(57)【要約】【課題】光電変換効率が高く、逆方向電流量の少ない太陽電池を歩留まり良く作製することができる太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板の一面上にマスク材をインクジェット塗布法を用いて塗布する工程と、この基板の一面に対向する面上にドーパント液を塗布する工程とを含む太陽電池の製造方法であって、マスク材は溶媒としてジエチレングリコールまたはエチレングリコールをマスク材の溶媒全体に対して４０〜７０体積％含む太陽電池の製造方法である。ここで、マスク材の溶媒としてイソプロピルアルコールまたはエタノールを含むことが好ましい。また、マスク材がチタン酸を含むことが好ましい。【選択図】        図４
2004158561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の一面上にマスク材をインクジェット塗布法を用いて塗布する工程と、この基板の一面に対向する面上にドーパント液を塗布する工程とを含む太陽電池の製造方法であって、マスク材は溶媒としてジエチレングリコールまたはエチレングリコールをマスク材の溶媒全体に対して４０〜７０体積％含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
マスク材の溶媒としてイソプロピルアルコールまたはエタノールを含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
マスク材がチタン酸を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池の製造方法に関し、特にインクジェット塗布法を用いて半導体基板上にマスク材の塗布を行なう太陽電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ２の増加のような地球環境問題等からクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池を用いた太陽光発電が上記地球環境問題等を解決することができる新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。太陽電池は、たとえばｐ型とｎ型の半導体を接合することにより構成され得る。この太陽電池に太陽光が入射すると、正電荷を持つ正孔と、負電荷を持つ電子とが発生し、それらがｐ型とｎ型の半導体の接合部で分けられ、ｐ型半導体側に正孔が、ｎ型半導体側に電子が集まる。そして、このｐ型半導体とｎ型半導体とを外部回路で結ぶと、ｎ型半導体側に集まった電子が、この外部回路を通ってｐ型半導体側に向かうことにより電流が流れることとなる。
【０００３】
以下、図５の模式的断面図を用いて、従来の太陽電池の製造方法の一例の一連の流れを説明する。
【０００４】
まず、図５（Ａ）において、Ｓｉ基板１０１をＮａＯＨを含む溶液中に浸漬して、基板１０１製造時に生じる表面の加工変質層１０１ａを除去し、異方性エッチングによって基板１０１の表面に微細なピラミッド状の凹凸を含むテクスチャ表面を形成する。ここで、基板１０１はｐ型多結晶Ｓｉ半導体からなる矩形の基板が用いられている。
【０００５】
次に、図５（Ｂ）に示すように、基板１０１の裏面の端部にスピン塗布法を用いてマスク材１０２を塗布する。スピン塗布法においては、基板１０１の裏面が上面となるように基板１０１を保持し、基板１０１を高速回転させながら、基板１０１の裏面の端部上方に配置されたノズル（図示せず）から、基板１０１の裏面の端部近傍にマスク材１０２が吐出される。したがって、マスク材１０２は基板１０１の回転から生じる遠心力によって外方向に広がり、たとえば図６の模式的平面図に示すようにマスク材１０２は基板１０１の裏面の端部に塗布されることとなる。しかしながら、その際、マスク材１０２は、基板１０１の表面上におけるマスク材１０２を塗布したくない領域にも付着してしまうことがある。
【０００６】
次いで、基板１０１の表裏を反転させて、基板１０１の表面が上面となるように基板１０１を保持し直した後、再度基板１０１を高速回転させる。そして、基板１０１を高速回転させながら、図５（Ｃ）に示すように、基板１０１の表面上にドーパント液１０３を塗布する。ここで、基板１０１の側面または裏面等のドーパント液１０３を塗布したくない領域にはあらかじめマスク材１０２が塗布されていることから、ドーパント液１０３はマスク材１０２上に塗布されて基板１０１の側面または裏面等のドーパント液１０３を塗布したくない領域に付着することがない。
【０００７】
その後、図５（Ｄ）に示すように、マスク材１０２およびドーパント液１０３が塗布された基板１０１を拡散炉で熱処理することによって、基板１０１の表面側にｎ＋層１０４が形成されて基板１０１内にｐｎ接合を生じさせる。ここで、基板１０１の側面および裏面の一部の領域にはマスク材１０２があらかじめ塗布されているためｐｎ接合は生じない。また、マスク材１０２が塗布されている基板１０１の表面の領域にもｐｎ接合は生じない。
【０００８】
そして、図５（Ｅ）に示すように、ドーパント液により生じたＰＳＧ（リンシリケートガラス）層１０３ａ、およびマスク材１０２をＨＦ溶液等を用いたエッチングにより除去する。この場合、ＰＳＧ層１０３ａと比較するとマスク材１０２は剥離しにくいため、マスク材１０２は高濃度のＨＦ溶液等を用いてエッチングされる。
【０００９】
次いで、図５（Ｆ）に示すように窒化シリコンからなる反射防止膜１０５を基板１０１の表面上にプラズマＣＶＤ法等を用いて成膜する。また、図５（Ｇ）に示すように印刷法によって基板１０１の裏面にＡｌ電極１０６とＡｇ電極１０７とが形成され、基板１０１の表面上にはＡｇ電極１０８が形成される。これは、基板１０１の熱処理を行なうことによって各電極１０６、１０７および１０８と基板１０１との電気的コンタクトが形成されたことによるものである。すなわち、この熱処理の間に反射防止膜１０５上に印刷されたＡｇ電極１０８は反射防止膜１０５を貫通してｎ＋層１０４と接合する電極となり、他方、裏面上のＡｌ電極１０６からはＡｌ原子が基板１０１内に拡散してｐ＋層１０９が形成される。
【００１０】
上述した従来の太陽電池の製造方法においては、マスク材１０２を基板１０１の裏面の端部に塗布することで太陽電池の暗電流の増加を防止することができる。しかし、マスク材１０２の塗布にスピン塗布法を用いているため、基板１０１の裏面上におけるマスク材１０２が塗布されない領域の形状は略円形状になり、基板１０１のような矩形の基板を用いた場合には、基板１０１の端部におけるマスク材１０２の塗布領域を帯状にすることができない。したがって、マスク材１０２が基板１０１の裏面上に塗布される面積が必要以上に広くなり、マスク材１０２が塗布されている領域にはｐ＋層１０９は形成されることがないことから、ｐ＋層１０９が形成されなかった分だけ太陽電池の開放電圧が低下するという問題があった。
【００１１】
この問題を解決するためには、Ａｌ電極１０６を基板１０１の裏面上に形成する前にマスク材１０２を除去する必要がある。しかし、マスク材１０２を除去する設備を導入するための費用の発生、並びにマスク材１０２の除去に使用するＨＦ溶液等の薬液量の増加およびマスク材１０２の除去時間の増加に伴って太陽電池の製造コストが増加してしまうという問題があった。また、マスク材１０２の除去が不十分であると、マスク材１０２が残っている領域にはｐ＋層１０９が形成されないため、太陽電池の開放電圧が低下するという問題もあった。
【００１２】
さらに、スピン塗布法においては、基板１０１の回転の加減速に時間を要するうえに、基板１０１の回転モーメントにより、特に基板１０１が多結晶基板である場合には基板１０１の割れが生じやすいことから、太陽電池の製造歩留りが低下してしまうという問題があった。さらに、スピン塗布法においてはマスク材１０２またはドーパント液１０３等の薬液が無駄になる割合が多いという問題もあった。
【００１３】
また、スピン塗布法においては、マスク材１０２とドーパント液１０３とを同時に基板１０１上に塗布することは困難であるため、基板１０１の裏面上にマスク材１０２をスピン塗布法によって塗布し、そして基板１０１の表裏を反転させた後に、基板１０１の表面上にドーパント液１０３を塗布する必要があった。しかし、この場合には、基板１０１の表裏を反転させるために基板１０１の受け渡しをする必要があることから、この受け渡しの際に基板１０１が割れてしまうことがあった。また、基板１０１の回転の加減速の回数が増加することから、太陽電池の作製に多大な時間を要していた。それゆえ、従来の太陽電池の製造方法においては、太陽電池の製造歩留まりが悪いという問題があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開平７−１３５３３３号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開２０００−３３２２６７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記事情に鑑みて本発明は、光電変換効率が高く、逆方向電流量の少ない太陽電池を歩留まり良く作製することができる太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体基板の一面上にマスク材をインクジェット塗布法を用いて塗布する工程と、この基板の一面に対向する面上にドーパント液を塗布する工程とを含む太陽電池の製造方法であって、マスク材は溶媒としてジエチレングリコールまたはエチレングリコールをマスク材の溶媒全体に対して４０〜７０体積％含む太陽電池の製造方法である。
【００１８】
ここで、本発明に係る太陽電池の製造方法においては、マスク材の溶媒としてイソプロピルアルコールまたはエタノールを含むことが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る太陽電池の製造方法においては、マスク材がチタン酸を含むことが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（太陽電池の製造方法）
以下、図１の模式的断面図を用いて本発明に係る太陽電池の製造方法の好ましい一例について説明する。
【００２１】
まず、図１（Ａ）に示すように、Ｓｉ基板１の製造時に生じる表面の加工変質層１ａを除去するため、また異方性エッチングによって基板１の表面に微細なピラミッド状の凹凸を含むテクスチャ表面を形成するため、基板１をＮａＯＨを含む溶液中に浸漬等することで、基板１のエッチング処理を行なう。ここで、基板１としては、ｐ型多結晶Ｓｉ半導体基板が用いられている。
【００２２】
次に、図１（Ｂ）に示すように、基板１の裏面上にインクジェット塗布法によりマスク材２を塗布する。ここで、マスク材２は、溶媒としてジエチレングリコールまたはエチレングリコールをマスク材２の溶媒に対して４０〜７０体積％含む。本発明においては、上記のようにマスク材２の溶媒を構成する材質およびその含有量を規定することによって、インクジェットヘッドノズルが詰まることなく、インクジェットヘッドノズルからのマスク材２の吐出状態を良好にすることができる。それゆえ、本発明においては、マスク材２を基板１の裏面上に安定して精度良く塗布することができ、基板１の裏面上の余分な箇所にマスク材２が塗布されることがないことから、光電変換効率が高く、逆方向電流量の少ない太陽電池を歩留まり良く作製することができるのである。
【００２３】
なかでも、マスク材２を構成する溶媒としては、エタノールとジエチレングリコールとの混合溶媒、イソプロピルアルコールとジエチレングリコールとの混合溶媒、エタノールとエチレングリコールとの混合溶媒またはイソプロピルアルコールとエチレングリコールとの混合溶媒を用いることが好ましい。これらの混合溶媒を用いた場合には、マスク材２の塗布時にインクジェットヘッドノズル面ににじみが生じずマスク材２の吐出状態が良好となり、高精度にマスク材２を塗布することができることから、より光電変換効率の高い太陽電池を歩留まり良く作製することができる傾向にある。
【００２４】
また、マスク材２はチタン酸を含む溶液であることが好ましい。マスク材２としてはケイ酸を含む溶液を用いることもできるが、マスク材２としてチタン酸を含む溶液を用いた場合にはマスク効果がより向上する傾向にあるためである。
【００２５】
また、本発明においては、基板１が矩形基板または正方形基板である場合には、たとえば図２の模式的平面図に示すようにマスク材２を基板１の裏面の端部領域上の４辺に帯状に塗布することが好ましい。この場合には、マスク材２の塗布量を低減しつつ、さらに基板１の裏面へのマスク効果も十分に発揮させることができる傾向にある。ここで、基板１の裏面の端部領域上とは、基板１の裏面の端部から約１ｍｍの領域のことである。
【００２６】
そして、図１（Ｃ）に示すように、基板１の表面上にドーパント液３を塗布する。ここで、ドーパント液３の塗布はインクジェット塗布法で行なわれることが好ましい。この場合には、基板１上へドーパント液３をより高精度に塗布することができ、基板１の裏面にドーパント液３が回り込みにくくなることから、太陽電池の短絡が減少する傾向にある。また、マスク材２の塗布とドーパント液３の塗布とを同時に行なうこともでき、基板１の受け渡し時における基板１の割れが少なくなることから、太陽電池をより歩留まり良く作製することができる傾向にある。また、ドーパント液３はリンシリケートガラス（以下、「ＰＳＧ」という。）の液状前駆体であることが好ましい。
【００２７】
その後、図１（Ｄ）に示すように、マスク材２およびドーパント液３が塗布された基板１を約９００℃に温度制御された拡散炉で熱処理する。この熱処理によって、基板１の表面側にｎ＋層４が形成されてｐｎ接合が生じ、マスク材２およびドーパント液３が乾燥する。この際、ドーパント液３を塗布していない領域にも、熱処理炉内で気体となって拡散したドーパント液３により薄いｎ＋層が形成され得るが、基板１の裏面のマスク材２を塗布した領域にはｎ＋層は形成されない。熱処理後のマスク材２の形成厚は約１０００Å、上記熱処理によるドーパント液３の熱処理によって生じたＰＳＧ層の層厚は約８００Åである。
【００２８】
次いで、図１（Ｅ）に示すように、基板１をＨＦを含むエッチング液に浸漬することによりドーパント液３の熱処理によって生じたＰＳＧ層３ａをエッチング除去する。
【００２９】
その後、図１（Ｆ）に示すように、基板１の表面上に窒化シリコンからなる反射防止膜５をプラズマＣＶＤ法等を用いて成膜する。
【００３０】
さらに、図１（Ｇ）に示すように印刷法によって基板１の裏面上にＡｌ電極６とＡｇ電極７とを形成し、反射防止膜５上にＡｇ電極８を印刷した後、基板１の熱処理を行なうことによってＡｌ電極６、Ａｇ電極７および８と基板１との電気的コンタクトが形成される。すなわち、この熱処理の間に反射防止膜５上に印刷されたＡｇ電極８は反射防止膜５を貫通してｎ＋層４と接合する電極となる。他方、基板１の裏面上のＡｌ電極６からはＡｌ原子が基板１内に拡散しｐ＋層９が形成される。ここで、基板１の裏面においては、たとえば図３の模式的平面図に示すように、Ａｌ電極６の形成位置とマスク材２の形成位置とが重複しないように設定されていることが好ましい。この場合には、基板１の裏面上に塗布されているマスク材２によって基板１におけるｐ＋層９の形成が妨げられず、またＡｌ電極６と基板１との密着性もより向上する傾向にある。
【００３１】
なお、上記においては、マスク材２を塗布し、さらにドーパント液３を塗布した後に基板１を熱処理することによってマスク材２およびドーパント液３を乾燥させたが、マスク材２の塗布後およびドーパント液３の塗布後のそれぞれに基板１を熱処理することによってマスク材２およびドーパント液３を乾燥させることもできる。この場合には、ドーパント液３の塗布時にはマスク材２はすでに乾燥しており、マスク材２はそのマスク効果を十分に発揮することができることから、太陽電池の製造歩留まりをさらに向上させることができる傾向にある。
【００３２】
また、上記においては、基板１としてｐ型多結晶Ｓｉ半導体基板を例にして説明したが、基板１としては、ｎ型多結晶Ｓｉ半導体基板、ｐ型単結晶Ｓｉ半導体基板またはｎ型単結晶Ｓｉ半導体基板等であってもよい。ただし、上記において、基板１としてｎ型基板が用いられる場合には、ドーパント液３にはｐ型のドーパント液が用いられる等の変更が適宜行なわれることは言うまでもない。
【００３３】
（インクジェット塗布方法）
図４の模式的斜視図において、マスク材２およびドーパント液３の塗布に用いられる塗布装置の好ましい一例を示す。図４に示す塗布装置１０は、基板１を裏面側から保持して基板１を平行移動および回転させることができる基板チャック１１と、基板１の裏面の端部２辺にマスク材２を塗布するための２組のインクジェットヘッド１２ａ、１２ｂと、これらのインクジェットヘッドの手前に設置された基板形状測定装置１３ａ、１３ｂと、基板１の表面にドーパント液３を塗布するための基板１の１辺と略同じ長さのインクジェットヘッド１２ｃとを備える。
【００３４】
インクジェットヘッド１２ａ、１２ｂおよび１２ｃはそれぞれ直径約２５μｍの複数ノズルを備え、ピエゾ素子により液吐出動作が制御される。また、インクジェットヘッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび基板形状測定装置１３ａ、１３ｂは固定されており、基板１を保持した基板チャック１１は、図４の左側から右側に向かって基板１を水平に移動させる。
【００３５】
図４に示すように、基板１はまず基板形状測定装置１３ａの上方を通過し、通過中に基板１の外形が測定される。次に基板１はインクジェットヘッド１２ａの上方を通過し、通過中に基板１の裏面の端部の対向する２辺にマスク材２が塗布される。その際、あらかじめ基板形状測定装置１３ａで測定した基板１の外形寸法を元に、基板１の端部から約１ｍｍの領域の端部領域上の２辺にマスク材２が塗布されるように、インクジェットヘッド１２ａの複数あるノズルのうちマスク材２を吐出するノズルが限定される。
【００３６】
そして、基板１の裏面の端部から約１ｍｍの端部領域上の対向する２辺にマスク材２の塗布が終了すると、基板チャック１１は基板１を９０°回転させた後、さらに右側に向かって基板１を水平に移動させる。基板１は基板形状測定装置１３ｂの上方を通過し、基板形状測定装置１３ｂの通過中にマスク材２が塗布されていない基板１の裏面の残りの対向する２辺の形状が測定される。
【００３７】
次に、基板１はインクジェットヘッド１２ｂの上方を通過し、通過中に基板１の裏面の端部領域上の残りの対向する２辺にマスク材２が塗布される。その際、あらかじめ基板形状測定装置１３ｂで測定した基板１の外形寸法を元に、基板１の端部から約１ｍｍの端部領域上にマスク材２が塗布されるように、インクジェットヘッド１２ｂの複数あるノズルのうちマスク材２を吐出するノズルが限定される。このようにすることで図２に示すような基板１の裏面の端部領域上へのマスク材２の塗布が可能となる。
【００３８】
その後、基板１はさらに右方に移動し、インクジェットヘッド１２ｃにより基板１の表面上にドーパント液３が塗布される。
【００３９】
ここで、本発明に用いられる塗布装置１０は、上記のように基板１を回転させる手段を備えていることが好ましい。この場合には、上記のように基板１の裏面上にマスク材２を塗布してから基板１の表面上にドーパント液３を塗布するまで、基板チャック１１は基板１を保持し続けることができることから、基板１の受け渡しをする必要がないため、基板１が割れる確率は非常に少なくなる。また、基板チャック１１は、基板１の裏面の端部２辺にマスク材２を塗布してから、残りの端部２辺にマスク材２を塗布するために９０°回転するのみであることから、基板１の反転に時間を要すことも、スピン塗布法のように回転の加減速に時間を要することもない。
【００４０】
なお、マスク材２の塗布においてもドーパント液３の塗布の場合と同様に、基板１の１辺と略同じ長さのインクジェットヘッドを用いて吐出ノズルを制御することで、９０度の回転を行うことなく、基板１の裏面の端部４辺に一度に塗布することも可能である。すなわち、まず基板１がインクジェットヘッド上方を通過する際に、インクジェットヘッドのすべての吐出ノズルからマスク材２が塗布されるように吐出ノズルを制御して、基板１の１辺と略同じ長さに基板１の裏面の端部にマスク材２の塗布を行なう。次に、インクジェットヘッドの両端付近にある吐出ノズルのみからマスク材２が塗布されるように吐出ノズルを制御して、マスク材２の塗布を行なった基板１の１辺と略直角に交わる基板１の裏面の端部において対向する２辺に連続してマスク材２を塗布する。そして最後に、また、インクジェットヘッドのすべての吐出ノズルからマスク材２が塗布されるように吐出ノズルを制御して、マスク材２の塗布が行なわれていない基板１の裏面の端部の１辺にマスク材２の塗布を行なうことにより、基板１の裏面の端部４辺に一度にマスク材２を塗布することが可能となる。
【００４１】
しかし、この場合には、基板１の進行方向と直交する方向に、基板１の１辺と略同じ長さに複数の吐出ノズルを配列する必要があるため、これらの吐出ノズルが設置されている箇所を基板チャック１１は通過することができない。したがって、マスク材２とドーパント液３の塗布時に、基板１を再度保持し直す必要があるため、基板１を保持し直す際の基板１の受け渡し時に基板１が割れやすくなる、基板１を保持し直すため太陽電池の生産速度が低下する、また塗布装置１０が高価になってしまう等のおそれがある。
【００４２】
なお、上記においては、マスク材の塗布およびドーパント液の塗布にピエゾ素子駆動型のインクジェットヘッドを用いたが、バルブ駆動型のような他の方式のインクジェットヘッドを用いてもよい。
【００４３】
【実施例】
（試料の作製）
表１に示す溶媒組成となるようにチタン酸を含むマスク材を作製し、これをインクジェット塗布法を用いて一辺約１２５ｍｍの略正方形状のｐ型多結晶Ｓｉ基板の裏面の端部から約１ｍｍの端部領域上の４辺すべてに塗布した。次に、上記基板の表面上に、インクジェット塗布法を用いてＰＳＧの液状前駆体であるドーパント液を塗布した後、この基板を拡散炉にて９００℃で熱処理を行なった。そして、基板の表面上に生じたＰＳＧ層をＨＦを含む溶液を用いてエッチングにより除去した後、基板の表面上に窒化シリコンからなる反射防止膜をプラズマＣＶＤ法により形成した。その後、印刷法により、反射防止膜の表面上にＡｇ電極を印刷し、基板の裏面上にＡｇ電極およびＡｌ電極を形成した後、基板の熱処理を行なって、実施例１〜３および比較例１〜２の太陽電池を作製した。
【００４４】
なお、比較例３の太陽電池は、ｐ型多結晶Ｓｉ基板の表面上へのドーパント液の塗布およびこの基板の裏面上へのマスク材の塗布にスピン塗布法を用いたこと、並びにマスク材の除去をしたこと以外は上記と同様の方法で作製された。ここで、基板の回転数は５０００ｒｐｍに設定した。また、マスク材およびドーパント液の塗布に用いたインクジェット塗布装置のノズルの直径は２５μｍであった。また、表１に示す溶媒を構成する材料の配合量は体積％で表わされている。
【００４５】
（評価方法）
上記のようにして得られた実施例１〜３および比較例１〜３の太陽電池の光電変換効率および逆方向電流量について評価し、さらにこれらの太陽電池を作製する際のマスク材の吐出状態およびマスク材によるノズル詰まりについて評価した。これらの評価結果を表１に示す。
【００４６】
なお、光電変換効率は、ＡＭ１．５のスペクトル分布を有するソーラシミュレータを用いて１００ｍＷ／ｃｍ２のエネルギ密度の光を実施例１〜３および比較例１〜３の太陽電池に照射することにより算出した。
【００４７】
また、マスク材の吐出状態は、以下の基準により評価した。
○…マスク材のスプラッシュ状の飛散やノズル面のにじみ等がなく、マスク材の吐出状態が良好であった
△…マスク材のスプラッシュ状の飛散やノズル面のにじみ等があり、マスク材の吐出状態が一部不安定であった
×…マスク材のスプラッシュ状の飛散やノズル面のにじみ等がかなりあり、マスク材の吐出状態がかなり不安定であった
また、ノズル詰まりの評価は、マスク材を塗布する際のノズル詰まりの発生頻度を観察し、以下の基準にて評価した。
○…ノズル詰まりが発生しなかった
△…ノズル詰まりが一部発生した
×…ノズル詰まりが多発した
なお、比較例３の太陽電池の作製には、スピン塗布法を用いているため、マスク材の吐出状態およびノズル詰まりについての評価をしていない。
【００４８】
【表１】
2004158561.tif 000003
【００４９】
（評価結果）
表１からもわかるように、実施例１〜３の太陽電池においては、ｐｎ接合部分と基板裏面の電極またはｐｎ接合部分と基板裏面のｐ＋層との短絡が生じていないため、光電変換効率１６．５％、逆方向電流量０．０２Ａと、比較例１〜３に比べて優れた光電変換特性が得られた。また、マスク材の溶媒を構成するジエチレングリコールの含有率が４０〜７０体積％である実施例１〜３においては、比較例１〜２の場合と比べてマスク材のインクジェットヘッドノズルからの吐出状態が良好であり、ノズル詰まりも発生しなかった。
【００５０】
なお、ジエチレングリコール含有率が３５体積％である比較例１においては、インクジェットヘッドの一部のノズルでマスク材の吐出が不安定となったため、比較例１による太陽電池においては、光電変換効率が低下し、逆方向電流量が増大した。これは、マスク材の粘度あるいは表面張力が低すぎたため、吐出時にマスク材がスプラッシュ状に飛散したり、ノズル面ににじみが生じたりしてマスク材の吐出が不安定となり、マスク材が塗布されるべき箇所にマスク材が塗布されなかったためと考えられる。
【００５１】
また、ジエチレングリコール含有率が７５体積％である比較例２においては、インクジェットヘッドの一部のノズルで詰まりが発生したため、比較例２による太陽電池においては、光電変換効率が低下し、逆方向電流量が増大した。これは、ジエチレングリコールの含有率が高すぎたため、マスク材の粘度が高くなりすぎ、ノズルの詰まりによってマスク材が塗布されるべき箇所にマスク材が塗布されなかったためと考えられる。
【００５２】
また、比較例３においては、スピン塗布法によるマスク材の塗布およびドーパント液の塗布の２度の回転の加減速に時間を要するうえに、基板の表裏反転が必要であるために、基板の受け渡しの際に基板の割れが生じやすかった。また、比較例３の場合には、基板の回転によってマスク材が基板外部へ飛翔してしまい、マスク材が無駄になる割合が多かった。また、比較例３においては、マスク材が基板表面に廻り込んだため、実施例１〜３に比べて光電変換効率が低下した。さらに、比較例３においては、マスク材の除去工程が増えたため、実施例１〜３および比較例１〜２の場合と比べて、太陽電池の作製に多大な時間を要した。
【００５３】
なお、本実施例においては、マスク材の溶媒としてジエチレングリコールを含有させたが、ジエチレングリコールの代わりにエチレングリコールを用いた場合にも同様の効果がある。また、本実施例においては、イソプロピルアルコールを用いたが、エタノールを用いた場合にも同様の効果がある。
【００５４】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５５】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、光電変換効率が高く、逆方向電流量の少ない太陽電池を歩留まり良く作製することができる太陽電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池の製造方法の好ましい一例の一連の流れを示した模式的な断面図である。
【図２】本発明に係る太陽電池の製造方法の好ましい一例の製造過程途中における基板の裏面図である。
【図３】本発明に係る太陽電池の製造方法の好ましい一例の製造終了後における基板の裏面図である。
【図４】本発明に用いられる塗布装置の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図５】従来の太陽電池の製造方法の一連の流れを示した模式的な断面図である。
【図６】従来の太陽電池の製造方法の製造過程途中における基板の裏面図である。
【符号の説明】
１，１０１  基板、２，１０２  マスク材、３，１０３  ドーパント液、３ａ，１０３ａ  ＰＳＧ層、４，１０４  ｎ＋層、５，１０５  反射防止膜、６，１０６  Ａｌ電極、７，８，１０７，１０８  Ａｇ電極、１０  塗布装置、１１  基板チャック、１２  インクジェットヘッド、１３  基板形状測定装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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