(57)【要約】【課題】電極材料と半導体との電気的接触面積を低減することによりキャリアの再結合を抑え、開放端電圧を増加し、また、電極材料の電気抵抗を下げることにより高効率化した太陽電池とその製造方法を提供することにある。【解決手段】半導体基板の一面側に受光面が形成され、他面側に配設されたｐ型半導体層３３またはｎ型半導体層３０からなる溝に電極材料を充填した太陽電池において、溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込み、ｐ型半導体層３３またはｎ型半導体層３０とオーミック接触する条件で熱処理した第１の埋め込み電極２４と、溝を電極材料で第１の埋め込み電極に接合するように完全に埋め込む第２の埋め込み電極２７によって溝が充填されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の一面側に受光面が形成され、
他面側に配設されたｐ型半導体層またはｎ型半導体層からなる溝に電極材料を充填した太陽電池において、
前記溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込み、前記ｐ型半導体層または前記ｎ型半導体層とオーミック接触する条件で熱処理した第１の埋め込み電極と、
前記溝を前記電極材料で前記第１の埋め込み電極に接合するように完全に埋め込む第２の埋め込み電極によって前記溝が充填されていることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記半導体基板は結晶シリコンであり、前記ｐ型半導体層はｐ型シリコン層であり、前記ｎ型半導体層はｎ型シリコン層であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項３】
半導体基板の一面側に受光面が形成され、
他面側に配設されたｐ型半導体層またはｎ型半導体層からなる溝に電極材料を充填する太陽電池の製造方法において、
前記溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込む第１の電極埋め込み工程と、
前記第１の電極埋め込み工程で埋め込まれた電極材料と前記ｐ型半導体層または前記ｎ型半導体層とオーミック接触する条件で熱処理する第１の熱処理工程と、
前記溝を前記電極材料で完全に埋め込む第２の電極埋め込み工程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記半導体基板は結晶シリコンであり、前記ｐ型半導体層はｐ型シリコン層であり、前記ｎ型半導体層はｎ型シリコン層であることを特徴とする請求項３記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記金属材料を金属ペーストとすることを特徴とする請求項３記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記金属ペーストは銀ペーストであることを特徴とする請求項５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、太陽電池とその製造方法に関し、特に、裏面コンタクト型の構造を有する太陽電池とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、受光面の面積をなるべく大きく確保するために、電極を受光面と反対側に形成した太陽電池が開発されている。例えば、特開平３−１６５５７８号公報に、結晶シリコン基板のいずれか一方の面に、ｐ＋型シリコン層とｎ＋シリコン層とが正極および負極として交互に配設された太陽電池が開示されている。
【０００３】
従来例に係る太陽電池の部分断面図において、ｐ型の結晶シリコン基板の裏面側にｐ＋型シリコン層からなるＵ字形状の溝と、ｎ＋型シリコン層からなるＵ字形状の溝が形成されている。また、ｎ＋型シリコン層からなる溝の中には銀により構成された負電極用金属が埋め込まれており、ｐ＋型シリコン層からなる溝の中にはアルミニウム・シリコン合金により構成された正電極用金属が埋め込まれている。
【０００４】
従来例に係る太陽電池によれば、ｐ＋型シリコン層、ｎ＋型シリコン層とこれらに埋め込まれた正電極用金属および負電極用電金属との接触面積を増大させ、これらの間の接触抵抗を低減できる。また、正電極用金属と負電極用金属の厚みを増大させることができるので、電極用金属を流れる電流に対する電気抵抗も低減することができる。また、ｐ＋型シリコン層、ｎ＋型シリコン層は、上述したように溝形状となっているので、この凹部と結晶シリコン基板の受光面との距離が短縮され、キャリア再結合せずに電極に到達するキャリア（自由電子、自由正孔）が増加することにより光電変換効率を向上できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、溝全面で電極材料とシリコンが接合しオーミック接触を形成するため電気的接触面積の増大によりキャリアの再結合を促進するので、変換効率が下がるという問題点がある。また、溝を金属ペーストで充填した後、オーミック接触を得るための条件である高温で焼成した場合、電極材料の電気抵抗が増大し、結果的に太陽電池の特性を劣化させるという問題点もある。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題を解決するため、電極材料と半導体との電気的接触面積を低減することによりキャリアの再結合を抑え、開放端電圧を増加し、また、電極材料の電気抵抗を下げることにより高効率化した太陽電池とその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る太陽電池は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【０００８】
第１の太陽電池（請求項１に対応）は、半導体基板の一面側に受光面が形成され、他面側に配設されたｐ型半導体層またはｎ型半導体層からなる溝に電極材料を充填した太陽電池において、溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込み、ｐ型半導体層またはｎ型半導体層とオーミック接触する条件で熱処理した第１の埋め込み電極と、溝を前記電極材料で第１の埋め込み電極に接合するように完全に埋め込む第２の埋め込み電極によって溝が充填されていることことで特徴づけられる。
【０００９】
第１の太陽電池によれば、溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込み、ｐ型半導体層またはｎ型半導体層とオーミック接触する条件で熱処理した第１の埋め込み電極と、溝を電極材料で第１の埋め込み電極に接合するように完全に埋め込む第２の埋め込み電極によって溝が充填されているため、第１の埋め込み電極により電気的接触が得られているので、電気的接触面積が小さくなり、キャリアの再結合を抑え、開放端電圧を増加することができる。また、第２の埋め込み電極によって溝が充填されるようにするので、その電極に用いている電極材料の電気抵抗を小さくすることにより、高効率化した太陽電池が得られる。
【００１０】
第２の太陽電池（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは半導体基板は結晶シリコンであり、ｐ型半導体層はｐ型シリコン層であり、ｎ型半導体層はｎ型シリコン層であることで特徴づけられる。
【００１１】
第２の太陽電池によれば、半導体基板は結晶シリコンであり、ｐ型半導体層はｐ型シリコン層であり、ｎ型半導体層はｎ型シリコン層であるため、容易に安い価格で高効率の太陽電池を得ることができる。
【００１２】
第１の太陽電池の製造方法（請求項３に対応）は、半導体基板の一面側に受光面が形成され、他面側に配設されたｐ型半導体層またはｎ型半導体層からなる溝に電極材料を充填する太陽電池の製造方法において、溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込む第１の電極埋め込み工程と、第１の電極埋め込み工程で埋め込まれた電極材料とｐ型半導体層またはｎ型半導体層とオーミック接触する条件で熱処理する第１の熱処理工程と、溝を電極材料で完全に埋め込む第２の電極埋め込み工程とを含むことで特徴づけられる。
【００１３】
第１の太陽電池の製造方法によれば、溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込む第１の電極埋め込み工程と、第１の電極埋め込み工程で埋め込まれた電極材料とｐ型半導体層またはｎ型半導体層とオーミック接触する条件で熱処理する第１の熱処理工程と、溝を電極材料で完全に埋め込む第２の電極埋め込み工程とを含むため、電気的接触面積を小さくすることができ、キャリア再結合を抑え、開放端電圧を増加することができる。また、第２の電極埋め込み工程の後に、その電極に用いる電極材料の電気抵抗を小さくする条件で低温焼成することにより、太陽電池の特性を向上させることができる。
【００１４】
第２の太陽電池の製造方法（請求項４に対応）は、上記の方法において、好ましくは半導体基板は結晶シリコンであり、ｐ型半導体層はｐ型シリコン層であり、ｎ型半導体層はｎ型シリコン層であることで特徴づけられる。
【００１５】
第２の太陽電池の製造方法によれば、半導体基板は結晶シリコンであり、ｐ型半導体層はｐ型シリコン層であり、ｎ型半導体層はｎ型シリコン層であるため、容易に安い価格で高効率の太陽電池を得ることができる。
【００１６】
第３の太陽電池の製造方法（請求項５に対応）は、上記の方法において、好ましくは金属材料を金属ペーストとすることで特徴づけられる。
【００１７】
第３の太陽電池の製造方法によれば、金属材料を金属ペーストとするため、容易に電極を形成することができる。
【００１８】
第４の太陽電池の製造方法（請求項６に対応）は、上記の方法において、好ましくは金属ペーストは銀ペーストであることで特徴づけられる。
【００１９】
第４の太陽電池の製造方法によれば、金属ペーストは銀ペーストであるため、製造コストを下げることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１と図２は、本実施形態に係る太陽電池の一部の断面図と、受光面とは反対側の面の電極パターンを示す平面図である。太陽電池１０は、受光部１１とキャリア生成部１２と電極部１３から形成される。受光部１１は、テクスチャー構造をしており、その構造の表面には、反射防止膜１４で覆われている。反射防止膜１４としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）と酸化シリコン（ＳｉＯ２）とからなる薄膜が用いられる。受光部１１をこの反射防止膜１４で覆われたテクスチャー構造にすることにより、入射された光がより多くキャリア生成部１２に入るようになり、太陽電池１０の変換効率を上げることができる。
【００２２】
キャリア生成部１２は、半導体１５から成り、受光部１１から入射された光、特に半導体１５のバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光により、価電子帯の電子が伝導帯に励起され、伝導帯に自由電子が生成され、価電子帯に自由正孔が生成されるものである。自由電子と自由正孔をキャリアと呼ぶ。そして、このキャリア生成部１２で生成されたキャリアのうち再結合する前に、拡散により電極部１３に到達することにより、電極部１３により電流を取り出すことができる。それゆえ、キャリアの再結合が起こりにくい、すなわち、キャリア寿命が長い半導体を用いることにより、太陽電池１０の変換効率を上げることができる。そのため、このキャリア生成部１２に用いる半導体１５としては高抵抗の結晶シリコンが用いられる。
【００２３】
電極部１３は、キャリア生成部１２で生成されたキャリアを電流として取り出すところである。この電極部１３は、半導体１５の受光部１１側とは、反対側の面に形成される。電極部１３は、正電極１６と負電極１７とが半導体１５の面に断面形状が三角形であるＶ溝１８に交互に形成されている。Ｖ溝１８には、ｐ＋半導体層１９とｎ＋半導体層２０とが交互に形成されている。また、ｐ＋半導体層１９とｎ＋半導体層２０が形成されたＶ溝１８の表面には、酸化膜２１により覆われている。
【００２４】
図３は、電極を示す断面図である。Ｖ溝１８には、同一電極材料、例えば銀で充填されている。Ｖ溝１８の底部２３から所定の高さまでは、第１の埋め込み電極２４が形成されており、酸化膜をファイヤースルーすることにより電極材料が直接半導体と接合し、電気的接触部２５，２６を形成する。所定の高さは、太陽電池の開放端電圧ＶＯＣとフィルファクタＦＦとのかねあいで変換効率が最大になるように決定される。電気的接触部２５，２６では、電極材料がｐ＋型半導体層１９およびｎ＋型半導体層２０とオーミック接触している。電極部１３では、Ｖ溝１８の底部２３以外は、第２の埋め込み電極２７が形成されており、酸化膜がファイヤースルーしていない絶縁体として電極材料と半導体１５の間に存在させてある。それにより、Ｖ溝１８の外側の電気的接触部２５，２６以外に光電変換により発生したキャリア、すなわち自由電子および自由正孔の再結合を防止することができる。それゆえ、その酸化膜２１を再結合防止膜と呼ぶ。また、電極部１３を形成する面には、パシベーション膜、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）が堆積されている。
【００２５】
次に、本実施形態の太陽電池１０の動作を説明する。太陽電池１０の受光部１１の受光面から入射された光は、テクスチャー構造の反射防止膜１４を形成した受光面により、反射が抑えられ、半導体１５内に透過する。半導体１５内に透過した光のうち、半導体１５のバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光は、キャリア生成部１２において価電子帯の電子を伝導帯に励起し、価電子帯には自由正孔を生じ、伝導帯には自由電子を生成する。自由電子と自由正孔は半導体１５中を拡散し、一部は、再結合し、一部は、電極部１３に到達する。半導体として、不純物の少ない高抵抗の半導体を用いているため、再結合を起こすキャリアの量は少なく、再結合せずに電極部１３に到達するキャリアの量は多い。
【００２６】
キャリアのうち、自由電子は、ｎ＋半導体層２０と電気的接触部２５を通して負電極１７に流れ込み、自由正孔はｐ＋半導体層１９と電気的接触部２４を通して正電極１６に流れ込む。このとき、Ｖ溝１８の第１の埋め込み電極２４とシリコンとの電気的接触部２５，２６以外は、酸化膜による再結合防止膜が形成されているため、第２の埋め込み電極２７とシリコンは電気的接触が形成されていないので、Ｖ溝表面でのキャリアの再結合が抑えられる。そして、電極部１３に到達したキャリアは、Ｖ溝１８の底部２３から所定の高さまで形成された第１の埋め込み電極２４とシリコンとの電気的接触部２５，２６から、銀で形成された第１の埋め込み電極２４に流れ込む。これにより、電流が取り出すことができる。
【００２７】
このとき、Ｖ溝１８の底部２２近辺の第１の埋め込み電極２４とシリコンの接触部のみが電気的接触部であるため、電気的接触部の面積が小さく、そのため、開放端電圧（ＶＯＣ）を増加することができる。また、電極は、第２の埋め込み電極に用いている電極材料の電気抵抗が小さく、Ｖ溝内で電気的接触部から上部にいくにしたがって面積が広くなっていくので、電極の金属内を電流が流れるときの電気抵抗が小さくなるため、フィルファクタ（ＦＦ）が大きくなる。さらに、Ｖ溝の大部分が酸化膜による再結合防止膜により覆われているため、電極部付近でのキャリア再結合が抑えられ、キャリア生成部で生成されたキャリアの多くが電気的接触部から電極に流れ込む。これらにより、変換効率を向上することができる。また、ｐ＋半導体層１９とｎ＋半導体層２０と受光部１１が近いので半導体基板を薄くする必要がないので、半導体基板あるいは、その基板を用いた太陽電池は割れにくく強固なものとなる。
【００２８】
次に、本実施形態の太陽電池の製造方法を図４により説明する。まず、厚さ約２５０μｍ（ミクロン）の高抵抗シリコン（１００）基板２８の両面に酸化膜を形成する。この酸化膜形成は、例えば、熱酸化で行う。その後、シリコン基板の一方の面に形成された酸化膜をフォトリソグラフィーやレーザエッチング等により、所定の幅、例えば、１００μｍの幅で、３００μｍの間隔でストライプ状に除去する。
【００２９】
その後、水酸化カリウム（ＫＯＨ）あるいは、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）等により異方性エッチングを行い、断面形状が三角形のストライプ状のＶ溝を３００μｍ間隔に形成する。
【００３０】
次に、その基板を拡散炉の中に入れ、リンを拡散する。それにより、図４（ａ）で示すようにＶ溝２９を形成するシリコン部分にｎ＋型シリコン層３０が形成される。また、このとき、拡散炉の中で、リンの材料となるガスを止め、その後、酸素だけを導入することにより、リンを拡散したＶ溝２９の表面が酸化膜で覆われる。
【００３１】
次に、Ｖ溝２９の３００μｍ幅の間の酸化膜３１のＶ溝からの距離が１００μｍになるように、１００μｍ幅に酸化膜をフォトリソグラフィーやレーザエッチングなどにより除去する。
【００３２】
その後、水酸化カリウム（ＫＯＨ）あるいは、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）等により異方性エッチングを行い、断面形状が三角形のストライプ状のＶ溝３２を１００μｍ間隔に形成する。
【００３３】
次に、その基板を拡散炉の中に入れ、ボロンを拡散する。それにより、図４（ｂ）で示すように、ｎ＋型シリコン層３０が形成されたＶ溝２９の間のＶ溝３２を形成するシリコン部分にｐ＋型シリコン層３３が形成される。また、このとき、拡散炉の中で、ボロンの材料となるガスを止め、その後、酸素だけを導入することにより、ボロンを拡散したＶ溝３２の表面が酸化膜で覆われる。図５は、シリコンの裏面のＶ溝が形成されたところの斜視図である。基板２８にＶ溝２９，３２が形成され、その側面に不純物拡散を行うことにより、ｐ＋型シリコン層３３、ｎ＋型シリコン層３０が形成されている。
【００３４】
そのシリコン基板２８のもう一方の表面を水酸化カリウム（ＫＯＨ）あるいは、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）等により異方性エッチングを行い、断面形状が三角形のストライプ状のテクスチャー構造を形成する。そして、拡散炉によりドライ酸化を行うことにより、もう一方の面も酸化膜が形成される（図４（ｃ））。
【００３５】
その後、両面に酸化チタン（ＴｉＯ２）をスッパタリングなどにより常温で堆積する。これにより、もう一方の面にテクスチャー構造の反射防止膜を有する受光面が形成される。
【００３６】
次に，電極材料の埋め込む工程について説明する。この工程は、２段階に分けて行う。すなわち、溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込む第１の電極埋め込み工程と、第１の電極埋め込み工程で埋め込まれた電極材料とｐ型シリコン層またはｎ型シリコン層とオーミック接触する条件で熱処理する第１の熱処理工程と、溝を電極材料で完全に埋め込む第２の電極埋め込み工程とから成っている。第１の電極埋め込み工程では、図４（ｄ）で示すように、ｐ＋シリコン層と、ｎ＋型シリコン層を有し、表面が酸化膜で覆われたＶ溝２９，３２に銀ペーストを埋め込む。このとき、Ｖ溝２９，３２の底部から所定の高さまでだけに銀ペーストを入れ、一度焼成することにより、底部から所定の高さまでだけシリコンと銀との電気的接触を形成する。図６は、そのときのＶ溝２９，３２を形成した基板の斜視図である。少量の銀ペースト３４を溝に充填し、焼成して電極の電気的接触をとる。ペースト組成、銀以外の溶剤、樹脂など焼成前に揮発または燃焼して除去される成分と、銀およびガラスフリットなど電気的接触に寄与する成分の比率を調整することで、充填方法、作業は変えることなく電気的接触面積を変えることができる。
【００３７】
その後、接触抵抗を低減し、またキャリア寿命を向上させために、水素雰囲気中でアニールする。
【００３８】
次の第２の電極埋め込み工程では、Ｖ溝２９，３２全体に銀を埋め込み、前の焼成温度より低い温度で焼成する。これにより、Ｖ溝２９，３２内の底部から所定の高さまで以外は、電気的接触を形成しない。また、焼成温度が低いことにより、第２の埋め込み電極に用いる電極材料の電気抵抗を小さくすることができる。図７は、そのときのＶ溝を形成した基板の斜視図である。溝の長さ方向の電気抵抗を低減させるために、再度銀ペースト３５を充填、焼成して太くする。このときの焼成は前工程より低温ででき、基板へのダメージがない。これにより、Ｖ溝の断面は図３で示したようになる。この製造方法では、はじめに少量の銀ペーストを充填し焼成することで、電気的接触面積を小さくすることができる。また接触抵抗のみに着目し、最良の条件で焼成することができる。次に、十分な銀ペーストを充填し、低温で焼成するため、電極自身の抵抗のみに着目し、最良の条件で焼成できる。また、ペースト成分、焼成時に燃焼除去される成分と電気的接触に寄与する成分の比率を変えることで、最初に充填する銀量を制御することができる。
【００３９】
その後、電極部側の面を保護フィルムで多い、導電性インクを塗布することにより配線を形成し、ダイシングすることにより太陽電池が作製される。
【００４０】
図８は、このようにして形成された太陽電池の短絡電流（ＪＳＣ）、開放端電圧（ＶＯＣ）、フィルファクタ（ＦＦ）、変換効率（η）を示し、図９は変換効率を示す。サンプル１は、電極の金属の埋め込み工程を２回に分けず、１回の埋め込みで行った（一括電極）太陽電池である。サンプル３，４は、電極の金属の埋め込み工程を本発明の２段階の埋め込み工程を行った太陽電池である。サンプル４は、サンプル３に比べて電気的接触面積が小さい太陽電池である。また、プロットＡは一括電極のサンプル１に対する値であり、プロットＢ、Ｃは２段階電極のサンプル３，４に対する値である。一括電極のサンプル１では、短絡電流（ＪＳＣ）、開放端電圧（ＶＯＣ）、フィルファクタ（ＦＦ）とも２段階電極のサンプル３，４に比べて低く、従って、変換効率（η）も低くなっていることが分かる。
【００４１】
２段階電極では、サンプル３の条件Ａが最適であり、電気的接触面積が小さくなり開放端電圧（ＶＯＣ）が向上している。また、電極抵抗も減少し、フィルファクタ（ＦＦ）が向上している。それにより、変換効率が高い。サンプル４の条件Ｂでは、さらに第１の埋め込み電極の銀接触を小さくしたものであり、電気的接触面積が小さくなり開放端電圧（ＶＯＣ）が向上している。しかし、面積が小さすぎるために電気的接触抵抗が高くなりフィルファクタ（ＦＦ）が低下する。よって、変換効率（η）が低下する。
【００４２】
このように、電気的接触面積を小さくでき、開放端電圧（ＶＯＣ）が向上する。また、電極自身の電気抵抗も低減されフィルファクタ（ＦＦ）が向上する。さらに、最初に充填する銀量は、銀ペーストの粘度を変えることで制御でき、開放端電圧（ＶＯＣ）向上につながる小面積接触構造が実現できる。また、銀ペーストを用いることでこの構造を低コストで実現することができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、半導体として結晶シリコンを用いて説明したが、半導体として結晶シリコンに限らず、他の半導体、例えば、ひ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの半導体を用いることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、Ｖ溝のｐ＋型半導体層またはｎ＋半導体層と第２の埋め込み電極との間に酸化膜を設け、再結合防止膜としたが、酸化膜を設けずに、第２の埋め込み電極用の金属をｐ＋型半導体層とｎ＋型半導体層とオーミック接触をしない金属、例えば、ショットキー障壁を形成する金属を用いることにより、その界面を再結合を防止する再結合防止膜の代わりとすることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を奏する。
【００４６】
溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込み、ｐ型半導体層またはｎ型半導体層とオーミック接合する条件で熱処理した第１の埋め込み電極と、溝を電極材料で第１の埋め込み電極に接合するように完全に埋め込む第２の埋め込み電極によって溝が充填されているため、第１の埋め込み電極により電気的接触が得られているので、電気的接触面積が小さくなり、キャリアの再結合を抑え、開放端電圧を増加することができる。また、第２の埋め込み電極によって溝が充填されるようにするので、その電極に用いている電極材料の電気抵抗を小さくすることにより、高効率化した太陽電池が得られる。
【００４７】
溝の底部から所定の高さまで埋め込む量の電極材料で埋め込む第１の電極埋め込み工程と、第１の電極埋め込み工程で埋め込まれた電極材料とｐ型半導体層またはｎ型半導体層とオーミック接合する条件で熱処理する第１の熱処理工程と、溝を電極材料で完全に埋め込む第２の電極埋め込み工程とからなるため、電気的接触面積が小さくすることができ、キャリア再結合を抑え、開放端電圧を増加することができる。また、第２の電極埋め込み工程の後に、その電極に用いる電極材料の電気抵抗を小さくする条件で低温焼成することにより、太陽電池の特性を向上させることができる。
【００４８】
また、半導体基板は結晶シリコンであり、ｐ型半導体層はｐ型シリコン層であり、ｎ型半導体層はｎ型シリコン層であるため、容易に安い価格で高効率の太陽電池を得ることができる。
【００４９】
金属材料を金属ペーストとするため、容易に電極を形成することができる。また、金属ペーストは銀ペーストであるため、製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽電池の一部の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る太陽電池の受光面とは反対側の面の電極パターンを示す平面図である。
【図３】電極を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図５】シリコンの裏面のＶ溝が形成されたところの斜視図である。
【図６】シリコンの裏面のＶ溝を形成したところの斜視図である。
【図７】シリコンの裏面のＶ溝を形成したところの斜視図である。
【図８】太陽電池の短絡電流、開放端電圧、フィルファクタ、変換効率を示す表である。
【図９】太陽電池の変換効率を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　　　　　太陽電池
１１　　　　　受光部
１２　　　　　キャリア生成部
１３　　　　　電極部
１４　　　　　反射防止膜
１５　　　　　半導体
１６　　　　　正電極
１７　　　　　負電極
１８　　　　　Ｖ溝
１９　　　　　ｐ＋半導体層
２０　　　　　ｎ＋半導体層
２１　　　　　酸化膜
２２　　　　　銀
２３　　　　　底部
２４　　　　　第１の埋め込み電極
２５，２６　　電気的接触部
２７　　　　　第２の埋め込み電極
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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