(57)【要約】【課題】簡便な工程で太陽電池の受光面側の集電電極と高濃度ｎ型層の接触抵抗を低くして高効率の太陽電池を提供することを目的とする。【解決手段】太陽電池の受光面側電極において基板表面に金属シリサイド層を有し、その上にめっき層を被覆して電極を形成したことを特徴とする太陽電池。さらに、受光面側電極下部のｎ型不純物濃度が受光面側電極以外の受光面下部のｎ型不純物濃度より高い高濃度ｎ型層を有する太陽電池。ここで、金属シリサイド層に含まれる金属がチタン、ニッケル、コバルトまたは白金とすることができる。また、金属シリサイド層上に形成されためっき層に、少なくとも金属としてスズ、亜鉛、銀、銅またはニッケルのいずれかを含有することができる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に金属シリサイド層を形成し、その上にめっき層を被覆して電極を形成した受光面側電極を備えたことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
受光面側電極下部のｎ型不純物濃度が受光面側電極以外の受光面下部のｎ型不純物濃度より高い高濃度ｎ型層を有する請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
金属シリサイド層に含まれる金属がチタン、ニッケル、コバルトまたは白金であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
めっき層に、少なくとも金属としてスズ、亜鉛、銀、銅またはニッケルのいずれかを含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池。
【請求項５】
太陽電池の受光面側の金属シリサイド層形成領域以外の領域に絶縁層が形成されている請求項１または請求項２に記載の太陽電池。
【請求項６】
絶縁層は、パッシベーション膜層、反射防止膜層、不純物拡散源となる膜層または不純物拡散マスク用酸化シリコン膜層のいずれかである請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
基板表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の一部を電極パターンとして取り除き、シリサイド形成用の金属材料を形成し、熱処理により金属シリサイド層を形成した後、酸処理によりシリサイド化していない金属材料を除去し、該金属シリサイド層をめっきすることにより電極を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項８】
基板表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の一部を電極パターンとして取り除いた後、ｎ型となる不純物層を形成し、シリサイド形成用の金属材料を形成し、熱処理により金属シリサイド層を形成した後、酸処理によりシリサイド化していない金属材料を除去し、該金属シリサイド層をめっきすることにより電極を形成することを特徴とする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、電極と半導体基板との接触抵抗が低い太陽電池およびその製造方法に関し、詳しくは半導体基板の受光面側に形成した絶縁層の一部を開口して電極を形成する太陽電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板、特にシリコン基板を用いた太陽電池は、以下の図７および図８に示す工程により製造されている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
すなわち、図７（ａ）に示すように、たとえばｐ型のシリコン基板１の表面を清浄化するために、たとえば液温８０℃の１５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１表面を１５〜２０μｍ程度エッチングする。その後、基板表面の反射率をより低減するために、たとえば液温８０℃の５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１の太陽光が入射する側（以後、受光面側という）をエッチングする。このエッチングにより、図７（ｂ）に示すようにシリコン基板１の受光面側表面に微細な凹凸が形成される。
【０００４】
次に、図７（ｃ）に示すように、シリコン基板１の受光面側にリンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散（図示せず）により、ｎ型不純物濃度の高い高濃度ｎ型層２を形成することにより、シリコン基板１と高濃度ｎ型層２の間にｐ−ｎ接合を形成する。次いで、上記リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散により高濃度ｎ型層２表面に生成した酸化シリコン膜層（図示せず）を除去した後、図７（ｄ）に示すように、絶縁層である反射防止膜層３としてたとえば８５ｎｍ程度の窒化シリコン膜層を表面に形成することでより効果的に表面反射を低減できるようになる。
【０００５】
次に、図７（ｅ）に示すように集電電極１２を形成するための銀ペーストを印刷した後、たとえば７００℃程度の熱処理を行なうことにより、図７（ｆ）に示すように印刷された銀ペーストが上記の絶縁層である反射防止膜層３を突き破り高濃度ｎ型層２に達し集電電極１２を形成する。図７には図示しないが、その後、基板裏面にアルミペーストを全面に印刷し熱処理することで裏面電極を形成し太陽電池を完成する。
【０００６】
この方法で形成された太陽電池は、工程が簡略であるにもかかわらず１６％程度の高いセル効率が得られることを特徴としている。しかしながら、絶縁層３の層質特に密度や厚さを表面全体に渡って均一に形成することが困難なことから、図８に示すように（○印部参照）銀ペーストにより形成された集電電極１２と高濃度ｎ型層２の接触が不良となり、両者の接触抵抗が大きくなり、その結果として太陽電池の出力特性の低下を招くことがある。
【０００７】
一方、上記のような比較的簡便な製造工程の他に、人工衛星用などの用途のために、特に高効率の太陽電池が図９および図１０に示す工程により製造されている（たとえば、特許文献２または特許文献３を参照。）。
【０００８】
まず、図９（ａ）に示すように、たとえばｐ型シリコン基板１の表面を清浄化するために、たとえば液温８０℃の１５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１表面を１５〜２０μｍ程度エッチングする。その後、酸化シリコン膜層９を堆積し、フォトレジスト（図示せず）で集電電極部となるパターンを形成し、２質量％程度のフッ酸水溶液で酸化シリコン膜層９をエッチングして、図９（ｂ）に示すような所望のパターンを得る。シリコン基板１表面の反射率をより低減するために、たとえば液温８０℃の５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１の受光面側をエッチングする。このエッチングにより、図９（ｃ）に示すように表面に微細な凹凸が形成される。なお、この際酸化シリコン膜層９をマスクとして規則的な凹凸を形成する場合もある。
【０００９】
次に、酸化シリコン膜層９を除去し、シリコン基板１の受光面側にリンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散（図示せず）により、図９（ｄ）に示すように、高濃度ｎ型層２を形成することにより、シリコン基板１と高濃度ｎ型層２の間にｐ−ｎ接合を形成する。次いで，リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散により形成された酸化シリコン膜層を除去した後、図９（ｅ）に示すように、パッシベーション膜として、たとえば７ｎｍ程度の酸化シリコン膜層１１を表面に形成することにより太陽光の入射により発生するキャリアの表面での再結合を低減できるようになる。
【００１０】
次に、集電電極と高濃度ｎ型層の接触を確実にし接触抵抗を下げるために、図９（ｆ）に示すようにフォトレジスト４により電極パターンを形成し、図１０（ｇ）に示すようにフォトレジスト４をマスクとして酸化シリコン膜層１１をたとえば２質量％程度のフッ酸水溶液で除去する。さらに、図１０（ｈ）に示すように集電電極となる金属材料１０を堆積し、図１０（ｉ）に示すように有機溶剤によるリフトオフ工程により集電電極１２を形成する。さらに、図１０（ｊ）に示すように絶縁層である反射防止膜層３としてたとえば８０ｎｍ程度の酸化チタン膜層および１００ｎｍ程度の酸化アルミニウム膜層を表面に形成することでより効果的に表面反射を低減できるようになる。図１０では図示しないが、その後、シリコン基板裏面にアルミペーストを全面に印刷し熱処理することで裏面電極を形成し太陽電池を完成する。
【００１１】
この方法では、高濃度ｎ型層２上に形成された絶縁層である反射防止膜層３は、集電電極１２形成後に堆積するため、図８に示したような集電電極１２と高濃度ｎ型層２の接触不良が発生することはほとんどなく、従って接触抵抗が大きくなることによる太陽電池の出力特性の低下は少ない。しかしながら、集電電極１２を形成するリフトオフ工程は、レジストの断面形状の制御が重要で、そのための製造条件が煩雑である。また、この条件設定を誤ると実質的にリフトオフが進行しなくなり、集電電極１２のパターニング不良が発生し、結果として太陽電池の出力特性が低下する。
【００１２】
さらに、高効率な太陽電池を得るために図１１および図１２に示すような製造工程が提案されている（たとえば、非特許文献１を参照。）。
【００１３】
まず、図１１（ａ）に示すように、たとえばｐ型のシリコン基板１の表面を清浄化するために、たとえば液温８０℃の１５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１表面を１５〜２０μｍ程度エッチングする。その後、図１１（ｂ）に示すように、シリコン基板１の受光面側にリンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散（図示せず）により高濃度ｎ型層８を形成することにより、集電電極と受光面側ｎ型層との間の接触抵抗を低減する領域を形成する。
【００１４】
次に、リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散により形成された酸化シリコン膜層（図示せず）を除去した後、図１１（ｃ）に示すように、パターニングマスク用の酸化シリコン膜層９をたとえば４００ｎｍ程度堆積した後、フォトレジスト４により集電電極領域をパターニングする。図１１（ｄ）に示すようにこのフォトレジスト４をマスクとしてパターニング用の酸化シリコン膜層９を５質量％程度のフッ酸水溶液でパターニングし、図１１（ｅ）に示すようにフォトレジストを除去する。このパターニングされた酸化シリコン膜層９をマスクとして、シリコン基板表面の反射率をより低減するために、たとえば液温８０℃程度の２質量％程度の薄い濃度の水酸化ナトリウム水溶液でエッチングする。このエッチングにより、図１１（ｆ）に示すように、酸化シリコン膜層９で保護された集電電極領域以外の領域のシリコン基板表面に微細な凹凸が形成される。なお、この際酸化シリコン膜層をマスクとして規則的な凹凸を形成する場合もある。
【００１５】
次に、図１２（ｇ）に示すようにパターニング用の酸化シリコン膜層を除去した後、シリコン基板１の受光面側にリンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散によりにより高濃度ｎ型層２を形成することにより、シリコン基板１と高濃度ｎ型層２の間にｐ−ｎ接合を形成する。次いで、図１２（ｈ）に示すように集電電極領域に位置合わせしたフォトレジスト４のパターンを形成する。その後、図１２（ｉ）に示すように集電電極となる金属材料１０を堆積し、図１２（ｊ）に示すように有機溶剤によるリフトオフに工程により集電電極１２を形成する。さらに、反射率を低減するために、図１２（ｋ）に示すように、反射防止膜３としてたとえば８０ｎｍ程度の窒化シリコン膜層を形成する。図１２では図示しないが、その後、シリコン基板１裏面にアルミペーストを全面に印刷し熱処理することで裏面電極を形成し太陽電池を完成する。
【００１６】
この方法では、高濃度ｎ型層８は、工程の初期段階で形成し、絶縁層である酸化シリコン膜層９で保護されているため、図８に示したような集電電極と高濃度ｎ型層の接触不良が発生することはほとんどなく、従って接触抵抗が大きくなることによる太陽電池の出力特性の低下は少ない。しかしながら、集電電極１２を形成するリフトオフ工程は、位置合せが必要であり、しかもレジストの断面形状制御が重要で、そのための製造条件が煩雑である。また、この条件設定を誤ると実質的にリフトオフが進行しなくなり、集電電極１２のパターニング不良が発生し、結果として太陽電池の出力特性が低下する。
【００１７】
【特許文献１】
特許第１８０８５９７号明細書
【００１８】
【特許文献２】
特開平０５−２３５３８５号公報
【００１９】
【特許文献３】
特開平０７−０９４７６４号公報
【００２０】
【非特許文献１】
Ｊ．Ｚｈａｏ、他４名、”２４％Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｓｏｌａｒ  Ｃｅｌｌｓ”，１ｓｔ  Ｗｏｒｌｄ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  １９９４，ｐ．１４７７−１４８０
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するため、簡便な工程で太陽電池の受光面側の集電電極と高濃度ｎ型層の接触抵抗を低くして高効率の太陽電池およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる太陽電池は、基板表面に金属シリサイド層を形成し、その上にめっき層を被覆して電極を形成した受光面側電極を備えたことを特徴とする。さらに、本発明にかかる太陽電池は、受光面側電極下部のｎ型不純物濃度が受光面側電極以外の受光面下部のｎ型不純物濃度より高い高濃度ｎ型層を有することができる。ここで、金属シリサイド層に含まれる金属はチタン、ニッケル、コバルトまたは白金とすることができる。また、めっき層に、少なくとも金属としてスズ、亜鉛、銀、銅またはニッケルのいずれかを含有することができる。また、太陽電池の受光面側の金属シリサイド層形成領域以外の領域に絶縁層を形成することができ、該絶縁層はパッシベーション膜層、反射防止膜層、不純物拡散源となる膜層または不純物拡散マスク用酸化シリコン膜層のいずれかとすることができる。
【００２３】
また、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、基板表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の一部を電極パターンとして取り除き、シリサイド形成用の金属材料を形成し、熱処理により金属シリサイドを形成した後、酸処理によりシリサイド化していない金属材料を除去し、該金属シリサイド層をめっきすることにより電極を形成することを特徴とする。さらに、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の一部を電極パターンとして取り除いた後、ｎ型となる不純物層を形成し、シリサイド形成用の金属材料を形成し、熱処理により金属シリサイド層を形成した後、酸処理によりシリサイド化していない金属材料を除去し、該金属シリサイド層をめっきすることにより電極を形成することを特徴とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる太陽電池は、基板表面に金属シリサイド層を形成し、その上にめっき層を被覆して電極を形成した受光面側電極を備えたことを特徴とする。かかる構造を有することにより、集電電極と基板との良好な接触が得られ接触抵抗が下がるため、太陽電池の出力特性が向上する。ここで、金属シリサイド層とは、金属とシリコンの化合物を含有する層をいい、その形成方法に特に制限はなく、シリコン基板上に金属層を形成した後の熱処理によって金属とシリコンを反応させて金属シリサイド層を形成する方法、スパッタリング法、化学蒸着（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などにより直接金属シリサイド層を形成する方法などを用いることができる。また、めっき層を被覆する方法についても、本発明の目的に反さない限り特に制限はなく、電気めっき法、無電解めっき法または溶融めっき法などの湿式成膜法、真空蒸着法、スパッタリング法またはイオンビーム蒸着法などの各種物理蒸着（ＰＶＤ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法または熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などの各種化学蒸着（ＣＶＤ）法などの乾式成膜法を用いることができる。金属シリサイド層上に選択的にめっき層を形成する観点からは、電気めっき法、無電解めっき法などの化学めっき法が好ましい。
【００２５】
本発明にかかる太陽電池においては、受光面側電極下部のｎ型不純物濃度が受光面側電極以外の受光面下部のｎ型不純物濃度より高い高濃度ｎ型層を有することが好ましい。かかる高濃度ｎ型層を形成することにより、太陽光の入射により発生する少数キャリアの表面再結合速度が増加することなく太陽電池の出力特性を向上させることができる。
【００２６】
また、上記太陽電池において、金属シリサイド層に含まれる金属としては、本発明の目的に反しない限り特に制限なく、たとえば表１に示す各種金属が含有されていてもよい。受光面側不純物の再分布に伴うｐ−ｎ接合の劣化を防ぐために最低反応温度を低くすることおよび形成するシリサイドが高融点であること、さらに半導体用材料として実績があることおよび汚染が無いことという観点からは、上記金属は、チタン、ニッケル、コバルトまたは白金であることが好ましい。
【００２７】
【表１】
2004266023.tif 000002
【００２８】
また、上記太陽電池において、金属シリサイド層上に形成されためっき層に、少なくとも金属としてスズ、亜鉛、銀、銅またはニッケルのいずれかを含有することが好ましい。かかる金属を含有することにより、金属シリサイド層とめっき層の接着性が高まり、めっき層の剥離を防止できる。
【００２９】
さらに、上記太陽電池において、受光面側の金属シリサイド層形成領域以外の領域は絶縁層が形成されていて、該絶縁層は、パッシベーション膜層（半導体層の最上層として成膜される保護絶縁膜層をいう）、反射防止膜層（入射光の反射を防止することを目的として半導体層の最上層として成膜される層をいう）、不純物拡散源となる膜層または不純物拡散マスク用酸化シリコン膜層（不純物を拡散する領域を決定するための膜層をいう）のいずれかであってもよい。これら各種の絶縁層を有する太陽電池であっても、本発明は適用可能である。
【００３０】
本発明にかかる太陽電池の製造方法は、基板表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の一部を電極パターンとして取り除き、シリサイド形成用の金属材料を形成し、熱処理により金属シリサイド層を形成した後、酸処理によりシリサイド化していない金属材料を除去し、該金属シリサイド層をめっきにより電極を形成することを特徴とする。また、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、基板表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の一部を電極パターンとして取り除いた後、ｎ型となる不純物層を形成し、シリサイド形成用の金属材料を形成し、熱処理により金属シリサイドを形成した後、酸処理によりシリサイド化していない金属材料を除去し、該金属シリサイド層をめっきすることにより電極を形成することを特徴とする。かかる製造方法により、簡便な工程で、高効率の太陽電池を得ることができる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施態様の具体例を実施例として図面に基づいて説明する。
【００３２】
（実施例１）
図１および図２に、本発明にかかる一の太陽電池の製造工程を示す。まず、図１（ａ）に示すように、ｐ型のシリコン基板１の表面を清浄化するために、液温８０℃の１５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１表面を１５〜２０μｍ程度エッチングする。その後、シリコン基板１表面の反射率をより低減するために、液温８０℃の５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１の受光面側をエッチングする。このエッチングにより、図１（ｂ）に示すように表面に微細な凹凸が形成される。なお、この際酸化シリコン膜層をマスクとして規則的な凹凸を形成してもよい。
【００３３】
次に、図１（ｃ）に示すように、シリコン基板１の受光面側にリンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散により、ｎ型不純物濃度の高い高濃度ｎ型層２を形成することにより、シリコン基板１と高濃度ｎ型層２の間にｐ−ｎ接合を形成する。次いで、上記リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散により高濃度ｎ型層表面に生成した酸化シリコン膜層（図示せず）を除去した後、図１（ｄ）に示すように、絶縁層である反射防止膜層３として８５ｎｍの窒化シリコン膜層を表面に形成することでより効果的に表面反射を低減できるようになる。
【００３４】
次に、集電電極と高濃度ｎ型層の接触を確実にして接触抵抗を下げるため、図１（ｅ）に示すようにフォトレジスト４により電極パターンを形成し、図１（ｆ）に示すようにこのフォトレジスト４をマスクとして反射防止膜層である絶縁膜である反射防止膜層３をたとえば２質量％のフッ酸水溶液で除去する。次いで、図２（ｇ）に示すように金属シリサイド電極となる金属材料５としてチタンを５０ｎｍ堆積させ、図２（ｈ）に示すように高速アニール装置により無酸素雰囲気で６３０℃の熱処理を２０秒間行い、シリコンの高濃度ｎ型層２と直接接触しているチタンのみを反応させチタンの金属シリサイド層６を自己整合的に形成する。次いで、図２（ｉ）に示すようにシリサイド化していない電極形成用の金属材料であるチタンを液温１３０℃以上の硫酸のエッチングにより除去する。さらに形成したチタンの金属シリサイド層６とシリコンの高濃度ｎ型層２との接触抵抗を低減するために、高速アニール装置により無酸素雰囲気で８５０℃程度の熱処理を２０秒程度実施してもよい。図２（ｊ）に示すように、このようにして形成した自己整合的チタンシリサイドからなる金属シリサイド層６を電極として電気めっきを行ない、金属シリサイド層６上にめっき層７を被覆して集電電極１２を形成する。さらに図２（ｋ）に示すようにシリコン基板１の裏面にアルミペーストを全面に印刷し熱処理することで裏面電極１３を形成し、太陽電池を完成する。以上の工程により、集電電極１２と高濃度ｎ型層２との接触が良好な太陽光発電が簡便に得られる。
【００３５】
（実施例２）
図３および図４に、本発明にかかる別の太陽電池の製造工程を示す。まず、図３（ａ）に示すように、ｐ型のシリコン基板１の表面を清浄化するために、液温８０℃の１５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１表面を１５〜２０μｍ程度エッチングする。その後、図３（ｂ）に示すように、シリコン基板１の受光面側にリンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散（図示せず）により高濃度ｎ型層８を形成することにより、集電電極と受光面側ｎ型層との間の接触抵抗を低減する領域を形成する。
【００３６】
次に、リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散により形成された酸化シリコン膜層（図示せず）を除去した後、図３（ｃ）に示すように、パターニングマスク用の酸化シリコン膜層９を４００ｎｍ堆積した後、フォトレジスト４により集電電極領域をパターニングする。図３（ｄ）に示すようにこのフォトレジスト４をマスクとしてパターニング用の酸化シリコン膜層９を５質量％のフッ酸水溶液でパターニングし、図３（ｅ）に示すようにフォトレジストを除去する。このパターニングされた酸化シリコン膜層９をマスクとして、シリコン基板表面の反射率をより低減するために、液温８０℃の２質量％の水酸化ナトリウム水溶液でエッチングする。このエッチングにより、図３（ｆ）に示すように、酸化シリコン膜層９で保護された集電電極領域以外の領域のシリコン基板表面に微細な凹凸が形成される。なお、この際酸化シリコン膜層をマスクとして規則的な凹凸を形成する場合もある。
【００３７】
次に、図３（ｇ）に示すように、パターニング用の酸化シリコン膜層９を除去した後、リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散（図示せず）により高濃度ｎ型層２を形成しｐ−ｎ接合を基板全面に形成し、さらに集積電極を形成するための酸化シリコン膜層１１を４００ｎｍ堆積した後、図３（ｈ）に示すように集電電極領域に位置合わせしたフォトレジストパターン（図示せず）をマスクとして酸化シリコン膜層１１の一部を２質量％のフッ酸水溶液でエッチングすることにより集電電極領域を形成する。ここで、高濃度ｎ型層８のｎ型不純物濃度を、高濃度ｎ型層２のｎ型不純物濃度より高くすることにより、太陽光の入射により発生する少数キャリアの表面再結合速度が増加することなく太陽電池の出力特性を向上させることができる。次いで、図４（ｉ）に示すように金属シリサイド電極となる金属材料５としてチタンを５０ｎｍ堆積させ、図４（ｊ）に示すように高速アニール装置により無酸素雰囲気で６３０℃の熱処理を２０秒間行い、シリコンの高濃度ｎ型層８と直接接触しているチタンのみを反応させチタンの金属シリサイド層６を自己整合的に形成する。次いで、図４（ｋ）に示すようにシリサイド化していない電極形成用の金属材料５であるチタンを液温１３０℃以上の硫酸のエッチングにより除去する。さらに形成したチタンの金属シリサイド層６とシリコンの高濃度ｎ型層８との接触抵抗を低減するために、高速アニール装置により無酸素雰囲気で８５０℃程度の熱処理を２０秒程度実施してもよい。次いで、図４（ｌ）に示すように、このようにして形成した自己整合的チタンシリサイドからなる金属シリサイド層６を電極として電気めっきを行ない、金属シリサイド層６上にめっき層７を被覆して集電電極１２を形成する。さらに、図４（ｍ）に示すように、絶縁層である反射防止膜層３として８０ｎｍの酸化チタン膜層または１００ｎｍの酸化アルミニウム膜層を受光面側表面に形成することでより効果的に表面反射を低減できるようになる。その後、図４（ｎ）に示すように基板裏面にアルミペーストを全面に印刷し熱処理することで裏面電極１３を形成し太陽電池を完成する。以上の工程により、集電電極１２と高濃度ｎ型層８との接触が良好な太陽光発電が簡便に得られる。
【００３８】
（実施例３）
図５および図６に、本発明にかかるさらに別の太陽電池の製造工程を示す。まず、図５（ａ）に示すように、ｐ型のシリコン基板１の表面を清浄化するために、液温８０℃の１５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１の受光面側表面を１５〜２０μｍ程度エッチングする。その後、シリコン基板１表面の反射率をより低減するために、液温８０℃の５質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、シリコン基板１の受光面側をエッチングする。このエッチングにより、図５（ｂ）に示すように表面に微細な凹凸が形成される。なお、この際酸化シリコン膜層をマスクとして規則的な凹凸を形成してもよい。
【００３９】
次に、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１の受光面側にリンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散により、ｎ型不純物濃度の高い高濃度ｎ型層２を形成することにより、シリコン基板１と高濃度ｎ型層２の間にｐ−ｎ接合を形成する。次いで、図５（ｄ）に示すようにたとえば４００ｎｍの酸化シリコン膜層９を堆積し、図５（ｅ）に示すようにフォトレジスト４により高濃度ｎ型層２のパターニングを行なう。さらに、図５（ｆ）に示すように、フォトレジスト４をマスクとして２質量％のフッ酸水溶液で酸化シリコン膜層９をエッチングする。その後、フォトレジスト４を除去して、図５（ｇ）に示すように、リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散（図示せず）により高濃度ｎ型層８を形成する。
【００４０】
次に、リンガラスやオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いた拡散（図示せず）により生成した酸化シリコン膜層（図示せず）を除去した後、図５（ｈ）に示すように集電電極となる金属材料５としてチタンを５０ｎｍ堆積させて、図６（ｉ）に示すように高速アニール装置により無酸素雰囲気で６３０℃の熱処理を２０秒行い、シリコンの高濃度ｎ型層８と直接接触しているチタンのみを反応させてチタンの金属シリサイド層６を自己整合的に形成する。次いで、図６（ｊ）に示すようにシリサイド化していない電極形成用の金属材料であるチタンを液温１３０℃以上の硫酸のエッチングにより除去した後、図６（ｋ）に示すようにパターニング用の酸化シリコン膜層を除去する。さらに形成した金属シリサイド層６とシリコンの高濃度ｎ型層８との接触抵抗を低減するために、高速アニール装置により無酸素雰囲気で８５０℃程度の熱処理を２０秒程度実施してもよい。次いで、図６（ｌ）に示すように、このようにして形成した自己整合的チタンシリサイドからなる金属シリサイド層６を電極として電気めっきを行ない、金属シリサイド層６上にめっき層７を被覆して集電電極１２を形成する。さらに、図６（ｍ）に示すように、絶縁層である反射防止膜層３として、８０ｎｍの酸化チタン膜層または１００ｎｍの酸化アルミニウム膜層を表面に形成することでより効果的に表面反射を低減できるようになる。その後、図６（ｎ）に示すように基板裏面にアルミペーストを全面に印刷し熱処理することで裏面電極１３を形成し太陽電池を完成する。以上の工程により、集電電極１２と高濃度ｎ型層８との接触が良好な太陽光発電が簡便に得られる。
【００４１】
なお、上記実施例１〜実施例３においては、シリサイド電極となる金属材料としてチタンを採用しているが、表１に示すようなコバルト、ニッケル、白金などの金属を用いてもチタンと同様の効果が得られる。また、本実施例ではシリコン基板の裏面電極をアルミペーストで形成しているが、他の方法、たとえばホウ素を用いて高濃度ｐ型層を形成した後、アルミ／チタン／パラジウム／銀の積層構造を有する積層電極を用いても全く同様の結果が得られる。
【００４２】
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のすべての変更が含まれることが意図される。
【００４３】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、太陽電池の受光面側電極において基板表面に金属シリサイド層を有し、その上にめっき層を被覆してを形成したことを特徴とすることにより、簡便な工程で太陽電池の受光面側の集電電極と高濃度ｎ型層の接触抵抗を低くして高効率の太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一の太陽電池の製造工程を示す図である。
【図２】図１の後に続く製造工程を示す図である。
【図３】本発明にかかる別の太陽電池の製造工程を示す図である。
【図４】図３の後に続く製造工程を示す図である。
【図５】本発明にかかるさらに別の太陽電池の製造工程を示す図である。
【図６】図５の後に続く製造工程を示す図である。
【図７】従来の一の太陽電池の製造工程を示す図である。
【図８】従来の一の太陽電池の拡大概略図である。
【図９】従来の別の太陽電池の製造工程を示す図である。
【図１０】図９の後に続く製造工程を示す図である。
【図１１】従来のさらに別の太陽電池の製造工程を示す図である。
【図１２】図１１の後に続く製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１  シリコン基板、２，８  高濃度ｎ型層、３  反射防止膜層、４  フォトレジスト、５，１０  金属材料、６  金属シリサイド層、７  めっき層、９，１１酸化シリコン層、１２  集電電極、１３  裏面電極。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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