(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンが拡散されたリン拡散層とリンガラス層とを基板表面にこの順で有するシリコン基板の前記リンガラス層表面に撥水剤を塗布して撥水剤層を形成する撥水剤層形成工程と、
前記撥水剤層を形成したシリコン基板に対してレーザ照射を行って所定のパターン領域の前記撥水剤層および少なくとも前記リンガラス層の一部を除去する除去工程と、
前記レーザ照射を行った前記シリコン基板の表面にリン酸またはリン酸溶液を塗布して前記所定のパターン領域に前記リン酸または前記リン酸溶液を選択塗布する選択塗布工程と、
前記リン酸または前記リン酸溶液を塗布した前記シリコン基板を熱処理することにより、前記リン酸または前記リン酸溶液のリンが少なくとも前記リン拡散層の一部に拡散させて低抵抗拡散層を形成する低抵抗拡散層形成工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池用拡散層の製造方法。
【請求項２】
前記撥水剤としてシリコーン系塗布剤を用いること、
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池用拡散層の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ照射は、赤外線レーザ、可視光レーザおよび紫外線レーザのうちの少なくとも一つを用いて行うこと、
を特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池用拡散層の製造方法。
【請求項４】
前記撥水剤の塗布は、ローラー塗布、スプレー塗布、浸漬塗布、およびインクジェット塗布の何れか、あるいはこれらの組み合わせにより行うこと、
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池用拡散層の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池用拡散層の製造方法により前記低抵抗拡散層を形成する工程と、
前記撥水剤層と前記リンガラス層とを除去する工程と、
前記リン拡散層上に反射防止膜を形成する工程と、
前記反射防止膜を形成後に低抵抗拡散層表面および低抵抗拡散層表面と反対の面に電極ペーストを配置する工程と、
前記電極ペーストを焼成して電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な結晶シリコン太陽電池では、太陽光線の照射により生成したキャリアを分離するために、ｐｎ接合の形成が必要である。例えば、基板にｐ型シリコンを用いる場合は、受光面側にリン等の５族元素を拡散させることでｎ型シリコン層を、または基板にｎ型シリコンを用いる場合は、受光面側に硼素等の３族元素を拡散させることでｐ型シリコン層を形成する。通常の多結晶シリコン太陽電池は、基板にｐ型シリコンを用い、リン系のドーパントを７００℃〜１０００℃程度の温度で熱拡散することで基板両面の全面に拡散層を形成し、必要に応じて不要な部分の拡散層を除去して、太陽電池用の拡散層とする。
【０００３】
そして、この拡散層上に反射防止膜として例えばシリコン窒化膜を形成し、受光面側にグリッド状の銀ペースト、および裏面にベタ面状にアルミペースト電極を印刷、焼成することで、シリコン結晶系太陽電池を形成することができる。また、裏面側のｎ型拡散層を除去せずに、アルミペースト電極からのアルミ拡散で強制的に高濃度アルミ拡散のｐ＋層に反転させる場合もある。
【０００４】
ここで、太陽電池の光電変換効率を上げるためには、拡散層の厚さは薄い方が良いが、薄すぎると突き抜けと言われる電極によるｎ層部分の破壊が起こりやすくなるうえに、高抵抗化により電極部分での集電がうまくできなくなる。そのため、好ましくは、受光面部分は拡散層を薄くした高抵抗層（低濃度拡散）とし、電極部分は拡散層を厚くした低抵抗層（高濃度拡散）とする、選択エミッタと呼ばれる構造が好ましい。しかし、従来技術でこの選択エミッタを形成しようとすると、複数回の拡散とマスキングによる部分エッチング等を組み合わせた、複雑な工程が必要であった。
【０００５】
そこで、インクジェット装置を用いて、ドーパント濃度を部分的に変化させて塗布し、一度の熱処理、あるいは部分的なレーザ照射等で選択エミッタ構造を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これにより選択エミッタ構造が簡単に作製できると共に、インクジェット塗布を行うことで無駄に噴霧される薬液量を減らしてドーパント使用量を少なく押さえることができ、最終的な製造コストを大きく低減することができる。
【０００６】
また、選択塗布の代わりに、拡散を制限したい領域にマスクを使う方法も考えられ、例えば、印刷形成マスクによりドーパント拡散を制限する方法（例えば、特許文献３参照）、さらに、類似技術として、マスク材に疎水性の樹脂フィルムを用い、レーザ照射により不要部分を除去し、マスクパターンを形成する回路基板の製造方法が報告されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
インクジェット装置を用いた塗布拡散に際して、太陽電池の特性を向上させるためにはシリコン基板中の不純物を取り除くゲッタリングという工程を行ってから塗布拡散を行うことが望ましい。このゲッタリング工程は、通常、適度な拡散濃度で基板両面、あるいは片面に対してリン拡散を行い、拡散層部分に不要な鉄等の重金属不純物を偏析させ、シリコン基板のエミッタとしての電子寿命を向上させるものであり、重金属濃度が高い場合は、さらに重金属不純物が偏析した拡散層を除去する必要がある。
【０００８】
したがって、通常の拡散炉で高抵抗層に相当する両面拡散を行った後に、あるいはインクジェット塗布により両面あるいは片面にリン酸を塗布してゲッタリング用の拡散を行った後に、再度インクジェットで低抵抗領域のみにリン酸を塗布し、追加拡散することで選択エミッタ構造を形成する工程が考えられる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２２４２８５号公報
【特許文献２】特表２００５−５０６７０５号公報
【特許文献３】特開２００３−２０９２７１号公報
【特許文献４】特開平７−１１５２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、一度拡散工程を施し、全面にリンガラスが形成された状態でその上にリン酸のインクジェット塗布を行うと、リンガラスとリン酸の親和性が非常に良いために、塗布したリン酸が直ぐに濡れ拡がってしまい、特定の狭い領域への限定した塗布ができないという問題がある。また、濡れ拡がりを押さえるために、リンガラス層を除去してしまうと、塗布後の拡散焼成により、塗布部分以外の領域の電子寿命が著しく低下してしまう。これは、リンガラス層がある場合は高濃度のリンがシリコン基板との界面に存在するため、重金属不純物のゲッタリングが効率的に行われるのに加え、拡散層表面の中途半端な酸化を押さえ表面再結合が抑制されるためと考えられる。したがって、太陽電池の特性を向上させるためには、リン酸の塗布領域以外にはリンガラスを付けたままで拡散熱処理を行い、低抵抗層を追加形成する必要がある。一方、リンガラス層の上からリン酸あるいはリン酸溶液を塗布して低抵抗拡散を行うと、リンガラス層がマスクとなり、拡散の進行が抑制される。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リンガラス上へのドーパントの選択塗布により選択エミッタを用いた太陽電池用拡散層を容易に形成することが可能な、太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池用拡散層の製造方法は、リンが拡散されたリン拡散層とリンガラス層とを基板表面にこの順で有するシリコン基板の前記リンガラス層表面に撥水剤を塗布して撥水剤層を形成する撥水剤層形成工程と、前記撥水剤層を形成したシリコン基板に対してレーザ照射を行って所定のパターン領域の前記撥水剤層および少なくとも前記リンガラス層の一部を除去する除去工程と、前記レーザ照射を行った前記シリコン基板の表面にリン酸またはリン酸溶液を塗布して前記所定のパターン領域に前記リン酸または前記リン酸溶液を選択塗布する選択塗布工程と、前記リン酸または前記リン酸溶液を塗布した前記シリコン基板を熱処理することにより、前記リン酸または前記リン酸溶液のリンが少なくとも前記リン拡散層の一部に拡散させて低抵抗拡散層を形成する低抵抗拡散層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、従来の方法では困難だった、リンガラス上へのリン酸選択塗布による、選択エミッタを用いた太陽電池用拡散層の製造が容易に実現可能である、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下の図面においては、理解の容易のため、各部材間の縮尺が実際とは異なる場合がある。また、各図面間においても同様である。
【００１５】
実施の形態
本実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法は、リンが拡散されたリン拡散層とリンガラス層とを基板表面にこの順で有するシリコン基板のリンガラス層表面に撥水剤を塗布して撥水剤層を形成する撥水剤層形成工程と、前記撥水剤層を形成したシリコン基板に対してレーザ照射を行って所定のパターン領域の撥水剤層および少なくともリンガラス層の一部を除去する除去工程と、レーザ照射を行ったシリコン基板の表面にリン酸またはリン酸溶液を塗布して所定のパターン領域にリン酸またはリン酸溶液を選択塗布する選択塗布工程と、リン酸またはリン酸溶液を塗布したシリコン基板を熱処理することにより、リン酸またはリン酸溶液のリンが少なくともリン拡散層の一部に拡散させて低抵抗拡散層を形成する低抵抗拡散層形成工程と、を含む。
【００１６】
また、本実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法は、上記の本実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法により低抵抗拡散層を形成する工程と、撥水剤層とリンガラス層とを除去する工程と、リン拡散層上に反射防止膜を形成する工程と、反射防止膜を形成後に低抵抗拡散層表面および低抵抗拡散層表面と反対の面に電極ペーストを配置する工程と、電極ペーストを焼成して電極を形成する工程と、を含む。
【００１７】
図１−１〜図１−３は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法により作製した太陽電池セル１の概略構成を示す図であり、図１−１は、太陽電池セル１の断面図、図１−２は、受光面側からみた太陽電池セル１の上面図、図１−３は、受光面と反対側からみた太陽電池セル１の下面図である。図１−１は、図１−３の線分Ａ−Ａにおける断面図である。
【００１８】
太陽電池セル１は、図１−１〜図１−３に示されるように、半導体基板としてのｐ型シリコン基板１１および該ｐ型シリコン基板１１の表面の導電型が反転したｎ型拡散層（リン拡散層）１３と、ｎ型拡散層（リン拡散層）１３よりも低抵抗化された低抵抗拡散層１９と、高濃度不純物を含んだｐ＋層（ＢＳＦ（Back  Surface  Field）ともいう）１２と、からなる光電変換機能を有する半導体層部１０と、ｎ型拡散層（リン拡散層）１３上に設けられて受光面での入射光の反射を防止する反射防止膜１４と、半導体層部１０で発電された電気を集電するために受光面に局所的に設けられる表銀グリッド電極１５と、表銀グリッド電極１５で集電された電気を取り出すために表銀グリッド電極１５にほぼ直交して設けられる表銀バス電極１６と、半導体層部１０で発電された電気の取り出しと入射光の反射を目的として半導体層部１０の裏面（ｎ型拡散層（リン拡散層）１３が設けられた受光面と対向する面）のほぼ全面に設けられた裏アルミ電極１７と、裏アルミ電極１７に生じた電気を集電する裏銀電極１８と、を備える。なお、表銀グリッド電極１５と表銀バス電極１６をまとめて表銀電極（上部電極）という。また、裏アルミ電極１７と裏銀電極１８とにより下部電極が構成される。また、低抵抗拡散層１９は、表銀電極の電極パターンと略同等の形状に、表銀電極の下部領域にｎ型拡散層（リン拡散層）１３に囲まれて形成されている。
【００１９】
このように構成された太陽電池セル１では、太陽光が太陽電池セル１の受光面側から半導体層部１０のｐｎ接合面（ｐ型シリコン基板とｎ型拡散層との接合面）に照射されると、ホールと電子が生成する。ｐｎ接合部の電界によって、生成した電子はｎ型拡散層１３に向かって移動し、ホールはｐ＋層１２に向かって移動する。これにより、ｎ型拡散層１３に電子が過剰となり、ｐ＋層１２にホールが過剰となる結果、光起電力が発生する。この光起電力はｐｎ接合を順方向にバイアスする向きに生じ、ｎ型拡散層１３に接続した表銀バス電極１６がマイナス極となり、ｐ＋層１２に接続した裏銀電極１８がプラス極となって、図示しない外部回路に電流が流れる。
【００２０】
つぎに、このような太陽電池セル１の製造方法の一例について説明する。まず、図２−１に示すように、表面処理を施したｐ型シリコン基板１１を用意する。ついで、図２−２に示すように、リンを熱的に拡散させることによって導電型を反転させたｎ型拡散層（リン拡散層）１３ａをｐ型シリコン基板１１の表面層に形成する。通常、リンの拡散源として、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）が用いられる。このとき、ｐ型シリコン基板１１の最表面にはリンガラス層２１ａが形成される。
【００２１】
ついで、ｐ型シリコン基板１１の一主面をレジストで保護した後、図２−３に示すように、一主面のみにリンガラス層２１およびｎ型拡散層（リン拡散層）１３を残すように、ｐ型シリコン基板１１の表面をエッチングし、レジストを有機溶剤などを用いて除去する。
【００２２】
つぎに、図２−４に示すように、リンガラス層２１上に撥水剤を塗布して撥水剤層２２を形成する。撥水剤としては、例えばシリコーン系の撥水剤を使用することができる。撥水剤にシリコーン系塗布剤を用いることにより、撥水剤による太陽電池特性への悪影響がなく、撥水剤の使用に起因した太陽電池特性の低下を防止することができる。
【００２３】
つぎに、撥水剤層２２を形成したｐ型シリコン基板１１の表面にレーザ照射を行い、図２−５に示すように、撥水剤層２２およびリンガラス層２１の削り込みを行い、撥水剤層２２およびリンガラス層２１を除去する。レーザ照射は、ｐ型シリコン基板１１の撥水剤層２２を形成した側の表面において、表銀電極の電極パターンに相当する低抵抗拡散層１９の形成領域とする部分にのみ行う。なお、リンガラス層２１は非常に薄い状態で残してもよい。
【００２４】
ｐ型シリコン基板１１の表面にリンガラス層２１が形成された状態でその上にリン酸のインクジェット塗布を行うと、リンガラス層２１とリン酸の親和性が非常に良いために、塗布したリン酸が直ぐに濡れ拡がってしまい、特定の狭い領域への限定した塗布ができない。また、濡れ拡がりを押さえるために、リンガラス層２１を除去してしまうと、塗布後の拡散焼成により、塗布部分以外の領域の電子寿命が著しく低下してしまう。一方、リンガラス層２１の上からリン酸あるいはリン酸溶液を塗布して低抵抗拡散を行うと、リンガラス層２１がマスクとなり、拡散の進行が抑制される。
【００２５】
したがって、リンの低抵抗拡散を行いたい領域にはリンガラス層２１が無いか、あるいは非常に薄い状態で存在し、この領域にのみにリン酸あるいはリン酸溶液を塗布し、それ以外の領域には保護層としてのリンガラス層２１が存在する状態が好ましい。そこで、本実施の形態においては、低抵抗拡散層１９の形成領域とする部分にのみ、レーザ照射を行って、この部分の撥水剤層２２およびリンガラス層２１を除去する。
【００２６】
レーザ照射には、赤外線レーザ、可視光レーザ、紫外線レーザなどのレーザを用いることができる。レーザ照射を行うことで、撥水剤層２２およびリンガラス層２１の全部あるいは一部を除去する工程が容易となる。
【００２７】
また、レーザビームとしては例えばＹＡＧ基本波を用いることができるが、ｐ型シリコン基板１１側へのダメージが少なく、ある程度のリンガラス層２１の除去ができれば、ＹＡＧ２倍波、同３倍波など他の波長でも構わない。一般的に、レーザの波長が長くなるほどｐ型シリコン基板１１側へ透過するエネルギー量が増えるため、リン拡散層および基板側へのダメージが入りやすくなる。そして、レーザの波長が短いほど撥水剤層２２およびリンガラス層２１部分での吸収が優先的となり、これらの選択的な除去が可能となるが、レーザ装置が高価となる。
【００２８】
つぎに、レーザ照射部分、すなわちレーザ照射により撥水剤層２２の除去およびリンガラス層２１の削り込みを行ったｐ型シリコン基板１１に対して、図２−６に示すように、リン酸２３またはリン酸溶液を塗布する。塗布方法としてはローラー塗布、スプレー塗布、浸漬塗布、およびインクジェット塗布の何れか、あるいはこれらの組み合わせなど、リン酸２３またはリン酸溶液を塗布ができれば何れでも良い。これらの手法を用いることで、ドーパント材料であるリン酸２３またはリン酸溶液の塗布が容易となる。
【００２９】
ここで、ｐ型シリコン基板１１におけるレーザ照射部分以外には撥水剤層２２が存在しており、撥水剤層２２がリン酸２３またはリン酸溶液をはじくため、基本的にレーザ照射部分のみに選択的にリン酸２３またはリン酸溶液が付着する。また、撥水剤層２２が存在する領域にリン酸２３またはリン酸溶液の液滴が残存した場合は、エアブローするか、拭き取ることで、容易に液滴を除去することができる。
【００３０】
リン酸溶液としては、リン酸の水溶液やアルコール溶液が使用可能である。高濃度の溶液では、粘度が大きく、撥水剤層２２の有無による塗り分けが困難となる場合があるので、適宜、水、アルコール等の溶媒で希釈してリン酸溶液とする。特に、インクジェットによる塗布を行う場合は、アルコール溶液とすることで粘度と表面張力が調整でき、インクジェット吐出が可能となる。通常、安定したインクジェット吐出を行うには、粘度が１０（ｍＰａ・ｓ）以下、表面張力が５０（ｍＮ／ｍ）以下が好ましい。また、必要とする拡散層のシート抵抗を低くしたい場合は高濃度、シート抵抗を高くしたい場合は低濃度の溶液とすればよい。また、液体であれば、リン酸以外のリン系拡散剤を用いることもできる。
【００３１】
次に、リン酸２３またはリン酸溶液を塗布したｐ型シリコン基板１１を熱処理することで、リン酸２３またはリン酸溶液を塗布した領域に対応するｎ型拡散層（リン拡散層）１３の追加拡散による低抵抗化を行う。熱処理温度としては、７００℃〜１０００℃が好ましい。これにより、低抵抗拡散層１９が形成される。また、リン酸またはリン酸溶液が塗布されていない領域に対応するｎ型拡散層（リン拡散層）１３も、熱処理によりリンの追加拡散が起るが、割合的にはリン酸またはリン酸溶液を塗布した部分と比較してシート抵抗の低下は少ない。
【００３２】
ｎ型拡散層（リン拡散層）の形成に関する一般的な傾向としては、リン酸またはリン酸溶液のリン酸濃度を高く、塗布量を多く、拡散温度を高く、および拡散時間を長くすることで、ｎ型拡散層（リン拡散層）は厚く、高濃度になり、シート抵抗は低くなる。逆に、リン酸またはリン酸溶液のリン酸濃度を低く、塗布量を少なく、拡散温度を低く、および拡散時間を短くすることで、リン酸またはリン酸溶液は薄く、低濃度になり、シート抵抗は高くなる。一般的には、電極領域のシート抵抗は３０〜５０Ω／□程度、受光面のシート抵抗は６０〜１２０Ω／□程度とすることで、選択エミッタ用の拡散層として機能させることができる。
【００３３】
熱処理を行ったｐ型シリコン基板１１は、低抵抗拡散層１９の形成とともに、表面にはリンガラス層が形成されるので、ふっ酸洗浄を行うことで図２−７に示すように表面のリンガラス層および撥水剤層２２、リンガラス層２１を除去し、低抵抗拡散層１９とｎ型拡散層（リン拡散層）１３とを露出させる。これにより、低抵抗拡散層１９とｎ型拡散層（リン拡散層）１３とを有する選択エミッタ用拡散層が得られる。
【００３４】
つぎに、ｎ型拡散層（リン拡散層）１３の表面に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜、酸化チタン膜などからなる反射防止膜１４をプラズマＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法などの成膜法によって、一様な厚みで形成する。この反射防止膜１４は、パッシベーション膜としての機能を兼ねている。
【００３５】
さらに、表銀グリッド電極のパターンと表銀バス電極のパターンとを低抵抗拡散層１９上に銀ペーストでスクリーン印刷し、１００℃〜３００℃で乾燥させて、表銀グリッド電極１５と表銀バス電極１６を形成する（焼成前）。つぎに、ｐ型シリコン基板１１の裏面側に、裏アルミ電極と裏銀電極のパターンをスクリーン印刷し、１００℃〜３００℃で乾燥後、７００℃〜１０００℃で焼成することで裏アルミ電極１７を形成するとともにｐ＋層１２を形成し、また同時に表銀グリッド電極も焼成する。
【００３６】
以上の工程により、選択エミッタを用いた太陽電池セル１を容易に製造することができる。一般的に、選択エミッタを用いた太陽電池セルの方が通常の均一な拡散層からなる太陽電池セルよりも０．３〜１％程度高い変換効率を得ることができる。
【００３７】
上述したように、本実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法によれば、リンガラス層２１およびｎ型拡散層（リン拡散層）１３を有するｐ型シリコン基板１１のリンガラス層２１上に撥水剤を塗布して撥水剤層２２を形成した後、レーザ照射により撥水剤層２２およびリンガラス層２１を除去し、レーザを照射部分にリン酸２３またはリン酸溶液を塗布した後、ｐ型シリコン基板１１の熱処理を行う。これにより、従来のインクジェット塗布法では困難であったリンガラス上へのリン酸の選択塗布により、選択エミッタを用いた太陽電池用拡散層の形成が容易に実現可能となる。
【００３８】
また、本実施の形態にかかる太陽電池セルの製造方法によれば、従来のインクジェット塗布法では困難であった、リンガラス上へのリン酸の選択塗布により、選択エミッタを用いた太陽電池用拡散層を形成し、高い変換効率を有する太陽電池セルを作製することが可能である。
【００３９】
以下、実施例により本実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法を具体的に説明する。
【００４０】
実施例１．
基板表面にシート抵抗が８０Ω／□〜１００Ω／□のｎ型拡散層が形成され、基板最表面に形成されたリンガラス層が除去されていないｐ型多結晶シリコン基板を用意し、この片面にシリコーン系撥水剤として、ジメチルシリコーンオイルの１ｗｔ％〜１０ｗｔ％キシレン溶液をスピンコート法により塗布した。そして、１００℃〜２５０℃の温度で乾燥を行って、リンガラス層上に撥水剤層を形成した。
【００４１】
この撥水剤層を形成したｐ型多結晶シリコン基板に対して、線幅１００μｍ〜２００μｍのグリッド電極と線幅１ｍｍ〜３ｍｍのバス電極とを形成する領域のみに、ＹＡＧ基本波のレーザを照射し、撥水剤層とリンガラス層とを除去した。リンガラス層に関しては、概ね、ガラス量として７０％〜９０％の除去が可能となる様にレーザ照射条件を調節した。
【００４２】
リン酸溶液として、リン酸（８５ｗｔ％以上）を水で希釈し、３０ｗｔ％〜６０ｗｔ％のリン酸水溶液を調製した。このリン酸水溶液に先のレーザ照射を行ったｐ型多結晶シリコン基板を浸漬し、引き上げることで、レーザ照射部分のみにリン酸水溶液を付着させた。また、エアブローを行い、撥水剤層部分に付着したリン酸水溶液の液滴を除去した。このようにしてリン酸水溶液を塗布したｐ型多結晶シリコン基板を７００℃〜９００℃の乾燥空気、または窒素中で熱処理してリンの拡散処理を行い、低抵抗拡散層を形成した。
【００４３】
引き続き、ふっ酸洗浄を行い、表面のリンガラス層を全て除去した。このとき、電極領域（低抵抗拡散層）のシート抵抗は３５Ω／□〜４０Ω／□、受光面（ｎ型拡散層）のシート抵抗は８０Ω／□〜９０Ω／□であった。
【００４４】
このようにして選択エミッタ用拡散層を形成したｐ型多結晶シリコン基板に対して、ｎ型拡散層上に反射防止膜兼パッシベーション膜となるＳｉＮ膜を形成した。さらに、表銀グリッド電極のパターンと表銀バス電極のパターンとを低抵抗拡散層上に銀ペーストでスクリーン印刷し、１００℃〜３００℃で乾燥を行った。
【００４５】
つぎに、ｐ型多結晶シリコン基板の裏面側に、裏アルミ電極のパターンと裏銀電極パターンをスクリーン印刷し、１００℃〜３００℃で乾燥を行った。次に、７００℃〜１０００℃で焼成することで裏アルミ電極を形成するとともにｐ＋層を形成し、また、同時に表銀電極の焼成を行った。以上により、選択エミッタを有する太陽電池セルを形成した。
【００４６】
この太陽電池セルの太陽電池出力特性として、光電変換効率（％）を計測評価したところ、通常の均一なｎ型拡散層を有する太陽電池セルよりも０．５％〜１％程度効率が高い、１６％〜１７％の変換効率が得られた。
【００４７】
したがって、実施例１においては、実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法を適用することにより、選択エミッタを有し、良好な光変換効率を有する太陽電池セルを得ることができた。
【００４８】
実施例２．
基板表面にシート抵抗が８０Ω／□〜１００Ω／□のｎ型拡散層が形成され、基板最表面に形成されたリンガラス層が除去されていないｐ型多結晶シリコン基板を用意し、この片面にシリコーン系撥水剤として、ジメチルシリコーンオイルの１ｗｔ％〜１０ｗｔ％キシレン溶液をスピンコート法により塗布した。そして、１００℃〜２５０℃の温度で乾燥を行って、リンガラス層上に撥水剤層を形成した。
【００４９】
この撥水剤層を形成したｐ型多結晶シリコン基板に対して、線幅１００μｍ〜２００μｍのグリッド電極と線幅１ｍｍ〜３ｍｍのバス電極とを形成する領域のみに、ＹＡＧ基本波のレーザを照射し、撥水剤層とリンガラス層とを除去した。リンガラス層に関しては、概ね、ガラス量として７０％〜９０％の除去が可能となる様にレーザ照射条件を調節した。
【００５０】
リン酸溶液として、リン酸（８５ｗｔ％以上）をエタノールで希釈し、１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％のリン酸アルコール溶液を調製した。このリン酸アルコール溶液をｐ型多結晶シリコン基板のレーザ照射部分に対して、インクジェット装置を用いて選択的に塗布した。レーザ照射部分以外には撥水剤が塗布されているため、リン酸アルコール溶液が塗れ拡がることはない。このようにしてリン酸アルコール溶液を塗布したｐ型多結晶シリコン基板を７００℃〜９００℃の乾燥空気、または窒素中で熱処理してリンの拡散処理を行い、低抵抗拡散層を形成した。
【００５１】
引き続き、ふっ酸洗浄を行い、表面のリンガラス層を全て除去した。このとき、電極領域（低抵抗拡散層）のシート抵抗は３５Ω／□〜４０Ω／□、受光面（ｎ型拡散層）のシート抵抗は８０Ω／□〜９０Ω／□であった。
【００５２】
このようにして選択エミッタ用拡散層を形成したｐ型多結晶シリコン基板に対して、ｎ型拡散層上に反射防止膜兼パッシベーション膜となるＳｉＮ膜を形成した。さらに、表銀グリッド電極のパターンと表銀バス電極のパターンとを低抵抗拡散層上に銀ペーストでスクリーン印刷し、１００℃〜３００℃で乾燥を行った。
【００５３】
つぎに、ｐ型多結晶シリコン基板の裏面側に、裏アルミ電極のパターンと裏銀電極パターンをスクリーン印刷し、１００℃〜３００℃で乾燥を行った。次に、７００℃〜１０００℃で焼成することで裏アルミ電極を形成するとともにｐ＋層を形成し、また、同時に表銀電極の焼成を行った。以上により、選択エミッタを有する太陽電池セルを形成した。
【００５４】
この太陽電池セルの太陽電池出力特性として、光電変換効率（％）を計測評価したところ、通常の均一なｎ型拡散層を有する太陽電池セルよりも０．５％〜１％程度効率が高い、１６％〜１７％の変換効率が得られた。
【００５５】
したがって、実施例２においては、実施の形態にかかる太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法を適用することにより、選択エミッタを有し、良好な光変換効率を有する太陽電池セルを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明にかかる太陽電池用拡散層の製造方法は、選択エミッタ構造の太陽電池用拡散層の製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１−１】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの概略構成を示す断面図である。
【図１−２】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの概略構成を示す下面図である。
【図１−３】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの概略構成を示す上面図である。
【図２−１】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造工程を説明するための断面図である。
【図２−２】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造工程を説明するための断面図である。
【図２−３】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造工程を説明するための断面図である。
【図２−４】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造工程を説明するための断面図である。
【図２−５】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造工程を説明するための断面図である。
【図２−６】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造工程を説明するための断面図である。
【図２−７】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  太陽電池セル
１１  半導体層部
１２  ｐ型シリコン基板
１３  ｎ型拡散層（リン拡散層）
１４  反射防止膜
１５  表銀グリッド電極
１６  表銀バス電極
１７  裏アルミ電極
１８  裏銀電極
１９  低抵抗拡散層
２１ａ  リンガラス層
２１  リンガラス層
２２  撥水剤層
２３  リン酸
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
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【図２−６】
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【図２−７】
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