(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の不純物がドーピングされた半導体基板と、
前記半導体基板の前面に配置され、前記第１導電型の不純物が前記半導体基板より高濃度でドーピングされる前面電界部と、
前記半導体基板の後面に配置され、誘電体材質で形成されるトンネル層と、
前記トンネル層の後面の一部に配置され、前記第１導電型と反対の第２導電型の不純物がドーピングされたエミッタ部と、
前記トンネル層の後面の一部に配置され、前記第１導電型の不純物が前記半導体基板より高濃度でドーピングされる後面電界部と、
前記エミッタ部に接続される第１電極と、
前記後面電界部に接続される第２電極とを含み、
前記前面電界部の抵抗値対後面電界部の抵抗値の比は１０：１〜３：１の間であり、
前記後面電界部の厚さと前記エミッタ部の厚さは異なり、前記エミッタ部と前記後面電界部間の厚さの差は５０ｎｍ〜１００ｎｍの間である、太陽電池。
【請求項２】
前記後面電界部は単位面積当たりの５０Ω〜３００Ωの間の抵抗値を有し、前記前面電界部は単位面積当たりの５００Ω〜９００Ωの間の抵抗値を有する、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記第１導電型はｎ型であり、
前記後面電界部の厚さは、前記エミッタ部の厚さより薄い、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記エミッタ部の厚さは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの間であり、前記後面電界部の厚さは、１００ｎｍ〜２５０ｎｍの間である、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記エミッタ部と前記後面電界部は互いに離隔しており、
前記トンネル層の後面中から前記エミッタ部と前記後面電界部との間の離隔された空間には、多結晶シリコンの材質の真性半導体層がさらに配置される、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記真性半導体層は、前記後面電界部の厚さと前記エミッタ部の厚さとの間の厚さを有する、請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記トンネル層は、ＳｉＣｘまたはＳｉＯｘの誘電体材質で形成される、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記トンネル層は、０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間の厚さを有する、請求項７に記載の太陽電池。
【請求項９】
第１導電型の不純物を含有する半導体基板の後面に誘電体材質のトンネル層と真性半導体層を蒸着する段階と、
前記真性半導体層の第１領域に前記第１導電型と反対の第２導電型の不純物を注入（implantation）する段階と、
前記第１領域の上に拡散防止膜を形成する拡散防止膜の形成段階と、
前記真性半導体層の中で前記拡散防止膜が形成されない第２領域及び前記半導体基板の前面に前記第１導電型の不純物が含まれたドーピングソースを同時に熱拡散させ、前記半導体基板の前面に前面電界部を形成し前記真性半導体層に後面電界部とエミッタ部を同時に形成する熱拡散段階と、
前記半導体基板の前面と後面を同時にエッチングして、前記前面電界部及び、前記後面電界部の表面の一部をエッチングし、同時に前記エミッタ部上に形成された前記拡散防止膜を除去するエッチング段階と、
前記エミッタ部上に第１電極を形成し、前記後面電界部の上に第２電極を形成する段階とを含む太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記拡散防止膜形成段階は、
前記拡散防止膜を前記真性半導体層の前記第１領域を含む完全な全体後面に蒸着する拡散防止膜蒸着段階と、
前記真性半導体層において前記第１領域を除外した前記第２領域の上に形成された拡散防止膜をエッチングして、前記後面電界部を形成するためのパターンを形成する後面電界部パターン形成段階とを含む、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
前記真性半導体層の前記第１領域と、前記拡散防止膜がエッチングされた前記真性半導体層の前記第２領域は、互いに離隔している、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記拡散防止膜蒸着段階においてシリコンカーバイド（ＳｉＣ）材質で形成される前記拡散防止膜が蒸着される、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
前記後面電界部パターン形成段階において、前記拡散防止膜の前記第２領域のエッチングは、レーザー照射によって実行される、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
前記熱拡散段階において、前記真性半導体層の第１領域に注入された前記第２導電型の不純物も熱拡散されながら、多結晶シリコンの材質の前記エミッタ部で形成される、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
前記熱拡散段階によって、前記拡散防止膜シリコンカーバイド（ＳｉＣ）は、シリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）に変化する、請求項１２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１６】
前記熱拡散段階において前記前面電界部及び前記後面電界部に形成された副産物である（ＰＳＧ（phosphosilicate glass）またはＢＳＧ（Boro-Silicate Glass））は、前記エッチング段階で除去される、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１７】
前記エッチング段階において前記前面電界部のエッチング速度は、前記後面電界部のエッチング速度より大きい、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１８】
前記エッチング段階の結果、前記前面電界部の単位面積当たりの抵抗値対前記後面電界部の単位面積当たりの抵抗値の比は３：１〜１０：１で形成される、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１９】
前記エッチング段階の結果、前記エミッタ部の厚さと前記後面電界部の厚さは、互いに異なるように形成される、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予測され、これらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり、これによって太陽エネルギーから電気エネルギーを生産する太陽電池が注目されている。
【０００３】
一般的な太陽電池はｐ型とｎ型のように互いに異なる導電型(conductive type)によりｐ−ｎ接合を形成する半導体部、それと互いに異なる導電型の半導体部にそれぞれ接続された電極を備える。
【０００４】
このような太陽電池に光が入射されれば半導体で電子と正孔が生成され、ｐ−ｎ接合により生成された電子はｎ型半導体部の方向に移動し、生成された正孔はｐ型半導体部の方向に移動する。移動した電子と正孔はそれぞれｐ型半導体部とｎ型半導体部に接続された互いに異なる電極によって収集され、この電極を電線で接続して電力を得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、製造工程がさらに単純化された太陽電池及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の太陽電池は第１導電型の不純物がドーピングされた単結晶シリコン材質の半導体基板と、半導体基板の前面に配置され、第１導電型の不純物が半導体基板より高濃度でドーピングされる単結晶シリコン材質の前面電界部と、半導体基板の後面に配置され、誘電体材質で形成されるトンネル層と、トンネル層の後面の一部に配置され、第１導電型と反対の第２導電型の不純物がドーピングされた多結晶シリコンの材質のエミッタ部と、トンネル層の後面の一部に配置され、第１導電型の不純物が半導体基板より高濃度でドーピングされる多結晶シリコン材質の後面電界部と、エミッタ部に接続される第１電極と、後面電界部に接続される第２電極とを含み、前面電界部の抵抗値に比べ後面電界部の抵抗値比は１０：１〜３：１の間である。
【０００７】
ここで、後面電界部は単位面積当たり（／□）５０Ω〜３００Ωの間の抵抗値を有し、前面電界部は単位面積当たり（／□）５００Ω〜９００Ωの間の抵抗値を有することができる。
【０００８】
具体的には、第１導電型はｎ型である場合、後面電界部の厚さは、エミッタ部の厚さより小さいことがある。
【０００９】
ここで、エミッタ部と後面電界部との間の厚さの差は、５０ｎｍ〜１００ｎｍの間で有り得る。具体的にはエミッタ部の厚さは、２００ｎｍ〜３００ｎｍの間であり、後面電界部の厚さは、１００ｎｍ〜２５０ｎｍの間で有り得る。
【００１０】
そして、第１導電型はｐ型である場合、エミッタ部の厚さは、後面電界部の厚さより薄いことがある。
【００１１】
また、エミッタ部と後面電界部は互いに離隔しており、トンネル層の後面からエミッタ部と後面電界部との間の離隔された空間には、多結晶シリコン材質の真性半導体層がさらに配置されることができる。
【００１２】
ここで、真性半導体層は、後面電界部の厚さとエミッタ部の厚さとの間の厚さを有することができる。
【００１３】
また、トンネル層は、ＳｉＣｘまたはＳｉＯｘの誘電体材質で形成することができ、この他にもsilicon nitride（ＳｉＮｘ）、hydrogeneratedＳｉＮｘ、aluminum oxide（ＡｌＯｘ）、silicon oxynitride（ＳｉＯＮ）またはhydrogeneratedＳｉＯＮで形成が可能であり、０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間の厚さを有することができる。
【００１４】
また、本発明の一例に従った太陽電池の製造方法は、第１導電型の不純物を含有する単結晶シリコン材質の半導体基板の後面に誘電体材質を含むトンネル層を蒸着し、トンネル層の後面に多結晶シリコン材質の真性半導体層を蒸着する段階と、第１導電型と反対の第２導電型の不純物が含有されたエミッタ部を形成するために真性半導体層の第１領域に第２導電型の不純物を注入（implantation）する段階と、真性半導体層の内、第２導電型の不純物が注入された第１領域の上に拡散防止膜を形成する拡散防止膜形成段階と、半導体基板の後面に蒸着された真性半導体層中で拡散防止膜が形成されない第２領域と半導体基板の前面に第１導電型の不純物が含まれるドーピングソースを同時に熱拡散させ、半導体基板の前面に単結晶シリコン材質の前面電界部を形成し、真性半導体層に多結晶シリコン材質の後面電界部とエミッタ部を同時に形成する熱拡散段階と半導体基板の前面と後面を同時にエッチングして、前面電界部と後面電界部の表面の一部をエッチングし、同時にエミッタ部上に形成された拡散防止膜を除去するエッチング段階と、エミッタ部上に第１電極を形成し、後面電界部の上に第２電極を形成する段階とを含むことができる。
【００１５】
ここで、拡散防止膜形成段階は、拡散防止膜を真性半導体層の第１領域を含む全体の後面に蒸着する拡散防止膜蒸着段階と、真性半導体層で第１領域を除外した第２領域の上に形成された拡散防止膜をエッチングして、後面電界部を形成するためのパターンを形成する後面電界部パターン形成工程と、を含むことができる。
【００１６】
さらに、第２導電型の不純物が注入された真性半導体層の第１領域と拡散防止膜がエッチングされた真性半導体層の第２領域は、互いに離隔されることができる。
【００１７】
また、拡散防止膜蒸着段階でシリコンカーバイド（ＳｉＣ）材質で形成される拡散防止膜が蒸着されることができる。
【００１８】
さらに、後面電界部パターン形成段階において拡散防止膜の第２領域のエッチングは、レーザー照射によって行うことができる。
【００１９】
また、熱拡散段階において真性半導体層の第１領域に注入された第２導電型の不純物も熱拡散されながら、多結晶シリコン材質のエミッタ部で形成することができる。
【００２０】
また、熱拡散段階によりシリコンカーバイド（ＳｉＣ）で形成された拡散防止膜は、シリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）で酸化することができる。
【００２１】
さらに、熱拡散段階において前面電界部及び後面電界部に形成された副産物である（ＰＳＧ（phosphosilicate glass）またはＢＳＧ（Boro-Silicate Glass））は、エッチング段階で除去することができる。
【００２２】
このようなエッチング段階において前面電界部エッチング速度は、後面電界部のエッチング速度より大きいことができる。
【００２３】
このようなエッチング段階の結果、前面電界部の抵抗値対比後面電界部の抵抗値の比は３：１〜１０：１の間で形成することができる。
【００２４】
さらに、エッチング段階の結果エミッタ部の厚さと後面電界部の厚さは、互いに異なるように形成することができる。
【００２５】
具体的には、第１導電型はｎ型である場合、エッチング段階の結果、後面電界部の厚さは、エミッタ部の厚さより小さく形成され、第１導電型はｐ型である場合、エッチング段階の結果エミッタ部の厚さは、後面電界部の厚さよりも小さく形成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る太陽電池の製造工程は、半導体基板の前面と後面を同じドーピングソースで熱拡散させ、前面電界部と後面電界部を同時に形成し、その後、半導体基板の前面と後面を同時にエッチングすることにより、製造工程をさらに単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る太陽電池の第１の実施の形態について説明するための図である。
【図２】本発明に係る太陽電池の第１の実施の形態について説明するための図である。
【図３】本発明に係る太陽電池の第１の実施の形態について説明するための図である。
【図４】本発明に係る太陽電池の第１の実施の形態について説明するための図である。
【図５】本発明に係る太陽電池の第２実施の形態について説明するための図である。
【図６】本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
【図７】本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
【図８】本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
【図９】本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
【図１０】本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
【図１１】本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
【図１２】本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では添付した図面を参照にして本発明の実施の形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし本発明はいろいろ多様な形態に実現されることができここで説明する実施の形態に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を介して類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。
【００２９】
図で多くの層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分「上に」あると言う時、これは他の部分「真上に」ある場合だけではなくその中間に他の部分がある場合も含む。反対に何れの部分が他の部分「真上に」あると言う時には中間に他の部分がないことを意味する。また何れの部分が他の部分上に「全体的」に形成されていると言う時には他の部分の全体面(または全面)に形成されていることだけではなく端の一部には形成されないことを意味する。
【００３０】
さらに、以下において、前面とは、直射光が入射される半導体基板の一面であり得、後面とは、直射光が入射されないか、直射光ではなく、反射光が入射することができる半導体基板の反対面で有り得る。
【００３１】
図１〜図４は、本発明に係る太陽電池の第１の実施の形態について説明するための図である。
【００３２】
具体的に図１は、本発明に係る太陽電池の一部斜視図であり、図２の（ａ）は、図１で示した太陽電池をＩＩ−ＩＩ線に沿って切って示した断面図であり、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）においてＫの部分を拡大し示した図であり、図３及び図４は、図１及び図２に示されたトンネル層１２０を説明するための図である。
【００３３】
図１及び図２の（ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池は、半導体基板１１０、前面電界部１７１、トンネル層１２０、エミッタ部１２１、後面電界部１７２、真性半導体層１５０、第１電極１４１及び第２電極１４２を含むことができる。
【００３４】
このような太陽電池において前面電界部１７１の上に示されてはいないが、反射防止膜がさらに形成されることもある。
【００３５】
さらに、図１及び図２の（ａ）においては、トンネル層１２０及び真性半導体層１５０が備えられている場合を一例として示したが、これらは省略することもできる。しかし、図１及び図２の（ａ）に示すように、備えた場合、太陽電池の効率をさらに向上させることができるので備えた場合を一例として説明する。
【００３６】
このような構造を有する太陽電池は、発電効率を良好に維持しながら、太陽電池の製造方法をさらに単純化することができる。すなわち、図１及び図２の（ａ）に示すような構造を有する太陽電池は、図６以下で後述する太陽電池の製造方法に基づいて製造された場合に示される構造である。ここで、図６以下において後述する太陽電池の製造方法は、同じドーピングソースを用いて、太陽電池の前面電界部１７１と後面電界部１７２を同時に形成させることにより、太陽電池の製造方法を大幅に単純化することができる。本発明の太陽電池の製造方法については、まず、本発明の太陽電池の構造について詳細に説明した後に説明する。
【００３７】
半導体基板１１０は、第１導電型、例えば、ｎ型導電型の不純物がドーピングされた単結晶シリコン材質で形成することができる。半導体基板１１０がｎ型の導電型を有する場合、りん（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などのように５価元素の不純物が半導体基板１１０にドーピングすることができる。
【００３８】
しかし、これと違って、半導体基板１１０は、ｐ型導電型で有り得、シリコン以外の他の半導体材質からなることもできる。半導体基板１１０がｐ型の導電型を有する場合、半導体基板１１０は、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）のような３価元素の不純物が半導体基板１１０にドーピングすることができる。
【００３９】
このような半導体基板１１０は、入射面がテクスチャリング(texturing)されて凹凸面を有する。便宜上、図１において、半導体基板１１０の端の部分だけ凹凸面で示したが、実質的に半導体基板１１０の前面全体が凹凸面を有しており、これにより、半導体基板１１０の前面上に位置する前面電界部１７１もまた凹凸面を有することができる。
【００４０】
次に、前面電界部１７１は、図１に示すように、半導体基板１１０の前面に位置し、半導体基板１１０より第１導電型の不純物を高濃度に含有する単結晶シリコン材質で形成することができる。
【００４１】
このような前面電界部１７１は、半導体基板１１０と、前面電界部１７１との不純物濃度の違いにより電位障壁が形成されて半導体基板１１０の前面方向にの電荷（例えば、正孔）の移動を防止する電界効果を有することができる。
【００４２】
これにより、前面電界部１７１は、外部装置に出力される電荷の出力量を増加させ、半導体基板１１０の前面から再結合や欠陥によって失われる電荷の量を減少することができる。
【００４３】
このような前面電界部１７１は、水素を含むことができ、水素を含む場合、半導体基板１１０の表面及びその付近に主に存在するダングリングボンド（dangling bond）のような欠陥(defect)を安定した結合に変えて欠陥によって基板１１０の前面表面から電荷が消滅することを減少させるペシベーション機能（passivation function）を実行することができる。
【００４４】
このような前面電界部１７１は、後述する後面電界部１７２と同じドーピングガスを用いて、同じチャンバー内で後面電界部１７２が形成されるとき、一度に形成することができる。これに対する具体的な説明は後述する。
【００４５】
トンネル層１２０は、半導体基板１１０の後面に配置され、誘電体材質を含むことができる。さらに具体的には、トンネル層１２０は、半導体基板１１０の後面全面に形成することができ、半導体基板１１０で生成されたキャリアを通過させ、半導体基板１１０の後面のパッシベーション機能を実行することができる。
【００４６】
このような、トンネル層１２０は、ＳｉＣｘまたはＳｉＯｘの内、いずれか１つの誘電体材質で形成することができる。この他にも、トンネル層１２０は、silicon nitride（ＳｉＮｘ）、hydrogeneratedＳｉＮｘ、aluminum oxide（ＡｌＯｘ）、silicon oxynitride（ＳｉＯＮ）またはhydrogeneratedＳｉＯＮで形成が可能である。
【００４７】
ここで、トンネル層１２０がＳｉＯｘで形成された場合、半導体基板１１０とトンネル層１２０との間のバンドオフセット（Band offset）電圧差が大きく、トンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）は０．８ｎｍ〜１．２ｎｍの間に形成されることがあり、トンネル層１２０がＳｉＣｘに形成される場合、半導体基板１１０とトンネル層１２０との間のバンドオフセット（Band offset）電圧差が相対的に低いのでトンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）は、０．５ｎｍ〜２．５ｎｍまで可能である。これについては図３及び図４でさらに具体的に説明する。
【００４８】
エミッタ部１２１は、トンネル層１２０の後面の一部に複数個が一定方向に長く配置され、第１導電型と反対の第２導電型を有する多結晶シリコン材質で形成することができ、エミッタ部１２１は、トンネル層１２０を間に置いて、半導体基板１１０とｐ−ｎ接合を形成することができる。
【００４９】
したがって、半導体基板１１０と、複数のエミッタ部１２１との間に形成されたｐ−ｎ接合によって、半導体基板１１０に入射された光によって生成された電荷である電子−正孔対は、電子と正孔に分離され、電子はｎ型の方向に移動し、正孔はｐ型の方向に移動する。したがって、半導体基板１１０がｎ型であり、複数のエミッタ部１２１がｐ型である場合、分離された正孔は、各エミッタ部１２１の方向に移動し、分離された電子は、半導体基板１１０より不純物濃度が高い複数の後面電界部１７２方向に移動することができる。
【００５０】
各エミッタ部１２１は、半導体基板１１０とｐ−ｎ接合を形成するので、本実施の形態とは異なり、半導体基板１１０がｐ型の導電型を有する場合、エミッタ部１２１は、ｎ型の導電型を有する。この場合、分離された電子は、複数のエミッタ部１２１の方向に移動し、分離された正孔は、複数の後面電界部１７２の方向に移動することができる。
【００５１】
複数のエミッタ部１２１がｐ型の導電型を有する場合、エミッタ部１２１には、３価元素の不純物がドーピングされることがあり、逆に複数のエミッタ部１２１がｎ型の導電型を有する場合、エミッタ部１２１には、５価元素の不純物がドーピングされることができる。
【００５２】
このようなエミッタ部１２１は、半導体基板１１０の後面に多結晶材質の真性半導体層１５０を形成させた後に、多結晶材質の真性半導体層１５０内に第２導電型の不純物を注入させて形成することができる。
【００５３】
後面電界部１７２は、トンネル層１２０の後面の内、前述した複数のエミッタ部１２１が形成されていない一部の領域に複数個がエミッタ部１２１と同じ方向に長く配置されて形成されることができる。このような後面電界部１７２は、第１導電型の不純物が半導体基板１１０より高濃度にドーピングされる多結晶シリコン材質で形成することができる。
【００５４】
したがって、例えば、基板がｎ型タイプの不純物でドーピングされる場合、複数の後面電界部１７２は、ｎ＋の不純物領域で有り得る。
【００５５】
このような後面電界部１７２は、前述した前面電界部１７１と同じドーピングガスを用いて、同じチャンバー内で前面電界部１７１が形成されるとき、一度に形成することができる。これについては、図６以下で、本発明の製造方法について説明する際に具体的に説明する。
【００５６】
このような後面電界部１７２は、半導体基板１１０と後面電界部１７２との不純物濃度の違いによる電位障壁によって、電子の移動方向である後面電界部１７２方向にの正孔移動を妨害する一方、後面電界部１７２の方向に電荷（例えば、電子）の移動を容易にする。したがって、後面電界部１７２及びその付近または第１及び第２電極（１４１、１４２）で電子と正孔の再結合に失われる電荷の量を減少させ、電子移動を加速させて後面電界部１７２へ電子移動量を増加させることができる。
【００５７】
このような複数の後面電界部１７２は、エミッタ部１２１と互に接して形成されることもあるが、これと違って図１及び図２の（ａ）に示すように、互いに離隔して形成することもある。
【００５８】
このように、エミッタ部１２１と後面電界部１７２との間が互いに離隔している場合には、エミッタ部１２１と後面電界部１７２との間に真性半導体層１５０が配置されることができる。
【００５９】
真性半導体層１５０は、トンネル層１２０の後面の内、エミッタ部１２１と後面電界部１７２との間の離隔された空間に多結晶シリコンの材質で形成することができる。このような真性半導体層１５０は、エミッタ部１２１及び後面電界部１７２と異なりｐ型やｎ型不純物がドーピングされていない真性層で有り得る。
【００６０】
第１電極１４１は、複数個で有り得、複数のエミッタ部１２１の上に位置して、複数のエミッタ部１２１に沿って延長されており、複数のエミッタ部１２１と電気的及び物理的に接続することができる。したがって、各第１電極１４１は、当該エミッタ部１２１の方向に移動した電荷、例えば、正孔を収集することができる。
【００６１】
第２電極１４２も複数個で有り得、複数の後面電界部１７２の上に位置して、複数の後面電界部１７２に沿って長く延長されており、複数の後面電界部１７２と電気的及び物理的に接続することができる。したがって、各第２電極１４２は、当該後面電界部１７２方向に移動する電荷、例えば、電子を収集することができる。
【００６２】
このような複数の第１及び第２電極（１４１、１４２）は、導電性金属物質で形成することができる。たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも一つの導電性物質からなることもあり、これと違って、透明導電性金属、例えば、ＴＣＯを含みから形成することもできる。
【００６３】
このような構造を有する本実施の形態に係る太陽電池の動作は次の通りである。
【００６４】
太陽電池に光が照射されて半導体基板１１０に入射されると、光エネルギーによって半導体基板１１０で電子−正孔対が発生する。これらの電子−正孔対は、半導体基板１１０とエミッタ部１２１のｐ−ｎ接合によって互いに分離され、正孔はｐ型の導電型を有するエミッタ部１２１方向に移動し、電子はｎ型の導電型を有する後面電界部１７２方向に移動して、それぞれ第１電極１４１と第２電極１４２に伝達され、第１及び第２電極（１４１、１４２）によって収集される。このような第１電極１４１と第２電極１４２を導線で接続すると、電流が流れるようになり、これを外部から電力として用いることになる。
【００６５】
一方、本発明に係る太陽電池において、前面電界部１７１の抵抗値対比後面電界部１７２抵抗値の比は、１０：１〜３：１の間で有り得る。
【００６６】
ここで、一例として、前面電界部１７１は、単位面積当たり４５０Ω〜９００Ω間の抵抗値を有し、前述した範囲内で、後面電界部１７２は、単位面積当たりの４５Ω〜３００Ωの間の抵抗値を有することがある。
【００６７】
このように、後面電界部１７２抵抗値比前面電界部１７１抵抗値の比は、１０：１〜３：１の間に形成することは、半導体基板１１０の前面と後面に適切な電界機能を実行する前面電界部１７１と後面電界部１７２を備えるようにしながら、併せて、前面電界部１７１にドーピングされる不純物が過度で前面電界部１７１の抵抗値が過度に低く形成される場合、前面電界部１７１で吸収される光量が増加することができ、本発明は、前面電界部１７１の抵抗が後部電界部１７２の抵抗より高いが前述した数値範囲内に形成するようにし、、前面電界部１７１で吸収される光量を最小化するためである。
【００６８】
すなわち、前面電界部１７１や後面電界部１７２の抵抗値は、ドーピングされた第１導電型の不純物の含有量によって決定されるが、一例として、後面電界部１７２の抵抗値が単位面積当たり４５０Ωより低い場合には、含有された不純物が過度して表面再結合特性が過度に増加し、光の吸収量が低下することがあり、後面電界部１７２の抵抗値が、単位面積当たり９００Ωより高い場合には、含有された不純物が小さすぎて、前面電界部１７１の電界効果が弱すぎることになり、前面電界部１７１の表面パッシベーション機能も減少して、太陽電池の信頼性が低下することができる。
【００６９】
このような前面電界部１７１または後面電界部１７２の抵抗値は、第１導電型の不純物がドーピングされた後、前面電界部１７１及び後面電界部１７２の表面を一定部分エッチングすることにより、調節することができる。
【００７０】
さらに、本発明の一例に従った太陽電池は、図２の（ｂ）に示すように、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）と後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）は、互いに異なることがある。
【００７１】
このように、エミッタ部１２１と後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）が、異なる理由は、本発明の製造方法上エミッタ部１２１に第２導電型の不純物を注入し、後面電界部１７２に第１導電型の不純物を注入した後に、後面電界部１７２の表面に形成された副産物であるＰＳＧまたはＢＳＧを除去し、エミッタ部１２１の表面に形成される酸化膜を除去するためにエッチングされるが、この時、後面電界部１７２やエミッタ部１２１の導電型が電子が多く集まるｎ型である場合、相対的にエッチングが多くなるからである。
【００７２】
したがって、図２の（ｂ）に示すように、後面電界部１７２にドープされた第１導電型がｎ型である場合、後面電界部１７２がエミッタ部１２１より多くエッチングされて、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）は、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）より小さいことができる。
【００７３】
一例として、エミッタ部１２１と後面電界部１７２との間の厚さの差（ＴＤ）は、５０ｎｍ〜１００ｎｍの間で有り得、したがって、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）は、２００ｎｍ〜３００ｎｍ間に形成され、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）は、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）より小さい範囲で１００ｎｍ〜２５０ｎｍの間に形成することができる。
【００７４】
さらに、これと違って後面電界部１７２にドープされた第１導電型がｐ型である場合、前述したものと反対にエミッタ部１２１が後面電界部１７２よりさらに多くエッチングされて、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）は、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）よりも小さいことがある。これについては、図５でさらに具体的に説明する。
【００７５】
さらに、真性半導体層１５０は、図２の（ｂ）に示すように、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）とエミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）間の厚さ（Ｔ１５０）を有することができる。
【００７６】
また、本発明において、トンネル層１２０は、６００℃以上の高温工程にも耐久性が強いＳｉＣｘまたはＳｉＯｘで形成される誘電体材質で形成することができる。もしこれと違ってトンネル層１２０に非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）を含む材質を用いる場合には、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）が６００℃以上の高温工程に対して脆弱であるので所望するトンネリング効果を期待することができません。
【００７７】
このように、トンネル層１２０がＳｉＣｘまたはＳｉＯｘの誘電体材質で形成される場合、トンネル層１２０は、０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間の厚さで形成することができる。
【００７８】
一例として、トンネル層１２０がＳｉＯｘで形成される場合、トンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）は、０．８ｎｍ〜１．２ｎｍの間に形成されることがあり、トンネル層１２０がＳｉＣｘで形成される場合、トンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）は、０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間に形成することができる。
【００７９】
これに対して、図３及び図４を参照して説明すると、次の通りである。
【００８０】
図３の（ａ）は、図１及び図２に示されたトンネル層１２０がＳｉＯｘで形成された場合、半導体基板１１０とトンネル層１２０との間のＢａｎｄ ｏｆｆｓｅｔ電圧を説明するための図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）においてトンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）に応じた短絡電流（Ｊｓｃ）と開放電圧（Ｖｏｃ）の特性変化を説明するための図である。
【００８１】
さらに、図４の（ａ）は、図１及び図２に示されたトンネル層１２０がＳｉＣｘに形成された場合、半導体基板１１０とトンネル層１２０との間のＢａｎｄ ｏｆｆｓｅｔ電圧を説明するための図であり、図４の（ｂ）は、トンネル層１２０がＳｉＣｘに形成された場合、半導体基板１１０、トンネル層１２０、後面電界部１７２への電子移動を説明するための図であり、図４の（ｃ）は、トンネル層１２０がＳｉＣｘで形成された場合、半導体基板１１０、トンネル層１２０、エミッタ部１２１への正孔の移動を説明するための図である。
【００８２】
図３の（ａ）に示すように、トンネル層１２０がＳｉＯｘで形成された場合、ＳｉＯｘの物質特性によって半導体基板１１０とトンネル層１２０との間のバンドオフセット（Band offset）電圧は相対的に大きく形成することができる。
【００８３】
具体的に、半導体基板１１０とトンネル層１２０との間に形成された価電子帯（valance band）のバンドオフセット電圧（ＣＢＯ）は、約３．２ｅＶで形成され、伝導帯（conduction band）のバンドオフセット電圧（ＶＢＯ）は約４．７ｅＶで形成することができる。
【００８４】
このような場合、半導体基板１１０で生成された電子は、一例として、図３の（ａ）に示すように、半導体基板１１０とトンネル層１２０との間に形成された価電子帯（valance band）のバンドオフセット電圧（ＣＢＯ）を乗り越えることができず、トンネル層１２０を通過して後面電界部１７２に進むしかない。
【００８５】
したがって、トンネル層１２０がＳｉＯｘで形成された場合、図３の（ｂ）に示すように、トンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）が０．８ｎｍ〜１．２ｎｍの間より少しでも薄くしたり、厚い場合、トンネル層１２０を通過するキャリアの量が矢印の方向に急速に減少して、短絡電流（Ｊｓｃ）が急激に減少することができる。
【００８６】
したがって、短絡電流（Ｊｓｃ）と開放電圧（Ｖｏｃ）の特性に応じて形成される必要ファクタ（ＦＦ）が大きく毀損され、太陽電池の効率が低下することができる。
【００８７】
しかし、トンネル層１２０が、図４の（ａ）のように、ＳｉＣｘで形成された場合、図４の（ａ）に示すように、ＳｉＣｘの物質特性によって半導体基板１１０とトンネル層１２０との間のバンドオフセット（Band offset）電圧は相対的に小さく形成することができる。
【００８８】
具体的には、半導体基板１１０とトンネル層１２０との間に形成された伝導帯（conduction band）のバンドオフセット電圧（ＶＢＯ）は約０．５ｅＶで形成され、価電子帯（valance band）のバンドオフセット電圧（ＣＢＯ）は約０．９ｅＶで形成することができる。
【００８９】
したがって、トンネル層１２０がＳｉＯｘで形成された、図３の（ａ）とは異なり、トンネル層１２０がＳｉＣｘに形成された場合には、トンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）が０．８ｎｍ〜１．２ｎｍ間を超える０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間に形成されても、図４の（ｂ）のように、半導体基板１１０から後面電界部１７２に移動する電子は、トンネル層１２０の伝導帯（conduction band）のバンドオフセット電圧（ＶＢＯ）を越えて移動することができ、図４の（ｃ）のように、半導体基板１１０でエミッタ部１２１に移動する正孔は、トンネル層１２０の価電子帯（valance band）のバンドオフセット電圧（ＣＢＯ）を越えて移動することができる。
【００９０】
したがって、トンネル層１２０がＳｉＣｘに形成された場合、トンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）を０．８ｎｍ〜１．２ｎｍの間を超えて０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間に形成しても短絡電流（Ｊｓｃ）やフィルファクター（ＦＦ）を遵守しレベルに維持することができる。
【００９１】
これは、トンネル層１２０の厚さ（Ｔ１２０）のマージン（margin）をさらに大きくすることができ、太陽電池の製造工程をさらに容易にしながら、工程の歩留まりをより向上させることができる。
【００９２】
これまでは、半導体基板１１０、前面電界部１７１と後面電界部１７２にドープされた第１導電型がｎ型である場合を一例として説明したが、以下では、第１導電型はｐ型である場合を一例として説明する。
【００９３】
図５は本発明に係る太陽電池の第２実施の形態について説明するための図である。
【００９４】
図５の説明においては、前の図１〜図４で説明した内容と重複する内容の説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
【００９５】
図５に示すように、本発明の第２実施の形態に係る太陽電池は、半導体基板１１０、前面電界部１７１、トンネル層１２０、エミッタ部１２１、後面電界部１７２、真性半導体層１５０、第１電極１４１及び第２電極１４２を含むことができる。
【００９６】
ここで、半導体基板１１０、前面電界部１７１、エミッタ部１２１、及び後面電界部１７２の導電型は、前の図１〜図４で説明した第１の実施の形態とは反対で有り得、エミッタ部１２１と後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）も進んだ図１から図４で説明した第１の実施の形態とは反対で有り得る。
【００９７】
以外の説明は、前の図１〜４で説明したものと同じなので省略する。
【００９８】
本発明の第２実施の形態に係る太陽電池において、半導体基板１１０、前面電界部１７１、及び後面電界部１７２にドーピングされる第１導電型の不純物は、ｐ型で有り得、 、エミッタ部１２１にドーピングされる第２導電型の不純物は、ｎ型で有り得る。
【００９９】
このような場合、半導体基板１１０の後面をエッチングする本発明の製造方法によれば、電子が比較的多く発生するエミッタ部１２１が後面電界部１７２よりも相対的にさらに多くエッチングされて、図５に示すように、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）は、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）より小さく形成することができる。
【０１００】
このように、電子が相対的に多く発生するエミッタ部１２１が後面電界部１７２よりも相対的にさらに多くエッチングされる理由は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）と酸化剤（Ｈ２Ｏ２）が含まれているエッチング液が電子に対する反応性が相対的に大きく、正孔に対する反応性がほとんどないか、相対的に小さいからである。
【０１０１】
このような場合にも、前面電界部１７１の抵抗値に比べ後面電界部１７２抵抗値の比は、１０：１〜３：１の間で有り得、前面電界部１７１は、単位面積当たり４５０Ω〜９００Ωの間の抵抗値を有し、後面電界部１７２は、単位面積当たり４５Ω〜３００Ωの間の抵抗値を有することがある。
【０１０２】
さらに、エミッタ部１２１と後面電界部１７２との間の厚さの差（ＴＤ）は、５０ｎｍ〜１００ｎｍの間で有り得、このとき、第１の実施の形態とは異なり、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）は、２００ｎｍ〜３００ｎｍの間であり、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）は、１００ｎｍ〜２５０ｎｍの間で有り得る。
【０１０３】
また、図５に示すように、真性半導体層１５０は、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）とエミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）との間の厚さ（Ｔ１５０）を有することができる。
【０１０４】
また、トンネル層１２０は、ＳｉＣｘまたはＳｉＯｘの誘電体材質で形成することができ、０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間の厚さを有することができる。
【０１０５】
これまでは本発明の製造方法によって実現可能な太陽電池の構造とその効果について説明したが、以下では、本発明の製造方法について説明する。
【０１０６】
図６は、図１及び図２に示された太陽電池を製造する製造方法の一例を説明するためのフローチャートであり、図７は、図６で、半導体基板１１０の後面にトンネル層と真性半導体層蒸着段階（Ｓ１）及び不純物注入段階（Ｓ２）を説明するための図、図８は、図６で拡散防止膜蒸着段階（Ｓ３）を説明するための図、図９は、図６において、前面テクスチャリング段階（Ｓ４）を説明するための図、図１０は、図６において後面電界部パターン形成段階（Ｓ５）を説明するための図、図１１は、図６において熱拡散段階（Ｓ６）を説明するための図、図１２は、図６においてエッチング段階（Ｓ７）を説明するための図である。
【０１０７】
図６に記載されたように、本発明の一例に従った太陽電池の製造方法は、トンネル層及び真性半導体層蒸着段階（Ｓ１）、不純物注入段階（Ｓ２）、拡散防止膜形成段階（Ｓ３、Ｓ５）、前面テクスチャリング段階（Ｓ４）、熱拡散段階（Ｓ６）、エッチング段階（Ｓ７）、及び電極形成段階（Ｓ８）を含むことができる。
【０１０８】
ここで、前面テクスチャリング段階（Ｓ４）は省略されることもあるが、前面テクスチャリング段階（Ｓ４）を実行する場合、半導体基板１１０に入射される光の反射を最小化することができるので、前面テクスチャリング段階（Ｓ４）が実行される場合を一例として説明する。
【０１０９】
まず、図６及び図７を参照すると、トンネル層及び真性半導体層蒸着段階（Ｓ１）では、第１導電型の不純物を含有する単結晶シリコン材質の半導体基板１１０の後面全体に誘電体材質で形成されるトンネル層１２０が蒸着されることができる。
【０１１０】
具体的には、半導体基板１１０の後面に蒸着されるトンネル層１２０は、前述したように、ＳｉＣｘまたはＳｉＯｘの誘電体材質で形成でき、０．５ｎｍ〜２．５ｎｍの間の厚さで蒸着されることができる。
【０１１１】
このようなトンネル層１２０は、高温での特性変化がほとんどなく、今後熱拡散段階（Ｓ６）で真性半導体層１５０内で熱拡散される第１導電型の不純物や第２導電型の不純物が半導体基板１１０内に拡散するのを防止することができる。
【０１１２】
このように、トンネル層１２０が蒸着された後に、トンネル層１２０の後面に多結晶シリコン材質の真性半導体層１５０が蒸着されることができる。
【０１１３】
このような真性半導体層１５０は、約２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で蒸着することができ、蒸着に低圧化学気相蒸着（Ｌow Pressure Chemical Vapor Deposition、ＬＰＣＶＤ）方法を用いることができ、蒸着時の工程温度は約６００℃〜６５０℃の間で有り得る。
【０１１４】
つぎ、不純物注入段階（Ｓ２）においては、図７に示すように、蒸着された真性半導体層１５０の一部に第１導電型と反対の第２導電型の不純物が含有されたエミッタ部１２１を形成するために真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）に第２導電型の不純物を注入（implantation）することができる。
【０１１５】
一例として、第１導電型がｎ型であり、第２導電型がｐ型である場合、不純物注入段階（Ｓ２）で真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）に注入される第２導電型の不純物は、ホウ素（Ｂ）で有り得る。
【０１１６】
このとき、第２導電型の不純物は、真性半導体層１５０の後面に複数個が離隔して、一定方向に長く注入することができる。これにより、第２導電型の不純物が注入された真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）は、図１及び図２で説明したエミッタ部１２１のパターンと同じことができる。
【０１１７】
このように、真性半導体層１５０で第２導電型の不純物が注入された部分（ＤＰ）は、今後エミッタ部１２１に形成することができる。
【０１１８】
このような不純物注入段階（Ｓ２）が完了した後に、図６に記載のように、拡散防止膜形成段階（Ｓ３、Ｓ５）を実行することができる。
【０１１９】
拡散防止膜形成段階（Ｓ３、Ｓ５）は、真性半導体層１５０の内、第２導電型の不純物が注入された第１領域（Ｓ１）の上に拡散防止膜（ＢＡＤ）を形成することができる。
【０１２０】
このため、拡散防止膜形成段階（Ｓ３、Ｓ５）は、図６に記載のように、拡散防止膜蒸着段階（Ｓ３）と、後面電界部パターン形成段階（Ｓ５）を含むことができる。併せて、このような拡散防止膜蒸着段階（Ｓ３）と、後面電界部パターン形成段階（Ｓ５）との間に前面テクスチャリング段階（Ｓ４）をさらに実行することができる。
【０１２１】
拡散防止膜蒸着段階（Ｓ３）では、図８に示すように、拡散防止膜（ＢＡＤ）が真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）を含み、真性半導体層１５０の後面全体に蒸着することができる。
【０１２２】
すなわち、拡散防止膜蒸着段階（Ｓ３）では、第２導電型の不純物が注入された真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）だけでなく、第２導電型の不純物が注入されない真性半導体層１５０の一部の領域を覆うように拡散防止膜（ＢＡＤ）が真性半導体層１５０の全体後面に蒸着することができる。
【０１２３】
このように、拡散防止膜（ＢＡＤ）は、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）材質で蒸着することができる。このようなシリコンカーバイド（ＳｉＣ）材質は、レーザービームにエッチングが非常に良い特性を有しており、併せて、高温に強く、前面テクスチャリング段階（Ｓ４）で用いられる水酸化カリウム（ＫＯＨ）のようなシリコン材質をエッチングするエッチング液に反応しない特性を有している。
【０１２４】
したがって、図８に示すように、拡散防止膜（ＢＡＤ）が真性半導体層１５０の後面全体に蒸着された後に、図９に示すように、半導体基板１１０の前面に複数の凹凸を形成する前面テクスチャリング段階（Ｓ４）が実行されることができる。
【０１２５】
このような前面テクスチャリング段階（Ｓ４）においては、半導体基板１１０をエッチング液に浸漬して行うことができ、この時、拡散防止膜（ＢＡＤ）が形成された半導体基板１１０の後面はエッチングされずに半導体基板１１０の前面のみエッチングすることができる。
【０１２６】
このとき、半導体基板１１０は、単結晶シリコン材質で形成されるので、例えば、半導体基板１１０の前面には、ピラミッド構造の凹凸が形成されることができる。
【０１２７】
このように、前面テクスチャリング段階（Ｓ４）が実行された後、図６に記載されたように、後面電界部パターン形成段階（Ｓ５）が実行されることができる。
【０１２８】
このような後面電界部パターン形成段階（Ｓ５）においては、図１０に示すように、真性半導体層１５０で第１領域（Ｓ１）を除外した第２領域（Ｓ２）の上に形成された拡散防止膜（ＢＡＤ）をエッチングして、拡散防止膜（ＢＡＤ）に後面電界部１７２を形成するためのパターンを形成することができる。
【０１２９】
ここで、第２導電型の不純物が注入された真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）と拡散防止膜（ＢＡＤ）がエッチングされた真性半導体層１５０の第２領域（Ｓ２）は、図１０に示すように、Ｄだけ互いに離隔することができる。
【０１３０】
すなわち、図１０に示すように、第２導電型の不純物が注入された真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）より拡散防止膜（ＢＡＤ）がさらに広く形成されるよう真性半導体層１５０の第２領域（Ｓ２）の上に蒸着された拡散防止膜（ＢＡＤ）をエッチングすることができる。これにより、半導体基板１１０の後面から見たときに、真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）と第２領域（Ｓ２）は、重畳されず、離隔するように形成することができる。
【０１３１】
このように、後面電界部パターン形成段階（Ｓ５）において真性半導体層１５０の第２領域（Ｓ２）の上に蒸着された拡散防止膜（ＢＡＤ）は、レーザビームを照射することにより、実行することができる。すなわち、図１０に示すように、レーザービームをシリコンカーバイド（ＳｉＣ）材質の拡散防止膜（ＢＡＤ）に照射することで、真性半導体層１５０の第２領域（Ｓ２）の上に蒸着された拡散防止膜（ＢＡＤ）をエッチングして除去することができる。
【０１３２】
以降、図６に記載のように、熱拡散段階（Ｓ６）が実行されることができる。
【０１３３】
このような熱拡散段階（Ｓ６）においては、半導体基板１１０の前面と後面に同じドーピングソースを熱拡散させ、前面電界部１７１、後面電界部１７２及びエミッタ部１２１を同時に形成することができる。
【０１３４】
すなわち、熱拡散段階（Ｓ６）においては、半導体基板１１０の前面と半導体基板１１０の後面に蒸着された真性半導体層１５０の中で拡散防止膜（ＢＡＤ）がエッチングされて除去された（すなわち、拡散防止膜（ＢＡＤ）が形成されていない）第２領域（Ｓ２）に、第１導電型の不純物が含まれたドーピングソースを同時に熱拡散させて、図１１に示すように、半導体基板１１０の前面に単結晶シリコン材質の前面電界部１７１を形成し、半導体基板１１０の後面に蒸着された真性半導体層１５０には、多結晶シリコン材質の後面電界部１７２とエミッタ部１２１を同時に形成することができる。
【０１３５】
このような熱拡散段階（Ｓ６）においては、図１０で説明したように、拡散防止膜（ＢＡＤ）が形成された半導体基板１１０をチャンバ内に配置させ、一例として、第１導電型の不純物であるリン（Ｐ）が含まれているＰＯＣｌ２ガスをドーピングソースとしてチャンバ内に注入しながら熱を加え、第１導電型の不純物であるリン（Ｐ）を半導体基板１１０の前面に熱拡散させてこれと同時に半導体基板１１０の後面に蒸着された真性半導体層１５０の第２領域（Ｓ２）に熱拡散させることができる。
【０１３６】
これにより、半導体基板１１０の前面には、前面電界部１７１が形成されることがあり、真性半導体層１５０の第２領域（Ｓ２）内には、後面電界部１７２が形成されることができる。
【０１３７】
さらに、このような熱拡散段階（Ｓ６）において真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）にあらかじめ注入された第２導電型の不純物であるホウ素（Ｂ）も真性半導体層１５０内で熱拡散されながら活性化され、真性半導体層１５０の第１領域（Ｓ１）内には、多結晶シリコン材質のエミッタ部１２１が形成されることができる。
【０１３８】
さらに、真性半導体層１５０内で第１領域（Ｓ１）と第２領域（Ｓ２）との間には、第1、第２導電型の不純物がドーピングされない状態でそのまま残ることができる。
【０１３９】
さらに、このような熱拡散段階（Ｓ６）により、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）材質の拡散防止膜（ＢＡＤ）はＰＯＣｌ２ガスに含まれている酸素（Ｏ）によりシリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）に酸化することができる。参考までに、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）は、簡単に除去されないものの、シリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）は、エッチング段階で用いられるエッチング液によって容易に除去することができる。
【０１４０】
さらに、熱拡散段階（Ｓ６）において前面電界部１７１及び後面電界部１７２の表面には、副産物（１７１‘、１７２’）であるＰＳＧ（phosphor-silicate glass）が形成されることができる。参考までに、ここでは第１導電型がｎ型であり、第２導電型がｐ型であるので、副産物（１７１‘、１７２’）がＰＳＧである場合を一例として説明したが、これと違って第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型である場合、副産物（１７１‘、１７２’）は、ＢＳＧ（boro-silicate glass）で有り得る。
【０１４１】
このように、熱拡散段階（Ｓ６）の後、シリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）に酸化された拡散防止膜（ＢＡＤ）と副産物（１７１’、１７２’）をエッチング段階（Ｓ７）によって除去することができる。
【０１４２】
さらに具体的には、熱拡散段階（Ｓ６）まで実行された半導体基板１１０を水酸化カリウム（ＫＯＨ）と酸化剤（Ｈ２Ｏ２）が含まれたエッチング液に完全に浸漬させ、半導体基板１１０の前面と後面を同時にエッチングすることができる。
【０１４３】
このようなエッチング段階（Ｓ７）によって前面電界部１７１と後面電界部１７２の表面の一部がエッチングされ、同時にエミッタ部１２１上に形成されたシリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）の拡散防止膜（ＢＡＤ）が除去されることができる。
【０１４４】
これにより、熱拡散段階（Ｓ６）において前面電界部１７１及び後面電界部１７２に形成された副産物（１７１‘、１７２’）、すなわち、ＰＳＧまたはＢＳＧはエッチング段階（Ｓ７）で削除されることができる。
【０１４５】
このようなエッチング段階（Ｓ７）のエッチング速度は、単結晶シリコン材質を含む前面電界部１７１、多結晶シリコン材質を含むエミッタ部１２１と後面電界部１７２、不純物がドーピングされない真性半導体層１５０のそれぞれのエッチング速度が異なることがある。
【０１４６】
さらに具体的に説明すると、エッチング段階（Ｓ７）において前面電界部１７１のエッチング速度は、後面電界部１７２のエッチング速度より大きくすることができる。
【０１４７】
これは、前面電界部１７１と後面電界部１７２に含まれるシリコン材質の特性のためで有り得る。つまり、前面電界部１７１は、単結晶シリコン材質を含み、後面電界部１７２は、多結晶シリコン材質を含むことがありますが、このようなエッチング段階（Ｓ７）に用いられる水酸化カリウム（ＫＯＨ）と酸化剤（Ｈ２Ｏ２）が含まれたエッチング液は、多結晶シリコンの材質に比べて一つの結晶構造に形成された単結晶シリコン材質をよさらに多くエッチングすることができるからである。
【０１４８】
したがって、後面電界部１７２より前面電界部１７１が同じエッチング時間の間さらに多くエッチングされ、エッチングされる厚さも相対的に前面電界部１７１がさらに大きくなることがある。
【０１４９】
これにより、エッチングがさらに多くなる前面電界部１７１の第１不純物の含有量は、後面電界部１７２の第１不純物の含有量よりさらに小さくなることができ、前面電界部１７１の抵抗値が後面電界部１７２の抵抗値より相対的にさらに大きく形成することができる。
【０１５０】
したがって、エッチング段階（Ｓ７）の結果、前面電界部１７１抵抗値対比後面電界部１７２抵抗値の比は、１０：１〜３：１の間になるように形成することができる。ここで、抵抗値の比率の効果や理由は、先に、前述したようと同じである。
【０１５１】
さらに、図１２に示すように、エッチング段階（Ｓ７）の結果、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）と後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）は、互いに異なるように形成することができる。
【０１５２】
これはエッチング段階（Ｓ７）において用いられる水酸化カリウム（ＫＯＨ）と酸化剤（Ｈ２Ｏ２）が含まれているエッチング液が電子に対する反応性が比較的大きく、正孔に対する反応性がほとんどないか、相対的に小さいからである。
【０１５３】
具体的には、第１導電型はｎ型である場合、エミッタ部１２１は、ｐ型となって、後面電界部１７２は、ｎ型になる。このような場合、エミッタ部１２１には、正孔が、後面電界部１７２には、電子が多く存在するようになり、エッチング液は、電子の反応性が相対的に大きいため、エミッタ部１２１に比べて相対的に後面電界部１７２をさらに多くエッチングすることになる。
【０１５４】
したがって、エッチング段階（Ｓ７）の結果、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）は、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）より小さく形成することができる。ここで、エッチング段階（Ｓ７）の後に形成されるエミッタ部１２１や後面電界部１７２のそれぞれの厚さの詳細な説明は、先の図１〜５で説明したことと同じなので省略する。
【０１５５】
また、前述したことと反対に、第１導電型はｐ型である場合、エミッタ部１２１は、ｎ型となり、後面電界部１７２は、ｐ型になるので、図１２に示すものと反対に、エッチング段階（Ｓ７）の結果、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）は、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）より小さく形成することができる。
【０１５６】
さらに、このとき、真性半導体層１５０は、どのような不純物もドーピングされていない状態であるから、第１導電型がｎ型である場合、真性半導体層１５０は、エミッタ部１２１より多くエッチングされ、後面電界部１７２よりは少なくエッチングされて、図１２に示すように、エッチング段階（Ｓ７）の結果、真性半導体層１５０の厚さは、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）より小さく、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）より大きく形成することができる。
【０１５７】
さらに、これと反対に、第１導電型がｐ型である場合、真性半導体層１５０は、後面電界部１７２より多くエッチングされ、エミッタ部１２１よりは少なくエッチングされて、図１２に示されたことと反対に、真性半導体層１５０の厚さは、エミッタ部１２１の厚さ（Ｔ１２１）よりは大きく、後面電界部１７２の厚さ（Ｔ１７２）よりは小さく形成されることがある。
【０１５８】
したがって、真性半導体層１５０の厚さは、第１導電型がｎ型であってもｐ型であっても関わらず、エミッタ部１２１の厚さと後面電界部１７２の厚さとの間の値を有することがある。
【０１５９】
以降、図６に記載のように、電極形成段階（Ｓ８）を実行して、エミッタ部１２１上に第１電極１４１を形成し、後面電界部１７２上に第２電極１４２を形成して、図１及び図２に示すような太陽電池を形成することができる。
【０１６０】
このような本発明に係る製造方法は、熱拡散段階（Ｓ６）において前面電界部１７１と後面電界部１７２を、同じドーピングソースで形成し、同じ熱拡散段階（Ｓ６）でエミッタ部１２１も一緒に形成するので、太陽電池の製造方法を単純化することができる。
【０１６１】
さらに、本発明に係る製造方法は、熱拡散段階（Ｓ６）の後、半導体基板１１０の前面と後面を同時にエッチングして、エミッタ部１２１上に形成された拡散防止膜（ＢＡＤ）を除去しながら、前面電界部１７１と後面電界部１７２の表面に形成された副産物（１７１’、１７２’）を同時に除去しながら、太陽電池の製造方法をさらに単純化することができる。
【０１６２】
以上において、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本的な概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態また、本発明の権利範囲に属するものである。
【図１】
0006272800.tif 000002
【図２】
0006272800.tif 000003
【図３】
0006272800.tif 000004
【図４】
0006272800.tif 000005
【図５】
0006272800.tif 000006
【図６】
0006272800.tif 000007
【図７】
0006272800.tif 000008
【図８】
0006272800.tif 000009
【図９】
0006272800.tif 000010
【図１０】
0006272800.tif 000011
【図１１】
0006272800.tif 000012
【図１２】
0006272800.tif 000013