(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向性を有するシリコンウエハーの準備段階；
前記シリコンウエハーの表面にウェットエッチングでピラミッドパターンを形成するピラミッドパターン形成段階；及び
前記ウェットエッチングでピラミッドパターンが形成されたシリコンウエハーの表面を酸化させてナノワイヤーを形成するナノワイヤー形成段階を含んでなり、
前記ナノワイヤー形成段階の後、前記シリコンウエハーをＰＯＣｌ３でドープするドーピング段階をさらに含み、
前記ナノワイヤーは、ピラミッドパターン上で酸化エッチング反応によって形成される際に、フッ酸、脱イオン水、過酸化水素及びＡｇＮＯ３からなる溶液に、ピラミッドパターンの形成されたシリコンウエハーを浸漬することにより形成され、当該溶液は、フッ酸を基準に、脱イオン水：フッ酸が８：１〜１０：１の体積比で混合され、過酸化水素：フッ酸が１：６〜１：１０のモル比で混合され、ＡｇＮＯ３：フッ酸が１：３００〜１：５００のモル比で混合されることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーの製造方法。
【請求項２】
前記ウェットエッチングがＮａＯＨ１〜３重量％、有機溶媒４〜８重量％及び脱イオン水９０〜９５重量％のエッチング液を用いて７０〜８０℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１に記載の複合構造のシリコンウエハーの製造方法。
【請求項３】
前記有機溶媒が、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール及びアセトンよりなる群から選ばれる少なくとも１種含まれることを特徴とする、請求項２に記載の複合構造のシリコンウエハーの製造方法。
【請求項４】
浸漬時間が４５〜９０秒であることを特徴とする、請求項１に記載の複合構造のシリコンウエハーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池のシリコンウエハーに係り、より詳しくは、単結晶のシリコンに対してウェットエッチング法を用いてパターンを形成するシリコンウエハー、その製造方法及びそれを用いた太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、気候変動枠組条約による温室効果ガスの削減義務が加速しており、これに伴って二酸化炭素市場が活性化しているため、新再生エネルギー分野への関心が高まっている。
【０００３】
新再生エネルギーの種類は、太陽光、風力、バイオマス、地熱、水力、潮力など多様である。その中でも、太陽光は最も成長が期待されるエネルギーの一つである。このような無限清浄エネルギー源である太陽光を用いて電気を生産するシステムとして、光を直接電気に変える太陽電池がその核心にある。
【０００４】
また、太陽電池は発電コストが下落する唯一の電力源であり、発電所を建設する必要がなく、維持保守費用以外のコストがかからず、原子力エネルギーとは違って安全なエネルギーであり、環境に優しいエネルギーである。
【０００５】
太陽電池の種類としては、よく見かけられる結晶型太陽電池から薄膜型太陽電池ＣＩＧＳ、次世代太陽電池であるＤＳＳＣまで種々の太陽電池が存在する。
【０００６】
シリコン薄膜太陽電池は、最初に開発されて普及し始めた非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）太陽電池と、光吸収効率を向上させるための微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）太陽電池などを含む。また、バンドギャップの異なる前記二つの太陽電池を積層してなるタンデム構造（ａ−Ｓｉ：Ｈ／ｃ−Ｓｉ：Ｈ）のシリコン薄膜太陽電池も用いられている。
【０００７】
中でも、結晶型太陽電池は効率が良いという利点がある。結晶型太陽電池における効率をさらに高めるために表面を組織化するが、ドライエッチングまたはウェットエッチングを用いて平らなシリコンウエハーの表面に屈曲を形成させて反射率を低める。
【０００８】
特許文献１は、結晶性シリコンウエハーのテクスチャエッチング液組成物及びテクスチャエッチング方法に関するもので、反射率を低減させることが可能な特定の構造のピラミッドを形成することができる結晶性シリコンウエハーのテクスチャエッチング液組成物及びテクスチャエッチング方法を開示している。ところが、特許文献１の方法では、反射率は低減するものの、著しく反射率を低減させることはできないという問題点がある。
【０００９】
したがって、太陽電池への活用の際に反射率を著しく減少させることができ、キャリアの寿命を改善させることができるシリコンウエハー、及びそれを用いた太陽電池の製造が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１３−００４３０５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、ウェットエッチング法に基づいて製造するとともに、組成及び工程時間の調節によってシリコンウエハーの構造を制御することができる製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、キャリアの寿命が長いシリコンウエハーを提供することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、入射する光に対する反射度が平板型構造だけでなく、一般的なピラミッド構造よりも低い反射率を示して高効率の太陽電池の製造に適したシリコンウエハーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、ウェットエッチングでピラミッドパターンが形成された方向性を有するシリコンウエハーにおいて、前記ピラミッドパターン上にシリコンの結晶方向に沿ってナノワイヤーが形成されることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーを提供する。
【００１５】
また、本発明は、前記ナノワイヤーの形成後にＰＯＣｌ３でドープされたことを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーを提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記ウェットエッチングがＮａＯＨ１〜３重量％、有機溶媒４〜８重量％及び脱イオン水９０〜９５重量％のエッチング液を用いて７０〜８０℃の温度で行われることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーを提供する。
【００１７】
また、本発明は、前記有機溶媒が、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール及びアセトンよりなる群から選ばれた少なくとも１種含まれることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーを提供する。
【００１８】
また、本発明は、前記ナノワイヤーがピラミッドパターン上で酸化エッチング反応によって形成されるが、フッ酸、脱イオン水、過酸化水素及びＡｇＮＯ３からなる溶液に、ピラミッドパターンの形成されたシリコンウエハーを浸漬することにより形成され、フッ酸を基準に、脱イオン水：フッ酸が８：１〜１０：１の体積比で混合され、過酸化水素：フッ酸が１：６〜１：１０のモル比で混合され、ＡｇＮＯ３：フッ酸が１：３００〜１：５００のモル比で混合されることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーを提供する。
【００１９】
また、本発明は、方向性を有するシリコンウエハーの準備段階；前記シリコンウエハーの表面にウェットエッチングでピラミッドパターンを形成するピラミッドパターン形成段階；及び前記ウェットエッチングでピラミッドパターンが形成されたシリコンウエハーの表面を酸化させてナノワイヤーを形成するナノワイヤー形成段階を含む、複合構造のシリコンウエハーの製造方法を提供する。
【００２０】
また、本発明は、前記ナノワイヤー形成段階の後、前記シリコンウエハーをＰＯＣｌ３でドープするドーピング段階を含む、複合構造のシリコンウエハーの製造方法を提供する。
【００２１】
また、本発明は、前記ウェットエッチングがＮａＯＨ１〜３重量％、有機溶媒４〜８重量％及び脱イオン水９０〜９５重量％のエッチング液を用いて７０〜８０℃の温度で行われることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーの製造方法を提供する。
【００２２】
また、本発明は、前記有機溶媒が、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール及びアセトンよりなる群から選ばれる少なくとも１種含まれることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーの製造方法を提供する。
【００２３】
また、本発明は、前記ナノワイヤーがピラミッドパターン上で酸化エッチング反応によって形成されるが、フッ酸、脱イオン水、過酸化水素及びＡｇＮＯ３からなる溶液に、ピラミッドパターンの形成されたシリコンウエハーを浸漬することにより形成され、フッ酸を基準に、脱イオン水：フッ酸が８：１〜１０：１の体積比で混合され、過酸化水素：フッ酸が１：６〜１：１０のモル比で混合され、ＡｇＮＯ３：フッ酸が１：３００〜１：５００のモル比で混合されることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーの製造方法を提供する。
【００２４】
また、本発明は、前記浸漬時間が４５〜９０秒であることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハーの製造方法を提供する。
【００２５】
また、本発明は、前記複合構造のシリコンウエハーまたは前記複合構造のシリコンウエハーの製造方法を用いて製造された太陽電池を提供する。
【００２６】
また、本発明は、前記太陽電池におけるシート抵抗が５０〜６０Ω／ｓｑであることを特徴とする太陽電池を提供する。
【００２７】
また、本発明は、前記太陽電池におけるキャリアの寿命が４７〜５５μｓであることを特徴とする太陽電池を提供する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る複合構造のシリコンウエハー及びそれを用いた太陽電池は、キャリアの寿命が著しく改善されるという効果がある。
【００２９】
また、本発明に係る複合構造のシリコンウエハーは、入射する光に対する反射度が平板型構造だけでなく、一般ピラミッド（テクスチャ）構造よりも著しく低い反射度を示し、結果的に高効率の太陽電池の製造に適した構造を示すという効果がある。
【００３０】
また、本発明に係る複合構造のシリコンウエハー及びそれを用いた太陽電池は、キャリアの寿命が長いという特徴がある。
【００３１】
本発明に係る複合構造のシリコンウエハーは、ＰＯＣｌ３がドープされて均一性が確保された太陽電池製作工程によって既存のテクスチャドーピングに比べて光の経路が増加し、光子閉じ込め（ｐｈｏｔｏｎ  ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）などの量子効果の発生により電流値の増加に寄与するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例に係る複合構造のシリコンウエハーの製造工程図
【図２】本発明の一実施例に係る複合構造のシリコンウエハーの概略断面図
【図３】本発明の一実施例に係る複合構造のシリコンウエハーを示すＳＥＭ写真
【図４】ドーピング温度によるシート抵抗を示す資料
【図５】ドーピング温度によるＳＩＭＳプロファイルを示すグラフ
【図６】本発明の一実施例に係る太陽電池を用いて開回路電圧による電流密度を示す図
【図７】実施例１〜実施例６で製造されたシリコンウエハー及び比較例１のシリコンウエハーの波長による反射率を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に添付された図面を参照して本発明の好適な一実施例を詳細に説明する。まず、図面において、同一の構成要素または部品はできるだけ同一の参照符号で示すように留意した。本発明を説明するにあたり、関連の公知機能あるいは構成についての具体的な説明は本発明の要旨を曖昧にしないようにするために省略する。
【００３４】
この明細書で使われる程度を示す用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示される場合、その数値からまたはその数値に近接した意味で使用され、本発明の理解を助けるために正確なまたは絶対的な数値が記載された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使用される。
【００３５】
本発明は、ウェットエッチングでピラミッドパターンが形成された方向性を有するシリコンウエハーにおいて、前記ピラミッドパターン上にシリコンの結晶方向に沿ってナノワイヤーが形成され、さらにＰＯＣｌ３がドープされることを特徴とする、複合構造のシリコンウエハー、その製造方法及びそれを用いた太陽電池を提供する。
【００３６】
図１は本発明の一実施例に係る複合構造のシリコンウエハーの製造工程図である。
【００３７】
本発明は、（１）方向性を有するシリコンウエハーの準備段階、（２）前記シリコンウエハーの表面にウェットエッチングでピラミッドパターンを形成するピラミッドパターン形成段階、及び（３）前記ウェットエッチングでピラミッドパターンが形成されたシリコンウエハーの表面を酸化させてナノワイヤーを形成するナノワイヤー形成段階を含んでなり、さらに（４）前記シリコンウエハーをＰＯＣｌ３でドープするドーピング段階を含む。
【００３８】
まず、単一の方向性を持つ単結晶シリコンウエハーを準備する。
【００３９】
本発明の一実施例として、シリコン（１００）方向のシリコンウエハーを準備したが、これに限定されない。
【００４０】
また、さらにエッチングしようとするシリコンウエハーの表面を洗浄液で洗浄する段階を含んでもよい。特に、前記洗浄は、シリコンウエハーの表面に形成される酸化膜及び汚染源を除去することができる。
【００４１】
具体的に、本発明に係る一実施例では、洗浄液としてＥＫＣ−８３０溶液を使用してもよい。つまり、ウェットエッチングを行う前の段階として、ウエハー表面の酸化膜を除去するために、ＥＫＣ−８３０溶液で約１０分間洗浄する。本実施例において使用した洗浄液は、これに限定されず、例えばエッチング用として使われるＢＯＥやＨＦなどの洗浄液を使用してもよい。
【００４２】
次に、本発明は、方向性を有するシリコンウエハーの表面にウェットエッチングでピラミッドパターンを形成するウェットエッチング段階を含む。
【００４３】
ウェットエッチングは、アルカリ性のエッチング液を用いたウェットエッチングによって行う。ウェットエッチング液としてはＮａＯＨ１〜３重量％、有機溶媒４〜８重量％及び脱イオン水９０〜９５重量％のエッチング液を使用し、反応温度は７０〜８０℃であることを好ましい。
【００４４】
また、前記有機溶媒としては、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール及びアセトンよりなる群から選ばれる少なくとも１種含まれることが好ましく、イソプロピルアルコールを用いることがより好ましい。
【００４５】
前記ウェットエッチングは次の式（１）の反応によって行う。
Ｓｉ＋４ＯＨ−＋４Ｈ＋→Ｓｉ（ＯＨ）４＋２Ｈ２‥‥‥‥（１）
【００４６】
式（１）で示されるように、アルカリであるＮａＯＨによるウェットエッチングでは、副生成物として水素が発生する。前記水素が気泡としてシリコン基板の表面に付着すると、エッチング液とシリコン基板との接触を防止してエッチングが不均一になるという問題が生じる。この問題について、シリコン基板表面への気泡の付着を抑制するためには、エッチング液の温度を高めることが有益である。
【００４７】
したがって、温度を高めに維持するが、イソプロピルアルコールの沸点たる８２．４℃を考慮して７０〜８０℃とすることが好ましい。
【００４８】
また、ウェットエッチング時間としては１３〜１７分とすることが好ましく、１５分とすることが最も好ましい。上記の範囲内にウェットエッチングを行う場合、ピラミッド形状が正しく形成されるが、上記の範囲を超えると、激しいエッチングが生ずるため、構造が崩れるおそれがあり、上記の範囲未満では、エッチングがより少なく行われて構造形成がうまく進行しない。
【００４９】
本発明では、高価で多くの工程時間が必要なドライエッチング方法ではなく、低価で少ない工程時間が必要なウェットエッチング方法を用いた太陽電池の製造方法、及びそれによる太陽電池を提供する。つまり、既存のドライエッチング装置である誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）装置及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置はいずれも、真空環境で工程を行うため高価であり、クリーンルームで運用されるため過剰なメンテナンス費用がかかったが、本発明では、通常のウェットエッチング工程が用いられることにより、安価に太陽電池を製造することができる。
【００５０】
上述したウェットエッチングにより、シリコンウエハーの表面にピラミッドパターンを形成することができる。
【００５１】
図２は本発明の一実施例に係るシリコンウエハーの複合構造の概略断面図であり、図３は本発明の一実施例に係る複合構造のシリコンウエハーのＳＥＭ写真を示す図である。
【００５２】
前記ナノワイヤーはピラミッドパターン上で酸化エッチング反応によって形成されるが、この方法もウェットエッチング方法とみなすことができる。前記エッチング反応によってピラミッドパターン上にナノサイズで形成される。
【００５３】
前記酸化エッチング反応でナノワイヤーを形成させるナノワイヤー形成溶液としては、フッ酸、脱イオン水及び過酸化水素が混合された溶液にＡｇＮＯ３を分散させた溶液を用いることができる。フッ酸を基準に、脱イオン水：フッ酸が８：１〜１０：１の体積比で混合され、過酸化水素：フッ酸は１：６〜１：１０のモル比で混合され、ＡｇＮＯ３：フッ酸は１：３００〜１：５００のモル比で混合されることが好ましい。
【００５４】
前記ナノワイヤー形成溶液は、脱イオン水で希釈されたフッ酸にＡｇＮＯ３を分散させ、前記ピラミッドパターンが形成されたシリコンウエハーを浸漬させると、Ａｇナノ粒子がシリコンの界面で酸化してエッチングを起こすことによりナノワイヤーを形成する。
【００５５】
ナノワイヤー形成溶液にシリコンウエハーを浸漬させる時間は４０〜２００秒とすることが好ましい。上記の範囲内に浸漬が行われる場合、ナノワイヤーが適切に形成できる。
【００５６】
上記の範囲未満で浸漬が行われる場合、ナノワイヤーの形成がうまく行われず、上記の範囲を超えて浸漬が行われる場合、ナノワイヤー構造が破損するおそれがある。
【００５７】
また、本発明は、ピラミッドパターンの形成後に、ナノワイヤーを形成する多数のウェットエッチングによる複合構造を形成することにより、入射した光の反射度が従来の平板型構造に比べて著しく低いため、高効率の太陽電池を提供する。すなわち、本発明は、光吸収層を既存の平板型構造でウェットエッチングによる複合構造を適用することにより、入射する光の経路が増加し、これにより光子閉じ込めなどの量子効果が発生して電流値が増加し、最終的には効率が増加した太陽電池を提供する。
【００５８】
一方、ナノワイヤーの形成方向はシリコンの結晶方向に沿ってエッチングが起こる。その理由は、シリコン結晶は結晶性によって異方性エッチングが起こり、これは結晶方向へのエッチング速度がそうでない部分のそれよりも著しく速いためである。つまり、ナノワイヤーはシリコンの結晶方向に沿って形成される。すなわち、図３を参照すると、本発明の一実施例として、ナノワイヤーは、（１００）方向のシリコン結晶に沿ってシリコンウエハー基板に対して垂直に形成されている。
【００５９】
次に、本発明は、前記シリコンウエハーをＰＯＣｌ３でドープするドーピング段階を有する。
【００６０】
前記ドーピング段階は、ＰＯＣｌ３のｎ型ドーパントを供給すると、リン（Ｐ）が複合構造で形成されているシリコンウエハーの表面に拡散しながらエミッタ層を形成する。
【００６１】
一般的なドーピング方法としては、スピンオンドーピング（ＳＯＤ：Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｄｏｐｉｎｇ）、注入（Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）ドーピング、レーザードーピング方法などがある。前記スピンオンドーピングの場合は、ドーピング原料を用いてウエハーの表面に蒸着した後、スピンコーティングを用いて全体的に原料を塗布する方法であって、パターンが形成された（テクスチャされた）ウエハーへの適用時に、均一なドーピングが行われないという問題点があり、注入ドーピングの場合は、ドーズ量を調節して選択的エミッタを製造して高効率の太陽電池を作ることができるという利点があるが、装備が高価であるため量産化に適さない。また、レーザードーピングの場合は、レーザー強度や頻度を調節して、所望の接合深さ（ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｄｅｐｔｈ）と表面濃度を容易に制御することができるという利点があるが、レーザー加工によってウエハーの表面に生じる損傷を必ず除去しなければならないという問題点がある。
【００６２】
本発明では、ＰＯＣｌ３をドープするが、複合構造で表面が均一でないウエハーであるにも拘わらず、ＰＯＣｌ３が均一にドープされてエミッタ層を形成することができる。よって、他の方法のドーピングよりも、本発明に係るＰＯＣｌ３を用いたドーピングが光の経路を増加させて光子閉じ込めなどの量子効果の発生により電流値の増加に寄与する。
【００６３】
また、ＰＯＣｌ３のドーピングの際に、適正温度は８５５〜８６５℃であることが好ましく、最適の温度条件は８６０℃であることが最も好ましい。また、シート抵抗は５０〜６０Ω／ｓｑであることが好ましい。
【００６４】
８６０℃での平均シート抵抗は５２．７９８８９であって、現在商用製品のシート抵抗に最も類似する値を示した。一方、８８０℃ではシート抵抗が４４．２２１１１と一番低い値を示したが、低いシート抵抗は不純物が多いことを意味することもある。したがって、リーク電流の量が多くなるおそれがあるので、８８０℃でのドーピング工程は不適合であるといえる。つまり、商用製品のシート抵抗に最も類似する値を示した８６０℃のドーピング工程が最適であることが分かる。
【００６５】
図４はドーピング温度によるシート抵抗を示す資料であり、図５はドーピング温度による二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）プロファイルを示すグラフである。
【００６６】
このグラフは、ＰＯＣｌ３を用いた第２不純物のドーピング後の深さによる原子の濃度をドーピング温度の変化に従って測定したグラフである。この測定過程は、ＳＩＭＳプロファイルによって行われ、最適化されたマイクロワイヤーＰＮ接合の深さを得ることができた。
【００６７】
図４を参照すると、ＰＯＣｌ３を用いた第２不純物のドーピング後の深さによる原子の濃度は、温度に比例し、深さが深くなるほど概ね減少することが分かる。また、最適温度８６０℃での測定値から、最適化されたマイクロワイヤーＰＮ接合の深さは０．５ｍであることが分かる。
太陽電池を製造するためにさらに行われる工程は、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ：Ｐｈｏｓｐｈｏ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）除去段階、電極形成段階などを経て太陽電池を製造するが、これは一般に開示された方法によって製造することができるので、これについての具体的な説明は省略する。
【００６８】
一方、本発明によって製造された太陽電池におけるキャリアの寿命は４７〜５５μｓであり得る。
【００６９】
上述したように、複合構造のシリコンウエハーは、反射率が著しく低くなって高効率の太陽電池を製造することができる。
【００７０】
図６は本発明の一実施例に係る太陽電池を用いて開回路電圧による電流密度を示す。
【００７１】
図６を参照すると、開放電圧（Ｖｏｃ）は、太陽電池の電極端子を開放（ｏｐｅｎ）して測定された電圧である。短絡電流（Ｉｓｃ）は、太陽電池の電極端子を短絡して流れる電流であり、単位はアンペア（Ａ）であり、短絡電流を太陽電池の面積で割ると、面積当たりの電流である短絡電流密度（Ｊｓｃ）を得る。曲線因子（ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ：ＦＦ）は開放電圧と短絡電流との積に対する最大出力電圧に最大出力電流を乗じた値の比率である。太陽電池の効率（ＥＦＦ）は単位面積当たり入射する光エネルギーと太陽電池出力の割合であって、基準テスト条件の光エネルギーは１００ｍＷ／であり、太陽電池の出力は開放電圧（Ｖｏｃ）と短絡電流密度（Ｊｓｃ）と曲線因子（ＦＦ）とを乗じた値である。
【００７２】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【００７３】
［実施例１］
シリコンウエハーの準備及びピラミッドパターンの形成
単結晶シリコン中の（１００）結晶方向のシリコンウエハーを準備し、ウェットエッチング液としてはＮａＯＨ２重量％、イソプロピルアルコール５重量％及び脱イオン水９３重量％を用いて８０℃の高温とし、前記シリコンウエハーをウェットエッチングさせる。
【００７４】
約１５分間浸漬させてピラミッド形状のパターンが形成されるようした。
【００７５】
ナノワイヤーの形成
シリコン（１００）方向のシリコンウエハーを準備し、ピラミッドパターン上にナノワイヤーを形成するためのナノワイヤー形成溶液としてフッ酸、脱イオン水、過酸化水素及びＡｇＮＯ３を用いるが、脱イオン水１７６ｍＬ、フッ酸２２ｍＬ（４．８ｍｏｌ）及び過酸化水素２ｍＬ（０．５ｍｏｌ）が混合された溶液にＡｇＮＯ３１０ｍｍｏｌを分散させて完成した。
【００７６】
ナノワイヤー形成溶液への浸漬時間を４５秒とし、ピラミッド及びナノワイヤーの複合構造が形成されたシリコンウエハーを製造した。
【００７７】
［実施例２］〜［実施例６］
実施例１と同様にして行うが、ナノワイヤー形成溶液への浸漬時間をそれぞれ６０秒（実施例２）、７５秒（実施例３）、９０秒（実施例４）、１２０秒（実施例５）及び１８０秒（実施例６）にして、ピラミッド及びナノワイヤーの複合構造が形成されたシリコンウエハーを製造した。
【００７８】
比較例１
実施例１においてナノワイヤーを形成する過程なしにシリコンウエハーを準備し、ピラミッドパターンを形成することを同様にして行うことにより、ピラミッドパターンのみ形成されたシリコンウエハーを製造した。
【００７９】
図７は実施例１〜実施例６で製造されたシリコンウエハー及び比較例１のシリコンウエハーの波長による反射率を示すものである。
【００８０】
図７を参照すると、波長領域１０００ｎｍ以下での実施例１〜実施例６のシリコンウエハーの反射率は、比較例１の反射率に比べて著しく低いことを確認することができる。
【００８１】
［実施例７］
シリコンウエハーの準備及びピラミッドパターンの形成
単結晶シリコン中の（１００）結晶方向のシリコンウエハーを準備し、ウェットエッチング液としてＮａＯＨ２重量％、イソプロピルアルコール５重量％及び脱イオン水９３重量％を用いて８０℃の高温とし、前記シリコンウエハーをウェットエッチングさせる。
【００８２】
約１５分間浸漬させてピラミッド形状のパターンが形成されるようした。
【００８３】
ナノワイヤーの形成
シリコン（１００）方向のシリコンウエハーを準備し、ピラミッドパターン上にナノワイヤーを形成するためのナノワイヤー形成溶液としてフッ酸、脱イオン水、過酸化水素及びＡｇＮＯ３を用いるが、脱イオン水１７６ｍＬ、フッ酸２２ｍＬ（４．８ｍｏｌ）及び過酸化水素２ｍＬ（０．５ｍｏｌ）が混合された溶液にＡｇＮＯ３１０ｍｍｏｌを分散させて完成した。
【００８４】
ナノワイヤー形成溶液への浸漬時間を４５秒とし、ピラミッド及びナノワイヤーの複合構造が形成されたシリコンウエハーを製造した。
【００８５】
ＰＯＣｌ３ドーピング
ＰＯＣｌ３ドーピングの際に形成されたシート抵抗は５０Ω／ｓｑとし、この時のドーピング温度は８６０℃とした。
【００８６】
［実施例８］〜［実施例１０］
実施例７と同様にして行うが、ナノワイヤーの形成のための浸漬時間をそれぞれ６０秒（実施例８）、７５秒（実施例９）、９０秒（実施例１０）にして複合構造のシリコンウエハーを製造した。
【００８７】
比較例２
実施例７と同様にしてピラミッドパターンを形成した。但し、ナノワイヤーを形成する過程なしにピラミッドパターンのみを形成した。そこで、ＰＯＣｌ３をドープせずに、レーザードーピングを用いてシリコンウエハーを製造した。
【００８８】
実施例７〜実施例１０で製造されたシリコンウエハー及び比較例２で製造されたシリコンウエハーの波長領域７００ｎｍ、８００ｎｍ、９００ｎｍ、１０００ｎｍの下で反射率を測定し、その結果を次の表１にまとめた。
【００８９】
【表１】
0006367940.tif 000002
【００９０】
実施例７〜実施例１０で製造されたシリコンウエハー及び比較例２で製造されたシリコンウエハーを参照すると、各波長領域での実施例７〜実施例１０のシリコンウエハーの反射率は５％未満であり、比較例２の反射率は９％を超えるので、反射率に著しく差がつくことを確認することができる。
【００９１】
また、実施例７の条件で製作された太陽電池は約１７．２％の効率を得ることができることを、ＩＱＥ測定によって確認することができた。
【００９２】
したがって、本発明に係るピラミッド及びナノワイヤーの複合構造が形成されたシリコンウエハーを用いる場合、高効率の太陽電池を提供することができるという効果がある。
【００９３】
上述した本発明は、前述した実施例及び添付図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な置換、変形及び変更を加え得るのは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明らかであろう。
【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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