(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、工程数を少なく抑えたままでスピンコート法を採用することなく、ｐｎ接合形成用の不純物拡散材料の基板裏面および端側面への廻り込みが発生せず、生産歩留まりの良好な太陽電池の製造方法を提供することにある。【解決手段】  本発明の太陽電池の製造方法は、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料を基板上に塗布する工程と、その後熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程とを含むものであって、不純物拡散材料を印刷法により基板上に塗布するとともに、基板上の周縁部には前記不純物拡散材料を塗布しないことを特徴としている。【選択図】        図１
2005150231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料を基板上に塗布する工程と、その後熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程とを含む太陽電池の製造方法であって、不純物拡散材料を印刷法により基板上に塗布するとともに、基板上の周縁部には前記不純物拡散材料を塗布しないことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記基板上の周縁部は、該基板の周縁より少なくとも０．５ｍｍの幅を有する領域であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記不純物拡散材料の粘度が、３０Ｐａ・ｓ以上３４０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記不純物拡散材料は、ポリエチレングリコールを含むことを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記基板は、シリコンウエハであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記基板は、ｐ型多結晶シリコンウエハであり、前記不純物拡散材料は、ポリエチレングリコールとＰ２Ｏ５とを含むことを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記不純物拡散材料は、さらにテトライソプロピルチタネートを含むことを特徴とする請求項６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、太陽電池の製造方法に関し、特に工程数を少なく抑えたままで、歩留まり良くｐｎ接合形成を行なう太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油代替エネルギーとして無公害な太陽電池が特に注目を集めている。ところで、従来の太陽電池の課題としては、太陽電池の発電エネルギー変換効率が１０〜２０％と低く、所要の発電電力を得るためには数多くの太陽電池を設置する広大な面積を必要とすることが挙げられる。また、太陽電池自体の製造コストが高く、原子力等既存の発電エネルギー源に比較してペイバックタイムが長いことも課題となっていた。
【０００３】
しかしながら、昨今、メーカー等関係者の研究開発努力により、太陽電池量産レベルでの発電エネルギー変換効率の向上および材料のコストダウン、製造工程の簡素化等が図られて太陽電池の発電Ｗ（ワット）当たりの単価が低減してきた。このためかなりの実用化段階に入ってきており、電力会社への系統連系による売電も法的に可能となり、個人住宅用太陽光発電システムの普及に拍車をかけている。
【０００４】
このような状況の下、従来のバルク型単結晶および多結晶シリコン基板（ウエハ）により工程の簡素化を図って太陽電池を製造する方法について、本願出願人は、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料のウエハ表面への塗布を簡便なスクリーン印刷法によって行ない、また、ｐｎ接合形成後のウエハ表裏面への電極形成用材料の塗布もスクリーン印刷法で行なって太陽電池を製造する方法を提案した（特許文献１）。
【０００５】
しかし、このようなスクリーン印刷法においては、スクリーンマスクのメッシュが時々目詰まりを起こし、この目詰まりの原因となるマスク面のペースト（塗布材料）を有機溶媒で拭き取る必要があり生産性を悪くしていた。また、このスクリーン印刷法では、スクレーパによりスクリーンマスク上へペーストを延ばし、スキージによりウエハ表面上へ該ペーストを印刷塗布することとなる。つまり、一体構造となったスキージとスクレーパのスクリーンマスク上での往復運動が、一枚のウエハ表面の印刷塗布をするために必要となり処理時間がかかっていた。さらに、ウエハ表面全面に印刷塗布を行なうためペーストがウエハ端側面へはみ出し気味になるとともに、ウエハとスクリーンマスクとの版離れが悪くなるため、この点からも高速処理はできず処理時間がかかっていた。
【０００６】
そこで、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料のウエハ表面への塗布を行なう他の方法として、本願出願人はさらに高速処理で行なえる方法を提案している（特許文献２）。この提案による太陽電池の製造方法は、例えば図４のようにして製造される。
【０００７】
すなわち、まず図４（ａ）に示すように、上記ペーストよりもかなり低粘度にしたｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料２をｐ型のシリコン（Ｓｉ）ウエハからなる基板１の表面中心部に滴下すると同時に、該基板１を回転させて遠心力により不純物拡散材料２を基板１表面全面に引延し塗布し、塗布膜を形成する（スピンコート工程）。
【０００８】
そして、図４（ｂ）に示すように熱処理により不純物拡散材料２の塗布膜を乾燥する（ベーキング工程）とともに、図４（ｃ）に示すようにｎ＋型の拡散層３を形成するための熱拡散工程を行なう。この工程後において上記不純物拡散材料２の塗布膜は酸化されて酸化膜となってｎ＋型の拡散層３の上に残っているが、この酸化膜の屈折率（１．６程度）がｐ型のシリコンウエハからなる基板１の屈折率（３．５程度）に比較してかなり低いため、該酸化膜を残しておくとこの両者間で光が効率よく基板１側に入射しなくなる。
【０００９】
そのため、図４（ｄ）以降の工程に示すように、この酸化されて残っている不純物拡散材料２の塗布膜を除去した後に、基板１の屈折率により近い高屈折率の反射防止膜４を前記ｎ＋型の拡散層３の上に形成するようにしている。
【００１０】
すなわち、図４（ｄ）の工程にて、酸化膜となっている不純物拡散材料２の残渣をフッ酸、純水等の薬液による化学処理で除去し、図４（ｅ）の工程にて十分な乾燥を行ない、その後図４（ｆ）に示すように、高屈折率の反射防止膜４の形成を行なう。そして最終的には、図４（ｇ）に示すようにウエハの表側電極５および裏側電極６の形成を行なうことにより太陽電池８の製造が完了される。
【００１１】
ところで、ｐｎ接合を形成するためのシリコンウエハ表面への不純物拡散材料の塗布を上述したようなスピンコート工程で行なうと、図５に示すように不純物拡散材料２が往々にして基板１の裏面にまで廻り込んで付着してしまうことが多い。この原因は次のようである。すなわち、スピン回転させた基板表面の中心部に低粘度の不純物拡散材料を滴下すると、この液体は遠心力により基板表面全体に均一に引延ばされて塗布される。しかし、該液体が揮発性の溶媒で希釈されていると、基板表面全体に均一に薄く引延ばされたときに溶媒の揮発量が多くなり、これに伴ない基板表面の端部まで引延ばされてきた液体（すなわち不純物拡散材料）の粘度が高くなる。その結果、基板表面への付着性が増してスピン回転による振り飛ばしが困難となり、基板裏面にまで廻り込んで付着するものと考えられる。
【００１２】
この点を考慮して本願出願人は、スピンコート工程で使用する不純物拡散材料の希釈に低揮発性の溶媒を利用することを提案しているが（特許文献２）、この試みによっても最近の多結晶タイプ大面積の角型ウエハではシリコンウエハ端の辺部と角部とでスピン回転の周速が大幅に異なることから、シリコンウエハ表面の端部まで引延ばされてきた液体（不純物拡散材料）の、スピン回転による振り飛ばしを完全に行なうことが困難となり、シリコンウエハ裏面にまで廻り込んで付着する傾向を防止することができなかった。
【００１３】
上記のようなシリコンウエハ裏面にまで廻り込んで付着している不純物拡散材料があることを考慮せずに次工程の熱拡散処理工程を進めてしまうと、シリコンウエハ端部の側面や裏面の一部にまで生じたｎ＋拡散層が最終的に裏面電極と接触することになり、完成した太陽電池の並列抵抗が下がり、逆方向電流が増大して太陽電池の発電出力が低下するという生産歩留まり上の問題が生じることになる。
【００１４】
これに対して、裏面への不純物拡散材料の廻り込み付着があっても熱拡散処理工程でｎ＋拡散層が最終的に裏面へ形成されないように、シリコンウエハ表面へ不純物拡散材料を塗布する前に、該シリコンウエハ裏面に不純物拡散材料の廻り込み付着を除去できる膜（以下、廻り込み防止剤という）を設けておき、熱拡散処理工程後にこの膜とともに廻り込み付着している不純物拡散材料を除去するという方法が試みられている。
【００１５】
この方法による太陽電池の製造工程を図６を用いて説明する。まず、図６（ａ）に示すように、ｐ型のシリコン（Ｓｉ）ウエハからなる基板１をスピン回転させて、該基板１裏面に不純物拡散材料の廻り込み付着を除去する廻り込み防止剤９を塗布し乾燥させて、図６（ｂ）に示すように廻り込み防止剤９の塗布膜を形成する。
【００１６】
その後、図６（ｃ）に示すように、裏面に廻り込み防止剤９の塗布膜のあるｐ型のシリコンウエハからなる基板１をスピン回転させて該基板１表面に不純物拡散材料２をスピンコートし、図６（ｄ）に示す乾燥工程および引き続いて図６（ｅ）に示す熱拡散処理工程でｎ＋型の拡散層３を形成させる。
【００１７】
そして、該ｎ＋型の拡散層３の熱拡散処理工程後の基板１に、フッ酸、純水等の薬液を使用して化学処理を行なうと、図６（ｆ）に示すように基板１表面の不純物拡散材料２の残渣膜および裏面の廻り込み防止剤９の塗布膜を同時に除去することができる。
【００１８】
そして、図６（ｇ）に示すように十分な乾燥工程を行なった後に、図６（ｈ）に示すように高屈折率の反射防止膜４を形成させる。そして最終的には、図６（ｉ）に示すようにウエハに表側電極５および裏側電極６を形成させることによって、太陽電池８の製造を完了する。
【００１９】
この図６に示す太陽電池の製造方法によれば、前述の図４に示した方法と比較して、先に基板裏面に不純物拡散材料の廻り込み付着を除去する廻り込み防止剤塗布膜の形成を行なっているので、基板裏面への不必要なｎ＋拡散層の形成を防止することができる。
【００２０】
しかしながら、不純物拡散材料の廻り込み付着を除去する廻り込み防止剤塗布膜の基板裏面への塗布をやはりスピンコート法で行なっているので、該膜剤が場合によっては前述の図５に類似するような状態で、基板表面に廻り込み付着することもある。これに伴い、その後に該基板表面に不純物拡散材料をスピンコートし、乾燥工程および引き続いて熱拡散処理工程でｎ＋拡散層の形成を行なっても、基板表面でのｎ＋拡散層の形成が部分的に不均一となるばかりでなく、基板端側面での部分的なｎ＋拡散層の形成も完全に防止することは困難となる。
【００２１】
このため、完成した太陽電池の生産歩留まりを悪くする逆方向電流の増大現象をある程度改善することが期待できるものの、それを完全に防止することは困難であり、却って工程数が増えてしまうことによる製造コストのアップ要因の方が大きいという問題があった。
【特許文献１】特開平７−２２１３３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１５４８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上述のような現状に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、工程数を少なく抑えたままでスピンコート法を採用することなく、ｐｎ接合形成用の不純物拡散材料の基板裏面および端側面への廻り込みが発生せず、生産歩留まりの良好な太陽電池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】
【００２３】
本発明の太陽電池の製造方法は、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料を基板上に塗布する工程と、その後熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程とを含むものであって、不純物拡散材料を印刷法により基板上に塗布するとともに、基板上の周縁部には前記不純物拡散材料を塗布しないことを特徴としている。
【００２４】
このような製造方法によると、スピンコート法や従来のスクリーン印刷法のように基板表面全面に不純物拡散材料を塗布することにはならないため、不純物拡散材料が基板周縁部から基板の端側面へはみ出したり基板裏面に廻り込むことがなく、また基板とスクリーンマスクとの版離れが悪くなることもないため、生産歩留りや生産処理時間の改善を図ることができる。
【００２５】
また、本発明の太陽電池の製造方法において上記基板上の周縁部は、該基板の周縁より少なくとも０．５ｍｍの幅を有する領域とすることができる。これにより、特にｐｎ接合形成用の不純物拡散材料が、基板端部の側面や裏面にまで廻り込んで付着するということが防止できるため、ウエハ端側面や裏面での不必要なｎ＋拡散層の形成を防止することができ、完成した太陽電池の逆方向電流の増大現象がなく生産歩留まりを改良できる。
【００２６】
また、本発明の太陽電池の製造方法において印刷法により基板上に塗布される上記不純物拡散材料の粘度は、３０Ｐａ・ｓ以上３４０Ｐａ・ｓ以下とすることができるとともに、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含むことができる。このように、適度な粘度とすることにより、不純物拡散材料が印刷塗布された部分からそれ以外の部分へと広がるのを防止することができる。また、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含むことにより、粘度の調節が容易となり、特に高粘度のものを得るのに適したものとなるとともに、ポリエチレングリコールは低揮発性であるので、印刷塗布工程途中でのスクリーンマスクのメッシュが目詰まりを起こすことを低減することも可能となる。
【００２７】
さらに、本発明の太陽電池の製造方法において上記基板は、シリコンウエハであることが好ましく、さらに好ましくはｐ型多結晶シリコンウエハであり、また上記不純物拡散材料は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）とＰ２Ｏ５（五酸化二燐）とを含むものとすることができる。このようにすると、一般的なｐ型シリコン基板を採用して工程数を少なく抑えたままで、シリコン太陽電池の製造をすることが容易化される。
【００２８】
また、上記不純物拡散材料は、さらにテトライソプロピルチタネートを含むことができる。これにより、工程数を増加させることなくチタン酸化物ＴｉＯ２からなる反射防止膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、不純物拡散材料をスピンコート法ではなく印刷法により基板上に塗布するとともに、基板上の周縁部には前記不純物拡散材料を塗布しないことを特徴としているため、これらの相乗作用により該不純物拡散材料が基板の端部側面へはみ出したり、ましてや裏面にまで廻り込んで付着することを防止することができる。このため、その後の熱拡散処理工程において不純物の拡散層が、基板の裏面など所望されない部分に形成されることがないため、このような不純物の拡散層が電極と接触することにより生じる並列抵抗の減少ならびに逆方向電流の増大を有効に防止することができる。よって、本発明の製造方法によると、製造された太陽電池の品質の低下をもたらさずに、極めて生産歩留まりの良い量産性に富む太陽電池を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。
【００３１】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の一実施形態であるところの、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料を基板上に塗布する工程と、その後熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程とを含む太陽電池の製造方法のプロセスを示したものである。
【００３２】
ここで、本発明で用いられる基板１はシリコンウエハが好ましく、従来公知のシリコンウエハであれば特に限定することなくいずれのものも用いることができる。本実施の形態では、多結晶シリコン太陽電池を製造するために、このようなシリコンウエハとしてｐ型の多結晶シリコンウエハを用いた。該基板の大きさは、１２５×１２５ｍｍ、厚みは３００μｍである。
【００３３】
まず、上記基板１の表面に、図２に示す印刷スクリーン１０を用いて、図１（ａ）のようにしてｐｎ接合形成用の不純物拡散材料２を印刷法により基板１上に塗布する。すなわち、図１（ａ）は、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料２を基板１上に塗布する工程を示している。
【００３４】
ここで、本発明で採用する印刷法は、スクリーン印刷法とすることが好ましい。不純物拡散材料２がスピンコート法による場合のように基板１の裏面にまで廻り込むことを有効に防止するためである。
【００３５】
また、本発明に用いられる不純物拡散材料２は、基板１に対してｐｎ接合を形成するための不純物ドープ剤を含むものであって、その他に溶剤や粘度調節剤を含むものである。通常、不純物ドープ剤１質量部に対して、溶剤を５〜８０質量部および粘度調節剤を９０〜８００質量部の割合で含むことができる。
【００３６】
本実施の形態では、このような不純物拡散材料として、不純物ドープ剤としてＰ２Ｏ５（五酸化二燐）を含有するＰＳＧ液（五酸化二燐（１質量部）、珪酸エチル（１質量部）、酢酸（１質量部）、エチルアルコール（１５質量部）の混合液）に、粘度調節剤としてポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧという）を１５０質量部加えて粘度を高めたものを使用した。基板であるシリコンウエハが本実施の形態のようにｐ型多結晶シリコンウエハである場合、不純物拡散材料としては、上記のようにＰ２Ｏ５とＰＥＧとを含むものを使用することが特に好適である。
【００３７】
このような不純物拡散材料の粘度としては、後述の基板の周縁部の幅との関係もあるが、通常、３０Ｐａ・ｓ以上３４０Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましく、より好ましくは３５Ｐａ・ｓ以上８０Ｐａ・ｓ以下とすることが好適であり、さらに好ましくは４０Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下とすることが好適である。粘度が３０Ｐａ・ｓ未満になると、基板上の周縁部にまで不純物拡散材料が広がり、基板の端側面へはみ出したり基板裏面に廻り込むことがあるからである。また基板とスクリーンマスクとの版離れが悪くなることもある。一方、３４０Ｐａ・ｓを超えると、粘度が高くなり過ぎ印刷法による塗布に適さなくなるからである。
【００３８】
なお、上記印刷スクリーン１０は、本発明における使用条件を具備する限り、素材や大きさ等が特に限定されることはない。本実施の形態では、ＳＵＳの５００〜５５０メッシュ、エマルジョン＝８〜１０μｍであり、スクリーン枠１１を有するとともに非印刷面１２と印刷パターン部１３とを有し、該印刷パターン部１３の大きさは１２３×１２３ｍｍである。
【００３９】
したがって、このような印刷スクリーンを用いる本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、上記不純物拡散材料が塗布されないこととなる基板上の周縁部７は、基板の周縁より約１ｍｍの幅となる。本発明においてこのような周縁部は、基板の周縁より少なくとも０．５ｍｍの幅を有する領域とすることが好ましく、より好ましくは少なくとも１ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも５ｍｍの幅を有する領域とすることが好適である。該周縁部７が、基板の周縁より０．５ｍｍ未満の幅の場合には、上記不純物拡散材料の粘度を上記の範囲内で最も高いものとしても、不純物拡散材料が基板の端側面へはみ出したり基板裏面に廻り込むことがあるからである。また、かかる幅は、大きければ大きいほど上記の不純物拡散材料のはみ出しや基板裏面への廻り込みの防止に有効となるため、その上限は制限されるものではなく、印刷パターンとの兼ね合いで決定することができる。
【００４０】
次に、図１（ｃ）に示すように、不純物拡散材料２がスクリーン印刷されている上記基板１を拡散炉で８００〜９００℃にて熱拡散処理することにより、ｐｎ接合形成を行なう。すなわち、図１（ｃ）は、熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程を示している。
【００４１】
この熱拡散処理により、該基板１の表面に０．２〜０．４μｍ深さのｎ＋型の拡散層３が形成される。このｎ＋型の拡散層３は、基板１表面の不純物拡散材料２の印刷部の外側にまで少し広がって形成される（図示では強調している）が、基板の端部側面へのはみ出し、ましてや裏面にまで廻り込んで形成されることは全くない。なお、このとき、常温では低揮発性であった前記ＰＥＧの沸点が水の沸点と略同一であるため、上記熱拡散処理中に蒸気として基板１表面から脱し、不純物拡散材料２の残留膜中にはＰＥＧの残留物が殆ど残っていない。従って、ＰＥＧの残留物を特別に除去する工程は必要としない。
【００４２】
本発明の太陽電池の製造方法は、上述のようにｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料を基板上に塗布する工程と、その後熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程とを含むものであるが、さらに以下の図１（ｄ）以降の各工程を含むことができる。
【００４３】
すなわち、上記図１（ｃ）の工程後、図１（ｄ）に示すように、フッ酸、純水等の薬液を使用した化学処理により不純物拡散材料２の残留膜の除去を行ない、次いで図１（ｅ）に示すように、乾燥工程を行なうことができる。なお、このときには上述したように、ＰＥＧの残留物を特別に除去する工程を追加する必要性は全くない。
【００４４】
続いて、図１（ｆ）に示すように、プラズマＣＶＤ装置にて基板１表面のｎ＋型の拡散層３上に膜厚８００〜１０００Åの反射防止膜４を形成する。このような反射防止膜４としては、たとえばＳｉＮ：Ｈ膜等を形成することができる。
【００４５】
そして最後に、図１（ｇ）に示すように、ｐ電極（裏側電極６）、ｎ電極（表側電極５）の順に電極形成用ペーストを印刷して焼成炉にて焼成し、該焼成にて形成された各電極上に半田ディップすることにより多結晶シリコンからなる太陽電池８を完成させることができる。
【００４６】
上記の製造方法によれば、図４に示す従来プロセスよりも実質的な工程数を少なくできるとともに、ｎ＋型の拡散層が基板の端部側面へのはみ出し、ましてや裏面にまで廻り込んで形成されることを防止できるので、太陽電池の生産歩留まりが大幅に向上する。しかも、図４の方法に比し不純物拡散材料に含まれる不純物ドープ剤Ｐ２Ｏ５（五酸化二燐）用の希釈用溶剤（酢酸、エチルアルコール）の使用量も低下するので、この面からのコストダウンも可能となる。
【００４７】
なお、本実施の形態で基板として示した多結晶シリコンウエハは、その端部側面にまで複雑な結晶界面があるため、本発明による太陽電池の製造方法を適用すると、その生産歩留まり改善効果が顕著であるが、単結晶シリコン太陽電池の製造工程や、他の化合物半導体太陽電池の製造工程にも本発明の製造方法が適用できることは言うまでもない。
【００４８】
＜実施形態２＞
図３は、本発明の他の一実施形態であるところの、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料を基板上に塗布する工程と、その後熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程とを含む太陽電池の製造方法のプロセスを示したものである。
【００４９】
ここで、図３における基板１はｐ型の多結晶シリコンウエハであり、該基板の大きさは１２５×１２５ｍｍ、厚みは３００μｍである。
【００５０】
まず、上記基板１の表面に、実施形態１と同様の図２に示す印刷スクリーン１０を用いて、図３（ａ）のようにしてｐｎ接合形成用の不純物拡散材料２を印刷塗布する。すなわち、図３（ａ）は、ｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料２を基板１上に塗布する工程を示している。なお、この印刷スクリーン１０は、ＳＵＳの５００〜５５０メッシュ、エマルジョン＝８〜１０μｍであり、印刷パターン部１３の大きさは１２３×１２３ｍｍである。
【００５１】
また、このような印刷スクリーンによって図３（ｂ）に示す断面図のように印刷される不純物拡散材料２は、ＰＴＧ液（五酸化二燐（０．５質量部）、テトライソプロピルチタネート（０．５質量部）、イソプロピルアルコール（３５質量部）の混合液）にＰＥＧを３５０質量部加えて粘度を２００Ｐａ・ｓに高めたものである。そして、図３（ｂ）に示すように、印刷された基板１表面の周縁部７に幅１ｍｍの、前記不純物拡散材料２を塗布しない非印刷箇所が生じるようにしているが、これは、スクリーン印刷後の上記不純物拡散材料２が基板１表面の印刷塗布部の外側に万一滲み出ることがあっても、基板１の端部側面へのはみ出し、ましてや裏面にまで廻り込んで付着することを防止するための領域として作用するものである。
【００５２】
次に、図３（ｃ）は、上記の工程に続けて行なわれる熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程を示したものである。この図３（ｃ）に示すように、不純物拡散材料２がスクリーン印刷されている上記基板１を拡散炉で８００〜９００℃にて熱拡散処理することにより、該基板１の表面に０．２〜０．４μｍの深さのｎ＋型の拡散層３を形成する。このｎ＋型の拡散層３は、基板１表面の不純物拡散材料２の印刷塗布部の外側にまで少し広がって形成される（図示では強調している）が、基板の端部側面へのはみ出し、ましてや裏面にまで廻り込んで形成されることは全くない。
【００５３】
また、この熱拡散処理時に、上記ＰＴＧ液に含まれていたテトライソプロピルチタネート（ＴＰＴ）がチタン酸化物ＴｉＯ２に変化し、上記で形成されたｎ＋型の拡散層３の上に更にチタン酸化物ＴｉＯ２からなる反射防止膜４が形成される。ｎ＋型の拡散層３上に形成されたこのチタン酸化物ＴｉＯ２からなる反射防止膜４の膜厚は８００〜１０００Åである。
【００５４】
なお、上記ＰＴＧ液の粘度を高めるために加えたＰＥＧは、常温では低揮発性であるにもかかわらず沸点が水の沸点と略同一であるため、上記熱拡散処理中に蒸気として基板表面から脱し、熱拡散処理後にはＰＥＧの残留物が殆ど残っていない。従って、ＰＥＧの残留物を特別に除去する工程は必要としない。
【００５５】
また、上記不純物拡散材料２としてのＰＴＧ液は、熱拡散処理後の残留膜として上記反射防止膜４になるチタン酸化物ＴｉＯ２膜しか残さないため、前述の実施形態１では必要であった不純物拡散材料２の残留膜の除去工程や、乾燥工程は全く必要としない。しかも、上記熱拡散処理にて基板表層に形成されたｎ＋の拡散層３上に同時にチタン酸化物ＴｉＯ２の反射防止膜４が形成されることとなるので、前述の実施形態１では必要であったプラズマＣＶＤによる反射防止膜形成工程も必要としない。このようなメリットがあるため、不純物拡散材料２としては、Ｐ２Ｏ５とＰＥＧとともに、テトライソプロピルチタネートを含んでいることが好ましい。
【００５６】
本発明の太陽電池の製造方法は、上述のようにｐｎ接合を形成するための不純物拡散材料を基板上に塗布する工程と、その後熱拡散処理によりｐｎ接合形成を行なう工程とを含むものであるが、さらに以下の図３（ｄ）の工程を含むことができる。
【００５７】
すなわち、上述の図３（ｃ）に示した工程後は、図３（ｄ）に示すように、ｐ電極（裏側電極６）、ｎ電極（表側電極５）の順に電極形成用ペーストを印刷して焼成炉にて焼成し、該焼成にて形成された各電極上に半田ディップすることにより多結晶シリコンからなる太陽電池８を完成させることができる。
【００５８】
このような太陽電池の製造方法によれば、図１に示す実施形態１におけるプロセスよりも更に工程数を少なくできるとともに、ｎ＋拡散層が基板の端部側面へはみ出したり、ましてや裏面にまで廻り込んで形成されることを防止できるので、太陽電池の生産歩留まりが大幅に向上する。しかも、不純物拡散材料に含まれる不純物ドープ剤であるＰ２Ｏ５（五酸化二燐）用の希釈用溶剤（イソプロピルアルコール）の使用量も低下するので、この面からのコストダウンも可能となる。
【００５９】
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は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でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】太陽電池の製造方法のプロセスを示す図であって、（ａ）は印刷塗布方法の模式図であり、（ｂ）は基板上に不純物拡散材料が印刷塗布された断面図であり、（ｃ）は熱拡散処理により拡散層が形成された断面図であり、（ｄ）は不純物拡散材料が除去された状態の断面図であり、（ｅ）は乾燥工程が行なわれた状態の断面図であり、（ｆ）は反射防止膜が形成された断面図であり、（ｇ）は完成した太陽電池の断面図である。
【図２】印刷スクリーンの平面図である。
【図３】太陽電池の製造方法の別のプロセスを示す図であって、（ａ）は印刷塗布方法の模式図であり、（ｂ）は基板上に不純物拡散材料が印刷塗布された断面図であり、（ｃ）は熱拡散処理により拡散層が形成されるとともに反射防止膜が形成された断面図であり、（ｄ）は完成した太陽電池の断面図である。
【図４】従来の太陽電池の製造方法のプロセスを示す図であって、（ａ）は基板を回転しながら行なうスピンコート法の模式図であり、（ｂ）は基板上に不純物拡散材料がスピンコートされ乾燥された断面図であり、（ｃ）は熱拡散処理により拡散層が形成された断面図であり、（ｄ）は不純物拡散材料が除去された状態の断面図であり、（ｅ）は乾燥工程が行なわれた状態の断面図であり、（ｆ）は反射防止膜が形成された断面図であり、（ｇ）は完成した太陽電池の断面図である。
【図５】基板の裏面に廻り込んで付着した不純物拡散材料の状態を示す模式図である。
【図６】従来の太陽電池の製造方法の別のプロセスを示す図であって、（ａ）は基板を回転しながら廻り込み防止剤をスピンコートする模式図であり、（ｂ）は基板上に廻り込み防止剤がスピンコートされた断面図であり、（ｃ）は基板を回転しながら不純物拡散材料をスピンコートする模式図であり、（ｄ）は基板上に廻り込み防止剤とともに不純物拡散材料が形成された断面図であり、（ｅ）は熱拡散処理により拡散層が形成された断面図であり、（ｆ）は廻り込み防止剤とともに不純物拡散材料が除去された状態の断面図であり、（ｇ）は乾燥工程が行なわれた状態の断面図であり、（ｈ）は反射防止膜が形成された断面図であり、（ｉ）は完成した太陽電池の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  基板、２  不純物拡散材料、３  拡散層、４  反射防止膜、５  表側電極、６  裏側電極、７  周縁部、８  太陽電池、９  廻り込み防止剤、１０  印刷スクリーン、１１  スクリーン枠、１２  非印刷面、１３  印刷パターン部。
【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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