(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｆｅ濃度との関係においてエッチピット密度を抑制した高品質な太陽電池用シリコン基板を提供する。【解決手段】基板のＦｅ濃度ａ及びエッチピット密度ｂが、ｌｏｇ（ｂ）＜０．５ｌｏｇ（ａ）−２．５を満足する太陽電池用シリコン基板とする。選択エッチング液としては、ＨＦ:ＨＮＯ３:ＣＨ３ＣＯＯＨ＝１:３:１５で表されるｄａｓｈ液が用いられる。製造方法は、鋳型内部でシリコン融液を一方向凝固して形成されたシリコンインゴットを切断して成るものであって、一方向凝固の過程において、シリコン融液の液面温度は中央部と端部とで２０℃以上異なることを特徴とする。【選択図】図１
2007095972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のＦｅ濃度ａ及びエッチピット密度ｂが、ｌｏｇ（ｂ）＜０．５ｌｏｇ（ａ）−２．５を満足する太陽電池用シリコン基板。
【請求項２】
鋳型内部でシリコン融液を一方向凝固して形成されたシリコンインゴットを切断して成る太陽電池用シリコン基板の製造方法であって、
前記一方向凝固の過程において、前記シリコン融液の液面温度は中央部と端部とで２０℃以上異なることを特徴とする太陽電池用シリコン基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用シリコン基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池はクリーンな石油代替エネルギー源として小規模な家庭用から大規模な発電システムまでの広い分野でその実用化が期待されている。これらは使用原料の種類によって結晶系、アモルファス系、化合物系などに分類され、現在市場に流通しているものの多くは結晶系シリコン太陽電池である。この結晶系シリコン太陽電池は、さらに単結晶型と多結晶型に分類されている。単結晶シリコン太陽電池は基板の品質がよいために変換効率の高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造コストが高いという短所を有する。これに対して多結晶シリコン太陽電池は従来から市場に流通してきたが、近年、環境問題への関心が高まる中でその需要は増加し、より低コストで高い変換効率が求められている。
【０００３】
多結晶シリコン太陽電池に用いるシリコン基板は一般的にキャスティング法と呼ばれる方法で製造される。このキャスティング法とは、離型材を塗布した石英等からなる鋳型内のシリコン融液を冷却固化することによってシリコンインゴットを形成する方法である。このシリコンインゴットの端部を除去し、所望の大きさに切断して切り出し、切り出したインゴットを所望の厚みにスライスして太陽電池を形成するためのシリコン基板を得る。
【０００４】
特許文献１に開示された、シリコン等を鋳造する一般的な鋳造装置を用いて説明する。鋳造装置の上部にシリコン原料を溶融するための溶融坩堝が保持坩堝に保持されて配置され、溶融坩堝の上縁部には溶融坩堝を傾けてシリコン融液を注湯するための注湯口が設けられる。また、溶融坩堝、保持坩堝の周囲には加熱手段が配置され、溶融坩堝、保持坩堝の下部にはシリコン融液が注ぎ込まれる鋳型が配置される。溶融坩堝は耐熱性能とシリコン融液中に不純物が拡散しないこと等を考慮して、例えば高純度の石英等が用いられる。保持坩堝は石英等でできた溶融坩堝がシリコン融液近傍の高温で軟化してその形状を保てなくなるため、これを保持するためのものであり、その材質はグラファイト等が用いられる。加熱手段は、例えば抵抗加熱式のヒーターや誘導加熱式のコイル等が用いられる。
【０００５】
そして、上記の溶融坩堝、保持坩堝の下部に配置された鋳型は石英や黒鉛等からなり、その内側に窒化珪素、酸化珪素等を主成分とする離型材を塗布して用いられる。また、この鋳型の周りには抜熱を抑制するため鋳型断熱材が設置される。鋳型断熱材は耐熱性、断熱性等を考慮してカーボン系の材質が一般的に用いられる。また、鋳型の下方には注湯されたシリコン融液を冷却・固化するための冷却板が設置される場合もある。なお、これらはすべて真空容器内に配置される。
【０００６】
このような鋳造装置では、溶融坩堝内にシリコン原料を投入し、加熱手段により溶融坩堝内のシリコン原料を溶解させ、その後、溶融坩堝内のシリコン原料がすべて溶解したのちに、坩堝を傾けて溶解坩堝の上縁部にある注湯口から下部に設置してある鋳型にシリコン融液が注湯される。
【０００７】
注湯後は、鋳型内のシリコンを底部から冷却して一方向凝固させた後、炉外に取り出せる温度まで温度制御しながら徐冷し、最終的に炉外に取り出して鋳造が完了する。
【０００８】
そして、得られたシリコンインゴットをバンドソー切断機等の周知の切断装置を用いて、所望の大きさに切断し、その後、ワイヤーソー装置等を用いてスライスし、太陽電池用のシリコン基板を形成することができる。
【特許文献１】特開平１１−１８０７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記方法により得られたシリコン基板にはエッチピットが存在する領域があり、このエッチピットの密度が大きくなるほど太陽電池特性に影響を与えると考えられる拡散長等の基板特性が低下する傾向になることが知られている。エッチピットとは、選択エッチング液による基板のエッチングに伴って欠陥部分が穴状になったものを指し、欠陥部分が他の部分に対して早くエッチングされることに依るものである。
【００１０】
また、シリコン基板の製造過程で混入する金属不純物や異物、特に、Ｆｅはシリコン結晶中で深い準位を形成しデバイス特性に悪影響を及ぼすことが知られており、その存在によっても太陽電池特性に影響が与えられるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明者は、シリコン基板のＦｅ濃度とエッチピット密度との間に何らかの因果関係が存在するか否かについて実験・検討を重ねた結果、シリコン基板の製造過程で混入するＦｅの存在がエッチピットの増加に関与していることを見出した。この関係は次のように理解することができる。
【００１２】
すなわち、シリコン基板の製造過程において、例えば図５に示すように、面方位の異なる結晶粒２１同士が並列で成長している時に、その結晶粒２１間に形成されている結晶粒界部２２の成長がＦｅの濃化による組成的過冷低減のために遅れる結果、更にＦｅの濃化が進むことにより、結晶粒界部２２に多くのＦｅが取り込まれたＦｅ濃化領域２３が形成される。その後の凝固・冷却過程においてＦｅは熱拡散により結晶粒２１内に広がると考えられる。そのため、結晶粒界部２２近傍においては多くのＦｅが取り込まれた影響により、結晶成長が乱れて転位の発生し易い結晶粒が成長することでエッチピットが生じるものと考えられる。
【００１３】
以上のことから、太陽電池の特性を向上させるためにシリコン融液中のＦｅ量を低減してエッチピット密度を抑制することが重要であるが、上述のようなキャスティング法では、Ｆｅは、グラファイトあるいは二酸化珪素などの鋳型材料及びその内面に塗布された窒化珪素などの離型材材料からシリコン融液に混入するため、Ｆｅ濃度が抑制されたシリコン基板を形成することは極めて難しかった。
【００１４】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、Ｆｅ濃度との関係においてエッチピット密度を抑制した高品質な太陽電池用シリコン基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の太陽電池用シリコン基板は、Ｆｅ濃度ａ及びエッチピット密度（ＥＰＤ）ｂが、ｌｏｇ（ｂ）＜０．５ｌｏｇ（ａ）−２．５を満足するものである。ここで、Ｆｅ濃度ａ（ａｔｏｍｓ／ｃｍ３）とは、シリコン基板中に含まれるＦｅ数を示すものであり、エッチピット密度ｂ（個／ｃｍ２）とは、顕微鏡視野でのシリコン基板の撮影画像について、画像処理を行なって白黒画像による二値化画像としてエッチピットの個数を計測し、それを単位面積で割り戻した値の平均値をいう。選択エッチング液として、ＨＦ:ＨＮＯ３:ＣＨ３ＣＯＯＨ＝１:３:１５で表されるｄａｓｈ液が用いられる。
【００１６】
また本発明の太陽電池用シリコン基板の製造方法は、鋳型内部でシリコン融液を一方向凝固して形成されたシリコンインゴットを切断して成るものであって、前記一方向凝固の過程において、前記シリコン融液の液面温度は中央部と端部とで２０℃以上異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の太陽電池用シリコン基板は、Ｆｅ濃度ａ及びエッチピット密度ｂが、ｌｏｇ（ｂ）＜０．５ｌｏｇ（ａ）−２．５を満足することから、Ｆｅ濃度ａに対するエッチピット密度ｂが比較的小さいため太陽電池の特性向上が可能となる。
【００１８】
また本発明の太陽電池用シリコン基板の製造方法は、鋳型内部でシリコン融液を一方向凝固して形成されたシリコンインゴットを切断して成るものであって、前記一方向凝固の過程において、前記シリコン融液の液面温度は中央部と端部とで２０℃以上異なることから、シリコン融液液面から（鋳型側面に沿って）底部に向かうマランゴニ対流が発生し、当該対流による撹拌作用によって結晶粒界部におけるＦｅの不均一な濃化を抑制することで、エッチピット密度ｂを低減する事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
【００２０】
≪シリコン基板の製造方法≫
図１は、本発明の太陽電池用シリコン基板の製造方法に用いる鋳造装置を示す断面図であり、（ａ）は坩堝、（ｂ）は鋳型を示す図である。１は坩堝（１ａは溶融坩堝、１ｂは保持坩堝）、２は注湯口、３は加熱手段、４はシリコン融液、５は鋳型、６は離型材、７は鋳型断熱材、８は冷却板、９は鋳型上部加熱手段を示す。これらは鋳造炉（不図示）内に配置される。
【００２１】
まず始めに、坩堝１内で、シリコン原料を抵抗加熱式のヒーターや誘導加熱式のコイル等の加熱手段３を用いて加熱することで溶融させてシリコン融液にする。
【００２２】
ここで、溶融坩堝１ａは、耐熱性能及びシリコン融液中に不純物が拡散しないこと等を考慮して高純度の石英等が用いられる。保持坩堝１ｂは、溶融坩堝１ａの加熱時における形状保持を目的とするものであり、グラファイト等が用いられる。
【００２３】
次に、坩堝１を傾けて、シリコン融液を坩堝１の注湯口２から下方の鋳型５に供給する。
【００２４】
ここで、鋳型５は、例えば石英や黒鉛からなり、その内壁にはＦｅを１ｅ＋１７〜１ｅ＋１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度含有する一般的な二酸化珪素或いは窒化珪素からなる離型材６を塗布して用いられる。
【００２５】
次に、鋳型５の上部を高温に保持しながら鋳型５の下部を冷却することによって、供給されたシリコン融液を、下方から一方向に凝固させてシリコンインゴットを形成する。即ち、インゴットの形成は、鋳型５の周りに設けられ抜熱を抑制するためのカーボン系の材質などからなる鋳型断熱材７、及び鋳型５の下方に設けられシリコン融液を冷却・固化するための冷却板８によって、鋳型５下方から上方に向かって一方向に凝固されるよう制御することで行なう。
【００２６】
ここで、図２に示されるように、シリコン融液の液面温度は、中央部１１が端部１２（鋳型側面付近）よりも２０℃以上高くなるように保持される。これによって、シリコン融液の液面から鋳型側面に沿って底部に向かうマランゴニ対流１０を継続的に発生させ、固液界面前方に有効な対流が生じ固液界面近傍での攪拌作用が発生する。その結果、結晶粒界部２２でのＦｅの不均一な濃化を効果的に抑制することで、エッチピット密度ｂを低減する事が可能となる。
【００２７】
マランゴニ対流１０は、鋳型上部加熱手段９の加熱出力を調整してシリコン融液４液面の中央部１１温度を制御するとともに、冷却板８の抜熱効果を調整して端部１２（鋳型側面部材５ｂ及び離型材６の上端部）の温度を制御することで、シリコン融液の液面温度を中央部１１を端部１２よりも高くすることによって発生させる。シリコン融液の液面温度は、鋳造炉外からシリコン融液の液面を観察する目的で設置されたのぞき窓（不図示）に放射温度計を設置して測定する。
【００２８】
その後、得られたシリコンインゴットは、バンドソー装置等により、その側面を切断除去した上で、１０ｃｍ×１０ｃｍや１５ｃｍ×１５ｃｍなどの大きさのシリコンブロックとして切り出される。そして、ワイヤーソー装置等により所定厚み、例えば３００μｍ以下の厚みにスライスして、複数枚のシリコン基板３１を形成する。なお、切断又はスライス加工が施された面での機械的なダメージ層や汚染層を清浄化するために、表面をＮａＯＨやＫＯＨ、或いはフッ酸やフッ硝酸等でごく微量エッチングすることが望ましい。
【００２９】
以上のようにして形成されたシリコン基板３１は、Ｆｅ濃度ａとエッチピット密度ｂとが、ｌｏｇ（ｂ）＜０．５ｌｏｇ（ａ）−２．５を満足する。このように、Ｆｅ濃度ａに対するエッチピット密度ｂが比較的小さいシリコン基板３１であるため特性にすぐれた太陽電池を形成することが可能となる。
【００３０】
≪太陽電池の製造方法≫
以下、太陽電池の製造方法について図３を用いて説明する。
【００３１】
図３は、本発明の太陽電池用シリコン基板を用いて形成された太陽電池を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は上方から見た平面図、（ｃ）は下方から見た底面図である。図中、３１はシリコン基板、３２は逆導電型拡散領域、３３は反射防止膜、３４は表面電極、３４ａは表面側のバスバー電極、３４ｂは表面側のフィンガー電極、３５は裏面電極、３５ａは裏面側の取出電極、３５ｂは裏面側の集電電極、３６は裏面電界領域を示す。
【００３２】
上述のようにして得られた本発明の太陽電池用シリコン基板は、まず始めに、ドライエッチング方法やウェットエッチング方法などを用いて、シリコン基板３１の表面に微小な突起を形成するのが望ましい。
【００３３】
その後、シリコン基板３１の一主面側にｎ型の導電型を呈する逆導電型拡散領域３２を形成する。この逆導電型拡散領域３２の形成方法としては、例えば、容器内にシリコン基板３１を設置し、加熱しながら拡散源となるガスを導入することによって行う。例えば、ＰＯＣｌ３を流すことでｎ型のドーパントであるＰを含有する不純物拡散源となるリンガラスをシリコン基板３１の表面に形成し、同時にシリコン基板１の表面への熱拡散も行うという気相拡散法が一般的である。その後、例えば、希釈したフッ酸溶液などの薬品に浸漬させることにより、シリコン基板３１の表面に形成されたリンガラスを除去する。
【００３４】
そしてシリコン基板３１の受光面側の逆導電型拡散領域３２を残して他の部分を除去した後、純水で洗浄する。この除去方法としては、例えば、シリコン基板３１の表面側にフッ酸に耐性を有する膜を塗布し、フッ酸と硝酸の混合液を用いてこのシリコン基板３１の受光面側以外の逆導電型拡散領域をエッチング除去した後、フッ酸に耐性を有する膜を除去すれば良い。
【００３５】
次に、シリコン基板３１の受光面側に反射防止膜３３を形成する。この反射防止膜３３は例えば窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等から成り、例えば窒化シリコン膜はシラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）との混合ガスをグロー放電分解でプラズマ化させて堆積させるプラズマＣＶＤ法等で形成される。この反射防止膜３３は、シリコン基板３１との屈折率差等を考慮して、屈折率が１．８〜２．３程度になるように形成され、厚み５００〜１２００Å程度の厚みに形成される。このように窒化シリコン膜を、水素プラズマの存在下で成膜して形成した場合、パッシベーション効果も同時に有するので、反射防止の機能と併せて、太陽電池の電気特性を向上させる効果がある。
【００３６】
次に表面電極３４と、裏面電極３５を形成する。裏面電極３５を構成する裏面側の集電電極３５ｂは、例えばアルミニウム粉末等からなる金属を主成分とし、有機ビヒクルとガラスフリットをアルミニウム１００重量部に対してそれぞれ１０〜３０重量部、０．１〜５重量部添加してペースト状にした第一金属を主成分とする電極材料を用いる。具体的な形状としては、例えば、図３（ｃ）に示すように、裏面側の取出電極３５ａを形成する部位を除いた開口部を設けて裏面のほぼ全面とする。塗布方法としては、スクリーン印刷法等の周知の方法を用いることができ、塗布後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させる。
【００３７】
裏面電極３５を構成する裏面側の取出電極３５ａ及び表面電極３４を構成する表面側のバスバー電極３４ａおよびフィンガー電極３４ｂは、第一金属より半田濡れ性の良い金属材料、例えば銀粉末等を主成分とし、有機ビヒクルとガラスフリットを銀１００重量部に対してそれぞれ１０〜３０重量部、０．１〜５重量部を添加してペースト状にした第二金属を主成分とする電極材料を用いる。
【００３８】
なお、表面電極３４については、図３（ｂ）に示すように、一般的な太陽電池として表面から出力を取り出すためのバスバー電極３４ａと、これに直交するように設けられた集電用のフィンガー電極３４ｂによって格子状に形成すれば良い。
【００３９】
なお、塗布方法としては、スクリーン印刷法等の周知の方法を用いることができ、塗布後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させる。
【００４０】
上述のようにして塗布・乾燥した表面電極３４、裏面電極３５は、最高温度を６００〜８００℃として１〜３０分程度焼成する焼成工程を経ることによって、シリコン基板３１に対して電極を焼き付けて形成することができる。また、裏面側の集電電極３５ｂを形成すると同時に、シリコン基板３１中にアルミニウムが拡散して、裏面で発生したキャリアが再結合することを防ぐ裏面電界領域３６が形成される。なお、あらかじめ反射防止膜３３の表面電極３４に相当する部分をエッチングし、その箇所に第二金属を主成分とする電極材料（銀ペースト等）を塗布し焼成して逆導電型拡散領域３２と導通を取るようにしても良いし、反射防止膜３３の上に直接、第二金属を主成分とする電極材料（銀ペースト等）を塗布して焼成し、いわゆるファイアースルー法によって反射防止膜３３を貫通させて逆導電型拡散領域３２と導通を取るようにしても良い。
【００４１】
上記方法により、得られた太陽電池はＦｅ濃度ａに対するエッチピット密度ｂが比較的小さいシリコン基板であり、より特性にすぐれたものとすることが可能となる。また、本発明のシリコン基板において、Ｆｅ濃度ａが１ｅ＋１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３より高くても、従来方法と比較すればエッチピット密度ｂを低下させることができ、その結果、リンガラスを形成することによる拡散工程によるＦｅのゲッタリング、水素を含有した反射防止膜３３によるパッシベーション効果、アルミ電極を形成することにより形成される裏面電界領域３６等により、従来における太陽電池では変換効率が１０％以下と低特性であったものが、より特性の高い太陽電池を形成することが可能となる。
【００４２】
なお、本発明は上述の実施形態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種々の変更、改良等が可能であり、例えば、上述の工程は、坩堝１を用いることなく、鋳型５内でシリコン原料を溶解した後、そのまま鋳型５内でインゴットを形成させても良い。
【実施例】
【００４３】
＜シリコン基板の作製＞
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４４】
なお、特記しない限り、上述の図１に示す鋳造装置を用いて上述の通り実施した。
【００４５】
鋳型５としては、石英からなる溶融坩堝１ａをグラファイトからなる保持坩堝１ｂで保持し、溶融坩堝１ａ内にシリコン原料を投入した。
【００４６】
溶融坩堝１ａの周囲に加熱手段３を設け、加熱手段によって溶融坩堝１ａ内のシリコン原料を溶解させ、シリコン融液４を鋳型１内に注湯した。
【００４７】
ここで、Ｆｅがシリコン基板に与える影響を正確に把握するため、故意にシリコン融液中にＦｅ粉を投入することとし、その量を種々変化させた。
【００４８】
その後、鋳型５の下方に配された冷却板８及び鋳型５を上方から加熱する鋳型加熱手段９によって、鋳型５に対して下方から上方に向けて所定の温度勾配を付与しながらシリコン融液４を一方向凝固させた。
【００４９】
尚、本発明の実施例Ｄ、Ｅ、Ｆにおいては、シリコン融液表面の端部１２（鋳型近辺領域）と中央部１１の温度差を２０℃とし、マランゴニ対流１０を発生させながらシリコンインゴットを作製した。マランゴニ対流の発生の確認は、シリコン融液の液面にφ５μｍ程度の粉末状シリコン原料を定期的に落下させて浮遊させ流れを観察することにより行なった。また、実施例Ｄ、Ｅ、ＦよりもＦｅ投入量が多い他の実施例として、実施例Ｇ、Ｈ、Ｉを設定した。
【００５０】
また、従来法の比較例Ａ、Ｂ、Ｃにおいては、上記温度差をつけずにシリコンインゴットを作製した。なお、ＡとＤ、ＢとＥ、ＣとＦは、それぞれシリコン融液に対するＦｅ投入量を同一とした。
【００５１】
このように凝固させて得られたシリコンインゴットを切断することにより、厚さが２５０μｍで、外形が１５ｃｍ×１５ｃｍのシリコン基板を得た。
【００５２】
以上のようにして、シリコン融液中のＦｅ量を変化させて作製されたシリコン基板について、それぞれの基板のＦｅ濃度ａ及びエッチピット密度ｂを測定した。ここで、Ｆｅ濃度ａは、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ質量分析／島津製作所製、型番：ＩＣＰＳ‐８１００型）にて測定し、エッチピット密度ｂは、選択エッチング液を用いてエッチピットを顕在化させ、２００倍の顕微鏡視野でシリコン基板全領域を撮影し、その撮影画像について画像処理を行なうことで、白黒画像による二値化画像としてエッチピットの個数を計測し、単位面積で割り戻し、これをシリコン基板全領域で測定を行い、測定値を平均化した。
【００５３】
その結果を図４に示す。
【００５４】
図４に示すように、実施例に係るシリコン基板は、ｌｏｇ（ｂ）＜０．５ｌｏｇ（ａ）−２．５を満足し、Ｆｅ濃度ａとの関係においてエッチピット密度ｂが抑制されていることが分かり、比較例に係るシリコン基板は当該関係式を満足しないことが分かった。また、実施例Ｇ、Ｈ、Ｉは、比較例Ａ、Ｂ、ＣとＦｅ量がそれぞれ同一であるものの、エッチピット密度は極めて少ないことが分かった。
【００５５】
＜太陽電池の作製＞
上述のようにして得られたシリコン基板は、その表面のダメージ層をＮａＯＨでエッチングして洗浄し、シリコン基板を拡散炉中に配置して、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）の中で加熱することによって、シリコン基板１の表面にリン原子を１ｅ＋２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度となるように拡散させて、ｎ型の逆導電型拡散領域を形成した。
【００５６】
その上にプラズマＣＶＤ法によって反射防止膜となる厚み８５０Åの窒化シリコン膜を形成した。このシリコン基板１の裏面側に、アルミニウム粉末と有機ビヒクルとガラスフリットをペースト状にした電極材料をスクリーン印刷法によって、裏面全面に塗布して乾燥させた。そして、裏面側に出力を取り出すための取出電極と、表面側に格子状の表面電極を形成するために、銀粉末と有機ビヒクルとガラスフリットをペースト状にした電極材料をスクリーン印刷法によって、塗布して乾燥させた。その後、焼成炉にて最高温度を８００℃として１５分間焼き付けて、同時に表面電極と裏面電極を形成し、太陽電池を形成した。
【００５７】
以上のようにして形成した太陽電池の特性として太陽電池変換効率を測定した。
【００５８】
その結果を表１に示す。
【表１】
2007095972.tif 000003
【００５９】
表１に示すように、実施例Ｄの変換効率１６．２８％に対して、Ｆｅ投入量が同一である比較例Ａの変換効率は１５．２１％であるなど、本発明のシリコン基板を用いて形成された全ての太陽電池は、従来法を用いて形成された太陽電池よりも特性が優れていることが分かった。また、実施例Ｇ、Ｈ、Ｉは、基板のＦｅ濃度ａ及びエッチピット密度ｂが、ｌｏｇ（ｂ）＜０．５ｌｏｇ（ａ）−２．５を満足しており、また、Ｆｅ量がそれぞれ同一である比較例Ａ、Ｂ、Ｃよりも変換効率が高いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の太陽電池用シリコン基板の製造方法に用いる鋳造装置を示す断面図であり、（ａ）は坩堝、（ｂ）は鋳型を示す図である。
【図２】本発明の太陽電池用シリコン基板の製造方法、特に鋳型内におけるマランゴニ対流を説明するための断面模式図である。
【図３】本発明の太陽電池用シリコン基板を用いて形成された太陽電池を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は上方から見た平面図、（ｃ）は下方から見た底面図である。
【図４】本発明の太陽電池用シリコン基板に関する実施例及び比較例について、キャスティングインゴット中のＦｅ濃度とエッチピット密度の関係を示す図である。
【図５】従来のシリコン融液の凝固過程におけるシリコン結晶粒及び結晶粒界近傍の拡大模式図である。
【符号の説明】
【００６１】
１：坩堝
１ａ：溶融坩堝
１ｂ：保持坩堝
２：注湯口
３：加熱手段
４：シリコン融液
５：鋳型
６：離型材
７：鋳型断熱材
８：冷却板
９：鋳型上部加熱手段
１０：シリコン融液のマランゴニ対流
１１：中央部
１２：端部
２１：結晶粒
２２：結晶粒界部
２３：Ｆｅ濃化領域
３１：半導体基板（シリコン基板）
３２：逆導電型拡散領域
３３：反射防止膜
３４：表面電極
３４ａ：表面側のバスバー電極
３４ｂ：表面側のフィンガー電極
３５：裏面電極
３５ａ：裏面側の取出電極
３５ｂ：裏面側の集電電極
３６：裏面電界領域
【図１】
2007095972.tif 000004
【図２】
2007095972.tif 000005
【図３】
2007095972.tif 000006
【図４】
2007095972.tif 000007
【図５】
2007095972.tif 000008