(57)【要約】【課題】改善された変換効率や信頼性を有する太陽電池を歩留り良く提供する。【解決手段】太陽電池１は、太陽電池基板２０と、ｎ側電極１４と、ｐ側電極１５と、半導体層１７とを備えている。太陽電池基板２０は、第１の主面２０ａと第２の主面２０ｂとを有する。第１の主面２０ａは、ｎ型表面２０ａｎ及びｐ型表面２０ａｐを含む。ｎ側電極１４は、ｎ型表面２０ａｎに接続されている。ｐ側電極１５は、ｐ型表面２０ａｐに接続されている。半導体層１７は、第２の主面２０ｂの上に配されている。半導体層１７は、ｐ型不純物を含有している表層を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型表面及びｐ型表面を含む第１の主面と、第２の主面とを有する太陽電池基板と、
前記ｎ型表面に接続されたｎ側電極と、
前記ｐ型表面に接続されたｐ側電極と、
前記第２の主面の上に配されており、ｐ型不純物を含有している表層を有する半導体層と、
を備える、太陽電池。
【請求項２】
前記第２の主面は、テクスチャ構造を有する、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記半導体層の上に配された保護膜をさらに備える、請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記保護膜は、窒化ケイ素膜により構成されている、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記太陽電池基板は、ｎ型の半導体基板を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記太陽電池基板は、
半導体基板と、
前記半導体基板の一主面の上に配されており、前記ｎ型表面を構成しているｎ型半導体層と、
前記半導体基板の一主面の上に配されており、前記ｐ型表面を構成しているｐ型半導体層と、
を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記太陽電池基板は、
半導体基板と、
前記半導体基板の一主面に露出するように設けられており、前記ｎ側表面を構成しているｎ型ドーパント拡散領域と、
前記半導体基板の一主面に露出するように設けられており、前記ｐ側表面を構成しているｐ型ドーパント拡散領域と、
を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記半導体層は、
前記第２の主面の上に配されたｉ型半導体層と、
前記ｉ型半導体層の上に配されたｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層の上に配されており、ｐ型不純物を含有している半導体層と、
を含む、請求項６または７に記載の太陽電池。
【請求項９】
ｎ型表面及びｐ型表面を含む第１の主面と、第２の主面とを有する太陽電池基板と、
前記ｎ型表面に接続されたｎ側電極と、
前記ｐ型表面に接続されたｐ側電極と、
を備え、前記第２の主面を受光面とする太陽電池の製造方法であって、
前記半導体基板の第２の主面を、ｐ型不純物を含む半導体層により保護した状態で、前記ｎ型表面、前記ｐ型表面、前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極を形成する、太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記太陽電池基板は、ｎ型の半導体基板を含む、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
アルカリ性のエッチング剤を用いたエッチング工程を含む、請求項９または１０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、裏面接合型の太陽電池及び裏面接合型の太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献１などにおいて、太陽電池の裏面側にｐ型及びｎ型の半導体領域が形成されている所謂裏面接合型の太陽電池が提案されている。この裏面接合型の太陽電池では、受光面側に電極を設ける必要がない。このため、裏面接合型の太陽電池では、光の受光効率を高めることができる。従って、より高い発電効率を実現し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８０８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、改善された変換効率や信頼性を有する太陽電池の要望が高まってきている。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたものであり、その目的は、改善された変換効率や信頼性を有する太陽電池を歩留り良く提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る太陽電池は、太陽電池基板と、ｎ側電極と、ｐ側電極と、半導体層とを備えている。太陽電池基板は、第１の主面と第２の主面とを有する。第１の主面は、ｎ型表面及びｐ型表面を含む。ｎ側電極は、ｎ型表面に接続されている。ｐ側電極は、ｐ型表面に接続されている。半導体層は、第２の主面の上に配されている。半導体層は、ｐ型不純物を含有している表層を有する。
【０００７】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、ｎ型表面及びｐ型表面を含む第１の主面と、第２の主面とを有する太陽電池基板と、ｎ型表面に接続されたｎ側電極と、ｐ型表面に接続されたｐ側電極とを備え、第２の主面を受光面とする太陽電池の製造方法に関する。本発明に係る太陽電池の製造方法では、半導体基板の第２の主面を、ｐ型不純物を含む半導体層により保護した状態で、ｎ型表面、ｐ型表面、ｎ側電極及びｐ側電極を形成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、好ましい信頼性や光電変換効率を有する太陽電池を良好な歩留りで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る太陽電池の略図的平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【図３】第１の実施形態における太陽電池の製造工程を表すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【図５】第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【図６】第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【図７】第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【図８】第１の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る太陽電池の略図的断面図である。
【図１０】第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【図１１】第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる一例である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１１】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１２】
《第１の実施形態》
（太陽電池１の構成）
図１は、第１の実施形態に係る太陽電池１の略図的平面図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【００１３】
太陽電池１は、裏面接合型の太陽電池である。太陽電池１は、太陽電池基板２０を備えている。太陽電池基板２０は、裏面２０ａと、受光面２０ｂとを有する。太陽電池基板２０は、受光面２０ｂにおいて受光することにより、キャリア（電子及び正孔）を生成するものである。
【００１４】
太陽電池基板２０は、一の導電型を有する半導体基板１０を有する。具体的には、本実施形態では、半導体基板１０は、ｎ型の結晶半導体からなる基板により構成されている。ｎ型の結晶半導体からなる基板の具体例としては、例えば、ｎ型の単結晶シリコン基板が挙げられる。
【００１５】
半導体基板１０は、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂを有する。この半導体基板１０の第１の主面１０ａによって、太陽電池基板２０の受光面２０ｂが構成されている。この第１の主面１０ａによって構成された受光面２０ｂは、テクスチャ構造を有する。
【００１６】
ここで、「テクスチャ構造」とは、表面反射を抑制し、光電変換部の光吸収量を増大させるために形成されている凹凸構造のことをいう。テクスチャ構造の具体例としては、（１００）面を有する単結晶シリコン基板の表面に異方性エッチングを施すことによって得られるピラミッド状（四角錐状や、四角錐台状）の凹凸構造や、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板の表面に、酸エッチングやドライエッチング等の方法で等方性エッチングを施すことによって得られる凹凸構造等が挙げられる。
【００１７】
半導体基板１０の第２の主面１０ｂの第１の領域の上には、ｎ型半導体層１２ｎが配されている。このｎ型半導体層１２ｎによって、裏面２０ａの一部を構成しているｎ型表面２０ａｎが構成されている。
【００１８】
本実施形態では、ｎ型半導体層１２ｎは、ｎ型非晶質半導体層により構成されている。より具体的には、ｎ型半導体層１２ｎは、水素を含むｎ型アモルファスシリコン層により構成されている。ｎ型半導体層１２ｎの厚みは、例えば、２０Å〜５００Å程度とすることができる。
【００１９】
半導体基板１０の第２の主面１０ｂの第２の領域の上には、ｐ型半導体層１３ｐが配されている。このｐ型半導体層１３ｐによって、裏面２０ａの一部を構成しているｐ型表面２０ａｐが構成されている。
【００２０】
本実施形態では、ｐ型半導体層１３ｐは、ｐ型非晶質半導体層により構成されている。より具体的には、ｐ型半導体層１３ｐは、水素を含むｐ型アモルファスシリコン層により構成されている。ｐ型半導体層１３ｐの厚みは、例えば、２０Å〜５００Å程度とすることができる。
【００２１】
なお、ｎ型半導体層１２ｎとｐ型半導体層１３ｐとのそれぞれと、第２の主面１０ｂとの間に、例えば、数Å〜２５０Å程度の実質的に発電に寄与しない厚みを有するｉ型半導体層を配してもよい。ｉ型半導体層は、例えば、水素を含有するｉ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。このような構成とすることで、ｎ型半導体層１２ｎとｐ型半導体層１３ｐとのそれぞれと、第２の主面１０ｂとの間の界面特性をより改善することができる。従って、より改善された光電変換効率が得られる。
【００２２】
ｎ型半導体層１２ｎのｘ方向における両端部の上には、ｐ型半導体層１３ｐが配されている。ｎ型半導体層１２ｎとｐ型半導体層１３ｐとのｚ方向（厚み方向）において重畳している部分の間には、絶縁層１８が配されている。
【００２３】
絶縁層１８の材質は、特に限定されない。絶縁層１８は、例えば、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜または酸窒化ケイ素膜により構成することができる。なかでも、絶縁層１８は、窒化ケイ素膜により構成されていることが好ましい。また、絶縁層１８は、水素を含んでいることが好ましい。
【００２４】
ｎ型半導体層１２ｎにより構成されたｎ型表面２０ａｎの上には、ｎ側電極１４が配されている。ｎ側電極１４は、ｎ型表面２０ａｎに電気的に接続されている。ｐ型半導体層１３ｐにより構成されたｐ型表面２０ａｐの上には、ｐ側電極１５が配されている。ｐ側電極１５は、ｐ型表面２０ａｐに電気的に接続されている。ｎ側電極１４およびｐ側電極１５は、それぞれ電子およびホールを収集する。ｎ側電極１４及びｐ側電極１５は、絶縁層１８の表面上で電気的に分離されている。
【００２５】
本実施形態では、ｎ側電極１４及びｐ側電極１５のそれぞれはくし歯状であり、ｎ側電極１４とｐ側電極１５とが互いに間挿し合っている。但し、本発明は、この構成に限定されない。ｎ側電極及びｐ側電極の少なくとも一方が、バスバー部を含まず、複数のフィンガー部によって構成された所謂バスバーレスの電極であってもよい。
【００２６】
ｎ側電極１４及びｐ側電極１５のそれぞれは、例えば、透明導電性酸化物（ＴＣＯ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｏｘｉｄｅ）や、Ａｇ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐｔ，Ａｕなどの金属、それらの金属のうちの一種以上を含む合金等の導電性材料により形成することができる。また、ｎ側電極１４及びｐ側電極１５のそれぞれは、例えば、複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。その場合、ｎ側電極１４及びｐ側電極１５のそれぞれは、ｎ型またはｐ型半導体層１２ｎ、１３ｐの上に形成されているＴＣＯ層と、その上に形成されている少なくともひとつの金属または合金層との積層体により構成されていることが好ましい。
【００２７】
ｎ側電極１４及びｐ側電極１５のそれぞれの形成方法も特に限定されない。ｎ側電極１４及びｐ側電極１５のそれぞれは、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法あるいは蒸着法などの薄膜形成方法やめっき法、またはそれらの組み合わせにより形成することができる。
【００２８】
第１の主面１０ｂの上には、ｐ型不純物を含有している表層を有する半導体層１７が配されている。ここで、「ｐ型不純物」とは、半導体層に所定量含ませることによって、半導体層の導電型をｐ型にし得る物質のことをいう。ｐ型不純物の具体例としては、例えば、半導体層をシリコン等の４価の半導体材料から構成する場合、ホウ素やアルミニウムなどの３価元素などが挙げられる。
【００２９】
ｐ型不純物を含有している表層は、導電型がｐ型である層であってもよいが、導電型がｉ型である層であってもよい。すなわち、ｐ型不純物を含有している表層は、ｐ型が発現する程度にｐ型不純物を含んでいてもよいし、ｐ型が発現しない程度にｐ型不純物を含んでいてもよい。
【００３０】
本実施形態では、半導体層１７は、非晶質半導体層により構成されている。より具体的には、本実施形態では、半導体層１７は、ｉ型非晶質半導体層１７ｉ、ｎ型非晶質半導体層１７ｎ及び非晶質半導体層１７ｐを有する。
【００３１】
ｉ型非晶質半導体層１７ｉは、受光面２０ｂの上に配されている。ｉ型非晶質半導体層１７ｉは、例えば、水素を含有するｉ型のアモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｉ型非晶質半導体層１７ｉの厚みは、発電に実質的に寄与しない程度の厚みである限りにおいて特に限定されない。ｉ型非晶質半導体層１７ｉの厚みは、例えば、数Å〜２５０Å程度とすることができる。
【００３２】
ｎ型非晶質半導体層１７ｎは、半導体基板１０と同じ導電型を有する半導体層である。ｎ型非晶質半導体層１７ｎは、ｉ型非晶質半導体層１７ｉの上に配されている。ｎ型非晶質半導体層１７ｎは、例えば、水素を含有するｎ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｎ型非晶質半導体層１７ｎの厚みは、特に限定されない。ｎ型非晶質半導体層１７ｎの厚みは、例えば、２０Å〜５００Å程度とすることができる。
【００３３】
ｎ型非晶質半導体層１７ｎの上には、非晶質半導体層１７ｐが配されている。非晶質半導体層１７ｐは、ｐ型不純物を含有しており、上記ｐ型不純物を含有している表層を構成している。この非晶質半導体層１７ｐは、例えば、ｐ型不純物と水素とを含むアモルファスシリコンなどにより構成することができる。非晶質半導体層１７ｐの厚みは、１０Å以上であることが好ましく、２０Å以上であることがより好ましい。非晶質半導体層１７ｐの厚みの上限は、特に限定されないが、例えば、５００Åであることが好ましい。非晶質半導体層１７ｐの厚みが５００Åを超えると、非晶質半導体層１７ｐでの光の吸収が大きくなりすぎ、光電変換特性が低下してしまう場合があるためである。
【００３４】
半導体層１７の上には、保護膜１６が配されている。本実施形態においては、この保護膜１６は、反射抑制膜としての機能も兼ね備えている。保護膜１６は、例えば、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜、酸窒化ケイ素膜等により構成することができる。なかでも、保護膜１６は、窒化ケイ素膜により構成されていることが好ましい。保護膜１６の厚みは、例えば８０ｎｍ〜１μｍ程度とすることができる。
【００３５】
また、受光面２０ｂの上には、金属電極等の光を遮光する構成物が設けられていない。従って、本実施形態の太陽電池１は、受光面２０ｂの全面で受光可能である。
【００３６】
（太陽電池１の製造方法）
次に、図３〜図８を主として参照しながら、本実施形態の太陽電池１の製造工程を説明する。具体的には、図３は、本実施形態の太陽電池の製造工程を表すフローチャートである。図４は、ステップＳ１，Ｓ２を説明するための略図的断面図である。図５は、ステップＳ３を説明するための略図的断面図である。図６は、ステップＳ４を説明するための略図的断面図である。図７は、ステップＳ５を説明するための略図的断面図である。図８は、ステップＳ６を説明するための略図的断面図である。
【００３７】
まず、テクスチャ構造を有する第１の主面１０ａを有する半導体基板１０を用意する。そして、ステップＳ１において、半導体基板１０の第１の主面１０ａの略全面または全面の上に、半導体層１７及び保護膜１６を形成する（第１の形成工程）。ｉ型非晶質半導体層１７ｉ、ｎ型非晶質半導体層１７ｎ、非晶質半導体層１７ｐ及び保護膜１６のそれぞれは、例えば、プラズマＣＶＤ法に代表されるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の薄膜形成法により形成することができる。
【００３８】
第１の形成工程であるステップＳ１に続いて、半導体層１２ｎ、１３ｐ、絶縁層１８及び電極１４，１５を形成する第２の形成工程を行う。具体的には、本実施形態では、第２の形成工程においては、ステップＳ２〜ステップＳ７を行う。
【００３９】
まず、ステップＳ２では、半導体基板１０の第２の主面１０ｂの略全面または全面の上にｎ型非晶質半導体膜２１と、絶縁膜２２とをこの順に形成する。ｎ型非晶質半導体層２１は、例えば、プラズマＣＶＤ法に代表されるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の薄膜形成法により形成することができる。絶縁膜２２は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等の薄膜形成法などにより形成することができる。
【００４０】
次に、ステップＳ３において、ｎ型非晶質半導体膜２１と絶縁膜２２とをエッチングする。ｎ型非晶質半導体膜２１のエッチングに好適に用いられるエッチング剤の具体例としては、フッ硝酸水溶液等が挙げられる。
【００４１】
絶縁膜２２のエッチングに好適に用いられるエッチング剤の具体例としては、例えば、ＨＦ水溶液などが挙げられる。すなわち、ステップＳ３のうち、絶縁膜２２のエッチングを行う工程は、アルカリ性のエッチング剤を用いたエッチング工程であることが好ましい。
【００４２】
なお、本発明において、「エッチング剤」には、エッチング液、エッチングペースト、エッチングインクなどが含まれるものとする。
【００４３】
次に、ステップＳ４において、絶縁膜２２の表面を含んで第２の主面１０ｂの略全面または全面の上に、ｐ型半導体膜２３を形成する。ｐ型半導体膜２３の形成方法は特に限定されない。ｐ型半導体膜２３は、例えば、ＣＶＤ法などの薄膜形成法により形成することができる。
【００４４】
次に、ステップＳ５において、ｐ型半導体層２３の絶縁膜２２の上に位置している部分の一部分をエッチング等により除去する。これにより、ｐ型半導体膜２３からｐ型半導体層１３ｐを形成する。ｐ型半導体膜２３のエッチングに好ましく用いられるエッチング剤としては、例えば、ＮａＯＨを含むＮａＯＨ水溶液などのアルカリ性水溶液やフッ硝酸水溶液等が挙げられる。すなわち、ステップＳ５のｐ型半導体層２３のエッチング工程は、アルカリ性のエッチング剤を用いたエッチング工程であることが好ましい。
【００４５】
次に、ステップＳ６において、ｐ型半導体層１３ｐをマスクとして、エッチング剤により、絶縁膜２２の露出部をエッチングにより除去することによってｎ型半導体層１２ｎの表面の一部を露出させる。そうすることにより、絶縁膜２２から絶縁層１８を形成し、ｎ型半導体層１２ｎの一部分を露出させる。この絶縁膜２２のエッチングに好ましく用いられるエッチング剤の具体例としては、例えば、ＨＦ水溶液などが挙げられる。
【００４６】
次に、ステップＳ７において、ｎ型半導体層１２ｎ及びｐ型半導体層１３ｐのそれぞれの上にｎ側電極１４及びｐ側電極１５を形成する電極形成工程を行うことにより、太陽電池１を完成させることができる。
【００４７】
ｎ側電極１４及びｐ側電極１５の形成方法は、電極の材質に応じて適宜選択することができる。ｎ側電極１４及びｐ側電極１５は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法などの薄膜形成法や、めっき法、導電性ペーストを塗布する方法、それらの方法を組み合わせた方法により形成することができる。また、ｎ側電極１４及びｐ側電極１５は、例えば、ｎ型半導体層１２ｎ及びｐ型半導体層１３ｐを覆うように形成した導電膜を絶縁層１８の上で分断することにより形成してもよい。この場合、ｎ側電極１４及びｐ側電極１５を狭ピッチで高い形状精度で形成することができる。
【００４８】
本実施形態のように、裏面接合型の太陽電池においては、パターニングされたｎ型及びｐ型半導体層等の複数の層を裏面上に形成しなければならない。このパターニングされたｎ型及びｐ型半導体層等の形成工程は、通常、エッチング工程を伴う。一般的に、アモルファスシリコン層等の半導体層のエッチング工程は、アルカリ性のエッチング剤を用いて行われる。このエッチング工程において、半導体基板の受光面が損傷すると、製造された太陽電池の信頼性が低下したり、初期光電変換効率が低くなったりする場合がある。また、このために製造歩留りが低下する場合もある。
【００４９】
これに鑑み、例えば、保護膜としての窒化ケイ素膜を受光面上に予め形成しておき、その後、裏面上にｎ側及びｐ型半導体層等を形成することも考えられる。このようにすることにより、エッチング剤による受光面の損傷を抑制し得る。しかしながら、窒化ケイ素膜等の保護膜を、ピンホールが全くない状態で形成することは極めて難しい。このため、保護膜には多少なりともピンホールが存在する。このため、保護膜を受光面上に予め形成しておいた場合であっても、エッチング剤による受光面の損傷を確実に抑制することは困難である。従って、受光面上に保護膜を予め形成した場合であっても、好ましい信頼性や光電変換効率を有する太陽電池を良好な歩留りで製造することは困難である。
【００５０】
ここで、本実施形態では、ｐ型不純物を含有している表層を有する半導体層１７が受光面２０ｂの上に配されている。このｐ型不純物を含有している表層を有する半導体層は、窒化ケイ素膜等よりも緻密であり、ピンホールが少ない。また、ｐ型不純物を含有している表層を有する半導体層は、アルカリ性のエッチング剤に対する溶解度が低い。従って、本実施形態の太陽電池１は、第２の形成工程に先立って半導体層１７を予め形成しておくことにより、受光面２０ｂの損傷が抑制された状態で製造可能である。よって、本実施形態の太陽電池１では、好ましい信頼性及び光電変換効率を改善された歩留りで実現することができる。このような半導体層としては、ｐ型を呈する水素化非晶質シリコン層を好適に用いることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、半導体層１７の上に、窒化ケイ素膜からなる保護膜１６がさらに形成されている。このため、エッチング剤による受光面２０ｂの損傷をより好適に抑制することができる。従って、さらに好ましい信頼性及び光電変換効率を改善された歩留りで実現することができる。
【００５２】
なお、窒化ケイ素膜以外の保護膜を形成した場合であっても、保護膜を形成しない場合と比較して、半導体層１７へのエッチング剤の到達を抑制できる。従って、窒化ケイ素膜以外の保護膜を形成した場合であっても、好ましい信頼性及び光電変換効率を改善された歩留りで実現することができる。
【００５３】
このような効果は、受光面２０ｂの性状に関わらず、得られるものであるが、受光面２０ｂがテクスチャ構造を有する場合に特に顕著に奏される。受光面２０ｂがテクスチャ構造を有する場合、保護膜にピンホールがより形成されやすいためである。
【００５４】
また、このような効果は、第２の形成工程に先立って第１の形成工程を行ったときのみならず、第２の形成工程のうち、最後に行うアルカリエッチング剤を用いたエッチング工程の前に第１の形成工程を行った場合にも奏されるものである。
【００５５】
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。但し、以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００５６】
《第２の実施形態》
図９は、第２の実施形態に係る太陽電池の略図的断面図である。図１０は、第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。図１１は、第２の実施形態における太陽電池の製造工程を説明するための略図的断面図である。
【００５７】
上記第１の実施形態では、半導体基板１０と、半導体層１２ｎ、１３ｐとによって太陽電池基板２０が構成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
【００５８】
本実施形態の太陽電池では、太陽電池基板２０は、半導体基板１０により構成されている。本実施形態では、半導体基板１０には、ｎ型ドーパント拡散領域３１ｎと、ｐ型ドーパント拡散領域３１ｐとが設けられている。ｎ型ドーパント拡散領域３１ｎは、裏面２０ａを構成している第２の主面１０ｂに露出するように設けられている。ｎ型ドーパント拡散領域３１ｎは、ｎ型表面２０ａｎを構成している。ｐ型ドーパント拡散領域３１ｐは、第２の主面１０ｂに露出するように設けられている。ｐ型ドーパント拡散領域３１ｐは、ｐ型表面２０ａｐを構成している。
【００５９】
また、本実施形態では、太陽電池は、裏面２０ａの上に配された絶縁層１８を備えている。この絶縁層１８は、ｐ側電極１５とｎ側電極１４とを隔離している。
【００６０】
本実施形態の太陽電池は、例えば、以下の要領で製造することができる。
【００６１】
まず、ｐ型またはｎ型の拡散ペーストを用いて、半導体基板１０の第２の主面１０ｂの一部からｐ型ドーパントを拡散させると共に、残りの少なくとも一部からｎ型のドーパントを拡散させる。そうすることにより、半導体基板１０にｐ型ドーパント拡散領域３１ｐとｎ型ドーパント拡散領域３１ｎとを形成し、太陽電池基板２０を得る。
【００６２】
次に、半導体層１７と保護膜１６とを形成する。半導体層１７及び保護膜１６の形成は、上記第１の実施形態と同様に行うことができる。なお、半導体層１７及び保護膜１６を太陽電池基板２０の作製に先立って行ってもよい。
【００６３】
次に、図１０に示すように、半導体基板１０の第２の主面１０ｂの上に、絶縁膜２２を形成する。
【００６４】
次に、図１１に示すように、絶縁膜２２のｐ型ドーパント拡散領域３１ｐ及びｎ型ドーパント拡散領域３１ｎの上に位置する部分の少なくとも一部をエッチングにより除去し、ｐ型ドーパント拡散領域３１ｐとｎ型ドーパント拡散領域３１ｎとを露出させる。
【００６５】
次に、ｐ型ドーパント拡散領域３１ｐとｎ型ドーパント拡散領域３１ｎとの上に、ｎ側電極１４及びｐ側電極１５を形成することにより、太陽電池を完成させることができる。
【００６６】
本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、好ましい信頼性及び光電変換効率を改善された歩留りで実現することができる。
【００６７】
《実験例》
（実験例１）
基板の上に、厚み５．４ｎｍのｉ型アモルファスシリコン層と、厚み８．５ｎｍのｎ型アモルファスシリコン層とをこの順番で形成したサンプル１を２個作製した。
【００６８】
このサンプル１を、２５℃、０．４質量％のＮａＯＨ水溶液に浸漬し、ｉ型及びｎ型アモルファスシリコン層が消失するまでに要した時間を測定した。その結果、ｉ型及びｎ型アモルファスシリコン層が消失するまでに要した時間は、５分であった。
【００６９】
（実験例２）
基板の上に、厚み５．１ｎｍのｉ型アモルファスシリコン層と、厚み４．２ｎｍのｐ型アモルファスシリコン層とをこの順番で形成したサンプル２を２個作製した。
【００７０】
このサンプル２を、５０℃、４質量％のＮａＯＨ水溶液に浸漬し、ｉ型及びｐ型アモルファスシリコン層が消失するまでに要した時間を測定した。その結果、ｉ型及びｐ型アモルファスシリコン層が消失するまでに要した時間は、１０分であった。
【００７１】
上記実験例２では、ｐ型及びｉ型アモルファスシリコン層の厚みが実験例１よりも薄く、かつ、実験例１よりもエッチング性が高い状態のエッチング液を用いたにも関わらず、アモルファスシリコン層の消失に要した時間が長かった。この結果から、ｐ型アモルファスシリコンは、ｎ型アモルファスシリコンよりもアルカリ性のエッチング剤によりエッチングされにくいことが分かる。
【００７２】
尚、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。例えば、上述した実施形態では、半導体層１７がｉ型非晶質半導体層１７ｉ、ｎ型非晶質半導体層１７ｎおよび非晶質半導体層１７ｐを有する例について説明したが、半導体層１７の構成はこれに限らない。半導体層１７は、ｉ型非晶質半導体層１７ｉおよび非晶質半導体層１７ｐの積層構成であっても良いし、非晶質半導体層１７ｐの単層であっても良い。
【００７３】
以上のように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００７４】
１…太陽電池
１０…半導体基板
１０ａ…第１の主面
１０ｂ…第２の主面
１２ｎ…ｎ型半導体層
１３ｐ…ｐ型半導体層
１４…ｎ側電極
１５…ｐ側電極
１６…保護膜
１７…半導体層
１７ｉ…ｉ型非晶質半導体層
１７ｎ…ｎ型非晶質半導体層
１７ｐ…非晶質半導体層
１８…絶縁層
２０…太陽電池基板
２０ａ…裏面
２０ａｎ…ｎ型表面
２０ａｐ…ｐ型表面
２０ｂ…受光面
３１ｎ…ｎ型ドーパント拡散領域
３１ｐ…ｐ型ドーパント拡散領域
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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