(57)【要約】【課題】セレクティブエミッタ構造を有する光起電力装置において、受光面側の電極形成位置の位置ずれに起因した発電効率の低下が防止された光−電子変換効率に優れた光起電力装置池を得ること。【解決手段】低抵抗拡散層２は、複数の島状の領域が受光面側電極１０の下部領域において受光面側電極１０の延在方向に沿って所定の間隔を有して配列されてなり、高抵抗拡散層６は、シリコン基板１の受光面側の表面における低抵抗拡散層２の形成されていない領域に低抵抗拡散層２を囲って形成され、島状の領域の幅が受光面側電極１０の幅よりも広く、且つ島状の領域の幅と受光面側電極１０の幅との差が３００μｍ以内であり、受光面側電極１０は低抵抗拡散層２および高抵抗拡散層６上にわたって形成されている。【選択図】図１−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２導電型の第１不純物拡散層と前記第１不純物拡散層よりも小さい電気抵抗値を有する第２導電型の第２不純物拡散層とが受光面側の表面に設けられた第１導電型の半導体基板と、前記半導体基板の受光面側に設けられた受光面側電極と、前記半導体基板の裏面側に設けられた裏面側電極とを備える太陽電池であって、
前記第２不純物拡散層は、複数の島状の領域が前記受光面側電極の下部領域において前記受光面側電極の延在方向に沿って所定の間隔を有して配列されてなり、
前記第１不純物拡散層は、前記半導体基板の受光面側の表面における前記第２不純物拡散層の形成されていない領域に前記第２不純物拡散層を囲って形成され、
前記島状の領域の幅が前記受光面側電極の幅よりも広く、且つ前記島状の領域の幅と前記受光面側電極の幅との差が３００μｍ以内であり、
前記受光面側電極は、前記第１不純物拡散層上および前記第２不純物拡散層上にわたって形成されていること、
を特徴とする光起電力装置。
【請求項２】
前記受光面側電極と前記第２不純物拡散層とが前記受光面側電極の延在方向において重なる長さが、前記延在方向における前記受光面側電極の全長の５０％以上であること、
を特徴とする請求項１に記載の光起電力装置。
【請求項３】
前記第２不純物拡散層が前記受光面側電極に覆われずに露出する領域の輪郭のうち、前記受光面側電極から離間するにつれて前記受光面側電極の延在方向に沿った長さが短くなること
を特徴とする請求項１または２に記載の光起電力装置。
【請求項４】
前記第２不純物拡散層の表面が前記第１不純物拡散層の表面から突出し、
前記第２不純物拡散層の輪郭のうち受光面側電極を横切る線分と、前記受光面側電極の延在方向との成す角が２０度〜７０度の範囲であること、
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光起電力装置。
【請求項５】
前記第２不純物拡散層の表面が前記第１不純物拡散層の表面と同等の表面高さを有すること、
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光起電力装置。
【請求項６】
第１導電型の半導体基板の一面側に、第２導電型の第１不純物拡散層と前記第１不純物拡散層よりも小さい電気抵抗値を有する第２導電型の第２不純物拡散層とを形成する不純物拡散層形成工程と、
前記第１不純物拡散層上の領域および前記第２不純物拡散層上の領域の２領域にわたって前記第２不純物拡散層に電気的に接続する受光面側電極を前記半導体基板の一面側に形成する受光面側電極形成工程と、
前記半導体基板の裏面側に裏面側電極を形成する裏面側電極形成工程と、
を含み、
前記不純物拡散層形成工程は、
所定の間隔を有するように複数の島状の領域を前記受光面側電極の延在方向に沿って配列して前記第２不純物拡散層を形成する工程と、
前記半導体基板の一面側における前記第２不純物拡散層の形成されていない領域に前記第２不純物拡散層を囲って前記第１不純物拡散層を形成する工程と、
を有し、
前記受光面側電極形成工程では、前記第１不純物拡散層上および前記第２不純物拡散層上にわたって前記受光面側電極を形成し、
前記第２不純物拡散層の島状の領域の幅を前記受光面側電極の幅よりも広くし、且つ前記島状の領域の幅と前記受光面側電極の幅との差を３００μｍ以内とすること、
を特徴とする光起電力装置の製造方法。
【請求項７】
前記受光面側電極と前記第２不純物拡散層とが前記受光面側電極の延在方向において重なる長さを、前記延在方向における前記受光面側電極の全長の５０％以上とすること、
を特徴とする請求項６に記載の光起電力装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２不純物拡散層が前記受光面側電極に覆われずに露出する領域の輪郭のうち、前記受光面側電極から離間するにつれて前記受光面側電極の延在方向に沿った長さを短くすること、
を特徴とする請求項６または７に記載の光起電力装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２不純物拡散層の表面を前記第１不純物拡散層の表面から突出させ、
前記第２不純物拡散層の輪郭のうち受光面側電極を横切る線分と、前記受光面側電極の延在方向との成す角を２０度〜７０度の範囲とすること、
を特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載の光起電力装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２不純物拡散層の表面を前記第１不純物拡散層の表面と同等の表面高さとすること、
を特徴とする請求項６〜９のいずれか１つに記載の光起電力装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の光起電力装置の少なくとも２つ以上が電気的に直列または並列に接続されてなること、
を特徴とする光起電力モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池は、多結晶シリコンもしくは単結晶シリコンのｐ型シリコン基板の受光面全体にｎ型の不純物拡散層が形成され、受光面側の表面に微小な凹凸が設けられている。微小凹凸上には反射防止膜が形成され、その上に櫛形状に表電極が設けられている。また、ｐ型シリコン基板の裏面側には、裏面全体に電極が設けられている。
【０００３】
このような従来の太陽電池は、以下のようにして作製されている。たとえばアルカリ溶液とアルコールとの混合液やフッ酸と硝酸との混酸溶液を用いたウェットエッチングプロセスや、リアクティブイオンエッチング（Reactive  Ion  Etching：ＲＩＥ）法などのドライエッチングプロセスを用いて、ｐ型単結晶シリコン基板（以下、基板と呼ぶ）の表面に微小凹凸を形成する。この表面の微細凹凸は、外からの光の反射を抑えて光を基板内に閉じ込め、光を電気に変換する光−電子変換効率を上げるために形成される。
【０００４】
つぎに、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガス中で気相拡散法により基板の表層にｎ型不純物拡散層を形成する。基板の表面に形成された酸化膜をフッ酸に浸して除去した後に、基板の受光面側の表面に反射防止膜である窒化シリコンをプラズマＣＶＤ（化学的気層成長）法により形成する。つぎに、基板の受光面側の表面に、銀ペーストを用いて印刷法により櫛形状にパターン化した表電極形成を行う。基板の裏面側には、アルミニウムペーストを用いて裏面のほぼ全体にアルミニウム電極を形成し、一部には外部取り出し電極として銀電極を印刷法により形成する。そして、電極ペーストを２００℃の温度で乾燥した後に、７００℃〜８００℃の温度で電極ペーストを焼成し、太陽電池素子が完成する。
【０００５】
また、太陽電池の光−電子変換効率を向上するための構造として、セレクティブエミッタ構造が特許文献１に示されている。セレクティブエミッタ構造とは、受光面側の受光部の不純物拡散濃度を低く、受光面側の電極形成部の不純物拡散濃度を高くしたものである。セレクティブエミッタ構造とすることで、受光部での光生成キャリアの再結合が抑制されるため高い開放電圧（Ｖｏｃ）を得ることができ、また電極形成部での電気的抵抗（接触抵抗）を低減して高い曲線因子（ＦＦ）を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術によれば、電極形成部の高濃度不純物拡散領域はワックス剤等のマスク材を印刷して部分的に基板をエッチングすることで形成し、電極はスクリーン印刷等で形成する。このため、高濃度不純物拡散領域と電極との形成位置にずれが生じる場合がある。電極が高濃度拡散層から外れると電気的抵抗（接触抵抗）が高くなりＦＦの低下を招き、また電極で覆われない高濃度拡散層が受光部に露出してくると再結合によるＶｏｃ低下が発生する。すなわち、高濃度不純物拡散領域と電極との位置ずれに応じた発電効率の低下が生じる。
【０００８】
位置ずれが生じた場合でも発電効率に変化が生じないようにするためには、高濃度不純物拡散層領域の幅を電極幅よりも広くすればよい。しかし、この場合は、位置ずれが生じなかった場合でも電極脇に高濃度不純物拡散層が常に存在するため、Ｖｏｃが常に必要以上に一定量だけ低下する、という課題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セレクティブエミッタ構造を有する光起電力装置において、受光面側の電極形成位置の位置ずれに起因した発電効率の低下が防止された光−電子変換効率に優れた光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光起電力装置は、第２導電型の第１不純物拡散層と前記第１不純物拡散層よりも小さい電気抵抗値を有する第２導電型の第２不純物拡散層とが受光面側の表面に設けられた第１導電型の半導体基板と、前記半導体基板の受光面側に設けられた受光面側電極と、前記半導体基板の裏面側に設けられた裏面側電極とを備える太陽電池であって、前記第２不純物拡散層は、複数の島状の領域が前記受光面側電極の下部領域において前記受光面側電極の延在方向に沿って所定の間隔を有して配列されてなり、前記第１不純物拡散層は、前記半導体基板の受光面側の表面における前記第２不純物拡散層の形成されていない領域に前記第２不純物拡散層を囲って形成され、前記島状の領域の幅が前記受光面側電極の幅よりも広く、且つ前記島状の領域の幅と前記受光面側電極の幅との差が３００μｍ以内であり、前記受光面側電極は、前記第１不純物拡散層上および前記第２不純物拡散層上にわたって形成されていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セレクティブエミッタ構造を有する光起電力装置において、受光面側の電極形成位置の位置ずれに起因した発電効率の低下が防止された光−電子変換効率に優れた光起電力装置が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１−１】図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの概略構成を示す上面図である。
【図１−２】図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図である。
【図１−３】図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図である。
【図１−４】図１−４は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層と受光面側電極との位置関係を示す要部平面図である。
【図２】図２は、太陽電池セルの製造ロットにおける太陽電池セルにおける受光面側電極の位置ずれ量の発生頻度を示す特性図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層と受光面側電極との位置関係の一例を示す要部平面図である。
【図４】図４は、比較例にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層と受光面側電極との位置関係を示す要部平面図である。
【図５−１】図５−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図５−２】図５−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図５−３】図５−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図５−４】図５−４は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図５−５】図５−５は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図５−６】図５−６は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図５−７】図５−７は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造においてレジストパターンが形成された状態のシリコン基板の上面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池セルの概略構成を示す上面図である。
【図８−１】図８−１は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部上面図である。
【図８−２】図８−２は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図である。
【図８−３】図８−３は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池セルにおける光路の一例を示す要部上面図である。
【図９−１】図９−１は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの概略構成を示す上面図である。
【図９−２】図９−２は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図である。
【図９−３】図９−３は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図である。
【図１０−１】図１０−１は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図１０−２】図１０−２は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図１０−３】図１０−３は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図１０−４】図１０−４は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図１０−５】図１０−５は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図１０−６】図１０−６は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造においてリン含有ペーストパターンが形成された状態のシリコン基板の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述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適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１４】
実施の形態１．
図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力装置である太陽電池セルの概略構成を示す上面図である。なお、図１−１においては、反射防止膜を透過して見ている。図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力装置である太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図であり、図１−１のＡ−Ａ断面図である。図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力装置である太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図であり、図１−１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１５】
実施の形態１にかかる太陽電池セルは、半導体基板１としてｐ型の単結晶シリコン基板（以下、シリコン基板１と呼ぶ）を用いている。なお、半導体基板１はこれに限定されるものではなく、ｎ型のシリコン基板を用いてもよいし、多結晶のシリコン基板を用いてもよい。
【００１６】
シリコン基板１の受光面側には、シリコン基板１内に光を閉じ込めるためのテクスチャ構造を構成する微小凹凸５が１０μｍ程度の深さで形成されている。シリコン基板１の受光面側の表層部、すなわち微小凹凸５の表層部には、ｎ型不純物拡散層が形成されてｐｎ接合部を形成している。ｎ型不純物拡散層としては、２種類の層が形成されている。すなわち、微小凹凸５の表層部には、ｎ型の不純物が低濃度に拡散された高抵抗拡散層（低濃度不純物拡散層）６が形成されている。また、シリコン基板１の受光面側において微小凹凸５が形成されない領域の表層部には、ｎ型の不純物が高濃度に拡散された低抵抗拡散層（高濃度不純物拡散層）２が形成されている。高抵抗拡散層６は、シリコン基板１の受光面側の表面において低抵抗拡散層２の形成されていない領域に該低抵抗拡散層２を囲って形成されている。したがって、高抵抗拡散層６の電気抵抗値を第１電気抵抗値とし、低抵抗拡散層２の電気抵抗値を第２電気抵抗値とすると、第２電気抵抗値は、第１電気抵抗値よりも小さくなる。
【００１７】
低抵抗拡散層２上には、受光面側電極１０が形成されている。受光面側電極１０は、銀を含み、シリコン基板１の面内において略平行に配置された多数の細いグリッド電極と、これに直行して配置された数本の太いバス電極とを有している。
【００１８】
ここで、低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との位置関係について図１−４を用いて説明する。図１−４は、実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との位置関係を示す要部平面図である。低抵抗拡散層２はシリコン基板１の面内において概ね長方形の島状形状を成しており、受光面側電極の中心軸１０１に沿って配置されている。すなわち、低抵抗拡散層２は、シリコン基板１の受光面側における受光面側電極１０の下部領域において、受光面側電極１０の延在方向に沿って島状形状に分散配置されている。なお、図１−４においては、受光面側電極の輪郭１０２を補助線で示している。
【００１９】
また、低抵抗拡散層の島長さ１０３は、隣接する低抵抗拡散層間の間隙長さ１０４よりも長いか等しくなっている。また、低抵抗拡散層の島幅１０７は、受光面側電極の幅１０６より広く、且つその差は３００μｍ以内である。ここで、低抵抗拡散層の島長さ１０３は、島状形状の低抵抗拡散層２における受光面側電極１０の延在方向に沿った方向の長さである。低抵抗拡散層の島幅１０７は、島状形状の低抵抗拡散層２における受光面側電極の幅１０６方向に沿った方向の長さである。隣接する低抵抗拡散層間の間隙長さ１０４は、受光面側電極１０の延在方向に沿った方向において隣接する低抵抗拡散層２間の長さである。
【００２０】
低抵抗拡散層の島幅１０７に関しては、広すぎると受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２の露出面積が大きくなり再結合損失が増加して開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を招く。したがって、低抵抗拡散層の島幅１０７は、低抵抗拡散層２上における受光面側電極１０の形成位置ずれ量を勘案して幅を決定することが重要である。
【００２１】
図２は、太陽電池セルの製造ロットにおける受光面側電極の位置ずれ量の発生頻度を示す特性図である。図２では、製造された受光面側電極が設計上の受光面側電極の形成位置からずれている電極位置ずれ量と、その発生頻度とを示している。図２から分かるように、設計上の受光面側電極の形成位置からずれている受光面側電極の発生頻度は、電極位置ずれ量が８０μｍ以下のものが９９％以上を占め、１００μｍ以下のものがほぼ全数である。そこで、本実施の形態にかかる太陽電池セルでは、低抵抗拡散層の島幅１０７の上限は、受光面側電極の幅１０６に対して、幅方向における左右への位置ずれ量２００μｍ（１００μｍ×２）に電極形成時のマージン１００μｍを加えた３００μｍを加算した値の範囲内とされている。
【００２２】
上記のように、この太陽電池セルでは受光面における受光面側電極１０の下部およびその近傍には電気抵抗の低い低抵抗拡散層２が形成されて、シリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）が小さく抑えられている。また、この太陽電池セルは、受光面における低抵抗拡散層２の形成領域以外の領域には、電気抵抗の高い高抵抗拡散層６が薄い厚みで形成されて、電子が発生し消滅する再結合速度を小さくするように構成され、セレクティブエミッタ構造を有する。
【００２３】
そして、この太陽電池セルにおいては、低抵抗拡散層の島幅１０７が受光面側電極の幅１０６より広くされている。このため、例えば図３に示すように設計上の受光面側電極１０の形成位置（設計位置）から受光面側電極１０が幅方向において位置ずれを生じても、低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との接触面積は設計上の接触面積から変化せず、高抵抗拡散層６と受光面側電極１０とが接触しない。したがって、シリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）は設計上の特性から低下することがなく、設計上の特性からの受光面側電極１０の位置ずれに起因した曲線因子（ＦＦ）の低下が生じない。図３は、実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との位置関係の一例を示す要部平面図である。
【００２４】
また、受光面側電極１０の形成位置が幅方向において設計位置から位置ずれを生じても、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２（受光面に露出した低抵抗拡散層２）の面積は、設計上の面積から変化しない。このため、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２の露出面積に起因した再結合損失は設計上の特性から変化せず、設計上の特性から開放電圧（Ｖｏｃ）の低下が生じない。
【００２５】
そして、低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下とされるため、受光面側電極１０の位置ずれによる受光面側電極１０と高抵抗拡散層６との接触に起因した曲線因子（ＦＦ）の低下を必要最小限のレベルに抑制するとともに、低抵抗拡散層２の露出面積に起因した開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制することができる。
【００２６】
また、この太陽電池セルにおいては、図４に示すような低抵抗拡散層２が受光面側電極１０の長手方向において連続して延在する形態とは異なり、低抵抗拡散層２が受光面側電極１０の延在方向に沿って島状形状に分散配置されている。このため、低抵抗拡散層の島幅１０７を広げても、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層１０５の面積を必要最小限のレベルに限定できるため、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層１０５に起因した再結合損失を抑制して、開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制できる。図４は、比較例にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との位置関係を示す要部平面図である。
【００２７】
高抵抗拡散層６上には、入射する光の反射を低減して光利用率を向上するための反射防止膜７が形成されている。
【００２８】
シリコン基板１の裏面には、裏面側電極としてアルミニウムを含むアルミニウム電極９と、銀を含む外部取り出し電極である裏面銀電極８とが形成されている。シリコン基板１の裏面において、アルミニウム電極９の下部領域にはアルミニウムとシリコンとの合金層が形成され、その下部にはアルミニウムの拡散により設けられたｐ＋層であるＢＳＦ（Back  Surface  Field）層が形成されている（図示せず）。
【００２９】
以上のように構成された実施の形態１にかかる太陽電池セルにおいては、低抵抗拡散層の島幅１０７が受光面側電極の幅１０６より広くされている。このため、例えば図３に示すように設計上の受光面側電極１０の形成位置（設計位置）から受光面側電極１０が幅方向において位置ずれを生じても、低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との接触面積は設計上の接触面積から変化せず、高抵抗拡散層６と受光面側電極１０とが接触しない。したがって、シリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）は設計上の特性から低下することがなく、受光面側電極１０の位置ずれに起因した曲線因子（ＦＦ）の低下が生じない。図３は、実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との位置関係の一例を示す要部平面図である。
【００３０】
また、受光面側電極１０の形成位置が幅方向において設計位置から位置ずれを生じても、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２（受光面に露出した低抵抗拡散層２）の面積は、設計上の面積から変化しない。このため、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２の露出面積に起因した再結合損失は設計上の特性から変化せず、開放電圧（Ｖｏｃ）の低下が生じない。
【００３１】
そして、低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下とされるため、受光面側電極１０の位置ずれによる低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との接触面積の変動および受光面側電極１０と高抵抗拡散層６との接触に起因した曲線因子（ＦＦ）の低下を防止するとともに、低抵抗拡散層２の露出面積に起因した開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制することができる。
【００３２】
また、実施の形態１にかかる太陽電池セルにおいては、図４に示すような低抵抗拡散層２が受光面側電極１０の長手方向において連続して延在する形態とは異なり、低抵抗拡散層２が受光面側電極１０の延在方向に沿って島状形状に分散配置されている。このため、低抵抗拡散層の島幅１０７を広げても、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層１０５の面積を必要最小限のレベルに限定できるため、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層１０５に起因した再結合損失を抑制して、開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制できる。図４は、比較例にかかる太陽電池セルにおける低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との位置関係を示す要部平面図である。
【００３３】
また、実施の形態１にかかる太陽電池セルにおいては、低抵抗拡散層の島長さ１０３が低抵抗拡散層間の間隙長さ１０４より長いか等しくされている。すなわち、受光面側電極１０の中心軸が低抵抗拡散層２と重なる長さが、受光面側電極１０の全長の５０％以上を占める。このため、受光面側電極１０と高抵抗拡散層６との接触によるシリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）の増加に起因した曲線因子（ＦＦ）の低下を必要最小限のレベルに抑制でき、さらに低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下であるため、開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制できる。受光面側電極１０の中心軸が低抵抗拡散層２と重なる長さが、受光面側電極１０の全長の５０％未満の場合は、受光面側電極１０と高抵抗拡散層６との接触に起因したシリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）の増加が大きくなりすぎ、シリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）の増加に起因した曲線因子（ＦＦ）の低下抑制効果が十分に得られない。
【００３４】
つぎに、以上のように構成された実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法について図５−１〜図５−７を参照して説明する。図５−１〜図５−７は、実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【００３５】
まず、シリコン基板１としてたとえばｐ型単結晶シリコン基板を準備する。そして、インゴットからスライスした時の不純物やダメージ領域などの除去を行うために、該シリコン基板１の表面を熱アルカリ溶液で１０μｍ厚程度エッチングし、フッ酸および純水で洗浄する（図５−１）。
【００３６】
つぎに、表面の不純物を除去したシリコン基板１を熱拡散炉へ投入し、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガス中で加熱する。この工程により、気相拡散法によりシリコン基板１の表面に高温でリン（Ｐ）を高濃度に拡散させて、導電型を反転させた高濃度のｎ型不純物拡散層である低抵抗拡散層２をシリコン基板１の一面側（受光面側）に形成する（図５−２）。リン（Ｐ）の拡散は、たとえば低抵抗拡散層２のシート抵抗が２０〜５０Ω／□の範囲になるようにする。このとき拡散させるリン（Ｐ）の濃度は、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガスの濃度および雰囲気温度、加熱時間により制御することが可能である。実施の形態１では、８５０℃で１５分の熱拡散を行い、拡散後の低抵抗拡散層２のシート抵抗を測定すると３０Ω／□となった。
【００３７】
つぎに、シリコン基板１をたとえばフッ酸（ＨＦ）に浸漬することにより、リン拡散工程においてシリコン基板１の最表面に形成されたリンガラス層を除去し、洗浄する（図示せず）。その後、シリコン基板１を熱酸化炉に投入し、たとえば９５０℃で１０分の熱酸化を行い、低抵抗拡散層２の表面に１００ｎｍ程度の膜厚の酸化膜３を形成する（図５−３）。そして、シリコン基板１の受光面となる基板面上に、印刷法によりレジストパターン４を形成する（図５−３）。
【００３８】
図６は、実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造工程においてレジストパターン４が形成された状態のシリコン基板１の上面図である。レジストパターン４は、後の工程で形成する受光面側電極の中心軸１０１に沿って、島状形状に形成される。レジストパターン４の島状形状は、たとえばレジストパターンの幅１１７を２５０μｍ、隣接するレジストパターンの島長さ１１３を１ｍｍ、隣接するレジストパターンの間隙長さ１１４を１ｍｍとする。ここで、レジストパターンの島長さ１１３は、後に形成する受光面側電極１０の延在方向に沿った方向の長さである。後に形成する受光面側電極１０の延在方向に沿った方向において隣接するレジストパターン４間の長さである。
【００３９】
つぎに、レジストパターン４が形成されたシリコン基板１の受光面側を、たとえば１０００番のアルミナ砥粒を使用してブラスト加工し、酸化膜３に多数の微小な穴（微小孔）を形成する。ここで、レジストパターン４で覆われた部分の酸化膜３には、微小孔は形成されない。その後、シリコン基板１を水酸化ナトリウム溶液に浸漬してレジストパターン４を除去する。このときの薬液温度は、例えば４０℃、薬液濃度は例えば３ｗｔ％とする。
【００４０】
つぎに、シリコン基板１の受光面に微小凹凸５を形成する。微小凹凸５の形成は、シリコン基板１を水酸化ナトリウムとイソプロピルアルコールとの混合溶液に浸し、酸化膜３に形成された微小孔部分を介してシリコン基板１の表面をウエットエッチングすることにより行う。このエッチングでは、たとえばシリコン基板１の表面を厚み方向において１０〜２０μｍのエッチングを行い、受光面側の表面の微小凹凸５が１０μｍの深さになるまで行う。
【００４１】
この結果、シリコン基板１の受光面において、微小孔部分を介してエッチングされた部分の低抵抗拡散層２が除去される。ここで、ブラスト加工による微小孔の形成時にレジストパターン４で覆われていた部分の酸化膜３は、微小孔が形成されていないためエッチングが行われず、低抵抗拡散層２がほぼ平坦な表面状態で残存する。その後、シリコン基板１をフッ酸に浸漬して酸化膜３を除去する（図５−４）。このエッチング処理により、低抵抗拡散層２は、シリコン基板１の受光面において微小凹凸５の形成領域から突出した受光面側電極形成領域のみに残存する。
【００４２】
つぎに、表面に微小凹凸５を形成したシリコン基板１を再度熱拡散炉へ投入し、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガス中で加熱する。この工程により、気相拡散法によりシリコン基板１の表面に高温でリン（Ｐ）を低濃度に拡散させて、導電型を反転させた低濃度のｎ型不純物拡散層である高抵抗拡散層６を微小凹凸５の表層に形成する（図５−５）。リン（Ｐ）の拡散は、たとえば高抵抗拡散層６のシート抵抗が８０〜１２０Ω／□の範囲になるようにする。このとき拡散させるリン（Ｐ）の濃度は、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガスの濃度および雰囲気温度、加熱時間により制御することが可能である。実施の形態１では、８００℃で１０分の熱拡散を行い、拡散後の高抵抗拡散層６のシート抵抗を測定すると１００Ω／□となった。
【００４３】
つぎに、高抵抗拡散層６上に反射防止膜７を形成する。反射防止膜７としては、たとえばシランとアンモニアとの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により膜厚６０〜８０ｎｍの窒化シリコン膜を形成する（図５−６）。
【００４４】
つぎに、表裏面の電極を形成する。電極の形成は、電極ペーストを印刷法により電極のパターンに印刷し、乾燥、焼成することにより行う。電極ペーストの印刷は、電極パターンに対応した開口部を有する樹脂膜が金属メッシュ上に形成された印刷マスクに、銀粒子またはアルミニウム粒子を含む電極ペーストをスキイジで押し込み、電極ペーストをマスクの開口部から透過させて行う。
【００４５】
まず、銀粒子を含む電極ペーストを、外部との導通を取る外部取り出し電極である裏面銀電極８のパターンにシリコン基板１の裏面に印刷、乾燥する。つぎに、アルミニウム粒子を含む電極ペーストを、裏面銀電極８のパターンを除いたアルミニウム電極９のパターンにシリコン基板１の裏面に印刷する。つぎに、銀粒子を含む電極ペーストを、受光面側電極１０のパターンにシリコン基板１の受光面側に印刷する。ここで、受光面側電極１０のパターンの印刷は、シリコン基板１の受光面側に形成した低抵抗拡散層２に位置を合わせて行う。
【００４６】
印刷の位置合わせは、たとえば先のレジストパターン４の印刷時に、印刷マスクに２点もしくはそれ以上の位置合わせマーカーを形成しておく。そして、受光面側電極１０の印刷用の印刷マスクにもこれと同じ位置に位置合わせマーカーを形成するようにマスクを形成する。そして、この位置側マーカーの位置がレジストで形成したマーカーと一致するように手動で受光面側電極１０の印刷用の印刷マスクの位置を調整する。また、画像処理装置でシリコン基板１の受光面側の画像を取り込み、低抵抗拡散層２のパターンに受光面側電極１０の印刷位置を一致させることで精度の高い位置合わせが可能である。
【００４７】
そして、印刷した電極ペーストを乾燥させた後、電極ペーストを焼成する。これにより、低抵抗拡散層２の上には、受光面側電極１０が形成される。また、シリコン基板１の裏面には、裏面側電極としてアルミニウム電極９と裏面銀電極８が形成される。なお、低抵抗拡散層２上には反射防止膜７が形成されているが、いわゆるファイヤースルーにより受光面側電極１０が低抵抗拡散層２および高抵抗拡散層６に接続し、導通する（図５−７）。
【００４８】
以上の工程を実施することにより、図１−１〜図１−４に示す構造を有する実施の形態１にかかる太陽電池セルが得られる。
【００４９】
以上のような実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法においては、低抵抗拡散層の島幅１０７が受光面側電極の幅１０６より広く形成する。このため、設計上の受光面側電極１０の形成位置（設計位置）から受光面側電極１０が幅方向において位置ずれを生じても、低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との接触面積は設計上の接触面積から変化せず、高抵抗拡散層６と受光面側電極１０とが接触しない。したがって、シリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）は設計上の特性から低下することがなく、受光面側電極１０の位置ずれに起因した曲線因子（ＦＦ）の低下が生じない。
【００５０】
また、受光面側電極１０の形成位置が幅方向において設計位置から位置ずれを生じても、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２（受光面に露出した低抵抗拡散層２）の面積は、設計上の面積から変化しない。このため、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２の露出面積に起因した再結合損失は設計上の特性から変化せず、開放電圧（Ｖｏｃ）の低下が生じない。
【００５１】
そして、実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法においては、低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下とされるため、受光面側電極１０の位置ずれによる低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との接触面積の変動および受光面側電極１０と高抵抗拡散層６との接触に起因した曲線因子（ＦＦ）の低下を防止するとともに、低抵抗拡散層２の露出面積に起因した開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制することができる。
【００５２】
また、実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法においては、低抵抗拡散層２が受光面側電極１０の延在方向に沿って島状形状に分散配置される。このため、低抵抗拡散層の島幅１０７を広げても、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層１０５の面積を必要最小限のレベルに限定できるため、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層１０５に起因した再結合損失を抑制して、開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制できる。
【００５３】
また、実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法においては、低抵抗拡散層の島長さ１０３が低抵抗拡散層間の間隙長さ１０４より長いか等しくされる。すなわち、受光面側電極１０の中心軸が低抵抗拡散層２と重なる長さが、受光面側電極１０の全長の５０％以上を占める。このため、受光面側電極１０と高抵抗拡散層６との接触によるシリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）の増加に起因した曲線因子（ＦＦ）の低下を必要最小限のレベルに抑制でき、さらに低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下であるため、開放電圧（Ｖｏｃ）の低下を必要最小限のレベルに抑制できる。受光面側電極１０の中心軸が低抵抗拡散層２と重なる長さが、受光面側電極１０の全長の５０％未満の場合は、受光面側電極１０と高抵抗拡散層６との接触に起因したシリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）の増加が大きくなりすぎ、シリコン基板１と受光面側電極１０間の電気的抵抗（接触抵抗）の増加に起因した曲線因子（ＦＦ）の低下抑制効果が十分に得られない。
【００５４】
したがって、上述した実施の形態１によれば、セレクティブエミッタ構造を有する太陽電池において、受光面側電極１０の形成位置の位置ずれに起因した発電効率（光−電子変換効率）の低下が防止され、発電効率（光−電子変換効率）に優れた太陽電池を得ることができる。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる太陽電池は、実施の形態１と比較して低抵抗拡散層２の形状に特徴がある。実施の形態２にかかる太陽電池は、低抵抗拡散層２の形状以外は、実施の形態１にかかる太陽電池と同じ構造を有する。実施の形態１では、低抵抗拡散層２と受光面側電極１０との位置にずれが生じた場合でも、両者の重なる部分の面積を維持できる構成としたが、実際の太陽電池セルの製造工程ではずれが少ない頻度が高い。
【００５６】
図２に示したように、設計上の受光面側電極１０の形成位置からずれている受光面側電極１０の発生頻度は、電極位置ずれ量が２０μｍ以下のものが８０％以上を占め、８０μｍ以下のものが９９％以上を占める。このような場合は、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２はＶｏｃを低下させる一方で、バラツキを含めた多数セルでの平均変換効率は低いものとなる。
【００５７】
そこで、実施の形態２では低抵抗拡散層２の島状形状を、図７に示すように受光面側電極１０から距離が離れるにしたがって低抵抗拡散層の島長さ１０３が短くなり、受光面側電極１０の延在方向における幅が短くなる形状とする。図７は、実施の形態２にかかる光起電力装置である太陽電池セルの概略構成を示す上面図である。なお、図７においては、反射防止膜を透過して見ている。これにより、設計上の位置からの受光面側電極１０の位置にずれが少ない場合に、受光面側電極１０から露出した低抵抗拡散層２の面積を小さくできる。これにより、受光面側電極１０の位置ずれのばらつきを有する多数の太陽電池セルにおいて、平均的に高い光−電子変換効率を得ることができる。
【００５８】
なお、実施の形態２にかかる太陽電池の構成およびその製造方法は、低抵抗拡散層２の島状形状以外は、実施の形態１の場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５９】
上述した実施の形態２によれば、実施の形態１の場合と同様に受光面側電極１０の幅より広い幅を有する低抵抗拡散層２を受光面側電極１０の延在方向に分散配置し、その上に受光面側電極１０が形成され、低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下とされる。これにより、実施の形態１の場合と同様に受光面側電極１０の形成位置の位置ずれに起因した発電効率（光−電子変換効率）の低下が防止され、発電効率（光−電子変換効率）に優れた太陽電池を得ることができる。
【００６０】
さらに、上述した実施の形態２によれば、低抵抗拡散層２の島状形状を、受光面側電極１０から距離が離れるにしたがって低抵抗拡散層の島長さ１０３が短くなり、受光面側電極１０の延在方向における幅が短くなる形状とする。これにより、設計上の位置からの受光面側電極１０の位置にずれが少ない場合に、受光面側電極１０から露出した低抵抗拡散層２の面積を小さくでき、受光面側電極１０に覆われない低抵抗拡散層２に起因した再結合損失をより抑制することができる。
【００６１】
したがって、実施の形態２によれば、セレクティブエミッタ構造を有する太陽電池において、受光面側電極１０の形成位置の位置ずれに起因した発電効率（光−電子変換効率）の低下が防止され、発電効率（光−電子変換効率）により優れた太陽電池を得ることができる。
【００６２】
実施の形態３．
実施の形態３にかかる太陽電池は、実施の形態１と比較して低抵抗拡散層２の形状に特徴がある。実施の形態３にかかる太陽電池は、低抵抗拡散層２の形状以外は、実施の形態１にかかる太陽電池と同じ構造を有する。図８−１は、実施の形態３にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部上面図である。図８−２は、実施の形態３にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図であり、図８−１のＣ−Ｃ断面図である。図８−３は、実施の形態３にかかる太陽電池セルにおける光路の一例を示す要部上面図である。なお、図８−１および図８−３においては、反射防止膜を透過して見ている。
【００６３】
図８−２に示すように、高抵抗拡散層６の表面を基準として低抵抗拡散層２が（光源側）光入射側に突出している場合は、高抵抗拡散層６と低抵抗拡散層２との両領域に渡って受光面側電極１０を形成すると、低抵抗拡散層２と高抵抗拡散層６との境界部分の近傍に斜面（のり面）１０ａが形成される。斜面１０ａに上部から入射光Ｌが入射すると、その反射光Ｌｒはシリコン基板１側へ反射される。反射光Ｌｒが受光面側電極１０に入射した場合は、反射光Ｌｒは受光面側電極１０で反射されて太陽電池セル内には入射しない。なお、図８−３では入射光Ｌは紙面に垂直方向であるため、便宜的に矢羽を根元から見た記号で示している。
【００６４】
ここで、実施の形態３にかかる太陽電池セルでは、低抵抗拡散層２の輪郭のうち受光面側電極１０を横切る線分と受光面側電極１０の延在方向との成す角が２０度〜７０度の範囲とされる。図８−１〜図８−３に示す例では、低抵抗拡散層２の輪郭のうち受光面側電極１０を横切る線分と、受光面側電極１０の延在方向とが成す角θを６０度として低抵抗拡散層２を形成している。これにより、反射光Ｌｒは、受光面側電極１０に入射するのではなく、図８−３に示すように近傍の高抵抗拡散層６に入射し、短絡電流密度（Ｊｓｃ）の増大に貢献する。θが２０度未満の場合は、低抵抗拡散層２が尖鋭な形状となり、実用的でない。θが７０度より大の場合は、反射光Ｌｒが、受光面側電極１０に入射してしまう。
【００６５】
なお、実施の形態３にかかる太陽電池の構成およびその製造方法は、低抵抗拡散層２の島状形状以外は、実施の形態１の場合と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６６】
上述した実施の形態３によれば、実施の形態１の場合と同様に受光面側電極１０の幅より広い幅を有する低抵抗拡散層２を受光面側電極１０の延在方向に分散配置し、その上に受光面側電極１０が形成され、低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下とされる。これにより、実施の形態１の場合と同様に受光面側電極１０の形成位置の位置ずれに起因した発電効率（光−電子変換効率）の低下が防止され、発電効率（光−電子変換効率）に優れた太陽電池を得ることができる。
【００６７】
さらに、上述した実施の形態３によれば、低抵抗拡散層２の輪郭のうち受光面側電極１０を横切る線分と、受光面側電極１０の延在方向とが成す角θを４５度として低抵抗拡散層２を形成している。これにより、低抵抗拡散層２と高抵抗拡散層６との境界部分の近傍における受光面側電極１０の斜面１０ａでの反射光Ｌｒが高抵抗拡散層６に入射し、短絡電流密度（Ｊｓｃ）の増大に貢献する。
【００６８】
したがって、実施の形態３によれば、セレクティブエミッタ構造を有する太陽電池において、受光面側電極１０の形成位置の位置ずれに起因した発電効率（光−電子変換効率）の低下が防止され、発電効率（光−電子変換効率）により優れた太陽電池を得ることができる。
【００６９】
実施の形態４．
実施の形態４にかかる太陽電池は、実施の形態１と比較して低抵抗拡散層２の形状および製造工程に特徴がある。実施の形態４にかかる太陽電池は、低抵抗拡散層２の形状以外は、実施の形態１にかかる太陽電池と同じ構造を有する。図９−１は、実施の形態４にかかる太陽電池セルの概略構成を示す上面図である。図９−２は、実施の形態４にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図であり、図９−１のＤ−Ｄ断面図である。図９−３は、実施の形態４にかかる太陽電池セルの概略構成を示す要部断面図であり、図９−１のＥ−Ｅ断面図である。
【００７０】
図９−２に示すように、実施の形態４にかかる太陽電池セルでは、低抵抗拡散層２がシリコン基板１の受光面において高抵抗拡散層６から突出せずに高抵抗拡散層６と同等の表面高さを有し、その表面は概ね高抵抗拡散層６と同等のテクスチャ形状を呈している。そして、このような低抵抗拡散層２上および高抵抗拡散層６上に受光面側電極１０が形成されている。これにより、受光面側電極１０が低抵抗拡散層２と高抵抗拡散層６との段差をまたいで形成されることがなく、断線のない受光面側電極１０が実現されている。
【００７１】
つぎに、以上のように構成された実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法について図１０−１〜図１０−６を参照して説明する。図１０−１〜図１０−６は、実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造方法を説明する要部断面図である。
【００７２】
まず、シリコン基板１としてたとえばｐ型単結晶シリコン基板を準備する。そして、インゴットからスライスした時の不純物やダメージ領域などの除去を行うために、該シリコン基板１の表面を熱アルカリ溶液で１０μｍ厚程度エッチングし、フッ酸および純水で洗浄する。このとき、熱アルカリ溶液にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を混入させることで、シリコン基板１の表面に微小凹凸５が略１０μｍの深さで形成される（図１０−１）。なお、図１０−１においてはシリコン基板１の受光面側のみに微小凹凸５が示されているが、シリコン基板１の裏面側に微小凹凸５が形成されてもよい。
【００７３】
つぎに、シリコン基板１における微小凹凸５を形成した主面上に、リン（Ｐ）を含有したペーストをスクリーン印刷により印刷することによりリン含有ペーストパターン２０を形成し、所定の条件で乾燥させる（図１０−２）。図１１は、実施の形態４にかかる太陽電池セルの製造においてリン含有ペーストパターン２０が形成された状態のシリコン基板１の上面図である。リン含有ペーストパターン２０は、後の工程で形成する受光面側電極の中心軸１０１に沿って、島状形状に形成される。リン含有ペーストパターン２０の島状形状は、例えばリン含有ペーストパターンの島幅１２７が２５０μｍ、リン含有ペーストパターンの島長さ１２３が１ｍｍ、隣接するリン含有ペーストパターンの間隙長さ１２４が１ｍｍとされる。
【００７４】
つぎに、シリコン基板１を熱拡散炉へ投入し、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガス中で加熱する。この工程により、気相拡散法によりシリコン基板１の表面に高温でリン（Ｐ）を低濃度に拡散させて、導電型を反転させた低濃度のｎ型不純物拡散層である高抵抗拡散層６をシリコン基板１の一面側（受光面側）に形成する（図１０−３）。このとき、リン含有ペーストパターン２０からもシリコン基板１内へリンが拡散し、シリコン基板１におけるリン含有ペーストパターン２０の下部領域に低抵抗拡散層２が形成される。これにより、シリコン基板１の一面側（受光面側）において、リン含有ペーストパターン２０の下部領域に低抵抗拡散層２が形成され、リン含有ペーストパターン２０に覆われていない領域に高抵抗拡散層６が形成される。
【００７５】
このとき拡散させるリン（Ｐ）の濃度は、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガスの濃度および雰囲気温度、加熱時間、リン含有ペーストの組成により制御することが可能である。実施の形態４では、たとえば高抵抗拡散層６のシート抵抗が８０〜１２０Ω／□の範囲になるようにリン（Ｐ）を拡散させると、低抵抗拡散層２のシート抵抗が３０Ω／□となった。
【００７６】
つぎに、シリコン基板１をたとえばフッ酸（ＨＦ）に浸漬することにより、リン含有ペーストパターン２０と、リン拡散工程においてシリコン基板１の最表面に形成されたリンガラス層とを除去し、洗浄する（図１０−４）。
【００７７】
つぎに、低抵抗拡散層２上および高抵抗拡散層６上に反射防止膜７を形成する。反射防止膜７としては、たとえばシランとアンモニアとの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により膜厚６０ｎｍ〜８０ｎｍの窒化シリコン膜を形成する（図１０−５）。
【００７８】
つぎに、表裏面の電極を形成する。電極の形成は、電極ペーストを印刷法により電極のパターンに印刷し、乾燥、焼成することにより行う。電極ペーストの印刷は、電極パターンに対応した開口部を有する樹脂膜が金属メッシュ上に形成された印刷マスクに、銀粒子またはアルミニウム粒子を含む電極ペーストをスキイジで押し込み、電極ペーストをマスクの開口部から透過させて行う。
【００７９】
まず、銀粒子を含む電極ペーストを、外部との導通を取る外部取り出し電極である裏面銀電極８のパターンにシリコン基板１の裏面に印刷、乾燥する。つぎに、アルミニウム粒子を含む電極ペーストを、裏面銀電極８のパターンを除いたアルミニウム電極９のパターンにシリコン基板１の裏面に印刷する。つぎに、銀粒子を含む電極ペーストを、受光面側電極１０のパターンにシリコン基板１の受光面側に印刷する。ここで、受光面側電極１０のパターンの印刷は、シリコン基板１の受光面側に形成した低抵抗拡散層２に位置を合わせて行う。
【００８０】
印刷の位置合わせは、たとえば先のリン含有ペーストパターン２０の印刷時に、印刷マスクに２点もしくはそれ以上の位置合わせマーカーを形成しておく。そして、受光面側電極１０の印刷用の印刷マスクにもこれと同じ位置に位置合わせマーカーを形成するようにマスクを形成する。そして、この位置側マーカーの位置がレジストで形成したマーカーと一致するように手動で受光面側電極１０の印刷用の印刷マスクの位置を調整する。また、画像処理装置でシリコン基板１の受光面側の画像を取り込み、低抵抗拡散層２のパターンに受光面側電極１０の印刷位置を一致させることで精度の高い位置合わせが可能である。
【００８１】
そして、印刷した電極ペーストを乾燥させた後、電極ペーストを焼成する。これにより、低抵抗拡散層２の上には、受光面側電極１０が形成される。また、シリコン基板１の裏面には、裏面側電極としてアルミニウム電極９と裏面銀電極８が形成される。なお、低抵抗拡散層２上には反射防止膜７が形成されているが、いわゆるファイヤースルーにより受光面側電極１０が低抵抗拡散層２に接続し、導通する（図１０−６）。
【００８２】
以上の工程を実施することにより、図１０−１〜図１０−３に示す構造を有する実施の形態４にかかる太陽電池セルが得られる。
【００８３】
上述した実施の形態４によれば、実施の形態１の場合と同様に受光面側電極１０の幅より広い幅を有する低抵抗拡散層２を受光面側電極１０の延在方向に分散配置し、その上に受光面側電極１０が形成され、低抵抗拡散層の島幅１０７と受光面側電極の幅１０６との差が３００μｍ以下とされる。これにより、実施の形態１の場合と同様に受光面側電極１０の形成位置の位置ずれに起因した発電効率（光−電子変換効率）の低下が防止され、発電効率（光−電子変換効率）に優れた太陽電池を得ることができる。
【００８４】
さらに、上述した実施の形態４によれば、低抵抗拡散層２がシリコン基板１の受光面において高抵抗拡散層６から突出せずに高抵抗拡散層６と同等の表面高さを有し、低抵抗拡散層２上および高抵抗拡散層６上に受光面側電極１０が形成される。これにより、受光面側電極１０が低抵抗拡散層２と高抵抗拡散層６との段差をまたいで形成されることがなく、断線のない受光面側電極１０が実現される。
【００８５】
したがって、実施の形態４によれば、セレクティブエミッタ構造を有する太陽電池において、受光面側電極１０の形成位置の位置ずれに起因した発電効率（光−電子変換効率）の低下が防止されるとともに、受光面側電極１０の断線の発生が防止され、発電効率（光−電子変換効率）、製造歩留および信頼性に優れた太陽電池を得ることができる。
【００８６】
また、上記の実施の形態で説明した構成を有する太陽電池セルをシリコン基板１上に複数形成し、隣接する太陽電池セル同士を電気的に直列または並列に接続することにより、発電効率（光−電子変換効率）に優れた太陽電池モジュールが実現できる。この場合は、隣接する太陽電池セルの一方の受光面側電極１０と他方の裏面銀電極８とを電気的に接続すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明にかかる光起電力装置は、セレクティブエミッタ構造を有する光起電力装置において電極形成位置の位置ずれに起因した発電効率の低下を防止して、光−電子変換効率に優れた光起電力装置の実現に有用である。
【符号の説明】
【００８８】
１  半導体基板（シリコン基板）
２  低抵抗拡散層
３  酸化膜
４  レジストパターン
５  微小凹凸
６  高抵抗拡散層
７  反射防止膜
８  裏面銀電極
９  アルミニウム電極
１０  受光面側電極
１０ａ  斜面（のり面）
２０  リン含有ペーストパターン
１０１  受光面側電極の中心軸
１０２  受光面側電極の輪郭
１０３  低抵抗拡散層の島長さ
１０４  隣接する低抵抗拡散層間の間隙長さ
１０５  受光面側電極に覆われない低抵抗拡散層
１０６  受光面側電極の幅
１０７  低抵抗拡散層の島幅
１１７  レジストパターンの幅
１２３  リン含有ペーストパターンの島長さ
１２４  隣接するリン含有ペーストパターンの間隙長さ
１２７  リン含有ペーストパターンの島幅
Ｌ  入射光
Ｌｒ  反射光
θ  低抵抗拡散層の輪郭のうち受光面側電極を横切る線分と受光面側電極の延在方向との成す角
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図１−４】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図５−５】
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【図５−６】
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【図５−７】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１０−４】
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【図１０−５】
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【図１０−６】
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【図１１】
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