(57)【要約】【課題】ｎ型シリコン基板で光の入射により発生した正孔を、電極を有するｐ型半導体領域により、ｎ型シリコン基板の周辺部で効率よく集電することができる太陽電池を実現する。【解決手段】裏面電極型の太陽電池１００において、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に形成された帯状ｐ＋型半導体領域１１１と、隣接する帯状ｐ＋型半導体領域１１１の間にこれらに接するよう形成された帯状ｎ＋型半導体領域１２１と、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に、最も外側に位置する外縁ｐ＋型半導体領域１１１に接し、かつその外側に位置するよう形成された外縁ｎ＋型半導体領域１２２ａと、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に、外縁ｎ＋型半導体領域１２２ａの外側の領域を占めるよう形成された外縁ｐ＋型半導体領域１１２ａとを備え、帯状ｎ＋型半導体領域１２１および帯状ｐ＋型拡散領域１１１上にのみ集電電極１０１および１０２を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体基板を備え、該第１導電型半導体基板の第１主面を受光面とした太陽電池であって、
該第１導電型半導体基板の第１主面とは反対側の第２主面に所定の間隔で形成され、帯状の平面形状を有する複数の第２導電型半導体領域と、
該第１導電型半導体基板の第２主面に、隣接する該第２導電型半導体領域の間にこれらの第２導電型半導体領域に接するよう形成され、帯状の平面形状を有する複数の第１導電型半導体領域と、
該第１導電型半導体基板の第２主面に、最も外側に位置する第２導電型半導体領域に接し、かつその外側に位置するよう形成された第１導電型外縁半導体領域と、
該第１導電型半導体基板の第２主面に、該第１導電型外縁半導体領域の外側の領域を占めるよう形成された第２導電型外縁半導体領域とを備え、
該第１導電型外縁半導体領域および該第２導電型外縁半導体領域を除いて、該第１導電型半導体領域及び該第２導電型半導体領域に、それぞれの領域の導電型に対応した集電電極を配置した、太陽電池。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池において、
前記最も外側に位置する第２導電型半導体領域は、
該第２導電型半導体領域が延びる方向に並ぶ複数の個別領域に分割した構造となっており、
該隣接する個別領域の間には、前記第１導電型外縁半導体領域と、該最も外側に位置する第２導電型半導体領域の内側に該第２導電型半導体領域に隣接して位置する第１導電型半導体領域とをつなぐ第１導電型電流経路が形成されている、太陽電池。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池において、
前記複数の個別領域に分割した構造の第２導電型半導体領域上には、前記対応する集電電極が、前記隣接する個別領域の間に位置する第１導電型電流経路と絶縁層を介して立体的に交差するよう配置されている、太陽電池。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の太陽電池において、
前記個別領域の、前記第２導電型外縁半導体領域に対向する第１側辺の中央から、前記第１導電型電流経路を介して、該個別領域の第１側辺とは反対側の第２側辺に隣接する前記第１導電型半導体領域に至る電流経路での電圧降下を、
前記最も外側に位置する第２導電型半導体領域と該第２導電型外縁半導体領域との間隔、該第１導電型電流経路の幅および長さ、該個別領域の配列ピッチ、並びに、該最も外側に位置する第２導電型半導体領域とこれに隣接する第２導電型半導体領域との間隔をパラメータとして導出し、
これらのパラメータの少なくとも１つを、
出力電流が該電流経路での電圧降下により最大出力時の電流値から所定電流値だけ低下する現象における、該電流経路での電圧降下が小さくなるよう決定している、太陽電池。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池において、
前記最も外側に位置する第２導電型半導体領域と前記第２導電型外縁半導体領域との間隔は、これらの領域が前記第１導電型外縁半導体領域により実質的に分離される程度の狭い幅に制限し、
前記第１導電型電流経路の幅は、この第１導電型電流経路が実質的にバイパス通路として機能する程度の狭い幅に制限し、
前記個別領域の配列ピッチは、最大出力時の電流値が最大になる値としている、太陽電池。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池において、
前記第１導電型外縁半導体領域は、前記複数の第１導電型半導体領域および前記複数の第２導電型半導体領域を囲むよう前記第１導電型半導体基板の周縁に沿って形成されており、
前記第２導電型外縁半導体領域は、前記第１導電型半導体基板の第２主面上に、該第１導電型外縁半導体領域を囲み、かつ該第１導電型外縁半導体領域の外側の領域を占有するよう形成されている、太陽電池。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池において、
前記第１導電型半導体基板は、略正方形形状を有し、
前記第１導電型半導体領域および前記第２導電型半導体領域は、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と平行な方向に延びる領域であり、
前記第１導電型外縁半導体領域は、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と平行な方向に延びる第１導電型縦外縁半導体領域と、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と直交する方向に延びる第１導電型横外縁半導体領域とから構成されており、
前記第２導電型外縁半導体領域は、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と平行な方向に延びる第２導電型縦外縁半導体領域と、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と直交する方向に延びる第２導電型横外縁半導体領域とから構成されている、太陽電池。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の太陽電池において、
前記第１導電型半導体基板は、受光面とする第１主面側に形成された、第１導電型受光面拡散層を有する、太陽電池。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の太陽電池において、
前記第１導電型半導体基板の受光面となる第１主面は、凸凹形状となっている、太陽電池。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の太陽電池において、
前記第１導電型半導体基板の受光面となる第１主面上に形成されたパッシベーション膜と、
該パッシベーション膜上に形成された反射防止膜とを有する、太陽電池。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の太陽電池において、
前記第１導電型半導体基板はｎ型シリコン基板であり、
前記第１導電型半導体領域及び前記第１導電型外縁半導体領域はそれぞれｎ型半導体領域であり、
前記第２導電型半導体領域及び前記第２導電型外縁半導体領域はそれぞれｐ型半導体領域である、太陽電池。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の太陽電池を太陽電池セルとして直列あるいは並列に接続してなり、太陽光による発電を行う太陽電池パネル。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の太陽電池を製造する方法であって、
前記第１導電型半導体基板の第２主面に前記第１導電型半導体領域および前記第１導電型外縁半導体領域を形成する工程と、
前記第１導電型半導体基板の第２主面に、前記第２導電型半導体領域および前記第２導電型外縁半導体領域を、前記第１導電型半導体領域および前記第１導電型外縁半導体領域に対して自己整合的に形成する工程と、
該第１導電型外縁半導体領域及び該第２導電型外縁半導体領域を除いて、該第１導電型半導体領域および該第２導電型半導体領域上に、それぞれの領域の導電型に対応した集電電極を形成する工程とを含む、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、太陽電池パネル、及び太陽電池の製造方法に関し、特に、半導体基板の受光面と反対側の面である裏面に集電電極を形成した構造の太陽電池及びその製造方法、並びにこのような構造の太陽電池を太陽電池セルとして用いた太陽電池パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池は、近年、特に地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池としては、化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類のものがあるが、現在、主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。
【０００３】
現在、最も多く製造および販売されている太陽電池は、太陽電池を構成する半導体基板（以下、太陽電池基板あるいは単に基板ともいう。）の、太陽光が入射する側の面である受光面と、受光面とは反対側の面である裏面とにそれぞれ電極が形成された構造のものである。
【０００４】
しかしながら、太陽電池基板の受光面に電極を形成した場合、電極で光が反射したり吸収されたりすることから、この受光面に形成した電極の面積分だけ、太陽電池基板に入射する太陽光が減少することとなる。
【０００５】
そこで、太陽電池基板の裏面にのみ集電電極を形成した裏面電極型太陽電池が開発されている。
【０００６】
この裏面電極型太陽電池では、電極を裏面に配置することにより、受光面には電極の影になる領域をなくし、また、電極が基板の裏面にあるので、ｐｎ接合も基板の裏面側に位置することとなり、通常の太陽電池のように基板の表面に入射光を効率よく取り込むための凹凸構造（テクスチャ構造）を設けた場合でも、良好なｐｎ接合を形成することができる。
【０００７】
図９は従来の裏面電極型太陽電池を説明する平面図であり、その裏面側の構造を示している。
【０００８】
この太陽電池１を構成する基板１ａは略正方形形状のｎ型シリコン基板（ｎ型シリコンウェーハ）であり、このｎ型シリコン基板１ａの裏面（受光面とは反対側の基板主面）には、帯状ｎ＋型半導体領域９が、ｎ型シリコン基板１ａの対向する１組の側辺に平行となるよう所定の間隔で複数配置されており、さらに、これらの複数の帯状ｎ＋型半導体領域９の一端側及び他端側にはそれぞれ、これらにつながる、帯状ｎ＋型半導体領域９と直交する方向に延びる側縁ｎ＋型半導体領域９ａが形成されており、帯状ｎ＋型半導体領域９と側縁ｎ＋型半導体領域９ａとが一体となってｎ＋型半導体領域を構成している。
【０００９】
また、このシリコン基板１ａの裏面の、帯状ｎ＋型半導体領域９及び側縁ｎ＋型半導体領域９ａ以外の領域は、ｐ＋型半導体領域となっている。特に、基板の裏面の、隣接する帯状ｎ＋型半導体領域９の間には、これらの領域と平行な帯状ｐ＋型半導体領域１０が形成されており、さらに、基板の裏面の、最も外側の帯状ｎ＋型半導体領域９及び側縁ｎ＋型半導体領域９ａの外側の領域は、基板の外周縁に沿って位置する環状の外縁ｐ＋型半導体領域１０ａとなっている。この外縁ｐ＋型半導体領域１０ａは、最も外側の帯状ｎ＋型半導体領域９に沿って延びる縦外縁ｐ＋型半導体領域１０ａ１と、側縁ｎ＋型半導体領域９ａに沿って延びる横外縁ｐ＋型半導体領域１０ａ２とから構成されている。
【００１０】
また、このような構造のｎ型シリコン基板１ａでは、帯状ｎ＋型半導体領域９上にはこの領域９の平面形状に合わせた平面形状を有する帯状ｎ型電極２が形成されており、帯状ｐ＋型半導体領域１０上にはこの領域１０の平面形状に合わせた平面形状を有する帯状ｐ型電極３が形成されている。
【００１１】
また、図１０は、図９に示す従来の太陽電池を説明する断面図であり、図１０（ａ）は、図９のＡ−Ａ’線部分の断面構造を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＢ部分を拡大して示し、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＣ部分を拡大して示している。
【００１２】
太陽電池１のｎ型シリコン基板１ａの受光面には、凹凸部（テクスチャー部）５が形成されており、つまり、この受光面は、その面積を増大させて入射光を効率よく取り込むために凹凸形状に加工した構造となっている。
【００１３】
また、ｎ型シリコン基板１ａの凹凸形状の表面部分にはｎ−型前面拡散領域６が形成されており、このｎ−型前面拡散領域６上には、下地の凹凸形状が反映されるよう、パッシベーション膜１３及び反射防止膜１２が順次形成されている。ここで、このパッシベーション膜１３は酸化シリコン膜であり、反射防止膜１２は酸化チタン膜である。
【００１４】
また、ｎ型シリコン基板１ａの裏面には、上記帯状ｎ＋型半導体領域９と上記帯状ｐ＋型半導体領域１０とが、これらの領域の長手方向と直交する方向（紙面左右方向）に交互に並ぶよう形成されている。また、ｎ型シリコン基板１ａの裏面の、最も外側の帯状ｎ＋型半導体領域９の外側には、縦外縁ｐ＋型半導体領域１０ａ１が形成されている。ここで、帯状ｐ＋型半導体領域１０は、図１０（ｃ）に示すように、帯状ｎ＋型半導体領域９より厚さｄだけ厚く形成されている。また、帯状ｐ＋型半導体領域１０の幅は、帯状ｎ＋型半導体領域９の幅より広くなっている。これは、ｎ型シリコン基板１ａで生ずるキャリアのうち、発電電流を左右する少数キャリアである正孔を集める領域を広くするためである。
【００１５】
また、ｎ型シリコン基板１ａの裏面には、帯状ｎ＋型半導体領域９、側縁ｎ＋型半導体領域９ａ（図９参照）、帯状ｐ＋型半導体領域１０、及び外縁ｐ＋型半導体領域１０ａ（図９参照）を覆うようパッシベーション膜１１が形成されている。このパッシベーション膜１１の、帯状ｎ＋型半導体領域９及び帯状ｐ＋型半導体領域１０に対応する部分にはコンタクトホールが形成され、帯状ｎ＋型半導体領域９及び帯状ｐ＋型半導体領域１０には、ｎ型電極２及びｐ型電極３がこのコンタクトホールを介してそれぞれの領域と電気的に接続されるよう形成されている。
【００１６】
なお、ここで、パッシベーション膜１１は、ｎ型シリコン基板側の熱酸化膜１１ａと、この熱酸化膜１１ａの外側に形成されたＣＶＤ酸化膜１１ｂの２層構造となっている。
【００１７】
このような構成の太陽電池は、太陽電池セルとして直列または並列に複数接続することにより太陽電池パネルを実現するものである。
【００１８】
図１１は、このような太陽電池パネルを説明する平面図であり、太陽電池パネルの全体構成を示している。図１２は、この太陽電池パネルを構成する配線基板を説明する図であり、この配線基板における配線のパターンを示している。
【００１９】
図１２に示す配線基板３５０は、図９および図１０に示す太陽電池１を実装する実装領域Ｒを複数有している。ここでは、配線基板３５０は１６個の実装領域Ｒを有する構造となっており、この配線基板３５０を構成する絶縁性シート材３５０ａには、実装領域Ｒ毎にｎ型配線３５１およびｐ型配線３５２が設けられており、これらのｎ型配線３５１およびｐ型配線３５２は、実装領域Ｒに太陽電池１を配置したとき、太陽電池１の各ｎ型電極２および各ｐ型電極３が配線基板３５０の対応するｎ型配線３５１およびｐ型配線３５２に対向するよう配置されている。
【００２０】
ここで、各配線の延びる方向（紙面縦方向）に並んで隣接する２つの実装領域の一方のｐ型配線３５２とその他方のｎ型配線３５１とは、第１の接続用配線３５４ａにより接続されており、また、この配線基板３５０の、各配線の延びる方向と直交する側辺に沿って隣接する２つの実装領域の一方のｎ型配線３５１とその他方のｐ型配線３５２とは、第２の接続用配線５３４ｂにより接続されている。さらに、ここでは、各実装領域Ｒに配置される太陽電池は直列接続となるよう配線基板３５０の配線のパターンが形成されており、直列接続の先頭に位置する実装領域のｎ型電極３５１は共通配線３５４ｃに接続され、直列接続の最後尾に位置する実装領域のｐ型電極３５２は共通配線３５４ｄに接続されている。
【００２１】
このような配線基板３５０の実装領域Ｒに、上述した太陽電池１を実装することにより、図１１に示す太陽電池パネル３００が得られる。
【００２２】
このような太陽電池パネル３００では、発電動作中に一部の太陽電池セルに太陽光があたらなくなるような影が生じた場合、太陽光があたらない太陽電池セルでは、他の太陽電池セルに比べて起電圧が低くなり、例えば、帯状ｎ＋型半導体領域９と帯状ｐ＋型半導体領域１０との間に逆バイアス電圧がかかった場合、太陽電池セルの特性のばらつきによっては、太陽電池セルの外周側端面（セル端面）にｎ−型前面拡散領域６からの不純物が回り込むことなどの原因で、このセル端面を含む経路にリーク電流が発生することがあるが、図９及び図１０で説明した従来の太陽電池は、外縁ｐ＋型半導体領域１０ａにはｐ型電極が形成されていないので、上記のようなリーク電流を抑制する構造となっている。
【００２３】
なお、特許文献１には、図９および１０に示す太陽電池と同様、太陽電池基板の裏面側に電極を配置した裏面電極型太陽電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００７−２８１０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上述した従来の太陽電池１では、ｎ型シリコン基板１ａの裏面における、最も外側の帯状ｎ＋型半導体領域９及び側縁ｎ＋型半導体領域９ａのさらに外側に位置する領域は、基板の外周縁に沿って位置する環状の外縁ｐ＋型半導体領域１０ａとなっており、この環状の外縁ｐ＋型半導体領域１０ａには電極が設けられていないため、この環状の外縁ｐ＋型半導体領域１０ａで発生した電荷は集電されず、発電電流として有効利用できていないという問題がある。
【００２６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、太陽電池基板上での電極の配置を変更することなく、基板の導電型との関係で集電効率の高い導電型の半導体領域により、基板の周辺部での集電を効率よく行うことができる太陽電池及びその製造方法、並びにこのような太陽電池を太陽電池セルとして用いた太陽電池パネルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係る太陽電池は、第１導電型半導体基板を備え、該第１導電型半導体基板の第１主面を受光面とした太陽電池であって、該第１導電型半導体基板の第１主面とは反対側の第２主面に所定の間隔で形成され、帯状の平面形状を有する複数の第２導電型半導体領域と、該第１導電型半導体基板の第２主面に、隣接する該第２導電型半導体領域の間にこれらの第２導電型半導体領域に接するよう形成され、帯状の平面形状を有する複数の第１導電型半導体領域と、該第１導電型半導体基板の第２主面に、最も外側に位置する第２導電型半導体領域に接し、かつその外側に位置するよう形成された第１導電型外縁半導体領域と、該第１導電型半導体基板の第２主面に、該第１導電型外縁半導体領域の外側の領域を占めるよう形成された第２導電型外縁半導体領域とを備え、該第１導電型外縁半導体領域および該第２導電型外縁半導体領域を除いて、該第１導電型半導体領域及び該第２導電型半導体領域に、それぞれの領域の導電型に対応した集電電極を配置したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】
本発明は、上記太陽電池において、前記最も外側に位置する第２導電型半導体領域は、該第２導電型半導体領域が延びる方向に並ぶ複数の個別領域に分割した構造となっており、該隣接する個別領域の間には、前記第１導電型外縁半導体領域と、該最も外側に位置する第２導電型半導体領域の内側に該第２導電型半導体領域に隣接して位置する第１導電型半導体領域とをつなぐ第１導電型電流経路が形成されていることが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記太陽電池において、前記複数の個別領域に分割した構造の第２導電型半導体領域上には、前記対応する集電電極が、前記隣接する個別領域の間に位置する第１導電型電流経路と絶縁層を介して立体的に交差するよう配置されていることが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記太陽電池において、前記個別領域の、前記第２導電型外縁半導体領域に対向する第１側辺の中央から、前記第１導電型電流経路を介して、該個別領域の第１側辺とは反対側の第２側辺に隣接する前記第１導電型半導体領域に至る電流経路での電圧降下を、前記最も外側に位置する第２導電型半導体領域と該第２導電型外縁半導体領域との間隔、該第１導電型電流経路の幅および長さ、該個別領域の配列ピッチ、並びに、該最も外側に位置する第２導電型半導体領域とこれに隣接する第２導電型半導体領域との間隔をパラメータとして導出し、これらのパラメータの少なくとも１つを、出力電流が該電流経路での電圧降下により最大出力時の電流値から所定電流値だけ低下する現象における、該電流経路での電圧降下が小さくなるよう決定していることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記太陽電池において、前記最も外側に位置する第２導電型半導体領域と前記第２導電型外縁半導体領域との間隔は、これらの領域が前記第１導電型外縁半導体領域により実質的に分離される程度の狭い幅に制限し、前記第１導電型電流経路の幅は、この第１導電型電流経路が実質的にバイパス通路として機能する程度の狭い幅に制限し、前記個別領域の配列ピッチは、最大出力時の電流値が最大になる値としていることが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記太陽電池において、前記第１導電型外縁半導体領域は、前記複数の第１導電型半導体領域および前記複数の第２導電型半導体領域を囲むよう前記第１導電型半導体基板の周縁に沿って形成されており、前記第２導電型外縁半導体領域は、前記第１導電型半導体基板の第２主面上に、該第１導電型外縁半導体領域を囲み、かつ該第１導電型外縁半導体領域の外側の領域を占有するよう形成されていることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記太陽電池において、前記第１導電型半導体基板は、略正方形形状を有し、前記第１導電型半導体領域および前記第２導電型半導体領域は、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と平行な方向に延びる領域であり、前記第１導電型外縁半導体領域は、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と平行な方向に延びる第１導電型縦外縁半導体領域と、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と直交する方向に延びる第１導電型横外縁半導体領域とから構成されており、前記第２導電型外縁半導体領域は、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と平行な方向に延びる第２導電型縦外縁半導体領域と、該第１導電型半導体基板の対向する一対の側辺と直交する方向に延びる第２導電型横外縁半導体領域とから構成されていることが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記太陽電池において、前記第１導電型半導体基板は、受光面とする第１主面側に形成された、第１導電型受光面拡散層を有することが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記太陽電池において、前記第１導電型半導体基板の受光面となる第１主面は、凸凹形状となっていることが好ましい。
【００３６】
本発明は、上記太陽電池において、前記第１導電型半導体基板の受光面となる第１主面上に形成されたパッシベーション膜と、該パッシベーション膜上に形成された反射防止膜とを有することが好ましい。
【００３７】
本発明は、上記太陽電池において、前記第１導電型半導体基板はｎ型シリコン基板であり、前記第１導電型半導体領域及び前記第１導電型外縁半導体領域はそれぞれｎ型半導体領域であり、前記第２導電型半導体領域及び前記第２導電型外縁半導体領域はそれぞれｐ型半導体領域であることが好ましい。
【００３８】
本発明に係る太陽電池パネルは、上述した本発明に係る太陽電池を太陽電池セルとして直列あるいは並列に接続してなり、太陽光による発電を行うものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３９】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、上述した本発明に係る太陽電池を製造する方法であって、前記第１導電型半導体基板の第２主面に前記第１導電型半導体領域および前記第１導電型外縁半導体領域を形成する工程と、前記第１導電型半導体基板の第２主面に、前記第２導電型半導体領域および前記第２導電型外縁半導体領域を、前記第１導電型半導体領域および前記第１導電型外縁半導体領域に対して自己整合的に形成する工程と、該第１導電型外縁半導体領域及び該第２導電型外縁半導体領域を除いて、該第１導電型半導体領域および該第２導電型半導体領域上に、それぞれの領域の導電型に対応した集電電極を形成する工程とを含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４０】
次に作用について説明する。
【００４１】
本発明においては、太陽電池を構成する第１導電型半導体基板の第１主面（受光面）とは反対側の第２主面（裏面）に、帯状の平面形状を有する第１導電型半導体領域と帯状の平面形状を有する第２導電型半導体領域とを、第２導電型半導体領域が第１導電型半導体基板の両端に位置するよう交互に配列してそれぞれの領域に電極を形成し、最も外側の第２導電型半導体領域の外側に、電極を有しない第１導電型外縁半導体領域を配置し、さらに第１導電型外縁半導体領域の外側の領域に、この領域を占めるよう、電極を有しない第２導電型外縁半導体領域を形成したので、第１導電型半導体基板の周縁部にて、第１導電型半導体基板の導電型との関係で集電効率が高い、電極を有する第２導電型半導体領域により少数キャリアの集電を効率よく行うことができる。
【００４２】
また、本発明においては、最も外側に配置された第２導電型半導体領域を、その外側の第１導電型外縁半導体領域とその内側の第１導電型半導体領域とをつなぐ第１導電型電流経路が形成されるよう分割した構造としたので、この分割した第２導電型半導体領域の外側に位置する、電極を有しない第１導電型外縁半導体領域で発生した電子を、バイパス通路である第１導電型電流経路を介して、この分割した第２導電型半導体領域の内側に位置する、電極を有する第１導電型半導体領域で集電することができる。しかも、分割した第２導電型半導体領域の配置部分では、複数の分割片である個別領域と第１導電型電流経路とによるＰＮ接合面が形成されることから、第１導電型半導体基板全面でのＰＮ接合面が増大するここととなり、起電力を生む内部電界の発生領域が増大し、短絡電流や開放電圧の向上を図ることができる。
【００４３】
また、本発明においては、複数の個別領域に分割した構造の最も外側に配置した第２導電型半導体領域上には、対応する集電電極を、前記隣接する個別領域の間に位置する第１導電型電流経路と絶縁層を介して立体的に交差するよう配置しているので、最も外側に配置した分割した構造の第２導電型半導体領域上に配置する集電電極はアイランド型にする必要がなく、この集電電極のマスクパターンとして、最も外側に配置した第２導電型半導体領域を分割した場合でも、これを分割していない場合と同じマスクパターンを用いることができる。
【００４４】
また、本発明においては、第１導電型半導体基板の裏面には、集電領域としての第１導電型半導体領域および第２導電型半導体領域の配列領域を囲むよう、第１導電型半導体基板の周縁に沿って第１導電型外縁半導体領域を配置しているので、第１導電型半導体基板の両端に位置する集電領域としての第２導電型半導体領域の周囲全体に渡って第１導電型外縁領域が位置することとなり、集電領域としての第２導電型半導体領域の周囲に形成されるｐｎ接合面も、この第２導電型半導体領域の占有面積の増大に伴って広がることとなる。これにより起電力を生む内部電界の発生領域が増大することとなって、短絡電流や開放電圧の向上を図ることができる。
【００４５】
さらに、第１導電型半導体基板の裏面には、集電領域としての第１導電型半導体領域および第２導電型半導体領域の配列領域を囲む第１導電型外縁半導体領域をさらに囲むように、第１導電型半導体基板の周縁に沿って第２導電型外縁半導体領域を形成し、この第２導電型外縁半導体領域には電極を配置していないので、太陽電池に逆バイアスが印加されても、第１導電型半導体基板の外周縁を通して発生するリーク電流を抑えることができる。
【００４６】
さらには、集電領域としての第１導電型半導体領域および第２導電型半導体領域の配列領域を囲む第１導電型外縁半導体領域にも電極を配置していないので、電極を形成するためのマスク合わせマージンを考慮することなく、第１導電型半導体領域および第２導電型半導体領域とともに集電領域を形成する第１導電型外縁半導体領域を、その外側の第２導電型外縁半導体領域に対するマスク合わせマージンのみを考慮して第１導電型半導体基板の周縁ぎりぎりまで広げることができる。これによっても、短絡電流の増大を図ることができる。
【発明の効果】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、太陽電池基板の導電型との関係で集電効率の高い導電型の半導体領域により、太陽電池基板の周辺部での集電を効率よく行うことができる太陽電池及びその製造方法、並びにこのような太陽電池を太陽電池セルとして用いた太陽電池パネルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明の実施形態１による太陽電池を説明する図であり、図１（ａ）は、この太陽電池の裏面側の構造を示し、図１（ｂ）は、太陽電池の電圧−電流特性を示し、図１（ｃ）は、本実施形態１の太陽電池と従来の太陽電池とで特性を対比して示している。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による太陽電池を説明する断面図であり、図２（ａ）は、図１のＡ１−Ａ１’線部分の断面構造を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ１部分を拡大して示し、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ２部分を拡大している。
【図３】図３は、本発明の実施形態１による太陽電池の製造方法を主要工程（図３（ａ）〜（ｉ））順に説明する図であり、図３（ｊ）は、図３（ｇ）のＣ１部分を拡大して示している。
【図４】図４は、本発明の実施形態２による太陽電池を説明する図であり、図４（ａ）は、この太陽電池の裏面側の構造を示し、図４（ｂ）は、本実施形態２の太陽電池の特性を実施形態１および従来の太陽電池の特性と対比して示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態２による太陽電池を説明する断面図であり、図５（ａ）は、図４（ａ）のＤ１−Ｄ１’線部分の断面構造を示し、図５（ｂ）は、図４（ａ）のＤ２−Ｄ２’線部分の断面構造を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態２による太陽電池を説明する図であり、そのｎ型シリコン基板の両側端に位置する分割ｐ＋型半導体領域のパターン（配置および寸法）を決定する方法を示している。
【図７】図７は、本発明の実施形態２による太陽電池を説明する図であり、分割ｐ＋型半導体領域のパターンの決定方法を説明するための太陽電池の電圧−電流特性グラフを示している。
【図８】図８は、本発明の実施形態２による太陽電池を説明する図であり、太陽電池の特性期待向上率を、分割ｐ＋型半導体領域のパターンを決めるパラメータを変えて求めた結果を示している。
【図９】図９は、従来の太陽電池を説明する図であり、太陽電池の裏面側の構造を示している。
【図１０】図１０は、図９に示す従来の太陽電池を説明する断面図であり、図１０（ａ）は、図９のＡ−Ａ’線部分の断面構造を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＢ部分を拡大して示し、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＣ部分を拡大して示している。
【図１１】図１１は、図９に示す太陽電池を太陽電池セルとして搭載した太陽電池パネルを説明する平面図であり、太陽電池パネルの全体構成を示している。
【図１２】図１２は、図１１に示す太陽電池パネルを構成する配線基板を説明する図であり、この配線基板における配線のパターンを示している。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による太陽電池を説明する図であり、図１（ａ）は、この太陽電池の裏面側の構造を示している。
【００５１】
この実施形態１による太陽電池１００は、ｎ型シリコン基板（第１導電型半導体基板）１０１ａを備え、このｎ型シリコン基板１０１ａの表面（第１主面）を受光面とした太陽電池である。
【００５２】
ここで、この太陽電池１００を構成する基板１０１ａはｎ型シリコンウェーハであり、このｎ型シリコン基板１０１ａは、円柱状のシリコンインゴットの側面部を４箇所で中心軸と平行な平面で切り落とし、さらに中心軸と垂直な面に沿って薄くスライスしてなる構造となっており、その実際の平面形状は、円板を、対角線がこの円板の直径より長く、一辺の長さがこの円板の直径より短い正方形に中心を一致させて重ねたときの、この円板の正方形からはみ出した部分を切り落として得られる略正方形形状となっているが、ここでは、このｎ型シリコン基板１０１ａは正方形形状として模式的に図示している。
【００５３】
この太陽電池１００は、ｎ型シリコン基板１０１ａの受光面とは反対側の裏面（第２主面）に所定の間隔で形成され、帯状の平面形状を有する複数の帯状ｐ＋型半導体領域（第２導電型半導体領域）１１１と、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に、隣接するｐ＋型半導体領域１１１の間にこれらの領域１１１に接するよう形成された、帯状の平面形状を有する複数の帯状ｎ＋型半導体領域１２１と、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に、最も外側に位置する帯状ｐ＋型半導体領域１１１に接し、かつその外側に位置するよう形成された外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａと、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に、外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａの外側の領域を占めるよう形成された外縁縦ｐ＋型半導体領域１１２ａとを有している。
【００５４】
そして、外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａおよび帯状ｎ＋型半導体領域１２１の一端側は、ｎ型シリコン基板１０１ａの一方の側辺に沿って延びる外縁横ｎ＋型半導体領域１２２ｂにつながっており、外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａおよび帯状ｎ＋型半導体領域１２１の他端側は、ｎ型シリコン基板１０１ａの他方の横側辺に沿って延びるもう１つの外縁横ｎ＋型半導体領域１２２ｂにつながっている。これらの帯状ｎ＋型半導体領域１２１、左右一対の外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａ、および上下一対の外縁横ｎ＋型半導体領域１２２ｂは一体となって１つのｎ＋型半導体領域１２０を形成している。なお、ここで、左右一対の外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａおよび上下一対の外縁横ｎ＋型半導体領域１２２ｂは、帯状ｎ＋型半導体領域１２１および帯状ｐ＋型半導体領域１１１を囲む環状のｎ＋型半導体領域１２２を形成している。
【００５５】
また、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面には、外縁横ｎ＋型半導体領域１２２ｂの外側の領域を占めるよう外縁横ｐ＋型半導体領域１１２ｂが、該ｎ型シリコン基板１０１の側辺に沿って形成されている。さらに、対向する一対の外縁横ｐ＋型半導体領域１１２ｂと、対向する一対の外縁縦ｐ＋型半導体領域１１２ａとにより、環状のｐ＋型半導体領域１１２が形成されており、この環状のｐ＋型半導体領域１１２は環状のｎ＋型半導体領域１２２を囲むようｎ型シリコン基板１０１ａの周縁に沿って配置されている。
【００５６】
つまり、この太陽電池１００を構成する略正方形形状のｎ型シリコン基板１０１ａの裏面には、ｎ型シリコン基板１０１ａの外周縁に沿って環状のｐ＋型半導体領域１１２が形成され、環状のｐ＋型半導体領域１１２の内側の領域には、一方の側辺側（紙面左側側辺）からもう一方の側辺側（紙面右側側辺）に渡って、帯状ｐ＋型半導体領域１１１が所定間隔で繰り返し配置されている。また、隣接する帯状ｐ＋型半導体領域１１１の間には帯状ｎ＋型半導体領域１２１が配置され、最も外側の帯状ｐ＋型半導体領域１１１と環状のｐ＋型半導体領域１１２との間には、外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａが配置されている。
【００５７】
そして、帯状ｐ＋型半導体領域１１１上には集電電極としてｐ型電極１０１が配置され、隣接する帯状ｐ＋型半導体領域１１１の間の帯状ｎ＋型半導体領域１２１上には集電電極としてｎ型電極１０２が配置されている。
【００５８】
ここでは、帯状ｐ＋型半導体領域１１１の幅は、帯状ｎ＋型半導体領域１１２の幅より広くなっている。これは、太陽電池基板がｎ型シリコン基板１０１ａである場合、太陽電池の発電電流に寄与する少数キャリアが正孔であることから、正孔を集める集電領域であるｐ＋型半導体領域の面積を広くするためである。
【００５９】
次に、太陽電池の断面構造について説明する。
【００６０】
図２は、本発明の実施形態１による太陽電池を説明する断面図であり、図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１’線部分の断面構造を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ１部分を拡大して示し、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ２部分を拡大して示している。
【００６１】
単結晶シリコン基板であるｎ型シリコン基板１０１ａの受光面側にはテクスチャ構造である凹凸部５が形成されている。この凹凸の大きさは数μｍ〜数十μｍオーダーである。
【００６２】
ｎ型シリコン基板１０１ａの受光面側全面には受光面拡散層６であるｎ−型半導体領域がＦＳＦ（ＦｒｏｎｔＳｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）層として形成され、受光面拡散層６の受光面側には受光面パッシベーション膜１３が形成されている。さらに、受光面側には反射防止膜１２が形成されている。ここで、受光面パッシベーション膜１３は酸化シリコン膜で、その膜厚は１５ｎｍ〜２００ｎｍであり、好ましくは１５ｎｍ〜６０ｎｍである。また、反射防止膜１２は酸化チタン膜である。膜厚は１０〜４００ｎｍである。さらに、反射防止膜にはリンが含まれており、その濃度はリン酸化物として１５〜３５ｗｔ％含有する。
【００６３】
また、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面には、ｎ型シリコン基板１０１ａ側から順に配置された第２裏面パッシベーション膜１１ｂおよび第１裏面パッシベーション膜１１ａの２層構造の裏面パッシベーション膜１１が形成されている。ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面側には帯状ｎ＋型半導体領域１２１と帯状ｐ＋型半導体領域１１１とが交互に隣接して形成されており、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面における最も外側の帯状ｐ＋型半導体領域１１１の外側の領域には外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａが形成され、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面の、外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａの外側部分にはこの部分を占有するよう外縁縦ｐ＋型半導体領域１１２ａが形成されている。
【００６４】
また、ｎ＋型半導体領域１２１および１２２ａ上の裏面パッシベーション膜１１の膜厚は、ｐ＋型半導体領域１１１および１１２ａ上の裏面パッシベーション膜１１の膜厚より厚くなっている。
【００６５】
このようにこの太陽電池１００では、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面にはｎ＋型半導体領域１２１とｐ＋型半導体領域１１１とが交互に隣接して形成されていることから、太陽電池１００に逆方向のバイアスがかかったとき、局所的に大きな電圧がかかることがなく、局所的なリーク電流による発熱をさけることができる。
【００６６】
次に、本発明の実施形態１による太陽電池の製造方法を説明する。
【００６７】
図３は、本発明の実施形態１による太陽電池の製造方法を主要工程（図３（ａ）〜図３（ｉ））順に説明する図であり、図３（ｊ）は、図３（ｇ）のＣ１部分を拡大して示している。また、図３は、図１および図２に示す太陽電池における、帯状ｐ＋型半導体領域１１１と帯状ｎ＋型半導体領域１２１とが隣接する部分の断面構造を示しており、図１および図２に示すこれら以外のｐ＋型半導体領域１１２およびｎ＋型半導体領域１２２は示していないが、ｐ＋型半導体領域１１２およびｎ＋型半導体領域１２２はそれぞれ、帯状ｐ＋型半導体領域１１１および帯状ｎ＋型半導体領域１１２と同一のマスクにより同時に形成されるものである。
【００６８】
まず、図３（ａ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａの受光面となる第１主面（表面）と反対側の第２主面（裏面）に、窒化シリコン膜等のテクスチャマスク２１をＣＶＤ法、またはスパッタ法等で形成する。
【００６９】
その後、図３（ｂ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａの表面に凹凸部５からなるテクスチャ構造をエッチングにより形成する。このエッチングは、たとえば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加し、７０℃以上８０℃以下に加熱した溶液を用いて行う。
【００７０】
次に、図３（ｃ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に形成したテクスチャマスク２１を除去した後、ｎ型シリコン基板１０１ａの表面に酸化シリコン膜等の拡散マスク２２を形成する。その後、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面の、ｎ＋型半導体領域１０２を形成しようとする部分以外に、例えば、溶剤、増粘剤および酸化シリコン前駆体を含むマスキングペーストをインクジェット、またはスクリーン印刷等で塗布し、熱処理により拡散マスク２３を形成し、ＰＯＣｌ３を用いた気相拡散によって、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面の露出した箇所に、ｎ型不純物であるリンを拡散してｎ＋型半導体領域１２１を形成する。
【００７１】
なお、図３（ｃ）〜図３（ｅ）では、図３（ｂ）とはｎ型シリコン基板１０１ａの上下を逆転してｎ型シリコン基板１０１ａの断面構造を示している。
【００７２】
次に、図３（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａに形成した拡散マスク２２及び２３、並びに拡散マスク２２及び２３にリンが拡散して形成されたガラス層をフッ化水素酸処理により除去した後、酸素または水蒸気による熱酸化を行い、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に酸化シリコン膜２４ａを形成し、ｎ型シリコン基板１０１ａの表面に酸化シリコン膜２４ｂを形成する。
【００７３】
このとき、図３（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面のｎ＋型半導体領域１２１上では酸化シリコン膜２４ａが厚くなる。
【００７４】
例えば、９００℃で水蒸気による熱酸化により、ｎ型シリコン基板１０１ａの、ｎ＋型半導体領域１２１以外の部分で酸化シリコン膜２４ａの膜厚が７０ｎｍ〜９０ｎｍ、ｎ＋型半導体領域１２１上で、酸化シリコン膜２４ａの膜厚は２５０ｎｍ〜３５０ｎｍになった。ここで、熱酸化前のｎ＋型半導体領域１２１におけるリンの表面濃度は、５×１０１９／ｃｍ３以上であり、熱酸化の処理温度の範囲としては、酸素による熱酸化で８００℃〜１０００℃、水蒸気による熱酸化で８００℃〜９５０℃である。
【００７５】
ここで、ｐ＋型半導体領域１１１の形成に用いる、ｎ＋型半導体領域１２１を覆う拡散マスク２４ｃとしては、６０ｎｍ以上の膜厚が必要であることから、ｎ＋型半導体領域１２１上とこれらの領域以外の部分とで、酸化シリコン膜２４ａの膜厚差は６０ｎｍ以上必要となる。
【００７６】
また、熱酸化時に、シリコン基板１０１ａに拡散される不純物の種類と濃度により、熱酸化による酸化シリコン膜の成長速度が異なる。特にｎ型不純物濃度が高い場合は、成長速度が速くなる。このため、ｎ型シリコン基板１０１ａよりもｎ型不純物濃度が高いｎ＋型半導体領域１２１上では、酸化シリコン膜２４ａの膜厚がｎ型シリコン基板１０１ａ上よりも厚くなる。酸化シリコン膜２４ａおよび２４ｂは、熱酸化時にシリコンと酸素とが結びつくことで形成されるので、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面のｎ＋型半導体領域１２１の表面は、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面のｎ＋型半導体領域１２１以外であるｐ＋型半導体領域１１１の表面よりも凹んだ形状となる。この形状は、図２に示すとおりであり、図３では省略している。
【００７７】
次に、図３（ｅ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａの表面の酸化シリコン膜２４ｂおよび裏面のｎ＋型半導体領域１２１上以外の酸化シリコン膜２４ａをエッチングにより除去する。
【００７８】
ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面では、上述したように、酸化シリコン膜２４ａが、ｎ＋型半導体領域１２１上で厚く形成されているので、ｎ＋型半導体領域１２１上にだけ酸化シリコン膜２４ｃとして残る。ｎ＋型半導体領域１２１上の酸化シリコン膜２４ａと、ｎ＋型半導体領域１２１上以外の領域の酸化シリコン膜２４ａとのエッチングレートの差により、ｎ＋型半導体領域１２１上の酸化シリコン膜２４ｃは１２０ｎｍ程度の膜厚となる。例えば、９００℃３０分の水蒸気による熱酸化で酸化シリコン膜２４ａを形成し、ｎ＋型半導体領域１２１上以外の酸化シリコン膜２４ａを除去するためにフッ化水素酸処理をした場合、ｎ＋型半導体領域１２１上の酸化シリコン膜２４ｃの膜厚は１２０ｎｍ程度となる。上述したようにｎ＋型半導体領域１２１上の酸化シリコン膜２４ｃは、６０ｎｍ以上あればｐ＋型半導体領域１１１の形成時の拡散マスクとして機能する。
【００７９】
さらに、ｎ型シリコン基板１０１ａの表面に酸化シリコン膜等の拡散マスク２５を形成し、その後、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に、有機性高分子にホウ素化合物を反応させたポリマーをアルコール系溶媒に溶解させた溶液を塗布し、乾燥後、熱処理によりｎ型シリコン基板１０１ａの裏面の露出した箇所にｐ型不純物であるボロンを拡散してｐ＋型半導体領域１１１を形成する。
【００８０】
図３（ｆ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａに形成した酸化シリコン膜２４ｃ及び拡散マスク２５、並びに酸化シリコン膜２４ｃ及び拡散マスク２５にボロンが拡散して形成されたガラス層をフッ化水素酸処理により除去する。その後、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に酸化シリコン膜等の拡散マスクを兼ねた第１裏面パッシベーション膜１１ａをＣＶＤ法、またはＳＯＧ（スピンオングラス）による塗布および焼成により形成する。その後、ｎ型シリコン基板１０１ａの受光面に受光面拡散層６であるｎ−型半導体層および反射防止膜１２を形成するため、ｎ型シリコン基板１０１ａの受光面にリン化合物、チタンアルコキシドおよびアルコールを少なくとも含む混合液２７の塗布を行い、この混合液２７を乾燥する。ここで、混合液２７のリン化合物としては五酸化リン、チタンアルコキシドとしてはテトライソプロピルチタネート、およびアルコールとしてはイソプロピルアルコールを用いる。
【００８１】
次に、図３（ｇ）に示すように、熱処理によりｎ型不純物であるリンが拡散して受光面側全面に受光面拡散層６であるｎ−型半導体層および反射防止膜１２となるリンを含有した酸化チタン膜が形成される。ここで、熱処理後のｎ−型半導体層（受光面拡散層）６のシート抵抗値は、３０〜１５０Ω／□、望ましくは、８０±２０Ω／□である。
【００８２】
ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に酸化シリコン膜による第２裏面パッシベーション膜１１ｂを形成するため、酸素または水蒸気による熱酸化を行う。この際、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に第２裏面パッシベーション膜１１ｂである酸化シリコン膜が形成されながら、図３（ｊ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａの受光面全面にも、酸化シリコン膜が形成される。この受光面全面に形成された酸化シリコン膜は、受光面拡散層６と反射防止膜１２との間に形成され、受光面パッシベーション膜１３となる。また、第２裏面パッシベーション膜１１ｂと受光面パッシベーション膜１３との形成は、受光面拡散層６および反射防止膜１２を形成する熱処理に引き続き、ガスを切り替えて酸素または水蒸気による熱酸化を行うことによっても可能である。
【００８３】
次に、図３（ｈ）に示すように、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面側に形成されたｎ＋型半導体領域１２１およびｐ＋型半導体領域１１１に電極を形成するため、ｎ型シリコン基板の裏面に形成された裏面パッシベーション膜１１にパターニングを行う。パターニングは、エッチングペーストをスクリーン印刷法などで塗布し加熱処理により行われる。その後、パターニング処理を行ったエッチングペーストは超音波洗浄し酸処理により除去する。ここで、エッチングペーストとしては、例えば、エッチング成分としてリン酸、フッ化水素、フッ化アンモニウムおよびフッ化水素アンモニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含み、水、有機溶媒および増粘剤を含むものである。
【００８４】
次に、図３（ｉ）に示すように、ｎ型シリコン基板１００ａの裏面の所定の位置に銀ペーストをスクリーン印刷法により塗布し、乾燥する。その後、焼成により、ｎ＋型半導体領域１２１にはｎ型電極１０２が形成され、ｐ＋型半導体領域１１１にはｐ型電極１０１が形成され、裏面電極型の太陽電池１００が得られる。
【００８５】
このようにして製造した太陽電池１００を図１２に示す配線基板３５０に実装して、該太陽電池１００の裏面に形成したｐ型電極１０１およびｎ型電極１０２を、配線基板３５０の対応する配線３５１および３５２に接続することで太陽電池パネル（ソーラーパネル）３００を作成することができる。
【００８６】
次に作用効果について説明する。
【００８７】
このような構成の本実施形態１による裏面電極型太陽電池１００では、略正方形形状のｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に、正孔を集める幅の広い複数の帯状ｐ＋型半導体領域１１１と、電子を集める幅の狭い帯状ｎ＋型半導体領域１２１とを、交互にかつｎ型シリコン基板１０１ａの両端に帯状ｐ＋型半導体領域１１１が位置するよう配列したので、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面上で帯状ｐ＋型半導体領域１１１が占有する大きな面積を確保することができ、これにより短絡電流を増大させることができる。
【００８８】
また、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面には、これらの帯状ｐ＋型半導体領域１１１および帯状ｎ＋型半導体領域１２１の配列領域を囲むよう、ｎ型シリコン基板１０１ａの周縁に沿って環状のｎ＋型半導体領域１２２を形成しているので、ｎ型シリコン基板１０１ａの両端に位置する帯状ｐ＋型半導体領域１１１の周囲全体に渡ってｎ＋型半導体領域１２２が位置することとなり、帯状ｐ＋型半導体領域１１１の周囲に形成されるｐｎ接合面も、帯状ｐ＋型半導体領域１１１の占有面積の増大に伴って広がることとなる。これにより起電力を生む内部電界の発生領域がｎ型シリコン基板内で増大することとなって、短絡電流や開放電圧の向上を図ることができる。
【００８９】
さらに、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面には、環状のｎ＋型半導体領域１２２を囲むようにｎ型シリコン基板１０１ａの周縁に沿って環状のｐ＋型半導体領域１１２を形成し、環状のｐ＋型半導体領域１１２上には電極を配置していないので、太陽電池に逆バイアスが印加されても、ｎ型シリコン基板の外周縁を通して発生するリーク電流を抑えることができる。
【００９０】
さらには、環状のｎ＋型半導体領域１２２にも電極を配置していないので、電極を形成するためのマスク合わせマージンを考慮することなく、帯状ｐ＋型半導体領域１１１および帯状ｎ＋型半導体領域１２１とともに集電領域を形成する環状ｎ＋型半導体領域１２２を、最外周の環状ｐ＋型半導体領域１１２に対するマスク合わせマージンのみを考慮してｎ型シリコン基板１０１ａの周縁ぎりぎりまで広げることができる。これによっても、短絡電流の増大を図ることができる。
【００９１】
その結果、太陽電池の短絡電流および開放電圧、さらには最大出力を向上させることができる。
【００９２】
また、本実施形態１による太陽電池の製造方法では、ｎ＋型半導体領域１２０（１２１および１２２）を形成した後の熱酸化シリコン膜２４ａにより、ｐ＋型半導体領域１１０（１１１および１１２）を形成するためのパターニングを自己整合的に行うことができ、ｐ＋型半導体領域１１０を形成するためのパターニング工程（フォトリソグラフィ処理）を必要としないことから、工程削減が可能であり、さらに、多くの設備を必要としないので、生産性も向上する。また、この製造方法を用いることにより、ｎ＋型半導体領域１２０とｐ＋型半導体領域１１０の位置ずれを抑えて、それぞれの領域を形成することができる。
【００９３】
以下、本実施形態１による太陽電池１００の性能を従来の太陽電池１の性能と対比して説明する。
【００９４】
図１（ｂ）および図１（ｃ）は、本発明の実施形態１による太陽電池の特性を説明する図であり、図１（ｂ）は、太陽電池の電圧−電流特性を示し、図１（ｃ）は、本実施形態１の太陽電池と従来の太陽電池とで特性を対比して示している。
【００９５】
ここで、開放電圧Ｖｏｃは、太陽電池に光を照射している状態で、太陽電池の出力端子を開放したときの出力電圧であり、短絡電流Ｉｓｃは、太陽電池の出力端子を短絡したときの出力電流である。また、最大出力点Ｐｍａｘは、太陽電池の最大の出力電力が得られる動作点であり、この動作点で動作している状態では、太陽電池の出力電流はＩｍａｘであり、太陽電池の出力電圧はＶｍａｘであり、最大出力Ｐｍは、Ｉｍａｘ・Ｖｍａｘである。さらに、曲線因子Ｆ．Ｆ．は、Ｆ．Ｆ．＝（Ｖｍａｘ・Ｉｍａｘ）／（Ｖｏｃ・Ｉｓｃ）で得られる。
【００９６】
このような太陽電池の性能を示す特性を、従来の太陽電池１と本実施形態１の太陽電池１００とで比較したところ、本実施形態１の太陽電池１００では、図１（ｃ）に示すように、短絡電流Ｉｓｃ、開放電圧Ｖｏｃ、および最大出力Ｐｍの向上が見られた。なお、図１（ｃ）では、従来の太陽電池１における短絡電流、開放電圧、最大出力、曲線因子の値を１として、本実施形態１の太陽電池１００における短絡電流、開放電圧、最大出力、曲線因子の大きさ（比率）を示している。
【００９７】
このような構成の実施形態１の太陽電池１００では、ｎ型電極１０２およびｐ型電極１０１の配置は、従来の太陽電池１におけるｎ型電極２およびｐ型電極３の配置を入れ替えた配置となっており、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面側での電極全体の配置は変更されていない。従って、太陽電池１００を実装する配線基板としては、従来の太陽電池の実装基板として用いられている、図１２に示す配線基板３５０を用いることができる。ただし、この場合、配線基板３５０の配線３５１は太陽電池１００のｐ型電極１０１に接続され、配線基板３５０の配線３５２は太陽電池１００のｎ型電極１０２に接続されることとなり、配線基板３５０の配線の極性が従来の太陽電池を実装した場合とは逆になるが、これらの配線基板を接続して太陽電池パネルを作成する際に、配線３５１をｐ型配線として用い、配線３５２をｎ型配線として用いることにより、従来の太陽電池を実装した場合と同様に太陽電池パネルを形成することができる。
【００９８】
なお、上記実施形態１では、太陽電池は、第１導電型半導体基板としてｎ型シリコン基板を用いたものであるが、第１導電型半導体基板としてｐ型シリコン基板を用いてもよい。その場合は、太陽電池基板に形成される半導体領域の導電型は、実施形態１で示したものとは逆の導電型のものとなる。
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２による太陽電池を説明する図であり、図４（ａ）は、この太陽電池の裏面側の構造を示し、図４（ｂ）は、本実施形態２の太陽電池の特性を実施形態１および従来の太陽電池の特性と対比して示している。
【００９９】
この実施形態２による太陽電池２００は、上述した実施形態１による太陽電池１００における最も外側の帯状ｐ＋型半導体領域１１１に代えて、この帯状ｐ＋型半導体領域１１１をこれが延びる方向に複数の部分に分割してなる分割ｐ＋型半導体領域１１１ａを備えたものである。
【０１００】
つまり、この分割ｐ＋型半導体領域１１１ａは、実施形態１の太陽電池１００における帯状ｐ＋型半導体領域１１１の幅と同じ幅を有するｐ＋型矩形領域１１１ａ１を、ｎ型シリコン基板１０１ａの側辺に沿って所定ピッチで複数配列してなるものであり、隣接するｐ＋型矩形領域１１１ａ１の間の領域は、この分割ｐ＋型半導体領域１１１ａの両側に位置するｎ＋型半導体領域１２１および１２２ａにつながっており、言い換えると、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａに隣接してその外側に位置する外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａから、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａに隣接してその内側に位置する帯状ｎ＋型半導体領域１２１に至る電子の通路（バイパス通路）を構成するｎ＋型通路領域１２２ｃとなっている。
【０１０１】
次に、この実施形態２の太陽電池の断面構造について簡単に説明する。
【０１０２】
図５は、この実施形態２による太陽電池を説明する断面図であり、図５（ａ）は、図４（ａ）のＤ１−Ｄ１’線部分の断面構造を示し、図５（ｂ）は、図４（ａ）のＤ２−Ｄ２’線部分の断面構造を示している。
【０１０３】
ここで、図４（ａ）のＤ１−Ｄ１’線部分の断面構造は、実施形態１の太陽電池における図１（ａ）のＡ−Ａ’線部分の断面構造と同一である。
【０１０４】
この実施形態２の太陽電池２００は、上述したとおり、ｎ型シリコン基板１０１ａの裏面に形成した最も外側の帯状ｐ＋型半導体領域として、帯状ｐ＋型半導体領域１１１が延びる方向に複数の部分に分割してなる分割ｐ＋型半導体領域１１１ａを設けている点でのみ実施形態１の太陽電池１００と異なっており、図５（ｂ）に示すように、隣接するｐ＋型矩形領域１１１ａ１の間の領域（ｎ＋型通路領域）１２２ｃは、この分割ｐ＋型半導体領域１１１ａの両側に位置するｎ＋型半導体領域１２１および１２２ａにつながっている。
【０１０５】
ここで、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａには、ｐ型電極１０１ｂが、隣接するｐ＋型矩形領域１１１ａ１の間に位置するｎ＋型通路領域（バイパス通路）１２２ｃと、酸化シリコン膜（パッシベーション膜）１１である絶縁層を介して立体的に交差するよう配置されている。
【０１０６】
この実施形態２による太陽電池２００におけるその他の構成は、実施形態１による太陽電池１００と同一であり、この実施形態２の太陽電池２００の製造方法は、実施形態１の太陽電池１００の製造方法とは、ｎ＋型半導体領域２２０を選択的に形成する際に用いるマスクパターンのみ異なる。
【０１０７】
つまり、この実施形態２の太陽電池２００では、ｐ＋型半導体領域２１０の一部である分割ｐ型半導体領域１１１ａのパターンが、実施形態１の太陽電池１００における最も外側のｐ＋型半導体領域１１１のパターンと異なるので、ｎ＋型半導体領域２２０を選択的に形成する際のマスクパターンを実施形態１のものから変更するだけでよい。これは、ｐ＋型半導体領域２１０は、ｎ＋型半導体領域２２０に対して自己整合的に形成されるためである。
【０１０８】
また、この実施形態２の太陽電池２００では、ｎ＋型通路領域１２２ｃの幅は、広いほどこのｎ＋型通路領域１２２ｃの抵抗が小さくなり、電子が、電極の設けられていない外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａから、電極の設けられている、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａの内側に隣接して位置する帯状ｎ＋型半導体領域１２１に移動しやすくなり、電流ロスが低減されるが、このｎ＋型通路領域１２２ｃの幅を広くした分、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａを構成するｐ＋型矩形領域１１１ａ１の面積が縮小することとなり、集電される電流量が低下することとなる。
【０１０９】
そこで以下、曲線因子Ｆ．Ｆ．および最大出力時の電流値Ｉｐｍの向上と、短絡電流Ｉｓｃの向上とが両立するよう、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａのパターンを設計する方法の一例について説明する。
【０１１０】
図６は、本発明の実施形態２による太陽電池を説明する図であり、そのｎ型シリコン基板の裏面に形成する分割ｐ＋型半導体領域の配置に関する具体的な寸法を決定する方法を示している。
【０１１１】
図６に示すように、分割ｐ型半導体領域１１１ａにおける隣接するｐ＋型矩形領域１１１ａ１が、ピッチ（バイパスピッチ）Ｅでｎ型シリコン基板１０１ａの側縁に沿って配置されており、ｐ＋型矩形領域１１１ａ１は、これと隣接する帯状ｐ＋型半導体領域１１１から帯状ｎ＋型半導体領域１２１の幅Ｆだけ離れて位置している。また、隣接するｐ＋型矩形領域１１１ａ１の間隔Ｃは、ｎ＋型通路領域１２２ｃの幅（バイパス幅）となっており、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａの幅（つまり、ｐ＋型矩形領域１１１ａ１の幅Ｄ）がｎ＋型通路領域１２２ｃの長さ（バイパスパターン長）となっている。
【０１１２】
ここでは、長方形形状の平面パターンを有するｐ＋型矩形領域１１１ａ１を、図６に点線で示すように４つの領域に分割する。具体的には、ｐ＋型矩形領域１１１ａ１を、その短辺を斜辺とする２つの直角二等辺三角形の領域と、これら以外の領域を構成する２つの等脚台形形状の領域とに区分する。
【０１１３】
そして、ｐ＋型矩形領域１１１ａ１の外側の等脚台形形状の領域の、その対称軸を境にして一方側に位置する領域（以下、台形領域という。）Ｒａの面積をＳ１とする。また、上記直角二等辺三角形の領域（以下、三角形領域という。）Ｒｂの面積をＳ２とする。
【０１１４】
そして、この領域Ｒａからの電流Ｉ１を計算する。
【０１１５】
まず、以下の式（１）によりその面積Ｓ１を求め、式（２）により電流Ｉ１を求める。
【０１１６】
Ｓ１＝｛（Ｅ−Ｃ）／２＋（Ｅ−Ｃ−２×Ａ）／２｝×（Ａ／２）    ・・・（１）
Ｉ１＝Ｓ１×Ｊｓｃ      ・・・（２）
ここで、Ｊｓｃは電流密度である。
【０１１７】
続いて、同様に直角二等辺三角形の領域Ｒｂからの電流Ｉ２を計算する。
【０１１８】
まず、式（３）によりその面積Ｓ２を求め、式（４）により電流Ｉ２を求める。
【０１１９】
Ｓ２＝Ｄ×Ａ／２      ・・・式（３）
Ｉ２＝Ｓ２×Ｊｓｃ    ・・・式（４）
次に、点Ｐ１と点Ｐ２との間での電圧降下（ΔＶ１）を式（５）により計算する。
【０１２０】
また点Ｐ２と点Ｐ３との電圧降下（ΔＶ２）を式（６）により計算する。
【０１２１】
ΔＶ１＝Ｒ１×Ｉ１
＝（ρｎ×Ｌ１−２×Ｂ）×Ｉ１
＝（ρｎ×Ｅ／２×Ｂ）×Ｉ１                            式（５）
ΔＶ２＝Ｒ２×（Ｉ１＋Ｉ２）
＝（ρｎ×Ｌ２−３×Ｃ）×（Ｉ１＋Ｉ２）
＝（ρｎ×（Ｄ＋Ｂ／２＋Ｆ／２）×Ｃ）×（Ｉ１＋Ｉ２）    式（６）
ここで、ρｎは表面抵抗率、Ｌ１−２は点Ｐ１から点Ｐ２までの距離、Ｌ２−３は点Ｐ２から点Ｐ３までの距離、Ｒａは点Ｐ１から点Ｐ２までの電流経路の抵抗値、Ｒｂは点Ｐ２から点Ｐ３までの電流経路の抵抗値である。
【０１２２】
そして、ｎ＋型半導体領域１２１上のｎ型電極の位置（点Ｐ３）から最遠端である点Ｐ１までの電圧降下をΔＶ＝（ΔＶ１＋ΔＶ２）により計算し、さらに、図７に示すＩＶ特性のカーブにおける、最大出力時の電流値Ｉｐｍから、最大出力時より電圧ΔＶだけ電圧降下が起こった場合の電流値Ｉｌｏｓｓまでの電流低下率に着目して、短絡電流の低下を抑えつつ電圧降下ΔＶができるだけ小さくなるように（つまりＩＶ特性カーブと横軸および縦軸とで囲まれる領域の形状が正方形に近づくように）、上記式（５）および（６）におけるパラメータとしての寸法Ｂ〜寸法Ｆを設定することで、最大出力の向上を図る。
【０１２３】
具体的には、曲線因子Ｆ．Ｆ．および最大出力時の電流値Ｉｐｍの向上と、短絡電流Ｉｓｃの向上とが両立するように、複数のｐ＋型矩形領域１１１ａ１からなる分割ｐ＋型半導体領域１１１ａのレイアウトパターンを設計する。
【０１２４】
ここで、曲線因子Ｆ．Ｆ．および最大出力時の電流値Ｉｐｍを向上させるには、ｎ＋型半導体領域１２１上のｎ型電極の中央（点Ｐ３）から最遠端である縦外縁ｐ＋型半導体領域上の位置（点Ｐ１）までの電圧降下ΔＶをできるだけ小さくする必要があり、一方、短絡電流Ｉｓｃを向上させるには、上記台形領域Ｒａの面積Ｓ１および上記三角形領域Ｒｂの面積Ｓ２をできるだけ大きくする必要がある。
【０１２５】
従って、基板裏面の点Ｐ３から点Ｐ１に至る電流経路での電圧降下ΔＶを小さくするには、ｎ＋型通路領域１２２ｃの幅を広くする必要があるが、そうすることで、ｐ＋型矩形領域１１１ａ１が縮小することとなって、上記台形領域Ｒａの面積Ｓ１および上記三角形領域Ｒｂの面積Ｓ２が小さくなってしまう。
【０１２６】
そこで、このようなトレードオフに関係にある曲線因子Ｆ．Ｆ．および最大出力時の電流値Ｉｐｍの向上と、短絡電流Ｉｓｃの向上との両立の程度を示す期待向上率を用いて、この期待向上率のパラメータとなる上記寸法Ｂ、Ｃ、Ｅの設定を行う。
【０１２７】
ここで、期待向上率は、太陽電池の最大出力の増加分に相当する指標であり、以下の観点から導出したものである。
【０１２８】
つまり、実施形態１の太陽電池１００のように、ｐ型電極（集電電極）１０１があるｐ＋型半導体領域１１１を太陽電池基板１０１ａの両端に配置することで、太陽電池基板１０１ａの両端にｎ型電極（集電電極）１０２があるｎ＋型半導体領域１２１を配置したものに比べて、ｐ＋型半導体領域の面積が増大することとなり、その面積の増加分だけ短絡電流値が向上する。
【０１２９】
ところが、この構造の太陽電池１００では、縦外縁ｎ＋型半導体領域（外周部分のｎ＋型半導体領域）１２２ａには集電電極がないために、最大出力点Ｐｍａｘ付近へのバイアス時には最外の両ｐ＋型半導体領域１１１の外側半分は実質的には集電の効果が小さくなっており、これが最大出力時電流Ｉｍａｘおよび曲線因子Ｆ．Ｆ．の低下として表れる。
【０１３０】
このため、太陽電池基板の最外のｐ＋型半導体領域１１１では、太陽電池基板の中央付近にあるｐ＋型半導体領域（最外のｐ＋型半導体領域１１１以外のｐ＋型半導体領域１１１）と同等の曲線因子Ｆ．Ｆ．（Ｉｐｍ／Ｉｓｃ：電圧比一定とする）を維持した発電が期待できない。
【０１３１】
そこで、このように最外のｐ＋型半導体領域１１１では発電能力が低下することを考慮して、この実施形態２の太陽電池２００では、最も外側に配置したｐ＋型半導体領域１１１ａにおける最大出力点付近での収集電流を、ＩＶ特性カーブでの比率を用いて求めている。
【０１３２】
なお、上記ＩＶ特性カーブでの比率は、基板端でのＩＶ特性カーブ（電圧降下による最大出力点付近での収集電流ロス分）と、基板中央付近でのＩＶ特性カーブ（電圧降下による最大出力点付近での収集電流ロス分）との比率である。
【０１３３】
そして、この最も外側に配置したｐ＋型半導体領域１１１ａから得られる電流および基板中央部分のｐ＋型半導体領域１１１から得られる電流を足し合わせたものを太陽電池の電流値（おもに最大出力点電流）とし、曲線因子Ｆ．Ｆ．は太陽電池基板内で同等とすることで、太陽電池の最大出力の増加分に相当する指標として期待向上率を求めている。
【０１３４】
図８には、上記パラメータとしての寸法Ｂ、Ｃ、Ｅを、短絡電流の低下を抑えつつ電圧降下ΔＶができるだけ小さくなるように変化させたときの特性期待向上率（期待向上率）の変化を示している。ここでは、外周幅ＢをＢ＝αとして、他のパラメータＣおよびＥを外周幅に対する比率で表している。
【０１３５】
図８における実線グラフと破線グラフを比較することにより、外周幅Ｂは狭い方が期待向上率が高いことが分かる。また、この図８の横軸には、バイパスピッチ（ｐ＋型矩形領域１１１ａ１の配列ピッチ）Ｅを取っており、従って、この図８に示す各グラフからは、バイパスピッチＥには、外周幅Ｂとバイパス幅Ｃを変えたときのそれぞれのグラフ（測定結果）から、期待向上率が極大となる最適ピッチがあることが分かる。つまり、ｐ＋型矩形領域１１１ａ１の、分割ｐ＋型半導体領域の延びる方向の寸法は期待向上率から最適値に設定可能である。
【０１３６】
さらに、バイパス幅Ｃについては狭い方が期待向上率が高いことが分かり、言い換えると、ｎ＋型通路領域１２２ｃの幅は、実質的にこの領域１２２ｃがバイパス通路として機能する程度の狭いものとすることが望ましいことが分かる。
【０１３７】
この図８に示す特性期待向上率に基づいて、外周幅Ｂおよびｎ＋型通路領域１２２ｃの幅Ｃをできるだけ狭くし、さらに、バイパスピッチＥを期待向上率が最大となるよう設定することで、曲線因子Ｆ．Ｆ．の向上および最大効率での駆動点における電流Ｉｐｍの増大を図り、さらには短絡電流Ｉｓｃの向上を図った太陽電池のバランス設計が可能となる。
【０１３８】
図４（ｂ）は、このようにして設計した実施形態２の太陽電池２００の特性を、従来の太陽電池１および本実施形態１の太陽電池２００と対比して示す図であり、この図４（ｂ）に示すように、本実施形態２の太陽電池２００では、従来の太陽電池２００に対して短絡電流Ｉｓｃ、開放電圧Ｖｏｃ、および最大出力Ｐｍの向上が見られた。なお、図４（ｂ）では、従来の太陽電池１における短絡電流、開放電圧、最大出力、曲線因子の値を１として、本実施形態２の太陽電池２００における短絡電流、開放電圧、最大出力、曲線因子の大きさ（比率）を、実施形態１の太陽電池１００におけるものとともに示している。
【０１３９】
このような構成の本実施形態２による太陽電池２００では、実施形態１の太陽電池１００の構成に加えて、ｎ型シリコン基板１０１ａの両端に位置する最も外側の集電領域であるｐ＋型半導体領域として分割ｐ＋型半導体領域１１１ａを備え、この分割ｐ＋型半導体領域１１１ａを、その外側に隣接して位置するｎ＋型半導体領域１２２ａとその内側に隣接して位置するｎ＋型半導体領域１２１とを繋ぐｎ＋型通路領域１２２ｃが形成されるよう、複数のｐ＋矩形領域１１１ａ１に分割した構造としているので、この分割ｐ＋型半導体領域１１１ａの外側に位置する、電極を有しない外縁縦ｎ＋型半導体領域１２２ａで発生した電子を、バイパス通路としてのｎ＋型通路領域１２２ｃを介して、この分割ｐ＋型半導体領域１１１の内側に位置する、電極を有するｎ＋型半導体領域１２１で集電することができる。しかも、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａの配置部分では、複数のｐ＋矩形領域１１１ａ１とｎ＋型通路領域１２２ｃとによるＰＮ接合面が形成されることから、ｎ型シリコン基板全面でのＰＮ接合面が増大するここととなり、起電力をより高めることができ、その結果、最大出力の向上を図ることが可能となる。
【０１４０】
また、本実施形態２では、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａ上には、ｐ型電極１０１ｂを、隣接するｐ＋型矩形領域１１１ａ１の間に位置するｎ＋型通路領域（バイパス通路）１２２ｃと、酸化シリコン膜（パッシベーション膜）１１である絶縁層を介して立体的に交差するよう配置しているので、分割ｐ＋型半導体領域１１１ａ上に配置する集電電極１０１ｂはアイランド型にする必要がない。このため、この実施形態２のように、最も外側に配置したｐ＋型半導体領域１１１ａを分割した場合でも、この集電電極１０１ｂのマスクパターンとしては、実施形態１の太陽電池のように、最も外側に配置したｐ＋型半導体領域１１１を分割していないものと同じマスクパターンを用いることができる。
【０１４１】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、太陽電池、太陽電池パネル及び太陽電池の製造方法の分野において、基板の導電型との関係で集電効率の高い導電型に対応する半導体領域により、基板の周辺部での集電を効率よく行うことができる太陽電池及びその製造方法、並びにこのような太陽電池を太陽電池セルとして用いた太陽電池パネルを実現することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
５  凸凹部（テクスチャ構造）
６  受光面拡散層
１１  裏面パッシベーション膜
１１ａ  第１裏面パッシベーション膜
１１ｂ  第２裏面パッシベーション膜
１２  反射防止膜
１３  受光面パッシベーション膜
２１  テクスチャマスク
２２、２３  拡散マスク
２４ａ、２４ｂ  酸化シリコン膜
１００、２００  太陽電池
１０１、１０１ｂ  ｐ型電極
１０１ａ  ｎ型シリコン基板（第１導電型半導体基板）
１０２  ｎ型電極
１１０、２２０  ｐ＋型半導体領域
１１１  帯状ｐ＋型半導体領域（第２導電型半導体領域）
１１１ａ  分割ｐ＋型半導体領域
１１１ａ１  ｐ＋型矩形領域
１１２  環状ｐ＋型半導体領域
１１２ａ  縦外縁ｐ＋型半導体領域
１１２ｂ  横外縁ｐ＋型半導体領域
１２０、２２０  ｎ＋型半導体領域
１２１  帯状ｎ＋型半導体領域（第１導電型半導体領域）
１２２  環状ｎ＋型半導体領域
１２２ａ  外縁縦ｎ＋型半導体領域
１２２ｂ  外縁横ｎ＋型半導体領域
１２２ｃ  ｎ＋型通路領域
３００  太陽電池パネル
３５０  配線基板
３５０ａ  絶縁性シート材
３５１  ｎ型配線
３５２  ｐ型配線
３５４ａ  第１の接続用配線
５３４ｂ  第２の接続用配線
３５４ｃ、３５４ｄ  共通配線
Ｒ  実装領域
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１】
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【図７】
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