(57)【要約】      （修正有）【課題】低コスト化を実現するとともに、性能の良い太陽電池を製造する方法を提供する。【解決手段】拡散不純物を含まない第１溶液をシリコン基板４の第１表面にスピンコートし、拡散不純物を含む第２溶液をシリコン基板の第１溶液がスピンコートされた第１表面にスピンコートし、シリコン基板４の第１表面にスピンコートされた第２溶液に含まれる拡散不純物を拡散させることにより、シリコン基板の第１表面に不純物拡散領域１０を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の製造方法であって、
前記方法は、
拡散不純物を含まない第１溶液をシリコン基板の第１表面にスピンコートする工程と、
拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程と、
前記シリコン基板の前記第１表面にスピンコートされた前記第２溶液に含まれる拡散不純物を拡散させることにより、前記シリコン基板の前記第１表面に不純物拡散領域を形成する工程と
を含む、太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、
第１回転数で前記シリコン基板を回転させる工程と、
前記第１回転数で前記シリコン基板を回転させた後に、前記第１回転数よりも小さい第２回転数で前記シリコン基板を回転させる工程と
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、
前記シリコン基板を回転させながら前記第２溶液を前記シリコン基板の前記第１表面に滴下する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記拡散不純物を含まない第１溶液をシリコン基板の第１表面にスピンコートする工程は、
前記第１溶液を吐出するための第１吐出口と、前記第２溶液を吐出するための第２吐出口とを有するノズルを用いて、前記第１吐出口から前記第１溶液を前記シリコン基板の前記第１表面に滴下する工程を含み、
前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、
前記ノズルを用いて、前記第２吐出口から前記第２溶液を前記シリコン基板の前記第１表面に滴下する工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、
前記第１表面に前記第１溶液の液体成分が残っている状態で行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池製造方法に関する。特に、本発明は、スピンコート工程における材料コストを低減しながらも、均一なコート膜を形成することを可能とし、性能の良い太陽電池を製造することが可能な太陽電池製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギーを直接電気エネルギー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、次世代のエネルギー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】
太陽光が入射する側の面（受光面）と、受光面の反対側の面（裏面）とにそれぞれ電極が形成された構造を有する太陽電池があるが、太陽電池の受光面に電極を形成した場合には、電極の形成面積の分だけ太陽電池の受光面に入射する太陽光の量が減少してしまう。そのため、太陽電池の裏面のみに電極を形成した構造の裏面電極型太陽電池が開発されている。
【０００４】
図６に、特許文献１に開示されている従来の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図を示す。
【０００５】
図６に示す従来の裏面電極型太陽電池１０１の受光面には、ｎ型前面側拡散領域１０６が形成されて、ＦＳＦ（Ｆｒｏｎｔ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）構造が形成されている。また、裏面電極型太陽電池１０１の受光面は凹凸形状１０５を有しており、凹凸形状１０５上には、ｎ型シリコンウエハ１０４側から、二酸化ケイ素を含む誘電性パッシベーション層１０８と、窒化シリコンを含む反射防止コーティング１０７とが、この順序で形成されている。
【０００６】
また、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面には、ｎ型不純物がドープされたｎ＋領域１１０と、ｐ型不純物がドープされたｐ＋領域１１１とが交互に形成されており、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面上には、酸化物層１０９が形成されている。そして、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面のｎ＋領域１１０上には、ｎ型用金属コンタクト１０２が形成されており、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面のｐ＋領域１１１上には、ｐ型用金属コンタクト１０３が形成されている。
【０００７】
ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面側の構造は、以下のようにして形成される。ｎ型シリコンウエハ１０４の受光面となる面の反対側の面となる裏面に、ｎ型不純物がドープされたｎ＋領域１１０と、ｐ型不純物がドープされたｐ＋領域１１１とを形成し、その後、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面に酸化物層１０９を形成する。そして、酸化物層１０９の一部を除去してパターンニングし、酸化物層１０９から露出したｎ＋領域１１０およびｐ＋領域１１１に、それぞれ、ｎ型用金属コンタクト１０２およびｐ型用金属コンタクト１０３を形成する。
【０００８】
ここで、一般的に、図６に示すような構成におけるｐ型不純物がドープされたｐ＋領域１１１は、たとえば、ｎ型シリコンウエハ１０４のｐ＋領域１１１以外の領域に拡散マスクを形成した後、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面に、ボロン拡散剤（有機バインダーにボロン酸化物を反応させたポリマーをグリコールエーテル系溶媒に溶融させた溶液）をスピンコーターにて塗布し、仮乾燥させた後に、熱処理を行なうことによって、形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０９３３６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、太陽電池の製造においては、シリコンウエハの裏面側の構造の形成において、シリコンウエハに溶液を塗布する工程がある。この溶液の塗布としては、スピンコート法を用いるものが知られている。製造される太陽電池の性能を上げるためにも、スピンコート法により形成されるコート膜が均一であることが必要である。一般的に、スピンコート法において、均一なコート膜を形成するためには、塗布液の液量を十分に多くし、低速回転で回転時間を十分確保することが必要とされている。塗布液の液量が多いと、材料費がかかるとともに、吐出に必要な時間が増え、工程に要する時間が長くなってしまう。また、低速回転で回転時間を十分に長くしても、工程に要する時間が長くなることになる。
【００１１】
その一方で、太陽電池は、低コスト化が強く望まれており、塗布液の液量を低減することが強く望まれている。
【００１２】
さらに、現在主流となっているシリコン結晶を用いた太陽電池の塗布面の形状は、円ではなく、正方形の角部がかけた略矩形である。このような略矩形のシリコンの基板では、スピンコート法においては、略矩形のコーナーへの塗布が難しいため、塗布液の液量を多く必要とする。さらに、スピンコートを行った場合に略矩形のコーナーに均一なコート膜が形成されないという問題があった。
【００１３】
また、太陽電池製造方法では、スピンコートされる基板の表面が平滑でない場合もあり、このことに起因して、均一なコート膜が形成されないという問題もあった。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、使用する塗布液の液量を低減することにより、さらなる低コスト化を実現するとともに、スピンコート工程により均一なコート膜を形成することにより、性能の良い太陽電池を製造することを可能にすることを目的とする。太陽電池においては、低コスト化と性能の良い太陽電池の製造とを両立させることは、特に重要な事項である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の太陽電池の製造方法は、拡散不純物を含まない第１溶液をシリコン基板の第１表面にスピンコートする工程と、拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程と、前記シリコン基板の前記第１表面にスピンコートされた前記第２溶液に含まれる拡散不純物を拡散させることにより、前記シリコン基板の前記第１表面に不純物拡散領域を形成する工程とを含むものであり、そのことにより、上記目的が達成できる。
【００１６】
さらに、前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、第１回転数で前記シリコン基板を回転させる工程と、前記第１回転数で前記シリコン基板を回転させた後に、前記第１回転数よりも小さい第２回転数で前記シリコン基板を回転させる工程とを含むものであってもよい。
【００１７】
さらに、前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、前記シリコン基板を回転させながら前記第２溶液を前記シリコン基板の前記第１表面に滴下する工程を含むものであってもよい。
【００１８】
さらに、前記拡散不純物を含まない第１溶液をシリコン基板の第１表面にスピンコートする工程は、前記第１溶液を吐出するための第１吐出口と、前記第２溶液を吐出するための第２吐出口とを有するノズルを用いて、前記第１吐出口から前記第１溶液を前記シリコン基板の前記第１表面に滴下する工程を含み、前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、前記ノズルを用いて、前記第２吐出口から前記第２溶液を前記シリコン基板の前記第１表面に滴下する工程を含むものであってもよい。
【００１９】
さらに、前記拡散不純物を含む第２溶液を前記シリコン基板の前記第１溶液がスピンコートされた前記第１表面にスピンコートする工程は、前記第１表面に前記第１溶液の液体成分が残っている状態で行われるものであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
以上により、本発明によれば、使用する塗布液の液量を低減し、さらなる低コスト化を実現するとともに、スピンコート工程により均一なコート膜を形成することにより、性能の良い太陽電池を製造することを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施の形態１および実施の形態２の裏面電極型太陽電池の裏面の模式的な平面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩに沿った模式的な断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｉ）は、実施の形態１および実施の形態２の裏面電極型太陽電池の製造方法の一例について図解する模式的な断面図である。
【図４】図４は、糸状のＰＢＦが形成されて、外観不良となった例を示す図である。
【図５】図５は、工程３の所定時間に対する、スピン完了後に拡散剤が完全に乾燥するまでの時間の測定結果の一例を示す図である。
【図６】図６は、特許文献１に開示されている従来の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１および実施の形態２の裏面電極型太陽電池の裏面の模式的な平面図である。図１に示す裏面電極型太陽電池１は、ｎ型シリコン基板４の受光面とは反対側の裏面に、帯状のｎ型用電極２と、帯状のｐ型用電極３とを備えており、ｎ型用電極２とｐ型用電極３とは、ｎ型シリコン基板４の裏面において交互に配列されている。ｎ型シリコン基板４としては、たとえば、角部が丸くなっている１５６．５ｍｍ角の略正方形のシリコン基板を用いる。このような略正方形のシリコン基板は、円柱状のシリコンのインゴットから角を切り落とすことで略直方体のインゴットを形成し、その略直方体のインゴットから切り出すことで形成される。
【００２４】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩに沿った模式的な断面図である。図２に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面には凹凸形状５が形成されている。
【００２５】
ｎ型シリコン基板４の受光面にはＦＳＦ層である受光面拡散層としてｎ＋層６が形成されている。ｎ＋層６は、ｎ型シリコン基板４と同一のｎ型の導電型を有する層であり、ｎ＋層６のｎ型不純物濃度は、ｎ型シリコン基板４のｎ型不純物濃度よりも高い。
【００２６】
ｎ＋層６上には受光面パッシベーション膜８が形成されている。受光面パッシベーション膜８は、酸化シリコン膜からなる。また、受光面パッシベーション膜８の厚さは、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることが好ましい。受光面パッシベーション膜８の厚さを３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とした場合には、裏面電極型太陽電池１の特性が向上する傾向にある。
【００２７】
受光面パッシベーション膜８上には反射防止膜７が形成されている。反射防止膜７は、ｎ型シリコン基板４と同一のｎ型の導電型となるｎ型不純物を含み、たとえばｎ型不純物としてリンを含む酸化チタン膜からなる。また、反射防止膜７の厚さは、たとえば０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。なお、反射防止膜７の厚さが０ｎｍである箇所は、反射防止膜７の一部が形成されていない箇所であることを意味する。
【００２８】
また、反射防止膜７中のリンは、リン酸化物として反射防止膜７の１５質量％以上３５質量％以下含まれることが好ましい。なお、リン酸化物として反射防止膜７の１５質量％以上３５質量％以下含まれるとは、反射防止膜７中のリン酸化物の含有量が反射防止膜７全体の１５質量％以上３５質量％以下であることを意味する。
【００２９】
ｎ型シリコン基板４の裏面には、ｎ型不純物拡散層であるｎ＋＋層１０と、ｐ型不純物拡散層であるｐ＋層１１とが交互に形成されている。また、ｎ型シリコン基板４の裏面の一部には、酸化シリコン膜からなる裏面パッシベーション膜９が形成されている。裏面パッシベーション膜９から露出したｎ＋＋層１０およびｐ＋層１１には、それぞれ、ｎ型用電極２とｐ型用電極３とが形成されている。
【００３０】
以下、図３（ａ）〜図３（ｉ）の模式的断面図を参照して、実施の形態１の裏面電極型太陽電池の製造方法の一例について説明する。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面にテクスチャマスク２１を形成する。ここで、テクスチャマスク２１としては、たとえば窒化シリコン膜などを用いることができる。また、テクスチャマスク２１は、たとえばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法またはスパッタ法などによって形成することができる。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面に凹凸形状５を形成する。凹凸形状５は、たとえば、テクスチャ構造とすることができる。凹凸形状５は、たとえば、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液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て７０℃以上８０℃以下に加熱した溶液によりｎ型シリコン基板４の受光面をエッチングすることによって形成することができる。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面の一部にｎ＋＋層１０を形成する。ここで、ｎ＋＋層１０は、たとえば以下のようにして形成することができる。
【００３４】
まず、ｎ型シリコン基板４の裏面のテクスチャマスク２１を除去する。次に、ｎ型シリコン基板４の受光面にたとえば酸化シリコン膜などの拡散マスク２２を形成する。次に、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ＋＋層１０の形成領域以外の領域にマスキングペーストを塗布した後にマスキングペーストを熱処理することによって拡散マスク２３を形成する。その後、ＰＯＣｌ３を用いた気相拡散によって拡散マスク２３からｎ型シリコン基板４の裏面が露出した箇所にリンを拡散させることによってｎ＋＋層１０を形成する。
【００３５】
なお、マスキングペーストとしては、たとえば、溶剤、増粘剤および酸化シリコン前駆体を含むものなどを用いることができる。また、マスキングペーストの塗布方法としては、たとえば、インクジェット印刷法またはスクリーン印刷法などを用いることができる。
【００３６】
次に、図３（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面の一部にｐ＋層１１を形成する。ここで、ｐ＋層１１は、たとえば以下のようにして形成することができる。
【００３７】
まず、ｎ型シリコン基板４の受光面および裏面にそれぞれ形成された拡散マスク２２および拡散マスク２３、ならびにリンが拡散マスク２２，２３に拡散することによって形成されたガラス層をたとえばフッ酸などを用いたエッチングにより除去する。次に、ｎ型シリコン基板４の受光面にたとえば酸化シリコン膜などの拡散マスク２４を形成する。次に、ｎ型シリコン基板４の裏面のｐ＋層１１の形成領域以外の領域にマスキングペーストを塗布した後にマスキングペーストを熱処理することによって拡散マスク２５を形成する。その後、ｎ型シリコン基板４の裏面に、拡散不純物を含む溶液であるボロン拡散剤（有機バインダーにボロン酸化物を反応させたポリマーをグリコールエーテル系溶媒に溶解させた溶液）をスピンコート法により塗布し、仮乾燥させる。この拡散不純物を含む溶液のスピンコートおよび仮乾燥の詳細については、後で詳しく説明する。仮乾燥させたのち、ｎ型シリコン基板４を約２００℃の乾燥炉に入れ、熱で乾燥することで溶剤成分を蒸発させる。さらに、熱処理を行うことによって、拡散マスク２５からｎ型シリコン基板４の裏面が露出した箇所にボロンを拡散させることによってｐ＋層１１を形成する。
【００３８】
次に、図３（ｅ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面に溶液２７を塗布した後に乾燥する。ここで、溶液２７の塗布および乾燥は、たとえば以下のようにして行うことができる。
【００３９】
まず、ｎ型シリコン基板４の受光面および裏面にそれぞれ形成された拡散マスク２４および拡散マスク２５、ならびにボロンなどのｐ型不純物が拡散マスク２４，２５に拡散することによって形成されたガラス層をたとえばフッ酸などを用いたエッチングにより除去する。次に、ｎ型シリコン基板４の裏面にたとえば酸化シリコン膜などの拡散マスク２６を形成する。その後、ｎ型シリコン基板４の受光面に、リンを含む化合物と、チタンアルコキシドとアルコールとを含む溶液をスピンコート法により塗布する。
【００４０】
次に、図３（ｆ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面上にｎ＋層６および反射防止膜７を形成する。ここで、ｎ＋層６および反射防止膜７は、溶液２７が受光面に塗布されたｎ型シリコン基板４をたとえば８５０℃以上１０００℃以下の温度で熱処理することによって形成することができる。すなわち、この加熱によって、ｎ型シリコン基板４の受光面に溶液２７からリンが拡散してｎ＋層６が形成されるとともに、リンを含む酸化チタン膜からなる反射防止膜７が形成される。
【００４１】
ここで、ｎ＋層６のシート抵抗は３０Ω／□以上１００Ω／□以下であることが好ましく、４０Ω／□以上６０Ω／□以下であることがより望ましい。
【００４２】
次に、図３（ｇ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面上に受光面パッシベーション膜８を形成する。ここで、受光面パッシベーション膜８は、たとえば以下のようにして形成することができる。
【００４３】
まず、ｎ型シリコン基板４の裏面の拡散マスク２６をフッ酸を用いたエッチングにより除去する。この際に、反射防止膜７の一部もフッ酸によりエッチングされてｎ型シリコン基板４の受光面の一部が露出する。ここで、反射防止膜７は、リンを含む酸化チタン膜からなるため、耐フッ酸性が高い。これにより、反射防止膜７が薄くなっているｎ型シリコン基板４の受光面の凹凸形状５の凸部のみが露出する。
【００４４】
次に、ｎ型シリコン基板４の酸素または水蒸気による熱酸化を行う。これにより、ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜からなる裏面パッシベーション膜９が形成されるとともに、ｎ型シリコン基板４の受光面にも酸化シリコン膜からなる受光面パッシベーション膜８が形成される。このとき、ｎ型シリコン基板４が露出した受光面の凹凸形状５の凸部とともに、ｎ型シリコン基板４の受光面のｎ＋層６と反射防止膜７との間にも受光面パッシベーション膜８が形成される。ｎ＋層６と反射防止膜７との間に受光面パッシベーション膜８が形成される理由としては、受光面の凹凸形状５の凹部における反射防止膜７の膜厚が厚くなって反射防止膜７にクラックが生じ、そのクラックが生じている箇所から酸素または水蒸気が入り込んで受光面パッシベーション膜８である酸化シリコン膜が成長することになるからと考えられる。受光面パッシベーション膜８の厚さは、たとえば１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、裏面パッシベーション膜９の厚さは、たとえば、ｎ＋＋層１０上においては３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、ｐ＋層１１上においては１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。
【００４５】
ここで、ｎ型シリコン基板４の酸素または水蒸気による熱酸化は、酸素雰囲気または水蒸気雰囲気中にｎ型シリコン基板４を設置した状態で熱処理することによって行うことができる。
【００４６】
次に、図３（ｈ）に示すように、裏面パッシベーション膜９の一部を除去して、裏面パッシベーション膜９からｎ＋＋層１０の一部およびｐ＋層１１の一部をそれぞれ露出させる。ここで、裏面パッシベーション膜９の一部の除去は、たとえば、裏面パッシベーション膜９の一部にエッチングペーストをスクリーン印刷法等によって塗布した後にエッチングペーストを加熱することなどによって行うことができる。その後、エッチングペーストは、たとえば、超音波洗浄した後に酸処理することによって除去することができる。エッチングペーストとしては、たとえば、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種を含むとともに、水、有機溶媒および増粘剤を含むものなどを用いることができる。
【００４７】
次に、図３（ｉ）に示すように、ｎ＋＋層１０上にｎ型用電極２を形成するとともに、ｐ＋層１１上にｐ型用電極３を形成する。ここで、ｎ型用電極２およびｐ型用電極３は、たとえば、ｎ型シリコン基板４の裏面の裏面パッシベーション膜９の所定の位置に銀ペーストをスクリーン印刷により塗布した後に乾燥させ、その後、銀ペーストを焼成することにより形成することができる。以上により、実施の形態１の裏面電極型太陽電池１を製造することができる。
【００４８】
以下、拡散不純物を含む溶液のスピンコートおよび仮乾燥の詳細について説明する。
【００４９】
拡散不純物を含む溶液のスピンコートおよび仮乾燥は、以下の工程１〜工程６のように、第１段階としてプレコート（工程１〜工程３）した後に、第２段階としてメインコート（工程４〜５）を行い、その後、基板の回転を止めること（工程６）により行われる。
【００５０】
工程１：ｎ型シリコン基板４を回転させない状態で、ｎ型シリコン基板４の裏面（第１表面）に、拡散不純物を含まない第１塗布液を吐出する。ここで、第１塗布液は、たとえば、ＰＧＭＥであり、第１塗布液を吐出する量は、たとえば、０．７ｃｃ〜１．５ｃｃであるが、本発明は、これらに限定されない。ＰＧＭＥとは、化学名１−メトキシ−２−プロパノール、別名プロピレングリコール１−モノメチルエーテルの略称であり、グリコールエーテル類に分類される。グリコールエーテル類は、一分子内にエーテル基と水酸基の両方を有するものであり、水や多くの有機溶剤、さらに樹脂の溶解性が大きいことを特徴としている。また、第１塗布液として、第２塗布液をその溶媒で希釈した液を用いてもよい。
【００５１】
工程２：ｎ型シリコン基板４の回転を開始し、所定回転数まで回転数を上げる。ここで、所定回転数は、たとえば、２５００ｒｐｍ〜３５００ｒｐｍであるが、本発明は、この値に限定されない。
【００５２】
工程３：ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、所定時間の間、ｎ型シリコン基板４を回転させる。工程２および工程３により、第１塗布液をｎ型シリコン基板４の第１表面全体に塗布し、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された第１塗布液のうち余分な液を飛ばす。ここで、所定時間は、０．７秒〜１．５秒であるが、本発明は、この値に限定されない。このようにして、工程１〜工程３により、ｎ型シリコン基板４の第１表面に第１塗布液をスピンコートする。
【００５３】
工程４：ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、ｐ型拡散不純物を含む第２塗布液を吐出する。ここで、第２塗布液としてボロン拡散剤、たとえば、有機バインダーにボロン酸化物（Ｂ２Ｏ２）を反応させたポリマーをグリコールエーテル系溶媒に溶解させたポリボロンフィルム（ＰＢＦ、東京応化工業株式会社製、以下ＰＢＦと記す）、またはＰＢＦ原液を溶媒で希釈したＰＢＦ希釈液を用いる。第２塗布液を吐出する量は、たとえば、０．７ｃｃ〜１．５ｃｃであるが、本発明は、これらに限定されない。第２塗布液は、第１塗布液の塗布面（第１表面）が乾燥していない状態、すなわち液体成分が塗布面（第１表面）に残っている状態で塗布する。第１塗布液の液体成分が残っていることにより、第２溶液が均一に塗布される。
【００５４】
また、第２塗布液として用いたＰＢＦの粘度は、室温において約３０ｃｐとスピンコートで用いる溶液としては比較的高いものである。粘度が高い溶液は、液が広がりにくく均一な塗布膜を形成しにくいため、第１塗布液を塗布した第１表面に第２塗布液として塗布することにより、少量の塗布液で均一な塗布膜を形成することが可能となる。言い換えると、第２塗布液として粘度が高い溶液を用いた場合に、塗布液削減のより顕著な効果を得ることができることになる。
【００５５】
工程５：第２塗布液を吐出した後、ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、所定時間の間、ｎ型シリコン基板４を回転させる。ここで、所定時間は、１０秒〜１５秒であるが、本発明は、この値に限定されない。工程４および工程５により、第２塗布液をｎ型シリコン基板４の第１表面全体に塗布し、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された第２塗布液のうち余分な液を飛ばし、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された塗布液中の溶媒を蒸発させることで、仮乾燥させる。このようにして、工程４〜工程５により、ｎ型シリコン基板４の第１表面に第２塗布液をスピンコートする。基板として、略正方形のｎ型シリコン基板４を用いている。略正方形の角部には、塗布液がたまりやすく、均一な塗布膜を形成するためには、多量の塗布液を用いて長時間回転させる必要があった。第１塗布液を塗布した第１表面に、第２塗布液を塗布することにより、少量の塗布液で基板が略正方形であっても均一な塗布膜を形成することが可能となった。言い換えると、基板として略正方形の基板を用いた場合に、塗布液削減の顕著な効果を得ることができることになる。
【００５６】
工程６：ｎ型シリコン基板４の回転数を下げ、回転を止める。
【００５７】
ここで、プレコートで第１塗布液を吐出し、メインコートで第２塗布液を吐出する方法としては、１つのノズルに第１塗布液専用吐出口と第２塗布液専用吐出口が互いに近接して設けられたものを用いて行ってもよいし、１つのノズルに１つの吐出口が設けられているものを２つ用いて行ってもよい。ここで、１つのノズルに１つの吐出口が設けられているものを２つ用いて行う場合には、１つのノズルに第１塗布液専用吐出口と第２塗布液専用吐出口が互いに近接して設けられたものを用いて行う場合と比較して、プレコートとメインコートとの間でノズルをｎ型シリコン基板４上に移動させる工程が１回余分に必要となるので、１つのノズルに第１塗布液専用吐出口と第２塗布液専用吐出口が互いに近接して設けられたものを用いて行う場合のほうが、１つのノズルに１つの吐出口が設けられているものを２つ用いて行う場合よりも、スピンコートにかかる総時間を低減することができ、好ましい。
【００５８】
なお、工程１において、ｎ型シリコン基板４を回転させない状態で第１塗布液を吐出し、工程２において回転数を上げるようにしているが、ｎ型シリコン基板４を回転させた状態で第１塗布液を吐出するようにしてもよい。
【００５９】
また、工程５において、第２塗布液が基板にコーティングされた後も、ｎ型シリコン基板４の回転を維持させている理由は、ｎ型シリコン基板４を回転させずに仮乾燥させると、ｎ型シリコン基板４の周辺部や内部で塗布液が凝集し膜厚不均一となる、回転させながら仮乾燥させると、そのような膜厚不均一を防ぐことができるからである。
【００６０】
このスピンコートおよび仮乾燥により、従来のメインコートのみの場合と比較して、スピンコート工程の時間を増やすことなく、少ない塗布液の吐出量で、かつ、より均一なコート膜が形成できた。実施例１〜３および比較例１〜４を用いてこの点を確認した。
【００６１】
その条件および結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
2013247286.tif 000003
表１において、塗布欠陥とは、基板上で塗布できていない箇所があるか否かを示すものである。塗布欠陥の欄が「あり」のものは、基板上で塗布できていない箇所があるものであり、塗布欠陥の欄が「なし」のものは、基板上で塗布できていない箇所がないものである。表１において、均一性とは、略正方形の基板の角部の膜厚が厚いか改善されたかを示すものである。均一性の欄が「厚い」のものは、略正方形の基板の角部の塗布液が厚くなっているもの（つまり、均一なコート膜が形成されなかったもの）であり、均一性の欄が「改善」のものは、略正方形の基板の角部の塗布液の厚膜化が改善されたものである。
【００６３】
メインコートにおいて用いるＰＢＦは、高分子のポリマーがフィルム状に形成されるため膜質の均一性が得られやすい反面、スピンコートを行った際に、塗布液中の高分子のポリマーが多いほどシリコン基板の端部にてＰＢＦ膜が糸状に形成する傾向がある。表１において、糸状ＰＢＦとは、形成された糸状のＰＢＦの長さ、個数を示すものである。糸状ＰＢＦの欄が「長い」、「多い」のものは、形成された糸状のＰＢＦの長さが長く、個数が多いものであり、糸状ＰＢＦの欄が「短い」、「少ない」のものは、形成された糸状のＰＢＦの長さが短く、個数が少ないものである。糸状のＰＢＦが基板に付着すると、付着箇所のボロン拡散濃度が高くなり、太陽電池の特性低下につながる。さらに、裏面電極型太陽電池の場合、裏面側にｎ層とｐ層のパターンが形成されている。糸状のＰＢＦがｐ層からｎ電極領域に渡って付着し、その付着箇所でｐ層が形成されると、リーク要因となり、特性が低下する場合がある。よって、スピンコートにおいて糸状のＰＢＦが形成されることは防ぐ必要がある。
【００６４】
図４に、糸状のＰＢＦが形成されて、外観不良となった例を示す。
【００６５】
実施例１〜３および比較例１〜４のスピンコートおよび仮乾燥の条件は、具体的には、以下のとおりである。実施例１〜３および比較例１〜４では、ｎ型シリコン基板４として、１５６．５ｍｍ角の略正方形のシリコン基板を用いた。シリコン基板の４個の角部は、略円状となっている。また、実施例１〜３および比較例１〜４では、１ｃｃ／秒の塗布液の滴下速度を用いた。
【００６６】
まず、実施例１〜３のスピンコートおよび仮乾燥の条件を説明する。実施例１〜３では、上記工程１〜工程６を用いた。実施例１〜３のそれぞれの条件は、以下のとおりである。
【００６７】
実施例１：第１塗布液として、有機溶剤であるＰＧＭＥを１ｃｃ用い、第２塗布液として、ボロン拡散剤であるＰＢＦ原液を１ｃｃ用いた。工程２〜工程５におけるｎ型シリコン基板４の回転数として、３０００ｒｐｍを用い、工程２における回転開始から所定回転数まで回転数を上げるのに要する時間を０．５秒とし、プレコートでの回転時間（工程３）を１秒とし、メインコートにおける第２塗布液吐出後の回転時間（工程５）を１１秒とした。１１秒としたことで、安定した仮乾燥が可能となった。第２塗布液の吐出に１秒かかるため、メインコートでの回転時間（工程４＋工程５）は１２秒となる。
つまり、工程１〜工程５までの総時間は、１４．５秒であった。
【００６８】
実施例２：実施例２の実施例１と異なる点は、第２塗布液の量を３ｃｃとしたことであり、他は同じである。
【００６９】
実施例３：実施例３の実施例１と異なる点は、第２塗布液の量を４ｃｃとしたことであり、他は同じである。
【００７０】
次に、比較例１〜３のスピンコートおよび仮乾燥の条件を説明する。比較例１〜３では、以下の工程Ａ１〜工程Ａ４を用いた。
【００７１】
工程Ａ１：ｎ型シリコン基板４を回転させない状態で、ｎ型シリコン基板４の裏面（第１表面）に塗布液を吐出する。
【００７２】
工程Ａ２：ｎ型シリコン基板４の回転を開始し、所定回転数まで回転数を上げる。
【００７３】
工程Ａ３：ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、所定時間の間、ｎ型シリコン基板４を回転させる。工程Ａ２および工程Ａ３により、塗布液をｎ型シリコン基板４の第１表面全体に塗布し、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された塗布液のうち余分な液を飛ばす。
【００７４】
工程Ａ４：ｎ型シリコン基板４の回転数を下げ、回転を止める。
【００７５】
比較例１〜３のそれぞれの条件は、以下のとおりである。
【００７６】
比較例１：塗布液として、ボロン拡散剤であるＰＢＦ原液を４ｃｃ用いた。実施例１〜３で用いた第２塗布液と同じ液である。工程Ａ２〜工程Ａ３におけるｎ型シリコン基板４の回転数として、３０００ｒｐｍを用い、工程Ａ２における回転開始から所定回転数まで回転数を上げるのに要する時間を０．５秒とし、回転時間（工程Ａ３）を１１秒とした。つまり、工程Ａ１〜工程Ａ３までの総時間は、１５．５秒であった。
【００７７】
比較例２：比較例２の比較例１と異なる点は、塗布液の量を３ｃｃとし、塗布液の量を変更したことに起因して工程Ａ１〜工程Ａ３までの総時間を１４．５秒としたことであり、他は同じである。
【００７８】
比較例３：比較例３の比較例１と異なる点は、塗布液の量を１ｃｃとし、塗布液の量を変更したことに起因して工程Ａ１〜工程Ａ３までの総時間を１２．５秒としたことであり、他は同じである。
【００７９】
最後に、比較例４のスピンコートおよび仮乾燥の条件を説明する。比較例４では、以下の工程Ｂ１〜工程Ｂ４を用いた。
【００８０】
工程Ｂ１：ｎ型シリコン基板４の回転を開始し、所定回転数まで回転数を上げる。
【００８１】
工程Ｂ２：ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、ｎ型シリコン基板４の裏面（第１表面）に塗布液を吐出する。
【００８２】
工程Ｂ３：塗布液の吐出後、ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、所定時間の間、ｎ型シリコン基板４を回転させる。工程Ｂ２および工程Ｂ３により、塗布液をｎ型シリコン基板４の第１表面全体に塗布し、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された塗布液のうち余分な液を飛ばす。
【００８３】
工程Ｂ４：ｎ型シリコン基板４の回転数を下げ、回転を止める。
【００８４】
比較例４の条件は、以下のとおりである。
【００８５】
比較例４：塗布液として、ボロン拡散剤であるＰＢＦ原液を４ｃｃ用いた。実施例１〜３で用いた第２塗布液と同じ液である。工程Ｂ１〜工程Ｂ３におけるｎ型シリコン基板４の回転数として、３０００ｒｐｍを用い、工程Ｂ１における回転開始から所定回転数まで回転数を上げるのに要する時間を０．５秒とし、塗布液吐出後の回転時間（工程Ｂ３）を１１秒とした。塗布液の吐出に４秒かかるため、メインコートでの回転時間（工程Ｂ２＋工程Ｂ３）は１５秒となる。つまり、工程Ｂ１〜工程Ｂ３までの総時間は、１５．５秒であった。
【００８６】
以下、表１に示す結果について説明する。
【００８７】
まず、実施例３、比較例１および比較例４の結果を参照して、メインコートにおける塗布液滴下時の基板の回転の有無と、得られるコート膜の塗布欠陥の有無について説明する。
【００８８】
実施例３、比較例１および比較例４を比較すると、実施例３、比較例１および比較例４は全て、メインコートで用いる塗布液の液量（４ｃｃ）ならびにメインコートでの回転数（３０００ｒｐｍ）および塗布液の吐出後の回転時間（１１秒）は同じであったが、結果は異なっていた。
【００８９】
比較例１と比較例４を比較すると、ｎ型シリコン基板４を回転させながら塗布液を滴下する場合（比較例４）では、塗布欠陥があるコート膜が得られ、ｎ型シリコン基板４を回転させずに塗布液を滴下する場合（比較例１）では、塗布欠陥がないコート膜が得られた。このことから、プレコートを行わない従来の方法では、塗布欠陥のないコート膜を得るためには、ｎ型シリコン基板４を回転させずに塗布液を滴下し、滴下終了後に回転を開始しなければならないことがわかる。なお、比較例４で塗布欠陥が発生したのは、基板を回転させている状態で塗布液を滴下すると、工程の途中で塗布液の筋ができたときに、その後、塗布液は筋に沿って流れるだけで、全体に広がらないことが原因と考えられる。特に、塗布液として用いるボロン拡散剤であるＰＢＦは、粘度が高く、かつ、接触角が大きい（濡れ性が悪い）ので、このようなことが起こりやすい。
【００９０】
それに対して、実施例３の結果を見ると、ｎ型シリコン基板４を回転させながらボロン拡散剤であるＰＢＦを滴下しているにも関わらず、比較例４とは異なり、塗布欠陥がないコート膜が得られた。これは、プレコートを行ったことによりメインコート時の基板表面の濡れ性が向上したことが理由と考えられる。
【００９１】
以上の比較から、プレコートを行わない従来の方法では、ｎ型シリコン基板４を回転させずに塗布液を滴下し、滴下終了後に回転を開始しなければならなかったのに対して、実施の形態１の方法では、ｎ型シリコン基板４を回転させながら塗布液を滴下しても塗布欠陥のないコート膜を得ることができたことがわかる。
【００９２】
また、実施例３と比較例１を比較すると、比較例１と異なり実施例３は、ｎ型シリコン基板の角部におけるコート膜の膜厚均一性は改善され、糸状ＰＢＦも短く、少ない状態であった。すなわち、実施の形態１の方法により、コート膜の均一性は向上したことがわかる。
【００９３】
次に、実施例１〜実施例３および比較例１〜比較例３の結果を参照して、メインコートにおける塗布液の液量と、得られるコート膜の均一性について説明する。
【００９４】
比較例１〜３は、メインコートにおける塗布液の液量のみを変えたものであるが、液量が４ｃｃの場合（比較例１）では、塗布欠陥がないコート膜が得られたが、液量を３ｃｃ、１ｃｃと４ｃｃよりも少なくした場合（比較例２および比較例３）では、塗布欠陥があるコート膜が得られた。このことから、従来の方法では、塗布欠陥のないコート膜を得るためには、メインコートにおいて滴下する塗布液の液量を多くしなければならず、コストがかかってしまっていた。
【００９５】
それに対して、実施例１〜３は、比較例１〜３と同様にメインコートにおける塗布液の液量のみを変えたものであるが、いずれの実施例でも、塗布欠陥がないコート膜が得られた。このことから、実施の形態１の方法では、メインコートにおいて滴下する塗布液の液量を従来の方法と比較して減らすことができるので、コストを低減することができたことが分かる。
【００９６】
そのうえ、比較例１では、塗布欠陥がないコート膜が得られたが、基板の角部の塗布液が厚くなっていて、均一なコート膜が形成されておらず、かつ、形成されてしまった糸状のＰＢＦは長く、多数であった。太陽電池の製造に用いるｎ型シリコン基板４は、表面の平滑度が低く、糸状のＰＢＦが形成されやすいためと考えられる。それに対して、実施例１〜３では、塗布欠陥がないコート膜が得られたうえに、基板の角部の塗布液の厚膜化が改善されており、かつ、形成された糸状のＰＢＦは短く、小数であった。形成された糸状のＰＢＦが短く、少数であった理由として、プレコートを行うことにより、メインコートにおける第２塗布液の液量を減らすことができたため、糸状のＰＢＦが成長しにくかったこと、余分な第２塗布液がシリコン基板表面から離脱するよりも、第１塗布液のついた表面から離脱するほうが容易であり溜まりにくかったことが考えられる。このことから、実施の形態１の方法では、従来の方法では得られなかった均一なコート膜を得ることができたことが分かる。実施例１と、従来の方法で唯一塗布欠陥なしのコート膜を形成できた比較例１を比較すると、実施の形態１の方法により、液量７５％削減できたことがわかる。
【００９７】
以上の比較から、実施の形態１の方法により、結晶シリコン型の太陽電池のスピンコート工程において、塗布液の液量を低減したうえで、塗布欠陥がなく膜厚の均一なコート膜を形成することが可能となったことが分かる。
【００９８】
実施の形態１の裏面電極型太陽電池１の製造方法においては、使用する塗布液の液量を低減することにより、さらなる低コスト化を実現するとともに、スピンコート工程により均一なコート膜を形成することにより、性能の良い太陽電池を製造することができる。太陽電池においては、さらなる低コスト化および性能の良い太陽電池の製造を両立させることは特に重要な事項である。
【００９９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と同じ構成の裏面電極型太陽電池の製造方法に関するものであり、実施の形態１とは、拡散不純物を含む溶液のスピンコートおよび仮乾燥の方法のみが異なる。
【０１００】
実施の形態２の実施の形態１と異なる点は、実施の形態１の工程５の代わりに以下の工程５Ａ〜工程５Ｃを用いたことであり、他は同じである。
【０１０１】
拡散不純物を含む溶液のスピンコートおよび仮乾燥は、第１段階としてプレコート（工程１〜工程３）した後に、第２段階としてメインコート（工程４、工程５Ａ〜工程５Ｃ）を行い、その後、基板の回転を止めること（工程６）により行われる。
【０１０２】
工程５Ａ：第２塗布液を吐出した後、ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、所定時間の間、ｎ型シリコン基板４を回転させる。工程４および工程５Ａにより、第２塗布液をｎ型シリコン基板４の第１表面全体に塗布し、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された第２塗布液のうち余分な液を飛ばし、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された塗布液中の溶媒を蒸発させることで、仮乾燥させる。
【０１０３】
工程５Ｂ：ｎ型シリコン基板４の回転数を所定回転数まで下げる。ここで、所定回転数
は、たとえば、１６００ｒｐｍ〜２４００ｒｐｍであるが、本発明は、この値に限定されない。
【０１０４】
工程５Ｃ：ｎ型シリコン基板４の回転数を維持しながら、所定時間の間、ｎ型シリコン基板４を回転させる。工程４、工程５Ａ〜工程５Ｃにより、第２塗布液をｎ型シリコン基板４の第１表面全体に塗布し、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された第２塗布液のうち余分な液を飛ばし、ｎ型シリコン基板４の第１表面に塗布された塗布液中の溶媒を蒸発させることで、仮乾燥させる。ここで、工程４、工程５Ａ〜工程５Ｃの総時間は、１０秒〜１５秒であるが、本発明は、この値に限定されない。このようにして、工程４Ａ、工程５Ａ〜工程５Ｃにより、ｎ型シリコン基板４の第１表面に第２塗布液をスピンコートする。
【０１０５】
実施の形態２の方法により、従来のメインコートのみの場合と比較して、膜厚の維持された均一なコート膜が形成できた。実施例４を用いてこの点を確認した。
【０１０６】
実施例４では、ｎ型シリコン基板４として、１５６．５ｍｍ角の略正方形のシリコン基板を用いた。シリコン基板の４個の角部は、略円状となっている。また、実施例４では、１ｃｃ／秒の塗布液の滴下速度を用いた。
【０１０７】
実施例４のスピンコートおよび仮乾燥の条件を説明する。実施例４では、上記工程１〜工程４、工程５Ａ〜工程５Ｃ、工程６を用いた。実施例４の条件は、以下のとおりである。
【０１０８】
実施例４：実施例４の実施例１と異なる点は、実施例１では、第２塗布液としてＰＢＦ原液を用い、工程４および工程５で１２秒間にわたって３０００ｒｐｍで回転させていたところを、実施例４では、第２塗布液としてＰＧＭで５０％希釈したＰＢＦを用い、工程５に代えて工程５Ａ〜工程５Ｃを用い、７秒間にわたって３０００ｒｐｍで回転させ、５秒間にわたって回転数を下げ２０００ｒｐｍで回転させたことであり、他は同じである。
【０１０９】
実施例４の結果は、塗布欠陥は「なし」であり、均一性は「改善」であり、糸状ＰＢＦは「短い、少ない」であった。
【０１１０】
次に、実施例４と実施例１を比較すると、実施例１の結果でも塗布欠陥は「なし」であり、均一性は「改善」であり、糸状ＰＢＦは「短い、少ない」であったが、実施例４のほうが、実施例１の場合よりも膜厚が維持された均一なコート膜が形成されていた。膜厚維持の効果は、第２塗布液としてＰＧＭで５０％希釈したＰＢＦを用いているため、顕著に表れたと考えられる。なお、実施例４のように途中で回転数を下げて乾燥させたほうが実施例１のように回転数を高速のまま維持して乾燥させた場合よりも膜厚が維持された均一なコート膜が形成された理由としては、実施の形態１において上述のとおり、回転数を維持して回転させると、回転させずに乾燥させた場合では生じるｎ型シリコン基板４の周辺部での厚膜化を防ぐことはできるが、実施例１では回転数を高速のままに維持しているために、膜厚が薄くなってしまうことになるからと考えられる。
【０１１１】
工程３の所定時間は、０．７秒〜１．５秒であることが好ましい。この所定時間を０．７秒よりも短くしてしまうと、第２塗布液のボロン拡散剤が乾燥するまでの時間が長くなってしまい、好ましくない。また、この所定時間を１．５秒よりも長くしてしまうと、全体の所要時間が長くなってしまい、好ましくない。工程３の所定時間が０．７秒〜１．５秒であることが好ましいことを、工程３の所定時間を変更して、スピン完了後に拡散剤が完全に乾燥するまでの時間を測定して確認した。その結果の一例を図５に示す。ｎ型シリコン基板４として、１５６．５ｍｍ角の略正方形のシリコン基板を用い、第１塗布液として、ＰＧＭＥを０．８ｃｃ用い、第２塗布液として、ＰＧＭＥで５０％希釈したボロン拡散剤であるＰＢＦを０．８ｃｃ用い、工程２〜工程５Ａにおけるｎ型シリコン基板４の回転数として、３０００ｒｐｍを用い、工程５Ｂ〜工程５Ｃにおけるｎ型シリコン基板４の回転数として、１７５０ｒｐｍを用いた。ここで、シリコン基板の４個の角部は、略円状となっている。図５の横軸は、工程３の所定時間であり、縦軸は、スピン完了後に拡散剤が完全に乾燥するまでの時間である。図５のような結果が得られた理由としては、工程３の所定時間を短くすると、プレコートで形成される第１塗布液のコート膜が厚くなり、乾燥しにくくなるためと考えられる。
【０１１２】
なお、工程１において、ｎ型シリコン基板を回転させた状態で第１塗布液を吐出してもよい。回転させた状態で吐出することにより、回転させない状態で吐出した場合と比較して、第１塗布膜の膜厚を早く薄くすることが可能となるからである。
【０１１３】
実施の形態２の裏面電極型太陽電池１の製造方法においては、使用する塗布液の液量を低減し、さらなる低コスト化を実現するとともに、スピンコート工程により均一なコート膜を形成することにより、性能の良い太陽電池を製造することができる。太陽電池においては、さらなる低コスト化および性能の良い太陽電池の製造を両立させることは特に重要な事項である。
【０１１４】
なお、実施例１〜４では、第１塗布液としてＰＧＭＥを用い、第２塗布液としてＰＢＦを用いたが、第１塗布液、第２塗布液は、これらには限定されない。実施例１〜４において、第２塗布液であるＰＢＦのプレコート用の塗布液としてＰＧＭＥを用いた理由としては、ＰＧＭＥが、ＰＢＦの溶媒であり、かつ、シリコン表面やシリコン酸化膜に対して親和性であり、かつ、低粘度であり、かつ、比較的安価であることが挙げられる。ＰＧＭＥがＰＢＦの溶媒であることにより、ＰＢＦのコート膜の膜質へ問題となる影響を与える可能性は非常に低く、ＰＧＭＥがシリコン表面やシリコン酸化膜に対して親和性であるので、プレコートとしての役割を果たすことができ、ＰＧＭＥが低粘度であるので、少量の塗布液でプレコートが可能となり、材料コストが低減でき、ＰＧＭＥが比較的安価であるので、コストを低減できる。また、塗布し易さに関する粘度は、室温において、ＰＧＭＥで約１．６ｃｐ〜約１．８ｃｐであり、水で約０．８ｃｐ〜約０．９ｃｐであり、ＰＢＦ原液で約３０ｃｐ〜約３２ｃｐであり、ＰＧＭＥで５０％希釈したＰＢＦで約８ｃｐ〜約９ｃｐである。
【０１１５】
また、上記においては、図３（ａ）〜図３（ｉ）に示す方法で裏面電極型太陽電池１を製造する方法について説明したが、本発明は、図３（ａ）〜図３（ｉ）に示す方法以外の裏面電極型太陽電池１を製造する方法であっても、裏面電極型太陽電池以外のタイプの太陽電池を製造する方法であっても、拡散不純物をシリコン基板にスピンコートする工程と、スピンコートされた拡散不純物を拡散させることによりシリコン基板に不純物拡散領域を形成する工程とを含む方法により太陽電池を製造する方法全てに対して適用可能である。
【０１１６】
また、上記においては、ｎ型シリコン基板を用いる場合について説明したが、ｎ型シリコン基板に代えてｐ型シリコン基板を用いてもよい。ｎ型シリコン基板の代わりにｐ型シリコン基板を用いた場合には、受光面拡散層はｐ型不純物が拡散されたｐ＋層となり、反射防止膜はｐ型不純物を含む酸化チタン膜からなる構成とされる。
【０１１７】
つまり、本発明のプレコートおよびメインコートを用いた太陽電池の製造方法は、拡散不純物を含む溶液をシリコン基板にスピンコートする工程と、シリコン基板にスピンコートされた溶液に含まれる拡散不純物を拡散させることにより、シリコン基板の溶液がスピンコートされた面（第１表面）に不純物拡散領域を形成する工程とを含み、その不純物拡散領域を用いて太陽電池として機能させる太陽電池製造方法に一般に適用できる。
【０１１８】
以上のように、実施の形態１および実施の形態２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施の形態１および実施の形態２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、本発明の具体的な実施の形態１および実施の形態２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】
【０１１９】
本発明は、拡散不純物を含む溶液をシリコン基板にスピンコートする工程と、シリコン基板にスピンコートされた溶液に含まれる拡散不純物を拡散させることにより、シリコン基板に不純物拡散領域を形成する工程とを含み、その不純物拡散領域を用いて太陽電池として機能させる太陽電池製造方法の分野において、プレコートとメインコートを用いていることにより、使用する塗布液の液量を低減することにより、さらなる低コスト化を実現するとともに、スピンコート工程により均一なコート膜を形成することにより、性能の良い太陽電池を製造することを可能にすることができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１  太陽電池
２  ｎ型用電極
３  ｐ型用電極
４  ｎ型シリコン基板
５  凹凸形状
６  ｎ＋層
７  反射防止膜
８、９  パッシベーション膜
１０  ｎ＋＋層
１１  ｐ＋層
２１  テクスチャマスク
２２、２３、２４、２５、２６  拡散マスク
２７  溶液
【図１】
2013247286.tif 000004
【図２】
2013247286.tif 000005
【図３】
2013247286.tif 000006
【図４】
2013247286.tif 000007
【図５】
2013247286.tif 000008
【図６】
2013247286.tif 000009