(57)【要約】【課題】エネルギー使用効率が高い、太陽電池および太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池において、シリコン基板、太陽光を受け入れる前記基板の前面、前記前面に対向する前記基板の後面、前記基板の前記後面に位置し、前記シリコン基板の極性と反対極性でドープされたエミッタ拡散領域、前記基板の前記後面に位置し、前記シリコン基板の極性の同一極性でドープされたベース拡散領域、および前記エミッタ拡散領域と前記ベース拡散領域との間に位置した絶縁間隔を有し、前記絶縁間隔は、前記ベース拡散領域の周囲に位置した、太陽電池。【選択図】図１Ａ
2013098543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池において、
シリコン基板、
太陽光を受け入れる前記基板の前面、
前記前面に対向する前記基板の後面、
前記基板の前記後面に位置し、前記シリコン基板の極性と反対極性でドープされたエミッタ拡散領域、
前記基板の前記後面に位置し、前記シリコン基板の極性の同一極性でドープされたベース拡散領域、および
前記エミッタ拡散領域と前記ベース拡散領域との間に位置した絶縁間隔
を有し、
前記絶縁間隔は、前記ベース拡散領域の周囲に位置した、太陽電池。
【請求項２】
前記絶縁間隔の幅は、０μｍよりも大きく、１００μｍ以下である、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記エミッタ拡散領域は、スクリーン印刷技術で形成された、請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記スクリーン印刷技術は、エマルジョンパターンが形成されたスクリーンとペーストを利用するものであり、前記ペーストは、前記基板の前記後面の前記エミッタ拡散領域で前記ベース拡散領域側に滲み現象を示し、前記滲み現象によるエミッタ拡散領域は、ベース拡散領域と離隔した、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記エミッタ拡散領域は、インプランティング技術で形成された、請求項２に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記絶縁間隔の幅は、５０μｍ以上であり、１００μｍ以下である、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記エミッタ拡散領域は、スクリーン印刷技術で形成された、請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記エミッタ拡散領域の面積は、前記ベース拡散領域の面積よりも広い、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記エミッタ拡散領域の面積は、前記後面の面積の８０パーセント以上である、請求項８に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記絶縁間隔の幅は、０μｍよりも大きく、１００μｍ以下である、請求項９に記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記絶縁間隔の幅は、５０μｍ以上であり、１００μｍ以下である、請求項９に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記後面の上に絶縁膜が位置し、前記絶縁膜の前記ベース拡散領域の上に前記ベース拡散領域の面積と同一または小さい面積を有するベースビアホールが位置した、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１３】
第１ベース拡散領域周囲の主絶縁間隔から前記第１ベース拡散領域に隣接した第２ベース拡散領域の方向に突出した補助絶縁間隔を有する、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１４】
前記後面の上に絶縁膜が位置し、前記ベース拡散領域の上に前記ベース拡散領域を露出させるベースビアホールが位置し、前記ベースビアホールに満たされる柱部と前記柱部で前記絶縁膜の上に拡大される拡大部を有するベース接触電極を有し、前記拡大部は、前記補助絶縁間隔と重なる、請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記補助絶縁間隔の幅は、前記主絶縁間隔の幅よりも大きい、請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記補助絶縁間隔の幅は、前記第１ベース拡散領域の幅と前記主絶縁間隔の幅の二倍の合計以下である、請求項１５に記載の太陽電池。
【請求項１７】
前記補助絶縁間隔の幅は、前記第１ベース拡散領域の幅と２００μｍを加えた値以下である、請求項１５に記載の太陽電池。
【請求項１８】
前記補助絶縁間隔は、前記第１ベース拡散領域の周囲の絶縁間隔と前記第２ベース拡散領域周囲の絶縁間隔との間で連続的に繋がっている、請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項１９】
前記補助絶縁間隔は、前記第１ベース拡散領域の周囲の絶縁間隔と前記第２ベース拡散領域周囲の絶縁間隔との間で不連続的に繋がっている、請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項２０】
前記補助絶縁間隔は、隣接したエミッタ拡散領域の間に位置した、請求項１３に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池および太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、シリコン基板、シリコン基板の表面にｐ−ドープされた領域およびｎ−ドープされた領域を有する。太陽電池上に入射する太陽光、つまり、光子（ｐｈｏｔｏｎｓ）が基板内に入る時、基板に電子−正孔対が生成され、生成された電子はｎ−ドープされた領域へ移動し、生成された正孔はｐ−ドープされた領域へ移動する。前記電子と正孔の移動により光起電力効果（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）が発生し、ｐ−ｎ接合の両端に電位差が発生する。また、自由電子と正孔がそれぞれｎ−ドープされた領域およびｐ−ドープされた領域へ移動し、電流が発生する。電位差と電流により発生された電力が太陽電池に連結された負荷回路に供給され、結局、太陽光エネルギーが電気エネルギーに変換される。
【０００３】
後面接触太陽電池（Ｂａｃｋ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌ）は、基板、反射防止層、ドープされた領域、保護膜および接触電極を有する。基板は単結晶または多結晶シリコンのウエハーであり、電子と正孔が移動する通路である。基板の前面は構造化されたものであり、前面の上には窒化シリコンと酸化シリコンで作られた反射防止層がある。後面の内には線状（ｓｔｒｉｐｅ  ｓｈａｐｅ）のｎ−ドープされた領域と線状のｐ−ドープされた領域が交互に配置されており、後面の上には保護層が塗布される。保護層は、ドープされた領域と重なる部分の一部が除去されたビアホールを有する。接触電極は、ビアホールを通過してドープされた領域と電気的に連結される。
【０００４】
太陽電池の光エネルギー使用効率を向上させるために、基板内の電子と正孔は、短い距離を移動してそれぞれｎ−ドープされた領域とｐ−ドープされた領域に到着することが好ましい。このために、前記線状の一つのｎ−ドープされた領域からそれに隣接したｐ−ドープされた領域までの距離であるドープされた領域のピッチ（ｐｉｔｃｈ）は短いことが好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、製造費用が比較的低廉なスクリーンプリンティング技術やドープされた酸化シリコンを塗布する技術のような太陽電池の製造方法では、非常に狭いピッチのドープされた領域を形成することに困難がある。したがって、電子と正孔の移動距離を短くするドープされた領域を有する太陽電池とそれを低廉な製造費用で製造する製造方法が要求される。
【０００６】
反対極性でドープされた領域が互いに当接していれば、前記のドープされた領域のピッチが小さくなることができる。しかし、所望しない閉回路が生成されるシャント経路（ｓｈｕｎｔ  ｐａｔｈ）が互いに当接した部分で発生し、むしろ太陽電池の光エネルギー使用効率が低くなり得る。したがって、反対極性でドープされた領域が互いに一定距離だけ離隔して配置された太陽電池とそれを製造する製造方法が要求される。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、エネルギー使用効率が高い、新規かつ改良された太陽電池および太陽電池の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、太陽電池において、シリコン基板、太陽光を受け入れる前記基板の前面、前記前面に対向する前記基板の後面、前記基板の前記後面に位置し、前記シリコン基板の極性と反対極性でドープされたエミッタ拡散領域、前記基板の前記後面に位置し、前記シリコン基板の極性の同一極性でドープされたベース拡散領域、および前記エミッタ拡散領域と前記ベース拡散領域との間に位置した絶縁間隔を有し、前記絶縁間隔は、前記ベース拡散領域の周囲に位置した、太陽電池が提供される。
【０００９】
前記絶縁間隔の幅は、０μｍよりも大きく、１００μｍ以下であってもよい。
【００１０】
前記エミッタ拡散領域は、スクリーン印刷技術で形成されてもよい。
【００１１】
前記スクリーン印刷技術は、エマルジョンパターンが形成されたスクリーンとペーストを利用するものであり、前記ペーストは、前記基板の前記後面の前記エミッタ拡散領域で前記ベース拡散領域側に滲み現象を示し、前記滲み現象によるエミッタ拡散領域は、ベース拡散領域と離隔してもよい。
【００１２】
前記エミッタ拡散領域は、インプランティング技術で形成されてもよい。
【００１３】
前記絶縁間隔の幅は、５０μｍ以上であり、１００μｍ以下であってもよい。
【００１４】
前記エミッタ拡散領域は、スクリーン印刷技術で形成された、請求項６に記載の太陽電池。
【００１５】
前記エミッタ拡散領域の面積は、前記ベース拡散領域の面積よりも広くてもよい。
【００１６】
前記エミッタ拡散領域の面積は、前記後面の面積の８０パーセント以上であってもよい。
【００１７】
前記絶縁間隔の幅は、０μｍよりも大きく、１００μｍ以下であってもよい。
【００１８】
前記絶縁間隔の幅は、５０μｍ以上であり、１００μｍ以下であってもよい。
【００１９】
前記後面の上に絶縁膜が位置し、前記絶縁膜の前記ベース拡散領域の上に前記ベース拡散領域の面積と同一または小さい面積を有するベースビアホールが位置してもよい。
【００２０】
第１ベース拡散領域周囲の主絶縁間隔から前記第１ベース拡散領域に隣接した第２ベース拡散領域の方向に突出した補助絶縁間隔を有してもよい。
【００２１】
前記後面の上に絶縁膜が位置し、前記ベース拡散領域の上に前記ベース拡散領域を露出させるベースビアホールが位置し、前記ベースビアホールに満たされる柱部と前記柱部で前記絶縁膜の上に拡大される拡大部を有するベース接触電極を有し、前記拡大部は、前記補助絶縁間隔と重なってもよい。
【００２２】
前記補助絶縁間隔の幅は、前記主絶縁間隔の幅よりも大きくてもよい。
【００２３】
前記補助絶縁間隔の幅は、前記第１ベース拡散領域の幅と前記主絶縁間隔の幅の二倍の合計以下であってもよい。
【００２４】
前記補助絶縁間隔の幅は、前記第１ベース拡散領域の幅と２００μｍを加えた値以下であってもよい。
【００２５】
前記補助絶縁間隔は、前記第１ベース拡散領域の周囲の絶縁間隔と前記第２ベース拡散領域周囲の絶縁間隔との間で連続的に繋がっていてもよい。
【００２６】
前記補助絶縁間隔は、前記第１ベース拡散領域の周囲の絶縁間隔と前記第２ベース拡散領域周囲の絶縁間隔との間で不連続的に繋がっていてもよい。
【００２７】
前記補助絶縁間隔は、隣接したエミッタ拡散領域の間に位置してもよい。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、ベース拡散領域とエミッタ拡散領域との間に絶縁間隔が位置されると、太陽電池の太陽光利用効率が高まることが可能である。また、製造費用が低廉な技術が利用されるため、製造原価が減少することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による、拡散領域、ビアホールおよび接触電極を有する後面接触太陽電池の後面の概略的な平面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による、拡散領域、ビアホールおよび接触電極を有する後面接触太陽電池の後面の概略的な断面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態による、拡散領域、ビアホールおよび接触電極を有する後面接触太陽電池の後面の概略的な斜視図である。
【図１Ｄ】本発明の変形例による、主絶縁間隔と補助絶縁間隔の関係を示すために図示した断面図である。
【図２Ａ】適切な主絶縁間隔の幅の範囲を調べるためのシミュレーションに使用された単位セルの平面図である。
【図２Ｂ】適切な主絶縁間隔の幅の範囲を調べるためのシミュレーションに使用された単位セルに適用された例の多様な幅と長さの表である。
【図３Ａ】主絶縁間隔の幅と太陽電池の電流密度値の関係を示すシミュレーション結果グラフである。
【図３Ｂ】主絶縁間隔の幅と太陽電池の電流密度値の関係を示す表である。
【図４Ａ】スクリーン印刷工程のインクの滲み現象に関連して現れた絶縁間隔の幅の変化を示す後面の平面図である。
【図４Ｂ】スクリーン印刷工程のインクの滲み現象に関連して現れた絶縁間隔の幅の変化を示す後面の断面図である。
【図４Ｃ】スクリーン印刷工程のインクの滲み現象に関連して現れた絶縁間隔の幅の変化を示すスクリーンの断面図である。
【図５Ａ】ボロンドープされたシリケートガラスが基板の後面に塗布されたシリコン基板の後面の平面図である。
【図５Ｂ】ボロンドープされたシリケートガラスが基板の後面に塗布されたシリコン基板の後面の断面図である。
【図６Ａ】図５Ａ〜図５Ｂに示された基板の後面にドープされていないシリケートガラスが塗布された基板の後面の平面図である。
【図６Ｂ】図５Ａ〜図５Ｂに示された基板の後面にドープされていないシリケートガラスが塗布された基板の後面の断面図である。
【図７】図６Ａ〜図６Ｂに示された基板の後面にリンドープされたシリケートガラスが塗布された基板の断面図である。
【図８】図７の基板が熱処理された後の基板の断面図である。
【図９Ａ】図８に示された基板でシリケートガラスが除去された基板の後面の平面図である。
【図９Ｂ】図８に示された基板でシリケートガラスが除去された基板の後面の断面図である。
【図１０Ａ】図９Ａ〜図９Ｂに示された基板の後面の上に絶縁膜とビアホールが形成されたことを示す基板の後面の平面図である。
【図１０Ｂ】図９Ａ〜図９Ｂに示された基板の後面の上に絶縁膜とビアホールが形成されたことを示す基板の後面の断面図である。
【図１１Ａ】ベースおよびエミッタ拡散領域を形成するハードマスクの平面図である。
【図１１Ｂ】ベースおよびエミッタ拡散領域を形成するハードマスクの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態による太陽電池の製造方法を詳しく説明する。本明細書の図面と詳細な説明における同一の参照番号は、同一の部品または構成要素である点に留意しなければならない。また、本明細書の実施形態に多様な数値が開示されているが、かかる数値が特許請求の範囲に記載されない限り、特許請求の範囲を限定しない点にを留意しなければならない。
【００３１】
本発明の一実施形態により、シリコン基板の一面は、ベース拡散領域（ｂａｓｅ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎｓ）、エミッタ拡散領域（ｅｍｉｔｔｅｒ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎｓ）およびベース拡散領域とエミッタ拡散領域との間に位置した絶縁間隔（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ｇａｐｓ）を有する。各ベース拡散領域は、閉多角形形状であり、隣接した他のベース拡散領域と独立的に位置する。各絶縁間隔は、エミッタ拡散領域とベース拡散領域との間に位置した主絶縁間隔（ｍａｉｎ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ｇａｐ）と、前記主絶縁間隔から隣接ベース拡散領域側に伸びた補助絶縁間隔（ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ｇａｐ）を有する。
【００３２】
図１Ａを参照すると、本発明の一実施形態により拡散領域（例：ドープされた領域）とビアホールおよび接触電極を有する後面接触太陽電池の後面の概略的な平面図が示される。図１Ｂを参照すると、図１Ａの切断線Ｉ（Ｂ）−Ｉ（Ｂ）’に沿って切断した、後面接触太陽電池の概略的な断面図が示される。図１Ｃを参照すると、図１ＡのＩ（Ｃ）を拡大し、太陽電池の部分の絶縁膜と接触電極が示されないようにして、太陽電池の内部が露出された後面接触太陽電池の概略的な部分斜視図が示される。
【００３３】
後面接触太陽電池１００は、エミッタ拡散領域２１０とベース拡散領域２２０がシリコン基板１１０の後面１４０に配置される構造を有する。後面接触太陽電池１００は、前面１２０と後面１４０を有するシリコン基板１１０、シリコン基板１１０の後面１４０の上に位置した絶縁膜４００、および絶縁膜４００を通過して後面１４０に接触する接触電極５００を有する。シリコン基板１１０は、（１、１、０）の格子構造を有する単結晶シリコンウエハーに、ｎ−型であるリン（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ、Ｐ）、アセニク（Ａｒｓｅｎｉｃ、Ａｓ）、アンチモニー（Ａｎｔｉｍｏｎｙ、Ｓｂ）およびこれらの混合物の中から選択された一つの物質または複数の物質がドーパントとして低くドープされた、（１、１、０）の格子構造を有する単結晶シリコンウエハーであってもよい。例えば、基板は、リン原子価１×１０１５／ｃｍ３の濃度でドープされたｎ−型シリコン基板であっても良い。
【００３４】
太陽光が入射されるシリコン基板１１０の前面１２０は、構造化された前面１２５であり、構造化された前面１２５の上には、通常の反射防止膜１２７が位置する。シリコン基板１１０の後面１４０は、ホウ素（Ｂｏｒｏｎ、Ｂ）のようなＩＩＩ族のｐ−型ドーパントが拡散されたエミッタ拡散領域２１０およびリンのようなＶ族のｎ−型ドーパントが拡散されたベース拡散領域２２０を有する。エミッタ拡散領域２１０はベース拡散領域２２０と離隔する。後面１４０の上には、エミッタとベース拡散領域２１０、２２０の部分を露出させるビアホール４１０を有する絶縁膜４００が位置する。前記ビアホール４１０には、アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ、Ａｌ）、銅（ｃｏｐｐｅｒ、Ｃｕ）、ニッケル（ｎｉｃｋｅｌ、Ｎｉ）、タングステン（ｔｕｎｇｓｔｅｎ、Ｗ）、チタニウム（ｔｉｔａｎｉｕｍ、Ｔｉ）のような伝導性物質で作られた接触電極５００が満たされる。ビアホール４１０および接触電極５００は、エミッタ拡散領域２１０の上に位置したエミッタビアホール４１１およびエミッタ接触電極５５０とベース拡散領域２２０の上に位置したベースビアホール４１３およびベース接触電極５６０に区分され、エミッタ拡散領域２１０に分布した正孔とベース拡散領域２２０に分布した電子が効果的に外部回路（図示せず）に移動され得るように後面１４０の全体面積に均一に分散される。
【００３５】
太陽光により発生し、ｎ−型基板内に分布する正孔１５０が電子１６０と再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）せず、エミッタ接触電極５５０に移動するようにするためには、正孔１５０を受け入れるｐ−ドープされた領域、つまり、エミッタ拡散領域２１０の面積が広いほど好ましいと発明者らは考えた。したがって、本発明の一実施形態によるエミッタ拡散領域２１０は、後面１４０の大部分の面積に分布するパターンを有する。異なる方式として、低濃度のｐ−型ドーパントでドープされたｐ−型シリコン基板により太陽電池が製造される場合、広い面積に分布するエミッタ拡散領域２１０はｎ−ドープされた領域になる点に留意しなければならない。説明の便利上、本明細書の実施形態は、ｎ−型基板が使用された太陽電池およびその製造方法について説明する。
【００３６】
図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、シリコン基板１１０のエミッタ拡散領域２１０は、互いに分離された複数のエミッタ拡散領域２１０である。隣接したエミッタ拡散領域２１０の間には、主絶縁間隔（ｍａｉｎ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ｇａｐ）２３１と補助絶縁間隔（ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ｇａｐ）２３３に区分される絶縁間隔（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ｇａｐ）２３０が位置する。主絶縁間隔２３１は、隣接したエミッタ拡散領域２１０の間にベース拡散領域２２０が配置された構造で、エミッタ拡散領域２１０とベース拡散領域２２０との間の領域である。そして、補助絶縁間隔２３３は、隣接したエミッタ拡散領域２１０の間にベース拡散領域がない構造で、エミッタ拡散領域２１０の間の領域である。補助絶縁間隔２３３は、隣接した第１ベース拡散領域２２０Ｂ１の周囲の主絶縁間隔２３１から第１ベース拡散領域２２０Ｂ１に隣接した第２ベース拡散領域２２０Ｂ２の方向に突出され得る。
【００３７】
主絶縁間隔２３１は、エミッタ拡散領域２１０の正孔１５０とベース拡散領域２２０の電子１６０が結合して閉回路が形成されるシャント経路（ｓｈｕｎｔ  ｐａｔｈ）の形成を防止することができる。シャント経路が少なく形成されると、正孔１５０や電子１６０が接触電極５００を通じて外部回路（図示せず）により多く提供され得るため、太陽電池１００の太陽光使用効率が高くなることができる。このようなシャント経路は、主絶縁間隔２３１の幅（ｗ（ＭＩＧ））が広いほど減少し得る。しかし、主絶縁間隔２３１の幅（ｗ（ＭＩＧ））が広くなると、エミッタ拡散領域２１０が分布する面積が減少するため、太陽電池１００の太陽光使用効率が減少し得る。したがって、主絶縁間隔２３１の幅（ｗ（ＭＩＧ））が太陽電池の効率に影響を与えられることを考慮する時、絶縁間隔の幅の適切な範囲を妥協することが要求される。ここで、前記絶縁間隔幅の適切な範囲は、太陽電池の製造に使用される技術により決められる点に留意しなければならない。
【００３８】
図２Ａは、適切な主絶縁間隔２３１の幅の範囲を調べるためのシミュレーションに使用された単位セル６００の平面図である。図２Ｂは、図２Ａの単位セル６００に適用された例の多様な幅と長さが示された表である。図２Ａに示された単位セル６００は、図１Ａ〜図１Ｃに示されたエミッタ拡散領域２１０、ベース拡散領域２２０、主絶縁間隔２３１およびビアホール４１０が太陽電池基板の後面１４０に規則的に配置されたものである。図２Ａに示された単位セル６００の縦ピッチ（ｗ（Ｖ））と横ピッチ（ｗ（Ｈ））は、それぞれ単位セルの縦方向と横方向にベース拡散領域２２０が繰り返される距離である。横ピッチ（ｗ（Ｈ））に関して、隣接したベース拡散領域２２０は縦ピッチ（ｗ（Ｖ））の半分の距離だけ移動して位置する。シミュレーションされた各例は、共通的にホウ素原子が１．５６×１０１５／ｃｍ−３の濃度で分布したｎ−型基板、面抵抗が２７２ｏｈｍ／ｃｍ２であるエミッタ拡散領域２１０とベース拡散領域２２０、そしてシャント抵抗が無限代である主絶縁間隔２３１を有する。図２Ｂを参照すると、シミュレーションされた各例のベース拡散領域２２０の幅（ｗ（Ｂ））は同一であり、主絶縁間隔２３１の幅（ｗ（ＭＩＧ））は多様に変化する。
【００３９】
図３Ａは、多様な電荷運搬体（ｃｈａｒｇｅ  ｃａｒｒｉｅｒ）の生存時間（ｌｉｆｅ  ｔｉｍｅ）での、主絶縁間隔２３１の幅と太陽電池の電流密度（ｓｈｏｒｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ、Ｊｓｃ）値の関係が示されたシミュレーションの結果グラフである。図３Ｂは、図３Ａに示された主絶縁間隔２３１および電荷運搬体の生存時間と共に、電流密度値が示された表である。電荷運搬体は、太陽光により発生し基板で移動する電子や正孔を意味する。シミュレーション結果は、図２Ａと図２Ｂに開示された条件が利用されたものである。特に、シャント抵抗は、多様な絶縁間隔の幅で無限代の同一な値を有するという条件が利用されたため、シャント抵抗の影響はシミュレーションで考慮されなかった点に留意しなければならない。
【００４０】
図３Ａと図３Ｂに示されたシミュレーション結果によれば、絶縁間隔の幅が１μｍ〜１００μｍである区間１で、太陽電池の電流密度（Ｊｓｃ）は絶縁間隔の幅が増加するほど徐々に減少し、絶縁間隔の幅が１００μｍよりも大きい区間２で、絶縁間隔の幅が増加するほど太陽電池の電流密度（Ｊｓｃ）は急激に減少する。したがって、絶縁間隔の幅は、０μｍよりは大きく、１００μｍよりは小さいまたは同一なことが好ましいと発明者らは考えた。
【００４１】
スクリーン印刷技術が拡散領域の形成に利用される場合、主絶縁間隔の幅は、基板の後面にスクリーン印刷されるインクの滲み現象（ｓｐｒｅａｄ  ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ）を考慮して決められ得る。図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、スクリーン印刷工程のインクの滲み現象と、滲み現象に関連して現れた絶縁間隔の幅の変化が示される。図４Ａを参照すると、スクリーン印刷技術でペースト７２０が吐出されたシリコン基板１１０の後面１４０の概略的な拡大平面図が示される。図４Ｂを参照すると、図４Ａの切断線ＩＶ−ＩＶ’によって切断した、シリコン基板の断面図が示される。図４Ｃを参照すると、図４Ａに示されたペーストの分布を有するようにするスクリーン印刷工程に使用されたスクリーンメッシュの概略的な断面図が示される。
【００４２】
スクリーン印刷技術は、予め決められた模様のエマルジョンパターン７１５とメッシュ７１３を有するスクリーン７１０の上にペーストが配置されるように準備し、スキーズ（図示せず）でスクリーン７１０を押して、ペーストがスクリーン７１０上のエマルジョンパターン７１５以外の部分を通過して被印刷体の表面（例：シリコン基板の後面）の上に吐出されるようにする技術である。エマルジョンパターン７１５は、被印刷体に印刷される領域の模様と実質的に同一に形成され得る。例えば、本発明の一実施形態によるエマルジョンパターン７１５は、シリコン基板１１０の後面１４０に吐出されるボロンシリケートガラス（ｂｏｒｏｎ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ：「ＢＳＧ」という）により形成されるエミッタ拡散領域２１０の模様と実質的に同一に形成され得る。シリコン基板１１０の後面１４０に吐出されたＢＳＧ７２０は、エマルジョンパターン７１５の模様とほとんど類似する分布を有するペースト７２１であっても良い。これとは異なり、吐出されたＢＳＧ７２０は、滲み現象によりエマルジョンパターン７１５の模様と異なる分布を有するペースト７２３であっても良い。エマルジョンパターン７１５の模様は、予め決めたエミッタ拡散領域２１０の模様と同一であるため、ペースト（ＢＳＧ）の滲み現象は予め決めた絶縁間隔で現れ、結局、絶縁間隔７３０の幅が減少し得る。
【００４３】
もし、ＢＳＧが予め決めたベース拡散領域２２０まで滲む場合、エミッタ拡散領域２１０はベース拡散領域２２０と会う（例えば、接触する）部分７２５を有することができる。二つの反対電荷を有する拡散領域２１０、２２０が会う部分７２５にはシャント経路が形成されるため、太陽電池の太陽光使用効率が低くなり得る。したがって、絶縁間隔の幅は、スクリーン印刷工程でＢＳＧが滲む幅の範囲を考慮して決められなければならない。ペースト（ＢＳＧ）が滲む幅の範囲は、スクリーン印刷工程の工程マージンで決められ得る。通常、太陽電池の製造に使用されるスクリーン印刷工程の工程マージンは、５０μｍであること、および図２Ａ〜図３Ｂに図示および説明された絶縁間隔の幅と電流密度との関係を考慮すると、エミッタ拡散領域の形成に利用されるスクリーンマスクのエマルジョンパターン７１５の幅（ｗ（ＥＯ））は、ベース拡散領域２２０の幅（ｗ（Ｂ））よりも５０μｍ以上であり、１００μｍ以下でなければならないと発明者は考えた。そして、前記のスクリーンマスクが利用されたスクリーン印刷工程により形成された絶縁間隔の幅（ｗ（ＭＩＧ））は、０μｍより大きく、１００μｍと同一または小さく形成されなければならないと発明者らは考えた。
【００４４】
本発明の一実施形態による太陽電池は、一つのベース拡散領域周辺の主絶縁間隔から隣接したベース拡散領域の方向に突出した補助絶縁間隔を有する。補助絶縁間隔は、異なる極性を有する接触電極と拡散領域が互いに電気的に連結されることを防止することができる。
【００４５】
図１Ｃを参照すると、補助絶縁間隔２３３の上に絶縁膜４００と絶縁膜上の接触電極５００が配置された太陽電池１００の概略的な部分斜視図が示される。接触電極５００は、エミッタ拡散領域２１０と接触して正孔を外部回路に伝達するエミッタ接触電極５５０と、ベース拡散領域２２０と接触して電子を外部回路に伝達するベース接触電極５６０に区分される。
【００４６】
各エミッタおよびベース接触電極５５０、５６０は、絶縁膜４００に形成されたビアホール４１０に満たされる柱部（ｓｔｅｍ  ｐａｒｔ）５１０と、柱部５１０に連結され絶縁膜４００の上に拡大される拡大部（ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ  ｐａｒｔ）５２０を有する。柱部５１０は、その拡散領域接触末端５１１が各拡散領域２１０、２２０と接触する柱模様である。柱部５１０の基板１１０と平行な断面、つまり、水平断面の面積は、柱部５１０が位置した拡散領域の種類（つまり、エミッタとベース拡散領域）に関係なく実質的に同一であっても良く、拡散領域２１０、２２０の面積を考慮して決められ得る。特に、ベース拡散領域２２０の面積は、エミッタ拡散領域２１０の面積よりも相対的に非常に小さいため、前記柱部５１０の水平断面の面積は、ベース拡散領域２２０の面積よりも小さいように設計され得る。
【００４７】
拡大部５２０は、柱部５１０の前記拡散領域接触末端５１１の反対側末端５１３に連結され、その抵抗が低くなるように、絶縁膜４００の上に広く拡大される。具体的に、拡大部５２０は、その幅が柱部５１０の水平断面の幅よりも広く、隣接した拡大部５２０とできる限り近く位置され得る。拡大部５２０は、それに電気的に連結された拡散領域の極性と反対である極性を有する拡散領域と電気的に独立的である。例えば、図１Ａ〜図１Ｃに示されたベース接触電極５６０は、その拡大部５２０の下に位置したエミッタ拡散領域２１０と電気的に独立的である。ベース接触電極５６０とエミッタ拡散領域２１０との間には絶縁膜４００が位置するが、もし絶縁膜４００がピンホールを有したり、絶縁膜４００の一部が非正常的に薄い場合、ベース接触電極５６０とエミッタ拡散電極２１０との間にはシャント経路が発生し得る。
【００４８】
しかし、もし非正常的に薄かったり不良（例：ピンホール）を有する絶縁膜４００の部分の下に絶縁間隔２３０が配置される場合、シャント経路の発生が防止され得る。このような絶縁間隔２３０は、反対極性の拡散領域（例：エミッタ拡散領域とベース拡散領域）の間に位置する主絶縁間隔２３１であっても良い。本発明の他の実施形態により、このような絶縁間隔２３０は、同一極性の拡散領域（例：エミッタ拡散領域またはベース拡散領域）の間に位置したり、隣接した主絶縁間隔２３１の間に位置する補助絶縁間隔２３３であっても良い。
【００４９】
補助絶縁間隔２３３の幅（ｗ（ＡＩＧ））は、主絶縁間隔２３１の幅（ｗ（ＭＩＧ））と同一になり、エミッタ拡散領域２１０の面積が広くなり得る。他の実施形態によれば、補助絶縁間隔２３３の幅（ｗ（ＡＩＧ））は、補助絶縁間隔２３３に隣接したベース拡散領域２２０の幅（ｗ（Ｂ））およびベース拡散領域２２０の周囲の二つの主絶縁間隔２３１の幅（ｗ（ＭＩＧ））の合計と同一になり、シャント経路の発生を減らすことができる。したがって、補助絶縁間隔２３３の幅（ｗ（ＡＩＧ））の範囲は、数式１を満たすことができると発明者らは考えた。
【００５０】
ｗ（Ｂ）≦ｗ（ＡＩＧ）≦ｗ（Ｂ）＋２ｗ（ＭＩＧ）
（数式１）
【００５１】
図１Ａ〜図１Ｃに示されているように、補助絶縁間隔２３３は、主絶縁間隔２３１に連結された模様を有しても良いが、異なる方式として、補助絶縁間隔２３３は、主絶縁間隔２３１と連結されず、独立的に位置した構造を有しても良い。異なる方式として、補助絶縁間隔２３３は、隣接した第１および第２ベース拡散領域の周囲の主絶縁間隔の間で連続的に繋がっていても良い。異なる方式として、補助絶縁間隔２３３は、図１Ｄに示されているように、隣接した第１および第２ベース拡散領域２２０Ｂ１、２２０Ｂ２の周囲の主絶縁間隔２３１の間で非連続的に繋がっていても良い。
【００５２】
図５Ａ〜図１０Ｂは、本発明の一実施形態により、後面接触太陽電池の拡散領域（例：ドープされた領域）、ビアホールおよび接触電極が製造される段階の概略的な平面図と断面図を示す。
【００５３】
図５Ａを参照すると、ＢＳＧ３１０が基板の後面１４０に塗布される段階で、シリコン基板の後面の概略的な部分平面図が示される。図５Ｂを参照すると、図５Ａの切断線Ｖ−Ｖ’に沿って切断されたシリコン基板の概略的な断面図が示される。
【００５４】
基板１１０は、リン原子が約１×１０１５／ｃｍ３の濃度でドープされた約１５０μｍ〜約１７０μｍの厚さを有するｎ−型シリコン基板であっても良い。太陽光が入射される基板１１０の前面１２０は、水酸化カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、ＫＯＨ）とイソプロピルアルコール（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）の混合溶液でエッチングすることによって構造化された、構造化された前面１２５であっても良い。
【００５５】
構造化された前面１２５は、約１．０×１０１３／ｃｍ２〜約７×１０１５／ｃｍ２の低いドースのリンイオン（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｉｏｎ）の注入と活性化により前面フィールド層（図示せず）を有する。前面フィールド層の上には、例えば、約３：２の体積比を有する酸素ガスと水素ガスの流れ率で約４５分〜約５０分間、約９００℃のチャンバーでシリコンが酸化されて形成されたシリコン酸化膜と、通常の化学気相蒸着方法によりシリコン酸化膜の上に形成される窒化シリコンの膜で構成された反射防止膜１２７が形成される。前記の構造化された前面１２５と反射防止膜１２７は、ＢＳＧ３１０が基板の後面１４０に塗布される段階でも、後述される他の層または要素が基板の後面に形成される段階でも形成され得る点に留意しなければならない。
【００５６】
基板１１０の後面１４０は、結晶欠陥、切断欠陥、自然酸化膜、または不必要な不純物などが除去され研磨された平坦な表面である。基板の後面１４０上には、ＢＳＧ３１０が、スクリーン印刷、インクジェッティング、またはフォトリソグラフィの工程により、約１０００Å程度の厚さと予め決めたパターンを有するように形成される。スクリーン印刷工程またはインクジェッティングでＢＳＧ３１０が後面１４０に塗布される場合、塗布されたＢＳＧ３１０の周縁は、上述した滲み現象により予め決めたパターンの模様と異なる模様になり得る。例えば、ＢＳＧ３１０の滲み部３１１は、隣接したＢＳＧ３１０の間の距離を狭めることができる。
【００５７】
Ｎ−型の基板１１０に塗布されたＢＳＧ３１０は、後述される熱処理工程により、ＢＳＧ３１０に覆われた後面１４０の部分がｐ−ドープされた領域、つまり、エミッタ拡散領域になるように作用する。上述したように、エミッタ拡散領域が広いほど正孔が外部回路に効果的に伝達されるため、ドープされたＢＳＧ３１０は後面１４０の全体で最も広い面積にかけて分布するパターンを有する。例えば、塗布されたＢＳＧ３１０の面積は、後面１４０の全体面積の８０パーセント以上であっても良い。
【００５８】
図５Ａを参照すると、塗布されたＢＳＧ３１０は、曲線部３１３、そして隣接した曲線部３１３の間に位置し、長く伸びた形状を有する直線部３１５を有する。一つの曲線部３１３は、それと対応するように位置した隣接したエミッタ拡散領域本体の曲線部３１３と一緒に、予備主絶縁間隔（ｐｒｅ−ｍａｉｎ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  ｇａｐ）３１７を形成する。一つの直線部３１５は、それと対応するように位置した隣接したエミッタ拡散領域本体の直線部３１５と一緒に、予備補助絶縁間隔３１９を形成する。前記の曲線部３１３と直線部３１５は、上述した後面に形成される主絶縁間隔２３１と補助絶縁間隔２３３の周縁になる異なる形態になることもできる点に留意しなければならない。予備主絶縁間隔３１７の幅は予備補助絶縁間隔３１９の幅よりも広い。
【００５９】
図６Ａを参照すると、ドープされていないシリケートガラス（ｕｎｄｏｐｅｄ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ：「ＵＳＧ」という）が、図５Ａと図５Ｂに示された基板の後面の上に塗布される段階で、シリコン基板の後面の概略的な部分平面図が示される。図６Ｂを参照すると、図６Ａの切断線ＶＩ−ＶＩ’に沿って切断されたシリコン基板の概略的な断面図が示される。ＵＳＧ３２０は、ＢＳＧ３１０が塗布された基板の後面１４０に、スクリーン印刷、インクジェッティング、またはフォトリソグラフィの工程により、約２０００Å程度の厚さと予め決めたパターンを有するように形成される。前記ＵＳＧ３２０の予め決めたパターンは、予備主絶縁間隔３１７の中間部分を除いた後面上のすべての部分に分布し、全体ＢＳＧ３１０を覆う。図６Ａで、ＵＳＧ３２０に覆われたＢＳＧ３１０の周縁は点線で表示された。
【００６０】
ＵＳＧ３２０の予め決めたパターンは、ＢＳＧ３１０の曲線部３１３から一定間隔だけ予備主絶縁間隔３１７の中間方向に離隔して位置し、閉多角形形状を有する。この閉多角形形状に対応するシリコン基板１１０の部分は、後述されるリンシリケートガラス（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ：「ＰＳＧ」という）の塗布工程により、ｎ−ドープされた領域、つまり、ベース拡散領域になる。図６Ａには、閉多角形の例として円が示されたが、閉多角形の如何なる異なる形態も可能であることを本技術分野の通常の知識を有する者は簡単に理解できるだろう。
【００６１】
図７を参照すると、ＰＳＧ３３０が図６Ａと図６Ｂに示された基板の後面１４０の上に塗布される段階で、シリコン基板の概略的な断面図が示される。ＰＳＧ３３０は、スクリーン印刷、インクジェッティング、またはフォトリソグラフィの工程により約１０００Å厚さで基板の後面全体に分布し、ＵＳＧ３２０とＢＳＧ３１０により覆われていない後面１４０の部分を覆う。
【００６２】
図８を参照すると、図７に示された基板が熱処理された後のシリコン基板の概略的な断面図が示される。熱処理は、例えば、基板の温度が約１０００℃になるようにして約１時間維持させることである。熱処理後、基板の後面１４０でＢＳＧ３１０と接触する部分はｐ−ドープされた領域、つまり、エミッタ拡散領域２１０になり、ＰＳＧ３３０と接触していた部分はｎ−ドープされた領域、つまり、ベース拡散領域２２０になる。そして、ＵＳＧ３２０と接触していた部分は絶縁間隔２３０になる。
【００６３】
図９Ａを参照すると、図８に示された基板からシリケートガラス３１０、３２０、３３０が除去される段階で、シリコン基板の後面１４０の概略的な部分平面図が示される。図９Ｂを参照すると、図９Ａの切断線ＩＸ−ＩＸ´に沿って切断されたシリコン基板の概略的な断面図が示される。図８に示された、ＢＳＧ３１０、ＵＳＧ３２０、ＰＳＧ３３０のようなシルリケイドゥガラスは、例えば、１：１０のフッ化水素（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＨＦ）と脱イオン水（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  ｗａｔｅｒ）の混合溶液中で除去される。
【００６４】
シリコン基板の後面１４０は、後面全体で最も広い面積にかけて分布するエミッタ拡散領域２１０、隣接したエミッタ拡散領域２１０の間に位置したベース拡散領域２２０および絶縁間隔２３０を有する。上述したように、絶縁間隔２３０は、反対極性を有する拡散領域２１０、２２０の間に位置し、シャント経路の発生を減少させることができる主絶縁間隔２３１と、同一極性を有する拡散領域（例えば、エミッタ拡散領域）の間に位置し、拡散領域と拡散領域の上に配置された接触電極との電気的連結を防止することができる補助絶縁間隔２３３に区分される。
【００６５】
図１０Ａを参照すると、図９Ａ〜９Ｂに示された基板の後面の上に絶縁膜４００とビアホール４１０が形成される段階で、シリコン基板の後面の概略的な部分平面図が示される。図１０Ｂを参照すると、図１０Ａの切断線Ｘ−Ｘ’に沿って切断されたシリコン基板の概略的な断面図が示される。絶縁膜４００は、シリコン基板の後面１４０の上に、ＵＳＧ、シリコン酸化膜（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｘｉｄｅ  ｌａｙｅｒ）、シリコン窒化膜（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ  ｌａｙｅｒ）およびこれらが複数層で積層される構造で選択された膜または複数の膜が約１５００Å厚さで形成される。
【００６６】
その後、スクリーン印刷、インクジェッティング、またはフォトリソグラフィの技術によりエッチングレジストが絶縁膜４００の上に塗布される工程および前記エッチングレジストがエッチングされる工程によって、エミッタそしてベース拡散領域の部分が露出されるビアホールが形成される。ビアホールは、エミッタ拡散領域２１０の上に形成されたエミッタビアホール（ｅｍｉｔｔｅｒ  ｖｉａ  ｈｏｌｅ）４１１と、ベース拡散領域の上に形成されたベースビアホール（ｂａｓｅ  ｖｉａ  ｈｏｌｅ）４１３に区分される。エミッタビアホール４１１は、一つのエミッタ拡散領域２１０の内に規則的に離隔するように配置されても良い。ベースビアホール４１３のそれぞれは、互いに異なるベース拡散領域２２０の内部に配置されても良い。図１０Ａで、エミッタ拡散領域２１０の周縁、ベース拡散領域２２０の周縁および絶縁間隔２３０は絶縁膜４００により覆われ、点線で表示されたことに留意しなければならない。
【００６７】
図１０Ａと図１０Ｂに示されたビアホール４１１、４１３は、導電性物質で作られた接触電極で満たされる。接触電極が形成された太陽電池の概略的な平面図と断面図および斜視図は、図１Ａ〜図１Ｃおよびこれらと共に説明された意義も同意義である。
【００６８】
以上で、スクリーン印刷、インクジェッティング、フォトリソグラフィなどの技術により拡散領域２１０、２２０と絶縁間隔２３０が形成されることを説明したが、拡散領域２１０、２２０と絶縁間隔２３０はインプラント工程により形成されても良い。
【００６９】
図１１Ａと図１１Ｂは本発明の一実施形態により、後面接触太陽電池の拡散領域（例：ドープされた領域）が形成される工程に利用される、ハードマスクの概略的な平面図を示す。各ハードマスクは、約１ｍｍ厚さのグラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）またはセラミックで作られた高耐熱性の基板であっても良い。
【００７０】
図１１Ａを参照すると、ベース拡散領域が基板の後面に形成される工程に使用されるベースハードマスク８２０は、ベースイオン遮断部８２１とベースイオン透過部８２３を有する。ベースイオン遮断部８２１は、リンのようなｎ−型原子がｎ−型シリコン基板の後面にインプラントされる工程で、イオンが基板に移動することを防止する領域であり、シリコン基板の後面に形成されるベース拡散領域以外の部分と対応する。ベースイオン透過部８２３は、前記ｎ−型原子がｎ−型シリコン基板の後面に移動するように予め決めた形状で作られた開口である。ベースイオン透過部８２３の模様および位置は、シリコン基板に形成されるべき互いに離隔したベース拡散領域の模様および位置と実質的に同一である。図１１Ａで、隣接したベースイオン透過部８２３の間にはベースイオン遮断部８２１が位置し、各ベースイオン透過部８２３の幅（ｗ（ｍＢ））はシリコン基板の後面に形成されるベース拡散領域の幅（ｗ（Ｂ））の同一の幅を有する円であっても良い。
【００７１】
図１１Ｂを参照すると、シリコン基板の後面にエミッタ拡散領域が形成される工程に使用されるエミッタハードマスク８１０は、エミッタイオン遮断部８１１とエミッタイオン透過部８１３を有する。エミッタイオン透過部８１３は、ホウ素のようなｐ−型原子がｎ−型シリコン基板の後面にインプラントされる工程で、原子がシリコン基板に移動するように形成された開口であり、シリコン基板の後面に形成されるエミッタ拡散領域の部分と対応する。
【００７２】
エミッタイオン遮断部８１１は、原子がシリコン基板に移動することを防止する領域であり、シリコン基板の後面に形成されるエミッタ拡散領域以外の部分と対応する。上述した本発明の実施形態によれば、シリコン基板の後面でエミッタ拡散領域以外の部分は、ベース拡散領域とベース拡散領域の周囲の主絶縁間隔を有する予備主絶縁間隔と、隣接した予備主絶縁間隔の間に配置された補助絶縁間隔に区分される。したがって、エミッタイオン遮断部８１１は、予備主絶縁間隔に対応する予備主絶縁間隔遮断部８１５と、補助絶縁間隔に対応する補助絶縁間隔遮断部８１７を有する。予備主絶縁間隔遮断部８１５は互いに離隔するため、互いに連結されなければハードマスクに位置固定が不可能である。しかし、補助絶縁間隔遮断部８１７が互いに隣接した予備主絶縁間隔遮断部８１５を連結するため、予備主絶縁間隔遮断部８１５が補助絶縁間隔遮断部と一緒にハードマスクに固定されることが可能になる。
【００７３】
インプラント工程で、エミッタハードマスク８１０はシリコン基板の後面に密着するため、エミッタイオン遮断部８１１の予備主絶縁間隔遮断部８１５と補助絶縁間隔遮断部８１７のそれぞれは、シリコン基板の後面に形成される予備主絶縁間隔および補助絶縁間隔と模様および位置が実質的に同一である。したがって、図１１Ｂに示された予備主絶縁間隔遮断部８１５の幅（ｗ（ｍＰＩＧ））と補助絶縁間隔遮断部８１７の幅（ｗ（ｍＡＩＧ））のそれぞれは、シリコン基板の後面に形成されるエミッタ拡散領域開口幅（ｗ（ＥＯ））（例えば、図２Ａに示された（ｗ（ＥＯ）））および補助絶縁間隔の幅（ｗ（ＡＩＧ））（例えば、図１Ｃに示された（ｗ（ＡＩＧ）））と同一でってもよい。そして、エミッタ拡散領域の面積が広く形成されるようにするために、補助絶縁間隔遮断部８１７の幅（ｗ（ｍＡＩＧ））は予備主絶縁間隔遮断部８１５の幅（ｗ（ｍＰＩＧ））よりも小さく形成されても良い。
【００７４】
本発明の一実施形態により、ベースハードマスク８２０のベースイオン透過部８２３の幅（ｗ（ｍＢ））は、エミッタハードマスク８１０の予備主絶縁間隔遮断部８１５の幅（ｗ（ｍＰＩＧ））よりも狭い。さらに、上述したように、シリコン基板の後面に形成されるベース拡散領域２２０とエミッタ拡散領域２１０は絶縁間隔２３０の幅だけ離隔すること、および絶縁間隔２３０の幅は図２Ａ〜図３Ｂで開示されたシミュレーションの結果により１００μｍよりも小さい時、基板の太陽光利用効率が高いことを考慮する時、予備主絶縁間隔の幅（ｗ（ｍＰＩＧ））の範囲は、数式２を満たすことができると発明者らは考えた。
【００７５】
０＜ｗ（ｍＰＩＧ）≦ｗ（ｍＢ）＋２００μｍ
（数式２）
【００７６】
インプラント技術を利用して太陽電池が製造される場合、エミッタおよびベース拡散領域形成用マスク８１０、８２０が一緒に使用されることが上記で記述されたが、本発明の他の実施形態により、一つの拡散領域だけがインプラント技術で形成され、他の拡散領域はスクリーン印刷、インクジェッティングまたは化学気相蒸着技術で形成され得ることは本技術分野の通常の知識を有する者は簡単に理解できるだろう。
【００７７】
上記で、本発明の実施形態は、ｎ−型のシリコン基板を使用すると説明したが、ｐ−型のシリコン基板が使用されることもできる。その場合、エミッタ拡散領域はｎ−型の不純物が拡散される領域であり、ベース拡散領域はｐ−型の不純物が拡散される領域であることを本技術分野の通常の知識を有する者は簡単に理解できるだろう。
【００７８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７９】
１００  太陽電池
１１０  シリコン基板
１５０  正孔
１６０  電子
２１０  エミッタ拡散領域
２２０  ベース拡散領域
２３１  主絶縁間隔
２３３  補助絶縁間隔
５００  接触電極
【図１Ａ】
2013098543.tif 000003
【図１Ｂ】
2013098543.tif 000004
【図１Ｃ】
2013098543.tif 000005
【図１Ｄ】
2013098543.tif 000006
【図２Ａ】
2013098543.tif 000007
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2013098543.tif 000011
【図４Ｂ】
2013098543.tif 000012
【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2013098543.tif 000017
【図７】
2013098543.tif 000018
【図８】
2013098543.tif 000019
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2013098543.tif 000021
【図１０Ａ】
2013098543.tif 000022
【図１０Ｂ】
2013098543.tif 000023
【図１１Ａ】
2013098543.tif 000024
【図１１Ｂ】
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