(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる凹部を有する基板と、前記反射面からの反射光を受光できるように前記凹部内の前記反射面と反対側の側壁に接して固着され、かつ前記凹部の反射面に対向する凹部壁面側の一部が切除されている球体セルと、を具備したことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記基板の凹部は複数個平行に並んで配置され、前記凹部の各々に、長手方向に沿って複数個の前記球体セルが一列に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記凹部の各々の底面に凹部長手方向に伸長した溝を有し、前記球体セルを前記溝に係合するように複数個の前記球体セルが一列に配列されたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
光透過性樹脂が前記凹部に充填されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項５】
凹部を有する基板に、前記凹部の底面に長手方向に沿って、互いに所定の間隔を持つように形成された二列の溝を有し、前記二列の溝に係合するように複数個の球体セルが二列に配列されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる凹部を有する基板を用意する工程と、
第１導電型半導体層の表面に第２導電型半導体層が形成された複数個の球体セルを、前記基板の凹部に、各々該凹部内の前記反射面と反対側の側壁に接して、かつ長手方向に沿って一列に配列して固着する工程と、
前記凹部の反射面に対向する凹部壁面側の球体セルの一部を切除する工程と、
前記基板または前記基板上に設けられた導電パターンと前記球体セルの切除部分に露出した前記第２導電型半導体層とを電気的に接続する工程と、
前記球体セルの前記第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程と、
前記基板上に形成された電極と、前記第１導電型半導体層の前記コンタクトとを電気的に接続する工程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項７】
少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる複数の凹部を有し、該複数の凹部の各々の底面に凹部長手方向に伸長した溝を有する基板を用意する工程と、
第１導電型半導体層の表面に第２導電型半導体層が形成された複数個の球体セルを、前記溝に係合するように、各該凹部内の前記反射面と反対側の側壁に接して、かつ長手方向に沿って一列に配列して固着する工程と、
前記凹部の反射面に対向する凹部壁面側の球体セルの一部を切除する工程と、
前記基板または前記基板上に設けられた導電パターンと前記球体セルの切除部分に露出した前記第２導電型半導体層とを電気的に接続する工程と、
前記球体セルの前記第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程と、
前記基板上に形成された電極と、前記第１導電型半導体層の前記コンタクトとを電気的に接続する工程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項８】
少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる複数の凹部を有し、該複数の凹部の各々の底面に長手方向に沿って、互いに所定の間隔を持つように形成された二列の溝を有する基板を用意する工程と、
第１導電型半導体層の表面に第２導電型半導体層が形成された球体セルを、前記二列の溝に係合するように複数個の球体セルが二列に配列するように、固着し、基板または基板上に設けられた導電パターンに電気的に接続する工程と、
前記球体セルの第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程と、
前記基板上に形成された電極と、前記第１導電型半導体層のコンタクトとを電気的に接続する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記球体セルの前記第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程において、前記球体セルの一部を除去するように研削し、前記球体セルの研削面の前記第１導電型半導体層の上にボンディングパッドを形成することによりコンタクトを形成することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記球体セルの研削面と、前記基板の凸部とを、同じ高さに形成することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記球体セルの前記切除部分の切除面と、前記基板の凸部とを、同じ高さに形成することを特徴とする請求項６または７に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池、半導体装置、太陽電池の製造方法および半導体装置の製造方法に係り、特に球体セルを用いた太陽電池、半導体装置、太陽電池の製造方法および半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体のｐｎ接合部分には内部電界が生じており、これに光を当て、電子正孔対を生成させると、生成した電子と正孔は内部電界により分離されて、電子はｎ側に、正孔はｐ側に集められ、外部に負荷を接続するとｐ側からｎ側に向けて電流が流れる。この効果を利用し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子として太陽電池の実用化が進められている。
【０００３】
近年、単結晶、多結晶シリコンなどの直径１ｍｍ以下の球状の半導体（Ball Semiconductor）上に回路パターンを形成して半導体素子を製造する技術が開発されている。
【０００４】
その１つとして、アルミ箔を用いて多数個の半導体粒子を接続したソーラーアレーの製造方法が提案されている（特開平６-１３６３３号）。この方法では、図１０に示すように、ｎ型表皮部とｐ型内部を有する半導体粒子２０７をアルミ箔の開口にアルミ箔２０１の両側から突出するように配置し、片側の表皮部２０９を除去し、絶縁層２２１を形成する。次にｐ型内部２１１の一部およびその上の絶縁層２２１を除去し、その除去された領域２１７に第2アルミ箔２１９を結合する。その平坦な領域２１７が導電部としての第2アルミ箔２１９に対し良好なオーミック接触を提供するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、高密度配置には限界があり、また、アルミ箔への位置決めが困難であり、多数個の半導体粒子を実装する場合には特に作業性が悪く、さらに、半導体粒子の径・形状のばらつきの影響を受けやすいという問題があり、規則的な配列を得ることが困難であった。
また、基板（アルミ箔）と半導体粒子の密着強度や、接合部の安定性に問題があった。
また、電極の形成についても、第1導電型表皮部と第2導電型内部との両方へのコンタクト端子が必要であるが、受光面積を減少させることなく、確実なコンタクト端子の形成を行うのは難しく、このため受光効率が悪くなるという問題があった。
【０００６】
さらにまた、安定な実装を行うためには半導体粒子と基板との密着性を高める必要があるから、接着面積を増大しようとすると受光面積が少なくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、安定でかつ受光効率が高く、また、規則的な配列を容易に得ることができ、基板と半導体粒子の密着強度が強い太陽電池、半導体装置、太陽電池の製造方法および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の太陽電池は、少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる凹部を有する基板と、前記反射面からの反射光を受光できるように前記凹部内の前記反射面と反対側の側壁に接して固着され、かつ前記凹部の反射面に対向する凹部壁面側の一部が切除されている球体セルと、を具備したことを特徴とする。
かかる構成によれば、球体セルを凹部内に固着することにより、基板と球体セルの密着強度が強くなり、化学的にも安定する。また、凹部内壁を反射面とし、入射光を効率よく太陽電池の受光面に導くようにしているため、高効率で信頼性の高い太陽電池を得ることができる。
【０００９】
本発明の第２は、請求項１に記載の太陽電池において、前記基板の凹部は複数個平行に並んで配置され、前記凹部の各々に、長手方向に沿って複数個の前記球体セルが一列に配列されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、球体セルに若干の径、形状のばらつきがあっても、規則的な配列を簡単に得られる。
【００１０】
本発明の第３は、請求項１に記載の太陽電池において、前記凹部の各々の底面に凹部長手方向に伸長した溝を有し、前記球体セルを前記溝に係合するように複数個の前記球体セルが一列に配列されたことを特徴とする。
かかる構成によれば、球体セルに若干の径、形状のばらつきがあっても、規則的な配列を簡単に得られ、球体セルを溝に係合することにより、基板と球体セルの密着強度がさらに強くなる。
【００１１】
本発明の第４は、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池において、光透過性樹脂が前記凹部に充填されたことを特徴とする。
かかる構成によれば、より強固に安定した接続が可能となり、大幅な寿命の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明の第５の半導体装置は、凹部を有する基板に、前記凹部の底面に長手方向に沿って、互いに所定の間隔を持つように形成された二列の溝を有し、前記二列の溝に係合するように複数個の球体セルが二列に配列されたことを特徴とする。
かかる構成によれば、球体セルに若干の径、形状のばらつきがあっても、規則的な配列を簡単に得られ、球体セルを凹部内の二列の溝に系合することにより、基板と球体セルの密着強度が強くなり、化学的にも安定する。
【００１３】
本発明の第６の太陽電池の製造方法は、少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる凹部を有する基板を用意する工程と、第１導電型半導体層の表面に第２導電型半導体層が形成された複数個の球体セルを、前記基板の凹部に、各々該凹部内の前記反射面と反対側の側壁に接して、かつ長手方向に沿って一列に配列して固着する工程と、前記凹部の反射面に対向する凹部壁面側の球体セルの一部を切除する工程と、前記基板または前記基板上に設けられた導電パターンと前記球体セルの切除部分に露出した前記第２導電型半導体層とを電気的に接続する工程と、前記球体セルの前記第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程と、前記基板上に形成された電極と、前記第１導電型半導体層の前記コンタクトとを電気的に接続する工程とを含むことを特徴とする。
かかる方法によれば、球体セルに若干の径、形状のばらつきがあっても、規則配列が簡単に形成できる。また、基板と球体セルの密着強度が強く、化学的にも安定した太陽電池が形成できる。また、凹部内壁を反射面とし、入射光を効率よく太陽電池の受光面に導くようにしているため、高効率で信頼性の高い太陽電池を形成することが可能となる。
【００１４】
本発明の第７の太陽電池の製造方法は、少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる複数の凹部を有し、該複数の凹部の各々の底面に凹部長手方向に伸長した溝を有する基板を用意する工程と、第１導電型半導体層の表面に第２導電型半導体層が形成された複数個の球体セルを、前記溝に係合するように、各該凹部内の前記反射面と反対側の側壁に接して、かつ長手方向に沿って一列に配列して固着する工程と、前記凹部の反射面に対向する凹部壁面側の球体セルの一部を切除する工程と、前記基板または前記基板上に設けられた導電パターンと前記球体セルの切除部分に露出した前記第２導電型半導体層とを電気的に接続する工程と、前記球体セルの前記第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程と、前記基板上に形成された電極と、前記第１導電型半導体層の前記コンタクトとを電気的に接続する工程とを含むことを特徴とする。
かかる方法によれば、球体セルに若干の径、形状のばらつきがあっても、規則配列が簡単に形成できる。また、基板と球体セルの密着強度がさらに強く、化学的にも安定した太陽電池が形成できる。また、凹部内壁を反射面とし、入射光を効率よく太陽電池の受光面に導くようにしているため、高効率で信頼性の高い太陽電池を形成することが可能となる。
【００１５】
本発明の第８の半導体装置の製造方法は、少なくとも側壁の一部が反射面を構成してなる複数の凹部を有し、該複数の凹部の各々の底面に長手方向に沿って、互いに所定の間隔を持つように形成された二列の溝を有する基板を用意する工程と、第１導電型半導体層の表面に第２導電型半導体層が形成された球体セルを、前記二列の溝に係合するように複数個の球体セルが二列に配列するように、固着し、基板または基板上に設けられた導電パターンに電気的に接続する工程と、前記球体セルの第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程と、前記基板上に形成された電極と、前記第１導電型半導体層のコンタクトとを電気的に接続する工程とを含むことを特徴とする。
かかる方法によれば、球体セルに若干の径、形状のばらつきがあっても、規則配列が簡単に形成できる。また、基板と球体セルの密着強度がさらに強く、化学的にも安定した半導体装置が形成できる。
【００１６】
本発明の第９は、請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、前記球体セルの前記第１導電型半導体層にコンタクトを形成する工程において、前記球体セルの一部を除去するように研削し、前記球体セルの研削面の前記第１導電型半導体層の上にボンディングパッドを形成することによりコンタクトを形成することを特徴とする。
かかる方法によれば、球体セルの第１導電型半導体層と電極との接続をワイヤボンディング等により、容易に形成できる。
【００１７】
本発明の第１０は、請求項９に記載の半導体装置の製造方法において、前記球体セルの研削面と、前記基板の凸部とを、同じ高さに形成することを特徴とする。
かかる方法によれば、球体セルの研削面と基板の凸部とを、同じ高さに形成することにより、基板が導電性である場合には、絶縁フィルムを貼り付けることが容易にできる。また、同一工程で球体セルと基板の凸部とを研削することができる。
【００１８】
本発明の第１１は、請求項６または７に記載の太陽電池の製造方法において、前記球体セルの前記切除部分の切除面と、前記基板の凸部とを、同じ高さに形成することを特徴とする。
かかる方法によれば、球体セルの切除面と基板の凸部とを、同じ高さに形成することにより、基板が導電性である場合には、絶縁フィルムを貼り付けることが容易にできる。また、同一工程で球体セルと基板の凸部とを研削することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る太陽電池、半導体装置、太陽電池の製造方法および半導体装置の製造方法の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る太陽電池は、図１に要部斜視図を示すように、絶縁性基板１７表面に、内壁が反射面を構成するように形成された凹部１７ａを形成し、長手方向に沿って複数個の球体セルを一列に配列し、実装してなることを特徴とする。
【００２１】
図２に断面概要図を示すように、ｐ型半導体層１１（第１導電型半導体層）とｐｎ接合を形成するｎ型半導体層１２（第２導電型半導体層）を有する球体セル１０が、ｎ型電極となる導体パターン（図示せず）が形成された絶縁性基板１７の凹部１７ａに、導電性ペースト１６によって固着され、電気的に接続されている。絶縁性樹脂基板１７の凹部１７ａは、凹部を囲む壁面の一方に反射面１７ｃを有している。この反射面１７ｃは、反射光が効率良く球体セル１０に対して反射するような傾斜角で形成されている。
【００２２】
球体セル１０は、球体の一部が削られた研削面１０ａを有し、この研削面１０ａ上のｐ型半導体層１１と、ｎ型半導体層１２との電気的に絶縁するための絶縁性樹脂１４が形成されており、この上に、ｐ型半導体層１１と絶縁性樹脂基板１７の凸部１７ｂ上に設けられたｐ型電極１５とを、接続するための導電性樹脂１３が形成されている。
【００２３】
次に、具体的な製造方法の一例を以下、説明する。
まず、本発明で用いる球体セル１０の形成方法の一例について説明する。
直径１ｍｍのｐ型多結晶シリコン粒を真空中で加熱しつつ落下させ、結晶性の良好なｐ型多結晶シリコン球（ｐ型半導体層）１１を形成し、この表面に、フォスフィンを含むシランなどの混合ガスを用いたＣＶＤ法により、ｎ型多結晶シリコン層（ｎ型半導体層）１２を形成する。ここでＣＶＤ工程は細いチューブ内でシリコン球を搬送しながら、所望の反応温度に加熱されたガスを供給排出することにより、薄膜形成を行うものである。
【００２４】
なお、この工程は、ｐ型多結晶シリコン粒を真空中で加熱しつつ落下させながら球状化し、ｐ型多結晶シリコン球（ｐ型半導体層）１１を形成するとともに、落下途上で所望のガスと接触させることにより、ｎ型多結晶シリコン層（ｎ型半導体層）１２を形成する様にすることも可能である。
【００２５】
なお、ｎ型多結晶シリコン層（ｎ型半導体層）１２の外側に、透明導電膜（例えば、ＩＴＯ）スパッタリング法などにより、薄膜堆積しても良い。
さらに、透明導電膜の外側にスパッタリング法などにより、反射防止膜を形成しても良い。
【００２６】
次に、上述の球体セル１０を用いた太陽電池の製造方法を図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る太陽電池を製造する各工程の概略断面図である。
【００２７】
図３の（ａ）に示すように、凹凸のある絶縁性樹脂基板１７（例えば、ポリプロステレン、アクリル等）を用意する。絶縁性樹脂基板１７の凹部１７ａは凹部を囲む壁面の一方に反射面１７ｃを有している。凸部１７ｂ上には、太陽電池のｐ型電極１５が形成されている。この反射面１７ｃは、反射光が効率よく球体セル１０に反射するように設定された角度で形成されている。また、反射面１７ｃに反射率の高い金属薄膜等をコーティングすることが好ましい。
【００２８】
次に、図３の（ｂ）に示すように、ｐ型半導体層１１の表面にｎ型半導体層１２が形成された球体セル１０を、導電性ペースト１６（例えば、Ａｇペースト等）を用いて、凹凸のある絶縁性樹脂基板１７の凹部１７ａ内の反射面１７ｃに対向する壁面に接するように固定して、規則的に並べて実装する。
【００２９】
また、光透過性樹脂等を凹部１７ａに充填してもよい。ここで選択する光透過性樹脂は、凹部１７ａの内壁に形成された反射面１７ｃからの反射光を効率良く球体セル１０の受光領域に導くことができるような屈折率を持つものである必要がある。これにより、より強固に安定した接続が可能となり、大幅な寿命の向上を図ることができる。
【００３０】
次に、図３の（ｃ）に示すように、機械研磨により、ｐ型半導体層１１を露出させるため、球体セル１０の反射面１７ｃに対向する壁面側の一部を除去するように研削する。
【００３１】
次に、図３の（ｄ）に示すように、球体セル１０の研削面のｐ型半導体層１１と、ｎ型半導体層１２との電気的な絶縁をするための絶縁性樹脂１４（例えば、エポキシレジン、シリコーンレジン等）を塗布する。
【００３２】
次に、図３の（ｅ）に示すように、研削により露出したｐ型半導体層１１同士または、絶縁性樹脂基板１７の凸部１７ｂ上に設けられたｐ型電極とを接続するため、導電性樹脂１３を研削面に塗布する。あるいは、導電性樹脂１３の代わりに、導電性ペースト、金属、金属クリップ、ワイヤーボンド、超微粒子等を用いてもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る太陽電池は、図４に要部斜視図を示すように、金属基板２７表面に、内壁が反射面を構成するように形成された凹部２７ａを形成し、さらに凹部２７ａの底面に溝２８を形成し、球体セルを溝２８に系合するように、複数個の球体セル１０を一列に配列し、実装してなることを特徴とする。
【００３４】
図５に断面概要図を示すように、ｐ型半導体層１１（第１導電型の半導体層）とｐｎ接合を形成するｎ型半導体層１２（第２導電型の半導体層）を有する球体セル１０が、凹部２７ａ内の溝２８に系合するように、導電性ペースト２６によってｎ型電極となる金属基板２７の凹部２７ａに固着され、電気的に接続されている。金属基板２７の凹部２７ａは、凹部を囲む壁面の一方に反射面２７ｃを有している。この反射面２７ｃは、反射光が効率良く球体セル１０に対して反射するような傾斜角で形成されている。
【００３５】
球体セル１０は、球体の一部が削られた研削面１０ａを有し、この研削面１０ａ上のｐ型半導体層１１と、ｎ型半導体層１２との電気的に絶縁するための絶縁フィルム２４が、この研削面１０ａ上と凸部２７ｂ上にまたがるように形成されており、この絶縁フィルム２４上に、太陽電池のｐ型電極２５が形成されている。
【００３６】
研削面１０ａのｐ型半導体層には、高濃度にドープされた多結晶シリコン層１１ｂが形成され、この多結晶シリコン層１１ｂ上にボンディングパッド２３が形成されており、このボンディングパッド２３とｐ型電極２５とが、ボンディングワイヤー２９により接続されている。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法を図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る太陽電池を製造する各工程の概略断面図である。
なお、球体セル１０の形成方法については第１の実施の形態で述べたとおりである。
【００３８】
まず、図６の（ａ）に示すように、凹凸のある金属基板２７（例えば、Ａｌ，Ｃｕ，ＳＵＳ等）の凹部２７ａに、予め溝２８を形成する。金属基板２７の凹部２７ａは凹部を囲む壁面に反射面２７ｃを有している。この反射面２７ｃは、反射光が効率よく球体セル１０に反射するように設定された角度で形成されている。また、反射面２７ｃに金属基板２７より反射率の高い金属薄膜等をコーティングしても良い。
【００３９】
次に、図６の（ｂ）に示すように、金属基板２７の凹部２７ａ内の溝２８に係合するように、球体セル１０を固定し、凹凸のある金属基板２７の凹部２７ａ内の反射面２７ｃに対向する壁面に接するように固定して、規則的に並べて実装する。
【００４０】
また、光透過性樹脂等を凹部２７ａに充填してもよい。ここで選択する光透過性樹脂は、凹部２７ａの内壁に形成された反射面２７ｃからの反射光を効率良く球体セル１０の受光領域に導くことができるような屈折率を持つものである必要がある。これにより、より強固に安定した接続が可能となり、大幅な寿命の向上を図ることができる。
【００４１】
次に、図６の（ｃ）に示すように、機械研磨により、ｐ型半導体層１１を露出させるように、反射面２７ｃに対向する壁面側の球体セル１０の一部を除去するように、研削し、ｐ型半導体層の研削面１０ａに選択的気相成長により、高濃度にドープされた多結晶シリコン層１１ｂを形成し、この上にボンディングパッド２３を設ける。
【００４２】
次に、図６の（ｄ）に示すように、金属基板２７の凸部２７ｂと、球体セル１０の研削面のｐ型半導体層１１と、ｎ型半導体層１２との電気的な絶縁をするための絶縁フィルム２４を貼り付ける。
【００４３】
次に、図６の（ｅ）に示すように、絶縁フィルム２４上に、太陽電池のｐ型電極２５を導電性フィルムまたはメッキ法で形成する。
【００４４】
次に、図６の（ｆ）に示すように、ｐ型電極２５と、ボンディングパッド２３とをボンディングワイヤー２９で接続する。
あるいは、ボンディングワイヤー２９の代わりに、導電性ペースト、金属、金属クリップ、ワイヤーボンド、超微粒子等を用いてもよい。
【００４５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る半導体装置は、図７に要部斜視図を示すように、複数の凹凸のある金属基板３７の各凹部３７ａに球体セル１０が各々の凹部内で、二列に配置・実装してなることを特徴とする。
【００４６】
図８に断面概要図を示すように、ｐ型半導体層１１（第１導電型の半導体層）とｐｎ接合を形成するｎ型半導体層１２（第２導電型の半導体層）を有する球体セル１０が、凹部３７ａ内の二列の溝３８ａ、３８ｂに系合するように、導電性ペースト３６によって金属基板３７の凹部３７ａに固定されている。
【００４７】
球体セル１０は、球体の一部が削られた研削面１０ａを有し、この研削面１０ａ上のｐ型半導体層１１と、ｎ型半導体層１２との電気的に絶縁するための絶縁フィルム３４が、この研削面１０ａ上と凸部３７ｂ上にまたがるように形成されており、この絶縁フィルム３４上に、半導体装置のｐ型電極３５が形成されている。
【００４８】
研削面１０ａのｐ型半導体層には、高濃度にドープされた多結晶シリコン層１１ｂが形成され、この多結晶シリコン層１１ｂ上にボンディングパッド３３が形成されており、このボンディングパッド３３とｐ型電極３５とが、ボンディングワイヤー３３ａにより接続されている。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態に係る半導体装置を製造する各工程の概略断面図である。
なお、球体セル１０の形成方法については第１の実施の形態で述べたとおりである。
【００５０】
まず、図９の（ａ）に示すように、凹凸のある金属基板３７（例えば、Ａｌ，Ｃｕ，ＳＵＳ等）を用いる。凹部３７ａ内には二列の溝３８ａ、３８ｂが形成されている。
【００５１】
まず、図９の（ｂ）に示すように、溝３８ａ、３８ｂ内にそれぞれ系合するように、球体セル１０を固定し、金属基板３７の両側の壁面に各々接するように規則的に並べて実装する。
それぞれの列の球体セル１０は図のように接触しないように配置されるが、接触させて配置しても良い。
【００５２】
次に、図９の（ｃ）に示すように、機械研磨により、ｐ型半導体層１１を露出させる。図のように、球体セル１０の一部を除去するように研削し、ｐ型半導体層の研削面１０ａに選択的気相成長により、高濃度にドープされた多結晶シリコン層１１ｂを形成し、この上にボンディングパッド３３を設ける。
【００５３】
次に、図９の（ｄ）に示すように、金属基板３７の凸部３７ｂと、この凸部３７ｂを挟んだ２列の球体セル１０の研削面のｐ型半導体層１１と、ｎ型半導体層１２との電気的な絶縁をするための絶縁フィルム３４を貼り付ける。
【００５４】
次に、図９の（ｅ）に示すように、絶縁フィルム３４上に、ｐ型電極３５を導電性フィルムまたはメッキ法で形成する。
【００５５】
次に、図９の（ｆ）に示すように、このｐ型電極３５と、凸部３７ｂを挟んだ２列の球体セル１０のボンディングパッド３３とを、ボンディングワイヤー３９でそれぞれ接続する。
あるいは、ボンディングワイヤー３９の代わりに、導電性ペースト、金属、金属クリップ、ワイヤーボンド、超微粒子等を用いてもよい。
【００５６】
また、凹部３７ａ内の二列の球体セル１０の一列を、第１導電型半導体層１１をｎ型、第２導電型半導体層１２をｐ型、とすることもできる。これにより、本半導体装置を用いた回路の直列接続が実現できる。
【００５７】
以上の各実施形態において、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型として、説明を行うが、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型としても同様に製造できる。  また、ｐ型多結晶を球状基板とする球体セルを用いたが、ｐ型単結晶またはｐ型アモルファスシリコンなどを用いても良い。
【００５８】
なお、前記第１および第２の実施形態では、太陽電池について説明したが、発光素子にも適用可能である。すなわち、球体セルとして発光ダイオードなどの発光素子を使用し、凹部に、前記発光素子からの光を効率よく前方に導くことができるように構成された反射面を形成することにより、発光効率の極めて高い発光素子を得ることが可能となる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明に係る太陽電池、半導体装置、太陽電池の製造方法および半導体装置の製造方法によれば、球体セルを凹部内に固着することにより、基板と球体セルの密着強度が強くなり、化学的にも安定しているため、製品の長寿命化が図れる。
また、凹部内壁を反射面とし、入射光を効率よく太陽電池の受光面に導くようにしているため、受光効率の向上が図れ、高効率で信頼性の高い太陽電池を得ることができる。
また、凹凸のある基板の凹部に、長手方向に沿って複数個の球体セルが一列に配列されているため、球体セルに若干の径、形状のばらつきがあっても、規則的な配列を簡単に得られ、さらに、凹部に溝を設けることにより、より規則配列の簡略化および、基板と球体セルの密着強度を強くできる。
また、回路の直列・並列の切り替え接続が容易であるため、出力コントロールの簡略化が図れる。
さらに、製造プロセスの簡略化が図れるため、コスト削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態に係る太陽電池の要部斜視図である。
【図２】  第１の実施形態に係る太陽電池を説明する断面概要図である。
【図３】  第１の実施形態に係る太陽電池の製造方法の製造工程（ａ）〜（ｅ）を説明する断面概要図である。
【図４】  第２の実施形態に係る太陽電池の要部斜視図である。
【図５】  第２の実施形態に係る太陽電池を説明する断面概要図である。
【図６】  第２の実施形態に係る太陽電池の製造方法の製造工程（ａ）〜（ｆ）を説明する断面概要図である。
【図７】  第３の実施形態に係る半導体装置の要部斜視図である。
【図８】  第３の実施形態に係る半導体装置を説明する断面概要図である。
【図９】  第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程（ａ）〜（ｆ）を説明する断面概要図である。
【図１０】  従来の太陽電池を説明する断面概要図である。
【符号の説明】
１０    球体セル
１０ａ  研削面
１１ｂ  多結晶シリコン層
１１    第１導電型半導体層
１２    第２導電型半導体層
１３    導電性樹脂
１４    絶縁性樹脂
１５、２５、３５    ｐ型電極
１６、２６、３６    導電性ペースト
１７    絶縁性樹脂基板
１７ａ、２７ａ、３７ａ  凹部
１７ｂ、２７ｂ、３７ｂ  凸部
１７ｃ、２７ｃ、３７ｃ  反射面
２３、３３  ボンディングパッド
２４、３４    絶縁フィルム
２７、３７  金属基板（ｎ型電極）
２８、３８ａ、３８ｂ  溝
２９、３９    ボンディングワイヤー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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