(57)【要約】【課題】貫通孔の形成が不要なＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池およびその裏面電極型太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】第１導電型多結晶半導体基板を含み、第１導電型多結晶半導体基板は表面および裏面をそれぞれ有しており、第１導電型多結晶半導体基板の表面に表面側第２導電型領域が形成され、第１導電型多結晶半導体基板の裏面に裏面側第２導電型領域が形成されており、表面側第２導電型領域と裏面側第２導電型領域とは第１導電型多結晶半導体基板の内部の粒界部に形成された粒界部第２導電型領域によって電気的に接続され、第１導電型多結晶半導体基板の裏面の裏面側第２導電型領域以外の領域上に第１導電型用電極を備え、第１導電型多結晶半導体基板の裏面の裏面側第２導電型領域上に第２導電型用電極を備えている裏面電極型太陽電池とその製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型多結晶半導体基板を含み、
前記第１導電型多結晶半導体基板は表面および裏面をそれぞれ有しており、
前記第１導電型多結晶半導体基板の表面に表面側第２導電型領域が形成され、
前記第１導電型多結晶半導体基板の裏面に裏面側第２導電型領域が形成されており、
前記表面側第２導電型領域と前記裏面側第２導電型領域とは前記第１導電型多結晶半導体基板の内部の粒界部に形成された粒界部第２導電型領域によって電気的に接続され、
前記第１導電型多結晶半導体基板の裏面の前記裏面側第２導電型領域以外の領域上に第１導電型用電極を備え、
前記第１導電型多結晶半導体基板の裏面の前記裏面側第２導電型領域上に第２導電型用電極を備えている、裏面電極型太陽電池。
【請求項２】
前記粒界部の粒界長が第１導電型多結晶半導体基板の前記表面１平方センチメートル当たり１センチメートル以上であることを特徴とする、請求項１に記載の裏面電極型太陽電池。
【請求項３】
前記粒界部はランダム粒界であることを特徴とする、請求項１に記載の裏面電極型太陽電池。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の裏面電極型太陽電池を製造する方法であって、
前記粒界部第２導電型領域を第２導電型ドーパントの熱拡散によって形成することを特徴とする、裏面電極型太陽電池の製造方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の裏面電極型太陽電池を製造する方法であって、
前記粒界部第２導電型領域および前記表面側第２導電型領域を第２導電型ドーパントの熱拡散によって形成することを特徴とする、裏面電極型太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記粒界部第２導電型領域および前記表面側第２導電型領域を形成した後に、前記表面側第２導電型領域の厚さを薄くすることを特徴とする、請求項４または５に記載の裏面電極型太陽電池の製造方法。
【請求項７】
請求項３に記載の裏面電極型太陽電池を製造する方法であって、
前記ランダム粒界の形成位置が所定の位置に制御されている前記第１導電型多結晶半導体基板の前記粒界部第２導電型領域を第２導電型ドーパントの熱拡散によって形成することを特徴とする、裏面電極型太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記ランダム粒界における前記第１導電型多結晶半導体基板の厚みが、前記ランダム粒界以外の部分における前記第１導電型多結晶半導体基板の厚みよりも薄くなっていることを特徴とする、請求項７に記載の裏面電極型太陽電池の製造方法。
【請求項９】
前記第１導電型多結晶半導体基板の前記表面および前記裏面の少なくとも一方の画像を画像認識装置に取り込んで前記画像認識装置に前記粒界部の形成位置を認識させる工程と、
前記第１導電型多結晶半導体基板の前記表面および前記裏面の少なくとも１箇所に、インクジェット塗布法により塗布液を塗布することによって、マスク材、エッチング材、前記第１導電型用電極、前記第２導電型用電極および拡散材からなる群から選択された少なくとも１つを形成する工程とを含むことを特徴とする、請求項４から８のいずれかに記載の裏面電極型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、裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法に関し、特に、貫通孔の形成が不要なＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池およびその裏面電極型太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
裏面電極型太陽電池は、半導体基板の表面と裏面にそれぞれ電極を有する通常の太陽電池と比べて種々の利点を有する。
【０００３】
その利点の１つは、裏面電極型太陽電池においては、半導体基板の表面の電極によるシャドウロスがなくなることにより原理的に高効率であることである。また、半導体基板の裏面で裏面電極型太陽電池を一括して配線することが可能であるため、半導体基板の表面と裏面にそれぞれ電極を有する通常の太陽電池と比べてモジュール化が容易であるという利点もある。さらに、裏面電極型太陽電池は、半導体基板の表面に電極が存在しないため、表面が均一な外観をしており、美観に優れるという利点もある。
【０００４】
裏面電極型太陽電池には、いくつかの種類があるが、現在、低コストな太陽電池として主流になっている多結晶シリコン基板などの多結晶半導体基板を用いた裏面電極型太陽電池としては、特許文献１および非特許文献１に開示されたエミッタ・ラップ・スルー（Emitter  Wrap  Through；以下「ＥＷＴ」という。）型のものがある。
【０００５】
ＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池は、多結晶半導体基板の表面側および多結晶半導体基板に開けた貫通孔に形成したエミッタにより、光電変換により発生したキャリアを多結晶半導体基板の裏面の電極に導く構成を有している。このような構成を有するＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池によれば、キャリア寿命の短い多結晶半導体基板を用いた場合でもキャリアの収集効率を高くすることができる。
【０００６】
図５に、従来のＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図を示す。ここで、従来のＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池のｐ型の多結晶半導体基板５０には、多結晶半導体基板５０の表面から裏面を貫通する貫通孔５３が形成されている。また、多結晶半導体基板５０の表面には表面側ｎ型領域５１が形成されており、多結晶半導体基板５０の裏面には裏面側ｎ型領域５２が形成されており、貫通孔５３の内周面５７には貫通孔ｎ型領域５４が形成されている。さらに、表面側ｎ型領域５１と裏面側ｎ型領域５２とは貫通孔ｎ型領域５４によって電気的に接続されている。
【０００７】
また、多結晶半導体基板５０の裏面のｐ型領域（多結晶半導体基板５０の裏面の裏面側ｎ型領域５２が形成されていない領域）上にはｐ型用電極５５が形成されており、裏面側ｎ型領域５２上にはｎ型用電極５６が形成されている。
【０００８】
以上のような構成の従来のＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池に発生したキャリアは、ｐ型用電極５５およびｎ型用電極５６から外部に取り出される。
【０００９】
従来のＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池の製造方法としては、まず、多結晶半導体基板５０にレーザ光を照射することによって貫通孔５３が形成される。次に、多結晶半導体基板５０へのレーザ光の照射により生じたダメージ層をエッチングにより除去した後に、ｎ型ドーパントを拡散して表面側ｎ型領域５１、裏面側ｎ型領域５２および貫通孔ｎ型領域５４を形成する。その後、ｐ型用電極５５およびｎ型用電極５６が形成される。
【００１０】
ここで、貫通孔５３の開口部の直径は５０〜１５０μｍ程度であり、多結晶半導体基板５０の表面における貫通孔５３の開口部の密度は１００個／ｃｍ2程度である。
【特許文献１】米国特許第５，４６８，６５２号明細書
【非特許文献１】James M. Gee et al., “EMITTER-WRAP-THROUGH BACK-CONTACT MULTICRYSTALLINE-SILICON SOLAR CELLS AND MODULES”, Technical Digest of the International PVSEC-17, Fukuoka, Japan, 2007, pp.28-31
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した従来のＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池の製造プロセスにおいて、レーザ装置という大掛かりな装置を用いて多結晶半導体基板５０にレーザ光を照射して多数の貫通孔５３が形成され、さらにはレーザ光の照射により生じたダメージ層を除去する必要があるという問題があった。
【００１２】
また、多結晶半導体基板５０に多数の貫通孔５３を形成しているため、多結晶半導体基板５０の機械的強度が低下して、後工程において多結晶半導体基板５０の割れが発生しやすくなり、歩留まりを低下させるという問題もあった。
【００１３】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、貫通孔の形成が不要なＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池およびその裏面電極型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】
【００１４】
本発明は、第１導電型多結晶半導体基板を含み、第１導電型多結晶半導体基板は表面および裏面をそれぞれ有しており、第１導電型多結晶半導体基板の表面に表面側第２導電型領域が形成され、第１導電型多結晶半導体基板の裏面に裏面側第２導電型領域が形成されており、表面側第２導電型領域と裏面側第２導電型領域とは第１導電型多結晶半導体基板の内部の粒界部に形成された粒界部第２導電型領域によって電気的に接続され、第１導電型多結晶半導体基板の裏面の裏面側第２導電型領域以外の領域上に第１導電型用電極を備え、第１導電型多結晶半導体基板の裏面の裏面側第２導電型領域上に第２導電型用電極を備えている裏面電極型太陽電池である。
【００１５】
ここで、本発明の裏面電極型太陽電池においては、粒界部の粒界長が第１導電型多結晶半導体基板の表面１平方センチメートル当たり１センチメートル以上であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の裏面電極型太陽電池において、粒界部はランダム粒界であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、上記のいずれかの裏面電極型太陽電池を製造する方法であって、粒界部第２導電型領域を第２導電型ドーパントの熱拡散によって形成する裏面電極型太陽電池の製造方法である。
【００１８】
また、本発明は、上記のいずれかの裏面電極型太陽電池を製造する方法であって、粒界部第２導電型領域および表面側第２導電型領域を第２導電型ドーパントの熱拡散によって形成する裏面電極型太陽電池の製造方法である。
【００１９】
また、本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法において、粒界部第２導電型領域および表面側第２導電型領域を形成した後に、表面側第２導電型領域の厚さを薄くすることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、上記の裏面電極型太陽電池を製造する方法であって、ランダム粒界の形成位置が所定の位置に制御されている第１導電型多結晶半導体基板の粒界部第２導電型領域を第２導電型ドーパントの熱拡散によって形成する裏面電極型太陽電池の製造方法である。
【００２１】
また、本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法においては、ランダム粒界における第１導電型多結晶半導体基板の厚みが、ランダム粒界以外の部分における第１導電型多結晶半導体基板の厚みよりも薄くなっていることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法は、第１導電型多結晶半導体基板の表面および裏面の少なくとも一方の画像を画像認識装置に取り込んで画像認識装置に粒界部の形成位置を認識させる工程と、第１導電型多結晶半導体基板の表面および裏面の少なくとも１箇所に、インクジェット塗布法により塗布液を塗布することによって、マスク材、エッチング材、第１導電型用電極、第２導電型用電極および拡散材からなる群から選択された少なくとも１つを形成する工程とを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、貫通孔の形成が不要なＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池およびその裏面電極型太陽電池の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１に、本発明の裏面電極型太陽電池の一例の模式的な断面図を示す。ここで、本発明の裏面電極型太陽電池は、たとえばｐ型多結晶シリコンからなる第１導電型多結晶半導体基板１０を有しており、第１導電型多結晶半導体基板１０は表面および裏面を有している。第１導電型多結晶半導体基板１０の表面には、たとえばリンなどの第２導電型ドーパントが拡散した表面側第２導電型領域１１が形成されている。また、第１導電型多結晶半導体基板１０の一部に粒界部１３（多結晶の結晶粒の境界部）が形成されており、粒界部１３を含むようにして粒界部第２導電型領域１４が形成されている。
【００２６】
ここで、粒界部第２導電型領域１４は、第１導電型多結晶半導体基板１０の内部に形成されている。また、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面には、たとえばリンなどの第２導電型ドーパントが拡散することにより形成された裏面側第２導電型領域１２が形成されており、裏面側第２導電型領域１２上には第２導電型用電極１６が形成されている。また、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の裏面側第２導電型領域１２以外の領域には第１導電型用電極１５が形成されている。
【００２７】
このような構成の本発明の裏面電極型太陽電池においては、太陽光が入射することにより発生した電子は、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の表面側第２導電型領域１１および粒界部第２導電型領域１４を経由して、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の裏面側第２導電型領域１２上に形成されている第２導電型用電極１６から取り出される。
【００２８】
また、太陽光が入射することにより発生した正孔は、第１導電型多結晶半導体基板１０の内部を通って第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の第１導電型用電極１５から取り出される。このように、本発明の裏面電極型太陽電池においては、第１導電型多結晶半導体基板１０に貫通孔が形成されておらず、貫通孔の形成による第１導電型多結晶半導体基板１０の機械的強度の低下によって歩留りが低下することがないため、生産性に優れた裏面電極型太陽電池とすることができる。
【００２９】
以下、図２（ａ）〜図２（ｄ）の模式的断面図を参照して、図１に示す本発明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。
【００３０】
まず、スキャナなどの一般的な光学的手法を用いて第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の画像を記憶媒体に取り込み、その画像を処理することによって、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面上における粒界部１３の位置を認識する。ここで、本発明においては、粒界部１３における粒界長が第１導電型多結晶半導体基板１０の表面１ｃｍ2当たり１ｃｍ以上となる基板を用いることが好ましい。なお、粒界部１３における粒界長が第１導電型多結晶半導体基板１０の表面１ｃｍ2当たり１ｃｍ以上となるかどうかは、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面に存在する粒界部の長さをすべて足し合わせてｃｍ単位に換算し、その換算値が第１導電型多結晶半導体基板１０の表面１ｃｍ2当たりの値となるように第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の面積で割って得られた値により確認することができる。
【００３１】
次に、第１導電型多結晶半導体基板１０の粒界部１３の形成位置に関する情報を一般的なインクジェット装置に取り込み、そのインクジェット装置を用いて、たとえば図２（ａ）に示すように、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の粒界部１３以外の領域に、インクジェット塗布法により、たとえばＳｉＯ2膜形成用の塗布液を塗布した後に乾燥し、焼成することによって、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面にマスク材１７を形成する。
【００３２】
また、マスク材１７はたとえば以下のようにして形成することもできる。まず、第１導電型多結晶半導体基板１０の粒界部１３の形成位置に関する情報を一般的なインクジェット装置に取り込む。次に、そのインクジェット装置を用いて、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の全面にたとえばＳｉＯ2膜形成用の塗布液を塗布した後に乾燥し、焼成することによってマスク材１７を形成する。そして、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の粒界部１３が形成された箇所に対応する上記乾燥後の塗布液の表面部分に、そのインクジェット装置を用いて、インクジェット塗布法により、マスク材１７をエッチング可能なエッチング材の塗布液を塗布した後に乾燥させてマスク材１７の表面上にエッチング材を形成する。最後に、そのエッチング材が形成されたマスク材１７を加熱することによって、マスク材１７のエッチング材の形成部分がエッチングにより除去されて、たとえば図２（ａ）に示すような形状にマスク材１７を形成することができる。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように、たとえばリンなどの第２導電型ドーパントを気相拡散させることによって、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面に表面側第２導電型領域１１を形成するとともに、粒界部１３を含むようにして粒界部第２導電型領域１４を形成し、さらには第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面に裏面側第２導電型領域１２を形成する。そして、表面側第２導電型領域１１、粒界部第２導電型領域１４および裏面側第２導電型領域１２の形成後にマスク材１７を除去する。
【００３４】
たとえば、第２導電型ドーパントとしてのリンの気相拡散条件は、粒界部１３において、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面および裏面のそれぞれから第１導電型多結晶半導体基板１０の内部に向かってリンが拡散していき、表面側第２導電型領域１１と裏面側第２導電型領域１２とが粒界部第２導電型領域１４によって電気的に接続される条件が選択される。このような条件としては、たとえば、第１導電型多結晶半導体基板１０の厚さが２００μｍであって、ＰＯＣｌ3の拡散温度が９００℃でその拡散時間が１０時間程度の条件を選択することができる。
【００３５】
また、第２導電型ドーパントの熱拡散は上記の気相拡散だけでなく、上記のインクジェット装置を用いた塗布拡散により行なってもよい。すなわち、たとえばリンなどの第２導電型ドーパントを含む塗布液を上記の粒界部１３の形成位置に関する情報を取り込んだインクジェット装置を用いたインクジェット塗布法により、たとえば図２（ｂ）に示す第１導電型多結晶半導体基板１０の表面側第２導電型領域１１および裏面側第２導電型領域１２の形成箇所にそれぞれ塗布した後に乾燥させて拡散材を形成する。そして、この拡散材を加熱することにより、拡散材中の第２導電型ドーパントが第１導電型多結晶半導体基板１０の内部に拡散することによって、たとえば図２（ｂ）に示すように、表面側第２導電型領域１１および裏面側第２導電型領域１２がそれぞれ形成され、さらには第２導電型ドーパントが粒界部１３の内部に拡散することにより粒界部第２導電型領域１４も形成される。
【００３６】
なお、本発明において、第２導電型ドーパントの熱拡散は、上記の気相拡散および塗布拡散に限定されるものではなく、熱を用いて第２導電型ドーパントを拡散させることができるものであればよい。
【００３７】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の表面側第２導電型領域１１の厚さをエッチングにより薄くする。このように、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面側第２導電型領域１１の厚さを薄くすることによって、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面近傍で発生するキャリアの収集効率を高めることができる。これは、たとえば、上記のようにリンなどの第２導電型ドーパントの熱拡散により表面側第２導電型領域１１を形成した場合には、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の粒界部１３以外の領域の厚さが約１０μｍ程度になり、このような厚さでは、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面近傍で発生するキャリアの収集効率が低くなるためである。ここで、表面側第２導電型領域１１の厚さはたとえば１μｍ程度にまで薄くされることが好ましい。
【００３８】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１導電型多結晶半導体基板１０の粒界部１３の形成位置に関する情報を取り込んだインクジェット装置を用いて、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の裏面側第２導電型領域１２上ならびに裏面側第２導電型領域１２以外の領域上にそれぞれインクジェット塗布法によりたとえば銀などの金属粒子を含む塗布液を塗布し、これを乾燥した後に焼成することによって、裏面側第２導電型領域１２上に第２導電型用電極１６が形成され、裏面側第２導電型領域１２以外の領域に第１導電型用電極１５が形成される。以上により、図１に示す構成を有する本発明の裏面電極型太陽電池を完成させることができる。
【００３９】
以下、図３（ａ）〜図３（ｃ）の模式的断面図を参照して、図１に示す構成を有する本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法の他の一例について説明する。
【００４０】
まず、スキャナなどの一般的な光学的手法を用いて第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の画像を記憶媒体に取り込み、その画像を処理することによって、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面における粒界部１３の位置を特定する。ここでも、粒界部１３における粒界長が第１導電型多結晶半導体基板１０の表面１ｃｍ2当たり１ｃｍ以上となる基板を用いることが好ましい。
【００４１】
次に、第１導電型多結晶半導体基板１０の粒界部１３の形成位置に関する情報を一般的なインクジェット装置に取り込み、図３（ａ）に示すように、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の粒界部１３以外の領域に、インクジェット塗布法により、たとえばＳｉＯ2膜形成用の塗布液を塗布した後に焼成することによって、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面にマスク材１８を形成するとともに、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面にマスク材１７を形成する。なお、マスク材１７およびマスク材１８はそれぞれ上記のエッチング材を用いた方法によりパターンニングしてもよい。
【００４２】
ここで、次の工程の第２導電型ドーパントの気相拡散の完了時に、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面側のマスク材１８は第２導電型ドーパントが所定の拡散深さになるようにその厚さが調整されることが好ましく、また、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面側のマスク材１７は、マスク材１７の形成箇所には第２導電型ドーパントが気相拡散しないようにその厚さが調整されることが好ましい。なお、マスク材１７およびマスク材１８の厚さはそれぞれ、インクジェット装置によるインクジェット塗布法によって塗布される塗布液の粘度を調整することによって行なうことができる。
【００４３】
次に、図３（ｂ）に示すように、たとえばリンなどの第２導電型ドーパントを気相拡散させることにより、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の表面側第２導電型領域１１を形成するとともに、粒界部１３を含むように粒界部第２導電型領域１４を形成し、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面に裏面側第２導電型領域１２を形成する。
【００４４】
ここで、第２導電型ドーパントとしてのリンの気相拡散条件は、粒界部１３において、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面および裏面のそれぞれから第１導電型多結晶半導体基板１０の内部に向かってリンが拡散していき、表面側第２導電型領域１１と裏面側第２導電型領域１２とが粒界部第２導電型領域１４によって電気的に接続される条件を選択することが好ましい。このような条件としては、たとえば、第１導電型多結晶半導体基板１０の厚さが２００μｍであって、ＰＯＣｌ3の拡散温度が９００℃でその拡散時間が１０時間程度の条件を選択することができる。
【００４５】
なお、表面側第２導電型領域１１、裏面側第２導電型領域１２および粒界部第２導電型領域１４の形成はそれぞれ、たとえば上記のような第２導電型ドーパントの塗布拡散により行なってもよい。
【００４６】
そして、表面側第２導電型領域１１、粒界部第２導電型領域１４および裏面側第２導電型領域１２の形成後には、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面のマスク材１８および裏面のマスク材１７はそれぞれ除去される。
【００４７】
なお、上記の第２導電型ドーパントの拡散が完了したときに、表面側第２導電型領域１１の厚さが第１導電型多結晶半導体基板１０の表面からたとえば０．５μｍ程度の厚さとなるようにマスク材１８の厚さが調整されることが好ましい。この場合には、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面の粒界部１３以外の部分におけるキャリアの収集効率を高めることができる傾向にある。
【００４８】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１導電型多結晶半導体基板１０の粒界部１３の形成位置に関する情報を取り込んだインクジェット装置を用いて、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面の裏面側第２導電型領域１２上および第１導電型多結晶半導体基板の裏面の裏面側第２導電型領域１２以外の領域の一部にそれぞれ、インクジェット塗布法によって、たとえば銀などの金属粒子を含む塗布液を塗布し、これを乾燥した後に焼成することによって、裏面側第２導電型領域１２上に第２導電型用電極１６を形成し、裏面側第２導電型領域１２以外の領域の一部に第１導電型用電極１５を形成することによって、図１に示す構成の本発明の裏面電極型太陽電池が完成する。
【００４９】
以上のように、本発明においては、第１導電型多結晶半導体基板１０に貫通孔を設ける必要がなく、貫通孔の形成および貫通孔の形成時のダメージによる除去に要する製造コストおよび製造工程が必要ないため、生産性に優れた裏面電極型太陽電池とすることができる。
【００５０】
なお、本発明の裏面電極型太陽電池においては、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面にたとえばテクスチャ構造等の凹凸を形成してもよい。
【００５１】
また、本発明の裏面電極型太陽電池においては、第１導電型多結晶半導体基板１０の裏面にパッシベーション膜を形成するとともに、第１導電型多結晶半導体基板１０の表面に反射防止膜を形成してもよい。
【００５２】
また、本発明の裏面電極型太陽電池においては、第１導電型多結晶半導体基板１０の内部にＢＳＦ（Back Surface Field）層を形成してもよく、太陽電池における従来から公知の一般的な高効率手法を取り込むこともできる。
【００５３】
（実施の形態２）
図４に、本発明の裏面電極型太陽電池の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、図４に示す構成を有する本発明の裏面電極型太陽電池においては、第１導電型多結晶半導体基板１０に形成される粒界部１３がランダム粒界であり、かつ粒界部１３の形成位置における第１導電型多結晶半導体基板１０の厚さが、粒界部１３以外の部分における第１導電型多結晶半導体基板１０の厚さよりも薄くなっている点に特徴がある。
【００５４】
このような構成の第１導電型多結晶半導体基板１０は、たとえば特開２００１−２２３１７２号公報に開示されているように、格子点状に並んだ凸部を有する基体をシリコン融液に接触させることによって作製することができる。
【００５５】
この方法においては、基体の各凸部を基点にシリコン結晶の成長が始まり、基体平面方向で凸部から最も離れたところで結晶同士が衝突するため、この衝突部の粒界部が不整合となり、ランダム粒界が導入されることになる。また、上記の第１導電型多結晶半導体基板１０の作製条件によって、ランダム粒界である粒界部１３における第１導電型多結晶半導体基板１０の厚さを粒界部１３以外の部分よりも薄くすることができる。
【００５６】
以上のような構成を有する第１導電型多結晶半導体基板１０を用いた場合の本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法においては、粒界部第２導電型領域１４が形成される粒界部１３がランダム粒界で不整合であるため、ランダム粒界でない通常の粒界部１３よりも第２導電型ドーパントの拡散が速く進行するため、上記の製造方法よりも第２導電型ドーパントの拡散時間を短くすることができ、より生産性の高い裏面電極型太陽電池とすることが可能になる。
【００５７】
なお、本発明において、ランダム粒界は、電子回折によるＥＢＳＰ（Electron Backscattering Pattern）法を用いた解析によって得られる粒界性格を示すΣ値（大きくなるほど格子ずれが大きくなる）が２９以上となる粒界を意味する。
【００５８】
また、第１導電型多結晶半導体基板１０の粒界部１３の厚さを薄くすることによっても、その製造時間を短くすることができる。
【００５９】
また、粒界部１３の形成位置が所定の位置となるように制御された第１導電型多結晶半導体基板１０を用いることによって、第１導電型多結晶半導体基板１０ごとに粒界部１３の形成位置に関する情報を取得する必要がない。したがって、この場合には、マスク材、エッチング材、第１導電型用電極１５、第２導電型用電極１６および拡散材の形成には、インクジェット塗布法の他にもスクリーン印刷法などを用いることもできる。
【００６０】
なお、上記においては、第１導電型多結晶半導体基板１０として純粋な多結晶のシリコン基板を用いたが、これに限定されず、たとえば、第１導電型多結晶半導体基板として、多結晶化合物半導体基板などの他の多結晶半導体からなる基板を用いてもよい。
【００６１】
また、上記においては、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型として説明したが、本発明はこれに限定されず、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としてもよい。ここで、第２導電型をｐ型とした場合の第２導電型ドーパントとしては、たとえばボロンなども用いることができる。
【００６２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、貫通孔の形成が不要なＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池およびその裏面電極型太陽電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の裏面電極型太陽電池の一例の模式的な断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す構成を有する本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す構成を有する本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法の他の一例を図解する模式的な断面図である。
【図４】本発明の裏面電極型太陽電池の他の一例の模式的な断面図である。
【図５】従来のＥＷＴ型の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  第１導電型多結晶半導体基板、１１  表面側第２導電型領域、１２  裏面側第２導電型領域、１３  粒界部、１４  粒界部第２導電型領域、１５  第１導電型用電極、１６  第２導電型用電極、１７，１８  マスク材、５０  多結晶半導体基板、５１  表面側ｎ型領域、５２  裏面側ｎ型領域、５３  貫通孔、５４  貫通孔ｎ型領域、５５  ｐ型用電極、５６  ｎ型用電極、５７  内周面。
【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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