(57)【要約】  二段階ドーピング（８８、８９）を備えた太陽電池の製造方法であって、次の方法ステップ、すなわち、第一のドーパントによって貫通され得る酸化物層（８２）を、太陽電池基材（８０）の表面の少なくとも一部の上に形成するステップ（１４、４８）、少なくとも一つの高ドーピング領域（８８）において酸化物層（８２）を除去することによって（１６；５０）この高ドーピング領域（８８）において酸化物層（８２）に開口を形成するステップ（１６；  ５０）、第一のドーパントを、前記開口を通して太陽電池基材（８０）の前記少なくとも一つの高ドーピング領域（８８）中に拡散させるステップ（２８）、及び第一のドーパントを前記酸化物層（８２）を通して太陽電池基材（８０）中に拡散させるステップ（２８）を含み、ここで、前記開口及び酸化物層（８２）を通した拡散（２８）は、共通の拡散ステップにおいて同時に行われ、そして太陽電池基材（８０）は、少なくとも部分的に親水性の状態で前記の共通の拡散ステップ（２８）において拡散される（２８）、前記方法。
2012514849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二段階ドーピング（８８、８９）を備えた太陽電池を製造する方法であって、次の方法ステップ：
−  太陽電池基材（８０）の表面の少なくとも一部上に、第一のドーパントによって貫通され得る酸化物層（８２）を形成すること（１４、４８）；
−  少なくとも一つの高ドーピング領域（８８）において酸化物層（８２）を除去（１６；  ５０）することによって、この高ドーピング領域（８８）において酸化物層（８２）に開口を形成すること（１６；  ５０）；
−  第一のドーパントを、上記の開口を通して、太陽電池基材（８０）の上記の少なくとも一つの高ドーピング領域（８８）中に拡散させること（２８）；
−  第一のドーパントを、酸化物層（８２）を通して太陽電池基材（８０）中に拡散させること（２８）；
−  ここで、開口及び酸化物層（８２）を通した拡散導入（２８）は、共通の拡散ステップ（２８）で同時に行われること、及び
−太陽電池基材（８０）は、少なくとも部分的に親水性の状態で共通の拡散ステップ（２８）において拡散させること（２８）、
を含む、前記方法。
【請求項２】
−  太陽電池基材（８０）を、金属不純物を酸化する酸を含む溶液、好ましくは塩酸中で、酸化物層（８２）の形成（１４；  ４８）後にかつ共通の拡散ステップ（２８）の前に、エッチングすること（２０）；
−  太陽電池基材（８０）を、脱イオン水中で、エッチング（２０）の後に濯ぎ洗いすること（２２）；  及び
−太陽電池基材（８０）を、濯ぎ洗い（２２）の後に乾燥すること（２６）、
を特徴とする、請求項１の方法。
【請求項３】
−  太陽電池基材（８０）を、アルカリ性エッチング溶液中、好ましくはアルカリ水酸化物溶液中で、酸化物層（８２）の形成（１４；４８）の後にかつ共通の拡散ステップ（２８）の前に、エッチングすること（１８）；
−  酸化物層（８２）の少なくとも一つの部分領域を、保護することなくアルカリ性エッチング溶液に曝すこと（１８）；
−  及び、酸化物層（８２）の少なくとも一つの非保護の部分領域を、太陽電池基材（８０）上に少なくとも部分的に残すこと（１８）、
を特徴とする、請求項１または２の方法。
【請求項４】
フッ化水素酸含有媒体による太陽電池基材のオーバーエッチングが、酸化物層（８２）の形成（１４；４８）と拡散ステップとの間で省略されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの方法。
【請求項５】
太陽電池基材が、アルカリ性エッチング溶液中でのエッチング（１８）に加えてまたはその代わりに、１分間あたり２５ｎｍ未満の酸化物エッチング速度を有する高希釈または緩衝されたフッ化水素酸溶液中でエッチングされること（５４）を特徴とする、請求項３の方法。
【請求項６】
酸化物層（８２）の厚さが、エッチングプロセス（１８、２０；  ５４）の間に合計で、それの初期厚の５０％未満、好ましくは２５％未満減少される（１８、２０；  ５４）ことを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一つの方法。
【請求項７】
供される太陽電池基材（８０）が、ケイ素基材（８０）、好ましくは多結晶性ケイ素基材であり、そして供される酸化物層（８２）が酸化ケイ素層（８２）であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つの方法。
【請求項８】
太陽電池基材（１４）の熱酸化（１４）、太陽電池基材の湿式熱酸化、化学蒸着（４８）による酸化物層の施与及びオゾン雰囲気中でのＵＶ光の作用による施与を含む群の一部である方法によって、太陽電池基材（８０）に酸化物層（８２）を供することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つの方法。
【請求項９】
酸化物層（８２）の形成（１４；４８）の前に、太陽電池基材（８０）の表面の少なくとも一部の上に、太陽電池基材（８０；  １）に微細構造（２）、好ましくは湿式化学的に形成されたテクスチャが施与され、それの構造は、実質的に、１００μｍ未満、好ましくは５０μｍ未満、特に好ましくは１５μｍ未満の構造直径を有し、次いで酸化物層（８２）の少なくとも一部が、微細構造（２）上に形成される（１４；４８）ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つの方法。
【請求項１０】
酸化物層（８２）が、２ｎｍ〜７０ｎｍの厚さ、好ましくは１０ｎｍ〜７０ｎｍの厚さで形成されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つの方法。
【請求項１１】
酸化物層（８２）が、それの厚さが±１ｎｍ未満で変化があるように形成されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つの方法。
【請求項１２】
−  酸化物層（１４；４８）の形成の前に、第二のドーパントを含む層が、太陽電池基材の裏面に形成されること（４０）；  及び
−  第二のドーパントが、この層から太陽電池基材中に拡散されること（４２；  ６６）、
を特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一つの方法。
【請求項１３】
第二のドーパントを含む層の形成（４０）の間にまたは第二のドーパントの拡散（４２；  ６６）の間に形成されたガラス層を、好ましくは湿式化学（４４）によって、除去すること（４４）を特徴とする、請求項１２の方法。
【請求項１４】
−  拡散ステップ（２８）の間に、第一のドーパントを、太陽電池基材（１）の裏面中に拡散させること（２８）；
−  裏面上に存在し得る酸化物層を、好ましくは拡散ステップ（２８）の前に、除去すること（６８）；  及び
−  拡散ステップ（２８）の後に、窒化ケイ素層（８）を、太陽電池基材（１）の前面及び裏面に、好ましくは低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）（７０）または大気圧化学蒸着（ＡＰＣＶＤ）（７０）によって、施与すること（７０）、
を特徴とする請求項１２〜１３のいずれか一つの方法。
【請求項１５】
−  酸化物層を、太陽電池基材の前面及び裏面に形成すること（１４）；  及び
−  太陽電池基材の裏面に形成された酸化物層に、酸化物エッチング媒体に耐性のある保護層を設けること（６２）、
を特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つの方法。
【請求項１６】
設けられた保護層（６２）が、窒化ケイ素、炭化ケイ素及び酸化アルミニウムを含む群の一要素である材料からなる層であり、この際、好ましくは、窒化ケイ素からなる保護層が設けられる（６２）ことを特徴とする、請求項１５の方法。
【請求項１７】
−  太陽電池基材の裏面上で、好ましくは拡散ステップ（２８）の前に、局所開口を、好ましくはレーザーアブレーション（６４）によって、酸化物層並びに保護層中に導入すること（６４）；  及び
−  前面の酸化物層を、拡散ステップ（２８）の後に、酸化物エッチング媒体、好ましくはフッ化水素酸含有溶液によって除去すること（３０）、
を特徴とする、請求項１５または１６の方法。
【請求項１８】
電気コンタクトが、好ましくはスクリーン印刷（３４）によって、裏面上の局所開口中に配置されること（３４）を特徴とする、請求項１７の方法。
【請求項１９】
拡散ステップ（２８）の間に形成されたガラス層が、好ましくは酸化物エッチング媒体によって、酸化物層（８２）の少なくとも一部と一緒に除去されること（３０）を特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一つの方法。
【請求項２０】
エミッタ（８８、９０）または裏面電界が、二段階ドーピングとして形成されることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一つの方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか一つの方法を用いて製造された燃料電池。
【請求項２２】
−  前面に配置されかつ第一のドーパントを用いて形成された二段階ドーピング（８８、９０）；
−  第二のドーパントを用いて太陽電池（１）の裏面に形成されたドープ層（３、５）、ここで第二のドーパントは、第一のドーパントとは反対のタイプのものである；
−  第一のドーパントは、太陽電池（１）の裏面に面するドープ層（３）の部分領域中に拡散しており（６）、この際、第一のドーパントはこの部分領域中で第二のドーパントを過剰補償しており；  及び
−  少なくとも前面及び裏面上に配置された窒化ケイ素カバー層（８）、
を備えた太陽電池（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二段階ドーピングを備えた太陽電池の製造方法、並びにこの方法に従い製造された太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の製造においては、より効率の高い太陽電池を製造しようと努力が常に為されている。例えば二段階エミッタドーピングまたは裏面電界の二段階ドーピングの形であることができる、二段階ドーピングがこの目的に首尾がよいことが証明されている。エミッタの二段階ドーピングは、従来、選択エミッタとも呼ばれている。選択エミッタは、太陽電池の電気コンタクトの下に強くかつ深いドーピングを有する高ドーピング領域を供するというアイデアに基づくものであり、他方、コンタクトの周囲領域には弱くかつ比較的浅いドーピングだけが供される。このようにして、高ドーピング領域において、太陽電池の強くドーピングされた領域とその上に配置されたコンタクトとの間に十分に低い電気抵抗を持った良好な電気コンタクトを保証し、またこれと同時に、コンタクトまたは高ドーピング領域を取り囲む区域において、そこで優勢の弱いドーピングの故の発生した荷電キャリアの低減した再結合を保証することができる。双方とも、製造された太陽電池の効率に対して有利な効果を有する。
【０００３】
二段階ドーピングを有する太陽電池を製造するための既知の方法は、この二段階ドーピングを発生するために二つの別個の拡散ステップを提供する。例えば、先ず、太陽電池基材の拡散すべき表面に、適用される拡散方法に使用されるドーパントを通さない拡散バリヤを供する。この拡散バリヤは、高ドーピング領域に開口部を有する。次に、第一の拡散ステップにおいて、これらの高ドーピング領域で強いドーピングを生じさせる。その後、マスキングを除去し、そして第二の拡散ステップにおいて平坦な弱いドーピングを行う。この手順は費用がかかり、そのため太陽電池の工業的な製造ではせいぜい限られた程度でしか使用されない。
【０００４】
それ故、本発明は、二段階ドーピングを備えた太陽電池を費用効果高く製造することを可能にする方法を提供するという課題に基づく。
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴を有する方法によって達成される。
【０００６】
更に、本発明は、費用効果高く製造することが可能な、二段階ドーピングを備えた太陽電池を提供するという課題に基づく。
【０００７】
この課題は、請求項２１の太陽電池によって達成される。
【０００８】
各々の場合の有利な発展形態は、従属請求項に係る発明である。
【０００９】
本発明の方法では、太陽電池基材の表面の少なくとも一つの部分上に、第一のドーパントが通過可能な酸化物層を形成し、そして少なくとも一つの高ドーピング領域において酸化物層を削除し、そうしてそこで酸化物層中に開口を形成する。更に、第一のドーパントは、上記の開口を通って、太陽電池基材の少なくとも一つの高ドーピング領域中に拡散し、かつ第一のドーパントは酸化物層を通って太陽電池基材中に拡散する。この場合、開口を通した拡散導入及び酸化物層を通した拡散導入は、共通の拡散ステップにおいて同時に行われる。
【００１０】
このようにして、二段階ドーピングが、たった一つの拡散ステップにおいて費用効果高く形成される。そのため、このドーピングは、言うなれば、共拡散二段階ドーピング（ｃｏｄｉｆｆｕｓｅｄ  ｔｗｏ−ｓｔａｇｅ  ｄｏｐｉｎｇ）である。二つの別個の拡散ステップで二段階ドーピングを形成するのとは対照的に、本発明の共拡散は、第一のドーパントの拡散導入の間のプロセスマネージメントにより厳しい要件を課す。従来技術の方法では、ドーパントは不随する拡散の間に低められた程度で提供されるので弱いドーピングを簡単に形成できる一方で、これは本発明では可能ではない、というのも十分なドーパントを高ドーピング領域に提供しなければならないからである。それ故、拡散パラメータは、適当に互いに適応させなければならない。プラクチスでは、例えばリン気相拡散の場合、すなわち気相からのドーパントの堆積を伴う拡散の場合には、７５０〜９５０℃の範囲の拡散温度、５〜６０分間の拡散期間及び酸素中１〜１０％のＰＯＣｌ３のドーパント濃度が首尾が良いことが判明した。このようにして、高ドーピング領域に約５０Ω／ｓｑの層抵抗値及び周りの領域において約１００Ω／ｓｑの範囲の層抵抗値を達成することができた。
【００１１】
原則的に、酸化物層には、全ての既知の方法で開口を作ることができ；  特に、酸化物層をエッチングするためにエッチング媒体を局所的に施用でき、あるいは酸化物層がオーバーエッチングされる前に、開口すべきではない領域をマスクとして知られる耐エッチング性の媒体で覆うマスキングエッチング法を使用することができる。原則的には、フォトリソグラフィマスキング法も使用できるが、この方法は製造コストをかなり高めてしまう。機械的掘削法、例えば溝の鋸引き（ｓａｗｉｎｇ−ｉｎ）も考えられ得る。しかし、酸化物層は、好ましくは、レーザーアブレーション法によって開口される。
【００１２】
酸化物層の形成は高温ステップであり、これは、完成した太陽電池の品質に悪影響を及ぼし得る不純物を太陽電池基材中に導入するリスクを伴うことが知られており、それ故、太陽電池基材は、有利には酸化物層の形成の前に洗浄される。この目的に適した洗浄方法は、既知であり、慣例的に、太陽電池基材表面のアルカリ性または酸性オーバーエッチング、酸による金属不純物の酸化、及びフッ化水素酸含有溶液による太陽電池基材の疎水化を含む。
【００１３】
更に、プラクチスでは、特にブロックから鋸で切り出した太陽電池基材を使用する場合には、鋸切り出しの間に生ずる表面へのダメージをウェット化学によって除去することが首尾良いことが判明した。それ故、このタイプのソー・ダメージエッチング（ｓａｗ  ｄａｍａｇｅ  ｅｔｃｈｉｎｇ）が、酸化物層の形成前に有利に行われる。
【００１４】
使用される第一のドーパントは、ｐ−ドーピング型及びｎ−ドーピング型ドーパントのどちらであることもできる。ｐ−ドープ太陽電池基材が太陽電池の製造の出発点を形成する場合には、例えば、選択エミッタを形成するために第一のドーパントとしてリンを使用することができる。
【００１５】
酸化物層における高ドーピング領域または開口での、しばしば太陽電池のメタライゼーションとも称される電気コンタクトの配置は、原則的に、それ自体公知の全ての方法で行うことができる。工業的な製造では、ペースト印刷法、特にスクリーン印刷法がこの目的のために確立されており、そのためこれらの方法が好ましく使用される。
【００１６】
共通の拡散ステップは、この場合も太陽電池基材中に不純物を導入してしまうという上記のリスクを伴う高温ステップである。この理由から、通常、太陽電池基材は拡散ステップの前に洗浄される。酸化物層の形成に関連して上述したように、この場合には太陽電池基材の表面の疎水化が行われる。これは、エッチングまたは濯ぎ洗い媒体中に侵入したかまたはそこに存在する不純物が、太陽電池基材と一緒に拡散炉中に入ってしまうことを防ぐ。ここで、疎水化は、一般的に、太陽電池基材をフッ化水素酸含有溶液でオーバーエッチングすることによって行われる。フッ化水素酸を用いたこのようなオーバーエッチングを一度でも省略することは一般的に排除される。というのも、その結果として拡散管中に持ち込まれた不純物が少なくとも部分的に拡散デバイス中で富化し、そうして拡散デバイス中に後で入れられそして前もって洗浄またはフッ化水素酸で疎水化された太陽電池基材の場合でさえも、不純物が太陽電池基材中に入り込むことが想定され、これは太陽電池基材の効率に極端な悪影響を及ぼすからである。
【００１７】
このような背景から、拡散防止層としての酸化物層の使用は過去無視されていた。というのも、酸化物層は、拡散の前の不可避と考えられた太陽電池基材の疎水化の間に除去されるであろうからである。しかし、驚くべきことに、疎水性表面を形成する目的でフッ化水素酸含有溶液で太陽電池基材をオーバーエッチングしなくとも、適切な洗浄効果を達成でき、それによって、拡散前の太陽電池基材の疎水化とは対照的に、太陽電池基材の少なくとも部分的な、好ましくは完全な親水性の状態で太陽電池基材を拡散させる本発明の方法を用いることで、極めて効率のよい太陽電池の製造が可能であることが見出された。
【００１８】
この方法の一つの発展形態では、酸化物層の形成後にかつ共通の拡散ステップの前に、金属不純物を酸化する酸、好ましくは塩酸を含む溶液中で太陽電池基材をエッチングし、エッチング後に脱イオン水中で太陽電池基材を濯ぎ洗いし、そして濯ぎ洗いした後に太陽電池基材を乾燥する。
【００１９】
この手順を用いて、酸化物層を除去することなくかつそれ故疎水化することなく、太陽電池基材の低い汚染レベルで、優れた効率を生じさせることが可能であることが見出された。この場合、乾燥の目的のためには、基本的に全ての既知の乾燥方法を使用することができる。例えば、窒素などの乾燥したガスを、好ましくは追加的な熱の作用下に、使用することができる。実際の乾燥プロセスの前には、太陽電池基材を遠心するかまたはこれに送風することが有利にできる。この場合、水は、遠心力の作用の結果またはガス流の機械的な作用の結果として、太陽電池基材から機械的に吹き飛ばれるかまたは遠心分離される。これは次の乾燥を助け、乾燥をスピードアップすることができる。
【００２０】
本発明の更に別の発展形態では、酸化物層を形成した後かつ共通の拡散ステップの前に、アルカリ性エッチング溶液、好ましくはアルカリ水酸化物溶液中で、太陽電池基材をエッチングし、この際、酸化物層の少なくとも一つの部分的な領域が、保護されることなくアルカリ性エッチング溶液に曝される。この場合、前記の酸化物層の少なくとも一つの非保護の部分的な領域は、太陽電池基材上に少なくとも部分的に残される。この手順は、太陽電池基材が比較的高度に汚染されている場合に首尾がよいことがわかった。この場合、使用されるアルカリ水酸化物溶液は、好ましくは水酸化ナトリウム溶液または水酸化カリウム溶液である。アルカリ性エッチング溶液中でのエッチングを、金属不純物を酸化する酸中でのエッチングと組み合わせる場合には、中間濯ぎ洗いステップが明らかに可能である。加えて、アルカリ性エッチング溶液の使用は、酸化物層中の開口がレーザーアブレーションによって形成されそしてこの場合に太陽電池基材の表面がダメージを受けている場合に有利であることが判明した。なぜならば、このダメージは、例えばシリコン太陽電池基材の場合には、しばしば、アルカリ性エッチング溶液中でのエッチングによって取り除くことができるからである。
【００２１】
本発明の好ましい変形態様の一つでは、酸化物層の上記の少なくとも一つの非保護の部分的な領域を、少なくとも部分的に太陽電池基材上に残す。それゆえ、アルカリ性溶液中でエッチングする間に酸化物層を完全に除去することは排除される。このリスクはいずれにせよ原則的にしか存在しないが、洗浄に慣用のアルカリ性溶液及びこれに関連して慣用のエッチング時間の場合は無視できる。しかし、この場合、アルカリ性エッチング溶液のエッチング速度及びエッチング時間のどちらとも、酸化物層が完全に除去されないように適合される。
【００２２】
太陽電池基材としてのケイ素基材及び拡散防止酸化物層としての酸化ケイ素層の使用の際には、２５ｎｍ／分未満のアルカリ性エッチング溶液の酸化ケイ素エッチング速度がこれに関連して首尾のよいことが判明した。
【００２３】
従前公知の洗浄方法とは対照的に、上記の洗浄変形方法は、少なくとも部分的に親水性の状態での太陽電池基材の有利な拡散を可能にする。
【００２４】
本方法に従い形成される酸化物層は、拡散バリヤとして働きかつ太陽電池の製造に従前しばしば用いられた厚い酸化物層とは、拡散バリヤとしてのその効果に関して異なる。例えば、後の弱ドーピングの均質性は、酸化物層の均質性及びそれの厚さの変動によって決定的に損なわれる。酸化物層は、熱酸化、特に湿式熱酸化、化学蒸気相堆積またはオゾン雰囲気中でのＵＶ光の作用によって供することができる。酸化物層の均質性及び厚さの変動は重大であるため、酸化のためのプロセスパラメータは注意深く適応させなければならない。湿式熱酸化の場合には、例えば、７００〜１，０００℃の範囲の酸化温度及び５〜６０分間の酸化時間が首尾がよいことが判明した。加えて、これらの様々な堆積方法の特色を考慮しなければならない。例えば、化学蒸着法によって供される酸化物は、熱酸化物と比べて、異なる密度、それ故異なる拡散防止効果を有し得る。これは、比較的薄い酸化物層が必要な場合に有利に利用できる。この場合、化学蒸着された酸化物層（“ＣＶＤ層”）を使用できる。このような層は、例えば熱酸化物層よりも小さい密度で形成し得る。それ故、低密度ＣＶＤ層は、異なる方法で生じた同等の拡散防止効果を有する酸化物層よりも厚く供することができる。しかし、しばしば、厚い層ほど技術的には取り扱いが簡単である。これは、特に、本発明方法に好ましく使用される２ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の厚さを有する酸化物層に当てはまる。この場合、ＣＶＤ層は、大気圧下（ＡＰＣＶＤ）、低圧下（ＬＰＣＶＤ）、またはプラズマ増強法（ＰＥＣＶＤ）で発生させることができる。加えて、ＣＶＤ層は費用効果高く形成することができる。
【００２５】
本発明の有利な変形態様の一つでは、酸化物層を形成する前に、太陽電池基材にそれの表面の少なくとも一部で微細構造を供し、それの構造は、実質的に、１００μｍ未満、好ましくは５０μｍ未満、特に好ましくは１５μｍ未満の構造直径を有する。次いで、この微細構造上に酸化物層の少なくとも一つの部分を形成する。好ましくは、微細構造は、湿式化学的に生じさせたテクスチャから形成される。その代わりに、微細構造は、例えば、プラズマエッチングによって形成することもできる。この場合、“テクスチャ”という用語は、太陽電池基材の表面において入射光の反射を低減させるのに使用することが知られている太陽電池基材の表面構造化のことを言う。原則的に、この種のテクスチャは、機械的構造化、例えば鋸引きによって、または湿式化学によって形成することができる。原則的に、湿式化学によるテクスチャの形成にはアルカリ性または酸性テクスチャエッチング溶液を使用できる。特に、酸性テクスチャエッチング溶液を使用することによって、テクスチャの高レベルの等方性を達成することができる。微細構造の形成は、とりわけ、多結晶性太陽電池基材に重要であることがわかった。なぜならば、酸化物層は、異なって配向した粒上で異なった速度で成長するからである。これは、多結晶性材料上での均一な酸化物層の形成の大きな妨げとなる。他方、多結晶性太陽電池基材に上記の種の微細構造が供される場合には、酸化物の成長は、少なくとも微視的なスケールでは均一であり、そして均一な酸化物層を厚さの変動少なく供することができる。
【００２６】
本発明の一つの発展形態では、酸化物層を形成する前に、太陽電池基材の裏面に第二のドーパントを含む層を形成し、第二のドーパントを、この層から太陽電池基材中に拡散させる。このようにして、裏面電界を形成することができる。一般的に、第二のドーパントは、第一のドーパントとは異なるタイプのものである。例えば、ｐ−ドープ太陽電池基材が存在しそして第一のドーパントがｎ−ドープ型ドーパント、例えばリンの場合には、第二のドーパントはｐ−ドープ型ドーパント、例えばホウ素である。好ましくは、第二のドーパントを含む層は裏面にだけ形成され、それ故、太陽電池基材の前面には形成されない。これは慣用的にＣＶ堆積によって可能であるため、このタイプの方法、特にＡＰＣＶＤ法が好ましく使用される。しかし、その代わりに、裏面を、例えば、ドーパント含有溶液でライニングすることができ、例えばこの溶液をスピンコートすることができる。
【００２７】
ｐ−ドープ太陽電池基材では、約１０Ω／ｓｑの層抵抗を有するホウ素ドープ層の形成に相当するホウ素の拡散導入が、ソリッド裏面電界の形成に首尾がよいことが判明した。ホウ素ドープ層は、深く、好ましくは約１μｍよりも深くドライブインする。第一のドーパントを拡散導入するための次の拡散ステップによる裏面電界の過剰補償はこの場合は予期できない。というのもリンは、より浅く、好ましくは０．５μｍよりも浅くドライブインするためであり、これは、深くドライブインしたソリッドホウ素ドーピングを過剰補償するのには十分ではない。
【００２８】
しかし、原則的に、より高い層抵抗、例えば約６０Ω／ｓｑの層抵抗を有するホウ素ドーピングも、太陽電池基材の裏面に形成することができる。しかし、この際、便宜的に、第一のドーパントを導入するための次の拡散ステップにおいて、裏面のホウ素ドーピングが、ドーピングプロフィルの全体の深さを超えて、少なくとも補償されないかまたは過剰補償されないことを保証するべきである。
【００２９】
裏面の第二のドーパント、特にホウ素でのソリッドドーピングは、太陽電池の裏面での荷電キャリアの再結合を低減させるための満足な不動態化を可能にする一方で、中程度にドープされた裏面電界の場合、例えば約６０Ω／ｓｑの上記の層抵抗を有する裏面電界の場合には追加の不動態化が必要である。しかし、このために、前記の追加の不動態化は、光学的に透明な裏面を可能にし、これは、他方で、例えば光学的ミラーリングなどの光学的な手段を、結合光（ｃｏｕｐｌｅｄ−ｉｎ  ｌｉｇｈｔ）の損失を減少させるために供することを可能にする。更に、光トラッピングとして知られるものも可能である。ミラーリングは、例えば、アルミニウムなどの金属層によって行うことができる。その代わりに、誘電体層を裏面のミラーリングのために供することもできる。
【００３０】
第二のドーパントを含む層の形成の間またはこの層から第二のドーパントを拡散導入する間に形成されるガラス層は、境界層の対応する純度及び低い表面状態密度において、裏面を不動態化するため及び反射層として、原則的になおも維持できる。これは、特に、固相裏面電界が形成された場合（上記参照）に当てはまる。第二のドーパントを含む層、例えばホウ素／酸化ケイ素層の間の境界層は、適切ならば、次いでテンパリング（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）によって改善することができる。これは、例えば、フォーミングガス中で行うことができる。しかし、好ましくは、形成された上記のガラス層は除去される。これは好ましくは湿式化学によって行われる。
【００３１】
中程度のホウ素裏面電界は、例えばリンのドーピングによって不動態化できる。それ故、この不動態化を更に改善するためかつ光学的裏面ミラーを形成するためには、本発明の有利な変形態様では、第二のドーパントを太陽電池基材中に拡散させた後、拡散ステップの間に、第一のドーパントを太陽電池基材の裏面中に拡散させ、そして拡散ステップの後に、窒化ケイ素層を太陽電池基材の前面と裏面に供する。この場合、この窒化ケイ素層は、特に低圧（ＬＰＣＶＤ）または大気圧（ＡＰＣＶＤ）で、化学蒸着することが好ましい。拡散ステップの前に裏面上に酸化物層がある場合には、この酸化物層は拡散ステップの前に除去することが好ましい。
【００３２】
本発明の好ましい変形態様では、酸化物層を、太陽電池基材の前面及び裏面に形成し、そして太陽電池基材の裏面に形成された酸化物層に、酸化物エッチング媒体に耐性のある保護層を供する。このようにして、第二のドーパントからなりかつ裏面上に前もって拡散導入された層は、例えば、酸化物層によって不動態化することができる。それ故、この場合、酸化物層が太陽電池基材上に残る他の場合のように、酸化物層は、有利には、不動態化品質で供するべきである。しかし、第二のドーパントが裏面上に拡散導入されない場合でさえ、太陽電池基材の裏面は、設けられかつ保護された層によって不動態化することができる。両方の場合において、保護層は、有利には、これが一方では可能な場合には不動態化効果を強化し、他方では、裏面の光学特性を、例えば裏面反射を増加させることによって改善するように選択される。それ故、有利な変形態様の一つでは、設けられる保護層は窒化ケイ素層である。加えて、炭化ケイ素及び酸化アルミニウムからなる層を保護層として有利に使用できる。保護層に対する代替品として、被覆犠牲層も使用でき、これは、例えば酸化ケイ素からなり、そして最初に供された酸化ケイ素層が太陽電池基材上に残ることを保証する。
【００３３】
保護層は、一つの面にコーティングを行うのに便利に使用できるＣＶＤ法によって供することが好ましい。特に良好な保護効果を達成するためには、ＰＥＣＶＤ窒化ケイ素層が好ましく設けられるが、ＡＰＣＶＤ及びＬＰＣＶＤコーティングも原則的に使用できる。加えて、スパッタリングによって保護層を形成することが可能である。
【００３４】
本発明の方法の一つの変形態様が任意選択のテクスチャエッチングを提供する場合には、これは、原則的に片面にまたは両面に、すなわち前面にまたは前面と裏面に行うことができる。テクスチャが両方の面に供される場合には、適当ならば裏面に設けられた誘電体コーティングと共同して、できるだけ広範囲の不動態化及び最大の裏面反射を達成するために、その後の裏面ポリッシュエッチングが有利なことがある。
【００３５】
本発明の特に有利な発展形態では、裏面酸化物層の上に保護層を形成することに加え、拡散ステップの前に太陽電池基材の裏面に、局所的な開口を酸化物層中に導入し、また、前面の保護層及び酸化物層を、拡散ステップの後に酸化物エッチング媒体によって除去する。前記の局所的な開口は、有利な変形態様の一つでは、拡散ステップの前に導入される。更に、これらは、好ましくはレーザーアブレーションによって、酸化物層及び保護層中に導入される。前面の酸化物層は、好ましくはフッ化水素酸含有溶液によって除去される。裏面酸化物層には保護層が供されているので、これは、拡散ステップの後でさえも保護層と一緒に残る。次いで、裏面の局所的な開口中に電気コンタクトを配置することができる。これは、好ましくは、スクリーン印刷技術によって行われる。これは、太陽電池の裏面の局所コンタクト形成をもたらし、これは、裏面荷電キャリア再結合の低減の点で特に有利である。
【００３６】
加えて、裏面酸化物層の局所開口の後の拡散は、例えば使用した第一のドーパントがリンである場合には、有利なゲッタリング効果をもたらし得る。この場合、不純物のゲッタリングは、これらの点で背面の局所開口を通してリンが拡散導入する結果として実施し得る。
【００３７】
好ましくは、酸化物層及び保護層中の局所開口は、裏面上に点状に形成され、そして太陽電池基材の裏面にわたって均一に分布される。
【００３８】
好ましくは、裏面の局所開口中に電気コンタクトを導入するためには、ガラスフリット含有量の少ない金属含有スクリーン印刷ペースト、特に好ましくはアルミニウム含有ペーストが使用される。ガラスフリット含有量が少ない結果として、酸化物層並びに保護層に対するダメージが実質的に避けられる。このようにして、点状コンタクトを局所開口中に形成することができる。点状コンタクトを確実にかつ十分に低い電気抵抗をもって接触させることができるようにするために、これらは、有利には、更に別のペースト、例えば銀及びアルミニウムを含むペーストでオーバープリントされる。前面のコンタクトは、それ自体既知の方法で、特にスクリーン印刷法で、及び有利には前面に反射防止コーティングを供した後に、行われる。この反射防止コーティングは、例えば、窒化ケイ素層、特にＰＥＣＶＤ窒化ケイ素層から形成することができる。前面及び裏面のコンタクトは次いで好ましくは一緒に焼成される。これは、場合によっては、同時焼成（ｃｏ−ｆｉｒｉｎｇ）と称されることもある。
【００３９】
提案したように、電気コンタクトをアルミニウム含有ペーストによって局所開口中に形成する場合には、裏面の局所開口の領域中に、同時焼成と同時に局所裏面電界が形成される。しかし、原則的には、スクリーン印刷ペースト以外の方法、例えばスプレー印刷法または蒸着によってアルミニウムを局所開口に導入することもできる。
【００４０】
裏面酸化物層並びに保護層中に局所開口を形成することによって上述のようにして局所裏面コンタクトを形成する場合には、太陽電池の有効面積を減少させるエッジセパレーションを有利に無しで済ませることができる。
【００４１】
本発明の方法によって太陽電池を有利に製造することができる。特に、選択エミッタを備えた太陽電池、更には埋設コンタクト型太陽電池（ｂｕｒｉｅｄ−ｃｏｎｔａｃｔ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ）も費用効果高く製造することができる。しかし、この場合、埋設コンタクト型太陽電池に関して、高ドーピング領域において酸化物層中に開口が形成されるばかりでなく、同時に、このタイプの電池に典型的な溝を形成するために、数十マイクロメータの太陽電池基材がくり抜かれることも留意されるべきである。しかし、埋設コンタクト型燃料電池のコンタクト形成に関して、後で設けてもよい反射防止コーティング、一般的には窒化ケイ素が貫通接続(contacted-through)され得ることを留意するべきである。これは、スクリーン印刷によってまたは上記の溝中にエアロゾルシード層を施与し、次いでメッキすることによって行うことができる。
【００４２】
本発明の太陽電池の有利な変形態様の一つは、前面に設けられかつ第一のドーパントを用いて形成された二段階ドーピングを有する。加えて、この変形態様は、第二のドーパントを用いて太陽電池の裏面に形成されたドープ層を有し、この際、第二のドーパントは、第一のドーパントとは反対するタイプのものである。更に、第一のドーパントは、太陽電池の裏面に面するドープ層の部分領域中に拡散し、この際、第一のドーパントは、この部分領域において第二のドーパントを過剰補償する。更に、窒化ケイ素カバー層が、少なくとも、太陽電池の前面及び裏面に設けられる。
【００４３】
有利には、第一のドーパントはリンによって、第二のドーパントはホウ素によって形成される。ドープされたリンによる、電池の裏面でのドープ層の部分的な過剰補償は、ホウ素でドープされた層単独よりもより良好な裏面の不動態化をもたらす。更に、不動態化効果は、太陽電池の裏面の光学特性を及びそれ故裏面反射を追加的に向上させる裏面窒化ケイ素層によって強化される。この場合、好ましい変形態様の一つでは、太陽電池はシリコン太陽電池の形である。
【００４４】
窒化ケイ素層は、ＰＥＣＶＤまたはＬＰＣＶＤによって堆積することができる。４５Ω／ｓｑの層抵抗に対応するドーピング濃度が、第一のドーパントでのドーピングに関して首尾がよいことが判明した。第二のドーパントによって形成されたドープ層に関しては、約６０Ω／ｓｑの層抵抗に対応するドーピング濃度が首尾がよいことが判明した。
【００４５】
以下に、本発明を、図面を参照してより詳しく説明する。これらの図面では、等価の要素には、都合がよい限りは、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の方法の第一の例示的な態様の図示である。
【図２】図１の例示的な態様の個々のプロセスステップの図解による説明である。
【図３】第二のドーパントとしてホウ素を含む層が太陽電池基材の裏面に形成される、本発明方法の更に別の例示的な態様の図示である。
【図４】局所裏面コンタクトが局所ＢＳＦで形成される、本発明方法の更に別の例示的な態様の図示である。
【図５】裏面ホウ素裏面電界を不動態化させるために拡散防止酸化物層が使用される、本発明方法の例示的な態様の図示である。
【図６】太陽電池基材の裏面の酸化物層を除去するための任意選択のステップを備えた、本発明方法のための更に別の例示的態様の図示である。
【図７】本発明の太陽電池の例示的な態様の図示である。
【００４７】
図１は、本発明の方法の第一の例示的態様の図示である。この例示的態様は、最初に、ソー・ダメージエッチング（ｓａｗ  ｄａｍａｇｅ  ｅｔｃｈｉｎｇ）の任意選択ステップ１０を提供し、その後、湿式化学テクスチャエッチングによるテクスチャの形成１２が行われる。これに次いで、酸化物層の形成１４を行い、この例示的態様では、これは、このケースで使用されるケイ素基材のケイ素表面の熱酸化によって行われる。熱酸化１４は、以下の例示的態様と同じようにこの例示的態様では、全ての場合において、高温ステップの間に不純物が入り込むリスクを低減するために、太陽電池基材を予め洗浄することを含む。図２の図示は、シリコン太陽電池基材８０に対する、図１のプロセスシーケンスの選択されたプロセスステップの効果を表す。図２から分かるように、酸化物層の形成１４は、酸化ケイ素８２からなる全面層をもたらす。
【００４８】
図２の図示では、湿式化学エッチングによって形成（１２）されるテクスチャは、見やすくする目的で、再現していないことに留意されたい。
【００４９】
更に、酸化物層は、レーザーアブレーション８４によって前面の高ドーピング領域において開口される（１６）。図２は、使用したレーザー及び選択したパラメータに依存して、生じ得るレーザーダメージ８６を表す。
【００５０】
レーザー開口の後には洗浄シーケンスが続き、そこでは、熱酸化１４の間に形成された酸化ケイ素層８２が、保護なしでエッチング媒体に曝されるが、まだなお完全には除去されない。この洗浄シーケンスは、水酸化カリウム溶液中でのエッチング１８と、それに続く塩酸中でのエッチング２０及びその後の脱イオン水中での濯ぎ洗い２２から構成される。フッ化水素酸の使用を完全に無しで済ませられるので、シリコン太陽電池基材８０は親水性の状態である。この理由のため、それの乾燥２６が供され、これの前に乾燥プロセスをスピードアップするために太陽電池基材８０の遠心２４を行う。図２の図示から分かるように、この洗浄シーケンスは、発生した荷電キャリアの再結合の増大を引き起こし得るレーザーダメージ８６が、水酸化カリウム溶液（ＫＯＨ溶液）中でのエッチング１８の間に除去されるという利点も与える。
【００５１】
その後、拡散ステップ２８が続き、これは、この例示的態様では、リン拡散ステップの形であり、ここで、シリコン太陽電池基材はｐ−ドープされるものと解される。しかし、原則的に、ホウ素拡散を行うこともできる。このリン拡散２８は、気相からのドーパントの堆積、例えばＰＯＣｌ３拡散によって実施することができる。
【００５２】
リン拡散は、強リン拡散として行われる。すなわち、典型的には約１０〜５０Ω／ｓｑの層抵抗が、太陽電池基材８０の非保護の領域において調節される。これは、この強拡散２８の結果として強くドープされる高ドーピング領域８８においても起こる。他方、残りの領域では、太陽電池基材８０の表面は酸化ケイ素層によって保護され、それゆえそこには弱くドープされた領域９０が存在する。例えば、約１００Ω／ｓｑの層抵抗を得ることが目的とされる。
【００５３】
リン拡散２８の後、リン拡散２８の間に生成されたリンガラス、及び酸化物層８２の残部が除去される。好ましくは、これは、共通の湿式化学法ステップで行われる。
【００５４】
次いで、反射防止コーティング９６、例えば窒化ケイ素コーティングの形の反射防止コーティング９６が、それ自体既知の方法で取り付けられ（３２）、そしてまた前面コンタクト９２及び裏面コンタクト９４が、それ自体既知の方法でスクリーン印刷によって供される（３４）。その後、これらのコンタクト９２、９４は同時焼成される（３４）。使用される裏面コンタクトは、好ましくはアルミニウム含有ペーストであり、その結果、裏面エミッタは過剰補償され、そして裏面電界９４が焼成の結果形成される。
【００５５】
図３は、本発明方法の更に別の例示的態様の図示である。初期ソー・ダメージエッジングを無しで済ませることができる他（但し、これは簡単に組み入れることができる）、この例示的態様では、シリコン太陽電池基材の裏面にホウ素をドープした酸化ケイ素の形成４０を行う。これは、ＡＰＣＶ堆積法によって行われる。強ホウ素拡散はその後に行われる（４２）。“強ホウ素拡散”という用語は、使用されるシリコン太陽電池基材上で約１０Ω／ｓｑの範囲の層抵抗をもたらすホウ素拡散のことを言う。ホウ素裏面電界または簡略してホウ素ＢＳＦはこのようにして形成される。ここで提供される強ホウ素拡散４２の場合には、原則的に、裏面ホウ素ガラスは、太陽電池基材上に不動態化層として残ることができる。しかしながら、示した例示的態様では、裏面ホウ素ガラスは、例えばエッチングによって、除去される（４４）。
【００５６】
その後、ケイ素基材は洗浄される（４６）。マスキング用の酸化物が事前に供されていないので、この洗浄は、特に、太陽電池基材の表面の疎水化を提供することができる。次いで、酸化ケイ素層を、少なくとも太陽電池基材の前面上に、ＡＰＣＶＤによって形成する（４８）。その後、この酸化物層は、再び高ドーピング領域において、開口される（５０）。この目的のために、エッチングペーストが、例えばスクリーン印刷によって、高ドーピング領域上に局所的に印刷される。十分な反応時間の後、エッチングペーストは酸化物層を開口し、そして次の洗浄ステップ５２で除去することができる。次に塩酸中でエッチングを行い（２０）、その後、脱イオン水中で濯ぎ洗い２２する。スクリーン印刷用ペースト及びそれゆえ使用するエッチングペーストも多くの成分を含むために、緩衝されたフッ化水素酸（ＨＦ）溶液中でのエッチング５４の更に別の洗浄ステップが安全のために設けられ、その後、更なる濯ぎ洗いステップ５６が続く。不純物汚染がひどい場合には、アルカリ性エッチング溶液中でのエッチングを追加的に設けることができる。不純物のリスクが殆ど無い場合には、緩衝ＨＦ中でのエッチング５４を省略することも考慮し得る。
【００５７】
この場合も、濯ぎ洗い５２の後には乾燥ステップ２６がある。この例示的態様では、この乾燥ステップ２６の前に、乾燥をスピードアップするために太陽電池基材に送風する（５８）。この場合もまた、乾燥後に、リン拡散２８を行い、その後、リンガラス及び酸化物層の残部を除去する（３０）。更に、このケースでは、前面に反射防止コーティングを供する（６０）。使用する反射防止コーティングが、追加的に、不動態化性を有するかまたは裏面反射を改善できる場合には、例えば窒化ケイ素の場合には、裏面へのそれの堆積を考慮することもできる。
【００５８】
図４は、本発明方法の更に別の例示的態様の図示するものである。この例示的態様と、図２の例示的態様とでは、シリコン太陽電池基材の裏面に酸化物層を形成１４した後、酸化物層上にＰＥＣＶＤ窒化ケイ素層を保護層として形成する（６２）点で異なる。この保護層の結果、裏面酸化物層は、リンガラス及び酸化物層のエッチング３０の間も保持される。それ故、好ましくは、保護層は、裏面の良好な不動態化を可能にする品質で形成される。この理由のため、ＣＶ堆積よりも熱酸化１４が好ましい。しかし、原則的には、酸化ケイ素ＣＶ堆積も考え得る。保護層それ自体は、適当な材料が選択されていれば、追加の有利な影響を与え得る。例えば、光学的に活性の窒化ケイ素層は、太陽電池の裏面での反射挙動に有利な影響を与え得る。
【００５９】
図２の方法との更なる違いは、酸化物相とその上に設けられた保護層の両方が、このケースではレーザーアブレーションによって、裏面で局所的に開口されている（６４）点にある。これらの局所開口は、上述の通り、他は不動態化された裏面中に局所裏面コンタクトを形成することを可能にする。裏面の局所開口８４はリンの拡散の前に行われるので、これらの局所裏面開口の領域において局所的ｐ−ゲッタリングも可能である。このゲッタリング効果を無しで済ませる場合には、裏面酸化物層並びに保護層を、任意の望ましい後の時点で、特にコンタクトの施与３４の直前に、局所的に開口することもできる。
【００６０】
次に続く方法ステップは図２に関連して既に述べた。しかし、コンタクトのスクリーン印刷に関して、裏面コンタクトは、局所的裏面開口に向けて方向付けされることも留意するべきである。有利には、上述の通り、ガラスフリット含有量が少ないアルミニウム含有ペーストを、裏面開口をコンタクト面でオーバープリントする前に、先ず局所的裏面開口中に印刷する。ここで、裏面開口は、好ましくは、銀及び／またはアルミニウム含有ペーストから形成される。これは、局所裏面開口中での局所的アルミニウムＢＳＦに加えて、コンタクトに簡便な裏面を生じさせる。
【００６１】
図５の例示的態様は、図３の態様とは、そもそも強ホウ素拡散が供されないという点で異なっている。この種の中程度のホウ素拡散６６の場合には、ホウ素をドープした層の層抵抗は約６０Ω／ｓｑの範囲である。この種のホウ素拡散６６は、強ホウ素拡散の場合よりも低い温度で行うことができる。これは、多数の結晶欠陥を有する多結晶性太陽電池基材の場合に特に有利である。しかしながら、このような中程度のホウ素ドーピングは、不十分な不動態化性しか示さない。それ故、便宜的に、裏面の追加的な不動態化を供するのがよい。この例示的態様では、これは、酸化物層、より正確には酸化ケイ素層を用いて行われる。それで、図３の方法とは異なり、酸化物層が熱酸化によって形成される（１４）。生ずる酸化物層には、追加的に、裏面において、保護層が設けられる（６２）。この目的のために、ＰＥＣＶＤ窒化ケイ素層が裏面に堆積される（６２）。
【００６２】
他の全ての点では、図５の方法は基本的に図３の方法と変わらない。なるほど、図５では酸化物層は前面にレーザーアブレーションによって開口されるが（１６）、これは、原則的に、局所的に印刷されたエッチングペーストを用い、次いでシリコン太陽電池基材を洗浄することによっても行うことができる。緩衝ＨＦ中でエッチング（５４）し、次いで濯ぎ洗い（５６）する追加の洗浄ステップを省略することも本質的な違いではない。この種の追加的な洗浄ステップは、必要ならば、図５の方法に組み入れることができる。
【００６３】
それ故、これは、ホウ素裏面電界をもたらし、これは、酸化ケイ素層とその上に配置された窒化ケイ素層からなる複合構造によって不動態化される。これと同時に、これらの誘電体は、光学的裏面特性に影響を及ぼし、そしてそれらの厚さに関して適当に適応させることができる。
【００６４】
図６の例示的態様は、中程度のホウ素裏面電界を不動態化するための別のルートを示すものである。ここでは、図５の変形態様とは異なり、酸化物層は、シリコン太陽電池基材上に酸化ケイ素層をＡＰＣＶ堆積することよって形成される（４８）。裏面に供される酸化物層のための保護層は供されない。その代わり、設けられた酸化物層は、高ドーピング領域において前面上で即座に開口される（１６）。類似性の検討のために、この目的のためには、図６及び図５の両方においてレーザーアブレーション法を使用する。しかし、原則的に、酸化物層は、異なる方法、例えば局所的に供されたエッチングペーストによっても開口することもできる。他の全ての点では、ＫＯＨ及びＨＣｌ中でのエッチング１８、２０、濯ぎ洗い２２、送風５８、乾燥２６、リン拡散２８、及びリンガラス及び酸化物層のエッチング３０には、図５と同じ方法ステップが供される。
【００６５】
しかし、一つの相違点は、太陽電池基材の裏面上の酸化物層を除去（６８）する任意選択のステップである。これは、例えばＡＰＣＶ堆積４８を両面に行うことによってまたは熱酸化が使用された場合に酸化物層が裏面に形成された時に行われる。この理由のため、酸化物層を形成するのには片面ＣＶＤ法を用いることが有利である。なぜならば、この場合、裏面酸化物層を除去（６８）する追加のステップを省略し得るからである。
【００６６】
酸化物層の除去６８は、これが必要となる場合ではあるが、第一のドーパント、すなわちここではリンが、リン拡散２８の間に電池の裏面中に拡散される（２８）という結果となる。リンでドープされた層の不動態化は、中程度にホウ素でドープされた層の不動態化よりも簡単に実施できるため、これは不動態化の問題を簡素化する。それゆえ、今や、例えば次いでＬＰＣＶＤ窒化ケイ素層を裏面に供し（７０）、そうして表面再結合速度を太陽電池基材の裏面において低下させることによって、不動態化を保証することが可能である。図５の方法では、ホウ素ドーピングは十分な深さまでドライブインし、その結果、浅くドライブインした次のリンドーピングは、ホウ素ドーピングの電気的性質、特に裏面電界に根本的な影響を与えない。しかし、拡散（２８）されたリンによるホウ素ドーピングの過剰補償が、太陽電池基材の裏面近くで供されるべきである。
【００６７】
有利には、ＬＰＣＶＤ窒化ケイ素が、前面と裏面に同時に供される（７０）。このようにして、それの不動態化及び反射低減性を前面において利用することもできる。コンタクト形成は、この場合も、コンタクトのスクリーン印刷３４及び同時焼成３４によって行われる。
【００６８】
図７は、本発明の太陽電池１の例示的態様の図示である。この太陽電池は、図６の方法に従い製造される。従って、テクスチャ２を有し、また強高ドーピング領域８８及び弱ドープされた領域９０によって形成される二段階エミッタも有する。この場合、エミッタ８８、９０は、第一のドーパントとしてのリンを用いて形成される。第二のドーパント、好ましくはホウ素を用いて形成されたドープ層３が裏面に供される。第一のドーパント（この場合はリン）は、太陽電池１の裏面で、太陽電池１の裏面に面する部分領域６中に拡散され、ここで第一のドーパントは、この部分領域６中の元のホウ素ドーピングを過剰補償する。ホウ素ドープ層の未補償部分領域５は所望のホウ素ＢＳＦをもたらす。太陽電池１の前面では、前面コンタクト９２が高ドーピング領域８８に配置される。前面コンタクト及び裏面コンタクトの両方とも、ＬＰＣＶＤ窒化ケイ素層８を介して完全に焼成される。
【００６９】
前記の例示的態様において、本発明を、シリコン太陽電池基材に基づいて説明した。他の半導体材料も使用できることは明らかである。更に、全ての熱酸化法は、湿式熱酸化の形であることもできる。本発明方法の全ての例示的態様ではテクスチャを形成することが企図されているため、これらは、多結晶性太陽電池の製造に有利に使用することができる。加えて、本発明の方法は、明らかに、ｎ−ドープ型太陽電池基材と関連して使用することもできる。更には、ＫＯＨ以外のアルカリ性エッチング溶液、例えば水酸化ナトリウム溶液も、全ての例示的態様において使用することができる。
【００７０】
全ての例示的態様において前面だけに形成されたテクスチャが有利である。裏面テクスチャの場合には、このテクスチャは湿式化学によってエッチバックすることができる。
【００７１】
明らかに、ホウ素ドープ層の形成は、ホウ素ドープＣＶＤ酸化ケイ素層の形成を必ずしも必要としない。その代わりに、原則的に、ホウ素含有媒体を、任意の方法で裏面に供しそして拡散させることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１．太陽電池
２．テクスチャ
３．ホウ素ドープ層
５．未補償部分領域
６．過剰補償部分領域
７．裏面コンタクト
８．ＬＰＣＶＤ窒化ケイ素
１０．ソー・ダメージエッチング
１２．テクスチャ形成
１４．酸化物層形成
１６．酸化物層のレーザー開口
１８．水酸化カリウム溶液中でのエッチング
２０．塩酸中でのエッチング
２２．濯ぎ洗い
２４．遠心
２６．乾燥
２８．拡散ステップ
３０．リンガラス及び酸化物層の除去
３２．反射防止コーティングの施与
３４．コンタクトの施与／同時焼成
４０．ホウ素ドープ酸化ケイ素の形成
４２．強ホウ素拡散
４４．ホウ素ガラスの除去
４６．洗浄
４８．酸化物層の形成
５０．エッチングペーストのスクリーン印刷
５２．太陽電池基材の洗浄
５４．緩衝フッ化水素酸中でのエッチング
５６．濯ぎ洗い
５８．送風
６０．前面への反射防止コーティングの施与
６２．保護層の形成
６４．裏面の酸化物層の局所レーザー開口
６６．ホウ素拡散
６８．裏面の酸化物層の除去
７０．ＬＰＣＶＤ窒化ケイ素の施与
８０．シリコン太陽電池基材
８２．酸化ケイ素
８４．レーザー照射
８６．レーザーダメージ
８８．強ドープ高ドーピング領域
９０．弱ドープ領域
９２．前面コンタクト
９４．裏面電界及び裏面コンタクト
９６．反射防止コーティング
【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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