"第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有する第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の前記第1面上に形成された前記第1導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層上に形成され、互いに所定の間隔を設けて配置され、前記第1半導体層と接続する複数のナノピラーから構成されるナノピラーアレイと、隣り合う前記複数のナノピラーの間に形成された層間絶縁膜と、前記ナノピラーアレイ上および前記層間絶縁膜上に形成され、前記複数のナノピラーと接続する前記第1導電型とは異なる第2導電型の第2半導体層と、前記第2半導体層上に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成され、前記パッシベーション膜を貫通して前記第2半導体層と電気的に接続する第1電極と、前記半導体基板の前記第2面上に形成され、前記半導体基板と電気的に接続する第2電極と、を有し、前記複数のナノピラーはSi層とSiGe層とを交互に積層したSi/SiGe超格子により構成されていることを特徴とする太陽電池。請求項1記載の太陽電池において、前記Si/SiGe超格子における前記SiGe層のGe組成比は0.3未満であることを特徴とする太陽電池。請求項1記載の太陽電池において、前記Si層および前記SiGe層のそれぞれの厚さは10nm以下であることを特徴とする太陽電池。請求項1記載の太陽電池において、前記複数のナノピラーの径は10~120nmであることを特徴とする太陽電池。請求項1記載の太陽電池において、前記複数のナノピラーの側面と前記層間絶縁膜との間に、キャリア再結合を抑制する機能を有する絶縁膜が形成されていることを特徴とする太陽電池。請求項1記載の太陽電池において、前記半導体基板と前記第1半導体層との間に、前記半導体基板上に形成され、前記半導体基板と接続する前記第2導電型の第3半導体層と、前記第3半導体層上に形成され、前記第3半導体層と接続する前記第1導電型の第4半導体層と、前記第4半導体層上に形成され、前記第4半導体層と接続する前記第2導電型の第5半導体層と、をさらに有し、前記第4半導体層および前記第5半導体層の不純物濃度は、前記第1半導体層、前記第2半導体層、および前記第3半導体層の不純物濃度よりも高いことを特徴とする太陽電池。第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有する第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の前記第1面上に形成された前記第1導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層上に形成され、互いに所定の間隔を設けて配置され、前記第1半導体層と接続する複数のナノピラーから構成されるナノピラーアレイと、前記複数のナノピラーのそれぞれの上面上に形成され、前記複数のナノピラーと接続する前記第1導電型とは異なる第2導電型の複数の第2半導体層と、隣り合う前記複数のナノピラーの間および隣り合う前記複数の第2半導体層の間に形成された層間絶縁膜と、前記複数の第2半導体層上および前記層間絶縁膜上に形成され、前記複数の第2半導体層と接続する透明導電膜と、前記透明導電膜上に形成され、前記透明導電膜と電気的に接続する第1電極と、前記半導体基板の前記第2面上に形成され、前記半導体基板と電気的に接続する第2電極と、を有し、前記複数のナノピラーはSi層とSiGe層とを交互に積層したSi/SiGe超格子により構成されていることを特徴とする太陽電池。請求項7記載の太陽電池において、前記Si/SiGe超格子における前記SiGe層のGe組成比は0.3未満であることを特徴とする太陽電池。請求項7記載の太陽電池において、前記Si層および前記SiGe層のそれぞれの厚さは10nm以下であることを特徴とする太陽電池。請求項7記載の太陽電池において、前記複数のナノピラーの径は10~120nmであることを特徴とする太陽電池。請求項7記載の太陽電池において、前記複数のナノピラーの側面と前記層間絶縁膜との間に、キャリア再結合を抑制する機能を有する絶縁膜が形成されていることを特徴とする太陽電池。請求項7記載の太陽電池において、前記半導体基板と前記第1半導体層との間に、前記半導体基板上に形成され、前記半導体基板と接続する前記第2導電型の第3半導体層と、前記第3半導体層上に形成され、前記第3半導体層と接続する前記第1導電型の第4半導体層と、前記第4半導体層上に形成され、前記第4半導体層と接続する前記第2導電型の第5半導体層と、をさらに有し、前記第4半導体層および前記第5半導体層の不純物濃度は、前記第1半導体層、前記第2半導体層、および前記第3半導体層の不純物濃度よりも高いことを特徴とする太陽電池。第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有する第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板の前記第1面上に形成され、互いに所定の間隔を設けて配置され、前記半導体基板と接続する複数のナノピラーから構成されるナノピラーアレイと、前記複数のナノピラーの側面上に形成された層間絶縁膜と、前記ナノピラーアレイが形成されていない領域において、前記半導体基板の前記第1面から前記第2面に貫通して形成されたビア穴と、前記複数のナノピラーおよび前記層間絶縁膜を被覆し、前記半導体基板の露出した前記第1主面上、前記ビア穴の側面上、および前記ビア穴の周囲の前記半導体基板の前記第2主面上に形成され、前記半導体基板と接続する前記第1導電型の第1半導体層と、前記半導体基板の前記第2主面上に形成され、前記第1半導体層と接続せず、前記半導体基板と接続する前記第1導電型とは異なる第2導電型の第2半導体層と、前記第2半導体層を被覆して、前記半導体基板の前記第2主面上に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成され、前記パッシベーション膜に形成された第1コンタクト穴を通じて前記第2半導体層と電気的に接続する第3電極と、前記パッシベーション膜上に形成され、前記パッシベーション膜に形成された第2コンタクト穴を通じて前記第1半導体層と電気的に接続する第4電極と、を有し、前記ナノピラーアレイは前記半導体基板の前記第1主面側に形成され、前記第3電極および前記第4電極は前記半導体基板の前記第2主面側に形成され、前記複数のナノピラーはSi層とSiGe層とを交互に積層したSi/SiGe超格子により構成されていることを特徴とする太陽電池。請求項13記載の太陽電池において、前記ビア穴の内部には第5電極が埋め込まれていることを特徴とする太陽電池。請求項13記載の太陽電池において、前記Si/SiGe超格子における前記SiGe層のGe組成比は0.3未満であることを特徴とする太陽電池。請求項13記載の太陽電池において、前記Si層および前記SiGe層のそれぞれの厚さは10nm以下であることを特徴とする太陽電池。請求項13記載の太陽電池において、前記複数のナノピラーの径は10~120nmであることを特徴とする太陽電池。請求項13記載の太陽電池において、前記複数のナノピラーの側面と前記層間絶縁膜との間に、キャリア再結合を抑制する機能を有する絶縁膜が形成されていることを特徴とする太陽電池。近年、量子ドット直径がドブロイ波長程度約10nm以下の半導体ナノ結晶により生じる量子閉じ込め効果を利用した太陽電池が提案されている。例えば、前述の非特許文献2には、PbSeドット中またはPbSドット中において、高エネルギーの光子1つに対して二対以上の電子正孔ペアを生成させるマルチエキシトン現象が観測されたことが記載されている。しかし、量子ドットを利用した太陽電池では、量子ドット中で生成されたキャリアを外部に取り出す場合、量子ドット間でのトンネル電流を利用する必要があるため、キャリアの取り出し効率が低いという課題がある。また、量子ドットを利用した太陽電池の構造は、例えば、前述の非特許文献3等に記載されている。例えば量子ドットを利用した太陽電池は、ガラス基板上に形成された透明導電膜と、その透明導電膜上に塗布プロセス等を用いて形成された量子ドットと、さらにその量子ドット上に形成された電極とからなる構造を有している。または、量子ドットを利用した太陽電池は、Si基板上に形成されたSiドット量子ドットと、そのSiドット上に形成された反射防止層と、さらに反射防止層上に形成された表面電極とからなる構造を有している。上記Siドットは、Si基板上に化学量論的組成のSiO2層とSiリッチであるSixOyx/y>0.5層とを交互に積層し、その後、熱処理を行うことにより、SiリッチであるSixOyx/y>0.5層を中心に形成される。しかし、いずれの構造の量子ドットを利用した太陽電池であっても、太陽光の波長よりも小さい凹凸構造、いわゆるサブ波長構造を太陽電池の表面に形成することが困難であるため、反射防止効果に加えて、光閉じ込め効果を利用することができない。本発明の目的は、量子閉じ込め効果を有する太陽電池において、キャリアの取り出し効率および光閉じ込め効果の向上を実現することのできる技術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明は、第1面と、第1面とは反対側の第2面とを有するp型の半導体基板と、半導体基板の第1面上に形成されたp型の半導体層と、p型の半導体層上に形成され、互いに所定の間隔を設けて配置され、p型の半導体層と接続する複数のナノピラーから構成されるナノピラーアレイと、隣り合う複数のナノピラーの間に形成された層間絶縁膜と、ナノピラーアレイ上および層間絶縁膜上に形成され、複数のナノピラーと接続するn型の半導体層と、n型の半導体層上に形成されたパッシベーション膜と、パッシベーション膜上に形成され、パッシベーション膜を貫通してn型の半導体層と電気的に接続する第1電極と、半導体基板の第2面上に形成され、半導体基板と電気的に接続する第2電極とを有する太陽電池であり、複数のナノピラーはSi層とSiGe層とを交互に積層したSi/SiGe超格子により構成される。また、本発明は、第1面と、第1面とは反対側の第2面とを有するp型の半導体基板と、半導体基板の第1面上に形成されたp型の半導体層と、p型の半導体層上に形成され、互いに所定の間隔を設けて配置され、p型の半導体層と接続する複数のナノピラーから構成されるナノピラーアレイと、複数のナノピラーのそれぞれの上面上に形成され、複数のナノピラーと接続する複数のn型の半導体層と、隣り合う複数のナノピラーの間および隣り合う複数のn型の半導体層の間に形成された層間絶縁膜と、複数のn型の半導体層上および層間絶縁膜上に形成され、複数のn型の半導体層と接続する透明導電膜と、透明導電膜上に形成され、透明導電膜と電気的に接続する第1電極と、半導体基板の第2面上に形成され、半導体基板と電気的に接続する第2電極とを有する太陽電池であり、複数のナノピラーはSi層とSiGe層とを交互に積層したSi/SiGe超格子により構成される。また、本発明は、第1面と、第1面とは反対側の第2面とを有するp型の半導体基板と、半導体基板の第1面上に形成され、互いに所定の間隔を設けて配置され、半導体基板と接続する複数のナノピラーから構成されるナノピラーアレイと、複数のナノピラーの側面上に形成された層間絶縁膜と、ナノピラーアレイが形成されていない領域において、半導体基板の第1面から第2面に貫通して形成されたビア穴と、複数のナノピラーおよび層間絶縁膜を被覆し、半導体基板の露出した第1主面上、ビア穴の側面上、およびビア穴の周囲の半導体基板の第2主面上に形成され、半導体基板と接続するp型の半導体層と、半導体基板の第2主面上に形成され、p型の半導体層と接続せず、半導体基板と接続するn型の半導体層と、n型の半導体層を被覆して、半導体基板の第2主面上に形成されたパッシベーション膜と、パッシベーション膜上に形成され、パッシベーション膜に形成された第1コンタクト穴を通じてn型の半導体層と電気的に接続する第3電極と、パッシベーション膜上に形成され、パッシベーション膜に形成された第2コンタクト穴を通じてp型の半導体層と電気的に接続する第4電極とを有する太陽電池であり、ナノピラーアレイは半導体基板の第1主面側に形成され、第3電極および第4電極は半導体基板の第2主面側に形成され、複数のナノピラーはSi層とSiGe層とを交互に積層したSi/SiGe超格子により構成される。本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。量子閉じ込め効果を有する太陽電池において、キャリアの取り出し効率および高い光閉じ込め効果の向上を実現することができる。以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等個数、数値、量、範囲等を含むに言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素要素ステップ等も含むは、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、本願発明者らによって見出されたSiシリコン層とSiGeシリコンゲルマニウム層とを交互に積層した超格子Si/SiGe超格子と記すにおいて生じる種々の現象について、図6~図12を用いて詳細に説明する。図6はナノピラーアレイおよびシリコンテクスチャ構造の光の反射率測定結果を示すグラフ図、図7は太陽光のエネルギースペクトルを示すグラフ図、図8はSi/SiGe超格子の断面の一例を示す透過電子顕微鏡写真、図9はSi/SiGe超格子のX線回折スペクトルを示すグラフ図、図10aおよびbはそれぞれSi/Si0.7Ge0.3超格子のバンド構造を示す模式図およびSi/Si0.9Ge0.1超格子のバンド構造を示す模式図、図11はSi/SiGe超格子がタイプ-Iの超格子構造またはタイプ-IIの超格子構造であるかを判定する際の原理について説明する模式図、図12aおよびbはそれぞれSi0.7Ge0.3組成のSiGe層を有するSi/SiGe超格子において測定されたフォトルミネッセンススペクトルの励起光強度を示すグラフ図およびSi0.9Ge0.1組成のSiGe層を有するSi/SiGe超格子において測定されたフォトルミネッセンススペクトルの励起光強度を示すグラフ図である。図6に、ナノピラーアレイの光の反射率測定結果を示す。ここで、ナノピラーとは、太陽光の波長よりも微細な径を有する柱状構造を言い、ナノピラーアレイとは、複数のナノピラーが互いに所定の間隔を設けて2次元配列したものを言う。ナノピラーアレイを構成するナノピラーの径は、例えば10~120nmであり、30nmを中心値とする周辺範囲が好適である。また、複数のナノピラーは等間隔で配置してもよく、等間隔で配置しなくてもよい。なお、ナノピラーの形状は円柱に限定されるものではなく、角柱等の他の柱形状であってもよい。ナノピラーアレイを適用することにより、300~1000nmの波長領域において反射率を10以下にできることがわかる。マルチエキシトン現象を利用するためには、特に、太陽光のエネルギーが高い波長領域、すなわち400nm以下の短波長領域での反射率の低減が重要となる。例えば、前述の非特許文献4には、Si量子ドットを用いた場合、マルチエキシトン現象は400nm以下の短波長領域において観測されたことが記載されている。比較のために、図6には、シリコンテクスチャ構造表面が微細な凹凸状となっている構造の光の反射率測定結果を示す。シリコンテクスチャ構造は、例えばアルカリエッチングを用いて形成される。シリコンテクスチャ構造の場合、400nmの波長における反射率は28程度であり、ナノピラーアレイを適用することにより反射率は大きく低減できることがわかる。図7に、太陽光のエネルギースペクトルを示す。図7に示すように、太陽光は400nm以下の短波長領域において高エネルギーを有している。従って、ナノピラーアレイは、シリコンテクスチャ構造に比べて、マルチエキシトン生成に必要となる400nm以下の短波長領域の太陽光をより有効に活用できることがわかる。さらに、このナノピラーはSi/SiGe超格子から構成される。図8に、Si/SiGe超格子の断面の透過電子顕微鏡写真の一例を示す。図8に示すSi/SiGe超格子は、選択エピタキシャル成長法を用い、Geゲルマニウムの組成比を制御して形成したものである。Si層1およびSiGe層2のそれぞれの厚さは、例えば10nm以下であり、5nmを中心値とする周辺範囲が好適である。図9に、Si0.9Ge0.1組成のSiGe層を有するSi/SiGe超格子Si/Si0.7Ge0.3超格子と記すおよびSi0.7Ge0.3組成のSiGe層を有するSi/SiGe超格子Si/Si0.9Ge0.1超格子と記すのXRDXRayDiffraction測定結果を示す。いずれもSi/SiGe超格子に起因する回折パターンが得られており、さらに、回折ピークの位置からGeの組成比が制御できていることがわかる。ところで、Si/SiGe超格子におけるバンド構造は、SiGe層のGe組成比が変わると変化する。ここで、Si/SiGe超格子において、隣り合う半導体SiとSiGeの伝導帯どうし、および価電子帯どうしがそれぞれ重なり、エネルギーギャップの領域も部分的に重なって存在するタイプの超格子系をタイプ-Iの超格子構造と定義する。これに対して、一方の半導体の伝導帯と他方の半導体の価電子帯とが重なるタイプの超格子系をタイプ-IIの超格子構造と定義する。例えば前述したSi/Si0.7Ge0.3超格子はタイプ-Iの超格子構造であり、前述したSi/Si0.9Ge0.1超格子はタイプ-IIの超格子構造である。タイプ-Iの超格子構造Si/Si0.7Ge0.3超格子のバンド構造を図10aに示し、タイプ-IIの超格子構造Si/Si0.9Ge0.1超格子のバンド構造を図10bに示す。図10aに示すように、タイプ-Iの超格子構造の場合、励起した電子と正孔とは、狭いバンドギャップで形成される量子井戸層に集まってくる。キャリアは量子井戸層の同一の領域に閉じ込められるため、効率よく再結合を行うことができる。すなわち、短いキャリア寿命でキャリアが再結合することにより発光特性が向上する。半導体レーザー等の励起子デバイスには、タイプ-Iの超格子構造が適する。これに対し、太陽電池の場合は、励起した電子と正孔とをそれぞれ別々に取り出す必要がある。つまり、如何にキャリアの再結合を抑制し、キャリアを長寿命化させるかが光電変換効率を向上させるために重要となる。図10bに示すように、タイプ-IIの超格子構造の場合、励起した電子と正孔とは、互いに異なる層Si層またはSiGe層に空間的に分離されることになる。これにより、キャリアが再結合する確立が低くなり、キャリアを長寿命化することができる。その結果、キャリアの取り出しを効率的に行うことができる。このように、太陽電池にはタイプ-IIの超格子構造のSi/SiGe超格子が適する。Si/SiGe超格子では、Geの組成比を制御することによって、タイプ-Iの超格子構造またはタイプ-IIの超格子構造を形成することができる。次に、Si/SiGe超格子がタイプ-Iの超格子構造またはタイプ-IIの超格子構造であるかを判定する方法について説明する。判定方法としては、Si/SiGe超格子のフォトルミネッセンススペクトルの励起光強度を用いる。まず、Si/SiGe超格子がタイプ-Iの超格子構造またはタイプ-IIの超格子構造であるかを判定する際の原理について図11を用いて説明する。励起光強度を変えることによって、光の吸収により発生する伝導帯の電子数および価電子帯の正孔数は変化する。しかし、電子と正孔とが同一の層に存在するタイプ-Iの超格子構造の場合、バンド構造およびフォトルミネッセンススペクトルの発光エネルギーはキャリア数にほとんど依存しない。これに対して、タイプ-IIの超格子構造の場合、電子と正孔とは互いに異なる層に存在して分離している為、それらはクーロン相互作用によって界面に引き寄せられる。この場合、界面付近においてバンドの曲がりが発生し、界面付近のキャリアは三角ポテンシャルの量子準位に存在する。強励起によってバンドの曲がりを急峻にすると、量子閉じ込め効果が強められ、量子準位が高エネルギー側にシフトする。従って、タイプ-IIの超格子構造の場合は、励起光強度の増大により、フォトルミネッセンススペクトルの発光エネルギーが高エネルギー側にシフトすることになる。図12に、実際に、Si/Si0.7Ge0.3超格子およびSi/Si0.9Ge0.1超格子において、フォトルミネッセンススペクトルの励起光強度依存性を調べた結果を示す。図12aに示すように、Si/Si0.7Ge0.3超格子タイプ-Iの超格子構造では、励起光強度による発光エネルギーのピークシフトは観測されていない。これに対して、図12bに示すように、Si/Si0.9Ge0.1超格子タイプ-IIの超格子構造では、SiGeTOピークが強励起のもとで高エネルギー側にシフトしている。このように、Si/SiGe超格子のフォトルミネッセンススペクトルの励起光強度を調べることにより、Si/SiGe超格子がタイプ-Iの超格子構造であるか、またはタイプ-IIの超格子構造であるかを判定することができる。前述したように、SiGe層のGe組成比を制御することにより、太陽電池に適するタイプ-IIの超格子構造のSi/SiGe超格子を作製することができる。タイプ-IIの超格子構造のSi/SiGe超格子を実現するためには、Si/SiGe超格子におけるSiGe層のGe組成比は0.3未満であることが望ましい。また、Si層およびSiGe層には不純物は導入されていない。不純物を導入すると、不純物の導入量に依存してSi層およびSiGe層のフェルミ準位が変化するため、バンドエンジニアリングが困難となる。さらに、Si層およびSiGe層の不純物濃度が高くなると、キャリアのライフタイムが低下する。これらのことから、Si層およびSiGe層には不純物を導入しないことが望ましい。次に、Si/SiGe超格子からなる超格子構造から生成キャリアを取り出す手法について述べる。量子ドットの場合、例えばSiO2酸化シリコン、SiN窒化シリコン、またはSiC炭化シリコン等からなる障壁層中にナノドット例えば直径1~5nmのナノ結晶が埋め込まれることが多い。しかし、SiO2、SiN、またはSiCはポテンシャル障壁が高いために、量子ドット間に電流が流れ難い。一方、本願発明によるSi/SiGe超格子では、前述の図11に示したように、バンドの曲がりを制御することにより、そのポテンシャル障壁を低くすることができる。さらに、Si層およびSiGe層の厚さをそれぞれ5~6nm程度と薄くすることにより、Si層とSiGe層との間において、電子的結合による中間バンドの形成も期待できる。この場合、励起した電子と正孔とはトンネルにより中間バンド中を高速で移動できるようになる。従って、タイプ-IIの超格子構造においては、空間的に分離された電子と正孔とが中間バンドを介して流れることにより、キャリアの取り出し効率を大幅に上げることが可能となる。以下に、これまで述べてきた内容をまとめる。ナノピラーアレイを適用することにより、太陽電池の表面の太陽光の反射率を低減することができる。特に、ナノピラーアレイを適用することにより、マルチエキシトン生成に必要となる400nm以下の短波長領域の太陽光をより有効に活用することができる。さらに、そのナノピラーアレイを構成する複数のナノピラーをSi/SiGe超格子により形成し、かつSiGe層のGe組成比を制御してSi/SiGe超格子をタイプ-IIの超格子構造とすることにより、キャリアの長寿命化が実現できるので、太陽電池の光電変換効率を向上させることができる。また、複数のナノピラーを細く加工することにより、Si/SiGe超格子において量子閉じ込め効果が強められるので、マルチエキシトン現象によるさらなる光電変換効率の向上を図ることができる。マルチエキシトン現象による光電変換効率の向上はキャリア数を増加させて、太陽電池特性における短絡電流光照射時において短絡した時の電流を増大させることができる。さらに、Si層およびSiGe層の厚さをそれぞれ薄くして、Si層とSiGe層との間に電子的結合による中間バンドを形成することにより、励起した電子と正孔とをトンネルにより中間バンド中を高速で移動させて、キャリアの取り出し効率を大幅に上げることが可能となる。これらのことから、本願発明によれば、量子閉じ込め効果を有する太陽電池において、高いキャリア取り出し効率と高い光閉じ込め効果とを実現することができる。本発明の実施例1に係る太陽電池を、図1に示す太陽電池の要部断面図を用いて説明する。本実施例1に係る太陽電池の構造の特徴は、p型の半導体基板4の主面上に、Si層1とSiGe層2とを交互に積層したSi/SiGe超格子から構成される複数のナノピラーSi/SiGeナノピラーと記すが2次元配列されたナノピラーアレイを有する点にある。例えばSi単結晶からなるp型の半導体基板4の主面表面、第1面上に、p型の半導体層3が形成されている。p型の半導体層3の不純物濃度は半導体基板4の不純物濃度よりも高く、例えば1018~1020cm-3程度である。p型の半導体層3はイオン注入法、気相拡散法、または固相拡散法等の不純物拡散法により形成してもよく、あるいはCVDChemicalVaporDeposition法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法により形成してもよい。半導体基板4の厚さは、例えば200nm以下、p型の半導体層3の厚さは、例えば50~100nmである。p型の半導体層3上にはナノピラーアレイ領域16が存在する。このナノピラーアレイ領域16には、Si層1とSiGe層2とを交互に積層したSi/SiGe超格子から構成される複数の円柱状のSi/SiGeナノピラーが所定の間隔を設けて2次元配列されたナノピラーアレイが形成されている。Si層1およびSiGe層2のそれぞれの厚さは、例えば5~6nmであり、ナノピラーアレイ領域16の厚さは、例えば200nmである。SiSiGeナノピラーの直径は、例えば30nmであり、隣り合うSi/SiGeナノピラーの間隔は、例えば30nmである。Si/SiGeナノピラーは、例えば以下のように製造することができる。まず、Si/SiGeナノピラーを構成するSi層1およびSiGe層2を、例えば選択エピタキシャル成長法を用いてp型の半導体層3上に交互に形成する。成長時のGeの組成比を制御することによって、Si層1またはSiGe層2をそれぞれ形成する。あるいは、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法を用いて、p型の半導体層3上にSi層1とSiGe層2とを交互に堆積した後、熱処理を施してSi層1およびSiGe層2をそれぞれ結晶化させることによって、Si/SiGeナノピラーを構成するSi層1およびSiGe層2を形成してもよい。次に、Si層1とSiGe層2とからなる多層膜を、例えば電子線描画により形成されたパターンをマスクとしたエッチング、ArFフッ化アルゴンまたはKrFフッ化クリプトン等のリソグラフィーにより形成されたパターンをマスクとしたエッチング、あるいはナノインプリントまたはナノ粒子をマスクとしたエッチングにより加工して、複数のSi/SiGeナノピラーを形成する。Si層1およびSiGe層2には不純物は導入されていない。不純物を導入すると、不純物の導入量に依存してSi層1およびSiGe層2のフェルミ準位が変化するため、バンドエンジニアリングが困難となる。さらに、Si層1およびSiGe層2の不純物濃度が高くなると、キャリアのライフタイムが低下する。従って、Si層1およびSiGe層2には不純物を導入しないことが望ましい。さらに、隣り合うSi/SiGeナノピラーの間には、層間絶縁膜6が形成されている。層間絶縁膜6は、例えばSiO2、SiN、またはSiC等である。層間絶縁膜6は、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法によって複数のSi/SiGeナノピラーを覆うように堆積した後に、CMPChemicalMechanicalPolishing等の機械研磨法またはエッチバック法により、その表面を平坦化することにより形成される。あるいは、層間絶縁膜6は、塗布法によってSOGSpinOnGlass等の流動性の高い絶縁膜を複数のSi/SiGeナノピラーの間に埋め込むことにより形成してもよい。ここで、Si/SiGeナノピラーと層間絶縁膜6との界面で生じるキャリア再結合を抑制するため、層間絶縁膜6を形成する前に酸化処理を行い、Si/SiGeナノピラーの表面に良質な絶縁膜図示は省略を形成してもよい。酸化処理を行うことで、Si/SiGeナノピラーと層間絶縁膜6との界面におけるSi/SiGeナノピラーの欠陥が低減できるので、キャリアの再結合の抑制が可能となる。ナノピラーアレイ領域16上ナノピラーアレイ上および層間絶縁膜6上には、n型の半導体層5が形成されている。n型の半導体層5は、例えば単結晶Siまたは多結晶Siからなり、その不純物濃度は、例えば1018~1020cm-3である。n型の半導体層5の厚さは、例えば50~100nmである。n型の半導体層5は、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法により形成される。あるいはn型の半導体層5はイオン注入法を用いて形成してもよい。n型の半導体層5上には、パッシベーション膜17が形成されている。このパッシベーション膜17は、n型の半導体層5の表面における表面キャリア再結合および表面反射率を抑制する機能を有する。パッシベーション膜17は、例えばSiO2またはSiN等からなる。さらに、n型の半導体層5と電気的に接続するパターニングされた表面電極7、およびp型の半導体基板4の裏面第2面上にp型の半導体基板4の裏面と電気的に接続する裏面電極8が形成されている。表面電極7および裏面電極8は、例えばAlアルミニウムまたはAg銀等からなる。このように、本実施例1に係る太陽電池においては、ナノピラーアレイを適用することにより、300~1000nmの波長領域において太陽電池の表面の太陽光の反射率を低減することができる。特に、マルチエキシトン現象を利用するために必要となる400nm以下の短波長領域の太陽光をより有効に活用することができる。さらに、ナノピラーをSi/SiGe超格子により形成し、かつSiGe層2のGeの組成比を制御してSi/SiGe超格子をタイプ-IIの超格子構造とすることにより、励起した電子と正孔とが互いに異なる層に空間的に分離するので、キャリアの再結合の確立を低くして、キャリアの長寿命化を実現することができる。また、Si/SiGe超格子を細いナノピラーに加工することにより、Si/SiGe超格子において量子閉じ込め効果が強められるので、マルチエキシトン現象によるさらなる光電変換効率の向上を図ることができる。さらに、Si層1およびSiGe層2の厚さをそれぞれ、例えば5~6nmと薄くして、Si層1とSiGe層2との間に電子的結合による中間バンドを形成することにより、励起した電子と正孔とをトンネルにより中間バンド中を高速で移動させて、キャリアの取り出し効率を大幅に上げることが可能となる。これらのことから、本実施例1によれば、量子閉じ込め効果を有する太陽電池において、高いキャリア取り出し効率と、高い光閉じ込め効果とを実現することができる。前述した実施例1に係る太陽電池では、ナノピラーアレイ領域16ナノピラーアレイおよび層間絶縁膜6上の全面にn型の半導体層5が形成されている。これに対して、本実施例2に係る太陽電池では、複数のSi/SiGeナノピラーの上面上のみにn型の半導体層5が形成されており、n型の半導体層5上に形成された透明導電膜9を介して、n型の半導体層5と表面電極7とが電気的に接続されている。このような本実施例2に係る太陽電池を、図2に示す太陽電池の要部断面図を用いて説明する。前述した実施例1と同様に、例えばSi単結晶からなるp型の半導体基板4の主面上に、p型の半導体層3が形成されている。p型の半導体層3上にはナノピラーアレイ領域16が存在する。このナノピラーアレイ領域16には、Si/SiGe超格子から構成される複数の円柱状のSi/SiGeナノピラーが所定の間隔を設けて2次元配列されたナノピラーアレイが形成されている。Si層1およびSiGe層2のそれぞれの厚さは、例えば5~6nmであり、ナノピラーアレイ領域16の厚さは、例えば200nmである。Si/SiGeナノピラーの直径は、例えば30nmであり、隣り合うSi/SiGeナノピラーの間隔は、例えば30nmである。Si層1およびSiGe層2には不純物は導入されていない。さらに、ナノピラーアレイ領域16の複数のSi/SiGeナノピラーの上面上のみにn型の半導体層5が形成されている。n型の半導体層5は、例えば単結晶Siまたは多結晶Siからなり、その不純物濃度は、例えば1018~1020cm-3である。n型の半導体層5の厚さは、例えば50~100nmである。Si/SiGeナノピラーおよびn型の半導体層5からなる積層構造は、例えば以下のように製造することができる。まず、Si/SiGeナノピラーを構成するSi層1およびSiGe層2を、例えば選択エピタキシャル成長法を用いてp型の半導体層3上に交互に形成する。成長時のGeの組成比を制御することによって、Si層1またはSiGe層2をそれぞれ形成する。あるいは、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法を用いて、p型の半導体層3上にSi層1とSiGe層2とを交互に堆積した後、熱処理を施してSi層1およびSiGe層2をそれぞれ結晶化させることによって、Si/SiGeナノピラーを構成するSi層1およびSiGe層2を形成してもよい。次に、Si層1とSiGe層2とからなる多層膜上に、n型の半導体層5を、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法により形成する。次に、n型の半導体層5、およびSi層1とSiGe層2とからなる多層膜を、例えば電子線描画により形成されたパターンをマスクとしたエッチング、ArFまたはKrF等のリソグラフィーにより形成されたパターンをマスクとしたエッチング、あるいはナノインプリントまたはナノ粒子をマスクとしたエッチングにより順次加工して、その上面上にn型の半導体層5が形成された複数のSi/SiGeナノピラーを形成する。さらに、隣り合うSi/SiGeナノピラーおよびn型の半導体層5からなる積層構造の間には、層間絶縁膜6が形成されている。この層間絶縁膜6は、前述した実施例1と同様に形成される。また、Si/SiGeナノピラーと層間絶縁膜6との界面で生じるキャリア再結合を抑制するため、Si/SiGeナノピラーの表面に良質な絶縁膜図示は省略を形成してもよい。n型の半導体層5上および層間絶縁膜6上には、透明導電膜9が形成され、透明導電膜9は、例えばITOIndiumTinOxideからなり、その厚さは、例えば1μmである。さらに、透明導電膜9上にパターニングされた表面電極7が形成されている。透明導電膜9を介して、n型の半導体層5と表面電極7とが電気的に接続している。p型の半導体基板4の裏面上にp型の半導体基板4の裏面と電気的に接続する裏面電極8が形成されている。このように、本実施例2に係る太陽電池においては、前述した実施例1に係る太陽電池の効果に加えて、以下の効果を有する。すなわち、前述した実施例1に係る太陽電池の場合、n型の半導体層5において太陽光エネルギーが吸収される。しかし、本実施例2では、Si/SiGeナノピラーの上面上にしかn型の半導体層5を形成せず、そして表面電極7とn型の半導体層5との電気的な接続には、いわゆるワイドギャップ材料である透明導電膜9を用いることにより、n型の半導体層5による太陽光エネルギーの吸収を抑制することができる。これにより、Si/SiGeナノピラーにおける太陽光エネルギーの吸収効率を、前述した実施例1に比べて高くすることができるので、高い光電変換効率を有する太陽電池を実現することができる。本実施例3では、前述した実施例1に係る太陽電池の変形例について説明する。前述した実施例1に係る太陽電池では、p型の半導体基板4上にp型の半導体層3が形成される。これに対して、本実施例3に係る太陽電池では、p型の半導体基板4とp型の半導体層3との間に、p型の半導体基板4の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するn層の半導体層18と、n層の半導体層11およびp型の半導体層12からなるトンネル接合層13が形成されている。このような本実施例3に係る太陽電池を、図3に示す太陽電池の要部断面図を用いて説明する。例えばSi単結晶からなるp型の半導体基板4の主面上に、p型の半導体基板4よりも不純物濃度の高い不純物濃度を有するn型の半導体層18が形成されている。n型の半導体層18は、例えばイオン注入法、気相拡散法、または固相拡散法等の不純物拡散法により形成してもよく、あるいは、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法により形成してもよい。n型の半導体層18上には、n型の半導体層11およびp型の半導体層12からなるトンネル接合層13が形成されている。トンネル接合層13の厚さは、例えば10nm以下であり、n型の半導体層11およびp型の半導体層12の不純物濃度は、例えば1019cm-3である。トンネル接合層13上には、p型の半導体層3が形成されている。さらに、p型の半導体層3上には、前述した実施例1と同様に、ナノピラーアレイおよび層間絶縁膜6から構成されるナノピラーアレイ領域16が形成され、ナノピラーアレイ領域16上には、n型の半導体層5およびパッシベーション膜17が形成されている。さらに、n型の半導体層5と電気的に接続する表面電極7、およびp型の半導体基板4の裏面上にp型の半導体基板4の裏面と電気的に接続する裏面電極8が形成されている。このように、本実施例3に係る太陽電池においては、前述した実施例1に係る太陽電池の効果に加えて、以下の効果を有する。すなわち、本実施例3では、n型の半導体層11およびp型の半導体層12からなるトンネル接合層13を介して、p型の半導体基板4とn型の半導体層18とから構成される太陽電池19、およびp型の半導体層3と、Si/SiGeナノピラーと、n型の半導体層5とから構成される太陽電池20が直列に接続されている。2つの太陽電池19,20を直列に接続することにより、前述した実施例1に係る太陽電池よりも高い開放電圧起電力を有する太陽電池を実現することができる。本実施例4では、前述した実施例2に係る太陽電池の変形例について説明する。前述した実施例2に係る太陽電池では、p型の半導体基板4上にp型の半導体層3が形成される。これに対して、本実施例4に係る太陽電池では、p型の半導体基板4とp型の半導体層3との間に、p型の半導体基板4の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するn層の半導体層18と、n層の半導体層11およびp型の半導体層12からなるトンネル接合層13が形成されている。このような本実施例4に係る太陽電池を、図4に示す太陽電池の要部断面図を用いて説明する。例えばSi単結晶からなるp型の半導体基板4の主面上に、p型の半導体基板4よりも不純物濃度の高い不純物濃度を有するn型の半導体層18が形成されている。n型の半導体層18は、例えばイオン注入法、気相拡散法、または固相拡散法等の不純物拡散法により形成してもよく、あるいは、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法により形成してもよい。n型の半導体層18上には、n型の半導体層11およびp型の半導体層12からなるトンネル接合層13が形成されている。トンネル接合層13の厚さは、例えば10nm以下であり、n型の半導体層11およびp型の半導体層12の不純物濃度は、例えば1019cm-3である。トンネル接合層13上には、p型の半導体層3が形成されている。さらに、p型の半導体層3上には、前述した実施例2と同様に、Si/SiGeナノピラーおよび層間絶縁膜6から構成されるナノピラーアレイ領域16が形成され、Si/SiGeナノピラーの上面上のみにn型の半導体層5が形成され、n型の半導体層5上には透明導電膜9が形成されている。さらに、透明導電膜9を介してn型の半導体層5と電気的に接続する表面電極7、およびp型の半導体基板4の裏面上にp型の半導体基板4の裏面と電気的に接続する裏面電極8が形成されている。このように、本実施例3に係る太陽電池においては、前述した実施例2に係る太陽電池の効果に加えて、以下の効果を有する。すなわち、本実施例4では、n型の半導体層11およびp型の半導体層12からなるトンネル接合層13を介して、p型の半導体基板4とn型の半導体層18とから構成される太陽電池19、およびp型の半導体層3と、Si/SiGeナノピラーと、n型の半導体層5とから構成される太陽電池20が直列に接続されている。2つの太陽電池19,20を直列に接続することにより、前述した実施例3に係る太陽電池よりも高い開放電圧起電力を有する太陽電池を実現することができる。前述した実施例1から実施例4に係る太陽電池では、表面電極7を太陽電池の表面側p型の半導体基板4の主面側に形成し、裏面電極8を太陽電池の裏面側p型の半導体基板4の主面と反対の裏面側に形成する。これに対して、本実施例5に係る太陽電池は、いわゆる背面接合型の太陽電池であり、太陽光の受光面には、太陽光を遮蔽する電極が存在しない。このような本実施例5に係る太陽電池を、図5に示す太陽電池の要部断面図を用いて説明する。例えばSi単結晶からなるp型の半導体基板4の主面上にナノピラーアレイ領域16が存在する。このナノピラーアレイ領域16には、Si層1とSiGe層2とを交互に積層したSi/SiGe超格子から構成される複数の円柱状のSi/SiGeナノピラーが所定の間隔を設けて2次元配列されたナノピラーアレイが形成されている。Si層1およびSiGe層2のそれぞれの厚さは、例えば5~6nmであり、ナノピラーアレイ領域16の厚さは、例えば200nmである。Si/SiGeナノピラーの直径は、例えば30nmである。Si層1およびSiGe層2には不純物は導入されていない。Si/SiGeナノピラーは、例えば以下のように製造することができる。まず、Si/SiGeナノピラーを構成するSi層1およびSiGe層2を、例えば選択エピタキシャル成長法を用いてp型の半導体基板4の主面上に交互に形成する。成長時のGeの組成比を制御することによって、Si層1またはSiGe層2をそれぞれ形成する。あるいは、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法を用いて、p型の半導体基板4の主面上にSi層1とSiGe層2とを交互に堆積した後、熱処理を施してSi層1およびSiGe層2をそれぞれ結晶化させることによって、Si/SiGeナノピラーを構成するSi層1およびSiGe層2を形成してもよい。次に、Si層1とSiGe層2とからなる多層膜を、例えば電子線描画により形成されたパターンをマスクとしたエッチング、ArFまたはKrF等のリソグラフィーにより形成されたパターンをマスクとしたエッチング、あるいはナノインプリントまたはナノ粒子をマスクとしたエッチングにより加工して、複数のSi/SiGeナノピラーを形成する。さらに、複数のSi/SiGeナノピラーの側面には、層間絶縁膜6が形成されている。層間絶縁膜6は、例えばSiO2、SiN、またはSiC等である。Si/SiGeナノピラーと層間絶縁膜6との界面で生じるキャリア再結合を抑制するため、層間絶縁膜6を形成する前に酸化処理を行い、Si/SiGeナノピラーの表面に良質な絶縁膜図示は省略を形成してもよい。酸化処理を行うことで、Si/SiGeナノピラーと層間絶縁膜6との界面におけるSi/SiGeナノピラーの欠陥が低減できるので、キャリアの再結合の抑制が可能となる。ナノピラーアレイが形成されたナノピラーアレイ領域16以外のp型の半導体基板4には、p型の半導体基板4の主面から裏面に貫通するビア穴14が形成されている。例えばフォトリソグラフィによりパターンを形成した後、このパターンをマスクとしたドライエッチングにより、p型の半導体基板4にビア穴14を形成する。または、ナノ秒またはピコ秒で発振する短パルスレーザー源を用いたレーザーにより、p型の半導体基板4にビア穴14を形成してもよい。レーザーによりビア穴14を形成する場合には、直接レーザー描画が行えるので、フォトリソグラフィ工程を省略できる利点がある。ビア穴14の内部には、p型の半導体層3と電気的に接続する埋め込み電極21が形成されている。複数のSi/SiGeナノピラーの上面上、複数のSi/SiGeナノピラーの層間絶縁膜6を介した側面上、複数のSi/SiGeナノピラーが形成されていないp型の半導体基板4の主面上、ビア穴14の側面上、およびp型の半導体基板4の裏面上の一部ヒア穴14の周囲に、p型の半導体層3が形成されている。p型の半導体層3の不純物濃度はp型の半導体基板4の不純物濃度よりも高く、例えば1018~1020cm-3程度である。p型の半導体層3は、例えばp型の不純物を導入したアモルファスSiを、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法により形成してもよく、あるいは不純物を導入してないアモルファスSiを成膜した後、例えばイオン注入法、気相拡散法、または固相拡散法等の不純物拡散法によりp型の不純物を導入してもよい。p型の半導体層3が形成されていないp型の半導体基板4の裏面上には、p型の半導体層3と接しないn型の半導体層5が形成されている。n型の半導体層5は、例えばn型の不純物を導入したアモルファスSiを、例えばCVD法、スパッタリング法、または蒸着法等の成膜法により形成してもよく、あるいは不純物を導入してないアモルファスSiを成膜した後、例えばイオン注入法、気相拡散法、または固相拡散法等の不純物拡散法によりn型の不純物を導入してもよい。p型の半導体基板4の裏面側には、p型の半導体層3、n型の半導体層5、および露出するp型の半導体基板4を覆うように、パッシベーション膜15が形成されている。このパッシベーション膜15は、キャリアの再結合を抑制する機能を有する。パッシベーション膜15は、例えばSiO2またはSiN等からなる。パッシベーション膜15には、n型の半導体層5に達する第1コンタクト穴22aと、ビア穴14の内部に埋め込まれた埋め込み電極21に達する第2コンタクト穴22bとが形成されている。例えばフォトリソグラフィによりパターンを形成した後、このパターンをマスクとしたドライエッチングにより、パッシベーション膜15に第1コンタクト穴22aおよび第2コンタクト穴22bを形成する。または、ナノ秒またはピコ秒で発振する短パルスレーザー源を用いたレーザーにより、パッシベーション膜15に第1コンタクト穴22aおよび第2コンタクト穴22bを形成してもよい。さらに、第1コンタクト穴22aを介してn型の半導体層5と電気的に接続する第1引き出し電極23aが形成されており、第2コンタクト穴22bを介して埋め込み電極21と電気的に接続する第2引き出し電極23bが形成されている。第1引き出し電極23aおよび第2引き出し電極23bは、例えばAlまたはAg等からなる。このように、本実施例5に係る太陽電池においては、前述した実施例1に係る太陽電池の効果に加えて、以下の効果を有する。すなわち、本実施例5では、p型の半導体基板4にビア穴14を形成し、太陽電池の表面側p型の半導体基板4の主面側において発生する電流を、ビア穴14に埋め込まれた埋め込み電極21を通して、太陽電池の裏面側p型の半導体基板4の裏面側に回して、太陽電池の裏面側に形成した第2引き出し電極23bに流す。本実施例5に係る太陽電池は、いわゆる背面接合セルと呼ばれる構造のアプローチ手法であり、太陽光を遮断する電極を全て太陽電池の裏面側に形成することにより、実効的に受光面積を増大させることができるので、結果として、より高い光電変換効率を有する太陽電池を実現することができる。以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、各部の材質、導電型、および製造条件等は前述した実施例の記載に限定されるものではなく、各々多くの変形が可能であることは言うまでもない。ここで、説明の都合上、半導体基板および半導体膜の導電型を固定して説明したが、前述した実施例に記載した導電型には限定されない。"