CN107148677A - 太阳能电池的制造方法及太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池的制造方法及太阳能电池。所述制造方法包括：第1工序：在第1导电型的半导体基板的一面形成将第2导电型的杂质以第1浓度扩散的第1掺杂层及将第2导电型的杂质以比第1浓度低的第2浓度扩散且表面粗糙度与第1掺杂层不同的第2掺杂层；及在第1掺杂层形成与第1掺杂层电连接的金属电极第2工序。在第2工序中，基于由于第1掺杂层与第2掺杂层的表面粗糙度的差而产生的第1掺杂层与第2掺杂层中的光反射率的差来检测第1掺杂层的位置，依据检测的第1掺杂层的位置来形成金属电极。

Description

太阳能电池的制造方法及太阳能电池
技术领域
本发明涉及具有选择发射极构造的太阳能电池的制造方法及太阳能电池。
背景技术
在结晶系硅太阳能电池单元中，为了提高光电转换效率，利用有选择发射极构造。选择发射极构造是在形成于硅基板的杂质的扩散区域在与电极连接的区域以比受光部高的浓度形成有表面杂质浓度的构造。在选择发射极构造中，硅基板与电极的接触电阻降低。进而，通过使受光部的杂质扩散浓度变低，能够抑制受光部处的载流子的复合，实现光电转换效率的提高。
一般作为形成选择发射极构造的方法，在专利文献1中公开有如下方法：通过丝网印刷法将糊等涂布在半导体基板上，在受光面侧选择性地形成以高浓度扩散有硼等的杂质的扩散层。另外，作为其它方法，在专利文献2中公开有利用离子注入法而形成发射极层的方法。
专利文献1：日本特开2010－56465号公报
专利文献2：日本特开2013－128095号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述专利文献1所记载的形成太阳能电池的方法中，为了使扩散有硼的杂质扩散区域与金属电极的设计掩模图案的对齐容易，需要扩大使硼扩散的面积。在高浓度的杂质扩散区域，能够提高由于电场效应而有助于发电的少数载流子的接合界面处的钝化效果。另一方面，在杂质扩散区域内由太阳光所生成的载流子在高浓度的杂质扩散区域复合而不有助于光电转换。
在得到接合界面处的电场所产生的钝化效果、及减少欧姆接触电阻方面,在使高浓度的杂质扩散区域狭窄化的情况下，有时在高浓度的杂质扩散区域与金属电极的对位中产生偏差。当金属电极从高浓度的杂质扩散区域脱离时，金属电极与硅基板的接触部分处的电阻、即接触电阻变高，招致填充因子(Fill Factor：FF)的下降。另外，在未被金属电极覆盖的高浓度的杂质扩散区域，在杂质扩散区域内发生由太阳光生成的载流子的复合所引起的光电转换特性的下降。即，发生高浓度的杂质扩散区域与金属电极的位置偏差所引起的发电效率的下降。
本发明是鉴于上述内容而作出的，其目的在于实现如下的太阳能电池：在具有选择发射极构造的太阳能电池中，实现电极对于以高浓度扩散有杂质的杂质扩散层的对位精度的提高。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题、实现目的，本发明包括：第1工序：在第1导电型的半导体基板的一面形成将第2导电型的杂质以第1浓度扩散的第1掺杂层及将第2导电型的杂质以比第1浓度低的第2浓度扩散且表面粗糙度与第1掺杂层不同的第2掺杂层；和第2工序：在第1掺杂层形成与第1掺杂层电连接的金属电极。特征在于，在第2工序中，基于由于第1掺杂层与第2掺杂层的表面粗糙度的差而产生的第1掺杂层与第2掺杂层的光反射率的差来检测第1掺杂层的位置，依据检测的第1掺杂层的位置来形成金属电极。
发明效果
根据本发明，起到以下的效果：得到在具有选择发射极构造的太阳能电池中实现电极对于以高浓度扩散有杂质的杂质扩散层的对位精度的提高的太阳能电池。
附图说明
图1是从与受光面对置的背面侧观察本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池时的仰视图。
图2是从受光面侧观察本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池时的俯视图。
图3是本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的示意剖面图，是沿着图1中的A－A’线及图2中的B－B’线的剖面图。
图4是关注于本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的高浓度硼掺杂层、第1低浓度硼掺杂层及第2低浓度硼掺杂层的位置关系而示出的图，是将结晶系硅太阳能电池的背面侧的一部分切下而观察的立体图。
图5是示意地示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图6是示意地示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图7是示意地示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图8是示意地示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图9是示意地示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图
图10是示意地示出本发明的实施方式1的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图
图11是示意地示出本发明的实施方式1的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图12是示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造方法的流程图。
图13是示出本发明的实施方式1中的离子注入法的示意剖面图。
图14是示出本发明的实施方式1中的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是从背面侧观察n型单晶硅基板时的仰视图。
图15是示出在本发明的实施方式1中通过离子注入法形成的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板的背面侧的一部分切下而观察到的立体图。
图16是示出本发明的实施方式1涉及的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板的背面侧的一部分切下而观察到的立体图。
图17是示出本发明的实施方式2中的掺杂剂糊印刷法的示意剖面图
图18是示出在本发明的实施方式2中通过掺杂剂糊印刷法形成的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板的背面侧的一部分切下而观察到的立体图。
图19是示出本发明的实施方式2涉及的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板的背面侧的一部分切下而观察到的立体图。
图20是本发明的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池的示意剖面图。
图21是示意地示出本发明的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图22是示意地示出本发明的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图23是示意地示出本发明的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图24是示意地示出本发明的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图25是示出本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的制造方法的流程图。
图26是示意地示出本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图27是示意地示出本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图28是示意地示出本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
图29是将本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的p型杂质掺杂层放大而示出的示意剖面图。
具体实施方式
在以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式涉及的太阳能电池的制造方法及太阳能电池。予以说明，并非由该实施方式限定本发明。另外，在以下所示的附图中，为了容易理解，有时各部件的比例尺寸与实际不同。在各附图间也是同样的。另外，即使是平面图，也存在为了使附图容易看而附加影线的情况。
实施方式1.
图1是从与受光面对置的背面侧观察本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的仰视图。图2是从受光面侧观察本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的俯视图。图3是本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的示意剖面图，是沿着图1中的A－A’线及图2中的B－B’线的剖面图。图2中的B－B’线的位置在结晶系硅太阳能电池的面内对应于图1中的A－A’线的位置。
实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池具备：作为结晶系硅基板的n型单晶硅基板1、作为p型的掺杂层的p型杂质掺杂层3、作为n型的掺杂层的n型杂质掺杂层4、作为受光面钝化膜的受光面氧化硅膜(SiO2膜)5及受光面氮化硅膜(SiN膜)6、作为背面钝化膜的背面氧化硅膜(SiO2膜)7及背面氮化硅膜(SiN膜)8、作为金属电极的背面电极9、和作为金属电极的受光面电极10。
实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池具有结晶系硅基板。结晶系硅基板包括单晶硅基板及多晶硅基板，但特别优选(100)面形成在表面上、即主面的单晶硅基板。另外，结晶系硅基板既可以使用具有p型的导电性的硅基板，也可以使用具有n型的导电性的硅基板。在本实施方式1中，说明使用n型单晶硅基板1的情况。在使用具有p型的导电性的硅基板的情况下，也可同样地使用以下所示的各部件。
在n型单晶硅基板1的与作为光入射面的受光面对置的背侧的表层，形成作为扩散有硼的掺杂层的p型杂质掺杂层3，形成有pn结。另外，在形成有p型杂质掺杂层3的n型单晶硅基板1的背面上依次形成有作为由绝缘膜构成的背面钝化膜的、背面氧化硅膜7和背面氮化硅膜8。
p型杂质掺杂层3包括高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b及第2低浓度硼掺杂层3c。就高浓度硼掺杂层3a而言，相对第1低浓度硼掺杂层3b和第2低浓度硼掺杂层3c以相对高的浓度扩散有硼。即，在第1低浓度硼掺杂层3b和第2低浓度硼掺杂层3c，相对高浓度硼掺杂层3a，以相对低的浓度扩散有硼。而且，就第2低浓度硼掺杂层3c而言，相对第1低浓度硼掺杂层3b，以同等或者相对低的浓度扩散有硼。
图4是关于于本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b及第2低浓度硼掺杂层3c的位置关系而示出的图，是将结晶系硅太阳能电池的背面侧的一部分切下而观察到的立体图。在图4中，省略n型单晶硅基板1、高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b、第2低浓度硼掺杂层3c以外的部件。
就高浓度硼掺杂层3a而言，在n型单晶硅基板1的背面形成于作为以梳形形状突出的第1突出部的突出部15的表层区域。就第2低浓度硼掺杂层3c而言，在n型单晶硅基板1的背面形成于作为除了以梳形形状突出的突出部15的区域以外的第1槽开口部的槽开口部16的表层区域。就第1低浓度硼掺杂层3b而言，在突出部15的侧面与第2低浓度硼掺杂层3c之间的区域与突出部15邻接地形成。
另外，在n型单晶硅基板1的光入射面、即受光面、和高浓度硼掺杂层3a的表面及与高浓度硼掺杂层3a邻接的第1低浓度硼掺杂层3b的表面形成有由微小凹凸2构成的纹理构造。形成于n型单晶硅基板1的受光面的纹理构造是增加在受光面吸收来自外部的光的面积、抑制受光面处的光反射率、将光封闭在里面的构造。
在n型单晶硅基板1的背面侧，排列设置多个长尺寸细长的背面指状电极9a，将与该背面指状电极9a导通的背面总线电极9b设置为使得与该背面指状电极9a正交，分别形成在高浓度硼掺杂层3a上。即，背面指状电极9a及背面总线电极9b在底面部与高浓度硼掺杂层3a电连接。背面指状电极9a及背面总线电极9b贯穿背面氧化硅膜7和背面氮化硅膜8而与高浓度硼掺杂层3a连接。背面指状电极9a及背面总线电极9b不从高浓度硼掺杂层3a露出地形成在高浓度硼掺杂层3a上。
就背面指状电极9a而言，作为一个例子，具有10μm～100μm左右的高度、50μm～200μm左右的宽度，且以2mm左右的间隔平行地配置，将在结晶系硅太阳能电池的内部所发生的电进行收集。另外，就背面总线电极9b而言，作为一个例子，具有500μm～2000μm左右的宽度，且每1块结晶系硅太阳能电池配置2根～4根左右，将由背面指状电极9a所收集的电取出到外部。通过背面指状电极9a和背面总线电极9b，构成作为金属电极的背面电极9。背面指状电极9a及背面总线电极9b由铝、或铝与银的混合材料所构成。
在n型单晶硅基板1的受光面侧的表层，形成有将磷扩散了掺杂层即n型杂质掺杂层4。就n型杂质掺杂层4而言，设置有以比n型单晶硅基板1高的浓度含有杂质的n+层。另外，在形成有n型杂质掺杂层4的n型单晶硅基板1的受光面上，依次形成有由绝缘膜构成的受光面钝化膜、即受光面氧化硅膜5和受光面氮化硅膜6。
就n型杂质掺杂层4而言，由以相对高的浓度扩散有磷的高浓度磷掺杂层4a和以相对低的浓度扩散有磷的低浓度磷掺杂层4b所构成。高浓度磷掺杂层4a在n型单晶硅基板1的受光面以梳形形状形成。低浓度磷掺杂层4b在n型单晶硅基板1的受光面在未形成高浓度磷掺杂层4a的区域的整个面形成。
在n型单晶硅基板1的受光面侧，排列设置多个长尺寸细长的受光面指状电极10a，将与该受光面指状电极10a导通的受光面总线电极10b设置为使得与该受光面指状电极10a正交，分别在高浓度磷掺杂层4a上形成。即，受光面指状电极10a及受光面总线电极10b在底面部与高浓度磷掺杂层4a电连接。受光面指状电极10a及受光面总线电极10b贯穿受光面氧化硅膜5和受光面氮化硅膜6而与高浓度磷掺杂层4a连接。
就受光面指状电极10a而言，作为一个例子，具有10μm～100μm左右的高度、50μm～200μm左右的宽度，且以2mm左右的间隔平行地配置，将在结晶系硅太阳能电池的内部所发生的电进行收集。另外，就受光面总线电极10b而言，作为一个例子，具有500μm～2000μm左右的宽度，且每1块结晶系硅太阳能电池配置2根～4根左右，将由受光面指状电极10a所收集的电取出到外部。由受光面指状电极10a和受光面总线电极10b构成作为金属电极的受光面电极10。受光面指状电极10a及受光面总线电极10b由银材料构成。
p型的掺杂层在硅内含有许多硼等的杂质，另外具有从表面至深的位置含有杂质的分布，因此光的吸收量比n型的掺杂层多。因此，在将p型的掺杂层配置在受光面侧的表面的情况下，与将n型的掺杂层配置在受光面侧的表面的情况相比，入射到结晶系硅太阳能电池的光中的被吸收的光量变多，用于光电转换的光量变少。因此，在如本实施方式1的结晶系硅太阳能电池那样使用n型单晶硅基板的情况下，通过将p型的掺杂层配置在背面侧，能够将入射到结晶系硅太阳能电池的光中的用于光电转换的光量增多。
接下来，一边根据附图说明本实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造方法，一边对结晶系硅太阳能电池详细地进行说明。图5～图11是示意地示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。图12是示出本发明的实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的制造方法的流程图。
首先，准备n型单晶硅基板1。n型单晶硅基板1是对使熔融的硅生长而得到的铸锭用线锯进行切片而制造的。因此，n型单晶硅基板1优选使用将通过对硅铸锭进行切片而产生的切片损伤去除的n型单晶硅基板1。
作为切片损伤的去除方法的一个例子，可举出使用以氟化氢水溶液(HF)与硝酸(HNO3)的混合酸或氢氧化钠(NaOH)水溶液为代表的碱水溶液的蚀刻。另外，作为切片损伤的去除方法，能够适时利用使用等离子体、紫外线(Ultraviolet：UV)、臭氧等的干式清洁法或热处理等、与硅基板的污染状态对应的方法。n型单晶硅基板1的形状及大小不受特别限定，例如优选厚度为80μm～400μm的范围、电阻率为1.0Ω·cm～10.0Ω·cm的n型单晶硅基板1。另外，优选将主面、即从硅铸锭进行切片而得到的面的面方位设为(100)面。
首先，在步骤S10中，如图5中所示进行在n型单晶硅基板1的两面形成由微小凹凸2构成的纹理构造的工序。通过设置纹理构造，能够将入射到n型单晶硅基板1的光封闭在里面而提高光的利用效率。就纹理构造而言，以平均为1μm以上且小于10μm的凹凸周期和小于10μm的凹凸高度的尺寸来形成微小凹凸2，形成以硅的(111)面为主而形成的四棱锥形状的三角棱锥体状的微小凹凸2。就凹凸周期而言，为n型单晶硅基板1的面方向上的凹凸的形成间隔，以邻接的微小凹凸2的顶点间的距离而被定义。
作为形成这样的纹理构造的蚀刻条件，调整蚀刻条件以使得在n型单晶硅基板1的两面(100)面的蚀刻速度最快、接下来蚀刻速度以(110)面、(111)面的顺序变慢。作为形成纹理构造的蚀刻，用在碱低浓度溶液、如小于10wt％的氢氧化钠或氢氧化钾这样的碱低浓度溶液中添加异丙醇(Isopropyl Alcohol：IPA)等的促进各向异性蚀刻的添加剂而得到的溶液来进行各向异性蚀刻。即，通过对n型单晶硅基板1的表面和背面进行使用碱系溶液的湿蚀刻，能够形成纹理构造。在该情况下，也可以对n型单晶硅基板1的表面和背面的每个面进行湿蚀刻，但从生产率的观点出发，优选将n型单晶硅基板1浸渍于碱系溶液。
在纹理构造的形成后，通过酸、臭氧水、碳酸水等功能水进行n型单晶硅基板1的表面的清洗直到n型单晶硅基板1的表面的有机污染、金属污染、粒子所致的污染被充分地降低至实用水平。
接下来，在步骤S20中，如图6中所示在n型单晶硅基板1的背面侧形成成为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b。此处，n型单晶硅基板1的背面是在结晶系硅太阳能电池中成为背面的面。在本实施方式1中，使用离子注入法而形成成为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层3a。此外，在图6～图11中，省略了微小凹凸2的图示。
在通过离子注入法形成选择发射极区域的情况下，如图13中所示，能够使用掩模20将使硼离子化的质量数11的硼离子束30向n型单晶硅基板1的背面垂直地注入而形成选择发射极区域。硼存在质量数为10的情形和质量数为11的情形，一般使用质量数11的硼。掩模20在与n型单晶硅基板1的背面进行对位时在n型单晶硅基板1的背面在与形成选择发射极区域的区域对应的位置处设置既定的图案的开口。图13是示出本发明的实施方式1中的离子注入法的示意剖面图。
但是，在使用该方法的情况下，由硼离子束30的条件或n型单晶硅基板1与掩模20的设置距离等条件，如图13～图15中所示，在n型单晶硅基板1的背面形成高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b。图14是示出本发明的实施方式1中的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是从背面侧观察n型单晶硅基板1的仰视图。图15是示出在本发明的实施方式1中通过离子注入法形成的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板1的背面侧的一部分切下而观察的立体图。
就经由掩模20而照射到n型单晶硅基板1的背面的硼离子束30而言，被分散为垂直照射到n型单晶硅基板1的背面的直线前进分量31、和向直线前进分量31的外侧扩展地照射到n型单晶硅基板1的背面的散射分量32。而且，通过直线前进分量31将硼离子注入的区域成为以第1浓度掺杂硼的高浓度硼掺杂层3a，通过散射分量32将硼离子注入的区域成为以比第1浓度低的第2浓度掺杂硼的第1低浓度硼掺杂层3b。就第1低浓度硼掺杂层3b而言，与高浓度硼掺杂层3a相比，硼离子的注入量少，深度也浅。予以说明，权利要求中的第1掺杂层对应于高浓度硼掺杂层3a。
高浓度硼掺杂层3a的宽度W1优选50μm～500μm的范围。在宽度W1小于50μm的情况下，难以进行电极对高浓度硼掺杂层3a的叠合。在宽度W1比500μm大的情况下，从n型单晶硅基板1通过pn结进入到高浓度硼掺杂层3a的光在高浓度硼掺杂层3a处的吸收量变多。在该情况下，由背面指状电极9a及背面总线电极9b反射而返回到pn结的光量变少，有助于光电转换的光量变少。
第1低浓度硼掺杂层3b的宽度W2还取决于硼离子束30的条件或n型单晶硅基板1与掩模20的设置距离等的条件，但形成高浓度硼掺杂层3a的宽度W1的1/10左右。
接下来，为了使注入到n型单晶硅基板1的硼电活化，在900℃以上左右的温度下进行高温退火处理。高温退火处理一般使用灯退火法、激光退火法或炉退火法。在太阳能电池的制造中，由生产率的观点考虑，优选利用一次可同时处理多张的炉退火的热处理。在本实施方式1中，使用卧式扩散炉来进行高温退火。在退火处理条件中，使最高温度、处理时间、气氛发生变化，将形成于n型单晶硅基板1的背面的高浓度硼掺杂层3a的、以质量数11为主的硼浓度调整成1.0×1020/cm3以上且1.0×1021/cm3以下。
高浓度硼掺杂层3a在背面指状电极9a及背面总线电极9b的正下方形成。因此，与后述背面指状电极9a及背面总线电极9b的形成时的、电极对高浓度硼掺杂层3a的叠合精度对应地调整n型单晶硅基板1的背面处的宽度、表面积而形成。即，n型单晶硅基板1的背面处的宽度、表面积与电极对高浓度硼掺杂层3a的叠合精度对应地被减少到电极不从高浓度硼掺杂层3a露出的程度。
接下来，在步骤S30中，通过对n型单晶硅基板1的背面进行蚀刻，如图7中所示形成槽开口部16。即，对于n型单晶硅基板1的背面，将高浓度硼掺杂层3a作为掩模而进行选择蚀刻。在本实施方式1中，使用仅对n型单晶硅基板1的背面侧的一面进行蚀刻的蚀刻法。另外，也可以在n型单晶硅基板1的受光面形成氧化膜(SiO2)或氮化膜(SiN)等的保护膜而对n型单晶硅基板1的整个面进行蚀刻。就选择蚀刻而言，通过将碱性溶液用作蚀刻液的蚀刻进行。就碱性溶液而言，可使用氢氧化钾(KOH)、四甲基氢氧化铵(TetramethylammoniumHydroxide：TMAH)、乙二胺邻苯二酚(Ethylene Diamine Pyrocatechol：EDP)等的溶液。
在使用有碱性溶液的湿蚀刻处理中进行利用的蚀刻液的蚀刻温度优选40℃～100℃左右，蚀刻时间优选1分钟～30分钟左右。蚀刻量依赖于n型单晶硅基板1的背面处的硼的表面杂质浓度，在1.0×1020/cm3以上时蚀刻速率急剧地下降。因此，蚀刻速率以n型单晶硅基板1>第1低浓度硼掺杂层3b>高浓度硼掺杂层3a的顺序变快。因此，能够将高浓度硼掺杂层3a用作蚀刻掩模。
就n型单晶硅基板1的背面被蚀刻后的高浓度硼掺杂层3a的区域而言，如图7、图16中所示，成为在蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面从其它区域突出的突出部15。图16是示出本发明的实施方式1涉及的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板1的背面侧的一部分切下而观察到的立体图。在蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面，就第1低浓度硼掺杂层3b而言，随着从高浓度硼掺杂层3a的区域远离，高度变低。而且，未形成高浓度硼掺杂层3a的区域成为槽开口部16。予以说明，就在此处的槽开口部16而言，在n型单晶硅基板1的背面处的外周边缘部还包含不在邻接的突出部15间被夹着的区域，指的是在未掺杂有硼的区域通过蚀刻所形成的、比突出部15低的面。
在本实施方式1中，成为高浓度硼掺杂层3a的表面与蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面的高低差的槽开口部16的深度D1调整成1μm～10μm左右。即，槽开口部16的深度D1是高浓度硼掺杂层3a的上表面与n型单晶硅基板1的背面的、n型单晶硅基板1的高度方向上的高低差。就微小凹凸2的凹凸高度而言，以平均1μm～10μm的尺寸形成。因此，将槽开口部16的深度D1调整成比所形成的微小凹凸2的凹凸高度大、成为1μm～10μm左右，由此对高浓度硼掺杂层3a以外的区域的微小凹凸2进行蚀刻。
此处，在高浓度硼掺杂层3a中的硼的表面杂质浓度为1.0×1020/cm3以上的情况下，蚀刻速率急剧地下降，高浓度硼掺杂层3a几乎不被蚀刻。因此，如图16中所示，蚀刻后的高浓度硼掺杂层3a的表面依旧是具有纹理构造的微小凹凸2的状态。因此，蚀刻后的高浓度硼掺杂层3a的上表面的平均粗糙度为1μm以上且小于10μm的范围。而且，蚀刻后的高浓度硼掺杂层3a的上表面依旧是具有微小凹凸2的状态，因此以硅的(111)面为主而构成。
另一方面，就第1低浓度硼掺杂层3b而言，纹理构造的微小凹凸2的一部分通过蚀刻而被加工去除，成为硅的(100)面、(111)面、(110)面及(311)面混合存在的状态。另外，就在蚀刻前的n型单晶硅基板1的背面中未注入硼的区域、即槽开口部16的底面而言，蚀刻速率最快，通过蚀刻而被掘进(掘り進められる)，形成微小凹凸2被更大地加工的面。因此，蚀刻后的高浓度硼掺杂层3a的上表面的表面粗糙度、即平均粗糙度与槽开口部16的底面的表面粗糙度不同，高浓度硼掺杂层3a的上表面的表面粗糙度变大。予以说明，在本实施方式1中，对用碱性的溶液实施蚀刻的情况进行了说明，作为各向同性蚀刻，也可以将用酸性溶液来实施蚀刻的方法、干蚀刻法或蚀刻糊法组合而进行利用。
接下来，在步骤S40中，如图8中所示，形成第2低浓度硼掺杂层3c。就第2低浓度硼掺杂层3c而言，通过对n型单晶硅基板1的背面侧的整个面将硼进行离子注入，在未形成有高浓度硼掺杂层3a及第1低浓度硼掺杂层3b的槽开口部16的底面的表层形成。另外，根据结晶系硅太阳能电池的结构，也可以仅在n型单晶硅基板1的背面的基板外周部使用掩模来进行离子注入以使得形成不掺杂硼的未掺杂区域。
此处，就第2低浓度硼掺杂层3c而言，将硼以与第1低浓度硼掺杂层3b相同的浓度或比第1低浓度硼掺杂层3b低的浓度注入。另外，此时，在第1低浓度硼掺杂层3b的正下方区域也注入硼，第2低浓度硼掺杂层3c蔓延(回り込む)到第1低浓度硼掺杂层3b的正下方区域。由此，高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b及第2低浓度硼掺杂层3c电连接及机械地连接。权利要求中的第2掺杂层对应于第2低浓度硼掺杂层3c。
接下来，为了使注入到n型单晶硅基板1的硼电活化，进行900℃以上的高温退火处理。高温退火处理一般使用灯退火法、激光退火法或炉退火法。在退火处理条件中，使最高温度、处理时间、气氛发生变化，将形成于n型单晶硅基板1的背面的第2低浓度硼掺杂层3c的、以质量数11为主的硼的浓度进行调整成5.0×1018/cm3以上且5.0×1019/cm3以下左右。在第2低浓度硼掺杂层3c的硼的浓度小于5.0×1018/cm3的情况下，有可能第2低浓度硼掺杂层3c的导电性变得不充分。在第2低浓度硼掺杂层3c的硼的浓度比5.0×1019/cm3大的情况下，有可能在结晶系硅太阳能电池内通过光电转换所生成的载流子在第2低浓度硼掺杂层3c处的复合增加、光电转换效率下降。
在本实施方式1中，对于为了使高浓度硼掺杂层3a及第1低浓度硼掺杂层3b的硼电活化而在900℃以上左右的温度下进行高温退火处理、通过蚀刻来形成槽开口部16的情况进行了说明。作为使高浓度硼掺杂层3a及第1低浓度硼掺杂层3b的硼电活化的其它方法，也可以使用以下的方法。即，首先，在形成高浓度硼掺杂层3a及第1低浓度硼掺杂层3b后，不电活化而通过蚀刻来形成槽开口部16。而且，也可以使用以下方法：在第2低浓度硼掺杂层3c的形成后进行退火处理而由此使注入到高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b及第2低浓度硼掺杂层3c的硼成批地电活化。
另外，第2低浓度硼掺杂层3c也可以使用涂布含有硼的掺杂剂糊的方法、或常压CVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposiotion：APCVD)法来形成。
接下来，在步骤S50中，如图9中所示，形成高浓度磷掺杂层4a和低浓度磷掺杂层4b。即，与n型单晶硅基板1的背面侧同样地，将使磷离子化的磷离子束经由掩模而照射到n型单晶硅基板1的受光面侧，形成高浓度磷掺杂层4a。进而，对n型单晶硅基板1的受光面侧的整个面照射磷离子束，形成低浓度磷掺杂层4b。之后，为了使注入到n型单晶硅基板1的受光面侧的磷电活化，进行900℃以上左右的高温退火处理。
接下来，在步骤S60中，如图10中所示，在n型单晶硅基板1的受光面侧及背面侧形成钝化膜。即，作为背面钝化膜，如图10中所示，将背面氧化硅膜7和背面氮化硅膜8以该顺序形成于n型单晶硅基板1的背面侧的整个面。另外，作为受光面钝化膜，如图10中所示，将受光面氧化硅膜5、受光面氮化硅膜6以该顺序形成于n型单晶硅基板1的受光面侧的整个面。
首先，将背面氧化硅膜7形成于n型单晶硅基板1的背面侧的整个面。因此，背面氧化硅膜7被覆高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b及第2低浓度硼掺杂层3c而形成。另外，将受光面氧化硅膜5形成于n型单晶硅基板1的受光面侧的整个面。因此，受光面氧化硅膜5被覆高浓度磷掺杂层4a和低浓度磷掺杂层4b而形成。
受光面氧化硅膜5通过n型单晶硅基板1的受光面的干氧化而成膜。背面氧化硅膜7通过n型单晶硅基板1的背面的干氧化而成膜。就干氧化而言，能够利用高温电炉而使用高纯度的氧气来进行。氧化温度优选900℃～1200℃左右。另外，将受光面氧化硅膜5及背面氧化硅膜7的膜厚设为10nm～40nm左右的范围。受光面氧化硅膜5及背面氧化硅膜7作为n型单晶硅基板1表面的钝化膜来发挥功能。
接下来，在受光面氧化硅膜5及背面氧化硅膜7的形成后，如图10中所示，在n型单晶硅基板1的受光面侧及背面侧形成受光面氮化硅膜6和背面氮化硅膜8作为钝化膜。
即，如图10中所示，在背面氧化硅膜7上的整个面形成背面氮化硅膜8。另外，在受光面氧化硅膜5上的整个面形成受光面氮化硅膜6。
就受光面氮化硅膜6和热背面氮化硅膜8的成膜而言，使用等离子体CVD法。作为成膜条件，反应气体使用硅烷气体(SiH4)、氮气(N2)、氨气(NH3)，成膜温度设为300℃以上。受光面氮化硅膜6和背面氮化硅膜8的膜厚优选10nm～100nm左右的范围。
氮化硅膜(SiN膜)具有正的固定电荷。因此，氮化硅膜(SiN膜)特别在硅基板处在表面为n型层侧的硅界面能够进一步提高钝化效果。即，背面氮化硅膜8能够进一步提高n型单晶硅基板1的背面侧的钝化效果。进而，氮化硅膜(SiN膜)在受光面侧除了能够得到高的钝化效果之外，还能够用作防反射膜。即，受光面氮化硅膜6能够用作防反射膜。予以说明，就n型单晶硅基板1的背面侧的硅界面的钝化膜，可以使用氧化铝(Al2O3)膜等，而且也可以作为氧化铝(Al2O3)膜与氧化硅膜的层叠膜。
予以说明，作为使离子注入到上述n型单晶硅基板1的杂质电活化的退火处理之前的清洗、及实施干氧化等的高温下的n型单晶硅基板1的热处理的工序之前的清洗，优选实施利用含有浓硫酸和过氧化氢溶液的清洗液、含有盐酸和过氧化氢溶液的清洗液或氢氟酸溶液进行的硅基板1的清洗。通过实施这样的清洗，能够使向n型单晶硅基板1的表面及n型单晶硅基板1中的、有机污染、金属污染、粒子所致的污染充分地降低至实用水平。另外，也可以对n型单晶硅基板1进行利用臭氧水的清洗、利用碳酸水的清洗等的利用功能水的清洗。在该情况下，也能够使向n型单晶硅基板1的表面及n型单晶硅基板1中的、有机污染、金属污染、粒子所致的污染充分地降低至实用水平。
接下来，在步骤S70中，如图11中所示，在n型单晶硅基板1的两面形成金属电极。首先，如图11中所示，在n型单晶硅基板1的背面侧的高浓度硼掺杂层3a上形成作为金属电极的背面电极9，使该背面电极9与高浓度硼掺杂层3a电接合及机械性地接合。
作为使背面电极9与高浓度硼掺杂层3a接合的方法，在将仅含有铝(Al)、或含有铝(Al)与银(Ag)的混合材料所构成的、电极形成用的导电糊在高浓度硼掺杂层3a上进行丝网印刷而涂布后，在700℃以上左右的高温下进行烧结。由此，就被印刷的导电糊中的金属成分、即铝(Al)或铝(Al)与银(Ag)的混合材料而言，将背面氮化硅膜8及背面氧化硅膜7烧透(ファイアスルー)而与高浓度硼掺杂层3a接合。
同样地，如图11中所示，在n型单晶硅基板1的受光面侧的高浓度磷掺杂层4a上形成作为金属电极的受光面电极10，使该受光面电极10与高浓度磷掺杂层4a电接合及机械性地接合。作为使受光面电极10与高浓度磷掺杂层4a接合的方法，在将含有银(Ag)所构成的、电极形成用的导电糊在高浓度磷掺杂层4a上进行丝网印刷而涂布后，在700℃以上左右的高温下进行烧结。由此，就被印刷的导电糊中的金属成分、即银(Ag)而言，将受光面氮化硅膜6及受光面氧化硅膜5烧透而与高浓度磷掺杂层4a接合。
就背面电极9的背面指状电极9a及受光面电极10的受光面指状电极10a而言，作为一个例子，以高度10μm～100μm左右、宽度50μm～200μm左右形成多根。就背面电极9的背面总线电极9b及受光面电极10的受光面总线电极10b而言，作为一个例子，以宽度500μm～2000μm左右形成2根。
此处，对将背面电极9的形成用的导电糊在高浓度硼掺杂层3a上进行丝网印刷而涂布时的对位进行说明。在形成背面电极9时，高浓度硼掺杂层3a的表面依旧是在整个面具有纹理构造的微小凹凸2的状态。另一方面，第1低浓度硼掺杂层3b的表面的纹理构造的微小凹凸2的一部分通过蚀刻被加工去除，成为硅的(100)面、(111)面、(110)面及(311)面混合存在的状态。另外，第2低浓度硼掺杂层3c的表面是槽开口部16的底面，微小凹凸2被更大地加工。
由此，在整个面具有微小凹凸2的状态的高浓度硼掺杂层3a的表面、和微小凹凸2被更大地加工的第2低浓度硼掺杂层3c的表面，在光反射率中产生大的差。即，在第2低浓度硼掺杂层3c的表面，与高浓度硼掺杂层3a的表面相比，正反射变多，正反射率变大。此处的光反射率意味着正反射率。因此，在n型单晶硅基板1的背面检测光反射率、检测光反射率不同的区域，由此能够精度良好地检测n型单晶硅基板1的背面处的高浓度硼掺杂层3a的位置。即，通过检测在n型单晶硅基板1的背面光反射率少的区域，能够精度良好地检测n型单晶硅基板1的背面处的高浓度硼掺杂层3a的位置。由此，能够在背面电极9的形成用的导电糊的印刷时，将高浓度硼掺杂层3a本身用作背面电极9的图案化可视标记。因此，能够在背面电极9形成用的导电糊的印刷中进行导电糊的印刷位置的、向高浓度硼掺杂层3a上的精度高的对位。
在背面电极9形成用的导电糊的丝网印刷时，高浓度硼掺杂层3a的图案位置的检测是通过检测n型单晶硅基板1的背面的电磁辐射量而检测n型单晶硅基板1的背面的光反射率来进行。在该情况下，例如在与n型单晶硅基板1的外形形状对应的区域内配置多个传感器或摄像机，在该传感器或摄像机的下方使背面朝上而配置n型单晶硅基板1。而且，通过传感器或摄像机来检测n型单晶硅基板1的背面的电磁辐射量。使用检测的数据、即光反射率的数据，将形成了所期望的丝网印刷图案的丝网印刷掩模的朝向及位置与形成在n型单晶硅基板1的背面上的高浓度硼掺杂层3a对准。在丝网印刷掩模被对位后，通过在丝网印刷掩模内所形成的开口部而印刷导电糊，由此在高浓度硼掺杂层3a上配置背面电极9。在难以进行光学识别的高浓度掺杂区域的情况下，为了如以往那样通过图像处理来进行识别，在用于图像识别的图像识别系统中要求高的功能。
即，通过形成由微小凹凸2的有无所引起的光反射率不同的高浓度硼掺杂层3a和第2低浓度硼掺杂层3c，能够精度良好地检测应印刷背面电极9的形成用的导电糊的高浓度硼掺杂层3a的位置，在背面电极9形成用的导电糊的印刷中，能够进行精度高的对位。由此，能够防止在背面电极9从高浓度硼掺杂层3a脱离的情况下发生的、背面电极9与高浓度硼掺杂层3a的接触部分处的电阻、即接触电阻的增加所引起的填充因子的下降，能够防止发电效率下降。另外，能够防止由于当不被背面电极9覆盖时高浓度硼掺杂层3a处的载流子复合所导致的光电转换特性的下降，能够防止发电效率的下降。
另外，能够防止背面电极9从高浓度硼掺杂层3a脱离所引起的背面电极9与高浓度硼掺杂层3a的接触电阻增加，实现背面电极9与高浓度硼掺杂层3a的欧姆接触。
在高浓度硼掺杂层3a的表面与第2低浓度硼掺杂层3c的表面的光反射率的检测中，能够使用可检测n型单晶硅基板1的背面的光反射率的任意的装置。另外，在光反射率的检测中，作为一个例子，检测波长700nm的光的光反射率。
予以说明，第1低浓度硼掺杂层3b的表面的纹理构造的微小凹凸2的一部分通过蚀刻而被加工削去，使得比形成时小，是硅的(100)面、(111)面、(110)面及(311)面混合存在的状态。就第1低浓度硼掺杂层3b的表面而言，与第2低浓度硼掺杂层3c的表面相比少，但与高浓度硼掺杂层3a的表面相比，正反射多，正反射率大。因此，通过光反射率的检测来检测第1低浓度硼掺杂层3b的位置，由此能够更加精度良好地检测n型单晶硅基板1的背面处的高浓度硼掺杂层3a的位置。
在将选择发射极区域狭窄化的情况下，有时在选择发射极区域与金属电极的对位中产生偏差。当金属电极从高浓度的选择发射极区域脱离而形成时，招致金属电极与硅基板的接触部分处的电阻、即接触电阻变高填充因子下降。另外，在未被金属电极覆盖的高浓度的选择发射极区域，发生在杂质扩散区域内由太阳光生成的载流子的复合所导致的光电转换特性的下降。即，发生高浓度的杂质扩散区域与金属电极的位置偏差所引起的发电效率的下降。因此，为了抑制成为选择发射极区域的高浓度的杂质扩散区域与金属电极的位置偏差所引起的发电效率的下降，需要扩大高浓度的杂质扩散区域的表面积。
但是，在本实施方式1中，因为n型单晶硅基板1的背面处的光反射率的差，能够精度良好地检测n型单晶硅基板1的背面处的高浓度硼掺杂层3a的位置。因此，在本实施方式1中，能够精度良好地使背面电极9相对高浓度硼掺杂层3a而对位，因此不需要为了抑制成为选择发射极区域的高浓度的杂质扩散区域与金属电极的位置偏差所引起的发电效率的下降而扩大高浓度的杂质扩散区域的表面积。
另外，在本实施方式1中，在背面电极9的印刷时，使用复杂的图像处理或检测系统的导电糊的对位变的不需要。另外，不使用对位用的标记，而与高浓度硼掺杂层3a直接对位即可，不需要在选择发射极区域的形成时或形成前，将2点或其以上的数量的导电糊的对位用的标记的形成另行通过激光等形成于n型单晶硅基板1。在通过激光等在n型单晶硅基板1形成对位标记的情况下，产生对位标记的形成所引起的n型单晶硅基板1的损伤，光电转换效率、制造成品率及可靠性下降。
通过实施以上的工序，能够得到图1～图3中所示的本实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池。
予以说明，在上述中，对于利用烧透的金属电极形成方法进行了说明，但金属电极形成方法的形成方法不限于此。也可以使用蚀刻糊、激光或光刻，在高浓度硼掺杂层3a上的背面氮化硅膜8和背面氧化硅膜7形成开口。之后，经由该开口而将导电糊通过丝网印刷而涂布到高浓度硼掺杂层3a上，在600℃以上左右的高温下进行烧结。另外，也可以使用蚀刻糊、激光或光刻，在高浓度磷掺杂层4a上的受光面氮化硅膜6和受光面氧化硅膜5形成开口。之后，经由该开口将导电糊通过丝网印刷涂布到高浓度磷掺杂层4a上，在600℃以上左右的高温下进行烧结。
另外，作为其它形成金属电极的方法，也可以通过镀敷法形成银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、钛(Ti)等的金属。
另外，在上述中，对背面指状电极9a和背面总线电极9b形成在高浓度硼掺杂层3a上的情况进行了说明，但在背面指状电极9a和背面总线电极9b中的任意一方形成在高浓度硼掺杂层3a上的情况下，都能够得到上述效果。在该情况下，由于背面指状电极9a比背面总线电极9b细，因此难以进行对位，上述对位的精度提高的效果更大。
另外，在上述中，在对于用于得到光阱效应的受光面的纹理构造的形成时利用了同时形成于背面的纹理构造，因此1次纹理形成工序有助于光阱效应和背面电极9的对位。
如上所述，在本实施方式1中，通过利用微小凹凸2所引起的光反射率不同的高浓度硼掺杂层3a与第2低浓度硼掺杂层3c的光反射率的差，能够精度良好地检测印刷背面电极9的形成用的导电糊的高浓度硼掺杂层3a的位置，在背面电极9形成用的导电糊的印刷中，能够进行精度高的对位。因此，根据本实施方式1，能够得到背面电极9对于高浓度硼掺杂层3a的形成位置的位置偏差所引起的发电效率的下降得到了防止的、光电转换效率优异的太阳能电池。
实施方式2.
在实施方式2中，对于作为成为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层的形成方法而利用掺杂剂糊的情况进行说明。首先，进行在实施方式1中说明的工序的步骤S10及n型单晶硅基板1的表面的清洗。
接下来，利用掺杂剂糊而形成选择发射极区域。在利用掺杂剂糊而形成选择发射极区域的情况下，如图17中所示，使用掩模40来将硼等的p型杂质、和含有水、有机溶剂及增稠剂等的成分的掺杂剂糊50通过丝网印刷而垂直地印刷到n型单晶硅基板1的背面而进行涂布。就掩模40而言，在与n型单晶硅基板1的背面对位时，在与在n型单晶硅基板1的背面形成选择发射极区域的区域对应的位置处设置开口。图17是示出本发明的实施方式2中的掺杂剂糊印刷法的示意剖面图。
在掺杂剂糊50的涂布后，在800℃以上左右的高温下对n型单晶硅基板1进行加热，使掺杂剂糊50所含有的硼扩散到n型单晶硅基板1的表层，形成高浓度硼掺杂层3d。
就如上所述涂布的掺杂剂糊50而言，在n型单晶硅基板1的面方向上，发生渗出及扩展，越在端部，厚度越薄。由于所涂布的掺杂剂糊50的厚度的不同，供给到n型单晶硅基板1的表层而扩散的硼浓度发生变化。然后，如图18中所示，在n型单晶硅基板1处，与实施方式1同样地形成质量数10和质量数11的硼以相对高的浓度扩散的高浓度硼掺杂层3d、和质量数10和质量数11的硼从由于渗出及扩展而被涂布得薄的掺杂剂糊50以相对低的浓度扩散的第1低浓度硼掺杂层3e。此处，高浓度硼掺杂层3d对应于高浓度硼掺杂层3a，第1低浓度硼掺杂层3e对应于第1低浓度硼掺杂层3b。图18是示出在本发明的实施方式2中通过掺杂剂糊印刷法所形成的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板1的背面侧的一部分切下而观察的立体图。
高浓度硼掺杂层3d的宽度W3优选50μm～500μm的范围。第1低浓度硼掺杂层3e的宽度W4还取决于掺杂剂糊50的条件或n型单晶硅基板1与掩模40的设置距离的关系等的条件，但大体上成为高浓度硼掺杂层3d的宽度W3的1/10左右。
接下来，为了使注入到n型单晶硅基板1的硼电活化，在900℃以上左右的温度下进行高温退火处理。在退火处理条件中，使最高温度、处理时间、气氛发生变化，将形成于n型单晶硅基板1的背面的高浓度硼掺杂层3d的、以质量数11为主的硼浓度调整成1.0×1020/cm3以上且1.0×1021/cm3以下。
接下来，与实施方式1中的步骤S30同样地对n型单晶硅基板1的背面进行蚀刻，由此与实施方式1同样地形成槽开口部16。即，对于n型单晶硅基板1的背面，通过将碱性溶液用作蚀刻液的蚀刻来进行将高浓度硼掺杂层3d作为掩模的选择蚀刻。蚀刻量依赖于n型单晶硅基板1的背面处的硼的表面杂质浓度，在1.0×1020/cm3以上时蚀刻速率急剧地下降。因此，蚀刻速率以n型单晶硅基板1>第1低浓度硼掺杂层3e>高浓度硼掺杂层3d的顺序变快。因此，能够将高浓度硼掺杂层3d用作蚀刻掩模。
就n型单晶硅基板1的背面被蚀刻后的高浓度硼掺杂层3d的区域而言,与实施方式1的情况同样地，如图19中所示成为在蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面从其它区域突出的突出部15。在蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面，第1低浓度硼掺杂层3e随着从高浓度硼掺杂层3d的区域远离而高度变低。而且，就未形成有高浓度硼掺杂层3d的区域而言，就成为槽开口部16。成为高浓度硼掺杂层3d的上表面与蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面、即槽开口部16的底面的高低差的槽开口部16的深度而言，调整成1μm～10μm左右。图19是示出本发明的实施方式2涉及的选择发射极区域的形状的一个例子的图，是将n型单晶硅基板1的背面侧的一部分切下而观察的立体图。
此处，在高浓度硼掺杂层3d处的硼的表面杂质浓度为1.0×1020/cm3以上的情况下，蚀刻速率急剧地下降，高浓度硼掺杂层3d几乎不被蚀刻。因此，如图19中所示，蚀刻后的高浓度硼掺杂层3d的表面与高浓度硼掺杂层3a同样地依旧是具有纹理构造的微小凹凸2的状态。
另一方面，就第1低浓度硼掺杂层3e而言，与第1低浓度硼掺杂层3b同样地，纹理构造的微小凹凸2被蚀刻一部分，成为硅的(100)面、(111)面、(110)面及(311)面混合存在的状态。另外，就在蚀刻前的n型单晶硅基板1的背面未注入硼的区域、即槽开口部16的底面而言，蚀刻速率最快，通过蚀刻而被掘进，成为微小凹凸2被更大地加工的面。
另外，为了在蚀刻前去除n型单晶硅基板1的表面处的掺杂剂糊成分的残渣，优选实施利用包含浓硫酸和过氧化氢溶液的清洗液的清洗、利用氢氟酸溶液的清洗、利用臭氧水的清洗等的清洗。
在本实施方式2中，通过将碱性溶液用作蚀刻液的各向同性蚀刻而形成槽开口部16，作为各向同性蚀刻的蚀刻液，也可以使用组合氢氟酸、硝酸、醋酸及过氧化氢而得到的酸性混合液。在该情况下，例如，通过对掺杂剂糊50进行涂布、加热，能够在形成有高浓度硼掺杂层3d和第1低浓度硼掺杂层3e后，不去除掺杂剂糊50而用作掩模材料，对n型单晶硅基板1进行蚀刻，形成槽开口部16。另外，也可以在形成高浓度硼掺杂层3d后，进一步利用碱性溶液，控制槽开口部16的蚀刻量。
在这以后，通过实施实施方式1的步骤S40以后的工序，可以得到与图1～图3中所示的实施方式1的结晶系硅太阳能电池相同的结构的结晶系硅太阳能电池。就这样形成的实施方式2的结晶系硅太阳能电池而言，除了代替高浓度硼掺杂层3a而具有高浓度硼掺杂层3d、代替第1低浓度硼掺杂层3b而具有第1低浓度硼掺杂层3e以外，具有与实施方式1的结晶系硅太阳能电池相同的结构。
如上所述，在实施方式2中，能够利用掺杂剂糊50而形成成为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层3d。而且，在实施方式2中，与实施方式1的情况同样地，能够得到背面电极9对于高浓度硼掺杂层3d的形成位置的位置偏差所引起的发电效率的下降得到了防止的、光电转换效率优异的太阳能电池。
实施方式3.
图20是本发明的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池的示意剖面图。在实施方式3中，对将结晶系硅太阳能电池中的n型单晶硅基板1的基板厚度E1设为100μm～150μm左右的情况进行说明。此处的n型单晶硅基板1的基板厚度E1是从n型单晶硅基板1的背面处的槽开口部16的底面至n型单晶硅基板1的受光面处的上表面为止的厚度，予以说明，微小凹凸2的上端位置设为被平均化的位置。
就本实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池而言，除了p型杂质掺杂层3的结构以外，基本上具有与实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池同样的结构。本实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池与实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池的不同点为未形成第1低浓度硼掺杂层3b而p型杂质掺杂层3由高浓度硼掺杂层3a和第2低浓度硼掺杂层3c构成这一点、和槽开口部16的深度D1的深度比实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池深这一点。在图20中，对于与实施方式1相同的部件附加有相同的符号。
结晶系硅太阳能电池的转换效率由电流×电压×曲线因子而求出。而且，在硅基板的厚度变薄的情况下，为了得到高的光电转换效率，从电压的增加与电流的下降的平衡的观点考虑，就硅基板的厚度而言，存在适当的厚度。在实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池中，就槽开口部16的深度D1而言，因使用的硅基板的厚度不同而适当的值不同。
通过将基板厚度E1调整成100μm～150μm左右，能够解决n型单晶硅基板1容易翘曲、n型单晶硅基板1容易破裂等问题，同时在维持n型单晶硅基板1的机械强度的状态下形成电压高的、光电转换效率高的太阳能电池。在基板厚度E1小于100μm的情况下，n型单晶硅基板1的机械强度变低，容易发生翘曲及破裂。在基板厚度E1比150μm大的情况下，电压的增加与电流的下降的平衡变差，光电转换效率下降。因此，基板厚度E1优选被设为100μm～150μm左右。以下，对将n型单晶硅基板1的基板厚度E1设为100μm～150μm左右的情况进行说明。
图21～图24是示意地示出本发明的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。首先，如图21中所示，进行作为在实施方式1中说明的形成由微小凹凸2构成的纹理构造的工序的步骤S10。之后，进行n型单晶硅基板1的表面的清洗。图21示出在n型单晶硅基板1的两面形成有由微小凹凸2构成的纹理构造的状态。此处，对将从硅铸锭进行切片而具有200μm的厚度的硅基板在n型单晶硅基板1的形成中使用的情况进行说明。
在使用从硅铸锭进行切片而具有200μm的厚度的硅基板的情况下，硅基板通过切片时的损伤的去除而在每个单面削去10μm左右。由此，硅基板的厚度成为180μm左右。然后，在形成纹理构造时、即形成微小凹凸2时的硅基板的厚度的减少在单面为10μm左右的情况下，形成微小凹凸2之后的硅基板的厚度成为160μm左右。即，纹理构造的形成后的n型单晶硅基板1的基板厚度E2成为160μm左右。
就基板厚度E2而言，是从形成于在结晶系硅太阳能电池中成为背面的n型单晶硅基板1的背面的微小凹凸2的上端位置至形成于在结晶系硅太阳能电池中成为受光面的n型单晶硅基板1的表面的微小凹凸2的上端位置为止的厚度。该状态的n型单晶硅基板1是在实施方式1中参照图5而说明的步骤S10的实施后的状态，对应于为160μm的厚度且在基板表面具有纹理构造的状态。
接下来，与实施方式1的情况同样地实施步骤S20的工序，使用离子注入法将高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b形成于n型单晶硅基板1的背面的表层。予以说明，高浓度硼掺杂层3a也可以通过在实施方式2中示出的方法形成。此外，在图22～图24中，省略了微小凹凸2的图示。
接下来，与实施方式1的情况同样地，为了使注入到n型单晶硅基板1的硼电活化，在900℃以上左右的温度下进行高温退火处理。
接下来，与实施方式1的情况同样地，在步骤S30中，通过对n型单晶硅基板1的背面进行蚀刻，如图23中所示形成突出部15及槽开口部16。此处，在本实施方式3中，将n型单晶硅基板1的背面的蚀刻深度设为10μm～60μm的范围。即，在本实施方式3中，成为高浓度硼掺杂层3a的表面、与蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面的高低差的槽开口部16的深度D1调整成10μm～60μm左右。
就微小凹凸2的凹凸高度而言，以平均1μm～10μm的尺寸形成。因此，通过将槽开口部16的深度D1调整为使得比所形成的微小凹凸2的凹凸高度大、成为10μm～60μm左右，对除了高浓度硼掺杂层3a以外的区域的微小凹凸2进行蚀刻。通过将槽开口部16的深度D1设为10μm以上，能够将除了高浓度硼掺杂层3a以外的区域的微小凹凸2大地加工，对高浓度硼掺杂层3a的光反射率和除了高浓度硼掺杂层3a以外的区域的光反射率设置大的差。在使槽开口部16的深度D1比60μm大的情况下，突出部15的机械强度变低，突出部15容易弯折。通过将成为与蚀刻之后的n型单晶硅基板1的背面的高低差的槽开口部16的深度D1设为10μm～60μm左右，能够将n型单晶硅基板1的基板厚度E1设为100μm～150μm左右。
另外，在该工序中，如图23中所示，第1低浓度硼掺杂层3b被去除。予以说明，第1低浓度硼掺杂层3b即使残留也没有问题。
接下来，在步骤S40中，通过对n型单晶硅基板1的背面侧的整个面将硼进行离子注入，在未形成有高浓度硼掺杂层3a的槽开口部16的底面的表层形成第2低浓度硼掺杂层3c。此时，通过调整离子注入的条件，如图24中所示在n型单晶硅基板1的面方向上在与高浓度硼掺杂层3a的下部对应的区域不形成第2低浓度硼掺杂层3c。
在该情况下，高浓度硼掺杂层3a与第2低浓度硼掺杂层3c未直接电连接，但高浓度硼掺杂层3a与第2低浓度硼掺杂层3c之间的距离短，所以对载流子的移动没有大的影响。予以说明，即使在n型单晶硅基板1的面方向上在与高浓度硼掺杂层3a的下部对应的区域形成有第2低浓度硼掺杂层3c也没有问题。
在这以后，通过实施实施方式1的步骤S50以后的工序，能够得到图20中所示的实施方式3涉及的结晶系硅太阳能电池。
如上所述，在实施方式3中，与实施方式1的情况同样地，能够得到背面电极9对于高浓度硼掺杂层3a的形成位置的位置偏差所引起的发电效率的下降得到防止的、光电转换效率优异的太阳能电池。
另外，在实施方式3中，通过将基板厚度E1调整成100μm～150μm左右，能够维持着n型单晶硅基板1的机械强度来形成电压高的、光电转换效率高的太阳能电池。而且，通过将槽开口部16的深度D1设为10μm～60μm左右，能够确保太阳能电池的机械强度，且对高浓度硼掺杂层3a的光反射率和除了高浓度硼掺杂层3a以外的区域的光反射率设置大的差。由此，能够实现背面电极9形成用的导电糊在印刷中的导电糊的印刷位置的、向高浓度硼掺杂层3a上的精度高的对位。
实施方式4.
在上述实施方式1～实施方式3中，对将由于从硅铸锭将硅基板进行切片而产生的损伤的去除、在n型单晶硅基板1的两面的由微小凹凸2构成的纹理构造的形成、在n型单晶硅基板1的背面侧的成为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b的形成以该顺序进行实施而形成结晶系硅太阳能电池的情况进行了说明。在本实施方式4中，对如图25中所示，在去除由于从硅铸锭对硅基板进行切片而产生的损伤后以步骤S20中的在n型单晶硅基板1的背面侧的成为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b的形成、步骤S10中的在n型单晶硅基板1的两面的由微小凹凸2构成的纹理构造的形成的顺序形成结晶系硅太阳能电池的情况进行说明。图25是示出本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的制造方法的流程图。图26～图28是示意地示出本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的制造工序的一个例子的主要部分剖面图。
在本实施方式4中，在图12中所示的流程图中，调换实施步骤S10和步骤S20的顺序。即，在去除由于从硅铸锭对硅基板进行切片而产生的损伤后，在步骤S20中，如图26中所示形成高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b。高浓度硼掺杂层3a的宽度W1及第1低浓度硼掺杂层3b的宽度W2与实施方式1的情况相同。高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b能够通过实施方式1或实施方式2中所示的方法中的任意的方法形成。
在该情况下，在实施步骤S20的时间点，在高浓度硼掺杂层3a和第1低浓度硼掺杂层3b的表面未形成有由微小凹凸2构成的纹理构造。步骤S20的实施的方法与实施方式1的情况相同。因此，高浓度硼掺杂层3a的硼的表面杂质浓度被设为1.0×1020/cm3以上。
接下来，进行步骤S10中的在n型单晶硅基板1的两面的由微小凹凸2构成的纹理构造的形成。在该情况下，在形成有硼的表面杂质浓度为1.0×1020/cm3以上的高浓度硼掺杂层3a后，进行使用碱系溶液的湿蚀刻，由此形成纹理构造。因此，高浓度硼掺杂层3a几乎不被蚀刻，在高浓度硼掺杂层3a的表面不形成由微小凹凸2构成的纹理构造。
另外，在本实施方式4中，步骤S10兼具实施方式1中的步骤S30即槽开口部16及突出部15的形成工序。高浓度硼掺杂层3a在纹理构造的形成时几乎不被蚀刻。因此，高浓度硼掺杂层3a在纹理构造的形成时的湿蚀刻中，实现作为掩模的作用。由此，n型单晶硅基板1的背面处的除了高浓度硼掺杂层3a以外的区域被蚀刻而形成作为第2槽开口部的槽开口部62。然后，在槽开口部62的底面形成由微小凹凸2构成的纹理构造。另外，就n型单晶硅基板1的背面被蚀刻后的高浓度硼掺杂层3a的区域而言，如图27中所示，成为在蚀刻后的n型单晶硅基板1的背面从其它区域突出的第2突出部即突出部61。
然后，在步骤S30中的槽开口部62及突出部61的形成后，在突出部61处的高浓度硼掺杂层3a的表面未形成有微小凹凸2。因此，高浓度硼掺杂层3a的表面、即突出部61的上表面变得平坦。即，高浓度硼掺杂层3a的表面以硅的(111)面为主而构成。另一方面，仅在槽开口部62的底面的表面形成纹理构造的微小凹凸2。因此，蚀刻后的槽开口部62的底面的表面具有微小凹凸2，所以以硅的(111)面为主而构成。予以说明，第1低浓度硼掺杂层3b的表面的纹理构造的微小凹凸2以一部分形成，成为硅的(100)面、(111)面、(110)面及(311)面混合存在的状态。
接下来，在步骤S40中，通过对n型单晶硅基板1的背面侧的整个面将硼进行离子注入，在未形成有高浓度硼掺杂层3a的槽开口部62的底面的表层形成第2低浓度硼掺杂层3c。此时，通过调整离子注入的条件，如图28中所示在n型单晶硅基板1的面方向上在与高浓度硼掺杂层3a的下部对应的区域不形成第2低浓度硼掺杂层3c。
在该情况下，虽然高浓度硼掺杂层3a与第2低浓度硼掺杂层3c未直接电连接，但高浓度硼掺杂层3a与第2低浓度硼掺杂层3c之间的距离短，所以对载流子的移动没有大的影响。此外，即使在n型单晶硅基板1的面方向上在与高浓度硼掺杂层3a的下部及第1低浓度硼掺杂层3b的下部对应的区域不形成第2低浓度硼掺杂层3c也没有问题。
在这以后，通过实施实施方式1的步骤S50以后的工序，能够得到实施方式4的结晶系硅太阳能电池。
图29是将本发明的实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池的p型杂质掺杂层3放大而示出的示意剖面图。就如上所述制作的本实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池而言，除了p型杂质掺杂层3的结构以外，基本上具有与实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池同样的结构。本实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池与实施方式1的结晶系硅太阳能电池的主要的不同点在于，在高浓度硼掺杂层3a的表面未形成有纹理构造的微小凹凸2而在槽开口部62的底面、即第2低浓度硼掺杂层3c的表面形成有纹理构造的微小凹凸2这一点。即，在本实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池中，形成有纹理构造的微小凹凸2的区域与实施方式1涉及的结晶系硅太阳能电池相反。此外，在图29中，对于与实施方式1相同的部件，附加相同的符号。
如上所述，在本实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池中，高浓度硼掺杂层3a的表面与第2低浓度硼掺杂层3c的表面相比，正反射变多，正反射率变大。因此，通过在n型单晶硅基板1的背面检测光反射率、检测光反射率不同的区域，能够精度良好地检测n型单晶硅基板1的背面处的高浓度硼掺杂层3a的位置。即，通过在n型单晶硅基板1的背面检测光反射率大的区域，能够精度良好地检测n型单晶硅基板1的背面处的高浓度硼掺杂层3a的位置。由此，能够在背面电极9的形成用的导电糊的印刷时，将高浓度硼掺杂层3a本身作为背面电极9的图案化可视标记来利用。因此，能够在背面电极9形成用的导电糊的印刷中进行导电糊的印刷位置的、向高浓度硼掺杂层3a上的精度高的对位。
因此，根据本实施方式4，能够得到背面电极9对于高浓度硼掺杂层3a的形成位置的位置偏差所引起的发电效率的下降得到防止的、光电转换效率优异的太阳能电池。
另外，在本实施方式4中，与实施方式1～实施方式3的情况同样地，在针对用于得到光阱效应的受光面的纹理构造的形成时，将同时形成于背面的纹理构造用于背面电极9的形成位置的对位。因此，1次纹理形成工序有助于光阱效应和背面电极9的对位。
另外，在本实施方式4中，在n型单晶硅基板1的背面形成有选择发射极区域，但就槽开口部62而言，因为具有光反射率充分低的微小凹凸2，因此能够形成于成为太阳能电池的表面的受光面而为了得到光阱效应来使用。
接下来，基于具体的实施例对实施方式1～实施方式4涉及的结晶系硅太阳能电池进行说明。
实施例1.
根据在实施方式1中说明的制造方法而制作结晶系硅太阳能电池、作为实施例1的结晶系硅太阳能电池。将高浓度硼掺杂层3a的硼浓度调整成1.0×1020/cm3以上且1.0×1021/cm3以下。将第1低浓度硼掺杂层3b的硼浓度调整成5.0×1019/cm3以上且小于1.0×1020/cm3。将第2低浓度硼掺杂层3c的硼浓度调整成5.0×1018/cm3以上且5.0×1019/cm3以下。就微小凹凸2而言，以平均为3μm左右的凹凸周期和平均为3μm左右的凹凸高度的尺寸来形成。
实施例2.
根据在实施方式2中说明的制造方法而制作结晶系硅太阳能电池、作为实施例2的结晶系硅太阳能电池。将高浓度硼掺杂层3d的硼浓度调整成1.0×1020/cm3以上且1.0×1021/cm3以下。将第1低浓度硼掺杂层3e的硼浓度调整成5.0×1019/cm3以上且小于1.0×1020/cm3。将第2低浓度硼掺杂层3c的硼浓度调整成5.0×1018/cm3以上且5.0×1019/cm3以下。就微小凹凸2而言，以平均为3μm左右的凹凸周期和平均为3μm左右的凹凸高度的尺寸来形成。
实施例3.
根据在实施方式3中说明的制造方法而制作结晶系硅太阳能电池、作为实施例3的结晶系硅太阳能电池。高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b及第2低浓度硼掺杂层3c的硼浓度设为与实施例1相同。调整槽开口部的深度D1，将基板厚度E1设为120μm左右。
实施例4.
根据在实施方式4中说明的制造方法而制作结晶系硅太阳能电池、作为实施例4的结晶系硅太阳能电池。高浓度硼掺杂层3a、第1低浓度硼掺杂层3b及第2低浓度硼掺杂层3c的硼浓度设为与实施例1相同。突出部61的上表面平坦，将平均为3μm左右的凹凸周期和平均为3μm左右的凹凸高度的尺寸的微小凹凸2形成于槽开口部62表面。
比较例1.
与实施例1同样地通过使用掩模的离子注入法来形成作为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层，将高浓度硼掺杂层的硼浓度调整成1.0×1020/cm3以上且1.0×1021/cm3以下。而且，除了不实施将高浓度硼掺杂层作为掩模的n型单晶硅基板的背面的蚀刻、对n型单晶硅基板的背面侧的整个面将硼进行离子注入而形成低浓度硼掺杂层以外，用与实施例1同样的工序来制作结晶系硅太阳能电池、作为比较例1的结晶系硅太阳能电池。
比较例2.
与实施例1同样地通过使用掩模的掺杂剂糊印刷法来形成作为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层，将高浓度硼掺杂层的硼浓度调整成1.0×1020/cm3以上且1.0×1021/cm3以下。而且，除了不实施将高浓度硼掺杂层作为掩模的n型单晶硅基板的背面的蚀刻、将对n型单晶硅基板的背面侧的整个面将硼进行离子注入而形成低浓度硼掺杂层以外，用与实施例2同样的工序来制作结晶系硅太阳能电池、作为比较例2的结晶系硅太阳能电池。
比较例3.
在形成作为选择发射极区域的高浓度硼掺杂层前，为了对位而通过激光来将2点以上的对位标记形成于n型单晶硅基板的背面。而且，在使用掺杂剂糊而形成选择发射极区域时，调整选择发射极区域的位置以使得与对位标记一致。另外，除了用图像处理装置来取入n型单晶硅基板的背面的图像、使用被取入的图像在与选择发射极区域的位置相同的位置进行对位而形成背面电极9以外，用与比较例2同样的工序制作结晶系硅太阳能电池、作为比较例3的结晶系硅太阳能电池。
测定上述实施例及比较例的各结晶系硅太阳能电池中的、背面电极形成前的背面的波长700nm下的光反射率。对高浓度硼掺杂层和低浓度硼掺杂层测定光反射率。低浓度硼掺杂层是与第2低浓度硼掺杂层3c对应的区域。另外，作为各结晶系硅太阳能电池的光电转换效率，通过太阳模拟器来测定输出。在表1中示出其结果。
[表1]
从表1可知，在实施例1～实施例4中，与比较例1～比较例3相比，输出特性提高。这被认为是在具有选择发射极构造的结晶系硅太阳能电池中防止了以下情况所产生的效果：背面电极9的形成位置的位置偏差、及利用激光的对位标记形成时的对n型单晶硅基板的损伤所致的光电转换效率的下降。
另外，在实施例1～实施例3中，低浓度硼掺杂层的光反射率比高浓度硼掺杂层的反射率大幅地变大。这是因为实施了将高浓度硼掺杂层作为掩模的n型单晶硅基板的背面的蚀刻。另外，在实施例4中，高浓度硼掺杂层的光反射率比低浓度硼掺杂层的反射率大幅地变大。这是因为在高浓度硼掺杂层3a的表面不形成纹理构造的微小凹凸2而在第2低浓度硼掺杂层3c的表面形成有纹理构造的微小凹凸2。而且，在实施例1～实施例4中，利用高浓度硼掺杂层与低浓度硼掺杂层的光反射率的差而精度良好地进行了背面电极9的对位，所以防止了背面电极9的形成位置的位置偏差所致的光电转换效率的下降。
另一方面，在比较例1～比较例3中，高浓度硼掺杂层与低浓度硼掺杂层的光反射率为大致相同的值。这是因为未实施将高浓度硼掺杂层作为掩模的n型单晶硅基板的背面的蚀刻。因此，利用高浓度硼掺杂层与低浓度硼掺杂层的光反射率的差而进行了背面电极的对位，但背面电极的对位的精度低，相对实施例1～实施例4，光电转换效率变低。
由以上的内容可以说在实施例1～实施例4中能够得到光电转换效率、制造成品率及可靠性优异的太阳能电池。
以上的实施方式中所示的结构表示本发明的内容的一个例子，本申请发明并非限定于上述实施方式，能够在实施阶段在不脱离其要旨的范围进行各种变形。另外，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，能够利用被公开的多个结构要件中的适当的组合而获得各种发明。例如，在即使从上述实施方式1～4的各个实施方式所示的全部结构要件删除几个结构要件，也能够解决在发明要解决的课题一栏中叙述的课题，能够得到在发明效果一栏中叙述的效果的情况下，可将删除该结构要件后的结构或技术方案作为发明而获得。进而，也可以对上述实施方式1～4的所有的实施方式中的结构要件适当地进行组合。
符号的说明
1：n型单晶硅基板；2：微小凹凸；3：p型杂质掺杂层；3a：高浓度硼掺杂层；3b：第1低浓度硼掺杂层；3c：第2低浓度硼掺杂层；3d：高浓度硼掺杂层；3e：第1低浓度硼掺杂层；4：n型杂质掺杂层；4a：高浓度磷掺杂层；4b：低浓度磷掺杂层；9：背面电极；9a：背面指状电极；9b：背面总线电极；10：受光面电极；10a：受光面指状电极；10b：受光面总线电极；15、61：突出部；16、62：槽开口部；20、40：掩模；30：硼离子束；31：直线前进分量；32：散射分量；50：掺杂剂糊；W1：高浓度硼掺杂层的宽度；W2：第1低浓度硼掺杂层的宽度；W3：高浓度硼掺杂层的宽度；W4：第1低浓度硼掺杂层的宽度。

Claims (13)

1.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：
第1工序，其在第1导电型的半导体基板的一面形成第2导电型的杂质以第1浓度被扩散的第1掺杂层、及所述第2导电型的杂质以比所述第1浓度低的第2浓度被扩散且表面粗糙度与所述第1掺杂层不同的第2掺杂层；和
第2工序，其在所述第1掺杂层上形成与所述第1掺杂层电连接的金属电极，
在所述第2工序中，基于所述第1掺杂层与所述第2掺杂层的光反射率的差来检测所述第1掺杂层的位置，依据检测的所述第1掺杂层的位置来形成所述金属电极,所述第1掺杂层与所述第2掺杂层的光反射率的差为由于所述第1掺杂层与所述第2掺杂层的表面粗糙度的差所产生。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
所述第1工序包括：
在所述半导体基板的一面形成第1纹理构造的第3工序；
在形成有所述第1纹理构造的所述半导体基板的一面的表层以既定的图案形成所述第1掺杂层的第4工序；
对所述半导体基板的一面的除了所述第1掺杂层以外的区域进行蚀刻而形成第1槽开口部的第5工序；和
至少在所述第1槽开口部的表层形成所述第2掺杂层的第6工序。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
在所述第5工序中形成所述第1槽开口部，所述第1槽开口部具有通过湿蚀刻或使用了蚀刻糊的蚀刻对所述纹理构造进行加工而将所述纹理构造的一部分去除的底面。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
在所述第4工序中，在使用具有与所述第1掺杂层的形状对应的开口部的掩模，经由所述开口部通过离子注入法将所述第2导电型的杂质注入到所述半导体基板的一面的表层后，进行所述半导体基板的热处理。
5.根据权利要求2或3所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
在所述第4工序中，在使用具有与所述第1掺杂层的形状对应的开口部的掩模，经由所述开口部而将含有所述第2导电型的杂质的糊涂布到所述半导体基板的一面的表层后，进行所述半导体基板的热处理。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
所述半导体基板是单晶硅基板，所述一面是(100)面。
7.根据权利要求2所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
形成钝化膜，所述钝化膜被覆所述第1槽开口部。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
所述第1工序包括：
在所述半导体基板的一面的表层以既定的图案形成所述第1掺杂层的第7工序；
对所述半导体基板的一面的除了所述第1掺杂层以外的区域进行蚀刻而形成第2槽开口部、且在所述第2槽开口部的底面形成第2纹理构造的第8工序；和
至少在所述第2槽开口部的底面的表层形成所述第2掺杂层的第9工序。
9.一种太阳能电池，其特征在于，具备：
第1导电型的半导体基板，其在一面的表层具有将第2导电型的杂质元素扩散的掺杂层；和
金属电极，其与所述掺杂层电连接且在所述半导体基板的一面上形成，
所述掺杂层具有：
第1掺杂层，其中在以既定的图案形成于所述半导体基板的一面的突出部的表层，第2导电型的杂质以第1浓度被扩散，且所述第1掺杂层与所述金属电极电连接及机械地连接；和
第2掺杂层，其中在所述半导体基板的一面的除了所述第1掺杂层以外的槽开口部的区域，第2导电型的杂质以比所述第1浓度低的第2浓度被扩散，
所述第1掺杂层的上表面与所述第2掺杂层的上表面的表面粗糙度不同。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第1掺杂层的上表面以(111)面为主而构成，表面粗糙度被设为1μm以上且小于10μm，
所述第1掺杂层的上表面与所述第2掺杂层的上表面的高低差比所述第1掺杂层的表面粗糙度大。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第1掺杂层的上表面以(100)面为主而构成，
所述第2掺杂层的上表面以(111)面为主而构成，表面粗糙度被设为1μm以上且小于10μm，
所述第1掺杂层的上表面与所述第2掺杂层的上表面的高低差比所述第1掺杂层的表面粗糙度大。
12.根据权利要求10或11所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第1浓度是1.0×1020/cm3以上且1.0×1021/cm3以下，
所述第2浓度是5.0×1018/cm3以上且5.0×1019/cm3以下。
13.根据权利要求10或11所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第1掺杂层的上表面与所述第2掺杂层的上表面的高低差是1μm以上且60μm以下。
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