JP2002124692A - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
太陽電池およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体基板の少数キャリヤライフタイムの低下
を防ぐ。 【解決手段】半導体基板１の表面に不純物拡散防止マス
ク２の材料をパターン状に付着させて不純物拡散防止マ
スク２を形成し、気相拡散または固相拡散により、不純
物拡散防止マスク２の存在しない部分に不純物層４を形
成する。 【効果】安価で光電変換効率の高い太陽電池を作製でき
る。
を防ぐ。 【解決手段】半導体基板１の表面に不純物拡散防止マス
ク２の材料をパターン状に付着させて不純物拡散防止マ
スク２を形成し、気相拡散または固相拡散により、不純
物拡散防止マスク２の存在しない部分に不純物層４を形
成する。 【効果】安価で光電変換効率の高い太陽電池を作製でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、不純物拡散を用い
て作製された太陽電池に関する。
て作製された太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】不純物拡散を用いて作製された太陽電池
として、例えば、図２０（ａ）乃至（ｆ）に示した太陽
電池が知られている。図２０（ｄ）の太陽電池は、例え
ば第１１回イー・シー・ホトボルテイク ソーラー エナ
ージー コンファレンス 第４５頁から第４８頁（11TH
E.C. PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY CONFERENCE, pp45-4
8）のＦｉｇｕｒｅ１（ｃ）に記載されている。ここ
で、図２０中の符号１はｐ型シリコン半導体基板、符号
４、８はｎ型不純物層、符号６はｐ型不純物層、符号
５、７、１０は電極である。
として、例えば、図２０（ａ）乃至（ｆ）に示した太陽
電池が知られている。図２０（ｄ）の太陽電池は、例え
ば第１１回イー・シー・ホトボルテイク ソーラー エナ
ージー コンファレンス 第４５頁から第４８頁（11TH
E.C. PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY CONFERENCE, pp45-4
8）のＦｉｇｕｒｅ１（ｃ）に記載されている。ここ
で、図２０中の符号１はｐ型シリコン半導体基板、符号
４、８はｎ型不純物層、符号６はｐ型不純物層、符号
５、７、１０は電極である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の図２０
（ｄ）の太陽電池の製造工程の代表例を図２１（ａ）乃
至（ｄを用いて説明する。ｐ型シリコン半導体基板１の
表面に熱酸化とホトリソグラフィー技術を用いてSiO2不
純物拡散防止膜１１を形成し、シリコン中でｐ型を呈す
る不純物を含むガス３を用いた気相拡散によりその開口
部にｐ型不純物層６を形成する（図２１（ａ））。次
に、SiO2不純物拡散防止膜１１を除去し、改めて熱酸化
とホトリソグラフィー法を用いてSiO2不純物拡散防止膜
１２を形成した後、シリコン中でｎ型を呈する不純物を
含むガス３を用いた気相拡散によりその開口部にｎ型不
純物層４を形成する（図２１（ｂ））。次に、不純物拡
散防止膜１２を除去する（図２１（ｃ））。この後、
ｐ型不純物層６とｎ型不純物層４の電極として銀電極
５、７をスクリーン印刷法を用いて形成する（図２１
（ｄ））。
（ｄ）の太陽電池の製造工程の代表例を図２１（ａ）乃
至（ｄを用いて説明する。ｐ型シリコン半導体基板１の
表面に熱酸化とホトリソグラフィー技術を用いてSiO2不
純物拡散防止膜１１を形成し、シリコン中でｐ型を呈す
る不純物を含むガス３を用いた気相拡散によりその開口
部にｐ型不純物層６を形成する（図２１（ａ））。次
に、SiO2不純物拡散防止膜１１を除去し、改めて熱酸化
とホトリソグラフィー法を用いてSiO2不純物拡散防止膜
１２を形成した後、シリコン中でｎ型を呈する不純物を
含むガス３を用いた気相拡散によりその開口部にｎ型不
純物層４を形成する（図２１（ｂ））。次に、不純物拡
散防止膜１２を除去する（図２１（ｃ））。この後、
ｐ型不純物層６とｎ型不純物層４の電極として銀電極
５、７をスクリーン印刷法を用いて形成する（図２１
（ｄ））。
【０００４】この製造工程において、 ２種類のSiO2不
純物拡散防止膜１１、１２の形成時の熱酸化で、半導体
基板１を高温中に曝すことになり、半導体基板の少数キ
ャリヤライフタイムが低下する。この問題は、図２０
（ｄ）の太陽電池に限らず、図２０中の他の構造の太陽
電池にも存在する。また、SiO2不純物拡散防止膜１２を
ｐ型不純物層６の上に形成するので、この形成時にｐ型
不純物層６中の不純物が再拡散して不純物濃度プロファ
イルが変化する。この問題は、図２０中の太陽電池で
は、図２０（ｄ）の他に、図２０（ｃ）、（ｅ）、
（ｆ）の太陽電池に存在し、太陽電池の設計を難しくす
る。
純物拡散防止膜１１、１２の形成時の熱酸化で、半導体
基板１を高温中に曝すことになり、半導体基板の少数キ
ャリヤライフタイムが低下する。この問題は、図２０
（ｄ）の太陽電池に限らず、図２０中の他の構造の太陽
電池にも存在する。また、SiO2不純物拡散防止膜１２を
ｐ型不純物層６の上に形成するので、この形成時にｐ型
不純物層６中の不純物が再拡散して不純物濃度プロファ
イルが変化する。この問題は、図２０中の太陽電池で
は、図２０（ｄ）の他に、図２０（ｃ）、（ｅ）、
（ｆ）の太陽電池に存在し、太陽電池の設計を難しくす
る。
【０００５】本発明の目的は、半導体基板の少数キャリ
ヤライフタイムの低下を防ぐことにある。
ヤライフタイムの低下を防ぐことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、半導体基板
の表面に不純物拡散防止マスクの材料をパターン状に付
着させて不純物拡散防止マスクを形成し、気相拡散また
は固相拡散により、不純物拡散防止マスクの存在しない
部分に不純物層を形成することにより達成できる。
の表面に不純物拡散防止マスクの材料をパターン状に付
着させて不純物拡散防止マスクを形成し、気相拡散また
は固相拡散により、不純物拡散防止マスクの存在しない
部分に不純物層を形成することにより達成できる。
【０００７】ここで、気相拡散法は、原子が空間を飛来
し基板に達する拡散方法を意味しており、インプラ法や
プラズマ拡散法などもこれに含まれる。
し基板に達する拡散方法を意味しており、インプラ法や
プラズマ拡散法などもこれに含まれる。
【０００８】本発明では、気相拡散または固相拡散によ
る不純物層形成時のマスクである不純物拡散防止マスク
を、熱酸化とホトリソグラフィー法を用いず、不純物拡
散防止マスクの材料をパターン状に付着させることによ
り形成するので、半導体基板を高温中に曝すことがな
い。その結果として、半導体基板の少数キャリヤライフ
タイムの低下を防ぐことができる。
る不純物層形成時のマスクである不純物拡散防止マスク
を、熱酸化とホトリソグラフィー法を用いず、不純物拡
散防止マスクの材料をパターン状に付着させることによ
り形成するので、半導体基板を高温中に曝すことがな
い。その結果として、半導体基板の少数キャリヤライフ
タイムの低下を防ぐことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施例１ 図１に本発明の実施例１の太陽電池の製造方法を示す。
まず、ｐ型シリコン半導体基板１の表面に酸化シリコン
を含む高粘度材をスクリーン印刷法を用いてパターン状
に塗布・焼成し、酸化シリコン不純物拡散防止マスク２
を形成する（図１（ａ））。
まず、ｐ型シリコン半導体基板１の表面に酸化シリコン
を含む高粘度材をスクリーン印刷法を用いてパターン状
に塗布・焼成し、酸化シリコン不純物拡散防止マスク２
を形成する（図１（ａ））。
【００１０】次に、シリコン中でｎ型を呈する不純物で
あるリンを含むガス３を用いた気相拡散により、不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を
形成する（図１（ｂ））。拡散温度は８７０℃とする。
あるリンを含むガス３を用いた気相拡散により、不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を
形成する（図１（ｂ））。拡散温度は８７０℃とする。
【００１１】次に、不純物拡散防止マスク２をフッ酸溶
液を用いて除去する（図１（ｃ））。
液を用いて除去する（図１（ｃ））。
【００１２】この後、アルミニウムをスクリーン印刷法
を用いてパターン状に塗布・焼成することによって、ア
ルミニウム電極５およびその下部のｐ型不純物層６を形
成する。また、ｎ型不純物層４の電極として銀電極７を
スクリーン印刷法を用いて形成する（図１（ｄ））。
を用いてパターン状に塗布・焼成することによって、ア
ルミニウム電極５およびその下部のｐ型不純物層６を形
成する。また、ｎ型不純物層４の電極として銀電極７を
スクリーン印刷法を用いて形成する（図１（ｄ））。
【００１３】本実施例では、太陽電池のｐｎ接合はｎ型
不純物層４とｐ型シリコン半導体基板１ で構成され
る。また、シリコン半導体基板１の導電型がｎ型であっ
ても太陽電池として働く。この場合のｐｎ接合はｐ型不
純物層６とｎ型シリコン半導体基板１で構成される。こ
のように、半導体基板の導電型を変えた場合にも太陽電
池として働く構造の実施例はこれ以降にも出てくるが、
ｐ型シリコン半導体基板１を用いた場合のみ説明する。
不純物層４とｐ型シリコン半導体基板１ で構成され
る。また、シリコン半導体基板１の導電型がｎ型であっ
ても太陽電池として働く。この場合のｐｎ接合はｐ型不
純物層６とｎ型シリコン半導体基板１で構成される。こ
のように、半導体基板の導電型を変えた場合にも太陽電
池として働く構造の実施例はこれ以降にも出てくるが、
ｐ型シリコン半導体基板１を用いた場合のみ説明する。
【００１４】本実施例では、不純物拡散防止マスクの形
成にスクリーン印刷法を用いたが、インクジェットなど
の印刷法を用いても良い。また、メタルマスクなどを用
いてこの上からプラズマＣＶＤや熱ＣＶＤ等を用いて酸
化シリコン膜を堆積させても良い。また、不純物拡散防
止マスクをシリコン窒化膜（SiNx膜）等で形成しても良
い。
成にスクリーン印刷法を用いたが、インクジェットなど
の印刷法を用いても良い。また、メタルマスクなどを用
いてこの上からプラズマＣＶＤや熱ＣＶＤ等を用いて酸
化シリコン膜を堆積させても良い。また、不純物拡散防
止マスクをシリコン窒化膜（SiNx膜）等で形成しても良
い。
【００１５】本実施例によれば、ｎ型不純物層４形成の
ための不純物拡散防止マスク２と銀電極７を同じ方法
（本実施例ではスクリーン印刷法）で形成するので、半
導体基板１の面内でのパターンずれの傾向が一致する。
その結果として、位置ずれ不良の発生率を小さくでき
る。この効果は、以降の実施例の同様の構成部において
も生じる。
ための不純物拡散防止マスク２と銀電極７を同じ方法
（本実施例ではスクリーン印刷法）で形成するので、半
導体基板１の面内でのパターンずれの傾向が一致する。
その結果として、位置ずれ不良の発生率を小さくでき
る。この効果は、以降の実施例の同様の構成部において
も生じる。
【００１６】実施例２ 図２に本発明の実施例２の太陽電池の製造方法を示す。
本実施例では、半導体基板１の一つの面に、同一導電型
で深さ方向の不純物濃度プロファイルの異なる不純物層
４および不純物層８を形成する。
本実施例では、半導体基板１の一つの面に、同一導電型
で深さ方向の不純物濃度プロファイルの異なる不純物層
４および不純物層８を形成する。
【００１７】まず、ｎ型不純物層４を実施例１と同様の
方法で形成する（図２（ａ））。次に、不純物拡散防止
マスク２をフッ酸溶液を用いて除去した後、シリコン中
でｎ型を呈する不純物であるリンを含むガス３を用いた
気相拡散により、８３０℃でｎ型の不純物を全面に拡散
する（図２（ｂ））。
方法で形成する（図２（ａ））。次に、不純物拡散防止
マスク２をフッ酸溶液を用いて除去した後、シリコン中
でｎ型を呈する不純物であるリンを含むガス３を用いた
気相拡散により、８３０℃でｎ型の不純物を全面に拡散
する（図２（ｂ））。
【００１８】この結果、不純物拡散防止マスク２を除去
した部分には、ｎ型不純物層４と深さ方向の不純物濃度
プロファイルが異なり、かつ、ｎ型不純物層４より拡散
深さの浅いｎ型不純物層８が形成される。これは、ｎ型
不純物層８形成時の拡散温度（８３０℃）の方がｎ型不
純物層４形成時の拡散温度（８７０℃）より低い為であ
る。あらかじめ形成されている ｎ型不純物層４へのこ
の気相拡散の影響は小さい。このように、受光面となる
ｎ型不純物層８の拡散深さを浅くすることにより光電変
換効率が上がる。
した部分には、ｎ型不純物層４と深さ方向の不純物濃度
プロファイルが異なり、かつ、ｎ型不純物層４より拡散
深さの浅いｎ型不純物層８が形成される。これは、ｎ型
不純物層８形成時の拡散温度（８３０℃）の方がｎ型不
純物層４形成時の拡散温度（８７０℃）より低い為であ
る。あらかじめ形成されている ｎ型不純物層４へのこ
の気相拡散の影響は小さい。このように、受光面となる
ｎ型不純物層８の拡散深さを浅くすることにより光電変
換効率が上がる。
【００１９】この後、ｎ型不純物層４の電極として銀電
極７をスクリーン印刷法を用いて形成する（図２
（ｃ））。また、同様に、ｐ型半導体基板１の電極とし
て、スクリーン印刷法を用いてｐ型半導体基板１の裏面
に銀電極を形成する（図示せず）。
極７をスクリーン印刷法を用いて形成する（図２
（ｃ））。また、同様に、ｐ型半導体基板１の電極とし
て、スクリーン印刷法を用いてｐ型半導体基板１の裏面
に銀電極を形成する（図示せず）。
【００２０】実施例３ 図３に本発明の実施例３の太陽電池の製造方法を示す。
本実施例では、不純物拡散防止マスク２を固相拡散源と
しても用いる。まず、ｐ型シリコン半導体基板１の表面
に、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるボロンを含
ませた酸化シリコンを含む高粘度材をスクリーン印刷法
を用いてパターン状に塗布・焼成し、酸化シリコン不純
物拡散防止マスク２を形成する（図３（ａ））。
本実施例では、不純物拡散防止マスク２を固相拡散源と
しても用いる。まず、ｐ型シリコン半導体基板１の表面
に、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるボロンを含
ませた酸化シリコンを含む高粘度材をスクリーン印刷法
を用いてパターン状に塗布・焼成し、酸化シリコン不純
物拡散防止マスク２を形成する（図３（ａ））。
【００２１】次に、シリコン中でｎ型を呈する不純物で
あるリンを含むガス３を用いた気相拡散により、不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を
形成する。拡散温度は９５０℃とする。このとき、不純
物拡散防止マスク２が固相拡散源として働き、不純物拡
散防止マスク２の下にｐ型不純物層６が同時に形成され
る（図３（ｂ））。
あるリンを含むガス３を用いた気相拡散により、不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を
形成する。拡散温度は９５０℃とする。このとき、不純
物拡散防止マスク２が固相拡散源として働き、不純物拡
散防止マスク２の下にｐ型不純物層６が同時に形成され
る（図３（ｂ））。
【００２２】次に、不純物拡散防止マスク２をフッ酸溶
液を用いて除去する（図３（ｃ））。
液を用いて除去する（図３（ｃ））。
【００２３】この後、スクリーン印刷法を用いて、銀か
らなる電極５、７を形成する（図３（ｄ））。
らなる電極５、７を形成する（図３（ｄ））。
【００２４】図３の例では、不純物拡散防止マスク２の
存在する部分と存在しない部分とで不純物層の導電型を
異ならせたが（ｐ型不純物層６とｎ型不純物層４）、固
相拡散源としての不純物拡散防止マスク２に含ませる不
純物の導電型や濃度、気相拡散における不純物の導電型
や濃度、処理温度、雰囲気などを適宜選択することによ
り、導電型を同じにしたり、同一導電型で深さ方向の不
純物濃度プロファイルを異ならせたりすることができ
る。
存在する部分と存在しない部分とで不純物層の導電型を
異ならせたが（ｐ型不純物層６とｎ型不純物層４）、固
相拡散源としての不純物拡散防止マスク２に含ませる不
純物の導電型や濃度、気相拡散における不純物の導電型
や濃度、処理温度、雰囲気などを適宜選択することによ
り、導電型を同じにしたり、同一導電型で深さ方向の不
純物濃度プロファイルを異ならせたりすることができ
る。
【００２５】図４に、気相拡散により形成する不純物層
と不純物拡散防止マスク２を固相拡散源として形成する
不純物層の導電型を同一とした例を示す。図４（ｂ）に
示すように、気相拡散によりｎ型不純物層４が、固相拡
散源によりｎ型不純物層８が同時に形成される。ｐ型半
導体基板１の電極（図示せず）はｐ型半導体基板１の裏
面に銀のスクリーン印刷により形成する。
と不純物拡散防止マスク２を固相拡散源として形成する
不純物層の導電型を同一とした例を示す。図４（ｂ）に
示すように、気相拡散によりｎ型不純物層４が、固相拡
散源によりｎ型不純物層８が同時に形成される。ｐ型半
導体基板１の電極（図示せず）はｐ型半導体基板１の裏
面に銀のスクリーン印刷により形成する。
【００２６】実施例４ 図５に本発明の実施例４の太陽電池の製造方法を示す。
本実施例は基本的に実施例１と同様である。不純物拡散
防止マスク２を最終的に残すこと、およびその内部を開
口してこの部分を電極５と半導体とのコンタクト部１９
とすることを特徴としている。本実施例のように、不純
物拡散防止マスク２を最終的に残す構造の太陽電池で
は、不純物拡散防止マスク２は絶縁性物質から成ってい
る必要がある。
本実施例は基本的に実施例１と同様である。不純物拡散
防止マスク２を最終的に残すこと、およびその内部を開
口してこの部分を電極５と半導体とのコンタクト部１９
とすることを特徴としている。本実施例のように、不純
物拡散防止マスク２を最終的に残す構造の太陽電池で
は、不純物拡散防止マスク２は絶縁性物質から成ってい
る必要がある。
【００２７】まず、ｐ型シリコン半導体基板１の表面に
酸化シリコンを含む高粘度材をスクリーン印刷法を用い
てコンタクト部１９で開口した形状に塗布・焼成し、酸
化シリコン不純物拡散防止マスク２を形成する（図５
（ａ））。
酸化シリコンを含む高粘度材をスクリーン印刷法を用い
てコンタクト部１９で開口した形状に塗布・焼成し、酸
化シリコン不純物拡散防止マスク２を形成する（図５
（ａ））。
【００２８】次に、シリコン中でｎ型を呈する不純物で
あるリンを含むガス３を用いた気相拡散により、不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を
形成する（図５（ｂ））。拡散温度は８７０℃とする。
あるリンを含むガス３を用いた気相拡散により、不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を
形成する（図５（ｂ））。拡散温度は８７０℃とする。
【００２９】次に、不純物拡散防止マスク２を残したま
ま、アルミニウムをスクリーン印刷法を用いてパターン
状に塗布・焼成することによって、アルミニウム電極５
を形成する。このとき、コンタクト部１９では、アルミ
ニウムと半導体とのｐ型アロイ層が形成され、このアロ
イ層がｎ型不純物層４を貫通し、ｎ型不純物層４がｐ型
に変換されてｐ型不純物層６が形成される（図５
（ｃ））。また、他のｎ型不純物層４の電極として銀電
極７をスクリーン印刷法を用いて形成する（図５
（ｄ））。
ま、アルミニウムをスクリーン印刷法を用いてパターン
状に塗布・焼成することによって、アルミニウム電極５
を形成する。このとき、コンタクト部１９では、アルミ
ニウムと半導体とのｐ型アロイ層が形成され、このアロ
イ層がｎ型不純物層４を貫通し、ｎ型不純物層４がｐ型
に変換されてｐ型不純物層６が形成される（図５
（ｃ））。また、他のｎ型不純物層４の電極として銀電
極７をスクリーン印刷法を用いて形成する（図５
（ｄ））。
【００３０】本実施例では、電極５の材料にアルミニウ
ムを用いたが、例えばアンチモンを含む電極５の材料を
用いる場合は、ｎ型のアロイ層を形成することができ
る。また、電極５の材料として半導体とアロイ層を形成
しにくい金属を用いる場合は、図５（ｂ）のｎ型不純物
層４と電極５とのコンタクトを形成することができる。
但し、この場合でも、適当な熱処理等を行うことにより
ｎ型不純物層４を貫通してｐ型シリコン半導体基板１と
直接コンタクトをとることができる。
ムを用いたが、例えばアンチモンを含む電極５の材料を
用いる場合は、ｎ型のアロイ層を形成することができ
る。また、電極５の材料として半導体とアロイ層を形成
しにくい金属を用いる場合は、図５（ｂ）のｎ型不純物
層４と電極５とのコンタクトを形成することができる。
但し、この場合でも、適当な熱処理等を行うことにより
ｎ型不純物層４を貫通してｐ型シリコン半導体基板１と
直接コンタクトをとることができる。
【００３１】実施例５ 図６に本発明の実施例５の太陽電池の製造方法を示す。
本実施例では実施例１における気相拡散に代えて固相拡
散を用いる。図６（ａ）に示すように、酸化シリコン不
純物拡散防止マスク２形成後に、固相拡散源として働く
酸化シリコン固相拡散源膜９をスクリーン印刷法を用い
てｐ型シリコン半導体基板１の全面に形成する。固相拡
散源膜９はその材料中にシリコン中でｎ型を呈する不純
物であるリンを含ませておく。
本実施例では実施例１における気相拡散に代えて固相拡
散を用いる。図６（ａ）に示すように、酸化シリコン不
純物拡散防止マスク２形成後に、固相拡散源として働く
酸化シリコン固相拡散源膜９をスクリーン印刷法を用い
てｐ型シリコン半導体基板１の全面に形成する。固相拡
散源膜９はその材料中にシリコン中でｎ型を呈する不純
物であるリンを含ませておく。
【００３２】次に、８７０℃で熱処理し、不純物拡散防
止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を形成す
る（図６（ｂ））。
止マスク２の存在しない部分にｎ型不純物層４を形成す
る（図６（ｂ））。
【００３３】次に、固相拡散源膜９および不純物拡散防
止マスク２をフッ酸溶液を用いて除去する（図６
（ｃ））。この後、アルミニウムをスクリーン印刷法を
用いてパターン状に塗布・焼成することによって、アル
ミニウム電極５およびその下部のｐ型不純物層６を形成
する。また、ｎ型不純物層４の電極として銀電極７をス
クリーン印刷法を用いて形成する（図６（ｄ））。
止マスク２をフッ酸溶液を用いて除去する（図６
（ｃ））。この後、アルミニウムをスクリーン印刷法を
用いてパターン状に塗布・焼成することによって、アル
ミニウム電極５およびその下部のｐ型不純物層６を形成
する。また、ｎ型不純物層４の電極として銀電極７をス
クリーン印刷法を用いて形成する（図６（ｄ））。
【００３４】本実施例の方法を基本に、固相拡散源膜９
に含ませる不純物の導電型、不純物の濃度、熱処理温
度、熱処理時間、固相拡散源膜９形成の時期などを変更
して、図７乃至図１０に示す構造の太陽電池を作製でき
る。図中の符号は図６中の同一の符号と同じものを示
す。
に含ませる不純物の導電型、不純物の濃度、熱処理温
度、熱処理時間、固相拡散源膜９形成の時期などを変更
して、図７乃至図１０に示す構造の太陽電池を作製でき
る。図中の符号は図６中の同一の符号と同じものを示
す。
【００３５】実施例６ 図１１に本発明の実施例６の太陽電池の製造方法を示
す。本実施例では、あらかじめｐ型シリコン半導体基板
１の全面にｐ型不純物層６を気相拡散等で形成した後、
不純物拡散防止マスク２を形成する（図１１（ａ））。
次に、ｐ型シリコン半導体基板１の表面の不純物拡散防
止マスク２の存在しない部分のｐ型不純物層６の導電型
をｎ型に反転すべく気相成長によりｎ型不純物層４を形
成する（図１１（ｂ））。図１１の他の具体的作製条件
は実施例１と同様である。
す。本実施例では、あらかじめｐ型シリコン半導体基板
１の全面にｐ型不純物層６を気相拡散等で形成した後、
不純物拡散防止マスク２を形成する（図１１（ａ））。
次に、ｐ型シリコン半導体基板１の表面の不純物拡散防
止マスク２の存在しない部分のｐ型不純物層６の導電型
をｎ型に反転すべく気相成長によりｎ型不純物層４を形
成する（図１１（ｂ））。図１１の他の具体的作製条件
は実施例１と同様である。
【００３６】また、図１２の例は、あらかじめｐ型シリ
コン半導体基板１の全面に形成する不純物層をｎ型不純
物層４とし（図１２（ａ））、不純物拡散防止マスク２
を固相拡散源としても用いて不純物拡散防止マスク２の
下のｎ型不純物層４をｐ型不純物層６に反転させるもの
である（図１２（ｂ））。図１２の他の具体的作製条件
は実施例１と同様である。
コン半導体基板１の全面に形成する不純物層をｎ型不純
物層４とし（図１２（ａ））、不純物拡散防止マスク２
を固相拡散源としても用いて不純物拡散防止マスク２の
下のｎ型不純物層４をｐ型不純物層６に反転させるもの
である（図１２（ｂ））。図１２の他の具体的作製条件
は実施例１と同様である。
【００３７】実施例７ 図１２に本発明の実施例７のｎフロート型太陽電池の製
造方法を示す。まず、導電型がｐ型、比抵抗３Ω・ｃｍ
のシリコン半導体基板１の裏面に約１μｍ厚の不純物拡
散防止マスク２を形成する（図１２（ａ））。
造方法を示す。まず、導電型がｐ型、比抵抗３Ω・ｃｍ
のシリコン半導体基板１の裏面に約１μｍ厚の不純物拡
散防止マスク２を形成する（図１２（ａ））。
【００３８】次に、POCl3を含む窒素ガスを導電型がｎ
型の不純物拡散ガス３として用い、８７０℃でｐ型半導
体基板１の両面に吹き付け、不純物拡散防止マスク２の
存在しない部分にｎ型不純物層４を形成する（図１２
（ｂ））。裏面のｎ型不純物層４がｎフロートとして働
く。
型の不純物拡散ガス３として用い、８７０℃でｐ型半導
体基板１の両面に吹き付け、不純物拡散防止マスク２の
存在しない部分にｎ型不純物層４を形成する（図１２
（ｂ））。裏面のｎ型不純物層４がｎフロートとして働
く。
【００３９】次に、不純物拡散防止マスク２を除去する
（図１２（ｃ））。この後、８００℃で熱酸化を行うこ
とにより酸化パッシベーション膜１５を形成し、その上
にプラズマＣＶＤ法により窒化シリコン反射防止膜１６
を形成する（図１２（ｄ））。
（図１２（ｃ））。この後、８００℃で熱酸化を行うこ
とにより酸化パッシベーション膜１５を形成し、その上
にプラズマＣＶＤ法により窒化シリコン反射防止膜１６
を形成する（図１２（ｄ））。
【００４０】次に、表面のｎ型不純物層４用の銀電極
７、およびｐ型半導体基板１用のアルミニウム電極５
を、スクリーン印刷法を用いて、反射防止膜１６および
パッシベーション膜１５を貫通させて形成する（図１２
（ｅ））。図１３の他の具体的作製条件は実施例１と同
様である。
７、およびｐ型半導体基板１用のアルミニウム電極５
を、スクリーン印刷法を用いて、反射防止膜１６および
パッシベーション膜１５を貫通させて形成する（図１２
（ｅ））。図１３の他の具体的作製条件は実施例１と同
様である。
【００４１】実施例８ 図１３に本発明の実施例８のｎフロート型太陽電池の製
造方法を示す。本実施例は、不純物拡散防止マスク２を
固相拡散源としても用いた点以外は実施例７と同一であ
る。気相拡散によるｎ型不純物層４の形成時に、固相拡
散によりｐ型不純物層６が形成される。固相拡散源の具
体的作製条件は実施例３と同様である。
造方法を示す。本実施例は、不純物拡散防止マスク２を
固相拡散源としても用いた点以外は実施例７と同一であ
る。気相拡散によるｎ型不純物層４の形成時に、固相拡
散によりｐ型不純物層６が形成される。固相拡散源の具
体的作製条件は実施例３と同様である。
【００４２】裏面側の電極５の下部の半導体基板１表面
に良好なｐ型不純物層６を形成することができるため
（図１３（ｅ））、光電変換効率の高い太陽電池を簡便
に作製することができる。
に良好なｐ型不純物層６を形成することができるため
（図１３（ｅ））、光電変換効率の高い太陽電池を簡便
に作製することができる。
【００４３】実施例９ 図１４に本発明の実施例９のｎフロート型太陽電池の製
造方法を示す。不純物拡散防止マスク２を最終的に残す
こと、およびその内部を開口してこの部分を電極５と半
導体とのコンタクト部１９とすることを特徴としてい
る。
造方法を示す。不純物拡散防止マスク２を最終的に残す
こと、およびその内部を開口してこの部分を電極５と半
導体とのコンタクト部１９とすることを特徴としてい
る。
【００４４】まず、導電型がｐ型、比抵抗３Ω・ｃｍの
シリコン半導体基板１の裏面に約１μｍ厚のコンタクト
部１９で開口した形状の不純物拡散防止マスク２を形成
する（図１４（ａ））。
シリコン半導体基板１の裏面に約１μｍ厚のコンタクト
部１９で開口した形状の不純物拡散防止マスク２を形成
する（図１４（ａ））。
【００４５】次に、POCl3を含む窒素ガスを導電型がｎ
型の不純物拡散ガス３として用い、８７０℃でｐ型半導
体基板１の両面に吹き付け、不純物拡散防止マスク２の
存在しない部分にｎ型不純物層４を形成する（図１４
（ｂ））。表面のｎ型不純物層４がｎフロートとして働
く。
型の不純物拡散ガス３として用い、８７０℃でｐ型半導
体基板１の両面に吹き付け、不純物拡散防止マスク２の
存在しない部分にｎ型不純物層４を形成する（図１４
（ｂ））。表面のｎ型不純物層４がｎフロートとして働
く。
【００４６】次に、不純物拡散防止マスク２を残したま
ま、８００℃で熱酸化を行うことにより酸化パッシベー
ション膜１５を形成し、その上にプラズマＣＶＤ法によ
り窒化シリコン反射防止膜１６を形成する（図１４
（ｃ））。
ま、８００℃で熱酸化を行うことにより酸化パッシベー
ション膜１５を形成し、その上にプラズマＣＶＤ法によ
り窒化シリコン反射防止膜１６を形成する（図１４
（ｃ））。
【００４７】次に、裏面のｎ型不純物層４用の銀電極
７、およびｐ型半導体基板１用のアルミニウム電極５
を、スクリーン印刷法を用いて、反射防止膜１６および
パッシベーション膜１５を貫通させて形成する。このと
き、アルミニウム電極５の焼成を７５０℃で行うことに
より電極５の下部にｐ型不純物層６を形成する（図１４
（ｄ））。図１４の他の具体的作製条件は実施例４と同
様である。
７、およびｐ型半導体基板１用のアルミニウム電極５
を、スクリーン印刷法を用いて、反射防止膜１６および
パッシベーション膜１５を貫通させて形成する。このと
き、アルミニウム電極５の焼成を７５０℃で行うことに
より電極５の下部にｐ型不純物層６を形成する（図１４
（ｄ））。図１４の他の具体的作製条件は実施例４と同
様である。
【００４８】実施例１０ 図１５に本発明の実施例１０のハイロージャンクション
型太陽電池の製造方法を示す。不純物拡散防止マスク２
を最終的に残すこと、およびその内部を開口してこの部
分を電極５と半導体とのコンタクト部１９とすることを
特徴としている。
型太陽電池の製造方法を示す。不純物拡散防止マスク２
を最終的に残すこと、およびその内部を開口してこの部
分を電極５と半導体とのコンタクト部１９とすることを
特徴としている。
【００４９】まず、ＢＢｒ3を含む窒素ガスを導電型が
ｐ型の不純物拡散ガス３として用い、９５０℃で、導電
型がｐ型、比抵抗３Ω・ｃｍのシリコン半導体基板１の
両面に吹き付けｐ型不純物層６を形成する（図１５
（ａ））。
ｐ型の不純物拡散ガス３として用い、９５０℃で、導電
型がｐ型、比抵抗３Ω・ｃｍのシリコン半導体基板１の
両面に吹き付けｐ型不純物層６を形成する（図１５
（ａ））。
【００５０】次に、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面に
約１μｍ厚のコンタクト部１９で開口した形状の不純物
拡散防止マスク２を形成する（図１５（ｂ））。
約１μｍ厚のコンタクト部１９で開口した形状の不純物
拡散防止マスク２を形成する（図１５（ｂ））。
【００５１】次に、対向拡散法による裏面のみへの気相
拡散により、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面の不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分に、導電型を反転さ
せてｎ型不純物層４を形成する（図１５（ｃ））。
拡散により、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面の不純物
拡散防止マスク２の存在しない部分に、導電型を反転さ
せてｎ型不純物層４を形成する（図１５（ｃ））。
【００５２】次に、不純物拡散防止マスク２を残したま
ま、８００℃で熱酸化を行うことにより酸化パッシベー
ション膜１５を形成し、その上に熱ＣＶＤ法により酸化
チタン（ＴｉＯ2）反射防止膜１６を形成する（図１５
（ｄ））。
ま、８００℃で熱酸化を行うことにより酸化パッシベー
ション膜１５を形成し、その上に熱ＣＶＤ法により酸化
チタン（ＴｉＯ2）反射防止膜１６を形成する（図１５
（ｄ））。
【００５３】次に、裏面のｎ型不純物層４用の銀電極１
０、およびｐ型不純物層６用のアルミニウム電極５を、
スクリーン印刷法を用いて、反射防止膜１６およびパッ
シベーション膜１５を貫通させて形成する。このとき、
アルミニウム電極５の焼成を７５０℃で行うことにより
電極５の下部のｐ型不純物層６の不純物濃度を増加させ
る（図１５（ｅ））。図１５の他の具体的作製条件は実
施例４と同様である。
０、およびｐ型不純物層６用のアルミニウム電極５を、
スクリーン印刷法を用いて、反射防止膜１６およびパッ
シベーション膜１５を貫通させて形成する。このとき、
アルミニウム電極５の焼成を７５０℃で行うことにより
電極５の下部のｐ型不純物層６の不純物濃度を増加させ
る（図１５（ｅ））。図１５の他の具体的作製条件は実
施例４と同様である。
【００５４】実施例１１ 図１６に本発明の実施例１１の太陽電池の製造方法を示
す。本実施例では、例えばｐ型のシリコン半導体基板１
に貫通孔１７を有している。このような太陽電池におい
て、ｎ型不純物層４を半導体基板１の表側、裏側および
貫通孔１７内に形成することにより、表面のｎ層と裏面
のｎ層を繋いでいるので、表面側で発生した少数キャリ
アを効率良く電極７へ集めることができ、光電変換効率
の高い太陽電池を作製することができる。
す。本実施例では、例えばｐ型のシリコン半導体基板１
に貫通孔１７を有している。このような太陽電池におい
て、ｎ型不純物層４を半導体基板１の表側、裏側および
貫通孔１７内に形成することにより、表面のｎ層と裏面
のｎ層を繋いでいるので、表面側で発生した少数キャリ
アを効率良く電極７へ集めることができ、光電変換効率
の高い太陽電池を作製することができる。
【００５５】まず、ボロンを含む不純物拡散防止マスク
２をｐ型シリコン半導体基板１の貫通孔の裏面側の一部
を覆うように形成する（図１６（ａ））。次に、９００
℃での熱処理により不純物拡散防止マスク２中のボロン
をｐ型シリコン半導体基板１に拡散させｐ型不純物層６
を形成する（図１６（ｂ））。次に、ｎ型不純物層４を
ｐ型シリコン半導体基板１のｐ型不純物層６以外の部分
に気相拡散により形成する（図１６（ｃ））。次に、不
純物拡散防止マスク２を除去し、熱酸化により酸化膜１
５を形成する（図１６（ｄ））。最後に、ｎ型不純物層
４用の銀電極７およびｐ型半導体基板１用の銀電極５
を、スクリーン印刷法を用いて、酸化膜１５を貫通させ
て形成する（図１６（ｅ））。図１６の他の具体的作製
条件は実施例３と同様である。
２をｐ型シリコン半導体基板１の貫通孔の裏面側の一部
を覆うように形成する（図１６（ａ））。次に、９００
℃での熱処理により不純物拡散防止マスク２中のボロン
をｐ型シリコン半導体基板１に拡散させｐ型不純物層６
を形成する（図１６（ｂ））。次に、ｎ型不純物層４を
ｐ型シリコン半導体基板１のｐ型不純物層６以外の部分
に気相拡散により形成する（図１６（ｃ））。次に、不
純物拡散防止マスク２を除去し、熱酸化により酸化膜１
５を形成する（図１６（ｄ））。最後に、ｎ型不純物層
４用の銀電極７およびｐ型半導体基板１用の銀電極５
を、スクリーン印刷法を用いて、酸化膜１５を貫通させ
て形成する（図１６（ｅ））。図１６の他の具体的作製
条件は実施例３と同様である。
【００５６】実施例１２ 図１７に本発明の太陽電池の製造方法に用いる開口を有
する不純物拡散防止マスク２の具体的形状を示す。本実
施例の不純物拡散防止マスク２を実施例４、９、１０で
使用できることは言うまでもない。図１７において、
（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は平面図、（ｂ）、（ｄ）、
（ｆ）は各々これらの一点鎖線で示す部分の断面図であ
る。
する不純物拡散防止マスク２の具体的形状を示す。本実
施例の不純物拡散防止マスク２を実施例４、９、１０で
使用できることは言うまでもない。図１７において、
（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は平面図、（ｂ）、（ｄ）、
（ｆ）は各々これらの一点鎖線で示す部分の断面図であ
る。
【００５７】図１７（ａ）の左側に示す不純物拡散防止
マスク２は、コンタクト部１９が線状に開口されてい
る。図１７（ｂ）に示すように、電極５の幅を不純物拡
散防止マスク２の幅より狭くすることにより、電極５の
形成位置が左右にずれても、不純物拡散防止マスク２の
外側に形成されているｎ型不純物層４と接することがな
い。このため電極５の形成精度の余裕が広がり、太陽電
池の製造歩留が向上する。
マスク２は、コンタクト部１９が線状に開口されてい
る。図１７（ｂ）に示すように、電極５の幅を不純物拡
散防止マスク２の幅より狭くすることにより、電極５の
形成位置が左右にずれても、不純物拡散防止マスク２の
外側に形成されているｎ型不純物層４と接することがな
い。このため電極５の形成精度の余裕が広がり、太陽電
池の製造歩留が向上する。
【００５８】図１７（ａ）の右側に示す不純物拡散防止
マスク２は、コンタクト部１９が穴状に開口されてい
る。電極５とｐ型半導体基板１とのコンタクト部１９の
面積を小さくすることにより、電極５とｐ型半導体基板
１との界面での少数キャリヤの再結合を小さくでき、光
電変換効率が向上する。
マスク２は、コンタクト部１９が穴状に開口されてい
る。電極５とｐ型半導体基板１とのコンタクト部１９の
面積を小さくすることにより、電極５とｐ型半導体基板
１との界面での少数キャリヤの再結合を小さくでき、光
電変換効率が向上する。
【００５９】図１７（ｃ）に示す不純物拡散防止マスク
２は、ドーナツ状に形成されている。この形状では、図
１７（ａ）の形状に比べて、コンタクト部１９の面積を
低減することができるため光電変換効率が更に向上す
る。また、ｎ型不純物層４の面積も増加するため、これ
によっても光電変換効率が向上する。図１７（ｄ）に示
すように、この不純物拡散防止マスク２の形状では、各
コンタクト部１９を電極５で結ぶ必要があるため、各コ
ンタクト部１９の間のｎ型不純物層４と電極５との間に
絶縁層２０を挿入し両者間を絶縁する。入射光が基板側
から入射する片面受光型の場合には、絶縁層２０として
白色絶縁物を用いると、入射光の絶縁層２０での反射率
が増大し、光閉じ込め率が増大する。
２は、ドーナツ状に形成されている。この形状では、図
１７（ａ）の形状に比べて、コンタクト部１９の面積を
低減することができるため光電変換効率が更に向上す
る。また、ｎ型不純物層４の面積も増加するため、これ
によっても光電変換効率が向上する。図１７（ｄ）に示
すように、この不純物拡散防止マスク２の形状では、各
コンタクト部１９を電極５で結ぶ必要があるため、各コ
ンタクト部１９の間のｎ型不純物層４と電極５との間に
絶縁層２０を挿入し両者間を絶縁する。入射光が基板側
から入射する片面受光型の場合には、絶縁層２０として
白色絶縁物を用いると、入射光の絶縁層２０での反射率
が増大し、光閉じ込め率が増大する。
【００６０】図１７（ｅ）に示す不純物拡散防止マスク
２は、ドーナツ状部を線状部で結んだ形状に形成されて
いる。この形状では、図１７（ａ）の形状に比べて、コ
ンタクト部１９の面積を低減することができるため光電
変換効率が更に向上する。また、ｎ型不純物層４の面積
も増加するため、これによっても光電変換効率が向上す
る。さらには、図１７（ｃ）の形状に比べて、絶縁層２
０が不要であるため、製造工程が簡便になる。
２は、ドーナツ状部を線状部で結んだ形状に形成されて
いる。この形状では、図１７（ａ）の形状に比べて、コ
ンタクト部１９の面積を低減することができるため光電
変換効率が更に向上する。また、ｎ型不純物層４の面積
も増加するため、これによっても光電変換効率が向上す
る。さらには、図１７（ｃ）の形状に比べて、絶縁層２
０が不要であるため、製造工程が簡便になる。
【００６１】また、不純物拡散防止マスクの形成方法と
しては、実施例１で述べたように種々の方法があるが、
例えばスクリーン印刷法で形成する場合には塗布法特有
の傾向が現れる。図１８（ａ）に示す形状を印刷した場
合、図の縦方向のパターンの左端のＡ部についてみる
と、図１８（ｂ）に示すＡ部拡大図のように、端面に最
左端２１と最右端２２の幅２５が１０μｍ以上の凹凸が
生じる。これは、印刷スクリーンの精度、印刷時の応力
に起因する印刷スクリーンの変形、更には印刷材料のだ
れなどによる。なお一般に、ホトリソグラフィー法を用
いた場合の凹凸は１μｍ程度である。また、左端の形状
の平均位置２４が、不純物拡散防止マスク２のパターン
の設計上の位置２３に対して符号２６の長さだけ左側へ
ずれる。これは、印刷スクリーンと半導体基板１との相
対的な位置が設計値とずれてしまうためで、通常のスク
リーン印刷法では２０μｍ程度以上のずれが生じる。な
お一般に、ホトリソグラフィー法を用いた場合のずれは
１μｍ程度である。
しては、実施例１で述べたように種々の方法があるが、
例えばスクリーン印刷法で形成する場合には塗布法特有
の傾向が現れる。図１８（ａ）に示す形状を印刷した場
合、図の縦方向のパターンの左端のＡ部についてみる
と、図１８（ｂ）に示すＡ部拡大図のように、端面に最
左端２１と最右端２２の幅２５が１０μｍ以上の凹凸が
生じる。これは、印刷スクリーンの精度、印刷時の応力
に起因する印刷スクリーンの変形、更には印刷材料のだ
れなどによる。なお一般に、ホトリソグラフィー法を用
いた場合の凹凸は１μｍ程度である。また、左端の形状
の平均位置２４が、不純物拡散防止マスク２のパターン
の設計上の位置２３に対して符号２６の長さだけ左側へ
ずれる。これは、印刷スクリーンと半導体基板１との相
対的な位置が設計値とずれてしまうためで、通常のスク
リーン印刷法では２０μｍ程度以上のずれが生じる。な
お一般に、ホトリソグラフィー法を用いた場合のずれは
１μｍ程度である。
【００６２】よって、図１７（ａ）、（ｂ）を用いて説
明したような電極５と不純物拡散防止マスク２の幅の違
いは、上記の凹凸および幅のずれを合わせた値より大き
く設定する必要がある。また、スクリーン印刷に用いる
不純物拡散防止マスク２の材料の粘度を５万から１００
万ｃｐ、望ましくは８万から４０万ｃｐとすることによ
り、パターンのかすれやだれの発生を抑えることができ
る。また、横方向のパターンの上端のＢ部についても、
図１８（ｃ）に示すＢ部拡大図のように、図１８（ｂ）
と同様のパターンの凹凸（幅３１）や位置ずれ３２を伴
う。その他の符号２７、２８、２９、３０は、それぞれ
最上部、縦方向の平均位置、最下部、縦方向の設計上の
位置を表わす。よって、これらのずれ等を考慮したパタ
ーン設計が必要である。
明したような電極５と不純物拡散防止マスク２の幅の違
いは、上記の凹凸および幅のずれを合わせた値より大き
く設定する必要がある。また、スクリーン印刷に用いる
不純物拡散防止マスク２の材料の粘度を５万から１００
万ｃｐ、望ましくは８万から４０万ｃｐとすることによ
り、パターンのかすれやだれの発生を抑えることができ
る。また、横方向のパターンの上端のＢ部についても、
図１８（ｃ）に示すＢ部拡大図のように、図１８（ｂ）
と同様のパターンの凹凸（幅３１）や位置ずれ３２を伴
う。その他の符号２７、２８、２９、３０は、それぞれ
最上部、縦方向の平均位置、最下部、縦方向の設計上の
位置を表わす。よって、これらのずれ等を考慮したパタ
ーン設計が必要である。
【００６３】以上の実施例１乃至１２の説明では省略し
たが、太陽電池の表面には光の表面反射を防止するため
に、図１９に示すように高さの最大値が１０μｍ程度の
多数の凹凸１４を設ける場合がある。この場合には、例
えば、不純物拡散防止マスク２の材料の粘度を高くする
ことにより、凹凸１４の頂点を不純物拡散防止マスク２
で覆うことができる。
たが、太陽電池の表面には光の表面反射を防止するため
に、図１９に示すように高さの最大値が１０μｍ程度の
多数の凹凸１４を設ける場合がある。この場合には、例
えば、不純物拡散防止マスク２の材料の粘度を高くする
ことにより、凹凸１４の頂点を不純物拡散防止マスク２
で覆うことができる。
【００６４】電極の形成は、スクリーン印刷法等のパタ
ーンを直接形成する方法の他、ホトリソグラフィー法を
用いることもできる。
ーンを直接形成する方法の他、ホトリソグラフィー法を
用いることもできる。
【００６５】半導体基板には、シリコンやゲルマニウ
ム、ガリウム砒素などの単結晶、多結晶などの材質で、
円形や四角形などの外形を持つ基板を用いることができ
る。半導体基板の導電型はｉ型、ｐ型、ｎ型のいずれで
もよい。種々の不純物層および半導体基板の導電型の組
み合わせは、太陽電池を構成する限り種々可能である。
また、不純物としては、リン、ヒ素、アンチモン、ボロ
ン、アルミニウム、ガリウムなどがある。
ム、ガリウム砒素などの単結晶、多結晶などの材質で、
円形や四角形などの外形を持つ基板を用いることができ
る。半導体基板の導電型はｉ型、ｐ型、ｎ型のいずれで
もよい。種々の不純物層および半導体基板の導電型の組
み合わせは、太陽電池を構成する限り種々可能である。
また、不純物としては、リン、ヒ素、アンチモン、ボロ
ン、アルミニウム、ガリウムなどがある。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、安価で光電変換効率の
高い太陽電池を作製できる。
高い太陽電池を作製できる。
【図１】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図５】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図６】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図８】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図９】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１０】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１１】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１２】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１３】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１４】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１５】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１６】本発明の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１７】従来の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
【図１８】本発明の太陽電池の一製造方法を説明する図
である。
である。
【図１９】本発明の太陽電池の構造を説明する図であ
る。
る。
【図２０】本発明の太陽電池の構造を説明する図であ
る。
る。
【図２１】従来の太陽電池の一製造方法を示す図であ
る。
る。
１：ｐ型半導体基板、２：不純物拡散防止マスク、３：
不純物拡散ガス、４：ｎ型不純物層、５：ｐ型用電極、
６：ｐ型不純物層、７：ｎ型用電極、８：ｎ型不純物
層、９：固相拡散源膜、１０：ｎ型用電極、１１、１
２：不純物拡散防止膜、１４：表面凹凸、１５：パッシ
ベーション膜、１６：反射防止膜、１７：貫通孔、１
９：コンタクト部、２０：絶縁膜、２１：最左端、２
２：最右端、２３：横方向の設計上の位置、２４：横方
向の平均位置、２５：横方向の凹凸幅、２６：横方向の
ずれ、２７：最上部、２８：縦方向の平均位置、２９：
最下部、３０：縦方向の設計上の位置、３１：縦方向の
凹凸幅、３２：縦方向のずれ。
不純物拡散ガス、４：ｎ型不純物層、５：ｐ型用電極、
６：ｐ型不純物層、７：ｎ型用電極、８：ｎ型不純物
層、９：固相拡散源膜、１０：ｎ型用電極、１１、１
２：不純物拡散防止膜、１４：表面凹凸、１５：パッシ
ベーション膜、１６：反射防止膜、１７：貫通孔、１
９：コンタクト部、２０：絶縁膜、２１：最左端、２
２：最右端、２３：横方向の設計上の位置、２４：横方
向の平均位置、２５：横方向の凹凸幅、２６：横方向の
ずれ、２７：最上部、２８：縦方向の平均位置、２９：
最下部、３０：縦方向の設計上の位置、３１：縦方向の
凹凸幅、３２：縦方向のずれ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/43 Ｈ０１Ｌ 29/46 Ｌ (72)発明者 大塚 寛之 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 筒井 謙 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 4M104 AA01 AA02 AA05 BB03 BB08 DD02 DD51 DD78 DD92 FF26 GG05 5F051 AA02 CB13 CB20 CB27 DA03 FA06 FA19
Claims (17)
- 【請求項１】半導体基板の表面に不純物拡散防止マスク
の材料をパターン状に付着させて不純物拡散防止マスク
を形成する工程と、第１の気相拡散により上記不純物拡
散防止マスクの存在しない部分に第１の不純物層を形成
する工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方
法。 - 【請求項２】上記第１の不純物層形成工程後に、上記不
純物拡散防止マスクを除去する工程と、第２の気相拡散
により上記不純物拡散防止マスクを除去した領域に第２
の不純物層を形成する工程をさらに有することを特徴と
する請求項１記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項３】上記不純物拡散防止マスクは不純物を含有
して固相拡散源としても働き、上記不純物拡散防止マス
クの下に第３の不純物層を形成することを特徴とする請
求項１記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項４】上記半導体基板はシリコンからなり、上記
不純物拡散防止マスクは絶縁性物質からなり、上記不純
物拡散防止マスクは開口を有しており、上記第１の不純
物層形成工程後に、上記不純物拡散防止マスクの上記開
口内に導電型を決定する不純物原子を含む金属を塗布・
焼成することにより、上記第１の不純物層を上記第１の
不純物層と反対導電型の不純物層に変換し、かつ該反対
導電型の不純物層用の金属電極を形成する工程をさらに
有することを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造
方法。 - 【請求項５】上記半導体基板はシリコンからなり、上記
不純物拡散防止マスクは絶縁性物質からなり、上記不純
物拡散防止マスクは開口を有しており、上記第１の不純
物層はｎ型であり、上記第１の不純物層形成工程後に、
上記不純物拡散防止マスクの上記開口内にアルミニウム
を塗布・焼成することにより上記第１の不純物層をｐ型
不純物層に変換し、かつ該ｐ型不純物層用のアルミニウ
ム電極を形成する工程をさらに有することを特徴とする
請求項１記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項６】上記半導体基板には上記不純物拡散防止マ
スクの形成工程前に上記第１の不純物層とは反対導電型
の不純物層が形成されていることを特徴とする請求項１
記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項７】上記半導体基板は表面から裏面に貫通する
貫通孔を有しており、上記第１の気相拡散により上記不
純物拡散防止マスクの存在しない上記半導体基板の表
面、裏面および貫通孔内に上記第１の不純物層を形成す
ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方
法。 - 【請求項８】半導体基板の表面に不純物拡散防止マスク
の材料をパターン状に付着させて不純物拡散防止マスク
を形成する工程と、固相拡散源膜を形成する工程と、上
記固相拡散源膜からの固相拡散により上記不純物拡散防
止マスクの存在しない部分に第１の不純物層を形成する
工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項９】上記不純物拡散防止マスクは不純物を含有
して固相拡散源としても働き、上記不純物拡散防止マス
クの下に第２の不純物層を形成することを特徴とする請
求項８記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項１０】上記塗布法は印刷法であることを特徴と
する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の太陽電池の
製造方法。 - 【請求項１１】上記不純物拡散防止マスクの材料は酸化
シリコンまたは窒化シリコンを含むことを特徴とする請
求項１乃至１０のいずれか一項に記載の太陽電池の製造
方法。 - 【請求項１２】上記不純物拡散防止マスクまたは上記固
相拡散源膜の材料の粘度は５万ｃｐから１００万ｃｐの
範囲にあることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれ
か一項に記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項１３】半導体基板と、該半導体基板上に塗布法
で形成された絶縁性物質膜と、該絶縁性物質膜の開口部
に形成された電極を有することを特徴とする太陽電池。 - 【請求項１４】上記半導体基板の上記絶縁性物質の外側
に形成された第１の不純物層と、上記半導体基板の上記
絶縁性物質の上記開口部に形成された上記第１の不純物
層とは反対導電型の第２の不純物層をさらに有し、該第
２の不純物層中にはｐ型不純物およびｎ型不純物が存在
していることを特徴とする請求項１３記載の太陽電池。 - 【請求項１５】上記半導体基板の上記絶縁性物質の外側
に形成されたｎ型不純物層と、上記半導体基板の上記絶
縁性物質の上記開口部に形成されたｐ型不純物層をさら
に有し、上記半導体基板はシリコンからなり、上記電極
はアルミニウムからなり、上記ｐ型不純物層中にはアル
ミニウムおよびｎ型不純物が存在していることを特徴と
する請求項１３記載の太陽電池。 - 【請求項１６】半導体基板と、該半導体基板に形成さ
れ、かつ周辺形状に１０μｍ以上の凹凸が存在している
不純物層を有していることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項１７】上記半導体基板の表面から裏面に貫通す
る貫通孔、および上記半導体基板の表面、裏面および貫
通孔内をつなぐ同一導電型の不純物層をさらに有してい
ることを特徴とする請求項１６記載の太陽電池。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000318236A JP2002124692A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 太陽電池およびその製造方法 |
| EP01106171A EP1199754A2 (en) | 2000-10-13 | 2001-03-13 | Photovoltaic cell and process for producing the same |
| US09/811,407 US20020046765A1 (en) | 2000-10-13 | 2001-03-20 | Photovoltaic cell and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000318236A JP2002124692A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 太陽電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002124692A true JP2002124692A (ja) | 2002-04-26 |
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ID=18796890
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000318236A Pending JP2002124692A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020046765A1 (ja) |
| EP (1) | EP1199754A2 (ja) |
| JP (1) | JP2002124692A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2006117980A1 (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 太陽電池の製造方法及び太陽電池並びに半導体装置の製造方法 |
| WO2007083470A1 (ja) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | 膜形成組成物 |
| JP2008512858A (ja) * | 2004-09-07 | 2008-04-24 | アドベント ソーラー，インク． | エミッタラップスルーバックコンタクト太陽電池の製造プロセス及び製法 |
| JP2008186927A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Sharp Corp | 裏面接合型太陽電池とその製造方法 |
| WO2009037955A1 (ja) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | 太陽電池の製造方法 |
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