JP2002246625A

JP2002246625A - 太陽電池の製造方法

Info

Publication number: JP2002246625A
Application number: JP2001045115A
Authority: JP
Inventors: Kimito Hagino; 公人萩野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程が簡略化され、かつ高い光電変換効
率を有する太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】シリコン基板の表面に絶縁膜を形成し、
ウェットエッチングにより絶縁膜の表面に複数の穴を形
成し、次いで、それらの穴を介してシリコン基板の表面
に拡散層を形成することを特徴とする太陽電池の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の製造方
法に関し、特に低コスト化を必要する住宅用シリコン太
陽電池の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の一般的なシリコン太陽
電池の構造を模式的に示す断面図である。図１０におい
て、シリコン太陽電池１００は、例えば、単結晶シリコ
ンまたは多結晶シリコンを含むｐ型シリコン基板１の表
面側（受光面側）に、ｎ+ 型不純物を熱拡散等により浅
く拡散させてｎ+ 型拡散層２を形成し、これにより、ｐ
型シリコン基板１の表面近くにｐｎ接合部１１を形成し
ている。ｎ+ 型拡散層２の受光面側には、光電変換によ
り発生した電流を外部に取り出すための表面電極３が形
成される。ｐ型シリコン基板１の裏面側には、スクリー
ン印刷法等を用いて、ｐ型不純物を多量に含むｐ+ 型拡
散層としてＢＳＦ（Back Surface Field／裏面電界層)
領域４を形成するとともに、裏面電極５を形成する。Ｂ
ＳＦ領域４および裏面電極５は、ｐ型シリコン基板１の
裏面全面に形成される。

【０００３】コストが優先される量産レベルの太陽電池
においては、上記のｐ型シリコン基板１に、チョクラル
スキー法等の単結晶引き上げ法で作製された基板（ＣＺ
基板）等がよく用いられる。しかし、このような基板か
ら作製される太陽電池は、開放電圧が６２０ｍV 程度に
しか達しないという問題がある。一方、宇宙用太陽電池
などのコストよりも高効率性が優先される太陽電池で
は、複数のＢＳＦ領域を局所的に形成するＬＢＳＦ（Lo
cal ＢＳＦ）が採用されている。

【０００４】図１は、ＬＢＳＦが形成された一般的なシ
リコン太陽電池の構造を模式的に示す断面図である。図
１において、シリコン太陽電池は、前記ｐ型シリコン基
板１の表面側にｎ+型拡散層２および表面電極３が形成
される。

【０００５】ｐ型シリコン基板１の裏面側には、複数の
ＬＢＳＦ領域４ａを有する。ＬＢＳＦ領域４ａは、ｐ型
シリコン基板１の裏面全面に対して、ｐ型不純物を多量
に含むｐ+ 型拡散層としてのＢＳＦ領域が局所的に複数
形成されてなる。ｐ型シリコン基板１と裏面電極５との
間には、ＬＢＳＦ領域４ａと裏面電極５との局所におけ
る接続を得るとともに、後記のパッシベーション膜とし
て機能する絶縁膜６が介設される。このようなＬＢＳＦ
領域４ａを有するシリコン太陽電池では、開放電圧を上
げるとともに、光電変換効率をさらに高めることができ
る。

【０００６】太陽電池の最大出力ｐmax は、下記の式で
表される。ｐmax = Isc ×Voc ×FF （１）ここで、ｐmax は最大出力(W) 、Isc は短絡電流(A) 、
Voc は開放電圧(V) 、FFは曲線因子である。

【０００７】すなわち、太陽電池の最大出力ｐmax は、
短絡電流Isc 、開放電圧Voc 、曲線因子FFの３つのパラ
メータで値が決まる。開放電圧値を大きくするには、ウ
ェハ表面でのキャリアの再結合速度を減少させる必要が
あり、そのための方法として、太陽電池の機能保護のた
めに、ウェハ表面をパッシベーション膜（保護膜）等に
より封止する方法が考えられる。しかし、パッシベーシ
ョン膜はウェハと比べて絶縁性が高く、また電気抵抗が
大きいので、ウェハ内の拡散層と裏面電極５とのコンタ
クトを取るためには、図１に示すように、パッシベーシ
ョン膜（絶縁膜６）の一部に穴６ａを開けなくてはなら
ない

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなシリコン
太陽電池では、複数のＬＢＳＦ領域４ａをｐ型シリコン
基板１上に局所的に形成する場合、ＬＢＳＦ領域４ａの
精細なパターニングが必要になる。しかし、ＬＢＳＦ領
域４ａのパターニングに、従来のスクリーン印刷法を適
用するには、パターニングの精度の点から問題がある。
そこで、スクリーン印刷法よりも精細なパターニングが
可能なフォトリソグラフィー技術が、ＬＢＳＦ領域４ａ
のパターニングに用いられている。

【０００９】しかし、フォトリソグラフィー技術を用い
た場合には、セルの製造コストが大幅に高くなるという
問題がある。そのため、住宅用等の低コストが優先され
る太陽電池の量産にはＬＢＳＦは用いられておらず、光
電変換効率の向上に重点を置いた宇宙用太陽電池等にの
み採用されているという現状がある。しかしながら、住
宅用太陽電池の需要は大幅に伸びており、太陽電池の低
コストおよび高効率化が要望されている。

【００１０】この発明は上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、製造工程が簡略化され、かつ高い光電変換効
率を有する太陽電池の製造方法を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、シリ
コン基板の表面に絶縁膜を形成し、ウェットエッチング
により絶縁膜の表面に複数の穴を形成し、次いで、それ
らの穴を介してシリコン基板の表面に拡散層を形成する
ことを特徴とする太陽電池の製造方法が提供される。

【００１２】すなわち、本発明者らは、パッシベーショ
ン膜となる絶縁膜に、シリコン基板の表面に拡散層を形
成するための複数の穴をウェットエッチングを含む工程
により形成できることを見出した。前記工程は、物理的
あるいは化学的手法によって絶縁膜に下穴を形成し、下
穴部分を選択的にウェットエッチングする工程からな
る。したがって、フォトリソグラフィー技術を用いなく
ても、ＬＢＳＦ領域を形成する拡散層のパターニングが
可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいてこの発明の
実施の形態を説明するが、これらによってこの発明は限
定されるものではない。図１は、本発明の太陽電池の製
造方法により形成された太陽電池の構造を模式的に示す
断面図である。

【００１４】図１において、シリコン太陽電池１０は、
ｐ型シリコン基板１と、ｐ型シリコン基板１の表面側
（受光面側）に形成されたｎ+ 型拡散層２および表面電
極３と、ｐ型シリコン基板１の裏面側に形成された複数
のＬＢＳＦ領域４ａ、絶縁膜６および裏面電極５とから
主に構成される。シリコン基板１は、単結晶シリコンま
たは多結晶シリコンを含む基板が使用される。シリコン
基板１は、厚さが１００〜５００μm 、電気抵抗率が２
〜５０Ωcm、より好ましくは２〜５Ωcmのものが挙げら
れる。

【００１５】ｎ+ 型拡散層２は、ｐ型シリコン基板１の
表面側に、ｎ+ 型ドーパントを熱拡散等により浅く拡散
させて形成され、ｐ型シリコン基板１の表面近くにｐｎ
接合部１１を有する。ｎ+ 型拡散層２は、例えば、リン
等のドーパントを含んだ溶液を塗布した後、熱処理して
形成される。

【００１６】絶縁膜６は、ｐ型シリコン基板１の裏面を
保護するパッシベーション膜として形成される。絶縁膜
６の材料としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンが
挙げられる。絶縁膜６の形成には、化学気相堆積法（CV
D ）や熱酸化プロセス法等の公知の技術が用いられる。
絶縁膜６には、ｐ型シリコン基板１に形成されるＬＢＳ
Ｆ領域４ａ（ｐ+ 型拡散層）と裏面電極５との電気的接
続を得るための複数の穴６a が開けられる。

【００１７】穴６a は、絶縁膜６を貫通してｐ型シリコ
ン基板１に至る穴であり、直径は１０〜３００μｍ、深
さは５〜５０μｍのものが好ましい。穴６a が形成され
る位置は、ｐ型シリコン基板１の表面に一様に分布して
いてもよいし、局所的に分布していてもよい。隣接する
穴６a どうしの間隔は一定であってもよいし、ランダム
であってもよい。

【００１８】本発明における穴６a は、化学的あるいは
物理的手法によって絶縁膜に下穴を形成し、次いで、下
穴部分を選択的にウェットエッチングすることにより形
成される。

【００１９】前記の下穴を形成する化学的手段として
は、エッチング液で絶縁膜に下穴を形成する方法が挙げ
られる。上記エッチング液としては、絶縁膜６が酸化シ
リコンで形成されている場合、フッ化アンモニウム水溶
液とフッ酸からなる溶液、フッ酸等が挙げられる。ま
た、絶縁膜６が窒化シリコンで形成されている場合、エ
ッチング液としては、熱リン酸、フッ酸等が挙げられ
る。

【００２０】下穴を形成する際、エッチング液を微粒子
状にして絶縁膜に噴霧することが好ましい。エッチング
液を噴霧する際にエッチング液の粒径が５〜２００μｍ
になるように、エッチング液を噴霧することにより、エ
ッチング液が付着した部分の絶縁膜を局所的に除去する
ことができる。エッチング液の噴霧には、エッチング液
をスプレーノズルから噴射してエッチングを行う公知の
スプレー式エッチング装置を用いることができる。前記
のエッチング液の粒径の設定は、上記スプレーノズルの
ノズル径の選定あるいはエッチング液の吐出圧力の設定
により行うことができる。

【００２１】前記の下穴を形成する物理的手段として
は、少なくとも１つの硬い突起を有する下穴形成具を用
い、下穴を形成する際、前記突起を絶縁膜に接触させる
方法が挙げられる。下穴形成具の具体例を、図２および
図３に示す。

【００２２】図２は、多数の針状突起を有する穿孔具２
０（下穴形成具）を示す。穿孔具２０は、先端の直径が
２０〜４０μｍ、高さ５〜７５ｍｍ、間隔５〜２０ｍｍ
で形成された０．２〜４本／cm²の針状突起２１を有
し、ステンレス鋼等の金属から成形されている。穿孔具
２０を用いる場合は、針状突起２１の各先端を絶縁膜６
の表面に接触させ、穿孔具２０を針状突起２１の軸線方
向に軽く押圧することにより、穿孔を多数形成する。穿
孔具２０は、針状突起２１の各先端が接触する絶縁膜６
の表面の位置を変えて複数回、絶縁膜６の表面に接触さ
せてもよい。

【００２３】針状突起２１の押圧による穿孔は、下穴底
部が絶縁膜６内に留まる深さのものであってもよいし、
下穴底部が絶縁膜６を貫通しシリコン基板１の表面に至
る深さのものであってもよい。下穴底部が絶縁膜６内に
留まる深さの穿孔を行った場合は、絶縁膜６を貫通させ
得る前記のエッチング液を絶縁膜６の材質に応じて選択
し、選択されたエッチング液で絶縁膜６のエッチングを
行った後、シリコン基板の表面に至るウェットエッチン
グを行う。下穴底部がシリコン基板１の表面に至る深さ
の穿孔を行った場合は、直接、シリコン基板の表面に至
るウェットエッチングを行うことができる。このため、
下穴の穿孔およびエッチングの工程が簡略化される。

【００２４】針状突起２１の押圧による穿孔を行う際、
針状突起２１の先端に前記のエッチング液を付着させ、
エッチング液が付着した針状突起２１の先端を絶縁膜６
に接触させてもよい。使用されるエッチング液は、絶縁
膜６の材質に応じて前記のエッチング液の中から選択さ
れる。この場合、針状突起２１の押圧による穿孔と同時
にウェットエッチングが行われるので、下穴の穿孔がよ
り円滑に行われる。

【００２５】図３は、鑢３０（下穴形成具）の一例を示
す。鑢３０は、高さ５〜２０ｍｍ、間隔５〜２０ｍｍで
形成された０．２〜４本／cm²の角錐状の突起３１を多
数有し、ステンレス鋼等の金属から成形されている。

【００２６】鑢３０を用いる場合は、突起３１の先端を
絶縁膜６の表面に接触させ、鑢３０を突起３１の配列方
向に軽く押圧することにより、絶縁膜６の表面に下穴と
なる多数の小さい傷を形成する。鑢３０は、突起３１の
各先端が接触する絶縁膜６の表面の位置を変えて複数
回、絶縁膜６の表面に接触させてもよい。鑢３０の押圧
による穿孔は、孔底部が絶縁膜６内に留まる深さのもの
となるよう接触させ、必要な膜厚の絶縁膜６部分を残す
ことができる。

【００２７】鑢３０を用いて、絶縁膜６の表面に多数の
小さい傷を形成した後、絶縁膜６を貫通させ得る前記エ
ッチング液を絶縁膜６の材質に応じて選択し、選択され
たエッチング液で絶縁膜６のエッチングを行った後、シ
リコン基板の表面に至るウェットエッチングを行う。

【００２８】本発明では、前記した化学的あるいは物理
的手法によって絶縁膜６に下穴を形成した後、下穴部分
を選択的にウェットエッチングする。前記下穴からシリ
コン基板１の表面に至るウェットエッチングを行う際に
使用されるエッチング液としては、フッ酸と硝酸と酢酸
からなる溶液、水酸化カリウム水溶液（８５℃程度）、
エチレンジアミンとパイロカテコールと水からなる溶液
（１００℃）、水酸化ナトリウム水溶液（７０〜８０℃
程度）等が挙げられる。前記のウェットエッチングを行
う場合には、前記の下穴が形成された絶縁膜６の表面を
上記エッチング液に浸漬する方法が挙げられる。この浸
漬により、下穴の形成に用いられたエッチング液の除去
が進行し、絶縁膜６を貫通してシリコン基板１の表面に
至る穴６a が形成される。

【００２９】これらの穴６a は、シリコン基板の表面を
占有する面積と、シリコン基板の表面の面積との比（以
下、「LBSF面積率」と称す）が、３％〜３０％より好ま
しくは１０〜３０％になるように形成することにより、
高い開放電圧が得られる。

【００３０】この発明では、前記ウェットエッチングを
行う際、シリコン基板の絶縁膜が形成された面の反対側
（受光面側）にテクスチャ（受光面無反射形状）を同時
に形成することができる。テクスチャの形成に適したエ
ッチング液としては、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナ
トリウム水溶液等が挙げられる。

【００３１】形成されるテクスチャ構造の一例を、図４
に示す。図４のテクスチャ７では、数μm 〜数十μm □
の大小のピラミッドがシリコン基板１の表面にランダム
に形成されてなる。穴６ｂの形成と同時にテクスチャ７
を形成することができるので、テクスチャ７の形成工程
を別途設ける必要がなくなり、製造工程が簡略化され
る。

【００３２】ｐ型シリコン基板１裏面の穴６a 開口部に
は、ｐ型不純物を多量に含むｐ+ 型拡散層としてのＬＢ
ＳＦ領域４a が局所的に複数形成される。ｐ型不純物と
しては、アルミニウム、ボロン等が挙げられる。ＬＢＳ
Ｆ領域４a は、スクリーン印刷等の公知技術により形成
される。

【００３３】表面電極３は、光電変換により発生した電
流を外部に取り出すもので、例えば、銀、チタン等のペ
ーストをシリコン基板１の表面に塗布した後、熱処理し
て形成される。裏面電極５は、光電変換により発生した
電流を外部に取り出すもので、例えば、アルミニウム、
銀等のペーストを絶縁膜６の表面に塗布した後、熱処理
して形成される。

【００３４】なお、ｎ+ 型拡散層２および表面電極３と
の間に、太陽光の表面反射を軽減するための反射防止膜
を配設してもよい。この反射防止膜は、酸化シリコン、
酸化チタン、窒化シリコン等からなり、常圧ＣＶＤまた
はプラズマＣＶＤにより形成することができる。

【００３５】

【実施例】図５を参照しながら、本発明の一実施例によ
るシリコン太陽電池１０の製造方法を説明する。

【００３６】この実施例では、図５（ａ）に示すよう
に、まず、電気抵抗率が５Ωcm、厚さ３００μｍの１２
５ｍｍ角のｐ型多結晶シリコン基板１の表面側に、リン
等のドーパントを含んだ溶液を塗布した後、約９００℃
で熱処理してｎ+ 型拡散層２を形成した。

【００３７】次いで、図５（ｂ）に示すように、シリコ
ン基板１の裏面にパッシベーション膜としてシリコン酸
化膜を常圧CVD により成膜して絶縁膜６を形成した。

【００３８】次いで、図２に示した穿孔具２０を用いて
穴６a の下穴を形成した。穿孔具２０は、１４０cm²の
正方形の板上に、先端の直径が３０μm の針１００本
を、１２mmの間隔で均等に並べた針状突起２１を有する
ものを用いた。まず、針状突起２１の各先端部にフッ化
アンモニウム水溶液とフッ酸水溶液からなるエッチング
液を付着し、次いで、上記エッチング液酸が付着した針
状突起２１の各先端を絶縁膜６の表面に接触させて絶縁
膜６の表面に小さな傷を付けた。

【００３９】その後、上記エッチング液酸が付着した絶
縁膜６の表面を８０℃の３％水酸化カリウム水溶液に３
０分間浸漬させた。これにより、図５（ｃ）に示すよう
に、絶縁膜６を貫通する複数の穴６a が絶縁膜６に形成
された。（エッチングさせて形成したときのLBSF面積率
は１０〜２０％になった）。

【００４０】次いで、図５（ｄ）に示すように、複数の
穴６a を通して不純物拡散を行い、LBSF領域４a を形成
した。LBSF領域４a の形成は、まず、スクリーン印刷技
術を利用してシリコン基板１の裏面にアルミニウム等の
ｐ型不純物を含むペーストを塗布し、それを５５０〜７
５０℃で焼成してシリコン基板１と合金化させた。

【００４１】次いで、図５（ｅ）に示すように、スクリ
ーン印刷により、ｐ型不純物としての役割も兼ねる公知
のアルミニウムペーストを絶縁膜６の表面全体に塗布
し、５５０〜７５０℃で焼成することにより、シリコン
基板１の表面の穴６a の開口部にＬＢＳＦ領域４ａを形
成するとともに、絶縁膜６の表面全体を覆う裏面電極５
を形成した。さらに、シリコン基板１の表面の一部に、
銀ペーストをスクリーン印刷法等により塗布し、５５０
〜７００℃で焼成して表面電極３を形成した。

【００４２】これにより、絶縁膜６に空けられた複数の
穴６a は、その絶縁膜６上に形成された裏面電極５が、
シリコン基板１の裏面への電気的接続を得るためのコン
タクトホールとしても利用される。このとき、裏面電極
５は複数のＬＢＳＦ領域４aを介してシリコン基板１の
裏面に接続し、ＬＢＳＦ領域４a を介することなく直接
シリコン基板１の裏面に接続することはない。なお、こ
のような裏面電極５は、例えば、ｐ型不純物としての役
割も兼ねるアルミニウムのみの金属層に外部電極との接
触のために一部銀でペースト及び焼成したもの、あるい
は、Al-Ti-Pd-Ag からなる金属層で形成することができ
る。

【００４３】なお、上記の実施例では、穴６a の形成後
に不純物拡散層を形成したが、シリコン基板１の裏面の
全面に不純物拡散層を形成した後に、この発明に係る穴
６aを形成し、該穴６a の開口部にＬＢＳＦ領域４ａを
形成することができる。

【００４４】図６は、図１のシリコン太陽電池１０のＬ
ＢＳＦ面積率を変化させた場合の開放電圧Voc の変化を
示す。このグラフにおいて、横軸はＬＢＳＦ面積率
（％）を表し、縦軸は開放電圧Voc を表している。

【００４５】図７は、同様に図１のシリコン太陽電池の
ＬＢＳＦ面積率を変化させた場合の短絡電流Isc の変化
を示す。このグラフにおいて、横軸はＬＢＳＦ面積率
（％）を表し、縦軸は短絡電流Isc を表す。

【００４６】図８は、同様に図１のシリコン太陽電池の
ＬＢＳＦ面積率を変化させた場合の曲線因子FFの変化を
示す。このグラフにおいて、横軸はＬＢＳＦ面積率
（％）を表し、縦軸は曲線因子FFを表している。

【００４７】図９は、同様に図１のシリコン太陽電池の
ＬＢＳＦ面積率を変化させた場合の最大出力ｐmax の変
化を示す。このグラフにおいて、横軸はＬＢＳＦ面積率
（％）を表し、縦軸は最大出力ｐmax を表している。図
６〜９は、すべて受光面の面積が１４８. ６cm²の太陽
電池セル１０のAM１. ５、２５℃における測定値を示
す。

【００４８】図９のグラフから明らかなように、ＬＢＳ
Ｆ面積率が１０％以上であって３０％未満である場合
に、ｐmax が２. ７４mW以上となり、特性の向上が認め
られる。

【００４９】ｐmax は、前記の数式（１）、すなわちｐ
max(W) = Voc(V) ×Isc(A)×FFで表されるが、太陽電池
の最大出力ｐmax がVoc の向上に伴い大きくなった理由
は、ＬＢＳＦ面積率に対してIsc の変化（図７）及びFF
の変化（図８）が小さいために、ｐmax がVoc に伴って
変化したためである。

【００５０】図６に示すように、Voc が、ＬＢＳＦ面積
率３％以上３０％未満で向上する理由は、複数のＬＢＳ
Ｆ領域４a をＬＢＳＦ面積率で３％以上３０％未満に設
定することにより、シリコン基板１の裏面近傍における
少数キャリアのライフタイムの増大が図れ、飽和電流密
度が減少するためと考えられる。

【００５１】ＬＢＳＦ面積率が３０％以上の場合には、
シリコン基板１の裏面近傍における少数キャリアの再結
合速度が増大し、ライフタイムが減少するため飽和電流
密度が増加し、その結果、Voc が低下し、ｐmax は低下
すると考えられる。また、ＬＢＳＦ面積率が３％未満の
場合には、裏面のｐ+ 拡散層（４ａ）と裏面電極５の間
のパッシベーション膜（絶縁膜６）によって直列抵抗が
大きくなるため、曲線因子FFが低下し、ｐmax は低下す
ると考えられる。

【００５２】なお、本発明は図１の実施例に限定される
ものではなく、例えば、シリコン基板１としてｎ型のシ
リコン結晶を用い、このシリコン基板１の受光面側にｐ
+ 拡散層を形成し、シリコン基板１の裏面には、不純物
としてオキシ塩化リン等のＶ族元素を含んだものを拡散
したｎ+ 拡散層を形成することも可能である。また、５
Ωcm以下の抵抗率を有するシリコン基板１を用いること
もできる。また、ここでは、パッシベーション膜の一例
として、絶縁膜６を用いて説明を行ったが、たとえば同
様にパッシベーション効果を持つ窒化膜を絶縁膜６とし
て用いてもよい。さらに、シリコン基板１の受光面側に
も、パッシベーション膜（絶縁膜６）を形成してもよ
い。

【００５３】また、上記の実施の形態では、物理的手段
および／またはエッチングによる下穴形成と前記ウェッ
トエッチングの工程によって穴６a を形成したが、パッ
シベーション膜（絶縁膜６）の膜厚を、数百Å以下と薄
くしておくことにより、エッチングの噴霧等による前記
ウェットエッチングのみで、穴６a を形成することが可
能である。

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、この太陽電池の製造
方法では、太陽電池の高効率化に寄与する部分裏面電界
層構造の作成プロセスを従来より簡略化することによ
り、高効率太陽電池を安価に製造することが可能とな
る。すなわち、本発明によれば、フォトリソグラフィー
を用いなくても、ＬＢＳＦを形成することが可能な太陽
電池の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造方法により製造される太陽電池
の断面図である。

【図２】図１の穴を形成する際に用いる針状突起の一例
を示す正面図である。

【図３】図１の穴を形成する際に用いるヤスリの一例を
示す正面図である。

【図４】本発明による太陽電池の製造プロセスを説明す
るための断面図である。

【図５】この発明の製造方法により製造される他の形態
の太陽電池の断面図である。

【図６】本発明による太陽電池のＬＢＳＦ面積率と開放
電圧の関係を示すグラフである。

【図７】本発明による太陽電池のＬＢＳＦ面積率と短絡
電流の関係を示すグラフである。

【図８】本発明による太陽電池のＬＢＳＦ面積率と曲線
因子の関係を示すグラフである。

【図９】本発明による太陽電池のＬＢＳＦ面積率と最大
出力の関係を示すグラフである。

【図１０】従来の太陽電池の一例を説明するための太陽
電池の断面図である。

【符号の説明】

１ｐ型シリコン基板２ｎ+ 型拡散層３表面電極４a ＬＢＳＦ領域（ｐ+ 型拡散層）５裏面電極６絶縁膜６a 穴７テクスチャ１０シリコン太陽電池１１ｐｎ接合部２０穿孔具（下穴形成具）２１針状突起３０鑢（下穴形成具）３１角錐状の突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコン基板の表面に絶縁膜を形成し、
ウェットエッチングにより絶縁膜の表面に複数の穴を形
成し、次いで、それらの穴を介してシリコン基板の表面
に拡散層を形成することを特徴とする太陽電池の製造方
法。
【請求項２】穴を形成する工程が、エッチング液で絶
縁膜に下穴を形成した後、ウェットエッチングで絶縁膜
を貫通する工程からなる請求項１に記載の太陽電池の製
造方法。
【請求項３】下穴を形成する工程が、エッチング液を
微粒子状にして絶縁膜に噴霧する工程からなる請求項２
に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】エッチング液の粒径が５〜２００μｍに
なるように、エッチング液を噴霧する請求項３に記載の
太陽電池の製造方法。
【請求項５】穴を形成する工程が、物理的手段で絶縁
膜に下穴を形成した後、ウェットエッチングで絶縁膜を
貫通する工程からなる請求項１に記載の太陽電池の製造
方法。
【請求項６】物理的手段が少なくとも１つの硬い突起
を有する下穴形成具からなり、下穴を形成する際、前記
突起を絶縁膜に接触させる請求項５に記載の太陽電池の
製造方法。
【請求項７】下穴形成具が多数の針状突起を有し、針
状突起を絶縁膜に接触させ、孔の底部が絶縁膜内に留ま
る下穴、または、絶縁膜を貫通する下穴を形成すること
を特徴とする請求項６に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項８】針状突起が、直径２０〜４０μｍの先端
を有する請求項７に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項９】下穴形成具が鑢からなり、鑢を絶縁膜に
押圧して絶縁膜の表面に下穴となる傷を付ける請求項６
に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１０】針状突起の先端にエッチング液を付着
させ、エッチング液が付着した前記針状突起を絶縁膜に
接触させる請求項７に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１１】前記ウェットエッチングを行う際、シ
リコン基板の絶縁膜が形成された面の反対側の面にテク
スチャを同時に形成する請求項１〜１０のいずれか１つ
に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１２】絶縁膜が、酸化シリコンまたは窒化シ
リコンからなる請求項１〜１１のいずれか１つに記載の
太陽電池の製造方法。
【請求項１３】下穴を形成する際に、リン酸、フッ酸
または、フッ酸を含む水溶液をエッチング液として用
い、前記ウェットエッチングを行う際に、フッ酸を含む
水溶液または水酸化カリウムを含む水溶液をエッチング
液として用いる請求項２〜４または１０のいずれか１つ
に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１４】複数の穴がシリコン基板の表面を占有
する面積と、シリコン基板の表面の面積との比が、１０
〜３０％である請求項１〜１３のいずれか１つに記載の
太陽電池の製造方法。