JP2005005352A - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電極形成の容易な両面受光タイプの太陽電池およびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】半導体基板１の一方の面の全面に第１の不純物固体拡散源２Ａを形成し、他方の面に、開口部を有するようにパターニングされて第２の不純物固体拡散源２Ｂを形成する。不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂの直下に不純物拡散層３Ａ，３Ｂが形成される。不純物拡散層３Ａ，３Ｂ上にエミッタ電極６を形成し、不純物固体拡散源２Ｂの開口部にコレクタ電極４を形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】半導体基板１の一方の面の全面に第１の不純物固体拡散源２Ａを形成し、他方の面に、開口部を有するようにパターニングされて第２の不純物固体拡散源２Ｂを形成する。不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂの直下に不純物拡散層３Ａ，３Ｂが形成される。不純物拡散層３Ａ，３Ｂ上にエミッタ電極６を形成し、不純物固体拡散源２Ｂの開口部にコレクタ電極４を形成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池およびその製造方法に係り、特に、基板の両面に受光面が形成された両面受光タイプに好適な太陽電池およびその製造方法
【０００２】
【従来の技術】
最近、太陽電池の発電効率を高めるため、例えば、特開２００２−１５８３６８号公報に記載のように、基板の両面に受光（発電）面を備えた両面受光（発電）タイプの太陽電池が開発されつつある。
【０００３】
両面受光タイプの太陽電池では、例えば、ｐ型基板を用いる場合、その両面にｎ＋不純物拡散層を形成して、受光面とする。そして、電極は、ｐ型基板と、ｎ＋不純物拡散層のそれぞれに形成する必要があるため、基板の一方の面のｎ＋層には窓を形成（パターニング）して、露出したｐ型基板にコレクタ電極を形成する必要がある。
【０００４】
ここで、パターニングされた不純物拡散層を有する太陽電池としては、例えば、「第１６回ヨーロピアン・ホトボルテイク・ソーラー・エナージー・コンファレンス 第１４２４頁から第１４２６頁（１６ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｐｐ１４２４‐１４２６）」に記載されているものが知られている。ここでは、シリコン基板の一部に選択的に印刷・乾燥された拡散障壁層を用い、拡散障壁層の直下のシリコン基板への不純物拡散を妨害することによって、拡散障壁層直下のシリコン基板の不純物濃度を、拡散障壁層の開口部のシリコン基板の不純物濃度よりも低くしていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５８３６８号公報
【非特許文献１】
第１６回ヨーロピアン・ホトボルテイク・ソーラー・エナージー・
コンファレンス 第１４２４頁から第１４２６頁（１６ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｐｐ１４２４‐１４２６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のパターニングされた不純物拡散層を有する太陽電池では、シリコン基板表面からの同一の深さに対して、拡散障壁層開口部の不純物濃度に対する、拡散障壁層直下の不純物濃度の比率は、約１／１０それ以上であった。
【０００７】
ここで、ｐ型基板を用いて太陽電池を形成する場合、一方の面には全面にｎ＋層を形成すると共に、他方の面には、コレクタ電極を形成する領域以外にｎ＋層形成し、さらに、コレクタ電極を形成する位置には、ｐ＋層を形成して、コレクタ電極における小数キャリアの再結合を防止する必要がある。
【０００８】
したがって、上述のパターニングされた不純物拡散層を有する太陽電池の製造法を用いてコレクタ電極を形成しようとすると、コレクタ電極を形成する領域のシリコン中のリン濃度が高くなり過ぎるため、コレクタ電極４を形成するのが困難だという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、電極形成の容易な両面受光タイプの太陽電池およびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、半導体基板の一方の面の全面に形成された不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第１の不純物固体拡散源と、前記半導体基板の他方の面に、開口部を有するようにパターニングされて形成された不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第２の不純物固体拡散源と、これらの第１および第２の不純物固体拡散源の直下に形成された第１及び第２の不純物拡散層と、前記第１若しくは第２の不純物拡散層上に形成されたエミッタ電極と、前記不純物固体拡散源の開口部に形成されたコレクタ電極とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行えるものとなる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記半導体基板は、ｐ型シリコン半導体基板であり、前記不純物固体拡散源に含まれる不純物および不純物拡散層を形成する不純物は、共にリン化合物としたものである。
【００１２】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記不純物固体拡散源は、不純物として五酸化ニリンを含むシラノールで構成するようにしたものである。
【００１３】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記半導体基板は、ｎ型シリコン半導体基板であり、前記不純物固体拡散源に含まれる不純物および不純物拡散層を形成する不純物は、共にホウ素化合物としたものである。
【００１４】
（５）上記（４）において、好ましくは、前記不純物固体拡散源は、不純物としての酸化ホウ素、あるいは不純物としての酸化ホウ秦と酸化シリコンの混合物で構成するようにしたものである。
【００１５】
（６）また、上記目的を達成するために、本発明は、半導体基板の一方の面の全面に不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第１の不純物固体拡散源を形成し、前記半導体基板の他方の面に、開口部を有するようにしてパターニングして、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第２の不純物固体拡散源を形成し、これらの第１および第２の不純物固体拡散源の直下に第１及び第２の不純物拡散層を形成し、前記第１若しくは第２の不純物拡散層上にエミッタ電極を形成し、前記不純物固体拡散源の開口部にコレクタ電極を形成するようにしたものである。
かかる方法により、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行えるものとなる。
【００１６】
（７）上記（６）において、好ましくは、前記第２の不純物固体拡散源のパターニングは、リフトオフ法によって行うようにしたものである。
【００１７】
（８）上記（７）において、好ましくは、前記リフトオフは、ホトレジスト、スクリーン印刷用レジストインク、インクジェット印刷用水性インクのうちの少なくとも１つをスペーサとして行うようにしたものである。
【００１８】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記リフトオフのためのスペーサのパターニングは、ホトマスクを通した紫外線露光、スクリーン印刷、インクジェツト印刷のうちの少なくとも１つの方法によって行うようにしたものである。
【００１９】
（１０）上記（６）において、好ましくは、前記不純物拡散層上に形成されたエミッタ電極は、前もって形成された不純物固体拡散源上に金属ぺーストのパターンを形成し焼成することによって、この不純物固体拡散源を突き破って不純物拡散層と電気的に接触させることによって形成するようにしたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成及び製造方法について説明する。
最初に、図１を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。
【００２１】
本実施形態による太陽電池は、基板の両面に受光面を有するとともに、一方の面（裏面）にコレクタ電極とエミッタ電極が構成された裏面コンタクトタイプの太陽電池である。
【００２２】
ｐ型シリコン半導体基板１の上面（表面）には、全面に、シリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物固体拡散源２Ａが形成されている。この不純物固体拡散源２Ａに接するｐ型シリコン半導体基板１の内部直下には、不純物固体拡散源２Ａから固相拡散により形成されたｎ＋不純物拡散層３Ａが形成されている。
【００２３】
ｐ型シリコン半導体基板１の下面（裏面）には、コレクタ電極４Ａ，４Ｂが形成される領域を除いて、シリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物固体拡散源２Ｂが形成されている。不純物固体拡散源２Ｂに接するｐ型シリコン半導体基板１の内部直下には、不純物固体拡散源２Ｂから固相拡散により形成されたｎ＋不純物拡散層３Ｂが形成されている。
【００２４】
さらに、ｐ型シリコン半導体基板１の下面（裏面）には、コレクタ電極４Ａ，４Ｂが形成される領域に、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散したｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂが形成され、このｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触して外部に露出したコレクタ電極４Ａ，４Ｂが形成されている。
【００２５】
また、ｐ型シリコン半導体基板１の下面（裏面）であって、ｎ＋不純物拡散層３Ｂが形成されている位置には、不純物固体拡散源２Ｂの層を突き破ってエミッタ電極６Ａ，６Ｂが形成されている。コレクタ電極４の材料としては、アルミを用いており、エミッタ電極６の材料としては、銀を用いている。
【００２６】
ｐ型シリコン半導体基板１とｎ＋不純物拡散層３Ａ，３Ｂのｐｎ接合によって発電され、起電力はコレクタ電極４Ａ，４Ｂとエミッタ電極６Ａ，６Ｂの間の電力として取り出される。
【００２７】
なお、以上の説明では、ｐ型シリコン半導体基板１を用いた場合について説明したが、ｎ型シリコン半導体基板を用いた場合には、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を含む不純物固体拡散源、およびｐ＋不純物拡散層を形成し、コレクタ電極の下には、リン等を不純物としたｎ＋不純物拡散層を形成すればよいものである。
【００２８】
次に、図２を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第１の製造方法について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面（図示の下面）に、ホトレジストをスクリーン印刷法を用いてパターン状に塗布・乾燥し、不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ１１Ａ，１１Ｂを形成する。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面にシリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥する。次に、ｐ型シリコン半導体基板１の表面（図示の上側の面）に、上述と同じ不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥する。リン等を含む不純物としては、リン化合物，例えば、五酸化二リンを含むシラノールを用いる。次に、ホトレジスト剥離液を用いて、不純物塗布拡散剤１１Ａ，１１Ｂのリフトオフ加工を行う。これによって、ｐ型シリコン半導体基板１の表面の全面に不純物固体拡散源２Ａが形成され、裏面には開口パターンを有する不純物固体拡散源２Ｂが形成される。不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂとしては、上述の不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンでなり、その膜厚は０．３μｍ以下である。不純物拡散剤の塗布は、例えば、スピンコートにより行われ、スピンコートによって形成される膜厚は、一般に０．３μｍ以下となる。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂからの固相拡散により、ｐ型シリコン半導体基板１中の不純物固体拡散源２Ａの直下および不純物固体拡散源２Ｂの直上の部分に、それぞれ、ｎ＋型不純物拡散層３Ａ，３Ｂを形成する。ここで、拡散温度は８７０℃とする。
【００３２】
次に、図２（ｄ）に示すように、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００３３】
また、ｎ＋型不純物拡散層３Ｂの上に、銀電極６Ａ，６Ｂをスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ｂは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６Ａ，６Ｂは不純物固体拡散源２Ｂを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００３４】
以上説明したように、半導体基板上に、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンでなるパターン状の不純物固体拡散源を設け、このパターニングをリフトオフ法により行い、この不純物固体拡散源の直下に不純物拡散層を形成することにより、不純物固体拡散源の開口部のシリコン基板中に不純物固体拡散源中の不純物が拡散することがない。したがって、不純物固体拡散源の開口部のシリコン基板中にｐ＋層を形成し、さらにこのｐ＋層に接触するコレクタ電極を形成するのが容易になる。
【００３５】
また、パターン状の不純物固体拡散源が０，３μｍよりも厚いと該不純物固体拡散源を突き破って直下の不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極を形成するのが困難になるが、本実施形態の太陽電池では、不純物固体拡散源のパターニングをリフトオフ法によって行っているので、不純物固体拡散源の原料として粘度が１０ｃＰ以下の材料を使用することができ、塗布・乾燥によって不純物固体拡散源を形成する場合に、厚さを０．３μｍ以下にすることが可能になる。したがって、不純物固体拡散源上にスクリーン印刷法等によって銀ぺースト等の金属ぺーストのパターンを形成し焼成することによって、直下の不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極を形成することができる。
【００３６】
なお、以上の例では、不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ１１としてホトレジストを用いたが、これに代えて、スクリーン印刷用レジストインク、インクジェット印刷用インク等を用いても良いものである。
【００３７】
また、以上の例では、不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ１１のパターニング方法としてスクリーン印刷を用いたが、ホトマスクを通した紫外線露光、インクジェット印刷等を用いても良いものである。
【００３８】
以上により、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【００３９】
次に、図３を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第２の製造方法について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面にシリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥し、不純物塗布拡散剤膜１２Ｂを形成する。次に、ｐ型シリコン半導体基板１の表面に同じ不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥し、不純物塗布拡散剤膜１２Ａを形成する。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の表側・裏側共に、上記の不純物塗布拡散剤膜１２の面を被覆する形でホトレジストを塗布し、裏側のみをホトマスクを通した紫外線露光によって加工して、拡散パターンエッチング用レジスト１３Ａ，１３Ｂを形成する。この拡散パターンエッチング用レジスト１３Ａ．１３Ｂをマスクとして、不純物塗布拡散剤膜１２をフッ酸ウェットエッチングして不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂを形成する。したがって、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面には、パターニングされた不純物固体拡散源２Ｂが形成される。
【００４２】
次に、図３（ｃ）に示すように、そして、図２（ｃ）と同様に、不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂからの固相拡散により、ｐ型シリコン半導体基板１中の不純物固体拡散源２Ａの直下および不純物固体拡散源２Ｂの直上の部分に、それぞれ、ｎ＋型不純物拡散層３Ａ，３Ｂを形成する。ここで、拡散温度は８７０℃とする。
【００４３】
次に、図３（ｄ）に示すように、そして、図２（ｄ）と同様に、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００４４】
また、ｎ＋型不純物拡散層３Ｂの上に、銀電極６Ａ，６Ｂをスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ｂは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６Ａ，６Ｂは不純物固体拡散源２Ｂを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００４５】
以上の製造方法ではリフトオフ法を用いる場合よりも工程は複雑になるが、図１に示した構成の太陽電池を実現することができる。
【００４６】
以上の各例によれば、例えば、不純物拡散層３に含まれる不純物としてリンを用いた場合、ｎ＋型不純物拡散層３のうち不純物固体拡散源２に接した箇所のリンの濃度が１０２０ｃｍ−３であるのに対して、シリコン半導体基板１のうち不純物固体拡散源２から水平方向に１μｍ以上距離がある箇所では、リンの濃度は１０１６ｃｍ−３以下にすることができ、ｐ＋型不純物層５を容易に形成することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、パターニングされた選択的不純物拡散層を有する太陽電池において、コレクタ電極およびその近傍のｐ＋層形成が容易になり、また不純物固体拡散源を突き破ってｎ＋型不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極の形成が可能になるため、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【００４８】
次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成及び製造方法について説明する。
最初に、図４を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成について説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。なお、図１と同一符号は、同一構成を示している。
【００４９】
本実施形態による太陽電池は、基板の両面に受光面を有するとともに、一方の面（裏面）にコレクタ電極が形成され、他方の面にエミッタ電極が構成された両面コンタクトタイプの太陽電池である。
【００５０】
すなわち、エミッタ電極６は、ｐ型シリコン半導体基板１の上面（表面）に形成された不純物固体拡散源２Ａの上に形成されている。エミッタ電極６は、不純物固体拡散源２Ａの層を突き破って、ｎ＋不純物拡散層３Ａと接触している。
【００５１】
なお、以上の構成以外の点は、図１に示したものと同様である。また、ここでは、ｐ型シリコン半導体基板１を用いた場合について説明したが、ｎ型シリコン半導体基板を用いた場合には、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を含む不純物固体拡散源、およびｐ＋不純物拡散層を形成し、コレクタ電極の下には、リン等を不純物としたｎ＋不純物拡散層を形成すればよいものである。
【００５２】
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第１の製造方法について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００５３】
図５（ａ）〜図５（ｃ）の工程は、図２（ａ）〜図２（ｃ）の工程と同様である。
【００５４】
そして、図５（ｄ）に示すように、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００５５】
また、ｎ＋型不純物拡散層３Ａの上に、銀電極６をスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ａは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６は不純物固体拡散源２Ａを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００５６】
次に、図６を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第２の製造方法について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。なお、図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００５７】
図６（ａ）〜図６（ｃ）の工程は、図３（ａ）〜図３（ｃ）の工程と同様である。
【００５８】
そして、図６（ｄ）に示すように、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００５９】
また、ｎ＋型不純物拡散層３あの上に、銀電極６をスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ａは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６は不純物固体拡散源２Ａを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、パターニングされた選択的不純物拡散層を有する太陽電池において、コレクタ電極およびその近傍のｐ＋層形成が容易になり、また不純物固体拡散源を突き破ってｎ＋型不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極の形成が可能になるため、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１…ｐ型シリコン半導体基板
２…不純物固体拡散源
３…ｎ＋型不純物拡散層
４…コレクタ電極
５…ｐ＋型不純物層
６…エミッタ電極
１１…不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ
１２…不純物塗布拡散剤膜
１３…拡散パターンエッチング用レジスト
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池およびその製造方法に係り、特に、基板の両面に受光面が形成された両面受光タイプに好適な太陽電池およびその製造方法
【０００２】
【従来の技術】
最近、太陽電池の発電効率を高めるため、例えば、特開２００２−１５８３６８号公報に記載のように、基板の両面に受光（発電）面を備えた両面受光（発電）タイプの太陽電池が開発されつつある。
【０００３】
両面受光タイプの太陽電池では、例えば、ｐ型基板を用いる場合、その両面にｎ＋不純物拡散層を形成して、受光面とする。そして、電極は、ｐ型基板と、ｎ＋不純物拡散層のそれぞれに形成する必要があるため、基板の一方の面のｎ＋層には窓を形成（パターニング）して、露出したｐ型基板にコレクタ電極を形成する必要がある。
【０００４】
ここで、パターニングされた不純物拡散層を有する太陽電池としては、例えば、「第１６回ヨーロピアン・ホトボルテイク・ソーラー・エナージー・コンファレンス 第１４２４頁から第１４２６頁（１６ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｐｐ１４２４‐１４２６）」に記載されているものが知られている。ここでは、シリコン基板の一部に選択的に印刷・乾燥された拡散障壁層を用い、拡散障壁層の直下のシリコン基板への不純物拡散を妨害することによって、拡散障壁層直下のシリコン基板の不純物濃度を、拡散障壁層の開口部のシリコン基板の不純物濃度よりも低くしていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５８３６８号公報
【非特許文献１】
第１６回ヨーロピアン・ホトボルテイク・ソーラー・エナージー・
コンファレンス 第１４２４頁から第１４２６頁（１６ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｐｐ１４２４‐１４２６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のパターニングされた不純物拡散層を有する太陽電池では、シリコン基板表面からの同一の深さに対して、拡散障壁層開口部の不純物濃度に対する、拡散障壁層直下の不純物濃度の比率は、約１／１０それ以上であった。
【０００７】
ここで、ｐ型基板を用いて太陽電池を形成する場合、一方の面には全面にｎ＋層を形成すると共に、他方の面には、コレクタ電極を形成する領域以外にｎ＋層形成し、さらに、コレクタ電極を形成する位置には、ｐ＋層を形成して、コレクタ電極における小数キャリアの再結合を防止する必要がある。
【０００８】
したがって、上述のパターニングされた不純物拡散層を有する太陽電池の製造法を用いてコレクタ電極を形成しようとすると、コレクタ電極を形成する領域のシリコン中のリン濃度が高くなり過ぎるため、コレクタ電極４を形成するのが困難だという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、電極形成の容易な両面受光タイプの太陽電池およびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、半導体基板の一方の面の全面に形成された不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第１の不純物固体拡散源と、前記半導体基板の他方の面に、開口部を有するようにパターニングされて形成された不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第２の不純物固体拡散源と、これらの第１および第２の不純物固体拡散源の直下に形成された第１及び第２の不純物拡散層と、前記第１若しくは第２の不純物拡散層上に形成されたエミッタ電極と、前記不純物固体拡散源の開口部に形成されたコレクタ電極とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行えるものとなる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記半導体基板は、ｐ型シリコン半導体基板であり、前記不純物固体拡散源に含まれる不純物および不純物拡散層を形成する不純物は、共にリン化合物としたものである。
【００１２】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記不純物固体拡散源は、不純物として五酸化ニリンを含むシラノールで構成するようにしたものである。
【００１３】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記半導体基板は、ｎ型シリコン半導体基板であり、前記不純物固体拡散源に含まれる不純物および不純物拡散層を形成する不純物は、共にホウ素化合物としたものである。
【００１４】
（５）上記（４）において、好ましくは、前記不純物固体拡散源は、不純物としての酸化ホウ素、あるいは不純物としての酸化ホウ秦と酸化シリコンの混合物で構成するようにしたものである。
【００１５】
（６）また、上記目的を達成するために、本発明は、半導体基板の一方の面の全面に不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第１の不純物固体拡散源を形成し、前記半導体基板の他方の面に、開口部を有するようにしてパターニングして、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第２の不純物固体拡散源を形成し、これらの第１および第２の不純物固体拡散源の直下に第１及び第２の不純物拡散層を形成し、前記第１若しくは第２の不純物拡散層上にエミッタ電極を形成し、前記不純物固体拡散源の開口部にコレクタ電極を形成するようにしたものである。
かかる方法により、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行えるものとなる。
【００１６】
（７）上記（６）において、好ましくは、前記第２の不純物固体拡散源のパターニングは、リフトオフ法によって行うようにしたものである。
【００１７】
（８）上記（７）において、好ましくは、前記リフトオフは、ホトレジスト、スクリーン印刷用レジストインク、インクジェット印刷用水性インクのうちの少なくとも１つをスペーサとして行うようにしたものである。
【００１８】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記リフトオフのためのスペーサのパターニングは、ホトマスクを通した紫外線露光、スクリーン印刷、インクジェツト印刷のうちの少なくとも１つの方法によって行うようにしたものである。
【００１９】
（１０）上記（６）において、好ましくは、前記不純物拡散層上に形成されたエミッタ電極は、前もって形成された不純物固体拡散源上に金属ぺーストのパターンを形成し焼成することによって、この不純物固体拡散源を突き破って不純物拡散層と電気的に接触させることによって形成するようにしたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成及び製造方法について説明する。
最初に、図１を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。
【００２１】
本実施形態による太陽電池は、基板の両面に受光面を有するとともに、一方の面（裏面）にコレクタ電極とエミッタ電極が構成された裏面コンタクトタイプの太陽電池である。
【００２２】
ｐ型シリコン半導体基板１の上面（表面）には、全面に、シリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物固体拡散源２Ａが形成されている。この不純物固体拡散源２Ａに接するｐ型シリコン半導体基板１の内部直下には、不純物固体拡散源２Ａから固相拡散により形成されたｎ＋不純物拡散層３Ａが形成されている。
【００２３】
ｐ型シリコン半導体基板１の下面（裏面）には、コレクタ電極４Ａ，４Ｂが形成される領域を除いて、シリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物固体拡散源２Ｂが形成されている。不純物固体拡散源２Ｂに接するｐ型シリコン半導体基板１の内部直下には、不純物固体拡散源２Ｂから固相拡散により形成されたｎ＋不純物拡散層３Ｂが形成されている。
【００２４】
さらに、ｐ型シリコン半導体基板１の下面（裏面）には、コレクタ電極４Ａ，４Ｂが形成される領域に、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散したｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂが形成され、このｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触して外部に露出したコレクタ電極４Ａ，４Ｂが形成されている。
【００２５】
また、ｐ型シリコン半導体基板１の下面（裏面）であって、ｎ＋不純物拡散層３Ｂが形成されている位置には、不純物固体拡散源２Ｂの層を突き破ってエミッタ電極６Ａ，６Ｂが形成されている。コレクタ電極４の材料としては、アルミを用いており、エミッタ電極６の材料としては、銀を用いている。
【００２６】
ｐ型シリコン半導体基板１とｎ＋不純物拡散層３Ａ，３Ｂのｐｎ接合によって発電され、起電力はコレクタ電極４Ａ，４Ｂとエミッタ電極６Ａ，６Ｂの間の電力として取り出される。
【００２７】
なお、以上の説明では、ｐ型シリコン半導体基板１を用いた場合について説明したが、ｎ型シリコン半導体基板を用いた場合には、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を含む不純物固体拡散源、およびｐ＋不純物拡散層を形成し、コレクタ電極の下には、リン等を不純物としたｎ＋不純物拡散層を形成すればよいものである。
【００２８】
次に、図２を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第１の製造方法について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面（図示の下面）に、ホトレジストをスクリーン印刷法を用いてパターン状に塗布・乾燥し、不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ１１Ａ，１１Ｂを形成する。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面にシリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥する。次に、ｐ型シリコン半導体基板１の表面（図示の上側の面）に、上述と同じ不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥する。リン等を含む不純物としては、リン化合物，例えば、五酸化二リンを含むシラノールを用いる。次に、ホトレジスト剥離液を用いて、不純物塗布拡散剤１１Ａ，１１Ｂのリフトオフ加工を行う。これによって、ｐ型シリコン半導体基板１の表面の全面に不純物固体拡散源２Ａが形成され、裏面には開口パターンを有する不純物固体拡散源２Ｂが形成される。不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂとしては、上述の不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンでなり、その膜厚は０．３μｍ以下である。不純物拡散剤の塗布は、例えば、スピンコートにより行われ、スピンコートによって形成される膜厚は、一般に０．３μｍ以下となる。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂからの固相拡散により、ｐ型シリコン半導体基板１中の不純物固体拡散源２Ａの直下および不純物固体拡散源２Ｂの直上の部分に、それぞれ、ｎ＋型不純物拡散層３Ａ，３Ｂを形成する。ここで、拡散温度は８７０℃とする。
【００３２】
次に、図２（ｄ）に示すように、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００３３】
また、ｎ＋型不純物拡散層３Ｂの上に、銀電極６Ａ，６Ｂをスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ｂは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６Ａ，６Ｂは不純物固体拡散源２Ｂを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００３４】
以上説明したように、半導体基板上に、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンでなるパターン状の不純物固体拡散源を設け、このパターニングをリフトオフ法により行い、この不純物固体拡散源の直下に不純物拡散層を形成することにより、不純物固体拡散源の開口部のシリコン基板中に不純物固体拡散源中の不純物が拡散することがない。したがって、不純物固体拡散源の開口部のシリコン基板中にｐ＋層を形成し、さらにこのｐ＋層に接触するコレクタ電極を形成するのが容易になる。
【００３５】
また、パターン状の不純物固体拡散源が０，３μｍよりも厚いと該不純物固体拡散源を突き破って直下の不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極を形成するのが困難になるが、本実施形態の太陽電池では、不純物固体拡散源のパターニングをリフトオフ法によって行っているので、不純物固体拡散源の原料として粘度が１０ｃＰ以下の材料を使用することができ、塗布・乾燥によって不純物固体拡散源を形成する場合に、厚さを０．３μｍ以下にすることが可能になる。したがって、不純物固体拡散源上にスクリーン印刷法等によって銀ぺースト等の金属ぺーストのパターンを形成し焼成することによって、直下の不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極を形成することができる。
【００３６】
なお、以上の例では、不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ１１としてホトレジストを用いたが、これに代えて、スクリーン印刷用レジストインク、インクジェット印刷用インク等を用いても良いものである。
【００３７】
また、以上の例では、不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ１１のパターニング方法としてスクリーン印刷を用いたが、ホトマスクを通した紫外線露光、インクジェット印刷等を用いても良いものである。
【００３８】
以上により、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【００３９】
次に、図３を用いて、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第２の製造方法について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面にシリコン中でｎ型を呈する不純物であるリン等を含む不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥し、不純物塗布拡散剤膜１２Ｂを形成する。次に、ｐ型シリコン半導体基板１の表面に同じ不純物塗布拡散剤を塗布・乾燥し、不純物塗布拡散剤膜１２Ａを形成する。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、ｐ型シリコン半導体基板１の表側・裏側共に、上記の不純物塗布拡散剤膜１２の面を被覆する形でホトレジストを塗布し、裏側のみをホトマスクを通した紫外線露光によって加工して、拡散パターンエッチング用レジスト１３Ａ，１３Ｂを形成する。この拡散パターンエッチング用レジスト１３Ａ．１３Ｂをマスクとして、不純物塗布拡散剤膜１２をフッ酸ウェットエッチングして不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂを形成する。したがって、ｐ型シリコン半導体基板１の裏面には、パターニングされた不純物固体拡散源２Ｂが形成される。
【００４２】
次に、図３（ｃ）に示すように、そして、図２（ｃ）と同様に、不純物固体拡散源２Ａ，２Ｂからの固相拡散により、ｐ型シリコン半導体基板１中の不純物固体拡散源２Ａの直下および不純物固体拡散源２Ｂの直上の部分に、それぞれ、ｎ＋型不純物拡散層３Ａ，３Ｂを形成する。ここで、拡散温度は８７０℃とする。
【００４３】
次に、図３（ｄ）に示すように、そして、図２（ｄ）と同様に、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００４４】
また、ｎ＋型不純物拡散層３Ｂの上に、銀電極６Ａ，６Ｂをスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ｂは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６Ａ，６Ｂは不純物固体拡散源２Ｂを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００４５】
以上の製造方法ではリフトオフ法を用いる場合よりも工程は複雑になるが、図１に示した構成の太陽電池を実現することができる。
【００４６】
以上の各例によれば、例えば、不純物拡散層３に含まれる不純物としてリンを用いた場合、ｎ＋型不純物拡散層３のうち不純物固体拡散源２に接した箇所のリンの濃度が１０２０ｃｍ−３であるのに対して、シリコン半導体基板１のうち不純物固体拡散源２から水平方向に１μｍ以上距離がある箇所では、リンの濃度は１０１６ｃｍ−３以下にすることができ、ｐ＋型不純物層５を容易に形成することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、パターニングされた選択的不純物拡散層を有する太陽電池において、コレクタ電極およびその近傍のｐ＋層形成が容易になり、また不純物固体拡散源を突き破ってｎ＋型不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極の形成が可能になるため、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【００４８】
次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成及び製造方法について説明する。
最初に、図４を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成について説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。なお、図１と同一符号は、同一構成を示している。
【００４９】
本実施形態による太陽電池は、基板の両面に受光面を有するとともに、一方の面（裏面）にコレクタ電極が形成され、他方の面にエミッタ電極が構成された両面コンタクトタイプの太陽電池である。
【００５０】
すなわち、エミッタ電極６は、ｐ型シリコン半導体基板１の上面（表面）に形成された不純物固体拡散源２Ａの上に形成されている。エミッタ電極６は、不純物固体拡散源２Ａの層を突き破って、ｎ＋不純物拡散層３Ａと接触している。
【００５１】
なお、以上の構成以外の点は、図１に示したものと同様である。また、ここでは、ｐ型シリコン半導体基板１を用いた場合について説明したが、ｎ型シリコン半導体基板を用いた場合には、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を含む不純物固体拡散源、およびｐ＋不純物拡散層を形成し、コレクタ電極の下には、リン等を不純物としたｎ＋不純物拡散層を形成すればよいものである。
【００５２】
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第１の製造方法について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００５３】
図５（ａ）〜図５（ｃ）の工程は、図２（ａ）〜図２（ｃ）の工程と同様である。
【００５４】
そして、図５（ｄ）に示すように、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００５５】
また、ｎ＋型不純物拡散層３Ａの上に、銀電極６をスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ａは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６は不純物固体拡散源２Ａを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００５６】
次に、図６を用いて、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第２の製造方法について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。なお、図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００５７】
図６（ａ）〜図６（ｃ）の工程は、図３（ａ）〜図３（ｃ）の工程と同様である。
【００５８】
そして、図６（ｄ）に示すように、不純物固体拡散源２Ｂの開口部から、シリコン中でｐ型を呈する不純物であるホウ素等を拡散して、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂを形成する。次に、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、ｐ＋型不純物拡散層５Ａ，５Ｂに接触したコレクタ電極４Ａ，４Ｂを形成する。
【００５９】
また、ｎ＋型不純物拡散層３あの上に、銀電極６をスクリーン印刷法を用いてパターン状に形成し、焼成することにより、エミッタ電極６とする。不純物固体拡散源２Ａは、上述したように、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなり、その膜厚は０．３μｍ以下であるので、銀電極６は不純物固体拡散源２Ａを突き破って容易にシリコン面と電気的に接触させることができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、パターニングされた選択的不純物拡散層を有する太陽電池において、コレクタ電極およびその近傍のｐ＋層形成が容易になり、また不純物固体拡散源を突き破ってｎ＋型不純物拡散層と電気的に接触する貫通型エミッタ電極の形成が可能になるため、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、両面受光タイプの太陽電池における電極形成を容易に行い得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による太陽電池の第１の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による太陽電池の第２の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１…ｐ型シリコン半導体基板
２…不純物固体拡散源
３…ｎ＋型不純物拡散層
４…コレクタ電極
５…ｐ＋型不純物層
６…エミッタ電極
１１…不純物塗布拡散剤リフトオフ用スペーサ
１２…不純物塗布拡散剤膜
１３…拡散パターンエッチング用レジスト
Claims (10)
- 半導体基板の一方の面の全面に形成された不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第１の不純物固体拡散源と、
前記半導体基板の他方の面に、開口部を有するようにパターニングされて形成された不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第２の不純物固体拡散源と、
これらの第１および第２の不純物固体拡散源の直下に形成された第１及び第２の不純物拡散層と、
前記第１若しくは第２の不純物拡散層上に形成されたエミッタ電極と、
前記不純物固体拡散源の開口部に形成されたコレクタ電極とを備えた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、
前記半導体基板は、ｐ型シリコン半導体基板であり、
前記不純物固体拡散源に含まれる不純物および不純物拡散層を形成する不純物は、共にリン化合物であることを特徴とする太陽電池。 - 請求項２に記載の太陽電池において、
前記不純物固体拡散源は、不純物として五酸化ニリンを含むシラノールで構成され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、
前記半導体基板は、ｎ型シリコン半導体基板であり、
前記不純物固体拡散源に含まれる不純物および不純物拡散層を形成する不純物は、共にホウ素化合物であることを特徴とする太陽電池。 - 請求項４記載の太陽電池において、
前記不純物固体拡散源は、不純物としての酸化ホウ素、あるいは不純物としての酸化ホウ秦と酸化シリコンの混合物で構成されることを特徴とする太陽電池。 - 半導体基板の一方の面の全面に不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第１の不純物固体拡散源を形成し、
前記半導体基板の他方の面に、開口部を有するようにしてパターニングして、不純物を含む酸化シリコンあるいは不純物を含む酸化チタンからなる第２の不純物固体拡散源を形成し、
これらの第１および第２の不純物固体拡散源の直下に第１及び第２の不純物拡散層を形成し、
前記第１若しくは第２の不純物拡散層上にエミッタ電極を形成し、
前記不純物固体拡散源の開口部にコレクタ電極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６記載の太陽電池の製造方法において、
前記第２の不純物固体拡散源のパターニングは、リフトオフ法によって行われていることを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 請求項７記載の太陽電池の製造方法において、
前記リフトオフは、ホトレジスト、スクリーン印刷用レジストインク、インクジェット印刷用水性インクのうちの少なくとも１つをスペーサとして行われていることを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 請求項８記載の太陽電池の製造方法において、
前記リフトオフのためのスペーサのパターニングは、ホトマスクを通した紫外線露光、スクリーン印刷、インクジェツト印刷のうちの少なくとも１つの方法によって行われていることを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 請求項６記載の太陽電池の製造方法において、
前記不純物拡散層上に形成されたエミッタ電極は、前もって形成された不純物固体拡散源上に金属ぺーストのパターンを形成し焼成することによって、この不純物固体拡散源を突き破って不純物拡散層と電気的に接触させることによって形成されることを特徴とする太陽電池の製造方法。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2003
- 2003-06-10 JP JP2003164689A patent/JP2005005352A/ja active Pending
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