JP2008010746A - Solar battery and method for manufacture thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery for enhancing conversion efficiency in the solar battery by decreasing a surface recombination rate on a solar battery silicon substrate. <P>SOLUTION: A solar battery has a first conductive impurity diffused layer and a second conductive impurity diffused layer on one surface of a silicon substrate. On the first and second conductive impurity diffused layers, the solar battery contains respective first and second passivation films each having a different chemical composition. In addition, a method for manufacturing the solar battery is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、パッシベーション膜を不純物拡散層の種類によって選択的に成膜することにより、高い太陽電池特性が得られる太陽電池およびその製造方法に関する。 The present invention, the passivation film by selectively depositing the kind of the impurity diffusion layer, a solar cell and a manufacturing method thereof higher solar cell characteristics can be obtained.

近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のCO 2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。 In recent years, been desired to develop clean energy from such environmental problems such as an increase in CO 2 in question and in the atmosphere of exhaustion of energy resources, particularly development photovoltaic power generation as a new energy source with solar cell , it has been put to practical use, on the road of development.

太陽電池は、従来から、たとえば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面にシリコン基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによってpn接合を形成し、シリコン基板の受光面とその反対側にある裏面(以下、単に裏面とも言う)にそれぞれ電極を形成して製造されたものが主流となっている。 Solar cells, conventionally, for example, to form a pn junction by diffusing the impurity serving as the conductivity type of the silicon substrate and the opposite conductivity type on the light receiving surface of silicon substrate of single crystal or polycrystalline, and the light-receiving surface of the silicon substrate backside in the opposite side (hereinafter, simply referred to as rear surface) is one produced by forming each electrode has become the mainstream. また、シリコン基板の裏面にはシリコン基板と同じ導電型の不純物を高濃度で拡散することによって、裏面電界効果による高出力化を図ることも一般的となっている。 Further, the back surface of the silicon substrate by diffusing the same conductivity type impurity and the silicon substrate at a high density, has become also generally increasing the output power by the back surface field effect. また、シリコン基板の裏面にパッシベーション膜とポイントコンタクトにより電極を形成することによって、さらなる高出力化を図る試みも行なわれている。 Further, by forming the electrode with a passivation film and point contact on the back surface of the silicon substrate, attempts have been made to achieve further higher output. このような試みとして、図6に示すような、PERL(Passivated Emitter Rear Locally−diffused)セル構造や、図7に示すようなフローティングジャンクションセルなどが挙げられる。 As such an attempt, as shown in FIG. 6, PERL or (Passivated Emitter Rear Locally-diffused) cell structure, and the like floating junction cell as shown in FIG.

図6のPERLセルはp型のシリコン基板601の受光面側にn電極607を有し、受光面表面にはn+層605と窒化珪素膜からなる反射防止膜609が形成されている。 PERL cell of FIG. 6 has an n-electrode 607 on the light receiving surface of the p-type silicon substrate 601, an antireflection film 609 on the light receiving surface surface made of n + layer 605 and the silicon nitride film is formed. 窒化珪素膜は受光面のパッシベーション膜としての役割も有する。 The silicon nitride film also serves as a passivation film on the light-receiving surface. そして、裏面にはシリコン基板601にp+層606が形成され、p+層606に接する面以外のシリコン基板601の表面には酸化珪素膜からなる第1パッシベーション膜603が形成されている。 Then, the back surface p + layer 606 is formed on the silicon substrate 601, the surface of the p + layer 606 of silicon other than the surface in contact with the substrate 601 are formed first passivation film 603 made of silicon oxide film. そして、p+層606とp電極608が直接接続されている。 Then, p + layer 606 and p electrode 608 are directly connected.

図7のフローティングジャンクションセルは、p型のシリコン基板701の受光面側にはn電極707が、裏面側にはp電極708が形成されている。 Floating junction cell of FIG. 7, n electrode 707 on the light receiving surface of the p-type silicon substrate 701, p electrode 708 is formed on the back side. 受光面表面にはn+層705と窒化珪素膜からなる反射防止膜709が形成されている。 The receiving surface surface anti-reflection film 709 made of n + layer 705 and the silicon nitride film is formed. 窒化珪素膜は受光面のパッシベーション膜としての役割も有する。 The silicon nitride film also serves as a passivation film on the light-receiving surface. また、裏面には、n+層705、p+層706が形成されており、p+層706とp電極708が直接接続されている。 Further, on the back surface, n + layer 705, p + layer 706 is formed, p + layer 706 and p electrode 708 are directly connected. p+層706に接する面以外のシリコン基板701の表面には酸化珪素膜からなる第1パッシベーション膜703が形成されている。 p + on the surface other than the surface of the silicon substrate 701 in contact with the layer 706 is first passivation film 703 made of silicon oxide film is formed.

また、シリコン基板の受光面には電極を形成せず、シリコン基板の裏面にpn接合を形成したいわゆる裏面接合型太陽電池が開発されている。 Further, the light receiving surface of the silicon substrate without forming the electrodes, so-called back junction solar cell formed a pn junction on the back surface of the silicon substrate has been developed. 裏面接合型太陽電池は一般的に受光面に電極を有しないことから、電極によるシャドーロスがなく、シリコン基板の受光面および裏面にそれぞれ電極を有する上記の太陽電池と比べて高い出力を得ることが期待できる(特許文献1)。 Since the back surface junction type solar cell which does not generally have the electrode on the light receiving surface, there is no shadow loss due electrode, to obtain a high output as compared with the solar cell having a light receiving surface and each electrode on the back surface of the silicon substrate There can be expected (Patent Document 1). 裏面接合型太陽電池は、このような特性を活かしてソーラカーや集光用太陽電池などの用途に使用されている。 Back junction solar cells are used in applications such as Soraka and concentration photovoltaic solar cell utilizing such characteristics.

また、近年不純物拡散層と誘電体膜の固定電荷の関係に注目した研究が行なわれている。 Also, research has been conducted in recent years focused on the relationship of the fixed charge of the impurity diffusion layer and the dielectric film. 一般に正の固定電荷を有する窒化珪素膜はn型層に対して、負の固定電荷を有する酸化アルミニウム膜はp型拡散層に対して高いパッシベーション性を有するという報告がなされている(非特許文献1)。 For general positive silicon nitride film having a fixed charge is n-type layer, an aluminum oxide film is (is non-patent literature made reports that have a high passivation against p-type diffusion layer having a negative fixed charge 1).
米国特許第4,927,770号公報 明細書 U.S. Publication Specification No. No. 4,927,770

従来の太陽電池では、不純物拡散層に対してパッシベーション膜を使い分けるという例はあまりみられない。 In the conventional solar cell, examples are not uncommon that selectively passivation film against impurity diffusion layer. 図6、図7のように受光面側と裏面側で異なる種類のパッシベーション膜を使用する試みはあるが、あくまで受光面側、裏面側という分類でパッシベーション膜を使い分けているに過ぎない。 6, there is an attempt to use a different type of passivation film in the light-receiving surface side and the back side as shown in FIG. 7, only the light-receiving surface side, only known by different passivation film category of backside. したがって、本発明の目的は、シリコン基板表面における第1導電型不純物拡散層もしくは第2導電型不純物拡散層上に最適なパッシベーション膜を形成することで、表面再結合速度を減少させて太陽電池の変換効率をあげることである。 Accordingly, the present invention purposes, by forming an optimal passivation film on the first conductivity type impurity diffusion layer or the second conductivity type impurity diffusion layer in the silicon substrate surface, to reduce the surface recombination velocity of the solar cell it is to increase the conversion efficiency.

本発明は、シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層が形成された太陽電池であって、前記第1導電型不純物拡散層上、前記第2導電型不純物拡散層上に、それぞれ化学組成の異なる第1パッシベーション膜および第2パッシベーション膜が形成されている太陽電池に関する。 The present invention, on the first surface of the silicon substrate, a solar cell in which the first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer is formed, the first conductivity type impurity diffusion layer, the second conductive the impurity diffusion layer, a solar cell in which the first passivation film and the second passivation film different in chemical composition is formed.

また、本発明は、前記第1パッシベーション膜は、酸化珪素および/または酸化アルミニウムを含む少なくとも1層の膜であることが好ましく、前記第2パッシベーション膜は、窒化珪素を含む少なくとも1層の膜であることが好ましい。 Further, the present invention, the first passivation film is preferably a film of at least one layer containing silicon oxide and / or aluminum oxide, the second passivation film, at least one layer of a film containing silicon nitride there it is preferable. また、本発明は、前記第2パッシベーション膜として形成される窒化珪素の屈折率が、1.9〜3.6であることが好ましく、前記シリコン基板の太陽光の入射側と反対側の面にpn接合を有することが好ましい。 Further, the present invention has a refractive index of silicon nitride is formed as the second passivation film is preferably from 1.9 to 3.6, on the opposite side of the surface and the incident side of sunlight of the silicon substrate preferably it has a pn junction.

また、本発明の製造方法は、シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する工程、前記第1導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第1パッシベーション膜を形成する工程、第1導電型不純物拡散層の形状にあわせて、第1パッシベーション膜を残すパターニング工程、前記第2導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第2パッシベーション膜を形成する工程、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層、それぞれに電極を形成するためのパッシベーション膜のパターニング工程、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層、それぞれに電極を形成する工程を含む太陽電池の製造方法に関する。 The manufacturing method of the present invention, the first surface of the silicon substrate, forming a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer includes a first conductivity type impurity diffusion layer, a silicon substrate forming a first passivation layer on the first surface, in accordance with the shape of the first conductivity type impurity diffusion layer, patterning process to leave the first passivation film comprises said second conductivity type impurity diffusion layer, first surface of the silicon substrate forming a second passivation film process, a first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer, the step of patterning the passivation film for forming an electrode on each of a first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer, a method of manufacturing a solar cell comprising a step of forming an electrode, respectively.

また、本発明の製造方法は、シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する工程、前記第2導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第2パッシベーション膜を形成する工程、第2導電型不純物拡散層の形状にあわせて、第2パッシベーション膜を残すパターニング工程、前記第1導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第1パッシベーション膜を形成する工程、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層、それぞれに電極を形成するためのパッシベーション膜のパターニング工程、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層、それぞれに電極を形成する工程とを含む太陽電池の製造方法に関する。 The manufacturing method of the present invention, the first surface of the silicon substrate, forming a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer, comprising the second conductivity type impurity diffusion layer, a silicon substrate forming a second passivation layer on the first surface, in accordance with the shape of the second conductivity type impurity diffusion layer, patterning process to leave the second passivation film comprises said first conductivity type impurity diffusion layer, first surface of the silicon substrate forming a first passivation film process, a first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer, the step of patterning the passivation film for forming an electrode on each of a first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer, a method of manufacturing a solar cell comprising a step of forming an electrode, respectively.

また、本発明の製造方法は、前記パターニング工程が、エッチングペーストを用いて行なわれることが好ましい。 The manufacturing method of the present invention, the patterning step is preferably carried out using an etching paste.

また、本発明の製造方法は、シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する太陽電池の製造方法であって、シリコン基板の1表面に第2導電型不純物拡散層を形成するための第2拡散マスクを形成する工程と、第2拡散マスクをパターニングして、第2導電型不純物拡散層を形成する工程と、第2拡散マスクを除去する工程と、シリコン基板の1表面に第1導電型不純物拡散層を形成するための第1拡散マスク兼第2パッシベーション膜を形成する工程と、第1拡散マスクをパターニングして、第1導電型不純物拡散層を形成する工程と、第1導電型不純物拡散層上に第1パッシベーション膜を形成する工程と、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層、それぞれに電極を形成する工程と The manufacturing method of the present invention, the first surface of the silicon substrate, a manufacturing method of a solar cell to form a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer, the one surface of the silicon substrate forming a second diffusion mask for forming a second conductivity type impurity diffusion layer, by patterning the second diffusion mask is removed and forming a second conductivity type impurity diffusion layer, a second diffusion mask step and a step of forming a first diffusion mask and the second passivation film for forming a first conductivity type impurity diffusion layer on the first surface of the silicon substrate, by patterning the first diffusion mask, a first conductivity type impurity forming a step of forming a diffusion layer, forming a first passivation layer on the first conductivity type impurity diffusion layer, a first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer, an electrode on each When 含む太陽電池の製造方法に関する。 A method of manufacturing a solar cell comprising.

また、本発明の製造方法は、シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する太陽電池の製造方法であって、シリコン基板の1表面に第1導電型不純物拡散層を形成するための第1拡散マスクを形成する工程と、第1拡散マスクをパターニングして、第1導電型不純物拡散層を形成する工程と、第1拡散マスクを除去する工程と、シリコン基板の1表面に第2導電型不純物拡散層を形成するための第2拡散マスク兼第1パッシペーション膜を形成する工程と、第2拡散マスクをパターニングして、第2導電型不純物拡散層を形成する工程と、第2導電型不純物拡散層上に第2パッシベーション膜を形成する工程と、第2導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層、それぞれに電極を形成する工程と The manufacturing method of the present invention, the first surface of the silicon substrate, a manufacturing method of a solar cell to form a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer, the one surface of the silicon substrate forming a first diffusion mask for forming a first conductivity type impurity diffusion layer, by patterning the first diffusion mask, it is removed forming a first conductivity type impurity diffusion layer, a first diffusion mask a step, a step of forming a second diffusion mask and the first passivation film for forming a second conductivity type impurity diffusion layer on the first surface of the silicon substrate, by patterning the second diffusion mask, a second conductivity type forming and forming an impurity diffusion layer, and forming a second passivation layer on the second conductivity type impurity diffusion layer, a second conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer, an electrode on each process and 含む太陽電池の製造方法である。 A method of manufacturing a solar cell comprising.

また、本発明の製造方法は、第1拡散マスクは、窒化珪素の単層膜、または窒化珪素を含む積層膜であることが好ましく、第2拡散マスクは、酸化珪素または/および酸化アルミニウムの単層膜、または酸化珪素または/および酸化アルミニウムを含む積層膜であることが好ましい。 The manufacturing method of the present invention, the first diffusion mask is preferably a multilayer film comprising a single layer film or a silicon nitride, silicon nitride, second diffusion mask of silicon oxide or / and the single aluminum oxide layer film or preferably a multilayer film including a silicon oxide and / or aluminum oxide.

本発明によれば、シリコン基板表面における第1導電型不純物拡散層もしくは第2導電型不純物拡散層上に最適なパッシベーション膜を形成することで、表面再結合速度を減少でき、変換効率の高い太陽電池を提供することができる。 According to the present invention, by forming an optimal passivation film on the first conductivity type impurity diffusion layer or the second conductivity type impurity diffusion layer in the silicon substrate surface, it can decrease the surface recombination velocity, high conversion efficiency solar it is possible to provide a battery.

<太陽電池> <Solar cells>
図1に基づいて本発明の太陽電池について説明する。 Described solar cell of the present invention with reference to FIG.

図1は、本発明による太陽電池の一実施形態であって裏面接合型太陽電池を示す。 Figure 1 shows a back junction solar cell comprising an embodiment of a solar cell according to the present invention. 図1(b)は、太陽電池を受光面の反対面(以下裏面とも言う)から見た正面図である。 1 (b) is a front view of the solar cell from the opposite surface of the light receiving surface (hereinafter also referred to as rear surface). 両端に大きな集電機能を有する主電極としてのp電極108、n電極107が形成され、これに加えて、互いに入りこむように細いp電極108、n電極107が形成されている。 Across a large collection function p electrode 108 as a main electrode having, n electrode 107 is formed, in addition, is formed thin p-electrode 108, n electrode 107 so as to enter each other. 裏面にアライメントマーク102を設けることも可能である。 It is also possible to provide an alignment mark 102 on the back. これは、後述する製造工程でペーストを塗布し、パターニングする際に正確に印刷するために設けてもよい。 This paste was applied in the manufacturing process to be described later, it may be provided to print accurately in patterning. そして、図1(b)をI−I方向に切断した断面図が、図1(a)である。 The diagram section 1 a (b) was cut into I-I direction is a diagram 1 (a). 太陽電池の裏面にp電極108、n電極107を有し、それぞれ、シリコン基板に不純物としてボロンなどをドーピングすることで形成する高濃度のp型ドーピング層であるp+層106、シリコン基板に不純物としてリンなどをドーピングすることで形成する高濃度のn型ドーピング層であるn+層105と接続している。 Has a p-electrode 108, n electrode 107 on the back surface of the solar cell, respectively, p + layer 106 is a p-type doped layer of a high concentration formed by doping such as boron as an impurity in the silicon substrate, as an impurity in the silicon substrate is connected to the n + layer 105 is a high-concentration n-type doping layer be formed by doping phosphorus or the like. なお、シリコン基板101は、本図においては、n型のシリコン基板を用いているが、p型のシリコン基板を用いてもよい。 The silicon substrate 101, in this view, but using n-type silicon substrate may be a p-type silicon substrate.

本発明において、たとえばp+層106のようにシリコン基板中で多数キャリアが正孔である領域を第1導電型不純物拡散層という。 In the present invention, for example, p + majority carriers in the silicon substrate as the layer 106 is a region that is a hole that the first conductivity type impurity diffusion layer. 一方、n+層105やn型のシリコン基板101のようにシリコン基板中で多数キャリアが電子である領域を第2導電型不純物拡散層という。 On the other hand, n + layer 105 and n-type majority carriers in the silicon substrate as the silicon substrate 101 that the region is an electron second conductivity type impurity diffusion layer. 太陽電池にp型のシリコン基板を用いた場合には、そのシリコン基板は第1導電型不純物層として使用できる。 In the case of using a p-type silicon substrate of the solar cell, the silicon substrate may be used as the first conductivity type impurity layer.

そして、図1(a)において、p電極108およびn電極107と接続されている面以外のp+層106、n+層105露出面は、それぞれ第1パッシベーション膜103、第2パッシベーション膜104に接している。 Then, in FIG. 1 (a), p + layer 106 other than the surface which is connected to the p-electrode 108 and n electrode 107, n + layer 105 exposed surface, the first passivation film 103, respectively, in contact with the second passivation film 104 there. また、ドーピングしていないn型のシリコン基板101露出部分も第2パッシベーション膜104を形成する。 Further, the silicon substrate 101 exposed portion of the n-type undoped also forming the second passivation film 104. つまり、本発明の太陽電池は、シリコン基板の1表面の第1導電型不純物拡散層上に第1パッシベーション膜103を、シリコン基板の1表面の第2導電型不純物拡散層上に第2パッシベーション膜104を有する。 In other words, the solar cell of the present invention, the first passivation film 103 to the first conductivity type impurity diffusion layer on one surface of a silicon substrate, a second passivation film on the second conductivity type impurity diffusion layer on one surface of the silicon substrate having 104. また、受光面側には、第2パッシベーション膜としての役割も兼ねる反射防止膜109を形成する。 Further, the light receiving surface side, an antireflection film 109 also functions as a second passivation film.

また、本発明の太陽電池は、図1に示したシリコン基板の裏面にpn接合を形成するいわゆる裏面接合型太陽電池であることが好ましい。 Further, the solar cell of the present invention is preferably a so-called back junction solar cell which forms a pn junction on the back surface of the silicon substrate shown in FIG. 本発明の太陽電池においては、導電型不純物拡散層の種類によって、その表面に形成されるパッシベーション膜を区別することから、該問題を解決することができるからである。 In the solar cell of the present invention, the type of conductivity type impurity diffusion layer, since the distinguishing passivation film formed on its surface, it is because it is possible to solve the problem. ただし、本発明は、裏面接合型太陽電池に限定されるものではない。 However, the present invention is not limited to the back junction solar cell.

≪パッシベーション膜≫ «Passivation film»
本発明の太陽電池は、第1パッシベーション膜と第2パッシベーション膜の化学組成が異なる。 Solar cell of the present invention, the chemical composition of the first passivation film and the second passivation film are different. 第1パッシベーション膜は、シリコン基板の外部表面の第1導電型不純物拡散層に接する面の形状に合わせて形成する。 The first passivation film is formed in accordance with the surface shape of the contact with the first conductivity type impurity diffusion layer of the outer surface of the silicon substrate. 第1パッシベーション膜は、酸化珪素や酸化アルミニウムを含む膜であることが好ましい。 The first passivation film is preferably a film containing silicon oxide or aluminum oxide. そして、第1パッシベーション膜は、1つの化学組成物からなる単層膜でもよいし、酸化珪素や酸化アルミニウムなどの膜を含む多数の化学組成物の膜からなる積層膜であってもよい。 The first passivation film may be a single layer film made of one chemical composition, or may be a laminated film composed of a film of a large number of chemical compositions, including membranes, such as silicon oxide or aluminum oxide. 積層膜であるときは、酸化珪素あるいは酸化アルミニウムが、第1導電型不純物拡散層上に接していることが好ましい。 When a laminated film, silicon oxide or aluminum oxide, preferably in contact with the first conductivity type impurity diffusion layer. 第1パッシベーション膜の厚さは膜質にもよるが、後工程での作業性を考慮し、10〜200nmが好ましい。 Depending on the quality of the film thickness of the first passivation film, considering workability in the subsequent step, 10 to 200 nm are preferred. また、CVD法によって成膜されたものでも良いし、塗布剤やペースト印刷などによって形成されたものでも良い。 Further, it may be one which is formed by a CVD method, may be one which is formed by a coating agent or paste printing.

また、第2パッシベーション膜は、シリコン基板の外部表面の第2導電型不純物拡散層に接する面の形状に合わせて形成する。 The second passivation film is formed according to the shape of the surface in contact with the second conductivity type impurity diffusion layer of the outer surface of the silicon substrate. 第2パッシベーション膜は、たとえば窒化珪素を含む膜であることが好ましい。 The second passivation film is preferably for example, a film containing silicon nitride. そして、第2パッシベーション膜は、1つの化学組成物からなる単層膜でもよいし、窒化珪素などの膜を含む多数の膜からなる積層膜であってもよい。 The second passivation film may be a single layer film made of one chemical composition, or may be a laminated film comprising a plurality of films including a film such as silicon nitride. 積層膜であるときは、窒化珪素が第2導電型不純物拡散層上に接していることが好ましい。 When a laminated film is preferably silicon nitride is in contact with the second conductivity type impurity diffusion layer. また、窒化珪素を第2パッシベーション膜に用いるときには、その屈折率は1.9〜3.6のものを用いることが好ましい。 Further, when using a silicon nitride second passivation film, its refractive index is preferably used ones from 1.9 to 3.6. 第2パッシベーション膜としての役割も兼ねる受光面側の反射防止膜として窒化珪素を用いる場合には、光の透過性のよい屈折率2程度を用いることが好ましい。 In the case of using silicon nitride as an antireflection film on the light-receiving surface side of also functions as a second passivation film, it is preferable to use a good refractive index 2 degrees of light permeability. なお、このとき第2パッシベーション膜は反射防止膜としても働くため、膜厚は70〜80nmが好ましい。 At this time the second passivation film can also serve as an antireflection film, and the film thickness 70~80nm is preferred. 一方、裏面に使用する場合には、光の透過性は悪いがパッシベーション性が高くなるように屈折率が2.6〜3.6になるように調整した膜を用いることが好ましい。 On the other hand, when used on the rear surface, the permeability of light bad it is preferable to use the adjusted layer so that the refractive index as passivating increases is from 2.6 to 3.6.

本発明の太陽電池の断面図を示す図2、図3のそれぞれに基づいて、以下、本発明の他の太陽電池の形態について説明する。 Figure 2 shows a cross-sectional view of the solar cell of the present invention, based on the respective 3, Brief Description of the other solar cell of the present invention.

図2は本発明による太陽電池の他の実施形態であって、両面接合セル構造のものである。 Figure 2 is a further embodiment of a solar cell according to the present invention, is of the double-sided junction cell structure. シリコン基板201はp型でもn型でも良いが、この一例において、シリコン基板201はp型である。 Silicon substrate 201 may be a n-type well in a p-type, but in this example, the silicon substrate 201 is p-type. 受光面側にn電極207を有し、受光面表面にはn+層205bと反射防止膜209が形成されている。 Has an n-electrode 207 on the light-receiving surface, the light receiving surface surface n + layer 205b and the antireflection film 209 is formed. 裏面には、n+層205a、p+層206が形成されており、シリコン基板201のn+層205直下に第2パッシベーション膜204が形成されている。 On the back, the n + layer 205a, p + layer 206 is formed, the second passivation film 204 is formed just below the n + layer 205 of the silicon substrate 201. 第2パッシベーション膜204が形成された部分以外のシリコン基板201露出面とp+層206直下には、第1パッシベーション膜203が形成されている。 Immediately below the second passivation film 204 is a silicon substrate 201 exposed surface and the p + layer other than the formed portion 206, the first passivation film 203 is formed. 従来の太陽電池において、受光面側の表面と裏面側の表面におけるパッシベーション膜の化学組成を異なるものにし、表面再結合を防止する試みがされているのは、前述のとおりである。 In the conventional solar cell, and the chemical composition of the passivation film on the surface and the back side surface of the light receiving surface side different from, what is an attempt to prevent surface recombination, as described above. しかし、さらに本形態の太陽電池では、裏面側にもn電極207、p電極208を形成することによって、裏面側にもpn接合を形成し、裏面側においても不純物拡散層の種類によって形成するパッシベーション膜の種類を区別している。 However, further solar cell of the present embodiment, by forming the n-electrode 207, p electrode 208 on the back surface side, also forms a pn junction on the back side, formed by the kind of the impurity diffusion layer also in the back side passivation It distinguishes between the kind of film.

また、図3は、本発明による太陽電池の一実施形態であって、フローティングジャンクションセルの模式的な構造である。 Further, FIG. 3 is an embodiment of a solar cell according to the present invention, a schematic structure of a floating junction cell. この一例においてシリコン基板301はp型であり、受光面側にはn電極307が、裏面側にはp電極308が形成されている。 Silicon substrate 301 in this example is a p-type, n electrode 307 on the light receiving surface side, and a p-electrode 308 is formed on the back surface side. 受光面表面には、n+層305bと反射防止膜309が形成されている。 The light-receiving surface surface, n + layer 305b and the antireflection film 309 is formed. また、裏面には、パッシベーション性を高めるために低濃度n+層305aと、背面電界(BSF)としてのp+層306が形成されており、p+層306とp電極308が直接接続されている。 Further, on the back surface, a low-concentration n + layer 305a to enhance the passivation property and p + layer 306 as back surface field (BSF) is formed, the p + layer 306 and p electrode 308 are directly connected. 第1パッシベーション膜303がp+層306とシリコン基板301露出面直下に形成されており、n+層305aの直下には第2パッシベーション膜304が形成されている。 And the first passivation film 303 is formed just below the p + layer 306 and the silicon substrate 301 exposed surface, directly below the n + layer 305a is formed a second passivation film 304.

<太陽電池の製造方法> <Method of manufacturing a solar cell>
≪製造方法1≫ «Manufacturing method 1 >>
以下、図4に基づいて本発明の太陽電池の製造方法について説明する。 Hereinafter, a method of manufacturing the solar cell of the present invention will be described with reference to FIG. 図4(a)〜(k)においては説明の便宜のためシリコン基板の裏面にn+層とp+層を1つずつ形成したものを示す。 FIGS. 4 (a) in ~ (k) denotes one formed one by one n + layer and p + layer on the back surface of the silicon substrate for convenience of explanation. また、本発明において、第1拡散マスクとは、シリコン基板の1表面に第1導電型不純物拡散層をパターニング形成するため、第2拡散マスクとは、シリコン基板の1表面に第2導電型不純物拡散層をパターニング形成するため使用するものとする。 In the present invention, the first diffusion mask, to form patterning the first conductivity type impurity diffusion layer on one surface of the silicon substrate, and the second diffusion mask, a second conductivity type impurity into a surface of the silicon substrate It shall be used to pattern forming a diffusion layer. そして、第1エッチングペーストとは、第1拡散マスクをエッチングするためのペーストであり、第2エッチングペーストとは第2拡散マスクをエッチングするためのペーストとする。 Then, a first etching paste, a paste for etching the first diffusion mask, the second etching paste and paste for etching the second diffusion mask.

まず、図4(a)に示すように、n型のシリコン基板401を用意する。 First, as shown in FIG. 4 (a), providing a n-type silicon substrate 401. ここで、シリコン基板401はたとえば多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどを用いることができる。 Here, the silicon substrate 401 or the like can be used, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon. シリコン基板401の大きさおよび形状は特に限定されないが、たとえば厚さを100μm以上300μm以下、1辺100mm以上200mm以下の四角形状とすることができる。 The size and shape of the silicon substrate 401 is not particularly limited, for example, 100μm or more 300μm or less in thickness, may be one side 100mm or 200mm or less square shape.

また、シリコン基板401は、たとえば、スライスされることにより生じたスライスダメージを除去したものなどを用いることが好ましく、シリコン基板401の表面をフッ化水素水溶液と硝酸の混酸または水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液などでエッチングを行なう。 Further, the silicon substrate 401, for example, it is preferable to use such as those obtained by removing the slice damage caused by being sliced, alkali such as mixed acid or sodium hydroxide surface hydrogen fluoride aqueous solution and nitric acid of the silicon substrate 401 solution, such as by etching.

次に、図4(b)に示すように、n型のシリコン基板401の裏面に酸化珪素膜などからなるテクスチャマスク413を形成し、シリコン基板401の受光面にテクスチャ構造410を形成する。 Next, as shown in FIG. 4 (b), to form a texture mask 413 made of the backside silicon oxide film of the n-type silicon substrate 401 to form a textured structure 410 on the light receiving surface of the silicon substrate 401. 受光面のテクスチャ構造410は、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した液をたとえば70℃以上80℃以下に加熱したものなどを用いてエッチングすることにより形成することができる。 Textured structure 410 of the light receiving surface, for example be formed by etching using such as those of heating the liquid obtained by adding isopropyl alcohol to the alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide for example, 70 ° C. or higher 80 ° C. or less can. シリコン基板401の裏面にテクスチャマスク413を形成することによって受光面のみにテクスチャ構造410を形成することができ、裏面は平坦にすることができる。 It is possible to form a texture structure 410 only on the light receiving surface by forming a texture mask 413 on the back surface of the silicon substrate 401, the back surface can be flattened. ここで、テクスチャマスク413はたとえばスチーム酸化、常圧CVD法またはSiOG(スピンオングラス)の印刷・焼成などによって形成することができる。 Here, the texture mask 413 can be formed by, for example, steam oxidation, printing and baking of the atmospheric pressure CVD method or SiOG (spin on glass). テクスチャマスク413の厚さは特に限定されないが、たとえば300nm以上800nm以下の厚さとすることができる。 The thickness of the texture mask 413 is not particularly limited and may be, for example, less thickness 800nm ​​or 300 nm.

また、テクスチャマスク413としては、酸化珪素膜以外にも、窒化珪素膜または酸化珪素膜と窒化珪素膜の積層体などを用いることができる。 As the texture mask 413, in addition to the silicon oxide film, or the like can be used a laminate of a silicon nitride film or silicon oxide film and a silicon nitride film. ここで、窒化珪素膜からなるテクスチャマスク413は、たとえばプラズマCVD法または常圧CVD法などで形成することができ、厚さは特に限定されないが、たとえば60nm以上100nm以下とすることができる。 Here, the texture mask 413 made of a silicon nitride film, for example, a plasma CVD method or may be formed in such a normal pressure CVD method, but is not particularly limited in thickness, for example, it can be 60nm or 100nm or less.

テクスチャマスク413は、テクスチャ構造410の形成後に一旦除去する。 Texture mask 413, once removed after the formation of the textured structure 410. なお、テクスチャマスク413は、除去せずにそのまま第1拡散マスクとして利用することも可能である。 Incidentally, the texture mask 413 can also be directly used as a first diffusion mask without removing.

次に、図4(c)において、まず、シリコン基板401の受光面と裏面の全面に、酸化珪素膜などからなる第1拡散マスク411を形成する。 Next, in FIG. 4 (c), the first, the light-receiving surface and the entire back surface of the silicon substrate 401, a first diffusion mask 411 made of a silicon oxide film. 酸化珪素膜からなる第1拡散マスク411は、たとえばスチーム酸化、常圧CVD法またはSiOG(スピンオングラス)の印刷・焼成などによって形成することができる。 First diffusion mask 411 made of a silicon oxide film, for example, can be formed by a steam oxidation, printing and baking of the atmospheric pressure CVD method or SiOG (spin on glass). 酸化珪素膜からなる第1拡散マスク411の厚さは特に限定されないが、たとえば100nm以上300nm以下の厚さとすることができる。 The thickness of the first diffusion mask 411 made of silicon oxide film is not particularly limited and may be, for example, a thickness of less than 300nm or 100 nm.

そして、シリコン基板401の裏面の第1拡散マスク411上のみに第1エッチングペーストをたとえばスクリーン印刷法などによって所望のパターンに印刷する。 Then, to print a desired pattern, such as by a first etching paste for example screen printing on only the first diffusion mask 411 on the back surface of the silicon substrate 401. 第1エッチングペーストはエッチング成分としてリン酸もしくはフッ化水素アンモニウムを含み、エッチング成分以外の成分として水、有機溶媒および増粘剤を含み、スクリーン印刷に適した粘度に調整されたものを用いることができる。 First etching paste contains phosphoric acid or ammonium hydrogen fluoride as an etching component, water as a component other than the etching component comprises an organic solvent and a thickening agent, be used that is adjusted to a viscosity suitable for screen printing it can. この第1エッチングペーストの印刷後のシリコン基板401を100〜400℃で加熱処理することにより、シリコン基板401の裏面に形成した第1拡散マスク411のうち第1エッチングペーストが印刷された部分のみエッチング、除去できる。 By heating the silicon substrate 401 after printing of the first etching paste at 100 to 400 ° C., only the portion where the first etching paste printed in the first diffusion mask 411 formed on the back surface of the silicon substrate 401 etched , it can be removed. なお、加熱処理の方法は特に限定されず、たとえばホットプレート、ベルト炉またはオーブンを用いて加熱することにより行なうことができる。 Note that the method of heat treatment is not particularly limited, for example, can be performed by heating with a hot plate, a belt furnace or an oven.

加熱処理後は、シリコン基板401を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なうことによって、加熱処理後の第1エッチングペーストを除去する。 After heat treatment, immersing a silicon substrate 401 in water, by performing ultrasonic cleaning by applying ultrasonic waves to remove the first etching paste after the heat treatment. これにより、シリコン基板401の裏面の一部が露出し、窓414を形成する。 Thus, part of the back surface of the silicon substrate 401 is exposed, to form a window 414. なお、超音波水洗に加え、シリコン基板401の裏面を一般に知られているSC−1洗浄(RCA Standard Incidentally, in addition to ultrasonic washing, SC-1 cleaning (RCA Standard known a back surface of the silicon substrate 401 in general
Clean−1)、SC−2洗浄(RCA Standard Clean−2)、硫酸と過酸化水素水の混合液による洗浄、薄いフッ化水素水溶液または界面活性剤を含む洗浄液を用いて洗浄することもできる。 Clean-1), SC-2 cleaning (RCA Standard Clean-2), can also be cleaned using a cleaning liquid containing washing with mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, a thin hydrogen fluoride aqueous solution or a surfactant.

なお、第1拡散マスク411としては、酸化珪素膜以外にも、窒化珪素膜または酸化珪素膜と窒化珪素膜の積層体などを用いることができる。 As the first diffusion mask 411, in addition to the silicon oxide film, or the like can be used a laminate of a silicon nitride film or silicon oxide film and a silicon nitride film. 窒化珪素膜からなる第1拡散マスクは、たとえばプラズマCVD法または常圧CVD法などで形成することができ、厚さは特に限定されないが、たとえば40nm以上80nm以下とすることができる。 First diffusion mask of silicon nitride film, for example, a plasma CVD method or may be formed in such a normal pressure CVD method, but is not particularly limited in thickness, for example, it can be 40nm or 80nm or less.

次に、図4(d)において、シリコン基板401に第1導電型不純物としてのp型不純物であるボロンなどを気相拡散することで、シリコン基板401表面の図4(c)窓414部分に第1導電型不純物拡散層としてのp+層406を形成する。 Next, in FIG. 4 (d), the silicon substrate 401 by diffusing gas phase such as boron, which is a p-type impurity of the first conductivity type impurity, in FIG. 4 (c) window 414 portion of the silicon substrate 401 surface forming a p + layer 406 as a first conductivity type impurity diffusion layer. その後、シリコン基板401の第1拡散マスク411ならびにボロンが拡散して形成されたBSG(ボロンシリケートガラス)をフッ化水素水溶液などを用いてすべて除去する。 Then all removed by using a hydrogen fluoride aqueous solution the first diffusion mask 411 and boron is formed by diffusing BSG silicon substrate 401 (boron silicate glass). なお、p+層406は、シリコン基板401の裏面の図4(c)窓414にボロンを含んだ溶剤を塗布した後に加熱することによって形成してもよい。 Incidentally, p + layer 406 may be formed by heating the solvent containing boron in FIG. 4 (c) window 414 on the back surface of the silicon substrate 401 after application.

次に、図4(e)において、シリコン基板401の受光面と裏面の全面に酸化珪素などからなる第2拡散マスク412を形成する。 Next, in FIG. 4 (e), forming a second diffusion mask 412 made of the light-receiving surface and the entire back surface silicon oxide of the silicon substrate 401. そして、シリコン基板401の裏面の第1拡散マスク412上のみに、第2エッチングペーストを所望のパターンに印刷する。 Then, only on the first diffusion mask 412 on the back surface of the silicon substrate 401, print the second etching paste in a desired pattern. 第2エッチングペーストは上記の第1エッチングペーストと同一組成のものを用いることができるし、異なる組成のものであっても良い。 The second etch paste to can be used as the first etching paste having the same composition described above, may be of different compositions. 第2エッチングペーストの印刷後のシリコン基板401を100〜400℃で加熱処理することにより、シリコン基板401の裏面の第2拡散マスク412が形成された部分のうち第2エッチングペーストが印刷された部分をエッチングし除去することができる。 By the silicon substrate 401 after printing of the second etching paste to a heat treatment at 100 to 400 ° C., a second portion etching paste printed in the second portion where the diffusion mask 412 is formed on the back surface of the silicon substrate 401 it can be a removed by etching. 加熱処理後は、図4(c)についての説明で前述した方法と同様に処置し、窓415に形成する。 After the heat treatment, they were treated in a manner similar to that described above in the description of FIG. 4 (c), formed in the window 415.

なお、第2拡散マスク412としては、酸化珪素膜以外にも、窒化珪素または酸化珪素と窒化珪素の膜からなる積層体などを用いることができることは言うまでもない。 As the second diffusion mask 412, in addition to the silicon oxide film, it may of course be used, such as stack of films of silicon nitride or silicon oxide nitride.

次に、図4(f)において、シリコン基板401に第2導電型不純物としてのn型不純物であるリンなどを気相拡散することで、シリコン基板401表面の図4(e)窓415部分に第2導電型不純物拡散層としてのn+層405を形成する。 Next, in FIG. 4 (f), the by diffusing gas phase phosphorus and an n-type impurity as a second conductivity type impurity into the silicon substrate 401, in FIG. 4 (e) window 415 portion of the silicon substrate 401 surface forming an n + layer 405 as the second conductivity type impurity diffusion layer. その後、シリコン基板401の受光面と裏面の第2拡散マスク412ならびにリンが拡散して形成されたPSG(リンシリケートガラス)をフッ化水素水溶液などを用いてすべて除去する。 Thereafter, a second diffusion mask 412 and phosphorus of the light receiving surface and the back surface of the silicon substrate 401 are all removed by using a hydrogen fluoride aqueous solution PSG formed by diffusing (phosphorus silicate glass). なお、n+層405の形成は、シリコン基板401の裏面の図4(e)窓415にリンを含んだ溶剤を塗布した後に加熱することによって形成してもよい。 The formation of the n + layer 405 may be formed by heating the solvent containing phosphorus in FIG 4 (e) a window 415 of the back surface of the silicon substrate 401 after application.

次に、図4(g)に示すように、シリコン基板401についてドライ酸化(熱酸化)を行ない、シリコン基板401の裏面の全面に酸化珪素膜からなる第1パッシベーション膜403を形成する。 Next, as shown in FIG. 4 (g), subjected to dry oxidation (thermal oxidation) on the silicon substrate 401, a first passivation film 403 made of the entire back surface to the silicon oxide film of the silicon substrate 401. なお、このとき同時に受光面の全面にも酸化珪素膜403aを形成することとなる。 Also it will form the silicon oxide film 403a on the entire surface of simultaneously receiving surface this time. ここで、酸化珪素膜からなる第1パッシベーション膜403はドライ酸化の他、たとえばスチーム酸化、常圧CVD法などによって形成することができる。 Here, the first passivation film 403 made of silicon oxide film other dry oxidation, can be formed, for example, steam oxidation, such as by atmospheric pressure CVD. また、酸化珪素膜の他、第1パッシベーション膜403として負の固定電荷を有する酸化アルミニウム膜を蒸着法などにより成膜することも可能である。 Another silicon oxide film, it is also possible to aluminum oxide film having a negative fixed charge as the first passivation film 403 is formed by vapor deposition or the like. なお、第1パッシベーション膜403は、酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜などからなる積層膜であってもよい。 The first passivation film 403, the silicon oxide film may be a stacked film made of aluminum oxide film.

次に、図4(h)に示すように、本実施形態では、n型のシリコン基板401を使用しているため、p+層406を形成した面以外のシリコン基板401裏面の第1パッシベーション膜403をエッチングペーストを利用してエッチングして除去する。 Next, as shown in FIG. 4 (h), in the present embodiment, due to the use of n-type silicon substrate 401, p + first passivation of the silicon substrate 401 back surface other than the layer 406 was formed surface film 403 the by using an etching paste is removed by etching. このとき用いるエッチングペーストは、前述したエッチングペーストと同じものでもよい。 Etching paste used in this case may be the same as the above-mentioned etching paste. この操作によって、裏面のp+層406上にのみ第1パッシベーション膜403を形成する。 This operation forms the first passivation film 403 only on the back surface of the p + layer 406.

次に、図4(i)に示すように、第1パッシベーション膜403を除去したシリコン基板401の表面に、第2パッシベーション膜404を形成する。 Next, as shown in FIG. 4 (i), the surface of the silicon substrate 401 removing the first passivation film 403, a second passivation film 404. 具体的には、プラズマCVD法により窒化珪素を成膜することにより、n型のシリコン基板401の表面およびn+層405上には第2パッシベーション膜404として窒化珪素膜を形成する。 Specifically, by depositing silicon nitride by plasma CVD method, on the surface and the n + layer 405 of n-type silicon substrate 401 to form a silicon nitride film as the second passivation film 404. この第2パッシベーション膜404は、本実施形態においては、第1パッシベーション膜403の上にも形成されているが、第1パッシベーション膜403と同等の厚さであっても良い。 The second passivation film 404, in this embodiment, is also formed on the first passivation film 403 may have a thickness equivalent to the first passivation film 403. その場合には、第2パッシベーション膜の成膜時に第1導電型不純物拡散層上をメタルマスクなどで覆うことにより別々に成膜することができる。 In that case, it can be formed separately by a first conductivity type impurity diffusion layers on the time of forming the second passivation film covering the like metal mask. また、成膜する第2パッシベーション膜として使用する窒化珪素膜は、裏面側に用いる場合にはよりパッシベーション性の高い屈折率2.6〜3.6の間に調整した膜を用いることができる。 Further, the silicon nitride film used as the second passivation film formed, it is possible to use a film which is adjusted to between more passivation highly refractive index from 2.6 to 3.6 in the case of using the back side.

ここで、窒化珪素膜は正の固定電化を有すことから、第2パッシベーション膜404として適していることが知られている。 Here, the silicon nitride film from the having a positive fixed electric, it is known to be suitable as the second passivation film 404. 一方、窒化珪素膜は第1導電型不純物拡散層に対するパッシベーション効果は大きくない。 On the other hand, the silicon nitride film passivation effect is not large relative to the first conductivity type impurity diffusion layer. そこで第1導電型不純物拡散層に対してパッシベーション効果の高い酸化珪素膜を第1パッシベーション膜403として選択的に成膜することにより最大限の効果を得ることになる。 So you will get the maximum effect by selectively forming a high passivation effect a silicon oxide film as the first passivation film 403 on the first conductivity type impurity diffusion layer.

次に、図4(j)において、シリコン基板401の受光面の酸化珪素膜403aをフッ化水素水溶液などを用いてすべて一旦除去し、受光面上に屈折率1.9〜2.1の窒化珪素膜などからなる反射防止膜409を形成する。 Next, in FIG. 4 (j), once to remove any silicon oxide film 403a of the light receiving surface of the silicon substrate 401 by using an aqueous solution of hydrogen fluoride, nitride having a refractive index of 1.9 to 2.1 on the light receiving surface forming an anti-reflection film 409 made of a silicon film. 同時に第1パッシベーション膜403および第2パッシベーション膜404の一部を除去してコンタクトホール416、コンタクトホール417を形成し、それぞれn+層405およびp+層406の一部を露出させる。 Contact holes 416 and simultaneously removing a portion of the first passivation film 403 and the second passivation film 404, a contact hole 417 to expose a portion of the n + layer 405 and p + layer 406, respectively. コンタクトホール416、コンタクトホール417は、以下の方法で作成できる。 Contact holes 416, contact holes 417 can be created in the following manner. まず、第2パッシベーション膜404上にエッチングペーストを印刷した後に、シリコン基板401について100〜400℃の加熱処理を行ない、加熱処理後は、シリコン基板401を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なうことによって、加熱処理後のエッチングペーストを除去する。 First, after the etching paste is printed on the second passivation film 404, performs heat treatment of 100 to 400 ° C. for a silicon substrate 401, after the heat treatment, immersing a silicon substrate 401 in water, applying ultrasound ultra by performing the ultrasonic cleaning, removing the etching paste after the heat treatment. なお、ここでも、超音波洗浄に加えシリコン基板401の裏面を一般に知られているSC−1、SC−2洗浄、硫酸と過酸化水素水の混合液による洗浄、薄いフッ化水素水溶液または界面活性剤を含む洗浄液を用いて洗浄することもできる。 Note, again, SC-1 has been known a rear surface of the silicon substrate 401 is generally added to the ultrasonic cleaning, SC-2 cleaning, cleaning with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, dilute aqueous hydrogen fluoride solution or surfactant agents can also be cleaned using a cleaning liquid containing.

最後に、図4(k)に示すように、コンタクトホール416およびコンタクトホール417にそれぞれ銀ペーストを印刷した後に500〜700℃で焼成することによって、n+層405上にn電極407を形成し、p+層406上にp電極408を形成する。 Finally, as shown in FIG. 4 (k), by firing at 500 to 700 ° C. after printing the silver paste respectively in the contact holes 416 and the contact hole 417, the n-electrode 407 is formed on the n + layer 405, forming a p-electrode 408 on the p + layer 406. これにより、裏面接合型太陽電池が完成する。 Thus, back junction solar cell is completed.

なお、シリコン基板401はp型であってもよい。 The silicon substrate 401 may be a p-type. シリコン基板401がn型である場合にはシリコン基板401の裏面のp+層406とn型のシリコン基板401とによって裏面にpn接合が形成され、シリコン基板401がp型である場合にはシリコン基板401の裏面のn+層405とp型のシリコン基板401とによって裏面にpn接合が形成される。 Silicon substrate 401 is a pn junction is formed on the back surface by the back surface of the p + layer 406 and the n-type silicon substrate 401 of the silicon substrate 401 in the case of n-type, silicon when the silicon substrate 401 is a p-type substrate a pn junction is formed on the back surface by the back surface of the n + layer 405 and the p-type silicon substrate 401 of 401. また、第1パッシベーション膜と第2パッシベーション膜の成膜順は限定されるものではない。 Further, deposition order of the first passivation film and the second passivation film is not limited.

また、印刷精度を高めるため、前述した図1(a)に示すように、シリコン基板401の裏面には、レーザーマーカーにより円状のアライメントマークを2つ形成することが好ましい。 In order to enhance the printing accuracy, as shown in FIG. 1 described above (a), on the back surface of the silicon substrate 401, it is preferable to form two circular-shaped alignment mark by laser markers. なお、アライメントマークは、裏面接合型太陽電池の性能を低下させないためにn+層405およびp+層406の形成箇所以外の箇所に設置することが好ましい。 The alignment mark is preferably placed at a position other than the area where the n + layer 405 and p + layer 406 in order not to lower the performance of the back junction solar cell.

≪製造方法2≫ «Manufacturing method 2 >>
以下、図5に基づいて本発明の太陽電池の他の製造方法について説明する。 Hereinafter, another method for manufacturing a solar cell of the present invention will be described with reference to FIG. 図5(a)〜(i)においては説明の便宜のためシリコン基板の裏面にn+層とp+層を1つずつしか形成していないが、実際には複数形成されている。 Figure 5 (a) ~ in (i) but not only formed one by one n + layer and p + layer on the back surface of the silicon substrate for convenience of description, actually formed with a plurality.

まず、図5(a)に示すように、n型のシリコン基板501を用意する。 First, as shown in FIG. 5 (a), providing a n-type silicon substrate 501. ここで、シリコン基板501としてはたとえば多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどを用いることができ、製造方法1において使用したものと同様のものを用いることもできる。 Here, as the silicon substrate 501 can be used, for example polycrystalline silicon or single crystal silicon, it can also be the same as those used in the manufacturing method 1. また、シリコン基板501はp型であってもよい。 The silicon substrate 501 may be a p-type. なお、シリコン基板501をスライスすることで生じたスライスダメージは、製造方法1と同様の方法で除去する。 Incidentally, the slice damage caused by slicing the silicon substrate 501 is removed in the same manner as in Production Method 1.

次に、図5(b)に示すように、シリコン基板501の裏面に酸化珪素膜などからなるテクスチャマスク513を形成し、シリコン基板501の受光面にテクスチャ構造510を形成する。 Next, as shown in FIG. 5 (b), the texture mask 513 made of the backside silicon oxide film of the silicon substrate 501 is formed, to form a textured structure 510 on the light receiving surface of the silicon substrate 501. 受光面のテクスチャ構造510は、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した液をたとえば70℃以上80℃以下に加熱したものなどを用いてエッチングすることにより形成することができる。 Textured structure 510 of the light receiving surface, for example be formed by etching using such as those of heating the liquid obtained by adding isopropyl alcohol to the alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide for example, 70 ° C. or higher 80 ° C. or less can. シリコン基板501の裏面にテクスチャマスク513を形成することによって受光面のみにテクスチャ構造510を形成することができ、裏面は平坦にすることができる。 It is possible to form a texture structure 510 only on the light receiving surface by forming a texture mask 513 on the back surface of the silicon substrate 501, the back surface can be flattened. ここで、テクスチャマスク513はたとえばスチーム酸化、常圧CVD法またはSiOG(スピンオングラス)の印刷・焼成などによって形成することができる。 Here, the texture mask 513 can be formed by, for example, steam oxidation, printing and baking of the atmospheric pressure CVD method or SiOG (spin on glass). 酸化珪素膜からなるテクスチャマスク513の厚さは特に限定されないが、たとえば300nm以上800nm以下の厚さとすることができる。 The thickness of the texture mask 513 made of silicon oxide film is not particularly limited and may be, for example, less thickness 800nm ​​or 300 nm.

また、テクスチャマスク513は、酸化珪素膜以外にも、窒化珪素膜または酸化珪素膜と窒化珪素膜の積層体などを用いることができる。 Further, the texture mask 513, in addition to the silicon oxide film, or the like can be used a laminate of a silicon nitride film or silicon oxide film and a silicon nitride film. ここで、窒化珪素膜からなるテクスチャマスク513は、たとえばプラズマCVD法または常圧CVD法などで形成することができ、厚さは特に限定されないが、たとえば60nm以上100nm以下とすることができる。 Here, the texture mask 513 made of a silicon nitride film, for example, a plasma CVD method or may be formed in such a normal pressure CVD method, but is not particularly limited in thickness, for example, it can be 60nm or 100nm or less.

テクスチャマスク513は、テクスチャ構造510の形成後に一旦除去される。 Texture mask 513 it is temporarily removed after formation of the textured structure 510. なお、除去せずにそのまま第2拡散マスクとして利用することも可能である。 It is also possible to use as it is as the second diffusion mask without removing.

次に、図5(c)において、シリコン基板501の受光面と裏面の全面に、酸化珪素膜などからなる第2拡散マスク512を形成する。 Next, in FIG. 5 (c), the light-receiving surface and the entire back surface of the silicon substrate 501 to form a second diffusion mask 512 made of a silicon oxide film. 酸化珪素膜からなる第2拡散マスク512は、たとえばスチーム酸化、常圧CVD法またはSiOG(スピンオングラス)の印刷・焼成などによって形成することができる。 Second diffusion mask 512 made of a silicon oxide film, for example, can be formed by a steam oxidation, printing and baking of the atmospheric pressure CVD method or SiOG (spin on glass). 酸化珪素膜からなる第2拡散マスク512の厚さは特に限定されないが、たとえば100nm以上300nm以下の厚さとすることができる。 The thickness of the second diffusion mask 512 made of silicon oxide film is not particularly limited and may be, for example, a thickness of less than 300nm or 100 nm.

そして、シリコン基板501の裏面の第2拡散マスク512のみに第2エッチングペーストをスクリーン印刷法などによって所望のパターンに印刷する。 Then, to print a desired pattern of the second etching paste by a screen printing method or the like only to the second diffusion mask 512 on the back surface of the silicon substrate 501. 第2エッチングペーストはエッチング成分としてリン酸もしくはフッ化水素アンモニウムを含み、エッチング成分以外に水、有機溶媒および増粘剤を含み、スクリーン印刷に適した粘度に調整されている。 The second etching paste contains phosphoric acid or ammonium hydrogen fluoride as an etching component comprises water in addition to the etching component, an organic solvent and a thickening agent, is adjusted to a viscosity suitable for screen printing. 第2エッチングペーストの印刷後のシリコン基板501を100〜400℃で加熱処理することにより、シリコン基板501裏面の第2拡散マスク512のうち第2エッチングペーストが印刷された部分をエッチングし除去できる。 By heating the silicon substrate 501 after printing of the second etching paste at 100 to 400 ° C., a portion where the second etching paste printed in the silicon substrate 501 back surface of the second diffusion mask 512 can be etched to remove. なお、加熱処理の方法は特に限定されず、たとえばホットプレート、ベルト炉またはオーブンを用いて加熱することにより行なうことができる。 Note that the method of heat treatment is not particularly limited, for example, can be performed by heating with a hot plate, a belt furnace or an oven.

そして、加熱処理後は、シリコン基板501を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なうことによって、加熱処理後の第2エッチングペーストを除去する。 Then, after the heat treatment, immersing a silicon substrate 501 in water, by performing ultrasonic cleaning by applying ultrasonic waves, removing the second etching paste after the heat treatment. これにより、窓515を形成する。 This forms a window 515. なお、超音波洗浄に加えシリコン基板501の裏面を一般に知られているSC−1、SC−2洗浄、硫酸と過酸化水素水の混合液による洗浄、薄いフッ化水素水溶液または界面活性剤を含む洗浄液を用いて洗浄することもできる。 Incidentally, SC-1 has been known a rear surface generally of the silicon substrate 501 in addition to the ultrasonic cleaning, SC-2 cleaning, cleaning with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, comprising a thin aqueous hydrogen fluoride solution or surfactant It can also be cleaned using a cleaning solution.

なお、第2拡散マスク512としては、酸化珪素膜以外にも、窒化珪素膜または酸化珪素膜と窒化珪素膜の積層体などを用いることができる。 As the second diffusion mask 512, in addition to the silicon oxide film, or the like can be used a laminate of a silicon nitride film or silicon oxide film and a silicon nitride film. 窒化珪素膜からなる第2拡散マスクは、たとえばプラズマCVD法または常圧CVD法などで形成することができ、厚さは特に限定されないが、たとえば40nm以上80nm以下とすることができる。 Second diffusion mask of silicon nitride film, for example, a plasma CVD method or may be formed in such a normal pressure CVD method, but is not particularly limited in thickness, for example, it can be 40nm or 80nm or less.

次に、図5(d)において、シリコン基板501に第2導電型不純物としてのn型不純物であるリンなどを気相拡散することで、シリコン基板501表面の図5(c)窓515部分にn+層505を形成する。 Next, in FIG. 5 (d), the by diffusing gas phase phosphorus and an n-type impurity as a second conductivity type impurity into the silicon substrate 501, in FIG. 5 (c) window 515 portion of the silicon substrate 501 surface to form an n + layer 505. その後、シリコン基板501の受光面と裏面の第2拡散マスク512ならびにリンが拡散して形成されたPSG(リンシリケートガラス)をフッ化水素水溶液などを用いてすべて除去する。 Thereafter, a second diffusion mask 512 and phosphorus of the light receiving surface and the back surface of the silicon substrate 501 are all removed by using a hydrogen fluoride aqueous solution PSG formed by diffusing (phosphorus silicate glass). なお、n+層505は、図5(c)窓515にリンを含んだ溶剤を塗布した後に加熱することによって形成してもよい。 Incidentally, n + layer 505 may be formed by heating after applying a solvent containing phosphorus in FIG 5 (c) window 515.

次に、図5(e)において、まず、シリコン基板501の裏面の全面に窒化珪素膜からなる第1拡散マスク511を成膜する。 Next, in FIG. 5 (e), the first, forming a first diffusion mask 511 consisting of the entire back surface to the silicon nitride film of the silicon substrate 501. 裏面側の第1拡散マスク511は、たとえばプラズマCVD法または常圧CVD法などで形成することができ、窒化珪素膜の厚さは特に限定されないが、たとえば40nm以上100nm以下の厚さとすることができる。 First diffusion mask 511 on the back surface side, for example, a plasma CVD method or may be formed in such a normal pressure CVD method is not particularly limited and the thickness of the silicon nitride film, for example, be a thickness of less than 100nm or 40nm it can.

ここで、シリコン基板501の受光面には、酸化珪素膜が形成される。 Here, the light-receiving surface of the silicon substrate 501, a silicon oxide film is formed. 受光面側の酸化珪素膜はたとえばスチーム酸化、常圧CVD法またはSiOG(スピンオングラス)の印刷・焼成などによって形成することができ、厚さは特に限定されないが、たとえば100nm以上300nm以下の厚さとすることができる。 The silicon oxide film on the light-receiving surface side, for example steam oxidation, atmospheric pressure CVD method or SiOG can be formed by a printing and baking of the (spin on glass), but is not particularly limited in thickness, for example the following thickness 300nm or 100nm can do.

そして、裏面の第1拡散マスク511上には、所望のパターンでエッチング可能なエッチング成分を含有する第1エッチングペーストを印刷する。 Then, on the first diffusion mask 511 on the back surface, printing a first etching paste containing etchable etching component in a desired pattern. ここで、第1エッチングペーストは、たとえばスクリーン印刷法などによって印刷され、p+層506の形成箇所に相当する部分に印刷される。 Here, the first etching paste, for example, is printed by screen printing, it is printed in a portion corresponding to the area where the p + layer 506. 印刷後、前述した方法でエッチングを行ない、窓514を形成する。 After printing, etching is performed in the manner described above, to form a window 514.

次に、図5(f)において、シリコン基板501に第1導電型不純物としてのp型不純物であるボロンなどを気相拡散することで、シリコン基板501表面の窓514部分にp+層506を形成する。 Next, in FIG. 5 (f), the by diffusing gas phase such as boron, which is a p-type impurity of the first conductivity type impurity into the silicon substrate 501, a p + layer 506 in the window 514 portion of the silicon substrate 501 surface forming to. そして、シリコン基板501の受光面の酸化珪素膜ならびにボロンが拡散して形成されたBSG(ボロンシリケートガラス)をフッ化水素水溶液などを用いてすべて除去する。 And all removed by using a hydrogen fluoride aqueous solution BSG oxide silicon film and boron-receiving surface is formed by diffusion of the silicon substrate 501 (boron silicate glass). なお、p+層506は、シリコン基板501の裏面の窓514にボロンを含んだ溶剤を塗布した後に加熱することによって形成してもよい。 Incidentally, p + layer 506 may be formed by heating after applying a solvent containing boron to the back surface of the window 514 of the silicon substrate 501.

次に、図5(g)において、ドライ酸化(熱酸化)を行なうことによって、第1パッシベーション膜503を、p+層506上に形成する。 Next, in FIG. 5 (g), the by performing a dry oxidation (thermal oxidation), a first passivation film 503 is formed on the p + layer 506. そして、受光面上には、窒化珪素膜からなる反射防止膜509を形成する。 Then, on the light receiving surface, an antireflection film 509 made of silicon nitride film. また、第1拡散マスク511として使用する窒化珪素膜は、裏面側に用いる場合にはよりパッシベーション性の高い屈折率2.6から3.6の間に調整した膜を用いることができる。 Further, the silicon nitride film used as the first diffusion mask 511, it is possible to use a film which is adjusted to between higher refractive index 2.6 of passivation of 3.6 in the case of using the back side. この第1拡散マスク511は、第2パッシベーション膜として機能する。 The first diffusion mask 511 functions as a second passivation film.

なお、第1パッシベーション膜503はドライ酸化の他、たとえばスチーム酸化、常圧CVD法などによって形成することができる。 The first passivation film 503 other dry oxidation, can be formed, for example, steam oxidation, such as by atmospheric pressure CVD. さらに、酸化珪素膜の他、第1パッシベーション膜として負の固定電荷を有する酸化アルミニウムを蒸着法などにより成膜することも可能である。 Furthermore, other silicon oxide film, it is also possible to aluminum oxide having a negative fixed charge as the first passivation film is formed by vapor deposition or the like.

次に、図5(h)において、第1パッシベーション膜503および第1拡散マスク511の一部を除去してコンタクトホール516、コンタクトホール517を形成する。 Next, in FIG. 5 (h), the contact hole 516 by removing a portion of the first passivation film 503 and the first diffusion mask 511, to form a contact hole 517. ここで、コンタクトホール516、コンタクトホール517は、以下の方法で形成する。 Here, the contact hole 516, the contact hole 517 is formed in the following manner. まず、エッチングペーストを印刷した後にシリコン基板501について加熱処理を行ない、エッチングペーストが印刷された部分を除去することにより行なうことができる。 First, perform the heat treatment for the silicon substrate 501 after printing the etching paste, etching paste can be carried out by removing the printed portion. 加熱処理後は、シリコン基板501を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なうことによって、加熱処理後のエッチングペーストを除去する。 After heat treatment, immersing a silicon substrate 501 in water, by performing ultrasonic cleaning by applying ultrasonic waves, removing the etching paste after the heat treatment. なお、ここでも、超音波洗浄に加えシリコン基板501の裏面を一般に知られているSC−1、SC−2洗浄、硫酸と過酸化水素水の混合液による洗浄、薄いフッ化水素水溶液または界面活性剤を含む洗浄液を用いて洗浄することもできる。 Note, again, SC-1 has been known a rear surface generally of the silicon substrate 501 in addition to the ultrasonic cleaning, SC-2 cleaning, cleaning with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, dilute aqueous hydrogen fluoride solution or surfactant agents can also be cleaned using a cleaning liquid containing.

最後に、図5(i)において、コンタクトホール516およびコンタクトホール517それぞれに銀ペーストを印刷した後に焼成することによって、n+層505上にn電極507を形成し、p+層506上にp電極508を形成する。 Finally, in FIG. 5 (i), the contact hole 516 and the contact hole 517 by baking after printing the silver paste on each, n + a n-electrode 507 is formed on the layer 505, p electrode 508 on the p + layer 506 to form. これにより、裏面接合型太陽電池が完成する。 Thus, back junction solar cell is completed.

なお、第1拡散マスクと第2拡散マスクの成膜順は限定されるものではない。 The deposition order of the first diffusion mask and the second diffusion mask is not intended to be limiting.
以上、本発明の太陽電池の製造方法の実施の形態について例を挙げて本発明を説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the embodiment of the manufacturing method of the solar cell of the present invention has been described with the present invention by way of example, the present invention is not limited thereto.

たとえば、エッチングペーストの代わりに耐酸レジストを使用して第2導電型不純物拡散層上のみHF溶液などで開口を設け、窒化珪素膜の成膜後レジストをリフトオフすることにより、第2導電型不純物拡散層上のみに窒化珪素膜を成膜することが可能である。 For example, such an opening is provided in the HF solution only the second conductivity type impurity diffusion layer by using the acid resist in place of the etching paste, by lifting off the resist after the deposition of the silicon nitride film, a second conductivity type impurity diffusion on only the layer is capable of forming a silicon nitride film. さらに、本工程では工程簡略化のためエッチングペーストを利用して説明したが、エッチングペーストを利用した工程はすべてフォトリソグラフィ工程に置き換えることができる。 Furthermore, in this process has been described using an etching paste for process simplification, process using an etching paste may be all replaced by a photolithography process.

また、一例として裏面接合型太陽電池について説明したが、本発明は図2に示すような両面接合型セルや図7に示すようなフローティングジャンクションセルなど、セル片面に第1導電型不純物拡散層(p層、p+層)、第2導電型不純物拡散層(n層、n+層)が共存している太陽電池すべてに適用できる。 Although the above described back junction solar cell as an example, the present invention is such floating junction cell as shown in two-sided junction cell and 7 as shown in FIG. 2, the first conductivity type impurity diffusion layer in the cell one side ( p layer, p + layer), a second conductivity type impurity diffusion layer (n layer, n + layer) can be applied to all solar cells coexist.

[実施例] [Example]
<第2パッシベーション膜の屈折率とn型のシリコン基板のライフタイムとの相関検討> <Correlation Study between the refractive index and the n-type silicon substrate lifetime of the second passivation film>
種々の屈折率の窒化珪素膜を比抵抗2.8Ωcmのn型のシリコン基板上に75nm成膜し、窒化珪素膜の屈折率とシリコン基板の少数キャリアの寿命、すなわちライフタイム(τ)との相関関係について検討した。 And 75nm deposited on n-type silicon substrate of various refractive index of the silicon nitride film resistivity 2.8Omucm, the minority carriers of the refractive index and the silicon substrate of the silicon nitride membrane life, i.e. lifetime (tau) and the It was investigated correlation. このシリコン基板には、同一シリコンインゴットの隣接する場所から切り出されたウェハを使用しており、ウェハのバルクライフタイムが同程度の値を示すと考えられる。 The silicon substrate, we use wafers cut from adjacent locations of the same silicon ingot, the bulk lifetime of the wafer is considered to represent the value of the same degree. したがって、ライフタイムの値が高ければ高いほど、少数キャリアの表面再結合速度が減少していることを示す。 Thus, the higher the value of the life time, indicating that the surface recombination velocity of minority carriers is reduced. シリコン基板は、あらかじめスライスダメージをフッ化水素水溶液と硝酸の混酸でエッチングした厚さ200μmのものを用いた。 Silicon substrate used was a thick 200μm etching the previously slice damage a mixed acid aqueous solution of hydrogen fluoride and nitric acid. 窒化珪素膜は、プラズマCVD法により形成し、SiH 4 /NH 3の流量比を調整することによってその屈折率を制御した。 Silicon nitride film is formed by plasma CVD method to control the refractive index by adjusting the flow rate ratio of SiH 4 / NH 3. ライフタイム(τ)は、904nm半導体レーザを用いたμ−PCD法(マイクロ波光導電減衰法)で測定した。 Lifetime (tau) was determined by mu-PCD method using 904nm semiconductor laser (microwave photoconductivity decay method). なお、μ−PCD法は、マイクロ波をシリコン基板に当て、その反射率の時間変化からライフタイムを測定する方法である。 Incidentally, mu-PCD method, applying a microwave to the silicon substrate, a method of measuring the lifetime from the time change of the reflectance. 図9にその結果を示した。 The results are shown in FIG. 横軸は窒化珪素膜の屈折率、縦軸はn型のシリコン基板のライフタイム(τ)を示した。 Refractive index on the abscissa the silicon nitride film and the ordinate shows the lifetime (tau) of the n-type silicon substrate.

窒化珪素膜の屈折率2.6からライフタイムが大きく向上することが示された。 From the refractive index 2.6 of the silicon nitride film that lifetime is significantly improved was demonstrated. そして、屈折率3.6で屈折率に対するライフタイムの値の増加が緩やかになることが示された。 The increase in the value of the life time for a refractive index in the refractive index 3.6 were shown to be gentle. また、本検討において、屈折率3.6以上の窒化珪素膜は、シリコン比率が高くなることから、安定した窒化珪素膜を形成することができなかった。 Further, in the present study, the refractive index 3.6 over the silicon nitride film, since the silicon ratio is high, it was not possible to form a stable silicon nitride film. 以上より、屈折率を2.6〜3.6に制御した窒化珪素膜でn型のシリコン基板表面を成膜することで、n型のシリコン基板のライフタイムは高い値となることが示された。 From the above, the refractive index by depositing an n-type silicon substrate surface in the silicon nitride film is controlled to 2.6 to 3.6, the lifetime of the n-type silicon substrate is shown to be a high value It was. このことから、屈折率を2.6〜3.6に制御した窒化珪素膜は、特に表面再結合速度を減少させることができる本発明の第2パッシベーション膜として利用できることが示唆された。 Therefore, a silicon nitride film having a controlled refractive index from 2.6 to 3.6, it has been suggested that can be used as the second passivation film of the present invention which can be particularly reduce surface recombination velocity.

<パッシベーション膜の種類と表面再結合速度との検討> <Study of the type of passivation film and the surface recombination velocity>
第1導電型不純物拡散層上と第2導電型不純物拡散層上に種々のパッシベーション膜を形成し、各導電型不純物拡散層における表面再結合速度(S(cm/s))を算出した。 To form various passivation film on the first conductivity type impurity diffusion layer on the second conductivity type impurity diffusion layer, to calculate the surface recombination velocity at each conductivity type impurity diffusion layer (S (cm / s)).

まず、あらかじめスライスダメージをフッ酸と硝酸の混酸でエッチングした1辺125mm、厚さ200μmのn型のシリコン基板を5枚準備した。 First, one side 125mm was etched in advance slice damage a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid, were prepared five n-type silicon substrate having a thickness of 200 [mu] m. そして、それぞれ以下(1)〜(5)の処理を行なった。 Then, each subjected to the following processes (1) to (5).

(1)n型のシリコン基板を酸素雰囲気下で900℃、120分間ドライ酸化し、表面に厚さ40nmの酸化珪素膜を形成した。 (1) an n-type silicon substrate 900 ° C. under an oxygen atmosphere, and dry oxidation 120 minutes to form a silicon oxide film having a thickness of 40nm on the surface.

(2)n型のシリコン基板表面にプラズマCVD法によって厚さ75nmの屈折率3.3の窒化珪素膜を形成した。 (2) to form a silicon nitride film having a refractive index 3.3 of thickness 75nm by plasma CVD on the n-type silicon substrate surface.

(3)n型のシリコン基板を1000℃の雰囲気下でBBr 3を用いた気相拡散することによって、表面にp+層を形成し、形成したp+層上に前述(1)と同様の方法で厚さ45nmの酸化珪素膜を形成した。 (3) by vapor phase diffusion using BBr 3 in an atmosphere of an n-type silicon substrate 1000 ° C., the p + layer is formed on the surface, the formed p + layer on the same method as described above (1) a silicon oxide film having a thickness of 45nm was formed.

(4)前述(3)におけるn型のシリコン基板にp+層を形成したものの上に屈折率3.3の厚さ75nmの窒化珪素膜を形成した。 (4) to form a silicon nitride film having a thickness of 75nm of the refractive index 3.3 over the above (3) obtained by forming a p + layer to the n-type silicon substrate in the.

(5)前述(3)におけるn型のシリコン基板にp+層を形成したものの上に蒸着法によって厚さ100nmの酸化アルミニウム膜を形成した。 (5) to form an aluminum oxide film having a thickness of 100nm by evaporation on the above-mentioned (3) in the n-type silicon substrate in which the formation of the p + layer.

各5種のシリコン基板表面における表面再結合速度(S)を上述したμ−PCD法で測定した値から公知の方法で算出した結果を表1に示す。 The result calculated by a known method recombination velocity (S) from the surface values ​​measured in mu-PCD method described above in each five silicon substrate surface are shown in Table 1.

表1から示されるとおり、第1導電型不純物拡散層上に酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜を形成したときの表面再結合速度は、屈折率3.3の窒化珪素膜を形成したときの約1/4程度であることが示された。 As shown in Table 1, a silicon oxide film on the first conductivity type impurity diffusion layer, the surface recombination velocity at the time of forming the aluminum oxide film is about the time of forming a silicon nitride film having a refractive index 3.3 1 / was shown to be about 4. また、第2導電型不純物拡散層上に屈折率3.3の窒化珪素膜を形成したときの表面再結合速度は、酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜を形成したときの1/2.5程度であることが示された。 The surface recombination velocity at the time of forming a silicon nitride film having a refractive index 3.3 in the second conductivity type impurity diffusion layer is a silicon oxide film, in the order of 1 / 2.5 when forming the aluminum oxide film it has been shown that there is. 以上より、第1パッシベーション膜として酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜を、第2パッシベーション膜として窒化珪素膜を用いることで効果的に表面再結合を抑えることが可能となることが示された。 Thus, a silicon oxide film as the first passivation film, an aluminum oxide film, it becomes effectively possible to suppress the surface recombination by using silicon nitride film as the second passivation film was shown.

(実施例1) (Example 1)
本発明の実施例を、裏面接合型太陽電池を例に図4に基づいて説明する。 The embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 4 a back junction solar cell as an example.

図4(a)のように、1辺125mm、厚さ200μm程度のn型のシリコンウェハのスライスダメージ層をフッ酸と硝酸の混酸を用いて除去し、n型のシリコン基板401を形成した。 As in FIG. 4 (a), 1 side 125 mm, slice damage layer of n-type silicon wafer having a thickness of about 200μm was removed using a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid, to form the n-type silicon substrate 401.

続いて、図4(b)のように、水酸化ナトリウム水溶液にイソプロピルアルコールを少量添加した80℃に加熱したエッチング液を用いてシリコン基板401の受光面をエッチングすることによって、テクスチャ構造410を形成した。 Subsequently, as shown in FIG. 4 (b), the by etching the light-receiving surface of the silicon substrate 401 using an etching solution heated to 80 ° C. was added a small amount of isopropyl alcohol aqueous solution of sodium hydroxide, a textured structure 410 is formed did. このときテクスチャエッチング処理前に裏面側に常圧CVD法により酸化珪素膜からなるテクスチャマスク413を成膜しておくことで、受光面側のみテクスチャ構造410とした。 The texture mask 413 made of silicon oxide film by an atmospheric pressure CVD method on the back side this time before the texture etching process by leaving deposited, and a textured structure 410 only the light-receiving surface side. また、図示はしていないが、後の印刷工程で使用するアライメントマークを、第1導電型不純物拡散層および第2 Further, although not shown, a first conductivity type an alignment mark, for use in a later printing process impurity diffusion layer and the second
導電型不純物拡散層と重ならない位置にあらかじめレーザーマーカーにて形成した。 It was formed in advance laser marker at a position not overlapping with the conductive type impurity diffusion layer. そして、HF処理にてテクスチャマスク413を一旦除去した。 And, it was removed once the texture mask 413 in the HF treatment.

続いて、図4(c)において、受光面側、裏面側ともに250nmの第1拡散マスク411を全面に常圧CVD法にて成膜した。 Subsequently, in FIG. 4 (c), the light-receiving surface side was formed by normal pressure CVD method first diffusion mask 411 of 250nm over the whole surface on the back side both. 前述のシリコン基板401裏面上の第1拡散マスク411のみにアライメントマークにあわせて所望の形状にリン酸を主成分とする第1エッチングペーストを印刷した。 Phosphoric acid was printed first etching paste mainly composed of the desired shape to fit only in the alignment mark the first diffusion mask 411 on the silicon substrate 401 back surface of the above. その後、シリコン基板401を320℃に加熱し、水洗することにより第1拡散マスク411にp+拡散を行なうための窓414を形成した。 Thereafter, the silicon substrate 401 was heated to 320 ° C., to form a window 414 for performing the p + diffusion in the first diffusion mask 411 by washing with water.

次に図4(d)において、まず、1000℃の雰囲気下でBBr 3を用いた気相拡散を60分間行なうことによって、シリコン基板401の窓414によって露出した裏面に第1導電型不純物としてボロンを拡散して、シリコン基板401の裏面の露出部にp+層406を形成した。 Next, in FIG. 4 (d), the first, boron vapor phase diffusion using BBr 3 in an atmosphere of 1000 ° C. By performing 60 minutes, as a first conductivity type impurity on the back exposed by the window 414 of the silicon substrate 401 by diffusing, forming a p + layer 406 on the exposed portion of the back surface of the silicon substrate 401. その後、シリコン基板401の受光面と裏面の第1拡散マスクならびにボロンが拡散して形成されたBSG(ボロンシリケートガラス)についてフッ化水素水溶液を用いてすべて除去した。 Thereafter, first diffusion mask and boron-receiving surface and the back surface of the silicon substrate 401 is entirely removed using hydrogen fluoride aqueous solution the BSG, which is formed by diffusing (boron silicate glass).

続いて、図4(e)において、先程と同様に常圧CVD法によりシリコン基板401両面に250nmのシリコン酸化膜からなる第2拡散マスク412を成膜し、リン酸を主成分とする第2エッチングペーストをアライメントマークで位置合せをしてn+層405の形状に印刷、加熱、水洗することで、第2拡散マスク412にn+拡散を行なうための窓415を形成した。 Subsequently, in FIG. 4 (e), forming a second diffusion mask 412 made of a 250nm silicon oxide film on both surfaces silicon substrate 401 by the previous as well as atmospheric pressure CVD, a second for the phosphoric acid as a main component by alignment of the etching paste by the alignment marks printed on the shape of the n + layer 405, heated, washed with water, to form a window 415 for performing an n + diffusion into the second diffusion mask 412.

そして、図4(f)のように、900℃の雰囲気下でPOCl 3を用いた気相拡散を30分間行なうことによってシリコン基板401の窓415によって露出した裏面に第2導電型不純物であるリンを拡散して、シリコン基板401の裏面の露出部にn+層405を形成した。 Then, as in FIG. 4 (f), a second conductivity type impurity on the back exposed by the window 415 of the silicon substrate 401 by performing a vapor phase diffusion using POCl 3 in an atmosphere of 900 ° C. 30 minutes phosphorus by diffusing, to form an n + layer 405 on the exposed portion of the back surface of the silicon substrate 401. その後、シリコン基板401の受光面と裏面の第2拡散マスクならびにリンが拡散して形成されたPSG(リンシリケートガラス)についてフッ化水素水溶液を用いてすべて除去した。 Thereafter, a second diffusion mask and phosphorus on the light receiving surface and the back surface of the silicon substrate 401 is entirely removed using hydrogen fluoride aqueous solution for PSG formed by diffusing (phosphorus silicate glass).

その後、図4(g)のように、900℃の酸素雰囲気で120分保持することにより、シリコン基板401の裏面に第1パッシベーション膜403としての酸化珪素膜を形成した。 Thereafter, as shown in FIG. 4 (g), the by holding for 120 minutes in an oxygen atmosphere at 900 ° C., to form a silicon oxide film as the first passivation film 403 on the back surface of the silicon substrate 401. また、同時に受光面にも酸化珪素膜を形成した。 It was also a silicon oxide film at the same time the light-receiving surface.

次に、図4(h)のように、n+層405およびn型のシリコン基板401の裏面上の第1パッシベーション膜403であって、シリコン基板401とn+層405上に形成されたものを除去した。 Next, as shown in FIG. 4 (h), the a first passivation film 403 on the back surface of the n + layer 405 and n-type silicon substrate 401, removing those formed on a silicon substrate 401 and the n + layer 405 did. これは、リン酸を主成分とするエッチングペーストを印刷、加熱、水洗することにより除去できた。 This printing an etch paste phosphoric acid as a main component, heated, it could be removed by washing with water.

そして、図4(i)のように、第1パッシベーション膜403を形成していない部分にプラズマCVD法にて窒化珪素膜からなる第2パッシベーション膜404を成膜した。 Then, as shown in FIG. 4 (i), and forming the second passivation film 404 made of silicon nitride film by plasma CVD portion not forming the first passivation film 403. この第2パッシベーション膜404は裏面側に成膜するため、通常用いられる屈折率2程度の光の透過性の良い膜ではなく、光の透過性は悪いがパッシベーション性が高くなるように屈折率が3になるように調整した膜を用いた。 Since the second passivation film 404 to be deposited on the back side, rather than the normal permeability good film having a refractive index about 2 of the light used, the permeability of light bad refractive index as the passivation property is high the prepared membrane to be 3 was used.

続いて、図4(j)のように、HF処理により受光面側の酸化珪素膜を除去し、受光面側にはプラズマCVD法により屈折率2の窒化珪素膜からなる反射防止膜409を成膜した。 Subsequently, as shown in FIG. 4 (j), to remove the silicon oxide film on the light-receiving surface side by HF treatment, the light receiving surface side forming the antireflective film 409 made of silicon nitride film having a refractive index 2 by a plasma CVD method and film. そして、n+層405上、p+層406上に、リン酸を主成分とするペーストを同様に印刷、加熱、水洗することにより、電極コンタクト用の開口として、コンタクトホール416、コンタクトホール417を設けた。 Then, on the n + layer 405, on the p + layer 406, printing a paste for the phosphoric acid as a main component Similarly, heat, by washing with water, the opening for the electrode contact, the contact hole 416, provided with contact holes 417 .

最後に図4(k)のように、コンタクトホール416、コンタクトホール417に銀ペーストを印刷、焼成することでn電極407、p電極408を形成し、太陽電池を作製した。 Finally, as in FIG. 4 (k), the contact hole 416, a silver paste printing, an n-electrode 407, p electrode 408 is formed by baking the contact hole 417, to produce a solar cell.

(実施例2) (Example 2)
実施例1における図4(f)の操作までは同様に行なった。 It was carried out similarly to the operation in FIG. 4 (f) in the first embodiment. その後、シリコン基板にプラズマCVD法により屈折率3の窒化珪素膜からなる第2パッシベーション膜を成膜し、受光面側には屈折率が2の窒化珪素膜からなる反射防止膜を成膜した。 Then, the second passivation film made of silicon nitride film having a refractive index 3 on the silicon substrate by plasma CVD was deposited, on the light receiving surface side was formed an anti-reflection film in which the refractive index is from 2 of the silicon nitride film. p+層の形状にリン酸を主成分とするエッチングペーストを印刷、加熱、水洗することで第2パッシベーション膜にp+層露出部として開口を設け、その後、蒸着法により酸化アルミニウムを成膜し、p+層露出部に酸化アルミニウム膜からなる第1パッシベーション膜を形成した。 Print etch paste phosphoric acid as a main component in the shape of a p + layer, heating, an opening provided as a p + layer exposed portion in the second passivation film by washing with water, after which the aluminum oxide is deposited by vapor deposition, p + forming a first passivation film of aluminum oxide film on the layer exposed portion. そして、実施例1と同様の方法でn+層、p+層上にコンタクトホールを設け、銀ペーストを印刷、焼成してn電極、p電極を形成し、太陽電池を作製した。 Then, n + layer in the same manner as in Example 1, a contact hole provided on the p + layer, printing a silver paste, n electrode, the p electrode is formed by firing, to prepare a solar cell.

(実施例3) (Example 3)
本発明の実施例を、裏面接合型太陽電池を例に図5に基づいて開示する。 Embodiments of the present invention will be disclosed with reference to FIG. 5 a back junction solar cell as an example.

図5(a)のように、1辺125mm、厚さ200μm程度のn型のシリコンウェハのスライスダメージ層をフッ酸と硝酸の混酸を用いて除去し、n型のシリコン基板501を形成した。 As shown in FIG. 5 (a), 1 side 125 mm, slice damage layer of n-type silicon wafer having a thickness of about 200μm was removed using a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid, to form the n-type silicon substrate 501.

続いて、図5(b)のように、水酸化ナトリウム水溶液にイソプロピルアルコールを少量添加した80℃に加熱したエッチング液を用いてシリコン基板501の受光面をエッチングすることによって、テクスチャ構造510を形成した。 Subsequently, as shown in FIG. 5 (b), the by etching the light-receiving surface of the silicon substrate 501 using an etching solution heated to 80 ° C. was added a small amount of isopropyl alcohol aqueous solution of sodium hydroxide, a textured structure 510 is formed did. このときテクスチャエッチング処理前に裏面側に常圧CVD法によりシリコン酸化膜からなるテクスチャマスク513を成膜しておくことで、受光面側のみテクスチャ構造510とした。 The texture mask 513 made of a silicon oxide film by an atmospheric pressure CVD method on the back side before the texture etching process at this time by leaving deposited, and a textured structure 510 only the light-receiving surface side. その後、図示はしていないが、後の印刷工程で使用するアライメントマークを、第1導電型不純物拡散層および第2導電型不純物拡散層と重ならない位置にあらかじめレーザーマーカーにて形成した。 Thereafter, although not shown, an alignment mark used in a later printing process, to form in advance a laser marker in a position that does not overlap with the first conductivity type impurity diffusion layer and a second conductivity type impurity diffusion layer. そして、HF処理にてテクスチャマスク513を一旦除去した。 And, it was removed once the texture mask 513 in the HF treatment.

続いて、図5(c)において、シリコン基板501の裏面全面と受光面全面に250nmの酸化珪素からなる第2拡散マスク512を常圧CVD法にて成膜した。 Subsequently, in FIG. 5 (c), the film was formed a second diffusion mask 512 made of silicon oxide of 250nm on the entire back surface and the light receiving surface entire surface of the silicon substrate 501 by atmospheric pressure CVD. 続いてリン酸を主成分とする第2エッチングペーストをアライメントマークで位置合せをして裏面の第2拡散マスク512上のみに所望の形状に印刷した。 By alignment of the second etching paste mainly composed of phosphoric acid by the alignment marks printed in a desired shape only on the second diffusion mask 512 on the back surface followed. その後、シリコン基板501を320℃に加熱し、水洗することで、第2拡散マスク512にn+拡散を行なうための窓515を形成した。 Thereafter, the silicon substrate 501 was heated to 320 ° C., by washing with water, to form a window 515 for performing an n + diffusion into the second diffusion mask 512.

そして、図5(d)において、900℃の雰囲気下でPOCl 3を用いた気相拡散を50分間行なうことによってシリコン基板501の窓515によって露出した裏面に第2導電型不純物であるリンを拡散して、シリコン基板501の裏面の露出部に第2導電型不純物拡散層であるn+層505を形成した。 Then, in FIG. 5 (d), the phosphorus is a second conductivity type impurity vapor phase diffusion using POCl 3 in an atmosphere of 900 ° C. on the back exposed by the window 515 of the silicon substrate 501 by performing 50 minutes diffusion There was formed an n + layer 505 is a second conductivity type impurity diffusion layer on the exposed portion of the back surface of the silicon substrate 501. その後、それぞれのシリコン基板501の受光面と裏面の第2拡散マスク512ならびにリンが拡散して形成されたPSG(リンシリケートガラス)をフッ化水素水溶液を用いてすべて除去した。 Thereafter, a second diffusion mask 512 and phosphorus of the light receiving surface of each of the silicon substrate 501 and the back surface were entirely removed with hydrogen fluoride aqueous solution PSG formed by diffusing (phosphorus silicate glass).

その後、図5(e)において、シリコン基板501裏面と受光面にプラズマCVD法により屈折率3の窒化珪素膜からなる第1拡散マスク511を成膜した。 Then, in FIG. 5 (e), the film was formed a first diffusion mask 511 made of silicon nitride film having a refractive index 3 by plasma CVD on the light receiving surface and the silicon substrate 501 back side. 受光面側には常圧CVD法により250nmの保護膜としての酸化珪素膜を成膜した。 The light-receiving surface side was formed a silicon oxide film as 250nm protective film by atmospheric pressure CVD method. 続いてp+層506の形状にリン酸を主成分とする第1エッチングペーストを印刷、加熱、水洗することにより第1拡散マスク511にp+拡散を行なうための窓を形成した。 Then printing a first etching paste phosphoric acid as a main component in the shape of the p + layer 506, heating to form a window for performing the p + diffusion in the first diffusion mask 511 by washing with water.

そして、図5(f)において、1000℃の雰囲気下でBBr 3を用いた気相拡散を60分間行なうことによってそれぞれのシリコン基板501の窓514によって露出した裏面に第1導電型不純物であるボロンを拡散して、シリコン基板501の裏面の露出部にp+層506を形成した。 Then, in FIG. 5 (f), the a first conductivity type impurity on the back exposed by the window 514 of each of the silicon substrate 501 by performing a vapor phase diffusion using BBr 3 in an atmosphere of 1000 ° C. 60 min boron by diffusing, forming a p + layer 506 on the exposed portion of the back surface of the silicon substrate 501. その後、ボロンが拡散して形成されたBSG(ボロンシリケートガラス)ならびに受光面の酸化珪素膜を、フッ化水素水溶液を用いてすべて除去した。 Thereafter, a silicon oxide film of boron BSG (boron silicate glass) formed by diffusing and light-receiving surface, and all with a hydrogen fluoride solution is removed.

次に図5(g)のように、常圧CVD法により200nmの酸化珪素膜からなる第1パッシベーション膜503をp+層506上に形成した。 Next, as in FIG. 5 (g), the first passivation film 503 made of 200nm silicon oxide film was formed on the p + layer 506 by atmospheric pressure CVD. 続いて受光面側にプラズマCVD法により屈折率2の窒化珪素膜からなる反射防止膜509を成膜した。 Followed by forming the antireflection film 509 made of silicon nitride film having a refractive index 2 by plasma CVD on the light receiving surface side.

その後図5(h)のように、n+層505上、p+層506上に、リン酸を主成分とするペーストを同様に印刷、加熱、水洗することにより、電極コンタクト用の開口として,コンタクトホール516、コンタクトホール517を設けた。 As the subsequent Figure 5 (h), on the n + layer 505, on the p + layer 506, printed similarly a paste phosphoric acid as a main component, heated, by washing with water, the opening for the electrode contact, the contact hole 516, is provided a contact hole 517.

最後に図5(i)のように、コンタクトホール516、コンタクトホール517それぞれに銀ペーストを印刷、焼成することでn電極507、p電極508を形成し、太陽電池を作製した。 Finally, as in FIG. 5 (i), the contact hole 516, a silver paste printing, an n-electrode 507, p electrode 508 is formed by firing the respective contact holes 517, to produce a solar cell.

(実施例4) (Example 4)
実施例3における図5(f)の操作までは同様に行なった。 Until the operation of FIG. 5 (f) in Example 3 was conducted in the same manner.

続いて受光面側にプラズマCVD法により屈折率が2の窒化珪素膜からなる反射防止膜を成膜した。 Followed by forming the antireflection film in which the refractive index is from 2 of the silicon nitride film by plasma CVD on the light receiving surface side. その後、蒸着法により酸化アルミニウム膜を成膜し、p+層露出部上の第1パッシベーション膜とした。 Thereafter, the aluminum oxide film is formed by vapor deposition, and the first passivation film on the p + layer exposed portion. そして、実施例3と同様の方法でn+層、p+層上にコンタクトホールを設け、銀ペーストを印刷、焼成して、n電極、p電極を形成した。 Then, n + layer in the same manner as in Example 3, the contact hole on the p + layer is provided, the silver paste printing, and then fired, n electrodes were formed a p-electrode.

(比較例) (Comparative Example)
実施例1における図4(f)の操作までは同様に行なった。 It was carried out similarly to the operation in FIG. 4 (f) in the first embodiment. そして、プラズマCVD法にて窒化珪素膜からなるパッシベーション膜を裏面の全面に形成した。 Then, to form a passivation film made of silicon nitride film by a plasma CVD method on the back surface of the entire surface. このときパッシベーション膜は、通常使用される屈折率2になるよう調製した窒化珪素膜とした。 In this case the passivation film was silicon nitride film prepared such that the refractive index 2 normally used. そして、実施例1と同様の方法でn+層、p+層上に電極コンタクト用の開口としてコンタクトホールを設け、銀ペーストを印刷、焼成してn電極、p電極を形成し太陽電池を作製した。 Then, n + layer in the same manner as in Example 1, a contact hole provided on the p + layer as an opening for the electrode contact, printing a silver paste and baking n-electrode, to produce a formed solar cell p-electrode.

本比較例で製造した太陽電池の模式的な断面図を図8に示す。 The schematic cross-sectional view of a solar cell manufactured in this comparative example shown in FIG. 本太陽電池は、裏面にpn接合を形成するいわゆる裏面接合型太陽電池である。 This solar cell is a so-called back junction solar cell which forms a pn junction on the back surface. n型のシリコン基板801を用いた太陽電池で、裏面にはn+層805、p+層806が形成され、それぞれn電極807、p電極808と接続されている。 In solar cells using n-type silicon substrate 801, the back side is n + layer 805, p + layer 806 is formed, is connected to the n electrode 807, p electrode 808, respectively. そして、裏面のn電極807、p電極808と接続された部分以外は、パッシベーション膜818で覆われており、受光面側は、反射防止膜809で覆われている。 And, other than the connection with the rear surface of the n-electrode 807, p electrode 808 portion is covered with a passivation film 818, the light receiving surface side is covered with an antireflection film 809.

<性能検討> <Performance study>
ここで、実施例1〜4にて作製された太陽電池と、比較例で作製した太陽電池の標準照射条件(A.M.1.5G、100mW/cm 2 、25℃)セル特性を以下の表に示す。 Here, a solar cell manufactured in Example 1-4, standard irradiation conditions of the solar cell manufactured in Comparative Example (A.M.1.5G, 100mW / cm 2, 25 ℃) cell characteristics following the It is shown in the Table.

ここで、 jsc:短絡電流密度 Here, jsc: short-circuit current density
Voc:開放電圧 Voc: open-circuit voltage
F. F. F:曲線因子 F: fill factor
η :変換効率 以上の結果から、本発明の太陽電池は、比較例で製造した裏面接合型太陽電池より高い変換効率が得られることが分かった。 eta: from the conversion efficiency above results, the solar cell of the present invention, it was found that a higher conversion efficiency than the back junction solar cell manufactured in Comparative Example can be obtained.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 Embodiments and examples disclosed herein are carried out are to be considered and not restrictive in all respects as illustrative. 本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalency of the claims.

(a)は本発明による裏面接合型太陽電池の模式的な断面図であり、(b)は裏面の模式的な平面図である。 (A) is a schematic sectional view of a back junction solar cell according to the present invention, (b) is a schematic plan view of the back surface. 本発明による太陽電池の一例(両面接合セル)の模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view of an example (two-sided junction cell) of a solar cell according to the present invention. 本発明による太陽電池の一例(フローティングジャンクションセル)の模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view of an example of a solar cell according to the present invention (floating junction cell). 本発明の裏面接合型太陽電池の製造方法の製造工程の一例を示す模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view showing an example of steps of the method of manufacturing the back junction solar cell of the present invention. 本発明の裏面接合型太陽電池の製造方法の製造工程の一例を示す模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view showing an example of steps of the method of manufacturing the back junction solar cell of the present invention. 従来の太陽電池の一例(PERLセル)の模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view of an example (PERL cell) of a conventional solar cell. 従来の太陽電池の他の一例(フローティングジャンクションセル)の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of another example of a conventional solar cell (floating junction cell). 比較例で作製した従来の裏面接合型太陽電池の模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view of a conventional back junction solar cell manufactured in Comparative Example. 第2パッシベーション膜としての窒化珪素膜の屈折率とn型のシリコン基板のライフタイムとの相関関係を示した図である。 Is a diagram showing the correlation between the refractive index and the n-type silicon substrate lifetime of the silicon nitride film as the second passivation film.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101,201,301,401,501,601,701,801 シリコン基板、102 アライメントマーク、103,203,303,403,503 第1パッシベーション膜、104,204,304,404,504 第2パッシベーション膜、105,205a,205b,305a,305b,405,505,605,705,805 n+層、106,206,306,406,506,606,706,806 p+層、107,207,307,407,507,607,707,807 n電極、108,208,308,408,508,608,708,808 p電極、109,209,309,409,509,609,709,809 反射防止膜、403a 酸化珪素膜,410,510 テクスチャ構造、41 101,201,301,401,501,601,701,801 silicon substrate, 102 alignment mark, 103,203,303,403,503 first passivation film, 104,204,304,404,504 second passivation film, 105,205a, 205b, 305a, 305b, 405,505,605,705,805 n + layer, 106,206,306,406,506,606,706,806 p + layer, 107,207,307,407,507, 607,707,807 n electrode, 108,208,308,408,508,608,708,808 p electrode, 109,209,309,409,509,609,709,809 antireflection film, 403a a silicon oxide film, 410, 510 texture structure, 41 ,511 第1拡散マスク、412,512 第2拡散マスク、413,513 テクスチャマスク、414,415,514,515 窓、416,417,516,517 コンタクトホール、818 パッシベーション膜。 , 511 first diffusion mask, 412,512 second diffusion mask, 413,513 texture mask, 414,415,514,515 windows, 416,417,516,517 contact hole, 818 a passivation film.

Claims (12)

  1. シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層が形成された太陽電池であって、前記第1導電型不純物拡散層上、前記第2導電型不純物拡散層上に、それぞれ化学組成の異なる第1パッシベーション膜および第2パッシベーション膜が形成されていることを特徴とする太陽電池。 The first surface of the silicon substrate, a solar cell in which the first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer is formed, the first conductivity type impurity diffusion layer, the second conductivity type impurity diffusion layer solar cell, characterized in that on the, is first passivation film and the second passivation film different in chemical composition can be formed.
  2. 前記第1パッシベーション膜は、酸化珪素および/または酸化アルミニウムを含む少なくとも1層の膜であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池。 The first passivation film solar cell according to claim 1, characterized in that a film of at least one layer containing silicon oxide and / or aluminum oxide.
  3. 前記第2パッシベーション膜は、窒化珪素を含む少なくとも1層の膜であることを特徴とする、請求項1または2に記載の太陽電池。 The second passivation film, characterized in that it is a film of at least one layer containing silicon nitride, the solar cell according to claim 1 or 2.
  4. 前記第2パッシベーション膜として形成される窒化珪素の屈折率が、1.9〜3.6であることを特徴とする請求項3に記載の太陽電池。 The refractive index of silicon nitride is formed as the second passivation film solar cell according to claim 3, characterized in that the 1.9 to 3.6.
  5. 前記シリコン基板の太陽光の入射側と反対側の面にpn接合を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池。 The solar cell according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has a pn junction on a surface opposite to the incident side of sunlight of the silicon substrate.
  6. シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する工程と、 The first surface of the silicon substrate, forming a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer,
    前記第1導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第1パッシベーション膜を形成する工程と、 Including the first conductivity type impurity diffusion layer, forming a first passivation layer on the first surface of the silicon substrate,
    第1導電型不純物拡散層の形状にあわせて、第1パッシベーション膜を残すパターニング工程と、 A patterning step in accordance with the shape of the first conductivity type impurity diffusion layer, leaving a first passivation film,
    前記第2導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第2パッシベーション膜を形成する工程と、 Including the second conductivity type impurity diffusion layer, and forming a second passivation layer on the first surface of the silicon substrate,
    第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層のそれぞれに電極を形成するためのパッシベーション膜のパターニング工程と、 A step of patterning the passivation film for forming an electrode on each of the first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer,
    第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層のそれぞれに電極を形成する工程と、 Forming an electrode on each of the first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer,
    を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 Method of manufacturing a solar cell, which comprises a.
  7. シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する工程と、 The first surface of the silicon substrate, forming a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer,
    前記第2導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第2パッシベーション膜を形成する工程と、 Including the second conductivity type impurity diffusion layer, and forming a second passivation layer on the first surface of the silicon substrate,
    第2導電型不純物拡散層の形状にあわせて、第2パッシベーション膜を残すパターニング工程と、 A patterning step in accordance with the shape of the second conductivity type impurity diffusion layer, leaving a second passivation film,
    前記第1導電型不純物拡散層を含む、シリコン基板の1表面に第1パッシベーション膜を形成する工程と、 Including the first conductivity type impurity diffusion layer, forming a first passivation layer on the first surface of the silicon substrate,
    第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層のそれぞれに電極を形成するためのパッシベーション膜のパターニング工程と、 A step of patterning the passivation film for forming an electrode on each of the first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer,
    第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層のそれぞれに電極を形成する工程と、 Forming an electrode on each of the first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer,
    を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 Method of manufacturing a solar cell, which comprises a.
  8. 前記パターニング工程が、エッチングペーストを用いて行なわれることを特徴とする請求項6または7に記載の太陽電池の製造方法。 The patterning step, producing a solar cell according to claim 6 or 7, characterized in that is carried out using an etching paste.
  9. シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する太陽電池の製造方法であって、 The first surface of the silicon substrate, a manufacturing method of a solar cell to form a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer,
    シリコン基板の1表面に第2導電型不純物拡散層を形成するための第2拡散マスクを形成する工程と、 Forming a second diffusion mask for forming a second conductivity type impurity diffusion layer on the first surface of the silicon substrate,
    第2拡散マスクをパターニングして、第2導電型不純物拡散層を形成する工程と、 Patterning the second diffusion mask, forming a second conductivity type impurity diffusion layer,
    第2拡散マスクを除去する工程と、 Removing the second diffusion mask,
    シリコン基板の1表面に第1導電型不純物拡散層を形成するための第1拡散マスク形成する工程と、 A step of first diffusion mask formation for forming the first conductivity type impurity diffusion layer on the first surface of the silicon substrate,
    第1拡散マスクをパターニングして、第1導電型不純物拡散層を形成する工程と、 Patterning the first diffusion mask, forming a first conductivity type impurity diffusion layer,
    第1パッシベーション膜を形成する工程と、 Forming a first passivation film,
    第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層のそれぞれに電極を形成する工程と、 Forming an electrode on each of the first conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer,
    を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 Method of manufacturing a solar cell, which comprises a.
  10. シリコン基板の1表面に、第1導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層を形成する太陽電池の製造方法であって、 The first surface of the silicon substrate, a manufacturing method of a solar cell to form a first conductivity type impurity diffusion layer of the second conductivity type impurity diffusion layer,
    シリコン基板の1表面に第1導電型不純物拡散層を形成するための第1拡散マスクを形成する工程と、 Forming a first diffusion mask for forming a first conductivity type impurity diffusion layer on the first surface of the silicon substrate,
    第1拡散マスクをパターニングして、第1導電型不純物拡散層を形成する工程と、 Patterning the first diffusion mask, forming a first conductivity type impurity diffusion layer,
    第1拡散マスクを除去する工程と、 Removing the first diffusion mask,
    シリコン基板の1表面に第2導電型不純物拡散層を形成するための第2拡散マスクを形成する工程と、 Forming a second diffusion mask for forming a second conductivity type impurity diffusion layer on the first surface of the silicon substrate,
    第2拡散マスクをパターニングして、第2導電型不純物拡散層を形成する工程と、 Patterning the second diffusion mask, forming a second conductivity type impurity diffusion layer,
    第2パッシベーション膜を形成する工程と、 Forming a second passivation film,
    第2導電型不純物拡散層と第2導電型不純物拡散層のそれぞれに電極を形成する工程と、 Forming an electrode on each of the second conductivity type impurity diffusion layer and the second conductivity type impurity diffusion layer,
    を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 Method of manufacturing a solar cell, which comprises a.
  11. 第1拡散マスクは、窒化珪素の単層膜、または窒化珪素を含む積層膜であることを特徴とする請求項9に記載の太陽電池の製造方法。 First diffusion mask, a method for manufacturing a solar cell according to claim 9, characterized in that a laminated film including a single layer film or a silicon nitride, silicon nitride.
  12. 第2拡散マスクは、酸化珪素または/および酸化アルミニウムの単層膜、または酸化珪素または/および酸化アルミニウムを含む積層膜であることを特徴とする請求項10に記載の太陽電池の製造方法。 Second diffusion mask, a method of manufacturing a solar cell according to claim 10, characterized in that a laminated film including a silicon oxide and / or a single layer film of aluminum oxide or silicon oxide and / or aluminum oxide.
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