JP2013030687A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光利用効率が高く、光電変換効率に優れた太陽電池の製造方法を得ること。
【解決手段】複数の開口部を有するエッチングマスクを第１導電型の半導体基板の一面側に形成し、前記エッチングマスクを用いたウエットエッチングにより前記開口部の下部領域およびその周辺領域の前記半導体基板をエッチングしてテクスチャーを形成するテクスチャー形成工程と、前記半導体基板の一面側に第２導電型の不純物元素を拡散して不純物拡散層を形成する不純物拡散層形成工程と、前記半導体基板の一面側における電極形成領域および前記半導体基板の他面側に電極を形成する電極形成工程と、を含む太陽電池の製造方法であって、前記テクスチャー形成工程では、前記ウエットエッチングの途中において、前記ウエットエッチングにより発生した水素ガスを前記開口部から外部に放出した後に再度ウエットエッチングを実施する。
【選択図】図３

Description

本発明は、太陽電池の製造方法に関し、特に、高い光利用効率を有する太陽電池の製造方法に関する。

現在の太陽電池基板(以下、基板と呼ぶ)においては、光入射面(以下受光面と呼ぶ)に凹凸(以下テクスチャーと呼ぶ)を形成して受光面の反射率を低減させ、基板内部へ入射する光の量を増加させる技術がある。すなわち、太陽電池基板に発生するキャリア数は基板内に入射する光の量に大きく影響され、入射する光の量を増加させるためにテクスチャーが形成される。

テクスチャーの一つとして、ピラミッド状の凹凸からなるものがある。このようなテクスチャーの形成方法としては、アルカリ性の薬液、例えば水酸化カリウムあるいは水酸化ナトリウムの水溶液にイソプロピルアルコールを加えた薬液に基板を浸漬し、基板の結晶方位によるエッチグレートの違いを利用する方法が一般的に用いられている（たとえば、特許文献１参照）。

また、テクスチャー形成の応用技術として、受光面に保護膜を形成し、この保護膜に多数の開口部を形成し、開口部から薬液を侵入させて受光面のエッチングを進行させる技術がある（たとえば、特許文献２参照）。

特許第３０７９８７０号明細書 特開２００１−３３２５２９号公報

しかしながら、特許文献２に示されるような、開口部を有する保護膜をマスクに使用し、アルカリ性の溶液を用いて受光面にテクスチャーを形成する方法において、開口部が小さい場合、例えば開口径が１０μｍ以下の大きさである場合は、テクスチャーの形成過程で発生する水素が開口部の外部へ放出されないという現象が生じる。

この場合には、水素が開口部を塞ぐため開口部内のエッチング液の交換が妨げられてテクスチャー形成部へのアルカリ性溶液の供給が律速され、開口部ごとにエッチングによるテクスチャーの形成の進行にずれが生じる。このため、エッチング完了後のテクスチャー形状にばらつきが生じ、受光面全面への理想的なテクスチャー形成が行えない。この結果、テクスチャー形状のばらつきに起因した基板への光入射量の減少が生じて光利用効率が低下し、光電変換効率が低下する、という問題があった。ここで、理想的なテクスチャー形成とは、受光面内において均一なテクスチャーが形成されることである。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光利用効率が高く、光電変換効率に優れた太陽電池の製造方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、複数の開口部を有するエッチングマスクを第１導電型の半導体基板の一面側に形成し、前記エッチングマスクを用いたウエットエッチングにより前記開口部の下部領域およびその周辺領域の前記半導体基板をエッチングしてテクスチャーを形成するテクスチャー形成工程と、前記半導体基板の一面側に第２導電型の不純物元素を拡散して不純物拡散層を形成する不純物拡散層形成工程と、前記半導体基板の一面側における電極形成領域および前記半導体基板の他面側に電極を形成する電極形成工程と、を含む太陽電池の製造方法であって、前記テクスチャー形成工程では、前記ウエットエッチングの途中において、前記ウエットエッチングにより発生した水素ガスを前記開口部から外部に放出した後に再度ウエットエッチングを実施すること、を特徴とする。

本発明によれば、半導体基板の受光面側に対して均一な形状のテクスチャーを一様に形成することができ、光利用効率が高く、光電変換効率に優れた太陽電池を得ることができる、という効果を奏する。

図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの構造を示す断面図である。 図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける太陽電池基板の構成を説明するための要部斜視図である。 図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける太陽電池基板の構成を説明する図であり、図１−２の線分Ａ−Ａにおける要部断面図である。 図２−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−４は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−５は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−６は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−７は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−８は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−９は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図２−１０は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法におけるテクスチャーの形成工程を説明するためのフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池セルの製造方法における乾燥工程を説明するための断面図である。

以下に、本発明にかかる太陽電池の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。

実施の形態１．
図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの構造を示す断面図である。図１−２は本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける太陽電池基板の構成を説明するための要部斜視図である。図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける太陽電池基板の構成を説明する図であり、図１−２の線分Ａ−Ａにおける要部断面図である。

本実施の形態１にかかる太陽電池セルは、複数のテクスチャー２がテクスチャー非形成領域１上に設けられた太陽電池基板である半導体基板３と、テクスチャー２の表層に第２導電型の不純物が拡散された不純物拡散層である第２導電型層４と、テクスチャー２の表面に例えばシリコン窒化膜により形成された絶縁層５と、第２導電型層４に電気的に接続されて半導体基板３の受光面側に形成された受光面側電極６と、半導体基板３の受光面と反対側の面（裏面）の表層に形成された第１導電型層８と、該第１導電型層８の裏面側に形成された裏面側電極７と、を備える。

本実施の形態にかかる太陽電池基板である半導体基板３においては、受光面側に複数のテクスチャー２が形成されている。該テクスチャー２は半導体基板３の一面側の表面を加工して形成したものであり、テクスチャー非形成領域１との間には境界はないが、理解の容易のため便宜上領域を分けて図示する。

半導体基板３としては、例えばｐ型の単結晶または多結晶のシリコン基板を用いることができる。この場合、第２導電型層４は、半導体基板３の表層に例えばリンが拡散された不純物拡散層（ｎ型不純物拡散層）である。また、第１導電型層８は、半導体基板３の裏面側の表層に裏面側電極７の電極材料、例えばアルミニウムが拡散された拡散層である。なお、半導体基板３はこれに限定されるものではなく、ｎ型のシリコン基板を用いてもよい。また、絶縁層５は反射防止膜として設けられ、例えばシリコン窒化膜やシリコン酸化膜により形成される。

このように構成された実施の形態１にかかる太陽電池セルの半導体基板３の受光面側には、高さおよび形状の揃った均一且つ微細なピラミッド状のテクスチャー２が全面に均一に形成されている。高さおよび形状が均一なテクスチャー２は、該テクスチャー２で反射された光が隣接するテクスチャー２に再入射する確率を高め、太陽電池セルの光の利用効率を増大させる。光の利用効率の増大は、太陽電池セルで生成されるキャリア数を増加させ、光電変換効率の向上を実現させることができる。

また、この太陽電池セルでは、形成工程の不足のために他のテクスチャーと形状が異なる微小なテクスチャーの形成が抑制されており、受光面の意図しない表面積の増加が抑制されている。すなわち、この太陽電池セルでは、表面積の増加による太陽電池セルの開放電圧の低下が抑制されており、高い開放電圧が得られる。

したがって、実施の形態１にかかる太陽電池セルによれば、高い光利用効率と、高い開放電圧を有し、光電変換効率に優れた太陽電池セルが実現されている。

つぎに、上述した実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法について図２−１〜図２−１０および図３を参照して説明する。図２−１〜図２−１０は実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。図２−１〜図２−１０は、図１−３に対応した図である。図３は、実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法におけるテクスチャーの形成工程を説明するためのフローチャートである。

まず、半導体基板として例えばｐ型単結晶シリコン基板１１を用意し、該ｐ型単結晶シリコン基板１１のスライス時に形成されたダメージ層をウエットエッチングにより除去する。その後、該ｐ型単結晶シリコン基板１１の表面に、後述するウエットエッチングにおけるエッチング耐性を備える、例えばシリコン窒化膜からなる耐エッチング膜１２を形成する（ステップＳ１０、図２−１）。

ここでは、耐エッチング膜１２としてシリコン窒化膜を用いたが、耐エッチング膜１２としては後の工程で開口が可能であり且つｐ型単結晶シリコン基板１１とのエッチング選択性があれば、他の材料を選択してもよく、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）、金属膜、有機膜等を用いることができる。耐エッチング膜１２の膜厚は、成膜速度とエッチング選択性、除去性等を考慮して選択すればよい。

つぎに、耐エッチング膜１２に対して開口部を形成する微細穴加工を施す（ステップＳ２０、図２−２）。すなわち、ｐ型単結晶シリコン基板１１の一面側に形成された耐エッチング膜１２に対して、例えばレーザー加工処理を施し、ｐ型単結晶シリコン基板１１の表面が露出する開口部１３を正方格子点状に形成する。ここで、開口部１３は所定の単位面積に対して１個または複数設けられる。本発明が有効に作用する開口部の直径は１μｍ〜８μｍ程度である。

つぎに、テクスチャーを形成させるために、第１エッチングとして等方性エッチングを行う（ステップＳ３０、図２−３）。すなわち、ｐ型単結晶シリコン基板１１を例えば水酸化ナトリウム０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％とイソプロピルアルコール１ｗｔ％〜３０ｗｔ％とを混合して８５℃に加熱した第１エッチング液１４中に浸漬させることにより、開口部１３が形成された耐エッチング膜１２をエッチングマスクとして用いたウエットエッチングを行う。

この工程において、開口部１３内に第１エッチング液１４が供給され、開口部１３の底部に露出しているｐ型単結晶シリコン基板１１と前述の第１エッチング液とが反応し、開口部１３とｐ型単結晶シリコン基板１１との界面からｐ型単結晶シリコン基板１１のエッチングが等方的に進行し、エッチング進行領域である第１凹部１１ａが形成される。なお、第１エッチング液１４の濃度や温度は、テクスチャー形成のためのエッチングが進行すればよく、前述の濃度に限定するものではない。また、開口部１３内に第１エッチング液１４を供給する方法は、ｐ型単結晶シリコン基板１１を第１エッチング液１４中に浸漬させることに限定されない。例えば、ｐ型単結晶シリコン基板１１の表面に第１エッチング液１４を連続的に供給するなどの方法を用いても構わない。

つぎに、開口部１３内のエッチング溶液を純水１５に置換して、第１凹部１１ａ内のエッチング溶液を純水１５に置換する（ステップＳ４０、図２−４）。第１凹部１１ａのエッチングがある程度進行した時点、例えば合計エッチング処理時間６０分に対して２０分程度経過した時点でｐ型単結晶シリコン基板１１を第１エッチング液から取り出し、純水１５中に浸漬させる。ｐ型単結晶シリコン基板１１を純水１５に浸漬させることで開口部１３内に純水１５が入り込んで第１凹部１１ａの表面での第１エッチング液１４の濃度が減少し、エッチングの進行が抑制される。そして、最終的には第１凹部１１ａの表面の第１エッチング液１４が純水１５に置換されることにより、エッチングの進行が停止する。

なお、第１凹部１１ａの表面でのエッチングの進行を停止させる方法は、ｐ型単結晶シリコン基板１１を純水１５中に浸漬させることに限定されない。ｐ型単結晶シリコン基板１１を浸漬させる液体は、ｐ型単結晶シリコン基板１１と反応せず、耐エッチング膜１２に大きな影響を与えない範囲内で、第１凹部１１ａでのエッチングの進行を停止させ得る液体であればよい。また、第１凹部１１ａ内の第１エッチング液１４をこのような液体と置換する方法は、ｐ型単結晶シリコン基板１１を液体中に浸漬させることに限定されない。例えば、ｐ型単結晶シリコン基板１１の表面に液体を連続的に供給するなどの方法を用いても構わない。

つぎに、ｐ型単結晶シリコン基板１１を純水１５から取り出し、開口部１３内および第１凹部１１ａ内の純水１５を乾燥させる乾燥工程を実施する（ステップＳ５０、図２−５）。純水１５の乾燥には、たとえばエアナイフ本体１６の先端に吹き出し口１７を取り付けた乾燥エアナイフ１８を用いる。乾燥エアナイフ１８から窒素ガスがｐ型単結晶シリコン基板１１に対して２０°〜９０°の角度範囲で当たるようにｐ型単結晶シリコン基板１１上に配置する。そして、ｐ型単結晶シリコン基板１１の表面に窒素ガスを吹き付けることにより開口部１３内および第１凹部１１ａ内に窒素ガスを吹き付けて、開口部１３内および第１凹部１１ａ内の純水１５を乾燥させる。

従来のテクスチャーの形成方法では、エッチング過程で発生する水素が開口部１３から外部へ放出されずに開口部１３を塞ぐために、開口部内のエッチング液の交換が妨げられて基板の全面で均一にエッチングが進行しなかった。これにより、開口部ごとにエッチングによるテクスチャーの形成の進行にずれが生じ、基板の全面において均一なテクスチャーが形成できなかった。

しかしながら、本実施の形態においては、テクスチャー形成のためのエッチングの途中においてエッチング進行領域である第１凹部１１ａの表面に存在するエッチング液を純水１５に置換してエッチング反応を停止させ、該純水１５を乾燥させる。これにより、第１凹部１１ａのエッチング過程で発生する水素を開口部１３の外部へ放出することができる。

なお、ｐ型単結晶シリコン基板１１の表面に吹き付ける乾燥用の気体は窒素ガスに限定されず、空気やアルゴンなど、ｐ型単結晶シリコン基板１１と反応せず、耐エッチング膜１２に影響を与えない気体であればよい。第１凹部１１ａに入りこんだ純水１５の排出を容易にするために、乾燥の際にｐ型単結晶シリコン基板１１を水平から傾けて保持したり、開口部１３が下面となるように保持したりしてもよい。ｐ型単結晶シリコン基板１１の乾燥後は、純水１５が排出された第１凹部１１ａ内は、空隙領域１９となる（図２−６）。

つぎに、テクスチャーを形成させるために、第２エッチングとして耐エッチング膜１２をマスクとして用いた等方性エッチングをさらに行う（ステップＳ６０、図２−７）。すなわち、乾燥処理が施されたｐ型単結晶シリコン基板１１を、例えば水酸化ナトリウム０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％とイソプロピルアルコール１ｗｔ％〜３０ｗｔ％とを混合して８５℃に加熱した第２エッチング液２０に浸漬させる。これにより、空隙領域１９には第２エッチング液２０が新規に一様に供給され、第１凹部１１ａの表面のエッチングが均一に進行する。この結果、第１凹部１１ａがさらにエッチング加工された第２凹部１１ｂが一様に形成される。第２エッチング液２０は第１エッチング液１４と同じで薬液であってもよく、異なる薬液であってもよい。そして、例えば合計エッチング処理時間６０分に対して残りの４０分程度経過した時点でｐ型単結晶シリコン基板１１をエッチング液から取り出し、洗浄する（図２−８）。

つぎに、ウエットエッチングにより、残存した耐エッチング膜１２の除去を行う（ステップＳ７０、図２−９）。耐エッチング膜１２の除去のためのエッチング液としては、例えば５ｗｔ％のフッ化水素酸水溶液を用いる。このようにして耐エッチング膜１２を除去することにより、ピラミッド形状の揃った複数のテクスチャー２がテクスチャー非形成領域１上に均一に設けられた太陽電池基板である半導体基板３が得られる。なお、エッチング液は、使用した耐エッチング膜１２の材料等の条件に合わせて適宜変更することができる。

なお、ステップＳ６０の後に、上述したステップＳ４０〜ステップＳ６０と同様の工程を複数回繰り返してもよい。これにより、エッチング過程で発生する水素を開口部１３の外部へ放出する回数を増やすことができ、開口部１３内および第１凹部１１ａ内へのエッチング液の供給・交換を促進して、ｐ型単結晶シリコン基板１１の全面においてより均一にテクスチャー２を形成することができる。

最後に、一般的に用いられている工程を経て、半導体基板３への第２導電型層４、絶縁層５、受光面側電極６、裏面側電極７、第１導電型層８との形成を行い、図１−１に示す太陽電池セルが作製される。

たとえば、上記の処理が完了した半導体基板３を熱拡散炉へ投入し、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ_３）蒸気の存在下で加熱して半導体基板３の表面にリンガラスを形成することで半導体基板３にリンを拡散させ、半導体基板３の表層に第２導電型層４を形成する。なお、ここではｐ型シリコン基板を使用したため、ｐｎ接合を形成するために異なる導電型のリンを拡散させたが、ｎ型シリコン基板を使用した場合はｐ型の不純物を拡散させればよい。

次に、フッ酸溶液中で半導体基板３のリンガラス層を除去し、半導体基板３の受光面側の面以外に形成された第２導電型層４を除去した後、絶縁層５としてプラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ膜を第２導電型層４上に形成する。絶縁層５の膜厚および屈折率は、光反射を最も抑制する値に設定する。なお、屈折率の異なる２層以上の膜を積層してもよい。また、絶縁層５は、スパッタリング法など、異なる成膜方法により形成してもよい。

次に、半導体基板３の受光面に銀の混入したペーストを櫛形にスクリーン印刷にて印刷し、半導体基板３の裏面にアルミニウムの混入したペーストを全面にスクリーン印刷にて印刷した後、焼成処理を実施して受光面側電極６、裏面側電極７を形成する。焼成は大気雰囲気中において例えば７６０℃で実施する。また、焼成により裏面側電極７の成分が半導体基板３の裏面側内部に拡散して第１導電型層８が形成される。以上のようにして、図１−１に示す太陽電池セルが作製される。

上述したように、本実施の形態においては、複数の開口部１３を有する耐エッチング膜１２をマスクとしたテクスチャー形成のためのエッチングの途中において、エッチング進行領域である第１凹部１１ａの表面に存在するエッチング液を純水１５に置換し、該純水１５を乾燥させる。

従来のテクスチャーの形成方法では、エッチング過程で発生する水素が開口部から外部へ放出されずに開口部を塞ぐために、エッチング液がマスクの開口部の内部に入ることが阻害され、開口部の内部のエッチング液の交換が妨げられて基板の全面で均一にエッチングが進行しなかった。これにより、開口部ごとにエッチングによるテクスチャーの形成の進行にずれが生じ、基板の全面において均一なテクスチャーが形成できなかった。このような現象の発生は、開口部の径が例えば１０μｍ以下の小さい場合に特に顕著であった。

しかしながら、本実施の形態では、テクスチャー２を形成するためのエッチング処理の途中に上述した処理を実施して開口部１３内および第１凹部１１ａ内を乾燥させるため、エッチング過程で発生して開口部１３を塞いでいた水素が外部へ放出され、その後の第２エッチングにおいてはｐ型単結晶シリコン基板１１の全面においてエッチング液が開口部１３内および第１凹部１１ａ内に新規に均一に供給される。これにより、第１凹部１１ａの表面のエッチングが均一に進行し、ｐ型単結晶シリコン基板１１の全面に均一な形状のテクスチャー２が一様に形成され、光の入射量が増大した太陽電池基板が得られる。

そして、この均一な形状のテクスチャー２が一様に形成された半導体基板３を用いて太陽電池セルを作製することにより、高い光利用効率を有し、光電変換効率に優れた太陽電池セルを作製することができる。また、サイズの大きいテクスチャー２のみを形成することが可能となり、受光面積の増大による開放電圧の低下を減少させることができる。

したがって、実施の形態１によれば、太陽電池基板の受光面側に均一なテクスチャーが形成された、高い光利用効率と高い開放電圧とを有し、光電変換効率に優れた太陽電池セルを作製することができる。

実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１で説明した太陽電池セルの製造方法における乾燥工程についての変形例について説明する。実施の形態２にかかる太陽電池セルの製造方法は、乾燥工程を除いて実施の形態１の太陽電池セルの製造方法と同様であるので、実施の形態１の説明を参照することとして詳細な説明は省略する。図４は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池セルの製造方法における乾燥工程を説明するための断面図である。

上述した実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造方法では乾燥工程においては、乾燥エアナイフ１８から開口部１３内および第１凹部１１ａ内に気体の吹き付けを行っている。実施の形態２にかかる太陽電池セルの製造方法の乾燥工程では、加温された気体をｐ型単結晶シリコン基板１１の周囲より吹き付けて、ｐ型単結晶シリコン基板１１の周囲からｐ型単結晶シリコン基板１１の表面を乾燥させる。

たとえば１００℃〜１８０℃に加温された窒素ガスを吹き出す温風エアナイフ本体３１の先端に吹き出し口３２を取り付けた温風エアナイフ３３を用いる。温風エアナイフ３３からｐ型単結晶シリコン基板１１の外周縁部に対して窒素ガスが０°〜３０°の角度範囲で当たるように温風エアナイフ３３をｐ型単結晶シリコン基板１１上に配置する。このような配置でｐ型単結晶シリコン基板１１に加温された窒素ガスを吹き付けることにより、吹き出し口３２から吹き出された窒素ガスがｐ型単結晶シリコン基板１１を周囲から加熱して、開口部１３内および第１凹部１１ａ内の純水１５を乾燥させることができる。

上述したように、実施の形態２にかかる太陽電池セルの製造方法における乾燥工程では、ｐ型単結晶シリコン基板１１を周囲から加熱することにより、実施の形態１の場合と同様に開口部１３内および第１凹部１１ａ内の純水１５を乾燥させて、第１凹部１１ａ内の純水１５を乾燥させることができる。そして乾燥工程の後、実施の形態１の場合と同様にして第２エッチング工程を実施することにより、第１凹部１１ａの表面のエッチングが均一に進行し、ｐ型単結晶シリコン基板１１の全面に均一な形状のテクスチャー２が一様に形成され、光の入射量が増大した太陽電池基板が得られる。

また、実施の形態２にかかる太陽電池セルの製造方法では、ｐ型単結晶シリコン基板１１を周囲から加熱するため、複数のｐ型単結晶シリコン基板１１が狭い間隔で並べられ、エッチング面が上部に露出していない場合においても、加熱された窒素ガスによりｐ型単結晶シリコン基板１１が加熱される。したがって、ｐ型単結晶シリコン基板１１が大量に並べられてエッチング面が上部に露出していない状態においても、ｐ型単結晶シリコン基板１１に均一なテクスチャー２を形成させることができ、高い光利用効率を有する、光電変換効率に優れた太陽電池を作製することができる。

以上のように、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、光利用効率が高く、光電変換効率に優れた太陽電池の製造に有用である。

１ テクスチャー非形成領域
２ テクスチャー
３ 半導体基板
４ 第２導電型層
５ 絶縁層
６ 受光面側電極
７ 裏面側電極
８ 第１導電型層
１１ ｐ型単結晶シリコン基板
１１ａ 第１凹部
１１ｂ 第２凹部
１２ 耐エッチング膜
１３ 開口部
１４ エッチング液
１５ 純水
１６ エアナイフ本体
１７ 吹き出し口
１８ 乾燥エアナイフ
１９ 空隙領域
２０ エッチング液
３１ 温風エアナイフ本体
３２ 吹き出し口
３３ 温風エアナイフ

Claims (5)

1. 複数の開口部を有するエッチングマスクを第１導電型の半導体基板の一面側に形成し、前記エッチングマスクを用いたウエットエッチングにより前記開口部の下部領域およびその周辺領域の前記半導体基板をエッチングしてテクスチャーを形成するテクスチャー形成工程と、
   前記半導体基板の一面側に第２導電型の不純物元素を拡散して不純物拡散層を形成する不純物拡散層形成工程と、
   前記半導体基板の一面側における電極形成領域および前記半導体基板の他面側に電極を形成する電極形成工程と、
   を含む太陽電池の製造方法であって、
   前記テクスチャー形成工程では、前記ウエットエッチングの途中において、前記ウエットエッチングにより発生した水素ガスを前記開口部から外部に放出した後に再度ウエットエッチングを実施すること、
   を特徴とする太陽電池の製造方法。
2. 前記テクスチャー形成工程は、
   前記ウエットエッチングにおいて耐性を有する耐エッチング膜を半導体基板の一面側に形成する第１工程と、
   前記耐エッチング膜に複数の開口部を形成する第２工程と、
   前記半導体基板の前記耐エッチング膜が形成された面に対してエッチング液を供給し、前記耐エッチング膜を前記エッチングマスクとした第１ウエットエッチングを実施して前記開口部の下部およびその近傍領域に第１凹部を形成する第３工程と、
   前記開口部内および前記第１凹部内の前記エッチング液を乾燥除去する第４工程と、
   前記半導体基板の前記耐エッチング膜が形成された面に対してエッチング液を供給し、前記耐エッチング膜を前記エッチングマスクとした第２ウエットエッチングを実施して前記開口部の下部およびその近傍領域に前記第１凹凸がさらにエッチングされた第２凹部を形成する第５工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
3. 前記第４工程では、前記第１凹部の表面の前記第１エッチング液を前記半導体基板と反応しない液体に置換して前記エッチング液と前記半導体基板とのエッチング反応を停止させる工程と、
   前記液体を乾燥除去する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
4. 前記第１凹部内に気体を吹き付けることにより前記液体を乾燥除去すること、
   を特徴とする請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
5. 前記半導体基板の外周縁部に温風を吹き付けて前記半導体基板を加熱することにより前記液体を乾燥除去すること、
   を特徴とする請求項３に記載の太陽電池の製造方法。

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