JP2013229466A - 太陽電池セル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】美観を損なわず、かつセル特性を低下させることなく、太陽電池セルの個体識別情報がマーキングされた太陽電池セルを提供する。
【解決手段】少なくともｐｎ接合と電極を有するシリコン基板６０１を用いた太陽電池セルであって、電界励起発光（ＥＬ）法により暗部として観察されるセルの個体識別情報部６０４がシリコン基板６０１の基板面に形成されてなる。
【選択図】図６

Description

本発明は、安価で高い光電変換効率を有する太陽電池セル及びその製造方法に関するものである。

太陽電池は、光エネルギーを電力に変換する半導体素子であり、ｐｎ接合型、ｐｉｎ型、ショットキー型などがあり、特にｐｎ接合型が広く用いられている。また、太陽電池をその基板材料を基に分類すると、シリコン結晶系太陽電池、アモルファス（非晶質）シリコン系太陽電池、化合物半導体系太陽電池の３種類に大きく分類され、シリコン結晶系太陽電池は、更に単結晶系太陽電池と多結晶系太陽電池に分類される。

一例として、ｐ型半導体基板を用いたｐｎ接合型太陽電池の受光面の概観を図１に、裏面概観を図２に示す。受光面には、光励起したキャリアを集電するためのフィンガー電極１０２が数ｍｍ間隔で設けられ、フィンガー電極からのキャリアを集電するためのバスバー電極１０１が２〜４本設けられる。受光面電極は、導電性の観点から銀（Ａｇ）が用いられることが多い。裏面には、ほぼ全面にアルミニウム（Ａｌ）２０２が製膜され、集電用のバスバー電極２０１が２〜４本設けられる。

断面の概観を図３に示す。受光面には基板の導電型と反対の薄い拡散層３０３を設け、その上に反射防止膜３０２として窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜や酸化珪素（ＳｉＯ₂）膜が形成されることが多い。３０１は受光面集電用のフィンガー電極であり、３０５は裏面電極として設けられるＡｌである。

また、裏面電極間に開口部を設け、裏面からも光を取り込む両面受光型の太陽電池は、上記図３の構造のセルに比べ高い光電変換効率を有する。受光面構造は図１と同じであるが、裏面構造が異なる。裏面概観を図４に示す。裏面には集電用電極４０２が数ｍｍ間隔で設けられており、裏面電極は導電性の観点からＡｇが用いられることが多い。

両面受光型の太陽電池の断面の概観を図５に示す。受光面構造は図１と同じであるが、裏面には集電用電極５０６が局所的に設けられる。裏面の電極以外の領域は、ＳｉＮｘ膜やＳｉＯ₂膜などの絶縁膜、あるいはこれらの積層した膜５０５で保護（パッシベーション）される。

以上のような太陽電池セルを大量生産する際は製造年月日等の識別記号や番号をセルそのものに刻印しておくことが、製造履歴の調査などに有効である。この方法として、電極形状を変化させてセルの個体識別を行う方法が開示されている（例えば、実開平０５−０９３０５４号公報（特許文献１））。しかしながら、この方法は電極材料を必要以上に消費してしまうほか、受光面積を低下させてしまう等の不具合が生じ好ましくない。

このため、セルそのものにレーザー等で直接刻印する方法が広く用いられており、例えば、特表２００９−５２８６８７号公報（特許文献２）などで公知となっている。

実開平０５−０９３０５４号公報 特表２００９−５２８６８７号公報

しかしながら、セル化後のレーザー等によるセルへの直接刻印方法は、セル表面に傷をつけて発生キャリアの再結合を生じやすくしてしまう。また、特許文献２はセル化工程初期に刻印する方法であるが、この場合実効的な受光面積を減少させてしまうことになり、いずれもセル特性低下の原因となる。また、発電に必要な機能とは無関係な印字をすることとなり、美観を損ねてしまう。特に両面受光型太陽電池の場合には、基板両面が外部に曝されることになるため、発電に不必要な模様を基板上に持たせることは出来る限り回避する必要がある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、美観を損なわず、かつセル特性を低下させることなく、太陽電池セルの識別情報がマーキングされた太陽電池セル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、下記の太陽電池セル及びその製造方法を提供する。
〔１〕 少なくともｐｎ接合と電極を有するシリコン基板を用いた太陽電池セルであって、電界励起発光（ＥＬ）法により暗部として観察されるセルの個体識別情報部がシリコン基板面に形成されてなることを特徴とする太陽電池セル。
〔２〕 前記セルの個体識別情報部は、金属汚染箇所であることを特徴とする〔１〕に記載の太陽電池セル。
〔３〕 前記セルの個体識別情報部の数が１〜４０であることを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載の太陽電池セル。
〔４〕 前記セルの個体識別情報部のシリコン基板面における大きさが２〜２０ｍｍであることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池セル。
〔５〕 前記セルの個体識別情報部は、シリコン基板の前記ｐｎ接合形成面とは反対面側に形成されることを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の太陽電池セル。
〔６〕 前記セルの個体識別情報部がバスバー電極直下のシリコン基板に形成されていることを特徴とする〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の太陽電池セル。
〔７〕 前記セルの個体識別情報部の配置パターンは、当該太陽電池セルの個体識別情報を示すものであることを特徴とする〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の太陽電池セル。
〔８〕 少なくともｐｎ接合と電極を有するシリコン基板を用いた太陽電池セルの製造方法であって、特定の金属不純物をシリコン基板面の所定位置に付着させた状態で熱拡散処理を行い、前記金属不純物をシリコン基板に拡散させて、電界励起発光（ＥＬ）法により暗部として観察されるセルの個体識別情報部をシリコン基板面に形成することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
〔９〕 前記金属不純物は、Ｆｅであることを特徴とする〔８〕に記載の太陽電池セルの製造方法。
〔１０〕 前記シリコン基板面への前記金属不純物の付着は、該金属不純物からなる部材をシリコン基板面の所定位置に接触させることにより行うことを特徴とする〔８〕又は〔９〕に記載の太陽電池セルの製造方法。
〔１１〕 前記熱拡散処理は、前記ｐｎ接合となる拡散層を形成する熱処理、又は反射防止膜形成前の熱酸化処理と兼ねて行われることを特徴とする〔８〕〜〔１０〕のいずれかに記載の太陽電池セルの製造方法。

本発明によれば、セルの個体識別情報部は必要最小限の大きさで局所的に配置されるので基板表面にダメージを与えず、太陽電池セルとしての特性を低下させることはなく、電界励起発光（ＥＬ）法によって太陽電池セルを発光させた場合に所定パターンのセルの個体識別情報部がシリコン基板の所定位置で暗部として観察されるので、当該太陽電池セルの個体識別が可能となる。また、通常はそのセルの個体識別情報部が肉眼で見えないことから美観を損なうこともない。

本発明に係る太陽電池セルの前提となるｐｎ接合型太陽電池セルの受光面側の構成例を示す概観図である。 本発明に係る太陽電池セルの前提となるｐｎ接合型太陽電池セルの裏面側の構成例を示す概観図である。 本発明に係る太陽電池セルの前提となるｐｎ接合型太陽電池セルの構成例を示す断面図である。 本発明に係る太陽電池セルの前提となる高効率太陽電池の裏面側の構成例を示す概観図である。 本発明に係る太陽電池セルの前提となる高効率太陽電池の構成例を示す断面図である。 本発明に係る太陽電池セルの構成例を示す断面図である。 本発明に係る太陽電池セルの製造方法の一例を示す断面図であり、（ａ）はシリコン基板に金属不純物を付与した状態、（ｂ）はエミッタ層とセルの個体識別情報部を形成した状態、（ｃ）は反射防止膜及び裏面電極を形成した状態、（ｄ）は受光面電極を形成した状態を示す。 本発明に係る太陽電池セルの製造方法で用いるセルの個体識別情報部形成用の治具の構成例を示す斜視図である。

以下に、本発明に係る太陽電池セル及びその製造方法の構成について説明する。
図６は、本発明に係る太陽電池セルの構成例を示す断面図である。
本発明の太陽電池セルは、図６に示すように、第１導電型のシリコン基板６０１と、シリコン基板６０１の受光面側に設けられる第１導電型と反対の導電型（第２導電型）の高濃度選択拡散層であるエミッタ層６０３と、エミッタ層６０３上に設けられる反射防止膜６０５と、反射防止膜６０５上に設けられる受光面電極６０７と、シリコン基板６０１の非受光面（裏面）の所定位置にシリコン基板６０１内に特定の金属不純物が拡散した状態で設けられるセルの個体識別情報部６０４と、シリコン基板６０１の非受光面側に設けられる裏面電極６０６とを備える。

ここで、セルの個体識別情報部６０４は、電界励起発光（ＥＬ）法により暗部として観察される領域であって、シリコン基板６０１の裏面に局所的に所定パターンで配置されてなるものである。

ここでいう電界励起発光法（以下、ＥＬ法）とは、ｐｎ接合及び電極を有するシリコン基板に順方向電圧を印加した際の発光状態を検知する方法であり、例えばシリコン太陽電池セルの場合は、裏面バスバー電極及び受光面バスバー電極にプローブを押し当て、数１００ｍＶ〜数Ｖの電圧を印加して、１，１００ｎｍ付近の波長の発光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等で検知するものである。

このとき、シリコン基板６０１において通常の発光がある箇所は明部として観察され、シリコン基板６０１の少数キャリアライフタイムが低い箇所では発光の少ない暗部として観察される。

セルの個体識別情報部６０４は、シリコン基板６０１にＦｅ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｓ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ａｌなどのいずれかの特定の金属不純物を熱拡散したもの（金属汚染箇所）であることが好ましく、ここで用いる金属不純物としてはＦｅが好適である。このセルの個体識別情報部６０４は、意図的にシリコン基板６０１を汚染した領域ともいえる。

シリコン中に鉄（Ｆｅ）などの特定の金属不純物が拡散すると、少数キャリアライフタイムは低下する。したがって、シリコン基板６０１面内に局所的に特定の金属不純物を拡散させてＥＬ像を観察すれば、セルの個体識別情報部６０４のみが周囲に比べて暗くなる像が得られる。

このとき、セルの個体識別情報部６０４の少数キャリアライフタイムは低下しているので、太陽電池セルの特性は低下する可能性があるが、セルの個体識別情報部６０４を必要最小限の大きさにすれば、これによるセルの特性低下は生じない。詳しくは、セルの個体識別情報部６０４のシリコン基板６０１の基板面における大きさが２〜２０ｍｍであることが好ましい。大きさが２ｍｍ未満ではＥＬ法によるパターン認識が困難となる場合があり、２０ｍｍを超えると該セルの個体識別情報部６０４による少数キャリアライフタイムの低下の影響でセル特性を低下させるおそれがある。

また、セルの個体識別情報部６０４は、電極直下のシリコン基板６０１に形成されていることがセル特性の低下を抑制する上で好ましく、特に幅広のバスバー電極の下に形成されることが好適である。

また、セルの個体識別情報部６０４は、シリコン基板６０１の基板面上で円形、矩形等の定形の略幾何学形状を呈していることがＥＬ法によりパターン認識する上で好ましい。

このように、セルの個体識別情報部６０４は、ＥＬ法により明るく光るセル全体の中で点状の暗部が所定パターンで配置されたものとして観察されるが、この暗部の配置パターンと数字又は文字との対応を予め決めておけば、その太陽電池セル自体に関する情報を表示するものとして利用することができる。特に、太陽電池セル量産の際は、シリコン基板６０１の所定の位置のセルの個体識別情報部６０４（暗部）の有無の関係と、番号ないし文字との対応を予め割り当てておけば、太陽電池セルの個体識別としての情報の表示が可能となる。例えば、太陽電池セル製造の時間毎、日毎、ロット毎等に、セルの個体識別情報部６０４の配置パターンを変えればよく、セルの個体識別情報部６０４（暗部）の個数は最大でも４０あれば十分である。すなわち、セルの個体識別情報部６０４の数が１〜４０であることが好ましい。
なお、セルの個体識別情報部６０４は、通常時には肉眼では見えないため、太陽電池セルの美観を損ねることがない。

本発明の太陽電池セルの製造方法の例について、図７に基づいて説明する。ここでは、製造方法の一例として単結晶シリコン基板を用いた場合を基に述べるが、シリコン基板としては単結晶シリコンだけでなく、多結晶シリコン基板を用いても同様の効果が得られる。また、本発明は以下の方法で作製された太陽電池セルに限られるものではない。

（基板の準備（図７（ａ）））
高純度シリコンにホウ素あるいはガリウムのようなＩＩＩ族元素をドープし、比抵抗０．１〜５Ω・ｃｍとしたアズカット単結晶｛１００｝ｐ型シリコン基板６０１の表面のスライスダメージを、濃度５〜６０質量％の水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような高濃度のアルカリ、もしくは、ふっ酸と硝酸の混酸などを用いてエッチングする。単結晶シリコン基板は、ＣＺ法、ＦＺ法いずれの方法によって作製されてもよいが、より安価に作製できるＣＺ法の方が好ましい。

引き続き、基板表面にテクスチャと呼ばれる微小な凹凸形成を行う。テクスチャは太陽電池の反射率を低下させるための有効な方法である。テクスチャは、加熱した水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ溶液（濃度１〜１０質量％、温度６０〜１００℃）中に１０〜３０分程度浸漬することで容易に作製される。上記溶液中に、所定量の２−プロパノールを溶解させ、反応を促進させることが多い。

テクスチャ形成後、塩酸、硫酸、硝酸、ふっ酸等、もしくはこれらの混合液の酸性水溶液中で洗浄する。経済的及び効率的見地から、塩酸中での洗浄が好ましい。清浄度を向上するため、塩酸溶液中に、０．５〜５質量％の過酸化水素水を混合させ、６０〜９０℃に加温して洗浄してもよい。

次に、後述する熱処理前の段階で、本発明の構成を具現化するために、シリコン基板６０１の裏面（ｐｎ接合形成面とは反対面）側に汚染源として金属不純物６０２を付与する。

シリコン基板６０１の基板面への金属不純物６０２の付与は、前記特定の金属不純物からなる金属部材をシリコン基板面の所定位置に接触させることにより金属不純物６０２を付着させる方法が簡便であり好適である。例えば、図８に示す治具（印刷機）を用いると、所定のパターンで配置された特定の金属不純物からなるロッド部材８０３の先端部をシリコン基板６０１に接触させることで金属不純物６０２の付与が可能である。

図８に示す治具は、予め一定の間隔で複数行及び複数列に開口部８０２を設けた（図８では、２行×６列に円形の開口部８０２を設けている）基盤８０１と、開口部８０２に挿入され立設されたＦｅ等の特定の金属不純物からなる円柱形状のロッド部材８０３とを備えている。これによれば、任意の開口部８０２にロッド部材８０３を立設することで、任意のパターンでのロッド部材８０３の接触ができ、その結果、セルの個体識別情報部の任意のパターンでの配置が可能である。

なお、基盤８０１は、シリコン基板６０１の基板面に対応する形状を有しており、太陽電池セルとしてのシリコン基板６０１の所定の位置（例えば電極形成位置）に対応する位置に開口部８０２が設けられている。例えば、図８では、図１のバスバー電極１０１に対応するように、２行×６列に円形の開口部８０２が設けられている。

また、ロッド部材８０３のシリコン基板６０１の基板面に接触する先端部分は、幾何学形状（図８では円形）を有していることが好ましい。それにより形成されるセルの個体識別情報部の配置パターンの認識が容易になる。

（エミッタ層及びセルの個体識別情報部の形成（図７（ｂ）））
次に、オキシ塩化リンを用いた気相拡散法（例えば、８００〜９５０℃、窒素と酸素の混合ガス雰囲気中で保持時間０〜４時間程度の熱処理条件）によりエミッタ層（ｎ⁺層）６０３を形成する。一般的なシリコン太陽電池は、ｐｎ接合を受光面にのみ形成する必要があり、これを達成するためにシリコン基板６０１同士を２枚重ね合わせた状態で熱処理したりして、裏面にｐｎ接合ができないような工夫を施す必要がある。また、上記気相拡散法に限らず、リンなどのドープ材を含む拡散剤をシリコン基板６０１の一表面上のみに塗布して熱処理し、エミッタ層６０３を形成してもよい。

この熱処理により、エミッタ層６０３の形成とともに、金属不純物６０２はシリコン基板６０１中に拡散され、局所的なセルの個体識別情報部６０４が形成される。このような方法を用いることで、ロッド部材８０３の接触箇所においてのみ少数キャリアライフタイムを低下させることができる。このセルの個体識別情報部（金属汚染箇所）６０４は、セル化の後にＥＬ法により観察することで点状の暗部として認識される。なお、セルの個体識別情報部６０４の箇所では少数キャリアライフタイムを低下させてしまうことから、セル特性の低下の可能性が懸念されるが、前述のように所定の小ささで所定数のセルの個体識別情報部６０４を所定位置に配置したことによる局所的な少数キャリアライフタイムの低下ではセル特性は殆ど低下しない。

また、本熱処理工程における拡散処理は高温であるため、通常シリコン基板６０１は石英のボート等に移載されるが、この移載時に前述したようなシリコン基板６０１に図８の治具のロッド部材８０３を接触させる工程を設けるだけで、処理時間を延ばすことなく金属不純物の付与（付着）処理が可能である。

（ガラス層除去、反射防止膜及び裏面電極形成（図７（ｃ）））
拡散処理後、表面にできたガラスをふっ酸などで除去し、受光面側に反射防止膜６０５の形成を行う。反射防止膜６０５としては、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ₂、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、硫化亜鉛等が用いられ、膜厚は５０〜１５０ｎｍ程度（材料の屈折率に依存する）で十分な反射防止効果が得られる。ＳｉＮｘ膜を用いる場合は、プラズマＣＶＤ装置を用い約１００ｎｍ製膜する。反応ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ₄）及びアンモニア（ＮＨ₃）を混合して用いることが多いが、ＮＨ₃の代わりに窒素を用いることも可能であり、また、プロセス圧力の調整、反応ガスの希釈、更には、基板に多結晶シリコンを用いた場合には基板のバルクパッシベーション効果を促進するため、反応ガスに水素を混合することもある。

高い光電変換効率を得るためには、上記ＣＶＤ処理の前に薄い熱酸化を施すことが有効である。シリコン基板６０１を８００〜１，０００℃の酸素雰囲気中で保持時間０〜６０分程度処理することで、数〜数１０ｎｍのＳｉＯ₂膜が形成される。この熱酸化処理工程も処理温度が高温であるため、通常、シリコン基板６０１は石英のボート等に移載される。そのため、前述したエミッタ層６０３形成処理の際にセルの個体識別情報部６０４を形成するのに代えて、この移載時に、例えば図８に示す治具を用いてシリコン基板６０１の基板面にロッド部材８０３先端部を接触させて金属不純物６０２を付着させ、熱酸化処理を行うことで、この接触箇所のみ少数キャリアライフタイムを低下させることができる。この場合もセル化の後にＥＬ法により観察することで所定の配置パターンの暗部を認識することが可能となる。

次に、シリコン基板６０１の裏面のほぼ全面にＡｌを裏面電極６０６として製膜する。Ａｌ膜の形成には、蒸着法、スパッタ法等のＰＶＤ法や、Ａｌ粉末を有機物バインダで混合したペーストをスクリーン版を用いて印刷するスクリーン印刷法が用いられる。Ａｌの膜厚は１〜１０μｍあれば十分である。

次いで、シリコン基板６０１の同じ面に集電用のバスバー電極（非図示）を製膜する。集電電極の材質は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）が使用でき、これらの固溶体でもかまわない。抵抗を小さく抑える必要があることから、ＡｇもしくはＣｕあるいはこれらの固溶体が好ましい。上記同様、蒸着法、スパッタ法等のＰＶＤ法を用いたり、各金属粉末を有機物バインダで混合したペーストをスクリーン版を用いて印刷するスクリーン印刷法のいずれを用いても形成することができる。
製膜後、５〜３０分間、５００〜９００℃の温度で熱処理することで、Ａｌ電極と基板の電気的接触性（コンタクト抵抗）が改善される。

（受光面電極形成（図７（ｄ））
受光面電極６０７も蒸着法、スパッタ法、スクリーン印刷法いずれかの方法で形成される。スクリーン印刷法の場合は、Ａｇ粉末とガラスフリットを有機物バインダと混合したＡｇペーストをスクリーン印刷した後、熱処理によりＳｉＮｘ膜にＡｇ粉末を貫通させ（ファイアースルー）、受光面電極６０７とシリコン基板６０１を導通させる。

以上のように、本発明の太陽電池セルの製造方法によれば、熱処理工程の直前にシリコン基板６０１の所定の箇所に局所的に金属不純物６０２を付与し、熱処理を施すので、肉眼では観察できないが、ＥＬ法により暗部が所定パターンで配置された模様として観察できるセルの個体識別情報部６０４を形成することが可能となる。

なお、工数の削減という観点から、裏面電極６０６形成及び受光面電極６０７の焼成は一度に行うことも可能であるし、受光面電極６０７を先に形成するなどの形成順序も変更可能である。

また、上記例では、金属不純物付与処理をエミッタ層６０３形成の熱処理工程の直前、熱酸化工程の直前のいずれかの工程前に実施すればよい。あるいは、ＣＶＤ処理工程前等の他のシリコン基板６０１が加熱される工程の直前に施してもよい。

また、上記では裏面電極６０６としてシリコン基板６０１の裏面にＡｌを全面に製膜した構成例を提示しているが、裏面電極６０６を櫛歯状とし電極部以外をＳｉＮｘ膜やＳｉＯ₂膜で保護した両面受光型太陽電池セルにも、本発明は適用可能である。本発明により、美観を損なわない両面受光型太陽電池セルを供給できる。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

本発明の有効性を確認するため、図６に示す本発明の太陽電池セル（実施例１）と図３に示す通常構成の太陽電池セル（比較例１）それぞれを作製し、比較を行った。

［実施例１］
厚さ２００μｍ、比抵抗１Ω・ｃｍの、ホウ素ドープ｛１００｝ｐ型アズカットシリコン基板６枚に対し、熱濃水酸化カリウム水溶液によりダメージ層を除去後、水酸化カリウム／２−プロパノール水溶液中に浸漬しテクスチャ形成を行い、引き続き塩酸／過酸化水素混合溶液中で洗浄を行った。
次に、図８に示すＦｅ製のロッド部材８０３（円形先端部の径５ｍｍ）を所定パターンで配置した治具を用いて、ロッド部材８０３の先端部をシリコン基板裏面に接触させ、次いで石英ボートへ裏面同士を重ねて移載した。
次に、シリコン基板について、オキシ塩化リン雰囲気下、８７０℃で熱処理し、エミッタ層（ｎ⁺層）を形成した。シート抵抗は約３６Ωとなった。熱拡散処理後、ふっ酸にてシリコン基板におけるガラスを除去し、洗浄、乾燥した。
以上の処理の後、プラズマＣＶＤ装置を用いて、シリコン基板にＳｉＮｘ膜を受光面反射防止膜として約９５ｎｍ形成した。
次いで、シリコン基板の裏面のほぼ全面にＡｌペーストをスクリーン印刷法にて印刷し、２００℃のホットプレート上で乾燥させた。
引続き、裏面Ａｇ電極、受光面Ａｇ電極をスクリーン印刷法にて順次形成し乾燥させた。この後、ベルト炉にて８５０℃に加熱した空気雰囲気下で熱処理を行い、シリコン基板と電極の電気的接触の改善を行った。

［比較例１］
実施例１において、シリコン基板にテクスチャ形成、洗浄後、金属不純物の付与を行わず、そのままシリコン基板の裏面同士を重ねて移載してエミッタ層を形成し、それ以外は実施例１と同じ条件で太陽電池セルを作製した。

以上によって作製された太陽電池セルは、外観上は肉眼による違いは確認できなかった。しかしながら、ＥＬ法にて順方向に６アンペアの電流を流した際の発光を観察した結果、実施例１では、エミッタ層の熱拡散処理前に金属不純物（Ｆｅ）を付与した全ての箇所に対応して暗点が確認された。一方、比較例１ではＥＬ法による暗点は確認されなかった。

次に、作製された太陽電池をセル２５℃、１００ｍＷ／ｃｍ²、スペクトルＡＭ１．５グローバルの擬似太陽光照射時の電気特性を測定した。表１に、その結果（６枚の平均値）を示す。
実施例１は、意図的に汚染物質（特定の金属不純物）を付着させ拡散させたものの、形成されたセルの個体識別情報部（金属汚染箇所）が小さかったため、太陽電池特性の低下は見られず、比較例１と同等であった。

１０１ 受光面バスバー電極
１０２、３０１、５０１、６０７ 受光面電極（フィンガー電極）
１０３、２０３、３０４、４０３、５０４、６０１ シリコン基板
２０１、４０１ 裏面バスバー電極
２０２、３０５、６０６ 裏面電極
３０２、５０２、６０５ 反射防止膜（パッシベーション膜）
３０３、５０３、６０３ 拡散層（エミッタ層）
４０２、５０６ 裏面フィンガー電極
５０５ パッシベーション膜
６０２ 金属不純物（汚染源）
６０４ セルの個体識別情報部（金属汚染箇所）
８０１ 基盤
８０２ 開口部
８０３ ロッド部材

Claims (11)

1. 少なくともｐｎ接合と電極を有するシリコン基板を用いた太陽電池セルであって、電界励起発光（ＥＬ）法により暗部として観察されるセルの個体識別情報部がシリコン基板面に形成されてなることを特徴とする太陽電池セル。
2. 前記セルの個体識別情報部は、金属汚染箇所であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
3. 前記セルの個体識別情報部の数が１〜４０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池セル。
4. 前記セルの個体識別情報部のシリコン基板面における大きさが２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
5. 前記セルの個体識別情報部は、シリコン基板の前記ｐｎ接合形成面とは反対面側に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
6. 前記セルの個体識別情報部がバスバー電極直下のシリコン基板に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
7. 前記セルの個体識別情報部の配置パターンは、当該太陽電池セルの個体識別情報を示すものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
8. 少なくともｐｎ接合と電極を有するシリコン基板を用いた太陽電池セルの製造方法であって、特定の金属不純物をシリコン基板面の所定位置に付着させた状態で熱拡散処理を行い、前記金属不純物をシリコン基板に拡散させて、電界励起発光（ＥＬ）法により暗部として観察されるセルの個体識別情報部をシリコン基板面に形成することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
9. 前記金属不純物は、Ｆｅであることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池セルの製造方法。
10. 前記シリコン基板面への前記金属不純物の付着は、該金属不純物からなる部材をシリコン基板面の所定位置に接触させることにより行うことを特徴とする請求項８又は９に記載の太陽電池セルの製造方法。
11. 前記熱拡散処理は、前記ｐｎ接合となる拡散層を形成する熱処理、又は反射防止膜形成前の熱酸化処理と兼ねて行われることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法。