JP2013254928A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は太陽電池に関する。
【解決手段】本発明に係る太陽電池は、基板(110)と、基板に位置し、高濃度ドーピング部と低濃度ドーピング部を含む選択的エミッタ部(121)と、選択的エミッタ部上に位置し、互いに離隔された複数の第１開口部(131)及び第１開口部の周りに位置する複数の第２開口部(132)を含む第１誘電層(130)と、第１開口部及び第２開口部を介して選択的エミッタ部と接続される第１電極(140)と、基板に位置し、基板に接続される第２電極を含み、第１開口部と第２開口部は互いに異なる平面形状で形成される。第１開口部の平面形状はライン形状に形成され、第２開口部の平面形状はドット形状に形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は太陽電池及びその製造方法に関する。
最近石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予測されながらこれらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり、これによって太陽エネルギーから電気エネルギーを生産する太陽電池が注目されている。
一般的な太陽電池はｐ型とｎ型のように互いに異なる導電型（conductive type）の半導体でそれぞれ成る基板（substrate）及びエミッタ部（emitter layer）、そして基板とエミッタ部にそれぞれ接続された電極を備える。
このような太陽電池に光が入射されれば半導体内部の電子が光電効果（photoelectric effect）によって自由電子（free electron）（以下、「電子」と称する）になり、電子と正孔はｐ−ｎ接合の原理によりｎ型半導体とｐ型半導体の方向に、例えばエミッタ部と基板の方向にそれぞれ移動する。そして移動した電子と正孔は基板及びエミッタ部に電気的に接続されたそれぞれの電極によって収集され、この電極を電線で接続して電力を得る。
本発明の目的は、効率が向上した太陽電池及びその製造方法を提供することにある。
本発明に係る太陽電池は、基板と、基板に位置し、高濃度ドーピング部と低濃度ドーピング部を含む選択的エミッタ部と、選択的エミッタ部上に位置し、互いに離隔された複数の第１開口部及び第１開口部の周りに位置する複数の第２開口部を含む第１誘電層と、複数の第１開口部及び複数の第２開口部を介して選択的エミッタ部と接続される第１電極と、基板に位置し、基板に接続される第２電極を含み、複数の第１開口部と複数の第２開口部は互いに異なる平面形状で形成される。
本発明の実施の形態で、複数の第１開口部の平面形状はライン形状に形成され、複数の第２開口部の平面形状はドット形状で形成される。
各々の第１開口部の両側面には複数個の第２開口部がそれぞれ位置する。
各々の第１開口部の線幅は８μｍないし１２μｍであり、それぞれの第１開口部の両側面にそれぞれ位置する第２開口部の間の最大間隔は１０μｍ乃至２５μｍである。
選択的エミッタ部の高濃度ドーピング部は複数の第１開口部と同様な平面形状で形成される。
複数の第１開口部と複数の第２開口部の間には第１誘電層が位置し、第１電極は第１開口部及び第２開口部を介して露出した選択的エミッタ部の表面に位置するシード層、及びシード層上に位置する導電性金属層を含む。
シード層はニッケルを含み、導電性金属層は銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）を含むか、銀（Ａｇ）を含む。
第１電極は基板の第１面に位置する複数の第１フィンガー電極で構成されるか、複数の第１フィンガー電極及び複数の第１フィンガー電極と交差する方向に形成された複数の第１バスバー電極で構成することができる。
第１電極が複数の第１バスバー電極をさらに含む場合、第１誘電層は少なくとも１つの第３開口部及び少なくとも１つの第３開口部の周りに位置する複数の第４開口部をさらに含み、複数の第１バスバー電極は第３開口部及び第４開口部を介して選択的エミッタ部と接続する。
一実施の形態で、１つの第１バスバー電極下部には少なくとも１つの第３開口部が位置するか、少なくとも２つの第３開口部が位置することができる。
基板の第１面において、第１開口部及び第３開口部が形成された領域を除いた残り領域はテクスチャリング表面で形成することができ、 第１開口部及び第３開口部が形成された領域の第１面は実質的に平坦な表面で形成することができる。
少なくとも１つの第３開口部と複数の第４開口部の間には第１誘電層が位置する。
第２電極の一例として、第２電極は基板の第１面の反対側である第２面で複数の第１バスバー電極と対応する位置に位置する複数の第２バスバー電極と、第２バスバー電極の間で基板の第２面に位置する表面電極（surface electrode）を含み、表面電極は第２バスバー電極の間の第２面全体を覆うことができる。
このような構成の太陽電池は基板の第１面を介して入射される光を利用し電流を生産する。
第２電極の他の例で、第２電極は基板の第１面の反対側である第２面で複数の第１バスバー電極と対応する位置に位置する複数の第２バスバー電極と、第２面に位置し第２バスバー電極と交差する方向に形成される複数の第２フィンガー電極を含むことができる。
このような構成の太陽電池は基板の第１面及び第２面を介して入射される光を利用して電流を生産することができる。
本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法は、第１導電型を有する半導体基板の第１面に第１導電型と異なる第２導電型を有する不純物部を形成する段階と、不純物部上に誘電層を形成する段階と第２導電型を有する不純物膜を誘電層上に形成する段階と、不純物膜にレーザビームを照射し、互いに離隔された複数の第１開口部及びそれぞれの第１開口部の周りに位置する複数の第２開口部を誘電層に形成し、複数の第１開口部を介して露出した不純物部に不純物膜の不純物を注入し不純物部を選択的エミッタ部で形成する段階と、複数の第１開口部及び複数の第２開口部を介して露出した選択的エミッタ部にメッキ法を利用しシード層及び導電性金属層を形成する段階を含む。
本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法は不純物部を形成する前に基板の第１面をテクスチャリング表面で形成する段階をさらに含むことができる。
複数の第１開口部及び複数の第２開口部を形成する時にはガウス分布（Gaussian distribution）を有するレーザビームを使うことができる。
このような構成によれば、第１開口部の周りには複数の第２開口部が位置し、第３開口部の周りには複数の第４開口部が位置する。
したがって、第２開口部及び第４開口部を通じ露出した基板の第１面にもシード層を形成することで、電極と選択的エミッタ部の接触抵抗が減少し接合強度が向上して太陽電池の効率が向上する。
そしてシード層上に位置する伝導性金属層に銅を利用することができるので、太陽電池の製造原価を低下することができ、電極を形成する時直接メッキ法を使えば自分整合（self align）が可能であるから製造工程を減らすことができる。
また、レーザを利用し選択的エミッタ部 を形成することと共に開口部を形成するので、フィンガー電極の線幅を減らすことができ太陽電池の光入射面を増加することができる。
本発明の第１実施の形態に係る太陽電池の一部斜視図である。 図１に示した太陽電池をＩＩ−ＩＩ線に沿って切って示した断面図である。 図１乃至図２に示した太陽電池の製造方法を順次示した図である。 図１乃至図２に示した太陽電池の製造方法を順次示した図である。 図１乃至図２に示した太陽電池の製造方法を順次示した図である。 図１乃至図２に示した太陽電池の製造方法を順次示した図である。 図３Ｂの第１開口部を撮影した平面写真である。 図３Ｂの第１開口部を拡大した断面図である。 図３Ｃの第１フィンガー電極を拡大した断面図である。 図１の変形実施の形態に係る太陽電池の一部斜視図である。 図７に示した太陽電池をVII −VII 線に沿って切って示した断面図である。 本発明の第２実施の形態に係る太陽電池の一部断面図として、図８に対応する図である。
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかしながら、本発明は、様々な形態により具現化されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
そして、図面において本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略しており、明細書の全体にわたって類似の部分については、類似の図面符号を付している。
図面において複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとするとき、これは、他の部分の「真上に」ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。
反対に、ある部分が他の部分の「真上に」あるとするときには、中間に他の部分がないことを意味する。またいずれの部分が他の部分上に「全体的」に形成されているとする時には他の部分の全体面（または前面）に形成されていることだけではなく端の一部には形成されないことも含む。
以下、添付した図面を参考して本発明の一実施の形態に係る太陽電池及びその製造方法について説明する。
先ず、図１及び図２を参照して本発明の一実施の形態に係る太陽電池について詳細に説明する。
図１及び図２を参照すれば、本発明の第１実施の形態に係る太陽電池は基板１１０、光が入射される基板１１０の前面（front surface）（第１面）の方向に位置した選択的エミッタ部（selective emitter region）１２１と選択的エミッタ部１２１上に位置する第１誘電層１３０、 基板１１０の前面に位置する第１電極１４０、基板１１０の前面の反対側面である基板１１０の後面（back surface）（第２面）の方向に位置する電界部（surface field region）１７２、そして電界部１７２上と基板１１０の後面上に位置する第２電極１５０を含む。
基板１１０は第１導電型、例えばｐ型導電型を有しシリコン（silicon）のような半導体からなる半導体基板である。この時、半導体は多結晶シリコンまたは単結晶シリコンのような結晶質半導体である。
基板１１０がｐ型の導電型を有する場合、基板１１０は、ホウ素（Ｂ）、ガリウム、インジウムなどのような３価元素の不純物がドーピングされる。しかしながら、これとは違って、 基板１１０はｎ型導電型で有り得、シリコン以外の他の半導体物質からなることもある。
基板１１０がｎ型の導電型を有する場合、 基板１１０はリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などのように５価元素の不純物が基板１１０にドーピングされる。
このような基板１１０の前面はテクスチャリング（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）され、複数の 凸部と複数の凹部を有する凹凸面であるテクスチャリング表面（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）を有することができる。この場合テクスチャリング表面によって、基板１１０の表面積が増加し光の入射面積が増加して基板１１０によって反射する光の量が減少するので、基板１１０に入射される光の量が増加する。
選択的エミッタ部１２１は基板１１０の導電型と反対である第２導電型、例えば、ｎ型の導電型を有する不純物がドーピングされた不純物ドーピング部として、基板１１０の前面の方向に位置する。これにより、選択的エミッタ部１２１は基板１１０の第１導電型部分とｐ−ｎ接合を成す。
このような選択的エミッタ部１２１は、互いに異なる不純物ドーピング厚さと互いに異なるシート抵抗（sheet resistance）を有する低濃度ドーピング部１２１１と高濃度ドーピング部１２１２を備えている。
本実施の形態では、低濃度ドーピング部１２１１の不純物ドーピング厚さは高濃度ドーピング部１２１２の不純物ドーピング厚さより小さく、これにより、低濃度ドーピング部１２１１の不純物ドーピング濃度もまた高濃度ドーピング部１２１２の不純物ドーピング濃度より小さい。
これにより、低濃度ドーピング部１２１１のシート抵抗は高濃度ドーピング部１２１２のシート抵抗より大きい。例えば、低濃度ドーピング部１２１１のシート抵抗は略８０Ω／ｓｑ．ないし１２０Ω／ｓｑ．であり、高濃度ドーピング部１２１２のシート抵抗は略１０Ω／ｓｑ．ないし５０Ω／ｓｑ．で有り得る。
この時、低濃度ドーピング部１２１１と基板１１０[すなわち、基板１１０の第１導電型部分]とのｐ−ｎ接合面（第１接合面）と、高濃度ドーピング部１２１２と基板１１０とのｐ−ｎ接合面（第２接合面）は互いに異なる高さに位置する。したがって、基板１１０の後面から第１接合面までの厚さは基板１１０の後面から第２接合面までの厚さより大きい。
図１ないし図２に示したように、選択的エミッタ部１２１の低濃度ドーピング部１２１１は第１誘電層１３０下部に位置し、高濃度ドーピング部１２１２は複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２の下部に位置する。
高濃度ドーピング部１２１２は各第１フィンガー電極１４１下部で第１フィンガー電極１４１に沿って第１フィンガー電極１４１と同様な方向に長く伸びているので、各第１バスバー電極１４２の下部で第１バスバー電極１４２に沿って第１バスバー電極１４２と同様な方向に長く伸びている。
したがって、高濃度ドーピング部１２１２の平面形状は格子（lattice）形状に形成される。ここで、「平面形状」は基板の第１面上側から第１面を見た時の形状を言う。
この時、複数の第１フィンガー電極１４１の延長方向と複数の第１バスバー電極１４２の延長方向は互いに交差する方向であるので、複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２が交差する部分で複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２は互いに接続している。
したがって、複数の第１フィンガー電極１４１下部の高濃度ドーピング部１２１２と複数の第１バスバー電極１４２下部の高濃度ドーピング部１２１２は第１フィンガー電極１４１と第１バスバー電極１４２が接続された部分で互いに接続している。
基板１１０と選択的エミッタ部１２１の間に形成されたｐ−ｎ接合による内部電位差（built-in potential difference）によって、基板１１０に入射した光によって生成された電荷である電子と正孔の中で電子はｎ型の方向に移動し正孔はｐ型の方向に移動する。
したがって、基板１１０がｐ型で、選択的エミッタ部１２１がｎ型の場合、電子はエミッタ部１２１の方向へ移動し正孔は基板１１０の後面方向に移動する。
選択的エミッタ部１２１は基板１１０とｐ−ｎ接合を形成するので、上で説明したことと異なり、基板１１０がｎ型の導電型を有する場合、選択的エミッタ部１２１はｐ型の導電型を有する。この場合、電子は基板１１０の後面方向に移動し正孔は選択的エミッタ部１２１の方向に移動する。
選択的エミッタ部１２１がｎ型の導電型を有する場合、選択的エミッタ部１２１には ５価元素の不純物がドーピングでき、 反対に選択的エミッタ部１２１がｐ型の導電型を有する場合選択的エミッタ部１２１には３価元素の不純物がドーピングされる。
低濃度ドーピング部１２１１自体で吸収される光の量を減少させ基板１１０に入射する光の量を増加させることと共に不純物による電荷損失を減少させるため、低濃度ドーピング部１２１１のシート抵抗は８０Ω／ｓｑ．ないし１２０Ω／ｓｑ．であるのが望ましい。
そして、高濃度ドーピング部１２１２と第１電極１４０との接触抵抗を減らし電荷の移動の中で抵抗による電荷損失を減らすため、高濃度ドーピング部１２１２のシート抵抗は略１０Ω／ｓｑ．ないし略 ５０Ω／ｓｑ．であるのが望ましい。
既に説明したように、選択的エミッタ部１２１の低濃度ドーピング部１２１１が第１誘電層１３０下部に位置するので、第１誘電層１３０はエミッタ部１２１の低濃度ドーピング部１２１１の上に位置する。
第１誘電層１３０は水素化されたシリコン窒化物（ＳｉＮｘ：Ｈ）、水素化されたシリコン酸化物（ＳｉＯｘ：Ｈ）、 水素化されたシリコン酸窒化物（ＳｉＯｘＮｙ：Ｈ）、またはアルミニウム酸化物（ＡｌｘＯｙ）などからなることができる。
第１誘電層１３０は太陽電池に入射される光の反射度を減らし特定の波長領域の選択性を増加させ、太陽電池の効率を高める。
また、第１誘電層１３０を形成する時注入された水素（Ｈ）や酸素（Ｏ）などを通じ第１誘電層１３０は基板１１０の表面及びその近く存在するダングリングボンド（dangling bond）のような欠陥（defect）を安定した結合に変え、欠陥によって基板１１０の表面の方向に移動した電荷が消滅することを減少させるパッシベーション機能（passivation function）を遂行する。
このような第１誘電層１３０により、欠陥によって基板１１０の表面及びその近傍で失われる電荷の量が減少するので、太陽電池の効率は向上する。
第１誘電層１３０は単一膜構造を有することができるが他の実施の形態で、第１誘電層１３０は２重膜のような多層膜構造を有することができる。そして必要によっては省略することができる。
複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２を備えた第１電極１４０は選択的エミッタ部１２１上及び第１誘電層１３０上に位置し、選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２と接続している。
既に説明したように、複数の第１フィンガー電極１４１は互いに離隔され決まった方向に並行するように伸びていて、各第１フィンガー電極１４１は高濃度ドーピング部１２１２と電気的及び物理的に接続している。
したがって、第１誘電層１３０は各第１フィンガー電極１４１と高濃度ドーピング部１２１２を接続するための複数の第１開口部１３１と、各第１バスバー電極１４２と高濃度ドーピング部１２１２を接続するための複数の第３開口部１３３を備える。
また、第１誘電層１３０は第１開口部１３１の周りに位置する複数の第２開口部１３２と、第３開口部１３３の周りに位置する複数の第４開口部１３４をさらに含む。
以下、図４及び図５を参照し第１開口部１３１ないし第４開口部１３４について説明する。
第１開口部１３１と第２開口部１３２はガウス分布（Gaussian distribution）を有するレーザビームによって形成され、第２開口部１３２は第１開口部１３１を形成する時、第１開口部１３１の周りに複数個が形成される。
第１フィンガー電極１４１を選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２と接触させるため、第１開口部１３１の平面形状は第１フィンガー電極１４１の平面形状と同様な形状、例えばライン（line）形状に形成される。
しかし、第２開口部１３２の平面形状はドット（dot）形状に形成される。第１開口部１３１の両側の周りにそれぞれ複数個の第２開口部１３２が形成される。したがって、第１開口部１３１と第２開口部１３２の間には第１誘電層１３０が位置する。
第１開口部１３１はガウス分布を有するレーザビームの中で出力が一定な水準以上の中心部のレーザビームによって形成されることで、第１開口部１３１によって露出した基板１１０の第１面、または選択的エミッタ部１２１の表面は実質的に平坦に形成される。
ここで、「実質的に平坦」とは、テクスチャリング表面に形成された凹凸と類似の形状の凹凸がない状態を言う。したがって、それぞれの第１開口部１３１によって露出した高濃度ドーピング部１２１２の表面にはテクスチャリング表面に形成された凹凸と類似の形状の凹凸が位置しない。
これとは違って、第２開口部１３２はガウス分布を有するレーザビームの中で出力が弱い周辺部のレーザビームによって不均一に形成される。第１開口部１３１の両側の周りに一定な規則性なく不均一に複数個の第２開口部が形成される。
このように、第２開口部１３２は第１開口部１３１周りのテクスチャリング表面の中で一部の凹凸領域に局所的に形成される。
第３開口部１３３は第１開口部１３１と同様な方法で形成することができ、第４開口部１３４は第２開口部１３２と同様な方法で形成することができる。
したがって、第３開口部１３３によって露出した高濃度ドーピング部１２１２の表面には第１開口部１３１によって露出した部分と同じにテクスチャリング表面に形成された凹凸と類似の形状の凹凸が位置しない。そして第３開口部１３３と第４開口部１３４の間にも第１誘電層１３０が位置する。
本実施の形態で、第１開口部１３１の線幅（Ｗ１１）は８μｍないし１２μｍで形成され、第１開口部１３１の両側面にそれぞれ位置する第２開口部１３２の間の最大間隔（Ｇ１）は１０μｍないし２５μｍで形成される。
そして第３開口部１３３の線幅（Ｗ２１）は第１バスバー電極１４２の幅（Ｗ２２）より小さく形成され、第３開口部１３３の両側面にそれぞれ位置する第４開口部１３４ の間の最大間隔（Ｇ２）は第３開口部１３３の線幅（Ｗ２１）より大きく形成される。
そして第１フィンガー電極１４１の下部に位置する高濃度ドーピング部１２１２の線幅は第１開口部１３１の線幅（Ｗ１１）と実質的に同様に形成される。
各々の第１フィンガー電極１４１は高濃度ドーピング部１２１２上だけではなく隣接した第１誘電層１３０上にも一部位置する。したがって、図１ないし図２に示したように、第１フィンガー電極１４１の線幅（Ｗ１２）は下部に位置する高濃度ドーピング部１２１２の線幅（Ｗ１１）よりさらに大きい。
一例として、各第１フィンガー電極１４１の線幅（Ｗ１２）は２０μｍないし４０μｍであり得、第１フィンガー電極１４１下部に存在する高濃度ドーピング部１２１２の線幅（Ｗ１１）は１０μｍないし ２０μｍで有り得る。
これにより、それぞれの第１フィンガー電極１４１は高濃度ドーピング部１２１２と電気的及び物理的に接続されており、選択的エミッタ部１２１に移動した電荷、例えば、電子を収集する。
複数の第１バスバー電極１４２は互いに離隔され複数の第１フィンガー電極１４１と交差する方向に並行するように伸びており、それぞれの第１バスバー電極１４２は第３開口部１３３を通じて露出された高濃度ドーピング部１２１２と電気的及び物理的に接続している。
各々の第１フィンガー電極１４１と同様に、それぞれの第１バスバー電極１４２の線幅（Ｗ２２）は下部に存在する高濃度ドーピング部１２１２の線幅（Ｗ２１）よりさらに大きい。一例として、それぞれの第１バスバー電極１４２の線幅（Ｗ２２）は１mmないし１．５mmで有り得る。
複数の第１バスバー電極１４２は複数の第１フィンガー電極１４１と同一である層に位置し、既に説明したように、第１フィンガー電極１４１と交差する地点で該当の第１フィンガー電極１４１と電気的及び物理的に接続している。
したがって、図１に示したように、複数の第１フィンガー電極１４１は横または縦方向の中で或る一方向（第１方向）に伸びているストライプ（stripe）形状を有し、複数の第１バスバー電極１４２は複数の第１フィンガー電極１４１と交差する縦または横方向（第２方向に伸びているストライプ形状を有しており、第１電極１４０は基板１１０の前面に格子（lattice）形態で位置する。
これと同様に、選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２も格子形態で位置する。
しかし、選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２は第１フィンガー電極１４１の下部のみに形成されることも有る。そして、複数の第１バスバー電極１４２は必要によって省略することもできる。
複数の第１バスバー電極１４２は選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２から移動する電荷だけではなく複数の第１フィンガー電極１４１によって収集されて移動する電荷を収集した後、該当の方向に収集された電荷を伝送する。
各々の第１バスバー電極１４２は複数の第１フィンガー電極１４１によって収集された電荷を集め所望する方向に移動させなければならないので、第１バスバー電極１４２の線幅（Ｗ２２）は第１フィンガー電極１４１の線幅（Ｗ１２）より大きい。
複数の太陽電池を直列または並列接続するため、複数の第１バスバー電極１４２上にはリボン（ribbon）のような導電性テープ（conductive tape）を附着し、この導電性テープを通じて複数の第１バスバー電極１４２は隣接した太陽電池の第２バスバー電極と接続される。
本実施の形態では、第１電極１４０はメッキ法、特に自己整列（self align）が可能する直接メッキ法（direct plating）を利用して形成される。このために、第１誘電層１３０に複数の第１開口部１３１ないし第４開口部１３４が形成された後、開口部（１３１、１３２、１３３、１３４）を通じ露出されたエミッタ部１２１上にメッキが行われる。
この時、メッキの成長方向は垂直方向だけではなく水平方向にも行われ、垂直方向と水平方向に成長するメッキがほぼ同一である厚さに成長される等方成長である。
したがって、図６に示すように、第１開口部１３１と第３開口部１３３を通じ露出したエミッタ部１２１の表面は勿論、第２開口部１３２と第４開口部１３４を通じ露出したエミッタ部１２１の表面にもシード層１４０aが形成される。
これによって、第１開口部１３１及び第３開口部１３３だけ形成した場合に比べてシード層１４０aのメッキ面積が増加することで、シード層１４０a上に形成される導電性金属層１４０b、例えば銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）のメッキ面積も増加する。
このように、シード層１４１ａのメッキ面積が増加すれば、第１電極１４０と選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２との接触面積が増加するので、接触抵抗が減少し、接合強度が向上する。
これにより、既に説明したように、第１電極１４０の各第１フィンガー電極１４１と各第１バスバー電極１４２は複数の第１及び第２開口部（１３１、１３３）を通じ露出したエミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２だけでなく複数の第１開口部１３１及び第３開口部１３３の周りに位置した第１誘電層１３０上にも形成され、水平方向と垂直方向に成長されるメッキの成長厚さはほぼ同一であることで、各電極用高濃度ドーピング部１２１２上に成長されたメッキ部分の表面は曲面形状を有するようになる。
また、第１電極１４０がメッキによって形成されることで、第１電極１４０の密度は銀ペーストなどを利用したスクリーン印刷法で製造された第１電極の密度よりずっと増加し、第１電極１４０の伝導度が大きく向上する。
第１電極１４０の導電性金属層１４１ｂが銅からなる場合、銅層上には導電性テープとの接合のためにスズ（Ｓｎ）で形成されたスズ層をさらにメッキすることができる。
第１電極１４０の導電性金属層１４０ｂが銀からなる単一膜である場合、第１電極１４０の比抵抗（specific line resistivity）は１．６ｕΩｃｍないし２．５ｕΩｃｍで有り得、このような比抵抗の大きさは銀ペーストを利用しスクリーン印刷法に形成された第１電極１４０の比抵抗（略 ６．７ｕΩｃｍ）よりずっと減少する。
一方、シード層１４０がニッケル（Ｎｉ）からなる場合、ニッケル（Ｎｉ）とエミッタ部１２１、すなわち、基板１１０の第２導電型の部分のシリコンとの結合によってシード層１４０aとエミッタ部１２１の間にはニッケルケイ素化合物（nickel silicide）が存在する。
図１では、基板１１０に位置する第１フィンガー電極１４１の個数、第１バスバー電極１４２の個数及び高濃度ドーピング部１２１２の個数は一例に過ぎなく、場合によって変更可能である。
基板１１０の後面、即第２面に位置する電界部１７２は基板１１０と同様な導電型の不純物が基板１１０より高濃度でドーピングされた不純物部として、例えば、ｐ＋領域である。
このような基板１１０の第１導電性領域と電界部１７２の間の不純物濃度差によって電位障壁が形成され、これにより、正孔の移動方向である電界部１７２の方向に電子移動を妨害する一方、電界部１７２の方向の正孔移動を容易にする。
したがって、基板１１０の後面及びその近所で電子と正孔の再結合で損失される電荷の量を減少させ所望する電荷（例、正孔）の移動を加速化させ第２電極１５０への電荷移動量を増加させる。
第２電極１５０は表面電極１５１及びこの電極１５１と接続している複数の第２バスバー電極１５２を備える。
表面電極１５１は基板１１０の後面に位置した電界部１７２と接触し、基板１１０の後面端と第２バスバー電極１５２が位置した部分を除去すれば実質的に基板１１０の後面全体に位置する。したがって、第２バスバー電極１５２の間の基板後面は表面電極１５１によってカバーされる。
表面電極１５１はアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）のような導電性物質を含む。
このような表面電極１５１は電界部１７２の方向から移動する電荷、例えば正孔を収集する。
この時、表面電極１５１が基板１１０より高い不純物濃度で維持する電界部１７２と接触しているので、基板１１０、すなわち、電界部１７２と表面電極１５１の間の接触抵抗が減少し基板１１０から表面電極１５１への電荷伝送 効率が向上する。
複数の第２バスバー電極１５２は表面電極１５１が位置しない基板１１０の後面上に位置し、隣接した表面電極１５１と接続している。
また、複数の第２バスバー電極１５２は基板１１０を中心に複数の第１バスバー電極１４２と対応する位置で見合わせる。
複数の第２バスバー電極１５２は複数の第１バスバー電極１４２と類似に、表面電極１５１から伝達する電荷を収集する。
複数の第１バスバー電極１４２と同様に、複数の第２バスバー電極１５２上にも導電性フィルムが位置し、この導電性フィルムを通じ隣接した太陽電池の第１バスバー電極と接続される。
このような複数の第２バスバー電極１５２は表面電極１５１より良好な伝導度を有する物質からなることができ、例えば、銀（Ａｇ）のような少なくとも１つの導電性物質を含む。したがって表面電極１５１と第２バスバー電極１５２は互いに異なる物質からなることができる。
このような構造を有する本実施の形態に係る太陽電池の動作は次のようである。
太陽電池で光が照射され第１誘電層１３０を通じ基板１１０に入射されれば光エネルギーによって半導体部で電子と正孔が発生する。この時、第１誘電層１３０によって基板１１０に入射される光の反射損失が減少し基板１１０に入射される光の量が増加する。
これら電子と正孔は基板１１０とエミッタ部１２１のｐ−ｎ接合によってｎ型の導電型を有するエミッタ部１２１とｐ型の導電型を有する基板１１０ の方向にそれぞれ移動する。
このように、エミッタ部１２１の方向に移動した電子は低濃度ドーピング部１２１１を経油し高濃度ドーピング部１２１２に移動して複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２によって収集され複数の第１バスバー電極１４２に沿って移動し、基板１１０の方向に移動した正孔は隣接した表面電極１５１と複数の第２バスバー電極１５２によって収集されて複数の第２バスバー電極１５２に沿って移動する。
したがって、隣接した ２つの太陽電池の中でいずれか一太陽電池の第１バスバー電極１４２と異なる一太陽電池の第２バスバー電極１５２を導電性テープで接続すれば電流が流れるようになり、これを外部で電力で利用するようになる。
次に、図３Ａないし図３Ｄを参照にし、本発明の一実施の形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。
先ず、図３Ａに示したように、第１導電型（例、ｐ型）を有し単結晶シリコンまたは多結晶シリコンからなる基板１１０の前面の方向に第２導電型を有する不純物[例、燐（Ｐ）]を含む不純物部１２０を形成する。
この時、不純物部１２０はイオン注入法や熱拡散法などを利用し形成することができ、基板１１０の第１導電型の部分とｐ−ｎ接合を形成することができる。このような不純物部１２０のシート抵抗は略 ８０Ω／ｓｑ．ないし１２０Ω／ｓｑ．で有り得る。
このように、基板１１０の中に第２導電型の不純物が注入され不純物部１２０が形成されるので、不純物部１２０は基板１１０と同様な材料である単結晶シリコンまたは多結晶シリコンのような結晶質半導体からなる。これにより、基板１１０と不純物部１２０は同種接合を形成する。
不純物部１２０を形成する前にまたは不純物部１２０を形成した後平坦面である基板１１０の前面[またはエミッタ部１２０の表面] または前面と後面に反応性イオン蝕刻法（reaction ion etching）のような乾式蝕刻法や湿式蝕刻法を利用し基板１１０の前面または前面と後面に複数の突出部と複数の凹部を有するテクスチャリング表面を形成する。
このように、基板１１０の表面がテクスチャリング表面を有する場合、基板１１０に入射される光の反射防止効果が向上して基板１１０に入射される光の量が増加する。
その後、プラズマ化学気相蒸着法（plasma enhanced chemical vapor deposition、ＰＥＣＶＤ）などを利用し基板１１０の前面の方向に形成された不純物部１２０上に第１誘電層１３０を形成する。この時、第１誘電層１３０は水素化されたシリコン窒化物（ＳｉＮｘ：Ｈ）、 水素化されたシリコン酸窒化物（ＳｉＯｘＮｙ：Ｈ）、水素化されたシリコン酸化物（ＳｉＯｘ：Ｈ）またはアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）などからなることができる。
その後、第１誘電層１３０上にインクジェットプリンティング法（ink jetting）、スピンコーティング法（spin coating）、またはスクリーン印刷法などを利用し第２導電型の不純物を含む不純物膜２０を形成する。
次に、図３Ｂに示したように、第１誘電層１３０上に部分的にレーザビームを照射し、第１誘電層１３０に不純物部１２０をそれぞれ露出する複数の第１開口部１３１ないし第４開口部１３４を形成する。
この時、複数の第１開口部１３１及び複数の第２開口部１３２は複数の第１フィンガー電極１４１を形成するための開口部（すなわち、第１フィンガー電極用開口部）であり、複数の第３開口部１３３及び複数の第４開口部１３４は複数の第１バスバー電極１４２を形成するための開口部（すなわち、第１バスバー電極用開口部）である。
このように、レーザビームが不純物膜２０に照射され第１誘電層１３０が不純物部１２０を露出する複数の第１開口部１３１ないし第４開口部１３４を形成する時、第１誘電層１３０上に位置した不純物膜２０に含有された第２導電型の不純物が開口部（１３１ないし１３４）を通じ露出された不純物部１２０の部分に追加に注入されてドーピングされる。
したがって、レーザビームの照射目的は第１誘電層１３０の所望する部分を除去して第１誘電層１３０の所望する位置に複数の第１開口部１３１ないし第４開口部１３４を形成することと、不純物部１２０の所望する部分に第２導電型を有する不純物を追加にドーピングするためのことである。
これにより、レーザビームが照射された部分不純物部１２０の部分、すなわち、複数の開口部（１３１ないし１３４）を通じ露出された不純物部１２０の部分はレーザビームが照射されなかった不純物部１２０の残り部分より高い不純物ドーピング濃度を有するようになり、これによりシート抵抗もまた最初不純物部１２０のシート抵抗より減少するようになる。
したがって、複数の開口部（１３１ないし１３４）を通じ露出した不純物部１２０の部分は不純物部１２０のシート抵抗（８０Ω／ｓｑ．ないし１２０Ω／ｓｑ．）より低いシート抵抗、例えば、１０Ω／ｓｑ．ないし５０Ω／ｓｑ．のシート抵抗を有する。
これにより、レーザビームの照射動作が完了した後、不純物部１２０は第１誘電層１３０下部に位置し略８０Ω／ｓｑ．ないし１２０Ω／ｓｑ．のシート抵抗を有する低濃度ドーピング部１２１１と、複数の開口部（１３１ないし１３４）を通じ露出した不純物部１２０部分に位置し略１０Ω／ｓｑ．ないし５０Ω／ｓｑ．のシート抵抗を有する高濃度ドーピング部１２１２を備えた選択的エミッタ部１２１になる。
したがって、第１開口部１３１の幅（Ｗ１１）は第１フィンガー電極１４１の下部に位置する高濃度ドーピング部１２１２の幅と同一であることがあり、第３開口部１３３の幅（Ｗ２１）は第１バスバー電極１４２の下部に位置する高濃度ドーピング部１２１２の幅と同一することがある。
高濃度ドーピング部１２１２は第１開口部１３１及び第３開口部１３３が位置した領域にだけ形成されることもでき、第１開口部１３１ないし第４開口部１３４が位置した領域に皆形成されることもできる。
その後、第１誘電層１３０上に残存する不純物膜２０をフッ酸（ＨＦ）や純水などを利用し除去する。
このように、レーザビームの照射によって第１誘電層１３０に形成された開口部（１３１乃至１３４）はメッキ法を利用し複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２を形成する時、選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２と複数の第１フィンガー電極１４１及び複数の第１バスバー電極１４２の間の接触のためのことである。
複数の第１フィンガー電極と複数の第１バスバー電極を備えた第１電極は一般的にスクリーン印刷法（screen printing）を利用し銀（Ａｇ）を含む銀ペースト（Ａｇ paste）を第１電極の形状によって決まったパターンに塗布した後熱処理して製作される。
銀ペーストに製作された第１バスバー電極の比抵抗（specific line resistivity）は略 ６．７ｕΩcmであり、製造された１つのバスバー電極に対する断面積は略１５００μｍ（幅）×２５μｍ（厚さ）=略３７、５００μｍ2になる。また、銀ペーストに製作された第１バスバー電極の接触抵抗（specific contact resistivity）は略３ｍΩcmである。
前述のように、銀ペーストに製作された第１バスバー電極の幅は略１５００μｍ（１．５mm）であり、第１バスバー電極の厚さは略２５μｍである。
しかし、第１フィンガー電極と第１バスバー電極の幅を減少させ太陽電池の入射面積を増加させるため、スクリーン印刷法で製作された第１フィンガー電極及び第１バスバー電極と同様な動作特性を維持しながらスクリーン印刷法に製作されたより小さな幅を有する第１フィンガー電極と第１バスバー電極を形成するために第１電極はメッキ法に形成することができる。
したがって、本実施の形態に係る太陽電池の第１電極１４０はメッキ法、特に直接メッキ（direct plating）法を利用し製作される。
メッキ法を利用して第１電極１４０を製造する場合、高濃度ドーピング部１２１２と接する第１電極１４０を製造するため、既に説明したように、選択的エミッタ部１２１上に位置した第１誘電層１３０を部分的にまたは局所的に除去し複数の開口部（１３１ないし１３４）を形成する。
複数の開口部（１３１ないし１３４）を通じ露出した選択的エミッタ部１２１上にメッキが行われる場合、既に説明したように、メッキ方向は高濃度ドーピング部１２１２の垂直方向だけではなく水平方向にそれぞれ行われ、垂直方向と水平方向にメッキされる厚さが一定な等方成長が成る。
したがって、メッキされた金属物質[例、銀（Ａｇ）]が開口部（１３１乃至１３４）を完全に満たし開口部（１３１ないし１３４）に隣接した第１誘電層１３０の上部面[すなわち、第１電極１４０と接している面] 高さまで成長した後からは上側だけではなく水平方向にもメッキが行われ、開口部（１３１ないし１３４）の幅を脱して開口部（１３１ないし１３４）に隣接した第１誘電層１３０ 上にもメッキが行われる。
メッキされた金属物質が銀（Ａｇ）の場合、第１電極の比抵抗（specific line resistivity）は略２．２uΩcmであるので、銀ペーストに製作された第１電極の比抵抗（略６．７ｕΩcm）の略１/３に当たる。そして銀（Ａｇ）でメッキされた第１電極１４０の接触抵抗（specific contact resistivity）は略１ｍΩcmであり、この接触抵抗もまた銀ペーストを利用する場合の接触抵抗（略３ｍΩcm）の略１/３に当たる。
このように、メッキで製作された第１電極１４０の比抵抗と接触抵抗それぞれが、銀ペーストで製作された第１電極の比抵抗と接触抵抗それぞれの１／３に当たるので、メッキ法を利用し製作された第１電極１４０と銀ペーストで製作された第１電極が同様な断面積を有する場合、メッキで製作された第１電極の動作特性（例、接触特性や伝道度）は銀ペーストで製作された第１電極の動作特性より略３倍向上することが分かる。
また、蝕刻ペーストや別途のマスクを利用した第１誘電層１３０の除去動作の代わりに第１誘電層１３０上に照射されるレーザビームを利用し第１誘電層１３０の所望する部分を除去するので、形成される第１開口部１３１及び第３開口部１３３の幅が蝕刻ペーストやマスクを利用する時よりずっと減少するようになる。
これにより、高濃度不純物ドーピング部分である高濃度ドーピング部１２１２の形成面積が減少し、第１電極１４０の形成幅が減少して第１電極１４０の形成面積が減少する。
本実施の形態で、複数の開口部（１３１ないし１３４）を形成するためのレーザはガウス分布を有するレーザとして、５３２ｎｍの波長を有するレーザで有り得、レーザの電力（power）は略５Ｗないし２０Ｗで有り得る。この時、レーザの電力や照射時間は第１誘電層１３０の材料や厚さなどによって決まる。
このように、メッキ法で第１電極１４０を形成するために第１誘電層１３０に複数の第１及び第２開口部（１３１、１３３）が形成されれば、図３ｃに示したように、開口部（１３１ないし１３４）を通じて露出した高濃度ドーピング部１２１２上にメッキを実施し複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２を備えた第１電極１４０を形成する。
さらに具体的には、該当の金属イオン（例、銀イオン）を含む溶液[例、シアン化銀カリウム（ＫＡｇ（ＣＮ）2]の中に基板１１０を沈澱させ複数の開口部（１３１ないし１３４）を通じ露出した選択的エミッタ部１２１の高濃度ドーピング部１２１２にメッキを実施する。
この時、第１電極１４０のための金属のメッキ成長は、既に説明したように、垂直方向だけではなく水平方向に同様な速度からなる等方成長であるので、複数の開口部（１３１ないし１３４）内でメッキ成長した第１フィンガー電極１４１と第１バスバー電極１４２が隣接した第１誘電層１３０の上部面の高さまで成長すれば、水平方向にも金属成長が成り開口部（１３１ないし１３４）に隣接した第１誘電層１３０上にも第１フィンガー電極１４１及び第１バスバー電極１４２が形成される。
このようにメッキ法で形成される第１電極１４０は銀（Ａｇ）のような金属からなる単一膜構造を有しているが、代案的な例で、２重膜または３重膜のような多重膜構造を有することがある。
第１電極１４０が銀からなる単一膜である場合、第１電極１４０の比抵抗（specific line resistivity）は１．６ｕΩｃｍないし２．５ｕΩｃｍで有り得る。第１電極１４０がメッキによって形成されるので、第１電極１４０の密度は銀ペーストを利用したスクリーン印刷法に製造された第１電極の密度よりずっと増加して銀ペーストに製作された第１電極の比抵抗（略６．７ｕΩｃｍ）よりずっと減少するようになる。これにより、第１バスバー電極１４２の伝導度が大きく向上する。
第１電極１４０が２重膜構造を有する場合、選択的エミッタ部１２１と接している下部膜はニッケル（Ｎｉ）からなることができ、下部膜の上に位置した上部膜は銀（Ａｇ）からなることができる。
また、第１電極１４０が３重膜構造を有する場合、選択的エミッタ部１２１と接している下部膜はニッケル（Ｎｉ）からなることができ、下部膜の上に位置した中間膜は銅（Ｃｕ）からなり中間膜の上に位置した上部膜は銀（Ａｇ）やスズ（Ｓｎ）からなることができる。
この時、第１電極１４０の下部膜は接している高濃度ドーピング部１２１２との接触抵抗を減少させ接着特性を向上するためのことであり、中間膜は費用節減のためのことで銅（Ｃｕ）のように低廉しながらも良好な伝導度を有する材料からなることができる。
中間膜が銅（Ｃｕ）からなる場合、この中間膜下部に位置した下部膜はシリコン（Ｓｉ）との結合力の良好な銅がシリコン（Ｓｉ）からなる高濃度ドーピング部１２１２の中に浸透（吸収）して電荷の移動を妨害する不純物として作用することを防止する。
また、上部膜はその下部に位置した膜（例、下部膜または中間膜）の酸化を防止し上部膜の上に位置する導電性テープとの接着力を向上するためのことである。
このように、第１電極１４０が多層膜からなる場合、下部膜から上部膜までメッキ法を利用し順に所望する厚さを有する多層膜を形成するようになる。
次に、図３Ｄに示したように、銀（Ａｇ）を含むペーストをスクリーン印刷法で印刷した後乾燥させ、第１バスバー電極１４２と対応する基板１１０の後面上に部分的に第２バスバー電極パターン５２を形成し、第２バスバー電極パターン５２が位置しない基板１１０の残り後面上にアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム（Ａｌ）−銀（Ａｇ）または銀（Ａｇ）を含むペーストをスクリーン印刷法で印刷した後乾燥させ基板１１０の後面に部分的に位置する表面電極パターン５１を形成し、表面電極パターン５１と第２バスバー電極パターン５２を備えた第２電極パターン５０を完成する。
この時、表面電極パターン５１は隣接した第２バスバー電極パターン５２の一部の上に位置し、隣接した第２バスバー電極パターン５２と部分的に重畳することができ、基板１１０の後面端部分には形成されないこともある。
基板１１０がｐ型である時、表面電極パターン５１はアルミニウム（Ａｌ）を含むペーストを使うことができ、基板１１０がｎ型である時、表面電極パターン５１はアルミニウム（Ａｌ）−銀（Ａｇ）を含むペーストや銀（Ａｇ）を含んだペーストを使うことができる。
この時、これらパターン（５１、５２）の乾燥温度は略１２０℃ないし略２００℃で有り得、パターン（５１、５２）の形成順序は変更可能である。
その後、第２電極パターン５０が形成された基板１１０を略７５０℃ないし略８００℃の温度で熱処理工程を施行する。
これにより、基板１１０と電気的に接続される表面電極１５１と基板１１０と表面電極１５１に接続される複数の第２バスバー電極１５２を備えた第２電極１５０、そして表面電極１５１と接している基板１１０の後面に位置した電界部１７２が形成される。
すなわち、熱処理工程によって、第２電極パターン５０の表面電極パターン５１と第２バスバー電極パターン５２は基板１１０との化学的に結合して、表面電極パターン５１と第２バスバー電極パターン５２はそれぞれ表面電極１５１と複数の第２バスバー電極１５２となる。この時、隣接した表面電極パターン５１と第２バスバー電極パターン５２との化学的に結合し、隣接した表面電極１５１と第２バスバー電極１５２の間の電気的な接続もまた形成される。
また、熱処理工程の中に、第２電極パターン５０の表面電極パターン５１に含まれたアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）が基板１１０に拡散し基板１１０内部に基板１１０より高い不純物濃度を有する不純物ドーピング部である電界部１７２が形成される。これにより、表面電極１５１は基板１１０より高い伝導度を有する電界部１７２と接触し基板１１０と電気的に接続されるので、基板１１０からの電荷収集が多少容易に行われる。
本実施の形態の場合、基板１１０の前面にだけ選択的エミッタ部１２１が形成されるので、基板１１０の後面に位置するエミッタ部との電気的な接続を遮断する側面分離工程（edge isolation）や基板１１０の後面に形成されたエミッタ部を除去するための別途の工程は必要ではない。したがって、太陽電池の製造時間が短縮され、太陽電池の生産性が向上し製造費用が減少する。
本実施の形態で、複数の第１フィンガー電極１４１と複数の第１バスバー電極１４２を備えた第１電極１４０を形成した後、表面電極１５１と複数の第２バスバー電極１５２を備えた第２電極１５０を形成したが、これとは反対に第２電極１５０を形成した後、第１電極１４０を形成することができる。
このように、複数の第１フィンガー電極１４１がメッキで行われるので、スクリーン印刷法を利用して形成される時より各第１フィンガー電極１４１の幅が減少し、太陽電池の入射面積が増加する。これにより、太陽電池の効率が向上する。
本実施例と違って、エミッタ部１２１の構造が選択的エミッタ構造を有しない場合、すなわち、エミッタ部１２１が位置に無関係に同様なシート抵抗を有しており、第１電極１４０下部に位置したエミッタ部１２１のシート抵抗とその以外のエミッタ部１２１のシート抵抗が全て同様な場合、既に記述した工程の中で、不純物膜を形成する工程が省略される。
したがって、基板１１０の不純物部１２０上に第１誘電層１３０を形成した後直ちに、第１誘電層１３０上にレーザビームが照射され第１誘電層１３０に複数の開口部（１３１ないし１３４）を形成する。
この時、不純物部１２０に追加で第２導電型の不純物を注入することができる別途の不純物膜が第１誘電層１３０の上部や下部に存在せず、レーザビームの照射目的が第２導電型の不純物を追加ドーピングするためではなく、第１誘電層１３０の所望する部分のみを除去するためであるので、レーザビームが照射された不純物部１２０の部分には追加の不純物ドーピング工程は行わない。
したがって、不純物部１２０でレーザビームが照射された部分とそうではない部分の不純物ドーピング濃度とシート抵抗は同様に維持される。
このように、レーザビームの照射目的が図３Ｂを参照にして説明したものと相違するので、この時、照射されるレーザビームの波長は３５５ｎｍとすることができる。さらに、レーザの電力（略５Ｗないし２０Ｗ）や照射時間は第１誘電層１３０の材料や厚さなどによって決まる。
こういう場合、不純物膜２０の形成及び除去工程が省略されるので、太陽電池の製造時間と製造費用が減少する。
本実施例では、表面電極１５１はアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）を含むペーストを利用したスクリーン印刷法を通じて形成され、第２バスバー電極１５２もまた銀（Ａｇ）を含むペーストを利用したスクリーン印刷法を通じ形成される。
しかし、代案的な例として、表面電極１５１と第２バスバー電極１５２ また第１フィンガー電極１４１と第１バスバー電極１４２のようにメッキ法により形成することができる。
以上では、第１フィンガー電極１４１の下部に１つの第１開口部１３１及び複数の第２開口部１３２が位置し、第１バスバー電極１４２の下部に１つの第３開口部１３３及び複数の第４開口部１３４が位置する実施の形態について説明したが、第１バスバー電極１４２の下部に複数の第３開口部１３３が位置することも可能である。
図７及び図８は前述の第１実施の形態の変形実施の形態を示したもので、本実施の形態が前述の第１実施の形態と異なる点は第１バスバー電極１４２の下部に複数の第３開口部１３３が位置することであり、これを除去した残りの構成は前述の第１実施の形態と同一である。
したがって、図７及び図８で、前述の第１実施の形態と同様な構成要素については同様な図面符号を付与している。
図示したように、１つの第１バスバー電極１４２下部には複数の第３開口部１３３が位置する。勿論、 示さなかったが、第３開口部１３３の両側面には複数の第４開口部が位置する。
本実施の形態の太陽電池は第１開口部１３１と第３開口部１３３を同様なレーザで形成したもので、第１バスバー電極１４２の線幅（Ｗ２２）が第１フィンガー電極１４１の線幅（Ｗ１２）より大きいから第１バスバー電極１４２の下部に複数の第３開口部１３３を形成したのである。
この場合、第１バスバー電極１４２下部の第３開口部１３３は互いに一定する間隔で形成することができ、これとは違って第３開口部１３３らの間の間隔が一定しないこともある。
一方、第１バスバー電極１４２下部に複数の第３開口部１３３が位置するので、第１バスバー電極１４２の下部には第３開口部１３３と同様な個数だけ高濃度ドーピング部１２１２が形成される。
このような実施の形態によれば、第１バスバー電極１４２を形成するために前述の第１実施の形態で説明したように第１バスバー電極１４２が位置する部分の第１誘電層１３０全体を全てレーザで除去する代わりに、第１バスバー電極１４２が位置する部分の第１誘電層１３０を部分的にまたは選択的に除去するので、レーザビームが照射される第１誘電層１３０の領域が減少するようになる。
これにより、レーザビームによって印加される熱によるエミッタ部１２１や基板１１０の劣化現象が減少し、太陽電池の製造時間と特性変化が減少する効果が発生する。
本実施の形態によれば、１つの第１バスバー電極１４２のための複数の第３開口部１３３の個数が３０個以上場合、さらに安定的な電気伝導性と表面積を有する第１バスバー電極１４２が形成され、複数の第３開口部１３３の個数が７０個以下である場合、不必要な時間のむだとレーザの照射面積が減少する。
以下、図９を参照し本発明の第２実施の形態に係る太陽電池を説明する。前述の実施の形態による太陽電池は基板１１０の前面と後面中１つの面（例、前面）に光が入射される構造を有しているが、本実施の形態は、図８に示したように、基板１１０の前面だけではなく後面にも光の入射を受ける両面受光型太陽電池にも適用されることができる。
本実施の形態の両面受光型太陽電池は複数の第１開口部１３１ないし第４開口部１３４を備えた第２誘電層１９２を基板１１０の後面に備えており、第２誘電層１９２下部に位置した基板１１０の後面に基板１１０と同様な導電型を有する不純物が基板１１０より高い濃度でドーピングされた電界部１７２ａが位置する。この時、複数の第１開口部１３１を通じ電界部１７２ａの第１部分が露出し、複数の第３開口部１３３を通じ電界部１７２ａの第２部分が露出される。
この時、電界部１７２ａは選択的エミッタ構造と類似し位置によって互いに不純物ドーピング濃度とシート抵抗が相違する第１電界部分１７２１及び第２電界部分１７２２（第１及び第２不純物部分）を備える。
この時、第２電界部分１７２２の不純物ドーピング濃度が第１電界部分１７２１の不純物ドーピング濃度より高く、第２電界部分１７２２のシート抵抗が第１電界部１７２２のシート抵抗より低い。
第２電界部分１７２２は複数の第１開口部１３１及び第３開口部１３３を通じて露出された電界部１７２ａ部分として、第２誘電層１９２下部に位置した電界部１７２ａの部分は第１電界部分１７２１になる。
第１誘電層１３０と類似に、第２誘電層１９２は基板１１０の後面及びその周りに位置した欠陥を解消するパッシベーション機能を遂行し、基板１１０を通過した光を基板１１０の方向に反射させる反射層でも機能する。このような第２誘電層１９２はシリコン窒化物（ＳｉＮｘ：Ｈ）やアルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）からなることができる。
第２電極１５０ａは第１電極１４０と類似に、互いに分離している複数の第２フィンガー電極１５１ａと、互いに分離していて複数の第２フィンガー電極１５１ａと接続している複数の第２バスバー電極１５２ａを備える。
この時、第２フィンガー電極１５１ａの延長方向は第１フィンガー電極１４１の延長方向と同様であり、第２バスバー電極１５２ａの延長方向は第１バスバー電極１４２の延長方向と同一する。
したがって、第２バスバー電極１５２ａは交差する複数の第２フィンガー電極１５１ａとの交差部分で複数の第２フィンガー電極１５１ａと接続している。
このような構成によれば、第２フィンガー電極１５１ａと第２バスバー電極１５２ａは第１電界部分１７２１より高い不純物ドーピング濃度を有する第２電界部分１７２２と接しているので、基板１１０で第２フィンガー電極１５１ａと第２バスバー電極１５２ａに移動する電荷の伝送効率が向上する。
本実施の形態で、第１フィンガー電極１４１と同様に、第２フィンガー電極１５１ａのための第１開口部１３１の個数は１つであり、第１バスバー電極１４２と同様に、第２バスバー電極１５２ａのための第３開口部１３３の個数は複数個、例えば、３０個ないし７０個で有り得る。
この時、複数の第２フィンガー電極１５１ａの個数は複数の第１フィンガー電極１４１の個数と同一であるかさらに多いことがある。
第２電極１５０ａは第１電極１４０と同様に、開口部（１３１ないし１３４）を通じ露出された第２電界部分１７２２上にメッキを実施し形成される。
一方、電界部１７２ａはエミッタ部１２１と同様に、第１電界部分１７２１及び第２電界部分１７２２を含まなく位置に無関係に同様なシート抵抗と不純物ドーピング濃度を有するように形成することもできる。
このような電界部１７２ａの形成過程は、使用する材料を除去すれば、エミッタ部１２１の形成過程と同様であり、第２電極１５０ａの形成過程は第１電極１４０の形成過程と同様であるので省略する。
このような構成の太陽電池は基板１１０の前面だけではなく後面を介しても光が入射することで、基板１１０内に入射する光の量が増加し太陽電池の効率が向上する。
エミッタ部１２１及び電界部（１７２、１７２ａ）は基板１１０と同様な半導体、すなわち結晶質半導体からなり基板１１０と同種接合を形成することもできるが、これとは違って基板１１０と異種接合を形成することもできる。
この場合、基板は単結晶シリコンや多結晶シリコンのような結晶質半導体からなり、エミッタ部及び電界部の中で少なくとも１つは非晶質シリコンのような非結晶質半導体からなることができる。

Claims (20)

  1. 基板と、
    前記基板に位置し、高濃度ドーピング部と低濃度ドーピング部を含む選択的エミッタ部と、
    前記選択的エミッタ部上に位置し、互いに離隔された複数の第１開口部及び前記第１開口部の周りに位置する複数の第２開口部を含む第１誘電層と、
    前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部を介して前記選択的エミッタ部と接続される第１電極と、
    前記基板に位置し、 前記基板に接続される第２電極と、を含み、
    前記複数の第１開口部と前記複数の第２開口部は互いに異なる平面形状に形成される太陽電池。
  2. 前記複数の第１開口部の平面形状はライン形状に形成され、前記複数の第２開口部の平面形状はドット形状に形成される、請求項１記載の太陽電池。
  3. 前記複数の第２開口部はそれぞれの第１開口部の両側面にそれぞれ位置する、請求項２記載の太陽電池。
  4. それぞれの第１開口部の線幅は８μｍ乃至１２μｍであり、それぞれの第１開口部の両側面にそれぞれ位置する複数の第２開口部の間の最大間隔は１０μｍないし２５μｍである、請求項３記載の太陽電池。
  5. 前記選択的エミッタ部の前記高濃度ドーピング部は前記複数の第１開口部と同様な平面形状に形成される、請求項１記載の太陽電池。
  6. 前記複数の第１開口部と前記複数の第２開口部の間に前記第１誘電層が位置する、請求項１記載の太陽電池。
  7. 前記第１電極は前記第１開口部及び前記第２開口部を介して露出した前記選択的エミッタ部の表面に位置するシード層、及び前記シード層上に位置する導電性金属層を含む、請求項１記載の太陽電池。
  8. 前記シード層はニッケルを含み、前記導電性金属層は銅（Ｃｕ）及びスズ（Ｓｎ）を含むか、銀（Ａｇ）を含む、請求項７記載の太陽電池。
  9. 前記第１電極は前記基板の第１面に位置する複数の第１フィンガー電極と、前記基板の第１面に位置し前記複数の第１フィンガー電極と交差する方向に形成された複数の第１バスバー電極を含む、請求項１記載の太陽電池。
  10. 前記第１誘電層は少なくとも１つの第３開口部及び前記少なくとも１つの第３開口部の周りに位置する複数の第４開口部をさらに含み、 前記複数の第１バスバー電極は前記第３開口部及び前記第４開口部を介して前記選択的エミッタ部と接続される、請求項９記載の太陽電池。
  11. １つの第１バスバー電極下部には少なくとも１つの第３開口部が位置する、請求項１０記載の太陽電池。
  12. １つの第１バスバー電極下部には少なくとも２つの第３開口部が位置する、請求項１０記載の太陽電池。
  13. 前記基板の前記第１面において、前記第１開口部及び前記第３開口部が形成された領域を除去した残りの領域はテクスチャリング表面に形成される、請求項１０記載の太陽電池。
  14. 前記第１開口部及び前記第３開口部が形成された領域の前記第１面は実質的に平坦な表面に形成される、請求項１３記載の太陽電池。
  15. 前記少なくとも１つの第３開口部と前記複数の第４開口部の間に前記第１誘電層が位置する、請求項１３記載の太陽電池。
  16. 前記第２電極は前記基板の第１面の反対側にある第２面で前記複数の第１バスバー電極と対応する位置に位置する複数の第２バスバー電極と、前記第２バスバー電極の間で前記基板の第２面に位置する表面電極を含み、前記表面電極は前記第２バスバー電極の間の前記第２面全体を覆う、請求項９記載の太陽電池。
  17. 前記第２電極は前記基板の第１面の反対側にある第２面で前記複数の第１バスバー電極と対応する位置に位置する複数の第２バスバー電極と、前記第２面に位置し前記第２バスバー電極と交差する方向に形成される複数の第２フィンガー電極を含む、請求項９記載の太陽電池。
  18. 第１導電型を有する半導体基板の第１面に前記第１導電型と異なる第２導電型を有する不純物部を形成する段階と、
    前記不純物部上に誘電層を形成する段階と、
    前記第２導電型を有する不純物膜を前記誘電層上に形成する段階と、
    前記不純物膜にレーザビームを照射し、互いに離隔された複数の第１開口部及びそれぞれの第１開口部の周りに位置する複数の第２開口部を前記誘電層に形成し、前記複数の第１開口部を介して露出した前記不純物部に前記不純物膜の不純物を注入し前記不純物部に選択的エミッタ部を形成する段階と、
    前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部を介して露出した前記選択的エミッタ部にメッキ法を利用しシード層及び導電性金属層を形成する段階と、
    を含む太陽電池の製造方法。
  19. 前記不純物部を形成する前に前記基板の第１面にテクスチャリング表面を形成する段階をさらに含む、請求項１８記載の太陽電池の製造方法。
  20. 前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部を形成する時、ガウス分布（Gaussian distribution）を有するレーザビームを使用する、請求項１９記載の太陽電池の製造方法。
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