JP2024514910A - 酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本願は酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池及びその製造方法を提供し、前記太陽電池はＰ型シリコン基体を含み、前記Ｐ型シリコン基体の対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられ、前記正面めっき層はＰ型シリコン基体の表面から外側に向かって順に積層されたエミッタと、正面酸化シリコン層と、正面窒化シリコン層とを含み、前記裏面めっき層はＰ型シリコン基体の表面から外側に向かって順に積層された酸化シリコンパッシベーション層と、酸化ガリウムパッシベーション層と、裏面パッシベーション層とを含む。【選択図】図１
Description
本願は太陽電池の分野に属し、裏面パッシベーションした電池に関し、例えば、酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池及びその製造方法に関する。
パッシベーションエミッタと裏面電池の技術は１９８０年代に始まり、従来の電池の裏面にパッシベーション層を重ねることで、変換効率を向上させることができる。めっき成膜プロセスは、太陽電池の生産ラインプロセスの非常に重要な一環である。電池セルの生産過程では、表面に一つの反射低減膜をめっきし、光の反射を低減させ、光の吸収を高める必要がある。裏面で一つのパッシベーション膜をめっきし、一般にパッシベーション膜はシリコン表面のダングリングボンドをパッシベーションして表面の複合速度を低下させることにより、パッシベーションの作用を果たす。同時に、その高い屈折率は裏面の反射率を高め、電池効率をさらに向上させることができ、パッシベーション膜の品質は太陽電池の性能に直接影響すると言える。
現在、電池の裏面パッシベーションは酸化アルミニウムと窒化シリコンの積層技術が一般に使用されており、酸化アルミニウムフィルムはＰ型とＮ型のシリコン表面ともに良好なケミカルパシベーションとフィールドパッシベーション効果を有する。そのフィルムにおける水素含有量は約２～４ａｔ％であり、アニーリングプロセス後、界面に拡散したＨによるダングリングボンドの飽和作用は、表面状態密度を低下させ、そのケミカルパシベーションを向上させることに役立つ。同時に、フィルムにおける固定負電荷は、優れたフィールドパッシベーション効果を提供することもでき、一般に固定負電荷はＡｌ、Ｏ、Ｈの配位構造に関すると考えられている。酸化アルミニウムの誘電率は７～９で可視光をほとんど吸収しないため、高効率の太陽電池の理想的な材料とすることができるが、その屈折率は１．６５と低い。
ＣＮ１０６７１１２３９Ａ（特許文献１）は、下から上に順に設けられた裏面銀電極、全アルミニウム裏面フィールド、裏面窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、Ｐ型シリコン、Ｎ型エミッタ、表面窒化シリコン膜及び正面銀電極を含むＰＥＲＣ太陽電池の製造方法を提供し、裏面窒化シリコン膜に裏面窒化シリコン膜と酸化アルミニウム膜を貫通したスロットが開設され、Ｐ型シリコンは前記スロット内に露出しており、全アルミニウム裏面フィールドのスロット内に位置する部分はＰ型シリコンに接続され、Ｎ型エミッタと表面窒化シリコン膜との間に酸化シリコン膜が追加で設けられている。
ＣＮ１０９０６５６３９Ａ（特許文献２）は、順に設けられた正面電極、正面パッシベーション層、エミッタ、Ｎ型結晶Ｐ型シリコン基体、裏面パッシベーション層及び裏面電極を含むＮ型結晶シリコン太陽電池及び製造方法、太陽光発電モジュールを開示し、正面パッシベーション層はエミッタと直接接触した酸化ガリウム層を含む。酸化ガリウム層の厚さは１ｎｍ～１２０ｎｍである。正面パッシベーション層は、前記酸化ガリウム層に設けられたカバー層をさらに含み、カバー層は窒化シリコン層、酸窒化シリコン層、酸化シリコン層及び炭化シリコン層の少なくとも一方を含み、厚さが１０ｎｍ～１２０ｎｍである。
ＣＮ１１２００２７７１Ａ（特許文献３）は、Ｐ型ガリウムドープシリコンウェハ下地と、下地の裏面に設けられた酸化ガリウム層と、酸化ガリウム層に設けられた窒化シリコン層とを含むガリウムドープ裏面フィールドのＰ型ガリウムドープＰＥＲＣ電池及びその製造方法を開示し、酸化ガリウム層、窒化シリコン層と下地との間に局所的なパッシベーションフィールドであるガリウムドープ裏面フィールドが設けられ、窒化シリコン層に裏面電極が設けられ、当該裏面電極がガリウムドープ裏面フィールドによってシリコンウェハとオーミック接触を形成する。電池は、下地表面に設けられたエミッタ層と、金属領域に設けられた選択的エミッタ層と、エミッタ層に設けられた酸化シリコン層と、前記酸化シリコン層に設けられた窒化シリコン層と、選択的エミッタによってシリコンウェハとオーミック接触を形成する、窒化シリコン層に設けられた正極とをさらに含む。
以上で報告された特許に開示されている太陽電池はすべて一定のパッシベーション性能を有し、これに基づいて、如何に電池表面のケミカルパシベーション効果をさらに向上させると同時に、太陽電池の総合的な性能を向上させるかは既に緊急に解決すべき問題になっている。
本願の目的は、パッシベーション効果を高め、太陽電池の総合的な性能を向上させることができる酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池及びその製造方法を提供することにある。
この目的を達成するために、本願は以下の技術案を採用する。
第１の態様では、本願は酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供し、前記太陽電池はＰ型シリコン基体を含み、前記Ｐ型シリコン基体の対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられ、前記正面めっき層はＰ型シリコン基体の表面から外側に向かって順に積層されたエミッタと、正面酸化シリコン層と、正面窒化シリコン層とを含み、前記裏面めっき層はＰ型シリコン基体の表面から外側に向かって順に積層された酸化シリコンパッシベーション層と、酸化ガリウムパッシベーション層と、裏面パッシベーション層とを含む。
第１の態様では、本願は酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供し、前記太陽電池はＰ型シリコン基体を含み、前記Ｐ型シリコン基体の対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられ、前記正面めっき層はＰ型シリコン基体の表面から外側に向かって順に積層されたエミッタと、正面酸化シリコン層と、正面窒化シリコン層とを含み、前記裏面めっき層はＰ型シリコン基体の表面から外側に向かって順に積層された酸化シリコンパッシベーション層と、酸化ガリウムパッシベーション層と、裏面パッシベーション層とを含む。
本願に係る酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池は、酸化ガリウムの固定負電荷のフィールドパッシベーション効果に加えて、酸化シリコンのケミカルパシベーションを利用してキャリアの複合をさらに減少し、酸化ガリウムパッシベーション層とＰ型シリコン基体との間に一つの厚さが制御可能な酸化シリコンパッシベーション層を堆積することにより、表面状態密度を効果的に低下させ、そのケミカルパシベーション効果をさらに向上させることができる。
なお、本願に係るＰ型シリコン基体は、シリコン結晶に少量の不純物であるホウ素元素又はガリウム元素をドープすることにより調製されるものである。例示的に、少量の不純物であるガリウム元素をドープすると、シリコン結晶におけるシリコン原子が不純物原子で置換され、ガリウム原子の外層にある３つの外層電子が周囲のシリコン原子と共有結合を形成して「正孔」が発生される。この正孔は「充填」するように電子を吸引することができ、これによりガリウム原子を負に帯電したイオンにする。Ｐ型シリコン基体は高濃度の「正孔」を含むため、導電可能な物質になる。
本願の好ましい技術案として、前記電池は、前記正面窒化シリコン層、正面酸化シリコン層及びエミッタを順に貫通してＰ型シリコン基体の内部に挿入された正面電極を含み、前記正面電極はＰ型シリコン基体とオーミック接触を形成する。
なお、本願に係る正面電極はエミッタでＰ型シリコン基体とオーミック接触を形成し、即ち、Ｐ型シリコン基体の表面の選択的領域で高濃度ドーピングを行い、高低接合（Ｈｉｇｈ－Ｌｏｗ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）の構造を形成し、表面複合を低減するとともに直列抵抗を大幅に低減し、電子と正孔の輸送性能を高め、太陽電池の効率を向上させる。
好ましくは、前記電池は、前記裏面パッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び酸化シリコンパッシベーション層を順に貫通してＰ型シリコン基体の内部に挿入された裏面電極をさらに含み、前記裏面電極はＰ型シリコン基体とオーミック接触を形成する。
なお、本願に係る太陽電池の裏面めっき層では、酸化ガリウムパッシベーション層、窒化シリコンパッシベーション層とＰ型シリコン基体との間に局所的なパッシベーションフィールド、即ち、ガリウムドープ裏面フィールドが設けられ、裏面電極はガリウムドープ裏面フィールドでＰ型シリコン基体とオーミック接触を形成する。
本願の好ましい技術案として、前記裏面パッシベーション層は、窒化シリコン、酸窒化シリコン又は炭化シリコンのいずれか１種又は少なくとも２種の組み合わせを含む。
本願の好ましい技術案として、前記酸化シリコンパッシベーション層の厚さは１～１５ｎｍであり、例えば、１ｎｍ、１．５ｎｍ、２ｎｍ、２．５ｎｍ、３ｎｍ、３．５ｎｍ、４ｎｍ、４．５ｎｍ、５ｎｍ、５．５ｎｍ、６ｎｍ、６．５ｎｍ、７ｎｍ、７．５ｎｍ、８ｎｍ、８．５ｎｍ、９ｎｍ、９．５ｎｍ、１０ｎｍ、１０．５ｎｍ、１１ｎｍ、１１．５ｎｍ、１２ｎｍ、１２．５ｎｍ、１３ｎｍ、１３．５ｎｍ、１４ｎｍ、１４．５ｎｍ及び１５ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記酸化ガリウムパッシベーション層の厚さは１０～１００ｎｍであり、例えば、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、４０ｎｍ、４５ｎｍ、５０ｎｍ、５５ｎｍ、６０ｎｍ、６５ｎｍ、７０ｎｍ、７５ｎｍ、８０ｎｍ、８５ｎｍ、９０ｎｍ、９５ｎｍ及び１００ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
前記酸化ガリウムパッシベーション層の厚さは、さらに好ましくは２０～４０ｎｍであり、例えば、２０ｎｍ、２１ｎｍ、２２ｎｍ、２３ｎｍ、２４ｎｍ、２５ｎｍ、２６ｎｍ、２８ｎｍ、２９ｎｍ、３０ｎｍ、３１ｎｍ、３２ｎｍ、３３ｎｍ、３４ｎｍ、３５ｎｍ、３６ｎｍ、３７ｎｍ、３８ｎｍ、３９ｎｍ及び４０ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記裏面パッシベーション層の厚さは１０～２００ｎｍであり、例えば、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、４５ｎｍ、５０ｎｍ、５５ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍ、８５ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ、１１０ｎｍ、１２０ｎｍ、１３０ｎｍ、１４０ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ及び２００ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
前記裏面パッシベーション層の厚さは、さらに好ましくは６０～８０ｎｍであり、例えば、６０ｎｍ、６１ｎｍ、６２ｎｍ、６３ｎｍ、６４ｎｍ、６５ｎｍ、６６ｎｍ、６７ｎｍ、６８ｎｍ、６９ｎｍ、７０ｎｍ、７１ｎｍ、７２ｎｍ、７３ｎｍ、７４ｎｍ、７５ｎｍ、７６ｎｍ、７７ｎｍ、７８ｎｍ、７９ｎｍ及び８０ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記正面酸化シリコン層の厚さは１～５ｎｍであり、例えば、１ｎｍ、１．５ｎｍ、２ｎｍ、２．５ｎｍ、３ｎｍ、３．５ｎｍ、４ｎｍ、４．５ｎｍ及び５ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記正面窒化シリコン層の厚さは１０～２００ｎｍであり、例えば、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、４５ｎｍ、５０ｎｍ、５５ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍ、８５ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ、１１０ｎｍ、１２０ｎｍ、１３０ｎｍ、１４０ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ及び２００ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
前記正面窒化シリコン層の厚さは、さらに好ましくは６０～８０ｎｍであり、例えば、６０ｎｍ、６１ｎｍ、６２ｎｍ、６３ｎｍ、６４ｎｍ、６５ｎｍ、６６ｎｍ、６７ｎｍ、６８ｎｍ、６９ｎｍ、７０ｎｍ、７１ｎｍ、７２ｎｍ、７３ｎｍ、７４ｎｍ、７５ｎｍ、７６ｎｍ、７７ｎｍ、７８ｎｍ、７９ｎｍ及び８０ｎｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
第２の態様では、本願は第１の態様に記載の太陽電池の製造方法を提供し、前記製造方法は、
レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体の表面にエミッタを形成した後に、熱酸化して正面酸化シリコン層を形成してから、Ｐ型シリコン基体の正面酸化シリコン層と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び裏面パッシベーション層を順に堆積してから、形成された正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積することを含む。
レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体の表面にエミッタを形成した後に、熱酸化して正面酸化シリコン層を形成してから、Ｐ型シリコン基体の正面酸化シリコン層と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び裏面パッシベーション層を順に堆積してから、形成された正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積することを含む。
本願に係る酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池の製造方法は、酸化ガリウムの固定負電荷のフィールドパッシベーション効果に加えて、酸化シリコンのケミカルパシベーションを利用してキャリアの複合をさらに減少し、酸化ガリウムを裏面パッシベーション材料とするとともに、レーザドーピング技術により、Ｐ型シリコン基体の表面に局所的な高濃度ドーピングを形成することで、ケミカルパシベーションと高低接合のフィールドパッシベーションの２種の作用を果たす。
本願の好ましい技術案として、前記製造方法は、具体的には、
シリコンウェハの表面にテクスチャリング処理によってテクスチャを形成した後に、その表面にリン拡散を行ってから、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体の表面にエミッタを形成し、Ｐ型シリコン基体の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタの表面に熱酸化して正面酸化シリコン層を形成するステップ（Ｉ）と、
Ｐ型シリコン基体の正面酸化シリコン層と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び裏面パッシベーション層を順に堆積して裏面めっき層を得るステップ（ＩＩ）と、
形成された正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積して正面めっき層の調製を完了するステップ（ＩＩＩ）と、
レーザドーピングを用いて裏面パッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極と裏面電極とを形成するステップ（ＩＶ）とを含む。
シリコンウェハの表面にテクスチャリング処理によってテクスチャを形成した後に、その表面にリン拡散を行ってから、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体の表面にエミッタを形成し、Ｐ型シリコン基体の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタの表面に熱酸化して正面酸化シリコン層を形成するステップ（Ｉ）と、
Ｐ型シリコン基体の正面酸化シリコン層と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び裏面パッシベーション層を順に堆積して裏面めっき層を得るステップ（ＩＩ）と、
形成された正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積して正面めっき層の調製を完了するステップ（ＩＩＩ）と、
レーザドーピングを用いて裏面パッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極と裏面電極とを形成するステップ（ＩＶ）とを含む。
本願の好ましい技術案として、ステップ（Ｉ）では、アルカリ液、水及び添加剤の混合溶液を用いてシリコンウェハの表面にテクスチャを形成する。
好ましくは、前記アルカリ液、水及び添加剤の体積比は（８～１２）：（２４０～３６０）：（２～３）であり、例えば、８：２４０：２、８：３００：２、８：３６０：２、８：３００：３、８：３６０：３、１０：２４０：２、１０：３００：２、１０：３００：２、１０：３６０：３、１２：２４０：２、１２：３００：２、１２：３６０：２、１２：２４０：３、１２：３００：３及び１２：３６０：３であってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記テクスチャリング処理の温度は７０～９０℃であり、例えば、７０℃、７１℃、７２℃、７３℃、７４℃、７５℃、７６℃、７７℃、７８℃、７９℃、８０℃、８１℃、８２℃、８３℃、８４℃、８５℃、８６℃、８７℃、８８℃、８９℃及び９０℃であってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記アルカリ液はＫＯＨ及び／又はＮａＯＨである。
好ましくは、前記添加剤はエタノール及び／又はイソプロピルアルコールである。
本願の好ましい技術案として、ステップ（Ｉ）では、酸溶液を用いてウェットエッチングによってＰ型シリコン基体の表面のリン－シリコン層を除去する。
好ましくは、前記酸溶液はＨＦの水溶液である。
好ましくは、前記酸溶液における水とＨＦの体積比は（３５～４５）：３であり、例えば、３５：３、３６：３、３７：３、３８：３、３９：３、４０：３、４１：３、４２：３、４３：３、４４：３及び４５：３であってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
本願の好ましい技術案として、ステップ（ＩＩ）では、プラズマ増強化学気相堆積法を用いてＰ型シリコン基体の表面に一つの酸化シリコンパッシベーション層を堆積する。
好ましくは、前記酸化シリコンパッシベーション層の堆積時間は３０～１５０ｓであり、例えば、３０ｓ、３２ｓ、３５ｓ、４０ｓ、４５ｓ、５０ｓ、５５ｓ、６０ｓ、６５ｓ、７０ｓ、７５ｓ、８０ｓ、８５ｓ、９０ｓ、９５ｓ、１００ｓ、１０１ｓ、１０２ｓ、１０３ｓ、１０４ｓ、１０５ｓ、１０８ｓ、１１０ｓ、１１２ｓ、１１４ｓ、１１５ｓ、１１８ｓ、１２０ｓ、１２２ｓ、１２３ｓ、１２４ｓ、１２５ｓ、１３０ｓ、１３５ｓ、１４０ｓ、１４５ｓ、１４８ｓ及び１５０ｓであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記酸化シリコンパッシベーション層の堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用する。
好ましくは、前記ＳｉＨ４の体積流量は５５０～７００ｓｃｃｍであり、例えば、５５０ｓｃｃｍ、５５５ｓｃｃｍ、５６０ｓｃｃｍ、５７０ｓｃｃｍ、５８０ｓｃｃｍ、５９０ｓｃｃｍ、６００ｓｃｃｍ、６１０ｓｃｃｍ、６２０ｓｃｃｍ、６３０ｓｃｃｍ、６４０ｓｃｃｍ、６５０ｓｃｃｍ、６６０ｓｃｃｍ、６７０ｓｃｃｍ、６８０ｓｃｃｍ、６９０ｓｃｃｍ及び７００ｓｃｃｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
好ましくは、前記Ｎ２Ｏの体積流量は３０００～３２５０ｓｃｃｍであり、例えば、３０００ｓｃｃｍ、３０５０ｓｃｃｍ、３１００ｓｃｃｍ、３１１０ｓｃｃｍ、３１２０ｓｃｃｍ、３１５０ｓｃｃｍ、３１８０ｓｃｃｍ、３２００ｓｃｃｍ、３２１０ｓｃｃｍ、３２３０ｓｃｃｍ、３２４０ｓｃｃｍ、３２４５ｓｃｃｍ及び３２５０ｓｃｃｍであってもよいが列挙される数値に限定されず、該数値の範囲内の列挙されない他の数値も同様に適用される。
なお、本願では、酸化シリコンパッシベーション層の堆積ではＳｉＨ４及びＮ２Ｏが反応ガスとして使用され、反応過程において、ＳｉＨ４及びＮ２Ｏは高周波電界の作用により大量のシリコンフリーラジカル、酸素フリーラジカル及び水素フリーラジカルを含むプラズマを生成し、次に酸素フリーラジカルとシリコンフリーラジカルを再結合して酸化シリコンを形成する。生成されたシリコン酸化物フィルム材料に一定量の水素を含み、材料構造におけるダングリングボンドを埋めて欠陥エネルギーレベルを大幅に低下させることができる。
好ましくは、前記裏面パッシベーション層はプラズマ増強化学気相堆積法で堆積される。
好ましくは、前記酸化ガリウムパッシベーション層の調製方法は原子層堆積法、プラズマ増強化学気相堆積法、大気圧化学気相堆積法又は減圧化学気相堆積法を含む。
本願の好ましい技術案として、ステップ（ＩＩＩ）では、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて前記正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積する。
従来の技術に比べて、本願の有益な効果は次のとおりである。
本願に係る酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池及びその製造方法では、酸化ガリウムの固定負電荷のフィールドパッシベーション効果に加えて、酸化シリコンのケミカルパシベーションを利用してキャリアの複合をさらに減少することができ、酸化ガリウムパッシベーション層とＰ型シリコン基体との間に一つの厚さが制御可能な酸化シリコンパッシベーション層を堆積することにより、表面状態密度を効果的に低下させ、そのケミカルパシベーション効果を向上させることができ、酸化ガリウムを裏面パッシベーション材料とするとともに、レーザドーピング技術により、Ｐ型シリコン基体の表面に局所的な高濃度ドーピングを形成することで、ケミカルパシベーションと高低接合のフィールドパッシベーションの２種の作用を果たす。
本願に係る酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池及びその製造方法では、酸化ガリウムの固定負電荷のフィールドパッシベーション効果に加えて、酸化シリコンのケミカルパシベーションを利用してキャリアの複合をさらに減少することができ、酸化ガリウムパッシベーション層とＰ型シリコン基体との間に一つの厚さが制御可能な酸化シリコンパッシベーション層を堆積することにより、表面状態密度を効果的に低下させ、そのケミカルパシベーション効果を向上させることができ、酸化ガリウムを裏面パッシベーション材料とするとともに、レーザドーピング技術により、Ｐ型シリコン基体の表面に局所的な高濃度ドーピングを形成することで、ケミカルパシベーションと高低接合のフィールドパッシベーションの２種の作用を果たす。
本願の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方法」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語により指示した方位又は位置関係は、図面に基づいて示される方位又は位置関係であり、本願の説明を容易にし、説明を簡略化するためのものにすぎず、言及した装置又は素子が特定の方位を有し、或いは特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は暗に指示するものではないと理解すべきであり、したがって、本願を限定するものと理解すべきではない。本願の説明において、特に明記しない限り、「複数」は２つ以上を意味する。
以下、図面を参照しながら、具体的実施形態によって本願の技術案をさらに説明する。
具体的実施形態において、本願はＰ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供する。図１に示すように、正面めっき層はＰ型シリコン基体５の表面から外側に向かって順に積層されたエミッタ４と、正面酸化シリコン層３と、正面窒化シリコン層２とを含み、ただし、正面酸化シリコン層３の厚さは１～５ｎｍであり、正面窒化シリコン層２の厚さは１０～２００ｎｍである。
裏面めっき層はＰ型シリコン基体５の表面から外側に向かって順に積層された酸化シリコンパッシベーション層６と、酸化ガリウムパッシベーション層７と、裏面パッシベーション層８とを含む。ただし、酸化ガリウムパッシベーション層７の厚さは１０～１００ｎｍであり、好ましくは２０～４０ｎｍであり、酸化シリコンパッシベーション層６の厚さは１～１５ｎｍである。裏面パッシベーション層８は窒化シリコン、酸窒化シリコン及び炭化シリコンのいずれか１種又は少なくとも２種の組み合わせを含み、その厚さは１０～２００ｎｍであり、好ましくは６０～８０ｎｍである。
太陽電池は、前記正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入された正面電極１を含み、正面電極１はＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成する。太陽電池は、裏面パッシベーション層８、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入された裏面電極９をさらに含み、裏面電極９はＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成する。
他の具体的実施形態において、本願は具体的実施形態に係る太陽電池の製造方法を提供し、該製造方法は、
レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成した後に、熱酸化して正面酸化シリコン層３を形成してから、Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層６、酸化ガリウムパッシベーション層７及び裏面パッシベーション層８を順に堆積し、形成された正面酸化シリコン層３の表面に正面窒化シリコン層２を堆積することを含む。その具体的なステップは次のとおりである。
（１）ＫＯＨ及び／又はＮａＯＨなどのアルカリ液、水及び添加剤の混合溶液を用いて、温度が７０～９０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、添加剤はエタノール及び／又はイソプロピルアルコールであり、且つアルカリ液、水及び添加剤の体積比は（８～１２）：（２４０～３６０）：（２～３）であり、
テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が（３５～４５）：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して正面酸化シリコン層３を形成する。
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、堆積時間は３０～１５０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４又はＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は５５０～７００ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３０００～３２５０ｓｃｃｍである。次に、酸化シリコンパッシベーション層６の表面に、原子層堆積法、プラズマ増強化学気相堆積法、大気圧化学気相堆積法又は減圧化学気相堆積法のいずれか１種の方法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積する。また、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの裏面パッシベーション層８を堆積する。
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に一つの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了する。
（４）レーザドーピングを用いて、裏面パッシベーション層８の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成する。
レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成した後に、熱酸化して正面酸化シリコン層３を形成してから、Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層６、酸化ガリウムパッシベーション層７及び裏面パッシベーション層８を順に堆積し、形成された正面酸化シリコン層３の表面に正面窒化シリコン層２を堆積することを含む。その具体的なステップは次のとおりである。
（１）ＫＯＨ及び／又はＮａＯＨなどのアルカリ液、水及び添加剤の混合溶液を用いて、温度が７０～９０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、添加剤はエタノール及び／又はイソプロピルアルコールであり、且つアルカリ液、水及び添加剤の体積比は（８～１２）：（２４０～３６０）：（２～３）であり、
テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が（３５～４５）：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して正面酸化シリコン層３を形成する。
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、堆積時間は３０～１５０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４又はＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は５５０～７００ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３０００～３２５０ｓｃｃｍである。次に、酸化シリコンパッシベーション層６の表面に、原子層堆積法、プラズマ増強化学気相堆積法、大気圧化学気相堆積法又は減圧化学気相堆積法のいずれか１種の方法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積する。また、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの裏面パッシベーション層８を堆積する。
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に一つの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了する。
（４）レーザドーピングを用いて、裏面パッシベーション層８の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成する。
実施例１
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供している。その製造方法は、
（１）体積比は１０：３３０：２．２であるＫＯＨ、水及びエタノールの混合溶液を用いて、温度が８０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が４４：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが５ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１０ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、堆積時間は１００ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は７００ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２５０ｓｃｃｍであり、次に原子層堆積法を用いて、酸化シリコンパッシベーション層６の表面に一つの厚さが３０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが８０ｎｍの窒化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが８０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、窒化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、窒化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供している。その製造方法は、
（１）体積比は１０：３３０：２．２であるＫＯＨ、水及びエタノールの混合溶液を用いて、温度が８０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が４４：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが５ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１０ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、堆積時間は１００ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は７００ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２５０ｓｃｃｍであり、次に原子層堆積法を用いて、酸化シリコンパッシベーション層６の表面に一つの厚さが３０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが８０ｎｍの窒化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが８０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、窒化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、窒化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
実施例２
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供している。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が７０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの体積比は１０：２４０：２であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が３５：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが１ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は３０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は５５０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３０００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面にプラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが１０ｎｍの窒化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが１０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、窒化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、窒化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供している。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が７０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの体積比は１０：２４０：２であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が３５：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが１ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は３０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は５５０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３０００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面にプラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが１０ｎｍの窒化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが１０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、窒化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、窒化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
実施例３
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＫＯＨ、水及びエタノールの混合溶液を用いて、温度が７５℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＫＯＨ、水及びエタノールの体積比は８：３００：３であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が３７：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが２ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが５ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、堆積時間は７０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６００ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３０５０ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面に大気圧化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが２０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが６０ｎｍの炭化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが６０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、炭化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、炭化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＫＯＨ、水及びエタノールの混合溶液を用いて、温度が７５℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＫＯＨ、水及びエタノールの体積比は８：３００：３であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が３７：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが２ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが５ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、堆積時間は７０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６００ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３０５０ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面に大気圧化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが２０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが６０ｎｍの炭化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが６０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、炭化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、炭化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
実施例４
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が８０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの体積比は１０：３６０：３であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が４０：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが３ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが８ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は８０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６５０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面に減圧化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが４０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが７０ｎｍの酸窒化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが７０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、酸窒化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、酸窒化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が８０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの体積比は１０：３６０：３であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が４０：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが３ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが８ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は８０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６５０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面に減圧化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが４０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが７０ｎｍの酸窒化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが７０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、酸窒化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、酸窒化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
実施例５
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨとＫＯＨの混合液、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が８０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨとＫＯＨの混合液、水及びイソプロピルアルコールの体積比が１２：３６０：３であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比は４２：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが４ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１２ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は１２０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６８０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面にプラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが８０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが１５０ｎｍ裏面パッシベーション層８を堆積し、裏面パッシベーション層８は窒化シリコンパッシベーション層であることと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが１５０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、裏面パッシベーション層８の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９を形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、裏面パッシベーション層８、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨとＫＯＨの混合液、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が８０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨとＫＯＨの混合液、水及びイソプロピルアルコールの体積比が１２：３６０：３であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比は４２：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが４ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１２ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は１２０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６８０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面にプラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが８０ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが１５０ｎｍ裏面パッシベーション層８を堆積し、裏面パッシベーション層８は窒化シリコンパッシベーション層であることと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが１５０ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、裏面パッシベーション層８の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９を形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、裏面パッシベーション層８、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
実施例６
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が９０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの体積比は１２：３３０：２．２であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が４５：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが５ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１５ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は１５０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６８０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面に減圧化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１００ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが２００ｎｍの炭化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが２００ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、炭化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、炭化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
本実施例では、Ｐ型シリコン基体５を含み、その対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられた酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池を提供した。その製造方法は、
（１）ＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの混合溶液を用いて、温度が９０℃の条件下で、シリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、且つＮａＯＨ、水及びイソプロピルアルコールの体積比は１２：３３０：２．２であり、テクスチャでリン拡散を行い、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体５の表面にエミッタ４を形成し、水とＨＦの体積比が４５：３であるＨＦの水溶液を用いてＰ型シリコン基体５の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタ４の表面に熱酸化して厚さが５ｎｍの正面酸化シリコン層３を形成することと、
（２）Ｐ型シリコン基体５の正面酸化シリコン層３と対向する他側の表面に、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１５ｍｍの酸化シリコンパッシベーション層６を堆積し、ただし、堆積時間は１５０ｓであり、堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、ＳｉＨ４の体積流量は６８０ｓｃｃｍであり、Ｎ２Ｏの体積流量は３２００ｓｃｃｍであり、次に酸化シリコンパッシベーション層６の表面に減圧化学気相堆積法を用いて、一つの厚さが１００ｎｍの酸化ガリウムパッシベーション層７を堆積してから、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、酸化ガリウムパッシベーション層７の表面に一つの厚さが２００ｎｍの炭化シリコンパッシベーション層を堆積し、裏面めっき層の調製を完了することと、
（３）プラズマ増強化学気相堆積法を用いて、正面酸化シリコン層３の表面に厚さが２００ｎｍの正面窒化シリコン層２を堆積して正面めっき層の調製を完了することと、
（４）レーザドーピングを用いて、炭化シリコンパッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体５の内部にガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極１と裏面電極９とを形成することとを含み、
ただし、正面電極１は、正面窒化シリコン層２、正面酸化シリコン層３及びエミッタ４を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成し、裏面電極９は、炭化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層７及び酸化シリコンパッシベーション層６を順に貫通してＰ型シリコン基体５の内部に挿入され、且つＰ型シリコン基体５とオーミック接触を形成した。
比較例１
本比較例は太陽電池を提供し、実施例１との区別は、Ｐ型シリコン基体５と酸化ガリウムパッシベーション層７との間に酸化シリコンパッシベーション層６が設けられないことにあり、他の特徴は実施例１と全く同じである。
本比較例は太陽電池を提供し、実施例１との区別は、Ｐ型シリコン基体５と酸化ガリウムパッシベーション層７との間に酸化シリコンパッシベーション層６が設けられないことにあり、他の特徴は実施例１と全く同じである。
比較例２
本比較例は太陽電池を提供し、実施例１との区別は、酸化ガリウムパッシベーション層７を酸化アルミニウムパッシベーション層に置き換えたことにあり、他の特徴は実施例１と全く同じである。
本比較例は太陽電池を提供し、実施例１との区別は、酸化ガリウムパッシベーション層７を酸化アルミニウムパッシベーション層に置き換えたことにあり、他の特徴は実施例１と全く同じである。
実施例１～６、比較例１及び比較例２に係る太陽電池の開放電圧（Ｕｏｃ）、短絡電流（Ｉｓｃ）、フィルファクタ（ＦＦ）及び光電変換率（Ｅｔａ）をそれぞれ測定し、その結果を表１に示す。
表１から分かるように、実施例１～６に係る太陽電池の光電変換効率（Ｅｔａ）は比較例１よりも高く、これは主にＰ型シリコン基体５と酸化ガリウムパッシベーション層７との間に設けられた酸化シリコンパッシベーション層６は、表面状態密度を効果的に低下させ、そのケミカルパシベーション効果をさらに向上させることができるためである。実施例１～６に係る太陽電池の開放電圧（Ｕｏｃ）は比較例２よりも高く、これは、酸化ガリウムは、酸化アルミニウムよりも高いバンドギャップを有し、より高い開電圧を達成できるためである。
本願に係る酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池及びその製造方法では、酸化ガリウムの固定負電荷のフィールドパッシベーション効果に加えて、酸化シリコンのケミカルパシベーションを利用してキャリアの複合をさらに減少し、酸化ガリウムパッシベーション層７とＰ型シリコン基体５との間に一つの厚さが制御可能な酸化シリコンパッシベーション層６を堆積することにより、表面状態密度を効果的に低下させ、そのケミカルパシベーション効果をさらに向上させることができる。
上記は本願の具体的実施形態にすぎないが、本願の保護範囲はこれに限定されるものではないことを出願人は声明する。
Claims (11)
- Ｐ型シリコン基体を含み、前記Ｐ型シリコン基体の対向する両側の表面のそれぞれに正面めっき層と裏面めっき層とが設けられ、前記正面めっき層はＰ型シリコン基体の正面から外側に向かって順に積層されたエミッタと、正面酸化シリコン層と、正面窒化シリコン層とを含み、前記裏面めっき層はＰ型シリコン基体の表面から外側に向かって順に積層された酸化シリコンパッシベーション層と、酸化ガリウムパッシベーション層と、裏面パッシベーション層とを含む、酸化ガリウムで裏面パッシベーションした太陽電池。
- 前記電池は、前記正面窒化シリコン層、正面酸化シリコン層及びエミッタを順に貫通してＰ型シリコン基体の内部に挿入された正面電極を含み、前記正面電極はＰ型シリコン基体とオーミック接触を形成する、請求項１に記載の太陽電池。
- 前記電池は、前記裏面パッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び酸化シリコンパッシベーション層を順に貫通してＰ型シリコン基体の内部に挿入された裏面電極をさらに含み、前記裏面電極はＰ型シリコン基体とオーミック接触を形成する、請求項２に記載の太陽電池。
- 前記裏面パッシベーション層は、窒化シリコン、酸窒化シリコン又は炭化シリコンのいずれか１種又は少なくとも２種の組み合わせを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽電池。
- 前記酸化シリコンパッシベーション層の厚さは１～１５ｎｍであり、
好ましくは、前記酸化ガリウムパッシベーション層の厚さは１０～１００ｎｍであり、さらに好ましくは２０～４０ｎｍであり、
好ましくは、前記裏面パッシベーション層の厚さは１０～２００ｎｍであり、さらに好ましくは６０～８０ｎｍであり、
好ましくは、前記正面酸化シリコン層の厚さは１～５ｎｍであり、
好ましくは、前記正面窒化シリコン層の厚さは１０～２００ｎｍであり、さらに好ましくは６０～８０ｎｍである、請求項１～４のいずれか一項に記載の太陽電池。 - 請求項１～５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体の表面にエミッタを形成した後に、熱酸化して正面酸化シリコン層を形成してから、Ｐ型シリコン基体の正面酸化シリコン層と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び裏面パッシベーション層を順に堆積してから、形成された正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積することを含む、製造方法。 - 具体的には、
シリコンウェハの表面にテクスチャリング処理によってテクスチャを形成した後に、その表面にリン拡散を行ってから、レーザドーピングを用いてＰ型シリコン基体の表面にエミッタを形成し、Ｐ型シリコン基体の他の表面のリン－シリコン層をエッチングで除去してから、エミッタの表面に熱酸化して正面酸化シリコン層を形成するステップ（Ｉ）と、
Ｐ型シリコン基体の正面酸化シリコン層と対向する他側の表面に酸化シリコンパッシベーション層、酸化ガリウムパッシベーション層及び裏面パッシベーション層を順に堆積して裏面めっき層を得るステップ（ＩＩ）と、
形成された正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積して正面めっき層の調製を完了するステップ（ＩＩＩ）と、
レーザドーピングを用いて裏面パッシベーション層の表面からＰ型シリコン基体の内部に向かってガリウムドープ裏面フィールドを形成してから、スクリーン印刷及び焼結処理を行って正面電極と裏面電極とを形成するステップ（ＩＶ）とを含む、請求項６に記載の製造方法。 - ステップ（Ｉ）では、アルカリ液、水及び添加剤の混合溶液を用いてシリコンウェハの表面にテクスチャを形成し、
好ましくは、前記アルカリ液、水及び添加剤の体積比は（８～１２）：（２４０～３６０）：（２～３）であり、
好ましくは、前記テクスチャリング処理の温度は７０～９０℃であり、
好ましくは、前記アルカリ液はＫＯＨ及び／又はＮａＯＨであり、
好ましくは、前記添加剤はエタノール及び／又はイソプロピルアルコールである、請求項７に記載の製造方法。 - ステップ（Ｉ）では、酸溶液を用いてウェットエッチングによってＰ型シリコン基体の表面のリン－シリコン層を除去し、
好ましくは、前記酸溶液はＨＦの水溶液であり、
好ましくは、前記酸溶液における水とＨＦの体積比は（３５～４５）：３である、請求項７又は８に記載の製造方法。 - ステップ（ＩＩ）では、プラズマ増強化学気相堆積法を用いてＰ型シリコン基体の表面に一つの酸化シリコンパッシベーション層を堆積し、
好ましくは、前記酸化シリコンパッシベーション層の堆積時間は３０～１５０ｓであり、
好ましくは、前記酸化シリコンパッシベーション層の堆積過程においてＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして使用し、
好ましくは、前記ＳｉＨ４の体積流量は５５０～７００ｓｃｃｍであり、
好ましくは、前記Ｎ２Ｏの体積流量は３０００～３２５０ｓｃｃｍであり、
好ましくは、前記裏面パッシベーション層はプラズマ増強化学気相堆積法で堆積され、
好ましくは、前記酸化ガリウムパッシベーション層の調製方法は原子層堆積法、プラズマ増強化学気相堆積法、大気圧化学気相堆積法又は減圧化学気相堆積法を含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の製造方法。 - ステップ（ＩＩＩ）では、プラズマ増強化学気相堆積法を用いて前記正面酸化シリコン層の表面に正面窒化シリコン層を堆積する、請求項７～１０のいずれか一項に記載の製造方法。
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