JP4329183B2 - 単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法、バックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法および集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法 - Google Patents

単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法、バックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法および集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の製造方法に関するものであり、さらに詳細には、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、所望の電極パターンを形成することのできる半導体素子の製造方法に関し、とくに、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、発電に寄与しない無効電極面積を低減することができ、変換効率を向上させることのできる太陽電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子においては、シリコン基板の表面に、第１の半導体層を形成し、第１の半導体層上に、第２の半導体層を形成した後、電極パターンを形成するのが一般である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような場合、従来は、フォトレジストなどのマスクを用いて、電極パターンを形成するのが通常であり、かかる方法によれば、所望のパターンで、電極パターンを形成することが可能ではあるが、フォトレジストなどのマスクを使用するときには、エッチングやマスク除去などの化学的処理が必要であり、プロセスが複雑化し、時間がかかって、コストアップを招くという問題があった。
【０００４】
とくに、たとえば、特開平８−２１３６４５号公報などに開示されているように、単結晶シリコン基板の表面に形成した多孔質シリコン層上に、薄膜単結晶シリコン太陽電池素子を形成し、形成した薄膜単結晶シリコン太陽電池素子を単結晶シリコン基板から剥離し、プラスチック基板上に転写して、製造される薄膜単結晶シリコン太陽電池にあっては、プラスチック基板は耐熱性が低いため、単結晶シリコン基板から薄膜単結晶シリコン太陽電池素子を剥離する前に、電極を形成しておく必要があり、そのため、光が入射する太陽電池の表面に、必然的に、陽極および陰極を形成しなければならず、発電に寄与しない無効電極面積が大きくなるという問題があり、かかる場合にも、従来は、フォトレジストなどのマスクを用いて処理することによって、この無効電極面積の低減を図っていたが、エッチングやマスク除去などの化学的処理が必要であり、プロセスが複雑化し、時間がかかって、コストアップを招いていた。
【０００５】
したがって、本発明は、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、所望の電極パターンを形成することのできる半導体素子の製造方法を提供するものである。
【０００６】
本発明の別の目的は、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、発電に寄与しない無効電極面積を低減することができ、変換効率を向上させることのできる太陽電池の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、基板上に、第１の半導体層を形成し、第１の半導体層上に、第２の半導体層を形成した後、レーザ・アブレーションを用いて、所定のパターンで、前記第２の半導体層を除去し、前記第１の半導体層を露出させて、電極パターンを形成することを特徴とする半導体素子の製造方法によって達成される。
【０００８】
本発明によれば、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所定のパターンで、第２の半導体層を除去し、第１の半導体層を露出させているので、フォトレジストなどのマスクを使用することなく、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、所望の電極パターンが形成された半導体素子を製造することが可能になる。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様においては、前記基板がシリコン基板によって構成されている。
【００１０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記シリコン基板が単結晶シリコン基板によって構成されている。
【００１１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記単結晶シリコン基板が薄膜単結晶シリコン基板によって構成されている。
【００１２】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記第１の半導体層を、多孔質層を介して、前記基板上に形成することによって、半導体素子が製造される。
【００１３】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、多孔質層の部分で、基板を剥離し、第１の半導体層および第２の半導体層を別の支持基板により支持させることによって、基板を再利用することが可能になる。
【００１４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記多孔質層が多孔質シリコン層によって構成されている。
【００１５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第１の半導体層がｐ型半導体層によって形成され、前記第２の半導体層がｎ型半導体層によって形成されている。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層をエピタキシャル成長によって形成することによって、半導体素子が製造される。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、形成された電極パターンにしたがって、前記第１の半導体層の一部を除去して、電極を形成することによって、半導体素子が製造される。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記電極の形成後、透明基板に接着し、前記多孔質層の部分で、前記基板を剥離し、前記第１の半導体層の裏面に支持基板を接着することによって、半導体素子が製造される。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記透明基板がプラスチックフイルムによって形成されている。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、半導体素子を軽量化、フレキシブル化することができるとともに、低コストで、半導体素子を製造することが可能となる。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記支持基板がプラスチックフイルムによって形成されている。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、半導体素子を軽量化、フレキシブル化することができるとともに、低コストで、半導体素子を製造することが可能となる。
【００２３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、超音波エネルギーを用いて、前記多孔質層の強度を低下させて、前記多孔質層の部分で、前記基板を剥離することによって、半導体素子が製造される。
【００２４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第１の半導体層の裏面に前記支持基板を接着するに先立って、前記第１の半導体層の表面に残存する前記多孔質層を除去することによって、半導体素子が製造される。
【００２５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記電極の形成後、支持基板に接着し、前記多孔質層の部分で、前記基板を剥離し、前記第１の半導体層の裏面に、低温で、酸化シリコンの保護層を形成し、透明基板を接着することによって、半導体素子が製造される。
【００２６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層を形成した後、前記電極パターンを形成する前に、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層を貫通する少なくとも１つの多孔質膜を形成し、前記少なくとも１つの多孔質膜を熱酸化して、少なくとも１つの絶縁分離膜を形成し、隣接する第１の半導体層および第２の半導体層を備えた隣接する素子間を絶縁分離することによって、半導体素子が製造される。
【００２７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、２以上の前記多孔質膜が形成される。
【００２８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記多孔質膜が多孔質シリコンによって形成されている。
【００２９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層が光発電素子を形成している。
【００３０】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、発電に寄与しない無効電極面積を低減され、変換効率が向上した太陽電池を製造することができる。すなわち、電極の形成後、透明基板に接着し、多孔質層の部分で、基板を剥離し、第１の半導体層の裏面に支持基板を接着して、太陽電池を製造する場合には、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所定のパターンで、第１の半導体層を除去し、第２の半導体層を露出させているので、無効電極面積を低減させることができ、また、所望の電極パターンを有する単一セル型太陽電池を製造することが可能になる。さらに、電極の形成後、支持基板に接着し、多孔質層の部分で、基板を剥離し、第１の半導体層の裏面に、低温で、酸化シリコンの保護層を形成し、透明基板を接着するする場合には、裏面から光が入射されるバックコンタクト型の太陽電池を製造することができ、無効電極面積を大幅に低減し、変換効率を大幅に向上させることが可能となる。また、第１の半導体層および第２の半導体層を形成した後、電極パターンを形成する前に、第１の半導体層および第２の半導体層を貫通する少なくとも１つの多孔質膜を形成し、少なくとも１つの多孔質膜を熱酸化して、少なくとも１つの絶縁分離膜を形成し、隣接する第１の半導体層および第２の半導体層を備えた隣接する素子間を絶縁分離して、太陽電池を製造する場合には、第１の半導体層および第２の半導体層を貫通するように形成した少なくとも１つの多孔質膜を熱酸化して、絶縁分離膜を形成することによって、隣接する素子間が絶縁分離されるから、製造中に、第１の半導体層および第２の半導体層が基板から剥離することがなく、作業効率よく、発電容量の大きいバックコンタクト型の集積された太陽電池を製造することが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００３２】
図１ないし図７は、単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【００３３】
単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造にあたっては、図１に示されるように、まず、ホウ素などのｐ型不純物を添加した０．０１ないし０．０２Ω・ｃｍの比抵抗を有するｐ型単結晶シリコン基板１の表面に、たとえば、陽極化成法によって多孔質シリコン層２が形成される。すなわち、多孔質シリコン層２上に、結晶性に優れたエピタキシャル層が形成されるように、たとえば、０．５ないし３ｍＡ／平方センチメートルの電流密度で、２ないし１０分間、たとえば、８分間にわたって、第一の陽極化成処理が施されて、多孔率の小さい第一の多孔質シリコン層（図示せず）が形成され、次いで、たとえば、３ないし２０ｍＡ／平方センチメートルの電流密度で、２ないし１０分間、たとえば、８分間にわたって、第二の陽極化成処理が施されて、多孔率が中程度の第二の多孔質シリコン層（図示せず）が形成された後、たとえば、４０ないし３００ｍＡ／平方センチメートルの電流密度で、数秒間にわたり、第三の陽極化成処理が施されて、多孔率が大きい第三の多孔質シリコン層（図示せず）が形成される。多孔質シリコン層２の厚みは、２ないし１０μｍ、好ましくは、約８μｍである。ここに、陽極化成法は、シリコン基板１を陽極として、弗化水素酸溶液中で、通電をおこなう方法であり、陽極化成法としては、たとえば、伊東等による「表面技術Vol.４６、No.５、ｐ８〜１３、１９９５『多孔質シリコンの陽極化成』」に記載された二重セル法が知られている。
【００３４】
この方法は、２つの電解溶液槽の間に、多孔質シリコン層２を形成すべきシリコン基板１を配置し、２つの電解溶液槽に、直流電源と接続された白金電極を設け、２つの電解溶液槽に、電解溶液を入れて、シリコン基板１を陽極、白金電極を陰極として、直流電圧を印加し、シリコン基板１の一方の面を浸食させて、多孔質化するものである。電解溶液としては、たとえば、弗化水素酸とエチルアルコールの容積比が３：１ないし１：１の電解溶液が好ましく使用される。
【００３５】
次いで、図２に示されるように、多孔質シリコン層２の表面に、１０５０ないし１２００℃、たとえば、１１００℃で、５ないし３０分間にわたって、水素アニール処理が施されて、多孔質シリコン層２の表面に形成された多数の孔が塞がれた後、ＳｉＨ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＣｌ３、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２などのガスを用いて、１０００ないし１１５０℃、たとえば、１０７０℃で、多孔質シリコン層２の表面上に、ｐ＋型層３が、０．１ないし１μｍの厚さに、エピタキシャル成長され、次いで、ｐ型層４が、不純物濃度が１０１４ないし１０１８／立方センチメートルとなるように、１ないし５０μｍの厚さに、連続エピタキシャル成長される。その後、陰極となるｎ＋型層５が、拡散またはエピタキシャル成長により、０．１ないし１μｍの厚さに形成される。
【００３６】
ここに、水素アニール処理、エピタキシャル成長および拡散過程において、多孔質シリコン層２中のシリコン原子が移動して、再配列される結果、第三の多孔質シリコン層は、引張強度が著しく弱くなって、分離層６に転化する。分離層６は、ｐ＋型層３およびｐ型層４が、部分的にあるいは全体的に、シリコン基板１から剥離することがない程度の引張強度を有している。
【００３７】
さらに、図３に示されるように、エキシマレーザなどを用いて、所定のパターンで、ｎ＋型層５が、レーザ・アブレーションによって除去され、陽極であるｐ型層４が露出される。本実施態様においては、陰極であるｎ＋型層５を、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって除去し、陽極であるｐ型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマスクを用いることなく、低コストで、無効電極面積を低減させて、所望の電極パターンを形成することが可能になる。
【００３８】
次いで、図４に示されるように、露出されたｐ−ｎ＋結合を保護するために、８００ないし１０００℃で、熱酸化されて、シリコン酸化膜７が形成され、さらに、酸化チタン反射防止膜８が形成される。
【００３９】
その後、図５に示されるように、エキシマレーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによって電極窓明けがされ、酸化チタン反射防止膜８に形成された開口部に、たとえば、金属ペーストがスクリーン印刷されて、陽極９ａと陰極９ｂが形成される。
【００４０】
次いで、接着剤１０を用いて、透明なプラスチックフイルム１１が接着され、その後、シリコン基板１が、水またはエチルアルコールなどの溶液中に浸され、たとえば、２５ｋＨｚ、６００Ｗの超音波がシリコン基板１に照射される。その結果、超音波のエネルギーによって、分離層６の剥離強度が弱められて、分離層６が破壊され、図６に示されるように、シリコン基板１が太陽電池素子１２から剥離される。
【００４１】
シリコン基板１が剥離された太陽電池素子１２の裏面には、多孔質シリコン層２が残っているので、弗化水素酸と硝酸の混合液などを用いて、回転シリコンエッチング法などによって、太陽電池素子１２の裏面の多孔質シリコン層２を除去し、裏面に反射層１３が形成されたプラスチックフイルム１４を、接着剤１５を用いて接着し、図７に示されるように、単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池１６が生成される。
【００４２】
単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池１２から剥離されたシリコン基板１の表面に残存している多孔質シリコン層２は、電解研磨、回転シリコンエッチング法などによって除去され、シリコン基板１は再利用される。
【００４３】
本実施態様によれば、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマスクを使用することなく、無効電極面積を低減させることができ、低コストで、変換効率が大幅に向上した単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池を製造することが可能になる。
【００４４】
また、本実施態様によれば、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているので、所望の電極パターンを有する単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池を製造することが可能になる。
【００４５】
図８ないし図１１は、本発明の別の好ましい実施態様にかかるバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【００４６】
図１ないし図７に示されたプロセスによって製造される単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池１２は、その表面に、陽極９ａと陰極９ｂとが形成されているため、必然的に、無効電極面積が大きくなり、変換効率を十分に向上させることには限界がある。そこで、本実施態様においては、太陽電池素子１２の裏面に、陽極９ａと陰極９ｂが形成されるいわゆるバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池を製造するように構成されている。
【００４７】
前記実施態様における図１ないし図３と全く同様にして、ｐ型単結晶シリコン基板１上に、多孔質シリコン層２が形成され、多孔質シリコン層２上に、ｐ＋型層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５が形成されて、分離層６が形成された後、エキシマレーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによって所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５が除去され、陽極となるｐ型層４が露出されて、電極パターンが形成される。本実施態様においては、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマスクを用いることなく、低コストで、所望の微細な電極パターンを形成することが可能になる。
【００４８】
次いで、図８に示されるように、露出されたｐ−ｎ＋結合を保護するために、８００ないし１０００℃で、熱酸化されて、シリコン酸化膜７が形成される。
【００４９】
その後、図９に示されるように、エキシマレーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによって電極窓明けがされ、シリコン酸化膜７に形成された開口部に、たとえば、金属ペーストがスクリーン印刷されて、陽極９ａと陰極９ｂが形成される。ここに、陽極９ａと陰極９ｂは、太陽電池の裏面から入射し、太陽電池を透過した光をできるだけ多く、反射させるようにするため、面積が大きい方が望ましい。
【００５０】
次いで、接着剤２０を用いて、不透明なプラスチックフイルム２１が接着された後、シリコン基板１が、水またはエチルアルコールなどの溶液中に浸され、たとえば、２５ｋＨｚ、６００Ｗの超音波がシリコン基板１に照射される。その結果、超音波のエネルギーによって、分離層６の剥離強度が弱められて、分離層６が破壊され、図１０に示されるように、シリコン基板１が太陽電池素子２２から剥離される。
【００５１】
シリコン基板１が剥離された太陽電池素子２２の裏面には、多孔質シリコン層２が残っているので、弗化水素酸と硝酸の混合液などを用いて、回転シリコンエッチング法などによって、太陽電池素子２２の裏面の多孔質シリコン層２を除去し、ｐ＋型層３が露出される。さらに、露出されたｐ＋型層３の表面の再結合速度を低減させるため、シリカを有機溶媒に溶解した溶液がｐ＋型層３の表面に塗布されて、シリカ含有層（図示せず）が形成され、ＵＶ照射により発生したオゾンによって、シリカ含有層が酸化されて、ｐ＋型層３の表面に、厚さ１０ｎｍ以下の保護膜２３が形成される。
【００５２】
すなわち、シリカを、アルコールを主成分とし、エステル、ケトンを含む有機溶媒に溶解したシリカ溶液を、ｐ＋型層３の表面に塗布して、シリカ含有層を形成した後、紫外線が照射される。その結果、オゾンが発生して、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させ、さらに、シリカ含有層中のシリカが酸化されて、酸化シリコンの保護膜２３が形成される。たとえば、エキシマ紫外線ランプを用いて、波長１７２ｎｍの紫外線を、１ないし１００ｍＷ／平方センチメートルで、１秒ないし３０分間、好ましくは、５ないし１００ｍＷ／平方センチメートルで、１秒ないし２分間にわたって、照射して、オゾンを発生させ、酸化シリコンの保護膜２３を形成することができる。
【００５３】
本実施態様においては、シリカ溶液を塗布して、シリカ含有層を形成したｐ＋型層３の表面に、紫外線を照射して、オゾンを発生させ、発生したオゾンによって、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させるとともに、シリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜２３を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラスチックフイルム２１を損傷させることも、不透明なプラスチックフイルム２１を接着するために用いた接着剤２０を損傷させることもない。また、スパッタリングや低温ＣＶＤによって、保護層２３を形成する場合に比して、真空設備を設ける必要もなく、装置自体も安価であり、低コストで、保護膜２３を形成することができる。
【００５４】
こうして、高濃度のｐ＋型層３によって、太陽電池素子２２の内部から、電子がｐ＋型層３の表面に拡散することが防止され、ｐ＋型層３の表面と保護膜２３との表面再結合速度を低減することが可能となる。
【００５５】
その後、保護膜２３の表面に、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）を含んだ溶液が塗布され、紫外線が照射されることによって、塗膜が乾燥されるとともに、チタン酸化物が酸化あるいは還元され、厚さ１０ないし１００ｎｍの主として二酸化チタンからなる酸化チタン反射防止膜２４が、保護膜２３の表面に形成される。さらに、酸化チタン反射防止膜２４の表面に、接着剤２５を用いて、プラスチックフイルム２６が接着され、図１１に示されるように、バックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池２７が生成される。
【００５６】
本実施態様によれば、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマスクを用いることなく、低コストで、所望の微細な電極パターンを形成することが可能になる。
【００５７】
また、本実施態様によって製造されたバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池２７にあっては、光はプラスチックフイルム２６に入射するように構成され、入射面には電極がないため、無効電極面積を減少させ、変換効率を大幅に向上させることが可能になる。
【００５８】
さらに、本実施態様によれば、シリカ溶液を塗布したｐ＋型層３の表面に、紫外線を照射して、オゾンを発生させ、発生したオゾンによって、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させるとともに、シリカ含有層中のシリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜２３を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラスチックフイルム２１を損傷させることも、不透明なプラスチックフイルム２１を接着するために用いた接着剤２０を損傷させることも効果的に防止することができる。また、スパッタリングや低温ＣＶＤによって、保護層２３を形成する場合に比して、真空設備を設ける必要もなく、装置自体も安価であり、低コストで、保護膜２３を形成して、表面再結合を低減させることが可能となる。
【００５９】
図１２ないし図１７は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【００６０】
前記実施態様における図１ないし図３と全く同様にして、ｐ型単結晶シリコン基板１上に、多孔質シリコン層２が形成され、多孔質シリコン層２上に、ｐ＋型層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５が形成されて、分離層６が形成される。
【００６１】
次いで、図１２に示されるように、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達する多孔率の大きい多孔質シリコン層３０が、陽極化成によって形成される。多孔質シリコン層３０の多孔率としては、たとえば、多孔率が、４０ないし８０容積％のものが選ばれる。
【００６２】
図１８は、多孔質シリコン層３０を形成する陽極化成装置の略断面図である。
【００６３】
図１８に示されるように、たとえば、弗化水素酸とエチルアルコールの容積比が３：１ないし１：１の電解溶液４０が収容された電解溶液槽４１内には、一対の白金電極４２、４３が設けられ、一対の白金電極４２、４３は直流電源４４に接続されている。また、絶縁材料により形成された支持部材４５によって、図２に示されるシリコン基板１、多孔質シリコン層２、ｐ＋型層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５よりなる積層体４６が支持され、積層体４６の負の白金電極４２側には、塩化ビニル樹脂によって形成されたマスク４７が支持部材４５によって支持されている。その結果、支持部材４５、積層体４６およびマスク４７によって、電解溶液槽４１は二分されることになる。
【００６４】
図１９は、マスク４７の略平面図である。
【００６５】
図１９に示されるように、マスク４７には、複数の矩形状開口部４８が、たとえば、レーザ加工によって形成されている。各矩形状開口部４８は、たとえば、２０μｍの幅に形成されている。
【００６６】
図１８に示されるように、各矩形状開口部４８は、レーザによって、その横断面が略楔状をなすように加工されたマスク４７の部分に連通するように、形成されている。
【００６７】
このようにして構成された陽極化成装置によって、以下のようにして、多孔質シリコン層３０が形成される。
【００６８】
初めに、シリコン基板１、多孔質シリコン層２、ｐ＋型層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５よりなる積層体４６と、マスク４７が、マスク４７の複数の矩形状開口部４８が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３に多孔質シリコン層３０を形成すべき位置に対応した位置に位置するように、電解溶液４０中に位置決めされる。
【００６９】
次いで、直流電源４４を用いて、正の白金電極４２と負の白金電極４３との間に、電流を流すと、支持部材４５は絶縁材料によって形成されているため、電流は電解溶液４０中のみを流れる。
【００７０】
積層体４６の負の白金電極４２側には、塩化ビニル樹脂によって形成されたマスク４７が、複数の矩形状開口部４８が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３に多孔質シリコン層３０を形成すべき位置に対応した位置に位置するように、電解溶液４０中に配置されているため、電流は、マスク４７に形成された複数の矩形状開口部４８に対応する積層体４６の部分を横切って流れる。
【００７１】
その結果、マスク４７に形成された複数の矩形状開口部４８に対応する積層体４６の部分に多孔質シリコン層３０が形成される。
【００７２】
電流値および陽極化成処理時間は、多孔質シリコン層３０が、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３のすべてを貫通するが、シリコン基板１内には形成されないように、選択される。これによって、シリコン基板１を再利用することが可能になる。たとえば、１から１００ｍＡ／平方センチメートル、たとえば、１４ｍＡ／平方センチメートルで、６分間にわたって、陽極化成処理して、多孔質シリコン層３０を形成することができる。
【００７３】
こうして、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達する多孔質シリコン層３０を陽極化成法によって形成した後、多孔質シリコン層３０は、８００ないし１０００℃の温度で、熱酸化されて、セル間を分離する絶縁分離層３０に転化される。図１３に示されるように、この熱酸化によって、ｎ＋型層５の表面に、シリコン酸化膜５０が同時に形成される。
【００７４】
本実施態様によれば、隣接するセル間は、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達する多孔質シリコン層３０が転化された絶縁分離層３０によって絶縁分離されているため、レーザー・アブレーションによって、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を切断して、隣接するセル間を絶縁分離する場合のように、太陽電池素子を形成して、シリコン基板１から剥離する前に、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３がシリコン基板１から剥離することを効果的に防止することが可能となり、作業性を大幅に向上させることができる。
【００７５】
次いで、図１４に示されるように、エキシマレーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによって、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５が除去され、陽極となるｐ型層４が露出される。本実施態様においては、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションにより、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマスクを用いることなく、所望の微細な電極パターンを形成することが可能になる。
【００７６】
次いで、露出されたｐ−ｎ＋結合を保護するために、８００ないし１０００℃の温度で、シリコン酸化膜５０が熱酸化されて、シリコン酸化膜５０の厚みが増大する。
【００７７】
その後、図１５に示されるように、エキシマレーザなどを用いて、レーザ・アブレーションによって電極窓明けがされ、シリコン酸化膜５０に形成された開口部に、たとえば、金属ペーストがスクリーン印刷されて、複数の電極９、陽極９ａおよび陰極９ｂが形成される。電極９は、絶縁分離層３０を跨いで、隣接するセルのｎ＋型層５およびｐ型層４に接続され、ｐ型層４に接続した陽極９ａおよびｎ＋型層５に接続した陰極９ｂは、両端部にのみ形成される。ここに、図８ないし図１１に示された実施態様と同様に、電極９、陽極９ａおよび陰極９ｂは、太陽電池の裏面から入射し、太陽電池を透過した光をできるだけ多く、反射させるようにするため、面積が大きい方が望ましい。
【００７８】
次いで、接着剤５１を用いて、不透明なプラスチックフイルム５２が接着された後、シリコン基板１が、水またはエチルアルコールなどの溶液中に浸され、たとえば、２５ｋＨｚ、６００Ｗの超音波がシリコン基板１に照射される。その結果、超音波のエネルギーによって、分離層６の剥離強度が弱められて、分離層６が破壊され、図１６に示されるように、シリコン基板１が太陽電池素子５３から剥離される。
【００７９】
シリコン基板１が剥離された太陽電池素子５３の裏面には、多孔質シリコン層２が残っているので、弗化水素酸と硝酸の混合液などを用いて、回転シリコンエッチング法などによって、太陽電池素子５３の裏面の多孔質シリコン層２を除去し、ｐ＋型層３が露出される。さらに、露出されたｐ＋型層３の表面の再結合速度を低減させるため、シリカを有機溶媒に溶解した溶液がｐ＋型層３の表面に塗布されて、シリカ含有層（図示せず）が形成され、ＵＶ照射により発生したオゾンによって、シリカ含有層が酸化されて、ｐ＋型層３の表面に、厚さ１０ｎｍ以下の保護膜５４が形成される。
【００８０】
すなわち、シリカを、アルコールを主成分とし、エステル、ケトンを含む有機溶媒に溶解したシリカ溶液を、ｐ＋型層３の表面に塗布して、シリカ含有層を形成した後、紫外線が照射される。その結果、オゾンが発生して、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させ、さらに、シリカ含有層中のシリカが酸化されて、酸化シリコンの保護膜５４が形成される。たとえば、エキシマ紫外線ランプを用いて、波長１７２ｎｍの紫外線を、１ないし１００ｍＷ／平方センチメートルで、１秒ないし３０分間、好ましくは、５ないし１００ｍＷ／平方センチメートルで、１秒ないし２分間にわたって、照射して、オゾンを発生させ、酸化シリコンの保護膜５４を形成することができる。
【００８１】
本実施態様においては、シリカ溶液を塗布して、シリカ含有層を形成したｐ＋型層３の表面に、紫外線を照射して、オゾンを発生させ、発生したオゾンによって、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させるとともに、シリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜５４を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラスチックフイルム５２を損傷させることも、不透明なプラスチックフイルム５２を接着するために用いた接着剤５１を損傷させることもない。また、スパッタリングや低温ＣＶＤによって、保護層５４を形成する場合に比して、真空設備を設ける必要もなく、装置自体も安価であり、低コストで、保護膜５４を形成することができる。
【００８２】
こうして、高濃度のｐ＋型層３によって、太陽電池素子５３の内部から、電子がｐ＋型層３の表面に拡散することが防止され、ｐ＋型層３の表面と保護膜５４との表面再結合速度を低減することが可能となる。
【００８３】
その後、保護膜５４の表面に、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）を含んだ溶液が塗布され、紫外線が照射されることによって、塗膜が乾燥されるとともに、チタン酸化物が酸化あるいは還元され、厚さ１０ないし１００ｎｍの主として二酸化チタンよりなる酸化チタン反射防止膜５５が、保護膜５４の表面に形成される。さらに、酸化チタン反射防止膜５５の表面に、接着剤５６を用いて、プラスチックフイルム５７が接着され、図１７に示されるように、バックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池５８が生成される。
【００８４】
本実施態様によれば、微細なパターンニングが可能なレーザ・アブレーションによって、所望のパターンで、陰極となるｎ＋型層５を除去し、陽極となるｐ型層４を露出させているので、フォトレジストなどのマスクを用いることなく、所望の微細な電極パターンを形成することが可能になる。
【００８５】
また、本実施態様によって製造されたバックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池５８にあっては、光はプラスチックフイルム５８に入射するように構成され、入射面には電極がないため、無効電極面積を減少させ、変換効率を大幅に向上させることが可能になる。
【００８６】
さらに、本実施態様によれば、シリカ溶液を塗布したｐ＋型層３の表面に、紫外線を照射して、オゾンを発生させ、発生したオゾンによって、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させるとともに、シリカ含有層中のシリカを酸化して、低温で、酸化シリコンの保護膜５４を形成しているので、耐熱性の低い不透明なプラスチックフイルム５２を損傷させることも、不透明なプラスチックフイルム５２を接着するために用いた接着剤５１を損傷させることも効果的に防止することができる。また、スパッタリングや低温ＣＶＤによって、保護層５４を形成する場合に比して、真空設備を設ける必要もなく、装置自体も安価であり、低コストで、保護膜５４を形成して、表面再結合を低減させることが可能となる。
【００８７】
また、本実施態様によれば、隣接するセル間は、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達する多孔質シリコン層３０が転化された絶縁分離層３０によって、絶縁分離されているため、レーザー・アブレーションによって、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を切断して、隣接するセル間を絶縁分離する場合のように、太陽電池素子５３を形成して、シリコン基板１から剥離する前に、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３がシリコン基板１から剥離することを効果的に防止することが可能となり、作業性を大幅に向上させることができる。
【００８８】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００８９】
たとえば、前記実施態様においては、太陽電池につき、説明を加えたが、本発明は、太陽電池を製造する場合に限定されるものではなく、ＭＯＳなどの他の種類の半導体素子を製造する場合にも、適用可能であることはいうまでもない。
【００９０】
さらに、前記実施態様においては、陽極９ａと陰極９ｂは、金属ペーストをスクリーン印刷することによって形成されているが、スパッタリングなどにより、陽極９ａと陰極９ｂを形成することもできる。
【００９１】
また、図１ないし図７に示された実施態様においては、接着剤１０を用いて、透明なプラスチックフイルム１１が接着されているが、透明なプラスチックフイルム１１に代えて、透明なペーパーシートを接着するようにしてもよい。
【００９２】
さらに、図１ないし図７に示された実施態様においては、多孔質シリコン層２を除去した太陽電池素子１２の裏面に、反射層１３が形成されたプラスチックフイルム１４が、接着剤１５を用いて、接着されているが、プラスチックフイルム１４に代えて、ペーパーシートあるいはＳＵＳなどの薄膜金属を接着するようにしてもよい。
【００９３】
また、図８ないし図１１に示された実施態様においては、接着剤２０により、不透明なプラスチックフイルム２１が接着され、図１２ないし図１９に示された実施態様においては、接着剤５１を用いて、不透明なプラスチックフイルム５２が接着されているが、それぞれ、プラスチックフイルムが透明であるか否かは問われるものではなく、さらに、プラスチックフイルム２１、５２に代えて、ペーパーシートあるいはＳＵＳなどの薄膜金属を接着するようにしてもよい。
【００９４】
さらに、図８ないし図１１に示された実施態様および図１２ないし図１９に示された実施態様においては、アルコールを主成分とし、エステル、ケトンを含む有機溶媒に、シリカを溶解したシリカ溶液を、ｐ＋型層３の表面に塗布して、シリカ含有層を形成した後、紫外線を照射して、生成したオゾンにより、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させるとともに、シリカ含有層中のシリカを酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜２３、５４を形成しているが、シリカ溶液をｐ＋型層３の表面に塗布して、シリカ含有層を形成した後、２５ないし１５０℃の温度下で、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させ、その後に、紫外線を照射して、生成したオゾンによって、シリカ含有層中のシリカを酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜２３、５４を形成してもよく、この方法によれば、あらかじめ、紫外線の照射に先立って、シリカ含有層中の有機溶媒を蒸発させているので、より短時間に、紫外線の照射によって生成されたオゾンを用いて、短時間に、保護膜２３、５４を形成することが可能になる。さらに、ｐ＋型層３の表面に、シリカ溶液とチタン酸化物（ＴｉＯｘ）溶液とを連続して、ｐ＋型層３の表面に塗布し、紫外線を照射して、シリカ溶液の溶媒およびチタン酸化物溶液中の溶媒を蒸発させるとともに、発生したオゾンによって、シリカを酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜２３、５４を形成し、連続して、チタン酸化物を酸化あるいは還元して、主として二酸化チタンからなる酸化チタン反射防止膜２４、５５を形成することもできる。この際、ｐ＋型層３の表面に、シリカ溶液を塗布して、シリカ含有層を形成し、シリカ含有層の乾燥後に、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）溶液を塗布し、紫外線を照射して、チタン酸化物溶液中の溶媒を蒸発させるとともに、発生したオゾンによって、シリカを酸化して、酸化シリコンよりなる保護膜２３、５４を形成し、連続して、チタン酸化物を酸化あるいは還元して、主として二酸化チタンからなる酸化チタン反射防止膜２４、５５を形成するようにしてもよい。また、紫外線の照射によって生成されたオゾンを用いて、酸化シリコンよりなる保護膜２３、５４を形成する代わりに、スパッタリング法あるいは１５０℃以下の低温ＣＶＤ法によって、酸化シリコンよりなる保護膜２３、５４を形成することもできる。
【００９５】
さらに、図８ないし図１１に示された実施態様および図１２ないし図１９に示された実施態様においては、ｐ＋型層３が形成されているが、ｐ型層４と保護膜２３、５４との界面再結合が小さくできる場合には、ｐ＋型層３を形成せずに、ｐ＋型層３によるオージェ再結合に起因する変換効率の低下を防止することができる。
【００９６】
また、図８ないし図１１に示された実施態様および図１２ないし図１９に示された実施態様において、ｎ＋型層５にグレーティングを形成して、光閉じ込めによる変換効率の向上を図ることもできる。
【００９７】
さらに、前記実施態様においては、ｐ型シリコン基板１を用い、ｐ型シリコン基板１上に、ｐ＋型層３、ｐ型層４およびｎ＋型層５の順に、半導体層を形成しているが、ｎ型シリコン基板を用いてもよく、ｐ＋型層またはｐ型層を陰極として、ｎ＋型層またはｎ型層を陽極として用いるようにしてもよい。
【００９８】
また、図１２ないし図１９に示された実施態様においては、多孔質シリコン層３０は、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通し、多孔質シリコン層２に達するように形成されているが、多孔質シリコン層３０は、ｎ＋型層５、ｐ型層４およびｐ＋型層３を貫通していれば足り、多孔質シリコン層２に達するように形成されていることは必ずしも必要がなく、多孔質シリコン層２に接するように形成されてもよい。
【００９９】
さらに、図１８に示された陽極化成装置においては、白金電極４２、４３が用いられているが、電極の材料としては、白金に限定されるものではなく、カーボンや炭化珪素など、弗化水素酸に侵されない任意の電極材料によって、電極を形成することができる。
【０１００】
また、図１８に示された陽極化成装置においては、塩化ビニル樹脂によって形成されたマスク４７が用いられているが、マスク４７を塩化ビニル樹脂によって形成することは必ずしも必要がなく、フッ素樹脂など、弗化水素酸に侵されない任意の絶縁材料によって、マスク４７を形成することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、所望の電極パターンを形成することのできる半導体素子の製造方法を提供することが可能になる。
【０１０２】
また、本発明によれば、簡易なプロセスで、かつ、低コストで、発電に寄与しない無効電極面積を低減することができ、変換効率を向上させることのできる太陽電池を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施態様にかかる単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施態様にかかる単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施態様にかかる単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施態様にかかる単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施態様にかかる単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい実施態様にかかる単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図８】図８は、本発明の別の好ましい実施態様にかかるバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図９】図９は、本発明の別の好ましい実施態様にかかるバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１０】図１０は、本発明の別の好ましい実施態様にかかるバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１１】図１１は、本発明の別の好ましい実施態様にかかるバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１３】図１３は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１５】図１５は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１６】図１６は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１７】図１７は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造プロセスを示す工程図である。
【図１８】図１８は、陽極化成装置の略断面図である。
【図１９】図１９は、マスクの略平面図である。
【符号の説明】
１ ｐ型単結晶シリコン基板
２ 多孔質シリコン層
３ ｐ＋型層
４ ｐ型層
５ ｎ＋型層
６ 分離層
７ シリコン酸化膜
８ 酸化チタン反射防止膜
９ 電極
９ａ 陽極
９ｂ 陰極
１０ 接着剤
１１ プラスチックフイルム
１２ 太陽電池素子
１３ 反射層
１４ プラスチックフイルム
１５ 接着剤
１６ 薄膜単結晶シリコン太陽電池
２０ 接着剤
２１ プラスチックフイルム
２２ 太陽電池素子
２３ 保護膜
２４ 酸化チタン反射防止膜
２５ 接着剤
２６ プラスチックフイルム
２７ バックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池
３０ 多孔質シリコン層（絶縁分離層）
４０ 電解溶液
４１ 電解溶液槽
４２、４３ 白金電極
４４ 直流電源
４５ 支持部材
４６ 積層体
４７ マスク
４８ 矩形状開口部
５０ シリコン酸化膜
５１ 接着剤
５２ プラスチックフイルム
５３ 太陽電池素子
５４ 保護膜
５５ 酸化チタン反射防止膜
５６ 接着剤
５７ プラスチックフイルム
５８ バックコンタクト型の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池

Claims (8)

  1. ｐ型単結晶シリコン基板の表面に多孔質シリコン層を形成する工程と、
    前記多孔質シリコン層の表面上にｐ + 型層およびｐ型層を順次エピタキシャル成長する工程と、
    前記ｐ型層上にｎ型層を拡散またはエピタキシャル成長により形成する工程と、
    エキシマレーザを用いてレーザ・アブレーションによって所定のパターンで前記ｎ型層を除去し、前記ｐ型層を露出させる工程と、
    前記ｎ型層および前記露出した前記ｐ型層の表面を熱酸化してシリコン酸化膜を形成する工程と、
    前記シリコン酸化膜上に酸化チタン反射防止膜を形成する工程と、
    エキシマレーザを用いてレーザ・アブレーションによって前記酸化チタン反射防止膜および前記シリコン酸化膜に電極窓明けを行った後、前記ｐ型層上に陽極を形成し、前記ｎ型層上に陰極を形成する工程と、
    前記ｐ型単結晶シリコン基板の前記陽極および前記陰極側の表面に接着剤を用いて透明なプラスチックフィルムを接着する工程と、
    前記多孔質シリコン層を破壊することにより前記ｐ型単結晶シリコン基板を剥離する工程とを有する単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
  2. 前記ｐ型単結晶シリコン基板を剥離した後、前記ｐ + 型層の裏面の前記多孔質シリコン層を除去し、裏面に反射層が形成されたプラスチックフィルムを接着剤を用いて接着する工程をさらに有する請求項１に記載の単一セル型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
  3. ｐ型単結晶シリコン基板の表面に多孔質シリコン層を形成する工程と、
    前記多孔質シリコン層の表面上にｐ + 型層およびｐ型層を順次エピタキシャル成長する工程と、
    前記ｐ型層上にｎ型層を拡散またはエピタキシャル成長により形成する工程と、
    エキシマレーザを用いてレーザ・アブレーションによって所定のパターンで前記ｎ型層を除去し、前記ｐ型層を露出させる工程と、
    前記ｎ型層および前記露出した前記ｐ型層の表面を熱酸化してシリコン酸化膜を形成する工程と、
    エキシマレーザを用いてレーザ・アブレーションによって前記シリコン酸化膜に電極窓明けを行った後、前記ｐ型層上に陽極を形成し、前記ｎ型層上に陰極を形成する工程と、
    前記ｐ型単結晶シリコン基板の前記陽極および前記陰極側の表面に接着剤を用いて不透明なプラスチックフィルムを接着する工程と、
    前記多孔質シリコン層を破壊することにより前記ｐ型単結晶シリコン基板を剥離する工程とを有するバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
  4. 前記ｐ型単結晶シリコン基板を剥離した後、前記ｐ + 型層の裏面の前記多孔質シリコン層を除去し、前記ｐ + 型層の表面にシリカを有機溶媒に溶解した溶液を塗布してシリカ含有層を形成し、その後このシリカ含有層に紫外線を照射することによりオゾンを発生させ、前記シリカ含有層中の前記有機溶媒を蒸発させ、さらに前記シリカ含有層中のシリカを酸化して酸化シリコンの保護膜を形成する工程をさらに有する請求項３に記載のバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
  5. 前記酸化シリコンの保護膜上に酸化チタン反射防止膜を形成した後、前記酸化チタン反射防止膜の表面にプラスチックフィルムを接着剤を用いて接着する工程をさらに有する請求項４に記載のバックコンタクト型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
  6. ｐ型単結晶シリコン基板の表面に多孔質シリコン層を形成する工程と、
    前記多孔質シリコン層の表面上にｐ + 型層およびｐ型層を順次エピタキシャル成長する工程と、
    前記ｐ型層上にｎ型層を拡散またはエピタキシャル成長により形成する工程と、
    前記ｎ型層、前記ｐ型層および前記ｐ + 型層を貫通し、前記多孔質シリコン層に達する多孔質シリコン層を形成する工程と、
    熱酸化により、前記ｎ型層、前記ｐ型層および前記ｐ + 型層を貫通する前記多孔質シリコン層をセル間を分離する絶縁分離層に転化するとともに、前記ｎ型層の表面にシリコン酸化膜を形成する工程と、
    エキシマレーザを用いてレーザ・アブレーションによって所定のパターンで前記ｎ型層を除去し、前記ｐ型層を露出させる工程と、
    エキシマレーザを用いてレーザ・アブレーションによって前記シリコン酸化膜に電極窓明けを行った後、前記絶縁分離層を跨いで、隣接するセルの前記ｎ型層および前記ｐ型層に接続された電極、一端のセルの前記ｐ型層上の陽極および他端のセルの前記ｎ型層上の陰極を形成する工程と、
    前記ｐ型単結晶シリコン基板の前記電極、前記陽極および前記陰極側の表面に接着剤を用いて不透明なプラスチックフィルムを接着する工程と、
    前記多孔質シリコン層を破壊することにより前記ｐ型単結晶シリコン基板を剥離する工程とを有する集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
  7. 前記ｐ型単結晶シリコン基板を剥離した後、前記ｐ + 型層の裏面の前記多孔質シリコン層を除去し、前記ｐ + 型層の表面にシリカを有機溶媒に溶解した溶液を塗布してシリカ含有層を形成し、その後このシリカ含有層に紫外線を照射することによりオゾンを発生させ、前記シリカ含有層中の前記有機溶媒を蒸発させ、さらに前記シリカ含有層中のシリカを酸化して酸化シリコンの保護膜を形成する工程をさらに有する請求項６に記載の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
  8. 前記酸化シリコンの保護膜上に酸化チタン反射防止膜を形成した後、前記酸化チタン反射防止膜の表面にプラスチックフィルムを接着剤を用いて接着する工程をさらに有する請求項７に記載の集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法。
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