JP6664207B2

JP6664207B2 - 太陽電池の製造方法

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Publication number: JP6664207B2
Application number: JP2015242640A
Authority: JP
Inventors: 政弘横川; 隆裕川崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: JP2017108083A

Description

本発明は、太陽電池の製造方法に係り、特に太陽電池のｐｎ分離に関する。

単結晶シリコンあるいは多結晶シリコンを用いた一般的な太陽電池の製造方法では、ｐ型シリコン基板に熱拡散でｎ型不純物として例えばリンを拡散させてｐｎ接合が形成されるが、その際、同時に基板端部にもｎ型の導電性をもったリンガラス（ＰＳＧ:ＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＳｉｌｉｃｏｎＧｌａｓｓ）層が堆積する。そこで基板端部のＰＳＧ層を残したままにすると電気的なリークが発生し、セル特性が低下する。そこで、ｐｎ接合を分離するため、基板の端部のＰＳＧ層がエッチングされる。基板の端部のＰＳＧ層をエッチングする方法として、従来から多く用いられている方法としては、ＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ：反応性イオンエッチング）法がある。

以上のようにしてｐｎ接合を分離した後、入射光を効率良く吸収するため、通常、反射防止膜と呼ばれる薄膜を受光面に堆積、もしくは成長させる。反射防止膜には、数十から１００ｎｍ前後の厚さの酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、硫化亜鉛（ＺｎＳＯ₄）等の薄膜を単層もしくは２層以上組み合わせて利用される。中でも、窒化シリコン膜は、化学量論的にはＳｉ₃Ｎ₄の組成を持つが、生成条件により膜中のシリコン（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の比率を制御することが可能であり、ＳｉＮ_xと表記されることもある。窒化シリコン膜は、生成条件により屈折率を変化させることが比較的容易であるため、他の物質に比べて応用範囲が広い。近年、ＳｉＮ_x膜を大量かつ高速に製膜できるＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的気相成長）装置が開発され、注目を浴びている。

一方、反射防止膜をＣＶＤ装置にて製膜すると半導体基板の側面あるいは他面に不所望に回り込むことにより特性が低下するという問題がある。このため一方の面に形成される反射防止膜が、半導体基板の側面あるいは他面に不所望に回り込むのを防止するための、製膜方法が特許文献１に開示されている。

特許文献１では、反射防止膜形成のためのＣＶＤ装置における基板ホルダ枠体により、半導体基板の側面あるいは他面に回り込むのを抑制している。

また、反射防止膜製膜後にレーザーあるいは、ブラスト処理にて物理的にＰＳＧ層あるいは反射防止膜を同時に除去する方法、ＰＳＧ層をウエットエッチングする方法がある。

特許文献２では、反射防止膜形成後にレーザーを用いてｐｎ分離溝を形成することで、半導体基板の端部で、ｐ層とｎ層とを物理的に切断し、ｐｎ分離を図っている。

特開２００７−１９７７４５号公報特開２０１２−２０９３１６号公報

しかしながら、上記特許文献１，２のセル構造で上記のような回り込みによる特性低下を防止しようとすると以下の課題があった。例えば特許文献１では、ＣＶＤ装置に設置される基板ホルダに枠体を設けることで回り込みを抑制している。これでは、ＣＶＤ膜の回り込みは防げるものの、反射防止膜の未形成領域においては反射防止効果と基板終端効果すなわちパッシベーション効果がないため有効面積が減少する。特許文献２では、レーザーを用いて分離溝を形成すると、基板にダメージを与えてしまい、特性低下を招くという課題があった。

以上のように特許文献１，２のいずれの場合も、太陽電池としての有効面積が減少する上、基板にダメージを与えることがあり、また、特許文献１，２のいずれの場合も製造工数が増大し、製造コストが高くなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、製造工数を増加させることなく、裏面への反射防止膜の回り込みによる特性低下を抑制可能な太陽電池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、本発明は、第１導電型を有する結晶系の半導体基板からなる第１基板に第２導電型の半導体層を形成し、受光面と裏面とを有する第１基板を形成する工程と、成膜室に配された基板載置台上に載置されるホルダとしての第２基板であってかつ第１基板の半導体基板と同一材質を有する第２基板に、第１基板の裏面を当接させて第１基板を載置する工程と、成膜室内を第１の圧力まで減圧し、第１基板と第２基板との界面の隙間を、成膜室の圧力に対して局所的に負圧にする第１減圧工程と、成膜室を第１の圧力より低い第２の圧力まで減圧し、第１基板の裏面全体を第２基板に密着させる第２減圧工程と、第１基板の裏面全体が第２基板に密着した状態で、成膜室内に原料ガスを供給し、第１基板の受光面側から第１基板の側面にまで化学的気相成長法で反射防止膜を成膜する工程と、第１基板を第２基板から分離する工程とを備え、第２基板が分離された第１基板を用いて太陽電池を製造する。

本発明によれば、製造工数を増加させることなく、裏面への反射防止膜の回り込みによる特性低下を抑制可能な太陽電池を得ることができるという効果を奏する。

実施の形態１に係る太陽電池の受光面側の外観を示す平面図実施の形態１に係る太陽電池の裏面側の外観を示す平面図図１のIII−III断面であってかつ、図２のIII−III断面に相当する断面図実施の形態１に係る太陽電池の製造方法を示すフローチャート（ａ）から（ｇ）は、実施の形態１に係る太陽電池の製造方法を示す工程断面図実施の形態１に係る太陽電池の製造方法で用いられるＣＶＤ法による成膜装置からなる太陽電池製造装置を示す図実施の形態１の太陽電池製造装置における基板載置台と基板載置台上の基板を示す上面図実施の形態１の太陽電池製造装置における基板載置台と基板載置台上の基板を示す断面図であり、図７のVIII断面図（ａ）から（ｃ）は、実施の形態１の太陽電池製造装置を用いた反射防止膜の成膜工程における基板の設置から成膜までの状態断面図実施の形態２の太陽電池製造装置における、基板を基板と同一材質の第２基板に密着させた状態を示す断面図実施の形態２に係る昇温後の基板と第２基板との状態を示す断面図実施の形態３の太陽電池製造装置における、基板を第２基板に密着させた状態を示す断面図実施の形態４の太陽電池製造装置における、基板を第２基板に密着させた状態を示す断面図実施の形態５の太陽電池製造装置における、基板を第２基板に密着させた状態を示す断面図実施の形態６の太陽電池製造装置における基板載置台と基板載置台上の基板を示す上面図実施の形態６の太陽電池製造装置における基板載置台と基板載置台上の基板を示す断面図であり、図１５のXVI断面図（ａ）から（ｃ）は、実施の形態６の太陽電池製造装置におけるプラズマＣＶＤ装置における反射防止膜の成膜工程における基板の設置から成膜までの状態断面図実施の形態６に係る太陽電池の製造方法で用いられるＣＶＤ法による成膜装置からなる太陽電池製造装置を示す図（ａ）から（ｂ）は、ｐｎ分離工程を示す状態断面図実施の形態７の太陽電池製造装置における２枚の基板を重ね合わせた状態を示す上面図実施の形態７の太陽電池製造装置における２枚の基板を重ね合わせた状態を示す断面図であり、図２０のXXI断面図２枚の基板を重ね合わせて密着させ、反射防止膜を形成した状態を示す図実施の形態７で得られた太陽電池を実装後の太陽電池モジュールを示す図実施の形態８の太陽電池製造装置における２枚の基板を重ね合わせた状態を示す上面図実施の形態８の太陽電池製造装置における２枚の基板を重ね合わせた状態を示す断面図であり、図２４のXXV断面図（ａ）は鏡面研磨領域Ｒ_Sを示す断面拡大図、（ｂ）はテクスチャー形成領域を示す断面拡大図

以下に、本発明に係る太陽電池の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が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から図３は、実施の形態１に係る太陽電池を示すものであり、図１は、太陽電池の受光面側の外観を示す平面図であり、図２は、太陽電池の裏面側の外観を示す平面図であり、図３は、図１のIII−III断面、図２のIII−III断面に相当する断面図である。実施の形態１に係る太陽電池１０は、第１導電型を有する結晶系の半導体基板として機能するｐ型単結晶シリコン基板１の第１主面である受光面１Ａおよび第１主面に対向する第２主面である裏面１Ｂには、光を閉じ込めるためのテクスチャーＴと呼ばれる表面凹凸部が１０μｍ程度の深さで形成されている。

＜実施の形態に係る太陽電池＞
ｐ型単結晶シリコン基板１は、さらに受光面１Ａと裏面１Ｂの間に位置して受光面１Ａと裏面１Ｂとを接続する側面１Ｃと、を有する。裏面１Ｂは、受光面１Ａの裏側に位置する面であり、受光面１Ａと略同一形状を有する。本実施の形態においては、受光面１Ａおよび裏面１Ｂの平面形状は、ｐｓｅｕｄｏ−ｓｑｕａｒｅｗａｆｅｒｓと呼ばれる角加工ウェハもしくは正方形である。そして、ｐ型単結晶シリコン基板１の受光面１Ａ側のテクスチャーＴ表面には厚さ０．２μｍの第２導電型の半導体層であるｎ型拡散層２が形成され、ｐｎ接合を形成している。ｎ型拡散層２上に反射を低減し光利用率を向上するための窒化シリコン膜からなる反射防止膜３が形成されている。

そして受光面１Ａ側の表面には、複数の細いフィンガー電極４と、フィンガー電極４に直交する、フィンガー電極４よりも太い数本の太いバス電極５とからなる受光面電極が反射防止膜３の開口部に形成されている。そして実施の形態１では、反射防止膜３がＣＶＤ法により受光面１Ａ側にのみ選択的に形成された膜厚５５ｎｍから６０ｎｍの窒化シリコン膜であることを特徴とする。反射防止膜３は、裏面１Ｂには成膜されることなく、受光面１Ａおよび側面１Ｃにのみ選択的に形成されている。ここでｐ型単結晶シリコン基板１の表面にはテクスチャーＴが形成されているが、視認性を高めるために凹凸を誇張表現している。

ｐ型単結晶シリコン基板１は、単結晶シリコンあるいは多結晶シリコンなどから成る。ｐ型単結晶シリコン基板１は、例えば１辺が１２０ｍｍから１３０ｍｍ程度のものあるいは、１５０ｍｍから１６０ｍｍ程度、厚みが１００μｍから２５０μｍ程度の矩形の平板である。ｐ型単結晶シリコン基板１の外周表面には、ｐ型シリコンとｎ型シリコンとが接合した領域であるｐｎ接合領域が形成されている。すなわちｐｎ接合領域は、ｐ型単結晶シリコン基板１の外周表面に沿って設けられており、受光面１Ａから側面１Ｃおよび裏面１Ｂの外周部に亘って設けられている。より具体的には、ｐｎ接合領域は、受光面１Ａの全面、側面１Ｃの全面および裏面１Ｂのうち受光面電極すなわち、フィンガー電極４およびバス電極５が設けられていない外周部に設けられている。

図１に示すように、受光面１Ｂ側の電極は、ｎ型の電極としてバス電極５とフィンガー電極４とを有する。バス電極５は、幅１ｍｍから３ｍｍ程度で、受光面１Ａ上に、互いに平行に２本から４本程度設けられている。そして、フィンガー電極４は、バス電極５に対して垂直に交わるように、受光面１Ａ上に、１ｍｍから５ｍｍ程度のピッチで複数本設けられている。フィンガー電極４の幅は、２０μｍから２００μｍ程度とすることができる。バス電極５、フィンガー電極４の厚みは、１０μｍから２０μｍ程度とする。

図２に示すように、裏面１Ｂ側の電極は、ｐ型の電極として裏面集電電極７と出力取出電極８とを有する。裏面集電電極７は、半導体基板であるｐ型単結晶シリコン基板１の裏面１Ｂのうち外周部を除く全面に形成されている。出力取出電極８は、２ｍｍから５ｍｍ程度の幅を有しており、裏面１Ｂ上に、上記バス電極５が延びる方向と同じ方向に延びて、２本から４本程度設けられている。そして、出力取出電極８の少なくとも一部は、裏面集電電極７と電気的に当接する。出力取出電極８の厚みは、１０μｍから２０μｍ程度、裏面集電電極７の厚みは１５μｍから５０μｍ程度とすることができる。なお、本明細書において全面とは、実質的に全面であることを示し、何らかの理由で部分的に別の構造となっているものを含む。

フィンガー電極４、裏面集電電極７は、光発生したキャリヤを集電する役割を有している。バス電極５、出力取出電極８は、フィンガー電極４、裏面集電電極７で集めたキャリヤをさらに集め、電力として外部に出力する役割を有している。

なお、上述したように、ｐｎ接合領域は裏面１Ｂのうち裏面集電電極７が設けられていない外周部に設けられている。したがって、裏面１Ｂにおいて、裏面集電電極７は、ｐｎ接合領域に隣接して設けられている。

本実施の形態においては、ｐ型単結晶シリコン基板１の受光面１Ａおよび裏面１Ｂの外周端部は、ｐｎ分離を行うためにドライエッチング装置により、エッチング処理がなされている。

以上の構成をなす太陽電池においては、受光面側１Ａ側から光が入射すると、半導体基板であるｐ型単結晶シリコン基板１に吸収され光電変換されて電子−正孔対、すなわち電子キャリヤおよび正孔キャリヤが生成される。光励起起源の電子キャリヤおよび正孔キャリヤである光生成キャリヤが上述のｐｎ接合領域の働きにより、太陽電池の受光面１Ａと裏面１Ｂに設けられた上述の電極に集められ、両電極間に電位差を生ずる。

＜実施の形態に係る太陽電池の製造方法＞
次に、実施の形態１の太陽電池の製造方法について説明する。図４は実施の形態１に係る太陽電池の製造方法を示すフローチャート、図５（ａ）から（ｇ）は、工程断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、例えば、シリコンのインゴットをスライスすることにより得られる平板状のｐ型単結晶シリコン基板１を準備する。ｐ型単結晶シリコン基板１はｐ型の単結晶あるいは多結晶のシリコンから成るものを用いることができる。例えば、シリコンにボロン（Ｂ）などの不純物を微量添加することによりｐ型の導電型を呈する、比抵抗０．２Ω・ｃｍから２．０Ω・ｃｍ程度のｐ型単結晶シリコン基板１を用いることができる。

より具体的には、半導体基板は、単結晶半導体基板を用いる場合は、例えばチョクラルスキー法などの引き上げ法などによって作製される。多結晶半導体基板を用いる場合は、例えば鋳造法などによって作製されたシリコンインゴットを、ワイヤーソーなどを用いて３５０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍから２５０μｍ程度の厚みにスライスして作製される。

ｐ型単結晶シリコン基板１の形状は、円形、正方形の他、長方形などの矩形であってもよく、その大きさは円形では直径１００ｍｍから２００ｍｍ程度、正方形、矩形では一辺が１００ｍｍから２００ｍｍ程度のものであってもよい。いずれの形状をなすｐ型単結晶シリコン基板１も、上述のように受光面１Ａ、裏面１Ｂと側面１Ｃとを有している。

スライス直後のｐ型単結晶シリコン基板１の表面には、スライスによるダメージ層が数μｍから数十μｍ程度形成されており、ダメージ層の表面にはスライス時の微細な汚染物が付着している。そのため、基板洗浄ステップＳ１０で、ダメージ層の除去と汚染物の清浄のため、ｐ型単結晶シリコン基板１を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）あるいは水酸化カリウム（ＫＯＨ）などのアルカリ性水溶液に浸漬した後、洗浄乾燥する。

多くの場合、テクスチャー形成ステップＳ２０で、図５（ｂ）に示すように、基板表面での光反射損失を低減させる目的でアルカリ溶液および添加剤を用いたウエットエッチングにより、テクスチャーＴを形成する。あるいはＲＩＥなどのドライエッチングプロセスで表面に１μｍから３μｍの凹凸形状を形成しても良い。アルカリ溶液には水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ剤を用い、添加剤にはイソプロピルアルコール等のアルコール剤を用いる。

つぎに、拡散処理ステップＳ３０で拡散処理を行って、図５（ｃ）に示すように、ｐ型単結晶シリコン基板１にｐｎ接合を形成する。すなわち、リン（Ｐ）などのＶ族元素をｐ型単結晶シリコン基板１に拡散させてｎ型拡散層２を形成する。ここでは、表面にテクスチャー構造を形成したｐ型単結晶シリコン基板１に対して、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）ガス中で気相拡散法により高温で熱拡散によりリンを拡散させてｐｎ接合を形成する。すなわち、ｐ型単結晶シリコン基板１の受光面１Ａから側面１Ｃ、裏面１Ｂに亘ってｎ型拡散層２を形成する。ｎ型化ドーピング元素としてはＰ（リン）を用いることができる。ｎ型拡散層２は、シート抵抗が３０Ω／□から１５０Ω／□程度のｎ型の層とすることができる。これにより上述のｐ型のバルク領域であるｐ型単結晶シリコン基板１とｎ型拡散層２との間にｐｎ接合部が形成される。このような方法を用いることによって、ｎ型拡散層２がｐ型単結晶シリコン基板１の表面に０．２μｍから０．７μｍ程度の深さで形成される。

その後、図５（ｄ）に示すように、ｐｎ分離ステップＳ４０で基板端部のみを露出した状態、好ましくは複数枚の基板の表面と裏面を重ね合わせ、基板端部のみを露出した状態にして、ドライエッチング装置にて、基板端部のみをエッチングする。複数枚の基板の表面と裏面を重ね合わせた状態を以後「スタック」と呼ぶ。端部をエッチングするのは、基板全面において拡散層としてのｎ型層が形成されている状態から、受光面１Ａと裏面１Ｂをそれぞれｐ型とｎ型に分離するｐｎ分離のためである。ここで基板全面とは、受光面、裏面、端部を含むものとする。裏面をｐ型化する方法については後述する。ｐｎ分離を行うにあたっては、ドライエッチング装置を用いる方法の他、ウエットエッチング法などの化学的除去法、特許文献２のようなレーザーを使用する方法などの物理的除去法、さらには化学的除去法と物理的除去法との併用法がある。

ドライエッチング処理によるｐｎ分離ステップＳ４０後、反射防止膜形成ステップＳ６０を実施するが、反射防止膜形成ステップＳ６０に先立ち、ｐ型単結晶シリコン基板１の裏面１Ｂを、基板載置台１０７を構成する第２基板に重ね合わせる重ね合わせステップＳ５０を実施する。なお、ｐｎ分離ステップＳ４０に先立ち、重ね合わせステップＳ５０を実施してもよい。基板載置台１０７については、図６に示すＣＶＤ法による反射防止膜の成膜装置とともに後述する。

そして反射防止膜形成ステップＳ６０で、ＣＶＤ法により反射防止膜３を成膜する。この後、分離ステップＳ７０でｐ型単結晶シリコン基板１を基板載置台１０７から分離する。分離に際しては真空吸引などの方法により分離を行う。このようにして、図５（ｅ）に示すように、受光面１Ａに選択的に反射防止膜３を形成することができる。この反射防止膜３は受光面１Ａから側面１Ｃを経て裏面１Ｂの外周縁まで到達するように形成されている。反射防止膜３の材料としては、最も一般的な窒化シリコン膜（ＳｉＮ_x膜：ＳｉＮ化合物を構成している原子数の比および組成が化学式どおりに存在しているストイキオメトリな状態、すなわち、Ｓｉ₃Ｎ₄を中心にして組成比（ｘ）には幅がある窒化シリコン膜）を用いる。ここで、反射防止膜３の厚さは、概ね４０μｍから１００μｍの範囲でＣＶＤ装置である太陽電池製造装置にて製膜される。例えば、シリコンから成るｐ型単結晶シリコン基板１の場合、反射防止膜８の屈折率は１．８から２．３程度であり、本実施の形態では例えば２．１程度である。

なお、反射防止膜の成膜に際しては、図６に示すＣＶＤ法による成膜装置からなる半導体製造装置である太陽電池製造装置を用いる。太陽電池製造装置は図７に実施の形態１の太陽電池製造装置における基板載置台上の基板を示す上面図および図８に図７のVIII断面図を示すように、反射防止膜３の成膜時に、基板載置台１０７と基板１Ｓが接触していることにより、仮に基板載置台１０７と基板１Ｓの間にわずかな隙間があったとしても、成膜開始前の減圧工程で、隙間内の流速が雰囲気よりも早くなることで、基板載置台１０７に基板１Ｓが吸引され、確実に密着させることができる。密着させることにより、基板１Ｓ裏面に窒化シリコンが成膜されないようにしたものである。ここで１Ｓはｐ型単結晶シリコン基板１などの半導体基板にｐｎ接合が形成された基板を言うものとする。

図６は、本発明の実施の形態１に係るプラズマＣＶＤ装置の構成の一例を模式的に示す図である。プラズマＣＶＤ装置は、薄膜を形成する雰囲気を内部に形成する成膜室１０１を具備している。成膜室１０１には排気部１０２が設けられており、この排気部１０２に接続された真空ポンプなどの排気装置１０３によって、成膜室１０１内のガスが排気され、成膜室１０１内が所定の真空度に設定される。成膜室１０１内に、ステージ（対向電極，基板保持手段）を構成する、電気的に接地された基板載置台１０７と、成膜用のガスを供給するガス供給部１０４と、ガスを拡散する拡散室１０５と、プラズマ電極であるシャワーヘッド電極１０６と、を備え、シャワーヘッド電極１０６と基板載置台１０７の対向する面が互いに平行となるように設置されている。

基板載置台１０７は、電気的に接地されており、成膜処理を施す基板１Ｓを保持する構造となっている。シャワーヘッド電極１０６は、基板載置台１０７と対向する対向面１０８に複数の吹出口１０９が形成されている。この吹出口１０９から成膜室１０１内へ原料ガスを供給し、シャワーヘッド電極１０６に高周波電力を供給すると電極間にプラズマが発生する。プラズマ中でガス供給部１０４から拡散室１０５を介して供給される原料ガスが解離され、成膜室１０１内の基板載置台１０７上に載置された基板１Ｓに所望の膜、ここでは例えば窒化シリコン膜が成膜される。なお、基板１Ｓに窒化シリコン膜を形成するためのその他の構成は、従来のプラズマＣＶＤ装置と同様のものを用いればよいため、詳細な説明あるいは図示は省略する。

図６から図８を用いて、プラズマＣＶＤ装置を用いた反射防止膜の成膜工程について説明する。成膜に先立ち、まず、図７および図８に示すように、ｐｎ接合の形成されたｐ型単結晶シリコン基板１を基板１Ｓとして基板載置台１０７に載置する。プラズマＣＶＤ装置における反射防止膜３の成膜工程における基板１Ｓの設置から成膜までの状態断面図を図９（ａ）から図９（ｃ）に示す。

図９（ａ）に示すように、基板１Ｓを載置した基板載置台１０７を装着し、成膜室１０１内を排気装置１０３によって真空排気し、１０^-3Ｔｏｒｒから１０^-5Ｔｏｒｒに真空排気する。この場合、本実施の形態では、ランプＬを用いて基板１Ｓを加熱する、ランプ加熱などにより高速加熱を行い、成膜室１０１内に基板１Ｓを装着してから１分程度で成膜温度まで昇温させ、原料ガスを供給して即時に成膜を行う。このとき、図９（ｂ）に示すように、熱膨張率の差から基板１Ｓに反りが生じ、隙間から原料ガスの回り込みが生じ易い。しかしながら、基板載置台１０７に基板１Ｓを設置した後、成膜室１０１内を排気装置１０３によって真空排気する工程で、基板載置台１０７と基板１Ｓとの界面の隙間が、成膜室１０１内の圧力に対して局所的に負圧となり、図９（ｃ）に示すように、基板１Ｓは即時に密着性良く基板載置台１０７に吸着固定される。吸着固定後は隙間がない状態となり密着状態が維持される。基板１Ｓの裏面１Ｂ全体が基板載置台１０７に密着した状態で原料ガスが供給されるため、原料ガスによるガスプラズマの回り込みが抑制され、基板１Ｓ裏面１Ｂへの成膜を回避することができ、受光面１Ａ側に選択的に反射防止膜を成膜することができる。

なおこのとき、まず第１減圧工程で成膜室１０１を第１の圧力まで減圧し、基板載置台１０７と基板１Ｓとの間の隙間を成膜室１０１の圧力に対して負圧にする。そして第２減圧工程で、さらに第２の圧力まで減圧し、半導体基板を、基板載置台１０７としてのトレイに密着させる。そして、成膜室１０１内に原料ガスを供給する。この原料ガス供給工程では、原料ガスの供給量が調整され、第１減圧工程における成膜室１０１の圧力である第１の圧力以下に維持される。第２減圧工程でさらに減圧することで、基板１Ｓは基板載置台１０７に密着性良く固着される。このため、次工程で原料ガスが供給されて圧力が上昇しても、基板１Ｓは基板載置台１０７に密着性良く固着された状態を維持することができる。このとき、初期圧である第１の圧力を超えないように排気装置１０３による吸引と原料ガスの供給量とを調整することで、より確実に、基板１Ｓが基板載置台１０７に密着性良く固着された状態を維持することができる。

このように、圧力を調整することで、載置台に密着された半導体基板が密着状態を維持しつつ成膜が実現される。従って裏面での回り込みがなく、信頼性の高い反射防止膜の形成が可能となる。

ＳｉＮ_x膜の回り込みによって低下する特性は、主に暗電流Ｉｄの増加に伴うフィルファクタＦＦである。因みに、暗電流Ｉｄの増加はｐｎ接合の分離が十分ではないことを意味している。通常太陽電池の反射防止膜の成膜に用いられているようなプラズマＣＶＤ装置で成膜したＣＶＤＳｉＮ_x膜は、ある程度の導電性がある。このためＳｉＮ_x膜が第１導電型、例えばｎ型の領域である受光面側から第２導電型、例えばｐ型の領域である裏面側に回り込むことにより、暗電流Ｉｄが増加するものと考えられる。

図７および図８に示すようにＣＶＤ装置の基板載置台１０７に半導体基板を密着させるという極めて簡単な構成で、ＣＶＤ装置の排気時に基板載置台１０７と基板１Ｓとの界面を負圧にすることができ、高速加熱法を用いた反射防止膜３の成膜に際しても、基板載置台１０７の表面に基板１Ｓを密着性よく固定することで、基板１Ｓの裏面１Ｂへのガスプラズマの回り込みを抑制し、裏面１Ｂに窒化シリコン膜が形成されるのを抑制することができる。従って実施の形態１の方法によれば、反射防止膜３を物理的に分離する必要がなく、太陽電池セルの製造工数を増加させることなく、回り込みによる特性低下を抑制することができるという効果を奏する。

なお、この方法は、特に、高速加熱を用いて基板に反りが生じ易い場合にも極めて信頼性良く、裏面への成膜を回避することができる。高速加熱法としてはランプ加熱の他、高周波加熱などがあり、極めて短時間で成膜温度まで昇温できる。従って本実施の形態の方法を用いることにより、基板載置台１０７に半導体基板を密着させるという極めて簡単な構成で、高速加熱によっても基板１Ｓに反りを生じることなく、基板載置台１０７に基板１Ｓを密着させることができ、反射防止膜３の裏面１Ｂへの回り込みを抑制することができる。なお、高速加熱法を用いる場合だけでなく、通例の加熱法を用いた場合にも、基板１Ｓを基板載置台１０７に密着させることができるため、確実に裏面１Ｂへの成膜を回避することができる。

このようにして得られる反射防止膜３は、図８に示すように、側面の端面すなわち基板載置台１０７の界面で基板載置台１０７側からの原料ガスの供給がないため、薄肉部３Ｓを構成し、なだらかな面となっている。これに対し、エッチングで裏面の反射防止膜を除去した場合には、端面が急峻となる。以上のように本実施の形態で形成された反射防止膜においては、裏面と側面との界面で反射防止膜の端面がなだらかであるため、反射防止膜上にパッシベーション膜あるいは配線などを形成する場合にも段切れが生じることもない。

後続工程は通例の工程である。次に、図５（ｆ）に示すように、裏面電極形成ステップＳ８０で、ｐ型単結晶シリコン基板１の裏面１Ｂに裏面集電電極７および出力取出電極８を形成する。裏面集電電極７は、アルミニウムを主成分とするペーストを裏面１Ｂの全面に塗布することで形成する。該ペーストを塗布した後、温度７００℃から９００℃程度で焼成してアルミニウムをｐ型単結晶シリコン基板１に焼き付ける。このように塗布されたアルミニウムペーストを印刷後、焼成することにより、ｐ型不純物であるアルミニウムをｐ型単結晶シリコン基板１の塗布部分に高濃度に拡散させることができ、裏面１Ｂにも形成されているｎ型拡散層２を反転させｐ型高濃度ドープ層であるＢＳＦ層６に置き換えることができる。このようにして形成された裏面１Ｂにおけるｐ型高濃度ドープ層が裏面集電電極７に対するコンタクト層となる。

次に、図５（ｇ）に示すように、受光面電極形成ステップＳ９０で、受光面１Ａに位置する電極、すなわちバス電極５および不図示のフィンガー電極４を形成する。ここでは、焼成炉内にて最高温度が５００℃から８５０℃で数秒から数分程度焼成することによりバス電極５およびフィンガー電極４が得られる。

裏面１Ｂの出力取出電極８および受光面電極であるバス電極５およびフィンガー電極４は、銀を主成分とする導電ペーストを塗布することにより形成する。この銀を主成分とする導電ペーストは、例えば、銀フィラー１００重量部に対して有機ビヒクルとガラスフリットを、それぞれ５重量部から３０重量部、０．１重量部から１５重量部配合、混練し、溶剤を用いて、５０Ｐａ・Ｓから２００Ｐａ・Ｓの程度の粘度に調節したものを用いることができる。

導電ペーストの塗布法としては、スクリーン印刷法などの印刷法を用いることができ、塗布後一定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させてもよい。また、裏面１Ｂ側の出力取出電極８は、印刷後乾燥しておき、受光面１Ａ側のバス電極５およびフィンガー電極４と同時に一括焼成してもよい。これにより、高温工程となる熱処理工程を１回にすることができ、生産性を高めることができる。

次に、ｐ型単結晶シリコン基板１の受光面１Ａの電極としてバス電極５とフィンガー電極４を形成する。バス電極５とフィンガー電極４の形成においても、上述のように銀を主成分とする導電ペーストを、スクリーン印刷法などの印刷法を用いて塗布、乾燥および焼成することにより形成することができる。以上の工程を経て、太陽電池１０を製造することができる。

このようにして、反射防止膜３を裏面１Ｂへの回り込みを生じることなしに、ＣＶＤ法により形成された窒化シリコン膜とすることでＦＦ特性の良好な太陽電池を得ることができる。また製造に際しても、極めて容易に作業性よく、形成することが可能となる。

なお、成膜工程において、基板載置台１０７の表面には、反射防止膜３が形成されたが、基板載置台１０７の組成を選択することにより、基板載置台１０７の表面には、反射防止膜が形成されないようにすることも可能である。

実施の形態２．
実施の形態２に係る太陽電池の製造方法では、実施の形態１における基板載置台１０７に代えて、基板１Ｓと同一材質の第２基板２０を用いたことを特徴とする。図１０および図１１に示すように、基板１Ｓを基板１Ｓと同一材質の第２基板２０に密着させたものである。図１０は、基板１Ｓを基板１Ｓと同一材質の第２基板２０に密着させた状態を示す断面図である。図１１は、昇温後の基板１Ｓと第２基板２０との状態を示す断面図である。本実施の形態で同一材質とは同一組成でかつ同一の結晶性を持つものとする。第２基板２０以外の構成については実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略する。

実施の形態２においても、密着させて成膜室１０１に収納し、成膜室１０１内を排気装置１０３Ｓによって真空排気する。真空排気された場合、基板１Ｓと第２基板２０との界面に隙間が負圧となり、基板１Ｓは即時に密着性良く第２基板２０に吸着固定される。従って、原料ガスによるガスプラズマの回り込みが抑制され、裏面１Ｂへの成膜を回避することができる。

実施の形態２においては、基板１Ｓを、基板１Ｓと同一材質の第２基板２０に重ね合わせてすることで、基板１Ｓと第２基板２０の上面とが密着される。仮に、基板１Ｓと第２基板２０の上面との間にわずかな隙間があったとしても、成膜室１０１の排気の際に、基板１Ｓと第２基板２０の上面との間の隙間から排気され、隙間内が負圧となることで、第２基板２０の上面に基板１Ｓを密着させることができる。つまり排気装置１０３Ｓを構成する排気部の排気口１０２Ｓは基板載置台１０７の表面に平行に配されているのが好ましい。

なお、分離後の第２基板２０についても、同様に受光面にのみ選択的に反射防止膜３を形成することができ、基板１Ｓと同様の後続工程を経ることにより、太陽電池を形成することができる。

従って実施の形態１の効果に加え、反りを抑制することができ、また反りを生じるとしても、基板１Ｓと第２基板２０とが同様に反りを生じるため、急峻な昇温工程を経ても密着性を維持することができる。従って確実な選択性を備えた反射防止膜３を形成することが可能となる。さらに、ＣＶＤ装置の設計に変更を加えることなく、基板を重ね合わせて基板載置台等の支持台上に載置するだけでよいため、既存のＣＶＤ装置をそのまま用いることができる。

また、実施の形態２に係る太陽電池の製造方法では、重ね合わせる基板同士が同じ材質であるため、熱処理による基板の反りが同じとなり、異なる材質を使用する場合よりもより密着し易くなる。重ね合わせる基板同士が密着していないと、隙間部分に窒化シリコン膜からなる反射防止膜が成膜されてしまい、リークパスとなり、暗電流Ｉｄが高くなってしまう。

高速加熱法を用いて、１分あたり１００℃以上昇温させて、５００℃から６００℃まで昇温させ、成膜速度を上げる加熱部を備えた装置の場合にも、図１１に示すように基板１Ｓと第２基板２０とが同じ方向の反りを生じて曲がるため、密着性を保持したまま曲り、内側面への成膜は回避可能となる。

実施の形態２に係る太陽電池の製造方法では、両面同時に成膜できるようにし、実基板をホルダとして使用することで、両面同時に成膜することができるため、生産効率よく、太陽電池を形成することができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る太陽電池の製造方法は、図１２に基板を第２基板に密着させた状態を示すように、ホルダとなる第２基板２０Ｓの主表面を、基板１Ｓよりも十分に大きくしたものである。重ね合わせる基板の面は、同一平面内の全ての面であり、重ね合わせる基板の面は太陽電池となった場合の基板の裏面１Ｂになり、受光面１Ａに対して、より効率よい、反射防止膜３の選択形成が可能となる。第２基板２０Ｓ以外の構成については実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略する。

実施の形態３に係る太陽電池の製造方法では、図１２に示したように、実施の形態３の内、ホルダとなる第２基板２０Ｓが成膜される第１基板（以下、実基板）１Ｓよりも大きい。そのため、基板を重ね合わせる際に基板がずれた場合でも、実基板の全周をホルダとしての第２基板２０Ｓが覆うことができる。覆われていない部分には、回り込みにより窒化シリコンが成膜されてしまい、その部分がリークパスとなるが、全周を覆うことでリークパスとなる部分がなくなり、暗電流Ｉｄが低くなる。

実施の形態４．
実施の形態４に係る太陽電池の製造方法では、図１３に基板を第２基板に密着させた状態を示すように、ホルダとしての第２基板２０Ｐの中央部が凸の方向に曲面形状となっている。基板１Ｓに熱がかかった場合あるいは成膜がなされた場合、熱応力あるいは膜応力によって基板１Ｓは曲がる。反射防止膜３を成膜する際は、多くの場合、熱応力と膜応力の両方の力がかかるが、第２基板２０Ｐが予め曲面形状であることで、実基板がホルダと密着し易くなる。ホルダ以外の構成については実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略する。

第２基板２０Ｐの表面を曲面形状とするのは、曲面をもつ鋳型に流し込む方法、切削加工、熱により曲げる方法など、第２基板２０Ｐを構成する材料に応じて適宜選択可能である。第２基板２０Ｐをシリコン基板で構成する場合には、研磨法あるいはエッチング法により表面を曲面形状とすることも可能である。

実施の形態５．
実施の形態５に係る太陽電池の製造方法では、図１４に基板を第２基板に密着させた状態を示すように、ホルダとしての第２基板２０Ｑが実基板よりも厚い。これにより、ホルダの使用回数すなわちホルダの寿命が延びる。ホルダ以外の構成については実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略する。

これら実施の形態では、主に水平方向にホルダと基板が設置される装置を想定しているが、これらの効果は、それに限定されるものではなく、例えば垂直方向に設置する場合においても効果がある。

第１と第２の実施形態に係る太陽電池の製造方法では、窒化シリコンを成膜した後に重ね合わせた２枚の基板を分離する。分離する方法としては、例えば、両方の基板を真空吸着等の機械的に引き離す方法を用いることができる。

実施の形態６．
図１５は、実施の形態６の太陽電池製造装置における基板載置台と基板載置台上の基板を示す上面図、図１６は、実施の形態６の太陽電池製造装置における基板載置台と基板載置台上の基板を示す断面図であり、図１５のXVI断面図である。なお、前記実施の形態では、拡散型の太陽電池について説明したが、例えばｐ型単結晶シリコン基板上に非晶質シリコンｉ層および非晶質シリコンｎ層を形成してｐｎ接合を形成したヘテロ接合型の太陽電池にも適用可能であることはいうまでもない。ヘテロ接合型の太陽電池の場合、裏面への非晶質シリコンｉ層および非晶質シリコンｎ層の回り込みにより、基板１Ｔの周縁部に凸部ＴＳが形成されていることがある。基板１Ｔの周縁部に凸部ＴＳが形成されている場合には基板載置台１０７Ｐの表面への密着性が悪い場合がある。実施の形態６では、周縁部に凸部ＴＳが形成されている場合の反射防止膜３の成膜方法および成膜装置について説明する。

実施の形態６に係る太陽電池の製造方法では、図１５および図１６に示すように、反射防止膜３の成膜時に用いられるＣＶＤ装置の基板載置台１０７Ｐに、基板１Ｔの周縁部に相当する領域に凹溝１１０を形成し、凹溝１１０内に高融点金属のメッシュからなる弾性体１２０を、嵌装したものである。他の構成については実施の形態１と同様である。ここで１Ｔはｐ型単結晶シリコン基板１などの半導体基板にｐｎ接合が形成された基板をいうものとする。図１８は本実施の形態で用いられる成膜装置である。

図１８に示すプラズマＣＶＤ装置を用いた反射防止膜の成膜工程について図１７（ａ）から（ｃ）とともに説明する。成膜に先立ち、まず、図１５および図１６に示すように、ｐｎ接合の形成されたｐ型単結晶シリコン基板１を基板１Ｔとして基板載置台１０７Ｐに載置する。このとき、排気装置１０３Ｓの先端に設けられた排気口１０２Ｓが基板１Ｔと基板載置台１０７Ｐとの界面に沿うように、基板載置台１０７Ｐの表面が排気口１０２Ｓに平行となるように基板載置台１０７Ｐを設置し、基板載置台１０７Ｐ周縁部の凹溝１１０に設けられた弾性体１２０に基板１Ｔの周縁部が当接するように基板１Ｔを載置する。プラズマＣＶＤ装置における反射防止膜の成膜工程における基板１Ｔの設置から成膜までの状態断面図を図１７（ａ）から図１７（ｃ）に示す。

成膜に際しては、図１７（ａ）に示すように、基板１Ｔを基板載置台１０７Ｐに載置し、成膜室１０１内を排気装置１０３Ｓによって排気口１０２Ｓから真空排気し、１０^-3Ｔｏｒｒから１０^-5Ｔｏｒｒに真空排気する。排気装置１０３Ｓを構成する排気部の排気口１０２Ｓは基板載置台１０７Ｐの表面に平行に配されている。成膜に先立ち、ランプ加熱などにより高速加熱を行い、成膜室１０１内に基板１Ｔを装着してから１分から５分程度で成膜温度である４００℃まで昇温させ、原料ガスを供給して即時に成膜を行う。成膜に際し、図１７（ｂ）に示すように、熱膨張率の差から基板１Ｔに反りが生じ、隙間から原料ガスの回り込みが生じ易い。しかしながら、基板載置台１０７Ｐと基板１Ｔとの間の間隙内が負圧となり、図１７（ｃ）に示すように、基板１Ｔは即時に密着性良く基板載置台１０７Ｐに吸着固定される。吸着固定された時、基板１Ｔ周縁部では凸部ＴＳに弾性体１２０が押圧されて接触性良く吸着され、基板載置台１０７Ｐの表面に基板１Ｔが密着性良く固定される。特に、本実施の形態では、基板載置台１０７Ｐの表面が排気口１０２Ｓに平行となるように基板載置台１０７Ｐを設置し、基板載置台１０７Ｐ周縁部の凹溝１１０に設けられた弾性体１２０に基板１Ｔの周縁部が当接するように基板１Ｔを載置しているため、基板載置台１０７Ｐと基板１Ｔとの界面の隙間に沿って排気がなされることになり、効率よく基板載置台１０７Ｐと基板１Ｔとの間の間隙内が負圧状態とされる。従って、原料ガスによるガスプラズマの回り込みが抑制され、裏面１Ｂへの成膜を回避することができる。

以上の構成により、より密着性よく固定することができ、基板１Ｔの裏面１Ｂへの回り込みなく、受光面１Ａへの反射防止膜３の形成においてさらなる選択性を向上することが可能となる。

なお、ここで用いられる弾性体１２０としては、拡散炉内で９００℃から１０００℃で劣化しない高融点金属をメッシュにしたものが望ましい。高融点金属材料としては、融点の高い金属材料、特にタングステン、タンタル、モリブデン、ニオブと、これらの合金を用いるのが望ましい。元素を融点の順に並べてみると、タングステン（３３８７℃）、レニウム（３１８０℃）、タンタル（２９９６℃）、オスミウム（２７００℃）、モリブデン（２６１０℃）、ニオブ（２４６８℃）、イリジウム（２４４７℃）、ホウ素（２３００７）、ルテニウム（２２５０℃）、ハフニウム（２１５０℃）となる。

なお、ｐｎ分離に際しても、基板を重ね合わせて一括処理を行うことで、より効率よく端面エッチングが可能となる。ｐｎ分離工程を図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示す。まず、図１９（ａ）に示すように、図５（ｃ）の工程で、ｎ型拡散層２の形成されたｐ型単結晶シリコン基板１を５枚積層する。上面と下面にメタルマスクＭを載置した状態で、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行い、端面エッチングを行う。以上のようにして図１９（ｂ）に示すように効率よく、ｐｎ分離を実現することができる。反応性イオンエッチング法を用いることで、基板の受光面および裏面に対して垂直な面すなわち側面のみ選択的にエッチングされる。従って、反応性イオンエッチング法を用いることで、極めて効率よく、端面エッチングが実現される。

実施の形態７．
なお、以上説明してきた実施の形態では、太陽電池を構成する基板については、表面にテクスチャーを有する平板状の基板を用いた場合について説明したが、本実施の形態では、基板１Ｐ，１Ｑの両方もしくは片方に貫通溝Ｖを設け、貫通溝Ｖを介して吸引することで、貫通溝Ｖ内を負圧にし、基板１Ｐ，１Ｑに密着性を向上するようにしてもよい。図１８に示したＣＶＤ装置を用い、排気口１０２Ｓと貫通溝Ｖの方向とが一致するようにし、矢印Ｆの方向に真空排気することで、より効率よく、貫通溝Ｖ内が負圧となり、基板１Ｐ，１Ｑの密着性が向上する。そして貫通溝Ｖは、バス電極である出力取出電極８を形成するための電極形成領域とすることで、電池面積を低下することなくかつ集電抵抗を低減し、発電効率を向上することができる。

またモジュール化する際には、出力取出電極８上にはタブ線３０が装着される。他の構成については前記実施の形態と同様であるためここでは説明を省略する。図２０は、実施の形態７の太陽電池製造装置における２枚の基板１Ｐ，１Ｑを重ね合わせた状態を示す上面図、図２１は、実施の形態７の太陽電池製造装置における２枚の基板１Ｐ，１Ｑを重ね合わせた状態を示す断面図であり、図２０のXXI断面図である。ここで基板１Ｐ，１Ｑは、ｐ型単結晶シリコン基板などの半導体基板にｐｎ接合が形成された基板をいうものとする。貫通溝Ｖは、基板１Ｐ，１Ｑの両方もしくは片方に設ければよいが、基板１Ｐ，１Ｑの両方に設けることで、わずかな位置ずれが生じた場合にも密着性が良好となる。

以上のようにして、２枚の基板１Ｐ，１Ｑを重ね合わせて密着させ、同様にして反射防止膜３を形成した状態を図２２に示す。

そして、反射防止膜３が受光面１Ａ側に選択的に形成された基板１Ｐに、図２３に実装後の太陽電池モジュールを示すように、受光面１Ａ側のバス電極５および裏面１Ｂ側の出力取出電極８を形成する。そして受光面１Ａ側のバス電極５を隣接セルの裏面１Ｂ側の出力取出電極８にタブ線３０を用いて接続し、図示しない封止樹脂によって封止され太陽電池モジュールが形成される。

上記構成によれば、基板同士の密着性向上のために形成した貫通溝Ｖは、出力取出電極形成領域として用いられることで、発電領域の低下を招くことなく、集電効率の高い太陽電池を得ることが可能となる。また、貫通溝Ｖに出力取出電極を形成する際、スクリーンを用いることなく、貫通溝Ｖに電極ペーストを充填することで、容易に出力取出電極すなわちバス電極を形成することも可能である。あるいはスクリーン印刷を用いる場合にも、貫通溝Ｖを位置決め用に用いることも可能であり、位置合わせが容易で、電極形成がし易いという効果を呈することができる。

実施の形態８．
図２４は、実施の形態８の太陽電池製造装置における２枚の基板１Ｒ₁，１Ｒ₂を重ね合わせた状態を示す上面図、図２５は、実施の形態８の太陽電池製造装置における２枚の基板１Ｒ₁，１Ｒ₂を重ね合わせた状態を示す断面図であり、図２４のXXV断面図である。図２６（ａ）は鏡面研磨領域Ｒ_Sを示す断面拡大図、図２６（ｂ）はテクスチャー形成領域Ｒ_Tを示す断面拡大図である。

なお、以上説明してきた実施の形態では、太陽電池を構成する基板については、表面にテクスチャーを有する平板状の基板を用いた場合について説明したが、本実施の形態では、基板１Ｒ₁，１Ｒ₂の周縁部にテクスチャーの形成されない鏡面研磨領域Ｒ_Sを設け、基板１Ｒ₁，１Ｒ₂が少なくとも周縁部で密着されるようにし、同様に密着状態でＣＶＤ装置を用いて反射防止膜を選択的に形成するものである。つまり、周縁部のみ鏡面研磨領域Ｒ_Sとすることで、２枚の基板の周縁部同士は直接接合により、接合される。周縁部が密着状態で接合されることで、裏面への原料ガスの回り込みは確実に回避することができる。

基板１Ｒ₁，１Ｒ₂のテクスチャーの形成されない鏡面研磨領域Ｒ_Sを除く領域すなわち、周縁部を除く領域はテクスチャー領域Ｒ_Tを構成している。他の構成については前記実施の形態と同様であるためここでは説明を省略する。

なお、基板１Ｒ₁，１Ｒ₂の周縁部はテクスチャーが形成されず発電効率の低い領域となるが、フレーム形成領域の範囲内である、端縁から５ｍｍ以下の領域とすることで、発電効率の低下を防ぎ、かつ基板１Ｒ₁，１Ｒ₂の密着性を向上することができる。

以上のように、本発明に係る太陽電池およびこれを用いた太陽電池モジュールは、反射防止膜が必要箇所全体に形成され、集光効率に優れており、特に、反射板などの集光補助材を用いるのが難しい場所に設置される太陽電池モジュールに適している。

なお、本発明に係る太陽電池製造装置は、太陽電池への反射防止膜の製造に特に有効であるが、太陽電池における導電型薄膜の成膜工程、あるいは太陽電池以外の半導体デバイスの製造工程に適用可能であることはいうまでもない。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ｐ型単結晶シリコン基板、１Ｓ，１Ｔ，１Ｐ，１Ｑ，１Ｒ₁，１Ｒ₂ 基板、Ｔテクスチャー、１Ａ受光面、１Ｂ裏面、１Ｃ側面、２ｎ型拡散層、３反射防止膜、３Ｓ薄肉部、４フィンガー電極、５バス電極、６ＢＳＦ層、７裏面集電電極、８出力取出電極、１０太陽電池、１０１成膜室、１０２排気部、１０２Ｓ排気口、１０３，１０３Ｓ排気装置、１０４ガス供給部、１０５拡散室、１０６シャワーヘッド電極、１０７基板載置台、１０８対向面、１０９吹出口、１１０凹溝、１２０弾性体、Ｖ貫通溝。

Claims

第１導電型を有する結晶系の半導体基板に第２導電型の半導体層を形成し、受光面と裏面とを有する第１基板を形成する工程と、
成膜室に配された基板載置台上に載置されるホルダとしての第２基板であってかつ前記第１基板の前記半導体基板と同一材質を有する前記第２基板に、前記第１基板の前記裏面を当接させて前記第１基板を載置する工程と、
前記成膜室内を真空排気して第１の圧力まで減圧し、前記第１基板と前記第２基板との界面の隙間を、前記成膜室の圧力に対して局所的に負圧にする第１減圧工程と、
前記成膜室を前記第１の圧力より低い第２の圧力まで減圧し、前記第１基板の前記裏面全体を前記第２基板に密接させる第２減圧工程と、
前記第１基板の前記裏面全体が前記第２基板に密着した状態で、前記成膜室内に原料ガスを供給し、前記第１基板の受光面側から前記第１基板の側面にまで化学的気相成長法で反射防止膜を成膜する工程と、
前記第１基板を前記第２基板から分離する工程と、を備え、前記第２基板が分離された前記第１基板を用いて太陽電池を製造することを特徴とする太陽電池の製造方法。
前記成膜する工程は、
成膜温度まで昇温させ、前記第１基板の前記裏面全体が前記第２基板に密着した状態で、前記第１の圧力以下になるように調整された原料ガスを供給し、反射防止膜が成膜される工程である
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。
前記第２基板における前記第１基板と当接する面は、前記第１基板よりも大きい
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
前記第２基板は、中央部が凸の曲面形状を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
前記第２基板は、前記第１基板よりも厚さが厚い
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
前記第２基板は、前記第１導電型を有する結晶系であり、前記第１基板の前記半導体基板と同一組成かつ同一結晶性である半導体基板に第２導電型の半導体層を形成する工程が実施されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
前記載置する工程後、前記成膜する工程に先立ち、前記第１基板の端部および前記第２基板の端部の第２導電型の半導体層をエッチング除去するエッチング工程を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池の製造方法。
前記エッチング工程は、反応性イオンエッチング工程である
ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池の製造方法。
前記成膜する工程は、前記第１基板を、１分から５分程度で４００℃の前記成膜温度まで上昇させる高速加熱工程を含む
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。
前記第１基板および前記第２基板が前記成膜室内に水平方向に設置されている
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。