JP6700654B2 - ヘテロバックコンタクト型太陽電池とその製造方法 - Google Patents

ヘテロバックコンタクト型太陽電池とその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ヘテロバックコンタクト型太陽電池とその製造方法に関する。
太陽光エネルギを電気エネルギに直接変換する太陽電池は、近年、特に、地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池には、化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類のものがあるが、現在、主流となっているのはシリコン結晶を用いたものである。なかでも、現在、最も多く製造および販売されている太陽電池は、太陽光が入射する側の面である受光面と受光面の反対側である裏面とにそれぞれ電極が形成された構造のものである。
しかしながら、受光面に電極を形成した場合には、電極における太陽光の反射および吸収があることから、電極の面積分だけ入射する太陽光の量が減少する。そのため、裏面のみに電極を形成した太陽電池の開発が進められている（たとえば特許文献１参照）。
図３７に、特許文献１に記載の太陽電池の模式的な断面図を示す。図３７に示される太陽電池においては、ｎ型の単結晶シリコンからなる半導体基板１００の裏面１００ｂの一部に、水素を含むｉ型のアモルファスシリコンからなるｉ型非晶質半導体層１１２ｉと水素を含むｎ型のアモルファスシリコンからなるｎ型非晶質半導体層１１２ｎとのＩＮ積層体１１２が設けられている。また、ｎ型非晶質半導体層１１２ｎ上に酸化ケイ素、窒化ケイ素または酸窒化ケイ素などからなる絶縁層１１８が設けられている。
また、半導体基板１００の裏面１００ｂのＩＮ積層体１１２の非形成面、ならびにＩＮ積層体１１２上の絶縁層１１８の積層体を覆うように、水素を含むｉ型のアモルファスシリコンからなるｉ型非晶質半導体層１１３ｉと水素を含むｐ型のアモルファスシリコンからなるｐ型非晶質半導体層１１３ｐとのＩＰ積層体１１３が設けられている。
また、ｎ型非晶質半導体層１１２ｎの表面の絶縁層１１８の非形成面、ならびにＩＰ積層体１１３を覆うように第１の導電層１１９ａ、第２の導電層１１９ｂ、第３の導電層１１９ｃおよび第４の導電層１１９ｄが順次積層されることにより構成された導電層の積層体１１９が設けられている。また、導電層の積層体１１９には絶縁層１１８の表面まで至る溝１２０が形成されており、これにより、ＩＮ積層体１１２上のｎ電極１１４と、ＩＰ積層体１１３上のｐ電極１１５とが分離されている。
さらに、半導体基板１００の受光面１００ａ上には、水素を含むｉ型のアモルファスシリコンからなるｉ型非晶質半導体層１１７ｉと、水素を含むｎ型のアモルファスシリコンからなるｎ型非晶質半導体層１１７ｎと、酸化ケイ素、窒化ケイ素または酸窒化ケイ素などからなる絶縁層１１６とが設けられている。
特許文献１に記載の太陽電池は、半導体基板１００の受光面１００ａ上のｉ型非晶質半導体層１１７ｉと、半導体基板１０の裏面１００ｂ上のｉ型非晶質半導体層１１２ｉとが同時に形成されて作製される（たとえば特許文献１の段落［００４２］参照）。
特開２０１２−０４９１９３号公報
しかしながら、特許文献１に記載の太陽電池においては、短絡電流密度（Ｊsc）が低かったため、短絡電流密度の向上が求められていた。
ここで開示された実施の形態は、半導体基板の第１の面に接するように、窒素と珪素とを含む誘電体膜を形成する工程と、半導体基板の第１の面と反対側の第２の面側に、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、第１導電型非晶質半導体膜上に第１電極を形成する工程と、第２導電型非晶質半導体膜上に第２電極を形成する工程と、を含む、ヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法である。
また、ここで開示された実施の形態は、第１導電型または第２導電型の半導体基板と、半導体基板の第１の面に接するように設けられた、窒素と珪素とを含む誘電体膜と、半導体基板の第１の面と反対側の第２の面側に設けられた、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜と、第１導電型非晶質半導体膜上の第１電極と、第２導電型非晶質半導体膜上の第２電極と、を備える、ヘテロ接合型バックコンタクトセルである。
ここで開示された実施の形態によれば、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法およびヘテロ接合型バックコンタクトセルを提供することができる。
実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態２のヘテロ接合型バックコンタクトセルの模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。 波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光に対する実施例および比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの受光面の分光感度の測定結果である。 特許文献１に記載の太陽電池の模式的な断面図である。
［実施形態１］
＜ヘテロ接合型バックコンタクトセルの構成＞
図１に、実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの模式的な断面図を示す。実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、ｎ型単結晶シリコン基板である半導体基板１を有する。半導体基板１の第１の面１ａ（受光面）には、凹凸形状が形成されており、第１の面１ａと接するように、窒素（Ｎ）と珪素（Ｓｉ）とを含む誘電体膜６が設けられている。
ＮとＳｉとを含む誘電体膜６としては、たとえば窒化シリコンを含む膜を用いることができる。また、誘電体膜６は、ＮおよびＳｉ以外にも、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）およびフッ素（Ｆ）からなる群より選択される１つ以上の原子を含んでいてもよい。
誘電体膜６の組成は、たとえばＳｉＮxＣyＯzＦwＨv（０＜ｘ、０≦ｙ、０≦ｚ、０≦ｗおよび０≦ｖ）（以下、「ＳｉＮxＣyＯzＦwＨv」という。）の式で表すことができる。たとえば、誘電体膜６がＮとＳｉとからなる場合には、誘電体膜６の組成は「ＳｉＮx」の式で表すことができる。また、たとえば、誘電体膜６が、ＮおよびＳｉとＯとからなる場合には、誘電体膜６の組成は、「ＳｉＮxＯz」の式で表すことができる。誘電体膜６の組成は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ；Secondary Ion Mass Spectrometry）によって誘電体膜６の各原子の含有量を測定することによって求めることができる。
また、誘電体膜６の厚さは特に制限されないが、たとえば６０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とすることができる。なお、第１の面１ａと誘電体膜６との間の少なくとも一部の領域には、シリコンの自然酸化膜が存在していてもよい。自然酸化膜の厚さは、たとえば５ｎｍ以下であり、好ましくは１ｎｍ以下である。
半導体基板１の第１の面１ａと反対側の第２の面１ｂ（裏面）には、第２の面１ｂに接する、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第２のｉ型非晶質半導体膜４とが設けられている。実施形態１において、第１のｉ型非晶質半導体膜２および第２のｉ型非晶質半導体膜４は、それぞれ、ｉ型非晶質シリコン膜である。
なお、本明細書において「ｉ型」とは、完全な真性の状態だけでなく、十分に低濃度（ｎ型不純物濃度が１×１０15個／ｃｍ3未満、かつｐ型不純物濃度が１×１０15個／ｃｍ3未満）であればｎ型またはｐ型の不純物が混入された状態のものも含む意味である。また、本明細書において「ｎ型」はｎ型不純物濃度が１×１０15個／ｃｍ3以上の状態を意味し、「ｐ型」はｐ型不純物濃度が１×１０15個／ｃｍ3以上の状態を意味する。ｎ型不純物濃度およびｐ型不純物濃度は、たとえば二次イオン質量分析法によって測定することができる。
また、本明細書において「非晶質シリコン」には、シリコン原子の未結合手が水素で終端されていない非晶質シリコンだけでなく、水素化非晶質シリコンなどのシリコン原子の未結合手が水素で終端されたものも含まれるものとする。
第１のｉ型非晶質半導体膜２上には、第１のｉ型非晶質半導体膜２に接するｐ型非晶質シリコン膜である第１導電型非晶質半導体膜３が設けられている。また、第２のｉ型非晶質半導体膜４上には、第２のｉ型非晶質半導体膜４に接するｎ型非晶質シリコン膜である第２導電型非晶質半導体膜５が設けられている。
第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体５２の端部は、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体５１の端部を覆っている。そのため、第１導電型非晶質半導体膜３と第２導電型非晶質半導体膜５との間には第２のｉ型非晶質半導体膜４の端部が位置している。第２のｉ型非晶質半導体膜４の端部は、第１導電型非晶質半導体膜３および第２導電型非晶質半導体膜５の両方と接している。これにより、第１導電型非晶質半導体膜３と第２導電型非晶質半導体膜５とは第２のｉ型非晶質半導体膜４によって分離されている。
第１導電型非晶質半導体膜３上には、第１導電型非晶質半導体膜３に接する第１電極７が設けられている。また、第２導電型非晶質半導体膜５上には、第２導電型非晶質半導体膜５に接する第２電極８が設けられている。第１電極７および第２電極８としては、アルミニウムまたは銀などを用いることができる。
＜ヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法＞
以下、図２〜図１２の模式的断面図を参照して、実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例について説明する。
まず、図２に示すように、半導体基板１の受光面となる第１の面１ａに凹凸形状を形成する。第１の面１ａの凹凸形状は、たとえば、半導体基板１の第２の面１ｂの全面にテクスチャマスクを形成した後に、半導体基板１の第１の面１ａをテクスチャエッチングすることにより形成することができる。テクスチャマスクとしては、たとえば、窒化シリコンまたは酸化シリコンを用いることができる。また、テクスチャエッチングに用いられるエッチャントとしては、たとえば、シリコンを溶解可能なアルカリ溶液を用いることができる。
次に、図３に示すように、半導体基板１の第１の面１ａの全面に接するように、誘電体膜６を形成する。誘電体膜６は、たとえばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成することができる。
たとえば、誘電体膜６としてＳｉＮx膜を形成する場合には、Ｓｉの原料ガスとしてＳｉＨ4を用いることができ、Ｎの原料ガスとしてＮ2およびＮＨ3の少なくとも一方を用いることができる。また、たとえば誘電体膜６としてＳｉＮxＯz膜を形成する場合には、Ｓｉの原料ガスとしてＳｉＨ4と、Ｎの原料ガスとしてのＮ2およびＮＨ3の少なくとも一方と、酸素の原料ガスとしてのＯ2ガスを用いることができる。なお、誘電体膜６中のＣ、ＯおよびＦのそれぞれは、これらの各原子を含む原料ガスを用いて意図的に導入してもよく、原料ガスを用いずに不可避不純物的に導入されてもよい。
実施形態１の製造方法において、誘電体膜６の形成は、たとえば４００℃以上６００℃以下で行うことができる。これにより、後述するエッチング工程において、誘電体膜６を半導体基板１の第１の面１ａのエッチング耐性を有する保護膜として機能させることができるため、後述するエッチング工程において、第１の面１ａ側に保護膜を形成する必要がない。このため、製造工程を減少させることができ、もって製造コストの低減を図ることができる。
なお、特許文献１に記載の太陽電池においては、絶縁層１１６の形成は１００℃〜２００℃程度で実施される。これは、絶縁層１１６を形成する際の温度を高めた（たとえば４５０℃以上）場合、すでに半導体基板１００上に形成されている非晶質半導体層中の水素が過剰に抜け落ち、これによって非晶質半導体層の品質が低下するためである。このような低い温度で形成された絶縁層はエッチング耐性が低いため、後述するエッチング工程に備えて、絶縁層１１６上に保護膜を設ける必要がある。
次に、図４に示すように、半導体基板１の第２の面１ｂの全面に第１のｉ型非晶質半導体膜２を形成する。第１のｉ型非晶質半導体膜２の形成方法は特に限定されないが、たとえばプラズマＣＶＤ法を用いることができる。
第１のｉ型非晶質半導体膜２としては、ｉ型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがｉ型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のｉ型非晶質半導体膜を用いることもできる。
次に、図５に示すように、第１のｉ型非晶質半導体膜２上に第１導電型非晶質半導体膜３を形成する。第１導電型非晶質半導体膜３の形成方法は特に限定されないが、たとえばプラズマＣＶＤ法を用いることができる。
第１導電型非晶質半導体膜３としては、ｐ型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがｐ型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のｐ型非晶質半導体膜を用いることもできる。ｐ型不純物としては、たとえばボロンを用いることができる。
次に、図６に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３上に、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体を厚さ方向にエッチングする箇所に開口部を有するフォトレジスト等のエッチングマスク３１を形成する。
次に、図７に示すように、エッチングマスク３１をマスクとして、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体５１を厚さ方向にエッチングすることによって、半導体基板１の第２の面１ｂの一部を露出させる。
次に、図８に示すように、半導体基板１の露出面および第１導電型非晶質半導体膜３を覆うようにして第２のｉ型非晶質半導体膜４を形成する。第２のｉ型非晶質半導体膜４の形成方法は特に限定されないが、たとえばプラズマＣＶＤ法を用いることができる。
第２のｉ型非晶質半導体膜４としては、ｉ型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがｉ型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のｉ型非晶質半導体膜を用いることもできる。
次に、図９に示すように、第２のｉ型非晶質半導体膜４上に第２導電型非晶質半導体膜５を形成する。第２導電型非晶質半導体膜５の形成方法は特に限定されないが、たとえばプラズマＣＶＤ法を用いることができる。
第２導電型非晶質半導体膜５としては、ｎ型非晶質シリコン膜を好適に用いることができるがｎ型非晶質シリコン膜に限定されず、たとえば従来から公知のｎ型非晶質半導体膜を用いることもできる。ｎ型不純物としては、たとえばリンを用いることができる。
次に、図１０に示すように、半導体基板１の裏面上の第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体を残す部分にのみフォトレジスト等のエッチングマスク３２を形成する。
次に、エッチングマスク３２をマスクとして、第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体５２の一部を厚さ方向にエッチングすることによって、図１１に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３の一部を露出させる。その後、図１２に示すように、エッチングマスク３２を完全に除去する。
次に、図１に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３に接するように第１電極７を形成するとともに、第２導電型非晶質半導体膜５に接するように第２電極８を形成する。第１電極７および第２電極８の形成方法は特に限定されないが、たとえば蒸着法などを用いることができる。
以上により、図１に示す構成の実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルが完成する。
＜作用効果＞
特許文献１に記載の太陽電池は、受光面１００ａ上のｉ型非晶質半導体層１１７ｉと裏面１００ｂ上のｉ型非晶質半導体層１１２ｉとが同時に形成されて作製される。これは、ｉ型非晶質半導体層１１７ｉおよびｉ型非晶質半導体層１１２ｉは、それぞれ半導体基板１００の受光面１００ａおよび裏面１００ｂのパッシベーション性を向上させるために必須であり、同時に形成するほうが効率的であると考えられていたためである。
しかし、本発明者らは、特許文献１に記載の太陽電池において、半導体基板１００の受光面１００ａ上のｉ型非晶質半導体層１１７ｉが、短波長領域（波長３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下）の光を吸収しやすく、これにより、短絡電流密度が期待されるほどに大きくならないことを知見した。
そこで、実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいては、半導体基板１の第１の面１ａと誘電体膜６との間に非晶質半導体膜を設けず、第１の面１ａと誘電体膜６とが接する構造を有する。これにより、受光面側の非晶質半導体膜による短波長領域の光の吸収を抑制して半導体基板１への入射光量を増大させることができるため、実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、特許文献１に記載の太陽電池と比べて短絡電流密度を向上することができる。
また、実施形態１のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、半導体基板１の屈折率と誘電体膜６の屈折率との差は１．０以下であることが好ましく、０．８以下であることがより好ましい。これにより、誘電体膜６は、より高いパッシベーション性を有することができる。
この理由は明確ではないが、半導体基板１の屈折率と誘電体膜６との屈折率との差が小さくなるほど、誘電体膜６のダングリングボンドの数が半導体基板１のダングリングボンドの数に近づくために、誘電体膜６によって半導体基板１のダングリングボンドをより多く終端することができるためと推察される。なお、本明細書において、屈折率は絶対屈折率を意味する。
［実施の形態２］
図１３に、実施形態２のヘテロ接合型バックコンタクトセルの模式的な断面図を示す。実施形態２のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、第１の面１ａに接する第１誘電体膜６ａと、第１誘電体膜６ａ上に設けられた第２誘電体膜６ｂとを有する点に特徴がある。
第１誘電体膜６ａおよび第２誘電体膜６ｂは、それぞれＮとＳｉとを含む誘電体膜であり、第２誘電体膜６ｂ中のＳｉの含有量は、第１誘電体膜６ａ中のＳｉの含有量よりも少ない。すなわち、誘電体膜６において、半導体基板１の第１の面１ａから離れるにつれてＳｉの含有量が段階的に低減している。これにより、半導体基板１、第１誘電体膜６ａおよび第２誘電体膜６ｂの順に屈折率が低くなる。
なお、実施形態２のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、たとえば、第１誘電体膜６ａおよび第２誘電体膜６ｂをプラズマＣＶＤ法で形成する際、第２誘電体膜６ｂを形成するときのＮの原料ガスに対するＳｉの原料ガスの流量の割合を、第１誘電体膜６ａを形成するときＮの原料ガスに対するＳｉの原料ガスの流量の割合よりも低く設定して、製造することができる。これにより、第１誘電体膜６ａ中のＳｉの含有量と比べて、第２誘電体膜６ｂ中のＳｉの含有量を少なくすることができるため、第２誘電体膜６ｂの屈折率を第１誘電体膜６ａの屈折率よりも低くすることができる。
上述のように、実施形態２のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、誘電体膜６の屈折率を、半導体基板１の第１の面１ａから離れるにつれて段階的に低減させることができるため、誘電体膜６の反射防止機能を高めることができる。また、半導体基板１の屈折率と第１誘電体膜６ａとの屈折率との差を１．０以下、特に０．８以下とした場合には、第１誘電体膜６ａによる半導体基板１の第１の面１ａのパッシベーション性を向上させることができる。
実施形態２では、誘電体膜６が第１誘電体膜６ａおよび第２誘電体膜６ｂからなる場合について説明したが、これに限定されず、誘電体膜６は、３層以上の誘電体膜が積層された構成であってもよい。
実施形態２における上記以外の説明は実施形態１と同様であるため、その説明については繰り返さない。
［実施形態３］
実施形態３のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、誘電体膜６中のＳｉの含有量が、半導体基板１の第１の面１ａから離れるにつれて連続的に低減している点に特徴がある。
実施形態３のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、たとえば誘電体膜６を形成する際のプラズマＣＶＤ法において、Ｎの原料ガスに対するＳｉの原料ガスの流量の割合を連続的に減少させていくことにより、製造することができる。
実施形態３における上記以外の説明は、実施形態１および実施形態２と同様であるため、その説明については繰り返さない。
［実施形態４］
実施形態４は、ヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、半導体基板１の第２の面１ｂ側に各膜を形成した後に、半導体基板１の第１の面１ａ上に誘電体膜６を形成する点に特徴がある。
以下、図２および図１４〜図２３の模式的断面図を参照して、実施形態４のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法の一例について説明する。
まず、図２に示すように、半導体基板１の受光面となる第１の面１ａ上に凹凸形状を形成する。
次に、図１４に示すように、半導体基板１の第２の面１ｂの全面に第１のｉ型非晶質半導体膜２を形成する。
次に、図１５に示すように、第１のｉ型非晶質半導体膜２上に第１導電型非晶質半導体膜３を形成する。
次に、図１６に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３上に、エッチングマスク３１を形成する。
次に、図１７に示すように、エッチングマスク３１をマスクとして、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体５１を厚さ方向にエッチングすることによって、半導体基板１の第２の面１ｂの一部を露出させる。
次に、図１８に示すように、半導体基板１の第２の面１ｂの露出面および第１導電型非晶質半導体膜３を覆うようにして第２のｉ型非晶質半導体膜４を形成する。
次に、図１９に示すように、第２のｉ型非晶質半導体膜４上に第２導電型非晶質半導体膜５を形成する。
次に、図２０に示すように、半導体基板１の第２の面１ｂ上の第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体を残す部分にのみエッチングマスク３２を形成する。
次に、エッチングマスク３２をマスクとして、第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体５２の一部を厚さ方向にエッチングすることによって、図２１に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３の一部を露出させる。その後、図２２に示すように、エッチングマスク３２を完全に除去する。
次に、図２３に示すように、半導体基板１の第１の面１ａの全面に接するように誘電体膜６を形成する。誘電体膜６は、半導体基板１の温度を１００℃以上２００℃以下にすることによって形成することが好ましい。これは、半導体基板１の温度を２００℃よりも高く設定して誘電体膜６を形成した場合、第２の面１ｂ側に設けられている各非晶質半導体膜からの水素の過剰な抜けが生じるためである。
次に、図１に示すように、第１導電型非晶質シリコン膜３に接するように第１電極７を形成するとともに、第２導電型非晶質シリコン膜５に接するように第２電極８を形成する。
実施形態４の製造方法によれば、誘電体膜６を形成した後に実施される工程は、第１電極７を形成する工程および第２電極８を形成する工程であるため、誘電体膜６上にエッチング耐性を有する保護膜を設ける必要がない。したがって、実施形態４の製造方法によれば、製造プロセスを簡略化することができ、これによって製造コストを低減することができる。
実施形態４では、誘電体膜６が単層である場合について説明したが、これに限られず、誘電体膜６において、半導体基板１の第１の面１ａから離れるにつれてＳｉの含有量が段階的に低減する場合、および連続的に低減する場合についても、第２の面１ｂ側の各膜を形成した後に、誘電体膜６を形成してもよい。
実施形態４における上記以外の説明は実施形態１〜実施形態３と同様であるため、その説明については繰り返さない。
＜実施例＞
まず、ｎ型単結晶シリコンインゴットをスライスしたｎ型単結晶シリコン基板の表面のスライスダメージを除去した。
次に、図２に示すように、スライスダメージ除去後のｎ型単結晶シリコン基板である半導体基板１の受光面となる第１の面１ａに凹凸形状を形成した。第１の面１ａの凹凸形状は、半導体基板１の第２の面１ｂの全面にテクスチャマスクを形成した後に、半導体基板１の第１の面１ａに対してアルカリ溶液を用いたテクスチャエッチングを行うことにより形成した。そして、半導体基板１からテクスチャマスクを除去した後に、半導体基板１の洗浄を行った。
次に、図３に示すように、半導体基板１の第１の面１ａの全面に接するように、誘電体膜６を形成した。誘電体膜６は、プラズマＣＶＤ法により、半導体基板１の第１の面１ａ側から屈折率２．０のＳｉＮx膜と屈折率１．８のＳｉＮx膜とをこの順序で積層した積層体として形成した。その後、半導体基板１の洗浄を行った。
次に、図４に示すように、半導体基板１の第２の面１ｂの全面にプラズマＣＶＤ法によりｉ型非晶質シリコン膜からなる第１のｉ型非晶質半導体膜２を形成した。次に、図５に示すように、第１のｉ型非晶質半導体膜２の全面にプラズマＣＶＤ法によりｉ型非晶質シリコン膜からなる第１導電型非晶質半導体膜３を形成した。
次に、図６に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３上に、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体を厚さ方向にエッチングする箇所に開口部を有するフォトレジストからなるエッチングマスク３１を形成した。次に、図７に示すように、半導体基板１の受光面上の誘電体膜６および半導体基板１の裏面上のエッチングマスク３１をそれぞれマスクとして、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体５１を厚さ方向にエッチングすることによって、半導体基板１の第２の面１ｂの一部を露出させた。そして、エッチングマスク３１を除去した後に半導体基板１の洗浄を行った。
次に、図８に示すように、半導体基板１の露出面および第１導電型非晶質半導体膜３を覆うようにして、プラズマＣＶＤ法により、ｉ型非晶質シリコン膜からなる第２のｉ型非晶質半導体膜４を形成した。次に、図９に示すように、第２のｉ型非晶質半導体膜４上に、プラズマＣＶＤ法により、ｎ型非晶質シリコン膜からなる第２導電型非晶質半導体膜５を形成した。
次に、図１０に示すように、半導体基板１の裏面上の第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体を残す部分にのみフォトレジストからなるエッチングマスク３２を形成した。次に、半導体基板１の受光面上の誘電体膜６およびエッチングマスク３２をそれぞれマスクとして、第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体５２の一部を厚さ方向にエッチングすることによって、図１１に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３の一部を露出させた。その後、図１２に示すように、エッチングマスク３２を完全に除去した。その後、半導体基板１の洗浄を行った。
次に、第１導電型非晶質半導体膜３および第２導電型非晶質半導体膜５の全面に銀からなる金属膜を蒸着し、金属膜を厚さ方向にエッチングする箇所に開口部を有するフォトレジストからなるエッチングマスクを金属膜上に形成した状態で、半導体基板１の受光面上の誘電体膜６および半導体基板１の裏面上のエッチングマスクをそれぞれマスクとして金属膜のエッチングを行った。これにより、図１に示すように、第１導電型非晶質半導体膜３に接する第１電極７を形成するとともに、第２導電型非晶質半導体膜５に接するように第２電極８を形成した。そして、第１電極７および第２電極８の形成後に、半導体基板１の裏面上のエッチングマスクを除去した。以上により、実施例のヘテロ接合型バックコンタクトセルを完成させた。
＜比較例＞
まず、実施例と同様にして、図２に示すように、スライスダメージ除去後のｎ型単結晶シリコン基板である半導体基板１の受光面となる第１の面１ａに凹凸形状を形成し、半導体基板１からテクスチャマスクを除去した後に半導体基板１の洗浄を行った。
次に、実施例の誘電体膜６を形成する代わりに、半導体基板１の受光面となる第１の面１ａの全面に接するように半導体基板１側からｉ型の非晶質シリコン膜とｎ型の非晶質シリコン膜とをこの順序でプラズマＣＶＤ法により堆積して、図２４の模式的断面図に示すように、ｉ型の非晶質シリコン膜とｎ型の非晶質シリコン膜とからなる積層体６１を形成した。
次に、実施例と同様にして、半導体基板１の裏面となる第２の面１ｂの全面に第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３とをこの順序でプラズマＣＶＤ法により堆積した（図２５参照）。
次に、実施例と同様にして、第１導電型非晶質半導体膜３上に、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体を厚さ方向にエッチングする箇所に開口部を有するフォトレジストからなるエッチングマスク３１を形成した（図２６参照）。なお、比較例においては、エッチングマスク３１は、半導体基板１の受光面のｉ型の非晶質シリコン膜とｎ型の非晶質シリコン膜との積層体６１上にも形成した。
次に、実施例と同様にして、エッチングマスク３１をマスクとして、第１のｉ型非晶質半導体膜２と第１導電型非晶質半導体膜３との積層体を厚さ方向にエッチングすることによって、半導体基板１の第２の面１ｂの一部を露出させた（図２７参照）。そして、半導体基板１の受光面上および裏面上のエッチングマスク３１をそれぞれ除去した後に半導体基板１の洗浄を行った。
次に、実施例と同様にして、半導体基板１の露出面および第１導電型非晶質半導体膜３を覆うようにして、プラズマＣＶＤ法により、ｉ型非晶質シリコン膜からなる第２のｉ型非晶質半導体膜４を形成し（図２８参照）、第２のｉ型非晶質半導体膜４上に、プラズマＣＶＤ法により、ｎ型非晶質シリコン膜からなる第２導電型非晶質半導体膜５を形成した（図２９参照）。
次に、実施例と同様にして、半導体基板１の裏面上の第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体を残す部分にのみフォトレジストからなるエッチングマスク３２を形成した（図３０参照）。なお、比較例においては、半導体基板１の受光面上の積層体６１上にもエッチングマスク３２を形成した。
次に、エッチングマスク３２をマスクとして、第２のｉ型非晶質半導体膜４と第２導電型非晶質半導体膜５との積層体５２の一部を厚さ方向にエッチングすることによって、第１導電型非晶質半導体膜３の一部を露出させた（図３１参照）。そして、半導体基板１の受光面上および裏面上のエッチングマスク３２をそれぞれ除去した後に、半導体基板１の洗浄を行った。
次に、図３２の模式的断面図に示すように、半導体基板１の受光面上のｉ型の非晶質シリコン膜とｎ型の非晶質シリコン膜との積層体６１上に、プラズマＣＶＤ法により、屈折率２．０のＳｉＮx膜と屈折率１．８のＳｉＮx膜とを積層体６１側からこの順序で積層して、屈折率２．０のＳｉＮx膜と屈折率１．８のＳｉＮx膜と積層体からなる誘電体膜６を形成した。
次に、図３３の模式的断面図に示すように、半導体基板１の受光面上の誘電体膜６の全面にフォトレジストからなるエッチングマスク３３を形成した状態で、第１導電型非晶質半導体膜３および第２導電型非晶質半導体膜５の全面に銀からなる金属膜９を蒸着した。次に、図３４の模式的断面図に示すように、金属膜９を厚さ方向にエッチングする箇所に開口部を有するフォトレジストからなるエッチングマスク３３を金属膜９上に形成した。次に、図３５の模式的断面図に示すように、半導体基板１の受光面上および裏面上のエッチングマスク３３をマスクとして金属膜９のエッチングを行って、第１導電型非晶質半導体膜３に接する第１電極７を形成するとともに、第２導電型非晶質半導体膜５に接する第２電極８を形成した。半導体基板１の受光面上および裏面上のエッチングマスク３３は、第１電極７および第２電極８の形成後にそれぞれ除去した。以上により、比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルを完成させた。
＜評価＞
上記のようにして作製した実施例のヘテロ接合型バックコンタクトセルと比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルとについて分光感度を測定した。分光感度は、分光機器（株）製のＣＥＰ−２５ＲＲＬを用い、実施例と比較例のそれぞれのヘテロ接合型バックコンタクトセルの受光面に白色光をバイアス照射することによって波長５ｎｍ刻みで測定した。その結果を図３６に示す。なお、図３６には、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光に対する実施例および比較例のそれぞれのヘテロ接合型バックコンタクトセルの受光面の分光感度が示されており、図３６の横軸が波長［ｎｍ］を示し、縦軸が外部量子効率（ＥＱＥ：External Quantum Efficiency）［％］を示している。なお、外部量子効率は、入射光の全光子１個対して発生したキャリア対（電子と正孔との対）の個数の割合［％］を意味している。
図３６に示すように、実施例のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルと比べて、短波長側の光の分光感度が高くなることが確認された。特に、波長３００ｎｍの光の分光感度については、実施例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの外部量子効率が約８０％であったのに対し、比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセルの外部量子効率は約６０％であり、約２０％の大差があった。
以上の結果により、ｉ型非晶質シリコン膜およびｎ型非晶質シリコン膜を介さずに半導体基板１の受光面に直接ＳｉＮx膜を形成した場合（実施例のヘテロ接合型バックコンタクトセル）には、ｉ型非晶質シリコン膜およびｎ型非晶質シリコン膜を介して半導体基板１の受光面上にＳｉＮx膜を形成した場合（比較例のヘテロ接合型バックコンタクトセル）と比べて、短波長側の光の吸収量が大幅に増大し、短絡電流密度が大幅に向上することがわかる。
なお、本実施例においては、半導体基板１の受光面に直接ＳｉＮx膜を形成した場合について述べたが、ＳｉＮxＣyＯzＦwＨv膜はＳｉＮx膜と同様の物性を有するため、ＳｉＮx膜の代わりに半導体基板１の受光面に直接ＳｉＮxＣyＯzＦwＨv膜を形成した場合にも、上述のＳｉＮx膜を形成した場合と同様の効果が得られると考えられる。
［付記］
（１）ここで開示された実施形態は、半導体基板の第１の面に接するように、窒素と珪素とを含む誘電体膜を形成する工程と、半導体基板記第１の面と反対側の第２の面側に、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、第１導電型非晶質半導体膜上に第１電極を形成する工程と、第２導電型非晶質半導体膜上に第２電極を形成する工程と、を含む、ヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法である。ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法によれば、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルを製造することができる。
（２）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、誘電体膜を形成する工程は、第２の面側に第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程の前に行われることが好ましい。この場合には、誘電体膜をエッチング耐性を有する保護膜として用いることができることから、エッチング工程の前にエッチング耐性を有する保護膜を形成する工程を削減することができ、もってヘテロ接合バックコンタクトセルの製造コストを低減することができる。
（３）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、誘電体膜を形成する工程が、第２の面側に第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程の前に行われる場合には、誘電体膜を形成する工程は４５０℃以上５００℃以下で行われることが好ましい。この場合には、誘電体膜のエッチング耐性を高めることができるため、製造工程において誘電体膜を保護するための保護膜を形成する必要がない。したがって、製造プロセスを簡略化することができるため、ヘテロ接合バックコンタクトセルの製造コストを低減することができる。
（４）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、誘電体膜を形成する工程は、第２の面側に第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程の後に行われることが好ましい。この場合には、誘電体膜の形成後にエッチング耐性を有する保護膜を形成する必要となるため、ヘテロ接合バックコンタクトセルの製造コストを低減することができる。
（５）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、誘電体膜を形成する工程が、第２の面側に第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程の後に行われる場合には、誘電体膜を形成する工程は１００℃以上２００℃以下で行われることが好ましい。この場合にも、製造コストを低減することができる。
（６）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、誘電体膜は、第１の面から離れるにつれて珪素の含有量が低減することが好ましい。この場合には、誘電体膜の反射防止機能とパッシベーション性とを相互に高めることができる。
（７）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、珪素の含有量は、第１の面から離れるにつれて連続的に低減することが好ましい。この場合にも、誘電体膜の反射防止機能とパッシベーション性とを相互に高めることができる。
（８）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、珪素の含有量は、第１の面から離れるにつれて段階的に低減することが好ましい。この場合にも、誘電体膜の反射防止機能とパッシベーション性とを相互に高めることができる。
（９）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、誘電体膜は、酸素、炭素およびフッ素からなる群より選択された１つ以上の原子をさらに含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルを製造することができる。
（１０）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、誘電体膜の組成は、ＳｉＮxＣyＯzＦwＨvの式で表されることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルを製造することができる。
（１１）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程は、半導体基板の第２の面側に第１のｉ型非晶質半導体膜を形成する工程と、第１のｉ型非晶質半導体膜上に第１導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、第１のｉ型非晶質半導体膜と第１導電型非晶質半導体膜との積層体の一部を除去する工程と、第２の面側に第２のｉ型非晶質半導体膜を形成する工程と、第２のｉ型非晶質半導体膜上に第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、を含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルを製造することができる。
（１２）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、第１のｉ型非晶質半導体膜は、ｉ型非晶質シリコンを含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルを製造することができる。
（１３）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、第２のｉ型非晶質半導体膜は、ｉ型非晶質シリコンを含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルを製造することができる。
（１４）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法において、半導体基板は、ｎ型結晶シリコンを含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロ接合型バックコンタクトセルを製造することができる。
（１５）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、第１導電型または第２導電型の半導体基板と、半導体基板の第１の面に接するように設けられた、窒素と珪素とを含む誘電体膜と、半導体基板の第１の面と反対側の第２の面側に設けられた、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜と、第１導電型非晶質半導体膜上の第１電極と、第２導電型非晶質半導体膜上の第２電極と、を備える、ヘテロ接合型バックコンタクトセルである。ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、半導体基板１と誘電体膜６との間に非晶質半導体膜が形成されていないため、当該非晶質半導体膜による短波長領域の光の吸収を抑制することができ、もって短絡電流密度の特性に優れる。
（１６）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、誘電体膜は、第１の面から離れるにつれて珪素の含有量が低減することが好ましい。この場合には、誘電体膜の反射防止機能とパッシベーション性とを相互に高めることができる。
（１７）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、珪素の含有量は、第１の面から離れるにつれて連続的に低減することが好ましい。この場合にも、誘電体膜の反射防止機能とパッシベーション性とを相互に高めることができる。
（１８）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、珪素の含有量は、第１の面から離れるにつれて段階的に低減することが好ましい。この場合にも、誘電体膜の反射防止機能とパッシベーション性とを相互に高めることができる。
（１９）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、誘電体膜は、酸素、炭素およびフッ素からなる群より選択された１つ以上をさらに含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２０）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、誘電体膜の組成は、ＳｉＮxＣyＯzＦwＨvの式で表されることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２１）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルは、半導体基板と第１導電型非晶質半導体膜との間の第１のｉ型非晶質半導体膜と、半導体基板と第２導電型非晶質半導体膜との間の第２のｉ型非晶質半導体膜とをさらに含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２２）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、第１のｉ型非晶質半導体膜は、ｉ型非晶質シリコンを含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２３）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、第２のｉ型非晶質半導体膜は、ｉ型非晶質シリコンを含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２４）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、半導体基板と第１のｉ型非晶質半導体膜とが接していることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２５）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、半導体基板と第２のｉ型非晶質半導体膜とが接していることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２６）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、第１のｉ型非晶質半導体膜と第１導電型非晶質半導体膜とが接していることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２７）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、第２のｉ型非晶質半導体膜と第２導電型非晶質半導体膜とが接していることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２８）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、第１導電型非晶質半導体膜と第２導電型非晶質半導体膜との間に第２のｉ型非晶質半導体膜の端部が位置していることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（２９）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、第２のｉ型非晶質半導体膜の端部が、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜のそれぞれと接していることが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
（３０）ここで開示された実施形態のヘテロ接合型バックコンタクトセルにおいて、半導体基板は、ｎ型結晶シリコンを含むことが好ましい。この場合にも、短絡電流密度の特性に優れたヘテロバックコンタクトセルとすることができる。
以上のように本発明の実施形態について説明を行なったが、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
ここで開示された実施形態は、ヘテロ接合型バックコンタクトセルおよびその製造方法に好適に利用することができる。
１，１００ 半導体基板、１ａ 第１の面、１ｂ 第２の面、２ 第１のｉ型非晶質半導体膜、３ 第１導電型非晶質半導体膜、４ 第２のｉ型非晶質半導体膜、５ 第２導電型非晶質半導体膜、６ 誘電体膜、６ａ 第１誘電体膜、６ｂ 第２誘電体膜、７ 第１電極、８ 第２電極、９ 金属膜、３１，３２，３３ エッチングマスク、５１，５２，６１ 積層体、１００ａ 受光面、１００ｂ 裏面、１１２ ＩＮ積層体、１１２ｉ，１１３ｉ，１１７ｉ，１２１，１２４ ｉ型非晶質半導体層、１１２ｎ，１１７ｎ，１２２ ｎ型非晶質半導体層、１１３ ＩＰ積層体、１１３ｐ，１２５ ｐ型非晶質半導体層、１１４ ｎ側電極、１１５ ｐ側電極、１１６，１１８，１２３ 絶縁層、１１９ 積層体、１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ，１１９ｄ 導電層。

Claims (9)

  1. 半導体基板の第１の面に接するように、窒素と珪素と炭素とフッ素とを含む誘電体膜を形成する工程と、
    前記半導体基板の前記第１の面と反対側の第２の面側に、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程と、
    前記第１導電型非晶質半導体膜上に第１電極を形成する工程と、
    前記第２導電型非晶質半導体膜上に第２電極を形成する工程と、を含む、ヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法。
  2. 前記誘電体膜を形成する工程は、前記第２の面側に前記第１導電型非晶質半導体膜および前記第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程の前に行われる、請求項１に記載のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法。
  3. 前記誘電体膜を形成する工程は、前記第２の面側に前記第１導電型非晶質半導体膜および前記第２導電型非晶質半導体膜を形成する工程の後に行われる、請求項１に記載のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法。
  4. 前記誘電体膜は、酸素をさらに含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のヘテロ接合型バックコンタクトセルの製造方法。
  5. 第１導電型または第２導電型の半導体基板と、
    前記半導体基板の第１の面に接するように設けられた、窒素と珪素と炭素とフッ素とを含む誘電体膜と、
    前記半導体基板の前記第１の面と反対側の第２の面側に設けられた、第１導電型非晶質半導体膜および第２導電型非晶質半導体膜と、
    前記第１導電型非晶質半導体膜上の第１電極と、
    前記第２導電型非晶質半導体膜上の第２電極と、を備える、ヘテロ接合型バックコンタクトセル。
  6. 前記誘電体膜は、前記第１の面から離れるにつれて前記珪素の含有量が低減する、請求項５に記載のヘテロ接合型バックコンタクトセル。
  7. 前記珪素の含有量は、前記第１の面から離れるにつれて連続的に低減する、請求項６に記載のヘテロ接合型バックコンタクトセル。
  8. 前記珪素の含有量は、前記第１の面から離れるにつれて段階的に低減する、請求項６に記載のヘテロ接合型バックコンタクトセル。
  9. 前記誘電体膜は、酸素をさらに含む、請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のヘテロ接合型バックコンタクトセル。
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