JPH07135329A - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
太陽電池およびその製造方法Info
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- JPH07135329A JPH07135329A JP5281044A JP28104493A JPH07135329A JP H07135329 A JPH07135329 A JP H07135329A JP 5281044 A JP5281044 A JP 5281044A JP 28104493 A JP28104493 A JP 28104493A JP H07135329 A JPH07135329 A JP H07135329A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 空乏層のポテンシャル勾配の影響を無くして
変換効率を高めることができる太陽電池およびその製造
方法を提供する。 【構成】 ｐ型Ｓｉ基板１の一方の面に、略全面に形成
されたｎ+層２と、ｎ+層２の表面に所定のパターンで設
けられた電極４を有する。ｎ+層２の表面側で電極４直
下の領域に、ｎ+層２の不純物濃度よりも高不純物濃度
で、かつ、ｎ+層２の深さよりも浅いか又は同一の深さ
を持つｎ++領域２′を備える。このｎ++領域２′は、イ
オン注入法により形成する。
変換効率を高めることができる太陽電池およびその製造
方法を提供する。 【構成】 ｐ型Ｓｉ基板１の一方の面に、略全面に形成
されたｎ+層２と、ｎ+層２の表面に所定のパターンで設
けられた電極４を有する。ｎ+層２の表面側で電極４直
下の領域に、ｎ+層２の不純物濃度よりも高不純物濃度
で、かつ、ｎ+層２の深さよりも浅いか又は同一の深さ
を持つｎ++領域２′を備える。このｎ++領域２′は、イ
オン注入法により形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は太陽電池およびその製
造方法に関する。より詳しくは、Ｓｉ（シリコン）単結
晶を用いた太陽電池およびその製造方法に関する。
造方法に関する。より詳しくは、Ｓｉ（シリコン）単結
晶を用いた太陽電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は近未来のクリーンなエネルギ
ー源の重要な候補として目され、その開発と製造に拍車
がかかりつつある。特に、Ｓｉ（シリコン）単結晶を基
板とする太陽電池は、高い変換効率が期待できること
と、経済性に優れていることから、様々なアプローチで
研究開発がなされている。
ー源の重要な候補として目され、その開発と製造に拍車
がかかりつつある。特に、Ｓｉ（シリコン）単結晶を基
板とする太陽電池は、高い変換効率が期待できること
と、経済性に優れていることから、様々なアプローチで
研究開発がなされている。
【０００３】この種のＳｉ単結晶を基板とする太陽電池
は、一般に図４に示すように、ｐ型Ｓｉ基板１０１の表
面（受光面）１０１ａにＰ（リン）等の不純物を含むｎ
+層１０２、裏面１０１ｂにＢ（ボロン）等の不純物を
含むｐ+層１０３を備えている。ｎ+層１０２，ｐ+層１
０３は、それぞれ熱拡散によって基板全面に形成されて
いる。上記ｎ+層１０２の表面には櫛型のパターンを持
つｎ側電極１０４、ｐ+層１０３側には基板の略全面に
わたるｐ側電極１０５が設けられ、さらに、ｎ+層１０
２の表面（受光面１０１ａ）には反射防止膜１０６が設
けられている。
は、一般に図４に示すように、ｐ型Ｓｉ基板１０１の表
面（受光面）１０１ａにＰ（リン）等の不純物を含むｎ
+層１０２、裏面１０１ｂにＢ（ボロン）等の不純物を
含むｐ+層１０３を備えている。ｎ+層１０２，ｐ+層１
０３は、それぞれ熱拡散によって基板全面に形成されて
いる。上記ｎ+層１０２の表面には櫛型のパターンを持
つｎ側電極１０４、ｐ+層１０３側には基板の略全面に
わたるｐ側電極１０５が設けられ、さらに、ｎ+層１０
２の表面（受光面１０１ａ）には反射防止膜１０６が設
けられている。
【０００４】この太陽電池の変換効率は、例えば地上用
のものでは、量産レベルで１８％程度である。
のものでは、量産レベルで１８％程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、太陽電池に
おいては変換効率が最も重要な特性であり、高効率化が
大きな課題となっている。上記１８％という変換効率
は、将来の普及を考えた場合、まだまだ低いと考えられ
ている。
おいては変換効率が最も重要な特性であり、高効率化が
大きな課題となっている。上記１８％という変換効率
は、将来の普及を考えた場合、まだまだ低いと考えられ
ている。
【０００６】これまで、上記太陽電池を高効率化するた
めに多くの提案がなされている。そのひとつに、図５に
示すように、ｎ側電極１０４の直下に局所的に、ｎ+層
１０２の深さよりも深いｎ++領域（高濃度ｎ型不純物領
域）１０２′を設ける試みがある。なお、この例では、
ｎ側電極１０４は、基板表面１０１ａに形成された酸化
膜１０７の開口１０７ａを通してｎ++領域１０２′に電
気的に接続されている。この構造の詳細なコンピュータ
・シミュレーションの結果、高効率化のためには、ｎ+
層１０２は深さ０．１〜０．３μｍ、キャリア濃度０．
５〜１×１０19／ｃｍ3、ｎ++領域１０２′は深さ２μ
ｍ、キャリア濃度５×１０19／ｃｍ3程度が適切である
ことが報告されている（ザ・プロシーディング・オブ・
ツウェンティファースト・フォトボルテイック・スペシ
ャリスツ・コンファレンス（ＴheＰroceeding of ２１s
t Ｐhotovoltaic Ｓpecialists Ｃonference），Ｐ２３
４）。
めに多くの提案がなされている。そのひとつに、図５に
示すように、ｎ側電極１０４の直下に局所的に、ｎ+層
１０２の深さよりも深いｎ++領域（高濃度ｎ型不純物領
域）１０２′を設ける試みがある。なお、この例では、
ｎ側電極１０４は、基板表面１０１ａに形成された酸化
膜１０７の開口１０７ａを通してｎ++領域１０２′に電
気的に接続されている。この構造の詳細なコンピュータ
・シミュレーションの結果、高効率化のためには、ｎ+
層１０２は深さ０．１〜０．３μｍ、キャリア濃度０．
５〜１×１０19／ｃｍ3、ｎ++領域１０２′は深さ２μ
ｍ、キャリア濃度５×１０19／ｃｍ3程度が適切である
ことが報告されている（ザ・プロシーディング・オブ・
ツウェンティファースト・フォトボルテイック・スペシ
ャリスツ・コンファレンス（ＴheＰroceeding of ２１s
t Ｐhotovoltaic Ｓpecialists Ｃonference），Ｐ２３
４）。
【０００７】しかし、本発明者らのグループによる試作
実験の結果では、上記提案された構造による改善効果は
見出されず、試作した太陽電池の変換効率は図４に示し
た従来の太陽電池のそれと同等か、むしろ下回るもので
あった。本発明者らは、この実験結果について様々な解
析と考察を実施した結果、図５の構造には次の問題点が
あることを見出した。すなわち、ｎ+層１０２の深さよ
りもｎ++領域１０２′の深さが深いため、ｐ型基板１中
に空乏層１０９が均一には形成されず、ｎ+層１０２直
下の部分１０９ａとｎ++領域１０２′直下の部分１０９
ｃとの間に、空乏層幅が変化する部分１０９ｂが形成さ
れる。この空乏層１０９ｂ内にはポテンシャル勾配が生
じており、ｐ型基板１０１内で発生した電子の一部は、
直進せず、上記ポテンシャル勾配の影響を受けて、図中
に矢印で示すようにポテンシャル勾配に沿ってｎ++領域
１０２′に到達する。このため、図４に示した太陽電池
の場合に比べて空乏層内での滞在時間が長くなり、空乏
層を通過する間に電子が再結合する割合が増加する。こ
の結果、変換効率が改善されないのである。この傾向
は、結晶欠陥や残量不純物を多く含み、これらが再結合
中心として働くような低品質基板や、多結晶基板を用い
た場合、特に顕著になる。上記報告ではこのポテンシャ
ル勾配の影響が考慮されておらず、シュミレーションが
不適切だったと思われる。
実験の結果では、上記提案された構造による改善効果は
見出されず、試作した太陽電池の変換効率は図４に示し
た従来の太陽電池のそれと同等か、むしろ下回るもので
あった。本発明者らは、この実験結果について様々な解
析と考察を実施した結果、図５の構造には次の問題点が
あることを見出した。すなわち、ｎ+層１０２の深さよ
りもｎ++領域１０２′の深さが深いため、ｐ型基板１中
に空乏層１０９が均一には形成されず、ｎ+層１０２直
下の部分１０９ａとｎ++領域１０２′直下の部分１０９
ｃとの間に、空乏層幅が変化する部分１０９ｂが形成さ
れる。この空乏層１０９ｂ内にはポテンシャル勾配が生
じており、ｐ型基板１０１内で発生した電子の一部は、
直進せず、上記ポテンシャル勾配の影響を受けて、図中
に矢印で示すようにポテンシャル勾配に沿ってｎ++領域
１０２′に到達する。このため、図４に示した太陽電池
の場合に比べて空乏層内での滞在時間が長くなり、空乏
層を通過する間に電子が再結合する割合が増加する。こ
の結果、変換効率が改善されないのである。この傾向
は、結晶欠陥や残量不純物を多く含み、これらが再結合
中心として働くような低品質基板や、多結晶基板を用い
た場合、特に顕著になる。上記報告ではこのポテンシャ
ル勾配の影響が考慮されておらず、シュミレーションが
不適切だったと思われる。
【０００８】そこで、この発明の目的は、空乏層のポテ
ンシャル勾配の影響を無くして変換効率を高めることが
できる太陽電池およびその製造方法を提供することにあ
る。
ンシャル勾配の影響を無くして変換効率を高めることが
できる太陽電池およびその製造方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の太陽電池は、ｐ型Ｓｉ基板の一方
の面に、略全面に形成されたｎ型不純物層（以下「ｎ+
層」という。）と、上記ｎ+層の表面に所定のパターン
で設けられた電極を有する太陽電池において、上記ｎ+
層の表面側で上記電極直下の領域に、上記ｎ+層の不純
物濃度よりも高不純物濃度で、かつ、上記ｎ+層の深さ
よりも浅いか又は同一の深さを持つ高濃度ｎ型不純物領
域（以下「ｎ++領域」という。）を備えたことを特徴と
している。
め、請求項１に記載の太陽電池は、ｐ型Ｓｉ基板の一方
の面に、略全面に形成されたｎ型不純物層（以下「ｎ+
層」という。）と、上記ｎ+層の表面に所定のパターン
で設けられた電極を有する太陽電池において、上記ｎ+
層の表面側で上記電極直下の領域に、上記ｎ+層の不純
物濃度よりも高不純物濃度で、かつ、上記ｎ+層の深さ
よりも浅いか又は同一の深さを持つ高濃度ｎ型不純物領
域（以下「ｎ++領域」という。）を備えたことを特徴と
している。
【００１０】また、請求項２に記載の太陽電池は、ｐ型
Ｓｉ基板の一方の面に、ｎ型不純物を拡散して、略全面
にｎ+層を形成する工程と、上記ｎ+層の表面に、イオン
注入法によりｎ型不純物を所定のパターンで導入して、
上記ｎ+層の不純物濃度よりも高不純物濃度で、かつ、
上記ｎ+層の深さよりも浅いか又は同一の深さを持つｎ
++領域を形成する工程と、上記ｎ++領域の表面に、この
領域のパターンと略同一のパターンを持つ電極を形成す
る工程を有することを特徴としている。
Ｓｉ基板の一方の面に、ｎ型不純物を拡散して、略全面
にｎ+層を形成する工程と、上記ｎ+層の表面に、イオン
注入法によりｎ型不純物を所定のパターンで導入して、
上記ｎ+層の不純物濃度よりも高不純物濃度で、かつ、
上記ｎ+層の深さよりも浅いか又は同一の深さを持つｎ
++領域を形成する工程と、上記ｎ++領域の表面に、この
領域のパターンと略同一のパターンを持つ電極を形成す
る工程を有することを特徴としている。
【００１１】
【作用】請求項１の太陽電池では、ｎ++領域の深さがｎ
+層の深さよりも浅いか又は同一になっているので、図
２に例示するようにｎ+層２の基板側接合面に生ずる空
乏層９の幅が均一になるか、又は、図３に例示するよう
に電極４直下の部分９ｂが他の部分９ａに比して狭い状
態になる。空乏層の幅は接合面を挟む層の不純物濃度で
決定されるからである。この結果、基板１中で発生した
電子はｎ+層２へ向かって垂直に直進するようになる。
この結果、従来（図５のもの）に比して、空乏層内での
電子の滞在時間が短くなり、空乏層を通過する間に電子
が再結合する割合が減少する。したがって、変換効率が
高まる。
+層の深さよりも浅いか又は同一になっているので、図
２に例示するようにｎ+層２の基板側接合面に生ずる空
乏層９の幅が均一になるか、又は、図３に例示するよう
に電極４直下の部分９ｂが他の部分９ａに比して狭い状
態になる。空乏層の幅は接合面を挟む層の不純物濃度で
決定されるからである。この結果、基板１中で発生した
電子はｎ+層２へ向かって垂直に直進するようになる。
この結果、従来（図５のもの）に比して、空乏層内での
電子の滞在時間が短くなり、空乏層を通過する間に電子
が再結合する割合が減少する。したがって、変換効率が
高まる。
【００１２】また、請求項２の太陽電池の製造方法で
は、上記ｎ++領域をイオン注入法により形成しているの
で、注入不純物の加速電圧を調節することによって、上
記ｎ++領域の深さを上記ｎ+層の深さよりも浅いか又は
同一の深さに容易に設定できる。したがって、高変換効
率の太陽電池が容易に作製される。
は、上記ｎ++領域をイオン注入法により形成しているの
で、注入不純物の加速電圧を調節することによって、上
記ｎ++領域の深さを上記ｎ+層の深さよりも浅いか又は
同一の深さに容易に設定できる。したがって、高変換効
率の太陽電池が容易に作製される。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の太陽電池およびその製造方
法を実施例により詳細に説明する。
法を実施例により詳細に説明する。
【００１４】図１(h)は一実施例の太陽電池の断面を示
している。この太陽電池は、ｐ型Ｓｉ基板１の一方の面
（受光面）１ａにＰ（リン）等の不純物を含むｎ+層
２、他方の面１ｂにＢ（ボロン）等の不純物を含むｐ+
層３をそれぞれ全面に備えている。上記ｎ+層２の表面
には櫛型のパターンで、ｎ+層２の不純物濃度よりも高
不純物濃度で、かつ、ｎ+層２の深さよりも浅い深さを
持つｎ++領域２′が設けられている。このｎ++領域２′
の直上に略同一のパターンを持つｎ側電極４が設けられ
ている。ｎ側電極４は、ｎ+層２表面に形成された酸化
膜７の開口を通して、上記ｎ++領域２′に電気的に接続
されている。さらに、酸化膜７の表面には反射防止膜６
が設けられている。一方、ｐ+層３側には基板の略全面
にわたるｐ側電極５が設けられている。
している。この太陽電池は、ｐ型Ｓｉ基板１の一方の面
（受光面）１ａにＰ（リン）等の不純物を含むｎ+層
２、他方の面１ｂにＢ（ボロン）等の不純物を含むｐ+
層３をそれぞれ全面に備えている。上記ｎ+層２の表面
には櫛型のパターンで、ｎ+層２の不純物濃度よりも高
不純物濃度で、かつ、ｎ+層２の深さよりも浅い深さを
持つｎ++領域２′が設けられている。このｎ++領域２′
の直上に略同一のパターンを持つｎ側電極４が設けられ
ている。ｎ側電極４は、ｎ+層２表面に形成された酸化
膜７の開口を通して、上記ｎ++領域２′に電気的に接続
されている。さらに、酸化膜７の表面には反射防止膜６
が設けられている。一方、ｐ+層３側には基板の略全面
にわたるｐ側電極５が設けられている。
【００１５】この太陽電池は例えば次のようにして作製
される。
される。
【００１６】まず、図１(a)〜(b)に示すように、ｐ型
Ｓｉ基板１の裏面１ｂに、Ｂ（ボロン）やＡｌ（アルミ
ニウム）等のｐ型不純物を拡散して、ｐ+層３を形成す
る。
Ｓｉ基板１の裏面１ｂに、Ｂ（ボロン）やＡｌ（アルミ
ニウム）等のｐ型不純物を拡散して、ｐ+層３を形成す
る。
【００１７】次に、同図(c)に示すように、基板１の
表面１ａにＰ（リン）等のｎ型不純物を拡散して、ｎ+
層２を形成する。ここで、ｐ+層３，ｎ+層２を形成する
ための拡散は、気相拡散によっても良いし、各不純物材
料を含むペーストの塗布焼成によっても良い。
表面１ａにＰ（リン）等のｎ型不純物を拡散して、ｎ+
層２を形成する。ここで、ｐ+層３，ｎ+層２を形成する
ための拡散は、気相拡散によっても良いし、各不純物材
料を含むペーストの塗布焼成によっても良い。
【００１８】次に、同図(d)に示すように、ｐ側電極
を形成すべき櫛型の領域に、イオンイン注入法により、
ｐ（リン）等のｎ型不純物をドーピングする。これによ
り、ｎ+層２の表面に、ｎ+層２の不純物濃度よりも高不
純物濃度で、かつ、ｎ+層２の深さよりも浅い深さを持
つｎ++領域２′を形成する。イオン注入法を採用してい
るので、注入不純物の加速電圧を調節することによっ
て、ｎ++領域２′の深さをｎ+層２の深さ以下に容易に
設定することができる。
を形成すべき櫛型の領域に、イオンイン注入法により、
ｐ（リン）等のｎ型不純物をドーピングする。これによ
り、ｎ+層２の表面に、ｎ+層２の不純物濃度よりも高不
純物濃度で、かつ、ｎ+層２の深さよりも浅い深さを持
つｎ++領域２′を形成する。イオン注入法を採用してい
るので、注入不純物の加速電圧を調節することによっ
て、ｎ++領域２′の深さをｎ+層２の深さ以下に容易に
設定することができる。
【００１９】次に、同図(e)に示すように、基板表面
１ａに全面に酸化膜７を形成する。続いて、同図(f)に
示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングを行
って、ｎ++領域２′上にそれぞれ開口７ａを形成する。
なお、ｎ++領域２′を形成する前に酸化膜７およびその
開口７ａ形成し、この酸化膜７をマスクとしてイオン注
入を行って上記ｎ++領域２′を形成しても良い。
１ａに全面に酸化膜７を形成する。続いて、同図(f)に
示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングを行
って、ｎ++領域２′上にそれぞれ開口７ａを形成する。
なお、ｎ++領域２′を形成する前に酸化膜７およびその
開口７ａ形成し、この酸化膜７をマスクとしてイオン注
入を行って上記ｎ++領域２′を形成しても良い。
【００２０】次に、同図(g)に示すように、ｎ++領域
２′の直上に、この領域２′と略同一の櫛型パターンを
持つｎ側電極４を形成する一方、ｐ+層３側に全面にｐ
側電極５を形成する。ここで、ｎ側電極４のパターン形
成は、フォトリソグラフィによっても良いし、スクリー
ン印刷によっても良い。
２′の直上に、この領域２′と略同一の櫛型パターンを
持つｎ側電極４を形成する一方、ｐ+層３側に全面にｐ
側電極５を形成する。ここで、ｎ側電極４のパターン形
成は、フォトリソグラフィによっても良いし、スクリー
ン印刷によっても良い。
【００２１】次に、同図(h)に示すように、酸化膜７
の表面に反射防止膜６を形成する。熱処理を施した後、
破線Ｄに沿って所定の寸法にダイシングする。これによ
り、太陽電池の作製を完了する。
の表面に反射防止膜６を形成する。熱処理を施した後、
破線Ｄに沿って所定の寸法にダイシングする。これによ
り、太陽電池の作製を完了する。
【００２２】このように、ｎ++領域２′の深さをｎ+層
２の深さよりも浅くしているので、図２に示したよう
に、ｎ+層２の基板側接合面に生ずる空乏層９の幅が均
一になり、この結果、基板１中で発生した電子はｎ+層
２へ向かって垂直に直進するようになる。したがって、
従来（図５のもの）に比して、空乏層内での電子の滞在
時間が短くなり、空乏層を通過する間に電子が再結合す
る割合が減少する。したがって、従来に比して変換効率
を高めることができる。この効果は、図３に示したよう
に、ｎ++領域２′の深さがｎ+層２の深さと同一になる
まで保持される。
２の深さよりも浅くしているので、図２に示したよう
に、ｎ+層２の基板側接合面に生ずる空乏層９の幅が均
一になり、この結果、基板１中で発生した電子はｎ+層
２へ向かって垂直に直進するようになる。したがって、
従来（図５のもの）に比して、空乏層内での電子の滞在
時間が短くなり、空乏層を通過する間に電子が再結合す
る割合が減少する。したがって、従来に比して変換効率
を高めることができる。この効果は、図３に示したよう
に、ｎ++領域２′の深さがｎ+層２の深さと同一になる
まで保持される。
【００２３】Ｓｉ単結晶を基板とする太陽電池では、光
電流の大部分は基板１内から発生したものである。した
がって、この発明による変換効率改善の効果は大きいと
期待される。現在、本発明者らはこの発明の効果を数値
計算によるシミュレーションと実験で確認しようとして
いる。電子の空乏層９内における滞在時間が短くなるこ
とは、同品質の基板で空乏層幅が短くなったこととして
近似できる。空乏層９内での再結合に起因する飽和電流
値を、ｎ++層２′のキャリア濃度約１×１０20／ｃ
ｍ3、ｐ型Ｓｉ基板１側キャリア濃度約１×１０15／ｃ
ｍ3〜約１×１０16／ｃｍ3の条件で計算したところ、空
乏層幅を短くすることによって、飽和電流値を約１桁低
減できる可能性があることがわかった。本発明者らは、
これは開放電圧で数１０ｍＶ、曲線因子で約０．０３程
度の改善に相当するものと考えている。
電流の大部分は基板１内から発生したものである。した
がって、この発明による変換効率改善の効果は大きいと
期待される。現在、本発明者らはこの発明の効果を数値
計算によるシミュレーションと実験で確認しようとして
いる。電子の空乏層９内における滞在時間が短くなるこ
とは、同品質の基板で空乏層幅が短くなったこととして
近似できる。空乏層９内での再結合に起因する飽和電流
値を、ｎ++層２′のキャリア濃度約１×１０20／ｃ
ｍ3、ｐ型Ｓｉ基板１側キャリア濃度約１×１０15／ｃ
ｍ3〜約１×１０16／ｃｍ3の条件で計算したところ、空
乏層幅を短くすることによって、飽和電流値を約１桁低
減できる可能性があることがわかった。本発明者らは、
これは開放電圧で数１０ｍＶ、曲線因子で約０．０３程
度の改善に相当するものと考えている。
【００２４】なお、この実施例では、基板表面１ａに酸
化膜７によるパッシベーションを施したが、当然なが
ら、酸化膜７を省略することもできる。この発明の効果
は、酸化膜７の有無によらず認められる。
化膜７によるパッシベーションを施したが、当然なが
ら、酸化膜７を省略することもできる。この発明の効果
は、酸化膜７の有無によらず認められる。
【００２５】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の太
陽電池では、ｎ++領域の深さをｎ+層の深さよりも浅い
か又は同一にしているので、ｎ+層の基板側接合面に生
ずる空乏層の幅を均一にできる。又は、空乏層の電極直
下の部分を他の部分に比して狭い状態にできる。この結
果、基板中で発生した電子はｎ+層２へ向かって垂直に
直進するようになる。したがって、従来（図５のもの）
に比して、空乏層内での電子の滞在時間を短くでき、空
乏層を通過する間に電子が再結合する割合を減少させる
ことができる。したがって、変換効率を高めることがで
きる。
陽電池では、ｎ++領域の深さをｎ+層の深さよりも浅い
か又は同一にしているので、ｎ+層の基板側接合面に生
ずる空乏層の幅を均一にできる。又は、空乏層の電極直
下の部分を他の部分に比して狭い状態にできる。この結
果、基板中で発生した電子はｎ+層２へ向かって垂直に
直進するようになる。したがって、従来（図５のもの）
に比して、空乏層内での電子の滞在時間を短くでき、空
乏層を通過する間に電子が再結合する割合を減少させる
ことができる。したがって、変換効率を高めることがで
きる。
【００２６】また、請求項２の太陽電池の製造方法で
は、上記ｎ++領域をイオン注入法により形成しているの
で、注入不純物の加速電圧を調節することによって、上
記ｎ++領域の深さを上記ｎ+層の深さよりも浅いか又は
同一の深さに容易に設定できる。したがって、高変換効
率の太陽電池を容易に作製できる。
は、上記ｎ++領域をイオン注入法により形成しているの
で、注入不純物の加速電圧を調節することによって、上
記ｎ++領域の深さを上記ｎ+層の深さよりも浅いか又は
同一の深さに容易に設定できる。したがって、高変換効
率の太陽電池を容易に作製できる。
【図１】 この発明の一実施例の太陽電池の作製工程お
よび完成後の太陽電池の構造を示す図である。
よび完成後の太陽電池の構造を示す図である。
【図２】 上記太陽電池の要部を示す断面図である。
【図３】 上記太陽電池の要部を示す断面図である。
【図４】 従来の一般的な太陽電池の構造を示す図であ
る。
る。
【図５】 提案された従来の太陽電池の構造を示す図で
ある。
ある。
１ ｐ型Ｓｉ基板 ２ ｎ+層 ２′ ｎ++領域 ３ ｐ+層 ４ ｎ側電極 ５ ｐ側電極 ６ 反射防止膜 ７ 酸化膜
Claims (2)
- 【請求項１】 ｐ型Ｓｉ基板の一方の面に、略全面に形
成されたｎ型不純物層と、上記ｎ型不純物層の表面に所
定のパターンで設けられた電極を有する太陽電池におい
て、 上記ｎ型不純物層の表面側で上記電極直下の領域に、上
記ｎ型不純物層の不純物濃度よりも高不純物濃度で、か
つ、上記ｎ型不純物層の深さよりも浅いか又は同一の深
さを持つ高濃度ｎ型不純物領域を備えたことを特徴とす
る太陽電池。 - 【請求項２】 ｐ型Ｓｉ基板の一方の面に、ｎ型不純物
を拡散して、略全面にｎ型不純物層を形成する工程と、 上記ｎ型不純物層の表面に、イオン注入法によりｎ型不
純物を所定のパターンで導入して、上記ｎ型不純物層の
不純物濃度よりも高不純物濃度で、かつ、上記ｎ型不純
物層の深さよりも浅いか又は同一の深さを持つ高濃度ｎ
型不純物領域を形成する工程と、 上記高濃度ｎ型不純物領域の表面に、この領域のパター
ンと略同一のパターンを持つ電極を形成する工程を有す
ることを特徴とする太陽電池の製造方法。
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