JPH104204A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPH104204A JPH104204A JP8156676A JP15667696A JPH104204A JP H104204 A JPH104204 A JP H104204A JP 8156676 A JP8156676 A JP 8156676A JP 15667696 A JP15667696 A JP 15667696A JP H104204 A JPH104204 A JP H104204A
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- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｌ層を形成しかつ除去する必要性をなくし
て生産性を向上し、シリコン基板とシリコン熱酸化膜層
との界面の欠陥を充分に不活性化させ、光電変換効率に
すぐれた太陽電池を製造する。 【解決手段】 シリコン基板１１にｎ型層１２を形成
し、ＣＶＤ法を用いて基板温度３５０℃以下の条件でシ
リコン基板１１の表裏両面に水素化非晶質シリコン膜層
１８，１９を堆積形成し、第１段階で３００℃〜５００
℃で加熱し、第２段階で８００℃以上で加熱して水素化
非晶質シリコン膜層１８，１９を熱酸化することでパッ
シベーション膜となるシリコン熱酸化膜層１３，１６に
変化させ、この過程で水素化非晶質シリコン膜層１８，
１９中の水素をシリコン基板１１とシリコン熱酸化膜層
１３，１６との界面に供給して、界面の欠陥を不活性化
する。表面に反射防止膜層１４を、裏面にＡｌ層１７を
形成し、表面にグリッド電極１５を作る。
て生産性を向上し、シリコン基板とシリコン熱酸化膜層
との界面の欠陥を充分に不活性化させ、光電変換効率に
すぐれた太陽電池を製造する。 【解決手段】 シリコン基板１１にｎ型層１２を形成
し、ＣＶＤ法を用いて基板温度３５０℃以下の条件でシ
リコン基板１１の表裏両面に水素化非晶質シリコン膜層
１８，１９を堆積形成し、第１段階で３００℃〜５００
℃で加熱し、第２段階で８００℃以上で加熱して水素化
非晶質シリコン膜層１８，１９を熱酸化することでパッ
シベーション膜となるシリコン熱酸化膜層１３，１６に
変化させ、この過程で水素化非晶質シリコン膜層１８，
１９中の水素をシリコン基板１１とシリコン熱酸化膜層
１３，１６との界面に供給して、界面の欠陥を不活性化
する。表面に反射防止膜層１４を、裏面にＡｌ層１７を
形成し、表面にグリッド電極１５を作る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッシベーション
膜としてシリコン熱酸化膜層を有する太陽電池の製造方
法に係り、特には、パッシベーション効果を改善して特
性ことに光電変換効率の向上を図る技術に関するもので
ある。
膜としてシリコン熱酸化膜層を有する太陽電池の製造方
法に係り、特には、パッシベーション効果を改善して特
性ことに光電変換効率の向上を図る技術に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の技術に係る結晶系シリコン
太陽電池の断面構造を示す図である。図３において、１
１はｐ型シリコン基板、１２はｐ型シリコン基板１１の
表面側内部に形成されたｎ型層、２０，２１はシリコン
基板１１の表裏両面に形成されたシリコン熱酸化膜層、
１７はＡｌ層、１４は反射防止膜層、１５はグリッド電
極である。図３において、グリッド電極１５の側すなわ
ち上側が光を入射する受光面側である。この太陽電池の
構造においては、ｐ型シリコン基板１１の表裏両面に対
してパッシベーション（不活性化）膜としてのシリコン
熱酸化膜層２０，２１が形成されている。そのため、シ
リコン基板１１の表面の欠陥を低減し、キャリアの再結
合を抑制することができる。ただし、この構造におい
て、シリコン基板１１とシリコン熱酸化膜層２０，２１
との間に界面準位が存在する。
太陽電池の断面構造を示す図である。図３において、１
１はｐ型シリコン基板、１２はｐ型シリコン基板１１の
表面側内部に形成されたｎ型層、２０，２１はシリコン
基板１１の表裏両面に形成されたシリコン熱酸化膜層、
１７はＡｌ層、１４は反射防止膜層、１５はグリッド電
極である。図３において、グリッド電極１５の側すなわ
ち上側が光を入射する受光面側である。この太陽電池の
構造においては、ｐ型シリコン基板１１の表裏両面に対
してパッシベーション（不活性化）膜としてのシリコン
熱酸化膜層２０，２１が形成されている。そのため、シ
リコン基板１１の表面の欠陥を低減し、キャリアの再結
合を抑制することができる。ただし、この構造におい
て、シリコン基板１１とシリコン熱酸化膜層２０，２１
との間に界面準位が存在する。
【０００３】図４（ａ）〜（ｇ）は図３の構造の太陽電
池の製造方法を示す工程図である。まず、図４（ａ）に
示すようにｐ型シリコン基板１１を用意し、次に、ｐ型
シリコン基板１１の受光面側に対してリンを拡散して、
図４（ｂ）に示すようにｎ型層１２をシリコン基板１１
の受光面側内部に形成する。そして、シリコン基板１１
を熱酸化することにより、図４（ｃ）に示すようにシリ
コン基板１１の受光面側にシリコン熱酸化膜層２０を形
成するとともに、裏面側にもシリコン熱酸化膜層２１を
形成する。さらに、図４（ｄ）に示すように裏面側のシ
リコン熱酸化膜層２１をフォトエッチング法でエッチン
グ加工し開口部２１ａを形成する。次いで、図４（ｅ）
に示すように両シリコン熱酸化膜層２０，２１の上にそ
れぞれＡｌ層２２，１７を形成する。裏面側のＡｌ層１
７は開口部２１ａを介してシリコン基板１１に結合され
る。そして、水素ガス雰囲気中でアニールを行った後
に、受光面側のＡｌ層２２を除去する。次に、図４
（ｆ）に示すように除去したＡｌ層２２のあとに反射防
止膜層１４を形成する。そして、受光面側においてフォ
トエッチングにより反射防止膜層１４およびシリコン熱
酸化膜層２０に開口部１４ａ，２０ａを形成した後、図
４（ｇ）に示すように開口部１４ａ，２０ａにおいてチ
タン、パラジウム、銀の順で金属の蒸着を行い、最後に
リフトオフを行ってグリッド電極１５を形成する。
池の製造方法を示す工程図である。まず、図４（ａ）に
示すようにｐ型シリコン基板１１を用意し、次に、ｐ型
シリコン基板１１の受光面側に対してリンを拡散して、
図４（ｂ）に示すようにｎ型層１２をシリコン基板１１
の受光面側内部に形成する。そして、シリコン基板１１
を熱酸化することにより、図４（ｃ）に示すようにシリ
コン基板１１の受光面側にシリコン熱酸化膜層２０を形
成するとともに、裏面側にもシリコン熱酸化膜層２１を
形成する。さらに、図４（ｄ）に示すように裏面側のシ
リコン熱酸化膜層２１をフォトエッチング法でエッチン
グ加工し開口部２１ａを形成する。次いで、図４（ｅ）
に示すように両シリコン熱酸化膜層２０，２１の上にそ
れぞれＡｌ層２２，１７を形成する。裏面側のＡｌ層１
７は開口部２１ａを介してシリコン基板１１に結合され
る。そして、水素ガス雰囲気中でアニールを行った後
に、受光面側のＡｌ層２２を除去する。次に、図４
（ｆ）に示すように除去したＡｌ層２２のあとに反射防
止膜層１４を形成する。そして、受光面側においてフォ
トエッチングにより反射防止膜層１４およびシリコン熱
酸化膜層２０に開口部１４ａ，２０ａを形成した後、図
４（ｇ）に示すように開口部１４ａ，２０ａにおいてチ
タン、パラジウム、銀の順で金属の蒸着を行い、最後に
リフトオフを行ってグリッド電極１５を形成する。
【０００４】現在、シリコン基板１１とシリコン熱酸化
膜層２０，２１との間の界面準位を低減する方法とし
て、図４（ｅ）で説明したように、シリコン熱酸化膜層
２０，２１上にＡｌ層２２，１７を形成し、水素ガス雰
囲気中でアニールを行うことが効果的であることが知ら
れている。これは、水素ガス雰囲気中でアニールするこ
とにより、Ａｌ層２２，１７とシリコン熱酸化膜層２
０，２１中の水分とからシリサイドが形成されるととも
に、水素が放出され、これがシリコン基板１１とシリコ
ン熱酸化膜層２０，２１との界面の欠陥を終端するから
であると考えられている（例えば「MOS(Metal Oxide Se
miconductor) Physics and Technology pp782-785)(Pos
tmetallization Anneal）」を参照）。
膜層２０，２１との間の界面準位を低減する方法とし
て、図４（ｅ）で説明したように、シリコン熱酸化膜層
２０，２１上にＡｌ層２２，１７を形成し、水素ガス雰
囲気中でアニールを行うことが効果的であることが知ら
れている。これは、水素ガス雰囲気中でアニールするこ
とにより、Ａｌ層２２，１７とシリコン熱酸化膜層２
０，２１中の水分とからシリサイドが形成されるととも
に、水素が放出され、これがシリコン基板１１とシリコ
ン熱酸化膜層２０，２１との界面の欠陥を終端するから
であると考えられている（例えば「MOS(Metal Oxide Se
miconductor) Physics and Technology pp782-785)(Pos
tmetallization Anneal）」を参照）。
【０００５】従来では、上記のように、シリコン熱酸化
膜層をパッシベーション膜として用いる太陽電池におい
て、シリコン熱酸化膜層上にＡｌ層を形成して、水素ガ
ス雰囲気中でアニールすることにより、特性とりわけ光
電変換効率の向上が図られてきた。
膜層をパッシベーション膜として用いる太陽電池におい
て、シリコン熱酸化膜層上にＡｌ層を形成して、水素ガ
ス雰囲気中でアニールすることにより、特性とりわけ光
電変換効率の向上が図られてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４（ａ）〜（ｇ）で
説明した従来の技術に係る太陽電池の製造方法において
は、水素ガス雰囲気中でアニールを行うことにより、シ
リコン基板１１とシリコン熱酸化膜層２０，２１との間
の界面準位を低減して特性の向上を図るようにしている
が、水素はシリコン熱酸化膜層２０，２１中を拡散する
ことによってのみシリコン基板１１との界面に供給され
るだけであるから、水素の量的不足は避けがたいものと
なり、界面の欠陥を充分に不活性化することがむずかし
く、特性ことに光電変換効率の向上にも自ずと限界があ
った。
説明した従来の技術に係る太陽電池の製造方法において
は、水素ガス雰囲気中でアニールを行うことにより、シ
リコン基板１１とシリコン熱酸化膜層２０，２１との間
の界面準位を低減して特性の向上を図るようにしている
が、水素はシリコン熱酸化膜層２０，２１中を拡散する
ことによってのみシリコン基板１１との界面に供給され
るだけであるから、水素の量的不足は避けがたいものと
なり、界面の欠陥を充分に不活性化することがむずかし
く、特性ことに光電変換効率の向上にも自ずと限界があ
った。
【０００７】また、図４（ｅ）から（ｆ）にかけて示す
ように、受光面側においては最終的には不要となるＡｌ
層２２を形成し、水素ガス雰囲気中でアニールを行った
後に、受光面側のＡｌ層２２を除去しなければならず、
プロセスが複雑なものになり、生産性を低くする原因に
なっているという問題があった。
ように、受光面側においては最終的には不要となるＡｌ
層２２を形成し、水素ガス雰囲気中でアニールを行った
後に、受光面側のＡｌ層２２を除去しなければならず、
プロセスが複雑なものになり、生産性を低くする原因に
なっているという問題があった。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、受光面側ではシリコン熱酸化膜層上
にＡｌ層等の金属層を形成しかつ除去するといった必要
性をなくして生産性を向上するとともに、シリコン基板
とシリコン熱酸化膜層との境界の欠陥を充分に不活性化
させることができ、特性ことに光電変換効率にすぐれた
太陽電池の製造方法を提供することを目的としている。
れたものであって、受光面側ではシリコン熱酸化膜層上
にＡｌ層等の金属層を形成しかつ除去するといった必要
性をなくして生産性を向上するとともに、シリコン基板
とシリコン熱酸化膜層との境界の欠陥を充分に不活性化
させることができ、特性ことに光電変換効率にすぐれた
太陽電池の製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
太陽電池の製造方法は、パッシベーション膜としてシリ
コン熱酸化膜層を有する太陽電池の製造方法であって、
シリコン基板上に水素化非晶質シリコン膜層を堆積形成
した後、この水素化非晶質シリコン膜層を熱酸化するこ
とにより前記シリコン熱酸化膜層に変化させることを特
徴としている。シリコン基板自体の熱酸化によりシリコ
ン熱酸化膜層を形成し、シリコン熱酸化膜層上にＡｌ層
を形成し、水素ガス雰囲気中でアニールを行う従来の製
造方法とは異なり、シリコン基板に堆積形成した水素化
非晶質シリコン膜層は多量の水素を含んでおり、シリコ
ン基板とシリコン熱酸化膜層（水素化非晶質シリコン膜
層が変化したもの）との間の界面に対して水素が充分に
供給されることとなり、界面の欠陥を充分に不活性化し
てパッシベーション効果を上げるため、特性ことに光電
変換効率の向上が図られた太陽電池を提供する。また、
従来の製造方法の場合のＡｌ層の形成および除去や水素
ガス雰囲気中でのアニールの工程が不要となるから、太
陽電池の生産性が向上する。
太陽電池の製造方法は、パッシベーション膜としてシリ
コン熱酸化膜層を有する太陽電池の製造方法であって、
シリコン基板上に水素化非晶質シリコン膜層を堆積形成
した後、この水素化非晶質シリコン膜層を熱酸化するこ
とにより前記シリコン熱酸化膜層に変化させることを特
徴としている。シリコン基板自体の熱酸化によりシリコ
ン熱酸化膜層を形成し、シリコン熱酸化膜層上にＡｌ層
を形成し、水素ガス雰囲気中でアニールを行う従来の製
造方法とは異なり、シリコン基板に堆積形成した水素化
非晶質シリコン膜層は多量の水素を含んでおり、シリコ
ン基板とシリコン熱酸化膜層（水素化非晶質シリコン膜
層が変化したもの）との間の界面に対して水素が充分に
供給されることとなり、界面の欠陥を充分に不活性化し
てパッシベーション効果を上げるため、特性ことに光電
変換効率の向上が図られた太陽電池を提供する。また、
従来の製造方法の場合のＡｌ層の形成および除去や水素
ガス雰囲気中でのアニールの工程が不要となるから、太
陽電池の生産性が向上する。
【００１０】本発明に係る請求項２の太陽電池の製造方
法は、上記請求項１において、水素化非晶質シリコン膜
層として窒素、フッ素および塩素のうち少なくとも１つ
を含んだものを用いることを特徴としている。窒素、フ
ッ素または塩素と水素との協働により界面の欠陥が一層
強く不活性化され、太陽電池の特性ことに光電変換効率
の向上に寄与する。
法は、上記請求項１において、水素化非晶質シリコン膜
層として窒素、フッ素および塩素のうち少なくとも１つ
を含んだものを用いることを特徴としている。窒素、フ
ッ素または塩素と水素との協働により界面の欠陥が一層
強く不活性化され、太陽電池の特性ことに光電変換効率
の向上に寄与する。
【００１１】本発明に係る請求項３の太陽電池の製造方
法は、上記請求項１または請求項２において、水素化非
晶質シリコン膜層をシリコン基板上に堆積形成するとき
の基板温度を３５０℃以下に設定することを特徴として
いる。基板温度が３５０℃を超えると、水素化非晶質シ
リコン膜層に含まれる水素の量が限度を越えて少なくな
ってしまうが、３５０℃以下に設定しておくことで、シ
リコン基板とシリコン熱酸化膜層との間の界面に対する
水素の供給量を充分なものとするので、界面の欠陥を充
分に不活性化してパッシベーション効果を上げ、特性こ
とに光電変換効率の向上が図られる。
法は、上記請求項１または請求項２において、水素化非
晶質シリコン膜層をシリコン基板上に堆積形成するとき
の基板温度を３５０℃以下に設定することを特徴として
いる。基板温度が３５０℃を超えると、水素化非晶質シ
リコン膜層に含まれる水素の量が限度を越えて少なくな
ってしまうが、３５０℃以下に設定しておくことで、シ
リコン基板とシリコン熱酸化膜層との間の界面に対する
水素の供給量を充分なものとするので、界面の欠陥を充
分に不活性化してパッシベーション効果を上げ、特性こ
とに光電変換効率の向上が図られる。
【００１２】本発明に係る請求項４の太陽電池の製造方
法は、上記請求項１から請求項３までのいずれかにおい
て、熱酸化により水素化非晶質シリコン膜層をシリコン
熱酸化膜層に変化させるに際して、第１段階で３００℃
〜５００℃で加熱し、第２段階で８００℃以上で加熱す
ることを特徴としている。このような２段階温度設定に
より水素化非晶質シリコン膜層からの水素あるいは窒
素、フッ素または塩素の外部への放出を抑制する作用が
あり、界面の欠陥の不活性化を充分なものとして、パッ
シベーション効果を高める。
法は、上記請求項１から請求項３までのいずれかにおい
て、熱酸化により水素化非晶質シリコン膜層をシリコン
熱酸化膜層に変化させるに際して、第１段階で３００℃
〜５００℃で加熱し、第２段階で８００℃以上で加熱す
ることを特徴としている。このような２段階温度設定に
より水素化非晶質シリコン膜層からの水素あるいは窒
素、フッ素または塩素の外部への放出を抑制する作用が
あり、界面の欠陥の不活性化を充分なものとして、パッ
シベーション効果を高める。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る太陽電池の製
造方法の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説
明する。
造方法の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説
明する。
【００１４】〔実施の形態１〕太陽電池の製造方法の説
明をする前に、その製造方法によって作られた太陽電池
の構造について説明しておく。図２は結晶系シリコン太
陽電池の断面構造を示す図である。図２において、１１
は半導体であるｐ型シリコン基板、１２はｐ型シリコン
基板１１の表面側内部に形成されたｎ型層、１３は受光
面側の水素化非晶質シリコン膜層１８（図１（ｃ）参
照）およびｎ型層１２の表面側を熱酸化して形成された
シリコン熱酸化膜層、１６は裏面側の水素化非晶質シリ
コン膜層１９（図１（ｃ）参照）およびｐ型シリコン基
板１１の裏面側を熱酸化して形成されたシリコン熱酸化
膜層、１７はＡｌ層、１４は反射防止膜層、１５はグリ
ッド電極である。図２において、グリッド電極１５の側
すなわち上側が光を入射する受光面側である。この太陽
電池の構造においては、ｐ型シリコン基板１１の表裏両
面に対してパッシベーション（不活性化）膜としてのシ
リコン熱酸化膜層１３，１６が形成されている。
明をする前に、その製造方法によって作られた太陽電池
の構造について説明しておく。図２は結晶系シリコン太
陽電池の断面構造を示す図である。図２において、１１
は半導体であるｐ型シリコン基板、１２はｐ型シリコン
基板１１の表面側内部に形成されたｎ型層、１３は受光
面側の水素化非晶質シリコン膜層１８（図１（ｃ）参
照）およびｎ型層１２の表面側を熱酸化して形成された
シリコン熱酸化膜層、１６は裏面側の水素化非晶質シリ
コン膜層１９（図１（ｃ）参照）およびｐ型シリコン基
板１１の裏面側を熱酸化して形成されたシリコン熱酸化
膜層、１７はＡｌ層、１４は反射防止膜層、１５はグリ
ッド電極である。図２において、グリッド電極１５の側
すなわち上側が光を入射する受光面側である。この太陽
電池の構造においては、ｐ型シリコン基板１１の表裏両
面に対してパッシベーション（不活性化）膜としてのシ
リコン熱酸化膜層１３，１６が形成されている。
【００１５】ここで、従来の太陽電池との差異を説明す
ると、従来の太陽電池におけるシリコン熱酸化膜層２
０，２１がシリコン基板１１を直接熱酸化することによ
り形成されたものであるのに対して、本実施の形態の太
陽電池におけるシリコン熱酸化膜層１３，１６は、シリ
コン基板１１上に予め堆積して形成された水素化非晶質
シリコン膜層１８，１９を熱酸化することによって形成
されたものである点である。
ると、従来の太陽電池におけるシリコン熱酸化膜層２
０，２１がシリコン基板１１を直接熱酸化することによ
り形成されたものであるのに対して、本実施の形態の太
陽電池におけるシリコン熱酸化膜層１３，１６は、シリ
コン基板１１上に予め堆積して形成された水素化非晶質
シリコン膜層１８，１９を熱酸化することによって形成
されたものである点である。
【００１６】次に、本実施の形態１に係る太陽電池の製
造方法について、図１の工程図を用いて説明する。
造方法について、図１の工程図を用いて説明する。
【００１７】図１（ａ）〜（ｇ）は図２の構造の太陽電
池の製造方法を示す工程図である。まず、図１（ａ）に
示すように半導体である単結晶のｐ型シリコン基板１１
を用意し、これを洗浄した後に、表面が凹凸になるよう
に異方性エッチングを行う。なお、ｐ型シリコン基板１
１としては、単結晶のものに限らず、多結晶のものを用
いることも可能である。
池の製造方法を示す工程図である。まず、図１（ａ）に
示すように半導体である単結晶のｐ型シリコン基板１１
を用意し、これを洗浄した後に、表面が凹凸になるよう
に異方性エッチングを行う。なお、ｐ型シリコン基板１
１としては、単結晶のものに限らず、多結晶のものを用
いることも可能である。
【００１８】次に、ｐ型シリコン基板１１の受光面に対
してオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3 ）を用いた気相拡散に
よってリンを拡散して、図１（ｂ）に示すようにｎ型層
１２をシリコン基板１１の受光面側内部に形成する。
してオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3 ）を用いた気相拡散に
よってリンを拡散して、図１（ｂ）に示すようにｎ型層
１２をシリコン基板１１の受光面側内部に形成する。
【００１９】次いで、ｐ型シリコン基板１１の裏面側を
エッチングして、裏面に形成されたｎ型層を除去する。
なお、リンが添加されたシリコン酸化物ガラス液のよう
な塗布液を用いてｐ型シリコン基板１１の受光面にだけ
拡散することで受光面側のｎ型層１２を形成した場合に
は、裏面にはｎ型層が形成されないので、この工程であ
る裏面ｎ型層の除去は不要である。
エッチングして、裏面に形成されたｎ型層を除去する。
なお、リンが添加されたシリコン酸化物ガラス液のよう
な塗布液を用いてｐ型シリコン基板１１の受光面にだけ
拡散することで受光面側のｎ型層１２を形成した場合に
は、裏面にはｎ型層が形成されないので、この工程であ
る裏面ｎ型層の除去は不要である。
【００２０】次に、ｐ型シリコン基板１１を希ＨＦ処理
した後、図１（ｃ）に示すようにｎ型層１２の表面とｐ
型シリコン基板１１の裏面とにそれぞれ水素化非晶質シ
リコン膜層１８，１９を堆積して形成する。この水素化
非晶質シリコン膜層１８，１９の形成においてはＲＦプ
ラズマＣＶＤ法を用いる。このＲＦプラズマＣＶＤ法で
は、原料ガスにＳｉＨ4 、Ｈ2 を用いて、これらのガス
の流量はそれぞれ１０ＳＣＣＭ、２０ＳＣＣＭとし、反
応圧力は０．３Ｔｏｒｒ、基板温度は２００℃、ＲＦパ
ワーは３０Ｗとして、膜厚５ｎｍだけ水素化非晶質シリ
コン膜層１８，１９を堆積する。
した後、図１（ｃ）に示すようにｎ型層１２の表面とｐ
型シリコン基板１１の裏面とにそれぞれ水素化非晶質シ
リコン膜層１８，１９を堆積して形成する。この水素化
非晶質シリコン膜層１８，１９の形成においてはＲＦプ
ラズマＣＶＤ法を用いる。このＲＦプラズマＣＶＤ法で
は、原料ガスにＳｉＨ4 、Ｈ2 を用いて、これらのガス
の流量はそれぞれ１０ＳＣＣＭ、２０ＳＣＣＭとし、反
応圧力は０．３Ｔｏｒｒ、基板温度は２００℃、ＲＦパ
ワーは３０Ｗとして、膜厚５ｎｍだけ水素化非晶質シリ
コン膜層１８，１９を堆積する。
【００２１】なお、水素化非晶質シリコン膜層１８，１
９の形成については、ＲＦプラズマＣＶＤ法のほかに、
光ＣＶＤ法などの方法があり、いずれの方法を用いても
よく、また、原料ガスとしては、ＳｉＨ4 の代わりにＳ
ｉ2Ｈ6 等の高次シランを用いてもよい。
９の形成については、ＲＦプラズマＣＶＤ法のほかに、
光ＣＶＤ法などの方法があり、いずれの方法を用いても
よく、また、原料ガスとしては、ＳｉＨ4 の代わりにＳ
ｉ2Ｈ6 等の高次シランを用いてもよい。
【００２２】特に、基板温度については、３５０℃を超
えると、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９内の水素
の量が限度を越えて少なくなってしまうので、水素を多
量に含ませるためには基板温度は３５０℃以下であるこ
とが好ましい。
えると、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９内の水素
の量が限度を越えて少なくなってしまうので、水素を多
量に含ませるためには基板温度は３５０℃以下であるこ
とが好ましい。
【００２３】次に、水素化非晶質シリコン膜層１８，１
９が形成されたｐ型シリコン基板１１を乾燥酸素中でま
ず３００℃で３０分間加熱し、次に８００℃で４時間加
熱することにより、水素化非晶質シリコン膜層１８，１
９をそれぞれ熱酸化して、図１（ｄ）に示すようにシリ
コン熱酸化膜層１３，１６に変化させる。これらシリコ
ン熱酸化膜層１３，１６がパッシベーション膜となる。
この場合、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９が多量
の水素を含んでいるため、ｐ型シリコン基板１１とシリ
コン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に対して水素が
充分に供給されることとなり、界面の欠陥を充分に不活
性化することとなる。
９が形成されたｐ型シリコン基板１１を乾燥酸素中でま
ず３００℃で３０分間加熱し、次に８００℃で４時間加
熱することにより、水素化非晶質シリコン膜層１８，１
９をそれぞれ熱酸化して、図１（ｄ）に示すようにシリ
コン熱酸化膜層１３，１６に変化させる。これらシリコ
ン熱酸化膜層１３，１６がパッシベーション膜となる。
この場合、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９が多量
の水素を含んでいるため、ｐ型シリコン基板１１とシリ
コン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に対して水素が
充分に供給されることとなり、界面の欠陥を充分に不活
性化することとなる。
【００２４】繰り返しになるが、ここで注意すべきこと
は、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９が多量の水素
を含むようにするために、ｐ型シリコン基板１１に対す
る水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の堆積の工程で
は基板温度を３５０℃以下に設定することである。
は、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９が多量の水素
を含むようにするために、ｐ型シリコン基板１１に対す
る水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の堆積の工程で
は基板温度を３５０℃以下に設定することである。
【００２５】さらに、水素化非晶質シリコン膜層１８，
１９を熱酸化してシリコン熱酸化膜層１３，１６に変化
させるに際して、第１段階では３００℃で加熱し、第２
段階では８００℃で加熱するという２段階方式をとって
いるため、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９からの
水素の外部への放出を抑制する効果があり、界面の欠陥
の不活性化を充分なものとして、パッシベーション効果
を高めている。なお、熱酸化の温度範囲としては、第１
段階では３００℃〜５００℃が好ましく、第２段階では
８００℃以上が好ましい。
１９を熱酸化してシリコン熱酸化膜層１３，１６に変化
させるに際して、第１段階では３００℃で加熱し、第２
段階では８００℃で加熱するという２段階方式をとって
いるため、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９からの
水素の外部への放出を抑制する効果があり、界面の欠陥
の不活性化を充分なものとして、パッシベーション効果
を高めている。なお、熱酸化の温度範囲としては、第１
段階では３００℃〜５００℃が好ましく、第２段階では
８００℃以上が好ましい。
【００２６】さて、次の工程として、図１（ｅ）に示す
ように窒化シリコン膜からなる反射防止膜層１４をプラ
ズマＣＶＤ法により受光面側のシリコン熱酸化膜層１３
の上に形成する。なお、反射防止膜層１４としては、酸
化チタン（ＴｉＯ2 ）膜やアルミナ（Ａｌ2Ｏ3 ）膜な
どであってもよい。
ように窒化シリコン膜からなる反射防止膜層１４をプラ
ズマＣＶＤ法により受光面側のシリコン熱酸化膜層１３
の上に形成する。なお、反射防止膜層１４としては、酸
化チタン（ＴｉＯ2 ）膜やアルミナ（Ａｌ2Ｏ3 ）膜な
どであってもよい。
【００２７】次いで、図１（ｅ）に示すように裏面側の
シリコン熱酸化膜層１６をフォトエッチング法でエッチ
ング加工し開口部１６ａを形成する。
シリコン熱酸化膜層１６をフォトエッチング法でエッチ
ング加工し開口部１６ａを形成する。
【００２８】さらに、図１（ｆ）に示すように裏面側の
シリコン熱酸化膜層１６の上に対してだけＡｌ層１７を
真空蒸着法で蒸着して形成する。裏面側のＡｌ層１７は
開口部１６ａを介してシリコン基板１１に結合される。
シリコン熱酸化膜層１６の上に対してだけＡｌ層１７を
真空蒸着法で蒸着して形成する。裏面側のＡｌ層１７は
開口部１６ａを介してシリコン基板１１に結合される。
【００２９】従来の場合のように受光面側にはＡｌ層を
形成しないので、あとでそのＡｌ層を除去する工程がな
くなる。また、従来の場合のように水素ガス雰囲気中で
アニールを行う工程も不要となる。なお、裏面側に形成
するＡｌ層１７に代えて、銀等の他の金属層としてもよ
い。
形成しないので、あとでそのＡｌ層を除去する工程がな
くなる。また、従来の場合のように水素ガス雰囲気中で
アニールを行う工程も不要となる。なお、裏面側に形成
するＡｌ層１７に代えて、銀等の他の金属層としてもよ
い。
【００３０】次に、図１（ｇ）に示すように受光面側に
おいてフォトエッチングにより反射防止膜層１４および
シリコン熱酸化膜層１３に開口部１４ａ，１３ａを形成
した後、開口部１４ａ，１３ａにおいてチタン、パラジ
ウム、銀の順で金属の蒸着を行い、最後にリフトオフを
行ってグリッド電極１５を形成する。
おいてフォトエッチングにより反射防止膜層１４および
シリコン熱酸化膜層１３に開口部１４ａ，１３ａを形成
した後、開口部１４ａ，１３ａにおいてチタン、パラジ
ウム、銀の順で金属の蒸着を行い、最後にリフトオフを
行ってグリッド電極１５を形成する。
【００３１】表１は、上記した本実施の形態１の製造方
法によって作られた太陽電池の特性と従来の製造方法に
よって作られた太陽電池の特性とを比較するものであ
る。
法によって作られた太陽電池の特性と従来の製造方法に
よって作られた太陽電池の特性とを比較するものであ
る。
【００３２】
【表１】
【００３３】太陽電池の特性の測定には、ソーラーシミ
ュレーター（ＡＭ１．５グローバル、１００ｍＷ／ｃｍ
2 ）を用い、太陽電池の温度を２５℃に設定する条件で
測定した。
ュレーター（ＡＭ１．５グローバル、１００ｍＷ／ｃｍ
2 ）を用い、太陽電池の温度を２５℃に設定する条件で
測定した。
【００３４】表１から明らかなように、本実施の形態１
の製造方法によって、特性ことに光電変換効率の向上が
認められた。ちなみに、光電変換効率は、 （２０．４−１９．７）／１９．７×１００≒３．５５
（％） により、約３．６％の改善が認められた。その大きな理
由は、ｐ型シリコン基板１１の表面に予め堆積して形成
した多量の水素を含んだ水素化非晶質シリコン膜層１
８，１９をそれぞれ熱酸化することによりパッシベーシ
ョン膜となるシリコン熱酸化膜層１３，１６に変化させ
たので、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９からのｐ
型シリコン基板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６と
の間の界面に対する水素の供給量が充分になり、その結
果として、界面の欠陥を充分に不活性化し、パッシベー
ション効果を高めることができたからである。
の製造方法によって、特性ことに光電変換効率の向上が
認められた。ちなみに、光電変換効率は、 （２０．４−１９．７）／１９．７×１００≒３．５５
（％） により、約３．６％の改善が認められた。その大きな理
由は、ｐ型シリコン基板１１の表面に予め堆積して形成
した多量の水素を含んだ水素化非晶質シリコン膜層１
８，１９をそれぞれ熱酸化することによりパッシベーシ
ョン膜となるシリコン熱酸化膜層１３，１６に変化させ
たので、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９からのｐ
型シリコン基板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６と
の間の界面に対する水素の供給量が充分になり、その結
果として、界面の欠陥を充分に不活性化し、パッシベー
ション効果を高めることができたからである。
【００３５】以上により、本実施の形態１によれば、特
性ことに光電変換効率にすぐれた太陽電池を提供するこ
とができる。また、従来の場合のように本来は不要な受
光面側のＡｌ層の形成と除去および水素ガス雰囲気中で
のアニールの工程が削除でき、太陽電池の生産性を向上
することができる。
性ことに光電変換効率にすぐれた太陽電池を提供するこ
とができる。また、従来の場合のように本来は不要な受
光面側のＡｌ層の形成と除去および水素ガス雰囲気中で
のアニールの工程が削除でき、太陽電池の生産性を向上
することができる。
【００３６】ところで、上記の実施の形態１の場合に、
単なる水素化非晶質シリコン膜層１８，１９に代えて、
窒素やフッ素や塩素を含んだ水素化非晶質シリコン膜層
を形成する状態で太陽電池を製造する方法もある。これ
らを以下に順次説明する。
単なる水素化非晶質シリコン膜層１８，１９に代えて、
窒素やフッ素や塩素を含んだ水素化非晶質シリコン膜層
を形成する状態で太陽電池を製造する方法もある。これ
らを以下に順次説明する。
【００３７】〔実施の形態２〕実施の形態２に係る太陽
電池の製造方法は、窒素を含んだ水素化非晶質シリコン
膜層１８，１９を形成するものである。工程の流れとし
ては図１と同じであり、作られる太陽電池の構造は図２
と同じである。
電池の製造方法は、窒素を含んだ水素化非晶質シリコン
膜層１８，１９を形成するものである。工程の流れとし
ては図１と同じであり、作られる太陽電池の構造は図２
と同じである。
【００３８】図１（ｃ）に示す工程において、ＲＦプラ
ズマＣＶＤ法を用いてｎ型層１２の表面とｐ型シリコン
基板１１の裏面とにそれぞれ窒素を含んだ水素化非晶質
シリコン膜層１８，１９を堆積して形成するが、本実施
の形態２においては、原料ガスにＳｉＨ4 、ＮＨ3 、Ｎ
2 を用いて、これらのガスの流量はそれぞれ１０ＳＣＣ
Ｍ、１５ＳＣＣＭ、５０ＳＣＣＭとし、反応圧力は０．
７５Ｔｏｒｒ、基板温度は２００℃、ＲＦパワーは１０
０Ｗとする。その他の条件は実施の形態１と同様であ
る。堆積される窒素を含んだ水素化非晶質シリコン膜層
１８，１９の膜厚は５ｎｍである。
ズマＣＶＤ法を用いてｎ型層１２の表面とｐ型シリコン
基板１１の裏面とにそれぞれ窒素を含んだ水素化非晶質
シリコン膜層１８，１９を堆積して形成するが、本実施
の形態２においては、原料ガスにＳｉＨ4 、ＮＨ3 、Ｎ
2 を用いて、これらのガスの流量はそれぞれ１０ＳＣＣ
Ｍ、１５ＳＣＣＭ、５０ＳＣＣＭとし、反応圧力は０．
７５Ｔｏｒｒ、基板温度は２００℃、ＲＦパワーは１０
０Ｗとする。その他の条件は実施の形態１と同様であ
る。堆積される窒素を含んだ水素化非晶質シリコン膜層
１８，１９の膜厚は５ｎｍである。
【００３９】なお、窒素を含んだ水素化非晶質シリコン
膜層１８，１９の形成については、ＲＦプラズマＣＶＤ
法のほかに、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法などの方法が
あり、いずれの方法を用いてもよく、また、原料ガスと
しては、ＳｉＨ4 の代わりにＳｉＨ2Ｃｌ2 等を用いて
もよい。
膜層１８，１９の形成については、ＲＦプラズマＣＶＤ
法のほかに、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法などの方法が
あり、いずれの方法を用いてもよく、また、原料ガスと
しては、ＳｉＨ4 の代わりにＳｉＨ2Ｃｌ2 等を用いて
もよい。
【００４０】本実施の形態２によれば、ｐ型シリコン基
板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に
対して水素だけでなく窒素も供給するので、水素と窒素
の協働により界面の欠陥を一層強く不活性化することが
でき、太陽電池の特性ことに光電変換効率の向上に寄与
することができる。
板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に
対して水素だけでなく窒素も供給するので、水素と窒素
の協働により界面の欠陥を一層強く不活性化することが
でき、太陽電池の特性ことに光電変換効率の向上に寄与
することができる。
【００４１】〔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、フッ素を含んだ水素化非晶質シリコ
ン膜層１８，１９を形成するものである。工程の流れと
しては図１と同じであり、作られる太陽電池の構造は図
２と同じである。
電池の製造方法は、フッ素を含んだ水素化非晶質シリコ
ン膜層１８，１９を形成するものである。工程の流れと
しては図１と同じであり、作られる太陽電池の構造は図
２と同じである。
【００４２】図１（ｃ）に示す工程において、ＲＦプラ
ズマＣＶＤ法を用いてｎ型層１２の表面とｐ型シリコン
基板１１の裏面とにそれぞれフッ素を含んだ水素化非晶
質シリコン膜層１８，１９を堆積して形成するが、本実
施の形態３においては、原料ガスにＳｉＦ4 、ＳｉＨ4
を用いて、これらのガスの流量はそれぞれ５ＳＣＣＭ、
５ＳＣＣＭとし、反応圧力は０．５Ｔｏｒｒ、基板温度
は３００℃、ＲＦパワーは１０Ｗとする。その他の条件
は実施の形態１と同様である。堆積されるフッ素を含ん
だ水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の膜厚は５ｎｍ
である。
ズマＣＶＤ法を用いてｎ型層１２の表面とｐ型シリコン
基板１１の裏面とにそれぞれフッ素を含んだ水素化非晶
質シリコン膜層１８，１９を堆積して形成するが、本実
施の形態３においては、原料ガスにＳｉＦ4 、ＳｉＨ4
を用いて、これらのガスの流量はそれぞれ５ＳＣＣＭ、
５ＳＣＣＭとし、反応圧力は０．５Ｔｏｒｒ、基板温度
は３００℃、ＲＦパワーは１０Ｗとする。その他の条件
は実施の形態１と同様である。堆積されるフッ素を含ん
だ水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の膜厚は５ｎｍ
である。
【００４３】なお、フッ素を含んだ水素化非晶質シリコ
ン膜層１８，１９の形成については、ＲＦプラズマＣＶ
Ｄ法のほかに、ＤＣプラズマＣＶＤ法などの方法があ
り、いずれの方法を用いてもよく、また、原料ガスとし
ては、Ｈ2 を加えてもよい。
ン膜層１８，１９の形成については、ＲＦプラズマＣＶ
Ｄ法のほかに、ＤＣプラズマＣＶＤ法などの方法があ
り、いずれの方法を用いてもよく、また、原料ガスとし
ては、Ｈ2 を加えてもよい。
【００４４】本実施の形態３によれば、ｐ型シリコン基
板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に
対して水素だけでなくフッ素も供給するので、水素とフ
ッ素の協働により界面の欠陥を一層強く不活性化するこ
とができ、太陽電池の特性ことに光電変換効率の向上に
寄与することができる。
板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に
対して水素だけでなくフッ素も供給するので、水素とフ
ッ素の協働により界面の欠陥を一層強く不活性化するこ
とができ、太陽電池の特性ことに光電変換効率の向上に
寄与することができる。
【００４５】〔実施の形態４〕実施の形態４に係る太陽
電池の製造方法は、塩素を含んだ水素化非晶質シリコン
膜層１８，１９を形成するものである。工程の流れとし
ては図１と同じであり、作られる太陽電池の構造は図２
と同じである。
電池の製造方法は、塩素を含んだ水素化非晶質シリコン
膜層１８，１９を形成するものである。工程の流れとし
ては図１と同じであり、作られる太陽電池の構造は図２
と同じである。
【００４６】図１（ｃ）に示す工程において、ＲＦプラ
ズマＣＶＤ法を用いてｎ型層１２の表面とｐ型シリコン
基板１１の裏面とにそれぞれ塩素を含んだ水素化非晶質
シリコン膜層１８，１９を堆積して形成するが、本実施
の形態４においては、原料ガスにＳｉＨ2Ｃｌ2 、Ｈ2
を用いて、これらのガスの流量はそれぞれ２ＳＣＣＭ、
２０ＳＣＣＭとし、反応圧力は０．１Ｔｏｒｒ、基板温
度は２００℃、ＲＦパワーは２０Ｗとする。その他の条
件は実施の形態１と同様である。堆積される塩素を含ん
だ水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の膜厚は５ｎｍ
である。
ズマＣＶＤ法を用いてｎ型層１２の表面とｐ型シリコン
基板１１の裏面とにそれぞれ塩素を含んだ水素化非晶質
シリコン膜層１８，１９を堆積して形成するが、本実施
の形態４においては、原料ガスにＳｉＨ2Ｃｌ2 、Ｈ2
を用いて、これらのガスの流量はそれぞれ２ＳＣＣＭ、
２０ＳＣＣＭとし、反応圧力は０．１Ｔｏｒｒ、基板温
度は２００℃、ＲＦパワーは２０Ｗとする。その他の条
件は実施の形態１と同様である。堆積される塩素を含ん
だ水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の膜厚は５ｎｍ
である。
【００４７】なお、塩素を含んだ水素化非晶質シリコン
膜層１８，１９の形成については、ＲＦプラズマＣＶＤ
法のほかに、光ＣＶＤ法などの方法があり、いずれの方
法を用いてもよく、また、原料ガスとしては、ＳｉＨ4
を加えてもよい。
膜層１８，１９の形成については、ＲＦプラズマＣＶＤ
法のほかに、光ＣＶＤ法などの方法があり、いずれの方
法を用いてもよく、また、原料ガスとしては、ＳｉＨ4
を加えてもよい。
【００４８】本実施の形態４によれば、ｐ型シリコン基
板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に
対して水素だけでなく塩素も供給するので、水素と塩素
の協働により界面の欠陥を一層強く不活性化することが
でき、太陽電池の特性ことに光電変換効率の向上に寄与
することができる。
板１１とシリコン熱酸化膜層１３，１６との間の界面に
対して水素だけでなく塩素も供給するので、水素と塩素
の協働により界面の欠陥を一層強く不活性化することが
でき、太陽電池の特性ことに光電変換効率の向上に寄与
することができる。
【００４９】以上４つ実施の形態について説明してきた
が、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の成膜条件は
１例にすぎず、その条件が本発明を技術的に限定するも
のではない。また、上記各実施の形態においては、シリ
コン基板１１としてｐ型シリコン基板をもつ太陽電池に
ついて説明したが、ｎ型シリコン基板をもつ太陽電池に
も本発明を適用することができる。また、上記各実施の
形態においては、シリコン基板１１の表裏両面に水素化
非晶質シリコン膜層１８，１９を形成したが、表面と裏
面のいずれか一方のみに水素化非晶質シリコン膜層を形
成した場合にも良好な光電変換効率が得られる。
が、水素化非晶質シリコン膜層１８，１９の成膜条件は
１例にすぎず、その条件が本発明を技術的に限定するも
のではない。また、上記各実施の形態においては、シリ
コン基板１１としてｐ型シリコン基板をもつ太陽電池に
ついて説明したが、ｎ型シリコン基板をもつ太陽電池に
も本発明を適用することができる。また、上記各実施の
形態においては、シリコン基板１１の表裏両面に水素化
非晶質シリコン膜層１８，１９を形成したが、表面と裏
面のいずれか一方のみに水素化非晶質シリコン膜層を形
成した場合にも良好な光電変換効率が得られる。
【００５０】特に、受光面側に窒素を含んだ水素化非晶
質シリコン膜層を形成して熱酸化した場合、生成される
シリコン熱酸化膜層の屈折率が通常のシリコン熱酸化膜
層の場合の１．４よりも高く、１．８〜２．０にもなる
ので、反射防止膜層の機能も兼ね備えることになる。
質シリコン膜層を形成して熱酸化した場合、生成される
シリコン熱酸化膜層の屈折率が通常のシリコン熱酸化膜
層の場合の１．４よりも高く、１．８〜２．０にもなる
ので、反射防止膜層の機能も兼ね備えることになる。
【００５１】
【発明の効果】本発明に係る請求項１の太陽電池の製造
方法によれば、従来のシリコン基板自体の熱酸化により
シリコン熱酸化膜層を形成し、シリコン熱酸化膜層上に
Ａｌ層を形成し、水素ガス雰囲気中でアニールを行う方
法とは異なり、多量に水素を含んだ水素化非晶質シリコ
ン膜層をシリコン基板上に堆積形成し、その水素化非晶
質シリコン膜層を熱酸化することによりシリコン熱酸化
膜層に変化させるので、その熱酸化の過程で水素化非晶
質シリコン膜層からシリコン基板とシリコン熱酸化膜層
（水素化非晶質シリコン膜層が変化したもの）との間の
界面に対して水素を充分に供給でき、界面の欠陥を充分
に不活性化してパッシベーション効果を上げるため、特
性ことに光電変換効率の向上が図られた太陽電池を提供
することができる。また、従来の製造方法の場合のＡｌ
層の形成および除去や水素ガス雰囲気中でのアニールの
工程が不要となるから、太陽電池の生産性を向上するこ
とができる。
方法によれば、従来のシリコン基板自体の熱酸化により
シリコン熱酸化膜層を形成し、シリコン熱酸化膜層上に
Ａｌ層を形成し、水素ガス雰囲気中でアニールを行う方
法とは異なり、多量に水素を含んだ水素化非晶質シリコ
ン膜層をシリコン基板上に堆積形成し、その水素化非晶
質シリコン膜層を熱酸化することによりシリコン熱酸化
膜層に変化させるので、その熱酸化の過程で水素化非晶
質シリコン膜層からシリコン基板とシリコン熱酸化膜層
（水素化非晶質シリコン膜層が変化したもの）との間の
界面に対して水素を充分に供給でき、界面の欠陥を充分
に不活性化してパッシベーション効果を上げるため、特
性ことに光電変換効率の向上が図られた太陽電池を提供
することができる。また、従来の製造方法の場合のＡｌ
層の形成および除去や水素ガス雰囲気中でのアニールの
工程が不要となるから、太陽電池の生産性を向上するこ
とができる。
【００５２】本発明に係る請求項２の太陽電池の製造方
法によれば、界面の欠陥を不活性化する性質をもつ窒
素、フッ素および塩素の少なくとも１つを水素化非晶質
シリコン膜層に含ませてあり、水素と、窒素、フッ素ま
たは塩素の少なくとも１つとの協働により界面の欠陥を
充分に不活性化でき、太陽電池の特性ことに光電変換効
率の向上に寄与することができる。
法によれば、界面の欠陥を不活性化する性質をもつ窒
素、フッ素および塩素の少なくとも１つを水素化非晶質
シリコン膜層に含ませてあり、水素と、窒素、フッ素ま
たは塩素の少なくとも１つとの協働により界面の欠陥を
充分に不活性化でき、太陽電池の特性ことに光電変換効
率の向上に寄与することができる。
【００５３】本発明に係る請求項３の太陽電池の製造方
法によれば、水素化非晶質シリコン膜層をシリコン基板
上に堆積形成するときの基板温度を３５０℃以下に設定
してあるので、シリコン基板とシリコン熱酸化膜層との
間の界面に対する水素の供給量を充分なものとでき、界
面の欠陥を充分に不活性化してパッシベーション効果を
上げ、特性ことに光電変換効率の向上が図られた太陽電
池を提供することができる。
法によれば、水素化非晶質シリコン膜層をシリコン基板
上に堆積形成するときの基板温度を３５０℃以下に設定
してあるので、シリコン基板とシリコン熱酸化膜層との
間の界面に対する水素の供給量を充分なものとでき、界
面の欠陥を充分に不活性化してパッシベーション効果を
上げ、特性ことに光電変換効率の向上が図られた太陽電
池を提供することができる。
【００５４】本発明に係る請求項４の太陽電池の製造方
法によれば、熱酸化により水素化非晶質シリコン膜層を
シリコン熱酸化膜層に変化させるに際して、加熱温度を
第１段階で３００℃〜５００℃とし、第２段階で８００
℃以上とするので、水素化非晶質シリコン膜層からの水
素あるいは窒素、フッ素または塩素の外部への放出を抑
制でき、界面の欠陥の不活性化を充分なものとして、パ
ッシベーション効果を高めることができる。
法によれば、熱酸化により水素化非晶質シリコン膜層を
シリコン熱酸化膜層に変化させるに際して、加熱温度を
第１段階で３００℃〜５００℃とし、第２段階で８００
℃以上とするので、水素化非晶質シリコン膜層からの水
素あるいは窒素、フッ素または塩素の外部への放出を抑
制でき、界面の欠陥の不活性化を充分なものとして、パ
ッシベーション効果を高めることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る太陽電池の断面構造
を示す図である。
を示す図である。
【図３】従来の技術に係る太陽電池の断面構造を示す図
である。
である。
【図４】従来の技術に係る太陽電池の製造方法を示す工
程図である。
程図である。
１１……ｐ型シリコン基板 １２……ｎ型層 １３……水素化非晶質シリコン膜層を熱酸化したシリコ
ン熱酸化膜層 １４……反射防止膜層 １５……グリッド電極 １６……水素化非晶質シリコン膜層を熱酸化したシリコ
ン熱酸化膜層 １７……Ａｌ層 １８……水素化非晶質シリコン膜層 １９……水素化非晶質シリコン膜層 １３ａ，１４ａ，１６ａ，２０ａ，２１ａ……開口部 ２０，２１……シリコン熱酸化膜層 ２２……Ａｌ層
ン熱酸化膜層 １４……反射防止膜層 １５……グリッド電極 １６……水素化非晶質シリコン膜層を熱酸化したシリコ
ン熱酸化膜層 １７……Ａｌ層 １８……水素化非晶質シリコン膜層 １９……水素化非晶質シリコン膜層 １３ａ，１４ａ，１６ａ，２０ａ，２１ａ……開口部 ２０，２１……シリコン熱酸化膜層 ２２……Ａｌ層
Claims (4)
- 【請求項１】 パッシベーション膜としてシリコン熱酸
化膜層を有する太陽電池の製造方法であって、シリコン
基板上に水素化非晶質シリコン膜層を堆積形成した後、
この水素化非晶質シリコン膜層を熱酸化することにより
前記シリコン熱酸化膜層に変化させることを特徴とする
太陽電池の製造方法。 - 【請求項２】 水素化非晶質シリコン膜層として窒素、
フッ素および塩素のうち少なくとも１つを含んだものを
用い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。 - 【請求項３】 水素化非晶質シリコン膜層をシリコン基
板上に堆積形成するときの基板温度を３５０℃以下に設
定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の太陽電池の製造方法。 - 【請求項４】 熱酸化により水素化非晶質シリコン膜層
をシリコン熱酸化膜層に変化させるに際して、第１段階
で３００℃〜５００℃で加熱し、第２段階で８００℃以
上で加熱することを特徴とする請求項１から請求項３ま
でのいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
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