KR102420807B1 - 태양전지 및 태양전지의 제조 방법 - Google Patents

태양전지 및 태양전지의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 갈륨이 도핑되고, pn 접합이 형성되어 있는 실리콘 기판을 가지는 태양전지로서, 상기 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막이 설치되고, 상기 실리콘 기판은 붕소가 더 도핑된 것인 것을 특징으로 하는 태양전지이다. 이에 의해, 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 가지는 것이면서, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가질 수가 있는 태양전지 및 태양전지의 제조 방법이 제공된다.

Description

태양전지 및 태양전지의 제조 방법{SOLAR CELL AND SOLAR CELL MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 태양전지 및 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다.
붕소(B)를 불순물(dopant)로 한 실리콘 기판을 이용한 태양전지는 광조사에 의해 그 변환 효율이 저하해 간다고 하는 문제가 있고, 이에 반해 갈륨(Ga)을 불순물(dopant)로 한 실리콘 기판을 이용한 태양전지는 광열화하지 않는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
한편, 실리콘 기판의 표면 패시베이션(passivation) 방법으로서 실리콘 열산화막이 뛰어난 특성을 가지는 것은 예로부터 알려져 있다.
일본국 특허 제3679366호
그렇지만, 갈륨을 도프(dope)한 실리콘 기판(이하, 「갈륨 도프 기판」이라고도 칭한다.)은 열산화하면, 갈륨의 실리콘 중과 산화 실리콘 중에서의 확산 계수 및 용해도의 차이로부터 기판 표면의 불순물(dopant) 농도가 크게 저하해 버린다고 하는 성질을 가지고 있다. 이 때문에 갈륨 도프 기판을 태양전지에 이용하면, 기판 표면의 불순물 농도의 저하에 의해 변환 효율이 저하해 버리기 때문에, 갈륨 도프 기판에의 열산화의 적용은 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 가지는 것이면서, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가질 수가 있는 태양전지를 제공하는 것, 및 이러한 태양전지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 갈륨이 도핑(doping)되고, pn 접합이 형성되어 있는 실리콘 기판을 가지는 태양전지로서, 상기 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막이 설치되고, 상기 실리콘 기판은 붕소가 더 도핑된 것인 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
이러한 구성을 가지는 태양전지는, 실리콘 기판이 갈륨으로 도프(dope)되어 있으므로 광열화를 억제할 수가 있다. 또, 이 태양전지는, 실리콘 기판이 더 붕소로 도프되어 있으므로, 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막이 설치되어 있어도 기판 표면의 불순물 농도가 크게 저하하는 것을 방지할 수가 있고, 초기 변환 효율의 저하를 방지할 수가 있다. 또한 기판 표면 패시베이션막으로서 뛰어난 특성을 가지는 실리콘 열산화막을 실리콘 기판 표면에 설치한 구성으로 함으로써, 변환 효율을 향상시킴과 아울러 신뢰성이 높고 고품질인 태양전지로 할 수가 있다.
이 때, 적어도 상기 실리콘 기판의 상기 제1 주표면의 전체면이 p형인 것이 바람직하다.
실리콘 열산화막이 설치된 실리콘 기판의 제1 주표면의 전체면이 p형인 태양전지에 대해서 본 발명을 매우 적합하게 적용할 수가 있다.
이 때, 상기 실리콘 기판 중의 붕소 농도가, 5×1014원자/㎝3 이상, 1×1016원자/㎝3 이하인 것이 바람직하다.
실리콘 기판 중의 붕소 농도가 상기와 같은 범위이면, 태양전지의 초기 특성을 보다 효과적으로 향상시킬 수가 있고, 광조사 후의 변환 효율도 높게 유지할 수가 있다.
또, 본 발명은, 갈륨 및 붕소가 도핑(doping)된 실리콘 기판을 준비하는 공정과, 상기 실리콘 기판 내에 pn 접합을 형성하는 공정과, 상기 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조 방법을 제공한다.
이와 같이, 갈륨으로 도프된 실리콘 기판을 이용함으로써 제조한 태양전지의 광열화를 억제할 수가 있다. 또, 이용하는 실리콘 기판이 더 붕소로 도프되어 있으므로, 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막을 형성해도 기판 표면의 불순물 농도가 크게 저하하는 것을 방지할 수가 있고, 태양전지의 초기 변환 효율의 저하를 방지할 수가 있다. 또한 기판 표면 패시베이션막으로서 뛰어난 특성을 가지는 실리콘 열산화막을 실리콘 기판 표면에 형성함으로써, 변환 효율을 향상시킴과 아울러 신뢰성이 높고 고품질인 태양전지를 제조할 수가 있다.
이 때, 상기 준비하는 실리콘 기판의 붕소 농도를, 5×1014원자/㎝3 이상, 1×1016원자/㎝3 이하로 하는 것이 바람직하다.
이러한 범위의 붕소 농도를 가지는 실리콘 기판을 이용하면, 제조한 태양전지의 초기 특성을 보다 효과적으로 향상시킬 수가 있고, 광조사 후의 변환 효율도 높게 유지할 수가 있다.
이상과 같이, 본 발명의 태양전지는, 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 가지는 것이면서, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가질 수가 있다. 또, 본 발명의 태양전지의 제조 방법은, 그러한 태양전지를 제조할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 태양전지의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 태양전지의 제조 방법의 실시형태의 일례를 나타내는 공정 단면도이다.
도 3은 본 발명의 태양전지의 제조 방법의 실시형태의 일례를 나타내는 공정 단면도이다.
도 4는 본 발명의 태양전지의 실시형태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 실리콘 기판 중의 붕소 농도와 그것을 이용한 태양전지의 초기 변환 효율, 열화 후 변환 효율, 및 열화율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 대해 실시형태의 일례로서 도를 참조하면서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
전술과 같이, 붕소를 불순물(dopant)로 한 실리콘 기판을 이용한 태양전지는 광조사에 의해 그 변환 효율이 저하해 간다고 하는 문제가 있고, 이에 반해 갈륨을 불순물(dopant)로 한 실리콘 기판을 이용한 태양전지는 광열화하지 않는 것이 알려져 있다. 한편으로 실리콘 기판의 표면 패시베이션(passivation) 방법으로서 실리콘 열산화막이 뛰어난 특성을 가지는 것은 예로부터 알려져 있지만, 갈륨 도프 기판은, 열산화하면 기판 표면의 불순물 농도가 크게 저하해 버린다고 하는 성질을 가지고 있고, 기판 표면의 불순물 농도의 저하에 의해 변환 효율이 저하해 버리기 때문에, 갈륨 도프 기판에의 열산화의 적용은 곤란하다고 여겨져 왔다.
그래서, 발명자들은 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 가지는 것이면서, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가질 수가 있는 태양전지에 대해 열심히 검토를 거듭하였다. 그 결과, 갈륨이 도프되었던 것에 더하여 붕소로 도프된 실리콘 기판을 태양전지의 광전변환층용 기판으로서 채용하고, 이 기판 표면에 실리콘 열산화막을 설치함으로써, 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 가지는 것이면서, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가질 수가 있는 것을 찾아내어 본 발명을 이루기에 이르렀다.
이하, 도 1을 참조하면서 본 발명의 태양전지의 실시형태의 일례를 설명한다.
도 1의 태양전지(10)는, 갈륨 및 붕소가 도핑(doping)된 실리콘 기판(예를 들면, p형 실리콘 기판)(11)과, 실리콘 기판(11)의 표면(제2 주표면(19))에 설치된 이미터(emitter)층(15)과, 실리콘 기판(11)의 이면(제1 주표면(18))에 설치된 실리콘 열산화막(12)을 가지고 있고, p형인 실리콘 기판(11)과 실리콘 기판(11)의 표면 부분에 형성된 이미터층(15)과 pn 접합이 형성되는 구성으로 되어 있다. 이미터층(15)은, 예를 들면, n형 확산층이다. 또 실리콘 기판(11)의 양면(제1 주표면(18) 및 제2 주표면(19))에 실리콘 열산화막(12, 12′)이 설치되어 있어도 좋다. 또, 실리콘 열산화막(12, 12′) 상에는 반사 방지를 목적으로 하여 실리콘 질화막(13, 13′)이 설치되어 있어도 좋다. 여기서, 「제1 주표면」이란 실리콘 기판의 p형 영역이 있는 주표면을 가리키고, 「제2 주표면」이란 「제1 주표면」과는 반대의 주표면이다. 또, p형 영역은 양쪽 주표면에 있는 일도 있지만, 이 경우는 어느 표면을 「제1 주표면」이라고 정하고, 그 반대의 주표면을 「제2 주표면」이라고 정한다. 어쨌건 간에, 본 발명은 p형 영역을 가지는 주표면에 실리콘 열산화막을 가지는 것이다.
도 1의 태양전지(10)는, 실리콘 기판(11)의 표면(제2 주표면(19))측에 이미터층(15)과 개구부(21)를 통해 전기적으로 접속되는 표면 전극(14)을 가질 수가 있고, 실리콘 기판(11)의 이면(제1 주표면(18))측에 실리콘 기판(11)과 개구부(22)를 통해 전기적으로 접속되는 이면 전극(16)을 가질 수가 있다.
태양전지(10)는, 실리콘 기판(11)이 갈륨으로 도프(dope)되어 있으므로 광열화를 억제할 수가 있다. 또, 실리콘 기판(11)이 더 붕소로 도프되어 있으므로, 실리콘 기판(11)의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면(18)에 실리콘 열산화막(12)이 설치되어 있어도 기판 표면의 불순물 농도가 크게 저하하는 것을 방지할 수가 있고, 초기 변환 효율의 저하를 방지할 수가 있다. 또한 기판 표면 패시베이션막으로서 뛰어난 특성을 가지는 실리콘 열산화막(12)을 실리콘 기판(11)의 표면에 설치한 구성으로 함으로써 신뢰성이 높고 고품질인 태양전지로 할 수가 있다.
태양전지(10)의 적어도 실리콘 기판(11)의 제1 주표면(18)의 전체면이 p형인 것이 바람직하다.
실리콘 열산화막(12)이 설치된 실리콘 기판(11)의 제1 주표면(18)의 전체면이 p형인 태양전지에 대해서 본 발명을 매우 적합하게 적용할 수가 있다.
실리콘 기판(11) 중의 붕소 농도가, 5×1014원자/㎝3 이상, 1×1016원자/㎝3 이하인 것이 바람직하다.
실리콘 기판 중의 붕소 농도가 상기와 같은 범위이면, 태양전지의 초기 특성을 보다 효과적으로 향상시킬 수가 있고, 광조사 후의 변환 효율도 높게 유지할 수가 있다. 특히, 붕소 농도가 5×1014원자/㎝3를 넘으면, 붕소 불순물의 존재에 의해 광조사에 의한 변환 효율의 저하(광열화)가 발생하게 된다. 그렇지만, 갈륨 도프 기판에, 실리콘 열산화막에 의한 패시베이션 효과를 부여할 수가 있기 때문에, 붕소 농도가 5×1014원자/㎝3 이상, 1×1016원자/㎝3 이하의 범위에서는 광열화보다 초기 효율의 개선 효과가 크다. 이 때문에 붕소 도프량이 이것보다 적은 경우(즉, 붕소 도프에 의한 광열화가 없는 경우)에 비해서도 광열화 후의 변환 효율이 높다.
상기에서 설명한 본 발명의 태양전지는, 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 가지는 것이면서, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가질 수가 있다.
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하면서 본 발명의 태양전지의 제조 방법의 실시형태의 일례를 설명한다.
우선, 갈륨 및 붕소가 도프된 실리콘 기판(예를 들면, p형 실리콘 기판)(11)을 준비한다(도 2(a)를 참조). 갈륨 및 붕소가 도프된 실리콘 기판은, 예를 들면, CZ법이나 FZ법에 의해 갈륨과 붕소를 도프하여 실리콘 단결정 잉곳을 육성하고, 이것을 슬라이스한 후, 소정의 가공을 함으로써 얻을 수가 있다. 실리콘 기판(11)은, 태양전지로 했을 때의 적어도 수광면측(즉, 도 1에 있어서의 제2 주표면(19)측)에, 반사율 저감을 위해서 텍스처(texture)로 불리는 미세한 요철을 형성하는 텍스처(texture) 처리가 되는 것이 바람직하다.
다음에, 실리콘 기판(11)의 제2 주표면(19)측에 이미터층(15)을 형성함으로써 pn 접합을 형성한다(도 2(b)를 참조). 이미터층(15)은, 예를 들면, 인 확산에 의해 n형 확산층을 형성함으로써 형성할 수가 있다. 이 경우, 이미터층(15)을 형성한 표면이란, 제1 주표면(18)과는 반대의 주표면이다.
다음에, 실리콘 기판(11)을 산소 가스 분위기 중에서, 열산화함으로써, 실리콘 기판(11)의 적어도 제1 주표면(18)에, 실리콘 열산화막(12)을 형성한다(도 2(c)를 참조). 또 실리콘 기판(11)의 양면(즉, 제1 주표면(18) 및 제2 주표면(19))에 실리콘 열산화막(12, 12′)을 형성해도 좋다. 갈륨이 도핑(doping)된 실리콘 기판은, 열산화하면, 갈륨의 실리콘 단결정 중, 실리콘 산화막 중에서의 확산 계수 및 용해도의 차이로부터 기판 표면의 갈륨 농도가 크게 저하한다고 하는 성질을 가지고 있으므로, 상기의 열산화에 의해, 실리콘 기판(11)의 제1 주표면(18) 근방 및 제2 주표면(19) 근방의 갈륨 농도는 실리콘 기판(11)의 내부의 갈륨 농도보다 작아진다. 그렇지만, 실리콘 기판(11)은 p형 불순물인 붕소도 도프되어 있으므로, 실리콘 기판(11)의 제1 주표면(18) 근방 및 제2 주표면(19) 근방의 p형 불순물의 토탈 농도는, 갈륨만이 도프되어 있는 경우와 비교하여 크게 할 수가 있다.
또 실리콘 열산화막 형성 후에, 실리콘 기판(11)의 제1 주표면(18)에 형성된 실리콘 열산화막(12) 상(上) 및 제2 주표면(19)에 형성된 실리콘 열산화막(12′) 상에 반사 방지를 목적으로 하여 실리콘 질화막(13, 13′)을 각각 형성해도 좋다(도 3(a)을 참조).
실리콘 질화막 형성 후에, 실리콘 기판(11)의 제2 주표면(19) 상에 표면 전극(14)을 형성하기 위한 금속막을 제작할 수가 있다(도 3(b)을 참조). 표면 전극(14)은 은에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 표면 전극(14)의 형성 방법은 공지의 방법을 이용할 수가 있고, 예를 들면, Ag를 포함하는 페이스트(paste)를 스크린 인쇄하여 건조하고, 소성함으로써 행할 수가 있다. 이 때, 실리콘 열산화막(12′) 및 실리콘 질화막(13′)을 개구하지 않고, 막 표면에 은 페이스트를 인쇄하고, 소성시에 이들 막을 관통시킴으로써, 표면 전극(14)과 이미터층(15)을 전기적으로 접속시킬 수가 있다.
표면 전극 형성 후에, 실리콘 기판(11)의 제1 주표면(18)에 형성된 실리콘 열산화막(12) 및 실리콘 질화막(13)을 일부 제거하고, 그 후에, 실리콘 기판(11)의 제1 주표면(18) 상에 이면 전극(16)을 형성하기 위한 금속막을 제작할 수가 있다. 이면 전극(16)은 알루미늄에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이면 전극(16)의 형성 방법은 공지의 방법을 이용할 수가 있고, 예를 들면, Al을 전체면에 증착함으로써 행할 수가 있다. 이와 같이 하여 이면 전극(16)을 형성하고, 도 1의 태양전지(10)를 얻을 수가 있다.
상기와 같이, 갈륨으로 도프된 실리콘 기판을 이용함으로써, 광열화를 억제할 수가 있다. 또, 실리콘 기판이 더 붕소로 도프되어 있으므로, 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막을 형성해도 기판 표면의 불순물 농도가 크게 저하하는 것을 방지할 수가 있고, 초기 변환 효율의 저하를 방지할 수가 있다. 또한 기판 표면 패시베이션막으로서 뛰어난 특성을 가지는 실리콘 열산화막을 실리콘 기판 표면에 형성함으로써, 신뢰성이 높고 고품질인 태양전지를 제조할 수가 있다.
또, 이용하는 실리콘 기판의 붕소 농도를, 5×1014원자/㎝3 이상, 1×1016 원자/㎝3 이하로 하는 것이 바람직하다.
이러한 범위의 붕소 농도를 가지는 실리콘 기판을 이용하면, 제조된 태양전지의 초기 특성을 보다 효과적으로 향상시킬 수가 있고, 광열화도 적게 되어, 광조사 후의 변환 효율도 높게 유지할 수가 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 태양전지의 제조 방법에 의하면, 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 형성해도, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가지는 태양전지를 제조할 수가 있다.
다음에, 도 4를 참조하면서 본 발명의 태양전지의 실시형태의 다른 예를 설명한다.
도 4의 태양전지(10′)는, 이미터층(15)이 이면(제2 주표면(19))측에 설치되어 있는 점을 제외하고 도 1의 태양전지(10)와 마찬가지이다. 또 도 4의 태양전지(10′)는, 이미터층(15)이 이면(제2 주표면(19))측에 형성되는 점을 제외하고 도 2를 이용하여 설명한 제조 방법과 같은 제조 방법으로 제조할 수가 있다. 다만, 도 4의 태양전지(10′)의 표면 전극(14)은 Al로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 이면 전극(16)은 Ag로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
도 4의 태양전지(10′)에 있어서도, 도 1의 태양전지(10)와 마찬가지로 기판 표면 패시베이션막으로서 실리콘 열산화막을 가지는 것이면서, 광열화를 억제하면서, 높은 변환 효율을 가질 수가 있다.
=<실시예>=
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
도 1에 나타내는 본 발명의 태양전지(10)를 도 2 및 도 3에 나타내는 제조 공정에 의해 제작하였다.
우선, 실리콘 기판(11)으로서 두께 200㎛, 비저항 1Ω·㎝, 면방위｛100｝의 갈륨 및 붕소 도프 p형 실리콘 기판을 복수 준비한다(도 2(a) 참조). 여기서, CZ법에 의해 붕소 도프량을 변화시켜 복수의 실리콘 단결정 잉곳을 제작하고, 제작된 실리콘 단결정 잉곳으로부터 실리콘 기판을 잘라 어느 붕소 도프량의 실리콘 기판도 비저항이 1Ω·㎝가 되도록 미리 비저항측정하여 실리콘 기판을 선별하였다. 또 갈륨 도프량은, 붕소 도프량에 기초하여 비저항이 1Ω·㎝로 되도록 조정하였다.
다음에, 텍스처(texture) 처리를 이하와 같이 하여 행하였다. 열농(熱濃) 수산화칼륨 수용액에 의해 실리콘 기판(11)의 손상층을 제거한 후, 수산화칼륨 및 2-프로판올의 수용액 중에 침지하여 텍스처(texture) 형성을 행하였다.
다음에, 실리콘 기판(11)을 옥시염화인 분위기하, 870℃에서 열처리를 행함으로써 인 확산을 행하였다. 이 때, 복수의 실리콘 기판(11)의 이면끼리를 겹친 상태로 열처리하였다. 확산 후의 인 유리층의 제거를 불산으로 행하고 세정 후 건조시켰다. 이와 같이 하여 실리콘 기판(11)의 제2 주표면(19)측에 n형 확산층인 이미터층(15)을 형성하였다(도 2(b)를 참조).
다음에, 열산화를 이하와 같이 하여 행하였다. 염산/과산화수소 혼합 용액 중에서 세정 후, 산소 가스 분위기 중에서, 900℃, 40분의 열처리를 행하고, 실리콘 기판(11)의 이면(제1 주표면(18))에 15㎚의 실리콘 열산화막(12)을 형성한다(도 2(c) 참조). 이 때, 실리콘 기판(11)의 표면(제2 주표면(19))에도 실리콘 열산화막(12′)이 형성되었다.
다음에, 실리콘 질화막 형성을 이하와 같이 하여 행하였다. 플라스마 CVD 장치를 사용하여 SiH4, NH3, H2의 혼합 가스 분위기에서 막 두께 80㎚의 실리콘 질화막(13, 13′)을 실리콘 기판(11)의 이면측(제1 주표면(18)측) 및 실리콘 기판(11)의 표면측(제2 주표면(19)측)의 실리콘 열산화막(12, 12′) 상에 형성한다(도 3(a) 참조).
다음에, 표면 전극(14)의 형성을 위한 은막 제작을 Ag 페이스트를 스크린 인쇄한 후에 건조시킴으로써 행하였다.
다음에, 소성을 780℃의 공기 분위기하에서 행하고 표면 전극(14)을 형성하였다. 이 때, 표면 전극(14)은, 실리콘 질화막(13′)과 실리콘 열산화막(12′)을 관통하고, 이미터층(15)과 접촉시킨다(도 3(b) 참조).
다음에, 레이저에 의해 1㎜ 간격의 라인 형상으로 실리콘 기판(11)의 이면(제1 주표면(18))측의 실리콘 질화막(13) 및 실리콘 열산화막(12)을 제거하였다.
다음에, 이면 전극(16)의 형성을 Al을 실리콘 기판(11)의 이면(제1 주표면(18)) 전체면에 증착함으로써 행하였다. 이에 의해, 도 1에 나타내는 태양전지(10)를 제조하였다.
상기와 같이 하여 제작된 태양전지(10)에 있어서, 25℃ 하에서, 방사조도량 100mW/㎝2, 스펙트럼 AM1.5 글로벌의 의사태양광 조사시의 전기적 특성의측정을 행하였다. 전기적 특성은, 초기 특성(즉, 초기 변환 효율)과 열화 후 특성(즉, 광연속 조사 2시간 후에 초기 변환 효율과 동일 조건으로측정한 열화 후 변환 효율)에 대해서 측정을 행하였다. 여기서, 변환 효율은, (태양전지로부터의 출력/태양전지에 입사한 광 에너지)×100이다.측정 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5에 있어서, 열화율은, (열화 후 변환 효율/초기 변환 효율)×100으로 하였다.
도 5로부터 알 수 있듯이, 실리콘 기판 중의 붕소 농도가 5×1014원자/㎝3를 넘으면, 기판 표면 근방의 p형 불순물 농도의 증가, 및 산화막에 의한 패시베이션 향상 효과에 의해 초기 변환 효율은 향상되지만 광열화도 시작된다. 그렇지만, 실리콘 기판 중의 붕소 농도가 5×1014원자/㎝3~1×1016원자/㎝3의 범위에서는 광열화보다 초기 특성의 개선 효과가 크기 때문에, 붕소량이 적은(열화하지 않는) 경우에 비해 열화 후도 변환 효율이 높아지고 있어 상기의 범위의 붕소 농도가 특히 바람직한 것을 알 수 있다.
또한 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는, 예시이며, 본 발명의 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 동일한 작용 효과를 나타내는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (5)

  1. 갈륨이 도핑되고, pn 접합이 형성되어 있는 실리콘 기판을 가지는 태양전지로서,
    상기 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막이 설치되고,
    상기 실리콘 기판은 붕소가 더 도핑된 것이며,
    상기 실리콘 기판 중의 붕소 농도가, 5×1014원자/㎝3 이상, 1×1016원자/㎝3 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 실리콘 기판의 상기 제1 주표면의 전체면이 p형인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  3. 삭제
  4. 갈륨 및 붕소가 도핑된 실리콘 기판을 준비하는 공정과,
    상기 실리콘 기판 내에 pn 접합을 형성하는 공정과,
    상기 실리콘 기판의 주표면 중에서 적어도 p형 영역이 있는 제1 주표면에 실리콘 열산화막을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 준비하는 실리콘 기판의 붕소 농도를, 5×1014원자/㎝3 이상, 1×1016원자/㎝3 이하로 하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조 방법.
  5. 삭제
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