WO2002061851A1 - Solar cell and method for producing the same - Google Patents

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solar cell
groove
electrode
single crystal
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Takenori Watabe
Hiroyuki Ohtsuka
Masatoshi Takahashi
Satoyuki Ojima
Takao Abe
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Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd.
Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a solar cell having excellent mechanical strength and a method for manufacturing the same.
  • a method of manufacturing a solar cell by the OECCO (Obliquely Evaporated Contact) method is disclosed, for example, in Renewable Energy, Vol. 14, page 83, published in 1998.
  • the OECO method is a method for producing a solar cell devised by R. Hezel et al. Of the German Institut fur Solarenergyforschung Hameln / E Martian erthal (ISFH).
  • ISFH German Institut fur Solarenergyforschung Hameln / E Martian erthal
  • a typical structure of the light receiving surface of an OEC O solar cell is schematically shown in Fig. 2 (hereinafter, a solar cell manufactured by the OEC O method is also referred to as an OEC O solar cell).
  • the OECO solar cell has a structure in which a plurality of parallel grooves are carved on the main surface of the silicon single crystal substrate that is to become the light-receiving surface 3, and an electrode 6 for extracting output is formed on the inner surface on one side in the width direction of the groove. Having. With such a structure, the shadowing loss of the solar cell is reduced to about 5% of the entire light receiving surface. For example, in the case of a solar cell whose electrodes are manufactured by the screen printing method, the shadowing loss generally reaches about 12%, so that the shadowing loss in the OECO solar cell can be said to be a significantly small value. Energy conversion efficiency can be achieved.
  • a solar cell in which a groove or bottomed hole for electrode contact is mechanically engraved in a semiconductor single crystal substrate, and the groove or the bottomed hole is filled with a metal serving as an electrode for example, in 2000 It was made public by two research groups at the 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, which was held at Anchorage.
  • the method for mechanically engraving the electrode contact grooves for solar cells is based on the German Institut fur Solarenergy Wur Hameln / Emraerthal. Independently designed by Systems ISE's Gnorepe.
  • the method of engraving the electrode contact groove is specifically as follows. On a semiconductor single crystal substrate (for example, a silicon single crystal substrate, etc.) on which an insulating film such as a silicon oxide film (or a silicon nitride film) is formed, a plurality of substantially parallel grooves are mechanically formed for electrode contact. Engrave. The depth of the groove is 5 to 50 ⁇ , and the width of the groove is about several hundred Aim.
  • the groove is formed by scanning the substrate once or several times with a high-speed rotating blade composed of several hundred to several thousand sheets. After engraving these grooves, a metal is uniformly deposited on the main surface to form an electrode layer.
  • bottomed holes in a form of being arranged linearly at regular intervals.
  • the depth of the bottomed hole is 5 to 50, ⁇ , as in the case of forming the groove, and the diameter of the opening of the bottomed hole is about several hundred ⁇ .
  • Such a bottomed hole is formed by irradiating a predetermined place with a KrF excimer laser or an Nd: YAG laser.
  • the non-contact area on the surface is passivated by an insulating film to suppress surface recombination of photogenerated carriers, which is useful for improving the efficiency of solar cells. It is effective.
  • this method does not require a technique such as photolithography for forming the groove or the bottomed hole, and therefore, the groove or the bottomed hole for the electrode contact can be relatively easily formed.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell having excellent mechanical strength and a method for manufacturing the same. Disclosure of the invention
  • each groove is formed on the first main surface. It is characterized in that it is formed in a direction that does not coincide with the ⁇ 110> direction.
  • the method of forming each groove formed on the first main surface of the ⁇ 100 ⁇ substrate is set to a direction that does not substantially coincide with the 110> direction. .
  • the mechanical strength of the substrate and thus the resulting solar cell can be greatly improved.In particular, even when the substrate is made thinner, problems such as breakage when handling the final product or intermediate product of the solar cell are obtained. Can be effectively prevented or suppressed.
  • a conductor forming an output extraction electrode is provided on at least one side of a main surface of a semiconductor single crystal substrate having a plane orientation of approximately ⁇ 100 ⁇ .
  • a plurality of filled electrode lines in a filled form are formed, and in order to solve the above-described problem, each filled electrode line does not coincide with the ⁇ 110> direction on the main surface. It is characterized by being formed in the direction.
  • the method for manufacturing a solar cell in order to manufacture the solar cell having the second configuration, at least one of the main surfaces of the semiconductor single crystal substrate having a plane orientation of approximately ⁇ 100 ⁇ .
  • a filling electrode line in a form in which a conductor serving as an output extraction electrode is filled on one side is formed in a direction whose formation direction does not coincide with the ⁇ 110> direction on the main surface.
  • the conductor constituting the electrode a metal, a transparent conductive layer, or a layer in which these are sequentially laminated can be used as the conductor constituting the electrode.
  • a filling electrode line refers to a process in which a recess is formed on a main surface of a semiconductor single crystal substrate so that the main surface is depressed, and the recess is filled with a conductor serving as an electrode.
  • This is a general term for those formed so that the arrangement of the recesses on the main surface of the semiconductor single crystal substrate is linear.
  • the filling electrode line can be exemplified by one in which a plurality of grooves are formed as recesses on the main surface of a semiconductor single crystal substrate, and each of the grooves is filled with a conductor serving as an electrode.
  • a single-substrate substrate in which a plurality of bottomed holes are formed linearly at regular intervals on the main surface of a conductor single-crystal substrate, and each of the bottomed holes is filled with a conductor serving as an electrode can be exemplified.
  • the forming direction refers to the linear direction of the filling electrode line formed linearly.
  • a groove is formed as a recess
  • it refers to the longitudinal direction of the groove
  • a bottomed hole is formed as a recess
  • a straight line connecting the nearest bottomed holes of the respective bottomed holes is used.
  • the above-mentioned filling electrode line is formed on the main surface of a semiconductor single crystal substrate having a plane orientation of ⁇ 100 ⁇ (hereinafter simply referred to as the ⁇ 100 ⁇ substrate).
  • the semiconductor single crystal substrate When formed along the ⁇ 0> direction, the semiconductor single crystal substrate may be easily cleaved along the formation direction and may be broken, as in the solar cell of the first configuration. Therefore, by setting the formation direction of each filling electrode line formed on the main surface of the ⁇ 100 ⁇ substrate to a direction that does not coincide with the ⁇ 110> direction, as in the first configuration of the solar cell, The mechanical strength of the substrate and thus the resulting solar cell can be greatly improved.
  • the formation direction is formed so as not to coincide with the ⁇ 110> direction, so that the semiconductor during the manufacturing of the solar cell is manufactured. It is also possible to effectively prevent or suppress the occurrence of defects such as destruction of the single crystal substrate.
  • FIG. 1 is a view showing a relationship between a groove direction and a crystal orientation of a substrate of an OEC O solar cell which is an example of a solar cell having a first configuration of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram exemplifying a cross-sectional structure of a main part of a surface of an OECO solar cell which is an example of a solar cell having a first configuration of the present invention.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a first example of a cross-sectional structure of a surface groove of an OEC ⁇ solar cell which is an example of the solar cell having the first configuration of the present invention.
  • FIG. 3B is a sectional view showing the second example.
  • FIG. 3C is a sectional view showing the third example.
  • FIG. 3D is a sectional view showing the fourth example.
  • FIG. 3E is a sectional view showing the fifth example.
  • FIG. 4 is a process explanatory view showing an outline of a method for producing an OEC O solar cell as an example of the solar cell having the first configuration of the present invention.
  • FIG. 5A is a perspective view schematically showing a high-speed rotating blade used for producing a 0 ECO solar cell which is an example of the solar cell having the first configuration of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram showing a first example of the cutting edge shape of the outer peripheral blade provided in the high-speed rotating blade of FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a diagram showing the second example.
  • FIG. 5D is a diagram showing a third example.
  • FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the groove arrangement and the crystal orientation of the substrate in the embodiment using the electrode contact groove according to the solar cell of the second configuration of the present invention.
  • FIG. 6B is a view showing the relationship between the arrangement of the bottomed holes and the crystal orientation of the substrate in the embodiment using the bottomed holes according to the solar cell of the second configuration of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a main part of a back surface of the solar cell having the second configuration of the present invention.
  • FIG. 8 is a view schematically showing an electrode manufacturing method according to the solar cell of the second configuration of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the arrangement of the electrode contact holes used in the solar cell of the second configuration of the present invention and the substrate direction.
  • FIG. 10A is a diagram showing a relationship between a band-shaped current collecting electrode and a bottomed hole used in the solar cell of the second configuration of the present invention.
  • FIG. 10B is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of FIG. 10A.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a double-sided light receiving OECO solar cell.
  • FIG. 12 is a view showing a method of arranging test pieces and a definition of a deflection of a substrate in a deflection measurement test employed in an experiment of an example of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the dependence of the deflection of the substrate on the groove direction in Example 1.
  • FIG. 14 is a diagram showing the dependency of the deflection of the substrate in Example 1 on the substrate thickness together with a comparative example.
  • FIG. 15 is a diagram showing the dependency of the deflection of the substrate in Example 2 on the substrate thickness together with a comparative example.
  • FIG. 16 is a diagram showing the dependence of the deflection of the substrate of Example 3 on the groove direction.
  • FIG. 17 is a diagram showing ⁇ dependence of the deflection of the substrate of Example 4.
  • FIG. 1 shows an embodiment according to a first configuration of the solar cell of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged structure of the first main surface 24 a side of the solar cell 1.
  • a width of about 100 ⁇ and a depth of about 100 ⁇ m are formed on the first main surface 24 a of a p-type silicon single crystal substrate cut out from a silicon single crystal ingot.
  • These grooves 2 can be engraved collectively by, for example, hundreds to thousands of rotating blades coaxially coupled and integrally rotating, but may be engraved in several operations. Good.
  • An emitter layer 4 is formed on the first main surface 24a of the grooved substrate by thermally diffusing phosphorus as an n-type dopant, and a pn junction is formed. Then, a thin silicon oxide film 5 functioning as a tunnel insulating film is formed on the pn junction by, for example, a thermal oxidation method.
  • an electrode 6 is formed on the silicon oxide film 5.
  • the electrode 6 deposits an electrode material (eg, a metal such as aluminum) on the inner surface of the groove in a vapor deposition device.
  • the substrate 1 is positioned at a predetermined angle or more with respect to the vapor deposition source so that the electrode material is preferentially vapor-deposited on one inner surface in the groove width direction as described later. So that they are arranged at an angle. This is the origin of the OECO nomenclature.
  • an extra electrode material is also deposited on the top surface of the convex portion 23 formed between the grooves 2, 2, but this is removed by an etching solution such as a hydrochloric acid solution.
  • the entire first main surface 24a of the substrate 1 including the electrode 6 is covered with the silicon nitride film 7 functioning as a protective layer and an anti-reflection film.
  • Each groove 2 of the solar cell 1 is formed in a direction that does not coincide with the ⁇ 110> direction on the first main surface 24a. Thereby, the mechanical strength of the solar cell 1 is improved.
  • the substrate has a ⁇ 100 ⁇ plane orientation. I assume it.
  • the main surface of the ⁇ 100 ⁇ substrate has two orthogonal 1 10> directions, but the direction in which the groove 2 is formed coincides with both of these 1 10> directions. Formed so as not to be.
  • the forming direction of each groove 2 preferably has an acute angle of 4 ° to 45 ° with the ⁇ 110> direction closest to the forming direction. If the angle is less than 4 °, the effect of improving the mechanical strength of the solar cell as compared with the case where the direction of the groove coincides with any of the 1 10> directions may not be sufficiently expected. On the other hand, it is not geometrically possible for the angle to exceed 45 ° in both ⁇ 1 10> directions.
  • each groove 2 When the direction of formation of each groove 2 is parallel to the ⁇ 100> direction at 24a on the first main surface (that is, the angle is 45 °), the direction of easy cleavage is ⁇ 110>. Since the gap in the groove forming direction from ⁇ > becomes the largest, the effect of improving the mechanical strength of the solar cell can be maximized.
  • Each groove 2 has an outer shape in a cross section perpendicular to its own longitudinal direction, which can be any one of a rectangular shape shown in FIG. 3A, a semicircle shown in FIG. 3B, and a V shape shown in FIG. 3C. Outside Since it is easy to form by peripheral blade cutting, it can be suitably used. In particular, in order to reduce the series resistance of the solar cell, it is preferable to use a groove having a rectangular cross section as shown in FIG. 3A.
  • the outer shape of the groove 2 in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the groove 2 is, for example, a rectangle shown in FIG. 3A or a V-shaped shape shown in FIG. 3C, as shown in FIG. 3D or FIG.
  • the two sides 2a and 2b that cross each other appear.
  • the sides 2a and 2b correspond to the groove side wall and the groove bottom, respectively, and the intersection angle between the two is approximately 90 °.
  • the sides 2a and 2b intersect at a sharp angle at the groove low.
  • the mechanical strength of the solar cell can be further increased by making the cross-sectional shape of the groove 2 into a shape in which a radius R1 or R2 is applied at the intersection of the sides 2a and 2b. It is possible.
  • the size of the radius R 1 or R 2 is set within a range in which the effect of preventing stress concentration is sufficiently achieved and the effect of reducing series resistance due to the groove shape is not impaired, for example, 2 to 20 ⁇ m. It is desirable to form it to about ⁇ . Further, such a radius can be easily formed by forming a groove by cutting the outer peripheral edge and then performing chemical etching. This chemical etching may also be used for etching for removing damage generated at the time of forming grooves. In this case, the etching thickness is desirably in the range of about 5 to 20 ⁇ in order to keep the formed error within the above-described desirable range. In addition, as the chemical etching solution, an aqueous solution of a hydrating power or the like can be used.
  • a silicon single crystal ingot was prepared by adding a group III element such as boron or gallium to high-purity silicon. From this, a ⁇ -type silicon single crystal with a plane orientation of ⁇ 100 ⁇ was prepared. Cut out the substrate.
  • the specific resistance of the p-type silicon single crystal substrate is, for example, 0.5 to 5 ⁇ ⁇ cm.
  • the first main surface 24a of the p-type ⁇ 100 ⁇ substrate is rotated by a high-speed rotary blade in a direction different from 110>, for example, 100>. In the direction, a plurality of parallel grooves having a depth of 20 to 100 ⁇ m are created.
  • the silicon single crystal substrate may be prepared by either the CZ (Czochralski) method or the FZ (Floating Zone Melting) method.However, in view of the mechanical strength of the obtained substrate, the silicon single crystal substrate is prepared by the CZ method. Preferably. Although the substrate thickness maintains sufficient mechanical strength even at a thickness of 40 ⁇ , it is preferably set to 15 ⁇ or more, preferably 200 ⁇ or more in consideration of slicing convenience. On the other hand, the effect of improving the mechanical strength by employing the groove forming direction peculiar to the present invention becomes remarkable when a thin substrate of 230 ⁇ m or less is employed.
  • FIG. 5A shows an outline of the high-speed rotary blade 107.
  • the high-speed rotary blade 107 has a cylindrical portion (for example, 103 mm in diameter and 16.5 mm in length) on which a plurality of (for example, 100 to 200) outer peripheral blades 108 for forming grooves are attached. It is a thing.
  • the shape of the cutting edge is a blade having a rectangular cross section in FIG. 5B, a blade having a semicircular cross section in FIG. 5C, and FIG. A blade having a cross section can be appropriately selected and used.
  • the height of the blades 10, 10, 10 is 50 to 100 ⁇ , the width of the blades 11, 11, 11" and the spacing between the blades 12, 12 ', 12' Is, for example, about several 10 1 ⁇ .
  • a type of blade for example, a diamond blade (for example, diamond abrasive grains having a particle size of 5 ⁇ m to 10 m uniformly adhered to the blade surface) can be used.
  • the main surface of the substrate 1 is cut at a speed of, for example, about 1 to 4 cm per second while spraying a cutting fluid, and a groove 2 is formed.
  • the high-speed rotary blade can be replaced with a dicer or wire saw.
  • the etching for removing this damage should be set to a condition suitable for giving the radius shown in Fig. 3D or Fig. 3E. Is desirable.
  • a texture structure is formed on the substrate by a known method such as anisotropic etching as a surface roughening treatment for reducing reflection loss.
  • washing is performed in an acidic aqueous solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, fluoric acid or the like, or a mixture thereof, but washing in hydrochloric acid is preferable from the viewpoint of economy and efficiency.
  • an emitter layer 4 is formed on the surface of the cleaned substrate.
  • any method such as a coating diffusion method using diphosphorus pentoxide and an ion implantation method in which phosphorus is directly implanted can be used, but from an economical point of view, oxysulfuric acid is used. It is preferable to employ the vapor phase diffusion method used.
  • an n- type emitter layer 4 can be formed on the surface by subjecting the substrate to a heat treatment at around 850 ° C. in an oxychloric acid atmosphere.
  • the thickness of the emitter layer 4 to be formed is, for example, about 0.5111, and the sheet resistance is 40 to 100 ⁇ .
  • phosphorus glass formed on the substrate surface by this treatment is removed in a hydrofluoric acid solution.
  • an electrode is formed on the second main surface 24b side of the substrate.
  • a silicon nitride layer 8 as a passivation film is formed on the second main surface 24b.
  • the silicon nitride layer 8 can be formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
  • any method such as normal pressure thermal CVD, low pressure thermal CVD, and optical CVD is possible.However, when remote plasma CVD is adopted, a low-temperature process of about 350 to 400 Therefore, it can be said that the silicon nitride layer 8 is suitable for the present invention in that it can reduce the degree of surface recombination of the obtained silicon nitride layer 8. Note that the direct thermal nitriding method is not preferable because a sufficient film thickness cannot be obtained. Then, as shown in the step (d) of FIG. 4, the formed silicon nitride layer 8 reaches the underlying p-type silicon single crystal substrate 24 by using the same high-speed rotating blade as that shown in FIG. 5A. An electrode conducting groove 8a is formed.
  • the shape of the blade may be, for example, one of a rectangle shown in FIG. 5B, a semicircle shown in FIG. 5C, and a chevron shown in FIG. 5D according to the groove cross-sectional shape.
  • the groove 8a is covered with an electrode 9 together with the surrounding silicon nitride layer 8, as shown in step (e) of FIG.
  • Aluminum (including alloys) is most preferable as the electrode material from the viewpoint of the force S, which can use silver or copper, and the economic efficiency and workability.
  • the aluminum can be deposited by any of a sputtering method and a vacuum evaporation method.
  • a silicon oxide film 5 is formed on the first main surface 24a by a thermal oxidation method.
  • This layer functions as a tunnel insulating layer between the electrode 6 on the first main surface 24a and the substrate 24, and has a thickness of 5 in order to optimize the tunnel effect while preventing short circuit.
  • ⁇ 3 OA The silicon oxide film 5 can be formed by various known methods such as dry oxidation, wet oxidation, steam oxidation, pyrogenic oxidation, and hydrochloric acid oxidation. It is preferable to adopt it.
  • an electrode 6 is deposited on the inner surface on one side in the width direction of the groove 2 by, for example, about 5 ⁇ by oblique evaporation.
  • the electrode material is preferably aluminum (including an alloy), but is not limited to this, and other metals such as silver and copper are also possible.
  • the main axis of the substrate 24 is moved from there to the vapor deposition source.
  • the substrate 24 is arranged in the vapor deposition apparatus at an angle of 70 ° to 85 °.
  • the electrode material can be preferentially deposited on the inner surface on one side in the width direction of the groove 2. It is desirable that the vapor deposition be performed after the degree of vacuum in the apparatus has reached a level of 2 XI 0 to 15 Pa or less.
  • the vapor deposition rate is, for example, 10 to 15 A per second (however, this is not a limitation). Is not something that can be done). As shown in step (g) of FIG.
  • the substrate 24 on which the electrode 6 was deposited was immersed in an acidic aqueous solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, or a mixed solution thereof to form the grooves 2, Unnecessary electrode material deposited on the top of the convex portion 23 generated between the two is removed. This removal provides a moderate etch rate For example, it is preferable to carry out the reaction in a hydrochloric acid solution from the viewpoint that the formation of an unnecessary compound with the base and the like hardly occur.
  • the substrate 24 is formed with a pass bar electrode (not shown) by a known method, and is further formed on the first main surface 24 a by, for example, a remote plasma CVD method as a surface passivation and antireflection film.
  • the final solar cell 1 is obtained by uniformly depositing a silicon nitride layer 7 at, for example, 600 to 70 OA (step (h) in FIG. 4).
  • the ECO solar cell is provided on the second main surface 24 b side of the substrate 24, similarly to the first main surface 24 a side.
  • the light receiving element structure of the above can be formed.
  • the second main surface 24b of the silicon single crystal substrate (semiconductor single crystal substrate) 24 does not coincide with the ⁇ 110> direction on the first main surface 24a, and A plurality of substantially parallel grooves 2 that intersect with the grooves 2 of the surface 2 4a are formed, and electrodes 6 for extracting output are provided on the inner surface on one side in the width direction of the grooves 2 on the second main surface 2 4 b It is desirable to adopt a structure that has been adopted.
  • the direction of formation of the groove 2 on the second main surface side 24 b is substantially 90 ° with respect to the direction of formation of the groove 2 on the first main surface 24 a side, thereby increasing strength. Most desirable for optimization.
  • FIG. 6A shows an embodiment of the second configuration of the solar cell of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing, on an enlarged scale, the structure of the first main surface 203 a side of the solar cell 201.
  • a first main surface 203a of a p-type silicon single crystal substrate 203 (hereinafter also simply referred to as a substrate 203) (in the present embodiment, the main surface is On the upper surface, a number of grooves 202 having a width of about 100 ⁇ ⁇ and a depth of about 100 ⁇ are formed substantially parallel to each other, and each of the grooves 202 is electrically conductive.
  • At body 205 Filled to form a filled electrode line 240 (FIG. 6A).
  • These grooves 202 can be used, for example, in the same manner as in FIG. 5A, for a few times of operation that can be engraved collectively by hundreds to thousands of rotating blades coaxially connected and integrally rotating. It may be engraved separately.
  • a p-type silicon single crystal substrate 203 cut out from a silicon single crystal ingot is used as a semiconductor single crystal substrate, but the present invention is not limited to this. Absent.
  • a p-type silicon single crystal substrate semiconductor single crystal substrate
  • An insulating film 204 is formed on the first main surface 203 a of the 203. Further, the conductors 205 filled in the respective filled electrode lines 240 are formed of p-type silicon, with the groove portions 202 forming the respective filled electrode lines 240 penetrating the insulating film 204. It is formed so as to be in contact with single crystal substrate 203.
  • the solar cell 201 communicates with the filling electrode line 240 formed on the first main surface 203 a of the p-type silicon single crystal substrate 203.
  • a current collecting electrode is formed on the first main surface 203a, and the current collecting electrode is formed as a coated electrode layer 210 having a form covering the entire surface of the first main surface 203a. Is formed.
  • the p-type silicon single crystal substrate In the solar cell 201 of the present embodiment as described above, the p-type silicon single crystal substrate
  • the plane orientation of the first main surface 203 of 203 is ⁇ 100 ⁇ , and the groove portion 202 forming each filling electrode line is formed on the first main surface 203a by ⁇ 1 It is formed in a direction that does not match the 1 0> direction. Thereby, the mechanical strength of the solar cell 201 is improved. Note that in this specification, even if the crystal main axis of the single crystal substrate used is inclined from 100> to about 6 ° due to the off-angle, the substrate has a ⁇ 100 ⁇ plane orientation. It is deemed to have.
  • the first main surface 203 a of the ⁇ 100 ⁇ substrate is orthogonal to each other.
  • the forming direction of the groove 202 is formed so as not to coincide with any of these ⁇ 110> directions.
  • the forming direction of each groove portion 202 is preferably closest to the forming direction, and the angle on the acute angle side with the 110> direction is preferably 4 ° to 45 °. If the angle is less than 4 °, the effect of improving the mechanical strength of the solar cell 201 may not be sufficiently expected as compared with the case where the groove direction is coincident with the 110> direction. is there.
  • FIG. 6B, FIG. 1OA and FIG. 10B show a solar cell 201 according to another embodiment of the present invention.
  • a bottomed hole having a diameter of several hundreds / m and a depth of about 5 to 50 m is formed on the main surface 203'a of the p-type silicon single crystal substrate 203 '.
  • a large number of 2 14 are formed, and the nearest bottom holes 2 14 of the bottomed holes 2 14 are formed linearly at regular intervals.
  • Each of these bottomed holes 2 14 is filled with a conductor 205 ′ serving as an electrode (see FIG. 7), and a row of nearest bottomed holes 2 14 formed linearly at regular intervals. Constitute the filling electrode line 240 '. As shown in FIG.
  • the filling electrode line is formed so as to penetrate the insulating film 204 ′.
  • the forming direction of the filled electrode line 240 ′ is the first main direction. The direction does not coincide with the ⁇ 110> direction on the surface 203'a.
  • the filling electrode line 240 ' is formed in the same direction as the case where the filling electrode line 240 is formed by the above-described groove portion 202 (see FIG. 1OA).
  • the angle on the acute angle side between the closest to the forming direction and the 110> direction is preferably 4 ° to 45 °. Furthermore, it is more parallel to the 100> direction (the angle between the ⁇ 1 10> direction and 45 °) on one main surface 203, a.
  • a method for manufacturing the solar cells 201 (FIG. 6A) and 201 ′ (FIG. 6B) according to the present embodiment as described above will be described below with reference to FIG.
  • the present invention is not limited to a solar cell manufactured by this method. Since the manufacturing method of the solar cells 201 and 201 'is common in many parts, the common parts are represented by the solar cell 201, and the reference numerals of the corresponding parts of the solar cell 201' are given in parentheses. And use the explanation.
  • a silicon single crystal ingot in which high-purity silicon is doped with a group III element such as boron or gallium is prepared, and a p-type silicon single crystal substrate 203 (203 ′) having a plane orientation of ⁇ 100 ⁇ is cut out therefrom.
  • the specific resistance of the p-type silicon single crystal substrate 203 (203 ′) is, for example, 0.5 to 5 ⁇ ⁇ cm.
  • the p-type silicon single crystal substrate 203 (203,) may be manufactured by any of the CZ (Czochralski) method and the FZ (Floating Zone Melting) method, but is manufactured by the CZ method in terms of mechanical strength. It is desirable to be done.
  • the effect of improving the mechanical strength by employing the filling electrode line forming direction peculiar to the present invention is remarkably obtained when a thin substrate having a substrate thickness of 230 m or less is employed.
  • a texture structure is formed on the main surface (having a plane orientation of ⁇ 100 ⁇ ) of the p-type silicon single crystal substrate 203 (203 ′) in the above-described fuzz-cut state by a known method. After the formation of the texture structure, washing is performed in an acidic aqueous solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, fluoric acid or the like, or a mixed solution thereof, but washing in hydrochloric acid is preferable from the viewpoint of economical efficiency. The formation of the texture structure is performed as a surface roughening process for reducing the reflection loss.
  • the p-type silicon single crystal substrate 203 (203,) after the above steps is shown in step (a) of FIG.
  • An insulating film 2 such as silicon oxide or silicon nitride is formed on the first main surface (back surface) 203a (203a ') of this p-type silicon single crystal substrate 203 (203,) by a known method.
  • 04 (204 ') is formed to a thickness of 50 to 500 nm by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method (step (b) in FIG. 8).
  • CVD chemical vapor deposition
  • any method such as a normal pressure thermal CVD method, a low pressure thermal CVD method, and a light CVD method can be used.
  • a remote plasma CVD method is used as a silicon nitride formation method
  • a low-temperature process of about 350 to 400 ° C is required, and the obtained insulating film 204 (204 ′) of silicon oxide or silicon nitride is used.
  • the present invention is preferable in that the surface recombination rate can be reduced.
  • the second main surface (not shown; hereinafter, the main surface is referred to as a front surface in the present embodiment) is used as a light receiving surface
  • this film is also effective as a phosphorus diffusion mask. Therefore, at this stage, an emitter layer (not shown) may be formed on the light receiving surface on the second main surface of the substrate by a vapor phase diffusion method using phosphorus oxychloride. The diffusion of phosphorus into the first main surface 203a (203a ') is prevented by the insulating film 204 (204') formed on the first main surface 203a (203a ').
  • any method such as a coating diffusion method using phosphorus pentoxide and an ion implantation method in which phosphorus ions are implanted can be used. It is desirable to use the phase diffusion method.
  • an n-type emitter layer can be formed on the front surface by subjecting a p-type silicon single crystal substrate to a heat treatment at about 850 ° C. in a phosphorus oxychloride atmosphere.
  • the thickness of the emitter layer to be formed is about 0.5 ⁇ , and the sheet resistance is 40 to 100 ⁇ / port. Note that the phosphorus glass formed on the substrate surface by this treatment is removed in a hydrofluoric acid solution.
  • an ⁇ -type emitter layer is formed on the second main surface (front surface) serving as a light receiving surface, and a ⁇ - ⁇ junction is formed inside the substrate.
  • the filling electrode line 240 (240 ′) formed on the first main surface 203a (203a ′) of the ⁇ -type silicon single crystal substrate 203 (203 ′) will be described.
  • a plurality of grooves 2 that are substantially parallel on the main surface 203a of the P- type silicon single crystal substrate 203 are formed by a high-speed rotary blade.
  • a filling electrode line 240 is formed by filling each groove 202 with a conductor 205 serving as an electrode (steps (c) and (d) in FIG. 8).
  • the electrode contact groove 202 is formed with the insulating film 204 interposed therebetween.
  • the groove 202 is formed, for example, in a 100> direction on the first main surface 203a of the substrate 203 by using the same high-speed rotary blade 107 as in FIG. 5A.
  • the height and shape of the outer peripheral blade 108 can be appropriately selected here also in accordance with the form of the groove 202 formed on the first main surface 203a of the p-type silicon single crystal substrate 203. Is possible.
  • the height of the blade is, for example, 50 to 100 ⁇ , and the width of the blade (corresponding to the width of the groove 202 to be formed) and the distance between the blades (corresponding to the distance between the grooves 202 to be formed) are several ⁇ ⁇ ⁇ about ⁇ .
  • the substrate is cut at a speed of, for example, about 1 to 4 cm per second while spraying cutting water, and a groove 202 is formed.
  • the height and the like of the outer peripheral blade 108 are finely adjusted so that the depth of the groove 202 is approximately 5 to 50 ⁇ .
  • the thickness of the insulating film 204 formed on the first main surface 203a of the ⁇ -type silicon single crystal substrate 203 is about 50 to 500 nm.
  • the groove 202 can be formed so as to penetrate the film 204.
  • the filling electrode line 240 can be formed in such a manner that the conductor 205 filling the groove 202 is in contact with the p-type silicon single crystal substrate 203.
  • a bottomed hole 214 is formed in a p-type silicon single crystal substrate 203' to form a filled electrode line 240, as shown in FIGS. 1OA and 10B
  • the bottomed holes 214 linearly arranged at regular intervals, and the direction of the straight line connecting each of the nearest bottomed holes 214 is as described above. Irradiate the laser on the main surface 203 a ′ so that it does not coincide with the 10 0> direction, and fill each of the bottomed holes 214 with a conductor 205 ′ to be an electrode
  • a filling electrode line 240 is formed.
  • a laser for forming the bottomed hole 214 a carbon dioxide laser, an argon laser, a YAG laser, a ruby laser, an excimer laser, or the like can be used.
  • excimer lasers such as KrF and Nd: YAG lasers are particularly preferably used because they can be processed finely close to the wavelength of the laser beam and can be processed in the air.
  • the shape of the bottomed hole 214 can be circular or rectangular. Further, the bottomed holes 214 are arranged such that the nearest bottomed holes 214 are linearly arranged at regular intervals, and a set of the linearly formed bottomed holes 214 is defined as a filling electrode line 240 ′.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the arrangement of the bottomed holes 214 and the relationship between the substrate direction.
  • the direction of the straight line (the direction in which the filling electrode line 240 'is formed) 212 connecting the nearest bottomed holes 214 of the bottomed holes 214 formed by the laser is formed on the main surface of the substrate 203'. Set in a direction that does not match the direction. Further, the direction 213 of the straight line connecting the second nearest bottomed holes 214 different in direction from the reference numeral 212 may also be different from the ⁇ 110> direction.
  • the laser irradiation conditions for forming the above-described bottomed hole 214 are appropriately determined depending on the type of laser, the thickness of the insulating film 204 ′, the diameter of the bottomed hole 214, and the like.
  • the frequency is preferably 1 Hz to 100 kHz, and the average output of the laser is preferably in the range of 10 mW to 1 kW. Since the thickness of the formed insulating film 204 'is set in the range of 50 to 500 nm, it is necessary to irradiate a laser having an output at least enough to remove the insulating film 204 having a depth greater than that.
  • the filling electrode line 240 (240 ') is formed by filling the groove 202 or the bottomed hole 211 with the conductor 205 (205'), and the first main surface 203a (203a). ') Cover the electrode layer 210 so as to cover the entire surface, e.g., 0. Approximately 5 to 2 ⁇ is formed (step (d) in FIG. 8). At this time, the conductor 205 (205,) and the coating electrode layer 210 are continuously formed in the same step from the state shown in step (c) of FIG.
  • the conductor 205 (205 ') and the coated electrode layer 210 may be made of metal such as silver or copper, or may be made of conductive indium oxide, tin oxide, or the like. Most preferred.
  • the conductor 205 (205,) and the coated electrode layer (210) can be deposited by any method such as a sputtering method, a vacuum deposition method, and a screen printing method. Further, as described above, the coated electrode layer 210 may be deposited on the entire surface of the first main surface 203a (203a ') in the same manner as described above.
  • a linear or band-shaped current collecting electrode 21 7 (hereinafter, referred to as a band) is formed on a filling electrode line 240 ′ formed by filling a groove (not shown) or a bottomed hole 14 with a conductor 5 ′.
  • Band electrode 217) may be formed.
  • the current collecting electrode 217 formed in a linear shape or a band shape can be formed in a direction forming an angle of 4 to 90 ° with the forming direction of the filling electrode line 240 ′.
  • FIG. 1OA and FIG. 10B show the case where the filled electrode line 240 ′ is formed by the bottomed hole 214, the same current collection as described above is performed when the filled electrode line 240 is formed by the groove 202.
  • Electrode 217 can be formed.
  • the antireflection film on the second main surface and the electrode are formed by a known method. Perform formation.
  • the anti-reflective film is made of silicon oxide, silicon nitride, cerium oxide, alumina, tin dioxide, titanium dioxide, magnesium fluoride, tantalum oxide, or a two-layer film combining these two types. There is no problem using.
  • a PVD method, a CVD method, or the like is used, and any method is possible.
  • silicon nitride is It is preferable to use the one formed by the plasma CVD method because a small surface recombination rate can be achieved.
  • the electrode on the second main surface (front surface) is manufactured by a vapor deposition method, a plating method, a printing method, or the like. Either method may be used, but a printing method is preferable for low cost and high throughput.
  • silver paste which is a mixture of silver powder and glass frit with an organic binder, as a raw material, screen-print and heat-treat to form electrodes.
  • the filling electrode line 240 (240 ′) is formed on the first main surface 203a (203a,) (back surface) of the p-type silicon single crystal substrate 203 (203 ′).
  • the filling electrode is formed by forming a groove or a hole with a bottom on the second main surface that is the light receiving surface. The same effect can be obtained in a solar cell in which a line is formed and used as an electrode.
  • a strip-shaped test piece having a width of 18 mm and a length of 100 mm was cut out using a dicer, and as shown in Fig. 12, both ends of the test piece 13 were connected to two round bar support points.
  • the groove direction is round bar support points 14 and 14'. Place it parallel to the axis, and in this state, apply a round bar fulcrum part 15 ′ of the same dimensions to the longitudinal center of the part located between the round bar fulcrum parts 14 and 14 ′ of the test piece 13 ′.
  • Figure 13 shows the dependence of the deflection on the groove direction when the substrate thickness is 150 ⁇ .
  • the direction of the groove is formed at 45 ° from the ⁇ 110> direction, that is, in the 100> direction, the deflection becomes the maximum, indicating that the mechanical strength is excellent.
  • Figure 14 shows the dependence of the deflection on the substrate thickness, together with a comparative example (without grooves). It can be seen that the deflection increases as the substrate thickness decreases, and the effect of improving the mechanical strength becomes more pronounced by adjusting the groove direction as the OECO solar cell becomes thinner. Also, it can be seen that the deflection is increased by forming the groove in the substrate, and that the substrate having the groove is superior in mechanical strength.
  • each ⁇ 100 ⁇ p-type silicon single crystal substrate having a thickness of 250, 200, and 150 ⁇ m Rectangular grooves parallel to the 45 ° and 45 ° directions were made, while rectangular grooves at 90 ° angles to the grooves on the first main surface were formed on each second main surface.
  • the groove width, depth and period are 450 each, 50 and 600 ⁇ .
  • the light receiving element structure was formed on both sides by the method already described with reference to FIG. 4, and a double-sided light receiving type ⁇ ECO solar cell was fabricated.
  • Fig. 11 shows a schematic diagram of the solar cell fabricated. Test pieces were cut out from these solar cells in the same manner as in Example 1 and the deflection was measured. However, the longitudinal direction of the test piece is aligned with the groove direction on the first main surface side, and the direction of the groove on the first main surface is parallel to the round bar fulcrum parts 14 and 14 'during measurement. It was arranged as follows.
  • Fig. 15 shows the dependence of the deflection on the substrate thickness, together with the comparative example. When the groove is formed in the ⁇ 100> direction, the deflection becomes maximum, and the deflection increases as the substrate thickness decreases, and the effect of improving the mechanical strength increases as the thickness of the OECO solar cell decreases. It turns out that it becomes.
  • an emitter layer On the second main surface (front surface: light receiving surface), an emitter layer, an antireflection film, a finger electrode, and a bus bar electrode were sequentially formed by a known method, to produce a single-sided light receiving solar cell.
  • the conversion efficiencies of these solar cells were 15 to 17%, respectively.
  • the solar cell cut into 1 8 X 1 0 0 of mm 2 size using a dicer, to implement a three-point bending test in the same manner as FIG. 1 2, "deflection" for each specimen measured Done.
  • Figure 16 shows the dependence of the deflection on the groove direction.
  • a silicon nitride of 100 nm thick was formed on the back surface of a boron-doped ⁇ 100 ⁇ p-type silicon substrate (specific resistance 1 ⁇ ⁇ cm) having a thickness of 150 jam.
  • a plurality of bottomed holes were formed using a KrF excimer laser, and the nearest bottomed holes of the bottomed holes were arranged linearly at regular intervals from one another.
  • the distance between the nearest bottom holes is 60 ⁇ m
  • the diameter of the opening is 450 ⁇
  • the output of the laser is adjusted (for example, laser energy density: 23.6 J / cm 2 , oscillation frequency: 1 0 0 H Z, continuous irradiation time: about 2.3 seconds), and the depth of the bottomed hole and about 5 0 mu m.
  • the angle between the straight line connecting the nearest bottom holes and the ⁇ 110> direction of the substrate is ⁇ °
  • a is the direction of 0 °, 30 °, 45 °, 60 °, or 90 °, respectively.
  • a sample was prepared. Then, aluminum was deposited on the entire surface of the first main surface to form a back electrode.
  • an emitter layer, an antireflection film, a finger electrode, and a bus bar electrode were sequentially formed by a known method, to produce a single-sided light receiving solar cell.
  • the conversion efficiencies of these solar cells were 14 to 17%, respectively.

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Description

明 細 書 . 太陽電池及び太陽電池の製造方法 技術分野
本発明は、 機械的強度に優れた太陽電池及びその製造方法に関する。 背景技術
O E C O (Obliquely Evaporated Contact) 法による太陽電池の作製方法に関し ては、例えば、 1 9 9 8年に発刊された Renewable Energyの第 1 4卷 8 3頁に開示 されてレヽる。 該 O E C O法は、 ドイツの Institut fur Solarenergieforschung Hameln/E匪 erthal (ISFH)の R. Hezelらによって考案された太陽電池の作製方法であ る。 O E C O太陽電池の受光面の代表的な構造を、 図 2に模式的に示す （以下、 O E C O法により製造された太陽電池を O E C O太陽電池とも称する）。 O E C O太陽 電池はシリコン単結晶基板の、 受光面 3となるべき主表面上に複数の平行な溝を刻 設し、その溝の幅方向片側の内側面に出力取出用の電極 6を形成した構造を有する。 このような構造をとることで、 太陽電池のシャドウイングロスは、 受光面全体の約 5 %まで低減される。 例えば、 スクリーン印刷法により電極を作製した太陽電池の 場合、 シャドウイングロスは一般に約 1 2 %程度にも達するから、 O E C O太陽電 池におけるシャドウイングロスは大幅に小さな値であるといえ、 この結果、 高いェ ネルギー変換効率が達成可能となる。
近年、 太陽電池の製造においては低コスト化に関する強い要請がある。 具体的に は、 太陽電池を薄型化することにより、 太陽電池に使用する単位面積あたりの単結 晶シリコン量を低減することで、 一定のコスト削減が実現可能である。 しかしなが ら、 O E C O太陽電池においては、多数の溝を基板主表面に形成しなければならず、 薄型化したときの機械的強度に難点が生じゃすい問題がある。
次に、 太陽電池の高効率化のために、 上記以外にも、 受光面あるいは太陽電池の 裏面に形成される電極の形状を工夫したものが多数ある。 例えば、 電極コンタクト 用溝部もしくは有底孔を半導体単結晶基板に機械的に刻設し、 その溝部あるいは有 底孔に電極となる金属を充填したような太陽電池が、 例えば、 2 0 0 0年にアンカ レジで開催された、第 2 8回 IEEE Photovoltaic Specialists Conferenceにおいて、 2つの研究グループにより公知となっている。
太陽電池の電極コンタク ト用溝部を機械的に刻設する方法はドイツ Institut fur Solarenergieforschung Hameln/Emraerthalのクノレープによって、亀ゃ コンタ ク ト用孔を機械的に刻設する方法はドイツ Franhofer Institute for Solar Energy Systems ISE のグノレープによって、 それぞれ独立に考案された。 例えば、 電極コンタクト用溝部を刻設する方法は具体的には以下のようである。 酸化シリコ ン膜（もしくは窒化シリコン膜）等の絶縁膜を形成した半導体単結晶基板（例えば、 シリコン単結晶基板等） 上に、 電極コンタク ト用として、 略平行の複数の溝部を機 械的に刻設する。 溝部の深さは 5〜 5 0 μ πι, 溝部の幅は数百 Ai m程度とする。 溝 部は、 数百〜数千枚からなる高速回転刃を、 一回、 もしくは数回基板上を走査して 作製される。 これらの溝部を刻設後、 この主表面上に一様に金属を堆積し電極層と する。
また、 上記の電極コンタクト用として、 一定間隔にて直線状に配列する形態に有 底孔を形成することも可能である。 この場合、 有底孔の深さは溝部を形成した場合 と同様に 5〜5 0 ,α ηι,有底孔の開口部の径は数百 μ πι程度とされる。 このような 有底孔は、 K r Fエキシマレーザーもしくは N d ： Y A Gレーザー等を所定の場所 に照射することで形成される。
これら方法によれば、 表面の非コンタクト領域は、 絶縁膜によりパッシベーショ ン処理されており、 光発生キャリアの表面再結合を抑え、 太陽電池の高効率化に有 効である。 また、 この方法は、 溝部あるいは有底孔の形成のためにフォトリソ等の 技術を必要としないため、 比較的容易に電極コンタクト用の溝部もしくは有底孔の 作製が可能である。
一方、現在太陽電池に強く要求されているのは、高効率化及び低コスト化である。 これらのうちで低コスト化は、 薄型化により太陽電池に使用される単位面積あたり の半導体単結晶基板量を低減することで実現可能である。 しかしながら、 半導体単 結晶基板を薄型化させると、作製される太陽電池の機械的強度が低下する。さらに、 本発明者奪によると前述した方法のように半導体単結晶基板に溝部あるいは有底孔 を設けて電極を作製した場合、 基板本体にダメージを与えることになるため機械的 強度がさらに低下する場合があることがわかった。
本発明の課題は、 機械的強度に優れた太陽電池及びその製造方法を提供すること にある。 発明の開示
本発明の太陽電池の第一の構成は、 面方位が略 { 1 0 0 } である半導体単結晶基 板の第一主表面上に互いに略平行な複数の溝が形成され、 各溝の幅方向片側におけ る内側面に出力取出用の電極が設けられた構造 （以下、 〇E C O太陽電池構造とい う） を有し、 上記課題を解決するため、 各溝が、 第一主表面上において < 1 1 0〉 方向と一致しない向きに形成されたことを特徴とする。
シリコン単結晶基板を始めとする半導体単結晶基板を用いて上記のような O E C O太陽電池を製造する場合、 基板主表面上に形成する溝の方向については、 従来、 何らの考慮も払われてこなかった。 そして、 本発明者が検討したところ、 面方位が 略 { 1 0 0 } である半導体単結晶基板 （以下、 単に { 1 0 0 } 基板ともいう） 上に 多数の溝を、 基板主表面におけるく 1 1 0 >方向に沿って形成すると、 溝断面形状 に応力集中しやすい部分が形成されていたり、 あるいは溝形成加工時のダメージが 多く残留していたりすると、 僅かな外力が作用しただけで、 溝に沿って基板が容易 に劈開し、 破壊に至る問題があることがわかった。
そこで、本発明の太陽電池の第一の構成においては、 { 1 0 0 }基板の第一主表面 に形成される各溝の形成方法を、 く 1 1 0 >方向と一致しない向きに設定する。 こ れにより、 基板ひいては得られる太陽電池の機械的強度を大幅に向上させることが でき、 特に基板の薄型化を図った場合でも、 太陽電池の最終製品あるいは中間製品 のハンドリングに際して、 破損等の不具合が発生することを効果的に防止ないし抑 制することができる。
次に、 本発明の太陽電池の第二の構成は、 面方位が略 { 1 0 0 } である半導体単 結晶基板の主表面の少なくともいずれかの側に出力取出用の電極をなす導電体が充 填された形態の充填電極ラインが複数形成されており、 かつ、 上記の課題を解決す るために、 各充填電極ラインが、 前記主表面上において < 1 1 0〉方向と一致しな い向きに形成されていることを特徴とする。
さらに、 本発明の太陽電池の製造方法は、 上記の第二の構成の太陽電池を製造す るために、 面方位が略 { 1 0 0 } である半導体単結晶基板の主表面の少なくともい ずれかの側に出力取出用の電極をなす導電体が充填された形態の充填電極ラインを、 その形成方向が前記主表面上において < 1 1 0 >方向と一致しない向きにて形成す ることを特徴とする。 なお、 本発明において電極をなす導電体としては、 金属や透 明導電層、 あるいはこれらを順次積層させたものを使用することができる。
なお、 本明細書において充填電極ラインとは、 半導体単結晶基板の主表面上に該 主表面が窪む形態にて凹部を形成し、 該凹部を、 電極をなす導電体にて充填するこ とにより形成されるものであって、 その凹部の半導体単結晶基板の主表面上におけ る配置形態が直線状となるように形成されるものの総称である。 例えば、 上記充填 電極ラインとは、 半導体単結晶基板の主表面上に凹部として溝部を複数形成し、 該 各溝部を電極となる導電体にて充填させたものを例示することができる。 また、 半 導体単結晶基板の主表面上に一定間隔にて直線状に複数の有底孔を形成し、 該各有 底孔を電極となる導電体にて充填させたものを例示することができる。 さらに、 こ のような充填電極ラインにおいて、 その形成方向とは、 直線状に形成される該充填 電極ラインの、 その直線方向をいうものとする。 例えば、 凹部として溝部を形成し た場合においては、 その溝部の長手方向をいうものとし、 凹部として有底孔を形成 した場合は、その各有底孔の最近接有底孔同士を結ぶ直線の方向をいうものとする。 面方位が { 1 0 0 } である半導体単結晶基板 （以下、 単に { 1 0 0 } 基板ともい う） の主表面上に上記のような充填電極ラインを、 基板の主表面上においてく 1 1 0〉方向に沿って形成すると、 第一の構成の太陽電池と同様に、 その形成方向に沿 つて半導体単結晶基板が容易に劈開し、 破壊に至る場合がある。 そこで、 { 1 0 0 } 基板の主表面に形成される各充填電極ラインの形成方向を、 < 1 1 0 >方向と一致 しない向きに設定することで、 第一の構成の太陽電池と同様、 基板ひいては得られ る太陽電池の機械的強度を大幅に向上することができる。 さらに、 太陽電池の製造 方法において、 その主表面に充填電極ラインを形成するに際して、 その形成方向を < 1 1 0〉方向とは一致しないように形成することにより、 太陽電池の製造途中に おける半導体単結晶基板の破壊等の不具合が発生することを効果的に防止ないし抑 制することも可能である。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第一の構成の太陽電池の一例である O E C O太陽電池セルの、 溝方向及び基板の結晶方位の関係を示す図。
図 2は、 本発明の第一の構成の太陽電池の一例である O E C O太陽電池セルの、 表面要部の断面構造を例示した図。
図 3 Aは、本発明の第一の構成の太陽電池の一例である O E C〇太陽電池セルの、 表面溝の断面構造の第一例を示す断面図。 図 3 Bは、 同じく第二例を示す断面図。
図 3 Cは、 同じく第三例を示す断面図。
図 3 Dは、 同じく第四例を示す断面図。
図 3 Eは、 同じく第五例を示す断面図。
図 4は、 本発明の第一の構成の太陽電池の一例である O E C O太陽電池セルの、 作製方法の概要を示す工程説明図。
図 5 Aは、 本発明の第一の構成の太陽電池の一例である 0 E C O太陽電池セルの 作製に用いる高速回転刃を模式的に示す斜視図。
図 5 Bは、 図 5 Aの高速回転刃に設ける外周刃の刃先形状の第一例を示す図。 図 5 Cは、 同じく第二例を示す図。
図 5 Dは、 同じく第三例を示す図。
図 6 Aは、 本発明の第二の構成の太陽電池に係る電極コンタクト用溝部を用いた 実施形態の、 溝配置及び基板の結晶方位の関係を示す図。
図 6 Bは、 本発明の第二の構成の太陽電池に係る有底孔を用いた実施形態の、 有 底孔配置及び基板の結晶方位の関係を示す図。
図 7は、 本発明の第二の構成の太陽電池の、 裏面要部の断面構造を例示した図。 図 8は、 本発明の第二の構成の太陽電池に係る、 電極作製方法の概要を示す図。 図 9は、 本発明の第二の構成の太陽電池に使用する電極コンタクト用孔の配置と 基板方向との関係を示す図。
図 1 0 Aは、 本発明の第二の構成の太陽電池に使用する帯状の集電用電極と有底 孔の関係を示す図。
図 1 0 Bは、 図 1 0 Aの断面構造を模式的に示す図。
図 1 1は、 両面受光型 O E C O太陽電池の要部を示す斜視図。
図 1 2は、 本発明の実施例の実験にて採用したたわみ測定試験の、 試験片の配置 方法及び基板のたわみの定義を示す図。 図 1 3は、 実施例 1における基板のたわみの溝方向依存性を示す図。 図 1 4は、 実施例 1における、 基板のたわみの基板厚依存性を比較例とともに示 す図。
図 1 5は、 実施例 2における基板のたわみの基板厚依存性を比較例とともに示す 図。
図 1 6は、 実施例 3の基板のたわみの溝部方向依存性を示す図。
図 1 7は、 実施例 4の基板のたわみの α依存性を示す図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 発明を実施するための最良の形態を、 図面を参照して説明するが、 本発明 は本実施形態に限定されるものではない。
(実施の形態 1 )
図 1は、本発明の太陽電池の第一の構成に係る実施形態を示すものである。また、 図 2は、 その太陽電池 1の第一主表面 2 4 a側の構造を拡大して示す断面模式図で ある。 太陽電池 1においては、 シリコン単結晶インゴットから切り出された p型シ リコン単結晶基板の第一主表面 2 4 a上に、 例えば幅数 1 0 0 μ πι程度、 深さ 1 0 0 μ m程度の多数の溝 2が互いに平行に形成されている。これらの溝 2は、例えば、 同軸的に結合された一体回転する数百枚から数千枚の回転刃により一括刻設するこ とができるが、 数回の操作に分けて刻設してもよい。
上記溝刻設した基板の第一主表面 2 4 aには、 n型ドーパントであるリンを熱拡 散することによりェミッタ層 4が形成され、 p— n接合部が形成されている。 そし て、 その p— n接合部の上に、 トンネル絶縁膜として機能する薄いシリコン酸化膜 5が、 例えば熱酸化法により形成されている。
そして上記シリコン酸化膜 5の上に電極 6が形成されている。 該電極 6は、 蒸着 装置内において電極材料 （例えばアルミニウム等の金属） を溝の内側面に蒸着する ことにより形成されたものであり、 その蒸着時においては後述する通り、 溝幅方向 における片側の内側面に優先的に電極材料が蒸着されるよう、 蒸着源に対し基板 1 を所定角度以上に相対的に傾けて配置するようにする。 これが、 OECOの命名の 由来でもある。 なお、 該蒸着時には、 溝 2， 2間に形成された凸状部 23の頂面に も余分の電極材料が堆積するが、これは塩酸溶液等のエッチング液にて除去される。 そして、 電極 6を含む基板 1の第一主表面 24 aの全体が、 保護層おょぴ反射防止 膜として機能する窒化シリコン膜 7により覆われて!/、る。
該太陽電池 1の各溝 2は、 第一主表面上 24 aにおいて < 1 1 0 >方向と一致し ない向きに形成されている。 これにより、 太陽電池 1の機械的強度が向上する。 な お、 本明細書において、 使用する単結晶基板の結晶主軸が、 オフアングル付与によ りく 1 00>から 6° 程度まで傾いていても、 該基板は {100} の面方位を有す るものとみなす。
図 1に示すように、 { 100}基板の主表面には、互いに直交する 2つのく 1 10 〉方向があるが、 溝 2の形成方向は、 これらのいずれのく 1 10 >方向とも一致し ないように形成する。 このとき、 各溝 2の形成方向は、 該形成方向に最も近い < 1 1 0 >方向とのなす鋭角側の角度が 4° 〜45° であるのがよい。 該角度が 4° 未 満では、 溝方向をいずれかのく 1 10 >方向と一致させた場合と比較したときの、 太陽電池の機械的強度向上効果が十分に見込めなくなる場合がある。 他方、 双方の く 1 10〉方向について上記角度が 45° を超えることは幾何学的にありえない。 そして、 各溝 2の形成方向が、 第一主表面上 24 aにおいてく 1 00 >方向と平行 となっている場合 （すなわち、 上記角度が 45° ) に、 容易劈開方向であるく 1 1 0〉からの溝形成方向の隔たりが最も大きくなるので、 太陽電池の機械的強度向上 効果を最大限に引き出すことができる。
各溝 2は、 自身の長手方向と直交する断面における外形線形状が、 図 3 Aに示す 矩形状、 図 3 Bに示す半円形、 及び図 3 Cに示す V型のいずれかとすることが、 外 周刃カッティングによる形成が容易であるので好適に使用できる。 特に、 太陽電池 の直列抵抗低減のためには、 図 3 Aのような矩形断面の溝を採用することが好まし い。
溝 2は、 自身の長手方向と直交する断面における外形線形状が、 例えば図 3 Aに 示す矩形もしくは図 3 Cに示す V型となる場合においては、 図 3 Dあるいは図 3 E に示すように、 互いに交差する 2つの辺部 2 a , 2 bが現われる形となる。 矩形の 溝の場合は図 3 Dに示すように、 辺部 2 a， 2 bは溝側壁と溝底とにそれぞれ対応 するものであり、 両者の交差角度は略 9 0 ° となる。 他方、 V型の溝の場合は辺部 2 a , 2 bが溝低にて鋭角状に交わる。 いずれの場合も、 これら辺部の交差位置が 鋭利に形成されていると応力集中を招きやすく、 太陽電池の強度低下につながる。 そこで溝 2の断面外形線形状を、 上記辺部 2 a , 2 bの交差位置にアール R 1ある いは R 2を施した形状とすることで、 太陽電池の機械的強度を一層高めることが可 能となる。
上記アール R 1あるいは R 2の大きさは、 応力集中防止効果が十分に達成され、 かつ溝形状に由来する直列抵抗低減等の効果が損なわれない範囲で設定すること、 例えば 2〜 2 0 μ πι程度に形成することが望ましい。 また、 このようなアールの付 与は、 外周刃カッティング等にて溝を刻設した後、 化学エッチングを施すことで容 易に形成できる。 この化学エッチングは、 溝の刻設加工時に生ずるダメージ除去の エッチングに兼用させてもよい。 この場合、 エッチング厚さとしては、 形成するァ ールを上記望ましい範囲内のものとするために、 5〜2 0 μ ηι程度の範囲にて行な うことが望ましい。 なお、 化学エッチング液としては、 水酸化力リゥム水溶液等を 使用することができる。
以下、 上記太陽電池 1の製造方法の一例について説明する。
まず、 高純度シリコンにホウ素あるいはガリゥム等の III族元素を添加したシリ コン単結晶インゴットを用意し、 ここから面方位 { 1 0 0 } の ρ型シリコン単結晶 基板を切り出す。 なお、 p型シリコン単結晶基板の比抵抗は例えば 0. 5〜 5 Ω · c mとする。 図 4の工程 （ a ) に示すように、 該 p型 { 1 0 0} 基板の第一主表面 24 a上に、 高速回転刃により、 く 1 1 0 >と異なる方向、 例えばく 1 00 >方向 に、 深さ 20〜 1 0 0 μ mの互いに平行な複数の溝を作成する。 シリコン単結晶基 板は、 CZ (Czochralski) 法及び F Z (Floating Zone Melting) 法のいずれの方 法によって作成されてもよいが、 得られる基板の機械的強度の面から、 CZ法で作 製されるのが好ましい。また、基板厚さは 40 μηιでも十分な機械的強度を保つが、 スライシングの便宜を考慮して 1 5 Ο μπι以上、 望ましくは 20 0 μηι以上に設定 することが望ましい。 他方、 本発明特有の溝形成方向の採用による機械的強度向上 効果が顕著になるのは、 2 3 0 μ m以下の薄い基板を採用した場合である。
図 5 Aに、 高速回転刃 1 0 7の概形を示す。 高速回転刃 1 0 7は、 円筒部 （例え ば、 直径 1 0 3mm、 長さ 1 6 5mm) に複数 （例えば 1 00〜2 00本） の溝形 成用の外周刃 1 0 8が取り付けられたものである。 刃先の形状は、 形成する溝形態 (図 3 A〜図 3 E参照） に応じて、 図 5 Bの矩形状断面の刃、 図 5 Cの半円型断面 の刃、 及び図 5 D山型断面の刃等を適宜選択して用いることができる。 刃の高さ 1 0, 1 0，， 1 0 " は例えば 5 0〜1 00 μπι、 刃の幅 1 1， 1 1，， 1 1 " 及び 刃の間隔 1 2， 1 2 '， 1 2 ' は例えば数 1 0 Ο μιη程度とする。 なお、 刃の種類と しては、 例えばダイャモンド刃 (例えば粒径 5 μ m〜 1 0 mのダイャモンド砥粒 を刃表面に一様に付着させたもの） を採用できる。 このような高速回転刃を用い、 切削液を噴射しながら 1秒間に例えば約 1〜 4 c mの速度で基板 1の主表面を切削 し、 溝 2を刻設する。 なお、 高速回転刃は、 ダイサーもしくはワイヤーソーでも代 用が可能である。
次に、 溝形成後の基板のダメージを、 前記した化学エッチングにより除去する。 図 3 Aあるいは図 3 Cに示す矩形もしくは V型の溝の場合、 このダメージ除去のェ ツチングを、 図 3Dあるいは図 3 Eに示すアール付与に適当な条件に設定すること が望ましい。 該ダメージ除去のエッチングが終了すれば、 上記基板上に、 反射損失 を低減するための主表面の面粗し処理として、 異方性エッチング等による公知の手 法により、テクスチャ構造の形成を行なう。テクスチャ形成後、塩酸、硫酸、硝酸、 ふつ酸等、 もしくはこれらの混合液の酸性水溶液中で洗浄するが、 経済的及び効率 的見地から、 塩酸中での洗浄が好ましい。
次に、 図 4の工程 （b ) に示すように、 洗浄後の基板表面にェミッタ層 4を形成 する。 ェミッタ層形成の方法としては、 五酸化二リンを用いた塗布拡散法、 リンィ オンを直接注入するイオン打ち込み法など、 いずれの方法でも可能であるが、 経済 的観点からは、 ォキシ塩ィヒリンを用いた気相拡散法を採用することが好ましい。 例 えば、 ォキシ塩ィヒリン雰囲気中で基板を 8 5 0 °C前後で熱処理することにより、 表 面に n型ェミッタ層 4を形成することができる。 形成するェミッタ層 4の厚さは、 例えば約 0 . 5 111程度であり、 シート抵抗は 4 0〜1 0 0 ΩΖ口とする。 なお、 この処理により基板表面に形成されるリンガラスは、 フッ酸溶液中で除去する。 次に、 基板の第二主表面 2 4 b側の電極形成を行なう。 まず、 図 4の工程 （c ) に示すように、 パッシベーシヨン膜としての窒化シリコン層 8を第二主表面 2 4 b に形成する。 窒化シリコン層 8の形成は C V D (Chemical Vapor Deposition) 法に より行なうことができる。 この場合、 常圧熱 C V D法、 減圧熱 C V D法及び光 C V D法等、いずれの方法も可能であるが、リモートプラズマ C V D法を採用した場合、 3 5 0〜4 0 0 °C程度の低温プロセスであることと、 かつ、 得られる窒化シリコン 層 8の表面再結合逮度を小さくできる等の点において、 本発明に好適であるといえ る。なお、直接熱窒化法は、十分な膜厚を得ることができないため、好ましくない。 そして、 図 4の工程 （d ) に示すように、 形成した窒化シリコン層 8に、 図 5 A に示したのと同様の高速回転刃を用い、 下地の p型シリコン単結晶基板 2 4に到達 する電極導通用の溝 8 aを形成する。 刃の形状は、 溝断面形状に応じて、 例えば図 5 Bに示される矩形、 図 5 Cに示される半円形、 図 5 Dに示される山形のいずれか とする。 溝 8 aの形成後、 図 4の工程 （e ) に示すように、 該溝 8 aを周囲の窒化 シリコン層 8とともに電極 9にて覆う。 電極材料としては銀や銅を用いることも可 能である力 S、経済性や加工性の観点からアルミニウム（合金含む）が最も好ましい。 該アルミニウムの堆積は、 スパッタ法及び真空蒸着法のいずれの方法でも可能であ る。 以上で第二主表面 2 4 b側の電極形成処理は終了である。
次に、 図 4の工程 （f ) に示すように、 第一主表面 2 4 aに、 熱酸化法によりシ リコン酸化膜 5を形成する。 この層は第一主表面 2 4 aの電極 6と基板 2 4との間 のトンネル絶縁層として機能するものであり、 短絡防止を図りつつトンネル効果を 最適化するために、層厚さは 5〜3 O Aとする。シリコン酸化膜 5は、 ドライ酸化、 ウエット酸化、 スチーム酸化、 パイロジェニック酸化及び塩酸酸化等、 種々の公知 の方法で形成が可能であるが、 高品質で膜厚の制御が容易なドライ酸化法を採用す ることが好ましい。
シリコン酸化膜 5を形成した基板 2 4には、 斜め蒸着法により、 溝 2の幅方向に おける片側の内側面に電極 6を、 例えば約 5 μ ηι程度堆積させる。 電極材料はアル ミニゥム （合金含む） が好ましいが、 これに限られるものではなく、 銀や銅等、 他 の金属でも可能である。 具体的には、 溝 2の延長方向が蒸着源に対して垂直となる ように第一主表面 2 4 aを蒸着源に向けた状態を基準として、 そこから基板 2 4の 主軸を蒸着源に対し 7 0 ° 〜8 5 ° 傾けた形で、蒸着装置内に基板 2 4を配置する。 このような配置により、 溝 2の幅方向における片側の内側面に電極材料を優先的に 堆積させることができる。 なお、 蒸着は、 装置内の真空度が 2 X I 0一5 P a以下の レベルに到達してから行なうことが望ましく、 蒸着速度は例えば毎秒 1 0〜 1 5 A とする （ただし、 これに限られるものではない）。 なお、 図 4の工程 （g ) に示すよ うに、 電極 6を蒸着した基板 2 4は、 塩酸、 硫酸、 硝酸、 ふつ酸あるいはそれらの 混合液の酸性水溶液中に浸漬することにより、 溝 2 , 2間に生ずる凸状部 2 3の頂 部に堆積した不要な電極材料を除去する。 この除去は、 適度なエッチング速度が得 られ、 かつ下地との不要な化合物生成反応等も起きにくい観点から、 例えば塩酸溶 液中で行なうのが好ましい。
以上の工程が終了した基板 2 4は、 公知の方法によりパスバー電極 （不図示） を 形成し、 さらに表面のパッシベーシヨン及び反射防止膜として、 例えばリモートプ ラズマ C V D法により、 第一主表面 2 4 a上に一様に窒化シリコン層 7を、 例えば 6 0 0〜7 0 O A堆積することにより （図 4の工程 （h ) )、 最終的な太陽電池 1が 得られる。
なお、 本発明の太陽電池においては、 図 1 1に示すように、 基板 2 4の第二主表 面 2 4 b側にも、 第一主表面 2 4 a側と同様に、 〇E C O太陽電池の受光素子構造 を形成することができる。 この場合、 シリコン単結晶基板 （半導体単結晶基板） 2 4の第二主表面 2 4 bに、 該第一主表面 2 4 a上においてく 1 1 0〉方向と一致せ ず、 かつ第一主表面 2 4 aの溝 2と互いに交差する略平行な複数の溝 2を形成し、 それら第二主表面 2 4 b側の溝 2の幅方向片側における内側面に出力取出用の電極 6を設けた構造を採用することが望ましい。 第二主表面 2 4 bに形成する溝 2と第 一主表面 2 4 a上に形成する溝との向きを互いに異ならせることで、 両面に溝形成 した太陽電池の機械的強度を向上させることができる。 第二主表面側 2 4 bの溝 2 の形成方向は、 第一主表面 2 4 a側の溝 2の形成方向と互いに略 9 0 ° の角度をな すように形成することが、 強度を最適化する上で最も望ましい。
(実施の形態 2 )
図 6 Aは本発明の太陽電池の第二の構成の実施形態を示すものである。 さらに、 図 7はその太陽電池 2 0 1の第一主表面 2 0 3 a側の構造を拡大して示す断面模式 図である。 該太陽電池 2 0 1においては、 p型シリコン単結晶基板 2 0 3 (以下、 単に基板 2 0 3ともいう） の第一主表面 2 0 3 a (本実施形態においては、 該主表 面を裏面とする） 上に、 例えば幅数 1 0 0 μ χη程度、 深さ 1 0 0 μ ηι程度の多数の 溝部 2 0 2が互いに略平行に形成されており、 該各溝部 2 0 2が導電体 2 0 5にて 充填されて充填電極ライン 2 4 0が形成されている（図 6 A)。 これらの溝部 2 0 2 は、 例えば、 図 5 Aと同様の、 同軸的に結合された一体回転する数百枚から数千枚 の回転刃により一括刻設することができる力 数回の操作に分けて刻設してもよい。 なお、 本実施の形態においては、 半導体単結晶基板として、 シリコン単結晶インゴ ットから切り出された p型シリコン単結晶基板 2 0 3が使用されているが、 本発明 はこれに限られるものではない。
さらに、 本実施形態においては、 p型シリコン単結晶基板 （半導体単結晶基板）
2 0 3の第一主表面 2 0 3 a上に絶縁膜 2 0 4が形成されている。 さらに、 各充填 電極ライン 2 4 0を形成する溝部 2 0 2が絶縁膜 2 0 4を貫通する形態にて、 各充 填電極ライン 2 4 0に充填された導電体 2 0 5が p型シリコン単結晶基板 2 0 3と 接触するように形成されている。
また、 本実施の形態にかかる太陽電池 2 0 1においては、 p型シリコン単結晶基 板 2 0 3の第一主表面 2 0 3 a上に形成されている充填電極ライン 2 4 0と連通す る集電用電極が、 該第一主表面 2 0 3 a上に形成されており、 該集電用電極は、 第 —主表面 2 0 3 a全面を覆う形態の被膜電極層 2 1 0として形成されている。なお、 p型シリコン単結晶基板 3上に形成される絶縁膜 2 0 4としては、酸化シリコン膜、 あるいは窒化シリコン膜等が好適に使用される。
上記のような本実施形態の太陽電池 2 0 1においては、 p型シリコン単結晶基板
2 0 3の第一主表面 2 0 3 aの面方位が { 1 0 0 } であって、 各充填電極ラインを 形成する溝部 2 0 2は、 第一主表面 2 0 3 a上において < 1 1 0 >方向と一致しな い向きに形成されている。 これにより、 太陽電池 2 0 1の機械的強度が向上する。 なお、.本明細書において、 使用する単結晶基板の結晶主軸が、 オフアングル付与に よりく 1 0 0 >から 6 ° 程度まで傾いていても、 該基板は { 1 0 0 } の面方位を有 するものとみなす。
図 6 Aに示すように、 { 1 0 0 }基板の第一主表面 2 0 3 aには、互いに直交する 2つの < 1 1 0 >方向があるが、 溝部 2 0 2の形成方向は、 これらのいずれの < 1 1 0 >方向とも一致しないように形成する。このとき、各溝部 2 0 2の形成方向は、 該形成方向に最も近いく 1 1 0〉方向とのなす鋭角側の角度が 4 ° 〜4 5 ° である のがよい。 該角度が 4 ° 未満では、 溝部方向をいずれかのく 1 1 0〉方向と一致さ せた場合と比較したときの、 太陽電池 2 0 1の機械的強度向上効果が十分に見込め なくなる場合がある。 他方、 双方の < 1 1 0〉方向について上記角度が 4 5 ° を超 えることは幾何学的にありえない。 そして、 各溝部 2 0 2の形成方向が、 第一主表 面 2 0 3 a上においてく 1 0 0 >方向と平行となっている場合 （すなわち、 上記角 度が 4 5 ° ) に、 容易劈開方向であるく 1 1 0 >からの溝部形成方向の隔たりが最 も大きくなるので、 太陽電池 2 0 1の機械的強度向上効果を最大限に引き出すこと ができる。
次に、 図 6 B、 .図 1 O A及び図 1 0 Bに本発明の他の実施形態である太陽電池 2 0 1， を示す。 該太陽電池 2 0 1， においては、 p型シリコン単結晶基板 2 0 3 ' の主表面 2 0 3 ' a上に例えば、 径数百 / m、 深さ 5〜5 0 m程度の有底孔 2 1 4が多数形成されており、 該有底孔 2 1 4の最近接有底孔 2 1 4同士が互いに一定 間隔にて直線状に形成されている。 そして、 これらの各有底孔 2 1 4に電極となる 導電体 2 0 5 ' が充填され（図 7参照）、一定間隔にて直線状に形成される最近接有 底孔 2 1 4の列が充填電極ライン 2 4 0 ' を構成することになる。 該充填電極ライ ンは、 図 7に示されるように、 絶縁膜 2 0 4 ' を貫通する形態にて形成される。 そ して、 最近接有底孔 2 1 4同士を結ぶ直線の方向を該充填電極ライン 2 4 0 ' の形 成方向としたとき、 該充填電極ライン 2 4 0 ' の形成方向は第一主表面 2 0 3 ' a 上においてく 1 1 0〉方向とは一致しない方向となっている。 なお、 この充填電極 ライン 2 4 0 ' の形成方向は、 図 6 Bに示すように、 前述の溝部 2 0 2により充填 電極ライン 2 4 0が形成されている場合 （図 1 O A参照） と同様に、 該形成方向に 最も近いく 1 1 0 >方向とのなす鋭角側の角度が 4 ° 〜4 5 ° であるのがよく、 第 一主表面 203， a上においてく 100 >方向と平行 （< 1 10〉方向となす角が 45° ) となっているのがさらにょい。
上記のような本実施形態にかかる太陽電池 201 (図 6 A)及び 201 ' (図 6 B) の製造方法を、 図 8を基に以下に述べる。 ただし、 本発明は、 この方法で作製され た太陽電池に限られるものではない。 なお、 太陽電池 201及ぴ 201 ' の製造方 法は多くの部分で共通するので、 その共通部分は太陽電池 201にて代表させ、 太 陽電池 201 ' の対応部分の符号を括弧書きにて付与し、 説明を援用する。
まず、 高純度シリコンにホウ素あるいはガリゥム等の ΙΠ族元素をドープしたシ リコン単結晶インゴットを用意し、 ここから面方位 {100} の p型シリコン単結 晶基板 203 (203') を切り出す。 なお、 p型シリコン単結晶基板 203 (20 3 ' ) の比抵抗は、 例えば、 0. 5〜 5 Ω . c mとする。 p型シリコン単結晶基板 2 03 (203，） は、 CZ (Czochralski) 法及ぴ F Z (Floating Zone Melting) 法 いずれの方法によって作製されてもよいが、 機械的強度の面から、 CZ法で作製さ れるのが望ましい。 なお、 本発明特有の充填電極ライン形成方向の採用による機械 的強度向上効果が顕著に得られるのは、 基板厚が 230 m以下の薄い基板を採用 した場合である。
上記のようなァズカット状態の p型シリコン単結晶基板 203 (203 ')の主表 面 （面方位 { 1 00} となっている） に対し、 公知の方法によりテクスチャ構造の 形成を行なう。 テクスチャ構造の形成後、 塩酸、 硫酸、 硝酸、 ふつ酸等、 もしくは これらの混合液の酸性水溶液中で洗浄するが、 経済的及ぴ効率的見地から、 塩酸中 での洗浄が好ましい。 該テクスチャ構造の形成は、 反射損失を低減するための主表 面の面粗し処理として行なわれる。 以上の工程後の p型シリコン単結晶基板 203 (203，） を図 8の工程 （a) に示す。
この p型シリコン単結晶基板 203 (203，）の第一主表面（裏面） 203 a (2 03 a ')上に、公知の方法により酸化シリコンもしくは窒化シリコン等の絶縁膜 2 04 (204 ') を例えば、 気相成長 （CVD ： Chemical Vapor Deposition) 法に より 50〜500 nmの厚さで形成する （図 8の工程 （b))。 酸化シリコンもしく は窒化シリコン層生成プロセスは、 常圧熱 CVD法、 減圧熱 CVD法及ぴ光 CVD 法等、 いずれの方法も可能である。 特に、 窒化シリコン形成法としてリモートブラ ズマ CVD法を採用した場合、 350〜400°C程度の低温プロセスであること、 かつ、得られる酸化シリコンあるいは窒化シリコン等の絶縁膜 204 (204') に おける表面再結合速度を小さくすることが可能である等の点において、 本発明に好 適であるといえる。
なお、 第二主表面 （図示せず：以下、 本実施の形態においては該主表面をおもて 面とする） を受光面とする場合は、 この膜は、 リンの拡散マスクとしても効果的で あることから、 この段階で、 この基板の第二主表面上に、 ォキシ塩化リンを用いた 気相拡散法により受光面にェミッタ層 （図示せず） を形成してもよい。 第一主表面 203 a (203 a') 上に形成されている絶縁膜 204 (204') により、 第一 主表面 203 a (203 a ')へのリンの拡散は防止される。エミッタ層の形成方法 としては、 上記の他に、 五酸化リンを用いた塗布拡散法、 リンイオンを注入するィ オン打ちこみ法等、 いずれの方法でも可能であるが、 経済的観点からは、 上記気相 拡散法を採用するのが望ましい。 例えば、 ォキシ塩化リン雰囲気中で、 p型シリコ ン単結晶基板を約 850°Cで熱処理することにより、 おもて面に n型エミッタ層を 形成することができる。 形成するェミッタ層の厚さは約 0. 5 μηι程度であり、 シ ート抵抗は 40〜 100 Ω /口とする。 なお、 この処理により基板表面に形成され るリンガラスは、 フッ酸溶液中で除去する。
上記のようにして、 受光面となる第二主表面 （おもて面） に、 η型ェミッタ層を 形成して、 基板内部に ρ— η接合部を形成する。
以下、 ρ型シリコン単結晶基板 203 (203 ') の第一主表面 203 a (203 a ') に形成される充填電極ライン 240 (240') の形成方法について述べる。 まず、 溝部 202を形成して充填電極ライン 240を形成する場合、 P型シリコン 単結晶基板 203の主表面 203 aにおいて略平行となるような複数の溝部 2を高 速回転刃により形成し、 該各溝部 202に電極となる導電体 205を充填すること により充填電極ライン 240を形成する （図 8の工程 （c)、 （d))。 具体的には、 この電極コンタクト用溝部 202は絶縁膜 204を介して形成される。 溝部 202 は、 図 5 Aと同様の高速回転刃 107を用いて、 例えば基板 203の第一主表面 2 03 a上においてく 1 00 >方向に刻設される。 高速回転刃 107は、 p型シリコ ン単結晶基板 203の第一主表面 203 a上に形成される溝部 202の形態に応じ て、 ここでも適宜外周刃 1 08の高さ及び形状を選択することが可能である。 刃の 高さは例えば、 50〜100 μπι、 刃の幅（形成される溝部 202の幅に対応する） 及び刃の間隔 （形成される各溝部 202同士の間隔に対応する） は数 Ι Ο Ο μπι程 度とする。 このような高速回転刃 107を用い、 切削水を噴射しながら 1秒間に例 えば約 1〜 4 c mの速度で基板を切削し、 溝部 202を刻設する。 このとき、 溝部 202の深さが略 5〜 50 μπιとなるよう外周刃 108の高さ等を微調整する。 ρ 型シリコン単結晶基板 203の第一主表面 203 aに形成されている絶縁膜 204 の厚さは、 50〜500 nm程度であるので、 上記範囲の深さに溝部 202を形成 すれば、 絶縁膜 204を貫通する形態で、 溝部 202を形成することができる。 こ れにより、 溝部 202を充填する導電体 205が p型シリコン単結晶基板 203と 接触する形態にて充填電極ライン 240を形成できる。
また、 図 1 OA及び図 1 0 Bに示すような、 充填電極ライン 240， を形成する ために p型シリコン単結晶基板 203'に有底孔 214を形成した太陽電池 201 ' の場合においては、 p型シリコン単結晶基板 203， の主表面 203 a' 側におい て一定間隔で直線状に配列する有底孔 214を、 該各最近接有底孔 214同士を結 ぶ直線の方向が前記く 1 1 0 >方向と一致しないように主表面上 203 a ' にレー ザ一を照射して形成し、 該各有底孔 214に電極となる導電体 205 ' を充填する ことにより充填電極ライン 240， を形成する。 有底孔 214を形成するレーザー としては炭酸ガスレーザー、アルゴンレーザー、 Y AGレーザー、ルビーレーザー、 エキシマレーザー等が使用可能である。 この中でも、 レーザー光の波長に近い微細 な加工が可能なこと、 空気中にて加工が可能なこと等の点から Kr F等のエキシマ レーザーや N d :YAGレーザーが特に好適に使用される。 有底孔 214の形状は、 円形、 矩形いずれでも問題ない。 さらに、 有底孔 214は、 最近接有底孔 214同 士が一定の間隔にて直線状に配置され、 該直線状に形成された有底孔 214同士の 組みを充填電極ライン 240 ' として、 該充填電極ライン 240' の列が第一主表 面 203 a ' 上にある一定間隔を持って周期的に配置される。 有底孔 214の配置 及ぴ、 基板方向の関係の模式図を図 9に示す。 レーザーによって形成された有底孔 2 14の、 最近接有底孔 214同士を結ぶ直線の方向 （充填電極ライン 240' の 形成方向） 212が、 基板 203' の主表面上においてく 1 1 0 >方向と一致しな い方向に設定される。 さらに、 符号 21 2と方向を異にする第二最近接有底孔 21 4同士を結ぶ直線の方向 21 3においても、 く 1 10〉方向と異なっているのがよ い。
上記のような有底孔 214を形成するためのレーザーの照射条件は、 レーザーの 種類や絶縁膜 204'の膜厚、さらに有底孔 214の径等によって適宜決められる。 例えば、 パルス発振を利用する場合、 周波数は lHz〜100 kHzが好ましく、 レーザーの平均出力としては 1 0mW〜l kWの範囲とするのが好ましい。 なお、 形成される絶縁膜 204' の厚さは 50〜500 nmの範囲に設定されるので、 少 なくともこれ以上の深さ絶縁膜 204が除去されるだけの出力のレーザーを照射す るようにする。
上記のように充填電極ライン 240 (240') を、溝部 202あるいは有底孔 2 1 4を導電体 205 (205 ') により充填することにより形成するとともに、該第 一主表面 203 a ( 203 a ' ) 全面を覆うように被膜電極層 21 0を、 例えば 0. 5〜2 μπι程度形成する （図 8の工程 （d))。 このとき、 導電体 205 (205，） 及び被膜電極層 2 10は、 図 8の工程 （c) に示す状態から、 同一の工程により連 続して形成される。
導電体 205 (205 ')及び被膜電極層 210には銀や銅等の金属のほか、導電 性の酸化インジウム、 酸化錫等を用いてもよいが、 経済性、 加工性の観点からアル ミニゥムが最も好ましい。 導電体 205 (205，） 及ぴ被膜電極層 （21 0) の堆 積は、スパッタ法、真空蒸着法、スクリーン印刷法等いずれの方法でも可能である。 さらに、上記のように第一主表面 203 a (203 a ')全面に被膜電極層 2 10を —様に堆積してもよいが、 電極形成用のマスク等を用い、 図 10 A及び図 10 Bの 如く、 溝部 （不図示） もしくは有底孔 14を導電体 5 ' にて充填することにより形 成される充填電極ライン 240'上に線状あるいは帯状の集電用電極 21 7 (以下、 帯状電極 21 7ともいう） を形成してもよい。 なお、 線状あるいは帯状に形成され る集電用電極 21 7は、 充填電極ライン 240' の形成方向と 4〜 90° の角をな す方向に形成することもできる。 これにより、 半導体単結晶基板 （p型シリコン単 結晶基板）ひいては太陽電池の機械的強度をさらに向上させることができる。なお、 図 1 OA及び図 1 0Bにおいては、 有底孔 214により充填電極ライン 240' を 形成した場合を示したが、 溝部 202により充填電極ライン 240を形成した場合 においても上記と同様の集電用電極 21 7を形成することができる。
上記のように第一主表面 203 aに電極となる導電体 205あるいは被膜電極層 210並びに帯状電極 21 7等を形成した後、 公知の方法により、 第二主表面の反 射防止膜及び電極の形成を行なう。 反射防止膜には、 酸化シリコン、 窒化シリコン をはじめ、 酸化セリウム、 アルミナ、 二酸化錫、 二酸化チタン、 フッ化マグネシゥ ム、 酸化タンタル等、 及ぴこれらを二種組み合わせた二層膜が使用され、 いずれを 用いても問題ない。 反射防止膜形成には、 PVD法、 CVD法等が用いられ、 いず れの方法でも可能である。 高効率太陽電池作製のためには、 窒化シリコンをリモー トプラズマ C V D法で形成したものが、 小さな表面再結合速度が達成可能であり好 ましい。 第二主表面 （おもて面） の電極は蒸着法、 メツキ法、 印刷法等で作製され る。 いずれの方法を用いても構わないが、 低コストで高スループットのためには、 印刷法が好ましい。 銀粉末とガラスフリットを有機物バインダと混合した銀ペース トを原料とし、 スクリーン印刷した後、 熱処理して電極とする。
なお、 本発明においては、 おもて面 （第二主表面） 及ぴ裏面 （第一主表面） の処 理の順序はどちらを先に行っても何ら問題はない。 また、 上記本実施の形態におい ては、 p型シリコン単結晶基板 203 (203')の第一主表面 203 a (203 a，） (裏面） に充填電極ライン 240 (240') を形成し、 第二主表面を受光面とする 場合についてのみ示したが、 本発明はこれにかぎられるものではなく、 受光面とな る第二主表面に溝部あるいは有底孔等を形成することにより充填電極ラインを形成 し、 電極とした太陽電池においても同様の効果を有するものである。
本発明の太陽電池の第一の構成の作用 ·効果を確認するために、 以下の実験を行 つた。
(実施例 1)
厚さ各 250、 200及び 1 50 μπιの、 ホウ素ドープ { 100} ρ型シリコン 単結晶基板 （比抵抗 1 Ω · cm) の第一主表面上に、 く 1 10>方向に対し、 それ ぞれ 0、 30、 45、 60、 90° の方向に、 図 5 Aに示す高速回転刃を用いて、 矩形断面の平行な溝を形成した。 溝の幅、 深さ、 周期はそれぞれ 450、 50、 6 Ο Ο μπιとした。 そして、 図 4を用いて既に説明した工程に従い太陽電池を作製し た。 該太陽電池のエネルギー変換効率を標準条件で測定したところ、 各々 18〜2 0%となった。 この太陽電池から、 ダイサーを用いて幅 1 8mm、 長さ 100mm の短冊状の試験片を切り出し、 図 1 2に示すように、 該試験片 1 3， の両端部を 2 本の丸棒支点部 14, 14' (支点部外径 28 mm；支点間スパン長 80 mm) 上 に、 溝 2の面 （第一主表面） を下向きにして、 溝方向が丸棒支点部 14, 14' の 軸線と平行になるように載せ、 その状態で試験片 1 3 ' の丸棒支点部 14， 14' 間に位置する部分の長手方向中央に、 同一寸法の丸棒支点部 1 5 ' を当てがつて、 該丸棒支点部 1 5' に下向きの曲げ荷重を付加することにより、 三点曲げ試験を実 施した。 そして、 丸棒支点部 1 5' の変位一荷重曲線から、 破壌に至る直前の試験 片 1 3の最大変位 1 6を求め、 これを 「たわみ」 と定義して、 各サンプルに対する 測定を行なった。
なお、 比較のため、 溝形成を実施せず、 ダメージ除去エッチ、 テクスチャ形成及 びリン拡散を施し、 第二主表面にアルミニウムによる電極を形成後、 第一主表面に 窒化シリコン膜を堆積した太陽電池を、各厚さのシリコン単結晶基板毎に作製した。 この太陽電池に対し、 同様の方法で、 たわみの測定を行った。 ただし試験片は、 基 板の < 100 >方向と試験片長手方向とがー致するように切り出した。 従って、 丸 棒支点部 14， 14' の軸線は、 試験片長手方向を向いたく 100〉方向と 90 ° 交差する別の < 100 >方向と平行になるよう配置される。
図 1 3に、 基板厚 1 50 μπιの場合のたわみの溝方向依存性を示す。 溝の方向が < 1 1 0 >方向より 45° すなわちく 100 >方向に形成された場合にたわみは最 大となり、 機械的強度に優れていることを示している。 図 14に、 たわみの基板厚 さ依存性を、 比較例 （溝なし） とあわせて示す。 基板厚が小さくなるほどたわみは 増大し、 OE CO太陽電池を薄型化するほど、 溝方向の調整により機械的強度の向 上効果が顕著となることがわかる。 また、 基板に溝形成することによりたわみは大 きくなり、 溝を有した基板の方が機械的強度に優れていることもわかる。
(実施例 2)
実施例 1と同様の方法で、 厚さ各 250、 200、 1 50 μ mの、 { 100} p型 シリコン単結晶基板各々の第一主表面上に、く 1 10〉方向に対し、それぞれ 0° 、 45° の方向に平行な矩形溝を作製し、 他方、 各々の第二主表面上に、 第一主表面 の溝と 90° の角をなす矩形溝を形成した。溝の幅、深さ、周期はそれぞれ 450、 5 0及び 6 0 0 μ πιとした。 両面とも図 4にて既に説明した方法によりそれぞれ受 光素子構造を形成し、 両面受光型の〇E CO太陽電池を作製した。
作製した太陽電池の概略図を図 1 1に示す。 これらの太陽電池から実施例 1と同 様の方法で試験片を切り出してたわみ測定を行なった。 ただし、 試験片の長手方向 は第一主表面側の溝方向に一致させ、 測定時において試験片は、 第一主表面の溝の 方向が丸棒支点部 1 4 , 1 4 ' と平行になるよう配置した。 図 1 5に、 たわみの基 板厚依存性を、 比較例と合わせて示す。 溝の方向が < 1 0 0 >方向に形成された場 合にたわみは最大となり、 また、 基板厚が小さくなるほどたわみは増大し、 OE C O太陽電池を薄型化するほど機械的強度向上効果が顕著となることがわかる。 以上の実験結果からも明らかな通り、 OE CO太陽電池の作製にあたり、 溝方向 をく 1 1 0 >よりずらすことで、 割れに対する耐性は増し、 太陽電池の機械的強度 は増加した （図 1 3)。 特に、溝方向をく 1 0 0〉方向に作製した場合、強度は最大 となった。 また、 基板厚が小さくなるほどこの効果は大きく （図 1 4)、薄型化によ る太陽電池の低コスト化に有効である。 また、 第二主表面に、 第一主表面と 9 0° の角度をなす溝を形成しても （図 1 1)、溝のない場合とほぼ同等の機械的強度を保 つことが可能であり （図 1 5)、本発明は、両面受光型の〇E CO太陽電池を作製す る場合にも有効であることが判明した。
本発明の太陽電池の第二の構成の作用 ·効果を確認するために、 以下の実験を行 つた o
(実施例 3 )
厚さ 1 5 0 μ ιηの、 ホウ素ドープ { 1 0 0 } ρ型シリコン基板 （比抵抗 1 Ω · c m) 第一主表面 （裏面） 上に、 窒化シリコンを 1 0 0 nm成膜後、 く 1 1 0 >方向 に対し、 それぞれ 0、 3 0、 4 5、 6 0、 9 0° の方向に、 D i s c o社製のダイ サー （DAD— 2H/6 H) を用いて、 平行な溝部を作製した。 溝部の幅、 深さ、 周期はそれぞれ 4 5 0、 5 0、 6 0 0 ^ 111とした。 この第一主表面上に全面にアル ミニゥムを堆積し、 裏面電極とした。 第二主表面 （おもて面：受光面） には、 公知 の方法により、 ェミッタ層、 反射防止膜、 フィンガー電極、 バスバー電極を順次形 成し、 片面受光型太陽電池を作製した。 これら太陽電池の変換効率は、 各々 1 5〜 1 7%であった。
この太陽電池を、 ダイサーを用いて 1 8 X 1 0 0 mm2の大きさに切り出し、 図 1 2と同様の方式にて三点曲げ試験を実施して、 各試験片に対する 「たわみ」 測定 を行なった。
図 1 6に、 たわみの溝部方向依存性を示す。 溝部の方向が < 1 1 0 >方向より 4 5° すなわち < 1 0 0 >方向に形成された場合にたわみは最大となり、 機械的強度 に優れていることを示している。
(実施例 4)
実施例 3と同様の、 厚さ 1 5 0 ja mの、 ホウ素ドープ { 1 0 0 } p型シリコン基 板 （比抵抗 1 Ω · c m) 裏面上に、 窒化シリコンを 1 0 O nm成膜後、 K r Fェキ シマレーザーを用いて有底孔を複数個形成し、 該有底孔の最近接有底孔同士が互い に一定間隔にて直線状になるように配置した。 最近接有底孔同士の間隔は 6 0 Ο m、 開口部の径は 4 5 0 μ πιφ とし、 レーザーの出力を調整して （例えば、 レーザ 一エネルギー密度： 2 3. 6 J / c m2、 発振周波数： 1 0 0 H Z、 連続照射時間： 約 2. 3秒）、前記有底孔の深さを約 5 0 μ mとした。最近接有底孔同士を結ぶ直線 、基板のく 1 1 0〉方向と成す角を α° とおき、 a をそれぞれ 0° 、 3 0° 、 4 5° 、 6 0° 又は 9 0° の方向に試料を作製した。 そして、 第一主表面全面にアル ミニゥムを堆積し、裏面電極とした。おもて面には、公知の方法によりエミッタ層、 反射防止膜、 フィンガー電極、 バスバー電極を順次形成し、 片面受光型太陽電池を 作製した。 これら太陽電池の変換効率は、 各々 1 4〜1 7%であった。
この太陽電池を、 ダイサーを用いて 1 8 X 1 0 0 mm2の大きさに切り出し、 実 施例 3と同様のたわみ試験を行った。 図 1 7に、 たわみの α依存性を示す。 α が く 1 10>方向より 30° および 60° 近傍で、 すなわち、 最近接孔同士を結ぶ方 向が < 110>方向から外れた場合にたわみは最大となり、 機械的強度に優れてい ることを示している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 面方位が略 { 1 0 0 } である半導体単結晶基板の第一主表面上に互いに略平 行な複数の溝が形成され、 各溝の幅方向片側における内側面に出力取出用の電極が 設けられた構造を有し、 かつ前記各溝が、 前記第一主表面上においてく 1 1 0 >方 向と一致しない向きに形成されたことを特徵とする太陽電池。
2 . 前記各溝の形成方向は、 該形成方向に最も近い < 1 1 0 >方向とのなす鋭角 側の角度が 4 ° 〜4 5 ° であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の太陽電池。
3 . 前記各溝の形成方向は、 前記第一主表面上において < 1 0 0〉方向と平行に 形成されていることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の太陽電池。
4 . 前記溝は、 自身の長手方向と直交する断面における外形線形状が矩形、 V型 及ぴ半円形のいずれかであることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 3項のい ずれか 1項に記載された太陽電池。
5 . 前記溝は、 自身の長手方向と直交する断面における外形線形状が、 互いに交 差する 2つの辺部を有するとともに、 それら辺部の交差位置にアールが施された形 状をなすことを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれか 1項に記載の 太陽電池。
6 . 前記半導体単結晶基板の第二主表面に、 該前記第一主表面上において < 1 1 0 >方向と一致せず、 かつ前記第一主表面の溝と互いに交差する略平行な複数の溝 が形成され、 それら第二主表面側の溝の幅方向片側における內側面に出力取出用の 電極が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 5項のいずれか 1項に記載の太陽電池。
7 . 前記第二主表面側の溝の形成方向が、 前記第一主表面側の溝部の形成方向と 互いに略 9 0 ° の角を成すことを特徴とする請求の範囲第 6項記載の太陽電池。
8 . 面方位が略 { 1 0 0 } である半導体単結晶基板の主表面の少なくともいずれ かの側に出力取出用の電極をなす導電体が充填された形態の充填電極ラインが複数 形成されており、
前記各充填電極ラインが、 前記主表面上において < 1 1 0 >方向と一致しない向 きに形成されていることを特徴とする太陽電池。
9 . 前記各充填電極ラインの形成方向は、 該形成方向に最も近いく 1 1 0 >方向 とのなす鋭角側の角度が 4 ° 〜4 5 ° であることを特徴とする請求の範囲第 8項に 記載の太陽電池。
1 0 . 前記各充填電極ラインの形成方向は、 前記主表面上において < 1 0 0 >方 向と平行であることを特徴とする請求の範囲第 8項又は第 9項に記載の太陽電池。
1 1 . 前記半導体単結晶基板の第一主表面に前記充填電極ラインが形成されてお り、 第二主表面側が受光面となっていることを特徴とする請求の範囲第 8項ないし 第 1 0項のいずれか 1項に記載の太陽電池。
1 2 . 前記半導体単結晶基板の前記第一主表面上には絶縁膜が形成されており、 前記各充填電極ラインが前記絶縁膜を貫通する形態にて、 前記各充填電極ラインに 充填された導電体が前記半導体単結晶基板と接触するように形成されていることを 特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の太陽電池。
1 3 . 前記第一主表面上に形成されている前記充填電極ラインと連通する集電用 電極が前記第一主表面上に形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 2項に 記載の太陽電池。
1 4 . 前記集電用電極は、 前記第一主表面全面を覆う形態の被膜電極層であるこ とを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の太陽電池。
1 5 . 前記集電用電極は前記充填電極ラインの上部に、 帯状あるいは線状の形態 にて形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の太陽電池。
1 6 . 前記集電用電極は帯状あるいは線状に形成されているとともに、 前記充填 用電極ラインの形成方向と、 4〜9 0 ° の角をなす方向に形成されていることを特 徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の太陽電池。
1 7 . 面方位が略 { 1 0 0 } である半導体単結晶基板の主表面の少なくともいず れかの側に出力取出用の電極をなす導電体が充填された形態の充填電極ラインを、 その形成方向が前記主表面上においてく 1 1 0〉方向と一致しない向きにて形成す ることを特徴とする太陽電池の製造方法。
1 8 . 前記半導体単結晶基板の主表面において互いに略平行となるような複数の 溝部を形成し、 該各溝部に電極となる導電体を充填することにより前記充填電極ラ インを形成することを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の太陽電池の製造方法。
1 9 . 前記半導体単結晶基板の主表面側において一定間隔で直線状に配列する有 底孔を、 該各最近接有底孔同士を結ぶ直線の方向が前記 < 1 1 0〉方向と一致しな いように前記主表面上にレーザーを照射して形成し、 該各有底孔に電極となる導電 体を充填するにより前記充填電極ラインを形成することを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の太陽電池の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100233840A1 (en) * 2003-10-30 2010-09-16 Georgia Tech Research Corporation Silicon solar cells and methods of fabrication

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3872306B2 (ja) * 2001-02-01 2007-01-24 信越半導体株式会社 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの設置方法
DE102004053873A1 (de) * 2004-11-07 2006-05-11 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Verfahren zur Herstellung einer beidseitig lichtempfindlichen Solarzelle und beidseitig lichtempfindliche Solarzelle
US7790574B2 (en) 2004-12-20 2010-09-07 Georgia Tech Research Corporation Boron diffusion in silicon devices
US20090112197A1 (en) 2007-10-30 2009-04-30 Searete Llc Devices configured to facilitate release of nitric oxide
US8221690B2 (en) 2007-10-30 2012-07-17 The Invention Science Fund I, Llc Systems and devices that utilize photolyzable nitric oxide donors
US8642093B2 (en) 2007-10-30 2014-02-04 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems for use of photolyzable nitric oxide donors
US7862598B2 (en) 2007-10-30 2011-01-04 The Invention Science Fund I, Llc Devices and systems that deliver nitric oxide
US7741225B2 (en) * 2007-05-07 2010-06-22 Georgia Tech Research Corporation Method for cleaning a solar cell surface opening made with a solar etch paste
US20090308442A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Honeywell International Inc. Nanostructure enabled solar cell electrode passivation via atomic layer deposition
GB0719554D0 (en) * 2007-10-05 2007-11-14 Univ Glasgow semiconductor optoelectronic devices and methods for making semiconductor optoelectronic devices
US8877508B2 (en) 2007-10-30 2014-11-04 The Invention Science Fund I, Llc Devices and systems that deliver nitric oxide
US7846400B2 (en) 2007-10-30 2010-12-07 The Invention Science Fund I, Llc Substrates for nitric oxide releasing devices
US8980332B2 (en) 2007-10-30 2015-03-17 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems for use of photolyzable nitric oxide donors
US10080823B2 (en) 2007-10-30 2018-09-25 Gearbox Llc Substrates for nitric oxide releasing devices
US7897399B2 (en) 2007-10-30 2011-03-01 The Invention Science Fund I, Llc Nitric oxide sensors and systems
US8481357B2 (en) * 2008-03-08 2013-07-09 Crystal Solar Incorporated Thin film solar cell with ceramic handling layer
TWI366252B (en) * 2008-08-06 2012-06-11 Jer Liang Yeh Substrate with high fracture strength, structure for increasing the fracture strength of a substrate and the method thereof
KR101010286B1 (ko) 2008-08-29 2011-01-24 엘지전자 주식회사 태양 전지의 제조 방법
US9299866B2 (en) * 2010-12-30 2016-03-29 Zena Technologies, Inc. Nanowire array based solar energy harvesting device
US8519379B2 (en) * 2009-12-08 2013-08-27 Zena Technologies, Inc. Nanowire structured photodiode with a surrounding epitaxially grown P or N layer
US8274039B2 (en) 2008-11-13 2012-09-25 Zena Technologies, Inc. Vertical waveguides with various functionality on integrated circuits
US9478685B2 (en) 2014-06-23 2016-10-25 Zena Technologies, Inc. Vertical pillar structured infrared detector and fabrication method for the same
US8735797B2 (en) 2009-12-08 2014-05-27 Zena Technologies, Inc. Nanowire photo-detector grown on a back-side illuminated image sensor
US8835831B2 (en) 2010-06-22 2014-09-16 Zena Technologies, Inc. Polarized light detecting device and fabrication methods of the same
US8384007B2 (en) * 2009-10-07 2013-02-26 Zena Technologies, Inc. Nano wire based passive pixel image sensor
US8229255B2 (en) 2008-09-04 2012-07-24 Zena Technologies, Inc. Optical waveguides in image sensors
US8889455B2 (en) * 2009-12-08 2014-11-18 Zena Technologies, Inc. Manufacturing nanowire photo-detector grown on a back-side illuminated image sensor
US8507840B2 (en) 2010-12-21 2013-08-13 Zena Technologies, Inc. Vertically structured passive pixel arrays and methods for fabricating the same
US8866065B2 (en) 2010-12-13 2014-10-21 Zena Technologies, Inc. Nanowire arrays comprising fluorescent nanowires
US9343490B2 (en) 2013-08-09 2016-05-17 Zena Technologies, Inc. Nanowire structured color filter arrays and fabrication method of the same
US8748799B2 (en) 2010-12-14 2014-06-10 Zena Technologies, Inc. Full color single pixel including doublet or quadruplet si nanowires for image sensors
US8791470B2 (en) 2009-10-05 2014-07-29 Zena Technologies, Inc. Nano structured LEDs
US8299472B2 (en) 2009-12-08 2012-10-30 Young-June Yu Active pixel sensor with nanowire structured photodetectors
US9082673B2 (en) 2009-10-05 2015-07-14 Zena Technologies, Inc. Passivated upstanding nanostructures and methods of making the same
US8890271B2 (en) 2010-06-30 2014-11-18 Zena Technologies, Inc. Silicon nitride light pipes for image sensors
US8269985B2 (en) 2009-05-26 2012-09-18 Zena Technologies, Inc. Determination of optimal diameters for nanowires
US9000353B2 (en) 2010-06-22 2015-04-07 President And Fellows Of Harvard College Light absorption and filtering properties of vertically oriented semiconductor nano wires
US9406709B2 (en) 2010-06-22 2016-08-02 President And Fellows Of Harvard College Methods for fabricating and using nanowires
US9515218B2 (en) * 2008-09-04 2016-12-06 Zena Technologies, Inc. Vertical pillar structured photovoltaic devices with mirrors and optical claddings
US20100148221A1 (en) * 2008-11-13 2010-06-17 Zena Technologies, Inc. Vertical photogate (vpg) pixel structure with nanowires
US8546742B2 (en) 2009-06-04 2013-10-01 Zena Technologies, Inc. Array of nanowires in a single cavity with anti-reflective coating on substrate
WO2010033672A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-25 The Regents Of The University Of California Design of higher efficiency silicon solar cells
US7816239B2 (en) * 2008-11-20 2010-10-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for manufacturing a solar cell
US20100186808A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-29 Peter Borden Plating through tunnel dielectrics for solar cell contact formation
DE102009022318A1 (de) * 2009-05-22 2010-12-23 Schott Solar Ag Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Moduls
KR101146737B1 (ko) * 2009-06-29 2012-05-18 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
US20150004366A1 (en) * 2009-08-03 2015-01-01 National Tsing Hua University Substrate with high fracture strength
US9991407B1 (en) * 2010-06-22 2018-06-05 Banpil Photonics Inc. Process for creating high efficiency photovoltaic cells
DE102010025968B4 (de) * 2010-07-02 2016-06-02 Schott Ag Erzeugung von Mikrolöchern
EP2720279A4 (en) * 2011-06-13 2014-12-24 Posco SOLAR CELL SUBSTRATE AND SOLAR CELL WITH IT
US8960657B2 (en) 2011-10-05 2015-02-24 Sunedison, Inc. Systems and methods for connecting an ingot to a wire saw
TWI467783B (zh) * 2011-11-10 2015-01-01 Nat Univ Tsing Hua A solar cell manufacturing method and solar cell with curved embedded electrode wire
CN103137781B (zh) * 2011-11-30 2016-11-23 江苏艾德太阳能科技有限公司 具弯曲状埋入式电极线的太阳能电池的制作方法及该太阳能电池
EP2693487A3 (en) * 2012-07-31 2014-07-30 Samsung SDI Co., Ltd. Thin film solar cell module and method of manufacturing the same
TWI636577B (zh) * 2013-02-07 2018-09-21 茂迪股份有限公司 太陽能電池及其模組
DE102013109143A1 (de) * 2013-08-23 2015-02-26 Nts Nanotechnologysolar Photozelle, insbesondere Solarzelle sowie Verfahren zum Herstellen einer Photozelle
CN105575761B (zh) * 2014-10-13 2018-07-10 北大方正集团有限公司 沟槽型功率器件的制造方法和沟槽型功率器件
CN109216479A (zh) * 2018-09-07 2019-01-15 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种太阳能电池及其生产工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379944A (en) * 1981-02-05 1983-04-12 Varian Associates, Inc. Grooved solar cell for deployment at set angle
US4453030A (en) * 1980-08-29 1984-06-05 David Gerard R Solar cell having a grooved photosensitive surface
US4608451A (en) 1984-06-11 1986-08-26 Spire Corporation Cross-grooved solar cell
EP0286917A2 (de) 1987-04-13 1988-10-19 Nukem GmbH Solarzelle
JPH03288476A (ja) * 1990-04-03 1991-12-18 Sharp Corp 半導体装置
DE4033658A1 (de) * 1990-10-23 1992-04-30 Siemens Ag Verfahren zur bearbeitung von grabenflanken in halbleitersubstraten
JPH08213348A (ja) 1995-02-03 1996-08-20 Yamaha Corp 結晶ウエハの分割方法
US5704992A (en) 1993-07-29 1998-01-06 Willeke; Gerhard Solar cell and method for manufacturing a solar cell
US6172297B1 (en) * 1997-09-23 2001-01-09 Institut Fur Solarenergieforschung Gmbh Solar cell and method for fabrication of a solar cell
EP1069602A2 (en) 1999-07-14 2001-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing thin-film single-crystal device, solar cell module and method of producing the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626613A (en) * 1983-12-23 1986-12-02 Unisearch Limited Laser grooved solar cell
JPS60167509A (ja) * 1984-02-10 1985-08-30 Toshiba Corp 弾性表面波素子の製造方法
US5011565A (en) 1989-12-06 1991-04-30 Mobil Solar Energy Corporation Dotted contact solar cell and method of making same
US5356488A (en) * 1991-12-27 1994-10-18 Rudolf Hezel Solar cell and method for its manufacture
JP3070912B2 (ja) 1997-03-18 2000-07-31 株式会社日立製作所 太陽電池
JP4149678B2 (ja) 2001-01-31 2008-09-10 信越半導体株式会社 太陽電池
JP3838979B2 (ja) * 2001-03-19 2006-10-25 信越半導体株式会社 太陽電池

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453030A (en) * 1980-08-29 1984-06-05 David Gerard R Solar cell having a grooved photosensitive surface
US4379944A (en) * 1981-02-05 1983-04-12 Varian Associates, Inc. Grooved solar cell for deployment at set angle
US4608451A (en) 1984-06-11 1986-08-26 Spire Corporation Cross-grooved solar cell
EP0286917A2 (de) 1987-04-13 1988-10-19 Nukem GmbH Solarzelle
JPH03288476A (ja) * 1990-04-03 1991-12-18 Sharp Corp 半導体装置
DE4033658A1 (de) * 1990-10-23 1992-04-30 Siemens Ag Verfahren zur bearbeitung von grabenflanken in halbleitersubstraten
US5704992A (en) 1993-07-29 1998-01-06 Willeke; Gerhard Solar cell and method for manufacturing a solar cell
JPH08213348A (ja) 1995-02-03 1996-08-20 Yamaha Corp 結晶ウエハの分割方法
US6172297B1 (en) * 1997-09-23 2001-01-09 Institut Fur Solarenergieforschung Gmbh Solar cell and method for fabrication of a solar cell
EP1069602A2 (en) 1999-07-14 2001-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing thin-film single-crystal device, solar cell module and method of producing the same

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HEZEL ET AL.: "A new strategy for the fabrication of cost-effective silicon solar cells", RENEWABLE ENERGY, vol. 14, no. 1-4, May 1998 (1998-05-01), pages 83 - 88, XP004126823 *
HEZEL ET AL.: "Next generation of industrial silicon solar cells with efficiencies above 20%", PHOTOVOLTAIC SPECIALISTS COFERENCE, 2000. CONFERENCE RECORD OF THE TWENTY-EIGHTH IEEE, September 2000 (2000-09-01), pages 184 - 187, XP002909318 *
See also references of EP1365455A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100233840A1 (en) * 2003-10-30 2010-09-16 Georgia Tech Research Corporation Silicon solar cells and methods of fabrication

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