[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5047186B2 - 太陽電池素子とその製造方法 - Google Patents

太陽電池素子とその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5047186B2
JP5047186B2 JP2008539724A JP2008539724A JP5047186B2 JP 5047186 B2 JP5047186 B2 JP 5047186B2 JP 2008539724 A JP2008539724 A JP 2008539724A JP 2008539724 A JP2008539724 A JP 2008539724A JP 5047186 B2 JP5047186 B2 JP 5047186B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor substrate
dopant
atmosphere
concentration
solar cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008539724A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2008047567A1 (ja
Inventor
塁 矢田部
憲一 黒部
洋介 猪股
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2008539724A priority Critical patent/JP5047186B2/ja
Publication of JPWO2008047567A1 publication Critical patent/JPWO2008047567A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5047186B2 publication Critical patent/JP5047186B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1864—Annealing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
    • H01L21/2252—Diffusion into or out of group IV semiconductors using predeposition of impurities into the semiconductor surface, e.g. from a gaseous phase
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
    • H01L21/2254—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
    • H01L21/2255—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides the applied layer comprising oxides only, e.g. P2O5, PSG, H3BO3, doped oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

本発明は太陽電池素子とその製造方法に関する。
太陽電池素子は太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。
従来の太陽電池素子の製造方法について説明する。まず、第1の導電型の半導体基板を準備する。次に、半導体基板を、高温化で第2の導電型の不純物の雰囲気にさらしてガス拡散を行い半導体基板に第2の導電型層を形成する。半導体基板として、ｐ型の半導体基板が用いられた場合、半導体基板内にはｎ型層が形成され、ｐ型層とｎ型層との境界にｐｎ接合が形成される。次に、半導体基板の受光面と裏面とに電極を形成することで太陽電池素子となる。
特開平２−６０１７２号公報
上述の太陽電池素子は、さらなる普及が期待されている中において、高い変換効率を有することが重要となっている。この変換効率の向上に関しては、光生成キャリアの再結合損失を低減し、第2の導電型層の抵抗を低減させることが重要である。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高性能な太陽電池素子を製造することを目的とする。
本発明の太陽電池素子の製造方法は、第１の導電型を有する半導体基板を、第２の導電型を有するドーパントを第１のドーパント濃度で含有する第１の雰囲気中で加熱する工程と、前記第１の雰囲気中で加熱された前記半導体基板を、前記第１のドーパント濃度よりも低い第２のドーパント濃度を有する第２の雰囲気中で加熱する工程と、前記第２の雰囲気中で加熱された前記半導体基板を、前記第２のドーパント濃度よりも高い第３のドーパント濃度を有する第３の雰囲気中で加熱する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法であって、前記第１の雰囲気および前記第３の雰囲気は、拡散ガスと不活性ガスの流量比を１：２〜１：２０としたことを特徴とする。
本発明の太陽電池素子の製造方法によれば、第２の導電型層の半導体基板の表面側におけるドーパント濃度は、第２の導電型層の半導体基板の内部におけるドーパント濃度よりも急激に高くなる。よって、太陽電池素子の内部で発生したキャリアの再結合損失が低減されるとともに、第２の導電型層の抵抗が低減された太陽電池素子とすることができる。
本発明の太陽電池素子とその製造方法の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、太陽電池素子の一実施形態を示す断面図である。図２（ａ）は、図１に示した太陽電池素子の第1の面（受光面）の平面図であり、図２（ｂ）は、図１に示した太陽電池素子の第2の面（受光面の裏面）の平面図である。
本実施形態の太陽電池素子は、第1の導電型を有する基板１と、基板１の内部に形成された第2の導電型層２とを有する。第2の導電型層２は、基板１の内側の部分２ａと表面側の部分２ｂとでドーパント濃度が異なる。半導体基板１に形成された第2の導電型層２のうち、表面側に位置する第2の導電型層２ｂのドーパント濃度の方が、内側に位置する第2の導電型層２ａのドーパント濃度より高い。これにより、太陽電池素子の内部で発生したキャリアの再結合損失が低減されるとともに、第2の導電型層２の抵抗が低減された太陽電池素子とすることができる。なお本発明においては第1の導電型がｐ型で第2の導電型がｎ型でもよく、また第1の導電型がｎ型で第2の導電型がｐ型でもよい。

≪太陽電池素子の製造方法≫
（第1の実施の形態）
本発明の第1の実施の形態を図３と図４を用いて説明する。図３は、第１の実施の形態の太陽電池素子の製造工程を説明する概略断面図である。まず、第1の導電型を有する半導体基板１を、第2の導電型を有するドーパントを第1のドーパント濃度で含有する第1の雰囲気中で加熱する。次に、第1のドーパント濃度よりも低い第2のドーパント濃度を有する第2の雰囲気中で半導体基板１を加熱する。その後、半導体基板１を、第２のドーパント濃度よりも高い第３のドーパント濃度を有する第3の雰囲気中で加熱する。
本実施形態の太陽電池素子は、このような工程で製造されるため、半導体基板２の内部において、ドーパント濃度は、低濃度ドーパント層２ａから高濃度ドーパント層２ｂに向かって急激に高くなる。従って、半導体基板の最表面近傍に形成された高濃度ドーパント層２ｂによって電気伝導を担うキャリアが多くなり光電流を効率よく電極に伝えることが可能となるとともに、高濃度ドーパント層２ｂよりも基板内部側に形成された低濃度ドーパント層２ａによって、低濃度ドーパント層２ａにおけるキャリアの再結合速度が低下し光電変換による光電流が増大させることが可能となる。また、高濃度ドーパント層２ｂと低濃度ドーパント層２ａとの間で生じる内部電界によって、第２の導電型層２におけるキャリアの再結合速度を低下させることができる。従って、基板１の表面に向かうキャリアが表面に到達せずｐｎ接合部に向かいやすくなるため、電極からキャリアが有効に取り出されることとなり、特に短波長の光感度を増大させることができる。
以下本実施の形態の太陽電池素子の製造方法について詳細に説明する。
＜半導体基板の準備＞
本実施の形態に用いられる半導体基板１は、例えば、ボロン（Ｂ）などの半導体不純物を含有する単結晶シリコンまたは多結晶シリコンなどからなる。半導体基板１として多結晶シリコン基板が用いられる場合、大量生産が可能である。このような半導体基板１は、引き上げ法や鋳造法によって形成されたインゴットが１０ｃｍ×１０ｃｍ〜２５ｃｍ×２５ｃｍ程度の大きさに切断され、５００μｍ以下、より好ましくは２５０μm以下の厚みにスライスされ製造される。半導体基板１の切断面は、ＮａＯＨやＫＯＨあるいは、フッ酸やフッ硝酸などでごく微量エッチングされて清浄される。
次に、太陽光が入射する側の半導体基板１の表面に、ドライエッチング方法やウェットエッチング方法などにより、凹凸（粗面化）構造を形成する。特に半導体基板１の受光面側が粗面化された場合、半導体基板１の受光面における太陽光の反射を低減することができる。
＜第２の導電型層の形成＞
次に、半導体基板１の受光面側に第２の導電型層２を形成し、バルク領域との間にｐｎ接合部を形成する。第１の導電型がｐ型である場合、第２の導電型層２は、ｎ型の層２となる。ｎ型化ドーピング元素は、例えば、リン（Ｐ）などの５属元素が挙げられ、シート抵抗が３０〜３００Ω／□程度のｎ+型とされる。また、第１の導電型がｎ型である場合、第２の導電型層２は、ｐ型の層２となる。ｐ型化ドーピング元素は、例えば、ホウ素（Ｂ）などの３属元素が挙げられる。なお、ｐ+及びｎ+は、不純物濃度が高いことを意味している。
本実施の形態において、第２の導電型層は、高濃度ドーパント層２ｂと低濃度ドーパント層２ａとを有するように形成される。このような第２の導電型層２の形成方法について説明する。
第２の導電型層２を形成するための拡散装置としては、例えば図４に示されるものを用いることができる。図４の示す拡散装置は、ガス導入口１１ａとガス排気口１１ｂとを含むプロセスチューブ１１を有する。このようなプロセスチューブ１１は、加熱ヒータ１２によって、高温に加熱されている。そして、ガス導入口１１ａから不純物を含むガスを導入することにより、プロセスチューブ１１の内部に収容されたボート１３に積載された半導体基板１に不純物が拡散される。
例えば、半導体基板１にリンが拡散される場合、液体のＰＯＣｌ３をキャリアガス（例えば、窒素ガス、酸素ガス等）でバブリングしてＰＯＣｌ３を気化させた拡散ガスを、不活性ガスとともにプロセスチューブ１１内に導入する。なお、ＰＯＣｌ３以外にＰＨ３やＰＣｌ３等を用いても構わない。また、ボロンが拡散される場合には、液体のＢＢｒ３上にキャリアガスを流して拡散ガスを形成し、不活性ガスとともにプロセスチューブ１１内に導入する。
ここで、ドーパントを含有する雰囲気とは、拡散ガスと不活性ガスとがプロセスチューブ１１内に導入された状態をいう。また、所定工程に比べてドーパントの濃度が低いまたは高いとは、所定工程に比べて不活性ガスに対する拡散ガスの流量を少なくするまたは多くすることを意味する。
＜第一工程＞
第一工程では、図３（ａ）に示されるように、第２の導電型のドーパントを含有する雰囲気で、半導体基板１に対して熱処理を行う。
具体的には、ドーパントを含む雰囲気中で、６００℃〜９００℃程度の温度において半導体基板１を５〜３０分程度熱処理することにより、半導体基板１の表面にドーパントを含有する酸化膜層７が形成され、酸化膜層７に存在するドーパントが半導体基板１表面近傍に拡散する。ここで、拡散ガスと不活性ガスとの流量比は、例えば１：２〜１：２０、より好ましくは１：４〜１：１５に設定して供給すれば良い。
第一工程の熱処理の温度が、後述する第三工程の熱処理の温度よりも低い場合、酸化膜層７に存在するドーパント量を比較的低く抑えて、半導体基板中へ拡散するドーパント濃度を低くすることができるため、基板の内部側に良好な低濃度ドーパント層を形成することができる。例えば第一工程の熱処理の温度は、第三工程の熱処理の温度より３０度以上低くされる。
＜第二工程＞
第二工程では、図３（ｂ）に示されるように、第一工程よりもドーパントのドーパント濃度が低い雰囲気で、半導体基板１に対して熱処理を行う。
具体的には、アルゴンや窒素等の不活性ガス雰囲気中で、第一工程より５０℃〜２００℃高い温度において熱処理を１０〜４０分程度行うことにより、基板表面の酸化膜層７に存在するドーパントが半導体基板表面近傍にさらに拡散すると共に、半導体基板１の表面近傍に拡散したドーパントが基板内部に拡散し、半導体基板１の表面付近に低濃度ドーパント層２ａが形成される。
第二工程では、第一工程よりもドーパントのドーパント濃度が低い雰囲気で行われる。特に、ドーパントを含有しない雰囲気、即ち拡散ガスの流量が０である不活性ガス雰囲気において熱処理が行われる場合、半導体基板表面近傍から内部方向に向かって急激にドーパント濃度を低くすることが可能となる。
また、第二工程の熱処理の温度は７５０℃以上であることが好ましく、これによって短い処理時間でドーパント濃度の低い低濃度ドーパント層２ａを深く形成でき、生産性が向上する。
＜第三工程＞
第三工程では、図３（ｃ）に示されるように、第二工程よりもドーパント濃度が高い雰囲気で、半導体基板１に対して熱処理を行う。
具体的には、ドーパントを含む雰囲気中で、第二工程と同程度またはそれ以上の温度において熱処理を５〜２０分程度行うことにより、半導体基板１の表面に再度、高濃度のドーパントを含有する酸化膜層７が形成されると共に、酸化膜層７に存在するドーパントが半導体基板表面近傍に拡散し、高濃度のドーパントを含有する高濃度ドーパント層２ｂが形成される。
ここで、第三工程では、第二工程よりもドーパント濃度が高い雰囲気、即ち、拡散ガスと不活性ガスの流量比は、例えば１：２〜１：２０、より好ましくは１：４〜１：１５に設定し、熱処理を行う。これによって半導体基板の最表面近傍のドーパント濃度を高くでき、電気伝導を担うキャリアが多くなり光電流を効率よく電極に伝えるとともに、半導体基板と電極とのコンタクト性が高まる。
さらに、第三工程の熱処理の温度は７６０℃以上であることが好ましい。ドーパントの固溶限界および電極とのコンタクト性の観点からも当該温度条件とすることが好ましい。
なお、第三工程を行った後、半導体基板表面に形成された酸化膜層７は、フッ酸を含有する溶液、例えば、０．１〜５０重量％のフッ酸の水溶液、あるいは、混酸（フッ酸と硝酸とを例えば、１：１０の比率で混合したもの）などによるウェットエッチング処理等で除去すればよい。
以上、第一工程〜第三工程を経ることによって、半導体基板1の最表面近傍にドーパント濃度の高い高濃度ドーパント層２ｂを形成し、さらに、表面から基板内部に向けて比較的ドーパント濃度の低い低濃度ドーパント層２ａを形成することができる。
具体的には、表面近傍の深さ約１０ｎｍのところでは、８×１０２０[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]程度の高いドーパント濃度を実現した高濃度ドーパント層２ｂを有し、表面から深さ約３０ｎｍ〜１００ｎｍのところでは、１×１０１９[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]以下の低濃度ドーパント層２ａを有している。
また、本実施の形態において、第三工程よりもドーパントの濃度が低い雰囲気で半導体基板を熱処理する第四工程を、さらに有していてもよい。この場合、半導体基板１の最表面近傍の高濃度ドーパント層２ｂのドーパントをより電気的に活性化することができる。このような第四工程が、ドーパントを含有しない雰囲気で行われる場合、第四工程の熱処理の温度が第三工程の熱処理の温度よりも低くされることで、半導体基板１中に拡散したドーパント、特に高濃度ドーパント層２ｂ中のドーパントの再拡散を低減することが可能である。例えば、第四工程の熱処理の温度は第三工程の熱処理の温度より３０℃以上低いことが好ましい。
また、第２の導電型層２のドーパントプロファイルは、ピーク濃度の位置から基板１内部方向に向かって５０ｎｍ／ｄｅｃａｄｅ以下のドーパント濃度勾配を有する。このような濃度勾配を有することにより、太陽電池素子は、基板の受光面の近傍の狭い領域においてのみドーパント濃度が高く、基板１表面から内部方向に向かって急激にドーパント濃度が低くなる構成を有する。このため、低濃度ドーパント層２aにより少数キャリアの再結合速度が低下し、光電変換による光電流が増大する。また、基板１の最表面に形成された高濃度ドーパント層２ｂによって、電気伝導を担うキャリアが多くなり光電流を効率よく電極に伝えることができる。さらに、基板１と電極とのコンタクト性が高まる。
尚、[ｎｍ／ｄｅｃａｄｅ]は１×１０[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]のドーパント濃度が低下した際の基板深さｎｍを表しており、例えば、ピーク濃度の１×１０２１[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]から１×１０２０[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]までの基板深さが３０ｎｍであれば、ドーパント濃度勾配は３０ｎｍ／ｄｅｃａｄｅである。
また、ドーピング濃度が１×１０１７[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]となる位置が、ピーク位置から基板内部方向に０．２５μm以上の位置であることが好ましい。低濃度ドーパント層２ａの厚みが基板１内部方向に厚く形成されるため、この領域での少数キャリアの再結合速度が低下し光電変換による光電流が増大する。このように本発明にかかる太陽電池素子を用いれば、電極とシリコン基板との接触抵抗を低くすると共に、太陽電池素子の短波長感度を増大できるため、高効率の太陽電池素子が可能となる。
しかしながら、ドーピング濃度が１×１０１７[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]となる位置が、ピーク位置から基板内部方向に０．２５μmより短い位置であると、低濃度ドーパント層２ａの領域が狭くなり、太陽電池素子の短波長側の光電流を向上することができず、さらに、第２の導電型層２を占めるドーパント量が少なくなり、基板表面の面抵抗が増大することにより、太陽電池特性のＦ．Ｆ．が低下するため好ましくない。
また、ピーク濃度が８×１０２０[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]以上であることが好ましく、シリコン基板の受光面側における最表面近傍のドーパント濃度が高い高濃度ドーパント層２ｂが形成されるので、電気伝導を担うキャリアが多くなり光電流を効率よく電極まで伝えるとともに、シリコン基板と電極とのコンタクト性が高まる点で好ましい。さらに、シート抵抗が７０Ω／□以上１５０Ω／□以下であることがより好ましく、高いピーク濃度を有しながらも高いシート抵抗を有することで高効率の太陽電池素子が可能となる。
さらに、半導体基板の受光面側に微細な凹凸を有することにより、受光面領域において光反射率低減性能が高まり、より多くの太陽光を半導体基板に取り込むとともに、電極との接触面積の増大と高濃度ドーパント層の形成による相乗効果が半導体基板と電極とのオーミック性が向上する点で好ましい。凹凸形状として幅と高さがそれぞれ２μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下の微細な突起であればよく、さらに、アスペクト比（高さ／幅）が、０．１〜２の範囲とすることが好ましい。
また、ドーパントプロファイルはＳＩＭＳ分析を用いて行うことができる。ＳＩＭＳは、加速して細く絞った一次イオンビーム（酸素、セシウムなど、今回はＣｓ）を真空中で試料に照射し、スパッタリングにより試料表面から飛び出す粒子のうち、二次イオンを電場で引き出して質量分析を行う方法である。試料と標準サンプルと比較することによって絶対濃度を換算することができる。今回の測定条件は、次の通りである。
使用装置：Ｃａｍｅｃａ社 ＩＭＳ−４ｆ
一次イオン種：Ｃｓ＋
一次イオン加速電圧：１４．５ｋＶ
一次イオン電流：１２０ｎＡ
ラスター領域：１２５μｍ
分析領域：３０μｍφ
測定真空度：１Ｅ−７
なお、ＳＩＭＳ分析には、デプスプロファイル分析モードとバルク分析モードとがある。不純物のデプスプロファイル（濃度の深さ方向分布）を得るには当然前者のモードで行うが、単に基板中の平均不純物濃度を得たい場合には、いずれの分析モードでも測定可能である。ただし、不純物の濃度が非常に低い場合等、分析感度を上げる必要がある場合には、特にバルク分析モードとするのが望ましい。また、測定においては別途、分析用素子を準備してもよく、例えば、フッ酸と硝酸の混合液でミラーエッチングを行った単結晶シリコン基板を同条件で拡散し、ＳＩＭＳ測定を実施してもよい。
＜反射防止膜の形成＞
次に、半導体基板１の第２の導電型層２の表面に反射防止膜３を形成する。反射防止膜３は、ＳｉＮｘ膜（Ｓｉ3Ｎ4ストイキオメトリを中心にして成分比（ｘ）には幅がある）、ＴｉＯ2膜、ＳｉＯ２膜、ＭｇＯ膜、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ2膜、ＺｎＯ膜などが用いられる。半導体基板１が例えばシリコン基板である場合、反射防止膜３の屈折率は１．８〜２．３程度、厚みは５００〜１２００Å程度とすることで光反射を効果的に低減できる。このような反射防止膜３は、ＰＥＣＶＤ法、蒸着法、スパッタ法などにより形成される。なお、反射防止膜３は、表面電極５が後述するファイヤースルー法により形成されない場合は、表面電極５を形成するために所定のパターンでパターニングしておく。パターニング法としてはレジストなどマスクを用いたエッチング法（ウェットあるいはドライ）や、反射防止膜３形成時にマスクを予め形成しておき、反射防止膜３形成後にこれを除去する方法が挙げられる。一方、反射防止膜３の上に表面電極５の電極ペーストを直接塗布し焼き付けることによって表面電極５と第２の導電型層２を電気的に接触させるいわゆるファイヤースルー法を用いる場合はパターニングの必要はない。
また、半導体基板１の裏面側に、半導体基板１よりも不純物濃度が高いＢＳＦ層４を形成する。第１の導電型がｐ型である場合、不純物元素は、ＢやＡｌ（アルミニウム）を用い、ｐ＋型とする。これにより、半導体基板１の裏面近くでのキャリアの再結合損失を低減できる。このようなＢＳＦ層４は、第１の導電型の不純物を半導体基板１内に高濃度に拡散させることで形成できる。例えば、まず、既に形成してある第２の導電型層２に酸化膜などの拡散バリアをあらかじめ形成する。次に、ＢＢｒ３（三臭化ボロン）を拡散源とした熱拡散法を用いて温度８００〜１１００℃程度で形成することでＢＳＦ層４を形成できる。また、不純物元素として、特にＡｌが用いられる場合は、Ａｌ粉末と、有機ビヒクルなどからなるＡｌペーストを印刷法で塗布したのち、温度６００〜８５０℃程度で熱処理（焼成）してＡｌを半導体基板１に拡散することでＢＳＦ層４を形成できる。このようなＡｌペーストを印刷して焼成する方法を用いれば、印刷面だけに所望の拡散領域を形成することができる。また、第２の導電型層２形成時に裏面側にも形成された場合、裏面側の第2の導電型層を除去する必要もない。また、焼成されたＡｌは除去せずに、そのまま裏面電極の集電電極６ｂとして利用することもできる。
次に、半導体基板１の表面に表面電極５を形成し、裏面に出力取出電極６ａ及び集電電極６ｂで構成される裏面電極６を形成する。裏面電極６は、ＢＳＦ層４とオーミックコンタクトする。
表面電極５は、例えば銀等からなる金属粉末と有機ビヒクルとガラスフリットを、銀１００重量部に対してそれぞれ１０〜３０重量部、０．１〜５重量部の割合で添加してペースト状にした電極ペーストを、図２（ａ）に示すような格子状等の所定の電極形状に塗布する。塗布の方法としては、スクリーン印刷法を用いることができ、塗布後、例えば１５０℃程度の所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させたほうが好ましい。
裏面電極６を構成する出力取出電極６ａは、表面電極５と同様に、例えば銀粉末などからなる金属粉末と有機ビヒクルとガラスフリットを、銀１００重量部に対してそれぞれ１０〜３０重量部、０．１〜５重量部の割合で添加してペースト状にした電極ペーストを、図２（ｂ）に示すような電極形状となるように塗布する。塗布法としては、スクリーン印刷法などの周知の方法を用いることができ、塗布後、例えば、１５０℃程度の所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させることが好ましい。
裏面電極６を構成する集電電極６ｂは、例えばアルミニウム粉末などからなる金属粉末と有機ビヒクルとガラスフリットを、銀１００重量部に対してそれぞれ１０〜３０重量部、０．１〜５重量部の割合で添加してペースト状にした電極ペーストを、図２（ｂ）に示すような電極形状となるように塗布する。つまり、上述した出力取出部６ａの少なくとも一部が露出しつつ基板裏面のほぼ全面を覆うように塗布することで、集電電極６ｂと出力取出電極６ａは一部が重なるように形成されることが好ましい。塗布法としては、スクリーン印刷法などの周知の方法を用いることができ、塗布後、例えば、１５０℃程度の所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させることが好ましい。
なお、銀ペーストを塗布して出力取出電極６ａを形成した後に、アルミニウムペーストを塗布して集電電極６ｂを形成してもよいし、またその逆であってもよい。
上述のようにして塗布・乾燥した表面電極５、裏面電極６（出力取出部６ａ、集電部６ｂ）を、最高温度が４５０〜８５０℃、より好ましくは５００℃以上で数十秒〜数十分程度焼成する焼成工程を経ることによって、半導体基板１の主面に電極を形成することができる。
以上の各工程を経ることで太陽電池素子を形成することができる。
（第2の実施の形態）
次に、第２の導電型層を形成する工程の第２の実施形態について、図５を用いて説明する。なお、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
まず、第1の導電型を有する半導体基板に、第2の導電型のドーパントを含有する材料を塗布する。次に、半導体基板を、第1のピーク波長を有する第１の加熱手段により加熱する。その後、半導体基板を、第1のピーク波長より短い第2のピーク波長を有する第２の加熱手段により加熱する。これにより、半導体基板の最表面近傍に形成された高濃度ドーパント層２ａと、高濃度ドーパント層よりも基板内部側に形成された低濃度ドーパント層２ｂとからなる第２の導電型層を、精度良く形成することが可能となる。その結果、電気伝導を担うキャリアが多くなり光電流を効率よく電極に伝えることができるとともに、少数キャリアの再結合速度が低下し光電変換による光電流を増大させることができる。
以下本実施の形態の太陽電池素子の製造方法について詳細に説明する。
＜塗布工程＞
まず、図５（ａ）に示されるように、ドーパントを含有する塗布材料７を半導体基板１に塗布する。塗布材料７は例えば、酸化リン、リン酸等のリン系塩や酸化ホウ素、ホウ酸等のホウ素塩からなるドーパント、並びに、ケイ酸エチル、ポリシラザン等のケイ素化合物を、エチルアルコール、イソプロピルアルコールやブチルアルコール等の溶剤に混合したものであり、必要に応じて、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、メチルメタクレートやポリエチレングリコールなどの樹脂を混合させる。
塗布方法としては、例えば、スピンコーター、スプレー、スクリーン印刷等があげられる。また、塗布材料７の粘度は、用いられる塗布法にあわせて適宜調整すればよく、例えば、スクリーン印刷を用いる場合、５０〜３５０Ｐａ・ｓ程度の粘度の塗布材料７が用いられる。塗布後、７０〜１５０℃の温度で数分間、塗布材料７を乾燥させてもよい。
＜第一熱処理工程＞
次に、図５（ｂ）に示されるように、アルゴンや窒素等の不活性ガス雰囲気中または酸素等を含む酸化雰囲気中で、第１の加熱手段を用いて塗布材料７が塗布された半導体基板１を熱処理する。これにより、塗布材料７がガラス化してドーパントを含むガラス層８が形成されるとともに、ガラス層８中のドーパントが半導体基板１の表面および内部に拡散されて、シリコン基板１内に低濃度ドーパント層２ａが形成される。
第１の加熱手段としては、ピーク波長が０．７μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下の赤外線波長領域であるヒータ、例えば抵抗コイルやハロゲンランプ等からなるものを用いることが好ましく、これによって低濃度ドーパント層２ａを基板内部方向により深く形成することができ、少数キャリアの再結合速度が低下し光電変換による光電流が増大させることが可能となる。
ここで、本工程の熱処理温度は、多段階に変化されることが好ましい。例えば、３００〜６００℃の温度で５〜２０分程度加熱し、その後、ガラス層８中のドーパントを基板中に拡散させるために６００〜９００℃の温度で１０〜４０分程度加熱すればよい。これにより、塗布材料７のガラス化および低濃度ドーパント層２ａの形成を効率よく行うことができる。ここで、本工程の熱処理温度を、所定温度領域に渡って連続的に変化させても良い。例えば１０℃／分の昇温速度で５００℃から８５０℃まで加熱することで、所望の特性を精度良く得ることができる。
＜第二熱処理工程＞
次に、図５（ｃ）に示されるように、不活性ガス雰囲気中で、ピーク波長が第１の加熱手段のピーク波長より短い第２の加熱手段を用いて半導体基板を加熱する。
これにより、半導体基板の表面近傍のみが加熱されるため、第一熱処理工程において形成したガラス層８中のドーパントが半導体基板１の表面の狭い領域のみに拡散することで、最表面近傍にドーパント濃度の高い高濃度ドーパント層２ｂを形成することができ、その結果、電気伝導を担うキャリアが多くなり光電流を効率よく電極に伝えることが可能となる。
具体的には、例えば、シリコンカーバイド製ヒータによる基板加熱機能を持った真空チャンバ内に半導体基板を設置し、チャンバ内を十分に窒素置換したのち常圧・窒素雰囲気にする。その後、半導体基板を５００℃程度に保った状態で、第２の加熱手段をチャンバに設けられた上面透過窓から照射し、ランプ光が吸収される半導体基板１の表面を０．００１秒から数十秒程度で熱処理を行えばよい。ここで、上面透過窓は、半導体基板と同等以上の面積を持つ石英ガラス製のものが用いられる。
第２の加熱手段として、ピーク波長を１９７ｎｍ以上７００ｎｍ未満の赤外線波長領域より短い範囲に有するヒータ、例えばキセノンフラッシュランプが用いられる場合、半導体基板１の表面近傍のみを加熱して、半導体基板１の最表面の狭い領域に高濃度ドーパント層を形成できる。
なお、本工程を終えた後、シリコン基板表面に形成されたガラス層８は、フッ酸を含有する溶液、例えば、０．１〜５０重量％のフッ酸の水溶液、あるいは、混酸（フッ酸と硝酸とを例えば、１：１０の比率で混合したもの）などによるウェットエッチング処理等で除去すればよい。
＜その他＞
なお、塗布工程を行う前に、半導体基板１表面の塗布材料７に対する濡れ性を高める親水化工程を設けることが好ましい。親水化工程は、半導体基板と塗布材料との接触角を小さくして、濡れ性を向上させるものである。濡れ性を向上させることによってドーパントを含む塗布材料７を半導体基板１表面に均一に塗布することができ、第２の導電型層２を半導体基板１の面内において均一に形成できることができる。親水化処理の方法としては、アンモニア・過酸化水素水含有水溶液、塩酸・過酸化水素水含有水、オゾン含有水溶液等に半導体基板を浸漬処理したり、乾燥酸素雰囲気（窒素による希釈雰囲気も可）中に半導体基板を設置し熱酸化処理を行えばよい。
また、親水化工程を行う場合に限らず、塗布工程の前または親水化工程の前に、シリコン基板をフッ酸溶液等で処理し、表面を清浄する清浄化工程を備えることが好ましい。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
例えば、電極の焼成工程において、０．７μｍ〜３μｍの波長領域の中赤外線若しくは近赤外線を放射するヒータを用いる場合、高濃度ドーパント層２ｂのドーパントをより電気的に活性化することができる。
（実施例１）
第１の実施形態に係る太陽電池素子の製造方法の実施例を説明する。
各実施例に係る太陽電池素子は次のようにして作成した。
厚さが２００μｍで外形が１５ｃｍ×１５ｃｍの多結晶シリコンのｐ型の半導体基板１表面に、後述する方法によってｎ型の第２の導電型層２を形成し、その上に窒化シリコン膜からなる反射防止膜３を形成した。
そして、図２に示されるように、裏面側にＡｌペーストを略全面に塗布し、また、表面側と裏面側に銀ペーストを塗布・乾燥した後、焼成して、表面電極５と出力取出電極６ａと集電電極６ｂと裏面電界領域４とを形成することにより太陽電池素子を作製した。
上述の第２の導電型層２は、次のようにして形成した。
まず、ドーパントであるリンを含む雰囲気中において、拡散ガスと不活性ガスの流量比を１：１０とし、７００℃の温度において１５分間熱処理を行った（第一工程）。そして、拡散ガスの流量を０とし、窒素雰囲気中で８５０℃の温度において９分間熱処理を行った（第二工程）。最後に、ドーパントを含む雰囲気中において拡散ガスと不活性ガスの流量比を１：１０とし、７２０、７６０、８１０、８４０、８６０℃の温度において、１０分間熱処理を行った（第三工程）。
比較例に係る太陽電池素子は次のようにして作成した。なお、特記しない点は、上記実施例と同一である。
まず、ドーパントを含む雰囲気中において、拡散ガスと不活性ガスの流量比を１：１０とし、７００℃の温度において１２分間熱処理を行った。そして、拡散ガスの流量を０とし、窒素雰囲気中で８５０℃の温度において９分間熱処理を行った。
このような方法で作製した太陽電池素子に関して、ソーラーシミュレーターを用いたＡＭ１．５条件下でＶ−Ｉ特性測定を行った。また、ＳＩＭＳ測定を行い、ピーク濃度の位置から基板内部方向へのドーパント濃度勾配を算出した。なお、ドーパント濃度勾配はピーク濃度から１×１０[ａｔｏｍｓ／ｃｍ３]低下した際の基板深さとした。その評価結果を表１に示す。
Figure 0005047186
表1に示すように、本発明の各実施例は、比較例に比べて、Ｉｓｃ及びＦ．Ｆ．が向上していることが分かった。特に、７６０℃以上の温度で第三工程の熱処理を行うことで本発明の効果がより顕著になり、ドーパント濃度勾配も５０ｎｍ／ｄｅｃａｄｅ以下となり、効率が１６．６％以上の太陽電池素子を得ることができることが分かった。
このように素子効率が向上した理由として、上記各工程を経ることで、半導体基板の最表面近傍に形成された高濃度ドーパント層によって電気伝導を担うキャリアが多くなり光電流を効率よく電極に伝えることが可能となるとともに、高濃度ドーパント層よりも基板内部側に形成された低濃度ドーパント層によって当該層における少数キャリアの再結合速度が低下し光電変換による光電流が増大させることが可能となるためであると考えられる。また、高濃度ドーパント層が電気的に活性化されたことも考えられる。ここで活性化とは、ドナー(アクセプタ)原子がシリコンなど半導体の結晶格子内に組み込まれ、電子(正孔)を供給可能な状態になることを意味する。
（実施例２）
第2の実施の形態に係る太陽電池素子の製造方法の実施例を説明する。なお、以下において、上記実施例１と異なる点である第２の導電型層２の形成工程について詳細に説明する。
各実施例に係る太陽電池素子は次のようにして作成した。
まず、ドーパントがリンである塗布材料（珪酸エチル、エチルアルコール、五酸化二リン）をスピンコーター法により、半導体基板表面に塗布し、９０℃３分の乾燥を行った（塗布工程）。その後に、ピーク波長が１０μｍのシーズヒータを用いて、常圧・窒素雰囲気で５００℃１０分の熱処理を行い、続けて８００℃２０分の熱処理を行った（第一熱処理工程）。最後に、常圧・窒素雰囲気で、実施例１として、５００ｎｍのキセノンフラッシュランプ（加熱最高温度１１００℃）を用いて、０．００１５秒間の熱処理を行った。また、実施例２として、ピーク波長が１１００ｎｍのハロゲンランプ（加熱最高温度９００℃）を用いて１０秒間の熱処理を行った（第二熱処理工程）。
比較例に係る太陽電池素子は次のようにして作成した。なお、特記しない点は、上記実施例と同一である。
まず、ドーパントがリンである塗布材料（珪酸エチル、エチルアルコール、五酸化二リン）をスピンコーター法により、半導体基板表面に塗布し、９０℃３分の乾燥を行った。その後に、ピーク波長が１０μｍのシーズヒータを用いて、常圧・窒素雰囲気で５００℃１０分の熱処理を行い、続けて８００℃２０分の熱処理を行った。
このような方法で作製した太陽電池素子に関して、ソーラーシミュレーターを用いたＡＭ１．５条件下でＶ−Ｉ特性測定を行った。評価結果を表２に示す。
Figure 0005047186
表２に示すように、上記実施例１と同様、本発明の各実施例は、比較例に比べて、Ｉｓｃ及びＦ．Ｆ．向上していることが分かる。特に、ピーク波長が５００ｎｍのキセノンフラッシュランプを用いて第二熱処理工程の熱処理を行うことで本発明の効果がより顕著になることが分かった。このように素子効率が向上した理由としては、上記実施例１と同様の事が考えられる。
本発明に係る太陽電池素子の一例を示す図である。 本発明に係る太陽電池素子の電極形状の一例を示す図であり、（ａ）は受光面側（表面）、（ｂ）は非受光面側（裏面）である。 本発明の太陽電池素子の製造方法の第１の実施形態を説明するための図である。 一般的な拡散装置を示す概略図である。 本発明の太陽電池素子の製造方法の第２の実施形態を説明するための図である。
符号の説明
１・・・半導体基板
２・・・第2の導電型層
２ａ・・低濃度ドーパント層
２ｂ・・高濃度ドーパント層

Claims (8)

  1. 第１の導電型を有する半導体基板を、第２の導電型を有するドーパントを第１のドーパント濃度で含有する第１の雰囲気中で加熱する工程と、
    前記第１の雰囲気中で加熱された前記半導体基板を、前記第１のドーパント濃度よりも低い第２のドーパント濃度を有する第２の雰囲気中で加熱する工程と、
    前記第２の雰囲気中で加熱された前記半導体基板を、前記第２のドーパント濃度よりも高い第３のドーパント濃度を有する第３の雰囲気中で加熱する工程と、を有する太陽電池素子の製造方法であって、
    前記第１の雰囲気および前記第３の雰囲気は、拡散ガスと不活性ガスの流量比を１：２〜１：２０としたことを特徴とする太陽電池素子の製造方法。
  2. 前記第２の雰囲気は、前記第２の導電型のドーパントを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池素子の製造方法。
  3. 前記半導体基板を前記第３の雰囲気中で７６０℃以上で加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
  4. 第３のドーパント濃度よりも低い第４のドーパント濃度を有する第４の雰囲気中で、前記半導体基板を加熱する工程をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
  5. 前記半導体基板が前記第４の雰囲気中で加熱される温度は、前記半導体基板が前記第３の雰囲気中で加熱される温度より低いことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池素子の製造方法。
  6. 前記半導体基板の表面を粗面化する工程をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
  7. 前記粗面化された半導体基板の表面に反射防止膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の太陽電池素子の製造方法。
  8. 前記半導体基板の表面を洗浄した後、前記半導体基板を前記第１の雰囲気中で加熱することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
JP2008539724A 2006-09-27 2007-09-27 太陽電池素子とその製造方法 Active JP5047186B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008539724A JP5047186B2 (ja) 2006-09-27 2007-09-27 太陽電池素子とその製造方法

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006263341 2006-09-27
JP2006263341 2006-09-27
JP2006321153 2006-11-29
JP2006321153 2006-11-29
JP2008539724A JP5047186B2 (ja) 2006-09-27 2007-09-27 太陽電池素子とその製造方法
PCT/JP2007/068893 WO2008047567A1 (en) 2006-09-27 2007-09-27 Solar cell device and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008047567A1 JPWO2008047567A1 (ja) 2010-02-25
JP5047186B2 true JP5047186B2 (ja) 2012-10-10

Family

ID=39313814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008539724A Active JP5047186B2 (ja) 2006-09-27 2007-09-27 太陽電池素子とその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8975172B2 (ja)
EP (1) EP2077587A4 (ja)
JP (1) JP5047186B2 (ja)
WO (1) WO2008047567A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8207444B2 (en) * 2008-07-01 2012-06-26 Sunpower Corporation Front contact solar cell with formed electrically conducting layers on the front side and backside
DE102008055515A1 (de) * 2008-12-12 2010-07-15 Schott Solar Ag Verfahren zum Ausbilden eines Dotierstoffprofils
JP5815215B2 (ja) * 2009-08-27 2015-11-17 東京応化工業株式会社 拡散剤組成物、および不純物拡散層の形成方法
US20120231575A1 (en) * 2009-10-28 2012-09-13 Kaoru Okaniwa Method for producing solar cell
CA2780913A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-26 B-Solar Ltd. Method of manufacturing photovoltaic cells, photovoltaic cells produced thereby and uses thereof
US8796060B2 (en) * 2009-11-18 2014-08-05 Solar Wind Technologies, Inc. Method of manufacturing photovoltaic cells, photovoltaic cells produced thereby and uses thereof
KR101579318B1 (ko) * 2010-04-29 2015-12-21 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
TWI407576B (zh) * 2010-12-22 2013-09-01 Big Sun Energy Tech Inc 具有差異性摻雜之太陽能電池的製造方法
US9437758B2 (en) * 2011-02-21 2016-09-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device
KR101541657B1 (ko) * 2011-07-25 2015-08-03 히타치가세이가부시끼가이샤 태양 전지 기판, 태양 전지 기판의 제조 방법, 태양 전지 소자 및 태양 전지
DE102012018746A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Dotierung von Halbleitersubstraten
TWI543391B (zh) * 2015-04-09 2016-07-21 新日光能源科技股份有限公司 太陽能電池及其製作方法
EP3104397B1 (en) * 2015-06-09 2017-10-11 International Solar Energy Research Center Konstanz E.V. Method for doping silicon wafers

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5582472A (en) * 1978-12-13 1980-06-21 Ibm Silicone solar energy converter
JPS56122174A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Toshiba Corp Manufacture of silicon solar battery cell
JPS5817681A (ja) * 1981-07-24 1983-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池
JPH03159179A (ja) * 1989-11-16 1991-07-09 Sanyo Electric Co Ltd 光電変換素子の製造方法
JPH04348082A (ja) * 1991-02-13 1992-12-03 Sharp Corp 太陽電池の製造方法
JPH07326785A (ja) * 1994-05-30 1995-12-12 Kyocera Corp 太陽電池用半導体接合の形成装置
JP2002185025A (ja) * 2000-12-18 2002-06-28 Tokuyama Corp 光起電力素子用基板およびその製造方法
JP2002222973A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Sharp Corp 光電変換素子およびその製造方法
JP2003152205A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Sharp Corp 光電変換素子及びその製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US102801A (en) * 1870-05-10 Improvement in gang-plow
US3872494A (en) * 1974-02-08 1975-03-18 Westinghouse Electric Corp Field-contoured high speed, high voltage transistor
UST102801I4 (en) * 1978-12-13 1983-03-01 Silicon solar cell
JPH0260172A (ja) 1988-08-25 1990-02-28 Sharp Corp 太陽電池の製造方法
JP2585403B2 (ja) 1988-11-24 1997-02-26 シャープ株式会社 太陽電池の製造方法
DE4343296C2 (de) * 1993-12-17 1996-09-12 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Siliziumhalbleiterscheibe mit drei gegeneinander verkippten kreissektorförmigen monokristallinen Bereichen und seine Verwendung
US5792280A (en) * 1994-05-09 1998-08-11 Sandia Corporation Method for fabricating silicon cells
US6117266A (en) * 1997-12-19 2000-09-12 Interuniversifair Micro-Elektronica Cenirum (Imec Vzw) Furnace for continuous, high throughput diffusion processes from various diffusion sources
KR100331545B1 (ko) * 1998-07-22 2002-04-06 윤종용 다단계 화학 기상 증착 방법에 의한 다층 질화티타늄막 형성방법및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
JP2000183379A (ja) * 1998-12-11 2000-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池の製造方法
US7427526B2 (en) * 1999-12-20 2008-09-23 The Penn State Research Foundation Deposited thin films and their use in separation and sacrificial layer applications
US7036630B2 (en) * 2002-07-26 2006-05-02 Pavel V. Korchagin High-rise, fire-fighting, rescue and construction equipment
US6878207B2 (en) * 2003-02-19 2005-04-12 Energy Conversion Devices, Inc. Gas gate for isolating regions of differing gaseous pressure
JP2005150614A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Sharp Corp 太陽電池及びその製造方法
JP2005228792A (ja) 2004-02-10 2005-08-25 Seiko Epson Corp ドープシリコン膜の形成方法及びデバイスの製造方法
JP2006024757A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 Shin Etsu Handotai Co Ltd 太陽電池および太陽電池の製造方法
US20070023081A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 General Electric Company Compositionally-graded photovoltaic device and fabrication method, and related articles

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5582472A (en) * 1978-12-13 1980-06-21 Ibm Silicone solar energy converter
JPS56122174A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Toshiba Corp Manufacture of silicon solar battery cell
JPS5817681A (ja) * 1981-07-24 1983-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池
JPH03159179A (ja) * 1989-11-16 1991-07-09 Sanyo Electric Co Ltd 光電変換素子の製造方法
JPH04348082A (ja) * 1991-02-13 1992-12-03 Sharp Corp 太陽電池の製造方法
JPH07326785A (ja) * 1994-05-30 1995-12-12 Kyocera Corp 太陽電池用半導体接合の形成装置
JP2002185025A (ja) * 2000-12-18 2002-06-28 Tokuyama Corp 光起電力素子用基板およびその製造方法
JP2002222973A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Sharp Corp 光電変換素子およびその製造方法
JP2003152205A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Sharp Corp 光電変換素子及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100037946A1 (en) 2010-02-18
EP2077587A1 (en) 2009-07-08
EP2077587A4 (en) 2016-10-26
JPWO2008047567A1 (ja) 2010-02-25
US8975172B2 (en) 2015-03-10
WO2008047567A1 (en) 2008-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5047186B2 (ja) 太陽電池素子とその製造方法
EP1876651B1 (en) Solar cell manufacturing method
EP0960443B1 (en) Semiconductor device with selectively diffused regions
JP5490231B2 (ja) 太陽電池素子およびその製造方法ならびに太陽電池モジュール
KR101225978B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
JP6285545B2 (ja) 太陽電池素子および太陽電池モジュール
JP5414298B2 (ja) 太陽電池の製造方法
US20110139231A1 (en) Back junction solar cell with selective front surface field
EP2581950A2 (en) Method of manufacturing a photoelectric device
JP2013531371A (ja) 拡散とイオン注入とのハイブリッドプロセスによって形成される選択エミッタ太陽電池
JP4610630B2 (ja) 太陽電池用拡散層の製造方法および太陽電池セルの製造方法
JP2008034543A (ja) 光電変換素子およびその製造方法
KR101538602B1 (ko) 태양전지 및 태양전지의 제조 방법, 태양전지 모듈
KR101370126B1 (ko) 탑햇 형태의 레이저 어닐링을 이용한 태양전지의 선택적에미터 형성방법 및 이를 이용한 태양전지의 제조방법
TWI656655B (zh) Solar cell manufacturing method and solar cell obtained by the manufacturing method
KR101464002B1 (ko) 태양 전지의 제조 방법
JP6426486B2 (ja) 太陽電池素子の製造方法
JP5623131B2 (ja) 太陽電池素子およびその製造方法ならびに太陽電池モジュール
JP5127273B2 (ja) 太陽電池素子の製造方法
JP6405292B2 (ja) 太陽電池の製造方法及び太陽電池
JP2015106624A (ja) 太陽電池の製造方法
JPH06252428A (ja) 光電変換素子の製造方法
JP6114205B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JP4903531B2 (ja) 太陽電池素子
EP3217437B1 (en) Solar cell and method for manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120619

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120717

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5047186

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150