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WO2011136116A1 - 裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法 - Google Patents

裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法 Download PDF

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WO2011136116A1
WO2011136116A1 PCT/JP2011/059795 JP2011059795W WO2011136116A1 WO 2011136116 A1 WO2011136116 A1 WO 2011136116A1 JP 2011059795 W JP2011059795 W JP 2011059795W WO 2011136116 A1 WO2011136116 A1 WO 2011136116A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
silicon substrate
conductivity type
solar cell
diffusion layer
Prior art date
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PCT/JP2011/059795
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊坂　隆行
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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.)
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Publication date
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Priority to US13/643,329 priority patent/US20130037102A1/en
Priority to CN201180031967.0A priority patent/CN102971859B/zh
Priority to KR1020127028458A priority patent/KR101452881B1/ko
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a back electrode type solar cell and a method for manufacturing a back electrode type solar cell.
  • the most manufactured and sold solar cells have a structure in which electrodes are formed on the surface on which light is incident (light receiving surface) and on the surface opposite to the light receiving surface (back surface). is there.
  • FIG. 8 shows a schematic cross-sectional view of a conventional back electrode type solar cell disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2008-532311).
  • An n-type front side diffusion region 106 is formed on the light receiving surface of the conventional back electrode type solar cell 101 shown in FIG. 8, and an FSF (Front Surface Field) structure is formed.
  • the light-receiving surface of the back electrode type solar cell 101 has a concavo-convex shape 105.
  • a dielectric passivation layer 108 containing silicon dioxide and an antireflection coating 107 containing silicon nitride are n. They are formed in this order from the mold silicon wafer 104 side.
  • n + regions 110 doped with n-type impurities and p + regions 111 doped with p-type impurities are alternately formed on the back surface of the n-type silicon wafer 104.
  • An oxide layer 109 is formed on the back surface of 104.
  • An n-type metal contact 102 is formed on the n + region 110 on the back surface of the n-type silicon wafer 104, and a p-type metal contact 103 is formed on the p + region 111.
  • a reverse bias voltage is applied to the back electrode type solar cell of the portion where the occurrence occurs in relation to other back electrode type solar cells.
  • an object of the present invention is to provide a back electrode type solar cell and a back electrode type solar cell manufacturing method capable of suppressing the occurrence of leakage current when a reverse bias voltage is applied. It is in.
  • the present invention includes a first conductivity type silicon substrate, a first conductivity type electrode and a second conductivity type electrode provided on a back surface opposite to the light receiving surface of the silicon substrate, and a back surface of the silicon substrate.
  • This is a back electrode type solar cell in which a first conductivity type impurity diffusion layer is provided on the outer peripheral edge of the back surface.
  • the total area of the first conductivity type impurity diffusion layers on the back surface of the silicon substrate is preferably smaller than the total area of the second conductivity type impurity diffusion layers.
  • the first conductivity type is preferably n-type.
  • a light receiving surface diffusion layer containing a higher concentration of the first conductivity type impurity than the silicon substrate is provided on the light receiving surface of the silicon substrate.
  • a light receiving surface passivation film is provided on the light receiving surface diffusion layer, an antireflection film is provided on the light receiving surface passivation film, and the antireflection film is a first conductivity type. Titanium oxide containing the impurities is preferable.
  • the light-receiving surface passivation film has a thickness of 15 nm to 200 nm.
  • the impurities contained in the antireflection film are contained in an amount of 15% by mass to 35% by mass of the antireflection film as phosphorus oxide.
  • the second conductivity type impurity diffusion layer is preferably surrounded by the first conductivity type impurity diffusion layer.
  • the second conductivity type impurity diffusion layer is formed in an island shape.
  • the first conductivity type impurity diffusion layer preferably forms one diffusion layer region.
  • the present invention includes a step of forming a first conductivity type impurity diffusion layer on a part of the back surface of the first conductivity type silicon substrate, a step of forming a silicon oxide film on the back surface of the silicon substrate by a thermal oxidation method, The film thickness of the silicon oxide film on the region where the first conductivity type impurity diffusion layer is formed on the back surface of the silicon substrate, and the film thickness of the silicon oxide film on the region where the first conductivity type impurity diffusion layer is not formed
  • the manufacturing method of the back electrode type solar cell of the present invention further includes a step of etching a part of the silicon oxide film before the step of forming the second conductivity type impurity diffusion layer.
  • the silicon oxide film is left only on the first conductivity type impurity diffusion layer in the step of etching a part of the silicon oxide film.
  • the thickness of the silicon oxide film left only on the first conductivity type impurity diffusion layer is preferably 60 nm or more.
  • the first conductivity type impurity concentration of the first conductivity type impurity diffusion layer is 5 ⁇ 10 19 / It is preferable that it is cm 3 or more.
  • the present invention it is possible to provide a back electrode type solar cell and a back electrode type solar cell manufacturing method capable of suppressing the occurrence of leakage current when a reverse bias voltage is applied.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the back surface of the back electrode type solar cell according to Embodiment 1.
  • FIG. (A) is a schematic cross-sectional view along II-II in FIG. 1
  • (b) is a schematic enlarged cross-sectional view of a part of the light-receiving surface of the n-type silicon substrate shown in (a)
  • (C) is a typical expanded sectional view illustrating the relationship between the thickness of the n ++ layer and the p + layer shown in (a).
  • 3 is a schematic plan view of the back surface of the n-type silicon substrate when the n-type electrode, the p-type electrode, and the back surface passivation film are removed from the back electrode type solar cell of Embodiment 1.
  • FIG. (A)-(h) is typical sectional drawing illustrating an example of the manufacturing method of the back electrode type solar cell of Embodiment 1.
  • FIG. (A) is typical sectional drawing of the back surface electrode type solar cell of Embodiment 2
  • (b) is typical enlarged sectional drawing of a part of light-receiving surface of the n-type silicon substrate shown to (a).
  • FIG. 6C is a schematic enlarged cross-sectional view illustrating the relationship between the thickness of the n ++ layer and the p + layer shown in FIG. (A)-(l) is typical sectional drawing illustrating an example of the manufacturing method of the back surface electrode type solar cell of Embodiment 2.
  • FIG. (A)-(l) is typical sectional drawing illustrating the manufacturing method of the back electrode type solar cell of Embodiment 3.
  • FIG. It is typical sectional drawing of the conventional back surface electrode type solar cell currently disclosed by patent document 1.
  • FIG. 1 the typical top view of the back surface of the back surface electrode type solar cell of Embodiment 1 is shown.
  • the back electrode type solar cell 1 shown in FIG. 1 includes a strip-shaped n-type electrode 2 and a strip-shaped p-type electrode 3 on the back surface opposite to the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the n-type electrode 2 and the p-type electrode 3 are alternately arranged on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view along II-II in FIG. 1, and FIG. 2B schematically shows a part of the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4 shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2 (c) is a schematic enlarged cross-sectional view illustrating the difference in thickness between the n ++ layer and the p + layer shown in FIG. 2 (a).
  • an uneven shape 5 is formed on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the unevenness of the uneven shape 5 is, for example, on the order of ⁇ m.
  • a light-receiving surface passivation film 6 is formed on the concavo-convex shape 5.
  • the light-receiving surface passivation film 6 is made of a silicon nitride film.
  • the thickness of the light-receiving surface passivation film 6 is 10 nm or less.
  • an antireflection film 7 is formed on the light-receiving surface passivation film 6.
  • the antireflection film 7 is also made of a silicon nitride film.
  • the thickness of the antireflection film 7 is 50 nm to 100 nm.
  • the silicon nitride film of the antireflection film 7 has a higher nitrogen content than the silicon nitride film of the light-receiving surface passivation film 6. Further, the silicon nitride film of the light-receiving surface passivation film 6 has a higher refractive index than the silicon nitride film of the antireflection film 7.
  • the light-receiving surface passivation film 6 may be a silicon oxide film.
  • n ++ layers 9 which are n-type impurity diffusion layers and p + layers 10 which are p-type impurity diffusion layers are alternately formed adjacent to each other.
  • a reverse bias reverse bias voltage
  • a large current breakdown current
  • the surface of the n ++ layer 9 is located shallower than the surface of the p + layer 10 by a depth A, and the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4. Is recessed from the surface of the region other than the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4, and the n ++ layer 9 and the p + layer 10 are arranged to form a concave shape. .
  • the depth A is, for example, on the order of several tens of nm.
  • an n-type electrode 2 is formed on the n ++ layer 9, and a p-type electrode 3 is formed on the p + layer 10.
  • a back surface passivation film 8 made of a silicon oxide film is formed on a part of the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • a back surface passivation film 8 made of a silicon oxide film is formed on a part of the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • FIG. 2A there is a difference in film thickness between the film thickness of the back surface passivation film 8 on the n ++ layer 9 and the film thickness of the back surface passivation film 8 on the p + layer 10.
  • the thickness of the back surface passivation film 8 on the n ++ layer 9 is thicker than the thickness of the back surface passivation film 8 on the p + layer 10.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of the back surface of the n-type silicon substrate 4 when the n-type electrode 2, the p-type electrode 3 and the back surface passivation film 8 are removed from the back electrode type solar cell 1.
  • n ++ layer 9 is formed on the outer peripheral edge of the back surface of n type silicon substrate 4.
  • n ++ layer 9 which is an n-type impurity diffusion layer having the same conductivity type as the conductivity type n-type on the back surface of the n-type silicon substrate 4, is formed on the outer peripheral edge of the back surface of the n-type silicon substrate 4. Therefore, when the surface of the n ++ layer 9 on the outer peripheral edge of the back surface of the n-type silicon substrate 4 is shaved due to some influence and the silicon surface of the n-type silicon substrate 4 is exposed, the side surface of the n-type silicon substrate 4 and / or Alternatively, even when the n ++ layer 9 wraps around the light receiving surface, the n ++ layer 9 is in contact with the surface of the same conductivity type. Since a leak current does not occur at a place where the surfaces of the same conductivity type are in contact with each other, generation of a leak current when a reverse bias (reverse bias voltage) is applied to the back electrode type solar cell 1 is suppressed. Can do.
  • n ++ layer 9 is not formed on the entire outer peripheral edge of the back surface of the n-type silicon substrate 4, the characteristics of the back-electrode solar cell 1 will not be greatly deteriorated.
  • a p + layer 10 that is a p-type impurity diffusion layer having a conductivity type different from that of the n-type silicon substrate 4 may be partially formed on the outer peripheral edge of the back surface.
  • the distance from the edge of the n-type silicon substrate 4 to the p + layer 10 is on the right side of the n-type silicon substrate 4.
  • the n + -type silicon substrate 4 is also sandwiched between the p + layers 10 on the n ++ layer 9 having the width C of the outer peripheral edge on the right side. Similar to the n ++ layer 9, the n-type electrode 2 is formed.
  • n-type silicon substrate 4 on the back surface of the n-type silicon substrate 4, all the regions of the n ++ layer 9 are connected to form one diffusion layer region.
  • the p + layers 10 are each formed in an island shape, and each of the island p + layers 10 is surrounded by an n ++ layer 9.
  • the total area of the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is preferably smaller than the total area of the p + layer 10. In this case, there is a tendency that a short-circuit current having a larger short-circuit current density can be obtained during power generation of the back electrode type solar cell 1.
  • the n ++ layer 9 may be separated in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the p + layer 10 at at least one location of the n ++ layer 9. In this case, a p + layer 10 is formed between the separated n ++ layers 9.
  • the p + layer 10 may be separated in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the p + layer 10 at at least one location of the p + layer 10.
  • the n ++ layer 9 is formed between the separated p + layers 10.
  • a texture mask 21 is formed.
  • the texture mask 21 for example, a silicon nitride film or the like can be used.
  • the texture mask 21 can be formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a sputtering method.
  • an uneven shape 5 such as a texture structure is formed on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the uneven shape 5 is formed by etching the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4 with a solution in which isopropyl alcohol is added to an alkaline aqueous solution such as a sodium hydroxide aqueous solution or a potassium hydroxide aqueous solution and heated to 70 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. Can be formed.
  • an n ++ layer 9 is formed on a part of the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the back surface of the n-type silicon substrate 4 is on the upper side.
  • the n ++ layer 9 can be formed as follows, for example.
  • the texture mask 21 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is removed.
  • a diffusion mask 22 such as a silicon oxide film is formed on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • a diffusion mask 23 is formed by applying a masking paste to a region other than the region where the n ++ layer 9 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4 and then heat-treating the masking paste. Thereafter, the n ++ layer 9 is formed by diffusing phosphorus from the diffusion mask 23 to the portion where the back surface of the n-type silicon substrate 4 is exposed by vapor phase diffusion using POCl 3 .
  • the thing containing a solvent, a thickener, and a silicon oxide precursor etc. can be used, for example.
  • a method for applying the masking paste for example, an ink jet printing method or a screen printing method can be used.
  • a silicon oxide film 24 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the silicon oxide film 24 is formed by, for example, hydrofluoric acid using a glass layer formed by phosphorus diffusing into the diffusion mask 22, the diffusion mask 23, and the diffusion masks 22 and 23 formed on the n-type silicon substrate 4. After removal by treatment, it can be formed by thermal oxidation with oxygen or water vapor. Note that thermal oxidation of the n-type silicon substrate 4 with oxygen or water vapor can be performed by heat treatment in a state where the n-type silicon substrate 4 is placed in an oxygen atmosphere or water vapor atmosphere.
  • the silicon oxide film 24 on the region where the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is formed (the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9). ) Can be made thicker than the thickness of the silicon oxide film 24 on the region where the n ++ layer 9 is not formed (the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9).
  • the silicon oxide film 24 having such a shape can be formed, when the silicon oxide film 24 is formed by performing thermal oxidation with water vapor at 900 ° C., the silicon oxide film on the n ++ layer 9 is formed.
  • the film thickness of the film 24 can be set to 250 nm to 350 nm, and the film thickness of the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9 can be set to 70 nm to 90 nm.
  • the phosphorus concentration on the surface of the n ++ layer 9 before thermal oxidation is 5 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 or more
  • the thermal oxidation treatment temperature range is 800 ° C. to 1000 ° C. by thermal oxidation with oxygen.
  • the temperature is 800 ° C. to 950 ° C. by thermal oxidation with steam.
  • the thickness of the diffusion mask of the n ++ layer 9 when the p + layer 10 described later is formed is preferably 60 nm or more, so that the thickness of the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 is The film thickness difference with the film thickness of the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9 is preferably 60 nm or more.
  • the growth rate of the silicon oxide film 24 by thermal oxidation can be made different depending on the type and concentration of impurities diffused on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the n-type impurity concentration on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is high, the growth rate of the silicon oxide film 24 can be increased. Therefore, the thickness of the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 having an n-type impurity concentration higher than that of the n-type silicon substrate 4 is set to a value other than the n ++ layer 9 having an n-type impurity concentration lower than that of the n ++ layer 9. It can be made thicker than the film thickness of the silicon oxide film 24 on this region.
  • the silicon oxide film 24 is formed by bonding silicon and oxygen during thermal oxidation.
  • a p + layer 10 is formed on a part of the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the p + layer 10 can be formed, for example, as follows.
  • the silicon oxide film 24 on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 and the silicon oxide film 24 on the back surface other than the n ++ layer 9 are removed by etching.
  • the thickness of the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is formed thicker than the thickness of the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9. Therefore, the silicon oxide film 24 can be left only on the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the film thickness of the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 is changed. It can be about 120 nm.
  • the silicon oxide film 24 when the silicon oxide film 24 is formed by thermal oxidation for 30 minutes with water vapor at 900 ° C. and hydrofluoric acid treatment is performed to remove the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9, n
  • the film thickness of the silicon oxide film 24 on the ++ layer 9 can be about 120 nm.
  • the silicon oxide film 24 when the thickness of the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 is 60 nm or more, the silicon oxide film 24 preferably functions as a diffusion mask when the p + layer 10 is formed. be able to.
  • a diffusion mask 25 such as a silicon oxide film is formed on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4, and a polymer obtained by reacting a boron compound with an organic polymer is dissolved in an alcohol aqueous solution on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • p + layer 10 is formed by diffusing boron in a region other than n ++ layer 9 by performing heat treatment.
  • a back surface passivation film 8 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the back surface passivation film 8 can be formed as follows, for example.
  • the silicon oxide film 24 and the diffusion mask 25 formed on the n-type silicon substrate 4 and the glass layer formed by diffusing boron in the silicon oxide film 24 and the diffusion mask 25 are removed by hydrofluoric acid treatment.
  • a back surface passivation film 8 made of a silicon oxide film is formed on the back surface of the n type silicon substrate 4, and a silicon oxide film is formed on the light receiving surface of the n type silicon substrate 4. 30 is formed.
  • the film thickness difference is formed, and the film thickness of the back surface passivation film 8 formed on the n ++ layer 9 is larger than the film thickness of the back surface passivation film 8 formed on the p + layer 10.
  • the film thickness difference of the back surface passivation film 8 appears until after the back surface electrode type solar cell 1 is formed, for example, as shown in FIG. Thereafter, the silicon oxide film 30 on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 is removed.
  • a light-receiving surface passivation film 6 made of a silicon nitride film is formed on the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4, and an antireflection film 7 is formed on the light-receiving surface passivation film 6.
  • the light-receiving surface passivation film 6 and the antireflection film 7 can be formed by, for example, the CVD method.
  • the silicon nitride film constituting the antireflection film 7 has a lower nitrogen content than the silicon nitride film constituting the light-receiving surface passivation film 6.
  • the silicon nitride film constituting the light-receiving surface passivation film 6 has a higher refractive index than the silicon nitride film constituting the antireflection film 7.
  • the light-receiving surface passivation film 6 may be a silicon oxide film.
  • the light-receiving surface passivation film 6 is a silicon oxide film, the light-receiving surface passivation is directly performed without removing the silicon oxide film 30 shown in FIG. It may be used as the film 6.
  • a part of the back surface passivation film 8 is removed to expose a part of the n ++ layer 9 and a part of the p + layer 10 from the back surface passivation film 8.
  • a part of the back surface passivation film 8 can be removed by, for example, applying the etching paste to a part of the back surface passivation film 8 by a screen printing method or the like and then heating the etching paste.
  • the etching paste can be removed, for example, by performing an acid treatment after ultrasonic cleaning.
  • the etching paste includes, for example, at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, hydrogen fluoride, ammonium fluoride, and ammonium hydrogen fluoride as an etching component, and also includes water, an organic solvent, and a thickener. Things can be used.
  • the n-type electrode 2 is formed on the n ++ layer 9 and the p-type electrode 3 is formed on the p + layer 10.
  • the n-type electrode 2 and the p-type electrode 3 are, for example, dried by applying a silver paste to a predetermined position of the back surface passivation film 8 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 by screen printing. It can be formed by baking the paste.
  • the back electrode type solar cell 1 of Embodiment 1 can be manufactured.
  • the back electrode type solar cell 1 of the present embodiment after the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is formed as shown in FIG.
  • a diffusion mask for forming the p + layer 10 can be formed. Therefore, since the diffusion mask patterning step for forming the p + layer 10 is not required, the number of steps can be reduced, and more equipment is not required. Improves.
  • n + + Layer 9 and p + layer 10 can be formed respectively.
  • FIG. 5A shows a schematic cross-sectional view of the back electrode type solar cell of the second embodiment
  • FIG. 5B shows a part of the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 shown in FIG. 5A.
  • a schematic enlarged cross-sectional view is shown
  • FIG. 5C is a schematic enlarged cross-sectional view illustrating the difference in thickness between the n ++ layer and the p + layer shown in FIG. 5A.
  • an uneven shape 5 is formed on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the unevenness of the uneven shape 5 is, for example, on the order of ⁇ m.
  • the n + layer 11 which is a light-receiving surface diffusion layer formed by diffusing n-type impurities over the entire light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4 has an FSF (Front Surface Field).
  • FSF Front Surface Field
  • a light-receiving surface passivation film 13 is formed on the n + layer 11, and an antireflection film 12 is formed on a part of the light-receiving surface passivation film 13.
  • the n + layer 11 formed as a light receiving surface diffusion layer on the light receiving surface of the n type silicon substrate 4 is a layer having the same n type conductivity type as that of the n type silicon substrate 4, and is an n type of the n + layer 11.
  • the impurity concentration is higher than the n-type impurity concentration of the n-type silicon substrate 4.
  • the light-receiving surface passivation film 13 is made of a silicon oxide film.
  • the thickness of the light-receiving surface passivation film 13 is 15 nm to 200 nm, and preferably 15 nm to 60 nm.
  • the antireflection film 12 includes an n-type impurity having the same n-type conductivity as that of the n-type silicon substrate 4, and is made of, for example, a titanium oxide film containing phosphorus as the n-type impurity.
  • the film thickness of the antireflection film 12 is 30 to 500 nm, but there is a portion where a part of the antireflection film 12 is removed by etching and the surface of the light receiving surface passivation film 13 is exposed.
  • phosphorus in the antireflection film 12 is contained as 15% by mass to 35% by mass of the antireflection film 12 as a phosphorus oxide.
  • the phosphorus oxide content of 15% to 35% by mass of the antireflection film 12 means that the content of phosphorus oxide in the antireflection film 12 is 15% to 35% by mass of the entire antireflection film 12. It means that there is.
  • n ++ layers (n-type impurity diffusion layers) 9 and p + layers (p-type impurity diffusion layers) 10 are alternately adjacent to the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the surface of the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is formed so as to be recessed from the surface of the region other than the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • 9 and the p + layer 10 are arranged so as to form a concave shape.
  • the surface of the n ++ layer 9 is located shallower than the surface of the p + layer 10 by a depth B, and the depth B is, for example, on the order of several tens of nm. . Further, an n-type electrode 2 is formed on the n ++ layer 9, and a p-type electrode 3 is formed on the p + layer 10.
  • the back electrode type solar cell 14 of the second embodiment since the n ++ layers 9 and the p + layers 10 are alternately formed adjacent to each other on the back surface of the n-type silicon substrate 4, the first embodiment will be described. Similarly to the above, no voltage is partially applied to the back electrode type solar cell 1, and heat generation due to local leakage current can be avoided.
  • the shapes of the n ++ layer 9 and the p + layer 10 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 are as shown in FIG.
  • An n ++ layer 9 is formed on the outer peripheral edge of the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • n ++ layer 9 is not formed on the entire outer periphery of the back surface of the n-type silicon substrate 4, the characteristics of the back-electrode solar cell 14 are not greatly deteriorated.
  • a p + layer 10 that is a p-type impurity diffusion layer having a conductivity type different from that of the n-type silicon substrate 4 may be partially formed on the outer peripheral edge of the back surface.
  • the distance from the edge of the n-type silicon substrate 4 to the p + layer 10 is n
  • the width C of the n ++ layer 9 at the right outer periphery of the n-type silicon substrate 4 is larger than the width D of the n ++ layer 9 at the left outer periphery of the n-type silicon substrate 4, and the p + layer 10
  • the n-type electrode 2 is also formed on the wide n ++ layer 9 on the right outer peripheral edge of the n-type silicon substrate 4.
  • n-type silicon substrate 4 on the back surface of the n-type silicon substrate 4, all the regions of the n ++ layer 9 are connected to form one diffusion layer region.
  • the p + layers 10 are each formed in an island shape, and each of the island p + layers 10 is surrounded by an n ++ layer 9.
  • the total area of the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is preferably smaller than the total area of the p + layer 10. In this case, there is a tendency that a short-circuit current having a larger short-circuit current density can be obtained during power generation of the back electrode type solar cell 14.
  • the n ++ layer 9 may be separated in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the p + layer 10 at at least one location of the n ++ layer 9. In this case, a p + layer 10 is formed between the separated n ++ layers 9.
  • the p + layer 10 may be separated in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the p + layer 10 at at least one location of the p + layer 10.
  • the n ++ layer 9 is formed between the separated p + layers 10.
  • the n + layer 11 that is the light receiving surface diffusion layer is also of the n type that is the same conductivity type as the n type silicon substrate 4, and therefore the n + + layer 9 Even if the side surface of the n-type silicon substrate 4 is in contact with the n + layer 11 as the light-receiving surface diffusion layer, the solar cell characteristics are not affected.
  • FIGS. 6 (a) to 6 (l) the manufacturing steps shown in FIGS. 6 (a) to 6 (e) are the same as the manufacturing steps shown in FIGS. 4 (a) to 4 (e), so the description thereof is omitted here.
  • a diffusion mask 26 such as a silicon oxide film is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the diffusion mask 26 for example, as shown in FIG. 6E, boron is added to the silicon oxide film 24, the diffusion mask 25, and the silicon oxide film 24 and the diffusion mask 25 formed on the n-type silicon substrate 4.
  • the glass layer formed by diffusion is removed by hydrofluoric acid treatment, it can be produced by forming a silicon oxide film or the like on the back surface of the n-type silicon substrate 4 by CVD or sputtering.
  • a liquid mixture 27 containing at least a phosphorus compound, titanium alkoxide, and alcohol is applied to the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4 by spin coating or the like, and dried.
  • the mixed liquid 27 is applied to form the n + layer 11 that is the light receiving surface diffusion layer on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 and to form a titanium oxide film that becomes the antireflection film 12.
  • phosphorus pentoxide can be used as the phosphorus compound of the mixed liquid
  • tetraisopropyl titanate can be used as the titanium alkoxide
  • isopropyl alcohol can be used as the alcohol, for example.
  • an n + layer 11 and an antireflection film 12 are formed on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the formation of the n + layer 11 and the antireflection film 12 can be performed by heat-treating the mixed liquid 27 applied to the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 and dried.
  • phosphorus which is an n-type impurity, diffuses into the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4, thereby forming an n + layer 11 over the entire light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • a titanium oxide film containing phosphorus is formed.
  • the sheet resistance value of the n + layer 11 after the heat treatment is, for example, 30 to 100 ⁇ / ⁇ , and preferably 50 ⁇ 10 ⁇ / ⁇ .
  • the n + layer 11 and the antireflection film 12 can be formed by heat-treating the n-type silicon substrate 4 on which the mixed liquid 27 is applied to the light receiving surface, for example, at a temperature of 850 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower. That is, by this heating, phosphorus is diffused from the liquid mixture 27 on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 to form the n + layer 11 and the antireflection film 12 made of a titanium oxide film containing phosphorus is formed. .
  • a back surface passivation film 8 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4, and the n + layer 11 on the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4 is formed. Then, a light-receiving surface passivation film 13 is formed.
  • the back surface passivation film 8 and the light-receiving surface passivation film 13 can be formed as follows, for example.
  • the diffusion mask 26 formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is removed by hydrofluoric acid treatment.
  • a part of the antireflection film 12 is also etched by hydrofluoric acid, and a part of the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 is exposed.
  • the antireflection film 12 is made of a titanium oxide film containing phosphorus, it has high hydrofluoric acid resistance. As a result, as shown in FIG. 6L, only the convex portion of the concave-convex shape 5 on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 where the antireflection film 12 is thin is exposed.
  • n-type silicon substrate 4 thermal oxidation of the n-type silicon substrate 4 with oxygen or water vapor is performed.
  • a back surface passivation film 8 made of a silicon oxide film is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4, and a light-receiving surface passivation film 13 made of a silicon oxide film is also formed on the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the n + layer 11 and the antireflection film 12 on the light receiving surface of the n type silicon substrate 4 together with the convex portions of the uneven shape 5 on the light receiving surface from which the n type silicon substrate 4 is exposed.
  • the light-receiving surface passivation film 13 is also formed between the two.
  • the reason why the light-receiving surface passivation film 13 is formed between the n + layer 11 and the antireflection film 12 is that the film thickness of the antireflection film 12 in the concave portion of the concavo-convex shape 5 on the light receiving surface is increased and the antireflection film 12 is formed. It is considered that a silicon oxide film, which is the light-receiving surface passivation film 13, grows due to oxygen or water vapor entering from the portion where the crack is generated.
  • the film thickness difference is formed, and the film thickness of the back surface passivation film 8 formed on the n ++ layer 9 is larger than the film thickness of the back surface passivation film 8 formed on the p + layer 10.
  • the film thickness difference of the back surface passivation film 8 appears until after the back surface electrode type solar cell 14 is formed, for example, as shown in FIG.
  • a part of the back surface passivation film 8 is removed to expose a part of the n ++ layer 9 and a part of the p + layer 10 from the back surface passivation film 8 respectively.
  • a part of the back surface passivation film 8 can be removed by, for example, applying the etching paste to a part of the back surface passivation film 8 by a screen printing method or the like and then heating the etching paste. Thereafter, the etching paste can be removed, for example, by performing an acid treatment after ultrasonic cleaning.
  • the etching paste includes, for example, at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, hydrogen fluoride, ammonium fluoride, and ammonium hydrogen fluoride as an etching component, and also includes water, an organic solvent, and a thickener. Things can be used.
  • the n-type electrode 2 is formed on the n ++ layer 9, and the p-type electrode 3 is formed on the p + layer 10.
  • the n-type electrode 2 and the p-type electrode 3 are, for example, dried by applying a silver paste to a predetermined position of the back surface passivation film 8 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 by screen printing. It can be formed by baking the paste.
  • back electrode type solar cell 14 of Embodiment 2 can be manufactured.
  • n ++ layer 9 on the back surface of n type silicon substrate 4 is formed as shown in FIG.
  • a diffusion mask for forming the p + layer 10 can be formed. Therefore, since a diffusion mask patterning step for forming the p + layer 10 is not required, the number of steps can be reduced, and more equipment is not required. Improves.
  • n + + Layer 9 and p + layer 10 can be formed respectively.
  • n + layer 11 and antireflection film 12 can be formed in one step, and light receiving surface passivation film 13 and back surface passivation film are further formed. Since 8 can be formed in one process, the number of processes can be reduced, and more equipment is not required, so that the productivity of the back electrode type solar cell 14 is improved.
  • FIGS. 7 (a) to 7 (b) the manufacturing process shown in FIGS. 7 (a) to 7 (b), and therefore the description thereof is omitted here.
  • the manufacturing process shown in FIG. 7C will be described.
  • a diffusion mask is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4 except for the location where the n ++ layer 9 is formed. 23 is formed, and the phosphor ink 28 is applied to the portion where the n ++ layer 9 is formed.
  • a masking paste containing, for example, a solvent, a thickener, and a silicon oxide precursor is applied to a part other than the part where the n ++ layer 9 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4 by an inkjet method. Or it can form by heat-processing a masking paste, after apply
  • the phosphor ink 28 is applied by, for example, an inkjet method or a gravure offset printing method so as to cover a portion where the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is to be formed after the diffusion mask 23 is formed. Can do.
  • the phosphorus ink 28 contains phosphorus and contains, for example, a solvent, a thickener, a silicon oxide precursor, and the like in addition to phosphorus.
  • an n ++ layer 9 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the n ++ layer 9 is subjected to a heat treatment of the phosphor ink 28 applied on the back surface of the n-type silicon substrate 4, and phosphorus diffuses from the phosphor ink 28 to the back surface of the n-type silicon substrate 4. 9 is formed.
  • the diffusion mask 23 formed on the n-type silicon substrate 4, the glass layer formed by diffusing phosphorus in the diffusion mask 23, and the phosphorus ink 28 after heat treatment are removed by hydrofluoric acid treatment.
  • silicon oxide film 24 is formed on each of the light receiving surface and the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • silicon oxide film 24 can be formed, for example, by thermally oxidizing n-type silicon substrate 4 after formation of n ++ layer 9 with oxygen or water vapor.
  • the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 has a silicon oxide film on a region other than the n ++ layer 9. It is thicker than 24.
  • the silicon oxide film 24 having such a shape can be formed, when the silicon oxide film 24 is formed by performing thermal oxidation with water vapor at 900 ° C., the silicon oxide on the n ++ layer 9 is formed.
  • the film thickness of the film 24 can be set to 250 nm to 350 nm, and the film thickness of the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9 can be set to 70 nm to 90 nm.
  • the phosphorus concentration on the surface of the n ++ layer 9 before thermal oxidation is 5 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 or more
  • the thermal oxidation treatment temperature range is 800 ° C. to 1000 ° C. by thermal oxidation with oxygen.
  • the temperature is 800 ° C. to 950 ° C. by thermal oxidation with steam.
  • the film thickness of the diffusion mask of the n ++ layer 9 when the p + layer 10 described later is formed is preferably 60 nm or more.
  • the difference in film thickness between the silicon oxide film 24 on the ++ layer 9 and the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9 is preferably 60 nm or more.
  • the thickness of the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 having an n-type impurity concentration higher than that of the n-type silicon substrate 4 is set to n. It can be made thicker than the film thickness of the silicon oxide film 24 on the region other than the ++ layer 9. Therefore, the surface of the n ++ layer 9 region on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is lower than the surface of the p + layer 10 region other than the n ++ layer 9 on the back surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the n ++ layer 9 and the p + layer 10 are arranged so as to form a concave shape.
  • the silicon oxide film 24 on the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4 and the silicon oxide film 24 on the back surface other than the n ++ layer 9 are removed by etching.
  • the silicon oxide film 24 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is formed so that the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 is thicker than the silicon oxide film 24 on the region other than the n ++ layer 9. Therefore, the thickness of the silicon oxide film 24 left on the n ++ layer 9 is, for example, about 120 nm.
  • the thickness of the silicon oxide film 24 on the n ++ layer 9 is 60 nm or more, it suitably functions as a diffusion mask when the p + layer 10 is formed.
  • boron ink 29 containing boron is applied by, for example, an ink-jet method or a gravure offset printing method so as to cover a portion where the p + layer 10 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 is to be formed.
  • a material containing boron, and in addition to boron for example, an ink containing a solvent, a thickener, and a silicon oxide precursor can be used.
  • the boron ink 29 applied to the back surface of the n-type silicon substrate 4 is sintered.
  • a liquid mixture 27 containing at least a phosphorus compound, titanium alkoxide, and alcohol is applied to the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 by spin coating or the like and dried.
  • the mixed liquid 27 is applied to form the n + layer 11 that is the light receiving surface diffusion layer on the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 and to form a titanium oxide film that becomes the antireflection film 12.
  • phosphorus pentoxide can be used as the phosphorus compound of the mixed liquid
  • tetraisopropyl titanate can be used as the titanium alkoxide
  • isopropyl alcohol can be used as the alcohol, for example.
  • the n + layer 11 and the antireflection film 12 as the light-receiving surface diffusion layer are formed on the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4, and the n-type A p + layer 10 is formed on the back surface of the silicon substrate 4.
  • the formation of the n + layer 11 and the antireflection film 12 can be performed by heat-treating the mixed liquid 27 applied to the light receiving surface of the n-type silicon substrate 4 and dried.
  • phosphorus which is an n-type impurity, diffuses into the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4, thereby forming an n + layer 11 over the entire light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • a titanium oxide film containing phosphorus is formed.
  • the sheet resistance value of the n + layer 11 after the heat treatment is, for example, 30 to 100 ⁇ / ⁇ , and preferably 50 ⁇ 10 ⁇ / ⁇ .
  • boron which is a p-type impurity, diffuses from the boron ink 29 to the back surface of the n-type silicon substrate 4 by this heat treatment.
  • a p + layer 10 is formed on the back surface of the mold silicon substrate 4.
  • a back surface passivation film 8 is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4, and the n + layer 11 on the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4 is formed. Then, a light-receiving surface passivation film 13 is formed.
  • the back surface passivation film 8 and the light-receiving surface passivation film 13 can be formed as follows, for example.
  • n-type silicon substrate 4 thermal oxidation of the n-type silicon substrate 4 with oxygen or water vapor is performed.
  • a back surface passivation film 8 made of a silicon oxide film is formed on the back surface of the n-type silicon substrate 4, and a light-receiving surface passivation film 13 made of a silicon oxide film is also formed on the light-receiving surface of the n-type silicon substrate 4.
  • the n + layer 11 and the antireflection film 12 on the light receiving surface of the n type silicon substrate 4 together with the convex portions of the uneven shape 5 on the light receiving surface from which the n type silicon substrate 4 is exposed.
  • the light-receiving surface passivation film 13 is also formed between the two.
  • the reason why the light-receiving surface passivation film 13 is formed between the n + layer 11 and the antireflection film 12 is that the film thickness of the antireflection film 12 in the concave portion of the concavo-convex shape 5 on the light receiving surface is increased and the antireflection film 12 is formed. It is considered that a silicon oxide film, which is the light-receiving surface passivation film 13, grows due to oxygen or water vapor entering from the portion where the crack is generated.
  • the film thickness difference is formed, and the film thickness of the back surface passivation film 8 formed on the n ++ layer 9 is larger than the film thickness of the back surface passivation film 8 formed on the p + layer 10.
  • the film thickness difference of the back surface passivation film 8 appears until after the back surface electrode type solar cell 14 is formed, for example, as shown in FIG.
  • a part of the back surface passivation film 8 is removed to expose a part of the n ++ layer 9 and a part of the p + layer 10 from the back surface passivation film 8 respectively.
  • a part of the back surface passivation film 8 can be removed by, for example, applying the etching paste to a part of the back surface passivation film 8 by a screen printing method or the like and then heating the etching paste. Thereafter, the etching paste can be removed, for example, by performing an acid treatment after ultrasonic cleaning.
  • the etching paste includes, for example, at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, hydrogen fluoride, ammonium fluoride, and ammonium hydrogen fluoride as an etching component, and also includes water, an organic solvent, and a thickener. Things can be used.
  • the n-type electrode 2 is formed on the n ++ layer 9, and the p-type electrode 3 is formed on the p + layer 10.
  • the n-type electrode 2 and the p-type electrode 3 are, for example, dried by applying a silver paste to a predetermined position of the back surface passivation film 8 on the back surface of the n-type silicon substrate 4 by screen printing. It can be formed by baking the paste.
  • back electrode type solar cell 14 of Embodiment 3 can be manufactured.
  • heat is applied to the back surface of n type silicon substrate 4 after n ++ layer 9 on the back surface of n type silicon substrate 4 is formed.
  • a diffusion mask for forming the p + layer 10 can be formed. Therefore, since a diffusion mask patterning step for forming the p + layer 10 is not required, the number of steps can be reduced, and more equipment is not required. Improves.
  • n + + Layer 9 and p + layer 10 can be formed respectively.
  • n + layer 11 and antireflection film 12 can be formed in one step, as in Embodiment 2, and light reception is also possible. Since the surface passivation film 13 and the back surface passivation film 8 can also be formed in one process, the number of processes can be reduced and more equipment is not required. Productivity is improved.
  • n-type silicon substrate In the first to third embodiments described above, the case where an n-type silicon substrate is used has been described, but a p-type silicon substrate can also be used. At that time, if a light-receiving surface diffusion layer is present, it becomes a p + layer using p-type impurities, the antireflection film becomes a film containing p-type impurities, and the other structure is described for an n-type silicon substrate. This is the same as the above structure.
  • the total area of the n + layer having a conductivity type different from the p-type that is the conductivity type of the silicon substrate is greater than the total area of the p ++ layer. It is preferable to increase the size.
  • adjacent p ++ layers may be separated in a direction perpendicular to the longitudinal direction. At that time, an n + layer is formed between the separated p ++ layers. When the n + layer is separated in the direction perpendicular to the longitudinal direction, a p ++ layer is formed between the separated n + layers.
  • the concept of the back electrode solar cell of the present invention includes only a back electrode solar cell having a configuration in which both the p-type electrode and the n-type electrode are formed only on one surface (back surface) of the semiconductor substrate.
  • a solar cell having a configuration such as an MWT (Metal Wrap Through) type (a solar cell having a configuration in which a part of an electrode is disposed in a through hole provided in a semiconductor substrate) is also included.
  • MWT Metal Wrap Through
  • the manufacturing method of the back electrode type solar cell and the back electrode type solar cell according to the present invention can be widely applied to all of the manufacturing methods of the back electrode type solar cell and the back electrode type solar cell.
  • 1,14 Back electrode type solar cell 2 n type electrode, 3 p type electrode, 4 n type silicon substrate, 5 uneven shape, 6, 13 light receiving surface passivation film, 7, 12 antireflection film, 8 back surface passivation film 9 n ++ layer, 10 p + layer, 11 n + layer, 21 texture mask, 22, 23, 25, 26 diffusion mask, 24, 30 silicon oxide film, 27 mixed solution, 28 phosphorous ink, 29 boron ink, 101 Back electrode type solar cell, 102 n-type metal contact, 103 p-type metal contact, 104 n-type silicon wafer, 105 uneven shape, 106 n-type front side diffusion region, 107 antireflection coating, 108 dielectric passivation layer, 109 Oxide layer, 110 n + region, 111 p + region.

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　第１導電型のシリコン基板（４）と、シリコン基板（４）の受光面とは反対側の面である裏面に設けられた第１導電型用電極（２）と第２導電型用電極（３）と、シリコン基板（４）の裏面に設けられた第１導電型不純物拡散層（９）と第２導電型不純物拡散層（１０）とを備え、第１導電型不純物拡散層（９）と第２導電型不純物拡散層（１０）とは隣接して設けられており、シリコン基板（４）の裏面の外周縁に第１導電型不純物拡散層（９）が設けられている裏面電極型太陽電池（１，１４）とその製造方法である。

Description

裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法
　本発明は、裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法に関する。
　太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池は、近年、特に地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池としては、化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類があるが、現在主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。
　現在、最も多く製造および販売されている太陽電池は、太陽光が入射する側の面（受光面）と、受光面の反対側の面（裏面）とにそれぞれ電極が形成された構造のものである。
　太陽電池の受光面に電極を形成した場合には、太陽光が電極によって吸収されることから、電極の形成面積の分だけ太陽電池の受光面に入射する太陽光の量が減少する。そのため、太陽電池の裏面のみに電極を形成した構造の裏面電極型太陽電池が開発されている。
　図８に、特許文献１（特表２００８－５３２３１１号公報）に開示されている従来の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図を示す。
　図８に示す従来の裏面電極型太陽電池１０１の受光面にはｎ型前面側拡散領域１０６が形成されて、ＦＳＦ（Front　Surface　Field）構造が形成されている。また、裏面電極型太陽電池１０１の受光面は凹凸形状１０５となっており、凹凸形状１０５上には、二酸化ケイ素を含む誘電性パッシベーション層１０８と、窒化シリコンを含む反射防止コーティング１０７と、がｎ型シリコンウエハ１０４側から、この順序で形成されている。
　また、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面には、ｎ型不純物がドープされたｎ+領域１１０と、ｐ型不純物がドープされたｐ+領域１１１と、が交互に形成されており、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面上には酸化物層１０９が形成されている。そして、ｎ型シリコンウエハ１０４の裏面のｎ+領域１１０上にはｎ型用金属コンタクト１０２が形成されており、ｐ+領域１１１上にはｐ型用金属コンタクト１０３が形成されている。
特表２００８－５３２３１１号公報
　複数の裏面電極型太陽電池が直列または並列で接続される裏面電極型太陽電池モジュールにおいて、動作中に裏面電極型太陽電池モジュールの一部に太陽光が当たらない影が生じた場合には、影が生じた部分の裏面電極型太陽電池には、他の裏面電極型太陽電池との関係で逆バイアス電圧が印加される。
　このとき、特許文献１に記載のように、裏面電極型太陽電池１０１の裏面の外周縁にｎ型シリコンウエハ１０４の導電型と異なる導電型の領域であるｐ+領域が形成されている場合には、裏面電極型太陽電池１０１に逆バイアス電圧が印加されると、その外周縁を通じてリーク電流が発生しやすくなる。
　上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、逆バイアス電圧が印加されたときにリーク電流の発生を抑えることが可能な裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法を提供することにある。
　本発明は、第１導電型のシリコン基板と、シリコン基板の受光面とは反対側の面である裏面に設けられた第１導電型用電極と第２導電型用電極と、シリコン基板の裏面に設けられた第１導電型不純物拡散層と第２導電型不純物拡散層とを備え、第１導電型不純物拡散層と第２導電型不純物拡散層とは隣接して設けられており、シリコン基板の裏面の外周縁に第１導電型不純物拡散層が設けられている裏面電極型太陽電池である。
　ここで、本発明の裏面電極型太陽電池において、シリコン基板の裏面における第１導電型不純物拡散層の面積の合計は、第２導電型不純物拡散層の面積の合計よりも小さいことが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池において、第１導電型はｎ型であることが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池においては、シリコン基板の受光面にシリコン基板よりも第１導電型不純物を高濃度で含む受光面拡散層が設けられていることが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池においては、受光面拡散層上に受光面パッシベーション膜が設けられ、受光面パッシベーション膜上に反射防止膜が設けられており、反射防止膜は第１導電型の不純物を含む酸化チタンであることが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池においては、受光面パッシベーション膜の膜厚が１５ｎｍ～２００ｎｍであることが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池において、反射防止膜に含まれる不純物は、リン酸化物として反射防止膜の１５質量％～３５質量％含まれることが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池において、第２導電型不純物拡散層は、第１導電型不純物拡散層で取り囲まれていることが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池において、第２導電型不純物拡散層は、島状に形成されていることが好ましい。
　ここで、本発明の裏面電極型太陽電池において、第１導電型不純物拡散層は１つの拡散層領域を形成していることが好ましい。
　さらに、本発明は、第１導電型のシリコン基板の裏面の一部に第１導電型不純物拡散層を形成する工程と、シリコン基板の裏面に熱酸化法により酸化シリコン膜を形成する工程と、シリコン基板の裏面の第１導電型不純物拡散層が形成されている領域上の酸化シリコン膜の膜厚と、第１導電型不純物拡散層が形成されていない領域上の酸化シリコン膜の膜厚との膜厚差を利用してシリコン基板の裏面に第２導電型不純物拡散層を形成する工程と、第１導電型不純物拡散層上に第１導電型用電極を形成する工程と、第２導電型不純物拡散層上に第２導電型用電極を形成する工程とを含む裏面電極型太陽電池の製造方法である。
　ここで、本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法は、第２導電型不純物拡散層を形成する工程の前に酸化シリコン膜の一部をエッチングする工程をさらに含むことが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法においては、酸化シリコン膜の一部をエッチングする工程では、酸化シリコン膜を第１導電型不純物拡散層上のみに残すことが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法においては、第１導電型不純物拡散層上のみに残す酸化シリコン膜の膜厚は６０ｎｍ以上であることが好ましい。
　また、本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法においては、第１導電型不純物拡散層を形成する工程において、第１導電型不純物拡散層の第１導電型不純物濃度が５×１０19個／ｃｍ3以上であることが好ましい。
　本発明によれば、逆バイアス電圧が印加されたときにリーク電流の発生を抑えることが可能な裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法を提供することができる。
実施の形態１の裏面電極型太陽電池の裏面の模式的な平面図である。 （ａ）は図１のＩＩ－ＩＩに沿った模式的な断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すｎ型シリコン基板の受光面の一部の模式的な拡大断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示すｎ++層とｐ+層との厚さの関係を図解する模式的な拡大断面図である。 実施の形態１の裏面電極型太陽電池からｎ型用電極、ｐ型用電極および裏面パッシベーション膜を除去したときのｎ型シリコン基板の裏面の模式的な平面図である。 （ａ）～（ｈ）は、実施の形態１の裏面電極型太陽電池の製造方法の一例について図解する模式的な断面図である。 （ａ）は実施の形態２の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すｎ型シリコン基板の受光面の一部の模式的な拡大断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示すｎ++層とｐ+層との厚さの関係を図解する模式的な拡大断面図である。 （ａ）～（ｌ）は、実施の形態２の裏面電極型太陽電池の製造方法の一例について図解する模式的な断面図である。 （ａ）～（ｌ）は、実施の形態３の裏面電極型太陽電池の製造方法について図解する模式的な断面図である。 特許文献１に開示されている従来の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
　＜実施の形態１＞
　図１に、実施の形態１の裏面電極型太陽電池の裏面の模式的な平面図を示す。図１に示す裏面電極型太陽電池１は、ｎ型シリコン基板４の受光面とは反対側の裏面に、帯状のｎ型用電極２と、帯状のｐ型用電極３と、を備えており、ｎ型用電極２とｐ型用電極３とはｎ型シリコン基板４の裏面において交互に配列されている。
　図２（ａ）に図１のＩＩ－ＩＩに沿った模式的な断面図を示し、図２（ｂ）に図２（ａ）に示すｎ型シリコン基板４の受光面の一部の模式的な拡大断面図を示し、図２（ｃ）に図２（ａ）に示すｎ++層とｐ+層との厚さの差を図解する模式的な拡大断面図を示す。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面には凹凸形状５（テクスチャ構造）が形成されている。凹凸形状５の凹凸は、たとえばμｍオーダーとされる。
　図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、凹凸形状５上には受光面パッシベーション膜６が形成されている。受光面パッシベーション膜６は窒化シリコン膜からなる。また、受光面パッシベーション膜６の厚さは１０ｎｍ以下とされる。
　図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、受光面パッシベーション膜６上には反射防止膜７が形成されている。反射防止膜７も窒化シリコン膜からなる。また、反射防止膜７の厚さは５０ｎｍ～１００ｎｍとされる。
　ここで、反射防止膜７の窒化シリコン膜は、受光面パッシベーション膜６の窒化シリコン膜よりも窒素含有率が高い。また、受光面パッシベーション膜６の窒化シリコン膜は、反射防止膜７の窒化シリコン膜よりも屈折率が高い。なお、受光面パッシベーション膜６は酸化シリコン膜であってもよい。
　また、ｎ型シリコン基板４の裏面には、ｎ型不純物拡散層であるｎ++層９と、ｐ型不純物拡散層であるｐ+層１０とが交互に隣接して形成されている。このように、ｎ++層９とｐ+層１０とが交互に隣接して形成されていることより、裏面電極型太陽電池１に逆方向のバイアス（逆バイアス電圧）が印加されたとき、通常のダイオードと同じように降伏電圧までは、ほとんど電流が流れず、降伏電圧よりも大きな電圧が印加されたときに、大きな電流（降伏電流）が流れ、それ以上の電圧は裏面電極型太陽電池１に印加されないという現象が起きる。この降伏電流は、ｎ++層９とｐ+層１０とが隣接している領域で流れるため、ｎ++層９とｐ+層１０とが交互に隣接されている裏面電極型太陽電池１においては裏面電極型太陽電池１の裏面全面に電流が流れることになる。そのため、裏面電極型太陽電池１には部分的に電圧が印加されず、局所的なリーク電流による発熱を避けることができる。
　図２（ｃ）に示すように、ｎ++層９の表面は、ｐ+層１０の表面よりも深さＡだけ浅く位置しており、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９の表面は、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９以外の領域の表面よりも窪んでおり、ｎ++層９とｐ+層１０とは凹状を形成するように配置されている。なお、深さＡは、たとえば数十ｎｍオーダーとされる。さらに、ｎ++層９上にはｎ型用電極２が形成されており、ｐ+層１０上にはｐ型用電極３が形成されている。
　また、ｎ型シリコン基板４の裏面の一部に酸化シリコン膜からなる裏面パッシベーション膜８が形成されている。ここで、図２（ａ）に示すように、ｎ++層９上の裏面パッシベーション膜８の膜厚と、ｐ+層１０上の裏面パッシベーション膜８の膜厚との間には膜厚差があり、ｎ++層９上の裏面パッシベーション膜８の膜厚の方がｐ+層１０上の裏面パッシベーション膜８の膜厚よりも厚くなっている。
　図３に、裏面電極型太陽電池１からｎ型用電極２、ｐ型用電極３および裏面パッシベーション膜８を除去したときのｎ型シリコン基板４の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、実施の形態１の裏面電極型太陽電池１においては、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁にｎ++層９が形成されている。
　ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁にはｎ型シリコン基板４の裏面の導電型であるｎ型と同一の導電型であるｎ型の不純物拡散層であるｎ++層９が形成されているため、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁のｎ++層９の表面が何らかの影響で削れてｎ型シリコン基板４のシリコン面が露出した場合や、ｎ型シリコン基板４の側面および／または受光面にｎ++層９が回り込んだ場合などにおいても、ｎ++層９は同一の導電型の面と接することになる。このような同一の導電型の面が接する箇所ではリーク電流が発生しないことから、裏面電極型太陽電池１に逆方向のバイアス（逆バイアス電圧）が印加されたときのリーク電流の発生を抑えることができる。
　なお、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁のすべてにｎ++層９が形成されていなければ裏面電極型太陽電池１の特性が大きく低下するということはないため、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁に、部分的に、ｎ型シリコン基板４と異なる導電型であるｐ型の不純物拡散層であるｐ+層１０が形成されていてもよい。
　また、図３に示すように、ｎ型シリコン基板４のエッジからｐ+層１０までの距離（ｐ+層１０の長手方向に直交する方向の距離）は、ｎ型シリコン基板４の右側においてはＣであり、ｎ型シリコン基板４の左側においてはＤであって、Ｃ＞Ｄとなっている。そのため、ｎ型シリコン基板４の右側の外周縁におけるｎ++層９の幅Ｃと、ｎ型シリコン基板４の左側の外周縁におけるｎ++層９の幅Ｄとは異なっている。なお、本実施の形態においては、図２（ａ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の右側の外周縁の幅Ｃのｎ++層９上にも、ｐ+層１０の間に挟まれたｎ++層９と同様に、ｎ型用電極２が形成されている。
　また、図３に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面において、ｎ++層９の領域はすべて繋がって１つの拡散層領域を形成している。そして、ｐ+層１０は、それぞれ、島状に形成されており、それぞれの島状のｐ+層１０はｎ++層９で周りが取り囲まれている。
　さらに、ｎ型シリコン基板４の裏面におけるｎ++層９の面積の合計は、ｐ+層１０の面積の合計よりも小さいことが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池１の発電時に、より大きな短絡電流密度の短絡電流を得ることができる傾向にある。
　なお、上記において、ｎ++層９の少なくとも１箇所で、ｐ+層１０の長手方向に直交する方向にｎ++層９が分離されていてもよい。この場合、分離されたｎ++層９の間には、ｐ+層１０が形成されることになる。
　また、上記において、ｐ+層１０の少なくとも１箇所で、ｐ+層１０の長手方向に直交する方向にｐ+層１０が分離されていてもよい。この場合、分離されたｐ+層１０の間には、ｎ++層９が形成されることになる。
　以下、図４（ａ）～図４（ｈ）の模式的断面図を参照して、実施の形態１の裏面電極型太陽電池の製造方法の一例について説明する。
　まず、図４（ａ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面となる面（ｎ型シリコン基板４の受光面）の反対側の面である裏面（ｎ型シリコン基板４の裏面）にテクスチャマスク２１を形成する。ここで、テクスチャマスク２１としては、たとえば窒化シリコン膜などを用いることができる。また、テクスチャマスク２１は、たとえばＣＶＤ（Chemical　Vapor　Deposition）法またはスパッタ法などによって形成することができる。
　次に、図４（ｂ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面にたとえばテクスチャ構造などの凹凸形状５を形成する。凹凸形状５は、たとえば、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加して７０℃以上８０℃以下に加熱した溶液によりｎ型シリコン基板４の受光面をエッチングすることによって形成することができる。
　次に、図４（ｃ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面の一部にｎ++層９を形成する。なお、図４（ｃ）においては、ｎ型シリコン基板４の裏面が上側となっている。ここで、ｎ++層９は、たとえば以下のようにして形成することができる。
　まず、ｎ型シリコン基板４の裏面のテクスチャマスク２１を除去する。次に、ｎ型シリコン基板４の受光面にたとえば酸化シリコン膜などの拡散マスク２２を形成する。次に、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９の形成領域以外の領域にマスキングペーストを塗布した後にマスキングペーストを熱処理することによって拡散マスク２３を形成する。その後、ＰＯＣｌ3を用いた気相拡散によって拡散マスク２３からｎ型シリコン基板４の裏面が露出した箇所にリンを拡散させることによってｎ++層９を形成する。
　なお、マスキングペーストとしては、たとえば、溶剤、増粘剤および酸化シリコン前駆体を含むものなどを用いることができる。また、マスキングペーストの塗布方法としては、たとえば、インクジェット印刷法またはスクリーン印刷法などを用いることができる。
　次に、図４（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜２４を形成する。ここで、酸化シリコン膜２４は、たとえば、ｎ型シリコン基板４に形成された拡散マスク２２、拡散マスク２３および拡散マスク２２，２３にリンが拡散することによって形成されたガラス層をフッ化水素酸処理により除去した後、酸素または水蒸気で熱酸化することによって形成することができる。なお、ｎ型シリコン基板４の酸素または水蒸気による熱酸化は、酸素雰囲気または水蒸気雰囲気中にｎ型シリコン基板４を設置した状態で熱処理することによって行なうことができる。
　このとき、図４（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９が形成されている領域上の酸化シリコン膜２４（ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４）の膜厚を、ｎ++層９が形成されていない領域上の酸化シリコン膜２４（ｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４）の膜厚よりも厚くすることができる。このような形状の酸化シリコン膜２４を形成することができる場合の一例としては、９００℃で水蒸気による熱酸化を行なって酸化シリコン膜２４を形成した場合に、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚を２５０ｎｍ～３５０ｎｍとし、ｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚を７０ｎｍ～９０ｎｍとすることができる。ここで、熱酸化前のｎ++層９の表面のリン濃度は５×１０19個／ｃｍ3以上であり、熱酸化の処理温度の範囲としては、酸素による熱酸化で８００℃～１０００℃、水蒸気による熱酸化で８００℃～９５０℃である。
　なお、後述するｐ+層１０形成時のｎ++層９の拡散マスクの膜厚としては、６０ｎｍ以上であることが好ましいことから、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚とｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚との膜厚差は６０ｎｍ以上であることが好ましい。
　また、熱酸化による酸化シリコン膜２４の形成時に、ｎ型シリコン基板４の裏面に拡散する不純物の種類と濃度とにより、熱酸化による酸化シリコン膜２４の成長速度を異なるものとすることができ、特に、ｎ型シリコン基板４の裏面におけるｎ型不純物濃度が高い場合には、酸化シリコン膜２４の成長速度を速くすることができる。そのため、ｎ型シリコン基板４よりもｎ型不純物濃度が高いｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚を、ｎ++層９よりもｎ型不純物濃度が低いｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚よりも厚くすることができる。
　なお、酸化シリコン膜２４は、熱酸化時にシリコンと酸素とが結び付くことによって形成される。
　次に、図４（ｅ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面の一部にｐ+層１０を形成する。ここで、ｐ+層１０は、たとえば以下のようにして形成することができる。
　まず、ｎ型シリコン基板４の受光面の酸化シリコン膜２４および裏面のｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４をエッチングにより除去する。ここで、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚は、ｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚よりも厚く形成されているため、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９上のみに酸化シリコン膜２４を残すことができる。ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４と、ｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４とのエッチングレートの差により、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚を１２０ｎｍ程度とすることができる。
　例えば、９００℃の水蒸気による３０分の熱酸化で酸化シリコン膜２４を形成し、ｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４を除去するためにフッ化水素酸処理をした場合、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚を１２０ｎｍ程度とすることができる。なお、上述したように、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚が６０ｎｍ以上である場合には、酸化シリコン膜２４はｐ+層１０の形成時の拡散マスクとして好適に機能することができる。
　その後、ｎ型シリコン基板４の受光面に酸化シリコン膜等の拡散マスク２５を形成し、ｎ型シリコン基板４の裏面に、有機高分子にホウ素化合物を反応させたポリマーをアルコール水溶液に溶解させた溶液を塗布し、乾燥させた後に、熱処理を行なうことによって、ｎ++層９以外の領域にボロンを拡散させることによってｐ+層１０を形成する。
　次に、図４（ｆ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面に裏面パッシベーション膜８を形成する。ここで、裏面パッシベーション膜８は、たとえば以下のようにして形成することができる。
　まず、ｎ型シリコン基板４に形成された酸化シリコン膜２４、拡散マスク２５、ならびに酸化シリコン膜２４および拡散マスク２５にボロンが拡散して形成されたガラス層をフッ化水素酸処理により除去する。
　次に、たとえば酸素または水蒸気による熱酸化を行なうことによって、ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜からなる裏面パッシベーション膜８を形成するとともに、ｎ型シリコン基板４の受光面には酸化シリコン膜３０が形成される。ここで、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚と、ｐ+層１０上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚との間には膜厚差が形成され、ｎ++層９上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚の方が、ｐ+層１０上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚よりも厚くなる。この裏面パッシベーション膜８の膜厚差は、たとえば図２（ａ）に示すように、裏面電極型太陽電池１の形成後にまで現れる。その後、ｎ型シリコン基板４の受光面の酸化シリコン膜３０を除去する。
　次に、図４（ｇ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面上に窒化シリコン膜からなる受光面パッシベーション膜６を形成し、受光面パッシベーション膜６上に反射防止膜７を形成する。受光面パッシベーション膜６および反射防止膜７は、それぞれたとえばＣＶＤ法により形成することができる。ここで、反射防止膜７を構成する窒化シリコン膜の方が受光面パッシベーション膜６を構成する窒化シリコン膜よりも窒素含有率が低い。また、受光面パッシベーション膜６を構成する窒化シリコン膜は、反射防止膜７を構成する窒化シリコン膜よりも屈折率が高い。
　受光面パッシベーション膜６は酸化シリコン膜であってもよく、受光面パッシベーション膜６が酸化シリコン膜である場合には、図４（ｆ）に示す酸化シリコン膜３０を除去せずにそのまま受光面パッシベーション膜６として用いてもよい。
　その後、図４（ｇ）に示すように、裏面パッシベーション膜８の一部を除去して、裏面パッシベーション膜８からｎ++層９の一部およびｐ+層１０の一部をそれぞれ露出させる。ここで、裏面パッシベーション膜８の一部の除去は、たとえば、裏面パッシベーション膜８の一部にエッチングペーストをスクリーン印刷法等によって塗布した後にエッチングペーストを加熱することなどによって行なうことができる。その後、エッチングペーストは、たとえば、超音波洗浄した後に酸処理することによって除去することができる。エッチングペーストとしては、たとえば、エッチング成分として、リン酸、フッ化水素、フッ化アンモニウムおよびフッ化水素アンモニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含むとともに、水、有機溶媒および増粘剤を含むものなどを用いることができる。
　次に、図４（ｈ）に示すように、ｎ++層９上にｎ型用電極２を形成するとともに、ｐ+層１０上にｐ型用電極３を形成する。ここで、ｎ型用電極２およびｐ型用電極３は、たとえば、ｎ型シリコン基板４の裏面の裏面パッシベーション膜８の所定の位置に銀ペーストをスクリーン印刷により塗布した後に乾燥させ、その後、銀ペーストを焼成することにより形成することができる。以上により、実施の形態１の裏面電極型太陽電池１を製造することができる。
　以上のように、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１の製造方法においては、図４（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９が形成された後のｎ型シリコン基板４の裏面に熱酸化によって形成される酸化シリコン膜２４の膜厚差を利用することによって、ｐ+層１０を形成するための拡散マスクを形成することができる。そのため、ｐ+層１０を形成するための拡散マスクのパターニング工程を必要としないことから、工程の削減が可能であり、さらに多くの設備を必要としないことから、裏面電極型太陽電池１の生産性が向上する。
　また、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１の製造方法によれば、ｎ型シリコン基板４の裏面におけるｎ++層９とｐ+層１０との形成位置のズレを抑えて、ｎ++層９およびｐ+層１０をそれぞれ形成することができる。
　さらに、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１の製造方法によれば、ｎ++層９の形成後に熱酸化により形成される酸化シリコン膜２４の膜厚差を利用して形成された拡散マスクを用いてｐ+層１０が形成されるため、ｎ型シリコン基板４の裏面には、ｎ++層９またはｐ+層１０のいずれか一方の不純物拡散層が形成されていることになる。
　＜実施の形態２＞
　図５（ａ）に実施の形態２の裏面電極型太陽電池の模式的な断面図を示し、図５（ｂ）に図５（ａ）に示すｎ型シリコン基板４の受光面の一部の模式的な拡大断面図を示し、図５（ｃ）に図５（ａ）に示すｎ++層とｐ+層との厚さの差を図解する模式的な拡大断面図を示す。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面には凹凸形状５（テクスチャ構造）が形成されている。凹凸形状５の凹凸は、たとえばμｍオーダーとされる。
　実施の形態２の裏面電極型太陽電池１４は、ｎ型シリコン基板４の受光面の全面にｎ型不純物が拡散して形成された受光面拡散層であるｎ+層１１がＦＳＦ（Front　Surface　Field）層として形成され、ｎ+層１１上に受光面パッシベーション膜１３が形成されており、受光面パッシベーション膜１３の一部に反射防止膜１２が形成されている点に特徴がある。
　ｎ型シリコン基板４の受光面に受光面拡散層として形成されたｎ+層１１は、ｎ型シリコン基板４と同一のｎ型の導電型を有する層であって、ｎ+層１１のｎ型不純物濃度はｎ型シリコン基板４のｎ型不純物濃度よりも高くなっている。
　受光面パッシベーション膜１３は、酸化シリコン膜からなる。また、受光面パッシベーション膜１３の膜厚は、１５ｎｍ～２００ｎｍであり、好ましくは、１５ｎｍ～６０ｎｍである。
　反射防止膜１２は、ｎ型シリコン基板４と同一のｎ型の導電型となるｎ型不純物を含み、たとえば、ｎ型不純物としてリンを含む酸化チタン膜からなる。反射防止膜１２の膜厚は、３０～５００ｎｍであるが、エッチングにより反射防止膜１２の一部が除去されて受光面パッシベーション膜１３の表面が露出している箇所がある。
　また、反射防止膜１２中のリンは、リン酸化物として反射防止膜１２の１５質量％～３５質量％含まれている。なお、リン酸化物として反射防止膜１２の１５質量％～３５質量％含まれるとは、反射防止膜１２中のリン酸化物の含有量が反射防止膜１２全体の１５質量％～３５質量％であることを意味する。
　また、実施の形態１と同様に、ｎ型シリコン基板４の裏面にはｎ++層（ｎ型不純物拡散層）９とｐ+層（ｐ型不純物拡散層）１０とが交互に隣接して形成されており、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９の表面は、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９以外の領域の表面よりも窪んでおり、ｎ++層９とｐ+層１０とは凹状を形成するように配置されている。
　図５（ｃ）に示すように、ｎ++層９の表面は、ｐ+層１０の表面よりも深さＢだけ浅く位置しており、深さＢは、たとえば数十ｎｍオーダーとされる。さらに、ｎ++層９上にはｎ型用電極２が形成されており、ｐ+層１０上にはｐ型用電極３が形成されている。
　実施の形態２の裏面電極型太陽電池１４においても、ｎ型シリコン基板４の裏面において、ｎ++層９とｐ+層１０とが交互に隣接して形成されているため、実施の形態１と同様に、裏面電極型太陽電池１に部分的に電圧が印加されず、局所的なリーク電流による発熱を避けることができる。
　実施の形態２の裏面電極型太陽電池１４においても、ｎ型シリコン基板４の裏面におけるｎ++層９およびｐ+層１０の形状は、それぞれ、実施の形態１と同様に、図３のような形状となっており、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁にはｎ++層９が形成されている。これにより、実施の形態１と同様に、裏面電極型太陽電池１に逆方向のバイアス（逆バイアス電圧）が印加されたときのリーク電流の発生を抑えることができる。
　なお、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁のすべてにｎ++層９が形成されていなければ裏面電極型太陽電池１４の特性が大きく低下するということはないため、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁に、部分的に、ｎ型シリコン基板４と異なる導電型であるｐ型の不純物拡散層であるｐ+層１０が形成されていてもよい。
　また、実施の形態１と同様に、図３に示すように、ｎ型シリコン基板４のエッジからｐ+層１０までの距離（ｐ+層１０の長手方向に直交する方向の距離）は、ｎ型シリコン基板４の右側の外周縁におけるｎ++層９の幅Ｃが、ｎ型シリコン基板４の左側の外周縁におけるｎ++層９の幅Ｄよりも広くなっており、ｐ+層１０の間に挟まれたｎ++層９と同様に、ｎ型シリコン基板４の右側の外周縁の幅の広いｎ++層９上にもｎ型用電極２が形成されている。
　また、図３に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面において、ｎ++層９の領域はすべて繋がって１つの拡散層領域を形成している。そして、ｐ+層１０は、それぞれ、島状に形成されており、それぞれの島状のｐ+層１０はｎ++層９で周りが取り囲まれている。
　さらに、ｎ型シリコン基板４の裏面におけるｎ++層９の面積の合計は、ｐ+層１０の面積の合計よりも小さいことが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池１４の発電時に、より大きな短絡電流密度の短絡電流を得ることができる傾向にある。
　なお、上記において、ｎ++層９の少なくとも１箇所で、ｐ+層１０の長手方向に直交する方向にｎ++層９が分離されていてもよい。この場合、分離されたｎ++層９の間には、ｐ+層１０が形成されることになる。
　また、上記において、ｐ+層１０の少なくとも１箇所で、ｐ+層１０の長手方向に直交する方向にｐ+層１０が分離されていてもよい。この場合、分離されたｐ+層１０の間には、ｎ++層９が形成されることになる。
　また、実施の形態２の裏面電極型太陽電池１４においては、受光面拡散層であるｎ+層１１もｎ型シリコン基板４と同一の導電型であるｎ型であるため、ｎ++層９がｎ型シリコン基板４の側面で受光面拡散層であるｎ+層１１に接したとしても、太陽電池特性に影響を及ぼさない。
　以下、図６（ａ）～図６（ｌ）の模式的断面図を参照して、実施の形態２の裏面電極型太陽電池１４の製造方法の一例について説明する。ここで、図６（ａ）～図６（ｅ）に示される製造工程は、図４（ａ）～図４（ｅ）に示される製造工程と同一であるため、ここではその説明については省略し、図６（ｆ）に示される製造工程から説明する。
　図６（ｆ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜等の拡散マスク２６を形成する。ここで、拡散マスク２６は、たとえば、図６（ｅ）に示すように、ｎ型シリコン基板４に形成された酸化シリコン膜２４、拡散マスク２５、ならびに酸化シリコン膜２４および拡散マスク２５にボロンが拡散して形成されたガラス層をフッ化水素酸処理により除去した後に、ｎ型シリコン基板４の裏面にＣＶＤ法またはスパッタ法などによって酸化シリコン膜等を形成することによって作製することができる。
　次に、図６（ｆ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面にリン化合物、チタンアルコキシド、およびアルコールを少なくとも含む混合液２７をスピン塗布等により塗布し、乾燥させる。ここで、混合液２７は、ｎ型シリコン基板４の受光面に受光面拡散層であるｎ+層１１を形成するとともに、反射防止膜１２となる酸化チタン膜を形成するために塗布される。また、混合液２７のリン化合物としてはたとえば五酸化リンを用いることができ、チタンアルコキシドとしてはたとえばテトライソプロピルチタネートを用いることができ、およびアルコールとしてはたとえばイソプロピルアルコールを用いることができる。
　次に、図６（ｇ）および図６（ｋ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面にｎ+層１１および反射防止膜１２を形成する。ここで、ｎ+層１１および反射防止膜１２の形成は、それぞれ、ｎ型シリコン基板４の受光面に塗布されて乾燥された混合液２７を熱処理することにより行なうことができる。この熱処理により、ｎ型不純物であるリンがｎ型シリコン基板４の受光面に拡散することによって、ｎ型シリコン基板４の受光面全面にｎ+層１１が形成されるとともに、反射防止膜１２となるリンを含有した酸化チタン膜が形成される。熱処理後のｎ+層１１のシート抵抗値は、たとえば３０～１００Ω／□であり、望ましくは、５０±１０Ω／□である。
　ここで、ｎ+層１１および反射防止膜１２は、混合液２７が受光面に塗布されたｎ型シリコン基板４をたとえば８５０℃以上１０００℃以下の温度で熱処理することによって形成することができる。すなわち、この加熱によって、ｎ型シリコン基板４の受光面に混合液２７からリンが拡散してｎ+層１１が形成されるとともに、リンを含む酸化チタン膜からなる反射防止膜１２が形成される。
　次に、図６（ｈ）および図６（ｌ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面に裏面パッシベーション膜８を形成するとともに、ｎ型シリコン基板４の受光面のｎ+層１１上に受光面パッシベーション膜１３を形成する。ここで、裏面パッシベーション膜８および受光面パッシベーション膜１３は、それぞれ、たとえば以下のようにして形成することができる。
　まず、ｎ型シリコン基板４の裏面に形成した拡散マスク２６をフッ化水素酸処理により除去する。このとき、反射防止膜１２の一部もフッ化水素酸によってエッチングされて、ｎ型シリコン基板４の受光面の一部が露出する。ここで、反射防止膜１２は、リンを含む酸化チタン膜からなるため、耐フッ酸性が高い。これにより、図６（ｌ）に示すように、反射防止膜１２が薄くなっているｎ型シリコン基板４の受光面の凹凸形状５の凸部のみが露出する。
　次に、ｎ型シリコン基板４の酸素または水蒸気による熱酸化を行なう。これにより、ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜からなる裏面パッシベーション膜８が形成されるとともに、ｎ型シリコン基板４の受光面にも酸化シリコン膜からなる受光面パッシベーション膜１３が形成される。このとき、図６（ｌ）に示すように、ｎ型シリコン基板４が露出した受光面の凹凸形状５の凸部とともに、ｎ型シリコン基板４の受光面のｎ+層１１と反射防止膜１２との間にも受光面パッシベーション膜１３が形成される。ｎ+層１１と反射防止膜１２との間に受光面パッシベーション膜１３が形成される理由としては、受光面の凹凸形状５の凹部における反射防止膜１２の膜厚が厚くなって反射防止膜１２にクラックが生じ、そのクラックが生じている箇所から酸素または水蒸気が入り込んで受光面パッシベーション膜１３である酸化シリコン膜が成長すると考えられる。
　ここで、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚と、ｐ+層１０上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚との間には膜厚差が形成され、ｎ++層９上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚の方が、ｐ+層１０上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚よりも厚くなる。この裏面パッシベーション膜８の膜厚差は、たとえば図５（ａ）に示すように、裏面電極型太陽電池１４の形成後にまで現れる。
　次に、図６（ｉ）に示すように、裏面パッシベーション膜８の一部を除去して、裏面パッシベーション膜８からｎ++層９の一部およびｐ+層１０の一部をそれぞれ露出させる。ここで、裏面パッシベーション膜８の一部の除去は、たとえば、裏面パッシベーション膜８の一部にエッチングペーストをスクリーン印刷法等によって塗布した後にエッチングペーストを加熱することなどによって行なうことができる。その後、エッチングペーストは、たとえば、超音波洗浄した後に酸処理することによって除去することができる。エッチングペーストとしては、たとえば、エッチング成分として、リン酸、フッ化水素、フッ化アンモニウムおよびフッ化水素アンモニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含むとともに、水、有機溶媒および増粘剤を含むものなどを用いることができる。
　次に、図６（ｊ）に示すように、ｎ++層９上にｎ型用電極２を形成するとともに、ｐ+層１０上にｐ型用電極３を形成する。ここで、ｎ型用電極２およびｐ型用電極３は、たとえば、ｎ型シリコン基板４の裏面の裏面パッシベーション膜８の所定の位置に銀ペーストをスクリーン印刷により塗布した後に乾燥させ、その後、銀ペーストを焼成することにより形成することができる。以上により、実施の形態２の裏面電極型太陽電池１４を製造することができる。
　以上のように、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法においても、図６（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９が形成された後のｎ型シリコン基板４の裏面に熱酸化によって形成される酸化シリコン膜２４の膜厚差を利用することによって、ｐ+層１０を形成するための拡散マスクを形成することができる。そのため、ｐ+層１０を形成するための拡散マスクのパターニング工程を必要としないことから、工程の削減が可能であり、さらに多くの設備を必要としないことから、裏面電極型太陽電池１４の生産性が向上する。
　また、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法によれば、ｎ型シリコン基板４の裏面におけるｎ++層９とｐ+層１０との形成位置のズレを抑えて、ｎ++層９およびｐ+層１０をそれぞれ形成することができる。
　さらに、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法によれば、ｎ++層９の形成後に熱酸化により形成される酸化シリコン膜２４の膜厚差を利用して形成された拡散マスクを用いてｐ+層１０が形成されるため、ｎ型シリコン基板４の裏面には、ｎ++層９またはｐ+層１０のいずれか一方の不純物拡散層が形成されていることになる。
　本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法においては、ｎ+層１１および反射防止膜１２を１つの工程で形成することが可能であり、さらに、受光面パッシベーション膜１３および裏面パッシベーション膜８も１つの工程で形成することが可能であることから、工程の削減が可能であり、さらに多くの設備を必要としないことから、裏面電極型太陽電池１４の生産性が向上する。
　＜実施の形態３＞
　以下、図７（ａ）～図７（ｌ）の模式的断面図を参照して、実施の形態３の裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。実施の形態３においては、受光面拡散層であるｎ+層１１と、ｐ+層１０とを１つの工程で形成することに特徴がある。ここで、図７（ａ）～図７（ｂ）に示される製造工程は、図６（ａ）～図６（ｂ）に示される製造工程と同一であるため、ここではその説明については省略し、図７（ｃ）に示される製造工程から説明する。
　図７（ｃ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面に形成したテクスチャマスク２１を除去した後、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９の形成箇所以外の箇所に拡散マスク２３を形成し、ｎ++層９の形成箇所にリンインク２８を塗布する。
　ここで、拡散マスク２３は、たとえば、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９の形成箇所以外の箇所に、例えば、溶剤、増粘剤および酸化シリコン前駆体を含むマスキングペーストをインクジェット法またはスクリーン印刷法等で塗布した後にマスキングペーストを熱処理することによって形成することができる。
　そして、リンインク２８は、たとえば、拡散マスク２３の形成後に、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９を形成しようとする箇所を覆うようにインクジェット法またはグラビアオフセット印刷法等で塗布することができる。リンインク２８は、リンを含むとともにリン以外にも、例えば溶剤、増粘剤および酸化シリコン前駆体などを含む。
　次に、図７（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面にｎ++層９を形成する。ここで、ｎ++層９は、ｎ型シリコン基板４の裏面上に塗布されたリンインク２８の熱処理を行ない、リンインク２８からｎ型シリコン基板４の裏面にリンが拡散することによってｎ++層９が形成される。その後、ｎ型シリコン基板４に形成した拡散マスク２３ならびに拡散マスク２３にリンが拡散して形成されたガラス層、および熱処理後のリンインク２８をフッ化水素酸処理により除去する。
　次に、図７（ｅ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面および裏面にそれぞれ酸化シリコン膜２４を形成する。ここで、酸化シリコン膜２４は、たとえば、ｎ++層９の形成後のｎ型シリコン基板４を酸素または水蒸気で熱酸化を行なうことによって形成することができる。
　ここで、図７（ｅ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚が、ｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚よりも厚くなる。このような形状の酸化シリコン膜２４を形成することができる場合の一例としては、９００℃で水蒸気による熱酸化を行なって酸化シリコン膜２４を形成した場合に、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚を２５０ｎｍ～３５０ｎｍとし、ｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚を７０ｎｍ～９０ｎｍとすることができる。ここで、熱酸化前のｎ++層９の表面のリン濃度は５×１０19個／ｃｍ3以上であり、熱酸化の処理温度の範囲としては、酸素による熱酸化で８００℃～１０００℃、水蒸気による熱酸化で８００℃～９５０℃である。
　ここで、実施の形態１および実施の形態２と同様に、後述するｐ+層１０形成時のｎ++層９の拡散マスクの膜厚としては、６０ｎｍ以上であることが好ましいことから、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚とｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚との膜厚差は６０ｎｍ以上であることが好ましい。
　また、上述したように、ｎ型シリコン基板４よりもｎ型不純物濃度が高いｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚を、ｎ++層９よりもｎ型不純物濃度が低いｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４の膜厚よりも厚くすることができる。そのため、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９の領域の表面は、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９以外の領域であるｐ+層１０の領域の表面よりも窪むようにして形成され、ｎ++層９とｐ+層１０とは凹状を形成するように配置されている。
　次に、図７（ｆ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面の酸化シリコン膜２４および裏面のｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４をエッチングにより除去する。ｎ型シリコン基板４の裏面の酸化シリコン膜２４は、上述したように、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４がｎ++層９以外の領域上の酸化シリコン膜２４よりも厚く形成されるため、ｎ++層９上に残される酸化シリコン膜２４の膜厚はたとえば１２０ｎｍ程度となる。上述したように、ｎ++層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚が６０ｎｍ以上である場合には、ｐ+層１０形成時の拡散マスクとして好適に機能する。
　次に、ｎ型シリコン基板４の裏面のｐ+層１０を形成しようとする箇所を覆うように、ボロンを含むボロンインク２９をたとえばインクジェット法またはグラビアオフセット印刷法等で塗布する。ボロンインク２９としては、たとえば、ボロンを含むとともに、ボロン以外にも、例えば溶剤、増粘剤および酸化シリコン前駆体を含むものを用いることができる。その後、ｎ型シリコン基板４の裏面に塗布されたボロンインク２９を焼結する。
　次に、ｎ型シリコン基板４の受光面にリン化合物、チタンアルコキシド、およびアルコールを少なくとも含む混合液２７をスピン塗布等により塗布し、乾燥させる。ここで、混合液２７は、ｎ型シリコン基板４の受光面に受光面拡散層であるｎ+層１１を形成するとともに、反射防止膜１２となる酸化チタン膜を形成するために塗布される。また、混合液２７のリン化合物としてはたとえば五酸化リンを用いることができ、チタンアルコキシドとしてはたとえばテトライソプロピルチタネートを用いることができ、およびアルコールとしてはたとえばイソプロピルアルコールを用いることができる。
　次に、図７（ｇ）および図７（ｋ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面に受光面拡散層であるｎ+層１１および反射防止膜１２を形成するとともに、ｎ型シリコン基板４の裏面にｐ+層１０を形成する。ここで、ｎ+層１１および反射防止膜１２の形成は、それぞれ、ｎ型シリコン基板４の受光面に塗布されて乾燥された混合液２７を熱処理することにより行なうことができる。この熱処理により、ｎ型不純物であるリンがｎ型シリコン基板４の受光面に拡散することによって、ｎ型シリコン基板４の受光面全面にｎ+層１１が形成されるとともに、反射防止膜１２となるリンを含有した酸化チタン膜が形成される。熱処理後のｎ+層１１のシート抵抗値は、たとえば３０～１００Ω／□であり、望ましくは、５０±１０Ω／□である。
　また、このとき、ｎ型シリコン基板４の裏面のボロンインク２９も熱処理されるため、この熱処理によりボロンインク２９からｐ型不純物であるボロンがｎ型シリコン基板４の裏面に拡散することによって、ｎ型シリコン基板４の裏面にｐ+層１０が形成される。
　次に、図７（ｈ）および図７（ｌ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面に裏面パッシベーション膜８を形成するとともに、ｎ型シリコン基板４の受光面のｎ+層１１上に受光面パッシベーション膜１３を形成する。ここで、裏面パッシベーション膜８および受光面パッシベーション膜１３は、それぞれ、たとえば以下のようにして形成することができる。
　すなわち、ｎ型シリコン基板４の酸素または水蒸気による熱酸化を行なう。これにより、ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜からなる裏面パッシベーション膜８が形成されるとともに、ｎ型シリコン基板４の受光面にも酸化シリコン膜からなる受光面パッシベーション膜１３が形成される。このとき、図７（ｌ）に示すように、ｎ型シリコン基板４が露出した受光面の凹凸形状５の凸部とともに、ｎ型シリコン基板４の受光面のｎ+層１１と反射防止膜１２との間にも受光面パッシベーション膜１３が形成される。ｎ+層１１と反射防止膜１２との間に受光面パッシベーション膜１３が形成される理由としては、受光面の凹凸形状５の凹部における反射防止膜１２の膜厚が厚くなって反射防止膜１２にクラックが生じ、そのクラックが生じている箇所から酸素または水蒸気が入り込んで受光面パッシベーション膜１３である酸化シリコン膜が成長すると考えられる。
　ここで、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚と、ｐ+層１０上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚との間には膜厚差が形成され、ｎ++層９上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚の方が、ｐ+層１０上に形成された裏面パッシベーション膜８の膜厚よりも厚くなる。この裏面パッシベーション膜８の膜厚差は、たとえば図５（ａ）に示すように、裏面電極型太陽電池１４の形成後にまで現れる。
　次に、図７（ｉ）に示すように、裏面パッシベーション膜８の一部を除去して、裏面パッシベーション膜８からｎ++層９の一部およびｐ+層１０の一部をそれぞれ露出させる。ここで、裏面パッシベーション膜８の一部の除去は、たとえば、裏面パッシベーション膜８の一部にエッチングペーストをスクリーン印刷法等によって塗布した後にエッチングペーストを加熱することなどによって行なうことができる。その後、エッチングペーストは、たとえば、超音波洗浄した後に酸処理することによって除去することができる。エッチングペーストとしては、たとえば、エッチング成分として、リン酸、フッ化水素、フッ化アンモニウムおよびフッ化水素アンモニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含むとともに、水、有機溶媒および増粘剤を含むものなどを用いることができる。
　次に、図７（ｊ）に示すように、ｎ++層９上にｎ型用電極２を形成するとともに、ｐ+層１０上にｐ型用電極３を形成する。ここで、ｎ型用電極２およびｐ型用電極３は、たとえば、ｎ型シリコン基板４の裏面の裏面パッシベーション膜８の所定の位置に銀ペーストをスクリーン印刷により塗布した後に乾燥させ、その後、銀ペーストを焼成することにより形成することができる。以上により、実施の形態３の裏面電極型太陽電池１４を製造することができる。
　以上のように、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法においては、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ++層９が形成された後のｎ型シリコン基板４の裏面に熱酸化によって形成される酸化シリコン膜２４の膜厚差を利用することによって、ｐ+層１０を形成するための拡散マスクを形成することができる。そのため、ｐ+層１０を形成するための拡散マスクのパターニング工程を必要としないことから、工程の削減が可能であり、さらに多くの設備を必要としないことから、裏面電極型太陽電池１４の生産性が向上する。
　また、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法によれば、ｎ型シリコン基板４の裏面におけるｎ++層９とｐ+層１０との形成位置のズレを抑えて、ｎ++層９およびｐ+層１０をそれぞれ形成することができる。
　さらに、本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法によれば、ｎ++層９の形成後に熱酸化により形成される酸化シリコン膜２４の膜厚差を利用して形成された拡散マスクを用いてｐ+層１０が形成されるため、ｎ型シリコン基板４の裏面には、ｎ++層９またはｐ+層１０のいずれか一方の不純物拡散層が形成されていることになる。
　本実施の形態の裏面電極型太陽電池１４の製造方法においても、実施の形態２と同様に、ｎ+層１１および反射防止膜１２を１つの工程で形成することが可能であり、さらに、受光面パッシベーション膜１３および裏面パッシベーション膜８も１つの工程で形成することが可能であることから、工程の削減が可能であり、さらに多くの設備を必要としないことから、裏面電極型太陽電池１４の生産性が向上する。
　なお、上記の実施の形態１～３においては、ｎ型シリコン基板を用いた場合について記載したが、ｐ型シリコン基板を用いることも可能である。その際、受光面拡散層が存在する場合はｐ型不純物を用いたｐ+層となり、反射防止膜はｐ型不純物が含まれた膜となって、他の構造はｎ型シリコン基板について記載した上記構造と同様である。
　また、ｐ型シリコン基板を用いる場合は、より高い短絡電流を得るために、シリコン基板の導電型であるｐ型と異なる導電型であるｎ+層の合計面積をｐ++層の合計面積よりも大きくすることが好ましい。この場合、隣接するｐ++層は長手方向に直交する方向に分離されていてもよい。その際、分離されたｐ++層間にはｎ+層が形成されている。また、ｎ+層が長手方向に直交する方向に分離されている場合には、分離されたｎ+層間にｐ++層が形成される。
　さらに、本発明の裏面電極型太陽電池の概念には、半導体基板の一方の表面（裏面）のみにｐ型用電極およびｎ型用電極の双方が形成された構成の裏面電極型太陽電池だけでなく、ＭＷＴ（Metal　Wrap　Through）型（半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池）などの構成の太陽電池も含まれる。
　本発明に係る裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法は、裏面電極型太陽電池および裏面電極型太陽電池の製造方法の全般に広く適用することができる。
　１，１４　裏面電極型太陽電池、２　ｎ型用電極、３　ｐ型用電極、４　ｎ型シリコン基板、５　凹凸形状、６，１３　受光面パッシベーション膜、７，１２　反射防止膜、８　裏面パッシベーション膜、９　ｎ++層、１０　ｐ+層、１１　ｎ+層、２１　テクスチャマスク、２２，２３，２５，２６　拡散マスク、２４，３０　酸化シリコン膜、２７　混合液、２８　リンインク、２９　ボロンインク、１０１　裏面電極型太陽電池、１０２　ｎ型用金属コンタクト、１０３　ｐ型用金属コンタクト、１０４　ｎ型シリコンウエハ、１０５　凹凸形状、１０６　ｎ型前面側拡散領域、１０７　反射防止コーティング、１０８　誘電性パッシベーション層、１０９　酸化物層、１１０　ｎ+領域、１１１　ｐ+領域。

Claims (15)

  1. 　第１導電型のシリコン基板（４）と、
    　前記シリコン基板（４）の受光面とは反対側の面である裏面に設けられた、第１導電型用電極（２）と、第２導電型用電極（３）と、
    　前記シリコン基板（４）の前記裏面に設けられた、第１導電型不純物拡散層（９）と、第２導電型不純物拡散層（１０）と、を備え、
    　前記第１導電型不純物拡散層（９）と前記第２導電型不純物拡散層（１０）とは隣接して設けられており、
    　前記シリコン基板（４）の前記裏面の外周縁に、前記第１導電型不純物拡散層（９）が設けられている、裏面電極型太陽電池（１，１４）。
  2. 　前記シリコン基板（４）の前記裏面における前記第１導電型不純物拡散層（９）の面積の合計は、前記第２導電型不純物拡散層（１０）の面積の合計よりも小さい、請求項１に記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）。
  3. 　前記第１導電型は、ｎ型である、請求項１または２に記載の裏面電極型太陽電池。
  4. 　前記シリコン基板（４）の受光面に前記シリコン基板（４）よりも第１導電型不純物を高濃度で含む受光面拡散層（１１）が設けられている、請求項１から３のいずれかに記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）。
  5. 　前記受光面拡散層（１１）上に受光面パッシベーション膜（６）が設けられ、
    　前記受光面パッシベーション膜（６）上に反射防止膜（７）が設けられており、
    　前記反射防止膜（７）は、第１導電型の不純物を含む酸化チタンである、請求項４に記載の裏面電極型太陽電池。
  6. 　前記受光面パッシベーション膜（６）の膜厚が、１５ｎｍ～２００ｎｍである、請求項５に記載の裏面電極型太陽電池。
  7. 　前記反射防止膜（７）に含まれる不純物は、リン酸化物として前記反射防止膜（７）の１５質量％～３５質量％含まれる、請求項５または６に記載の裏面電極型太陽電池。
  8. 　前記第２導電型不純物拡散層（１０）が、前記第１導電型不純物拡散層（９）で取り囲まれている、請求項１から７のいずれかに記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）。
  9. 　前記第２導電型不純物拡散層（１０）が、島状に形成されている、請求項１から８のいずれかに記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）。
  10. 　前記第１導電型不純物拡散層（９）は、１つの拡散層領域を形成している、請求項８または９に記載の裏面電極型太陽電池。
  11. 　第１導電型のシリコン基板（４）の裏面の一部に第１導電型不純物拡散層（９）を形成する工程と、
    　前記シリコン基板（４）の前記裏面に熱酸化法により酸化シリコン膜（２４）を形成する工程と、
    　前記シリコン基板（４）の前記裏面の前記第１導電型不純物拡散層（９）が形成されている領域上の前記酸化シリコン膜（２４）の膜厚と、前記第１導電型不純物拡散層（９）が形成されていない領域上の前記酸化シリコン膜（２４）の膜厚との膜厚差を利用して前記シリコン基板（４）の前記裏面に第２導電型不純物拡散層（１０）を形成する工程と、
    　前記第１導電型不純物拡散層（９）上に第１導電型用電極（２）を形成する工程と、
    　前記第２導電型不純物拡散層（１０）上に第２導電型用電極（３）を形成する工程と、を含む、裏面電極型太陽電池（１，１４）の製造方法。
  12. 　前記第２導電型不純物拡散層（１０）を形成する工程の前に前記酸化シリコン膜（２４）の一部をエッチングする工程をさらに含む、請求項１１に記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）の製造方法。
  13. 　前記酸化シリコン膜（２４）の一部をエッチングする工程では、前記酸化シリコン膜（２４）を前記第１導電型不純物拡散層（９）上のみに残す、請求項１２に記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）の製造方法。
  14. 　前記第１導電型不純物拡散層（９）上のみに残す前記酸化シリコン膜（２４）の膜厚が６０ｎｍ以上である、請求項１３に記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）の製造方法。
  15. 　前記第１導電型不純物拡散層（９）を形成する工程において、前記第１導電型不純物拡散層（９）の第１導電型不純物濃度が５×１０19個／ｃｍ3以上である、請求項１１から１４のいずれかに記載の裏面電極型太陽電池（１，１４）の製造方法。
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