(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-05
(45)【発行日】2023-12-13
(54)【発明の名称】太陽電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 31/18 20060101AFI20231206BHJP
H01L 31/0224 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 420
H01L31/04 262
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020053233
(22)【出願日】2020-03-24
(65)【公開番号】P2021153132
(43)【公開日】2021-09-30
【審査請求日】2023-01-27
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２７年度国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減技術開発 先端複合技術型シリコン太陽電池、高性能ＣＩＳ太陽電池の技術開発、結晶Ｓｉ太陽電池をベースとした複合型太陽電池モジュールの開発」共同研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000000941
【氏名又は名称】株式会社カネカ
(74)【代理人】
【識別番号】100131705
【弁理士】
【氏名又は名称】新山 雄一
(74)【代理人】
【識別番号】100145713
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 竜太
(72)【発明者】
【氏名】中野 邦裕
【審査官】吉岡 一也
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－２００２６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０６７８８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３０３３２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５０００６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６９５９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１２６２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１３１５８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１４４１８３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１５４８７６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／０４－３１／０７８
Ｈ０１Ｌ ３１／１８－３１／２０
Ｈ０１Ｌ ３１／０２２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側に配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１電極層と、前記第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、前記半導体基板の前記一方主面側の一部に前記第１導電型半導体層を形成し、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部に前記第２導電型半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との境界上にこれらに跨って絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層の上にレジストを形成するレジスト形成工程と、
前記第１導電型半導体層、前記第２導電型半導体層、前記絶縁層および前記レジストの上にこれらに跨って電極層材料膜を形成する電極層材料膜形成工程と、
リフトオフ法を用いて前記レジストを除去することにより、前記レジストの上の前記電極層材料膜を除去し、前記第１電極層および前記第２電極層を形成する電極層形成工程と、
を含み、
前記絶縁層形成工程では、
前記レジスト形成工程を経て形成されるレジストの幅よりも広い幅の前記絶縁層を形成するとともに、
前記レジスト形成工程を経て形成されるレジストの幅と前記絶縁層の幅の差が、前記レジストの形成位置の製造バラツキに応じた寸法以上となるように、前記絶縁層を形成する、
太陽電池の製造方法。
【請求項2】
前記レジスト形成工程では、前記第１電極層と前記第２電極層との絶縁距離に応じた幅の前記レジストを形成する、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項3】
半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側に配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１電極層と、前記第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、前記半導体基板の前記一方主面側の一部に前記第１導電型半導体層を形成し、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部に前記第２導電型半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との境界上にこれらに跨って絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記第１導電型半導体層、前記第２導電型半導体層および前記絶縁層の上にこれらに跨って電極層材料膜を形成する電極層材料膜形成工程と、
前記電極層材料膜の上に、前記第１電極層に対応する第１レジストと前記第２電極層に対応する第２レジストとを形成するレジスト形成工程と、
前記第１レジストおよび前記第２レジストを用いたエッチング法により、前記電極層材料膜の露出部分を除去し、前記第１電極層および前記第２電極層を形成する電極層形成工程と、
を含み、
前記レジスト形成工程では、前記絶縁層の上において離間するように前記第１レジストおよび前記第２レジストを形成し、
前記絶縁層形成工程では、
前記第１レジストと前記第２レジストとの離間間隔よりも広い幅の前記絶縁層を形成するとともに、
前記第１レジストと前記第２レジストとの離間間隔と、前記絶縁層の幅との差が、前記第１レジストと前記第２レジストとの離間部分の形成位置の製造バラツキに応じた寸法以上となるように、前記絶縁層を形成する、
太陽電池の製造方法。
【請求項4】
前記レジスト形成工程では、前記第１電極層と前記第２電極層との絶縁距離に応じた離間間隔で前記第１レジストおよび前記第２レジストを形成する、請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、裏面電極型（バックコンタクト型）の太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体基板を用いた太陽電池として、受光面側および裏面側の両面に電極が形成された両面電極型の太陽電池と、裏面側のみに電極が形成された裏面電極型の太陽電池とがある。両面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されるため、この電極により太陽光が遮蔽されてしまう。一方、裏面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されないため、両面電極型の太陽電池と比較して太陽光の受光率が高い。特許文献１には、裏面電極型の太陽電池が開示されている。
【0003】
特許文献１に記載の太陽電池は、光電変換層として機能する半導体基板と、半導体基板の裏面側の一部に順に積層された第１導電型半導体層および第１電極層と、半導体基板の裏面側の他の一部に順に積層された第２導電型半導体層および第２電極層とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１４－７５５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１には、フォトレジスト膜を用いたリフトオフ法により、電極層のパターニングを行う技術が記載されている。リフトオフ法とは、レジスト等をリフトオフ層（マスク層、犠牲層またはレジスト層ともいう）として用い、そのリフトオフ層を除去することにより、その上に形成された層を除去し、パターン化された層を形成するパターニング技術である。
【0006】
キャリア取り出し効率の観点から、電極層の抵抗値は小さいことが好ましい。この点に関し、電極層の幅を広くすること、すなわちリフトオフのためのレジストの幅を狭くすることが考えられる。
【0007】
しかしながら、レジストの幅を狭くすると、製造バラツキ等の要因により、レジスト形成位置が第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界からずれる場合が発生することが考えられる。この場合、電極層が第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界を跨いで形成され、電極層を介して第１導電型半導体層と第２導電型半導体層とが電気的に接続されてしまう。その結果、キャリア取り出し効率が大幅に低下してしまう。
【0008】
このような問題は、レジストを用いたエッチング法でも存在する。レジストを用いたエッチング法では、電極層の幅を広くするためには、エッチングのためのレジストの離間間隔を狭くすることが考えられる。
【0009】
しかしながら、レジストの離間間隔を狭くすると、製造バラツキ等の要因により、レジストの離間部分の形成位置が第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界からずれる場合が発生することが考えられる。この場合、電極層が第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界を跨いで形成され、電極層を介して第１導電型半導体層と第２導電型半導体層とが電気的に接続されてしまう。その結果、キャリア取り出し効率が大幅に低下してしまう。
【0010】
本発明は、リフトオフ法またはエッチング法を用いて電極層のパターニングを行っても、キャリア取り出し効率の低下の発生を低減することができる太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側に配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１電極層と、前記第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、前記半導体基板の前記一方主面側の一部に前記第１導電型半導体層を形成し、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部に前記第２導電型半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との境界上にこれらに跨って絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層上にレジストを形成するレジスト形成工程と、前記第１導電型半導体層、前記第２導電型半導体層、前記絶縁層および前記レジストの上にこれらに跨って電極層材料膜を形成する電極層材料膜形成工程と、リフトオフ法を用いて前記レジストを除去することにより、前記レジストの上の前記電極層材料膜を除去し、前記第１電極層および前記第２電極層を形成する電極層形成工程と、を含み、前記絶縁層形成工程では、前記レジストの幅よりも広い幅の前記絶縁層を形成する。
【0012】
本発明に係る別の太陽電池の製造方法は、半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側に配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１電極層と、前記第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、前記半導体基板の前記一方主面側の一部に前記第１導電型半導体層を形成し、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部に前記第２導電型半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との境界上にこれらに跨って絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記第１導電型半導体層、前記第２導電型半導体層および前記絶縁層の上にこれらに跨って電極層材料膜を形成する電極層材料膜形成工程と、前記電極層材料膜の上に、前記第１電極層に対応する第１レジストと前記第２電極層に対応する第２レジストとを形成するレジスト形成工程と、前記第１レジストおよび前記第２レジストを用いたエッチング法により、前記電極層材料膜の露出部分を除去し、前記第１電極層および前記第２電極層を形成する電極層形成工程と、を含み、前記レジスト形成工程では、前記絶縁層の上において離間するように前記第１レジストおよび前記第２レジストを形成し、前記絶縁層形成工程では、前記第１レジストと前記第２レジストとの離間間隔よりも広い幅の前記絶縁層を形成する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、リフトオフ法またはエッチング法を用いて電極層のパターニングを行っても、キャリア取り出し効率の低下の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本実施形態に係る太陽電池を背面側からみた図である。
【図3A】第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図である。
【図3B】第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程およびレジスト形成工程を示す図である。
【図3C】第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層材料膜形成工程を示す図である。
【図3D】第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である。
【図4A】従来の太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程および電極層材料膜形成工程を示す図である。
【図4B】従来の太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である。
【図5A】比較例の太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程および電極層材料膜形成工程を示す図である（製造バラツキなし）。
【図5B】比較例の太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である（製造バラツキなし）。
【図6A】比較例の太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程および電極層材料膜形成工程を示す図である（製造バラツキあり）。
【図6B】比較例の太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である（製造バラツキあり）。
【図7A】第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図である。
【図7B】第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程および電極層材料膜形成工程を示す図である。
【図7C】第２実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程を示す図である。
【図7D】第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である。
【図8A】従来の太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程およびを示す図である。
【図8B】従来の太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である。
【図9A】比較例の太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程およびを示す図である（製造バラツキなし）。
【図9B】比較例の太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である（製造バラツキなし）。
【図10A】比較例の太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程を示す図である（製造バラツキあり）。
【図10B】比較例の太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である（製造バラツキあり）。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
【0016】
（太陽電池）
図１は、本実施形態に係る太陽電池を背面側からみた図である。図１に示す太陽電池１は、裏面電極型（バックコンタクト型、裏面接合型ともいう。）の太陽電池である。太陽電池１は、２つの主面を備える半導体基板１１を備え、半導体基板１１の主面において第１領域７と第２領域８とを有する。
図１は、本実施形態に係る太陽電池を背面側からみた図である。図１に示す太陽電池１は、裏面電極型（バックコンタクト型、裏面接合型ともいう。）の太陽電池である。太陽電池１は、２つの主面を備える半導体基板１１を備え、半導体基板１１の主面において第１領域７と第２領域８とを有する。
【0017】
第１領域７は、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー部７ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部７ｂとを有する。バスバー部７ｂは、半導体基板１１の一方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部７ｆは、バスバー部７ｂから、第１方向（Ｘ方向）に交差する第２方向（Ｙ方向）に延在する。
【0018】
同様に、第２領域８は、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部８ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部８ｂとを有する。バスバー部８ｂは、半導体基板１１の一方の辺部に対向する他方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部８ｆは、バスバー部８ｂから、第２方向（Ｙ方向）に延在する。
【0019】
フィンガー部７ｆとフィンガー部８ｆとは、第２方向（Ｙ方向）に延在する帯状をなしており、第１方向（Ｘ方向）に交互に設けられている。なお、第１領域７および第２領域８は、ストライプ状に形成されてもよい。
【0020】
図２Ａおよび図２Ｂは、図１の太陽電池におけるII－II線断面図である。図２Ａは、後述するレジストが第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界上に形成される場合の太陽電池の構成の一例を示す。一方、図２Ｂは、製造バラツキによりレジストが第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界からずれて形成される場合の太陽電池の構成の一例を示す。
【0021】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、太陽電池１は、半導体基板１１の主面のうちの受光する側の主面である受光面側に順に積層されたパッシベーション層１３および光学調整層１５を備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の主面のうちの受光面の反対側の主面である裏面側（一方主面側）の一部（主に、第１領域７）に順に積層されたパッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５を備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の裏面側の他の一部（主に、第２領域８）に順に積層されたパッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５を備える。また、太陽電池１は、第１導電型半導体層２５に対応する第１電極層２７と、第２導電型半導体層３５に対応する第２電極層３７とを備える。
【0022】
半導体基板１１は、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等の結晶シリコン材料で形成される。半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｎ型ドーパントがドープされたｎ型の半導体基板である。なお、半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｐ型ドーパントがドープされたｐ型の半導体基板であってもよい。ｎ型ドーパントとしては、例えばリン（Ｐ）が挙げられる。ｐ型ドーパントとしては、例えばホウ素（Ｂ）が挙げられる。半導体基板１１は、受光面側からの入射光を吸収して光キャリア（電子および正孔）を生成する光電変換基板として機能する。
【0023】
半導体基板１１の材料として結晶シリコンが用いられることにより、暗電流が比較的に小さく、入射光の強度が低い場合であっても比較的高出力（照度によらず安定した出力）が得られる。
【0024】
パッシベーション層１３は、半導体基板１１の受光面側に形成されている。パッシベーション層２３は、半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。パッシベーション層３３は、半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。パッシベーション層１３，２３，３３は、例えば真性（ｉ型）アモルファスシリコンを主成分とする材料で形成される。パッシベーション層１３，２３，３３は、半導体基板１１で生成されたキャリアの再結合を抑制し、キャリアの回収効率を高める。
【0025】
光学調整層１５は、半導体基板１１の受光面側のパッシベーション層１３上に形成されている。光学調整層１５は、入射光の反射を防止する反射防止層として機能するとともに、半導体基板１１の受光面側およびパッシベーション層１３を保護する保護層として機能する。光学調整層１５は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、または酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）のようなそれらの複合物等の絶縁体材料で形成される。
【0026】
第１導電型半導体層２５は、パッシベーション層２３上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。第１導電型半導体層２５は、例えばアモルファスシリコン材料で形成される。第１導電型半導体層２５は、例えばアモルファスシリコン材料にｐ型ドーパント（例えば、上述したホウ素（Ｂ））がドープされたｐ型の半導体層である。
【0027】
第２導電型半導体層３５は、パッシベーション層３３上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。第２導電型半導体層３５は、例えばアモルファスシリコン材料で形成される。第２導電型半導体層３５は、例えばアモルファスシリコン材料にｎ型ドーパント（例えば、上述したリン（Ｐ））がドープされたｎ型の半導体層である。
なお、第１導電型半導体層２５がｎ型の半導体層であり、第２導電型半導体層３５がｐ型の半導体層であってもよい。
なお、第１導電型半導体層２５がｎ型の半導体層であり、第２導電型半導体層３５がｐ型の半導体層であってもよい。
【0028】
第１導電型半導体層２５およびパッシベーション層２３と、第２導電型半導体層３５およびパッシベーション層３３とは、第２方向（Ｙ方向）に延在する帯状をなしており、第１方向（Ｘ方向）に交互に並んでいる。第２導電型半導体層３５およびパッシベーション層３３の一部は、隣接する第１導電型半導体層２５およびパッシベーション層２３の一部の上に重なっていてもよい（図示省略）。
【0029】
絶縁層４０は、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界上にこれらに跨って形成されている。絶縁層４０のＸ方向の幅は、第１電極層２７と第２電極層３７とのＸ方向の離間距離よりも広い。絶縁層の材料としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、または酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）のようなそれらの複合物等が挙げられる。
【0030】
第１電極層２７は第１導電型半導体層２５上に形成されており、第２電極層３７は第２導電型半導体層３５上に形成されている。第１電極層２７の一部および第２電極層３７の一部は絶縁層４０上に重なっており、第１電極層２７と第２電極層３７とは絶縁層４０上において離間している。第１電極層２７および第２電極層３７の材料としては、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌおよびこれらの合金等の金属材料が用いられる。
【0031】
図２Ａに示すように、後述するレジストが第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界上に形成される場合、第１電極層２７と第２電極層３７との離間空間は、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界上にあり、第１電極層２７および第２電極層３７は、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界を跨っていない。
【0032】
一方、図２Ｂに示すように、製造バラツキによりレジストが第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界からずれて形成される場合、第１電極層２７と第２電極層３７との離間空間は、第２導電型半導体層３５側（或いは、第１導電型半導体層２５側）に偏っており、第１電極層２７（或いは、第２電極層３７）は、絶縁層４０を介して第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界を跨っている。
【0033】
（第１実施形態の太陽電池の製造方法）
次に、図３Ａ～図３Ｄを参照して、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。図３Ａ～図３Ｄでは、図２Ｂの一例、すなわち製造バラツキによりレジストが第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界からずれて形成される場合の一例について示す。
次に、図３Ａ～図３Ｄを参照して、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。図３Ａ～図３Ｄでは、図２Ｂの一例、すなわち製造バラツキによりレジストが第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界からずれて形成される場合の一例について示す。
【0034】
図３Ａは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図であり、図３Ｂは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程およびレジスト形成工程を示す図である。図３Ｃは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層材料膜形成工程を示す図であり、図３Ｄは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である。図３Ａ～図３Ｄでは、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。
【0035】
まず、図３Ａに示すように、半導体基板１１の裏面側（一方主面側）の一部に、具体的には第１領域７に、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５を形成する（半導体層形成工程）。
【0036】
例えば、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第１導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５をパターニングしてもよい。なお、ｐ型半導体膜に対するエッチング溶液としては、例えばオゾンを含有するフッ酸や、硝酸とフッ酸の混合液のような酸性溶液が挙げられ、ｎ型半導体膜に対するエッチング溶液としては、例えば水酸化カリウム水溶液のようなアルカリ性溶液が挙げられる。
【0037】
または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第１導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
【0038】
次に、半導体基板１１の裏面側の他の一部に、具体的には第２領域８に、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５を形成する（半導体層形成工程）。
【0039】
例えば、上述同様に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第２導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５をパターニングしてもよい。
【0040】
または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第２導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
または、リフトオフ法を用いてパッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５のパターニングを行ってもよい。
または、リフトオフ法を用いてパッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５のパターニングを行ってもよい。
【0041】
なお、この半導体層形成工程において、半導体基板１１の受光面側の全面に、パッシベーション層１３および光学調整層１５を形成してもよい（図示省略）。
【0042】
次に、図３Ｂに示すように、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界上にこれらに跨って絶縁層４０を形成する（絶縁層形成工程）。このとき、絶縁層４０のＸ方向の幅が、後述するレジスト５０のＸ方向の幅よりも広くなるようにする。例えば、レジスト５０の幅と絶縁層４０の幅の差が、レジスト５０の形成位置の製造バラツキに応じた寸法以上となるようにする。絶縁層４０の形成方法としては、例えば印刷法または塗布法等が用いられる。
【0043】
次に、絶縁層４０上にレジスト５０を形成する（レジスト形成工程）。レジスト５０のＸ方向の幅は、第１電極層２７と第２電極層３７との絶縁距離に応じた幅となるようにする。レジスト５０の材料としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、または酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）のようなそれらの複合物等が挙げられる。レジスト５０の形成方法としては、例えば印刷法または塗布法等が用いられる。
【0044】
次に、図３Ｃに示すように、第１導電型半導体層２５、第２導電型半導体層３５、絶縁層４０およびレジスト５０の上にこれらに跨って電極層材料膜２７Ｚを形成する（電極層材料膜形成工程）。電極層材料膜２７Ｚの形成方法としては、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法が用いられる。
【0045】
次に、図３Ｄに示すように、リフトオフ法を用いてレジスト５０を除去することにより、レジスト５０上の電極層材料膜２７Ｚを除去し、第１電極層２７および第２電極層３７を形成する（電極層形成工程）。
以上の工程により、図１および図２Ｂ（或いは、図２Ａ）に示す裏面電極型の太陽電池１が得られる。
以上の工程により、図１および図２Ｂ（或いは、図２Ａ）に示す裏面電極型の太陽電池１が得られる。
【0046】
ここで、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、特許文献１に記載のような従来のリフトオフ法を用いた電極層のパターニングについて説明する。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、半導体基板１１Ｘ、パッシベーション層２３Ｘ，３３Ｘ、第１導電型半導体層２５Ｘ、第２導電型半導体層３５Ｘ、電極層材料膜２７ＺＸ、第１電極層２７Ｘ、第２電極層３７Ｘ、およびレジスト５０Ｘはそれぞれ、上述した第１実施形態の半導体基板１１、パッシベーション層２３，３３、第１導電型半導体層２５、第２導電型半導体層３５、電極層材料膜２７Ｚ、第１電極層２７、第２電極層３７、およびレジスト５０に対応する。
【0047】
従来のリフトオフ法を用いた電極層のパターニングでは、図４Ａに示すように、第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界上にこれらに跨って、比較的に幅広のレジスト５０Ｘを形成する。次に、第１導電型半導体層２５Ｘ、第２導電型半導体層３５Ｘ、およびレジスト５０Ｘ上に電極層材料膜２７ＺＸを形成する。
【0048】
次に、リフトオフ法を用いてレジスト５０Ｘを除去することにより、レジスト５０Ｘ上の電極層材料膜２７ＺＸを除去する。これにより、図４Ｂに示すように、第１導電型半導体層２５Ｘ上に第１電極層２７Ｘを形成し、第２導電型半導体層３５Ｘに第２電極層３７Ｘを形成する。第１電極層２７Ｘと第２電極層３７Ｘとは、第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界において、レジスト５０Ｘの幅に応じて互いに離間する。
【0049】
ここで、キャリア取り出し効率の観点から、電極層の抵抗値は小さいことが好ましい。この点に関し、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘの幅を広くすること、すなわちリフトオフのためのレジスト５０Ｘの幅を狭くすることが考えられる。
【0050】
しかしながら、レジスト５０Ｘの幅を狭くすると、製造バラツキ等の要因により、図６Ａに示すように、レジスト形成位置が第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界からずれる場合が発生することが考えられる。この場合、図６Ｂに示すように、第１電極層２７Ｘ（或いは、第２電極層３７Ｘ）が第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界を跨いで形成され、第１電極層２７Ｘ（或いは、第２電極層３７Ｘ）を介して第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとが電気的に接続されてしまう（図６Ｂの矢印箇所）。その結果、キャリア取り出し効率が大幅に低下してしまう。
【0051】
この点に関し、第１実施形態の太陽電池の製造方法では、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界上に、レジスト５０よりも幅広の絶縁層４０を形成し、絶縁層４０上にレジスト５０を形成する（図３Ｂ）。これにより、レジスト５０の幅を狭くし、製造バラツキ等の要因により、レジスト形成位置が第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界からずれ、第１電極層２７（或いは、第２電極層３７）が第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５Ｘとの境界を跨いで形成されても、絶縁層４０によって第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とが電気的に接続されることがない（図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、および図２Ｂ）。その結果、キャリア取り出し効率の低下の発生を低減することができる。
【0052】
特に、第１実施形態の太陽電池の製造方法では、第１電極層２７と第２電極層３７との絶縁距離に応じた幅のレジスト５０を形成する場合に、すなわちリフトオフのためのレジスト５０の幅を狭して、第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘの幅を広くする場合に、上述した効果を奏する。
【0053】
この場合、レジストの幅と絶縁層の幅の差が、レジストの形成位置の製造バラツキに応じた寸法以上となるように、絶縁層を形成することで、上述した効果を奏する。
【0054】
（第２実施形態の太陽電池の製造方法）
第１実施形態では、レジストを用いたリフトオフ法を利用した太陽電池の製造方法について説明した。第２実施形態では、レジストを用いたエッチング法を利用した太陽電池の製造方法について説明する。
第１実施形態では、レジストを用いたリフトオフ法を利用した太陽電池の製造方法について説明した。第２実施形態では、レジストを用いたエッチング法を利用した太陽電池の製造方法について説明する。
【0055】
次に、図７Ａ～図７Ｄを参照して、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。図７Ａ～図７Ｄでは、図２Ｂの一例、すなわち製造バラツキによりレジストの離間部分が第１導電型半導体層と第２導電型半導体層との境界からずれて形成される場合の一例について示す。
【0056】
図７Ａは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図であり、図７Ｂは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程および電極層材料膜形成工程を示す図である。図７Ｃは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるレジスト形成工程を示す図であり、図７Ｄは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程を示す図である。図７Ａ～図７Ｄでは、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。
【0057】
まず、図７Ａに示すように、半導体基板１１の裏面側（一方主面側）の一部に、具体的には第１領域７に、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５を形成する（半導体層形成工程）。
【0058】
例えば、上述同様に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第１導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５をパターニングしてもよい。
【0059】
または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第１導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
【0060】
次に、半導体基板１１の裏面側の他の一部に、具体的には第２領域８に、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５を形成する（半導体層形成工程）。
【0061】
例えば、上述同様に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第２導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５をパターニングしてもよい。
【0062】
または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第２導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
または、リフトオフ法を用いてパッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５のパターニングを行ってもよい。
または、リフトオフ法を用いてパッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５のパターニングを行ってもよい。
【0063】
なお、この半導体層形成工程において、半導体基板１１の受光面側の全面に、パッシベーション層１３および光学調整層１５を形成してもよい（図示省略）。
【0064】
次に、図７Ｂに示すように、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界上にこれらに跨って絶縁層４０を形成する（絶縁層形成工程）。このとき、絶縁層４０のＸ方向の幅が、後述する第１レジスト５１と第２レジスト５２とのＸ方向の離間間隔よりも広くなるようにする。例えば、第１レジスト５１と第２レジスト５２との離間間隔と、絶縁層４０の幅との差が、第１レジスト５１と第２レジスト５２との離間部分の形成位置の製造バラツキに応じた寸法以上となるようにする。絶縁層４０の形成方法としては、上述同様に、例えば印刷法または塗布法等が用いられる。
【0065】
次に、第１導電型半導体層２５、第２導電型半導体層３５および絶縁層４０の上にこれらに跨って電極層材料膜２７Ｚを形成する（電極層材料膜形成工程）。電極層材料膜２７Ｚの形成方法としては、上述同様に、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法が用いられる。
【0066】
次に、図７Ｃに示すように、電極層材料膜２７Ｚ上に、第１電極層２７に対応する第１レジスト５１と第２電極層３７に対応する第２レジスト５２とを形成する（レジスト形成工程）。このとき、第１レジスト５１と第２レジスト５２とが絶縁層４０の上において離間するように、第１レジスト５１および第２レジスト５２を形成する。第１レジスト５１と第２レジスト５２とのＸ方向の離間間隔は、第１電極層２７と第２電極層３７との絶縁距離に応じた離間間隔となるようにする。第１レジスト５１および第２レジスト５２の材料としては、上述同様に、例えば酸化珪素（ＳｉＯ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、または酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）のようなそれらの複合物等が挙げられる。レジスト５０の形成方法としては、例えば印刷法または塗布法等が用いられる。
【0067】
次に、図７Ｄに示すように、第１レジスト５１および第２レジスト５２を用いたエッチング法により、電極層材料膜２７Ｚの露出部分を除去し、第１電極層２７および第２電極層３７を形成する（電極層形成工程）。その後、第１レジスト５１および第２レジスト５２を除去する。
以上の工程により、図１および図２Ｂ（或いは、図２Ａ）に示す裏面電極型の太陽電池１が得られる。
以上の工程により、図１および図２Ｂ（或いは、図２Ａ）に示す裏面電極型の太陽電池１が得られる。
【0068】
ここで、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、従来のエッチング法を用いた電極層のパターニングについて説明する。図８Ａおよび図８Ｂにおいて、半導体基板１１Ｘ、パッシベーション層２３Ｘ，３３Ｘ、第１導電型半導体層２５Ｘ、第２導電型半導体層３５Ｘ、電極層材料膜２７ＺＸ、第１電極層２７Ｘ、第２電極層３７Ｘ、第１レジスト５１Ｘおよび第２レジスト５２Ｘはそれぞれ、上述した第２実施形態の半導体基板１１、パッシベーション層２３，３３、第１導電型半導体層２５、第２導電型半導体層３５、電極層材料膜２７Ｚ、第１電極層２７、第２電極層３７、第１レジスト５１および第２レジスト５２に対応する。
【0069】
従来のエッチング法を用いた電極層のパターニングでは、図８Ａに示すように、第１レジスト５１Ｘおよび第２レジスト５２Ｘを、第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界上において比較的に大きく離間するように形成する。
【0070】
次に、第１レジスト５１Ｘおよび第２レジスト５２Ｘを用いたエッチング法により、電極層材料膜２７ＺＸの露出部分を除去する。これにより、図８Ｂに示すように、第１導電型半導体層２５Ｘ上に第１電極層２７Ｘを形成し、第２導電型半導体層３５Ｘに第２電極層３７Ｘを形成する。第１電極層２７Ｘと第２電極層３７Ｘとは、第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界において、第１レジスト５１Ｘと第２レジスト５２Ｘとの離間間隔に応じて互いに離間する。
【0071】
ここで、キャリア取り出し効率の観点から、電極層の抵抗値は小さいことが好ましい。この点に関し、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘの幅を広くすること、すなわちエッチングのための第１レジスト５１Ｘと第２レジスト５２Ｘとの離間間隔を狭くすることが考えられる。
【0072】
しかしながら、第１レジスト５１Ｘと第２レジスト５２Ｘとの離間間隔を狭くすると、製造バラツキ等の要因により、図１０Ａに示すように、第１レジスト５１Ｘと第２レジスト５２Ｘとの離間部分の形成位置が第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界からずれる場合が発生することが考えられる。この場合、図１０Ｂに示すように、第１電極層２７Ｘ（或いは、第２電極層３７Ｘ）が第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとの境界を跨いで形成され、第１電極層２７Ｘ（或いは、第２電極層３７Ｘ）を介して第１導電型半導体層２５Ｘと第２導電型半導体層３５Ｘとが電気的に接続されてしまう（図１０Ｂの矢印箇所）。その結果、キャリア取り出し効率が大幅に低下してしまう。
【0073】
この点に関し、第２実施形態の太陽電池の製造方法では、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界上に、第１レジスト５１と第２レジスト５２との離間間隔よりも幅広の絶縁層４０を形成し、絶縁層４０上において離間するように第１レジスト５１および第２レジスト５２を形成を形成する（図７Ｃ）。これにより、第１レジスト５１と第２レジスト５２との離間間隔を狭くし、製造バラツキ等の要因により、第１レジスト５１と第２レジスト５２との離間部分の形成位置が第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界からずれ、第１電極層２７（或いは、第２電極層３７）が第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５Ｘとの境界を跨いで形成されても、絶縁層４０によって第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とが電気的に接続されることがない（図７Ｃ、図７Ｄ、および図２Ｂ）。その結果、キャリア取り出し効率の低下の発生を低減することができる。
【0074】
特に、第２実施形態の太陽電池の製造方法では、第１電極層２７と第２電極層３７との絶縁距離に応じた離間間隔の第１レジスト５１と第２レジスト５２とを形成する場合に、すなわちエッチングのための第１レジスト５１と第２レジスト５２との離間間隔を狭して、第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘの幅を広くする場合に、上述した効果を奏する。
【0075】
この場合、第１レジストと第２レジストとの離間間隔と、絶縁層の幅との差が、第１レジストと第２レジストとの離間部分の形成位置の製造バラツキに応じた寸法以上となるように、絶縁層を形成することで、上述した効果を奏する。
【0076】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂに示すようにヘテロ接合型の太陽電池１の製造方法を例示したが、本発明の特徴は、ヘテロ接合型の太陽電池に限らず、ホモ接合型の太陽電池等の種々の太陽電池の製造方法に適用可能である。
【0077】
また、上述した実施形態では、結晶シリコン基板を有する太陽電池を例示したが、これに限定されない。例えば、太陽電池は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板を有していてもよい。
【符号の説明】
【0078】
１ 太陽電池
７ 第１領域
７ｂ，８ｂ バスバー部
７ｆ，８ｆ フィンガー部
８ 第２領域
１１，１１Ｘ 半導体基板
１３ パッシベーション層
１５ 光学調整層
２３，２３Ｘ パッシベーション層
２５，２５Ｘ 第１導電型半導体層
２７，２７Ｘ 第１電極層
２７Ｚ，２７ＺＸ 電極層材料膜
３３，３３Ｘ パッシベーション層
３５，３５Ｘ 第２導電型半導体層
３７，３７Ｘ 第２電極層
４０ 絶縁層
５０，５０Ｘ レジスト
５１，５１Ｘ 第１レジスト
５２，５２Ｘ 第２レジスト
７ 第１領域
７ｂ，８ｂ バスバー部
７ｆ，８ｆ フィンガー部
８ 第２領域
１１，１１Ｘ 半導体基板
１３ パッシベーション層
１５ 光学調整層
２３，２３Ｘ パッシベーション層
２５，２５Ｘ 第１導電型半導体層
２７，２７Ｘ 第１電極層
２７Ｚ，２７ＺＸ 電極層材料膜
３３，３３Ｘ パッシベーション層
３５，３５Ｘ 第２導電型半導体層
３７，３７Ｘ 第２電極層
４０ 絶縁層
５０，５０Ｘ レジスト
５１，５１Ｘ 第１レジスト
５２，５２Ｘ 第２レジスト
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】