特許 7458834 太陽電池および太陽電池の製造方法

(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】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】太陽電池および太陽電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0747 20120101AFI20240325BHJP

   H01L 31/18 20060101ALI20240325BHJP

【ＦＩ】

H01L31/06 455

H01L31/04 420

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020043254

(22)【出願日】2020-03-12

(65)【公開番号】P2021145056

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2023-01-27

(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】小西 克典

(72)【発明者】

【氏名】中野 邦裕

【審査官】吉岡 一也

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１０－５０４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１０１１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６３７８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０５０００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００３４１１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２０６３７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／０４－３１／０７８

Ｈ０１Ｌ ３１／１８－３１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板の一方主面側と反対側の他方主面側の一部である第１領域に形成された第１導電型半導体層と、前記半導体基板の前記他方主面側の他の一部である第２領域、および前記第１領域の第１導電型半導体層上に形成された第２導電型半導体層とを備える裏面接合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他方主面側の前記第１領域および前記第２領域に、真性半導体層を形成する真性半導体層形成工程と、
前記真性半導体層の上にリフトオフ層を形成した後、エッチング溶液を用いて前記第１領域における前記リフトオフ層を除去することにより、前記第２領域に、パターン化された前記リフトオフ層を形成するリフトオフ層形成工程と、
前記第１領域における前記真性半導体層の上、および前記第２領域における前記リフトオフ層の上に、前記第１導電型半導体層の材料膜を形成する第１半導体層材料膜形成工程と、
前記第２領域における前記リフトオフ層を除去することにより、前記第２領域における前記第１導電型半導体層の材料膜を除去し、前記第２領域における前記真性半導体層を残しつつ、前記第１領域に、パターン化された前記第１導電型半導体層を形成する第１半導体層形成工程と、
前記第１領域における前記第１導電型半導体層の上、および前記第２領域における前記真性半導体層の上に、前記第２導電型半導体層を形成する第２半導体層形成工程と、
を含み、
前記第１半導体層形成工程において、
剥離された前記第２領域における前記第１導電型半導体層の材料膜の粒子が、前記第１領域における前記第１導電型半導体層の表面側に付着し、
前記第１領域における前記第１導電型半導体層の表面側に付着する前記第１導電型半導体層の材料膜の粒子のサイズは、１μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記第１領域における前記第１導電型半導体層の表面側に付着する前記第１導電型半導体層の材料膜の粒子の被覆率は、３％以上１０％以下である、
太陽電池の製造方法。

【請求項2】

前記第２半導体層形成工程において、前記第２導電型半導体層の膜厚を３．５ｎｍ以上に形成する、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項3】

半導体基板の一方主面側と反対側の他方主面側の一部である第１領域に形成された第１導電型半導体層と、前記半導体基板の前記他方主面側の他の一部である第２領域、および前記第１領域の第１導電型半導体層上に形成された第２導電型半導体層とを備える裏面接合型の太陽電池であって、
前記第１領域には、前記半導体基板の前記他方主面側に、真性半導体層を介して、前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層が順に積層されており、
前記第２領域には、前記半導体基板の前記他方主面側に、前記真性半導体層を介して、前記第２導電型半導体層が積層されており、
前記第１領域における前記真性半導体層と前記第２領域における前記真性半導体層とは、連なっており、
前記第１領域における前記第２導電型半導体層と前記第２領域における前記第２導電型半導体層とは、連なっており、
前記第１領域における前記第１導電型半導体層の表面側には、前記第１導電型半導体層の粒子が付着しており、
前記第１領域における前記第１導電型半導体層の表面側に付着している前記第１導電型半導体層の粒子のサイズは、１μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記第１領域における前記第１導電型半導体層の表面側に付着している前記第１導電型半導体層の粒子の被覆率は、３％以上１０％以下である、
太陽電池。

【請求項4】

前記第２導電型半導体層の膜厚は、３．５ｎｍ以上である、請求項３に記載の太陽電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、裏面接合型（バックコンタクト型、裏面電極型ともいう。）の太陽電池および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半導体層が形成された例えばヘテロ接合型（以下、裏面接合型に対して両面接合型と称する。両面電極型ともいう。）の太陽電池と、裏面側のみに半導体層が形成された裏面接合型の太陽電池とがある。両面接合型の太陽電池では、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、裏面接合型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されないため、両面接合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、裏面接合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である第１領域に形成された第１導電型半導体層と、半導体基板の裏面側の他の一部である第２領域、および第１領域の第１導電型半導体層上に形成された第２導電型半導体層とを備える。このような太陽電池によれば、第１導電型半導体層をパターニングした後、第２導電型半導体層を半導体基板の裏面側の全面に製膜すればよいので、製造プロセスの簡略化が可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１０１１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、第１導電型半導体層のパターニングにおいて、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング法が用いられる。しかし、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング法では、例えばスピンコート法によるフォトレジスト塗布、フォトレジスト乾燥、フォトレジスト露光、フォトレジスト現像、フォトレジストをマスクとして用いた半導体層のエッチング、およびフォトレジスト剥離のプロセスが必要であり、プロセスが複雑であった。

【0006】

本発明は、製造プロセスの簡略化が可能な太陽電池の製造方法および太陽電池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】

【0007】

本発明に係る太陽電池の製造方法は、半導体基板の一方主面側と反対側の他方主面側の一部である第１領域に形成された第１導電型半導体層と、前記半導体基板の前記他方主面側の他の一部である第２領域、および前記第１領域の第１導電型半導体層上に形成された第２導電型半導体層とを備える裏面接合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他方主面側の前記第１領域および前記第２領域に、真性半導体層を形成する真性半導体層形成工程と、前記真性半導体層の上にリフトオフ層を形成した後、エッチング溶液を用いて前記第１領域における前記リフトオフ層を除去することにより、前記第２領域に、パターン化された前記リフトオフ層を形成するリフトオフ層形成工程と、前記第１領域における前記真性半導体層の上、および前記第２領域における前記リフトオフ層の上に、前記第１導電型半導体層の材料膜を形成する第１半導体層材料膜形成工程と、前記第２領域における前記リフトオフ層を除去することにより、前記第２領域における前記第１導電型半導体層の材料膜を除去し、前記第２領域における前記真性半導体層を残しつつ、前記第１領域に、パターン化された前記第１導電型半導体層を形成する第１半導体層形成工程と、前記第１領域における前記第１導電型半導体層の上、および前記第２領域における前記真性半導体層の上に、前記第２導電型半導体層を形成する第２半導体層形成工程と、を含む。

【0008】

本発明に係る太陽電池は、半導体基板の一方主面側と反対側の他方主面側の一部である第１領域に形成された第１導電型半導体層と、前記半導体基板の前記他方主面側の他の一部である第２領域、および前記第１領域の第１導電型半導体層上に形成された第２導電型半導体層とを備える裏面接合型の太陽電池であって、前記第１領域には、前記半導体基板の前記他方主面側に、真性半導体層を介して、前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層が順に積層されており、前記第２領域には、前記半導体基板の前記他方主面側に、前記真性半導体層を介して、前記第２導電型半導体層が積層されており、前記第１領域における前記真性半導体層と前記第２領域における前記真性半導体層とは、連なっており、前記第１領域における前記第２導電型半導体層と前記第２領域における前記第２導電型半導体層とは、連なっており、前記第１領域における前記第１導電型半導体層の表面側には、前記第１導電型半導体層の粒子が付着している。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、太陽電池の製造プロセスの簡略化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図である。

【図2】図１の太陽電池におけるII－II線断面図である。

【図3A】本実施形態に係る太陽電池の製造方法における真性半導体層形成工程およびリフトオフ層形成工程を示す図である。

【図3B】本実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるリフトオフ層形成工程を示す図である。

【図3C】本実施形態に係る太陽電池の製造方法における第１半導体層材料膜形成工程を示す図である。

【図3D】本実施形態に係る太陽電池の製造方法における第１半導体層形成工程を示す図である。

【図3E】本実施形態に係る太陽電池の製造方法における第２半導体層形成工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

（太陽電池）
図１は、本実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図である。図１に示す太陽電池１は、裏面接合型の太陽電池である。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。

【0013】

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。
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。
フィンガー部７ｆとフィンガー部８ｆとは、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。

【0014】

図２は、図１の太陽電池におけるII－II線断面図である。図２に示すように、太陽電池１は、半導体基板１１と、半導体基板１１の主面のうちの受光する側の一方の主面である受光面側に順に積層された真性半導体層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他方の主面である裏面側に積層された真性半導体層２３と、半導体基板１１の裏面側の一部（第１領域７）の真性半導体層２３上に積層された第１導電型半導体層２５と、半導体基板１１の裏面側の他の一部（第２領域８）の真性半導体層２３上、および半導体基板１１の裏面側の一部（第１領域７）の第１導電型半導体層２５上に積層された第２導電型半導体層３５とを備える。また、太陽電池１は、第１領域７に形成された第１電極層２７と、第２領域８に形成された第２電極層３７とを備える。

【0015】

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。ｎ型ドーパントとしては、例えばリン（Ｐ）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。
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。

【0016】

半導体基板１１は、裏面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、半導体基板１１に吸収されず通過してしまった光の回収効率が高まる。
また、半導体基板１１は、受光面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、受光面において入射光の反射が低減し、半導体基板１１における光閉じ込め効果が向上する。

【0017】

真性半導体層１３は、半導体基板１１の受光面側に形成されている。真性半導体層２３は、半導体基板１１の裏面側の第１領域７および第２領域８に連なって形成されている。真性半導体層１３，２３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。
真性半導体層１３，２３は、いわゆるパッシベーション層として機能し、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。

【0018】

光学調整層１５は、半導体基板１１の受光面側の真性半導体層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の受光面側および真性半導体層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。

【0019】

第１導電型半導体層２５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。具体的には、第１導電型半導体層２５は、第１領域７における真性半導体層２３上に形成されている。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型半導体層である。

【0020】

第２導電型半導体層３５は、半導体基板１１の裏面側の第１領域７および第２領域８に連なって形成されている。具体的には、第２導電型半導体層３５は、第１領域７における第１導電型半導体層２５上、および第２領域８における真性半導体層２３上に形成されている。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ｐ型ドーパントがドープされたｐ型の半導体層である。ｐ型ドーパントとしては、例えばホウ素（Ｂ）が挙げられる。

【0021】

第２導電型半導体層３５の膜厚は、３．５ｎｍ以上であることが好ましい。第２導電型半導体層３５の膜厚とは、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５等の積層方向の厚さであって、第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）に交差する方向の厚さである。
また、第１領域７における第１導電型半導体層２５の表面側には、第１導電型半導体層２５の粒子２５Ａが付着している（詳細は後述する。）。

【0022】

なお、第１導電型半導体層２５がｐ型半導体層であり、第２導電型半導体層３５がｎ型半導体層であってもよい。この場合、半導体基板１１は、結晶シリコン材料に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型半導体基板であってもよい。

【0023】

換言すれば、第１領域７には、半導体基板１１の裏面側に、真性半導体層２３を介して、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５が順に積層されている。第２領域８には、半導体基板１１の裏面側に、真性半導体層２３を介して、第２導電型半導体層３５が積層されている。

【0024】

第１電極層２７は、第１領域７における第２導電型半導体層３５上に形成されており、第２電極層３７は、第２領域８における第２導電型半導体層３５上に形成されている。
第１電極層２７は、第２導電型半導体層３５上に順に積層された透明電極層２８と金属電極層２９とを有する。第２電極層３７は、第２導電型半導体層３５上に順に積層された透明電極層３８と金属電極層３９とを有する。
透明電極層２８，３８は、透明な導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムおよび酸化スズの複合酸化物）、ＺｎＯ（Zinc Oxide：酸化亜鉛）が挙げられる。金属電極層２９，３９は、銀等の金属粉末を含有する導電性ペースト材料で形成される。

【0025】

（太陽電池の製造方法）
以下、図３Ａ～図３Ｅを参照して、図１および図２に示す本実施形態の太陽電池１の製造方法について説明する。図３Ａは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における真性半導体層形成工程およびリフトオフ層形成工程を示す図であり、図３Ｂは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるリフトオフ層形成工程を示す図である。図３Ｃは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における第１半導体層材料膜形成工程を示す図であり、図３Ｄは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における第１半導体層形成工程を示す図である。また、図３Ｅは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における第２半導体層形成工程を示す図である。

【0026】

まず、図３Ａに示すように、例えばＣＶＤ法（化学気相堆積法）を用いて、半導体基板１１の裏面側の全面に、すなわち第１領域７および第２領域８に、真性半導体層２３を積層（製膜）する（真性半導体層形成工程）。
また、例えばＣＶＤ法を用いて、半導体基板１１の受光面側の全面に、真性半導体層１３および光学調整層１５を積層（製膜）する。

【0027】

次に、例えばＣＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全面に、すなわち真性半導体層２３上の全面に、リフトオフ層４０を積層（製膜）する（リフトオフ層形成工程）。

【0028】

次に、図３Ｂに示すように、エッチング溶液を用いて、半導体基板１１の裏面側において、第１領域７におけるリフトオフ層４０を除去することにより、第２領域８に、パターン化されたリフトオフ層４０を形成する（リフトオフ層形成工程）。リフトオフ層４０に対するエッチング溶液としては、例えばフッ酸、またはフッ酸と他の種類の酸との混合物が用いられる。

【0029】

次に、図３Ｃに示すように、半導体基板１１の裏面側の全面に、すなわち第１領域７における真性半導体層２３上、および第２領域８におけるリフトオフ層４０上に、第１導電型半導体層材料膜２５Ｚを積層（製膜）する（第１半導体層材料膜形成工程）。

【0030】

次に、図３Ｄに示すように、リフトオフ層４０を用いたリフトオフ法を利用して、半導体基板１１の裏面側の第２領域８における第１導電型半導体層材料膜２５Ｚを除去し、第２領域８における真性半導体層２３を残しつつ、第１領域７に、パターン化された第１導電型半導体層２５を形成する（第１半導体層形成工程）。

【0031】

具体的には、エッチング溶液を用いて、半導体基板１１の裏面側の第２領域８におけるリフトオフ層４０をエッチング（除去）することにより、リフトオフ層４０上の第１導電型半導体層材料膜２５Ｚを除去し、第２領域８における真性半導体層２３を残しつつ、第１領域７に第１導電型半導体層２５を形成する。リフトオフ層４０のエッチング溶液としては、例えばフッ酸等の酸性溶液が用いられる。

【0032】

また、このとき、リフトオフによって剥離された第２領域８の第１導電型半導体層の粒子２５Ａが第１領域７の第１導電型半導体層２５の表面側に付着する。この粒子の付着を制御するために、エッチング後のリンス溶液として界面活性剤入りの水溶液が用いられる。界面活性剤としては、アニオン系の界面活性剤、カチオン系の界面活性剤、両性イオン系の界面活性剤、ノニオン系の界面活性剤、またはこれらの混合剤が挙げられる。
界面活性剤は、芳香族構造および長鎖直鎖状アルキル構造を含む有機酸であってもよい。これにより、高い界面活性作用と表面自由エネルギーの大きい溶媒(例えば、水)との親和性が向上する。
また、粒子の付着抑制剤としては、界面活性剤に加えて、安定剤、乳化剤、有機酸イオンと有機酸塩の緩衝液、および／またはｐＨ調整剤などを含んでもよい。

【0033】

次に、図３Ｅに示すように、例えばＣＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全面に、すなわち第１領域７における第１導電型半導体層２５上、および第２領域８における真性半導体層２３上に、第２導電型半導体層３５を形成する（第２半導体層形成工程）。

【0034】

次に、半導体基板１１の裏面側に、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）。
具体的には、例えばスパッタリング法等のＰＶＤ法（物理気相成長法）を用いて、半導体基板１１の裏面側の全面に、透明電極層材料膜を積層（製膜）する。その後、例えばエッチングペーストを用いたエッチング法を用いて、透明電極層材料膜の一部を除去することにより、透明電極層２８，３８のパターニングを行う。透明電極層材料膜に対するエッチング溶液としては、例えば塩酸または塩化第二鉄水溶液が用いられる。
その後、例えばパターン印刷法または塗布法を用いて、透明電極層２８上に金属電極層２９を形成し、透明電極層３８の上に金属電極層３９を形成することにより、第１電極層２７および第２電極層３７を形成する。

【0035】

以上の工程により、図１および図２に示す本実施形態の裏面接合型の太陽電池１が得られる。

【0036】

以上説明したように、本実施形態の太陽電池１および太陽電池の製造方法によれば、第１導電型半導体層２５をパターニングした後、第２導電型半導体層３５を半導体基板１１の裏面側の全面に製膜すればよいので、製造プロセスの簡略化、短縮化、低コスト化が可能である。
また、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、製造プロセスの途中で、特に第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５を形成する際に、半導体基板１１の主面が露出しないので、太陽電池の高いライフタイムを維持できる。

【0037】

更に、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、リフトオフ層４０を用いたリフトオフ法を利用して第１導電型半導体層２５のパターニングを行うので、太陽電池の製造プロセスの簡略化、短縮化、低コスト化が可能となる。

【0038】

また、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、第１半導体層形成工程において、真性半導体層２３を残しつつリフトオフを行うので、リフトオフ層４０を除去するエッチング溶液（ＨＦ）がリフトオフと同時に真性半導体層２３の表面を洗浄し、太陽電池の性能が向上する。

【0039】

ここで、第２領域８の第２導電型半導体層（例えば、Ｐ型半導体層）３５の性能低下を防ぐためには、第２導電型半導体層３５の膜厚を厚くする必要がある（例えば、３．５ｎｍ以上）。しかし、第２導電型半導体層３５の膜厚を厚くすると、第１領域７における第１導電型半導体層（例えば、Ｎ型半導体層）２５と第２導電型半導体層（例えば、Ｐ型半導体層）３５との間のトンネリング効率が低下し、膜厚方向の抵抗が高くなる。

【0040】

これに対して、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、第１半導体層形成工程においてリフトオフ法を利用するので、リフトオフによって剥離された第２領域８の第１導電型半導体層の粒子２５Ａが第１領域７の第１導電型半導体層２５の表面側に付着する。これにより、第１領域７の第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５の間に第１導電型半導体層の粒子２５Ａが介在し、第１領域７における第１導電型半導体層（例えば、Ｎ型半導体層）２５と第２導電型半導体層（例えば、Ｐ型半導体層）３５との間のトンネル伝導性が向上し、界面抵抗および膜厚方向の抵抗増加が低減される。これにより、太陽電池のＦＦ特性が上昇する。
このように、第１半導体層形成工程においてリフトオフ法を利用し、第２導電型半導体層３５の膜厚を３．５ｎｍ以上とすることにより、第２領域８における第２導電型半導体層（例えば、Ｐ型半導体層）３５の性能低下を防ぎ、第１領域７における第２導電型半導体層（例えば、Ｐ型半導体層）３５の膜厚方向の抵抗増加を低減することができる。これにより、高性能な太陽電池を実現することができる。

【0041】

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２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。

【0042】

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。

【実施例】

【0043】

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0044】

（実施例１）
図３Ａ～図３Ｅに示す太陽電池の製造方法により、図１および図２に示す太陽電池１を作製した。実施例１の太陽電池およびその製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
第１導電型半導体層２５：Ｎ型半導体層
第２導電型半導体層３５：Ｐ型半導体層、膜厚３．５ｎｍ
第１領域７における第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との間に介在する第１導電型半導体層の粒子２５Ａ：被覆率３％
ここで、被覆率とは、第１領域７における、すなわち第１導電型半導体層２５上における粒子２５Ａの被覆率である。

【0045】

被覆率は、リフトオフ法を利用した第１半導体層形成工程において、エッチング後のリンス液の界面活性剤濃度を１．５ｖｏｌ％とすることにより調整した。界面活性剤としてはアニオン系のママレモン（ライオン株式会社製）（登録商標）を使用した。

【0046】

リフトオフ法を利用した第１半導体層形成工程後の、第１領域７における第１導電型半導体層２５の表面を光学顕微鏡により観察すると、第１導電型半導体層２５上には、第１導電型半導体層の粒子２５Ａが拡散して付着していた。粒子２５Ａのサイズとしては、１μｍ以上５０μｍ以下であり、１０μｍ以上２０μｍ以下の粒子が多かった。

【0047】

被覆率及び粒子のサイズは、光学顕微鏡装置（型番：ＤＳＸ５１０、オリンパス社製）を用いて測定した。

【0048】

（実施例２）
実施例１において、第１導電型半導体層２５上の第１導電型半導体層の粒子２５Ａの被覆率が異なる。実施例２の太陽電池およびその製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
第１領域７における第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との間に介在する第１導電型半導体層の粒子２５Ａ：被覆率５％
被覆率は、リフトオフ法を利用した第１半導体層形成工程において、エッチング後のリンス液の界面活性剤濃度を１．０ｖｏｌ％とすることにより調整した。界面活性剤としてはアニオン系のママレモンを使用した。

【0049】

（実施例３）
実施例１において、第１導電型半導体層２５上の第１導電型半導体層の粒子２５Ａの被覆率が異なる。実施例３の太陽電池およびその製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
第１領域７における第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との間に介在する第１導電型半導体層の粒子２５Ａ：被覆率１０％
被覆率は、リフトオフ法を利用した第１半導体層形成工程において、エッチング後のリンス液の界面活性剤濃度を０．５ｖｏｌ％とすることにより調整した。界面活性剤としてはアニオン系のママレモンを使用した。

【0050】

（実施例４）
実施例１において、第１導電型半導体層２５上の第１導電型半導体層の粒子２５Ａの被覆率が異なる。実施例４の太陽電池およびその製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
第１領域７における第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との間に介在する第１導電型半導体層の粒子２５Ａ：被覆率２０％
被覆率は、リフトオフ法を利用した第１半導体層形成工程において、エッチング後のリンス液の界面活性剤濃度を０．１ｖｏｌ％とすることにより調整した。界面活性剤としてはアニオン系のママレモンを使用した。

【0051】

（実施例５）
実施例１において、第１導電型半導体層２５上の第１導電型半導体層の粒子２５Ａの被覆率が異なる。実施例５の太陽電池およびその製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
第１領域７における第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との間に介在する第１導電型半導体層の粒子２５Ａ：被覆率３０％
被覆率は、リフトオフ法を利用した第１半導体層形成工程において、エッチング後のリンス液の界面活性剤濃度を０．０２ｖｏｌ％とすることにより調整した。界面活性剤としてはアニオン系のママレモンを使用した。

【0052】

（比較例１）
実施例１において、第１導電型半導体層２５上に第１導電型半導体層の粒子２５Ａが介在しない点が異なる。比較例１の太陽電池およびその製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
第１領域７における第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との間に介在する第１導電型半導体層の粒子２５Ａ：被覆率０％
被覆率は、リフトオフ法を利用した第１半導体層形成工程において、エッチング後のリンス液の界面活性剤濃度を２．５ｖｏｌ％とすることにより調整した。界面活性剤としてはアニオン系のママレモンを使用した。

【0053】

ＡＭ１．５のスペクトル分布を有するパルスソーラーシミュレーターを用いて、２５℃の下で擬似太陽光を１００ｍＷ／ｃｍ^２のエネルギー密度で照射して、上記の実施例および比較例の太陽電池の性能特性（開放電圧Ｖｏｃ、短絡電流Ｉｓｃ、曲線因子ＦＦ、および変換効率Ｅｆｆ）を測定した。測定結果を表１に示す。
表１では、比較例１の出力特性結果を基準（１．００）とし、各実施例の評価結果を比較する事により、出力の相関を評価した。

【0054】

【表1】

【0055】

表１によれば、第１領域７における第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との間に第１導電型半導体層の粒子２５Ａが介在すると、太陽電池のＦＦ特性が上昇することがわかる。特に、粒子２５Ａの被覆率が３％以上１０％以下の場合に、ＦＦ特性の上昇が顕著であった。

【符号の説明】

【0056】

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 半導体基板
１３，２３ 真性半導体層
１５ 光学調整層
２５ 第１導電型半導体層
２５Ｚ 第１導電型半導体層材料膜
２７ 第１電極層
２８，３８ 透明電極層
２９，３９ 金属電極層
３５ 第２導電型半導体層
３７ 第２電極層

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】