太陽電池の製造方法および太陽電池
【課題】安全で、極めて簡便で、かつ安価な手法にて表面に付着した金属を除去し、発電効率の改善を見込める洗浄度が得られるシリコン基板を母材とした太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】太陽電池を製造する工程のうち、ダメージ層除去工程Ｓ２、およびテクスチャー形成工程Ｓ３のいずれかの工程の直後に、シリコン基板洗浄工程ＳＷを実施する。このシリコン基板洗浄工程ＳＷは、太陽電池の母材であるシリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬処理し、シリコン基板上に付着した金属を除去するようにしたものである。
【解決手段】太陽電池を製造する工程のうち、ダメージ層除去工程Ｓ２、およびテクスチャー形成工程Ｓ３のいずれかの工程の直後に、シリコン基板洗浄工程ＳＷを実施する。このシリコン基板洗浄工程ＳＷは、太陽電池の母材であるシリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬処理し、シリコン基板上に付着した金属を除去するようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として太陽電池の製造方法に係り、太陽電池の母材であるシリコン基板の表面に付着した特性に影響を及ぼす金属または金属イオンを除去して発電効率の高い太陽電池を実現する太陽電池の製造方法、及びこの製造方法によって製造された太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電力用太陽電池の主流はシリコン太陽電池であるが、その普及には製品コストの低減が必要である。太陽電池の発電効率を向上させることも製品価格を下げる手段のひとつと言える。また、発電効率の高いデバイスを用いることにより、設置面積を小さくできる付加的なメリットもある。発電効率の高い太陽電池を得るために、シリコンの純度を高め、キャリアの寿命を延ばしたり、表面の再結合速度を抑制したりする手法は周知の事実である。前者は、シリコンの鋳造段階における高純度化と太陽電池作製段階における金属汚染抑制が考えられる。また、後者は、表面酸化膜形成等による表面パッシベーション効果を得る手法が一般的であるが、表面金属の除去等により清浄化することでも、その目的を達成する。ところで、シリコン基板の洗浄方法は、従来から多々研究されている。
【０００３】
従来のシリコン基板の洗浄方法においては、例えば、塩酸と過酸化水素水を混合させた水溶液を加熱して用いるＲＣＡ洗浄、あるいは硝酸と塩酸を混合させた王水による洗浄などが、良く知られている。また、少なくとも一部に自然酸化膜を含むシリコン酸化膜の形成されたシリコン基板を、塩酸、弗酸及び純水の加熱した混合液に浸漬し、銅や鉄を含む金属不純物と自然酸化膜を同時に除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来、純水に所定時間浸漬して、シリコン表面に自然酸化膜を形成し、その後当該シリコン基板を弗化水素酸水溶液に浸漬することにより、酸化膜中に取り込まれた金属をエッチングして除去する提案がされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、従来、テクスチャー形成工程した後、サブミクロンオーダーの凹凸を形成する目的で、金属イオンを含有する弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液や金属粒子を無電解メッキした後に、金属イオンを含有する弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液を使用する方法が提案されている。この方法においては、凹凸を形成するために弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液を使用しており、特に熱拡散後に使用するものではなく、仮に拡散後に使用してもシリコン表面に付着している鉄と銅はシリコン基板中に拡散し、弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液による除去効果は得ることができない（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６４８６６号公報（第１頁及び第５頁）
【特許文献２】特開２００４-１７２２７１号公報
【特許文献３】特開２００７-１９４４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のシリコン基板の洗浄方法は、ＲＣＡ洗浄が一般的である。この方法は、硫酸と過酸化水素水の混合水溶液を加熱した工程やアンモニアと過酸化水素水の混合水溶液を加熱した工程または塩酸と過酸化水素水の混合水溶液を加熱した工程を組み合わせた洗浄方法であり、銅や鉄を効率的に除去できるが、薬液コストが高くなる点、酸の蒸気が発生し、人体への影響や装置周辺の金属腐食が懸念される点などの問題点があり、必ずしも量産される太陽電池の母材であるシリコン基板に適しているとは言えないものであった。
【０００８】
また、自然酸化膜を含むシリコン酸化膜の形成されたシリコン基板を、塩酸、弗酸及び純水の加熱した混合液に浸漬することにより、銅や鉄を含む金属不純物と自然酸化膜を同時に除去することができるが、ＲＣＡ洗浄と同様、薬液コストが高くなる点、酸の蒸気が発生し人体への影響や装置周辺の金属腐食が懸念される点などの問題点があり、必ずしも量産される太陽電池の母材であるシリコン基板に適しているとは言えないものであった。
【０００９】
また、硝酸と塩酸を混合させた王水による洗浄においても、同様の問題がある。また、純水に所定時間浸漬することによりシリコン表面に自然酸化膜を形成し、その後弗化水素酸水溶液に浸漬して、酸化膜中に取り込まれた金属をエッチングと共に、除去する洗浄方法は、鉄やアルミなどの金属は十分に除去できるが、銅などの還元性の高い金属に対しては、再付着して十分に除去できるものではないことがわかっている。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、安全で、極めて簡便で、かつ安価な手法にて表面に付着した鉄および銅などの金属成分を除去し、発電効率の改善を見込める洗浄度が得られるシリコン基板を母材とした太陽電池の製造方法及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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る太陽電池の製造方法は、
シリコン基板を母材として太陽電池を製造する太陽電池の製造方法において、シリコン基板表面の機械加工変質層或いはシリコン基板表面の汚れを取り除くダメージ層除去工程の後であり、且つ熱拡散によるｐｎ接合形成工程の前に、少なくとも１回のシリコン基板洗浄工程を有している。そして、このシリコン基板洗浄工程は、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬して洗浄することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、太陽電池を製造する工程で、ダメージ層除去後で、且つ熱拡散によるｐｎ接合形成前に、少なくとも１回は、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬処理してシリコン基板の表面に付着した金属または金属イオンを除去するようにしたので、水酸化ナトリウム溶液や水酸化カリウム溶液でダメージ層を除去する場合、ダメージ層中の鉄および銅が除去された後、シリコン基板の表面に再付着する問題を生じるが、その後の工程にて、弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬することにより、鉄および、弗化水素酸単独では再付着して除去できない銅の両方の金属を除去できるので、シリコン基板へのｐｎ接合形成時の鉄および銅のシリコン中への拡散による再結合速度への影響を最小限に抑制し、結晶品質が改善するため、従来よりも発電効率の高い太陽電池を実現できる。そして、このシリコン基板の洗浄工程は純水と弗化水素酸と過酸化水素だけで実現できるため、ランニングコストが安価であり、製品コストを低減できる効果がある。さらに、弗化水素酸と過酸化水素水の混合水溶液によるシリコン基板洗浄工程は、加温の必要が無く、室温で行えるので、酸蒸気が発生せず、安全に処理でき、装置コストを低減できる効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる太陽電池の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態の太陽電池の製造は、図１のフローチャートに示すように、Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３−ＳＷ−Ｓ４−Ｓ５−Ｓ６−Ｓ７の手順により行われる。以下にその詳細を説明する。
【００１５】
図１において、まず基板スライシング工程（ステップＳ１）を実施する。この基板スライシング工程Ｓ１は、例えば引き上げ法により製造される単結晶或いはキャスト法により製造される多結晶シリコンのインゴットと呼ばれるブロックをスライスし、厚さ数百μｍ程度のシリコン基板を作製する工程である。太陽電池用のシリコン基板のスライスには、切断機としてマルチワイヤーソーが用いられることが多い。このマルチワイヤーソーのワイヤーの材料は鉄であり、さらに腐食防止のために銅などの種々の金属もしくは合金がコーティングされている。そのため、スライスの進行に伴い、ワイヤーが摩耗し、上述したワイヤーの材料である鉄や銅の合金の一部が、シリコン基板表面に付着したり、ダメージ層中に取り込まれたりする。尚、本実施の形態において、切断機はワイヤーソーに限定されるものではなく、他の装置によってスライスされてもよい。
【００１６】
次に、ダメージ層除去工程（ステップＳ２）を実施する。このダメージ層除去工程Ｓ２は、基板スライシング工程Ｓ１で生じたシリコン基板表面の機械加工変質層および汚れを取り除くため、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液或いは弗酸と硝酸の混合液などを用いておよそ５から２０μｍ程度、シリコン基板表面をエッチングする工程である。特に、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液を用いてエッチングする場合は、表面に付着したり、ダメージ層中に取り込まれたりしている銅や鉄などはエッチング後、直ちにシリコン基板表面に再付着する。また、工業用グレード等の理由により、薬品の品質が低い場合、エッチング液からのコンタミネーションにより、基板表面が金属汚染することがある。
【００１７】
さらに、テクスチャー形成工程（ステップＳ３）を実施する。このテクスチャー形成工程Ｓ３は、シリコン基板表面にテクスチャー構造と呼ばれる凹凸を形成する工程である。テクスチャー構造とするのは、入射光の多重反射を利用した光閉じ込め技術であり、太陽電池の性能を高めるために行われる。このようなテクスチャー構造を得るために、例えば、ダメージ層除去工程Ｓ２で用いたのと同様のアルカリ水溶液に１乃至３０重量％のイソプロピルアルコールを添加した溶液や炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）水溶液等を用いた湿式エッチングによる方法、或いは機械的な方法でグルーブ加工する方法などを実施する。前者は工程Ｓ２の説明で、後者は工程Ｓ１の説明で述べた理由から、金属汚染の可能性がある。
【００１８】
その後、シリコン基板洗浄工程（ステップＳＷ）を実施する。このシリコン基板洗浄工程ＳＷは、基板スライシング工程Ｓ１乃至テクスチャー形成工程Ｓ３の全て若しくは何れかにおいてシリコン基板に付着した金属または金属イオンを除去するための工程である。シリコン基板洗浄工程ＳＷは、弗化水素濃度が０．１乃至２０重量％であり、過酸化水素濃度が０．０１乃至１０重量％の弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬する。こうすることにより、過酸化水素の酸化力によるシリコン表面への酸化膜形成と弗化水素酸のエッチング作用による酸化膜除去を繰り返しながら、鉄と銅をシリコン表面から取り除く。過酸化水素の酸化力により、銅の還元を抑制し、シリコン基板への再付着を防止する。さらに、シリコン表面は水素終端されているので、鉄の再付着も防止される。この弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液は、室温程度で使用可能であり、数１０秒の浸漬で鉄と銅は除去される。もちろん加温しても目的の効果を失うことはない。以上のように、シリコン基板洗浄工程ＳＷでは、テクスチャー形成されたシリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬することで、シリコン基板表面に付着した金属が除去される。
【００１９】
しかる後に、ＰＮ接合形成工程（ステップＳ４）を実施する。このＰＮ接合形成工程Ｓ４は、シリコン基板に、例えばリンを熱的に拡散することにより導電型を反転させた拡散層であるエミッタ層を形成する工程で、例えば使用するシリコン基板がｐ型であれば、ｐｎ接合を形成するためにｎ型層を形成する。このｎ型層の形成方法は、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）による熱拡散を用いる。その他の方法としては、例えば、ＳＯＤ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｄｏｐａｎｔ）、ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｌｉｃａｔｅ−Ｇｌａｓｓ）、リン酸系水溶液、あるいはフィルム拡散源などを拡散供給源として、適切な方法でシリコン基板表面にリンを含む不純物を付着させて、熱的に拡散させる。拡散後のシリコン基板表面に残ったリンガラスは、弗化水素酸水溶液に浸漬することにより、短時間で取り除くことができる。ここで、リンガラスとはリンと酸素を含む化合物もしくは拡散源の残存物質を指す。また、例えば、リン或いはヒ素のイオン注入法やシラン系ガスに不純物源であるホスフィン（ＰＨ3）ガスを混合させた熱ＣＶＤ法あるいはプラズマＣＶＤ法で形成しても同様の効果を得ることができる。
【００２０】
次に、ｐｎ接合分離工程（ステップＳ５）を実施する。このｐｎ接合分離工程Ｓ５は、ｐ型のシリコン基板のｐ電極とｐｎ接合を形成するｎ型シリコン層のｎ電極がショートしないように実施する工程で、所望の電極パターンに合わせてｎ型シリコン層を除去してｐｎ分離を行う。ｎ型シリコン層の除去の方法は、ダメージ層除去工程Ｓ２で述べた方法以外に、プラズマによるエッチングやサンドブラストによる機械的方法などがある。また、ＳＯＤ等をシリコン基板の１面のみに付着する方法に代表される拡散のように、拡散領域を選択的に行う場合は、ｐｎ接合分離工程を省略することが可能である。
【００２１】
さらに、反射防止膜形成工程（ステップＳ６）を実施する。この反射防止膜形成工程Ｓ６は、シリコン基板の主面上に反射防止膜である絶縁膜を形成する工程である。この反射防止膜である絶縁膜は、太陽電池の入射光に対する表面反射率を低減させるため、発生電流を増加させることが可能になる。例えば、反射防止膜に窒化シリコン膜を適用する場合、その形成方法は減圧熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法を用いて形成される。減圧熱ＣＶＤ法の場合、ジクロルシラン（ＳｉＣｌ2Ｈ2）とアンモニア（ＮＨ3）を原料とすることが多く、例えばガス流量比としてＮＨ3／ＳｉＣｌ2Ｈ2＝１０から２０、反応室内の圧力０．２から０．５Ｔｏｒｒ、温度７６０℃の条件で成膜を行う。また、プラズマＣＶＤ法で形成する場合の原料ガスとしては、ＳｉＨ4とＮＨ3の混合ガスを用いるのが一般的である。成膜条件としては、例えばガス流量比ＮＨ3／ＳｉＨ4＝０．５から１．５、反応室内の圧力１から２Ｔｏｒｒ、温度３００から５５０℃で、プラズマ放電に必要な高周波電源の周波数としては数百ｋＨｚ以上が適当である。
【００２２】
最後に、表裏面電極作製工程（ステップＳ７）を実施することにより、太陽電池が完成する。この表裏面電極作製工程Ｓ７は、太陽電池から電流を取り出すための表電極、裏電極を形成する工程である。裏電極はｐ型シリコンに対しては銀アルミあるいはアルミペースト、表電極はｎ型シリコンに対しては銀ペーストをスクリーン印刷法で所定のパターンを形成し、例えば６５０から９００℃の温度で数十秒から数分間焼成することで、ｎ型およびｐ型基板とのオーミック接触を得るものである。
【００２３】
図４は本実施の形態の太陽電池の製造方法により作製した太陽電池と、従来例で作成した太陽電池の特性を比較した表である。即ち、図４では、本実施の形態のシリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬してシリコン基板洗浄工程を実施した場合のものと、従来のものとにおいて、それぞれＶｏｃ（開放電圧）、Ｊｓｃ（短絡電流）、ＦＦ（曲線因子）、Ｅｆｆ．（発電効率）を示すものであり、発電効率は開放電圧と短絡電流と曲線因子とを掛け合わせて得られるものである。なお、従来例は、本実施の形態のものと比較するため、図１に示されるフローチャートにおいて、シリコン基板洗浄工程ＳＷを省いたステップＳ１乃至Ｓ７を経て作製された太陽電池である。
【００２４】
上述したように、テクスチャー形成工程の直後に、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬するシリコン基板洗浄工程を実施することで、基板表面の金属付着量が減少し、表面再結合速度が低減されることから、図４に示すように開放電圧が大きくなり、太陽電池の特性である発電効率が改善された。また、ｐｎ接合形成工程Ｓ４、反射防止膜形成工程Ｓ６及び表裏面電極作製工程Ｓ７における数百℃以上の熱処理がなされる際に、金属がシリコン基板に拡散されることが抑制されるため、シリコン基板のライフタイムが低下せず、短絡電流及び開放電圧が従来のものより大きくなり、太陽電池の性能向上につながった。
【００２５】
本実施の形態のようにテクスチャー形成工程Ｓ３の直後にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施した場合の試料のｐｎ接合形成前のシリコン表面の金属濃度を図５に示す。比較のために示す図５の従来例は、図１に示されるフローチャートにおいて、シリコン基板洗浄工程ＳＷを実施していない場合であり、図４の従来例と同様のものである。図５に示す表面に付着した金属濃度の値は、マイクロ波プラズマ質量分析（ＭＩＰ−ＭＳ）及びフレームレス原子吸光分光光度計（ＦＬ−ＡＡＳ）を用いて測定した。図５に示すように、従来のものとの比較により、本実施の形態のものは、表面金属濃度が減少し、洗浄工程の効果が認められる。さらに、イオン化傾向の低い貴金属に属する銅（Ｃｕ）に対しても、その付着量が低減していることが分かる。つまり、銅は、単位をａｔｏｍｓ／ｃｍ2として、従来例に示す１４乗オーダーから１１乗オーダー後半まで低減していることが分かる。
【００２６】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態は、ダメージ層除去工程Ｓ２の直後にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施するものである。これはテクスチャー形成工程に金属汚染が無いことが分かっている場合に、シリコン基板洗浄工程ＳＷを、テクスチャー形成工程の前段階のダメージ層除去工程の直後に行うようにしたものである。従って本実施の形態の太陽電池の製造は、図２のフローチャートに示すように、Ｓ１−Ｓ２−ＳＷ−Ｓ３−Ｓ４−Ｓ５−Ｓ６−Ｓ７の手順となる。
【００２７】
図４には、本実施の形態の太陽電池の製造方法により作成した太陽電池の特性も示されている。図４に示すように、実施の形態１のものと同様に、本実施の形態のものは、開放電圧、短絡電流が大きくなり、太陽電池の特性である発電効率が改善された。本実施の形態のようにダメージ層除去工程Ｓ２の直後にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施した場合の試料のｐｎ接合形成前の表面金属濃度を図５に示す。尚、ダメージ層除去工程として数重量％の水酸化ナトリウムを含むアルカリ水溶液を用いて、基板の表面を５乃至２０μｍ程度エッチングしている。図５に示す表面に付着した実施の形態２の金属濃度の値は、実施の形態１および従来例と同様、マイクロ波プラズマ質量分析（ＭＩＰ−ＭＳ）及びフレームレス原子吸光分光光度計（ＦＬ−ＡＡＳ）を用いて測定した。
【００２８】
図５に示すように、本実施の形態においては、実施の形態１と同様に、表面帰属濃度が減少し、洗浄工程の効果が認められる。さらに、イオン化傾向の低い貴金属に属する銅（Ｃｕ）に対しても、その付着量が低減していることが分かる。つまり、銅は、単位をａｔｏｍｓ／ｃｍ2として、従来例に示す１４乗オーダーから１１乗オーダー後半まで低減していることが分かる。
【００２９】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態においては、テクスチャー形成工程Ｓ３後と反射防止膜形成工程Ｓ６の直前にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施するものである。すなわち、テクスチャー形成工程Ｓ３の直後に第１のシリコン基板洗浄工程を行い、反射防止膜形成工程Ｓ６の直前に第２のシリコン基板洗浄工程を行う。
【００３０】
これは、実施の形態のｐｎ接合前の洗浄工程の効果を得る目的で第１のシリコン基板洗浄工程を行う。また、シリコン基板の表面に金属が付着したまま反射防止膜が形成されると、その金属が反射防止膜によって封止された状態になり、金属の存在によって太陽電池の特性が改善されなくなるので、第２のシリコン基板洗浄工程を行うものである。従って、本実施の形態の太陽電池の製造は、図３のフローチャートに示すように、Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３−ＳＷ−Ｓ４−Ｓ５−ＳＷ−Ｓ６−Ｓ７の手順ということとなる。
【００３１】
本実施の形態におけるテクスチャー形成工程Ｓ３の直後と反射防止膜形成工程Ｓ６の直前に行われるシリコン基板洗浄工程ＳＷの実施により、シリコン基板表面に付着した金属が除去されるメカニズムは、実施の形態１，２と同じであり、一連のシーケンスは同じである。即ち、実施の形態３で行われるテクスチャー形成工程Ｓ３の直後と反射防止膜形成工程Ｓ６の直前のシリコン基板洗浄工程ＳＷの処理は、実施の形態１で記載したスライシング時の金属汚染や、ダメージ層除去またはテクスチャー形成用の薬液からの金属汚染を除去することと、熱拡散後のリンガラス除去に用いる薬液などからの金属汚染を除去するために行われる。
【００３２】
図４には、本実施の形態の太陽電池の製造方法により作成した太陽電池の特性も示されている。図４に示すように、本実施の形態のものは、実施の形態１および実施の形態２のもの以上に、開放電圧、短絡電流が大きくなり、太陽電池の特性である発電効率が改善された。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明は、太陽電池の製造方法に適用されて好適なものであり、特に発電効率の高い太陽電池を実現する太陽電池の製造方法に適用されて最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態３の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１、２、３と従来例の太陽電池の特性を比較した図表である。
【図５】本発明の実施の形態１、２と従来例の表面金属濃度分析値を比較した図表である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ１ 基板スライシング工程
Ｓ２ ダメージ層除去工程
Ｓ３ テクスチャー形成工程
Ｓ４ ｐｎ接合形成工程
Ｓ５ ｐｎ接合分離工程
Ｓ６ 反射防止膜形成工程
Ｓ７ 表裏面電極作製工程
ＳＷ シリコン基板洗浄工程
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として太陽電池の製造方法に係り、太陽電池の母材であるシリコン基板の表面に付着した特性に影響を及ぼす金属または金属イオンを除去して発電効率の高い太陽電池を実現する太陽電池の製造方法、及びこの製造方法によって製造された太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電力用太陽電池の主流はシリコン太陽電池であるが、その普及には製品コストの低減が必要である。太陽電池の発電効率を向上させることも製品価格を下げる手段のひとつと言える。また、発電効率の高いデバイスを用いることにより、設置面積を小さくできる付加的なメリットもある。発電効率の高い太陽電池を得るために、シリコンの純度を高め、キャリアの寿命を延ばしたり、表面の再結合速度を抑制したりする手法は周知の事実である。前者は、シリコンの鋳造段階における高純度化と太陽電池作製段階における金属汚染抑制が考えられる。また、後者は、表面酸化膜形成等による表面パッシベーション効果を得る手法が一般的であるが、表面金属の除去等により清浄化することでも、その目的を達成する。ところで、シリコン基板の洗浄方法は、従来から多々研究されている。
【０００３】
従来のシリコン基板の洗浄方法においては、例えば、塩酸と過酸化水素水を混合させた水溶液を加熱して用いるＲＣＡ洗浄、あるいは硝酸と塩酸を混合させた王水による洗浄などが、良く知られている。また、少なくとも一部に自然酸化膜を含むシリコン酸化膜の形成されたシリコン基板を、塩酸、弗酸及び純水の加熱した混合液に浸漬し、銅や鉄を含む金属不純物と自然酸化膜を同時に除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来、純水に所定時間浸漬して、シリコン表面に自然酸化膜を形成し、その後当該シリコン基板を弗化水素酸水溶液に浸漬することにより、酸化膜中に取り込まれた金属をエッチングして除去する提案がされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、従来、テクスチャー形成工程した後、サブミクロンオーダーの凹凸を形成する目的で、金属イオンを含有する弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液や金属粒子を無電解メッキした後に、金属イオンを含有する弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液を使用する方法が提案されている。この方法においては、凹凸を形成するために弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液を使用しており、特に熱拡散後に使用するものではなく、仮に拡散後に使用してもシリコン表面に付着している鉄と銅はシリコン基板中に拡散し、弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液による除去効果は得ることができない（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６４８６６号公報（第１頁及び第５頁）
【特許文献２】特開２００４-１７２２７１号公報
【特許文献３】特開２００７-１９４４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のシリコン基板の洗浄方法は、ＲＣＡ洗浄が一般的である。この方法は、硫酸と過酸化水素水の混合水溶液を加熱した工程やアンモニアと過酸化水素水の混合水溶液を加熱した工程または塩酸と過酸化水素水の混合水溶液を加熱した工程を組み合わせた洗浄方法であり、銅や鉄を効率的に除去できるが、薬液コストが高くなる点、酸の蒸気が発生し、人体への影響や装置周辺の金属腐食が懸念される点などの問題点があり、必ずしも量産される太陽電池の母材であるシリコン基板に適しているとは言えないものであった。
【０００８】
また、自然酸化膜を含むシリコン酸化膜の形成されたシリコン基板を、塩酸、弗酸及び純水の加熱した混合液に浸漬することにより、銅や鉄を含む金属不純物と自然酸化膜を同時に除去することができるが、ＲＣＡ洗浄と同様、薬液コストが高くなる点、酸の蒸気が発生し人体への影響や装置周辺の金属腐食が懸念される点などの問題点があり、必ずしも量産される太陽電池の母材であるシリコン基板に適しているとは言えないものであった。
【０００９】
また、硝酸と塩酸を混合させた王水による洗浄においても、同様の問題がある。また、純水に所定時間浸漬することによりシリコン表面に自然酸化膜を形成し、その後弗化水素酸水溶液に浸漬して、酸化膜中に取り込まれた金属をエッチングと共に、除去する洗浄方法は、鉄やアルミなどの金属は十分に除去できるが、銅などの還元性の高い金属に対しては、再付着して十分に除去できるものではないことがわかっている。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、安全で、極めて簡便で、かつ安価な手法にて表面に付着した鉄および銅などの金属成分を除去し、発電効率の改善を見込める洗浄度が得られるシリコン基板を母材とした太陽電池の製造方法及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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る太陽電池の製造方法は、
シリコン基板を母材として太陽電池を製造する太陽電池の製造方法において、シリコン基板表面の機械加工変質層或いはシリコン基板表面の汚れを取り除くダメージ層除去工程の後であり、且つ熱拡散によるｐｎ接合形成工程の前に、少なくとも１回のシリコン基板洗浄工程を有している。そして、このシリコン基板洗浄工程は、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬して洗浄することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、太陽電池を製造する工程で、ダメージ層除去後で、且つ熱拡散によるｐｎ接合形成前に、少なくとも１回は、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬処理してシリコン基板の表面に付着した金属または金属イオンを除去するようにしたので、水酸化ナトリウム溶液や水酸化カリウム溶液でダメージ層を除去する場合、ダメージ層中の鉄および銅が除去された後、シリコン基板の表面に再付着する問題を生じるが、その後の工程にて、弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬することにより、鉄および、弗化水素酸単独では再付着して除去できない銅の両方の金属を除去できるので、シリコン基板へのｐｎ接合形成時の鉄および銅のシリコン中への拡散による再結合速度への影響を最小限に抑制し、結晶品質が改善するため、従来よりも発電効率の高い太陽電池を実現できる。そして、このシリコン基板の洗浄工程は純水と弗化水素酸と過酸化水素だけで実現できるため、ランニングコストが安価であり、製品コストを低減できる効果がある。さらに、弗化水素酸と過酸化水素水の混合水溶液によるシリコン基板洗浄工程は、加温の必要が無く、室温で行えるので、酸蒸気が発生せず、安全に処理でき、装置コストを低減できる効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる太陽電池の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態の太陽電池の製造は、図１のフローチャートに示すように、Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３−ＳＷ−Ｓ４−Ｓ５−Ｓ６−Ｓ７の手順により行われる。以下にその詳細を説明する。
【００１５】
図１において、まず基板スライシング工程（ステップＳ１）を実施する。この基板スライシング工程Ｓ１は、例えば引き上げ法により製造される単結晶或いはキャスト法により製造される多結晶シリコンのインゴットと呼ばれるブロックをスライスし、厚さ数百μｍ程度のシリコン基板を作製する工程である。太陽電池用のシリコン基板のスライスには、切断機としてマルチワイヤーソーが用いられることが多い。このマルチワイヤーソーのワイヤーの材料は鉄であり、さらに腐食防止のために銅などの種々の金属もしくは合金がコーティングされている。そのため、スライスの進行に伴い、ワイヤーが摩耗し、上述したワイヤーの材料である鉄や銅の合金の一部が、シリコン基板表面に付着したり、ダメージ層中に取り込まれたりする。尚、本実施の形態において、切断機はワイヤーソーに限定されるものではなく、他の装置によってスライスされてもよい。
【００１６】
次に、ダメージ層除去工程（ステップＳ２）を実施する。このダメージ層除去工程Ｓ２は、基板スライシング工程Ｓ１で生じたシリコン基板表面の機械加工変質層および汚れを取り除くため、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液或いは弗酸と硝酸の混合液などを用いておよそ５から２０μｍ程度、シリコン基板表面をエッチングする工程である。特に、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液を用いてエッチングする場合は、表面に付着したり、ダメージ層中に取り込まれたりしている銅や鉄などはエッチング後、直ちにシリコン基板表面に再付着する。また、工業用グレード等の理由により、薬品の品質が低い場合、エッチング液からのコンタミネーションにより、基板表面が金属汚染することがある。
【００１７】
さらに、テクスチャー形成工程（ステップＳ３）を実施する。このテクスチャー形成工程Ｓ３は、シリコン基板表面にテクスチャー構造と呼ばれる凹凸を形成する工程である。テクスチャー構造とするのは、入射光の多重反射を利用した光閉じ込め技術であり、太陽電池の性能を高めるために行われる。このようなテクスチャー構造を得るために、例えば、ダメージ層除去工程Ｓ２で用いたのと同様のアルカリ水溶液に１乃至３０重量％のイソプロピルアルコールを添加した溶液や炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）水溶液等を用いた湿式エッチングによる方法、或いは機械的な方法でグルーブ加工する方法などを実施する。前者は工程Ｓ２の説明で、後者は工程Ｓ１の説明で述べた理由から、金属汚染の可能性がある。
【００１８】
その後、シリコン基板洗浄工程（ステップＳＷ）を実施する。このシリコン基板洗浄工程ＳＷは、基板スライシング工程Ｓ１乃至テクスチャー形成工程Ｓ３の全て若しくは何れかにおいてシリコン基板に付着した金属または金属イオンを除去するための工程である。シリコン基板洗浄工程ＳＷは、弗化水素濃度が０．１乃至２０重量％であり、過酸化水素濃度が０．０１乃至１０重量％の弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬する。こうすることにより、過酸化水素の酸化力によるシリコン表面への酸化膜形成と弗化水素酸のエッチング作用による酸化膜除去を繰り返しながら、鉄と銅をシリコン表面から取り除く。過酸化水素の酸化力により、銅の還元を抑制し、シリコン基板への再付着を防止する。さらに、シリコン表面は水素終端されているので、鉄の再付着も防止される。この弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液は、室温程度で使用可能であり、数１０秒の浸漬で鉄と銅は除去される。もちろん加温しても目的の効果を失うことはない。以上のように、シリコン基板洗浄工程ＳＷでは、テクスチャー形成されたシリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬することで、シリコン基板表面に付着した金属が除去される。
【００１９】
しかる後に、ＰＮ接合形成工程（ステップＳ４）を実施する。このＰＮ接合形成工程Ｓ４は、シリコン基板に、例えばリンを熱的に拡散することにより導電型を反転させた拡散層であるエミッタ層を形成する工程で、例えば使用するシリコン基板がｐ型であれば、ｐｎ接合を形成するためにｎ型層を形成する。このｎ型層の形成方法は、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）による熱拡散を用いる。その他の方法としては、例えば、ＳＯＤ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｄｏｐａｎｔ）、ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｌｉｃａｔｅ−Ｇｌａｓｓ）、リン酸系水溶液、あるいはフィルム拡散源などを拡散供給源として、適切な方法でシリコン基板表面にリンを含む不純物を付着させて、熱的に拡散させる。拡散後のシリコン基板表面に残ったリンガラスは、弗化水素酸水溶液に浸漬することにより、短時間で取り除くことができる。ここで、リンガラスとはリンと酸素を含む化合物もしくは拡散源の残存物質を指す。また、例えば、リン或いはヒ素のイオン注入法やシラン系ガスに不純物源であるホスフィン（ＰＨ3）ガスを混合させた熱ＣＶＤ法あるいはプラズマＣＶＤ法で形成しても同様の効果を得ることができる。
【００２０】
次に、ｐｎ接合分離工程（ステップＳ５）を実施する。このｐｎ接合分離工程Ｓ５は、ｐ型のシリコン基板のｐ電極とｐｎ接合を形成するｎ型シリコン層のｎ電極がショートしないように実施する工程で、所望の電極パターンに合わせてｎ型シリコン層を除去してｐｎ分離を行う。ｎ型シリコン層の除去の方法は、ダメージ層除去工程Ｓ２で述べた方法以外に、プラズマによるエッチングやサンドブラストによる機械的方法などがある。また、ＳＯＤ等をシリコン基板の１面のみに付着する方法に代表される拡散のように、拡散領域を選択的に行う場合は、ｐｎ接合分離工程を省略することが可能である。
【００２１】
さらに、反射防止膜形成工程（ステップＳ６）を実施する。この反射防止膜形成工程Ｓ６は、シリコン基板の主面上に反射防止膜である絶縁膜を形成する工程である。この反射防止膜である絶縁膜は、太陽電池の入射光に対する表面反射率を低減させるため、発生電流を増加させることが可能になる。例えば、反射防止膜に窒化シリコン膜を適用する場合、その形成方法は減圧熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法を用いて形成される。減圧熱ＣＶＤ法の場合、ジクロルシラン（ＳｉＣｌ2Ｈ2）とアンモニア（ＮＨ3）を原料とすることが多く、例えばガス流量比としてＮＨ3／ＳｉＣｌ2Ｈ2＝１０から２０、反応室内の圧力０．２から０．５Ｔｏｒｒ、温度７６０℃の条件で成膜を行う。また、プラズマＣＶＤ法で形成する場合の原料ガスとしては、ＳｉＨ4とＮＨ3の混合ガスを用いるのが一般的である。成膜条件としては、例えばガス流量比ＮＨ3／ＳｉＨ4＝０．５から１．５、反応室内の圧力１から２Ｔｏｒｒ、温度３００から５５０℃で、プラズマ放電に必要な高周波電源の周波数としては数百ｋＨｚ以上が適当である。
【００２２】
最後に、表裏面電極作製工程（ステップＳ７）を実施することにより、太陽電池が完成する。この表裏面電極作製工程Ｓ７は、太陽電池から電流を取り出すための表電極、裏電極を形成する工程である。裏電極はｐ型シリコンに対しては銀アルミあるいはアルミペースト、表電極はｎ型シリコンに対しては銀ペーストをスクリーン印刷法で所定のパターンを形成し、例えば６５０から９００℃の温度で数十秒から数分間焼成することで、ｎ型およびｐ型基板とのオーミック接触を得るものである。
【００２３】
図４は本実施の形態の太陽電池の製造方法により作製した太陽電池と、従来例で作成した太陽電池の特性を比較した表である。即ち、図４では、本実施の形態のシリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬してシリコン基板洗浄工程を実施した場合のものと、従来のものとにおいて、それぞれＶｏｃ（開放電圧）、Ｊｓｃ（短絡電流）、ＦＦ（曲線因子）、Ｅｆｆ．（発電効率）を示すものであり、発電効率は開放電圧と短絡電流と曲線因子とを掛け合わせて得られるものである。なお、従来例は、本実施の形態のものと比較するため、図１に示されるフローチャートにおいて、シリコン基板洗浄工程ＳＷを省いたステップＳ１乃至Ｓ７を経て作製された太陽電池である。
【００２４】
上述したように、テクスチャー形成工程の直後に、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素の混合水溶液に浸漬するシリコン基板洗浄工程を実施することで、基板表面の金属付着量が減少し、表面再結合速度が低減されることから、図４に示すように開放電圧が大きくなり、太陽電池の特性である発電効率が改善された。また、ｐｎ接合形成工程Ｓ４、反射防止膜形成工程Ｓ６及び表裏面電極作製工程Ｓ７における数百℃以上の熱処理がなされる際に、金属がシリコン基板に拡散されることが抑制されるため、シリコン基板のライフタイムが低下せず、短絡電流及び開放電圧が従来のものより大きくなり、太陽電池の性能向上につながった。
【００２５】
本実施の形態のようにテクスチャー形成工程Ｓ３の直後にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施した場合の試料のｐｎ接合形成前のシリコン表面の金属濃度を図５に示す。比較のために示す図５の従来例は、図１に示されるフローチャートにおいて、シリコン基板洗浄工程ＳＷを実施していない場合であり、図４の従来例と同様のものである。図５に示す表面に付着した金属濃度の値は、マイクロ波プラズマ質量分析（ＭＩＰ−ＭＳ）及びフレームレス原子吸光分光光度計（ＦＬ−ＡＡＳ）を用いて測定した。図５に示すように、従来のものとの比較により、本実施の形態のものは、表面金属濃度が減少し、洗浄工程の効果が認められる。さらに、イオン化傾向の低い貴金属に属する銅（Ｃｕ）に対しても、その付着量が低減していることが分かる。つまり、銅は、単位をａｔｏｍｓ／ｃｍ2として、従来例に示す１４乗オーダーから１１乗オーダー後半まで低減していることが分かる。
【００２６】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態は、ダメージ層除去工程Ｓ２の直後にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施するものである。これはテクスチャー形成工程に金属汚染が無いことが分かっている場合に、シリコン基板洗浄工程ＳＷを、テクスチャー形成工程の前段階のダメージ層除去工程の直後に行うようにしたものである。従って本実施の形態の太陽電池の製造は、図２のフローチャートに示すように、Ｓ１−Ｓ２−ＳＷ−Ｓ３−Ｓ４−Ｓ５−Ｓ６−Ｓ７の手順となる。
【００２７】
図４には、本実施の形態の太陽電池の製造方法により作成した太陽電池の特性も示されている。図４に示すように、実施の形態１のものと同様に、本実施の形態のものは、開放電圧、短絡電流が大きくなり、太陽電池の特性である発電効率が改善された。本実施の形態のようにダメージ層除去工程Ｓ２の直後にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施した場合の試料のｐｎ接合形成前の表面金属濃度を図５に示す。尚、ダメージ層除去工程として数重量％の水酸化ナトリウムを含むアルカリ水溶液を用いて、基板の表面を５乃至２０μｍ程度エッチングしている。図５に示す表面に付着した実施の形態２の金属濃度の値は、実施の形態１および従来例と同様、マイクロ波プラズマ質量分析（ＭＩＰ−ＭＳ）及びフレームレス原子吸光分光光度計（ＦＬ−ＡＡＳ）を用いて測定した。
【００２８】
図５に示すように、本実施の形態においては、実施の形態１と同様に、表面帰属濃度が減少し、洗浄工程の効果が認められる。さらに、イオン化傾向の低い貴金属に属する銅（Ｃｕ）に対しても、その付着量が低減していることが分かる。つまり、銅は、単位をａｔｏｍｓ／ｃｍ2として、従来例に示す１４乗オーダーから１１乗オーダー後半まで低減していることが分かる。
【００２９】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態においては、テクスチャー形成工程Ｓ３後と反射防止膜形成工程Ｓ６の直前にシリコン基板洗浄工程ＳＷを実施するものである。すなわち、テクスチャー形成工程Ｓ３の直後に第１のシリコン基板洗浄工程を行い、反射防止膜形成工程Ｓ６の直前に第２のシリコン基板洗浄工程を行う。
【００３０】
これは、実施の形態のｐｎ接合前の洗浄工程の効果を得る目的で第１のシリコン基板洗浄工程を行う。また、シリコン基板の表面に金属が付着したまま反射防止膜が形成されると、その金属が反射防止膜によって封止された状態になり、金属の存在によって太陽電池の特性が改善されなくなるので、第２のシリコン基板洗浄工程を行うものである。従って、本実施の形態の太陽電池の製造は、図３のフローチャートに示すように、Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３−ＳＷ−Ｓ４−Ｓ５−ＳＷ−Ｓ６−Ｓ７の手順ということとなる。
【００３１】
本実施の形態におけるテクスチャー形成工程Ｓ３の直後と反射防止膜形成工程Ｓ６の直前に行われるシリコン基板洗浄工程ＳＷの実施により、シリコン基板表面に付着した金属が除去されるメカニズムは、実施の形態１，２と同じであり、一連のシーケンスは同じである。即ち、実施の形態３で行われるテクスチャー形成工程Ｓ３の直後と反射防止膜形成工程Ｓ６の直前のシリコン基板洗浄工程ＳＷの処理は、実施の形態１で記載したスライシング時の金属汚染や、ダメージ層除去またはテクスチャー形成用の薬液からの金属汚染を除去することと、熱拡散後のリンガラス除去に用いる薬液などからの金属汚染を除去するために行われる。
【００３２】
図４には、本実施の形態の太陽電池の製造方法により作成した太陽電池の特性も示されている。図４に示すように、本実施の形態のものは、実施の形態１および実施の形態２のもの以上に、開放電圧、短絡電流が大きくなり、太陽電池の特性である発電効率が改善された。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明は、太陽電池の製造方法に適用されて好適なものであり、特に発電効率の高い太陽電池を実現する太陽電池の製造方法に適用されて最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態２の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態３の太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１、２、３と従来例の太陽電池の特性を比較した図表である。
【図５】本発明の実施の形態１、２と従来例の表面金属濃度分析値を比較した図表である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ１ 基板スライシング工程
Ｓ２ ダメージ層除去工程
Ｓ３ テクスチャー形成工程
Ｓ４ ｐｎ接合形成工程
Ｓ５ ｐｎ接合分離工程
Ｓ６ 反射防止膜形成工程
Ｓ７ 表裏面電極作製工程
ＳＷ シリコン基板洗浄工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板を母材として太陽電池を製造する太陽電池の製造方法において、
シリコン基板表面の機械加工変質層或いはシリコン基板表面の汚れを取り除くダメージ層除去工程の後であり、且つ熱拡散によるｐｎ接合形成工程の前に、少なくとも１回のシリコン基板洗浄工程を有し、当該シリコン基板洗浄工程は、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬して洗浄する
ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記シリコン基板洗浄工程は、前記ダメージ層除去工程の直後に行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
シリコン基板の主面上に反射防止膜として絶縁膜を形成する反射防止膜形成工程の前に、第２のシリコン基板洗浄工程が行われる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記第２のシリコン基板洗浄工程は、前記反射防止膜形成工程の直前に行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記シリコン基板洗浄工程は、室温にて行われる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記ダメージ層除去工程は、シリコン基板をスライスして作製する基板スライシング工程によるシリコン基板表面の機械加工変質層或いはシリコン基板表面の汚れを取り除くものであり、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液或いは弗酸と硝酸の混合液を用いておよそ５から２０μｍ程度、シリコン基板表面をエッチングする
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法により製造されている
ことを特徴とする太陽電池。
【請求項１】
シリコン基板を母材として太陽電池を製造する太陽電池の製造方法において、
シリコン基板表面の機械加工変質層或いはシリコン基板表面の汚れを取り除くダメージ層除去工程の後であり、且つ熱拡散によるｐｎ接合形成工程の前に、少なくとも１回のシリコン基板洗浄工程を有し、当該シリコン基板洗浄工程は、シリコン基板を弗化水素酸と過酸化水素を含む混合水溶液に浸漬して洗浄する
ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記シリコン基板洗浄工程は、前記ダメージ層除去工程の直後に行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
シリコン基板の主面上に反射防止膜として絶縁膜を形成する反射防止膜形成工程の前に、第２のシリコン基板洗浄工程が行われる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記第２のシリコン基板洗浄工程は、前記反射防止膜形成工程の直前に行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記シリコン基板洗浄工程は、室温にて行われる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記ダメージ層除去工程は、シリコン基板をスライスして作製する基板スライシング工程によるシリコン基板表面の機械加工変質層或いはシリコン基板表面の汚れを取り除くものであり、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液或いは弗酸と硝酸の混合液を用いておよそ５から２０μｍ程度、シリコン基板表面をエッチングする
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法により製造されている
ことを特徴とする太陽電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２９００１３（Ｐ２００９−２９００１３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４１３９４（Ｐ２００８−１４１３９４）
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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