技術領域

本發(fā)明涉及太陽能電池單元及其制造方法、以及太陽能電池模塊。

背景技術：

以往的住宅用等中使用的體型硅（bulk-silicon）太陽能電池單元一般通過以下那樣的方法制作。首先，例如準備p型硅基板作為第1導電類型的基板。然后，針對在硅基板中從鑄造鑄錠切片時發(fā)生的硅表面的損傷層，用例如幾wt%～20wt%氫氧化鈉或碳酸氫氧化鈉去除10μm～20μm厚。

接下來，在去除了損傷層的表面制作被稱為紋理的表面凸凹構造（例如，參照專利文獻1）。在太陽能電池單元的表面?zhèn)龋ㄊ芄饷鎮(zhèn)龋?，通常，為了抑制光反射而將陽光盡可能多地取入p型硅基板上，形成這樣的紋理。作為紋理的制作方法，有例如被稱為堿性紋理法的方法。在堿性紋理法中，用在幾wt%的氫氧化鈉或碳酸氫氧化鈉等堿性系溶液中添加IPA（異丙醇）等促進各向異性蝕刻的添加劑而得到的溶液來進行各向異性蝕刻，以使硅（111）面露出的方式形成紋理。

接下來，作為擴散處理，針對p型硅基板在例如三氯氧化磷（POCl3）、氮、氧的混合氣體氣氛下在例如800℃～900℃下進行幾十分鐘處理，在表面整個面均勻地形成n型層作為第2導電類型的雜質層。通過使在硅表面均勻地形成的n型層的方阻（sheetresistance）成為30～80Ω/□左右，可以得到良好的太陽能電池的電氣特性。

此處，n型層是在硅表面均勻地形成的，所以表面和背面是電連接的狀態(tài)。為了切斷該電連接，通過例如干法蝕刻對p型硅基板的端面區(qū)域進行蝕刻。另外，作為其它方法，有時還通過激光進行p型硅基板的端面分離。之后，將p型硅基板浸漬到氫氟酸水溶液，對在擴散處理中在表面堆積的玻璃質（PSG）進行蝕刻去除。

接下來，作為以防止反射為目的的絕緣膜（反射防止膜），在n型層的表面以均勻的厚度形成氧化硅膜、氮化硅膜、氧化鈦膜等絕緣膜。在形成氮化硅膜作為反射防止膜的情況下，通過例如等離子體CVD法，以硅烷氣（SiH4）以及氨氣（NH3）為原材料，在300℃以上、減壓下的條件下，進行成膜形成。反射防止膜的折射率是2.0～2.2左右，最佳的膜厚是70nm～90nm左右。另外，應注意這樣形成的反射防止膜是絕緣體，僅通過在其上僅僅形成表面?zhèn)入姌O，不會作為太陽能電池發(fā)揮作用。

接下來，使用柵格電極形成用以及匯流電極形成用的掩模，在反射防止膜上，通過絲網印刷法，將成為表面?zhèn)入姌O的銀膏涂覆為柵格電極以及匯流電極的形狀，并使其干燥。

接下來，在基板的背面，通過絲網印刷法，將成為背鋁電極的背鋁電極膏、以及成為背銀匯流電極的背銀膏分別涂覆為背鋁電極的形狀以及背銀匯流電極的形狀并使其干燥。

接下來，針對在硅基板的表面和背面上涂敷的電極膏同時在600℃～900℃左右進行幾分鐘燒制。由此，在反射防止膜上，作為表面?zhèn)入姌O，形成了柵格電極以及匯流電極，在硅基板的背面，作為背面?zhèn)入姌O，形成了背鋁電極以及背銀匯流電極。此處，在硅基板的表面?zhèn)龋谟摄y膏中包含的玻璃材料而反射防止膜熔融的期間，銀材料與硅接觸并再凝固。由此，表面?zhèn)入姌O與硅基板（n型層）的導通被確保。這樣的工藝被稱為燒透法（fire-throughmethod）。另外，背鋁電極膏也與硅基板的背面反應，在背鋁電極的正下方形成p+層。

為了提高如上述那樣形成的體型硅太陽能電池單元的光電轉換效率，基板的受光面?zhèn)鹊谋砻娴陌纪剐螤?、即紋理的形狀的最佳化是重要的。以往，關于紋理的形狀，在開發(fā)階段中最佳化之后以能夠實現其形狀的方式實施生產。

現有技術文獻

專利文獻1：日本專利第4467218號公報

技術實現要素：

發(fā)明所要解決的技術問題

但是，由于制造工序中的各種因素，產生紋理的形狀成為從最佳化了的形狀偏離的形狀的基板。關于使用這樣的基板來制造的太陽能電池單元，光反射率上升，最終太陽能電池單元的光電轉換效率降低。因此，存在如下問題：該太陽能電池單元無法作為產品出廠，太陽能電池單元的成品率降低。另外，在通過堿性紋理法形成的光反射率不佳的情況下，以重新形成紋理形狀的目的，考慮再次通過堿性紋理法實施蝕刻。但是，在該情況下，光反射率進一步惡化。另外，太陽能電池單元被長期使用，所以確保能夠長期維持輸出的可靠性也是極其重要的課題。

本發(fā)明是鑒于上述而完成的，其目的在于得到一種太陽能電池單元及其制造方法、以及太陽能電池模塊，其中紋理的形狀所引起的光電轉換效率的降低被防止，光電轉換效率、成品率以及可靠性優(yōu)良。

解決技術問題的技術方案

為了解決上述課題并達成目的，本發(fā)明提供一種太陽能電池單元，其特征在于，具備：第1導電類型的半導體基板，在一面?zhèn)染哂袛U散有第2導電類型的雜質元素的雜質擴散層；受光面?zhèn)入姌O，與所述雜質擴散層電連接而形成于所述半導體基板的一面?zhèn)龋灰约氨趁鎮(zhèn)入姌O，形成于所述半導體基板的另一面?zhèn)?，在所述半導體基板的另一面?zhèn)鹊谋砻婢哂械?凹凸形狀，在所述半導體基板的一面?zhèn)鹊谋砻娴闹辽僖徊糠志哂械?凹凸形狀，該第2凹凸形狀具有比所述第1凹凸形狀低的光反射率，所述半導體基板的一面?zhèn)鹊墓夥瓷渎时人霭雽w基板的另一面?zhèn)鹊墓夥瓷渎实汀?/p>

發(fā)明效果

根據本發(fā)明，起到如下效果：可以得到光電轉換效率、成品率以及可靠性優(yōu)良的太陽能電池單元。

附圖說明

圖1-1是從受光面?zhèn)扔^察本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的俯視圖。

圖1-2是從與受光面相反一側（背面）觀察本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的仰視圖。

圖1-3是本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的主要部分剖面圖，是圖1-1的A-A方向上的主要部分剖面圖。

圖2是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的流程圖。

圖3-1是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖3-2是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖3-3是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖3-4是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖3-5是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖3-6是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖3-7是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖3-8是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的剖面圖。

圖4是示出太陽能電池單元的可靠性試驗的結果的圖，是示出光電轉換效率劣化率與最低反射率的關系的特性圖。

（符號說明）

1：太陽能電池單元；2：半導體基板；2a：第1紋理構造；2b：第2紋理構造；3：n型雜質擴散層；4：反射防止膜；5：表面銀柵格電極；5a：銀膏；6：表面銀匯流電極；7：背鋁電極；7a：鋁膏；8：背銀電極；9：p+（BSF）層；11：半導體基板；12：受光面?zhèn)入姌O；13：背面?zhèn)入姌O

具體實施方式

以下，根據附圖，詳細說明本發(fā)明的太陽能電池單元及其制造方法、以及太陽能電池模塊的實施方式。另外，本發(fā)明不限于以下的記述，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內適宜變更。另外，在以下示出的附圖中，為易于理解，各部件的比例尺有時與實際不同。在各附圖間也同樣。

實施方式

圖1-1～圖1-3是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元1的結構的圖。圖1-1是從受光面?zhèn)扔^察的太陽能電池單元1的俯視圖。圖1-2是從與受光面相反一側（背面）觀察的太陽能電池單元1的仰視圖。圖1-3是太陽能電池單元1的主要部分剖面圖，是圖1-1的A-A方向上的主要部分剖面圖。太陽能電池單元1是住宅用等中使用的硅太陽能電池。

在本實施方式的太陽能電池單元1中，在由p型單晶硅構成的半導體基板2的受光面?zhèn)韧ㄟ^磷擴散形成n型雜質擴散層3，而形成有具有pn結的半導體基板11，并且在n型雜質擴散層3上形成有由氮化硅膜（SiN膜）構成的反射防止膜4。另外，作為半導體基板2，不限于p型單結晶的硅基板，也可以使用n型的單晶硅基板。

另外，如圖1-3所示，在半導體基板11的受光面?zhèn)龋╪型雜質擴散層3）以及背面?zhèn)鹊谋砻?，形成有由微小凹凸構成的紋理構造。紋理構造成為如下構造：在受光面中增加吸收來自外部的光的面積，抑制受光面中的光反射率，封閉光。

此處，在本實施方式的太陽能電池單元1中，在半導體基板11的受光面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)龋纬闪瞬煌螤畹募y理構造。在半導體基板11的背面?zhèn)?，形成了硅?11）面露出的由大致四角錐形狀的微小凹凸構成的第1紋理構造2a。另外，在半導體基板11的受光面?zhèn)?，形成了由碗狀（大致半球狀）的微小凹凸構成的?紋理構造2b。第2紋理構造2b的碗狀（大致半球狀）的微小凹凸形狀是如后所述對第1紋理構造2a的大致四角錐形狀的微小凹凸進行蝕刻而形成的形狀。碗狀（大致半球狀）的紋理形狀能夠實現比大致四角錐形狀的紋理形狀低的光反射率。

另外，第2紋理構造2b具有比第1紋理構造2a低的光反射率。即，在本實施方式的太陽能電池單元1中，在半導體基板11的受光面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)?，形成有由不同的形狀的微小凹凸構成的紋理構造。另外，半導體基板11的受光面?zhèn)鹊募y理形狀具有比半導體基板11的背面?zhèn)鹊募y理形狀低的光反射率。

反射防止膜4由氮化硅膜（SiN膜）、氧化硅膜（SiO2膜）、或氧化鈦膜（TiO2）膜等以防止反射為目的的絕緣膜構成。另外，在半導體基板11的受光面?zhèn)龋帕性O置了多個長條細長的表面銀柵格電極5，以與該表面銀柵格電極5大致正交的方式，設置了與該表面銀柵格電極5導通的表面銀匯流電極6，分別在底面部與n型雜質擴散層3電連接。表面銀柵格電極5以及表面銀匯流電極6由銀材料構成。

表面銀柵格電極5具有例如100μm～200μm左右的寬度并且是以2mm左右的間隔大致平行地配置的，收集在半導體基板11的內部產生的電。另外，表面銀匯流電極6具有例如1mm～3mm左右的寬度并且針對每張?zhí)柲茈姵貑卧?設置了2根～4根，將由表面銀柵格電極5收集的電取出到外部。于是，由表面銀柵格電極5和表面銀匯流電極6構成作為第1電極的受光面?zhèn)入姌O12。受光面?zhèn)入姌O12遮擋入射至半導體基板11的陽光，所以從提高發(fā)電效率的觀點，期望盡可能減小面積，一般配置為圖1-1所示那樣的梳型的表面銀柵格電極5和條狀的表面銀匯流電極6。

對于硅太陽能電池單元的受光面?zhèn)入姌O的電極材料，通常使用銀膏，添加有例如鉛硼玻璃。該玻璃為玻璃料（frit）狀，例如，由鉛（Pb）5～30wt%、硼（B）5～10wt%、硅（Si）5～15wt%、氧（O）30～60wt%的組成構成，進而，有時還混合了幾wt%左右的鋅（Zn）或鎘（Cd）等。這樣的鉛硼玻璃具有在幾百℃（例如，800℃）的加熱下融解、此時對硅進行侵蝕的性質。另外一般，在結晶系硅太陽能電池單元的制造方法中，使用利用該玻璃料的特性而得到硅基板和銀膏的電接觸的方法。

另一方面，在半導體基板11的背面（與受光面相反一側的面），遍及整體設置有由鋁材料構成的背鋁電極7，并且在與表面銀匯流電極6大致相同的方向上延伸地設置了由銀材料構成的背銀電極8。然后，由背鋁電極7和背銀電極8構成作為第2電極的背面?zhèn)入姌O13。另外，對背鋁電極7，還期待使通過半導體基板11的長波長光反射而再利用于發(fā)電的BSR（BackSurfaceReflection，背面反射）效果。

根據低成本以及性能提高的觀點，一般作為上述那樣的受光面?zhèn)入姌O12的材料，使用銀；作為背面?zhèn)入姌O的材料，使用鋁，而根據需要，在一部分區(qū)域中使用以銀為主成分的材料。

另外，在半導體基板11的背面（與受光面相反一側的面）側的表層部，形成有包含高濃度雜質的p+層（BSF（BackSurfaceField，背面場））9。p+層（BSF）9是為了得到BSF效果而設置的，通過帶構造的電場提高p型層（半導體基板2）電子濃度，以使p型層（半導體基板2）中的電子消滅。

在這樣構成的太陽能電池單元1中，如果陽光從太陽能電池單元1的受光面?zhèn)日丈涞桨雽w基板11的pn結面（半導體基板2與n型雜質擴散層3的結面），則產生空穴和電子。通過pn結部的電場，所生成的電子朝向n型雜質擴散層3移動，空穴朝向p+層9移動。由此，在n型雜質擴散層3電子變得過剩，在p+層9中空穴變得過剩，其結果產生光伏電力（photovoltaicpower）。該光伏電力是在使pn結向正向偏置的方向上產生的，與n型雜質擴散層3連接的受光面?zhèn)入姌O12成為負極，與p+層9連接的背鋁電極7成為正極，電流流入未圖示的外部電路。

在如以上那樣構成的本實施方式的太陽能電池單元1中，在半導體基板11的受光面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)?，形成有不同形狀的紋理構造。另外，半導體基板11的受光面?zhèn)鹊募y理形狀具有比半導體基板11的背面?zhèn)鹊募y理形狀低的光反射率。即，在本實施方式的太陽能電池單元1中，在半導體基板11的背面?zhèn)?，形成有硅?11）面露出的由大致四角錐形狀的微小凹凸構成的第1紋理構造2a。另外，在半導體基板11的受光面?zhèn)?，形成有由碗狀（大致半球狀）的微小凹凸構成的?紋理構造2b。

由于碗狀（大致半球狀）的紋理形狀具有比大致四角錐形狀的紋理形狀低的光反射率，所以在本實施方式的太陽能電池單元1中，在半導體基板11的受光面?zhèn)?，可以得到良好的光反射率，防止由紋理的形狀所引起的光電轉換效率的降低。由此，能夠使太陽能電池單元1的光電轉換效率高效化。另外，本實施方式的太陽能電池單元1在半導體基板11的受光面?zhèn)染哂械?紋理構造2b，從而確保能夠長期維持光電轉換效率的高可靠性。

另外，第2紋理構造2b是針對利用堿性紋理法形成的第1紋理構造2a通過酸性紋理法對紋理形狀進行再加工而形成的。由此，使用第1紋理構造2a的光反射率不足的基板，實現具有良好的光電轉換效率的太陽能電池單元1，實現了成品率良好的太陽能電池單元。因此，根據本實施方式的太陽能電池單元1，實現了光電轉換效率、成品率以及可靠性優(yōu)良的太陽能電池單元。

另外，在上述中，以作為半導體基板使用了單晶硅基板的硅太陽能電池為例進行了說明，但關于本發(fā)明，即使在作為半導體基板使用硅以外的物質的基板中，通過在基板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)刃纬刹煌螤畹募y理構造，且半導體基板的受光面?zhèn)鹊募y理構造具有比半導體基板11的背面?zhèn)鹊募y理構造低的光反射率，也能夠得到與上述同樣的效果。

以下，根據附圖，說明本實施方式的太陽能電池單元1的制造方法。圖2是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元1的制造工序的一個例子的流程圖。圖3-1～圖3-8是用于說明本發(fā)明的實施方式的太陽能電池單元1的制造工序的一個例子的剖面圖。圖3-1～圖3-8是與圖1-3對應的主要部分剖面圖。

首先，作為半導體基板2，準備例如幾百μm厚的p型單晶硅基板（圖3-1）。關于p型單晶硅基板，由于用線鋸對使熔融了的硅冷卻固化而形成的鑄錠進行切片來制造，所以在表面殘留有切片時的損傷。因此，通過將p型單晶硅基板浸漬到酸性或者加熱了的堿性溶液中、例如氫氧化鈉水溶液中而對表面進行蝕刻，從而將在硅基板的切出時發(fā)生而在p型單晶硅基板的表面附近存在的損傷區(qū)域去除。例如，用幾～20wt%的氫氧化鈉或碳酸氫氧化鈉，將表面去除10μm～20μm厚。另外，此處，作為半導體基板2中使用的p型硅基板，以電阻率是0.1Ω·cm～5Ω·cm、（100）面方位的p型單晶硅基板為例進行說明。

損傷去除之后，用在同樣的堿性低濃度液、例如幾wt%的氫氧化鈉或碳酸氫氧化鈉等堿性系的液中添加IPA（異丙醇）等促進各向異性蝕刻的添加劑而得到的溶液，進行各向異性蝕刻。通過該各向異性蝕刻，以使硅（111）面露出的方式，在p型單晶硅基板的受光面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)鹊谋砻?，形成大致四角錐形狀的微小凹凸來形成第1紋理構造2a，作為第1紋理構造（步驟S10、圖3-2）。即，針對p型單晶硅基板的表面和背面，通過使用了堿性系溶液的濕法蝕刻（堿性紋理法），進行紋理構造的形成。

接下來，由反射率測定裝置測定形成有第1紋理構造2a的p型單晶硅基板的表面和背面的光反射率，判別光反射率是否滿足規(guī)定的基準（步驟S20）。在光反射率的測定中，針對光反射率不滿足規(guī)定的基準的p型單晶硅基板進一步實施紋理工序。

此處，規(guī)定的基準是例如針對300nm～1200nm的光源的光反射率被設為30%以下。由于太陽能電池單元被長期使用，所以確保其可靠性是極其重要的。根據發(fā)明者對大量太陽能電池單元進行可靠性試驗而得到的結果，可知紋理構造的形成后的光反射率與可靠性試驗的結果存在相關性。關于可靠性試驗，是在自然環(huán)境以上的高溫、高濕狀態(tài)下，使在p型單晶硅基板的表面和背面形成有紋理構造2a的太陽能電池單元的劣化加速而實施的。圖4示出其試驗結果。圖4是示出太陽能電池單元的可靠性試驗的結果的圖，是示出光電轉換效率劣化率與最低反射率的關系的特性圖。

圖4中的光電轉換效率劣化率是將可靠性試驗后的太陽能電池單元的光電轉換效率除以可靠性試驗前的太陽能電池單元的光電轉換效率而得到的。另外，關于橫軸的最低反射率，將針對波長為300nm～1200nm光源的光反射率中的最低的值用作代表值。根據圖4可知，如果光反射率大于30%，則可靠性也降低。其結果表示使用針對波長為300nm～1200nm的光源的光反射率大于30%的p型單晶硅基板來制作的太陽能電池單元的可靠性有可能不足。

在通過堿性紋理法進行了紋理構造的形成處理之后光反射率不滿足期望的值的情況下（步驟S20否定），針對p型單晶硅基板的表面通過使用了酸系溶液的濕法蝕刻（以下，稱為酸性紋理法）實施紋理構造的形成處理。利用酸性紋理法的p型單晶硅基板的蝕刻與利用堿性紋理法的p型單晶硅基板的蝕刻不同，是各向同性蝕刻。因此，不依賴于p型單晶硅基板的表面的面方位，蝕刻被均勻地進行。因此，在利用酸性紋理法的蝕刻中，不會被p型單晶硅基板的表面的狀態(tài)所影響，蝕刻被均勻地進行。

其結果，通過利用酸性紋理法的再次蝕刻，對光反射率不良的第1紋理構造的全部或者一部分進行各向同性蝕刻，形成第2紋理構造2b作為第2紋理構造（步驟S30、圖3-3）。第2紋理構造2b的紋理形狀是碗狀（大致半球狀）。由于碗狀（大致半球狀）的紋理形狀具有比大致四角錐形狀的紋理形狀低的光反射率，所以通過形成這樣的第2紋理構造2b，能夠進一步降低p型單晶硅基板的表面的光反射率。即，形成有第2紋理構造2b的p型單晶硅基板的表面的光反射率成為比形成有第1紋理構造2a的情況低的光反射率。

在本實施方式中，將形成有第1紋理構造2a的p型單晶硅基板，在以體積比率相對于氫氟酸為12而使硝酸成為1地混合了的混合液（體積比率是氫氟酸：硝酸=12：1的混合液）中，使表面（受光面?zhèn)龋┏露蛊淦?0秒鐘。這樣，通過在酸系試劑中使p型單晶硅基板漂浮并且僅對表面進行蝕刻，能夠避免蝕刻時的發(fā)熱、過量蝕刻。之后，為了使蝕刻了的表面的狀態(tài)整齊，將p型單晶硅基板在稀的堿性溶液中浸漬2～3秒鐘。

此處，在通過酸性紋理法蝕刻之后，在p型單晶硅基板的表面和背面，反映酸和堿性的蝕刻特性而蝕刻形狀（紋理形狀）不同。即，第1紋理構造2a的紋理形狀成為大致四角錐形狀，但第2紋理構造2b的紋理形狀成為碗狀（大致半球狀）。另外，在圖3-3中，p型單晶硅基板的表面?zhèn)鹊募y理形狀全部表示為碗狀的形狀，但有時也根據酸性紋理法的條件成為一部分第1紋理構造2a的紋理形狀被殘留的形狀。即使在該情況下，作為p型單晶硅基板的表面?zhèn)鹊募y理構造整體的光反射率也比背面?zhèn)鹊牡?紋理構造2a的光反射率低。

另外，利用酸性紋理法的蝕刻不限于利用氫氟酸和硝酸的混合液的方法。例如，作為能夠形成能夠進一步降低光反射率的第2紋理構造2b的方法，有在p型單晶硅基板的表面形成有具有期望的形狀的開口的蝕刻掩模之后實施通過酸性紋理法的蝕刻的方法等。

另外，例如，在JournalofTheElectrochemicalSociety，146（2）457-461（1999）中，示出了通過在酸性溶液中加入磷酸或醋酸來提高蝕刻的控制性。進而，在本文獻中，公開了對通過酸性紋理法蝕刻了的表面形狀進行SEM觀察而得到的照片。根據該照片，可知相對于在利用堿性紋理法的蝕刻中紋理形狀成為金字塔形狀，在利用酸性紋理法的蝕刻中紋理形狀成為碗狀（大致半球狀）。

但是，在通過利用堿性紋理法的蝕刻在p型單晶硅基板上能夠實現最佳的紋理形狀的情況下，相比于通過利用酸性紋理法的蝕刻形成的紋理形狀，可以得到更低的光反射率。因此，在通常的太陽能電池制造工藝中，針對單晶硅基板，不實施利用酸系溶液的濕法蝕刻。

另外，在通過利用堿性紋理法的蝕刻形成的光反射率不良的情況下，以重新形成紋理形狀的目的，再次實施了利用堿性紋理法的蝕刻的情況下，光反射率進一步惡化。這是由于，堿性紋理法是以使硅的（111）面露出的方式而紋理形成進展的各向異性蝕刻，是對基板表面極其敏感的處理。因此，如果在最初的處理中，使基板的表面狀態(tài)成為與通常的蝕刻前的狀態(tài)不同的狀態(tài)，則在再次的利用堿性紋理法的蝕刻中，無法從最初得到的紋理構造的光反射率進一步降低光反射率。此處，通常的蝕刻前的狀態(tài)是剛剛切片之后的整個面成為（100）面的狀態(tài)。

接下來，在半導體基板2形成pn結（步驟S40、圖3-4）。即，使磷（P）等V族元素向半導體基板2擴散等而形成幾百nm厚的n型雜質擴散層3。此處，針對在表面形成有紋理構造的p型單晶硅基板，通過熱擴散使三氯氧化磷（POCl3）擴散而形成pn結。由此，得到由作為第1導電類型層的由p型單晶硅構成的半導體基板2、和在該半導體基板2的受光面?zhèn)刃纬傻淖鳛榈?導電類型層的n型雜質擴散層3構成了pn結的半導體基板11。

在該擴散工序中，針對p型單晶硅基板，在例如三氯氧化磷（POCl3）氣體、氮氣、氧氣的混合氣體氣氛中，通過氣相擴散法，在例如800℃～900℃的高溫下，熱擴散幾十分鐘，在p型單晶硅基板的表面層，均勻地形成磷（P）擴散了的n型雜質擴散層3。在半導體基板2的表面形成的n型雜質擴散層3的方阻的范圍是30Ω/□～80Ω/□左右的情況下，可以得到良好的太陽能電池的電氣特性。

此處，n型雜質擴散層3形成于半導體基板2的整個面。因此，半導體基板2的表面（受光面）和背面是電連接的狀態(tài)。因此，為了切斷該電連接，通過例如干法蝕刻對半導體基板2的端面區(qū)域進行蝕刻（圖3-5）。另外，在n型雜質擴散層3剛剛形成之后的表面，形成在擴散處理中在表面堆積的玻璃質（磷硅酸玻璃、PSG：Phospho-SilicateGlass）層。因此，將半導體基板2浸漬到氫氟酸水溶液等而對PSG層進行蝕刻去除。

接下來，為了改善光電轉換效率，在半導體基板11的受光面?zhèn)鹊囊幻嬉跃鶆虻暮穸刃纬煞瓷浞乐鼓?（步驟S50、圖3-6）。反射防止膜4的膜厚以及折射率被設定為最抑制光反射的值。對反射防止膜4的形成，使用例如等離子體CVD法，將硅烷氣（SiH4）和氨氣（NH3）的混合氣體用作原材料，在300℃以上、減壓下的條件下，對氮化硅膜進行成膜形成，作為反射防止膜4。折射率是例如2.0～2.2左右，最佳的反射防止膜厚是例如70nm～90nm。另外，反射防止膜4的表面形狀成為繼承了第2紋理構造2b的紋理形狀的形狀。

另外，作為反射防止膜4，也可以層疊折射率不同的2層以上的膜。另外，對于反射防止膜4的形成方法，除了等離子體CVD法以外，也可以使用蒸鍍法、熱CVD法等。另外，應注意這樣形成的反射防止膜4是絕緣體，僅通過在其上僅僅形成受光面?zhèn)入姌O12，不會作為太陽能電池單元發(fā)揮作用。

接下來，通過絲網印刷形成電極。首先，制作受光面?zhèn)入姌O12（燒制前）。即，在作為半導體基板11的受光面的反射防止膜4上，將作為包含玻璃料的電極材料膏的銀膏通過絲網印刷涂敷為表面銀柵格電極5和表面銀匯流電極6的形狀之后，使銀膏干燥（步驟S60、圖3-7）。另外，在圖中，僅示出了涂敷、干燥成表面銀柵格電極5的形狀的銀膏5a。

接下來，在半導體基板11的背面?zhèn)龋ㄟ^絲網印刷，將作為電極材料膏的鋁膏7a涂敷為背鋁電極7的形狀，進而將作為電極材料膏的銀膏涂敷為背銀電極8的形狀，并使其干燥（步驟S70、圖3-7）。另外，在圖中，僅示出了鋁膏7a。

另外，在半導體基板11的背面，鋁膏7a涂覆于幾乎整個面。因此，通過利用堿性紋理法的蝕刻形成的紋理形狀難以判別。但是，為了防止鋁膏7a的蔓延，通常，在半導體基板11的背面的外周部設置不涂覆鋁膏7a的區(qū)域。因此，在不涂覆該鋁膏7a的區(qū)域，能夠確認半導體基板11的背面的紋理形狀。

之后，通過在例如600℃～900℃下對半導體基板11的表面以及背面的電極膏同時進行燒制，在半導體基板11的表側通過銀膏中包含的玻璃材料而反射防止膜4熔融的期間銀材料與硅接觸而再凝固。由此，得到作為受光面?zhèn)入姌O12的表面銀柵格電極5以及表面銀匯流電極6，確保受光面?zhèn)入姌O12和半導體基板11的硅的導通（步驟S80、圖3-8）。這樣的工藝被稱為燒透法。

另外，鋁膏7a也與半導體基板11的硅反應而得到背鋁電極7，并且在背鋁電極7的正下方形成p+層9。另外，銀膏的銀材料與硅接觸并再凝固而得到背銀電極8（圖3-8）。另外，在圖中僅示出了表面銀柵格電極5以及背鋁電極7。

通過實施以上的工序，得到圖1-1～圖1-3所示的本實施方式的太陽能電池單元1。另外，也可以在受光面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)戎g交換將作為電極材料的膏向半導體基板11配置的順序。

另外，在利用堿性紋理法的紋理構造的形成處理之后光反射率滿足期望的值的情況下（步驟S20肯定），不進行步驟S30而與以往同樣地實施步驟S40～步驟S80的工序。由此，得到在受光面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)刃纬捎械?紋理構造2a的太陽能電池單元。

在以上那樣的本實施方式的太陽能電池單元的制造方法中，在半導體基板11的受光面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)?，形成不同形狀的紋理構造。另外，半導體基板11的受光面?zhèn)鹊募y理構造具有比半導體基板11的背面?zhèn)鹊募y理構造低的光反射率。即，在本實施方式的太陽能電池單元的制造方法中，在半導體基板11的背面?zhèn)韧ㄟ^堿性紋理法形成硅（111）面露出的由大致四角錐形狀的微小凹凸構成的第1紋理構造2a。另外，在半導體基板11的受光面?zhèn)?，在堿性紋理法的實施之后，通過酸性紋理法，形成由碗狀（大致半球狀）的微小凹凸構成的第2紋理構造2b。

通過實施這樣的紋理構造形成工序，即使在通過堿性紋理法在半導體基板11的受光面?zhèn)刃纬傻牡?紋理構造2a的光反射率不足而不適于產品的情況下，通過對紋理形狀進行再加工，在半導體基板11的受光面?zhèn)纫驳玫搅己玫墓夥瓷渎?，防止由紋理的形狀所引起的光電轉換效率的降低。由此，能夠使太陽能電池單元1的光電轉換效率高效化。

另外，即使在通過堿性紋理法形成的第1紋理構造2a的光反射率不足的情況下，通過利用酸性紋理法對紋理形狀進行再加工，也能夠制造具有良好的光電轉換效率的太陽能電池單元1。由此，通過堿性紋理法形成的第1紋理構造2a的光反射率不足的基板也不用廢棄而能夠實現高品質的太陽能電池單元的產品化，能夠提高成品率。

另外，在利用紋理構造的光反射率與可靠性之間存在相關性，受光面?zhèn)鹊墓夥瓷渎实偷奶柲茈姵貑卧?具有高的可靠性。在本實施方式的太陽能電池單元的制造方法中，由于如上所述通過紋理構造能夠制作受光面?zhèn)鹊墓夥瓷渎实偷奶柲茈姵貑卧?，所以能夠制作長期具有高可靠性的太陽能電池單元1。因此，根據本實施方式的太陽能電池單元的制造方法，能夠制作光電轉換效率、成品率以及可靠性優(yōu)良的太陽能電池單元。

另外，通過排列多個具有在上述實施方式中說明的結構的太陽能電池單元1，并將鄰接的太陽能電池單元1彼此電氣地串聯(lián)或者并聯(lián)地連接，能夠實現具有良好的光封閉效果、可靠性、光電轉換效率優(yōu)良的太陽能電池模塊。在該情況下，對鄰接的太陽能電池單元的一方的表面銀匯流電極6和另一方的背銀電極8進行電連接即可。然后，執(zhí)行將它們用絕緣層覆蓋并進行層壓的層壓工序。由此，制作由多個太陽能電池單元1構成的太陽能電池模塊。

產業(yè)上的可利用性

如以上那樣，本發(fā)明的太陽能電池單元對實現光電轉換效率、成品率以及可靠性優(yōu)良的太陽能電池單元是有用的。