JPH03173481A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽電池及びその製造方法に関し、特に凹凸面
構造を有する高効率太陽電池の構造及びその製造方法に
関するものである。

（従来の技術〕 第７図は例えば、アイ・イー・イー・イー　１９回　フ
ォトポルクイック　スペシャリスツ　カンファレンス　
１９８７年　　カンファレンス　レコード　　１２０１
　　頁　ｒｌＥＥＥ　　１９ｔｈ　　　　Ｐｈｏｔｏｖ
ｏｌｔａｉｃ　　５ｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ　Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ　（１９８７）　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　
Ｒｅｃｏｒｄ　ｐ１２０１」に記載されている太陽電池
の構造を示している。この構造はポイント・コンタクト
型構造と呼ばれ、ｐ／ｎ　（ｐ／ｉ／ｎ）接合面積を小
さくすることによる太陽電池の高■。Ｃ（開放電圧）化
、及び高効率化が可能な構造となっている。同図（ａｌ
はその斜視図、同図（ｂ）はその断面図であり、図にお
いて、１はｎ型Ｓ　１　％　２は絶縁膜、３はｐ型Ｓｉ
、５，６はそれぞれ上、下部電極、８は高抵抗Ｓｉ層で
ある。この構造において、ｎ型Ｓｉｌ及びｐ型Ｓｉ３は
高抵抗３１８層と点接触している。

即ち、ポイント・コンタクト型である。

同図（ｂ）はこのような電子、正札の収集メカニズムを
示したものであり、図の上方、即ち太陽電池の表面から
太陽電池に入射した光ｈνは高抵抗８１８層で吸収され
、電子、正孔対を発生し、これらのうち、ｎ型Ｓｉｌ、
ｐ型Ｓｉ３の有効収集領域１１に到達した電子、正孔は
それぞれｎ型Ｓｉ１、ｐ型Ｓｉ３で収集され光起電力に
寄与する。

また、ｐ型Ｓ１３とｎ型Ｓｉｌとの間には正札あるいは
電子を収集できない停滞領域１２が存在するが、この領
域を少なくするために本構造ではｎ型Ｓｉｌとｐ型Ｓｉ
３とを同図（Ｃ）及びその拡大図である同図（ｄｌに示
すように配置し、隣接する同導電型Ｓｉの間隔をそれぞ
れ５０μｍ程度に形成、している。

このようなポイント・コンタクト型の採用による太陽電
池の高Ｖ。Ｃ化は次式で示される。

ここで、ＩＬ　：光電流 Ｊｓ：ダーク時のダイオード電流面密度Ｓｓ：ｐ／ｎ接
合面積 ｋＴ／ｑ：定数 である。

即ち、ポイント・コンタクト型においては、ＳＳが小さ
くなっているため、ｖｏｃが大きくなる。

また、第８図は第７図に示すポイント・コンタクト型太
陽電池の製造工程の一例を示しており、図において、第
７図と同一符号は同一部分を示しており、９はレジスト
である。このポイントコンタクト型太陽電池の製造方法
は同図（ａ）〜（１）の各主要工程から成っている。

第８図（ａｌは高抵抗Ｓｉ８の片面にレジスト９を塗布
する工程、第８図（ｂ）は、レジスト９を写真製版によ
りパターニングする工程、第８図（Ｃ）はレジスト９の
開口部から高抵抗Ｓｉ中にｎ型ドーパントを拡散させ、
ｎ型５ｉｉｌ域１を形成する工程、第８図（ｄｌはレジ
スト９を除去する工程、第８図（ｅ）は再びレジスト９
を塗布する工程、第８図（ｆ）はレジスト９をパターニ
ングし、ｎ型Ｓｉｌを形成した場所とは別の場所にｐ型
ドーパントを拡散させ、ｐ型５ｉ９ｉ域３を形成する工
程、第８図（ｇ）はレジスト９を除去する工程、第８図
（ｈ）は基板全面に酸化膜２を形成する工程、第８図（
１１は酸化膜２上にレジスト９を形成し、写真製版によ
りパターニングする工程、第８図Ｕ）はレジスト９をマ
スクとして酸化膜２をパターニングする工程、第８図（
ｋ）はレジスト９を除去する工程、第８図（１）はｎ型
Ｓｉ１上、及びｐ型Ｓｉ３上にそれぞれ電極６．及び電
極５を形成する工程である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のポイント・コンタクト型太陽電池は以上のように
構成されているため、高■。。化、高効化率は実現でき
るものの、その製造工程はｐ、ｎ型Ｓｉを高抵抗Ｓｉ中
に形成する工程を有するために写真製版工程及び拡散工
程を数多く含むこととなり、非常に繁雑な工程になると
いう問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高■。。化、高効率化を実現できる基板表面
に凹凸面構造を有するポイントコンタクト型の太陽電池
を提供するとともに、このようなポイントコンタクト型
の太陽電池を写真製版工程を必要とせず、容易にしかも
低価格で得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。

また、さらには写真製版工程を必要とせず、容易に低価
格で得ることができる基板表面に凹凸面構造を有する他
の太陽電池の構造及びそ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〕

この発明に係る太陽電池は、凹凸化した第１の半導体の
表面の凸部の先端部のみに基板とは異なる導電型をもつ
第２の半導体、あるいは基板と接触させることにより電
気的接合が可能な金属または導電性酸化膜を接触せしめ
、第１の半導体の表面と、第２の半導体あるいは金属ま
たは導電性酸化膜の表面の上記第１の半導体との接触部
以外の面との間の隙間に絶縁膜を設けたものである。

また、該太陽電池の製造方法は、第１の半導体の片面を
凹凸加工し、その上に塗布及び焼成により絶縁膜を形成
し、該絶縁膜を除去して凸部の先端部の微小平面を露出
させ、この微小平面上及び絶縁膜上に上記第２の半導体
あるいは金属または導電性酸化膜を形成するようにした
ものである。

さらに、この発明に係る太陽電池は、凹凸面構造を有す
る導電性基板の凸部の先端部に第１の半導体を接触せし
め、導電性基板の表面と、上記第１の半導体の表面の上
記導電性基板との接触部以外の面との間の隙間に絶縁物
を配し、第１の半導体の上部に第１の半導体とは異種の
導電型を示す第２の半導体あるいは第１の半導体と接触
させることにより電気的接合を形成することが可能な金
属または導電性酸化膜を設けるようにしたものである。

また、該太陽電池の製造方法は、導電性基板の片面を凹
凸加工し、凹凸面上に塗布及び焼成により絶縁膜を形成
し、これを除去して凸部の先端部の微小平面を露出させ
、微小平面上及び絶縁膜上に第１の半導体、さらには上
記第２の半導体あるいは金属または導電性酸化膜を形成
するようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、第１の半導体の表面を凹凸化し、
凹部には絶縁体を配し、凸部のみに第１の半導体とは異
なる導電型の半導体あるいは第１の半導体と電気的接合
が可能な金属または導電性酸化膜と接合するようにした
ので、該接合面積が低減でき、これにより高Ｖ。Ｃが実
現される。

また、基板を凸凹化しその凹部に絶縁体を配するととも
に、凸部に接触するように第１の半４体さらにはその上
に第１の半導体と異なる導電型の半導体あるいは第１の
半導体と電気的接合が可能な金属または導電性酸化膜を
設けるようにしたので、基板の凹部に設けた絶縁体によ
り基板の不純物がその」二層に拡散するのが防止される
とともに凹凸構造により光の閉じ込め効果が得られ、光
を有効に収集できる。

また、このような太陽電池の製造方法では、接合面積の
低減化のためのポイント・コンタクト構造を、基板表面
の凹凸形状を利用し、その凸部の先端部を機械研磨によ
り頭出しして、凸部のみに第１の半導体とは異なる導電
型の半導体あるいは第１の半導体と電気的接合が可能な
金属または導電性酸化膜と接合して得るようにしたから
、写真製版を用いることなく容易にポイント・コンタク
トが形成される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例による太陽電池の
構造を示す断面図である。図において、１は上部に凹凸
面構造を有するｎ型Ｓｔ基板、２はｎ型Ｓｔ基板表面の
凹部を埋めるように形成した窒化シリコンあるいは酸化
シリコン等からなる絶縁膜、３はｎ型Ｓｉ基板１及び絶
縁膜２上に形成したｐ型Ｓｉ膜で、これはｎ型Ｓｉ基板
１の凸部でのみｐ／ｎ接合を形成している。４はｐ型Ｓ
ｔ膜３の上全面に形成した反射防止膜である。５は反射
防止膜４の上の一部に形成した上部電極、６はｎ型Ｓｉ
基板１の凸凹面を有する面と反対の面上全面に形成した
下部電極である。

ここで、凹凸面構造を有するｎ型Ｓｉ基板１と絶縁膜２
．　　ｐ型Ｓｉ膜３の接触する界面付近の詳細図を第１
図（′ｂ）に示す。図に示すように、ｎ型Ｓｉ基板ｌと
ｐ型Ｓｉ膜３とはｎ型Ｓｉ基板１の突出部（凸部）の頂
点部分を平坦化した部分で接触し、この部分においてｐ
／ｎ接合を形成している。

また絶縁膜２はｎ型Ｓｉ基板ｌの溝部分（凹部）のみを
満たしている。

また、第２図（ａｌ〜（Ｊ）は本実施例の太陽電池の各
主要製造工程の断面図あるいは上面図であり、図におい
て、第１図と同一符号は同一部分を示している。以下、
この製造方法の一例を詳細に説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように１００μｍ〜５００μ
ｍ程度の厚さを有するｎ型のＳｔ基板１を用意し、第２
図（ｂ）に示すようにｎ型Ｓｉ基板１の一方の表面を凹
凸加工する。この凹凸加工においては、例えば基板５ｉ
（１１１）面を水酸化カリウム溶液等を用いてウェット
エツチングしてこれにより得られるピラミッド構造を利
用する。第２図（Ｃ）はこのようなピラミッド型構造の
凹凸形状を上から見た様子を示しており、この凹凸によ
る溝の深さは後述の光の閉じ込め効果を有効に行わしめ
るため５０００Å以上に設定する。

次に、第２図（ｄｌ及びその上面図である第２図ｔｅｌ
に示すように凹凸加工した面上全面に、熱硬化型酸化シ
リコン樹脂膜を塗布し、その後、加熱して硬化する。こ
こで、酸化シリコンの代わりに熱硬化型窒化シリコン樹
脂膜を用いてもよい。

次に、第２図（ｆ）及びその上面図である第２図（ｇ）
に示すように機械研磨によりｎ型Ｓｉ基板１の凸部の頂
点部分を露出させる。このとき露出部分は頂点部分が平
坦化されるようにする。

次に第２図（ｈｌ及びその上面図である第２図（１）に
示すように、この上にｐ型Ｓｉ膜３を０．１〜０．５μ
ｍ程度形成する。このとき、ｎ型Ｓｉ基板１の露出部分
を核として結晶成長が起きることとなる。

次に第２図（Ｊｌに示すように、裏面にＴ　ｉ　／　Ａ
　ｇからなる下部電極６を形成するとともに、ｐ型Ｓｉ
膜３の上に反射防止膜として５ｉＯｚ、ＳｉＮあるいは
Ｔａ、Ｏ，からなる透明膜を入射光の波長に基づいて設
定した膜厚で堆積した後、反射防止膜４上に所望の間隔
をおいて下部電極６と同様のＴｉ／Ａｇからなる上部電
極５を形成し、本太陽電池を完成する。

次に動作について説明する。

太陽電池の表面から素子に入射した光はｐ型Ｓｉ膜３及
びｎ型Ｓｉ基板１で吸収され、電子・正孔対を発生する
。ｐ／ｎ接合付近で形成されたキャリアは接合部の電界
によって分離され、９層３には正孔が、ｎ層１には電子
が蓄積され、その結果、電極５．６間に開放電圧■。０
が発生する。

本実施例においては、ｎ型Ｓｉ基板１の表面を凹凸化し
、凸部でのみｐ型Ｓｉ３と接合を形成するようにしたの
で、ｐ／ｎ接合面積を小さくすることができ、次のよう
な効果を得ることができる。

次式は、太陽電池の開放電圧ｙ　ａｃを近似した理論式
である。

ここで、ＩＬ　：光電流 Ｊｓ：ダイオード電流面密度 ３　ｓ　：　ｐ　／　ｎ接合面積 ｋＴ／ｑ：定数 である。

本実施例においては、上式のＳｓを小さくすることがで
きるため、■。。の増大を見込むことができ、また、絶
縁膜２とｎ型Ｓｉ基板１．ｐ型Ｓｉ膜３の界面において
は屈折率差による反射が生じるので、光の閉じ込め効果
が発生し、光の有効利用を図ることができる。

なお、上記実施例においてはｐ／ｎ接合を有する太陽電
池構造を想定しているが、これはｎ／ｐ接合を有するも
のでもよく、この場合には上記のｐとｎをそれぞれ逆に
読み換えればよい。

また、上記実施例では凹凸構造を有するｎ型Ｓｉとして
ｎ型Ｓｉ基板ｌを用いるようにしたが、これは表面に凸
凹構造有するｎ型Ｓｉ膜でもよい。

また、上記実施例では第２図（ｂ）に示す工程において
、ｎ型Ｓｉ基板１の（１１１）面をエツチングしてピラ
ミッド構造とし、表面を凹凸化させるようにしたが、こ
の凹凸の形成方法はこの方法に限定されるのではなく、
例えばスクライバ−を使用して機械的に７字型の溝を形
成して三角屋根状の凹凸形状を得るようにしてもよく、
さらには同様にスクライバ−を使用して機械的に波板状
の凹凸形状を得るようにしてもよい、また、凹凸形状を
もつ金型を用いたホットプレス等により鋳型成形しても
よい。

なお、上記実施例においては、ｎ型Ｓｉ基板１の凸部上
にｐ型Ｓｔ膜３を形成するようにしたが、これは、ｐ型
Ｓｔ膜３に代わるものとしてｎ型Ｓｉ基板１と接触させ
ることにより電気的接合を形成することが可能なＡｕ、
Ｐｔ、Ａ１等の金属薄膜を用いてショットキー接合型と
してもよく、さらにはＳｎｏｗ　、ＩＴＯ（インジウム
とスズと酸素の化合物）等からなる導電性酸化膜を用い
るようにしてもよい。

また、さらにはショットキー接合型のものにおいて、基
板の凸部と金属薄膜との間に酸化膜を設け、Ｍｉｓ型（
Ｍｅｔａｌ　Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒｔｙｐｅ）構造とすることもできる。但し、こ
のときには第２図（ｆ）の工程の後、平坦化された凸部
に自然酸化膜を形成する工程が挿入される。その後は第
２図（ｈ）から第２図Ｕ）の工程と同様である。一般に
ＭＩＳ型構造においては■。。が低い場合が多いが、本
実施例の構造を適用することにより接合面積を抑制する
ことができ、有効に高Ｖ。Ｃ化を図ることができる。

また、第３図は本発明の第２の実施例の変形例としての
太陽電池を示しており、図において、第１図と同一符号
は同一部分を示している。図に示すように、本実施例の
特徴は凹凸化したｎ型Ｓｉ基板１の凸部の頂点付近にｐ
型りｔ層３を有していることである。

本装置は、ｎ型半導体ｌを上述の方法により凹凸化した
後、凹部を絶縁体２で充填し、その後、機械研磨により
半導体の凸部の頭出しを行ない、そしてその部分にｐ型
半導体を形成するための不純物を拡散させることにより
、凸部近傍のみにｐ型半導体３を形成させ、その後、こ
の上に反射防止膜４を形成し、太陽電池の上、下面にそ
れぞれ上、下部電極５．６を形成して完成したものであ
る。

このような装置においても上記第１の実施例と同様に、
ｐ／ｎ接合面積を極力小さくすることができるので素子
の高Ｖａ。化が図れ、さらには上記実施例に比し製造工
程数を減らすことができるとともに素子の小型化を図る
ことができる利点がある。

以上はｐ／ｎ　（又はｎ／ｐ）接合界面に凹凸面構造を
有するポイントコンタクト型構造の太陽電池について示
したが、以下、本発明の第３の実施例として９層及びｎ
層下の基板表面が凹凸構造で、ｎ層と基板の界面に凹凸
面構造を有する太陽電池について説明する。即ち、第４
図（ａ）は本発明の第３の実施例による太陽電池の断面
構造を示しており、図において、第１図と同一符号は同
一部分であり、７は上部に凹凸構造を有する導電性基板
である。２はその上に形成された窒化シリコンあるいは
酸化シリコン等からなる絶縁膜、■は導電性基板７の凸
部とのみ接合しているｎ型Ｓｉ膜、３はその上に形成さ
れたｐ型Ｓ１膜である。４は反射防止膜、５は上部電極
、６は下部電極である。

また、第１図（′ｂ）は同図（ａｌの基板７とｎ型Ｓｉ
膜１との界面の詳細図であり、この場合にも導電性基板
７の凹ｄ部のうち、凸部の突出部の頂点部分を平坦化し
た部分がｎ型Ｓｉ膜１と接触している。

次に、第５図（ａ）〜（ｋ）に従って本実施例の製造工
程について説明する。

まず、第５図（ａ）に示すように、厚さ１００μｍ〜５
００μｍの金属級のＳｉ基板あるいはソーラグレードの
Ｓｉ基板等からなる低価格の導電性基板７を用意し、第
５図（ｂｌ及びその上面図の同図（Ｃ）に示すように基
板７の片面を深さ５０００Å以上に凹凸加工する。その
方法としては先に述べたエツチング、メカニカルなスク
ライブの他に、凹凸形状をもつ金型を用いたホントプレ
スを使用してもよい。

次に第５図（ｄ）、及びその上面図である同図（ｅ）に
示すように、全面に熱硬化型絶縁膜樹脂２を塗布して硬
化する。樹脂２の成分としては窒化シリコンあるいは酸
化シリコン等の透明な絶縁膜を用いる。

次に第５図（ｆ）及びその上面図の同図（ｇ）に示すよ
うに、この絶縁体膜２を機械研磨し、導電性基板７の凸
部の頂点部分を露出させ、この露出部分の頂点部分を平
坦化する。

次に第５図（ｈ）及びその上面部の同図ｆｌ）に示すよ
うに、導電性基板７の露出部分を成長核としてｎ型Ｓｉ
膜ｌを成長させ、およそ５０μｍ程度の膜を形成する。

次に第５図（ｊ）に示すようにその上にｐ型Ｓｉ膜３を
０．１〜０．５μｍ程度形成する。このときには、ｎ型
Ｓｉ膜１にｐ型の不純物を拡散することによりｐ型Ｓｉ
層３を形成してもよい。

最終的には第５図（′ｋ）に示すように、ｐ型Ｓｉ膜３
上に反射防止膜４．さらにその上の一部に上部電極５を
形成するとともに、導電性基板７の凹凸を形成していな
い側の面に下部電極６を形成する。

次に動作について説明する。

太陽電池の表面から素子に入射した光はｐ型Ｓｉ膜３及
びｎ型Ｓｔ基板■で吸収され、電子・正孔対を発生し、
これらは接合部の電界によって分離されて９層３には正
札が、ｎ層１には電子が蓄積され、その結果１橿５，６
間に開放電圧Ｖ。Ｃが発生する。本実施例では、基板７
とｎ型Ｓｉ膜１との間に凹凸型の形状を形成しているた
め、第６図に示すように平面に垂直に入射した光は導電
性基板７の凹凸面において多重反射する。これにより、
ｎ型Ｓｉ膜１と基板７との界面が平面構造である場合に
は基板７まで到達してしまい発電に寄与できないような
光が、本実施例の構造の凹凸面で多重反射し、最終的に
光の吸収が可能なｎ型Ｓｉ膜１及びｐ型Ｓｔ膜３内に到
達し、いわゆる光閉じ込めの効果が生じ、有効に電子・
正札を収集でき高い光電流が得られる。

また、本実施例では基板７を凹凸化し、その凹部に絶縁
膜２を充填するようにしたので、基板７に不純物が含ま
れる場合に絶縁膜２が不純物の拡散のブロック層として
作用し、基板７からの悪影響を防止できる。従って、本
実施例では基板材料として不純物を多く含む低価格のも
の、例えば金属級のＳｉ基板、ソーラーグレードの３ｉ
基板等を用いることができ、製造コストを低下させるこ
とができる。従来では一般にこのような低価格の導電性
基板７上にｎ型Ｓｉ膜１を形成する場合には、通常、そ
の間に導電性基板からの不純物の拡散を抑制しかつ裏面
における光反射効果を高めるために絶縁膜を形成し、こ
のとき電気的コンタクトを得るために絶縁膜に穴を開け
ており、この開口部の形成時には写真製版工程が必要と
されていたが、これに対し、本実施例では、凹凸面構造
を有する基板７を使用し、絶縁膜の塗布及び基板凸部の
機械研磨による頭出しをする工程を用いるようにしたの
で、写真製版工程を経ずに容易に開口部を形成すること
ができ、製造工程の簡略化を図ることができる。

また、上記実施例では導電性基板７上にｎ型Ｓｉ膜１及
びｐ型Ｓｉ膜３からなる同種半導体のｐ／ｎ接合を有す
る場合について説明したが、これは導電性基板７上に異
種半導体からなるｐ／ｎ接合構造を形成してもよい。以
下、上記実施例で示した以外のｐ／ｎ接合構造の組み合
せの一例として、以下のものが挙げられる。

ＧａＡｓ　　ｐ／ｎ接合構造 ＩｎＰｐ／ｎ接合構造 ＣｄＳ／ＣｄＴｅ　　ｐ／ｎ接合構造 ＩｎＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ　　ｐ／ｎ接合構造また、上
記実施例においては、ｎ型Ｓｔ膜１上にｐ型Ｓｔ膜３を
形成するようにしたが、これは、ｐ型Ｓｉ膜３に代わる
ものとしてｎ型Ｓｉ膜と接触させることにより電気的接
合を形成することが可能なＡｕ、Ｐｔ、Ａ４２等の金属
薄膜、あるいはＳｎＯ□、ＩＴＯ（インジウムとスズと
酸素の化合物）等からなる導電性酸化膜を用い、例えば
ショットキー接合型としてもよい。

また、以上の実施例ではｐ／ｎ構造の太陽電池について
示したが、これは以上の構造の太陽電池上にａ−３ｔの
ｐｉｎ太陽電池を積層することにより、タンデム構造の
太陽電池を形成することも可能である。

なお、以上の実施例で示したＳｔ材料の構造形態は、単
結晶構造及び多結晶構造であり、その形成方法としては
、ＬＰＥ、熱ＣＶＤにより結晶あるいは多結晶構造を形
成する方法と、プラズマＣＶＤでアモルファスシリコン
（ａ−３ｉ）膜を形成しその後これに熱アニール、レー
ザアニール等を施すことによりこれを単結晶化、多結晶
化する方法等がある。

また、以上の実施例ではｐ／ｎ　（またはｎ／ｐ）接合
を形成するため、２つの異なる伝導形態をもつ半導体を
使用するようにしたが、その一方の基板からみて上部に
位置する半導体層は必ずしも単結晶、多結晶でなくても
よく、これは例えばプラズマＣＶＤ等により形成される
高濃度にドーパントが混入した微結晶、あるいはａ−３
ｉ層であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、ｐ／ｎ又はｎ／ｐ接合
部において基板の半導体の表面を凹凸化し、凹部には絶
縁体を配し、凸部の先端部のみが基板とは異なる導電型
をもつ半導体と接合を形成する構造としたので、ｐ／ｎ
接合又はｎ／ｐ接合面積を少なくすることができ、高Ｖ
。Ｃ化が可能となり、高効率の太陽電池が得られる効果
がある。

また、本構造の製造方法によれば、凹凸形状に形成した
基板の表面に絶縁膜を塗布し、機械研磨により基板の凸
部を頭出しし、この頭出しした所に基板とは異なる導電
型をもつ半導体を接合するようにしたので、写真製版工
程を経ずに容易にポイントコンタクト型構造を形成する
ことができ、製造工程の簡略化、及び高精度化を図るこ
とができる効果がある。

また、凹凸面構造を有する基板の凹部に絶縁膜を配し、
この上に凸部の先端部と接触するように第１の半導体を
形成するとともにその上にさらに第１の半導体とは異種
の導電型を有する第２の半導体を形成する場合には、基
板の凹部に設けた絶縁膜が基板から第１半導体への不純
物拡散のブロック層として働（こととなるので、基板か
らの悪影響を防止できるとともに基板に不純物が多く含
まれている低価格のものを用いることができるため、製
造コストを低下できる。さらには、このような構造では
、垂直に入射した光は導電性基板の凹凸面において多重
反射してｐ／ｎあるいはｎ／Ｐ接合に到達できるという
光閉じ込め効果により有効に収集でき、高い光電流が得
られる効果がある。また、本太陽電池の製造方法によれ
ば、基板表面を凹凸化し、絶縁膜の塗布及び機械研磨に
より基板凸部を露出させ、露出した凸部上に第１の半導
体を設けるようにして、写真製版工程を経ずに容易に第
１の半導体と基板との電気的コンタク゛トを形成するこ
とができ、製造工程の簡略化、高精度化が図れる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｔ、　（ｂｌは本発明の第１の実施例による
凹凸面構造を有する太陽電池の断面図、第２図（ａ）〜
（ｊ）は第１図の太陽電池の製造工程を示す図、第３図
は本発明の第２の実施例による凹凸面構造を有する太陽
電池の断面図、第４図（ａｌ、　０）ｌは本発明の第３
の実施例による基板に凹凸面構造を有する太陽電池の断
面図、第５図（ａｌ〜（ｋ）は第４図の太陽電池の製造
工程を示す図、第６図は本発明の第３の実施例による基
板に凹凸面構造を有する太陽電池の基板と半導体との界
面での光の反射を示す図、第７図は従来のポイント・コ
ンタクト構造太陽電池の構造図、第８図（ａ）〜（１１
は従来のポイント・コンタクト構造太陽電池の製造工程
を示す図である。 図において、１はｎ型Ｓｉ基板あるいはｎ型Ｓｌ膜、２
は絶縁膜、３はｐ型Ｓｉ膜、４は反射防止膜、５は上部
電極、６は下部電極、７は導電性基板である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）その表面に凹凸面構造を有する第１の半導体の凸
   部の先端部に、これとは異種の導電型を示す第２の半導
   体あるいは第１の半導体と接触させることにより電気的
   接合を形成することが可能な金属または導電性酸化膜を
   接触せしめ、 上記第１の半導体の表面と、上記第２の半導体あるいは
   上記金属または導電性酸化膜の表面の上記第１の半導体
   との接触部以外の面との間の隙間に絶縁物を配してなる
   ことを特徴とする太陽電池。
2. （２）請求項１記載の太陽電池を製造する方法は、第１
   の半導体の片面を選択的化学エッチング、選択的エピタ
   キシャル成長、機械加工（溝掘り）、鋳型成形のいずれ
   か、あるいはこれらを組み合わせたものを用いて凹凸加
   工する第１の工程と、上記第１の半導体の凹凸面上に塗
   布及び焼成により絶縁膜を形成する第２の工程と、 該絶縁膜を化学エッチング、機械研磨のいずれか、ある
   いはこれらを組み合わせた方法で除去し、凸部の先端部
   の微小平面を露出させる第３の工程と、 上記凸部の微小平面上及び上記絶縁膜上に上記第１の半
   導体と異種の導電型を有する第２の半導体、あるいは上
   記第１の半導体と接触させることにより電気的接合が可
   能な金属または導電性酸化膜を形成する第４の工程とを
   含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
3. （３）凹凸面構造を有する第１の半導体の凸部の先端部
   に、これとは異種の導電型を示す第２の半導体領域を形
   成し、 上記第１の半導体の表面のうち、上記第２の半導体領域
   が形成されていない凹部に絶縁物を配してなることを特
   徴とする太陽電池。
4. （４）凹凸面構造を有する導電性基板の凸部の先端部に
   第１の半導体を接触せしめ、 上記導電性基板の表面と、上記第１の半導体の表面の上
   記導電性基板との接触部以外の面との間の隙間に絶縁物
   を配し、 上記第１の半導体の上部に第１の半導体とは異種の導電
   型を示す第２の半導体、あるいは第１の半導体と接触さ
   せることにより電気的接合を形成することが可能な金属
   又は導電性酸化膜を設けてなることを特徴とする太陽電
   池。
5. （５）請求項４記載の太陽電池を製造する方法は、導電
   性基板の片面を選択的化学エッチング、選択的エピタキ
   シャル成長、機械加工（溝掘り）、鋳型成形のいずれか
   、あるいはこれらを組み合わせたものを用いて凹凸加工
   する第１の工程と、上記導電性基板の凹凸面上に塗布及
   び焼成により絶縁膜を形成する第２の工程と、 該絶縁膜を化学エッチング、機械研磨のいずれかあるい
   はこれらを組み合わせた方法で除去し、凸部の先端部の
   微小平面を露出させる第３の工程と、 凹凸面の凸部の微小平面上及び上記絶縁膜上に上記第１
   の半導体を形成する第４の工程と、該第１の半導体上に
   これとは異種の導電型を有する第２の半導体、あるいは
   第１の半導体と接触させることにより電気的接合が可能
   な金属または導電性酸化膜を形成する第５の工程とを含
   むことを特徴とする太陽電池の製造方法。