JPH11340486A

JPH11340486A - ｐｎ接合及び反応生成物の形成方法

Info

Publication number: JPH11340486A
Application number: JP10143611A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ui; 幸一宇井; Hiroaki Nakaya; 浩明中弥; Toru Nunoi; 徹布居
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】太陽電池の受光面に形成される反射防止膜の
形成方法を改善することにより、工程数が少なくかつモ
ジュール化に適した太陽電池を実現する。【解決手段】ｐ型の導電型を有する結晶系シリコン基
板を加熱し基板上に、酸素と、ガス状態のチタン化合物
と、ガス状態のリン化合物とを供給して、これらを酸化
分解することにより反応生成物を得、反応生成物を不活
性ガス中で熱処理して、ｎ層及び反射防止膜を形成、ガ
ス状態のチタン化合物と、ガス状態のリン化合物との供
給量比を変えることにより、リン／チタンの組成比０．
１〜１．５のリン含有酸化チタンからなる反応生成物を
得、結晶系シリコン太陽電池のｐｎ接合と反射防止膜を
同時に形成できシリコン基板側のｎ層のシート抵抗値が
１００Ω／□以下、反射防止膜の屈折率２．２〜２．７
となり、モジュール化に適した太陽電池用の反射防止膜
を提供することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶系シリコン太
陽電池のｐｎ接合及び反応生成物の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】結晶系シリコン太陽電池のｐｎ接合形成
ならびに反射防止膜の形成方法としては図３に示すプロ
セスが知られている。約８００〜１１００℃に加熱した
石英チューブ内に表面にテクスチャ構造を形成したｐ型
結晶系シリコン基板を入れる。この石英チューブ内にバ
ブラー容器に入れたＰＯＣｌ₃等の液体不純物源をＮ₂な
どのキャリアガスにより導入する。これにより、上記基
板両表面に拡散源としてリン酸化物層が形成される。同
時に、このリン酸化物層から上記基板中にリンが拡散さ
れてｐｎ接合が形成される（Ｓ１０２）。

【０００３】この拡散工程後、上記基板表面には吸湿性
を有するリンを主成分とする酸化膜が残存するので、Ｈ
Ｆを用いて除去する（Ｓ１０３）。その後、さらに表面
反射を減らすために、上記基板表面側部分に反射防止膜
を形成する（Ｓ１０４）。このときの反射防止膜として
は、常圧ＣＶＤ（化学気相蒸着）法を用いて形成される
ＴｉＯ₂膜、あるいはプラズマＣＶＤ法を用いて形成さ
れるＳｉＮ_x膜等が用いられている。

【０００４】例えば、常圧ＣＶＤ法によりＴｉＯ₂膜を
形成する場合、チタンアルコキシドや水を各々に入れた
バブラーにＮ₂等のキャリアガスを送り込む。これらの
キャリアガスにより各原料を基板表面に運び、基板表面
で加水分解反応を生じさせてＴｉＯ₂膜を堆積させる。
なお、上記反射防止膜を形成することができる常圧ＣＶ
Ｄ装置として、ワトキンス−ジョンソン社（Watkins-Jo
hnson Co.）あるいはＢＴＵインターナショナル社（BTU
International）製の連続式常圧ＣＶＤ装置が実用化さ
れている。

【０００５】また、上述のｐｎ接合形成時に使用するＰ
ＯＣｌ₃を拡散することに代えて、図４に示すようにＰ
ＳＧ（Phosphosilcate Glass，ＳｉＯ₂にリンなどをド
ーピングしたもの。）を堆積し、これを拡散源とするプ
ロセスも知られている。先ず、ｐ型結晶系シリコン基板
表面側部分にＰＳＧ膜を形成する（Ｓ２０２）。続い
て、約８００〜１１００℃に加熱することによりＰＳＧ
膜からリンが拡散されて、上記基板表面にｐｎ接合が形
成される（Ｓ２０３）。なお、代表的なＰＳＧ膜形成方
法は以下の通りである。

【０００６】・有機ケイ素化合物と有機溶剤とリン化合
物からなる塗布液を塗布する方法、・ＳｉＨ₄とＰＨ₃とＯ₂またはＮ₂Ｏを用いたＣＶＤ法、・ＳｉＨ₄と有機リン化合物とＯ₂を用いたＣＶＤ法、・Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄と有機リン化合物とＯ₂を用いたＣ
ＶＤ法、しかし、この拡散工程後、上記基板表面に残るＰＳＧ膜
は屈折率が約１．４〜１．５であるため反射防止膜とし
て適さない。そこで、このＰＳＧ膜をＨＦで除去した後
（Ｓ２０４）、基板表面にＴｉＯ₂あるいはＳｉＮ_xなど
の反射防止膜を形成する（Ｓ２０５）。

【０００７】例えば特開昭５４−７６６２９号公報に示
すように、図３および図４に示した２つのプロセスを簡
略化したものとして、図５に示すような塗布液を用いて
ｐｎ接合ならびに反射防止膜を同時に形成するプロセス
が知られている。ｐあるいはｎ型結晶系シリコン基板表
面側部分に、基板とは導電型が異なるｐｎ接合用ドーパ
ントを含む酸化チタン膜を形成する（Ｓ３０２）。続い
て、約８００〜１１００℃に加熱することにより、上記
基板表面にｐｎ接合が形成されると同時に、ｐｎ接合用
ドーパントを含む酸化チタン膜からなる反射防止膜が形
成される（Ｓ３０３）。太陽電池の受光面が直接空気に
接している場合は、反射防止膜の最適屈折率は１．８〜
２．０となる。熱処理後のｐｎ接合用ドーパントを含む
酸化チタン膜は吸湿性が小さく屈折率が約１．７〜２．
０である。

【０００８】ゆえに、そのまま反射防止膜として用いる
ことができる。図５に示すプロセスに用いられる塗布液
は、テトライソプロポキシチタンのようなチタンアルコ
キシド、リンあるいはホウ素等のｐｎ接合用ドーパント
用元素を含む化合物およびカルボン酸あるいはアルコー
ルから作られる。

【０００９】ｐあるいはｎ型結晶系シリコン基板表面へ
の被覆は、回転塗布法、浸漬法あるいはスプレー法によ
り行われる。このような塗布液から形成される反射防止
膜の一例として、特開昭５６−６００７５号公報に、膜
中のＢ₂Ｏ₃含有量を１０重量％から５０重量％まで変え
たときに反射防止膜の屈折率が約２．５から約２．０に
変化することや、Ｂ₂Ｏ₃含有量が３０重量％以上であれ
ば同じ温度で熱処理した場合はキャリア濃度および接合
深さが飽和することが示されている。

【００１０】さらに、特開平８−８５８７４号公報で
は、上述の塗布法に代えて常圧ＣＶＤ法を用いて、ｐ型
結晶系シリコン基板表面にリンを含む酸化チタン膜を形
成するプロセスが見い出されている。この場合、チタン
アルコキシドや有機リン化合物を各々に入れたバブラー
にＮ₂等のキャリアガスを送り込む。つまり、約２００
〜４５０℃に加熱した上記基板表面側部分に、キャリア
ガスにより各原料を運び、基板表面で気相熱分解反応を
生じさせてリンを含む酸化チタン膜を堆積させる。続い
て、約８００〜１０００℃に加熱することにより、上記
基板表面にｐｎ接合が形成されると同時に、リンを含む
酸化チタン膜からなる反射防止膜が形成される。

【００１１】図２に成膜時の基板温度に対するシリコン
基板表面のシート抵抗と膜の屈折率を示す。この膜の屈
折率は約１．６〜２．０を示すので、太陽電池の受光面
が直接空気に接している場合はそのまま反射防止膜とし
て用いることができる。この後、図３〜５のプロセスと
同様に、裏面電極および受光面電極を形成する（Ｓ１０
６、Ｓ１０７、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ３０４、Ｓ３０
５）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】太陽電池が高価格とな
る一つの原因は、図３および４に示すように製造工程数
が多く、作業効率が悪い等の欠点を有しているからであ
る。図３の方法では、基板両面に拡散が行われるので、
裏面に形成されるｎ層を拡散後に除去する必要がある。
図４の方法では、ｐｎ接合形成し、基板表面のＰＳＧ膜
を除去した後、反射防止膜を形成する必要がある。

【００１３】これらの欠点を一挙に解決する手段とし
て、図５に示すｐｎ接合用ドーパントを含む酸化チタン
膜を塗布液から形成するプロセスが見い出されている。
しかし、図６に示すように、基板表面に高低差数μｍ〜
数十μｍの微細な凹凸を形成した結晶系シリコン基板１
に対しては、次のような問題が生じる。

【００１４】回転塗布法、浸漬法により塗布液２を基板
に塗布した場合、基板表面の凹部１ａ上には塗布液が溜
まり厚くなる一方、凸部１ｂ上では逆に薄くなる。スプ
レー法により塗布する場合と同様に、スプレー粒子の大
きさが数百μｍであるため、基板表面の凹部１ａ上には
塗布液が溜まり厚くなる一方、凸部１ｂ上では逆に薄く
なる。よって、上記塗布液から熱処理を経て形成される
反射防止膜の膜厚が不均一になる。

【００１５】一般的に、太陽電池を取り巻く物質の屈折
率をｎ₀（例えば、空気ではｎ₀＝１）、シリコンの屈折
率をｎ_s（３．５〜４．０程度）、反射防止膜の屈折率
をｎ、反射防止膜の厚さをｄ、入射光の波長をλとした
場合、ｎ²＝ｎ₀・ｎ_sおよび４ｎｄ＝λなる条件式を
満たすように反射防止膜を形成することが望ましい。つ
まりこの場合に、波長λでの表面反射率を最小にするこ
とができる。しかし、上述のように反射防止膜の膜厚が
不均一な場合、この条件式を基板表面全面で満たすこと
ができないため、表面反射を十分には減らすことができ
ない。

【００１６】図７は図３のプロセスに沿ってｐｎ接合を
形成した後、常圧ＣＶＤ法を用いて反射防止膜（酸化チ
タン膜）を形成し、作製した太陽電池（従来例１）の表
面反射率と、図５のプロセスに沿ってｐｎ接合用ドーパ
ントを含む酸化チタン膜の塗布液を回転塗布して形成し
た後、ｐｎ接合と反射防止膜を同時に形成し、作製した
太陽電池（従来例２）の表面反射率を示している。従来
例１では波長６００ｎｍ付近に反射率の最小値が認めら
れる。しかし、従来例２では明確な反射率の最小値は見
られない。これは、従来例２の反射防止膜の膜厚が不均
一であることを示している。

【００１７】また、従来例１の太陽電池の受光面は反射
防止膜の干渉効果により青色に見えるのに対し、従来例
２の太陽電池の受光面はシリコン基板の地色（灰色）の
ままであり、干渉効果がないことが明らかである。この
結果、塗布液を用いてｐｎ接合ならびに反射防止膜を同
時に形成するプロセスで作製した太陽電池（従来例２）
は、ＣＶＤ法などを用いて均一な膜厚の反射防止膜を形
成した太陽電池（従来例１）と比較して、短絡電流が低
くなるという問題がある。

【００１８】そこで、図５に示す塗布液に代えて常圧Ｃ
ＶＤ法を用いてリンを含む酸化チタン膜を形成したとこ
ろ、均一な膜厚で干渉効果のある反射防止膜と太陽電池
として機能できるｐｎ接合の形成が可能となった。しか
しながら、太陽電池として機能できるｐｎ接合として、
シリコン基板表面のシート抵抗値が３０〜１００Ω／□
の値を有するときに同時形成される反射防止膜の屈折率
が１．５〜２．０の値を有するものであった。

【００１９】この太陽電池をモジュール構造にした場
合、太陽電池の上にガラスを充填材（一般にエチレンビ
ニルアセテートが用いられる）で張り付けた構造にする
ため、光はガラスおよび充填材（ｎ＝１．５）を通り、
シリコン基板に吸収される。このとき反射防止効果を最
大にするには、反射防止膜の屈折率が２．５程度である
必要でがあり、１．５〜２．０では反射防止効果が小さ
くなってしまう。

【００２０】ゆえに、上記リンを含む酸化チタン膜上に
ＣＶＤ法等によって、屈折率のより高いＳｉ₃Ｎ₄膜また
はＴｉＯ₂膜などを均一に堆積する必要があった。ま
た、図５のプロセスにおいては、下地の酸化チタン膜が
均一な膜厚ではないため、干渉効果を示す良好な反射防
止膜は得られなかった。

【００２１】本発明の目的は、工程数が少なく簡単なプ
ロセスを可能にするため、高品質なｐｎ接合ならびに反
射防止膜を同時に形成することができるリンを含む酸化
チタンを提供することである。さらに、低コスト化がは
かれるとともに、セル特性がより改善された太陽電池を
提供することにある。また、本発明の別の目的は、工程
数が少なく簡単なプロセスで、モジュール化に適した太
陽電池を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、ｐ型の導電型を有する結晶
系シリコン基板を所定温度に加熱すると共に、該基板上
に、酸素と、ガス状態のチタン化合物と、ガス状態のリ
ン化合物とを供給して、これらを酸化分解することによ
り反応生成物を得、さらに、該反応生成物を不活性ガス
中で熱処理して反射防止膜を形成する反応生成物の形成
方法において、上記ガス状態のチタン化合物と、上記ガ
ス状態のリン化合物との供給量比を変えることにより、
チタンに対するリンの組成比（原子数比）が０．１〜
１．５となるように成膜することを特徴とするｐｎ接合
及び反応生成物の形成方法である。

【００２３】請求項２記載の発明は、上記ガス状態のチ
タン化合物と、上記ガス状態のリン化合物との供給量比
を変えることにより、上記反射防止膜の屈折率を２．２
〜２．７とすると共に、ｎ層のシート抵抗を１００Ω／
□以下とすることを特徴とするｐｎ接合及び反応生成物
の形成方法である。

【００２４】請求項３記載の発明は、上記基板上におけ
る所定温度の酸化分解を、３００〜６００℃で行うこと
を特徴とする請求項１記載のｐｎ接合及び反応生成物の
形成方法である。

【００２５】請求項４記載の発明は、上記反応生成物の
不活性ガス中で熱処理を、６００〜１２００℃で行うこ
とを特徴とする請求項１記載のｐｎ接合及び反応生成物
の形成方法である。

【００２６】請求項５記載の発明は、上記反応生成物の
不活性ガス中で熱処理を、７４０℃以上で行うことを特
徴とする請求項４記載のｐｎ接合及び反応生成物の形成
方法である。

【００２７】即ち、本発明は、所定温度に加熱されたｐ
型結晶系シリコン基板上に、酸素、ガス状態のリン化合
物ならびにガス状態のチタン化合物をキャリアガスによ
り供給して形成する。また、上記目的を達成するために
は、反応生成物中のリン／チタンのモル比を０．１〜
１．５に制御し、反応生成物を６００〜１２００℃（好
ましくは、７４０℃以上）で熱処理することにより、リ
ンを基板中に拡散させ、ｐｎ接合を形成すると同時に反
射防止膜を形成する。なこのようにして形成されたｐｎ
接合はシリコン基板表面のシート抵抗値１００Ω／□以
下の値を有し、反射防止膜は気相法で形成されているの
で膜厚が均一であり、干渉効果を示すとともに、屈折率
が２．２〜２．７の値を有し、上記課題を解決する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の反射防止膜の形
成方法の実施の形態を詳細に説明する。本発明の反射防
止膜であるリンを含む酸化チタン膜の形成は以下のよう
にして行われる。

【００２９】リン化合物を入れたバブラー容器の温度を
約４０〜１００℃に保つ。キャリアガス供給管にキャリ
アＮ₂ガスを供給して、上記リン化合物を蒸気圧に応じ
た分圧までキャリアＮ₂ガスに含ませて、リン化合物供
給管を通してガス供給管に供給する。

【００３０】一方、チタン化合物を入れたバブラー容器
の温度を約７０〜１２０℃に保つ。キャリアガス供給管
にＮ₂キャリアガスを供給して、蒸気圧に応じた分圧ま
でチタン化合物をＮ₂キャリアガスに含ませて、チタン
化合物供給管を通してガス供給管に供給する。

【００３１】また、雰囲気ガス供給管に雰囲気ガスとし
てＮ₂ガスならびにＯ₂ガスを供給する。これら全てのガ
スはガス供給管、ガス分散ヘッドを通して、ヒータブロ
ック上の基板表面に供給される。なお、上記ガス反応系
は開放系で常圧である。

【００３２】次に、ヒータブロック上に、ｐ型結晶系シ
リコン基板を載置する。ヒータブロックで基板を３００
〜６００℃の範囲で加熱し、基板温度が一定になった時
点でガス供給管を通して原料ガスの供給を開始する。こ
れにより、リンを含む酸化チタン膜からなる反応生成物
を形成した後、Ｎ₂雰囲気中で熱処理を施して、ｐｎ接
合および反射防止膜を同時形成する。なお、キャリアガ
スとしては上記Ｎ₂だけでなく、Ｈｅ又はＡｒなどの不
活性ガスを用いることができる。

【００３３】リン化合物として、常温で液体のリン酸エ
ステル（例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチ
ル、リン酸トリプロピル、リン酸トリイソプロピル、リ
ン酸トリブチルなど）、亜リン酸エステル（例えば、亜
リン酸ジエチル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエ
チル、亜リン酸トリプロピル、亜リン酸トリイソプロピ
ル、亜リン酸トリブチルなど）、トリエトキシリンおよ
びトリメトキシリンなどを用いることができる。

【００３４】チタン化合物としては常温で液体のチタン
アルコキシド、例えば、テトラエトキシチタン、テトラ
プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テト
ラブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ
セカンダリーブトキシチタン、テトラターシャリーブト
キシチタンなどを用いることができる。

【００３５】バブラー容器の温度設定は化合物の蒸気圧
に関係する。すなわち、ガス反応系が開放系で常圧であ
るために、蒸気圧に応じた分圧まで化合物をキャリアＮ
₂ガスに含ませて、化合物供給管を通してガス供給管に
供給するためである。

【００３６】リンを含む酸化チタン膜中の組成比（リン
／チタンの原子数比）は、リンおよびチタン化合物の供
給量を調整することにより制御できる。リンおよびチタ
ン化合物の供給量はバブラー容器の設定温度による蒸気
圧制御や、バブラー容器に通すキャリアガスの流量を変
えることにより精度良く制御できる。

【００３７】基板温度の制御は以下の反応系に影響を及
ぼす。基板表面に供給されたガス状のリン化合物および
チタン化合物は、基板表面あるいはその近傍で熱分解お
よび熱酸化する。よって、リン化合物はリン酸化物に、
チタン化合物は酸化チタンになる。このリン酸化物およ
び酸化チタンがネットワークを形成して、上記基板表面
にリンを含む酸化チタン膜が形成される。このため、基
板を３００〜６００℃の範囲で制御する必要がある。そ
の結果、形成されるリンを含む酸化チタン膜は、膜厚均
一性を高め、膜中のリン／チタンの組成比は、所定の基
板温度でリンおよびチタン化合物の供給量を調整するこ
とにより任意の値に変化させることができる。

【００３８】熱処理温度はＮ₂雰囲気中、６００〜１２
００℃（好ましくは７４０℃以上）で、１０分〜２時間
の範囲で行う。これはリンを含む酸化チタン膜中のリン
がｐ型シリコン基板中に拡散して、太陽電池として作動
可能なｐｎ接合を形成するためである。

【００３９】

【実施例】本発明を以下の実施例に基づきより詳細に説
明する。

【００４０】リン化合物として亜リン酸ジエチルを入れ
たバブラー容器の温度を６５および７５℃の２種類の温
度に保つ。キャリアガス供給管にキャリアＮ₂ガスを流
量１．０〜１０．０ｌ／ｍｉｎの範囲で変化させて供給
し、各々の蒸気圧に応じた分圧まで亜リン酸ジエチルを
キャリアＮ₂ガスに含ませる。

【００４１】一方、チタン化合物としてチタンテトライ
ソプロポキシドを入れたバブラー容器の温度を１００℃
に保つ。キャリアガス供給管にキャリアＮ₂ガスを流量
１．５ｌ／ｍｉｎで供給し、蒸気圧に応じた分圧までチ
タンテトライソプロポキシドをキャリアＮ₂ガスに含ま
せる。これらをガス供給管に供給することによりリン化
合物供給量を変化させた。また、雰囲気ガス供給管に雰
囲気ガスとしてＮ₂を流量４．０ｌ／ｍｉｎ、Ｏ₂を流量
７．０ｌ／ｍｉｎで供給する。

【００４２】ヒータブロックによって基板温度を３５
０、３７５、４００、４５０℃の４種類の温度に設定し
て、酸化チタン膜中のリン濃度を変化させる製膜実験を
行った。形成された膜は、全てＮ₂雰囲気中で９００
℃、３０分間の熱処理を施してシリコン基板にｐｎ接合
を形成した。

【００４３】反射防止膜の組成比はＥＳＣＡ（Electron
spectroscopy for chemical analysis)およびＥＤＳ
（Energy Dispercive Spectrometer）で分析した。反射
防止膜の屈折率はエリプソメーターで測定した。シート
抵抗の測定は、リンを含む酸化チタン膜を熱濃硫酸で溶
解した後、四探針法で測定した。

【００４４】図１にリン／チタンの組成比に対するリン
を含む酸化チタン膜の屈折率およびｎ層のシート抵抗を
示す。リン／チタンの組成比が０から２．５に増加する
に応じて、屈折率が２．７から１．６に変化し、リン／
チタンの組成比が１．５以下で屈折率が２．２以上にな
ることが明らかになった。

【００４５】また、リン／チタンの組成比が０．０５以
下の領域では、シリコン基板表面の導電型はｐ型を示
し、ｐｎ接合は形成されていないことが明らかになっ
た。

【００４６】モル比が０．０５以上の領域ではｎ型を示
し、リン／チタンの組成比が０．１から１．０に増加す
るに応じて、シート抵抗値が１００Ω／□から３０Ω／
□に変化した。

【００４７】以上より、リン／チタンのモル比が０．１
〜１．０の範囲でｐｎ接合が形成できて、屈折率が２．
２〜２．７の値を有することが分かる。

【００４８】図１に示すリンを含む酸化チタン膜のリン
／チタンの組成比と屈折率の関係は以下のように考えら
れる。リン／チタンの組成比が０〜１．０の範囲におい
ては屈折率が２．５以上である。この領域においては膜
中のリンは酸化チタンの結晶構造に影響を及ぼしていな
いものと考えられる。酸化チタンはＴｉＯ₂と考えら
れ、７４０℃以上で熱処理を施すとルチル型の結晶構造
を示すことが知られている。ルチル型ＴｉＯ₂の屈折率
は２．５〜２．７である。図１に示すリンを含む酸化チ
タンは９００℃で熱処理を施している。ゆえに、ルチル
型の結晶構造が屈折率に影響を及ぼしていると考えられ
る。

【００４９】リン／チタンの組成比が１．０から２．０
においては屈折率が２．５から１．７に変化する。この
領域においては膜中の酸化チタンの結晶構造がリンの影
響を受け、Ｐ−Ｔｉ−Ｏの三元系のネットワークが組ま
れる部分とルチル型構造を有する部分がリン／チタンの
モル比に応じて生じるため屈折率に大きな変化が示され
る。リン／チタンのモル比が２．０以上では、Ｐ−Ｔｉ
−Ｏ三元系ネットワークが大部分を占め、屈折率に大き
な変化が認められなくなるものと考えられる。最後に、
特開平８−８５８７４号公報に対する本発明の差異及び
有効性を述べる。本発明で形成されるＰＴＧ膜（反射防
止膜）は、熱処理後のＰＴＧ膜の屈折率が２．５程度な
ので、さらに特別な処理を施す事なく、太陽電池に用い
ることができる。これに対して、特開平８−８５８７４
号公報に記載のものは、ＰＴＧ膜を成膜して熱処理後、
そのＰＴＧ膜の上にＴｉＯ₂膜を形成している。そのた
め、ＴｉＯ₂ ｏｎＰＴＧｏｎＳｉの構造となってい
る。ゆえに、前記公報に記載のものとはセル構造が大き
く異なっている。本発明では、前記公報とは異なり、Ｐ
ＴＧ膜上にＡＰ−ＣＶＤ法でＴｉＯ₂膜を構成する必要
がないので、低コスト化をはかることができる。さら
に、ＴｉＯ₂膜の屈折率を２．５程度にできるので、Ｐ
ＴＧ膜の方で反射による表面損失が抑制され、セル特性
を向上することもできる。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係わるリン／チタンの組成比
０．１〜１．５のリン含有酸化チタンを用いることによ
り、結晶系シリコン太陽電池のｐｎ接合としてｎ層のシ
ート抵抗値が３０〜１００Ω／□ならびに屈折率２．２
〜２．７の反射防止膜を同時に形成することが可能にな
り、モジュール化に適した太陽電池を提供することが可
能になる。

【００５１】また、塗布液を用いてｐｎ接合と酸化チタ
ン膜を同時に形成する手法と比較して、均一な膜厚の酸
化チタンが得られるため、良好な干渉効果を示す反射防
止膜が得られる。ゆえに、製造工程が非常に簡潔化され
て、安価に制作できることになるので、その産業的意義
は非常に大である・

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリンを含む酸化チタン膜の膜中のリン
／チタンの組成比に対する屈折率および膜中のリン／チ
タン比に対するｎ層のシート抵抗値を示す図。

【図２】従来のリンを含む酸化チタン膜を形成するとき
の基板温度に対する屈折率および膜中のリン／チタン組
成比に対するｎ層のシート抵抗値を示す図。

【図３】従来の太陽電池の製造工程を示すフローチャー
ト。

【図４】別の従来の太陽電池の製造工程を示すフローチ
ャート。

【図５】別の従来の太陽電池の製造工程を示すフローチ
ャート。

【図６】凹凸を持つ基板表面に、塗布液を用いてｐｎ接
合用ドーパントを含む酸化チタン膜を形成したときの状
態を示す図。

【図７】図３および図５の太陽電池の表面反射率を示す
図。

【符号の説明】

１結晶系シリコン基板２塗布液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｐ型の導電型を有する結晶系シリコン基
板を所定温度に加熱すると共に、該基板上に、酸素と、
ガス状態のチタン化合物と、ガス状態のリン化合物とを
供給して、これらを酸化分解することにより反応生成物
を得、さらに、該反応生成物を不活性ガス中で熱処理し
てｎ層及び反射防止膜を形成する反応生成物の形成方法
において、上記ガス状態のチタン化合物と、上記ガス状態のリン化
合物との供給量比を変えることにより、チタンに対する
リンの組成比（原子数比）が１：０．１〜１．５となる
ように成膜することを特徴とするｐｎ接合及び反応生成
物の形成方法。
【請求項２】上記ガス状態のチタン化合物と、上記ガ
ス状態のリン化合物との供給量比を変えることにより、
上記反射防止膜の屈折率を２．２〜２．７とすると共
に、ｎ層のシート抵抗を１００Ω／□以下とすることを
特徴とするｐｎ接合及び反応生成物の形成方法。
【請求項３】上記基板上における所定温度の酸化分解
を、３００〜６００℃で行うことを特徴とする請求項１
記載のｐｎ接合及び反応生成物の形成方法。
【請求項４】上記反応生成物の不活性ガス中で熱処理
を、６００〜１２００℃で行うことを特徴とする請求項
１記載のｐｎ接合及び反応生成物の形成方法。
【請求項５】上記反応生成物の不活性ガス中で熱処理
を、７４０℃以上で行うことを特徴とする請求項４記載
のｐｎ接合及び反応生成物の形成方法。