CN103155161B - 光伏装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

包括：半导体衬底（衬底），其具有杂质扩散层；第1电极，其贯穿形成在杂质扩散层上的防反射膜而与杂质扩散层电连接；背面绝缘膜，其形成为具有到达衬底的另一面侧的多个开口部；第2电极，其形成在衬底的另一面侧；背面反射膜，其构成为由利用气相生长法形成的金属膜构成或者含有金属箔，该背面反射膜形成为至少覆盖背面绝缘膜，第2电极包括：铝系电极，其由含有铝的材料构成，在衬底的另一面侧至少埋入在开口部而与衬底的另一面侧电连接；银系电极，其由含有银的材料构成，以进入背面绝缘膜的状态以利用背面绝缘膜与衬底的另一面侧绝缘的方式，设置在衬底的另一面侧的开口部间的区域，并且该银系电极借助背面反射膜与铝系电极电连接。

Description

光伏装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光伏装置及其制造方法。
背景技术
在最近的光伏装置中，以高输出化为目标而推进着原材料、制造工艺的改善。因此，为了谋求更进一步的高输出化，以下事项是重要的：通过将光封入在光伏装置内、抑制正面、背面上的载体的复合速度，来实现使以前未能充分利用的波长范围的光帮助发电的构造、制法。因而，担当其一部分任务的衬底的背面构造的改善是非常重要的。
为此，提倡如下技术：以抑制在衬底的背面侧的反射、在衬底的背面的复合速度为目标，例如在对背面电极的局部进行了印刷、烧成后，实施对复合速度进行抑制的膜的成膜（例如参照专利文献1）。除此之外，还提倡如下技术：当在例如衬底的背面进行了抑制复合速度的膜的成膜后，在该膜的一部分设开口部，再对背面电极糊剂（paste）的整个表面进行印刷、烧成（例如参照专利文献2）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6–169096号公报
专利文献2：日本特开2002–246625号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1的方法中，在对背面电极进行了印刷、烧成后，实施对复合速度进行抑制的膜的成膜。在该情况下存在如下问题：特别是在烧成时，污染物质会附着、固定在衬底的背面上，所以 存在想要像期望那样地将衬底的背面上的载体的复合速度抑制为较低是极其困难的。
另外，在上述专利文献2的方法中，以将抑制复合速度的膜的大致整个表面覆盖起来的方式印刷电极糊剂，形成兼备光反射功能的背面电极，使该背面电极与衬底的背面局部接触。但是，在由含有例如作为代表性的材料的铝（Al）的糊剂构成了背面电极的情况下，存在不能提高背面上的反光率，不能获得充分地向光伏装置内封入光的效果的问题。另外，在由含有例如作为代表的材料的银（Ag）的糊剂构成了背面电极的情况下，存在如下问题：在进行电极的烧成处理时，即使在本来的接触部分以外的区域，抑制复合速度的膜也因烧穿（fire through）而被侵蚀，不能获得充分的载体的复合速度的抑制效果。
另一方面，在从太阳能电池单元向太阳能电池组件加工时，多个单元借助金属翼片（tab）以串联或以串联、并列并用的方式相连接。通常，借助使用了含有银的金属糊剂的烧穿，形成单元侧的连接用电极。通过利用烧穿，在硅衬底与电极之间既能获得电连接又能获得物理性粘接强度。
但是，在银电极与硅的界面，复合速度非常大，所以在硅太阳能电池的背面，利用该烧穿进行的电极的形成成为问题。即，在硅太阳能电池的背面构造上，有时由于使背面银电极与硅衬底的硅晶体电连接而使开路电压（Voc）和光电转换效率下降。
本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于获得一种具有低复合速度和高背面反射率且光电转换效率优异的光伏装置及其制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题而达到目的，本发明的光伏装置的特征在于，该光伏装置包括：第1导电型的半导体衬底，其在一面侧具有第2导电型的扩散有杂质元素的杂质扩散层；防反射膜，其形成在上述杂质扩散层上；第1电极，其贯穿上述防反射膜而与上述杂质扩散层电连接；背面绝缘膜，其以具有到达上述半导体衬底的另一面侧的多个开口部 的方式，形成在上述半导体衬底的另一面侧；第2电极，其形成在上述半导体衬底的另一面侧；背面反射膜，其由利用气相生长法形成的金属膜构成或含有金属箔，形成为至少覆盖上述背面绝缘膜上，上述第2电极由如下部分构成：铝系电极，其由含有铝的材料构成，该铝系电极在上述半导体衬底的另一面侧至少埋入上述开口部内而与上述半导体衬底的另一面侧电连接；银系电极，其由含有银的材料构成，以进入上述背面绝缘膜的状态以利用上述背面绝缘膜与上述半导体衬底的另一面侧绝缘的方式，设置在上述半导体衬底的另一面侧的上述开口部间的区域，并且该银系电极借助上述背面反射膜与上述铝系电极电连接。
发明效果
采用本发明，取得能够获得如下太阳能电池单元的效果，即，具有兼具低复合速度和高背面反射率的背面构造，实现了光电转换效率的高效率化的太阳能电池单元。并且，采用本发明，取得如下效果：能够防止因利用烧穿使背面银电极与半导体衬底电连接而导致开路电压（Voc）和光电转换效率下降。
附图说明
图1–1是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的截面构造的主要部分剖视图。
图1–2是从受光面侧观察本发明的实施方式1的太阳能电池单元的俯视图。
图1–3是从背面侧观察本发明的实施方式1的太阳能电池单元的仰视图。
图2是表示具有不同的背面构造的3种试样的半导体衬底的背面上的反射率的特性图。
图3是表示模仿实施方式1的太阳能电池单元制成的试样的、背面电极的面积率与开路电压（Voc）的关系的特性图。
图4是表示模仿实施方式1的太阳能电池单元制成的试样的、背 面电极的面积率与短路电流密度（Jsc）的关系的特性图。
图5–1是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–2是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–3是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–4是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–5是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–6是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–7是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–8是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图5–9是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
图6–1是表示本发明的实施方式1的太阳能电池单元的背面绝缘膜上的背面侧电极材料糊剂的印刷区域的例子的俯视图。
图6–2是表示本发明的实施方式1的太阳能电池单元的背面绝缘膜上的背面侧电极材料糊剂的印刷区域的例子的俯视图。
图7是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的截面构造的主要部分剖视图。
图8–1是用于说明本发明的实施方式3的太阳能电池单元的截面构造的主要部分剖视图。
图8–2是从受光面侧观察本发明的实施方式3的太阳能电池单元的俯视图。
图8–3是从背面侧观察本发明的实施方式3的太阳能电池单元的仰视图。
图9是表示试样D、试样F和试样G的太阳能电池单元的背面银电极的剥离强度的特性图。
图10是表示试样D～试样F的太阳能电池单元的开路电压（Voc）的特性图。
图11是表示试样H～试样J的太阳能电池单元的短路电流密度（Jsc）的特性图。
具体实施方式
下面，根据附图详细说明本发明的光伏装置及其制造方法的实施例。另外，以下的描述并不限定本发明，本发明可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当的变更。另外，在以下所示的附图中，为了容易理解，各构件的比例尺有时与实际情况不同。在各附图中均如此。
实施方式1.
图1–1～图1–3是表示作为本实施方式的光伏装置的太阳能电池单元的结构的图，图1–1是用于说明太阳能电池单元的截面构造的主要部分剖视图，图1–2是从受光面侧观察的太阳能电池单元的俯视图，图1–3是从受光面的相反侧（背面侧）观察的太阳能电池单元的仰视图。图1–1是图1–2的线A–A处的主要部分剖视图。
本实施方式的太阳能电池单元如图1–1～图1–3所示，包括：半导体衬底1，其具有pn结（p-n junction），是具有光电转换功能的太阳能电池衬底；防反射膜4，其形成在半导体衬底1的受光面侧的面（正面）上，是防止受光面上的入射光的反射的绝缘膜，由氮化硅膜（SiN膜）构成；作为第1电极的受光面侧电极5，其形成为在半导体衬底1的受光面侧的面（正面）上被防反射膜4包围；背面绝缘膜8，其由氮化硅膜（SiN膜）构成，形成在半导体衬底1的受光面的相反侧的面（背面）上；作为第2电极的背面铝电极9，其形成为在半导体衬底1的背面被背面绝缘膜8包围；背面反射膜10，其设置为在半导体衬底1的背面 覆盖背面绝缘膜8和背面铝电极9。
半导体衬底1利用作为第1导电型层的p型多晶硅衬底2和作为第2导电型层的杂质扩散层（n型杂质扩散层）3构成pn结，该杂质扩散层3是在半导体衬底1的受光面侧通过磷扩散而形成的。n型杂质扩散层3的表面薄层电阻设定为30Ω/□～100Ω/□。
受光面侧电极5包括太阳能电池单元的栅极电极6和汇流电极7，该受光面侧电极5与n型杂质扩散层3电连接。为了收集由半导体衬底1发出的电力，在受光面的局部设置栅极电极6。为了放出由栅极电极6收集到的电力，与栅极电极6大致正交地设置汇流电极7。
另一方面，背面铝电极9的一部分埋设于遍及半导体衬底1的背面整体设置的背面绝缘膜8。即，在背面绝缘膜8设有达到半导体衬底1的背面的大致圆形的点（dot）状的开口部8a。并且，以填埋该开口部8a且在背面绝缘膜8的面内方向上具有比开口部8a的直径宽的外形的方式，设置由含有铝、玻璃等的电极材料构成的背面铝电极9。
背面绝缘膜8由氮化硅膜（SiN膜）构成，采用等离子CVD（Chemical Vapor Deposition，化学气相沉淀）法，在半导体衬底1的大致整个背面上形成背面绝缘膜8。通过使用由等离子CVD法形成的氮化硅膜（SiN膜）作为背面绝缘膜8，能够在半导体衬底1的背面获得良好的载体的复合速度的抑制效果。
背面反射膜10设置为在半导体衬底1的背面覆盖背面铝电极9和背面绝缘膜8。通过具有覆盖背面绝缘膜8的背面反射膜10，能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光反射而返回到半导体衬底1，获得良好的光封入效果。并且，在本实施方式中，背面反射膜10由作为利用气相生长法形成的金属膜的、利用溅射法形成的银（Ag）膜（银溅射膜）构成。背面反射膜10不是用使用了电极糊剂的印刷法形成的膜，而是由溅射膜构成，所以能够实现比利用印刷法形成的银（Ag）膜高的光反射，能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光更多地反射而返回到半导体衬底1。因而，本实施方式的太阳能电池单元通过具有由银溅射膜构成的背面反射膜10，能够获得优异的光封入效果。
作为背面反射膜10的材料，例如使用对波长为1100nm左右的光的反射率为90%以上，优选为95%以上的金属材料。由此，能够实现具有较高的长波长灵敏度、对长波长区域的光的光封入效果优异的太阳能电池单元。即，也依赖于半导体衬底1的厚度，能够将波长为900nm以上、特别是1000nm～1100nm左右的长波长的光高效地引进半导体衬底1，产生较大的电流，提高输出特性。作为这种材料，除了银（Ag）以外，例如还可以使用铝（Al）。
另外，在本实施方式的太阳能电池单元中，如上所述在半导体衬底1的背面形成有微小的背面铝电极9，在背面铝电极9上形成有背面反射膜10。因此，在图1–3所示的背面反射膜10上实际形成有起因于背面铝电极9的微小的凹凸，但是在图1–3中省略示出该微细的凹凸。
另外，在半导体衬底1的背面侧的区域且与背面铝电极9相接触的区域及其附近，形成有铝–硅（Al–Si）合金部11。此外，在该铝–硅（Al–Si）合金部11的外周部以包围该铝–硅（Al–Si）合金部11的方式，形成有与p型多晶硅衬底2相同的导电型的高浓度扩散层即BSF（Back Surface Field，背面电场）层12。
在以上述方式构成的太阳能电池单元中，当太阳光从太阳能电池单元的受光面侧照射到半导体衬底1上时，生成空穴和电子。在pn结部（p型多晶硅衬底2与n型杂质扩散层3相接合的接合面）的电场的作用下，生成的电子向n型杂质扩散层3移动，空穴向p型多晶硅衬底2移动。由此，在n型杂质扩散层3电子过剩，在p型多晶硅衬底2空穴过剩，结果发生光伏。在使pn结向正向偏压的朝向发生该光伏，与n型杂质扩散层3相连接的受光面侧电极5成为负极，与p型多晶硅衬底2相连接的背面铝电极9成为正极，电流流到未图示的外部电路中。
图2是表示具有不同的背面构造的3种试样中的半导体衬底的背面上的反射率的特性图。在图2中，表示射入试样的光的波长与反射率的关系。另外，模仿太阳能电池单元而制作各试样，各试样的除背面构造以外的基本构造与本实施方式的太阳能电池单元相同。各试样的背面构造详见下述。
（试样A）
遍及半导体衬底的整个背面具有由含有铝（Al）的电极糊剂形成的铝（Al）糊剂电极（相当于以往的通常构造）。
（试样B）
遍及半导体衬底的整个背面形成有由氮化硅膜（SiN）构成的背面绝缘膜，在该背面绝缘膜上的整个表面具有由含有铝（Al）的电极糊剂形成的铝（Al）糊剂电极（相当于背景技术（专利文献2））。
（试样C）
遍及半导体衬底的整个背面形成有由氮化硅膜（SiN）构成的背面绝缘膜，且在半导体衬底的背面的局部具有由含有铝（Al）的电极糊剂形成的铝（Al）糊剂电极，此外在该背面绝缘膜上的整个表面具有由银溅射膜构成的高反射膜（相当于本实施方式的太阳能电池单元）。
各试样只是背面构造不同，其他构造相同，所以能够根据图2确认“硅（半导体衬底）–背面构造”间的反射率的不同。在观察背面反射的状态时，比较基本不被硅吸收的1200nm左右的波长即可。这是因为，在1100nm以下的波长的情况下，会被硅吸收，已经帮助发电，所以不适于背面反射的比较。另外，图2中表示的反射率严格上来说是背面上的多重反射的结果，是再次泄漏到半导体衬底的表面上来的成分。
根据图2可知，与相当于以往的通常构造的试样A相比，相当于背景技术（专利文献2）的试样B的反射率有一些改善，但反射率的改善效果不能说是充分的。另一方面，相当于本实施方式的太阳能电池单元的试样C的反射率比试样A和试样B大，“硅（半导体衬底）–背面构造”间的反射率的大小得到认可，可知适于背面上的基于光封入作用的高效率化。
图3是表示与上述的试样C同样地模仿本实施方式的太阳能电池单元而制成的试样的、背面电极的面积率（背面电极在半导体衬底的背面所占的比率）与开路电压（Voc）的关系的特性图。另外，图4是表示与上述的试样C同样地模仿本实施方式的太阳能电池单元而制成的试样的、背面电极的面积率（背面电极在半导体衬底的背面所占的 比率）与短路电流密度（Jsc）的关系的特性图。
根据图3和图4可知，随着作为背面电极的铝（Al）糊剂电极的面积率的减少，即，随着本实施方式的高反射膜的面积率的增加，开路电压（Voc）和短路电流密度（Jsc）均上升，能够在半导体衬底的背面获得良好的载体的复合速度的抑制效果得到认可。由此可知，利用本实施方式的太阳能电池单元的构造，既能改善背面反射，又能抑制半导体衬底的背面上的载体的复合速度，并且越提高本实施方式的高反射膜的面积率，越更加明显地获得上述效果。
在以上述方式构成的实施方式1的太阳能电池单元中，作为背面绝缘膜8，在半导体衬底1的背面具有利用等离子CVD法形成的氮化硅膜（SiN膜），从而能够在半导体衬底1的背面获得良好的载体的复合速度的抑制效果。由此，在本实施方式的太阳能电池单元中，提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
另外，在实施方式1的太阳能电池单元中，以覆盖背面绝缘膜8的方式具有由银溅射膜构成的背面反射膜10，从而能够实现比以往的采用印刷法形成的银（Ag）膜高的光反射，能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光更多地反射而返回到半导体衬底1。因而，在本实施方式的太阳能电池单元中，能够获得优异的光封入效果，提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
因而，在实施方式1的太阳能电池单元中，通过具有兼具低复合速度和高背面反射率的背面构造，实现长波长的灵敏度优异、光电转换效率达到高效率的太阳能电池单元。
接下来，参照图5–1～图5–9说明该种太阳能电池单元的制造方法的一例。图5–1～图5–9是用于说明本实施方式的太阳能电池单元的制造工序的剖视图。
首先，作为半导体衬底1，准备例如作为民用太阳能电池用途而被最多使用的p型多晶硅衬底（以下称为p型多晶硅衬底1a）（图5–1）。作为p型多晶硅衬底1a，使用例如含有硼（B）等III族元素的电阻为0.5Ωcm～3Ωcm左右的多晶硅衬底。
对于将熔化了的硅冷却固化而形成的坯料，利用钢丝锯切薄该坯料而制造p型多晶硅衬底1a，所以在表面残留有切薄时的损伤。因此，首先也一并去除该损伤层，将p型多晶硅衬底1a浸泡在酸或加热了的碱性溶液中、例如氢氧化钠水溶液中，对p型多晶硅衬底1a的表面进行蚀刻，从而将在切出硅衬底时发生并存在于p型多晶硅衬底1a的表面附近的损伤区域去除。去除了损伤后的p型多晶硅衬底1a的厚度例如为200μm，尺寸例如为150mm×150mm。
另外，也可以在去除损伤的同时或者在去除了损伤之后，在p型多晶硅衬底1a的受光面侧的表面形成作为网纹构造的微小凹凸。通过在半导体衬底1的受光面侧形成该种网纹构造，在太阳能电池单元的表面发生光的多重反射，能够将射入太阳能电池单元的光高效地吸收到p型多晶硅衬底1a的内部，能够在实效上降低反射率，提高转换效率。
另外，由于本发明是涉及光伏装置的背面构造的发明，所以网纹构造的形成方法、形状并没有特别限制。例如也可以采用下述方法：使用含有异丙醇的碱性水溶液、主要由氟酸和硝酸的混合液构成的酸蚀刻液的方法，在p型多晶硅衬底1a的表面形成局部设有开口的掩模材料而利用隔着该掩模材料进行的蚀刻在p型多晶硅衬底1a的表面获得蜂窝构造、倒棱锥构造的方法，或者使用了反应性气体蚀刻（RIE：Reactive Ion Etching）的方法等任意的方法。
接着，向热扩散炉投入该p型多晶硅衬底1a，在作为n型的杂质的磷（P）的气氛下进行加热。利用该工序使磷（P）在p型多晶硅衬底1a的表面扩散，形成n型杂质扩散层3而形成半导体pn结（图5–2）。在本实施方式中，在三氯氧磷（POCl3）气体的气氛中，以例如800℃～850℃的温度加热p型多晶硅衬底1a，从而形成n型杂质扩散层3。这里，控制加热处理，以使n型杂质扩散层3的表面薄层电阻例如为30Ω/□～80Ω/□、优选为40Ω/□～60Ω/□。
这里，在n型杂质扩散层3的刚刚形成的表面上，形成有以磷的氧化物作为主要成分的磷玻璃层，所以使用氟酸溶液等将其去除。
接着，在形成有n型杂质扩散层3的p型多晶硅衬底1a的受光面侧， 形成作为防反射膜4的氮化硅膜（SiN膜）（图5–3），以改善光电转换效率。在形成防反射膜4时，例如使用等离子CVD法，使用硅烷与氨的混合气体形成作为防反射膜4的氮化硅膜。防反射膜4的膜厚和折射率设定为最大程度抑制光反射的值。另外，作为防反射膜4，也可以层叠折射率不同的2层以上的膜。另外，在形成防反射膜4时，也可以使用溅射法等不同的成膜方法。另外，作为防反射膜4，也可以形成氧化硅膜。
接着，将利用磷（P）的扩散而形成在p型多晶硅衬底1a的背面的n型杂质扩散层3去除。由此，获得由作为第1导电型层的p型多晶硅衬底2和形成在半导体衬底1的受光面侧的作为第2导电型层的杂质扩散层（n型杂质扩散层）3构成了pn结的半导体衬底1（图5–4）。
例如使用单面蚀刻装置将形成在p型多晶硅衬底1a的背面的n型杂质扩散层3去除。或者也可以采用将防反射膜4充分利用为掩模材料，将整个p型多晶硅衬底1a浸泡在蚀刻液中的方法。蚀刻液使用将氢氧化钠和氢氧化钾等的碱性水溶液，加热到室温～95℃、优选加热到50℃～70℃后得到的溶液。另外，作为蚀刻液，也可以使用硝酸与氟酸的混合水溶液。
在进行了去除n型杂质扩散层3的蚀刻后，为了在后述的成膜中将复合速度保持为较低，对暴露在半导体衬底1的背面的硅面进行清洗。例如利用RCA清洗或1%～20%左右的氟酸水溶液来进行清洗。
接着，在半导体衬底1的背面侧形成由氮化硅膜（SiN膜）构成的背面绝缘膜8（图5–5）。对于暴露在半导体衬底1的背面侧的硅面，利用等离子CVD在该硅面上形成折射率为1.9～2.2、厚度为60nm～300nm的由氮化硅膜（SiN膜）构成的背面绝缘膜8。通过利用等离子CVD，能够在半导体衬底1的背面侧可靠地形成由氮化硅膜构成的背面绝缘膜8。并且，通过形成这种背面绝缘膜8，能够抑制半导体衬底1的背面上的载体的复合速度，在半导体衬底1的背面的硅（Si）与氮化硅膜（SiN膜）的界面获得100cm/秒以下的复合速度。由此，能够实现足以达成高输出化的背面界面。
当背面绝缘膜8的折射率在1.9～2.2的范围以外时，氮化硅膜（SiN膜）的成膜环境难以稳定，而且氮化硅膜（SiN膜）的膜质变差，结果与硅（Si）的界面的复合速度也上升。另外，在背面绝缘膜8的厚度比60nm小的情况下，与硅（Si）的界面不稳定，载体的复合速度变差。在背面绝缘膜8的厚度比300nm大的情况下，虽然在功能上没有不便，但是成膜作业耗费时间，成本增加，所以从生产率的观点出发，是不理想的。
另外，背面绝缘膜8也可以是将氮化硅膜（SiN膜）和例如利用热氧化而形成的氧化硅膜（硅的热氧化膜：SiO2膜）层叠而成的双层的层叠构造。这里的氧化硅膜（SiO2膜）并非是在工序中形成在半导体衬底1的背面侧的自然氧化膜，而是例如利用热氧化而有意形成的氧化硅膜（SiO2膜）。通过使用这种氧化硅膜（SiO2膜），能够比氮化硅膜（SiN膜）稳定地获得半导体衬底1的背面上的载体的复合速度的抑制效果。
另外，利用热氧化而有意形成的氧化硅膜（SiO2膜）的厚度优选为10nm～50nm左右。在利用热氧化形成的氧化硅膜（SiO2膜）的厚度比10nm小的情况下，氧化硅膜与硅（Si）的界面不稳定，载体的复合速度变差。在利用热氧化形成的氧化硅膜（SiO2膜）的厚度比50nm大的情况下，虽然在功能上没有不便，但是成膜耗费时间，成本增加，所以从生产率的观点出发是不理想的。另外，当为了缩短时间而在高温条件下进行成膜处理时，晶体硅本身的品质下降，导致使用寿命下降。
随后，为了获取与半导体衬底1的背面侧的接触，在背面绝缘膜8的一部分或整个表面上形成具有规定间隔的点状的开口部8a（图5–6）。例如通过对背面绝缘膜8照射激光而直接进行图案形成，形成开口部8a。
为了形成与半导体衬底1的背面侧的良好的接触，优选增大背面绝缘膜8的面内方向上的开口部8a的截面积，提高背面绝缘膜8的面内的开口部8a的开口密度。但是，为了在半导体衬底1的背面侧获得较高的 反光率（背面反射率），相反优选开口部8a的截面积小，开口部8a的开口密度低。因而，开口部8a的形状和密度优选限制为用于实现良好的接触的所需最小限度的水平。
详细而言，作为开口部8a的形状，可以是直径或宽度为20μm～200μm的大小，相邻的开口部8a间的间隔为0.5mm～2mm的大致圆形的点状或大致矩形形状。另外，作为开口部8a的其他形状，可以是宽度为20μm～200μm，相邻的开口部8a间的间隔为0.5mm～3mm的条状（stripe）形状。在本实施方式中，通过对背面绝缘膜8照射激光而形成点状的开口部8a。
接着，对于作为背面铝电极9的电极材料的含有铝、玻璃等的背面铝电极材料糊剂9a，以填埋开口部8a且覆盖在背面绝缘膜8的面内方向上比开口部8a的直径宽一些的区域，且不与填埋相邻的开口部8a的背面侧电极材料糊剂9a相接触的方式，采用网版印刷法限定性地涂敷上述背面铝电极材料糊剂9a，并使其干燥（图5–7）。可以根据在后述的烧成工序中铝在Al–Si合金部11和BSF层12中的扩散浓度等诸多条件，改变背面铝电极材料糊剂9a的涂敷形状和涂敷量等。
需要在开口部8a确保充分的糊剂量，在烧成工序可靠地形成Al–Si合金部11和BSF层12。另一方面，在半导体衬底1的背面上层叠有背面绝缘膜8（氮化硅膜）和背面铝电极9的区域的、由背面铝电极9获得的反光率（背面反射率）不能说是充分的。因此，在背面绝缘膜8上的背面铝电极9的形成区域扩大时，向光伏装置内的光封入效果下降。因而，需要在获得了Al–Si合金部11及BSF层12的形成条件与向光伏装置内的光封入效果的平衡的基础上，将印刷背面铝电极材料糊剂9a的区域限制为所需最小限度。
在本实施方式中，按照自开口部8a的端部分别以20μm的宽度搭接在背面绝缘膜8上的方式，以20μm的厚度印刷含铝（Al）的背面铝电极材料糊剂9a。在该情况下，通过使背面铝电极材料糊剂9a搭接在背面绝缘膜8上，具有防止所形成的背面铝电极9在背面绝缘膜8的开口部8a部剥离的效果。图6–1和图6–2是表示背面绝缘膜8上的背面铝电极材料糊剂9a的印刷区域的例子的俯视图。图6–1表示将开口部8a形成为大致圆形的点状的例子，图6–2表示将开口部8a形成为大致矩形形状的例子。
优选将搭接量控制在自开口部8a的端部以截面积计200μm2～1000μm2、优选400μm2～1000μm2的范围内。在本实施方式中，由于含铝（Al）的背面铝电极材料糊剂9a的糊剂厚度为20μm，所以若以搭接的宽度这一表达方式来说，则相当于分别距开口部8a的端部10μm～50μm、优选20μm～50μm的范围。在搭接的宽度小于10μm时，不仅防止自背面绝缘膜8剥离的效果得不到发挥，而且在烧成时即形成合金时，铝（Al）的供给不顺利，产生未良好地形成BSF构造的部分。另一方面，在搭接的宽度大于50μm时，糊剂印刷的部分所占的面积比率增加，即，高反射膜的面积率减小，明显脱离本发明的意图。
如图6–1所示，在开口部8a为大致圆形的点状的情况下，采用网版印刷法，以在背面绝缘膜8上的开口部8a的外周部包括宽度为20μm的环状的搭接区域9b在内的大致圆形形状，在背面绝缘膜8上限定性地涂敷背面铝电极材料糊剂9a。例如在开口部8a的直径d为200μm的情况下，将背面铝电极材料糊剂9a印刷为具有“200μm+20μm+20μm=240μm”的直径的大致圆形。
另外，如图6–2所示，在开口部8a为大致矩形形状的情况下，在背面绝缘膜8上的开口部8a的外周部设置宽度为20μm的框状的搭接区域9b，从而采用网版印刷法在背面绝缘膜8上限定性地涂敷背面铝电极材料糊剂9a。例如在开口部8a的宽度w为100μm的情况下，将背面铝电极材料糊剂9a印刷为具有“100μm+20μm+20μm=140μm”的宽度的大致矩形形状。
接着，采用网版印刷法，在半导体衬底1的防反射膜4上，以受光面侧电极5的形状选择性地涂敷作为受光面侧电极5的电极材料的含有银（Ag）、玻璃等的受光面电极材料糊剂5a，并使其干燥（图5–7）。关于受光面电极材料糊剂5a，印刷例如宽度为80μm～150μm、间隔2mm～3mm的长条状的栅极电极6的图案，以及沿与该图案大致正交的方向印刷宽度为1mm～3mm、间隔5mm～10mm的带状的汇流电极7的图案。其中，受光面侧电极5的形状与本发明没有直接关系，所以可以在电极电阻与印刷遮光率之间获得平衡的条件下自由设定。
然后，例如使用红外炉加热器以峰值温度为760℃～900℃的条件进行烧成。由此，形成受光面侧电极5和背面铝电极9，并且在半导体衬底1的背面侧的区域且与背面铝电极9相接触的区域及其附近，形成Al–Si合金部11。此外，在该Al–Si合金部11的外周部以包围该Al–Si合金部11的方式，形成自背面铝电极9以高浓度扩散有铝的作为p+区域的BSF层12，该BSF层12与背面铝电极9电连接（图5–8）。另外，在该连接部位，界面的复合速度变差，但BSF层12能使该影响无效。另外，受光面侧电极5中的银贯穿防反射膜4而使n型杂质扩散层3与受光面侧电极5电连接。
此时，半导体衬底1的背面上未涂敷背面铝电极材料糊剂9a的区域利用由氮化硅膜（SiN膜）构成的背面绝缘膜8保护，所以即使在通过烧成而进行加热时，污染物质也不会附着、固定在半导体衬底1的背面上，不使复合速度变差地维持良好的状态。
接着，在半导体衬底1的背面侧形成高反射构造。即，以覆盖背面铝电极9和背面绝缘膜8的方式，采用溅射法在半导体衬底1的整个背面上形成银（Ag）膜（银溅射膜）作为背面反射膜10（图5–9）。通过利用溅射法形成背面反射膜10，能够形成致密的背面反射膜10，能够形成可实现比利用印刷法形成的银（Ag）膜高的光反射的背面反射膜10。另外，背面反射膜10也可以采用蒸镀法形成。另外，这里，在半导体衬底1的整个背面上形成背面反射膜10，但背面反射膜10只要形成为至少覆盖半导体衬底1的背面侧的背面绝缘膜8即可。
按照以上方法制作图1–1～图1–3所示的实施方式1的太阳能电池单元。另外，也可以在受光面侧和背面侧调换作为电极材料的糊剂的涂敷顺序。
如上所述，在实施方式1的太阳能电池单元的制造方法中，在半导体衬底1的背面上形成了具有开口部8a的背面绝缘膜8之后涂敷背面铝 电极材料糊剂9a，进行烧成，所以未涂敷背面铝电极材料糊剂9a的区域由背面绝缘膜8保护。由此，即使在通过烧成而进行加热时，污染物质也不会附着、固定在半导体衬底1的背面上，不使复合速度变差地维持良好的状态，提高光电转换效率。
另外，在实施方式1的太阳能电池单元的制造方法中，以至少覆盖背面绝缘膜8的方式在半导体衬底1的背面形成背面反射膜10。由此，能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光在背面反射膜10上反射而返回到半导体衬底1，能够获得良好的光封入效果，所以能够提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
另外，在实施方式1的太阳能电池单元的制造方法中，采用溅射法形成背面反射膜10。通过采用溅射法而非使用了电极糊剂的印刷法来形成背面反射膜10，能够形成致密的背面反射膜10，能够形成可实现比利用印刷法形成的膜高的光反射的背面反射膜10，获得优异的光封入效果。
因而，采用实施方式1的太阳能电池单元的制造方法，能够获得兼具低复合速度和高背面反射率的背面构造，能够制作长波长的灵敏度优异、使光电转换效率为高效率的太阳能电池单元。此外，由于使太阳能电池单元的光电转换效率为高效率，所以能使半导体衬底1薄板化，能够降低制造成本，能够便宜地制作电池单元特性优异的高品质的太阳能电池单元。
实施方式2.
在实施方式2中，作为背面反射膜10的其他形态，说明利用金属箔构成背面反射膜10的情况。图7是用于说明本实施方式的太阳能电池单元的截面构造的主要部分剖视图，是与图1–1相对应的图。实施方式2的太阳能电池单元与实施方式1的太阳能电池单元的不同之处是：背面反射膜不是银溅射膜，而是由铝箔构成。除此之外的结构与实施方式1的太阳能电池单元相同，所以省略详细的说明。
如图7所示，在本实施方式的太阳能电池单元中，在半导体衬底1的背面，利用配置在背面铝电极9上的导电性粘接剂21，以覆盖背面铝 电极9和背面绝缘膜8的方式固定设置由铝箔构成的背面反射膜22，并且该背面反射膜22借助该导电性粘接剂21与背面铝电极9电连接。即使在这种结构中，也与实施方式1的情况同样能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光反射而返回到半导体衬底1，能够利用便宜的结构获得良好的光封入效果。
并且，在本实施方式中，背面反射膜22由作为金属箔的铝箔构成。背面反射膜22不是由使用了电极糊剂的印刷法形成的膜，而是由金属箔构成，所以能够实现比利用印刷法形成的金属膜高的光反射，能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光更多地反射而返回到半导体衬底1。因而，本实施方式的太阳能电池单元通过具有由作为金属箔的铝箔构成的背面反射膜22，能够获得与实施方式1的情况同样优异的光封入效果。
作为背面反射膜22的材料，可以使用能加工成箔的金属材料，与背面反射膜10的情况同样，优选使用例如对波长为1100nm左右的光的反射率为90%以上、优选为95%以上的金属材料。由此，能够实现具有较高的长波长的灵敏度、对长波长区域的光的光封入效果优异的太阳能电池单元。即，也依赖于半导体衬底1的厚度，能将波长为900nm以上、特别是1000nm～1100nm左右的长波长的光高效地引进半导体衬底1，产生较大的电流，提高输出特性。作为这种材料，除了铝（Al）之外还能使用例如银（Ag）。
在实施方式1中使用图5–1～图5–8说明的工序之后，在背面铝电极9上涂敷导电性粘接剂21，利用该导电性粘接剂21以覆盖背面铝电极9和背面绝缘膜8的方式固定设置背面反射膜22，从而能够制作上述那样构成的本实施方式的太阳能电池单元。另外，在该情况下，背面反射膜22也同样只要形成为至少覆盖半导体衬底1的背面侧的背面绝缘膜8即可。
在上述那样构成的实施方式2的太阳能电池单元中，作为背面绝缘膜8，具有利用等离子CVD法形成在半导体衬底1的背面上的氮化硅膜（SiN膜），从而能够在半导体衬底1的背面获得良好的载体的复合速 度的抑制效果。由此，在本实施方式的太阳能电池单元中，提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
另外，在实施方式2的太阳能电池单元中，以覆盖背面绝缘膜8的方式具有由作为金属箔的铝箔构成的背面反射膜22，从而能够实现比以往的利用印刷法形成的金属膜高的光反射，能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光更多地反射而返回到半导体衬底1。因而，在本实施方式的太阳能电池单元中，能够获得优异的光封入效果，提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
因而，在实施方式2的太阳能电池单元中，具有兼具低复合速度和高背面反射率的背面构造，从而实现长波长的灵敏度优异、使光电转换效率为高效率的太阳能电池单元。
另外，在实施方式2的太阳能电池单元的制造方法中，当在半导体衬底1的背面形成了具有开口部8a的背面绝缘膜8之后，涂敷背面铝电极材料糊剂9a，进行烧成，所以未涂敷背面铝电极材料糊剂9a的区域由背面绝缘膜8保护。由此，即使在通过烧成而进行加热时，污染物质也不会附着、固定在半导体衬底1的背面上，不使复合速度变差地维持良好的状态，提高光电转换效率。
另外，在实施方式2的太阳能电池单元的制造方法中，以至少覆盖背面绝缘膜8的方式在半导体衬底1的背面形成背面反射膜22。由此，能使穿透了半导体衬底1和背面绝缘膜8的光在背面反射膜22上反射而返回到半导体衬底1，能够获得良好的光封入效果，所以能够提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
另外，在实施方式2的太阳能电池单元的制造方法中，通过在背面铝电极9上固定设置作为金属箔的铝箔，形成背面反射膜22。使用作为金属箔的铝箔作为背面反射膜22而形成背面反射膜22，而非使用了电极糊剂的印刷法，从而能够形成致密的背面反射膜22，能够形成实现比利用印刷法形成的膜高的光反射的背面反射膜22，能够获得优异的光封入效果。
因而，采用实施方式2的太阳能电池单元的制造方法，能够获得兼 具低复合速度和高背面反射率的背面构造，能够制作长波长的灵敏度优异、使光电转换效率为高效率的太阳能电池单元。此外，由于能使太阳能电池单元的光电转换效率为高效率，所以能使半导体衬底1薄板化，能够降低制造成本，能够便宜地制作电池单元特性优异的高品质的太阳能电池单元。
另外，在上述的实施方式中，说明了使用p型的硅衬底作为半导体衬底的情况，但也可以形成为使用n型的硅衬底形成p型扩散层的逆导电型的太阳能电池单元。另外，使用多晶硅衬底作为半导体衬底，但也可以使用单晶硅衬底。另外，在上述说明中将半导体衬底的衬底厚度设定为200μm，但也可以使用薄型化至能够自行保持的程度的衬底厚度、例如50μm左右的半导体衬底。此外，在上述说明中将半导体衬底的尺寸设定为150mm×150mm，但半导体衬底的尺寸并不限定于此。
实施方式3.
在实施方式3中，说明在上述的实施方式1和实施方式2的太阳能电池单元中，防止起因于烧穿的特性下降的实施方式。
在结晶系硅太阳能电池的高效率化方面，最近特别越发重视背面的复合速度的抑制。关于载体的扩散长度大于硅衬底的厚度的事例，在单晶体硅太阳能电池和多晶体硅太阳能电池中都绝不罕见。因而，硅衬底的背面的表面复合速度的大小对太阳能电池单元的特性影响较大。
另一方面，在由作为器件单位的太阳能电池单元向作为实际的制品的太阳能电池组件加工时，借助金属翼片以串联或以串联、并联并用的方式连接多个太阳能电池单元。在像这样将太阳能电池单元形成为太阳能电池组件的具体方法中，设置在单元侧的连接用电极的原材料多使用含有银的金属糊剂。
这虽然也有成本方面的因素，但却在很大程度上依赖于烧穿的特征。烧穿是经过糊剂的涂敷、烧成，使糊剂所含的银、玻璃成分等与硅相互反应而进入硅晶体内，在硅衬底与电极之间既能获得电连接又能获得物理性粘接强度。
对于氮化硅膜（SiN膜）等的硅化合物，也同样发生该现象。通过直接在氮化硅膜（SiN膜）上涂敷、烧成金属糊剂，糊剂所含的银、玻璃成分等能以咬破氮化硅膜（SiN膜）的那种形态贯穿该氮化硅膜（SiN膜），不必进行图案形成就能使电极与硅晶体相连接。因此，烧穿对太阳能电池制造工艺的简化贡献很大。在实施方式1中，在图5–7～图5–8所示的工序中，也实施烧穿。
但是，在银电极与硅的界面，复合速度非常大。因此，在硅太阳能电池的背面，利用该烧穿形成电极成为大问题。特别是，即使背面银电极与硅衬底的接触较少，开路电压（Voc）有时也显著下降。即，在硅太阳能电池的背面构造上，有时由于背面银电极与硅衬底的硅晶体电连接而使开路电压（Voc）和光电转换效率下降。因此，在硅太阳能电池的背面构造上，优选确保背面银电极与硅衬底的背面侧的物理性粘接强度，并且避免由背面银电极与硅衬底的电连接而产生的影响。
以下，作为这种问题的解决方法，说明通过由烧穿引发的背面银电极的进入止于背面绝缘膜8的内部，不到达硅衬底的背面的硅（Si）晶体，从而避免背面银电极与硅晶体的连接，防止开路电压（Voc）和光电转换效率的下降的构造。作为具体的实施方式，可以加厚背面绝缘膜8的膜厚。
图8–1～图8–3是表示作为实施方式3的光伏装置的太阳能电池单元的结构的图，图8–1是用于说明太阳能电池单元的截面构造的主要部分剖视图，图8–2是从受光面侧观察的太阳能电池单元的俯视图，图8–3是从受光面的相反侧（背面侧）观察的太阳能电池单元的仰视图。图8–1是图8–2的线段B–B主要部分剖视图。
实施方式3的太阳能电池单元与实施方式1的太阳能电池单元的不同之处是：在半导体衬底1的背面侧具有以银（Ag）作为主要成分的背面银电极31。即，实施方式3的太阳能电池单元在半导体衬底1的背面侧，作为背面侧电极具有以铝（Al）作为主要成分的背面铝电极9和以银（Ag）作为主要成分的背面银电极31。除此之外的结构与实施 方式1的太阳能电池单元相同，所以省略详细的说明。
将太阳能电池单元形成为组件时连接单元间的金属翼片，与背面银电极31相连接。在半导体衬底1的背面侧，在相邻的背面铝电极9之间的区域以沿与汇流电极7的延伸方向大致平行的方向延伸的方式，例如设置2条背面银电极31。另外，背面银电极31设置为自背面反射膜10的表面突出，并且进入背面绝缘膜8内。这里，背面银电极31进入背面绝缘膜8内，但未贯穿背面绝缘膜8。因而，背面银电极31未与半导体衬底1的背面直接电连接，而是利用背面绝缘膜8与半导体衬底1的背面绝缘。但是，背面银电极31借助背面铝电极9和背面反射膜10与半导体衬底1的背面电连接。背面银电极31的宽度形成为例如与汇流电极7同程度的尺寸。
硅太阳能电池单元的连接电极材料通常采用银糊剂，例如添加硼铅玻璃。该玻璃为裂缝（frit）状，例如由铅（Pb）、硼（B）、硅（Si）、氧（O）的组成构成，此外，有时也混合有锌（Zn）、镉（Cd）等。涂敷、烧成这种银糊剂，通过烧穿形成背面银电极31。
关于这种背面银电极31，可以在实施方式1中，在图5–7的工序中在背面绝缘膜8上的区域内，采用网版印刷以背面银电极31的形状涂敷、干燥作为电极材料糊剂的银糊剂，在图5–8的工序中进行烧成，从而利用烧穿制作这种背面银电极31。并且，除此之外，与实施方式1的情况同样地实施图5–1～图5–9的工序，从而能够制作实施方式3的太阳能电池单元。
接着，说明由背面绝缘膜8的厚度引发的、背面银电极31的剥离强度与硅太阳能电池单元的开路电压（Voc）的不同。首先，使用15cm方形尺寸的p型多晶硅衬底2制作了具有图8–1～图8–3所示的构造的试样D～试样F的太阳能电池单元。另外，为了比较，制作了在图8–1～图8–3所示的构造上未设置背面绝缘膜8的试样G的太阳能电池单元。另外，试样G相当于利用烧穿使背面银电极31与半导体衬底1的背面物理性以及电气性直接连接的情况。按照以下的条件制作了各试样的背面绝缘膜8的厚度。作为背面绝缘膜8，使用了氮化硅膜（SiN膜）。
（试样D）：80nm
（试样E）：160nm
（试样F）：240nm
（试样G）：无
图9是表示试样D、试样F和试样G的太阳能电池单元的背面银电极31的剥离强度的特性图。在图9中，表示各试样在不同的4个部位的测量结果。另外，各测量结果是在同一部位测量多次后得到的结果的平均值。图10是表示试样D～试样F的太阳能电池单元的开路电压（Voc）的特性图。
根据图9可知，3种试样的剥离强度没有太大差别。即，作为背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚为80nm的试样D和该氮化硅膜（SiN膜）的膜厚为240nm的试样F，具有与试样G同等的剥离强度，该试样G利用烧穿使背面银电极31与半导体衬底1的背面物理性以及电气性直接连接。由此可知，在作为背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚为80nm以上的情况下，即使不利用烧穿使背面银电极31与半导体衬底1的背面物理性连接，也能确保背面银电极31与半导体衬底1的背面侧的物理性粘接强度。
另一方面，根据图10可知，3种试样的开路电压（Voc）大不相同，背面绝缘膜8的膜厚为240nm的试样F最大。另外，背面绝缘膜8的膜厚为160nm的试样E的开路电压（Voc）比试样F小约10mV。背面绝缘膜8的膜厚为80nm的试样D的开路电压（Voc）比试样F小约30mV。即，开路电压（Voc）根据背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚条件的不同而大不相同。由此，可以说背面绝缘膜8的膜厚虽然对与背面银电极31的单元的背面侧的物理性粘接强度的影响不大，但却影响开路电压（Voc）。
接着，制作了除未设置开口部8a和背面铝电极9以外，其他构造与图8–1～图8–3所示的构造相同的试样H～试样J的太阳能电池单元。按照以下的条件制作了各试样的背面绝缘膜8的厚度。作为背面绝缘膜8，使用了氮化硅膜（SiN膜）。
（试样H）：80nm
（试样I）：160nm
（试样J）：240nm
图11是表示试样H～试样J的太阳能电池单元的短路电流密度（Jsc）的特性图。根据图11可知，3种试样的短路电流密度（Jsc）大不相同。背面绝缘膜8的膜厚为80nm的试样H的短路电流密度（Jsc）为16mA/cm2，在3种试样中最大。另一方面，作为背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚为160nm的试样I的短路电流密度（Jsc）为9mA/cm2，比试样H大约小一半。认为这是因为：在试样H和试样I的太阳能电池单元中，均是利用烧穿使背面银电极31直接与半导体衬底1的背面电连接（接通），但在试样I的太阳能电池单元中，背面绝缘膜8的膜厚增厚，所以由烧穿获得的接通减少。
另一方面，作为背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚为240nm的试样J的短路电流密度（Jsc）为0.1mA/cm2，比试样H减小很多。认为这是因为：在试样J的太阳能电池单元中，未利用烧穿使背面银电极31直接与半导体衬底1的背面电连接（接通）。
由此，可以说在实施方式3的太阳能电池单元中，作为背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚优选为240nm以上。另外，在背面绝缘膜8的厚度比300nm大的情况下，虽然没有功能上的不便，但成膜耗费时间，成本增加，所以从生产率的观点出发是不理想的。因而，优选作为背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚为240nm～300nm。
在以上述方式构成的实施方式3的太阳能电池单元中，作为背面绝缘膜8，具有利用等离子CVD法形成在半导体衬底1的背面上的氮化硅膜（SiN膜），从而能够在半导体衬底1的背面获得良好的载体的复合速度的抑制效果。由此，在本实施方式的太阳能电池单元中，提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
另外，在实施方式3的太阳能电池单元中，以覆盖背面绝缘膜8的方式具有由银溅射膜构成的背面反射膜10，从而能够实现比以往的利用印刷法形成的银（Ag）膜高的光反射，能使穿透了半导体衬底1和 背面绝缘膜8的光更多地反射而返回到半导体衬底1。因而，在本实施方式的太阳能电池单元中，能够获得优异的光封入效果，提高输出特性，实现较高的光电转换效率。
另外，在实施方式3的太阳能电池单元中，作为背面绝缘膜8的氮化硅膜（SiN膜）的膜厚设定为240nm～300nm。由此，由烧穿引发的背面银电极31的进入不会到达至p型多晶硅衬底2的背面的硅（Si）晶体，抑制由背面银电极31与硅晶体的电连接而产生的影响，防止开路电压（Voc）和光电转换效率的下降。即，确保p型多晶硅衬底2的背面与背面银电极31的物理性粘接强度，并且能够避免因背面银电极31与p型多晶硅衬底2的背面的硅晶体电连接而使开路电压（Voc）和光电转换效率下降。
因而，在实施方式3的太阳能电池单元中，具有兼具低复合速度和高背面反射率的背面构造，实现长波长的灵敏度和开路电压（Voc）优异、使光电转换效率为高效率的太阳能电池单元。
工业实用性
如上所述，在利用低复合速度和高背面反射率实现高效率的光伏装置的情况下，本发明的光伏装置是有用的。
附图标记说明
1、半导体衬底；1a、p型多晶硅衬底；2、p型多晶硅衬底；3、n型杂质扩散层；4、防反射膜；5、受光面侧电极；5a、受光面电极材料糊剂；6、栅极电极；7、汇流电极；8、背面绝缘膜；8a、开口部；9、背面铝电极；9a、背面铝电极材料糊剂；9b、搭接区域；10、背面反射膜；11、铝–硅（Al–Si）合金部；12、BSF层；21、导电性粘接剂；22、背面反射膜；31、背面银电极。

Claims (18)

1.一种光伏装置，其特征在于，
该光伏装置包括：
第1导电型的半导体衬底，其在一面侧具有第2导电型的扩散有杂质元素的杂质扩散层；
防反射膜，其形成在所述杂质扩散层上；
第1电极，其贯穿所述防反射膜而与所述杂质扩散层电连接；
背面绝缘膜，其以具有到达所述半导体衬底的另一面侧的多个开口部的方式，仅形成在所述半导体衬底的另一面侧，具有一定膜厚；
第2电极，其仅形成在所述半导体衬底的另一面侧；
背面反射膜，其由利用气相生长法形成的金属膜构成或含有金属箔，形成为至少覆盖所述背面绝缘膜上，
所述第2电极具有：
铝系电极，其由含有铝的材料构成，该铝系电极在所述半导体衬底的另一面侧将至少一部分埋入所述开口部，并且搭接地形成在所述背面绝缘膜上，从而与所述半导体衬底的另一面侧电连接；
银系电极，其由含有银的材料构成，以进入所述背面绝缘膜的膜厚方向的一部分的状态以利用所述背面绝缘膜与所述半导体衬底的另一面侧不直接接触且从所述背面反射膜的表面突出的方式，设置在所述半导体衬底的另一面侧的所述开口部彼此之间的区域，并且该银系电极借助所述背面反射膜与所述铝系电极电连接。
2.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
所述背面绝缘膜是利用等离子CVD法形成的氮化硅膜。
3.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
所述背面绝缘膜是从所述半导体衬底的另一面侧层叠利用热氧化形成的氧化硅膜和利用等离子CVD法形成的所述氮化硅膜而成的层叠膜。
4.根据权利要求3所述的光伏装置，其特征在于，
所述氧化硅膜的厚度为10nm～50nm。
5.根据权利要求2或3所述的光伏装置，其特征在于，
所述氮化硅膜的折射率为1.9～2.2，厚度为240nm～300nm。
6.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
所述开口部是直径或宽度为20μm～200μm的大小，相邻的所述开口部间的间隔为0.5mm～2mm的大致圆形的点状或大致矩形形状。
7.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
所述开口部是宽度为20μm～200μm，相邻的所述开口部间的间隔为0.5mm～3mm的条状。
8.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
所述铝系电极形成为自所述开口部的端部以10μm～50μm的宽度搭接在所述背面绝缘膜上。
9.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
所述金属箔是铝箔。
10.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
所述金属箔利用导电性粘接剂固定设置在所述铝系电极上，并且借助所述导电性粘接剂与所述铝系电极电连接。
11.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，
利用所述气相生长法形成的金属膜是金属的溅射膜或蒸镀膜。
12.一种光伏装置的制造方法，其特征在于，该光伏装置的制造方法包括以下工序：
第1工序，在第1导电型的半导体衬底的一面侧形成第2导电型的扩散有杂质元素的杂质扩散层；
第2工序，在所述杂质扩散层上形成防反射膜；
第3工序，仅在所述半导体衬底的另一面侧形成一定膜厚的背面绝缘膜；
第4工序，其在所述背面绝缘膜的至少一部分形成到达所述半导体衬底的另一面侧的多个开口部；
第5工序，在所述防反射膜上涂敷第1电极材料；
第6工序，以至少填埋所述多个开口部的方式将含有铝的第2电极材料涂敷在所述半导体衬底的另一面侧；
第7工序，将含有银的第2电极材料涂敷在所述背面绝缘膜上；
第8工序，烧成所述第1电极材料、所述含有铝的第2电极材料和所述含有银的第2电极材料，形成第1电极和第2电极，所述第1电极贯穿所述防反射膜而与所述杂质扩散层电连接，所述第2电极由铝系电极和银系电极构成，所述铝系电极含有铝，且在所述半导体衬底的另一面侧将至少一部分埋入在所述开口部与所述半导体衬底的另一面侧电连接，所述银系电极含有银，在所述半导体衬底的另一面侧设置在所述开口部间的区域而进入所述背面绝缘膜的膜厚方向的一部分，并且该银系电极利用所述背面绝缘膜与所述半导体衬底的另一面侧不直接接触地设置；
第9工序，以至少覆盖所述背面绝缘膜上的方式形成背面反射膜，从而电连接所述铝系电极和所述银系电极，所述背面反射膜由利用气相生长法形成的金属膜构成或含有金属箔，
所述银系电极从所述背面反射膜的表面突出地设置。
13.根据权利要求12所述的光伏装置的制造方法，其特征在于，
在所述第3工序中，作为所述背面绝缘膜，利用等离子CVD法形成氮化硅膜。
14.根据权利要求12所述的光伏装置的制造方法，其特征在于，
在所述第3工序中，作为所述背面绝缘膜，利用热氧化在所述半导体衬底的另一面侧形成氧化硅膜，再利用等离子CVD法在所述氧化硅膜上形成氮化硅膜。
15.根据权利要求13或14所述的光伏装置的制造方法，其特征在于，
所述氮化硅膜的折射率为1.9～2.2，厚度为240nm～300nm。
16.根据权利要求12所述的光伏装置的制造方法，其特征在于，
在所述第6工序中，以填埋所述开口部且自所述开口部的端部以10μm～50μm的宽度搭接在所述背面绝缘膜上的方式，涂敷所述含有铝的第2电极材料。
17.根据权利要求12所述的光伏装置的制造方法，其特征在于，
所述金属箔是铝箔。
18.根据权利要求12所述的光伏装置的制造方法，其特征在于，
利用所述气相生长法形成的金属膜是金属的溅射膜或蒸镀膜。
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