CN105684158B - 太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块 - Google Patents

太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块 Download PDF

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Abstract

n型杂质扩散层(3)具有多个第一n型杂质扩散层(3a)和第二n型杂质扩散层(3b)，该多个第一n型杂质扩散层在特定方向上平行地延伸，是表面银栅电极(5)的下部区域以及从该下部区域扩展的周边区域，并且以第一浓度包含杂质元素且具有线状形状，该第二n型杂质扩散层以比第一浓度低的第二浓度包含杂质元素，在多个第一n型杂质扩散层(3a)中，随着在第一n型杂质扩散层(3a)的宽度方向上接近特定的基准位置，各个第一n型杂质扩散层(3a)的宽度变细。

Description

太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块。
背景技术
一般，在使用半导体晶体基板的块型太阳能电池的电极的形成中，使用成本优点大的丝网印刷法。在丝网印刷法中，使用例如由银粒子、树脂、玻璃料(glass frit)以及溶剂等构成的电极膏。在丝网印刷法中，电极膏被供给到形成了预定的图案的印刷掩模上，利用印刷掩模上的印刷刮板的移动，通过印刷掩模将电极膏转印从而印刷到被印刷物(半导体基板)。然后，对被印刷到半导体基板的电极膏在与该电极膏的材料对应的预定的温度下进行烧制，从而得到具有期望的图案的电极。
在太阳能电池的电极形成中，为了在受光面中大量导入阳光，要求减小电极面积在半导体基板的受光面侧的面积中所占的比值。进而，为了形成低电阻率的电极，需要增大电极的剖面积。因此，在太阳能电池的电极形成中，要求形成电极宽度细且电极高度高的宽高比高的电极。
为了使用丝网印刷法来得到宽高比高的电极，有多次印刷电极膏来形成多层电极的方法。在该方法中，首先在基板上印刷成为第一层的电极膏并在预定的温度下烧制或者干燥。之后，在第一层的电极膏上重叠成为第二层的电极膏而进行印刷，再次在预定的温度下进行烧制或者干燥。以后，反复重叠印刷直至得到期望的电极高度为止，形成多层电极。
另一方面，在使用重叠印刷来形成电极部分的太阳能电池构造中有选择性发射极构造。在该构造中，为了提高太阳能电池的光电转换效率，在比半导体基板的受光面侧的电极更宽的区域中形成高浓度的掺杂层(低电阻扩散层、以下有时称为平台)来降低薄层电阻，从而提高导电性。另外，在半导体基板的受光面侧的平台以外的区域形成低浓度的掺杂层(高电阻扩散层)来抑制电子的再结合。在选择性发射极构造的情况下，在低电阻扩散层上面重叠印刷受光面侧电极形成用的电极膏而形成受光面侧电极。
在一般地进行电极膏的重叠印刷的情况下，使用某特定形状的对准标志。例如，在2次重叠印刷电极膏的情况下，预先在图像印刷装置中作为参照图像登记第二层的对准标志的形状数据和位置数据。然后，在将第一层的印刷物(电极膏)印刷到半导体基板的表面的同时，将与上述对准标志相同的形状的对准标志印刷到半导体基板的表面。
接下来，在印刷第二层的电极膏时，首先对印刷载置台进行微调整以使预先存储在图像印刷装置中的第二层的对准标志的位置数据、和与第一层的电极膏一起印刷的同一形状的对准标志的位置数据一致，之后印刷第二层的电极膏。此时，重叠在第一层的电极膏上的第二层的电极膏的印刷位置从由对准标志的位置决定的定位基准点起相匹配。将该动作反复进行任意的次数而形成电极部分。然后，以重叠电极膏的任意的次数反复进行该动作，从而形成电极。
在进行这样的重叠印刷来形成电极的情况下，如果接下来印刷的电极膏部分(上层电极膏部分)从低电阻扩散层(平台)或者之前所印刷的电极膏部分(下层电极膏部分)露出(印刷偏移)，则太阳能电池单元的光电转换效率降低。即，如果受光面侧电极从低电阻扩散层(平台)露出而覆盖高电阻扩散层，则受光面侧电极和基板的接触电阻增加而引起太阳能电池单元的特性降低，太阳能电池单元的光电转换效率降低。另外，在上层电极膏部分从下层电极膏部分露出的情况下，受光面积减少，太阳能电池单元的光电转换效率降低。因此，在下层电极膏部分和上层电极膏部分中需要高的重叠印刷精度。因此，抑制妨碍该高的重叠印刷精度的误差是重要的。
另一方面，完全去除重叠印刷精度的误差在现实上不可能。因此，针对现实上产生的误差，设置似然度(余量)来进行处理以使重叠自身不破坏也同样地重要。
在产生重叠印刷精度的误差的要素中，存在设计误差、制造误差等各种要素。但是，重叠印刷精度的误差存在如下倾向：与距某特定点的位置关系这样的要素具有相关、例如与距在印刷时使用的印刷的基准点的距离等具有相关。作为这样的要素，可以举出例如与反复使用相伴的印刷掩模的延伸(伸展)和旋转误差。这些都根据与在印刷位置对准时作为基准的基准点的距离而增减。
前者是由于在反复使用印刷掩模的期间，丝网的弹性变形的极其一部分无法返回而不可逆化而产生的，基本上每单位长度的变形率与距基准点的距离具有相关关系。另外，后者是重叠的电极膏的图案整体从旋转方向的角度观察时可能具有的误差，其与产生的角度误差以及基准点至各点的距离成比例。一般地，这些都在距基准点的距离近的地点误差变小，在距基准点的距离远的地点误差变大。由于具有这样的性质，所以具有根据场所而使误差飞跃性地增大的危险性，与其他种类的误差因子相比，适当的处理变得重要。
针对这样的问题，在例如专利文献1中提出了抑制印刷掩模的伸展、歪斜的方法。在专利文献1中，在具有合成树脂系丝网网眼和金属系等刚性材料系丝网网眼的组合印刷掩模中，通过使刚性材料系丝网网眼的面积比值成为丝网网眼面积整体的40％以下，抑制印刷次数增加所致的印刷掩模的伸展、歪斜等。这是抑制误差自身的尝试。
【专利文献1】日本特开2011-240623号公报
发明内容
但是，在上述专利文献1的方法中，也存在如下问题：无法完全抑制印刷掩模的伸展、歪斜，产生与反复使用相伴的印刷掩模的延伸。
如上所述，如果通过丝网印刷法反复进行重叠印刷，则由于印刷掩模的伸展、歪斜或者角度误差等而产生印刷误差。低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分和上层电极膏部分的定位是从定位基准点侧起相匹配的。因此，即使发生印刷掩模的伸展、歪斜等，在定位基准点侧、即接近定位基准点的位置，重叠印刷精度高且上层电极膏部分的印刷偏移小。但是，随着从定位基准点远离，由于这些误差而上层电极膏部分的印刷位置的偏移逐渐变大，印刷偏移的风险提高。
一般，太阳能电池的受光面侧电极包括几条汇流电极和多条栅电极。以往，与栅电极的下部相当的低电阻扩散层(平台)或者下层电极的印刷宽度以完全相同的宽度进行印刷。因此，如果使低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分的宽度变细，则在远离定位基准点的场所中发生印刷偏移而重叠自身破坏。在该情况下，太阳能电池的特性降低。如果为了防止这样的印刷偏移而将似然度取得较大，则这反而会成为约束，即使在定位基准点侧的低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分中有细线化的余地，也不得不使低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分具有不必要的印刷宽度。
另外，低电阻扩散层(平台)的不必要的宽度部分、即从受光面侧电极露出的部分成为半导体基板中的电子的再结合增加的主要原因，成为太阳能电池的光电转换效率降低的原因。另外，下层电极膏部分的不必要的宽度部分成为半导体基板的受光面侧的电极面积增加的主要原因，成为太阳能电池的光电转换效率降低的原因。
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种防止电极的印刷偏移而光电转换效率优良的太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块。
为了解决上述课题并达成目的，本发明的太阳能电池的特征在于，具备：第一导电类型的半导体基板，在作为受光面侧的一面侧具有被扩散了第二导电类型的杂质元素的杂质扩散层；多条受光面侧电极，是通过电极材料膏的印刷而形成于所述一面侧并与所述杂质扩散层电连接的膏电极，并且在所述半导体基板的面方向的特定方向上平行地延伸而具有线状形状；以及背面侧电极，形成于所述半导体基板的另一面侧，所述杂质扩散层具有多个第一杂质扩散层和第二杂质扩散层，该多个第一杂质扩散层在所述半导体基板的面方向中在所述特定方向上平行地延伸，是所述受光面侧电极的下部区域以及从该下部区域变宽的周边区域并且以第一浓度包含所述杂质元素并具有线状形状，该第二杂质扩散层以比所述第一浓度低的第二浓度包含所述杂质元素，在所述多个第一杂质扩散层中，随着在所述第一杂质扩散层的宽度方向上接近特定的基准位置，各个所述第一杂质扩散层的宽度变细。
根据本发明，起到得到防止电极的印刷偏移而光电转换效率优良的太阳能电池这样的效果。
附图说明
图1-1是示出本发明的实施方式1的太阳能电池单元的结构的图，是从受光面侧观察的太阳能电池单元的俯视图。
图1-2是示出本发明的实施方式1的太阳能电池单元的结构的图，是从背面(与受光面相反的一侧的面)侧观察的太阳能电池单元的仰视图。
图1-3是示出本发明的实施方式1的太阳能电池单元的结构的图，是图1-1的A-A方向的太阳能电池单元的主要部分剖面图。
图2-1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一个例子的剖面图。
图2-2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一个例子的剖面图。
图2-3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一个例子的剖面图。
图2-4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一个例子的剖面图。
图2-5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一个例子的剖面图。
图2-6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一个例子的剖面图。
图2-7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一个例子的剖面图。
图2-8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一个例子的剖面图。
图2-9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一个例子的剖面图。
图3-1是示出在半导体基板的一面侧印刷了n型掺杂膏(doping paste)的状态的平面图。
图3-2是将图3-1中的特定区域放大而示出的主要部分放大图。
图4是示出在实施方式1中用于膏的印刷的可重叠印刷的丝网印刷装置的概略结构的示意图。
图5是示出作为半导体基板的位置对准用的参照图像在图像处理装置中登记的对准标志部的图。
图6-1是示出在半导体基板的一面侧形成了第一n型杂质扩散层的状态的平面图。
图6-2是将图6-1中的特定区域放大而示出的主要部分放大图。
图7-1是示出在半导体基板的一面侧印刷了银膏的状态的平面图。
图7-2是将图7-1中的特定区域放大而示出的主要部分放大图。
图8-1是示出在半导体基板的一面侧形成了第一n型杂质扩散层的其他状态的平面图。
图8-2是将图8-1中的特定区域放大而示出的主要部分放大图。
图8-3是示出在图8-1中的特定区域中印刷了银膏的状态的平面图。
图9-1是示出在半导体基板的一面侧印刷了第一层的银膏的状态的平面图。
图9-2是将图9-1中的特定区域放大而示出的主要部分放大图。
图10-1是示出在半导体基板的一面侧印刷了第二层的银膏的状态的平面图。
图10-2是将图10-1中的特定区域放大而示出的主要部分放大图。
(符号说明)
1：太阳能电池单元；2：半导体基板；3：n型杂质扩散层；3a：第一n型杂质扩散层；3aL：位于左端的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案(左端第一n型杂质扩散层)；3aR：位于右端的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案(右端第一n型杂质扩散层)；3aC：位于中央的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案(中央第一n型杂质扩散层)；3b：第二n型杂质扩散层；3aL3：左数第三条的梳齿状的第一n型杂质扩散层；4：防反射膜；5：表面银栅电极；5a：银膏；5aC：位于中央的梳齿状的表面银栅电极的印刷图案(中央印刷图案)；5aL：位于左端的梳齿状的表面银栅电极的印刷图案(左端印刷图案)；5aR：位于右端的梳齿状的表面银栅电极的印刷图案(右端印刷图案)；6：表面银汇流电极；7：背面铝电极；7a：铝膏；8：背面银电极；8a：银膏；11：半导体基板；12：受光面侧电极；12a：银膏；13：背面侧电极；21：n型掺杂膏；21C：位于中央的梳齿状的n型掺杂膏的印刷图案(中央印刷图案)；21L：位于左端的梳齿状的n型掺杂膏的印刷图案(左端印刷图案)；21R：位于右端的梳齿状的n型掺杂膏的印刷图案(右端印刷图案)；22L、22R：对准标志部；31：印刷载置台；32：被印刷物；33：固定照相机；34：图像处理装置；35：参照图像；35L、35R、41L、41R、42La、42Lb、42L3、51L、51R：对准标志部；61：第一层的银膏；61L：位于左端的梳齿状的第一层的银膏的印刷图案(左端印刷图案)；61R：位于右端的梳齿状的第一层的银膏的印刷图案(右端印刷图案)；62L、62R：对准标志部；63：第二层的银膏；63L：位于左端的梳齿状的第二层的银膏的印刷图案(左端印刷图案)；63R：位于右端的梳齿状的第二层的银膏的印刷图案(右端印刷图案)；64L、64R：对准标志部；a：左端印刷图案21L以及右端印刷图案21R的宽度、左端第一n型杂质扩散层3aL以及右端第一n型杂质扩散层3aR的宽度；b：中央印刷图案21C的宽度、中央第一n型杂质扩散层3aC的宽度；c：表面银栅电极的银膏的印刷宽度；d：印刷偏移量；e：左端第一n型杂质扩散层3aL的宽度；f：右端第一n型杂质扩散层3aR的宽度；g：印刷偏移量；h：左端印刷图案61L以及右端印刷图案61R的宽度；i：中央印刷图案61C的宽度；j：表面银栅电极的第二层的银膏的印刷宽度；k：印刷偏移量。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块的实施方式。另外，本发明不限于以下的记述，能够在不脱离本发明的要旨的范围内适宜地变更。另外，在以下所示的附图中，为了易于理解，各部件的比例尺有时与实际不同。在各附图之间也是同样的。另外，即使是平面图，为了易于观察附图，有时也附加阴影线。
实施方式1.
图1-1～图1-3是示出实施方式1的太阳能电池单元的结构的图，图1-1是从受光面侧观察的太阳能电池单元的俯视图，图1-2是从背面(与受光面相反的一侧的面)侧观察的太阳能电池单元的仰视图，图1-3是图1-1的A-A方向的太阳能电池单元的主要部分剖面图。
在本实施方式的太阳能电池单元1中，在作为第一导电类型的半导体基板2的p型多晶硅基板的受光面侧，为了得到二极管特性，通过磷扩散以厚度0.2μm左右形成第二导电类型的n型杂质扩散层3，从而形成具有pn结的半导体基板11。在n型杂质扩散层3上面形成由氮化硅膜(SiN膜)构成的防反射膜4。另外，作为第一导电类型的半导体基板2，不限于p型多晶体的硅基板，也可以使用p型单晶体的硅基板、n型的多晶体的硅基板、n型的单晶硅基板、能够用于太阳能电池用基板的其他半导体基板。
另外，在半导体基板11(n型杂质扩散层3)的受光面侧的表面，为了提高光利用率，作为纹理构造以10μm左右的深度形成微小凹凸(未图示)。微小凹凸成为如下构造：在受光面中增加吸收来自外部的光的面积，抑制受光面中的反射率，并封入光。防反射膜4包括氮化硅膜(SiN膜)、氧化硅膜(SiO2膜)、氧化钛膜(TiO2膜)等绝缘膜。
另外，在半导体基板11的受光面侧排列设置了多个细长条的线状形状的表面银栅电极5，与该表面银栅电极5导通的粗的表面银汇流电极6被设置成与该表面银栅电极5大致正交。表面银栅电极5以及表面银汇流电极6分别在底面部中与n型杂质扩散层3电连接。表面银栅电极5以及表面银汇流电极6由银材料构成。表面银栅电极5以及表面银汇流电极6是被防反射膜4包围而形成的。
表面银栅电极5以预定的宽度以及预定间隔大致平行地被配置了多条，对在半导体基板11的内部所产生的电进行集电。另外，表面银汇流电极6具有比表面银栅电极5粗的预定的宽度，并且针对每1个太阳能电池单元配置例如2条～4条，将由表面银栅电极5收集的电取出到外部。在实施方式1中，表面银汇流电极6的条数为4条。另外，由表面银栅电极5和表面银汇流电极6构成作为梳形形状的膏电极(第一电极)的受光面侧电极12。受光面侧电极12遮蔽入射到半导体基板11的阳光，所以从提高发电效率的观点来看最好尽可能减小面积。
此处，在太阳能电池单元1中，作为n型杂质扩散层3形成2种层而形成选择性发射极构造。即，在半导体基板11的受光面侧的表层部中，在受光面侧电极12的下部区域及其附近区域中形成第一n型杂质扩散层3a，该第一n型杂质扩散层3a是n型的杂质元素以高浓度(第一浓度)被扩散了的高浓度杂质扩散层(低电阻扩散层)。受光面侧电极12是在第一n型杂质扩散层3a上面不从该第一n型杂质扩散层3a露出地形成的。另外，所有表面银栅电极5是在第一n型杂质扩散层3a上面以相同的宽度形成的。
另外，在半导体基板11的受光面侧的表层部中，在未形成第一n型杂质扩散层3a的区域中形成第二n型杂质扩散层3b，该第二n型杂质扩散层3b是n型的杂质元素以比第一浓度低的低浓度(第二浓度)被扩散了的低浓度杂质扩散层(高电阻扩散层)。通过形成这样的选择性发射极构造，能够降低受光面侧电极12和n型杂质扩散层3的接触电阻，能够提高太阳能电池的光电转换效率。
另一方面，在半导体基板11的背面(与受光面相反的一侧的面)，整体地设置由铝材料构成的背面铝电极7，另外，在例如与表面银栅电极5大致相同的方向上延伸地设置由银材料构成的背面银电极8作为取出电极。另外，由背面铝电极7和背面银电极8构成作为第二电极的背面侧电极13。
另外，在半导体基板11的背面侧的表层部且背面铝电极7的下部形成烧制而成的铝(Al)和硅(Si)的合金层(未图示)，在其下方形成包含利用铝扩散的高浓度杂质的p+层(BSF：Back Surface Field(背面场))(未图示)。p+层(BSF)是为了得到BSF效果而设置的，为了使p型层(半导体基板2)中的电子不消灭，在带构造的电场中提高p型层(半导体基板2)的电子浓度。
在这样构成的太阳能电池单元1中，如果从太阳能电池单元1的受光面侧对半导体基板11的pn结面(半导体基板2和n型杂质扩散层3的接合面)照射阳光，则生成空穴和电子。由于pn结部的电场，生成的电子朝向n型杂质扩散层3移动，空穴朝向p+层移动。由此，在n型杂质扩散层3中电子变得过剩，在p+层中空穴变得过剩，其结果，产生光电动势。该光电动势在使pn结向正向偏置的朝向产生，与n型杂质扩散层3连接的受光面侧电极12为负极，与p+层连接的背面铝电极7为正极，在未图示的外部电路中流过电流。
在上述实施方式1的太阳能电池单元1中，关于第一n型杂质扩散层3a的图案，在图1-1中的X方向上，随着接近定位基准点，与梳齿状的表面银栅电极5对应的梳齿状的图案分别变细。在图1-1中，透过防反射膜4而示出第一n型杂质扩散层3a。在图1-1中，用×标记表示定位基准点(以下在附图中也同样)。此处，半导体基板11的面内的中央部成为定位基准点。因此，位于图1-1中的X方向的左端的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案3aL的宽度、以及位于图1-1中的X方向的右端的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案3aR的宽度最粗。另外，位于图1-1中以及图1-3中的X方向的中央的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案3aC的宽度最细。另外，关于定位基准点以及第一n型杂质扩散层3a的图案的详情将后述。
另外，表面银栅电极5全部以相同的宽度形成。另外，邻接的表面银栅电极5间隔全部成为相同的间隔。另外，所有表面银栅电极5不从在该表面银栅电极5的下部形成的第一n型杂质扩散层3a露出地形成。
另外，在图1-1中的X方向的左端的表面银栅电极5中，在延伸方向的中央部的区域B中，利用银膏印刷形成了对准标志部51L。另外，在图1-1中的X方向的右端的表面银栅电极5，在延伸方向的中央部的区域D中，利用银膏印刷形成了对准标志部51R。
以下，依照附图，说明如上所述构成的本实施方式的太阳能电池单元1的制造方法。图2-1～图2-9是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元1的制造工序的一个例子的剖面图。
首先，作为半导体基板2，准备例如几百μm厚的p型单晶硅基板，并将基板洗净(图2-1)。p型单晶硅基板是用线锯对将熔融的硅冷却固化而形成的锭(ingot)进行切片而制造的，所以在表面残留切片时的损伤。因此，将p型单晶硅基板浸渍到氢氟酸等酸或者加热的碱溶液中、例如氢氧化钠水溶液中而将表面蚀刻掉15μm左右的厚度，从而去除在硅基板的切出时产生而存在于p型单晶硅基板的表面附近的损伤区域。之后，用氢氟酸将p型单晶硅基板的表面洗净。之后，用纯水洗净。
在损伤去除之后，例如将p型单晶硅基板浸渍到氢氧化钠和异丙醇(IPA)的混合溶液中来进行该p型单晶硅基板的各向异性蚀刻。由此，在p型单晶硅基板的受光面侧的表面形成由例如10μm左右的深度的微小凹凸(未图示)构成的纹理构造。通过将这样的纹理构造设置于p型单晶硅基板的受光面侧，在太阳能电池单元1的表面侧产生光的多重反射，能够高效地在半导体基板11的内部吸收入射到太阳能电池单元1的光，能够有效地降低反射率而提高转换效率。在用碱溶液进行损伤层的去除以及纹理构造的形成的情况下，有时将碱溶液的浓度调整为与各个目的对应的浓度，进行连续处理。另外，也可以通过反应性离子蚀刻(RIE：Reactive Ion Etching)等干蚀刻工艺，在p型多晶硅基板的表面形成1μm～3μm左右的深度的微小凹凸。
接下来，进行扩散处理而在半导体基板2中形成pn结。即，通过使磷(P)等V族元素扩散到半导体基板2等，在半导体基板2中形成几百nm厚的n型杂质扩散层3。
首先，在成为半导体基板2的受光面侧的一面侧，将n型掺杂膏21涂覆到在后面的工序中形成受光面侧电极12的区域(图2-2)。n型掺杂膏21是由包括作为n型的掺杂材料包含几个百分比的磷(P)等V族元素及其化合物的树脂和有机溶剂的膏而构成的。在本实施方式中，n型掺杂膏21包含磷(P)作为掺杂材料。在n型掺杂膏21的涂覆中，使用例如丝网印刷法。
关于在丝网印刷中使用的印刷掩模，在由例如铝合金等构成的印刷掩模框之间，以预定的张力架设·支撑金属网眼。即，印刷掩模框沿着印刷掩模的外周而被设置在印刷掩模的外周缘部，来保持金属网眼。关于金属网眼，在除了与印刷图案对应的开口部以外的部分包覆感光性树脂膜(乳剂)。此处的开口部的形状是在半导体基板2的面方向上包含受光面侧电极12的图案而构成的第一n型杂质扩散层3a的图案。
如图3-1以及图3-2所示，按照梳形形状印刷n型掺杂膏21。该梳形形状的图案成为在半导体基板2的面方向上包含受光面侧电极12的图案的图案，该受光面侧电极12包括在后面的工序中形成的多条表面银栅电极5和几条表面银汇流电极6。即，该梳形形状的图案包括受光面侧电极12的下部区域以及从该下部区域扩展的周边区域。图3-1是示出在半导体基板2的一面侧印刷了n型掺杂膏21的状态的平面图。图3-2是将图3-1中的区域B、区域C、区域D放大而示出的主要部分放大图。在图3-2中，(a)放大示出区域B，(b)放大示出区域C，(c)放大示出区域D。
此处，n型掺杂膏21是以随着接近表面银栅电极5的宽度方向(图3-1中的X方向)上的特定的位置，与表面银栅电极5对应的梳齿状的部分的宽度分别变细的图案被印刷的。在实施方式1中，在n型掺杂膏21的印刷图案中，位于图3-1中的X方向上的中央的梳齿状的n型掺杂膏的印刷图案21C(以下有时称为中央印刷图案21C)被设为特定的位置。另外，在图3-1中的X方向上，n型掺杂膏21的印刷图案中的其他梳齿状的部分随着接近中央印刷图案21C，梳齿状的印刷图案分别变细。因此，位于图3-1中的X方向上的左端的梳齿状的n型掺杂膏的印刷图案21L(以下有时称为左端印刷图案21L)以及位于X方向的右端的梳齿状的n型掺杂膏的印刷图案21R(以下有时称为右端印刷图案21R)的印刷宽度最粗。即，左端印刷图案21L以及右端印刷图案21R的宽度a最粗。另外，中央印刷图案21C的宽度b最细。
另外，在印刷n型掺杂膏21时，如图3-1以及图3-2所示，位于沿着半导体基板2的相向的一对的2边形成的梳齿状的部分的左端的梳齿状的部分即左端印刷图案21L中的延伸方向的中央部的区域B中，利用n型掺杂膏21印刷对准标志部22L。对准标志部22L利用n型掺杂膏21而被印刷成例如从左端印刷图案21L突出的特定的形状。
另外，在印刷n型掺杂膏21时，如图3-1以及图3-2所示，位于沿着半导体基板2的相向的一对的2边形成的梳齿状的部分的右端的梳齿状的部分即右端印刷图案21R中的延伸方向的中央部的区域D中，利用n型掺杂膏21印刷对准标志部22R。对准标志部22R利用n型掺杂膏21而被印刷成例如从右端印刷图案21R突出的特定的形状。
对准标志部22L以及对准标志部22R在后面的电极印刷工序中被用于在掺杂膏印刷部分高精度地重叠电极。在n型掺杂膏21的印刷之后，将半导体基板2投入到干燥炉，使该n型掺杂膏21在例如250℃下干燥。
图4是示出在实施方式1中用于膏的印刷的可重叠印刷的丝网印刷装置的概略结构的示意图。在该丝网印刷装置中，在可动式的印刷载置台31上面载置被印刷物32(半导体基板2)。印刷载置台31在图4所示的X方向、Y方向、θ方向上自如地可动。此处，X方向与图3-1中的X方向对应。X方向和Y方向是在印刷载置台31的面方向上正交的方向。通常，在四边形形状的半导体基板2中，相向的二对边的延伸方向分别在X方向和Y方向对准，将印刷面向上地载置到印刷载置台31上面。另外，θ方向是印刷载置台31的面方向中的旋转方向。
在半导体基板2的一个面上，如上所述印刷对准标志部22L以及对准标志部22R。另外，在该丝网印刷装置中，在对准标志部22L以及对准标志部22R各自的上部分别配置识别各对准标志部的固定照相机33。固定照相机33与图像处理装置34连接。图像处理装置34存储用固定照相机33摄影的图像。在图像处理装置34中，如图5所示，预先登记对准标志部35L以及对准标志部35R的形状数据和位置数据作为半导体基板2的位置对准用的参照图像35。对准标志部35L对应于后面的与电极膏同时印刷的对准标志部51L，对准标志部35R对应于后面的与电极膏同时印刷的对准标志部51R。图5是示出作为半导体基板2的位置对准用的参照图像35登记在图像处理装置34中的对准标志部的图。
接下来，将涂覆了n型掺杂膏21的半导体基板2投入到热扩散炉，进行掺杂物(磷)的热扩散工序。在该工序中，在三氯氧磷(POCl3)气体中，通过气相扩散法在高温下进行热扩散从而使磷扩散。此处，在n型掺杂膏21中，相比于三氯氧磷(POCl3)气体，以更高浓度含有掺杂物(磷)。因此，在半导体基板2的一面侧，在印刷了n型掺杂膏21的区域的下部进行比其他区域更大量的掺杂物(磷)的热扩散。由此，使掺杂物(磷)从半导体基板2的一面侧的表面中的n型掺杂膏21向n型掺杂膏21的印刷区域的下部区域高浓度(第一浓度)地热扩散，而形成第一n型杂质扩散层3a(图2-3)。即，半导体基板2的一面侧的表面中的第一n型杂质扩散层3a的图案成为半导体基板2的一面侧的表面中的n型掺杂膏21的印刷图案。
另外，通过该热扩散工序，在半导体基板2的表面中的除了n型掺杂膏21的印刷区域以外的区域、即半导体基板2的露出区域中，以比第一n型杂质扩散层3a的浓度低的低浓度(第二浓度)使掺杂物(磷)热扩散而形成第二n型杂质扩散层3b(图2-3)。由此，作为n型杂质扩散层3，在半导体基板2的受光面侧得到由第一n型杂质扩散层3a和第二n型杂质扩散层3b构成的选择性发射极构造。关于半导体基板11的受光面侧的薄层电阻，例如成为受光面侧电极12的下部区域的第一n型杂质扩散层3a为20～40Ω/□，成为受光面的第二n型杂质扩散层3b为80～120Ω/□。
图6-1是示出在半导体基板2的一面侧形成了第一n型杂质扩散层3a的状态的平面图。图6-2是将图6-1中的区域B、区域C、区域D放大而示出的主要部分放大图。在图6-2中，(a)放大示出区域B，(b)放大示出区域C，(c)放大示出区域D。如图6-1所示，半导体基板2的一面侧的表面中的第一n型杂质扩散层3a的图案成为半导体基板2的一面侧的表面中的n型掺杂膏21的印刷图案(梳形形状)。
因此，如图6-2所示，按照中央印刷图案21C的形状来形成位于图6-1中的X方向上的中央的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案3aC(以下有时称为中央第一n型杂质扩散层3aC)。按照左端印刷图案21L的形状来形成位于图6-1中的X方向上的左端的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案3aL(以下有时称为左端第一n型杂质扩散层3aL)。按照右端印刷图案21R的形状来形成位于图6-1中的X方向上的右端的梳齿状的第一n型杂质扩散层3a的图案3aR(以下有时称为右端第一n型杂质扩散层3aR)。
另外，关于第一n型杂质扩散层3a的图案中的其他梳齿状的部分，在图6-1中的X方向上随着接近中央第一n型杂质扩散层3aC，梳齿状的图案分别变细。因此，左端第一n型杂质扩散层3aL以及右端第一n型杂质扩散层3aR的宽度a最粗。另外，中央第一n型杂质扩散层3aC的宽度b最细。此处，例如将左端第一n型杂质扩散层3aL以及右端第一n型杂质扩散层3aR的宽度a设为200μm，将最接近定位基准点的中央第一n型杂质扩散层3aC的宽度b设为120μm。
另外，按照利用n型掺杂膏21而被印刷的对准标志部22L的形状来形成第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41L。另外，按照利用n型掺杂膏21而被印刷的对准标志部22R的形状来形成第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41R。
此时的要扩散的磷浓度能够通过n型掺杂膏21中的掺杂物(磷)的浓度、三氯氧磷(POCl3)气体的浓度以及环境温度、加热时间来控制。另外，在紧接着热扩散工序之后的半导体基板2的表面形成在扩散处理中堆积在表面的玻璃质(磷硅酸玻璃，PSG：Phospho-Silicate Glass)层(未图示)。
接下来，进行pn分离(未图示)。第二n型杂质扩散层3b均匀地形成在半导体基板2的表面，所以半导体基板2的一面侧和另一面侧处于被电连接的状态。因此，当在该状态下直接形成背面铝电极7(p型电极)和受光面侧电极12(n型电极)的情况下，背面铝电极7(p型电极)和受光面侧电极12(n型电极)被电连接。为了切断该电连接，通过例如干蚀刻、激光来去除形成在半导体基板2的端面区域的第二n型杂质扩散层3b而进行pn分离。
接下来，通过将半导体基板2浸渍到例如氢氟酸溶液中，之后进行水洗处理，从而在热扩散工序中在半导体基板2的表面形成的玻璃质层以及作为n型掺杂膏21的残存物的玻璃质层(磷化合物溶解之后的块)被去除(图2-4)。由此，得到由第一导电类型层即p型硅构成的半导体基板2和在该半导体基板2的受光面侧形成的第二导电类型层即n型杂质扩散层3构成pn结的半导体基板11。
接下来，以均匀的厚度、例如60～80nm的厚度在半导体基板11的受光面侧(n型杂质扩散层3侧)形成例如氮化硅(SiN)膜作为防反射膜4(图2-5)。在防反射膜4的形成中，使用例如等离子体CVD法，将硅烷(SiH4)气体和氨(NH3)气体的混合气体用作原材料。
接下来，通过丝网印刷形成电极。首先，通过丝网印刷形成背面侧电极13(烧制前)。即，为了形成作为取得与外部的导通的外部取出电极的背面银电极，按照期望的背面银电极的图案在半导体基板11的背面印刷作为包含银粒子的电极材料膏的银膏8a并使其干燥(图2-6)。
接下来，在除了背面银电极8的图案部分以外的半导体基板11的背面侧的面中，按照背面铝电极7的形状印刷涂覆作为包含铝粒子的电极材料膏的铝膏7a并使其干燥(图2-7)。
接下来，通过丝网印刷形成受光面侧电极12(烧制前)。即，在半导体基板11的受光面的防反射膜4上，通过丝网印刷按照表面银栅电极5和表面银汇流电极6的形状涂覆作为包含玻璃料和银粒子的电极材料膏的银膏12a，之后使银膏干燥(图2-8)。另外，在图2-8中，仅示出了银膏12a中表面银栅电极5形成用的银膏5a部分。
此处，受光面侧电极12形成用的银膏被重叠印刷到半导体基板11的一面侧的掺杂膏印刷部分、即在半导体基板11的一面侧的表面中形成的第一n型杂质扩散层3a。图7-1是示出在半导体基板11的一面侧印刷了银膏12a的状态的平面图。图7-2是将图7-1中的区域B、区域C、区域D放大示出的主要部分放大图。在图7-2中，(a)放大示出区域B，(b)放大示出区域C，(c)放大示出区域D。如以下那样向第一n型杂质扩散层3a重叠印刷银膏的印刷图案。
首先，对载置半导体基板11的印刷载置台31进行微调整，以使预先作为参照图像35登记在图像处理装置34中的对准标志部35L的位置(数据)、和第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41L的位置(数据)在预定的误差的范围内一致。另外，对载置半导体基板11的印刷载置台31进行微调整，以使预先作为参照图像35登记在图像处理装置34中的对准标志部35R的位置(数据)、和第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41R的位置(数据)在预定的误差的范围内一致。
然后，如图7-1以及图7-2所示，在第一n型杂质扩散层3a上面印刷银膏12a。因此，如图7-2所示，在中央第一n型杂质扩散层3aC上面印刷位于图7-1中的X方向的中央的梳齿状的表面银栅电极的印刷图案5aC(以下有时称为中央印刷图案5aC)。在左端第一n型杂质扩散层3aL上面印刷位于图7-1中的X方向的左端的梳齿状的表面银栅电极的印刷图案5aL(以下有时称为左端印刷图案5aL)。在右端第一n型杂质扩散层3aR上面印刷位于图7-1中的X方向的右端的梳齿状的表面银栅电极的印刷图案5aR(以下有时称为右端印刷图案5aR)。
另外，表面银栅电极5形成用的银膏5a的印刷图案中的其他梳齿状的部分也同样地印刷于梳形形状的第一n型杂质扩散层3a上面。另外，表面银汇流电极6形成用的银膏12a也印刷于对应的第一n型杂质扩散层3a上面。表面银栅电极的银膏的印刷宽度c是以完全相同的印刷宽度进行印刷的。在实施方式1中，将表面银栅电极的银膏的印刷宽度c设为例如100μm。另外，表面银栅电极5的银膏的印刷间隔是以完全相同的印刷间隔进行印刷。
另外，在银膏12a的印刷时，如图7-1以及图7-2所示，位于沿着半导体基板2的相向的一对的2边形成的梳齿状的部分的左端的梳齿状的部分即左端印刷图案5aL中的延伸方向的中央部的区域B中，利用银膏12a印刷对准标志部51L。对准标志部51L成为从例如左端印刷图案5aL突出的特定的形状，成为与第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41L对应的形状。
另外，在银膏12a的印刷时，如图7-1以及图7-2所示，位于沿着半导体基板2的相向的一对的2边形成的梳齿状的部分的右端的梳齿状的部分即右端印刷图案5aR中的延伸方向的中央部的区域D中，利用银膏12a印刷对准标志部51R。对准标志部51R成为从例如右端印刷图案5aR突出的特定的形状，成为与第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41R对应的形状。
此处，使银膏12a印刷用的印刷载置台的位置(银膏12a的印刷位置)对准而进行银膏12a的印刷，以使第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41L的位置和对应于对准标志部35L的对准标志部51L的位置、以及第一n型杂质扩散层3a的对准标志部41R的位置和对应于对准标志部35R的对准标志部51R的位置一致。
此时，将最高精度地重叠的点称为定位基准点，此处，在左端印刷图案5aL中的延伸方向的中央部的区域B以及右端印刷图案5aR中的延伸方向的中央部的区域D分别设置了对准标志，所以半导体基板11的面内的中央部成为定位基准点。在图7-1中，用×标记表示定位基准点。
银膏12a印刷用的印刷掩模是以同一间隔并列地具有比在第一n型杂质扩散层3a的宽度方向上最接近定位基准点的第一n型杂质扩散层3a的宽度细的同一宽度的多个开口图案的印刷掩模。另外，在第一n型杂质扩散层3a的宽度方向上最接近定位基准点的第一n型杂质扩散层3a和对应于该第一n型杂质扩散层3a的位置的开口图案被最高精度地位置对准。
第一n型杂质扩散层3a部分和银膏12a的印刷位置从定位基准点侧起相匹配(从定位基准点侧起高精度地重叠)。因此，即使发生银膏12a印刷用的印刷掩模的伸展、歪斜等，在定位基准点侧也印刷精度高且不产生印刷偏移。
另一方面，随着远离定位基准点，印刷位置逐渐偏移而发生印刷偏移。因此，远离定位基准点的位置的第一n型杂质扩散层3a的宽度具有某种程度的宽度，以使在银膏12a的印刷工序中银膏12a不从第一n型杂质扩散层3a露出。即，关于第一n型杂质扩散层3a的图案中的梳齿状的部分，随着远离定位基准点，梳齿状的图案分别变粗。
另外，在接近定位基准点的位置，银膏12a的印刷精度高，所以使第一n型杂质扩散层3a的宽度变细。由此，能够减小n型杂质扩散层3中的第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)所占的面积，降低半导体基板11中的电子的再结合而提高太阳能电池的电气特性。此处，如上所述，例如将在表面银栅电极5的宽度方向上最远离定位基准点的左端第一n型杂质扩散层3aL以及右端第一n型杂质扩散层3aR的宽度a设为200μm，将最接近定位基准点的中央第一n型杂质扩散层3aC的宽度b设为120μm。
如以上那样，以使银膏12a的图案重叠于n型杂质扩散层3上的方式进行印刷。此处，即使在银膏12a印刷用的印刷掩模的伸展、歪斜等所致的印刷偏移量d为例如50μm的情况下，宽度100μm的左端印刷图案5aL以及右端印刷图案5aR也不从最远离定位基准点的宽度200μm的左端第一n型杂质扩散层3aL以及右端第一n型杂质扩散层3aR露出地被印刷。
这样，即使在表面银栅电极5的宽度方向上远离定位基准点的位置的表面银栅电极5中，也不会产生与第一n型杂质扩散层3a的印刷偏移，而能够减小定位基准点侧的第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的面积。由此，除了通过选择性发射极构造提高特性以外，还能够实现进一步的特性提高和用于形成第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的成本的削减。
即，通过防止表面银栅电极5与第一n型杂质扩散层3a的印刷偏移，能够防止由于受光面侧电极12从第一n型杂质扩散层3a露出而覆盖第二n型杂质扩散层3b而引起的受光面侧电极12和半导体基板11(n型杂质扩散层3)的接触电阻的增加，从而防止太阳能电池的特性降低，能够提高太阳能电池单元1的光电转换效率。在表面银栅电极5与第一n型杂质扩散层3a发生了印刷偏移的情况下，不对提高与表面银栅电极5的导电性作出贡献而成为半导体基板11中的电子的再结合增加的主要原因的不需要的第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的面积增加。
另外，通过减小定位基准点侧的第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的面积，能够减小第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)在n型杂质扩散层3中所占的面积，降低半导体基板11中的电子的再结合来提高太阳能电池的电气特性。
之后，通过对半导体基板11的表面以及背面的电极膏同时进行烧制，在半导体基板11的表面侧，在由于银膏中包含的玻璃材料而防反射膜4熔融的期间，银材料与硅接触而再凝固。由此，得到作为受光面侧电极12的表面银栅电极5以及表面银汇流电极6，受光面侧电极12和n型杂质扩散层3被电连接(图2-9)。这样的工艺被称为烧穿(fire-through)法。由此，n型杂质扩散层3能够得到与受光面侧电极12良好的电阻性接合。使用例如红外线加热炉在750℃～800℃以上进行烧制。
另一方面，在半导体基板11的背面侧，烧制铝膏7a以及银膏8a而形成背面铝电极7和背面银电极8，进而两者的连接部形成为合金部。另外，与其并行地，铝膏7a还与半导体基板11的背面的硅产生合金化反应，在其再固化的过程中在背面铝电极7的正下方形成将铝作为掺杂物包含的BSF层(未图示)。由此，能够使形成在半导体基板11的背面侧的n型杂质扩散层3反转为p型层而使半导体基板11的背面的pn结无效化。
另外，定位基准点的取法不限于上述例子。例如，也可以如图8-1以及图8-2所示，在梳形形状的第一n型杂质扩散层3a的宽度方向(图8-1中的X方向)上的一端侧的第一n型杂质扩散层3a、和梳形形状的第一n型杂质扩散层3a的宽度方向(图8-1中的X方向)上的端部侧以外的第一n型杂质扩散层3a中设置对准标志部。另外，在表面银栅电极5形成用的银膏5a的印刷图案中，在与该对准标志部对应的位置设置对准标志部。
图8-1是示出在半导体基板2的一面侧形成第一n型杂质扩散层3a的其他状态的平面图。图8-2是将图8-1中的区域E、区域F、区域G、区域H放大而示出的主要部分放大图。在图8-2中，(a)放大示出区域E，(b)放大示出区域F，(c)放大示出区域G，(d)放大示出区域H。图8-3是示出在图8-1中的区域H中印刷了银膏5a的状态的平面图。如图8-1所示，半导体基板2的一面侧的表面中的第一n型杂质扩散层3a的图案成为半导体基板2的一面侧的表面中的n型掺杂膏21的印刷图案(梳形形状)。
如图8-1以及图8-2所示，在左端第一n型杂质扩散层3aL中形成第一n型杂质扩散层3a的对准标志部42La和对准标志部42Lb。另外，在梳形形状的第一n型杂质扩散层3a的宽度方向(图8-1中的X方向)上的左数第三条的梳齿状的第一n型杂质扩散层3aL3中形成第一n型杂质扩散层3a的对准标志部42L3。在该情况下，图8-1中的半导体基板2的左下部成为定位基准点。
另外，关于第一n型杂质扩散层3a的图案中的其他梳齿状的部分，在图8-1中的X方向上，随着接近左端第一n型杂质扩散层3aL，梳齿状的图案分别变细。因此，右端第一n型杂质扩散层3aR的宽度f最粗。另外，左端第一n型杂质扩散层3aL的宽度e最细。
在该情况下，例如将在梳形形状的第一n型杂质扩散层3a的宽度方向(图8-1中的X方向)上最接近定位基准点的左端第一n型杂质扩散层3aL的宽度e设为120μm，将最远离定位基准点的右端第一n型杂质扩散层3aR的宽度f设为200μm。此处，即使在银膏12a印刷用的印刷掩模的伸展、歪斜等所致的印刷偏移量g为例如50μm的情况下，宽度100μm的右端印刷图案5aR也不从最远离定位基准点的宽度200μm的右端第一n型杂质扩散层3aR露出地被印刷。
如上所述，在实施方式1中，在表面银栅电极5的宽度方向上远离定位基准点的位置的第一n型杂质扩散层3a的宽度具有存在某种程度的富余的宽度，以使在银膏12a的印刷工序中银膏12a不从第一n型杂质扩散层3a露出。即，关于第一n型杂质扩散层3a的图案中的梳齿状的部分，随着远离定位基准点，梳齿状的图案分别变粗。另外，在接近定位基准点的位置，银膏12a的印刷精度高，所以使第一n型杂质扩散层3a的宽度变细。因此，不会在表面银栅电极5的宽度方向上远离定位基准点的位置的表面银栅电极5中产生印刷偏移，而能够减小定位基准点侧的第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的面积。由此，除了通过选择性发射极构造提高特性以外，还能够实现进一步的特性提高和用于形成第一n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的成本的削减。
因此，根据实施方式1，能够得到防止由于受光面侧电极的印刷偏移而引起的光电转换效率降低的、光电转换效率优良的太阳能电池。
实施方式2.
在上述实施方式1中，示出了如下情况：在选择性发射极构造中在n型杂质扩散层(高浓度杂质扩散层)部分中印刷电极膏而不引起印刷偏移地形成受光面侧电极。在实施方式2中，示出多次重叠印刷电极膏而形成多层构造的电极的情况。
在该情况下，在受光面侧电极形成用的银膏的印刷工序中，重叠地进行多次该银膏的印刷。此处，说明在受光面侧电极形成用的银膏的印刷工序中进行2次该银膏的印刷的情况。
首先，实施直至上述实施方式1中的图2-7所示的工序为止的工序。另外，以在三氯氧磷(POCl3)气体中通过气相扩散法在高温下利用热扩散而使磷扩散从而使n型的杂质元素的浓度变得均匀的方式，形成n型杂质扩散层3。接下来，通过丝网印刷在半导体基板11的受光面的防反射膜4上涂覆第一层的银膏61，之后使第一层的银膏61干燥。第一层的银膏61的印刷图案与实施方式1的情况同样地，是表面银栅电极5和表面银汇流电极6的形状。图9-1是示出在半导体基板11的一面侧印刷了第一层的银膏61的状态的平面图。图9-2是将图9-1中的区域B、区域C、区域D放大而示出的主要部分放大图。在图9-2中，(a)放大示出区域B，(b)放大示出区域C，(c)放大示出区域D。
此时，第一层的银膏61是按照与上述实施方式1中的n型掺杂膏21的印刷同样的印刷方法以及印刷图案而被印刷的。即，在图9-1中的X方向上，随着接近位于X方向的中央的梳齿状的第一层的银膏的印刷图案61C(以下有时称为中央印刷图案61C)，梳齿状的印刷图案分别变细。因此，位于图9-1中的X方向的左端的梳齿状的第一层的银膏的印刷图案61L(以下有时称为左端印刷图案61L)以及位于X方向的右端的梳齿状的第一层的银膏的印刷图案61R(以下有时称为右端印刷图案61R)的印刷宽度最粗。即，左端印刷图案61L以及右端印刷图案61R的宽度h最粗。另外，中央印刷图案61C的宽度i最细。然后，在印刷第一层的银膏61之后，使该第一层的银膏61干燥。
在第一层的银膏61的印刷图案中，如图9-1以及图9-2所示，在位于图9-1中的X方向上的左端的左端印刷图案61L中的延伸方向的中央部的区域B中，利用第一层的银膏61印刷对准标志部62L。按照例如从左端印刷图案61L突出的特定的形状，利用第一层的银膏61印刷对准标志部62L。
另外，在第一层的银膏61的印刷图案中，如图9-1以及图9-2所示，在位于图9-1中的X方向上的右端的右端印刷图案61R中的延伸方向的中央部的区域D中，利用第一层的银膏61印刷对准标志部62R。按照例如从右端印刷图案61R突出的特定的形状，利用第一层的银膏61印刷对准标志部62R。
对准标志部62L以及对准标志部62R在后面的第二层的银膏63的印刷工序中被用于对第一层的银膏61高精度地重叠第二层的银膏63。
接下来，印刷第二层的银膏63。图10-1是示出在半导体基板11的一面侧印刷了第二层的银膏63的状态的平面图。图10-2是将图10-1中的区域B、区域C、区域D放大而示出的主要部分放大图。在图10-2中，(a)放大示出区域B，(b)放大示出区域C，(c)放大示出区域D。另外，在印刷第二层的银膏63时，在位于图10-1中的X方向的左端的梳齿状的第二层的银膏的印刷图案63L(以下有时称为左端印刷图案63L)中的延伸方向的中央部的区域B中，利用第二层的银膏63印刷对准标志部64L。对准标志部64L成为例如从左端印刷图案63L突出的特定的形状，成为与左端印刷图案61L的对准标志部62L对应的形状。
另外，在印刷第二层的银膏63时，在位于图10-1中的X方向的右端的梳齿状的第二层的银膏的印刷图案63R(以下有时称为右端印刷图案63R)中的延伸方向的中央部的区域D中，利用第二层的银膏63印刷对准标志部64R。对准标志部64R成为例如从右端印刷图案63R突出的特定的形状，成为与右端印刷图案61R的对准标志部62R对应的形状。
另外，第二层的银膏63的印刷是按照与上述实施方式1中的银膏12a的印刷同样的印刷方法以及印刷图案而被印刷的。即，以使第一层的银膏61的对准标志和第二层的银膏63的对准标志一致的方式进行印刷。即，使第二层的银膏63印刷用的印刷载置台的位置(第二层的银膏63的印刷位置)对准而进行印刷，以使对准标志部62L的位置和对准标志部64L的位置、以及对准标志部62R的位置和对准标志部64R的位置一致。此时，作为最高精度地重叠的点的定位基准点为半导体基板11的面内的中央部。在图10-1中，用×标记表示定位基准点。
第二层的银膏63印刷用的印刷掩模是以同一间隔并列地具有比在表面银栅电极5的宽度方向上最接近定位基准点的第一层的银膏61的图案的宽度细的同一宽度的多个开口图案的印刷掩模。另外，在表面银栅电极5的宽度方向上最接近定位基准点的第一层的银膏61的图案和对应于该第一层的银膏61的图案的位置的开口图案被最高精度地位置对准。
另外，第二层的银膏63的印刷图案中的梳齿状的部分也同样地被印刷于梳形形状的第一层的银膏61上面。另外，表面银汇流电极6形成用的银膏63图案也被印刷于对应的第一层的银膏61上面。表面银栅电极的第二层的银膏63的印刷宽度j是以完全相同的印刷宽度进行印刷的。另外，表面银栅电极5的第二层的银膏63的印刷间隔是以完全相同的印刷间隔进行印刷的。
第一层的银膏61的印刷部分和第二层的银膏63的印刷位置从定位基准点侧起相匹配(从定位基准点侧起高精度地重叠)。因此，即使发生第二层的银膏63印刷用的印刷掩模的伸展、歪斜等，在定位基准点侧也印刷精度高且不产生印刷偏移。
另一方面，随着远离定位基准点，印刷位置逐渐偏移而发生印刷偏移。因此，远离定位基准点的位置的第一层的银膏61的宽度具有某种程度的宽度，以使在第二层的银膏63的印刷工序中第二层的银膏63不从第一层的银膏61露出。即，关于第一层的银膏61的图案中的梳齿状的部分，随着远离定位基准点，梳齿状的图案分别变粗。由此，即使在产生了第二层的银膏印刷用的印刷掩模的伸展、歪斜等所致的印刷偏移量k的情况下，也不从第一层的银膏61的印刷部分露出第二层的银膏63的印刷部分地进行印刷。
另外，在接近定位基准点的位置，第二层的银膏63的印刷精度高，所以使第一层的银膏61的宽度变细。由此，不从第一层的银膏61的印刷部分露出第二层的银膏63的印刷部分地进行印刷。
这样，即使在表面银栅电极5的宽度方向上远离定位基准点的位置的表面银栅电极5中，也能够不产生第二层的银膏63的印刷部分与第一层的银膏61的印刷部分的印刷偏移而印刷电极，能够减少定位基准点侧的电极面积。因此，能够防止受光面侧电极所致的受光面积减小而提高太阳能电池的光电转换效率。由此，能够实现太阳能电池的特性提高和用于形成受光面侧电极的成本的削减。
因此，根据实施方式2，能够得到防止了由于受光面侧电极的印刷偏移而引起的光电转换效率降低的光电转换效率优良的太阳能电池。
另外，在上述内容中，说明了在不具有选择性发射极构造的太阳能电池中多次重叠印刷电极膏来形成多层电极的情况，但还能够应用于具有实施方式1的选择性发射极构造的太阳能电池的电极形成。
另外，通过形成多个具有在上述实施方式中所说明的结构的太阳能电池单元，并将邻接的太阳能电池单元彼此串联或者并联地电连接，能够实现光电转换效率优良的太阳能电池模块。在该情况下，将例如邻接的太阳能电池单元的一方的受光面侧电极12和另一方的背面侧电极13电连接即可。
产业上的可利用性
如以上那样，本发明的太阳能电池对防止了电极的印刷偏移的光电转换效率优良的太阳能电池的实现是有用的。

Claims (6)

1.一种太阳能电池，其特征在于，具备：
第一导电类型的半导体基板，在作为受光面侧的一面侧具有被扩散了第二导电类型的杂质元素的杂质扩散层；
多条受光面侧电极，是通过电极材料膏的印刷而形成于所述一面侧并与所述杂质扩散层电连接的膏电极，并且该多条受光面侧电极在所述半导体基板的面方向上平行地延伸而具有线状形状；以及
背面侧电极，形成于所述半导体基板的另一面侧，
所述杂质扩散层具有多个第一杂质扩散层和第二杂质扩散层，该多个第一杂质扩散层在所述半导体基板的面方向上平行地延伸而位于所述受光面侧电极的下部区域以及从该下部区域扩展的周边区域，并且该多个第一杂质扩散层以第一浓度包含所述杂质元素并具有线状形状，该第二杂质扩散层以比所述第一浓度低的第二浓度包含所述杂质元素，
在所述多个第一杂质扩散层中，随着在所述第一杂质扩散层的宽度方向上接近定位基准点，各个所述第一杂质扩散层的宽度变细。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，
所述多条受光面侧电极的宽度相同，比配置于各自的下部区域的所述第一杂质扩散层的宽度细。
3.根据权利要求1或者2所述的太阳能电池，其特征在于，
所述定位基准点是所述第一杂质扩散层中的所述第一杂质扩散层和所述受光面侧电极的位置对准精度最高的位置。
4.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，使第二导电类型的杂质元素扩散到第一导电类型的半导体基板的成为受光面侧的一面侧而在所述半导体基板的一面侧形成杂质扩散层，该杂质扩散层包括多个第一杂质扩散层和第二杂质扩散层，该多个第一杂质扩散层在所述半导体基板的面方向上平行地延伸并以第一浓度包含所述杂质元素且具有线状形状，该第二杂质扩散层以比所述第一浓度低的第二浓度包含所述杂质元素；
第二工序，通过利用丝网印刷的电极材料膏的印刷而在所述第一杂质扩散层上面形成线状形状的多条受光面侧电极，该多条受光面侧电极在所述面方向上平行地延伸而与所述第一杂质扩散层电连接；以及
第三工序，在所述半导体基板的另一面侧形成与所述半导体基板的另一面侧电连接的背面侧电极，
在所述第一工序中，以随着在所述第一杂质扩散层的宽度方向上接近定位基准点而宽度分别变细的图案来形成多个所述第一杂质扩散层，
在所述第二工序中，使用以同一间隔并列地具有比在所述第一杂质扩散层的宽度方向上最接近所述定位基准点的所述第一杂质扩散层的宽度细的同一宽度的多个开口图案的印刷掩模，使在所述第一杂质扩散层的宽度方向上最接近所述定位基准点的所述第一杂质扩散层和与该第一杂质扩散层的位置对应的所述开口图案的位置对准而在所述多个第一杂质扩散层上印刷所述电极材料膏。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
在所述第一工序中，在所述第一杂质扩散层的图案中的既定的多个部位形成位置对准用的第一对准标志部，
在所述第二工序中，使在所述电极材料膏的印刷图案中在与所述第一对准标志部的位置对应的既定的多个部位所设置的位置对准用的第二对准标志部和对应的位置的所述第一对准标志部位置对准而在所述第一杂质扩散层上面印刷所述电极材料膏，
所述定位基准点是基于所述第一对准标志部和所述第二对准标志部的位置对准的、所述第一杂质扩散层的图案和所述开口图案在所述第一杂质扩散层的宽度方向上的位置对准精度最高的位置。
6.一种太阳能电池模块，其特征在于，该太阳能电池模块是将权利要求1至3中的任意一项所述的太阳能电池的至少2个串联或者并联地电连接而成的。
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