CN105684165A - 太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池模块 - Google Patents

太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池模块 Download PDF

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Abstract

太阳能电池(100)具有依次形成于光电转换部(50)的第一主面上的第一电极层(61)及集电极(70)、以及形成于光电转换部(50)的第二主面上的第二电极层(62)。集电极(70)从光电转换部(50)一侧起依次具有第一导电层(71)、绝缘层(9)及第二导电层(72)，介由绝缘层(9)的开口部，第一导电层(71)与第二导电层(72)被导通。在光电转换部(50)的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上具有未形成有第一电极层及上述第二电极层中的任一者的绝缘区域(400)。在第一主面上的第一电极层(61)及第二主面上的第二电极层(62)中，具有绝缘区域的主面侧的电极层未形成于该主面的周端，不具有绝缘区域的主面侧的电极层形成至该主面的周端。

Description

太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及太阳能电池及其制造方法。进而，本发明涉及太阳能电池模块。
背景技术
在太阳能电池中，通过将对具有半导体接合等的光电转换部照射光而产生的载流子(电子及空穴)取出至外部电路，从而进行发电。为了将光电转换部中产生的载流子有效地向外部电路取出，在太阳能电池的光电转换部上设置集电极。例如，在使用了单晶硅基板或多晶硅基板的晶体硅系的太阳能电池中，在受光面上设置由细的金属构成的集电极。此外，在晶体硅基板上具有非晶质硅层及透明电极层的异质结太阳能电池中，在透明电极层上设置集电极。
太阳能电池的集电极通常通过丝网印刷法将银糊料进行图案印刷而形成。但是，使用银糊料形成的集电极的电阻率高，材料成本也高。因此，提出了通过在材料成本及工艺成本的方面优异的镀覆法来形成集电极的方法。
通过镀覆法形成集电极的情况下，通常在透明电极层上形成具有开口的抗蚀剂层，在透明电极层上的抗蚀剂的开口中，通过电镀形成铜等金属层。但是，抗蚀剂材料为高价，并且在具有规定的开口的抗蚀剂的形成中需要掩模。因此，在使用了抗蚀剂的情况下，利用镀覆法的材料成本或工艺成本的优点会消失。
因此，提出了在不使用抗蚀剂的情况下通过镀覆法形成集电极的方法。例如在专利文献1及专利文献2中提出了下述方法：在透明电极层上通过印刷法等形成导电性籽晶，在其上形成具有开口部的绝缘层，介由该绝缘层的开口部，通过电镀形成金属电极层。在专利文献2中提出了下述方法：在包含低熔点材料的导电性籽晶上形成绝缘层后，通过进行利用加热的退火，使导电性籽晶内的低熔点材料产生热流动，在绝缘层中形成开口部。
专利文献1或专利文献2的方法能够在不使用高价的抗蚀剂材料的情况下通过镀覆法形成细线图案的集电极，在材料成本及工艺成本方面是有利的。此外，通过设置低电阻的金属籽晶，可以使透明电极层与集电极之间的接触电阻降低。
然而，在太阳能电池的光电转换部的形成中，通常半导体层、透明电极层、金属电极层等薄膜通过等离子体CVD法或溅射法等形成于基板表面。这些薄膜有不仅形成于基板表面、而且还蔓延至侧面或背面、从而产生表面与背面之间的短路或泄漏的情况。为了防止这样的薄膜的蔓延，例如在专利文献3中提出了边将晶体硅基板的周端用掩模覆盖边形成半导体层或透明电极层的方法。
此外，在专利文献4、5中公开了下述方法：在基板上形成半导体薄膜或电极后，进行规定的加工，将短路部分除去。具体而言，在专利文献4中公开了下述方法：通过利用激光照射形成槽后，沿着该槽将晶体硅基板割断，从而形成光电转换部的侧面由割断面构成的太阳能电池。在专利文献5中提出了将形成于晶体硅基板上的半导体层及透明电极层通过激光照射除去而形成分离槽的方法。由于在专利文献4的割断面或专利文献5的分离槽的表面不存在半导体薄膜或电极，所以由蔓延引起的短路的问题得到解决。
另外，在专利文献5中图示了将透明电极层和导电型的半导体层通过激光照射而除去的方式，但难以通过激光照射仅将这些层选择性地除去。因此，通常通过激光照射形成的槽到达至晶体硅基板的表面或内部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2011/045287号国际公开小册子
专利文献2：WO2013/077038号国际公开小册子
专利文献3：日本特开2001-44461号公报
专利文献4：日本特开2006-310774号公报
专利文献5：日本特开平9-129904号公报
非专利文献
非专利文献1：C.M.Liu等JournalofTheElectrochemicalSociety152卷(3号)、G234～G239页、2005年
发明内容
发明所要解决的技术问题
在如专利文献3那样边将基板的周端以掩模覆盖边形成半导体层或电极层的方法中，由于在基板的表背两面的制膜时分别使用掩模，所以需要掩模的对位的工时，导致生产率的降低。此外，由于无法将基板的周端中的载流子以电极层回收，所以存在导致由载流子回收率降低引起的损失(曲线因子(FF)的降低)的倾向。
在如专利文献4那样将基板的周缘部割断除去的情况下，由于硅基板的面积变小，所以存在电流量降低的倾向。此外，如专利文献5那样形成分离槽的方法无法将分离槽的外周作为有效发电区域利用，所以与专利文献4的情况同样地存在电流量降低的倾向。
进而，在通过专利文献3～5的方法来防止表面与背面之间的短路或泄漏的构成中，若如专利文献1、2那样以镀覆法形成集电极，则存在发电效率降低的倾向。例如，在如专利文献3那样使用掩模的方法或如专利文献4那样形成分离槽的方法中，硅基板上的半导体层或透明电极层被除去，该除去区域变成硅基板露出的状态。在如专利文献5那样将基板割断的方法中，变成硅基板的侧面(割断面)露出的状态。已知作为透明电极层的材料使用的氧化铟锡(ITO)等作为防止铜向硅基板扩散的扩散阻挡层发挥作用(例如非专利文献1)。认为下述情况是使发电效率降低的一个原因：若在包含如分离槽或割断面那样地硅基板露出的部分的情况下进行利用镀覆法的集电极的形成，则镀覆液中的金属成分等由硅基板的露出部扩散至硅基板内，对电特性造成不良影响。
如上所述，在通过使用了掩模的制膜、利用激光的分离槽的形成、或割断等方法来实现防止基板表背的短路或泄漏的情况下，有效面积的减少、来自硅基板的露出部的金属成分等的扩散成为问题，现状是没有找到有效的解决手段。
本发明的目的是解决这些问题点，通过能够降低太阳能电池的材料成本及工艺成本的镀覆法来形成集电极、且使太阳能电池的转换效率提高。
用于解决技术问题的方法
本发明人们鉴于上述技术问题进行了深入研究，结果发现，通过在基板的一个主面上将电极层形成至周端、在另一个主面上在周端不形成电极层而设置绝缘区域，由此上述技术问题得到解决，从而完成了本发明。
本发明涉及一种太阳能电池，其具有：光电转换部；依次形成于光电转换部的第一主面上的第一电极层及集电极；以及形成于光电转换部的第二主面上的第二电极层。作为第一电极层，使用透明电极层。作为第二电极层，可采用透明电极层、金属电极层、或它们层叠而成的多层结构。
在本发明的太阳能电池中，集电极从光电转换部一侧起依次具有第一导电层、绝缘层及第二导电层。在绝缘层中形成有开口部，介由绝缘层的开口部，第一导电层与第二导电层被导通。
本发明的太阳能电池在光电转换部的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上具有未形成有第一电极层及第二电极层中的任一者的“绝缘区域”。在第一主面上的第一电极层及第二主面上的第二电极层中，具有绝缘区域的主面侧的电极层未形成于该主面的周端，不具有绝缘区域的主面侧的电极层形成至该主面的周端。
在光电转换部的第一主面中，绝缘层优选也形成于第一导电层非形成区域上。绝缘层更优选形成至第一主面的周端。此外，绝缘层优选也形成于光电转换部的侧面。
在本发明的优选的方式中，绝缘区域的至少一部分被绝缘层覆盖。其中，优选光电转换部的第一主面侧的绝缘区域被绝缘层覆盖的方式。例如，在光电转换部的第一主面侧具有绝缘区域的情况下，通过将绝缘层形成至第一主面上的周端，绝缘区域被绝缘层覆盖。
此外，在本发明的一个方式中，在光电转换部的第二主面侧具有绝缘区域。第二电极层包含金属电极层的情况下，优选：通过将第二主面的周端以掩模覆盖来制膜第二电极层，使第二主面的周端及光电转换部的侧面未形成第二电极层，从而在第二主面上形成绝缘区域。在该方式中，由于能够使到达光电转换部的第二主面侧的光在金属电极层反射而再利用，同时可以使来自侧面的光入射至光电转换部内，所以光的利用效率提高，可以期待转换效率(特别是电流值)的提高。
在本发明的一个方式中，在光电转换部的周缘部中具有：在第一主面侧具有绝缘区域的第一周方向区域、和在第二主面侧具有绝缘区域的第二周方向区域。
本发明的太阳能电池优选：在光电转换部的周缘部中，第一主面上的第一电极层及第二主面上的上述第二电极层中的不具有上述绝缘区域的主面侧的电极层也形成于光电转换部的侧面。另外，在光电转换部的周缘部中具有在第一主面侧具有绝缘区域的第一周方向区域、和在第二主面侧具有绝缘区域的第二周方向区域的情况下，优选：第一周方向区域中第二电极层形成于侧面，第二周方向区域中第一电极层形成于侧面。
本发明的太阳能电池的优选的方式为一种异质结太阳能电池，其中，光电转换部在一种导电型晶体硅基板的第一主面上具有硅系薄膜。
此外，本发明涉及一种太阳能电池模块，其具备上述太阳能电池。
进而，本发明涉及上述太阳能电池的制造方法。本发明的制造方法具有：在光电转换部的第一主面上制膜第一电极层的第一电极层形成工序；及在光电转换部的第二主面上制膜第二电极层的第二电极层形成工序。本发明的制造方法进一步依次具有：在第一电极层上形成第一导电层的第一导电层形成工序；在第一导电层上形成绝缘层的绝缘层形成工序；及介由设置在绝缘层上的开口、通过镀覆法形成与第一导电层导通的第二导电层的镀覆工序。
在本发明的制造方法中，在第一电极层形成工序及第二电极层形成工序中的任一工序中，在光电转换部的主面的周端被掩模覆盖的状态下制膜电极层。由于在周缘被掩模覆盖的状态下进行制膜，所以在该主面的周端未形成电极层。对于另一电极层的形成工序来说，通过在光电转换部的周端未被掩模覆盖的状态下进行电极层的制膜，从而电极层形成至该主面的周端。
发明效果
根据本发明，由于通过镀覆法形成集电极，所以集电极被低电阻化，能够提高太阳能电池的转换效率。此外，由于在光电转换部的第一主面或第二主面上形成有绝缘区域，所以由短路引起的转换特性的降低得到抑制。根据本发明的构成，由于扩大了有助于光电转换的有效面积，所以可提高转换效率。此外，在本发明的太阳能电池的制造工序中，由于只要仅在第一电极层形成时、或第二电极层形成时中的任一者中使用掩模即可，所以掩模的对位的工序数得到削减，可提高生产率。
附图说明
图1是表示本发明的太阳能电池的一个方式的示意截面图。
图2是表示一个实施方式的异质结太阳能电池的示意截面图。
图3是表示在太阳能电池的制造工序中不使用掩模而形成至硅系薄膜及电极层的状态的示意截面图。
图4是表示一个实施方式的太阳能电池的制造过程的示意图。
图5是表示一个实施方式的太阳能电池的制造过程的示意图。
图6是表示一个实施方式的太阳能电池的制造过程的示意图。
图7是表示集电极的形成工序的示意截面图。
图8是用于对在第二主面的绝缘区域上形成绝缘层时使用的基板支架(或下部电极)的形状进行说明的图。
图9是表示低熔点材料的加热时的形状变化的一个例子的概念图。
图10是用于对低熔点材料粉末的加热时的形状变化、及缩颈进行说明的概念图。
图11为产生了烧结缩颈的金属微粒的SEM照片。
具体实施方式
如图1中示意地所示的那样，本发明的太阳能电池100具备光电转换部50。光电转换部50包含例如半导体接合。在光电转换部50的第一主面上具有第一电极层61及集电极70，在第二主面上具有第二电极层62。
集电极70从光电转换部50一侧起依次具有第一导电层71、绝缘层9及第二导电层72。绝缘层9将第一导电层71覆盖、且也形成于第一导电层非形成区域上。第一导电层形成区域上的绝缘层9中形成有开口部，介由绝缘层9的开口部，第一导电层71与第二导电层72被导通。
本发明的太阳能电池在光电转换部50的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上具有未形成第一电极层61及第二电极层62中的任一者的绝缘区域400。具有该绝缘区域400的主面侧的电极层未形成于该主面的周端。另一方面，不具有绝缘区域的主面侧的电极层形成至该主面的周端。
例如，在图1所示的方式中，由于第一主面侧的电极层61未形成于第一主面的周端，所以在光电转换部50的第一主面上具有绝缘区域400。另一方面，第二主面侧的电极层62形成至第二主面的周端。相反，在第二主面侧的第二电极层未形成于第二主面的周端的情况下，在光电转换部的第二主面侧形成有绝缘区域，第一电极层形成至光电转换部的周端(参照图5)。另一方面，如图6所示的那样，在光电转换部的周缘部中存在在第一主面侧具有绝缘区域的部分(第一周方向区域)和在第二主面侧具有绝缘区域的部分(第二周方向区域)的情况下，在第一周方向区域中，第一电极层未形成于第一主面的周端，第二电极层形成至第二主面的周端。在第二周方向区域中，第二电极层未形成于第二主面的周端，第一电极层形成至第一主面的周端。
另外，在本说明书中，“周端”是指主面的端部边缘。“周缘”是指周端及距周端规定距离(例如数十μm～数mm左右)的区域。此外，“周缘部”是指包含第一主面及第二主面的周缘和侧面的区域。
以下，以本发明的一个实施方式即异质结晶体硅太阳能电池(以下有记载为“异质结太阳能电池”的情况)为例，对本发明更详细地进行说明。异质结太阳能电池是通过在一种导电型单晶硅基板的表面具有具备与单晶硅不同的带隙的硅系薄膜而形成了扩散电位的晶体硅系太阳能电池。作为硅系薄膜，优选非晶质的薄膜。其中已知，在用于形成扩散电位的导电型硅系薄膜与晶体硅基板之间夹持有薄的真性的非晶质硅层的太阳能电池是转换效率最高的晶体硅太阳能电池的方式之一。
图2为本发明的一个实施方式的异质结太阳能电池的示意截面图。图2所示的异质结太阳能电池101在第一主面侧具有绝缘区域401。
晶体硅系太阳能电池101的光电转换部50在一种导电型单晶硅基板1的一个面(第一主面侧；光入射面)及另一个面(第二主面侧；背面)分别具备导电型硅系薄膜31、32。优选：在一种导电型单晶硅基板1与导电型硅系薄膜31、32之间具有真性硅系薄膜21、22。
通常单晶硅基板为了具有导电性而含有对硅供给电荷的杂质。一种导电型单晶硅基板有含有用于对硅原子导入电子的原子(例如磷)的n型和含有对硅原子导入空穴的原子(例如硼)的p型。在本说明书中，“一种导电型”是指为n型或p型中的任一者。在异质结太阳能电池中，为了将电子、空穴对有效地分离回收，优选作为一种导电型单晶硅基板1，使用n型单晶硅基板，光入射侧的导电型硅系薄膜31为p型。从封入光的观点出发，优选晶体硅基板1在表面具有纹理结构(未图示)。
在晶体硅基板1的表面，制膜硅系薄膜。作为真性硅系薄膜21、22，优选由硅和氢构成的i型氢化非晶质硅。若在晶体硅基板上制膜i型氢化非晶质硅，则能够抑制杂质向晶体硅基板扩散并且有效地进行表面钝化。
导电型硅系薄膜31、32为一种导电型或逆导电型的硅系薄膜。例如，作为一种导电型单晶硅基板1使用n型硅基板的情况下，一种导电型硅系薄膜及逆导电型硅系薄膜各自成为n型及p型。作为硅系薄膜，可列举出非晶质硅系薄膜、微晶硅系薄膜(包含非晶质硅和晶体质硅的薄膜)等。此外，作为硅系薄膜，除了硅以外，还可以使用氧化硅、碳化硅、氮化硅等硅系合金。优选硅系薄膜为非晶质硅薄膜。
在光电转换部50的第一主面上(导电型硅系薄膜31上)，作为第一电极层61，形成以导电性氧化物为主要成分的透明电极层。作为导电性氧化物，例如可以将氧化锌、氧化铟或氧化锡等单独使用、或作为复合氧化物使用。从导电性、光学特性及长期可靠性的观点出发，优选铟系氧化物，其中更优选使用以氧化铟锡(ITO)为主要成分的物质。这里“作为主要成分”是指含量多于50重量％，优选为70重量％以上，更优选为90重量％以上。透明电极层可以是单层，也可以是由多个层构成的层叠结构。
从透明性、导电性及降低光反射的观点出发，第一电极层61的膜厚优选为10nm以上且140nm以下。第一电极层的作用为向集电极70输送载流子，因此只要具有需要的导电性即可。
在光电转换部50的第二主面上(导电型硅系薄膜32上)形成第二电极层62。作为第二电极层62，使用透明电极层或金属电极层。此外，第二电极层62也可以如图2所示的那样为透明电极层62a与金属电极层62b的层叠体。作为金属电极层，优选使用近红外到红外区域的波长区域的光的反射率高、且导电性或化学稳定性高的材料。作为满足这样的特性的材料，可列举出银、铜、铝等。
第二电极层62包含金属电极层的情况下，通过金属电极层将没有被光电转换部吸收而到达第二主面侧的光反射并再入射至光电转换部，由此能够提高光的利用效率。特别是硅由于从近红外到长波长侧的吸光系数小，所以通过使用从近红外到红外区域的波长区域的光的反射率高的材料作为金属电极层，能够提高光的利用效率，使太阳能电池的电流值增大。此外，通过在光电转换部50与金属电极层62b之间具有以金属氧化物为主要成分的透明电极层62a，可实现光电转换部与第二电极层之间的密合性的提高或接触电阻降低，同时金属成分从金属电极层62b向光电转换部的扩散被透明电极层62a抑制，所以能够提高转换特性。
在第一电极层61上，形成有包含第一导电层71及第二导电层72的集电极70。在第一导电层71与第二导电层72之间形成有绝缘层9。绝缘层9也形成于第一主面的第一导电层非形成区域上。在图2所示的实施方式中，光电转换部50的第一主面的绝缘区域401被绝缘层9覆盖。
作为硅系薄膜、透明电极层及金属电极层的制膜方法，优选CVD法、溅射法、蒸镀法等干式工艺。其中，硅系薄膜优选通过等离子体CVD法而制膜。透明电极层的制膜方法优选溅射法等物理气相沉积法、利用了有机金属化合物与氧或水的反应的化学气相沉积(MOCVD)法等。金属电极层的制膜方法优选溅射法或真空蒸镀法等物理气相沉积法。此外，金属电极层也可以通过丝网印刷等印刷法来形成。
[周缘部的构成]
图3是示意地表示在不使用掩模的情况下、在硅基板1的第一主面上形成硅系薄膜21、31及第一电极层61、在硅基板1的第二主面上形成硅系薄膜22、32及第二电极层62的状态的截面图。图3中，示意地表示在硅基板1的第二主面形成真性硅系薄膜22及导电型硅系薄膜32后，在第一主面形成真性硅系薄膜21及逆导电型硅系薄膜31，之后，形成第一电极层61及第二电极层62时的结构(另外，晶体硅系太阳能电池的各层的形成顺序并不限定于图3所示的方式)。
在不使用掩模而通过CVD法或溅射法等干式工艺形成上述各层的情况下，形成于硅基板1的第二主面上的硅系薄膜22、32及第二电极层62通过制膜时的蔓延也形成于晶体硅基板1的侧面及第一主面的周端。此外，形成于晶体硅基板1的第一主面上的硅系薄膜21、31及第一电极层61通过制膜时的蔓延形成至硅基板1的侧面及第二主面的周端。这样，若产生制膜时的蔓延，则也如由图3理解的那样，有变成第一电极层61与第二电极层62短路的状态、太阳能电池的特性降低的可能性。
本发明的太阳能电池在光电转换部的第一主面或第二主面中的任一者的周缘上具有未形成第一电极层及第二电极层中的任一者的绝缘区域。通过形成绝缘区域，能够解决因制膜时的蔓延而引起的短路的问题。例如，在如图2所示的方式中，由于第一主面侧的电极层未形成于第一主面的周端，所以即使在第二主面上的第二电极层蔓延而制膜至第一主面的周端的情况下，也在第一主面上形成绝缘区域401。
图4为示意地表示在第一主面上具有绝缘区域401的晶体硅系太阳能电池的制造过程中的周缘部的图。图4(A)是从第一主面侧观察在晶体硅基板1的第一主面上形成硅系薄膜21、31及第一电极层61、在第二主面上形成硅系薄膜22、32及第二电极层62的状态的样子的俯视图。图4(B)为图4(A)的4B-4B线上的截面图。
如图4(B)所示的那样，第二电极层62形成至光电转换部的第2的主面的周端，蔓延形成至光电转换部的侧面及第一主面的周端。另一方面，第一电极层61未形成于第一主面的周端，在第一主面的周缘上形成绝缘区域401。例如，在第一电极层61的制膜时，通过将光电转换部的第一主面的周端以掩模覆盖，从而在第一主面的周端未制膜第一电极层61，由此能够在第一主面的周缘上形成绝缘区域。此外，在第一主面的整体上制膜第一电极层61后，也可以将周端部分的第一电极层61通过蚀刻等以化学方法或物理方法除去。作为在第一主面的周缘上设置绝缘区域的方法，从生产率的观点、及可靠地防止因电极层制膜时的蔓延而引起的短路的观点出发，优选在第一主面的周端被掩模覆盖的状态下制膜第一电极层的方法。
这样，通过在光电转换部的主面上具有绝缘区域，可防止第一电极层61与第二电极层62的短路，太阳能电池的转换效率提高。仅在第一主面和第二主面中的一个面上形成绝缘区域的情况与在光电转换部的两面形成绝缘区域的情况相比，能够将掩模的对位的次数减半，生产效率提高。此外，由于在不具有绝缘区域401的第二主面上，在周端也形成有第二电极层，所以光电转换部的周缘部中的载流子回收效率提高。因此，根据本发明，与在光电转换部的两面具有绝缘区域的情况相比，生产效率提高，并且能够期待转换效率的提高。
此外，在将基板割断的方法中，基板的面积减少，发电面积变小，与此相对，本发明中，若可以在电极层形成时进行掩模的对位，则能够将有效发电面积的减少抑制在最小限度。进而在本发明的构成中，由于在硅基板的侧面也形成硅系薄膜，所以可得到基板侧面中的钝化效果，可以期待由侧面中的载流子再结合的抑制而产生的开路电压(Voc)或曲线因子(FF)的提高。
图5是示意地表示在第二主面上具有绝缘区域402的晶体硅系太阳能电池的制造过程中的周缘部的图。图5(A)是从第二主面侧观察在晶体硅基板1的第一主面及第二主面上分别形成硅系薄膜及电极层的状态的样子的俯视图。图5(B)为图5(A)的5B-5B线上的截面图。如图5(B)所示的那样，第一电极层61形成至光电转换部的周端，蔓延至光电转换部的侧面及第二主面的周缘。另一方面，由于第二电极层62未形成于第二主面的周端，所以在第二主面上形成绝缘区域402。
如图5所示的那样，在光电转换部的第二主面上具有绝缘区域402的方式也与上述的在第一主面上具有绝缘区域的方式同样地生产效率提高，并且能够期待转换效率的提高。
如后面详细叙述的那样，在本发明中，通过镀覆法形成集电极70的第二导电层72。此时，由于在绝缘区域上未形成电极层，所以镀覆液中的金属成分等扩散至硅基板内，有可能对太阳能电池的电特性造成不良影响。另一方面，在本发明中，由于在第二导电层72形成前，在第一主面上形成绝缘层9，所以在第一主面上具有绝缘区域401的情况下，通过绝缘层9将绝缘区域覆盖，能够作为镀覆液中的金属等的扩散阻挡层起作用。因此，在本发明的太阳能电池的优选的方式中，在第一主面上具有绝缘区域401，绝缘区域401被绝缘层9覆盖(参照图4(C))。此外，在光电转换部的第二主面上具有绝缘区域402的方式中，也优选通过绝缘层9覆盖绝缘区域(参照图5(C)、(D))。
另一方面，第二电极层62包含金属电极层的情况下，通过在第二主面上具有绝缘区域402，能够将来自侧面的光有效利用。若在光电转换部50的第二主面的周端被掩模覆盖的状态下制膜第二电极层，则在光电转换部的第二主面的周缘、及光电转换部的侧面上未形成第二电极层，在第二主面的周缘形成绝缘区域402(参照图5(B))。在该方式中，由于在光电转换部的侧面上未形成金属电极层，所以能够使来自光电转换部50的侧面的光入射至光电转换部内而应用于光电转换(载流子生成)。这样，在第二电极层62包含金属电极层、且在光电转换部的第二主面上具有绝缘区域402的方式中，由于能够将到达第二电极层的光通过利用金属电极层的反射而再利用，并且能够将来自侧面的光有效利用，所以光的利用效率提高，能够提高太阳能电池的转换特性(特别是电流值)。
本发明的太阳能电池除了如图4及图5所示的那样地仅在第一主面和第二主面中的任一者上具有绝缘区域的方式以外，也可以是例如如图6所示的那样的方式：在周缘部中，具有在第一主面上具有绝缘区域401的区域(第一周方向区域)411和在第二主面上具有绝缘区域402的区域(第二周方向区域)412。
图6是示意地表示具有在第一主面的周缘上具有绝缘区域401的第一周方向区域411和在第二主面的周缘上具有绝缘区域402的第二周方向区域412的晶体硅系太阳能电池的制造过程中的周缘部的图。图6(A)及图6(B)为分别从第一主面侧及第二主面侧观察在晶体硅基板1的第一主面及第二主面上分别形成了硅系薄膜及电极层的状态的样子的俯视图。图6(C)为图6(A)及图6(B)的6C-6C线上的截面图。
如图6(C)所示的那样，在第一周方向区域411中，第二电极层62形成至光电转换部的周端，蔓延至光电转换部的侧面及第一主面的周端。另一方面，由于第一电极层61未形成于第一主面的周端，所以在第一周方向区域411中，在第一主面的周缘形成绝缘区域401。即，在第一周方向区域411中，第一电极层61未形成于第一主面的周端(参照图6(A))，第二电极层62形成至第二主面的周端(参照图6(B))且在第一主面上具有绝缘区域401。在第二周方向区域412中，第一电极层61形成至光电转换部的周端，蔓延至光电转换部的侧面及第二主面的周端。另一方面，由于第二电极层62未形成于第二主面的周端，所以在第二周方向区域412中，在第二主面的周缘形成绝缘区域402。即，在第二周方向区域412中，第二电极层62未形成于第二主面的周端(参照图6(B))，第一电极层61形成至第一主面的周端(参照图6(A))且在第二主面上具有绝缘区域402。另外，在该方式中，也可以如图6(A)及图6(B)的左下拐角部及右上拐角部那样，在第一主面和第二主面这两者上存在具有绝缘区域的部位。
这样，具有第一周方向区域和第二周方向区域的太阳能电池可以通过例如在第一主面的第一周方向区域的周端被掩模覆盖的状态下制膜第一电极层61、在第二主面的第二周方向区域的周缘被掩模覆盖的状态下制膜第二电极层来制造。这样的方法由于在向第一主面上的第一电极层制膜时和向第二主面上的第二电极层制膜时分别需要掩模的对位，所以与仅在第一主面上具有绝缘区域401的方式(图4)或仅在第二主面上具有绝缘区域402的方式(图5)相比，存在生产效率稍差的倾向。
另一方面，具有第一周方向区域和第二周方向区域的方式在能够扩大有效面积的方面具有优点。通常，太阳能电池中使用的晶体硅基板为大小大致一定的矩形状，但有数mm左右的尺寸不均。由于为了在1个主面的周缘可靠地形成绝缘区域、需要将距离基板的周端一定的范围的周缘以掩模覆盖来制膜电极层，所以需要使掩模的开口的大小与标准范围内尺寸最小的基板的尺寸匹配。因此，即使在使用尺寸大的基板的情况下，由于掩模的开口的大小一定，所以具有绝缘区域的主面的有效面积也与标准范围内最小的基板相同，有效面积率变低。
与此相对，在图6所示的方式中，只要在第一主面上制膜第一电极层时以第一周方向区域的规定位置(例如图6(A)的左上的拐角)为基准进行掩模的对位，将第一周方向区域的周端以掩模覆盖，在第二主面上制膜第二电极层时以第二周方向区域的规定位置(例如图6(b)的右下的拐角)为基准进行掩模的对位即可。因此，在基板的尺寸大的情况下，能够与其相应地扩大有效面积，能够增大太阳能电池的发电量。
[集电极的形成]
在第一电极层61上形成集电极70。集电极70包含第一导电层71和第二导电层72。在第一导电层71与第二导电层72之间，以将第一导电层71覆盖的方式形成绝缘层9。在集电极70中，第二导电层72的一部分介由绝缘层9的开口部9h与第一导电层71导通。其中，“介由绝缘层的开口部而一部分导通”是指，通过在将第一导电层覆盖的绝缘层的开口部中填充有第二导电层的材料而被导通的状态。若第一导电层与第二导电层被导通，则开口部也可以是绝缘层9的膜厚局部地变成数nm左右的非常薄的状态的开口部(未形成完全的孔的开口部)。此外，在绝缘层中形成开口部，介由形成于第一导电层的表面的氧化被膜等而第一导电层71与第二导电层之间被导通的情况也包含在第二导电层介由绝缘层的开口部与第一导电层导通的状态中。例如，在第一导电层71的低熔点材料为铝等金属材料的情况下，可列举出填充到绝缘层的开口部内的第二导电层的材料介由形成于第一导电层的表面的氧化被膜被导通的状态。
在绝缘层9中形成开口部的方法没有特别限制，可以采用激光照射、机械开孔、化学蚀刻等方法。在一个实施方式中，采用下述方法：通过在第一导电层71上形成绝缘层9后，使第一导电层中的低熔点材料产生热流动，从而在形成于其上的绝缘层中形成开口部。
作为通过第一导电层中的低熔点材料的热流动来形成开口部的方法，可列举出在含有低熔点材料的第一导电层71上形成绝缘层9后，加热(退火)至低熔点材料的热流动起始温度T1以上而使第一导电层的表面形状产生变化，在形成于其上的绝缘层9中形成开口(龟裂)的方法；或通过在含有低熔点材料的第一导电层71上形成绝缘层9时加热至温度T1以上，使低熔点材料产生热流动，与绝缘层的形成同时形成开口的方法。
以下，对利用第一导电层中的低熔点材料的热流动而在绝缘层中形成开口部的方法基于附图进行说明。图7为表示向第一电极层61上形成集电极70的方法的一个实施方式的工序概念图。在图7所示的实施方式中，首先，准备在第一主面上形成了第一电极层61的光电转换部50。在图7中，省略了周缘部的图示，但在第一主面或第二主面的周缘形成有绝缘区域。
在第一电极层61上形成包含低熔点材料711的第一导电层71(第一导电层形成工序、图7(B))。在第一导电层71上形成绝缘层9(绝缘层形成工序、图7(C))。绝缘层9也形成于光电转换部50的未形成第一导电层71的区域(第一导电层非形成区域)上。在光电转换部的第一主面侧具有绝缘区域401的情况下，优选在该绝缘层形成工序中在绝缘区域401上也形成绝缘层9(参照图4(C))。
形成绝缘层9后，进行利用加热的退火(退火工序、图7(D))。通过退火工序，第一导电层71被加热至退火温度Ta，通过低熔点材料产生热流动而表面形状发生变化，与此相伴在形成于第一导电层71上的绝缘层9中产生变形，形成开口部9h。例如以龟裂状形成开口部9h。
退火后，通过镀覆法形成第二导电层72(镀覆工序、图7(E))。第一导电层71被绝缘层9覆盖，但在绝缘层9中形成了开口部9h的部分中，为第一导电层71露出的状态。因此，变成第一导电层暴露在镀覆液中，以该开口部9h为起点的金属的析出成为可能。根据这样的方法，即使不设置具有与集电极的形状对应的开口部的抗蚀剂材料层，也能够通过镀覆法形成与集电极的形状对应的第二导电层。进而，若不具有透明电极层的绝缘区域事先被绝缘层9覆盖，则能够防止可以产生太阳能电池特性的降低的杂质(例如铜离子等)在镀覆工序中从绝缘区域向晶体硅基板扩散。
第一导电层71是作为通过镀覆法形成第二导电层时的导电性基底层发挥功能的层。因此，第一导电层只要具有可作为电解镀覆的基底层发挥功能的程度的导电性即可。另外，在本说明书中，若体积电阻率为10-2Ω·cm以下，则定义为导电性。此外，若体积电阻率为102Ω·cm以上，则定义为绝缘性。
第一导电层71的膜厚从成本的观点出发优选为20μm以下，更优选为10μm以下。另一方面，从使第一导电层71的线电阻为所期望的范围的观点出发，膜厚优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上。
在图7所示的实施方式中，第一导电层71包含热流动起始温度T1的低熔点材料。热流动起始温度是指，通过加热而材料产生热流动，包含低熔点材料的层的表面形状发生变化的温度，典型的是熔点。就高分子材料或玻璃而言，有在比熔点低的温度下材料软化而产生热流动的情况。就这样的材料而言，能够定义为：热流动起始温度＝软化点。软化点是指，粘度达到4.5×106Pa·s的温度(与玻璃的软化点的定义相同)。
优选：低熔点材料为在退火工序中产生热流动、使第一导电层71的表面形状产生变化的材料。因此，优选低熔点材料的热流动起始温度T1为比退火温度Ta低的温度。此外，在本发明中，优选在比光电转换部50的耐热温度及第一电极层的耐热温度低的温度的退火温度Ta下进行退火工序。因此，优选低熔点材料的热流动起始温度T1为比光电转换部的耐热温度及第一电极层的耐热温度低的温度。
光电转换部及第一电极层的耐热温度是指，具备该构成的太阳能电池(也称为“单电池”)或使用单电池制作的太阳能电池模块的特性不可逆地降低的温度。例如，图2所示的异质结太阳能电池101中，构成光电转换部50的单晶硅基板1即使是被加热至500℃以上的高温的情况下也难以产生特性变化，但若透明电极层61或硅系薄膜21、31被加热至250℃左右，则有下述情况：产生热劣化，或者产生掺杂杂质的扩散，产生太阳能电池特性的不可逆的降低。因此，在异质结太阳能电池中，优选第一导电层71包含热流动起始温度T1为250℃以下的低熔点材料。
低熔点材料的热流动起始温度T1的下限没有特别限定。从增大退火工序中的第一导电层的表面形状的变化量、在绝缘层9中容易形成开口部9h的观点出发，优选：在第一导电层的形成工序中，低熔点材料不产生热流动。例如在通过涂布或印刷而形成第一导电层的情况下，有时为了干燥而进行加热。该情况下，优选低熔点材料的热流动起始温度T1为比用于第一导电层的干燥的加热温度高的温度。从所述的观点出发，低熔点材料的热流动起始温度T1优选为80℃以上，更优选为100℃以上。
只要热流动起始温度T1为上述范围，则低熔点材料可以是有机物，也可以是无机物。低熔点材料可以是电导电性，也可以是绝缘性，但优选为具有导电性的金属材料。若低熔点材料为金属材料，则能够减小第一导电层的电阻值，所以在通过电镀形成第二导电层的情况下，能够提高第二导电层的膜厚的均匀性。此外，若低熔点材料为金属材料，则还能够降低光电转换部50与集电极70之间的接触电阻。
作为低熔点材料，可以适宜使用低熔点金属材料的单质或合金、多种低熔点金属材料的混合物。作为低熔点金属材料，可列举出例如铟或铋、镓等。
优选：第一导电层71除了含有上述的低熔点材料以外，还含有与低熔点材料相比具有相对高温的热流动起始温度T2的高熔点材料。通过第一导电层71具有高熔点材料，能够将第一导电层与第二导电层高效地导通，能够提高太阳能电池的转换效率。例如在作为低熔点材料使用表面能大的材料的情况下，若通过退火工序使第一导电层71暴露于高温下，低熔点材料变成液相状态，则如图9中概念性地所示的那样，低熔点材料的粒子进行集合而变成粗大的粒状，有在第一导电层71中产生断线的情况。与此相对，由于高熔点材料通过退火工序中的加热也不会变成液相状态，所以通过在第一导电层形成材料中含有高熔点材料，可以抑制由如图9所示那样的低熔点材料的粗大化而引起的第一导电层的断线。
优选高熔点材料的热流动起始温度T2高于退火温度Ta。即优选，在第一导电层71含有低熔点材料及高熔点材料的情况下，低熔点材料的热流动起始温度T1、高熔点材料的热流动起始温度T2、及退火工序中的退火温度Ta满足T1<Ta<T2。高熔点材料可以是绝缘性材料，也可以是导电性材料，但从进一步减小第一导电层的电阻的观点出发，优选导电性材料。此外，在低熔点材料的导电性低的情况下，通过使用导电性高的材料作为高熔点材料，能够减小作为第一导电层整体的电阻。作为导电性的高熔点材料，可以优选使用例如银、铝、铜等金属材料的单质或多种金属材料。
在第一导电层71含有低熔点材料和高熔点材料的情况下，其含有比从由上述那样的低熔点材料的粗大化而引起的断线的抑制、第一导电层的导电性、绝缘层中的开口部的形成容易性(第二导电层的金属析出的起点数的增大)等观点出发，适当调整。其最适值根据使用的材料或粒径的组合而不同，但例如低熔点材料与高熔点材料的重量比(低熔点材料：高熔点材料)为5：95～67：33的范围。低熔点材料：高熔点材料的重量比更优选为10：90～50：50，进一步优选为15：85～35：65。
作为第一导电层71的材料，使用金属粒子等粒子状低熔点材料的情况下，从使退火工序中的绝缘层中的开口部的形成容易的观点出发，低熔点材料的粒径DL优选为第一导电层的膜厚d的1/20以上，更优选为1/10以上。低熔点材料的粒径DL优选为0.25μm以上，更优选为0.5μm以上。此外，第一导电层71通过丝网印刷等印刷法形成的情况下，粒子的粒径可根据丝网版的网眼尺寸等而适当设定。例如，粒径优选小于网眼尺寸，更优选为网眼尺寸的1/2以下。另外，粒子为非球形的情况下，粒径是通过粒子的投影面积与等面积的圆的直径(投影面积当量圆直径、Heywood径)来定义。
低熔点材料的粒子的形状没有特别限定，但优选扁平状等非球形。此外，还优选使用使球形的粒子通过烧结等方法结合而制成非球形的粒子。通常，若金属粒子变成液相状态，则由于减小表面能，所以表面形状容易变成球形。若退火工序前的第一导电层的低熔点材料为非球形，则通过退火工序被加热至热流动起始温度T1以上时，由于粒子接近球形，所以第一导电层的表面形状的变化量变得更大。因此，第一导电层71上的绝缘层9中的开口部的形成变得容易。
如上所述，只要第一导电层71为导电性、体积电阻率为10-2Ω·cm以下即可。第一导电层71的体积电阻率优选为10-4Ω·cm以下。在第一导电层仅具有低熔点材料的情况下，只要低熔点材料具有导电性即可。第一导电层含有低熔点材料及高熔点材料的情况下，只要低熔点材料及高熔点材料中的至少任一者具有导电性即可。例如，作为低熔点材料/高熔点材料的组合，可列举出绝缘性/导电性、导电性/绝缘性、导电性/导电性，但为了使第一导电层为更低电阻，优选低熔点材料及高熔点材料这两者为具有导电性的材料。
作为第一导电层71的材料，除了上述那样低熔点材料与高熔点材料的组合以外，通过调整材料的大小(例如粒径)等，也能够抑制因退火工序中的加热而产生的第一导电层的断线，提高转换效率。例如，对于银、铜、金等具有高熔点的材料来说，若粒径为1μm以下的微粒，则在比熔点低的温度的200℃左右或其以下的温度T1’下产生烧结缩颈(微粒的熔融粘合)，所以可以作为本发明的“低熔点材料”使用。若产生这样的烧结缩颈的材料被加热至烧结缩颈起始温度T1’以上，则在微粒的外周部附近产生变形，所以能够使第一导电层71的表面形状发生变化而在绝缘层9中形成开口部。此外，即使是微粒被加热至烧结缩颈起始温度以上的情况下，若为低于熔点T2’的温度则微粒维持固相状态，所以难以产生如图9所示那样的由材料的粗大化而引起的断线。即，金属微粒等产生烧结缩颈的材料可以说是本发明中的“低熔点材料”，也具有作为“高熔点材料”的方面。
就产生这样的烧结缩颈的材料而言，可以定义为烧结缩颈起始温度T1’＝热流动起始温度T1。图10是用于对烧结缩颈起始温度进行说明的图。图10(A)是示意地表示烧结前的粒子的俯视图。由于为烧结前，所以粒子彼此以点接触。图10(B)及图10(C)是示意地表示将烧结开始后的粒子以通过各粒子的中心的截面切开时的样子的截面图。图10(B)表示烧结开始后(烧结初期阶段)，图10(C)表示从(B)进行烧结的状态。在图10(B)中，粒子A(半径rA)与粒子B(半径rB)的晶界以长度为aAB的虚线表示。
烧结缩颈起始温度T1’以rA和rB中的大的值max(rA，rB)与晶界的长度aAB的比、aAB/max(rA，rB)达到0.1以上时的温度来定义。即，将至少一对粒子的aAB/max(rA，rB)达到0.1以上的温度称为烧结缩颈起始温度。另外，图10中为了简单化，将粒子作为球形表示，在粒子不是球形的情况下，将晶界附近的粒子的曲率半径视为粒子的半径。此外，在晶界附近的粒子的曲率半径根据部位而不同的情况下，将测定点中最大的曲率半径视为该粒子的半径。例如，如图11(A)所示的那样，在产生烧结的一对微粒A、B之间，形成有长度为aAB的晶界。该情况下，粒子A的晶界附近的形状与用虚线表示的假想圆A的弧近似。另一方面，在粒子B的晶界附近，一者与用虚线表示的假想圆B1的弧近似，另一者与用实线表示的假想圆B2的弧近似。如图11(B)所示的那样，由于rB2>rB1，所以将rB2视为粒子B的半径rB。另外，上述的假想圆可以通过以下方法来确定：通过截面或表面的观察图像的白黑2值化处理来确定边界，基于晶界附近的边界的坐标通过最小二乘法算出中心坐标及半径。
另外，在难以通过上述的定义来严密地测定烧结缩颈起始温度的情况下，形成含有微粒的第一导电层，在其上形成绝缘层，可以将通过加热在绝缘层中产生开口部(龟裂)的温度视为烧结缩颈起始温度。如后述的那样，在绝缘层形成时进行加热的情况下，可以将通过绝缘层形成时的基板的加热而产生开口部(龟裂)的温度视为烧结缩颈起始温度。
在第一导电层的形成材料中，可以优选使用除了上述的低熔点材料(及高熔点材料)以外、还含有粘合剂树脂等的糊料等。此外，为了充分提高通过丝网印刷法形成的第一导电层的导电性，优选通过热处理使第一导电层固化。因此，作为糊料中包含的粘合剂树脂，优选使用可以在上述干燥温度下进行固化的材料，可以应用环氧系树脂、酚醛系树脂、丙烯酸系树脂等。这是因为，该情况下，随着固化而低熔点材料的形状发生变化，如图7(D)所示的那样，在加热时，低熔点材料附近的绝缘层中变得容易产生开口(龟裂)。另外，粘合剂树脂与导电性的低熔点材料的比率以达到所谓的渗滤的阈值(与呈现出导电性的低熔点材料含量相当的比率的临界值)以上的方式设定即可。
第一导电层71可以通过喷墨法、丝网印刷法、导线粘接法、喷雾法、真空蒸镀法、溅射法等公知技术来制作。第一导电层71优选被图案化成梳形等规定形状。对于经图案化的第一导电层的形成，从生产率的观点出发，优选丝网印刷法。在丝网印刷法中，优选采用使用包含由金属粒子构成的低熔点材料的印刷糊料、及具有与集电极的图案形状对应的开口图案的丝网版来印刷集电极图案的方法。
另一方面，作为印刷糊料，在使用包含溶剂的材料的情况下，需要用于将溶剂除去的干燥工序。此时的干燥温度优选为比低熔点材料的热流动起始温度T1低的温度。干燥时间可适当设定在例如5分钟～1小时左右。
第一导电层也可以由多个层构成。例如也可以是由与光电转换部表面的透明电极层的接触电阻低的下层和包含低熔点材料的上层构成的层叠结构。根据这样的结构，能够期待伴随与透明电极层的接触电阻的降低的太阳能电池的曲线因子提高。此外，通过制成含低熔点材料层与含高熔点材料层的层叠结构，能够期待第一导电层的进一步的低电阻化。
以上，以第一导电层通过印刷法来形成的情况为中心进行了说明，但第一导电层的形成方法并不限定于印刷法。例如，第一导电层也可以使用与图案形状对应的掩模，通过蒸镀法或溅射法来形成。
(绝缘层)
在第一导电层71上形成绝缘层9。其中，第一导电层71形成为规定的图案(例如梳形)的情况下，在第一电极层61的表面上存在形成有第一导电层的第一导电层形成区域和未形成第一导电层的第一导电层非形成区域。如上述那样，在第一主面侧形成有绝缘区域401的情况下，绝缘层9优选以将绝缘区域401的至少一部分覆盖的方式形成。从进一步提高镀覆液中的杂质的扩散抑制效果的观点出发，特别优选绝缘区域401的全部被绝缘层9覆盖。
另外，在本发明中，从制造工序的简化等观点出发，在第一导电层上形成绝缘层9时，优选第一主面上的绝缘区域401全部被绝缘层9覆盖。另一方面，在绝缘层形成工序中，绝缘区域的一部分被绝缘层9覆盖、其他部分没有被绝缘层覆盖的情况下，也可以在其前后设置别的工序，使绝缘区域的全部被绝缘层覆盖。
绝缘层9优选形成至第一主面的周端。绝缘层形成至第一主面的周缘的情况下(即，遍及第一主面的全部区域形成有绝缘层的情况)，在通过镀覆法形成第二导电层时，能够保护第一电极层61免受镀覆液的化学伤害及电伤害。此外，能够抑制镀覆液中的杂质向晶体硅基板的扩散，能够期待长期可靠性的提高。另外，第一电极层61蔓延制膜至光电转换部的侧面或第二主面的周端的情况下，从保护第一电极层免受镀覆液的伤害的观点、或减少由侧面等不期望的部位上的金属的析出而导致的遮光损失的观点出发，优选在蔓延制膜的第一电极层上也形成绝缘层9。
例如，如图2所示的异质结太阳能电池那样在光电转换部50的第一主面侧形成有透明电极层61的情况下，通过在透明电极层61的表面形成绝缘层9，透明电极层与镀覆液的接触受到抑制，能够防止金属层向透明电极层上(第二导电层)的析出。
绝缘层9优选也形成于光电转换部的侧面。介由互连器将多个太阳能电池连接而进行模块化时，若光电转换部侧面的硅基板的侧面、或蔓延形成于侧面的电极层等露出，则有因侧面与互连器的接触而产生不期望的短路、模块的特性降低的情况。若光电转换部的侧面被绝缘层覆盖，则由于这样的侧面中的短路被防止，所以能够提高模块的转换效率。
在第二主面侧设置有绝缘区域402的情况下，优选通过在第一主面侧制膜绝缘层9时的蔓延，也在绝缘区域402上形成绝缘层，特别优选如图5(D)所示的那样，以将绝缘区域402的整体覆盖的方式形成绝缘层9。例如，在通过溅射法或CVD法在第一主面侧制膜绝缘层9时，由于通过在第二主面的绝缘区域402的附近设置空隙，绝缘层形成材料变得容易供给到绝缘区域402上，所以能够增加绝缘层向第二主面的周缘的蔓延量。例如，通过使用如图8所示那样的具有凸部的基板支架300，以绝缘区域402不与基板支架接触的方式，在基板支架的凸部中载置晶体硅基板1，从而在绝缘区域402的附近设置空隙309。另外，绝缘层9通过CVD法来制膜的情况下，也可以通过在具有凸部的下部电极(基板侧电极)300上载置基板、在绝缘区域402的附近设置空隙309。此外，也可以在绝缘层形成工序的前后设置别的工序、在第二主面侧的绝缘区域402上设置绝缘层。
作为绝缘层9的材料，使用显示电绝缘性的材料。此外，绝缘层9优选为具有对镀覆液的化学稳定性的材料。通过使用对镀覆液的化学稳定性高的材料，从而在第二导电层形成时的镀覆工序中，难以引起由溶解等而引起的绝缘层的变质、膜剥离等不良情况，变得难以产生对光电转换部表面的损伤。此外，在第一导电层非形成区域上也形成绝缘层9的情况下，绝缘层优选与光电转换部50的附着强度大。例如，在异质结太阳能电池中，优选绝缘层9与光电转换部50表面的透明电极层61的附着强度大。通过增大透明电极层与绝缘层的附着强度，从而在镀覆工序中，绝缘层变得难以剥离，能够防止金属向透明电极层上的析出。
对于绝缘层9来说，优选使用光吸收少的材料。由于绝缘层9形成于光电转换部50的光入射面侧，所以若由绝缘层产生的光吸收小，则能够将更多的光摄入光电转换部中。例如，在绝缘层9具有透射率为90％以上的充分的透明性的情况下，绝缘层中的由光吸收引起的光学损失小，可以在第二导电层形成后不将绝缘层除去的情况下直接作为太阳能电池使用。因此，能够将太阳能电池的制造工序简单化，能够进一步提高生产率。在绝缘层9没有被除去的情况下而直接作为太阳能电池使用时，绝缘层9更优选使用除了透明性以外还具有充分的耐候性及对热、湿度的稳定性的材料。
绝缘层的材料可以是无机绝缘性材料，也可以是有机绝缘性材料。作为无机绝缘性材料，可以使用例如氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锌等材料。作为有机绝缘性材料，可以使用例如聚酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯等材料。从使利用伴随退火工序中的第一导电层的表面形状的变化而产生的界面的应力等的绝缘层中的开口的形成变得容易的观点出发，绝缘层的材料优选为断裂伸长率小的无机材料。这样的无机材料中，从镀覆液耐受性或透明性的观点出发，优选使用氧化硅、氮化硅、氧化氮化硅、氧化铝、赛隆(SiAlON)、氧化钇、氧化镁、钛酸钡、氧化钐、钽酸钡、氧化钽、氟化镁、氧化钛、钛酸锶等。其中，从电特性或与透明电极层的密合性等观点出发，优选氧化硅、氮化硅、氧化氮化硅、氧化铝、赛隆(SiAlON)、氧化钇、氧化镁、钛酸钡、氧化钐、钽酸钡、氧化钽、氟化镁等，从可适当调整折射率的观点出发，特别优选使用氧化硅或氮化硅等。另外，这些无机材料并不限定于具有化学计量(stoichiometric)组成的材料，也可以是包含氧缺损等的材料。
绝缘层9的膜厚根据绝缘层的材料或形成方法而适当设定。绝缘层9的膜厚优选薄至可通过伴随退火工序中的第一导电层的表面形状的变化而产生的界面的应力等在绝缘层中形成开口部的程度。从上述观点出发，绝缘层9的膜厚优选为1000nm以下，更优选为500nm以下。此外，通过适当设定第一导电层非形成部中的绝缘层9的光学特性或膜厚，能够改善光反射特性，增加向太阳能电池单电池内部导入的光量，进一步提高转换效率。为了得到这样的效果，优选绝缘层9的折射率比光电转换部50表面的折射率低。此外，从赋予适合于绝缘层9的防反射特性的观点出发，膜厚优选在30nm～250nm的范围内设定，更优选在50nm～250nm的范围内设定。另外，第一导电层形成区域上的绝缘层的膜厚与第一导电层非形成区域上的绝缘层的膜厚也可以不同。例如，在第一导电层形成区域中，从使退火工序中的开口部的形成变得容易的观点考虑来设定绝缘层的膜厚，在第一导电层非形成区域中，也可以以成为具有适当的防反射特性的光学膜厚的方式来设定绝缘层的膜厚。此外，在第一导电层非形成区域中的绝缘区域中，为了可靠地保护硅基板表面免受镀覆液的伤害，也可以以与第一导电层形成区域相比绝缘层的膜厚变大的方式来设定。
为了提高光电转换部50的第一主面(光入射面)的透明电极层(通常折射率：1.9～2.1左右)的界面中的防光反射效果，增加向单电池内导入的光量，绝缘层的折射率优选为空气(折射率＝1.0)与透明电极层的中间的值。此外，在太阳能电池被密封而进行模块化的情况下，绝缘层的折射率优选为密封剂与透明电极层的中间的值。从上述观点出发，绝缘层9的折射率优选为例如1.4～1.9，更优选为1.5～1.8，进一步优选为1.55～1.75。绝缘层的折射率可以通过绝缘层的材料、组成等而调整至所期望的范围。例如，在氧化硅的情况下，通过减小氧含量，从而折射率变高。另外，本说明书中的折射率只要没有特别说明，则为对波长550nm的光的折射率，为通过光谱型椭偏仪测定的值。此外，优选：根据绝缘层的折射率，以防反射特性提高的方式来设定绝缘层的光学膜厚(折射率×膜厚)。
绝缘层可以使用公知的方法来形成。例如，在氧化硅或氮化硅等无机绝缘性材料的情况下，优选使用等离子体CVD法、溅射法等干式法。此外，在有机绝缘性材料的情况下，优选使用旋涂法、丝网印刷法等湿式法。根据这些方法，能够形成针孔等缺陷少、且致密的结构的膜。
在上述制膜方法中，优选使用除了第一主面以外还可以在光电转换部的侧面也形成绝缘层的方法。作为在基板的侧面也形成绝缘层的方法，优选CVD法或溅射法等。其中，从形成更致密的结构的膜的观点出发，绝缘层9优选通过等离子体CVD法来形成。通过该方法，不仅200nm左右的厚的膜厚的绝缘层，而且在形成30～100nm左右的薄的膜厚的绝缘层的情况下，也能够形成致密性高的结构的膜。
光电转换部50在表面具有纹理结构(凹凸结构)的情况下，从在纹理的凹部或凸部也能够以良好的精度形成膜的观点出发，也优选绝缘层通过等离子体CVD法来形成。通过使用致密性高的绝缘层，除了能够减少镀覆处理时的对透明电极层的损伤以外，还能够防止金属向透明电极层上的析出。此外，作为用于防止铜离子等杂质从绝缘区域向硅基板1内渗透的保护膜的功能也优异。进而，致密性高的绝缘膜相对于图2的晶体硅系太阳能电池中的硅系薄膜31、32等光电转换部50内部的层(硅系薄膜)，也可作为水或氧等的阻挡层发挥功能，所以也可以期待太阳能电池的长期可靠性的提高的效果。
另外，第一导电层71与第二导电层72之间的绝缘层9、即第一导电层形成区域上的绝缘层的形状未必一定是连续的层状，也可以是岛状。另外，本说明书中的“岛状”的用语是指在表面的一部分中具有未形成有绝缘层9的非形成区域的状态。
在本发明中，绝缘层9也可有助于第一导电层71与第二导电层72的附着力的提高。例如，在作为基底电极层的Ag层上通过镀覆法形成Cu层的情况下，Ag层与Cu层的附着力小，但通过在氧化硅等绝缘层上形成Cu层，可以期待：第二导电层的附着力提高，提高太阳能电池的可靠性。
在本发明的一个实施方式中，在第一导电层71上形成绝缘层9后，在形成第二导电层72前进行退火工序。在退火工序中，第一导电层71被加热至比低熔点材料的热流动起始温度T1高的温度，低熔点材料变成流动状态，所以第一导电层的表面形状发生变化。伴随该变化，在形成于其上的绝缘层9中形成开口部9h。因此，在之后的镀覆工序中，第一导电层71的表面的一部分暴露在镀覆液中而导通，所以如图7(E)所示的那样，能够以该导通部为起点析出金属(第二导电层)。
另外，开口部主要形成于第一导电层71的低熔点材料711上。低熔点材料为绝缘性材料的情况下，开口部的正下方为绝缘性，但由于镀覆液也渗透至存在于低熔点材料的周边的导电性的高熔点材料上，所以能够使第一导电层与镀覆液导通。
退火工序中的退火温度(加热温度)Ta优选为比低熔点材料的热流动起始温度T1高的温度、即T1<Ta。退火温度Ta更优选满足T1+1℃≤Ta≤T1+100℃，进一步优选满足T1+5℃≤Ta≤T1+60℃。退火温度可以根据第一导电层的材料的组成或含量等而适当设定。
此外，如上所述，退火温度Ta优选为比光电转换部50及第一电极层61的耐热温度低的温度。光电转换部的耐热温度根据光电转换部的构成而不同。例如，如异质结太阳能电池、硅系薄膜太阳能电池那样具有非晶质硅薄膜时的耐热温度为250℃左右。因此，在光电转换部具备非晶质硅系薄膜的异质结太阳能电池或硅系薄膜太阳能电池的情况下，从抑制非晶质硅系薄膜及其界面中的热损伤的观点出发，退火温度优选设定为250℃以下。为了实现更高性能的太阳能电池，退火温度更优选设定为200℃以下，进一步优选设定为180℃以下。与此相伴，第一导电层71的低熔点材料的热流动起始温度T1优选为低于250℃，更优选低于200℃，进一步优选低于180℃。
另外，绝缘层中的开口部的形成方法并不限定于上述那样在绝缘层形成后进行退火处理的方法。例如，也可以如图7的虚线箭头表示的那样，与绝缘层9的形成同时形成开口部9h。
例如，通过边将基板加热边形成绝缘层，从而与绝缘层的形成大致同时地形成开口部。其中，“与绝缘层的形成大致同时”是指除了绝缘层形成工序以外，不进行退火处理等另外的工序的状态，即，绝缘层的制膜中、或刚制膜后的状态。刚制膜后是指也包含从绝缘层的制膜结束后(加热停止后)到基板被冷却而恢复至室温等为止的期间。此外，在低熔点材料上的绝缘层中形成开口部的情况下，即使在低熔点材料上的绝缘层的制膜结束后，也包含下述情况：根随在其周边制膜绝缘层、在低熔点材料周边的绝缘层中产生变形，形成开口部。
作为与绝缘层的形成大致同时地形成开口部的方法，例如使用下述方法：在绝缘层形成工序中，边将基板加热至高于第一导电层71的低熔点材料711的热流动起始温度T1的温度Tb，边在第一导电层71上制膜绝缘层9。由于在低熔点材料成为流动状态的第一导电层上制膜绝缘层9，所以与制膜同时地在制膜界面产生应力，在绝缘层中形成例如龟裂状的开口。
另外，绝缘层形成时的基板温度Tb(以下为“绝缘层形成温度”)是指，表示绝缘层的制膜开始时刻的基板表面温度(也称为“基板加热温度”)。通常，绝缘层的制膜中的基板表面温度的平均值达到通常制膜开始时刻的基板表面温度以上。因此，若绝缘层形成温度Tb为比低熔点材料的热流动起始温度T1高的温度，则能够在绝缘层中形成开口部等变形。
例如，在绝缘层9通过CVD法或溅射法等干式工艺来形成的情况下，通过将绝缘层制膜中的基板表面温度设定为比低熔点材料的热流动起始温度T1高的温度，能够形成开口部。此外，在绝缘层9通过涂布等湿式法来形成的情况下，通过将干燥溶剂时的基板表面温度设定为比低熔点材料的热流动起始温度T1高的温度，能够形成开口部。另外，通过湿式法形成绝缘层时的“制膜开始时刻”是指溶剂的干燥开始时刻。绝缘层形成温度Tb的优选的范围与上述退火温度Ta的优选的范围相同。
基板表面温度例如可以在制膜面侧的基板表面贴附热敏标签或热电偶来测定。此外，加热器等加热机构的温度只要以基板的表面温度达到所期望的范围的方式适当调整即可。
在通过等离子体CVD法形成绝缘层9的情况下，从形成致密的膜的观点出发，绝缘层形成温度Tb优选为130℃以上，更优选为140℃以上，进一步优选为150℃以上。此外，绝缘层制膜时的基板表面的最高到达温度优选为比光电转换部的耐热温度低的温度。
从形成更致密的膜的观点出发，利用等离子体CVD的制膜速度优选为1nm/秒以下，更优选为0.5nm/秒以下，进一步优选为0.25nm/秒以下。作为通过等离子体CVD形成氧化硅时的制膜条件，优选基板温度为145℃～250℃、压力为30Pa～300Pa、功率密度为0.01W/cm2～0.16W/cm2。
在与绝缘层的形成大致同时地形成开口部后存在开口部的形成不充分的部位的情况等下，也可以进一步进行上述的退火工序。
(第二导电层)
如上述那样，形成具有开口部9h的绝缘层9后，在第一导电层形成区域的绝缘层9上通过镀覆法形成第二导电层72。此时，作为第二导电层析出的金属只要是能够以镀覆法形成的材料则没有特别限定，可以使用例如铜、镍、锡、铝、铬、银、金、锌、铅、钯等、或它们的混合物。
在太阳能电池的工作时(发电时)，电流主要在第二导电层中流动。因此，从抑制第二导电层的电阻损失的观点出发，第二导电层的线电阻优选尽可能小。具体而言，第二导电层的线电阻优选为1Ω/cm以下，更优选为0.5Ω/cm以下。另一方面，第一导电层的线电阻只要小至可作为电镀时的基底层发挥功能的程度即可，例如只要设定为5Ω/cm以下即可。
第二导电层可以通过非电解镀覆法、电解镀覆法中的任一者形成，但从生产率的观点出发，优选使用电解镀覆法。在电解镀覆法中，由于能够增大金属的析出速度，所以能够以短时间形成第二导电层。通过电场镀覆法形成第二导电层的情况下，第一导电层介由适宜的支架与电源连接，通过在阳极与第一导电层之间施加电压，能够以未被绝缘层9覆盖的第一导电层上、即绝缘层9的开口部9h为起点，在第一导电层形成区域上选择性地析出铜。
酸性镀铜中使用的镀覆液包含铜离子。可以使用例如以硫酸铜、硫酸、水为主要成分的公知的组成的镀覆液，通过在其中流过0.1～10A/dm2的电流，能够使作为第二导电层的金属析出。适合的镀覆时间可以根据集电极的面积、电流密度、阴极电流效率、设定膜厚等而适当设定。
第二导电层也可以由多个层构成。例如，通过介由绝缘层在第一导电层上形成由Cu等导电率高的材料构成的第一镀覆层后、在第一镀覆层的表面形成化学稳定性优异的第二镀覆层，能够形成低电阻且化学稳定性优异的集电极。
在镀覆工序之后，优选：设置镀覆液除去工序，将残留在基板的表面的镀覆液除去。通过设置镀覆液除去工序，能够将以退火工序中形成的绝缘层9的除开口部9h以外为起点能析出的金属除去。作为以除开口部9h以外为起点析出的金属，可列举出例如以绝缘层9的针孔等为起点的金属。由于通过镀覆液除去工序，这样的金属被除去，遮光损失减少，所以能够进一步提高太阳能电池特性。
镀覆液的除去可以通过例如下述方法来进行：将从镀覆槽中取出的基板的表面上残留的镀覆液通过鼓风式的空气洗涤除去后，进行水洗，进一步通过鼓风将洗涤液吹散。通过在水洗前进行空气洗涤来减少残留在基板表面的镀覆液量，能够减少在水洗时带入的镀覆液的量。因此，由于能够减少水洗所需要的洗涤液的量的同时也能够减少伴随水洗而产生的废液处理的麻烦，所以能够降低由洗涤产生的环境负荷、费用的同时提高太阳能电池的生产率。
从提高镀覆液的除去性的观点出发，优选将第一电极层61的表面的与水的接触角设定为20°以上。为了增大基板表面的接触角，可以对基板表面进行防水处理。防水处理通过例如表面上的防水层的形成来进行。通过防水处理，能够降低基板表面的对镀覆液的润湿性。另外，可以形成具有防水性的绝缘层9而代替绝缘层9的表面上的防水处理。
在本发明中，可以在集电极形成后(镀覆工序后)进行绝缘层除去工序。例如，在使用光吸收大的材料作为绝缘层的情况下，为了抑制由绝缘层的光吸收引起的太阳能电池特性的降低，优选进行绝缘层除去工序。绝缘层的除去方法根据绝缘层材料的特性而适当选择。例如，通过化学蚀刻或机械研磨能除去绝缘层。此外，根据材料，也可以适用灰化(ashing)法。此时，从进一步提高光摄入效果的观点出发，更优选第一导电层非形成区域上的绝缘层被全部除去。另外，在作为绝缘层使用氧化硅等光吸收小的材料的情况下，不需要进行绝缘层除去工序。
以上，以在异质结太阳能电池的光入射侧设置集电极70的情况为中心进行了说明，但可以在背面侧(第二电极层上)也形成同样的集电极。如异质结太阳能电池那样使用了晶体硅基板的太阳能电池由于电流量大，所以通常存在由透明电极层与集电极之间的接触电阻的损失而引起的发电损失变得显著的倾向。与此相对，具有第一导电层和第二导电层的集电极由于与透明电极层的接触电阻低，所以能够降低起因于接触电阻的发电损失。
此外，本发明除了异质结太阳能电池以外，也可以适用于在光电转换部的第一主面(光入射侧)具备透明电极层和集电极、在第二主面具有电极层的各种太阳能电池。作为这样的太阳能电池，可列举出除异质结型以外的晶体硅太阳能电池、使用了GaAs等除硅以外的半导体基板的太阳能电池、在非晶质硅系薄膜或晶体质硅系薄膜的pin接合或pn接合上形成了电极层的硅系薄膜太阳能电池、CIS、CIGS等化合物半导体太阳能电池等作为光电转换部具备各种半导体接合的太阳能电池。此外，本发明也可以适用于色素增感太阳能电池或有机薄膜(导电性聚合物)等有机薄膜太阳能电池等。
本发明的太阳能电池在供于实际使用时，优选被模块化。太阳能电池的模块化通过适当的方法来进行。例如，通过在集电极上介由薄片等互连器连接汇流条，将多个太阳能电池单电池串联或并联地连接，并利用密封剂及玻璃板密封，从而进行模块化。特别是在基板的表面及侧面形成有绝缘层的情况下，由于模块化时的短路得到抑制，所以模块化工序中的生产率也优异。
实施例
以下，列举出关于异质结太阳能电池的实施例，对本发明具体地进行说明，但本发明并不限定于以下的实施例。
[实施例1]
实施例1中，通过图4所示的方法形成电极层后，通过图7所示的用法进行集电极的形成。
(光电转换部的形成)
作为一种导电型单晶硅基板，使用入射面的面取向为(100)、且厚度为200μm的n型单晶硅晶片。将该硅晶片在2重量％的HF水溶液中浸渍3分钟，将表面的氧化硅膜除去后，进行2次利用超纯水的冲洗。将该硅基板在保持于70℃的5/15重量％的KOH/异丙醇水溶液中浸渍15分钟，通过对晶片的表面进行蚀刻来形成纹理。之后，进行2次利用超纯水的冲洗。
将形成了纹理的晶片导入CVD装置中，在其光入射侧(第一主面)上，作为真性硅系薄膜将i型非晶质硅以5nm的膜厚制膜。i型非晶质硅的制膜条件为基板温度：170℃、压力：120Pa、SiH4/H2流量比：3/10、投入功率密度：0.011W/cm2。另外，本实施例中的薄膜的膜厚为由通过对在玻璃基板上以相同条件制膜的薄膜的膜厚利用光谱型椭偏仪(商品名M2000、J.A.Woollam公司制)测定而求出的制膜速度算出的值。
在i型非晶质硅层上，作为导电型硅系薄膜将p型非晶质硅以7nm的膜厚制膜。p型非晶质硅层的制膜条件为基板温度为150℃、压力为60Pa、SiH4/B2H6流量比为1/3、投入功率密度为0.01W/cm2。另外，上述所说的B2H6气体流量为通过H2将B2H6浓度稀释至5000ppm而得到的稀释气体的流量。
接着，在晶片的背面侧(第二主面)上，作为真性硅系薄膜将i型非晶质硅层以6nm的膜厚制膜。第二主面上的i型非晶质硅层的制膜条件与第一主面上的i型非晶质硅层的制膜条件相同。在i型非晶质硅层上，作为导电型硅系薄膜将n型非晶质硅层以8nm的膜厚制膜。n型非晶质硅层3b的制膜条件为基板温度：150℃、压力：60Pa、SiH4/PH3流量比：1/2、投入功率密度：0.01W/cm2。另外，上述所说的PH3气体流量为通过H2将PH3浓度稀释至5000ppm而得到的稀释气体的流量。
(电极层的形成)
在第一主面上的透明电极层的形成时，通过将周缘用掩模遮蔽，在第一主面上形成绝缘区域。在第一主面的p型非晶质硅上，作为第一电极层(透明电极层)，将氧化铟锡(ITO、折射率：1.9)以100nm的膜厚制膜。制膜时，将距离晶片的周端为1mm的区域用掩模遮蔽，使周端及侧面上没有制膜透明电极层。作为靶使用氧化铟与氧化锡的烧结体，在基板温度：室温、压力：0.2Pa的氩气氛中，施加0.5W/cm2的功率密度而进行透明电极层的制膜。
在第二主面的n型非晶质硅上，作为第二电极层，通过溅射法形成膜厚为100nm的ITO(透明电极)及膜厚为500nm的银(金属电极层)。在第二电极层形成时没有使用掩模的情况下，在第二主面的整面及基板的侧面也形成电极层。
在第一电极层上具有第一导电层及第二导电层，在其间具有绝缘层的集电极通过以下的步骤来形成。
(第一导电层的形成)
在第一导电层的形成中，使用以20：80的重量比包含作为低熔点材料的SnBi金属粉末(粒径DL＝25～35μm、熔点T1＝141℃)和作为高熔点材料的银粉末(粒径DH＝2～3μm、熔点T2＝971℃)、且进一步包含环氧系树脂作为高熔点材料的粘合剂树脂的印刷糊料。将该印刷糊料使用具有与集电极图案对应的开口宽度(L＝80μm)的#230筛目(开口宽度：l＝85μm)的丝网版进行丝网印刷，在90℃下进行干燥。
(绝缘层的形成)
将在第一电极层(透明电极层)上形成了第一导电层的晶片投入CVD装置中，通过等离子体CVD法以120nm的厚度在光入射面侧形成作为绝缘层的氧化硅层(折射率：1.5)。绝缘层的制膜条件为基板温度：135℃、压力：133Pa、SiH4/CO2流量比：1/20、投入功率密度：0.05W/cm2(频率为13.56MHz)。之后，将绝缘层形成后的晶片导入热风循环型烘箱中，在大气气氛中、180℃下实施退火处理20分钟。
将如以上那样进行至退火工序的基板投入镀覆槽内。作为镀覆层内的镀覆液，使用在以硫酸铜五水合物、硫酸及氯化钠分别达到120g/l、150g/l及70mg/l的浓度的方式调制而成的溶液中添加添加剂(上村工业制：产品编号ESY-2B、ESY-H、ESY-1A)而得到的溶液。以温度为40℃、电流为3A/dm2的条件进行镀覆，在第一导电层上的绝缘层上以10μm左右的厚度均匀地析出铜作为第二导电层。基本没有见到未形成有第一导电层的区域上的铜的析出。
[实施例2]
在实施例2中，在第一主面上的透明电极层的形成时没有使用掩模，通过将第二主面上的距离晶片的周端为1mm的区域用掩模遮蔽，制膜透明电极层及金属电极层，从而在第二主面上形成绝缘区域。除此以外，与实施例1同样地操作，在第一主面的透明电极层上形成集电极。
[比较例1]
在比较例1中，在第一主面上的透明电极层的形成时、以及第二主面上的透明电极层及金属电极层的制膜时，分别将第一主面上及第二主面上的距离晶片的周端为1mm的区域用掩模遮蔽，进行制膜。除此以外，与实施例1同样地操作，在第一主面的透明电极层上形成集电极。
[比较例2]
在比较例2中，在第一主面上的透明电极层的形成时、以及第二主面上的透明电极层及金属电极层的制膜时均没有使用掩模。除此以外，与实施例1同样地操作，在光电转换部的第一主面上形成透明电极层，在第二主面上形成透明电极层及金属电极层。之后，与实施例1同样地操作，在第一主面的透明电极层上形成第一导电层。
(绝缘区域的形成：硅晶片的割断)
将在透明电极层上形成了第一导电层的晶片移动至激光加工装置中，利用激光遍及晶片的周缘(距离晶片的周端约为1mm的位置)的全周地形成槽。作为激光，使用YAG激光的第三高次谐波(波长为355nm)，槽的深度设定为晶片的厚度的三分之一左右。接着，沿着槽将晶片弯折而将端部割断，将晶片的外周部除去。通过该工序，在晶片的侧面形成未附着有硅系薄膜、透明电极层及金属电极中的任一者的绝缘区域。
之后，与实施例1同样地在第一主面的整体上形成绝缘层，在退火处理后，通过镀覆法形成第二导电层。
[比较例3]
在比较例3中，与实施例1同样地在第一主面上的透明电极层的形成时使用掩模，在第二主面上的透明电极层及金属电极层的形成时没有使用掩模。除了作为第一导电层形成用的印刷糊料使用不包含低熔点材料的银糊料(即将金属材料粉末与银粉末的比率设定为0：100的糊料)这点以外，与实施例1同样地操作、进行至第一导电层(银电极)71的形成。之后，没有实施绝缘层的形成、退火及镀覆中的任一者，而制作了以该银电极作为集电极的晶体硅系太阳能电池。
[评价]
对如以上那样操作而得到的实施例及比较例的晶体硅系太阳能电池，使用具有AM1.5的光谱分布的太阳模拟器，在25℃下以100mW/cm2的能量密度照射模拟太阳光，进行了太阳能电池特性的测定。将各太阳能电池的输出功率特性(开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、曲线因子(FF)及最大输出功率(Pmax)示于表1中。
根据实施例1与比较例3的比较，本发明的晶体硅系太阳能电池与以往的仅具有银糊料的集电极的晶体硅系太阳能电池相比，最大输出功率(Pmax)提高。认为主要原因为：由于以第一导电层为基底形成第二导电层，因而集电极的电阻变低，曲线因子(FF)提高。
在第一主面及第二主面这两者的电极层的形成中使用了掩模的比较例1与实施例1、2相比，曲线因子(FF)或电流(Isc)变小。认为原因为：由于在周端或侧面未形成电极层，所以载流子回收效率降低。此外，比较例1由于在第一电极层制膜时及第二电极层制膜时这两者需要掩模的对位，所以与实施例1、2相比，生产率差。
通过将基板的端部割断而进行了第一电极层与第二电极层的短路的除去的比较例2与实施例1、2相比，电流(Isc)变小。认为这起因于：通过基板的端部被割断，太阳能电池的有效面积减少。
在第一主面上具有绝缘区域的实施例1中，特别地见到曲线因子(FF)的提高。认为这起因于：由于第一主面上的绝缘区域及第一电极层(透明电极层)被绝缘层覆盖而被保护，所以通过镀覆法形成第二导电层时的来自镀覆液的杂质的混入得到抑制，绝缘区域周边的泄漏得到抑制等。
在第二主面上具有绝缘区域的实施例2中，特别地见到电流值(Isc)的提高。认为这起因于：由于在光电转换部的侧面未形成金属电极层，所以来自侧面的光也被摄入光电转换部内，能够有助于发电。
以上，如使用实施例说明的那样，根据本发明，由于能够抑制杂质向硅基板中的混入，且能够通过镀覆法来制作太阳能电池的集电极，所以能够以低成本提供高输出功率的太阳能电池。
符号说明
1.晶体硅基板
21、22.真性硅系薄膜
31、32.导电型硅系薄膜
61、62.电极层
70.集电极
71.第一导电层
711.低熔点材料
72.第二导电层
9.绝缘层
9h.开口部
50.光电转换部
400、401、402.绝缘区域
100.太阳能电池
101.异质结太阳能电池
300.基板支架(或下部电极)

Claims (13)

1.一种太阳能电池，其是具有光电转换部、依次形成于所述光电转换部的第一主面上的第一电极层及集电极、以及形成于所述光电转换部的第二主面上的第二电极层的太阳能电池，其中，
所述第一电极层为透明电极层，
所述集电极从所述光电转换部一侧依次具有第一导电层、绝缘层及第二导电层，在所述绝缘层中形成有开口部，介由绝缘层的开口部，所述第一导电层与所述第二导电层被导通，
在所述光电转换部的第一主面中，所述绝缘层也形成于第一导电层非形成区域上，
在所述光电转换部的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上，具有未形成有所述第一电极层及所述第二电极层中的任一者的绝缘区域，
在第一主面上的所述第一电极层及第二主面上的所述第二电极层中，具有所述绝缘区域的主面侧的电极层未形成于该主面的周端，不具有所述绝缘区域的主面侧的电极层形成至该主面的周端。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述绝缘层形成至所述光电转换部的第一主面的周端。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述绝缘层也形成于所述光电转换部的侧面。
4.根据权利要求1～3中任1项所述的太阳能电池，其中，所述绝缘区域的至少一部分被所述绝缘层覆盖。
5.根据权利要求1～4中任1项所述的太阳能电池，其中，在所述光电转换部的第一主面侧具有所述绝缘区域。
6.根据权利要求1～4中任1项所述的太阳能电池，其中，在所述光电转换部的第二主面侧具有所述绝缘区域。
7.根据权利要求1～6中任1项所述的太阳能电池，其中，在所述光电转换部的周缘部中具有在第一主面侧具有所述绝缘区域的第一周方向区域、和在第二主面侧具有所述绝缘区域的第二周方向区域。
8.根据权利要求1～7中任1项所述的太阳能电池，其中，在所述光电转换部的周缘部中，在第一主面上的所述第一电极层及第二主面上的所述第二电极层中，不具有所述绝缘区域的主面侧的电极层也形成于所述光电转换部的侧面。
9.根据权利要求1～8中任1项所述的太阳能电池，其中，所述第二电极层包含透明电极层。
10.根据权利要求1～9中任1项所述的太阳能电池，其中，所述第二电极层包含金属电极层。
11.根据权利要求1～10中任1项所述的太阳能电池，其中，所述光电转换部在一种导电型单晶硅基板的第一主面上具有硅系薄膜。
12.一种太阳能电池模块，其具备权利要求1～11中任1项所述的太阳能电池。
13.一种太阳能电池的制造方法，其是制造权利要求1～11中任1项所述的太阳能电池的方法，其具有以下工序：
在所述光电转换部的第一主面上制膜第一电极层的第一电极层形成工序；及
在所述光电转换部的第二主面上制膜第二电极层的第二电极层形成工序，
并且进一步依次具有以下工序：
在所述第一电极层上形成第一导电层的第一导电层形成工序；
在所述第一导电层上形成绝缘层的绝缘层形成工序；及
介由设置在所述绝缘层的开口、通过镀覆法来形成与第一导电层导通的第二导电层的镀覆工序，
所述第一电极层形成工序及所述第二电极层形成工序中的任一者的工序通过在光电转换部的主面的周端被掩模覆盖的状态下制膜电极层、而在所述主面的周端未形成电极层，其他的工序通过在光电转换部未被掩模覆盖的状态下制膜电极层而将电极层形成至该主面的周端。
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