CN105706245B - 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

具备第1导电型的半导体基板(11)，在作为受光面侧的一面侧具有被扩散第2导电型的杂质元素的杂质扩散层；多根受光面侧电极(61、63)，是在一面侧通过电极材料膏的多层印刷形成并与杂质扩散层电连接的多层结构的膏电极，在半导体基板(11)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，形成于半导体基板(11)的另一面侧，在多根受光面侧电极(61、63)中，随着在受光面侧电极(61)的宽度方向上接近特定的基准位置，各个受光面侧电极(61)的宽度变窄。

Description

太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块。
背景技术
一般为了形成使用了半导体结晶基板的堆积型太阳能电池的电极，使用了成本优势大的丝网印刷法。在丝网印刷法中，例如使用了包括银粒子、树脂、玻璃料以及溶剂等的电极膏。丝网印刷法是如下地印刷：在形成有规定图案的印刷掩模上面供给电极膏，通过印刷刮刀在印刷掩模上面移动而通过印刷掩模来将电极膏转印于被印刷物(半导体基板)。然后，印刷于半导体基板的电极膏以与该电极膏的材料相应的规定温度来烧制，由此获得具有所期望的图案的电极。
在太阳能电池的电极形成中，为了将太阳光大量导入到受光面，要求减小电极面积占半导体基板的受光面侧的面积的比例。而且，为了形成低电阻率的电极，需要加大电极的截面积。因此，在太阳能电池的电极形成中，要求形成电极宽度窄、电极高度高、高纵横比的电极。
为了使用丝网印刷法来获得高纵横比的电极，有多次印刷电极膏来形成多层电极的方法。在该方法中，首先将成为第1层的电极膏印刷在基板上面并以规定温度烧制或者干燥。之后，将成为第2层的电极膏叠加印刷在第1层的电极膏上面，再次以规定温度进行烧制或者干燥。以后，重复叠加印刷直至获得所期望的电极高度为止来形成多层电极。
另一方面，在使用叠加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变换效率，在比半导体基板的受光面侧的电极宽的区域形成高浓度的掺杂层(低电阻扩散层，以下有时称为平台)来降低薄膜电阻，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。在选择性发射极结构的情况下，在低电阻扩散层之上叠加印刷受光面侧电极形成用的电极膏来形成受光面侧电极。
一般在进行电极膏的叠加印刷的情况下，使用某特定形状的对位标记。例如将电极膏叠加印刷2次的情况下，预先在图像印刷装置中作为参照图像登记第2层的对位标记的形状数据和位置数据。然后，与将第1层的印刷物(电极膏)印刷到半导体基板的表面同时地，将与前述的对位标记相同的形状的对位标记印刷在半导体基板的表面。
接着，在进行第2层的电极膏的印刷时，以使先前存储在图像印刷装置中的第2层的对位标记的位置数据和与第1层的电极膏一起印刷的同一形状的对位标记的位置数据一致的方式微调整印刷载置台之后，进行第2层的电极膏的印刷。此时，叠加到第1层的电极膏上面的第2层的电极膏的印刷位置从由对位标记的位置所决定的定位基准点相匹配。将该动作重复任意的次数来形成电极部分。然后，通过将该动作重复叠加电极膏的任意的次数来形成电极。
在进行这种叠加印刷来进行电极的形成的情况下，当接着印刷的电极膏部分(上层电极膏部分)从低电阻扩散层(平台)或者先印刷的电极膏部分(下层电极膏部分)露出(印刷偏移)时，太阳能电池单元的光电变换效率下降。即，当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时，受光面侧电极和基板的接触电阻增加，引起太阳能电池单元的特性下降，太阳能电池单元的光电变换效率下降。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变换效率下降。因此，在下层电极膏部分和上层电极膏部分中需要高的叠加印刷精度。因而，抑制妨碍该高的叠加印刷精度的误差是重要的。
其反面，现实上不可能完全消除叠加印刷精度的误差。因此，对于现实中产生的误差设置似然度(余量)来应对以使叠加自身不失败也同样重要。
在产生叠加印刷精度的误差的要素中，有设计误差、制造误差等各种要素。但是，叠加印刷精度的误差具有如下倾向:与离某特定点的位置关系这样的要素具有相关、例如与离印刷时使用的印刷的基准点的距离等具有相关。作为这种要素，例如可举出伴随重复使用的印刷掩模的延伸(延展)和旋转误差。这些都根据离印刷位置匹配时设为基准的基准点的距离而增减。
前者是在重复使用印刷掩模的期间由于丝网的弹性变形的极少一部分无法恢复地不可逆化而产生的，基本上在每单位长度的变形率与离基准点的距离具有相关关系。另外后者是所叠加的电极膏的图案整体从旋转方向的角度观察所能够具有的误差，其与所产生的角度误差和从基准点至各点为止的距离成比例。一般地，这些都是在离基准点的距离近的地点处误差小、在离基准点的距离远的地点处误差变大。由于具有这种性质，所以具有根据场所而使误差飞跃性地增大的危险性，与其它种类的误差因子相比，恰当的处置变得重要。
针对这种问题，例如在专利文献1中提出了抑制印刷掩模的延展、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，将刚性材料系丝网网眼的面积比例设为丝网网眼面积整体的40％以下来抑制印刷次数增加导致的印刷掩模的延展、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
然而，在上述专利文献1的方法中还存在如下问题：不能完全地抑制印刷掩模的延展、歪斜，产生伴随重复使用的印刷掩模的延伸。
当如上所述地通过丝网印刷法重复进行叠加印刷时，由于印刷掩模的延展、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从定位基准点侧相匹配。因此，即使发生印刷掩模的延展、歪斜等，在定位基准点侧、即接近定位基准点的位置处，叠加印刷精度高，上层电极膏部分的印刷偏移小。但是，随着从定位基准点离开，由于这些误差使上层电极膏部分的印刷位置的偏移逐渐地变大，印刷偏移的风险变高。
一般，太阳能电池的受光面侧电极包括多根总线电极和多根栅格(grid)电极。以往，与栅格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是以全部相同的宽度印刷的。因此，当使低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分的宽度变窄时，在从定位基准点分离的场所处发生印刷偏移而重叠自身失败。在这种情况下，太阳能电池的特性下降。为了防止这种印刷偏移而将似然度取大得时，其反而成为约束，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有窄线化的余地，也必须使低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分具有不需要的印刷宽度。
并且，低电阻扩散层(平台)的不需要的宽度部分、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变换效率下降的原因。另外，下层电极膏部分的不需要的宽度部分成为半导体基板的受光面侧中的电极面积增加的主要原因，成为太阳能电池的光电变换效率下降的原因。
本发明是鉴于上述内容而作出的，其目的在于获得一种防止电极的印刷偏移而光电变换效率优良的太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块。
为了解决上述的课题、达成目的，本发明的太阳能电池的特征在于，具备：第1导电型的半导体基板，在作为受光面侧的一面侧具有被扩散第2导电型的杂质元素的杂质扩散层；多根受光面侧电极，是通过电极材料膏的多层印刷而形成于所述一面侧并与所述杂质扩散层电连接的多层构造的膏电极，并且该多根受光面侧电极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，在所述多根受光面侧电极中，随着在所述受光面侧电极的宽度方向中接近特定的基准位置，各自的所述受光面侧电极的宽度变窄。
根据本发明，起到获得防止电极的印刷偏移而光电变换效率优良的太阳能电池这样的效果。
附图说明
图1-1是表示本发明的实施方式1的太阳能电池单元的结构的图，是从受光面侧观察到的太阳能电池单元的俯视图。
图1-2是表示本发明的实施方式1的太阳能电池单元的结构的图，是从背面(与受光面相反侧的面)侧观察到的太阳能电池单元的仰视图。
图1-3是本发明的实施方式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截面图。
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截面图。
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截面图。
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截面图。
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截面图。
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截面图。
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截面图。
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截面图。
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截面图。
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截面图。
图3-1是表示在半导体基板的一面侧印刷了n型掺杂膏的状态的平面图。
图3-2是放大图3-1中的特定区域而表示的主要部分放大图。
图4是表示在实施方式1中用于膏的印刷的可叠加印刷的丝网印刷装置的概要结构的示意图。
图5是表示作为半导体基板的位置对准用的参照图像而登记在图像处理装置的对位标记部的图。
图6-1是表示在半导体基板的一面侧形成了第1n型杂质扩散层的状态的俯视图。
图6-2是放大图6-1中的特定区域而表示的主要部分放大图。
图7-1是表示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是放大图7-1中的特定区域而表示的主要部分放大图。
图8-1是表示在半导体基板的一面侧形成了第1n型杂质扩散层的其它状态的平面图。
图8-2是放大图8-1中的特定区域而表示的主要部分放大图。
图8-3是表示在图8-1中的特定区域中印刷了银膏的状态的平面图。
图9-1是表示在半导体基板的一面侧印刷了第1层的银膏的状态的平面图。
图9-2是放大图9-1中的特定区域而表示的主要部分放大图。
图10-1是表示在半导体基板的一面侧印刷了第2层的银膏的状态的平面图。
图10-2是放大图10-1中的特定区域而表示的主要部分放大图。
(附图标记说明)
1：太阳能电池单元；2：半导体基板；3：n型杂质扩散层；3a：第1n型杂质扩散层；3aL：位于左端的梳齿状的第1n型杂质扩散层3a的图案(左端第1n型杂质扩散层)；3aR：位于右端的梳齿状的第1n型杂质扩散层3a的图案(右端第1n型杂质扩散层)；3aC：位于中央的梳齿状的第1n型杂质扩散层3a的图案(中央第1n型杂质扩散层)；3b：第2n型杂质扩散层；3aL3：从左起第三根梳齿状的第1n型杂质扩散层；4：反射防止膜；5：表银栅格电极；5a：银膏；5aC：位于中央的梳齿状的表银栅格电极的印刷图案(中央印刷图案)；5aL：位于左端的梳齿状的表银栅格电极的印刷图案(左端印刷图案)；5aR：位于右端的梳齿状的表银栅格电极的印刷图案(右端印刷图案)；6：表银总线电极；7：背铝电极；7a：铝膏；8：背银电极；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：对位标记部；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：对位标记部；61：第1层的银膏；61L：位于左端的梳齿状的第1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1层的银膏的印刷图案(右端印刷图案)；62L、62R：对位标记部；63：第2层的银膏；63L：位于左端的梳齿状的第2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2层的银膏的印刷图案(右端印刷图案)；64L、64R：对位标记部；a：左端印刷图案21L以及右端印刷图案21R的宽度、左端第1n型杂质扩散层3aL以及右端第1n型杂质扩散层3aR的宽度；b：中央印刷图案21C的宽度、中央第1n型杂质扩散层3aC的宽度；c：表银栅格电极的银膏的印刷宽度；d：印刷偏移量；e：左端第1n型杂质扩散层3aL的宽度；f：右端第1n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：表银栅格电极的第2层的银膏的印刷宽度；k：印刷偏移量。
具体实施方式
下面，根据附图详细地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。此外，本发明不限于以下的描述，能够在不超出本发明的精神的范围内适当变更。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不同。在各附图之间也是一样的。另外，即使是平面图，有时为了容易看附图而附加阴影。
实施方式1.
图1-1～图1-3是表示实施方式1的太阳能电池单元的结构的图，图1-1是从受光面侧观察到的太阳能电池单元的俯视图，图1-2是从背面(与受光面相反侧的面)侧观察到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截面图。
在本实施方式的太阳能电池单元1中，在作为第1导电型的半导体基板2的p型多晶硅基板的受光面侧为了获得二极管特性而通过磷扩散以厚度0.2μm左右形成第2导电型的n型杂质扩散层3，形成具有pn结的半导体基板11。在n型杂质扩散层3上面形成有由氮化硅膜(SiN膜)构成的反射防止膜4。此外，作为第1导电型的半导体基板2不限于p型多晶硅基板，也可以使用p型单晶硅基板、n型的多晶硅基板、n型单晶硅基板、能够使用于太阳能电池用基板的其它半导体基板。
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)。微小凹凸是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、从而将光关在里面的结构。反射防止膜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的受光面侧并排设置多个长的细长条的线状形状的表银栅格电极5，设置成与该表银栅格电极5导通的粗的表银总线电极6与该表银栅格电极5大致正交。表银栅格电极5以及表银总线电极6分别在底面部与n型杂质扩散层3电连接。表银栅格电极5以及表银总线电极6由银材料构成。表银栅格电极5以及表银总线电极6被反射防止膜4包围而形成。
表银栅格电极5被以规定的宽度以及规定间隔大致平行地配置多根，对在半导体基板11的内部产生的电进行集电。另外，表银总线电极6具有比表银栅格电极5粗的规定宽度并且每个太阳能电池单元配置例如2根～4根，将由表银栅格电极5集电的电取出到外部。在实施方式1中，表银总线电极6的根数设为4根。并且，由表银栅格电极5和表银总线电极6构成作为梳子形状的膏电极(第1电极)的受光面侧电极12。受光面侧电极12遮挡入射到半导体基板11的太阳光，因此从发电效率提高的观点考虑最好尽可能减小面积。
这里，在太阳能电池单元1中，作为n型杂质扩散层3形成两种层来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形成了作为n型杂质元素以高浓度(第1浓度)扩散后的高浓度杂质扩散层(低电阻扩散层)的第1n型杂质扩散层3a。受光面侧电极12在第1n型杂质扩散层3a上面不从该第1n型杂质扩散层3a露出而形成。另外，所有的表银栅格电极5在第1n型杂质扩散层3a上面以相同的宽度形成。
另外，在半导体基板11的受光面侧的表层部中，在没有形成第1n型杂质扩散层3a的区域形成作为n型杂质元素以低于第1浓度的低浓度(第2浓度)扩散后的低浓度杂质扩散层(高电阻扩散层)的第2n型杂质扩散层3b。通过形成这种选择性发射极构造，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变换效率。
另一方面，在半导体基板11的背面(与受光面相反侧的面)整体地设置包括铝材料的背铝电极7、另外包括银材料的背银电极8作为取出电极例如在与表银栅格电极5大致相同方向上延伸地设置。并且，由背铝电极7和背银电极8构成作为第2电极的背面侧电极13。
另外，在半导体基板11的背面侧的表层部即背铝电极7的下部形成了由烧制形成的铝(Al)和硅(Si)的合金层(未图示)，在其下面形成包含由铝扩散形成的高浓度杂质的p+层(BSF：Back Surface Field：背面场)(未图示)。p+层(BSF)是为了获得BSF效果而设置，在带构造的电场中提高p型层(半导体基板2)的电子浓度以使得p型层(半导体基板2)中的电子不湮灭。
在这样构成的太阳能电池单元1中，当太阳光从太阳能电池单元1的受光面侧照射到半导体基板11的pn结面(半导体基板2和n型杂质扩散层3的接合面)时，生成空穴和电子。由于pn结部的电场，生成的电子向n型杂质扩散层3移动，空穴向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结顺向偏置的方向产生，连接在n型杂质扩散层3的受光面侧电极12成为负极、连接在p+层的背铝电极7成为正极，在未图示的外部回路中流过电流。
在上述的实施方式1的太阳能电池单元1中，第1n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而与梳齿状的表银栅格电极5相对应的梳齿状的图案分别变窄。在图1-1中，透过反射防止膜4而示出第1n型杂质扩散层3a。在图1-1中，将定位基准点以×标记表示(以下在附图中也相同)。这里，半导体基板11的面内的中央部成为定位基准点。因而，位于图1-1中的X方向的左端的梳齿状的第1n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1n型杂质扩散层3a的图案3aR的宽度变得最粗。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1n型杂质扩散层3a的图案3aC的宽度变得最窄。此外，关于定位基准点以及第1n型杂质扩散层3a的图案的细节将后述。
另外，表银栅格电极5全都以相同的宽度形成。另外，相邻的表银栅格电极5间隔全都设为相同的间隔。并且，所有的表银栅格电极5不从形成在该表银栅格电极5的下部的第1n型杂质扩散层3a露出地形成。
另外，在图1-1中的X方向的左端的表银栅格电极5中，在延伸方向的中央部的区域B通过银膏印刷形成对位标记部51L。另外，在图1-1中的X方向的右端的表银栅格电极5中，在延伸方向的中央部的区域D通过银膏印刷形成对位标记部51R。
以下，根据附图说明如上所述地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截面图。
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，将基板洗净(图2-1)。p型单晶硅基板是用钢丝锯对将熔融的硅冷却固化而成的铸锭进行切片来制造的，因此在表面残留切片时的损伤。因此，将p型单晶硅基板浸渍在氟酸等酸或者加热了的碱溶液中、例如氢氧化钠水溶液中来蚀刻表面的15μm左右的厚度，由此去除切割硅基板时产生并存在于p型单晶硅基板的表面附近的损伤区域。之后，将p型单晶硅基板的表面用氟酸来洗净。之后，用纯水洗净。
在损伤消除之后，例如在氢氧化钠和异丙醇(IPA)的混合溶液中浸渍p型单晶硅基板来进行该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例如包括10μm左右的深度的微小凹凸(未图示)的纹理构造。通过将这种纹理构造设置在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，能够使入射到太阳能电池单元1的光有效地被半导体基板11的内部吸收，实际上能够降低反射率来提高变换效率。在用碱溶液进行损伤层的消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自目的相应的浓度来进行连续处理。另外，也可以用反应性离子蚀刻(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。
接着，进行扩散处理而在半导体基板2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，将几百nm厚的n型杂质扩散层3形成于半导体基板2。
首先，在成为半导体基板2的受光面侧的一面侧在后面的工序形成受光面侧电极12的区域，涂敷n型掺杂膏21(图2-2)。n型掺杂膏21是由包括将磷(P)等V族元素及其化合物作为n型的掺杂材料包含几％的树脂和有机溶剂的膏构成的。在本实施方式中，n型掺杂膏21作为掺杂材料而包含磷(P)。在n型掺杂膏21的涂敷中，例如使用丝网印刷法。
用于丝网印刷的印刷掩模在例如包括铝合金等的印刷掩模框间以规定的张力架设、支撑金属网眼。即，印刷掩模框在印刷掩模的外周缘部沿着印刷掩模的外周设置来保持金属网眼。金属网眼在除去与印刷图案相对应的开口部的部分覆盖感光性树脂膜(乳剂)。这里的开口部的形状是在半导体基板2的面方向包含受光面侧电极12的图案而构成的第1n型杂质扩散层3a的图案。
n型掺杂膏21如图3-1以及图3-2所示地印刷成梳形状。该梳形状的图案设为在半导体基板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包括在之后的工序中形成的多根表银栅格电极5和多根表银总线电极6。即，该梳形状的图案包含受光面侧电极12下部区域以及从该下部区域扩展的周边区域。图3-1是表示在半导体基板2的一面侧印刷了n型掺杂膏21的状态的平面图。图3-2是放大图3-1中的区域B、区域C、区域D而表示的主要部分放大图。在图3-2中，(a)放大表示区域B、(b)放大表示区域C、(c)放大表示区域D。
这里，n型掺杂膏21以随着接近表银栅格电极5的宽度方向(图3-1中的X方向)上的特定的位置而与表银栅格电极5相对应的梳齿状的部分的宽度分别变窄的图案被印刷。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。然后，关于n型掺杂膏21的印刷图案中的其它的梳齿状的部分，在图3-1中的X方向上随着接近中央印刷图案21C而梳齿状的印刷图案分别变窄。因而，位于图3-1中的X方向的左端的梳齿状的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)的印刷宽度变得最粗。即，左端印刷图案21L以及右端印刷图案21R的宽度a变得最粗。另外，中央印刷图案21C的宽度b变得最窄。
另外，在印刷n型掺杂膏21时，如图3-1以及图3-2所示，在沿半导体基板2的相对置的一对2条边形成的梳齿状的部分中的位于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，通过n型掺杂膏21来印刷对位标记部22L。通过n型掺杂膏21将对位标记部22L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，在沿半导体基板2的相对置的一对2条边形成的梳齿状的部分中的位于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，通过n型掺杂膏21来印刷对位标记部22R。通过n型掺杂膏21将对位标记部22R印刷成例如从右端印刷图案21R突出的特定的形状。
对位标记部22L以及对位标记部22R用于在之后的电极印刷工序中将电极高精度地叠加到掺杂膏印刷部分。在印刷n型掺杂膏21后，将半导体基板2投入干燥炉，使该n型掺杂膏21例如以250℃进行干燥。
图4是表示在实施方式1中用于膏的印刷的可叠加印刷的丝网印刷装置的概要结构的示意图。在该丝网印刷装置中，在可动式的印刷载置台31之上载置被印刷物32(半导体基板2)。印刷载置台31设为在图4所示的X方向、Y方向、θ方向自由地可动。这里，X方向与图3-1中的X方向相对应。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，四方形形状的半导体基板2是相对置的二对的边的延伸方向分别与X方向和Y方向一致，以印刷面为上地载置在印刷载置台31上。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的一面上面，如上所述地印刷对位标记部22L以及对位标记部22R。然后，在该丝网印刷装置中，在对位标记部22L以及对位标记部22R的各自的上部分别配置识别各对位标记部的固定照相机33。固定照相机33连接到图像处理装置34。图像处理装置34存储由固定照相机33拍摄到的图像。在图像处理装置34中，如图5所示地作为半导体基板2的位置对准用的参照图像35而预先登记对位标记部35L以及对位标记部35R的形状数据和位置数据。对位标记部35L和与之后的电极膏同时地印刷的对位标记部51L相对应，对位标记部35R和与之后的电极膏同时地印刷的对位标记部51R相对应。图5是表示作为半导体基板2的位置对准用的参照图像35而登记在图像处理装置34的对位标记部的图。
接着，涂敷有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通过热扩散来使磷扩散。这里，在n型掺杂膏21中，与三氯氧磷(POCl3)气体相比以更高浓度含有掺杂物(磷)。因此，在半导体基板2的一面侧，在印刷有n型掺杂膏21的区域的下部，进行比其它的区域更多的掺杂物(磷)的热扩散。由此，向半导体基板2的一面侧的表面中的n型掺杂膏21的印刷区域的下部区域，从n型掺杂膏21使掺杂物(磷)高浓度(第1浓度)地热扩散来形成第1n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1n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的暴露区域，以比第1n型杂质扩散层3a低的浓度(第2浓度)热扩散掺杂物(磷)来形成第2n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的受光面侧获得包括第1n型杂质扩散层3a和第2n型杂质扩散层3b的选择性发射极构造。半导体基板11的受光面侧的薄膜电阻成为如下结构：例如成为受光面侧电极12的下部区域的第1n型杂质扩散层3a为20～40Ω/□，成为受光面的第2n型杂质扩散层3b为80～120Ω/□。
图6-1是表示在半导体基板2的一面侧形成了第1n型杂质扩散层3a的状态的平面图。图6-2是放大图6-1中的区域B、区域C、区域D而表示的主要部分放大图。在图6-2中，(a)放大表示区域B、(b)放大表示区域C、(c)放大表示区域D。如图6-1所示，半导体基板2的一面侧的表面中的第1n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(梳形状)。
因而，如图6-2所示，将位于图6-1中的X方向的中央的梳齿状的第1n型杂质扩散层3a的图案3aC(以下，有时称为中央第1n型杂质扩散层3aC)形成为中央印刷图案21C的形状。将位于图6-1中的X方向的左端的梳齿状的第1n型杂质扩散层3a的图案3aL(以下，有时称为左端第1n型杂质扩散层3aL)形成为左端印刷图案21L的形状。将位于图6-1中的X方向的右端的梳齿状的第1n型杂质扩散层3a的图案3aR(以下，有时称为右端第1n型杂质扩散层3aR)形成为右端印刷图案21R的形状。
并且，关于第1n型杂质扩散层3a的图案中的其它的梳齿状的部分，在图6-1中的X方向上随着接近中央第1n型杂质扩散层3aC而梳齿状的图案分别变窄。因而，左端第1n型杂质扩散层3aL以及右端第1n型杂质扩散层3aR的宽度a变得最粗。另外，中央第1n型杂质扩散层3aC的宽度b变得最窄。这里，例如左端第1n型杂质扩散层3aL以及右端第1n型杂质扩散层3aR的宽度a设为200μm，最接近定位基准点的中央第1n型杂质扩散层3aC的宽度b设为120μm。
另外，将第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41L形成为通过n型掺杂膏21印刷的对位标记部22L的形状。并且，将第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41R形成为通过n型掺杂膏21印刷的对位标记部22R的形状。
此时的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)。
接着，进行pn分离(未图示)。第2n型杂质扩散层3b在半导体基板2的表面均匀地形成，因此半导体基板2的一面侧和另一面侧处于电连接的状态。因此，在该状态下直接形成背铝电极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，将形成在半导体基板2的端面区域的第2n型杂质扩散层3b例如通过干蚀刻、激光来消除从而进行pn分离。
接着，将半导体基板2浸渍在例如氟酸溶液中，之后进行水洗处理，由此消除在热扩散工序中形成在半导体基板2的表面的玻璃质层以及作为n型掺杂膏21的残存物的玻璃质层(磷化合物溶解后的块)(图2-4)。由此，获得通过第1导电型层即包含p型硅的半导体基板2、和形成在该半导体基板2的受光面侧的第2导电型层即n型杂质扩散层3构成pn结的半导体基板11。
接着，在半导体基板11的受光面侧(n型杂质扩散层3侧)作为反射防止膜4以均匀的厚度、例如60～80nm的厚度形成例如氮化硅(SiN)膜(图2-5)。关于反射防止膜4的形成，例如使用等离子体CVD法，将硅烷(SiH4)气体和氨(NH3)气体的混合气用于原材料。
接着，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银电极，将包含银粒子的电极材料膏即银膏8a在半导体基板11的背面印刷成所期望的背银电极的图案，并使其干燥(图2-6)。
接着，在除了背银电极8的图案部分的半导体基板11的背面侧的面，将包含铝粒子的电极材料膏即铝膏7a印刷涂敷成背铝电极7的形状，并使其干燥(图2-7)。
接着，通过丝网印刷来形成受光面侧电极12(烧制前)。即，在半导体基板11的受光面的反射防止膜4上面，将作为包含玻璃料和银粒子的电极材料膏即银膏12a通过丝网印刷涂敷成表银栅格电极5和表银总线电极6的形状之后，使银膏干燥(图2-8)。此外，在图2-8中，只示出了银膏12a中的表银栅格电极5形成用的银膏5a部分。
这里，受光面侧电极12形成用的银膏叠加在半导体基板11的一面侧的掺杂膏印刷部分来印刷、即形成在半导体基板11的一面侧的表面的第1n型杂质扩散层3a来印刷。图7-1是表示在半导体基板11的一面侧印刷了银膏12a的状态的平面图。图7-2是放大图7-1中的区域B、区域C、区域D而表示的主要部分放大图。在图7-2中，(a)放大表示区域B、(b)放大表示区域C、(c)放大表示区域D。向第1n型杂质扩散层3a叠加印刷银膏的印刷图案如下地进行。
首先，以预先作为参照图像35登记在图像处理装置34的对位标记部35L的位置(数据)和第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41L的位置(数据)在规定的误差的范围内一致的方式，微调整载置有半导体基板11的印刷载置台31。另外，以预先作为参照图像35登记在图像处理装置34的对位标记部35R的位置(数据)和第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41R的位置(数据)在规定的误差的范围内一致的方式，微调整载置有半导体基板11的印刷载置台31。
然后，如图7-1以及图7-2所示，在第1n型杂质扩散层3a上面印刷银膏12a。因而，如图7-2所示，在中央第1n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银栅格电极的印刷图案5aC(以下，有时称为中央印刷图案5aC)。在左端第1n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银栅格电极的印刷图案5aL(以下，有时称为左端印刷图案5aL)。在右端第1n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银栅格电极的印刷图案5aR(以下，有时称为右端印刷图案5aR)。
然后，表银栅格电极5形成用的银膏5a的印刷图案中的其它的梳齿状的部分也同样地，印刷在梳形状的第1n型杂质扩散层3a上面。另外，表银总线电极6形成用的银膏12a也印刷在相对应的第1n型杂质扩散层3a上面。表银栅格电极的银膏的印刷宽度c全都以相同的印刷宽度来印刷。在实施方式1中，将表银栅格电极的银膏的印刷宽度c例如设为100μm。另外，表银栅格电极5的银膏的印刷间隔全都以相同的印刷间隔来印刷。
另外，在银膏12a的印刷时，如图7-1以及图7-2所示，在作为沿半导体基板2的相对置的一对2条边形成的梳齿状的部分中的位于左端的梳齿状的部分的左端印刷图案5aL中的延伸方向的中央部的区域B，通过银膏12a来印刷对位标记部51L。对位标记部51L设为例如从左端印刷图案5aL突出的特定的形状，设为与第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41L相对应的形状。
另外，在银膏12a的印刷时，如图7-1以及图7-2所示，在作为沿半导体基板2的相对置的一对2条边形成的梳齿状的部分中的位于右端的梳齿状的部分的右端印刷图案5aR中的延伸方向的中央部的区域D，通过银膏12a来印刷对位标记部51R。对位标记部51R例如设为从右端印刷图案5aR突出的特定的形状，设为与第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41R相对应的形状。
这里，以第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41L的位置和与对位标记部35L相对应的对位标记部51L的位置、以及第1n型杂质扩散层3a的对位标记部41R的位置和与对位标记部35R相对应的对位标记部51R的位置一致的方式，对银膏12a印刷用的印刷载置台的位置(银膏12a的印刷位置)进行位置对准来进行银膏12a的印刷。
此时，将最高精度地重叠的点称为定位基准点，这里在左端印刷图案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分别设置有对位标记，因此半导体基板11的面内的中央部成为定位基准点。在图7-1中，将定位基准点用×标记表示。
银膏12a印刷用的印刷掩模是以相同间距并列地具有比在第1n型杂质扩散层3a的宽度方向上最接近定位基准点的第1n型杂质扩散层3a的宽度更窄的相同宽度的多个开口图案的印刷掩模。并且，使在第1n型杂质扩散层3a的宽度方向上最接近定位基准点的第1n型杂质扩散层3a和与该第1n型杂质扩散层3a的位置相对应的开口图案最高精度地进行位置对准。
从定位基准点侧使(从定位基准点侧高精度地重叠)第1n型杂质扩散层3a部分和银膏12a的印刷位置匹配。因此，即使发生了银膏12a印刷用的印刷掩模的延展、歪斜等，在定位基准点侧印刷精度也高，不会产生印刷偏移。
另一方面，随着从定位基准点分离，印刷位置逐渐地偏移，从而产生印刷偏移。因此，从定位基准点分离的位置的第1n型杂质扩散层3a的宽度以在银膏12a的印刷工序中银膏12a不会从第1n型杂质扩散层3a露出的方式具有某程度的宽度。即，第1n型杂质扩散层3a的图案中的梳齿状的部分随着从定位基准点分离，梳齿状的图案分别变粗。
并且，在接近定位基准点的位置处银膏12a的印刷精度高，因此使第1n型杂质扩散层3a的宽度窄。由此，能够降低n型杂质扩散层3中的第1n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中的电子的再结合来提高太阳能电池的电气特性。这里，如上所述地，例如将在表银栅格电极5的宽度方向上离定位基准点最远的左端第1n型杂质扩散层3aL以及右端第1n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1n型杂质扩散层3aC的宽度b设为120μm。
如以上那样，以银膏12a的图案重叠在n型杂质扩散层3上面的方式进行印刷。这里，即使在银膏12a印刷用的印刷掩模的延展、歪斜等导致的印刷偏移量d例如成为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也不会从离定位基准点最远的宽度200μm的左端第1n型杂质扩散层3aL以及右端第1n型杂质扩散层3aR露出地进行印刷。
这样，即使在表银栅格电极5的宽度方向上从定位基准点分离的位置的表银栅格电极5中也不会产生从第1n型杂质扩散层3a的印刷偏移，能够降低定位基准点侧的第1n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的面积。由此，除了选择性发射极结构带来的特性提高以外，还能够实现进一步的特性提高和用于形成第1n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的成本的削减。
即，通过防止表银栅格电极5与第1n型杂质扩散层3a的印刷偏移，防止以受光面侧电极12从第1n型杂质扩散层3a露出而覆盖第2n型杂质扩散层3b为起因的受光面侧电极12和半导体基板11(n型杂质扩散层3)的接触电阻的增加来防止太阳能电池的特性下降，从而能够提高太阳能电池单元1的光电变换效率。在表银栅格电极5与第1n型杂质扩散层3a发生了印刷偏移的情况下，不对提高与表银栅格电极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1n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1n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的面积，减小n型杂质扩散层3中的第1n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)所占的面积，能够降低半导体基板11中的电子的再结合来提高太阳能电池的电气特性。
之后，通过同时烧制半导体基板11的表面以及背面的电极膏，在半导体基板11的表面侧由于银膏中包含的玻璃材料而反射防止膜4溶融的期间，银材料与硅接触而再凝固。由此，获得作为受光面侧电极12的表银栅格电极5以及表银总线电极6，受光面侧电极12和n型杂质扩散层3电连接(图2-9)。这种工艺被称为烧穿(fire through)法。由此，n型杂质扩散层3能够获得与受光面侧电极12良好的电阻性接合。烧制是例如使用红外线加热炉在750℃～800℃以上进行的。
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来形成背铝电极7和背银电极8，而且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的背面的硅发生合金化反应，在其再固化的过程中将铝作为掺杂物包含的BSF层形成在背铝电极7的正下方(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翻转为p型的层来使半导体基板11的背面的pn结无效化。
此外，定位基准点的选取方法不限于上述的例子。例如也可以图8-1以及图8-2所示地在梳形状的第1n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1n型杂质扩散层3a和梳形状的第1n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1n型杂质扩散层3a处设置对位标记部。并且，在表银栅格电极5形成用的银膏5a的印刷图案中，在与该对位标记部相对应的位置处设置对位标记部。
图8-1是表示在半导体基板2的一面侧形成了第1n型杂质扩散层3a的其它状态的平面图。图8-2是放大图8-1中的区域E、区域F、区域G、区域H而表示的主要部分放大图。在图8-2中，(a)放大表示区域E、(b)放大表示区域F、(c)放大表示区域G、(d)放大表示区域H。图8-3是表示在图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1n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(梳形状)。
如图8-1以及图8-2所示，在左端第1n型杂质扩散层3aL处形成第1n型杂质扩散层3a的对位标记部42La和对位标记部42Lb。另外，在梳形状的第1n型杂质扩散层3a的宽度方向(图8-1中的X方向)的从左起第三根梳齿状的第1n型杂质扩散层3aL3处形成第1n型杂质扩散层3a的对位标记部42L3。在这种情况下，图8-1中的半导体基板2的左下部成为定位基准点。
并且，关于第1n型杂质扩散层3a的图案中的其它的梳齿状的部分，在图8-1中的X方向上随着接近左端第1n型杂质扩散层3aL，梳齿状的图案分别变窄。因而，右端第1n型杂质扩散层3aR的宽度f变得最粗。另外，左端第1n型杂质扩散层3aL的宽度e变得最窄。
在这种情况下，例如梳形状的第1n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1n型杂质扩散层3aL的宽度e设为120μm、离定位基准点最远的右端第1n型杂质扩散层3aR的宽度f设为200μm。这里，即使在银膏12a印刷用的印刷掩模的延展、歪斜等导致的印刷偏移量g例如成为50μm的情况下，宽度100μm的右端印刷图案5aR不会从离定位基准点最远的宽度200μm的右端第1n型杂质扩散层3aR露出地进行印刷。
如上述那样，在实施方式1中，在表银栅格电极5的宽度方向上从定位基准点分离的位置的第1n型杂质扩散层3a的宽度以在银膏12a的印刷工序中银膏12a不会从第1n型杂质扩散层3a露出的方式具有存在某程度的余量的宽度。即，第1n型杂质扩散层3a的图案中的梳齿状的部分随着从定位基准点分离而梳齿状的图案分别变粗。并且，在接近定位基准点的位置处，银膏12a的印刷精度高，因此使第1n型杂质扩散层3a的宽度窄。因此，在表银栅格电极5的宽度方向上从定位基准点分离的位置的表银栅格电极5不会产生印刷偏移而能够降低定位基准点侧的第1n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的面积。由此，除了选择性发射极构造带来的特性提高之外，能够实现进一步的特性提高和用于形成第1n型杂质扩散层3a(高浓度杂质扩散层)的成本的削减。
因而，根据实施方式1，能够获得防止了以受光面侧电极的印刷偏移为起因的光电变换效率的下降的光电变换效率优良的太阳能电池。
实施方式2.
在上述的实施方式1中，示出了在选择性发射极构造中对n型杂质扩散层(高浓度杂质扩散层)部分印刷电极膏而不引起印刷偏移地形成受光面侧电极的情况。在实施方式2中，示出了将电极膏多次叠加印刷来形成多层构造的电极的情况。
在这种情况下，在受光面侧电极形成用的银膏的印刷工序中将该银膏的印刷叠加进行多次。这里说明在受光面侧电极形成用的银膏的印刷工序中将该银膏的印刷进行2次的情况。
首先，实施上述的实施方式1中的图2-7所示的工序为止的工序。此外，n型杂质扩散层3如下地形成：在三氯氧磷(POCl3)气体中通过气相扩散法以高温通过热扩散来使磷扩散，n型杂质元素的浓度变得均匀。接着，在半导体基板11的受光面的反射防止膜4上，通过丝网印刷涂敷了第1层的银膏61之后，使第1层的银膏61干燥。第1层的银膏61的印刷图案与实施方式1的情况同样地，是表银栅格电极5和表银总线电极6的形状。图9-1是表示在半导体基板11的一面侧印刷了第1层的银膏61的状态的平面图。图9-2是放大图9-1中的区域B、区域C、区域D而表示的主要部分放大图。在图9-2中，(a)放大表示区域B、(b)放大表示区域C、(c)放大表示区域D。
此时，第1层的银膏61是以与上述的实施方式1中的n型掺杂膏21的印刷相同的印刷方法以及印刷图案来印刷。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1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窄。因而，位于图9-1中的X方向的左端的梳齿状的第1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1层的银膏的印刷图案61R(以下，有时称为右端印刷图案61R)的印刷宽度变得最粗。即，左端印刷图案61L以及右端印刷图案61R的宽度h变得最粗。另外，中央印刷图案61C的宽度i变得最窄。并且，在印刷了第1层的银膏61之后，使该第1层的银膏61干燥。
在第1层的银膏61的印刷图案中，如图9-1以及图9-2所示地在位于图9-1中的X方向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，通过第1层的银膏61来印刷对位标记部62L。通过第1层的银膏61将对位标记部62L印刷成例如从左端印刷图案61L突出的特定的形状。
另外，在第1层的银膏61的印刷图案中，如图9-1以及图9-2所示地，在位于图9-1中的X方向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，通过第1层的银膏61来印刷对位标记部62R。通过第1层的银膏61将对位标记部62R印刷成例如以从右端印刷图案61R突出的特定的形状。
对位标记部62L以及对位标记部62R用于在之后的第2层的银膏63的印刷工序中向第1层的银膏61高精度地叠加第2层的银膏63。
接着，印刷第2层的银膏63。图10-1是表示在半导体基板11的一面侧印刷了第2层的银膏63的状态的平面图。图10-2是放大图10-1中的区域B、区域C、区域D而表示的主要部分放大图。在图10-2中，(a)放大表示区域B、(b)放大表示区域C、(c)放大表示区域D。另外，在第2层的银膏63的印刷时，在位于图10-1中的X方向的左端的梳齿状的第2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，通过第2层的银膏63来印刷对位标记部64L。对位标记部64L例如设为从左端印刷图案63L突出的特定的形状，设为与左端印刷图案61L的对位标记部62L相对应的形状。
另外，在第2层的银膏63的印刷时，在位于图10-1中的X方向的右端的梳齿状的第2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，通过第2层的银膏63来印刷对位标记部64R。对位标记部64R例如设为从右端印刷图案63R突出的特定的形状，设为与右端印刷图案61R的对位标记部62R相对应的形状。
并且，第2层的银膏63的印刷以与上述的实施方式1中的银膏12a的印刷相同的印刷方法以及印刷图案进行印刷。即，以第1层的银膏61的对位标记和第2层的银膏63的对位标记一致的方式进行印刷。即，以对位标记部62L的位置和对位标记部64L的位置、以及对位标记部62R的位置和对位标记部64R的位置一致的方式，对第2层的银膏63印刷用的印刷载置台的位置(第2层的银膏63的印刷位置)进行位置对准来进行。此时，作为精度最佳的重叠点的定位基准点成为半导体基板11的面内的中央部。在图10-1中，定位基准点用×标记表示。
第2层的银膏63印刷用的印刷掩模是以相同间隔并排地具有比在表银栅格电极5的宽度方向上最接近定位基准点的第1层的银膏61的图案的宽度更窄的相同宽度的多个开口图案的印刷掩模。并且，在表银栅格电极5的宽度方向上最接近定位基准点的第1层的银膏61的图案和与该第1层的银膏61的图案的位置相对应的开口图案精度最佳地位置对准。
并且，第2层的银膏63的印刷图案中的梳齿状的部分也同样地，印刷在梳形状的第1层的银膏61上面。另外，表银总线电极6形成用的银膏63图案也印刷在相对应的第1层的银膏61上面。表银栅格电极的第2层的银膏63的印刷宽度j是以全都相同的印刷宽度来印刷。另外，表银栅格电极5的第2层的银膏63的印刷间隔是以全都相同的印刷间隔来印刷。
从定位基准点侧起对第1层的银膏61的印刷部分和第2层的银膏63的印刷位置进行匹配(从定位基准点侧起高精度地重叠)。因此，即使发生了第2层的银膏63印刷用的印刷掩模的延展、歪斜等，在定位基准点侧也印刷精度高，也不产生印刷偏移。
另一方面，随着从定位基准点分离，印刷位置逐渐地偏移，从而产生印刷偏移。因此，从定位基准点分离的位置的第1层的银膏61的宽度以在第2层的银膏63的印刷工序中第2层的银膏63不会从第1层的银膏61露出的方式具有某程度的宽度。即，第1层的银膏61的图案中的梳齿状的部分随着从定位基准点分离，梳齿状的图案分别变粗。由此，即使产生第2层的银膏印刷用的印刷掩模的延展、歪斜等导致的印刷偏移量k的情况下，也能够不使第2层的银膏63的印刷部分从第1层的银膏61的印刷部分露出地进行印刷。
并且，在接近定位基准点的位置处，第2层的银膏63的印刷精度高，因此使第1层的银膏61的宽度窄。由此，第2层的银膏63的印刷部分不会从第1层的银膏61的印刷部分露出地进行印刷。
这样，在表银栅格电极5的宽度方向上从定位基准点分离的位置的表银栅格电极5中，也能够不产生第2层的银膏63的印刷部分与第1层的银膏61的印刷部分的印刷偏移地印刷电极，能够减小定位基准点侧的电极面积。因此，能够防止受光面侧电极导致的受光面积的减小而提高太阳能电池的光电变换效率。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。
因而，根据实施方式2，能够获得防止了以受光面侧电极的印刷偏移为起因的光电变换效率的降低的光电变换效率优良的太阳能电池。
此外，在上述中，对在未具有选择性发射极构造的太阳能电池中将电极膏多次叠加印刷来形成多层电极的情况进行了说明，但是也能够适用于具有实施方式1的选择性发射极构造的太阳能电池的电极形成。
另外，形成多个具有在上述的实施方式中说明的结构的太阳能电池单元，将相邻的太阳能电池单元彼此之间进行串联或者并联电连接，从而能够实现光电变换效率优良的太阳能电池模块。在这种情况下，例如只要将相邻的太阳能电池单元的一个受光面侧电极12和另一个背面侧电极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在防止电极的印刷偏移的光电变换效率优良的太阳能电池的实现中有用。

Claims (6)

1.一种太阳能电池，其特征在于，具备：
第1导电型的半导体基板，在作为受光面侧的一面侧具有被扩散第2导电型的杂质元素的杂质扩散层；
多根受光面侧电极，是通过电极材料膏的多层印刷而形成于所述一面侧并与所述杂质扩散层电连接的多层构造的膏电极，并且该多根受光面侧电极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，
在所述多根受光面侧电极中，随着在所述受光面侧电极的宽度方向上接近特定的基准位置，各个所述受光面侧电极的宽度变窄。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，
所述多根受光面侧电极具有所述多层构造中的下层部和形成在所述下层部上面的上层部，
所述多根受光面侧电极中的所述下层部随着在所述受光面侧电极的宽度方向上接近特定的基准位置，宽度分别变窄，
所述多根受光面侧电极中的所述上层部的宽度相同，比形成于各个下部区域的所述下层部的宽度窄。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，
所述特定的基准位置是所述受光面侧电极的宽度方向上的所述下层部和所述上层部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，包含：
第1工序，在第1导电型的半导体基板的成为受光面侧的一面侧扩散第2导电型的杂质元素而在所述半导体基板的一面侧形成杂质扩散层；
第2工序，将在所述半导体基板的面方向的特定方向上平行地延伸并与所述杂质扩散层电连接的线状形状的多根受光面侧电极通过利用丝网印刷进行的电极材料膏的多层印刷来形成于所述半导体基板的一面侧；以及
第3工序，将与所述半导体基板的另一面侧电连接的背面侧电极形成于所述半导体基板的另一面侧，
在所述第2工序中，
以随着在所述受光面侧电极的宽度方向上接近特定的基准位置而宽度分别变窄的印刷图案印刷多根所述多层印刷中的下层的电极材料膏，
使用以相同间隔并列地具有比在所述受光面侧电极的宽度方向上最接近所述特定的基准位置的所述下层的电极材料膏的印刷图案的宽度更窄的相同宽度的多个开口图案的印刷掩模，使在所述受光面侧电极的宽度方向上最接近所述特定的基准位置的所述下层的电极材料膏的印刷图案和与该印刷图案的位置相对应的所述开口图案的位置对准，将所述多层印刷中的上层的电极材料膏印刷在所述多根下层的电极材料膏的印刷图案上面。
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2工序中，
在印刷所述下层的电极材料膏时，在所述下层的电极材料膏的印刷图案中的既定的多个地方印刷位置对准用的第1对位标记部，
在印刷所述上层的电极材料膏时，将在所述上层的电极材料膏的印刷图案中与所述第1对位标记部的位置相对应的既定的多个地方所设置的位置对准用的第2对位标记部位置与相对应的位置的所述第1对位标记部位置对准来印刷所述上层的电极材料膏，
所述特定的基准位置是基于所述第1对位标记部和所述第2对位标记部的位置对准的、所述下层的电极材料膏的印刷图案和所述开口图案的所述受光面侧电极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1～3中的任一项所述的太阳能电池的2个以上被串联或者并联电连接而成的。
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