CN111066155A - 太阳能电池元件及太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

太阳能电池元件具备：具有第一面和第二面的半导体基板、钝化层、多个贯通电极、第一电极和一个以上的第二电极。钝化层位于第二面之上且具有多个孔部。多个贯通电极以与第二面连接的状态位于多个孔部内。第一电极以与多个贯通电极之中的两个以上的第一贯通电极连接的状态位于钝化层之上。第二电极以与多个贯通电极之中的一个以上的第二贯通电极连接的状态位于钝化层之上以使得在第一方向延伸为直线状，且处于与第一电极连接的状态。在对第一电极及第二电极进行平面透视的情况下，在第二电极所位于的第二区域中一个以上的第二贯通电极所占的面积的比率小于在第一电极所位于的第一区域中两个以上的第一贯通电极所占的面积的比率。

Description

太阳能电池元件及太阳能电池模块
技术领域
本公开涉及太阳能电池元件及太阳能电池模块。
背景技术
太阳能电池元件中有PERC(Passivated Emitter and Rear Cell，发射极和背面钝化电池)型的太阳能电池元件(例如，参照日本特表2013-526045号公报、日本特开2014-53287号公报、日本特开2017-45907号公报及国际公开第2009/157079号的记载)。
在该PERC型的太阳能电池元件中，例如，经由将位于半导体基板的背面侧的钝化层贯通的多个贯通电极，背面电极与半导体基板的背面连接。而且，例如，存在多个贯通电极遍及钝化层的整面而均匀地存在的构造(例如，参照日本特表2013-526045号公报及日本特开2014-53287号公报的记载)。再有，例如，存在多个贯通电极遍及钝化层之中的背面侧的避开汇流条电极的部分的整面而均匀地存在的构造(例如，参照日本特开2017-45907号公报及国际公开第2009/157079号的记载)。
发明内容
公开一种太阳能电池元件及太阳能电池模块。
太阳能电池元件的一方式具备半导体基板、钝化层、多个贯通电极、第一电极和一个以上的第二电极。所述半导体基板具有第一面及以朝向与该第一面的相反的方向的状态而配置的第二面。所述钝化层位于所述第二面之上且具有多个孔部。所述多个贯通电极以相对于所述半导体基板的所述第二面电连接的状态位于所述多个孔部内。所述第一电极以与所述多个贯通电极之中的两个以上的第一贯通电极电连接的状态位于所述钝化层之上。所述一个以上的第二电极以与所述多个贯通电极之中的一个以上的第二贯通电极电连接的状态位于所述钝化层之上以使得在第一方向延伸为直线状，且处于与所述第一电极电连接的状态。在对所述第一电极及所述第二电极进行平面透视的情况下，在所述第二电极所位于的第二区域中所述一个以上的第二贯通电极所占的面积的比率小于在所述第一电极所位于的第一区域中所述两个以上的第一贯通电极所占的面积的比率。
太阳能电池模块的一方式，具备上述一方式所涉及的多个太阳能电池元件、多个布线材料、第一构件、第二构件、第一填充材料和第二填充材料。所述多个太阳能电池元件以二维地排列的状态而配置。所述多个布线材料以将所述多个太阳能电池元件之中的相互相邻的太阳能电池元件之间分别电连接的状态而配置。所述第一构件位于所述多个太阳能电池元件的所述第一面侧且具有透光性。所述第二构件位于所述多个太阳能电池元件的所述第二面侧。所述第一填充材料位于所述多个太阳能电池元件与所述第一构件之间且具有透光性。所述第二填充材料位于所述多个太阳能电池元件与所述第二构件之间。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的太阳能电池模块的一例的第一构件侧的外观的俯视图。
图2的(a)是表示沿着图1的II-II线的太阳能电池模块的切断面的一例的剖视图。图2的(b)是表示沿着图1的II-II线的太阳能电池模块的切断面的另一例的剖视图。
图3是表示第一实施方式所涉及的太阳能电池元件的一例中的第一元件面侧的外观的俯视图。
图4是表示第一实施方式所涉及的太阳能电池元件的一例中的第二元件面侧的外观的俯视图。
图5是表示沿着图3及图4的V-V线的太阳能电池元件的虚拟的切断面部的一例的图。
图6的(a)是将图4的VIa部中的太阳能电池元件的第二元件面侧的外观放大来表示的放大俯视图。图6的(b)是将图4的VIa部中的钝化层的结构放大来表示的放大俯视图。
图7是表示沿着图6的(a)的VII-VII线的太阳能电池元件的虚拟的切断面部的一例的图。
图8是表示参考例所涉及的太阳能电池元件之中的与沿着图6的(a)的VII-VII线的虚拟的切断面部对应的虚拟的切断面部的一例的图。
图9的(a)～图9的(f)分别是表示制造第一实施方式所涉及的太阳能电池元件的中途的状态下的、与图5的虚拟的切断面部对应的虚拟的切断面部的一例的图。
图10是例示测定太阳能电池元件的击穿载荷的装置的概略性的结构的图。
图11是表示太阳能电池元件的击穿载荷的测定结果的一例的图表。
图12是表示第二实施方式所涉及的太阳能电池元件的一例之中的与沿着图6的(a)的VII-VII线的虚拟的切断面部对应的虚拟的切断面部的一例的图。
图13是表示第三实施方式所涉及的太阳能电池元件的一例之中的与沿着图6的(a)的VII-VII线的虚拟的切断面部对应的虚拟的切断面部的一例的图。
具体实施方式
在PERC型的太阳能电池元件中，例如，通过基于位于半导体基板的背面侧的钝化层的钝化效果，实现输出特性的提高。处于将半导体基板的背面与背面电极电连接的状态的多个贯通电极位于该钝化层，通过光电变换而得的载流子聚集于半导体基板的背面侧。而且，背面电极例如包含用于聚集载流子的电极(也称为集电电极)、和为了取出输出而处于与集电电极电连接的状态的汇流条电极。
在此，例如通过将贯通电极所存在的区域缩小、将钝化层所存在的区域扩大，从而能够提高钝化效果。另一方面，例如，通过将贯通电极所存在的区域增多、将钝化层所存在的区域缩小，从而能够提高半导体基板中收集通过光电变换所得的载流子的效率(也称为集电效率)。因此，例如，认为考虑钝化效果与集电效率的平衡而适当调整贯通电极的数量及大小，由此实现PERC型的太阳能电池元件中的输出特性的提高。
然而，例如在平面透视的情况下，若贯通电极位于汇流条电极的正下方，则在该部分中，钝化层减少，容易产生少数载流子的再结合。该情况下，例如，PERC型的太阳能电池元件中的光电变换效率有可能降低。其中，例如，在平面透视的情况下，如果与汇流条电极相连结的贯通电极并未位于汇流条电极的正下方，那么汇流条电极相对于半导体基板的接合强度会降低，汇流条电极易于从半导体基板剥离。该情况下，例如，PERC型的太阳能电池元件中的长期可靠性有可能降低。
因而，本申请发明人们针对PERC型的太阳能电池元件及太阳能电池模块，创造出能够使光电变换效率与长期可靠性平衡优良地提高的技术。
针对于此，以下基于附图来说明各种实施方式。在附图中对具有同样的结构及功能的部分赋予相同的符号，并在下述说明中省略重复说明。示意性地示出附图。对图1～图10、图12及图13赋予右手系的XYZ坐标系。在该XYZ坐标系中，将太阳能电池元件1的沿着第一元件面1fs的第一输出取出电极E11的短边方向设为+X方向，将沿着第一元件面1fs的第一输出取出电极E11的长度方向设为+Y方向，将与+X方向及+Y方向双方正交的方向设为+Z方向。
＜1.第一实施方式＞
＜1-1.太阳能电池模块＞
基于图1～图7来说明第一实施方式所涉及的太阳能电池模块100。
如图1及图2的(a)所示，太阳能电池模块100例如具备第一构件101、填充材料102、太阳能电池部103和第二构件104。填充材料102例如包括第一填充材料102u和第二填充材料102b。在图1及图2的(a)的例子中，太阳能电池模块100具有将第一构件101、第一填充材料102u、太阳能电池部103、第二填充材料102b和第二构件104按该记载的顺序层叠在-Z方向的方式。太阳能电池模块100例如具有主要朝着太阳能等的光源配置的前面(也称为第一模块面)Ms1和以朝向与第一模块面Ms1的相反的方向的状态配置的背面(也称为第二模块面)Ms2。
太阳能电池部103例如具有多个太阳能电池元件1、多个第一布线材料W1和多个第二布线材料W2。在图1的例子中，例如多个太阳能电池元件1以二维地排列的状态位于太阳能电池部103。具体地说，太阳能电池部103例如包括多个(在此为6个)太阳能电池串SG1。太阳能电池串SG1，例如包括多个(在此为7个)太阳能电池元件1和多个第一布线材料W1。多个第一布线材料W1，例如以将多个太阳能电池元件1之中的相互相邻的太阳能电池元件1之间分别电连接的状态配置。多个第二布线材料W2以将多个太阳能电池串SG1之中的相互相邻的太阳能电池串SG1之间分别电连接的状态配置。各太阳能电池元件1具有位于表面侧的(也称为第一元件面)1fs和以朝向与该第一元件面1fs的相反的方向的状态配置的面(也称为第二元件面)1bs。在图1～图5的例子中，处于第一元件面1fs朝向+Z方向、第二元件面1bs朝向-Z方向的状态。
第一构件101，例如位于包括多个太阳能电池元件1的太阳能电池部103的第一元件面1fs侧。第一构件101，能够起到例如对太阳能电池部103进行保护的作用和将太阳能电池部103密封的作用。第一构件101，例如也可以由透明的材料来形成。第一构件101，例如也可以由玻璃或丙烯酸或者聚碳酸酯等的树脂来形成。由此，第一构件101，例如能够具有针对特定范围的波长的光的透光性。作为特定范围的波长，例如可采用被照射于太阳能电池模块100的光所含的强度较高的光的波长、即太阳能电池部103能够进行光电变换的光的波长。在此，玻璃，例如也可以适用光透射率高的材料。作为玻璃，例如也可以采用白板玻璃、强化玻璃或者热线反射玻璃等。玻璃例如厚度也可以是2mm～5mm左右。作为第一构件101的形状，例如可采用平板状等的板状形状。在图1及图2的(a)的例子中，若从+Z方向一侧朝着-Z方向俯视第一构件101，则第一构件101的外形为长方形。作为第一构件101的+Z方向一侧的面，例如可采用一边为900mm～1200mm左右的矩形状的面。
第二构件104，例如位于包括多个太阳能电池元件1的太阳能电池部103的第二元件面1bs侧。第二构件104能够起到例如对太阳能电池部103进行保护的作用和将太阳能电池部103密封的作用。作为第二构件104的材料、形状及厚度，例如能采用与第一构件101同样的材料、形状及厚度。第二构件104，例如和第一构件101同样地，具有针对特定范围的波长的光的透光性。在此，第二构件104也可以例如不具有针对特定范围的波长的光的透光性。该情况下，第二构件104，例如如图2的(b)所示，也可以是树脂等的片状的构件(也称为后板)。再有，例如作为第二构件104，也可以使用夹持表面呈白色的铝箔等的具有耐候性的氟系树脂片、或者将氧化铝或二氧化硅蒸镀而得的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片等。
第一填充材料102u，例如位于多个太阳能电池元件1和第一构件101之间。第二填充材料102b，例如位于多个太阳能电池元件1和第二构件104之间。换言之，包括第一填充材料102u与第二填充材料102b的填充材料102，例如以被填充到第一构件101与第二构件104之间的状态配置，以便覆盖太阳能电池部103。由此，第一填充材料102u及第二填充材料102b，能够起到例如对太阳能电池部103进行保持的作用和作为将太阳能电池部103密封的密封材料的作用。第一填充材料102u及第二填充材料102b和第一构件101及第二构件104同样地具有透光性。作为第一填充材料102u及第二填充材料102b的材料，例如可采用热固化性树脂等。作为热固化性树脂，例如可采用以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为主成分的材料。热固化性树脂中，例如也可以含有交联剂。本说明书中，所谓主成分指的是含有成分之中被含有的比率(也称为含有率)最大的(最高的)成分。在此，第二填充材料102b，例如也可以不具有针对特定范围的波长的光的透光性。例如，作为第二填充材料102b，能够使用有色的树脂材料。例如，作为第二填充材料102b，也可以使用通过添加氧化钛等而着色成白色等的EVA等。
＜1-2.太阳能电池元件的结构＞
基于图3～图7来说明第一实施方式所涉及的太阳能电池元件1的概略性的结构。第一实施方式所涉及的太阳能电池元件1是PERC型的太阳能电池元件。
太阳能电池元件1，例如具有半导体基板10、反射防止膜11、钝化层12、保护层13、表面电极E1和背面电极E2。
半导体基板10具有第一面10fs和以朝向与该第一面10fs的相反的方向的状态配置的第二面10bs。第一面10rs位于太阳能电池元件1的第一元件面1fs侧。在图3～图5的例子中，第一面10fs处于朝向+Z方向的状态。第二面10bs位于太阳能电池元件1的第二元件面1bs侧。在图3～图5的例子中，第二面10bs处于朝向-Z方向的状态。第一面10fs及第二面10bs分别构成沿着XY平面的半导体基板10的板面。半导体基板10具有沿着+Z方向的厚度。
再者，半导体基板10，例如具有第一半导体区域10f和第二半导体区域10s。第一半导体区域10f，例如位于半导体基板10之中的第二面10bs侧。还有，第一半导体区域10f，例如是由具有第一导电型的半导体构成的区域。第二半导体区域10s，例如位于半导体基板10之中的第一面10fs侧。另外，第二半导体区域10s，例如是由具有与第一导电型相反的第二导电型的半导体构成的区域。在图5的例子中，第二半导体区域10s位于半导体基板10之中的第一面10fs侧的表层部。换言之，第二半导体区域10s位于第一半导体区域10f上。
在此，例如假定半导体基板10为含有硅的硅基板的情况。该情况下，作为硅基板，可采用多晶体或者单晶体的硅基板。硅基板，例如是具有250μm以下或150μm以下的厚度的薄的基板。再有，硅基板，例如具有在俯视情况下一边为150mm～200mm左右的大致矩形的板面。如果采用具有上述那样的形状的半导体基板10，那么在排列多个太阳能电池元件1来制造太阳能电池模块100之际，太阳能电池元件1彼此之间的间隙得以减小。
此外，例如在第一导电型为p型且第二导电型为n型的情况下，p型的硅基板，例如能通过使多晶体或单晶体的硅的晶体含有硼或镓等的杂质、以作为掺杂剂元素而制作。该情况下，通过使作为掺杂剂的磷等的杂质向p型的硅基板的第一面10fs侧的表层部扩散，从而能生成n型的第二半导体区域10s。此时，能形成p型的第一半导体区域10f与n型的第二半导体区域10s被层叠而成的半导体基板10。由此，半导体基板10，具有位于第一半导体区域10f与第二半导体区域10s的界面的pn结部。
如图5所示，半导体基板10的第一面10fs，例如也可以具有用于减少被照射的光的反射率的微细的凹凸构造(也称为组织构造(texture))。组织构造的凸部的高度，例如设为0.1μm～10μm左右。相邻的凸部的顶点之间的距离，例如设为0.1μm～20μm左右。在组织构造中，例如凹部也可以是大致球面状。再有，在组织构造中，例如凸部也可以是金字塔形状。上述的“凸部的高度”，例如指的是在图5中将穿过凹部的底面的直线作为基准线，在相对于基准线垂直的方向(在此为+Z方向)上，从基准线到凸部的顶点为止的距离。
再有，半导体基板10具有第三半导体区域10t。第三半导体区域10t位于半导体基板10之中的第二面10bs侧的表层部。第三半导体区域10t的导电型只要和第一半导体区域10f的导电型(第一实施方式中为p型)相同即可。而且，第三半导体区域10t含有的掺杂剂的浓度比第一半导体区域10f含有的掺杂剂的浓度高。此时，第三半导体区域10t起到作为在半导体基板10的第二面10bs侧中形成内部电场的BSF(Back Surface Field)层的作用。由此，在半导体基板10的第二面10bs的附近，能减少通过与半导体基板10中的光的照射相应的光电变换而产生的少数载流子的再结合。其结果是，太阳能电池元件1中的光电变换效率难以降低。第三半导体区域10t，例如能通过使铝等的掺杂剂元素向半导体基板10之中的第二面10bs侧的表层部扩散而形成。此时，能够将第一半导体区域10f含有的掺杂剂元素的浓度设为5×1015atoms/cm3～1×1017atoms/cm3左右，将第三半导体区域10t含有的掺杂剂元素的浓度设为1×1018atoms/cm3～5×1021atoms/cm3左右。第三半导体区域10t，例如1只要存在于后述的背面侧的第一贯通电极E231与半导体基板10的接触部分即可。
反射防止膜11，例如位于半导体基板10的第一面10fs侧。反射防止膜11，例如能够减少照射至太阳能电池元件1的第一元件面1fs的光的反射率。作为反射防止膜11的材料，例如能采用氧化硅、氧化铝或者氮化硅等。反射防止膜11的折射率及厚度，例如被适当设定为相对于太阳光之中、被半导体基板10吸收并能有助于发电的波长范围的光而言能实现反射率低的条件(也称为低反射条件)的值。在此，例如，反射防止膜11的折射率被设为1.8～2.5左右，反射防止膜11的厚度被设为50nm～120nm左右。反射防止膜11，例如能使用等离子体化学气相生长(PECVD：Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)法或者溅射法来形成。
钝化层12位于半导体基板10的至少第二面10bs之上。在第一实施方式中，钝化层12以与半导体基板10的第二面10bs相接的状态配置。钝化层12，例如能够减少半导体基板10中通过与光的照射相应的光电变换而生成的少数载流子的再结合。作为钝化层12的材料，例如能采用氧化铝等。该情况下，钝化层12例如能通过原子层堆积(ALD：Atomic LayerDeposition)法来形成。在此，氧化铝具有负的固定电荷。因此，根据电场效果，在半导体基板10的第二面10bs侧产生的少数载流子(该情况下为电子)远离p型的第一半导体区域10f与钝化层12的界面(第二面10bs)。由此，能减少半导体基板10之中的第二面10bs附近的少数载流子的再结合。其结果是，能够提高PERC型的太阳能电池元件1的光电变换效率。钝化层12的厚度，例如设为10nm～60nm左右。钝化层12，例如也可以位于半导体基板10的第一面10fs之上。钝化层12，例如也可以位于半导体基板10的处于将第一面10fs与第二面10bs连接的状态的侧面10ss上。
在此，钝化层12，例如具有多个孔部(也称为第1孔部)H1。各第1孔部H1在钝化层12的厚度方向(在此为+Z方向)上以将钝化层12贯通的状态配置。第1孔部H1，例如也可以是具有处于沿着第二面10bs的周围被封闭的状态的贯通孔的方式的孔部。再有，第1孔部H1也可以是具有处于沿着第二面10bs的周围的至少一部分开口的状态的狭缝状的方式的孔部。在此，多个第1孔部H1中，例如包含：位于后述的第二集电电极E2I的正下方的第1A孔部H11；和位于后述的第二输出取出电极E22的正下方的第1B孔部H12。
保护层13，例如位于半导体基板10的第二面10bs侧。在第一实施方式中，保护层13例如位于钝化层12上，该钝化层12位于半导体基板10的第二面10bs上。如果从其他观点来说，那么保护层13例如位于钝化层12与背面电极E2之间。而且，保护层13在钝化层12上将钝化层12覆盖。由此，保护层13例如能够保护钝化层12。具体地说，例如，在制造太阳能电池元件1之际及使用太阳能电池元件1之际的双方中，由于保护层13的存在，水分等难以从太阳能电池元件1的外部抵达钝化层12。由此，钝化层12难以恶化。
作为保护层13的材料，例如能采用氧化硅、氮化硅或者绝缘树脂等。保护层13在钝化层12上，以具有所希望的图案的状态配置。保护层13具有处于在厚度方向(在此为+Z方向)上将保护层13贯通的状态的多个孔部(也称为第2孔部)H3。第2孔部H3，例如也可以是具有处于沿着第二面10bs的周围被封闭的状态的贯通孔的方式的孔部。再者，第2孔部H3，也可以是具有处于沿着第二面10bs的周围的至少一部分开口的状态的狭缝状的方式的孔部。各第2孔部H3，例如处于与钝化层12的第1孔部H1连续地连结的状态。在此，多个第2孔部H3中，例如包含：位于后述的第二集电电极E21的正下方的第2A孔部H31；和位于后述的第二输出取出电极E22的正下方的第2B孔部H32。
保护层13例如在形成于半导体基板10的第二面10bs上的钝化层12上，通过干式工艺或湿式工艺而形成。湿式工艺，例如适用进行绝缘性糊膏的涂敷、干燥及加热的方法等。干式工艺，例如适用使用了ECVD法或者溅射法等的法等。
在此，例如如果保护层13是包括氮化硅的薄膜，那么能够使用溅射法及化学蒸镀法等的干式工艺来形成保护层13。由此，例如能够提高钝化层12与保护层13的接合强度。该情况下，例如在半导体基板10的第二面10bs侧，使用激光装置照射激光束，由此能够形成具有所希望的图案的第2孔部H3。激光装置，例如适用带Q开关的Nd：YAG(钕掺杂剂，钇·铝·石榴石)激光等。此时，例如也可以在半导体基板10的第二面10bs侧，使用掩模来形成具有所希望的图案的第2孔部H3。在此，在保护层13形成第2孔部H3之际，能在钝化层12同时形成第1孔部H1。
再者，例如如果保护层13是包括硅氧烷树脂等的薄膜，那么能够使用针对钝化层12上的、进行基于绝缘性糊膏的丝网印刷法等的涂敷及干燥等的湿式工艺来形成保护层13。在此，绝缘性糊膏，例如适用包括成为保护层13的原料的硅氧烷树脂、有机溶剂和多个填料的绝缘性的糊膏。硅氧烷树脂是具有Si-O-Si键(也称为硅氧烷键)的硅氧烷化合物。具体地说，作为硅氧烷树脂，例如采用通过使烷氧基硅烷或者硅氮烷等加水分解并进行缩合聚合而生成的、分子量为1万5千以下的低分子量的树脂。
保护层13，例如，也可以形成于半导体基板10的侧面10ss上。此时，由于保护层13的存在，在太阳能电池元件1难以产生漏电流。
表面电极E1位于半导体基板10的第一面10fs一侧。表面电极E1包含第一输出取出电极E11和第一集电电极E12。
第一输出取出电极E11是经由第一集电电极E12聚集半导体基板10中的因与光的照射相应的光电变换而产生的载流子，在太阳能电池元件1的外部能够将电气取出的电极(也称为汇流条电极)。在图3及图5的例子中，在半导体基板10的第一面10fs侧，存在3根第一输出取出电极E11。各第一输出取出电极E11具有沿着第一面10fs的长度方向。该长度方向为+Y方向。而且，各第一输出取出电极E11具有与长度方向交叉的短边方向(也称为宽度方向)。宽度方向为+X方向。在此，第一输出取出电极E11，例如在俯视情况下具有细长的长方形的形状。第一输出取出电极E11的短边方向的长度(也称为宽度)，例如设为0.8mm～2mm左右。第一输出取出电极E11的至少一部分处于与第一集电电极E12交叉并被电连接的状态。
第一集电电极E12是能够聚集半导体基板10中的因与光的照射相应的光电变换而产生的载流子的电极。在3的例子中，在导体基板10的第一面10fs侧，存在多根第一集电电极E12。各第一集电电极E12具有沿着第一面10fs的长度方向。该长度方向为+X方向。再者，各第一集电电极E12具有与长度方向交叉的短边方向(也称为宽度方向)。在此，各第一集电电极E12，例如为线状的电极。另外，各第一集电电极E12，例如具有30μm～150μm左右的宽度。换句话说，各第一集电电极E12的宽度比第一输出取出电极E11的宽度小。多个第一集电电极E12，例如配置为相互空出1mm～3mm左右的间隔排列。
第一输出取出电极E11及第一集电电极E12的厚度，例如为10μm～40μm左右。第一输出取出电极E11及第一集电电极E12，例如能在银糊膏以丝网印刷等涂敷成所希望的形状后，烧成该银糊膏而形成。银糊膏，例如只要是含有作为主成分而包括银的金属粉末、有机载体及玻璃料的导电性糊膏即可。再有，表面电极E1，例如包含辅助电极E13。还有，辅助电极E13沿着半导体基板10的周缘部配置，且处于将第一集电电极E12彼此电连接的状态。辅助电极E13，例如也可以在第一面10fs上，具有与第一集电电极E12同样的形状。
背面电极E2位于半导体基板10的第二面10bs一侧。背面电极E2中包含第一电极(也称为第二集电电极)E21、一个以上的第二电极(也称为第二输出取出电极)E22和多个贯通电极E23。
多个贯通电极E23各自在由处于相互连续地相连结的状态的第1孔部H1与第2孔部H3构成的一连串的孔部(也称为连结孔部)内，相对于半导体基板10的第二面10bs以电连接的状态配置。连结孔部，例如也可以是具有处于沿着第二面10bs的周围被封闭的状态的贯通孔的方式的孔部。另外，连结孔部，例如也可以是具有处于沿着第二面10bs的周围的至少一部分开口的状态的狭缝状的方式的孔部。此外，如图5～图7所示，多个贯通电极E23中包含两个以上的第一贯通电极E231和一个以上的第二贯通电极E232。在此，第一贯通电极E231，例如在由处于相互连续地相连结的状态的第1A孔部H11与第2A孔部H31构成的一连串的孔部(也称为第一连结孔部)内，相对于半导体基板10的第二面10bs以电连接的状态配置。第二贯通电极E232，例如在由处于相互连续地相连结的状态的第1B孔部H12与第2B孔部H32构成的一连串的孔部(也称为第二连结孔部)内，相对于半导体基板10的第二面10bs以电连接的状态配置。
第二集电电极E21位于钝化层12之上。第二集电电极E21，例如在导体基板10的第二面10bs侧，能够聚集半导体基板10中的因与光的照射相应的光电变换而产生的载流子。如图5～图7所示，第二集电电极E21以与两个以上的第一贯通电极E231电连接的状态，位于钝化层12之上。在图5～图7的例子中，第二集电电极E21在与两个以上的第一贯通电极E231电连接的状态下，位于保护层13之上，该保护层13位于钝化层12之上。换言之，在图5～图7的例子中，第二集电电极E21例如位于钝化层12上，以便成为第二集电电极E21与钝化层12夹着保护层13的状态。
第二集电电极E21的厚度，例如设为15μm～50μm左右。第二集电电极E21，例如能通过导电性糊膏的涂敷及烧成来形成。在此，导电性糊膏的涂敷，例如能通过丝网印刷等来实现。而且，例如在将导电性糊膏涂敷于保护层13之上时，能够将导电性糊膏也涂敷于第2A孔部H31内或第2A孔部H31内及第1A孔部H11内。因此，通过导电性糊膏的烧成，能够同时形成第二集电电极E21与第一贯通电极E231。
在此，例如在第二集电电极E21包括铝、以作为主成分的情况下，用于形成第二集电电极E21的导电性糊膏，适用作为主成分而包括铝的导电性糊膏(也称为铝糊膏)。铝糊膏，例如含有作为主成分而包括铝的金属粉末、有机载体及玻璃料。该铝糊膏，例如能通过将含有铝的金属粉末、玻璃料与有机载体混炼来制作。此时，例如相对于铝糊膏的总质量，将包括铝的金属粉末设为65质量％～80质量％左右，将总质量的0.05质量％～10质量％左右设为有机载体，将2质量％～15质量％左右设为玻璃料。
在此，包括铝的金属粉末的颗粒直径，例如设为0.05μm～20μm左右。包括铝的金属粉末的颗粒直径，例如也可以设为0.1μm～5μm左右。有机载体，例如通过将作为粘合剂而被使用的树脂成分添加于有机溶媒来准备。作为粘合剂，例如能使用乙基纤维素等的纤维素系树脂、丙烯酸树脂或者醇酸树脂等。作为有机溶媒，例如使用二甘醇单丁醚乙酸酯(Diethylene glycol monobutyl ether acetate)、萜品醇(terpineol)或者二甘醇单丁醚(Diethylene glycol monobutyl ether)等。作为玻璃料，例如适用Al2O3-SiO2-PbO系等的铅系玻璃。
然而，例如在通过湿式工艺形成了保护层13的情况下，在铝糊膏的烧成时，在保护层13的第2A孔部H31中被直接涂敷到钝化层12上的铝糊膏会产生钝化层12的烧成贯通。此时，能形成钝化层12的第1A孔部H11。而且，例如能形成处于与第二集电电极E21相连结的状态且处于被直接连接至半导体基板10的第二面10bs的状态的第一贯通电极E231。再者，例如在通过干式工艺形成了保护层13的情况下，处于通过激光的照射等而形成了第2A孔部H31及第1A孔部H11的状态。因此，在由处于连续地相连结的状态的第2A孔部H31与第1A孔部H11构成的第一连结孔部中，铝糊膏被直接涂敷于半导体基板10的第二面10bs上。由此，在铝糊膏的烧成时，即便未产生钝化层12的烧成贯通，也能形成第一贯通电极E231。再有，在铝糊膏的烧成时，例如通过铝糊膏内的铝向半导体基板10的第二面10bs的表层部内扩散，从而形成第三半导体区域10t。
在此，例如在保护层13的厚度与钝化层12的厚度相比，非常大的情况下，在钝化层12之中的被保护层13覆盖的部分中，铝糊膏未产生钝化层12的烧成贯通。由此，在太阳能电池元件1中，能够使钝化层12以与保护层13的所希望的图案对应的图案存在于半导体基板10的第二面10bs上。在此，例如在通过PECVD法以氮化硅形成了保护层13的情况下，保护层13的厚度，例如设为70nm～200nm左右。再有，在使用绝缘性糊膏形成了保护层13的情况下，保护层13的厚度，例如设为0.5μm～10μm左右。该情况下的保护层13的厚度，例如根据用于形成保护层13的绝缘性糊膏的组成、半导体基板10的第二面10bs的形状及第二集电电极E21的形成时的烧成条件等而适当地设定。
第二输出取出电极E22位于钝化层12之上以使得沿着作为第一方向的+Y方向而延伸为直线状。在第一实施方式中，如图5～图7所示，在俯视第二元件面1bs的情况下，第二集电电极E21重叠地位于第二输出取出电极E22的外周部。换言之，第二集电电极E21以与第二输出取出电极E22的一部分重叠并接触的状态配置。
第二输出取出电极E22能够经由第二集电电极E21来聚集半导体基板10中的因与光的照射相应的光电变换而产生的载流子，并将电气取出至太阳能电池元件1的外部。如图5～图7所示，第二输出取出电极E22以与一个以上的第二贯通电极E232电连接的状态位于钝化层12之上以使得在第一方向(+Y方向)延伸为直线状，处于与第二集电电极E21电连接的状态。在图5～图7的例子中，第二输出取出电极E22以与一个以上的第二贯通电极E232电连接的状态，位于保护层13之上，该保护层13位于钝化层12之上。换言之，在图5～图7的例子中，第二输出取出电极E22，例如在钝化层12上配置成第二输出取出电极E22与钝化层12夹着保护层13的状态。
在图4的例子中，在半导体基板10的第二面10bs侧，有3根第二输出取出电极E22存在。各第二输出取出电极E22具有沿着第二面10bs的长度方向。该长度方向为+Y方向。而且，各第二输出取出电极E22处于由沿着作为长度方向的+Y方向排列的N个(N为2以上的整数)岛状的电极部(也称为岛状电极部)构成的状态。在此，N个为5个。换句话说，在半导体基板10的第二面10bs侧，存在着分别沿着第二输出取出电极E22的长度方向(在此为+Y方向)排列的3列岛状电极部。而且，第二输出取出电极E22具有与长度方向交叉的宽度方向。该宽度方向为+X方向。
第二输出取出电极E22的厚度，例如设为5μm～20μm左右。第二输出取出电极E22的宽度，例如设为0.8mm～3mm左右。第二输出取出电极E22，例如通过导电性糊膏的涂敷及烧成来形成。在此，导电性糊膏的涂敷，例如能通过丝网印刷等来实现。而且，例如在将导电性糊膏涂敷于保护层13之上时，能够将导电性糊膏也涂敷于第2B孔部H32内或第2B孔部H32内及第1B孔部H12内。因此，通过导电性糊膏的烧成，能够同时形成第二输出取出电极E22与第二贯通电极E232。
在此，例如在作为主成分、第二输出取出电极E22包括银的情况下，用于形成第二输出取出电极E22的导电性糊膏适用作为主成分而包括银的导电性糊膏(也称为银糊膏)。银糊膏，例如含有作为主成分而包括银的金属粉末、有机载体及玻璃料。该银糊膏，例如能通过将含有银的金属粉末、玻璃料与有机载体混炼来制作。此时，例如相对于银糊膏的总质量，将70质量％～80质量％左右设为包括银的金属粉末，将总质量的5质量％～20质量％左右设为有机载体，将2质量％～15质量％左右设为玻璃料。
在此，作为主成分而包括银的银糊膏，例如作为主成分，也可以包括银与铜。包括银的金属粉末的颗粒直径，例如设为0.05μm～20μm左右。包括银的金属粉末的颗粒直径，例如也可以设为0.1μm～5μm左右。有机载体，例如通过将作为粘合剂而被使用的树脂成分添加于有机溶媒来准备。作为粘合剂，例如能使用乙基纤维素等的纤维素系树脂、丙烯酸树脂或者醇酸树脂等。作为有机溶媒，例如使用二甘醇单丁醚乙酸酯(Diethylene glycolmonobutyl ether acetate)、萜品醇(terpineol)或者二甘醇单丁醚(Diethylene glycolmonobutyl ether)等。作为玻璃料，例如适用Al2O3-SiO2-PbO系等的铅系玻璃。此外，作为玻璃料，例如也可以适用B2O3-SiO2-Bi2O3系或者B2O3-SiO2-ZnO系等的非铅系玻璃。
然而，例如在通过湿式工艺形成了保护层13的情况下，在银糊膏的烧成时，在保护层13的第2B孔部H32中被直接涂敷到钝化层12上的银糊膏会产生钝化层12的烧成贯通。此时，能形成钝化层12的第1B孔部H12。而且，例如能形成处于与第二输出取出电极E22相连结的状态并处于被直接连接到半导体基板10的第二面10bs的状态的第二贯通电极E232。再者，例如在通过干式工艺形成了保护层13的情况下，处于通过激光的照射等而形成了第2B孔部H32及第1B孔部H12的状态。因此，在由处于连续地相连结的状态的第2B孔部H32与第1B孔部H12构成的第二连结孔部中银糊膏被直接涂敷于半导体基板10的第二面10bs上。由此，在银糊膏的烧成时，即便银糊膏未产生钝化层12的烧成贯通，也能形成第二贯通电极E232。因此，在形成第二输出取出电极E22之际，也可以银糊膏将钝化层12烧成贯通，还可以银糊膏未将钝化层12烧成贯通。在此，通过适当设定第二输出取出电极E22的形成所使用的银糊膏所含的玻璃料的成分，从而能够适当控制钝化层12的烧成贯通的有无及程度。
在此，例如通过使玻璃料含有氧化铋，从而能够使基于银糊膏的钝化层12的烧成贯通产生。此时，例如若使玻璃料含有的氧化铋的量增加，则基于银糊膏的钝化层12的烧成贯通比较容易产生。另一方面，在此，例如通过使玻璃料含有氧化锌，从而能够难以使基于银糊膏的钝化层12的烧成贯通产生。此时，例如若使玻璃料含有的氧化锌的量增加，在基于银糊膏的钝化层12的烧成贯通更加难以产生。
再者，在此例如在保护层13的厚度与钝化层12的厚度相比非常大的情况下，在钝化层12之中的被保护层13覆盖的部分中，银糊膏未产生钝化层12的烧成贯通。由此，在太阳能电池元件1中，能够使钝化层12以与保护层13的所希望的图案对应的图案存在于半导体基板10的第二面10bs上。保护层13的厚度，例如可根据用于形成保护层13的绝缘性糊膏的组成、半导体基板10的第二面10bs的形状及第二输出取出电极E22的形成时的烧成条件等而适当设定。
然而，在将多个太阳能电池元件1串联地电连接来制作太阳能电池串SG1之际，如图3及图4所示，在相邻的太阳能电池元件1之间，第二输出取出电极E22与第一输出取出电极E11通过第一布线材料W1而被连接。此时，第一布线材料W1，例如相对于第二输出取出电极E22及第一输出取出电极E11而通过焊接等被接合。
＜1-3.太阳能电池元件的第二元件面侧的结构＞
如图5～图7所示，例如，第二输出取出电极E22以经由第二贯通电极E232而与半导体基板10的第二面10bs连接的状态配置。在此，例如与第二输出取出电极E22相连结的第二贯通电极E232存在于第1B孔部H12及第2B孔部H32内，由此处于第二输出取出电极E22基于锚定效果而被牢固地接合至半导体基板10的第二面10bs侧的状态。另外，例如在形成第二贯通电极E232之际，银糊膏所含的玻璃成分熔融并进入半导体基板10的第二面10bs侧的表层部内。由此，第二输出取出电极E22能经由第二贯通电极E232而被牢固地接合于半导体基板10。这样，通过提高第二输出取出电极E22相对于半导体基板10的接合强度，从而例如第二输出取出电极E22难以从半导体基板10剥离。其结果是，能够提高太阳能电池元件1中的长期可靠性。
此外，如图6的(a)及图6的(b)所示，例如假定通过对第二元件面1bs进行平面透视，从而对第二输出取出电极E22及第二集电电极E21进行平面透视的情况。该情况下，将第二集电电极E21位于的区域设为第一区域Ar1，将第二输出取出电极E22位于的区域设为第二区域Ar2。而且，例如将在第一区域Ar1中两个以上的第一贯通电极E231所占的面积(也称为第一面积)的比率设为第一面积率，将在第二区域Ar2一个以上的第二贯通电极E232所占的面积(也称为第二面积)的比率设为第二面积率。此时，例如第二面积率小于第一面积率。
在此，在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，例如能够如下所示地求取在第一区域Ar1中两个以上的第一贯通电极E231所占的第一面积及在第二区域Ar2中一个以上的第二贯通电极E232所占的第二面积。首先，例如使用盐酸使太阳能电池元件1之中主要包括铝的第二集电电极E21和主要包括银的第二输出取出电极E22溶解。而且，例如使用光学显微镜或扫描型电子显微镜(SEM)观察残留于半导体基板10的第二面10bs上的激光的痕迹的个数及大小等，由此能够计算上述的第一面积及第二面积。在此，例如也可以通过使用光学显微镜或SEM观察残留于保护层13的第2孔部H3的个数及大小等，从而计算上述的第一面积及第二面积。
在图5～图6的(b)的例子中，在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，在第一区域Ar1内，配置成多个第一贯通电极E231排列的状态，以使得将相邻的三个第一贯通电极E231的中心点虚拟地连结的3根虚拟线形成正三角形。在此，相互相邻的两个第一贯通电极E231的中心点之间的距离(也称为第一间距)D1，例如设为0.5mm～0.8mm左右。再有，在图5～图6的(b)的例子中，在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，在第二区域Ar2内，配置成多个第二贯通电极E232排列的状态，以使得将相邻的三个第二贯通电极E232的中心点虚拟地连结的3根虚拟线形成正三角形。在此，相互相邻的两个第二贯通电极E232的中心点之间的距离(也称为第二间距)D2，例如设为1mm～8mm左右。多个第一贯通电极E231及第二贯通电极E232的平面透视下的形状，例如也可以是被图示那样的点状。还有，多个第一贯通电极E231及第二贯通电极E232的平面透视下的形状，例如也可以是线状(或者带状)。
这样，例如如果设定成第二输出取出电极E22的正下方的第二贯通电极E232的密度小于第二集电电极E21的正下方的第一贯通电极E231的密度，那么能降低钝化层12的减少量。由此，例如在半导体基板10的第二面10bs的附近，难以产生少数载流子的再结合。其结果是，能够提高太阳能电池元件1中的光电变换效率。因此能够平衡优良地提高PERC型的太阳能电池元件1中的光电变换效率与长期可靠性。
然而，在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，将第一区域Ar1与第二区域Ar2处于重叠的状态的区域设为重叠区域Ar3。重叠区域Ar3是第二集电电极E21与第二输出取出电极E22重叠的区域。再者，将第一区域Ar1与第二区域Ar2处于相接的状态的区域设为连接区域Pc0。连接区域Pc0是第二集电电极E21与第二输出取出电极E22处于相接的状态的区域。在此，例如如图5～图7所示，也可以第二集电电极E21含有铝，第二输出取出电极E22含有银，多个贯通电极E23以避开重叠区域Ar3及连接区域Pc0的状态配置。换言之，在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，多个贯通电极E23也可以位于第一区域Ar1及第二区域Ar2之中与重叠区域Ar3及连接区域Pc0双方的区域不同的区域(也称为非连接区域)Ar4。进而换言之，在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，多个贯通电极E23并未位于第一区域Ar1及第二区域Ar2之中的重叠区域Ar3及连接区域Pc0双方的区域。
在此，例如如图8所示，假定贯通电极E23位于重叠区域Ar3及连接区域Pc0的情况。该情况下，能在包括位于重叠区域Ar3及连接区域Pc0贯通电极E23在内的区域A3c，形成包含硅、铝及银的3元系(也称为Si-Al-Ag的3元系)的合金部Cm0。该Si-Al-Ag的3元系的合金部Cm0，例如在烧成铝糊膏及银糊膏之际，通过半导体基板10、铝糊膏与银糊膏之间的硅、铝及银的相互扩散而生成。另外，例如如图8所示，在将非连接区域Ar4之中的位于第一区域Ar1的第一贯通电极E231包括在内的区域A2c，能形成包含硅及铝的2元系(也称为Si-Al的2元系)的合金部。该Si-Al的2元系的合金部，例如在烧成铝糊膏之际，通过半导体基板10与铝糊膏之间的硅与铝的相互扩散而形成。在图8中，区域A2c及区域A3c分别是由粗双点划线围起来的区域。
相对于此，在第一实施方式中，例如在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，多个贯通电极E23位于与重叠区域Ar3及连接区域Pc0不同的非连接区域Ar4。因此，例如在平面透视的情况下，在重叠区域Ar3及连接区域Pc0内，在半导体基板10的第二面10bs侧形成第二集电电极E21及第二输出取出电极E22之际，难以形成Si-Al-Ag的3元系的合金部Cm0。此时，例如在太阳能电池元件1中，由于载荷的赋予引起的挠曲，难以产生以合金部Cm0为起点的裂缝及破裂。其结果是，例如能够提高PERC型的太阳能电池元件1中的光电变换效率及长期可靠性。
然而，在形成第二集电电极E21及第二输出取出电极E22之际的导电性糊膏的烧成时，因为用于形成第二集电电极E21及第二输出取出电极E22的各导电性糊膏所含的粘合剂的热分解，会产生气体。此时，在对半导体基板10进行平面透视的情况下，基于粘合剂的热分解的每单位面积的气体的产生量和第二集电电极E21及第二输出取出电极E22的厚度成比例。在此，例如假定第二输出取出电极E22的厚度比第二集电电极E21的厚度小的情况。该情况下，在重叠区域Ar3内，相比于用来形成第二集电电极E21的导电性糊膏，用来形成第二输出取出电极E22的导电性糊膏的因粘合剂的热分解引起的气体的产生量更少。
因而，例如如图7所示，考虑在重叠区域Ar3内，使比第二集电电极E21薄的第二输出取出电极E22位于第二面10bs之上，使第二集电电极E21位于第二输出取出电极E22之上。在上述那样的结构中，在用来形成第二集电电极E21及第二输出取出电极E22之中的位于靠近半导体基板10一侧的第二输出取出电极E22的导电性糊膏的烧成时，粘合剂的热分解所引起的气体的产生量减少。由此，例如气体进入第二集电电极E21与第二输出取出电极E22的界面、第二集电电极E21与第二输出取出电极E22的密接强度降低的故障难以产生。其结果是，例如能够提高PERC型的太阳能电池元件1中的光电变换效率及长期可靠性。
＜1-4.太阳能电池元件的制造方法＞
基于图9的(a)～图9的(f)及图5来说明太阳能电池元件1的制造方法的一例。
首先，如图9的(a)所示，准备半导体基板10。在此，作为半导体基板10而采用单晶体硅或者多晶体硅的基板。半导体基板10，例如使用现有的直拉单晶制造法(CZ法，Czochralski)或者铸造法等来形成。在此，在作为半导体基板10而准备p型的多晶体硅的基板的情况下，例如使用铸造法来制作多晶体硅的铸锭。此时，作为掺杂剂元素，例如通过添加硼，从而将铸锭的电阻率调整为1Ω·cm～5Ω·cm左右。接下来，将该铸锭切割成具有例如一边约为160mm的正方形的底面的长方体状，进而切片为200μm左右的厚度来制作半导体基板10。在此，例如针对半导体基板10的表面，以氢氧化钠、氢氧化钾、氟酸或者氟硝酸等的水溶液实施极微量的蚀刻，由此能够将半导体基板10的切断面的受到机械性损坏的层及被污染的层除去。
接下来，如图9的(b)所示，在半导体基板10的第一面10fs形成组织构造。组织构造，例如可通过使用了氢氧化钠等的碱性的水溶液或者氟硝酸等的酸性的水溶液的湿式蚀刻、或使用了反应性离子蚀刻(RIE：Reactive Ion Etching)法等的干式蚀刻来形成。
接下来，如图9的(c)所示，具有在组织构造的半导体基板10的第一面10fs形成作为n型的半导体区域的第二半导体区域10s。具体地说，在具有组织构造的半导体基板10中的第一面10fs侧的表层部形成n型的第二半导体区域10s。第二半导体区域10s，例如能够使用将呈糊膏状的五氧化二磷(P2O5)涂敷于半导体基板10的表面并使磷热扩散的涂敷热扩散法、将呈气体状的氧氯化磷(POCl3)作为扩散源的气相热扩散法等来形成。第二半导体区域10s，例如形成为具有0.1μm～2μm左右的深度和40Ω/□～200Ω/□左右的薄膜电阻值。在此，例如，在气相热扩散法中，在包括POCl3等的扩散源的气体的气氛中，在600℃～800℃左右的温度下，对半导体基板10实施5分钟～30分钟左右的热处理，由此在半导体基板10的表面形成磷硅玻璃(PSG)。然后，在氩或者氮等的惰性气体的气氛中在800℃～900℃左右的高温下，对半导体基板10实施10分钟～40分钟左右的热处理。由此，磷从PSG向半导体基板10的表层部扩散，在半导体基板10的第一面10fs侧形成第二半导体区域10s。
在此，例如在形成第二半导体区域10s之际，如果在第二面10bs侧也形成第二半导体区域，那么通过蚀刻将形成在第二面10bs侧的第二半导体区域除去。例如，通过将半导体基板10的第二面10bs侧的部分浸渍于氟硝酸的水溶液，从而能够将形成在第二面10bs侧的第二半导体区域除去。由此，能够使具有p型的导电型的第一半导体区域10f露出于半导体基板10的第二面10bs。然后，通过蚀刻将形成第二半导体区域10s之际附着到半导体基板10的第一面10fs侧的PSG除去。此时，也可以将形成在半导体基板10的侧面10ss的第二半导体区域也一并除去。然而，例如也可以在半导体基板10的第二面10bs侧预先形成扩散掩模，通过气相热扩散法等形成第二半导体区域10s，接着将扩散掩模除去。该情况下，在第二面10bs侧未形成第二半导体区域，不需要将第二面10bs侧的第二半导体区域除去的工序。
通过以上的处理，准备作为n型的半导体区域的第二半导体区域10s位于第一面10fs侧、在第一面10fs形成了组织构造的、包括第一半导体区域10f的半导体基板10。
接下来，如图9的(d)所示，在至少半导体基板10的第二面10bs上形成例如主要含有氧化铝等的钝化层12。钝化层12，例如能通过ALD法或PECVD法等来形成。在此，例如如果使用ALD法，那么半导体基板10的表面能够由钝化层12更加无间隙地、致密地覆盖。在使用了ALD法的钝化层12的形成工序中，首先，将第二半导体区域10s已被形成的导体基板10载置于成膜装置的腔室内。而且，在100℃～250℃的温度域加热了半导体基板10的状态下，多次反复铝原料的供给、铝原料的基于排气的除去、氧化剂的供给及氧化剂的基于排气的除去这四道工序。由此，在半导体基板10之上形成主要含有氧化铝的钝化层12。在此，铝原料例如适用三甲基铝(TMA)或者三乙基铝(TEA)等。氧化剂，例如适用水或者臭氧等。如果使用ALD法，那么不只是在半导体基板10的第二面10bs，还在包括半导体基板10的侧面10ss在内的半导体基板10的整周上形成钝化层。在此，例如也可以在将耐酸抗蚀剂涂敷到半导体基板10的第二面10bs上的钝化层12后，通过使用了氟酸等的蚀刻将不需要的钝化层除去。
接下来，如图9的(d)所示，至少在半导体基板10的第一面10fs之上，形成例如含有氮化硅等的反射防止膜11。反射防止膜11，例如使用PECVD法或者溅射法来形成。在使用PECVD法的情况下，预先将半导体基板10加热到比反射防止膜11的成膜中的温度还高的温度。然后，用氮气(N2)稀释硅烷(SiH4)与氨(NH3)的混合气体，将反应压力设为50Pa～200Pa左右，使通过辉光放电分解而进行等离子体化所得的物质堆积于已被加热的半导体基板10上。由此，在半导体基板10上形成反射防止膜11。此时，成膜温度被设为350℃～650℃左右。辉光放电所需的高频电源的频率被设为10kHz～500kHz左右。气体的流量根据反应室的大小等适当决定。例如，气体的流量被设为150毫升/分(sccm)～6000毫升/分(sccm)左右的范围。此时，将氨气的流量B除以硅烷气体的流量A所得的值(B/A)设为0.5～15的范围。
接下来，如图9的(e)所示，在形成在半导体基板10的第二面10bs之上的钝化层12之上，形成含有氮化硅等的保护层13。如果保护层13为氮化硅，那么通过与上述使用了PECVD法的反射防止膜11同样的方法，能形成保护层13。
接下来如，图9的(f)所示，形成连结孔部、以便将保护层13与钝化层12贯通。在此，例如到达半导体基板10的表面地从保护层13与钝化层12之上照射激光束，从而相对于保护层13及钝化层12形成多个连结孔部。例如，通过调整激光束的输出等，从而形成直径为30μm～150μm左右的圆柱形状的多个连结孔部，以使得在俯视半导体基板10的第二面10bs侧的情况下每1cm2有400个～700个左右的连结孔部均匀地分布。其中，此时对于形成第二输出取出电极E22的部分而言，形成多个连结孔部，以使得每1cm2有10个～200个左右的连结孔部均匀地分布。再有，此时例如形成多个连结孔部，以使得在平面透视半导体基板10的第二面10bs侧的情况下，避开重叠区域Ar3及连接区域Pc0以及这些区域的周边。在此使用的激光装置，例如适用激光束的波长为1064nm的带Q开关的Nd：YAG(钕掺杂剂，钇·铝·石榴石)激光。激光束，例如也可以使用Nd：YAG激光的第二高次谐波(SHG，波长532nm)等。在此，例如在使用带Q开关的Nd：YAG激光的第二高次谐波的情况下，采用振荡频率为10kHz左右、输出为7W～10W左右、激光束的直径为100μm左右的条件。
接下来，如图5所示，形成表面电极E1及背面电极E2。在此，例如在半导体基板10的第一面10fs侧，以所希望的图案涂敷作为用于形成表面电极E1的导电性糊膏的银糊膏。再有，例如在半导体基板10的第二面10bs侧，以所希望的图案涂敷作为用于形成背面电极E2之中的第二输出取出电极E22及第二贯通电极E232的导电性糊膏的银糊膏。银糊膏，例如能够使用丝网印刷法等来涂敷。在规定的温度下使涂敷后的银糊膏干燥。此时，通过将银糊膏的溶剂蒸散，从而银糊膏干燥。再有，在此例如在半导体基板10的第二面10bs侧，以所希望的图案涂敷作为用于形成背面电极E2之中的第二集电电极E21及第一贯通电极E231的导电性糊膏的铝糊膏。铝糊膏，例如能够使用丝网印刷法等来涂敷。在规定的温度下使涂敷后的铝糊膏干燥。此时，通过将铝糊膏的溶剂蒸散，从而铝糊膏干燥。
然后，通过将被涂敷了银糊膏及铝糊膏的半导体基板10，在烧成炉内在700℃～900℃左右的最高温度附近维持0.1秒钟～数十秒钟左右的热处理，对银糊膏及铝糊膏进行烧成。此时，银糊膏及铝糊膏各自中金属粉末的烧结进展，形成表面电极E1与背面电极E2。具体地说，例如被涂敷到半导体基板10的第一面10fs侧的银糊膏，通过产生反射防止膜11等的烧成贯通而与导体基板10的第一面10fs的n型的第二半导体区域10s连接，由此形成表面电极E1。还有，此时通过已被涂敷到半导体基板10的第二面10bs的银糊膏的烧成，形成第二输出取出电极E22及第二贯通电极E232。另外，此时通过被涂敷到半导体基板10的第二面10bs的铝糊膏的烧成，形成第二集电电极E21及第一贯通电极E231。在此，在形成第一贯通电极E231之际，铝糊膏中的铝向半导体基板10的第二面10bs的表层部内扩散，形成作为BSF层的第三半导体区域10t。
通过以上的工序，可形成图5中所示出的太阳能电池元件1。
＜1-5.太阳能电池模块的制造方法＞
例如，第一构件101、第一填充材料102u、包括多个太阳能电池串SG1的太阳能电池部103、第二填充材料102b及第二构件104按该记载的顺序被重叠。而且，例如通过层压机将第一构件101、第一填充材料102u、太阳能电池部103、第二填充材料102b及第二构件104一体化，由此能制造图2的(a)或者图2的(b)中所示出的太阳能电池模块100。该太阳能电池模块100，例如会根据积雪及风压等的外力的赋予而挠曲。然而，在太阳能电池模块100所使用的太阳能电池元件1中，第二输出取出电极E22难以从半导体基板10剥离。因此，能够提高太阳能电池模块100中的长期可靠性。
在此，在太阳能电池模块100的第二模块面Ms2上，例如安装用于取出太阳能电池部103中的通过光电变换而得到的电气的端子盒Bx1。另外，例如也可以在太阳能电池模块100的外周部安装框架构件。由此，能加强太阳能电池模块100。
＜1-6.具体例＞
以下，针对参考例1、参考例2及参考例3所涉及的太阳能电池元件及实施例所涉及的太阳能电池元件1，说明制作方法及击穿载荷。
＜1-6-1.参考例1所涉及的太阳能电池元件的制作＞
首先，如图9的(a)所示，准备了半导体基板10。在此，通过铸造法而制作出20片作为半导体基板10的多晶体硅基板。此时，多晶体硅基板是通过掺杂硼而具有p型的导电型的基板。此外，多晶体硅基板具有约1.0Ω·cm的相对电阻值、一边为约156mm的正方形的平面形状及180μm左右的厚度。
接下来，通过使用了氢氧化钠水溶液的蚀刻从该半导体基板10的表面将到5μm～10μm左右的深度的部分除去。然后，如图9的(b)所示，使用RIE法在半导体基板10的第一面10fs侧形成了组织构造。
接下来，如图9的(c)所示通过将氧氯化磷(POCl3)作为扩散源的气相热扩散法，在遍及半导体基板10的表面的整周上的表层部，形成了具有n型的导电型的第二半导体区域。然后，通过将半导体基板10的第二面10bs及侧面10ss侧的部分浸渍于氟酸与硝酸的混合溶液，从而除去了形成在半导体基板10的第二面10bs及侧面10ss侧的第二半导体区域。由此，在半导体基板10的第一面10fs侧的表层部形成了具有n型的导电型的第二半导体区域10s。该第二半导体区域10s具有约100Ω/□左右的薄膜电阻。
接下来，如图9的(d)所示，使用ALD法，在半导体基板10的整周上的表面上形成了主要含有氧化铝的钝化层12。所形成的钝化层12的膜厚被设为10nm左右。
进而，如图9的(d)所示，在半导体基板10的第一面10fs侧，使用PECVD法形成了氮化硅的反射防止膜11。在此所形成的反射防止膜11具有2.1左右的折射率及70nm左右的厚度。
接下来，如图9的(e)所示，在已形成于半导体基板10的第二面10bs之上的钝化层12之上，使用PECVD法形成了含有氮化硅的保护层13。该保护层13具有2.1左右的折射率及90nm左右的厚度。
接下来，如图9的(f)所示，使用激光装置形成了多个连结孔部，以使得将保护层13与钝化层12贯通。在此，激光装置适用带Q开关的Nd：YAG激光。在该激光装置中，使用了Nd：YAG激光的第二高次谐波。在此，在半导体基板10的第二面10bs侧的整面中均匀分布地形成了多个连结孔部，以使得连结孔部的直径为100μm左右、上述图6的(b)中示出的第一间距D1为0.65mm左右。
接下来，在半导体基板10的第一面10fs侧，涂敷了用于形成包括第一输出取出电极E11、第一集电电极E12与辅助电极E13的表面电极E1的银糊膏。作为银糊膏，采用了作为主成分而含有85质量％左右的银、进而含有玻璃料、有机载体的材料。使用丝网印刷法将上述那样的银糊膏涂敷到半导体基板10的第一面10fs侧，以便具有图3的图案。在此，紧接于印刷之后的银糊膏的膜厚被设为18μm左右。而且，使涂敷后的银糊膏在150℃左右的温度下干燥3分钟左右的时间。此时，银糊膏的溶剂蒸发。
接下来，在半导体基板10的第二面10bs侧，使用丝网印刷法将用于形成背面电极E2的第二输出取出电极E22的银糊膏涂敷成图4中所示出的第二输出取出电极E22的图案。该银糊膏采用作为主成分而含有65质量％左右的银、进而含有玻璃料、有机载体的材料。在此，紧接于印刷之后的银糊膏的膜厚被设为15μm左右。而且，使涂敷后的银糊膏在150℃左右的温度下干燥3分钟左右的时间。此时，银糊膏的溶剂蒸发。
接下来，在半导体基板10的第二面10bs侧，涂敷了用于形成背面电极E2的第二集电电极E21的铝糊膏。作为铝糊膏，采用作为主成分而含有75质量％左右的铝、进而含有玻璃料、有机载体的材料。使用丝网印刷法，在半导体基板10的第二面10bs侧将上述那样的铝糊膏涂敷成图4中所示出的第二集电电极E21的图案。在此，紧接于印刷之后的铝糊膏的膜厚被设为48μm左右。而且，使涂敷后的铝糊膏在150℃左右的温度下干燥3分钟左右的时间。此时，铝糊膏的溶剂蒸发。
接下来，将在第一面10fs侧涂敷银糊膏、在第二面10bs侧涂敷了银糊膏及铝糊膏的半导体基板10在峰值温度约700℃下维持约10秒钟左右，从而进行了银糊膏及铝糊膏的烧成。由此，形成了表面电极E1及背面电极E2。在此，背面电极E2中包含多个贯通电极E23。其结果是，制作出参考例1所涉及的太阳能电池元件。
＜1-6-2.参考例2所涉及的太阳能电池元件的制作＞
通过将参考例1所涉及的太阳能电池元件的制作工序之中上述图9的(f)中使用所示出的激光装置来形成多个连结孔部的工序省略掉的制作工序，制作出参考例2所涉及的太阳能电池元件。因此，参考例2所涉及的太阳能电池元件，被设为从参考例1所涉及的太阳能电池元件省略了全部的连结孔部及贯通电极E23的结构。
＜1-6-3.参考例3所涉及的太阳能电池元件的制作＞
在参考例1所涉及的太阳能电池元件的制作工序之中上述图9的(f)中所示出的使用激光装置来形成多个连结孔部的工序中，将多个连结孔部形成为在对半导体基板10的第二面10bs侧进行平面透视时避开第二区域Ar2。在此，第二区域Ar2是形成第二输出取出电极E22的区域。上述那样的多个连结孔部的形成通过变更对激光装置的激光束的扫描进行控制的程序而得以实现。由此，制作出从参考例1所涉及的太阳能电池元件中省略了第二输出取出电极E22的正下方的第二区域Ar2中的全部连结孔部及贯通电极E23的、参考例3所涉及的太阳能电池元件。
＜1-6-4.实施例所涉及的太阳能电池元件的制作＞
在参考例1所涉及的太阳能电池元件的制作工序之中上述图9的(f)中所示出的使用激光装置来形成多个连结孔部的工序中，形成多个连结孔部，以使得在对半导体基板10的第二面10bs侧进行平面透视时避开重叠区域Ar3。在此，重叠区域Ar3如上所述，是处于形成第二输出取出电极E22的第二区域Ar2与形成第二集电电极E21的第一区域Ar1重叠的状态的区域。进而，在第二区域Ar2中，成为第二贯通电极E232的第二连结孔部形成为图6的(b)中示出的第二间距D2为1.3mm左右。上述那样的多个第二连结孔部的形成，通过变更对激光装置的激光束的扫描进行控制的程序而得以实现。由此，制作出从参考例1所涉及的太阳能电池元件省略掉重叠区域Ar3中的全部连结孔部及贯通电极E23的、实施例所涉及的太阳能电池元件。
＜1-6-5.击穿载荷的测定法＞
如上述那样，将参考例1、参考例2、参考例3及实施例所涉及的太阳能电池元件分别各制作出20片。而且，针对参考例1、参考例2、参考例3及实施例所涉及的太阳能电池元件分别各测定20片的击穿载荷。
如图10所示，作为用于测定太阳能电池元件的击穿载荷的装置(也称为击穿载荷测定装置)70，使用了具备支承部80和按压部90的装置。
支承部80具有基座板部81和两片支承用板部82。基座板部81是以沿着水平方向的状态配置的平板状的部分。两片支承用板部82被固定于基座板部81的朝上方向(在此为+Z方向)的面上。各支承用板部82是以沿着垂直方向的状态配置的平板状的部分。两片支承用板部82以相互对置的状态配置。各支承用板部82具有60mm左右的高度、160mm左右的纵深、7mm左右的厚度及与纵深方向垂直的剖面为半圆形状的上端部。两片支承用板部82的间隔d1被设为130mm左右。支承部80为铝制。
按压部90具有两片按压用板部91、连结用板部92、动作用板部93和压力传感器94。连结用板部92是以沿着水平方向的状态配置的平板状的部分。两片按压用板部91被固定到连结用板部92的朝下方向(在此为-Z方向)的面上。各按压用板部91是以沿着垂直方向的状态配置的平板状的部分。两片按压用板部91以相对于两片支承用板部82平行的状态且以相互对置的状态配置。各按压用板部91具有30mm左右的高度、160mm左右的纵深、5mm左右的厚度及与纵深方向垂直的剖面为半圆形状的下端部。两片按压用板部91的间隔d2为80mm左右。在此，两片按压用板部91之间的+X方向上的中间的位置和两片支承用板部82之间的+X方向上的中间的位置一致。再者，动作用板部93被固定到连结用板部92的朝上方向(在此为+Z方向)的面上。两片按压用板部91、连结用板部92及动作用板部93为铝制。动作用板部93被设为通过伺服马达而能以恒定速度在上方向及下方向(在此为-Z方向)上移动。由此，两片按压用板部91也能在上下方向上移动。另外，通过被安装在动作用板部93的压力传感器94，能够测定相对于两片按压用板部91而在上方向赋予的载荷。
在具有上述那样的结构的击穿载荷测定装置70中，首先在两片支承用板部82的上端部上，将作为测定对象的太阳能电池元件载置成第一元件面1fs侧朝上。此时，在太阳能电池元件中，位于-X方向侧的太阳能电池元件的端部与处于由位于-X方向侧的支承用板部82支承的状态的太阳能电池元件的部分的距离，和位于+X方向侧的太阳能电池元件的端部与处于由位于+X方向侧的支承用板部82支承的状态的太阳能电池元件的部分的距离相等。然后，通过使动作用板部93沿-Z方向下降，从而使得两片按压用板部91以20mm/min的恒定的速度下降。由此，通过两片按压用板部91按压太阳能电池元件的朝向+Z方向的上表面，使太阳能电池元件挠曲成凹状。此时，施加于两片按压用板部91的应力逐渐上升，太阳能电池元件的挠曲变形变大，急剧降低至太阳能电池元件产生破裂及裂缝。在此，测定通过压力传感器94而施加于两片按压用板部91的应力的变化，将施加于两片按压用板部91的应力急剧降低之前施加到两片按压用板部91的应力的最大值(N)作为太阳能电池元件击穿的击穿加重进行了测定。
＜1-6-6.击穿载荷的测定结果＞
针对参考例1、参考例2、参考例3及实施例所涉及的太阳能电池元件各自，在图11示出20片的击穿载荷的平均值。其中，在图11中，表示将关于参考例1所涉及的太阳能电池元件的击穿载荷的平均值设为100的情况下的击穿载荷的指数。
如图11所示，认为对参考例2、参考例3及实施例所涉及的太阳能电池元件而言，分别与参考例1所涉及的太阳能电池元件相比，有18％～20％左右的击穿载荷的提高。再者，在参考例2、参考例3及实施例所涉及的太阳能电池元件1之间，并不认为在击穿载荷存在有意的差。因此，可知对于太阳能电池元件1中的挠曲变形引起的击穿载荷的提高而言，使连结孔部及贯通电极E23不存在于重叠区域Ar3是有效的。
在此，例如对于连结孔部及贯通电极E23存在于重叠区域Ar3的参考例1所涉及的太阳能电池元件而言，推断为在背面电极E2的形成时，在重叠区域Ar3的连结孔部及该连结孔部的附近，会容易形成Si-Al-Ag的3元系的合金部Cm0。相对于此，例如对于连结孔部及贯通电极E23未存在于重叠区域Ar3的参考例2、参考例3及实施例所涉及的太阳能电池元件而言，推断为在背面电极E2的形成时，难以形成Si-Al-Ag的3元系的合金部Cm0。
然而，例如在参考例2所涉及的太阳能电池元件中，以将保护层13与钝化层12贯通的状态配置的连结孔部及贯通电极E23完全不存在。在上述那样的结构中，成为太阳能电池元件没有光电变换功能的状态。因此，参考例2所涉及的太阳能电池元件是实际上不能利用的元件。
在此，在量产太阳能电池元件之际，如果考虑到会产生若干重叠区域Ar3的位置偏移，那么在包括重叠区域Ar3的第二区域Ar2完全不存在连结孔部及贯通电极E23的参考例3所涉及的太阳能电池元件中，认为能实现击穿载荷的提高与太阳能电池元件的生产率的提高。其中，在除了重叠区域Ar3以外的第二区域Ar2有连结孔部与贯通电极E23存在的实施例所涉及的太阳能电池元件1中，认为至少通过基于连结孔部内的第二贯通电极E232的锚定效果能将第二输出取出电极E22牢固地接合于半导体基板10的第二面10bs侧。
＜1-7.第一实施方式的总结＞
在第一实施方式所涉及的太阳能电池元件1中，例如第二输出取出电极E22经由第二贯通电极E232以与半导体基板10的第二面10bs连接的状态配置。由此，例如第二输出取出电极E22借助基于第二贯通电极E232的锚定效果能牢固地接合于半导体基板10的第二面10bs侧。再有，例如在形成第二贯通电极E232之际，银糊膏的玻璃成分熔融而进入半导体基板10的第二面10bs侧的表层部内，由此第二输出取出电极E22经由第二而贯通电极E232而相对于半导体基板10被牢固地接合。这样，例如通过提高第二输出取出电极E22相对于半导体基板10的接合强度，从而第二输出取出电极E22难以从半导体基板10剥离。其结果是，能够提高太阳能电池元件1中的长期可靠性。
还有，例如在对第二元件面1bs进行平面透视的情况下，与第二集电电极E21所位于的第一区域Ar1内的第一贯通电极E231的第一面积率相比，第二输出取出电极E22所位于的第二区域Ar2内的第二贯通电极E232的第二面积率更小。这样，例如如果设定成与第二集电电极E21的正下方的第一贯通电极E231的密度相比，第二输出取出电极E22的正下方的第二贯通电极E232的密度更小，那么能够降低钝化层12的减少量。由此，例如在半导体基板10的第二面10bs的附近，难以产生少数载流子的再结合。其结果是，能够提高太阳能电池元件1中的光电变换效率。
因此，在第一实施方式中，能够平衡优良地提高PERC型的太阳能电池元件1中的光电变换效率与长期可靠性。再者，例如，对于上述那样的将多个太阳能电池元件1排列而成的太阳能电池模块100来说，也能够平衡优良地提高光电变换效率与长期可靠性。
＜2.其他实施方式＞
本公开并未限定于上述的第一实施方式，在未脱离本公开主旨的范围内能够实施各种变更、改良等。
＜2-1.第二实施方式＞
在上述第一实施方式中，例如钝化层12并未限定为单层。钝化层12，例如也可以具有以多层层叠的状态配置的构造。多层的组合，例如如图12所示，包含位于半导体基板10的第二面10bs之上的氧化硅的层121和位于该氧化硅的层121之上的氧化铝的层122的组合。该情况下，氧化硅的层121的厚度，例如设为0.1nm～5nm左右。氧化铝的层122的厚度，例如设为5nm～30nm左右。在此，例如在半导体基板10的第二面10bs上成膜了氧化硅的层121后，在该氧化硅的层121之上成膜氧化铝的层122，由此能够形成钝化层12。这些氧化硅的层121及氧化铝的层122能够通过ALD法而连续地成膜。这样如果在p型的第一半导体区域10f上成膜氧化硅的层121，那么例如能够使第一半导体区域10f的未结合部分终结。由此，例如在半导体基板10的第二面10bs的附近，能减少半导体基板10中的通过与光的照射相应的光电变换而产生的少数载流子的再结合。其结果是，能够实现太阳能电池元件1的光电变换效率的更进一步的提高。
＜2-2.第三实施方式＞
在上述各实施方式中，例如如图13所示，也可以不存在保护层13。换言之，例如在半导体基板10的第二面10bs侧，也可以第二集电电极E21及第二输出取出电极E22直接位于钝化层12上。在图13的例子中，第一贯通电极E231位于第1A孔部H11内，第二贯通电极E232位于第1B孔部H12内。上述那样的结构，只要例如涂敷于钝化层12上的导电性糊膏具有在该导电性糊膏的烧成时不会产生钝化层12的烧成贯通那样的成分，就能够得以实现。
＜3.其他＞
在上述各实施方式中，例如第二输出取出电极E22也可以不将银作为主成分来含有，而是将铜作为主成分来含有。该情况下，例如取代银糊膏而能采用铜糊膏。铜糊膏，例如适用含有作为主成分而包括铜的金属粉末、有机载体及玻璃料的导电性糊膏。
另外，在上述各实施方式中，例如也可以第二集电电极E21与第二输出取出电极E22不会重叠而是相接成形成连接区域Pc0。
当然，也能够适当地在并不矛盾的范围内组合分别构成上述各实施方式及各种变形例的全部或者一部分。
-符号说明-
1 太阳能电池元件
10 半导体基板
100 太阳能电池模块
101 第一构件
102 填充材料
102b 第二填充材料
102u 第一填充材料
103 太阳能电池部
104 第二构件
10bs 第二面
10f 第一半导体区域
10fs 第一面
10s 第二半导体区域
10t 第三半导体区域
11 反射防止膜
12 钝化层
13 保护层
1bs 第二元件面
1fs 第一元件面
Ar1 第一区域
Ar2 第二区域
Ar3 重叠区域
Ar4 非连接区域
Cm0 合金部
E1 表面电极
E11 第一输出取出电极
E12 第一集电电极
E2 背面电极
E21 第二集电电极
E22 第二输出取出电极
E23 贯通电极
E231 第一贯通电极
E232 第二贯通电极
H1 第1孔部
H11 第1A孔部
H12 第1B孔部
H3 第2孔部
H31 第2A孔部
H32 第2B孔部
Pc0 连接区域
W1 第一布线材料
W2 第二布线材料。

Claims (7)

1.一种太阳能电池元件，具备：
半导体基板，具有第一面及以朝向与该第一面的相反的方向的状态而配置的第二面；
钝化层，位于所述第二面之上且具有多个孔部；
多个贯通电极，以相对于所述半导体基板的所述第二面电连接的状态位于所述多个孔部内；
第一电极，以与所述多个贯通电极之中的两个以上的第一贯通电极电连接的状态位于所述钝化层之上；以及
一个以上的第二电极，以与所述多个贯通电极之中的一个以上的第二贯通电极电连接的状态位于所述钝化层之上以使得在第一方向延伸为直线状，且处于与所述第一电极电连接的状态，
在对所述第一电极及所述第二电极进行平面透视的情况下，在所述第二电极所位于的第二区域中所述一个以上的第二贯通电极所占的面积的比率小于在所述第一电极所位于的第一区域中所述两个以上的第一贯通电极所占的面积的比率。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，
所述半导体基板含有硅，
所述第一电极含有铝，
所述第二电极含有银，
在对所述第一电极及所述第二电极进行平面透视的情况下，所述多个贯通电极并未位于所述第一区域及所述第二区域之中的重叠区域及连接区域，该重叠区域是所述第一区域与所述第二区域处于重叠的状态的区域，该连接区域是所述第一区域与所述第二区域处于相接的状态的区域。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池元件，其中，
所述第二电极的厚度小于所述第一电极的厚度，
在所述第一区域与所述第二区域处于重叠的状态的重叠区域，所述第二电极位于所述第二面之上，所述第一电极位于该第二电极之上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池元件，其中，
该太阳能电池元件还具备：
保护层，位于所述钝化层与所述第一电极之间。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池元件，其中，
所述保护层包括氮化硅。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池元件，其中，
所述半导体基板具有位于所述第二面侧的p型的第一半导体区域和位于所述第一面侧的n型的第二半导体区域，
所述钝化层包括氧化铝。
7.一种太阳能电池模块，具备：
以二维地排列的状态而配置的权利要求1～6中任一项分别记载的多个太阳能电池元件；
多个布线材料，以将所述多个太阳能电池元件之中的相互相邻的太阳能电池元件之间分别电连接的状态而配置；
第一构件，位于所述多个太阳能电池元件的所述第一面侧并具有透光性；
第二构件，位于所述多个太阳能电池元件的所述第二面侧；
第一填充材料，位于所述多个太阳能电池元件与所述第一构件之间并具有透光性；以及
第二填充材料，位于所述多个太阳能电池元件与所述第二构件之间。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240136449A1 (en) * 2021-02-22 2024-04-25 Newsouth Innovations Pty Limited Metallization for silicon solar cells
CN115000199B (zh) * 2022-08-01 2022-10-25 一道新能源科技(衢州)有限公司 一种p型perc单面电池结构
CN116921970B (zh) * 2023-09-12 2024-03-01 天合光能股份有限公司 光伏电池互联压具及串焊机

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100275965A1 (en) * 2009-06-18 2010-11-04 Daeyong Lee Solar cell and method of manufacturing the same
KR20110020659A (ko) * 2009-08-24 2011-03-03 주식회사 효성 개선된 후면구조를 구비한 후면접합 태양전지 및 그 제조방법
WO2011052597A1 (ja) * 2009-10-26 2011-05-05 京セラ株式会社 太陽電池素子および太陽電池モジュール
JP2011134999A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Kyocera Corp 太陽電池モジュール
KR101199424B1 (ko) * 2011-05-20 2012-11-09 엘지전자 주식회사 태양 전지
CN103123937A (zh) * 2011-11-18 2013-05-29 茂迪股份有限公司 具有背面钝化结构的太阳能电池及其制造方法
CN103515480A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 E.I.内穆尔杜邦公司 制造厚膜电极的方法
US20140034123A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Solarworld Innovations Gmbh Solar cell and method of manufacturing
CN104854707A (zh) * 2013-05-29 2015-08-19 株式会社钟化 太阳能电池及其制造方法和太阳能电池模块及其制造方法
CN106030826A (zh) * 2014-02-11 2016-10-12 皮卡太阳能有限公司 太阳能电池及其制造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2302690A4 (en) 2008-06-26 2015-01-07 Mitsubishi Electric Corp SOLAR BATTERY CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
DE102009031151A1 (de) * 2008-10-31 2010-05-12 Bosch Solar Energy Ag Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE102010028189B4 (de) 2010-04-26 2018-09-27 Solarworld Industries Gmbh Solarzelle
KR101925928B1 (ko) * 2013-01-21 2018-12-06 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그의 제조 방법
TWM512218U (zh) * 2015-03-27 2015-11-11 Neo Solar Power Corp 太陽能電池
JP6555984B2 (ja) 2015-08-28 2019-08-07 京セラ株式会社 太陽電池素子およびその製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100275965A1 (en) * 2009-06-18 2010-11-04 Daeyong Lee Solar cell and method of manufacturing the same
KR20110020659A (ko) * 2009-08-24 2011-03-03 주식회사 효성 개선된 후면구조를 구비한 후면접합 태양전지 및 그 제조방법
WO2011052597A1 (ja) * 2009-10-26 2011-05-05 京セラ株式会社 太陽電池素子および太陽電池モジュール
JP2011134999A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Kyocera Corp 太陽電池モジュール
KR101199424B1 (ko) * 2011-05-20 2012-11-09 엘지전자 주식회사 태양 전지
CN103123937A (zh) * 2011-11-18 2013-05-29 茂迪股份有限公司 具有背面钝化结构的太阳能电池及其制造方法
CN103515480A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 E.I.内穆尔杜邦公司 制造厚膜电极的方法
US20140034123A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Solarworld Innovations Gmbh Solar cell and method of manufacturing
CN104854707A (zh) * 2013-05-29 2015-08-19 株式会社钟化 太阳能电池及其制造方法和太阳能电池模块及其制造方法
CN106030826A (zh) * 2014-02-11 2016-10-12 皮卡太阳能有限公司 太阳能电池及其制造方法

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