CN111492492A - 太阳能电池元件 - Google Patents

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CN111492492A CN201880077215.XA CN201880077215A CN111492492A CN 111492492 A CN111492492 A CN 111492492A CN 201880077215 A CN201880077215 A CN 201880077215A CN 111492492 A CN111492492 A CN 111492492A
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Abstract

太阳能电池元件具备半导体基板、钝化层、保护层以及电极层。钝化层位于半导体基板的第1面之上。保护层位于钝化层之上。电极层位于保护层之上，包括玻璃成分。保护层具有位于电极层侧的面的多个凸状部。该多个凸状部分别在电极层侧具有凹状部分。玻璃成分位于该凹状部分的内部空间。

Description

太阳能电池元件
技术领域
本公开涉及太阳能电池元件。
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，参照日本特开2013-4944号公报的记载)。在该太阳能电池元件中，钝化层位于半导体基板的背面上。进而，背面侧的集电电极位于钝化层之上、或者位于钝化层之上的保护层之上。
发明内容
公开了太阳能电池元件。
太阳能电池元件的一个方式具备半导体基板、钝化层、保护层以及电极层。所述钝化层位于所述半导体基板的第1面上。所述保护层位于所述钝化层之上。所述电极层位于所述保护层之上，包括玻璃成分。所述保护层具有位于所述电极层侧的面的多个凸状部。该多个凸状部分别在所述电极层侧具有凹状部分。所述玻璃成分位于该凹状部分的内部空间。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的太阳能电池元件的一例的前表面侧的外观的俯视图。
图2是表示第1实施方式所涉及的太阳能电池元件的一例的背面侧的外观的俯视图。
图3是表示沿着图1以及图2的III-III线的太阳能电池元件的虚拟的切断面部的一例的图。
图4的(a)是表示图3的部分P1的虚拟的切断面部的一例的放大图。图4的(b)是表示图4的(a)的部分P11的虚拟的切断面部的一例的放大图。
图5的(a)是表示图3的部分P1的虚拟的切断面部的一例的放大图。图5的(b)是表示图5的(a)的部分P11的虚拟的切断面部的一例的放大图。
图6的(a)是用于说明有关一参考例所涉及的太阳能电池元件的剥离试验的条件的图。图6的(b)是表示有关一参考例所涉及的太阳能电池元件的剥离试验的结果的图。
图7是表示图5的(a)的部分P12的虚拟的切断面部的一例的放大图。
图8的(a)至图8的(f)分别是表示制造第1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3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是用于说明第1实施方式所涉及的保护层的构造的一例的图。
图10的(a)是表示第2实施方式所涉及的太阳能电池元件中的、与图4的(a)的部分P11对应的部分的虚拟的切断面部的一例的放大图。图10的(b)是表示第2实施方式所涉及的太阳能电池元件中的、与图5的(a)的部分P11对应的部分的虚拟的切断面部的一例的放大图。
图11是用于说明第2实施方式所涉及的保护层的构造的一例的图。
图12是表示第3实施方式所涉及的太阳能电池元件的一例的背面侧的外观的俯视图。
图13是表示第3实施方式所涉及的太阳能电池模块的一例的前表面侧的外观的俯视图。
图14是表示沿着图13的XIV-XIV线的太阳能电池元件的虚拟的切断面部的一例的图。
图15是表示制造第3实施方式所涉及的太阳能电池模块的中途的状态下的、与图14的虚拟的切断面部对应的虚拟的切断面部的一例的图。
图16的(a)是表示图3的部分P16的虚拟的切断面部的一例的放大图。图16的(b)是表示一变形例所涉及的太阳能电池元件中的与图3的部分P16对应的部分额虚拟的切断面部的第1例的放大图。图16的(c)是表示一变形例所涉及的太阳能电池元件中的与图3的部分P16对应的部分的虚拟的切断面部的第2例的放大图。
图17的(a)是表示另一变形例所涉及的太阳能电池元件中的与图3的部分P16对应的部分的虚拟的切断面部的第1例的放大图。图17的(b)是表示另一变形例所涉及的太阳能电池元件中的与图3的部分P16对应的部分的虚拟的切断面部的第2例的放大图。图17的(c)是表示另一变形例所涉及的太阳能电池元件中的与图3的部分P16对应的部分的虚拟的切断面部的第3例的放大图。
具体实施方式
在制作PERC型的太阳能电池元件时，例如，在半导体基板的背面上按照该记载的顺序形成有钝化层、保护层和背面电极。保护层由例如氧化硅等构成的氧化膜、氮化硅等构成的氮化膜、或者层叠有氧化膜和氮化膜的膜构成。该保护层例如通过湿式工序或者干式工序形成。在湿式工序中，例如，应用进行包括硅氧烷树脂的绝缘性糊膏的涂敷和干燥的涂敷法等。在于式工序中，例如，应用了化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition：CVD)，等离子体CVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition：PECVD)或者溅射等。
然而，为了提高太阳能电池元件中的光电转换效率，例如，有时在半导体基板的前表面侧形成用于减少所照射的光的反射的微细的凹凸构造(组织构造)。在该情况下，通过对半导体基板实施例如使用氢氧化钠等碱性的水溶液或者氟硝酸等酸性的水溶液的湿式的蚀刻，从而形成有组织构造。此时，不仅可在半导体基板的前表面而且在包括背面的整个面形成有组织构造。
这样，若在半导体基板的背面存在组织构造等凹凸，则在半导体基板的背面上形成的钝化层以及保护层的表面也容易产生凹凸。在此，例如，有时在保护层之上主要涂敷包括铝的金属粉末、玻璃成分和有机载体的糊膏(也称为金属糊膏)，通过进行该金属糊膏的烧成，形成背面侧的集电电极。在该情况下，由于保护层的表面上的凹凸的存在，金属糊膏的成分的分布容易产生偏差。因此，集电电极相对于保护层的密接强度容易变得不均匀。由此，有可能在保护层上产生集电电极的局部剥离。具体地说，例如，具有流动性的玻璃成分以及有机载体容易从保护层的凸状部上通过金属粉末之间流入保护层的凹状部上等在重力方向上更低的部分。因此，有可能在保护层的凸状部上产生集电电极的局部剥离。而且，当集电电极从保护层剥离时，集电电极在太阳能电池元件的背面侧进行剥离，太阳能电池元件的背面侧的集电的效率有可能降低。其结果，太阳能电池元件中的光电转换效率有可能降低。
因此，为了减少保护层上的集电电极的局部剥离，例如，考虑增加金属糊膏中的玻璃成分的含有率。然而，若金属糊膏中的玻璃成分的含有率增加，则在金属糊膏的烧成时，容易产生基于金属糊膏的保护层的烧穿(烧成贯通)。因此，由于太阳能电池元件的背面侧的钝化效果的降低，太阳能电池元件中的光电转换效率有可能降低。
此外，对于上述的点，例如，为了使由金属糊膏形成的保护层的烧穿不容易产生，可以考虑增大保护层的厚度。然而，若保护层的厚度变大，则在金属糊膏的烧成时以及太阳能电池元件的使用时，在半导体基板与保护层之间，由于伴随温度变化的膨胀以及收缩而产生的应力容易变大。由此，保护层有可能从半导体基板的背面侧剥离。此外，例如，若由于伴随保护层的温度变化的膨胀以及收缩而在半导体基板与保护层之间产生的应力变大，则太阳能电池元件的翘曲增大，有可能在太阳能电池元件产生裂缝或者破裂。其结果，太阳能电池元件中的光电转换效率有可能降低。
因此，本发明人等制造出了能够提高PERC型太阳能电池元件的光电转换效率的技术。
对此，以下，基于附图对各种实施方式进行说明。在附图中，对具有同样的结构以及功能的部分标注相同的符号，在下述说明中省略重复说明。附图是示意性地示出的图。在图1至图6的(a)、图7、图9至图17的(c)中，标注右手系的XYZ坐标系。在该XYZ坐标系中，第1输出取出电极7a的长度方向为+Y方向，第1输出取出电极7a的短边方向为+X方向，与+X方向和+Y方向双方正交的、太阳能电池元件10的前表面10fs的法线方向为+Z方向。
<1.第1实施方式>
<1-1.太阳能电池元件的概略结构>
基于图1至图3对第1实施方式所涉及的太阳能电池元件10的概略结构进行说明。在图3中，为了方便，以较大的尺寸描绘了在半导体基板1的第2面1fs有意地形成的组织构造。另一方面，在图3中，在半导体基板1的第1面1bs形成的组织构造被省略为与实际的尺寸一致。第1实施方式所涉及的太阳能电池元件10是PERC型的太阳能电池元件。
如图1至图3所示，太阳能电池元件10主要具有接收光的面(也称为前表面)10fs和位于该前表面的相反侧的面(也称为背面)10bs。在图1至图3的例子中，处于前表面10fs朝向+Z方向，背面10bs朝向-Z方向的状态。
太阳能电池元件10例如具有半导体基板1、钝化层4、反射防止层5、保护层6、表面电极7以及背面电极8。
半导体基板1具有第1面1bs、第2面1fs以及第3面1ss。第1面1bs位于背面10bs侧。第2面1fs位于前表面10fs侧。换言之，第1面1bs和第2面1fs以相互朝向相反方向的状态配置。第3面1ss以将第1面1bs和第2面1fs连接的状态配置。换言之，第3面1ss是处于构成半导体基板1的外周缘的状态的端面。在图1至图3的例子中，第1面1bs处于朝向-Z方向的状态。第2面1fs处于朝向+Z方向的状态。半导体基板1具有具有沿着+Z方向的厚度的平板状的形态。因此，第1面1bs以及第2面1fs分别处于构成沿着XY平面的半导体基板1的板面的状态。
此外，半导体基板1具有第1半导体层2和第2半导体层3。第1半导体层2处于由具有第1导电型的半导体构成的状态。第2半导体层3处于由具有与第1导电型相反的第2导电型的半导体构成的状态。第1半导体层2位于半导体基板1中的第1面1bs侧的部分。第2半导体层3位于半导体基板1中的第2面1fs侧的表层部。在图3的例子中，第2半导体层3位于第1半导体层2上。
在此，例如，假定半导体基板1为硅基板的情况。在该情况下，作为硅基板，采用多晶体或者单晶的硅基板。硅基板例如是具有250μm以下或者150μm以下的厚度的薄的基板。此外，硅基板例如在俯视时具有矩形状的外缘形状。如果采用具有这样的形状的半导体基板1，则在将多个太阳能电池元件10排列来制造太阳能电池模块时，太阳能电池元件10彼此之间的间隙可能会变小。
此外，例如，在第1导电型为p型且第2导电型为n型的情况下，p型的硅基板例如可以在多晶体或者单晶的硅的结晶中含有硼或者镓等杂质作为掺杂剂元素来制作。在该情况下，通过使作为掺杂剂的磷等杂质在p型的硅基板的第2面1fs侧的表层部扩散，能够生成n型的第2半导体层3。此时，可形成层叠有p型的第1半导体层2和n型的第2半导体层3的半导体基板1。由此，半导体基板1具有位于第1半导体层2与第2半导体层3的界面的pn结部。
如图3所示，半导体基板1的第2面1fs例如也可以具有用于减少所照射的光的反射的微细的凹凸构造(组织构造)。此时，组织构造的凸部的高度例如为0.1μm至10μm左右。相邻的凸部的顶点之间的距离例如为0.1μm至20μm左右。在组织构造中，例如，凹部可以是大致球面状，凸部也可以是金字塔形状。上述的“凸部的高度”是指，例如，在图3中，以通过凹部的底面的直线为基准线，在与该基准线垂直的方向(在此为+Z方向)上从该基准线到凸部的顶点为止的距离。
进而，半导体基板1具有第3半导体层2bs。第3半导体层2bs位于半导体基板1中的第1面1bs侧的表层部。第3半导体层2bs的导电型与第1半导体层2的导电型(在本实施方式中为p型)相同。而且，第3半导体层2bs所含有的掺杂剂的浓度比第1半导体层2所含有的掺杂剂的浓度高。第3半导体层2bs在半导体基板1的第1面1bs侧形成内部电场。由此，在半导体基板1的第1面1bs的附近，能够减少在半导体基板1中通过与光的照射相应的光电转换而产生的少数载流子的再结合。其结果，不易产生太阳能电池元件10中的光电转换效率的降低。第3半导体层2bs例如可通过在半导体基板1中的第1面1bs侧的表层部扩散铝等掺杂剂元素而形成。此时，能够使第1半导体层2所含有的掺杂剂元素的浓度为5×1015atoms/cm3至1×1017atoms/cm3左右，使第3半导体层2bs所含有的掺杂剂元素的浓度为1×1018atoms/cm3至5×1021atoms/cm3左右。第3半导体层2bs存在于后述的第2集电电极8b与半导体基板1的接触部分。
钝化层4至少位于半导体基板1的第1面1bs上。钝化层4能够减少在半导体基板1中通过与光的照射相应的光电转换而生成的少数载流子的再结合。作为钝化层4的材料，例如，采用选自氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅等中的1种以上的材料。钝化层4例如处于由1层或者包括相互不同材料的2层以上构成的状态。在该情况下，钝化层4例如可通过CVD法或者原子层沉积(Atomic Layer Deposition：ALD)法形成。在此，假定钝化层4包括氧化铝的情况。在该情况下，该氧化铝具有负的固定电荷。因此，由于电场效应，在半导体基板1的第1面1bs侧产生的少数载流子(在该情况下为电子)远离p型的第1半导体层2与钝化层4的界面(第1面1bs)。由此，可减少半导体基板1中的第1面1bs的附近的少数载流子的再结合。因此，可提高太阳能电池元件10的光电转换效率。钝化层4的厚度例如为3nm至100nm左右。钝化层4例如也可以位于半导体基板1的第2面1fs上。此外，钝化层4例如也可以位于作为将半导体基板1的第2面1fs与第1面1bs连接的端面的第3面1ss上。
反射防止层5能够减少照射到太阳能电池元件10的前表面10fs的光的反射率。作为反射防止层5的材料，例如采用氧化硅、氧化铝或者氮化硅等。反射防止层5的折射率以及厚度可适当设定为对于太阳光中能够被半导体基板1吸收而能够有助于发电的波长范围的光实现反射率低的条件(也称为低反射条件)的值。例如，可以考虑将反射防止层5的折射率设为1.8至2.5左右，将该反射防止层5的厚度设为20nm至120nm左右。
保护层6位于位于半导体基板1的第1面1bs上的钝化层4上。保护层6能够保护钝化层4。作为保护层6的材料，例如，采用选自氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅等中的1种以上的材料。保护层6以具有所希望的图案的状态位于钝化层4上。保护层6沿厚度方向(在此为+Z方向)具有贯通该保护层6的间隙。该间隙例如可以是处于形成沿着第1面1bs的周围被封闭的贯通孔的状态的孔部，也可以是处于沿着第1面1bs的周围的至少一部分开口的状态的狭缝状的孔部。例如，如图2所示，假定在从背面10bs侧平面透视保护层6时，保护层6具有多个孔部CH1的情况。在此，在从背面10bs侧平面透视保护层6时，各孔部CH1可以是点(点)状，也可以是带(线)状。孔部CH1的直径或者宽度例如为10μm至500μm左右。孔部CH1的间距例如为0.3mm至3mm左右。孔部CH1的间距例如为从背面10bs侧平面透视保护层6时的相互相邻的孔部CH1的中心彼此的距离。在图2的例子中，存在110个孔部CH1。但是，各孔部CH1的大小、形状、数量的组合可适当调整。因此，孔部CH1的数量例如为一个以上即可。
然而，例如通过喷涂法、涂布法或者丝网印刷法等涂敷法在形成于半导体基板1的第1面1bs上的钝化层4上涂敷绝缘性糊膏后，使得具有所希望的图案，进行干燥而形成保护层6。保护层6例如也可以在半导体基板1的第3面1ss上直接在钝化层4上或者反射防止层5上形成。此时，由于保护层6的存在，可实现太阳能电池元件10中的漏电流的减少。
在此，例如，在保护层6之上形成后述的第2集电电极8b时，包括以铝为主成分的金属粉末、玻璃成分和有机载体的金属糊膏(也称为第1金属糊膏)在保护层6上具有所希望的形状地涂敷并烧成。主成分是指含有成分中含有的比率(也称为含有率)最大(高)的成分。此时，直接涂敷于钝化层4上的第1金属糊膏在保护层6的孔部CH1中产生钝化层4的烧穿(烧成贯通)，在半导体基板1的第1面1bs直接连接有第2集电电极8b。由此，钝化层4以及保护层6成为具有在贯通钝化层4以及保护层6的状态下分别位于的多个孔部CH1的状态。此外，此时，例如，位于多个孔部CH1内的第1金属糊膏所含有的铝扩散到半导体基板1的第1面1bs的表层部内，由此形成有第3半导体层2bs。此外，例如，如果保护层6的厚度充分大于钝化层4的厚度，则在钝化层4中的处于被保护层6覆盖的状态的部分中，第1金属糊膏不产生钝化层4的烧穿。由此，在太阳能电池元件10中，能够在半导体基板1的第1面1bs上，以与保护层6的所希望的图案对应的图案存在钝化层4。
保护层6的厚度例如为0.5μm至10μm左右。保护层6的厚度根据用于形成保护层6的后述的绝缘性糊膏的组成、半导体基板1的第1面1bs的形状、以及第2集电电极8b的形成时的烧成条件等而适当设定。
表面电极7位于半导体基板1的第2面1fs侧。如图1以及图3所示，表面电极7具有第1输出取出电极7a和多个线状的第1集电电极7b。
第1输出取出电极7a能够将通过与半导体基板1中的光的照射相应的光电转换而得到的载流子取出到太阳能电池元件10的外部。作为第1输出取出电极7a，俯视前表面10fs，例如，采用具有细长的长方形的形状的汇流条电极。第1输出取出电极7a的短边方向的长度(也称为宽度)例如为0.3mm至2.5mm左右。第1输出取出电极7a的至少一部分处于以与第1集电电极7b交叉的状态电连接的状态。
第1集电电极7b能够收集在半导体基板1中通过与光的照射相应的光电转换而得到的载流子。各第1集电电极7b例如是具有20μm至200μm左右的宽度的线状的电极。换言之，各第1集电电极7b的宽度比第1输出取出电极7a的宽度小。多个第1集电电极7b例如以相互隔开1mm至3mm左右的间隔排列的状态配置。表面电极7的厚度例如为3μm至30μm左右。这样的表面电极7例如能够通过在通过丝网印刷等将含有以银为主成分的金属粒子等的金属糊膏(也称为第2金属糊膏)涂敷成所希望的形状之后，对该第2金属糊膏进行烧成而形成。此外，例如，也可以通过使与第1集电电极7b同样的形状的辅助电极7c沿着分别存在于半导体基板1的+X方向侧以及-X方向侧的缘部配置，来将第1集电电极7b彼此电连接。
背面电极8位于半导体基板1的第1面1bs侧。如图2以及图3所示，背面电极8具有第2输出取出电极8a和第2集电电极8b。
第2输出取出电极8a位于半导体基板1的第1面1bs侧。该第2输出取出电极8a是用于将在太阳能电池元件10中通过光电转换而得到的载流子取出到太阳能电池元件10的外部的电极。第2输出取出电极8a的厚度例如为3μm至20μm左右。第2输出取出电极8a的宽度例如为1.3mm至7mm左右。在第2输出取出电极8a包括银作为主成分的情况下，第2输出取出电极8a例如可通过丝网印刷等将包含以银为主成分的金属粉末、玻璃成分和有机载体的金属糊膏(也称为第3金属糊膏)涂敷成所希望的形状之后，对该第3金属糊膏进行烧成而形成。
第2集电电极8b在半导体基板1的第1面1bs侧位于保护层6上。该第2集电电极8b处于与半导体基板1电连接的状态。具体地说，第2集电电极8b具有电极层8bl和连接部8bc。电极层8bl是位于保护层6之上的层状的部分。连接部8bc是在分别贯通钝化层4以及保护层6的状态下分别位于的多个孔部CH1中，分别将电极层8bl与半导体基板1的第1面1bs电连接的状态下的配置的部分。
第2集电电极8b在半导体基板1的第1面1bs侧，能够收集在半导体基板1中通过与光的照射相应的光电转换而得到的载流子。第2集电电极8b以与第2输出取出电极8a的至少一部分电连接的状态配置。第2集电电极8b中的电极层8bl的厚度例如为15μm至50μm左右。在第2集电电极8b包括铝作为主成分的情况下，第2集电电极8b例如能够通过在将第1金属糊膏涂敷成所希望的形状之后，对该第1金属糊膏进行烧成而形成。
进而，第2集电电极8b例如也可以在太阳能电池元件10的第1面1bs上具有与第1集电电极7b同样的形状，且以与第2输出取出电极8a连接的状态配置。如果采用这样的构造，则入射到太阳能电池元件10的背面10bs的光也可用于太阳能电池元件10中的光电转换。由此，例如，可提高太阳能电池元件10中的输出。入射到背面10bs的光例如可通过地面等处的太阳光的反射而产生。
<1-2.太阳能电池元件的背面侧的构造>
基于图4的(a)以及图4的(b)对第1实施方式所涉及的太阳能电池元件10的背面10bs侧的构造进行说明。在此，例如，在通过使用盐酸等的蚀刻除去太阳能电池元件10的背面电极8之后，利用光学显微镜或者扫描型电子显微镜(SEM：Scanning ElectronMicroscope)观察保护层6的表面形状。此外，例如，将太阳能电池元件10切断，通过使用盐酸等的蚀刻除去在太阳能电池元件10的切断面中具有由切断引起的变形以及损伤的部分之后，能够通过SEM等观察保护层6的截面。
如图4的(a)所示，例如，保护层6具有位于第2集电电极8b的电极层8bl侧的面的多个凸状部6p。换言之，例如，多个凸状部6p位于保护层6中的与钝化层4所位于的一侧的面相反侧的面。在此，保护层6中的与钝化层4所位于的一侧的面的相反侧的面是保护层6中的电极层8bl所位于的一侧的面。在第1实施方式中，保护层6具有位于第2集电电极8b的电极层8bl侧的多个凸状部6p和非凸状部6ap。非凸状部6ap是位于保护层6中的电极层8bl侧的面的、多个凸状部6p以外的部分。换言之，保护层6中的电极层8bl侧的表面具有包括凸状部6p和非凸状部6ap的凹凸构造。在图4的(a)的例子中，各凸状部6p以非凸状部6ap为基准而在向-Z方向突出的状态下配置。
此外，例如，在图5的(a)所示的方式中，保护层6也可以具有位于第2集电电极8b的电极层8bl侧的面的凸状部6p、和该凸状部6p以外的非凸状部6ap。换言之，例如，凸状部6p以及非凸状部6ap位于保护层6中的与钝化层4所位于的一侧的面相反侧的面。在图5的(a)的例子中，各凸状部6p以非凸状部6ap为基准，而在向-Z方向突出的状态下配置。
保护层6的表面的凹凸构造例如可来源于半导体基板1的第1面1bs的凹凸构造1rg。在图4的(a)以及图5的(a)的例子中，在半导体基板1的第1面1bs存在有在向+Z方向凹陷的状态下配置的部分(电称为凹部)1r和在向-Z方向突出的状态下配置的部分(也称为凸部)1p。凹凸构造1rg处于以具有这些凹部1r和凸部1p的状态构成的状态。因此，例如，通过在该凹凸构造1rg上按照该记载的顺序形成厚度小的钝化层4以及保护层6，在成为形成有保护层6中的电极层8bl的对象的表面，可形成与半导体基板1的凹凸构造1rg对应的凹凸构造。
在第1实施方式中，如上所述，在半导体基板1中，通过使用氢氧化钠等碱性水溶液或者氟硝酸等酸性的水溶液的湿式的蚀刻，在第2面1fs侧形成有上述的微细的凹凸构造(组织构造)。例如，在该凹凸构造形成于第2面1fs侧时，在半导体基板1的第1面1bs侧也可形成有凹凸构造1rg。
此外，如图4的(b)以及图5的(b)所示，保护层6中的多个凸状部6p分别在第2集电电极8b的电极层8bl侧具有一个以上的凹状部分6pr。由此，凸状部6p具有多个凹状部分6pr。在图4的(b)中，描绘有位于凸状部6p的六个凹状部分6pr。在图5的(b)中，描绘有位于凸状部6p的七个凹状部分6pr。这样的凹状部分6pr例如在形成保护层6时使用的绝缘性糊膏中含有有机填料，在使该绝缘性糊膏干燥时，通过使有机填料热分解，可形成该有机填料已消灭的区域的痕迹。
第2集电电极8b的电极层8bl的一部分位于该凹状部分6pr的内部空间SC1。换言之，处于构成第2集电电极8b的电极层8bl的状态的成分(也称为电极成分)位于凹状部分6pr的内部空间SC1中。该电极成分中至少包括玻璃成分。该玻璃成分例如可来源于在形成第2集电电极8b时使用的第1金属糊膏所包括的玻璃成分。
然而，例如，如果假设在形成第2集电电极8b时涂敷于保护层6上的第1金属糊膏所含有的玻璃成分的含有量降低，则保护层6与第2集电电极8b之间的密接性降低。例如，如下所述，制作4种实验用的太阳能电池元件110(参照图6的(a)以及图6的(b))作为试料，对第2集电电极108b相对于保护层106的密接性进行了实验。其结果，确认了如果第1金属糊膏中含有的玻璃成分的含有量降低，则第2集电电极108b相对于保护层106的密接性降低。
在制作4种实验用的太阳能电池元件110时，首先，准备具有1边约为156mm的矩形状的表背面和约200μm的厚度的多晶体的硅基板。在该多晶体的硅基板的背面侧，通过ALD法形成约50nm的钝化层，在该钝化层之上形成了保护层106。此时，在钝化层之上，通过涂布法涂敷包括硅氧烷树脂、有机溶剂和多个无机填料的绝缘性糊膏，在约270℃下干燥，由此形成具有约1μm的厚度的保护层106。接下来，在该保护层106之上的大致整个面，通过丝网印刷法涂敷包括铝(Al)作为主成分的金属粉末、玻璃成分、有机载体的第1金属糊膏。在此，使用玻璃成分的含有率为2质量％、3.5质量％、4质量％以及5质量％这4种水准的4种第1金属糊膏。进而，通过丝网印刷法涂敷包括银作为主成分的金属粉末、有机载体、玻璃料的第3金属糊膏，使得成为第2输出取出电极108a的图案。而且，在最高温度约为740℃、加热时间约为1分钟(min)的条件下，进行第1金属糊膏以及第3金属糊膏的烧成，由此形成包括第2输出取出电极108a和第2集电电极108b的背面电极108。由此，制作了4种实验用的太阳能电池元件110的试料。
然后，如图6的(a)所示，对于4种实验用的太阳能电池元件110的各个试料，一边在由第2集电电极108b上的双点划线围起的区域Aa0加热乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的树脂一边进行粘贴。然后，进行了通过将该EVA树脂从第2集电电极108b上剥离来确认第2集电电极108b是否从保护层106剥离的实验。此时，如图6的(b)所示，对于4种实验用的太阳能电池元件110的试料中的制作所使用的第1金属糊膏中的玻璃成分的含有率为4质量％以及5质量％的试料，确认了第2集电电极108b不从保护层106剥离。与此相对，确认到如果制作所使用的第1金属糊膏中的玻璃成分的含有率低于3.5质量％以及2质量％，则第2集电电极108b从保护层106剥离。由该实验结果可确认，如果第1金属糊膏中含有的玻璃成分的含有量降低，则第2集电电极108b相对于保护层106的密接性降低。由此可知，如果第1金属糊膏中的玻璃成分的含有量高，则由于玻璃成分的存在，在保护层106与第2集电电极108b中的金属粒子之间密接性提高。
与此相对，在第1实施方式所涉及的太阳能电池元件10中，在存在于保护层6的表面的凸状部6p存在凹状部分6pr。因此，例如，在保护层6上涂敷第1金属糊膏而形成第2集电电极8b时，即使在保护层6的表面存在凹凸构造，第1金属糊膏中的玻璃成分等也会进入存在于凸状部6p的凹状部分6pr。因此，例如，在形成图4的(a)以及图5的(a)所示的结构时，在位于凸状部6p上的第1金属糊膏中，具有包括玻璃成分以及有机载体等的流动性的成分不易向沿着重力方向的方向(在图4的(a)以及图5的(a)的例子中为+Z方向)流出。由此，在位于凸状部6p上的第1金属糊膏中，玻璃成分的含有量不易减少。其结果，在形成第2集电电极8b时，涂敷于保护层6上的第1金属糊膏的成分的分布不易产生偏差。此时，例如，保护层6上的第2集电电极8b的密接性不易产生偏差。而且，在烧成第1金属糊膏时，在凹状部分6pr中，由于玻璃成分的存在，在凸状部6p中保护层6与第2集电电极8b中的金属粒子之间可提高密接性。此外，例如，通过第2集电电极8b的一部分进入保护层6的凹状部分6pr，也可产生所谓的锚固效应。由此，可提高第2集电电极8b相对于保护层6的密接性。其结果，例如，不易产生第2集电电极8b从保护层6的局部剥离。因此，可提高PERC型的太阳能电池元件10中的光电转换效率。
在此，例如，在从第2集电电极8b的电极层8bl侧平面透视保护层6的情况下，存在于保护层6的表面的凹状部分6pr的直径例如为0.1μm至10μm左右。在该情况下，例如，在进行第1金属糊膏的烧成时处于在第1金属糊膏内熔融的状态的玻璃成分能够容易地进入凹状部分6pr。其结果，第2集电电极8b相对于保护层6的密接性可提高。
此外，在此，例如，保护层6中的存在于第2集电电极8b的电极层8bl侧的表面的凹状部分6pr的深度例如设为0.1μm至1μm左右。在此，例如，如果凹状部分6pr的深度小于凸状部6p的高度，则在形成第2集电电极8b时，涂敷于保护层6上的第1金属糊膏的成分的分布不易产生偏差。其结果，例如，保护层6上的第2集电电极8b的密接性不易产生偏差。此外，在此，例如，如果在保护层6中存在有凹状部分6pr的部分中的保护层6的厚度(也称为最小膜厚)为0.5μm以上左右，则可确保通过保护层6保护钝化层4的功能。
然而，在此，如图4的(b)以及图5的(b)所示，例如，将存在于凸状部6p的多个凹状部分6pr中的相邻的凹状部分6pr彼此的距离(也称为第1距离)设为D1。作为第1距离D1，例如，采用相邻的凹状部分6pr彼此的中心间的距离。该第1距离D1例如既可以是相邻的凹状部分6pr彼此的中心间的距离的平均值，也可以是相邻的凹状部分6pr分离的距离(也称为分离距离)，也可以是相邻的凹状部分6pr的分离距离的平均值。此外，如图4的(a)以及图5的(a)所示，例如，将多个凸状部6p中的相邻的凸状部6p彼此的距离(也称为第2距离)设为D2。作为第2距离D2，例如，采用相邻的凸状部6p彼此的中心间或者顶部间的距离。该第2距离D2例如可以是相邻的凸状部6p彼此的中心间或者顶部间的距离的平均值，也可以是相邻的凸状部6p的分离距离，也可以是相邻的凸状部6p的分离距离的平均值。此外，如图2以及图3所示，例如，将存在于多个孔部CH1的多个连接部8bc中的相邻的连接部8bc彼此的距离(也称为第3距离)设为D3。作为第3距离D3，例如，采用相邻的连接部8bc彼此的中心间的距离。该第3距离D3例如可以是相邻的连接部8bc彼此的中心间的距离的平均值，也可以是相邻的连接部8bc的分离距离，也可以是相邻的连接部8bc的分离距离的平均值。在该情况下，例如，如果第1距离D1比第2距离D2以及第3距离D3中的任一个短，则第2集电电极8b相对于保护层6的密接性可充分地提高。其结果，例如，不易产生第2集电电极8b从保护层6的局部剥离。因此，可提高PERC型的太阳能电池元件10中的光电转换效率。进而，在此，例如，相邻的凹状部分6pr彼此也可以相连。在该情况下，第2集电电极8b相对于保护层6的密接性可进一步提高。其结果，例如，更不易产生第2集电电极8b从保护层6的局部剥离。
此外，在此，例如，在俯视保护层6的电极层8bl侧的面的情况下，凹状部分6pr占凸状部6p的单位面积的区域的比例为5％至40％左右，第2集电电极8b相对于保护层6的密接性容易提高。在此，例如，通过利用盐酸等的蚀刻除去太阳能电池元件10的背面电极8之后，通过SEM观察保护层6的电极层8bl侧的面，从而能够俯视保护层6的电极层8bl侧的面。单位面积例如设定在10μm2至20μm2的范围。
此外，在此，例如，如图4的(b)以及图7所示，保护层6的非凸状部6ap也可以与凸状部6p同样地具有1个以上的凹状部分6pr。由此，例如，能够在保护层6中的第2集电电极8b的电极层8bl侧的部分的大范围内存在多个凹状部分6pr。而且，例如，包括处于构成第2集电电极8b的电极层8bl的状态的玻璃成分的电极成分也位于该非凸状部6ap的凹状部分6pr的内部空间SC1。若采用这样的结构，则在形成第2集电电极8b时，涂敷于保护层6上的第1金属糊膏的成分的分布不易产生偏差。由此，例如，在太阳能电池元件10的背面10bs侧，保护层6与第2集电电极8b之间的密接性的分布不易产生偏差。其结果，例如，不易产生第2集电电极8b从保护层6的局部剥离。因此，PERC型的太阳能电池元件10中的光电转换效率可提高。
<1-3.绝缘性糊膏>
在第1实施方式中，例如，为了形成保护层6，使用2种绝缘性糊膏。这2种绝缘性糊膏包括第1绝缘性糊膏以及第2绝缘性糊膏。
第1绝缘性糊膏以及第2绝缘性糊膏分别包括例如硅氧烷树脂、有机溶剂以及多个填料。硅氧烷树脂是具有Si-O-Si键(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而进行缩合聚合而生成的、分子量为1万以下的低分子量的树脂。
在此，第1绝缘性糊膏中的多个填料包括主成分为无机材料的填料(也称为无机填料)。第2绝缘性糊膏中的多个填料包括主成分为有机材料的填料(也称为有机填料)。第2绝缘性糊膏中的多个填料也可以包括无机填料。
<1-4.绝缘性糊膏的制造>
<1-4-1.第1绝缘性糊膏的制造>
第1绝缘性糊膏可如下制造。
首先，通过将硅氧烷树脂的前体、水、有机溶剂、催化剂和填料混合来制作混合溶液。
作为硅氧烷树脂的前体，例如，可采用具有Si-O键的硅烷化合物或者具有Si-N键的硅氮烷化合物等。这些化合物具有产生加水分解的性质(也称为加水分解性)。此外，硅氧烷树脂的前体通过加水分解而产生缩合聚合而成为硅氧烷树脂。
硅烷化合物由以下通式1表示。
(R1)nSi(OR2)(4-n)…(通式1)。
通式1的n例如未0、1、2以及3中的任一个整数。此外，通式1的R1以及R2表示甲基(-CH3)以及乙基(-C2H5)等烷基(-CmH2m+1)或者苯基(-C6H5)等这样的碳氢基。在此，m是自然数。
在此，硅烷化合物例如包括至少R1具有烷基的硅烷化合物(也称为烷基系的硅烷化合物)。具体地说，作为烷基系的硅烷化合物，例如，可列举出甲基三甲氧基硅烷(CH3-Si-(OCH3)3)、二甲基二甲氧基硅烷((CH3)2-Si-(OCH3)2)、三乙氧基甲基硅烷(CH3-Si-(OC2H5)3)、二乙氧基二甲基硅烷((CH3)2-Si-(OC2H5)2)、三甲氧基丙基硅烷((CH3O)3-Si-(CH2)2CH3)、三乙氧基丙基硅烷((C2H5O)3-Si-(CH2)2CH3)、己基三甲氧基硅烷((CH3O)3-Si-(CH2)5CH3)、三乙氧基己基硅烷((C2H5O)3-Si-(CH2)5CH3)、三乙氧基辛基硅烷((C2H5O)3-Si-(CH2)7CH3)以及癸基三甲氧基硅烷((CH3O)3-Si-(CH2)9CH3)等。
在此，例如，如果烷基为甲基、乙基或者丙基，则可生成硅氧烷树脂的前体进行加水分解时碳数少、容易挥发的作为副产物的醇。由此，在后述的工序中容易除去副产物。其结果，例如，在形成保护层6时，不易引起由副产物的蒸发导致的空孔的发生，从而保护层6变得致密，保护层6的阻隔性可提高。
在此，例如，在硅氧烷树脂的前体具有苯基的情况下，硅氧烷树脂的前体可以在被加水分解、缩合聚合而成为除去了在苯基的加水分解以及缩合聚合中产生的副产物的硅氧烷树脂的状态下使用。由此，例如，硅氧烷树脂的加水分解以及缩合聚合的反应导致的绝缘性糊膏的粘度的变动减少，绝缘性糊膏的粘度容易变得稳定。此外，例如，在除去了副产物的状态下，如果将硅氧烷树脂、有机溶剂和填料混合而生成绝缘性糊膏，则绝缘性糊膏中含有的副产物的量减少。因此，如果生成这样的绝缘性糊膏，则例如在通过丝网印刷法进行绝缘性糊膏的涂敷的情况下，减少了丝网印版的乳剂被副产物溶解的情况。其结果，丝网印版的图案的尺寸不易变动。
此外，硅烷化合物例如包括R1以及R2具有苯基和烷基这双方的硅烷化合物。作为这样的硅烷化合物，例如，可列举出：三甲氧基苯基硅烷(C6H5-Si-(OCH3)3)、二甲氧基二苯基硅烷((C6H5)2-Si-(OCH3)2)、甲氧基三苯基硅烷((C6H5)3-Si-OCH3)、三乙氧基苯基硅烷(C6H5-Si-(OC2H5)3)、二乙氧基二苯基硅烷((C6H5)2-Si-(OC2H5)2)、乙氧基三苯基硅烷((C6H5)3-Si-OC2H5)、三异丙氧基苯基硅烷(C6H5-Si-(OCH(CH3)2)3)、二异丙氧基二苯基硅烷((C6H5)2-Si-(OCH(CH3)2)2)以及异丙氧基三苯基硅烷((C6H5)3-Si-OCH(CH3)2)等。
这些硅烷化合物中，例如，如果采用包括两个以上的OR键的硅烷化合物，则通过在硅烷化合物加水分解之后产生缩合聚合而生成的硅氧烷键(Si-O-Si键)的数量可增加。由此，形成保护层6的氧化硅中的硅氧烷键的网络可能变多。其结果，可提高保护层6的阻隔性。
此外，硅氮烷化合物可以是无机硅氮烷化合物以及有机硅氮烷化合物中的任一种。在此，作为无机硅氮烷化合物，例如，可列举出：聚硅氮烷(-(H2SiNH)-)。作为有机硅氮烷化合物，例如，可列举出：六甲基二硅氮烷((CH3)3-Si-NH-Si-(CH3)3)、四甲基环二硅氮烷((CH3)2-Si-(NH)2-Si-(CH3)2)以及四苯基环二硅氮烷((C6H5)2-Si-(NH)2-Si-(C6H5)2)等。
水是用于使硅氧烷树脂的前体进行加水分解的液体。例如，使用纯水作为水。例如，通过水与硅烷化合物的Si-OCH3的键反应，产生Si-OH键和HO-CH3(甲醇)。
有机溶剂是用于从硅氧烷树脂的前体生成包括硅氧烷树脂的糊膏的溶剂。此外，有机溶剂能够使硅氧烷树脂的前体与水混合。作为有机溶剂，例如，可以使用二乙二醇单丁醚、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙醇、2-(4-甲基环己基-3-烯基)丙烷-2-醇或者2-丙醇等。在此，也可以使用这些有机溶剂中的1种有机溶剂以及2种以上的有机溶剂混合而成的有机溶剂中的任一种。
催化剂在硅氧烷树脂的前体产生加水分解以及缩合聚合时，能够控制反应的速度。例如，可以调整使硅氧烷树脂的前体所包括的Si-OR键(例如，R为烷基)产生加水分解以及缩合聚合，由两个以上的Si-OH产生Si-O-Si键和H2O(水)的反应的速度。作为催化剂，例如，可以使用盐酸、硝酸、硫酸、硼酸、磷酸、氢氟酸以及醋酸等中的1种以上的无机酸或者1种以上的有机酸。此外，作为催化剂，例如，可以使用氨、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙以及吡啶等中的1种以上的无机碱或1种以上的有机碱。进而，催化剂例如可以是将无机酸和有机酸组合而成的催化剂，也可以是无机碱和有机碱组合而成的催化剂。
填料例如是包括氧化硅、氧化铝或者氧化钛等的无机填料。
关于在此混合的各材料的混合比率，例如，被调整为，在将全部的材料混合后的混合溶液中，硅氧烷树脂的前体的浓度为7质量％至60质量％，水的浓度为5质量％至40质量％(也可以为10质量％至20质量％)，催化剂的浓度为1ppm至1000ppm，有机溶剂的浓度为5质量％至50质量％，无机填料的浓度为3质量％至30质量％。如果为这样的混合比率，则例如，能够使通过硅氧烷树脂的前体的加水分解以及缩合聚合而产生的硅氧烷树脂以适当的浓度含有于绝缘性糊膏中。此外，例如，在绝缘性糊膏中不易产生由凝胶化引起的过度的粘度的增大。
在这样混合材料时，硅氧烷树脂的前体与水反应，硅氧烷树脂的前体的加水分解开始。此外，加水分解后的硅氧烷树脂的前体产生缩合聚合，开始生成硅氧烷树脂。
接下来，搅拌混合溶液。在此，使用例如混合转子或者搅拌器等搅拌混合溶液。搅拌混合溶液时，进一步进行硅氧烷树脂的前体的加水分解。此外，加水分解后的硅氧烷树脂的前体产生缩合聚合，继续生成硅氧烷树脂。例如，在混合转子中进行搅拌的情况下，混合转子的旋转辊的转速为400rpm至600rpm左右，采用搅拌时间为30分钟至90分钟左右的搅拌条件。采用这样的搅拌条件时，能够将硅氧烷树脂的前体、水、催化剂以及有机溶剂均匀地混合。此外，在搅拌混合溶液时，例如，如果混合溶液被加热，则硅氧烷树脂的前体的加水分解以及缩合聚合容易进行。由此，例如，能够实现搅拌时间的缩短导致的生产率的提高，并且混合溶液的粘度容易稳定。
接下来，通过使水和催化剂从混合溶液中挥发，可以制造第1绝缘性糊膏。在此，例如，在通过涂敷第1绝缘性糊膏的情况下，使副产物以及有机溶剂也挥发，使得丝网的乳剂熔融而尺寸不易发生变动。副产物例如包括通过硅氧烷树脂的前体与水的反应而发生的醇等有机成分。
在此，例如，使用加热板或者干燥炉等，在处理温度为室温至90℃左右(也可以为50℃至90℃左右)且处理时间为10分钟至600分钟左右的条件下，对搅拌后的混合溶液实施处理。如果处理温度在上述温度范围内，则可以除去副产物。此外，在上述温度范围内，作为副产物的有机成分容易挥发，因此能够实现处理时间的缩短带来的生产率的提高。在此，例如，如果是减压下，则作为副产物的有机成分容易挥发。其结果，能够实现处理时间的缩短带来的生产率的提高。此外，例如，在此，也可以使搅拌混合溶液时不会加水分解而残留的硅氧烷树脂的前体进一步加水分解。
<1-4-2.第2绝缘性糊膏的制造>
第2绝缘性糊膏的制造方法例如可以通过在上述第1绝缘性糊膏的制造方法中，代替无机填料的全部或者一部分，在混合溶液中添加有机填料来实现。在此，例如，为了不易产生混合溶液中的副产物以及有机溶剂导致的有机填料的溶解，可以在使混合溶液中的副产物以及有机溶剂挥发之后，向混合溶液中添加有机填料，搅拌混合溶液。
在此，作为有机填料，例如，采用在形成保护层6时使第2绝缘性糊膏干燥的温度以下，包括产生热分解的材料作为主成分的机填料。有机填料产生热分解的温度例如为300℃以下。作为这样的材料，可列举出丙烯酸系的材料等。有机填料的平均颗粒直径例如为1μm左右以下。此外，在此，例如，如果相对于100质量份的混合溶液添加5质量份至20质量份左右的有机填料，则能够容易地调整混合溶液的粘度以及形成于保护层6的凹状部分6pr的数量。
<1-5.太阳能电池元件的制造方法>
基于图8的(a)至图8的(f)对太阳能电池元件10的制造方法的一例进行说明。
首先，实施准备半导体基板1的工序(也称为第1工序)。半导体基板1具有第1面1bs以及朝向与该第1面1bs的相反方向的第2面1fs。
在此，例如，首先，如图8的(a)所示，准备半导体基板1。半导体基板1例如可以使用现有的CZ法或者铸造法等而形成。在此，对使用通过铸造法制作的p型的多晶体硅的铸锭的例子进行说明。将该铸锭切片成例如250μm以下的厚度来制作半导体基板1。在此，例如，如果对半导体基板1的表面用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氟酸或者氟硝酸等的水溶液实施极微量的蚀刻，则能够除去半导体基板1的切断面的机械损伤的层以及被污染的层。此时，例如，可在半导体基板1的第2面1fs形成有上述的组织构造的一部分，并且在半导体基板1的第1面1bs也可形成有上述的凹凸构造1rg的至少一部分。
接下来，如图8的(b)所示，在半导体基板1的第2面1fs形成组织构造。组织构造可以通过使用氢氧化钠等碱性的水溶液或者氟硝酸等酸性的水溶液的湿式蚀刻、或者使用反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching：RIE)法等的干式蚀刻而形成。此时，例如也可以在半导体基板1的第1面1bs形成有上述的凹凸构造1rg的至少一部分。
接下来，如图8的(c)所示，在具有组织构造的半导体基板1的第2面1fs侧的表层部，形成作为n型的半导体区域的第2半导体层3。第2半导体层3例如可使用将形成为糊膏状的五氧化二磷(P2O5)涂敷于半导体基板1的表面而使磷热扩散的涂敷热扩散法、或者以气体状的氧氯化磷(POCl3)为扩散源的气相热扩散法等额而形成。第2半导体层3例如被形成为具有0.1μm至2μm左右的深度和40Ω/至200Ω/程度的薄膜电阻值。
例如，在气相热扩散法中，首先，在具有主要含有POCl3等的扩散气体的气氛中，在600℃至800℃左右的温度下对半导体基板1实施5分钟至30分钟左右的热处理，在半导体基板1的表面形成磷玻璃。然后，在氩或者氮等惰性气体的气氛中，在800℃至900℃左右的较高温下，对半导体基板1实施10分钟至40分钟左右的热处理。由此，磷从磷玻璃扩散至半导体基板1，在半导体基板1的第2面1fs侧的表层部形成有第2半导体层3。
在此，在形成第2半导体层3时，有时在第1面1bs侧也形成有第2半导体层。在该情况下，通过蚀刻除去在第1面1bs侧形成的第2半导体层。例如，通过将半导体基板1的第1面1bs侧的部分浸在氟硝酸的水溶液中，能够除去形成于第1面1bs侧的第2半导体层。由此，能够使在半导体基板1的第1面1bs中具有p型的导电型的区域露出。之后，在形成第2半导体层3时，通过蚀刻除去附着在半导体基板1的第2面1fs侧的磷玻璃。这样，如果在使磷玻璃残留于第2面1fs侧的状态下，通过蚀刻除去形成于第1面1bs侧的第2半导体层，则能够减少第2面1fs侧的第2半导体层3的除去以及损伤。此时，也可以一并除去形成于半导体基板1的第3面1ss的第2半导体层。
此外，例如，也可以在半导体基板1的第1面1bs侧预先形成扩散掩膜，通过气相热扩散法等形成第2半导体层3，接除去着扩散掩膜。在该情况下，由于在第1面1bs侧没有形成第2半导体层，因此不需要除去第1面1bs侧的第2半导体层的工序。
通过以上的处理，能够准备作为n型的半导体层的第2半导体层3位于第2面1fs侧，在第2面1fs具有组织构造，且在第1面1bs具有凹凸构造1rg的、包括第1半导体层2的半导体基板1。
接下来，实施形成钝化层4的工序(也称为第2工序)。在第1实施方式中，至少在半导体基板1的第1面1bs上形成有钝化层4。
在此，例如，如图8的(d)所示，在第1半导体层2的第1面1bs之上和第2半导体层3的第2面1fs之上，形成主要含有氧化铝的钝化层4。此外，在钝化层4之上形成反射防止层5。反射防止层5例如由氮化硅膜等构成。
钝化层4例如可通过CVD法或者ALD法等形成。根据ALD法，例如，可在半导体基板1的包括第3面1ss的整个周围形成有钝化层4。在利用ALD法的钝化层4的形成工序中，首先，在成膜装置的腔室内，载置形成有至第2半导体层3的半导体基板1。然后，在将半导体基板1从100℃加热至250℃左右的温度区域的状态下，从接下来的工序A多次重复进行工序D，形成主要含有氧化铝的钝化层4。由此，形成有具有所期望的厚度的钝化层4。
[工序A]用于形成氧化铝的三甲基铝(TMA)等铝原料与Ar气体或者氮气等载流子气体一起被供给到半导体基板1上。由此，在半导体基板1的整个周围吸附有铝原料。供给TMA的时间例如被设为15毫秒(m秒：msec)至3000毫秒左右。在此，在工序A开始时，半导体基板1的表面也可以被OH基终端。换言之，半导体基板1的表面电可以是Si-O-H的构造。该构造例如可以通过用希氟酸对半导体基板1进行处理之后利用纯水进行清洗而形成。
[工序B]通过利用氮气进行成膜装置的腔室内的净化，腔室内的铝原料被除去。进而，除去物理吸附以及化学吸附于半导体基板1的铝原料内、以原子层水平化学吸附的成分以外的铝原料。利用氮气对腔室内进行净化的时间例如被设为1秒(sec)至数十秒左右。
[工序C]通过向成膜装置的腔室内供给水或者臭氧气体等氧化剂，TMA所包括的烷基被除去而被OH基置换。由此，在半导体基板1之上形成有氧化铝的原子层。将氧化剂供给至腔室内的时间例如设为750毫秒至1100毫秒左右。此外，例如，如果在腔室内与氧化剂一起供给氢，则在氧化铝中更容易含有氢原子。
[工序D]通过利用氮气进行成膜装置的腔室内的净化，腔室内的氧化剂被除去。此时，例如，在半导体基板1上的原子层水平的氧化铝的形成时，未参与反应的氧化剂等被除去。在此，利用氮气对腔室内进行净化的时间例如为1秒以上至数十秒左右。
以后，通过多次重复进行工序A、工序B、工序C以及工序D按照该记载的顺序进行的一系列工序，形成所希望的膜厚的氧化铝层。
反射防止层5例如使用PECVD法或者溅射法形成。在使用PECVD法的情况下，预先将半导体基板1加热到比反射防止层5的成膜中的温度高的温度。然后，用氮气(N2)稀释硅烷(SiH4)和氨(NH3)的混合气体，使反应压力为50Pa至200Pa左右，通过辉光放电分解使其等离子体化后，使其沉积在加热后的半导体基板1上。由此，在半导体基板1上形成有反射防止层5。此时，使成膜温度为350℃至650℃左右，使半导体基板1的预先的加热温度比成膜温度高50℃左右。此外，作为辉光放电所需的高频电源的频率，采用10kHz至500kHz左右的频率。此外，气体的流量根据反应室的大小等适当决定。例如，气体的流量为150毫升(ml)/分(sccm)至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而得到的值(B/A)设为0.5至15的范围。
接下来，实施形成保护层6的工序(也称为第3工序)。在第1实施方式中，至少在半导体基板1的第1面1bs侧，涂敷溶液并对该溶液进行干燥，由此形成有保护层6，使得在钝化层4上形成包括孔部CH1的图案。此时，作为溶液，例如，通过使用第1绝缘性糊膏以及第2绝缘性糊膏，能够形成具有多个凹状部分6pr的保护层6。
这样的保护层6例如可以通过如下的处理来形成。在此，首先，在钝化层4上涂敷第1绝缘性糊膏。接下来，在涂敷于钝化层4上的第1绝缘性糊膏的层之上涂敷第2绝缘性糊膏。接下来，使用加热板或者干燥炉等，使涂敷后的第1绝缘性糊膏以及第2绝缘性糊膏的最高温度为200℃至350℃左右，在加热时间为1分钟至10分钟左右的条件下使其干燥。此时，如图9所示，形成有具有来源于第1绝缘性糊膏的第1保护层区域6a、和来源于位于该第1保护层区域6a上的第2绝缘性糊膏的第2保护层区域6b的保护层6。在此，通过干燥时的热处理，第2绝缘性糊膏所含有的有机填料发生热分解。由此，有机填料因热分解而消失的部分成为凹状部分6pr，在表面形成有具有多个凹状部分6pr的保护层6。
此外，这样的保护层6例如也可以通过如下的处理来形成。在此，首先，在钝化层4上涂敷第1绝缘性糊膏。接下来，在涂敷于钝化层4上的第1绝缘性糊膏的层之上涂敷第2绝缘性糊膏。接下来，使用加热板或者干燥炉等，使涂敷后的第1绝缘性糊膏以及第2绝缘性糊膏在第2绝缘性糊膏含有的有机填料不产生热分解的比较低温(例如，100℃左右)下干燥。接下来，使用有机溶剂，使位于干燥后的第2绝缘性糊膏的表面的有机填料溶解。接下来，使用加热板或者干燥炉等，进行使有机溶剂蒸发的干燥处理。由此，形成有在表面具有多个凹状部分6pr的保护层6。
在此，例如，使用喷涂法、涂布法或者丝网印刷法等在钝化层4上的至少一部分以所希望的图案涂敷上述的第1绝缘性糊膏以及第2绝缘性糊膏。由此，例如，如图8的(e)所示，在钝化层4上的至少一部分形成保护层6。
接下来，实施形成包括表面电极7以及背面电极8的电极的工序(也称为第4工序)。在此，例如，通过在保护层6上以及孔部CH1内配置电极形成用的材料并对该电极形成用的材料进行加热，从而形成背面电极8。此时形成的背面电极8包括第2输出取出电极8a和第2集电电极8b。第2集电电极8b包括电极层8bl和连接部8bc。
在此，例如，如图8的(f)所示，形成有表面电极7以及背面电极8。
表面电极7例如使用包括银作为主成分的金属粉末、含有有机载体以及玻璃料的第2金属糊膏(银糊膏也称为)来制作。首先，将第2金属糊膏涂敷在半导体基板1的第2面1fs侧。在第1实施方式中，在形成于第2面1fs上的钝化层4上的反射防止层5上涂敷第2金属糊膏。在此，第2金属糊膏的涂敷例如能够通过丝网印刷等来实现。而且，也可以在第2金属糊膏的涂敷后，以规定的温度使第2金属糊膏中的溶剂蒸发而使其干燥。如果通过丝网印刷涂敷第2金属糊膏，例如，能够通过一个工序形成表面电极7所包括的第1输出取出电极7a、第1集电电极7b以及辅助电极7c。然后，例如，在烧成炉内使最高温度为600℃至850℃，在加热时间为数十秒至数十分钟左右的条件下，对第2金属糊膏进行烧成，由此形成表面电极7。
背面电极8所包括的第2输出取出电极8a例如使用包括银作为主成分的金属粉末、含有有机载体以及玻璃料等的第3金属糊膏(也称为银糊膏)来制作。作为向半导体基板1涂敷第3金属糊膏的方法，例如，能够使用丝网印刷法等。也可以在第3金属糊膏的涂敷后，以规定的温度使第3金属糊膏中的溶剂蒸发而使其干燥。然后，在烧成炉内使最高温度为600℃至850℃，在加热时间为数十秒至数十分钟左右的条件下，对第3金属糊膏进行烧成，第2输出取出电极8a形成于半导体基板1的第1面1bs侧。
背面电极8所包括的第2集电电极8b例如使用包括铝作为主成分的金属粉末、含有有机载体以及玻璃料的第1金属糊膏(Al糊膏)来制作。首先，将第1金属糊膏涂敷在半导体基板1的第1面1bs侧，使得与预先涂敷的第3金属糊膏的一部分接触。在第1实施方式中，在形成于第1面1bs上的钝化层4上的保护层6上以及孔部CH1内涂敷第1金属糊膏。此时，除了形成有第2输出取出电极8a的部位的一部分以外，也可以在半导体基板1的第1面1bs侧的大致整个面涂敷第1金属糊膏。在此，第1金属糊膏的涂敷例如能够通过丝网印刷等来实现。此外，此时，第1金属糊膏也进入保护层6的多个凹状部分6pr的内部空间SC1。
在此，也可以在第1金属糊膏的涂敷后，在规定的温度下使第1金属糊膏内的溶剂蒸发而使其干燥。然后，例如，在烧成炉内最高温度为600℃至850℃，在加热时间为数十秒至数十分钟左右的条件下烧成第1金属糊膏，由此在半导体基板1的第1面1bs侧形成有第2集电电极8b。此时，成为包括第2集电电极8b的玻璃的电极成分进入保护层6的多个凹状部分6pr的内部空间SC1时烧穿钝化层4，与第1半导体层2电连接。由此，形成有第2集电电极8b。此外，此时，随着第2集电电极8b的形成，也形成第3半导体层2bs。但是，此时，处于保护层6上的第1金属糊膏被保护层6阻挡。因此，在烧成第1金属糊膏时，几乎不会对由保护层6阻挡的钝化层4造成由烧成引起的不良影响。
这样，可形成有背面电极8。因此，在第1实施方式中，作为用于形成背面电极8的电极形成用的材料，采用第1金属糊膏以及第3金属糊膏。在此，例如，也可以在形成第2集电电极8b后形成第2输出取出电极8a。第2输出取出电极8a例如可以与半导体基板1直接接触，也可以在第2输出取出电极8a与半导体基板1之间存在钝化层4等而不与半导体基板1直接接触。此外，第2输出取出电极8a也可以形成为位于保护层6之上。此外，表面电极7以及背面电极8也可以通过在涂敷了金属糊膏后，同时实施烧成而形成。由此，表面电极7以及背面电极8也可以通过在涂敷了各个金属膏之后，同时实施烧制而形成。由此，能够提高太阳能电池元件10的生产率。此外，在该情况下，由于对半导体基板1实施的热历史减少，因此能够提高太阳能电池元件10的输出特性。
<1-6.第1实施方式的总结>
在第1实施方式所涉及的太阳能电池元件10中，例如，包括处于构成第2集电电极8b的电极层8bl的状态的玻璃成分的电极成分位于保护层6的凸状部6p中存在的凹状部分6pr。若采用这样的结构，则例如在保护层6上涂敷第1金属糊膏而形成第2集电电极8b时，即使在保护层6的表面存在凹凸构造，第1金属糊膏中的玻璃成分等也会进入存在于凸状部6p的凹状部分6pr。因此，例如，在位于凸状部6p上的第1金属糊膏中，具有包括玻璃成分以及有机载体等的流动性的成分不易向重力方向上更低的部分流出。由此，在位于凸状部6p上的第1金属糊膏中，玻璃成分的含有量不易减少。其结果，在形成第2集电电极8b时，涂敷于保护层6上的第1金属糊膏的成分的分布不易产生偏差。此时，例如，保护层6上的第2集电电极8b的密接性不易产生偏差。而且，在凹状部分6pr中，由于玻璃成分的存在，在凸状部6p中保护层6与第2集电电极8b中的金属粒子之间能够提高密接性。此外，例如，通过第2集电电极8b的一部分进入保护层6的凹状部分6pr，能够产生所谓的锚固效应。由此，能够提高第2集电电极8b相对于保护层6的密接性。其结果，例如，不易产生第2集电电极8b从保护层6的局部剥离。因此，能够提高PERC型的太阳能电池元件10中的光电转换效率。
<2.其他实施方式>
本公开并不限定于上述的第1实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内能够进行各种变更、改良等。
<2-1.第2实施方式>
在上述第1实施方式中，例如，如图10的(a)以及图10的(b)所示，保护层6也可以具有位于该保护层6的内部的多个空隙部6vd。在此，将空隙部6vd的直径设为d4。在该情况下，例如，可以考虑直径d4比相邻的凸状部6p彼此的第2距离D2以及相邻的连接部8bc彼此的第3距离D3中的任一个短的方式。具体地说，作为空隙部6vd，例如，采用具有0.1μm至1μm左右的直径d4的内部空间的微小的空隙部。此外，在此，例如，在保护层6中的存在凹状部分6pr以及空隙部6vd的部分中，如果除了空隙部6vd以外的保护层6的厚度(最小膜厚)为0.5μm以上左右，则能够确保通过保护层6保护钝化层4的功能。
然而，例如，在保护层6的形成时以及太阳能电池元件10的使用时，保护层6会产生与温度变化相应的膨胀或者收缩，有时会产生与保护层6的缩合聚合的反应相应的收缩。此时，在保护层6与处于与该保护层6邻接的状态的层(也称为邻接层)之间可能产生应力。与此相对，例如，如果多个空隙部6vd位于保护层6的内部，则在保护层6与处于与该保护层6邻接的状态的邻接层之间产生的应力能够通过保护层6内的多个空隙部6vd缓和。由此，在保护层6与处于与该保护层6邻接的状态的邻接层之间，不易产生剥离。其结果，能够提高PERC型的太阳能电池元件10中的光电转换效率。
此外，在此，例如，将多个空隙部6vd中的相邻的空隙部6vd彼此的距离(也称为第4距离)设为D4。作为第4距离D4，例如，采用相邻的空隙部6vd彼此的中心间的距离。该第4距离D4例如可以是相邻的空隙部6vd彼此的中心间的距离的平均值，也可以是相邻的空隙部6vd的分离距离，也可以是相邻的空隙部6vd的分离距离的平均值。在该情况下，例如，可以考虑第4距离D4比相邻的凸状部6p彼此的第2距离D2以及相邻的连接部8bc彼此的第3距离D3中的任一个短的方式。此时，例如，保护层6中的多个空隙部6vd的密度高到一定程度。由此，例如，在保护层6与处于与该保护层6邻接的状态的邻接层之间产生的应力容易被保护层6内的多个空隙部6vd缓和。因此，PERC型的太阳能电池元件10中的光电转换效率容易提高。
在内部具有多个空隙部6vd的保护层6例如能够通过如下的处理来形成。
在此，首先，在钝化层4上涂敷第1绝缘性糊膏。接下来，在涂敷于钝化层4上的第1绝缘性糊膏的层之上涂敷第2绝缘性糊膏。接下来，在涂敷于第1绝缘性糊膏的层之上的第2绝缘性糊膏的层之上涂敷第1绝缘性糊膏。接下来，在涂敷于第2绝缘性糊膏的层之上的第1绝缘性糊膏的层之上涂敷第2绝缘性糊膏。然后，使用加热板或者干燥炉等使涂敷后的第1绝缘性糊膏的层、第2绝缘性糊膏的层、第1绝缘性糊膏的层以及第2绝缘性糊膏的层干燥。此时，作为干燥的条件，采用第2绝缘性糊膏中包括的有机填料被热分解的200℃至350℃左右的最高温度和1分钟至10分钟左右的加热时间。此时，如图11所示，在钝化层4之上，形成有保护层6，该保护层6以第1保护层区域6a、第2保护层区域6b、第3保护层区域6c和第4保护层区域6d按照该记载的顺序层叠的状态配置。在此，第1保护层区域6a以及第3保护层区域6c通过第1绝缘性糊膏的干燥而形成。第2保护层区域6b以及第4保护层区域6d通过第2绝缘性糊膏的干燥而形成。而且，此时，通过干燥时的热处理，第2绝缘性糊膏含有的有机填料发生热分解。由此，在第2保护层区域6b中由于有机填料的消失而形成有多个空隙部6vd，在第4保护层区域6d的表面通过有机填料的消失而形成有多个凹状部分6pr。其结果，能够形成在表面具有多个凹状部分6pr且在内部具有多个空隙部6vd的保护层6。
在此，例如，也可以代替用于形成图11的第2保护层区域6b的第2绝缘性糊膏的层，而在第1绝缘性糊膏涂敷含有有机粘合剂的层。在该情况下，例如，在使第1绝缘性糊膏干燥时，存在于第1绝缘性糊膏的层的有机粘合剂中的一部分的有机粘合剂中的挥发，可能产生多个空隙部6vd。此外，在此，也可以代替用于形成图11的第4保护层区域6d以及图9的第2保护层区域6b的至少一方的第2绝缘性糊膏的层，而在第1绝缘性糊膏涂敷含有有机粘合剂的层。在该情况下，例如，在使第1绝缘性糊膏干燥时，由于存在于第1绝缘性糊膏的层的有机粘合剂中的一部分有机粘合剂中的挥发，可能产生多个凹状部分6pr。
<2-2.第3实施方式>
在上述各实施方式中，例如，如图12所示，在从第2集电电极8b的电极层8bl侧对保护层6进行平面透视的情况下，保护层6也可以具有凹状部分6pr的每单位面积的数量不同的第1区域Ar1和第2区域Ar2。在此，第1区域Ar1位于太阳能电池元件10的外周部OP1侧。第2区域Ar2位于太阳能电池元件10的中央部CP1侧。单位面积例如设定为100mm2至400mm2左右。而且，存在于第1区域Ar1的凹状部分6pr的每单位面积当的数量也可以多于存在于第2区域Ar2的凹状部分6pr的每单位面积的数量。若采用这样的结构，则例如在太阳能电池元件10的背面10bs侧，在比中央部CP1侧的部分更靠外周部OP1侧的部分，保护层6与第2集电电极8b的密接性变高。
具有这样的第1区域Ar1和第2区域Ar2的保护层6例如可通过在涂敷于钝化层4上的第1绝缘性糊膏的层之上涂敷第2绝缘性糊膏时进行如下处理而形成。首先，在与第1区域Ar1对应的区域涂敷第2绝缘性糊膏。接下来，将有机填料的含有率比已经涂敷的第2绝缘性糊膏低的第2绝缘性糊膏涂敷于与第2区域Ar2对应的区域。此外，例如，这样的处理是在涂敷于钝化层4上的第1绝缘性糊膏的层之上涂敷第2绝缘性糊膏，使第1绝缘性糊膏以及第2绝缘性糊膏干燥后，还可以在涂敷于第2绝缘性糊膏的层之上的第1绝缘性糊膏的层之上涂敷第2绝缘性糊膏时进行。由此，能够形成具有多个空隙部6vd并且具有第1区域Ar1和第2区域Ar2的保护层6。
然而，例如，如图13以及图14所示，多个太阳能电池元件10能够以通过布线材料Tb串联电连接且以平面排列的状态配置的太阳能电池模块100的形态使用。在该太阳能电池模块100中，在以相互对置的状态配置的第1保护构件101与第2保护构件104的间隙中，配置在被密封材料102覆盖的状态下包括多个太阳能电池元件10的部分(也称为光电转换部)103。在此，太阳能电池模块100主要具有接收光的面(也称为前表面)100fs和位于与前表面100fs相反侧的面(也称为背面)100bs。而且，在太阳能电池模块100中，具有透光性的板状的第2保护构件104位于前表面100fs侧，板状或者片状的第1保护构件101位于背面100bs侧。此外，位于第1保护构件101与第2保护构件104的间隙的密封材料102包括位于背面100bs侧的第1密封材料102b和位于前表面100fs侧的第2密封材料102u。
例如，如图15所示，该太阳能电池模块100可以通过将第1保护构件101、第1片材SH1、光电转换部103、第2片材SH2、第2保护构件104按照该记载的顺序层叠而成的层叠体通过层压处理一体化而制造。第1片材SH1是成为第1密封材料102b的基础的片状的材料，第2片材SH2是成为第2密封材料102u的基础的片状的材料。在此，在进行层叠体的层压处理时，在多个太阳能电池元件10彼此之间，密封材料102的厚度大。因此，在多个太阳能电池元件10彼此之间，密封材料102的膨胀以及收缩变大。由此，在进行层压处理时，例如，在太阳能电池元件10的背面10bs侧，能够对沿着该背面10bs的外周部OP1的区域施加大的应力。与此相对，在第3实施方式所涉及的太阳能电池元件10的背面10bs侧，在比中央部CP1侧的第2区域Ar2更靠外周部OP1侧的第1区域Ar1中，保护层6与第2集电电极8b的密接性高。因此，例如，在进行层叠体的层压处理时，第2集电电极8b不易从保护层6剥离。
<2-3.其他>
在上述各实施方式以及各种变形例中，例如，位于保护层6上的第2输出取出电极8a也可以是包括玻璃成分的电极层。在该情况下，第2输出取出电极8a的玻璃成分也可以位于保护层6的凹状部分6pr的内部空间。由此，通过提高第2输出取出电极8a相对于保护层6的密接性，也可以提高太阳能电池元件10中的光电转换效率。
在上述各实施方式以及上述各种变形例中，在俯视保护层6的电极层8bl侧的面的情况下，凹状部分6pr占凸状部6p的单位面积的区域的比例不限于5％至40％左右。该比例例如根据用于形成第2集电电极8b或者该第2集电电极8b的第1金属糊膏中的玻璃成分的含有量以及玻璃成分的种类等适当设定，则容易提高第2集电电极8b相对于保护层6的密接性。换言之，例如，该比例可以适当设定在包括5％至40％左右的范围中的一部分或全部的不同比例的范围或者5％至40％左右不同的比例的范围内。
在上述各实施方式以及上述各种变形例中，例如，如图16的(a)所示，钝化层4位于从第1面1bs上到第3面1ss上的位置，保护层6位于位于第1面1bs的外缘部Ed1上的钝化层4上，但不限于此。例如，如图16的(b)所示，钝化层4以及保护层6以及反射防止层5也可以不位于第1面1bs中的沿着第1面1bs的外缘部Ed1的区域(也称为外缘区域)Ao1上。换言之，位于第3面1ss上的钝化层4以及反射防止层5、和位于第1面1bs上的钝化层4以及保护层6也可以在外周区域Ao1上分离。此时，考虑外缘区域Ao1位于距第1面1bs中的外缘部Ed1距离L1的范围的方式。距离L1例如可以为0.5mm至2mm左右。在采用这样的结构的情况下，例如，如图16的(b)所示，第2集电电极8b也可以位于第1面1bs的外缘区域Ao1上，如图16的(c)所示，第2集电电极8b也可以位于第1面1bs的外缘区域Ao1的至少一部分之上。此外，在此，例如，如图17的(a)至图17的(c)所示，钝化层4以及反射防止膜5也可以从第3面1ss上至第1面1bs的外缘区域Ao1中的外缘部Ed1侧的部分之上。此时，在外缘区域Ao1上，考虑钝化层4以及反射防止膜5位于距外缘部Ed1距离L2的范围的方式。距离L2例如可以为0.1mm至1mm左右。在采用这样的结构的情况下，例如，如图17的(a)以及图17的(b)所示，在从第3面1ss上至第1面1bs的外缘区域Ao1上，反射防止层5也可以位于比钝化层4更靠近第1面1bs的中央部的部分。此外，例如，如图17的(c)所示，钝化层4以及反射防止膜5双方也可以位于外缘区域Ao1上的从外缘部Ed1到距离L2的部分。另外，在图17的(c)所示的例子中，如图16的(c)或者图17的(b)所示，第2集电电极8b也可以位于第1面1bs的外缘区域Ao1的至少一部分之上。
当然，能够将分别构成上述各实施方式以及各种变形例的全部或者一部分适当地在不矛盾的范围内进行组合。
-符号说明-
1：半导体基板
1bs：第1面
1fs：第2面
1p：凸部
1r：凹部
1ss：第3面
2：第1半导体层
2bs：第3半导体层
3：第2半导体层
4：钝化层
6：保护层
6ap：非凸状部
6p：凸状部
6pr：凹状部分
6vd：空隙部
8：背面电极
8a：第2输出取出电极
8b：第2集电电极
8bc：连接部
8bl：电极层
10：太阳能电池元件
10bs、100bs：背面
10fs、100fs：前表面
Ar1：第1区域
Ar2：第2区域
CH1：孔部
CP1：中央部
D1：第1距离
D2：第2距离
D3：第3距离
D4：第4距离
OP1：外周部
SC1：内部空间
d4：直径。

Claims (5)

1.一种太阳能电池元件，具备：
半导体基板；
钝化层，位于该半导体基板的第1面之上；
保护层，位于该钝化层之上；以及
电极层，位于该保护层之上，包含玻璃成分，
所述保护层具有位于所述电极层侧的面的多个凸状部，
该多个凸状部分别在所述电极层侧具有所述玻璃成分位于内部空间的凹状部分。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，
所述钝化层以及所述保护层具有以贯通该钝化层以及该保护层的状态分别配置的多个孔部，
所述太阳能电池元件具备：
多个连接部，在所述多个孔部中，分别以将所述电极层和所述半导体基板电连接的状态而配置；以及
多个所述凹状部分，
该多个凹状部分中的相邻的凹状部分彼此的第1距离比所述多个凸状部中的相邻的凸状部彼此的第2距离以及所述多个连接部中的相邻的连接部彼此的第3距离中的任一个都短。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的太阳能电池元件，其中，
所述保护层具有位于所述电极层侧的面且与所述多个凸状部不同的非凸状部，
该非凸状部分别在所述电极层侧具有所述玻璃成分位于内部空间的凹状部分。
4.根据权利要求1～权利要求3中的任一项所述的太阳能电池元件，其中，
在从所述电极层侧平面透视所述保护层以及所述半导体基板的情况下，所述保护层具有位于所述太阳能电池元件的外周部侧的第1区域、和位于所述太阳能电池元件的中央部侧的第2区域，
存在于所述第1区域的所述凹状部分的每单位面积的数量比存在于所述第2区域的所述凹状部分的所述每单位面积的数量多。
5.根据权利要求1～权利要求4中的任一项所述的太阳能电池元件，其中，
所述保护层具有位于该保护层的内部的多个空隙部。
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