CN114450808A - 太阳能电池的制造方法和太阳能电池 - Google Patents

太阳能电池的制造方法和太阳能电池 Download PDF

Info

Publication number
CN114450808A
CN114450808A CN202080067000.7A CN202080067000A CN114450808A CN 114450808 A CN114450808 A CN 114450808A CN 202080067000 A CN202080067000 A CN 202080067000A CN 114450808 A CN114450808 A CN 114450808A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode layer
metal electrode
layer
type semiconductor
transparent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080067000.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114450808B (zh
Inventor
兼松正典
中野邦裕
藤本贵久
足立大辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Publication of CN114450808A publication Critical patent/CN114450808A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114450808B publication Critical patent/CN114450808B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够简化透明电极层的形成的太阳能电池的制造方法。太阳能电池的制造方法依次包含：在基板(11)的表面侧形成导电型半导体层(25、35)的工序、在导电型半导体层(25、35)上形成透明导电膜的工序、在导电型半导体层(25、35)上形成金属电极层(29、39)的工序、以及使透明导电膜图案化而形成透明电极层(28、38)的工序。金属电极层形成工序中，印刷印刷材料并使其固化，在金属电极层(29、39)的周边形成树脂材料分布不均而成的树脂膜(40)，金属电极层(29、39)中，上层金属电极层(29u、39u)的印刷材料中含有的金属材料的比例比下层金属电极层(29l、39l)的印刷材料中含有的金属材料的比例更少，透明电极层形成工序中，将金属电极层(29)及其周边的树脂膜(40)和金属电极层(39)及其周边的树脂膜(40)作为掩模，使透明导电膜图案化。

Description

太阳能电池的制造方法和太阳能电池
技术领域
本发明涉及背面电极型(背接触式)的太阳能电池的制造方法和背面电极型的太阳能电池。
背景技术
作为使用半导体基板的太阳能电池，有在受光面侧和表面侧的两面形成电极的两面电极型的太阳能电池、以及仅在表面侧形成电极的背面电极型的太阳能电池。两面电极型的太阳能电池中，由于在受光面侧形成电极，因此会因该电极而遮挡太阳光。另一方面，背面电极型的太阳能电池中，由于不在受光面侧形成电极，因此与两面电极型的太阳能电池相比太阳光的受光率高。专利文献1中公开了一种背面电极型的太阳能电池。
专利文献1中记载的太阳能电池具备：半导体基板、依次层叠于半导体基板的表面侧的第1导电型半导体层和第1电极层、以及依次层叠于半导体基板的表面侧的另一部分的第2导电型半导体层和第2电极层。为了防止短路而将第1电极层和第2电极层相互分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－131586号公报
发明内容
一般，第1电极层和第2电极层分别包含透明电极层和金属电极层。金属电极层例如可以通过使用银糊的丝网印刷法而较容易地分离形成。另一方面，透明电极层需要利用使用掩模的例如光刻法而分离形成，其形成工序比较复杂。
本发明的目的在于提供一种能够简化透明电极层的形成的太阳能电池的制造方法和太阳能电池。
本发明的太阳能电池的制造方法是具备半导体基板、配置于半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池的制造方法，依次包含如下工序：半导体层形成工序，在半导体基板的一个主面侧的一部分形成第1导电型半导体层，并在半导体基板的一个主面侧的另一部分形成第2导电型半导体层；透明导电膜形成工序，在第1导电型半导体层和第2导电型半导体层上跨着它们而形成透明导电膜；金属电极层形成工序，介由透明导电膜在第1导电型半导体层上依次形成下层金属电极层和上层金属电极层作为第1金属电极层，并介由透明导电膜在第2导电型半导体层上依次形成下层金属电极层和上层金属电极层作为第2金属电极层；以及透明电极层形成工序，通过使透明导电膜图案化而形成相互分离的第1透明电极层和第2透明电极层，在金属电极层形成工序中，通过印刷包含粒状的金属材料、树脂材料和溶剂的印刷材料并使其固化，从而形成第1金属电极层和第2金属电极层，并在第1金属电极层的周边和第2金属电极层的周边形成树脂材料分布不均而成的树脂膜，在第1金属电极层和第2金属电极层中，上层金属电极层的印刷材料中含有的金属材料与上层金属电极层的印刷材料整体的比例比下层金属电极层的印刷材料中含有的金属材料与下层金属电极层的印刷材料整体的比例更少，在透明电极层形成工序中，将第1金属电极层及其周边的树脂膜和第2金属电极层及其周边的树脂膜用作掩模，使透明导电膜图案化。
本发明的另一太阳能电池的制造方法是具备半导体基板、配置于半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池的制造方法，依次包含如下工序：半导体层形成工序，在半导体基板的一个主面侧的一部分形成第1导电型半导体层，并在半导体基板的一个主面侧的另一部分形成第2导电型半导体层；透明导电膜形成工序，在第1导电型半导体层和第2导电型半导体层上跨着它们而形成透明导电膜；金属电极层形成工序，介由透明导电膜在第1导电型半导体层上依次形成第1下层金属电极层和第1上层金属电极层作为第1金属电极层，并介由透明导电膜在第2导电型半导体层上依次形成第2下层金属电极层和第2上层金属电极层作为第2金属电极层；以及透明电极层形成工序，通过使透明导电膜图案化而形成相互分离的第1透明电极层和第2透明电极层，在金属电极层形成工序中，通过印刷包含粒状的金属材料、树脂材料和溶剂的印刷材料并使其固化，从而形成第1金属电极层和第2金属电极层，并在第1金属电极层与第2金属电极层之间形成树脂材料渗出而成的树脂膜，在第1金属电极层中，第1上层金属电极层的印刷材料中含有的金属材料与第1上层金属电极层的印刷材料整体的比例比第1下层金属电极层的印刷材料中含有的金属材料与第1下层金属电极层的印刷材料整体的比例更少，在第2金属电极层中，第2上层金属电极层的印刷材料中含有的金属材料与第2上层金属电极层的印刷材料整体的比例比第2下层金属电极层的印刷材料中含有的金属材料与第2下层金属电极层的印刷材料整体的比例更少，在透明电极层形成工序中，将第1金属电极层、第2金属电极层和树脂膜用作掩模，使透明导电膜图案化。
本发明的太阳能电池是具备半导体基板、配置于半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池，第1透明电极层和第1金属电极层呈带状，第1透明电极层的带宽比第1金属电极层的带宽更窄，第2透明电极层和第2金属电极层呈带状，第2透明电极层的带宽比第2金属电极层的带宽更窄，在第1金属电极层的周边和第2金属电极层的周边形成第1金属电极层和第2金属电极层的印刷材料中的树脂材料分布不均而成的树脂膜，第1金属电极层和第2金属电极层分别为下层金属电极层与上层金属电极层的双层结构，上层金属电极层中含有的金属材料与上层金属电极层整体的比例比下层金属电极层中含有的金属材料与下层金属电极层整体的比例更少。
本发明的另一太阳能电池是具备半导体基板、配置于半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池，第1透明电极层和第1金属电极层呈带状，第1透明电极层的带宽比第1金属电极层的带宽更窄，第2透明电极层和第2金属电极层呈带状，第2透明电极层的带宽比第2金属电极层的带宽更窄，在第1金属电极层与第2金属电极层之间形成包含第1金属电极层和第2金属电极层的印刷材料中含有的树脂材料的树脂膜，第1金属电极层为第1下层金属电极层与第1上层金属电极层的双层结构，第2金属电极层为第1下层金属电极层与第1上层金属电极层的双层结构，第1上层金属电极层中含有的金属材料与第1上层金属电极层的所有材料的比例比第1下层金属电极层中含有的金属材料与第1下层金属电极层的所有材料的比例更少，第2上层金属电极层中含有的金属材料与第2上层金属电极层的所有材料的比例比第2下层金属电极层中含有的金属材料与第2下层金属电极层的所有材料的比例更少。
根据本发明，能够简化太阳能电池的透明电极层的形成。
附图说明
图1是示出本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的侧面图。
图2是从表面侧观察本实施方式的太阳能电池所得的图。
图3A是第1实施方式的太阳能电池的截面图，且为图2的III-III线截面图。
图3B是第2实施方式的太阳能电池的截面图，且为图2的III-III线截面图。
图4A是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的半导体层形成工序的图。
图4B是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明导电膜形成工序的图。
图4C是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的金属电极层形成工序的图。
图4D是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明电极层形成工序的图。
图5A是使用SEM以100倍的倍率对验证例的太阳能电池的表面侧的金属电极层和金属电极层间进行观测所得的结果。
图5B是使用SEM以450倍的倍率对图5A中的金属电极层间的部分A进行观测所得的结果。
图5C是使用SEM以5000倍的倍率对图5B中的金属电极层间的部分B进行观测所得的结果。
图6A是对验证例的太阳能电池的表面侧的蚀刻前后的金属电极层进行观测所得的结果。
图6B是对验证例的太阳能电池的表面侧的蚀刻前后的金属电极层进行观测所得的结果。
图7A是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的半导体层形成工序的图。
图7B是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明导电膜形成工序的图。
图7C是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的金属电极层形成工序的图。
图7D是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明电极层形成工序的图。
图8A是比较例1的透明电极层形成工序前的太阳能电池的截面图(相当于图2的III-III线)。
图8B是图5A所示的比较例1的透明电极层形成工序后的太阳能电池的截面图(相当于图2的III-III线)。
图8C是比较例2的透明电极层形成工序后的太阳能电池的截面图(相当于图2的III-III线)。
图9A是比较例3的透明电极层形成工序前的太阳能电池的截面图(相当于图2的III-III线)。
图9B是图9A所示的比较例3的透明电极层形成工序后的太阳能电池的截面图(相当于图2的III-III线)。
图10是验证例的成膜后浸渍于盐酸的半导体基板中的金属电极层和透明导电膜的截面的观测结果的放大示意图。
图11是验证例的成膜后浸渍于盐酸的半导体基板中的金属电极层和透明导电膜的截面的观测结果的放大示意图。
具体实施方式
以下，参照附加的附图对本发明的实施方式的一个例子进行说明。应予说明，对各附图中相同或相当的部分标记相同的符号。另外，为方便起见，也有时省略阴影线、部件符号等，上述情况下，参照其它附图。
(太阳能电池模块)
图1是示出本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的侧面图。太阳能电池模块100具备二维排列的多个太阳能电池单元1。
太阳能电池单元1通过配线部件2而进行串联和/或并联连接。具体而言，配线部件2连接于太阳能电池单元1的电极层中的汇流条部(后述)。配线部件2例如为引线等公知的互连器。
太阳能电池单元1和配线部件2被受光面保护部件3和背面保护部件4夹住。在受光面保护部件3与背面保护部件4之间填充有液态或固态的密封材料5，由此，将太阳能电池单元1和配线部件2密封。受光面保护部件3例如为玻璃基板，背面保护部件4为玻璃基板或金属板。密封材料5例如为透明树脂。
以下，对太阳能电池单元(以下，称为太阳能电池)1进行详细说明。
(第1实施方式)
(太阳能电池)
图2是从表面侧观察本实施方式的太阳能电池而得的图。图2所示的太阳能电池1为背面电极型的太阳能电池。太阳能电池1具备具有2个主面的半导体基板11，在半导体基板11的主面具有第1导电型区域7和第2导电型区域8。
第1导电型区域7形成所谓的梳子形的形状，具有相当于梳齿的多个手指部7f和相当于梳齿的支承部的汇流条部7b。汇流条部7b沿着半导体基板11的一侧边部在第1方向(X方向)延伸，手指部7f从汇流条部7b起在与第1方向交叉的第2方向(Y方向)延伸。
同样，第2导电型区域8为所谓的梳子形的形状，具有相当于梳齿的多个手指部8f和相当于梳齿的支承部的汇流条部8b。汇流条部8b沿着与半导体基板11的一侧边部对置的另一侧边部在第1方向(X方向)延伸，手指部8f从汇流条部8b起在第2方向(Y方向)延伸。
手指部7f与手指部8f形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替设置于第1方向(X方向)。
应予说明，第1导电型区域7和第2导电型区域8可以形成为条纹状。
图3A是第1实施方式的太阳能电池的截面图，且为图2的III-III线截面图。如图3A所示，第1实施方式的太阳能电池1具备层叠于半导体基板11的主面中的受光的一侧的主面、即受光面侧的钝化层13。另外，太阳能电池1具备在半导体基板11的主面中的与受光面的相反的一侧的主面(一个主面)、即表面侧的一部分(主要为第1导电型区域7)依次层叠的钝化层23、第1导电型半导体层25和第1电极层27。另外，太阳能电池1具备在半导体基板11的表面侧的另一部分(主要为第2导电型区域8)依次层叠的钝化层33、第2导电型半导体层35和第2电极层37。
半导体基板11由单晶硅或多晶硅等晶体硅材料形成。半导体基板11例如为在晶体硅材料中掺杂有n型掺杂剂的n型的半导体基板。应予说明，半导体基板11例如也可以为在晶体硅材料中掺杂有p型掺杂剂的p型的半导体基板。作为n型掺杂剂，例如可举出磷(P)。作为p型掺杂剂，例如可举出硼(B)。半导体基板11作为吸收来自受光面侧的入射光而生成光致载流子(电子和空穴)的光电转换基板而发挥功能。
通过使用晶体硅作为半导体基板11的材料，从而即便在暗电流较小、入射光的强度较低的情况下也得到较高输出(不取决于照度的稳定的输出)。
半导体基板11可以在表面侧具有被称为纹理结构的金字塔形的微细的凹凸结构。由此，不被半导体基板11吸收而通过的光的回收效率提高。
另外，半导体基板11也可以在受光面侧具有被称为纹理结构的金字塔形的微细的凹凸结构。由此，在受光面减少入射光的反射，半导体基板11中的光封闭效果提高。
钝化层13形成于半导体基板11的受光面侧。钝化层23形成于半导体基板11的表面侧的第1导电型区域7。钝化层33形成于半导体基板11的表面侧的第2导电型区域8。钝化层13、23、33例如由本征(i型)非晶硅材料形成。钝化层13、23、33抑制半导体基板11中生成的载流子的复合，提高载流子的回收效率。
半导体基板11的受光面侧的钝化层13上可以设置例如由SiO、SiN或SiON等材料形成的防反射层。
第1导电型半导体层25形成于钝化层23上、即半导体基板11的表面侧的第1导电型区域7。第1导电型半导体层25例如由非晶硅材料形成。第1导电型半导体层25例如是在非晶硅材料中掺杂有p型掺杂剂(例如，上述硼(B))的p型的半导体层。
第2导电型半导体层35形成于钝化层33上、即半导体基板11的表面侧的第2导电型区域8。第2导电型半导体层35例如由非晶硅材料形成。第2导电型半导体层35例如是在非晶硅材料中掺杂有n型掺杂剂(例如，上述磷(P))的n型的半导体层。
应予说明，第1导电型半导体层25也可以为n型的半导体层，第2导电型半导体层35也可以为p型的半导体层。
第1导电型半导体层25和钝化层23与第2导电型半导体层35和钝化层33形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替排列在第1方向(X方向)。第2导电型半导体层35和钝化层33的一部分可以重叠在邻接的第1导电型半导体层25和钝化层23的一部分上(省略图示)。
第1电极层27与第1导电型半导体层25对应，具体而言，形成于半导体基板11的表面侧的第1导电型区域7中的第1导电型半导体层25上。第2电极层37与第2导电型半导体层35对应，具体而言，形成于半导体基板11的表面侧的第2导电型区域8中的第2导电型半导体层35上。第1电极层27具有依次层叠于第1导电型半导体层25上的第1透明电极层28和第1金属电极层29。第2电极层37具有依次层叠于第2导电型半导体层35上的第2透明电极层38和第2金属电极层39。
第1金属电极层29为下层金属电极层29l与上层金属电极层29u的双层结构，第2金属电极层39为下层金属电极层39l与上层金属电极层39u的双层结构。
第1透明电极层28和第2透明电极层38由透明的导电性材料形成。作为透明导电性材料，可举出ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟和氧化锡的复合氧化物)等。
第1金属电极层29和第2金属电极层39、即下层金属电极层29l、39l和上层金属电极层29u、39u由含有银、铜、铝等粒状的金属材料、绝缘性的树脂材料和溶剂的导电性糊料形成。
上层金属电极层29u中含有的金属材料与上层金属电极层29u整体的比例比下层金属电极层29l中含有的金属材料与下层金属电极层29l整体的比例更少。换言之，上层金属电极层29u中含有的树脂材料与上层金属电极层29u整体的比例比下层金属电极层29l中含有的树脂材料与下层金属电极层29l整体的比例更多。例如，上层金属电极层29u中含有的金属材料的比例以相对于上层金属电极层29u整体的重量比计为78％以上且小于88％。
另一方面，下层金属电极层29l中含有的金属材料与下层金属电极层29l整体的比例比上层金属电极层29u中含有的金属材料与上层金属电极层29u整体的比例更多。例如，下层金属电极层29l中含有的金属材料的比例以相对于下层金属电极层29l整体的重量比计为85％～95％。
同样，上层金属电极层39u中含有的金属材料与上层金属电极层39u整体的比例比下层金属电极层39l中含有的金属材料与下层金属电极层39l整体的比例更少。换言之，上层金属电极层39u中含有的树脂材料与上层金属电极层39u整体的比例比下层金属电极层39l中含有的树脂材料与下层金属电极层39l整体的比例更多。例如，上层金属电极层39u中含有的金属材料的比例以相对于上层金属电极层39u整体的重量比计为78％以上且小于88％。
另一方面，下层金属电极层39l中含有的金属材料与下层金属电极层39l整体的比例比上层金属电极层39u中含有的金属材料与上层金属电极层39u整体的比例更多。例如，下层金属电极层39l中含有的金属材料的比例以相对于下层金属电极层29l整体的重量比计为85％～95％。
第1电极层27与第2电极层37形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替排列于第1方向(X方向)。即，第1透明电极层28与第2透明电极层38形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替排列于第1方向(X方向)。另外，第1金属电极层29与第2金属电极层39形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替排列于第1方向(X方向)。第1透明电极层28与第2透明电极层38相互分离，第1金属电极层29与第2金属电极层39也相互分离。
第1透明电极层28的第1方向(X方向)的带宽比第1金属电极层29的第1方向(X方向)的带宽更窄，第2透明电极层38的第1方向(X方向)的带宽比第2金属电极层39的第1方向(X方向)的带宽更窄。
在第1金属电极层29的周边和第2金属电极层39的周边形成第1金属电极层29和第2金属电极层39的导电性糊料中的绝缘性的树脂材料分布不均而成的树脂膜40(详细情况进行后述)。
第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的第1导电型半导体层25的一部分和第2导电型半导体层35的一部分被树脂膜40所覆盖。详细而言，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的第1导电型半导体层25的凹凸结构(纹理结构)的谷部和第2导电型半导体层35的凹凸结构的谷部被树脂膜40所覆盖。另一方面，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的第1导电型半导体层25的凹凸结构的顶部和第2导电型半导体层35的凹凸结构的顶部不被树脂膜40覆盖而露出。
在第1导电型半导体层25与树脂膜40的层间和第2导电型半导体层35与树脂膜40的层间以岛状(不连续地)配置有与第1透明电极层28和第2透明电极层38相同的材料的透明导电膜48。详细而言，在第1导电型半导体层25的凹凸结构的谷部与树脂膜40的层间和第2导电型半导体层35的凹凸结构的谷部与树脂膜40的层间以岛状配置有透明导电膜48。
第1金属电极层29与第1导电型半导体层25的接触面积为第1透明电极层28与第1导电型半导体层25的接触面积的一半以下，第2金属电极层39与第2导电型半导体层35的接触面积为第2透明电极层38与第2导电型半导体层35的接触面积的一半以下。
接下来，参照图4A～图4D对第1实施方式的太阳能电池的制造方法进行说明。图4A是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的半导体层形成工序的图，图4B是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明导电层形成工序的图。图4C是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的金属电极层形成工序的图，图4D是示出第1实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明电极层形成工序的图。图4A～图4D中示出半导体基板11的表面侧，省略半导体基板11的表面侧。
首先，如图4A所示，在至少表面侧具有凹凸结构(纹理结构)的半导体基板11的表面侧的一部分、具体而言在第1导电型区域7形成钝化层23和第1导电型半导体层25(半导体层形成工序)。
例如，可以利用CVD法或PVD法，在半导体基板11的整个表面侧形成钝化膜和第1导电型半导体膜后，使用利用采用光刻技术而生成的掩模或金属掩膜的蚀刻法，将钝化层23和第1导电型半导体层25图案化。应予说明，作为对p型半导体膜的蚀刻溶液，例如可举出含有臭氧的氢氟酸、硝酸与氢氟酸的混合液这样的酸性溶液，作为对n型半导体膜的蚀刻溶液，例如可举出氢氧化钾水溶液这样的碱性溶液。
或者，也可以在利用CVD法或PVD法在半导体基板11的表面侧层叠钝化层和第1导电型半导体层时，使用掩模而同时进行钝化层23和p型半导体层25的成膜和图案化。
接下来，在半导体基板11的表面侧的另一部分、具体而言在第2导电型区域8形成钝化层33和第2导电型半导体层35(半导体层形成工序)。
例如，可以与上述同样地使用CVD法或PVD法在半导体基板11的整个表面侧形成钝化膜和第2导电型半导体膜后，使用利用采用光刻技术而生成的掩模或金属掩膜的蚀刻法，将钝化层33和第2导电型半导体层35图案化。
或者，也可以在使用CVD法或PVD法在半导体基板11的表面侧层叠钝化层和第2导电型半导体层时，使用掩模而同时进行钝化层33和第2导电型半导体层35的成膜和图案化。
应予说明，该半导体层形成工序中，可以在半导体基板11的受光面侧的整面形成钝化层13(省略图示)。
接下来，如图4B所示，在第1导电型半导体层25和第2导电型半导体层35上跨着它们而形成透明导电膜28Z(透明导电膜形成工序)。作为透明导电膜28Z的形成方法，例如使用CVD法或PVD法等。
接下来，如图4C所示，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上形成第1金属电极层29，并介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上形成第2金属电极层39。即，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上依次形成下层金属电极层29l和上层金属电极层29u。另外，介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上依次形成下层金属电极层39l和上层金属电极层39u(金属电极层形成工序)。
第1金属电极层29和第2金属电极层39、即下层金属电极层29l、39l和上层金属电极层29u、39u通过印刷印刷材料(例如，油墨)而形成。作为第1金属电极层29和第2金属电极层39的形成方法、即下层金属电极层29l、39l和上层金属电极层29u、39u的形成方法，可举出丝网印刷法、喷墨法、凹版涂布法或点胶法等。其中，优选丝网印刷法。
印刷材料在绝缘性的树脂材料中包含粒状(例如，球状)的金属材料。印刷材料可以含有溶剂等用于调节粘度或涂工性。
作为绝缘性的树脂材料，可举出基体树脂等。详细而言，作为绝缘性树脂，优选为高分子化合物，特别优选为热固化型树脂或紫外线固化型树脂，环氧、聚氨酯、聚酯或有机硅系树脂等为代表例。
作为金属材料，可举出银、铜、铝等。其中，优选包含银粒子的银糊。
上层金属电极层29u的印刷材料中含有的金属材料与上层金属电极层29u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层29l的印刷材料中含有的金属材料与下层金属电极层29l的印刷材料整体的比例更少。换言之，上层金属电极层29u的印刷材料中含有的树脂材料与上层金属电极层29u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层29l的印刷材料中含有的树脂材料与下层金属电极层29l的印刷材料整体的比例更多。例如，上层金属电极层29u的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为78％以上且小于88％。
另一方面，下层金属电极层29l的印刷材料中含有的金属材料与下层金属电极层29l的印刷材料整体的比例比上层金属电极层29u的印刷材料中含有的金属材料与上层金属电极层29u的印刷材料整体的比例更多。例如，下层金属电极层29l的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为85％～95％。
同样，上层金属电极层39u的印刷材料中含有的金属材料与上层金属电极层39u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层39l的印刷材料中含有的金属材料与下层金属电极层39l的印刷材料整体的比例更少。换言之，上层金属电极层39u的印刷材料中含有的树脂材料与上层金属电极层39u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层39l的印刷材料中含有的树脂材料与下层金属电极层39l的印刷材料整体的比例更多。例如，上层金属电极层39u的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为78％以上且小于88％。
另一方面，下层金属电极层39l的印刷材料中含有的金属材料与下层金属电极层39l的印刷材料整体的比例比上层金属电极层39u的印刷材料中含有的金属材料与上层金属电极层39u的印刷材料整体的比例更多。例如，下层金属电极层39l的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为85％～95％。
接下来，在第1金属电极层29和第2金属电极层39的印刷后，通过加热处理或紫外线照射处理而使第1金属电极层29和第2金属电极层39中的绝缘性树脂固化。即，在下层金属电极层29l、39l和上层金属电极层29u、39u的印刷后，使下层金属电极层29l、39l和上层金属电极层29u、39u中的绝缘性树脂固化。此时，绝缘性树脂材料渗出到第1金属电极层29和第2金属电极层39的周边，在第1金属电极层29的周边和第2金属电极层39的周边形成绝缘性的树脂材料分布不均而成的树脂膜40。
此时，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构(纹理结构)的谷部被树脂膜40所覆盖。另一方面，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构的顶部不被树脂膜40覆盖而露出。
应予说明，这样由导电性糊料形成的第1金属电极层29和第2金属电极层39可以具有氨基甲酸酯键。例如与环氧树脂相比，聚氨酯树脂在交联时的收缩较小，树脂不易产生裂纹。树脂不易产生裂纹时，能够防止蚀刻溶液渗入到金属电极层中，能够防止金属电极层下的透明导电膜被蚀刻所导致的金属电极层的剥离、长期可靠性的恶化。
接下来，如图4D所示，通过利用将第1金属电极层29及其周边的树脂膜40和第2金属电极层39及其周边的树脂膜40用作掩模的蚀刻法，将透明导电膜28Z图案化，从而形成相互分离的第1透明电极层28和第2透明电极层38(透明电极层形成工序)。作为蚀刻法，例如可举出湿式蚀刻法，作为蚀刻溶液，可举出盐酸(HCl)等酸性溶液。
此时，在第1金属电极层29与第2金属电极层39之间，从凹凸结构(纹理结构)的顶部朝向谷部而进行透明导电膜28Z的蚀刻。这里，为了使第1透明电极层28与第2透明电极层38分离，只要它们之间的透明导电膜不连续即可，透明导电膜48可以以岛状残留于凹凸结构的谷部。透明导电膜48以岛状残留于凹凸结构的谷部时，凹凸结构的谷部中的树脂膜40残留于第1导电型半导体层25和第2导电型半导体层35上。
通过以上工序而完成本实施方式的背面电极型的太阳能电池1。
这里，以往的太阳能电池的制造方法中，在透明导电膜形成工序之后且金属电极层形成工序之前包含透明电极层形成工序。
透明电极层形成工序中，例如通过使用光刻法将透明导电膜图案化而形成相互分离的第1透明电极层和第2透明电极层。光刻法中，
·在透明导电膜上涂布抗蚀剂，
·使抗蚀剂感光而在抗蚀剂中形成开口，
·通过将抗蚀剂作为掩模对在开口处露出的透明导电膜进行蚀刻而形成相互分离的第1透明电极层和第2透明电极层，
·除去抗蚀剂。
与此相对，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，通过在透明导电膜形成工序之后，依次包含金属电极层形成工序和透明电极层形成工序，并在透明电极层形成工序中，将由金属电极层形成工序所形成的第1金属电极层29和第2金属电极层39用作掩模，使透明导电膜28Z图案化，从而形成相互分离的第1透明电极层28和第2透明电极层38。由此，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，无需像以往那样采用使用掩模的光刻法等，能够简化并缩短透明电极层的形成。其结果，能够实现太阳能电池和太阳能电池模块的低成本化。
这里，如果将第1金属电极层29和第2金属电极层39用作掩模使透明导电膜28Z图案化，则在透明导电膜28Z的蚀刻时，第1金属电极层29和第2金属电极层39下的透明导电膜28Z也被蚀刻，有可能会导致第1透明电极层28和第1金属电极层29以及第2透明电极层38和第2金属电极层39剥离。
关于该方面，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，通过在金属电极层形成工序中，印刷包含粒状的金属材料、树脂材料和溶剂的印刷材料并使其固化，从而在第1金属电极层29的周边和第2金属电极层39的周边形成树脂材料分布不均而成的树脂膜40，并在透明电极层形成工序中，将第1金属电极层29及其周边的树脂膜40和第2金属电极层39及其周边的树脂膜40用作掩模，使透明导电膜28Z图案化。由此，第1金属电极层29和第2金属电极层39下的透明导电膜28Z的蚀刻得到抑制，第1透明电极层28和第1金属电极层29的剥离以及第2透明电极层38和第2金属电极层39的剥离得到抑制。
利用这样的制造方法而制造的太阳能电池1中，第1透明电极层28的带宽比第1金属电极层29的带宽更窄，第2透明电极层38的带宽比第2金属电极层39的带宽更窄，并在第1金属电极层29的周边和第2金属电极层39的周边形成第1金属电极层29和第2金属电极层39的印刷材料中的树脂材料分布不均而成的树脂膜。
应予说明，利用以往的太阳能电池的制造方法而制造的太阳能电池中，一般，透明电极层的带宽比金属电极层的带宽更宽。
另外，利用本实施方式的制造方法而制造的太阳能电池1中，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的第1导电型半导体层25的一部分和第2导电型半导体层35的一部分被树脂膜40所覆盖。详细而言，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的第1导电型半导体层25的凹凸结构(纹理结构)的谷部和第2导电型半导体层35的凹凸结构的谷部被树脂膜40所覆盖。
另外，在第1导电型半导体层25与树脂膜40的层间和第2导电型半导体层35与树脂膜40的层间以岛状(不连续地)配置有与第1透明电极层28和第2透明电极层38相同的材料的透明导电膜48。详细而言，在第1导电型半导体层25的凹凸结构的谷部与树脂膜40的层间和第2导电型半导体层35的凹凸结构的谷部与树脂膜40的层间以岛状配置有透明导电膜48。由此，第1导电型半导体层25和第2导电型半导体层35露出的面积变小。因此，太阳能电池和太阳能电池模块的劣化得到抑制，太阳能电池和太阳能电池模块的可靠性(例如，长期耐久性)提高。
以下，对上述效果进行验证。
(验证例1)
在表面侧具有金字塔形的纹理结构的半导体基板11的表面侧形成钝化层23、第1导电型半导体层25、钝化层33、第2导电型半导体层35和透明导电膜28Z。其后，采用使用银糊的丝网印刷法，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上形成第1金属电极层29(仅相当于上述的上层金属电极层29u)，介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上形成第2金属电极层39(仅相当于上述的上层金属电极层39u)。其后，将第1金属电极层29和第2金属电极层39在180℃的烘箱中进行1小时加热处理。由此，印刷材料中的绝缘性的树脂材料渗出到第1金属电极层29的周边和第2金属电极层39的周边，在第1金属电极层29的周边和第2金属电极层39的周边形成树脂膜40。
使用SEM(场发射型扫描式电子显微镜S4800，日立高新技术公司制)对如上制作的透明导电膜的图案化前的太阳能电池的表面侧进行观测。将其结果示于图5A～图5C。图5A是使用SEM以100倍的倍率对验证例的太阳能电池的表面侧的金属电极层和金属电极层间进行观测而得的结果，图5B是使用SEM以450倍的倍率对图5A中的金属电极层间的部分A进行观测而得的结果。图5C是使用SEM以5000倍的倍率对图5B中的金属电极层间的部分B进行观测而得的结果。
根据图5A～图5C，看到在第1金属电极层29的周边和第2金属电极层39的周边形成了绝缘性的树脂材料分布不均而成的树脂膜40(黑色部分)。另外，看到第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构(纹理结构)的谷部被树脂膜40(黑色部分)所覆盖。另一方面，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构的顶部不被树脂膜40覆盖而露出。由此，预测在后续的透明电极层形成工序的蚀刻中从凹凸结构的顶部朝向底部而进行透明导电膜28Z的蚀刻。
接下来，使用SEM对将金属电极层作为掩模使透明导电膜图案化后的太阳能电池的表面侧进行观测，看到第1透明电极层28和第1金属电极层29以及第2透明电极层38和第2金属电极层39未被剥离。另外，看到树脂膜40未剥离而残留于第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的凹凸结构的谷部。进一步，进行电极间的短路检查，确认不存在电极层间的短路。由于树脂膜40未被剥离，且不存在电极层间的短路，因此预测在第1导电型半导体层25的凹凸结构的谷部与树脂膜40的层间和第2导电型半导体层35的凹凸结构的谷部与树脂膜40的层间以岛状残留透明导电膜48，并保持树脂膜40。
然而，将金属电极层作为掩模使透明电极层图案化时，形成金属电极层的印刷材料(例如，金属糊)需要以下特性。
(1)使蚀刻溶液(例如，盐酸)不浸入于印刷材料(例如，金属糊)的性质(即，保护印刷材料下的透明导电膜的保护功能)。
(2)作为电极的低电阻性。
本申请发明人(等)得到了以下见解：
(1)金属电极层的印刷材料中含有的树脂材料多时，能够使蚀刻溶液不易浸入于印刷材料，
(2)金属电极层的印刷材料中含有的金属材料多时，能够实现金属电极层的低电阻化。
关于该方面，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，以下层金属电极层29l和上层金属电极层29u的双层结构形成第1金属电极层29。而且，使上层金属电极层29u的印刷材料中含有的金属材料与上层金属电极层29u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层29l的印刷材料中含有的金属材料与下层金属电极层29l的印刷材料整体的比例更少。换言之，使上层金属电极层29u的印刷材料中含有的树脂材料与上层金属电极层29u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层29l的印刷材料中含有的树脂材料与下层金属电极层29l的印刷材料整体的比例更多。
另外，以下层金属电极层39l和上层金属电极层39u的双层结构形成第2金属电极层39。而且，使上层金属电极层39u的印刷材料中含有的金属材料与上层金属电极层39u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层39l的印刷材料中含有的金属材料与下层金属电极层39l的印刷材料整体的比例更少。换言之，使上层金属电极层39u的印刷材料中含有的树脂材料与上层金属电极层39u的印刷材料整体的比例比下层金属电极层39l的印刷材料中含有的树脂材料与下层金属电极层39l的印刷材料整体的比例更多。
由此，上层金属电极层29u、39u得到使蚀刻溶液不易浸入于印刷材料的性质，且得到保护金属电极层29、39下的透明导电膜的保护功能。
另一方面，使下层金属电极层29l中含有的金属材料与下层金属电极层29l整体的比例比上层金属电极层29u中含有的金属材料与上层金属电极层29u整体的比例更多。
另外，使下层金属电极层39l中含有的金属材料与下层金属电极层39l整体的比例比上层金属电极层39u中含有的金属材料与上层金属电极层39u整体的比例更多。
由此，下层金属电极层29l、39l能够实现低电阻化、特别是与透明电极层的接触电阻的低电阻化，能够实现金属电极层29、39的低电阻化。其结果，得到具有高光电转换效率特性的太阳能电池。
以下，对上述效果进行验证。
(验证例2)
与验证例1同样，采用使用银糊的丝网印刷法，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上仅形成上层金属电极层29u(印刷材料的银含有率84[重量％])，介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上仅形成上层金属电极层39u(印刷材料的银含有率84[重量％])。其后，将上层金属电极层29u和上层金属电极层39u在180℃的烘箱中进行1小时加热处理。由此，印刷材料中的绝缘性的树脂材料渗出到上层金属电极层29u的周边和上层金属电极层39u的周边，在上层金属电极层29u的周边和上层金属电极层39u的周边形成树脂膜40。
接下来，将上层金属电极层29u及其周边的树脂膜40和上层金属电极层39u及其周边的树脂膜40用作掩模的蚀刻法，使透明导电膜28Z图案化，由此形成相互分离的第1透明电极层28和第2透明电极层38。使用盐酸(HCl)原液作为蚀刻溶液，在盐酸原液中的浸渍时间为45s。
(验证例3)
与验证例1同样，采用使用银糊的丝网印刷法，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上仅形成下层金属电极层29l(印刷材料的银含有率91[重量％])，介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上仅形成下层金属电极层39l(印刷材料的银含有率91[重量％])。其后，将下层金属电极层29l和下层金属电极层39l在180℃的烘箱中进行1小时加热处理。由此，印刷材料中的绝缘性的树脂材料渗出到下层金属电极层29l的周边和下层金属电极层39l的周边，在下层金属电极层29l的周边和下层金属电极层39l的周边形成树脂膜40。
接下来，使用将下层金属电极层29l及其周边的树脂膜40和下层金属电极层39l及其周边的树脂膜40用作掩模的蚀刻法，将透明导电膜28Z图案化，由此形成相互分离的第1透明电极层28和第2透明电极层38。使用盐酸(HCl)原液(氯化氢浓度：36重量％)作为蚀刻溶液，在盐酸原液中的浸渍时间为45s。
将如上制作的透明导电膜的蚀刻前的验证例2的太阳能电池的表面侧的观测结果(左侧)和透明导电膜的蚀刻后的验证例2的太阳能电池的表面侧的观测结果(右侧)示于图6A。另外，将透明导电膜的蚀刻前的验证例3的太阳能电池的表面侧的观测结果(左侧)和透明导电膜的蚀刻后的验证例3的太阳能电池的表面侧的观测结果(右侧)示于图6B。图6A和图6B是使用激光显微镜(LEXT OLS4100奥林巴斯公司制)以100倍的倍率对验证例的太阳能电池的表面侧的金属电极层进行观测的结果。
根据图6A，即便将验证例2的上层金属电极层29u(或上层金属电极层39u)(印刷材料的银含有率84[重量％])浸渍于盐酸原液45s，金属电极层也不剥离而残留。推测这是由于盐酸原液不易浸入于上层金属电极层29u(或上层金属电极层39u)，上层金属电极层29u(或上层金属电极层39u)下的透明导电膜不被蚀刻而得以保护。
另一方面，根据图6B，将验证例3的下层金属电极层29l(或下层金属电极层39l)(印刷材料的银含有率91[重量％])浸渍于盐酸原液45s后，金属电极层剥离。推测这是由于盐酸原液浸入于下层金属电极层29l(或下层金属电极层39l)，下层金属电极层29l(或下层金属电极层39l)下的透明导电膜被蚀刻。
应予说明，验证例2的上层金属电极层29u(或上层金属电极层39u)(印刷材料的银含有率84[重量％])与透明电极层的接触电阻率[mΩ·cm 2]为验证例3的下层金属电极层29l(或下层金属电极层39l)(印刷材料的银含有率91[重量％])与透明电极层的接触电阻率的23.7倍。即，验证例3的下层金属电极层29l(或下层金属电极层39l)(印刷材料的银含有率91[重量％])相对于验证例2的上层金属电极层29u(或上层金属电极层39u)(印刷材料的银含有率84[重量％])为低电阻。
(第2实施方式)
(太阳能电池)
图3B是第2实施方式的太阳能电池的截面图，且为图2的III-III线截面图。图3B所示的第2实施方式的太阳能电池1中，第1电极层27、第2电极层37和树脂膜40的构成与图3A所示的第1实施方式的太阳能电池1不同。
第1电极层27与第1导电型半导体层25对应，具体而言，形成于半导体基板11的表面侧的第1导电型区域7中的第1导电型半导体层25上。第2电极层37与第2导电型半导体层35对应，具体而言，形成于半导体基板11的表面侧的第2导电型区域8中的第2导电型半导体层35上。第1电极层27具有依次层叠于第1导电型半导体层25上的第1透明电极层28和第1金属电极层29。第2电极层37具有依次层叠于第2导电型半导体层35上的第2透明电极层38和第2金属电极层39。
第1金属电极层29为第1下层金属电极层29l与第1上层金属电极层29u的双层结构，第2金属电极层39为第2下层金属电极层39l与第2上层金属电极层39u的双层结构。
第1透明电极层28和第2透明电极层38由透明的导电性材料形成。作为透明导电性材料，可举出ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟和氧化锡的复合氧化物)等。
第1金属电极层29和第2金属电极层39、即第1和第2下层金属电极层29l、39l和第1和第2上层金属电极层29u、39u由含有银、铜、铝等粒状的金属材料、绝缘性的树脂材料和溶剂的导电性糊料形成。
第1上层金属电极层29u中含有的金属材料与第1上层金属电极层29u的所有材料的比例比第1下层金属电极层29l中含有的金属材料与第1下层金属电极层29l的所有材料的比例更少。换言之，第1上层金属电极层29u中含有的树脂材料与第1上层金属电极层29u的所有材料的比例比第1下层金属电极层29l中含有的树脂材料与第1下层金属电极层29l的所有材料的比例更多。
例如，第1上层金属电极层29u中含有的金属材料的比例以沿着层叠方向的截面中的截面积比(例如，单位面积中的面积比)计，相对于第1上层金属电极层29u的所有材料为65％以上且小于75％。另一方面，例如，第1下层金属电极层29l中含有的金属材料的比例以沿着层叠方向的截面中的截面积比(例如，单位面积中的面积比)计，相对于第1下层金属电极层29l的所有材料为75％～95％。
同样，第2上层金属电极层39u中含有的金属材料与第2上层金属电极层39u的所有材料的比例比第2下层金属电极层39l中含有的金属材料与第2下层金属电极层39l的所有材料的比例更少。换言之，第2上层金属电极层39u中含有的树脂材料与第2上层金属电极层39u的所有材料的比例比第2下层金属电极层39l中含有的树脂材料与第2下层金属电极层39l的所有材料的比例更多。
例如，第2上层金属电极层39u中含有的金属材料的比例以沿着层叠方向的截面中的截面积比(例如，单位面积中的面积比)计，相对于第2上层金属电极层39u的所有材料为65％以上且小于75％。另一方面，例如，第2下层金属电极层39l中含有的金属材料的比例以沿着层叠方向的截面中的截面积比(例如，单位面积中的面积比)计，相对于第2下层金属电极层29l的所有材料为75％～95％。
第1电极层27和第2电极层37形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替排列于第1方向(X方向)。即，第1透明电极层28和第2透明电极层38形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替排列于第1方向(X方向)。另外，第1金属电极层29和第2金属电极层39形成在第2方向(Y方向)延伸的带状，交替排列于第1方向(X方向)。第1透明电极层28与第2透明电极层38相互分离，第1金属电极层29与第2金属电极层39也相互分离。
第1透明电极层28的第1方向(X方向)的带宽比第1金属电极层29的第1方向(X方向)的带宽更窄，第2透明电极层38的第1方向(X方向)的带宽比第2金属电极层39的第1方向(X方向)的带宽更窄。
更详细而言，第1下层金属电极层29l的第1方向(X方向)的带宽比第1上层金属电极层29u的第1方向(X方向)的带宽更窄，第1透明电极层28的带宽比第1下层金属电极层29l的带宽更窄。同样，第2下层金属电极层39l的第1方向(X方向)的带宽比第2上层金属电极层39u的第1方向(X方向)的带宽更窄，第2透明电极层38的带宽比第2下层金属电极层39l的带宽更窄。
在第1金属电极层29与第2金属电极层39之间形成第1金属电极层29和第2金属电极层39的导电性糊料中含有绝缘性的树脂材料渗出而成的树脂膜40。
第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的第1导电型半导体层25和第2导电型半导体层35被树脂膜40所覆盖。详细而言，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的第1导电型半导体层25的凹凸结构(纹理结构)的谷部和顶部、以及第2导电型半导体层35的凹凸结构的谷部和顶部被树脂膜40所覆盖。
接下来，参照图7A～图7D对第2实施方式的太阳能电池的制造方法进行说明。图7A是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的半导体层形成工序的图，图7B是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明导电膜形成工序的图。图7C是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的金属电极层形成工序的图，图7D是示出第2实施方式的太阳能电池的制造方法中的透明电极层形成工序的图。图7A～图7D中示出半导体基板11的表面侧，省略半导体基板11的表面侧。
首先，如图7A所示，在至少表面侧具有凹凸结构(纹理结构)的半导体基板11的表面侧的一部分、具体而言在第1导电型区域7形成钝化层23和第1导电型半导体层25(半导体层形成工序)。
例如，可以使用CVD法或PVD法，在半导体基板11的整个表面侧形成钝化膜和第1导电型半导体膜后，使用利用采用光刻技术而生成的掩模或金属掩膜的蚀刻法，将钝化层23和第1导电型半导体层25图案化。应予说明，作为对p型半导体膜的蚀刻溶液，例如可举出含有臭氧的氢氟酸、硝酸与氢氟酸的混合液这样的酸性溶液，作为对n型半导体膜的蚀刻溶液，例如可举出氢氧化钾水溶液这样的碱性溶液。
或者，也可以使用CVD法或PVD法在半导体基板11的表面侧层叠钝化层和第1导电型半导体层时，使用掩模，同时进行钝化层23和p型半导体层25的成膜和图案化。
接下来，在半导体基板11的表面侧的另一部分、具体而言在第2导电型区域8形成钝化层33和第2导电型半导体层35(半导体层形成工序)。
例如，与上述同样地使用CVD法或PVD法，在半导体基板11的整个表面侧形成钝化膜和第2导电型半导体膜后，使用利用采用光刻技术而生成的掩模或金属掩膜的蚀刻法，将钝化层33和第2导电型半导体层35图案化。
或者，也可以使用CVD法或PVD法在半导体基板11的表面侧层叠钝化层和第2导电型半导体层时，使用掩模，同时进行钝化层33和第2导电型半导体层35的成膜和图案化。
应予说明，该半导体层形成工序中，也可以在半导体基板11的受光面侧的整面形成钝化层13(省略图示)。
接下来，如图7B所示，在第1导电型半导体层25和第2导电型半导体层35上跨着它们而形成透明导电膜28Z(透明导电膜形成工序)。作为透明导电膜28Z的形成方法，例如可使用CVD法或PVD法等。
接下来，如图7C所示，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上形成第1金属电极层29，介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上形成第2金属电极层39。即，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上依次形成第1下层金属电极层29l和第1上层金属电极层29u。另外，介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上依次形成第2下层金属电极层39l和第2上层金属电极层39u(金属电极层形成工序)。
第1金属电极层29和第2金属电极层39、即第1下层金属电极层29l和第1上层金属电极层29u、第2下层金属电极层39l和第2上层金属电极层39u通过印刷印刷材料(例如，油墨)而形成。作为第1金属电极层29和第2金属电极层39的形成方法、即作为第1下层金属电极层29l和第1上层金属电极层29u、第2下层金属电极层39l和第2上层金属电极层39u的形成方法，可举出丝网印刷法、喷墨法、凹版涂布法或点胶法等。其中，优选丝网印刷法。
印刷材料在绝缘性的树脂材料中包含粒状(例如，球状)的金属材料。印刷材料可以包含溶剂等用于调节粘度或涂工性。
作为绝缘性的树脂材料，可举出基体树脂等。详细而言，作为绝缘性树脂，优选为高分子化合物，特别优选为热固化型树脂或紫外线固化型树脂，环氧、聚氨酯、聚酯或有机硅系的树脂等为代表例。
作为金属材料，可举出银、铜、铝等。其中，优选包含银粒子的银糊。
第1上层金属电极层29u的印刷材料中含有的金属材料与第1上层金属电极层29u的印刷材料整体的比例比第1下层金属电极层29l的印刷材料中含有的金属材料与第1下层金属电极层29l的印刷材料整体的比例更少。换言之，第1上层金属电极层29u的印刷材料中含有的树脂材料与第1上层金属电极层29u的印刷材料整体的比例比第1下层金属电极层29l的印刷材料中含有的树脂材料与第1下层金属电极层29l的印刷材料整体的比例更多。
例如，第1上层金属电极层29u的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为85％以上且小于93％。另一方面，例如，第1下层金属电极层29l的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为9％～95％。
同样，第2上层金属电极层39u的印刷材料中含有的金属材料与第2上层金属电极层39u的印刷材料整体的比例比第2下层金属电极层39l的印刷材料中含有的金属材料与第2下层金属电极层39l的印刷材料整体的比例更少。换言之，第2上层金属电极层39u的印刷材料中含有的树脂材料与第2上层金属电极层39u的印刷材料整体的比例比第2下层金属电极层39l的印刷材料中含有的树脂材料与第2下层金属电极层39l的印刷材料整体的比例更多。
例如，第2上层金属电极层39u的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为85％以上且小于93％。另一方面，例如，第2下层金属电极层39l的印刷材料中含有的金属材料的比例以相对于印刷材料整体的重量比计为89％～95％。
例如，在第1下层金属电极层29l和第2下层金属电极层39l的印刷后，通过加热处理或紫外线照射处理而使第1下层金属电极层29l和第2下层金属电极层39l中的绝缘性树脂固化。此时，绝缘性树脂材料渗出到第1下层金属电极层29l与第2下层金属电极层39l之间，在第1下层金属电极层29l与第2下层金属电极层39l之间形成由绝缘性的树脂材料构成的树脂膜40。
接下来，在第1上层金属电极层29u和第2上层金属电极层39u的印刷后，通过加热处理或紫外线照射处理而使第1上层金属电极层29u和第2上层金属电极层39u中的绝缘性树脂固化。此时，绝缘性树脂材料渗出到第1上层金属电极层29u与第2上层金属电极层39u之间，在第1上层金属电极层29u与第2上层金属电极层39u之间形成由绝缘性的树脂材料构成的树脂膜40。
此时，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构(纹理结构)的谷部和顶部被树脂膜40所覆盖。
应予说明，这样由导电性糊料形成的第1金属电极层29和第2金属电极层39可以具有氨基甲酸酯键。例如与环氧树脂相比，聚氨酯树脂在交联时的收缩小，树脂不易产生裂纹。树脂不易产生裂纹时，能够防止蚀刻溶液渗入到金属电极层中，能够防止金属电极层下的透明导电膜被蚀刻所导致的金属电极层的剥离、长期可靠性的恶化。
另外，以第1下层金属电极层29l的带宽比第1上层金属电极层29u的带宽更窄、且第2下层金属电极层39l的带宽比第2上层金属电极层39u的带宽更窄的方式将第1金属电极层29和第2金属电极层39形成为带状。
接下来，如图7D所示，使用将第1金属电极层29、第2金属电极层39和树脂膜40用作掩模的蚀刻法，将透明导电膜28Z图案化，由此形成相互分离的第1透明电极层28和第2透明电极层38(透明电极层形成工序)。作为蚀刻法，例如可举出湿式蚀刻法，作为蚀刻溶液，可举出盐酸(HCl)等酸性溶液。
这里，印刷材料中含有的金属材料的比例较多，因此固化后的金属材料的比例较多的第1下层金属电极层29l和第2下层金属电极层39l不让蚀刻溶液透过，印刷材料中含有的金属材料的比例较少，因此固化后的金属材料的比例较少的第1上层金属电极层29u和第2上层金属电极层39u让蚀刻溶液透过(详细情况进行后述)。由此，从仅覆盖第1上层金属电极层29u的部分和仅覆盖第2上层金属电极层39u的部分起进行透明导电膜28Z的蚀刻，蚀刻一直进行到树脂膜40下的透明导电膜28Z。另一方面，残留第1下层金属电极层29l和第2下层金属电极层39l下的透明导电膜28Z。
通过以上工序而完成本实施方式的背面电极型的太阳能电池1。
这里，以往的太阳能电池的制造方法中，在透明导电膜形成工序之后且金属电极层形成工序之前包含透明电极层形成工序。
透明电极层形成工序中，例如通过使用光刻法将透明导电膜图案化而形成相互分离的第1透明电极层和第2透明电极层。光刻法中，
·透明导电膜的上涂布抗蚀剂，
·使抗蚀剂感光而在抗蚀剂中形成开口，
·通过将抗蚀剂作为掩模对在开口处露出的透明导电膜进行蚀刻而形成相互分离的第1透明电极层和第2透明电极层，
·除去抗蚀剂。
与此相对，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，在透明导电膜形成工序之后，依次包含金属电极层形成工序和透明电极层形成工序，透明电极层形成工序中，通过将由金属电极层形成工序形成的第1金属电极层29和第2金属电极层39用作掩模，使透明导电膜28Z图案化，从而形成相互分离的第1透明电极层28和第2透明电极层38。由此，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，无需如以往那样采用使用掩模的光刻法等，能够简化并缩短透明电极层的形成。其结果，能够实现太阳能电池和太阳能电池模块的低成本化。
这里，本申请发明人(等)对完成本实施方式的太阳能电池的制造方法的过程进行说明。首先，本申请发明人(等)如图8A所示地在金属电极层形成工序中仅由第1下层金属电极层29l的金属糊(即，印刷材料中含有的金属材料的比例较多的金属糊)形成第1金属电极层29(即，固化后的金属材料的比例较多的金属电极层)，仅由第2下层金属电极层39l的金属糊(即，印刷材料中含有的金属材料的比例较多的金属糊)形成第2金属电极层(即，固化后的金属材料的比例较多的金属电极层)。于是，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构(纹理结构)的谷部被树脂膜40所覆盖，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构的顶部不被树脂膜40覆盖而露出。该情况下，如图8B所示，透明电极层形成工序中，在第1金属电极层29与第2金属电极层39之间从凹凸结构(纹理结构)的顶部朝向谷部而进行透明导电膜28Z的蚀刻。
然而，为了实现电极层的低电阻化、半导体基板的表面侧的反射率提高，考虑使第1金属电极层29和第2金属电极层39的宽度变宽。但是，使第1金属电极层29和第2金属电极层39的宽度变宽时，第1金属电极层29与第2金属电极层39的间隔变窄。该情况下，如图8C所示，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸结构(纹理结构)的谷部和顶部都会被覆盖，在透明电极层形成工序中，不进行第1金属电极层29与第2金属电极层39之间的透明导电膜28Z的蚀刻。
关于该方面，本申请发明人(等)尝试如图9A所示地在金属电极层形成工序中，仅由第1上层金属电极层29u的金属糊(即，印刷材料中含有的金属材料的比例较少的金属糊)形成第1金属电极层29(即，固化后的金属材料的比例较少的金属电极层)，仅由第2上层金属电极层39u的金属糊(即，印刷材料中含有的金属材料的比例较少的金属糊)形成第2金属电极层39(即，固化后的金属材料的比例较少的金属电极层)。但是，该情况下，如图9B所示，在透明电极层形成工序中，直到第1金属电极层29和第2金属电极层39下的透明导电膜都会被蚀刻。预想这是由于第1金属电极层29和第2金属电极层39使蚀刻溶液透过所致的。
因此，本申请发明人(等)，如图7C所示，在金属电极层形成工序中，
·依次形成第1下层金属电极层29l和第1上层金属电极层29u作为第1金属电极层29，依次形成第2下层金属电极层39l和第2上层金属电极层39u作为第2金属电极层39，
·第1上层金属电极层29u的印刷材料中含有的金属材料的比例比第1下层金属电极层29l的印刷材料中含有的金属材料的比例更少，第2上层金属电极层39u的印刷材料中含有的金属材料的比例比第2下层金属电极层39l的印刷材料中含有的金属材料的比例更少，
·以第1下层金属电极层29l的带宽比第1上层金属电极层29u的带宽更窄、且第2下层金属电极层39l的带宽比第2上层金属电极层39u的带宽更窄的方式将第1金属电极层29和第2金属电极层39形成为带状。
由此，透明电极层形成工序中，印刷材料中含有的金属材料的比例较少，因此固化后的金属材料的比例较少的第1上层金属电极层29u和第2上层金属电极层39u使蚀刻溶液透过，印刷材料中含有的金属材料的比例较多，因此固化后的金属材料的比例较多的第1下层金属电极层29l和第2下层金属电极层39l不让蚀刻溶液透过。因此，如图7D所示，从仅由第1上层金属电极层29u覆盖的部分和仅由第2上层金属电极层39u覆盖的部分起进行透明导电膜的蚀刻，蚀刻一直进行到树脂膜40下的透明导电膜。另一方面，残留第1下层金属电极层29l和第2下层金属电极层39l下的透明导电膜。
利用这样的制造方法而制造的太阳能电池1中，第1和第2上层金属电极层29u、39u的宽度较宽，因此能够实现电极层的低电阻化、背面的反射率提高。
另外，利用这样的制造方法而制造的太阳能电池1中，第1透明电极层28的带宽比第1金属电极层29的带宽更窄，第2透明电极层38的带宽比第2金属电极层39的带宽更窄，第1金属电极层29与第2金属电极层39之间形成包含第1金属电极层29和第2金属电极层39的印刷材料中含有的树脂材料的树脂膜40。
应予说明，利用以往的太阳能电池的制造方法而制造的太阳能电池中，一般，透明电极层的带宽比金属电极层的带宽更宽。
以下，对上述的推测进行验证，所述推测如下：印刷材料中含有的金属材料的比例较少，因此固化后的金属材料的比例较少的第1上层金属电极层29u和第2上层金属电极层39u使蚀刻溶液透过，印刷材料中含有的金属材料的比例较多，因此固化后的金属材料的比例较多的第1下层金属电极层29l和第2下层金属电极层39l不使蚀刻溶液透过。
(验证例4)
在表面侧具有金字塔形的纹理结构的半导体基板11的表面侧形成钝化层23、第1导电型半导体层25、钝化层33、第2导电型半导体层35和透明导电膜28Z。其后，利用使用银糊的丝网印刷法，介由透明导电膜28Z在第1导电型半导体层25上仅形成第1下层金属电极层29l(使用印刷材料中含有的金属材料的比例较多的银糊，因此固化后的金属材料的比例较多的金属电极层)作为第1金属电极层，介由透明导电膜28Z在第2导电型半导体层35上仅形成第2下层金属电极层39l(使用印刷材料中含有的金属材料的比例较多的银糊，因此固化后的金属材料的比例较多的金属电极层)作为第2金属电极层。其后，将第1金属电极层29l和第2金属电极层39l在180℃的烘箱中进行1小时加热处理。接下来，将这样成膜的半导体基板11浸渍于盐酸(蚀刻溶液)。
使用SEM(场发射型扫描式电子显微镜S4800，日立高新技术公司制)对如上成膜后浸渍于盐酸的半导体基板11中的金属电极层和透明导电膜的截面进行观测。将其结果示于图10。图10是验证例4的成膜后浸渍于盐酸的半导体基板中的金属电极层和透明导电膜的截面的观测结果的放大示意图。
根据图10可知：第1下层金属电极层29l(或第2下层金属电极层39l)下的透明导电膜28Z不被蚀刻而残留。推测这是由于印刷材料中含有的金属材料的比例较多，因此固化后的金属材料的比例较多的第1下层金属电极层29l(或第2下层金属电极层39l)不让蚀刻溶液透过。
(验证例5)
验证例5中，在以下方面与验证例4不同，即，验证例4中仅形成第1上层金属电极层29u(使用印刷材料中含有的金属材料的比例较少的银糊，因此固化后的金属材料的比例较少的金属电极层)作为第1金属电极层29，仅形成第2上层金属电极层39u(使用印刷材料中含有的金属材料的比例较少的银糊，因此固化后的金属材料的比例较少的金属电极层)作为第2金属电极层39。
使用SEM(场发射型扫描式电子显微镜S4800，日立高新技术公司制)对如上成膜后浸渍于盐酸的半导体基板11中的金属电极层和透明导电膜的截面进行观测。将其结果示于图11。图11是验证例5的成膜后浸渍于盐酸的半导体基板中的金属电极层和透明导电膜的截面的观测结果的放大示意图。
根据图11可知：第1上层金属电极层29u(或第2上层金属电极层39u)下的透明导电膜28Z已被蚀刻。推测这是由于印刷材料中含有的金属材料的比例较少，因此固化后的金属材料的比例较少的第1上层金属电极层29u(或第2上层金属电极层39u)使蚀刻溶液透过。例如，推测由于某种重要因素而使在第1上层金属电极层29u(或第2上层金属电极层39u)中较多的树脂材料产生裂纹，渗透蚀刻溶液。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以进行各种变更和变形。例如，上述实施方式中，如图3A或图3B所示地例示异质结型的太阳能电池1，但本发明并不局限于异质结型太阳能电池，也可以用于同质结太阳能电池等各种太阳能电池。
另外，上述的实施方式中，例示了具有晶体硅基板的太阳能电池，但并不限定于此。例如，太阳能电池也可以具有砷化镓(GaAs)基板。
符号的说明
1 太阳能电池
2 配线部件
3 受光面保护部件
4 背面保护部件
5 密封材料
7 第1导电型区域
8 第2导电型区域
7b、8b 汇流条部
7f、8f 手指部
11 半导体基板
13、23、33 钝化层
25 第1导电型半导体层
27 第1电极层
28 第1透明电极层
28Z 透明导电膜
29 第1金属电极层
29l 下层金属电极层、第1下层金属电极层
29u 上层金属电极层、第1上层金属电极层
35 第2导电型半导体层
37 第2电极层
38 第2透明电极层
39 第2金属电极层
39l 下层金属电极层、第2下层金属电极层
39u 上层金属电极层、第2上层金属电极层
40 树脂膜
48 透明导电膜
100 太阳能电池模块。

Claims (26)

1.一种太阳能电池的制造方法，所述太阳能电池是具备半导体基板、配置于所述半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与所述第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与所述第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池；
所述制造方法依次包含如下工序：
半导体层形成工序，在所述半导体基板的所述一个主面侧的一部分形成所述第1导电型半导体层，并在所述半导体基板的所述一个主面侧的另一部分形成所述第2导电型半导体层，
透明导电膜形成工序，在所述第1导电型半导体层和所述第2导电型半导体层上跨着它们而形成透明导电膜，
金属电极层形成工序，介由所述透明导电膜在所述第1导电型半导体层上依次形成下层金属电极层和上层金属电极层作为所述第1金属电极层，并介由所述透明导电膜在所述第2导电型半导体层上依次形成下层金属电极层和上层金属电极层作为所述第2金属电极层，以及
透明电极层形成工序，通过使所述透明导电膜图案化而形成相互分离的所述第1透明电极层和所述第2透明电极层；
所述金属电极层形成工序中，
通过印刷包含粒状的金属材料、树脂材料和溶剂的印刷材料并使其固化，从而形成所述第1金属电极层和所述第2金属电极层，并在所述第1金属电极层的周边和所述第2金属电极层的周边形成所述树脂材料分布不均而成的树脂膜，
所述第1金属电极层和所述第2金属电极层中，所述上层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料相对于所述上层金属电极层的所述印刷材料整体的比例少于所述下层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料相对于所述下层金属电极层的所述印刷材料整体的比例，
所述透明电极层形成工序中，将所述第1金属电极层及其周边的所述树脂膜和所述第2金属电极层及其周边的所述树脂膜用作掩模，使所述透明导电膜图案化。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其中，所述下层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料的比例以相对于所述印刷材料整体的重量比计为85％～95％。
3.一种太阳能电池的制造方法，所述太阳能电池是具备半导体基板、配置于所述半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与所述第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与所述第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池，
所述制造方法依次包含如下工序：
半导体层形成工序，在所述半导体基板的所述一个主面侧的一部分形成所述第1导电型半导体层，并在所述半导体基板的所述一个主面侧的另一部分形成所述第2导电型半导体层，
透明导电膜形成工序，在所述第1导电型半导体层和所述第2导电型半导体层上跨着它们而形成透明导电膜，
金属电极层形成工序，介由所述透明导电膜在所述第1导电型半导体层上依次形成第1下层金属电极层和第1上层金属电极层作为所述第1金属电极层，并介由所述透明导电膜在所述第2导电型半导体层上依次形成第2下层金属电极层和第2上层金属电极层作为所述第2金属电极层，以及
透明电极层形成工序，通过使所述透明导电膜图案化而形成相互分离的所述第1透明电极层和所述第2透明电极层；
所述金属电极层形成工序中，
通过印刷包含粒状的金属材料、树脂材料和溶剂的印刷材料并使其固化，从而形成所述第1金属电极层和所述第2金属电极层，并在所述第1金属电极层与所述第2金属电极层之间形成所述树脂材料渗出而成的树脂膜，
所述第1金属电极层中，所述第1上层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料相对于所述第1上层金属电极层的所述印刷材料整体的比例少于所述第1下层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料相对于所述第1下层金属电极层的所述印刷材料整体的比例，
所述第2金属电极层中，所述第2上层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料相对于所述第2上层金属电极层的所述印刷材料整体的比例少于所述第2下层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料相对于所述第2下层金属电极层的所述印刷材料整体的比例，
所述透明电极层形成工序中，将所述第1金属电极层、所述第2金属电极层和所述树脂膜用作掩模，使所述透明导电膜图案化。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池的制造方法，其中，所述金属电极层形成工序中，以所述第1下层金属电极层的带宽比所述第1上层金属电极层的带宽更窄、且所述第2下层金属电极层的带宽比所述第2上层金属电极层的带宽更窄的方式将所述第1金属电极层和所述第2金属电极层形成为带状。
5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池的制造方法，其中，所述第1下层金属电极层和所述第2下层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料的比例以相对于所述印刷材料整体的重量比计为89％～95％。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其中，所述透明电极层形成工序中，利用使用蚀刻溶液的湿式蚀刻法，将所述透明导电膜图案化。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其中，所述金属电极层形成工序中，利用丝网印刷法来印刷所述印刷材料。
8.一种太阳能电池，是具备半导体基板、配置于所述半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与所述第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与所述第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池，
所述第1透明电极层和所述第1金属电极层呈带状，所述第1透明电极层的带宽比所述第1金属电极层的带宽更窄，
所述第2透明电极层和所述第2金属电极层呈带状，所述第2透明电极层的带宽比所述第2金属电极层的带宽更窄，
在所述第1金属电极层的周边和所述第2金属电极层的周边形成所述第1金属电极层和所述第2金属电极层的印刷材料中的树脂材料分布不均而成的树脂膜，
所述第1金属电极层和所述第2金属电极层分别为下层金属电极层与上层金属电极层的双层结构，
所述上层金属电极层中含有的金属材料相对于所述上层金属电极层整体的比例少于所述下层金属电极层中含有的金属材料相对于所述下层金属电极层整体的比例。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其中，所述第1金属电极层与所述第2金属电极层之间的所述第1导电型半导体层的一部分和所述第2导电型半导体层的一部分被所述树脂膜所覆盖。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，在所述第1导电型半导体层与所述树脂膜的层间和所述第2导电型半导体层与所述树脂膜的层间以岛状配置有与所述第1透明电极层和所述第2透明电极层相同的材料的透明导电膜。
11.根据权利要求9或10所述的太阳能电池，其中，所述半导体基板的2个主面中的至少所述一个主面侧具有凹凸结构，
所述第1金属电极层与所述第2金属电极层之间的所述第1导电型半导体层的谷部和所述第2导电型半导体层的谷部被所述树脂膜所覆盖，
所述第1金属电极层与所述第2金属电极层之间的所述第1导电型半导体层的顶部和所述第2导电型半导体层的顶部不被所述树脂膜覆盖而露出。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其中，在所述第1导电型半导体层的谷部与所述树脂膜的层间和所述第2导电型半导体层的谷部与所述树脂膜的层间以岛状配置有与所述第1透明电极层和所述第2透明电极层相同的材料的透明导电膜。
13.根据权利要求8～12中任一项所述的太阳能电池，其中，所述印刷材料为金属糊，
所述树脂膜是所述印刷材料中含有的树脂材料渗出而成的。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池，其中，所述第1金属电极层和所述第2金属电极层包含作为所述印刷材料中含有的金属材料的银。
15.根据权利要求13或14所述的太阳能电池，其中，所述第1金属电极层和所述第2金属电极层包含所述印刷材料中含有的粒状的金属材料。
16.根据权利要求13～15中任一项所述的太阳能电池，其中，由所述印刷材料形成的所述第1金属电极层和所述第2金属电极层具有氨基甲酸酯键。
17.根据权利要求8～16中任一项所述的太阳能电池，其中，所述第1金属电极层与所述第1导电型半导体层的接触面积为所述第1透明电极层与所述第1导电型半导体层的接触面积的一半以下，
所述第2金属电极层与所述第2导电型半导体层的接触面积为所述第2透明电极层与所述第2导电型半导体层的接触面积的一半以下。
18.根据权利要求8～17中任一项所述的太阳能电池，其中，所述第1金属电极层和所述第2金属电极层中，所述上层金属电极层的所述印刷材料中含有的粒状的金属材料相对于所述上层金属电极层的所述印刷材料整体的比例少于所述下层金属电极层的所述印刷材料中含有的粒状的金属材料相对于所述下层金属电极层的所述印刷材料整体的比例。
19.根据权利要求18所述的太阳能电池，其中，所述下层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料的比例以相对于所述印刷材料整体的重量比计为85％～95％。
20.一种太阳能电池，是具备半导体基板、配置于所述半导体基板的一个主面侧的第1导电型半导体层和第2导电型半导体层、与所述第1导电型半导体层对应的第1透明电极层和第1金属电极层、以及与所述第2导电型半导体层对应的第2透明电极层和第2金属电极层的背面电极型的太阳能电池，
所述第1透明电极层和所述第1金属电极层呈带状，所述第1透明电极层的带宽比所述第1金属电极层的带宽更窄，
所述第2透明电极层和所述第2金属电极层呈带状，所述第2透明电极层的带宽比所述第2金属电极层的带宽更窄，
在所述第1金属电极层与所述第2金属电极层之间形成包含所述第1金属电极层和所述第2金属电极层的印刷材料中含有的树脂材料的树脂膜，
所述第1金属电极层为第1下层金属电极层与第1上层金属电极层的双层结构，
所述第2金属电极层为第2下层金属电极层与第2上层金属电极层的双层结构，
所述第1上层金属电极层中含有的金属材料相对于所述第1上层金属电极层的所有材料的比例少于所述第1下层金属电极层中含有的金属材料相对于所述第1下层金属电极层的所有材料的比例，
所述第2上层金属电极层中含有的金属材料相对于所述第2上层金属电极层的所有材料的比例少于所述第2下层金属电极层中含有的金属材料相对于所述第2下层金属电极层的所有材料的比例。
21.根据权利要求20所述的太阳能电池，其中，所述第1下层金属电极层的带宽比所述第1上层金属电极层的带宽更窄，所述第1透明电极层的带宽比所述第1下层金属电极层的带宽更窄，
所述第2下层金属电极层的带宽比所述第2上层金属电极层的带宽更窄，所述第2透明电极层的带宽比所述第2下层金属电极层的带宽更窄。
22.根据权利要求20或21所述的太阳能电池，其中，所述第1下层金属电极层中含有的所述金属材料的比例以沿着层叠方向的截面中的截面积比计，相对于所述第1下层金属电极层的所有材料为75％～95％，
所述第2下层金属电极层中含有的所述金属材料的比例以沿着层叠方向的截面中的截面积比计，相对于所述第2下层金属电极层的所有材料为75％～95％。
23.根据权利要求20～22中任一项所述的太阳能电池，其中，所述印刷材料为金属糊，
所述第1金属电极层和所述第2金属电极层包含所述印刷材料中含有的粒状的金属材料。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池，其中，所述第1上层金属电极层的所述印刷材料中含有的粒状的金属材料相对于所述第1上层金属电极层的所述印刷材料整体的比例少于所述第1下层金属电极层的所述印刷材料中含有的粒状的金属材料相对于所述第1下层金属电极层的所述印刷材料整体的比例，
所述第2上层金属电极层的所述印刷材料中含有的粒状的金属材料相对于所述第2上层金属电极层的所述印刷材料整体的比例少于所述第2下层金属电极层的所述印刷材料中含有的粒状的金属材料相对于所述第2下层金属电极层的所述印刷材料整体的比例。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池，其中，所述第1下层金属电极层和所述第2下层金属电极层的所述印刷材料所含有的所述金属材料的比例以相对于所述印刷材料整体的重量比计为89％～95％。
26.根据权利要求22～25中任一项所述的太阳能电池，其中，所述树脂膜是所述印刷材料中含有的树脂材料渗出而成的。
CN202080067000.7A 2019-09-26 2020-09-23 太阳能电池的制造方法和太阳能电池 Active CN114450808B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-175116 2019-09-26
JP2019175115 2019-09-26
JP2019-175115 2019-09-26
JP2019175116 2019-09-26
PCT/JP2020/035762 WO2021060261A1 (ja) 2019-09-26 2020-09-23 太陽電池の製造方法および太陽電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114450808A true CN114450808A (zh) 2022-05-06
CN114450808B CN114450808B (zh) 2024-03-15

Family

ID=75165825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080067000.7A Active CN114450808B (zh) 2019-09-26 2020-09-23 太阳能电池的制造方法和太阳能电池

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7288968B2 (zh)
CN (1) CN114450808B (zh)
WO (1) WO2021060261A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013239476A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp 光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュール
WO2014185537A1 (ja) * 2013-05-17 2014-11-20 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
US20190237599A1 (en) * 2016-09-16 2019-08-01 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Method for producing electrical contacts on a component

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5891375B2 (ja) * 2011-07-29 2016-03-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光起電力モジュール
JP5863391B2 (ja) * 2011-10-28 2016-02-16 株式会社カネカ 結晶シリコン系太陽電池の製造方法
JP6120680B2 (ja) * 2013-05-29 2017-04-26 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
JP7356445B2 (ja) * 2018-10-31 2023-10-04 株式会社カネカ 太陽電池の製造方法、太陽電池、および太陽電池モジュール

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013239476A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp 光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュール
WO2014185537A1 (ja) * 2013-05-17 2014-11-20 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
CN104854708A (zh) * 2013-05-17 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
US20190237599A1 (en) * 2016-09-16 2019-08-01 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Method for producing electrical contacts on a component

Also Published As

Publication number Publication date
CN114450808B (zh) 2024-03-15
JPWO2021060261A1 (zh) 2021-04-01
WO2021060261A1 (ja) 2021-04-01
JP7288968B2 (ja) 2023-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11462655B2 (en) Tandem solar cell and method of manufacturing the same
EP3540785B1 (en) Method for manufacturing a solar cell
US11251319B2 (en) Solar cell
KR20100019389A (ko) 태양 전지 모듈
JP7356445B2 (ja) 太陽電池の製造方法、太陽電池、および太陽電池モジュール
KR102457929B1 (ko) 텐덤 태양전지 및 그 제조 방법
US20220149215A1 (en) Method for manufacturing solar cell, solar cell, solar cell device, and solar cell module
JP2019169599A (ja) 太陽電池の製造方法、および、太陽電池
CN114450808B (zh) 太阳能电池的制造方法和太阳能电池
JP7436299B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JP7433152B2 (ja) 太陽電池および太陽電池の製造方法
EP2618386A1 (en) Bifacial solar cell
CN116897604A (zh) 太阳能电池和包括其的太阳能电池模块
CN115461877A (zh) 太阳能电池的制造方法以及太阳能电池
CN114747022B (zh) 太阳能电池的制造方法
JP2023121604A (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池
CN114365294A (zh) 太阳能电池和太阳能电池的制造方法
CN111095573A (zh) 太阳能电池、太阳能电池的制造方法以及太阳能电池模块
JP2022154000A (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池
JP2024503612A (ja) 電極アセンブリ
JP2022103965A (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池
JP2021174839A (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池
CN117157771A (zh) 太阳能电池以及太阳能电池的制造方法
WO2013128566A1 (ja) 太陽電池及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant