CN203150568U - 太阳能电池元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高精度形成电极的太阳能电池元件。太阳能电池元件具有：半导体基板，其在一主面侧的表层部具有一导电型的掺杂浓度为第一浓度的第一浓度区域及该掺杂浓度比第一浓度区域高的、该第一浓度区域以外的第二浓度区域；防反射膜，其配置于一主面的第一浓度区域上；电极，其配置于一主面的第二浓度区域上。并且，在该太阳能电池元件中，在半导体基板的表层部设置相互隔离的两处以上的定位基准部，该两处以上的定位基准部的一主面的第一表面粗糙度比定位基准部以外的一主面的第二表面粗糙度大。

Description

太阳能电池元件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池元件及太阳能电池元件的制造方法。 

背景技术

存在一种太阳能电池元件，即，在一导电型的半导体基板的表层部配置了扩散反向导电型的杂质的区域（也称为反向导电型区域），且在其上配置了防反射膜及线状的表面电极，并且在半导体基板的背面配置了背面电极。并且，公开了具有在反向导电型区域中的配置线状的表面电极的区域中提高了反向导电型的杂质的含有浓度的结构（也称为选择性发射极结构）的太阳能电池元件（例如专利文献1等）。 

在该选择性发射极结构中，在反向导电型区域中的配置线状的表面电极的区域与残余的区域相比表面电阻减少。由此，在半导体基板和表面电极的接合部，在接触电阻减少的同时，暗电流减少，从而太阳能电池元件的填充因子、开路电压提高。其结果是，太阳能电池元件的转换效率提高。 

然而，在形成这样的选择性发射极结构时，通过在半导体基板的表面中的减少了表面电阻的区域精度良好地形成线状的表面电极，转换效率提高。在此，公开了以下的技术，即，通过改变半导体基板中的形成表面电极的区域的表面的粗糙度，将半导体基板的反射率与其他区域不同的图案区域作为用于定位的标记而形成（例如专利文献2等）。 

专利文献1：日本特开2003－197932号公报 

专利文献2：日本特开2011－23690号公报 

在此，通过在太阳能电池元件的半导体基板的表面设置凹凸，由于光局限效应，能够提高照射于表面的太阳光的吸收效率，在该情况下，太阳能电池元件的表面的颜色例如通过视觉确认为藏青色。并且，根据上述专利文献2的技术，半导体基板的表面中的改变了粗糙度的图案区域的颜色例如通过视觉确认为深蓝色。因此，不容易区别半导体基板的表面的图案区域和其他 区域，因此，在用图像处理确认图案区域的情况下，不易辨别图案区域的边缘部分，不易在半导体基板的表面中的减少了表面电阻的区域精度良好地形成线状的表面电极。 

在此，期望高精度形成电极的太阳能电池元件以及太阳能电池元件的制造方法。 

实用新型内容

为了解决上述课题，一方式涉及的太阳能电池元件具有：半导体基板，其在一主面侧的表层部具有一导电型的掺杂浓度为第一浓度的第一浓度区域及所述掺杂浓度比第一浓度区域高的、该第一浓度区域以外的第二浓度区域；防反射膜，其配置于所述一主面的所述第一浓度区域上；电极，其配置于所述一主面的所述第二浓度区域上。并且，在该太阳能电池元件中，在所述半导体基板的所述表层部设置了相互隔离的两处以上的定位基准部，该两处以上的定位基准部的所述一主面的第一表面粗糙度比所述定位基准部以外的所述一主面的第二表面粗糙度大。 

根据一方式涉及的太阳能电池元件以及另一方式涉及的太阳能电池元件的制造方法的任一个，均容易辨别定位基准部的边缘部分，因此高精度形成电极。 

附图说明

图1是示意性地表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的受光面的外观的俯视图。 

图2是示意性地表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的非受光面的外观的俯视图。 

图3是表示在图1及图2中的用点画线III–III表示的位置的XZ截面的图。 

图4是示意性地表示一实施方式涉及的太阳能电池模块的截面的分解图。 

图5是示意性地表示一实施方式涉及的太阳能电池模块的外观的俯视 图。 

图6是用SEM拍照的定位基准部的截面的照片。 

图7是用SEM拍照的定位基准部的上表面的照片。 

图8是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造流程的流程图。 

图9是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造流程的流程图。 

图10是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造流程的流程图。 

图11是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的剖视图。 

图12是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的剖视图。 

图13是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的剖视图。 

图14是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的剖视图。 

图15是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的剖视图。 

图16是用SEM拍照的高能激光束照射半导体基板上后的表面的照片。 

图17是表示激光束的能量的强度分布的示意图。 

图18是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的剖视图。 

图19是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的俯视图。 

图20是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的剖视图。 

图21是表示一实施方式涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的俯视图。 

图22是表示一变形例涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的俯视图。 

图23是示意性地表示一变形例涉及的太阳能电池元件的受光面的外观的俯视图。 

图24是表示另一变形例涉及的太阳能电池元件的制造中途的状况的俯视图。 

图25是示意性地表示另一变形例涉及的太阳能电池元件的受光面的外观的俯视图。 

附图标记的说明 

1、1A、1B－半导体基板 

1a、10a－第一主面 

1b、10b－第二主面 

1e－残余的区域 

1Hn－第一浓度区域 

1Hp－第二浓度区域 

1Ln－第三浓度区域 

1Lp－第四浓度区域 

1m、1mA、1mB－定位基准部 

1n－第一半导体区域 

1p－第二半导体区域 

2－防反射膜 

4－第一电极 

4a－第二线状部 

4b－第一线状部 

4c－第三线状部 

5－第二电极 

10、10A、10B－太阳能电池元件 

100－太阳能电池模块 

GL1－玻璃层 

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的一实施方式及各种变形例。需要说明的是，在附图中对具有相同的结构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。另外，附图是示意性地表示的图，各图的各种结构的尺 寸及位置关系等未正确图示。需要说明的是，在从图1至图7、从图11至图16及图18至图25中，标注将太阳能电池元件10的第一线状部4b的延伸方向（图1的图纸视右方向）设为+X方向的右手系的x-y-z坐标系统。 

〈（1）一实施方式〉 

〈（1-1）太阳能电池元件的简要结构〉 

如在从图1至图3所示那样，太阳能电池元件10具有第一主面10a、第二主面10b及侧面10c。第一主面10a为接收入射光的面（也称为受光面）。另外，第二主面10b为太阳能电池元件10中的位于第一主面10a相反侧的面（也称为非受光面）。侧面10c为连接第一主面10a和第二主面10b的面。在图3中，第一主面10a作为太阳能电池元件10的+Z侧的上表面描绘，第二主面10b作为太阳能电池元件10的-Z侧的下表面描绘。 

另外，太阳能电池元件10具有板状的半导体基板1、反射防止膜2、第一电极4及第二电极5。 

半导体基板1具有将呈现第一导电型的第一半导体区域1p及呈现与第一导电型相反的第二导电型的第二半导体区域1n重叠的结构。在此，第一半导体基板1例如为单晶硅或多晶硅的基板（也称为晶体硅基板）即可。另外，第一导电型例如为p型即可。进而，第二导电型例如为n型即可。需要说明的是，在第一导电型为n型的情况下，第二导电型为p型即可。在本实施方式中，第一导电型为p型且第二导电型为n型。 

第一半导体区域1p为呈现p型导电型的半导体区域。第二半导体区域1n为呈现n型导电型的半导体区域。具体而言，第一半导体区域1p为占有半导体基板1中的第二主面1b（图中的-Z侧的表面）侧的区域。另外，第二半导体区域1n配置于半导体基板1中的第一半导体区域1p的第一主面1a侧（图中的+Z侧）。由此，第一半导体区域1p与第二半导体区域1n形成pn结区域。需要说明的是，第一半导体区域1p的厚度例如为250μm以下即可，进一步可以为150μm以下。第一半导体区域1p的形状并不特别限定，但例如若在俯视的状态下为四边形状，则容易制作第一半导体区域1p。 

第二半导体区域1n在作为半导体基板1中的一主面的第一主面1a侧的表层部具有第一浓度区域1Ln及该第一浓度区域1Ln以外的第二浓度区域1Hn。第一浓度区域1Ln是作为一导电型的n型的掺杂剂的浓度（也称为掺 杂浓度）为第一浓度的半导体区域。另外，第二浓度区域1Hn的n型掺杂浓度比第一浓度区域1Ln的n型掺杂浓度高。 

在此，例如通过在呈现p型的晶体硅基板中的第一主面1a侧的区域扩散n型掺杂剂，第二半导体区域1n形成于该晶体硅基板中的第一主面1a侧的表层部。在该情况下，晶体硅基板中的第二半导体区域1n以外的部分成为第一半导体区域1p。需要说明的是，作为n型掺杂剂,例如采用磷等。 

另外，第一半导体区域1p具有第三浓度区域1Lp及第四浓度区域1Hp。第四浓度区域1Hp配置于半导体基板1中的第二主面1b侧的表层部。第四浓度区域1Hp的p型掺杂剂的浓度（也称为掺杂浓度）比第三浓度区域1Lp的p型掺杂浓度高。需要说明的是，作为p型掺杂剂，例如采用硼、镓或铝等。 

第四浓度区域1Hp具有减少半导体基板1中的第二主面1b侧的区域的载体的复合的作用。因此，由于第四浓度区域1Hp的存在，减少太阳能电池元件10的转换效率的降低。另外，第四浓度区域1Hp在半导体基板1中的第二主面1b侧产生内部电场。需要说明的是，第四浓度区域1Hp例如通过将硼或铝等掺杂元素扩散于半导体基板1中的第二主面1b侧的区域而形成。并且此时，第一半导体区域1p中的第四浓度区域1Hp以外的部分成为第三浓度区域1Lp。 

另外，如在图3所示那样，在半导体基板1中的第一主面1a配置凹凸部1aL。在此，凹凸部1aL的凸部的高度例如为0.2μm以上左右即可，凸部的宽度例如为1μm以上且20μm以下左右即可。另外，凹凸部1aL的凹部的面形状例如为大致球面状即可。需要说明的是，在此所说的凸部的高度是指以通过凹部的底面且与第二主面1b平行的面（也称为基准面）为基准，该基准面的法线方向的、自该基准面至凸部的顶面为止的距离。另外，在此所说的凸部的宽度是指与上述基准面平行的方向的、邻接的凸部的顶面间的距离。 

进而，在半导体基板1的第一主面1a侧的表层部设置相互隔离的两处以上的定位基准部1m。该两处以上的定位基准部1m在调整形成第一电极4的位置时作为基准使用。需要说明的是，在本实施方式中，在第一主面1a上配置两处定位基准部1m，但不限于此，也可以在第一主面1a上配置三处 以上的定位基准部1m。 

防反射膜2为用于使太阳能电池元件10的光的吸收效率提高的膜。防反射膜2配置于半导体基板1中的第一主面1a侧的第一浓度区域1Ln上。作为防反射膜2的材料，例如采用氮化硅、氧化钛、氧化硅、氧化镁、氧化铟锡、氧化锡或氧化锌等。需要说明的是，在作为防反射膜2而采用氮化硅膜情况下，通过防反射膜2作为钝化膜发挥作用，实现钝化效应。 

防反射膜2沿第一主面1a的凹凸部1aL配置，因此防反射膜2的+Z侧的上表面具有与凹凸部1aL的形状对应的凹凸部。需要说明的是，防反射膜2的厚度与半导体基板1及防反射膜2的材料对应而适宜设定即可。由此，在太阳能电池元件10中，相对于各种光的照射而实现光不易反射的条件。在半导体基板1为晶体硅基板的情况下，防反射膜2的折射率例如为1.8以上且2.3以下左右即可，防反射膜2的厚度例如为50nm以上且120nm以下左右即可。 

第一电极4配置于半导体基板1的第一主面1a上。具体而言，第一电极4配置于半导体基板1中的第一主面1a侧的第二浓度区域1Hn上。并且，如在图1所示那样，第一电极4包括向作为第一方向的X方向延伸的多个第一线状部4b及向作为与第一方向不同的第二方向的Y方向延伸且与多个第一线状部4b交叉的第二线状部4a。进而，第一电极4包括在第一线状部4b的各端部向作为第二方向的Y方向延伸且与多个第一线状部4b连接的第三线状部4c。 

在此，通过第二线状部4a中的至少一部分与多个第一线状部4b交叉而与该多个第一线状部4b电连接。并且，只要第二线状部4a的宽度比多个第一线状部4b的宽度宽即可。具体而言，第一线状部4b及第三线状部4c的宽度方向的宽度例如为50μm以上且200μm以下左右即可。第二线状部4a的宽度方向的宽度例如为1.3mm以上且2.5mm以下左右即可。另外，多个第一线状部4b中的相邻的第一线状部4b彼此的间隔为1.5mm以上且3mm以下左右即可。进而，第一电极4的厚度例如为10μm以上且40μm以下左右即可。 

然而，第一电极4例如通过用网板印刷等将以银为主成分所含有的导电性膏剂（也称为银膏剂）以期望的图案涂敷于半导体基板1的第一主面 1a侧后烧成而形成。此时，如在图1所示那样，将设置半导体基板1的第一主面1a侧的表层部的两处以上的定位基准部1m设为基准，调整形成第一电极4的区域（也称为被形成区域）。即，在半导体基板1的第二浓度区域1Hn上精度良好地形成第一电极4。 

第二电极5配置于半导体基板1的第二主面1b侧。如在图2所示那样，第二电极5包括输出取出电极5a和集电电极5b。输出取出电极5a的厚度例如为10μm以上且30μm以下左右即可。输出取出电极5a的宽度方向的宽度例如为1.3mm以上且7mm以下左右即可。需要说明的是，输出取出电极5a用与上述第一电极4相同的材料及制法形成。即，输出取出电极5a例如通过用网板印刷等将银膏剂以期望的图案涂敷于半导体基板1的第二主面1b侧后烧成而形成。另外，将集电电极5b形成于半导体基板1的第二主面1b中的除去形成输出取出电极5a的大致整个面即可。集电电极5b的厚度为15μm以上且50μm以下左右即可。需要说明的是，例如通过用网板印刷等将以铝为主成分所含有的导电性膏剂（也称为铝膏剂）以期望的图案涂敷于半导体基板1的第二主面1b侧后烧成而形成集电电极5b。 

〈（1-2）太阳能电池模块〉 

一实施方式涉及的太阳能电池模块100具有一个以上的太阳能电池元件10。例如，太阳能电池模块100只要具有电连接的多个太阳能电池元件10即可。在单独的太阳能电池元件10的电力输出小的情况下，这样的太阳能电池模块100通过将多个太阳能电池元件10例如串联及并联连接而形成。并且，例如通过组合多个太阳能电池模块100而取出实用的电力输出。在以下，举出太阳能电池模块100具有多个太阳能电池元件10的一例进行说明。 

如在图4所示那样，太阳能电池模块100例如具有层叠透明部件104、表面侧填充件102、多个太阳能电池元件10、配线部件101、背面侧填充件103及背面保护件105的层叠体。在此，透明部件104为用于保护太阳能电池模块100中的受光面的部件。该透明部件104例如为透明的平板状的部件即可。作为透明部件104的材料，例如采用玻璃等。表面侧填充件102及背面侧填充件103例如为透明的填充剂即可。作为表面侧填充件102及背面侧填充件103的材料，例如采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）等。背面保护件105为用于从背面保护太阳能电池模块100的部件。作为 背面保护件105的材料，例如采用聚对苯二甲酸乙二酯（PET）或聚氟乙烯树脂（PVF）等。需要说明的是，背面保护件105可以具有单层结构也可以具有层叠结构。 

配线部件101为电连接多个太阳能电池元件10的部件（也称为连接部件）。在太阳能电池模块100含有的多个太阳能电池元件10中的±Y方向上，相邻的太阳能电池元件10彼此用配线部件101连接一个太阳能电池元件10的第一电极4和另一个太阳能电池元件10的第二电极5。由此，多个太阳能电池元件10电串联。在此，配线部件101的厚度例如为0.1mm以上且0.2mm以下左右即可。配线部件101的宽度为大约2mm左右即可。并且，作为配线部件101，例如采用在铜箔的整个面被覆了焊锡的部件等。 

另外，电串联的多个太阳能电池元件10中的最初的太阳能电池元件10的电极的一端和最后的太阳能电池元件10的电极的一端分别由输出取出配线106电连接于作为输出取出部的端子盒107。另外，在图4中省略了图示，但如在图5所示那样，太阳能电池模块100可以具有从周围保护上述层叠体的框架108。作为框架108的材料。例如采用兼备耐蚀性和强度的铝等。 

需要说明的是，作为表面侧填充件102及背面侧填充件103的至少一方的材料，在采用EVA的情况下，由于EVA含有乙酸乙烯酯，因此EVA具有由于在高温时的湿气或水等的透过而起因于随时间变化的加水分解而产生乙酸的倾向。对此，通过在该EVA中添加包括氢氧化镁或氢氧化钙等的酸性接受体而减少从EVA产生乙酸。由此，提高太阳能电池模块100的耐久性。即，在长期间确保太阳能电池模块100的可靠性。 

〈（1-3）定位基准部的特征和功能〉 

设置于半导体基板1的第一主面1a侧的表层部的两处定位基准部1m的表面粗糙度与第一主面1a的表层部中的其他区域的表面粗糙度不同。具体而言，在半导体基板1的第一主面1a上，两处定位基准部1m的第一表面粗糙度比两处定位基准部1m以外的残余的区域1e的第二表面粗糙度大。 

在该情况下，与残余的区域1e相比，在两处定位基准部1m中，容易产生照射的光的漫反射。由此，在残余的区域1e中，相对于由于基于防反射膜2的光局限效应而光不易反射，在两处定位基准部1m中光容易反射。 具体而言，相对于例如被覆了防反射膜2的残余的区域1e作为藏青色的区域被确认，被覆了防反射膜2的两处定位基准部1m作为发白的部分被确认。因此，在该情况下，容易检测第一主面1a的两处定位基准部1m的位置。其结果是，在形成第一电极4时，高精度调整以两处定位基准部1m为基准的第一电极4的被形成区域。即，在半导体基板1的第二浓度区域1Hn上精度良好地形成第一电极4。 

在此，作为两处定位基准部1m的位置的检测方法，例如将拍照的第一主面1a的图像设为对象，采用二进制处理后检测两处定位基准部1m的位置的图像处理或基于目视的检测等。需要说明的是，第一主面1a的表面粗糙度例如用触针式等的接触式或光干涉等的非接触式的表面粗糙度测定仪进行测定。并且，作为表示粗糙度的参数，例如采用算术平均粗糙度Ra等。 

图6是用扫描电子显微镜拍照的半导体基板1中的定位基准部1m附近的XZ截面的一例的照片。在图6的照片中，从下部至中央部附近拍照了半导体基板1，在中央部附近拍照了定位基准部1m，在上部拍照了用于固定作为观察对象的半导体基板1的树脂500。如在图6所示那样，定位基准部1m例如可以具有含有空隙的结构。相对于此，残余的区域1e例如虽然具有沿凹凸部1aL的平缓的凹凸，但只要具有大体上不含空隙的较平滑的表层部即可。 

即，例如两处定位基准部1m的各自的表层部的空隙率可以比两处定位基准部1m以外的残余的区域1e的表层部的空隙率大。在该情况下，与残余的区域1e相比，在两处定位基准部1m，使漫反射照射的光的效果提高。由此，例如被覆了防反射膜2的两处定位基准部1m进一步作为发白的部分被确认。因此，更加精度良好地检测第一主面1a的两处定位基准部1m的位置。需要说明的是，关于表层部的空隙率的大小，用观察表层部的截面或使用了拍照该截面的照片的图像处理评价。 

图7是用SEM拍照的第一主面1a中的定位基准部1m附近的表面的一例的照片。在图7的照片中，在从右上部至中央部附近拍照了定位基准部1m，在左部及下部拍照了残余的区域1e。如在图7所示那样，定位基准部1m可以具有多个粒状的部分（也称为粒状部）汇集的部分（也称 为集合部）。在此，多个粒状部的粒径例如为大致5μm左右即可，为数μm以上且10μm以下左右即可。对此，例如残余的区域1e几乎不具有多个粒状部，虽然具有0.1μm以上且1μm以下左右的高度的凹凸，但只要具有大体上平滑的表面即可。 

在该情况下，在具有多个粒状部的集合部的两处定位基准部1m上，容易进一步产生光的漫反射。由此，例如被覆了防反射膜2的两处定位基准部1m进一步作为发白的部分被确认。因此，进一步容易且精度良好地检测第一主面1a的两处定位基准部1m。 

另外，在第一主面1a中的两处定位基准部1m上及残余的区域1e的各自上配置防反射膜2。并且，例如配置于两处定位基准部1m上的防反射膜2的厚度可以比配置于残余的区域1e上的防反射膜2的厚度薄。 

在该情况下，在两处定位基准部1m上，由于防反射膜2的厚度大幅度偏离设定值，防反射膜2的反射减少效应变弱，进一步容易产生光的漫反射。由此，例如被覆了防反射膜2的两处定位基准部1m进一步作为发白的部分被确认。因此，进一步容易检测第一主面1a的两处定位基准部1m的位置。其结果是，在形成第一电极4时，进一步高精度调整将两处定位基准部1m设为基准的第一电极4的被形成区域。即，在半导体基板1的第二浓度区域1Hn上进一步精度良好地形成第一电极4。 

在此，关于第一主面1a中的从+Z侧俯视的单位面积的区域，定位基准部1m的表面积比残余的区域1e的表面积大很多为佳。在该情况下，若对定位基准部1m及残余的区域1e上在同期间以大致相同条件形成防反射膜2，则两处定位基准部1m上的防反射膜2的厚度比残余的区域1e的防反射膜2的厚度薄。 

需要说明的是，防反射膜2的厚度的大小例如用基于附属于SEM的X射线能量色散谱法（EDX）的分析确认。具体而言，例如，在防反射膜2为氮化硅膜的情况下，由用基于附属于SEM的EDX的分析确认两处定位基准部1m上的氮的存在量比残余的区域1e上的氮的存在量少。 

另外，如在图1所示那样，两处定位基准部1m中的1处定位基准部1m例如只要在第一主面1a上配置于自第二线状部4a向Y方向假想延伸的延长线上的区域即可。在该情况下，在制造太阳能电池模块100时，在 两处定位基准部1m中的+Y侧的定位基准部1m上配置配线部件101。由此，减少由于定位基准部1m的配置而引起的太阳能电池元件10的受光量以及发电效率的降低。 

另外，例如在半导体基板1上，两处定位基准部1m的表层部的第一氧浓度可以比残余的区域1e的表层部的第二氧浓度高。在此，若半导体基板1为晶体硅基板，则在两处定位基准部1m的表层部例如配置透明的非晶质的氧化硅。在该情况下，由于该非晶质的氧化硅的较大的表面粗糙度，在两处定位基准部1m上容易进一步产生光的漫反射。由此，例如被覆了防反射膜2的两处定位基准部1m进一步作为发白的部分被确认。因此，进一步容易检测第一主面1a的两处定位基准部1m的位置。 

需要说明的是，两处定位基准部1m的表层部的第一氧浓度比残余的区域1e的表层部的第二氧浓度高的状态由基于附属于SEM的EDX的分析确认。另外，两处定位基准部1m的表层部的硅浓度比残余的区域1e的表层部的硅浓度低的状态也由基于附属于SEM的EDX的分析确认。 

〈（1-4）太阳能电池元件的制造方法〉 

在此，对具有上述结构的太阳能电池元件10的制造方法的一例进行说明。从图8至图10是例示太阳能电池元件10的制造流程的流程图。在此，如在图8所示那样，通过依次实施从工序S1至工序S7而制造太阳能电池元件10。并且，在工序S4中，依次实施在图9所示的工序S41及工序S42,在工序S41中，依次实施在图10所示的工序S411及工序S412。 

首先，在工序S1中，实施准备半导体基板1（参照图11）的工序（也称为准备工序）。在本实施方式中，准备呈现p型的半导体基板1。在此，在半导体基板1为单晶硅基板的情况下，例如使用FZ（Floating Zone：浮区）法等形成半导体基板1。另外，在半导体基板1为多晶硅基板的情况下，例如使用铸造法等形成半导体基板1。具体而言，例如首先用铸造法制作作为半导体材料的多晶硅的晶锭。接着，例如以250μm以下的厚度将该晶锭切成薄片。之后，例如通过对半导体基板1的表面用NaOH、KOH、氢氟酸或硝酸氢氟酸等的水溶液实施很微量的蚀刻，从而除去半导体基板1的切断面具有的机械损伤的层及污染的层。 

在工序S2中，实施在第一主面1aL上形成凹凸部1aL（参照图12） 的工序（也称为蚀刻工序）。在此，通过在半导体基板1中的至少第一主面1a实施基于酸水溶液的蚀刻，在该第一主面1aL上形成凹凸部1aL。作为凹凸部1aL的形成方法，例如采用使用NaOH等的碱溶液或硝酸氢氟酸等的酸溶液的湿式蚀刻或者使用RIE等的干式蚀刻。 

在工序S3中，实施在半导体基板1中的第一主面1aL上形成含有成为n型掺杂剂的元素的玻璃层GL1（参照图13）的工序（也称为形成工序）。作为玻璃层GL1的材料，例如采用磷硅玻璃。在该情况下，例如通过将形成膏剂状的P₂O₅涂敷于半导体基板1的第一主面1aL上而形成玻璃层GL1。另外，例如也可以通过在含有POCI₃等气体的气氛中在600℃以上且800℃以下左右的温度区域对半导体基板1实施热处理而将玻璃层GL1形成于半导体基板1的第一主面1aL上。需要说明的是，玻璃层GL1的厚度例如只要为30nm即可。 

在图8的工序S4中，实施对在第一主面1a上配置了玻璃层GL1的半导体基板1进行热处理的工序（也称为热处理工序）。此时，在主要含有氩及氮等惰性气体的气氛中加热半导体基板1。在该工序S4中，首先在图9的工序S41中实施用热扩散在半导体基板1的第一主面1a侧形成呈现n型导电型的第二半导体区域1n的工序（也称为热扩散工序）。 

具体而言，在图10的工序S411中，通过加热在第一主面1a上配置了玻璃层GL1的半导体基板1，形成作为n型半导体区域的第一浓度区域1Ln（参照图14），其中，该n型半导体区域的作为n型掺杂元素的磷为第一浓度。在此，通过从玻璃层GL1向半导体基板1的第一主面1a侧的表层部扩散磷而形成第一浓度区域1Ln。此时，例如只要在800℃以上且900℃以下左右的高温区域对半导体基板1进行热处理即可。该热处理的时间例如为10分钟以上且40分钟以内左右即可。需要说明的是，第一浓度区域1Ln的厚度例如为0.1μm以上且1μm以下左右即可。 

在下一个工序S412中，通过加热在第一主面1a上配置了玻璃层GL1的半导体基板1，形成作为n型半导体区域的第二浓度区域1Hn（参照图15），其中，该n型半导体区域的作为n型掺杂元素的磷为比第一浓度高的第二浓度。在此，通过从玻璃层GL1向半导体基板1的第一主面1a侧的表层部扩散磷而形成第二浓度区域1Hn。此时，例如由于激光束的 第一照射，从玻璃层GL1以激光束的照射加热半导体基板1的一部分的区域，从而形成第二浓度区域1Hn。 

在此，作为激光束的光源，例如采用YAG激光、SHG-YAG激光、YVO₄激光、准分子激光或DPPS激光等。YAG激光发出的激光束的波长例如为1064nm即可。SHG-YAG激光发出的激光束的波长例如为532nm即可。YVO₄激光发出的激光束的波长例如为1064nm即可。准分子激光发出的激光束的波长例如为193nm以上且353nm以下即可。DPPS激光发出的激光束的波长例如为532nm即可。即，激光束的波长为193nm以上且1064nm以下即可。 

另外，激光束法发出的频率例如为1kH以上且200kH以下即可。由激光的一次点灯而激光束发出的时间（也称为脉冲的宽度）例如为1n秒以上且1.2μ秒以内即可。另外，由激光的一次点灯而发出的激光束的能量例如为0.3J/cm²以上且3J/cm²以下即可。另外，只要一边用电流计镜使激光束偏转，一边向配置于半导体基板1的第一主面1a上的玻璃层GL1上照射即可。此时，从玻璃层GL1上向第一主面1a照射的激光束的光斑的移动速度（也称为扫描速度）例如为1000cm/秒以上且15000cm/秒以下即可。 

根据上述激光束的照射条件，例如由激光的一次点灯所发出的激光束一边依次移动，一边从玻璃层GL1上向半导体基板1的一部分的区域照射。此时，实质上成为仅由激光的一次点灯所发出的激光束照射于第一主面1a中的形成第二浓度区域1Hn的区域。换言之，激光束照射同一部位的次数为一次。即，工序S412的激光束的第一照射的照射次数实质上为一次，但也可以使激光束一部分重叠照射。 

接着，在图9的工序S42中，通过从玻璃层Gl1上对半导体基板1局部赋予热量而实施形成两处以上的定位基准部1m的工序（也称为粗面化工序）。在此，通过从玻璃层Gl1上对第一主面1a的相互隔离的两处以上局部赋予热量而使半导体基板1的第一主面1a侧的相互隔离的两处以上的表层部的表面粗糙。由此，形成两处以上的定位基准部1m。需要说明的是，在本实施方式中，形成两处定位基准部1m。此时，通过比工序S412的激光束的第一照射多次数的激光束的第二照射，从玻璃层Gl1 上局部照射加热半导体基板1，使两处以上的表层部的表面粗糙。该表层部的表面中的两处以上的被粗糙的部分为定位基准部1m。 

具体而言，例如与工序S412的激光束的一次点灯所发出的激光束大致相同的激光束在0.01秒以上且1秒以内的时间连续向同一部位照射100～10000次。即，具有激光的一次点灯所发出的0.3J/cm²以上且3J/cm²以下的能量的激光束向同一部位照射100～10000次。需要说明的是，激光束发出的频率例如与工序S412的激光束相同，为1kHz以上且200kHz以下即可。脉冲的宽度例如为1n秒以上且1.2μ秒以内即可。此时，玻璃层GL1中的被激光束连续照射的部分熔化，并且位于其部分之下的半导体基板1的第一主面1a侧的表层部也局部熔化。并且，由于在100～10000次的激光束的照射之间，在半导体基板1的第一主面1a侧的表层部反复熔化、氧化及由于表面张力的作用引起的在蜷曲的同时的凝固，使该表层部的表面粗糙。其结果是，例如如在图7的照片所示那样，形成主要具有5μm左右的粒径的多个粒径部汇集的集合部。由此，形成定位基准部1m。需要说明的是，此时，预测玻璃层GL1中的熔化的磷硅玻璃沿粒状部凝固。 

在此，假设设想从玻璃层GL1上对第一主面1a的同一部位，与以上述的较小的能量进行多次激光束照射的状态不同，在一次点灯所发出的能量为8J/cm²以上且15J/cm²以下的激光束照射数次的情况。在该情况下，如在图16所示那样，几乎不使半导体基板1的第一主面1a中的照射激光束的区域粗糙，只不过使其外缘部分在凝固的过程中若干粗糙而以。因此，在这样的表面形状的区域未充分产生光的漫反射，不容易检测该区域。对此，在本实施方式中，用具有较小的能量的激光束从玻璃层GL1上向第一主面1a的同一部位断续进行多次的照射。由此，如在图7的照片所示那样，使半导体基板1的第一主面1a侧的表层部的表面粗糙。 

另外，作为在工序S42中照射的激光束，若采用具有所谓的平顶型的强度分布的激光束，则在第一主面1a的面方向形成具有更加均匀的状态的定位基准部1m。由此，在第一主面1a上，残余的区域1e和两处定位基准1m的边界变得明确。在该情况下，非常容易检测第一主面1a的 两处定位基准1m的位置。在此，具有平顶型的强度分布的激光束是指如在图17所示那样，在与光束的行进方向垂直的方向即不管光束的宽度方向的位置，光束的能量强度为大致恒定的激光束。 

接着，在图8的工序S5中，实施除去半导体基板1中的配置于第一主面1a上的玻璃层GL1的工序（也称为除去工序）。在此，例如用使用了氢氟酸的蚀刻处理除去玻璃层GL1。由此，形成在第一主面1a侧配置了第二半导体区域1n的半导体基板1（参照图18）。并且，如在图19所示那样，在该半导体基板1的第一主面1a侧的表层部配置了两处定位基准部1m。需要说明的是，在图19中，用虚线表示第一主面1a中的配置第一电极5的被形成区域的外缘。需要说明的是，在工序S4中在第二主面1b侧也配置了第二半导体区域1n的情况下，例如只要用使用了硝酸氢氟酸溶液的蚀刻除去即可。 

在工序S6中，在半导体基板1的第一主面1a上形成防反射膜2（参照图20）。作为防反射膜2的形成方法，例如采用PECVD（plasma enhanced chemical vapor deposition：等离子体化学气相生长法）法、蒸镀法或溅射法等。例如在采用PECVD法的情况下，在成膜装置中，用N₂气体稀释SiH₄气体和NH₃气体的混合气体,由在腔室内的辉光放电分解等离子体化该混合气体而使氮化硅沉积于第一主面1a上。由此，形成含有氮化硅的防反射膜2。需要说明的是，氮化硅沉积时的腔室内的温度例如为500℃左右即可。在图21中，表示配置了防反射膜2的半导体基板1的第一主面1a的外观。需要说明的是，在图21中，用虚线表示第一主面1a中的配置第一电极4的被形成区域的外缘。 

在工序S7中，实施形成第一电极4及第二电极的电极形成工序。 

在此，对第一电极4的形成方法进行说明。第一电极4例如使用含有主要包括银等的金属粉末、有机载体及玻璃粉的银膏剂形成。具体而言，将银膏剂涂敷于半导体基板1的防反射膜2上。此时，在调整涂敷银膏剂的区域时，将两处以上的定位基准部1m作为基准使用。例如，在将半导体基板1载置于银膏剂的涂敷装置的状态下，用摄像装置拍照第一主面1a。在将此时拍照第一主面1a而得到的图像作为对象的图像处理中，例如进行二进制处理，检测两处定位基准部1m的位置。并且，与检测 出的两处定位基准部1m的位置对应，调整第一主面1a中的涂敷银膏剂的区域。 

之后，通过烧成涂敷于第一主面1a上的银膏剂而形成第一电极4。在此，烧成的最高温度例如为600℃以上且800℃以下即可。另外，进行烧成的时间例如为数十秒以上且数十分钟以内左右即可。作为涂敷银膏剂的方法，例如采用网板印刷法等即可。在进行该银膏剂的涂敷后，通过在规定的温度干燥银膏剂，可以使该银膏剂中的溶剂蒸腾。需要说明的是，第一电极4包括第一线状部4b及第二线状部4a，但通过采用网板印刷法，在一个工序中同期间形成第一线状部4b及第二线状部4a。 

其次，对第二电极5的形成方法进行说明。第二电极5的集电电极5b例如使用含有铝粉末和有机载体的铝膏剂形成。在此，将铝膏剂涂敷于半导体基板1的第二主面1b中的除去形成输出取出电极5a的部分的一部分的大致整个面。在此，作为涂敷铝膏剂的方法，例如采用网板印刷法等。需要说明的是，在将铝膏剂涂敷于半导体基板1的第二主面1b上后，可以在预先设定的温度实施使铝膏剂的溶剂的成分蒸腾的干燥工序。由此，在该干燥工序之后的各工序中，铝膏剂不易粘附于应该涂敷的部分以外的各部分。因此，提高该干燥工序之后的各工序的作业效率。 

第二电极5的输出取出电极5例如使用含有主要包括银粉末等的金属粉末、有机载体及玻璃粉的银膏剂而形成。在此，例如在将上述铝膏剂涂敷于半导体基板1的第二主面1b上后，以将银膏剂具有预先规定的形状的方式涂敷于半导体基板1的第二主面1b上。此时，银膏剂涂敷于与用于形成集电电极5b的铝膏剂的一部分相接的位置。由此，输出取出电极5a以与集电电极5b的一部分重叠的方式形成。在此，作为涂敷银膏剂的方法，例如采用网板印刷法等。需要说明的是，在将银膏剂涂敷于半导体基板1的第二主面1b上后，可以在预设定的温度实施使银膏剂的溶剂的成分蒸腾的干燥工序。 

并且，对涂敷了铝膏剂和银膏剂的半导体基板1，在烧成炉内，在数十秒以上且数十分钟以内左右的时间，进行保持于600℃以上且800℃以下的最高温度的热处理。由此，通过烧成该铝膏剂和银膏剂而形成第二电极5。另外此时，铝膏剂的铝向半导体基板1内扩散。由此，在半导体基板1 的第二主面1b侧形成第四浓度区域1Hp。 

需要说明的是，在此，举出使用了印刷及烧成的第一电极4及第二电极5的形成方法，但第一电极4及第二电极5例如也可以用蒸镀法、溅射法及镀覆法等其他的形成方法形成。在该情况下，第四浓度区域1Hp例如可以在形成第一电极4及第二电极5之前，用硼、镓或铝等的热扩散形成。 

〈（1-5）一实施方式的概括〉 

如以上那样，在本实施方式涉及的太阳能电池元件10中，在半导体基板1中的第一主面1a侧的表层部配置第一浓度区域1Ln及第二浓度区域1Hn。另外，在第一浓度区域1Ln上配置防反射膜2，在第二浓度区域1Hn上配置第一电极4。进而，在半导体基板1中的第一主面1a侧的表层部设置相互隔离的两处以上的定位基准部1m。并且，该两处以上的定位基准部1m的第一表面粗糙度比定位基准部1m以外的残余的区域1e的第二表面粗糙度大。由于采用这样的结构，在定位基准部1m容易产生光的漫反射。因此，即使从配置了防反射膜2的半导体基板1的第一主面1a上，也容易辨别定位基准部1m的边缘部分。其结果是，将定位基准部1m设为基准部，从而高精度形成电极。 

另外，在上述专利文献2的技术中，在半导体基板的表面中的表面粗糙度比周围的区域小的图案区域上形成线状的表面电极。因此，线状的表面电极容易从半导体基板剥离。另外，表面电极和半导体基板的接触面积减少，表面电极和半导体基板的接触电阻增大。 

对此，在本实施方式涉及的太阳能电池元件10中，在半导体基板1的第一主面1a中的形成第一电极4的被形成区域，与周围的区域同样形成凹凸部1aL。因此，减少第一电极4容易从半导体基板1剥离等不良现象。另外，也减少起因于第一电极4和半导体基板1的接触面积的减少的接触电阻的增大。 

另外，在上述专利文献2的技术中，关于半导体基板的表面中的图案区域以外的周围的区域，在由凹凸形状使光局限效应适当化的情况下，关于图案区域的部分，凹凸形状失去原形而光局限效应变得不充分。因此，由于在图案区域中的未形成线状的表面电极的外缘附近的部分光的吸收率 降低，太阳能电池元件的转换效率降低。尤其，为了容易辨别图案区域，越使图案区域的凹凸形状与图案区域以外的周围的区域的凹凸形成较大地不同，太阳能电池元件的转换效率的减少越变得显著。 

对此，在本实施方式涉及的太阳能电池元件10中，通过使两处以上的定位基准部1m小型化，从而减少太阳能电池元件的转换效率的降低。尤其，例如若定位基准部1m配置于在制造太阳能电池元件10时被配线部件101遮光的、从第二线状部4a向+Y方向假想延伸的延长线上的区域，则进一步减少太阳能电池元件10的转换效率的降低。 

即，在本实施方式涉及的太阳能电池元件10中，高精度形成电极，并且提高太阳能电池元件10的特性及可靠性。 

〈（2）变形例〉 

需要说明的是，本实用新型并不限定于上述一实施方式，在不脱离本实用新型的要旨的范围能够进行各种变更、改良。 

例如，在上述一实施方式中，两处定位基准部1m配置于从第二线状部4a向±Y方向假想延伸的延长线上的区域，但不限于此。两处以上的定位基准部1m只要配置于半导体基板1的第一主面1a侧的表层部中的相互隔离的两处以上的位置即可。 

例如，采用两处以上的定位基准部1m中的一处以上的定位基准部1m配置于第一主面1a的第一浓度区域1Ln上的形态。具体而言，例如如在图22所示那样，采用在半导体基板1A的第一主面1a中的配置第一电极4的第二浓度区域1Hn以外的第一浓度区域1Ln上配置定位基准部1mA的形态。在该情况下，制造在图23所示那样的太阳能电池元件。并且，若采用这样的形态，则通过拍照及二进制处理容易确认配置于第一主面1a中的第二浓度区域1Hn以外的位置的定位基准部1mA。其结果是，高精度形成第一电极。另外，若采用这样的形态，则即使在半导体基板1A的第一主面1a上形成第一电极4后也容易确认定位基准部1mA。由此，在第一电极4的形成工序后的工序，例如在配线部件101的连接工序等的定位中利用定位基准部1mA。其结果是，配线部件101高精度地与第一电极4及第二电极5连接。 

另外，采用两处以上的定位基准部1m中的一处以上的定位基准部 1m配置于第一主面1a的第二浓度区域1Hn上的形态。具体而言，例如，如在图24所示那样，采用在半导体基板1B的第一主面1a中的配置第一电极4的形成对象区域的第二浓度区域1Hn上配置定位基准部1mB的形态。在该情况下，制造在图25所示那样的太阳能电池元件10B。并且，若采用这样的形态，则由于定位基准部1mB的存在，第一主面1a的受光不易被阻碍。其结果是，太阳能电池10B的转换效率提高。另外，由于在表面的粗糙度大的定位基准部1mB上配置第一电极4，因此，由于锚定效应，第一电极4不易从半导体基板1B剥离。即，提高太阳能电池10B的可靠性。 

另外，如在上述一实施方式所示那样，采用两处以上的定位基准部1m中的一处以上的定位基准部1m在第一主面1a上配置于从第二线状部4a向Y方向假想延伸的延长线上的区域的形态。进而，也可以在从两个以上的第二线状部4a分别向Y方向假想延伸的延长线上的区域配置两处以上的定位基准部1m。在采用这样的形态的情况下，在制造太阳能电池模块100时在被配线部件101遮光的位置配置两处以上的定位基准部1m。由此，减少太阳能电池元件10的受光量以及发电效率的降低。 

另外，在上述一实施方式中，在形成了第二浓度区域1Hn后形成了定位基准部1m，但不限于此。例如第一浓度区域1Ln、第二浓度区域1Hn及定位基准部1m不需要以该顺序形成，可以以任意的顺序形成。即，定位基准部1m在半导体基板1的第一主面1a上配置有玻璃层GL1的状态下通过局部加热而形成即可。 

另外，在上述一实施方式中，在半导体基板1中的第二主面1b侧配置了p型的第一半导体区域1p，在第一主面1a侧配置了n型的第二半导体区域1n，但不限于此。例如也可以在半导体基板1中的第二主面1b侧配置n型的半导体区域，在第一主面1a侧配置p型的半导体区域。 

需要说明的是，可以将构成上述一实施方式及各种变形例的全部或一部分适宜在不矛盾的范围进行组合。 

Claims (8)

1.一种太阳能电池元件，具有：

半导体基板，其在一主面侧的表层部具有一导电型的掺杂浓度为第一浓度的第一浓度区域及所述掺杂浓度比所述第一浓度区域高的、该第一浓度区域以外的第二浓度区域；

防反射膜，其配置于所述一主面的所述第一浓度区域上；

电极，其配置于所述一主面的所述第二浓度区域上，

在所述半导体基板的所述表层部设置相互隔离的两处以上的定位基准部，

该两处以上的定位基准部的所述一主面的第一表面粗糙度比所述定位基准部以外的所述一主面的第二表面粗糙度大。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，

所述两处以上的定位基准部的各自的所述表层部的孔隙率比所述定位基准部以外的所述表层部的孔隙率大。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，

所述两处以上的定位基准部具有多个粒状部汇集的集合部。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，

在所述两处以上的定位基准部的所述一主面上分别配置所述防反射膜，并且该防反射膜的厚度比配置于所述定位基准部以外的所述一主面上的所述防反射膜的厚度薄。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，

所述两处以上的定位基准部中的一处以上的该定位基准部配置于所述一主面的所述第二浓度区域上。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，

所述两处以上的定位基准部中的一处以上的该定位基准部配置于所述一主面的所述第一浓度区域上。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，

所述电极包括向第一方向延伸的多个第一线状部和向与所述第一方向不同的第二方向延伸且与所述多个第一线状部交叉的第二线状部，

该第二线状部的宽度比所述多个第一线状部的宽度宽，

所述两处以上的定位基准部中的一处以上的该定位基准部在所述一主面上配置于从所述第二线状部向所述第二方向假想延伸的延长线上的区域。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，

所述定位基准部的所述表层部的第一氧浓度比所述定位基准部以外的所述表层部的第二氧浓度高。

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