JP2019145556A - 太陽電池セルの製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトマスクや有機溶剤を用いることなく、高い光電変換効率を有する太陽電池セルを製造することができる太陽電池セルの製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池セルの製造方法は、活性エネルギー線によって硬化する液状樹脂組成物を半導体基板１の主面のうち一部の領域に印刷法によって膜状に塗工して、液状樹脂組成物からなり且つ絶縁層２を形成しうるパターンの樹脂層を形成する印刷工程と、樹脂層に活性エネルギー線を照射し液状樹脂組成物を硬化させて、半導体基板１の主面上に、液状樹脂組成物の硬化物からなり且つ表面に凹部及び凸部を有する絶縁層２を形成する硬化工程と、半導体基板１の露出面に接続する電極３を絶縁層２の開口部２ａ内にメッキ法によって形成するメッキ工程と、を備える。硬化工程において、開口部２ａに面した絶縁層２の端部に凸形状が形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池セルの製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。

写真製版技術及びメッキ法を用いた太陽電池セルの製造方法が知られている。例えば特許文献１には、液体状の光硬化性樹脂をスピンコート法、スプレー法、ディッピング法等により半導体基板の主面の全領域に塗工して樹脂層を形成し、樹脂層の所定領域に選択的に光を照射して所定領域の光硬化性樹脂を硬化させる方法が開示されている。光が照射されていない領域の光硬化性樹脂は硬化されないので、硬化されていない光硬化性樹脂をアセトン等の有機溶剤で除去すれば、パターン形成されて開口部が設けられた絶縁層が形成される。そして、開口部を有する絶縁層をマスクとしてメッキを施して、開口部内に露出する導電膜層上に電極を形成すると、太陽電池セルが得られる。

しかしながら、特許文献１に開示の太陽電池セルの製造方法では、フォトマスクを介して樹脂層の所定領域に選択的に光を照射することが必要（即ち、フォトマスクが必要）であり、さらに、硬化されていない光硬化性樹脂を有機溶剤等で除去しなければならず、環境面での問題もあった。
また、特許文献１に開示の太陽電池セルの製造方法では、高さが大きく且つ幅の比較的小さい電極を形成しにくかった。電極の幅が大きいと、太陽電池セルの受光面が小さくなり、電極の高さが低いと、電極の断面積が小さくなって電極の抵抗が高くなるため、高い光電変換効率の太陽電池セルが得られにくいという問題があった。

国際公開第２０１２／０２９８４７号

そこで、本発明は、上記のような、活性エネルギー線の照射の際にフォトマスクを使用する必要があり、さらに有機溶剤等を用いた現像工程を必要とするという問題点を解決する太陽電池セルの製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することを課題とする。また、高い光電変換効率を有する太陽電池セルの製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の一態様は以下の［１］〜［９］の通りである。
［１］ 主面にテクスチャー構造を有する半導体基板と、前記テクスチャー構造の凹部及び凸部を覆うように前記半導体基板の主面上に形成された絶縁層と、前記半導体基板に接続する電極と、を備え、前記絶縁層は開口部を有し、前記電極は前記開口部内に配されて、前記開口部により前記絶縁層から露出する前記半導体基板の露出面に接続している太陽電池セルを製造する方法であって、
活性エネルギー線によって硬化する液状樹脂組成物を前記半導体基板の主面のうち一部の領域に印刷法によって膜状に塗工して、前記液状樹脂組成物からなり且つ前記絶縁層を形成しうるパターンの樹脂層を形成する印刷工程と、
前記樹脂層に活性エネルギー線を照射し前記液状樹脂組成物を硬化させて、前記半導体基板の主面上に、前記液状樹脂組成物の硬化物からなり且つ表面に凹部及び凸部を有する前記絶縁層を形成する硬化工程と、
前記半導体基板の露出面に接続する前記電極を前記絶縁層の前記開口部内にメッキ法によって形成するメッキ工程と、
を備え、
前記硬化工程において、前記開口部に面した前記絶縁層の端部に凸形状が形成される太陽電池セルの製造方法。

［２］ 前記凸形状の前記凸部が、前記絶縁層が有する全ての前記凸部のうち最も高い凸部であり、前記凸形状の前記凸部の高さが、前記絶縁層が有する凸部の最上点の高さとなる［１］に記載の太陽電池セルの製造方法。
［３］ 前記硬化工程において、前記絶縁層の前記凸部の最上点の高さと前記凹部の最下点の高さとの差を、前記テクスチャー構造の前記凸部の最上点の高さと前記凹部の最下点の高さとの差と比べて、同じか又はより大きくする［２］に記載の太陽電池セルの製造方法。

［４］ 前記硬化工程において、前記絶縁層の前記凸部の最上点の高さと前記凹部の最下点の高さとの差を４．０μｍ以上とする［２］又は［３］に記載の太陽電池セルの製造方法。
［５］ 前記半導体基板の主面に直交する平面で切断した場合の前記太陽電池セルの断面において、前記絶縁層の前記凸部の最上点から前記半導体基板の中心面への垂線と、前記絶縁層の開口部の周縁部との最短距離が１５０μｍ以下である［２］〜［４］のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法
［６］ 前記印刷法がスクリーン印刷法である［１］〜［５］のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。

［７］ 前記印刷工程が終了してから２秒以上６０秒以下の経過時間のうちに前記硬化工程における活性エネルギー線の照射を行う［１］〜［６］のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。
［８］ 前記液状樹脂組成物が含有する溶剤の含有量は、前記液状樹脂組成物の１質量％未満である［１］〜［７］のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。
［９］ ［１］〜［８］のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法によって太陽電池セルを製造する工程を備える太陽電池モジュールの製造方法。

本発明によれば、フォトマスクや有機溶剤を用いることなく、高い光電変換効率を有する太陽電池セル及び太陽電池モジュールを得ることができる。

本発明の第一実施形態に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。 図１の太陽電池セルを受光面側から見た平面図である。 図１の太陽電池セルを裏面側から見た平面図である。 図１の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 図１の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 図１の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 図１の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 本発明の第二実施形態に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。 図８の太陽電池セルを受光面側から見た平面図である。 図８の太陽電池セルを裏面側から見た平面図である。 図８の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 図８の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 図８の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 図８の太陽電池セルの製造方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を示す斜視図である。 図１５の太陽電池モジュールのＡ−Ａ’断面図である。

本発明の一実施形態について以下に説明する。なお、各図面は模式的に描かれたものであるため、各構造の寸法比率等が図面と現物とで異なる場合があるし、各図面間においても異なる場合がある。
〔第一実施形態〕
図１〜３に示す第一実施形態の太陽電池セルは、受光面（図１では上側の面）及び受光面の反対側の面である裏面（図１では下側の面）にバスバー電極３１及びフィンガー電極３２を備えている。すなわち、第一実施形態の太陽電池セルの受光面には、図２に示すように、直線状のバスバー電極３１が配されているとともに、直線状のフィンガー電極３２がバスバー電極３１と直交するように配されている。第一実施形態の太陽電池セルの裏面にも、図３に示すように、直線状のバスバー電極３１が配されているとともに、直線状のフィンガー電極３２がバスバー電極３１と直交するように配されている。なお、図１の（ａ）は図２、３のＡ−Ａ’断面図であり、図１の（ｂ）は図２、３のＢ−Ｂ’断面図である。

また、第一実施形態の太陽電池セルは、主面にテクスチャー構造を有する半導体基板１と、テクスチャー構造の凹部及び凸部を覆うように半導体基板１の両主面上に形成された光透過性の絶縁層２、２（受光面側及び裏面側）と、半導体基板１に接続する電極３、３（受光面側及び裏面側）と、を備えている。２つの絶縁層２、２（受光面側及び裏面側）はそれぞれ、開口部２ａ、２ａ（受光面側及び裏面側）を有している。

なお、本発明における「開口部」とは、絶縁層２、後述する樹脂層５等の各種層において当該層を構成する材料が受光面側から裏面側まで厚さ方向に貫通して存在しない部分（例えば、絶縁層２、樹脂層５等の層を厚さ方向に貫通する貫通孔）を意味し、当該層を構成する材料が受光面側から裏面側までの一部分に存在する凹み部（例えば有底穴）は含まれない。
電極３、３（受光面側及び裏面側）は開口部２ａ、２ａ（受光面側及び裏面側）内に配されて、開口部２ａ、２ａ（受光面側及び裏面側）によって絶縁層２、２（受光面側及び裏面側）から露出する半導体基板１の露出面に接続しており、受光面及び裏面それぞれにおいて電極３、３によって上記のバスバー電極３１及びフィンガー電極３２が構成されている。

図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体基板１は、テクスチャーと呼ばれる凹凸構造が両主面に形成されたｎ型単結晶シリコン基板１１と、ｎ型単結晶シリコン基板１１の両主面上に積層されたｉ型非結晶シリコン層１２、１２（受光面側及び裏面側）と、受光面側のｉ型非結晶シリコン層１２上に積層されたｐ型非結晶シリコン層１３と、裏面側のｉ型非結晶シリコン層１２上に積層されたｎ型非結晶シリコン層１４と、ｐ型非結晶シリコン層１３及びｎ型非結晶シリコン層１４の上にそれぞれ積層された透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）と、を備えている。

開口部２ａ内に配された電極３は、開口部２ａによって絶縁層２から露出する半導体基板１の露出面、すなわち透明導電膜層１５に接続している。第一実施形態においては半導体基板１の最表層には透明導電膜層１５が形成されているため、開口部２ａによって露出する半導体基板１の露出面は透明導電膜層１５の表面であるが、他種の層が最表層に形成されている場合にはその最表層の表面が露出面となる。
電極３は、メッキ法により形成された金属膜によって構成されている。図１に示す第一実施形態の太陽電池セルでは、電極３は、積層された３層の金属膜によって構成されている。すなわち、透明導電膜層１５の上にニッケルメッキ層３ａが積層され、ニッケルメッキ層３ａの上に銅メッキ層３ｂが積層され、銅メッキ層３ｂの上に錫メッキ層３ｃが積層されている。

なお、図１の例では、積層された３層の金属膜によって電極３が構成されているが、金属膜の積層数は３層に限定されるものではなく、２層でもよいし４層以上でもよい。また、電極３は、１層の金属膜で構成されていてもよい。
透明導電膜層１５の表面は、下層のｎ型単結晶シリコン基板１１のテクスチャーの影響により凹凸状をなしているが、電極３（ニッケルメッキ層３ａ）は透明導電膜層１５の凹凸状の表面に完全に接触するように形成されているため、透明導電膜層１５と電極３（ニッケルメッキ層３ａ）との密着性は高く、接触抵抗は低く保たれる。

次に、第一実施形態の太陽電池セルの製造方法について、図１及び図４〜７を参照しながら説明する。
まず、任意の不純物が加えられたインゴットと呼ばれる単結晶シリコン塊をスライスして、厚さ１００μｍ以上２００μｍ以下の板状物とする。そして、この板状物を基礎洗浄した後に水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液等のアルカリ性溶液に浸漬して、その表面にテクスチャーと呼ばれる多数のピラミッド形状の凹凸を不規則に形成させ、ｎ型単結晶シリコン基板１１とする。ピラミッド形状の凹凸の高低差は最大２０μｍであり、入射する光の反射を低減する作用と、太陽電池セル内における光散乱を促進する作用とを有する。

なお、ｎ型単結晶シリコン基板１１の表面に形成されたピラミッド形状の凹凸の高さ、大きさ、形状等は、全て略同一であってもよいし、不揃いであってもよい。また、隣接する凹凸の一部分が重なり合う構造を有していてもよいし、重なり合う部分が存在せず凹凸が全て独立していてもよい。凹凸の頂部や底部は尖鋭になっていてもよいし、丸みを帯びていてもよい。

次に、ｎ型単結晶シリコン基板１１にＲＣＡ洗浄（アンモニア及び過酸化水素を含有する水溶液による有機汚染物や異物の除去と、塩化水素及び過酸化水素を含有する水溶液による金属汚染物の除去）等の洗浄処理を施した後に、フッ酸水溶液により表面酸化膜を除去する。そして、プラズマＣＶＤ法（プラズマを援用した化学気相成長法）により、ｎ型単結晶シリコン基板１１の受光面側の主面上にｉ型非結晶シリコン層１２を形成し、さらにその上にｐ型非結晶シリコン層１３を形成するとともに、ｎ型単結晶シリコン基板１１の裏面側の主面上にｉ型非結晶シリコン層１２を形成し、さらにその上にｎ型非結晶シリコン層１４を形成する。

なお、ｉ型非結晶シリコン層１２は、シラン、水素、炭酸ガス等の反応ガスを用いて一定の堆積速度で成膜する。ｐ型非結晶シリコン層１３は、シラン、水素、ジボラン等の反応ガスを用いて一定の堆積速度で成膜する。ｎ型非結晶シリコン層１４は、シラン、水素、ホスフィン等の反応ガスを用いて一定の堆積速度で成膜する。ｉ型非結晶シリコン層１２、ｐ型非結晶シリコン層１３、及びｎ型非結晶シリコン層１４の膜厚は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下とすることができる。

プラズマＣＶＤ法による成膜時は、ｎ型単結晶シリコン基板１１の温度を２２０℃以下に維持することが好ましい。ｎ型単結晶シリコン基板１１の温度を２２０℃以下に維持すれば、プラズマＣＶＤ法による成膜時に性能劣化が生じにくく、優れた発電性能の太陽電池セルが得られやすい。
ｉ型非結晶シリコン層１２、ｐ型非結晶シリコン層１３、及びｎ型非結晶シリコン層１４は、それぞれ１種の非晶質半導体によって構成されていてもよいし、２種以上の非晶質半導体の組み合わせによって構成されていてもよい。非晶質半導体としては、非晶質シリコン、非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンゲルマニウム等を挙げることができるが、これらに限らず他のシリコンを含有する非晶質半導体を用いても差し支えない。

続いて、スパッタ法又はイオンプレーティング法により、ｐ型非結晶シリコン層１３及びｎ型非結晶シリコン層１４の上にそれぞれ透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）を形成して、主面にテクスチャー構造を有する半導体基板１を得る（図４を参照）。透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）は、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）からなり、その厚さは例えば７０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。

透明導電膜層１５（受光面側及び裏面側）の成膜は、一般的には物理気相成長法（ＰＶＤ）によって行われるが、ＰＶＤに限定されるものではなく、スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着等の物理蒸着法や、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の化学蒸着法を用いることができる。
なお、透明導電膜層１５を構成する材料としては、ＩＴＯの他には、インジウムタングステン酸化物（ＩＷＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、アルミ亜鉛酸化物（ＡＺＯ）等の金属酸化物を用いることが可能である。

次に、上記のようにして得られた半導体基板１の両主面上に、表面に凹部及び凸部を有する絶縁層２、２（受光面側及び裏面側）を以下のようにして形成する。まず、図５に示すように、半導体基板１の両主面のうち一方の主面に、液状樹脂組成物からなる樹脂層５を形成する（印刷工程）。詳述すると、半導体基板１の一方の主面のうち一部の領域、すなわち、開口部２ａとなる部分以外の領域に、活性エネルギー線によって硬化する液状樹脂組成物を印刷法によって膜状に塗工して、液状樹脂組成物からなる樹脂層５を形成する。

絶縁層２は、開口部２ａを有するので、活性エネルギー線によって樹脂層５を硬化させて絶縁層２としたときに絶縁層２に開口部２ａが形成されるように、開口部２ａを有する絶縁層２を形成しうるパターンの樹脂層５を印刷工程において形成する必要がある。すなわち、開口部５ａを有して絶縁層２と略同一形状をなす樹脂層５を印刷工程において形成する（図５を参照）。

印刷法の種類は特に限定されるものではなく、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版式印刷法等を用いることができるが、これらの中では孔版式印刷法が好ましい。そして、開口部５ａの形成を考慮すると、孔版式印刷法の中でもスクリーン印刷法が生産性、印刷精度の面で特に好ましい。スクリーン印刷法を用いて樹脂層５を形成すると、他の印刷法に比べて、樹脂層５のうち、外縁部の近傍部分や開口部５ａに面した端部に、凸形状、すなわち樹脂層５の厚さ（高さ）が他の部分よりも厚く（高く）なる部分が形成されやすい。つまり、開口部５ａの周縁部５ｂの近傍部分に凸部が形成されることとなる。

図５においては、樹脂層５のうち開口部５ａに面した端部が他の部分よりも厚く（高く）なっている状態が示されている。ここで周縁部２ｂ、５ｂとは、開口部２ａ、５ａである絶縁層２、樹脂層５の空所を囲う絶縁層２、樹脂層５の端部のうち、半導体基板１と接触している部分を意味する。また、凹部とは、厚さ方向の寸法が減少から増加へ変化する場所（極小点）を意味し、凸部とは、厚さ方向の寸法が増加から減少へ変化する場所（極大点）を意味する。さらに、凸形状とは、凸部（極大点）及び該凸部の周辺の裾野部分を含む山形状を意味する。

液状樹脂組成物を塗工した後に、活性エネルギー線によって樹脂層５を硬化させて絶縁層２を得る。次いで、半導体基板１の他方の主面についても、上記と同様の印刷工程を経て、活性エネルギー線によって樹脂層５を硬化させて絶縁層２を得る。図１、６、７に示すように、絶縁層２のうち、外縁部の近傍部分や開口部２ａに面した端部に形成された凸形状の凸部が、絶縁層２の凸部の最上点２ｃになることが好ましい。

すなわち、絶縁層２の開口部２ａに面した端部に形成された凸形状の凸部が、絶縁層２が有する全ての凸部のうち最も高い凸部であり、絶縁層２の開口部２ａに面した端部に形成された凸形状の凸部の高さが、絶縁層２が有する凸部の最上点２ｃの高さとなることが好ましい。
そして、この絶縁層２の凸部の最上点２ｃの高さと凹部の最下点の高さとの差は、半導体基板１のテクスチャー構造の凸部の最上点の高さと凹部の最下点の高さとの差と比べて、同じか又はより大きくなることが好ましい。また、絶縁層２の凸部の最上点２ｃの高さと凹部の最下点の高さとの差は、４．０μｍ以上であることが好ましい。

これにより、通電しやすい電極が得られる絶縁体形状が付与されるので、後述のメッキ法により開口部２ａに電極３を形成する際に、幅が細く、高さが大きい電極３を形成することができる。電極３の幅が細いと、太陽電池セルの受光面を大きくすることができる。また、電極３の高さが高いと、開口部２ａに形成される電極３の断面積を大きくすることができ、電極３の抵抗を低くすることができる。そのため、高い光電変換効率を発現することができる。

また、半導体基板１の主面に直交する平面で切断した場合の太陽電池セルの断面において、絶縁層２の凸部の最上点２ｃから半導体基板１の中心面への垂線と、絶縁層２の開口部２ａの周縁部２ｂとの最短距離は、できる限り短いことが好ましい（図５を参照）。この最短距離を短くできると、開口部２ａの大きさ（幅）を小さく設定することが可能となるから、電極３を高くする場合に、上記の最短距離が長い場合と比較して、電極３の幅を細くすることが可能となり、太陽電池セルの受光面を大きくすることができる。具体的には、上記の最短距離は１５０μｍ以下であることが好ましく、１２０μｍ以下であることがより好ましく、８５μｍ以下であることがさらに好ましい。

液状樹脂組成物は、活性エネルギー線の照射によって反応して硬化する性質を有するならば特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）アクリロイルオキシ基、アルケニル基、メルカプト基、エポキシ基等の反応性官能基から選ばれる少なくとも１種を有する化合物を含有する液状樹脂組成物を用いることができる。また、メルカプト基を有する化合物とエチレン性不飽和結合を有する化合物とを含有する液状樹脂組成物（エン−チオール系樹脂組成物）も用いることができる。この硬化性の液状樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層は、可視光や紫外線に対して透明であることが好ましい。透明であれば、この絶縁層を太陽電池セルの表面の保護層としてそのまま用いることができる。

これらの中では、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合物を含有する樹脂組成物、上記エン−チオール系樹脂組成物、あるいはこれらを組み合わせた樹脂組成物が好ましい。また、絶縁層２の耐候性を考慮すると、液状樹脂組成物に配合される樹脂の骨格中には芳香環が存在しないことが好ましく、太陽電池セルの耐久性を考慮すると、液状樹脂組成物に配合される樹脂の骨格中には脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基及びイソシアヌレート環から選ばれる少なくとも１種が存在することが好ましい。なお、「（メタ）アクリロイルオキシ」とは、「メタクリロイルオキシ及び／又はアクリロイルオキシ」を意味する。

液状樹脂組成物は、上記パターンを有する樹脂層５を印刷法によって形成するためには、所定の粘度を有することが好ましい。すなわち、液状樹脂組成物の２５℃での粘度は、１Ｐａ・ｓ以上１５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１０Ｐａ・ｓ以上１４０Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましく、１０Ｐａ・ｓ以上１３０Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましく、３０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下であることが特に好ましく、３０Ｐａ・ｓ以上１１０Ｐａ・ｓ以下であることが最も好ましい。

液状樹脂組成物の２５℃での粘度が１Ｐａ・ｓ以上であれば、液状樹脂組成物の流れ出しが生じにくく、印刷法によって形成された樹脂層５の形状が変形しにくいことに加えて、樹脂層５の厚さを大きく形成しやすい。一方、液状樹脂組成物の２５℃での粘度が１５０Ｐａ・ｓ以下であれば、液状樹脂組成物の半導体基板１への転写性が優れているとともに、樹脂層５にボイドやピンホールが生成しにくい傾向がある。

なお、液状樹脂組成物の２５℃での粘度は、例えば回転型粘度計を用いて以下のようにして測定することができる。Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製のコーン／プレート型粘度計（粘度計の型式：ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ、スピンドルの型番：ＣＰＥ−５２）に、液状樹脂組成物０．５ｍＬを装填し、温度２５．０℃、回転速度５．０ｒｐｍ、せん断速度１０ｓ^-1の条件で粘度を測定する。測定値としては、測定開始から７分経過後に測定された粘度を採用する。

また、液状樹脂組成物は、上記パターンを有する樹脂層５を印刷法によって形成するためには、所定のチクソトロピー指数を有することが好ましい。すなわち、液状樹脂組成物のチクソトロピー指数は、１．１以上３．０以下であることが好ましく、１．２以上２．５以下であることがより好ましく、１．２以上２．０以下であることがさらに好ましい。なお、チクソトロピー指数は、実施例に記載の方法で測定される。

液状樹脂組成物には、樹脂層５又は絶縁層２の各種性能を向上させるために、所望により添加剤（例えば、光重合開始剤、酸化防止剤、補強材、上記樹脂以外の樹脂、溶剤）を添加してもよい。すなわち、添加剤を配合した液状樹脂組成物を、半導体基板１の主面のうち一部の領域に印刷法によって膜状に塗工して、液状樹脂組成物からなる樹脂層５を形成してもよい。ただし、液状樹脂組成物は、実質的に溶剤を含まないことが好ましい。具体的には、液状樹脂組成物が含有する溶剤の含有量は、液状樹脂組成物の１質量％未満であることが好ましく、０．５質量％未満であることがより好ましく、０．１質量％未満であることがさらに好ましい。

半導体基板１の主面上に液状樹脂組成物からなる樹脂層５を形成したら、樹脂層５の全体に活性エネルギー線（例えば紫外線）を照射して、液状樹脂組成物を硬化させる（硬化工程）。すると、半導体基板１の主面上に、液状樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層２が形成される。絶縁層２は、半導体基板１のテクスチャー構造の凹部及び凸部を覆うとともに、その表面に凹部及び凸部を有する。また、樹脂層５は、硬化後に開口部２ａとなる開口部５ａを有していたので、開口部２ａを有する絶縁層２が半導体基板１の主面上に形成される（図６を参照）。半導体基板１の透明導電膜層１５の表面の一部が、開口部２ａによって絶縁層２から露出している。

絶縁層２は、この後のメッキ工程においてメッキ皮膜形成を防止するマスクとして機能するが、それに加えて、半導体基板１の両主面上に絶縁層２が形成されることにより半導体基板１の強度が高められるため、半導体基板１の割れや欠けを抑制する補強部材としても機能する。よって、治具設置時の半導体基板１の割れ等を抑制して、歩留まりを改善することが可能である。また、半導体基板１に割れや欠けが発生した場合でも、絶縁層２により半導体基板１の分断が抑制される。

絶縁層２の厚さは特に限定されるものではないが、平均厚さは５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下であることがさらに好ましい。よって、樹脂層５の平均厚さは、液状樹脂組成物を硬化させて形成される絶縁層２の平均厚さが５μｍ以上１００μｍ以下となるような厚さとすることが好ましい。絶縁層２の平均厚さが上記範囲内であれば、十分なメッキ液耐性を有し且つ発電を妨げない十分な光透過性（透明性）を有するという効果が奏される。

また、樹脂層５への活性エネルギー線の照射については、一回の照射により硬化を完了させてもよいし、複数回の照射により硬化を完了させてもよい。例えば、１回目の照射により半硬化を行って樹脂層５の形状保持を実現した後に、２回目の照射により完全に樹脂層５を硬化させて絶縁層２とし、最終的な物性を発現させてもよい。

さらに、印刷工程が終了してから硬化工程における活性エネルギー線の照射を行うまでの時間は、２秒以上６０秒以下の範囲であることが好ましく、３秒以上４０秒以下の範囲であることがより好ましく、５秒以上３０秒以下の範囲であることがさらに好ましい。印刷工程の終了後から活性エネルギー線における照射を行うまでの経過時間が上記範囲内にあれば、印刷時に発生した樹脂層５内の泡の大部分を消すことができ、且つ、印刷時の樹脂層５の形状を大凡維持したままで、活性エネルギー線の照射による硬化反応を実施することができ、樹脂層５の形状を大凡維持した絶縁層２を形成することができる。

「印刷工程の終了」とは、印刷法がスクリーン印刷法である場合には、印刷版が半導体基板１から離れた時を意味する。したがって、「印刷工程が終了してから硬化工程における活性エネルギー線の照射を行うまでの時間」とは、印刷法がスクリーン印刷法である場合には、印刷版が半導体基板１から離れた時から活性エネルギー線の照射を行う（活性エネルギー線の照射を開始する）までの時間を意味する。

なお、透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）の表面は、下層のｎ型単結晶シリコン基板１１のテクスチャーの影響により凹凸状をなしているが、印刷法がスクリーン印刷法である場合には、絶縁層２、２（受光面側及び裏面側）の表面のうち透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）に相対する側の表面（内面）は、透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）の凹凸状の表面に対応する形状に形成されることはなく、むしろ、印刷版のメッシュによる影響を受ける（すなわち、版跡が残る）。

通常のＣＶＤ法等により絶縁層を形成した場合には、絶縁層の膜厚が薄いため、ｎ型単結晶シリコン基板１１のテクスチャーの影響により、テクスチャーの凹凸の頂点部や底膜に欠陥が生じやすい。これに対して、第一実施形態の太陽電池セルの製造方法においては、絶縁層２の形成にスクリーン印刷法を使用する場合は、テクスチャーの凹凸の底部を埋め且つ凹凸の頂点部を覆うことのできる膜厚の絶縁層２を形成することが可能である。

活性エネルギー線の種類は、ラジカル性活性種を発生させ得るならば特に限定されるものではなく、紫外線、電子線、Ｘ線、α線、β線、γ線のような電離放射線や、マイクロ波、高周波、可視光線、近赤外線、赤外線、レーザー光線等が使用可能である。これらの活性エネルギー線の中でも、紫外線、可視光線、近赤外線が好ましく、紫外線及び可視光線がより好ましく、紫外線を含む光線がさらに好ましい。

よって、活性エネルギー線によって硬化する液状樹脂組成物は、紫外線、可視光線、及び近赤外線の少なくとも１種に感光し硬化することができる光硬化性樹脂を含有する液状樹脂組成物であることが好ましく、紫外線及び可視光線の少なくとも一方に感光し硬化することができる光硬化性樹脂を含有する液状樹脂組成物であることがより好ましく、紫外線を含む光線に感光し硬化することができる光硬化性樹脂を含有する液状樹脂組成物であることがさらに好ましい。

紫外線を発生する光源としては、例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＬＥＤランプ、ハロゲンランプ、カーボンアークランプ、ヘリウム・カドミニウムレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、アルゴンレーザーなどがあげられる。これらの中では、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤランプが好ましく、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤランプがより好ましい。

続いて、絶縁層２、２（受光面側及び裏面側）が形成されている半導体基板１にメッキを施す（メッキ工程）。メッキ法により電極を形成させる場合には、電極を形成させるべき部分以外の部分にメッキが施されないように、メッキ対象物を絶縁物で被覆する必要がある。半導体基板１は両主面が絶縁層２、２（受光面側及び裏面側）で被覆されており、電極３を形成させるべき部分に開口部２ａが設けられているので、開口部２ａによって絶縁層２から露出する半導体基板１の露出面にメッキが施されて電極３が形成される。よって、半導体基板１の露出面に接続する電極３が、絶縁層２の開口部２ａ内にメッキ法によって形成される（図７を参照）。

図７は、電極３を構成するニッケルメッキ層３ａ、銅メッキ層３ｂ、及び錫メッキ層３ｃのうち最下層のニッケルメッキ層３ａが形成された段階の状態を図示したものである。後述するようにニッケルメッキ層３ａの形成に続き銅メッキ層３ｂ及び錫メッキ層３ｃをメッキ法によって形成すれば、半導体基板１の受光面及び裏面にバスバー電極３１及びフィンガー電極３２が形成された図１の太陽電池セルが得られる。メッキは、通常は、半導体基板１の受光面と裏面に同時に施されるが、別々に施すこともできる。

膜厚の薄い絶縁層の開口部にメッキを施すと、メッキ皮膜は厚さ方向だけでなく、絶縁層の開口部から溢れて、厚さ方向に直交する方向にも成長するため、電極の幅が大きくなって遮光ロスが生じるおそれがある。これに対して、第一実施形態の太陽電池セルの製造方法では、絶縁層２の膜厚を５μｍ以上１００μｍ以下とすることができるため、メッキ皮膜が厚さ方向に直交する方向に成長しにくく、電極３の細線化が可能である。

さらに、通常のＣＶＤ法等によって絶縁層を形成する場合には、厚い膜厚の絶縁層を形成するのに長時間を要し、１μｍ以上の膜厚の絶縁層を形成することは困難である。これに対して、第一実施形態の太陽電池セルの製造方法によって絶縁層を形成すれば、長時間を要することなく厚い膜厚の絶縁層を形成することができるので、テクスチャーの凹凸の頂点部を覆う厚い膜厚の絶縁層を形成することが容易である。

メッキ法の種類は特に限定されるものではないが、例えば、溶融メッキ法、気相メッキ法、電解メッキ法、無電解メッキ法（すなわち化学メッキ法）等を用いることができる。これらのメッキ法の中では、電解メッキ法、無電解メッキ法がより好ましく、メッキを施したい箇所に通電することが可能な場合には、生産性の観点から、電解メッキ法が特に好ましい。
電極３を構成する金属の種類は特に限定されるものではないが、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びインジウム（Ｉｎ）等や、これらの金属を含む合金又は塩を用いることができる。金属は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

電極３は、メッキ法で形成された金属膜で構成されるが、１つの金属膜で構成されていてもよいし、積層された複数の金属膜で構成されていてもよい。第一実施形態の太陽電池セルにおいては、電極３は、図１に示すように、積層された３層の金属膜３ａ、３ｂ、３ｃで構成されている。すなわち、まずニッケルメッキを施すことにより、開口部２ａによって絶縁層２から露出する半導体基板１の露出面（透明導電膜層１５の表面）上に、第一層であるニッケルメッキ層３ａを形成する。ニッケルメッキ層３ａの厚さは、例えば０．１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。なお、ニッケルメッキ層３ａの代わりにニッケル合金メッキ層を形成してもよい。

次に、ニッケルメッキ層３ａの上に、第二層である銅メッキ層３ｂを形成する。銅メッキ層３ｂの厚さは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。図１の例では、ニッケルメッキ層３ａ及び銅メッキ層３ｂで開口部２ａが充填されている。さらに、銅メッキ層３ｂの上に、第三層である錫メッキ層３ｃを形成する。錫メッキ層３ｃの厚さは、例えば１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。なお、錫メッキ層３ｃの代わりにニッケルメッキ層を形成してもよい。

第一実施形態の太陽電池セルにおいては、電極３を構成する３つの金属膜３ａ、３ｂ、３ｃのうち第一層であるニッケルメッキ層３ａは、銅マイグレーションの防止のために形成される。また、第三層である錫メッキ層３ｃは、第二層である銅メッキ層３ｂの酸化防止のために形成される。電極３を構成する金属膜の数は２又は３が好ましく、銅メッキ層３ｂを形成せず、ニッケルメッキ層３ａ／錫メッキ層３ｃの二層構造としてもよい。

電極３が１つの金属膜で構成されている場合であっても、第一実施形態の太陽電池セルのように積層された複数の金属膜で構成されている場合であっても、電極３の厚さは０．１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５μｍ以上７０μｍ以下であり、さらに好ましくは６μｍ以上６０μｍ以下である。電極３の厚さが上記の範囲内であれば、メッキ時間が極端に長くなることがなく且つ電気抵抗を低く抑えることが可能になるという効果が奏される。

以上説明したように、第一実施形態の太陽電池セルの製造方法は、活性エネルギー線によって硬化する液状樹脂組成物を印刷法によって所定領域に塗工して絶縁層２を形成する工程を備えているので、フォトマスクを介して樹脂層の所定領域に選択的に光を照射する必要性や、硬化されていない光硬化性樹脂を有機溶剤で除去する必要性がない。よって、第一実施形態の太陽電池セルの製造方法は、工程が簡略で量産性が高く、且つ、揮発性の高い有機溶剤を使用しないため環境負荷が小さい。なお、太陽電池セルの構造は上記のものに限定されるものではなく、本発明は多結晶太陽電池セル等の種々の太陽電池セルに適用可能である。

メッキ工程の後には、太陽電池セルに対して熱処理を施してもよい。太陽電池セルに熱処理を施すことにより、透明導電膜層１５とメッキ法で形成した電極３との密着性が向上し、接触抵抗を低く保つことができる。熱処理の条件は特に限定されるものではないが、例えば５０℃以上（より好ましくは８０℃以上）２００℃以下（より好ましくは１８０℃以下）の温度で５分以上３０分以下の時間加熱する熱処理があげられる。太陽電池セルを加熱する方法としては、温水又はオイルへの浸漬、熱風の吹き付け、炉内での加熱等があげられる。

この熱処理は、電極３を構成する複数の金属膜のうち最表層を形成した後に行ってもよいが、その他の層を形成した後に行ってもよい。例えば、第一実施形態の太陽電池セルであれば、第三層の形成後に熱処理を施してもよいが、第一層の形成後や第二層の形成後に熱処理を施してもよい。さらに、この熱処理を施す回数は１回でもよいし複数回でもよい。例えば、第一実施形態の太陽電池セルであれば、第一層、第二層、第三層のうちいずれか１つの層を形成した後に１回の熱処理を施してもよいし、第一層、第二層、第三層を形成した後にそれぞれ熱処理を施して、合計３回の熱処理を施してもよい。

〔第二実施形態〕
以下に第二実施形態の太陽電池セル及びその製造方法について説明するが、第一実施形態の太陽電池セル及びその製造方法と同様の部分の説明はほぼ省略し、異なる部分について主に説明する。
図８〜１０に示す第二実施形態の太陽電池セルは、受光面（図８では上側の面）にバスバー電極３１及びフィンガー電極３２を備え、裏面（図８では下側の面）に裏面電極３３を備えている。

すなわち、第二実施形態の太陽電池セルの受光面には、図９に示すように、直線状のバスバー電極３１が配されているとともに、直線状のフィンガー電極３２がバスバー電極３１と直交するように配されている。また、第二実施形態の太陽電池セルの裏面には、図１０に示すように、略全面に裏面電極３３が配されている。なお、図８の（ａ）は図９、１０のＡ−Ａ’断面図であり、図８の（ｂ）は図９、１０のＢ−Ｂ’断面図である。

第二実施形態の太陽電池セルは、半導体基板１と、半導体基板１の受光面側の主面上に形成された光透過性の絶縁層２と、半導体基板１に接続する電極３、３（受光面側及び裏面側）と、を備えている。絶縁層２は、開口部２ａを有している。受光面側の電極３は開口部２ａ内に配されて、開口部２ａにより絶縁層２から露出する半導体基板１の露出面に接続しており、受光面において電極３によってバスバー電極３１及びフィンガー電極３２が構成されている。また、裏面側の電極３は半導体基板１の裏面側の主面の略全面を覆っており、裏面において電極３によって裏面電極３３が構成されている。

第一実施形態の場合と同様に、半導体基板１は、テクスチャーと呼ばれる凹凸構造が両主面に形成されたｎ型単結晶シリコン基板１１と、ｎ型単結晶シリコン基板１１の両主面上に積層されたｉ型非結晶シリコン層１２、１２（受光面側及び裏面側）と、受光面側のｉ型非結晶シリコン層１２上に積層されたｐ型非結晶シリコン層１３と、裏面側のｉ型非結晶シリコン層１２上に積層されたｎ型非結晶シリコン層１４と、ｐ型非結晶シリコン層１３及びｎ型非結晶シリコン層１４の上にそれぞれ積層された透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）と、を備えている（図８を参照）。

裏面側の電極３は、半導体基板１の最表層の透明導電膜層１５の略全面に接続している。また、開口部２ａ内に配された受光面側の電極３は、開口部２ａによって絶縁層２から露出する半導体基板１の露出面、すなわち透明導電膜層１５に接続している。第二実施形態においては半導体基板１の最表層には透明導電膜層１５が形成されているため、開口部２ａによって露出する半導体基板１の露出面は透明導電膜層１５の表面であったが、他種の層が最表層に形成されている場合にはその最表層の表面が露出面となる。

受光面側の電極３及び裏面側の電極３は、メッキ法により形成された金属膜によって構成されている。図８の例では、第一実施形態の場合と同様に、電極３は、積層された３層の金属膜によって構成されている。すなわち、透明導電膜層１５の上にニッケルメッキ層３ａが積層され、ニッケルメッキ層３ａの上に銅メッキ層３ｂが積層され、銅メッキ層３ｂの上に錫メッキ層３ｃが積層されている。

次に、第二実施形態の太陽電池セルの製造方法について、図１１〜１４を参照しながら説明する。
まず、第一実施形態の場合と同様にして、半導体基板１を得る（図１１を参照）。次に、半導体基板１の受光面側の主面上に、絶縁層２を以下のようにして形成する。まず、図１２に示すように、活性エネルギー線によって硬化する液状樹脂組成物を、半導体基板１の受光面側の主面のうち一部の領域に印刷法によって膜状に塗工して、液状樹脂組成物からなる樹脂層５を形成する（印刷工程）。半導体基板１の裏面側の主面には樹脂層５は形成しない。

絶縁層２は、開口部２ａを有するので、活性エネルギー線によって樹脂層５を硬化させて絶縁層２としたときに絶縁層２に開口部２ａが形成されるように、開口部２ａを有する絶縁層２を形成しうるパターンの樹脂層５を印刷工程において形成する必要がある。すなわち、開口部５ａを有して絶縁層２と略同一形状の樹脂層５を印刷工程において形成する（図１２を参照）。

次に、半導体基板１の受光面側の主面上に液状樹脂組成物からなる樹脂層５を形成したら、樹脂層５の全体に活性エネルギー線（例えば紫外線）を照射して、液状樹脂組成物を硬化させる（硬化工程）。すると、半導体基板１の受光面側の主面上に、液状樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層２が形成される。樹脂層５は、硬化後に開口部２ａとなる開口部５ａを有していたので、開口部２ａを有する絶縁層２が半導体基板１の受光面側の主面上に形成される（図１３を参照）。半導体基板１の受光面側の透明導電膜層１５の表面の一部が、開口部２ａによって絶縁層２から露出している。

絶縁層２は、この後のメッキ工程においてメッキ皮膜形成を防止するマスクとして機能するが、それに加えて、半導体基板１の受光面側の主面上に絶縁層２が形成されることにより半導体基板１の強度が高められるため、半導体基板１の割れや欠けを抑制する補強部材としても機能する。よって、治具設置時の半導体基板１の割れ等を抑制して、歩留まりを改善することが可能である。また、半導体基板１に割れや欠けが発生した場合でも、半導体基板１の分断が抑制される。

絶縁層２の厚さは特に限定されるものではないが、第一実施形態の場合と同様の理由で、平均厚さは５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下であることがさらに好ましい。よって、樹脂層５の平均厚さは、液状樹脂組成物を硬化させて形成される絶縁層２の平均厚さが５μｍ以上１００μｍ以下となるような厚さとすることが好ましい。
また、印刷工程が終了してから硬化工程の活性エネルギー線の照射を行うまでの時間についても、第一実施形態の場合と同様の理由で、２秒以上６０秒以下の範囲であることが好ましく、３秒以上４０秒以下の範囲であることがより好ましく、５秒以上３０秒以下の範囲であることがさらに好ましい。

なお、透明導電膜層１５、１５（受光面側及び裏面側）の表面は、下層のｎ型単結晶シリコン基板１１のテクスチャーの影響により凹凸状をなしているが、印刷法がスクリーン印刷法である場合には、絶縁層２（受光面側）の表面のうち透明導電膜層１５（受光面側）に相対する側の表面（内面）は、透明導電膜層１５（受光面側）の凹凸状の表面に対応する形状に形成されることはなく、むしろ、印刷版のメッシュによる影響を受ける（すなわち、版跡が残る）。

通常のＣＶＤ法等により絶縁層を形成した場合には、絶縁層の膜厚が薄いため、ｎ型単結晶シリコン基板１１のテクスチャーの影響により、テクスチャーの凹凸の頂点部や底膜に欠陥が生じやすい。これに対して、第二実施形態の太陽電池セルの製造方法においては、絶縁層２の形成にスクリーン印刷法を使用する場合は、テクスチャーの凹凸の底部を埋め且つ凹凸の頂点部を覆うことのできる膜厚の絶縁層２を形成することが可能である。

続いて、受光面側の主面のみに絶縁層２が形成されている半導体基板１にメッキを施す（メッキ工程）。半導体基板１は受光面側の主面が絶縁層２で被覆されており、電極３を形成させるべき部分に開口部２ａが設けられているので、受光面側の主面については、開口部２ａによって絶縁層２から露出する半導体基板１の露出面にメッキが施されて電極３が形成される。よって、半導体基板１の露出面に接続する電極３が、絶縁層２の開口部２ａ内にメッキ法によって形成される（図８、１４を参照）。裏面側の主面については、略全面にメッキが施されて電極３が形成される。そして、メッキ法によって形成された電極３によって、半導体基板１の受光面（図８では上側の面）にバスバー電極３１及びフィンガー電極３２が形成され、裏面（図８では下側の面）に裏面電極３３が形成される。

電極３は、メッキ法で形成された金属膜で構成されているが、１つの金属膜で構成されていてもよいし、積層された複数の金属膜で構成されていてもよい。第二実施形態の太陽電池セルにおいては、電極３は、図８に示すように、積層された３層の金属膜３ａ、３ｂ、３ｃで構成されている。すなわち、まずニッケルメッキを施すことにより、開口部２ａによって絶縁層２から露出する半導体基板１の露出面（透明導電膜層１５の表面）上に、第一層であるニッケルメッキ層３ａを形成する（図１４を参照）。次に、ニッケルメッキ層３ａの上に、第二層である銅メッキ層３ｂを形成する。さらに、銅メッキ層３ｂの上に、第三層である錫メッキ層３ｃを形成する。

メッキ工程の後には、第一実施形態の場合と同様に、太陽電池セルに対して熱処理を施してもよい。太陽電池セルに熱処理を施すことにより、透明導電膜層１５とメッキ法で形成した電極３との密着性が向上し、接触抵抗を低く保つことができる。この熱処理は、第一実施形態の場合と同様に、電極３を構成する複数の金属膜のうち最表層を形成した後に行ってもよいが、その他の層を形成した後に行ってもよい。また、この熱処理を施す回数は、第一実施形態の場合と同様に、１回でもよいし複数回でもよい。
このようにして製造された第二実施形態の太陽電池セルは、第一実施形態の太陽電池セルと同様に、絶縁層２のうち、外縁部の近傍部分や開口部２ａに面した端部に形成された凸形状の凸部が、絶縁層２の凸部の最上点２ｃになることが好ましい（図８、１３、１４を参照）。

すなわち、絶縁層２の開口部２ａに面した端部に形成された凸形状の凸部が、絶縁層２が有する全ての凸部のうち最も高い凸部であり、絶縁層２の開口部２ａに面した端部に形成された凸形状の凸部の高さが、絶縁層２が有する凸部の最上点２ｃの高さとなることが好ましい。
そして、この絶縁層２の凸部の最上点２ｃの高さと凹部の最下点の高さとの差は、半導体基板１のテクスチャー構造の凸部の最上点の高さと凹部の最下点の高さとの差と比べて、同じか又はより大きくなることが好ましい。また、絶縁層２の凸部の最上点２ｃの高さと凹部の最下点の高さとの差は、４．０μｍ以上であることが好ましい。これにより、メッキ法により開口部２ａに電極３を形成する際に、幅が細く、高さが大きい電極３を形成することができるので、第二実施形態の太陽電池セルは高い光電変換効率を有している。

また、第一実施形態の太陽電池セルと同様に、半導体基板１の主面に直交する平面で切断した場合の太陽電池セルの断面において、絶縁層２の凸部の最上点２ｃから半導体基板１の中心面への垂線と、絶縁層２の開口部２ａの周縁部２ｂとの最短距離は、できる限り短いことが好ましい。この最短距離を短くできると、太陽電池セルの受光面を大きくすることができる。
なお、上記の第一及び第二実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は第一及び第二実施形態に限定されるものではない。また、第一及び第二実施形態には、本発明の目的を逸脱しない範囲において種々の変更又は改良を加えることが可能であり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。

例えば、第一及び第二実施形態において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれに限定されるものではなく、本発明の効果が奏される範囲内で適宜変更して実施することが可能である。
また、絶縁層２が光透過性でない場合には、太陽電池セルとして使用するためにはメッキ工程後に絶縁層２を剥離する必要があるが、第一及び第二実施形態の太陽電池セルの絶縁層２が光透過性であれば、絶縁層２を剥離する必要はない。よって、太陽電池セルの製造工程の簡略化が可能である。

さらに、第一及び第二実施形態においては、ｎ型単結晶シリコン基板１１にｉ型非結晶シリコン層１２、ｐ型非結晶シリコン層１３、ｎ型非結晶シリコン層１４等を積層したものを半導体基板１としたが、ｎ型単結晶シリコン基板１１の代わりに、ｎ型多結晶シリコン基板、ｐ型単結晶シリコン基板、ｐ型多結晶シリコン基板等を使用することも可能である。

また、第一及び第二実施形態においては、ｎ型単結晶シリコン基板１１の受光面側にｐ型非結晶シリコン層１３が配され、裏面側にｎ型非結晶シリコン層１４が配されていたが、これとは逆に、ｎ型単結晶シリコン基板１１の受光面側にｎ型非結晶シリコン層１４が配され、裏面側にｐ型非結晶シリコン層１３が配されていてもよい。あるいは、ｎ型単結晶シリコン基板１１の受光面側にｐ型ドープ層が配され、裏面側にｎ型単結晶シリコン基板１１と同じ導電型の不純物のドープ層と異なる導電型の不純物のドープ層とが櫛形に配されていてもよい（いわゆる裏面接合型太陽電池セル）。

次に、図１５〜１７を参照して、本実施形態に係る太陽電池モジュールを説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュールは、国際公開第２０１２／０２９８４７号公報に記載の太陽電池モジュールと同様の構成をとることができる。すなわち、図１５〜１７の太陽電池モジュール１００は、第一実施形態に係る太陽電池セル１０を備えた太陽電池モジュールであり、白板強化ガラス等の透明な表面側カバー４１と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルムからなる耐候性の裏面側カバー４２と、表面側カバー４１と裏面側カバー４２の間に配置された板状の構成体と、該構成体を支持するアルミニウム等からなる金属製枠体４６と、を備えている。

この構成体は、複数の太陽電池セル１０がストリップ状（帯状）の導電性接続部材４３により電気的に直列接続されてなる直線状の太陽電池群４４が、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等の充填材４５中に封入されてなる。導電性接続部材４３としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の半田層が表面に被覆された平板銅線等が挙げられる。

構成体は、太陽電池群４４を複数有しており、これら複数の太陽電池群４４は互いに平行に並べられている。そして、全ての太陽電池群４４が電気的に直列接続するように、隣り合う太陽電池群４４の一方の端側の導電性接続部材４３が、半田層が表面に被覆された平板銅線等からなるストリップ状の導電性接続部材４７を介して半田接続されると共に、他の隣り合う太陽電池群４４の他方の端側の導電性接続部材４３が、半田層が表面に被覆された平板銅線等からなるＬ字状の導電性接続部材４８、４９を介して半田接続されている。この構成により、太陽電池モジュール１００の複数の太陽電池セル１０はマトリックス状に配置される。

構成体中の全ての太陽電池セル１０は電気的に直列接続されているが、これらの太陽電池セル１０のうち両端の太陽電池セル１０の導電性接続部材４３には、太陽電池モジュール１００から電気出力を取り出すためのＬ字状の導電性接続部材（出力取り出し用接続部材）５０、５１が、それぞれ半田接続されている。Ｌ字状の導電性接続部材５０、５１は、半田層が表面に被覆された平板銅線等からなる。
なお、Ｌ字状の導電性接続部材４８とＬ字状の導電性接続部材５０とが交差する箇所、及び、Ｌ字状の導電性接続部材４９とＬ字状の導電性接続部材５１とが交差する箇所には、図示しないポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる絶縁シートなどの絶縁部材を介在させている。

また、図示しないが、Ｌ字状の導電性接続部材４８、４９、５０、５１の先端側部分は、裏面側カバー４２の切り欠き（図示せず）を介して、太陽電池モジュール１００の裏面側上部側中央に位置する端子ボックス５２内に導かれている。端子ボックス５２内において、Ｌ字状の導電性接続部材５０とＬ字状の導電性接続部材４８の間、Ｌ字状の導電性接続部材４８とＬ字状の導電性接続部材４９の間、及びＬ字状の導電性接続部材４９とＬ字状の導電性接続部材５１の間は、バイパスダイオード（図示せず）で接続されている。

次に、第一実施形態の太陽電池セルを用いて本実施形態に係る太陽電池モジュールを製造する方法を説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法は、国際公開第２０１２／０２９８４７号公報に記載の太陽電池モジュールの製造方法と同様の方法とすることができる。
すなわち、最初に、隣り合う太陽電池セル１０、１０のうち一方の太陽電池セル１０のバスバー電極（受光面側）と、他方の太陽電池セル１０のバスバー電極（裏面側）に、導電性接続部材４３を半田接続させて、太陽電池群４４を作製する。

次に、太陽電池群４４を複数準備し、導電性接続部材４７とＬ字状の導電性接続部材４８、４９、５０、５１を取り付けた構成体を作製する。そして、表面側カバー４１、充填材となる封止シート、上記構成体、充填材となる封止シート、裏面側カバー４２の順に積層し、真空状態下、１５０℃で１０分間加熱圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、充填材を完全に硬化させる。
最後に、端子ボックス５２と金属製枠体４６を取り付けて、太陽電池モジュール１００を完成する。
保護層として残した絶縁層２は、屈折率が１．５〜２．２で透明であり、且つ、絶縁層２の屈折率は充填材４５の屈折率以上になるので、太陽電池モジュールへの入射光は効率良く閉じ込められ、出力が向上する。

なお、第二実施形態の太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを製造した場合でも、光入射面とは反対側の主面に充填材を介した太陽電池モジュールの構成により、上記本実施形態の太陽電池モジュール１００と同様の効果が奏される。
また、本発明の太陽電池モジュールは、上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、金属製枠体４６を備えない構成であってもよい。さらに、本発明の太陽電池モジュールは、両面受光型太陽電池モジュールであってよく、例えば、表面側カバー４１、裏面側カバー４２ともにガラス板であってもよい。

〔実施例〕
以下に実施例を示して、本発明をより具体的に説明する。
テクスチャーと呼ばれる凹凸構造が両主面に形成されたｎ型単結晶シリコン基板（基板の形状は、一辺が１５６ｍｍの正方形状であり、凹凸構造の高低差は１〜３μｍである）の両主面上に、励起周波数１３．５６ＭＨｚのプラズマＣＶＤを用いて、２００℃以下の基板温度で、ｉ型非結晶シリコン層を形成し、さらに受光面側のｉ型非結晶シリコン層の上にｐ型非結晶シリコン層を、裏面側のｉ型非結晶シリコン層上にｎ型非結晶シリコン層をそれぞれ形成した。

ｉ型非結晶シリコン層の形成には、水素ガスで希釈されたシラン（ＳｉＨ₄）を原料ガスとして使用し、ｉ型非結晶シリコン層の堆積速度は約０．３ｎｍ／sとした。また、ｐ型非結晶シリコン層の形成時には、上記原料ガスとともに、水素ガスで希釈されたジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）をドーピングガスとして使用し、ｎ型非結晶シリコン層の形成時には、上記原料ガスとともに、水素ガスで希釈されたホスフィン（ＰＨ₃）をドーピングガスとして使用した。

次いで、透明導電膜層であるＩＴＯ薄膜をスパッタリングによってｐ型非結晶シリコン層及びｎ型非結晶シリコン層の上にそれぞれ形成して、半導体基板を得た。キャリアガスにはアルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ₂）の混合ガス（Ｏ₂濃度０．２５％）を用い、成膜圧力１３．３×１０^-1Ｐａ、出力２０Ｗ（成膜速度５ｎｍ／ｍｉｎ）の条件でＩＴＯ薄膜のスパッタリングを行った。

次に、スクリーン印刷機（マイクロ・テック株式会社製のスクリーン印刷機ＭＴ−６５０）と、スクリーン印刷版（５００メッシュ、メッシュの線形１９μｍφ、超高解像度特殊感光版、ウルトラカレンダー処理品、バスバー電極の幅：１．５ｍｍ、フィンガー電極の幅：１００μｍ）と、昭和電工株式会社製の粘度及びチクソトロピー指数が異なる３種の光硬化性樹脂組成物（アルケニル系液状樹脂であり、メルカプト基含有化合物を含む。溶剤の含有量は０．０５質量％未満である。）と、を用いてスクリーン印刷を行って、半導体基板の両主面に対して、片面ずつ、光硬化性樹脂組成物を膜状に塗工し、光硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を形成した。

半導体基板の主面のうち電極を形成させるべき部分には光硬化性樹脂組成物を塗工せず、電極を形成させるべき部分以外の部分に光硬化性樹脂組成物を塗工することにより、電極を形成させるべき部分に開口部を有する絶縁層を形成しうるパターンの樹脂層を形成した。
なお、光硬化性樹脂組成物の粘度及びチクソトロピー指数は、表１に記載の通りである。光硬化性樹脂組成物の粘度とチクソトロピー指数の測定方法を、以下に示す。

光硬化性樹脂組成物の粘度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製のコーン／プレート型粘度計（粘度計の型式：ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ、スピンドルの型番：ＣＰＥ−５２）を用いて測定した。すなわち、コーン／プレート型粘度計に、光硬化性樹脂組成物０．５ｍＬを装填し、温度２５．０℃、回転速度５．０ｒｐｍの条件で粘度を測定した。測定値としては、測定開始から７分経過後に測定された粘度を採用した。

光硬化性樹脂組成物のチクソトロピー指数も、上記と同一のコーン／プレート型粘度計を用いて測定した。すなわち、コーン／プレート型粘度計に、光硬化性樹脂組成物０．５ｍＬを装填し、温度２５．０℃、回転速度５．０ｒｐｍの条件、及び、温度２５．０℃、回転速度０．５ｒｐｍの条件で、それぞれ粘度を測定した。測定値としては、測定開始から７分経過後に測定された粘度を採用した。そして、回転速度０．５ｒｐｍの条件で測定した粘度を回転速度５．０ｒｐｍの条件で測定した粘度で除することにより、チクソトロピー指数を算出した。

樹脂層を形成したら（すなわち、印刷工程の終了後）、表１に記載の経過時間が経過した後に、高圧水銀灯露光機（アイグラフィックス株式会社製のグレード名：ＥＣＳ−４０１１ＧＸ）を用いて、測定波長３６５ｎｍの光を露光量が１Ｊ／ｃｍ²となるように樹脂層に照射し、光硬化性樹脂組成物を硬化させて絶縁層を形成した。これらの印刷工程と硬化工程とを片面ずつ両主面に対して行うことにより、電極を形成させるべき部分に開口部を有する絶縁層が、半導体基板の両主面に形成された。

次に、キーエンス株式会社製のレーザー顕微鏡ＶＫ−Ｘ２００を用いて、形成された絶縁層の性状評価を行った。すなわち、絶縁層の凸部の最上点の高さと絶縁層の凹部（絶縁層の外縁部を除く）の最下点の高さとの高低差、及び、半導体基板の主面に直交する平面で切断した場合の太陽電池セルの断面において、絶縁層の凸部の最上点から半導体基板の中心面への垂線と、絶縁層の開口部の周縁部との最短距離を測定した。なお、全ての実施例において、絶縁層が有する全ての凸部のうち最も高い凸部は、絶縁層の開口部に面した端部に形成された凸形状の凸部であった。

なお、測定条件は以下の通りである。１つのフィンガー電極に相当する開口部から隣のフィンガー電極に相当する開口部までの絶縁層を、倍率２０倍のレンズを用いて観察して、開口部の開口幅、絶縁層の凸部の最上点の高さと凹部の最下点の高さとの高低差、及び、絶縁層の凸部の最上点から半導体基板の中心面への垂線と、絶縁層の開口部の周縁部との最短距離を解析した。その結果を表１に示す。

次に、半導体基板の両主面に電解メッキを施して、開口部によって絶縁層から露出する半導体基板の露出面に接続する電極を、絶縁層の開口部内に形成した。電解メッキはニッケルメッキ、銅メッキ、錫メッキの順に３段階行い、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、錫メッキ層の３層の金属膜によって構成された厚さ約４０μｍの電極（バスバー電極及びフィンガー電極）を形成した。これにより、図１に示すものと同様の太陽電池セルが得られた。

なお、電解メッキの条件は、以下の通りである。初めに、電解ニッケルメッキ液を使用して０．５Ａ／ｄｍ²、温度４０℃の条件で１５分間電解メッキを実施した後に、温水で洗浄し、引き続き冷水で洗浄を行った。次に、電解銅メッキ液を使用して３Ａ／ｄｍ²、室温の条件で７分間電解メッキを実施した後に、冷水で洗浄を行った。その後、電解錫メッキ液を使用して２．５Ａ／ｄｍ²、室温の条件で７分間電解メッキを実施した後に、冷水で洗浄を行った。

１ 半導体基板
２ 絶縁層
２ａ 開口部
２ｂ 周縁部
２ｃ 絶縁層の凸部の最上点
３ 電極
３ａ ニッケルメッキ層
３ｂ 銅メッキ層
３ｃ 錫メッキ層
５ 樹脂層
５ａ 開口部
５ｂ 周縁部
１０ 太陽電池セル
１１ ｎ型単結晶シリコン基板
１２ ｉ型非結晶シリコン層
１３ ｐ型非結晶シリコン層
１４ ｎ型非結晶シリコン層
１５ 透明導電膜層
３１ バスバー電極
３２ フィンガー電極
３３ 裏面電極
４１ 表面側カバー
４２ 裏面側カバー
４３ 導電性接続部材
４４ 太陽電池群
４５ 充填材
４６ 金属製枠体
４７ 導電性接続部材
４８、４９、５０、５１ Ｌ字状の導電性接続部材
５２ 端子ボックス
１００ 太陽電池モジュール

Claims (9)

1. 主面にテクスチャー構造を有する半導体基板と、前記テクスチャー構造の凹部及び凸部を覆うように前記半導体基板の主面上に形成された絶縁層と、前記半導体基板に接続する電極と、を備え、前記絶縁層は開口部を有し、前記電極は前記開口部内に配されて、前記開口部により前記絶縁層から露出する前記半導体基板の露出面に接続している太陽電池セルを製造する方法であって、
   活性エネルギー線によって硬化する液状樹脂組成物を前記半導体基板の主面のうち一部の領域に印刷法によって膜状に塗工して、前記液状樹脂組成物からなり且つ前記絶縁層を形成しうるパターンの樹脂層を形成する印刷工程と、
   前記樹脂層に活性エネルギー線を照射し前記液状樹脂組成物を硬化させて、前記半導体基板の主面上に、前記液状樹脂組成物の硬化物からなり且つ表面に凹部及び凸部を有する前記絶縁層を形成する硬化工程と、
   前記半導体基板の露出面に接続する前記電極を前記絶縁層の前記開口部内にメッキ法によって形成するメッキ工程と、
   を備え、
   前記硬化工程において、前記開口部に面した前記絶縁層の端部に凸形状が形成される太陽電池セルの製造方法。
2. 前記凸形状の前記凸部が、前記絶縁層が有する全ての前記凸部のうち最も高い凸部であり、前記凸形状の前記凸部の高さが、前記絶縁層が有する凸部の最上点の高さとなる請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
3. 前記硬化工程において、前記絶縁層の前記凸部の最上点の高さと前記凹部の最下点の高さとの差を、前記テクスチャー構造の前記凸部の最上点の高さと前記凹部の最下点の高さとの差と比べて、同じか又はより大きくする請求項２に記載の太陽電池セルの製造方法。
4. 前記硬化工程において、前記絶縁層の前記凸部の最上点の高さと前記凹部の最下点の高さとの差を４．０μｍ以上とする請求項２又は請求項３に記載の太陽電池セルの製造方法。
5. 前記半導体基板の主面に直交する平面で切断した場合の前記太陽電池セルの断面において、前記絶縁層の前記凸部の最上点から前記半導体基板の中心面への垂線と、前記絶縁層の開口部の周縁部との最短距離が１５０μｍ以下である請求項２〜４のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。
6. 前記印刷法がスクリーン印刷法である請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。
7. 前記印刷工程が終了してから２秒以上６０秒以下の経過時間のうちに前記硬化工程における活性エネルギー線の照射を行う請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。
8. 前記液状樹脂組成物が含有する溶剤の含有量は、前記液状樹脂組成物の１質量％未満である請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法によって太陽電池セルを製造する工程を備える太陽電池モジュールの製造方法。

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