JP5410397B2 - 半導体装置の製造方法、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュール - Google Patents

半導体装置の製造方法、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュール Download PDF

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Description

本発明は、半導体装置の製造方法、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関する。
近年、特に地球環境の保護の観点から、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池セルは次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池セルの種類には、化合物半導体を用いたものや有機材料を用いたものなどの様々なものがあるが、現在、シリコン結晶を用いた太陽電池セルが主流となっている。
現在、最も多く製造および販売されている太陽電池セルは、太陽光が入射する側の面（受光面）にｎ電極が形成されており、受光面と反対側の面（裏面）にｐ電極が形成された構成の両面電極型太陽電池セルである。
また、太陽電池セルの受光面には電極を形成せず、太陽電池セルの裏面のみにｎ電極およびｐ電極を形成した裏面電極型太陽電池セルの開発も進められている。
たとえば特許文献１（特開２００９−８８１４５号公報）には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接続する技術が開示されている。特許文献１においては、以下の工程により、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接続している。
（１）裏面電極型太陽電池セルをＳｎ−Ｂｉ半田槽に浸漬して電極部分を半田コートする工程。
（２）スクリーン印刷によりアクリル系粘着剤を裏面電極型太陽電池セルの裏面の電極以外の部分に塗布する工程。
（３）配線基板上に裏面電極型太陽電池セルを設置する工程。
（４）裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを加熱圧着する工程。
これにより、特許文献１においては、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線とをＳｎ−Ｂｉ半田によって電気的に接続するとともに、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とをアクリル系粘着剤によって接着して機械的に接続している。
特開２００９−８８１４５号公報
特許文献１には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接着材によって接着する技術が開示されているが、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを貼り合わせるときに接着材をどのような状態にするかということについては記載されていない。
仮に、接着材が塗布後に硬化していない場合には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを貼り合せるときの圧力によって、接着材が裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線との間に入り込み、十分な電気的な接続が得られなくなる可能性がある。
接着材を塗布後に完全に硬化させた場合には上記の問題は解決するが、接着材の接着力が著しく低下し、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接着する接着材としての機能を失うことに加えて、硬化した接着材と配線基板とが接する面が平坦になるとは限らないため、接着材と配線基板との間の隙間から加熱によって溶融した半田が流出し、隣り合う電極間または配線間での短絡を引き起こすという問題も発生する。
また、特許文献１には、接着材として粘着性のテープを用いることができる旨が記載されているが、電極間または配線間の狭い領域に電極または配線に重ならないように粘着性のテープを貼り付ける工程は生産性や品質の著しい低下を招きかねない。
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、生産性に優れ、半導体基板と配線基板との機械的な接続の安定性を向上することができるとともに、半導体基板の電極と配線基板の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる半導体装置の製造方法、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することにある。
本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板の電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、電極の表面および配線の表面の少なくとも一方に導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、半導体基板の電極と配線基板の配線とが対向するように半導体基板と配線基板とを重ね合わせる工程と、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、導電性接着材を溶融させる工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、第２の硬化状態とする工程では、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで、第１の絶縁性接着材の粘度を第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする半導体装置の製造方法である。ここで、本発明の半導体装置の製造方法においては、導電性接着材を溶融させる工程において、導電性接着材が溶融するまで、第１の絶縁性接着材の粘度を第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くすることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法においては、軟化状態とする工程において、第１の絶縁性接着材が軟化状態となるまで、第１の絶縁性接着材の粘度を第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くすることが好ましい。
また、本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板の電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、電極の表面または配線の表面に、導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、半導体基板の電極と配線基板の配線とが対向するように半導体基板と配線基板とを重ね合わせる工程と、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、導電性接着材を溶融させる工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、第２の硬化状態とする工程では、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで、第１の絶縁性接着材の粘度を第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする半導体装置の製造方法である。
ここで、本発明の半導体装置の製造方法において、第１の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、第１の絶縁性接着材の表面に半導体基板または配線基板を接触させても半導体基板または配線基板に第１の絶縁性接着材が付着しない程度の接着性を有する状態であることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、第２の硬化状態は、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態であることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、軟化状態とする工程と、溶融させる工程と、第２の硬化状態とする工程とは、同じ加熱工程で行なわれることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、軟化状態とする工程と、溶融させる工程と、第２の硬化状態とする工程とは、同じ装置で一括的に行なわれることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、加熱することによって、第１の絶縁性接着材を第１の硬化状態、軟化状態、第２の硬化状態と順次変化させることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、導電性接着材は、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有していることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材は白色であることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法においては、第１の絶縁性接着材を設置する工程において、第１の絶縁性接着材は、半導体基板の電極と半導体基板の周縁部との間に設置されることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、第１の絶縁性接着材が、半導体基板の電極と半導体基板の周縁部との間に、半導体基板と配線基板との位置合わせを行なう位置合わせパターンを形成するように設置されることが好ましい。また、本発明の半導体装置の製造方法において、配線基板には第１の絶縁性接着材の位置合わせパターンに対応する位置合わせパターンが設けられており、重ね合わせる工程は、半導体基板に設けられた第１の絶縁性接着材の位置合わせパターンと配線基板の位置合わせパターンとが重なるように位置合わせをする工程を含むことが好ましい。
また、本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板を有する裏面電極型太陽電池セルの電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、電極の表面および配線の表面の少なくとも一方に導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、半導体基板の電極と配線基板の配線とが対向するように半導体基板と配線基板とを重ね合わせる工程と、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、導電性接着材を溶融させる工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、第２の硬化状態とする工程では、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで、第１の絶縁性接着材の粘度を第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法である。
また、本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板を有する裏面電極型太陽電池セルの電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、電極の表面または配線の表面に、導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、半導体基板の電極と配線基板の配線とが対向するように半導体基板と配線基板とを重ね合わせる工程と、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、導電性接着材を溶融させる工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、第２の硬化状態とする工程では、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで、第１の絶縁性接着材の粘度を第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法である。
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、上記の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法により製造された配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材中に封止する工程を含むことが好ましい。
また、本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板と、絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、半導体基板と絶縁性基材との間に設けられた第１の絶縁性接着材および第２の絶縁性接着材と、電極と配線との間に設けられた導電性接着材と、を含み、第１の絶縁性接着材は、極性の異なる電極間の半導体基板の表面領域と、隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域と、の間に配置され、第２の絶縁性接着材は、第１の絶縁性接着材と、導電性接着材と、の間に配置されており、第１の絶縁性接着材は、半導体基板の電極と半導体基板の周縁部との間に、半導体基板と配線基板との位置合わせを行なうための位置合わせパターンを含む半導体装置である。また、本発明の半導体装置の製造方法において、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材は白色であることが好ましい。
また、本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板を有する裏面電極型太陽電池セルと、絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、半導体基板と絶縁性基材との間に設けられた第１の絶縁性接着材および第２の絶縁性接着材と、電極と配線との間に設けられた導電性接着材と、を含み、第１の絶縁性接着材は、極性の異なる電極間の半導体基板の表面領域と、隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域と、の間に配置され、第２の絶縁性接着材は、第１の絶縁性接着材と、導電性接着材と、の間に配置されており、第１の絶縁性接着材は、半導体基板の電極と半導体基板の周縁部との間に、半導体基板と配線基板との位置合わせを行なうための位置合わせパターンを含む、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルである。
また、本発明は、上記の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材中に封止された太陽電池モジュールである。
本発明によれば、生産性に優れ、半導体基板と配線基板との機械的な接続の安定性を向上することができるとともに、半導体基板の電極と配線基板の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる半導体装置の製造方法、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することができる。
実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの模式的な断面図である。 （ａ）〜（ｇ）は、実施の形態の裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例について図解する模式的な断面図である。 裏面電極型太陽電池セルを裏面側から見たときの一例の模式的な平面図である。 裏面電極型太陽電池セルを裏面側から見たときの他の一例の模式的な平面図である。 裏面電極型太陽電池セルを裏面側から見たときのさらに他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態の配線基板の一例を配線の設置側から見たときの模式的な平面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った模式的な断面図である。 （ａ）〜（ｈ）は、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。 裏面電極型太陽電池セルの電極と周縁部との間に未硬化状態の第１の絶縁性接着材の位置合わせパターンを設けた構成の裏面電極型太陽電池セルの裏面の一例の模式的な拡大平面図である。 実施の形態の裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを重ね合わせた後の一例の模式的な平面図である。 配線基板の他の一例を絶縁性基材側から見たときの模式的な拡大平面図である。 裏面電極型太陽電池セルと配線基板との位置合わせ時の第１の絶縁性接着材の位置合わせパターンと配線基板の位置合わせパターンとの位置関係の一例を図解する模式的な拡大平面図である。 第１の絶縁性接着材にＢステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材として半田樹脂を用いたときの経過時間に対する加熱温度の変化と、第１の絶縁性接着材および第２の絶縁性接着材の粘度変化との関係の一例を示す図である。 第１の絶縁性接着材にＢステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材として半田樹脂を用いて作製された配線基板付き太陽電池セルの一例の模式的な拡大断面図である。 実施の形態の太陽電池モジュールの一例の模式的な断面図である。 第１の絶縁性接着材を設置した後の実施例の裏面電極型太陽電池セルの裏面の拡大写真である。 実施例の配線基板の配線の設置側の表面の拡大写真である。 実施例の温度プロファイルを示す図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、後述する各工程の間にはその他の工程が含まれていてもよいことは言うまでもない。
＜配線基板付き裏面電極型太陽電池セル＞
図１に、本発明の半導体装置の一例である本実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの模式的な断面図を示す。図１に示すように、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルは、裏面電極型太陽電池セル８と、配線基板１０と、を含んでいる。
裏面電極型太陽電池セル８は、半導体基板１を有するとともに、半導体基板１の一方の表面に設けられたｎ型用電極６とｐ型用電極７とを有している。ここで、ｎ型用電極６とｐ型用電極７とは極性の異なる電極である。
配線基板１０は、絶縁性基材１１を有するとともに、絶縁性基材１１の一方の表面に設けられたｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とを有している。ここで、ｎ型用配線１２は、ｎ型用電極６に対応する配線であり、ｎ型用電極６に対向して設けられている。また、ｐ型用配線１３は、ｐ型用電極７に対応する配線であり、ｐ型用電極７に対向して設けられている。
裏面電極型太陽電池セル８のｎ型用電極６は、配線基板１０のｎ型用配線１２と導電性接着材２１により電気的に接続されている。裏面電極型太陽電池セル８のｐ型用電極７は、配線基板１０のｐ型用配線１３と導電性接着材２１により電気的に接続されている。
裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１と、配線基板１０の絶縁性基材１１と、の間には、第１の絶縁性接着材２２と、第２の絶縁性接着材２３と、が設けられている。
第１の絶縁性接着材２２は、半導体基板１の一方の表面において隣り合って配置されているｎ型用電極６とｐ型用電極７との間における半導体基板１の表面領域と、絶縁性基材１１の一方の表面において隣り合って配置されているｎ型用配線１２とｐ型用配線１３との間における絶縁性基材１１の表面領域と、の間に配置されている。第１の絶縁性接着材２２は、ｎ型用配線１２の表面の幅方向の端部とｐ型用配線１３の表面の幅方向の端部とをそれぞれ覆うようにして設けられている。
第２の絶縁性接着材２３は、第１の絶縁性接着材２２と、導電性接着材２１と、の間に配置されている。第２の絶縁性接着材２３は、配線基板１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３のそれぞれの表面と、半導体基板１の電極形成側の表面との間に設けられており、ｎ型用電極６と導電性接着材２１との接続体およびｐ型用電極７と導電性接着材２１との接続体をそれぞれ覆っている。
第１の絶縁性接着材２２は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、未硬化の状態から粘度が上昇して第１の硬化状態となった後に、第１の硬化状態から粘度が一旦低下して軟化状態となり、その後粘度が再度上昇して第１の硬化状態よりも粘度が高い状態である第２の硬化状態となる性質を有している。なお、図１に示す配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの状態においては、第１の絶縁性接着材２２は、第２の硬化状態となっている。第１の絶縁性接着材に供給されるエネルギとしては、たとえば、加熱などによる熱エネルギおよび／または紫外線などの光の照射による光エネルギなどが挙げられる。
ここで、未硬化の状態の第１の絶縁性接着材は、たとえば、加熱および／または紫外線などの光の照射などによって硬化して第１の硬化状態となる。これにより、未硬化の第１の絶縁性接着材の状態と比べて、粘着力および流動性が低下した第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材を得ることができる。
また、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材は、常温（約２５℃）における未硬化状態と比べて粘度が高く、形状保持性（外力を加えない限り変形しない性質）を有しており、かつ接着性の低い状態（第１の絶縁性接着材の表面に裏面電極型太陽電池セル８や配線基板１０を接触させても裏面電極型太陽電池セル８や配線基板１０に第１の絶縁性接着材が付着しない程度の接着性を有する状態）であることが好ましい。この場合には、後述する半田樹脂を設置する工程において、生産性の高い印刷工程を採用することが可能となる。さらには、後述する裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを重ね合わせる工程において、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを重ね合わせた後においても、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを容易に取り外しできる傾向にある。そのため、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との位置合わせを容易かつ高精度に行なうことができる傾向にある。
第２の硬化状態は、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態であることが好ましい。この場合には、後述する裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを重ね合わせる工程において、第１の硬化状態で裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との位置関係を調整した後に第１の絶縁性接着材を第２の硬化状態とすることによって、所望の位置関係で裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを接着することができる。これにより、生産性、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との機械的な接続の安定性、および裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる傾向が大きくなる。
未硬化状態の第１の絶縁性接着材を第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材とする手段が加熱による場合は、第１の絶縁性接着材が第１の硬化状態となる温度は、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材が軟化する温度および軟化状態の第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となる温度よりも低いことが好ましい。これにより、未硬化状態の第１の絶縁性接着材を第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材とする工程における加熱温度を制御した場合には、未硬化状態の第１の絶縁性接着材が軟化状態や第２の硬化状態まで進行してしまうことを防止することができる。
また、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材を軟化して軟化状態の第１の絶縁性接着材を形成する工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材を硬化して第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材を形成する工程と、が加熱によって行なわれる場合には、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材を軟化する温度は、軟化状態の第１の絶縁性接着材を硬化して第２の硬化状態とする温度よりも低いことが好ましい。このように加熱温度を制御することで第１の絶縁性接着材を確実に第１の硬化状態、軟化状態および第２の硬化状態の順に状態を遷移させることができる。
また、第２の絶縁性接着材２３は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、未硬化の状態から粘度が上昇して硬化状態となる性質を有している。第２の絶縁性接着材２３に供給されるエネルギとしては、たとえば、加熱などによる熱エネルギおよび／または紫外線などの光の照射による光エネルギなどが挙げられる。
導電性接着材２１は、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有していることが好ましい。この場合には、後述するように、導電性接着材２１が電極間および配線間に流れ出すことによる電気的な短絡の発生を有効に防止することができる傾向にある。
第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２は白色であることが好ましい。第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２が白色である場合には、これらの樹脂における光の反射率が高くなり、裏面電極型太陽電池セル８を透過してきた光をこれらの樹脂で効率的に反射して裏面電極型太陽電池セル８に光が再度照射されることで光損失を低減させることができることから、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの変換効率を向上させることができる傾向にある。本明細書において、「白色」とは、波長３６０〜８３０ｎｍの光に対する反射率が５０％以上であることをいう。なお、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２が白色である場合に、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２の波長３６０〜８３０ｎｍの光に対する反射率は１００％近い方が好ましい。
＜裏面電極型太陽電池セル＞
裏面電極型太陽電池セル８としては、たとえば以下のようにして製造した裏面電極型太陽電池セル８を用いることができる。以下、図２（ａ）〜（ｇ）の模式的断面図を参照して、本実施の形態で用いられる裏面電極型太陽電池セル８の製造方法の一例について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、たとえばインゴットからスライスすることなどによって、半導体基板１の表面にスライスダメージ１ａが形成された半導体基板１を用意する。半導体基板１としては、たとえば、ｎ型またはｐ型のいずれかの導電型を有する多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板を用いることができる。
次に、図２（ｂ）に示すように、半導体基板１の表面のスライスダメージ１ａを除去する。ここで、スライスダメージ１ａの除去は、たとえば半導体基板１が上記のシリコン基板からなる場合には、上記のスライス後のシリコン基板の表面をフッ化水素水溶液と硝酸との混酸または水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液などでエッチングすることなどによって行なうことができる。
スライスダメージ１ａの除去後の半導体基板１の大きさおよび形状も特に限定されないが、半導体基板１の厚さをたとえば５０μｍ以上４００μｍ以下とすることができる。
次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１の裏面に、ｎ型不純物拡散領域２およびｐ型不純物拡散領域３をそれぞれ形成する。ｎ型不純物拡散領域２は、たとえば、ｎ型不純物を含むガスを用いた気相拡散などの方法により形成することができ、ｐ型不純物拡散領域３は、たとえば、ｐ型不純物を含むガスを用いた気相拡散などの方法により形成することができる。
ｎ型不純物拡散領域２およびｐ型不純物拡散領域３はそれぞれ図２の紙面の表面側および／または裏面側に伸びる帯状に形成されており、ｎ型不純物拡散領域２とｐ型不純物拡散領域３とは半導体基板１の裏面において交互に所定の間隔をあけて配置されている。
ｎ型不純物拡散領域２はｎ型不純物を含み、ｎ型の導電型を示す領域であれば特に限定されない。なお、ｎ型不純物としては、たとえばリンなどのｎ型不純物を用いることができる。
ｐ型不純物拡散領域３はｐ型不純物を含み、ｐ型の導電型を示す領域であれば特に限定されない。なお、ｐ型不純物としては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのｐ型不純物を用いることができる。
ｎ型不純物を含むガスとしては、たとえばＰＯＣｌ3のようなリンなどのｎ型不純物を含むガスを用いることができ、ｐ型不純物を含むガスとしては、たとえばＢＢｒ3のようなボロンなどのｐ型不純物を含むガスを用いることができる。
次に、図２（ｄ）に示すように、半導体基板１の裏面にパッシベーション膜４を形成する。ここで、パッシベーション膜４は、たとえば、熱酸化法またはプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの方法により形成することができる。
パッシベーション膜４としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
パッシベーション膜４の厚みは、たとえば０．０５μｍ以上１μｍ以下とすることができ、特に０．２μｍ程度とすることが好ましい。
次に、図２（ｅ）に示すように、半導体基板１の受光面の全面にテクスチャ構造などの凹凸構造を形成した後に、その凹凸構造上に反射防止膜５を形成する。
テクスチャ構造は、たとえば、半導体基板１の受光面をエッチングすることにより形成することができる。たとえば、半導体基板１がシリコン基板である場合には、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した液をたとえば７０℃以上８０℃以下に加熱したエッチング液を用いて半導体基板１の受光面をエッチングすることによって形成することができる。
反射防止膜５は、たとえばプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。なお、反射防止膜５としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができるが、これに限定されるものではない。
次に、図２（ｆ）に示すように、半導体基板１の裏面のパッシベーション膜４の一部を除去することによってコンタクトホール４ａおよびコンタクトホール４ｂを形成する。ここで、コンタクトホール４ａは、ｎ型不純物拡散領域２の表面の少なくとも一部を露出させるようにして形成され、コンタクトホール４ｂは、ｐ型不純物拡散領域３の表面の少なくとも一部を露出させるようにして形成される。
なお、コンタクトホール４ａおよびコンタクトホール４ｂはそれぞれ、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いてコンタクトホール４ａおよびコンタクトホール４ｂの形成箇所に対応する部分に開口を有するレジストパターンをパッシベーション膜４上に形成した後にレジストパターンの開口からパッシベーション膜４をエッチングなどにより除去する方法、またはコンタクトホール４ａおよびコンタクトホール４ｂの形成箇所に対応するパッシベーション膜４の部分にエッチングペーストを塗布した後に加熱することによってパッシベーション膜４をエッチングして除去する方法などにより形成することができる。
次に、図２（ｇ）に示すように、コンタクトホール４ａを通してｎ型不純物拡散領域２に接するｎ型用電極６と、コンタクトホール４ｂを通してｐ型不純物拡散領域３に接するｐ型用電極７と、を形成することによって、裏面電極型太陽電池セル８を作製する。
ｎ型用電極６およびｐ型用電極７としては、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。ｎ型用電極６およびｐ型用電極７はそれぞれパッシベーション膜４に設けられた開口部を通して、半導体基板１の裏面のｎ型不純物拡散領域２およびｐ型不純物拡散領域３に沿って、ｎ型不純物拡散領域２およびｐ型不純物拡散領域３にそれぞれ接するように形成されている。
図３に、上記のようにして製造した裏面電極型太陽電池セル８を裏面側から見たときの一例の模式的な平面図を示す。図３に示すように、ｎ型用電極６およびｐ型用電極７はそれぞれ櫛形状に形成されており、櫛形状のｎ型用電極６の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極７の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用電極６およびｐ型用電極７が配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用電極６の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極７の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
裏面電極型太陽電池セル８の裏面のｎ型用電極６およびｐ型用電極７のそれぞれの形状および配置は、図３に示す構成に限定されず、後述する配線基板のｎ型用配線およびｐ型用配線にそれぞれ電気的に接続可能な形状および配置であればよい。
図４に、裏面電極型太陽電池セル８を裏面側から見たときの他の一例の模式的な平面図を示す。図４に示すように、ｎ型用電極６およびｐ型用電極７はそれぞれ同一方向に伸長（図４の上下方向に伸長）する帯状に形成されており、半導体基板１の裏面において上記の伸長方向と直交する方向にそれぞれ１本ずつ交互に配置されている。
図５に、裏面電極型太陽電池セル８を裏面側から見たときのさらに他の一例の模式的な平面図を示す。図５に示すように、ｎ型用電極６およびｐ型用電極７はそれぞれ点状に形成されており、点状のｎ型用電極６の列（図５の上下方向に伸長）および点状のｐ型用電極７の列（図５の上下方向に伸長）がそれぞれ半導体基板１の裏面において１列ずつ交互に配置されている。
＜配線基板＞
図６に、本実施の形態で用いられる配線基板の一例を配線の設置側から見たときの一例の模式的な平面図を示す。図６に示すように、配線基板１０は、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４を含む配線１６とを有している。
ｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４はそれぞれ導電性であり、ｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３はそれぞれ複数の長方形が長方形の長手方向に直交する方向に配列された形状を含む櫛形状とされている。一方、接続用配線１４は帯状とされている。また、配線基板１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ａ以外の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とは接続用配線１４によって電気的に接続されている。
配線基板１０においては、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯（長方形）に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯（長方形）に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３がそれぞれ配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
図７に、図６のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った模式的な断面図を示す。図７に示すように、配線基板１０においては、絶縁性基材１１の一方の表面上にのみｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３が設置されている。
絶縁性基材１１の材質としては、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Polyphenylene sulfide）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：Polyvinyl fluoride）およびポリイミド（Polyimide）からなる群から選択された少なくとも１種の樹脂を含む材質を用いることができる。
絶縁性基材１１の厚さは特に限定されず、たとえば２５μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
絶縁性基材１１は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
配線１６の材質としては、導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、銅、アルミニウムおよび銀からなる群から選択された少なくとも１種を含む金属などを用いることができる。
配線１６の厚さも特に限定されず、たとえば１０μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。
配線１６の形状も上述した形状に限定されず、適宜設定することができるものであることは言うまでもない。
配線１６の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、ＳｎＰｂ半田、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線基板１０の配線１６と後述する裏面電極型太陽電池セル８の電極との電気的接続を良好なものとし、配線１６の耐候性を向上させることができる傾向にある。
配線１６の少なくとも一部の表面には、たとえば防錆処理や黒化処理などの表面処理を施してもよい。
配線１６も、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
以下に、図６および図７に示される構成の配線基板１０の製造方法の一例について説明する。
まず、たとえばＰＥＮフィルムなどの絶縁性基材１１を用意し、その絶縁性基材１１の一方の表面の全面にたとえば金属箔または金属プレートなどの導電性物質を貼り合わせる。たとえば所定の幅にカットされた絶縁性基材のロールを引き出し、絶縁性基材の一方の表面に接着剤を塗布し、絶縁性基材の幅よりやや小さくカットされた金属箔のロールを重ね合わせて加圧・加熱することで貼り合わせることができる。
次に、絶縁性基材１１の表面に貼り合わされた導電性物質の一部をフォトエッチングなどにより除去して導電性物質をパターンニングすることによって、絶縁性基材１１の表面上にパターンニングされた導電性物質からなるｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４などを含む配線１６を形成する。
以上により、図６および図７に示される構成の配線基板１０を作製することができる。
＜配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法＞
図８（ａ）〜図８（ｈ）に、本実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図８（ａ）〜図８（ｈ）を参照して、本実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例について説明する。
＜第１の絶縁性接着材を設置する工程＞
まず、図８（ａ）に示すように、上記のようにして製造した裏面電極型太陽電池セル８を用意する。次に、図８（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１の裏面のｎ型用電極６とｐ型用電極７との間に、それぞれ、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａを設置する。
未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａの設置方法としては、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法を挙げることができる。なかでも、第１の絶縁性接着材２２ａの設置方法としては、スクリーン印刷を用いることが好ましい。スクリーン印刷により第１の絶縁性接着材２２ａを設置する場合には、簡易に、低コストで、かつ短時間で第１の絶縁性接着材２２ａを設置することができる。
裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１側における第１の絶縁性接着材２２ａの幅は、ｎ型用電極６およびｐ型用電極７と接触しないような幅であることが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との間の電気的な接続の安定性を向上することができる。
裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１側とは反対側における第１の絶縁性接着材２２ａの幅は、配線基板１０の配線の間隔よりも狭いことが好ましい。この場合にも、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との間の電気的な接続の安定性を向上することができる。
第１の絶縁性接着材２２ａの形状は、裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１の裏面のｎ型用電極６およびｐ型用電極７のそれぞれに沿うライン状とすることが好ましいが、断続的に配置するような形状でも構わない。
第１の絶縁性接着材２２ａとしては、Ｂステージ化可能な樹脂が用いられることが好ましい。Ｂステージ化可能な樹脂とは、液体状態の未硬化の第１の絶縁性接着材２２ａを加熱したときに、粘度が上昇して硬化状態（第１の硬化状態）となった後に粘度が低下して軟化し、その後に再度粘度が上昇して硬化状態（第２の硬化状態）となる樹脂のことである。上記の第１の硬化状態がＢステージと言われる。Ｂステージ化可能な樹脂としては、たとえば、液体状態から溶媒を揮発させて固体状態（Ｂステージ）とすることができる樹脂などがある。また、Ｂステージ化可能な樹脂としては、たとえば、第２の硬化状態において、裏面電極型太陽電池セル８の裏面の電極間および配線基板１０の配線間の短絡を防止することができる程度の絶縁性を有するとともに、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの長期信頼性を保つために裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との間の機械的な接続強度を保持することができる程度の接着力を有する樹脂を用いることができる。
また、第１の絶縁性接着材２２ａとしては、膨潤タイプの樹脂を用いることも好ましい。膨潤タイプの樹脂は、未硬化で液体状態の樹脂と、微粒子状態の樹脂と、の混合物である。膨潤タイプの樹脂の熱挙動はたとえば以下のようである。膨潤タイプの樹脂を微粒子状態の樹脂のガラス転移温度以上に加熱すると、微粒子状態の樹脂の分子間に液体状態の樹脂が入り込む。これにより、見かけ上、微粒子状態の樹脂の体積が膨張した状態（膨潤状態）となって粘度が上昇するため、見かけ上硬化状態（第１の硬化状態）となる。しかしながら、液体状態の樹脂は未硬化であるため、再度加熱すると、微粒子状態の樹脂の分子間に入り込んだ液体状態の樹脂が流動可能な状態となり、粘度が低下して軟化状態となる。そして、さらに加熱を続けると、液体状態の樹脂が硬化して硬化状態（第２の硬化状態）となる。
第１の絶縁性接着材２２ａとして、たとえばＢステージ化可能な樹脂や膨潤タイプの樹脂を用いた場合には、未硬化の第１の絶縁性接着材２２ａが、第１の硬化状態および軟化状態を経た後に、第２の硬化状態とすることができる。
また、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａは、裏面電極型太陽電池セル８の電極間だけでなく、裏面電極型太陽電池セル８の電極（ｎ型用電極６、ｐ型用電極７）と裏面電極型太陽電池セル８の周縁部との間にも設置することが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との機械的な接続の安定性をさらに向上することができる。
また、第１の絶縁性接着材２２ａは、裏面電極型太陽電池セル８の電極（ｎ型用電極６、ｐ型用電極７）と周縁部との間に、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との位置合わせを行なうための位置合わせパターンを形成するように設置されることが好ましい。この場合には、後述する裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを重ね合わせる工程において、第１の絶縁性接着材２２ａの位置合わせパターンに基づいて裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを位置合わせすることができるため、裏面電極型太陽電池セル８の電極や導電性接着材２１に基づいて位置合わせする場合と比較して、隣り合って配置されている配線（ｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３）間に第１の絶縁性接着材２２ａをより精度よく設置することができる。そのため、導電性接着材２１が配線間に流れ出すことによる電気的な短絡を第１の絶縁性接着材によって有効に防ぐことができるため、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる傾向にある。
図９に、裏面電極型太陽電池セル８の電極と周縁部との間に第１の絶縁性接着材２２ａの位置合わせパターンの一例として、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａが設けられていない非設置領域を設けた構成の裏面電極型太陽電池セル８の裏面の一例の模式的な拡大平面図を示す。
図９に示すように、裏面電極型太陽電池セル８の電極（ｎ型用電極６、ｐ型用電極７）と周縁部３１との間には、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａが設けられていない非設置領域４１ａ，４１ｂが互いに距離を空けて配置されている。非設置領域４１ａ，４１ｂの内側には、それぞれ、円形状の表面を有するｎ型用電極６ａおよびトラック状の表面を有するｐ型用電極７ａが配置されている。ｎ型用電極６ａはｎ型用電極６の延長線上に設けられており、ｐ型用電極７ａはｐ型用電極６の延長線上に設けられている。
なお、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１の裏面の極性の異なる電極間の表面領域に未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａを設置する場合について説明するが、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａは、配線基板１０の隣り合う配線間の絶縁性基材１１の表面領域に設置されてもよく、裏面電極型太陽電池セル８の裏面の極性の異なる電極間の表面領域および配線基板１０の隣り合う配線間の絶縁性基材１１の表面領域の双方に設置されてもよい。
また、第１の絶縁性接着材２２ａの位置合わせパターンは、上記の第１の絶縁性接着材２２ａが設けられていない非設置領域に限られず、第１の絶縁性接着材２２ａの他の部分と区別可能なパターンであればよく、たとえば、第１の絶縁性接着材２２ａの端部を凹状若しくは凸状に形成した構成としてもよく、非設置領域内に他の形状の第１の絶縁性接着材２２ａを設けた構成としてもよい。
また、ｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａは、第１の絶縁性接着材２２ａを裏面電極型太陽電池セル８の電極間に設置する際に、第１の絶縁性接着材２２ａと電極との位置合わせに用いられる。ここで、ｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａは、必ずしも非設置領域４１ａ，４１ｂの内側に設けられる必要はないが、非設置領域４１ａ，４１ｂの内側に設けることによって、後述する配線基板１０との位置合わせ用の第１の絶縁性接着材２２ａのパターンと、第１の絶縁性接着材２２ａとの位置合わせ用のｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａのパターンと、を裏面電極型太陽電池セル８の裏面の別々の領域に設ける必要がない。これにより、裏面電極型太陽電池セル８の裏面における電極形成領域を広げることができるため、より多くの電流をより効率的に取り出すことができる。
ｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａは、第１の絶縁性接着材２２ａを裏面電極型太陽電池セル８の電極間に設置する際に認識できればよいため、第１の絶縁性接着材２２ａを裏面電極型太陽電池セル８に設置した後には第１の絶縁性接着材２２ａで覆われていてもよい。また、ｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａは、第１の絶縁性接着材２２ａの内側に設けなくてもよく、第１の絶縁性接着材２２ａの外側に設けてもよく、第１の絶縁性接着材２２ａと一部が重なる形状または全部が重なる形状であってもよい。
ｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａは本実施の形態の形状に限られるものではなく、第１の絶縁性接着材２２ａの設置箇所の位置合わせに適した様々な形状を用いることができる。また、ｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａは、同一形状であってもよく、異なる形状であってもよいが、裏面電極型太陽電池セル８の電極間に設置される第１の絶縁性接着材２２ａの形状が回転対称形状でない場合、または第１の絶縁性接着材２２ａの設置工程において裏面電極型太陽電池セル８の向きを一方向に揃えたい場合には、ｎ型用電極６ａとｐ型用電極７ａとを異なる形状とすることが好ましい。これにより、裏面電極型太陽電池セル８に第１の絶縁性接着材２２ａを設置する工程において、裏面電極型太陽電池セル８と第１の絶縁性接着材２２ａとの向きが誤った状態で第１の絶縁性接着材２２ａを設置してしまうことを防ぐことができる。
＜第１の絶縁性接着材を第１の硬化状態とする工程＞
次に、図８（ｃ）に示すように、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａの粘度を上昇させることによって、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂとする。第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂは、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａにエネルギを供給することにより形成される。
未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａにエネルギを供給する方法としては、たとえば、加熱などによって熱エネルギを供給する方法および／または紫外線などの光の照射によって光エネルギを供給する方法などを用いることができる。
なお、第１の硬化状態についての説明は上記と同様であるため、ここではその説明については省略する。
＜第２の絶縁性接着材を設置する工程＞
次に、図８（ｄ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１の裏面のｎ型用電極６およびｐ型用電極７のそれぞれの表面に半田樹脂２０を設置する。半田樹脂２０は、導電性接着材２１と、第２の絶縁性接着材２３と、を含んでおり、第２の絶縁性接着材２３中に導電性接着材２１が分散した構成を有している。
導電性接着材２１としては、たとえば半田粒子などの導電性物質を用いることができる。第２の絶縁性接着材２３としては、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂およびウレタン樹脂からなる群から選択された少なくとも１種を樹脂成分として含む熱硬化型および／または光硬化型の絶縁性樹脂などを用いることができる。
半田樹脂２０の設置方法としては、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法を用いることができるが、なかでも、スクリーン印刷を用いることが好ましい。スクリーン印刷を用いた場合には、簡易に、低コストで、かつ短時間で半田樹脂２０を設置することができる。
なお、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａを設置した後に、半田樹脂２０をスクリーン印刷により設置する場合には、粘着力の高い第１の絶縁性接着材２２ａとスクリーン印刷の印刷マスクとが接触して半田樹脂２０を設置することができないという問題がある。
また、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａを設置した後に、半田樹脂２０をディスペンサ塗布またはインクジェット塗布により設置する場合には、第１の絶縁性接着材２２ａの粘着力が高い場合でも半田樹脂２０を設置することはできるが、処理時間が長く、生産性が悪化するおそれがある。
さらに、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａの流動性が高い状態で半田樹脂２０を設置した場合には、後の工程において、第１の絶縁性接着材２２ａが半田樹脂２０に流入することによって裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続が阻害されるおそれがある。また、この場合には、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との接着力が低下したり、導電性接着材２１が溶融して第１の絶縁性接着材２２ａと混ざり合ってしまうことによって隣り合う導電性接着材２１間が短絡するおそれもある。
以上の観点から、未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａを硬化して第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂとした後に、半田樹脂２０を設置することが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との機械的な接続の安定性および裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性を向上して、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの生産性を高くすることができる。
なお、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル８の電極上に半田樹脂２０を設置する場合について説明するが、配線基板１０の配線上に半田樹脂２０を設置してもよく、裏面電極型太陽電池セル８の電極上および配線基板１０の配線上の双方に半田樹脂２０を設置してもよい。また、第１の絶縁性接着材２２ａと半田樹脂２０との両方を裏面電極型太陽電池セル８若しくは配線基板１０に設置しなくてもよく、たとえば、裏面電極型太陽電池セル８の電極間に第１の絶縁性接着材２２ａを設置して、配線基板１０の配線上に半田樹脂２０を設置してもよい。
＜半導体基板と配線基板とを重ね合わせる工程＞
次に、図８（ｅ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを重ね合わせる。
裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との重ね合わせは、たとえば、裏面電極型太陽電池セル８のｎ型用電極６およびｐ型用電極７がそれぞれ配線基板１０の絶縁性基材１１上に設けられたｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３と対向するようにして行なわれる。
図１０に、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを重ね合わせた後の一例の模式的な平面図を示す。図１０に示すように、裏面電極型太陽電池セル８の電極設置側の表面である裏面と、配線基板１０の配線設置側の表面と、が向かい合うようにして裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とが重ね合わされる。ここでは、１枚の配線基板１０上に１６枚の裏面電極型太陽電池セル８を重ね合わせているが、この構成に限定されないことは言うまでもなく、たとえば１枚の配線基板１０上に１枚の裏面電極型太陽電池セル８を重ね合わせた構成としてもよい。
また、裏面電極型太陽電池セル８の電極と周縁部との間に位置合わせパターンを有する第１の絶縁性接着材２２ａが設けられた場合には、第１の絶縁性接着材２２ａの位置合わせパターンに対応する位置合わせパターンが設けられた配線基板１０を用いることが好ましい。
たとえば図９に示す非設置領域４１ａ，４１ｂを設けるように未硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ａが設置された場合には、たとえば図１１の模式的拡大平面図に示すような非設置領域４１ａ，４１ｂに対応する位置合わせパターンの一例として開口部５１が設けられた配線基板１０を用いることが好ましい。なお、図１１は、絶縁性基材１１側から見たときの配線基板１０の模式的な拡大平面図であり、配線基板１０に設けられた開口部５１は、絶縁性基材１１を通した目視、若しくは赤外線などの特定の波長の光の使用などによって認識可能となっている。
ここで、開口部５１は、配線基板１０の配線が設けられていない領域（すなわち、絶縁性基材１１の表面が露出している領域）であり、図１１に示す例では、ｎ型用配線１２の延長線上にｎ型用配線１２の先端から離れた位置に設けられている。
図９に示す裏面電極型太陽電池セル８と、図１１に示す配線基板１０とを重ね合わせる工程においては、たとえば図１２の模式的拡大断面図に示すように、開口部５１から非設置領域４１ａが見えるように、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との位置合わせを行なうことができる。これにより、仮に、半田樹脂２０が裏面電極型太陽電池セル８のｎ型用電極６およびｐ型用電極７に対して位置がずれた状態で設置された場合でも、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂが配線基板１０の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３との間に適切に位置決めして設置することができるため、隣り合う配線間に第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂをより安定して設置することができ、隣り合う配線間に設置された第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂによって半田樹脂２０の流出を堰き止めることができるため、電気的な短絡の発生を抑えることができる傾向にある。
また、配線基板１０の向きに対して裏面電極型太陽電池セル８の向きが決まっている場合には、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの非設置領域４１ａと非設置領域４１ｂとが異なる形状としてもよい。これにより、配線基板１０に設けられた開口部５１を通して第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの非設置領域４１ａまたは非設置領域４１ｂの形状を確認することができるため、裏面電極型太陽電池セル８の向きが誤った状態で裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との位置合わせが行なわれることを防ぐことができる。なお、図９の例のように、ｎ型用電極６ａおよびｐ型用電極７ａが第１の絶縁性接着材２２ａが設置されていても認識可能である場合には、ｎ型用電極６ａの表面形状とｐ型用電極７ａの表面形状とを異なる形状として、配線基板１０に設けられた開口部５１を通してｎ型用電極６ａの表面形状およびｐ型用電極７ａの表面形状を確認することによっても、上記と同様の効果を得ることができる。
なお、配線基板１０の位置合わせパターンは、非設置領域４１ａ，４１ｂに対応した開口部５１に限定されないことは言うまでもなく、たとえば、第１の絶縁性接着材２２ａの位置合わせパターンによって、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との位置合わせを適切に行なうことができる様々なパターンを用いることができる。
＜第１の絶縁性接着材を軟化状態とする工程＞
次に、図８（ｆ）に示すように、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの粘度を低下させて軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃとする。
第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂを軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃとする方法としては、たとえば、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂにエネルギを供給することにより行なうことができる。これにより、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃは、上記のようにして重ね合わせた裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との間の加圧によって変形して、裏面電極型太陽電池セル８の極性の異なる電極間の半導体基板１の表面領域と、配線基板１０の隣り合う配線間の絶縁性基材１１の表面領域と、の間に充填される。
第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂにエネルギを供給する方法としては、たとえば、加熱などによって熱エネルギを供給する方法および／または紫外線などの光の照射によって光エネルギを供給する方法などを用いることができる。
ここで、本実施の形態においては、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで第１の絶縁性接着材の粘度が第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くされるため、第２の絶縁性接着材２３が流動して極性の異なる電極間および／または隣り合う配線間の領域に流れ出すのを第１の絶縁性接着材２２ｃによって堰き止めることができる。これにより、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との近傍に半田樹脂２０を留めおくことができ、後述する溶融状態の導電性接着材２１ａを電極と配線との間に凝集させる際に媒体となる第２の絶縁性接着材が不足するのを防ぐことができる。また、第２の絶縁性接着材を電極と配線の周りに十分に配置することができ、これらによって電気的な接続の安定性を向上することができる。なお、第１の絶縁性接着材の粘度と第２の絶縁性接着材の粘度との関係は、第１の絶縁性接着材および第２の絶縁性接着材のそれぞれの材質を適宜調節することにより可能である。
また、半田樹脂２０中の導電性接着材２１は、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有していることが好ましい。この場合には、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの粘度が低下して変形し、裏面電極型太陽電池セル８の極性の異なる電極間の半導体基板１の表面領域と配線基板１０の隣り合う配線間の絶縁性基材１１の表面領域との間に充填される前に、半田樹脂２０中の導電性接着材２１が極性の異なる電極間および／または隣り合う配線間の領域に流出するのを抑えることができる傾向にある。
＜導電性接着材を溶融させる工程＞
次に、図８（ｇ）に示すように、半田樹脂２０中の固体状態の導電性接着材２１を溶融して溶融状態の導電性接着材２１ａとする。固体状態の導電性接着材２１を溶融する方法としては、たとえば、導電性接着材２１を加熱する方法などを用いることができる。
固体状態の導電性接着材２１は溶融して溶融状態の導電性接着材２１ａとなることによって、ｎ型用電極６とｎ型用配線１２との間およびｐ型用電極７とｐ型用配線１３との間にそれぞれ凝集する。
ここでも、第１の絶縁性接着材２２ｃの粘度が第２の絶縁性接着材２３の粘度よりも高くされているため、溶融状態の導電性接着材２１ａが第２の絶縁性接着材２３に混ざって極性の異なる電極間および／または隣り合う配線間の領域に流れ出すのを第１の絶縁性接着材２２ｃによって堰き止めることができる。これにより、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる。
＜第１の絶縁性接着材を第２の硬化状態とする工程＞
その後、図８（ｈ）に示すように、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃの粘度を上昇させて第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２とする。なお、第２の硬化状態についての説明は上記と同様であるため、ここではその説明については省略する。
軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃを第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２とする方法としては、たとえば、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃにエネルギを供給することにより行なうことができる。これにより、上記のようにして重ね合わせて加圧した裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２によって接着することができる。
軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃにエネルギを供給する方法としては、たとえば、加熱などによって熱エネルギを供給する方法および／または紫外線などの光の照射によって光エネルギを供給する方法などを用いることができる。
本実施の形態においては、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで第１の絶縁性接着材の粘度が第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くされるため、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃが第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２となるまで半田樹脂２０の第２の絶縁性接着材２３は軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃに囲まれたｎ型用電極６とｎ型用配線１２との間およびｐ型用電極７とｐ型用配線１３との間の空間を充填するように変形する。これにより、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との機械的な接続の安定性を向上することができる。
なお、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となった後の第２の絶縁性接着材の粘度は、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２の粘度よりも高くてもよく、低くてもよく、同一であってもよい。
ここで、半田樹脂２０の導電性接着材２１の溶融開始温度が第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの軟化開始温度よりも高い場合には、半田樹脂２０が加熱されて半田樹脂２０中の導電性接着材２１が溶融し始めたときでも、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃが配線基板１０の配線間および裏面電極型太陽電池セル８の電極間に既に入り込んでいるため、隣りの配線および電極に向かって流出しない。そのため、隣り合う電極間および配線間が半田樹脂２０中の導電性接着材２１で短絡するのを有効に防止することができる。したがって、半田樹脂２０中の導電性接着材２１の溶融開始温度は、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの軟化開始温度よりも高いことが好ましい。なお、導電性接着材２１の溶融開始温度は導電性接着材２１の融点であり、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの軟化開始温度は第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの粘度が低下し始める温度である。
本実施の形態においては、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで第１の絶縁性接着材の粘度を第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くして、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを接着している。そのため、本実施の形態においては、半田樹脂２０の導電性接着材２１が裏面電極型太陽電池セル８の電極間および配線基板１０の配線間に入り込むのを第１の絶縁性接着材で防ぎながら、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃが裏面電極型太陽電池セル８の電極間および配線基板１０の配線間に入り込むことによって配線基板１０の表面のより広い領域に軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃを接触させ、その後、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃを硬化して第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２として裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを強固に接着している。これにより、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との機械的な接続の安定性を向上することができるとともに、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる。
さらに、本実施の形態の方法によれば、特許文献１に記載された技術のように、電極間または配線間の狭い領域に電極または配線に重ならないように粘着性のテープを貼り付ける工程が必要ないため、生産性にも優れている。
図１３に、第１の絶縁性接着材にＢステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材（Ｓｎ−Ｂｉ半田粒子）を含む第２の絶縁性接着材（エポキシ樹脂）として半田樹脂を用いたときの経過時間に対する加熱温度の変化と、第１の絶縁性接着材および第２の絶縁性接着材の粘度変化との関係を示す。
まず、図１３の横軸の加熱開始から加熱温度を上昇させていくにつれて、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度が低下していき、軟化状態の第１の絶縁性接着材となる。
そして、加熱温度が導電性接着材の融点以上の温度となったときに、半田樹脂の導電性接着材は溶融して流動する。このとき、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の粘度が低下して軟化状態の第１の絶縁性接着材となっていない場合には、第１の絶縁性接着材の粘度が高く、配線基板の隣り合う配線間に第１の絶縁性接着材が十分に入り込めないため、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との間に空間が残りやすくなる。
しかしながら、本実施の形態においては、第１の絶縁性接着材として、たとえばＢステージ化可能な樹脂や膨潤タイプの樹脂のような、未硬化の第１の絶縁性接着材の粘度が上昇して第１の硬化状態となった後に粘度が低下して軟化状態となり、その後、再度粘度が上昇して第２の硬化状態となる樹脂を用いている。そのため、半田樹脂の導電性接着材が溶融して流動する前に、半田樹脂の設置箇所を除いた裏面電極型太陽電池セルと配線基板との間のできるだけ広い空間を埋めるように、軟化状態の第１の絶縁性接着材を充填することができる。
その後、半田樹脂の導電性接着材の融点を超える温度で加熱温度を一定に保持することによって、導電性接着材が溶融した状態で軟化状態の第１の絶縁性接着材を硬化して第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材とする。ここで、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との間のできるだけ広い空間には軟化状態の第１の絶縁性接着材が充填されているために、軟化状態の第１の絶縁性接着材が硬化して第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材となった後には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との接着強度を高くすることができ、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との機械的な接続の安定性を高くすることができる。
そして、加熱温度を半田樹脂の導電性接着材の融点未満の温度に低下させることによって、半田樹脂の導電性接着材を固化して裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線との電気的な接続が行なわれる。このとき、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材は、加熱温度の低下によっては硬度がほとんど変化しないため、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との接着強度が保持される。
なお、図１３に示す経過時間に対する加熱温度の変化を変更した場合には、第１の絶縁性接着材の軟化温度、硬化開始時間、硬化完了時間および導電性接着材の溶融性等に影響を与えるため、本工程に適合する材料設計と、その材料設計に適した加熱温度の変化と、を組み合わせることが好ましい。
たとえば、第１の絶縁性接着材は、半田樹脂２０の導電性接着材２１が溶融状態となる前に加圧による変形が可能な程度に軟化していることが好ましい。この場合には、第１の絶縁性接着材を配線基板１０の配線間に充填した後に半田樹脂２０の導電性接着材２１を溶融状態とすることができるため、半田樹脂２０の導電性接着材２１の配線基板１０の配線間への流入を有効に防止することができる。
また、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃが再度硬化して第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２となる前に半田樹脂２０の導電性接着材２１が溶融状態となることが好ましい。半田樹脂２０の導電性接着材２１の溶融によって裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との間の高さが減少し、その減少とともに軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃが配線基板１０の配線間に流入していく。そのため、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２の形成後に半田樹脂２０の導電性接着材２１が溶融した場合には、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃが配線基板１０の配線間に十分に充填されていない状態で半田樹脂２０の導電性接着材２１が溶融状態で配線基板１０の配線間に流入するおそれがある。また、導電性接着材２１は溶融して電極と配線との間に凝集するとともに濡れ広がるが、第１の絶縁性接着材２２が第２の硬化状態となると裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との間の高さが固定されてしまうため、濡れ広がった導電性接着材２１が電極と配線との間に十分に充填できないおそれがある。
また、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２が形成されるまで半田樹脂２０の導電性接着材２１が溶融状態となる温度を保持することが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とが第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２によって機械的に接続された後に半田樹脂２０の導電性接着材２１が固化するため、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる。
このように、第１の絶縁性接着材の軟化および硬化のタイミングと、半田樹脂２０の導電性接着材２１の溶融のタイミングとを調節することによって、隣り合う電極間および／または配線間の導電性接着材２１による短絡の発生を抑えて裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線とを電気的に接続することができるとともに、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２および第２の絶縁性接着材２３で機械的に接続することができる。
また、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂを軟化して軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃを形成する工程と、半田樹脂２０の導電性接着材２１を溶融する工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃを硬化して第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２を形成する工程とは、たとえば上述のように、１回の加熱工程で行なわれることが好ましい。この場合には、生産性がさらに優れる傾向にある。
なお、第１の硬化状態、軟化状態および第２の硬化状態は、熱エネルギおよび／または光エネルギなどのエネルギを供給したときの時間の経過に対する粘度変化を調査することにより確認することができる。また、第１の硬化状態、軟化状態および第２の硬化状態は、それぞれ、第１の絶縁性接着材の特性、組成や状態を分析することによっても確認することができる。たとえば、第１の絶縁性接着材がＢステージ化可能な樹脂である場合には、第１の絶縁性接着材の粘度、溶媒の含有量および樹脂の架橋率などを測定することによっても確認することができる。
図１４に、第１の絶縁性接着材にＢステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材（Ｓｎ−Ｂｉ半田粒子）を含む第２の絶縁性接着材（エポキシ樹脂）として半田樹脂を用いて作製された配線基板付き太陽電池セルの一例の模式的な拡大断面図を示す。ここで、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とは、第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２および第２の絶縁性接着材２３によって機械的に接続されている。また、裏面電極型太陽電池セル８のｎ型用電極６およびｐ型用電極７はそれぞれ配線基板１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３と導電性接着材２１により電気的に接続されている。
ここで、裏面電極型太陽電池セル８の半導体基板１の裏面と、配線基板１０の絶縁性基材１１の表面との間の高さＴは、ｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３の厚さがそれぞれたとえば３５μｍ程度である場合には、たとえば５０μｍ以上６０μｍ以下程度とされる。
また、隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３との間の距離Ｐは、たとえば２００μｍ程度とされる。なお、距離Ｐが５ｍｍ以下である場合、特に１ｍｍ以下である場合には、半田による配線間の短絡が発生しやすくなる。そのため、このような場合には、本発明の裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性を向上できるという効果が有効に作用する。
さらに、ｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３のそれぞれの幅Ｗは、たとえば５５０μｍ程度とされる。
＜封止材中に封止する工程＞
上記のようにして作製された配線基板付き裏面電極型太陽電池セルは、たとえば図１５の模式的断面図に示すように、表面保護材１７と裏面保護材１９との間の封止材１８中に封止されることにより太陽電池モジュールが作製される。
封止材中に封止する工程は、たとえば、ガラスなどの表面保護材１７に備えられたエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）などの封止材１８と、ポリエステルフィルムなどの裏面保護材１９に備えられたＥＶＡなどの封止材１８との間に配線基板付き太陽電池セルを挟み込み、表面保護材１７と裏面保護材１９との間を加圧しながら加熱することによりこれらの封止材１８を一体化して行なうことができる。
上記においては、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂの粘度を低下して軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃとする工程と、半田樹脂２０中の導電性接着材２１を溶融する工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃの粘度を上昇させて第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２とする工程と、を経た後の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材１８中に封止する場合について説明したが、封止材１８中に封止する工程において、これらの工程を行なって配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材１８中に封止して太陽電池モジュールを作製することが好ましい。この場合には、太陽電池モジュールの生産性をさらに優れたものとすることができる。すなわち、これらの工程を行なう前の重ね合わせた裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０とを表面保護材１７に備えられた封止材１８と、裏面保護材１９に備えられた封止材１８との間に挟み込み、表面保護材１７と裏面保護材１９との間を加圧しながら第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂにエネルギの供給を行なう。これにより、第１の絶縁性接着材が第１の硬化状態、軟化状態および第２の硬化状態を経て硬化して配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを作製するとともに、その配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材１８中に封止された太陽電池モジュールを作製することができる。
また、この封止工程は真空引きされた雰囲気中で行なうことが好ましい。これにより、封止材１８に気泡が発生することや、封止材１８と配線基板付き裏面電極型太陽電池セルとの間に空隙が発生することを抑制することができる。さらに、真空引きされた雰囲気中で行なう封止工程に、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２ｂを軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃとする工程と、半田樹脂２０中の導電性接着材２１を溶融する工程と、軟化状態の第１の絶縁性接着材２２ｃの粘度を上昇させて第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２とする工程とを含ませることによって、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との間も脱気することができるため、第１の絶縁性接着材２２、第２の絶縁性接着材２３および導電性接着材２１に気泡や空隙が発生するのを抑制することができ、信頼性の高い太陽電池モジュールを作製することができる。
太陽電池モジュール中の第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２は白色であることが好ましい。第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材２２が白色である場合には、第１の絶縁性接着材２２における光の反射率が高くなり、裏面電極型太陽電池セル８を透過してきた光を第１の絶縁性接着材２２で効率的に反射して裏面電極型太陽電池セル８に光が再度照射されることで光損失を低減させることができる。そのため、この場合には、太陽電池モジュールの変換効率を向上させることができる傾向にある。なお、「白色」についての説明は上記と同様であるため、ここではその説明については省略する。
また、本発明における裏面電極型太陽電池セルの概念には、上述した基板の一方の表面側（裏面側）のみにｎ型用電極およびｐ型用電極の双方が形成された構成のものだけでなく、ＭＷＴ（Metal Wrap Through）セル（基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セル）などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セル（太陽電池セルの受光面側と反対側の裏面側から電流を取り出す構造の太陽電池セル）のすべてが含まれる。
以上のように、本実施の形態によれば、裏面電極型太陽電池セル８と配線基板１０との機械的な接続の安定性が向上するとともに、裏面電極型太陽電池セル８の電極と配線基板１０の配線との電気的な接続の安定性が向上した配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを優れた生産性で製造することができる。そのため、本実施の形態によれば、短絡不良の発生を抑え、長期信頼性に優れた配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを優れた生産性で製造することが可能となる。
まず、ｎ型シリコン基板の裏面のｎ型不純物拡散領域上に形成された帯状のｎ型用電極と、ｐ型不純物拡散領域上に形成された帯状のｐ型用電極とが１本ずつ交互に配置された裏面電極型太陽電池セルを作製した。ここで、ｎ型用電極およびｐ型用電極はそれぞれＡｇ電極であって、隣り合うｎ型用電極とｐ型用電極との間のピッチは７５０μｍとした。また、ｎ型用電極およびｐ型用電極のそれぞれの幅は５０μｍ〜１５０μｍとし、ｎ型用電極およびｐ型用電極のそれぞれの高さは３μｍ〜１３μｍとした。
次に、裏面電極型太陽電池セルの裏面の隣り合うｎ型用電極とｐ型用電極との間に未硬化の第１の絶縁性接着材（サンワ化学工業（株）製ＳＰＳＲ−９００Ｇ）をスクリーン印刷により設置した。ここで、第１の絶縁性接着材はエポキシ系のＢステージ化可能な樹脂であり、第１の硬化状態の樹脂の粘着性が低く、真空引き中において温度が６０℃以下では第１の硬化状態から軟化せず、８０℃〜１００℃以上で軟化して軟化状態となり、１３０℃以上で硬化が開始して第２の硬化状態となる性質を有する樹脂を選定した。図１６に、第１の絶縁性接着材を設置した後の裏面電極型太陽電池セルの裏面の拡大写真を示す。図１６に示すように、裏面電極型太陽電池セルの裏面においては、電極と周縁部との間に第１の絶縁性接着材の位置合わせパターン（本実施例においては図１６の点線で囲まれた領域に示されるように第１の絶縁性接着材を菱形状に抜いたパターン）が２つ形成された。
次に、裏面電極型太陽電池セルの隣り合うｎ型用電極とｐ型用電極との間に未硬化状態の第１の絶縁性接着材を設置した後に、８０℃のオーブンに入れて１０分間加熱し、第１の絶縁性接着材を硬化して第１の硬化状態とし、第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材の裏面電極型太陽電池セル側の幅が４００μｍ、裏面電極型太陽電池セルとは反対側の幅が１００μｍ、高さが概ね５０μｍとなるようにした。
次に、裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極上およびｐ型用電極上にそれぞれ半田樹脂（タムラ化研（株）製のＴＣＡＰ−５４０１−２７）をスクリーン印刷により設置した。ここで使用した半田樹脂は、Ｓｎ−Ｂｉ系の半田粒子（導電性接着材）がエポキシ系の絶縁性樹脂（第２の絶縁性接着材）中に分散した半田樹脂で、幅が１５０μｍ、高さが概ね３０μｍとなるように設置した。なお、第１の絶縁性接着材が第１の硬化状態である場合には、第１の絶縁性接着材の粘着性が低下しているため、半田樹脂をスクリーン印刷により簡便に設置することができた。
次に、裏面電極型太陽電池セルの裏面のｎ型用電極およびｐ型用電極のそれぞれが配線基板のｎ型用配線およびｐ型用配線に対向するように、配線基板上に裏面電極型太陽電池セルを重ね合わせた。ここで、ｎ型用配線およびｐ型用配線はそれぞれＰＥＮからなる絶縁性基材上に形成されており、ｎ型用配線およびｐ型用配線はそれぞれ銅配線とした。
次に、裏面電極型太陽電池セルの裏面のｎ型用電極およびｐ型用電極のそれぞれが配線基板のｎ型用配線およびｐ型用配線に対向するように、配線基板上に裏面電極型太陽電池セルを重ね合わせた。ここで、ｎ型用配線およびｐ型用配線はそれぞれＰＥＮからなる絶縁性基材上に形成されており、ｎ型用配線およびｐ型用配線はそれぞれ銅配線とした。図１７に、配線基板の配線の設置側の表面の拡大写真を示す。本実施例においては、図１７に示すように、配線基板には、第１の絶縁性接着材の位置合わせパターンに対応する位置に、配線が設けられずにＰＥＮからなる絶縁性基材の表面が露出した位置合わせパターン（図１７の点線で囲まれた領域）が設けられた。そして、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを重ね合わせる工程においては、裏面電極型太陽電池セルの第１の絶縁性接着材の位置合わせパターンと、配線基板の位置合わせパターンとが重なるように位置合わせが行なわれた。
その後、重ね合わせた裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを裏面電極型太陽電池セル側を下側として真空ラミネータに投入して、図１８に示す温度プロファイルにより加熱および加圧することによって配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材中に封止して太陽電池モジュールを作製した。なお、図１８に示す温度プロファイルは、熱電対１〜６を用いて測定された。
より具体的には、図１８に示すように、重ね合わせた裏面電極型太陽電池セルと配線基板とをＥＶＡからなる封止材の間にセットした後に加熱を開始するとともに真空引きを１８０秒間実施し、その後加圧を開始して温度を上昇させた。そして、図１８に示すように温度を上昇させながら加圧を６００秒間実施することにより配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材中に封止された太陽電池モジュールを作製した。
また、第１の絶縁性接着材は、加熱開始から約２４０秒の時点までは第１の硬化状態であったが、２４０秒を超えた時点から軟化して軟化状態となった。そして、その軟化状態は加熱開始から約３００秒を超える時点まで続き、その後再度硬化して第２の硬化状態となった。
また、第１の絶縁性接着材の粘度は、第１の絶縁性接着材が第２の硬化状態となるまで半田樹脂の第２の絶縁性接着材の粘度よりも高く設定された。
上記のようにして製造した実施例の太陽電池モジュールにおいては短絡不良が発生せず、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接続部の周囲には空間が存在せず、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とが第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材および硬化状態の第２の絶縁性接着材により強固に接合され、電気的な接続の安定性および機械的な接続の安定性に優れた太陽電池モジュールとすることができた。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、半導体装置の製造方法、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに利用することができ、特に、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールならびにこれらの製造方法に好適に利用することができる。
１ 半導体基板、１ａ スライスダメージ、２ ｎ型不純物拡散領域、３ ｐ型不純物拡散領域、４ パッシベーション膜、４ａ，４ｂ コンタクトホール、５ 反射防止膜、６，６ａ ｎ型用電極、７，７ａ ｐ型用電極、８ 裏面電極型太陽電池セル、１０ 配線基板、１１ 絶縁性基材、１２，１２ａ ｎ型用配線、１３，１３ａ ｐ型用配線、１４ 接続用配線、１６ 配線、１７ 表面保護材、１８ 封止材、１９ 裏面保護材、２０ 半田樹脂、２１ 導電性接着材、２１ａ 溶融状態の導電性接着材、２２ 第２の硬化状態の第１の絶縁性接着材、２２ａ 未硬化の第１の絶縁性接着材、２２ｂ 第１の硬化状態の第１の絶縁性接着材、２２ｃ 軟化状態の第１の絶縁性接着材、２３ 第２の絶縁性接着材、３１ 周縁部、４１ａ，４１ｂ 非設置領域、５１ 開口部。

Claims (21)

  1. 一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板の前記電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う前記配線間の前記絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、
    前記電極の表面および前記配線の表面の少なくとも一方に導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記半導体基板の前記電極と前記配線基板の前記配線とが対向するように前記半導体基板と前記配線基板とを重ね合わせる工程と、
    前記第１の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、
    前記導電性接着材を溶融させる工程と、
    前記軟化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、
    前記第２の硬化状態とする工程では、前記第１の絶縁性接着材が前記第２の硬化状態となるまで、前記第１の絶縁性接着材の粘度を前記第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、半導体装置の製造方法。
  2. 前記導電性接着材を溶融させる工程においては、前記導電性接着材が溶融するまで、前記第１の絶縁性接着材の粘度を前記第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 前記軟化状態とする工程においては、前記第１の絶縁性接着材が前記軟化状態となるまで、前記第１の絶縁性接着材の粘度を前記第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板の前記電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う前記配線間の前記絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、
    前記電極の表面または前記配線の表面に、導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記半導体基板の前記電極と前記配線基板の前記配線とが対向するように前記半導体基板と前記配線基板とを重ね合わせる工程と、
    前記第１の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、
    前記導電性接着材を溶融させる工程と、
    前記軟化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、
    前記第２の硬化状態とする工程では、前記第１の絶縁性接着材が前記第２の硬化状態となるまで、前記第１の絶縁性接着材の粘度を前記第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、半導体装置の製造方法。
  5. 前記第１の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、前記第１の絶縁性接着材の表面に前記半導体基板または前記配線基板を接触させても前記半導体基板または前記配線基板に前記第１の絶縁性接着材が付着しない程度の接着性を有する状態である、請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記第２の硬化状態は、前記第１の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態である、請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記軟化状態とする工程と、前記溶融させる工程と、前記第２の硬化状態とする工程とは、同じ加熱工程で行なわれる、請求項１から６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記軟化状態とする工程と、前記溶融させる工程と、前記第２の硬化状態とする工程とは、同じ装置で一括的に行なわれる、請求項１から７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  9. 加熱することによって、前記第１の絶縁性接着材を前記第１の硬化状態、前記軟化状態、前記第２の硬化状態と順次変化させる、請求項１から８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記導電性接着材は、前記第１の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有している、請求項１から９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  11. 前記第２の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材は白色である、請求項１から１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  12. 前記第１の絶縁性接着材を設置する工程において、前記第１の絶縁性接着材は、前記半導体基板の前記電極と前記半導体基板の周縁部との間に設置される、請求項１から１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  13. 前記第１の絶縁性接着材は、前記半導体基板の前記電極と前記半導体基板の前記周縁部との間に、前記半導体基板と前記配線基板との位置合わせを行なう位置合わせパターンを形成するように設置される、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
  14. 前記配線基板には前記第１の絶縁性接着材の前記位置合わせパターンに対応する位置合わせパターンが設けられており、
    前記重ね合わせる工程は、前記半導体基板に設けられた前記第１の絶縁性接着材の前記位置合わせパターンと前記配線基板の前記位置合わせパターンとが重なるように位置合わせをする工程を含む、請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
  15. 一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板を有する裏面電極型太陽電池セルの前記電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う前記配線間の前記絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、
    前記電極の表面および前記配線の表面の少なくとも一方に導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記半導体基板の前記電極と前記配線基板の前記配線とが対向するように前記半導体基板と前記配線基板とを重ね合わせる工程と、
    前記第１の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、
    前記導電性接着材を溶融させる工程と、
    前記軟化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、
    前記第２の硬化状態とする工程では、前記第１の絶縁性接着材が前記第２の硬化状態となるまで、前記第１の絶縁性接着材の粘度を前記第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法。
  16. 一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板を有する裏面電極型太陽電池セルの前記電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う前記配線間の前記絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第１の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第１の硬化状態とする工程と、
    前記電極の表面または前記配線の表面に、導電性接着材を含む第２の絶縁性接着材を設置する工程と、
    前記半導体基板の前記電極と前記配線基板の前記配線とが対向するように前記半導体基板と前記配線基板とを重ね合わせる工程と、
    前記第１の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、
    前記導電性接着材を溶融させる工程と、
    前記軟化状態の前記第１の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第２の硬化状態とする工程と、を含み、
    前記第２の硬化状態とする工程では、前記第１の絶縁性接着材が前記第２の硬化状態となるまで、前記第１の絶縁性接着材の粘度を前記第２の絶縁性接着材の粘度よりも高くする、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法。
  17. 請求項１５または１６に記載の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法により製造された配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材中に封止する工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法。
  18. 一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板と、
    絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、
    前記半導体基板と前記絶縁性基材との間に設けられた第１の絶縁性接着材および第２の絶縁性接着材と、
    前記電極と前記配線との間に設けられた導電性接着材と、を含み、
    前記第１の絶縁性接着材は、極性の異なる前記電極間の前記半導体基板の表面領域と、隣り合う前記配線間の前記絶縁性基材の表面領域と、の間に配置され、
    前記第２の絶縁性接着材は、前記第１の絶縁性接着材と、前記導電性接着材と、の間に配置されており、
    前記第１の絶縁性接着材は、前記半導体基板の前記電極と前記半導体基板の周縁部との間に、前記半導体基板と前記配線基板との位置合わせを行なうための位置合わせパターンを含む、半導体装置。
  19. 前記第２の硬化状態の前記第１の絶縁性接着材は白色である、請求項１８に記載の半導体装置。
  20. 一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板を有する裏面電極型太陽電池セルと、
    絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、
    前記半導体基板と前記絶縁性基材との間に設けられた第１の絶縁性接着材および第２の絶縁性接着材と、
    前記電極と前記配線との間に設けられた導電性接着材と、を含み、
    前記第１の絶縁性接着材は、極性の異なる前記電極間の前記半導体基板の表面領域と、隣り合う前記配線間の前記絶縁性基材の表面領域と、の間に配置され、
    前記第２の絶縁性接着材は、前記第１の絶縁性接着材と、前記導電性接着材と、の間に配置されており、
    前記第１の絶縁性接着材は、前記半導体基板の前記電極と前記半導体基板の周縁部との間に、前記半導体基板と前記配線基板との位置合わせを行なうための位置合わせパターンを含む、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル。
  21. 請求項２０に記載の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材中に封止された、太陽電池モジュール。
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