JP5906459B2

JP5906459B2 - 太陽電池及びその製造方法

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Publication number: JP5906459B2
Application number: JP2012080069A
Authority: JP
Inventors: 慶一郎益子; 嶋田　聡; 聡嶋田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP2013211385A

Description

本発明は、太陽電池及びその製造方法に関する。

太陽電池では、光電変換効率を如何に向上させるかが重要な課題である。このような状況に鑑みて、太陽電池の裏面側に、ｐ型半導体領域及びｐ側電極と、ｎ型半導体領域及びｎ側電極とが形成された所謂裏面接合型の太陽電池が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この裏面接合型の太陽電池によれば、受光面側に電極が存在しないため、太陽光の受光面積を広げ、発電量を増加させることが可能である。なお、ｐ側電極とｎ側電極との間には、互いの接触を防止するための分離溝が形成されている。

特開２００９−２００２６７号公報

ところで、上記裏面接合型の太陽電池では、銅（Ｃｕ）等の金属電極が用いられ、かかる電極表面には防錆目的で錫（Ｓｎ）めっき層が形成される場合がある。しかし、Ｓｎめっき層を形成する防錆手法では、例えば、Ｓｎの結晶表面からその外側に向けて髭状に成長した結晶であるウィスカーが発生することがある。このウィスカーによりショートを引き起こす可能性がある他、電極の微細化や分離溝の細線化が困難となる。またＳｎめっき層を形成する防錆手法は、プロセスが高価であるという問題もある。

本発明に係る太陽電池は、半導体基板と、半導体基板の一方の面上に形成されたｐ型領域及びｎ型領域と、ｐ型領域上に形成されたｐ側電極及びｎ型領域上に形成されたｎ側電極を含む電極とを備え、電極は、炭化水素を主成分とする有機被膜を有する。

本発明に係る太陽電池の製造方法は、半導体基板上の一方の面上にｐ側電極及びｎ側電極を備える太陽電池の製造方法であって、半導体基板上の一方の面上にｐ型領域及びｎ型領域を形成した後、ｐ型領域上にｐ側金属層を、ｎ型領域上にｎ側金属層をそれぞれ形成する第１工程と、ｐ型金属層及びｎ型金属層に処理液を作用させて、ｐ型金属層の表面及びｎ型金属層の表面を粗化しながら該表面に炭化水素を主成分とする有機被膜を形成する第２工程とを備える。

本発明によれば、裏面接合型の太陽電池において、簡易な方法でありながら、電極の微細化や分離溝の細線化に対応することが可能な防錆手法を提供できる。

本発明の実施形態の一例である太陽電池を裏面側から見た平面図である。図１のＡＡ線断面図である。本発明の実施形態の一例である太陽電池の製造過程を示す断面図である。本発明の実施形態の一例である太陽電池の製造過程を示す断面図である。本発明の実施形態の一例である太陽電池の製造過程を示す断面図である。本発明の実施形態の一例である太陽電池の製造過程を示す断面図である。本発明の実施形態の一例である太陽電池の製造過程を示す断面図である。本発明の実施形態の一例である太陽電池の製造過程を示す断面図であって、電極表面を拡大して示す図である。

図面を参照しながら、本発明の実施形態について以下詳細に説明する。
本発明は、以下の実施形態に限定されない。また、実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

本明細書において、「第１のオブジェクト（例えば、半導体基板）上の全域に、第２のオブジェクト（例えば、絶縁層）が形成される」との記載は、特に限定を付さない限り、第１及び第２のオブジェクトが直接接触して形成される場合のみを意図しない。即ち、この記載は、第１及び第２のオブジェクトの間に、その他のオブジェクトが存在する場合を含む。また、「全域に形成」とは、実質的に全域とみなせる場合（例えば、第１のオブジェクト上の９５％が覆われた状態）を含む。

図１及び図２を参照しながら、太陽電池１０の構成について以下詳説する。図１は、太陽電池１０を裏面側から見た平面図である。図２は、図１のＡＡ線断面の一部を示す図であって、フィンガー部４１，５１の幅方向に沿って太陽電池１０を厚み方向に切断した断面を示す。

太陽電池１０は、太陽光を受光することでキャリアを生成する光電変換部２０と、光電変換部２０の裏面側に形成されたｎ側電極４０及びｐ側電極５０とを備える。太陽電池１０では、例えば、光電変換部２０で生成されるキャリアがｎ側電極４０及びｐ側電極５０によりそれぞれ収集される。ここで、光電変換部２０の「裏面」とは、太陽電池１０の外部から太陽光が入射する面である「受光面」と反対側の面を意味する。換言すれば、ｎ側電極４０及びｐ側電極５０が形成される面が裏面である。

光電変換部２０は、例えば、結晶系シリコン（ｃ‐Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料からなる基板２１を備える。基板２１としては、結晶系シリコン基板が好適であり、ｎ型単結晶シリコン基板が特に好適である。

基板２１の受光面２１ａ上には、ｉ型非晶質半導体層２２と、ｎ型非晶質半導体層２３と、保護層２４とが順に形成されている。これらの層は、例えば、受光面２１ａ上の端縁領域を除く全域に形成される。

ｉ型非晶質半導体層２２及びｎ型非晶質半導体層２３は、パッシベーション層として機能する。ｉ型非晶質半導体層２２としては、ｉ型非晶質ゲルマニウムやｉ型非晶質シリコンからなる薄膜層が例示できる。好ましくは、ｉ型非晶質シリコン層であって、０．１ｎｍ〜２５ｎｍ程度の厚みを有する。ｎ型非晶質半導体層２３としては、リン（Ｐ）等がドープされた非晶質シリコンカーバイドや非晶質シリコンゲルマニウム、非晶質シリコンからなる薄膜層が例示できる。好ましくは、リン（Ｐ）等がドープされた非晶質シリコンであって、２ｎｍ〜５０ｎｍ程度の厚みを有する。

保護層２４は、パッシベーション層を保護すると共に、太陽光の反射防止機能を有する。保護層２４は、光透過性の高い材料から構成されることが好適である。具体的には、シリコンオキサイド（ＳｉＯ₂）、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）、ＳｉＯＮ等の金属化合物層が好ましく、ＳｉＮ層が特に好ましい。保護層２４の厚みは、反射防止特性等を考慮して適宜変更できるが、例えば、８０ｎｍ〜１μｍ程度である。

基板２１の裏面２１ｂ上には、ｎ型領域２５と、ｐ型領域２６とがそれぞれ形成される。ｎ型領域２５及びｐ型領域２６は、光電変換効率等の観点から、例えば、裏面２１ｂ上の広範囲を覆って、一の方向に延びたストライプ状に形成されることが好適である。より詳しくは、ｎ型領域２５とｐ型領域２６とが交互に配置され、隙間なく形成されることが好適である。なお、ｎ型領域２５とｐ型領域２６との間は、絶縁層３１により絶縁される。さらには、図２に例示する形態の他、ｎ型領域２５とｐ型領域２６の配置は逆であってもよい。

ｎ型領域２５は、裏面２１ｂ上に直接形成された非晶質半導体層である。ｎ型領域２５は、ｉ型非晶質半導体層２７と、ｎ型非晶質半導体層２８とが順に形成された層構造を有する。ｎ型非晶質半導体層２８のみでｎ型領域２５を構成してもよいが、パッシベーション性の観点からｉ型非晶質半導体層２７を設けることが好適である。なお、ｉ型非晶質半導体層２７及びｎ型非晶質半導体層２８は、例えば、それぞれｉ型非晶質半導体層２２及びｎ型非晶質半導体層２３と同様の組成、同様の厚みで形成できる。

ｐ型領域２６は、裏面２１ｂ及び絶縁層３１上に直接形成された非晶質半導体層である。ｐ型領域２６は、ｉ型非晶質半導体層２９と、ｐ型非晶質半導体層３０とが順に形成された層構造を有する。ｎ型領域２５と同様、ｐ型非晶質半導体層３０のみでｐ型領域２６を構成してもよいが、パッシベーション性の観点からｉ型非晶質半導体層２９を設けることが好適である。なお、ｉ型非晶質半導体層２９は、例えば、ｉ型非晶質半導体層２７と同様の組成、同様の厚みで形成できる。ｐ型非晶質半導体層３０は、ボロン（Ｂ）等がドープされた非晶質シリコン層が好適である。ｐ型非晶質半導体層３０の厚みは、２ｎｍ〜５０ｎｍ程度が好適である。

絶縁層３１は、ｎ型領域２５のｎ型非晶質半導体層２８上の一部に、所定のパターンで形成されている。具体的には、ｎ型非晶質半導体層２８とｐ型非晶質半導体層３０の重なった領域（以下、「重なり領域２６^*」と称する。）において、ｎ型非晶質半導体層２８とｐ型非晶質半導体層３０との間のみに絶縁層３１が形成される。絶縁層３１は、絶縁特性に優れた金属化合物から構成される。好適な金属化合物としては、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、アルミニウムナイトライド（ＡｌＮ）等が挙げられる。絶縁層３１の厚みは、３０ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好適である。

ｎ側電極４０は、光電変換部２０のｎ型領域２５からキャリア（電子）を収集する電極であって、ｎ型領域２５に対応するパターンで設けられる。ｐ側電極５０は、光電変換部２０のｐ型領域２６からキャリア（正孔）を収集する電極であって、ｐ型領域２６に対応するパターンで設けられる。なお、ｎ側電極４０とｐ側電極５０との間には、分離溝６０が形成されている。キャリアの収集効率向上等の観点から、分離溝６０の幅は、ｎ側電極４０とｐ側電極５０とが電気的に接触しない範囲において小さいことが好適である。具体的には、０．５〜５００μｍ程度が好ましく、１０〜４００μｍ程度がより好ましい。

ｎ側電極４０及びｐ側電極５０は、複数のフィンガー部４１，５１と、対応する各フィンガー部を接続するバスバー部４２，５２とをそれぞれ有する。そして、フィンガー部４１，５１は、平面視において分離溝６０を隔てて互いに噛み合った櫛歯状を呈する。なお、「平面視」とは、受光面に対し垂直方向から観た際の平面形状（ｘ−ｙ平面）を意味する。また、ｎ側電極４０及びｐ側電極５０は、透明導電層４３，５３と、金属層４４，５４と、有機被膜４５，５５とが順に形成された層構造をそれぞれ有する。

透明導電層４３，５３は、例えば、多結晶構造を有する酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物に、錫（Ｓｎ）やアンチモン（Ｓｂ）等をドープした透明導電性酸化物（以下、「ＴＣＯ」とする）から構成される。透明導電層４３，５３の厚みは、３０ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好適である。

金属層４４，５４は、導電性が高く、且つ光の反射率が高い金属から構成されることが好ましい。具体的には、銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属又はそれらを１種以上含有する合金が例示できる。これらのうち、材料コストも考慮すれば、Ｃｕが特に好適である。金属層４４，５４の厚みは、５０ｎｍ〜５０μｍ程度が好適である。

有機被膜４５，５５は、炭化水素を主成分とする薄膜層であって、Ｃｕ等からなる金属層４４，５４の錆を抑制乃至防止する機能を有する。即ち、有機被膜４５，５５は、炭化水素基を含有する有機化合物により形成されており、金属層４４，５４に水分が作用することを抑制乃至防止する。炭化水素は、有機被膜４５，５５の重量に対して、少なくとも５０重量％以上含まれ、好ましくは６０重量％以上含まれる。

有機被膜４５は、金属層４４の表面全体を、有機被膜５５は、有機被膜４５の表面全体をそれぞれ覆って形成されている。つまり、太陽電池１０がモジュール化されるときに接続される配線材は、有機被膜４５，５５を介して金属層４４，５４にそれぞれ接続される。このため、有機被膜４５，５５は、配線材と金属層４４，５４との電気的接続を阻害しない程度の厚みで形成される。具体的には、０．１ｎｍ〜１００ｎｍ程度、好ましくは２ｎｍ〜１０ｎｍ程度の厚みが好適である。なお、有機被膜４５，５５は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）では明確に確認できない場合がある。

有機被膜４５，５５としては、金属層４４，５４に対する密着性が良好な炭化水素基を含有する金属錯体化合物が好適である。

好適な上記金属錯体化合物としては、炭素数５〜２０のアルキル基を含有する化合物が例示できる。かかる化合物は、例えば、配位子に少なくとも１つのアルキル基が導入された構造を有する。配位子及び中心金属は、特に限定されないが、例えば、金属層４４，５４がＣｕからなる場合、中心金属もＣｕであることが好適である。このような金属錯体化合物は、金属層４４，５４の表面に物理的に吸着していると共に、該表面に化学結合している。例えば、金属錯体化合物の中心金属が金属層４４，５４を構成する金属と結合している、或いは配位子のみが金属層４４，５４を構成する金属と配位結合している。

ｎ側電極４０及びｐ側電極５０では、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により電極表面から炭素が検出される。そして、ＸＰＳにより検出される全元素のうち、炭素の濃度が最大となることが好適である。より詳しくは、金属層４４，５４を構成するＣｕ等の金属元素の濃度に対して、炭素濃度は２〜１０倍程度であることが好ましく、全元素の濃度に対して、５０〜９０％であることが好ましい。また、ＸＰＳにより電極表面から検出される元素としては、炭素及び金属元素の他に、通常、酸素や窒素が含まれる。ＸＰＳにより検出される炭素は、有機被膜４５，５５に由来するものであるが、酸素、窒素は、有機被膜４５，５５に由来するものと空気中の酸素、窒素に由来するものとが含まれる。なお、ＸＰＳによる元素分析には、公知の分析装置（例えば、アルバックファイ株式会社製ＥＳＣＡ−５６００）を使用できる。

ｎ側電極４０及びｐ側電極５０は、電極表面に凹凸を有することが好適である（後述の図８（ｂ）参照）。基板２１の表面にも小さな凹凸は存在するが、電極表面凹凸は、基板２１の表面凹凸よりも凹凸サイズが大きい。これにより、大きなアンカー効果を得ることができ、太陽電池モジュールの充填材（例えば、ＥＶＡ；エチレン酢酸ビニル共重合体）との密着性が向上する。電極表面凹凸の深さ（凸部から凹部までの厚み方向に沿った長さ）は、０．１〜１０μｍ程度が好適であり、１〜５μｍ程度がより好適である。詳しくは後述するが、有機被膜４５，５５の形成過程において当該凹凸が形成される。

ｎ側電極４０及びｐ側電極５０は、電極表面の反射率が有機被膜４５，５５の存在しない場合の金属層４４，５４の反射率の５０％以下である。この低い反射率は、有機被膜４５，５５と、上記表面凹凸とに起因するものである。反射率を５０％以下とし、信頼試験後に色及び断面形状をＳＥＭによる観察を行い調べたところ、変化がないこと確認した。このように、反射率を５０％以下に調整することで、金属層４４，５４の防錆効果に優れると共に、ＥＶＡとの密着性が良好な電極を得ることができる。なお、反射率の測定には、４００〜７４０ｎｍの波長が用いられ、公知の分析装置（例えば、コニカミノルタ社製ＣＭ‐５）を使用できる。

図３〜図８を参照しながら、上記構成を備える太陽電池１０の製造方法について以下詳説する。ここでは、ｉ型非晶質半導体層２２等の非晶質半導体層を非晶質シリコン層、保護層２４及び絶縁層３１をＳｉＮ層として説明する。

図３〜図５は、光電変換部２０の製造過程を示す断面図であり、図６〜図８は、電極形成過程を示す断面図である。図８では、金属層４４の表面を拡大して示す。
まず、図３に示すように、基板２１の受光面２１ａ上にｉ型非晶質半導体層２２、ｎ型非晶質半導体層２３、及び保護層２４を順に形成すると共に、裏面２１ｂ上に、それぞれパターニングされた、ｎ型領域２５（ｉ型非晶質半導体層２７、ｎ型非晶質半導体層２８）及び絶縁層３１を順に形成する。この工程では、例えば、清浄な基板２１を真空チャンバ内に設置して、ＣＶＤやスパッタリング法により各層を形成する。

ＣＶＤによるｉ型非晶質半導体層２２，２７の成膜には、例えば、シランガス（ＳｉＨ₄）を水素（Ｈ₂）で希釈した原料ガスを使用する。また、ｎ型非晶質半導体層２３，２８の場合は、例えば、シラン（ＳｉＨ₄）にホスフィン（ＰＨ₃）を添加し、水素（Ｈ₂）で希釈した原料ガスを使用する。シランガスの水素希釈率を変化させることにより、ｉ型非晶質半導体層２２，２７及びｎ型非晶質半導体層２３，２８の膜質を変化させることができる。また、ホスフィン（ＰＨ₃）の混合濃度を変化させることによって、ｎ型非晶質半導体層２３，２８のドーピング濃度を変化させることができる。ＣＶＤによる保護層２４及び絶縁層３１の成膜には、例えば、ＳｉＨ₄／アンモニア（ＮＨ₃）、又はＳｉＨ₄／窒素（Ｎ₂）の混合ガスを原料ガスとして使用する。

ｎ型領域２５及び絶縁層３１のパターニングは、例えば、裏面２１ｂ上の端縁領域を除く全域にｎ型領域２５及び絶縁層３１を形成した後、フォトリソプロセスを用いて行うことができる。具体的には、目的とするレジストパターンを絶縁層３１上に形成し、ウェットエッチングにより、レジスト膜で被覆されずに露出した領域を除去する。これにより、裏面２１ｂの一部が露出するが、かかる露出領域には、後工程でｐ型領域２６が形成される。絶縁層３１は、例えば、フッ化水素（ＨＦ）水溶液を用いてエッチングできる。絶縁層３１のエッチング終了後、レジスト膜を除去し、パターニングされた絶縁層３１をマスクとして、露出しているｎ型領域２５をエッチング除去する。ｎ型領域２５は、例えば、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液（例えば、１ｗｔ％ＮａＯＨ水溶液）等のアルカリ性エッチング液を用いてエッチングできる。

続いて、図４に示すように、例えば、裏面２１ｂ上の端縁領域を除く全域にｐ型領域２６（ｉ型非晶質半導体層２９及びｐ型非晶質半導体層３０）を形成する。ｐ型領域２６は、裏面２１ｂ上、及びパターニングされた絶縁層３１上に直接形成される。ｐ型領域２６は、ｎ型領域２５と同様に、ＣＶＤによって形成できる。但し、ＣＶＤによるｐ型非晶質半導体層３０の成膜には、例えば、ホスフィン（ＰＨ₃）の代わりに、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）をドーピングガスとして使用する。

続いて、図５に示すように、絶縁層３１上に形成されたｐ型領域２６の一部、及び絶縁層３１の一部を除去する。これにより、ｎ型領域２５の一部が露出してｎ型領域２５とｎ側電極４０とのコンタクトが可能となる。この工程では、まず、ｐ型領域２６の上記一部をエッチング除去する。ｐ型領域２６のエッチングは、レジスト膜をマスクとして、ＮａＯＨ水溶液等のアルカリ性エッチング液を用いて行う。ｐ型領域２６は、通常、ｎ型領域２５よりもエッチングされ難いため、例えば、ｎ型領域２５をエッチングするＮａＯＨ水溶液よりも高濃度のもの（例えば、１０ｗｔ％ＮａＯＨ水溶液）を用いる。ｐ型領域２６等のエッチング終了後、レジスト膜を除去して、パターニングされたｐ型領域２６等をマスクとして使用し、絶縁層３１をエッチング除去する。これにより、絶縁層３１は、ｎ型領域２５と重なり領域２６^*の間のみに残る。

以上のようにして、光電変換部２０を製造できる。そして、光電変換部２０のｎ型領域２５上にｎ側電極４０を、ｐ型領域２６上にｐ側電極５０をそれぞれ形成することにより、太陽電池１０が製造される。ｎ側電極４０及びｐ側電極５０は、例えば、以下に例示する方法で形成される。

まず、図６に示すように、ｎ型領域２５及びｐ型領域２６上の全域を覆う透明導電層３３及び金属層３４を順に形成する。透明導電層３３は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤにより形成できる。金属層３４は、電解めっき法により形成することが好適である。この場合、透明導電層３３上にめっきのシード層を形成しておくことが好ましい。金属層３４としてＣｕめっき層を形成する場合、シード層もＣｕ層とすることが好ましい。

続いて、図７に示すように、透明導電層３３及び金属層３４の一部をエッチング除去して分離溝６０を形成する。これにより、透明導電層４３，５３、及び金属層４４，５４が形成される。具体的には、まず、分離溝６０に対応する領域を残して金属層３４上にレジスト膜を形成する。そして、このレジスト膜をマスクとして露出した金属層３４をエッチング除去することにより、金属層４４，５４を形成する。金属層３４のエッチングには、例えば、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ₃）水溶液を用いる。次に、金属層４４，５４をマスクとして露出した透明導電層３３をエッチング除去することにより、透明導電層４３，５３を形成する。透明導電層３３のエッチングには、例えば、塩化水素（ＨＣｌ）水溶液やシュウ酸水溶液を用いる。

この工程では、ｎ型領域２５及びｐ型領域２６上の全域にＣｕめっき層等の金属層３４を形成してから該層をパターニングして金属層４４，５４を形成する。このため、例えば、透明導電層４３，５３及びシード層を形成してから金属層４４，５４を形成するプロセスに比べて、分離溝６０を細線化することができる。つまり、横方向へのＣｕめっき層の成長を考慮して透明導電層４３，５３の間隔を広く設定する必要がなく、電極間の絶縁性を良好に維持しながら電極面積を拡大できる。

続いて、図８に示すように、平坦な表面４６を有する金属層４４に処理液を作用させて、金属層４４の表面４６を粗化しながら該表面に炭化水素を主成分とする有機被膜４５を形成する。なお、図８では、（ａ）処理液を作用させる前の金属層４４の表面４６と、（ｂ）処理液を作用させた後の金属層４４の表面４７とを示しているが、金属層５４の表面状態も金属層４４の場合と同じである。

有機被膜４５，５５は、例えば、金属層４４，５４が形成された光電変換部２０を処理液に所定時間浸漬し、必要により処理品を洗浄、乾燥することで形成される。上記処理液は、炭化水素を主成分とする上記有機化合物を含む。好ましくは、金属層４４，５４のエッチング液、及び上記金属錯体化合物を含む。なお、エッチング液は、金属錯体化合物を溶解（又は分散）させる溶媒（又は分散媒）としても機能する。エッチング液としては、金属層４４，５４を構成する金属等に応じて適宜変更でき、金属層４４，５４がＣｕ層である場合は、例えば、硫酸／過酸化水素水が用いられる。また、金属錯体化合物の溶解性を高めるため、アルコール等の有機溶剤を含むことが好適である。

つまり、この工程では、エッチング液により金属層４４（金属層５４についても同様）の表面４６をエッチングして粗化しながら、上記金属錯体化合物からなる有機被膜４５を該表面に形成する。これにより、上記表面凹凸が形成された表面４７が得られ、例えば、アルキル基４８が配位子及び／又は中心金属を解して表面４７に結合された有機被膜４５が形成される。なお、処理時間が長くなるほど、表面凹凸が大きくなり、有機被膜４５，５５の厚みが厚くなる。このように、金属層４４，５４の表面をエッチングして凹凸を形成しながら、金属錯体化合物を作用させることで、金属層４４，５４の表面に金属錯体化合物が化学的に結合し易くなる。

なお、この工程では、電極表面の反射率により終点を決定することが好適である。具体的には、電極表面の反射率が有機被膜４５を有さない領域の５０％以下となるように、金属層４４，５４に上記表面処理液を作用させることが好適である。かかる反射率の調整は、例えば、上記表面処理液の濃度や浸漬時間を適宜変更することでなされる。

以上のようにして得られた太陽電池１０は、Ｃｕめっき層等の金属層４４，５４の表面全体を覆って形成された有機被膜４５，５５によって、Ｃｕめっき層等の錆を抑制乃至防止することができる。さらに、電極表面の凹凸により、電極とモジュール充填材との密着性が良好になる。

なお、有機被膜４５，５５は、薄膜層であるため、Ｃｕめっき層とモジュール配線材との電気的接続を阻害しない。さらに、Ｓｎめっき層のようにウィスカーが発生しないため、分離溝６０の幅が狭い場合であってもショートを引き起こす恐れがない。このため、上記図６，７に示すプロセスと好適に組み合わせることができ、これにより、電極の微細化や分離溝６０の細線化に対応することが可能となる。また、Ｓｎめっき層が不要となるため、プロセスが簡素化され、製造コストの低減を図ることができる。

１０太陽電池、２０光電変換部、２１基板、２１ａ受光面、２１ｂ裏面、２２，２７，２９ｉ型非晶質半導体層、２３，２８ｎ型非晶質半導体層、２４保護層、２５ｎ型領域、２６ｐ型領域、３０ｐ型非晶質半導体層、３１絶縁層、３３，４３，５３透明導電層、３４，４４，５４金属層、４０ｎ側電極、４１，５１フィンガー部、４２，５２バスバー部、４５，５５有機被膜、５０ｐ側電極、６０分離溝。

Claims

半導体基板と、
前記半導体基板の一方の面上に形成されたｐ型領域及びｎ型領域と、
前記ｐ型領域上に形成されたｐ側電極、及び前記ｎ型領域上に形成されたｎ側電極を含む電極と、
前記ｐ側電極と前記ｎ型電極との間に設けられた、０．５〜５００μｍの幅の分離溝と、
を備え、
前記電極は、炭化水素を主成分とする有機被膜を有し、前記有機被膜を備えた前記電極の表面は０．１〜１０μｍの深さの凹凸を有する太陽電池。
請求項１に記載の太陽電池であって、
前記電極は、Ｘ線光電子分光法により電極表面から検出される全元素において、炭素の濃度が最大となる太陽電池。
請求項２に記載の太陽電池であって、
前記電極は、前記有機被膜が形成されていない表面に比べ、前記有機被膜が形成された表面の反射率が５０％以下である太陽電池。
半導体基板上の一方の面上にｐ側電極及びｎ側電極を備える太陽電池の製造方法であって、
前記半導体基板上の前記一方の面上にｐ型領域及びｎ型領域を形成した後、前記ｐ型領域及びｎ型領域上の全域を覆う金属層を形成してから、該金属層をパターニングして、前記ｐ型領域上にｐ側金属層を、前記ｎ型領域上にｎ側金属層をそれぞれ形成する第１工程と、
前記ｐ型金属層及び前記ｎ型金属層に処理液を作用させて、前記ｐ型金属層の表面及び前記ｎ型金属層の表面を粗化しながら該表面に炭化水素を主成分とする有機被膜を形成する第２工程と、
を備える太陽電池の製造方法。
請求項４に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記処理液は、前記ｐ型金属層及び前記ｎ型金属層のエッチング液、及び炭化水素基を含有する金属錯体化合物を含む太陽電池の製造方法。
請求項４又は５に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記第２工程では、前記ｐ型電極及び前記ｎ型電極は、前記有機被膜が形成されていない表面に比べ、前記有機被膜が形成された表面の反射率が５０％以下となるように、前記ｐ型金属層及び前記ｎ型金属層に前記処理液を作用させる太陽電池の製造方法。