JP6863853B2 - 太陽電池素子および太陽電池モジュール - Google Patents

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Description

本開示は、太陽電池素子および太陽電池モジュールに関する。
太陽電池素子には、ＰＥＲＣ（Passivated Emitter and Rear Cell）型の太陽電池素子がある（例えば、下記の特許文献１などを参照）。
国際公開第２０１５／１８２５０３号
ＰＥＲＣ型の太陽電池素子については、光電変換効率を向上させる点で改善の余地がある。
太陽電池素子および太陽電池モジュールが開示される。
太陽電池素子の一態様は、半導体基板と、パッシベーション層と、集電電極と、を備えている。前記半導体基板は、第１面および該第１面とは逆の方向を向いた第２面を有している。前記パッシベーション層は、前記第２面上に位置している。前記集電電極は、前記パッシベーション層の上に位置している。前記パッシベーション層は、該パッシベーション層を貫通している状態で位置している複数の第１孔部を有している。前記集電電極は、複数の接続部分と、複数の第２孔部と、を有している。前記複数の接続部分は、前記複数の第１孔部において前記第２面と接続している。前記複数の第２孔部は、前記集電電極を貫通している状態で位置し、平面視した場合に曲線状の周縁部をそれぞれ有している。前記複数の第２孔部は、互いに隣り合う第２Ａ孔部と第２Ｂ孔部と第２Ｃ孔部とを含む。前記集電電極を平面視して、前記第２Ａ孔部の第１中心点と前記第２Ｂ孔部の第２中心点とを結ぶ仮想線に直交する直交方向において、前記第２Ｃ孔部は、前記第２Ａ孔部と前記第２Ｂ孔部との間の領域から離れている状態で位置しているとともに、前記第１中心点と前記第２中心点と前記第２Ｃ孔部の第３中心点とを仮想的に結んだ３本の仮想線が正三角形を成しており、前記第１中心点、前記第２中心点および前記第３中心点のうちの２つの中心点の間における距離が、各前記第２孔部の直径よりも大きい。

太陽電池モジュールの一態様は、複数の前記一態様の太陽電池素子と、複数の配線材と、第１部材と、第２部材と、第１充填材と、第２充填材と、を備えている。前記複数の一態様の太陽電池素子は、２次元的に並んでいる状態で位置している。前記複数の配線材は、前記複数の太陽電池素子のうちの相互に隣り合う太陽電池素子の間をそれぞれ電気的に接続している。前記第１部材は、透光性を有し、前記複数の太陽電池素子の前記第１面側に位置している。前記第２部材は、前記複数の太陽電池素子の前記第２面側に位置している。前記第１充填材は、透光性を有し、前記複数の太陽電池素子と前記第１部材との間に位置している。前記第２充填材は、前記複数の太陽電池素子と前記第２部材との間に位置している。
例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子における光電変換効率を向上させることができる。
図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の第１部材側の外観を示す平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図３（ａ）は、第１実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成における第１素子面側の外観を示す平面図である。図３（ｂ）は、第１実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成における第２素子面側の外観を示す平面図である。 図４は、図３（ａ）および図３（ｂ）のIV−IV線に沿った太陽電池素子の端面を示す端面図である。 図５（ａ）は、図３（ｂ）のＶａ部における第２素子面側の外観を拡大して示す拡大平面図である。図５（ｂ）は、図３（ｂ）のＶａ部における保護層の構成を拡大して示す拡大平面図である。 図６（ａ）は、図５（ａ）のVIa−VIa線に沿った太陽電池素子の端面の一例を示す端面図である。図６（ｂ）は、図５（ａ）のVIa−VIa線に沿った太陽電池素子の端面の他の一例を示す端面図である。 図７は、集電電極における複数の第２孔部の配列状態の一例を示す図である。 図８（ａ）から図８（ｆ）のそれぞれは、第１実施形態に係る太陽電池素子を製造する途中の状態の一例を示す端面図である。 図９は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を示す端面図である。 図１０（ａ）は、第２実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成のうちの図３（ｂ）のＶａ部に対応する部分における第２素子面側の外観を示す平面図である。図１０（ｂ）は、第２実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成のうちの図３（ｂ）のＶａ部に対応する部分における保護層の構成を拡大して示す拡大平面図である。 図１１（ａ）は、図１０（ａ）のXIa−XIa線に沿った太陽電池素子の端面の一例を示す端面図である。図１１（ｂ）は、図１０（ａ）のXIa−XIa線に沿った太陽電池素子の端面の他の一例を示す端面図である。 図１２（ａ）は、第３実施形態に係る太陽電池素子の一例のうちの第２孔部およびこの第２孔部の近傍を含む部分における第２素子面側の外観を示す平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のXIIb−XIIb線に沿った太陽電池素子の端面の一例を示す端面図である。 図１３（ａ）は、第４実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成のうちの図６（ａ）の端面に対応する部分における端面の一例を示す端面図である。図１３（ｂ）は、第４実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成のうちの図６（ａ）の端面に対応する部分における端面の他の一例を示す端面図である。 図１４（ａ）は、第５実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成のうちの図６（ａ）の端面に対応する部分における端面の一例を示す端面図である。図１４（ｂ）は、第５実施形態に係る太陽電池素子の一例の構成のうちの図６（ａ）の端面に対応する部分における端面の他の一例を示す端面図である。 図１５（ａ）は、接続部分の形状の一例を示す図である。図１５（ｂ）は、接続部分の形状の他の一例を示す図である。
以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものである。図１から図１５（ｂ）には、右手系のＸＹＺ座標系が付されている。このＸＹＺ座標系では、太陽電池素子１の第１素子面Ｅｓ１に沿った第１出力取出電極ＥＬ１の短手方向が＋Ｘ方向とされ、第１素子面Ｅｓ１に沿った第１出力取出電極ＥＬ１の長手方向が＋Ｙ方向とされ、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向との両方に直交する方向が＋Ｚ方向とされている。
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．太陽電池モジュール＞
第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００を、図１から図７に基づいて説明する。
図１および図２で示されるように、太陽電池モジュール１００は、例えば、第１部材１０１と、充填材１０２と、太陽電池部１０３と、第２部材１０４と、を備えている。充填材１０２は、例えば、第１充填材１０２ｕと、第２充填材１０２ｂと、を含む。図１および図２の例では、太陽電池モジュール１００は、第１部材１０１と、第１充填材１０２ｕと、太陽電池部１０３と、第２充填材１０２ｂと、第２部材１０４とが、この記載の順に−Ｚ方向に積層されている。太陽電池モジュール１００は、例えば、主に太陽などの光源に向けて配置される前面（第１モジュール面ともいう）Ｍｓ１と、この第１モジュール面Ｍｓ１の逆側に位置している裏面（第２モジュール面ともいう）Ｍｓ２と、を有している。
太陽電池部１０３は、例えば、複数の太陽電池素子１と、複数の第１配線材Ｗ１と、複数の第２配線材Ｗ２と、を有している。図１の例では、太陽電池部１０３では、例えば、複数の太陽電池素子１は、２次元的に並んでいる状態で位置している。具体的には、太陽電池部１０３には、例えば、複数（ここでは、６つ）の太陽電池ストリングＳＧ１が含まれている。太陽電池ストリングＳＧ１は、例えば、複数（ここでは、７つ）の太陽電池素子１と、複数の第１配線材Ｗ１と、を含む。複数の第１配線材Ｗ１は、例えば、複数の太陽電池素子１のうちの相互に隣り合う太陽電池素子１の間をそれぞれ電気的に接続している。複数の第２配線材Ｗ２は、複数の太陽電池ストリングＳＧ１のうちの相互に隣り合う太陽電池ストリングＳＧ１の間をそれぞれ電気的に接続している。各太陽電池素子１は、表（おもて）面側に位置している第１面（第１素子面ともいう）Ｅｓ１と、この第１素子面Ｅｓ１の逆側に位置している第２面（第２素子面ともいう）Ｅｓ２と、を有している。図１から図４（ｂ）の例では、第１素子面Ｅｓ１が、＋Ｚ方向を向いており、第２素子面Ｅｓ２が、−Ｚ方向を向いている。
第１部材１０１は、例えば、複数の太陽電池素子１を含む太陽電池部１０３の第１素子面Ｅｓ１側に位置している。第１部材１０１は、例えば、太陽電池部１０３を保護する役割と、太陽電池部１０３を封止する役割と、を果たすことができる。第１部材１０１は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。特定範囲の波長としては、例えば、太陽電池モジュール１００に照射される光に含まれる強度が高い光の波長であって、太陽電池部１０３が光電変換し得る光の波長が採用される。第１部材１０１の素材として、例えば、ガラスあるいはアクリルまたはポリカーボネートなどの樹脂が採用されれば、透光性を有する第１部材１０１が実現され得る。ここで、ガラスには、例えば、厚さが２ｍｍから５ｍｍ程度の白板ガラス、強化ガラスまたは熱線反射ガラスなどの光透過率の高い材料が採用される。第１部材１０１の形状としては、例えば、平板状などの板状の形状が採用される。図１および図２の例では、＋Ｚ側から第１部材１０１を平面視すると、第１部材１０１の外形が長方形状である。第１部材１０１の＋Ｚ方向の側の面としては、例えば、一辺が９００ｍｍから１２００ｍｍ程度の矩形状の面が採用される。
第２部材１０４は、例えば、複数の太陽電池素子１を含む太陽電池部１０３の第２素子面Ｅｓ２側に位置している。第２部材１０４は、例えば、第１部材１０１と同様に、太陽電池部１０３を保護する役割と、太陽電池部１０３を封止する役割と、を果たすことができる。第２部材１０４は、例えば、第１部材１０１と同様に、特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。第２部材１０４の素材、形状および厚さとしては、例えば、第１部材１０１と同様な素材、形状および厚さが採用され得る。
第１充填材１０２ｕは、例えば、複数の太陽電池素子１と第１部材１０１との間に位置している。第２充填材１０２ｂは、例えば、複数の太陽電池素子１と第２部材１０４との間に位置している。換言すれば、第１充填材１０２ｕと第２充填材１０２ｂとを含む充填材１０２は、例えば、太陽電池部１０３を覆うように、第１部材１０１と第２部材１０４との間に充填された状態で位置している。これにより、第１充填材１０２ｕおよび第２充填材１０２ｂは、例えば、太陽電池部１０３を保持する役割と、太陽電池部１０３を封止する封止材としての役割と、を果たすことができる。第１充填材１０２ｕおよび第２充填材１０２ｂは、第１部材１０１および第２部材１０４と同様に、透光性を有している。第１充填材１０２ｕおよび第２充填材１０２ｂの素材としては、例えば、熱硬化性樹脂などが採用される。熱硬化性樹脂としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）あるいはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を主成分とするものが採用される。熱硬化性樹脂には、架橋剤が含有されてもよい。本明細書において、主成分とは、含有される比率（含有率ともいう）が５０質量％以上である成分のことを意味する。
＜１−２．太陽電池素子の構成＞
第１実施形態に係る太陽電池素子１の概略的な構成を、図３（ａ）から図７に基づいて説明する。第１実施形態に係る太陽電池素子１は、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子である。
太陽電池素子１は、例えば、半導体基板１０と、反射防止膜１１と、パッシベーション層１２と、保護層１３と、第１出力取出電極ＥＬ１と、第１集電電極ＥＬ２と、第２出力取出電極ＥＬ３と、第２集電電極ＥＬ４と、を有している。
半導体基板１０は、第１面Ｓｓ１およびこの第１面Ｓｓ１とは逆の方向を向いた第２面Ｓｓ２を有している。第１面Ｓｓ１は、太陽電池素子１の第１素子面Ｅｓ１側に位置している。図３（ａ）から図４の例では、第１面Ｓｓ１は、＋Ｚ方向を向いている。第２面Ｓｓ２は、太陽電池素子１の第２素子面Ｅｓ２側に位置している。図３（ａ）から図４の例では、第２面Ｓｓ２は、−Ｚ方向を向いている。第１面Ｓｓ１および第２面Ｓｓ２は、それぞれＸＹ平面に沿った半導体基板１０の盤面を構成している。半導体基板１０は、＋Ｚ方向に沿った厚さを有している。
また、半導体基板１０は、例えば、第１半導体領域１０ｆと第２半導体領域１０ｓとを有している。第１半導体領域１０ｆは、例えば、半導体基板１０のうちの第２面Ｓｓ２側に位置している、第１導電型を有する半導体で構成されている領域である。第２半導体領域１０ｓは、例えば、半導体基板１０のうちの第１面Ｓｓ１側に位置している、第１導電型とは逆の第２導電型を有する半導体で構成されている領域である。図４の例では、第２半導体領域１０ｓは、半導体基板１０のうちの第１面Ｓｓ１側の表層部に位置している。換言すれば、第１半導体領域１０ｆ上に第２半導体領域１０ｓが位置している。
ここで、例えば、半導体基板１０がシリコン基板である場合を想定する。この場合、シリコン基板として、多結晶または単結晶のシリコン基板が採用される。シリコン基板は、例えば、２５０μｍ以下あるいは１５０μｍ以下の厚さを有する薄い基板である。また、シリコン基板は、例えば、平面視して１辺が１５０ｍｍから２００ｍｍ程度の略矩形状の盤面を有している。このような形状を有する半導体基板１０が採用されれば、複数の太陽電池素子１を並べて太陽電池モジュール１００が製造される際に、太陽電池素子１同士の間の隙間が小さくなり得る。
また、例えば、第１導電型がｐ型であり且つ第２導電型がｎ型である場合、ｐ型のシリコン基板は、例えば、多結晶あるいは単結晶のシリコンの結晶に、ドーパント元素として、ボロンあるいはガリウムなどの不純物を含有させることで製作され得る。この場合、ｐ型のシリコン基板の第１面Ｓｓ１側の表層部にドーパントとしてのリンなどの不純物を拡散させることで、ｎ型の第２半導体領域１０ｓが生成され得る。このとき、ｐ型の第１半導体領域１０ｆとｎ型の第２半導体領域１０ｓとが積層された半導体基板１０が形成され得る。これにより、半導体基板１０は、第１半導体領域１０ｆと第２半導体領域１０ｓとの界面に位置しているｐｎ接合部を有している。
図４で示されるように、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１は、例えば、照射された光の反射率を低減するための微細な凹凸構造（テクスチャ）を有していてもよい。テクスチャの凸部の高さは、例えば、０．１μｍから１０μｍ程度とされる。隣り合う凸部の頂点の間の距離は、例えば、０．１μｍから２０μｍ程度とされる。テクスチャでは、例えば、凹部が略球面状であってもよいし、凸部がピラミッド形状であってもよい。上述した「凸部の高さ」とは、例えば、図４において、凹部の底面を通る直線を基準線とし、この基準線に対して垂直な方向（ここでは＋Ｚ方向）において、この基準線から凸部の頂点までの距離のことである。
また、半導体基板１０は、第３半導体領域１０ｔを有している。第３半導体領域１０ｔは、半導体基板１０のうちの第２面Ｓｓ２側の表層部に位置している。第３半導体領域１０ｔの導電型は、第１半導体領域１０ｆの導電型（第１実施形態ではｐ型）と同一であればよい。そして、第３半導体領域１０ｔが含有するドーパントの濃度は、第１半導体領域１０ｆが含有するドーパントの濃度よりも高い。第３半導体領域１０ｔは、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側において内部電界を形成する。これにより、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２の近傍では、半導体基板１０における光の照射に応じた光電変換で生じる少数キャリアの再結合が低減され得る。その結果、光電変換効率が低下しにくくなる。第３半導体領域１０ｔは、例えば、半導体基板１０のうちの第２面Ｓｓ２側の表層部に、アルミニウムなどのドーパント元素が拡散されることで形成され得る。このとき、第１半導体領域１０ｆが含有するドーパント元素の濃度を、５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３から１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とし、第３半導体領域１０ｔが含有するドーパント元素の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３から５×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とすることができる。第３半導体領域１０ｔは、後述する裏面側の第２集電電極ＥＬ４と半導体基板１０との接触部分に存在すればよい。
反射防止膜１１は、例えば、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１側に位置している。この反射防止膜１１は、例えば、太陽電池素子１の第１素子面Ｅｓ１に照射される光の反射率を低減することができる。反射防止膜１１の素材としては、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウムまたは窒化シリコンなどが採用され得る。反射防止膜１１の屈折率および厚さは、例えば、太陽光のうち、半導体基板１０に吸収されて発電に寄与し得る波長範囲の光に対して、反射率が低い条件（低反射条件ともいう）を実現することが可能な値に適宜設定される。ここで、例えば、反射防止膜１１の屈折率が、１．８から２．５程度とされ、反射防止膜１１の厚さが、５０ｎｍから１２０ｎｍ程度とされる。反射防止膜１１は、例えば、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ：plasma-enhanced chemical vapor deposition）法またはスパッタリング法を用いて形成され得る。
パッシベーション層１２は、半導体基板１０の少なくとも第２面Ｓｓ２上に位置している。第１実施形態では、パッシベーション層１２は、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２に接している。パッシベーション層１２は、例えば、半導体基板１０において光の照射に応じた光電変換で生成される少数キャリアの再結合を低減することができる。パッシベーション層１２の素材としては、例えば、酸化アルミニウムなどが採用される。この場合、パッシベーション層１２は、例えば、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法で形成され得る。ここで、酸化アルミニウムは負の固定電荷を有する。このため、電界効果によって、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側で生じる少数キャリア（この場合は電子）が、ｐ型の第１半導体領域１０ｆとパッシベーション層１２との界面（第２面Ｓｓ２）から遠ざけられる。これにより、半導体基板１０のうちの第２面Ｓｓ２の近傍における少数キャリアの再結合が低減され得る。このため、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１の光電変換効率が向上し得る。パッシベーション層１２の厚さは、例えば、１０ｎｍから６０ｎｍ程度とされる。パッシベーション層１２は、例えば、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１上に位置していてもよい。また、パッシベーション層１２は、例えば、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１と第２面Ｓｓ２とを接続する端面Ｓｓ３上に位置していてもよい。
また、パッシベーション層１２は、単層に限定されない。パッシベーション層１２は、例えば、複数の層が積層している状態で位置している構造を有していてもよい。複数の層の組合せには、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２の上に位置する３ｎｍから１０ｎｍ程度の厚さを有する酸化シリコンの層と、この酸化シリコンの上に位置する１０ｎｍから６０ｎｍ程度の厚さを有する酸化アルミニウムの層との組合せが含まれる。この場合には、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２上に酸化シリコン膜を成膜した後に、その酸化シリコン膜の上に酸化アルミニウム膜を成膜することで、パッシベーション層１２を形成してもよい。このようにｐ型の第１半導体領域１０ｆ上に酸化シリコンが成膜されれば、第１半導体領域１０ｆの未結合手を終端させることができる。これにより、太陽電池素子１の光電変換効率のさらなる向上を図ることができる。これらの酸化シリコン膜および酸化アルミニウム膜は、ＡＬＤ法によって連続して成膜することが可能である。
ここで、パッシベーション層１２は、例えば、複数の孔部（第１孔部ともいう）Ｈ１を有している。各第１孔部Ｈ１は、パッシベーション層１２の厚さ方向（ここでは、＋Ｚ方向）においてパッシベーション層１２を貫通している状態で位置している。
保護層１３は、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に位置している。第１実施形態では、保護層１３は、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２上に位置しているパッシベーション層１２上に位置している。そして、保護層１３は、パッシベーション層１２上においてパッシベーション層１２を覆っている。これにより、保護層１３は、例えば、パッシベーション層１２を保護することができる。保護層１３の素材としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンまたは絶縁樹脂などが採用される。保護層１３は、パッシベーション層１２上において、所望のパターンを有している状態で位置している。保護層１３は、厚さ方向（ここでは＋Ｚ方向）に保護層１３を貫通する複数の孔部Ｈ３を有している。孔部Ｈ３は、例えば、第２面Ｓｓ２に沿った周囲が閉じられた貫通孔を形成している孔部であってもよいし、第２面Ｓｓ２に沿った周囲の少なくとも一部が開口しているスリット状の孔部であってもよい。孔部Ｈ３には、例えば、パッシベーション層１２の第１孔部Ｈ１と連通している孔部Ｈ３１と、パッシベーション層１２の第１孔部Ｈ１と連通していない孔部Ｈ３２と、が含まれている。
保護層１３は、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２上に形成されたパッシベーション層１２上に、湿式のプロセスあるいは乾式のプロセスによって形成される。湿式のプロセスには、例えば、絶縁性ペーストの塗布、乾燥および加熱をおこなう方法などが適用される。乾式のプロセスには、例えば、ＰＥＣＶＤ法またはスパッタリング法などを用いた方法などが適用される。
ここで、例えば、保護層１３が窒化シリコンなどの薄膜である場合には、ＰＥＣＶＤ法またはスパッタリング法などを用いて保護層１３が形成され得る。このとき、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に、例えば、レーザー装置を用いてレーザービームを照射して、所望のパターンを有する孔部Ｈ３が形成されてもよい。レーザー装置には、例えば、Ｑスイッチ付きＮｄ：ＹＡＧ（ネオジムドープ、イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザーなどが適用される。このとき、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に、例えば、マスクを用いて所望のパターンを有する孔部Ｈ３が形成されてもよい。また、例えば、保護層１３がシロキサン樹脂などを含む薄膜である場合には、パッシベーション層１２上に絶縁性ペーストが、スクリーン印刷法などの塗布法によって所望のパターンを有するように塗布された上で、乾燥されることで、保護層１３が形成され得る。絶縁性ペーストには、例えば、保護層１３の原料となるシロキサン樹脂と、有機溶剤と、複数のフィラーと、を含む絶縁性のペーストが適用される。シロキサン樹脂は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（シロキサン結合ともいう）を有するシロキサン化合物である。具体的には、シロキサン樹脂としては、例えば、アルコキシシランまたはシラザンなどを加水分解させて縮合重合させることで生成された、分子量が１万５千以下の低分子量の樹脂が採用される。
保護層１３は、例えば、半導体基板１０の端面Ｓｓ３上に形成されてもよい。このとき、例えば、保護層１３の存在により、太陽電池素子１でリーク電流が生じにくくなる。
第１出力取出電極ＥＬ１および第１集電電極ＥＬ２は、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１の側に位置している。
第１出力取出電極ＥＬ１は、半導体基板１０における光の照射に応じた光電変換で生じるキャリアを第１集電電極ＥＬ２を介して集めて、太陽電池素子１の外部に電気を取り出すことができる電極（バスバー電極ともいう）である。図３（ａ）および図４の例では、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１側に、３本の第１出力取出電極ＥＬ１が存在している。各第１出力取出電極ＥＬ１は、第１面Ｓｓ１に沿った長手方向を有している。この長手方向は＋Ｙ方向である。そして、各第１出力取出電極ＥＬ１は、長手方向に交差している短手方向（幅方向ともいう）を有している。幅方向は＋Ｘ方向である。ここで、第１出力取出電極ＥＬ１は、例えば、平面視して、細長い長方形状の形状を有する。第１出力取出電極ＥＬ１の短手方向の長さ（幅ともいう）は、例えば０．８ｍｍから２ｍｍ程度とされる。第１出力取出電極ＥＬ１の少なくとも一部は、第１集電電極ＥＬ２と交差して電気的に接続されている状態にある。
第１集電電極ＥＬ２は、半導体基板１０における光の照射に応じた光電変換で生じるキャリアを集めることができる電極である。図３（ａ）の例では、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１側に、複数本の第１集電電極ＥＬ２が存在している。各第１集電電極ＥＬ２は、第１面Ｓｓ１に沿った長手方向を有している。この長手方向は＋Ｘ方向である。また、各第１集電電極ＥＬ２は、長手方向に交差している短手方向（幅方向ともいう）を有している。ここで、各第１集電電極ＥＬ２は、例えば、３０μｍから１５０μｍ程度の幅を有する線状の電極である。つまり、各第１集電電極ＥＬ２の幅は、第１出力取出電極ＥＬ１の幅よりも小さい。複数の第１集電電極ＥＬ２は、例えば、互いに１ｍｍから３ｍｍ程度の間隔を空けて並ぶように位置している。
第１出力取出電極ＥＬ１および第１集電電極ＥＬ２の厚さは、例えば、１０μｍから４０μｍ程度である。第１出力取出電極ＥＬ１および第１集電電極ＥＬ２は、例えば、主成分として銀を含む金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットを含有する金属ペースト（銀ペーストともいう）がスクリーン印刷などで所望の形状に塗布された後に、この銀ペーストを焼成することで形成され得る。また、例えば、第１面Ｓｓ１上において、第１集電電極ＥＬ２と同様の形状の補助電極が、半導体基板１０の周縁部に沿って位置することで、第１集電電極ＥＬ２同士を電気的に接続してもよい。
第２出力取出電極ＥＬ３および第２集電電極ＥＬ４は、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２の側に位置している。第２出力取出電極ＥＬ３と第２集電電極ＥＬ４とは、相互に電気的に接続している。
第２出力取出電極ＥＬ３は、半導体基板１０における光の照射に応じた光電変換で生じるキャリアを第２集電電極ＥＬ４を介して集めて、太陽電池素子１の外部に電気を取り出すことができる電極である。ここで、例えば、複数の太陽電池素子１を電気的に直列に接続することで太陽電池モジュールを製作する場合には、隣り合う太陽電池素子１の間で、第２面Ｓｓ２側の第２出力取出電極ＥＬ３と第１面Ｓｓ１側の第１出力取出電極ＥＬ１とが第１配線材Ｗ１によって接続される。ここでは、第１配線材Ｗ１は、例えば、第２出力取出電極ＥＬ３および第１出力取出電極ＥＬ１に対してはんだ付けなどで接合される。
図３（ａ）および図３（ｂ）の例では、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に、３本の第２出力取出電極ＥＬ３が存在している。各第２出力取出電極ＥＬ３は、第２面Ｓｓ２に沿った長手方向を有している。この長手方向は＋Ｙ方向である。そして、各第２出力取出電極ＥＬ３は、長手方向としての＋Ｙ方向に沿って並んでいるＮ個（Ｎは２以上の整数）の島状の電極部（島状電極部ともいう）によって構成されている。ここでは、Ｎ個は４個である。つまり、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側には、それぞれ第２出力取出電極ＥＬ３の長手方向（ここでは＋Ｙ方向）に沿って並んでいる３列の島状電極部が存在している。そして、第２出力取出電極ＥＬ３は、長手方向に交差している幅方向を有している。この幅方向は＋Ｘ方向である。
第２出力取出電極ＥＬ３の厚さは、例えば５μｍから２０μｍ程度とされる。第２出力取出電極ＥＬ３の幅は、例えば、０．８ｍｍから３ｍｍ程度とされる。第２出力取出電極ＥＬ３が、主成分として銀を含む場合、第２出力取出電極ＥＬ３は、例えば、銀ペーストがスクリーン印刷などで所望の形状に塗布された後に、この銀ペーストが焼成されることで形成され得る。銀ペーストが焼成される際には、例えば、保護層１３の孔部Ｈ３においてパッシベーション層１２上に直接塗布された銀ペーストは、パッシベーション層１２の焼成貫通（ファイヤースルー）を生じてもよい。この場合、例えば、第２出力取出電極ＥＬ３の少なくともその一部分が、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２に直接接続される。
第２集電電極ＥＬ４は、パッシベーション層１２の上に位置している。第２集電電極ＥＬ４は、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側において、半導体基板１０における光の照射に応じた光電変換で生じるキャリアを集めることができる。図３（ｂ）および図４で示されるように、第２集電電極ＥＬ４は、例えば、複数の孔部（第２孔部ともいう）Ｈ２を有している。各第２孔部Ｈ２は、第２集電電極ＥＬ４の厚さ方向（ここでは、＋Ｚ方向）において第２集電電極ＥＬ４を貫通している状態で位置している。図３（ｂ）の例では、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、第２素子面Ｅｓ２の略全面にわたって、第２集電電極ＥＬ４が存在している。そして、第２素子面Ｅｓ２の略全面にわたって、複数の第２孔部Ｈ２が存在している。第１実施形態では、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、パッシベーション層１２は、各第２孔部Ｈ２の内側において光学的に露出している部分を有している。ここで、「光学的に露出」とは、外部からの可視光が照射され得る状態であることを意味している。このため、パッシベーション層１２のうちの各第２孔部Ｈ２において光学的に露出している部分は、ヒトが第２素子面Ｅｓ２を平面視したときに、視認可能な状態にある。このため、複数の第２孔部Ｈ２の存在により、太陽電池素子１では、第２素子面Ｅｓ２に照射される光が、これらの複数の第２孔部Ｈ２を通過して、半導体基板１０に入射され得る。第２素子面Ｅｓ２に照射される光は、例えば、太陽光の地面などからの反射などによって生じ得る。これにより、例えば、半導体基板１０では、第１面Ｓｓ１における受光に応じた光電変換だけでなく、第２孔部Ｈ２を介した第２面Ｓｓ２における受光に応じた光電変換もおこなわれ得る。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率が向上し得る。
第１実施形態では、例えば、各第２孔部Ｈ２は、保護層１３の孔部Ｈ３のうちの孔部（第３孔部ともいう）Ｈ３１とは異なる孔部（第４孔部ともいう）Ｈ３２と連通している。換言すれば、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、保護層１３の第４孔部Ｈ３２は、各第２孔部Ｈ２の内側の領域に位置している。これにより、例えば、第２集電電極ＥＬ４の第２孔部Ｈ２を通過して第２面Ｓｓ２に照射される光が保護層１３によって遮られにくくなる。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率が向上し得る。
また、第１実施形態では、第２集電電極ＥＬ４は、例えば、パッシベーション層１２上において、第２集電電極ＥＬ４とパッシベーション層１２とで保護層１３を挟んでいる状態で位置している。第２集電電極ＥＬ４は、相互に接続している第１部分ＥＬ４ａと複数の第２部分ＥＬ４ｂとを有している。第１部分ＥＬ４ａは、例えば、保護層１３上に位置している。各第２部分（接続部分ともいう）ＥＬ４ｂは、例えば、保護層１３の第３孔部Ｈ３１内およびパッシベーション層１２の第１孔部Ｈ１内において第２面Ｓｓ２に接続している。換言すれば、各第２部分ＥＬ４ｂは、少なくとも第３孔部Ｈ３１内から第１孔部Ｈ１内にかけて位置している。
第２集電電極ＥＬ４の厚さは、例えば、１５μｍから５０μｍ程度とされる。ここで、例えば、第２集電電極ＥＬ４が、主成分としてアルミニウムを含む場合、第２集電電極ＥＬ４は、例えば、アルミニウムペーストがスクリーン印刷などで所望の形状に塗布された後に、このアルミニウムペーストが焼成されることで形成され得る。アルミニウムペーストとしては、例えば、主成分としてアルミニウムを含む金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットを含有する金属ペーストが採用される。アルミニウムペーストが焼成される際には、例えば、保護層１３の第３孔部Ｈ３１においてパッシベーション層１２上に直接塗布されたアルミニウムペーストは、パッシベーション層１２の焼成貫通を生じ得る。このとき、パッシベーション層１２の第１孔部Ｈ１が形成され得る。これにより、例えば、第２集電電極ＥＬ４の少なくとも一部分が、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２に直接接続される。また、アルミニウムペーストが焼成される際には、例えば、アルミニウムペースト内のアルミニウムが半導体基板１０の第２面Ｓｓ２の表層部内に拡散することで、第３半導体領域１０ｔが形成される。
また、ここで、例えば、保護層１３の厚さが、パッシベーション層１２の厚さよりも十分大きい場合には、パッシベーション層１２のうちの保護層１３で覆われている部分では、アルミニウムペーストはパッシベーション層１２の焼成貫通を生じない。これにより、太陽電池素子１において、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２上に、保護層１３の所望のパターンに対応するパターンでパッシベーション層１２を存在させることが可能となる。ここで、例えば、保護層１３をＰＥＣＶＤ法により窒化シリコンで形成した場合では、保護層１３の厚さは、例えば、７０ｎｍから２００ｎｍ程度とされる。また、保護層１３を、絶縁性ペーストを用いて形成した場合では、保護層１３の厚さは、例えば、０．５μｍから１０μｍ程度とされる。この場合の保護層１３の厚さは、例えば、保護層１３を形成するための絶縁性ペーストの組成、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２の形状、および第２集電電極ＥＬ４の形成時の焼成条件などによって、適宜変更される。
＜１−３．太陽電池素子の第２面側の構成＞
図５（ａ）から図６（ａ）で示されるように、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、第２集電電極ＥＬ４における各第２孔部Ｈ２の周縁の部分（周縁部ともいう）Ｅｄ４の形状は、曲線状である。ここで、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合における曲線状の周縁部Ｅｄ４の形状には、例えば、楕円形状または円形状の形状などが含まれる。このように、例えば、第２集電電極ＥＬ４の第２孔部Ｈ２の周縁部Ｅｄ４が、第２素子面Ｅｓ２を平面視して曲線状に構成されていれば、第２孔部Ｈ２の内周面において角度が不連続に変化している部分が存在しにくい。これにより、例えば、応力の印加などに応じて太陽電池素子１が撓んでも、第２集電電極ＥＬ４の第２孔部Ｈ２において応力の集中が生じにくい。このため、例えば、太陽電池素子１に割れなどが生じにくい。したがって、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における信頼性が向上し得る。
ここで、図５（ａ）から図６（ａ）で示されるように、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、複数の接続部分ＥＬ４ｂが、各第２孔部Ｈ２を囲むように並んでいる２以上の接続部分ＥＬ４ｂを含んでいてもよい。図５（ａ）および図５（ｂ）の例では、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、各第２孔部Ｈ２が、６つの接続部分ＥＬ４ｂによって囲まれている。ここでは、各接続部分ＥＬ４ｂは、例えば、第２孔部Ｈ２の円周方向に沿った長手方向を有する細長い形状を有している。このような構成が採用されれば、例えば、第２孔部Ｈ２を通過した光に応じて半導体基板１０における光電変換で生じたキャリアが第２集電電極ＥＬ４に到達するまでの移動距離が短くなり得る。これにより、例えば、太陽電池素子１における直列抵抗成分が低減され得る。また、ここでは、例えば、１つの第２孔部Ｈ２を囲むように２以上の接続部分が不連続に存在している構成が採用されれば、パッシベーション層１２の面積が減少しにくい。これにより、例えば、パッシベーション層１２の存在によるパッシベーション効果が十分に得られる。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率が向上し得る。
ここで、例えば、図６（ｂ）で示されるように、パッシベーション層１２の半導体基板１０とは逆側に、パッシベーション層１２とは素材が異なる反射防止膜１４Ａが存在していてもよい。このとき、例えば、反射防止膜１４Ａが、第２素子面Ｅｓ２を平面視して、各第２孔部Ｈ２の内側の領域に位置していてもよい。この場合、反射防止膜１４Ａの屈折率および厚さは、例えば、太陽光のうち、半導体基板１０に吸収されて発電に寄与し得る波長範囲の光に対して、反射率が低い条件（低反射条件ともいう）を実現することが可能な値に適宜設定される。これにより、例えば、第２孔部Ｈ２に入射される光の反射が低減され得る。このため、例えば、太陽電池素子１では、第２面Ｓｓ２に入射される光の量が増加し得る。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率が向上し得る。
また、ここで、反射防止膜１４Ａの素材に、例えば、窒化シリコンおよび酸化シリコンのうちの少なくとも１つの素材が含まれていれば、反射防止膜１４Ａは、加熱および湿度などに対する高い耐久性を有し、安定して存在し得る。このため、例えば、反射防止膜１４Ａが、太陽電池素子１の第２面Ｓｓ２側における光の反射を低減する役割とともに、パッシベーション層１２を保護する層としての役割も果たし得る。反射防止膜１４Ａは、例えば、反射防止膜１１と同様に、ＰＥＣＶＤ法またはスパッタリング法を用いて形成され得る。ここで、例えば、反射防止膜１４Ａの素材と反射防止膜１１の素材とが同一であれば、反射防止膜１４Ａは、反射防止膜１１と同時に形成されてもよい。
ところで、図７で示されるように、複数の第２孔部Ｈ２に含まれる、互いに隣り合う第２Ａ孔部Ｈ２ａと第２Ｂ孔部Ｈ２ｂと第２Ｃ孔部Ｈ２ｃとに着目する。ここで、第２素子面Ｅｓ２を平面視して、第２Ａ孔部Ｈ２ａの中心点（第１中心点ともいう）Ｃ２ａと、第２Ｂ孔部Ｈ２ｂの中心点（第２中心点ともいう）Ｃ２ｂと、を仮想的に結ぶ二点鎖線で描かれた線（仮想線ともいう）Ｅ２ａｂを想定する。図７の例では、仮想線Ｅ２ａｂは＋Ｘ方向に沿って延びるように位置している。この場合、例えば、仮想線Ｅ２ａｂに直交する方向（直交方向ともいう）において、第２Ｃ孔部Ｈ２ｃは、第２Ａ孔部Ｈ２ａと第２Ｂ孔部Ｈ２ｂとの間の領域Ａ２ａｂから離れている状態で位置していてもよい。領域Ａ２ａｂは、第２Ａ孔部Ｈ２ａと、第２Ｂ孔部Ｈ２ｂと、二点鎖線で描かれた仮想線Ｌｎ１と、二点鎖線で描かれた仮想線Ｌｎ２と、で囲まれた領域である。仮想線Ｌｎ１は、第２Ａ孔部Ｈ２ａの＋Ｙ方向の側の縁部と、第２Ｂ孔部Ｈ２ｂの＋Ｙ方向の側の縁部とを仮想的に結ぶ線である。仮想線Ｌｎ２は、第２Ａ孔部Ｈ２ａの−Ｙ方向の側の縁部と、第２Ｂ孔部Ｈ２ｂの−Ｙ方向の側の縁部とを仮想的に結ぶ線である。このような構成が採用されれば、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視して、第２集電電極ＥＬ４のうちの隣り合う第２孔部Ｈ２の間の領域をキャリアが第２出力取出電極ＥＬ３に向けて直線的に移動することが可能となる。図７の例では、第２集電電極ＥＬ４のうちの第２Ｃ孔部Ｈ２ｃと仮想線Ｌｎ１との間の領域をキャリアが第２出力取出電極ＥＬ３に向けて直線的に移動することが可能である。これにより、例えば、太陽電池素子１における直列抵抗成分が低減され得る。
具体的には、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、各第２孔部Ｈ２の外形が円形状であり、互いに隣り合う３つの第２孔部Ｈ２の中心点Ｃ２を仮想的に結んだ３本の仮想線が正三角形を成す場合が考えられる。ここでは、例えば、第２中心点Ｃ２ｂと第２Ｃ孔部Ｈ２ｃの中心点（第３中心点ともいう）Ｃ２ｃとを仮想的に結ぶ二点鎖線で描かれた仮想線Ｅ２ｂｃ、および第１中心点Ｃ２ａと第３中心点Ｃ２ｃとを仮想的に結ぶ二点鎖線で描かれた仮想線Ｅ２ａｃを想定する。そして、３本の仮想線Ｅ２ａｂ，Ｅ２ｂｃ，Ｅ２ａｃが正三角形を成す場合が考えられる。これにより、例えば、第２集電電極ＥＬ４において、第２孔部Ｈ２どうしの間隔をある程度確保しつつ、円形状の外縁形状を有する複数の第２孔部Ｈ２の密度を高めることができる。また、例えば、正三角形を成す隣接する２つの第２孔部Ｈ２の中心点Ｃ２の間における距離Ｌｃ２が、第２孔部Ｈ２の直径Ｄ２よりも大きければ、隣り合う円形状の外縁形状を有する第２孔部Ｈ２どうしの間に第２集電電極ＥＬ４の一部を存在させることができる。このとき、式（１）が成立すれば、仮想線Ｅ２ａｂと第３中心点Ｃ２ｃとの距離Ｒ２が、直径Ｄ２よりも大きくなる。これにより、第２Ｃ孔部Ｈ２ｃと仮想線Ｌｎ１との間の領域に、第２集電電極ＥＬ４の一部が存在し得る。
（距離Ｌｃ２）＞（直径Ｄ２）×（２／√３） ・・・（１）。
＜１−４．太陽電池素子の製造方法＞
太陽電池素子１の製造方法の一例について、図８（ａ）から図８（ｆ）および図４に基づいて説明する。
ここでは、まず、図８（ａ）で示されるように、半導体基板１０を準備する。半導体基板１０は、例えば、既存のチョクラルスキー法（ＣＺ法）または鋳造法などを用いて形成される。例えば、鋳造法で作製されたｐ型の多結晶シリコンのインゴットを、例えば２５０μｍ以下の厚さにスライスして半導体基板１０を作製する。ここで、例えば、半導体基板１０の表面に対して、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはフッ硝酸などの水溶液でごく微量のエッチングを施すことで、半導体基板１０の切断面の機械的なダメージを受けた層および汚染された層を除去することができる。
次に、図８（ｂ）で示されるように、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１にテクスチャを形成する。テクスチャは、水酸化ナトリウムなどのアルカリ性の水溶液またはフッ硝酸などの酸性の水溶液を用いた湿式エッチング、あるいは反応性イオンエッチング （ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）法などを使用した乾式エッチングによって形成され得る。
次に、図８（ｃ）で示されるように、テクスチャを有する半導体基板１０の第１面Ｓｓ１に、ｎ型の半導体領域である第２半導体領域１０ｓを形成する。具体的には、テクスチャを有する半導体基板１０における第１面Ｓｓ１側の表層部にｎ型の第２半導体領域１０ｓを形成する。第２半導体領域１０ｓは、例えば、ペースト状にした五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）を半導体基板１０の表面に塗布してリンを熱拡散させる塗布熱拡散法、ガス状にしたオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を拡散源とした気相熱拡散法などを用いて形成され得る。第２半導体領域１０ｓは、例えば、０．１μｍから２μｍ程度の深さと４０Ω／□から２００Ω／□程度のシート抵抗値とを有するように形成される。
ここで、例えば、第２半導体領域１０ｓを形成する際に、第２面Ｓｓ２側にも第２半導体領域が形成されれば、第２面Ｓｓ２側に形成された第２半導体領域をエッチングで除去する。例えば、フッ硝酸の水溶液に半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側の部分を浸すことで、第２面Ｓｓ２側に形成された第２半導体領域を除去することができる。これにより、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２にｐ型の導電型を有する第１半導体領域１０ｆを露出させることができる。その後、第２半導体領域１０ｓを形成する際に半導体基板１０の第１面Ｓｓ１側に付着した燐ガラスをエッチングで除去する。このとき、半導体基板１０の端面Ｓｓ３に形成された第２半導体領域も併せて除去してもよい。また、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に予め拡散マスクを形成しておき、気相熱拡散法などによって第２半導体領域１０ｓを形成し、続いて拡散マスクを除去してもよい。この場合には、第２面Ｓｓ２側に第２半導体領域は形成されず、第２面Ｓｓ２側の第２半導体領域を除去する工程が不要となる。
以上の処理によって、第１面Ｓｓ１側にｎ型の半導体領域である第２半導体領域１０ｓが位置し、第１面Ｓｓ１にテクスチャが形成された、第１半導体領域１０ｆを含む半導体基板１０が準備され得る。
次に、図８（ｄ）で示されるように、少なくとも半導体基板１０の第２面Ｓｓ２上に、例えば、酸化アルミニウムなどを主として含有するパッシベーション層１２を形成する。また、少なくとも半導体基板１０の第１面Ｓｓ１上に、例えば、窒化シリコンなどを含有する反射防止膜１１を形成する。ここでは、半導体基板１０の全面にパッシベーション層１２が形成されてもよいし、さらに、このパッシベーション層１２上に反射防止膜が形成されてもよい。このとき、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２上に形成されたパッシベーション層１２上に反射防止膜１４Ａが形成されてもよい。
パッシベーション層１２は、例えば、ＡＬＤ法などで形成され得る。ＡＬＤ法によれば、例えば、半導体基板１０の端面Ｓｓ３を含む全周囲にパッシベーション層１２が形成され得る。ＡＬＤ法によるパッシベーション層１２の形成工程では、まず、成膜装置のチャンバー内に、第２半導体領域１０ｓまでが形成された半導体基板１０を載置する。そして、半導体基板１０を１００℃から２５０℃程度の温度域まで加熱した状態で、次の工程Ａから工程Ｄを複数回繰り返しおこなうことで、酸化アルミニウムを主に含有するパッシベーション層１２を形成する。
［工程Ａ］酸化アルミニウムを形成するためのトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）などのアルミニウム原料を、Ａｒガスまたは窒素ガスなどのキャリアガスとともに、半導体基板１０上に供給する。これにより、半導体基板１０の全周囲にアルミニウム原料を吸着させる。ＴＭＡを供給する時間は、例えば、１５ミリ秒間から３０００ミリ秒間程度とされる。工程Ａの開始前に、半導体基板１０を希フッ酸で処理した後に純水で洗浄することで、半導体基板１０の表面をＯＨ基で終端させていてもよい。
［工程Ｂ］窒素ガスによって成膜装置のチャンバー内を浄化することで、チャンバー内のアルミニウム原料を除去する。さらに、半導体基板１０に物理吸着および化学吸着したアルミニウム原料の内、原子層レベルで化学吸着した成分以外のアルミニウム原料を除去する。窒素ガスでチャンバー内を浄化する時間は、例えば、１秒間から数十秒間程度とされる。
［工程Ｃ］水またはオゾンガスなどの酸化剤を、成膜装置のチャンバー内に供給することで、ＴＭＡに含まれるアルキル基を除去してＯＨ基で置換する。これにより、半導体基板１０の上に酸化アルミニウムの原子層を形成する。酸化剤をチャンバー内に供給する時間は、例えば、７５０ミリ秒間から１１００ミリ秒間程度とされる。ここで、例えば、チャンバー内に酸化剤ととともに水素を供給してもよい。これにより、酸化アルミニウムに水素原子が含有されやすくなる。
［工程Ｄ］窒素ガスによって成膜装置のチャンバー内を浄化することで、チャンバー内の酸化剤を除去する。このとき、例えば、半導体基板１０上における原子層レベルの酸化アルミニウムの形成時に反応に寄与しなかった酸化剤などを除去する。ここで、窒素ガスでチャンバー内を浄化する時間は、例えば、１秒間から数十秒間程度とされる。
以後、工程Ａから工程Ｄを順に実行する一連の工程を複数回繰り返すことで、所望の膜厚を有する酸化アルミニウムの層を形成することができる。
反射防止膜１１は、例えば、ＰＥＣＶＤ法またはスパッタリング法を用いて形成される。ＰＥＣＶＤ法を用いる場合は、事前に半導体基板１０を反射防止膜１１の成膜中の温度よりも高い温度まで加熱しておく。その後、シラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）との混合ガスを、窒素（Ｎ２）ガスで希釈し、反応圧力を５０Ｐａから２００Ｐａ程度にして、グロー放電分解でプラズマ化させたものを、加熱された半導体基板１０上に堆積させる。これにより、半導体基板１０上に反射防止膜１１が形成される。このとき、成膜温度は、３５０℃から６５０℃程度とされ、半導体基板１０の事前の加熱温度は成膜温度よりも５０℃程度高くされる。グロー放電に必要な高周波電源の周波数は、１０ｋＨｚから５００ｋＨｚ程度の周波数とされる。ガスの流量は、反応室の大きさなどに応じて適宜決定される。例えば、ガスの流量は、１５０ミリリットル／分（ｓｃｃｍ）から６０００ミリリットル／分（ｓｃｃｍ）程度の範囲とされる。このとき、アンモニアガスの流量Ｂをシランガスの流量Ａで除した値（Ｂ／Ａ）は、０．５から１．５の範囲とされる。
次に、図８（ｅ）で示されるように、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側において、パッシベーション層１２上の少なくとも一部に、孔部Ｈ３を有する保護層１３を形成する。保護層１３は、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２上に形成されたパッシベーション層１２上に、ＰＥＣＶＤまたはスパッタリングなどを用いた乾式のプロセスあるいは溶液の塗布などを用いた湿式のプロセスによって形成される。乾式のプロセスでは、例えば、適宜マスクが用いられることで、少なくとも半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側において、パッシベーション層１２上に、孔部Ｈ３を有する保護層１３が形成され得る。湿式のプロセスでは、例えば、少なくとも半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側において、パッシベーション層１２上に、孔部Ｈ３を含むパターンを形成するように絶縁性ペーストなどの溶液を塗布してこの溶液を乾燥することで保護層１３が形成され得る。溶液の塗布は、例えば、スクリーン印刷などで実現され得る。ここで、例えば、塗布後の絶縁性ペーストを、ホットプレートまたは乾燥炉などを用いて、最高温度が１５０℃から３５０℃程度とされ、加熱時間が１分間から１０分間程度とされる条件で乾燥する。これにより、パッシベーション層１２上に所望のパターンを有する保護層１３が形成される。
次に、図８（ｆ）で示されるように、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１側の反射防止膜１１上、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側の保護層１３上ならびに第１孔部Ｈ１および第３孔部Ｈ３１内に電極形成用の材料を配する。第１実施形態では、電極形成用の材料として、銀ペーストおよびアルミニウムペーストなどの金属ペーストＰｍ０を採用する。その後、例えば、電極形成用の材料の加熱による焼成によって、図４で示されるように、第１出力取出電極ＥＬ１、第１集電電極ＥＬ２、第２出力取出電極ＥＬ３および第２集電電極ＥＬ４が形成される。ここでは、例えば、第１出力取出電極ＥＬ１、第１集電電極ＥＬ２、第２出力取出電極ＥＬ３および第２集電電極ＥＬ４のそれぞれについて、電極形成用の材料の配置と加熱による焼成とが個別に実行されてもよい。また、例えば、第１出力取出電極ＥＬ１、第１集電電極ＥＬ２、第２出力取出電極ＥＬ３および第２集電電極ＥＬ４のうちの２以上の電極について、電極形成用の材料を配置した後に、加熱による焼成をまとめて実行してもよい。
第１出力取出電極ＥＬ１および第１集電電極ＥＬ２は、例えば、銀ペーストを用いて作製する。まず、銀ペーストを、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１側に塗布する。第１実施形態では、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１側に形成された反射防止膜１１上に、銀ペーストを塗布する。銀ペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷などで実現される。銀ペーストの塗布後、所定の温度で銀ペースト中の溶剤を蒸散させて銀ペーストを乾燥させてもよい。その後、例えば、焼成炉内で最高温度が６００℃から８５０℃程度とされ、加熱時間が数十秒間から数十分間程度とされる条件で、銀ペーストを焼成することで、第１出力取出電極ＥＬ１および第１集電電極ＥＬ２を形成する。このとき、例えば、銀ペーストは、反射防止膜１１の焼成貫通を生じ、第１出力取出電極ＥＬ１および第１集電電極ＥＬ２が、半導体基板１０の第１面Ｓｓ１に接続する。
第２出力取出電極ＥＬ３は、例えば、銀ペーストを用いて作製する。半導体基板１０に銀ペーストを塗布する方法としては、例えば、スクリーン印刷法などを用いることができる。銀ペーストの塗布後、所定の温度で銀ペースト中の溶剤を蒸散させて乾燥してもよい。その後、焼成炉内で最高温度が６００℃から８５０℃以下程度であり、加熱時間が数十秒間から数十分間程度である条件で、銀ペーストを焼成することで、第２出力取出電極ＥＬ３が半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に形成される。
第２集電電極ＥＬ４は、例えば、アルミニウムペーストを用いて作製する。まず、アルミニウムペーストを、予め塗布された銀ペーストの一部と接触するように、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に塗布する。第１実施形態では、第２面Ｓｓ２側に形成された保護層１３上および第３孔部Ｈ３１内に、アルミニウムペーストを塗布する。ここでは、アルミニウムペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷などで実現され得る。ここで、アルミニウムペーストの塗布後、所定の温度でアルミニウムペースト内の溶剤を蒸散させてアルミニウムペーストを乾燥させてもよい。その後、例えば、焼成炉内において最高温度が６００℃から８５０℃程度とされ、加熱時間が数十秒間から数十分間程度とされる条件でアルミニウムペーストを焼成することで、第２集電電極ＥＬ４が半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に形成される。このとき、第３孔部Ｈ３１内のアルミニウムペーストは、パッシベーション層１２の焼成貫通を生じ、第２集電電極ＥＬ４は、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２と接続される。このとき、第２集電電極ＥＬ４の形成にともなって第３半導体領域１０ｔも形成される。一方、保護層１３上のアルミニウムペーストは、保護層１３でブロックされ、パッシベーション層１２の焼成貫通を生じない。このため、アルミニウムペーストの焼成時には、保護層１３でブロックされたパッシベーション層１２へは焼成による悪影響が生じにくい。
ここでは、例えば、第２集電電極ＥＬ４を形成した後に第２出力取出電極ＥＬ３を形成してもよい。第２出力取出電極ＥＬ３は、例えば、半導体基板１０と直接接触していても、第２出力取出電極ＥＬ３と半導体基板１０との間にパッシベーション層１２などが存在するなどして、半導体基板１０と直接接触していなくてもよい。また、第２出力取出電極ＥＬ３は保護層１３の上に設けられてもよい。
＜１−５．太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１００の製造方法の一例について、図９に基づいて説明する。
例えば、図９で示されるように、第１部材１０１、第１充填材１０２ｕ、複数の太陽電池ストリングＳＧ１を含む太陽電池部１０３、第２充填材１０２ｂおよび第２部材１０４が、この記載の順に重ねられる。そして、例えば、第１部材１０１、第１充填材１０２ｕ、太陽電池部１０３、第２充填材１０２ｂおよび第２部材１０４が、ラミネータによって一体化されることで、図２で示されるように、太陽電池モジュール１００が製造され得る。太陽電池モジュール１００の第２モジュール面Ｍｓ２上には、例えば、太陽電池部１０３における光電変換で得られた電気を取り出すための端子ボックスＢｘ１が取り付けられる。また、例えば、太陽電池モジュール１００の外周部には、フレーム部材が取り付けられてもよい。これにより、太陽電池モジュール１００が補強され得る。
ここで、例えば、第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、上述の第２充填材１０２ｂおよび第２部材１０４は、透光性を有するものに限定されない。例えば、第２充填材１０２ｂとして、酸化チタンなどを添加することによって白色などに着色したＥＶＡなどを用いてもよい。これにより、太陽電池素子１を透過した光、および太陽電池素子１同士の間を通過した光を反射させ、太陽電池素子１に対して第２素子面Ｅｓ２側から再び光を入射させることで、太陽電池モジュール１００の出力向上を図ることができる。同様に、例えば、第２部材１０４として、表面が白色を呈するアルミ箔などを挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シート、または、アルミナもしくはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどを用いてもよい。これにより、太陽電池素子１を透過した光、および太陽電池素子１同士の間を通過した光、さらには第２部材１０４を透過した光を反射させ、太陽電池素子１に対して第２素子面Ｅｓ２側から再び光を入射させることで、太陽電池モジュール１００の出力向上を図ることができる。
＜１−６．第１実施形態のまとめ＞
第１実施形態に係る太陽電池素子１では、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側に位置している第２集電電極ＥＬ４は、パッシベーション層１２の複数の第１孔部Ｈ１内を介して第２面Ｓｓ２と接続している複数の接続部分ＥＬ４ｂを有する。また、第２集電電極ＥＬ４は、例えば、第２集電電極ＥＬ４を貫通している状態で位置している複数の第２孔部Ｈ２を有する。この複数の第２孔部Ｈ２の存在により、例えば、太陽光などが複数の第２孔部Ｈ２を通過して半導体基板１０の第２面Ｓｓ２に入射され得る。これにより、例えば、半導体基板１０では、第１面Ｓｓ１における受光に応じた光電変換だけでなく、第２孔部Ｈ２を介した第２面Ｓｓ２における受光に応じた光電変換も生じ得る。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率が向上し得る。
また、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、各第２孔部Ｈ２が、曲線状の周縁部Ｅｄ４を有していれば、第２孔部Ｈ２の内周面において角度が不連続に変化している部分が存在しにくい。これにより、例えば、応力の印加などに応じて太陽電池素子１が撓んでも、第２集電電極ＥＬ４の第２孔部Ｈ２において応力の集中が生じにくい。このため、例えば、太陽電池素子１に割れが生じにくい。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における信頼性が向上し得る。したがって、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率の向上と信頼性の向上とがバランスよく実現され得る。また、例えば、光電変換効率が高く、応力の付与による撓みに拘わらず、光電変換効率が低下しにくい、太陽電池モジュール１００が実現され得る。
＜２．他の実施形態＞
本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
＜２−１．第２実施形態＞
上記第１実施形態において、例えば、図１０（ａ）から図１１（ｂ）で示されるように、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、各第２孔部Ｈ２内に保護層１３が存在していなくてもよい。換言すれば、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、保護層１３は、各第２孔部Ｈ２の内側の領域には位置しておらず、各第２孔部Ｈ２の外側の領域に位置していてもよい。これにより、例えば、第２集電電極ＥＬ４の第２孔部Ｈ２を通過して第２面Ｓｓ２に照射される光が保護層１３によって遮られにくくなる。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率が向上し得る。
＜２−２．第３実施形態＞
上記第１実施形態において、例えば、図１２（ａ）および図１２（ｂ）で示されるように、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、保護層１３が、保護層１３を厚さ方向に貫通している環状の孔部（環状孔部ともいう）Ｃｈ３を有していてもよい。環状孔部Ｃｈ３は、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、第４孔部Ｈ３２を囲んでいる状態で位置している。換言すれば、例えば、保護層１３は、第４孔部Ｈ３２の周縁部を構成している環状の部分（環状部分ともいう）１３Ｃｃを有していてもよい。ここで、例えば、パッシベーション層１２は、パッシベーション層１２を厚さ方向に貫通し、環状孔部Ｃｈ３に連通している状態にある、環状の孔部（環状孔部ともいう）Ｃｈ１を有していてもよい。ここで、さらに、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面透視して、複数の接続部分ＥＬ４ｂには、第２孔部Ｈ２を囲んでいる状態で、環状孔部Ｃｈ１，Ｃｈ２の内側の領域に位置している環状の接続部分（環状接続部分ともいう）ＥＬ４ｂＣが含まれていてもよい。ここで、例えば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２の表層部のうち、環状接続部分ＥＬ４ｂＣと接続している部分に、第３半導体領域１０ｔが位置していてもよい。
上記構成が採用されれば、例えば、第２集電電極ＥＬ４を金属ペーストの塗布によって形成する際に、保護層１３のうちの環状孔部Ｃｈ３と第４孔部Ｈ３２との間に位置する環状部分１３Ｃｃの存在によって、金属ペーストが第４孔部Ｈ３２内に流れ込みにくい。これにより、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合における第２孔部Ｈ２の面積が小さくなりにくい。このため、例えば、第２孔部Ｈ２および第４孔部Ｈ３２を介して第２面Ｓｓ２に照射される光が遮られにくい。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における光電変換効率が向上し得る。
＜２−３．第４実施形態＞
上記各実施形態において、例えば、図１３（ａ）および図１３（ｂ）で示されるように、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、保護層１３が、各第２孔部Ｈ２の内側の全領域を埋めるように位置していてもよい。換言すれば、例えば、保護層１３が第４孔部Ｈ３２を有していなくてもよい。このような構成が採用されれば、例えば、太陽電池素子１の外部からパッシベーション層１２に向けて水分および酸が侵入しにくくなる。ここでは、上記構成により、例えば、パッシベーション層１２が変質しにくくなる。その結果、例えば、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子１における信頼性が向上し得る。ここで、例えば、太陽電池モジュール１００において、複数の太陽電池素子１を覆うように位置している充填材１０２の素材がＥＶＡであれば、ＥＶＡの加水分解などで生じる酢酸が、太陽電池素子１の外部からパッシベーション層１２に向けて侵入しにくくなる。
＜２−４．第５実施形態＞
上記各実施形態において、例えば、図１４（ａ）および図１４（ｂ）で示されるように、保護層１３が存在していなくてもよい。換言すれば、半導体基板１０の第２面Ｓｓ２側では、パッシベーション層１２上で、第２集電電極ＥＬ４とパッシベーション層１２とが保護層１３を挟むように第２集電電極ＥＬ４が位置していてもよいし、パッシベーション層１２上に第２集電電極ＥＬ４が直接位置していてもよい。
このような構成は、例えば、次のような工程で形成され得る。例えば、まず、第２面Ｓｓ２の全面にパッシベーション層１２を形成する。次に、このパッシベーション層１２上に接続部分ＥＬ４ｂの形状に対応するパターンでアルミニウムペーストを塗布し、このアルミニウムペーストの乾燥および焼成をおこなう。このとき、例えば、アルミニウムペーストはパッシベーション層１２の焼成貫通を生じ、第１孔部Ｈ１および接続部分ＥＬ４ｂが形成される。次に、例えば、パッシベーション層１２上に、第２孔部Ｈ２を有する第１部分ＥＬ４ａに対応するパターンで熱硬化型の金属ペーストを塗布し、この金属ペーストの加熱による硬化を生じさせることで、第１部分ＥＬ４ａを形成する。これにより、第１部分ＥＬ４ａと接続部分（第２部分）ＥＬ４ｂとを有する第２集電電極ＥＬ４が形成され得る。ここで、熱硬化型の金属ペーストには、例えば、主成分として銅を含む金属粉末を含有する金属ペーストあるいは主成分として銀を含む金属粉末を含有する金属ペーストなどが適用される。ここで、例えば、熱硬化型の金属ペーストの代わりに、パッシベーション層１２の焼成貫通を生じにくいガラス成分を含有するアルミニウムペーストが採用されてもよい。この場合には、第１部分ＥＬ４ａは、アルミニウムペーストの塗布、乾燥および焼成によって形成され得る。
＜３．その他＞
上記各実施形態では、例えば、図１５（ａ）で示されるように、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、接続部分ＥＬ４ｂは、互いに隣り合う３つの第２孔部Ｈ２の間において、３つの細長い部分が連結されたＹ字状の形状を有していてもよい。また、例えば、図１５（ｂ）で示されるように、第２素子面Ｅｓ２を平面透視した場合に、接続部分ＥＬ４ｂは、互いに隣り合う３つの第２孔部Ｈ２の間において、種々の形状を有していてもよい。
上記各実施形態では、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合に、各第２孔部Ｈ２の周縁部Ｅｄ４が楕円形状であれば、互いに隣り合う３つの第２孔部Ｈ２の中心点Ｃ２を仮想的に結んだ３本の仮想線が二等辺三角形を成す場合が考えられる。
上記各実施形態では、例えば、第２素子面Ｅｓ２を平面視した場合における第２集電電極ＥＬ４の第２孔部Ｈ２の周縁部Ｅｄ４の形状は、角が丸まった三角形状など、円形状および楕円形状とは異なる曲線で描かれた形状であってもよい。
上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
１ 太陽電池素子
１０ 半導体基板
１０ｆ 第１半導体領域
１０ｓ 第２半導体領域
１０ｔ 第３半導体領域
１１，１４Ａ 反射防止膜
１２ パッシベーション層
１３ 保護層
１３Ｃｃ 環状部分
１００ 太陽電池モジュール
１０１ 第１部材
１０２ 充填材
１０２ｂ 第２充填材
１０２ｕ 第１充填材
１０３ 太陽電池部
１０４ 第２部材
Ａ２ａｂ 領域
Ｃ２ 中心点
Ｃ２ａ 第１中心点
Ｃ２ｂ 第２中心点
Ｃ２ｃ 第３中心点
Ｃｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３ 環状孔部
Ｅ２ａｂ，Ｅ２ｂｃ，Ｅ２ａｃ，Ｌｎ１，Ｌｎ２ 仮想線
ＥＬ１ 第１出力取出電極
ＥＬ２ 第１集電電極
ＥＬ３ 第２出力取出電極
ＥＬ４ 第２集電電極
ＥＬ４ａ 第１部分
ＥＬ４ｂ 第２部分（接続部分）
ＥＬ４ｂＣ 環状接続部分
Ｅｄ４ 周縁部
Ｅｓ１ 第１素子面
Ｅｓ２ 第２素子面
Ｈ１ 第１孔部
Ｈ２ 第２孔部
Ｈ２ａ 第２Ａ孔部
Ｈ２ｂ 第２Ｂ孔部
Ｈ２ｃ 第２Ｃ孔部
Ｈ３ 孔部
Ｈ３１ 第３孔部
Ｈ３２ 第４孔部
Ｍｓ１ 第１モジュール面
Ｍｓ２ 第２モジュール面
Ｓｓ１ 第１面
Ｓｓ２ 第２面
Ｓｓ３ 端面
Ｗ１ 第１配線材
Ｗ２ 第２配線材

Claims (11)

  1. 第１面および該第１面とは逆の方向を向いた第２面を有している半導体基板と、
    前記第２面上に位置しているパッシベーション層と、
    該パッシベーション層の上に位置している集電電極と、を備え、
    前記パッシベーション層は、該パッシベーション層を貫通している状態で位置している複数の第１孔部を有し、
    前記集電電極は、前記複数の第１孔部において前記第２面と接続している複数の接続部分と、前記集電電極を貫通している状態で位置し、平面視した場合に曲線状の周縁部をそれぞれ有する複数の第２孔部と、を有し、
    前記複数の第２孔部は、互いに隣り合う第２Ａ孔部と第２Ｂ孔部と第２Ｃ孔部とを含み、
    前記集電電極を平面視して、前記第２Ａ孔部の第１中心点と前記第２Ｂ孔部の第２中心点とを結ぶ仮想線に直交する直交方向において、前記第２Ｃ孔部は、前記第２Ａ孔部と前記第２Ｂ孔部との間の領域から離れている状態で位置しているとともに、前記第１中心点と前記第２中心点と前記第２Ｃ孔部の第３中心点とを仮想的に結んだ３本の仮想線が正三角形を成しており、前記第１中心点、前記第２中心点および前記第３中心点のうちの２つの中心点の間における距離が、各前記第２孔部の直径よりも大きい、太陽電池素子。
  2. 請求項１に記載の太陽電池素子であって、
    前記集電電極を平面透視した場合に、前記複数の接続部分は、各前記第２孔部を囲むように並んでいる２以上の接続部分を含む、太陽電池素子。
  3. 請求項１または請求項２に記載の太陽電池素子であって、
    前記パッシベーション層の前記半導体基板とは逆側に位置している、該パッシベーション層とは素材が異なる反射防止膜をさらに備え、
    該反射防止膜は、平面視して、各前記第２孔部の内側の領域に位置している、太陽電池素子。
  4. 請求項３に記載の太陽電池素子であって、
    前記半導体基板は、前記第２面側に位置するｐ型の第１半導体領域と、前記第１面側に位置するｎ型の第２半導体領域と、を有し、
    前記パッシベーション層の素材は、酸化アルミニウムを含み、
    前記反射防止膜の素材は、窒化シリコンおよび酸化シリコンのうちの少なくとも１つの素材を含む、太陽電池素子。
  5. 請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
    前記パッシベーション層の上に保護層をさらに備え、
    該保護層は、該保護層を貫通している状態で位置し、前記複数の第１孔部とそれぞれ連通している複数の第３孔部と、該保護層を貫通している状態で位置し、前記複数の第２孔部とそれぞれ連通している複数の第４孔部と、を有し、
    前記保護層は、平面透視した場合に、各前記第２孔部の内側の領域には位置しておらず、各前記第２孔部の外側の領域に位置している、太陽電池素子。
  6. 請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
    前記パッシベーション層の上に保護層をさらに備え、
    該保護層は、該保護層を貫通している状態で位置し、前記複数の第１孔部とそれぞれ連通している複数の第３孔部と、該保護層を貫通している状態で位置している複数の第４孔部と、を有し、
    前記集電電極を平面透視した場合に、前記複数の第４孔部のそれぞれは、前記第２孔部の内側の領域に位置している、太陽電池素子。
  7. 請求項６に記載の太陽電池素子であって、
    前記保護層は、平面透視した場合に、該保護層を貫通し、前記第４孔部を囲んでいる状態で位置している環状の孔部を有し、
    前記複数の接続部分は、前記集電電極を平面透視した場合に、前記第２孔部を囲んでいる状態で、前記環状の孔部の内側の領域に位置している環状の接続部分を含む、太陽電池素子。
  8. 請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
    前記パッシベーション層の上に保護層をさらに備え、
    該保護層は、平面透視した場合に、各前記第２孔部の内側の全領域を埋めるように位置している、太陽電池素子。
  9. 請求項１から請求項７の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
    前記パッシベーション層は、平面視した場合に、各前記第２孔部の内側において光学的に露出している部分を有する、太陽電池素子。
  10. ２次元的に並んでいる状態で位置している、請求項１から請求項９の何れか１つの請求項にそれぞれ記載の複数の太陽電池素子と、
    前記複数の太陽電池素子のうちの相互に隣り合う太陽電池素子の間をそれぞれ電気的に接続している複数の配線材と、
    前記複数の太陽電池素子の前記第１面側に位置している、透光性を有する第１部材と、
    前記複数の太陽電池素子の前記第２面側に位置している、第２部材と、
    前記複数の太陽電池素子と前記第１部材との間に位置している、透光性を有する第１充填材と、
    前記複数の太陽電池素子と前記第２部材との間に位置している、第２充填材と、を備える、太陽電池モジュール。
  11. 請求項１０に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第２部材および前記第２充填材が透光性を有する、太陽電池モジュール。
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