JPWO2019139020A1 - 太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法 - Google Patents

太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法 Download PDF

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Abstract

太陽電池セル（１）は、受光面（１０ａ）及び裏面（１０ｂ）を有する半導体基板（１０）と、半導体基板（１０）の裏面（１０ｂ）に、第一の方向に延び、第一の方向と交差する第二の方向に、互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層（１３ｎ）及びｐ型半導体層（１２ｐ）と、ｎ型半導体層（１３ｎ）及びｐ型半導体層（１２ｐ）の上に設けられた下地層（１４）とを備える。下地層（１４）は、第一の分離部（１７ａ）及び第二の分離部（１７ｂ）を有する第一の分離溝（１７）で互いに分離されたｎ側下地層（１４ｎ）、及び、ｐ側下地層（１４ｐ）と、第一の分離部（１７ａ）及び第二の分離部（１７ｂ）を隔てる第一のブリッジ部（１８）とを有する。そして、第一のブリッジ部（１８）は、ｎ側下地層（１４ｎ）及びｐ側下地層（１４ｐ）の第一の方向における境界の少なくとも一方において、第一の分離部（１７ａ）と第二の分離部（１７ｂ）とを隔てる。

Description

本発明は、裏面接合型の太陽電池セル、及び、当該太陽電池セルの製造方法に関する。
光電変換効率が改善された太陽電池セルとして、半導体基板における光が入射する受光面と背向する面である裏面に、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層の双方が形成された裏面接合型の太陽電池セルの検討が行われている。裏面接合型の太陽電池セルでは、裏面に、透明電極層（下地層）、シード層（導電層）、及び、発電した電力を取り出すためのめっき層（ｎ側電極及びｐ側電極）が積層して設けられる。
特許文献１には、ｎ側電極とｐ側電極とが、透明電極層に設けられた分離領域（分離溝）により完全に分離されている太陽電池セルが開示されている。
国際公開第２０１６／１５７７０１号
ところで、下地層に分離溝を形成する方法として、レーザによる加工が行われることがある。上記のように、下地層が分離溝で完全に分離されている場合、レーザによるパターニングにおいて、走査経路が交差する箇所が生じる。当該走査経路でレーザを走査している間レーザが照射されていると、レーザが過剰に照射される箇所が生じる。これにより、半導体層、及び、半導体基板がダメージを受けて光電変換効率が低下することがある。
そこで、本発明は、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルは、裏面接合型の太陽電池セルであって、光が入射する受光面、及び、前記受光面と背向する裏面を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記裏面に、第一の方向に延び、前記第一の方向と交差する第二の方向に、互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層及びｐ型半導体層と、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層の上に設けられた下地層とを備え、前記下地層は、異なる方向に延びる第一の分離部及び第二の分離部を有する第一の分離溝で互いに分離され、前記ｎ型半導体層の上に設けられたｎ側下地層、及び、前記ｐ型半導体層の上に設けられたｐ側下地層と、前記第一の分離部及び前記第二の分離部を隔てる第一のブリッジ部とを有し、前記ｎ側下地層は、前記第一の方向に延びる第一のｎ側下地部を有し、前記ｐ側下地層は、前記第一の方向に延び、前記第一のｎ側下地部と隣り合って設けられた第一のｐ側下地部を有し、前記第一のブリッジ部は、前記第一のｎ側下地部の前記第一の方向における一方側の第一の端部と前記ｐ側下地層との境界、及び、前記第一のｐ側下地部の前記第一の方向における他方側の第二の端部と前記ｎ側下地層との境界の少なくとも一方において、前記第一の分離部と前記第二の分離部とを隔てる。
また、本発明の一態様に係る太陽電池セルの製造方法は、裏面接合型の太陽電池セルの製造方法であって、光が入射する受光面、及び、前記受光面と背向する裏面を有する半導体基板の前記裏面に、第一の方向に延び、前記第一の方向と交差する第二の方向に互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層及びｐ型半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記ｎ型半導体層及びｐ型半導体層が形成された前記裏面に下地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層の上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層の上であり、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層に対応する領域にレジストを塗布するレジスト形成工程と、前記レジスト形成工程でレジスト膜が形成された前記導電層をシード層として、電解めっきにより、ｎ側電極及びｐ側電極を形成する電極形成工程と、前記電極形成工程の後に、レーザを走査することで前記レジスト膜に前記シード層まで貫通する溝を形成するレーザ加工工程と、前記溝が形成された前記裏面をエッチングして前記下地層をｎ側下地層及びｐ側下地層に分離する分離溝を形成する下地層除去工程と、前記下地層除去工程の後に前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、を含み、前記レーザ加工工程において、前記レーザを走査した走査経路が交差する位置において前記レーザの出力が停止されることで、前記位置において、異なる方向に延びる第一の分離部と第二の分離部とが隔てられた前記分離溝を形成する。
本発明によれば、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セル、及び、当該太陽電池セルの製造方法を実現することができる。
図１は、実施の形態１に係る太陽電池セルを示す平面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態１に係る太陽電池セルの部分断面図である。 図３は、実施の形態１に係る太陽電池セルの製造方法を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態１に係る太陽電池セルの電極形成工程後の断面模式図である。 図５Ａは、比較例に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。 図５Ｂは、実施の形態１に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。 図６Ａは、図５ＢのＶＩａ−ＶＩａ線における、実施の形態１に係る製造工程中の太陽電池セルの部分断面図である。 図６Ｂは、図５ＢのＶＩｂ−ＶＩｂ線における、実施の形態１に係る製造工程中の太陽電池セルの部分断面図である。 図７Ａは、図５ＢのＶＩａ−ＶＩａ線に対応する位置における、実施の形態１に係る太陽電池セルの下地層除去工程後の部分断面図である。 図７Ｂは、図５ＢのＶＩｂ−ＶＩｂ線に対応する位置における、実施の形態１に係る太陽電池セルの下地層除去工程後の部分断面図である。 図８は、実施の形態１に係る太陽電池セルの導電層除去工程後の部分断面図である。 図９は、実施の形態１の変形例１に係る太陽電池セルを示す平面図である。 図１０は、実施の形態１の変形例１に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。 図１１は、実施の形態１の変形例２に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。 図１２Ａは、図１１のＸＩＩａ−ＸＩＩａ線における、実施の形態１の変形例２に係る太陽電池セルのレーザ加工工程後の部分断面図である。 図１２Ｂは、図１１のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線における、実施の形態１の変形例２に係る太陽電池セルのレーザ加工工程後の部分断面図である。 図１３は、実施の形態１の変形例２に係る太陽電池セルの導電層除去工程後の部分断面図である。 図１４は、実施の形態１の変形例３に係る太陽電池セルの部分断面図である。 図１５は、実施の形態１における、太陽電池セルの短辺付近におけるレーザの走査経路を示す平面図である。 図１６は、図１５中の領域Ｃの拡大図である。
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態、工程、および、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
また、「略＊＊」との記載は、実質的に＊＊と認められるものを含む意図であり、例えば「略直交」を例に挙げて説明すると、完全に直交はもとより、実質的に直交と認められるものを含む意図である。例えば、「略＊＊」との記載は、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
また、各図において、Ｚ軸方向は、例えば、太陽電池セルの受光面に垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸方向に直交する方向である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、Ｚ軸方向から見ることを意味する。また、以下の実施の形態において、「断面視」とは、太陽電池セルの受光面と直交する面（例えば、Ｚ軸とＸ軸とで規定される面）において当該太陽電池セルを切断した切断面を、当該切断面から略直交する方向（例えば、Ｙ軸方向）から見ることを意味する。
（実施の形態１）
以下、図１〜図８を用いて、本実施の形態に係る太陽電池セルについて説明する。
［１．太陽電池セルの構成］
まず、本実施の形態に係る太陽電池セルの概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。太陽電池セルは、太陽光等の光を電力に変換する光電変換素子（光起電力素子）である。
図１は、本実施の形態に係る太陽電池セル１を示す平面図である。図１は、太陽電池セル１を裏面側から見た平面図である。具体的には、図１の（ａ）は、本実施の形態に係る太陽電池セル１を示す平面図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）の破線枠の拡大平面図である。図２は、図１の（ａ）のＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係る太陽電池セル１の部分断面図である。なお、図２では、光が入射する受光面１０ａが紙面に対して下側となるように図示している。
図２に示すように、太陽電池セル１は、半導体材料からなる半導体基板１０を有する。半導体基板１０は、例えば、結晶シリコンなどにより構成することができる。本実施の形態では、半導体基板１０がｎ型結晶シリコンからなる例について説明する。なお、結晶シリコンとは、単結晶シリコン、または多結晶シリコンを含むものとする。半導体基板１０は、ｐ型結晶シリコンであってもよい。また、半導体基板１０の材料は、ＧａＡｓやＩｎＰ等の化合物半導体であってもよい。
半導体基板１０は、光が入射する受光面１０ａ、及び、受光面１０ａと背向する裏面１０ｂを有する。半導体基板１０は、受光面１０ａにおいて光を受光する。裏面１０ｂは、直接光が入射しない面である。本実施の形態に係る太陽電池セル１には、ＸまたはＹ方向に沿った長辺と、Ｘ軸及びＹ軸の双方と交差する方向に沿った短辺とが外周に沿って交互に並んだ、略八角形の半導体基板１０を用いている。
半導体基板１０の受光面１０ａの上には、実質的に真性なｉ型半導体層２０ｉと、半導体基板１０と同じ導電型を有するｎ型半導体層２０ｎと、保護膜としての機能を兼ね備えた反射防止層１９（保護層）とがこの順番で設けられている。ｉ型半導体層２０ｉは、例えば実質的に真性なｉ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｎ型半導体層２０ｎは、例えば、ｎ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。反射防止層１９は、例えば、窒化ケイ素などにより構成することができる。反射防止層１９は、ｉ型半導体層２０ｉ及びｎ型半導体層２０ｎを保護する機能も有する。
半導体基板１０の裏面１０ｂの上には、ｎ型半導体層１３ｎと、ｐ型半導体層１２ｐとが配置されている。
ｎ型半導体層１３ｎは、裏面１０ｂの一部分の上に配置されている。ｎ型半導体層１３ｎは、例えば、ｎ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｎ型半導体層１３ｎと裏面１０ｂとの間には、実質的に真性なｉ型半導体層１３ｉが配置されている。ｉ型半導体層１３ｉは、例えば実質的に真性なｉ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。
ｐ型半導体層１２ｐは、裏面１０ｂのｎ型半導体層１３ｎが配置されていない部分の少なくとも一部の上に配置されている。このｐ型半導体層１２ｐとｎ型半導体層１３ｎとにより裏面１０ｂの実質的に全体が覆われている。
ｐ型半導体層１２ｐは、例えば、ホウ酸などのｐ型ドーパントを含むｐ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。ｐ型半導体層１２ｐと裏面１０ｂとの間には、実質的に真性なｉ型半導体層１２ｉが配置されている。ｉ型半導体層１２ｉは、例えば、実質的に真性なｉ型アモルファスシリコンなどにより構成することができる。
ｎ型半導体層１３ｎ及びｉ型半導体層１３ｉと、ｐ型半導体層１２ｐ及びｉ型半導体層１２ｉとは、光電変換効率の観点から、裏面１０ｂに平行な一方向に沿って互いに形成されることが望ましい。本実施の形態では、ｎ型半導体層１３ｎ及びｉ型半導体層１３ｉと、ｐ型半導体層１２ｐ及びｉ型半導体層１２ｉとは、Ｘ軸方向に延び、かつＹ軸方向に互いに間挿して設けられている。つまり、ｎ型半導体層１３ｎ及びｉ型半導体層１３ｉと、ｐ型半導体層１２ｐ及びｉ型半導体層１２ｉとは、Ｙ軸方向に互いに隣り合って設けられている。なお、Ｘ軸方向は、第一の方向の一例であり、Ｙ軸方向は第一の方向と交差する第二の方向の一例である。また、以降においては、ｎ型半導体層１３ｎ、ｐ型半導体層１２ｐ、ｉ型半導体層１２ｉ及び１３ｉを合わせて半導体層とも記載する。半導体層は、例えば、半導体基板１０の裏面１０ｂ上に直接積層される。
また、半導体層は、半導体基板１０の裏面１０ｂ上の広範囲を覆うように形成されるとよい。このため、ｎ型半導体層１３ｎ及びｉ型半導体層１３ｉと、ｐ型半導体層１２ｐ及びｉ型半導体層１２ｉとが互いに重なり合うように、積層されるとよい。例えば、図２の分離部２１に示すように、一方の層が他方の層にオーバーラップして隙間なく積層されるとよい。
なお、ｐ型半導体層１２ｐ上において、ｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎが積層される領域の全域において、絶縁層（図示しない）が形成される。これにより、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐと、ｉ型半導体層１３ｉとｎ型半導体層１３ｎとが絶縁される。
ｎ型半導体層１３ｎの上には、ｎ側下地層１４ｎ、ｎ側導電層１５ｎ、及び、ｎ側電極１６ｎが積層される。一方、ｐ型半導体層１２ｐの上には、ｐ側下地層１４ｐ、ｐ側導電層１５ｐ、及び、ｐ側電極１６ｐが積層される。なお、ｎ側導電層１５ｎ及びｐ側導電層１５ｐを合わせて導電層とも記載する。また、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐを合わせて電極とも記載する。
図１の（ｂ）に示すように、ｎ側下地層１４ｎ、ｐ側下地層１４ｐ、及び、第一のブリッジ部１８により下地層１４が構成される。本実施の形態では、下地層１４が第一のブリッジ部１８を有する点に特徴を有する。
下地層１４は、半導体層と導電層との接触を防止し、半導体層と導電層との合金化を防いで入射光の反射率を高める機能を有する。下地層１４は、例えば、透明な導電性材材料から構成される透明導電層（ＴＣＯ膜）である。透明導電層は、例えば、多結晶構造を有する酸化インジウム(Ｉｎ２Ｏ３)、酸化亜鉛(ＺｎＯ)、酸化錫(ＳｎＯ２)、及び酸化チタン（ＴｉＯ２）等の金属酸化物のうち少なくとも１種を含んで構成されることが好ましい。これらの金属酸化物に、錫(Ｓｎ)、亜鉛(Ｚｎ)、タングステン(Ｗ)、アンチモン(Ｓｂ)、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム(Ｃｅ)、ガリウム(Ｇａ)などのドーパントがドープされていてもよく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３にＳｎがドープされたＩＴＯが特に好ましい。ドーパントの濃度は、０〜２０質量％とすることができる。透明導電層の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
下地層１４は、半導体層の上に配置される。下地層１４は、例えば、半導体層の上に直接積層される。
下地層１４は、異なる方向に延びる第一の分離部１７ａ及び第二の分離部１７ｂを有する第一の分離溝１７により、ｎ側下地層１４ｎとｐ側下地層１４ｐとに分離される。つまり、第一の分離溝１７により、互いに分離されたｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐが形成される。これにより、ｎ側下地層１４ｎは、ｎ型半導体層１３ｎの上に配置され、ｎ型半導体層１３ｎと電気的に接続される。また、ｐ側下地層１４ｐは、ｐ型半導体層１２ｐの上に配置され、ｐ型半導体層１２ｐと電気的に接続される。
また、図１の（ａ）、及び、図２に示すように、電極の下（例えば、電極と半導体層との間）にも下地層１４は形成されている。図１の（ａ）に示すように、ｎ側下地層１４ｎは、Ｘ軸方向に延びる第一のｎ側下地部１４１ｎと、Ｙ軸方向に延び、第一のｎ側下地部１４１ｎのＸ軸プラス側の端部を接続する第二のｎ側下地部１４２ｎとから構成される。第一のｎ側下地部１４１ｎのＸ軸プラス側の端部は、第一の方向における他方側の端部の一例である。また、ｐ側下地層１４ｐは、Ｘ軸方向に延びる第一のｐ側下地部１４１ｐと、Ｙ軸方向に延び、第一のｐ側下地部１４１ｐのＸ軸マイナス側の端部を接続する第二のｐ側下地部１４２ｐとから構成される。第一のｐ側下地部１４１ｐのＸ軸マイナス側の端部は、第一の方向における一方側の端部の一例である。なお、本実施の形態では、第一のｎ側下地部１４１ｎと第一のｐ側下地部１４１ｐとが、互いに間挿して配置される。つまり、第一のｎ側下地部１４１ｎと第一のｐ側下地部１４１ｐとが、隣り合って配置される。
また、第一の分離部１７ａは、太陽電池セル１の平面視において、Ｘ軸方向に延び、隣り合う第一のｎ側下地部１４１ｎ及び第一のｐ側下地部１４１ｐの間に設けられ、第二の分離部１７ｂは、ｎ側下地層１４ｎ（具体的には、第一のｎ側下地部１４１ｎ）のＸ軸マイナス側の端部と第二のｐ側下地部１４２ｐ、及び、ｐ側下地層１４ｐ（具体的には、第一のｐ側下地部１４１ｐ）のＸ軸プラス側の端部と第二のｎ側下地部１４２ｎとの間にそれぞれ設けられる。
第一のブリッジ部１８は、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとの間に設けられる。すなわち、第一のブリッジ部１８は、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとを隔てる。本実施の形態では、第一のブリッジ部１８は、第一の分離部１７ａのＸ軸方向の端部と第二の分離部１７ｂとの間に設けられる。すなわち、第一のブリッジ部１８は、第一の分離部１７ａのＸ軸方向の端部と第二の分離部１７ｂとを隔てる。これにより、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとは、平面視において交差していない。
図１の（ｂ）では、第一のブリッジ部１８は、ｎ側下地層１４ｎ（具体的には、第一のｎ側下地部１４１ｎ）のＸ軸マイナス側の端部とｐ側下地層１４ｐとの境界において、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとを隔てている例を示しているが、ｐ側下地層１４ｐ（具体的には、第一のｐ側下地部１４１ｐ）のＸ軸プラス側の端部とｎ側下地層１４ｎとの境界においても、同様に、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとを隔てている。第一のブリッジ部１８は、複数のｎ側下地層１４ｎのＸ軸プラス側の端部とｐ側下地層１４ｐとの境界、及び、複数のｐ側下地層１４ｐのＸ軸マイナス側の端部とｎ側下地層１４ｎとの境界の少なくとも１つに設けられる。すなわち、太陽電池セル１は、少なくとも１つの第一のブリッジ部１８を備えていればよい。また、図１の（ｂ）では、第一のブリッジ部１８の平面視形状は、略矩形状である例について図示しているが、これに限定されない。
なお、ｎ側下地層１４ｎ（具体的には、第一のｎ側下地部１４１ｎ）のＸ軸マイナス側の端部とは、第一の端部の一例であり、ｐ側下地層１４ｐ（具体的には、第一のｐ側下地部１４１ｐ）のＸ軸プラス側の端部とは、第二の端部の一例である。また、図１の（ｂ）では、第二の分離部１７ｂの長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、隣り合う第一の分離部１７ａの間隔（図８の（ａ）及び図８の（ｂ）に示す間隔Ｌ２を参照）より長い例を示している。
第一のブリッジ部１８は、上記の位置に配置されることで、ｎ側下地層１４ｎとｐ側下地層１４ｐとが第一のブリッジ部１８を介して接続される。なお、第一のブリッジ部１８は、ｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐと同一の材料で構成されているので導電性を有しているが、抵抗値が高いので、ｎ側下地層１４ｎとｐ側下地層１４ｐとは、光電変換効率に影響がない程度でしか導通されない。例えば、ｎ側下地層１４ｎとｐ側下地層１４ｐとの間における第一のブリッジ部１８の抵抗は、０．０１Ω・ｃｍ以上である。例えば、第一のブリッジ部１８のＸ軸方向の長さＬ１は、３０μｍ以下であり、Ｙ軸方向の長さ（図８の（ａ）及び図８の（ｂ）における幅Ｌ３）は、３０μｍ以下である。なお、第一のブリッジ部１８のＹ軸方向の長さは、第一の分離部１７ａの短手方向の長さと略等しい。また、第一のブリッジ部１８のＸ軸方向の長さＬ１は、第一のブリッジ部１８のＹ軸方向の長さ（本実施の形態では、幅Ｌ３）以下であるとよい。
導電層は、下地層１４の上に配置され、めっき成長の際に電流を流すシード層として機能する。つまり、導電層をシード層として電解めっきによりｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成される。導電層の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
ｎ側電極１６ｎは、ｎ側導電層１５ｎの上に直接形成され、ｎ型半導体層１３ｎからキャリア（電子）を収集する電極である。ｐ側電極１６ｐは、ｐ側導電層１５ｐの上に直接形成され、ｐ型半導体層１２ｐからキャリア（正孔）を収集する電極である。
本実施の形態では、ｎ側電極１６ｎは、ｎ側導電層１５ｎの上に配置されためっき層であり、ｐ側電極１６ｐは、ｐ側導電層１５ｐの上に配置されためっき層である。ｎ側電極１６ｎは、Ｘ軸方向に延びるｎ側フィンガー電極１６１ｎと、Ｙ軸方向に延び、ｎ側フィンガー電極１６１ｎのＸ軸プラス側の端部を接続するｎ側バスバー電極１６２ｎとから構成される。また、ｐ側電極１６ｐは、Ｘ軸方向に延びるｐ側フィンガー電極１６１ｐと、Ｙ軸方向に延び、ｐ側フィンガー電極１６１ｐのＸ軸マイナス側の端部を接続するｐ側バスバー電極１６２ｐとから構成される。本実施の形態では、ｎ側フィンガー電極１６１ｎとｐ側フィンガー電極１６１ｐとが、互いに間挿して配置される。つまり、ｎ側フィンガー電極１６１ｎと第一のｐ側フィンガー電極１６１ｐとが、隣り合って配置される。
ｎ側導電層１５ｎ、ｎ側電極１６ｎ、ｐ側導電層１５ｐ、及び、ｐ側電極１６ｐは、高い導電性を有し、かつ光の反射率が高い金属から構成されるとよい。例えば、銅(Ｃｕ)、錫(Ｓｎ)、チタン(Ｔｉ)、アルミニウム(Ａｌ)、ニッケル(Ｎｉ)、銀(Ａｇ)、金(Ａｕ)などの金属またはそれらの１種以上を含む合金から構成されるとよい。すなわち、ｎ側導電層１５ｎ、ｎ側電極１６ｎ、ｐ側導電層１５ｐ、及び、ｐ側電極１６ｐは、金属層である。
本実施の形態では、ｎ側導電層１５ｎ、ｎ側電極１６ｎ、ｐ側導電層１５ｐ、及び、ｐ側電極１６ｐは、例えば、導電性、反射率、及び、材料コスト等の観点から、Ｃｕにより構成される。Ｃｕ層の厚みは、例えば、１０μｍ〜２０μｍ程度である。
上記のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１は、裏面接合型の太陽電池セルである。なお、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが印刷などにより形成される場合には、ｎ側導電層１５ｎ及びｐ側導電層１５ｐは設けられなくてもよい。
［２．太陽電池セルの製造方法］
続いて、上記の太陽電池セル１の製造方法について、図３〜図８を参照しながら説明する。
図３は、本実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法を示すフローチャートである。なお、本実施の形態に係る製造方法は、レーザ加工工程に特徴を有する。
図３に示すように、まず光が入射する受光面１０ａ、及び、受光面１０ａと背向する裏面１０ｂを有する半導体基板１０の裏面１０ｂに、第一の方向（本実地の形態では、Ｘ軸方向）に延び、第一の方向と交差する第二の方向（本実施の形態では、Ｙ軸方向）に互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層１３ｎ及びｐ型半導体層１２ｐを形成する半導体層形成工程（Ｓ１０）が行われる。半導体形成工程では、半導体基板１０を真空チャンバ内に設置して、プラズマ化学気相成長(ＰＥＣＶＤ)やスパッタリングにより、ｉ型半導体層、及び、ｎ型半導体層を順に積層する。なお、半導体形成工程では、受光面１０ａにも半導体層などが形成される。
半導体形成工程において、まず半導体基板１０の受光面１０ａ上に、ｉ型半導体層２０ｉ及びｎ型半導体層２０ｎを積層し、裏面１０ｂ上に、ｉ型半導体層１２ｉ、ｐ型半導体層１２ｐ、及び、絶縁層（図示しない）を積層する。絶縁層としては、例えば、反射防止層１９と同様の組成で形成することができる。
ＰＥＣＶＤによるｉ型半導体層１２ｉ及び２０ｉの積層工程では、例えば、シランガス(ＳｉＨ４)を水素(Ｈ２)で希釈したものを原料ガスとして使用する。また、ｎ型半導体層１３ｎ及び２０ｎの積層工程では、例えば、シラン(ＳｉＨ４)にホスフィン(ＰＨ３)を添加し、水素(Ｈ２)で希釈したものを原料ガスとして使用する。また、ｐ型半導体層１２ｐの積層工程では、例えば、シラン（ＳｉＨ４）にジボラン（Ｂ２Ｈ６）を添加し、水素(Ｈ２)で希釈したものを原料ガスとして使用する。
そして、裏面１０ｂに積層された各層をパターニングする。まず、絶縁層を部分的にエッチングして除去する。絶縁層のエッチング工程では、例えば、スクリーン印刷やインクジェットによる塗工プロセス、またはフォトリソプロセス等により形成されたレジスト膜をマスクとして使用する。絶縁層が酸化ケイ素(ＳｉＯ２)、窒化ケイ素(ＳｉＮ)、又は、酸窒化ケイ素(ＳｉＯＮ)である場合は、例えば、フッ化水素(ＨＦ)水溶液を用いてエッチングできる。
絶縁層のエッチング終了後、例えば、レジスト膜を除去し、パターニングされた絶縁層をマスクとして、露出しているｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐをエッチングする。ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐのエッチングは、例えば、水酸化ナトリウム(ＮａＯＨ)水溶液(例えば、１質量％ＮａＯＨ水溶液)等のアルカリ性エッチング液を用いて行う。この工程により、裏面１０ｂ上にパターニングされたｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐ、及び、絶縁層が形成される。
なお、ｉ型半導体層２０ｉを積層する前において、半導体基板１０の受光面１０ａにテクスチャ構造を形成するとよい。テクスチャ構造は、例えば、水酸化カリウム(ＫＯＨ)水溶液を用いて、(１００)面を異方性エッチングすることで形成できる。
続いて、裏面１０ｂ上の端縁領域を除く全域にｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎを積層する。つまり、パターニングしたｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐ上にもｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎが積層される。ｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎは、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐと同様に、ＰＥＣＶＤによって形成することができる。
続いて、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐ上に積層されたｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎをパターニングし、絶縁層を部分的に除去する。まず、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐ上に積層されたｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎを部分的にエッチングして除去する。除去するｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎの領域は、後工程でｐ側電極１６ｐを形成するｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐ上の領域である。ｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎのエッチングでは、例えば、スクリーン印刷等によって形成されるレジスト膜をマスクとして使用し、ＮａＯＨ水溶液等のアルカリ性エッチング液を用いて行う。
ｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎは、通常、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐよりもエッチングされ難いため、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐに使用されるＮａＯＨ水溶液よりも高濃度のもの(例えば、１０質量％ＮａＯＨ水溶液)、又は、フッ硝酸(ＨＦとＨＮＯ３の混合水溶液(例えば、各々３０質量％))を用いることが好ましい。あるいは、ＮａＯＨ水溶液を７０〜９０℃程度に加熱して用いること(熱アルカリ処理)も好ましい。
続いて、ｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎ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ｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎをマスクとして使用し、ＨＦ水溶液を用いて、露出している絶縁層をエッチングして除去する。そして、絶縁層の一部が除去されることで、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐの一部が露出する。
次に、ｐ型半導体層１２ｐ及びｎ型半導体層１３ｎが形成された裏面１０ｂ上に、下地層１４を形成する下地層形成工程（Ｓ１１）、及び、下地層１４の上に導電層１５を形成する導電層形成工程（Ｓ１２）が行われる。下地層１４及び導電層１５は、ｐ型半導体層１２ｐ及びｎ型半導体層１３ｎ上の全域に積層される。
ここで、ステップＳ１０〜Ｓ１２までの工程で作製された太陽電池セルについて、図４を参照しながら説明する。
図４は、本実施の形態に係る太陽電池セル１の電極形成工程後の断面模式図である。
ステップＳ１０〜Ｓ１２までの工程において、図４に示す各構成要素のうち、ｎ側電極１６ｎ、ｐ側電極１６ｐ、及び、レジスト膜２２を除く部分が形成される。下地層１４及び導電層１５が切れ間なく形成されている。
図３を再び参照して、導電層１５上において、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐを分離溝（例えば、図１の（ｂ）に示すｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐの間の領域）に対応する領域上にレジストを塗布するレジスト塗布工程が行われる（Ｓ１３）。レジスト塗布工程で形成されたレジスト膜２２は、分離部２１に対応する導電層１５上の領域に沿って形成される。すなわち、レジスト塗布工程後の太陽電池セル１の平面視において、レジスト膜２２と分離部２１とは、少なくとも一部が重なり、かつ互いに平行な方向に延びる。
レジスト膜塗布工程では、例えば、スクリーン印刷によりレジスト膜２２が形成される。そのため、図４に示すように、レジスト膜２２は、かまぼこ状の形状を有する。なお、レジスト膜２２の形成方法は、スクリーン印刷法に限定されず、ディスペンサ法であってもよいし、その他の方法であってもよい。
レジスト膜２２の厚みは、後工程で行われるレーザ加工工程において、レーザ加工時の抜け残りが発生しない程度の厚みであるとよい。また、レジスト膜２２の厚みは、レジスト膜２２を形成するときに、ピンホールなどのかすれが発生しない程度の厚みであるとよい。例えば、レジスト膜２２にかすれが発生しない程度の厚みとは、例えば１５μｍ以上である。例えば、図４に示すかまぼこ状のレジスト膜２２において厚みが最大となる部分における厚みが、１５μｍ以上である。それ以下であると、かすれの部分が発生し、後工程の電極形成工程において、当該かすれの部分からめっきが成長しショートの原因となる。
続いて、レジスト膜２２が形成された導電層１５をシード層として、電解めっきにより、ｎ側電極１６ｎ、及び、ｐ側電極１６ｐを形成する電極形成工程が行われる（Ｓ１４）。ここで、めっき層が、レジスト膜２２により区分けされて形成されるため、めっき層が分離されてｎ側電極１６ｎ、及び、ｐ側電極１６ｐが得られる。また、この工程では、導電層１５がパターニングされていないため、めっき処理時に流れる電流の面密度が等しくなり、ｎ側電極１６ｎ、及び、ｐ側電極１６ｐの厚みは同程度となる。
本実施の形態では、ｎ側電極１６ｎ、及び、ｐ側電極１６ｐがＣｕ層から構成されるので、Ｃｕめっきを行い、ｎ側電極１６ｎ、及び、ｐ側電極１６ｐを形成する。
図４は、ステップＳ１４において、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成された太陽電池セルを示す。レジスト膜２２が形成されていない領域に、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成されている。図４に示すように、ステップＳ１４の時点では、下地層１４及び導電層１５は、パターニングされていない。そのため、例えば、ｎ型半導体層１３ｎ及びｐ型半導体層１２ｐは、下地層１４及び導電層１５を介して導通している。よって、下地層１４及び導電層１５を部分的にエッチングすることが行われる。
下地層１４及び導電層１５を部分的にエッチングするために、まずレーザを照射することでレジスト膜２２を部分的に除去するレーザ加工工程が行われる（Ｓ１５）。レーザ加工工程におけるレーザの走査経路について、図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら説明する。
図５Ａは、比較例に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。図５Ｂは、本実施の形態に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。図５Ａ及び図５Ｂでは、レーザの走査経路を破線の矢印で示しており、レーザの照射範囲を実線の枠で示している。
図５Ａに示すように、比較例では、レーザは、走査経路Ｒ１１１〜Ｒ１１３に沿って走査される。具体的には、走査経路Ｒ１１１における走査において、照射範囲Ｅ１１１の範囲のレジスト膜２２にレーザが照射される。Ｒ１１２及び１１３における走査においても同様に、照射範囲Ｅ１１２及びＥ１１３の範囲のレジスト膜２２にレーザが照射される。
なお、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成されている領域においては、レーザが照射されていない。つまり、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成されている領域においては、レーザの出力が停止される。すなわち、比較例では、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成されている領域と形成されていない領域との境界において、レーザの出力のオン及びオフが制御される。
ここで、４箇所の交点Ｃにおいて、レーザが過剰に照射されていることがわかる。例えば、Ｘマイナス側にある２つの交点Ｃにおいて、照射範囲Ｅ１１１とＥ１１２とが重なる。つまり、交点Ｃにおいて、走査経路Ｒ１１１の走査においてレーザが照射され、かつ走査経路Ｒ１１２の走査においてレーザが照射されている。これにより、半導体層などがダメージを受けて、太陽電池セルの光電変換効率が低下することがある。そこで、本実施の形態では、レーザが同じ位置に過剰に照射されることを抑制する。なお、本実施の形態では、異なる走査経路においてそれぞれ同じ位置にレーザが照射されることを、レーザが２回照射されると記載する。
図５Ｂに示すように、本実施の形態では、レーザは、走査経路Ｒ１〜Ｒ３に沿って走査される。例えば、走査経路Ｒ１〜Ｒ３は、図５Ａに示す走査経路Ｒ１１１〜Ｒ１１３と同じ経路であってもよい。具体的には、走査経路Ｒ１における走査において、照射範囲Ｅ１の範囲のレジスト膜２２にレーザが照射される。走査経路Ｒ２及び３における走査においても同様に、照射範囲Ｅ２及びＥ３の範囲のレジスト膜２２にレーザが照射される。走査経路Ｒ１は、照射範囲Ｅ３側から照射範囲Ｅ２側（図５Ｂでは、Ｘ軸プラス側からＸ軸マイナス側）に向けて走査する往路と、照射範囲Ｅ２側から照射範囲Ｅ３側（図５Ｂでは、Ｘ軸マイナス側からＸ軸プラス側）に向けて走査する復路とからなる。なお、走査経路Ｒ１〜Ｒ３は、レーザ加工を行う前に、予め設定される。つまり、照射範囲Ｅ２及びＥ３は、予め知ることができる範囲である。また、図５Ｂでは、照射範囲Ｅ１〜Ｅ３はそれぞれ、直線状の範囲である例について示している。
図５Ｂでは、図５Ａの交点Ｃのように、レーザの照射範囲が交差する領域はない。つまり、本実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法では、同じ位置にレーザが２回照射されない。例えば、走査経路Ｒ１に沿って走査しているときのレーザの出力のオン及びオフを制御することで実現される。
具体的には、走査経路Ｒ１（往路）において、照射範囲Ｅ３を通過した位置Ｐ１においてレーザの出力が開始される。すなわち、位置Ｐ１に到達するまでは、レーザの照射は行われていない。なお、照射範囲Ｅ３と位置Ｐ１との距離は、図１の（ｂ）に示す長さＬ１と略等しい。
そして、位置Ｐ２に通過するまでは、レーザの照射が行われる。位置Ｐ２は、走査経路Ｒ１において、照射範囲Ｅ２を通過していない位置である。すなわち、走査経路Ｒ１において、照射範囲Ｅ２を通過する時点では、レーザの照射は行われていない。なお、照射範囲Ｅ２と位置Ｐ２との距離は、照射範囲Ｅ３と位置Ｐ１との距離と略等しい。これにより、位置Ｐ１から位置Ｐ２に至る長尺状の照射範囲Ｅ１が形成される。
また、走査経路Ｒ１（復路）において、照射範囲Ｅ２を通過した位置Ｐ３においてレーザの出力が開始される。すなわち、位置Ｐ２から位置Ｐ３に到達するまでは、レーザの照射が行われていない。なお、照射範囲Ｅ２と位置Ｐ３との距離は、照射範囲Ｅ２と位置Ｐ２との距離と略等しい。
そして、位置Ｐ４に至るまでは、レーザの照射が行われる。位置Ｐ４は、走査経路Ｒ１において、照射範囲Ｅ３を通過していない位置である。すなわち、走査経路Ｒ１において、照射範囲Ｅ３を通過する時点では、レーザの照射は行われていない。なお、照射範囲Ｅ３と位置Ｐ４との距離は、照射範囲Ｅ３と位置Ｐ１との距離と略等しい。これにより、位置Ｐ３から位置Ｐ４に至る長尺状の照射範囲Ｅ１が形成される。
上記のように、走査経路Ｒ１において、走査経路Ｒ２及びＲ３と交差する位置において、レーザの出力が停止される。例えば、走査経路Ｒ１において、照射範囲Ｅ２及びＥ３と交差する位置において、レーザの出力が停止される。
その後、走査経路Ｒ２及びＲ３において、照射範囲Ｅ２及びＥ３にレーザを照射する。例えば、走査経路Ｒ２及びＲ３では、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成されている領域と形成されていない領域との境界において、レーザ出力のオン及びオフが行われる。
以上のように、レーザ加工工程では、走査経路Ｒ１（往路及び復路）におけるレーザの出力のオン及びオフは、照射範囲Ｅ２及びＥ３の間の領域で行われる。これにより、照射範囲Ｅ１と照射範囲Ｅ２及びＥ３とが交差しない（重ならない）ので、同じ位置に２回レーザが照射されない。つまり、レーザにより半導体層などがダメージを受けることを抑制することができる。
なお、図５Ｂでは、レーザの出力のオン及びオフは、走査経路Ｒ１における照射範囲Ｅ２及びＥ３の間の領域で行われる例について説明したが、これに限定されない。例えば、レーザ出力のオン及びオフは、走査経路Ｒ２及びＲ３における、２つの照射範囲Ｅ１の間の領域で行われてもよい。具体的には、走査経路Ｒ１において、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐが形成されている領域と形成されていない領域との境界において、レーザ出力のオン及びオフが行われる。そして、走査経路Ｒ２及びＲ３において、２つの照射範囲Ｅ１の間の領域でレーザの出力のオン及びオフが行われてもよい。
ここで、レーザ加工工程が行われた太陽電池セルについて、図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら説明する。
図６Ａは、図５ＢのＶＩａ−ＶＩａ線における、本実施の形態に係る製造工程中の太陽電池セル１の部分断面図である。つまり、図６Ａは、レーザ加工工程において、レーザが照射されていない領域の部分断面図である。図６Ｂは、図５ＢのＶＩｂ−ＶＩｂ線における、本実施の形態に係る製造工程中の太陽電池セル１の部分断面図である。つまり、図６Ｂは、レーザ加工工程において、レーザが照射された領域の部分断面図である。
図６Ａに示すように、レジスト膜２２にレーザが照射されていない領域では、レジスト膜２２に溝は形成されていない。つまり、レジスト膜２２は、ステップＳ１３において形成された状態のままである。
図６Ｂに示すように、レジスト膜２２にレーザが照射された領域では、レジスト膜２２に導電層１５まで貫通する溝２２ａが形成される。図６Ｂでは、照射範囲Ｅ１に対応する溝２２ａが形成されている。
図３を再び参照して、次にレジスト膜２２に溝２２ａが形成された裏面１０ｂをエッチングして下地層１４をｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐに分離する第一の分離溝１７を形成する下地層除去工程が行われる（Ｓ１６）。
下地層除去工程では、まずレジスト膜２２をマスクとして、導電層１５を部分的にエッチングする。これにより、分離溝において導電層１５が分断され、互いに分離されたｎ側導電層１５ｎ及びｐ側導電層１５ｐが形成される。導電層１５は、例えば、塩化第二鉄(ＦｅＣｌ３）水溶液、塩酸過水、硫酸過水を用いてエッチングすることができる。なお、この工程により、透明導電層である下地層１４の一部が露出する。
続いて、レジスト膜２２及び分離溝において分離された導電層１５をマスクとして、露出した下地層１４をエッチングする。これにより、第一の分離溝１７において下地層１４が分離され、互いに分離されたｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐ（後述する図７Ｂを参照）が形成される。下地層１４は、例えば、塩化水素(ＨＣｌ)水溶液やシュウ酸水溶液を用いてエッチングできる。
ここで、下地層除去工程が行われた太陽電池セル１について、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。
図７Ａは、図５ＢのＶＩａ−ＶＩａ線に対応する位置における、本実施の形態に係る太陽電池セル１の下地層除去工程後の部分断面図である。つまり、図７Ａは、レーザ加工工程において、レーザが照射されていない領域の部分断面図である。図７Ｂは、図５ＢのＶＩｂ−ＶＩｂ線に対応する位置における、本実施の形態に係る太陽電池セル１の下地層除去工程後の部分断面図である。つまり、図７Ｂは、レーザ加工工程において、レーザが照射された領域の部分断面図である。
図７Ａに示すように、レジスト膜２２にレーザが照射されていない領域では、導電層１５及び下地層１４は、エッチングされていない。つまり、導電層１５及び下地層１４は、ステップＳ１１及びＳ１２において形成された状態のままである。
図７Ｂに示すように、レジスト膜２２にレーザが照射された領域では、レジスト膜２２の溝２２ａに対応した位置に、導電層１５及び下地層１４まで貫通する分離溝が形成される。例えば、導電層１５には、当該分離溝により、互いに分離されたｎ側導電層１５ｎ及びｐ側導電層１５ｐが形成される。また、下地層１４には、当該分離溝により、互いに分離されたｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐが形成される。なお、導電層１５及び下地層１４まで貫通する分離溝のうち、ｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐを分離する部分を第一の分離溝１７（図７Ｂにおいては、第一の分離部１７ａ）と記載する。すなわち、第一の分離溝１７は、ｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐを分離する溝である。
図３を再び参照して、下地層除去工程の後にレジスト膜２２を除去するレジスト除去工程（Ｓ１７）と、ｎ側導電層１５ｎ及びｐ側導電層１５ｐの一部を除去する導電層除去工程（Ｓ１８）が行われる。
レジスト除去工程では、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等のアルカリ溶液によってレジスト膜２２を除去する。そして、導電層除去工程では、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ３）水溶液、塩酸過水、硫酸過水を用いてエッチングすることができる。
ここで、レジスト除去工程及び導電層除去工程が行われた太陽電池セル１について、図８を参照しながら説明する。
図８は、本実施の形態に係る太陽電池セル１の導電層除去工程後の部分断面図である。具体的には、図８の（ａ）は、図５ＢのＶＩａ−ＶＩａ線に対応する位置における、本実施の形態に係る太陽電池セル１の導電層除去工程後の部分断面図である。つまり、図８の（ａ）は、レーザ加工工程において、レーザが照射されていない領域の部分断面図である。図８の（ｂ）は、図５ＢのＶＩｂ−ＶＩｂ線に対応する位置における、本実施の形態に係る太陽電池セル１の導電層除去工程後の部分断面図である。つまり、図８の（ｂ）は、レーザ加工工程において、レーザが照射された領域の部分断面図である。
図８の（ａ）に示すように、レジスト膜２２にレーザが照射されていない領域では、下地層１４はエッチングされていない。具体的には、下地層１４は、ｎ側下地層１４ｎ、ｐ側下地層１４ｐ、及び、第一のブリッジ部１８とから構成される。第一のブリッジ部１８は、ｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐとの間に配置され、ｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐを接続する。
第一のブリッジ部１８は、レーザ加工工程において、走査経路Ｒ１と走査経路Ｒ２及びＲ３とが交差する位置において、レーザが停止されることで、当該位置に形成される。なお、当該位置とは、例えば、照射範囲Ｅ１〜Ｅ３に含まれない領域であって、かつ照射範囲Ｅ１と照射範囲Ｅ２及びＥ３との間の領域に含まれる。
図８の（ｂ）に示すように、レジスト膜２２にレーザが照射された領域では、下地層１４は、エッチングされ、第一の分離部１７ａにより分離される。
図８の（ａ）及び図８の（ｂ）に示すように、第一のブリッジ部１８の幅Ｌ３（Ｙ軸方向の長さ）は、第一の分離部１７ａの幅と略等しい。第一のブリッジ部１８の幅Ｌ３は、第二の分離溝２３の幅より小さい。例えば、第二の分離溝２３の幅は、１００μｍ〜２００μｍであり、第一のブリッジ部１８の幅Ｌ３は、３０μｍである。なお、第一のブリッジ部１８の幅Ｌ３は、レーザのドットの直径と略等しくてもよい。
これにより、図１の（ａ）及び（ｂ）に示す太陽電池セル１が得られる。
なお、太陽電池セル１の製造方法は、上記に限定されない。例えば、図３に示す各工程の順序は、入れ替えられてもよい。例えば、電極形成工程が行われた後に、レジスト除去工程、導電層除去工程、及び、下地層除去工程が、この順に行われてもよい。レジスト除去工程では、図６Ｂに示す溝２２ａが形成されていない状態のレジスト膜２２（つまり、レジスト膜塗布工程で形成された状態のレジスト膜２２）に対して、除去が行われる。導電層除去工程では、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐをマスクとして、導電層１５の除去が行われる。これにより、ｎ側導電層１５ｎ及びｐ側導電層１５ｐが形成される。下地層除去工程では、露出した下地層１４に対してレーザ加工が行われ、第一の分離溝１７が形成される。すなわち、レーザ加工において、ｎ側下地層１４ｎ、ｐ側下地層１４ｐ、及び、第一のブリッジ部１８が形成される。この場合においても、図５Ｂに示すように、同じ位置においてレーザが２回照射されないようにレーザの出力の開始及び停止が制御される。これにより、図１の（ａ）及び（ｂ）に示す太陽電池セル１が得られる。
［３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１は、裏面接合型の太陽電池セルであって、光が入射する受光面１０ａ、及び、受光面１０ａと背向する裏面１０ｂを有する半導体基板１０と、半導体基板１０の裏面１０ｂに、第一の方向に延び、第一の方向と交差する第二の方向に、互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層１３ｎ及びｐ型半導体層１２ｐと、ｎ型半導体層１３ｎ及びｐ型半導体層１２ｐの上に設けられた下地層１４とを備える。下地層１４は、互いに異なる方向に延びる第一の分離部１７ａ及び第二の分離部１７ｂを有する第一の分離溝１７で互いに分離され、ｎ型半導体層１３ｎの上に設けられたｎ側下地層１４ｎ、及び、ｐ型半導体層１２ｐの上に設けられたｐ側下地層１４ｐと、第一の分離部１７ａ及び第二の分離部１７ｂを隔てる第一のブリッジ部１８とを有し、ｎ側下地層１４ｎは、第一の方向に延びる第一のｎ側下地部１４１ｎを有し、ｐ側下地層１４ｐは、第一の方向に延び第一のｎ側下地部１４１ｎと隣り合って設けられた第一のｐ側下地部１４１ｐを有し、第一のブリッジ部１８は、第一のｎ側下地部１４１ｎの第一の方向における一方側の第一の端部とｐ側下地層１４ｐとの境界、及び、第一のｐ側下地部１４１ｐの第一の方向における他方側の第二の端部とｎ側下地層１４ｎとの境界の少なくとも一方において、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとを隔てる。
これにより、下地層１４をｎ側下地層１４ｎとｐ側下地層１４ｐとに分離するためにレーザ加工を行う際、第一のブリッジ部１８に対応する位置において、レーザの出力を停止することができる。つまり、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとが交差することを抑制することができる。よって、同じ位置にレーザが２回照射されることを抑制することができるので、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セル１を実現することができる。
また、ｎ側下地層１４ｎは、第二の方向に延び、第一のｎ側下地部１４１ｎの第一の方向における他方側の端部を接続する第二のｎ側下地部１４２ｎを有し、ｐ側下地層１４ｐは、第二の方向に延び、第一のｐ側下地部１４１ｐの第一の方向における一方側の端部を接続する第二のｐ側下地部１４２ｐを有する。第一の分離部１７ａは、太陽電池セル１の平面視において、第一の方向に延び、隣り合う第一のｎ側下地部１４１ｎ及び第一のｐ側下地部１４１ｐの間に設けられる。また、第二の分離部１７ｂは、第一の端部と第二のｐ側下地部１４２ｐ、及び、第二の端部と第二のｎ側下地部１４２ｎとの間にそれぞれ設けられ、第二の分離部１７ｂの第二の方向における長さは、隣り合う第一の分離部１７ａの間隔Ｌ２より長い。そして、第一のブリッジ部１８は、第一の分離部１７ａの第一の方向における端部と第二の分離部１７ｂとを隔てる。
これにより、レーザを複数回走査して第一の分離溝１７を形成する場合においても、同じ位置にレーザが２回照射されることを抑制することができるので、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セル１を実現することができる。
また、第一のブリッジ部１８の長さＬ１は、第一のブリッジ部１８のＹ軸方向の長さ（本実施の形態では、幅Ｌ３）以下である。
これにより、第一のブリッジ部１８の抵抗を高くすることができるので、第一のブリッジ部１８によるキャリアの収集への影響が抑制され、かつ、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セル１を実現することができる。
また、以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法は、裏面接合型の太陽電池セルの製造方法であって、光が入射する受光面１０ａ、及び、受光面１０ａと背向する裏面１０ｂを有する半導体基板１０の裏面１０ｂに、第一の方向に延び、第一の方向と交差する第二の方向に互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層１３ｎ及びｐ型半導体層１２ｐを形成する半導体層形成工程（Ｓ１０）と、ｎ型半導体層１３ｎ及びｐ型半導体層１２ｐが形成された裏面１０ｂに下地層１４を形成する下地層形成工程（Ｓ１１）と、下地層１４の上に導電層１５を形成する導電層形成工程（Ｓ１２）と、導電層１５の上であり、ｎ型半導体層１３ｎ及びｐ型半導体層１２ｐに対応する領域にレジストを塗布するレジスト形成工程（Ｓ１３）と、レジスト形成工程でレジスト膜２２が形成された導電層１５をシード層として、電解めっきにより、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐを形成する電極形成工程（Ｓ１４）と、電極形成工程の後に、レーザを走査することでレジスト膜２２に導電層１５まで貫通する溝２２ａを形成するレーザ加工工程（Ｓ１５）と、溝２２ａが形成された裏面１０ｂをエッチングして下地層１４をｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐに分離する第一の分離溝１７を形成する下地層除去工程（Ｓ１６）と、下地層除去工程の後にレジスト膜２２を除去するレジスト除去工程（Ｓ１７）とを含む。そして、レーザ加工工程では、レーザを走査した走査経路Ｒ１〜Ｒ３が交差する位置においてレーザの出力を停止することで、当該位置において、異なる方向に延びる第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとが隔てられた第一の分離溝１７を形成する。
これにより、走査経路Ｒ１〜Ｒ３が交差する位置において、レーザの出力を停止することで、第一の分離部１７ａと第二の分離部１７ｂとが第一のブリッジ部１８で隔てられた太陽電池セル１を実現することができる。
また、レーザ加工工程では、レーザによりレジスト膜２２を除去するので、導電層１５及び下地層１４を直接レーザで除去する場合に比べ、除去された導電層１５及び下地層１４がその周囲に付着することを抑制することができる。
（実施の形態１の変形例１）
以下、図９及び図１０を用いて、本変形例に係る太陽電池セルについて説明する。
図９は、本変形例に係る太陽電池セルを示す平面図である。具体的には、図９では、太陽電池セルのうち、図１の（ｂ）に対応する領域を示している。
図９に示すように、本実施の形態では、下地層は、ｎ側下地層１１４ｎ、ｐ側下地層１１４ｐ、及び、第一のブリッジ部１１８を有する。
下地層は、第一の分離溝１１７により分離される。具体的には、下地層は、第一の分離部１１７ａ、及び、第二の分離部１１７ｂにより、ｎ側下地層１１４ｎ及びｐ側下地層１１４ｐに分離される。
第一の分離部１１７ａは、太陽電池セルの平面視において、一方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと第二のｎ側下地部１４２ｎ（図１の（ａ）参照）との境界に設けられ、他方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと隣り合う第一のｎ側下地部１４１ｎの一方と第二のｐ側下地部１４２ｐとの境界に設けられる。
第二の分離部１１７ｂは、太陽電池セルの平面視において、一方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと第二のｎ側下地部１４２ｎとの境界に設けられ、他方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと隣り合う第一のｎ側下地部１４１ｎの他方と第二のｐ側下地部１４２ｐとの境界に設けられる。
第一の分離部１１７ａ及び第二の分離部１１７ｂはそれぞれ、例えば、端部側において湾曲した形状を有する。
第一のブリッジ部１１８は、第一の分離部１１７ａ及び第二の分離部１１７ｂの隣り合う端部の間に配置されている。すなわち、第一のブリッジ部１１８は、異なる方向に延びる第一の分離部１１７ａ及び第二の分離部１１７ｂを、ｎ側下地層１１４ｎ及びｐ側下地層１１４ｐの境界において、隔てる。
続いて、本変形例に係る太陽電池セルの製造方法について、図１０を参照しながら説明する。本変形例では、図３に示すレーザ加工工程に特徴があり、レーザ加工工程についてのみ説明する。その他の工程は、実施の形態１と同様である。
図１０は、本変形例に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。具体的には、図１０では、図１の（ａ）に示す破線領域Ａに対応する領域を示している。
図１０に示すように、走査経路Ｒ１１に沿って走査され、レーザが照射される。具体的には、走査経路Ｒ１１における走査において、照射範囲Ｅ１１の範囲のレジスト膜２２にレーザが照射される。つまり、本変形例では、１回の走査で、レジスト膜２２に溝を形成することができる。
照射範囲Ｅ１１は、走査経路Ｒ１１において、レーザが照射された範囲を示す。走査経路Ｒ１１は、少なくとも一部が湾曲した形状を有する。すなわち、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間の領域において、走査経路Ｒ１１は湾曲した経路を有する。
走査経路Ｒ１１において、湾曲して走査する位置Ｐ１１でレーザがオンされる。そして、位置Ｐ１２までレーザが照射される。すなわち、走査経路Ｒ１１が交差する位置を通過する前にレーザの出力はオフされる。そして、レーザの出力が停止した状態で走査経路Ｒ１１を走査して、走査経路Ｒ１１が交差する位置を通過した位置Ｐ１３においてレーザの出力がオンされる。すなわち、走査経路Ｒ１１が交差する位置において、レーザの照射は行われていない。つまり、同じ位置において、レーザは２回照射されていない。そして、位置Ｐ１４に到達するまで、レーザの照射が行われ、位置Ｐ１４においてレーザの出力が停止される。
レーザ加工工程において、レーザを走査した走査経路Ｒ１１が交差する位置においてレーザの出力が停止されることで、当該位置において、異なる方向に延びる第一の分離部１１７ａと第二の分離部１１７ｂとが第一のブリッジ部１１８で隔てられた第一の分離溝１１７を形成することができる。これにより、図９に示す太陽電池セル１が得られる。
以上のように、本変形例に係る太陽電池セルは、ｎ側下地層１１４ｎは、第一の方向と交差する第二の方向に延び、第一のｎ側下地部１４１ｎの第一の方向における他方側の端部を接続する第二のｎ側下地部１４２ｎを有し、ｐ側下地層１１４ｐは、第二の方向に延び、第一のｐ側下地部１４１ｐの第一の方向における一方側の端部を接続する第二のｐ側下地部１４２ｐを有する。第一の分離部１１７ａは、太陽電池セルの平面視において、一方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと第二のｎ側下地部１４２ｎとの境界に設けられ、他方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと隣り合う第一のｎ側下地部１４１ｎの一方と第二のｐ側下地部１４２ｐとの境界に設けられる。また、第二の分離部１１７ｂは、太陽電池セルの平面視において、一方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと第二のｎ側下地部１４２ｎとの境界に設けられ、他方の端部が第一のｐ側下地部１４１ｐと隣り合う第一のｎ側下地部１４１ｎの他方と第二のｐ側下地部１４２ｐとの境界に設けられる。そして、第一のブリッジ部１１８は、第一の分離部１１７ａ及び第二の分離部１１７ｂの隣り合う端部を隔てる。
これにより、レーザを１回走査して第一の分離溝１１７を形成する場合においても、走査経路Ｒ１１が交差する位置にレーザが２回照射されることを抑制することができるので、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セルを実現することができる。
（実施の形態１の変形例２）
以下、図１１〜図１３を用いて、本変形例に係る太陽電池セルについて説明する。本変形例では、レーザ加工工程においてレーザが照射される照射範囲に特徴を有する。すなわち、第一の分離部及び第二の分離部が形成される位置が、実施の形態１とは異なる。
図１１は、本変形例に係るレーザ加工工程におけるレーザの走査経路を示す平面図である。
図５Ｂでは、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間の略中央部に沿ってレーザが照射されていたが、本変形例では、図１１に示すように、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であって、かつｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐの一方に近い位置に沿ってレーザが照射される。
図１１では、走査経路Ｒ２１〜Ｒ２３によりレーザが照射されているが、走査経路Ｒ２１は、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であって、かつｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐのうちｎ側電極１６ｎに近い位置を走査する。そのため、照射範囲Ｅ２１は、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であって、かつｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐのうちｎ側電極１６ｎに近い位置に形成される。例えば、照射範囲Ｅ２１は、ｎ側フィンガー電極１６１ｎとｐ側フィンガー電極１６１ｐ（図１の（ａ）を参照）との間であって、かつｎ側フィンガー電極１６１ｎに近い位置に形成される。
また、走査経路Ｒ２２は、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であって、かつｎ側電極１６ｎに近い位置を走査する。そのため、照射範囲Ｅ２２は、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であって、かつｎ側電極１６ｎに近い位置に形成される。例えば、照射範囲Ｅ２２は、ｎ側フィンガー電極１６１ｎとｐ側バスバー電極１６２ｐ（図１の（ａ）を参照）との間であって、かつｎ側バスバー電極１６２ｎに近い位置に形成される。
また、走査経路Ｒ２３は、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であって、かつｎ側電極１６ｎに近い位置を走査する。そのため、照射範囲Ｅ２３は、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であって、かつｎ側電極１６ｎに近い位置に形成される。例えば、照射範囲Ｅ２３は、ｐ側フィンガー電極１６１ｐとｎ側バスバー電極１６２ｎ（図１の（ａ）を参照）との間であって、かつｎ側バスバー電極１６２ｎに近い位置に形成される。
位置Ｐ２１〜位置Ｐ２４はそれぞれ、図５Ｂに示す位置Ｐ１〜Ｐ４に相当する。つまり、位置Ｐ２１及びＰ２３でレーザの照射が開始され、位置Ｐ２２及びＰ２４でレーザの照射が停止される。すなわち、照射範囲Ｅ２１は、照射範囲Ｅ２２及びＥ２３の間に形成される。
図１２Ａは、図１１のＸＩＩａ−ＸＩＩａ線における、本変形例に係る太陽電池セルのレーザ加工工程後の部分断面図である。図１２Ｂは、図１１のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線における、本変形例に係る太陽電池セルのレーザ加工工程後の部分断面図である。
図１２Ａに示すように、レジスト膜２２にレーザが照射されていない領域では、レジスト膜２２に溝は形成されていない。つまり、レジスト膜２２は、図３に示すステップＳ１３において形成された状態のままである。
図１２Ｂに示すように、レジスト膜２２にレーザが照射された領域では、レジスト膜２２に導電層１５まで貫通する溝１２２ａが形成される。図１２Ｂでは、照射範囲Ｅ２１に対応する溝１２２ａが形成されている。具体的には、溝１２２ａは、太陽電池セルの断面視において、レジスト膜２２の厚みが最大となる位置と、ｎ側電極１６ｎ又はｐ側電極１６ｐとの間に形成されている。本実施の形態では、レジスト膜２２は、かまぼこ状に形成されている。レジスト膜２２の厚みが最大値となる位置は、レジスト膜２２の幅（Ｙ軸方向の長さ）の略中央の位置となる。例えば、レジスト膜２２の厚みが最大となる位置は、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間の略中央の位置である。そのため、溝１２２ａは、太陽電池セルの断面視において、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐの一方に近い位置に形成される。本実施の形態では、溝１２２ａは、ｎ側電極１６ｎに近い位置に形成されている。
図１３は、本変形例に係る太陽電池セルの下地層除去工程後の部分断面図である。具体的には、図１３の（ａ）は、図１１のＸＩＩａ−ＸＩＩａ線における、本変形例に係る太陽電池セルの下地層除去工程後の部分断面図である。図１３の（ｂ）は、図１１のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線における、本変形例に係る太陽電池セルの下地層除去工程後の部分断面図である。
図１３の（ａ）に示すように、レジスト膜２２にレーザが照射されていない領域では、下地層１４はエッチングされていない。具体的には、下地層１４は、ｎ側下地層２１４ｎ、ｐ側下地層２１４ｐ、及び、第一のブリッジ部２１８とから構成される。第一のブリッジ部２１８は、ｎ側下地層２１４ｎ及びｐ側下地層２１４ｐとの間に配置され、ｎ側下地層２１４ｎ及びｐ側下地層２１４ｐを接続する。
図１３の（ｂ）に示すように、レジスト膜２２にレーザが照射された領域では、下地層１４は、エッチングされ、第一の分離部２１７ａにより分離されている。
図１３の（ａ）及び図１３の（ｂ）に示すように、第一のブリッジ部２１８及び第一の分離部２１７ａは、太陽電池セルの断面視において、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐのうち、ｐ側電極１６ｐ側に形成されている。
また、図示しないが、照射範囲Ｅ２２により形成される第二の分離部は、太陽電池セルの断面視において、ｐ側電極１６ｐ側に形成される。また、照射範囲Ｅ２３により形成される第二の分離部は、太陽電池セルの断面視において、ｎ側電極１６ｎ側に形成される。第一の分離部２１７ａと第二の分離部とで、分離溝が形成される。
以上のように、本変形例に係る太陽電池セルは、ｎ側導電層１５ｎの上に設けられ、めっき膜から形成されたｎ側電極１６ｎと、ｐ側導電層１５ｐの上に設けられ、めっき膜から形成されたｐ側電極１６ｐとを備える。そして、第一の分離溝（例えば、第一の分離部１７ａ）は、太陽電池セルの平面視において、ｎ側電極１６ｎとｐ側電極１６ｐとの間であり、かつｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐの一方に近い位置に配置される。
これにより、レジスト膜２２の厚みが厚い場合にレジスト膜２２の厚みが最大となる部分とは異なる部分をレーザで加工することができるので、レーザの出力を上げることなく溝１２２ａを形成することができる。つまり、レジスト膜２２の厚みが厚い場合であっても、レーザの出力を上げることにより半導体層へのダメージが大きくなることを抑制することができる。よって、本変形例では、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セルを実現することができる。
また、以上のように、本変形例に係る太陽電池セルの製造方法は、レーザ加工工程では、太陽電池セルの断面視において、レジスト膜２２の厚みが最大となる位置とｎ側電極１６ｎ又はｐ側電極１６ｐとの間に、レーザを走査する。例えば、レーザ加工工程では、太陽電池セルの断面視において、ｎ側電極１６ｎ及びｐ側電極１６ｐの一方に近い位置に、レーザを走査してもよい。
これにより、レジスト膜２２の厚みが厚い場合にレジスト膜２２の厚みが最大となる部分とは異なる部分にレーザで加工することができるので、レーザの出力を上げることなく溝１２２ａを形成することができる。つまり、レジスト膜２２の厚みが厚い場合であっても、レーザの出力を上げることにより半導体層へのダメージが大きくなることを抑制することができる。さらに、レジスト膜２２の厚みの最大となる部分をレーザで加工しないので、レーザ加工後のレジスト膜２２の膜残りが発生することを抑制することができる。よって、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制され、かつ歩留まりが改善された太陽電池セルを実現することができる。
（実施の形態１の変形例３）
以下、図１４を用いて、本変形例に係る太陽電池セルについて説明する。
図１４は、本変形例に係る太陽電池セルの部分断面図である。具体的には、図１４の（ａ）は、図５ＢのＶＩａ−ＶＩａ線に対応する位置における、本変形例に係る太陽電池セルの部分断面図である。図１４の（ｂ）は、図５ＢのＶＩｂ−ＶＩｂ線に対応する位置における、本変形例に係る太陽電池セルの部分断面図である。なお、本変形例では、図３に示す導電層除去工程は、行われない。
図１４の（ａ）に示すように、導電層は、ｎ側導電層３１５ｎ、ｐ側導電層３１５ｐ、及び、第二のブリッジ部２４から構成される。第二のブリッジ部２４は、第一のブリッジ部１８の上に形成される。第二のブリッジ部２４は、例えば、図１の（ｂ）に示す第一のブリッジ部１８の上に形成される。本変形例に係る太陽電池セルは、図１の（ｂ）に示す第一の分離部１７ａ及び第二の分離部１７ｂに対応する位置に、導電層をｎ側導電層３１５ｎとｐ側導電層３１５ｐとに分離する分離溝を有する。すなわち、導電層は、異なる方向に延びる２つの分離部からなる分離溝を有する。第二のブリッジ部２４は、２つの分離部を隔てる。なお、導電層をｎ側導電層３１５ｎとｐ側導電層３１５ｐとに分離する分離溝（例えば、図１４の（ｂ）の第一の分離部２３ａ）は、第二の分離溝の一例である。
第二のブリッジ部２４が、上記の位置に配置されることで、ｎ型半導体層１３ｎとｐ型半導体層１２ｐとが第二のブリッジ部２４を介して接続される。ｎ型半導体層１３ｎとｐ型半導体層１２ｐとが光電変換効率に影響がない程度の高抵抗で第二のブリッジ部２４を介して接続されている場合、第二のブリッジ部２４が形成されていても光電変換効率に対する影響が少ない。第二のブリッジ部２４の抵抗は、例えば、第一のブリッジ部１８の抵抗と同程度である。例えば、第二のブリッジ部２４の抵抗は、１ｋΩ／□以上である。例えば、導電層（本実施の形態では、第二のブリッジ部２４、ｎ側導電層３１５ｎ、及び、ｐ側導電層３１５ｐ）のシート抵抗は、１ｋΩ／□以上である。また、例えば、平面視したときの第二のブリッジ部２４のサイズは、第一のブリッジ部１８と略等しい。そのため、第二のブリッジ部２４の抵抗は高く、ｎ側導電層３１５ｎとｐ側導電層３１５ｐとが導通することを抑制することができる。
なお、レジスト除去工程の後に、第二のブリッジ部２４の抵抗値を上げる処理が行われてもよい。例えば、酸素雰囲気下で熱処理を行って高抵抗化させる等の処理が行われてもよい。
図１４の（ｂ）に示すように、導電層は、第一の分離部２３ａにより、ｎ側導電層３１５ｎ、ｐ側導電層３１５ｐに分離されている。第一の分離部２３ａの幅（Ｙ軸方向の長さ）は、例えば、第一の分離部１７ａの幅と略等しい。
以上のように、本変形例に係る太陽電池セルは、ｎ側下地層１４ｎ及びｐ側下地層１４ｐの上に設けられた導電層１５を備える。そして、導電層１５は、第二の分離溝（例えば、第一の分離部２３ａ）で互いに分離され、ｎ側下地層１４ｎの上に設けられたｎ側導電層３１５ｎと、ｐ側下地層１４ｐの上に設けられたｐ側導電層３１５ｐと、第一のブリッジ部１８の上に設けられ、第二の分離溝を隔てる第二のブリッジ部２４とを有する。
これにより、例えば、図３に示す導電層除去工程を省略しても、レーザによる加工が行われる場合に、半導体層等へのダメージが抑制された太陽電池セルを実現することができる。
（実施の形態１の変形例４）
以下、図１５及び図１６を用いて、本変形例に係る太陽電池セルについて説明する。
図１５は、本変形例に係る太陽電池セルの短辺付近の拡大図である。具体的には、図１５の領域Ｂは、図１中の領域Ｂの拡大図である。なお、図１５では、図面の理解を容易にするために、領域Ｂは図１に対して１８０度回転させている。図１５において、Ｒ３２ａ及びＲ３２ｂは、レーザの走査経路を示す。図１６は、図１５中の領域Ｃの拡大図であり、領域Ｃにおけるレーザの走査経路と、レーザ照射範囲Ｅ３１、Ｅ３２、Ｅ３３とを示す。
本変形例では、太陽電池セルの短辺付近（コーナー付近）のレーザの走査経路を説明する。太陽電池セルの形状が、例えば本変形例のように長辺と短辺とを有する略八角形である場合、太陽電池セルのＹ軸方向の両端部に設けられるフィンガー電極１６１ｐｅの先端のＸ座標は、Ｙ軸方向の中央部に設けられるフィンガー電極１６１ｐの先端のＸ座標と異なる。すなわち、フィンガー電極１６１ｐｅの先端のＸ座標は、フィンガー電極１６１ｐの先端のＸ座標よりも小さい。このとき、図１５のＲ３２ｂのように、複数のフィンガー電極１６１ｐｅ（図１５の例では、２本のフィンガー電極１６１ｐｅ）の先端部のレーザ走査を一度に行うと、レーザ走査が簡便である。例えば、Ｙ軸と略平行な方向の走査経路（例えば、走査経路Ｒ３２ａ）のみでレーザ走査を行う場合、フィンガー電極１６１ｐの先端部を走査経路Ｒ３２ａでレーザを照射し、２本のフィンガー電極１６１ｐｅのそれぞれの先端部をＹ軸と平行な方向の走査経路で別々にレーザを照射する。つまり、３回のレーザ走査を行う必要がある。一方、本変形例では、走査経路Ｒ３２ａ及びＲ３２ｂの２回のレーザ走査で所望の領域にレーザを照射することができる。なお、本変形例における両端部とは、太陽電池セルの外周部から太陽電池セルの中心部に向かって数ｍｍ〜数ｃｍの領域であるものとする。また、走査経路Ｒ３２ｂは、Ｘ軸及びＹ軸の双方と交差する方向であり、フィンガー電極１６１ｐｅのそれぞれの先端のＸ座標等により適宜決定される。
レーザの走査径路Ｒ３２は、走査経路Ｒ３１よりも外周側でフィンガー電極１６１ｎと交差することが好ましい。そのためには、フィンガー電極１６１ｐｅの先端付近のレジスト膜２２は、フィンガー電極１６１ｐの先端付近のレジスト膜２２よりもＸ軸方向の幅が広いほうがよい。図１６に示すように、太陽電池セルの短辺付近において、レーザの走査経路Ｒ３２ｂは、レジスト膜２２の配置位置をＸ軸及びＹ軸の双方と交差する方向に走る。すなわち、レーザ照射範囲Ｅ３３もＸ軸及びＹ軸の双方と交差する方向に延びる。フィンガー電極１６１ｐｅの先端付近に配置されるレジスト膜２２のＸ軸方向の幅が広いことにより、フィンガー電極１６１ｐｅの先端を損傷させることなく、レーザ照射範囲Ｅ３３を形成することができる。レジスト膜２２のＸ軸方向の幅は、レーザ照射範囲Ｅ３３を形成するのに必要なだけの幅を有していればよい。
本変形例では、フィンガー電極１６１ｐ及び１６１ｐｅについて説明したが、フィンガー電極１６１ｎについても同様の処理を行ってよい。すなわち、太陽電池セルのＹ軸方向における両端部に設けられるフィンガー電極１６１ｎｅ（図示しない）の先端において、上記と同様のレーザの走査経路にてレーザ照射を行ってもよい。
本変形例では、太陽電池セルが略八角形であるものとして説明しているが、太陽電池セルの形態は、これに限定されない。また、本変形例では、太陽電池セルのＹ軸方向における両端部に設けられるフィンガー電極１６１ｐｅと、フィンガー電極１６１ｐとを区別して説明している。しかしこのような電極の配置形態は、必ずしも太陽電池セルの両端部に設けられていなくてよい。レーザ走査を簡便にするために電極の配置パターンを変形させる場合、パターンを変形させる箇所が太陽電池セルのＹ軸方向の中央部であったとしても、本変形例を適用可能である。また、裏面接合型の太陽電池セルのみならず、同様な製造工程を用いる場合であれば、両面受光型の太陽電池にも本変形例が適用可能であることは言うまでもない。
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る太陽電池セル等について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されない。
例えば、上記実施の形態及び変形例では、ｉ型半導体層１２ｉ及びｐ型半導体層１２ｐを積層してからｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎを積層するものとして説明したが、ｉ型半導体層１３ｉ及びｎ型半導体層１３ｎを先に積層してもよい。
また、上記実施の形態及び変形例で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程の順序は一例であり、これに限定されない。また、各工程の一部は、行われなくてもよい。
また、上記実施の形態及び変形例で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程は、１つの工程で実施されてもよいし、別々の工程で実施されてもよい。なお、１つの工程で実施されるとは、各工程が１つの装置を用いて実施される、各工程が連続して実施される、又は、各工程が同じ場所で実施されることを含む意図である。また、別々の工程とは、各工程が別々の装置を用いて実施される、各工程が異なる時間（例えば、異なる日）に実施される、又は、各工程が異なる場所で実施されることを含む意図である。
その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１ 太陽電池セル
１０ 半導体基板
１０ａ 受光面
１０ｂ 裏面
１２ｐ ｐ型半導体層
１３ｎ ｎ型半導体層
１４ 下地層
１４ｎ、２１４ｎ ｎ側下地層
１４ｐ ｐ側下地層
１５ 導電層
１５ｎ、３１５ｎ ｎ側導電層
１５ｐ、３１５ｐ ｐ側導電層
１６ｎ ｎ側電極
１６ｐ ｐ側電極
１７、１１７ 第一の分離溝
１７ａ、１１７ａ、２１７ａ 第一の分離部
１７ｂ、１１７ｂ 第二の分離部
１８、１１８、２１８ 第一のブリッジ部
２２ レジスト膜
２２ａ、１２２ａ 溝
２３ 第二の分離溝
２３ａ 第一の分離部
２４ 第二のブリッジ部
１４１ｎ 第一のｎ側下地部
１４１ｐ 第一のｐ側下地部
１４２ｎ 第二のｎ側下地部
１４２ｐ 第二のｐ側下地部
Ｌ１ 長さ
Ｌ３ 幅
Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ１１、Ｒ２１〜Ｒ２３、Ｒ３１、Ｒ３２ａ、Ｒ３２ｂ 走査経路

Claims (10)

  1. 裏面接合型の太陽電池セルであって、
    光が入射する受光面、及び、前記受光面と背向する裏面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板の前記裏面に、第一の方向に延び、前記第一の方向と交差する第二の方向に、互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層及びｐ型半導体層と、
    前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層の上に設けられた下地層とを備え、
    前記下地層は、異なる方向に延びる第一の分離部及び第二の分離部を有する第一の分離溝で互いに分離され、前記ｎ型半導体層の上に設けられたｎ側下地層、及び、前記ｐ型半導体層の上に設けられたｐ側下地層と、前記第一の分離部及び前記第二の分離部を隔てる第一のブリッジ部とを有し、
    前記ｎ側下地層は、前記第一の方向に延びる第一のｎ側下地部を有し、
    前記ｐ側下地層は、前記第一の方向に延び、前記第一のｎ側下地部と隣り合って設けられた第一のｐ側下地部を有し、
    前記第一のブリッジ部は、前記第一のｎ側下地部の前記第一の方向における一方側の第一の端部と前記ｐ側下地層との境界、及び、前記第一のｐ側下地部の前記第一の方向における他方側の第二の端部と前記ｎ側下地層との境界の少なくとも一方において、前記第一の分離部と前記第二の分離部とを隔てる
    太陽電池セル。
  2. 前記ｎ側下地層は、前記第二の方向に延び、前記第一のｎ側下地部の前記第一の方向における他方側の端部を接続する第二のｎ側下地部を有し、
    前記ｐ側下地層は、前記第二の方向に延び、前記第一のｐ側下地部の前記第一の方向における一方側の端部を接続する第二のｐ側下地部を有し、
    前記第一の分離部は、前記太陽電池セルの平面視において、前記第一の方向に延び、隣り合う前記第一のｎ側下地部及び前記第一のｐ側下地部の間に設けられ、
    前記第二の分離部は、前記第一の端部と前記第二のｐ側下地部、及び、前記第二の端部と前記第二のｎ側下地部との間にそれぞれ設けられ、
    前記第二の分離部の前記第二の方向における長さは、隣り合う前記第一の分離部の間隔より長く、
    前記第一のブリッジ部は、前記第一の分離部の前記第一の方向における端部と前記第二の分離部とを隔てる
    請求項１に記載の太陽電池セル。
  3. 第一のブリッジ部の前記第一の方向における長さは、前記第一のブリッジ部の前記第二の方向における長さ以下である
    請求項２に記載の太陽電池セル。
  4. 前記ｎ側下地層は、前記第一の方向と交差する第二の方向に延び、前記第一のｎ側下地部の前記第一の方向における他方側の端部を接続する第二のｎ側下地部を有し、
    前記ｐ側下地層は、前記第二の方向に延び、前記第一のｐ側下地部の前記第一の方向における一方側の端部を接続する第二のｐ側下地部を有し、
    前記第一の分離部は、前記太陽電池セルの平面視において、一方の端部が前記第一のｐ側下地部と前記第二のｎ側下地部との境界に設けられ、他方の端部が前記第一のｐ側下地部と隣り合う前記第一のｎ側下地部の一方と前記第二のｐ側下地部との境界に設けられ、
    前記第二の分離部は、前記太陽電池セルの平面視において、一方の端部が前記第一のｐ側下地部と前記第二のｎ側下地部との境界に設けられ、他方の端部が前記第一のｐ側下地部と隣り合う前記第一のｎ側下地部の他方と前記第二のｐ側下地部との境界に設けられ、
    前記第一のブリッジ部は、前記第一の分離部及び前記第二の分離部の隣り合う端部を隔てる
    請求項１に記載の太陽電池セル。
  5. さらに、前記ｎ側下地層及び前記ｐ側下地層の上に設けられた導電層を備え、
    前記導電層は、第二の分離溝で互いに分離され、前記ｎ側下地層の上に設けられたｎ側導電層と、前記ｐ側下地層の上に設けられたｐ側導電層と、前記第一のブリッジ部の上に設けられ、前記第二の分離溝を隔てる第二のブリッジ部とを有する
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
  6. さらに、
    前記ｎ側導電層の上に設けられ、めっき膜から形成されたｎ側電極と、
    前記ｐ側導電層の上に設けられ、めっき膜から形成されたｐ側電極とを備え、
    前記第一の分離溝は、前記太陽電池セルの平面視において、ｎ側電極とｐ側電極との間であり、かつｎ側電極及び前記ｐ側電極の一方に近い位置に配置される
    請求項５に記載の太陽電池セル。
  7. 前記下地層は、透明な材料で構成される
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
  8. 裏面接合型の太陽電池セルの製造方法であって、
    光が入射する受光面、及び、前記受光面と背向する裏面を有する半導体基板の前記裏面に、第一の方向に延び、前記第一の方向と交差する第二の方向に互いに隣り合って設けられたｎ型半導体層及びｐ型半導体層を形成する半導体層形成工程と、
    前記ｎ型半導体層及びｐ型半導体層が形成された前記裏面に下地層を形成する下地層形成工程と、
    前記下地層の上に導電層を形成する導電層形成工程と、
    前記導電層の上であり、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層に対応する領域にレジストを塗布するレジスト形成工程と、
    前記レジスト形成工程でレジスト膜が形成された前記導電層をシード層として、電解めっきにより、ｎ側電極及びｐ側電極を形成する電極形成工程と、
    前記電極形成工程の後に、レーザを走査することで前記レジスト膜に前記シード層まで貫通する溝を形成するレーザ加工工程と、
    前記溝が形成された前記裏面をエッチングして前記下地層をｎ側下地層及びｐ側下地層に分離する分離溝を形成する下地層除去工程と、
    前記下地層除去工程の後に前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程とを含み、
    前記レーザ加工工程において、前記レーザを走査した走査経路が交差する位置において前記レーザの出力が停止されることで、前記位置において、異なる方向に延びる第一の分離部と第二の分離部とが隔てられた前記分離溝を形成する
    太陽電池セルの製造方法。
  9. 前記レーザ加工工程では、前記太陽電池セルの断面視において、前記レジスト膜の厚みが最大となる位置と前記ｎ側電極又は前記ｐ側電極との間に、レーザを走査する
    請求項８に記載の太陽電池セルの製造方法。
  10. 前記レーザ加工工程では、前記太陽電池セルの断面視において、前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極の一方に近い位置に、レーザを走査する
    請求項８に記載の太陽電池セルの製造方法。
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