KR20170017895A - 태양전지 및 태양전지의 제조 방법 - Google Patents

태양전지 및 태양전지의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 수광면과는 반대의 면에 제1의 도전형의 확산층과 제2의 도전형의 확산층이 형성되어 있고, 제1의 전극부, 제2의 전극부, 제1의 전극 라인부, 제2의 전극 라인부, 제1의 전극 버스바부 및 제2의 전극 버스바부를 구비하고, 제2의 전극부와 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제1의 절연막이 제2의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있고, 제1의 전극부와 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제2의 절연막이 제1의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있고, 제1의 절연막의 바로 아래에 있어서, 제2의 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있고, 제2의 절연막의 바로 아래에 있어서, 제1의 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있는 태양전지이다. 이에 의해 배선 저항이 낮고, 변환 효율이 높은 이면 전극형 태양전지, 및 그러한 이면 전극형 태양전지를 저비용으로 제조할 수가 있는 태양전지의 제조 방법이 제공된다.

Description

태양전지 및 태양전지의 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING SOLAR CELL}
본 발명은 태양전지 및 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다.
도 15는 종래의 이면 전극형 태양전지를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 종래의 기술을 이용하여 제작된 이면 전극형 태양전지(110)에 대해 도 15를 참조하여 설명한다. N형 실리콘 기판(113)의 수광면측에는 요철 형상(114)이 형성되고, N형 확산층인 FSF(Front Surface Field)층(115)이 형성되어 있다. 그리고, 요철 형상(114) 상에는 N형 실리콘 기판(113)측으로부터 이산화규소를 포함하는 유전성 패시베이션(passivation)층(표면 패시베이션층)(117), 질화실리콘을 포함하는 반사 방지막(116)이 형성되어 있다.
또, N형 실리콘 기판(113)의 이면에는 산화물층(제1이면 패시베이션막)(119)이 형성되어 있다. 또한, N형 실리콘 기판(113)의 이면측에는 N형 도프(dope)된 N형 확산층(120)과 P형 도프된 P형 확산층(121)이 교대로 형성되어 있다. 그리고, N형 확산층(120)에는 N형 금속 컨택트(11)가 형성되어 있고, P형 확산층(121)에는 P형 금속 컨택트(12)가 형성되어 있다. 이들 기판 자체와 직접 결합하는 컨택트 전극은 집전용의 핑거(finger) 전극으로서 기능시킬 수도 있다.
도 19는 종래의 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 19에 나타내듯이, 이면 전극형 태양전지는 핑거 전극(N형 금속 컨택트(11), P형 금속 컨택트(12))으로부터 집전하기 위한 버스바(busbar) 전극을 기판단에 1쌍(N형 버스바 전극(22), P형 버스바 전극(23)) 설치한다. 도 19에서는 기판 외주에 가장 가까운 전극이 N형 금속 컨택트 전극으로 되어 있지만, P형 금속 컨택트 전극이라도 좋고, 각각 P형, N형과 다른 형태의 금속 전극이라도 좋다.
이면 전극형 태양전지를 고효율화하기 위해 발전층인 P형 확산층을 가능한 한 넓게 하면 단락 전류의 증가를 기대할 수 있다. 이 때문에 P형 확산층과 N형 확산층의 비율은 80：20~90：10으로 P형 확산층의 영역을 넓게 형성하는 것이 바람직하다. 또, 기판과 컨택트 전극의 접촉 면적(이하, 컨택트 면적이라고도 기재한다)을 가능한 한 작게 하여 패시베이션 영역을 넓게 하면 개방 전압의 증가를 기대할 수 있기 때문에, 컨택트 전극의 형상을 가는 라인이나 도트(dot) 형상으로 함으로써 금속 컨택트 영역을 가능한 한 작게 설계하는 것이 바람직하다.
특허문헌 1에서는, 컨택트 전극을 형성하고, 컨택트 전극 이외를 절연막으로 덮고, 배선 전극을 형성한다고 하는 3공정에 의해, 전극과 기판의 컨택트 면적을 필요 최저한으로 억제하여 패시베이션 영역을 크게 한 이면 전극형 태양전지가 개시되어 있다.
도 16은 특허문헌 1에 개시된 종래의 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 그렇지만 특허문헌 1의 태양전지는 버스바 전극(N형 버스바 전극(22), P형 버스바 전극(23))이 기판 외주에 1쌍 형성되어 있을 뿐이다(도 16 참조). 이 배치의 경우 핑거 전극의 길이가 길기 때문에 배선 저항이 매우 커져 곡선 인자 저하의 원인으로 되어 버린다. 이 문제는 배선 전극(핑거 전극)의 단면적을 크게 하거나 혹은 핑거 길이를 짧게 설계함으로써 해결할 수 있다고 생각된다.
도 17은 특허문헌 2에서 개시된 종래의 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 17에 나타내듯이, 예를 들면 특허문헌 2에서는 핑거 전극(41)의 길이를 짧게 하기 위해 버스바 전극(30)을 복수 쌍 설치한 태양전지의 전극 형상이 개시되어 있다. 이 배치의 경우 기판 길이 L에 대해 핑거 길이가 L/3로 되고, 버스바 전극이 1쌍인 때에 비해 배선 저항이 3분의 1로 된다. 그렇지만 이 경우에도 버스바 전극이 외주에 배치되어 있고, 외주의 버스바 전극은 일측의 핑거 전극으로부터의 전류밖에 집전하고 있지 않다.
일본국 특허 제5317209호 공보 일본국 특허 제5214755호 공보
그래서, 본 발명자들은 버스바 전극 패턴의 개선을 시도하였다. 도 18은 버스바 전극의 위치를 변경한 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 18에 나타내듯이, 예를 들면 버스바 전극(N형 버스바 전극(22), P형 버스바 전극(23))이 양측의 핑거 전극(N형 핑거 전극(39), P형 핑거 전극(40))으로부터 집전할 수 있도록 버스바 전극을 내측에 형성하는 것 같은 배치 변경을 행하고, 다른 도전형용의 핑거 전극과 버스바 전극이 접하지 않게 절연막(124, 125)을 설치하면, 버스바 전극의 개수를 변경하지 않고, 핑거 길이를 L/6로 할 수 있어 배선 저항을 1쌍 버스바 전극의 6분의 1까지 저감할 수가 있다.
한편, 태양전지의 고효율화의 관점에서는 컨택트 면적을 감소시키기 위해, 기판과 직접 접합하는 컨택트 전극의 선폭을 가늘게 하거나 컨택트 전극을 불연속으로 하여 전극을 줄이는 것이 필요하다. 도 20, 도 21은 본 발명자들이 검토한 이면 전극형 태양전지의 전극의 형성 공정을 나타내는 도이다.
예를 들면, 컨택트 전극(28)의 선폭을 가늘게 하는 경우, 도 20에 나타내듯이, 컨택트 전극(28)을 형성한 후(도 20 (1)), 다른 도전형용의 버스바 전극이 교차하는 영역에 절연막(124)을 설치하고(도 20 (2)), 버스바 전극(30)을 형성할 수가 있다(도 20 (3)). 이 경우 선폭이 가는 컨택트 전극만이 집전용의 핑거 전극으로서 기능한다. 따라서, 핑거 전극이 가늘어지기 때문에, 즉 핑거 전극의 단면적이 작아지기 때문에 배선 저항이 증대하여 변환 효율이 저하한다고 하는 문제가 있었다.
또, 도 21에 나타내듯이, 컨택트 면적을 작게 하기 위해 컨택트 전극(28)을 도트 형상으로 불연속으로 형성할 수도 있다. 이 경우 컨택트 전극(28)을 도트 형상으로 불연속으로 형성한 후(도 21 (1)), 이들 전극을 연결하는 다른 배선 전극(29)을 형성하고(도 21 (2)), 다른 도전형용의 버스바 전극이 교차하는 영역에 절연막(124)을 설치하고(도 21 (3)), 버스바 전극(30)을 형성할 수가 있다(도 21 (4)). 그렇지만, 이 경우 상기와 같이 배선 전극(29)을 형성하는 공정이 필요하게 되기 때문에, 공정이 증가하여 비용이 높아지는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 배선 저항이 낮고, 변환 효율이 높은 태양전지를 제공하는 것, 및 그러한 태양전지를 저비용으로 제조할 수가 있는 태양전지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 제1의 도전형의 반도체 기판의 수광면과는 반대의 면에 제1의 도전형의 확산층과 제2의 도전형의 확산층이 형성되어 있는 태양전지로서, 상기 제1의 도전형의 확산층에 접합된 제1의 전극부와, 상기 제2의 도전형의 확산층에 접합된 제2의 전극부를 구비하고, 상기 제1의 전극부 상에 형성된 제1의 전극 라인부와, 상기 제2의 전극부 상에 형성된 제2의 전극 라인부와, 상기 제1의 전극 라인부가 접속된 제1의 전극 버스바부와, 상기 제2의 전극 라인부가 접속된 제2의 전극 버스바부를 구비하고, 적어도 상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제1의 절연막이 상기 제2의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있고, 적어도 상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제2의 절연막이 상기 제1의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있고, 상기 제1의 절연막의 바로 아래에 있어서, 상기 제2의 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있고, 상기 제2의 절연막의 바로 아래에 있어서, 상기 제1의 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있는 것인 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
이러한 태양전지이면, 적어도 제2의 전극부와 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역 및 적어도 제1의 전극부와 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역(이하, 절연 영역이라고도 기재한다)에 절연막을 설치하고, 버스바 전극과 핑거 전극을 입체 구조로 함으로써, 핑거 전극의 길이를 짧게 할 수가 있고, 양측의 핑거 전극으로부터 집전할 수가 있다. 그 결과 배선 저항을 감소시킬 수가 있고, 곡선 인자를 증가시킬 수가 있다. 또, 컨택트 전극 상에 핑거 전극을 형성함으로써, 컨택트 면적을 감소시키면서, 핑거 전극의 단면적을 크게 하여 배선 저항을 작게 할 수가 있다. 이러한 태양전지이면, 염가로 배선 저항이 낮고 변환 효율이 높다. 또한, 이하 제1의 전극부 및 제2의 전극부를 구별할 필요가 없는 경우는 단지 전극부 또는 컨택트 전극이라고도 기재한다. 또, 이하 제1의 전극 라인부 및 제2의 전극 라인부를 구별할 필요가 없는 경우는 단지 전극 라인부 또는 핑거 전극이라고도 기재한다. 또, 제1의 전극 버스바부 및 제2의 전극 버스바부를 단지 전극 버스바부 또는 버스바 전극이라고도 기재한다.
또, 상기 제2의 절연막이 형성된 개소 이외의 개소에 있어서의 상기 제1의 전극부의 형상 및 상기 제1의 절연막이 형성된 개소 이외의 개소에 있어서의 상기 제2의 전극부의 형상이 도트 형상, 라인 형상, 또는 이들 형상의 조합의 어느 것이고, 상기 제2의 절연막의 바로 아래에 형성된 상기 제1의 전극부의 길이가 상기 제2의 절연막의 길이보다도 크고, 상기 제1의 전극부의 폭이 상기 제2의 절연막의 폭보다도 작고, 상기 제1의 절연막의 바로 아래에 형성된 상기 제2의 전극부의 길이가 상기 제1의 절연막의 길이보다도 크고, 상기 제2의 전극부의 폭이 상기 제1의 절연막의 폭보다도 작은 것이 바람직하다.
이러한 태양전지이면, 전극부와 기판의 접촉 면적(컨택트 면적)을 보다 작게 할 수가 있다. 또, 다른 도전형용의 전극부와 전극 버스바부를 보다 접하기 어렵게 할 수가 있다.
또, 상기 제1의 절연막이 적어도 상기 제1의 전극 버스바부의 바로 아래에 존재하는 상기 제2의 도전형의 확산층을 덮도록 형성되고, 상기 제2의 절연막이 적어도 상기 제2의 전극 버스바부의 바로 아래에 존재하는 상기 제1의 도전형의 확산층을 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이면의 기판 표층에 유전체층을 가지는 태양전지의 경우, 이와 같이 절연막을 형성하는 것이 바람직하다. 확산층 폭보다도 절연막이 큰 경우, 제1의 전극 버스바부가 제2의 도전형의 확산층에 접하는 일이 없으므로, 제1의 전극 버스바부와 제2의 도전형의 확산층이 유전체층을 통하여 도통해 버리는 일도 없다.
또, 상기 제1의 전극 버스바부 및 상기 제2의 전극 버스바부의 개수의 합계가 4개 이상 10개 이하인 것이 바람직하다.
이러한 태양전지이면, 핑거 전극의 배선 저항을 보다 감소시킬 수가 있다.
또, 상기 제1의 절연막 및 상기 제2의 절연막이 적어도 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 불소 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지 및 포발 수지로부터 하나 이상 선택된 수지를 함유하는 재료로 이루어지는 것인 것이 바람직하다.
이러한 재료로 이루어지는 절연막이면 내열성이 뛰어나다. 따라서, 전극 형성에 있어서 열처리를 실시하는 경우에 이러한 절연막으로 하는 것이 바람직하다.
또, 상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 상기 제2의 전극부의 길이가 0.35~5.0mm이고, 상기 제1의 절연막의 길이가 0.32mm~4.0mm이고, 상기 제1의 전극 버스바부의 폭이 0.30mm~3.0mm이고, 상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 상기 제1의 전극부의 길이가 0.35~5.0mm이고, 상기 제2의 절연막의 길이가 0.32mm~4.0mm이고, 상기 제2의 전극 버스바부의 폭이 0.30mm~3.0mm인 것이 바람직하다.
이러한 태양전지이면, 다른 도전형용의 전극부와 전극 버스바부를 보다 접하기 어렵게 할 수가 있다.
또, 상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 상기 제1의 전극 버스바부의 길이가 0.3mm 이상이고, 상기 제1의 절연막의 폭이 0.03mm~1.5mm이고, 상기 제2의 전극부의 폭이 0.02~0.20mm이고, 상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 상기 제2의 전극 버스바부의 길이가 0.3mm 이상이고, 상기 제2의 절연막의 폭이 0.03mm~1.5mm이고, 상기 제1의 전극부의 폭이 0.02~0.20mm인 것이 바람직하다.
이러한 태양전지이면, 기판 면적에 대한 전극 면적의 비율을 보다 적절한 범위 내로 할 수가 있다. 이에 의해 예를 들면 패시베이션 영역을 넓게 하여 개방 전압을 증가시킬 수가 있다.
또, 상기 제1의 절연막 및 상기 제2의 절연막의 두께가 1~60㎛인 것이 바람직하다.
이러한 태양전지이면, 절연성을 보다 향상시킬 수가 있다. 또, 과도하게 절연막을 형성하는 일도 없기 때문에 소망의 태양전지를 보다 저비용으로 제조할 수가 있다.
또, 상기 제1의 전극 라인부, 상기 제2의 전극 라인부, 상기 제1의 전극 버스바부 및 상기 제2의 전극 버스바부가 적어도 Ag, Cu, Au, Al, Zn, In, Sn, Bi, Pb로부터 선택되는 1종류 이상의 도전성 물질과, 또한 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지로부터 선택되는 1종류 이상의 수지를 함유하는 재료로 이루어지는 것인 것이 바람직하다.
이러한 전극 재료로 이루어지는 것이면, 가열시에 이 전극 재료가 실리콘 기판 등의 반도체 기판과 직접 결합하는 일이 없어 컨택트 면적의 증가가 억제된다.
또한 본 발명에서는, 제1의 도전형의 반도체 기판의 수광면과는 반대의 면에 제1의 도전형의 확산층과 제2의 도전형의 확산층이 형성된 태양전지의 제조 방법으로서, 상기 수광면과는 반대의 면에, 상기 제1의 도전형의 확산층 및 당해 제1의 도전형의 확산층에 접합된 제1의 전극부, 그리고 상기 제2의 도전형의 확산층 및 당해 제2의 도전형의 확산층에 접합된 제2의 전극부를 형성하는 공정과, 상기 제2의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 제1의 절연막을 형성하고, 상기 제1의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 제2의 절연막을 형성하는 공정과, 제1의 전극 라인부를 상기 제1의 전극부 상에, 제1의 전극 버스바부를 상기 제1의 전극 라인부에 접속하도록 형성하는 것과, 제2의 전극 라인부를 상기 제2의 전극부 상에, 제2의 전극 버스바부를 상기 제2의 전극 라인부에 접속하도록 형성하는 것을 동시에 행하는 공정을 가지고, 상기 전극부를 형성하는 공정에 있어서, 상기 제2의 전극부를 상기 제1의 절연막의 바로 아래에 있어서 라인 형상으로 연속하여 형성하고, 상기 제1의 전극부를 상기 제2의 절연막의 바로 아래에 있어서 라인 형상으로 연속하여 형성하고, 상기 절연막을 형성하는 공정에 있어서, 상기 제1의 절연막을 적어도 상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성하고, 상기 제2의 절연막을 적어도 상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조 방법을 제공한다.
이러한 태양전지의 제조 방법이면, 배선 저항이 낮고, 변환 효율이 높은 이면 전극형 태양전지를 저비용으로 생산성 좋게 제조할 수가 있다.
본 발명의 태양전지는 절연 영역에 절연막을 설치하고, 버스바 전극과 핑거 전극을 입체 구조로 함으로써, 버스바 전극의 개수를 증가시키고, 핑거 전극의 길이를 짧게 할 수가 있고, 양측의 핑거 전극으로부터 집전할 수가 있다. 그 결과 배선 저항을 감소시킬 수가 있고, 곡선 인자를 증가시킬 수가 있다. 또, 컨택트 전극 상에 핑거 전극을 형성함으로써, 컨택트 면적을 감소시키면서 핑거 전극의 단면적을 크게 하여 배선 저항을 작게 할 수가 있어 개방 전압을 향상시킬 수가 있다. 또한, 본 발명의 태양전지의 제조 방법은 제조 공정수를 증가시키지 않고 그러한 태양전지를 제조할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 상면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 태양전지의 일부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 태양전지의 일부분을 확대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 5는 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 6은 본 발명의 태양전지의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 관한 이면 전극형 태양전지의 전극의 형성 공정을 나타내는 도이다.
도 8은 본 발명에 관한 이면 전극형 태양전지의 전극의 형성 공정을 나타내는 도이다.
도 9는 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 상면 모식도이다.
도 10은 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 상면 모식도이다.
도 11은 실시예 1~8 및 비교예 1의 태양전지의 직렬 저항의 값을 나타내는 그래프이다.
도 12는 실시예 1~8 및 비교예 1의 태양전지의 곡선 인자의 값을 나타내는 그래프이다.
도 13은 실시예 1~8 및 비교예 1의 태양전지의 개방 전압의 값을 나타내는 그래프이다.
도 14는 실시예 1~8 및 비교예 1의 태양전지의 변환 효율의 값을 나타내는 그래프이다.
도 15는 종래의 이면 전극형 태양전지를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 16은 특허문헌 1에서 개시된 종래의 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 17은 특허문헌 2에서 개시된 종래의 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 18은 버스바 전극의 위치를 변경한 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 19는 종래의 이면 전극형 태양전지의 이면의 외관을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 20은 본 발명자들이 검토한 이면 전극형 태양전지의 전극의 형성 공정을 나타내는 도이다.
도 21은 본 발명자들이 검토한 이면 전극형 태양전지의 전극의 형성 공정을 나타내는 도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상기와 같이, 배선 저항이 낮고, 변환 효율이 높은 이면 전극형 태양전지, 및 그러한 이면 전극형 태양전지를 저비용으로 제조할 수가 있는 태양전지의 제조 방법이 요구되고 있다.
본 발명자들은 본 발명에 있어서의 절연 영역에 절연막을 설치함으로써, 핑거 전극 선단으로부터 가장 가까운 버스바 전극까지의 거리를 짧게 하여, 핑거 전극의 배선 저항을 저감하는 것이 가능하다는 것을 알아냈다.
한편, 태양전지의 고효율화의 관점에서는 상기의 거리를 짧게 하는 것 외에도 컨택트 면적을 감소시키는 것도 바람직한다.
예를 들면, 도 20에 나타내듯이, 컨택트 면적을 감소시키기 위해 선폭이 가는 컨택트 전극과 버스바 전극만을 형성할 수가 있다. 그렇지만, 이 경우 핑거의 단면적이 작아져 배선 저항이 커져 버리는 것이 문제였다.
또, 도 21에 나타내듯이, 컨택트 전극을 도트 형상으로 불연속으로 형성하고, 이들 컨택트 전극을 연결하는 다른 배선 전극을 형성한 후, 버스바 전극을 형성할 수가 있다. 이 경우 상기의 배선 저항이 커져 버리는 문제를 회피할 수 있지만, 공정이 증가하여 비용이 높아지는 등의 문제가 있었다.
본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 가일층의 검토를 행한 결과, 컨택트 전극 상에 핑거 전극을 형성함으로써, 컨택트 면적을 감소시키면서 핑거 전극의 단면적을 크게 하여 배선 저항을 작게 할 수가 있다는 것을 알아냈다. 또, 전극 형상의 경미한 변경, 즉 절연막의 바로 아래에 있어서, 전극부를 라인 형상으로 연속하여 형성된 것으로 함으로써, 공정수를 증가시키지 않고, 배선 저항이 낮은 태양전지를 저비용으로 제작할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명의 태양전지 및 태양전지의 제조 방법을 완성시켰다.
이하, 본 발명의 태양전지에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하 제1의 도전형의 반도체 기판이 N형 실리콘 기판인 경우를 중심으로 설명하지만, 제1의 도전형의 반도체 기판이 P형 실리콘 기판이어도 붕소, 인 등의 불순물원을 역으로 사용하면 좋고 하등 문제는 없다.
［태양전지(이면 전극형 태양전지 셀)］
도 1은 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 상면 모식도이다. 도 2, 도 3은 본 발명의 태양전지의 일부분을 확대한 확대도이다. 또, 도 4, 도 5는 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 단면 모식도이다. 또한, 도 4는 도 1의 1－1＇단면도이다. 또, 도 5는 도 1의 2－2＇단면도이다.
도 4, 도 5에 나타내듯이, 본 발명의 태양전지는 제1의 도전형의 반도체 기판(13)의 수광면과는 반대의 면(이하, 단지 이면이라고도 기재한다)에 제1의 도전형의 확산층(20)과 제2의 도전형의 확산층(21)이 형성되어 있는 태양전지, 이른바 이면 전극형 태양전지이다. 또한, 도 4, 도 5에 나타내듯이, 제1의 도전형의 확산층(20)에 접합된 제1의 전극부(26)와 제2의 도전형의 확산층에 접합된 제2의 전극부(27)를 구비한다.
또, 도 1~도 3에 나타내듯이, 본 발명의 태양전지(10)는 제1의 전극부(26) 상에 형성된 제1의 전극 라인부(35)와, 제2의 전극부(27) 상에 형성된 제2의 전극 라인부(36)와, 제1의 전극 라인부(35)가 접속된 제1의 전극 버스바부(37)와, 제2의 전극 라인부(36)가 접속된 제2의 전극 버스바부(38)를 구비한다.
또, 도 4, 도 5에 나타내듯이, 제1의 도전형의 반도체 기판(13)의 수광면측에 요철 형상(14)을 형성하고, FSF층(N형 확산층)(15)을 형성할 수가 있다. 그리고, 요철 형상(14) 상에는 질화실리콘 등을 포함하는 반사 방지막(16)을 형성할 수가 있다. FSF층(15)과 반사 방지막(16) 사이에 유전성 패시베이션층(미도시)을 형성할 수도 있다.
또, 제1의 도전형의 반도체 기판(13)의 이면에는 산화물층(제1이면 패시베이션막)(19)을 형성할 수가 있다. 산화물층(19) 상에 제2이면 패시베이션막(18)을 형성할 수도 있다. 이와 같이 수광면 및 이면의 각각이 보호막(패시베이션막)으로 덮여 있는 것이 바람직하다. 패시베이션막은 산화규소막, 질화규소막 및 산화알루미늄막으로부터 선택되는 적어도 하나 이상으로 이루어지는 것인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양전지(10)는, 도 4, 도 5에 나타내듯이, 적어도 제2의 전극부(27)와 제1의 전극 버스바부(37)가 교차하는 영역에 있어서, 제1의 절연막(24)이 제2의 전극부(27)의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있다. 또, 적어도 제1의 전극부(26)와 제2의 전극 버스바부(38)가 교차하는 영역에 있어서, 제2의 절연막(25)이 제1의 전극부(26)의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있다.
또, 도 5에 나타내듯이, 제1의 전극 버스바부(37)는 제1의 전극부(26)와 접합할 수가 있다. 또, 도 4에 나타내듯이, 제2의 전극 버스바부(38)는 제2의 전극부(27)와 접합할 수가 있다.
또한, 도 1~3에 나타내듯이, 제1의 절연막(24)의 바로 아래에 있어서, 제2의 전극부(27)가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있다. 또, 제2의 절연막(25)의 바로 아래에 있어서, 제1의 전극부(26)가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있다.
이러한 태양전지이면, 절연 영역에 절연막을 설치함으로써 버스바 전극과 핑거 전극을 입체 구조로 할 수가 있다. 이에 의해 버스바 전극의 개수를 증가시키고, 핑거 전극의 길이를 짧게 할 수가 있다. 그 때문에 종래의 대면적의 이면 전극형 태양전지가 안고 있던 출력 저하의 주된 원인인, 핑거 전극 선단으로부터 가장 가까운 버스바 전극까지의 거리가 길기 때문에 배선 저항이 높아지는 것을 방지할 수가 있다. 그 결과 변환 효율이 높은 태양전지로 할 수가 있다. 예를 들면, 버스바 전극을 4쌍(8개) 설치한 경우, 기판의 끝에 버스바 전극이 1쌍 설치된 종래의 태양전지와 비교하여 배선 저항을 8분의 1로 감소시킬 수가 있다.
또한, 본 발명의 태양전지는 절연막의 바로 아래에 있어서, 기판 자체와 직접 결합하는 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성된 것이기 때문에, 제조시에 도 21에 나타내는 것 같은 배선 전극(29)을 형성하는 공정을 별도 설치할 필요가 없다. 따라서 제조 공정의 수를 줄일 수가 있다. 그 결과 염가로 변환 효율이 높은 태양전지로 할 수가 있다.
이하, 본 발명의 태양전지의 각 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.
［제1의 도전형의 반도체 기판］
본 발명에 이용할 수가 있는 반도체 기판은 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, N형 실리콘 기판을 이용할 수가 있다. 이 경우 기판의 두께는 예를 들면 100~200㎛ 두께로 할 수가 있다. 기판의 주면(主面)의 형상 및 면적은 특히 한정되지 않는다.
［전극부］
제1의 전극부(26) 및 제2의 전극부(27)의 재료로서는, 예를 들면 은분말과 글래스 프릿(glass frit)을 유기물 바인더로 혼합한 유동성이 있는 페이스트(이하, 소결 페이스트라고도 기재한다)를 이용할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 절연막의 바로 아래에 있어서, 기판 자체와 직접 결합하는 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성된 것일 필요가 있지만, 그 외의 개소에 있어서, 전극부의 형상은 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2의 절연막이 형성된 개소 이외의 개소에 있어서의 제1의 전극부의 형상 및 제1의 절연막이 형성된 개소 이외의 개소에 있어서의 제2의 전극부의 형상이 도트 형상, 라인 형상, 또는 이들 형상의 조합의 어느 것인 것이 바람직하다. 도 3에 나타내듯이, 예를 들면 당해 개소에 있어서의 전극부의 형상이 도트 형상이면, 컨택트 면적을 보다 작게 할 수가 있다. 이에 의해 패시베이션 영역을 넓게 하여 개방 전압을 증가시킬 수가 있다.
또한, 도 2에 나타내듯이, 절연막이 형성된 개소 이외의 개소에 있어서의 전극부의 형상이 라인 형상이었다고 해도, 본 발명이면, 전극부 상에 전극 라인부가 형성되어 있기 때문에, 핑거 전극의 단면적(두께)을 크게 할 수가 있어 배선 저항이 낮은 태양전지로 할 수가 있다.
또, 제2의 절연막의 바로 아래에 형성된 제1의 전극부의 길이가 제2의 절연막의 길이보다도 크고, 제1의 전극부의 폭이 제2의 절연막의 폭보다도 작은 것이 바람직하다. 또, 제1의 절연막의 바로 아래에 형성된 제2의 전극부의 길이가 제1의 절연막의 길이보다도 크고, 제2의 전극부의 폭이 제1의 절연막의 폭보다도 작은 것이 바람직하다. 제2의 절연막의 바로 아래에 형성된 제1의 전극부의 길이가 제2의 절연막의 길이보다도 큰 경우나, 제1의 전극부의 폭이 제2의 절연막의 폭보다도 작은 경우에는 제2의 전극 버스바부와 제1의 전극부를 충분히 이간할 수가 있다. 또, 절연막이 전극의 측면을 충분히 덮을 수가 있다. 따라서, 제2의 전극 버스바부와 제1의 전극부의 절연을 확실히 달성할 수가 있다.
여기서, 절연막의 바로 아래에 형성된 전극부란, 절연막의 바로 아래에 있어서 라인 형상으로 연속하여 형성된 전극부를 가리키고, 즉 절연막의 바로 아래로부터 연장되어 절연막의 바로 아래로부터 비어져 나온 부분도 포함한다. 또, 절연 영역에 있어서의 상기의 전극부의 길이 및 절연막의 길이의 방향, 그리고 후술하는 전극 버스바부의 폭의 방향은 대응하는 확산층의 긴 방향에 따른 방향이다. 또, 상기의 전극부의 폭 및 절연막의 폭의 방향, 그리고 후술하는 전극 버스바부의 길이의 방향은 대응하는 확산층의 짧은 방향에 따른 방향이다. 절연 영역에 있어서의 전극 버스바부의 길이는 도 4, 도 5에 나타내는 전극 버스바부의 볼록부의 길이로 할 수가 있다. 또한, 볼록부의 길이의 방향은 버스바 전극의 긴 방향이다.
［절연막］
절연막은 절연 영역에 있어서 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있다. 여기서, 본 발명에 있어서의 절연 영역이란 적어도 전극부와 전극 버스바부가 교차하는 개소이다. 절연 영역은 이 개소의 면적보다도 큰 것이 바람직하다. 절연막의 형상은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 직사각형으로 할 수가 있다. 제1의 절연막 및 제2의 절연막의 두께는 1~60㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5~40㎛ 정도, 특히 바람직하게는 10~30㎛이다. 이러한 두께로 함으로써 절연성을 보다 향상시킬 수가 있다. 또, 과도하게 절연막을 형성할 일도 없기 때문에 소망의 태양전지를 보다 저비용으로 제조할 수가 있다.
또, 제1의 절연막이 적어도 제1의 전극 버스바부의 바로 아래에 존재하는 제2의 도전형의 확산층을 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 제2의 절연막이 적어도 제2의 전극 버스바부의 바로 아래에 존재하는 제1의 도전형의 확산층을 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이면의 기판 표층에 유전체층을 가지는 경우에는 이와 같이 확산층 폭보다도 큰 절연층을 형성하는 것이 바람직하다. 확산층 폭보다도 절연막이 큰 경우, 제1의 전극 버스바부가 제2의 도전형의 확산층에 접하는 일이 없으므로, 제1의 전극 버스바부와 제2의 도전형의 확산층이 유전체층을 통하여 도통해 버리는 일도 없다.
이들 절연막은 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 불소 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지 및 포발 수지로부터 하나 이상 선택된 수지를 함유하는 재료로 이루어지는 것인 것이 바람직하다. 특히, 전극 라인부 및 전극 버스바부를 형성할 때, 열처리를 실시하는 경우에는 내열성 수지를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 실리콘 수지의 주쇄인 실록산 결합은 주쇄가 탄소 골격으로 이루어지는 유기 고분자 재료와 비교하여, 결합 에너지가 크게 안정되어 있기 때문에 내열성이나 내후성이 뛰어나다. 또, 다른 수지도 분자쇄에 방향환을 설치함으로써 고내열성을 가진 재료로 된다.
［전극 라인부, 전극 버스바부］
전극 라인부 및 전극 버스바부는 적어도 Ag, Cu, Au, Al, Zn, In, Sn, Bi, Pb로부터 선택되는 1종류 이상의 도전성 물질과, 또한 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지로부터 선택되는 1종류 이상의 수지를 함유하는 재료(이하, 열경화 페이스트라고도 기재한다)로 이루어지는 것인 것이 바람직하다. 이러한 전극 재료로 이루어지는 것이면, 글래스 프릿를 포함할 필요가 없으므로, 가열시에 전극 재료가 실리콘 기판 등의 반도체 기판과 직접 결합할 일이 없어 컨택트 면적의 증가가 억제된다.
제1의 전극 버스바부 및 제2의 전극 버스바부의 개수는 특히 한정되지 않지만, 그 합계가 4개 이상 10개 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해 핑거 전극의 배선 저항을 감소시켜 변환 효율을 향상시킬 수가 있다. 또한, 전극 라인부, 전극 버스바부의 형상은 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 전극 라인부의 형상은 절연 영역을 제외하고, 라인 형상이 연속한 형상으로 할 수가 있다. 또한, 절연막 바로 아래의 컨택트 전극의 형상은 라인 형상이다. 또, 전극 버스바부의 형상은 라인 형상이 연속한 형상으로 할 수가 있다. 도 1 등에 나타내듯이, 전극 라인부와 전극 버스바부는 직각으로 교차도록 형성할 수가 있다.
또, 제2의 전극부와 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제2의 전극부의 길이가 0.35~5.0mm이고, 제1의 절연막의 길이가 0.32mm~4.0mm이고, 제1의 전극 버스바부의 폭이 0.30mm~3.0mm인 것이 바람직하다.
또, 제1의 전극부와 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제1의 전극부의 길이가 0.35~5.0mm이고, 제2의 절연막의 길이가 0.32mm~4.0mm이고, 제2의 전극 버스바부의 폭이 0.30mm~3.0mm인 것이 바람직하다.
제1의 절연막 및 제2의 절연막의 길이는 보다 바람직하게는 0.32mm~3.0mm이다. 이러한 절연막을 가지는 태양전지이면, 다른 도전형용의 전극부와 전극 버스바부를 보다 접하기 어렵게 할 수가 있다.
또, 제2의 전극부와 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제1의 전극 버스바부의 길이가 0.3mm 이상이고, 제1의 절연막의 폭이 0.03mm~1.5mm이고, 제2의 전극부의 폭이 0.02~0.20mm인 것이 바람직하다. 제1의 전극 버스바부의 길이의 상한은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 2mm로 할 수가 있다.
또, 제1의 전극부와 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제2의 전극 버스바부의 길이가 0.3mm 이상이고, 제2의 절연막의 폭이 0.03mm~1.5mm이고, 제1의 전극부의 폭이 0.02~0.20mm인 것이 바람직하다. 제2의 전극 버스바부의 길이의 상한은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 2mm로 할 수가 있다.
이러한 태양전지이면, 기판 면적에 대한 전극 면적의 비율을 소망의 범위 내로 할 수가 있다. 이에 의해 예를 들면 패시베이션 영역을 넓게 하여 개방 전압을 증가시킬 수가 있다.
［태양전지의 제조 방법］
본 발명의 태양전지의 제조 방법은, 제1의 도전형의 반도체 기판의 수광면과는 반대의 면에 제1의 도전형의 확산층과 제2의 도전형의 확산층이 형성된 태양전지의 제조 방법으로서, 적어도 이하에 나타내는 공정을 가지는 태양전지의 제조 방법이다.
먼저, 수광면과는 반대의 면에, 제1의 도전형의 확산층 및 이 제1의 도전형의 확산층에 접합된 제1의 전극부, 그리고 제2의 도전형의 확산층 및 이 제2의 도전형의 확산층에 접합된 제2의 전극부를 형성한다(전극부를 형성하는 공정). 본 발명에서는 이 공정에 있어서, 제2의 전극부를 제1의 절연막의 바로 아래에 있어서 라인 형상으로 연속하여 형성한다. 또, 제1의 전극부를 제2의 절연막의 바로 아래에 있어서 라인 형상으로 연속하여 형성한다.
다음에, 제2의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 제1의 절연막을 형성하고, 제1의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 제2의 절연막을 형성한다(절연막을 형성하는 공정). 본 발명에서는 이 공정에 있어서, 제1의 절연막을 적어도 제2의 전극부와 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성한다. 또, 제2의 절연막을 적어도 제1의 전극부와 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성한다.
다음에, 제1의 전극 라인부를 제1의 전극부 상에, 제1의 전극 버스바부를 제1의 전극 라인부에 접속하도록 형성한다. 또, 제2의 전극 라인부를 제2의 전극부 상에, 제2의 전극 버스바부를 제2의 전극 라인부에 접속하도록 형성한다(전극 라인부 및 전극 버스바부를 형성하는 공정). 본 발명에서는 이 공정에 있어서, 전극 라인부 및 전극 버스바부(핑거 전극 및 버스바 전극)를 동시에 형성한다.
이러한 태양전지의 제조 방법이면 생산성이 좋고 고효율의 이면 전극형 태양전지를 저비용으로 제작할 수가 있다. 또한, 전극부를 형성하는 공정에서는 후술하는 도 6의 a~j에 나타내듯이, 미리 제1의 도전형의 확산층 및 제2의 도전형의 확산층을 순차 형성하고, 그 후 제1의 전극부 및 제2의 전극부를 순차 형성해도 좋고, 이들 확산층 및 전극부를 모두 동시에 형성해도 좋다.
이하, 본 발명의 태양전지의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 태양전지의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 6에 나타내는 모식적 단면도를 참조하여 본 발명의 이면 전극형 태양전지의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다. 특히, N형 실리콘 기판의 경우를 예를 들어 설명한다.
［전극부를 형성하는 공정］
먼저, 도 6의 a에 나타내듯이, 100~200㎛ 두께의 N형 실리콘 기판(13)의 수광면으로 되는 면(이하 「N형 실리콘 기판의 수광면」이라고 한다)의 반대측의 면인 이면(이하 「N형 실리콘 기판의 이면」이라고 한다)에, 질화실리콘막 등의 텍스쳐 마스크(31)를 CVD법 또는 스퍼터(sputter)법 등으로 형성한다.
그 후 도 6의 b에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)의 수광면에 텍스쳐 구조인 요철 형상(14)을 에칭에 의해 형성한다. 에칭은 예를 들어 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 등의 알칼리 수용액에 이소프로필 알코올을 첨가하여 60℃ 이상 80℃ 이하로 가열한 용액에 의해 행해진다.
다음에, 도 6의 c을 이용하여 다음 공정을 설명한다. 도 6의 c에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)의 이면에 형성한 텍스쳐 마스크(31)를 제거 후, N형 실리콘 기판(13)의 수광면과 이면에 산화실리콘막 등의 확산 마스크(32, 33)를 형성한다. N형 확산층이 형성되는 개소에 에칭 페이스트(etching paste)를 스크린 인쇄법 등으로 도포하고, 가열 처리에 의해 N형 확산층이 형성되는 개소의 확산 마스크(32)가 제거되어 기판이 노출된다. 패터닝(patterning) 처리를 행한 에칭 페이스트는 초음파 세정하고 산처리에 의해 제거한다. 이 에칭 페이스트는 예를 들면 에칭 성분으로서 인산, 불화수소, 불화암모늄 및 불화수소암모늄으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하고, 물, 유기용매 및 증점제를 포함하는 것이다. 이 처리는 포토리소그래피(photolithography)법을 이용하여 행해도 좋다.
그 후 POCl3를 이용한 기상 확산에 의해 N형 실리콘 기판(13)의 이면의 노출된 개소에 N형 불순물인 인이 확산하여 N형 확산층(20)이 형성된다. N형 확산층은 인산 등의 N형 불순물을 알코올이나 물에 용해시킨 용액을 스핀 도포하고 열확산하는 것으로도 형성이 가능하다.
다음에, 도 6의 d에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)에 형성한 확산 마스크(32) 및 확산 마스크(33), 그리고 확산 마스크(32, 33)에 인이 확산하여 형성된 유리층을 불화수소산 처리에 의해 제거한 후, 산소 또는 수증기 분위기 중에서 열산화를 행하여 산화실리콘막(34)을 형성한다.
다음에, 도 6의 e에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)의 이면의 P형 확산층이 형성되는 개소에 에칭 페이스트를 스크린 인쇄법 등으로 도포하고, 가열 처리에 의해 P형 확산층이 형성되는 개소의 확산 마스크(34)가 제거되어 기판이 노출된다. 패터닝 처리를 행한 에칭 페이스트는 초음파 세정하고 산처리에 의해 제거한다. 이 에칭 페이스트는 예를 들면 에칭 성분으로서 인산, 불화수소, 불화암모늄 및 불화수소암모늄으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하고, 물, 유기용매 및 증점제를 포함하는 것이다.
도 6의 f에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)의 이면에 붕산 등의 P형 불순물원을 알코올이나 물에 용해시킨 용액을 스핀 도포하고, 건조 후, 열처리에 의해 N형 실리콘 기판(13)의 이면의 노출된 개소에 P형 불순물인 붕소가 확산하여 P형 확산층(21)이 형성된다. 이때 P형 확산층(21)은 BBr3 등의 기상 확산법에 의해서도 형성할 수가 있다.
다음에, 도 6의 g를 이용하여 다음 공정을 설명한다. 도 6의 g에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)에 형성한 산화실리콘막(34), 및 산화실리콘막(34)에 붕소가 확산하여 형성된 유리층을 불화수소산 처리에 의해 제거한다. 그 후 N형 실리콘 기판(13)의 이면에 산화실리콘막 등의 확산 마스크를 겸한 제1이면 패시베이션막(19)을 CVD법, 또는 SOG(스핀 온 글래스)의 도포, 소성에 의해 형성한다.
그 후 도 6의 h에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)의 수광면에 인산 등의 N형 불순물을 알코올이나 물에 용해시킨 용액을 스핀 도포하고, 열확산하는 수법이나, POCl3에 의한 기상 확산법 등에 의해 수광면 확산층인 n－층(FSF층(15))을 형성해도 좋다.
도 6의 i에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)의 이면에 질화막 등에 의한 제2이면 패시베이션막(18)을 CVD 또는 스퍼터법으로 형성한다. 또, 표면에도 반사 방지막(16)으로서 CVD 또는 스퍼터법에 의해 질화막을 형성해도 좋다.
다음에, 도 6의 j에 나타내듯이, N형 실리콘 기판(13)의 이면측에 형성된 N형 확산층(20), P형 확산층(21)에 전극을 형성한다.
도 7, 도 8은 본 발명에 관한 이면 전극형 태양전지의 전극의 형성 공정을 나타내는 도이다. 도 7, 도 8에 나타내듯이, 제1의 전극부(26), 제2의 전극부(27)는 실리콘 기판과 컨택트를 형성하는 전극이다. 이들 전극부의 전극 패턴은 적어도 제2의 전극부(27)와 제1의 전극 버스바부(37)가 교차하는 영역 및 적어도 제1의 전극부(26)와 제2의 전극 버스바부(38)가 교차하는 영역에 있어서, 라인 형상으로 연속한 패턴으로 할 필요가 있지만, 그 외의 개소에서는 타원, 직사각형, 도트 등의 불연속인 형상이라도 좋고, 라인 형상이라도 좋다. 또, 이들 형상을 혼재시켜도 좋다. 이들 영역에 있어서 전극부를 라인 형상으로 형성해 둠으로써, 그 외의 개소에 있어서 전극부가 어떤 형상이라도, 예를 들면 제1의 전극 버스바부(37)의 바로 아래의 제2의 도전형의 확산층에서 발전한 전류도 수집할 수가 있다.
기판 면적에 대한 제1의 전극부, 제2의 전극부의 면적의 비율을 각각 1%~6% 정도로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 핑거 전극간의 거리가 1.5mm 피치인 때에는 선폭은 14㎛~90㎛로 된다. 이면 전극(전극부)의 컨택트 면적을 가능한 한 작게 함으로써, 패시베이션 영역이 증가하여 개방 전압의 상승을 기대할 수 있기 때문이다.
또한, 전극부, 절연막, 전극 라인부 및 전극 버스바부의 폭, 길이 및 대소 관계는 태양전지의 항에서 기재한 바와 같이 할 수가 있다. 또, 전극부, 절연막, 전극 라인부 및 전극 버스바부의 재료도 상술의 것과 마찬가지의 것을 이용할 수가 있다.
이 전극부는 예를 들면 상기와 같은 라인 형상 등의 패턴을 가지는 개구를 가진 스크린 제판을 이용하여 스크린 인쇄로 형성할 수가 있다. 그 밖에도 오프셋 인쇄나, 잉크젯 인쇄, 디스펜서, 증착법 등을 이용하여 형성하는 것도 가능하다.
도 6의 j, 도 7 및 도 8을 참조하여 전극부 등의 구체적인 형성 방법을 설명한다. 먼저, 전극부의 재료로서 상술의 소결 페이스트를 이용하여 상기와 같은 인쇄법으로 N형 확산층(20) 상 또는 P형 확산층(21) 상에 소결 페이스트를 형성한다. 다음에, 이 소결 페이스트를 5~30분간 700~800℃의 온도에서 소성하여 제1의 전극부(26) 또는 제2의 전극부(27)를 형성할 수가 있다(도 7 (1), 도 8 (1)). 이와 같이 글래스 프릿를 함유한 소결 페이스트를 이용함으로써, 소성시에 글래스 프릿이 용융하고, 제2이면 패시베이션막(18) 및 제1이면 패시베이션막(19)도 동시에 용융하고, 이들 막을 관통하여 전극이 기판 자체와 직접 결합하도록 접착한다. 또한, n＋ 전극, p＋ 전극(제1의 전극부, 제2의 전극부)은 동시에 인쇄하고 동시에 소성해도 좋다. 인쇄, 소성을 순차 행해도 좋다.
［절연막을 형성하는 공정］
다음에 절연막(24, 25)의 형성에 대해 설명한다. 도 6의 k는 P형 버스바 전극의 단면도, 도 6의 l은 N형 버스바 전극의 단면도이다. 각각 도 1의 1－1＇단면도와 2－2＇단면도를 나타내고 있다.
상기와 같이, 제1의 절연막을 적어도 제2의 전극부와 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성한다. 또, 제2의 절연막을 적어도 제1의 전극부와 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성한다.
절연막의 재료로서는 상술한 실리콘 수지 등의 수지를 함유하는 재료로 이루어지는 것을 이용할 수가 있다. 이 재료를 태양전지 기판 상에 형성하기 위해, 용제를 첨가하여 유동성을 부여한 페이스트 상태의 것(절연 페이스트)을 사용하면 좋다. 유동성이 있으면 오프셋 인쇄나 스크린 인쇄, 및 디스펜서 등을 이용할 수가 있다.
예를 들면, 도 7, 도 8에 나타내는 것 같은 절연막의 패턴을 형성하기 위해, 이 패턴과 마찬가지의 형상의 개구를 가진 스크린 제판을 이용할 수가 있다. 이 스크린 제판을 이용하여 스크린 인쇄에 의해 N형 실리콘 기판(13)의 소정의 위치에 절연 페이스트를 도포하고, 350℃ 이하에서 5분~30분 열처리를 행함으로써 절연 페이스트를 경화하여 절연막을 형성할 수가 있다(도 7 (2), 도 8 (2)). 또, 절연막을 전면에 형성한 후, 포토리소그래피를 이용하여 에칭 처리 및 패턴 처리를 행하는 방법을 이용하여 소망의 위치에 절연막을 형성해도 좋다.
［전극 라인부 및 전극 버스바부를 형성하는 공정］
다음에, 제1의 전극 라인부(35), 제2의 전극 라인부(36), 제1의 전극 버스바부(37) 및 제2의 전극 버스바부(38)의 형성 방법에 대해 설명한다.
상술한 바와 같이, 도 20에 나타내는 것 같은 방법에서는 컨택트 전극의 선폭이 가늘어져 배선 저항이 커져 버리는 것이 문제였다. 또, 도 21에 나타내는 방법에서는 공정이 증가하여 비용이 높아지는 등의 문제가 있었다.
이 때문에 본 발명에서는 이 공정에서 버스바 전극만 없고 핑거 전극도 동시에 형성한다(도 7 (3), 도 8 (3)). 이에 의해 공정수를 줄이면서 배선 저항을 저감하는 것이 가능하다.
도 7, 도 8에 나타내듯이, 제2의 전극 버스바부(38)에는 제2의 전극 라인부(36)가 교차하고, 제1의 전극 버스바부(37)에는 제1의 전극 라인부(35)가 교차하여 접속되어 있다. 한편, 다른 도전형용의 제2의 전극 버스바부(38)와 제1의 전극 라인부(35), 및 제1의 전극 버스바부(37)와 제2의 전극 라인부(36)은 이간하고 있다. 본 발명에서는 이 이간한 개소에 제1의 전극부 또는 제2의 전극부가 존재하고 있으므로, 제2의 전극 버스바부(38) 바로 아래의 제1의 전극부는 전기적으로 단선하지 않고 접속되게 된다. 한편, 제1의 전극 버스바부(37) 바로 아래의 제2의 전극부도 전기적으로 단선하지 않고 접속되게 된다.
상술한 바와 같이, 기판단에 1쌍 버스바를 설치하는 종래의 태양전지(도 19)에서는 기판 길이 L에 대해 컨택트 전극의 길이는 L로 되어 배선 저항이 높아진다. 한편, 본 발명에서는 절연 영역에 절연막을 설치하고, 버스바 전극과 핑거 전극을 입체 구조로 할 수가 있으므로, 소망의 위치에 버스바 전극을 형성할 수가 있다. 도 9, 도 10은 본 발명의 태양전지의 일례를 나타내는 상면 모식도이다. 예를 들면, 도 9에 나타내듯이, 버스바 전극의 양측의 핑거 전극으로부터 집전하는 패턴으로 변경하면, 핑거 전극의 길이는 L/2로 되어 배선 저항은 반으로 된다.
또한 본 발명에서는 배선 저항을 저감하기 위해 버스바 전극을 복수 개 설치하여 핑거 길이를 짧게 할 수가 있다. 예를 들면, 핑거 전극의 길이는 버스바를 2쌍 설치한 경우에는 L/4(도 1), 3쌍에서는 L/6(도 10), 4쌍에서는 L/8로 작아진다.
여기서, 전극 버스바부의 상부에는 탭선으로 불리는 Pb－Sn 등으로 코팅된 Cu 배선을 납땜한 후, 태양전지는 유리와 봉지재 사이에 봉지되고, 옥외 노출되었을 때에도 출력을 유지할 수 있도록 모듈화된다. 이 때문에 전극 버스바부는 탭선과의 접착력을 가지고 있으면, 연속하고 있어도 불연속이어도 좋다.
전극 라인부 및 전극 버스바부의 재료로서는 상술의 열경화 페이스트를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 이 열경화 페이스트에 유동성을 부여하기 위해 용제를 첨가할 수가 있다. 용제를 첨가함으로써 스크린 인쇄나 다른 인쇄 방법으로 패터닝이 가능하게 된다.
예를 들면, 스크린 인쇄법으로 소정의 장소에 용제를 첨가한 열경화 페이스트를 도포한 후 건조시키고, 350℃ 이하에서 5~30분 가열하여 경화시킨다. 이 방법에서는 열경화 페이스트가 전극부의 재료인 소결 페이스트와 같이 글래스 프릿를 포함하지 않기 때문에, 가열시에 전극 재료(열경화 페이스트)가 실리콘 기판과 직접 결합할 일이 없어 컨택트 면적의 증가가 억제된다. 이러한 열경화 수지의 페이스트를 이용하여 탭선과 버스바부를 접촉시키고 나서 열처리를 행해도 좋다. 이와 같이 하면 납땜없이 탭선과 버스바부를 접착할 수가 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 및 비교예)
본 발명의 유효성을 확인하기 위해, 이하의 공정을 반도체 기판 90매(실시예 1~8, 비교예 1에 대해 10매씩)에 대해 행하여 태양전지 90매를 제작하였다.
도 6에 나타내듯이, 먼저 가로세로 15cm, 200㎛ 두께의 N형 실리콘 기판(13)의 이면에 CVD법에 의해 질화실리콘막을 200nm 형성하여 텍스쳐 마스크(31)로 하였다(도 6의 a). 그 후 N형 실리콘 기판(13)의 수광면에 이소프로필 알코올을 첨가한 수산화칼륨 용액에 의해 텍스쳐 구조(요철 형상)(14)를 형성하였다(도 6의 b).
다음에 N형 실리콘 기판(13)의 이면에 형성한 텍스쳐 마스크(31)를 불화수소산 용액으로 제거한 후, N형 실리콘 기판(13)의 수광면과 이면에 확산 마스크(32, 33)로서 산화실리콘막을 열산화에 의해 형성하였다. N형 확산층이 형성되는 개소에 인산을 주성분으로 한 에칭 페이스트를 스크린 인쇄로 도포하고, 가열 처리에 의해 N형 확산층이 형성되는 개소의 확산 마스크(32)가 제거되어 기판을 노출시켰다(도 6의 c). 패터닝 처리를 행한 에칭 페이스트는 초음파 세정하고 산처리에 의해 제거하였다. 그 후 POCl3를 이용한 기상 확산에 의해, N형 실리콘 기판(13)의 이면의 노출된 개소에 N형 불순물인 인을 확산시켜 N형 확산층(20)을 형성하였다(도 6의 c).
다음에, N형 실리콘 기판(13)에 형성한 확산 마스크(32) 및 확산 마스크(33), 그리고 확산 마스크(32, 33)에 인이 확산하여 형성된 유리층을 불화수소산 처리에 의해 제거한 후, 산소에 의한 열산화를 행하여 산화실리콘막(34)을 형성하였다(도 6의 d). 다음에 이면의 P형 확산층(21)이 형성되는 개소의 산화실리콘막(34)을 에칭에 의해 제거하였다(도 6의 e).
또한, N형 실리콘 기판(13)의 이면에 붕산을 함유한 수용액을 스핀 도포하고, 건조 후, 열처리에 의해 N형 실리콘 기판(13)의 이면의 노출된 개소에 P형 불순물인 붕소를 확산하여 P형 확산층(21)을 형성하였다(도 6의 f).
다음에, 도 6의 g~i에 상당하는 공정으로서, N형 실리콘 기판(13)에 형성한 산화실리콘막(34) 및 산화실리콘막(34)에 붕소가 확산하여 형성된 유리층을 불화수소산 처리에 의해 제거하고, 이어서 CVD법에 의해 표면과 이면에 패시베이션막으로서 질화실리콘막을 형성하였다. 여기까지의 공정은 실시예 1~8 및 비교예 1에서 공통하여 행하였다. 이어서 전극의 형성을 행하였다.
［실시예 1~4］
실시예 1~4에서는 도 7에 나타내는 것 같은 패턴의 전극부, 절연막, 전극 라인부 및 전극 버스바부를 형성하였다(도 6의 j~l).
먼저, 폭 100㎛의 라인 형상 패턴의 전극부를 형성하였다. 구체적으로는 확산층 상의 소정의 개소에 Ag 입자, 글래스 프릿, 바인더, 용제로 이루어지는 도전성 페이스트(소결 페이스트)를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 건조, 700℃, 5분의 소성을 행하여, 제1의 전극부 및 제2의 전극부를 형성하였다. 다음에, 절연 영역에 길이 3mm, 폭 500㎛의 절연막을 형성하였다. 절연막의 재료로서 폴리이미드 페이스트를 이용하여 이 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 소정의 개소에 도포하고, 150℃에서 20분 가열하여 경화시켜 절연막을 형성하였다.
다음에, 폭 100㎛의 핑거 전극(전극 라인부)과 1.2mm 폭의 버스바 전극(전극 버스바부)을 동시에 형성하였다. 전극 라인부와 전극 버스바부의 재료로서는 Ag 입자와 열경화 수지로 이루어지는 도전성 페이스트(열경화 페이스트)를 이용하였다. 이 열경화 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 건조하고, 200℃에서 30분간 가열하여 경화시켜, 제1의 전극 라인부, 제2의 전극 라인부, 제1의 전극 버스바부 및 제2의 전극 버스바부를 동시에 형성하였다.
실시예 1에서는 버스바 전극을 1쌍(도 9), 실시예 2에서는 2쌍(도 1), 실시예 3에서는 3쌍(도 10), 실시예 4에서는 4쌍으로 하였다. 도 7에 나타내듯이, 버스바 전극과 핑거 전극의 접속부는 도전형의 차이에 의해 교대로 이간시키도록 하였다. 즉, 제1의 전극 라인부와 제1의 전극 버스바부를 접속시키는 한편으로, 제1의 전극 라인부와 제2의 전극 버스바부를 이간시키도록 하였다. 또, 제2의 전극 라인부와 제2의 전극 버스바부를 접속시키는 한편으로, 제2의 전극 라인부와 제1의 전극 버스바부를 이간시키도록 하였다. 또, 같은 도전형용의 전극 라인부와 전극부가 접속할 수 있게 하였다.
［실시예 5~8］
실시예 5~8에서는 도 8에 나타내는 것 같은 패턴의 전극부, 절연막, 전극 라인부 및 전극 버스바부를 형성하였다(도 6의 j~l).
도 8에 나타내는 것 같은 패턴의 전극부를 형성하였다. 절연막이 형성되는 개소 이외의 개소에 있어서, 직경 200㎛로, 확산층의 연신하는 방향에 따라, 0.5mm 피치 간격으로 설치한 패턴으로 하였다. 또, 절연 영역만 길이 4mm, 폭 100㎛의 라인 형상의 패턴으로 하였다. 소결 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 건조, 700℃ 5분의 소성을 행하여 이 패턴을 형성하였다. 다음에, 절연 영역에 길이 3mm, 폭 500㎛의 절연막을 형성하였다. 절연막의 재료로서 폴리이미드 페이스트를 이용하여 이 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 소정의 개소에 도포하고, 150℃에서 20분 가열하여 경화시켜 절연막을 형성하였다.
다음에, 폭 100㎛의 전극 라인부와 1.2mm 폭의 전극 버스바부를 동시에 형성하였다. 열경화 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 건조하고, 200℃에서 30분간 가열하여 경화시켜, 전극 라인부와 전극 버스바부를 동시에 형성하였다.
실시예 5에서는 버스바 전극을 1쌍, 실시예 6에서는 2쌍, 실시예 7에서는 3쌍, 실시예 8에서는 4쌍으로 하였다. 도 8에 나타내듯이, 버스바 전극과 핑거 전극의 접속부는 도전형의 차이에 의해 교대로 이간시키도록 하였다.
［비교예 1］
비교예 1에서는 컨택트 전극과 버스바 전극만을 형성하였다. 이들 전극의 형상은 기판의 끝에 폭 1.2mm의 버스바 전극이 1쌍 설치되고, 각각의 버스바 전극으로부터 폭 100㎛의 컨택트 전극이 확산층의 연신하는 방향에 따라 설치된 패턴으로 하였다(도 19). 소결 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄에 의해 소정의 위치에 도포하고, 건조, 및 700℃ 5분의 소성을 행하였다.
이와 같이 하여 제작한 태양전지 90매에 대해 솔라 시뮬레이터(solar simulator)(25℃의 분위기 중, 조사 강도： 1kW/m2, 스펙트럼： AM1.5 글로벌)에 의한 평가를 행하였다. 결과 평균을 도 11~14에 나타낸다.
도 11~14는 실시예 1~8 및 비교예 1의 실험 결과를 나타내는 그래프이다. 도 11은 직렬 저항의 값을 나타낸다. 도 12는 곡선 인자의 값을 나타낸다. 도 13은 개방 전압의 값을 나타낸다. 도 14는 변환 효율의 값을 나타낸다. 도 11~14에 나타내듯이, 종래법(비교예 1)에서는 배선 저항이 원인으로 직렬 저항이 높고, 곡선 인자가 감소하고 있었지만, 실시예 1에서는 버스바 전극과 핑거 전극을 입체 구조로 하고, 컨택트 전극 상에 핑거 전극을 형성함으로써, 컨택트 면적을 감소시켜 핑거 전극의 단면적을 크게 할 수가 있었다. 그 결과 배선 저항이 작아지고 곡선 인자가 증가하여 변환 효율이 향상되었다. 또, 실시예 2~4에 나타내듯이, 버스바 개수를 증가시킴으로써 변환 효율 등을 더 향상시킬 수가 있었다. 또, 실시예 5~8에 나타내듯이, 전극부의 형상을 도트 형상으로 하여 컨택트 면적을 더 감소시킴으로써 개방 전압이 더 향상되어 더 변환 효율을 높일 수가 있었다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이고, 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고 동일한 작용 효과를 가져오는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 제1의 도전형의 반도체 기판의 수광면과는 반대의 면에 제1의 도전형의 확산층과 제2의 도전형의 확산층이 형성되어 있는 태양전지로서,
    상기 제1의 도전형의 확산층에 접합된 제1의 전극부와, 상기 제2의 도전형의 확산층에 접합된 제2의 전극부를 구비하고,
    상기 제1의 전극부 상에 형성된 제1의 전극 라인부와,
    상기 제2의 전극부 상에 형성된 제2의 전극 라인부와,
    상기 제1의 전극 라인부가 접속된 제1의 전극 버스바부와,
    상기 제2의 전극 라인부가 접속된 제2의 전극 버스바부를 구비하고,
    적어도 상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제1의 절연막이 상기 제2의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있고,
    적어도 상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서, 제2의 절연막이 상기 제1의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 형성되어 있고,
    상기 제1의 절연막의 바로 아래에 있어서, 상기 제2의 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있고,
    상기 제2의 절연막의 바로 아래에 있어서, 상기 제1의 전극부가 라인 형상으로 연속하여 형성되어 있는 것인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2의 절연막이 형성된 개소 이외의 개소에 있어서의 상기 제1의 전극부의 형상 및 상기 제1의 절연막이 형성된 개소 이외의 개소에 있어서의 상기 제2의 전극부의 형상이 도트 형상, 라인 형상, 또는 이들 형상의 조합의 어느 것이고,
    상기 제2의 절연막의 바로 아래에 형성된 상기 제1의 전극부의 길이가 상기 제2의 절연막의 길이보다도 크고, 상기 제1의 전극부의 폭이 상기 제2의 절연막의 폭보다도 작고,
    상기 제1의 절연막의 바로 아래에 형성된 상기 제2의 전극부의 길이가 상기 제1의 절연막의 길이보다도 크고, 상기 제2의 전극부의 폭이 상기 제1의 절연막의 폭보다도 작은 것을 특징으로 하는 태양전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1의 절연막이 적어도 상기 제1의 전극 버스바부의 바로 아래에 존재하는 상기 제2의 도전형의 확산층을 덮도록 형성되고,
    상기 제2의 절연막이 적어도 상기 제2의 전극 버스바부의 바로 아래에 존재하는 상기 제1의 도전형의 확산층을 덮도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 전극 버스바부 및 상기 제2의 전극 버스바부의 개수의 합계가 4개 이상 10개 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 절연막 및 상기 제2의 절연막이 적어도 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 불소 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지 및 포발 수지로부터 하나 이상 선택된 수지를 함유하는 재료로 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서,
    상기 제2의 전극부의 길이가 0.35~5.0mm이고, 상기 제1의 절연막의 길이가 0.32mm~4.0mm이고, 상기 제1의 전극 버스바부의 폭이 0.30mm~3.0mm이고,
    상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서,
    상기 제1의 전극부의 길이가 0.35~5.0mm이고, 상기 제2의 절연막의 길이가 0.32mm~4.0mm이고, 상기 제2의 전극 버스바부의 폭이 0.30mm~3.0mm인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서,
    상기 제1의 전극 버스바부의 길이가 0.3mm 이상이고, 상기 제1의 절연막의 폭이 0.03mm~1.5mm이고, 상기 제2의 전극부의 폭이 0.02~0.20mm이고,
    상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 있어서,
    상기 제2의 전극 버스바부의 길이가 0.3mm 이상이고, 상기 제2의 절연막의 폭이 0.03mm~1.5mm이고, 상기 제1의 전극부의 폭이 0.02~0.20mm인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 절연막 및 상기 제2의 절연막의 두께가 1~60㎛인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 전극 라인부, 상기 제2의 전극 라인부, 상기 제1의 전극 버스바부 및 상기 제2의 전극 버스바부가 적어도 Ag, Cu, Au, Al, Zn, In, Sn, Bi, Pb로부터 선택되는 1종류 이상의 도전성 물질과, 또한 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지로부터 선택되는 1종류 이상의 수지를 함유하는 재료로 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  10. 제1의 도전형의 반도체 기판의 수광면과는 반대의 면에 제1의 도전형의 확산층과 제2의 도전형의 확산층이 형성된 태양전지의 제조 방법으로서,
    상기 수광면과는 반대의 면에, 상기 제1의 도전형의 확산층 및 당해 제1의 도전형의 확산층에 접합된 제1의 전극부, 그리고 상기 제2의 도전형의 확산층 및 당해 제2의 도전형의 확산층에 접합된 제2의 전극부를 형성하는 공정과,
    상기 제2의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 제1의 절연막을 형성하고, 상기 제1의 전극부의 측면부와 상부를 덮도록 제2의 절연막을 형성하는 공정과,
    제1의 전극 라인부를 상기 제1의 전극부 상에, 제1의 전극 버스바부를 상기 제1의 전극 라인부에 접속하도록 형성하는 것과, 제2의 전극 라인부를 상기 제2의 전극부 상에, 제2의 전극 버스바부를 상기 제2의 전극 라인부에 접속하도록 형성하는 것을 동시에 행하는 공정을 가지고,
    상기 전극부를 형성하는 공정에 있어서, 상기 제2의 전극부를 상기 제1의 절연막의 바로 아래에 있어서 라인 형상으로 연속하여 형성하고, 상기 제1의 전극부를 상기 제2의 절연막의 바로 아래에 있어서 라인 형상으로 연속하여 형성하고,
    상기 절연막을 형성하는 공정에 있어서, 상기 제1의 절연막을 적어도 상기 제2의 전극부와 상기 제1의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성하고, 상기 제2의 절연막을 적어도 상기 제1의 전극부와 상기 제2의 전극 버스바부가 교차하는 영역에 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조 방법.
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