TW201926731A - 太陽電池元件 - Google Patents

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Abstract

太陽電池元件具備半導體基板、鈍化層、保護層及電極層。鈍化層位於半導體基板之第1面之上。保護層位於鈍化層之上。電極層位於保護層之上，包含玻璃成分。保護層具有位於電極層側之面之複數個凸狀部。該複數個凸狀部分別於電極層側具有凹狀部分。玻璃成分位於該凹狀部分之內部空間。

Description

太陽電池元件
本發明係關於一種太陽電池元件。
太陽電池元件存在PERC(Passivated Emitter and Rear Cell，鈍化射極與背面電池)型太陽電池元件(例如，參照日本專利特開2013-4944號公報之記載)。於該太陽電池元件中，鈍化層位於半導體基板之背面上。進而，背面側之集電電極位於鈍化層之上、或處在鈍化層之上之保護層之上。
本發明揭示一種太陽電池元件。
太陽電池元件之一態樣具備半導體基板、鈍化層、保護層及電極層。上述鈍化層位於上述半導體基板之第1面之上。上述保護層位於上述鈍化層之上。上述電極層位於上述保護層之上，包含玻璃成分。上述保護層具有位於上述電極層側之面之複數個凸狀部。該複數個凸狀部分別於上述電極層側具有凹狀部分。上述玻璃成分位於該凹狀部分之內部空間。
於製作PERC型太陽電池元件時，例如，於半導體基板之背面上，按記載依序形成鈍化層、保護層及背面電極。保護層例如由包含氧化矽等之氧化膜、包含氮化矽等之氮化膜、或積層氧化膜與氮化膜而成之膜構成。該保護層例如藉由濕式製程或乾式製程而形成。濕式製程例如應用進行包含矽氧烷樹脂之絕緣性膏之塗佈及乾燥之塗佈法等。乾式製程例如應用化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition：CVD)、電漿CVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition：PECVD(電漿輔助化學氣相沈積))或濺鍍等。
然，為了使太陽電池元件中之光電轉換效率提高，例如存在於半導體基板之前表面側形成用以減少所照射之光之反射之微細之凹凸構造(組織結構)之情形。於該情形時，藉由對半導體基板實施例如使用氫氧化鈉等鹼性水溶液或硝氟酸等酸性水溶液之濕式蝕刻，而形成組織結構。此時，並非僅於半導體基板之前表面，而是於包含背面在內之所有面均可形成組織結構。
如此，若於半導體基板之背面存在組織結構等凹凸，則形成於半導體基板之背面上之鈍化層及保護層之表面亦容易產生凹凸。此處，例如存在如下情形：藉由於保護層之上，塗佈包含主要包含鋁之金屬粉末、玻璃成分及有機媒劑之膏(亦稱為金屬膏)，並進行該金屬膏之焙燒，而形成背面側之集電電極。於該情形時，因保護層之表面中之凹凸之存在，而金屬膏之成分之分佈容易產生偏差。因此，集電電極相對於保護層之密接強度容易變得不均勻。藉此，存在保護層上產生集電電極之局部之剝離之擔憂。具體而言，例如，具有流動性之玻璃成分及有機媒劑容易自保護層之凸狀部上通過金屬粉末之間而於保護層之凹狀部上等之重力方向上流入至更低之部分。因此，存在保護層之凸狀部上產生集電電極之局部之剝離之擔憂。而且，若集電電極自保護層剝離，則於太陽電池元件之背面側，集電電極之剝離進行，而存在太陽電池元件之背面側之集電效率下降之擔憂。其結果，存在太陽電池元件中之光電轉換效率下降之擔憂。
因此，為了減少保護層上之集電電極之局部之剝離，例如可考慮使金屬膏中之玻璃成分之含有率增加。然而，若金屬膏中之玻璃成分之含有率增加，則於金屬膏之焙燒時，容易發生由金屬膏所導致之保護層之燒透(焙燒貫通)。因此，存在因太陽電池元件之背面側之鈍化效果之下降，而導致太陽電池元件中之光電轉換效率下降之擔憂。
又，對於上述方面，例如，為了使由金屬膏所導致之保護層之燒透不易發生，可考慮使保護層之厚度變大。然而，若保護層之厚度變大，則於金屬膏之焙燒時及太陽電池元件之使用時，於半導體基板與保護層之間，因伴隨溫度變化之膨脹及收縮而產生之應力容易變大。藉此，存在保護層自半導體基板之背面側剝離之擔憂。又，例如，若因保護層之伴隨溫度變化之膨脹及收縮而於半導體基板與保護層之間產生之應力變大，則存在太陽電池元件之翹曲增大，而於太陽電池元件產生龜裂或破裂之擔憂。其結果，存在太陽電池元件中之光電轉換效率下降之擔憂。
因此，本發明者等人針對PERC型太陽電池元件，創造出了能夠使光電轉換效率提高之技術。
對此，以下基於圖式對各種實施形態進行說明。於圖式中，對具有相同之構成及功能之部分標註有相同之符號，於下述說明中省略重複說明。圖式係模式性表示者。於圖1至圖6(a)、圖7、圖9至圖17(c)中，標註有右手系之XYZ座標系統。於該XYZ座標系統中，將第1輸出提取電極7a之長邊方向設為+Y方向，將第1輸出提取電極7a之短邊方向設為+X方向，將與+X方向及+Y方向之兩者正交之太陽電池元件10中之前表面10fs之法線方向設為+Z方向。
＜1.第1實施形態＞ ＜1-1.太陽電池元件之概略構成＞ 基於圖1至圖3對第1實施形態之太陽電池元件10之概略構成進行說明。於圖3中，為方便起見以較大之尺寸描繪了半導體基板1之第2面1fs中有意形成之組織結構。另一方面，於圖3中，半導體基板1之第1面1bs中所形成之組織結構係為了符合實際尺寸而省略。第1實施形態之太陽電池元件10為PERC型太陽電池元件。
如圖1至圖3所示，太陽電池元件10主要具有接受光之面(亦稱為前表面)10fs、及位於該前表面之相反側之面(亦稱為背面)10bs。圖1至圖3之例中，處於前表面10fs朝向+Z方向，背面10bs朝向-Z方向之狀態。
太陽電池元件10例如具有半導體基板1、鈍化層4、抗反射層5、保護層6、正面電極7及背面電極8。
半導體基板1具有第1面1bs、第2面1fs及第3面1ss。第1面1bs位於背面10bs側。第2面1fs位於前表面10fs側。換言之，第1面1bs與第2面1fs係以相互朝向相反方向之狀態配置。第3面1ss係以將第1面1bs與第2面1fs連接之狀態定位。換言之，第3面1ss為處於構成半導體基板1之外周緣之狀態的端面。圖1至圖3之例中，第1面1bs處於朝向-Z方向之狀態。第2面1fs處於朝向+Z方向之狀態。半導體基板1呈具有沿著+Z方向之厚度之平板狀之形態。因此，第1面1bs及第2面1fs分別處於構成沿著XY平面之半導體基板1之板面之狀態。
又，半導體基板1具有第1半導體層2及第2半導體層3。第1半導體層2處於由具有第1導電型之半導體構成之狀態。第2半導體層3處於由具有與第1導電型相反之第2導電型之半導體構成之狀態。第1半導體層2位於半導體基板1中之第1面1bs側之部分。第2半導體層3位於半導體基板1中之第2面1fs側之表層部。於圖3之例中，第2半導體層3位於第1半導體層2上。
此處，例如，假定半導體基板1為矽基板之情形。於該情形時，採用多晶或單晶矽基板作為矽基板。矽基板例如為具有250 μm以下或150 μm以下之厚度之薄基板。又，矽基板例如俯視時具有矩形狀之外緣形狀。若採用具有此種形狀之半導體基板1，則於將複數個太陽電池元件10排列而製造太陽電池模組時，能夠使太陽電池元件10彼此之間之間隙變小。
又，例如，於第1導電型為p型且第2導電型為n型之情形時，p型矽基板例如可使多晶或單晶矽之結晶中含有硼或稼等雜質作為摻雜劑元素而製作。於該情形時，藉由使作為摻雜劑之磷等雜質擴散至p型矽基板之第2面1fs側之表層部，能夠生成n型之第2半導體層3。此時，能夠形成積層有p型之第1半導體層2及n型之第2半導體層3之半導體基板1。藉此，半導體基板1具有位於第1半導體層2與第2半導體層3之界面之pn接面部。
如圖3所示，半導體基板1之第2面1fs例如亦可具有用以減少所照射之光之反射之微細之凹凸構造(組織結構)。此時，組織結構之凸部之高度例如被設為0.1 μm至10 μm左右。相鄰之凸部之頂點之間的距離例如被設為0.1 μm至20 μm左右。組織結構中，例如，凹部亦可為大致球面狀，凸部亦可為稜錐形狀。上述「凸部之高度」例如係於圖3中以通過凹部之底面之直線作為基準線，於相對於該基準線垂直之方向(此處為+Z方向)上，自該基準線至凸部之頂點為止之距離。
進而，半導體基板1具有第3半導體層2bs。第3半導體層2bs位於半導體基板1中之第1面1bs側之表層部。第3半導體層2bs之導電型被設為與第1半導體層2之導電型(本實施形態中為p型)相同。而且，第3半導體層2bs所含有之摻雜劑之濃度高於第1半導體層2所含有之摻雜劑之濃度。第3半導體層2bs係於半導體基板1之第1面1bs側形成內部電場。藉此，於半導體基板1之第1面1bs之附近，能夠減少半導體基板1中藉由與光之照射對應之光電轉換所產生之少數載子之再結合。其結果，不易發生太陽電池元件10中之光電轉換效率之下降。第3半導體層2bs例如可藉由使鋁等摻雜劑元素擴散至半導體基板1中之第1面1bs側之表層部而形成。此時，可將第1半導體層2所含有之摻雜劑元素之濃度設為5×1015 atoms/cm3 至1×1017 atoms/cm3 左右，將第3半導體層2bs所含有之摻雜劑元素之濃度設為1×1018 atoms/cm3 至5×1021 atoms/cm3 左右。第3半導體層2bs存在於下述第2集電電極8b與半導體基板1之接觸部分。
鈍化層4位於半導體基板1之至少第1面1bs上。鈍化層4能夠減少半導體基板1中藉由與光之照射對應之光電轉換所生成之少數載子之再結合。作為鈍化層4之素材，例如採用選自氧化鋁、氧化鋯、氧化鉿、氧化矽、氮化矽及氮氧化矽等之1種以上之素材。鈍化層4例如處於由1層或包含相互不同之素材之2層以上構成之狀態。於該情形時，鈍化層4可藉由例如CVD法或原子層沈積(Atomic Layer Deposition：ALD)法而形成。此處，假定鈍化層4包含氧化鋁之情形。於該情形時，該氧化鋁具有固定負電荷。因此，藉由場效應，半導體基板1之第1面1bs側所產生之少數載子(於該情形時為電子)遠離p型之第1半導體層2與鈍化層4之界面(第1面1bs)。藉此，能夠減少半導體基板1中之第1面1bs之附近之少數載子之再結合。因此，能夠提高太陽電池元件10之光電轉換效率。鈍化層4之厚度例如被設為3 nm至100 nm左右。鈍化層4例如亦可位於半導體基板1之第2面1fs上。又，鈍化層4例如亦可位於作為連接半導體基板1之第2面1fs與第1面1bs之端面的第3面1ss上。
抗反射層5能夠降低照射至太陽電池元件10之前表面10fs之光之反射率。作為抗反射層5之素材，例如採用氧化矽、氧化鋁或氮化矽等。抗反射層5之折射率及厚度可適當設定為能夠實現對於太陽光之中被半導體基板1吸收而能有助於發電之波長範圍之光，反射率較低之條件(亦稱為低反射條件)之值。例如，可考慮將抗反射層5之折射率設為1.8至2.5左右，將該抗反射層5之厚度設為20 nm至120 nm左右。
保護層6位於處在半導體基板1之第1面1bs上之鈍化層4上。保護層6可保護鈍化層4。作為保護層6之素材，例如採用選自氧化矽、氮化矽及氮氧化矽等之1種以上之素材。保護層6係以具有所期望之圖案之狀態位於鈍化層4上。保護層6具有沿厚度方向(此處為+Z方向)貫通該保護層6之間隙。該間隙例如既可為處於形成有沿著第1面1bs之周圍被封閉之貫通孔之狀態的孔部，亦可為處於沿著第1面1bs之周圍之至少一部分開口之狀態的狹縫狀之孔部。例如，如圖2所示，假定於自背面10bs側俯視透視保護層6時，保護層6具有複數個孔部CH1之情形。此處，於自背面10bs側俯視透視保護層6時，各孔部CH1既可為圓點(點)狀，亦可為帶(線)狀。孔部CH1之直徑或寬度例如被設為10 μm至500 μm左右。孔部CH1之間距例如被設為0.3 mm至3 mm左右。孔部CH1之間距例如被設為自背面10bs側俯視透視保護層6時相鄰之孔部CH1之中心彼此之距離。於圖2之例中，存在110個孔部CH1。但是，各孔部CH1之大小、形狀、個數之組合可適當調整。因此，孔部CH1之個數例如只要為1個以上即可。
然，保護層6例如藉由在形成於半導體基板1之第1面1bs上之鈍化層4上，利用噴霧法、塗覆法或網版印刷法等塗佈法以具有所期望之圖案之方式塗佈絕緣性膏之後使之乾燥而形成。保護層6例如於半導體基板1之第3面1ss上，可直接形成於鈍化層4上或亦可形成於抗反射層5上。此時，藉由保護層6之存在，能夠謀求太陽電池元件10中之漏電流之減少。
此處，例如，於在保護層6之上形成下述第2集電電極8b時，將包含以鋁作為主成分之金屬粉末、玻璃成分及有機媒劑之金屬膏(亦稱為第1金屬膏)以具有所期望之形狀之方式塗佈於保護層6上並進行焙燒。所謂主成分意指含有成分之中所含有之比率(亦稱為含有率)最大(高)之成分。此時，直接塗佈於鈍化層4上之第1金屬膏於保護層6之孔部CH1發生鈍化層4之燒透(焙燒貫通)，而第2集電電極8b直接連接於半導體基板1之第1面1bs。藉此，鈍化層4及保護層6變為具有複數個孔部CH1之狀態，該等複數個孔部CH1分別以貫通鈍化層4及保護層6之狀態定位。又，此時，例如藉由使位於複數個孔部CH1內之第1金屬膏所含有之鋁擴散至半導體基板1之第1面1bs之表層部內，而形成第3半導體層2bs。又，例如，若保護層6之厚度與鈍化層4之厚度相比足夠大，則於鈍化層4中之處於由保護層6覆蓋之狀態之部分，第1金屬膏不會發生鈍化層4之燒透。藉此，於太陽電池元件10中，可使鈍化層4以與保護層6之所期望之圖案對應之圖案存在於半導體基板1之第1面1bs上。
保護層6之厚度例如被設為0.5 μm至10 μm左右。保護層6之厚度係根據用以形成保護層6之下述絕緣性膏之組成、半導體基板1之第1面1bs之形狀、及第2集電電極8b之形成時之焙燒條件等而適當設定。
正面電極7位於半導體基板1之第2面1fs側。如圖1及圖3所示，正面電極7具有第1輸出提取電極7a及複數個線狀之第1集電電極7b。
第1輸出提取電極7a可將半導體基板1中之藉由與光之照射對應之光電轉換所獲得之載子提取至太陽電池元件10之外部。作為第1輸出提取電極7a，採用俯視前表面10fs時具有例如細長之長方形狀之形狀之匯流排電極。第1輸出提取電極7a之短邊方向之長度(亦稱為寬度)例如被設為0.3 mm至2.5 mm左右。第1輸出提取電極7a之至少一部分處於以交叉之狀態電性連接於第1集電電極7b之狀態。
第1集電電極7b可收集半導體基板1中藉由與光之照射對應之光電轉換所獲得之載子。各第1集電電極7b例如為具有20 μm至200 μm左右之寬度之線狀電極。換言之，各第1集電電極7b之寬度小於第1輸出提取電極7a之寬度。複數個第1集電電極7b例如以彼此隔開1 mm至3 mm左右之間隔而排列之狀態定位。正面電極7之厚度例如被設為3 μm至30 μm左右。此種正面電極7例如可藉由利用網版印刷等將含有以銀作為主成分之金屬粒子等之金屬膏(亦稱為第2金屬膏)塗佈成所期望之形狀之後，將該第2金屬膏進行焙燒而形成。又，例如，亦可藉由使與第1集電電極7b相同之形狀之輔助電極7c沿著分別存在於半導體基板1之+X方向之側及-X方向之側之緣部定位，而將第1集電電極7b彼此電性連接。
背面電極8位於半導體基板1之第1面1bs側。如圖2及圖3所示，背面電極8具有第2輸出提取電極8a及第2集電電極8b。
第2輸出提取電極8a位於半導體基板1之第1面1bs側。該第2輸出提取電極8a係用以將太陽電池元件10中藉由光電轉換所獲得之載子提取至太陽電池元件10之外部之電極。第2輸出提取電極8a之厚度例如被設為3 μm至20 μm左右。第2輸出提取電極8a之寬度例如被設為1.3 mm至7 mm左右。於第2輸出提取電極8a包含銀作為主成分之情形時，第2輸出提取電極8a例如可藉由利用網版印刷等將包含以銀作為主成分之金屬粉末、玻璃成分及有機媒劑之金屬膏(亦稱為第3金屬膏)塗佈成所期望之形狀之後，將該第3金屬膏進行焙燒而形成。
第2集電電極8b係於半導體基板1之第1面1bs側位於保護層6上。該第2集電電極8b處於電性連接於半導體基板1之狀態。具體而言，第2集電電極8b具有電極層8bl及連接部8bc。電極層8bl係位於保護層6之上之層狀部分。連接部8bc係以分別將電極層8bl與半導體基板1之第1面1bs電性連接之狀態位於以貫通鈍化層4及保護層6之狀態分別定位之複數個孔部CH1的部分。
第2集電電極8b可於半導體基板1之第1面1bs側，收集半導體基板1中藉由與光之照射對應之光電轉換所獲得之載子。第2集電電極8b係以電性連接於第2輸出提取電極8a之至少一部分之狀態定位。第2集電電極8b中之電極層8bl之厚度例如被設為15 μm至50 μm左右。於第2集電電極8b包含鋁為主成分之情形時，第2集電電極8b例如可藉由將第1金屬膏塗佈成所期望之形狀之後，將該第1金屬膏進行焙燒而形成。
進而，第2集電電極8b例如亦可於太陽電池元件10之第1面1bs上具有與第1集電電極7b相同之形狀且以連接於第2輸出提取電極8a之狀態定位。若採用此種構造，則入射至太陽電池元件10之背面10bs之光亦可用於太陽電池元件10中之光電轉換。藉此，例如，能夠提高太陽電池元件10中之輸出。入射至背面10bs之光例如可藉由地面等處之太陽光之反射而產生。
＜1-2.太陽電池元件之背面側之構造＞ 基於圖4(a)及圖4(b)對第1實施形態之太陽電池元件10之背面10bs側之構造進行說明。此處，例如，可於藉由使用鹽酸等之蝕刻將太陽電池元件10之背面電極8去除之後，利用光學顯微鏡或掃描型電子顯微鏡(SEM：Scanning Electron Microscope)觀察保護層6之表面形狀。又，例如，可將太陽電池元件10切斷，藉由使用鹽酸等之蝕刻，將太陽電池元件10之切斷面中具有因切斷所產生之變形及劃傷之部分去除之後，利用SEM等觀察保護層6之剖面。
如圖4(a)所示，例如，保護層6具有位於第2集電電極8b之電極層8bl側之面之複數個凸狀部6p。換言之，例如，複數個凸狀部6p位於保護層6中之與鈍化層4所在之側之面為相反側之面。此處，保護層6中之與鈍化層4所在之側之面為相反側之面係保護層6中之電極層8b1所在之側之面。於第1實施形態中，保護層6具有位於第2集電電極8b之電極層8bl側之複數個凸狀部6p及非凸狀部6ap。非凸狀部6ap係位於保護層6中之電極層8bl側之面之除複數個凸狀部6p以外之部分。換言之，保護層6中之電極層8bl側之表面具有包含凸狀部6p及非凸狀部6ap之凹凸構造。於圖4(a)之例中，各凸狀部6p係以非凸狀部6ap為基準以朝-Z方向突出之狀態定位。
又，例如，於如圖5(a)所示般之態樣中，保護層6亦可具有位於第2集電電極8b之電極層8bl側之面之凸狀部6p、及除該凸狀部6p以外之非凸狀部6ap。換言之，例如，凸狀部6p及非凸狀部6ap位於保護層6中之與鈍化層4所在之側之面為相反側之面。於圖5(a)之例中，各凸狀部6p係以非凸狀部6ap為基準以朝-Z方向突出之狀態定位。
保護層6之表面中之凹凸構造例如可源自半導體基板1之第1面1bs之凹凸構造1rg。於圖4(a)及圖5(a)之例中，半導體基板1之第1面1bs中存在以朝+Z方向凹陷之狀態定位之部分(亦稱為凹部)1r、及以朝-Z方向突出之狀態定位之部分(亦稱為凸部)1p。凹凸構造1rg處於以具有該等凹部1r及凸部1p之狀態構成之狀態。因此，例如，可藉由於該凹凸構造1rg上按記載依序形成厚度小之鈍化層4及保護層6，而於保護層6中之成為要形成電極層8bl之對象之表面上，形成與半導體基板1之凹凸構造1rg對應之凹凸構造。
於第1實施形態中，於半導體基板1中，如上所述，藉由使用氫氧化鈉等鹼性水溶液或硝氟酸等酸性水溶液之濕式蝕刻，而於第2面1fs側形成上述微細之凹凸構造(組織結構)。例如，可於在第2面1fs側形成該凹凸構造時，於半導體基板1之第1面1bs側亦形成凹凸構造1rg。
又，如圖4(b)及圖5(b)所示，保護層6中之複數個凸狀部6p之各者係於第2集電電極8b之電極層8bl側具有1個以上之凹狀部分6pr。藉此，凸狀部6p具有複數個凹狀部分6pr。於圖4(b)中，描繪有位於凸狀部6p之6個凹狀部分6pr。於圖5(b)中，描繪有位於凸狀部6p之7個凹狀部分6pr。此種凹狀部分6pr例如可藉由使形成保護層6時要使用之絕緣性膏中含有有機填料，並於使該絕緣性膏乾燥時使有機填料熱分解，而以該有機填料消失之區域之痕跡而形成。
第2集電電極8b之電極層8bl之一部分位於該凹狀部分6pr之內部空間SC1。換言之，處於構成第2集電電極8b之電極層8bl之狀態之成分(亦稱為電極成分)位於凹狀部分6pr之內部空間SC1。該電極成分中至少包含玻璃成分。該玻璃成分例如可源自形成第2集電電極8b時所使用之第1金屬膏中所包含之玻璃成分。
且說例如若假設使形成第2集電電極8b時要塗佈於保護層6上之第1金屬膏中所含有之玻璃成分之含量下降，則保護層6與第2集電電極8b之間之密接性下降。例如，如下所述，製作4種實驗用太陽電池元件110(參照圖6(a)及圖6(b))作為試樣，針對第2集電電極108b相對於保護層106之密接性進行實驗。其結果，確認出若第1金屬膏中所含有之玻璃成分之含量下降，則第2集電電極108b相對於保護層106之密接性下降。
於製作4種實驗用太陽電池元件110時，首先，準備具有1邊為約156 mm之矩形狀之正面及背面、以及約200 μm之厚度之多晶矽基板。於該多晶矽基板之背面側，利用ALD法形成約50 nm之鈍化層，於該鈍化層之上形成保護層106。此時，於鈍化層之上，藉由利用塗覆法塗佈包含矽氧烷樹脂、有機溶劑及複數個無機填料之絕緣性膏，並以約270℃使之乾燥，而形成具有約1 μm之厚度之保護層106。其次，於該保護層106之上之大致整個面，利用網版印刷法塗佈含有包含鋁(Al)作為主成分之金屬粉末、玻璃成分、及有機媒劑之第1金屬膏。此處，使用玻璃成分之含有率為2質量%、3.5質量%、4質量%及5質量%之4級別之4種第1金屬膏。進而，利用網版印刷法以成為第2輸出提取電極108a之圖案之方式塗佈含有包含銀作為主成分之金屬粉末、有機媒劑及玻璃料之第3金屬膏。然後，藉由在最高溫度為約740℃且加熱時間被設為約1分鐘(min)之條件下，進行第1金屬膏及第3金屬膏之焙燒，而形成包含第2輸出提取電極108a及第2集電電極108b之背面電極108。藉此，製作了4種實驗用太陽電池元件110之試樣。
然後，如圖6(a)所示，針對4種實驗用太陽電池元件110之試樣之各者，一面加熱，一面將乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)之樹脂貼附於第2集電電極108b上之由二點鏈線包圍之區域Aa0。然後，進行藉由將該EVA樹脂自第2集電電極108b上剝離，來確認第2集電電極108b是否自保護層106剝離之實驗。此時，如圖6(b)所示，關於4種實驗用太陽電池元件110之試樣中的製作中所使用之第1金屬膏中之玻璃成分之含有率為4質量%及5質量%之試樣，確認出第2集電電極108b未自保護層106剝離。相對於此，確認出若製作中所使用之第1金屬膏中之玻璃成分之含有率為較低之3.5質量%及2質量%，則第2集電電極108b會自保護層106剝離。根據該實驗結果，確認出若第1金屬膏中所含有之玻璃成分之含量下降，則第2集電電極108b相對於保護層106之密接性下降。藉此，可知若第1金屬膏中之玻璃成分之含量變高，則藉由玻璃成分之存在，而保護層106與第2集電電極108b中之金屬粒子之間密接性變高。
相對於此，於第1實施形態之太陽電池元件10中，於存在於保護層6之表面之凸狀部6p，存在凹狀部分6pr。因此，例如，於在保護層6上塗佈第1金屬膏而形成第2集電電極8b時，即便保護層6之表面存在凹凸構造，第1金屬膏中之玻璃成分等亦會進入至存在於凸狀部6p之凹狀部分6pr。因此，例如，於形成圖4(a)及圖5(a)所示之構成時，位於凸狀部6p上之第1金屬膏中，包含玻璃成分及有機媒劑等之具有流動性之成分變得不易朝沿著重力方向之方向(於圖4(a)及圖5(a)之例中為+Z方向)流出。藉此，位於凸狀部6p上之第1金屬膏中，玻璃成分之含量不易減少。其結果，於形成第2集電電極8b時，塗佈於保護層6上之第1金屬膏之成分之分佈不易產生偏差。此時，例如，保護層6上之第2集電電極8b之密接性不易產生偏差。然後，於將第1金屬膏進行焙燒時，藉由凹狀部分6pr中玻璃成分之存在，而凸狀部6p中保護層6與第2集電電極8b中之金屬粒子之間能夠提高密接性。又，例如，藉由第2集電電極8b之一部分進入至保護層6之凹狀部分6pr，亦能夠產生所謂之投錨效應。藉此，能夠提高第2集電電極8b相對於保護層6之密接性。其結果，例如，不易產生第2集電電極8b自保護層6之局部之剝離。因此，能夠提高PERC型太陽電池元件10中之光電轉換效率。
此處，例如，於自第2集電電極8b之電極層8bl側俯視透視保護層6之情形時，存在於保護層6之表面之凹狀部分6pr之直徑例如被設為0.1 μm至10 μm左右。於該情形時，例如，可使進行第1金屬膏之焙燒時於第1金屬膏內處於熔融之狀態之玻璃成分容易地進入至凹狀部分6pr。其結果，能夠提高第2集電電極8b相對於保護層6之密接性。
又，此處，例如存在於保護層6中之第2集電電極8b之電極層8bl側之表面之凹狀部分6pr的深度例如被設為0.1 μm至1 μm左右。此處，例如，若凹狀部分6pr之深度小於凸狀部6p之高度，則於形成第2集電電極8b時，塗佈於保護層6上之第1金屬膏之成分之分佈不易產生偏差。其結果，例如，保護層6上之第2集電電極8b之密接性不易產生偏差。又，此處，例如，若保護層6中存在凹狀部分6pr之部分處之保護層6之厚度(亦稱為最小膜厚)為0.5 μm以上左右，則能夠確保利用保護層6保護鈍化層4之功能。
然，此處，如圖4(b)及圖5(b)所示，例如，將存在於凸狀部6p之複數個凹狀部分6pr中之相鄰之凹狀部分6pr彼此之距離(亦稱為第1距離)設為D1。作為第1距離D1，例如採用相鄰之凹狀部分6pr彼此之中心間之距離。該第1距離D1例如亦可為相鄰之凹狀部分6pr彼此之中心間之距離之平均值，亦可為相鄰之凹狀部分6pr離開之距離(亦稱為相隔距離)，亦可為相鄰之凹狀部分6pr之相隔距離之平均值。又，如圖4(a)及圖5(a)所示，例如，將複數個凸狀部6p中之相鄰之凸狀部6p彼此之距離(亦稱為第2距離)設為D2。作為第2距離D2，例如採用相鄰之凸狀部6p彼此之中心間或頂部間之距離。該第2距離D2例如亦可為相鄰之凸狀部6p彼此之中心間或頂部間之距離之平均值，亦可為相鄰之凸狀部6p之相隔距離，亦可為相鄰之凸狀部6p之相隔距離之平均值。又，如圖2及圖3所示，例如，將存在於複數個孔部CH1之複數個連接部8bc中之相鄰之連接部8bc彼此之距離(亦稱為第3距離)設為D3。作為第3距離D3，例如採用相鄰之連接部8bc彼此之中心間之距離。該第3距離D3例如亦可為相鄰之連接部8bc彼此之中心間之距離之平均值，亦可為相鄰之連接部8bc之相隔距離，亦可為相鄰之連接部8bc之相隔距離之平均值。於該情形時，例如，若第1距離D1相較於第2距離D2及第3距離D3均較短，則能夠充分地提高第2集電電極8b相對於保護層6之密接性。其結果，例如，不易產生第2集電電極8b自保護層6之局部之剝離。因此，能夠提高PERC型太陽電池元件10中之光電轉換效率。進而，此處，例如相鄰之凹狀部分6pr彼此亦可相連。於該情形時，能夠進一步提高第2集電電極8b相對於保護層6之密接性。其結果，例如，更不易產生第2集電電極8b自保護層6之局部之剝離。
又，此處，例如若於俯視保護層6之電極層8bl側之面之情形時，凹狀部分6pr於凸狀部6p中之單位面積之區域中所占之比率被設為5%至40%左右，則變得容易提高第2集電電極8b相對於保護層6之密接性。此處，例如，可藉由將太陽電池元件10之背面電極8以利用鹽酸等進行之蝕刻去除之後，利用SEM觀察保護層6之電極層8bl側之面，來俯視保護層6之電極層8bl側之面。單位面積例如被設定為10 μm2 至20 μm2 之範圍。
又，此處，例如如圖4(b)及圖7所示，保護層6之非凸狀部6ap亦可與凸狀部6p同樣地具有1個以上之凹狀部分6pr。藉此，例如，可遍及保護層6中之第2集電電極8b之電極層8bl側之部分之廣範圍地存在複數個凹狀部分6pr。而且，例如，處於構成第2集電電極8b之電極層8bl之狀態之包含玻璃成分的電極成分亦位於該非凸狀部6ap之凹狀部分6pr之內部空間SC1。若採用此種構成，則於第2集電電極8b之形成時，塗佈於保護層6上之第1金屬膏之成分之分佈不易產生偏差。藉此，例如，於太陽電池元件10之背面10bs側，保護層6與第2集電電極8b之間之密接性之分佈不易產生偏差。其結果，例如，不易產生第2集電電極8b自保護層6之局部之剝離。因此，能夠提高PERC型太陽電池元件10中之光電轉換效率。
＜1-3.絕緣性膏＞ 於第1實施形態中，例如，為了形成保護層6，使用2種絕緣性膏。該2種絕緣性膏包含第1絕緣性膏及第2絕緣性膏。
第1絕緣性膏及第2絕緣性膏之各者例如包含矽氧烷樹脂、有機溶劑及複數個填料。矽氧烷樹脂係具有Si-O-Si鍵(矽氧烷鍵)之矽氧烷化合物。具體而言，作為矽氧烷樹脂，例如採用藉由使烷氧基矽烷或矽氮烷等水解而縮聚從而生成之分子量1萬以下之低分子量之樹脂。
此處，第1絕緣性膏中之複數個填料包含主成分為無機材料之填料(亦稱為無機填料)。第2絕緣性膏中之複數個填料包含主成分為有機材料之填料(亦稱為有機填料)。第2絕緣性膏中之複數個填料亦可包含無機填料。
＜1-4.絕緣性膏之製造＞ ＜1-4-1.第1絕緣性膏之製造＞ 第1絕緣性膏可以如下方式製造。
首先，藉由將矽氧烷樹脂之前驅物、水、有機溶劑、觸媒及填料混合而製作混合溶液。
作為矽氧烷樹脂之前驅物，例如可採用具有Si-O鍵之矽烷化合物或具有Si-N鍵之矽氮烷化合物等。該等化合物具有發生水解之性質(亦稱為水解性)。又，矽氧烷樹脂之前驅物係藉由進行水解而發生縮聚從而變為矽氧烷樹脂。
矽烷化合物係由以下通式1表示。
(R1)n Si(OR2)(4-n) ・・・(通式1)。
通式1之n例如為0、1、2及3中之任一整數。又，通式1之R1及R2表示如下等碳氫基，即：甲基(-CH3 )及乙基(-C2 H5 )等烷基(-Cm H2m+1 )或苯基(-C6 H5 )等。此處，m為自然數。
此處，矽烷化合物例如包含至少R1具有烷基之矽烷化合物(亦稱為烷基系矽烷化合物)。具體而言，作為烷基系矽烷化合物，例如可列舉：甲基三甲氧基矽烷(CH3 -Si-(OCH3 )3 )、二甲基二甲氧基矽烷((CH3 )2 -Si-(OCH3 )2 )、三乙氧基甲基矽烷(CH3 -Si-(OC2 H5 )3 )、二乙氧基二甲基矽烷((CH3 )2 -Si-(OC2 H5 )2 )、三甲氧基丙基矽烷((CH3 O)3 -Si-(CH2 )2 CH3 )、三乙氧基丙基矽烷((C2 H5 O)3 -Si-(CH2 )2 CH3 )、己基三甲氧基矽烷((CH3 O)3 -Si-(CH2 )5 CH3 )、三乙氧基己基矽烷((C2 H5 O)3 -Si-(CH2 )5 CH3 )、三乙氧基辛基矽烷((C2 H5 O)3 -Si-(CH2 )7 CH3 )及癸基三甲氧基矽烷((CH3 O)3 -Si-(CH2 )9 CH3 )等。
此處，例如，若烷基為甲基、乙基或丙基，則於矽氧烷樹脂之前驅物水解時可生成作為碳數較少且易揮發之副產物之醇。藉此，變得於下述步驟中容易去除副產物。其結果，例如，於形成保護層6時，變得不易產生因副產物之蒸發所致之孔隙，藉此保護層6變得緻密，能夠提高保護層6之阻隔性。
此處，例如，於矽氧烷樹脂之前驅物具有苯基之情形時，亦可於被設為矽氧烷樹脂之前驅物進行水解而縮聚且因苯基之水解及縮聚所產生之副產物已被去除之矽氧烷樹脂之狀態下使用。藉此，例如，因矽氧烷樹脂之水解及縮聚反應所致之絕緣性膏之黏度之變動得以減少，而變得容易使絕緣性膏之黏度穩定。又，例如，若於副產物已被去除之狀態下，將矽氧烷樹脂、有機溶劑及填料混合而生成絕緣性膏，則絕緣性膏中所含有之副產物之量減少。因此，若生成此種絕緣性膏，則於例如藉由網版印刷法進行絕緣性膏之塗佈之情形時，可減少絲網製版之乳劑因副產物而溶解。其結果，絲網製版之圖案之尺寸變得不容易變動。
又，矽烷化合物例如包含R1及R2具有苯基及烷基之兩者之矽烷化合物。作為此種矽烷化合物，例如可列舉：三甲氧基苯基矽烷(C6 H5 -Si-(OCH3 )3 )、二甲氧基二苯基矽烷((C6 H5 )2 -Si-(OCH3 )2 )、甲氧基三苯基矽烷((C6 H5 )3 -Si-OCH3 )、三乙氧基苯基矽烷(C6 H5 -Si-(OC2 H5 )3 )、二乙氧基二苯基矽烷((C6 H5 )2 -Si-(OC2 H5 )2 )、乙氧基三苯基矽烷((C6 H5 )3 -Si-OC2 H5 )、三異丙氧基苯基矽烷(C6 H5 -Si-(OCH(CH3 )2 )3 )、二異丙氧基二苯基矽烷((C6 H5 )2 -Si-(OCH(CH3 )2 )2 )及異丙氧基三苯基矽烷((C6 H5 )3 -Si-OCH(CH3 )2 )等。
該等矽烷化合物之中，例如若採用包含2個以上之OR鍵之矽烷化合物，則可使藉由矽烷化合物水解之後發生縮聚所生成之矽氧烷鍵(Si-O-Si鍵)之個數增加。藉此，可使形成保護層6之氧化矽中之矽氧烷鍵之網狀結構變多。其結果，能夠提高保護層6之阻隔性。
又，矽氮烷化合物可為無機矽氮烷化合物及有機矽氮烷化合物中之任一者。此處，作為無機矽氮烷化合物，例如可列舉聚矽氮烷(-(H2 SiNH)-)。作為有機矽氮烷化合物，例如可列舉：六甲基二矽氮烷((CH3 )3 -Si-NH-Si-(CH3 )3 )、四甲基環二矽氮烷((CH3 )2 -Si-(NH)2 -Si-(CH3 )2 )及四苯基環二矽氮烷((C6 H5 )2 -Si-(NH)2 -Si-(C6 H5 )2 )等。
水係用以使矽氧烷樹脂之前驅物水解之液體。例如，使用純水作為水。例如，藉由水相對於矽烷化合物之Si-OCH3 之鍵發生反應，而產生Si-OH鍵及HO-CH3 (甲醇)。
有機溶劑係用以由矽氧烷樹脂之前驅物生成包含矽氧烷樹脂之膏之溶劑。又，有機溶劑可使矽氧烷樹脂之前驅物與水混合。作為有機溶劑，例如可使用：二乙二醇單丁醚、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、乙基醇、2-(4-甲基環己-3-烯基)丙烷-2-醇或2-丙醇等。此處，可使用該等有機溶劑中之1種有機溶劑及混合有2種以上之有機溶劑之有機溶劑之任一者。
觸媒可於矽氧烷樹脂之前驅物發生水解及縮聚時，控制反應之速度。例如，可使矽氧烷樹脂之前驅物所包含之Si-OR鍵(例如，R為烷基)發生水解及縮聚，而調整由2個以上之Si-OH產生Si-O-Si鍵及H2 O(水)之反應之速度。作為觸媒，例如可使用：鹽酸、硝酸、硫酸、硼酸、磷酸、氫氟酸及乙酸等中之1種以上之無機酸或1種以上之有機酸。又，作為觸媒，例如亦可使用：氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣及吡啶等中之1種以上之無機鹽基或1種以上之有機鹽基。進而，觸媒例如亦可為組合無機酸與有機酸而成者，亦可為組合無機鹽基與有機鹽基而成者。
填料例如為包含氧化矽、氧化鋁或氧化鈦等之無機填料。
關於此處要混合之各材料之混合比率，例如以如下方式進行調整，即，於將所有材料混合後之混合溶液中，矽氧烷樹脂之前驅物之濃度成為7質量%至60質量%，水之濃度成為5質量%至40質量%(亦可為10質量%至20質量%)，觸媒之濃度成為1 ppm至1000 ppm，有機溶劑之濃度成為5質量%至50質量%，無機填料之濃度成為3質量%至30質量%。只要為此種混合比率，則例如可於絕緣性膏中以適當之濃度含有藉由矽氧烷樹脂之前驅物之水解及縮聚而產生之矽氧烷樹脂。又，例如，絕緣性膏中不易發生因凝膠化所致之過度之黏度增大。
於以此方式將材料混合時，矽氧烷樹脂之前驅物與水發生反應，而矽氧烷樹脂之前驅物之水解開始。又，水解後之矽氧烷樹脂之前驅物發生縮聚，而開始生成矽氧烷樹脂。
其次，對混合溶液進行攪拌。此處，對混合溶液使用例如旋轉混合器或攪拌器等進行攪拌。若對混合溶液進行攪拌，則矽氧烷樹脂之前驅物之水解進一步進行。又，水解後之矽氧烷樹脂之前驅物發生縮聚，繼續生成矽氧烷樹脂。例如，於利用旋轉混合器進行攪拌之情形時，採用旋轉混合器之旋轉輥之轉數被設為400 rpm至600 rpm左右，攪拌時間被設為30分鐘至90分鐘左右之攪拌條件。若採用此種攪拌條件，則能夠將矽氧烷樹脂之前驅物、水、觸媒及有機溶劑均勻地混合。又，於攪拌混合溶液時，例如，若混合溶液被加熱，則矽氧烷樹脂之前驅物之水解及縮聚容易進行。藉此，例如，可謀求縮短攪拌時間而提高生產性，並且混合溶液之黏度變得容易穩定。
其次，藉由使水及觸媒自混合溶液揮發，可製造第1絕緣性膏。此處，例如，於利用網版印刷法塗佈第1絕緣性膏之情形時，為了不易發生絲網之乳劑溶化而尺寸變動，亦使副產物及有機溶劑揮發。副產物例如包含藉由矽氧烷樹脂之前驅物與水之反應所產生之醇等有機成分。
此處，例如，使用加熱板或乾燥爐等，於處理溫度為室溫至90℃左右(亦可為50℃至90℃左右)且處理時間為10分鐘至600分鐘左右之條件下，對攪拌後之混合溶液實施處理。若處理溫度為上述溫度範圍內，則能去除副產物。又，於上述溫度範圍內，作為副產物之有機成分容易揮發，因此能謀求縮短處理時間而提高生產性。此處，例如，若為減壓下，則作為副產物之有機成分容易揮發。其結果，能謀求縮短處理時間而提高生產性。又，例如，此處亦可使於混合溶液被攪拌時未水解而殘存之矽氧烷樹脂之前驅物進一步水解。
＜1-4-2.第2絕緣性膏之製造＞ 第2絕緣性膏之製造方法例如可藉由在上述第1絕緣性膏之製造方法中，於混合溶液中添加有機填料以代替全部無機填料或一部分無機填料而實現。此處，例如，為了不易發生因混合溶液中之副產物及有機溶劑所致之有機填料之溶解，亦可於使混合溶液中之副產物及有機溶劑揮發之後，於混合溶液中添加有機填料，並攪拌混合溶液。
此處，作為有機填料，例如採用包含於在形成保護層6時使第2絕緣性膏乾燥之溫度以下，會發生熱分解之素材作為主成分者。有機填料發生熱分解之溫度例如為300℃以下。作為此種素材，可列舉丙烯酸系素材等。有機填料之平均粒徑例如被設為1 μm左右以下。又，此處，例如，若相對於100質量份之混合溶液，添加5質量份至20質量份左右之有機填料，則可容易地調整混合溶液之黏度以及形成於保護層6之凹狀部分6pr之個數。
＜1-5.太陽電池元件之製造方法＞ 基於圖8(a)至圖8(f)對太陽電池元件10之製造方法之一例進行說明。
首先，實施準備半導體基板1之步驟(亦稱為第1步驟)。半導體基板1具有第1面1bs及朝向與該第1面1bs相反之方向之第2面1fs。
此處，例如，首先，如圖8(a)所示般準備半導體基板1。半導體基板1例如可使用既有之CZ(Czochralski，直拉)法或鑄造法等形成。此處，對使用藉由鑄造法所製作之p型多晶矽錠之例進行說明。將該錠切片為例如250 μm以下之厚度而製作半導體基板1。此處，例如，若對半導體基板1之表面，利用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氟酸或硝氟酸等之水溶液實施極微量之蝕刻，則能去除半導體基板1之切斷面之受到機械損傷之層及被污染之層。此時，例如，於半導體基板1之第2面1fs可形成上述組織結構之一部分，並且於半導體基板1之第1面1bs亦可形成上述凹凸構造1rg之至少一部分。
其次，如圖8(b)所示，於半導體基板1之第2面1fs形成組織結構。組織結構可藉由使用氫氧化鈉等鹼性水溶液或硝氟酸等酸性水溶液之濕式蝕刻、或使用反應性離子蝕刻(Reactive Ion Etching：RIE)法等之乾式蝕刻而形成。此時，亦可於例如半導體基板1之第1面1bs形成上述凹凸構造1rg之至少一部分。
其次，如圖8(c)所示，於具有組織結構之半導體基板1之第2面1fs側之表層部形成作為n型半導體區域之第2半導體層3。第2半導體層3例如可使用將設為膏狀之五氧化二磷(P2 O5 )塗佈於半導體基板1之表面並使磷熱擴散之塗佈熱擴散法、或以設為氣體狀之氧氯化磷(POCl3 )作為擴散源之氣相熱擴散法等而形成。第2半導體層3例如以具有0.1 μm至2 μm左右之深度及40 Ω/□至200 Ω/□左右之片材電阻值之方式形成。
例如，於氣相熱擴散法中，首先，於具有主要含有POCl3 等之擴散氣體之環境中，於600℃至800℃左右之溫度下對半導體基板1實施5分鐘至30分鐘左右之熱處理，而於半導體基板1之表面形成磷玻璃。其後，於氬氣或氮氣等惰性氣體之環境中，於800℃至900℃左右之相對高溫下，對半導體基板1實施10分鐘至40分鐘左右之熱處理。藉此，磷自磷玻璃擴散至半導體基板1，而於半導體基板1之第2面1fs側之表層部形成第2半導體層3。
此處，於形成第2半導體層3時，有於第1面1bs側亦形成第2半導體層之情形。於該情形時，將形成於第1面1bs側之第2半導體層藉由蝕刻去除。例如，藉由將半導體基板1之第1面1bs側之部分浸漬於硝氟酸之水溶液，能夠將形成於第1面1bs側之第2半導體層去除。藉此，能夠使具有p型之導電型之區域於半導體基板1之第1面1bs露出。其後，將形成第2半導體層3時附著於半導體基板1之第2面1fs側之磷玻璃藉由蝕刻而去除。如此，若於使磷玻璃殘存於第2面1fs側之狀態下，將形成於第1面1bs側之第2半導體層藉由蝕刻而去除，則能夠減少第2面1fs側之第2半導體層3之去除及損傷。此時，亦可將形成於半導體基板1之第3面1ss之第2半導體層一併去除。
又，例如，亦可於半導體基板1之第1面1bs側預先形成擴散遮罩，利用氣相熱擴散法等形成第2半導體層3，繼而將擴散遮罩去除。於該情形時，於第1面1bs側未形成第2半導體層，因此無需去除第1面1bs側之第2半導體層之步驟。
藉由以上之處理，可準備作為n型半導體層之第2半導體層3位於第2面1fs側，於第2面1fs具有組織結構，且於第1面1bs具有凹凸構造1rg之包含第1半導體層2之半導體基板1。
其次，實施形成鈍化層4之步驟(亦稱為第2步驟)。於第1實施形態中，至少於半導體基板1之第1面1bs上形成鈍化層4。
此處，例如，如圖8(d)所示，於第1半導體層2之第1面1bs之上、及第2半導體層3之第2面1fs之上形成主要含有氧化鋁之鈍化層4。又，於鈍化層4之上形成抗反射層5。抗反射層5例如由氮化矽膜等構成。
鈍化層4例如可藉由CVD法或ALD法等形成。根據ALD法，例如可於半導體基板1之包含第3面1ss在內之整個周圍形成鈍化層4。於利用ALD法所進行之鈍化層4之形成步驟中，首先，將達於形成有第2半導體層3的階段之半導體基板1載置於成膜裝置之腔室內。然後，於將半導體基板1加熱至100℃至250℃左右之溫度區域之狀態下，反覆進行以下步驟A至步驟D複數次，而形成主要含有氧化鋁之鈍化層4。藉此，形成具有所期望之厚度之鈍化層4。
[步驟A]將用以形成氧化鋁之三甲基鋁(TMA)等鋁原料與Ar氣體或氮氣等載氣一起供給至半導體基板1上。藉此，鋁原料被吸附於半導體基板1之整個周圍。供給TMA之時間例如被設為15毫秒(m秒：msec)至3000毫秒左右。此處，於步驟A之開始時，半導體基板1之表面亦可以OH基終端。換言之，半導體基板1之表面亦可為Si-O-H之結構。該結構例如可藉由將半導體基板1利用稀氫氟酸進行處理之後利用純水洗淨而形成。
[步驟B]藉由利用氮氣進行成膜裝置之腔室內之淨化，而將腔室內之鋁原料去除。進而，將物理吸附及化學吸附於半導體基板1之鋁原料之內、除了以原子層等級化學吸附之成分以外之鋁原料去除。利用氮氣對腔室內淨化之時間例如被設為1秒(sec)至數十秒左右。
[步驟C]藉由將水或臭氧氣體等氧化劑供給至成膜裝置之腔室內，而TMA所包含之烷基被去除且由OH基取代。藉此，於半導體基板1之上形成氧化鋁之原子層。氧化劑被供給至腔室內之時間例如被設為750毫秒至1100毫秒左右。又，例如，若將氫氣與氧化劑一起供給至腔室內，則氧化鋁中更容易含有氫原子。
[步驟D]藉由利用氮氣進行成膜裝置之腔室內之淨化，而腔室內之氧化劑被去除。此時，例如，半導體基板1上之原子層等級之氧化鋁之形成時無助於反應之氧化劑等被去除。此處，利用氮氣對腔室內進行淨化之時間例如被設為1秒以上至數十秒左右。
以後，藉由將按記載依序進行步驟A、步驟B、步驟C及步驟D之一連串之步驟反覆進行複數次，而形成所期望之膜厚之氧化鋁層。
抗反射層5例如使用PECVD法或濺鍍法而形成。於使用PECVD法之情形時，事先將半導體基板1加熱至較抗反射層5之成膜中之溫度更高之溫度。其後，使利用氮氣(N2 )稀釋矽烷(SiH4 )與氨(NH3 )之混合氣體，並將反應壓力設為50 Pa至200 Pa左右，且藉由輝光放電分解而電漿化所得者沈積於經加熱之半導體基板1上。藉此，於半導體基板1上形成抗反射層5。此時，將成膜溫度設為350℃至650℃左右。使半導體基板1之事先之加熱溫度高出成膜溫度50℃左右。又，作為輝光放電所需要之高頻電源之頻率，採用10 kHz至500 kHz左右之頻率。又，氣體之流量係根據反應室之大小等而適當決定。例如，氣體之流量被設為150毫升(ml)/分鐘(sccm)至6000毫升/分鐘(sccm)左右之範圍。此時，氨氣之流量B除以矽烷氣體之流量A所得之值(B/A)被設為0.5至15之範圍。
其次，實施形成保護層6之步驟(亦稱為第3步驟)。於第1實施形態中，至少於半導體基板1之第1面1bs側，藉由在鈍化層4上以形成包含孔部CH1之圖案之方式塗佈溶液並使該溶液乾燥而形成保護層6。此時，可藉由使用例如第1絕緣性膏及第2絕緣性膏作為溶液，而形成具有複數個凹狀部分6pr之保護層6。
此種保護層6例如可藉由如下處理而形成。此處，首先，於鈍化層4上塗佈第1絕緣性膏。其次，於塗佈於鈍化層4上之第1絕緣性膏之層之上塗佈第2絕緣性膏。其次，將塗佈後之第1絕緣性膏及第2絕緣性膏，使用加熱板或乾燥爐等，於最高溫度被設為200℃至350℃左右且加熱時間被設為1分鐘至10分鐘左右之條件下進行乾燥。此時，如圖9所示，形成具有源自第1絕緣性膏之第1保護層區域6a、及位於該第1保護層區域6a上之源自第2絕緣性膏之第2保護層區域6b之保護層6。此處，藉由乾燥時之熱處理，將第2絕緣性膏所含有之有機填料熱分解。藉此，有機填料藉由熱分解而消失所成之部分成為凹狀部分6pr，而形成表面具有複數個凹狀部分6pr之保護層6。
又，此種保護層6例如亦可藉由如下處理而形成。此處，首先，於鈍化層4上塗佈第1絕緣性膏。其次，於塗佈於鈍化層4上之第1絕緣性膏之層之上塗佈第2絕緣性膏。其次，將塗佈後之第1絕緣性膏及第2絕緣性膏使用加熱板或乾燥爐等，以第2絕緣性膏所含有之有機填料不會發生熱分解之相對低溫(例如，100℃左右)進行乾燥。其次，使用有機溶劑，使位於乾燥後之第2絕緣性膏之表面之有機填料溶解。其次，進行使用加熱板或乾燥爐等使有機溶劑蒸散之乾燥處理。藉此，形成表面具有複數個凹狀部分6pr之保護層6。
此處，例如，使用噴霧法、塗覆法或網版印刷法等於鈍化層4上之至少一部分以所期望之圖案塗佈上述第1絕緣性膏及第2絕緣性膏。藉此，例如，如圖8(e)所示，於鈍化層4上之至少一部分形成保護層6。
其次，實施形成包含正面電極7及背面電極8之電極之步驟(亦稱為第4步驟)。此處，例如，藉由將電極形成用材料配置於保護層6上及孔部CH1內並對該電極形成用材料進行加熱，而形成背面電極8。此時形成之背面電極8包含第2輸出提取電極8a及第2集電電極8b。第2集電電極8b包含電極層8bl及連接部8bc。
此處，例如，如圖8(f)所示，形成正面電極7及背面電極8。
正面電極7例如使用含有包含銀作為主成分之金屬粉末、有機媒劑及玻璃料之第2金屬膏(亦稱為銀膏)而製作。首先，於半導體基板1之第2面1fs側塗佈第2金屬膏。於第1實施形態中，於形成於第2面1fs上之鈍化層4上之抗反射層5上塗佈第2金屬膏。此處，第2金屬膏之塗佈例如可藉由網版印刷等而實現。然後，於第2金屬膏之塗佈後，亦可以特定之溫度使第2金屬膏中之溶劑蒸散而使之乾燥。若藉由網版印刷塗佈第2金屬膏，則例如可藉由1個步驟形成正面電極7中所包含之第1輸出提取電極7a、第1集電電極7b及輔助電極7c。其後，例如，藉由在焙燒爐內之最高溫度被設為600℃至850℃，加熱時間被設為數十秒至數十分鐘左右之條件下，將第2金屬膏進行焙燒而形成正面電極7。
背面電極8中所包含之第2輸出提取電極8a例如使用含有包含銀作為主成分之金屬粉末、有機媒劑及玻璃料等之第3金屬膏(亦稱為銀膏)而製作。作為向半導體基板1塗佈第3金屬膏之方法，例如可使用網版印刷法等。於第3金屬膏之塗佈後，亦可以特定之溫度使第3金屬膏中之溶劑蒸散而使之乾燥。其後，藉由在焙燒爐內之最高溫度被設為600℃至850℃，加熱時間被設為數十秒至數十分鐘左右之條件下，將第3金屬膏進行焙燒，而於半導體基板1之第1面1bs側形成第2輸出提取電極8a。
背面電極8中所包含之第2集電電極8b例如使用含有包含鋁作為主成分之金屬粉末、有機媒劑及玻璃料之第1金屬膏(Al膏)而製作。首先，將第1金屬膏以與預先塗佈之第3金屬膏之一部分接觸之方式，塗佈於半導體基板1之第1面1bs側。於第1實施形態中，於形成於第1面1bs上之鈍化層4上的保護層6上及孔部CH1內塗佈第1金屬膏。此時，亦可除了要形成第2輸出提取電極8a之部位之一部分以外，於半導體基板1之第1面1bs側之大致整個面塗佈第1金屬膏。此處，第1金屬膏之塗佈例如可藉由網版印刷等而實現。又，此時，第1金屬膏亦進入至保護層6之複數個凹狀部分6pr之內部空間SC1。
此處，於第1金屬膏之塗佈後，亦可以特定之溫度使第1金屬膏內之溶劑蒸散而使之乾燥。其後，例如，藉由於焙燒爐內之最高溫度被設為600℃至850℃，加熱時間被設為數十秒至數十分鐘左右之條件下將第1金屬膏進行焙燒，而於半導體基板1之第1面1bs側形成第2集電電極8b。此時，變為第2集電電極8b之包含玻璃之電極成分進入至保護層6之複數個凹狀部分6pr之內部空間SC1之狀態。又，此時，於孔部CH1內，第1金屬膏於被焙燒時將鈍化層4燒透，而與第1半導體層2電性連接。藉此，形成第2集電電極8b。又，此時，伴隨第2集電電極8b之形成，亦形成第3半導體層2bs。但是，此時，位於保護層6上之第1金屬膏被保護層6阻擋。因此，於將第1金屬膏進行焙燒時，因焙燒所產生之不良影響幾乎未波及至由保護層6阻擋之鈍化層4。
以此方式，可形成背面電極8。因此，於第1實施形態中，採用第1金屬膏及第3金屬膏作為用以形成背面電極8之電極形成用材料。此處，例如，亦可於形成第2集電電極8b之後形成第2輸出提取電極8a。第2輸出提取電極8a例如即便與半導體基板1直接接觸，亦可設為於第2輸出提取電極8a與半導體基板1之間存在鈍化層4等，而不與半導體基板1直接接觸。又，第2輸出提取電極8a亦可以位於保護層6之上之方式形成。又，正面電極7及背面電極8亦可藉由塗佈各自之金屬膏之後，同時實施焙燒而形成。藉此，能夠提高太陽電池元件10之生產性。又，於該情形時，對半導體基板1實施之熱歷程減少，因此能夠提高太陽電池元件10之輸出特性。
＜1-6.第1實施形態之總結＞ 於第1實施形態之太陽電池元件10中，例如，處於構成第2集電電極8b之電極層8bl之狀態之包含玻璃成分的電極成分係位於存在於保護層6之凸狀部6p之凹狀部分6pr。若採用此種構成，則例如於在保護層6上塗佈第1金屬膏而形成第2集電電極8b時，即便保護層6之表面存在凹凸構造，第1金屬膏中之玻璃成分等亦會進入至存在於凸狀部6p之凹狀部分6pr。因此，例如，於位於凸狀部6p上之第1金屬膏中，包含玻璃成分及有機媒劑等之具有流動性之成分於重力方向上不易朝更低之部分流出。藉此，位於凸狀部6p上之第1金屬膏中，玻璃成分之含量不易減少。其結果，於形成第2集電電極8b時，塗佈於保護層6上之第1金屬膏之成分之分佈不易產生偏差。此時，例如，保護層6上之第2集電電極8b之密接性不易產生偏差。而且，藉由凹狀部分6pr中玻璃成分之存在，而凸狀部6p中保護層6與第2集電電極8b中之金屬粒子之間能夠提高密接性。又，例如，藉由第2集電電極8b之一部分進入至保護層6之凹狀部分6pr，能夠產生所謂之投錨效應。藉此，能夠提高第2集電電極8b相對於保護層6之密接性。其結果，例如，不易產生第2集電電極8b自保護層6之局部之剝離。因此，能夠提高PERC型太陽電池元件10中之光電轉換效率。
＜2.其他實施形態＞ 本發明並不限定於上述第1實施形態，能夠於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種變更、改良等。
＜2-1.第2實施形態＞ 於上述第1實施形態中，例如，如圖10(a)及圖10(b)所示，保護層6亦可具有位於該保護層6之內部之複數個空隙部6vd。此處，將空隙部6vd之直徑設為d4。於該情形時，例如，可考慮直徑d4相較於相鄰之凸狀部6p彼此之第2距離D2及相鄰之連接部8bc彼此之第3距離D3均較短之形態。具體而言，作為空隙部6vd，例如採用具有0.1 μm至1 μm左右之直徑d4之內部空間之微小之空隙部。又，此處，例如若於保護層6中之凹狀部分6pr及空隙部6vd所在之部分，除空隙部6vd以外之保護層6之厚度(最小膜厚)為0.5 μm以上左右，則能夠確保利用保護層6保護鈍化層4之功能。
然，例如，於保護層6之形成時及太陽電池元件10之使用時，存在保護層6發生對應於溫度變化之膨脹或收縮，而發生與保護層6之縮聚反應對應之收縮之情形。此時，於保護層6與處於鄰接於該保護層6之狀態之層(亦稱為鄰接層)之間可能產生應力。相對於此，例如，若複數個空隙部6vd位於保護層6之內部，則於保護層6與處於鄰接於該保護層6之狀態之鄰接層之間產生之應力可藉由保護層6內之複數個空隙部6vd而緩和。藉此，於保護層6與處於鄰接於該保護層6之狀態之鄰接層之間，不易發生剝離。其結果，能夠提高PERC型太陽電池元件10中之光電轉換效率。
又，此處，例如將複數個空隙部6vd中之相鄰之空隙部6vd彼此之距離(亦稱為第4距離)設為D4。作為第4距離D4，例如採用相鄰之空隙部6vd彼此之中心間之距離。該第4距離D4例如亦可為相鄰之空隙部6vd彼此之中心間之距離之平均值，亦可為相鄰之空隙部6vd之相隔距離，亦可為相鄰之空隙部6vd之相隔距離之平均值。於該情形時，例如，可考慮第4距離D4相較於相鄰之凸狀部6p彼此之第2距離D2及相鄰之連接部8bc彼此之第3距離D3均較短之形態。此時，例如，保護層6中之複數個空隙部6vd之密度高至某種程度。藉此，例如，於保護層6與處於鄰接於該保護層6之狀態之鄰接層之間產生之應力容易藉由保護層6內之複數個空隙部6vd而緩和。因此，容易提高PERC型太陽電池元件10中之光電轉換效率。
內部具有複數個空隙部6vd之保護層6例如可藉由如下處理而形成。
此處，首先，於鈍化層4上塗佈第1絕緣性膏。其次，於塗佈於鈍化層4上之第1絕緣性膏之層之上，塗佈第2絕緣性膏。其次，於塗佈於第1絕緣性膏之層之上之第2絕緣性膏之層之上，塗佈第1絕緣性膏。其次，於塗佈於第2絕緣性膏之層之上之第1絕緣性膏之層之上，塗佈第2絕緣性膏。然後，使用加熱板或乾燥爐等使塗佈後之第1絕緣性膏之層、第2絕緣性膏之層、第1絕緣性膏之層及第2絕緣性膏之層乾燥。此時，作為乾燥之條件，採用第2絕緣性膏中所包含之有機填料被熱分解之200℃至350℃左右之最高溫度、及1分鐘至10分鐘左右之加熱時間。此時，如圖11所示，於鈍化層4之上，形成以按記載依序積層有第1保護層區域6a、第2保護層區域6b、第3保護層區域6c及第4保護層區域6d之狀態定位之保護層6。此處，第1保護層區域6a及第3保護層區域6c係藉由第1絕緣性膏之乾燥而形成。第2保護層區域6b及第4保護層區域6d係藉由第2絕緣性膏之乾燥而形成。然後，此時，藉由乾燥時之熱處理，而第2絕緣性膏所含有之有機填料熱分解。藉此，於第2保護層區域6b中，因有機填料之消失，而形成複數個空隙部6vd，於第4保護層區域6d之表面，因有機填料之消失，而形成複數個凹狀部分6pr。其結果，能夠形成表面具有複數個凹狀部分6pr且內部具有複數個空隙部6vd之保護層6。
此處，例如，亦可塗佈使第1絕緣性膏中含有有機黏合劑所得之層以代替用以形成圖11之第2保護層區域6b之第2絕緣性膏之層。於該情形時，例如，可藉由使第1絕緣性膏乾燥時存在於第1絕緣性膏之層之有機黏合劑中之一部分有機黏合劑之揮發，而產生複數個空隙部6vd。又，此處，亦可塗佈使第1絕緣性膏中含有有機黏合劑所得之層以代替用以形成圖11之第4保護層區域6d及圖9之第2保護層區域6b之至少一者之第2絕緣性膏之層。於該情形時，例如，可藉由使第1絕緣性膏乾燥時存在於第1絕緣性膏之層之有機黏合劑中之一部分有機黏合劑之揮發，而產生複數個凹狀部分6pr。
＜2-2.第3實施形態＞ 於上述各實施形態中，例如，如圖12所示，於自第2集電電極8b之電極層8bl側俯視透視保護層6之情形時，保護層6亦可具有凹狀部分6pr之每單位面積之個數不同之第1區域Ar1及第2區域Ar2。此處，第1區域Ar1位於太陽電池元件10之外周部OP1側。第2區域Ar2位於太陽電池元件10之中央部CP1側。單位面積例如被設定為100 mm2 至400 mm2 左右。而且，亦可使存在於第1區域Ar1之凹狀部分6pr之每單位面積之個數多於存在於第2區域Ar2之凹狀部分6pr之每單位面積之個數。若採用此種構成，則例如於太陽電池元件10之背面10bs側，與中央部CP1側之部分相比，於外周部OP1側之部分，保護層6與第2集電電極8b之密接性變高。
具有此種第1區域Ar1及第2區域Ar2之保護層6例如可藉由於在塗佈於鈍化層4上之第1絕緣性膏之層之上塗佈第2絕緣性膏時進行如下處理而形成。首先，於對應於第1區域Ar1之區域塗佈第2絕緣性膏。其次，將有機填料之含有率低於已塗佈之第2絕緣性膏之第2絕緣性膏塗佈於對應於第2區域Ar2之區域。又，例如，此種處理亦可於在塗佈於鈍化層4上之第1絕緣性膏之層之上塗佈第2絕緣性膏，並使第1絕緣性膏及第2絕緣性膏乾燥之後，進而要於塗佈於第2絕緣性膏之層之上之第1絕緣性膏之層之上塗佈第2絕緣性膏時進行。藉此，可形成具有複數個空隙部6vd，並且具有第1區域Ar1及第2區域Ar2之保護層6。
然，例如，如圖13及圖14所示，複數個太陽電池元件10可以如下之太陽電池模組100之形態使用，即，藉由配線材Tb而電性地串聯連接，且以平面地排列之狀態定位。於該太陽電池模組100中，包含複數個太陽電池元件10之部分(亦稱為光電轉換部)103以由密封材102覆蓋之狀態位於以相互對向之狀態定位之第1保護構件101與第2保護構件104之間隙。此處，太陽電池模組100主要具有接受光之面(亦稱為前表面)100fs、及位於與前表面100fs相反之側之面(亦稱為背面)100bs。而且，於太陽電池模組100中，具有透光性之板狀之第2保護構件104位於前表面100fs側，板狀或片狀之第1保護構件101位於背面100bs側。又，位於第1保護構件101與第2保護構件104之間隙之密封材102包含：第1密封材102b，其位於背面100bs側；及第2密封材102u，其位於前表面100fs側。
例如，如圖15所示，該太陽電池模組100可藉由將按記載依序積層有第1保護構件101、第1片材SH1、光電轉換部103、第2片材SH2及第2保護構件104之積層體利用層壓處理進行一體化而製造。第1片材SH1係成為第1密封材102b之原料之片狀素材，第2片材SH2係成為第2密封材102u之原料之片狀素材。此處，於進行積層體之層壓處理時，於複數個太陽電池元件10彼此之間，密封材102之厚度較大。因此，於複數個太陽電池元件10彼此之間，密封材102之膨脹及收縮變大。藉此，於進行層壓處理時，例如，於太陽電池元件10之背面10bs側，可對該背面10bs之沿著外周部OP1之區域施加較大之應力。相對於此，於第3實施形態之太陽電池元件10之背面10bs側，與中央部CP1側之第2區域Ar2相比，於外周部OP1側之第1區域Ar1，保護層6與第2集電電極8b之密接性更高。因此，例如，於進行積層體之層壓處理時，第2集電電極8b不易自保護層6剝離。
＜2-3.其他＞ 於上述各實施形態及各種變化例中，例如，位於保護層6之上之第2輸出提取電極8a亦可為包含玻璃成分之電極層。於該情形時，第2輸出提取電極8a之玻璃成分亦可位於保護層6之凹狀部分6pr之內部空間。藉此，亦可藉由使第2輸出提取電極8a相對於保護層6之密接性提高，而使太陽電池元件10中之光電轉換效率提高。
於上述各實施形態及上述各種變化例中，於俯視保護層6之電極層8bl側之面之情形時，凹狀部分6pr於凸狀部6p中之單位面積之區域中所占之比率並不限於5%至40%左右。關於該比率，例如只要根據第2集電電極8b或用以形成該第2集電電極8b之第1金屬膏中之玻璃成分之含量及玻璃成分之種類等而適當設定，則變得容易提高第2集電電極8b相對於保護層6之密接性。換言之，例如，該比率亦可適當設定為包含5%至40%左右之範圍中之一部分或全部之不同之比率之範圍、或與5%至40%左右不同之比率之範圍。
於上述各實施形態及上述各種變化例中，例如，如圖16(a)所示，鈍化層4位於自第1面1bs上至第3面1ss上，保護層6位於處在第1面1bs之外緣部Ed1上之鈍化層4上，但並不限於此。例如，如圖16(b)所示，於第1面1bs中之沿著第1面1bs之外緣部Ed1之區域(亦稱為外緣區域)Ao1上，亦可不存在鈍化層4及保護層6以及抗反射層5。換言之，位於第3面1ss上之鈍化層4及抗反射層5、與位於第1面1bs上之鈍化層4及保護層6亦可於外周區域Ao1上相離。此時，可考慮外緣區域Ao1為位於第1面1bs中之自外緣部Ed1起至距離L1為止之範圍之形態。距離L1例如可設為0.5 mm至2 mm左右。於採用此種構成之情形時，例如，可如圖16(b)所示般，於第1面1bs之外緣區域Ao1上不存在第2集電電極8b，亦可如圖16(c)所示般，於第1面1bs之外緣區域Ao1之至少一部分之上存在第2集電電極8b。又，此處，例如亦可如圖17(a)至圖17(c)所示般，於第3面1ss上至第1面1bs之外緣區域Ao1中之外緣部Ed1之側之部分之上，存在鈍化層4及抗反射膜5。此時，可考慮於外緣區域Ao1上，鈍化層4及抗反射膜5位於自外緣部Ed1起至距離L2為止之範圍之形態。距離L2例如可設為0.1 mm至1 mm左右。於採用此種構成之情形時，例如，亦可如圖17(a)及圖17(b)所示般，於自第3面1ss上至第1面1bs之外緣區域Ao1上，與鈍化層4相比，抗反射層5存在至更接近於第1面1bs之中央部之部分。又，例如，亦可如圖17(c)所示般，於外緣區域Ao1上中之自外緣部Ed1起至距離L2之部分為止，存在鈍化層4及抗反射膜5之兩者。再者，於圖17(c)所示之例中，亦可如圖16(c)或圖17(b)所示般，於第1面1bs之外緣區域Ao1之至少一部分之上存在第2集電電極8b。
當然，可將分別構成上述各實施形態及各種變化例之全部或一部分於適當且不矛盾之範圍內組合。
1‧‧‧半導體基板
1bs‧‧‧第1面
1fs‧‧‧第2面
1p‧‧‧凸部
1r‧‧‧凹部
1rg‧‧‧凹凸構造
1ss‧‧‧第3面
2‧‧‧第1半導體層
2bs‧‧‧第3半導體層
3‧‧‧第2半導體層
4‧‧‧鈍化層
5‧‧‧抗反射層
6‧‧‧保護層
6a‧‧‧第1保護層區域
6b‧‧‧第2保護層區域
6c‧‧‧第3保護層區域
6d‧‧‧第4保護層區域
6ap‧‧‧非凸狀部
6p‧‧‧凸狀部
6pr‧‧‧凹狀部分
6vd‧‧‧空隙部
7‧‧‧正面電極
7a‧‧‧第1輸出提取電極
7b‧‧‧第1集電電極
7c‧‧‧輔助電極
8‧‧‧背面電極
8a‧‧‧第2輸出提取電極
8b‧‧‧第2集電電極
8bc‧‧‧連接部
8bl‧‧‧電極層
10‧‧‧太陽電池元件
10bs‧‧‧背面
10fs‧‧‧前表面
100bs‧‧‧背面
100fs‧‧‧前表面
101‧‧‧第1保護構件
102‧‧‧密封材
102b‧‧‧第1密封材
102u‧‧‧第2密封材
103‧‧‧光電轉換部
104‧‧‧第2保護構件
106‧‧‧保護層
108‧‧‧背面電極
108a‧‧‧第2輸出提取電極
108b‧‧‧第2集電電極
110‧‧‧太陽電池元件
Aa0‧‧‧區域
Ao1‧‧‧外緣區域
Ar1‧‧‧第1區域
Ar2‧‧‧第2區域
CH1‧‧‧孔部
CP1‧‧‧中央部
D1‧‧‧第1距離
D2‧‧‧第2距離
D3‧‧‧第3距離
D4‧‧‧第4距離
d4‧‧‧直徑
Ed1‧‧‧外緣部
L1‧‧‧距離
L2‧‧‧距離
OP1‧‧‧外周部
P1‧‧‧部分
P11‧‧‧部分
P12‧‧‧部分
P16‧‧‧部分
SC1‧‧‧內部空間
SH1‧‧‧第1片材
SH2‧‧‧第2片材
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係表示第1實施形態之太陽電池元件之一例之前表面側之外觀的俯視圖。 圖2係表示第1實施形態之太陽電池元件之一例之背面側之外觀的俯視圖。 圖3係表示沿著圖1及圖2之III-III線之太陽電池元件之假想之切斷面部之一例的圖。 圖4(a)係表示圖3之部分P1之假想之切斷面部之一例的放大圖。圖4(b)係表示圖4(a)之部分P11之假想之切斷面部之一例的放大圖。 圖5(a)係表示圖3之部分P1之假想之切斷面部之一例的放大圖。圖5(b)係表示圖5(a)之部分P11之假想之切斷面部之一例的放大圖。 圖6(a)係用以說明對一參考例之太陽電池元件進行之剝離(peel)試驗之條件的圖。圖6(b)係表示對一參考例之太陽電池元件進行之剝離試驗之結果的圖。 圖7係表示圖5(a)之部分P12之假想之切斷面部之一例的放大圖。 圖8(a)至圖8(f)分別係表示製造第1實施形態之太陽電池元件之中途之狀態下的、與圖3之假想之切斷面部對應之假想之切斷面部之一例的圖。 圖9係用以對第1實施形態之保護層之構造之一例進行說明的圖。 圖10(a)係表示第2實施形態之太陽電池元件之中、與圖4(a)之部分P11對應之部分之假想之切斷面部之一例的放大圖。圖10(b)係表示第2實施形態之太陽電池元件之中、與圖5(a)之部分P11對應之部分之假想之切斷面部之一例的放大圖。 圖11係用以對第2實施形態之保護層之構造之一例進行說明的圖。 圖12係表示第3實施形態之太陽電池元件之一例之背面側之外觀的俯視圖。 圖13係表示第3實施形態之太陽電池模組之一例之前表面側之外觀的俯視圖。 圖14係表示沿著圖13之XIV-XIV線之太陽電池元件之假想之切斷面部之一例的圖。 圖15係表示製造第3實施形態之太陽電池模組之中途之狀態下的、與圖14之假想之切斷面部對應之假想之切斷面部之一例的圖。 圖16(a)係表示圖3之部分P16之假想之切斷面部之一例的放大圖。圖16(b)係表示一變化例之太陽電池元件中之與圖3之部分P16對應之部分之假想之切斷面部之第1例的放大圖。圖16(c)係表示一變化例之太陽電池元件中之與圖3之部分P16對應之部分之假想之切斷面部之第2例的放大圖。 圖17(a)係表示另一變化例之太陽電池元件中之與圖3之部分P16對應之部分之假想之切斷面部之第1例的放大圖。圖17(b)係表示另一變化例之太陽電池元件中之與圖3之部分P16對應之部分之假想之切斷面部之第2例的放大圖。圖17(c)係表示另一變化例之太陽電池元件中之與圖3之部分P16對應之部分之假想之切斷面部之第3例的放大圖。

Claims (5)

  1. 一種太陽電池元件，其具備： 半導體基板； 鈍化層，其位於該半導體基板之第1面之上； 保護層，其位於該鈍化層之上；及 電極層，其位於該保護層之上，包含玻璃成分；且 上述保護層具有位於上述電極層側之面之複數個凸狀部，且 該複數個凸狀部分別於上述電極層側具有供上述玻璃成分位於其內部空間之凹狀部分。
  2. 如請求項1之太陽電池元件，其中 上述鈍化層及上述保護層具有分別以貫通該鈍化層及該保護層之狀態定位之複數個孔部，且 上述太陽電池元件具備： 複數個連接部，其等分別以將上述電極層與上述半導體基板電性連接之狀態位於上述複數個孔部；及 複數個上述凹狀部分；且 該複數個凹狀部分中之相鄰之凹狀部分彼此之第1距離相較於上述複數個凸狀部中之相鄰之凸狀部彼此之第2距離、及上述複數個連接部中之相鄰之連接部彼此之第3距離均較短。
  3. 如請求項1或2之太陽電池元件，其中 上述保護層位於上述電極層側之面，具有與上述複數個凸狀部不同之非凸狀部，且 該非凸狀部分別於上述電極層側具有供上述玻璃成分位於其內部空間之凹狀部分。
  4. 如請求項1至3中任一項之太陽電池元件，其中 上述保護層於自上述電極層側俯視透視上述保護層及上述半導體基板之情形時，具有位於上述太陽電池元件之外周部側之第1區域、及位於上述太陽電池元件之中央部側之第2區域；且 存在於上述第1區域之上述凹狀部分之每單位面積之個數多於存在於上述第2區域之上述凹狀部分之上述每單位面積之個數。
  5. 如請求項1至4中任一項之太陽電池元件，其中 上述保護層具有位於該保護層之內部之複數個空隙部。
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