WO2010125861A1 - 裏面電極型太陽電池およびその製造方法 - Google Patents

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康志 舩越
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a back electrode type solar cell and a manufacturing method thereof.
  • Solar cells that convert solar energy into electrical energy have been rapidly expected as next-generation energy sources.
  • Solar cells include those using compound semiconductors and those using organic materials.
  • the mainstream solar cells are formed by forming electrodes on the light-receiving surface of a monocrystalline or polycrystalline silicon substrate and the back surface on the opposite side.
  • a pn junction is formed by diffusing impurities having a conductivity type opposite to that of the silicon substrate. Further, it has been studied to increase the output by diffusing impurities of the same conductivity type as the silicon substrate at a high concentration on the back surface of the silicon substrate to obtain a back surface electrolysis effect.
  • a back electrode type solar cell does not form an electrode on the light receiving surface of a silicon substrate, but forms a pn junction on the back surface of the silicon substrate.
  • Patent Document 1 The method for forming an electrode disclosed in US Pat. No. 7,455,787 (hereinafter referred to as “Patent Document 1”) uses an expensive resist to pattern an n-type electrode and a p-type electrode, or to perform complicated etching. The process is performed. Also, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-041105 (hereinafter referred to as “Patent Document 2”), an electrode (firing) is performed by directly pattern-printing a conductive paste containing a metal powder such as silver and firing the pattern. A method for easily forming an electrode) has been studied.
  • the sintered electrode mainly composed of silver which has been generally used conventionally, uses a solder as a connecting material, a silver-tin alloy is partially formed. Because of this alloy part, it is considered that the characteristics are likely to deteriorate during long-term use. Furthermore, the back electrode type solar cell has a structure in which the n-type electrode and the p-type electrode are opposed to each other at a narrow pitch compared to the solar cell of the conventional structure. There is also a concern that silver is prone to migration.
  • the F.F. curve factor
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a back electrode type solar cell with improved conversion efficiency and reliability. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a back electrode type solar cell using a conductive paste with few electrode forming steps.
  • the back electrode type solar cell of the present invention has a first doping region of the same conductivity type as the first conductivity type on one surface of the first conductivity type semiconductor substrate, and a second conductivity type different from the first conductivity type.
  • a back electrode type solar cell comprising a second doping region of a conductive type, comprising a first electrode formed on the first doping region and a second electrode formed on the second doping region, The first electrode and the second electrode are fired electrodes, and at least the first electrode of the first electrode and the second electrode has a conductive coating layer on the surface thereof.
  • the conductive coating layer is preferably made of nickel, palladium, tin, copper, silver, gold or aluminum.
  • the back electrode type solar cell of this invention is good also as an aspect provided with a conductive coating layer on the surface of the said 1st electrode and 2nd electrode.
  • the method for manufacturing a back electrode type solar cell according to the present invention includes a first doping region having the same conductivity type as the first conductivity type on one surface of a first conductivity type semiconductor substrate, and a first conductivity type different from the first conductivity type.
  • a method of manufacturing a back electrode type solar cell comprising a second conductivity type second doping region, comprising a first electrode formed on the first doping region and a second electrode formed on the second doping region.
  • the step of forming the conductive coating layer includes a step of selectively forming the conductive coating layer on the surface of the first electrode or the second electrode formed by firing.
  • the step of forming the conductive coating layer is performed by electroplating, and the first electrode or the second electrode formed by firing using a conductive roller while transporting the semiconductor substrate while the semiconductor substrate is immersed in a plating solution. It is preferable to form a conductive coating layer made of plating selectively on the two electrodes.
  • the step of forming the conductive coating layer is performed by electroless plating, and is formed by firing using the metal component of the first electrode or the second electrode formed by firing as an autocatalyst. It can be set as the aspect which forms the electroconductive coating layer which consists of plating selectively on a 1st electrode or a 2nd electrode.
  • the step of forming the conductive coating layer is performed by firing the first electrode and the second electrode formed by firing with an electromotive force of a pn junction formed on the semiconductor substrate.
  • a mode in which a conductive coating layer made of plating is selectively formed on either one of them is included.
  • the present invention by providing a conductive coating layer on the fired electrode on the back surface of the solar cell, it is possible to provide a back electrode type solar cell with improved reliability and conversion efficiency and a method for manufacturing the same.
  • the back electrode type solar cell of the present invention has a first doping region 6 of the same conductivity type as the first conductivity type on one surface of a first conductivity type semiconductor substrate 1, A second doping region 5 of a second conductivity type which is a different conductivity type, a first electrode 12 formed on the first doping region 6, a second electrode 11 formed on the second doping region 5, including.
  • the first conductivity type is p-type
  • the second conductivity type is n-type
  • the second conductivity type is p-type.
  • the first doping region 6 is a first conductivity type region having an impurity concentration higher than that of the semiconductor substrate 1
  • the second doping region 5 is a second conductivity type region having a conductivity type different from the first conductivity type.
  • first conductivity type when the first conductivity type is p-type, a p-type dopant such as boron or aluminum can be used as the first conductivity-type dopant.
  • n-type dopants such as phosphorus and arsenic can be used as the first conductivity type dopant.
  • n-type dopants such as phosphorus and arsenic can be used as the second conductivity type dopant.
  • p-type dopants such as boron and aluminum can be used as the second conductivity-type dopant.
  • the back electrode type solar cell having the above-described structure includes a passivation film 3 on the surfaces of the first doping region 6 and the second doping region 5 as shown in FIG.
  • the passivation film 3 has an effect of passivating the wafer surface (passivation of crystal grain boundaries).
  • the passivation film 3 is not particularly limited as long as it has a property of serving as a barrier against impurity diffusion, and a film made of silicon oxide, amorphous silicon, silicon nitride, titanium oxide, or aluminum oxide can be used. It is preferable that the characteristics of the passivation film 3 do not deteriorate even if the baking for forming the electrode is performed under high temperature conditions.
  • the surface opposite to the doping region forming surface has a texture structure, and an antireflection film is preferably formed on the surface.
  • FIG. 1 An example of a method for manufacturing the back electrode of the back electrode solar cell shown in FIG. 1 will be described with reference to the schematic cross-sectional views of FIGS. 2 (a) to 2 (i).
  • the semiconductor substrate 1 is not particularly limited as long as it is a semiconductor substrate.
  • a silicon substrate obtained by slicing from a silicon ingot can be used.
  • the conductivity type of the semiconductor substrate 1 is not particularly limited, and may have an n-type conductivity type, a p-type conductivity type, or any of n-type and p-type. It does not have to have a conductivity type. In the present embodiment, a case where an n-type semiconductor substrate 1 is used will be described.
  • a silicon substrate from which slice damage caused by slicing a silicon ingot is removed can be used.
  • the removal of the slice damage is preferably performed, for example, by etching the surface of the silicon substrate after slicing with a mixed acid of hydrogen fluoride aqueous solution and nitric acid or an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide.
  • the size and shape of the semiconductor substrate 1 are not particularly limited.
  • the semiconductor substrate 1 has a rectangular surface with a thickness of 100 ⁇ m to 300 ⁇ m and a side length of 100 mm to 200 mm. That's fine.
  • the texture structure 4 may be formed on the light receiving surface of the back electrode type solar cell of the present invention.
  • the texture structure 4 is shown by a straight line for convenience.
  • minute irregularities for example, a pyramid structure with triangular prisms formed at intervals, a structure with innumerable holes such as craters, a structure protruding like a cone,
  • a known three-dimensional shape such as a prism type in which triangular prisms are continuously formed without a gap can be used.
  • the texture structure 4 on the light receiving surface of the semiconductor substrate 1 is formed by forming a texture mask 7 made of a silicon oxide film on the back surface of the semiconductor substrate 1 by an atmospheric pressure CVD method. Formed after masking the sides.
  • the texture structure 4 on the light receiving surface is formed, for example, by etching the semiconductor substrate 1 on which the texture mask 7 is formed using an etching solution or reactive plasma.
  • the etching solution include a solution obtained by adding isopropyl alcohol to an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • the etching solution is heated to 70 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
  • the texture mask 7 is removed using an aqueous hydrogen fluoride solution or the like.
  • Any texture mask 7 can be used as long as it is insoluble in an etching solution and soluble in a removal solution such as a hydrogen fluoride solution.
  • the step shown in FIG. 2B can be omitted.
  • a diffusion mask 8 made of a silicon oxide film is formed on the light receiving surface and the back surface of the semiconductor substrate 1. Then, an opening is formed in the diffusion mask 8 on the back surface.
  • the diffusion mask 8 is formed on each of the light receiving surface and the back surface of the semiconductor substrate 1 by atmospheric pressure CVD. And after apply
  • the etching paste contains a known etching component for etching the silicon oxide film.
  • the diffusion mask 8 is cleaned with a hydrogen fluoride (HF) aqueous solution or the like, thereby forming a p + layer as shown in FIG. A certain second doping region 5 is formed.
  • the diffusion of the p-type impurity is performed on the exposed back surface of the semiconductor substrate 1 by vapor phase diffusion using, for example, BBr 3 as a raw material.
  • the diffusion mask 8 on the light receiving surface and the back surface of the semiconductor substrate 1 and boron silicate glass (BSG) formed by diffusion of boron derived from BBr 3 are removed using an aqueous hydrogen fluoride solution or the like. .
  • an opening is formed in the diffusion mask 8 on the back surface.
  • the opening of the diffusion mask 8 is formed in a portion corresponding to the location of the n + layer described later.
  • the method for forming the opening can be performed by a method similar to the method for forming the second doping region 5.
  • the first doping region 6 which is an n + layer is formed as shown in FIG. That is, after diffusing n-type impurities in the opening formed as described above, the diffusion mask 8 is cleaned with an aqueous hydrogen fluoride solution or the like.
  • the diffusion of the n-type impurity can be performed, for example, by vapor phase diffusion using POCl 3 as a raw material for the exposed back surface of the semiconductor substrate 1 shown in FIG.
  • the above-described diffusion mask 8 on the light-receiving surface and the back surface of the semiconductor substrate 1 and phosphorus silicate glass (PSG) formed by diffusing phosphorus derived from POCl 3 are removed using a hydrogen fluoride aqueous solution or the like. .
  • PSG phosphorus silicate glass
  • an antireflection film 2 made of a silicon nitride film is formed on the light receiving surface of the semiconductor substrate 1, and a passivation film 3 made of a silicon oxide film is formed on the back surface.
  • a passivation film 3 made of a silicon oxide film is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, thermal oxidation.
  • an antireflection film 2 made of a silicon nitride film is formed on the light receiving surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, plasma CVD.
  • the second doping region 5 and the n + layer which are p + layers, are provided.
  • a contact hole is formed by exposing a part of the first doping region 6.
  • the contact hole is formed by removing a part of the passivation film 3 on the back surface of the semiconductor substrate 1 by etching using an etching paste.
  • a p-type second electrode 11 is formed in contact with the exposed surface of the second doping region 5 which is a p + layer through a contact hole.
  • an n-type first electrode 12 that is in contact with the exposed surface of the first doping region 6 that is an n + layer through a contact hole is formed.
  • the first electrode 12 and the second electrode 11 are made of fired electrodes. That is, the first electrode 12 and the second electrode 11 are formed by performing a baking process after applying the conductive paste in a desired pattern.
  • the interelectrode distance (pitch) between the p-type and n-type is preferably 0.2 mm to 1 mm.
  • the conductive paste is not particularly limited as long as it is used as an electrode of a solar cell.
  • the conductive paste is mainly composed of metal powder such as aluminum, silver, copper, nickel, etc., glass frit, organic vehicle, organic
  • a conductive paste containing a solvent is exemplified.
  • the preferred blending ratio of the conductive paste is, for example, 60 to 80% by mass of the metal powder, 1 to 10% by mass of the glass frit, 1 to 15% by mass of the organic vehicle, and the balance of the organic solvent. And the following formulation. By setting it as such a compounding ratio, the below-mentioned electroconductive coating layer can be formed favorably.
  • the conductive paste can be applied by known printing such as screen printing and ink jet printing.
  • the paste material containing the metal powder as a main component is fired at a temperature of 400 ° C. or higher in an oxidizing atmosphere furnace.
  • the organic vehicle as the resin component burns, and the powder metal particles become solid metal diffusion from the contact portion between the metal particles and become an integrated metal lump, and thus become conductive.
  • the frit exists in a state dispersed in the paste material, it remains in a three-dimensional distribution other than the contact between the metal particles. As a result, the surface of the semiconductor substrate 1 and the sintered metal are left. Adhesiveness can be imparted.
  • the manufacturing method of the fired electrode obtained in the above process is simple and has high productivity.
  • the metal since the metal is exposed on the electrode surface, it reacts variously depending on the ambient atmosphere including oxidation, and the cell characteristics are deteriorated.
  • a baked electrode using silver which is generally put into practical use, has the advantages of low resistance and solder connection, but due to the characteristics of silver, oxidation and sulfidation due to the ambient atmosphere are likely to occur.
  • a compound with tin which is the main component of solder, is likely to be formed, and the silver-tin alloy increases the resistance of the electrode and may deteriorate cell characteristics.
  • the conductive coating layer preferably uses a metal different from the metal used for the fired electrode, and may contain one or more metals different from the fired electrode, or may have a single layer or a laminated structure.
  • the conductive coating layer on the fired electrode as described above, the cross-sectional area of the electrode is increased, the resistance of the electrode is lowered, and the cell characteristics can be improved.
  • Such a conductive coating layer is provided so as to cover the surface of the fired electrode.
  • a material constituting the conductive coating layer for example, a single layer made of any metal such as nickel, palladium, tin, copper, silver, gold, aluminum, or a single layer made of a combination of these, or those A laminated structure is preferable.
  • the thickness of the conductive coating layer is not particularly limited, but a thicker coating layer is preferable because the resistance reduction effect of the electrode is increased.
  • the fired electrode has a porous shape, the effect of reducing the electrode resistance can be expected simply by depositing in this gap and increasing the number of contacts.
  • Such a conductive coating layer is preferably formed by plating because it has excellent adhesion to the surface of the fired electrode and the manufacturing process is easy.
  • the plating method include electroplating, electroless plating, or a plating method using an internal electric field of a solar cell. Electroplating has the merits of being able to use abundant metal species and easily forming a thick film. Since electroless plating does not require energization of the electrodes of the solar cell, it can be manufactured with a simple device and has the advantage of high productivity. In these plating methods, the surface of the fired electrode can be selectively coated (because a conductive coating layer is not formed on a portion other than the electrode, it is selective). For this reason, since the complicated process of forming a pattern using a resist, for example like the conventional plating formation is unnecessary, productivity is high.
  • the semiconductor substrate on which the first electrode and the second electrode are formed is immersed in a solution containing an activator.
  • an activator generally known ones can be used. For example, it is preferable to immerse in an aqueous solution containing ammonium fluoride at room temperature for 1 minute. After the treatment with the activator, it is washed with water and immersed in a plating solution 15 filled in the container 16 as shown in FIG.
  • FIG. 3A is a schematic view illustrating an example of electroplating
  • FIG. 3B is a plan view of a part of FIG. 3A viewed from above.
  • the plating solution 15 for example, an existing electrolytic copper plating solution containing copper sulfate or sulfuric acid can be used.
  • electroplating can be performed by a general known method, the solar battery cell is formed using a silicon substrate of 200 ⁇ m or less and is very easily broken. For this reason, a roller that can be energized in the plating solution 15 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), rather than being sandwiched by a clip as a jig for energizing the electrodes of the solar battery cell.
  • the first electrode 12 or the second electrode 11 of the solar battery cell is arranged by contacting the cell electrode on the surface 31 and transporting the semiconductor substrate 30 in the plating solution 15 by rotating the roller 31 and the roller 32.
  • a method is preferred in which electricity is passed through and a plating layer is formed.
  • this method there is no local load unlike the method of sandwiching with clips, and the effect of preventing the solar cell from cracking is great.
  • the distribution of the film thickness of the plating layer can be suppressed by adjusting the positions of the individual rollers.
  • the plating solution 15 used for electroplating was adjusted to a pH of 1 or less and a temperature of 20 ° C., and copper having a thickness of 4 ⁇ m was deposited after 5 minutes of treatment.
  • the roller 31 can be energized, and a portion that does not come into contact with the electrode that is the object to be plated by the insulator 31b and the insulator 31e with respect to the conductive roller provided with the roller body 31a and the shaft 31c. What formed the insulating film can be used. By using the roller 31 provided with such an insulating coating, the plating output to the roller body is suppressed.
  • the roller 32 is provided to support and / or transport the semiconductor substrate 30 and does not need to be energized. From this, it is possible to use a roller main body formed of an insulator 32b around the shaft 32c. The size of these rollers may be appropriately adjusted according to the semiconductor substrate.
  • a conventionally known one containing a desired metal ion for forming the conductive coating layer 14 can be used.
  • nickel chloride, tin sulfate, potassium gold cyanide, potassium potassium cyanide, diamine A liquid obtained by appropriately adding an additive to dichloropalladium salt and the like can be exemplified.
  • the present invention can provide a highly reliable solar cell and can have good conduction by increasing the sectional area of the electrode. Moreover, according to the manufacturing method of this invention, since a conductive coating layer can be selectively formed on a baking electrode, a desired function can be obtained easily.
  • each fired electrode is the same as that in the first embodiment.
  • the electroconductive coating layer 14 is applied to a desired part. Can be formed.
  • the semiconductor substrate on which the first electrode and the second electrode are formed is immersed in an activator.
  • the activator those exemplified in Embodiment 1 may be used.
  • a plating solution as shown in FIG. 4 to perform electroless plating.
  • the plating solution for example, an existing reduced copper plating solution containing copper sulfate, formaldehyde, EDTA, and sodium hydroxide can be used.
  • an electrode containing silver as a component is used as a fired electrode, and silver is used as an autocatalyst, whereby a conductive coating layer is selectively provided on the surface of the fired electrode.
  • the conductive coating layer can be selectively formed on the fired electrode, but also the palladium catalyst treatment usually used in electroless plating can be omitted, so that the process is omitted and expensive palladium is not required. Therefore, the cost is reduced.
  • the copper plating solution as described above was adjusted to pH 12 and the temperature was adjusted to 50 ° C., and immersed for 30 minutes, thereby obtaining copper having a thickness of 2 ⁇ m.
  • the thickness of the conductive coating layer cannot be increased compared to electroplating, but there is no need for a current-carrying device such as electroplating, and it is selectively conductive on the fired electrode simply by immersing it in the plating solution.
  • the workability is improved since a conductive coating layer can be formed.
  • electroless plating can be performed by performing a catalyst treatment such as palladium before the plating treatment.
  • the catalyst treatment may be performed by first treating with an activator after washing in the same manner as described above, and then immersing in a catalyst solution.
  • the catalyst solution for example, it is immersed in an acidic solution containing palladium chloride to adsorb palladium ions on the surface of the calcined electrode.
  • a known catalyst can be used, but an ionic catalyst is preferable.
  • the conductive coating layer is selectively deposited on the surface of the fired electrode by immersing in an existing reduced nickel plating solution having a pH of 6.5 containing, for example, nickel chloride and ammonium chloride. Can be formed.
  • a conventionally known one containing a desired metal ion for forming the conductive coating layer 14 can be used.
  • a solution obtained by appropriately adding an additive to copper chloride, nickel sulfate or the like is exemplified. can do.
  • a conductive coating layer can be selectively formed on a fired electrode by a very simple method.
  • a highly reliable back electrode type solar cell can be provided by providing the conductive coating layer 14 that compensates for the problem of the fired electrode.
  • each fired electrode is the same as that in the first embodiment.
  • the semiconductor substrate 1 in order to obtain a high current value, for example, in the case of an n-type semiconductor substrate, diffusion is performed so that the second doping region 5 which is a p + layer becomes large. Forming a layer.
  • JP-A-2006-332273 (hereinafter referred to as “Patent Document 3”) states that the bonding area is preferably 60% or more.
  • the first electrode and the second electrode have the same width (cross-sectional area), which is effective in reducing resistance loss at the electrode.
  • the through-hole 3a is formed in the passivation film 3 by the second electrode 11 which is a fired electrode, and diffusion layers (first layers) of different conductivity types are formed. 2 may contact the doping region 5).
  • the contact hole 11a or the contact hole 12a is provided so that the contact between the semiconductor substrate and the electrode can be reliably obtained.
  • the sintered electrode contains glass frit. Due to the action of the glass frit, there is a possibility that the through hole 3a is formed unintentionally penetrating the passivation film 3 during electrode firing.
  • the first electrode 12 and the second doping region 5 are electrically connected to cause a short circuit.
  • the first electrode 12 and the second electrode 11 may be formed so as to be within the first doping region 6 and the second doping region 5 as shown in FIG. However, when formed in this way, the electrode width on one side is reduced. In this case, the resistance component increases due to the narrow electrode width, and the solar cell characteristics tend to deteriorate.
  • FIG. 6 is a schematic view illustrating the plating method in the third embodiment.
  • a semiconductor substrate on which a first electrode and a second electrode are formed is immersed in an activator.
  • the activator those exemplified in Embodiment 1 may be used.
  • the plate is washed with water, and immersed in a plating solution 15 filled in the container 16, as shown in FIG.
  • the back electrode type solar cell 20 is installed horizontally, and light (arrow in FIG. 6) is applied to the light receiving surface side.
  • the back electrode type solar cell 20 is not limited to such a method. It only has to be.
  • the back electrode type solar cell 20 When the back electrode type solar cell 20 is exposed to light, an internal electromotive force is generated, and metal ions present as cations in the plating solution are deposited on the negative electrode, and plating is performed. Since this method uses the photovoltaic power of the back electrode type solar cell, the growth rate of plating increases as the intensity of the light hitting the back electrode type solar cell increases.
  • the plating solution for example, an existing nickel plating solution containing nickel chloride, ammonium chloride, formaldehyde, and potassium hydroxide can be used.
  • the nickel plating solution is adjusted to pH 10, the temperature is adjusted to 25 ° C., and immersed for 5 minutes to obtain nickel having a thickness of 10 ⁇ m. It was.
  • the manufacturing method of the third embodiment it is possible to plate only the n-type electrode very easily as described above. Further, by increasing the cross-sectional area and surface area of the electrode, high solar cell characteristics can be obtained, and there is no possibility of short circuit due to penetration of the passivation film, and a highly reliable back electrode type solar cell can be obtained.
  • a copper coating layer is formed on the surface of a sintered silver electrode for the purpose of suppressing formation of a silver-tin alloy, and further, deterioration due to copper oxidation is prevented. It is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments, such as forming a tin coating layer on the copper surface.

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Abstract

　変換効率および信頼性の向上した裏面電極型太陽電池（２０）、および電極形成工程の少ない、導電性ペーストを用いた裏面電極型太陽電池（２０）の製造方法を提供することを目的とする。本発明の裏面電極型太陽電池（２０）は、第１導電型の半導体基板（１）の一表面に第１導電型と同じ導電型の第１ドーピング領域（６）と、第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第２ドーピング領域（５）とを備え、第１ドーピング領域（６）上に形成された第１電極（１２）と、第２ドーピング領域（５）上に形成された第２電極（１１）とを含む裏面電極型太陽電池（２０）であって、上記第１電極（１２）と第２電極（１１）とは焼成電極であり、第１電極（１２）および第２電極（１１）のうち少なくとも第１電極（１２）は、その表面に導電性被覆層（１４）を備えることを特徴とする。

Description

裏面電極型太陽電池およびその製造方法
　本発明は、裏面電極型太陽電池およびその製造方法に関する。
　近年、特に地球環境の保護の観点から、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池は次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池は、化合物半導体を用いたものや有機材料を用いたものなどがある。現在主流となっている太陽電池は、単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面とその反対側にある裏面とにそれぞれ電極を形成したものである。この太陽電池では、シリコン基板の導電型と反対の導電型の不純物をそれぞれ拡散することによりｐｎ接合を形成する。また、シリコン基板の裏面にシリコン基板と同じ導電型の不純物を高濃度で拡散し、裏面電解効果を得ることにより高出力化を図ることも検討されている。
　上記のように受光面側に電極を形成する場合は、該電極によるシャドーロスが問題となる。このような問題を解決するものとして、裏面接合型太陽電池（以下において、裏面電極型太陽電池という）が開発されている。裏面電極型太陽電池は、シリコン基板の受光面には電極を形成せず、シリコン基板の裏面にｐｎ接合を形成する。
米国特許第７４５５７８７号明細書 特開２００６－０４１１０５号公報 特開２００６－３３２２７３号公報
　米国特許第７４５５７８７号明細書（以下において「特許文献１」と記す）に開示された電極の形成方法は、高価なレジストを用いてｎ型電極、ｐ型電極をパターン形成したり、複雑なエッチング工程を行なったりしている。また、たとえば特開２００６－０４１１０５号公報（以下において、「特許文献２」と記す）では、たとえば銀などの金属粉末を含有する導電性ペーストを直接パターン印刷した後に、焼成することにより電極（焼成電極）を簡便に形成する方法が検討されている。
　従来一般的に使用されてきた銀を主成分とする焼成電極は、接続材料としてはんだを使用するため部分的に銀－錫合金が形成される。この合金部分のために長期使用時に特性が低下しやすいと考えられている。さらに裏面電極型太陽電池は従来構造の太陽電池と比べ、構造上ｎ型電極とｐ型電極が狭ピッチで対向しているため、マイグレーションを考慮する必要があるが、特に、焼成電極に含まれる銀はマイグレーションを起こしやすいという懸念もある。
　また、電極の直列抵抗を下げることにより、F.F.（曲線因子）を向上し、もってセル特性を向上させることができる。その反面ガラスフリットを含有する電極ペーストを焼成するとパッシベーション膜をファイヤースルーする可能性があった。このようなファイヤースルーは短絡の原因となる。このため、拡散領域を超える電極幅を設計することは困難であり、電極幅が狭いものとならざるを得なかった。
　本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変換効率および信頼性を高めた裏面電極型太陽電池を提供することである。また、本発明の別の目的は、電極形成工程が少なく、かつ導電性ペーストを用いた裏面電極型太陽電池の製造方法を提供することにある。
　すなわち、本発明の裏面電極型太陽電池は、第１導電型の半導体基板の一表面に第１導電型と同じ導電型の第１ドーピング領域と、第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第２ドーピング領域とを備え、第１ドーピング領域上に形成された第１電極と、第２ドーピング領域上に形成された第２電極とを含む裏面電極型太陽電池であって、上記第１電極と第２電極とは焼成電極であり、第１電極および第２電極のうち少なくとも第１電極は、その表面に導電性被覆層を備えることを特徴とする。
　上記導電性被覆層は、ニッケル、パラジウム、錫、銅、銀、金またはアルミニウムからなることが好ましい。また、本発明の裏面電極型太陽電池は、上記第１電極および第２電極の表面に導電性被覆層を備える態様としてもよい。
　本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法は、第１導電型の半導体基板の一表面に第１導電型と同じ導電型の第１ドーピング領域と、第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第２ドーピング領域とを備え、第１ドーピング領域上に形成された第１電極と、第２ドーピング領域上に形成された第２電極とを含む裏面電極型太陽電池の製造方法であって、第１電極と第２電極とを導電性ペーストを焼成して形成する工程と、焼成して形成された第１電極と第２電極のうち少なくとも第１電極表面上に導電性被覆層を形成する工程とを含み、導電性被覆層を形成する工程は、焼成して形成された第１電極または第２電極表面上に選択的に導電性被覆層が形成される工程であることを特徴とする。
　上記導電性被覆層を形成する工程は、電気めっきにより行ない、半導体基板をめっき液に浸漬した状態で、半導体基板を搬送しながら通電性ローラを用いて焼成して形成された第１電極または第２電極上に選択的にめっきからなる導電性被覆層を形成することが好ましい。また、別の態様として、導電性被覆層を形成する工程は、無電解めっきにより行ない、焼成して形成された第１電極または第２電極の金属成分を自己触媒として、焼成して形成された第１電極または第２電極上に選択的にめっきからなる導電性被覆層を形成する態様とすることができる。本発明の製造方法は、さらに別の態様として、導電性被覆層を形成する工程は、半導体基板に形成されたｐｎ接合の起電力により、焼成して形成された第１電極および第２電極のいずれか一方に選択的にめっきからなる導電性被覆層を形成する態様を含む。
　本発明によれば、太陽電池の裏面における焼成電極上に導電性被覆層を設けることにより、信頼性および変換効率を高めた裏面電極型太陽電池およびその製造方法を提供することができる。
本発明の裏面電極型太陽電池の裏面電極を示す模式的な断面図である。 本発明の裏面電極型太陽電池の製造工程の好ましい一例を示す模式的な断面図である。 （ａ）は電解めっきによる導電性被覆層の製造工程の好ましい一例を図解する断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の上面から見た平面図である。 無電解めっきによる導電性被覆層の製造工程の好ましい一例を示す模式的な断面図である。 裏面電極型太陽電池における貫通孔の形成を説明する概略図である。 ｐｎ接合の起電力を用いた無電解めっきによる導電性被覆層の製造工程の好ましい一例を示す模式的な断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
　＜実施の形態１＞
　本発明の裏面電極型太陽電池は、図１に示すように、第１導電型の半導体基板１の一表面に第１導電型と同じ導電型の第１ドーピング領域６と、第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第２ドーピング領域５とを備え、第１ドーピング領域６上に形成された第１電極１２と、第２ドーピング領域５上に形成された第２電極１１とを含む。上記第１導電型がｐ型である場合には第２導電型がｎ型となり、第１導電型がｎ型である場合には第２導電型がｐ型となる。第１ドーピング領域６は半導体基板１よりも不純物濃度が高い第１導電型の領域であり、第２ドーピング領域５は第１導電型とは異なる導電型である第２導電型の領域である。
　また、第１導電型がｐ型である場合には、第１導電型のドーパントとしては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのｐ型ドーパントを用いることができる。一方、第１導電型がｎ型である場合には、第１導電型のドーパントとしては、たとえばリン、ヒ素などのｎ型ドーパントを用いることができる。
　また、第２導電型がｎ型である場合には、第２導電型のドーパントとしては、たとえばリン、ヒ素などのｎ型ドーパントを用いることができる。一方、第２導電型がｐ型である場合には、第２導電型のドーパントとしては、たとえばボロン、アルミニウムなどのｐ型ドーパントを用いることができる。
　上記のような構造の裏面電極型太陽電池は、図１に示すように、第１ドーピング領域６と第２ドーピング領域５の表面にパッシベーション膜３を備える。パッシベーション膜３は、ウェハ表面をパッシベーション（passivation；結晶粒界不活性化）する効果を持つものである。パッシベーション膜３としては、不純物拡散の障壁となる性質を有する膜であれば特に制限はなく、酸化シリコン、アモルファスシリコン、窒化シリコン、酸化チタンまたは酸化アルミニウムからなる膜を用いることができる。パッシベーション膜３は、電極を形成するときの焼成を高温条件で行なっても特性が低下しないことが好ましい。上記ドーピング領域形成面と反対側の面（受光面）は、図示していないがテクスチャ構造としており、その表面には反射防止膜を形成することが好ましい。
　以下に、図２（ａ）～図２（ｉ）の模式的断面図を参照して、図１に示す裏面電極型太陽電池の裏面電極の製造方法の一例について説明する。
　まず、図２（ａ）に示すように、半導体基板１を用意する。ここで、半導体基板１としては、半導体からなる基板であれば特に限定されず、たとえばシリコンインゴットからスライスして得られるシリコン基板などを用いることができる。また、半導体基板１の導電型も特に限定されず、ｎ型の導電型を有していてもよいし、ｐ型の導電型を有していてもよいし、ｎ型およびｐ型のいずれの導電型を有していなくてもよい。本実施の形態においては、半導体基板１としてｎ型のものを用いた場合について説明する。
　半導体基板１としてシリコン基板を用いる場合には、たとえば、シリコンインゴットのスライスにより生じたスライスダメージを除去したシリコン基板を用いることができる。なお、スライスダメージの除去は、たとえば、スライス後のシリコン基板の表面をフッ化水素水溶液と硝酸との混酸または水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液などでエッチングすることにより行なうことが好ましい。
　上記半導体基板１の大きさおよび形状は特に限定されず、たとえば実用面からは厚さを１００μｍ以上３００μｍ以下とし、１辺の長さを１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下とした四角形状の表面を有するものとすればよい。
　本発明の裏面電極型太陽電池の受光面には、テクスチャ構造４を形成してもよい。なお、図２においてはテクスチャ構造４を便宜上直線で示している。テクスチャ構造としては、微小な凹凸が形成されていればよく、たとえば間隔を開けて三角柱が形成されたピラミッド型構造、クレータのような無数の穴が形成された構造、かまぼこ状に突起した構造、間隔を開けずに連続して三角柱が形成されたプリズム型など、公知の立体形状とすることができる。
　このような半導体基板１の受光面におけるテクスチャ構造４は、図２（ｂ）に示すように、半導体基板１の裏面に酸化シリコン膜からなるテクスチャマスク７を常圧ＣＶＤ法により形成して、裏面側をマスクした後に形成される。受光面におけるテクスチャ構造４は、たとえばテクスチャマスク７を形成した半導体基板１をエッチング液や反応性プラズマを用いてエッチングすることにより形成される。上記エッチング液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した溶液を例示することができる。上記エッチング液はたとえば７０℃以上８０℃以下に加熱して用いる。このようにしてテクスチャ構造４を形成した後に、フッ化水素水溶液などを用いてテクスチャマスク７を除去する。上記テクスチャマスク７は、エッチング液に不溶であって、かつフッ化水素溶液などの除去溶液に可溶なものであればいずれも用いることができる。なお、受光面側にテクスチャ構造４を要しない場合、上記図２（ｂ）に示す工程を省略できることは言うまでもない。
　次いで、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１の受光面および裏面に酸化シリコン膜からなる拡散マスク８を形成する。そして、裏面の拡散マスク８には開口部を形成する。まず、半導体基板１の受光面および裏面のそれぞれに常圧ＣＶＤ法により拡散マスク８を形成する。そして、拡散マスク８の上から所望の開口部のパターン形状にエッチングペーストを塗布した後に加熱処理を施す。続いて、エッチングペーストの残渣を洗浄して除去することにより、拡散マスク８に開口部が形成された半導体基板１が得られる。本実施の形態において、該開口部は、後述するｐ+層の箇所に相当する部分に形成されるものとする。また、上記エッチングペーストとしては、酸化シリコン膜をエッチングするための公知のエッチング成分を含有するものである。
　上記のように形成した開口部にｐ型不純物を拡散させた後、拡散マスク８をフッ化水素（ＨＦ）水溶液などでクリーニングすることにより、図２（ｄ）に示すような、ｐ+層である第２ドーピング領域５を形成する。ｐ型不純物の拡散は、半導体基板１の露出した裏面に対して、たとえばＢＢｒ3を原料として用いた気相拡散により行なわれる。そして、拡散した後、半導体基板１の受光面および裏面の上記拡散マスク８と、ＢＢｒ3由来のボロンの拡散により形成されたボロンシリケートガラス（ＢＳＧ）とをフッ化水素水溶液などを用いて除去する。
　次に、図２（ｅ）に示すように、半導体基板１の受光面および裏面に拡散マスク８を形成した後に、裏面の拡散マスク８に開口部を形成する。拡散マスク８の開口部は、後述するｎ+層の箇所に相当する部分に形成される。開口部の形成方法は、上記第２ドーピング領域５を形成する際の方法と同様の方法により行なうことができる。
　その後、上記第２ドーピング領域５の形成と同様の工程により、図２（ｆ）に示すように、ｎ+層である第１ドーピング領域６を形成する。すなわち、上記のように形成した開口部においてｎ型不純物を拡散した後、拡散マスク８をフッ化水素水溶液などでクリーニングする。ｎ型不純物の拡散は、たとえば図２（ｅ）に示す半導体基板１の露出した裏面に対するＰＯＣｌ3を原料として用いた気相拡散により行なうことができる。この拡散後、半導体基板１の受光面および裏面の上述した拡散マスク８と、ＰＯＣｌ3由来のリンが拡散して形成されたリンシリケートガラス（ＰＳＧ）とをフッ化水素水溶液などを用いて除去する。これにより図２（ｆ）に示すような、半導体基板１の裏面に第１ドーピング領域６を形成する。
　その後、図２（ｇ）に示すように、半導体基板１の受光面に窒化シリコン膜からなる反射防止膜２、裏面に酸化シリコン膜からなるパッシベーション膜３を形成する。まず、半導体基板１の裏面にたとえば熱酸化により酸化シリコン膜からなるパッシベーション膜３を形成する。次いで半導体基板１の受光面にたとえばプラズマＣＶＤ法により窒化シリコン膜からなる反射防止膜２を形成する。
　続いて、裏面電極型太陽電池の裏面電極と各ドーピング領域との導通を確保するために、図２（ｈ）に示すように、ｐ+層である第２ドーピング領域５およびｎ+層である第１ドーピング領域６の一部を露出させることにより、コンタクトホールを形成する。コンタクトホールは、半導体基板１の裏面のパッシベーション膜３の一部をエッチングペーストを用いたエッチングで除去することにより形成される。
　次に、図２（ｉ）に示すように、ｐ+層である第２ドーピング領域５の露出面にコンタクトホールを通して接触するｐ型の第２電極１１を形成する。同様に、ｎ+層である第１ドーピング領域６の露出面にコンタクトホールを通して接触するｎ型の第１電極１２を形成する。本発明において、第１電極１２および第２電極１１は焼成電極からなる。すなわち、第１電極１２および第２電極１１は、所望のパターンで導電性ペーストを塗布した後に焼成する工程を経ることにより形成される。本発明において、ｐ型とｎ型との電極間距離（ピッチ）は０．２ｍｍ～１ｍｍとすることが好ましい。
　上記導電性ペーストとしては、太陽電池の電極として用いられるものであれば特に限定されず、たとえば、アルミニウム、銀、銅、ニッケルなどの金属粉末を主成分とし、ガラスフリットと、有機質ビヒクルと、有機溶媒とを含む導電性ペーストが例示される。なお、導電性ペーストの好ましい配合比としては、たとえば金属粉末が全体の６０～８０質量％、ガラスフリットが全体の１～１０質量％、有機質ビヒクルが全体の１～１５質量％、残部を有機溶媒とする配合が挙げられる。このような配合比とすることにより、後述の導電性被覆層の形成を良好に行なうことができる。導電性ペーストの塗布は、スクリーン印刷、インクジェット方式などの公知の印刷により行なうことができる。
　ここで、上記焼成する工程において、上記金属粉末を主成分とするペースト材料は、酸化雰囲気炉中で４００℃以上の温度で焼成される。このとき樹脂成分である有機質ビヒクルは燃焼し、粉末の金属粒子は金属粒子同士の接点部分から固相金属拡散が生じて一体化した金属の塊となるので、導電性のある状態になる。一方、フリットは、ペースト材料に分散された状態で存在しているので、金属粒子同士の接点以外の３次元的に分布して残存することになり、その結果、半導体基板１表面と焼結金属との接着性を付与することができる。
　上記の工程で得られた焼成電極の製造方法は、簡便であり、かつ生産性が高い。しかし、金属が電極表面に露出しているため、酸化をはじめ周辺雰囲気により様々に反応し、セル特性が低下する。特に、一般的に実用化されている銀を用いた焼成電極は、抵抗が低く、かつはんだ接続が可能であるというメリットはあるが、銀の特性上、周辺雰囲気による酸化や硫化が起こりやすい。しかも、はんだ接続した場合に、はんだの主成分である錫との化合物が形成されやすく、銀－錫合金により電極の抵抗が高くなりセル特性を低下させることがある。
　また、狭ピッチにｐ型電極とｎ型電極とが形成されている裏面電極型太陽電池セルでは、マイグレーションに注意する必要があるが、様々な金属材料の中で銀がもっともマイグレーションを起こしやすい金属であることが知られている。本発明においては、焼成電極上に焼成電極と異なる性質を示す導電性被覆層を設けることにより、焼成電極を簡易に、かつ生産性が高く作製することができ、しかも信頼性が高い焼成電極となる。導電性被覆層は焼成電極に使用する金属と異なる金属を用いることが好ましく、焼成電極と異なる金属を１種以上含むものであってもよいし、単層または積層構造であってもよい。
　また、太陽電池セルの性能を向上させるためには電極の抵抗を低減することが有効である。上記のように焼成電極上に導電性被覆層を形成することにより、電極の断面積が大きくなり、電極の抵抗が低下してセル特性の向上も見込める。
　このような導電性被覆層は、焼成電極の表面を被覆するように設けるものである。導電性被覆層を構成する材料としては、たとえばニッケル、パラジウム、錫、銅、銀、金、アルミニウムなどのいずれかの金属からなる単層、もしくはこれらを組み合わせた金属からなる単層、またはそれらの積層構造とすることが好ましい。導電性被覆層の厚さは特に限定されるものではないが、被覆層が厚い方が電極の抵抗低減効果大きくなるので好ましい。また、焼成電極はポーラスな形状なので、この空隙に析出し接点を多くするだけでも電極抵抗低減の効果が期待できる。
　このような導電性被覆層の形成は、焼成電極表面との密着性に優れ、製造工程が容易であることからめっきにより行なうことが好ましい。めっきの方法としては、電気めっき、無電解めっき、または太陽電池の内部電界を利用するめっき法を挙げることができる。電気めっきは、使用可能な金属種が豊富で、かつ厚膜化が容易であるというメリットがある。無電解めっきは、太陽電池の電極へ通電させる必要がないので、簡易な装置で製造することができ、しかも生産性が高いというメリットがある。これらのめっき方法では焼成電極表面へ選択的に被覆することができる（電極以外の部分へ導電性被覆層が形成されないため選択的となる）。このため、従来のめっき形成のように、たとえばレジストを用いてパターン形成するなどの複雑な工程が必要ないため、生産性が高い。
　以下、電気めっきによる導電性被覆層の形成方法について説明する。まず、第１電極と第２電極とを形成した半導体基板を活性剤を含む溶液に浸漬する。活性剤は一般的に既知のものを使用することができ、たとえばフッ化アンモニウムを含有した水溶液に室温で１分間浸漬させることが好ましい。活性剤で処理後水洗し、図３（ａ）に示すように容器１６に充填しためっき液１５に浸漬させ電気めっきを行なう。図３（ａ）には電気めっきの一例を図解する概略図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部を上部から見た平面図である。めっき液１５としてはたとえば、硫酸銅、硫酸を含む既存の電気銅めっき液を用いることができる。電気めっきは一般的な既知の方法で行なうことができるが、太陽電池セルは２００μｍ以下のシリコン基板を用いて形成されており、非常に割れやすい。このため、太陽電池セルの電極に通電させるための冶具としてクリップのようなもので挟むのではなく、図３（ａ）および図３（ｂ）のように、めっき液１５中で通電可能なローラ３１表面上にセル電極が接するように配置し、ローラ３１およびローラ３２を回転させることでめっき液１５中において半導体基板３０を搬送することで、太陽電池セルの第１電極１２または第２電極１１に電気を流し、めっき層を形成する方法が好ましい。この方法ではクリップで挟むような方法のように局所的に負荷がかかることが無く、太陽電池セルの割れ防止効果が大きい。しかも、個々ローラの位置を調整することにより、めっき層の膜厚の分布を抑えることができる。電気めっきに用いるめっき液１５は、ｐＨ１以下、温度２０℃に調整し、５分間の処理で４μｍ厚さの銅が析出した。
　上記ローラ３１は、通電可能なものであり、ローラ本体３１ａおよび軸３１ｃとを備えた導電性のローラに対して、被めっき体である電極と接触しない部分などを絶縁物３１ｂおよび絶縁物３１ｅにより絶縁被膜を形成したものを用いることができる。このような絶縁被膜を備えたローラ３１を用いることで、ローラ本体へのめっき出力を抑制する。一方、ローラ３２は、半導体基板３０を支持および／または搬送するために設けるものであり、通電の必要がない。このことから、軸３２ｃのまわりのローラ本体を絶縁物３２ｂで形成したものを用いることができる。これらのローラの大きさは、半導体基板に合わせて適宜調製すればよい。
　上記めっき液１５としては、導電性被覆層１４を形成する所望の金属イオンを含む従来公知のものを用いることができ、たとえば、塩化ニッケル、硫酸スズ、シアン化金カリウム、シアン化銀カリウム、ジアミンジクロロパラジウム塩などに適宜添加剤を加えた液を例示することができる。
　本発明はこのように焼成電極表面に導電性被覆層１４を備えることによって、信頼性の高い太陽電池を提供することができるとともに電極の断面積が大きくなることで良好な導通を有することができる。また、本発明の製造方法によれば、焼成電極上に選択的に導電性被覆層を形成することができるため、簡易に所望の機能を得ることができる。
　＜実施の形態２＞
　本発明の裏面接合型太陽電池の製造方法について、めっき方法として無電解めっきによる導電性被覆層の形成方法について以下に説明する。めっき方法以外の説明は上記実施の形態１と同様であるため、その説明は省略する。
　各焼成電極を形成する工程は、上記実施の形態１と同様である。半導体基板１の裏面に焼成電極である第１電極１２と第２電極１１とを形成した後に、図４に示すように、めっき液１５に浸漬することによって、所望の部分に導電性被覆層１４を形成することができる。
　まず、第１電極と第２電極とを形成した半導体基板を活性剤に浸漬する。活性剤は実施の形態１において例示したものを用いればよい。活性剤で処理後水洗し、図４に示すようにめっき液に浸漬させ無電解めっきを行なう。めっき液としては、たとえば、硫酸銅、ホルムアルデヒド、ＥＤＴＡ、水酸化ナトリウムを含む既存の還元型の銅めっき液を用いることができる。
　上記無電解めっき方法では、焼成電極として銀を成分に含む電極を用い、かつ銀を自己触媒として用いることで、焼成電極表面に選択的に導電性被覆層を設ける。この方法によれば、焼成電極に選択的に導電性被覆層を形成できるだけでなく、通常無電解めっきで使用されるパラジウム触媒処理を省略できるので、工程省略および高価なパラジウムを使用しなくてよいためコスト低減となる。無電解めっきの一例として、上記のような銅めっき液をｐＨ１２、温度を５０℃に調整して３０分間浸漬させることにより、２μｍの厚さの銅の析出が得られた。
　無電解めっきであるため、電気めっきに比べて導電性被覆層の厚さは大きくできないが、電気めっきのような通電装置が必要なく、めっき液に浸漬させるだけで焼成電極上に選択的に導電性被覆層を形成することができるので、作業性は向上する。
　焼成電極を自己触媒とする方法は、上記のようにめっき液を強アルカリにする必要があるため、裏面電極型太陽電池に悪影響を与える虞がある。また、焼成電極の金属材料によっては自己触媒とならないものもあるが、この場合は、めっき処理の前にパラジウムなどの触媒処理を行なうことで無電解めっきを行なうこともできる。触媒処理は、まず上記と同様に活性剤で処理後水洗し、次いで触媒液に浸漬させればよい。触媒液としては、たとえば塩化パラジウムを含む酸性溶液中に浸漬し、焼成電極表面にパラジウムイオンを吸着させる。ここで、触媒としては既知のものを使用することができるが、イオン性の触媒であることが好ましい。たとえばパラジウム－錫系のコロイド触媒などを用いると、焼成電極だけでなく太陽電池セル全面にめっきされてしまい、焼成電極の表面に選択的に導電性被覆層を形成できなくなる。電極表面に触媒を付した後、次に、たとえば塩化ニッケル、塩化アンモニウムを含むｐＨ６．５の既存の還元型のニッケルめっき液に浸漬させることで、焼成電極表面上に選択的に導電性被覆層を形成することができる。
　上記めっき液としては、その他、導電性被覆層１４を形成する所望の金属イオンを含む従来公知のものを用いることができ、たとえば、塩化銅、硫酸ニッケルなどに適宜添加剤を加えた液を例示することができる。
　本発明は無電解めっきを用いることにより、非常に簡易な方法により焼成電極上に選択的に導電性被覆層を形成することができる。また、焼成電極の問題点を補う導電性被覆層１４を備えることにより、信頼性の高い裏面電極型太陽電池を提供することができる。
　＜実施の形態３＞
　本発明の裏面電極型太陽電池の製造方法について、太陽電池セルの内部電界を利用しためっきによる導電性被覆層の形成方法について以下に説明する。導電性被覆層の形成以外は、実施の形態１と同様のためその説明は省略する。
　各焼成電極を形成する工程は、上記実施の形態１と同様である。ここで、半導体基板１においては、高い電流値を得るためには接合面積が大きくなるように、たとえば、ｎ型半導体基板の場合、ｐ+層である第２ドーピング領域５が大きくなるように拡散層を形成している。たとえば、上記特開２００６－３３２２７３号公報（以下において、「特許文献３」と記す）において、接合面積は６０％以上あることが好ましいことが述べられている。一般的に第１電極と第２電極は同じ幅（断面積）であることが、電極での抵抗ロスを低減するために効果的である。しかし、このように一方の拡散層の面積が大きいと、図５に示すように、焼成電極である第２電極１１によりパッシベーション膜３に貫通孔３ａが形成され、異なる導電型の拡散層（第２ドーピング領域５）と接触することがある。
　すなわち、本発明の製造方法では、確実に半導体基板と電極とのコンタクトが得られようにコンタクトホール１１ａまたはコンタクトホール１２ａを設けている。半導体基板１とのコンタクトを得るため、または、接着強度を確保するために、焼成電極にはガラスフリットが含まれている。このガラスフリットの作用により電極焼成時に意図せずパッシベーション膜３を貫通して、貫通孔３ａが形成される虞がある。この貫通孔３ａにより、第１電極１２と第２ドーピング領域５とが導通され、短絡の原因となる。これを防ぐためには図６のように、第１電極１２、第２電極１１を第１ドーピング領域６、第２ドーピング領域５内に収まるように形成すればよい。しかし、このように形成すると、片側の電極幅が小さくなる。この場合、細い電極幅のために抵抗成分が増大し、太陽電池特性が低下してしまう傾向がある。
　本発明によれば、細い方の電極に選択的に導電性被覆層を形成することによりパッシベーション膜を貫通することなく、各ドーピング領域よりも太く電極を形成することにより、抵抗ロスを低減し、太陽電池特性を高めることができる。しかも、焼成電極表面に選択的に導電性被覆層を形成することにより、信頼性の高い裏面接合型太陽電池を提供することができる。図６は、本実施の形態３におけるめっき方法を図解する概略図である。
　このような選択的な導電性被覆層の形成方法としては、まず、第１電極と第２電極とを形成した半導体基板を活性剤に浸漬する。活性剤は実施の形態１において例示したものを用いればよい。活性剤で処理後水洗し、図６に示すように、容器１６に充填しためっき液１５に浸漬させめっきを行なう。図６では裏面電極型太陽電池２０を水平に設置し、受光面側に光（図６中、矢印）をあてているが、このような方法に限らず裏面電極型太陽電池２０に光があたっていればよい。裏面電極型太陽電池２０に光があたることで内部起電力が発生し、負側の電極にめっき液中で陽イオンとして存在している金属イオンが析出して、めっきがなされる。本方法は裏面電極型太陽電池の光起電力を利用しているので、裏面電極型太陽電池にあたる光の強度が高くなれば、めっきの成長速度も速くなる。めっき液としてはたとえば、塩化ニッケル、塩化アンモニウム、ホルムアルデヒド、水酸化カリウムを含む既存のニッケルめっき液を用いることができる。
　裏面電極型太陽電池２０に１ＳＵＮ相当の光を照射した状態で、上記ニッケルめっき液をｐＨ１０、温度を２５℃に調整して、５分間浸漬させることにより、１０μｍの厚さのニッケルの析出が得られた。
　本実施の形態３の製造方法を用いることで、上述のように非常に簡便にｎ型電極のみをめっきすることができる。また、電極の断面積および表面積を大きくすることで、高い太陽電池特性が得られるとともに、パッシベーション膜の貫通による短絡のおそれがなくなり、高い信頼性の裏面電極型太陽電池が得られる。
　以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、たとえば、焼成銀電極表面に銀－錫合金化を抑える目的で銅の被覆層を形成し、さらに銅の酸化による劣化を防ぐために銅表面上にスズの被覆層を形成するような、上述の各実施の形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１，３０　半導体基板、２　反射防止膜、３　パッシベーション膜、４　テクスチャ構造、５　第２ドーピング領域、６　第１ドーピング領域、７　テクスチャマスク、８　拡散マスク、１１　第２電極、１１ａ、１２ａ　コンタクトホール、１２　第１電極、１４　導電性被覆層、１５　めっき液、１６　容器、２０　裏面電極型太陽電池、３１，３２　ローラ。

Claims (7)

  1. 　第１導電型の半導体基板（１）の一表面に前記第１導電型と同じ導電型の第１ドーピング領域（６）と、前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第２ドーピング領域（５）とを備え、
    　前記第１ドーピング領域（６）上に形成された第１電極（１２）と、前記第２ドーピング領域（５）上に形成された第２電極（１１）とを含む裏面電極型太陽電池（２０）であって、
    　前記第１電極（１２）と前記第２電極（１１）とは焼成電極であり、
    　前記第１電極（１２）および前記第２電極（１１）のうち少なくとも前記第１電極（１２）は、その表面に導電性被覆層（１４）を備える裏面電極型太陽電池（２０）。
  2. 　前記導電性被覆層（１４）は、ニッケル、パラジウム、錫、銅、銀、金またはアルミニウムからなる、請求の範囲１に記載の裏面電極型太陽電池（２０）。
  3. 　前記第１電極（１２）および前記第２電極（１１）の表面に導電性被覆層（１４）を備える、請求の範囲１に記載の裏面電極型太陽電池（２０）。
  4. 　第１導電型の半導体基板（１）の一表面に前記第１導電型と同じ導電型の第１ドーピング領域（６）と、前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第２ドーピング領域（５）とを備え、前記第１ドーピング領域（６）上に形成された第１電極（１２）と、前記第２ドーピング領域（５）上に形成された第２電極（１１）とを含む裏面電極型太陽電池（２０）の製造方法であって、
    　第１電極（１２）と第２電極（１１）とを導電性ペーストを焼成して形成する工程と、
    　前記焼成して形成された第１電極（１２）と第２電極（１１）のうち少なくとも第１電極（１２）表面上に導電性被覆層（１４）を形成する工程とを含み、
    　前記導電性被覆層（１４）を形成する工程は、前記焼成して形成された第１電極（１２）または第２電極（１１）表面上に選択的に導電性被覆層（１４）が形成される工程である、裏面電極型太陽電池（２０）の製造方法。
  5. 　前記導電性被覆層（１４）を形成する工程は、電気めっきにより行ない、
    　前記半導体基板（１）をめっき液（１５）に浸漬した状態で、前記半導体基板（１）を搬送しながら、通電性ローラを用いて前記焼成して形成された第１電極（１２）または第２電極（１１）上に選択的にめっきからなる導電性被覆層（１４）を形成する、請求の範囲４に記載の裏面電極型太陽電池（２０）の製造方法。
  6. 　前記導電性被覆層（１４）を形成する工程は、無電解めっきにより行ない、
    　前記焼成して形成された第１電極（１２）または第２電極（１１）の金属成分を自己触媒として、前記焼成して形成された第１電極（１２）または第２電極（１１）上に選択的にめっきからなる導電性被覆層（１４）を形成する、請求の範囲４に記載の裏面電極型太陽電池（２０）の製造方法。
  7. 　前記導電性被覆層（１４）を形成する工程は、前記半導体基板（１）に形成されたｐｎ接合の起電力により、前記焼成して形成された第１電極（１２）および第２電極（１１）のいずれか一方に選択的にめっきからなる導電性被覆層（１４）を形成する、請求の範囲４に記載の裏面電極型太陽電池（２０）の製造方法。
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