WO2012057077A1 - 半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび半導体装置の製造方法 Download PDF

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wiring
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隆行 山田
今瀧 智雄
朋代 白木
泰史 道祖尾
安紀子 常深
友宏 仁科
真介 内藤
正朝 棚橋
晃司 福田
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シャープ株式会社
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    • H01L2224/83191Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device, a back electrode type solar cell with a wiring board, a solar cell module, and a method for manufacturing a semiconductor device.
  • solar cells that convert solar energy into electrical energy have been rapidly expected as next-generation energy sources.
  • solar cells such as those using compound semiconductors and those using organic materials, but currently, solar cells using silicon crystals are the mainstream.
  • the most manufactured and sold solar cells have an n-electrode formed on the surface on which sunlight is incident (light-receiving surface), and a p-electrode on the surface opposite to the light-receiving surface (back surface). It is a double-sided electrode type solar cell having the formed structure.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-88145 discloses a technique for connecting a back electrode type solar cell and a wiring board.
  • a back electrode type solar cell and a wiring board are connected by the following steps. (1) A step in which the electrode portion is solder coated by immersing the back electrode type solar cell in a Sn-Bi solder bath. (2) The process of apply
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2009-88145
  • the electrode of the back electrode type solar cell and the wiring of the wiring board are electrically connected by Sn—Bi solder, and the back electrode type solar cell is used.
  • the cell and the wiring substrate are mechanically connected by bonding with an acrylic adhesive.
  • Patent Document 1 discloses a technique for bonding a back electrode type solar battery cell and a wiring board with an adhesive, but how to use the adhesive when the back electrode type solar battery cell and the wiring board are bonded together. There is no description on how to make this possible.
  • the adhesive is not cured after application, the adhesive is applied to the electrode of the back electrode solar cell and the wiring of the wiring substrate by the pressure when bonding the back electrode solar cell and the wiring substrate. There is a possibility that sufficient electrical connection cannot be obtained.
  • the adhesive strength of the adhesive is significantly reduced, and it functions as an adhesive that adheres the back electrode solar cell and the wiring board.
  • the surface where the hardened adhesive and the wiring board are in contact with each other does not necessarily become flat, so the solder melted by heating flows out from the gap between the adhesive and the wiring board, and between adjacent electrodes Or the problem of causing the short circuit between wiring also generate
  • Patent Document 1 describes that an adhesive tape can be used as an adhesive.
  • an adhesive tape is used so that it does not overlap electrodes or wiring in a narrow area between electrodes or wiring. The pasting process can lead to a significant decrease in productivity and quality.
  • the object of the present invention is excellent in productivity, can improve the stability of the mechanical connection between the semiconductor substrate and the wiring substrate, and the wiring of the semiconductor substrate and the wiring substrate. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device, a back electrode type solar cell with a wiring board, a solar cell module, and a method for manufacturing a semiconductor device that can improve the stability of electrical connection.
  • the present invention provides a semiconductor substrate in which electrodes having different polarities are provided on one surface, a wiring substrate in which wiring is provided on one surface of an insulating base, and a semiconductor substrate and an insulating base.
  • the first insulating adhesive and the second insulating adhesive, and the conductive adhesive provided between the electrode and the wiring, and the first insulating adhesive has a different polarity.
  • the second insulating adhesive is disposed between the surface region of the semiconductor substrate between the electrodes and the surface region of the insulating base material between the adjacent wirings.
  • the second insulating adhesive material includes the first insulating adhesive material and the conductive adhesive material.
  • the first insulating adhesive is supplied with energy in an uncured state, so that the viscosity rises from the uncured state and becomes the first cured state.
  • the viscosity is once lowered from the cured state of 1 to become a softened state, and then the viscosity is increased again to be in the first cured state.
  • the second insulative adhesive has the property of becoming a second cured state in which the viscosity is higher, and the viscosity increases from the uncured state by supplying energy to the uncured state.
  • the semiconductor device has a property of being cured.
  • the first cured state is a state in which the viscosity is higher than that in the uncured state at room temperature, the shape is retained, and the adhesiveness is low.
  • the cured state is preferably a state in which bonding is possible when the viscosity of the first insulating adhesive in the first cured state once decreases and then increases again.
  • the conductive adhesive has a melting point higher than a temperature at which the viscosity of the first insulating adhesive in the first cured state starts to decrease.
  • the first insulating adhesive in the second cured state is white.
  • the present invention also includes a back electrode type solar cell having a semiconductor substrate provided with electrodes having different polarities on one surface, a wiring substrate provided with wiring on one surface of an insulating substrate, and a semiconductor substrate.
  • a first insulating adhesive and a second insulating adhesive provided between the electrode and the insulating base material, and a conductive adhesive provided between the electrode and the wiring.
  • the insulating adhesive is disposed between the surface region of the semiconductor substrate between the electrodes of different polarities and the surface region of the insulating base material between the adjacent wirings, and the second insulating adhesive is 1 is a back electrode type solar cell with a wiring board disposed between the insulating adhesive material 1 and the conductive adhesive material.
  • the present invention is a solar cell module in which the back electrode type solar cell with a wiring board is sealed in a sealing material.
  • the present invention also provides a surface region between electrodes of a semiconductor substrate in which electrodes having different polarities are provided on one surface and insulation between adjacent wires in a wiring substrate in which wiring is provided on one surface of an insulating base.
  • a step of installing a first insulating adhesive on at least one of the surface regions of the conductive substrate, a step of increasing the viscosity of the first insulating adhesive to a first cured state, a surface of the electrode, and The semiconductor substrate and the wiring substrate are overlapped so that the step of installing the second insulating adhesive material including the conductive adhesive on at least one of the surfaces of the wiring and the electrode of the semiconductor substrate and the wiring of the wiring substrate face each other.
  • the first cured state has a higher viscosity than the uncured state at room temperature, has shape retainability, and is in a low adhesive state. It is preferable that the second cured state is a state in which the first insulating adhesive material in the first cured state can be bonded by increasing once again and then increasing again.
  • the softening state, the melting step, and the second hardening state are preferably performed in a single heating step.
  • the conductive adhesive preferably has a melting point higher than a temperature at which the viscosity of the first insulating adhesive in the first cured state starts to decrease.
  • the first insulative adhesive in the second cured state is white.
  • the first insulating adhesive is installed between the electrode of the semiconductor substrate and the peripheral portion of the semiconductor substrate. It is preferred that
  • the first insulating adhesive is positioned between the electrode of the semiconductor substrate and the peripheral portion of the semiconductor substrate for aligning the semiconductor substrate and the wiring substrate. It is preferable to be installed so as to form a mating pattern.
  • the wiring substrate is provided with an alignment pattern corresponding to the alignment pattern of the first insulating adhesive, and the overlapping step is provided on the semiconductor substrate. It is preferable to include a step of aligning so that the alignment pattern of the first insulating adhesive and the alignment pattern of the wiring board overlap.
  • the productivity is excellent, the stability of the mechanical connection between the semiconductor substrate and the wiring substrate can be improved, and the electrical connection between the electrode of the semiconductor substrate and the wiring of the wiring substrate can be stabilized. It is possible to provide a semiconductor device, a back electrode type solar cell with a wiring board, a solar cell module, and a method for manufacturing a semiconductor device that can improve performance.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along VII-VII in FIG. 6.
  • FIG. 1 is typical sectional drawing illustrating an example of the manufacturing method of a back surface electrode type photovoltaic cell with a wiring board.
  • a change in heating temperature with respect to elapsed time when a resin capable of being B-staged is used as the first insulating adhesive and a solder resin is used as the second insulating adhesive including the conductive adhesive It is a figure which shows an example of the relationship with the viscosity change of an insulating adhesive material and a 2nd insulating adhesive material.
  • FIG. It is typical sectional drawing of an example of the solar cell module of embodiment. It is an enlarged photograph of the back surface of the back electrode type photovoltaic cell of the Example after installing the 1st insulating adhesive material. It is an enlarged photograph of the surface of the installation side of the wiring of the wiring board of an Example. It is a figure which shows the temperature profile of an Example.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a back electrode type solar cell with a wiring board of the present embodiment which is an example of the semiconductor device of the present invention.
  • the back electrode type solar battery cell with a wiring board includes a back electrode type solar battery cell 8 and a wiring board 10.
  • the back electrode type solar cell 8 has a semiconductor substrate 1 and an n-type electrode 6 and a p-type electrode 7 provided on one surface of the semiconductor substrate 1.
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 are electrodes having different polarities.
  • the wiring substrate 10 has an insulating base material 11 and also has an n-type wiring 12 and a p-type wiring 13 provided on one surface of the insulating base material 11.
  • the n-type wiring 12 is a wiring corresponding to the n-type electrode 6, and is provided to face the n-type electrode 6.
  • the p-type wiring 13 is a wiring corresponding to the p-type electrode 7 and is provided to face the p-type electrode 7.
  • the n-type electrode 6 of the back electrode type solar cell 8 is electrically connected to the n-type wiring 12 of the wiring substrate 10 by a conductive adhesive 21.
  • the p-type electrode 7 of the back electrode type solar cell 8 is electrically connected to the p-type wiring 13 of the wiring substrate 10 by the conductive adhesive 21.
  • first insulating adhesive material 22 and a second insulating adhesive material 23 are provided.
  • the first insulative adhesive 22 has a surface region of the semiconductor substrate 1 between the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 that are arranged adjacent to each other on one surface of the semiconductor substrate 1, and an insulating property.
  • the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 disposed adjacent to each other on one surface of the base material 11 are disposed between the surface regions of the insulating base material 11.
  • the first insulating adhesive 22 is provided so as to cover the widthwise end of the surface of the n-type wiring 12 and the widthwise end of the surface of the p-type wiring 13.
  • the second insulating adhesive material 23 is disposed between the first insulating adhesive material 22 and the conductive adhesive material 21.
  • the second insulating adhesive 23 is provided between the respective surfaces of the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 of the wiring substrate 10 and the surface of the semiconductor substrate 1 on the electrode forming side.
  • the connection body between the mold electrode 6 and the conductive adhesive 21 and the connection body between the p-type electrode 7 and the conductive adhesive 21 are covered.
  • the first insulating adhesive 22 is supplied with energy in an uncured state, so that the viscosity rises from the uncured state to the first cured state, and then the viscosity is changed from the first cured state to the viscosity. Is temporarily lowered to a softened state, and then the viscosity is increased again to have a second cured state in which the viscosity is higher than that of the first cured state. In the state of the back electrode type solar cell with a wiring board shown in FIG. 1, the first insulating adhesive 22 is in the second cured state.
  • Examples of the energy supplied to the first insulating adhesive material include thermal energy by heating and / or light energy by irradiation with light such as ultraviolet rays.
  • the uncured first insulating adhesive is cured by, for example, heating and / or irradiation with light such as ultraviolet rays to be in the first cured state.
  • the 1st insulating adhesive material of the 1st hardening state to which adhesive force and fluidity
  • the first insulating adhesive in the first cured state has a higher viscosity than the uncured state at room temperature (about 25 ° C.) and has shape retention (a property that does not deform unless an external force is applied).
  • the state of low adhesiveness even if the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 are brought into contact with the surface of the first insulating adhesive material, the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 are It is preferable that the insulating adhesive is in such a state that it does not adhere to the insulating adhesive. In this case, a highly productive printing process can be employed in the process of installing a solder resin described later.
  • the back electrode type solar cells 8 are also overlapped after the back electrode type solar cells 8 and the wiring substrate 10 are overlapped.
  • the wiring board 10 tend to be easily removable. For this reason, the electrodes of the back electrode type solar battery cell 8 and the wiring of the wiring board 10 tend to be easily and accurately aligned.
  • the second cured state is a state in which the first insulating adhesive material in the first cured state can be bonded by once rising and then rising again.
  • the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 can be bonded in a desired positional relationship.
  • the temperature is preferably lower than the temperature at which the first insulating adhesive in the first cured state is softened and the temperature at which the first insulating adhesive in the softened state is in the second cured state.
  • a step of softening the first cured adhesive material in the first cured state to form a softened first insulating adhesive material; and curing the softened first insulating adhesive material to And the step of forming the first cured adhesive material in the cured state of 2 is performed by heating, the temperature at which the first cured adhesive material in the first cured state is softened is the first temperature in the softened state. It is preferable that the temperature is lower than the temperature at which the first insulating adhesive is cured to obtain the second cured state. By controlling the heating temperature in this way, the first insulating adhesive can be reliably changed in order of the first cured state, the softened state, and the second cured state.
  • the second insulating adhesive material 23 has a property that, when energy is supplied to an uncured state, the viscosity rises from the uncured state and becomes a cured state.
  • Examples of the energy supplied to the second insulating adhesive 23 include thermal energy by heating and / or light energy by irradiation with light such as ultraviolet rays.
  • the conductive adhesive 21 has a melting point higher than the temperature at which the viscosity of the first insulating adhesive in the first cured state starts to decrease. In this case, as will be described later, there is a tendency that the occurrence of an electrical short circuit due to the conductive adhesive 21 flowing out between the electrodes and between the wirings can be effectively prevented.
  • the first insulating adhesive 22 in the second cured state is white.
  • the first insulative adhesive material 22 in the second cured state is white, the reflectance of light in these resins is increased, and the light transmitted through the back electrode type solar cells 8 is transferred to these resins. Since the light loss can be reduced by efficiently irradiating the back electrode type solar cell 8 with light and re-irradiating the back electrode type solar cell 8 with light, the conversion efficiency of the back electrode type solar cell with wiring board can be improved. It tends to be possible.
  • “white” means that the reflectance for light with a wavelength of 360 to 830 nm is 50% or more.
  • the first insulating adhesive 22 in the second cured state is white, the reflectance of the first insulating adhesive 22 in the second cured state with respect to light having a wavelength of 360 to 830 nm is 100%. The closer one is preferable.
  • back electrode type solar cell 8 As back electrode type solar cell 8, for example, back electrode type solar cell 8 manufactured as follows can be used. Hereinafter, an example of a method for manufacturing the back electrode type solar cell 8 used in the present embodiment will be described with reference to the schematic cross-sectional views of FIGS.
  • a semiconductor substrate 1 in which slice damage 1a is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 is prepared by, for example, slicing from an ingot.
  • the semiconductor substrate 1 for example, a silicon substrate made of polycrystalline silicon, single crystal silicon, or the like having either n-type or p-type conductivity can be used.
  • the slice damage 1a on the surface of the semiconductor substrate 1 is removed.
  • the removal of the slice damage 1a is performed, for example, when the semiconductor substrate 1 is made of the above silicon substrate, the surface of the silicon substrate after the above slice is mixed with an aqueous solution of hydrogen fluoride and nitric acid, sodium hydroxide, or the like. It can be performed by etching with an alkaline aqueous solution or the like.
  • the size and shape of the semiconductor substrate 1 after removal of the slice damage 1a are not particularly limited, but the thickness of the semiconductor substrate 1 can be set to 50 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, for example.
  • an n-type impurity diffusion region 2 and a p-type impurity diffusion region 3 are formed on the back surface of the semiconductor substrate 1, respectively.
  • the n-type impurity diffusion region 2 can be formed, for example, by a method such as vapor phase diffusion using a gas containing n-type impurities
  • the p-type impurity diffusion region 3 uses, for example, a gas containing p-type impurities. It can be formed by a method such as vapor phase diffusion.
  • the n-type impurity diffusion region 2 and the p-type impurity diffusion region 3 are each formed in a strip shape extending to the front side and / or the back side of the paper surface of FIG. 2, and the n-type impurity diffusion region 2 and the p-type impurity diffusion region 3 Are alternately arranged at predetermined intervals on the back surface of the semiconductor substrate 1.
  • the n-type impurity diffusion region 2 is not particularly limited as long as it includes an n-type impurity and exhibits n-type conductivity.
  • an n-type impurity such as phosphorus can be used.
  • the p-type impurity diffusion region 3 is not particularly limited as long as it includes a p-type impurity and exhibits p-type conductivity.
  • a p-type impurity such as boron or aluminum can be used.
  • n-type impurity a gas containing an n-type impurity such as phosphorus such as POCl 3 can be used.
  • a gas containing a p-type impurity a p-type such as boron such as BBr 3 is used.
  • a gas containing impurities can be used.
  • a passivation film 4 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1.
  • the passivation film 4 can be formed by a method such as a thermal oxidation method or a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
  • the passivation film 4 for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a stacked body of a silicon oxide film and a silicon nitride film can be used, but is not limited thereto.
  • the thickness of the passivation film 4 can be, for example, 0.05 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less, and particularly preferably about 0.2 ⁇ m.
  • an uneven structure such as a texture structure is formed on the entire light receiving surface of the semiconductor substrate 1, and then an antireflection film 5 is formed on the uneven structure.
  • the texture structure can be formed, for example, by etching the light receiving surface of the semiconductor substrate 1.
  • the semiconductor substrate 1 is a silicon substrate
  • the semiconductor is used by using an etching solution in which a solution obtained by adding isopropyl alcohol to an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is heated to 70 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, for example. It can be formed by etching the light receiving surface of the substrate 1.
  • the antireflection film 5 can be formed by, for example, a plasma CVD method.
  • a silicon nitride film or the like can be used, but is not limited thereto.
  • a part of the passivation film 4 on the back surface of the semiconductor substrate 1 is removed to form a contact hole 4a and a contact hole 4b.
  • the contact hole 4a is formed so as to expose at least part of the surface of the n-type impurity diffusion region 2, and the contact hole 4b exposes at least part of the surface of the p-type impurity diffusion region 3. Formed.
  • the contact hole 4a and the contact hole 4b are formed after a resist pattern having openings at portions corresponding to the formation positions of the contact hole 4a and the contact hole 4b is formed on the passivation film 4 by using, for example, photolithography technology.
  • a back electrode type solar battery cell 8 To form the back electrode type solar battery cell 8.
  • n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 for example, electrodes made of metal such as silver can be used.
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 pass through the openings provided in the passivation film 4, respectively, along the n-type impurity diffusion region 2 and the p-type impurity diffusion region 3 on the back surface of the semiconductor substrate 1. It is formed so as to be in contact with diffusion region 2 and p-type impurity diffusion region 3.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of an example when the back electrode type solar cell 8 manufactured as described above is viewed from the back side.
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 are each formed in a comb shape, and a portion corresponding to the comb teeth of the comb-shaped n-type electrode 6 and the comb-shaped p-type electrode
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 are arranged so that the portions corresponding to the comb teeth of the electrode 7 are alternately meshed one by one.
  • a portion corresponding to the comb teeth of the comb-shaped n-type electrode 6 and a portion corresponding to the comb teeth of the comb-shaped p-type electrode 7 are alternately arranged at predetermined intervals. Will be.
  • the shape and arrangement of the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 on the back surface of the back electrode type solar cell 8 are not limited to the configuration shown in FIG. Any shape and arrangement that can be electrically connected to the mold wiring may be used.
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of another example when the back electrode type solar battery cell 8 is viewed from the back surface side.
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 are each formed in a strip shape that extends in the same direction (extends in the vertical direction in FIG. 4).
  • One is alternately arranged in a direction orthogonal to the direction.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of still another example when the back electrode type solar battery cell 8 is viewed from the back surface side.
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 are each formed in a dot shape, and a row of dot-shaped n-type electrodes 6 (extending in the vertical direction in FIG. 5) and dot-like
  • the rows of the p-type electrodes 7 are alternately arranged one by one on the back surface of the semiconductor substrate 1.
  • FIG. 6 shows a schematic plan view of an example when the example of the wiring board used in the present embodiment is viewed from the wiring installation side.
  • the wiring substrate 10 includes an insulating base 11, a wiring including an n-type wiring 12, a p-type wiring 13 and a connection wiring 14 installed on the surface of the insulating base 11. 16.
  • the n-type wiring 12, the p-type wiring 13 and the connection wiring 14 are conductive, and the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 are arranged in a direction in which a plurality of rectangles are orthogonal to the longitudinal direction of the rectangle. It is set as the comb shape containing the shape made.
  • the connection wiring 14 has a strip shape. Further, the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 other than the n-type wiring 12a and the p-type wiring 13a, which are located at the end of the wiring board 10, are electrically connected by the connection wiring 14. Has been.
  • the portions corresponding to the comb teeth (rectangular) of the comb-shaped n-type wiring 12 and the portions corresponding to the comb teeth (rectangular) of the comb-shaped p-type wiring 13 are alternately arranged one by one.
  • An n-type wiring 12 and a p-type wiring 13 are arranged so as to be engaged with each other.
  • the portion corresponding to the comb teeth of the comb-shaped n-type wiring 12 and the portion corresponding to the comb teeth of the comb-shaped p-type wiring 13 are alternately arranged at predetermined intervals. Will be.
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view along VII-VII in FIG. As shown in FIG. 7, in the wiring substrate 10, the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 are provided only on one surface of the insulating base material 11.
  • the material of the insulating substrate 11 can be used without particular limitation as long as it is an electrically insulating material.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyphenylene sulfide
  • a material containing at least one resin selected from the group consisting of PPS (Polyphenylene sulfide), polyvinyl fluoride (PVF) and polyimide (Polyimide) can be used.
  • the thickness of the insulating substrate 11 is not particularly limited, and can be, for example, 25 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the insulating substrate 11 may have a single-layer structure composed of only one layer or a multi-layer structure composed of two or more layers.
  • the wiring 16 can be used without particular limitation as long as it is made of a conductive material.
  • a metal including at least one selected from the group consisting of copper, aluminum, and silver can be used. .
  • the thickness of the wiring 16 is not particularly limited, and can be, for example, 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the shape of the wiring 16 is not limited to the shape described above, and can be set as appropriate.
  • a conductive substance containing at least one selected from the group consisting of Tin Oxide may be installed.
  • the electrical connection between the wiring 16 of the wiring substrate 10 and the electrode of the back electrode type solar battery cell 8 to be described later can be improved and the weather resistance of the wiring 16 can be improved.
  • At least a part of the surface of the wiring 16 may be subjected to a surface treatment such as a rust prevention treatment or a blackening treatment.
  • the wiring 16 may also have a single-layer structure consisting of only one layer or a multi-layer structure consisting of two or more layers.
  • an insulating substrate 11 such as a PEN film is prepared, and a conductive material such as a metal foil or a metal plate is bonded to the entire surface of one surface of the insulating substrate 11.
  • a conductive material such as a metal foil or a metal plate is bonded to the entire surface of one surface of the insulating substrate 11.
  • pull out a roll of insulating base material cut to a predetermined width apply adhesive on one surface of the insulating base material, and stack a roll of metal foil cut slightly smaller than the width of the insulating base material They can be bonded together by applying pressure and heating.
  • the conductive material is patterned on the surface of the insulating substrate 11 by removing a part of the conductive material bonded to the surface of the insulating substrate 11 by photoetching or the like and patterning the conductive material.
  • a wiring 16 including an n-type wiring 12, a p-type wiring 13, a connection wiring 14, and the like made of a conductive material is formed.
  • FIG. 8A to FIG. 8H are schematic cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a back electrode type solar cell with a wiring board according to the present embodiment.
  • FIGS. 8A to 8H an example of a method for manufacturing the back electrode type solar cell with wiring board of the present embodiment will be described.
  • Step of installing first insulating adhesive> First, as shown in FIG. 8A, the back electrode type solar cell 8 manufactured as described above is prepared. Next, as shown in FIG. 8B, the uncured first electrode 6 and the p-type electrode 7 on the back surface of the semiconductor substrate 1 of the back electrode type solar cell 8 are respectively uncured. 1 insulating adhesive 22a is installed.
  • Examples of the method for installing the uncured first insulating adhesive 22a include screen printing, dispenser coating, and inkjet coating. Among these, it is preferable to use screen printing as a method of installing the first insulating adhesive 22a.
  • the first insulating adhesive 22a is installed by screen printing, the first insulating adhesive 22a can be installed simply, at low cost, and in a short time.
  • the width of the first insulating adhesive 22a on the semiconductor substrate 1 side of the back electrode type solar cell 8 is preferably such that it does not contact the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7. In this case, the stability of the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring board 10 can be improved.
  • the width of the first insulating adhesive 22 a on the side opposite to the semiconductor substrate 1 side of the back electrode type solar cell 8 is narrower than the interval between the wirings on the wiring substrate 10. Also in this case, the stability of the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring board 10 can be improved.
  • the shape of the first insulating adhesive 22 a is preferably a line shape along each of the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 on the back surface of the semiconductor substrate 1 of the back electrode type solar cell 8.
  • the shape may be intermittently arranged.
  • the first insulating adhesive 22a it is preferable to use a resin capable of being B-staged.
  • B-stageable resin means that when the liquid uncured first insulative adhesive 22a is heated, the viscosity is increased and then the viscosity is decreased after being in a cured state (first cured state). It is a resin that softens and then rises again and becomes a cured state (second cured state). Said 1st hardening state is called B stage.
  • the resin that can be made into B stage include a resin that can be made into a solid state (B stage) by evaporating the solvent from the liquid state.
  • the resin capable of being B-staged for example, in a second cured state
  • insulation that can prevent a short circuit between the electrodes on the back surface of the back electrode type solar cell 8 and between the wirings of the wiring substrate 10 is possible.
  • maintaining mechanical connection strength between the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 in order to maintain long-term reliability of the back electrode type solar cell with the wiring substrate and the solar cell module is possible to use a resin having an adhesive strength that can be used.
  • the swelling type resin is a mixture of an uncured and liquid resin and a fine particle resin.
  • the thermal behavior of the swelling type resin is, for example, as follows. When the swelling type resin is heated above the glass transition temperature of the fine particle resin, the liquid resin enters between the molecules of the fine particle resin. As a result, the volume of the resin in the fine particle state appears to be in an expanded state (swelled state) and the viscosity is increased, so that an apparently cured state (first cured state) is obtained.
  • the resin in the liquid state is uncured, when heated again, the resin in the liquid state that has entered between the molecules of the resin in the fine particle state can flow, and the viscosity is lowered to a softened state. When the heating is further continued, the resin in the liquid state is cured and becomes a cured state (second cured state).
  • the uncured first insulating adhesive 22a is in a first cured state and a softened state. After passing through, it can be set as the 2nd hardening state.
  • the uncured first insulating adhesive 22a is not only between the electrodes of the back electrode type solar cells 8, but also the electrodes of the back electrode type solar cells 8 (the n type electrode 6, the p type electrode). It is preferable to install also between 7) and the peripheral part of the back electrode type photovoltaic cell 8. In this case, the stability of the mechanical connection between the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 can be further improved.
  • the first insulating adhesive 22 a is formed between the back electrode solar cell 8 and the electrode of the back electrode solar cell 8 (n-type electrode 6, p-type electrode 7) and the peripheral portion. It is preferable to install so as to form an alignment pattern for alignment with the wiring board 10.
  • the back electrode type solar cells 8 and the wiring board are based on the alignment pattern of the first insulating adhesive material 22a. 10 can be aligned with each other, so that the wirings arranged adjacent to each other (for n-type use) are compared with the case where alignment is performed based on the electrode of the back electrode type solar cell 8 or the conductive adhesive 21.
  • the first insulating adhesive 22a can be placed between the wiring 12 and the p-type wiring 13) with higher accuracy. Therefore, an electrical short circuit due to the conductive adhesive 21 flowing between the wirings can be effectively prevented by the first insulating adhesive material, so that the electrodes of the back electrode type solar cells 8 and the wiring of the wiring substrate 10 can be prevented. It tends to be possible to improve the stability of the electrical connection.
  • an uncured first insulating adhesive 22a is provided as an example of the alignment pattern of the first insulating adhesive 22a between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the peripheral edge.
  • region which is not shown is shown.
  • an uncured first insulating adhesive material is interposed between the electrode (n-type electrode 6, p-type electrode 7) of the back electrode type solar cell 8 and the peripheral portion 31.
  • Non-installation areas 41a and 41b where 22a is not provided are arranged at a distance from each other.
  • an n-type electrode 6a having a circular surface and a p-type electrode 7a having a track-shaped surface are arranged inside the non-installation regions 41a and 41b.
  • the n-type electrode 6 a is provided on the extension line of the n-type electrode 6, and the p-type electrode 7 a is provided on the extension line of the p-type electrode 6.
  • the uncured first insulating adhesive 22a is installed in the surface region between the electrodes having different polarities on the back surface of the semiconductor substrate 1 of the back electrode type solar battery cell 8
  • the uncured first insulating adhesive material 22 a may be installed in the surface region of the insulating base material 11 between adjacent wirings of the wiring substrate 10, and the back surface of the back electrode type solar cell 8. May be installed in both the surface region between the electrodes having different polarities and the surface region of the insulating base 11 between adjacent wirings of the wiring substrate 10.
  • the alignment pattern of the first insulating adhesive 22a is not limited to the non-installation area where the first insulating adhesive 22a is not provided, and other parts of the first insulating adhesive 22a.
  • the end of the first insulating adhesive 22a may be formed in a concave shape or a convex shape, and the first insulating property of another shape may be formed in the non-installation area. It is good also as a structure which provided the adhesive material 22a.
  • the n-type electrode 6a and the p-type electrode 7a are arranged so that the first insulating adhesive 22a and the electrode are disposed when the first insulating adhesive 22a is installed between the electrodes of the back electrode type solar battery cell 8.
  • the n-type electrode 6a and the p-type electrode 7a are not necessarily provided inside the non-installation regions 41a and 41b, but by providing them inside the non-installation regions 41a and 41b, a wiring board to be described later
  • the n-type electrode 6a and the p-type electrode 7a only need to be recognized when the first insulating adhesive material 22a is placed between the electrodes of the back electrode type solar cell 8, and therefore the first insulating adhesive material 22a. May be covered with the first insulating adhesive 22a after being installed in the back electrode type solar battery cell 8. Further, the n-type electrode 6a and the p-type electrode 7a may not be provided inside the first insulating adhesive 22a, and may be provided outside the first insulating adhesive 22a.
  • the insulating adhesive material 22a may be partially overlapped or may be overlapped entirely.
  • the n-type electrode 6a and the p-type electrode 7a are not limited to the shape of the present embodiment, and various shapes suitable for the positioning of the installation location of the first insulating adhesive 22a can be used. .
  • the n-type electrode 6a and the p-type electrode 7a may have the same shape or different shapes, but the first insulation provided between the electrodes of the back electrode solar cell 8 When the shape of the conductive adhesive 22a is not rotationally symmetric, or when it is desired to align the direction of the back electrode solar cell 8 in one direction in the step of installing the first insulating adhesive 22a, the n-type electrode 6a And the p-type electrode 7a preferably have different shapes.
  • the orientation of the back electrode type solar cell 8 and the first insulating adhesive material 22a is incorrect. It is possible to prevent the installation of one insulating adhesive 22a.
  • the first insulating adhesive 22b in the first cured state is obtained by increasing the viscosity of the uncured first insulating adhesive 22a.
  • the first insulating adhesive 22b in the first cured state is formed by supplying energy to the first insulating adhesive 22a in the uncured state.
  • Examples of a method of supplying energy to the uncured first insulating adhesive 22a include a method of supplying thermal energy by heating and / or a method of supplying optical energy by irradiation of light such as ultraviolet rays. Can be used.
  • solder resin 20 is placed on each surface of the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 on the back surface of the semiconductor substrate 1 of the back electrode type solar cell 8.
  • the solder resin 20 includes a conductive adhesive material 21 and a second insulating adhesive material 23, and has a configuration in which the conductive adhesive material 21 is dispersed in the second insulating adhesive material 23. Yes.
  • a conductive substance such as solder particles can be used.
  • a thermosetting and / or photocurable insulating resin containing at least one selected from the group consisting of epoxy resin, acrylic resin and urethane resin as a resin component is used. Can be used.
  • solder resin 20 As a method for installing the solder resin 20, for example, a screen printing method, a dispenser coating method, an ink jet coating method, or the like can be used. Among them, it is preferable to use a screen printing method. When screen printing is used, the solder resin 20 can be installed simply, at low cost, and in a short time.
  • the solder resin 20 when installing the solder resin 20 by screen printing after installing the uncured first insulating adhesive material 22a, the first insulating adhesive material 22a having a high adhesive strength and a printing mask for screen printing are used. And the solder resin 20 cannot be installed.
  • solder resin 20 is installed by dispenser application or inkjet application after the uncured first insulating adhesive 22a is installed, even when the adhesive strength of the first insulating adhesive 22a is high Although the solder resin 20 can be installed, the processing time is long and the productivity may be deteriorated.
  • the solder resin 20 when the solder resin 20 is installed in a state where the fluidity of the uncured first insulating adhesive material 22a is high, the first insulating adhesive material 22a flows into the solder resin 20 in a later process. By doing so, the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10 may be hindered. Further, in this case, the adhesive force between the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 is reduced, or the conductive adhesive 21 is melted and mixed with the first insulating adhesive 22a. May cause a short circuit between the adjacent conductive adhesives 21.
  • the solder resin 20 after the uncured first insulating adhesive 22a is cured to form the first cured adhesive 22b in the first cured state.
  • the stability of the mechanical connection between the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 and the stability of the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10 are achieved. It is possible to improve the productivity of the back electrode type solar cell with wiring board and the solar cell module.
  • solder resin 20 is provided on the electrode of the back electrode type solar cell 8
  • the solder resin 20 may be provided on the wiring of the wiring substrate 10, and the back surface.
  • the solder resin 20 may be provided on both the electrode of the electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10.
  • both the first insulating adhesive 22a and the solder resin 20 need not be installed on the back electrode solar cell 8 or the wiring substrate 10.
  • the first insulating adhesive 22 a may be installed and the solder resin 20 may be installed on the wiring of the wiring board 10.
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 of the back electrode type solar battery cell 8 are respectively overlapped on the insulating base material 11 of the wiring board 10. Is performed so as to face the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 provided in the circuit.
  • FIG. 10 shows a schematic plan view of an example after the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 are overlapped.
  • the back electrode solar cell 8 and the wiring are arranged such that the back surface, which is the surface on the electrode installation side of the back electrode type solar cell 8, and the wiring installation side surface of the wiring substrate 10 face each other.
  • the substrate 10 is overlaid.
  • 16 back electrode type solar cells 8 are overlaid on one wiring board 10, but it is needless to say that the present invention is not limited to this configuration.
  • one wiring board 10 has one sheet on one wiring board 10. It is good also as a structure which piled up the back surface electrode type photovoltaic cell 8. As shown in FIG.
  • the 1st insulating adhesive material 22a which has an alignment pattern between the electrode of the back electrode type photovoltaic cell 8 and a peripheral part is provided, alignment of the 1st insulating adhesive material 22a is carried out. It is preferable to use the wiring board 10 provided with an alignment pattern corresponding to the pattern.
  • FIG. 11 is a schematic enlarged plan view of the wiring board 10 when viewed from the insulating base material 11 side, and the opening 51 provided in the wiring board 10 passes through the insulating base material 11. It can be recognized visually or by using light of a specific wavelength such as infrared rays.
  • the opening 51 is a region where the wiring of the wiring substrate 10 is not provided (that is, a region where the surface of the insulating base 11 is exposed).
  • the n-type wiring 12 is provided on the extended line 12 at a position away from the tip of the n-type wiring 12.
  • the back electrode type solar cell 8 and the wiring board 10 can be aligned so that the can be seen.
  • the solder resin 20 is installed in a state in which the position is shifted with respect to the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 of the back electrode type solar cell 8
  • one insulating adhesive 22b can be properly positioned and installed between the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 adjacent to each other on the wiring substrate 10, the first hardening is performed between the adjacent wirings.
  • the first insulative adhesive 22b in a state can be more stably installed, and the solder resin 20 can flow out by the first insulative adhesive 22b in a first cured state installed between adjacent wirings. Since the dam can be stopped, the occurrence of an electrical short circuit tends to be suppressed.
  • the non-installation region 41a and the non-installation region of the first insulating adhesive 22b in the first cured state It is good also as a shape different from 41b. Accordingly, the shape of the non-installation region 41a or the non-installation region 41b of the first insulative adhesive material 22b in the first cured state can be confirmed through the opening 51 provided in the wiring board 10, so that the back surface electrode It is possible to prevent the back electrode solar cell 8 and the wiring substrate 10 from being aligned in a state where the direction of the solar cell 8 is wrong.
  • the n-type electrode 6a and the p-type electrode 7a can be recognized even if the first insulating adhesive 22a is installed as in the example of FIG. 9, the n-type electrode 6a By making the surface shape different from the surface shape of the p-type electrode 7a, the surface shape of the n-type electrode 6a and the surface shape of the p-type electrode 7a are confirmed through the opening 51 provided in the wiring board 10. Also, the same effect as described above can be obtained.
  • the alignment pattern of the wiring substrate 10 is not limited to the opening 51 corresponding to the non-installation areas 41a and 41b.
  • the alignment pattern of the first insulating adhesive material 22a can be used as the back electrode type.
  • Various patterns that can appropriately align the electrode of the solar battery cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10 can be used.
  • Step of softening the first insulating adhesive material Next, as shown in FIG. 8F, the viscosity of the first insulative adhesive 22b in the first cured state is lowered to form a soft insulative first insulative adhesive 22c.
  • the soft insulating first insulating material 22c is deformed by pressurization between the back electrode solar cell 8 and the wiring substrate 10 superimposed as described above, and the back electrode solar It fills between the surface area
  • a method of supplying energy to the first cured adhesive material 22b in the first cured state for example, a method of supplying thermal energy by heating and / or a method of supplying light energy by irradiation of light such as ultraviolet rays. Etc. can be used.
  • the viscosity of the first insulating adhesive is made higher than the viscosity of the second insulating adhesive until the first insulating adhesive is in the second cured state.
  • the first insulating adhesive material 22c can block the second insulating adhesive material 23 from flowing and flowing into regions between electrodes having different polarities and / or between adjacent wirings.
  • the solder resin 20 can be retained in the vicinity of the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10, and a molten conductive adhesive 21 a to be described later is interposed between the electrode and the wiring. It is possible to prevent a shortage of the second insulating adhesive material serving as a medium when aggregating.
  • the second insulating adhesive can be sufficiently disposed around the electrode and the wiring, thereby improving the stability of electrical connection.
  • the relationship between the viscosity of the first insulating adhesive and the viscosity of the second insulating adhesive should be adjusted as appropriate to the respective materials of the first insulating adhesive and the second insulating adhesive. Is possible.
  • the conductive adhesive 21 in the solder resin 20 preferably has a melting point higher than the temperature at which the viscosity of the first insulating adhesive 22b in the first cured state starts to decrease. In this case, the viscosity of the first insulating adhesive 22b in the first cured state is lowered and deformed, and the surface region and the wiring of the semiconductor substrate 1 between the electrodes having different polarities of the back electrode type solar cell 8
  • the conductive adhesive 21 in the solder resin 20 is filled between the electrodes having different polarities and / or between the adjacent wirings before being filled with the surface region of the insulating base 11 between the adjacent wirings of the substrate 10. It tends to be able to suppress the outflow to the area.
  • the solid state conductive adhesive 21 in the solder resin 20 is melted to form a molten state conductive adhesive 21a.
  • a method of melting the conductive adhesive 21 in the solid state for example, a method of heating the conductive adhesive 21 can be used.
  • the solid state conductive adhesive material 21 is melted to become a molten state conductive adhesive material 21a, so that the n-type electrode 6 and the n-type wire 12 and the p-type electrode 7 and the p-type wire are connected. 13 respectively.
  • the viscosity of the first insulating adhesive 22 c is higher than the viscosity of the second insulating adhesive 23, the molten conductive adhesive 21 a becomes the second insulating adhesive 23.
  • the first insulating adhesive 22c can be used to block the mixed and flowing out of the electrodes having different polarities and / or the region between the adjacent wirings. Thereby, the stability of the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10 can be improved.
  • the softened first insulating adhesive 22c As a method of using the softened first insulating adhesive 22c as the second hardened first insulating adhesive 22, for example, energy is supplied to the softened first insulating adhesive 22c. Can be done. Thereby, the back-electrode-type solar cell 8 and the wiring board 10 which are overlaid and pressed as described above can be bonded by the first insulating adhesive 22 in the second cured state.
  • a method of supplying energy to the soft insulating first insulating material 22c for example, a method of supplying thermal energy by heating or the like and / or a method of supplying light energy by irradiation of light such as ultraviolet rays are used. be able to.
  • the softened state The second insulating adhesive material 23 of the solder resin 20 is softened until the first insulating adhesive material 22c becomes the second cured first insulating adhesive material 22c. Deformation is performed so as to fill a space between the n-type electrode 6 and the n-type wiring 12 and between the p-type electrode 7 and the p-type wiring 13 surrounded by 22c. Thereby, the stability of the mechanical connection between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10 can be improved.
  • the viscosity of the second insulating adhesive after the first insulating adhesive is in the second cured state is higher than the viscosity of the first insulating adhesive 22 in the second cured state. It may be lower, lower, or the same.
  • the solder resin 20 is heated and soldered. Even when the conductive adhesive 21 in the resin 20 starts to melt, the first insulating adhesive 22c in the softened state has already entered between the wirings of the wiring board 10 and between the electrodes of the back electrode type solar cell 8. Therefore, it does not flow toward the adjacent wiring and electrode. Therefore, it is possible to effectively prevent short-circuiting between the adjacent electrodes and between the wirings with the conductive adhesive 21 in the solder resin 20.
  • the melting start temperature of the conductive adhesive 21 in the solder resin 20 is preferably higher than the softening start temperature of the first insulating adhesive 22b in the first cured state.
  • the melting start temperature of the conductive adhesive 21 is the melting point of the conductive adhesive 21
  • the softening start temperature of the first insulating adhesive 22b in the first cured state is the first temperature in the first cured state. This is a temperature at which the viscosity of the insulating adhesive 22b starts to decrease.
  • the back electrode is made such that the viscosity of the first insulating adhesive is higher than the viscosity of the second insulating adhesive until the first insulating adhesive is in the second cured state.
  • the solar cell 8 and the wiring substrate 10 are bonded. Therefore, in the present embodiment, the first insulating adhesive prevents the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 from entering between the electrodes of the back electrode solar cell 8 and between the wirings of the wiring substrate 10.
  • the first insulating adhesive material 22c in the softened state enters between the electrodes of the back electrode type solar cell 8 and between the wirings of the wiring board 10, the first softened adhesive material 22c is softened in a wider region on the surface of the wiring board 10.
  • the insulating adhesive material 22c is brought into contact, and then the softened first insulating adhesive material 22c is cured to form the back electrode type solar cell 8 and the wiring as the first cured adhesive material 22 in the second cured state.
  • the substrate 10 is firmly bonded.
  • a B-stageable resin is used for the first insulating adhesive
  • a solder resin is used as the second insulating adhesive (epoxy resin) containing the conductive adhesive (Sn—Bi solder particles).
  • the relationship between the change of the heating temperature with respect to the elapsed time at the time of contact and the viscosity change of the first insulating adhesive and the second insulating adhesive is shown.
  • the viscosity of the first insulative adhesive in the first cured state decreases, and the first insulative adhesive in the softened state Become a material.
  • the solder resin conductive adhesive melts and flows.
  • the viscosity of the first insulating adhesive in the first cured state is lowered and is not the first insulating adhesive in the softened state, the viscosity of the first insulating adhesive is It is high and the first insulating adhesive cannot sufficiently enter between adjacent wirings of the wiring board, so that a space tends to remain between the back electrode type solar cell and the wiring board.
  • the viscosity of the uncured first insulating adhesive such as a B-stageable resin or a swelling type resin is increased.
  • a resin is used in which the viscosity is lowered to be in a softened state after the first cured state is reached, and then the viscosity is increased again to be in the second cured state. Therefore, before the solder resin conductive adhesive melts and flows, it is softened so as to fill as wide a space as possible between the back electrode solar cell and the wiring board except for the solder resin installation location.
  • the first insulating adhesive can be filled.
  • the heating temperature is kept constant at a temperature exceeding the melting point of the conductive adhesive material of the solder resin, whereby the soft insulating first insulating adhesive material is cured and the second conductive adhesive material is melted. It is set as the 1st insulating adhesive material of the hardening state.
  • the soft insulating first insulating adhesive is filled in the widest space between the back electrode type solar cell and the wiring substrate, the soft insulating first insulating adhesive After curing to become the first insulating adhesive in the second cured state, the adhesive strength between the back electrode solar cell and the wiring substrate can be increased, and the back electrode solar cell and the wiring The stability of the mechanical connection with the substrate can be increased.
  • the conductive adhesive material of the solder resin is solidified so that the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar cell and the wiring of the wiring board is achieved. Connection is made.
  • the hardness of the first insulative adhesive in the second cured state hardly changes as the heating temperature decreases, the adhesive strength between the back electrode solar cell and the wiring board is maintained.
  • the change of the heating temperature with respect to the elapsed time shown in FIG. 13 when the change of the heating temperature with respect to the elapsed time shown in FIG. 13 is changed, it influences the softening temperature of the first insulating adhesive, the curing start time, the curing completion time, the meltability of the conductive adhesive, and the like. Therefore, it is preferable to combine a material design that conforms to this process with a change in heating temperature that is suitable for the material design.
  • the first insulating adhesive material is preferably softened to such an extent that it can be deformed by pressure before the conductive adhesive material 21 of the solder resin 20 is in a molten state.
  • the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 can be brought into a molten state after the first insulating adhesive is filled between the wirings of the wiring substrate 10, the conductive adhesive of the solder resin 20 can be brought into a molten state. It is possible to effectively prevent the inflow of the 21 wiring boards 10 between the wirings.
  • the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 is in a molten state before the softened first insulating adhesive 22c is cured again and becomes the second cured first insulating adhesive 22. It is preferable. As the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 melts, the height between the back electrode type solar cell 8 and the wiring board 10 decreases, and the soft insulating first insulating adhesive 22c becomes the wiring board along with the decrease. It flows in between 10 wires. Therefore, when the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 is melted after the formation of the first insulating adhesive 22 in the second cured state, the first insulating adhesive 22c in the softened state becomes the wiring board 10.
  • the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 flows between the wirings of the wiring board 10 in a molten state in a state where the wirings are not sufficiently filled.
  • the conductive adhesive 21 melts and aggregates between the electrode and the wiring and spreads wet, but when the first insulating adhesive 22 is in the second cured state, the back electrode solar cell 8 and the wiring Since the height between the substrate 10 and the substrate 10 is fixed, there is a possibility that the conductive adhesive 21 that has spread out may not be sufficiently filled between the electrode and the wiring.
  • the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 is maintained in a molten state until the first insulative adhesive 22 in the second cured state is formed.
  • the conductive adhesive 21 of the solder resin 20 is formed. Since it solidifies, the stability of the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10 can be improved.
  • the conductivity between the adjacent electrodes and / or between the wirings is adjusted.
  • the electrode of the back electrode type solar cell 8 and the wiring of the wiring substrate 10 can be electrically connected while suppressing the occurrence of a short circuit due to the conductive adhesive 21, and the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 Can be mechanically connected by the first insulating adhesive 22 and the second insulating adhesive 23 in the second cured state.
  • the process of curing the first insulating adhesive 22c in the softened state to form the first insulating adhesive 22 in the second cured state is, for example, a single heating process as described above. Preferably, it is done. In this case, productivity tends to be further improved.
  • the first cured state, the softened state, and the second cured state can be confirmed by investigating changes in viscosity with the passage of time when energy such as thermal energy and / or light energy is supplied.
  • the first cured state, the softened state, and the second cured state can also be confirmed by analyzing the characteristics, composition, and state of the first insulating adhesive material, respectively.
  • the first insulating adhesive is a resin capable of being B-staged
  • a B-stageable resin is used for the first insulating adhesive, and a solder resin is used as the second insulating adhesive (epoxy resin) containing the conductive adhesive (Sn—Bi solder particles).
  • the second insulating adhesive epoxy resin
  • Sn—Bi solder particles the conductive adhesive
  • FIG. 14 The typical expanded sectional view of an example of the photovoltaic cell with a wiring board produced in this way is shown.
  • the back electrode type solar cells 8 and the wiring substrate 10 are mechanically connected by the first insulating adhesive 22 and the second insulating adhesive 23 in the second cured state.
  • the n-type electrode 6 and the p-type electrode 7 of the back electrode type solar battery cell 8 are electrically connected to the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 of the wiring substrate 10 by the conductive adhesive 21, respectively. ing.
  • the height T between the back surface of the semiconductor substrate 1 of the back electrode type solar cell 8 and the surface of the insulating substrate 11 of the wiring substrate 10 is determined by the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13.
  • the thicknesses are about 35 ⁇ m, for example, the thickness is about 50 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the distance P between the adjacent n-type wiring 12 and p-type wiring 13 is, for example, about 200 ⁇ m.
  • the distance P is 5 mm or less, particularly when it is 1 mm or less, a short circuit between wires due to solder is likely to occur. Therefore, in such a case, the effect that the stability of the electrical connection between the electrode of the back electrode type solar battery cell 8 of the present invention and the wiring of the wiring substrate 10 can be improved effectively.
  • the width W of each of the n-type wiring 12 and the p-type wiring 13 is, for example, about 550 ⁇ m.
  • the back electrode type solar cell with a wiring board manufactured as described above is, for example, in the sealing material 18 between the surface protective material 17 and the back surface protective material 19 as shown in the schematic cross-sectional view of FIG.
  • a solar cell module is produced by sealing with.
  • the step of sealing in the sealing material is provided, for example, in the sealing material 18 such as ethylene vinyl acetate (EVA) provided in the surface protecting material 17 such as glass and the back surface protecting material 19 such as polyester film.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • a solar battery cell with a wiring board is sandwiched between a sealing material 18 such as EVA, and these sealing materials 18 are integrated by heating while pressing between the front surface protective material 17 and the back surface protective material 19. Can be done.
  • the step of reducing the viscosity of the first cured adhesive 22b in the first cured state to the softened first insulating adhesive 22c, and the conductive adhesive 21 in the solder resin 20 are performed.
  • the productivity of the solar cell module can be further improved. That is, the superposed back electrode type solar cell 8 and the wiring board 10 before performing these steps and the sealing material 18 provided on the surface protective material 17 and the sealing material provided on the back surface protective material 19.
  • the first insulating adhesive 22b in the first cured state is supplied with energy while being pressed between the surface protective member 17 and the back surface protective member 19. Accordingly, the first insulating adhesive is cured through the first cured state, the softened state, and the second cured state to produce a back electrode solar cell with a wiring substrate, and the back electrode with the wiring substrate.
  • a solar cell module in which the solar cell is sealed in the sealing material 18 can be produced.
  • this sealing step is preferably performed in a vacuumed atmosphere. Thereby, it can suppress that a bubble generate
  • the first cured adhesive 22b in the first cured state is used as the first insulated adhesive 22c in the softened state, and in the solder resin 20 The step of melting the conductive adhesive material 21 and the step of increasing the viscosity of the first insulating adhesive material 22c in the softened state to form the first insulating adhesive material 22 in the second cured state.
  • the back electrode type solar cell 8 and the wiring substrate 10 can be deaerated, so that the first insulating adhesive 22, the second insulating adhesive 23, and the conductive adhesive 21 can be used. Generation of bubbles and voids can be suppressed, and a highly reliable solar cell module can be manufactured.
  • the first insulating adhesive 22 in the second cured state in the solar cell module is preferably white.
  • the reflectance of light in the first insulative adhesive 22 is high and has passed through the back electrode type solar cell 8. Light loss can be reduced by efficiently reflecting the light with the first insulating adhesive 22 and irradiating the back electrode solar cell 8 with light again. Therefore, in this case, the conversion efficiency of the solar cell module tends to be improved. Since the description of “white” is the same as described above, the description thereof is omitted here.
  • the concept of the back electrode type solar battery cell in the present invention only has a configuration in which both the n-type electrode and the p-type electrode are formed only on one surface side (back side) of the substrate described above.
  • so-called back contact type solar cells opposite to the light receiving surface side of the solar cells
  • MWT Metal Wrap Through
  • solar cells having a configuration in which a part of an electrode is arranged in a through hole provided in a substrate
  • All of the solar cells having a structure in which current is taken out from the back side of the side.
  • the stability of the mechanical connection between the back electrode solar cell 8 and the wiring substrate 10 is improved, and the electrode and the wiring substrate of the back electrode solar cell 8 are improved.
  • the back electrode type solar cell with a wiring board and the solar cell module with improved electrical connection stability with 10 wirings can be manufactured with excellent productivity. Therefore, according to this Embodiment, it becomes possible to manufacture the back electrode type solar cell with a wiring board and solar cell module which were excellent in long-term reliability, and produced with excellent productivity.
  • a strip-shaped n-type electrode formed on the n-type impurity diffusion region on the back surface of the n-type silicon substrate and a strip-shaped p-type electrode formed on the p-type impurity diffusion region are alternately arranged one by one.
  • the arranged back electrode type solar cell was produced.
  • each of the n-type electrode and the p-type electrode was an Ag electrode, and the pitch between the adjacent n-type electrode and the p-type electrode was 750 ⁇ m.
  • the width of each of the n-type electrode and the p-type electrode was 50 ⁇ m to 150 ⁇ m, and the height of each of the n-type electrode and the p-type electrode was 3 ⁇ m to 13 ⁇ m.
  • an uncured first insulating adhesive (SPSR-900G manufactured by Sanwa Chemical Industry Co., Ltd.) is placed between the n-type electrode and the p-type electrode adjacent to each other on the back surface of the back electrode type solar battery cell. Installed by screen printing.
  • the first insulating adhesive is an epoxy-based B-stageable resin, and the first cured resin has low adhesiveness.
  • the temperature is 60 ° C. or lower during evacuation, the first curing is performed.
  • a resin was selected that has the property of not softening from the state, softening at 80 ° C. to 100 ° C. or higher to be softened, and starting to harden at 130 ° C. or higher to become the second cured state.
  • the enlarged photograph of the back surface of the back electrode type photovoltaic cell after installing the 1st insulating adhesive material is shown.
  • the first insulating adhesive alignment pattern is surrounded by the dotted line in FIG. 16 between the electrode and the peripheral portion.
  • two patterns were formed in which the first insulating adhesive was removed in a rhombus shape.
  • the uncured first insulating adhesive between the n-type electrode and the p-type electrode adjacent to each other in the back electrode type solar battery cell it is put in an oven at 80 ° C. for 10 minutes.
  • the first insulating adhesive is heated to cure to the first cured state
  • the width of the first cured adhesive in the first cured state on the back electrode type solar cell side is 400 ⁇ m
  • the back electrode type The width opposite to the solar battery cell was set to 100 ⁇ m and the height was set to approximately 50 ⁇ m.
  • solder resin (TCAP-5401-27 manufactured by Tamura Kaken Co., Ltd.) was placed on each of the n-type electrode and the p-type electrode of the back electrode type solar cell by screen printing.
  • the solder resin used here is a solder resin in which Sn—Bi-based solder particles (conductive adhesive) are dispersed in an epoxy-based insulating resin (second insulating adhesive).
  • Sn—Bi-based solder particles conductive adhesive
  • second insulating adhesive epoxy-based insulating resin
  • the back electrode type solar cell is formed on the wiring substrate so that the n type electrode and the p type electrode on the back surface of the back electrode type solar cell face the n type wiring and the p type wiring of the wiring substrate, respectively.
  • the battery cells were stacked.
  • the n-type wiring and the p-type wiring are each formed on an insulating substrate made of PEN, and the n-type wiring and the p-type wiring are each copper wiring.
  • the back electrode type solar cell is formed on the wiring substrate so that the n type electrode and the p type electrode on the back surface of the back electrode type solar cell face the n type wiring and the p type wiring of the wiring substrate, respectively.
  • the battery cells were stacked.
  • the n-type wiring and the p-type wiring are each formed on an insulating substrate made of PEN, and the n-type wiring and the p-type wiring are each copper wiring.
  • FIG. 17 shows an enlarged photograph of the surface of the wiring board on the wiring side.
  • An alignment pattern (region surrounded by a dotted line in FIG. 17) was provided.
  • the alignment pattern of the first insulating adhesive material of the back electrode solar cell and the alignment pattern of the wiring substrate overlap. Alignment was performed.
  • the stacked back electrode type solar cells and the wiring substrate are put into a vacuum laminator with the back electrode type solar cell side as the lower side, and heated and pressurized according to the temperature profile shown in FIG.
  • the back electrode type solar cell was sealed in a sealing material to produce a solar cell module.
  • the temperature profile shown in FIG. 18 was measured using thermocouples 1-6.
  • heating is started after the stacked back electrode type solar cells and the wiring board are set between the sealing materials made of EVA, and evacuation is performed for 180 seconds. Then, pressurization was started to raise the temperature. Then, as shown in FIG. 18, pressurization was carried out for 600 seconds while raising the temperature to produce a solar cell module in which the back electrode type solar cell with wiring board was sealed in the sealing material.
  • the first insulating adhesive was in the first cured state until about 240 seconds from the start of heating, but softened and softened from the time exceeding 240 seconds.
  • the softened state continued from the start of heating to a time exceeding about 300 seconds, and then cured again to become a second cured state.
  • the viscosity of the first insulating adhesive was set higher than the viscosity of the second insulating adhesive of the solder resin until the first insulating adhesive was in the second cured state.
  • the present invention can be used for a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device, and in particular, can be suitably used for a back electrode type solar cell with a wiring board, a solar cell module, and a method for manufacturing these.

Abstract

 第1の絶縁性接着材(22)が極性の異なる電極(6,7)間の半導体基板(1)の表面領域と隣り合う配線(12,13)間の絶縁性基材(11)の表面領域との間に配置され、第2の絶縁性接着材(23)が第1の絶縁性接着材(22)と導電性接着材(21)との間に配置されており、第1の絶縁性接着材(22)は、第1の硬化状態となった後に軟化状態となってその後第2の硬化状態となる性質を有し、第1の絶縁性接着材(22)が第2の硬化状態となるまで第1の絶縁性接着材(23)の粘度を第2の絶縁性接着材(22)の粘度よりも高くして製造される半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび半導体装置の製造方法である。

Description

半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび半導体装置の製造方法
 本発明は、半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび半導体装置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セル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。太陽電池セルの種類には、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の様々なものがあるが、現在、シリコン結晶を用いた太陽電池セルが主流となっている。
 現在、最も多く製造および販売されている太陽電池セルは、太陽光が入射する側の面(受光面)にn電極が形成されており、受光面と反対側の面(裏面)にp電極が形成された構成の両面電極型太陽電池セルである。
 また、太陽電池セルの受光面には電極を形成せず、太陽電池セルの裏面のみにn電極およびp電極を形成した裏面電極型太陽電池セルの開発も進められている。
 たとえば特許文献1(特開2009-88145号公報)には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接続する技術が開示されている。特許文献1(特開2009-88145号公報)においては、以下の工程により、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接続している。
(1)裏面電極型太陽電池セルをSn-Bi半田槽に浸漬して電極部分を半田コートする工程。
(2)スクリーン印刷によりアクリル系粘着剤を裏面電極型太陽電池セルの裏面の電極以外の部分に塗布する工程。
(3)配線基板上に裏面電極型太陽電池セルを設置する工程。
(4)裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを加熱圧着する工程。
 これにより、特許文献1(特開2009-88145号公報)においては、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線とをSn-Bi半田によって電気的に接続するとともに、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とをアクリル系粘着剤によって接着して機械的に接続している。
特開2009-88145号公報
 特許文献1には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接着材によって接着する技術が開示されているが、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを貼り合わせるときに接着材をどのような状態にするかということについては記載されていない。
 仮に、接着材が塗布後に硬化していない場合には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを貼り合せるときの圧力によって、接着材が裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線との間に入り込み、十分な電気的な接続が得られなくなる可能性がある。
 接着材を塗布後に完全に硬化させた場合には上記の問題は解決するが、接着材の接着力が著しく低下し、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを接着する接着材としての機能を失うことに加えて、硬化した接着材と配線基板とが接する面が平坦になるとは限らないため、接着材と配線基板との間の隙間から加熱によって溶融した半田が流出し、隣り合う電極間または配線間での短絡を引き起こすという問題も発生する。
 また、特許文献1には、接着材として粘着性のテープを用いることができる旨が記載されているが、電極間または配線間の狭い領域に電極または配線に重ならないように粘着性のテープを貼り付ける工程は生産性や品質の著しい低下を招きかねない。
 上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、生産性に優れ、半導体基板と配線基板との機械的な接続の安定性を向上することができるとともに、半導体基板の電極と配線基板の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび半導体装置の製造方法を提供することにある。
 本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板と、絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、半導体基板と絶縁性基材との間に設けられた第1の絶縁性接着材および第2の絶縁性接着材と、電極と配線との間に設けられた導電性接着材と、を含み、第1の絶縁性接着材は、極性の異なる電極間の半導体基板の表面領域と隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域との間に配置され、第2の絶縁性接着材は、第1の絶縁性接着材と導電性接着材との間に配置されており、第1の絶縁性接着材は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、未硬化の状態から粘度が上昇して第1の硬化状態となった後に第1の硬化状態から粘度が一旦低下して軟化状態となり、その後粘度が再度上昇して第1の硬化状態よりも粘度が高い状態である第2の硬化状態となる性質を有し、第2の絶縁性接着材は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、未硬化の状態から粘度が上昇して硬化状態となる性質を有している半導体装置である。
 ここで、本発明の半導体装置において、第1の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、形状保持性を有しており、かつ接着性の低い状態であり、第2の硬化状態は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態であることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置において、導電性接着材は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有していることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置において、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材は白色であることが好ましい。
 また、本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板を有する裏面電極型太陽電池セルと、絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、半導体基板と絶縁性基材との間に設けられた第1の絶縁性接着材および第2の絶縁性接着材と、電極と配線との間に設けられた導電性接着材と、を含み、第1の絶縁性接着材は、極性の異なる電極間の半導体基板の表面領域と、隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域と、の間に配置され、第2の絶縁性接着材は、第1の絶縁性接着材と、導電性接着材と、の間に配置されている配線基板付き裏面電極型太陽電池セルである。
 また、本発明は、上記の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材中に封止された太陽電池モジュールである。
 また、本発明は、一方の表面に極性の異なる電極が設けられた半導体基板の電極間の表面領域および絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板の隣り合う配線間の絶縁性基材の表面領域の少なくとも一方に第1の絶縁性接着材を設置する工程と、第1の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第1の硬化状態とする工程と、電極の表面および配線の表面の少なくとも一方に導電性接着材を含む第2の絶縁性接着材を設置する工程と、半導体基板の電極と配線基板の配線とが対向するように半導体基板と配線基板とを重ね合わせる工程と、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、導電性接着材を溶融させる工程と、軟化状態の第1の絶縁性接着材の粘度を上昇させて第2の硬化状態とする工程と、を含み、第2の硬化状態とする工程では、第1の絶縁性接着材の粘度を第2の絶縁性接着材の粘度よりも高くする半導体装置の製造方法である。
 ここで、本発明の半導体装置の製造方法において、第1の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、形状保持性を有しており、かつ接着性の低い状態であり、第2の硬化状態は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態であることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置の製造方法においては、軟化状態とする工程と、溶融させる工程と、第2の硬化状態とする工程とは、1回の加熱工程で行なわれることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置の製造方法において、導電性接着材は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有していることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置の製造方法において、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材は白色であることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置の製造方法においては、第1の絶縁性接着材を設置する工程において、第1の絶縁性接着材は、半導体基板の電極と半導体基板の周縁部との間に設置されることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置の製造方法において、第1の絶縁性接着材は、半導体基板の電極と半導体基板の周縁部との間に、半導体基板と配線基板との位置合わせを行なうための位置合わせパターンを形成するように設置されることが好ましい。
 また、本発明の半導体装置の製造方法において、配線基板には第1の絶縁性接着材の位置合わせパターンに対応する位置合わせパターンが設けられており、重ね合わせる工程は、半導体基板に設けられた第1の絶縁性接着材の位置合わせパターンと配線基板の位置合わせパターンとが重なるように位置合わせをする工程を含むことが好ましい。
 本発明によれば、生産性に優れ、半導体基板と配線基板との機械的な接続の安定性を向上することができるとともに、半導体基板の電極と配線基板の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる半導体装置、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび半導体装置の製造方法を提供することができる。
実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの模式的な断面図である。 (a)~(g)は、実施の形態の裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例について図解する模式的な断面図である。 裏面電極型太陽電池セルを裏面側から見たときの一例の模式的な平面図である。 裏面電極型太陽電池セルを裏面側から見たときの他の一例の模式的な平面図である。 裏面電極型太陽電池セルを裏面側から見たときのさらに他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態の配線基板の一例を配線の設置側から見たときの模式的な平面図である。 図6のVII-VIIに沿った模式的な断面図である。 (a)~(h)は、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例を図解する模式的な断面図である。 裏面電極型太陽電池セルの電極と周縁部との間に未硬化状態の第1の絶縁性接着材の位置合わせパターンを設けた構成の裏面電極型太陽電池セルの裏面の一例の模式的な拡大平面図である。 実施の形態の裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを重ね合わせた後の一例の模式的な平面図である。 配線基板の他の一例を絶縁性基材側から見たときの模式的な拡大平面図である。 裏面電極型太陽電池セルと配線基板との位置合わせ時の第1の絶縁性接着材の位置合わせパターンと配線基板の位置合わせパターンとの位置関係の一例を図解する模式的な拡大平面図である。 第1の絶縁性接着材にBステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材を含む第2の絶縁性接着材として半田樹脂を用いたときの経過時間に対する加熱温度の変化と、第1の絶縁性接着材および第2の絶縁性接着材の粘度変化との関係の一例を示す図である。 第1の絶縁性接着材にBステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材を含む第2の絶縁性接着材として半田樹脂を用いて作製された配線基板付き太陽電池セルの一例の模式的な拡大断面図である。 実施の形態の太陽電池モジュールの一例の模式的な断面図である。 第1の絶縁性接着材を設置した後の実施例の裏面電極型太陽電池セルの裏面の拡大写真である。 実施例の配線基板の配線の設置側の表面の拡大写真である。 実施例の温度プロファイルを示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、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。また、後述する各工程の間にはその他の工程が含まれていてもよいことは言うまでもない。
 <配線基板付き裏面電極型太陽電池セル>
 図1に、本発明の半導体装置の一例である本実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの模式的な断面図を示す。図1に示すように、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルは、裏面電極型太陽電池セル8と、配線基板10と、を含んでいる。
 裏面電極型太陽電池セル8は、半導体基板1を有するとともに、半導体基板1の一方の表面に設けられたn型用電極6とp型用電極7とを有している。ここで、n型用電極6とp型用電極7とは極性の異なる電極である。
 配線基板10は、絶縁性基材11を有するとともに、絶縁性基材11の一方の表面に設けられたn型用配線12とp型用配線13とを有している。ここで、n型用配線12は、n型用電極6に対応する配線であり、n型用電極6に対向して設けられている。また、p型用配線13は、p型用電極7に対応する配線であり、p型用電極7に対向して設けられている。
 裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6は、配線基板10のn型用配線12と導電性接着材21により電気的に接続されている。裏面電極型太陽電池セル8のp型用電極7は、配線基板10のp型用配線13と導電性接着材21により電気的に接続されている。
 裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1と、配線基板10の絶縁性基材11と、の間には、第1の絶縁性接着材22と、第2の絶縁性接着材23と、が設けられている。
 第1の絶縁性接着材22は、半導体基板1の一方の表面において隣り合って配置されているn型用電極6とp型用電極7との間における半導体基板1の表面領域と、絶縁性基材11の一方の表面において隣り合って配置されているn型用配線12とp型用配線13との間における絶縁性基材11の表面領域と、の間に配置されている。第1の絶縁性接着材22は、n型用配線12の表面の幅方向の端部とp型用配線13の表面の幅方向の端部とをそれぞれ覆うようにして設けられている。
 第2の絶縁性接着材23は、第1の絶縁性接着材22と、導電性接着材21と、の間に配置されている。第2の絶縁性接着材23は、配線基板10のn型用配線12およびp型用配線13のそれぞれの表面と、半導体基板1の電極形成側の表面との間に設けられており、n型用電極6と導電性接着材21との接続体およびp型用電極7と導電性接着材21との接続体をそれぞれ覆っている。
 第1の絶縁性接着材22は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、未硬化の状態から粘度が上昇して第1の硬化状態となった後に、第1の硬化状態から粘度が一旦低下して軟化状態となり、その後粘度が再度上昇して第1の硬化状態よりも粘度が高い状態である第2の硬化状態となる性質を有している。なお、図1に示す配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの状態においては、第1の絶縁性接着材22は、第2の硬化状態となっている。第1の絶縁性接着材に供給されるエネルギとしては、たとえば、加熱などによる熱エネルギおよび/または紫外線などの光の照射による光エネルギなどが挙げられる。
 ここで、未硬化の状態の第1の絶縁性接着材は、たとえば、加熱および/または紫外線などの光の照射などによって硬化して第1の硬化状態となる。これにより、未硬化の第1の絶縁性接着材の状態と比べて、粘着力および流動性が低下した第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材を得ることができる。
 また、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材は、常温(約25℃)における未硬化状態と比べて粘度が高く、形状保持性(外力を加えない限り変形しない性質)を有しており、かつ接着性の低い状態(第1の絶縁性接着材の表面に裏面電極型太陽電池セル8や配線基板10を接触させても裏面電極型太陽電池セル8や配線基板10に第1の絶縁性接着材が付着しない程度の接着性を有する状態)であることが好ましい。この場合には、後述する半田樹脂を設置する工程において、生産性の高い印刷工程を採用することが可能となる。さらには、後述する裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを重ね合わせる工程において、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを重ね合わせた後においても、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを容易に取り外しできる傾向にある。そのため、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との位置合わせを容易かつ高精度に行なうことができる傾向にある。
 第2の硬化状態は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態であることが好ましい。この場合には、後述する裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを重ね合わせる工程において、第1の硬化状態で裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との位置関係を調整した後に第1の絶縁性接着材を第2の硬化状態とすることによって、所望の位置関係で裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを接着することができる。これにより、生産性、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との機械的な接続の安定性、および裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる傾向が大きくなる。
 未硬化状態の第1の絶縁性接着材を第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材とする手段が加熱による場合は、第1の絶縁性接着材が第1の硬化状態となる温度は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材が軟化する温度および軟化状態の第1の絶縁性接着材が第2の硬化状態となる温度よりも低いことが好ましい。これにより、未硬化状態の第1の絶縁性接着材を第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材とする工程における加熱温度を制御した場合には、未硬化状態の第1の絶縁性接着材が軟化状態や第2の硬化状態まで進行してしまうことを防止することができる。
 また、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材を軟化して軟化状態の第1の絶縁性接着材を形成する工程と、軟化状態の第1の絶縁性接着材を硬化して第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材を形成する工程と、が加熱によって行なわれる場合には、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材を軟化する温度は、軟化状態の第1の絶縁性接着材を硬化して第2の硬化状態とする温度よりも低いことが好ましい。このように加熱温度を制御することで第1の絶縁性接着材を確実に第1の硬化状態、軟化状態および第2の硬化状態の順に状態を遷移させることができる。
 また、第2の絶縁性接着材23は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、未硬化の状態から粘度が上昇して硬化状態となる性質を有している。第2の絶縁性接着材23に供給されるエネルギとしては、たとえば、加熱などによる熱エネルギおよび/または紫外線などの光の照射による光エネルギなどが挙げられる。
 導電性接着材21は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有していることが好ましい。この場合には、後述するように、導電性接着材21が電極間および配線間に流れ出すことによる電気的な短絡の発生を有効に防止することができる傾向にある。
 第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22は白色であることが好ましい。第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22が白色である場合には、これらの樹脂における光の反射率が高くなり、裏面電極型太陽電池セル8を透過してきた光をこれらの樹脂で効率的に反射して裏面電極型太陽電池セル8に光が再度照射されることで光損失を低減させることができることから、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの変換効率を向上させることができる傾向にある。本明細書において、「白色」とは、波長360~830nmの光に対する反射率が50%以上であることをいう。なお、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22が白色である場合に、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22の波長360~830nmの光に対する反射率は100%近い方が好ましい。
 <裏面電極型太陽電池セル>
 裏面電極型太陽電池セル8としては、たとえば以下のようにして製造した裏面電極型太陽電池セル8を用いることができる。以下、図2(a)~(g)の模式的断面図を参照して、本実施の形態で用いられる裏面電極型太陽電池セル8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、たとえばインゴットからスライスすることなどによって、半導体基板1の表面にスライスダメージ1aが形成された半導体基板1を用意する。半導体基板1としては、たとえば、n型またはp型のいずれかの導電型を有する多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板を用いることができる。
 次に、図2(b)に示すように、半導体基板1の表面のスライスダメージ1aを除去する。ここで、スライスダメージ1aの除去は、たとえば半導体基板1が上記のシリコン基板からなる場合には、上記の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などによって行なうことができる。
 スライスダメージ1aの除去後の半導体基板1の大きさおよび形状も特に限定されないが、半導体基板1の厚さをたとえば50μm以上400μm以下とすることができる。
 次に、図2(c)に示すように、半導体基板1の裏面に、n型不純物拡散領域2およびp型不純物拡散領域3をそれぞれ形成する。n型不純物拡散領域2は、たとえば、n型不純物を含むガスを用いた気相拡散などの方法により形成することができ、p型不純物拡散領域3は、たとえば、p型不純物を含むガスを用いた気相拡散などの方法により形成することができる。
 n型不純物拡散領域2およびp型不純物拡散領域3はそれぞれ図2の紙面の表面側および/または裏面側に伸びる帯状に形成されており、n型不純物拡散領域2とp型不純物拡散領域3とは半導体基板1の裏面において交互に所定の間隔をあけて配置されている。
 n型不純物拡散領域2はn型不純物を含み、n型の導電型を示す領域であれば特に限定されない。なお、n型不純物としては、たとえばリンなどのn型不純物を用いることができる。
 p型不純物拡散領域3はp型不純物を含み、p型の導電型を示す領域であれば特に限定されない。なお、p型不純物としては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのp型不純物を用いることができる。
 n型不純物を含むガスとしては、たとえばPOCl3のようなリンなどのn型不純物を含むガスを用いることができ、p型不純物を含むガスとしては、たとえばBBr3のようなボロンなどのp型不純物を含むガスを用いることができる。
 次に、図2(d)に示すように、半導体基板1の裏面にパッシベーション膜4を形成する。ここで、パッシベーション膜4は、たとえば、熱酸化法またはプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法などの方法により形成することができる。
 パッシベーション膜4としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
 パッシベーション膜4の厚みは、たとえば0.05μm以上1μm以下とすることができ、特に0.2μm程度とすることが好ましい。
 次に、図2(e)に示すように、半導体基板1の受光面の全面にテクスチャ構造などの凹凸構造を形成した後に、その凹凸構造上に反射防止膜5を形成する。
 テクスチャ構造は、たとえば、半導体基板1の受光面をエッチングすることにより形成することができる。たとえば、半導体基板1がシリコン基板である場合には、たとえば水酸化ナトリウムまたは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液をたとえば70℃以上80℃以下に加熱したエッチング液を用いて半導体基板1の受光面をエッチングすることによって形成することができる。
 反射防止膜5は、たとえばプラズマCVD法などにより形成することができる。なお、反射防止膜5としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができるが、これに限定されるものではない。
 次に、図2(f)に示すように、半導体基板1の裏面のパッシベーション膜4の一部を除去することによってコンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bを形成する。ここで、コンタクトホール4aは、n型不純物拡散領域2の表面の少なくとも一部を露出させるようにして形成され、コンタクトホール4bは、p型不純物拡散領域3の表面の少なくとも一部を露出させるようにして形成される。
 なお、コンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bはそれぞれ、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いてコンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bの形成箇所に対応する部分に開口を有するレジストパターンをパッシベーション膜4上に形成した後にレジストパターンの開口からパッシベーション膜4をエッチングなどにより除去する方法、またはコンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bの形成箇所に対応するパッシベーション膜4の部分にエッチングペーストを塗布した後に加熱することによってパッシベーション膜4をエッチングして除去する方法などにより形成することができる。
 次に、図2(g)に示すように、コンタクトホール4aを通してn型不純物拡散領域2に接するn型用電極6と、コンタクトホール4bを通してp型不純物拡散領域3に接するp型用電極7と、を形成することによって、裏面電極型太陽電池セル8を作製する。
 n型用電極6およびp型用電極7としては、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。n型用電極6およびp型用電極7はそれぞれパッシベーション膜4に設けられた開口部を通して、半導体基板1の裏面のn型不純物拡散領域2およびp型不純物拡散領域3に沿って、n型不純物拡散領域2およびp型不純物拡散領域3にそれぞれ接するように形成されている。
 図3に、上記のようにして製造した裏面電極型太陽電池セル8を裏面側から見たときの一例の模式的な平面図を示す。図3に示すように、n型用電極6およびp型用電極7はそれぞれ櫛形状に形成されており、櫛形状のn型用電極6の櫛歯に相当する部分と櫛形状のp型用電極7の櫛歯に相当する部分とが1本ずつ交互に噛み合わさるようにn型用電極6およびp型用電極7が配置されている。その結果、櫛形状のn型用電極6の櫛歯に相当する部分と櫛形状のp型用電極7の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ1本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
 裏面電極型太陽電池セル8の裏面のn型用電極6およびp型用電極7のそれぞれの形状および配置は、図3に示す構成に限定されず、後述する配線基板のn型用配線およびp型用配線にそれぞれ電気的に接続可能な形状および配置であればよい。
 図4に、裏面電極型太陽電池セル8を裏面側から見たときの他の一例の模式的な平面図を示す。図4に示すように、n型用電極6およびp型用電極7はそれぞれ同一方向に伸長(図4の上下方向に伸長)する帯状に形成されており、半導体基板1の裏面において上記の伸長方向と直交する方向にそれぞれ1本ずつ交互に配置されている。
 図5に、裏面電極型太陽電池セル8を裏面側から見たときのさらに他の一例の模式的な平面図を示す。図5に示すように、n型用電極6およびp型用電極7はそれぞれ点状に形成されており、点状のn型用電極6の列(図5の上下方向に伸長)および点状のp型用電極7の列(図5の上下方向に伸長)がそれぞれ半導体基板1の裏面において1列ずつ交互に配置されている。
 <配線基板>
 図6に、本実施の形態で用いられる配線基板の一例を配線の設置側から見たときの一例の模式的な平面図を示す。図6に示すように、配線基板10は、絶縁性基材11と、絶縁性基材11の表面上に設置されたn型用配線12、p型用配線13および接続用配線14を含む配線16とを有している。
 n型用配線12、p型用配線13および接続用配線14はそれぞれ導電性であり、n型用配線12およびp型用配線13はそれぞれ複数の長方形が長方形の長手方向に直交する方向に配列された形状を含む櫛形状とされている。一方、接続用配線14は帯状とされている。また、配線基板10の終端にそれぞれ位置しているn型用配線12aおよびp型用配線13a以外の隣り合うn型用配線12とp型用配線13とは接続用配線14によって電気的に接続されている。
 配線基板10においては、櫛形状のn型用配線12の櫛歯(長方形)に相当する部分と櫛形状のp型用配線13の櫛歯(長方形)に相当する部分とが1本ずつ交互に噛み合わさるようにn型用配線12およびp型用配線13がそれぞれ配置されている。その結果、櫛形状のn型用配線12の櫛歯に相当する部分と櫛形状のp型用配線13の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ1本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
 図7に、図6のVII-VIIに沿った模式的な断面図を示す。図7に示すように、配線基板10においては、絶縁性基材11の一方の表面上にのみn型用配線12およびp型用配線13が設置されている。
 絶縁性基材11の材質としては、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethylene terephthalate)、ポリエチレンナフタレート(PEN:Polyethylene naphthalate)、ポリフェニレンサルファイド(PPS:Polyphenylene sulfide)、ポリビニルフルオライド(PVF:Polyvinyl fluoride)およびポリイミド(Polyimide)からなる群から選択された少なくとも1種の樹脂を含む材質を用いることができる。
 絶縁性基材11の厚さは特に限定されず、たとえば25μm以上150μm以下とすることができる。
 絶縁性基材11は、1層のみからなる単層構造であってもよく、2層以上からなる複数層構造であってもよい。
 配線16の材質としては、導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、銅、アルミニウムおよび銀からなる群から選択された少なくとも1種を含む金属などを用いることができる。
 配線16の厚さも特に限定されず、たとえば10μm以上50μm以下とすることができる。
 配線16の形状も上述した形状に限定されず、適宜設定することができるものであることは言うまでもない。
 配線16の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル(Ni)、金(Au)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、錫(Sn)、SnPb半田、およびITO(Indium Tin Oxide)からなる群から選択された少なくとも1種を含む導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線基板10の配線16と後述する裏面電極型太陽電池セル8の電極との電気的接続を良好なものとし、配線16の耐候性を向上させることができる傾向にある。
 配線16の少なくとも一部の表面には、たとえば防錆処理や黒化処理などの表面処理を施してもよい。
 配線16も、1層のみからなる単層構造であってもよく、2層以上からなる複数層構造であってもよい。
 以下に、図6および図7に示される構成の配線基板10の製造方法の一例について説明する。
 まず、たとえばPENフィルムなどの絶縁性基材11を用意し、その絶縁性基材11の一方の表面の全面にたとえば金属箔または金属プレートなどの導電性物質を貼り合わせる。たとえば所定の幅にカットされた絶縁性基材のロールを引き出し、絶縁性基材の一方の表面に接着剤を塗布し、絶縁性基材の幅よりやや小さくカットされた金属箔のロールを重ね合わせて加圧・加熱することで貼り合わせることができる。
 次に、絶縁性基材11の表面に貼り合わされた導電性物質の一部をフォトエッチングなどにより除去して導電性物質をパターンニングすることによって、絶縁性基材11の表面上にパターンニングされた導電性物質からなるn型用配線12、p型用配線13および接続用配線14などを含む配線16を形成する。
 以上により、図6および図7に示される構成の配線基板10を作製することができる。
 <配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法>
 図8(a)~図8(h)に、本実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図8(a)~図8(h)を参照して、本実施の形態の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例について説明する。
 <第1の絶縁性接着材を設置する工程>
 まず、図8(a)に示すように、上記のようにして製造した裏面電極型太陽電池セル8を用意する。次に、図8(b)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1の裏面のn型用電極6とp型用電極7との間に、それぞれ、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aを設置する。
 未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aの設置方法としては、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法を挙げることができる。なかでも、第1の絶縁性接着材22aの設置方法としては、スクリーン印刷を用いることが好ましい。スクリーン印刷により第1の絶縁性接着材22aを設置する場合には、簡易に、低コストで、かつ短時間で第1の絶縁性接着材22aを設置することができる。
 裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1側における第1の絶縁性接着材22aの幅は、n型用電極6およびp型用電極7と接触しないような幅であることが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との間の電気的な接続の安定性を向上することができる。
 裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1側とは反対側における第1の絶縁性接着材22aの幅は、配線基板10の配線の間隔よりも狭いことが好ましい。この場合にも、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との間の電気的な接続の安定性を向上することができる。
 第1の絶縁性接着材22aの形状は、裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1の裏面のn型用電極6およびp型用電極7のそれぞれに沿うライン状とすることが好ましいが、断続的に配置するような形状でも構わない。
 第1の絶縁性接着材22aとしては、Bステージ化可能な樹脂が用いられることが好ましい。Bステージ化可能な樹脂とは、液体状態の未硬化の第1の絶縁性接着材22aを加熱したときに、粘度が上昇して硬化状態(第1の硬化状態)となった後に粘度が低下して軟化し、その後に再度粘度が上昇して硬化状態(第2の硬化状態)となる樹脂のことである。上記の第1の硬化状態がBステージと言われる。Bステージ化可能な樹脂としては、たとえば、液体状態から溶媒を揮発させて固体状態(Bステージ)とすることができる樹脂などがある。また、Bステージ化可能な樹脂としては、たとえば、第2の硬化状態において、裏面電極型太陽電池セル8の裏面の電極間および配線基板10の配線間の短絡を防止することができる程度の絶縁性を有するとともに、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの長期信頼性を保つために裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との間の機械的な接続強度を保持することができる程度の接着力を有する樹脂を用いることができる。
 また、第1の絶縁性接着材22aとしては、膨潤タイプの樹脂を用いることも好ましい。膨潤タイプの樹脂は、未硬化で液体状態の樹脂と、微粒子状態の樹脂と、の混合物である。膨潤タイプの樹脂の熱挙動はたとえば以下のようである。膨潤タイプの樹脂を微粒子状態の樹脂のガラス転移温度以上に加熱すると、微粒子状態の樹脂の分子間に液体状態の樹脂が入り込む。これにより、見かけ上、微粒子状態の樹脂の体積が膨張した状態(膨潤状態)となって粘度が上昇するため、見かけ上硬化状態(第1の硬化状態)となる。しかしながら、液体状態の樹脂は未硬化であるため、再度加熱すると、微粒子状態の樹脂の分子間に入り込んだ液体状態の樹脂が流動可能な状態となり、粘度が低下して軟化状態となる。そして、さらに加熱を続けると、液体状態の樹脂が硬化して硬化状態(第2の硬化状態)となる。
 第1の絶縁性接着材22aとして、たとえばBステージ化可能な樹脂や膨潤タイプの樹脂を用いた場合には、未硬化の第1の絶縁性接着材22aが、第1の硬化状態および軟化状態を経た後に、第2の硬化状態とすることができる。
 また、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aは、裏面電極型太陽電池セル8の電極間だけでなく、裏面電極型太陽電池セル8の電極(n型用電極6、p型用電極7)と裏面電極型太陽電池セル8の周縁部との間にも設置することが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との機械的な接続の安定性をさらに向上することができる。
 また、第1の絶縁性接着材22aは、裏面電極型太陽電池セル8の電極(n型用電極6、p型用電極7)と周縁部との間に、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との位置合わせを行なうための位置合わせパターンを形成するように設置されることが好ましい。この場合には、後述する裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを重ね合わせる工程において、第1の絶縁性接着材22aの位置合わせパターンに基づいて裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを位置合わせすることができるため、裏面電極型太陽電池セル8の電極や導電性接着材21に基づいて位置合わせする場合と比較して、隣り合って配置されている配線(n型用配線12、p型用配線13)間に第1の絶縁性接着材22aをより精度よく設置することができる。そのため、導電性接着材21が配線間に流れ出すことによる電気的な短絡を第1の絶縁性接着材によって有効に防ぐことができるため、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる傾向にある。
 図9に、裏面電極型太陽電池セル8の電極と周縁部との間に第1の絶縁性接着材22aの位置合わせパターンの一例として、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aが設けられていない非設置領域を設けた構成の裏面電極型太陽電池セル8の裏面の一例の模式的な拡大平面図を示す。
 図9に示すように、裏面電極型太陽電池セル8の電極(n型用電極6、p型用電極7)と周縁部31との間には、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aが設けられていない非設置領域41a,41bが互いに距離を空けて配置されている。非設置領域41a,41bの内側には、それぞれ、円形状の表面を有するn型用電極6aおよびトラック状の表面を有するp型用電極7aが配置されている。n型用電極6aはn型用電極6の延長線上に設けられており、p型用電極7aはp型用電極6の延長線上に設けられている。
 なお、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1の裏面の極性の異なる電極間の表面領域に未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aを設置する場合について説明するが、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aは、配線基板10の隣り合う配線間の絶縁性基材11の表面領域に設置されてもよく、裏面電極型太陽電池セル8の裏面の極性の異なる電極間の表面領域および配線基板10の隣り合う配線間の絶縁性基材11の表面領域の双方に設置されてもよい。
 また、第1の絶縁性接着材22aの位置合わせパターンは、上記の第1の絶縁性接着材22aが設けられていない非設置領域に限られず、第1の絶縁性接着材22aの他の部分と区別可能なパターンであればよく、たとえば、第1の絶縁性接着材22aの端部を凹状若しくは凸状に形成した構成としてもよく、非設置領域内に他の形状の第1の絶縁性接着材22aを設けた構成としてもよい。
 また、n型用電極6aおよびp型用電極7aは、第1の絶縁性接着材22aを裏面電極型太陽電池セル8の電極間に設置する際に、第1の絶縁性接着材22aと電極との位置合わせに用いられる。ここで、n型用電極6aおよびp型用電極7aは、必ずしも非設置領域41a,41bの内側に設けられる必要はないが、非設置領域41a,41bの内側に設けることによって、後述する配線基板10との位置合わせ用の第1の絶縁性接着材22aのパターンと、第1の絶縁性接着材22aとの位置合わせ用のn型用電極6aおよびp型用電極7aのパターンと、を裏面電極型太陽電池セル8の裏面の別々の領域に設ける必要がない。これにより、裏面電極型太陽電池セル8の裏面における電極形成領域を広げることができるため、より多くの電流をより効率的に取り出すことができる。
 n型用電極6aおよびp型用電極7aは、第1の絶縁性接着材22aを裏面電極型太陽電池セル8の電極間に設置する際に認識できればよいため、第1の絶縁性接着材22aを裏面電極型太陽電池セル8に設置した後には第1の絶縁性接着材22aで覆われていてもよい。また、n型用電極6aおよびp型用電極7aは、第1の絶縁性接着材22aの内側に設けなくてもよく、第1の絶縁性接着材22aの外側に設けてもよく、第1の絶縁性接着材22aと一部が重なる形状または全部が重なる形状であってもよい。
 n型用電極6aおよびp型用電極7aは本実施の形態の形状に限られるものではなく、第1の絶縁性接着材22aの設置箇所の位置合わせに適した様々な形状を用いることができる。また、n型用電極6aおよびp型用電極7aは、同一形状であってもよく、異なる形状であってもよいが、裏面電極型太陽電池セル8の電極間に設置される第1の絶縁性接着材22aの形状が回転対称形状でない場合、または第1の絶縁性接着材22aの設置工程において裏面電極型太陽電池セル8の向きを一方向に揃えたい場合には、n型用電極6aとp型用電極7aとを異なる形状とすることが好ましい。これにより、裏面電極型太陽電池セル8に第1の絶縁性接着材22aを設置する工程において、裏面電極型太陽電池セル8と第1の絶縁性接着材22aとの向きが誤った状態で第1の絶縁性接着材22aを設置してしまうことを防ぐことができる。
 <第1の絶縁性接着材を第1の硬化状態とする工程>
 次に、図8(c)に示すように、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aの粘度を上昇させることによって、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bとする。第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bは、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aにエネルギを供給することにより形成される。
 未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aにエネルギを供給する方法としては、たとえば、加熱などによって熱エネルギを供給する方法および/または紫外線などの光の照射によって光エネルギを供給する方法などを用いることができる。
 なお、第1の硬化状態についての説明は上記と同様であるため、ここではその説明については省略する。
 <第2の絶縁性接着材を設置する工程>
 次に、図8(d)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1の裏面のn型用電極6およびp型用電極7のそれぞれの表面に半田樹脂20を設置する。半田樹脂20は、導電性接着材21と、第2の絶縁性接着材23と、を含んでおり、第2の絶縁性接着材23中に導電性接着材21が分散した構成を有している。
 導電性接着材21としては、たとえば半田粒子などの導電性物質を用いることができる。第2の絶縁性接着材23としては、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂およびウレタン樹脂からなる群から選択された少なくとも1種を樹脂成分として含む熱硬化型および/または光硬化型の絶縁性樹脂などを用いることができる。
 半田樹脂20の設置方法としては、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法を用いることができるが、なかでも、スクリーン印刷を用いることが好ましい。スクリーン印刷を用いた場合には、簡易に、低コストで、かつ短時間で半田樹脂20を設置することができる。
 なお、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aを設置した後に、半田樹脂20をスクリーン印刷により設置する場合には、粘着力の高い第1の絶縁性接着材22aとスクリーン印刷の印刷マスクとが接触して半田樹脂20を設置することができないという問題がある。
 また、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aを設置した後に、半田樹脂20をディスペンサ塗布またはインクジェット塗布により設置する場合には、第1の絶縁性接着材22aの粘着力が高い場合でも半田樹脂20を設置することはできるが、処理時間が長く、生産性が悪化するおそれがある。
 さらに、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aの流動性が高い状態で半田樹脂20を設置した場合には、後の工程において、第1の絶縁性接着材22aが半田樹脂20に流入することによって裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続が阻害されるおそれがある。また、この場合には、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との接着力が低下したり、導電性接着材21が溶融して第1の絶縁性接着材22aと混ざり合ってしまうことによって隣り合う導電性接着材21間が短絡するおそれもある。
 以上の観点から、未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aを硬化して第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bとした後に、半田樹脂20を設置することが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との機械的な接続の安定性および裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性を向上して、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの生産性を高くすることができる。
 なお、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル8の電極上に半田樹脂20を設置する場合について説明するが、配線基板10の配線上に半田樹脂20を設置してもよく、裏面電極型太陽電池セル8の電極上および配線基板10の配線上の双方に半田樹脂20を設置してもよい。また、第1の絶縁性接着材22aと半田樹脂20との両方を裏面電極型太陽電池セル8若しくは配線基板10に設置しなくてもよく、たとえば、裏面電極型太陽電池セル8の電極間に第1の絶縁性接着材22aを設置して、配線基板10の配線上に半田樹脂20を設置してもよい。
 <半導体基板と配線基板とを重ね合わせる工程>
 次に、図8(e)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを重ね合わせる。
 裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との重ね合わせは、たとえば、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7がそれぞれ配線基板10の絶縁性基材11上に設けられたn型用配線12およびp型用配線13と対向するようにして行なわれる。
 図10に、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを重ね合わせた後の一例の模式的な平面図を示す。図10に示すように、裏面電極型太陽電池セル8の電極設置側の表面である裏面と、配線基板10の配線設置側の表面と、が向かい合うようにして裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とが重ね合わされる。ここでは、1枚の配線基板10上に16枚の裏面電極型太陽電池セル8を重ね合わせているが、この構成に限定されないことは言うまでもなく、たとえば1枚の配線基板10上に1枚の裏面電極型太陽電池セル8を重ね合わせた構成としてもよい。
 また、裏面電極型太陽電池セル8の電極と周縁部との間に位置合わせパターンを有する第1の絶縁性接着材22aが設けられた場合には、第1の絶縁性接着材22aの位置合わせパターンに対応する位置合わせパターンが設けられた配線基板10を用いることが好ましい。
 たとえば図9に示す非設置領域41a,41bを設けるように未硬化状態の第1の絶縁性接着材22aが設置された場合には、たとえば図11の模式的拡大平面図に示すような非設置領域41a,41bに対応する位置合わせパターンの一例として開口部51が設けられた配線基板10を用いることが好ましい。なお、図11は、絶縁性基材11側から見たときの配線基板10の模式的な拡大平面図であり、配線基板10に設けられた開口部51は、絶縁性基材11を通した目視、若しくは赤外線などの特定の波長の光の使用などによって認識可能となっている。
 ここで、開口部51は、配線基板10の配線が設けられていない領域(すなわち、絶縁性基材11の表面が露出している領域)であり、図11に示す例では、n型用配線12の延長線上にn型用配線12の先端から離れた位置に設けられている。
 図9に示す裏面電極型太陽電池セル8と、図11に示す配線基板10とを重ね合わせる工程においては、たとえば図12の模式的拡大断面図に示すように、開口部51から非設置領域41aが見えるように、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との位置合わせを行なうことができる。これにより、仮に、半田樹脂20が裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7に対して位置がずれた状態で設置された場合でも、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bが配線基板10の隣り合うn型用配線12とp型用配線13との間に適切に位置決めして設置することができるため、隣り合う配線間に第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bをより安定して設置することができ、隣り合う配線間に設置された第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bによって半田樹脂20の流出を堰き止めることができるため、電気的な短絡の発生を抑えることができる傾向にある。
 また、配線基板10の向きに対して裏面電極型太陽電池セル8の向きが決まっている場合には、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの非設置領域41aと非設置領域41bとが異なる形状としてもよい。これにより、配線基板10に設けられた開口部51を通して第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの非設置領域41aまたは非設置領域41bの形状を確認することができるため、裏面電極型太陽電池セル8の向きが誤った状態で裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との位置合わせが行なわれることを防ぐことができる。なお、図9の例のように、n型用電極6aおよびp型用電極7aが第1の絶縁性接着材22aが設置されていても認識可能である場合には、n型用電極6aの表面形状とp型用電極7aの表面形状とを異なる形状として、配線基板10に設けられた開口部51を通してn型用電極6aの表面形状およびp型用電極7aの表面形状を確認することによっても、上記と同様の効果を得ることができる。
 なお、配線基板10の位置合わせパターンは、非設置領域41a,41bに対応した開口部51に限定されないことは言うまでもなく、たとえば、第1の絶縁性接着材22aの位置合わせパターンによって、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との位置合わせを適切に行なうことができる様々なパターンを用いることができる。
 <第1の絶縁性接着材を軟化状態とする工程>
 次に、図8(f)に示すように、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの粘度を低下させて軟化状態の第1の絶縁性接着材22cとする。
 第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bを軟化状態の第1の絶縁性接着材22cとする方法としては、たとえば、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bにエネルギを供給することにより行なうことができる。これにより、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cは、上記のようにして重ね合わせた裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との間の加圧によって変形して、裏面電極型太陽電池セル8の極性の異なる電極間の半導体基板1の表面領域と、配線基板10の隣り合う配線間の絶縁性基材11の表面領域と、の間に充填される。
 第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bにエネルギを供給する方法としては、たとえば、加熱などによって熱エネルギを供給する方法および/または紫外線などの光の照射によって光エネルギを供給する方法などを用いることができる。
 ここで、本実施の形態においては、第1の絶縁性接着材が第2の硬化状態となるまで第1の絶縁性接着材の粘度が第2の絶縁性接着材の粘度よりも高くされるため、第2の絶縁性接着材23が流動して極性の異なる電極間および/または隣り合う配線間の領域に流れ出すのを第1の絶縁性接着材22cによって堰き止めることができる。これにより、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との近傍に半田樹脂20を留めおくことができ、後述する溶融状態の導電性接着材21aを電極と配線との間に凝集させる際に媒体となる第2の絶縁性接着材が不足するのを防ぐことができる。また、第2の絶縁性接着材を電極と配線の周りに十分に配置することができ、これらによって電気的な接続の安定性を向上することができる。なお、第1の絶縁性接着材の粘度と第2の絶縁性接着材の粘度との関係は、第1の絶縁性接着材および第2の絶縁性接着材のそれぞれの材質を適宜調節することにより可能である。
 また、半田樹脂20中の導電性接着材21は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有していることが好ましい。この場合には、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの粘度が低下して変形し、裏面電極型太陽電池セル8の極性の異なる電極間の半導体基板1の表面領域と配線基板10の隣り合う配線間の絶縁性基材11の表面領域との間に充填される前に、半田樹脂20中の導電性接着材21が極性の異なる電極間および/または隣り合う配線間の領域に流出するのを抑えることができる傾向にある。
 <導電性接着材を溶融させる工程>
 次に、図8(g)に示すように、半田樹脂20中の固体状態の導電性接着材21を溶融して溶融状態の導電性接着材21aとする。固体状態の導電性接着材21を溶融する方法としては、たとえば、導電性接着材21を加熱する方法などを用いることができる。
 固体状態の導電性接着材21は溶融して溶融状態の導電性接着材21aとなることによって、n型用電極6とn型用配線12との間およびp型用電極7とp型用配線13との間にそれぞれ凝集する。
 ここでも、第1の絶縁性接着材22cの粘度が第2の絶縁性接着材23の粘度よりも高くされているため、溶融状態の導電性接着材21aが第2の絶縁性接着材23に混ざって極性の異なる電極間および/または隣り合う配線間の領域に流れ出すのを第1の絶縁性接着材22cによって堰き止めることができる。これにより、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる。
 <第1の絶縁性接着材を第2の硬化状態とする工程>
 その後、図8(h)に示すように、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cの粘度を上昇させて第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22とする。なお、第2の硬化状態についての説明は上記と同様であるため、ここではその説明については省略する。
 軟化状態の第1の絶縁性接着材22cを第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22とする方法としては、たとえば、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cにエネルギを供給することにより行なうことができる。これにより、上記のようにして重ね合わせて加圧した裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22によって接着することができる。
 軟化状態の第1の絶縁性接着材22cにエネルギを供給する方法としては、たとえば、加熱などによって熱エネルギを供給する方法および/または紫外線などの光の照射によって光エネルギを供給する方法などを用いることができる。
 本実施の形態においては、第1の絶縁性接着材が第2の硬化状態となるまで第1の絶縁性接着材の粘度が第2の絶縁性接着材の粘度よりも高くされるため、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cが第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22となるまで半田樹脂20の第2の絶縁性接着材23は軟化状態の第1の絶縁性接着材22cに囲まれたn型用電極6とn型用配線12との間およびp型用電極7とp型用配線13との間の空間を充填するように変形する。これにより、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との機械的な接続の安定性を向上することができる。
 なお、第1の絶縁性接着材が第2の硬化状態となった後の第2の絶縁性接着材の粘度は、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22の粘度よりも高くてもよく、低くてもよく、同一であってもよい。
 ここで、半田樹脂20の導電性接着材21の溶融開始温度が第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの軟化開始温度よりも高い場合には、半田樹脂20が加熱されて半田樹脂20中の導電性接着材21が溶融し始めたときでも、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cが配線基板10の配線間および裏面電極型太陽電池セル8の電極間に既に入り込んでいるため、隣りの配線および電極に向かって流出しない。そのため、隣り合う電極間および配線間が半田樹脂20中の導電性接着材21で短絡するのを有効に防止することができる。したがって、半田樹脂20中の導電性接着材21の溶融開始温度は、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの軟化開始温度よりも高いことが好ましい。なお、導電性接着材21の溶融開始温度は導電性接着材21の融点であり、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの軟化開始温度は第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの粘度が低下し始める温度である。
 本実施の形態においては、第1の絶縁性接着材が第2の硬化状態となるまで第1の絶縁性接着材の粘度を第2の絶縁性接着材の粘度よりも高くして、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを接着している。そのため、本実施の形態においては、半田樹脂20の導電性接着材21が裏面電極型太陽電池セル8の電極間および配線基板10の配線間に入り込むのを第1の絶縁性接着材で防ぎながら、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cが裏面電極型太陽電池セル8の電極間および配線基板10の配線間に入り込むことによって配線基板10の表面のより広い領域に軟化状態の第1の絶縁性接着材22cを接触させ、その後、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cを硬化して第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22として裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを強固に接着している。これにより、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との機械的な接続の安定性を向上することができるとともに、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる。
 さらに、本実施の形態の方法によれば、特許文献1に記載された技術のように、電極間または配線間の狭い領域に電極または配線に重ならないように粘着性のテープを貼り付ける工程が必要ないため、生産性にも優れている。
 図13に、第1の絶縁性接着材にBステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材(Sn-Bi半田粒子)を含む第2の絶縁性接着材(エポキシ樹脂)として半田樹脂を用いたときの経過時間に対する加熱温度の変化と、第1の絶縁性接着材および第2の絶縁性接着材の粘度変化との関係を示す。
 まず、図13の横軸の加熱開始から加熱温度を上昇させていくにつれて、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が低下していき、軟化状態の第1の絶縁性接着材となる。
 そして、加熱温度が導電性接着材の融点以上の温度となったときに、半田樹脂の導電性接着材は溶融して流動する。このとき、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の粘度が低下して軟化状態の第1の絶縁性接着材となっていない場合には、第1の絶縁性接着材の粘度が高く、配線基板の隣り合う配線間に第1の絶縁性接着材が十分に入り込めないため、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との間に空間が残りやすくなる。
 しかしながら、本実施の形態においては、第1の絶縁性接着材として、たとえばBステージ化可能な樹脂や膨潤タイプの樹脂のような、未硬化の第1の絶縁性接着材の粘度が上昇して第1の硬化状態となった後に粘度が低下して軟化状態となり、その後、再度粘度が上昇して第2の硬化状態となる樹脂を用いている。そのため、半田樹脂の導電性接着材が溶融して流動する前に、半田樹脂の設置箇所を除いた裏面電極型太陽電池セルと配線基板との間のできるだけ広い空間を埋めるように、軟化状態の第1の絶縁性接着材を充填することができる。
 その後、半田樹脂の導電性接着材の融点を超える温度で加熱温度を一定に保持することによって、導電性接着材が溶融した状態で軟化状態の第1の絶縁性接着材を硬化して第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材とする。ここで、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との間のできるだけ広い空間には軟化状態の第1の絶縁性接着材が充填されているために、軟化状態の第1の絶縁性接着材が硬化して第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材となった後には、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との接着強度を高くすることができ、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との機械的な接続の安定性を高くすることができる。
 そして、加熱温度を半田樹脂の導電性接着材の融点未満の温度に低下させることによって、半田樹脂の導電性接着材を固化して裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線との電気的な接続が行なわれる。このとき、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材は、加熱温度の低下によっては硬度がほとんど変化しないため、裏面電極型太陽電池セルと配線基板との接着強度が保持される。
 なお、図13に示す経過時間に対する加熱温度の変化を変更した場合には、第1の絶縁性接着材の軟化温度、硬化開始時間、硬化完了時間および導電性接着材の溶融性等に影響を与えるため、本工程に適合する材料設計と、その材料設計に適した加熱温度の変化と、を組み合わせることが好ましい。
 たとえば、第1の絶縁性接着材は、半田樹脂20の導電性接着材21が溶融状態となる前に加圧による変形が可能な程度に軟化していることが好ましい。この場合には、第1の絶縁性接着材を配線基板10の配線間に充填した後に半田樹脂20の導電性接着材21を溶融状態とすることができるため、半田樹脂20の導電性接着材21の配線基板10の配線間への流入を有効に防止することができる。
 また、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cが再度硬化して第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22となる前に半田樹脂20の導電性接着材21が溶融状態となることが好ましい。半田樹脂20の導電性接着材21の溶融によって裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との間の高さが減少し、その減少とともに軟化状態の第1の絶縁性接着材22cが配線基板10の配線間に流入していく。そのため、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22の形成後に半田樹脂20の導電性接着材21が溶融した場合には、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cが配線基板10の配線間に十分に充填されていない状態で半田樹脂20の導電性接着材21が溶融状態で配線基板10の配線間に流入するおそれがある。また、導電性接着材21は溶融して電極と配線との間に凝集するとともに濡れ広がるが、第1の絶縁性接着材22が第2の硬化状態となると裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との間の高さが固定されてしまうため、濡れ広がった導電性接着材21が電極と配線との間に十分に充填できないおそれがある。
 また、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22が形成されるまで半田樹脂20の導電性接着材21が溶融状態となる温度を保持することが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とが第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22によって機械的に接続された後に半田樹脂20の導電性接着材21が固化するため、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる。
 このように、第1の絶縁性接着材の軟化および硬化のタイミングと、半田樹脂20の導電性接着材21の溶融のタイミングとを調節することによって、隣り合う電極間および/または配線間の導電性接着材21による短絡の発生を抑えて裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線とを電気的に接続することができるとともに、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22および第2の絶縁性接着材23で機械的に接続することができる。
 また、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bを軟化して軟化状態の第1の絶縁性接着材22cを形成する工程と、半田樹脂20の導電性接着材21を溶融する工程と、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cを硬化して第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22を形成する工程とは、たとえば上述のように、1回の加熱工程で行なわれることが好ましい。この場合には、生産性がさらに優れる傾向にある。
 なお、第1の硬化状態、軟化状態および第2の硬化状態は、熱エネルギおよび/または光エネルギなどのエネルギを供給したときの時間の経過に対する粘度変化を調査することにより確認することができる。また、第1の硬化状態、軟化状態および第2の硬化状態は、それぞれ、第1の絶縁性接着材の特性、組成や状態を分析することによっても確認することができる。たとえば、第1の絶縁性接着材がBステージ化可能な樹脂である場合には、第1の絶縁性接着材の粘度、溶媒の含有量および樹脂の架橋率などを測定することによっても確認することができる。
 図14に、第1の絶縁性接着材にBステージ化可能な樹脂を用い、導電性接着材(Sn-Bi半田粒子)を含む第2の絶縁性接着材(エポキシ樹脂)として半田樹脂を用いて作製された配線基板付き太陽電池セルの一例の模式的な拡大断面図を示す。ここで、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とは、第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22および第2の絶縁性接着材23によって機械的に接続されている。また、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7はそれぞれ配線基板10のn型用配線12およびp型用配線13と導電性接着材21により電気的に接続されている。
 ここで、裏面電極型太陽電池セル8の半導体基板1の裏面と、配線基板10の絶縁性基材11の表面との間の高さTは、n型用配線12およびp型用配線13の厚さがそれぞれたとえば35μm程度である場合には、たとえば50μm以上60μm以下程度とされる。
 また、隣り合うn型用配線12とp型用配線13との間の距離Pは、たとえば200μm程度とされる。なお、距離Pが5mm以下である場合、特に1mm以下である場合には、半田による配線間の短絡が発生しやすくなる。そのため、このような場合には、本発明の裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性を向上できるという効果が有効に作用する。
 さらに、n型用配線12およびp型用配線13のそれぞれの幅Wは、たとえば550μm程度とされる。
 <封止材中に封止する工程>
 上記のようにして作製された配線基板付き裏面電極型太陽電池セルは、たとえば図15の模式的断面図に示すように、表面保護材17と裏面保護材19との間の封止材18中に封止されることにより太陽電池モジュールが作製される。
 封止材中に封止する工程は、たとえば、ガラスなどの表面保護材17に備えられたエチレンビニルアセテート(EVA)などの封止材18と、ポリエステルフィルムなどの裏面保護材19に備えられたEVAなどの封止材18との間に配線基板付き太陽電池セルを挟み込み、表面保護材17と裏面保護材19との間を加圧しながら加熱することによりこれらの封止材18を一体化して行なうことができる。
 上記においては、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bの粘度を低下して軟化状態の第1の絶縁性接着材22cとする工程と、半田樹脂20中の導電性接着材21を溶融する工程と、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cの粘度を上昇させて第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22とする工程と、を経た後の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材18中に封止する場合について説明したが、封止材18中に封止する工程において、これらの工程を行なって配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材18中に封止して太陽電池モジュールを作製することが好ましい。この場合には、太陽電池モジュールの生産性をさらに優れたものとすることができる。すなわち、これらの工程を行なう前の重ね合わせた裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを表面保護材17に備えられた封止材18と、裏面保護材19に備えられた封止材18との間に挟み込み、表面保護材17と裏面保護材19との間を加圧しながら第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bにエネルギの供給を行なう。これにより、第1の絶縁性接着材が第1の硬化状態、軟化状態および第2の硬化状態を経て硬化して配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを作製するとともに、その配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材18中に封止された太陽電池モジュールを作製することができる。
 また、この封止工程は真空引きされた雰囲気中で行なうことが好ましい。これにより、封止材18に気泡が発生することや、封止材18と配線基板付き裏面電極型太陽電池セルとの間に空隙が発生することを抑制することができる。さらに、真空引きされた雰囲気中で行なう封止工程に、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材22bを軟化状態の第1の絶縁性接着材22cとする工程と、半田樹脂20中の導電性接着材21を溶融する工程と、軟化状態の第1の絶縁性接着材22cの粘度を上昇させて第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22とする工程とを含ませることによって、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との間も脱気することができるため、第1の絶縁性接着材22、第2の絶縁性接着材23および導電性接着材21に気泡や空隙が発生するのを抑制することができ、信頼性の高い太陽電池モジュールを作製することができる。
 太陽電池モジュール中の第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22は白色であることが好ましい。第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材22が白色である場合には、第1の絶縁性接着材22における光の反射率が高くなり、裏面電極型太陽電池セル8を透過してきた光を第1の絶縁性接着材22で効率的に反射して裏面電極型太陽電池セル8に光が再度照射されることで光損失を低減させることができる。そのため、この場合には、太陽電池モジュールの変換効率を向上させることができる傾向にある。なお、「白色」についての説明は上記と同様であるため、ここではその説明については省略する。
 また、本発明における裏面電極型太陽電池セルの概念には、上述した基板の一方の表面側(裏面側)のみにn型用電極およびp型用電極の双方が形成された構成のものだけでなく、MWT(Metal Wrap Through)セル(基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セル)などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セル(太陽電池セルの受光面側と反対側の裏面側から電流を取り出す構造の太陽電池セル)のすべてが含まれる。
 以上のように、本実施の形態によれば、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との機械的な接続の安定性が向上するとともに、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との電気的な接続の安定性が向上した配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを優れた生産性で製造することができる。そのため、本実施の形態によれば、短絡不良の発生を抑え、長期信頼性に優れた配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを優れた生産性で製造することが可能となる。
 まず、n型シリコン基板の裏面のn型不純物拡散領域上に形成された帯状のn型用電極と、p型不純物拡散領域上に形成された帯状のp型用電極とが1本ずつ交互に配置された裏面電極型太陽電池セルを作製した。ここで、n型用電極およびp型用電極はそれぞれAg電極であって、隣り合うn型用電極とp型用電極との間のピッチは750μmとした。また、n型用電極およびp型用電極のそれぞれの幅は50μm~150μmとし、n型用電極およびp型用電極のそれぞれの高さは3μm~13μmとした。
 次に、裏面電極型太陽電池セルの裏面の隣り合うn型用電極とp型用電極との間に未硬化の第1の絶縁性接着材(サンワ化学工業(株)製SPSR-900G)をスクリーン印刷により設置した。ここで、第1の絶縁性接着材はエポキシ系のBステージ化可能な樹脂であり、第1の硬化状態の樹脂の粘着性が低く、真空引き中において温度が60℃以下では第1の硬化状態から軟化せず、80℃~100℃以上で軟化して軟化状態となり、130℃以上で硬化が開始して第2の硬化状態となる性質を有する樹脂を選定した。図16に、第1の絶縁性接着材を設置した後の裏面電極型太陽電池セルの裏面の拡大写真を示す。図16に示すように、裏面電極型太陽電池セルの裏面においては、電極と周縁部との間に第1の絶縁性接着材の位置合わせパターン(本実施例においては図16の点線で囲まれた領域に示されるように第1の絶縁性接着材を菱形状に抜いたパターン)が2つ形成された。
 次に、裏面電極型太陽電池セルの隣り合うn型用電極とp型用電極との間に未硬化状態の第1の絶縁性接着材を設置した後に、80℃のオーブンに入れて10分間加熱し、第1の絶縁性接着材を硬化して第1の硬化状態とし、第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材の裏面電極型太陽電池セル側の幅が400μm、裏面電極型太陽電池セルとは反対側の幅が100μm、高さが概ね50μmとなるようにした。
 次に、裏面電極型太陽電池セルのn型用電極上およびp型用電極上にそれぞれ半田樹脂(タムラ化研(株)製のTCAP-5401-27)をスクリーン印刷により設置した。ここで使用した半田樹脂は、Sn-Bi系の半田粒子(導電性接着材)がエポキシ系の絶縁性樹脂(第2の絶縁性接着材)中に分散した半田樹脂で、幅が150μm、高さが概ね30μmとなるように設置した。なお、第1の絶縁性接着材が第1の硬化状態である場合には、第1の絶縁性接着材の粘着性が低下しているため、半田樹脂をスクリーン印刷により簡便に設置することができた。
 次に、裏面電極型太陽電池セルの裏面のn型用電極およびp型用電極のそれぞれが配線基板のn型用配線およびp型用配線に対向するように、配線基板上に裏面電極型太陽電池セルを重ね合わせた。ここで、n型用配線およびp型用配線はそれぞれPENからなる絶縁性基材上に形成されており、n型用配線およびp型用配線はそれぞれ銅配線とした。
 次に、裏面電極型太陽電池セルの裏面のn型用電極およびp型用電極のそれぞれが配線基板のn型用配線およびp型用配線に対向するように、配線基板上に裏面電極型太陽電池セルを重ね合わせた。ここで、n型用配線およびp型用配線はそれぞれPENからなる絶縁性基材上に形成されており、n型用配線およびp型用配線はそれぞれ銅配線とした。図17に、配線基板の配線の設置側の表面の拡大写真を示す。本実施例においては、図17に示すように、配線基板には、第1の絶縁性接着材の位置合わせパターンに対応する位置に、配線が設けられずにPENからなる絶縁性基材の表面が露出した位置合わせパターン(図17の点線で囲まれた領域)が設けられた。そして、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを重ね合わせる工程においては、裏面電極型太陽電池セルの第1の絶縁性接着材の位置合わせパターンと、配線基板の位置合わせパターンとが重なるように位置合わせが行なわれた。
 その後、重ね合わせた裏面電極型太陽電池セルと配線基板とを裏面電極型太陽電池セル側を下側として真空ラミネータに投入して、図18に示す温度プロファイルにより加熱および加圧することによって配線基板付き裏面電極型太陽電池セルを封止材中に封止して太陽電池モジュールを作製した。なお、図18に示す温度プロファイルは、熱電対1~6を用いて測定された。
 より具体的には、図18に示すように、重ね合わせた裏面電極型太陽電池セルと配線基板とをEVAからなる封止材の間にセットした後に加熱を開始するとともに真空引きを180秒間実施し、その後加圧を開始して温度を上昇させた。そして、図18に示すように温度を上昇させながら加圧を600秒間実施することにより配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材中に封止された太陽電池モジュールを作製した。
 また、第1の絶縁性接着材は、加熱開始から約240秒の時点までは第1の硬化状態であったが、240秒を超えた時点から軟化して軟化状態となった。そして、その軟化状態は加熱開始から約300秒を超える時点まで続き、その後再度硬化して第2の硬化状態となった。
 また、第1の絶縁性接着材の粘度は、第1の絶縁性接着材が第2の硬化状態となるまで半田樹脂の第2の絶縁性接着材の粘度よりも高く設定された。
 上記のようにして製造した実施例の太陽電池モジュールにおいては短絡不良が発生せず、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接続部の周囲には空間が存在せず、裏面電極型太陽電池セルと配線基板とが第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材および硬化状態の第2の絶縁性接着材により強固に接合され、電気的な接続の安定性および機械的な接続の安定性に優れた太陽電池モジュールとすることができた。
 今回開示された実施の形態および実施例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。
 本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に利用することができ、特に、配線基板付き裏面電極型太陽電池セルおよび太陽電池モジュールならびにこれらの製造方法に好適に利用することができる。
 1 半導体基板、1a スライスダメージ、2 n型不純物拡散領域、3 p型不純物拡散領域、4 パッシベーション膜、4a,4b コンタクトホール、5 反射防止膜、6,6a n型用電極、7,7a p型用電極、8 裏面電極型太陽電池セル、10 配線基板、11 絶縁性基材、12,12a n型用配線、13,13a p型用配線、14 接続用配線、16 配線、17 表面保護材、18 封止材、19 裏面保護材、20 半田樹脂、21 導電性接着材、21a 溶融状態の導電性接着材、22 第2の硬化状態の第1の絶縁性接着材、22a 未硬化の第1の絶縁性接着材、22b 第1の硬化状態の第1の絶縁性接着材、22c 軟化状態の第1の絶縁性接着材、23 第2の絶縁性接着材、31 周縁部、41a,41b 非設置領域、51 開口部。

Claims (14)

  1.  一方の表面に極性の異なる電極(6,7)が設けられた半導体基板(1)と、
     絶縁性基材(11)の一方の表面に配線(12,13)が設けられた配線基板(10)と、
     前記半導体基板(1)と前記絶縁性基材(11)との間に設けられた第1の絶縁性接着材(22)および第2の絶縁性接着材(23)と、
     前記電極(6,7)と前記配線(12,13)との間に設けられた導電性接着材(21)と、を含み、
     前記第1の絶縁性接着材(22)は、極性の異なる前記電極(6,7)間の前記半導体基板(1)の表面領域と、隣り合う前記配線(12,13)間の前記絶縁性基材(11)の表面領域と、の間に配置され、
     前記第2の絶縁性接着材(23)は、前記第1の絶縁性接着材(22)と、前記導電性接着材(21)と、の間に配置されており、
     前記第1の絶縁性接着材(22)は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、前記未硬化の状態から粘度が上昇して第1の硬化状態となった後に、前記第1の硬化状態から粘度が一旦低下して軟化状態となり、その後粘度が再度上昇して前記第1の硬化状態よりも粘度が高い状態である第2の硬化状態となる性質を有し、
     前記第2の絶縁性接着材(23)は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、前記未硬化の状態から粘度が上昇して硬化状態となる性質を有している、半導体装置。
  2.  前記第1の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、形状保持性を有しており、かつ接着性の低い状態であり、
     前記第2の硬化状態は、前記第1の硬化状態の前記第1の絶縁性接着材(22b)の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態である、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記導電性接着材(21)は、前記第1の硬化状態の前記第1の絶縁性接着材(22b)の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有している、請求項1または2に記載の半導体装置。
  4.  前記第2の硬化状態の前記第1の絶縁性接着材(22)は白色である、請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。
  5.  一方の表面に極性の異なる電極(6,7)が設けられた半導体基板(1)を有する裏面電極型太陽電池セル(8)と、
     絶縁性基材(11)の一方の表面に配線(12,13)が設けられた配線基板(10)と、
     前記半導体基板(1)と前記絶縁性基材(11)との間に設けられた第1の絶縁性接着材(22)および第2の絶縁性接着材(23)と、
     前記電極(6,7)と前記配線(12,13)との間に設けられた導電性接着材(21)と、を含み、
     前記第1の絶縁性接着材(22)は、極性の異なる前記電極(6,7)間の前記半導体基板(1)の表面領域と、隣り合う前記配線(12,13)間の前記絶縁性基材(11)の表面領域と、の間に配置され、
     前記第2の絶縁性接着材(23)は、前記第1の絶縁性接着材(22)と、前記導電性接着材(21)と、の間に配置されている、配線基板付き裏面電極型太陽電池セル。
  6.  請求項5に記載の配線基板付き裏面電極型太陽電池セルが封止材(18)中に封止された、太陽電池モジュール。
  7.  一方の表面に極性の異なる電極(6,7)が設けられた半導体基板(1)の前記電極(6,7)間の表面領域および絶縁性基材(11)の一方の表面に配線(12,13)が設けられた配線基板(10)の隣り合う前記配線(12,13)間の前記絶縁性基材(11)の表面領域の少なくとも一方に第1の絶縁性接着材(22a)を設置する工程と、
     前記第1の絶縁性接着材(22a)の粘度を上昇させて第1の硬化状態とする工程と、
     前記電極(6,7)の表面および前記配線(12,13)の表面の少なくとも一方に導電性接着材(21)を含む第2の絶縁性接着材(23)を設置する工程と、
     前記半導体基板(1)の前記電極(6,7)と前記配線基板(10)の前記配線(12,13)とが対向するように前記半導体基板(1)と前記配線基板(10)とを重ね合わせる工程と、
     前記第1の硬化状態の前記第1の絶縁性接着材(22b)の粘度を低下させて軟化状態とする工程と、
     前記導電性接着材(21)を溶融させる工程と、
     前記軟化状態の前記第1の絶縁性接着材(22c)の粘度を上昇させて第2の硬化状態とする工程と、を含み、
     前記第2の硬化状態とする工程では、前記第1の絶縁性接着材(22)の粘度を前記第2の絶縁性接着材(23)の粘度よりも高くする、半導体装置の製造方法。
  8.  前記第1の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、形状保持性を有しており、かつ接着性の低い状態であり、
     前記第2の硬化状態は、前記第1の硬化状態の前記第1の絶縁性接着材(22b)の粘度が一旦低下した後に再度上昇することによって接着可能となる状態である、請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
  9.  前記軟化状態とする工程と、前記溶融させる工程と、前記第2の硬化状態とする工程とは、1回の加熱工程で行なわれる、請求項7または8に記載の半導体装置の製造方法。
  10.  前記導電性接着材(21)は、前記第1の硬化状態の前記第1の絶縁性接着材(22b)の粘度が低下し始める温度よりも高い融点を有している、請求項7から9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  11.  前記第2の硬化状態の前記第1の絶縁性接着材(22)は白色である、請求項7から10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  12.  前記第1の絶縁性接着材(22a)を設置する工程において、前記第1の絶縁性接着材(22a)は、前記半導体基板(1)の前記電極(6,7)と前記半導体基板(1)の周縁部(31)との間に設置される、請求項7から11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
  13.  前記第1の絶縁性接着材(22)は、前記半導体基板(1)の前記電極(6,7)と前記半導体基板(1)の前記周縁部(31)との間に、前記半導体基板(1)と前記配線基板(10)との位置合わせを行なうための位置合わせパターン(41a,41b)を形成するように設置される、請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
  14.  前記配線基板(10)には前記第1の絶縁性接着材(22)の前記位置合わせパターン(41a,41b)に対応する位置合わせパターン(51)が設けられており、
     前記重ね合わせる工程は、前記半導体基板(1)に設けられた前記第1の絶縁性接着材(22)の前記位置合わせパターン(41a,41b)と前記配線基板(10)の前記位置合わせパターン(51)とが重なるように位置合わせをする工程を含む、請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013027591A1 (ja) * 2011-08-25 2013-02-28 三洋電機株式会社 太陽電池及び太陽電池モジュール

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015185743A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 シャープ株式会社 光電変換素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08174264A (ja) * 1994-12-20 1996-07-09 Nec Corp ソルダーペースト
JP2007201331A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力モジュール
JP2007294575A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
WO2010082594A1 (ja) * 2009-01-16 2010-07-22 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3400577B2 (ja) * 1994-12-05 2003-04-28 松下電器産業株式会社 半導体装置の製造方法
JPH08298334A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池板
JP2004103928A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Fujitsu Ltd 基板及びハンダボールの形成方法及びその実装構造
JP2005340362A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sharp Corp 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール
JP4063271B2 (ja) * 2004-11-30 2008-03-19 松下電器産業株式会社 半田ペーストおよび半田付け方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08174264A (ja) * 1994-12-20 1996-07-09 Nec Corp ソルダーペースト
JP2007201331A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力モジュール
JP2007294575A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
WO2010082594A1 (ja) * 2009-01-16 2010-07-22 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013027591A1 (ja) * 2011-08-25 2013-02-28 三洋電機株式会社 太陽電池及び太陽電池モジュール

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