WO2019189267A1 - 太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池セル、および、太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池セル、および、太陽電池モジュール Download PDF

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WO2019189267A1
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transparent electrode
electrode layer
region
solar battery
long side
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暢 入江
訓太 吉河
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株式会社カネカ
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a solar battery cell, a method for manufacturing a solar battery module, a solar battery cell, and a solar battery module.
  • Patent Document 1 When a double-sided electrode type solar cell is modularized, a direct and electrical connection is made by overlapping a part of the solar cells without using conductive connection lines. (For example, Patent Document 1).
  • Such a connection method is called a single ring method. According to this method, more solar cells can be mounted on the limited solar cell mounting area in the solar cell module, and the light receiving area for photoelectric conversion increases, so the output of the solar cell module is improved. I think that.
  • a semiconductor stacked body in which a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are formed on both main surfaces of a semiconductor substrate is obtained, and transparent electrodes are formed on both main surfaces of the semiconductor stacked body.
  • Forming a metal electrode layer Generally, as a method for forming a transparent electrode layer, for example, a physical vapor deposition method (PVD method) such as a sputtering method is used. In this case, patterning using a mask is performed at the time of forming the transparent electrode layer on either one of the main surfaces so that the transparent electrode layers on both main surfaces of the semiconductor laminate are not short-circuited.
  • PVD method physical vapor deposition method
  • the inventors of the present application inhibited the film formation by the mask, and the film thickness of the transparent electrode layer at the end of the solar cell in the vicinity of the mask is the center of the solar cell.
  • the knowledge that it becomes thin compared with the film thickness of is obtained. Thereby, it is expected that the resistance of the transparent electrode layer at the end of the solar battery cell increases and the output of the solar battery cell decreases.
  • the present invention provides a method of manufacturing a solar cell, a method of manufacturing a solar cell module, a solar cell, and a solar cell module that can suppress a decrease in output when a solar cell module is formed using a shingling method. With the goal.
  • a method for manufacturing a solar cell according to the present invention includes a solar cell module including at least one solar cell string that electrically connects at least two rectangular double-sided electrode type solar cells using a shingling method.
  • a method for manufacturing a solar battery cell comprising: a transparent electrode layer forming step of forming transparent electrode layers on both principal surfaces of a semiconductor laminate, wherein a transparent electrode is formed on one principal surface side of both principal surfaces.
  • a mask When forming a layer, a mask is arranged on one main surface side of the long side region that becomes the long side part of the solar battery cell and the short side region that becomes the short side part of the solar battery cell, and the direction intersects the long side region
  • a method for manufacturing a solar cell module according to the present invention includes a solar cell module including at least one solar cell string that electrically connects at least two rectangular double-sided electrode type solar cells using a shingling method.
  • the solar battery cell is a manufacturing method of the above solar battery cell, and the solar battery is formed when the transparent electrode layer is formed on one main surface side of both main surfaces of the semiconductor laminate.
  • a mask is arranged on one main surface side of the long side region that becomes the long side portion of the cell and the short side region that becomes the short side portion of the solar battery cell, and the semiconductor laminate is transported with the direction intersecting the long side region as the transport direction.
  • the manufacturing method of the solar cell including the transparent electrode layer forming step of forming the transparent electrode layer by physical vapor deposition, the front side in the transport direction of one of the adjacent solar cells A part on the one main surface side of the long side portion is arranged on the other main surface side opposite to the one main surface side of the long side portion on the rear side in the transport direction of the other solar cell among the adjacent solar cells.
  • the solar cell according to the present invention is used in a solar cell module including at least one solar cell string that electrically connects at least two rectangular double-sided electrode type solar cells using a shingling method.
  • a solar cell comprising a semiconductor laminate and transparent electrode layers formed on both main surfaces of the semiconductor laminate, and on one main surface side of both main surfaces, the long side portion of the solar cell.
  • the width of the reduced region at the end of the transparent electrode layer in the long side portion on the other end side of the long side portion of the solar cell is reduced in the end portion of the transparent electrode layer on the long side portion on the one end side of the solar cells.
  • the decrease area is smaller than the width of the area.
  • the decrease area is an area in which the film thickness at the end of the transparent electrode layer is reduced as compared with the film thickness at the center of the transparent electrode layer.
  • a solar cell module is a solar cell module including at least one solar cell string that electrically connects at least two rectangular double-sided electrode type solar cells using a shingling method.
  • the solar battery cell is the above-described solar battery cell, and includes a semiconductor stacked body and transparent electrode layers formed on both main surfaces of the semiconductor stacked body, and on one main surface side of both main surfaces, The width of the reduced region at the end of the transparent electrode layer in the long side portion on the other end side of the long side portion of the solar battery cell is transparent in the long side portion on the one end side of the long side portion of the solar cell.
  • a part of one main surface side of the long side portion of one end side of one of the adjacent solar cells that is smaller than the width of the decline region at the end of the electrode layer is an adjacent solar cell
  • the other end of the other solar cell Is connected overlaps under a portion of one principal surface side opposite to the other main surface side of the long sides.
  • the present invention it is possible to suppress a decrease in the output of the solar battery cell when the solar battery module is formed using the single ring method.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI shown in FIG. 5. It is an enlarged view of the area
  • FIG. 8 when the conveyance direction in a transparent electrode layer formation process is made into the upper direction (+ Y direction).
  • FIG. 9 is an enlarged view of a region B in FIG. 8 when the transport direction in the transparent electrode layer forming step is the right direction ( ⁇ X direction). It is an enlarged view of the area
  • 13A and 13B show tables showing the width and area of a 50% film thickness reduction region at the edge of the transparent electrode layer in FIGS. 13A to 13B. It is a figure for demonstrating the film thickness 50% fall area
  • a PVD method is used as a method of forming a transparent electrode layer in a double-sided electrode type solar battery cell.
  • patterning using a mask is performed at the time of forming the transparent electrode layer on either one of the main surfaces so that the transparent electrode layers on both main surfaces of the semiconductor laminate are not short-circuited.
  • Laser cutting may be performed along the cutting line CL on the formation region of the transparent electrode layer 20X to obtain a plurality of rectangular solar cells.
  • the transparent electrode layer 20X is formed on the cut surface of the semiconductor stacked body 10X, particularly the cut surface of the semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate). It adheres and the performance of a photovoltaic cell falls.
  • a transparent electrode is not formed in the vicinity of the cutting line CL (for example, see FIG. 9 described later).
  • a method for forming such a transparent electrode layer patterning using a mask during film formation, patterning using etching after film formation, or the like can be considered.
  • the manufacturing time and manufacturing cost increase due to an increase in manufacturing processes and the like.
  • the patterning using a mask is performed at the time of film-forming of the transparent electrode layer of any one main surface (for example, below-mentioned) FIG. 8).
  • the inventors of the present application obstruct film formation by the mask, and the film thickness of the transparent electrode layer at the end of the solar battery cell in the vicinity of the mask is The knowledge that it becomes thin compared with the film thickness of the center part of a battery cell has been acquired. Thereby, it is expected that the resistance of the transparent electrode layer at the end of the solar battery cell increases and the output of the solar battery cell decreases.
  • the inventors of the present application have a transport direction TD of the semiconductor stacked body 10 ⁇ / b> X in the PVD method and the film thickness of the end portion of the transparent electrode layer 20 ⁇ / b> X near the mask MASK is the center of the transparent electrode layer 20 ⁇ / b> X.
  • the relationship between the decrease regions R1 and R2 that decrease (decrease) compared to the film thickness of the portion was found.
  • FIG. 2 when the semiconductor stacked body 10X mounted on the tray RAY and having the mask MASK disposed on one main surface side of the end portion is transported in the transport direction TD, it is exposed at the opening of the mask MASK.
  • a transparent electrode layer 20X is formed on the semiconductor stacked body 10X.
  • the width W2 of the decrease area R2 at the end of the transparent electrode layer 20X on the rear side in the transport direction TD is equal to the decrease area R1 at the end of the transparent electrode layer 20X on the front side in the transport direction TD.
  • the widths W1 and W2 of the decline region are the lengths of the decline regions in the direction intersecting the end (side) of the transparent electrode layer 20X and the end (side) of the semiconductor stacked body 10X.
  • the decline angle ⁇ 2 of the decline region R2 at the end of the transparent electrode layer 20X on the rear side in the transport direction TD is smaller than the decline angle ⁇ 1 of the decline region R1 at the end of the transparent electrode layer 20X on the front side in the transport direction TD.
  • the decline angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are the inclination angles of the surface of the decline region of the transparent electrode layer 20X with respect to the main surface of the semiconductor stacked body 10X, in other words, a plane parallel to the main surface of the semiconductor stacked body 10X (the flat surface of the transparent electrode layer 20X).
  • the inventors of the present invention are directed to the solar cell manufacturing method such that the long side portion of the solar cell is located behind the transport direction TD in which the width W2 of the decline region R2 at the end of the transparent electrode layer is small. I found out. Thereby, the total area of the decline area
  • the inventors of the present application have provided a solar battery module in a method of manufacturing a solar battery string in which a solar battery cell is electrically connected using a shingling method.
  • the end on the front side in the transport direction TD where the width W1 of the reduction region R1 of the transparent electrode layer in the cell is large, and the end on the rear side in the transport direction TD where the width W2 of the reduction region R2 of the transparent electrode layer in the other solar battery cell is small It was found that adjacent solar cells were overlapped so as to be under the part.
  • the solar cell module, the solar cell, the method for manufacturing the solar cell module, and the method for manufacturing the solar cell according to the present embodiment will be described in detail.
  • FIG. 4 is a side view showing the solar cell module according to this embodiment.
  • the solar cell module 100 includes at least one solar cell string 2 that electrically connects at least two rectangular double-sided electrode type solar cells 1 using a shingling method. .
  • Solar cells 1 are connected in series. Specifically, a part of one surface side (for example, the light receiving surface side) of the long side portion on one end side in the X direction (+ X direction) of one of the adjacent solar cells 1, 1. Is overlapped under a part of the other surface side (for example, the back surface side) of the long side portion on the other end side in the opposite direction ( ⁇ X direction) to the X direction of the other solar battery cell 1.
  • a bus bar electrode (described later) extending in the Y direction is formed on a part of the light receiving surface side on one end side of the solar battery cell 1 and a part of the back surface side on the other end side.
  • the bus bar electrode on the light-receiving surface side on one end side of one solar cell 1 is on the back side on the other end side of the other solar cell 1 via, for example, a conductive adhesive 8 (see FIG. 6 for details). It is electrically connected to the bus bar electrode.
  • the solar cells 1 are electrically connected in this way because the plurality of solar cells 1 are uniformly inclined in a certain direction as if the tiles were laid on the roof. This method is called a single ring method.
  • the several photovoltaic cell 1 connected in the shape of a string is called a photovoltaic cell string.
  • a region where adjacent solar cells 1 and 1 are overlapped is referred to as an overlapping region Ro.
  • the solar battery cell 1 is sandwiched between the light receiving side protection member 3 and the back side protection member 4. Between the light-receiving side protection member 3 and the back-side protection member 4, a liquid or solid sealing material 5 is filled, whereby the solar battery cell 1 is sealed.
  • the conductive adhesive 8 includes, for example, a conductive adhesive paste.
  • a conductive adhesive paste is, for example, a paste adhesive in which conductive particles are dispersed in a thermosetting adhesive resin material such as an epoxy resin, an acrylic resin, or a urethane resin.
  • a conductive adhesive film or an anisotropic conductive film formed by dispersing conductive particles in a thermosetting adhesive resin material to form a film may be used. Absent.
  • the sealing material 5 seals and protects the solar battery cell 1, and is provided between the light receiving side surface of the solar battery cell 1 and the light receiving side protection member 3, and the back surface of the solar battery cell 1. It is interposed between the back side protection member 4.
  • the shape of the sealing material 5 is not particularly limited, and examples thereof include a sheet shape. This is because if it is in the form of a sheet, the front and back surfaces of the planar solar cell can be easily covered.
  • the material of the sealing material 5 is not particularly limited, but preferably has a light transmitting property (translucency). Moreover, it is preferable that the material of the sealing material 5 has adhesiveness for bonding the solar battery cell 1, the light receiving side protection member 3, and the back side protection member 4.
  • Examples of such materials include ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / ⁇ -olefin copolymer, ethylene / vinyl acetate / triallyl isocyanurate (EVAT), polyvinyl butyrate (PVB), acrylic Examples thereof include translucent resins such as resins, urethane resins, and silicone resins.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • EVAT ethylene / vinyl acetate / triallyl isocyanurate
  • PVB polyvinyl butyrate
  • acrylic acrylic
  • translucent resins such as resins, urethane resins, and silicone resins.
  • the light receiving side protection member 3 covers the surface (light receiving surface) of the solar battery cell 1 through the sealing material 5 and protects the solar battery cell 1. Although it does not specifically limit as a shape of the light-receiving side protection member 3, From the point which covers a planar light-receiving surface indirectly, plate shape or sheet shape is preferable.
  • the material of the light-receiving side protection member 3 is not particularly limited, but like the sealing material 5, a material that has translucency but is resistant to ultraviolet light is preferable, for example, glass, or A transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin can be used.
  • the surface of the light-receiving side protection member 3 may be processed into an uneven shape, or may be covered with an antireflection coating layer. This is because the light-receiving side protection member 3 makes it difficult to reflect the received light and guides more light to the solar battery cell 1.
  • the back-side protection member 4 covers the back surface of the solar battery cell 1 through the sealing material 5 and protects the solar battery cell 1. Although it does not specifically limit as a shape of the back side protection member 4, A plate shape or a sheet form is preferable from the point which covers a planar back surface indirectly like the light reception side protection member 3.
  • the material of the back side protection member 4 is not particularly limited, but a material that prevents intrusion of water or the like (high water shielding property) is preferable.
  • a laminate of a resin film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), an olefin resin, a fluorine-containing resin, or a silicone-containing resin and a metal foil such as an aluminum foil can be given.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • PE polyethylene
  • an olefin resin a fluorine-containing resin
  • silicone-containing resin a metal foil such as an aluminum foil
  • FIG. 5 is a view of the solar battery cell according to the present embodiment as viewed from the light receiving surface side
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI shown in FIG.
  • Solar cell 1 shown in FIGS. 5 and 6 is a rectangular double-sided electrode type solar cell.
  • the solar cell 1 includes a semiconductor laminate 10 having two main surfaces, a transparent electrode layer 20 formed on substantially the entire surface of one side (for example, the light receiving surface) of the main surfaces of the semiconductor laminate 10, The metal electrode layer 21 formed on the transparent electrode layer 20, the transparent electrode layer 30 formed on substantially the entire other surface side (for example, the back surface side) of the main surface of the semiconductor laminate 10, and the transparent electrode layer 30 And a metal electrode layer 31 formed thereon.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the region A of the semiconductor stacked body 10 shown in FIG.
  • the semiconductor stacked body 10 is sequentially stacked on a semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate) 110 having two main surfaces and one surface side (for example, the light receiving surface side) of the main surfaces of the semiconductor substrate 110.
  • the passivation layer 120, the first conductive semiconductor layer 121, the passivation layer 130 and the second conductive semiconductor layer 131, which are sequentially stacked on the other side (for example, the back side) of the main surface of the semiconductor substrate 110, are formed. Have.
  • a conductive single crystal silicon substrate for example, an n-type single crystal silicon substrate or a p-type single crystal silicon substrate is used. Thereby, high photoelectric conversion efficiency is realized.
  • the semiconductor substrate 110 is preferably an n-type single crystal silicon substrate. This prolongs the carrier life in the crystalline silicon substrate. This is because in a p-type single crystal silicon substrate, B (boron), which is a p-type dopant, may be affected by light irradiation to cause LID (Light Induced Degradation) as a recombination center, but n-type single crystal silicon. This is because the substrate further suppresses LID.
  • the semiconductor substrate 110 has a fine pyramidal uneven structure called a texture structure on the back side. Thereby, the recovery efficiency of light that has passed without being absorbed by the semiconductor substrate 110 is increased. Further, the semiconductor substrate 110 may have a fine pyramidal uneven structure called a texture structure on the light receiving surface side. Thereby, the reflection of incident light on the light receiving surface is reduced, and the light confinement effect in the semiconductor substrate 11 is improved.
  • the thickness of the semiconductor substrate 110 is preferably 50 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or more and 230 ⁇ m or less, and even more preferably 70 ⁇ m or more and 210 ⁇ m or less. This reduces material costs.
  • a conductive polycrystalline silicon substrate such as an n-type polycrystalline silicon substrate or a p-type polycrystalline silicon substrate may be used. In this case, the solar cell is manufactured at a lower cost.
  • the first conductivity type semiconductor layer 121 is formed on a substantially entire surface on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 110 via the passivation layer 120, and the second conductivity type semiconductor layer 131 is formed on a substantially entire surface on the back surface side of the semiconductor substrate 110. It is formed via a passivation layer 130.
  • the first conductivity type semiconductor layer 121 is formed of a first conductivity type silicon-based layer, for example, a p-type silicon-based layer.
  • the second conductivity type semiconductor layer 131 is formed of a second conductivity type silicon-based layer different from the first conductivity type, for example, an n-type silicon-based layer.
  • the first conductive semiconductor layer 121 may be an n-type silicon-based layer
  • the second conductive semiconductor layer 131 may be a p-type silicon-based layer.
  • the p-type silicon-based layer and the n-type silicon-based layer are formed of an amorphous silicon layer or a microcrystalline silicon layer containing amorphous silicon and crystalline silicon.
  • B (boron) is preferably used as the dopant impurity of the p-type silicon-based layer
  • P (phosphorus) is preferably used as the dopant impurity of the n-type silicon-based layer.
  • the passivation layers 120 and 130 are formed of intrinsic silicon layers.
  • the passivation layers 120 and 130 function as a passivation layer and suppress carrier recombination.
  • the transparent electrode layer 20 is formed on substantially the entire surface of the semiconductor stacked body 10 on the light receiving surface side, and the transparent electrode layer 30 is formed on the substantially entire back surface of the semiconductor stacked body 10.
  • the transparent electrode layers 20 and 30 are formed of a transparent conductive material.
  • transparent conductive metal oxides such as indium oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide and composite oxides thereof are used.
  • indium composite oxides mainly composed of indium oxide are preferable.
  • Indium oxide is particularly preferable from the viewpoint of high conductivity and transparency.
  • the transparent electrode layer 30 is formed by an inline PVD method without using a mask, and the transparent electrode layer 20 is formed by an inline PVD method using a mask.
  • the transparent electrode layer 20 has a mask disposed on the long-side region RL that is the long side portion of the solar battery cell 1 and the short-side region RS that is the short side portion of the solar battery cell on the light-receiving surface side of the semiconductor laminate 10. It is formed by the PVD method while transporting the semiconductor laminate 10 with the X direction intersecting the long side region RL as the transport direction (details will be described later).
  • a decline region is formed in which the film thickness of the end portion (four sides) of the transparent electrode layer 20 near the mask is smaller than the film thickness of the central portion of the transparent electrode layer 20.
  • the width W2 of the decrease area R2 at the end of the transparent electrode layer 20 on the rear side in the X direction (transport direction) is the width W1 of the decrease area R1 at the end of the transparent electrode layer 20 on the front side in the X direction (transport direction).
  • the width of the decline region at the end of the transparent electrode layer 20 on the right side and the left side in the X direction is smaller than the details ⁇ .
  • the width W2 of the decline region R2 at the end of the transparent electrode layer 20 at the long side on the other end of the long sides of the solar battery cell is the transparent electrode layer 20 at the long side on the one end. Is smaller than the width W1 of the decline region R1 at the end (and the width of the decline region at the end of the transparent electrode layer 20 at the short side).
  • the reduced area is an area in which the film thickness at the end of the transparent electrode layer 20 is reduced as compared with the film thickness at the central part of the transparent electrode layer 20, and the widths W1 and W2 of the reduced area are the transparent electrode layer.
  • 20 is the length of the decline region in a direction intersecting the end portion (side portion) of 20 and the end portion (side portion) of the semiconductor stacked body 10.
  • the decline angle ⁇ 2 of the decline region R2 at the end of the transparent electrode layer 20 on the rear side in the X direction (transport direction) is equal to that of the decline region R1 at the end of the transparent electrode layer 20 on the front side in the X direction (transport direction).
  • the decrease angle ⁇ 2 of the decrease region R2 at the end of the transparent electrode layer 20 at the long side portion on the other end side of the solar battery cell is equal to the decrease angle ⁇ 2 of the transparent electrode layer 20 at the long side portion on one end side of the solar cell.
  • the decline angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are the inclination angles of the surface of the decline region of the transparent electrode layer 20 with respect to the main surface of the semiconductor stacked body 10, in other words, planes parallel to the main surface of the semiconductor stacked body 10 (transparent electrode The inclination angle of the decrease of the transparent electrode layer 20 with respect to the line extending from the surface of the flat portion.
  • the long side region RL where the transparent electrode layer 20 is not formed by the mask and the decrease regions R1, R2 where the film thickness of the transparent electrode layer 20 decreases are preferably included in the above-described overlapping region Ro.
  • the metal electrode layer 21 is formed on the transparent electrode layer 20, and the metal electrode layer 31 is formed on the transparent electrode layer 30.
  • the metal electrode layers 21 and 31 are formed of a metal material.
  • the metal material for example, Cu, Ag, Al, and alloys thereof are used.
  • the metal electrode layer 21 has a so-called comb shape, and includes a plurality of finger electrode portions 21f corresponding to comb teeth and a bus bar electrode portion 21b corresponding to a support portion of the comb teeth.
  • the bus bar electrode portion 21b extends along a part of the overlapping region Ro on the light receiving surface side (one main surface side) on the one end side in the X direction (front side in the transport direction), particularly the long side region RL on the front side in the transport direction. It extends in the Y direction along the decline region R1.
  • the finger electrode portion 21f extends from the bus bar electrode portion 21b in the X direction that intersects the Y direction.
  • the metal electrode layer 31 is formed on the back side, for example.
  • the metal electrode layer 31 has a comb shape like the metal electrode layer 21. That is, the metal electrode layer 31 includes a plurality of finger electrode portions 31f corresponding to comb teeth, and a bus bar electrode portion 31b corresponding to a support portion for comb teeth.
  • the bus bar electrode portion 31b extends in the Y direction along a part of the overlapping region Ro on the back surface side (the other main surface side) on the other end side in the X direction (the rear side in the transport direction).
  • the finger electrode portion 31f extends from the bus bar electrode portion 31b in the X direction that intersects the Y direction.
  • the metal electrode layer 31 is not limited to the comb shape, and may be formed in a rectangular shape on substantially the entire back surface side of the solar battery cell 1, for example.
  • the conductive adhesive 8 for manufacturing the solar cell string described above is provided on the overlapping region Ro of the metal electrode layer 31 (for example, the bus bar electrode portion 31b of the metal electrode layer 31).
  • the conductive adhesive 8 is used instead of the overlapping region Ro of the metal electrode layer 31 on the back surface side, instead of the overlapping region Ro (for example, the bus bar electrode portion 21b of the metal electrode layer 21) of the metal electrode layer 21 on the light receiving surface side. ) May be provided.
  • FIG. 8 is a diagram showing a transparent electrode layer forming step in the method for manufacturing a solar battery cell according to the present embodiment
  • FIGS. 9 to 11 are views of cutting the solar battery cell in the method for manufacturing the solar battery cell according to the present embodiment. It is a figure which shows a process.
  • a passivation layer for example, an intrinsic silicon-based layer 120 is stacked on substantially the entire light receiving surface side of a semiconductor substrate (for example, an n-type single crystal silicon substrate) 110 (see FIG. 7). Further, a passivation layer (for example, an intrinsic silicon-based layer) 130 is stacked on substantially the entire back surface of the semiconductor substrate 110 (see FIG. 7). Thereafter, a first conductive semiconductor layer (for example, a p-type silicon-based layer) 121 is stacked on the passivation layer 120, that is, substantially over the entire light receiving surface side of the semiconductor substrate 110 (see FIG. 7). Further, a second conductivity type semiconductor layer (for example, an n-type silicon-based layer) 131 is stacked on the passivation layer 130, that is, on substantially the entire back surface of the semiconductor substrate 110 (see FIG. 7).
  • a method for forming the passivation layers 120 and 130, the first conductive semiconductor layer 121, and the second conductive semiconductor layer 131 is not particularly limited, but it is preferable to use a plasma CVD method.
  • a substrate temperature of 100 to 300 ° C., a pressure of 20 to 2600 Pa, and a high frequency power density of 0.004 to 0.8 W / cm 2 are preferably used.
  • the material gas for example, a silicon-containing gas such as SiH 4 or Si 2 H 6 or a mixed gas of a silicon-based gas and H 2 is preferably used.
  • B 2 H 6 diluted with hydrogen is preferably used as the dopant addition gas for the first conductivity type semiconductor layer 121.
  • a dopant addition gas for the second conductivity type semiconductor layer 131 for example, PH 3 diluted with hydrogen is preferably used.
  • a small amount of impurities such as oxygen or carbon may be added.
  • a gas such as CO 2 or CH 4 is introduced during the CVD film formation. According to the film formation using the plasma CVD method, the film quality can be controlled relatively easily depending on the film formation conditions, so that the refractive index can be easily adjusted.
  • the semiconductor stacked body 10 is obtained through the above steps.
  • the transparent electrode layer 20 is laminated on the first conductivity type semiconductor layer 121, that is, on the substantially entire surface of the semiconductor laminated body 10 on the light receiving surface side.
  • PVD physical vapor deposition
  • the mask MASK is arranged so as to cover the light receiving surface side of the long side region RL to be the long side portion of the solar cell 1 and the short side region RS to be the short side portion of the solar cell 1,
  • the transparent electrode layer 20 is formed on the light receiving surface side of the semiconductor stacked body 10 while transporting the semiconductor stacked body 10 with the X direction intersecting the long side region RL as the transport direction TD (transparent electrode layer forming step).
  • the transparent electrode layer 30 is laminated on the second conductivity type semiconductor layer 131, that is, substantially the entire back surface side of the semiconductor laminate 10.
  • a method for forming the transparent electrode layer 30 physical vapor deposition (PVD) such as sputtering is used.
  • the transparent electrode layer 30 is formed in the back surface side of the semiconductor laminated body 10, conveying the semiconductor laminated body 10 (transparent electrode layer formation process).
  • the pressure during film formation by the PVD method is preferably 0.3 Pa or more and 0.6 Pa or less. If the pressure is less than 0.3 Pa, the discharge is not stable. When the pressure is larger than 0.6 Pa, the decline region is reduced, but the resistance of the transparent electrode layer is increased, and the rate is lowered.
  • the conveyance speed is preferably 500 mm / min or more and 1500 mm / min or less. When the conveyance speed is higher than 1500 mm / min, it is necessary to increase the power in the PVD method in order to obtain a required film thickness. However, when the power is increased, the performance of the solar battery cell is deteriorated. If the conveyance speed is lower than 500 mm / min, it is necessary to lengthen the production line in order to obtain a required film thickness.
  • the width in the transport direction TD of the mask disposed in the long side region RL cut in the cutting step described later is preferably 1.0 mm or more and 1.4 mm or less.
  • 1.0 mm is a processing limit value.
  • the metal electrode layer 21 is formed on the transparent electrode layer 20, that is, on the light receiving surface side of the semiconductor stacked body 10. At this time, in the Y direction along a part of the overlapping region Ro on one end side in the X direction, in particular, along the decline region R1 along the long side region RL on the front side in the transport direction when the transparent electrode layer 20 is formed. An extended bus bar electrode portion 21b is formed. Further, the metal electrode layer 31 is formed on the transparent electrode layer 30, that is, on the back surface side of the semiconductor stacked body 10. At this time, the bus bar electrode portion 31b extending in the Y direction is formed along a part of the overlapping region Ro on the back surface side (the other main surface side) on the other end side in the X direction (the rear side in the transport direction). .
  • the metal electrode layer 21 is omitted for convenience
  • the transparent electrode layer 20 non-formation region in which the transparent electrode layer 20 is not formed by the mask MASK along the cutting line CL in the long side region RL is cut using a laser.
  • the semiconductor stacked body 10 is divided into pieces (the metal electrode layer 21 is omitted for convenience).
  • the photovoltaic cell 1 shown in FIG.5 and FIG.6 is completed according to the above process.
  • a solar cell string 2 (solar cell string forming step). Specifically, a part on the light-receiving surface side of the long side on the front side in the transport direction TD of one of the adjacent solar cells 1, 1 is transported in the other solar cell 1.
  • the solar cells 1 and 1 adjacent to each other are connected to each other via a conductive adhesive 8 so as to overlap under a part of the back side of the long side portion on the rear side of the TD.
  • the back side protection member 4, the sealing material 5, at least one solar cell string 2, the sealing material 5, and the light receiving side protection member 3 are stacked in this order, and a laminator or the like that performs evacuation is used. Sealing is performed by heating and pressurizing at a predetermined temperature and pressure.
  • the solar cell module 100 shown in FIG. 4 is completed through the above steps.
  • the manufacturing method of the solar cell module 100 is not specifically limited.
  • the transparent electrode layer 20 when the transparent electrode layer 20 is formed on the light receiving surface side of the semiconductor laminate 10 in the transparent electrode layer forming step, the solar cell.
  • a mask is arranged on the light receiving surface side of the long side region RL that becomes the long side portion 1 and the short side region RS that becomes the short side portion of the solar battery cell 1, and the X direction intersecting the long side region RL is defined as the transport direction TD
  • the transparent electrode layer 20 is formed by the PVD method while conveying the semiconductor laminate 10. According to the solar cell 1 manufactured by this manufacturing method, the end of the transparent electrode layer 20 at the long side portion on the other end side of the long side portions of the solar cell 1 on the light receiving surface side of the semiconductor stacked body 10.
  • the width W2 of the reduced area R2 of the portion is smaller than the width W1 of the reduced area R1 at the end of the transparent electrode layer 20 in the long side on one end of the long sides of the solar battery cell 1.
  • the transparent electrode layer 20 is prevented from adhering to the cut surface of the semiconductor laminate 10, particularly the cut surface of the semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate) during laser cutting. It is possible to suppress the performance deterioration of the solar battery cell 1.
  • the manufacturing method of the solar cell module which concerns on this embodiment, it is one of the light-receiving surface side of the long side part of the front side of the conveyance direction TD of one solar cell 1 of the adjacent solar cells 1,1.
  • Adjacent solar cells 1 and 1 are connected to each other by overlapping the portion under a part of the back side of the long side on the rear side in the transport direction TD of the other solar cell 1.
  • the solar cell module 100 manufactured by this manufacturing method a part on the light-receiving surface side of the long side portion on one end side of one of the adjacent solar cells 1, 1 (transparent electrode)
  • the width W1 of the decline region R1 at the end of the layer 20 is larger (part of the back side of the long side portion at the other end side of the other solar cell 1 (the decline region R2 at the end of the transparent electrode layer 20).
  • the front end portion in the transport direction TD in which the width W1 of the decrease region R1 of the transparent electrode layer 20 in one solar cell 1 is large corresponds to the decrease region R2 of the transparent electrode layer 20 in the other solar cell 1.
  • FIG. 13A is an enlarged view of region B in FIG. 8 when the transport direction TD in the transparent electrode layer forming step is the upward direction (+ Y direction), and FIG. 13B shows the transport direction TD in the transparent electrode layer forming step.
  • FIG. 13C is an enlarged view of the region B in FIG. 8 when the right direction ( ⁇ X direction) is set, and FIG. 13C (corresponding to the above-described embodiment) shows the transport direction TD in the transparent electrode layer forming step as the left direction (+ X direction).
  • 9 is an enlarged view of a region B in FIG. FIG.
  • FIG. 13D shows the width W1 of the 50% film thickness reduction region R1 (50%) at the end of the transparent electrode layer 20 on the right side of the mask MASK (along the long side region RL that becomes the long side portion on the left side of the solar battery cell). (50%) and area, a film thickness reduction region R2 (50%) at the end of the transparent electrode layer 20 on the left side of the mask MASK (along the long side region RL that becomes the long side on the right side of the solar battery cell) Width W2 (50%) and area of the transparent electrode layer 20 on the upper side of the mask MASK (along the short side region RS that becomes the short side portion on the solar cell) R3 50%) width W3 (50%) and area, and the film at the end of the transparent electrode layer 20 below the mask MASK (along the short side region RS that is the short side below the solar cell) Table showing width W4 (50%) and area of reduced region R4 (50%) of thickness 50% It is shown.
  • the reduction regions R1 and R2 in which the film thickness of the end portion of the transparent electrode layer 20 is reduced (decreased) compared to the film thickness of the central portion of the transparent electrode layer 20 are shown.
  • the thickness of the end portion of the transparent electrode layer 20 decreases (decreases) to 50% or less of the thickness (100%) of the central portion of the transparent electrode layer 20 as a decrease region.
  • the width W1 (50%) of the film thickness reduction region R1 (50%) and the width W2 (50%) of the film thickness reduction region R2 (50%) are the ends of the transparent electrode layer 20.
  • the film thickness of the edge part of the transparent electrode layer 20 is less than 100% of the film thickness (100%) of the center part of the transparent electrode layer 20, or below predetermined ratio It may be the area that decreases (decreases) and its width.
  • the table of FIG. 13D shows the areas in the film thickness reduction regions R1 (50%), R2 (50%), R3 (50%), and R4 (50%) (single ring). If shadow loss occurs due to the method, the area is set to “0”). Further, the area loss due to the reduction is a reduction rate of the area of the transparent electrode layer 20 due to the reduction.
  • the area loss due to the reduction is the area ratio of the thickness reduction area R1 (50%), R2 (50%), R3 (50%), R4 (50%) in the area of the transparent electrode layer 20, that is, the following formula: expressed.
  • Area loss 50% film thickness reduction region R1 (50%), R2 (50%), R3 (50%), R4 (50%) total area / area of transparent electrode layer 20
  • a square type semiconductor substrate 110 having a side length of 156.75 mm was used, and the semiconductor layer 10 formed with the semiconductor layers 120, 121, 130, 131 on the semiconductor substrate 110, the transparent electrode layer 20, 30 and the metal electrode layers 21 and 31 were formed and then divided into five by a laser.
  • the transport direction TD in the transparent electrode layer forming step is the upward direction (+ Y direction)
  • the long side on the left side of the mask MASK (the long side portion on the right side of the solar cell)
  • the length to be the long side portion on the right side of the mask MASK (the left side of the solar cell)
  • the width W3 (50%) of the film thickness reduction region R3 (50%) at the end of the transparent electrode layer 20 (along the short-side region RS to be) is large and below the mask MASK (under the solar cell) Of the transparent electrode layer 20 (along the short side region RS that becomes the short side portion on
  • the overlapping region Ro of the long side region RL and the depletion region R1 (50%) which is the long side portion on the right side of the cutting line CL, that is, the left side of the solar cell is defined on the left side of the cutting line CL, that is, the solar cell.
  • the area of the decline region R2 (50%) along the long side region RL which is the long side portion on the right side of the solar battery cell is as large as 77.4 mm 2 .
  • the area loss due to the total area of the decline regions R1 (50%), R2 (50%), R3 (50%), and R4 (50%) with respect to the total area of the transparent electrode layer 20 in one solar cell. Is as large as 2.0%.
  • this is a solar cell that covers the overlapping region Ro on the left side (long side) where the width W1 (50%) (area) of the decline region R1 (50%) of the solar cell is large. This is because the width W2 (50%) (area) of the decrease region R2 (50%) on the right side (long side portion) is also large.
  • the transport direction TD in the transparent electrode layer forming step is the right direction ( ⁇ X direction), the long side portion on the left side of the mask MASK (the right side of the solar cell)
  • the overlapping region Ro of the long side region RL and the depletion region R1 (50%) which is the long side portion on the right side of the cutting line CL, that is, the left side of the solar cell is defined on the left side of the cutting line CL, that is, the solar cell.
  • the decline region R1 (50%) along the long side region RL which is the long side portion on the left side of the solar battery cell Is covered.
  • the area of the decline region R2 (50%) along the long side region RL, which is the long side portion on the right side of the solar battery cell is as large as 61.9 mm 2 .
  • the area loss due to the total area of the decline regions R1 (50%), R2 (50%), R3 (50%), and R4 (50%) with respect to the total area of the transparent electrode layer 20 in one solar cell. Is as large as 2.0%.
  • the transport direction TD in the transparent electrode layer forming step is the left direction (+ X direction) (corresponding to the above-described embodiment)
  • the left side of the mask MASK (solar cell)
  • the width W2 (50%) of the film thickness reduction region R2 (50%) at the end of the transparent electrode layer 20 (along the long side region RL, which becomes the long side portion on the right side of the cell) is small, and the right side of the mask MASK Under the mask MASK, the width W1 (50%) of the film thickness reduction region R1 (50%) at the end of the transparent electrode layer 20 (along the long side region RL which is the long side portion on the left side of the solar battery cell)
  • the upper side of the mask MASK (the shorter side that becomes
  • the overlapping region Ro of the long side region RL and the depletion region R1 (50%) which is the long side portion on the right side of the cutting line CL, that is, the left side of the solar cell is defined on the left side of the cutting line CL, that is, the solar cell.
  • the decline region R1 (50%) along the long side region RL which is the long side portion on the left side of the solar battery cell is also relatively small at 15.5 mm 2 .
  • the area loss due to the total area of the decline regions R1 (50%), R2 (50%), R3 (50%), and R4 (50%) with respect to the total area of the transparent electrode layer 20 in one solar cell. Is as small as 1.0%.
  • this is a solar cell that covers the overlapping region Ro on the left side (long side) where the width W1 (50%) (area) of the decline region R1 (50%) of the solar cell is large. This is because the width W2 (50%) (area) of the decrease region R2 (50%) on the right side (long side portion) is small.
  • the transparent electrode layer is laminated within the above range, carriers (holes / electrons) moved to the transparent electrode layer through the vicinity of the functioning passivation film and the functioning passivation film, This is because the film does not move to the metal electrode layer but moves to a passivation film that does not function, and as a result, recombines at the semiconductor substrate 110.
  • the mask processing limit is 1.0 mm.
  • the width of the mask is preferably 1.0 mm or more and 1.4 mm or less.
  • the heterojunction solar cell and the manufacturing method thereof are illustrated as shown in FIG. 7, but the electrode formation method of the present invention is not limited to the heterojunction solar cell, and is a homojunction.
  • the present invention is applied to various types of solar cells such as a solar cell of a type and a manufacturing method thereof.

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Abstract

シングリング方式を用いた太陽電池モジュール化の際に、太陽電池セルの出力低下を抑制できる太陽電池セルの製造方法を提供する。太陽電池セルの製造方法は、少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールに用いられる、太陽電池セルの製造方法であって、半導体積層体１０の両主面に透明電極層を形成する透明電極層形成工程であって、両主面のうちの一方主面側に透明電極層２０を形成する際に、太陽電池セルの長辺部となる長辺領域ＲＬおよび太陽電池セルの短辺部となる短辺領域ＲＳの一方主面側にマスクを配置し、長辺領域ＲＬに交差する方向を搬送方向ＴＤとして半導体積層体１０を搬送しながら、物理気相成長法により透明電極層２０を形成する透明電極層形成工程を含む。

Description

太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池セル、および、太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池セル、および、太陽電池モジュールに関する。
　昨今、両面電極型の太陽電池セルをモジュール化する場合、導電性の接続線を用いることなく、太陽電池セルの一部同士を重ね合わせることで、直接、電気的かつ物理的に接続を行う方式が存在する（例えば特許文献１）。
　このような接続方式はシングリング方式と称される。この方式によると、太陽電池モジュールにおける限られた太陽電池セル実装面積に、より多くの太陽電池セルが実装可能になり、光電変換のための受光面積が増えることから、太陽電池モジュールの出力が向上すると考えられる。
特開平１１－１８６５７７号公報
　両面電極型の太陽電池セルの製造方法では、半導体基板の両主面のそれぞれにｐ型半導体層、ｎ型半導体層を形成した半導体積層体を得、この半導体積層体の両主面に透明電極層、金属電極層を形成する。
　一般に、透明電極層の形成方法としては、例えばスパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法）が用いられる。この場合、半導体積層体の両主面の透明電極層同士が短絡しないように、いずれか一方主面の透明電極層の製膜時にマスクを用いたパターニングが行われる。
　しかし、本願発明者らは、製膜時にマスクを用いたパターニングでは、マスクにより製膜が阻害され、マスク近傍の太陽電池セルの端部の透明電極層の膜厚が、太陽電池セルの中央部の膜厚に比べて薄くなってしまうという知見を得ている。これにより、太陽電池セルの端部の透明電極層の抵抗が増大し、太陽電池セルの出力が低下することが予想される。
　本発明は、シングリング方式を用いた太陽電池モジュール化の際に、出力低下を抑制できる太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池セル、および、太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
　本発明に係る太陽電池セルの製造方法は、少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールに用いられる、太陽電池セルの製造方法であって、半導体積層体の両主面に透明電極層を形成する透明電極層形成工程であって、両主面のうちの一方主面側に透明電極層を形成する際に、太陽電池セルの長辺部となる長辺領域および太陽電池セルの短辺部となる短辺領域の一方主面側にマスクを配置し、長辺領域に交差する方向を搬送方向として半導体積層体を搬送しながら、物理気相成長法により透明電極層を形成する透明電極層形成工程を含む。
　本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールの製造方法であって、太陽電池セルは、上記の太陽電池セルの製造方法であって、半導体積層体の両主面のうちの一方主面側に透明電極層を形成する際に、太陽電池セルの長辺部となる長辺領域および太陽電池セルの短辺部となる短辺領域の一方主面側にマスクを配置し、長辺領域に交差する方向を搬送方向として半導体積層体を搬送しながら、物理気相成長法により透明電極層を形成する透明電極層形成工程を含む太陽電池セルの製造方法で製造され、隣接する太陽電池セルのうちの一方の太陽電池セルの搬送方向の前側の長辺部の一方主面側の一部を、隣接する太陽電池セルのうちの他方の太陽電池セルの搬送方向の後側の長辺部の一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重ねて、隣接する太陽電池セル同士を接続する、太陽電池ストリング形成工程を含む。
　本発明に係る太陽電池セルは、少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールに用いられる、太陽電池セルであって、半導体積層体と、半導体積層体の両主面に形成された透明電極層とを備え、両主面のうちの一方主面側において、太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における透明電極層の端部の減退領域の幅は、太陽電池セルの長辺部のうちの一方端側の長辺部における透明電極層の端部の減退領域の幅よりも小さく、減退領域とは、透明電極層の端部の膜厚が透明電極層の中央部の膜厚に比べて減退する領域である。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールであって、太陽電池セルは、上記の太陽電池セルであって、半導体積層体と、半導体積層体の両主面に形成された透明電極層とを備え、両主面のうちの一方主面側において、太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における透明電極層の端部の減退領域の幅は、太陽電池セルの長辺部のうちの一方端側の長辺部における透明電極層の端部の減退領域の幅よりも小さく、隣接する太陽電池セルのうちの一方の太陽電池セルの一方端側の長辺部の一方主面側の一部は、隣接する太陽電池セルのうちの他方の太陽電池セルの他方端側の長辺部の一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重なって接続される。
　本発明によれば、シングリング方式を用いた太陽電池モジュール化の際に、太陽電池セルの出力低下を抑制できる。
従来の太陽電池セルの製造方法における透明電極層形成工程および切断工程を示す図である。 従来の太陽電池セルの製造方法におけるＰＶＤ法を用いた透明電極層形成工程を示す図である。 従来の太陽電池セルの製造方法におけるＰＶＤ法を用いた透明電極層形成工程を示す図である。 本実施形態に係る太陽電池モジュールを示す側面図である。 本実施形態に係る太陽電池セルを受光面側からみた図である。 図５に示すＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図６に示す半導体積層体１０の領域Ａの拡大図である。 本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における透明電極層形成工程を示す図である。 本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における太陽電池セル切断形成工程を示す図である。 本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における太陽電池セル切断形成工程を示す図である。 本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における太陽電池セル切断形成工程を示す図である。 太陽電池セルの重ね合わせの一例を示す図である。 太陽電池セルの重ね合わせの他の一例を示す図である。 透明電極層形成工程における搬送方向を上方向（＋Ｙ方向）としたときの、図８における領域Ｂの拡大図である。 透明電極層形成工程における搬送方向を右方向（－Ｘ方向）としたときの、図８における領域Ｂの拡大図である。 透明電極層形成工程における搬送方向を左方向（＋Ｘ方向）としたときの、図８における領域Ｂの拡大図である。 図１３Ａ～図１３Ｂにおける透明電極層の端部の膜厚５０％減退領域の幅および面積を示す表を図示する。 膜厚５０％減退領域を説明するための図である。
　本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、便宜上、見やすいように調整されている。
　上述したように、一般に、両面電極型の太陽電池セルにおける透明電極層の形成方法としてはＰＶＤ法が用いられる。この場合、半導体積層体の両主面の透明電極層同士が短絡しないように、いずれか一方主面の透明電極層の製膜時にマスクを用いたパターニングが行われる。
　ところで、シングリング方式の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セルの製造方法では、図１に示すように、１つの半導体基板から作製される半導体積層体１０Ｘに透明電極層２０Ｘを形成した後に、例えば透明電極層２０Ｘの形成領域上の切断線ＣＬに沿ってレーザ切断し、長方形状の複数の太陽電池セルを得ることがある。
　この場合、透明電極層２０Ｘの形成領域上の切断線ＣＬに沿ってレーザ切断を行うと、透明電極層２０Ｘが、半導体積層体１０Ｘの切断面、特に半導体基板（光電変換基板）の切断面に付着し、太陽電池セルの性能が低下する。
　この点に関し、切断線ＣＬ近傍に透明電極を形成しないことが考えられる（例えば、後述の図９参照）。このような透明電極層の形成方法としては、製膜時にマスクを用いたパターニング、または、製膜後にエッチングを用いたパターニング等が考えられる。製膜後にエッチングを用いたパターニングでは、製造工程の増大等により製造時間、製造コストが増大する。
　このように、レーザ切断に起因する太陽電池セルの性能低下の抑制の観点からも、いずれか一方主面の透明電極層の製膜時にマスクを用いたパターニングが行われることが好ましい（例えば、後述の図８参照）。
　しかし、上述したように、本願発明者らは、製膜時にマスクを用いたパターニングでは、マスクにより製膜が阻害され、マスク近傍の太陽電池セルの端部の透明電極層の膜厚が、太陽電池セルの中央部の膜厚に比べて薄くなってしまうという知見を得ている。これにより、太陽電池セルの端部の透明電極層の抵抗が増大し、太陽電池セルの出力が低下することが予想される。
　本願発明者らは、図２および図３に示すように、ＰＶＤ法における半導体積層体１０Ｘの搬送方向ＴＤと、マスクＭＡＳＫ近傍の透明電極層２０Ｘの端部の膜厚が透明電極層２０Ｘの中央部の膜厚に比べて減退（減少）する減退領域Ｒ１，Ｒ２との関係を見出した。
　図２に示すように、トレイＴＲＡＹに搭載され、端部の一方主面側にマスクＭＡＳＫが配置された半導体積層体１０Ｘが、搬送方向ＴＤに搬送されると、マスクＭＡＳＫの開口部において露出する半導体積層体１０Ｘ上に透明電極層２０Ｘが形成される。
　この場合、図３に示すように、搬送方向ＴＤの後側の透明電極層２０Ｘの端部の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２は、搬送方向ＴＤの前側の透明電極層２０Ｘの端部の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１（および、搬送方向ＴＤの右側および左側の減退領域の幅：詳細は後述）よりも小さい。なお、減退領域の幅Ｗ１，Ｗ２は、透明電極層２０Ｘの端部（辺部）および半導体積層体１０Ｘの端部（辺部）に交差する方向における減退領域の長さである。
　換言すれば、搬送方向ＴＤの後側の透明電極層２０Ｘの端部の減退領域Ｒ２の減退角度θ２は、搬送方向ＴＤの前側の透明電極層２０Ｘの端部の減退領域Ｒ１の減退角度θ１よりも大きい。減退角度θ１，θ２は、半導体積層体１０Ｘの主面に対する透明電極層２０Ｘの減退領域の表面の傾斜角度、換言すれば、半導体積層体１０Ｘの主面に平行な面（透明電極層２０Ｘの平坦部分の表面から延びる線）に対する透明電極層２０Ｘの減退の傾斜角度である。
　そこで、本願発明者らは、太陽電池セルの製造方法において、太陽電池セルの長辺部が、透明電極層の端部の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２が小さい搬送方向ＴＤの後側となるようにすることを見出した。
　これにより、太陽電池セルにおける透明電極層の端部（４辺部）の減退領域の総面積が低減し、太陽電池セルの端部の透明電極層の抵抗増大が抑制される。その結果、太陽電池セルの出力低下が抑制される。
　また、本願発明者らは、太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを形成する際に、隣接する太陽電池セルの一方の太陽電池セルにおける透明電極層の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１が大きい搬送方向ＴＤの前側の端部を、他方の太陽電池セルにおける透明電極層の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２が小さい搬送方向ＴＤの後側の端部の下になるように、隣接する太陽電池セルを重ね合わせることを見出した。
　このように、一方の太陽電池セルにおける透明電極層の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１が大きい搬送方向ＴＤの前側の端部が、他方の太陽電池セルにおける透明電極層の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２が小さい搬送方向ＴＤの後側の端部による遮光領域に配置されることにより、太陽電池セルの出力低下が抑制される。
　以下、本実施形態に係る太陽電池モジュール、太陽電池セル、太陽電池モジュールの製造方法、および、太陽電池セルの製造方法について詳細に説明する。
（太陽電池モジュール）
　図４は、本実施形態に係る太陽電池モジュールを示す側面図である。図１に示すように、太陽電池モジュール１００は、少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セル１をシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリング２を、少なくとも１個含む。
　太陽電池セル１は、直列に接続される。具体的には、隣接する太陽電池セル１，１のうちの一方の太陽電池セル１のＸ方向（＋Ｘ方向）の一方端側の長辺部の一方面側（例えば受光面側）の一部は、他方の太陽電池セル１のＸ方向と逆方向（－Ｘ方向）の他方端側の長辺部の他方面側（例えば裏面側）の一部の下に重なる。太陽電池セル１の一方端側の受光面側の一部、および、他方端側の裏面側の一部には、Ｙ方向に延在するバスバー電極（後述）が形成される。一方の太陽電池セル１の一方端側の受光面側のバスバー電極は、例えば導電性接着剤８（詳細は図６参照）を介して、他方の太陽電池セル１の他方端側の裏面側のバスバー電極と電気的に接続される。
　このように、瓦を屋根に葺いたように、複数の太陽電池セル１が一様にある方向にそろって傾く堆積構造となることから、このようにして太陽電池セル１を電気的に接続する方式を、シングリング方式と称する。また、ひも状につながった複数の太陽電池セル１を、太陽電池ストリングと称する。
　以下では、隣接する太陽電池セル１，１が重なる領域を、重ね合わせ領域Ｒｏという。
　太陽電池セル１は、受光側保護部材３と裏側保護部材４とによって挟み込まれている。受光側保護部材３と裏側保護部材４との間には、液体状または固体状の封止材５が充填されており、これにより、太陽電池セル１は封止される。
　なお、導電性接着剤８としては、例えば、導電性接着ペーストが挙げられる。このような導電性接着剤ペーストは、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、またはウレタン樹脂等の熱硬化型の接着性樹脂材料に、導電性粒子を分散させたペースト状の接着剤である。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、熱硬化型の接着性樹脂材料に導電性粒子を分散させてフィルム状に形成した、導電性接着フィルムまたは異方性導電フィルムを用いても構わない。
　封止材５は、太陽電池セル１を封止して保護するもので、太陽電池セル１の受光側の面と受光側保護部材３との間、および、太陽電池セル１の裏側の面と裏側保護部材４との間に介在する。
　封止材５の形状としては、特に限定されるものではなく、例えばシート状が挙げられる。シート状であれば、面状の太陽電池の表面および裏面を被覆しやすいためである。
　封止材５の材料としては、特に限定されるものではないが、光を透過する特性（透光性）を有すると好ましい。また、封止材５の材料は、太陽電池セル１と受光側保護部材３と裏側保護部材４とを接着させる接着性を有すると好ましい。
　このような材料としては、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／α－オレフィン共重合体、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、または、シリコーン樹脂等の透光性樹脂が挙げられる。
　受光側保護部材３は、封止材５を介して、太陽電池セル１の表面(受光面)を覆って、その太陽電池セル１を保護する。
　受光側保護部材３の形状としては、特に限定されるものではないが、面状の受光面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
　受光側保護部材３の材料としては、特に限定されるものではないが、封止材５同様に、透光性を有しつつも紫外光に耐性の有る材料が好ましく、例えば、ガラス、または、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂が挙げられる。また、受光側保護部材３の表面は、凹凸状に加工されていても構わないし、反射防止コーティング層で被覆されていても構わない。これらのようになっていると、受光側保護部材３は、受けた光を反射させ難くして、より多くの光を太陽電池セル１に導けるためである。
　裏側保護部材４は、封止材５を介して、太陽電池セル１の裏面を覆って、その太陽電池セル１を保護する。
　裏側保護部材４の形状としては、特に限定されるものではないが、受光側保護部材３同様に、面状の裏面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
　裏側保護部材４の材料としては、特に限定されるものではないが、水等の浸入を防止する（遮水性の高い）材料が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、若しくは含シリコーン樹脂等の樹脂フィルムと、アルミニウム箔等の金属箔との積層体が挙げられる。
　以下、太陽電池セル１について詳細に説明する。
（太陽電池セル）
　図５は、本実施形態に係る太陽電池セルを受光面側からみた図であり、図６は、図５に示すＶＩ－ＶＩ線断面図である。図５および図６に示す太陽電池セル１は、長方形状の両面電極型の太陽電池セルである。太陽電池セル１は、２つの主面を有する半導体積層体１０と、半導体積層体１０の主面のうちの一方面側（例えば受光面側）の略全面に形成された透明電極層２０と、透明電極層２０上に形成された金属電極層２１と、半導体積層体１０の主面のうちの他方面側（例えば裏面側）の略全面に形成された透明電極層３０と、透明電極層３０上に形成された金属電極層３１とを有する。
　図７は、図６に示す半導体積層体１０の領域Ａの拡大図である。図７に示すように、半導体積層体１０は、２つの主面を有する半導体基板（光電変換基板）１１０と、半導体基板１１０の主面のうちの一方面側（例えば受光面側）に順に積層されたパッシベーション層１２０と第１導電型半導体層１２１と、半導体基板１１０の主面のうちの他方面側（例えば裏面側）に順に積層されたパッシベーション層１３０と第２導電型半導体層１３１とを有する。
＜半導体基板＞
　半導体基板１１０としては、導電型単結晶シリコン基板、例えばｎ型単結晶シリコン基板またはｐ型単結晶シリコン基板が用いられる。これにより、高い光電変換効率が実現する。
　半導体基板１１０は、ｎ型単結晶シリコン基板であると好ましい。これにより、結晶シリコン基板内のキャリア寿命が長くなる。これは、ｐ型単結晶シリコン基板では、光照射によってｐ型ドーパントであるＢ（ホウ素）が影響して再結合中心となるＬＩＤ（Light Induced Degradation）が起こる場合があるが、ｎ型単結晶シリコン基板ではＬＩＤをより抑制するためである。
　半導体基板１１０は、裏面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有する。これにより、半導体基板１１０に吸収されず通過してしまった光の回収効率が高まる。
　また、半導体基板１１０は、受光面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、受光面において入射光の反射が低減し、半導体基板１１における光閉じ込め効果が向上する。
　半導体基板１１０の厚さは、５０μｍ以上２５０μｍ以下であると好ましく、６０μｍ以上２３０μｍ以下であるとより好ましく、７０μｍ以上２１０μｍ以下であると更に好ましい。これにより、材料コストが低減する。
　なお、半導体基板１１０として、導電型多結晶シリコン基板、例えばｎ型多結晶シリコン基板またはｐ型多結晶シリコン基板を用いてもよい。この場合、より安価に太陽電池が製造される。
＜第１導電型半導体層および第２導電型半導体層＞
　第１導電型半導体層１２１は、半導体基板１１０の受光面側の略全面にパッシベーション層１２０を介して形成されており、第２導電型半導体層１３１は、半導体基板１１０の裏面側の略全面にパッシベーション層１３０を介して形成されている。
　第１導電型半導体層１２１は、第１導電型シリコン系層、例えばｐ型シリコン系層で形成される。第２導電型半導体層１３１は、第１導電型と異なる第２導電型のシリコン系層、例えばｎ型シリコン系層で形成される。なお、第１導電型半導体層１２１がｎ型シリコン系層であり、第２導電型半導体層１３１がｐ型シリコン系層であってもよい。
　ｐ型シリコン系層およびｎ型シリコン系層は、非晶質シリコン層、または、非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む微結晶シリコン層で形成される。ｐ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｂ（ホウ素）が好適に用いられ、ｎ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｐ（リン）が好適に用いられる。
＜パッシベーション層＞
　パッシベーション層１２０，１３０は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層１２０，１３０は、パッシベーション層として機能し、キャリアの再結合を抑制する。
＜透明電極層＞
　再び図５および図６を参照して説明する。透明電極層２０は、半導体積層体１０の受光面側の略全面に形成されており、透明電極層３０は、半導体積層体１０の裏面側の略全面に形成されている。
　透明電極層２０，３０は、透明導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、透明導電性金属酸化物、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンおよびそれらの複合酸化物等が用いられる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性の観点からは、インジウム酸化物が特に好ましい。更に、信頼性またはより高い導電率を確保するため、インジウム酸化物にドーパントを添加すると好ましい。ドーパントとしては、例えば、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｉ、またはＳ等が挙げられる。
　透明電極層３０は、マスクを用いないインラインＰＶＤ法で形成され、透明電極層２０は、マスクを用いたインラインＰＶＤ法で形成される。透明電極層２０は、半導体積層体１０の受光面側において、太陽電池セル１の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび太陽電池セルの短辺部となる短辺領域ＲＳにマスクを配置し、長辺領域ＲＬと交差するＸ方向を搬送方向として半導体積層体１０を搬送しながら、ＰＶＤ法により形成される（詳細は後述）。
　これにより、マスク近傍の透明電極層２０の端部（４辺部）の膜厚が透明電極層２０の中央部の膜厚よりも減退する減退領域が形成される。Ｘ方向（搬送方向）の後側の透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２は、Ｘ方向（搬送方向）の前側の透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１｛および、Ｘ方向の右側および左側（搬送方向に対する交差方向での両端側）の透明電極層２０の端部の減退領域の幅：詳細は後述｝よりも小さい。換言すれば、太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２は、一方端側の長辺部における透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１（および、短辺部の透明電極層２０の端部の減退領域の幅）よりも小さい。
　なお、減退領域とは、透明電極層２０の端部の膜厚が透明電極層２０の中央部の膜厚に比べて減退する領域であり、減退領域の幅Ｗ１，Ｗ２とは、透明電極層２０の端部（辺部）および半導体積層体１０の端部（辺部）に交差する方向における減退領域の長さである。
　また、Ｘ方向（搬送方向）の後側の透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ２の減退角度θ２は、Ｘ方向（搬送方向）の前側の透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ１の減退角度θ１｛および、Ｘ方向の右側および左側（搬送方向に対する交差方向での両端側）の透明電極層２０の端部の減退領域の減退角度｝よりも大きい。換言すれば、太陽電池セルの他方端側の長辺部における透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ２の減退角度θ２は、太陽電池セルの一方端側の長辺部における透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ１の減退角度θ１（および、短辺部の透明電極層２０の端部の減退領域の減退角度）よりも大きい。
　なお、減退角度θ１，θ２とは、半導体積層体１０の主面に対する透明電極層２０の減退領域の表面の傾斜角度、換言すれば、半導体積層体１０の主面に平行な面（透明電極の平坦部分の表面から延びる線）に対する透明電極層２０の減退の傾斜角度である。
　なお、マスクにより透明電極層２０が形成されない長辺領域ＲＬ、および、透明電極層２０の膜厚が減退する減退領域Ｒ１，Ｒ２は、上述した重ね合わせ領域Ｒｏに含まれると好ましい。
　金属電極層２１は、透明電極層２０上に形成され、金属電極層３１は、透明電極層３０上に形成される。
　金属電極層２１，３１は、金属材料で形成される。金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌおよびこれらの合金が用いられる。
　金属電極層２１は、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー電極部２１ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー電極部２１ｂとを有する。バスバー電極部２１ｂは、Ｘ方向の一方端側（搬送方向の前側）の受光面側（一方主面側）の一部の重ね合わせ領域Ｒｏ、特に搬送方向の前側の長辺領域ＲＬに沿った減退領域Ｒ１に沿って、Ｙ方向に延在する。フィンガー電極部２１ｆは、バスバー電極部２１ｂから、Ｙ方向に交差するＸ方向に延在する。
　金属電極層３１は、例えば裏面側に形成される。そして、この金属電極層３１は、金属電極層２１と同様に、櫛型の形状である。すなわち、金属電極層３１は、櫛歯に相当する複数のフィンガー電極部３１ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー電極部３１ｂとを有する。バスバー電極部３１ｂは、Ｘ方向の他方端側（搬送方向の後側）の裏面側（他方主面側）の一部の重ね合わせ領域Ｒｏに沿ってＹ方向に延在する。フィンガー電極部３１ｆは、バスバー電極部３１ｂから、Ｙ方向に交差するＸ方向に延在する。なお、金属電極層３１は、櫛型に限定されるものではなく、例えば、太陽電池セル１の裏面側の略全体に矩形状に形成されていても構わない。
　また、金属電極層３１の重ね合わせ領域Ｒｏ（例えば、金属電極層３１のバスバー電極部３１ｂ）上には、上述した太陽電池ストリング作製のための導電性接着剤８が設けられる。なお、導電性接着剤８は、裏面側の金属電極層３１の重ね合わせ領域Ｒｏに代えて、受光面側の金属電極層２１の重ね合わせ領域Ｒｏ（例えば、金属電極層２１のバスバー電極部２１ｂ）上に設けられてもよい。
（太陽電池セルの製造方法）
　次に、図５～７および図８～図１１を参照して、本実施形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。図８は、本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における透明電極層形成工程を示す図であり、図９～１１は、本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における太陽電池セル切断形成工程を示す図である。
　まず、半導体基板（例えば、ｎ型単結晶シリコン基板）１１０の受光面側の略全面にパッシベーション層（例えば、真性シリコン系層）１２０を積層する（図７参照）。また、半導体基板１１０の裏面側の略全面にパッシベーション層（例えば、真性シリコン系層）１３０を積層する（図７参照）。
　その後、パッシベーション層１２０上に、すなわち半導体基板１１０の受光面側の略全面に、第１導電型半導体層（例えば、ｐ型シリコン系層）１２１を積層する（図７参照）。また、パッシベーション層１３０上に、すなわち半導体基板１１０の裏面側の略全面に、第２導電型半導体層（例えば、ｎ型シリコン系層）１３１を積層する（図７参照）。
　パッシベーション層１２０，１３０、第１導電型半導体層１２１および第２導電型半導体層１３１の形成方法は特に限定されないが、プラズマＣＶＤ法を用いると好ましい。プラズマＣＶＤ法による製膜条件としては、例えば、基板温度１００～３００℃、圧力２０～２６００Ｐａ、高周波パワー密度０．００４～０．８Ｗ／ｃｍ２が好適に用いられる。材料ガスとしては、例えばＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６等のシリコン含有ガス、またはシリコン系ガスとＨ２との混合ガスが好適に用いられる。
　第１導電型半導体層１２１のドーパント添加ガスとしては、例えば、水素希釈されたＢ２Ｈ６が好適に用いられる。第２導電型半導体層１３１のドーパント添加ガスとしては、例えば、水素希釈されたＰＨ３が好適に用いられる。
　また、光の透過性を向上させるために、例えば、酸素または炭素といった不純物を微量添加してもよい。その場合、例えば、ＣＯ２またはＣＨ４といったガスをＣＶＤ製膜の際に導入する。
　プラズマＣＶＤ法を用いた製膜によれば、製膜条件によって比較的容易に膜質を制御できることから、屈折率の調整が容易となる。
　以上の工程により、半導体積層体１０を得る。
　次に、図８に示すように、第１導電型半導体層１２１上に、すなわち半導体積層体１０の受光面側の略全面に、透明電極層２０を積層する。
　透明電極層２０の形成方法としては、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）が用いられる。その際、太陽電池セル１の長辺部となる予定の長辺領域ＲＬおよび太陽電池セル１の短辺部となる予定の短辺領域ＲＳの受光面側を覆うようにマスクＭＡＳＫを配置し、長辺領域ＲＬと交差するＸ方向を搬送方向ＴＤとして、半導体積層体１０を搬送しながら、半導体積層体１０の受光面側に透明電極層２０を形成する（透明電極層形成工程）。
　次に、第２導電型半導体層１３１上に、すなわち半導体積層体１０の裏面側の略全面に、透明電極層３０を積層する。
　透明電極層３０の形成方法としては、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）が用いられる。その際、半導体積層体１０を搬送しながら、半導体積層体１０の裏面側に透明電極層３０を形成する（透明電極層形成工程）。
　ＰＶＤ法による製膜時の圧力は、０．３Ｐａ以上０．６Ｐａ以下であると好ましい。圧力が０．３Ｐａよりも小さいと放電が安定しない。圧力が０．６Ｐａよりも大きいと、減退領域は低減するが、透明電極層の抵抗が増大し、レートの低下を招く。
　搬送速度は、５００ｍｍ／分以上１５００ｍｍ／分以下であると好ましい。搬送速度を１５００ｍｍ／分よりも大きくすると、必要な膜厚を得るためにＰＶＤ法におけるパワーを上げる必要が生じるが、パワーを上げると太陽電池セルの性能が低下する。搬送速度を５００ｍｍ／分よりも小さくすると、必要な膜厚を得るために製造ラインを長距離化する必要が生じるが、製造ラインを長距離化するとＰＶＤ装置の大型化、高価格化が生じる。
　後述する切断工程で切断される長辺領域ＲＬに配置されるマスクの搬送方向ＴＤの幅は、１．０ｍｍ以上１．４ｍｍ以下であると好ましい。１．０ｍｍは加工限界値である。マスクの幅が１．４ｍｍよりも大きくなると、シングリング方式を用いた太陽電池モジュール化の際に、減退領域が重ね合わせ領域内に収まらず、減退領域に起因する太陽電池セルの出力低下の抑制の効果が低減する。
　次に、透明電極層２０上に、すなわち半導体積層体１０の受光面側に金属電極層２１を形成する。この際、Ｘ方向の一方端側の一部の重ね合わせ領域Ｒｏ、特に透明電極層２０の製膜時の搬送方向の前側の長辺領域ＲＬに沿った減退領域Ｒ１に沿って、Ｙ方向に延在するバスバー電極部２１ｂを形成する。
　また、透明電極層３０上に、すなわち半導体積層体１０の裏面側に金属電極層３１を形成する。この際、Ｘ方向の他方端側（搬送方向の後側）の裏面側（他方主面側）の一部の重ね合わせ領域Ｒｏ、に沿ってＹ方向に延在するバスバー電極部３１ｂを形成する。
　その後、図９（金属電極層２１は、便宜上、省略）に示すように、長辺領域ＲＬにおいて切断線ＣＬに沿って、すなわちマスクＭＡＳＫによって透明電極層２０が形成されない透明電極層２０非形成領域において、レーザを用いて、半導体積層体１０を切断する。すると、図１０および図１１に示すように、半導体積層体１０が個分けされる（金属電極層２１は、便宜上、省略）。
　そして、以上の工程により、図５および図６に示す太陽電池セル１が完成する。
（太陽電池モジュールの製造方法）
　次に、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
　まず、図４に示すように、少なくとも２個の長方形状の太陽電池セル１をシングリング方式を用いて電気的に接続して、太陽電池ストリング２を得る（太陽電池ストリング形成工程）。具体的には、隣接する太陽電池セル１，１のうちの一方の太陽電池セル１の搬送方向ＴＤの前側の長辺部の受光面側の一部を、他方の太陽電池セル１の搬送方向ＴＤの後側の長辺部の裏面側の一部の下に重ねて、隣接する太陽電池セル１，１同士を導電性接着剤８を介して接続する。所望の数の太陽電池セル１に対して、このような接続をすることで、複数の太陽電池セル１を含む太陽電池ストリング２が完成する。
　次に、裏側保護部材４、封止材５、少なくとも１個の太陽電池ストリング２、封止材５、および、受光側保護部材３を、この順で重ね、真空排気を行うラミネータ等を用いて、所定の温度、圧力にて加熱、加圧することによって封止する。
　以上の工程により、図４に示す太陽電池モジュール１００が完成する。
　なお、太陽電池モジュール１００の製造方法は、特に限定されるものではない。
　以上説明したように、本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法によれば、透明電極層形成工程において、半導体積層体１０の受光面側に透明電極層２０を形成する際に、太陽電池セル１の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび太陽電池セル１の短辺部となる短辺領域ＲＳの受光面側にマスクを配置し、長辺領域ＲＬに交差するＸ方向を搬送方向ＴＤとして半導体積層体１０を搬送しながら、ＰＶＤ法により透明電極層２０を形成する。
　この製造方法により製造された太陽電池セル１によれば、半導体積層体１０の受光面側において、太陽電池セル１の長辺部のうちの他方端側の長辺部における透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２は、太陽電池セル１の長辺部のうちの一方端側の長辺部における透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１よりも小さい。
　これにより、太陽電池セル１における透明電極層２０の端部（４辺部）の減退領域の総面積が低減し、太陽電池セル１の端部の透明電極層２０の抵抗増大が抑制される。その結果、太陽電池セル１の出力低下が抑制される。
　更に、本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法によれば、レーザ切断時に半導体積層体１０の切断面、特に半導体基板（光電変換基板）の切断面に透明電極層２０が付着することを抑制でき、太陽電池セル１の性能低下を抑制できる。
　また、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、隣接する太陽電池セル１，１のうちの一方の太陽電池セル１の搬送方向ＴＤの前側の長辺部の受光面側の一部を、他方の太陽電池セル１の搬送方向ＴＤの後側の長辺部の裏面側の一部の下に重ねて、隣接する太陽電池セル１，１同士を接続する。
　この製造方法により製造された太陽電池モジュール１００によれば、隣接する太陽電池セル１，１のうちの一方の太陽電池セル１の一方端側の長辺部の受光面側の一部（透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１が大きい方）は、他方の太陽電池セル１の他方端側の長辺部の裏面側の一部（透明電極層２０の端部の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２が小さい方）の下に重なって接続される。
　このように、一方の太陽電池セル１における透明電極層２０の減退領域Ｒ１の幅Ｗ１が大きい搬送方向ＴＤの前側の端部が、他方の太陽電池セル１における透明電極層２０の減退領域Ｒ２の幅Ｗ２が小さい搬送方向ＴＤの後側の端部による遮光領域に配置されることにより、太陽電池セル１の出力低下が抑制される。
　ここで、図１３Ａ～図１３Ｅを参照して、透明電極層形成工程における搬送方向ＴＤと、透明電極層２０の端部の減退領域の幅Ｗとの関係について検証する。
　図１３Ａは、透明電極層形成工程における搬送方向ＴＤを上方向（＋Ｙ方向）としたときの、図８における領域Ｂの拡大図であり、図１３Ｂは、透明電極層形成工程における搬送方向ＴＤを右方向（－Ｘ方向）としたときの、図８における領域Ｂの拡大図であり、図１３Ｃ（上述した実施形態に相当）は、透明電極層形成工程における搬送方向ＴＤを左方向（＋Ｘ方向）としたときの、図８における領域Ｂの拡大図である。
　図１３Ｄは、マスクＭＡＳＫの右側の（太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％）の幅Ｗ１（５０％）および面積、マスクＭＡＳＫの左側の（太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ２（５０％）の幅Ｗ２（５０％）および面積、マスクＭＡＳＫの上側の（太陽電池セルの上側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ３（５０％）の幅Ｗ３（５０％）および面積、および、マスクＭＡＳＫの下側の（太陽電池セルの下側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ４（５０％）の幅Ｗ４（５０％）および面積を示す表を図示している。
　ここで、上述した実施形態では、透明電極層２０の端部の膜厚が透明電極層２０の中央部の膜厚に比べて減退（減少）する減退領域Ｒ１，Ｒ２を示したが、本検証では、図１３Ｅ（断面図）に示すように、減退領域として、透明電極層２０の端部の膜厚が透明電極層２０の中央部の膜厚（１００％）の５０％以下に減退（減少）する膜厚５０％減退領域を考える。これにより、膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％）の幅Ｗ１（５０％），および膜厚５０％減退領域Ｒ２（５０％）の幅Ｗ２（５０％）とは、透明電極層２０の端部の膜厚が透明電極層２０の中央部の膜厚（１００％）の５０％以下に減退する領域のＸ方向の幅であり、膜厚５０％減退領域Ｒ３（５０％）の幅Ｗ３（５０％），および膜厚５０％減退領域Ｒ４（５０％）の幅Ｗ４（５０％）とは、透明電極層２０の端部の膜厚が透明電極層２０の中央部の膜厚（１００％）の５０％以下に減退する領域のＹ方向の幅である。なお、減退領域およびその幅としてはこれに限定されず、例えば透明電極層２０の端部の膜厚が透明電極層２０の中央部の膜厚（１００％）の１００％未満または所定の割合以下に減退（減少）する領域およびその幅であっても構わない。
　また、図１３Ｄの表には、膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％），Ｒ２（５０％），Ｒ３（５０％），Ｒ４（５０％）における面積が示されている（なお、シングリング方式に起因してシャドウロスとなる場合には面積を「０」とする）。また、減退による面積ロスとは、減退による透明電極層２０の面積の減少割合である。減退による面積ロスは、透明電極層２０の面積における膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％），Ｒ２（５０％），Ｒ３（５０％），Ｒ４（５０％）の面積割合、すなわち下記式で表される。
面積ロス
＝膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％），Ｒ２（５０％），Ｒ３（５０％），Ｒ４（５０％）の総面積／透明電極層２０の面積
　ここで、本検証に用いた透明電極層２０の面積について記載する。本検証は、一辺の長さが１５６．７５ｍｍのスクエア型の半導体基板１１０を用い、前記半導体基板１１０に半導体層１２０，１２１，１３０，１３１を形成した半導体積層体１０に、透明電極層２０、３０、および金属電極層２１、３１を形成後、レーザで５分割して行なった。透明電極層２０の形成では、太陽電池の長辺部となる長辺領域ＲＬであって半導体基板１１０の端部にあたる長辺領域ＲＬ、および太陽電池の短辺部となる短辺領域ＲＳであって半導体基板１１０の端部にあたる短辺領域ＲＳのマスク幅は１．０ｍｍとしたため、長方形状の太陽電池セルにおける透明電極層２０の短辺側の長さは、（（１５６．７５－２）／５）－１．４＝２９．５５（ｍｍ）となり（なお、１.４ｍｍはマスク幅）、透明電極層２０の面積は（１５６．７５－２）×２９．５５＝４７５２．８６ｍｍ２となる。なお、搬送速度は図１３Ｄの表に示す通りである。
　図１３Ａおよび図１３Ｄの表に示すように、透明電極層形成工程における搬送方向ＴＤを上方向（＋Ｙ方向）とすると、マスクＭＡＳＫの左側の（太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ２（５０％）の幅Ｗ２（５０％）、マスクＭＡＳＫの右側の（太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％）の幅Ｗ１（５０％）、および、マスクＭＡＳＫの上側の（太陽電池セルの上側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ３（５０％）の幅Ｗ３（５０％）が大きく、マスクＭＡＳＫの下側の（太陽電池セルの下側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ４（５０％）の幅Ｗ４（５０％）が小さい。
　このとき、切断線ＣＬの右側、すなわち太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび減退領域Ｒ１（５０％）の重ね合わせ領域Ｒｏを、切断線ＣＬの左側、すなわち太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび減退領域Ｒ２（５０％）の下に重ねると、太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う減退領域Ｒ１（５０％）は覆われる。一方、太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う減退領域Ｒ２（５０％）の面積は７７．４ｍｍ２と大きい。その結果、太陽電池セルの１個における透明電極層２０の総面積に対する、減退領域Ｒ１（５０％），Ｒ２（５０％），Ｒ３（５０％），Ｒ４（５０％）の総面積による面積ロスが２．０％と大きい。
　これは、図１２Ｂに示すように、太陽電池セルの減退領域Ｒ１（５０％）の幅Ｗ１（５０％）（面積）が大きい左側（長辺部）の重ね合わせ領域Ｒｏを覆う、太陽電池セルの右側（長辺部）の減退領域Ｒ２（５０％）の幅Ｗ２（５０％）（面積）も大きいことによる。
　次に、図１３Ｂおよび図１３Ｄの表に示すように、透明電極層形成工程における搬送方向ＴＤを右方向（－Ｘ方向）とすると、マスクＭＡＳＫの左側の（太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ２（５０％）の幅Ｗ２（５０％）、マスクＭＡＳＫの下側の（太陽電池セルの下側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ４（５０％）の幅Ｗ４（５０％）、および、マスクＭＡＳＫの上側の（太陽電池セルの上側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ３（５０％）の幅Ｗ３（５０％）が大きく、マスクＭＡＳＫの右側の（太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％）の幅Ｗ１（５０％）が小さい。
　このとき、切断線ＣＬの右側、すなわち太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび減退領域Ｒ１（５０％）の重ね合わせ領域Ｒｏを、切断線ＣＬの左側、すなわち太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび減退領域Ｒ２（５０％）の下に重ねると、太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う減退領域Ｒ１（５０％）は覆われる。一方、太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う減退領域Ｒ２（５０％）の面積は６１．９ｍｍ２と大きい。その結果、太陽電池セルの１個における透明電極層２０の総面積に対する、減退領域Ｒ１（５０％），Ｒ２（５０％），Ｒ３（５０％），Ｒ４（５０％）の総面積による面積ロスが２．０％と大きい。
　次に、図１３Ｃおよび図１３Ｄの表に示すように、透明電極層形成工程における搬送方向ＴＤを左方向（＋Ｘ方向）とすると（上述した実施形態に相当）、マスクＭＡＳＫの左側の（太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ２（５０％）の幅Ｗ２（５０％）が小さく、マスクＭＡＳＫの右側の（太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ１（５０％）の幅Ｗ１（５０％）、マスクＭＡＳＫの下側の（太陽電池セルの下側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ４（５０％）の幅Ｗ４（５０％）、および、マスクＭＡＳＫの上側の（太陽電池セルの上側の短辺部となる短辺領域ＲＳに沿う）透明電極層２０の端部の膜厚５０％減退領域Ｒ３（５０％）の幅Ｗ３（５０％）が大きい。
　このとき、切断線ＣＬの右側、すなわち太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび減退領域Ｒ１（５０％）の重ね合わせ領域Ｒｏを、切断線ＣＬの左側、すなわち太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬおよび減退領域Ｒ２（５０％）の下に重ねると、太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う減退領域Ｒ１（５０％）は覆われるまた、太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域ＲＬに沿う減退領域Ｒ２（５０％）の面積も１５．５ｍｍ２と比較的に小さい。その結果、太陽電池セルの１個における透明電極層２０の総面積に対する、減退領域Ｒ１（５０％），Ｒ２（５０％），Ｒ３（５０％），Ｒ４（５０％）の総面積による面積ロスが１．０％と小さい。この場合、図１３Ａおよび図１３Ｂの場合と比較して、太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの性能が１．１％向上すると予想される。
　これは、図１２Ａに示すように、太陽電池セルの減退領域Ｒ１（５０％）の幅Ｗ１（５０％）（面積）が大きい左側（長辺部）の重ね合わせ領域Ｒｏを覆う、太陽電池セルの右側（長辺部）の減退領域Ｒ２（５０％）の幅Ｗ２（５０％）（面積）が小さいことによる。
　なお、図１３Ｃと同様の搬送方向ＴＤにて、搬送速度を６０ｍｍ／ｍｉｎの１０倍の６００ｍｍ／ｍｉｎとしたところ、図１３Ｄの表に示すように、同様の結果が得られた。
　これにより、本検証では搬送速度を６０ｍｍ／ｍｉｎと低速で行ったが、速度を上げても同様の傾向が得られると予想される。
　次に、透明電極層形成工程におけるマスクのサイズについて考える。
　太陽電池セル同士の接触抵抗と密着性、重ね合わせによる面積ロスとを考慮すると、重ね合わせ領域Ｒｏの幅は１．５ｍｍとすると好ましい。これにより、図１３Ｃおよび図１３Ｄの表に示すように、幅Ｗ１＝０．４ｍｍの減退領域Ｒ１を全て重ね合わせるためには、切断線ＣＬより右側のマスクの幅は１．１ｍｍ以下とすると好ましい。
　一方、レーザ切断の物理的ダメージにより、切断線ＣＬから±０．１５～０．３ｍｍ未満の範囲では、パッシベーション膜が機能しなくなることから、切断線ＣＬより左側のマスクの幅は、例えば０．３ｍｍとすると好ましい。これは、仮に上記の範囲内に透明電極層が積層していると、機能しているパッシベーション膜と機能しないパッシベーション膜との近傍を通じて、透明電極層に移動したキャリア（正孔／電子）が、金属電極層に移動せずに、機能していないパッシベーション膜に移動し、ひいては半導体基板１１０にて再結合してしまうためである。
　以上を勘案すると、マスクの幅を１．４ｍｍ以下とすると、減退領域Ｒ１を全て重ね合わせることができ、減退領域Ｒ１による太陽電池セルの出力の低下の抑制効果が大きい。
　なお、マスクの加工限界は１．０ｍｍである。これにより、マスクの幅は１．０ｍｍ以上１．４ｍｍ以下であると好ましい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、本実施形態では、図７に示すようにヘテロ接合型の太陽電池およびその製造方法を例示したが、本発明の特徴の電極形成方法は、ヘテロ接合型の太陽電池に限らず、ホモ接合型の太陽電池等の種々の太陽電池およびその製造方法に適用される。
　１　太陽電池セル
　２　太陽電池ストリング
　３　受光側保護部材
　４　裏側保護部材
　５　封止材
　８　導電性接着剤
　１０，１０Ｘ　半導体積層体
　２０，２０Ｘ，３０　透明電極層
　２１，３１　金属電極層
　２１ｆ、３１ｆ　フィンガー電極部
　２１ｂ，３１ｂ　バスバー電極部
　１００　太陽電池モジュール
　１１０　半導体基板
　１２０，１３０　パッシベーション層
　１２１　第１導電型半導体層
　１３１　第２導電型半導体層
　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４　減退領域
　Ｒｏ　重ね合わせ領域
　ＲＬ　長辺領域
　ＲＳ　短辺領域
　ＴＤ　搬送方向

Claims (11)

  1. 　少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールに用いられる、太陽電池セルの製造方法であって、
    　半導体積層体の両主面に透明電極層を形成する透明電極層形成工程であって、前記両主面のうちの一方主面側に透明電極層を形成する際に、前記太陽電池セルの長辺部となる長辺領域および前記太陽電池セルの短辺部となる短辺領域の前記一方主面側にマスクを配置し、前記長辺領域に交差する方向を搬送方向として前記半導体積層体を搬送しながら、物理気相成長法により透明電極層を形成する透明電極層形成工程を含む、太陽電池セルの製造方法。
  2. 　前記半導体積層体から少なくとも２個の前記太陽電池セルを得るように、前記半導体積層体を前記長辺領域において切断する切断工程を更に備える、
    請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
  3. 　前記半導体積層体の前記一方主面側において、前記搬送方向の前側の長辺領域に沿ってバスバー電極を形成し、
    　前記半導体積層体の前記両主面のうちの他方主面側において、前記搬送方向の後側の長辺領域に沿ってバスバー電極を形成するバスバー電極層形成工程を更に備える、請求項１または２に記載の太陽電池セルの製造方法。
  4. 　前記透明電極層形成工程における搬送速度は、５００ｍｍ／分以上１５００ｍｍ／分以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法。
  5. 　前記切断工程で切断される長辺領域に配置される前記マスクの前記搬送方向の幅は、１．０ｍｍ以上１．４ｍｍ以下である、請求項２に記載の太陽電池セルの製造方法。
  6. 　前記透明電極層形成工程における前記物理気相成長法による製膜時の圧力は、０．３Ｐａ以上０．６Ｐａ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法。
  7. 　少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　前記太陽電池セルは、請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法であって、半導体積層体の両主面のうちの一方主面側に透明電極層を形成する際に、前記太陽電池セルの長辺部となる長辺領域および前記太陽電池セルの短辺部となる短辺領域の前記一方主面側にマスクを配置し、前記長辺領域に交差する方向を搬送方向として前記半導体積層体を搬送しながら、物理気相成長法により透明電極層を形成する透明電極層形成工程を含む太陽電池セルの製造方法で製造され、
    　隣接する太陽電池セルのうちの一方の太陽電池セルの前記搬送方向の前側の長辺部の前記一方主面側の一部を、隣接する太陽電池セルのうちの他方の太陽電池セルの前記搬送方向の後側の長辺部の前記一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重ねて、隣接する太陽電池セル同士を接続する、太陽電池ストリング形成工程を含む、
    太陽電池モジュールの製造方法。
  8. 　少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールに用いられる、太陽電池セルであって、
    　半導体積層体と、
    　前記半導体積層体の両主面に形成された透明電極層と、
    を備え、
    　前記両主面のうちの一方主面側において、前記太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅は、前記太陽電池セルの長辺部のうちの一方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅よりも小さく、
    　前記減退領域とは、前記透明電極層の端部の膜厚が透明電極層の中央部の膜厚に比べて減退する領域である、
    太陽電池セル。
  9. 　前記半導体積層体の前記一方端側の前記一方主面側の一部に形成されたバスバー電極と、
    　前記半導体積層体の前記他方端側の前記他方主面側の一部に形成されたバスバー電極と、
    を備える、請求項８に記載の太陽電池セル。
  10. 　前記太陽電池セルの前記他方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の減退角度は、前記太陽電池セルの前記一方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の減退角度よりも大きく、
    　前記減退角度とは、前記半導体積層体の主面に対する前記透明電極層の減退領域の表面の角度である、
    請求項８または９に記載の太陽電池セル。
  11. 　少なくとも２個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも１個含む太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池セルは、請求項８に記載の太陽電池セルであって、半導体積層体と、前記半導体積層体の両主面に形成された透明電極層とを備え、前記両主面のうちの一方主面側において、前記太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅は、前記太陽電池セルの長辺部のうちの一方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅よりも小さく、
    　隣接する太陽電池セルのうちの一方の太陽電池セルの前記一方端側の長辺部の前記一方主面側の一部は、隣接する太陽電池セルのうちの他方の太陽電池セルの前記他方端側の長辺部の前記一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重なって接続される、
    太陽電池モジュール。
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