WO2021106526A1 - 太陽電池の製造方法 - Google Patents

太陽電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021106526A1
WO2021106526A1 PCT/JP2020/041594 JP2020041594W WO2021106526A1 WO 2021106526 A1 WO2021106526 A1 WO 2021106526A1 JP 2020041594 W JP2020041594 W JP 2020041594W WO 2021106526 A1 WO2021106526 A1 WO 2021106526A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode layer
metal electrode
film
solar cell
transparent
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/041594
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正典 兼松
小西　克典
Original Assignee
株式会社カネカ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社カネカ filed Critical 株式会社カネカ
Priority to JP2021561260A priority Critical patent/JPWO2021106526A1/ja
Priority to CN202080082584.5A priority patent/CN114747022B/zh
Publication of WO2021106526A1 publication Critical patent/WO2021106526A1/ja
Priority to US17/825,877 priority patent/US20220293804A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022475—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of indium tin oxide [ITO]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • H01L31/1888—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO methods for etching transparent electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a back electrode type (back contact type) solar cell.
  • Patent Document 1 discloses a back electrode type solar cell.
  • the solar cell described in Patent Document 1 is sequentially laminated on a semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer and a first electrode layer laminated on the back surface side of the semiconductor substrate, and another part on the back surface side of the semiconductor substrate in order.
  • the second conductive semiconductor layer and the second electrode layer are provided.
  • the first electrode layer and the second electrode layer are separated from each other in order to prevent a short circuit.
  • each of the first electrode layer and the second electrode layer includes a transparent electrode layer and a metal electrode layer.
  • the metal electrode layer can be relatively easily separated and formed by, for example, a screen printing method using a silver paste.
  • the transparent electrode layer needs to be separated and formed by, for example, a photolithography method using a mask, and the forming process is relatively complicated.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solar cell capable of simplifying the formation of a transparent electrode layer.
  • the method for manufacturing a solar cell according to the present invention comprises a semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer arranged on one main surface side of the semiconductor substrate, and the first conductive semiconductor layer.
  • a method for manufacturing a back electrode type solar cell including a corresponding first transparent electrode layer and a first metal electrode layer, and a second transparent electrode layer and a second metal electrode layer corresponding to the second conductive semiconductor layer.
  • the first conductive semiconductor layer is formed on a part of the semiconductor substrate on the one main surface side
  • the second conductive semiconductor layer is formed on the other part of the semiconductor substrate on the one main surface side.
  • the uncured film of the first metal electrode layer is formed on the first conductive semiconductor layer, and the uncured film of the second metal electrode layer is formed on the second conductive semiconductor layer via the transparent conductive film.
  • the first metal electrode layer and the metal electrode layer forming step of forming the second metal electrode layer are included in this order, and in the metal electrode layer uncured film forming step, a particulate metal material, a resin material and a solvent are included.
  • a particulate metal material, a resin material and a solvent are included in the metal electrode layer uncured film forming step.
  • the transparent conductive film is patterned using the uncured film of the electrode layer and the uncured film of the second metal electrode layer as a mask, and in the metal electrode layer forming step, the uncured film of the first metal electrode layer and The uncured film of the second metal electrode layer is fired and cured to form the first metal electrode layer and the second metal electrode layer.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the solar cell of FIG. It is a figure which shows the semiconductor layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the transparent conductive film forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the metal electrode layer uncured film forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the transparent electrode layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on this embodiment.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of the solar cell module according to the present embodiment.
  • the solar cell module 100 includes a plurality of solar cell 1s arranged in a two-dimensional manner.
  • the solar cell 1 is connected in series and / or in parallel by the wiring member 2.
  • the wiring member 2 is connected to a bus bar portion (described later) in the electrode layer of the solar cell 1.
  • the wiring member 2 is a known interconnector such as a tab.
  • the solar cell 1 and the wiring member 2 are sandwiched between the light receiving surface protection member 3 and the back surface protection member 4.
  • a liquid or solid sealing material 5 is filled between the light receiving surface protecting member 3 and the back surface protecting member 4, whereby the solar cell 1 and the wiring member 2 are sealed.
  • the light receiving surface protection member 3 is, for example, a glass substrate
  • the back surface protection member 4 is a glass substrate or a metal plate.
  • the sealing material 5 is, for example, a transparent resin.
  • the solar cell (hereinafter referred to as a solar cell) 1 will be described in detail.
  • FIG. 2 is a view of the solar cell according to the present embodiment as viewed from the back surface side.
  • the solar cell 1 shown in FIG. 2 is a back electrode type solar cell.
  • the solar cell 1 includes a semiconductor substrate 11 having two main surfaces, and has a first conductive type region 7 and a second conductive type region 8 on the main surface of the semiconductor substrate 11.
  • the first conductive type region 7 has a so-called comb shape, and has a plurality of finger portions 7f corresponding to the comb teeth and a bus bar portion 7b corresponding to the support portion of the comb teeth.
  • the bus bar portion 7b extends in the first direction (X direction) along one side of the semiconductor substrate 11, and the finger portion 7f extends from the bus bar portion 7b in the second direction (Y direction) intersecting the first direction. ) Extends.
  • the second conductive type region 8 has a so-called comb shape, and has a plurality of finger portions 8f corresponding to the comb teeth and a bus bar portion 8b corresponding to the support portion of the comb teeth.
  • the bus bar portion 8b extends in the first direction (X direction) along the other side portion facing one side portion of the semiconductor substrate 11, and the finger portion 8f extends from the bus bar portion 8b in the second direction (Y). Extends in the direction).
  • the finger portion 7f and the finger portion 8f form a band extending in the second direction (Y direction), and are provided alternately in the first direction (X direction).
  • the first conductive type region 7 and the second conductive type region 8 may be formed in a striped shape.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the solar cell of FIG.
  • the solar cell 1 includes a passivation layer 13 laminated on the light receiving surface side, which is the main surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving side. Further, the solar cell 1 is sequentially laminated on a part of the back surface side (mainly, the first conductive type region 7) which is the main surface (one main surface) on the opposite side of the light receiving surface of the main surface of the semiconductor substrate 11.
  • the passivation layer 23, the first conductive semiconductor layer 25, and the first electrode layer 27 are provided.
  • the solar cell 1 has a passivation layer 33, a second conductive semiconductor layer 35, and a second electrode that are sequentially laminated on the other part (mainly, the second conductive type region 8) on the back surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the layer 37 is provided.
  • the semiconductor substrate 11 is formed of a crystalline silicon material such as single crystal silicon or polycrystalline silicon.
  • the semiconductor substrate 11 is, for example, an n-type semiconductor substrate in which a crystalline silicon material is doped with an n-type dopant.
  • the semiconductor substrate 11 may be, for example, a p-type semiconductor substrate in which a crystalline silicon material is doped with a p-type dopant.
  • Examples of the n-type dopant include phosphorus (P).
  • Examples of the p-type dopant include boron (B).
  • the semiconductor substrate 11 functions as a photoelectric conversion substrate that absorbs incident light from the light receiving surface side to generate optical carriers (electrons and holes).
  • the semiconductor substrate 11 may have a pyramid-shaped fine uneven structure called a texture structure on the back surface side. As a result, the recovery efficiency of light that has passed through without being absorbed by the semiconductor substrate 11 is increased.
  • the semiconductor substrate 11 may have a pyramid-shaped fine uneven structure called a texture structure on the light receiving surface side. As a result, the reflection of incident light on the light receiving surface is reduced, and the light confinement effect on the semiconductor substrate 11 is improved.
  • the passivation layer 13 is formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the passivation layer 23 is formed in the first conductive type region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the passivation layer 33 is formed in the second conductive type region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the passivation layers 13, 23, 33 are formed of, for example, an intrinsic (i-type) amorphous silicon material. The passivation layers 13, 23, 33 suppress the recombination of carriers generated in the semiconductor substrate 11 and increase the carrier recovery efficiency.
  • An antireflection layer made of a material such as SiO, SiN, or SiON may be provided on the passivation layer 13 on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the first conductive semiconductor layer 25 is formed on the passivation layer 23, that is, in the first conductive region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the first conductive semiconductor layer 25 is formed of, for example, an amorphous silicon material.
  • the first conductive semiconductor layer 25 is, for example, a p-type semiconductor layer in which an amorphous silicon material is doped with a p-type dopant (for example, the above-mentioned boron (B)).
  • the second conductive semiconductor layer 35 is formed on the passivation layer 33, that is, in the second conductive region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the second conductive semiconductor layer 35 is formed of, for example, an amorphous silicon material.
  • the second conductive semiconductor layer 35 is, for example, an n-type semiconductor layer in which an amorphous silicon material is doped with an n-type dopant (for example, phosphorus (P) described above).
  • the first conductive semiconductor layer 25 may be an n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer 35 may be a p-type semiconductor layer.
  • the first conductive semiconductor layer 25 and the passivation layer 23 and the second conductive semiconductor layer 35 and the passivation layer 33 form a band extending in the second direction (Y direction), and form a band shape extending in the second direction (Y direction), and form a band shape extending in the first direction (X direction). ) Are arranged alternately. A part of the second conductive semiconductor layer 35 and the passivation layer 33 may overlap a part of the adjacent first conductive semiconductor layer 25 and the passivation layer 23 (not shown).
  • the first electrode layer 27 is formed on the first conductive semiconductor layer 25 in the first conductive region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11, corresponding to the first conductive semiconductor layer 25.
  • the second electrode layer 37 is formed on the second conductive semiconductor layer 35 in the second conductive region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11, corresponding to the second conductive semiconductor layer 35.
  • the first electrode layer 27 has a first transparent electrode layer 28 and a first metal electrode layer 29 that are sequentially laminated on the first conductive semiconductor layer 25.
  • the second electrode layer 37 has a second transparent electrode layer 38 and a second metal electrode layer 39 that are sequentially laminated on the second conductive semiconductor layer 35.
  • the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38 are formed of a transparent conductive material.
  • the transparent conductive material include ITO (Indium Tin Oxide: a composite oxide of indium oxide and tin oxide).
  • the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are formed of a particulate metal material such as silver, copper, or aluminum, an insulating resin material, and a conductive paste material containing a solvent.
  • the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 that is, the first transparent electrode layer 28, the second transparent electrode layer 38, the first metal electrode layer 29, and the second metal electrode layer 39 are in the second direction (Y direction). It has an extending strip shape and is arranged alternately in the first direction (X direction).
  • the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38 are separated from each other, and the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are also separated from each other.
  • the band width in the first direction (X direction) of the first transparent electrode layer 28 is narrower than the band width in the first direction (X direction) of the first metal electrode layer 29, and is narrower than the band width in the first direction (X direction) of the first metal electrode layer 29.
  • the band width in the (X direction) is narrower than the band width in the first direction (X direction) of the second metal electrode layer 39.
  • the film 40 is formed.
  • a part of the first conductive semiconductor layer 25 and a part of the second conductive semiconductor layer 35 between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are covered with the resin film 40. More specifically, the valley portion of the concave-convex structure (texture structure) of the first conductive semiconductor layer 25 and the concave-convex structure of the second conductive semiconductor layer 35 between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39. The valley portion of is covered with the resin film 40.
  • the top of the concavo-convex structure of the first conductive semiconductor layer 25 and the top of the concavo-convex structure of the second conductive semiconductor layer 35 between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are resin films 40. It is not covered with and is exposed.
  • the conductive films 48 are arranged in an island shape (not continuous). More specifically, transparent conductivity is formed between the valley portion of the concave-convex structure of the first conductive semiconductor layer 25 and the resin film 40 and between the valley portion of the concave-convex structure of the second conductive semiconductor layer 35 and the resin film 40.
  • the membranes 48 are arranged in an island shape.
  • the contact area between the first metal electrode layer 29 and the first conductive semiconductor layer 25 is less than half the contact area between the first transparent electrode layer 28 and the first conductive semiconductor layer 25, and the second metal electrode layer 39.
  • the contact area between the two and the second conductive semiconductor layer 35 is less than half the contact area between the second transparent electrode layer 38 and the second conductive semiconductor layer 35.
  • the manufacturing method of the solar cell will be described below.
  • the inventor of the present application manufactures the solar cell of the present embodiment before explaining the solar cell manufacturing method of the present embodiment.
  • the manufacturing method of the solar cell devised in the process leading to the devising the method will be described as a comparative example.
  • FIG. 6A is a diagram showing a semiconductor layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the comparative example
  • FIG. 6B is a diagram showing a transparent conductive layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the comparative example
  • FIG. 6C is a diagram showing a metal electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the comparative example
  • FIG. 6D is a diagram showing a transparent electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the comparative example.
  • 6A to 6D show the back surface side of the semiconductor substrate 11, and omit the front surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the back surface side of the semiconductor substrate 11 having a concavo-convex structure (texture structure) on the back surface side specifically, in the first conductive type region 7, the passivation layer 23 and the first
  • the conductive semiconductor layer 25 is formed (semiconductor layer forming step).
  • a passivation film and a first conductive semiconductor film were formed on all the back surfaces of the semiconductor substrate 11 by using a CVD method or a PVD method, and then a mask or a metal mask generated by using a photolithography technique was used.
  • the passivation layer 23 and the first conductive semiconductor layer 25 may be patterned by using an etching method.
  • the etching solution for the p-type semiconductor film include hydrofluoric acid containing ozone and an acidic solution such as a mixed solution of nitric acid and hydrofluoric acid, and examples of the etching solution for the n-type semiconductor film include hydroxylation.
  • Examples include alkaline solutions such as aqueous potassium solution.
  • the passivation layer and the first conductive type semiconductor layer are laminated on the back surface side of the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the PVD method, a mask is used to form the passivation layer 23 and the p-type semiconductor layer 25. And patterning may be performed at the same time.
  • the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 are formed on the other part of the back surface side of the semiconductor substrate 11, specifically in the second conductive type region 8 (semiconductor layer forming step).
  • a passivation film and a second conductive semiconductor film are formed on all the back surfaces of the semiconductor substrate 11 by the CVD method or the PVD method, and then a mask or metal produced by using a photolithography technique.
  • the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 may be patterned by using an etching method using a mask.
  • the passivation layer and the second conductive semiconductor layer are laminated on the back surface side of the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the PVD method, the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 are laminated by using a mask. Film formation and patterning may be performed at the same time.
  • the passivation layer 13 may be formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving surface side (not shown).
  • a transparent conductive film 28Z is formed on the first conductive type semiconductor layer 25 and the second conductive type semiconductor layer 35 so as to straddle them (transparent conductive film forming step).
  • a method for forming the transparent conductive film 28Z for example, a CVD method or a PVD method is used.
  • the first metal electrode layer 29 is formed on the first conductive semiconductor layer 25 via the transparent conductive film 28Z, and the second conductive semiconductor layer 35 is formed via the transparent conductive film 28Z.
  • a second metal electrode layer 39 is formed on the metal electrode layer 39 (metal electrode layer forming step).
  • the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are formed by printing a printing material (for example, ink).
  • a printing material for example, ink
  • Examples of the method for forming the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 include a screen printing method, an inkjet method, a gravure coating method, a dispenser method, and the like. Among these, the screen printing method is preferable.
  • the printing material contains a particulate (for example, spherical) metal material in the insulating resin material.
  • the printing material may contain a solvent or the like for adjusting the viscosity or coatability.
  • the insulating resin material examples include matrix resin and the like. More specifically, the insulating resin is preferably a polymer compound, particularly preferably a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, and epoxy, urethane, polyester, silicone-based resins and the like are typical examples.
  • metal materials include silver, copper, aluminum and the like. Among these, a silver paste containing silver particles is preferable.
  • the ratio of the metal material contained in the printing material is 85% or more and 95% or less as a weight ratio to the entire printing material.
  • the insulating resins in the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are cured by heat treatment or ultraviolet irradiation treatment (for example). 180 degrees, 60 minutes). At this time, the insulating resin material exudes to the peripheral edges of the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39, and the insulating resin is formed on the peripheral edges of the first metal electrode layer 29 and the peripheral edge of the second metal electrode layer 39.
  • a resin film 40 is formed in which the materials are unevenly distributed.
  • the valley portion of the uneven structure (texture structure) of the transparent conductive film 28Z between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 is covered with the resin film 40.
  • the top of the uneven structure of the transparent conductive film 28Z between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 is not covered with the resin film 40 and is exposed.
  • the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 formed of the conductive paste in this way may have a urethane bond.
  • urethane resin shrinks less during cross-linking and is less likely to crack. If cracks are unlikely to occur in the resin, it is possible to prevent the etching solution from seeping into the metal electrode layer, and the metal electrode layer is peeled off due to etching of the transparent conductive film under the metal electrode layer, and long-term reliability is achieved. Deterioration can be prevented.
  • an etching method using the first metal electrode layer 29 and its peripheral resin film 40 and the second metal electrode layer 39 and its peripheral resin film 40 as masks was used.
  • the transparent conductive film 28Z By patterning the transparent conductive film 28Z, the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38 separated from each other are formed (transparent electrode layer forming step).
  • the etching method include a wet etching method, and examples of the etching solution include an acidic solution such as hydrochloric acid (HCl).
  • the etching of the transparent conductive film 28Z proceeds from the top to the valley of the uneven structure (texture structure).
  • the transparent conductive film between them is not continuous, and the transparent conductive film 48 is formed in the valley portion of the uneven structure. It may remain in an island shape.
  • the resin film 40 in the valley portion of the concave-convex structure remains on the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35.
  • the conventional method for manufacturing a solar cell includes a transparent electrode layer forming step after the transparent conductive film forming step and before the metal electrode layer forming step.
  • the transparent electrode layer forming step the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer separated from each other are formed by patterning the transparent conductive film using, for example, a photolithography method.
  • ⁇ Apply a resist on the transparent conductive film ⁇
  • an opening is formed in the resist.
  • a first transparent electrode layer and a second transparent electrode layer separated from each other are formed. -Remove the resist.
  • a metal electrode layer forming step and a transparent electrode layer forming step are included in this order after the transparent conductive film forming step, and the metal electrode is included in the transparent electrode layer forming step.
  • the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 28 separated from each other by patterning the transparent conductive film 28Z using the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 formed by the layer forming step as masks.
  • the electrode layer 38 is formed.
  • the solar cell manufacturing method of the comparative example it is not necessary to use a photolithography method or the like using a mask as in the conventional case, and the formation of the transparent electrode layer can be simplified and shortened. As a result, the cost of the solar cell and the solar cell module can be reduced.
  • the transparent conductive film 28Z is patterned using the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 as masks
  • the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode are used when the transparent conductive film 28Z is etched.
  • the transparent conductive film 28Z under the layer 39 is also etched, and the first transparent electrode layer 28 and the first metal electrode layer 29, and the second transparent electrode layer 38 and the second metal electrode layer 39 may be peeled off. is there.
  • a printing material containing a particulate metal material, a resin material and a solvent is printed and cured to obtain a first metal electrode.
  • a resin film 40 in which the resin material is unevenly distributed is formed on the peripheral edge of the layer 29 and the peripheral edge of the second metal electrode layer 39, and in the transparent electrode layer forming step, the resin film 40 of the first metal electrode layer 29 and its peripheral edge, and , The transparent conductive film 28Z is patterned using the second metal electrode layer 39 and the resin film 40 around the second metal electrode layer 39 as a mask.
  • the etching of the transparent conductive film 28Z under the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 is suppressed, the first transparent electrode layer 28 and the first metal electrode layer 29 are peeled off, and the second transparent film is second.
  • the peeling of the electrode layer 38 and the second metal electrode layer 39 is suppressed.
  • the band width of the first transparent electrode layer 28 is narrower than the band width of the first metal electrode layer 29, and the band width of the second transparent electrode layer 38 is the second metal. It is narrower than the band width of the electrode layer 39, and the resin material in the printing material of the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 is formed on the peripheral edge of the first metal electrode layer 29 and the peripheral edge of the second metal electrode layer 39. An unevenly distributed resin film is formed.
  • the band width of the transparent electrode layer is generally wider than the band width of the metal electrode layer.
  • the solar cell 1 manufactured by the manufacturing method of the comparative example a part of the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39. A part of 35 is covered with the resin film 40. More specifically, the valley portion of the concave-convex structure (texture structure) of the first conductive semiconductor layer 25 and the concave-convex structure of the second conductive semiconductor layer 35 between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39. The valley portion of is covered with the resin film 40.
  • the transparent conductive films 48 of the above are arranged in an island shape (not continuous). More specifically, transparent conductivity is formed between the valley portion of the concave-convex structure of the first conductive semiconductor layer 25 and the resin film 40 and between the valley portion of the concave-convex structure of the second conductive semiconductor layer 35 and the resin film 40.
  • the membranes 48 are arranged in an island shape. As a result, the exposed area of the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 is reduced. Therefore, deterioration of the solar cell and the solar cell module is suppressed, and the reliability (for example, long-term durability) of the solar cell and the solar cell module is improved.
  • the formation of the transparent electrode layer can be simplified and shortened as compared with the method using the conventional photolithography method or the like. Performance will be reduced. This is presumed to be due to the following reasons.
  • a part 28a (38a) of the interface with the semiconductor substrate 11 is hard to melt as compared with the other parts.
  • the semiconductor layers 25, 23 (35, 33) under the transparent electrode layer 28 (38) are amorphous silicon layers, so that a part of the interface with the semiconductor substrate 11 28a (38a) crystallizes and melts. It is presumed that this is due to the difficulty.
  • metal electrode layers 29 and 39 are fired (180 degrees, 60 minutes) (metal electrode layer forming step).
  • transparent conductive film 28Z is etched using the metal electrode layers 29 and 39 as a mask (transparent electrode layer forming step).
  • FIG. 4A is a diagram showing a semiconductor layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment
  • FIG. 4B is a diagram showing a transparent conductive layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment.
  • FIG. 4C is a diagram showing a metal electrode layer uncured film forming step in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment
  • FIG. 4D shows a transparent electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment. It is a figure which shows.
  • FIG. 4E is a diagram showing a metal electrode layer forming step in the method for manufacturing a solar cell according to the present embodiment. 4A to 4E show the back surface side of the semiconductor substrate 11, and omit the front surface side of the semiconductor substrate 11.
  • the semiconductor substrate 11 having a concavo-convex structure (texture structure) on the back surface side, specifically, a passivation in the first conductive type region 7.
  • the layer 23 and the first conductive semiconductor layer 25 are formed (semiconductor layer forming step).
  • a passivation film and a first conductive semiconductor film are formed on all the back surfaces of the semiconductor substrate 11 by the CVD method or the PVD method, and then a mask or metal produced by using a photolithography technique.
  • the passivation layer 23 and the first conductive semiconductor layer 25 may be patterned by using an etching method using a mask.
  • the passivation layer and the first conductive type semiconductor layer are laminated on the back surface side of the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the PVD method, a mask is used to form the passivation layer 23 and the p-type semiconductor layer 25. And patterning may be performed at the same time.
  • the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 are formed on the other part of the back surface side of the semiconductor substrate 11, specifically in the second conductive type region 8 (semiconductor layer forming step).
  • a passivation film and a second conductive semiconductor film are formed on all the back surfaces of the semiconductor substrate 11 by the CVD method or the PVD method, and then a mask or metal produced by using a photolithography technique.
  • the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 may be patterned by using an etching method using a mask.
  • the passivation layer and the second conductive semiconductor layer are laminated on the back surface side of the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the PVD method, the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 are laminated by using a mask. Film formation and patterning may be performed at the same time.
  • the passivation layer 13 may be formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving surface side (not shown).
  • a transparent conductive film 28Z is formed on the first conductive type semiconductor layer 25 and the second conductive type semiconductor layer 35 so as to straddle them (transparent conductive film forming step). ..
  • a method for forming the transparent conductive film 28Z for example, a CVD method or a PVD method is used.
  • a uncured film 29Z of the first metal electrode layer is formed on the first conductive semiconductor layer 25 via the transparent conductive film 28Z, and the second conductive film is formed through the transparent conductive film 28Z.
  • the uncured film 39Z of the second metal electrode layer is formed on the type semiconductor layer 35 (metal electrode layer uncured film forming step).
  • the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer are formed by printing a printing material (for example, ink) in the same manner as described above.
  • a printing material for example, ink
  • Examples of the method for forming the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer include a screen printing method, an inkjet method, a gravure coating method, a dispenser method and the like. Among these, the screen printing method is preferable.
  • the printing material contains a particulate (for example, spherical) metal material in the insulating resin material as described above.
  • the printing material may contain a solvent or the like for adjusting the viscosity or coatability.
  • the insulating resin material examples include matrix resin and the like. More specifically, the insulating resin is preferably a polymer compound, particularly preferably a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, and epoxy, urethane, polyester, silicone-based resins and the like are typical examples.
  • metal materials include silver, copper, aluminum and the like. Among these, a silver paste containing silver particles is preferable.
  • the ratio of the metal material contained in the printing material is 85% or more and 95% or less as a weight ratio to the entire printing material.
  • the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer are subjected to heat treatment or ultraviolet irradiation treatment.
  • the insulating resin in the uncured film 39Z of the electrode layer is dried.
  • the drying conditions the heating temperature is set lower and the heating time is set shorter than the firing conditions described later.
  • the drying conditions are a heating temperature of 120 degrees or more and 180 degrees or less and a heating time of 1 minute or more and 20 minutes or less, preferably a heating temperature of 150 degrees and a heating time of 3 minutes.
  • the insulating resin material exudes to the periphery of the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer, and the uncured film 29Z of the first metal electrode layer.
  • a resin film 40 is formed on the periphery of the non-curing film 39Z of the second metal electrode layer and the periphery of the uncured film 39Z in which the insulating resin material is unevenly distributed.
  • the valley portion of the uneven structure (texture structure) of the transparent conductive film 28Z between the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer is formed. , Covered with a resin film 40.
  • the top of the uneven structure of the transparent conductive film 28Z between the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer is not covered with the resin film 40 and is exposed.
  • the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer formed of the conductive paste in this way may have a urethane bond.
  • the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the resin film 40 on the periphery thereof, and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer and the resin film 40 on the periphery thereof are used as masks.
  • the transparent conductive film 28Z By patterning the transparent conductive film 28Z using the etching method used, the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38 separated from each other are formed (transparent electrode layer forming step).
  • the etching method include a wet etching method, and examples of the etching solution include an acidic solution such as hydrochloric acid (HCl).
  • the transparent conductivity is transmitted from the top to the valley of the uneven structure (texture structure).
  • Etching of the film 28Z proceeds.
  • the transparent conductive film between them is not continuous, and the transparent conductive film 48 is formed in the valley portion of the uneven structure. It may remain in an island shape.
  • the resin film 40 in the valley portion of the concave-convex structure remains on the first conductive type semiconductor layer 25 and the second conductive type semiconductor layer 35.
  • the first metal electrode layer 29 and the second metal are formed by firing and curing the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer.
  • the electrode layer 39 is formed (metal electrode layer forming step).
  • the firing treatment include heat treatment and ultraviolet irradiation treatment, as in the above-mentioned drying treatment.
  • the firing conditions are, for example, a heating temperature of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, a heating time of 30 minutes or longer and 120 minutes or shorter, preferably a heating temperature of 180 ° C. and a heating time of 60 minutes.
  • the insulating resin material further exudes to the peripheral edges of the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39, and is insulating to the peripheral edges of the first metal electrode layer 29 and the peripheral edge of the second metal electrode layer 39.
  • a resin film 40 in which the resin material is unevenly distributed is further formed.
  • the valley portion of the uneven structure (texture structure) of the transparent conductive film 28Z between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 is covered with the resin film 40.
  • the top of the uneven structure of the transparent conductive film 28Z between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 is not covered with the resin film 40 and is exposed.
  • the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 formed of the conductive paste in this way may have a urethane bond.
  • a metal electrode layer uncured film forming step and a transparent electrode layer forming step are included in this order after the transparent conductive film forming step, and the transparent electrode layer forming step includes a metal electrode.
  • the transparent conductive film 28Z is separated from each other by patterning the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer formed by the layer uncured film forming step as masks.
  • the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38 are formed.
  • the solar cell manufacturing method of the present embodiment it is not necessary to use a photolithography method using a mask or the like as in the conventional case, as in the solar cell manufacturing method of the comparative example described above, and the transparent electrode layer can be manufactured.
  • the formation can be simplified and shortened. As a result, the cost of the solar cell and the solar cell module can be reduced.
  • the uncured films 29Z and 39Z of the metal electrode layer are dried (for example, 150 degrees, Only 3 minutes), and in the metal electrode layer forming step after the transparent electrode layer forming step, the metal electrode layers 29 and 39 are fired (for example, 180 degrees, 60 minutes).
  • the metal electrode layers 29 and 39 are fired (for example, 180 degrees, 60 minutes).
  • a part of the interface with the semiconductor substrate 11 28a (38a) is etched. Under the conditions of hydrochloric acid immersion required for this, the edges of other parts are etched more than necessary (side etching).
  • the metal electrode layer 29 (39) when the metal electrode layer 29 (39) is fired after the etching of the transparent electrode layer 28 (38) (transparent electrode layer forming step) (metal electrode layer forming step). , As shown in FIG. 5, the metal electrode layer 29 (39) covers the end face of the transparent electrode layer 28 (38), and the contact area between the transparent electrode layer 28 (38) and the metal electrode layer 29 (39) is reduced. It is presumed that it can be recovered.
  • the transparent conductive film 28Z is etched.
  • the transparent conductive film 28Z under the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer is also etched, and the uncured film 29Z of the first transparent electrode layer 28 and the first metal electrode layer is also etched.
  • the uncured film 29Z of the second transparent electrode layer 38 and the second metal electrode layer may be peeled off.
  • the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the resin film 40 on the periphery thereof, and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer and the resin film 40 on the periphery thereof were used as masks.
  • the transparent conductive film 28Z is patterned.
  • the etching of the transparent conductive film 28Z under the uncured film 29Z of the first metal electrode layer and the uncured film 39Z of the second metal electrode layer is suppressed, and the first transparent electrode layer 28 and the first metal electrode layer
  • the peeling of the uncured film 29Z and the peeling of the uncured film 39Z of the second transparent electrode layer 38 and the second metal electrode layer are suppressed.
  • the band width of the first transparent electrode layer 28 is narrower than the band width of the first metal electrode layer 29, and the second transparent electrode is similar to the comparative example.
  • the band width of the layer 38 is narrower than the band width of the second metal electrode layer 39, and the peripheral edge of the first metal electrode layer 29 and the peripheral edge of the second metal electrode layer 39 are covered with the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode.
  • a resin film is formed in which the resin materials in the printing material of the layer 39 are unevenly distributed.
  • the band width of the transparent electrode layer is generally wider than the band width of the metal electrode layer.
  • the solar cell 1 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment as in the comparative example, a part of the first conductive semiconductor layer 25 between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 and A part of the second conductive semiconductor layer 35 is covered with the resin film 40. More specifically, the valley portion of the concave-convex structure (texture structure) of the first conductive semiconductor layer 25 and the concave-convex structure of the second conductive semiconductor layer 35 between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39. The valley portion of is covered with the resin film 40.
  • the transparent conductive films 48 of the above are arranged in an island shape (not continuous). More specifically, transparent conductivity is formed between the valley portion of the concave-convex structure of the first conductive semiconductor layer 25 and the resin film 40 and between the valley portion of the concave-convex structure of the second conductive semiconductor layer 35 and the resin film 40.
  • the membranes 48 are arranged in an island shape. As a result, the exposed area of the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 is reduced. Therefore, deterioration of the solar cell and the solar cell module is suppressed, and the reliability (for example, long-term durability) of the solar cell and the solar cell module is improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made.
  • the heterozygous solar cell 1 is illustrated as shown in FIG. 3, but the present invention is not limited to the heterozygous solar cell, and various types such as a homozygous solar cell and the like are used. Applicable to solar cells.
  • a solar cell having a crystalline silicon substrate has been exemplified, but the present invention is not limited to this.
  • a solar cell may have a gallium arsenide (GaAs) substrate.
  • GaAs gallium arsenide
  • Example 1 The solar cell 1 and the solar cell module 100 shown in FIGS. 1 to 3 were manufactured by the method for manufacturing the solar cell shown in FIGS. 4A to 4E.
  • the main features of the method for manufacturing the solar cell of Example 1 are as follows and Table 1.
  • Transparent conductive film forming process Transparent conductive film material ITO (Indium Tin Oxide: composite oxide of indium oxide and tin oxide), film thickness 100 nm
  • Metal electrode layer uncured film forming process Material of non-cured film of metal electrode layer Ag paste, drying temperature 150 degrees, drying time 3 minutes
  • Transparent electrode layer forming step Etching solution HCl, concentration 35%, etching time 140 seconds
  • Metal electrode layer forming step Baking temperature 180 degrees, firing time 60 minutes
  • Example 2 In Example 1, the drying temperature in the metal electrode layer uncured film forming step is different.
  • the main features of the method for manufacturing the solar cell of Example 2 are as follows and Table 1. (Ag drying ⁇ ITO etching ⁇ Ag firing)
  • Metal electrode layer uncured film forming process Material of non-curing film of metal electrode layer Ag paste, drying temperature 140 degrees, drying time 3 minutes
  • Example 3 In Example 1, the drying temperature in the metal electrode layer uncured film forming step is different.
  • the main features of the method for manufacturing the solar cell of Example 3 are as follows and Table 1. (Ag drying ⁇ ITO etching ⁇ Ag firing)
  • Metal electrode layer uncured film forming process Material of uncured film of metal electrode layer Ag paste, drying temperature 130 degrees, drying time 3 minutes
  • Example 4 In Example 1, the drying temperature in the metal electrode layer uncured film forming step is different.
  • the main features of the method for manufacturing the solar cell of Example 4 are as follows and Table 1. (Ag drying ⁇ ITO etching ⁇ Ag firing)
  • Metal electrode layer uncured film forming process Material of non-curing film of metal electrode layer Ag paste, drying temperature 120 degrees, drying time 3 minutes
  • Example 5 In Example 1, the concentration of the etching solution and the etching time in the transparent electrode layer forming step are different.
  • the main features of Example 5 are as follows and Table 1. (Ag drying ⁇ ITO etching ⁇ Ag firing) Transparent electrode layer forming process: Etching solution HCl, concentration 12%, etching time 490 seconds
  • Comparative Example 1 Solar cells and solar cell modules were made using conventional photolithography.
  • the main features of the method for manufacturing the solar cell of Comparative Example 1 are as follows and Table 1.
  • Transparent conductive film forming process Material of transparent conductive film Indium tin oxide (ITO), film thickness 100 nm
  • Transparent electrode layer forming process Etching solution HCl, concentration 35%, etching time 45 seconds
  • Metal electrode layer forming step Material of metal electrode layer Ag paste, firing temperature 180 degrees, firing time 60 minutes
  • Example 2 In Example 1, the order of the transparent electrode layer forming step and the metal electrode layer forming step is different.
  • the main features of the method for manufacturing the solar cell of Comparative Example 2 are as follows and Table 1.
  • Transparent conductive film forming process Material of transparent conductive film Indium tin oxide (ITO), film thickness 100 nm
  • Transparent conductive film forming process Material of transparent conductive film Indium tin oxide (ITO), film thickness 100 nm
  • Metal electrode layer uncured film forming process Material of non-curing film of metal electrode layer Ag paste, drying temperature 150 degrees, drying time 3 minutes
  • Metal electrode layer forming step Baking temperature 180 degrees, firing time 60 minutes
  • Transparent electrode layer forming step Etching solution HCl, concentration 35%, etching time 140 seconds
  • Comparative Example 2 FF and Eff decreased as compared with Comparative Example 1. This is because the transparent conductive film (28Z) was etched using the Ag electrode (29,39) as a mask after the firing of the Ag paste, so that the end portion of the transparent electrode layer (28,38) was formed as shown in FIG. It is presumed that this is because the etching was performed more than necessary (side etching) and the contact area between the transparent electrode layer (28, 38) and the metal electrode layer (29, 39) was reduced.
  • Example 1 the decrease in FF was reduced as compared with Comparative Example 2. This is done only by drying the Ag paste (29Z, 39Z) before etching the transparent conductive film (28Z) (for example, 150 degrees for 3 minutes), and after etching the transparent conductive film (28Z), the Ag paste (29Z, 39Z) is used. By firing 29,39) (for example, 180 degrees, 60 minutes), as shown in FIG. 5, the metal electrode layer (29,39) covers the end face of the transparent electrode layer (28,38), and the transparent electrode layer. It is presumed that this is because the decrease in the contact area between (28, 38) and the metal electrode layer (29, 39) has recovered, and the decrease in the series resistance of the solar cells has recovered.
  • Example 5 the decrease in FF and Eff was reduced as compared with Comparative Example 2. By the way, it is expected that the longer the etching time, the more the etching of the end portion of the transparent electrode layer (28, 38) progresses. From this as well, according to the method for manufacturing a solar cell of the present invention, as described above, as shown in FIG. 5, the metal electrode layer (29,39) covers the end face of the transparent electrode layer (28,38). It is presumed that the decrease in the contact area between the transparent electrode layer (28,38) and the metal electrode layer (29,39) is recovered, and the decrease in the series resistance of the solar cell is recovered.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

透明電極層の形成の簡略化が可能な太陽電池の製造方法を提供する。太陽電池の製造方法は、基板１１の裏面側に導電型半導体層２５，３５を形成する工程と、導電型半導体層２５，３５上に透明導電膜を形成する工程と、導電型半導体層２５，３５上に金属電極層の非硬化膜を形成する工程と、透明導電膜をパターニングして透明電極層２８，３８を形成する工程と、金属電極層２９，３９を形成する工程とをこの順で含む。金属電極層非硬化膜形成工程では、印刷材料を印刷して乾燥させることにより、金属電極層の非硬化膜を形成し、透明電極層形成工程では、金属電極層の非硬化膜をマスクとして、透明導電膜をパターニングし、金属電極層形成工程では、金属電極層の非硬化膜を焼成して硬化させることにより、金属電極層２９，３９を形成する。

Description

太陽電池の製造方法
　本発明は、裏面電極型（バックコンタクト型）の太陽電池の製造方法に関する。
　半導体基板を用いた太陽電池として、受光面側および裏面側の両面に電極が形成された両面電極型の太陽電池と、裏面側のみに電極が形成された裏面電極型の太陽電池とがある。両面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されるため、この電極により太陽光が遮蔽されてしまう。一方、裏面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されないため、両面電極型の太陽電池と比較して太陽光の受光率が高い。特許文献１には、裏面電極型の太陽電池が開示されている。
　特許文献１に記載の太陽電池は、半導体基板と、半導体基板の裏面側に順に積層された第１導電型半導体層および第１電極層と、半導体基板の裏面側の他の一部に順に積層された第２導電型半導体層および第２電極層とを備える。第１電極層と第２電極層とは、短絡を防止するために互いに分離される。
特開２０１３－１３１５８６号公報
　一般に、第１電極層および第２電極層の各々は、透明電極層と金属電極層とを含む。金属電極層は、例えば銀ペーストを用いたスクリーン印刷法により、比較的に容易に分離して形成できる。一方、透明電極層は、マスクを用いた例えばフォトリソグラフィ法により分離して形成する必要があり、その形成工程が比較的に複雑であった。
　本発明は、透明電極層の形成の簡略化が可能な太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る太陽電池の製造方法は、半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側に配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１透明電極層および第１金属電極層と、前記第２導電型半導体層に対応する第２透明電極層および第２金属電極層とを備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、前記半導体基板の前記一方主面側の一部に前記第１導電型半導体層を形成し、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部に前記第２導電型半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層の上にこれらに跨って透明導電膜を形成する透明導電膜形成工程と、前記透明導電膜を介して前記第１導電型半導体層の上に前記第１金属電極層の非硬化膜を形成し、前記透明導電膜を介して前記第２導電型半導体層の上に前記第２金属電極層の非硬化膜を形成する金属電極層非硬化膜形成工程と、前記透明導電膜をパターニングすることにより、互いに分離された前記第１透明電極層および前記第２透明電極層を形成する透明電極層形成工程と、前記第１金属電極層および前記第２金属電極層を形成する金属電極層形成工程と、をこの順で含み、前記金属電極層非硬化膜形成工程では、粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して乾燥させることにより、前記第１金属電極層の非硬化膜および前記第２金属電極層の非硬化膜を形成し、前記透明電極層形成工程では、前記第１金属電極層の非硬化膜および前記第２金属電極層の非硬化膜をマスクとして用いて、前記透明導電膜をパターニングし、前記金属電極層形成工程では、前記第１金属電極層の非硬化膜および前記第２金属電極層の非硬化膜を焼成して硬化させることにより、前記第１金属電極層および前記第２金属電極層を形成する。
　本発明によれば、太陽電池の透明電極層の形成の簡略化が可能となる。
本実施形態に係る太陽電池モジュールの一例を示す側面図である。 本実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図である。 図２の太陽電池におけるIII-III線断面図である。 本実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図である。 本実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明導電膜形成工程を示す図である。 本実施形態に係る太陽電池の製造方法における金属電極層非硬化膜形成工程を示す図である。 本実施形態に係る太陽電池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の製造方法における金属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における透明電極層および金属電極層の端部を拡大して示す図である。 比較例に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図である。 比較例に係る太陽電池の製造方法における透明導電膜形成工程を示す図である。 比較例に係る太陽電池の製造方法における金属電極層形成工程を示す図である。 比較例に係る太陽電池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。 比較例に係る太陽電池における透明電極層および金属電極層の端部を拡大して示す図である。
　以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、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。
（太陽電池モジュール）
　図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの一例を示す側面図である。太陽電池モジュール１００は、二次元状に配列された複数の太陽電池セル１を備える。
　太陽電池セル１は、配線部材２によって直列および／または並列に接続される。具体的には、配線部材２は、太陽電池セル１の電極層におけるバスバー部（後述）に接続される。配線部材２は、例えば、タブ等の公知のインターコネクタである。
　太陽電池セル１および配線部材２は、受光面保護部材３と裏面保護部材４とによって挟み込まれている。受光面保護部材３と裏面保護部材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および配線部材２は封止される。受光面保護部材３は、例えばガラス基板であり、裏面保護部材４はガラス基板または金属板である。封止材５は、例えば透明樹脂である。
　以下、太陽電池セル（以下、太陽電池という。）１について詳細に説明する。
（太陽電池）
　図２は、本実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図である。図２に示す太陽電池１は、裏面電極型の太陽電池である。太陽電池１は、２つの主面を備える半導体基板１１を備え、半導体基板１１の主面において第１導電型領域７と第２導電型領域８とを有する。
　第１導電型領域７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部７ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部７ｂとを有する。バスバー部７ｂは、半導体基板１１の一方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部７ｆは、バスバー部７ｂから、第１方向に交差する第２方向（Ｙ方向）に延在する。
　同様に、第２導電型領域８は、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部８ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部８ｂとを有する。バスバー部８ｂは、半導体基板１１の一方の辺部に対向する他方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部８ｆは、バスバー部８ｂから、第２方向（Ｙ方向）に延在する。
　フィンガー部７ｆとフィンガー部８ｆとは、第２方向（Ｙ方向）に延在する帯状をなしており、第１方向（Ｘ方向）に交互に設けられている。
　なお、第１導電型領域７および第２導電型領域８は、ストライプ状に形成されてもよい。
　図３は、図２の太陽電池におけるIII-III線断面図である。図３に示すように、太陽電池１は、半導体基板１１の主面のうちの受光する側の主面である受光面側に積層されたパッシベーション層１３を備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の主面のうちの受光面の反対側の主面（一方主面）である裏面側の一部（主に、第１導電型領域７）に順に積層されたパッシベーション層２３、第１導電型半導体層２５、および第１電極層２７を備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の裏面側の他の一部（主に、第２導電型領域８）に順に積層されたパッシベーション層３３、第２導電型半導体層３５、および第２電極層３７を備える。
　半導体基板１１は、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等の結晶シリコン材料で形成される。半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｎ型ドーパントがドープされたｎ型の半導体基板である。なお、半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｐ型ドーパントがドープされたｐ型の半導体基板であってもよい。ｎ型ドーパントとしては、例えばリン（Ｐ）が挙げられる。ｐ型ドーパントとしては、例えばホウ素（Ｂ）が挙げられる。半導体基板１１は、受光面側からの入射光を吸収して光キャリア（電子および正孔）を生成する光電変換基板として機能する。
　半導体基板１１の材料として結晶シリコンが用いられることにより、暗電流が比較的に小さく、入射光の強度が低い場合であっても比較的高出力（照度によらず安定した出力）が得られる。
　半導体基板１１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していてもよい。これにより、半導体基板１１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１１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。
　パッシベーション層１３は、半導体基板１１の受光面側に形成されている。パッシベーション層２３は、半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７に形成されている。パッシベーション層３３は、半導体基板１１の裏面側の第２導電型領域８に形成されている。パッシベーション層１３，２３，３３は、例えば真性（ｉ型）アモルファスシリコン材料で形成される。パッシベーション層１３，２３，３３は、半導体基板１１で生成されたキャリアの再結合を抑制し、キャリアの回収効率を高める。
　半導体基板１１の受光面側のパッシベーション層１３上には、例えばＳｉＯ、ＳｉＮ、またはＳｉＯＮ等の材料で形成される反射防止層が設けられていてもよい。
　第１導電型半導体層２５は、パッシベーション層２３上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７に形成されている。第１導電型半導体層２５は、例えばアモルファスシリコン材料で形成される。第１導電型半導体層２５は、例えばアモルファスシリコン材料にｐ型ドーパント（例えば、上述したホウ素（Ｂ））がドープされたｐ型の半導体層である。
　第２導電型半導体層３５は、パッシベーション層３３上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第２導電型領域８に形成されている。第２導電型半導体層３５は、例えばアモルファスシリコン材料で形成される。第２導電型半導体層３５は、例えばアモルファスシリコン材料にｎ型ドーパント（例えば、上述したリン（Ｐ））がドープされたｎ型の半導体層である。
　なお、第１導電型半導体層２５がｎ型の半導体層であり、第２導電型半導体層３５がｐ型の半導体層であってもよい。
　第１導電型半導体層２５およびパッシベーション層２３と、第２導電型半導体層３５およびパッシベーション層３３とは、第２方向（Ｙ方向）に延在する帯状をなしており、第１方向（Ｘ方向）に交互に並んでいる。第２導電型半導体層３５およびパッシベーション層３３の一部は、隣接する第１導電型半導体層２５およびパッシベーション層２３の一部の上に重なっていてもよい（図示省略）。
　第１電極層２７は、第１導電型半導体層２５に対応して、具体的には半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７における第１導電型半導体層２５の上に形成されている。第２電極層３７は、第２導電型半導体層３５に対応して、具体的には半導体基板１１の裏面側の第２導電型領域８における第２導電型半導体層３５の上に形成されている。第１電極層２７は、第１導電型半導体層２５上に順に積層された第１透明電極層２８と第１金属電極層２９とを有する。第２電極層３７は、第２導電型半導体層３５上に順に積層された第２透明電極層３８と第２金属電極層３９とを有する。
　第１透明電極層２８および第２透明電極層３８は、透明な導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムおよび酸化スズの複合酸化物）等が挙げられる。
　第１金属電極層２９および第２金属電極層３９は、銀、銅、アルミニウム等の粒子状の金属材料、絶縁性の樹脂材料および溶媒を含有する導電性ペースト材料で形成される。
　第１電極層２７および第２電極層３７、すなわち第１透明電極層２８，第２透明電極層３８，第１金属電極層２９および第２金属電極層３９は、第２方向（Ｙ方向）に延在する帯状をなしており、第１方向（Ｘ方向）に交互に並んでいる。第１透明電極層２８と第２透明電極層３８とは互いに分離されており、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９とも互いに分離されている。
　第１透明電極層２８の第１方向（Ｘ方向）の帯幅は、第１金属電極層２９の第１方向（Ｘ方向）の帯幅よりも狭く、第２透明電極層３８の第１方向（Ｘ方向）の帯幅は、第２金属電極層３９の第１方向（Ｘ方向）の帯幅よりも狭い。
　第１金属電極層２９の周縁および第２金属電極層３９の周縁には、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の導電性ペースト材料における絶縁性の樹脂材料が偏在してなる樹脂膜４０が形成されている。
　第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における第１導電型半導体層２５の一部および第２導電型半導体層３５の一部は、樹脂膜４０で覆われている。詳説すれば、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における、第１導電型半導体層２５の凹凸構造（テクスチャ構造）の谷部および第２導電型半導体層３５の凹凸構造の谷部は、樹脂膜４０で覆われている。一方、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における、第１導電型半導体層２５の凹凸構造の頂部および第２導電型半導体層３５の凹凸構造の頂部は、樹脂膜４０で覆われておらず、露出している。
　第１導電型半導体層２５と樹脂膜４０との層間および第２導電型半導体層３５と樹脂膜４０との層間には、第１透明電極層２８および第２透明電極層３８と同一材料の透明導電膜４８が島状に（連続せずに）配置されている。詳説すれば、第１導電型半導体層２５の凹凸構造の谷部と樹脂膜４０との層間および第２導電型半導体層３５の凹凸構造の谷部と樹脂膜４０との層間には、透明導電膜４８が島状に配置されている。
　第１金属電極層２９と第１導電型半導体層２５との接触面積は、第１透明電極層２８と第１導電型半導体層２５との接触面積の半分以下であり、第２金属電極層３９と第２導電型半導体層３５との接触面積は、第２透明電極層３８と第２導電型半導体層３５との接触面積の半分以下である。
　以下では、太陽電池の製造方法について説明する。なお、本実施形態に係る太陽電池の製造方法の特徴の理解を容易にするため、本実施形態の太陽電池の製造方法を説明する前に、本願発明者が、本実施形態の太陽電池の製造方法を考案するに至る過程において考案した太陽電池の製造方法を比較例として説明する。
（比較例の太陽電池の製造方法）
　図６Ａ～図６Ｄを参照して、比較例に係る太陽電池の製造方法について説明する。図６Ａは、比較例に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図であり、図６Ｂは、比較例に係る太陽電池の製造方法における透明導電層形成工程を示す図である。図６Ｃは、比較例に係る太陽電池の製造方法における金属電極層形成工程を示す図であり、図６Ｄは、比較例に係る太陽電池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。図６Ａ～図６Ｄでは、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。
　まず、図６Ａに示すように、少なくとも裏面側に凹凸構造（テクスチャ構造）を有する半導体基板１１の裏面側の一部に、具体的には第１導電型領域７に、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５を形成する（半導体層形成工程）。
　例えば、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第１導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５をパターニングしてもよい。なお、ｐ型半導体膜に対するエッチング溶液としては、例えばオゾンを含有するフッ酸や、硝酸とフッ酸の混合液のような酸性溶液が挙げられ、ｎ型半導体膜に対するエッチング溶液としては、例えば水酸化カリウム水溶液のようなアルカリ性溶液が挙げられる。
　または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第１導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層２３およびｐ型半導体層２５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
　次に、半導体基板１１の裏面側の他の一部に、具体的には第２導電型領域８に、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５を形成する（半導体層形成工程）。
　例えば、上述同様に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第２導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５をパターニングしてもよい。
　または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第２導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
　なお、この半導体層形成工程において、半導体基板１１の受光面側の全面に、パッシベーション層１３を形成してもよい（図示省略）。
　次に、図６Ｂに示すように、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上にこれらに跨って透明導電膜２８Ｚを形成する（透明導電膜形成工程）。透明導電膜２８Ｚの形成方法としては、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法等が用いられる。
　次に、図６Ｃに示すように、透明導電膜２８Ｚを介して第１導電型半導体層２５上に第１金属電極層２９を形成し、透明導電膜２８Ｚを介して第２導電型半導体層３５上に第２金属電極層３９を形成する（金属電極層形成工程）。
　第１金属電極層２９および第２金属電極層３９は、印刷材料（例えば、インク）を印刷することにより形成される。第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の形成方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット法、グラビアコーティング法、またはディスペンサー法等が挙げられる。これらの中でも、スクリーン印刷法が好ましい。
　印刷材料は、絶縁性の樹脂材料中に、粒子状（例えば、球状）の金属材料を含む。印刷材料は、粘度または塗工性の調整のために、溶媒等を含んでもよい。
　絶縁性の樹脂材料としては、マトリクス樹脂等が挙げられる。詳説すると、絶縁性樹脂としては、高分子化合物であると好ましく、特に熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂であると好ましく、エポキシ、ウレタン、ポリエステルまたはシリコーン系の樹脂等が代表例である。
　金属材料としては、銀、銅、アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、銀粒子を含む銀ペーストが好ましい。
　例えば、印刷材料に含有される金属材料の割合は、印刷材料全体に対する重量比として８５％以上９５％以下である。
　次に、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の印刷後、加熱処理または紫外線照射処理により、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９における絶縁性樹脂を硬化させる（例えば１８０度、６０分）。このとき、絶縁性樹脂材料が第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の周縁に染み出し、第１金属電極層２９の周縁および第２金属電極層３９の周縁に、絶縁性の樹脂材料が偏在してなる樹脂膜４０が形成される。
　このとき、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における透明導電膜２８Ｚの凹凸構造（テクスチャ構造）の谷部は、樹脂膜４０で覆われる。一方、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における透明導電膜２８Ｚの凹凸構造の頂部は、樹脂膜４０で覆われず、露出する。
　なお、このように導電性ペーストで形成された第１金属電極層２９および第２金属電極層３９はウレタン結合を有していてもよい。例えばエポキシ樹脂に比べて、ウレタン樹脂は架橋時の収縮が小さく、樹脂にクラックが発生し難い。樹脂にクラックが発生し難いと、エッチング溶液が金属電極層へ染み込むことを防止でき、金属電極層の下の透明導電膜がエッチングされることに起因する金属電極層の剥がれや、長期信頼性の悪化を防止できる。
　次に、図６Ｄに示すように、第１金属電極層２９およびその周縁の樹脂膜４０、および、第２金属電極層３９およびその周縁の樹脂膜４０をマスクとして用いたエッチング法を用いて、透明導電膜２８Ｚをパターニングすることにより、互いに分離された第１透明電極層２８および第２透明電極層３８を形成する（透明電極層形成工程）。エッチング法としては例えばウェットエッチング法が挙げられ、エッチング溶液としては塩酸（ＨＣｌ）等の酸性溶液が挙げられる。
　このとき、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間では、凹凸構造（テクスチャ構造）の頂部から谷部に向かって透明導電膜２８Ｚのエッチングが進行する。ここで、第１透明電極層２８と第２透明電極層３８とを分離するためには、これらの間の透明導電膜が連続していなければよく、透明導電膜４８が凹凸構造の谷部に島状に残っていてもよい。透明導電膜４８が凹凸構造の谷部に島状に残ると、凹凸構造の谷部における樹脂膜４０が第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上に残る。
　以上の工程により、比較例の裏面電極型の太陽電池１が完成する。
　ここで、従来の太陽電池の製造方法では、透明導電膜形成工程の後であって金属電極層形成工程の前に、透明電極層形成工程を含む。
　透明電極層形成工程では、例えばフォトリソグラフィ法を用いて透明導電膜をパターニングすることにより、互いに分離された第１透明電極層および第２透明電極層を形成する。フォトリソグラフィ法では、
・透明導電膜の上にレジストを塗布し、
・レジストを感光させることにより、レジストに開口を形成し、
・レジストをマスクとして開口において露出した透明導電膜をエッチングすることにより、互いに分離された第１透明電極層および第２透明電極層を形成し、
・レジストを除去する。
　これに対し、比較例の太陽電池の製造方法によれば、透明導電膜形成工程の後に、金属電極層形成工程および透明電極層形成工程をこの順で含み、透明電極層形成工程では、金属電極層形成工程によって形成された第１金属電極層２９および第２金属電極層３９をマスクとして用いて、透明導電膜２８Ｚをパターニングすることにより、互いに分離された第１透明電極層２８および第２透明電極層３８を形成する。これにより、比較例の太陽電池の製造方法によれば、従来のように、マスクを用いたフォトリソグラフィ法等を用いる必要がなく、透明電極層の形成の簡略化および短縮化が可能である。その結果、太陽電池および太陽電池モジュールの低コスト化が可能である。
　ここで、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９をマスクとして用いて透明導電膜２８Ｚをパターニングすると、透明導電膜２８Ｚのエッチングの際に、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の下の透明導電膜２８Ｚもエッチングされ、第１透明電極層２８および第１金属電極層２９、および、第２透明電極層３８および第２金属電極層３９が剥離してしまう可能性がある。
　この点に関し、比較例の太陽電池の製造方法によれば、金属電極層形成工程において、粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して硬化させることにより、第１金属電極層２９の周縁および第２金属電極層３９の周縁に樹脂材料が偏在してなる樹脂膜４０を形成し、透明電極層形成工程において、第１金属電極層２９およびその周縁の樹脂膜４０、および、第２金属電極層３９およびその周縁の樹脂膜４０をマスクとして用いて、透明導電膜２８Ｚをパターニングする。これにより、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の下の透明導電膜２８Ｚのエッチングが抑制され、第１透明電極層２８および第１金属電極層２９の剥離、および、第２透明電極層３８および第２金属電極層３９の剥離が抑制される。
　このような製造方法によって製造された太陽電池１では、第１透明電極層２８の帯幅は第１金属電極層２９の帯幅よりも狭く、第２透明電極層３８の帯幅は第２金属電極層３９の帯幅よりも狭く、第１金属電極層２９の周縁および第２金属電極層３９の周縁には、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の印刷材料における樹脂材料が偏在してなる樹脂膜が形成されている。
　なお、従来の太陽電池の製造方法によって製造された太陽電池では、一般に、透明電極層の帯幅は金属電極層の帯幅よりも広い。
　また、比較例の製造方法によって製造された太陽電池１では、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における第１導電型半導体層２５の一部および第２導電型半導体層３５の一部は、樹脂膜４０で覆われている。詳説すれば、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における、第１導電型半導体層２５の凹凸構造（テクスチャ構造）の谷部および第２導電型半導体層３５の凹凸構造の谷部は、樹脂膜４０で覆われている。
　また、第１導電型半導体層２５と樹脂膜４０との層間および第２導電型半導体層３５と樹脂膜４０との層間には、第１透明電極層２８および第２透明電極層３８と同一材料の透明導電膜４８が島状に（連続せずに）配置されている。詳説すれば、第１導電型半導体層２５の凹凸構造の谷部と樹脂膜４０との層間および第２導電型半導体層３５の凹凸構造の谷部と樹脂膜４０との層間には、透明導電膜４８が島状に配置されている。これにより、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５が露出する面積が小さくなる。そのため、太陽電池および太陽電池モジュールの劣化が抑制され、太陽電池および太陽電池モジュールの信頼性（例えば、長期耐久性）が向上する。
　このように、比較例の太陽電池の製造方法によれば、従来のフォトリソグラフィ法等を用いる方法と比較して、透明電極層の形成の簡略化および短縮化が可能であるが、太陽電池の性能が低下してしまう。これは、以下の理由によるものと推測される。
　本願発明者の知見によれば、図７に示すように、透明電極層２８（３８）において、半導体基板１１との界面の一部２８ａ（３８ａ）が、その他の部分と比較して溶けにくい場合がある。これは、透明電極層２８（３８）の下地の半導体層２５，２３（３５，３３）がアモルファスシリコン層であることで、半導体基板１１との界面の一部２８ａ（３８ａ）が結晶化して溶けにくくなることによるものと推測される。
　この半導体基板１１との界面の一部２８ａ（３８ａ）をエッチングするのに必要な塩酸浸漬の条件では、その他の部分の端部が必要以上にエッチングされてしまい（サイドエッチング）、透明電極層２８（３８）と金属電極層２９（３９）との接触面積が減少してしまうことが推測される。そのため、太陽電池の性能が低下してしまう。
　比較例の太陽電池の製造方法では、
・金属電極層２９，３９を焼成し（１８０度、６０分）（金属電極層形成工程）、
・金属電極層２９，３９をマスクとして、透明導電膜２８Ｚをエッチングする（透明電極層形成工程）。
（本実施形態の太陽電池の製造方法）
　これに対して、本実施形態の太陽電池の製造方法では、
・金属電極層の非硬化膜２９Ｚ，３９Ｚを乾燥し（例えば１５０度、３分）（金属電極層非硬化膜形成工程）、
・金属電極層の非硬化膜２９Ｚ，３９Ｚをマスクとして、透明導電膜２８Ｚをエッチングし（透明電極層形成工程）、
・金属電極層２９，３９を焼成する（１８０度、６０分）（金属電極層形成工程）。
　以下では、図４Ａ～図４Ｅ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４Ａは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図であり、図４Ｂは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明導電層形成工程を示す図である。図４Ｃは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における金属電極層非硬化膜形成工程を示す図であり、図４Ｄは、本実施形態に係る太陽電池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。図４Ｅは、本実施形態に係る太陽電池の製造方法における金属電極層形成工程を示す図である。図４Ａ～図４Ｅでは、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。
　まず、比較例同様に、図４Ａに示すように、少なくとも裏面側に凹凸構造（テクスチャ構造）を有する半導体基板１１の裏面側の一部に、具体的には第１導電型領域７に、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５を形成する（半導体層形成工程）。
　例えば、上述同様に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第１導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５をパターニングしてもよい。
　または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第１導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層２３およびｐ型半導体層２５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
　次に、半導体基板１１の裏面側の他の一部に、具体的には第２導電型領域８に、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５を形成する（半導体層形成工程）。
　例えば、上述同様に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション膜および第２導電型半導体膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて生成するマスクまたはメタルマスクを利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５をパターニングしてもよい。
　または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第２導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。
　なお、この半導体層形成工程において、半導体基板１１の受光面側の全面に、パッシベーション層１３を形成してもよい（図示省略）。
　次に、比較例同様に、図４Ｂに示すように、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上にこれらに跨って透明導電膜２８Ｚを形成する（透明導電膜形成工程）。透明導電膜２８Ｚの形成方法としては、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法等が用いられる。
　次に、図４Ｃに示すように、透明導電膜２８Ｚを介して第１導電型半導体層２５上に第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚを形成し、透明導電膜２８Ｚを介して第２導電型半導体層３５上に第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚを形成する（金属電極層非硬化膜形成工程）。
　第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚは、上述同様に、印刷材料（例えば、インク）を印刷することにより形成される。第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの形成方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット法、グラビアコーティング法、またはディスペンサー法等が挙げられる。これらの中でも、スクリーン印刷法が好ましい。
　印刷材料は、上述同様に、絶縁性の樹脂材料中に、粒子状（例えば、球状）の金属材料を含む。印刷材料は、粘度または塗工性の調整のために、溶媒等を含んでもよい。
　絶縁性の樹脂材料としては、マトリクス樹脂等が挙げられる。詳説すると、絶縁性樹脂としては、高分子化合物であると好ましく、特に熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂であると好ましく、エポキシ、ウレタン、ポリエステルまたはシリコーン系の樹脂等が代表例である。
　金属材料としては、銀、銅、アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、銀粒子を含む銀ペーストが好ましい。
　例えば、印刷材料に含有される金属材料の割合は、印刷材料全体に対する重量比として８５％以上９５％以下である。
　次に、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの印刷後、加熱処理または紫外線照射処理により、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚにおける絶縁性樹脂を乾燥させる。乾燥の条件としては、後述する焼成の条件と比較して、加熱温度が低く、加熱時間が短く設定される。例えば、乾燥の条件としては、加熱温度１２０度以上１８０度以下、加熱時間１分以上２０分以下であり、好ましくは加熱温度１５０度、加熱時間３分である。これにより、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚでは、表面における絶縁性樹脂が乾燥するが、内部における絶縁性樹脂は非乾燥の状態のままとなる。
　このとき、比較例同様に、絶縁性樹脂材料が第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの周縁に染み出し、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚの周縁および第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの周縁に、絶縁性の樹脂材料が偏在してなる樹脂膜４０が形成される。
　また、このとき、比較例同様に、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚと第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚとの間における透明導電膜２８Ｚの凹凸構造（テクスチャ構造）の谷部は、樹脂膜４０で覆われる。一方、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚと第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚとの間における透明導電膜２８Ｚの凹凸構造の頂部は、樹脂膜４０で覆われず、露出する。
　また、比較例同様に、このように導電性ペーストで形成された第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚはウレタン結合を有していてもよい。
　次に、図４Ｄに示すように、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよびその周縁の樹脂膜４０、および、第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚおよびその周縁の樹脂膜４０をマスクとして用いたエッチング法を用いて、透明導電膜２８Ｚをパターニングすることにより、互いに分離された第１透明電極層２８および第２透明電極層３８を形成する（透明電極層形成工程）。エッチング法としては例えばウェットエッチング法が挙げられ、エッチング溶液としては塩酸（ＨＣｌ）等の酸性溶液が挙げられる。
　このとき、比較例同様に、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚと第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚとの間では、凹凸構造（テクスチャ構造）の頂部から谷部に向かって透明導電膜２８Ｚのエッチングが進行する。ここで、第１透明電極層２８と第２透明電極層３８とを分離するためには、これらの間の透明導電膜が連続していなければよく、透明導電膜４８が凹凸構造の谷部に島状に残っていてもよい。透明導電膜４８が凹凸構造の谷部に島状に残ると、凹凸構造の谷部における樹脂膜４０が第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上に残る。
　次に、図４Ｅに示すように、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚを焼成して硬化させることにより、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９を形成する（金属電極層形成工程）。焼成処理としては、上述した乾燥処理と同様に、加熱処理または紫外線照射処理が挙げられる。焼成の条件としては、例えば、加熱温度１６０度以上２００度以下、加熱時間３０分以上１２０分以下であり、好ましくは加熱温度１８０度、加熱時間６０分である。これにより、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９では、表面および内部における絶縁性樹脂を硬化させることができる。
　このとき、絶縁性樹脂材料が第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の周縁に更に染み出し、第１金属電極層２９の周縁および第２金属電極層３９の周縁に、絶縁性の樹脂材料が偏在してなる樹脂膜４０が更に形成される。
　また、このとき、比較例同様に、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における透明導電膜２８Ｚの凹凸構造（テクスチャ構造）の谷部は、樹脂膜４０で覆われる。一方、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における透明導電膜２８Ｚの凹凸構造の頂部は、樹脂膜４０で覆われず、露出する。
　また、比較例同様に、このように導電性ペーストで形成された第１金属電極層２９および第２金属電極層３９はウレタン結合を有していてもよい。
　以上の工程により、本実施形態の裏面電極型の太陽電池１が完成する。
　本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、透明導電膜形成工程の後に、金属電極層非硬化膜形成工程および透明電極層形成工程をこの順で含み、透明電極層形成工程では、金属電極層非硬化膜形成工程によって形成された第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚをマスクとして用いて、透明導電膜２８Ｚをパターニングすることにより、互いに分離された第１透明電極層２８および第２透明電極層３８を形成する。これにより、本実施形態の太陽電池の製造方法でも、上述した比較例の太陽電池の製造方法と同様に、従来のようにマスクを用いたフォトリソグラフィ法等を用いる必要がなく、透明電極層の形成の簡略化および短縮化が可能である。その結果、太陽電池および太陽電池モジュールの低コスト化が可能である。
　更に、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、透明電極層形成工程の前の金属電極層非硬化膜形成工程では、金属電極層の非硬化膜２９Ｚ，３９Ｚを乾燥（例えば１５０度、３分）するだけとし、透明電極層形成工程の後の金属電極層形成工程において、金属電極層２９，３９を焼成（例えば１８０度、６０分）する。これにより、上述した比較例の太陽電池の製造方法と比較して、太陽電池の性能の低下を低減することができる。これは、以下の理由によるものと推測される。
　本実施形態の太陽電池の製造方法でも、上述したように、透明電極層２８（３８）のエッチング（透明電極層形成工程）において、半導体基板１１との界面の一部２８ａ（３８ａ）をエッチングするのに必要な塩酸浸漬の条件では、その他の部分の端部が必要以上にエッチングされてしまう（サイドエッチング）。
　しかし、本実施形態の太陽電池の製造方法では、透明電極層２８（３８）のエッチング（透明電極層形成工程）の後に金属電極層２９（３９）の焼成を行う際（金属電極層形成工程）、図５に示すように、金属電極層２９（３９）が透明電極層２８（３８）の端面を覆い、透明電極層２８（３８）と金属電極層２９（３９）との接触面積の減少を回復させることができると推測される。
　ここで、上述同様に、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚをマスクとして用いて透明導電膜２８Ｚをパターニングすると、透明導電膜２８Ｚのエッチングの際に、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの下の透明導電膜２８Ｚもエッチングされ、第１透明電極層２８および第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚ、および、第２透明電極層３８および第２金属電極層の非硬化膜２９Ｚが剥離してしまう可能性がある。
　この点に関し、本実施形態の太陽電池の製造方法でも、比較例の太陽電池の製造方法と同様に、金属電極層非硬化膜形成工程において、粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して乾燥させることにより、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚの周縁および第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの周縁に樹脂材料が偏在してなる樹脂膜４０を形成し、透明電極層形成工程において、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよびその周縁の樹脂膜４０、および、第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚおよびその周縁の樹脂膜４０をマスクとして用いて、透明導電膜２８Ｚをパターニングする。これにより、第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚおよび第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの下の透明導電膜２８Ｚのエッチングが抑制され、第１透明電極層２８および第１金属電極層の非硬化膜２９Ｚの剥離、および、第２透明電極層３８および第２金属電極層の非硬化膜３９Ｚの剥離が抑制される。
　本実施形態の太陽電池の製造方法によって製造された太陽電池１でも、比較例同様に、第１透明電極層２８の帯幅は第１金属電極層２９の帯幅よりも狭く、第２透明電極層３８の帯幅は第２金属電極層３９の帯幅よりも狭く、第１金属電極層２９の周縁および第２金属電極層３９の周縁には、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９の印刷材料における樹脂材料が偏在してなる樹脂膜が形成されている。
　なお、従来の太陽電池の製造方法によって製造された太陽電池では、一般に、透明電極層の帯幅は金属電極層の帯幅よりも広い。
　また、本実施形態の製造方法によって製造された太陽電池１でも、比較例同様に、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における第１導電型半導体層２５の一部および第２導電型半導体層３５の一部は、樹脂膜４０で覆われている。詳説すれば、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間における、第１導電型半導体層２５の凹凸構造（テクスチャ構造）の谷部および第２導電型半導体層３５の凹凸構造の谷部は、樹脂膜４０で覆われている。
　また、第１導電型半導体層２５と樹脂膜４０との層間および第２導電型半導体層３５と樹脂膜４０との層間には、第１透明電極層２８および第２透明電極層３８と同一材料の透明導電膜４８が島状に（連続せずに）配置されている。詳説すれば、第１導電型半導体層２５の凹凸構造の谷部と樹脂膜４０との層間および第２導電型半導体層３５の凹凸構造の谷部と樹脂膜４０との層間には、透明導電膜４８が島状に配置されている。これにより、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５が露出する面積が小さくなる。そのため、太陽電池および太陽電池モジュールの劣化が抑制され、太陽電池および太陽電池モジュールの信頼性（例えば、長期耐久性）が向上する。
　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、上述した実施形態では、図３に示すようにヘテロ接合型の太陽電池１を例示したが、本発明は、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に適用可能である。
　また、上述した実施形態では、結晶シリコン基板を有する太陽電池を例示したが、これに限定されない。例えば、太陽電池は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板を有していてもよい。
　以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
　図４Ａ～図４Ｅに示す太陽電池の製造方法により、図１～図３に示す太陽電池１および太陽電池モジュール１００を作製した。実施例１の太陽電池の製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
（Ａｇ乾燥→ＩＴＯエッチング→Ａｇ焼成）
透明導電膜形成工程：
透明導電膜の材料　ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムおよび酸化スズの複合酸化物）、膜厚１００ｎｍ
金属電極層非硬化膜形成工程：
金属電極層の非硬化膜の材料　Ａｇペースト、乾燥温度１５０度、乾燥時間３分
透明電極層形成工程：
エッチング溶液　ＨＣｌ、濃度３５％、エッチング時間１４０秒
金属電極層形成工程：
焼成温度１８０度、焼成時間６０分
（実施例２）
　実施例１において、金属電極層非硬化膜形成工程における乾燥温度が異なる。実施例２の太陽電池の製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
（Ａｇ乾燥→ＩＴＯエッチング→Ａｇ焼成）
金属電極層非硬化膜形成工程：
金属電極層の非硬化膜の材料　Ａｇペースト、乾燥温度１４０度、乾燥時間３分
（実施例３）
　実施例１において、金属電極層非硬化膜形成工程における乾燥温度が異なる。実施例３の太陽電池の製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
（Ａｇ乾燥→ＩＴＯエッチング→Ａｇ焼成）
金属電極層非硬化膜形成工程：
金属電極層の非硬化膜の材料　Ａｇペースト、乾燥温度１３０度、乾燥時間３分
（実施例４）
　実施例１において、金属電極層非硬化膜形成工程における乾燥温度が異なる。実施例４の太陽電池の製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
（Ａｇ乾燥→ＩＴＯエッチング→Ａｇ焼成）
金属電極層非硬化膜形成工程：
金属電極層の非硬化膜の材料Ａｇペースト、乾燥温度１２０度、乾燥時間３分
（実施例５）
　実施例１において、透明電極層形成工程におけるエッチング液の濃度およびエッチング時間が異なる。実施例５の主な特徴は以下および表１の通りである。
（Ａｇ乾燥→ＩＴＯエッチング→Ａｇ焼成）
透明電極層形成工程：
エッチング溶液ＨＣｌ、濃度１２％、エッチング時間４９０秒
（比較例１）
　従来のフォトリソグラフィ法を用いて、太陽電池および太陽電池モジュールを作製した。比較例１の太陽電池の製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
透明導電膜形成工程：
透明導電膜の材料　インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、膜厚１００ｎｍ
透明電極層形成工程：
エッチング溶液　ＨＣｌ、濃度３５％、エッチング時間４５秒
金属電極層形成工程：
金属電極層の材料　Ａｇペースト、焼成温度１８０度、焼成時間６０分
（比較例２）
　実施例１において、透明電極層形成工程と金属電極層形成工程との順序が異なる。比較例２の太陽電池の製造方法の主な特徴は以下および表１の通りである。
（Ａｇ乾燥→Ａｇ焼成→ＩＴＯエッチング）
透明導電膜形成工程：
透明導電膜の材料　インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、膜厚１００ｎｍ
金属電極層非硬化膜形成工程：
金属電極層の非硬化膜の材料　Ａｇペースト、乾燥温度１５０度、乾燥時間３分
金属電極層形成工程：
焼成温度１８０度、焼成時間６０分
透明電極層形成工程：
エッチング溶液　ＨＣｌ、濃度３５％、エッチング時間１４０秒
　ＡＭ１．５のスペクトル分布を有するパルスソーラーシミュレーターを用いて、２５℃の下で擬似太陽光を１００ｍＷ／ｃｍ２のエネルギー密度で照射して、上記の実施例および比較例の太陽電池の性能特性（短絡電流Ｉｓｃ、開放電圧Ｖｏｃ、曲線因子ＦＦ、および変換効率Ｅｆｆ）を測定した。測定結果を表１に示す。
　表１では、比較例１の出力特性結果を基準（１．００）とし、各実施例の評価結果を比較する事により、出力の相関を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　比較例２によれば、比較例１と比較して、ＦＦおよびＥｆｆが低下した。これは、Ａｇペーストの焼成後に、Ａｇ電極（２９，３９）をマスクとして透明導電膜（２８Ｚ）をエッチングしたことにより、図７に示すように、透明電極層（２８，３８）の端部が必要以上にエッチングされてしまい（サイドエッチング）、透明電極層（２８，３８）と金属電極層（２９，３９）との接触面積が減少してしまったことによるものと推測される。
　実施例１によれば、比較例２と比較して、ＦＦの低下が低減された。これは、透明導電膜（２８Ｚ）のエッチングの前にはＡｇペースト（２９Ｚ，３９Ｚ）を乾燥（例えば１５０度、３分）するだけとし、透明導電膜（２８Ｚ）のエッチングの後に、Ａｇペースト（２９，３９）を焼成（例えば１８０度、６０分）することにより、図５に示すように、金属電極層（２９，３９）が透明電極層（２８，３８）の端面を覆い、透明電極層（２８，３８）と金属電極層（２９，３９）との接触面積の減少が回復し、太陽電池のシリーズ抵抗の低下が回復したことによるものと推測される。
　実施例１～４によれば、金属電極層非硬化膜形成工程における金属電極層の非硬化膜２９Ｚ，３９Ｚの乾燥温度が１５０度に近いほど、ＦＦおよびＥｆｆの低下が低減されることが分かる。これは、透明導電膜（２８Ｚ）のエッチングの前のＡｇペースト（２９Ｚ，３９Ｚ）の乾燥が不十分であると、Ａｇペースト（２９Ｚ，３９Ｚ）の下に塩酸が浸み込んでしまい、透明電極層（２８，３８）と金属電極層（２９，３９）との接触面積が減少し、太陽電池のシリーズ抵抗が上昇してしまうことによるものと推測される。
　実施例５によれば、比較例２と比較して、ＦＦおよびＥｆｆの低下が低減された。ところで、エッチング時間が長いほど、透明電極層（２８，３８）の端部のエッチングが進行することが予想される。このことからも、本発明の太陽電池の製造方法によれば、上述したように、図５に示すように、金属電極層（２９，３９）が透明電極層（２８，３８）の端面を覆い、透明電極層（２８，３８）と金属電極層（２９，３９）との接触面積の減少が回復し、太陽電池のシリーズ抵抗の低下が回復することが推測される。
　１　太陽電池
　２　配線部材
　３　受光面保護部材
　４　裏面保護部材
　５　封止材
　７　第１導電型領域
　８　第２導電型領域
　７ｂ，８ｂ　バスバー部
　７ｆ，８ｆ　フィンガー部
　１１　半導体基板
　１３，２３，３３　パッシベーション層
　２５　第１導電型半導体層
　２７　第１電極層
　２８　第１透明電極層
　２８Ｚ　透明導電膜
　２９　第１金属電極層
　２９Ｚ　第１金属電極層の非硬化膜
　３５　第２導電型半導体層
　３７　第２電極層
　３８　第２透明電極層
　３９　第２金属電極層
　３９Ｚ　第２金属電極層の非硬化膜
　４０　樹脂膜
　４８　透明導電膜
　１００　太陽電池モジュール

Claims (7)

  1. 　半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側に配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１透明電極層および第１金属電極層と、前記第２導電型半導体層に対応する第２透明電極層および第２金属電極層とを備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、
    　前記半導体基板の前記一方主面側の一部に前記第１導電型半導体層を形成し、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部に前記第２導電型半導体層を形成する半導体層形成工程と、
    　前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層の上にこれらに跨って透明導電膜を形成する透明導電膜形成工程と、
    　前記透明導電膜を介して前記第１導電型半導体層の上に前記第１金属電極層の非硬化膜を形成し、前記透明導電膜を介して前記第２導電型半導体層の上に前記第２金属電極層の非硬化膜を形成する金属電極層非硬化膜形成工程と、
    　前記透明導電膜をパターニングすることにより、互いに分離された前記第１透明電極層および前記第２透明電極層を形成する透明電極層形成工程と、
    　前記第１金属電極層および前記第２金属電極層を形成する金属電極層形成工程と、
    をこの順で含み、
    　前記金属電極層非硬化膜形成工程では、粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して乾燥させることにより、前記第１金属電極層の非硬化膜および前記第２金属電極層の非硬化膜を形成し、
    　前記透明電極層形成工程では、前記第１金属電極層の非硬化膜および前記第２金属電極層の非硬化膜をマスクとして用いて、前記透明導電膜をパターニングし、
    　前記金属電極層形成工程では、前記第１金属電極層の非硬化膜および前記第２金属電極層の非硬化膜を焼成して硬化させることにより、前記第１金属電極層および前記第２金属電極層を形成する、
    太陽電池の製造方法。
  2. 　前記金属電極層形成工程では、前記焼成の温度は１６０度以上２００度以下であり、前記焼成の時間は３０分以上１２０分以下であり、
    　前記金属電極層非硬化膜形成工程では、前記乾燥の温度は前記焼成の温度よりも低く、前記乾燥の時間は前記焼成の時間よりも短い、
    請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
  3. 　前記金属電極層非硬化膜形成工程では、前記乾燥の温度は１２０度以上１８０度以下であり、前記乾燥の時間は１分以上２０分以下である、
    請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
  4. 　前記金属電極層形成工程では、前記第１金属電極層の非硬化膜の周縁および前記第２金属電極層の非硬化膜の周縁に前記樹脂材料が偏在してなる樹脂膜を形成し、
    　前記透明電極層形成工程では、前記第１金属電極層の非硬化膜およびその周縁の前記樹脂膜、および、前記第２金属電極層の非硬化膜およびその周縁の前記樹脂膜をマスクとして用いて、前記透明導電膜をパターニングし、
    　前記金属電極層形成工程では、前記第１金属電極層の周縁および前記第２金属電極層の周縁に前記樹脂材料が偏在してなる樹脂膜を更に形成する、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
  5. 　前記透明電極層形成工程では、エッチング溶液を用いたウェットエッチング法を用いて、前記透明導電膜をパターニングする、請求項１～４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
  6. 　前記金属電極層非硬化膜形成工程では、スクリーン印刷法を用いて、前記印刷材料を印刷する、請求項１～５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
  7. 　前記印刷材料に含有する前記金属材料の割合は、前記印刷材料全体に対する重量比として８５％以上９５％以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
PCT/JP2020/041594 2019-11-27 2020-11-06 太陽電池の製造方法 WO2021106526A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021561260A JPWO2021106526A1 (ja) 2019-11-27 2020-11-06
CN202080082584.5A CN114747022B (zh) 2019-11-27 2020-11-06 太阳能电池的制造方法
US17/825,877 US20220293804A1 (en) 2019-11-27 2022-05-26 Method for manufacturing solar cell

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-214677 2019-11-27
JP2019214677 2019-11-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/825,877 Continuation US20220293804A1 (en) 2019-11-27 2022-05-26 Method for manufacturing solar cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021106526A1 true WO2021106526A1 (ja) 2021-06-03

Family

ID=76130166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/041594 WO2021106526A1 (ja) 2019-11-27 2020-11-06 太陽電池の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220293804A1 (ja)
JP (1) JPWO2021106526A1 (ja)
CN (1) CN114747022B (ja)
WO (1) WO2021106526A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130137210A1 (en) * 2010-02-05 2013-05-30 E I Du Pont De Nemours And Company Masking pastes and processes for manufacturing a partially transparent thin-film photovoltaic panel
JP2015122347A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 三菱電機株式会社 太陽電池およびその製造方法、太陽電池モジュール
JP2016039200A (ja) * 2014-08-06 2016-03-22 セイコーエプソン株式会社 太陽電池、電子機器および太陽電池の製造方法
JP2019169599A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 株式会社カネカ 太陽電池の製造方法、および、太陽電池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012017742A1 (ja) * 2010-08-06 2012-02-09 三菱電機株式会社 薄膜太陽電池およびその製造方法
JP5891375B2 (ja) * 2011-07-29 2016-03-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光起電力モジュール
JP2013239476A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp 光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュール
JP5695283B1 (ja) * 2013-05-17 2015-04-01 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130137210A1 (en) * 2010-02-05 2013-05-30 E I Du Pont De Nemours And Company Masking pastes and processes for manufacturing a partially transparent thin-film photovoltaic panel
JP2015122347A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 三菱電機株式会社 太陽電池およびその製造方法、太陽電池モジュール
JP2016039200A (ja) * 2014-08-06 2016-03-22 セイコーエプソン株式会社 太陽電池、電子機器および太陽電池の製造方法
JP2019169599A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 株式会社カネカ 太陽電池の製造方法、および、太陽電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN114747022A (zh) 2022-07-12
US20220293804A1 (en) 2022-09-15
CN114747022B (zh) 2024-03-12
JPWO2021106526A1 (ja) 2021-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5121181B2 (ja) 光起電力素子及びその製造方法
US10998456B2 (en) Solar cell, method for manufacturing same and solar cell module
US20190088805A1 (en) Solar cell
WO2009125628A1 (ja) 太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法ならびに太陽電池モジュール
KR101738000B1 (ko) 태양 전지 및 그 제조 방법
TWI816920B (zh) 太陽電池之製造方法、太陽電池、及太陽電池模組
US20170040480A1 (en) Ribbon for solar cell panel, method of manufacturing the same, and solar cell panel
JP5640948B2 (ja) 太陽電池
JP5871786B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP7043308B2 (ja) 太陽電池の製造方法、および、太陽電池
WO2021106526A1 (ja) 太陽電池の製造方法
JP2023520119A (ja) 太陽電池それと太陽電池パネル及びその製造方法
KR20140136562A (ko) 태양전지 및 이의 제조 방법
US9059357B2 (en) Bifacial solar cell
JP7436299B2 (ja) 太陽電池の製造方法
JP2011164252A (ja) 表示装置、偏光板、および偏光板の製造方法
WO2021060261A1 (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池
KR20120019042A (ko) 태양전지 및 그 제조방법
JP6195478B2 (ja) 太陽電池素子及び太陽電池モジュール
JP2023121604A (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池
WO2021117818A1 (ja) 光電変換素子のエッチング方法、および光電変換素子のエッチング装置
JP2022154000A (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池
JP5885677B2 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
KR20120081417A (ko) 태양전지 및 그 제조방법
TW201633553A (zh) 太陽能電池、太陽能電池模組及其製作方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20891530

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021561260

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20891530

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1