[发明专利]太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池及其制造方法。本发明还涉及太阳能电池模块。

背景技术

能源问题、地球环境问题越来越深刻，作为代替化石燃料的能源，太阳能电池逐渐备受注目。在太阳能电池中，通过将对由半导体接合等形成的光电转换部进行光照射而产生的载流子（电子和空穴）导出到外部电路，从而进行发电。为了将光电转换部中产生的载流子有效地导出到外部电路，在太阳能电池的光电转换部上设置集电极。

例如，在使用了单晶硅基板、多晶硅基板的晶体硅系的太阳能电池中，在受光面设置由细的金属形成的集电极。另外，就连在晶体硅基板上具有非晶硅层和透明电极层的异质结太阳能电池中，也在透明电极层上设置集电极。

太阳能电池的集电极通常是通过利用丝网印刷法对银糊料进行图案印刷而形成的。该方法的工序本身简单，但存在银的材料成本高以及由于使用含有树脂的银糊料材料而集电极的电阻率增高的问题。为了减小使用银糊料形成的集电极的电阻率，需要较厚地印刷银糊料。然而，如果印刷厚度变大，则电极的线宽度也变大，因此电极的细线化困难，由集电极带来的遮光损失增大。

作为用于解决上述课题的方法，已知有利用在材料成本和工序成本方面优异的镀覆法形成集电极的方法。例如，在专利文献1～3中，公开了利用镀覆法在构成光电转换部的透明电极上形成了由铜等形成的金属层的太阳能电池法。在专利文献1、2中，首先，在光电转换部的透明电极层上，形成具有与集电极的形状对应的开口部的抗蚀材料层（绝缘层），利用电镀在透明电极层的抗蚀开口部形成金属层。其后，通过除去抗蚀剂，从而形成规定形状的集电极。

另外，在专利文献3中，公开了以如下方式形成金属集电极的方法，即，在透明电极上设置SiO₂等绝缘层后，设置贯通绝缘层的槽而使透明电极层的表面或侧面露出，与透明电极的露出部导通。具体而言，提出了利用光镀覆法等在透明电极层的露出部形成金属种，以该金属种为起点利用电镀形成金属电极的方法。根据该方法，无需像专利文献1、2这样使用抗蚀剂，因此在材料成本和工艺成本方面更有利。另外，通过设置低电阻的金属种，从而能够降低透明电极层与集电极之间的接触电阻。

然而，在太阳能电池的光电转换部的形成中，通常利用等离子体CVD法、溅射法等在基板表面形成半导体层、透明电极层、金属电极层等薄膜。这些薄膜不仅形成于基板表面，也会迂回到侧面、背面，有时在表面与背面之间产生短路、漏电。为了防止这样的迂回，例如在专利文献4中提出了边用掩模覆盖晶体硅基板的外周端部边形成半导体层、透明电极层的方法。

另外，在专利文献5、6中公开了在基板上形成半导体薄膜、电极后进行规定的加工而防止短路的方法。具体而言，在专利文献5中公开了通过利用激光照射形成槽后，沿着该槽切割晶体硅基板，从而形成光电转换部的侧面由切割面构成的太阳能电池的方法。在专利文献6中提出了利用激光照射除去形成于晶体硅基板上的半导体层和透明电极层而形成槽的方法。由于在专利文献5的切割面、专利文献6的槽的表面不存在半导体薄膜、电极，所了解决了由迂回引起的短路的问题。

应予说明，在专利文献6中图示了通过激光照射除去透明电极层和导电型的半导体层的方式，但困难的是通过激光照射选择性地仅将这些层除去。因此，通常通过激光照射形成的槽到达晶体硅基板的表面或内部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特昭60-66426号公报

专利文献2：日本特开2000-58885号公报

专利文献3：日本特开2011-199045号公报

专利文献4：日本特开2001-44461号公报

专利文献5：日本特开2006-310774号公报

专利文献6：日本特开平9-129904号公报

非专利文献

非专利文献1:C.M.Liu等Journal of The Electrochemical Society152卷（3号），G234～G239页，2005年

发明内容