(57)【要約】  太陽電池は、ｎ型結晶シリコン基板（１）の第一の主面（５１）上に、第一真性シリコン系薄膜（２）、ｐ型シリコン系薄膜（３）、第一透明電極層（４）、およびパターン集電極（１１）を備え、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面（５２）上、第二真性シリコン系薄膜（７）、ｎ型シリコン系薄膜（８）、第二透明電極層（９）、およびメッキ金属電極（２１）を備える。ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上には、第一透明電極層と第二透明電極層との短絡が除去された絶縁領域（４１）が設けられている。本発明の製造方法では、第一真性シリコン系薄膜の形成後に、第二真性シリコン系薄膜が形成される。メッキ金属電極は、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上に絶縁領域が設けられた状態で、電解メッキ法により形成される。パターン集電極の厚さｄ１は、メッキ金属電極の膜厚ｄ２よりも大きい。
2017078164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の主面および第二の主面を有するｎ型結晶シリコン基板と；前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面上に順次形成された、第一真性シリコン系薄膜、ｐ型シリコン系薄膜、第一透明電極層、およびパターン集電極と；前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上に順次形成された、第二真性シリコン系薄膜、ｎ型シリコン系薄膜、第二透明電極層、およびメッキ金属電極と、を備え、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上に第一透明電極層と第二透明電極層との短絡が除去された絶縁領域を有する結晶シリコン系太陽電池の製造方法であって、
前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面上および側面上に、第一真性シリコン系薄膜が形成される第一真性シリコン系薄膜形成工程；
前記第一真性シリコン系薄膜上に、ｐ型シリコン系薄膜が形成されるｐ型シリコン系薄膜形成工程；
前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面側の周縁以外の全領域上に、第一透明電極層が形成される第一透明電極層形成工程；
前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上および側面上に、第二真性シリコン系薄膜が製膜される第二真性シリコン系薄膜形成工程；
前記第二真性シリコン系薄膜上に、ｎ型シリコン系薄膜が形成されるｎ型シリコン系薄膜形成工程；
前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面側の全面および側面に、第二透明電極層が製膜される第二透明電極層形成工程；
前記第一透明電極層上にパターン集電極を形成するパターン集電極形成工程；および
前記絶縁領域を前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上に有する状態で、電解メッキ法により前記第二透明電極層上にメッキ金属電極が形成されるメッキ金属電極形成工程、を有し
前記第一真性シリコン系薄膜形成工程の後、前記第二真性シリコン系薄膜形成工程が実施され、
前記パターン集電極の厚さｄ１が、前記メッキ金属電極の膜厚ｄ２よりも大きい、結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記ｐ型シリコン系薄膜形成工程の後、前記ｎ型シリコン系薄膜形成工程が実施される、請求項１に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記第一透明電極層形成工程において、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上にマスクを配置した状態で製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面側の周縁以外の全領域に、前記第一透明電極層が形成される、請求項１または２に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記第二透明電極層形成工程において、マスクを用いることなく製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上の全面および側面に、前記第二透明電極層が形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記ｐ型シリコン系薄膜形成工程において、マスクを用いることなく製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面上の全面および側面に、前記ｐ型シリコン系薄膜が形成され、
前記ｎ型シリコン系薄膜形成工程において、マスクを用いることなく製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上の全面および側面に、前記ｎ型シリコン系薄膜が形成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記第二透明電極層形成工程の後、前記メッキ金属電極形成工程の前に、
前記第二透明電極層の上にメッキ下地電極が形成されるメッキ下地電極形成工程をさらに有し、
前記メッキ金属電極形成工程において、前記メッキ下地電極上に前記メッキ金属電極が形成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記メッキ金属電極形成工程において、前記メッキ下地電極に給電することにより前記メッキ金属電極が形成される、請求項６に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記パターン集電極形成工程において、電解メッキによりパターン状のメッキ集電極が形成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項９】
前記メッキ金属電極形成工程と同時に、前記パターン集電極形成工程が実施される請求項８に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記パターン集電極形成工程前に、前記第一透明電極層上にパターン状のシード電極が形成されるパターンシード形成工程、および前記第一透明電極層を覆う第一絶縁層が形成される第一絶縁層形成工程、が順に実施され、
第一絶縁層は、前記シード電極上の少なくとも一部に開口部を有するように形成され、
前記パターン集電極形成工程において、前記シード電極上の第一絶縁層の開口を通じて、電解メッキにより前記メッキ集電極が形成される、請求項８または９に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
第一透明電極層形成工程後、前記パターン集電極形成工程前に、前記第一透明電極層上に第一絶縁層が形成される第一絶縁層形成工程をさらに有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記第一真性シリコン系薄膜形成工程および第二真性シリコン系薄膜形成工程前に、ｎ型結晶シリコン基板の表面にテクスチャが形成され、前記テクスチャの表面が清浄化されるテクスチャ形成工程をさらに有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
前記テクスチャ形成工程において、オゾン水を用いて前記テクスチャを有するｎ型結晶シリコン基板の清浄化が実施される、請求項１２に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
前記メッキ金属電極形成工程において、前記絶縁領域にメッキ金属電極材料からなるメッキ金属領域が島状に形成され、
前記メッキ金属領域の厚さｄＡが、前記パターン集電極の厚さｄ１よりも小さく、
前記絶縁領域の幅をＷ１が、２ｄＡより大きい、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法により太陽電池を製造し、
さらに、前記パターン集電極上に配線材が接続される配線材接続工程を有し、
前記配線材接続工程において、前記配線材が前記絶縁領域上に配置され、かつ前記配線材が前記メッキ金属領域と離間するように配置される、結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶シリコン系太陽電池の製造方法および結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
単結晶シリコン基板上に、導電型シリコン系薄膜を備える結晶シリコン系太陽電池は、ヘテロ接合太陽電池と呼ばれている。中でも、導電型シリコン系薄膜と結晶シリコン基板との間に真性の非晶質シリコン薄膜を有するヘテロ接合太陽電池は、変換効率の最も高い結晶シリコン系太陽電池の形態の一つとして知られている。【０００３】
ヘテロ接合太陽電池は、一導電型結晶シリコン基板の受光面側に逆導電型シリコン系薄膜を備え、裏面側に一導電型シリコン系薄膜を備える。一般には、ｎ型結晶シリコン基板が用いられ、その受光面側にｐ型シリコン系薄膜、裏面側にｎ型シリコン系薄膜が形成される。これらの半導体接合部分で生じたキャリアは、電極を介して太陽電池の外部へ取り出される。電極としては、一般に、透明電極層と、金属集電極との組み合わせが用いられる。【０００４】
シリコン系薄膜の製膜は、特許文献２に記載のように、一般的に、複数のシリコン基板を板状のトレーに固定して行われる。透明電極層は、製膜の際に特にマスク等を用いない場合には、シリコン基板の側面や主製膜面の反対側にも回り込んで製膜され、表裏の短絡を生じる。特許文献１には、シリコン基板の周端上にマスクを配置した状態で表側の透明電極層を形成することにより、透明電極層がシリコン基板の周端には形成されないため、表裏の短絡を防止できることが記載されている。【０００５】
金属集電極は不透明であるため、太陽電池の受光面積を拡大するために、受光面側には、ライン状にパターン化された金属集電極が用いられる。例えば、特許文献３には、電解メッキにより金属電極が形成されたヘテロ接合太陽電池が開示されている。電解メッキは、金属電極を容易に厚く形成できるため、金属電極の低抵抗化による特性向上や生産性向上が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２０１５／０６４６３４号国際公開パンフレット
【特許文献２】特開２０１２―２５３２６２号公報
【特許文献３】ＷＯ２０１３／１６１１２７号国際公開パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１にも開示されているように、ヘテロ接合太陽電池の製造においては、シリコン系薄膜や透明電極層がシリコン基板の側面や製膜面の反対面にも回り込んで製膜され、表裏の透明電極同士での短絡が生じる。短絡が生じた状態で、電解メッキにより裏面側に金属電極を形成すると、受光面側にも金属層が析出し、新たなリーク経路の発生や、遮光損等の原因となる。そのため、電解メッキにより金属電極を形成する前に、表裏の透明電極層の短絡を除去するための絶縁領域を形成する必要がある。【０００８】
本発明者らの検討によると、ヘテロ接合太陽電池の裏面側にメッキ法により金属電極を形成した場合、単に表裏の透明電極層の短絡を除去するのみでは、表裏の透明電極層の短絡以外のリークに起因する不所望の金属析出を生じたり、メッキ液から金属成分がシリコン基板内に拡散したりする等の問題があることが判明した。特に、メッキ法により金属電極を形成する際に、絶縁領域に生じる金属電極材料により表裏の透明電極層が短絡し、太陽電池の性能が低下するという課題が明らかになった。【０００９】
このような課題に鑑み、本発明は、プロセスコストを低減可能な電解メッキ法により裏面金属電極を形成し、かつ不所望の金属の析出やシリコン基板内への金属の拡散等を抑制することにより、太陽電池の生産性および変換効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明における結晶シリコン系太陽電池の製造方法は、第一の主面および第二の主面を有するｎ型結晶シリコン基板と；前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面上に順次形成された、第一真性シリコン系薄膜、ｐ型シリコン系薄膜、第一透明電極層、パターン集電極および配線材と；前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上に順次形成された、第二真性シリコン系薄膜、ｎ型シリコン系薄膜、第二透明電極層、およびメッキ金属電極と、を備え、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上に第一透明電極層と第二透明電極層との短絡が除去された絶縁領域を備え、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面上および側面上に、第一真性シリコン系薄膜が形成される第一真性シリコン系薄膜形成工程；前記第一真性シリコン系薄膜上に、ｐ型シリコン系薄膜が形成されるｐ型シリコン系薄膜形成工程；前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面側の周縁以外の全領域上に、第一透明電極層が形成される第一透明電極層形成工程；前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上および側面上に、第二真性シリコン系薄膜が製膜される第二真性シリコン系薄膜形成工程；前記第二真性シリコン系薄膜上に、ｎ型シリコン系薄膜が形成されるｎ型シリコン系薄膜形成工程；前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面側の全面および側面に、第二透明電極層が製膜される第二透明電極層形成工程；前記第一透明電極層上にパターン集電極を形成するパターン集電極形成工程；および前記絶縁領域を前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上に有する状態で、電解メッキ法により前記第二透明電極層上にメッキ金属電極が形成されるメッキ金属電極形成工程を有し、前記第一真性シリコン系薄膜形成工程の後、前記第二真性シリコン系薄膜形成工程が実施される。【００１１】
前記メッキ金属電極形成工程において、前記絶縁領域にメッキ金属電極材料からなるメッキ金属領域が島状に形成される場合は、前記パターン集電極、前記メッキ金属電極および前記メッキ金属領域の厚さを各々ｄ１，ｄ２およびｄＡとしたとき、ｄ２＜ｄ１、ｄＡ＜ｄ１を満たし、前記絶縁領域の幅をＷ１としたとき、２ｄＡ＜Ｗ１を満たすことが好ましい。本発明の結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造方法は、前記太陽電池の前記パターン集電極上に配線材が形成される配線材接続工程を有し、配線材接続工程において、前記配線材は、前記パターン集電極上に形成され、かつ前記メッキ金属領域と離間するように前記絶縁領域上にも配置される。【００１２】
前記ｐ型シリコン系薄膜形成工程の後、前記ｎ型シリコン系薄膜形成工程が実施されることが好ましい。【００１３】
前記第一透明電極層上の少なくとも前記パターン集電極が形成されていない領域上に第一絶縁層が形成される第一絶縁層形成工程をさらに有することが好ましい。【００１４】
前記第一透明電極層形成工程において、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上がマスクで覆われた状態で製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面側の周縁上以外の全領域に、前記第一透明電極層が形成されることが好ましい。【００１５】
前記第二透明電極層形成工程において、マスクを用いることなく製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上の全面および側面に、前記第二透明電極層が形成されることが好ましい。【００１６】
前記ｐ型シリコン系薄膜形成工程において、マスクを用いることなく製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面上の全面および側面に、前記ｐ型シリコン系薄膜が形成され、前記ｎ型シリコン系薄膜形成工程において、マスクを用いることなく製膜が行われることにより、前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面上の全面および側面に、前記ｎ型シリコン系薄膜が形成されることが好ましい。【００１７】
前記第二透明電極層形成工程の後、メッキ電極形成工程の前に、前記第二透明電極層の上にメッキ下地電極が形成されるメッキ下地電極形成工程をさらに有し、メッキ金属電極形成工程において、前記メッキ下地電極上に前記メッキ金属電極が形成されることが好ましい。【００１８】
前記メッキ金属電極形成工程において、前記メッキ下地電極上に給電することにより前記メッキ金属電極が形成されることが好ましい。【００１９】
前記パターン集電極は、パターンメッキ集電極を有し、前記メッキ金属電極形成工程において、前記パターンメッキ集電極が形成されることが好ましい。【００２０】
前記メッキ金属電極形成工程において、前記ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面側の前記パターンメッキ集電極と、前記ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面側の前記メッキ金属電極が同時に形成されることが好ましい。【００２１】
前記パターン集電極は、下地電極をさらに有し、前記第一絶縁層形成工程において、第一絶縁層が、前記下地電極の一部と第一透明電極層を覆うように形成され、前記メッキ金属電極形成工程において、下地電極上の第一絶縁層の開口を通じて、前記下地電極上にパターンメッキ集電極が形成されることが好ましい。【００２２】
前記第一真性シリコン系薄膜形成工程および第二真性シリコン系薄膜形成工程前に、ｎ型結晶シリコン基板の表面にテクスチャが形成され、前記テクスチャの表面が清浄化されるテクスチャ形成工程をさらに有することが好ましい。【００２３】
前記テクスチャ形成工程において、オゾン水を用いて前記テクスチャを有するｎ型結晶シリコン基板の清浄化がなされることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、裏面金属電極（メッキ金属電極）が電解メッキ法により形成されるため、電極を容易に厚く形成できる。また、所定の絶縁領域を有する状態で電解メッキが行われるため、不所望の金属の析出やシリコン基板内への金属の拡散等が抑制される。さらには、絶縁領域に金属電極材料が析出してメッキ金属領域が形成されたとしても、配線材とメッキ金属領域との接触によるリーク電流の発生を抑制できる。そのため、本発明に拠れば、太陽電池および太陽電池モジュールの生産性および変換効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】結晶シリコン系太陽電池の一形態を示す模式的断面図である。
【図２】Ａ〜Ｊは、結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造過程を示す概念図である。
【図３】ｎ型結晶シリコン基板上にシリコン系薄膜および透明電極層を形成後の、基板の周縁付近の製膜状態の一例を表す模式的断面図である。
【図４】Ａ〜Ｄは、結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造過程（メッキ金属電極形成前）における基板の周縁付近の製膜状態を表す模式的断面図である。
【図５】Ａ〜Ｅは、比較例の結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造過程（メッキ金属電極形成前）における基板の周縁付近の製膜状態を表す模式的断面図である。
【図６】ＡおよびＢは、シリコン系薄膜の製膜過程における基板の周縁付近の状態を表す概念図である。
【図７】Ａ〜Ｃは、メッキ金属領域の形状を示す概念図である。
【図８】結晶シリコン系太陽電池モジュールの模式的断面図である。
【図９】結晶シリコン系太陽電池モジュールにおけるシリコン基板の周縁付近の構成を示す模式的断面図である。
【図１０】ＡおよびＢは、結晶シリコン系太陽電池におけるシリコン基板の周縁付近の構成を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、一実施形態にかかる結晶シリコン系太陽電池１００の模式的断面図である。結晶シリコン系太陽電池１００には、ｎ型結晶シリコン基板１が用いられる。ｎ型結晶シリコン基板１は、第一の主面５１と第二の主面５２と側面５５とを有している。結晶シリコン系太陽電池１００は、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面５１上に、第一真性シリコン系薄膜２、ｐ型シリコン系薄膜３、第一透明電極層４およびパターン集電極１１を備え、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面５２上に、第二真性シリコン系薄膜７、ｎ型シリコン系薄膜８、第二透明電極層９、およびメッキ金属電極２１を備える。
【００２７】
太陽電池１００は、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側の周縁に、第一透明電極層４および第二透明電極層９のいずれも形成されていない絶縁領域４１を有する。なお、本明細書において、主面の「周端」とは、主面の端縁を指す。「周縁」とは、周端および周端から所定距離（数十μｍ〜数ｍｍ程度）の領域を指す。
【００２８】
図２Ａ〜Ｊを参照して、本発明の製造方法の概要を説明する。
【００２９】
まず、図２Ａに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１を準備する。
【００３０】
次に、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面５１上の全領域および側面に第一真性シリコン系薄膜２が形成され（第一真性シリコン系薄膜形成工程）、第一真性シリコン系薄膜２上にｐ型シリコン系薄膜３が形成され（ｐ型シリコン系薄膜形成工程）、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面上５２の全領域および側面に第二真性シリコン系薄膜７が形成され（第二真性シリコン系薄膜形成工程）、第二真性シリコン系薄膜上にｎ型シリコン系薄膜８が形成される（ｎ型シリコン系薄膜形成工程）。
【００３１】
これらのシリコン系薄膜の形成順序は、第一真性シリコン系薄膜２を形成後に第二真性シリコン系薄膜７が製膜されればよい。中でも、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、第一真性シリコン系薄膜２、ｐ型シリコン系薄膜３、第二真性シリコン系薄膜７、およびｎ型シリコン系薄膜８がこの順で形成されることが好ましい。
【００３２】
続いて、図２Ｄに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側の周縁以外の全領域に、第一透明電極層４が形成され（第一透明電極層形成工程）、図２Ｅに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側の全面に第二透明電極層９が製膜される（第二透明電極層形成工程）。マスクを用いずにシリコン系薄膜や透明電極層等の薄膜を製膜する場合、側面および主形成面の反対面の周端にも薄膜が回り込んで形成される。例えば、第二透明電極層９は、ｎ型結晶シリコン基板１の側面５５および第一の主面５１に回り込んで製膜され、図２Ｅに示すように、第一の主面の周端およびその近傍に第二透明電極層９の回り込み部２０が形成される。一方、図２Ｄに示すように、周端を含む周縁上にマスク３９を配置した状態で製膜を行うと、主形成面の周縁には膜が形成されず、側面および主形成面の反対面の周端への薄膜の回り込みも生じない。そのため、マスクを用いて第一透明電極層４を製膜し、マスクを用いずに第二透明電極層９を形成することにより、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側の周縁に、第一透明電極層４および第二透明電極層９のいずれも形成されていない絶縁領域４１が設けられる。
【００３３】
さらに、図２Ｆに示すように、第一透明電極層４の形成後に、第一透明電極層４上に第一絶縁層１０が形成されることが好ましい（第一絶縁層形成工程）。
【００３４】
図２Ｈに示すように、電解メッキ法により第二透明電極層９上にメッキ金属電極２１が形成される（メッキ金属電極形成工程）。後述のように、この工程において、絶縁領域４１にメッキ金属電極材料からなるメッキ金属領域３４が島状に形成される場合がある。図２Ｇに示すように、第二透明電極層９上に、メッキ下地電極２５が形成され（メッキ下地電極形成工程）、メッキ下地電極２５上にメッキ金属電極２１が形成されることが好ましい。
【００３５】
図２Ｉに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面５１上にパターン集電極１１が形成される。
【００３６】
以上の工程により、結晶シリコン系太陽電池１００が製造される。さらに、図２Ｊに示すように、パターン集電極上に、配線材が接続され（配線材接続工程）、結晶シリコン系太陽電池モジュールが形成される。
【００３７】
以下では、結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造方法についてより詳細に説明する。
【００３８】
正孔と電子とを比較した場合、有効質量および散乱断面積の小さい電子の方が、一般的に移動度が大きいため、結晶シリコン基板としてｎ型結晶シリコン基板１が用いられる。ヘテロ接合太陽電池では、結晶シリコン基板へ入射した光が最も多く吸収される受光面側のへテロ接合を逆接合とすれば、強い電場が設けられ、電子・正孔対を効率的に分離回収できる。そのため、ｐ型シリコン系薄膜３を備えるｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側を受光面とすることにより、変換効率が高められる。
【００３９】
（テクスチャ形成工程）
ｎ型結晶シリコン基板１の表面に、テクスチャ（凹凸構造）を形成することが好ましい。テクスチャを形成することにより、光反射が低減し、太陽電池１００の内部に導入される光が増加するため、太陽電池モジュールの出力を向上できる。表面にテクスチャを形成するためには、ｎ型結晶シリコン基板は、入射面が（１００）面であるように切り出されていることが好ましい。（１００）面で切り出されたｎ型結晶シリコン基板は、（１００）面と（１１１）面のエッチングレートの差を利用した異方性エッチングによって、容易にテクスチャを形成できる。
【００４０】
テクスチャは、アルカリおよび異方性エッチング用添加剤を含むエッチング液にｎ型結晶シリコン基板を浸漬する異方性エッチングにより形成できる。アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。異方性エッチング用添加剤は、異方性エッチング時の反応中に発生する水素ガスがｎ型結晶シリコン基板への付着を防ぐために添加されるものである。異方性エッチング用添加剤としては、表面張力を低下させる働きを有するものが好ましく用いられ、例えば、イソプロピルアルコール（２−プロパノール）等のアルコール類や、界面活性剤等が挙げられる。
【００４１】
ｎ型結晶シリコン基板１の表面にテクスチャを形成した後、基板の表面に、オゾン水を用いた清浄化処理（以下、オゾン処理ともいう）を行うことが好ましい。オゾン処理の方法としては、例えば、１〜５０ｐｐｍのオゾンを含む水溶液にテクスチャ形成後のｎ型結晶シリコン基板１を浸漬する方法、テクスチャ形成後のｎ型結晶シリコン基板１の表面にオゾンを含む水溶液をスプレーする方法等が挙げられる。オゾン濃度が５０ｐｐｍ以下であれば、基板の表面に形成される酸化膜の膜厚が過度に大きくなることがない。
【００４２】
オゾン処理により基板の表面が酸化されて酸化膜が形成され、基板の表面に付着した不純物（例えば、油分等の有機物）等が酸化膜に取り込まれる。オゾン処理の後、酸化膜を除去するために、基板表面をエッチングすることが好ましい。基板表面のエッチングには、フッ酸（ＨＦ）を含む水溶液が好ましく用いられる。フッ酸を用いたエッチング処理等により、基板表面の不純物を酸化膜ごと除去し、基板表面を清浄化できる。
【００４３】
（シリコン系薄膜形成工程）
ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上には、シリコン系薄膜として、第一真性シリコン系薄膜２およびｐ型シリコン系薄膜３が形成される。ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面上には、シリコン系薄膜として、第二真性シリコン系薄膜７およびｎ型シリコン系薄膜８が形成される。
【００４４】
真性シリコン系薄膜２，７としては、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコンが好ましく用いられる。結晶シリコン基板上に、ｉ型水素化非晶質シリコンが製膜されることにより、結晶シリコン基板への不純物拡散を抑えつつ表面パッシベーションを有効に行うことができる。
【００４５】
真性シリコン系薄膜は、ドーパントを含まない、またはドーパント濃度が極めて低いシリコン系薄膜である。ドーパント濃度が極めて低いとは、ドーパント濃度が、ｐ型シリコン系薄膜３やｎ型シリコン系薄膜８のドーパント濃度の２０分の１以下であることを意味する。真性シリコン系薄膜は、ドーパント濃度がｐ型シリコン系薄膜３やｎ型シリコン系薄膜８のドーパント濃度の１００分の１以下であることが好ましく、ドーパントを含まないことがさらに好ましい。
【００４６】
ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上の全面、第二の主面上の全面および側面の全ての領域は、第一真性シリコン系薄膜２および第二真性シリコン系薄膜７のうちの少なくともいずれか一方が形成されている。すなわち、ｎ型結晶シリコン基板１は、その全表面がシリコン系薄膜により覆われている。
【００４７】
本発明の方法によれば、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面５１の周縁上に、第一透明電極層４と第二透明電極層９との短絡が除去された絶縁領域４１が設けられる。なお、全ての領域とは、ピンホールや異物等に基づいた欠陥や、製膜時の位置固定用治具等により、第一真性シリコン系薄膜２および第二真性シリコン系薄膜７のうちの少なくともいずれか一方が形成されていないごく狭い領域を除いた全ての領域を意味する。
【００４８】
導電型（ｐ型またはｎ型）シリコン系薄膜３，８としては、非晶質シリコン系薄膜、微結晶シリコン系薄膜（非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む薄膜）等が用いられる。シリコン系薄膜としては、シリコン以外に、シリコンオキサイド、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド等のシリコン系合金を用いることもできる。これらの中でも、導電型シリコン系薄膜は、非晶質シリコン薄膜であることが好ましい。
【００４９】
シリコン系薄膜２，３，７，８の製膜方法としては、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法等のドライプロセスが好ましく、中でも、プラズマＣＶＤ法が好ましい。
【００５０】
シリコン系薄膜２，３，７，８の中で、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１上への第一真性シリコン系薄膜２の製膜が最も先に行われる。後に詳述するように、第二真性シリコン系薄膜７の製膜よりも、第一真性シリコン系薄膜２の製膜を先に行えば、メッキ金属電極形成工程における絶縁領域４１へのメッキ金属の生成を低減できる。生産性向上の観点から、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上への第一真性シリコン系薄膜２とｐ型シリコン系薄膜３の製膜は、同一の製膜装置を用いて行われることが好ましい。同様に、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上への第二真性シリコン系薄膜７とｎ型シリコン系薄膜８の製膜は、同一の製膜装置を用いて行われることが好ましい。
【００５１】
（透明電極層形成工程）
導電型シリコン系薄膜３，８上には、第一透明電極層４および第二透明電極層９がそれぞれ形成される。全てのシリコン系薄膜２，３，７，８の製膜を行った後に、第一透明電極層４，第二透明電極層９の製膜が行われる。一方の主面上に、真性シリコン系薄膜、導電型シリコン系薄膜および透明電極層を形成後、他方の主面上に、真性シリコン系薄膜、導電型シリコン系薄膜および透明電極層が形成される場合と比較して、全てのシリコン系薄膜２，３，７，８を製膜後に、透明電極層４，９の製膜が行われることにより、結晶シリコン基板の側面に対するパッシベーション効果を高めることができる。  
【００５２】
透明電極層４，９の製膜方法としては、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法等のドライプロセスが好ましい。中でも、スパッタ法等の物理気相堆積法や、有機金属化合物と酸素または水との反応を利用したＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）法等が好ましい。
【００５３】
図３は、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上に、第一真性シリコン系薄膜２およびｐ型シリコン系薄膜３を形成後、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面上に第二真性シリコン系薄膜７およびｎ型シリコン系薄膜８を形成し、その後に、マスクを使用せずに第二透明電極層９および第一透明電極層４を形成したときのｎ型結晶シリコン基板１の周縁付近の構成を模式的に表す断面図である。
【００５４】
マスクを使用せずに、ＣＶＤ法やスパッタ法等のドライプロセスにより上記各層が形成された場合、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面上に形成されたシリコン系薄膜７，８および第二透明電極層９は、製膜時の回り込みによって、ｎ型結晶シリコン基板１の側面および第一の主面の周縁上にも形成される。また、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上に形成されたシリコン系薄膜２，３および第一透明電極層４は、製膜時の回り込みによって、シリコン基板１の側面および第二の主面の周縁にも形成される。そのため、図３に示す形態では、第一透明電極層４と第二透明電極層９とが短絡した状態となっている。
【００５５】
このように、第一透明電極層４と第二透明電極層９とが短絡した状態で、第二透明電極層９上に電解メッキ法によりメッキ金属電極２１を形成すると、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面（受光面）側の第一透明電極層４上にも金属が析出してしまう。そのため、第一透明電極層４と第二透明電極層９とが短絡していない状態で、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側へのメッキ金属電極の形成を行う必要がある。
【００５６】
本発明においては、第一透明電極層４および第二透明電極層９のいずれも形成されていない絶縁領域４１が設けられた状態で、電解メッキによりメッキ金属電極２１が形成される。リークによる金属の析出を抑制するためには、絶縁領域に少なくとも第一真性シリコン系薄膜２とｐ型シリコン系薄膜３とが形成され、ｎ型結晶シリコン基板１が露出していない状態とする必要がある。ヘテロ接合太陽電池の製造においては、基板の第一の主面の周縁上にマスクを配置した状態で製膜を行い、第一の主面の周縁、側面および第二の主面への付着を防止することにより、表裏の短絡を生じさせない方法や、エッチング加工等により短絡部分を除去する方法等が知られている。このような絶縁領域を容易に形成し得ることから、本発明においては、第一透明電極層４の形成時にメタルマスク等の板状マスクを用いて、表裏の短絡を生じさせないことが好ましい。
【００５７】
透明電極層は、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫等の導電性金属酸化物、あるいはこれらの複合金属酸化物が用いられる。中でも、導電性、光学特性、および長期信頼性の観点から、インジウム系酸化物が好ましく、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を主成分とするものが特に好ましい。透明電極層は、単層でもよく、複数の層からなる積層構造でもよい。透明性、導電性、および光反射低減の観点から、第一透明電極層４および第二透明電極層９の膜厚は、１０ｎｍ〜１４０ｎｍ程度が好ましい。
【００５８】
なお、本明細書において、特定の成分を「主成分とする」とは、その成分の含有量が５０重量％より多いことを意味し、７０重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましい。
【００５９】
（メッキ下地層形成工程）
本発明においては、図２Ｇに示すように、メッキ金属電極２１の形成前に、第二透明電極層９上に、メッキ下地電極２５が形成されることが好ましい。メッキ下地電極２５は、メッキ金属電極２１が形成される際の導電性下地層として機能する。第二透明電極層９の表面に、メッキ下地電極２５が形成されることにより、表面の導電性を高め、電解メッキの効率を向上できる。メッキ下地電極２５を構成する金属材料としては、銅、ニッケル、錫、アルミニウム、クロム、銀、金、亜鉛、鉛、パラジウム等、あるいはこれらの合金を用いることができる。
【００６０】
メッキ下地電極２５の形成方法は特に限定されない。メッキ下地電極２５により第二透明電極層９の表面全体を効率的に被覆するためには、スパッタ法、蒸着法等のドライプロセスや、無電解メッキ法が好ましい。スパッタ法が採用される場合、第二透明電極層９とメッキ下地電極２５とを連続製膜することもできる。メッキ下地電極２５の膜厚は特に限定されないが、生産性の観点からは、２００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、６０ｎｍ以下がさらに好ましい。メッキ下地電極２５の膜厚は、メッキ金属電極の膜厚の５０％以下が好ましく、３０％以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましい。一方、メッキ下地電極自体に高い導電性を持たせる観点から、メッキ下地電極２５の膜厚は、１０ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上がより好ましく、３０ｎｍ以上がさらに好ましい。
【００６１】
メッキ電極層の形状に応じて、メッキ下地電極をパターン状に形成してもよい。パターン状の下地電極を効率的に形成するためには、インクやペースト等の液状材料を用い、必要領域にのみ形成することが好ましい。具体的には、インクジェット法、スクリーン印刷法等の公知技術を用いることができる。パターン状のメッキ下地電極の形成には、生産性の観点からスクリーン印刷法が適している。スクリーン印刷法では、粒子状の金属材料を含む導電性ペースト、およびパターン形状に対応した開口パターンを有するスクリーン版を用いて、パターンを印刷する方法が好ましく用いられる。
【００６２】
パターン状のメッキ下地電極の膜厚は、コスト的な観点から２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。パターン状のメッキ下地電極のライン抵抗を所望の範囲とする観点から、膜厚は０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。パターン状のメッキ下地電極の線幅は、１００μｍ以下が好ましく、７０μｍ以下がより好ましい。
【００６３】
（第一絶縁層形成工程）
図２Ｆに示すように、第一透明電極層４上には、第一絶縁層１０が形成されることが好ましい。第一絶縁層１０は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の材料を用いることができる。これらの材料は、化学量論的（ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ）組成を有するものに限定されず、酸素欠損等を含むものであってもよい。金属イオン等の拡散を抑制する観点からは、第一絶縁層１０は、密な構造を有することが好ましく、非晶質であることがより好ましい。
【００６４】
第一絶縁層１０の形成領域は、第一透明電極層４上に限定されるものではない。第一絶縁層１０は、ｎ型結晶シリコン基板１上の第一の主面５１上の全面に形成されることが好ましい。第一の主面の絶縁領域４１上にも第一絶縁層１０を設けることにより、絶縁領域４１へのメッキ金属材料の析出を抑制できる。第一の主面の周縁の第二透明電極層９の回り込み部２０上にも第一絶縁層１０を形成することにより、配線材１５５が太陽電池１００の周縁の表面と接触した際の基板へのダメージや短絡を防止し、太陽電池モジュールの出力を向上できる。第一絶縁層１０は、ｎ型結晶シリコン基板１上の第一の主面の全面に加えて、側面および第二の主面の周縁にも形成されることがより好ましい。ｎ型結晶シリコン基板、シリコン系薄膜、透明電極層に対するメッキ液からの保護や、長期使用時に生じ得る金属イオンや水等の保護効果をより高めることができるからである。
【００６５】
第一絶縁層１０の膜厚は、絶縁層の材料や形成方法に応じて適宜設定される。太陽電池のモジュール化前に第一絶縁層１０を除去する場合は、生産性の観点から第一絶縁層１０の膜厚は薄い方が好ましい。一方、第一絶縁層１０の除去を行わない場合は、第一絶縁層１０として光吸収が少ない透明絶縁層を用いることが好ましい。この場合、第一絶縁層１０の光学特性や膜厚を適宜設定することで、光反射特性を改善し、太陽電池内部へ導入される光量を増加させ、変換効率を向上させることが可能となる。このような効果を得るためには、第一絶縁層１０の屈折率が、第一透明電極層４の表面の屈折率よりも低いことが好ましい。
【００６６】
第一絶縁層１０に好適な反射防止特性を付与する観点から、膜厚は２０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内で設定されることが好ましく、３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内で設定されることがより好ましい。透明絶縁層は、透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。第一絶縁層１０は、複数層から構成されていてもよい。第一絶縁層を複数層で構成することにより、ピンホール等の欠陥を減少させ、保護効果をより高めることができる。
【００６７】
第一絶縁層１０の形成方法は特に限定されないが、テクスチャを有するｎ型結晶シリコン基板１上の表面を効率的に被覆するためには、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法、蒸着法が好ましい。中でも、プラズマＣＶＤ法は、非晶質であり、透明電極層との付着強度に優れ、上記の好適な膜厚を有する第一絶縁層を、安定的に作製できることから、特に好ましい。
【００６８】
［絶縁領域］
図４Ａ〜４Ｄは、結晶シリコン系太陽電池の製造過程のメッキ金属電極形成前における基板の周縁付近の製膜状態を表す模式的断面図である。いずれの形態においても、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上の絶縁領域４１〜４４では、少なくとも第一真性シリコン系薄膜２が形成されており、第一透明電極層４および第二透明電極層９はいずれも形成されていない。すなわち、メッキ金属電極２１の形成前は、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上の全面、第二の主面上の全面および側面が、シリコン系薄膜で覆われた状態であり、かつｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上に、第一透明電極層４と第二透明電極層９との短絡が除去された絶縁領域が形成されている。
【００６９】
ｎ型結晶シリコン基板１上にｎ型シリコン系薄膜８が形成されたとしても、導電型がいずれもｎ型であり同種であることから、メッキ電流を抑制する効果は、ｎ型結晶シリコン基板１上にｐ型シリコン系薄膜３が形成されている場合と比較すると小さい。したがって、絶縁領域へのメッキ金属の生成を抑制する観点から、本発明においては、図２Ｄに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１上にｐ型シリコン系薄膜が設けられた第一の主面側に絶縁領域が設けられる。
【００７０】
絶縁領域をｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１側に形成すると、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面側に絶縁領域を設ける場合と比べて、ｎ型シリコン系薄膜８やｎ型結晶シリコン基板１を経由する第一透明電極層４と第二透明電極層９との間でのリーク電流を抑制できるため、より高い変換効率を示す太陽電池モジュールを提供できる。
【００７１】
図４Ａでは、第一真性シリコン系薄膜２およびｐ型シリコン系薄膜３が、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側の全面および側面に形成されており、第二真性シリコン系薄膜７、ｎ型シリコン系薄膜８および第二透明電極層９がｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側の全面および側面に形成されている。第一透明電極層４は、第一の主面側の周縁以外の全領域に形成されており、側面および第二の主面には形成されていない。図２Ｄに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上にマスクを配置した状態で第一透明電極層４の製膜を行えば、第一の主面の周縁には、第一透明電極層４が形成されず、側面および第二の主面への回り込みも生じない。シリコン系薄膜２，３，７，８および第二透明電極層９の形成時にはマスクを用いずに製膜を行えば、図４Ａに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上に、第一透明電極層４および第二透明電極層９のいずれも製膜されていない絶縁領域４１が形成される。
【００７２】
第二透明電極層９の形成時にもマスクを用い、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面の周縁にマスクを配置した状態で製膜を行うと、図４Ｂに示すように、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上に、絶縁領域４２が形成される。この場合は、第二透明電極層９の形成時にマスクを用いない場合と比較して、絶縁領域４１で発生した電流を回収する際の損失が大きくなり変換効率が低下する。
【００７３】
ｐ型シリコン系薄膜の形成時にも、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上にマスクを配置した状態で製膜を行えば、図４Ｃおよび図４Ｄに示すように、真性シリコン系薄膜２が製膜されており透明電極層および導電型シリコン系薄膜が製膜されていない絶縁領域４３，４４が、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上に形成される。しかしながら、これらの形態では、ｎ型結晶シリコン基板１と第一透明電極層４とが接した時に生じるリーク電流を防ぐために、ｐ型シリコン系薄膜の形成時のマスクと、第一透明電極層４の形成時のマスクの位置合わせが必要となり、工程管理が煩雑になる。また、マスクとｎ型結晶シリコン基板１との接触によるダメージが生じると、変換効率の低下の原因となり得る。
【００７４】
したがって、太陽電池の変換効率を高める観点からは、図４Ａに示すように、第一真性シリコン系薄膜２およびｐ型シリコン系薄膜３が、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１側の全面および側面に形成されており、第二真性シリコン系薄膜７、ｎ型シリコン系薄膜８および第二透明電極層９がｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２側の全面および側面に形成されていることが特に好ましい。さらには、絶縁領域４１上に、真性シリコン系薄膜２とｐ型シリコン系薄膜３とが形成されているため、リークによる不所望の金属の析出も抑制される。
【００７５】
ｐ型シリコン系薄膜３の形成時にマスクを用いず、図４Ａに示すように、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１側の全面および側面５５にもｐ型シリコン系薄膜３が製膜される場合、第一真性シリコン系薄膜２とｐ型シリコン系薄膜３とを連続製膜できるため、生産効率をより向上できる。
【００７６】
ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上に、シリコン系薄膜が形成されており、かつ第一透明電極層４および第二透明電極層９のいずれも製膜されていない絶縁領域が存在すれば、メッキ金属電極２１形成時に、不所望の金属の析出を抑制できる。特に、第二真性シリコン系薄膜７よりも第一真性シリコン系薄膜２が先に製膜された場合に、リークによるメッキ金属析出の抑止効果が大きい。
【００７７】
図４Ａに示すように、第二透明電極層９の形成時にマスクを用いることなく、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２側の全面および側面にも第二透明電極層９が製膜される場合、透明電極層を構成する導電性酸化物により、シリコン系薄膜がメッキ液から保護される。そのため、シリコンの合金化や、メッキ液中の金属成分のｎ型結晶シリコン基板１中への拡散等に起因する特性低下を抑制できる。
【００７８】
図４Ａに示すように、ｎ型結晶シリコン基板の側面５５に、シリコン系薄膜および第二透明電極層９が形成されていれば、太陽電池の実用時に、側面からの水分等の侵入が抑制される。また、第二透明電極層９の形成時にマスクを用いる必要がないため、マスクの配置や位置合わせの工程が不要となり、太陽電池の生産効率を向上できる。さらには、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２の周縁にも第二透明電極層９が形成されるため、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側でのキャリア回収効率が高められる。
【００７９】
マスクを用いずに第二透明電極層を形成した場合、一般的にｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周縁上にも第二透明電極層９が回りこみ、図２Ｅおよび図４Ａに示すように回り込み部２０が形成される。第二透明電極層９の回り込み部２０により、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１の周端上およびその近傍のシリコン系薄膜を覆って保護することができる。
【００８０】
ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１の周端上およびその近傍のシリコン系薄膜の保護の観点から、第二透明電極層９の回り込み部２０の幅Ｗ２は、５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましい。一方、第一透明電極層４によるキャリア回収効率を高めるためには、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側における第一透明電極層の形成領域は大きいことが好ましく、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１上での第二透明電極層９の回り込み部２０と第一透明電極層４との短絡を防止する観点から、第二透明電極層９の回り込み部２０の幅Ｗ２は、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面の周端上を確実に保護できる範囲で小さいことが好ましい。Ｗ２は、３ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましい。回り込み部の幅Ｗ２、および絶縁領域の幅Ｗ１は、太陽電池表面の光学顕微鏡観察により求められる。
【００８１】
（メッキ金属電極形成工程）
ｎ型結晶シリコン基板１上にシリコン系薄膜２，３，７，８および透明電極層４，９が形成された後、第二透明電極層９上に、電解メッキ法によりメッキ金属電極２１が形成される。メッキ金属電極２１の材料は、電解メッキで形成できる金属であれば特に限定されない。例えば、メッキ金属電極２１として、銅、ニッケル、錫、アルミニウム、クロム、銀、金、亜鉛、鉛、パラジウム等、あるいはこれらの合金を形成できる。これらの中でも、電解メッキによる析出速度が大きく、導電率が高く、かつ材料が安価であることから、メッキ金属電極を構成する金属は、銅、または銅を主成分とする合金であることが好ましい。
【００８２】
メッキ金属電極２１の形成は、メッキ液中に陽極を浸漬し、第二透明電極層９（あるいはその表面に形成されたメッキ下地電極２５）をメッキ液と接触させた状態で、陽極と第二透明電極層との間に電圧を印加することにより行われる。銅を主成分とするメッキ金属電極は、例えば酸性銅メッキにより形成される。酸性銅メッキに用いられるメッキ液は、銅イオンを含むものであり、硫酸銅、硫酸、水等を主成分とする公知の組成のものが使用可能である。このメッキ液に、０．１〜２０Ａ／ｄｍ２程度の電流を流すことにより、第二透明電極層９上に銅を析出させることができる。メッキ時間は、電極の面積、電流密度、陰極電流効率、設定膜厚等に応じて適宜設定される。
【００８３】
メッキ金属電極２１は、複数の層の積層構成としてもよい。例えば、銅等の導電率の高い材料からなる第一のメッキ層を形成後、第一のメッキ層よりも化学的安定性に優れる金属層を形成することにより、低抵抗で化学的安定性に優れた裏面金属電極を形成できる。
【００８４】
図１では、第二透明電極層９上の全面にメッキ金属電極２１が設けられているが、第二透明電極層上に設けられるメッキ金属電極層はパターン形状を有していてもよい。パターン化されたメッキ金属電極を形成する場合、メッキ下地電極形をパターン状に形成し、メッキ下地電極形成領域を除く第二透明電極層９上には、不所望のメッキ析出や不純物の拡散を抑制する観点から、絶縁層を形成することが好ましい。
【００８５】
第二透明電極層９の表面全体上に形成した金属材料をメッキ下地電極として、その上に、所定パターンの開口を有するレジスト層を形成し、当該開口を埋設するようにメッキ金属電極を形成する方法によっても、パターン化されたメッキ金属電極を形成できる。この形態では、メッキ金属電極を形成後にレジスト層を除去し、パターン化されたメッキ金属電極が設けられていない領域に露出したメッキ下地電極２５を除去してもよい。レジスト層の開口パターンは、フォトリソグラフィやパターン印刷法により形成できる。メッキ金属電極をパターン状にすることにより、結晶シリコン太陽電池の裏面側から入射する光を取り込み、太陽電池モジュールの出力を向上できる。
【００８６】
（パターン集電極形成工程）
第一透明電極層４上にはパターン集電極１１が形成される。パターン集電極１１の形成方法は特に制限されず、メッキ法、インクジェット、スクリーン等の印刷法、導線接着法等により形成できる。例えば、スクリーン印刷法においては、金属粒子と樹脂バインダーからなる導電ペーストをスクリーン印刷によって印刷する工程が好ましく用いられる。
【００８７】
メッキ法では、第一透明電極層４上に、集電極のパターン形状に対応した開口を有する第一絶縁層１０が設けられた状態でメッキを行うことにより、パターンメッキ集電極を形成できる。第一透明電極層４上に第一絶縁層１０が設けられることにより、メッキ法によるパターンメッキ集電極の形成時に、第一透明電極層４上のパターンメッキ集電極形成領域以外への不所望のメッキ金属材料の析出を抑制できる。従って、第一絶縁層１０を形成することにより高い変換効率や信頼性を実現できる。
【００８８】
パターンメッキ集電極を形成する場合は、第一透明電極層４上にパターン状のシード電極（不図示）を形成し（パターンシード形成工程）、第一透明電極層４を覆うように第一絶縁層１０を形成することが好ましい。第一絶縁層は、シード電極上の少なくとも一部に開口を有するように形成され、この第一絶縁層の開口を通じて、電解メッキによりメッキ集電極が形成される。例えば、上記特許文献３（ＷＯ２０１３／１６１１２７号）等に開示されているように、パターン集電極のシード電極上に形成された第一絶縁層の開口をメッキの起点として金属を析出させることによって、パターン集電極１１が形成される。パターン集電極１１が電解メッキにより形成される場合は、ｎ型結晶シリコン基板の側面や第二の主面上への不所望の金属の析出を抑制するために、第一透明電極層４と第二透明電極層９とが短絡していない状態（上記のように絶縁領域が形成された状態）で、電解メッキが行われることが好ましい。
【００８９】
ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上へのパターン集電極１１の形成は、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面上へのメッキ金属電極２１の形成の前後いずれに行ってもよい。パターンメッキ集電極が電解メッキにより形成される場合は、メッキ金属電極２１の形成と同時にパターン集電極１１の形成を行うこともできる。例えば、第一透明電極層４と第二透明電極層９とが短絡していない状態で、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側およびｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側のそれぞれに給電することにより、メッキ金属電極２１とパターン集電極１１とを同時に形成できる。この方法によれば、メッキによる電極層の形成工程数を削減でき、生産性を向上できる。
【００９０】
（配線材接続工程）
結晶シリコン系太陽電池は、実用に供するに際して、モジュール化される。図８は、一実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。一般に、太陽電池モジュールは、図８に示すように、複数の太陽電池１００が、配線材１５５を介して電気的に接続されている。このような複数の太陽電池が接続された太陽電池モジュールの作製においては、複数の太陽電池１００が、配線材１５５を介して互いに接続された、太陽電池ストリングが作製される。
【００９１】
複数の太陽電池が直列に接続される場合、１つの太陽電池の受光面に設けられたパターン集電極１１と、それに隣接する太陽電池の裏面に設けられたメッキ金属電極２１とが、配線材１５５を介して電気的に接続される。太陽電池ストリングを構成する両端の太陽電池１００に、外部回路との電気的接続のための配線材１５０が接続される。太陽電池の電極と配線材とは、適宜の接着剤（不図示）等を介して接続される。
【００９２】
配線材は、太陽電池間あるいは外部回路と太陽電池とを接続するための、導電性の板状部材であり、屈曲性を有している。配線材の材料としては、一般的には銅が用いられている。銅等の芯材の表面が被覆材により被覆されていてもよい。太陽電池の電極との接合を容易とする観点から、配線材の被覆材としては、はんだが広く用いられている。被覆材として、銀、錫、ニッケル等の金属が用いられてもよい。被覆材として銀を用いれば、配線材の反射率を高めることができる。被覆材としてニッケルを用いれば、配線材の反射率を低くして、太陽電池モジュールの意匠性を高めることができる。配線材として、上面（光入射面）１５５ａに、高さ５μｍ〜１００μｍ程度の凹凸構造を有する板状部材を用いてもよい。配線材が上面に凹凸構造を有することにより、配線材表面での反射光を拡散させ、反射光を効率よく太陽電池に再入射させることができるため、モジュール性能を向上できる。
【００９３】
ｎ型結晶シリコン基板の周端近傍で光電変換部のシリコン系薄膜やシリコン基板が露出していると、配線材との接触により機械的なダメージが生じ易い。ヘテロ接合太陽電池では、シリコン系薄膜に機械的なダメージが生じると、シリコン基板表面のパッシベーション機能が失われ、変換特性が大幅に低下する場合がある。
【００９４】
一方、本発明においては、図９に示すように、第一の主面の周端において、シリコン系薄膜の表面が第二透明電極層９の回り込み部２０により保護されているため、配線材１５５との接触によるシリコン系薄膜への機械的なダメージを防止できる。更に、第二透明電極層９の回り込み部２０の厚さを小さくすることで、抵抗が高くなり、リーク電流が発生しにくくなる。さらに、ｎ型結晶シリコン基板１の周縁を覆うように第一絶縁層１０を形成すると、配線材１５５が第二透明電極層９の回り込み部２０上で第一絶縁層１０に接したとしても、リーク電流が発生しない。このため、高効率の結晶シリコン系太陽電池モジュールを提供できる。
【００９５】
ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１側のパターン集電極１１は配線材１５５の下面１５５ｂと接合されるのに対して、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側の電極は配線材の上面１５５ａと接合される。上面１５５ａに凹凸構造を有する配線材が用いられる場合、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面５２側は、配線材の凹凸構造の凸部との接触による機械的なダメージを受けやすい。ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側に絶縁領域４１が存在すると、配線材１５５の凹凸構造の凸部と絶縁領域との接触により、シリコン系薄膜への機械的なダメージが生じ易く、モジュール変換特性の低下が問題となる。
【００９６】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面の全面に第二透明電極層が形成されているため、上面１５５ａに凹凸構造を有する配線材が用いられた場合でも、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面側のシリコン系薄膜への機械的なダメージが生じ難い。そのため、配線材表面での反射散乱光を効率的に再利用できるとともに、配線材１５５の接続に起因する機械的なダメージが少ないため、変換特性の高い太陽電池モジュールが得られる。
【００９７】
太陽電池１００は、封止材１２０を介して、保護材１３１，１３２に挟持され、太陽電池モジュールが形成される。例えば、太陽電池１００の受光面側および裏面側のそれぞれに、封止材を介して保護材１３１，１３２を配置して積層体とした後、積層体を所定条件で加熱することにより、封止材１２０を硬化させ、封止が行われる。そしてＡｌフレーム（不図示）等を取り付けることで太陽電池モジュールを作製できる。
【００９８】
受光面側保護材１３１はとしては、透光性および遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等が用いられる。裏面側保護材１３２としては、ＰＥＴ等の樹脂フィルムや、アルミニウム等の金属箔を樹脂フィルムで挟持した積層フィルム等が用いられる。封止材１２０は、表裏の保護材１３１，１３２の間で太陽電池１００を封止する。封止材としては、ＥＶＡ，ＥＥＡ，ＰＶＢ，シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
【００９９】
上記のように、太陽電池が封止されることにより、外部からの水分等が太陽電池内部への侵入が抑制され、太陽電池モジュールの長期信頼性を高めることができる。なお、太陽電池１００の受光面側および裏面側には、封止材１２０を介して保護材１３１，１３２が密着積層されているのに対して、太陽電池の側面は封止材で保護されているのみである。そのため、太陽電池モジュールにおいては、外部からの水分等が、側面から、太陽電池に接触しやすい傾向がある。本発明の太陽電池は、ｎ型結晶シリコン基板１の側面にもシリコン系薄膜が形成されているため、太陽電池の側面から結晶シリコン基板内部への水分等の侵入が抑制される。特に、図８に示すように、太陽電池の側面にもメッキ金属電極２１が形成されていれば、側面からの水分等の侵入をさらに抑制できるため、太陽電池モジュールの長期信頼性をより高めることができる。
【０１００】
［電解メッキによる金属の析出］
前述のように、メッキ金属電極形成工程において、絶縁領域４１にメッキ金属が析出する場合がある。以下では、比較例に関わる図５Ａ〜Ｅを参照しながら、ｎ型結晶シリコン基板１の第二の主面上に電解メッキによりメッキ金属電極２１を形成する際のリークによるメッキ金属の析出について説明する。
【０１０１】
第一透明電極層４と第二透明電極層９とのリークを除去する方法として、レーザ照射により基板の周縁を割断除去する方法がある。この場合、図５Ａに示すように、絶縁領域９１は、ｎ型結晶シリコン基板１の側面が露出した状態となる。また、レーザ照射により、透明電極層４を除去して絶縁領域を形成する場合、透明電極層４のみを除去することは困難である。そのため、図５Ｂに示すように、溝がシリコン基板１に達し、絶縁領域９２では、ｎ型結晶シリコン基板１が露出した状態となる。
【０１０２】
このように、ｎ型結晶シリコン基板１が露出した状態で、第二透明電極層９に通電して電解メッキを実施すると、第二透明電極層９から、ｎ型シリコン系薄膜８を介して、ｎ型結晶シリコン基板１にも電子が供給される（メッキ電流が流れる）ため、ｎ型結晶シリコン基板１の露出部である絶縁領域９１，９２からメッキ金属が析出する。このような不所望の金属の析出は、新たな短絡やリーク経路を発生させ、太陽電池の曲線因子や開放端電圧を低下させる原因となる。また、ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面上に金属が析出すると、金属による遮光が生じ、受光面（ｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面）側からｎ型結晶シリコン基板１へ取り込まれる光の量が低減し、太陽電池の電流密度を低下させる原因となる。
【０１０３】
ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１の周縁上にマスクを配置した状態で、シリコン系薄膜２，３および透明電極層４の製膜が行われ、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２の周縁上にマスクを配置した状態で、シリコン系薄膜７，８および透明電極層９の製膜が行われた場合は、図５Ｃに示すように、ｎ型結晶シリコン基板の側面５５、第一の主面５１の周縁上、およびｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２の周縁上に、ｎ型結晶シリコン基板１が露出した絶縁領域９３，９４，９５が形成される。ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１側の周縁にマスクを配置した状態で、シリコン系薄膜２、３および透明電極層４の製膜が行われ、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２側のシリコン系薄膜７，８および透明電極層９の製膜にはマスクが用いられない場合は、図５Ｄに示すように、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面の周縁上にｎ型結晶シリコン基板が露出した絶縁領域９６が形成される。これらの形態においても、第二透明電極層９に通電して電解メッキを実施すると、絶縁領域における金属の析出や、メッキ液中の金属イオンのシリコン基板内への拡散が生じる。
【０１０４】
ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１側のシリコン系薄膜２、３および第一透明電極層４の製膜、ならびにｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２側のシリコン系薄膜７、８の製膜にはマスクが用いられず、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２の周縁にマスクを配置した状態で第二透明電極層９の製膜が行われた場合は、図５Ｅに示すように、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２の周縁に、第二真性シリコン系薄膜７およびｎ型シリコン系薄膜８が製膜されており、第二透明電極層９が製膜されていない絶縁領域９７が形成される。
【０１０５】
このように、ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２側にのみ絶縁領域を有し、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１側には絶縁領域が存在しない状態で、第二透明電極層９に通電して電解メッキを実施すると、第二透明電極層９から、ｎ型シリコン系薄膜８を介して、絶縁領域９７および第一透明電極層４にも電子が供給され、メッキ金属が析出する。また、絶縁領域９７上へのメッキ金属の析出が進むと、第二透明電極層９と第一透明電極層４とが析出金属を介して導通され、表裏の透明電極層の短絡が生じる。
【０１０６】
図４Ａに示すように、絶縁領域４１では、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１の周縁上に、シリコン系薄膜２，３が形成されており、ｎ型結晶シリコン基板１とｐ型シリコン系薄膜３とのｐｎ接合が、電界障壁を形成している。そのため、第二透明電極層９に通電して電解メッキを実施しても、ｎ型結晶シリコン基板１の表面に露出領域がなければ、リークによる絶縁領域上の金属の析出はほとんど生じない。
【０１０７】
ただし、シリコン系薄膜にピンホール等が存在すると、障壁形成が局所的に不十分となるため、メッキ電極形成工程においてメッキ金属材料が析出する。そのため、図４Ａに示すように、第一の主面の周縁に絶縁領域４１を設けた場合でも、メッキ金属材料の析出を完全に抑制することは実際上困難であり、図２Ｈに示すように、絶縁領域４１上にメッキ金属領域３４が形成される場合がある。
【０１０８】
［メッキ金属領域の形状］
電解メッキ法では、金属は一般に等方的に析出することから、絶縁領域上に形成されるメッキ金属領域の形状は、図７Ａに示すようにメッキ析出の起点を中心とした平面視略円形となる。メッキ金属領域３４の幅は、図７Ｂに模式的に示す断面形状から理解できるように、厚さｄＡの２倍（２×ｄＡ）となる。メッキ金属領域の幅は、顕微鏡観察等により求められる。メッキ金属領域の幅は、メッキ金属領域の形状が円形であれば、直径から求められる。メッキ金属領域の形状が非円形の場合は、絶縁領域４１の幅方向における最大の横断線長さをメッキ金属領域の幅とする。
【０１０９】
メッキ析出の起点の密度が低い場合は、メッキ金属領域３４は絶縁領域４１上に孤立した島状領域として存在する。島状のメッキ金属領域３４は、ｎ型結晶シリコン基板１の膜厚方向および膜厚方向の垂直方向（水平方向ともいう）の電気伝導には寄与しない。
【０１１０】
一方、メッキ析出の起点の密度が高くなると、互いに隣接するメッキ金属領域同士が接触し、図７Ｃに示すように一体化した形状となるため、水平方向の電気伝導が生じる。メッキ金属領域２３４が絶縁領域４１を横断するような形状になると、第一透明電極層４と第二透明電極層９とが短絡し、太陽電池特性の低下を招く。
【０１１１】
従って、絶縁領域４１にメッキ金属領域３４が形成される場合、その形状は島状であることが好ましい。島状のメッキ金属領域３４が絶縁領域４１を横断することによる第一透明電極層４と第二透明電極層９との短絡を防止するために、絶縁領域４１の幅Ｗ１は、メッキ金属領域３４の幅よりも大きいことが好ましい。すなわち、２ｄＡ＜Ｗ１の関係を満たすことが好ましい。第一透明電極層４と第二透明電極層９との短絡の発生を、より確実に防止する観点からは、３ｄＡ＜Ｗ１の関係を満たすことがより好ましく、４ｄＡ＜Ｗ１の関係を満たすことがさらに好ましい。
【０１１２】
図９は、封止後の太陽電池モジュールにおけるｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１の周端近傍の模式的断面図である。配線材接続工程では、配線材１５５が、パターン集電極１１上に接続され、絶縁領域４１上にも配置される。絶縁領域４１上にメッキ金属領域３４が形成されている場合、メッキ金属領域３４は第二透明電極層９と電気的に接続している。配線材１５５はパターン集電極１１および第一透明電極層４と電気的に接続していることから、メッキ金属領域３４と配線材１５５が接すると、第一透明電極層４と第二透明電極層９との短絡が生じる。このような短絡を抑制するために、メッキ金属電極形成工程においてメッキ金属領域３４が形成される場合でも、その厚さｄＡをパターン集電極の厚さｄ１より小さくして、配線材１５５とメッキ金属領域３４とを離間する必要がある。すなわち、ｄＡ＜ｄ１の関係を満たすように、メッキ金属領域３４を形成すればよい。短絡をより確実に防止する観点から、ｄＡ＜０．８×ｄ１を満たすことがより好ましく、ｄＡ＜０．６×ｄ１を満たすことがさらに好ましい。
【０１１３】
メッキ金属電極形成工程において、ｎ型結晶シリコン基板１の露出領域の電位は第二透明電極層とほぼ同じになるため、メッキ金属領域３４の厚さｄＡは、メッキ金属電極２１の厚さとｄ２概ね同じになる。したがって、ｄＡ＜ｄ１の関係を満たすためには、パターン集電極１１の厚さｄ１を、メッキ金属電極の膜厚ｄ２よりも大きくすればよい。メッキ金属領域の厚さｄＡとメッキ金属電極２１の膜厚ｄ２は概ね同じになることから、短絡をより確実に防止するためには、ｄ２＜０．８×ｄ１を満たすことがより好ましく、ｄ２＜０．６×ｄ１を満たすことがより好ましい。
【０１１４】
パターン集電極１１の厚さｄ１、メッキ金属電極２１の膜厚ｄ２、およびメッキ金属領域の厚さｄＡは、断面の走査型電子顕微鏡観察により求められる。パターン集電極１１の厚さｄ１、メッキ金属電極２１の膜厚ｄ２、およびメッキ金属領域の厚さｄＡは、ｎ型結晶シリコン基板の表面を基準にして、高さが最も高くなる点で求める。メッキ金属領域の厚さを求める際に、シリコン系薄膜２，３の膜厚がメッキ金属領域３４の厚さより十分小さければ、シリコン系薄膜の膜厚を無視してもよい。テクスチャを有するｎ型結晶シリコン基板を用いる場合、ｎ型結晶シリコン基板の表面の基準はテクスチャの谷部とする。
【０１１５】
［シリコン系薄膜の製膜順序］
上記の様に、絶縁領域に形成されるメッキ金属領域は、遮光損や短絡の原因となることがあるため、高効率の結晶シリコン系太陽電池モジュールを製造する上ではメッキ金属領域の生成を抑制することが重要な要素となる。前述のように、本発明においては、第二真性シリコン系薄膜７の製膜よりも、第一真性シリコン系薄膜２の製膜を先に行うことにより、メッキ金属電極形成工程における絶縁領域へのメッキ金属領域の生成を低減できる。
【０１１６】
図４Ａに示すように、絶縁領域４１にシリコン系薄膜が形成されていれば、リークによる絶縁領域上の金属の析出はほとんど生じない。一方、図６Ｂに示すように絶縁領域４１にｎ型結晶シリコン基板１の露出領域３３があると、メッキ金属電極形成工程においてｎ型結晶シリコン基板１の露出領域３３がメッキ液に接する。この状態で図６Ｂの矢印で示すようにメッキ電流が流れると、メッキ金属材料がｎ型結晶シリコン基板１の露出領域３３に析出し、メッキ金属領域３４が形成される。メッキ析出の起点となる露出領域の密度が高くなると、図７Ｃに示すように、隣接したメッキ金属領域同士が接触して面積が大きなメッキ金属領域２３４が形成され、第一透明電極層４と第二透明電極層９との短絡が生じる可能性がある。
【０１１７】
メッキ金属領域の発生を抑制するためには、ｎ型結晶シリコン基板１の露出領域が形成される原因であるｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１への異物の付着を低減する必要がある。これは、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１上に異物が付着すると、異物近傍への製膜が遮蔽され、シリコン系薄膜が形成されない領域が生じるためである。
【０１１８】
一般的に、シリコン系薄膜は、ｎ型結晶シリコン基板をトレー上に設置して製膜される。ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面５２へのシリコン系薄膜の製膜時には、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１がトレーと接するため、トレー上に付着していた異物がｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１に付着する（転写される）。
【０１１９】
これらの異物３１の大きさは、数μｍ〜数十μｍになることもある。トレー上の異物が転写により付着したｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１に、真性シリコン系薄膜２、ｐ型シリコン系薄膜３、および第一絶縁層１０を製膜する場合、これらの薄膜の膜厚は、異物よりはるかに小さいため、異物３１を完全に覆うように製膜することが困難である。また、異物３１により各層の製膜が遮られる。そのため、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１上に第一真性シリコン系薄膜２、ｐ型シリコン系薄膜３、第一絶縁層１０のいずれもが形成されないｎ型結晶シリコン基板の露出領域３３が、異物３１の近傍に形成される（図６Ｂ）。
【０１２０】
第二真性シリコン系薄膜７の製膜の前に、第一真性シリコン系薄膜２を製膜する場合は、第一真性シリコン系薄膜２の製膜までに、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１がトレーと接触する工程を経ない。そのため、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１上への第一真性シリコン系薄膜２の製膜の際には、トレー上の異物の影響を受けず、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１上を第一真性シリコン系薄膜２とｐ型シリコン系薄膜３により完全に覆うことができる。ｐ型シリコン系薄膜３を形成した後に、異物３１等がｐ型シリコン系薄膜３の表面に付着したとしても、図６Ａに示すように、第一真性シリコン系薄膜２とｐ型シリコン系薄膜３が、異物３１よりもｎ型結晶シリコン基板１側にあり、第一真性シリコン系薄膜２とｐ型シリコン系薄膜３が電流の障壁となるため、異物３１近傍においてもメッキ金属領域３４の析出を抑制できる。
【０１２１】
本発明においては、先ずｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面５１上の全領域および側面に、第一真性シリコン系薄膜２が形成される。ｎ型結晶シリコン基板１の露出領域へのメッキ電流の供給を抑制する観点からは、第一真性シリコン系薄膜と連続して、ｐ型シリコン系薄膜を製膜することが好ましい。これは、連続的に形成することにより異物が付着する可能性が低下するためである。
【０１２２】
製膜装置内での異物付着に加え、ウエハの脱着の際にもトレーに異物が付着する可能性があるが、トレー上の異物３１がシリコン系薄膜の製膜中に絶縁領域４１に付着する可能性は、ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面５１に付着する可能性よりも低い。従って、第二真性シリコン系薄膜７の製膜の前に、第一真性シリコン系薄膜２を製膜すれば、絶縁領域においてメッキ金属領域３４が近接して生成する可能性を低減し、図７Ａおよび図７Ｂに示すように島状のメッキ金属領域３４を形成できる。
【０１２３】
また、ｎ型シリコン系薄膜８のｎ型結晶シリコン基板１の第一の主面側への回り込みの幅が、第二透明電極層９の回り込みの幅より大きくなる場合、ｐ型シリコン系薄膜３をｎ型シリコン系薄膜８より先に製膜した場合には、図１０Ａに示すように、絶縁領域４１に、ｎ型結晶シリコン基板１／ｐ型シリコン系薄膜３／ｎ型シリコン系薄膜８の積層構造が形成される。一方、ｎ型シリコン系薄膜８をｐ型シリコン系薄膜３より先に製膜した場合には、図１０Ｂに示すように、絶縁領域２４１に、ｎ型結晶シリコン基板１／ｎ型シリコン系薄膜８／ｐ型シリコン系薄膜３の積層構造が形成される。
【０１２４】
ｐｎ接合による電流のバリア特性は、ｎ型結晶シリコン基板１／ｐ型シリコン系薄膜３からなる積層構造の方が、ｎ型シリコン系薄膜／ｐ型シリコン系薄膜３からなる積層構造よりも優れた特性を示す。ｎ型シリコン系薄膜８をｐ型シリコン系薄膜３より先に製膜した場合には、絶縁領域にメッキ金属が析出する場合がある。このため、シリコン系薄膜の回り込み部での絶縁領域へのメッキ析出を抑制する観点からも、ｐ型シリコン系薄膜３をｎ型シリコン系薄膜８より先に製膜することが好ましい。
【符号の説明】
【０１２５】
１．      ｎ型結晶シリコン基板
２，７．  真性シリコン系薄膜
３．      ｐ型シリコン系薄膜
８．      ｎ型シリコン系薄膜
４，９．  透明電極層
１０．    第一絶縁層
２０．    回り込み部
２１．    メッキ金属電極
２５．    メッキ下地電極
３１．    異物
３３．    露出領域
３４．    メッキ金属領域
１１．    パターン集電極
４１．  絶縁領域
５１．    ｎ型結晶シリコン基板の第一の主面
５２．    ｎ型結晶シリコン基板の第二の主面
１００．  太陽電池
１２０．  封止材
１３１，１３２．  保護材
１５０，１５５．  配線材
２００．    太陽電池モジュール
【図１】
2017078164.tif 000003
【図２】
2017078164.tif 000004
【図３】
2017078164.tif 000005
【図４】
2017078164.tif 000006
【図５】
2017078164.tif 000007
【図６】
2017078164.tif 000008
【図７】
2017078164.tif 000009
【図８】
2017078164.tif 000010
【図９】
2017078164.tif 000011
【図１０】
2017078164.tif 000012
【国際調査報告】
2017078164.tif 000013
2017078164.tif 000014
2017078164.tif 000015
2017078164.tif 000016