(57)【要約】  太陽電池素子は、半導体基板とパッシベーション層と保護層と裏面電極とを備える。半導体基板は、第１表面及び該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有する。パッシベーション層は、第２表面上に位置している。保護層は、パッシベーション層上に位置している。裏面電極は、保護層上に位置している。裏面電極は、保護層およびパッシベーション層を貫通する１以上の孔部を介して半導体基板に電気的に接続されている。保護層は、孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している第１領域および該第１領域を囲むように位置する第２領域を有する。第１領域の内縁部から最も離れている位置と内縁部との距離は、第２領域における厚さよりも大きい。裏面電極は、第１領域上で内縁部から離れるにつれて厚さが減少する傾向を示している。
2018062088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面および該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有している半導体基板と、
前記第２表面上に位置しているパッシベーション層と、
該パッシベーション層上に位置している保護層と、
該保護層上に位置している裏面電極と、を備え、
該裏面電極は、前記保護層および前記パッシベーション層を貫通する１以上の孔部を介して前記半導体基板に電気的に接続されており、
前記保護層は、前記孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している第１領域および該第１領域を囲むように位置する第２領域、を有し、
前記第１領域のうちの前記内縁部から最も離れている位置と前記内縁部との距離は、前記第２領域における厚さよりも大きく、
前記裏面電極は、前記第１領域上において、前記内縁部から離れるにつれて厚さが減少する傾向を示している、太陽電池素子。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池素子であって、
前記保護層を平面透視した場合に、前記内縁部が、凹凸部を有している、太陽電池素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の太陽電池素子であって、
前記１以上の孔部は、隣り合う第１孔部および第２孔部、を含み、
前記第１孔部の周囲に位置している前記第１領域のうちの前記内縁部から最も離れている位置と前記内縁部との距離は、前記第１孔部と前記第２孔部との間の距離の半分未満である、太陽電池素子。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
前記パッシベーション層が、前記半導体基板と接する位置に存在している第１パッシベーション層と、前記保護層と接する位置に存在している第２パッシベーション層とを含み、
前記第２パッシベーション層と前記保護層とが、同一の主成分を含有している、太陽電池素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
前記保護層は、塩素を含有している、太陽電池素子。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池素子であって、
前記保護層において前記裏面電極側に位置している部位が前記パッシベーション層側に位置している部位よりも塩素濃度が高い、太陽電池素子。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の太陽電池素子であって、
前記パッシベーション層は、塩素を含んでいる、太陽電池素子。
【請求項８】
第１表面および該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有している半導体基板を準備することと、
前記第２表面上にパッシベーション層を形成することと、
前記パッシベーション層上に孔部を含むパターンを形成するように溶液を塗布して該溶液を乾燥することで、前記孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している厚さ変化領域を有する保護層を形成することと、
前記保護層上および前記孔部内に電極形成用の材料を配して該電極形成用の材料を加熱することで、前記保護層上に位置している電極層と、前記保護層の前記孔部内から前記パッシベーション層を貫通するように位置しており且つ前記半導体基板に電気的に接続されている接続部と、を有する、裏面電極を形成することと、
を有する、太陽電池素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽電池素子および太陽電池素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池素子には、ＰＥＲＣ（Passivated Emitter and Rear Cell）型の太陽電池素子がある（例えば、特開２０１１−９７００５号公報、特開２０１１−１００９７３号公報、特表２０１０−５２７１４６号公報、特開２００４−６４０２８号公報および特開２０１３−４８３１号公報の記載を参照）。ＰＥＲＣ型の太陽電池素子は、結晶シリコン基板の裏面上に、パッシベーション層と保護層と裏面電極とがこの記載の順に積層された構造を有する。ここで、裏面電極は、パッシベーション層と保護層とを貫通するコンタクトホールを介して結晶シリコン基板の裏面と電気的に接続している。
【発明の概要】
【０００３】
太陽電池素子および太陽電池素子の製造方法が開示される。
【０００４】
太陽電池素子の一態様は、半導体基板と、パッシベーション層と、保護層と、裏面電極と、を備えている。前記半導体基板は、第１表面および該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有している。前記パッシベーション層は、前記第２表面上に位置している。前記保護層は、前記パッシベーション層上に位置している。前記裏面電極は、前記保護層上に位置している。前記裏面電極は、前記保護層および前記パッシベーション層を貫通する１以上の孔部を介して前記半導体基板に電気的に接続されている。前記保護層は、前記孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している第１領域および該第１領域を囲むように位置する第２領域、を有している。前記第１領域のうちの前記内縁部から最も離れている位置と前記内縁部との距離は、前記第２領域における厚さよりも大きい。前記裏面電極は、前記第１領域上において、前記内縁部から離れるにつれて厚さが減少する傾向を示している。
【０００５】
太陽電池素子の製造方法の一態様は、半導体基板を準備することと、パッシベーション層を形成することと、保護層を形成することと、裏面電極を形成することと、を有する。前記半導体基板は、第１表面および該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有している。前記パッシベーション層を形成することには、前記第２表面上に前記パッシベーション層を形成することが含まれる。前記保護層を形成することには、前記パッシベーション層上に孔部を含むパターンを形成するように溶液を塗布して該溶液を乾燥することで前記保護層を形成することが含まれる。前記保護層は、前記孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している厚さ変化領域を有する。前記裏面電極を形成することには、前記保護層上および前記孔部内に電極形成用の材料を配して該電極形成用の材料を加熱することで前記裏面電極を形成することが含まれる。前記裏面電極は、前記保護層上に位置している電極層と、前記保護層の前記孔部内から前記パッシベーション層を貫通するように位置しており且つ前記半導体基板に電気的に接続されている接続部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態に係る太陽電池素子の一例の第１素子表面側の外観を示す平面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る太陽電池素子の一例の第２素子表面側の外観を示す平面図である。
【図３】図３は、図１および図２のIII−III線に沿った太陽電池素子の切断面の一例を示す端面図である。
【図４】図４は、図２の領域IVの一例の外観を示す拡大平面図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った太陽電池素子の切断面の一部の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、参考例に係る裏面電極で生じる応力分布を示す断面図である。
【図７】図７は、参考例に係る裏面電極におけるクラックの発生の一例を示す断面図である。
【図８】図８は、孔部周辺の裏面電極に生じる応力分布を示す断面図である。
【図９】図９は、図４のIX−IX線に沿った太陽電池素子の切断面の一部の一例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図２のＸ−Ｘ線に沿った太陽電池素子の切断面の一部の一例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、図２のXI−XI線に沿った太陽電池素子の切断面の一部の一例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図２の領域XIIの一例の外観を示す拡大平面図である。
【図１３】図１３は、参考例に係る太陽電池素子における図１０および図１１の切断面に対応する切断面の一部の一例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、絶縁性ペーストの生成に係るフローの一例を示す流れ図である。
【図１５】図１５は、太陽電池素子の製造に係るフローの一例を示す流れ図である。
【図１６】図１６（ａ）から図１６（ｅ）は、それぞれ太陽電池素子を製造する途中の状態における図３の切断面に対応する切断面の一例を示す端面図である。図１６（ｆ）は、太陽電池素子が製造された状態における切断面の一例を示す端面図である。
【図１７】図１７は、第２実施形態に係る太陽電池素子の図５の切断面に対応する切断面の一部の一例を示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
ＰＥＲＣ型の太陽電池素子が製作される際には、例えば、結晶シリコン基板の裏面上に、パッシベーション層と保護層と裏面電極とがこの記載の順に形成される。保護層は、例えば、酸化珪素などで構成される酸化膜、窒化珪素などで構成される窒化膜、または酸化膜と窒化膜とが積層された膜によって構成される。ここでは、まず、保護層は、例えば、化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ（plasma-enhanced chemical vapor deposition：ＰＥＣＶＤ）またはスパッタリングなどのドライプロセスで形成される。次に、例えば、パッシベーション層および保護層に、レーザーの照射などによってコンタクトホールとなる孔部が形成される。そして、例えば、保護層上に、アルミニウムを主成分とする金属ペーストなどが塗布されて、焼成されることで、裏面電極の少なくとも一部が形成される。ここでは、主成分とは、含有成分のうち含有される比率（含有率ともいう）が最も大きい（高い）成分のことを意味する。このとき、パッシベーション層のうちの保護層で覆われている部分は、保護層で保護される。また、孔部を介して裏面電極と結晶シリコン基板の裏面とが電気的に接続される。
【０００８】
しかしながら、ここでは、例えば、保護層上に金属ペーストが塗布される際に、パッシベーション層と保護層とを貫通する孔部の内縁部の近傍において、金属ペーストの厚さが急変している領域が生じる場合がある。この場合、金属ペーストが焼成されると、金属ペーストの厚さの急変に応じて、厚さ方向における金属ペーストの熱収縮の量に顕著な差が生じやすい。このとき、例えば、焼成中の裏面電極のうち、孔部の内縁部から厚さ方向に沿った領域において、厚さ方向の応力に急激な変化が生じて、クラックの発生および進展が生じるおそれがある。また、裏面電極が形成された後も、保護層を構成する酸化膜または窒化膜と、裏面電極を構成する金属元素との間で、熱膨張率が１桁程度相違する場合がある。このため、太陽電池素子の使用温度の変化などに応じて、裏面電極のうち、孔部の内縁部から厚さ方向に沿った領域において、クラックの発生および進展が生じやすい。そして、このクラックの存在により、裏面電極の電気抵抗が上昇して、太陽電池素子における発電効率が低下するおそれがある。
【０００９】
そこで、本願発明者らは、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子について、発電効率を向上させることができる技術を創出した。
【００１０】
これについて、以下、各種実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。図面は模式的に示されたものである。図１から図１３、図１６（ａ）から図１６（ｆ）および図１７には、右手系のＸＹＺ座標系が付されている。このＸＹＺ座標系では、孔部ＣＨ１の幅方向が＋Ｘ方向とされ、孔部ＣＨ１の長手方向が＋Ｙ方向とされ、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向との両方に直交する方向が＋Ｚ方向とされている。図２および図４では、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１が破線で描かれている。
【００１１】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．太陽電池素子の概略的な構成＞
第１実施形態に係る太陽電池素子１０の概略的な構成を、図１から図３に基づいて説明する。第１実施形態に係る太陽電池素子１０は、ＰＥＲＣ型の太陽電池素子である。
【００１２】
図１から図３で示されるように、太陽電池素子１０は、表（おもて）面側に位置している第１表面（第１素子表面ともいう）１０ａと、この第１素子表面１０ａの反対側に位置している第２表面（第２素子表面とも言う）１０ｂと、を有している。第１実施形態では、第１素子表面１０ａが、＋Ｚ方向を向いており、第２素子表面１０ｂが、−Ｚ方向を向いている。
【００１３】
太陽電池素子１０は、例えば、半導体基板１と、パッシベーション層４と、反射防止層５と、保護層６と、表面電極７と、裏面電極８と、を有している。
【００１４】
半導体基板１は、第１表面１ａおよびこの第１表面１ａとは逆の方向を向いた第２表面１ｂを有している。第１表面１ａは、太陽電池素子１０の第１素子表面１０ａ側に位置している。第１実施形態では、第１表面１ａは、＋Ｚ方向を向いている。第２表面１ｂは、太陽電池素子１０の第２素子表面１０ｂ側に位置している。第１実施形態では、第２表面１ｂは、−Ｚ方向を向いている。第１表面１ａおよび第２表面１ｂは、それぞれＸＹ平面に沿った半導体基板１の盤面を構成している。半導体基板１は、＋Ｚ方向に沿った厚さを有している。
【００１５】
また、半導体基板１は、第１半導体層２と第２半導体層３とを有している。第１半導体層２は、第１導電型を有する半導体によって構成されている。第２半導体層３は、第１導電型とは逆の第２導電型を有する半導体によって構成されている。第１半導体層２は、半導体基板１のうちの第２表面１ｂ側の部分に位置している。第２半導体層３は、半導体基板１のうちの第１表面１ａ側の表層部に位置している。図３の例では、第１半導体層２上に第２半導体層３が位置している。
【００１６】
ここで、例えば、半導体基板１がシリコン基板である場合を想定する。この場合、シリコン基板として、多結晶または単結晶のシリコン基板が採用される。シリコン基板は、例えば、２５０μｍ以下あるいは１５０μｍ以下の厚さを有する薄い基板である。また、シリコン基板は、例えば、平面視して略矩形状の盤面を有している。このような形状を有する半導体基板１が採用されれば、複数の太陽電池素子１０を並べて太陽電池モジュールが製造される際に、太陽電池素子１０同士の間の隙間が小さくなり得る。
【００１７】
また、例えば、第１導電型がｐ型であり且つ第２導電型がｎ型である場合、ｐ型のシリコン基板は、例えば、多結晶あるいは単結晶のシリコンの結晶に、ドーパント元素として、ボロンあるいはガリウムなどの不純物を含有させることで製作され得る。この場合、ｐ型のシリコン基板の第１表面１ａ側の表層部にドーパントとしてのリンなどの不純物を拡散させることで、ｎ型の第２半導体層３が生成され得る。このとき、ｐ型の第１半導体層２とｎ型の第２半導体層３とが積層された半導体基板１が形成され得る。これにより、半導体基板１は、第１半導体層２と第２半導体層３との界面に位置しているｐｎ接合部を有している。
【００１８】
図３に示されるように、半導体基板１の第１表面１ａは、例えば、照射された光の反射を低減するための微細な凹凸構造（テクスチャ）を有していてもよい。このとき、テクスチャの凸部の高さは、例えば、０．１μｍから１０μｍ程度とされる。隣り合う凸部の頂点の間の距離は、例えば、０．１μｍから２０μｍ程度とされる。テクスチャでは、例えば、凹部が略球面状であってもよいし、凸部がピラミッド形状であってもよい。上述した「凸部の高さ」とは、例えば、図３において、凹部の底面を通る直線を基準線とし、この基準線に対して垂直な方向（ここでは＋Ｚ方向）において、この基準線から凸部の頂点までの距離のことである。
【００１９】
さらに、半導体基板１は、第３半導体層２ｂｓを有している。第３半導体層２ｂｓは、半導体基板１のうちの第２表面１ｂ側の表層部に位置している。第３半導体層２ｂｓの導電型は、第１半導体層２の導電型（本実施形態ではｐ型）と同一とされる。そして、第３半導体層２ｂｓが含有するドーパントの濃度は、第１半導体層２が含有するドーパントの濃度よりも高い。第３半導体層２ｂｓは、半導体基板１の第２表面１ｂ側において内部電界を形成する。これにより、半導体基板１の第２表面１ｂの近傍では、半導体基板１において光の照射に応じた光電変換によって生じる少数キャリアの再結合が抑制され得る。その結果、光電変換効率の低下が生じにくくなる。第３半導体層２ｂｓは、例えば、半導体基板１のうちの第２表面１ｂ側の表層部に、アルミニウムなどのドーパント元素が拡散されることで形成され得る。このとき、第１半導体層２が含有するドーパント元素の濃度を、５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３から１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とし、第３半導体層２ｂｓが含有するドーパント元素の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３から５×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とすることができる。第３半導体層２ｂｓは、後述する第２集電電極８ｂと半導体基板１との接触部分に存在すればよい。
【００２０】
パッシベーション層４は、半導体基板１の少なくとも第２表面１ｂ上に位置している。パッシベーション層４は、半導体基板１において、光の照射に応じた光電変換によって生成される少数キャリアの再結合を低減することができる。パッシベーション層４の素材としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンなどから選択される１種類以上が採用されればよい。この場合、パッシベーション層４は、例えば、原子層堆積（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）法で形成され得る。ここで、パッシベーション層４が酸化アルミニウムを含む場合を想定する。この場合、この酸化アルミニウムは負の固定電荷を有する。このため、電界効果によって、半導体基板１の第２表面１ｂ側で生じる少数キャリア（この場合は電子）が、ｐ型の第１半導体層２とパッシベーション層４との界面（第２表面１ｂ）から遠ざけられる。これにより、半導体基板１のうちの第２表面１ｂの近傍における少数キャリアの再結合が低減され得る。このため、太陽電池素子１０の光電変換効率が向上し得る。パッシベーション層４の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上から２００ｎｍ程度とされる。パッシベーション層４は、例えば、半導体基板１の第１表面１ａ上にも位置していてもよい。また、パッシベーション層４は、例えば、半導体基板１の第１表面１ａと第２表面１ｂとを接続する端面１ｃ上にも位置していてもよい。
【００２１】
パッシベーション層４は、例えば、塩素を含有していてもよい。例えば、パッシベーション層４が塩素を含有していれば、ＰＩＤ（Potential Induced Degradation）現象によって太陽電池素子１０の出力特性が低下する不具合が生じにくくなる。この理由は次のように説明することができる。ＰＩＤ現象の原因の１つとしてナトリウムイオンが考えられている。ナトリウムイオンがパッシベーション層４に拡散した場合、電界パッシベーション効果が低下することによって少数キャリアの界面再結合が増加する。また、ナトリウムイオンが半導体基板１に拡散した場合にはさらに少数キャリアの再結合が増加する。このため、太陽電池素子１０の出力特性が低下する。しかしながら、パッシベーション層４の中に塩素が含有されている場合には、塩素がナトリウムイオンと反応しやすい。これにより、ナトリウムイオンがパッシベーション層４および半導体基板１へ拡散しにくくなり得るものと推察される。塩素を含有するパッシベーション層４は、例えば、ＡＬＤ法によるパッシベーション層４の形成工程において、塩素を含むガスを導入することによって形成され得る。パッシベーション層４に含有される塩素の濃度は、例えば、１ｐｐｍから５０００ｐｐｍとしてもよい。
【００２２】
パッシベーション層４の中に含有されている塩素の存在および濃度は、例えば、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：Secondary Ion Mass Spectrometry）法あるいはＩＣＰ発光分光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ：ICP-Atomic Emission Spectrometry）法などで測定され得る。
【００２３】
反射防止層５は、太陽電池素子１０の第１素子表面１０ａに照射される光の反射率を低減することができる。反射防止層５の素材としては、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウムまたは窒化シリコンなどが採用され得る。反射防止層５の屈折率および厚さは、太陽光のうち、半導体基板１に吸収されて発電に寄与し得る波長範囲の光に対して、反射率が低い条件（低反射条件ともいう）を実現することが可能な値に適宜設定され得る。例えば、反射防止層５の屈折率を１．８から２．５程度とし、この反射防止層５の厚さを、２０ｎｍから１２０ｎｍ程度とすることが考えられる。
【００２４】
保護層６は、半導体基板１の第２表面１ｂ上に位置しているパッシベーション層４上に位置している。保護層６は、パッシベーション層４を保護することができる。保護層６の素材としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンなどから選択される１種以上が採用される。保護層６は、パッシベーション層４上において、所望のパターンを有している状態で位置している。保護層６は、厚さ方向（ここでは＋Ｚ方向）にこの保護層６を貫通する間隙を有している。この間隙は、例えば、第２表面１ｂに沿った周囲が閉じられた貫通孔を形成している孔部であってもよいし、第２表面１ｂに沿った周囲の少なくとも一部が開口しているスリット状の孔部であってもよい。例えば、保護層６を平面視して、保護層６が複数の孔部ＣＨ１を有している場合が想定される。ここで、保護層６を平面視して、各孔部ＣＨ１は、ドット（点）状であってもよいし、帯（線）状であってもよい。孔部ＣＨ１の直径または幅は、例えば、１０μｍから５００μｍ程度とされる。孔部ＣＨ１のピッチは、例えば、０．３ｍｍから３ｍｍ程度とされる。孔部ＣＨ１のピッチは、例えば、保護層６を平面視した際の互い隣り合う孔部ＣＨ１の中心同士の距離とされる。
【００２５】
ところで、保護層６の上に後述する第２集電電極８ｂを形成する際には、例えば、アルミニウムを主成分とする金属ペースト（Ａｌペーストともいう）が所望の形状を有するように塗布されて焼成される。このとき、保護層６の孔部ＣＨ１を介してパッシベーション層４上に直接塗布されたＡｌペーストは、パッシベーション層４のファイヤースルー（焼成貫通ともいう）によって、半導体基板１の第２表面１ｂに第２集電電極８ｂが直接接続される。また、このとき、例えば、Ａｌペースト内のアルミニウムが半導体基板１の第２表面１ｂの表層部内に拡散することで、第３半導体層２ｂｓが形成される。
【００２６】
また、例えば、保護層６の厚さが、パッシベーション層４の厚さよりも十分大きければ、パッシベーション層４のうちの保護層６で覆われている部分では、Ａｌペーストはパッシベーション層４のファイヤースルーを生じない。これにより、太陽電池素子１０において、半導体基板１の第２表面１ｂ上に、保護層６の所望のパターンに対応するパターンでパッシベーション層４を存在させることが可能となる。
【００２７】
保護層６の厚さは、例えば、０．５μｍから１０μｍ程度とされる。保護層６の厚さは、保護層６を形成するための後述する絶縁性ペーストの組成、半導体基板１の第２表面１ｂの形状、および第２集電電極８ｂの形成時の焼成条件などによって、適宜変更される。
【００２８】
保護層６は、例えば、半導体基板１の第２表面１ｂ上に形成されたパッシベーション層４上に、絶縁性ペーストがスクリーン印刷法などの塗布法によって所望のパターンを有するように塗布された上で、乾燥されることで形成される。保護層６は、例えば、半導体基板１の端面１ｃ上において、直接あるいはパッシベーション層４上に形成された反射防止層５上にも形成されてもよい。このとき、保護層６の存在によって、太陽電池素子１０におけるリーク電流の低減が図られ得る。
【００２９】
ここで、例えば、保護層６が塩素を含有していてもよい。例えば、保護層６は、塩酸（ＨＣｌ）または塩化物などの形態で塩素を含有し得る。塩化物としては、例えば、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）および塩化錫（ＳｎＣｌ２）などが考えられる。例えば、保護層６が塩素を含有していれば、保護層６の中に残留しているシロキサン樹脂の低分子成分を含む領域において、加水分解および縮合重合の反応が生じてシロキサン樹脂が高分子成分となりやすい。
【００３０】
ここで、例えば、保護層６に塩酸が含有されている場合において、以下のような反応が生じることが想定される。この場合には、例えば、保護層６において、シロキサン樹脂の終端部がメトキシ基（−ＯＣＨ３）で終端されている部分があり、水分および塩酸が存在していれば、水素イオンの濃度が高い状態が生じる。このとき、例えば、シロキサン樹脂のうちのメトキシ基で終端されている終端部の酸素に水素イオンが結合することで終端部のうちのメチル基が酸素から外れ、シロキサン樹脂の終端部に存在するシリコンがヒドロキシ基（−ＯＨ）で終端された状態となる。また、このとき、例えば、シロキサン樹脂の終端部から外れたメチル基と水酸化物イオンとの結合によってメタノールが生成される。このようにして、シロキサン樹脂の加水分解が促進される。
【００３１】
さらに、例えば、第１のシロキサン樹脂の終端部におけるシラノール結合（Ｓｉ−ＯＨ結合）の酸素（Ｏ）に、塩酸（ＨＣｌ）に由来する水素イオン（Ｈ＋）が結合する。このとき、塩酸（ＨＣｌ）に由来する塩素イオン（Ｃｌ−）が存在している状態となる。また、このとき、第１のシロキサン樹脂の終端部におけるシラノール結合の部分では、水素イオンが結合した酸素がシリコンの電子を奪い、シリコンと酸素との間の結合が外れて、水（Ｈ２Ｏ）が生成する。ここで、電子が１つ奪われたシリコン（Ｓｉ＋）は、不安定であり、周囲の分子と結合しようとする。一方、第２のシロキサン樹脂の終端部では、シラノール結合の水素（Ｈ）が水素イオン（Ｈ＋）となって第２のシロキサン樹脂の終端部から外れ、シリコンに酸素が結合しているＳｉ−Ｏ−が生じる。このとき、シラノール結合から外れた水素イオン（Ｈ＋）は、塩素イオン（Ｃｌ−）と結合することで、塩酸（ＨＣｌ）を生成する。そして、第１のシロキサン樹脂の終端部のシリコン（Ｓｉ＋）と、第２のシロキサン樹脂の終端部のＳｉ−Ｏ−とが結合して、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）を生じる。このような反応によってシロキサン樹脂の縮合重合が促進される。このため、例えば、保護層６において、シロキサン樹脂の低分子成分がシロキサン樹脂の高分子成になりやすい。その結果、シロキサン樹脂の低分子成分が残留しにくく、保護層６における低分子成分の揮発が発生しにくい。このため、保護層６において残留した低分子成分の揮発に起因する空隙の生成が低減され、保護層６の透湿性が低下しやすい。
【００３２】
また、ここで、例えば、保護層６において、シロキサン樹脂の終端部がシラノール結合で終端されている部分があり、保護層６に塩化物としての塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）が含有されている場合には、以下のような反応が生じることが想定される。この場合には、例えば、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）のうちの２つの塩素元素の部分が２つの塩素イオン（２Ｃｌ−）になり、亜鉛元素（Ｚｎ）の部分が亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）となる。このとき、亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）が不安定である。このため、亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）が、第１のシロキサン樹脂におけるシラノール結合の水酸基と結合する。このとき、第１のシロキサン樹脂の終端部としてのシリコン（Ｓｉ＋）と１価の水酸化亜鉛（ＺｎＯＨ＋）と２つの塩素イオン（２Ｃｌ−）とが生じる。次に、不安定な１価の水酸化亜鉛（ＺｎＯＨ＋）から水素イオン（Ｈ＋）が外れて、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が生じる。このとき、水素イオン（Ｈ＋）および２つの塩素イオン（Ｃｌ−）が触媒として機能して、第２のシロキサン樹脂におけるシラノール結合と、第１のシロキサン樹脂の終端部としてのシリコン（Ｓｉ＋）とが反応する。これにより、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、２つの水素イオン（２Ｈ＋）および２つの塩素イオン（２Ｃｌ−）が生じる。このとき、水素イオン（Ｈ＋）が過剰に存在していれば、２つの水素イオン（２Ｈ＋）および２つの塩素イオン（２Ｃｌ−）の一部が適宜反応して塩酸（ＨＣｌ）が生成される。このような反応によってシロキサン樹脂の縮合重合が促進される。このため、例えば、保護層６において、シロキサン樹脂の低分子成分がシロキサン樹脂の高分子成分になりやすい。その結果、シロキサン樹脂の低分子成分が残留しにくく、保護層６における低分子成分の揮発が発生しにくい。このため、保護層６において残留した低分子成分の揮発に起因する空隙の生成が低減され、保護層６の透湿性が低下しやすい。
【００３３】
また、ここでは、例えば、シロキサン樹脂の縮合重合の促進によって、互いに間隔を空けて位置しているシロキサン樹脂の高分子成分とシロキサン樹脂の低分子成分とが、シロキサン結合の生成によって、一続きのシロキサン樹脂の高分子成分となりやすい。このとき、保護層６が緻密な層となり、保護層６の透湿性が低下しやすい。また、保護層６がファイヤースルーされにくくなる。これにより、パッシベーション層４を保護層６によって十分に保護することができ、パッシベーション層４のパッシベーション効果が低下しにくくなる。また、保護層６が塩素を含有している場合には、この塩素がナトリウムイオンと反応しやすい。このため、ＰＩＤ現象の原因となり得るナトリウムイオンが、パッシベーション層４および半導体基板１へ拡散しにくくなる。これにより、ＰＩＤ現象も生じにくくなる。したがって、例えば、保護層６が塩素を含有することによって、太陽電池素子１０の出力特性が維持され得る。
【００３４】
ここで、保護層６における塩素の含有濃度は、例えば、１ｐｐｍから１００００ｐｐｍとされてもよい。この場合には、上述した効果が得られる。保護層６に含有されている塩素の存在および濃度は、例えば、ＳＩＭＳ法あるいはＩＣＰ―ＡＥＳ法などで測定され得る。
【００３５】
保護層６において、例えば、裏面電極８側に位置している部位における塩素の含有量が、パッシベーション層４側に位置する部位における塩素の含有量よりも多くてもよい。このように、例えば、保護層６における塩素の濃度が、パッシベーション層４側の部位よりも裏面電極８側の部位の方が高ければ、保護層６のうちの裏面電極８側の部位において、シロキサン樹脂の高分子成分が増加しやすくなる。このとき、保護層６における裏面電極８側の部位に空隙が発生しにくくなる。これにより、太陽電池素子１０の出力特性が維持され得る。
【００３６】
表面電極７は、半導体基板１の第１表面１ａ側に位置している。表面電極７は、図１および図３で示されるように、第１取出電極７ａと複数の線状の第１集電電極７ｂとを有している。
【００３７】
第１取出電極７ａは、半導体基板１における光の照射に応じた光電変換によって得られたキャリアを太陽電池素子１０の外部に取り出すためのものである。第１取出電極７ａとしては、第１素子表面１０ａを平面視して、例えば、細長い長方形状の形状を有するバスバー電極が採用される。第１取出電極７ａの短手方向の長さ（幅ともいう）は、例えば１．３ｍｍから２．５ｍｍ程度とされる。第１取出電極７ａの少なくとも一部は、第１集電電極７ｂと交差して電気的に接続されている状態にある。
【００３８】
第１集電電極７ｂは、半導体基板１において光の照射に応じた光電変換によって得られたキャリアを集めることができる。各第１集電電極７ｂは、例えば、５０μｍから２００μｍ程度の幅を有する線状の電極である。換言すれば、各第１集電電極７ｂの幅は、第１取出電極７ａの幅よりも小さい。複数の第１集電電極７ｂは、例えば、互いに１ｍｍから３ｍｍ程度の間隔を空けて並ぶように位置している。
【００３９】
表面電極７の厚さは、例えば、１０μｍから４０μｍ程度である。表面電極７は、例えば、銀を主成分として含有している金属ペーストをスクリーン印刷などによって所望の形状に塗布した後に、この金属ペーストを焼成することで形成され得る。また、例えば、第１集電電極７ｂと同様の形状の補助電極７ｃが、半導体基板１の周縁部に沿って位置することで、第１集電電極７ｂ同士を電気的に接続してもよい。
【００４０】
裏面電極８は、半導体基板１の第２表面１ｂ側に位置している。裏面電極８は、図２および図３で示されるように、第２取出電極８ａと第２集電電極８ｂとを有している。
【００４１】
第２取出電極８ａは、半導体基板１の第２表面１ｂ側に位置している。第２取出電極８ａは太陽電池素子１０において光電変換によって得られたキャリアを太陽電池素子１０の外部に取り出すための電極である。第２取出電極８ａの厚さは、例えば１０μｍから３０μｍ程度とされる。第２取出電極８ａの幅は、例えば、１．３ｍｍから７ｍｍ程度とされる。第２取出電極８ａが、主成分として銀を含む場合、第２取出電極８ａは、例えば、銀を主成分とする金属ペースト（銀ペーストとも言う）がスクリーン印刷などによって所望の形状に塗布された後に、焼成されることで形成され得る。
【００４２】
第２集電電極８ｂは、半導体基板１の第２表面１ｂ側において、保護層６上に位置している。また、第２集電電極８ｂは、保護層６およびパッシベーション層４を貫通する孔部ＣＨ１を介して、半導体基板１に電気的に接続されている状態にある。図２の例では、６４個の孔部ＣＨ１が存在している。但し、各孔部ＣＨ１の大きさ、形状、数の組合せは、適宜調整され得る。このため、孔部ＣＨ１の数は、例えば、１つ以上とされる。
【００４３】
第２集電電極８ｂは、半導体基板１の第２表面１ｂ側において、半導体基板１において光の照射に応じた光電変換によって得られたキャリアを集めることができる。第２集電電極８ｂは、第２取出電極８ａの少なくとも一部に対して電気的に接続している状態で位置している。第２集電電極８ｂの厚さは、例えば、１５μｍから５０μｍ程度とされる。第２集電電極８ｂが、主成分としてアルミニウムを含む場合、第２集電電極８ｂは、例えば、Ａｌペーストが所望の形状に塗布された後に、焼成されることで形成され得る。
【００４４】
さらに、第２集電電極８ｂは、例えば、太陽電池素子１０の第２表面１ｂ上において第１集電電極７ｂと同様な形状を有しており且つ第２取出電極８ａと接続している状態で位置していてもよい。このような構造が採用されれば、太陽電池素子１０の第２素子表面１０ｂに入射される光も太陽電池素子１０における光電変換に利用され得る。これにより、例えば、太陽電池素子１０における出力が向上し得る。第２素子表面１０ｂに入射される光は、例えば、太陽光の地面などからの反射によって生じ得る。
【００４５】
＜１−２．太陽電池素子の孔部近傍の構成＞
第１実施形態に係る太陽電池素子１０の孔部ＣＨ１近傍の概略的な構成を、図４から図９に基づいて説明する。ここで、保護層６を貫通する孔部ＣＨ１の平面形状は、例えば、太陽電池素子１０の裏面電極８が塩酸などを用いたエッチングで除去された後に、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）によって観察され得る。太陽電池素子１０の断面は、例えば、太陽電池素子１０の切断後に、切断による歪みおよび傷を有する部分が塩酸などを用いたエッチングで除去された後に、ＳＥＭなどによって観察され得る。
【００４６】
図４および図５で示されるように、保護層６は、第１領域６ａと第２領域６ｂとを有している。
【００４７】
第１領域６ａは、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している領域（厚さ変化領域ともいう）である。換言すれば、保護層６の厚さが、第１領域６ａにおいて孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から孔部ＣＨ１の周囲の部分にかけて緩やかに増加している。このとき、例えば、第１領域６ａの第２集電電極８ｂ側に位置している表面の形状が、例えば、角部が少なく、第２集電電極８ｂ側に張り出している湾曲状の形状となり得る。ここで、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが増加する傾向には、例えば、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて、厚さが単調に増加することだけでなく、局所的には厚さが多少増減しながらもある程度の範囲では厚さが増加することも含まれる。換言すれば、第１領域６ａは、例えば、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが単調に増加してもよいし、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが多少増減しながらも、全体として厚さが増加する傾向を有していてもよい。図５の例では、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から＋Ｘ方向または−Ｘ方向において離れるにつれて保護層６の厚さが増加する傾向を示している。
【００４８】
第２領域６ｂは、第１領域６ａを囲むように位置している。第２領域６ｂの−Ｚ側の表面は、半導体基板１の第２表面１ｂに沿って位置していてもよい。この場合、例えば、第２表面１ｂがＸＹ平面に沿った実質的に平坦な面であれば、第２領域６ｂの−Ｚ側の表面は、ＸＹ平面に沿った面となる。このとき、第２領域６ｂは、実質的に一定の厚さＴ１を有している。また、第２領域６ｂの−Ｚ側の表面は半導体基板１の第２表面１ｂに沿わずに位置していてもよい。例えば、第２表面１ｂが凹凸を有する場合に、第２領域６ｂの−Ｚ側の表面がＸＹ平面に沿った実質的に平坦な面であってもよい。このような形態では、例えば、第２領域６ｂは、半導体基板１の第２表面１ｂの形状に対して厚さが変化してもよい。このため、厚さＴ１は、例えば、第２領域６ｂの厚さの平均であればよく、第１領域６ａの厚さ以上とされる。厚さＴ１は、例えば、０．５μｍから１０μｍ程度とされる。厚さＴ１は、局所的には多少増減しながらも、全体として略一定である傾向を有していればよい。ここで、例えば、第１領域６ａのうちの内縁部ＩＥ１から最も離れている位置と内縁部ＩＥ１との距離（第１距離ともいう）Ｗｃ１は、第２領域６ｂの厚さＴ１よりも大きい。
【００４９】
図４および図５で示されるように、第２集電電極８ｂは、第１領域６ａ上において、内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが減少する傾向を示している。換言すれば、第２集電電極８ｂの厚さは、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から孔部ＣＨ１の周囲の部分にかけて緩やかに減少している。ここで、内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが減少する傾向には、例えば、内縁部ＩＥ１から離れるにつれて、厚さが単調に減少することだけでなく、局所的には厚さが多少増減しながらもある程度の範囲では厚さが減少することも含まれる。換言すれば、第２集電電極８ｂは、例えば、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが単調に減少してもよいし、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが多少増減しながらも、全体として厚さが減少する傾向を有していてもよい。
【００５０】
図５の例では、第２集電電極８ｂの−Ｚ側の表面は、半導体基板１の第２表面１ｂに沿って位置している。換言すれば、第２集電電極８ｂの−Ｚ側の表面は、ＸＹ平面に沿っている。そして、第２集電電極８ｂは、電極層８ｂ１と、接続部８ｂ２とを有している。電極層８ｂ１は、保護層６上に位置している部分である。接続部８ｂ２は、保護層６の孔部ＣＨ１内からパッシベーション層４を貫通するように位置しており且つ半導体基板１に電気的に接続している状態にある部分である。
【００５１】
ところで、仮に、図６で示されるように、例えば、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤまたはスパッタリングなどのドライプロセスによって、厚さが略一定である保護層１０６が形成されている場合を想定する。この場合には、例えば、保護層１０６上にＡｌペーストがスクリーン印刷などで塗布されると、パッシベーション層４と保護層１０６とを貫通する孔部ＣＨ１００の内縁部ＩＥ１００の近傍において、Ａｌペーストの厚さが急変している状態となる。この状態で、Ａｌペーストが焼成されると、Ａｌペーストの厚さの急変に応じた、厚さ方向（ここでは＋Ｚ方向）におけるＡｌペーストの熱収縮の量に顕著な差が生じ得る。このとき、例えば、焼成中の第２集電電極１０８ｂにおいて生じる厚さ方向の応力が、孔部ＣＨ１００の内縁部ＩＥ１００の近傍において大きく変化する。図６には、焼成中の第２集電電極１０８ｂにおいて生じる厚さ方向の応力の大きさが、二点鎖線の矢印の長さで示されている。ここでは、焼成中の第２集電電極１０８ｂのうち、孔部ＣＨ１００の内縁部ＩＥ１００から厚さ方向に沿った領域ＢＤ１００において、厚さ方向の応力に急激な変化が生じ得る。これにより、図７で示されるように、領域ＢＤ１００においてクラックＣＫ１００の発生および進展が生じやすい。また、第２集電電極１０８ｂが形成された後も、保護層１０６を構成する酸化膜などと、第２集電電極１０８ｂを構成する金属元素との間で、熱膨張率が１桁程度相違する場合がある。このため、太陽電池素子の使用温度の変化などに応じて、領域ＢＤ１００において、クラックＣＫ１００の発生および進展が生じやすい。このため、このようなクラックＣＫ１００の存在によって、第２集電電極１０８ｂにおける電気抵抗の増大によって太陽電池素子の発電効率が低下するおそれがある。
【００５２】
これに対して、第１実施形態に係る太陽電池素子１０では、図５で示されたように、例えば、保護層６の厚さが、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から孔部ＣＨ１の周囲の部分にかけて緩やかに増加している。そして、第２集電電極８ｂの厚さが、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から孔部ＣＨ１の周囲の部分にかけて緩やかに減少している。これにより、例えば、Ａｌペーストの焼成によって第２集電電極８ｂが形成される際に、焼成中の第２集電電極８ｂのうち、孔部ＣＨ１内から孔部ＣＨ１上にかけた領域と、孔部ＣＨ１の近傍における保護層６上の領域との間で、熱収縮の量が緩やかに変化し得る。その結果、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の近傍において第２集電電極８ｂに生じる歪みが小さくなり、第２集電電極８ｂにクラックが生じにくくなる。また、第２集電電極８ｂが形成された後も、保護層６と第２集電電極８ｂとの間で熱膨張率が１桁程度以上異なっていても、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の近傍において太陽電池素子１０の使用温度の変化に応じて第２集電電極８ｂに生じる歪みが小さくなり得る。その結果、第２集電電極８ｂにおけるクラックの発生および進展が生じにくくなる。したがって、第２集電電極８ｂを含む裏面電極８における電気抵抗の低減によって太陽電池素子１０の発電効率が向上され得る。
【００５３】
また、例えば、孔部ＣＨ１では、保護層６の内径が半導体基板１から離れる程大きくなる傾向を示している。図５の例では、第２集電電極８ｂのうちの孔部ＣＨ１内の部分において、断面Ｐ１ａの方が、断面Ｐ１ａよりも半導体基板１に近い断面Ｐ１ｂよりも大きな断面積を有する。これらの断面Ｐ１ａおよび断面Ｐ１ｂは、それぞれ半導体基板１の第２表面１ｂに略平行な断面である。これにより、例えば、第２集電電極８ｂのうちの孔部ＣＨ１内の部分では、半導体基板１から離れるにつれて、電気抵抗が低下する傾向を示す。その結果、例えば、第２集電電極８ｂによるキャリアの収集および伝達の機能が向上し得る。
【００５４】
ところで、図２の例では、複数の孔部ＣＨ１は、隣り合う第１孔部ＣＨ１１と第２孔部ＣＨ１２とを含んでいる。ここでは、例えば、＋Ｘ方向において、第１孔部ＣＨ１１と第２孔部ＣＨ１２とが隣り合っている。ここで、例えば、第１孔部ＣＨ１１の周囲に位置している厚さ変化領域としての第１領域６ａのうちの内縁部ＩＥ１から最も離れている位置と内縁部ＩＥ１との第１距離Ｗｃ１が、第１孔部ＣＨ１１と第２孔部ＣＨ１２との間の距離（第２距離ともいう）Ｗｐ１の半分未満である場合が考えられる。この場合には、例えば、保護層６の厚さがある程度大きくなり得る。このため、例えば、パッシベーション層４を保護する保護層６の機能が確保され得る。ここで、第２距離Ｗｐ１が、例えば、０．３ｍｍから２．５ｍｍ程度に設定される場合には、第１距離Ｗｃ１は、例えば、０．１５ｍｍから１．２５ｍｍ程度未満に設定され得る。
【００５５】
また、図４で示されるように、例えば、保護層６を平面透視した場合に、内縁部ＩＥ１が、凹凸部を有していてもよい。この場合には、例えば、保護層６の厚さが、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から種々の方向に向けて緩やかに大きくなっている。そして、図９で示されるように、例えば、保護層６の第１領域６ａの第２集電電極８ｂ側の表面が、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から遠ざかる方向（例えば＋Ｘ方向）に垂直な断面において、凹凸部を有している。このとき、第２集電電極８ｂの厚さは、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から種々の方向に向けて緩やかに減少している。これにより、例えば、Ａｌペーストの焼成によって第２集電電極８ｂが形成される際に、焼成中の第２集電電極８ｂのうち、孔部ＣＨ１内から孔部ＣＨ１上にかけた領域と、孔部ＣＨ１の近傍における保護層６上の領域との間で、熱収縮の量が緩やかに変化し得る。その結果、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の近傍において第２集電電極８ｂに生じる歪みが小さくなり、第２集電電極８ｂにクラックが生じにくくなる。また、第２集電電極８ｂが形成された後も、保護層６と第２集電電極８ｂとの間で熱膨張率が１桁程度以上異なっていても、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の近傍において太陽電池素子１０の使用温度の変化に応じて第２集電電極８ｂに生じる歪みが小さくなり得る。その結果、第２集電電極８ｂにおけるクラックの発生および進展が生じにくくなる。したがって、第２集電電極８ｂを含む裏面電極８における電気抵抗の低減によって太陽電池素子１０の発電効率が向上され得る。
【００５６】
ここで、例えば、保護層６を平面透視した場合に、内縁部ＩＥ１が、波状の形状を有していてもよい。このとき、例えば、保護層６の第１領域６ａの第２集電電極８ｂ側の表面が、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から遠ざかる方向（例えば＋Ｘ方向）に垂直な断面において、波状の形状を有していてもよい。
【００５７】
＜１−３．太陽電池素子の外周縁部近傍の構成＞
第１実施形態に係る太陽電池素子１０の外周縁部ＯＰ１近傍の概略的な構成を、図１０から図１２に基づいて説明する。
【００５８】
外周縁部ＯＰ１近傍では、例えば、図１０で示されるように、保護層６が、外周縁部ＯＰ１に向けて厚さが単純に減衰する第３領域６ｃを有していてもよい。また、図１１で示されるように、保護層６が、外周縁部ＯＰ１に向けて厚さが一旦大きくなった後に減衰する第４領域６ｄを有していてもよい。また、外周縁部ＯＰ１近傍では、例えば、図１２で示されるように、平面視して、保護層６が、凹凸を有する外縁部（凹凸外縁部ともいう）ＯＥ１を有していてもよい。ここで、第３領域６ｃは、例えば、絶縁性ペーストの２回の印刷によって形成され得る。具体的には、例えば、まず、半導体基板１の第２表面１ｂ側において、中央側を始点として端面１ｃからの距離が相対的に短い位置まで絶縁性ペーストを塗布する。その後、端面１ｃからの距離が相対的に長い位置まで絶縁性ペーストを塗布することで、第３領域６ｃを形成することができる。また、第４領域６ｄは、例えば、２回の印刷によって形成することができる。具体的には、例えば、半導体基板１の第２表面１ｂ側において、まず、第４領域６ｄが形成される対象の領域（形成対象領域ともいう）からこの形成対象領域よりも外側の領域まで絶縁性ペーストを塗布する。その後、この形成対象領域からこの形成対象領域よりも内側の領域まで絶縁性ペーストを塗布する手法などで、第４領域６ｄを形成することができる。また、凹凸外縁部ＯＥ１は、例えば、適宜マスクなどを利用して絶縁性ペーストが塗布されれば、形成され得る。
【００５９】
ところで、仮に、例えば、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤまたはスパッタリングなどのドライプロセスによって、厚さが略一定である保護層１０６が形成される場合を想定する。この場合には、例えば、図１３で示されるように、保護層１０６には、外周縁部ＯＰ１に向けて厚さが単純に減衰する第３領域６ｃも、外周縁部ＯＰ１に向けて厚さが一旦大きくなった後に減衰する第４領域６ｄも生じにくい。また、この場合には、例えば、保護層１０６には、凹凸外縁部ＯＥ１も生じにくい。
【００６０】
＜１−４．絶縁性ペースト＞
絶縁性ペーストは、例えば、シロキサン樹脂と、有機溶剤と、複数のフィラーと、を含む。シロキサン樹脂は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（シロキサン結合）を有するシロキサン化合物である。具体的には、シロキサン樹脂としては、例えば、アルコキシシランまたはシラザンなどを加水分解させて縮合重合させることで生成された、分子量１万以下の低分子量の樹脂が採用される。また、絶縁性ペーストは、塩素を含有していてもよい。
【００６１】
＜１−５．絶縁性ペーストの製作＞
絶縁性ペーストの製造方法について、図１４を用いて説明する。ここでは、例えば、図１４で示されるステップＳＰ１、ステップＳＰ２、ステップＳＰ３、ステップＳＰ４、ステップＳＰ５およびステップＳＰ６の工程をこの記載の順に実施することで、絶縁性ペーストを製作することができる。
【００６２】
まず、ステップＳＰ１では、シロキサン樹脂の前駆体と、水と、有機溶剤と、触媒と、を容器内において混合して混合溶液を作製する工程（混合工程ともいう）が実施される。
【００６３】
シロキサン樹脂の前駆体としては、例えば、Ｓｉ−Ｏ結合を有するシラン化合物またはＳｉ−Ｎ結合を有するシラザン化合物などが採用され得る。これらの化合物は、加水分解を生じる性質（加水分解性ともいう）を有する。また、シロキサン樹脂の前駆体は、加水分解して縮合重合を生じることでシロキサン樹脂となる。
【００６４】
シラン化合物は、次の一般式１で表される。
【００６５】
（Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）（４−ｎ）  ・・・  （一般式１）。
【００６６】
一般式１のｎは、例えば、０、１、２および３のうちのいずれかの整数である。また、一般式１のＲ１およびＲ２は、メチル基（−ＣＨ３）およびエチル基（−Ｃ２Ｈ５）などのアルキル基（−ＣｍＨ２ｍ＋１）あるいはフェニル基（−Ｃ６Ｈ５）などといった炭素水素基を示す。ここで、ｍは、自然数である。
【００６７】
ここで、シラン化合物には、例えば、少なくともＲ１がアルキル基を含むシラン化合物（アルキル基系のシラン化合物ともいう）が含まれる。具体的には、アルキル基系のシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン（ＣＨ３−Ｓｉ−（ＯＣＨ３）３）、ジメチルジメトキシシラン（（ＣＨ３）２−Ｓｉ−（ＯＣＨ３）２）、トリエトキシメチルシラン（ＣＨ３−Ｓｉ−（ＯＣ２Ｈ５）３）、ジエトキシジメチルシラン（（ＣＨ３）２−Ｓｉ−（ＯＣ２Ｈ５）２）、トリメトキシプロピルシラン（（ＣＨ３Ｏ）３−Ｓｉ−（ＣＨ２）２ＣＨ３）、トリエトキシプロピルシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３−Ｓｉ−（ＣＨ２）２ＣＨ３）、ヘキシルトリメトキシシラン（（ＣＨ３Ｏ）３−Ｓｉ−（ＣＨ２）５ＣＨ３）、トリエトキシヘキシルシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３−Ｓｉ−（ＣＨ２）５ＣＨ３）、トリエトキシオクチルシラン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３−Ｓｉ−（ＣＨ２）７ＣＨ３）およびデシルトリメトキシシラン（（ＣＨ３Ｏ）３−Ｓｉ−（ＣＨ２）９ＣＨ３）などが挙げられる。
【００６８】
ここで、例えば、アルキル基が、メチル基、エチル基またはプロピル基であれば、シロキサン樹脂の前駆体が加水分解する際に炭素数が少なく揮発しやすい副生成物としてのアルコールが生成され得る。これにより、後述する副生成物除去工程で副生成物が除去されやすくなる。その結果、例えば、保護層６を形成する際に、副生成物の蒸発による空孔の発生が起こりにくくなることで、保護層６が緻密となり、保護層６のバリア性が向上し得る。
【００６９】
ここで、例えば、シロキサン樹脂の前駆体がフェニル基を有する場合には、シロキサン樹脂の前駆体は、加水分解して縮合重合し、フェニル基の加水分解および縮合重合で生じた副生成物が除去されたシロキサン樹脂とされた状態で、混合工程に用いられてもよい。これにより、例えば、シロキサン樹脂の加水分解の反応による絶縁性ペーストの粘度の変動が低減され、絶縁性ペーストの粘度が安定しやすくなる。また、例えば、副生成物が除去された状態で、シロキサン樹脂と有機溶剤とフィラーとを混合して絶縁性ペーストを生成すれば、絶縁性ペーストに含有される副生成物の量が低減される。このため、このような絶縁性ペーストを生成すれば、例えば、スクリーン印刷法によって絶縁性ペーストの塗布を行う場合には、スクリーン製版の乳剤が副生成物によって溶解されることが低減される。その結果、スクリーン製版のパターンの寸法が変動しにくくなる。
【００７０】
また、シラン化合物には、例えば、Ｒ１およびＲ２が、フェニル基とアルキル基の双方を含むシラン化合物が含まれる。このようなシラン化合物としては、例えば、トリメトキシフェニルシラン（Ｃ６Ｈ５−Ｓｉ−（ＯＣＨ３）３）、ジメトキシジフェニルシラン（（Ｃ６Ｈ５）２−Ｓｉ−（ＯＣＨ３）２）、メトキシトリフェニルシラン（（Ｃ６Ｈ５）３−Ｓｉ−ＯＣＨ３）、トリエトキシフェニルシラン（Ｃ６Ｈ５−Ｓｉ−（ＯＣ２Ｈ５）３）、ジエトキシジフェニルシラン（（Ｃ６Ｈ５）２−Ｓｉ−（ＯＣ２Ｈ５）２）、エトキシトリフェニルシラン（（Ｃ６Ｈ５）３−Ｓｉ−ＯＣ２Ｈ５）、トリイソプロポキシフェニルシラン（Ｃ６Ｈ５−Ｓｉ−（ＯＣ３Ｈ７）３）、ジイソプロポキシジフェニルシラン（（Ｃ６Ｈ５）２−Ｓｉ−（ＯＣ３Ｈ７）２）およびイソプロポキシトリフェニルシラン（（Ｃ６Ｈ５）３−Ｓｉ−ＯＣ３Ｈ７）などが挙げられる。
【００７１】
これらのシラン化合物のうち、例えば、２つ以上のＯＲ結合が含まれるシラン化合物が採用されれば、シラン化合物が加水分解した後に縮合重合を生じることで生成されるシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）の数が増加し得る。これにより、保護層６を形成する酸化シリコンにおけるシロキサン結合のネットワークが多くなり得る。その結果、保護層６のバリア性が向上し得る。
【００７２】
また、シラザン化合物は、無機シラザン化合物および有機シラザン化合物の何れであってもよい。ここで、無機シラザン化合物としては、例えば、ポリシラザン（−（Ｈ２ＳｉＮＨ）−）が挙げられる。有機シラザン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン（（ＣＨ３）３−Ｓｉ−ＮＨ−Ｓｉ−（ＣＨ３）３）、テトラメチルシクロジシラザン（（ＣＨ３）２−Ｓｉ−（ＮＨ）２−Ｓｉ−（ＣＨ３）２）およびテトラフェニルシクロジシラザン（（Ｃ６Ｈ５）２−Ｓｉ−（ＮＨ）２−Ｓｉ−（Ｃ６Ｈ５）２）などが挙げられる。
【００７３】
水は、シロキサン樹脂の前駆体を加水分解させるための液体である。例えば、水として、純水を用いる。例えば、シラン化合物のＳｉ−ＯＣＨ３の結合に対して水が反応することで、Ｓｉ−ＯＨ結合とＨＯ−ＣＨ３（メタノール）を生じさせる。
【００７４】
有機溶剤は、シロキサン樹脂の前駆体からシロキサン樹脂を含むペーストを生成するための溶剤である。また、有機溶剤は、シロキサン樹脂の前駆体と水とを混合させることができる。有機溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルアルコール、２−（４−メチルシクロヘキサ−３−エニル）プロパン−２−オールまたは２−プロパノールなどが用いられる。ここでは、これらの有機溶剤のうちの１種類の有機溶剤および２種類以上の有機溶剤を混合した有機溶剤の何れが用いられてもよい。
【００７５】
触媒は、シロキサン樹脂の前駆体が加水分解および縮合重合を生じる際に、反応の速度を制御することができる。例えば、シロキサン樹脂の前駆体に含まれるＳｉ−ＯＲ結合（例えば、Ｒはアルキル基）に加水分解および縮合重合を生じさせて、２以上のＳｉ−ＯＨからＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＨ２Ｏ（水）とを生じさせる反応の速度が調整され得る。触媒としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、ホウ酸、燐酸、フッ化水素酸および酢酸などのうちの１種以上の無機酸または１種以上の有機酸が用いられる。また、触媒として、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウムおよびピリジンなどのうちの１種以上の無機塩基または１種以上の有機塩基が用いられてもよい。さらに、触媒は、例えば、無機酸と有機酸とが組み合わされたものでもよく、無機塩基と有機塩基とが組み合わされたものであってもよい。
【００７６】
混合工程で混合される各材料の混合比率については、例えば、全ての材料を混合した後の混合溶液において、シロキサン樹脂の前駆体の濃度が１０質量％から９０質量％となり、水の濃度が５質量％から４０質量％（１０質量％から２０質量％でもよい）となり、触媒の濃度が１ｐｐｍから１０００ｐｐｍとなり、有機溶剤の濃度が５質量％から５０質量％となるように調整される。このような混合比率であれば、例えば、シロキサン樹脂の前駆体の加水分解および縮合重合によって生じるシロキサン樹脂を、絶縁性ペースト中に適切な濃度で含有させることができる。また、例えば、絶縁性ペーストにおいてゲル化による過度な粘度の増大が生じにくい。
【００７７】
このような混合工程では、シロキサン樹脂の前駆体と水とが反応して、シロキサン樹脂の前駆体の加水分解が始まる。また、加水分解したシロキサン樹脂の前駆体が縮合重合を生じて、シロキサン樹脂が生成され始める。
【００７８】
また、混合溶液に塩素化合物を混合してもよい。この塩素化合物は、例えば、下記の一般式２で表される。混合工程において混合溶液に上記の塩素化合物を混合させない場合には、混合工程よりも後の工程において上記の塩素化合物を混合溶液に添加してもよい。
【００７９】
（Ｒ３）４−ｅ−ｆＳｉ（ＯＲ４）ｅ（Ｃｌ）ｆ  ・・・  （一般式２）。
【００８０】
ここで、一般式２中のＲ３およびＲ４は、例えば、メチル基またはエチル基などのアルキル基またはフェニル基などといった炭素水素基を示す。また、一般式２の中のｅは１、２および３のうちの何れか１つの整数である。ｆは１および２のうちの何れか１つの整数である。ｅ＋ｆは２、３および４のうちの何れか１つの整数である。ｅ＋ｆは、例えば、３または４とされる。Ｒ３およびＲ４は、同一のアルキル基またはフェニル基でもよいし、同一のアルキル基またはフェニル基でなくてもよい。混合溶液の中には、例えば、塩素化合物が、Ｓｉ−Ｃｌ結合を有し、加水分解の反応が生じていない状態で含有されてもよい。
【００８１】
また、混合溶液に塩化物などを混合させてもよい。塩化物としては、例えば、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）または塩化錫（ＳｎＣｌ２）などが採用される。
【００８２】
次に、ステップＳＰ２では、ステップＳＰ１で作製された混合溶液を攪拌する工程（第１の攪拌工程ともいう）を実施する。ここでは、混合溶液を、例えば、ミックスローターまたはスターラーなどを用いて攪拌する。混合溶液を攪拌すると、さらに、シロキサン樹脂の前駆体の加水分解が進行する。また、加水分解したシロキサン樹脂の前駆体が縮合重合を生じ、シロキサン樹脂が生成され続ける。例えば、ミックスローターで攪拌を行なう場合には、ミックスローターの回転ローラーの回転数が４００ｒｐｍから６００ｒｐｍ程度とされ、攪拌時間が３０分間から９０分間程度とされる攪拌条件が採用される。このような攪拌条件が採用されると、シロキサン樹脂の前駆体、水、触媒および有機溶剤を均一に混合することができる。また、第１の攪拌工程では、例えば、混合溶液が加熱されれば、シロキサン樹脂の前駆体の加水分解および縮合重合が進行しやすい。これにより、例えば、攪拌時間の短縮による生産性の向上が図られ得るとともに、第１の攪拌工程以降の工程において混合溶液の粘度が安定しやすくなる。
【００８３】
次に、ステップＳＰ３では、ステップＳＰ２で攪拌された混合溶液から副生成物を除去する工程（副生成物除去工程ともいう）を実施する。この工程では、例えば、シロキサン樹脂の前駆体と水との反応によって発生したアルコールなどを含む有機成分の副生成物、水および触媒を揮発させる。この副生成物の除去により、絶縁性ペーストを保管する際、または絶縁性ペーストを連続して塗布する際に、副生成物としての有機成分の揮発に起因した絶縁性ペーストの粘度の変動が低減され得る。また、スクリーン印刷法を用いて絶縁性ペーストを塗布する際には、スクリーン製版の乳剤が副生成物としての有機成分によって溶解されにくくなる。これにより、スクリーン製版のパターンの寸法の変動が低減され得る。また、副生成物除去工程においても、加水分解したシロキサン樹脂の前駆体の縮合重合が生じ、シロキサン樹脂が生成され続ける。また、副生成物除去工程では、水および触媒を揮発させるため、シロキサン樹脂の前駆体の縮合重合が低減され得る。これにより、混合溶液の粘度の変動が低減され得る。
【００８４】
第１実施形態では、副生成物除去工程において、混合工程で添加した触媒が揮発する。このため、例えば、触媒として塩酸を用いた場合には、副生成物除去工程において塩素が除去される。そこで、例えば、副生成物除去工程の後に、塩酸または前述した一般式１で示されるアルコキシシランの一部に塩素を含有する化合物などを、混合溶液に添加することで、混合溶液に塩素を含有させてもよい。また、混合溶液に亜鉛、マグネシウムまたは錫などとの塩化物を混合してもよい。
【００８５】
副生成物除去工程では、例えば、ホットプレートまたは乾燥炉などを用いて、処理温度が室温から９０℃程度（５０℃から９０℃程度でもよい）であり且つ処理時間が１０分間から６００分間程度である条件で、攪拌後の混合溶液に処理を施す。処理温度が上記温度範囲内であれば副生成物が除去され得る。また、上記温度範囲内では、副生成物である有機成分が揮発しやすいため、処理時間の短縮による生産性の向上が図られ得る。ここで、例えば、副生成物除去工程が、減圧下で実施されれば、副生成物である有機成分が揮発しやすい。その結果、処理時間の短縮による生産性の向上が図られ得る。また、例えば、副生成物除去工程において、第１の攪拌工程で加水分解せずに残存したシロキサン樹脂の前駆体をさらに加水分解させてもよい。
【００８６】
次に、ステップＳＰ４では、ステップＳＰ３で副生成物が除去された混合溶液にフィラーを添加する工程（フィラー添加工程ともいう）を実施する。ここでは、例えば、フィラーとして、酸化シリコン、酸化アルミニウムまたは酸化チタンなどを含む無機フィラーが採用され得る。例えば、フィラーが添加された後の混合溶液中におけるフィラーの濃度が３質量％から３０質量％（５質量％から２５質量％でもよい）となるように、混合溶液にフィラーが添加されればよい。ここでは、第１の攪拌工程の後にフィラー添加工程を実施することで、混合溶液の粘度を容易に調整することができる。
【００８７】
次に、ステップＳＰ５では、ステップＳＰ４でフィラーが添加された混合溶液を攪拌する工程（第２の攪拌工程ともいう）を実施する。ここでは、混合溶液に対して、例えば、自転・公転ミキサーなどを用いて攪拌を実施する。例えば、自転・公転ミキサーで攪拌を実施する場合には、自転部と公転部の回転数が８００ｒｐｍから１０００ｒｐｍ程度であり、攪拌時間が１分間から１０分間程度である条件で攪拌を実施する。このような条件が採用されると、混合溶液中においてフィラーが均一に分散し得る。
【００８８】
次に、ステップＳＰ６では、ステップＳＰ５で攪拌された混合溶液の粘度を安定化させる工程（粘度安定化工程ともいう）を実施する。ここでは、例えば、混合溶液を室温において２時間から２４時間程度保管すると、混合溶液の粘度が安定する。これにより、絶縁性ペーストが作製される。ここで、絶縁性ペーストの粘度が、例えば、せん断速度が１／秒であるときに５Ｐａ・秒から４００Ｐａ・秒に調整されれば、スクリーン印刷法によって絶縁性ペーストを塗布する際の滲みが低減され得る。このとき、例えば、数十μｍから数百μｍ程度の幅を有する孔部を有するパターンで絶縁性ペーストを容易に塗布することができる。その結果、スクリーン印刷法を用いて所望のパターンに絶縁性ペーストを塗布して乾燥させることで、保護層６を形成することができる。絶縁性ペーストの粘度は、例えば、粘度・粘弾性測定装置（viscosity-viscoelasticity measuring instrument）などを用いて測定され得る。
【００８９】
上記ステップＳＰ１からステップＳＰ６の一連の工程では、例えば、第２の攪拌工程において混合溶液の粘度が安定する場合は、粘度安定化工程を省略してもよい。また、例えば、混合工程においてフィラーの添加を行ってもよい。この場合には、フィラー添加工程および第２の攪拌工程が不要となる。その結果、生産性が向上する。また、例えば、保護層６を形成する際に、マスクを用いたスプレー法などで絶縁性ペーストを塗布する場合には、副生成物除去工程を実施しなくてもよい。また、例えば、混合工程で、アルキル基を有するシロキサン樹脂の前駆体を含む混合溶液を生成し、その後、フィラー添加工程で、フェニル基を有するシロキサン樹脂を混合溶液に添加してもよい。
【００９０】
＜１−６．太陽電池素子の製造方法＞
太陽電池素子１０の製造方法の一例について、図１５および図１６（ａ）から図１６（ｆ）に基づいて説明する。ここでは、図１５で示されるステップＳＴ１、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３およびステップＳＴ４の工程をこの記載の順に実施することで、太陽電池素子１０を製造することができる。
【００９１】
まず、ステップＳＴ１では、半導体基板１を準備する工程（第１工程ともいう）を実施する。半導体基板１は、第１表面１ａおよびこの第１表面１ａとは逆の方向を向いた第２表面１ｂを有している。
【００９２】
ここでは、例えば、まず、図１６（ａ）で示されるように半導体基板１を準備する。半導体基板１は、例えば、既存のＣＺ法または鋳造法などを用いて形成され得る。ここでは、鋳造法によって作製されたｐ型の多結晶シリコンのインゴットを用いた例について説明する。このインゴットを、例えば２５０μｍ以下の厚さにスライスして半導体基板１を作製する。ここで、例えば、半導体基板１の表面に対して、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、フッ酸またはフッ硝酸などの水溶液でごく微量のエッチングを施すと、半導体基板１の切断面の機械的なダメージを受けた層および汚染された層を除去することができる。
【００９３】
次に、図１６（ｂ）で示されるように、半導体基板１の第１表面１ａにテクスチャを形成する。テクスチャは、水酸化ナトリウムなどのアルカリ性の水溶液またはフッ硝酸などの酸性の水溶液を用いたウエットエッチング、あるいは反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）法などを使用したドライエッチングによって形成され得る。
【００９４】
次に、図１６（ｃ）で示されるように、テクスチャを有する半導体基板１の第１表面１ａに、ｎ型の半導体領域である第２半導体層３を形成する。具体的には、テクスチャを有する半導体基板１における第１表面１ａ側の表層部にｎ型の第２半導体層３を形成する。第２半導体層３は、例えば、ペースト状にした五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）を半導体基板１の表面に塗布してリンを熱拡散させる塗布熱拡散法、ガス状にしたオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を拡散源とした気相熱拡散法などを用いて形成され得る。第２半導体層３は、例えば、０．１μｍから２μｍ程度の深さと４０Ω／□から２００Ω／□程度のシート抵抗値とを有するように形成される。
【００９５】
例えば、気相熱拡散法では、まず、ＰＯＣｌ３などを主として含有する拡散ガスを有する雰囲気中において６００℃から８００℃程度の温度において半導体基板１に５分間から３０分間程度の熱処理を施して、燐ガラスを半導体基板１の表面に形成する。その後、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスの雰囲気中において８００℃から９００℃程度の比較的高温において、半導体基板１に１０分間から４０分間程度の熱処理を施す。これにより、燐ガラスから半導体基板１にリンが拡散して、半導体基板１の第１表面１ａ側の表層部に第２半導体層３が形成される。
【００９６】
ここで、第２半導体層３を形成する際に、第２表面１ｂ側にも第２半導体層が形成される場合がある。この場合には、第２表面１ｂ側に形成された第２半導体層をエッチングで除去する。例えば、フッ硝酸の水溶液に半導体基板１の第２表面１ｂ側の部分を浸すことで、第２表面１ｂ側に形成された第２半導体層を除去することができる。これにより、半導体基板１の第２表面１ｂにｐ型の導電型を有する領域を露出させることができる。その後、第２半導体層３を形成する際に半導体基板１の第１表面１ａ側に付着した燐ガラスをエッチングで除去する。このように、第１表面１ａ側に燐ガラスを残存させた状態で、第２表面１ｂ側に形成された第２半導体層をエッチングで除去すれば、第１表面１ａ側の第２半導体層３の除去およびダメージが低減され得る。このとき、半導体基板１の端面１ｃに形成された第２半導体層も併せて除去してもよい。
【００９７】
また、例えば、半導体基板１の第２表面１ｂ側に予め拡散マスクを形成しておき、気相熱拡散法などによって第２半導体層３を形成し、続いて拡散マスクを除去してもよい。この場合には、第２表面１ｂ側に第２半導体層は形成されないため、第２表面１ｂ側の第２半導体層を除去する工程が不要となる。
【００９８】
以上の処理によって、第１表面１ａ側にｎ型の半導体層である第２半導体層３が位置し、且つ第１表面１ａにテクスチャを有している、第１半導体層２を含む半導体基板１が準備され得る。
【００９９】
次に、ステップＳＴ２では、パッシベーション層４を形成する工程（第２工程ともいう）を実施する。第１実施形態では、少なくとも、半導体基板１の第２表面１ｂ上にパッシベーション層４が形成される。
【０１００】
ここでは、例えば、図１６（ｄ）で示されるように、第１半導体層２の第２表面１ｂの上と、第２半導体層３の第１表面１ａの上に、酸化アルミニウムを主として含有するパッシベーション層４を形成する。また、パッシベーション層４の上に反射防止層５を形成する。反射防止層５は、例えば、窒化シリコン膜などによって構成される。
【０１０１】
パッシベーション層４は、例えば、ＡＬＤ法などによって形成され得る。ＡＬＤ法によれば、例えば、半導体基板１の端面１ｃを含む全周囲にパッシベーション層４が形成され得る。ＡＬＤ法によるパッシベーション層４の形成工程では、まず、成膜装置のチャンバー内に、第２半導体層３までが形成された半導体基板１を載置する。そして、半導体基板１を１００℃から２５０℃程度の温度域まで加熱した状態で、次の工程Ａから工程Ｄを複数回繰り返し行い、酸化アルミニウムを主に含有するパッシベーション層４を形成する。これにより、所望の厚さを有するパッシベーション層４が形成される。
【０１０２】
［工程Ａ］酸化アルミニウムを形成するためのトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）などのアルミニウム原料が、Ａｒガスまたは窒素ガスなどのキャリアガスとともに、半導体基板１上に供給される。これにより、半導体基板１の全周囲にアルミニウム原料が吸着される。ＴＭＡが供給される時間は、例えば、１５ミリ秒間から３０００ミリ秒間程度とされる。ここで、工程Ａの開始時には、半導体基板１の表面はＯＨ基で終端されていてもよい。換言すれば、半導体基板１の表面がＳｉ−Ｏ−Ｈの構造であってもよい。この構造は、例えば、半導体基板１を希フッ酸で処理した後に純水で洗浄することで形成され得る。
【０１０３】
［工程Ｂ］窒素ガスによって成膜装置のチャンバー内の浄化が行なわれることで、チャンバー内のアルミニウム原料が除去される。さらに、半導体基板１に物理吸着および化学吸着したアルミニウム原料の内、原子層レベルで化学吸着した成分以外のアルミニウム原料が除去される。窒素ガスによってチャンバー内が浄化される時間は、例えば、１秒間から数十秒間程度とされる。
【０１０４】
［工程Ｃ］水またはオゾンガスなどの酸化剤が、成膜装置のチャンバー内に供給されることで、ＴＭＡに含まれるアルキル基が除去されてＯＨ基で置換される。これにより、半導体基板１の上に酸化アルミニウムの原子層が形成される。酸化剤がチャンバー内に供給される時間は、例えば、７５０ミリ秒間から１１００ミリ秒間程度とされる。また、例えば、チャンバー内に酸化剤ととともに水素が供給されれば、酸化アルミニウムに水素原子がより含有されやすくなる。
【０１０５】
［工程Ｄ］窒素ガスによって成膜装置のチャンバー内の浄化が行なわれることで、チャンバー内の酸化剤が除去される。このとき、例えば、半導体基板１上における原子層レベルの酸化アルミニウムの形成時において反応に寄与しなかった酸化剤などが除去される。ここで、窒素ガスによってチャンバー内が浄化される時間は、例えば、１秒間以上から数十秒間程度とされる。
【０１０６】
以後、工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｃおよび工程Ｄがこの記載の順に行われる一連の工程を複数回繰り返すことで、所望の膜厚の酸化アルミニウムの層が形成される。
【０１０７】
反射防止層５は、例えば、ＰＥＣＶＤ法またはスパッタリング法を用いて形成される。ＰＥＣＶＤ法を用いる場合は、事前に半導体基板１を反射防止層５の成膜中の温度よりも高い温度まで加熱しておく。その後、シラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）との混合ガスを、窒素（Ｎ２）ガスで希釈し、反応圧力を５０Ｐａから２００Ｐａ程度にして、グロー放電分解でプラズマ化させたものを、加熱された半導体基板１上に堆積させる。これにより、半導体基板１上に反射防止層５が形成される。このとき、成膜温度を、３５０℃から６５０℃程度とし、半導体基板１の事前の加熱温度を成膜温度よりも５０℃程度高くする。また、グロー放電に必要な高周波電源の周波数として、１０ｋＨｚから５００ｋＨｚ程度の周波数が採用される。また、ガスの流量は、反応室の大きさなどによって適宜決定される。例えば、ガスの流量は、１５０ミリリットル／分（ｓｃｃｍ）から６０００ミリリットル／分（ｓｃｃｍ）程度の範囲とされる。このとき、アンモニアガスの流量Ｂをシランガスの流量Ａで除した値（Ｂ／Ａ）は、０．５から１５の範囲とされる。
【０１０８】
次に、ステップＳＴ３では、保護層６を形成する工程（第３工程ともいう）を実施する。第１実施形態では、少なくとも半導体基板１の第２表面１ｂ側において、パッシベーション層４上に、孔部ＣＨ１を含むパターンを形成するように溶液を塗布してこの溶液を乾燥することで保護層６が形成される。このとき、溶液として、例えば、絶縁性ペーストが用いられる。また、保護層６は、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している厚さ変化領域としての第１領域６ａを有する。孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１から離れるにつれて厚さが増加する保護層６は、例えば、２回の印刷によって形成することができる。具体的には、例えば、孔部ＣＨ１を有するパターンを形状するように絶縁性ペーストを塗布した後に、孔部ＣＨ１の中心からの距離がこの孔部ＣＨ１の全周にわたってこの孔部Ｈ１の径方向においてこの孔部ＣＨ１よりも大きい孔部を有するパターンを形状するように絶縁性ペーストを塗布する方法などで形成することができる。
【０１０９】
ここでは、例えば、図１６（ｅ）で示されるように、パッシベーション層４上の少なくとも一部に保護層６を形成する。例えば、まず、スクリーン印刷法などを用いてパッシベーション層４上の少なくとも一部に上述した絶縁性ペーストを所望のパターンで塗布する。次に、塗布後の絶縁性ペーストを、ホットプレートまたは乾燥炉などを用いて、最高温度が１５０℃から３５０℃程度とされ、加熱時間が１分間から１０分間程度とされる条件で乾燥する。これにより、パッシベーション層４上に所望のパターンを有する保護層６が形成される。このとき、絶縁性ペーストの、パッシベーション層４に対する濡れ性、表面張力、粘度および自重などに応じて、上述した内縁部ＩＥ１に向けて厚さが減衰する傾向を示している第１領域６ａと、厚さが略均一の第２領域６ｂとが形成され得る。
【０１１０】
また、この第３工程では、保護層６を絶縁性ペーストの塗布によって形成する際に、太陽電池素子１０の外周縁部ＯＰ１近傍において、上述した第３領域６ｃ（図１０など）、第４領域６ｄ（図１１など）および凹凸外縁部ＯＥ１（図１２など）を適宜形成することができる。このとき、凹凸外縁部ＯＥ１の発生頻度、サイズおよび形状などは、例えば、保護層６を形成するための絶縁性ペーストの粘度などの特性および絶縁性ペーストの液量などの塗布条件などに応じて変化し得る。
【０１１１】
ここで、例えば、絶縁性ペーストが、塩素を含有していれば、絶縁性ペーストの塗布によって保護層６を形成した場合には、塩素を含有する保護層６を形成することができる。絶縁性ペースト中の塩素の含有量は、例えば、１ｐｐｍから１００００ｐｐｍ程度に設定され得る。
【０１１２】
ここで、例えば、仮に保護層６においてシロキサン樹脂の低分子成分が残留している場合には、後述する裏面電極８を形成するための金属ペーストの焼成工程において、シロキサン樹脂の低分子成分が揮発しやすい。このとき、揮発したシロキサン樹脂の低分子成分は、裏面電極８を形成するための金属粉末の間に付着して金属粉末の焼結を阻害する。このため、焼成によって形成される裏面電極８の電気抵抗が上昇することがある。また、シロキサン樹脂の低分子成分が揮発した場合には、保護層６において空隙が生じることがある。これに対して、塩素を含有している絶縁性ペーストを用いて保護層６を作製すれば、保護層６を形成するための絶縁性ペーストの乾燥工程と、裏面電極８を形成するための金属ペーストの焼成工程とにおいて、保護層６中に残留しているシロキサン樹脂の低分子成分が縮合重合の反応を生じやすい。これにより、保護層６中に残留しているシロキサン樹脂の低分子成分が減少する。その結果、第１実施形態に係る太陽電池素子１０では、裏面電極８の電気抵抗が上昇しにくく、保護層６に空隙が生じにくくなる。
【０１１３】
また、塩素を含有する第１の絶縁性ペーストを塗布した後に、第１の絶縁性ペーストよりも塩素の含有量が多い第２の絶縁性ペーストを塗布してもよい。これにより、保護層６では、裏面電極８側に位置する部位において、パッシベーション層４側に位置する部位よりも、塩素の含有量が多くなり得る。
【０１１４】
このように、保護層６のうちの裏面電極８側の部位では、塩素の含有量が多いため、シロキサン樹脂の低分子成分の揮発による空隙が生じにくい。これにより、例えば、Ａｌペーストの焼成時に、保護層６およびパッシベーション層４がファイヤースルーされにくくなる。その結果、太陽電池素子１０の出力特性が低下しにくい。
【０１１５】
次に、ステップＳＴ４では、表面電極７および裏面電極８を含む電極を形成する工程（第４工程ともいう）を実施する。ここでは、例えば、保護層６および孔部ＣＨ１内に電極形成用の材料を配してこの電極形成用の材料を加熱することで、裏面電極８を形成する。このとき形成される裏面電極８には、第２取出電極８ａと第２集電電極８ｂとが含まれる。そして、第２集電電極８ｂは、保護層６上に位置している電極層８ｂ１と、保護層６の孔部ＣＨ１内からパッシベーション層４を貫通するように位置しており且つ半導体基板１に電気的に接続される接続部８ｂ２とを有している。
【０１１６】
ここでは、例えば、図１６（ｆ）で示されるように、表面電極７および裏面電極８が形成される。
【０１１７】
表面電極７は、例えば、主成分として銀を含む金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットを含有する第１金属ペースト（銀ペーストともいう）を用いて作製する。まず、第１金属ペーストを、半導体基板１の第１表面１ａ側に塗布する。第１実施形態では、第１表面１ａ上のパッシベーション層４上に形成された反射防止層５上に、第１金属ペーストを塗布する。ここでは、第１金属ペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷などによって実現され得る。そして、第１金属ペーストの塗布後、所定の温度で第１金属ペースト中の溶剤を蒸散させて乾燥してもよい。スクリーン印刷によって第１金属ペーストを塗布するのであれば、例えば、表面電極７に含まれる第１取出電極７ａ、第１集電電極７ｂおよび補助電極７ｃを１つの工程で形成することができる。その後、例えば、焼成炉内で最高温度が６００℃から８５０℃とされ、加熱時間が数十秒間から数十分間程度とされる条件で、第１金属ペーストを焼成することで表面電極７を形成する。
【０１１８】
裏面電極８に含まれる第２取出電極８ａは、例えば、主成分として銀を含む金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットなどを含有する第２金属ペースト（銀ペーストともいう）を用いて作製する。半導体基板１へ第２金属ペーストを塗布する方法としては、例えば、スクリーン印刷法などを用いることができる。第２金属ペーストの塗布後、所定の温度で第２金属ペースト中の溶剤を蒸散させて乾燥してもよい。その後、焼成炉内で最高温度が６００℃から８５０℃とされ、加熱時間が数十秒間から数十分間程度とされる条件で、第２金属ペーストを焼成することで、第２取出電極８ａが半導体基板１の第２表面１ｂ側に形成される。
【０１１９】
裏面電極８に含まれる第２集電電極８ｂは、例えば、主成分としてアルミニウムを含む金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットを含有する第３金属ペースト（Ａｌペースト）を用いて作製する。まず、第３金属ペーストを、予め塗布された第２金属ペーストの一部と接触するように、半導体基板１の第２表面１ｂ側に塗布する。第１実施形態では、第２表面１ｂ上のパッシベーション層４上に形成された保護層６上および孔部ＣＨ１内に、第３金属ペーストを塗布する。このとき、第２取出電極８ａが形成される部位の一部を除いて、半導体基板１の第２表面１ｂ側のほぼ全面に第３金属ペーストを塗布してもよい。ここでは、第３金属ペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷などによって実現され得る。ここで、第３金属ペーストの塗布後、所定の温度で第３金属ペースト内の溶剤を蒸散させて乾燥させてもよい。その後、例えば、焼成炉内において最高温度が６００℃から８５０℃とされ、加熱時間が数十秒間から数十分間程度とされる条件で第３金属ペーストを焼成することで、第２集電電極８ｂが半導体基板１の第２表面１ｂ側に形成される。このとき、第３金属ペーストは、焼成される際にパッシベーション層４をファイヤースルーして、第１半導体層２と電気的に接続する。これにより、第２集電電極８ｂが形成される。また、このとき、第２集電電極８ｂの形成に伴い、第３半導体層２ｂｓも形成される。ただし、このとき、保護層６上にある第３金属ペーストは、保護層６でブロックされる。このため、第３金属ペーストが焼成される際には、保護層６でブロックされたパッシベーション層４へは焼成による悪影響がほとんど及ばない。
【０１２０】
このようにして、裏面電極８が形成され得る。このため、第１実施形態では、裏面電極８を形成するための電極形成用の材料として、第２金属ペーストおよび第３金属ペーストが採用される。ここでは、例えば、第２集電電極８ｂを形成した後に第２取出電極８ａを形成してもよい。第２取出電極８ａは、例えば、半導体基板１と直接接触していても、第２取出電極８ａと半導体基板１との間にパッシベーション層４が存在するなどして、半導体基板１と直接接触していなくてもよい。また、第２取出電極８ａは保護層６の上に位置するように形成されてもよい。また、表面電極７および裏面電極８は、各々の金属ペーストを塗布した後に、同時に焼成を施すことで形成してもよい。これにより、太陽電池素子１０の生産性が向上し得る。また、この場合、半導体基板１に施される熱履歴が低減されるため、太陽電池素子１０の出力特性が向上し得る。
【０１２１】
以上の工程によって、半導体基板１上に位置しているパッシベーション層４上に、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１からその周囲の部分にかけて厚さが緩やかに増加している保護層６が形成され得る。また、パッシベーション層４上に位置している保護層６上に、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１からその周囲の部分にかけて厚さが緩やかに減少している第２集電電極８ｂが形成され得る。これにより、例えば、第３金属ペーストの焼成によって第２集電電極８ｂが形成される際に、焼成中の第２集電電極８ｂのうち、孔部ＣＨ１内から孔部ＣＨ１上にかけた領域と、孔部ＣＨ１の近傍における保護層６上の領域との間で、熱収縮の量が緩やかに変化し得る。その結果、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の近傍において第２集電電極８ｂに生じる歪みが小さくなり、第２集電電極８ｂにクラックが生じにくくなる。したがって、第２集電電極８ｂを含む裏面電極８における電気抵抗の低減によって太陽電池素子１０の発電効率が向上され得る。
【０１２２】
＜１−７．第１実施形態のまとめ＞
第１実施形態に係る太陽電池素子１０では、例えば、ＰＥＲＣ構造において、保護層６の厚さが、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１からその周囲の部分にかけて緩やかに増加している。そして、第２集電電極８ｂの厚さが、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１からその周囲の部分にかけて緩やかに減少している。これにより、例えば、第３金属ペーストの焼成によって第２集電電極８ｂが形成される際に、焼成中の第２集電電極８ｂのうち、孔部ＣＨ１内から孔部ＣＨ１上にかけた領域と、孔部ＣＨ１の近傍における保護層６上の領域との間で、熱収縮の量が緩やかに変化し得る。その結果、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の近傍において第２集電電極８ｂに生じる歪みが小さくなり、第２集電電極８ｂにクラックが生じにくくなる。また、第２集電電極８ｂが形成された後も、保護層６と第２集電電極８ｂとの間で熱膨張率が１桁程度以上異なっていても、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の近傍において太陽電池素子１０の使用温度の変化に応じて第２集電電極８ｂに生じる歪みが小さくなり得る。その結果、第２集電電極８ｂにおけるクラックの発生および進展が生じにくくなる。したがって、第２集電電極８ｂを含む裏面電極８における電気抵抗の低減によって太陽電池素子１０の発電効率が向上され得る。
【０１２３】
また、例えば、孔部ＣＨ１では、保護層６の内径が半導体基板１から離れれば離れる程大きくなる傾向を示している。このため、第２集電電極８ｂのうちの孔部ＣＨ１内の部分では、半導体基板１から離れれば離れる程、第２集電電極８ｂのうちの第２表面１ｂに沿った断面の面積が増大する傾向を示す。これにより、例えば、第２集電電極８ｂのうちの孔部ＣＨ１内の部分では、半導体基板１から離れるにつれて、電気抵抗が低下する傾向を示す。その結果、例えば、第２集電電極８ｂによるキャリアの収集および伝達の機能が向上し得る。
【０１２４】
また、例えば、保護層６が絶縁性ペーストの塗布によって形成される。このため、ＰＥＣＶＤ法およびスパッタリング法などによって保護層６が形成される場合と比較して、処理用のチャンバー、真空ポンプおよびレーザーなどが不要となり得る。これにより、例えば、太陽電池素子１０の製造に要する装置の小型化ならびに構成の簡易化などが図られ得る。また、例えば、孔部ＣＨ１を形成するためのレーザーの照射が省略されることで、太陽電池素子１の製造におけるエネルギー消費量の低減も図られ得る。
【０１２５】
また、例えば、以上のように、ステップＳＴ１、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３およびステップＳＴ４の工程をこの記載の順に実施することで、太陽電池素子１０を製造することができる。そして、第１実施形態に係る絶縁性ペーストおよび太陽電池素子１０の製造方法によれば、保護層６がファイヤースルーされにくくなる。その結果、信頼性が高い太陽電池素子１０を提供することができる。
【０１２６】
＜２．他の実施形態＞
本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。
【０１２７】
＜２−１．第２実施形態＞
上記第１実施形態において、例えば、図１７で示されるように、パッシベーション層４の代わりに、第１パッシベーション層４ａと第２パッシベーション層４ｂとを含むパッシベーション層４Ａを有する、太陽電池素子１０Ａが採用されてもよい。図１７の例では、第１パッシベーション層４ａは、半導体基板１と接する位置に存在しており、第２パッシベーション層４ｂが保護層６と接する位置に存在している。ここで、例えば、第１パッシベーション層４ａと第２パッシベーション層４ｂとの間には、別の層が存在していてもよい。換言すれば、パッシベーション層４Ａは、２以上のパッシベーション層が積層されたものであってもよい。また、ここで、例えば、保護層６と接する第２パッシベーション層４ｂが、保護層６と同一の主成分を含有していれば、パッシベーション層４Ａと保護層６との密着性が向上し得る。ここでは、例えば、保護層６の主成分が酸化シリコンである場合には、第２パッシベーション層４ｂの主成分も酸化シリコン（ＳｉＯ２など）である場合などが想定され得る。この場合、第１パッシベーション層４ａおよび第２パッシベーション層４ｂのそれぞれは、例えば、ＡＬＤ法、ＰＥＣＶＤ法またはスパッタリング法などによって、数ｎｍから百ｎｍ程度の厚さを有するように形成され得る。
【０１２８】
＜２−２．その他＞
上記各実施形態において、保護層６を平面透視した場合に、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の少なくとも一部が、凹凸形状を有していてもよい。ここでは、例えば、保護層６を形成する際に、適宜マスクなどを利用して絶縁性ペーストが塗布されれば、孔部ＣＨ１の内縁部ＩＥ１の一部に、選択的に凹凸形状が形成され得る。
【０１２９】
また、各実施形態において、保護層６は、スパッタリング法またはＣＶＤ法などの成膜法で形成してもよい。このとき、例えば、チャンバー内で保護層６の成膜を行っている際に、塩素を含有したガスをチャンバー内に導入してもよい。これにより、保護層６に塩素が含有されている状態となり得る。
【０１３０】
上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【０１３１】
１  半導体基板
１ａ  第１表面
１ｂ  第２表面
４，４Ａ  パッシベーション層
４ａ  第１パッシベーション層
４ｂ  第２パッシベーション層
５  反射防止層
６  保護層
６ａ  第１領域
６ｂ  第２領域
６ｃ  第３領域
６ｄ  第４領域
７  表面電極
８  裏面電極
８ａ  第２取出電極
８ｂ  第２集電電極
８ｂ１  電極層
８ｂ２  接続部
１０，１０Ａ  太陽電池素子
ＣＨ１，ＣＨ１００  孔部
ＣＨ１１  第１孔部
ＣＨ１２  第２孔部
ＩＥ１，ＩＥ１００  内縁部
Ｗｃ１  第１距離
Ｗｐ１  第２距離
【図１】
2018062088.tif 000003
【図２】
2018062088.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月25日(2018.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面および該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有している半導体基板と、
前記第２表面上に位置しているパッシベーション層と、
該パッシベーション層上に位置している保護層と、
該保護層上に位置している裏面電極と、を備え、
該裏面電極は、前記保護層および前記パッシベーション層を貫通する１以上の孔部を介して前記半導体基板に電気的に接続されており、
前記保護層は、前記孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している第１領域および該第１領域を囲むように位置する第２領域、を有し、
前記第１領域のうちの前記内縁部から最も離れている位置と前記内縁部との距離は、前記第２領域における厚さよりも大きく、
前記裏面電極は、前記第１領域上において、前記内縁部から離れるにつれて厚さが減少する傾向を示している、太陽電池素子。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池素子であって、
前記保護層を平面透視した場合に、前記内縁部が、凹凸部を有している、太陽電池素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の太陽電池素子であって、
前記１以上の孔部は、隣り合う第１孔部および第２孔部、を含み、
前記第１孔部の周囲に位置している前記第１領域のうちの前記内縁部から最も離れている位置と前記内縁部との距離は、前記第１孔部と前記第２孔部との間の距離の半分未満である、太陽電池素子。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
前記パッシベーション層が、前記半導体基板と接する位置に存在している第１パッシベーション層と、前記保護層と接する位置に存在している第２パッシベーション層とを含み、
前記第２パッシベーション層と前記保護層とが、同一の主成分を含有している、太陽電池素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、
前記保護層は、塩素を含有している、太陽電池素子。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池素子であって、
前記保護層において前記裏面電極側に位置している部位が前記パッシベーション層側に位置している部位よりも塩素濃度が高い、太陽電池素子。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の太陽電池素子であって、
前記パッシベーション層は、塩素を含んでいる、太陽電池素子。
【請求項８】
第１表面および該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有している半導体基板を準備することと、
前記第２表面上にパッシベーション層を形成することと、
前記パッシベーション層上に孔部を含むパターンを形成するように溶液を塗布して該溶液を乾燥することで、前記孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している厚さ変化領域を有する保護層を形成することと、
前記保護層上および前記孔部内に電極形成用の材料を配して該電極形成用の材料を加熱することで、前記保護層上に位置しており且つ前記内縁部から該内縁部の周囲の部分にかけた前記厚さ変化領域上の部分が該内縁部から離れるにつれて厚さが減少している傾向を示している電極層と、前記保護層の前記孔部内から前記パッシベーション層を貫通するように位置しており且つ前記半導体基板に電気的に接続されている接続部と、を有する、裏面電極を形成することと、
を有する、太陽電池素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
太陽電池素子の製造方法の一態様は、半導体基板を準備することと、パッシベーション層を形成することと、保護層を形成することと、裏面電極を形成することと、を有する。前記半導体基板は、第１表面および該第１表面とは逆の方向を向いた第２表面を有している。前記パッシベーション層を形成することには、前記第２表面上に前記パッシベーション層を形成することが含まれる。前記保護層を形成することには、前記パッシベーション層上に孔部を含むパターンを形成するように溶液を塗布して該溶液を乾燥することで前記保護層を形成することが含まれる。前記保護層は、前記孔部の内縁部から離れるにつれて厚さが増加する傾向を示している厚さ変化領域を有する。前記裏面電極を形成することには、前記保護層上および前記孔部内に電極形成用の材料を配して該電極形成用の材料を加熱することで前記裏面電極を形成することが含まれる。前記裏面電極は、前記保護層上に位置しており且つ前記内縁部から該内縁部の周囲の部分にかけた前記厚さ変化領域上の部分が該内縁部から離れるにつれて厚さが減少している傾向を示している電極層と、前記保護層の前記孔部内から前記パッシベーション層を貫通するように位置しており且つ前記半導体基板に電気的に接続されている接続部と、を有する。
【国際調査報告】
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