(57)【要約】  太陽電池素子（１０）は、半導体基板（１）と、パッシベーション膜（５）と、電極（６）と、を備えている。パッシベーション膜（５）は、半導体基板（１）上に位置している。電極（６）は、本体部（６１ａ、６２ａ）および複数の接続部（６１ｂ、６２ｂ）、を有する。本体部（６１ａ、６２ａ）は、パッシベーション膜（５）上に位置している。複数の接続部（６１ｂ、６２ｂ）のそれぞれは、本体部（６１ａ、６２ａ）と半導体基板（１）とを接続している状態で位置している。本体部（６１ａ、６２ａ）は、金属と、第１ガラス成分と、を含有する。複数の接続部（６１ｂ、６２ｂ）のそれぞれは、金属と、第１ガラス成分と、該第１ガラス成分とは材料が異なる第２ガラス成分と、を含有する。
2019167530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、  該半導体基板上に位置しているパッシベーション膜と、  該パッシベーション膜上に位置している本体部および、該本体部と前記半導体基板とを接続している状態で位置している複数の接続部、を有する電極と、を備え、  前記本体部は、金属と、第１ガラス成分と、を含有し、  前記複数の接続部のそれぞれは、前記金属と、前記第１ガラス成分と、前記第１ガラス成分とは材料が異なる第２ガラス成分と、を含有する、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、  前記本体部における前記第１ガラス成分の第１濃度は、前記複数の接続部のそれぞれにおける、前記第１ガラス成分と前記第２ガラス成分とを合計したガラス成分の第２濃度よりも低い、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、  前記電極は、第１方向に長細いバスバー電極と、該バスバー電極に交差している状態で位置している、前記バスバー電極よりも細長い複数のフィンガー電極と、を含み、  前記電極を平面透視した場合に、前記複数の接続部は、前記バスバー電極の内部に位置している第１接続部と、前記複数のフィンガー電極のそれぞれの一部に位置している第２接続部と、を有する、太陽電池素子。
【請求項４】
請求項３に記載の太陽電池素子であって、  前記パッシベーション膜上に位置し、前記第２ガラス成分を含有するガラス部、をさらに備え、  前記パッシベーション膜、前記電極および前記ガラス部を平面透視した場合に、前記複数の第２接続部のそれぞれは、前記複数のフィンガー電極のそれぞれにおける前記本体部と前記ガラス部との交差部に位置している、太陽電池素子。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池素子であって、  前記ガラス部は、前記第１方向に沿った仮想線に沿って位置し、前記複数のフィンガー電極どうしの間の領域において途切れている不連続な形態を有する、太陽電池素子。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、  前記半導体基板は、第１面と、該第１面とは逆向きの第２面と、を有するとともに、前記第２面の側に位置しているｐ型の導電型の第１半導体領域と、前記第１面の側に位置しているｎ型の導電型の第２半導体領域と、を含み、  前記パッシベーション膜は、前記第２半導体領域の上に位置し、窒化珪素を含む、太陽電池素子。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載の太陽電池素子であって、  前記半導体基板は、第１面と、該第１面とは逆向きの第２面と、を有するとともに、前記第２面の側に位置しているｐ型の導電型の第１半導体領域と、前記第１面の側に位置しているｎ型の導電型の第２半導体領域と、を含み、  前記パッシベーション膜は、前記第１半導体領域の上に位置しており、酸化アルミニウムを含む、太陽電池素子。
【請求項８】
半導体基板を準備する第１工程と、  前記半導体基板上にパッシベーション膜を形成する第２工程と、  前記パッシベーション膜の上に、金属および第１ガラス成分を含有する第１ペーストと、前記第１ガラス成分とは材料が異なる第２ガラス成分を含有する第２ペーストと、を前記第１ペーストの第１部分と前記第２ペーストの第２部分とが重畳するように、それぞれ塗布する第３工程と、  前記第１ペーストおよび前記第２ペーストを加熱することで、前記パッシベーション膜の上に、前記金属および前記第１ガラス成分を含有する本体部と、前記金属、前記第１ガラス成分および前記第２ガラス成分を含有する接続部と、を含む電極を形成する第４工程と、を有し、  該第４工程において、前記第１ペーストのうちの前記第１部分以外の部分を加熱することで前記パッシベーション膜上に前記本体部を形成するとともに、前記第１ペーストのうちの前記第１部分と前記第２ペーストの前記第２部分とを加熱することで前記パッシベーション膜の焼成貫通によって前記本体部と前記半導体基板とを接続している状態で位置している前記接続部を形成する、太陽電池素子の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の太陽電池素子の製造方法であって、  前記第３工程において、前記パッシベーション膜の上に、前記第２ペーストを塗布した後に前記第１ペーストを塗布する、太陽電池素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の太陽電池素子の製造方法であって、  前記第３工程において、前記パッシベーション膜の上に、前記第１ペーストを塗布した後に前記第２ペーストを塗布する、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、例えば、主として光を受ける前面の側に反射防止膜が存在しているものがある。この反射防止膜は、例えば、パッシベーション膜としても機能し得る。【０００３】  このような太陽電池素子では、例えば、半導体基板における前面の側の主面のうち、パッシベーション膜によって覆われている部分の面積が大きければ、パッシベーション効果が高まり得る。このため、例えば、前面の側の電極のほとんどの部分を反射防止膜の上に位置させ、この電極の一部を、反射防止膜に形成された貫通孔を介して、半導体基板に接続させた太陽電池素子が提案されている（例えば、特開昭６４−４１２７７号公報、特開平２−１２３７７０号公報および特開昭６４−８９５６９号公報の記載を参照）。
【発明の概要】
【０００４】  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。
【０００５】  太陽電池素子の一態様は、半導体基板と、パッシベーション膜と、電極と、を備えている。前記パッシベーション膜は、前記半導体基板上に位置している。前記電極は、本体部および複数の接続部、を有する。前記本体部は、前記パッシベーション膜上に位置している。前記複数の接続部のそれぞれは、前記本体部と前記半導体基板とを接続している状態で位置している。前記本体部は、金属と、第１ガラス成分と、を含有する。前記複数の接続部のそれぞれは、前記金属と、前記第１ガラス成分と、該第１ガラス成分とは材料が異なる第２ガラス成分と、を含有する。
【０００６】  太陽電池素子の製造方法の一態様は、第１工程と、第２工程と、第３工程と、第４工程と、を有する。前記第１工程では、半導体基板を準備する。前記第２工程では、前記半導体基板上にパッシベーション膜を形成する。前記第３工程では、前記パッシベーション膜の上に、金属および第１ガラス成分を含有する第１ペーストと、該第１ガラス成分とは材料が異なる第２ガラス成分を含有する第２ペーストと、を前記第１ペーストの第１部分と前記第２ペーストの第２部分とが重畳するように、それぞれ塗布する。前記第４工程では、前記第１ペーストおよび前記第２ペーストを加熱することで、前記パッシベーション膜の上に、前記金属および前記第１ガラス成分を含有する本体部と、前記金属、前記第１ガラス成分および前記第２ガラス成分を含有する接続部と、を含んでいる電極を形成する。前記第４工程において、前記第１ペーストのうちの前記第１部分以外の部分を加熱することで前記パッシベーション膜上に前記本体部を形成するとともに、前記第１ペーストのうちの前記第１部分と前記第２ペーストの前記第２部分とを加熱することで前記パッシベーション膜の焼成貫通によって前記本体部と前記半導体基板とを接続している状態で位置している前記接続部を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態に係る太陽電池素子の一例を前面側から見た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を裏面側から見た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仮想的な切断面部の一例を示す図である。
【図４】図４は、図１および図２のIV−IV線に沿った太陽電池素子の仮想的な切断面部の一例を示す図である。
【図５】図５は、図１および図２のＶ−Ｖ線に沿った太陽電池素子の仮想的な切断面部の一例を示す図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、第１実施形態に係る太陽電池素子の製造方法における動作フローの一例を示す流れ図である。
【図７】図７（ａ）は、第１工程で準備された半導体基板の一例の第１面側から見た外観を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のVIIb-VIIb線に沿った半導体基板の仮想的な切断面部の一例を示す図である。
【図８】図８は、半導体基板上に第１パッシベーション膜および第２パッシベーション膜が形成された状態における、図７（ｂ）の仮想的な切断面部に対応する仮想的な切断面部の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１パッシベーション膜上に第２ａペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１０】図１０は、第１パッシベーション膜上に第１ａペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、第２パッシベーション膜上に第２ｂペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、第２パッシベーション膜上に第１ｂペーストおよび第１ｃペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係るペーストを塗布する第３工程の動作フローの一例を示す流れ図である。
【図１４】図１４は、第１パッシベーション膜上に第１ａペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１５】図１５は、第１パッシベーション膜上に第２ａペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、第２パッシベーション膜上に第１ｂペーストおよび第１ｃペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１７】図１７は、第２パッシベーション膜上に第２ｂペーストが塗布された状態の一例を示す平面図である。
【図１８】図１８は、第３実施形態に係る太陽電池素子の一例を前面側から見た外観を示す平面図である。
【図１９】図１９は、第３実施形態に係る太陽電池素子の一例を裏面側から見た外観を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  例えば、光を主に受光する前面側に反射防止膜が存在している太陽電池素子が知られている。この反射防止膜は、例えば、光の反射を低減するだけでなく、パッシベーション効果を発揮するパッシベーション膜としても機能し得る。そして、例えば、パッシベーション膜によって半導体基板のうちの前面側の面が覆われている部分の面積が増大すれば、パッシベーション効果が高まり得る。
【０００９】  このため、反射防止膜にレーザーの照射あるいはエッチングによって複数の微小な貫通孔を設け、反射防止膜上および複数の微小な貫通孔内に位置するように、バスバー電極およびフィンガー電極を含む前面側の電極を形成することが考えられる。このとき、バスバー電極およびフィンガー電極は、例えば、反射防止膜上に金属とガラス成分とを含む金属ペーストを塗布し、この金属ペーストを焼成することで形成され得る。
【００１０】  しかしながら、例えば、金属ペーストを焼成する際に、反射防止膜に対する焼成貫通を生じないようにする必要がある。このため、例えば、焼成温度ならびに金属ペーストに含有されるガラスフリットの量および種類が限定され得る。これにより、例えば、電極と半導体基板との接着強度を十分に高めることができず、電極が半導体基板から剥離しやすくなる場合がある。その結果、例えば、太陽電池素子の光電変換効率が低下しやすく、太陽電池素子の信頼性の低下を招く場合がある。
【００１１】  また、例えば、レーザーの照射によって反射防止膜に微小な貫通孔を形成すると、第１導電型の半導体基板の表層に一旦形成された第２導電型の領域の一部も除去してしまう場合がある。この場合には、例えば、微小な貫通孔を形成した後に、半導体基板の表層のうちの貫通孔に面した部分に対して、第２導電型のドーパントを再度導入することが考えられる。ただし、半導体基板の表層に対して第２導電型のドーパントの導入を２回も実施すると、太陽電池素子の製造工程の複雑化を招くおそれがある。
【００１２】  また、例えば、長細いフィンガー電極の形成については、反射防止膜に形成された微小な貫通孔を通るように長細く金属ペーストを塗布することは容易でない。このため、例えば、太陽電池素子を製造する際に、高精度な位置合わせを行う装置および工程の複雑化を招く場合がある。また、例えば、長細いフィンガー電極が微小な貫通孔に十分に入り込まずに電極と半導体基板との接続不良が生じて、太陽電池素子の光電変換効率の低下を招く場合もある。
【００１３】  これらの問題は、太陽電池素子の前面側とは逆の裏面側において、パッシベーション膜の上に電極を形成する場合にも生じ得る。
【００１４】  したがって、太陽電池素子については、例えば、信頼性および光電変換効率などの品質を容易に向上させることは容易でない。
【００１５】  そこで、本発明者らは、太陽電池素子について、品質を容易に向上させることができる技術を創出した。
【００１６】  これについて、以下、第１実施形態から第３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５、図７（ａ）から図１２および図１４から図１９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、前面バスバー電極６１の長手方向が＋Ｙ方向とされ、前面フィンガー電極６２の長手方向が＋Ｘ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。
【００１７】  ＜１．第１実施形態＞    ＜１−１．太陽電池素子の構成の概要＞  第１実施形態に係る太陽電池素子１０の構成を、図１から図５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（Passivated Emitter and Rear Cell）型の太陽電池素子である。
【００１８】  図１から図５で示されるように、太陽電池素子１０は、主に光を受光する面（前面ともいう）１０ｆｓと、この前面の逆側に位置している面（裏面ともいう）１０ｂｓと、を有する。図１から図５の例では、前面１０ｆｓが、＋Ｚ方向を向いている状態で位置しており、裏面１０ｂｓが、−Ｚ方向を向いている状態で位置している。
【００１９】  太陽電池素子１０は、例えば、半導体基板１と、第１パッシベーション膜５と、第２パッシベーション膜９、前面電極６と、裏面電極７と、を有する。
【００２０】    ＜１−２．半導体基板＞  図３から図５で示されるように、半導体基板１は、例えば、第１面１ｆｓと、第２面１ｂｓと、第３面１ｓｓと、を有する。第１面１ｆｓは、前面１０ｆｓ側に位置している。第２面１ｂｓは、裏面１０ｂｓ側に位置している。換言すれば、第２面１ｂｓは、半導体基板１のうちの第１面１ｆｓとは逆側に位置している。さらに換言すれば、第１面１ｆｓと第２面１ｂｓとは相互に逆向きである状態で位置している。第３面１ｓｓは、第１面１ｆｓと第２面１ｂｓとを接続している状態で位置している。換言すれば、第３面１ｓｓは、半導体基板１の外周縁を構成している端面である。図３から図５の例では、第１面１ｆｓは、＋Ｚ方向を向いている状態で位置している。第２面１ｂｓは、−Ｚ方向を向いている。半導体基板１は、＋Ｚ方向に沿った厚さを有する平板状の形態を有する。このため、第１面１ｆｓおよび第２面１ｂｓは、それぞれＸＹ平面に沿った半導体基板１の板面を構成している状態で位置している。
【００２１】  また、半導体基板１は、第１半導体領域２と、第２半導体領域３と、を有する。第１半導体領域２は、例えば、第１導電型を有する半導体によって構成されている状態で位置している。第２半導体領域３は、例えば、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状態で位置している。第１半導体領域２は、半導体基板１のうちの第２面１ｂｓの側に位置している。第２半導体領域３は、半導体基板１のうちの第１面１ｆｓの側に位置している。具体的には、第２半導体領域３は、半導体基板１のうちの第１面１ｆｓ側に位置している表層部に位置している。図３から図５の例では、第１半導体領域２上に第２半導体領域３が位置している。
【００２２】  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。この場合には、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。また、シリコン基板は、例えば、平面視して矩形状の外形を有する。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。
【００２３】  また、例えば、第１導電型がｐ型であるとともに第２導電型がｎ型である場合には、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、ｐ型のシリコン基板が製作され得る。この場合には、ｐ型のシリコン基板の第１面１ｆｓ側の表層部にｎ型の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半導体領域３が生成され得る。このとき、ｐ型の第１半導体領域２とｎ型の第２半導体領域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半導体領域２と第２半導体領域３との界面に位置しているｐｎ接合部を有する。
【００２４】  ここで、半導体基板１の第１面１ｆｓ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。
【００２５】  また、例えば、半導体基板１のうちの第２面１ｂｓ側の表層部に、第１半導体領域２の第１導電型（例えば、ｐ型）と同一である第１導電型を有する第３半導体領域が存在していてもよい。このとき、例えば、第３半導体領域が含有するドーパントの濃度が、第１半導体領域２が含有するドーパントの濃度よりも高ければ、第３半導体領域は、半導体基板１の第２面１ｂｓ側において内部電界を形成している状態で位置している。これにより、半導体基板１の第２面１ｂｓ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低減され得る。その結果、太陽電池素子１０における光電変換効率の低下が生じにくい。第３半導体領域は、例えば、半導体基板１のうちの第２面１ｂｓ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。
【００２６】    ＜１−３．第１パッシベーション膜＞  図１および図３から図５で示されるように、第１パッシベーション膜５は、例えば、半導体基板１の上に位置している。具体的には、第１パッシベーション膜５は、例えば、半導体基板１の第１面１ｆｓ上に位置している。第１パッシベーション膜５は、例えば、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。第１パッシベーション膜５の素材としては、例えば、窒化珪素などが採用され得る。第１パッシベーション膜５は、例えば、１層あるいは互いに異なる素材を含む２層以上によって構成されている状態で位置していてもよい。
【００２７】  ここで、例えば、第１半導体領域２がｐ型の導電型を有するとともに第２半導体領域３がｎ型の導電型を有する場合を想定する。この場合には、例えば、窒化珪素の膜は正の固定電荷を有する。このため、ｎ型の第２半導体領域３の上に位置している正の固定電荷を持つ窒化珪素の膜によって、第１パッシベーション膜５によるパッシベーション効果が増大し得る。この第１パッシベーション膜５は、例えば、厚さが適宜調整されることで、反射防止膜としても機能し得る。このとき、第１パッシベーション膜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、第１パッシベーション膜５の屈折率を１．８から２．５程度とし、この第１パッシベーション膜５の厚さを、２０ｎｍから１２０ｎｍ程度とすることが考えられる。
【００２８】    ＜１−４．第２パッシベーション膜＞  図２から図５で示されるように、第２パッシベーション膜９は、例えば、半導体基板１の上に位置している。具体的には、第２パッシベーション膜９は、例えば、半導体基板１の第２面１ｂｓ上に位置している。第２パッシベーション膜９は、例えば、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。第２パッシベーション膜９の素材としては、例えば、酸化アルミニウムなどが採用され得る。第２パッシベーション膜９は、例えば、１層あるいは互いに異なる素材を含む２層以上によって構成されている状態で位置していてもよい。
【００２９】  ここで、例えば、第１半導体領域２がｐ型の導電型を有するとともに第２半導体領域３がｎ型の導電型を有する場合を想定する。この場合には、例えば、酸化アルミニウムの膜は負の固定電荷を有する。このため、ｐ型の第１半導体領域２の上に位置している負の固定電荷を持つ酸化アルミニウムの膜によって、第２パッシベーション膜９によるパッシベーション効果が増大し得る。
【００３０】    ＜１−５．前面電極＞  図１および図３から図５で示されるように、前面電極６は、例えば、太陽電池素子１０の前面１０ｆｓの側に位置している。この前面電極６は、例えば、金属と、ガラスフリットと、有機ビヒクルと、が混合された金属ペーストなどの塗布および焼成によって形成され得る。
【００３１】  第１実施形態では、前面電極６は、例えば、本体部６１ａ，６２ａと、複数の接続部６１ｂ，６２ｂと、を有する。本体部６１ａ，６２ａは、例えば、第１パッシベーション膜５上に位置している。複数の接続部６１ｂ，６２ｂのそれぞれは、例えば、本体部６１ａ，６２ａと半導体基板１とを接続している状態で位置している。
【００３２】  また、第１実施形態では、前面電極６は、例えば、前面バスバー電極６１と、複数の前面フィンガー電極６２とを有する。前面バスバー電極６１は、第１方向としての＋Ｙ方向に細長い形状を有する。図１の例では、前面電極６は、相互に平行な３本の前面バスバー電極６１を有する。前面バスバー電極６１の幅は、例えば、２ｍｍから３ｍｍ程度とされる。また、複数の前面フィンガー電極６２のそれぞれは、例えば、前面バスバー電極６１に交差している状態で位置しており、前面バスバー電極６１よりも細長い形状を有する。図１の例では、前面電極６は、３本の前面バスバー電極６１に直交している状態で位置している、相互に平行な多数の前面フィンガー電極６２を有する。前面フィンガー電極６２の幅は、例えば、２０μｍから２００μｍ程度とされる。
【００３３】  ここでは、前面バスバー電極６１は、例えば、第１パッシベーション膜５上に位置している本体部（前面第１本体部ともいう）６１ａと、この前面第１本体部６１ａと半導体基板１の第１面１ｆｓとを接続している接続部（前面第１接続部ともいう）６１ｂと、を有する。複数の前面フィンガー電極６２のそれぞれは、例えば、第１パッシベーション膜５上に位置している本体部（前面第２本体部ともいう）６２ａと、この前面第２本体部６２ａと半導体基板１の第１面１ｆｓとを接続している接続部（前面第２接続部ともいう）６２ｂと、を有する。図３および図５の例では、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂは、それぞれ第１パッシベーション膜５を貫通している状態で位置している。
【００３４】  ここで、前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａは、金属と、第１ガラス成分と、を含有する。金属に、例えば、銀あるいは銅が適用されれば、隣り合う太陽電池素子１０を電気的に直列に接続するために前面バスバー電極６１に配線材を接合する際に、はんだを用いた接合が可能となる。前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａでは、金属の濃度は、例えば、８０質量％から９８質量％程度とされ、第１ガラス成分の濃度は、例えば、２質量％から２０質量％程度とされる。
【００３５】  また、ここで、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂは、前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａと同様に、金属と、第１ガラス成分と、を含有する。これらの前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂは、さらに、第１ガラス成分とは材料が異なる第２ガラス成分、を含有する。前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂでも、前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａと同様に、金属に、例えば、銀あるいは銅が適用される。このとき、例えば、第１導電型がｐ型であるとともに第２導電型がｎ型である場合には、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂと、ｎ型の第２半導体領域３と、の間におけるオーミックコンタクトが容易に実現され得る。
【００３６】  前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂでは、金属の濃度は、例えば、６０質量％から９６質量％程度とされ、第１ガラス成分の濃度は、例えば、２質量％から２０質量％程度とされ、第２ガラス成分の濃度は、例えば、２質量％から２０質量％程度とされる。前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂは、例えば、金属と第１ガラス成分とを含む金属ペースト（第１ペーストともいう、特に前面１０ｆｓ側に用いる第１ペーストを第１ａペーストという）と、第２ガラス成分を含むペースト（第２ペーストともいう、特に前面１０ｆｓ側に用いる第２ペーストを第２ａペーストという）との重畳箇所で、第１パッシベーション膜５の焼成貫通が生じて形成され得る。
【００３７】  上記構成が採用されれば、例えば、前面電極６の前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａには、金属および第１ガラス成分の他に、第１パッシベーション膜５の焼成貫通に必要な第２ガラス成分までは含まれていない。このため、例えば、前面電極６の前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａに占めるガラス成分の割合を低減することができる。これにより、例えば、前面電極６における前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａの電気抵抗が低減され得る。その結果、例えば、前面電極６を細くすることが可能となり、前面１０ｆｓにおいて、半導体基板１に光が入射しやすくすることができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、例えば、前面バスバー電極６１および前面フィンガー電極６２を形成するための素材の使用量を低減することができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００３８】  また、例えば、第１パッシベーション膜５の焼成貫通が生じにくい金属と第１ガラス成分とを含む第１ａペーストの塗布と、第２ガラス成分を含む第２ａペーストの塗布と、を組み合わせて、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂを形成することができる。ここでは、例えば、第１ａペーストと第２ａペーストとが重畳している箇所で局所的に第１パッシベーション膜５の焼成貫通を生じさせて、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂを形成することができる。このため、例えば、第１ａペーストなどの金属ペーストに関する焼成温度ならびに金属ペーストに含有されるガラス成分の含有量および種類などの諸条件について、選択肢の幅が拡がる。また、例えば、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂを形成するための第１ａペーストと第２ａペーストとの組合せについても選択の余地がある。これにより、例えば、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂと半導体基板１との接着強度を十分に高めることができる。その結果、例えば、前面バスバー電極６１および複数の前面フィンガー電極６２が半導体基板１から剥離しにくくなり、太陽電池素子１０における信頼性を容易に向上させることができる。したがって、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００３９】  ここで、第１ガラス成分には、例えば、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）および酸化珪素（ＳｉＯ２）の双方を含むものが適用される。この場合には、第１ガラス成分における酸化ビスマスの質量の比率は、例えば、第１ガラス成分における酸化珪素の質量の比率の１倍から１０倍程度とされる。さらに、例えば、第１ガラス成分を１００質量部とした場合には、第１ガラス成分は、酸化物換算で４０質量部から９０質量部程度の割合で酸化ビスマスを含有する。また、第２ガラス成分には、例えば、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）あるいは酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）および酸化珪素（ＳｉＯ２）の双方を含むものが適用される。例えば、第２ガラス成分が、酸化ナトリウムおよび酸化珪素の双方を有する場合には、第２ガラス成分における酸化ナトリウムの質量の比率は、例えば、第２ガラス成分における酸化珪素の質量の比率の１倍から１０倍程度とされる。さらに、例えば、第２ガラス成分を１００質量部とした場合には、第２ガラス成分は、酸化物換算で４０質量部から９０質量部程度の割合で酸化ナトリウムを含有する。ここで、例えば、第１ガラス成分における含有物と第２ガラス成分における含有物とは逆であってもよい。
【００４０】  また、例えば、前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａにおける第１ガラス成分の濃度（第１濃度ともいう）が、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂのそれぞれにおける第１ガラス成分と第２ガラス成分とを合計したガラス成分の濃度（第２濃度ともいう）よりも低ければ、前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａの電気抵抗が低減され得る。これにより、例えば、前面バスバー電極６１および前面フィンガー電極６２を含む前面電極６を細くすることが可能となる。その結果、例えば、前面１０ｆｓ側において、半導体基板１に光が入射しやすくすることができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、このとき、例えば、前面バスバー電極６１および前面フィンガー電極６２を形成するための金属などの素材の使用量を低減することができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００４１】  第１濃度および第２濃度の分析は、例えば、エネルギー分散型Ｘ線分析法（ＥＤＸ；Energy dispersive X-ray spectrometry）または二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ；Secondary Ion Mass Spectrometry）などで実施することができる。
【００４２】  ここで、例えば、図１で示されるように、前面電極６を平面透視した場合に、前面第１接続部６１ｂは、前面バスバー電極６１の内部に位置しており、前面第２接続部６２ｂは、前面フィンガー電極６２の一部に位置している。このため、例えば、半導体基板１に対する前面バスバー電極６１の接着強度が向上する。これにより、例えば、隣り合う太陽電池素子１０を電気的に直列に接続するために前面バスバー電極６１に配線材を接合しても、この配線材による外力の付与に拘わらず、前面バスバー電極６１が半導体基板１から剥離しにくい。その結果、例えば、太陽電池素子１０における信頼性を容易に向上させることができる。したがって、例えば、太陽電池素子における品質を容易に向上させることができる。
【００４３】  ここで、例えば、図１および図４で示されるように、太陽電池素子１０は、第１パッシベーション膜５上に位置している、第１ガラス部１１をさらに備えていてもよい。この第１ガラス部１１は、第２ガラス成分を含有する。ここで、例えば、図１で示されるように、第１パッシベーション膜５、前面電極６および第１ガラス部１１を平面透視した場合に、複数の前面第２接続部６２ｂのそれぞれは、複数の前面フィンガー電極６２のそれぞれにおける前面第２本体部６２ａと第１ガラス部１１との第１交差部ＣＲ１に位置している。このような構成は、例えば、第１パッシベーション膜５の上に、第１ａペーストと、第２ａペーストと、を互いに交差するように塗布し、第１ａペーストおよび第２ａペーストを焼成して、第１パッシベーション膜５の局所的な焼成貫通を生じさせることで、実現され得る。このため、例えば、細い前面フィンガー電極６２の形成についても、第１ａペーストを塗布する領域と第２ａペーストを塗布する領域との間における位置合わせを高精度で行わなくても、前面第２接続部６２ｂを容易に形成することができる。換言すれば、例えば、前面電極６と半導体基板１との間における良好な接続が容易に実現され得る。その結果、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００４４】  ここで、例えば、図１で示されるように、第１ガラス部１１は、第１方向（＋Ｙ方向）に沿った仮想的な線（第１仮想線ともいう）ＶＬ１に沿って位置し、複数の前面フィンガー電極６２どうしの間の領域において途切れている不連続な形態を有していてもよい。図１の例では、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第１仮想線ＶＬ１のそれぞれに沿って、第１ガラス部１１が位置している。ここでは、第１ガラス部１１は、例えば、直線状に位置していてもよいし、湾曲するように線状に位置していてもよい。このような構成が採用されれば、例えば、第１パッシベーション膜５の上を占める第１ガラス部１１の面積の増大を低減することができる。このため、例えば、第１ガラス部１１の存在による半導体基板１への光の入射の減少が低減され得る。その結果、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。ここで、例えば、第１ガラス部１１の形状が、厚さが薄い膜状であれば、第１ガラス部１１を光が透過しやすく、第１ガラス部１１の存在による半導体基板１への光の入射の減少が低減され得る。
【００４５】    ＜１−６．裏面電極＞  図２から図５で示されるように、裏面電極７は、例えば、太陽電池素子１０の裏面１０ｂｓの側に位置している。この裏面電極７は、例えば、金属と、ガラスフリットと、有機ビヒクルと、が混合された金属ペーストなどの塗布および焼成によって形成され得る。
【００４６】  第１実施形態では、裏面電極７は、例えば、本体部７１ａ，７２ａと、複数の接続部７１ｂ，７２ｂと、を有する。本体部７１ａ，７２ａは、例えば、第２パッシベーション膜９上に位置している。複数の接続部７１ｂ，７２ｂのそれぞれは、例えば、本体部７１ａ，７２ａと半導体基板１とを接続している状態で位置している。
【００４７】  また、第１実施形態では、裏面電極７は、例えば、裏面バスバー電極７１と、複数の裏面フィンガー電極７２とを有する。裏面バスバー電極７１は、第１方向としての＋Ｙ方向に細長い形状を有する。図２の例では、裏面電極７は、相互に平行な３本の裏面バスバー電極７１を有する。第１実施形態では、３本の裏面バスバー電極７１のそれぞれは、第１方向に沿って並んでいる複数（図２の例では４つ）の島状の部分を有する。裏面バスバー電極７１の幅は、例えば、２ｍｍから３ｍｍ程度とされる。また、複数の裏面フィンガー電極７２のそれぞれは、例えば、裏面バスバー電極７１に交差している状態で位置しており、裏面バスバー電極７１よりも細長い形状を有する。図２の例では、裏面電極７は、３本の裏面バスバー電極７１に直交している状態で位置している、相互に平行な多数の裏面フィンガー電極７２を有する。裏面フィンガー電極７２の幅は、例えば、２０μｍから２００μｍ程度とされる。
【００４８】  ここでは、裏面バスバー電極７１は、例えば、第２パッシベーション膜９上に位置している本体部（裏面第１本体部ともいう）７１ａと、この裏面第１本体部７１ａと半導体基板１の第２面１ｂｓとを接続している接続部（裏面第１接続部ともいう）７１ｂと、を有する。複数の裏面フィンガー電極７２のそれぞれは、例えば、第２パッシベーション膜９上に位置している本体部（裏面第２本体部ともいう）７２ａと、この裏面第２本体部７２ａと半導体基板１の第２面１ｂｓとを接続している接続部（裏面第２接続部ともいう）７２ｂと、を有する。図３および図５の例では、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂは、それぞれ第２パッシベーション膜９を貫通している状態で位置している。
【００４９】  ここで、裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａは、金属と、第１ガラス成分と、を含有する。金属に、例えば、銀あるいは銅が適用されれば、隣り合う太陽電池素子１０を電気的に直列に接続するために裏面バスバー電極７１に配線材を接合する際に、はんだを用いた接合が可能となる。裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａでは、金属の濃度は、例えば、８０質量％から９８質量％程度とされ、第１ガラス成分の濃度は、例えば、２質量％から２０質量％程度とされる。
【００５０】  また、ここで、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂは、裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａと同様に、金属と、第１ガラス成分と、を含有する。これらの裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂは、さらに、第２ガラス成分、を含有する。裏面第１接続部７１ｂにも、裏面第１本体部７１ａと同様に、金属として、例えば、銀あるいは銅が適用される。これにより、太陽電池モジュールを作製時において、隣り合う太陽電池素子１０を電気的に直列に接続するために、裏面バスバー電極７１に配線材を接合する際には、はんだを用いた接合が可能となる。また、裏面第２接続部７２ｂには、金属として、例えば、アルミニウムあるいはアルミニウムに少量の銀を含有したものが適用される。このとき、例えば、第１導電型がｐ型であるとともに第２導電型がｎ型である場合には、裏面第２接続部７２ｂとｐ型の第１半導体領域２との間において、オーミックコンタクトが容易に実現され得る。
【００５１】  裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂでは、金属の濃度は、例えば、６０質量％から９６質量％程度とされ、第１ガラス成分の濃度は、例えば、２質量％から２０質量％程度とされ、第２ガラス成分の濃度は、例えば、２質量％から２０質量％程度とされる。裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂは、例えば、金属と第１ガラス成分とを含む金属ペースト（第１ペースト、特に裏面１０ｂｓ側に用いて、銀あるいは銅を主成分とするものを第１ｂペースト、アルミニウムを主成分とするものを第１ｃペーストという）と、第２ガラス成分を含むペースト（第２ペースト、特に裏面１０ｂｓ側に用いるものを第２ｂペーストという）との重畳箇所で、第２パッシベーション膜９の焼成貫通が生じて形成され得る。
【００５２】  上記構成が採用されれば、例えば、裏面電極７の裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａには、金属および第１ガラス成分の他に、第２パッシベーション膜９の焼成貫通に必要な第２ガラス成分までは含まれていない。このため、例えば、裏面電極７の裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａに占めるガラス成分の割合を低減することができる。これにより、例えば、裏面電極７における裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａの電気抵抗が低減される。その結果、例えば、裏面電極７を細くすることが可能となり、太陽電池素子１０が裏面１０ｂｓでも受光するタイプのものであれば、裏面１０ｂｓにおいて、半導体基板１に光が入射しやすくなる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、例えば、裏面バスバー電極７１および裏面フィンガー電極７２を形成するための素材の使用量を低減することができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００５３】  また、例えば、第２パッシベーション膜９の焼成貫通を生じにくい金属と第１ガラス成分とを含む第１ペーストの塗布と、第２ガラス成分を含む第２ペーストの塗布と、を組み合わせて、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂを形成することができる。ここでは、例えば、第１ｂペーストと第２ｂペーストとが重畳している箇所および第１ｃペーストと第２ｂペーストとが重畳している箇所で局所的に第２パッシベーション膜９の焼成貫通を生じさせて、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂを形成することができる。このため、例えば、第１ｂペーストおよび第１ｃペーストなどの金属ペーストに関する焼成温度ならびに金属ペーストに含有されるガラス成分の含有量および種類などの諸条件について、選択肢の幅が拡がる。また、例えば、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂを形成するための第１ｂペーストと第２ｂペーストとの組合せおよび第１ｃペーストと第２ｂペーストとの組合せについても選択の余地がある。これにより、例えば、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂと半導体基板１との接着強度を十分に高めることができる。その結果、例えば、裏面バスバー電極７１および複数の裏面フィンガー電極７２が半導体基板１から剥離しにくくなり、太陽電池素子１０における信頼性を容易に向上させることができる。したがって、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００５４】  ここで、例えば、裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａにおける第１ガラス成分の濃度（第１濃度）が、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂのそれぞれにおける第１ガラス成分と第２ガラス成分とを合計したガラス成分の濃度（第２濃度）よりも低ければ、裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａの電気抵抗が低減され得る。これにより、例えば、裏面バスバー電極７１および裏面フィンガー電極７２を含む裏面電極７を細くすることが可能となる。その結果、例えば、太陽電池素子１０が裏面１０ｂｓでも受光するタイプのものであれば、裏面１０ｂｓ側において、半導体基板１に光が入射しやすくすることができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、このとき、例えば、裏面バスバー電極７１および裏面フィンガー電極７２を形成するための金属などの素材の使用量を低減することができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００５５】  ここで、例えば、図２で示されるように、裏面電極７を平面透視した場合に、裏面第１接続部７１ｂは、裏面バスバー電極７１の内部に位置しており、裏面第２接続部７２ｂは、裏面フィンガー電極７２の一部に位置している。このため、例えば、半導体基板１に対する裏面バスバー電極７１の接着強度が向上する。これにより、例えば、隣り合う太陽電池素子１０を電気的に直列に接続するために裏面バスバー電極７１に配線材を接合しても、この配線材による外力の付与に拘わらず、裏面バスバー電極７１が半導体基板１から剥離しにくい。その結果、例えば、太陽電池素子１０における信頼性を容易に向上させることができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００５６】  ここで、例えば、図２および図４で示されるように、太陽電池素子１０は、第２パッシベーション膜９上に位置している、第２ガラス部１２をさらに備えていてもよい。この第２ガラス部１２は、第２ガラス成分を含有する。ここで、例えば、図２で示されるように、第２パッシベーション膜９、裏面電極７および第２ガラス部１２を平面透視した場合に、複数の裏面第２接続部７２ｂのそれぞれは、複数の裏面フィンガー電極７２のそれぞれにおける裏面第２本体部７２ａと第２ガラス部１２との第２交差部ＣＲ２に位置している。このような構成は、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、第１ｂペーストと第２ｂペーストとを互いに交差するように塗布するとともに、第１ｃペーストと第２ｂペーストとを互いに交差するように塗布し、第１ｂペースト、第１ｃペーストおよび第２ｂペーストを焼成して、第２パッシベーション膜９の局所的な焼成貫通を生じさせることで、実現され得る。換言すれば、上記構成は、例えば、第１ペーストと第２ペーストとを互いに交差するように塗布し、第１ペーストおよび第２ペーストを焼成して、第２パッシベーション膜９の局所的な焼成貫通を生じさせることで、実現され得る。このため、例えば、細い裏面フィンガー電極７２の形成についても、第１ペーストを塗布する領域と第２ペーストを塗布する領域との間における位置合わせを高精度で行わなくても、裏面第２接続部７２ｂを容易に形成することができる。換言すれば、例えば、裏面電極７と半導体基板１との間における良好な接続が容易に実現され得る。その結果、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００５７】  ここで、例えば、図２で示されるように、第２ガラス部１２は、第１方向（＋Ｙ方向）に沿った仮想的な線（第２仮想線ともいう）ＶＬ２に沿って位置し、複数の裏面フィンガー電極７２どうしの間の領域において途切れている不連続な形態を有していてもよい。図２の例では、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第２仮想線ＶＬ２のそれぞれに沿って、第２ガラス部１２が位置している。ここでは、第２ガラス部１２は、例えば、直線状に位置していてもよいし、湾曲するように線状に位置していてもよい。このような構成が採用されれば、例えば、第２パッシベーション膜９の上を占める第２ガラス部１２の面積の増大を低減することができる。このため、例えば、太陽電池素子１０が裏面１０ｂｓでも受光するタイプのものであれば、第２ガラス部１２の存在による半導体基板１への光の入射の減少が低減され得る。その結果、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。ここで、例えば、第２ガラス部１２の形状が、厚さが薄い膜状であれば、第２ガラス部１２を光が透過しやすく、第２ガラス部１２の存在による半導体基板１への光の入射の減少が低減され得る。
【００５８】    ＜１−７．太陽電池素子の製造方法＞  次に、太陽電池素子１０の製造方法の一例について、図６（ａ）から図１２に基づいて説明する。ここでは、図６（ａ）および図６（ｂ）で示される第１工程ＳＴ１から第４工程ＳＴ４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。
【００５９】  まず、半導体基板１を準備する第１工程ＳＴ１を実施する。ここでは、図７（ａ）および図７（ｂ）で示されるように、半導体基板１は、第１導電型の第１半導体領域２と、第２導電型の第２半導体領域３と、を有する。この半導体基板１は、例えば、第１面１ｆｓと、第２面１ｂｓと、第３面１ｓｓと、を有する。第１面１ｆｓは、半導体基板１のうちの第２半導体領域３の側に位置している。第２面１ｆｓは、半導体基板１のうちの第１半導体領域２の側に位置している。
【００６０】  このような半導体基板１は、例えば、次のようにして準備され得る。まず、例えば、既存のチョクラルスキー（Czochralski：ＣＺ）法または鋳造法などを用いて作製された第１導電型の多結晶シリコンのインゴットを、スライスして半導体基板を作製する。半導体基板１の形状および大きさには特段の制限は無いが、半導体基板１には、例えば１辺が１５０ｍｍから１６０ｍｍ程度の正方形状の表裏面を有するものなどが採用される。この半導体基板の表面に対する、アルカリ性または酸性の水溶液を用いたごく微量のエッチングにより、半導体基板の切断面の機械的なダメージおよび汚染を受けた層を除去する。次に、アルカリ性もしくは酸性の水溶液を用いた湿式エッチングあるいは反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）法を用いた乾式エッチングによって、半導体基板の一主面にテクスチャを形成する。次に、半導体基板のテクスチャを有する一主面側の表層部に、塗布熱拡散法または気相熱拡散法などを用いて、第２導電型の第２半導体領域３を形成する。塗布熱拡散法では、例えば、ペースト状にした五酸化二リンを半導体基板の一主面に塗布してリンを熱拡散させる。気相熱拡散法では、例えば、オキシ塩化リンなどの拡散ガスを含む雰囲気中で６００℃から８００℃程度の温度で熱処理を施して燐ガラスを半導体基板の一主面に形成し、この半導体基板に対して不活性ガスの雰囲気中で比較的高温（８５０℃程度）で熱処理を施す。このとき、例えば、第２面１ｂｓ側に第２半導体領域が形成されていれば、フッ硝酸の水溶液への浸漬などによって第２面１ｂｓ側の第２半導体領域をエッチングで除去し、半導体基板１の第２面１ｂｓにおいて第１導電型を有する第１半導体領域２を露出させる。また、第２半導体領域３の形成時に一主面に付着した燐ガラスをエッチングで除去する。
【００６１】  次に、半導体基板１の第１面１ｆｓの上に第１パッシベーション膜５を形成し、半導体基板１の第２面１ｂｓの上に第２パッシベーション膜９を形成する第２工程ＳＴ２を実施する。ここでは、図８で示されるように、半導体基板１の第１面１ｆｓの上に第１パッシベーション膜５を形成するとともに、半導体基板１の第２面１ｂｓの上に第２パッシベーション膜９を形成する。
【００６２】  ここでは、第１パッシベーション膜５は、例えば、プラズマＣＶＤ（plasma-enhanced chemical vapor deposition：ＰＥＣＶＤ）法またはスパッタリング法を用いて形成される。例えば、ＰＥＣＶＤ法を用いて、窒化珪素を含有する第１パッシベーション膜５を形成する場合を想定する。この場合には、例えば、シランとアンモニアとの混合ガスを、窒素ガスで希釈し、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の第１面ｆｓ上に堆積させる。これにより、半導体基板１の第１面１ｆｓの上に第１パッシベーション膜５が形成され得る。また、ここでは、第２パッシベーション膜９は、例えば、原子層堆積（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）法などを用いて形成される。例えば、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウムを含有する第２パッシベーション膜９を形成する場合を想定する。この場合には、例えば、成膜装置のチャンバー内に載置した半導体基板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［Ｄ］を複数回繰り返し行う。これにより、半導体基板１の第２面１ｂｓの上に第２パッシベーション膜９が形成され得る。［Ａ］トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）などのアルミニウム原料を、アルゴン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上に供給して、半導体基板１の第２面１ｂｓ上にアルミニウム原料を吸着させる。［Ｂ］窒素ガスで成膜装置のチャンバー内を浄化することで、チャンバー内のアルミニウム原料を除去する。このとき、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うち、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。［Ｃ］水またはオゾンガスなどの酸化剤を、成膜装置のチャンバー内に供給することで、ＴＭＡに含まれるアルキル基を除去してＯＨ基に置換させる。これにより、半導体基板１の第２面１ｂｓ上に酸化アルミニウムの原子層が形成される。［Ｄ］窒素ガスによって成膜装置のチャンバー内を浄化することで、チャンバー内の酸化剤を除去する。
【００６３】  次に、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９の上に、第１ペーストと第２ペーストとを塗布する第３工程ＳＴ３を実施する。ここでは、例えば、図６（ｂ）で示される第３Ａ工程ＳＴ３１から第３Ｄ工程ＳＴ３４をこの記載の順に実施する。また、第１ペーストと第２ペーストとの組合せとしては、例えば、前面１０ｆｓ側に用いる第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２との組合せ、ならびに裏面１０ｂｓ側に用いる第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５との組合せ、が採用される。
【００６４】  第３Ａ工程ＳＴ３１では、例えば、第１パッシベーション膜５の上に、第２ａペーストＰａ２を塗布する。ここでは、例えば、図９で示されるように、太陽電池素子１０における前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂならびに第１ガラス部１１のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて、第２ａペーストＰａ２を塗布する。図９の例では、第１パッシベーション膜５の上に、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第１仮想線ＶＬ１のそれぞれに沿って、第２ａペーストＰａ２を塗布する。このとき、塗布後に乾燥された後の第２ａペーストＰａ２の厚さは、例えば、３０μｍ程度とされる。
【００６５】  第３Ｂ工程ＳＴ３２では、例えば、第１パッシベーション膜５の上に、第１ａペーストＰａ１を塗布する。ここでは、例えば、図１０で示されるように、第１パッシベーション膜５の上の前面電極６のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて、第１ａペーストＰａ１を塗布する。このとき、塗布後の第１ａペーストＰａ１の厚さは、例えば、３０μｍ程度とされる。
【００６６】  第３Ａ工程ＳＴ３１および第３Ｂ工程ＳＴ３２では、例えば、第１ａペーストＰａ１が位置する第１部分Ｐｔ１と第２ａペーストＰａ２が位置する第２部分Ｐｔ２とが重畳するように、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とを塗布する。ここでは、例えば、第１パッシベーション膜５上のうち、前面バスバー電極６１のパターンに対応する領域に第１ａペーストＰａ１を塗布する。これにより、前面第１接続部６１ｂのパターンに対応する領域に塗布された第２ａペーストＰａ２を覆うように、第１ａペーストＰａ１が塗布される。このとき、前面バスバー電極６１の幅が、例えば、２ｍｍから３ｍｍ程度あれば、前面第１接続部６１ｂのパターンに対応する領域に塗布された第２ａペーストＰａ２を覆うように、第１ａペーストＰａ１を容易に塗布することができる。また、ここでは、例えば、第１パッシベーション膜５上のうちの前面第２接続部６２ｂおよび第１ガラス部１１のパターンに対応する領域に塗布された第２ａペーストＰａ２に交差するように、複数の前面フィンガー電極６２のパターンに対応する領域に第１ａペーストＰａ１を塗布する。
【００６７】  ここで、第１ペースト（第１ａペーストＰａ１、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４）には、金属および第１ガラス成分が含まれている。第１ａペーストＰａ１では、この金属および第１ガラス成分は、前面電極６に含まれている金属および第１ガラス成分に相当する。具体的には、第１ａペーストＰａ１は、金属粉末、第１ガラス成分のガラスフリット（第１ガラスフリットともいう）および有機ビヒクルを有する。金属粉末には、例えば、銀の粉末または銅の粉末または銀と銅との混合物の粉末が適用される。金属粉末の粒径は、例えば、０．０５μｍから２０μｍ程度に設定される。金属粉末の粒径は、例えば、０．１μｍから５μｍ程度に設定されてもよい。第１ａペーストＰａ１における金属粉末の濃度は、例えば、ペースト総質量の７５質量％から８５質量％程度に設定される。第１ａペーストＰａ１における第１ガラスフリットの濃度は、例えば、２質量％から１５質量％程度に設定される。第１ａペーストＰａ１における第１ガラスフリットの濃度は、例えば、５質量％から１０質量％程度に設定されてもよい。有機ビヒクルは、有機溶剤にバインダーを溶解させたものである。ここで、有機溶剤には、例えば、ターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテルまたは２−エトキシエタノールなどが適用される。バインダーには、例えば、エチルセルロースまたはフェノール樹脂などが含有される。第１ａペーストＰａ１における有機ビヒクルの濃度は、例えば、５質量％から２０質量％程度に設定される。第１ａペーストＰａ１における有機ビヒクルの濃度は、例えば、１０質量％から１５質量％程度に設定されてもよい。第１ａペーストＰａ１には、例えば、分散剤などのその他の微量の成分が適当量含有されていてもよい。
【００６８】  また、ここで、第２ペースト（第２ａペーストＰａ２、第２ｂペーストＰａ５）には、第２ガラス成分が含まれている。第２ａペーストＰａ２では、この第２ガラス成分は、前面電極６に含まれている第２ガラス成分に相当する。具体的には、第２ａペーストＰａ２には、第２ガラス成分のガラスフリット（第２ガラスフリットともいう）および有機ビヒクルを有する。第２ａペーストＰａ２における第２ガラスフリットの濃度は、例えば、２質量％から１５質量％程度に設定される。第２ａペーストＰａ２における第２ガラスフリットの濃度は、例えば、５質量％から１０質量％程度に設定されてもよい。第２ａペーストＰａ２の有機ビヒクルには、例えば、第１ａペーストＰａ１の有機ビヒクルと同様なものが適用され得る。第２ａペーストＰａ２における有機ビヒクルの濃度は、例えば、８５質量％から９８質量％程度に設定される。第２ａペーストＰａ２における有機ビヒクルの濃度は、例えば、９０質量％から９５質量％程度に設定されてもよい。
【００６９】  第３Ｃ工程ＳＴ３３では、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、第２ｂペーストＰａ５を塗布する。ここでは、例えば、図１１で示されるように、太陽電池素子１０における裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂならびに第２ガラス部１２のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて第２ｂペーストＰａ５を塗布する。図１１の例では、第２パッシベーション膜９の上に、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第２仮想線ＶＬ２のそれぞれに沿って、第２ｂペーストＰａ５を塗布する。このとき、塗布後に乾燥された後の第２ｂペーストＰａ５の厚さは、例えば、３０μｍ程度とされる。また、第２ｂペーストＰａ５の成分は、第２ａペーストＰａ２と同等でも良いし、パッシベーション膜９の材質や膜厚などにより第２ガラスフリットの濃度を適宜変更したものでもよい。
【００７０】  第３Ｄ工程ＳＴ３４では、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、第１ｂペーストＰａ３を塗布する。ここでは、例えば、図１２で示されるように、第２パッシベーション膜９の上の裏面電極７の裏面バスバー電極７１のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて第１ｂペーストＰａ３を塗布する。このとき、塗布後の第１ｂペーストＰａ３の厚さは、例えば、３０μｍ程度とされる。第１ｂペーストＰａ３の成分は、第１ａペーストＰａ１と同等でもよいし、金属粉末として、例えば、銀の粉末または銅の粉末または銀と銅との混合物の粉末に少量のアルミニウムもしくはニッケルなどを添加したものでもよい。
【００７１】  さらに、第３Ｄ工程ＳＴ３４では、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、第１ｃペーストＰａ４を塗布する。ここでは、例えば、図１２で示されるように、第２パッシベーション膜９の上の裏面電極７の裏面フィンガー電極７２のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて第１ｃペーストＰａ４を塗布する。このとき、塗布後の第１ｃペーストＰａ４の厚さは、例えば、４０μｍから６０μｍ程度とされる。第１ｃペーストＰａ４には、金属および第１ガラス成分が含まれている。この金属および第１ガラス成分は、裏面電極７の裏面フィンガー電極７２に含まれている金属および第１ガラス成分に相当する。具体的には、第１ｃペーストＰａ４は、金属粉末、第１ガラスフリットおよび有機ビヒクルを有する。金属粉末には、例えば、アルミニウムの粉末が適用される。アルミニウム粉末の粒径は、例えば、３μｍから２０μｍ程度に設定される。第１ｃペーストＰａ４における金属粉末の濃度は、例えば、ペースト総質量の６０質量％から８５質量％程度に設定される。第１ｃペーストＰａ４における第１ガラスフリットの濃度は、例えば、１質量％から１５質量％程度に設定される。第１ｃペーストＰａ４における第１ガラスフリットの濃度は、例えば、５質量％から１０質量％程度に設定されてもよい。有機ビヒクルは、有機溶剤にバインダーを溶解させたものである。ここで、有機溶剤には、例えば、ターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテルまたは２−エトキシエタノールなどが適用される。バインダーには、例えば、エチルセルロースまたはフェノール樹脂などが含有される。第１ｃペーストＰａ４における有機ビヒクルの濃度は、例えば、５質量％から２５質量％程度に設定される。第１ｃペーストＰａ４における有機ビヒクルの濃度は、例えば、１０質量％から１５質量％程度に設定されてもよい。第１ｃペーストＰａ４には、例えば、分散剤、銀、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化アルミニウムなどから選択される、その他の微量の成分が適当量含有されていてもよい。
【００７２】  第３Ｃ工程ＳＴ３３および第３Ｄ工程ＳＴ３４では、例えば、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４が位置する第１部分Ｐｔ１と第２ｂペーストＰａ５が位置する第２部分Ｐｔ２とが重畳するように、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４および第２ｂペーストＰａ５を塗布する。ここでは、例えば、第２パッシベーション膜９上のうち、裏面バスバー電極７１のパターンに対応する領域に第１ｂペーストＰａ３を塗布する。これにより、裏面第１接続部７１ｂのパターンに対応する領域に塗布された第２ｂペーストＰａ５を覆うように、第１ｂペーストＰａ３が塗布される。このとき、裏面バスバー電極７１の幅が、例えば、２ｍｍから３ｍｍ程度あれば、裏面第１接続部７１ｂのパターンに対応する領域に塗布された第２ｂペーストＰａ５を覆うように、第１ｂペーストＰａ３を容易に塗布することができる。また、ここでは、例えば、第２パッシベーション膜９上のうちの裏面第２接続部７２ｂおよび第２ガラス部１２のパターンに対応する領域に塗布された第２ｂペーストＰａ５に交差するように、複数の裏面フィンガー電極７２のパターンに対応する領域に第１ｃペーストＰａ４を塗布する。
【００７３】  次に、第１ａペーストＰａ１、第２ａペーストＰａ２、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４および第２ｂペーストＰａ５を加熱することで、前面電極６および裏面電極７を形成する第４工程ＳＴ４を実施する。これにより、例えば、第１パッシベーション膜５の上に、金属および第１ガラス成分を含有する前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａと、金属、第１ガラス成分および第２ガラス成分を含有する前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂと、を含む前面電極６が形成される。また、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、金属および第１ガラス成分を含有する裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａと、金属、第１ガラス成分および第２ガラス成分を含有する裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂと、を含んでいる裏面電極７が形成される。ここで、第１ａペーストＰａ１、第２ａペーストＰａ２、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４および第２ｂペーストＰａ５が加熱される際の雰囲気は、例えば、大気とされる。第１ａペーストＰａ１、第２ａペーストＰａ２、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４および第２ｂペーストＰａ５の加熱における最高温度は、例えば、７２０℃から７９０℃程度とされる。このとき、最高温度には、例えば、１０秒間から３０秒間程度保持される。
【００７４】  この第４工程ＳＴ４では、例えば、第１パッシベーション膜５側においては、例えば、第１ａペーストＰａ１のうちの第１部分Ｐｔ１以外の部分が加熱されることで、第１ａペーストＰａ１が焼成される。これにより、第１パッシベーション膜５上に前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａが形成される。また、例えば、第１ａペーストＰａ１のうちの第２ａペーストＰａ２の第２部分Ｐｔ２に重畳している第１部分Ｐｔ１が加熱されることで、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２との混合物が焼成される。これにより、第１パッシベーション膜５の焼成貫通が生じて、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂが形成される。また、この第４工程ＳＴ４では、例えば、第２パッシベーション膜９側においては、例えば、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４のうちの第１部分Ｐｔ１以外の部分が加熱されることで、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４が焼成される。これにより、第２パッシベーション膜９上に裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａが形成される。また、例えば、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４のうちの第２ｂペーストＰａ５の第２部分Ｐｔ２に重畳している第１部分Ｐｔ１が加熱されることで、第１ｂペーストＰａ３と第２ｂペーストＰａ５との混合物および第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５との混合物が焼成される。これにより、第２パッシベーション膜９の焼成貫通が生じて、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂが形成される。換言すれば、例えば、第１ｂペーストＰａ３と第２ｂペーストＰａ５との混合物の焼成により、裏面第１接続部７１ｂが形成され、第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５との混合物の焼成により、裏面第２接続部７２ｂが形成される。
【００７５】  ここでは、第１ａペーストＰａ１、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４には、例えば、酸化ビスマスおよび酸化珪素の双方を含む第１ガラス成分、を含有する第１ガラスフリットが存在している。第２ａペーストＰａ２および第２ｂペーストＰａ５には、例えば、酸化ナトリウムあるいは酸化ナトリウムおよび酸化珪素の双方を含む第２ガラス成分、を含有する第２ガラスフリットが存在している。この場合には、例えば、第１ガラスフリットおよび第２ガラスフリットは、８００℃以上まで加熱されなければ、溶融しない。このため、例えば、第１ａペーストＰａ１および第２ａペーストＰａ２のそれぞれは、窒化シリコンを含有する第１パッシベーション膜５を焼成貫通する能力が低い。これにより、例えば、第１パッシベーション膜５上において第１ａペーストＰａ１が単独で存在している部分あるいは第２ａペーストＰａ２が単独で塗布された部分では、第１パッシベーション膜５の焼成貫通が生じにくい。また、例えば、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４および第２ｂペーストＰａ５のそれぞれは、酸化アルミニウムを含有する第２パッシベーション膜９を焼成貫通する能力が低い。これにより、例えば、第２パッシベーション膜９上において第１ｂペーストＰａ３または第１ｃペーストＰａ４が単独で存在している部分あるいは第２ｂペーストＰａ５が単独で塗布された部分では、第２パッシベーション膜９の焼成貫通が生じにくい。その結果、例えば、第１パッシベーション膜５上に前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａが形成されるとともに、第２パッシベーション膜９上に裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａが形成される。
【００７６】  一方、例えば、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とが重畳している部分では、第１ａペーストＰａ１および第２ａペーストＰａ２との混合が生じ得る。また、例えば、加熱によって第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２との混合が促進される。このため、例えば、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とが重畳された部分では、第１ガラス成分および第２ガラス成分の双方が存在し得る。換言すれば、例えば、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とが重畳された部分では、第１ガラスフリットおよび第２ガラスフリットの双方が存在している。これにより、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とが重畳された部分では、酸化ビスマス、酸化珪素および酸化ナトリウムを含む少なくとも３つの成分が存在している。この少なくとも３つ成分を含むガラスは、例えば、４００℃から５００℃程度まで加熱されれば、溶融し得る。このため、例えば、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２との混合物は、窒化シリコンを含有する第１パッシベーション膜５を焼成貫通する能力が高い。また、例えば、第１ｂペーストＰａ３と第２ｂペーストＰａ５との混合物および第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５との混合物のそれぞれは、酸化アルミニウムを含有する第２パッシベーション膜９を焼成貫通する能力が高い。これにより、例えば、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９上において第１ペーストと第２ペーストとが重畳された部分では、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９の焼成貫通を生じ得る。その結果、例えば、第１パッシベーション膜５の焼成貫通が生じて、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂが形成されるとともに、第２パッシベーション膜９の焼成貫通が生じて、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂが形成される。
【００７７】  上記構成が採用されれば、例えば、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９の上において、第１ａペーストＰａ１の一部分と第２ａペーストＰａ２とが重畳するように、または第１ｂペーストＰａ３の一部分と第２ｂペーストＰａ５とが重畳するとともに第１ｃペーストＰａ４の一部分と第２ｂペーストＰａ５とが重畳するように、第２ａペーストＰａ２および第２ｂペーストＰａ５を塗布する領域の大きさを適宜設定することができる。このとき、第２ａペーストＰａ２および第２ｂペーストＰａ５を塗布する領域の大きさは、例えば、スクリーン印刷などによる第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２との塗布における位置合わせの精度ならびに第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５との塗布における位置合わせの精度に応じて適宜設定され得る。これにより、例えば、金属ペーストを塗布する領域の高精度な位置合わせを行う必要がなくなる。その結果、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、別の観点からいえば、例えば、太陽電池素子１０の製造に要する時間の短縮化が図られる。このため、太陽電池素子１０の量産における生産性が向上し得る。
【００７８】  また、ここでは、例えば、上述したように、第３工程ＳＴ３において、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９のそれぞれの上に、第２ａペーストＰａ２ならびに第２ｂペーストＰａ５を塗布した後に、第１ａペーストＰａ１ならびに第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４を塗布することが考えられる。この場合には、例えば、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とが重畳している部分では、第２ａペーストＰａ２上に第１ａペーストＰａ１が存在している状態となる。このとき、例えば、第１ａペーストＰａ１および第２ａペーストＰａ２の加熱時に、金属の有無によって、溶融した第１ａペーストＰａ１の方が、溶融した第２ａペーストＰａ２よりも質量密度が高くなる。このため、例えば、第２ａペーストＰａ２と第１ａペーストＰａ１との混合が促進されやすい。これは、第２ｂペーストＰａ５と第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４とについても同様である。これにより、例えば、第１ａペーストＰａ１および第２ａペーストＰａ２の加熱時間ならびに第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４および第２ｂペーストＰａ５の加熱時間の短縮化などを図ることができる。その結果、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、別の観点からいえば、例えば、太陽電池素子１０の製造に要する時間の短縮化が図られる。このため、太陽電池素子１０を量産する際における生産性が向上し得る。
【００７９】    ＜１−８．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、前面電極６は、第１パッシベーション膜５上の前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａと、これらの前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａと半導体基板１とを接続している状態にある前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂと、を有する。ここで、前面第１本体部６１ａおよび前面第２本体部６２ａが、金属と第１ガラス成分とを含有し、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂが、金属と第１ガラス成分と第２ガラス成分とを含有する。また、例えば、裏面電極７は、第２パッシベーション膜９上の裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａと、これらの裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａと半導体基板１とを接続している状態にある裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂと、を有する。ここでも、裏面第１本体部７１ａおよび裏面第２本体部７２ａが、金属と第１ガラス成分とを含有し、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂが、金属と第１ガラス成分と第２ガラス成分とを含有する。
【００８０】  このような構成が採用されれば、例えば、前面第１本体部６１ａ、裏面第１本体部７１ａ、前面第２本体部６２ａおよび裏面第２本体部７２ａには、金属および第１ガラス成分の他に、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９の焼成貫通に必要な第２ガラス成分は含まれない。このため、例えば、前面第１本体部６１ａ、裏面第１本体部７１ａ、前面第２本体部６２ａおよび裏面第２本体部７２ａに占めるガラス成分の割合を低減することができる。これにより、例えば、前面電極６および裏面電極７の電気抵抗が低減され得る。その結果、前面電極６および裏面電極７を細くすることが可能となり、半導体基板１に光が入射しやすくなる。よって、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、例えば、前面電極６および裏面電極７の素材の使用量を低減することができる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００８１】  また、例えば、第１パッシベーション膜５の焼成貫通を生じにくい第１ａペーストＰａ１の塗布と、第２ガラス成分を含む第２ａペーストＰａ２の塗布と、を組み合わせて、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂを形成することができる。例えば、第２パッシベーション膜９の焼成貫通を生じにくい第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４の塗布と、第２ガラス成分を含む第２ｂペーストＰａ５の塗布と、を組み合わせて、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂを形成することができる。ここでは、例えば、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とを重畳させた箇所で局所的に第１パッシベーション膜５の焼成貫通を生じさせて前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂを形成することができる。例えば、第１ｂペーストＰａ３と第２ｂペーストＰａ５とを重畳させた箇所で局所的に第２パッシベーション膜９の焼成貫通を生じさせて、裏面第１接続部７１ｂを形成することができる。例えば、第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５とを重畳させた箇所で局所的に第２パッシベーション膜９の焼成貫通を生じさせて、裏面第２接続部７２ｂを形成することができる。このため、例えば、第１ａペーストＰａ１、第１ｂペーストＰａ２および第１ｃペーストＰａ３に係る焼成温度ならびにガラス成分の含有量および種類などの諸条件について、選択肢の幅が拡がる。また、例えば、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂを形成するための第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２との組合せならびに裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂを形成するための第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５との組合せについても選択の余地がある。これにより、例えば、前面第１接続部６１ｂ、裏面第１接続部７１ｂ、前面第２接続部６２ｂおよび裏面第２接続部７２ｂと半導体基板１との接着強度を十分に高めることができる。その結果、例えば、前面電極６および裏面電極７が半導体基板１から剥離しにくくなる。よって、例えば、太陽電池素子１０における信頼性を容易に向上させることができる。したがって、太陽電池素子１０における品質を容易に向上させることができる。
【００８２】  また、例えば、第１実施形態に係る太陽電池素子１０の製造方法では、第１パッシベーション膜５の上に、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とを、第１ａペーストＰａ１の第１部分Ｐｔ１と第２ａペーストＰａ２の第２部分Ｐｔ２とが重畳するように塗布する。また、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、第１ｂペーストＰａ３と第２ｂペーストＰａ５とを、第１ｂペーストＰａ３の第１部分Ｐｔ１と第２ｂペーストＰａ５の第２部分Ｐｔ２とが重畳するように塗布し、第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５とを、第１ｃペーストＰａ４の第１部分Ｐｔ１と第２ｂペーストＰａ５の第２部分Ｐｔ２とが重畳するように塗布する。ここで、第１ａペーストＰａ１、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４は、それぞれ金属と第１ガラスフリットとを含み、第２ａペーストＰａ２および第２ｂペーストＰａ５は、それぞれ第２ガラスフリットを含む。そして、第１ａペーストＰａ１および第２ａペーストＰａ２を加熱して、第１パッシベーション膜５の上に前面電極６を形成し、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４および第２ｂペーストＰａ５を加熱して、第２パッシベーション膜９の上に裏面電極７を形成する。このとき、例えば、第１ａペーストＰａ１のうちの第２ａペーストＰａ２と重畳していない部分、ならびに第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４のうちの第２ｂペーストＰａ５と重畳していない部分が焼成されて、前面第１本体部６１ａ、裏面第１本体部７１ａ、前面第２本体部６２ａおよび裏面第２本体部７２ａが形成される。また、例えば、重畳している、第１ａペーストＰａ１の第１部分Ｐｔ１と、第２ａペーストＰａ２の第２部分Ｐｔ２と、が加熱されて第１パッシベーション膜５の焼成貫通が生じ、前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂが形成される。また、例えば、重畳している、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４の第１部分Ｐｔ１と、第２ｂペーストＰａ５の第２部分Ｐｔ２と、が加熱されて第２パッシベーション膜９の焼成貫通が生じ、裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂが形成される。
【００８３】  このような構成が採用されれば、例えば、第１パッシベーション膜５の上において、第１ａペーストＰａ１の一部分と第２ａペーストＰａ２とが重畳するように、第２ａペーストＰａ２を塗布する領域の大きさを適宜設定することができる。また、例えば、第２パッシベーション膜９の上において、第１ｂペーストＰａ３の一部分および第１ｃペーストＰａ４の一部分と第２ｂペーストＰａ５とが重畳するように、第２ｂペーストＰａ５を塗布する領域の大きさを適宜設定することができる。これにより、例えば、金属ペーストを塗布する領域の高精度な位置合わせを行う必要がなくなる。その結果、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。また、別の観点からいえば、例えば、太陽電池素子１０の製造に要する時間の短縮化が図られる。このため、太陽電池素子１０の量産における生産性が向上し得る。
【００８４】  ＜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。
【００８５】    ＜２−１．第２実施形態＞  上記第１実施形態に係る第３工程ＳＴ３において、例えば、図１３から図１７で示されるように、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９のそれぞれの上に、第１ペースト（第１ａペーストＰａ１、第１ｂペーストＰａ３、第１ｃペーストＰａ４）を塗布した後に、第２ペースト（第２ａペーストＰａ２、第２ｂペーストＰａ５）を塗布してもよい。このような構成が採用されれば、例えば、第１ペーストは金属を含むため、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９の上に塗布された第１ａペーストＰａ１、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４の存在領域を、画像処理などによって容易に認識することができる。このため、例えば、第１パッシベーション膜５の上に塗布された第１ａペーストＰａ１の上に第２ａペーストＰａ２を容易に局所的に塗布することができる。また、例えば、第２パッシベーション膜９の上に塗布された第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４の上に第２ｂペーストＰａ５を容易に局所的に塗布することができる。これにより、例えば、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９上において、第２ａペーストＰａ２および第２ｂペーストＰａ５を塗布する領域を低減することができる。その結果、例えば、第２ａペーストＰａ２および第２ｂペーストＰａ５の加熱および冷却によって形成される第１ガラス部１１および第２ガラス部１２のサイズを低減することができるため、半導体基板１に光が入射しやすくなる。したがって、例えば、太陽電池素子１０における光電変換効率を容易に向上させることができる。
【００８６】  この場合には、第３Ａ工程ＳＴ３１では、例えば、第１パッシベーション膜５の上に、第１ａペーストＰａ１を塗布してもよい。例えば、図１４で示されるように、第１パッシベーション膜５を平面視して、太陽電池素子１０における前面電極６のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて第１ａペーストＰａ１を塗布する。第３Ｂ工程ＳＴ３２では、例えば、第１パッシベーション膜５の上に、第２ａペーストＰａ２を塗布してもよい。例えば、図１５で示されるように、太陽電池素子１０における前面第１接続部６１ｂおよび前面第２接続部６２ｂならびに第１ガラス部１１のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて第２ａペーストＰａ２を塗布する。図１５の例では、第１パッシベーション膜５の上に、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第１仮想線ＶＬ１のそれぞれに沿って、第２ａペーストＰａ２を塗布する。ここでも、第３Ａ工程ＳＴ３１および第３Ｂ工程ＳＴ３２では、例えば、第１ａペーストＰａ１の第１部分Ｐｔ１と第２ａペーストＰａ２の第２部分Ｐｔ２とが重畳するように、第１パッシベーション膜５の上に、第１ａペーストＰａ１と第２ａペーストＰａ２とを塗布する。例えば、第１パッシベーション膜５上のうち、前面バスバー電極６１のパターンに対応する領域に塗布された第１ａペーストＰａ１の上であって、前面第１接続部６１ｂのパターンに対応する領域に第２ａペーストＰａ２を塗布する。このとき、前面バスバー電極６１の幅が、例えば、２ｍｍから３ｍｍ程度あれば、前面バスバー電極６１のパターンに対応する領域に塗布された第１ａペーストＰａ１の上に、第２ａペーストＰａ２を容易に塗布することができる。また、例えば、第１パッシベーション膜５上において、前面フィンガー電極６２のパターンに対応する領域に塗布された第１ａペーストＰａ１に交差するとともに前面第２接続部６２ｂおよび第１ガラス部１１のパターンに対応する領域に第２ａペーストＰａ２を塗布する。
【００８７】  また、第３Ｃ工程ＳＴ３３では、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４を塗布してもよい。例えば、図１６で示されるように、太陽電池素子１０における裏面電極７のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４を塗布する。第３Ｄ工程ＳＴ３４では、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、第２ｂペーストＰａ５を塗布する。例えば、図１７で示されるように、太陽電池素子１０における裏面第１接続部７１ｂおよび裏面第２接続部７２ｂならびに第２ガラス部１２のパターンに対応する領域に、スクリーン印刷法などを用いて第２ｂペーストＰａ５を塗布する。図１７の例では、第２パッシベーション膜９の上に、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第２仮想線ＶＬ２のそれぞれに沿って、第２ｂペーストＰａ５を塗布する。ここで、第３Ｃ工程ＳＴ３３および第３Ｄ工程ＳＴ３４では、例えば、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４の第１部分Ｐｔ１と第２ｂペーストＰａ５の第２部分Ｐｔ２とが重畳するように、第２パッシベーション膜９の上に、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４と第２ｂペーストＰａ５とを塗布する。例えば、第２パッシベーション膜９上のうち、裏面バスバー電極７１のパターンに対応する領域に塗布された第１ｂペーストＰａ３の上であって、裏面第１接続部７１ｂのパターンに対応する領域に第２ｂペーストＰａ５を塗布する。このとき、裏面バスバー電極７１の幅が、例えば、２ｍｍから３ｍｍ程度あれば、裏面バスバー電極７１のパターンに対応する領域に塗布された第１ｂペーストＰａ３の上に、第２ｂペーストＰａ５を容易に塗布することができる。また、例えば、第２パッシベーション膜９上において、裏面フィンガー電極７２のパターンに対応する領域に塗布された第１ｃペーストＰａ４に交差するとともに裏面第２接続部７２ｂおよび第２ガラス部１２のパターンに対応する領域に第２ｂペーストＰａ５を塗布する。
【００８８】  また、ここでは、例えば、第１パッシベーション膜５および第２パッシベーション膜９の少なくとも一方の上に、第１ペーストを塗布した後に第２ペーストを塗布してもよい。換言すれば、第１パッシベーション膜５の上に、第１ａペーストＰａ１を塗布した後に第２ａペーストＰａ２を塗布する処理ならびに第２パッシベーション膜９の上に、第１ｂペーストＰａ３および第１ｃペーストＰａ４を塗布した後に第２ｂペーストＰａ５を塗布する処理、の少なくとも一方の処理が実行されてもよい。
【００８９】    ＜２−２．第３実施形態＞  上記第１実施形態および上記第２実施形態のそれぞれにおいて、例えば、図１８で示されるように、第１ガラス部１１は、第１パッシベーション膜５の上において、第１方向（＋Ｙ方向）に沿った第１仮想線ＶＬ１に沿って連続的に位置していてもよい。この場合には、第２ａペーストＰａ２を塗布する際に、例えば、第１パッシベーション膜５上に、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第１仮想線ＶＬ１のそれぞれに沿って、前面第２接続部６２ｂおよび第１ガラス部１１のパターンに対応する領域に、第２ａペーストＰａ２を塗布してもよい。
【００９０】  また、上記第１実施形態および上記第２実施形態のそれぞれにおいて、例えば、図１９で示されるように、第２ガラス部１２は、第２パッシベーション膜９の上において、第１方向（＋Ｙ方向）に沿った第２仮想線ＶＬ１に沿って連続的に位置していてもよい。この場合には、第２ｂペーストＰａ５を塗布する際に、例えば、第２パッシベーション膜９の上に、相互に平行な複数（例えば、１０本）の直線状の第２仮想線ＶＬ２のそれぞれに沿って、裏面第２接続部７２ｂおよび第２ガラス部１２のパターンに対応する領域に、第２ｂペーストＰａ５を塗布してもよい。
【００９１】  また、例えば、図１８で示されるように、前面電極６は、複数の前面フィンガー電極６２を電気的に接続している、前面フィンガー電極６２と同様の形状を有する前面補助電極６３を含んでいてもよい。この前面補助電極６３は、例えば、半導体基板１の＋Ｘ方向の側および−Ｘ方向の側にそれぞれ存在している縁部に沿って位置している。また、例えば、図１９で示されるように、裏面電極７は、複数の裏面フィンガー電極７２を電気的に接続している、裏面フィンガー電極７２と同様の形状を有する裏面補助電極７３を含んでいてもよい。この裏面補助電極７３は、例えば、半導体基板１の＋Ｘ方向の側および−Ｘ方向の側にそれぞれ存在している縁部に沿って位置している。
【００９２】  ＜３．その他＞  上記第１実施形態から上記第３実施形態のそれぞれにおいて、例えば、第３Ｃ工程ＳＴ３３および第３Ｄ工程ＳＴ３４が行われた後に、第３Ａ工程ＳＴ３１および第３Ｂ工程ＳＴ３２が行われてもよい。さらに、例えば、第３Ａ工程ＳＴ３１、第３Ｂ工程ＳＴ３２、第３Ｃ工程ＳＴ３３および第３Ｄ工程ＳＴ３４は、任意の順番で行われてもよい。
【００９３】  上記第１実施形態から上記第３実施形態のそれぞれにおいて、例えば、前面電極６が形成された後に、裏面電極７が形成されてもよいし、裏面電極７が形成された後に、前面電極６が形成されてもよい。この場合には、例えば、第３Ａ工程ＳＴ３１および第３Ｂ工程ＳＴ３２が行われた後に、第４工程ＳＴ４に相当する加熱処理が行われ、その後、第３Ｃ工程ＳＴ３３および第３Ｄ工程ＳＴ３４が行われた後に、第４工程ＳＴ４に相当する加熱処理が行われてもよい。また、例えば、第３Ｃ工程ＳＴ３３および第３Ｄ工程ＳＴ３４が行われた後に、第４工程ＳＴ４に相当する加熱処理が行われ、その後、第３Ａ工程ＳＴ３１および第３Ｂ工程ＳＴ３２が行われた後に、第４工程ＳＴ４に相当する加熱処理が行われてもよい。
【００９４】  上記第１実施形態から上記第３実施形態のそれぞれに係る太陽電池素子１０は、例えば、裏面１０ｂｓ側では受光しないタイプの太陽電池素子１０とされてもよい。この場合には、例えば、裏面電極７は、裏面フィンガー電極７２の代わりに、裏面１０ｂｓのうちの裏面バスバー電極７１が存在している領域を除く全面にわたって集電電極が位置していてもよい。
【００９５】  上記第１実施形態から上記第３実施形態のそれぞれにおいて、例えば、前面電極６における前面バスバー電極６１の本数ならびに裏面電極７における裏面バスバー電極７１の本数は、３本に限られず、２本以下であってもよいし、４本以上であってよい。
【００９６】  上記第１実施形態および上記第２実施形態のそれぞれにおいて、例えば、第１ガラス部１１および第２ガラス部１２は、平面視した場合に、線状の形状を有していたが、これに限られず、点状などのその他の形態を有していてもよい。
【００９７】  上記第１実施形態から上記第３実施形態および上記の複数の変形例の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、いうまでもない。
【符号の説明】
【００９８】  １  半導体基板  １ｂｓ  第２面  １ｆｓ  第１面  １ｓｓ  第３面  ２  第１半導体領域  ３  第２半導体領域  ５  第１パッシベーション膜  ６  前面電極  ７  裏面電極  ９  第２パッシベーション膜  １０  太陽電池素子  １０ｂｓ  裏面  １０ｆｓ  前面  １１  第１ガラス部  １２  第２ガラス部  ６１  前面バスバー電極  ６１ａ  本体部（前面第１本体部）  ６１ｂ  接続部（前面第１接続部）  ６２  前面フィンガー電極  ６２ａ  本体部（前面第２本体部）  ６２ｂ  接続部（前面第２接続部）  ７１  裏面バスバー電極  ７１ａ  本体部（裏面第１本体部）  ７１ｂ  接続部（裏面第１接続部）  ７２  裏面フィンガー電極  ７２ａ  本体部（裏面第２本体部）  ７２ｂ  接続部（裏面第２接続部）  ＣＲ１  第１交差部  ＣＲ２  第２交差部  Ｐａ１  第１ａペースト  Ｐａ２  第２ａペースト  Ｐａ３  第１ｂペースト  Ｐａ４  第１ｃペースト  Ｐａ５  第２ｂペースト  Ｐｔ１  第１部分  Ｐｔ２  第２部分  ＳＴ１  第１工程  ＳＴ２  第２工程  ＳＴ３  第３工程  ＳＴ３１  第３Ａ工程  ＳＴ３２  第３Ｂ工程  ＳＴ３３  第３Ｃ工程  ＳＴ３４  第３Ｄ工程  ＳＴ４  第４工程  ＶＬ１  第１仮想線  ＶＬ２  第２仮想線
【図１】
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【図２】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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