(57)【要約】  本発明の太陽電池は、半導体基体と、該半導体基体の裏面における少なくとも所定の導体配置領域を除く領域に配置されている裏面電極と、前記導体配置領域に位置している前記半導体基体の裏面および前記裏面電極のそれぞれに付着しているはんだとを有する。また、本発明の太陽電池の製造方法は、半導体基体を準備する準備工程と、前記半導体基体の裏面における少なくとも所定の導体配置領域を除く領域に前記半導体基体の裏面を露出させる空所部を有する裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、前記空所部において、前記空所部に露出した半導体基体の前記裏面および前記裏面電極のそれぞれにはんだを接触させて超音波はんだ付にてはんだを付着させる付着工程とを有する。
2012165590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基体と、
該半導体基体の裏面における少なくとも所定の導体配置領域を除く領域に配置されている裏面電極と、
前記導体配置領域に位置している前記半導体基体の裏面および前記裏面電極のそれぞれに付着しているはんだとを有する太陽電池。
【請求項２】
前記はんだは、前記裏面電極の上面に付着しない状態で、前記導体配置領域に面した前記裏面電極の側面に付着している請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記はんだは、前記裏面電極の上面と、前記導体配置領域に面した前記裏面電極の側面との双方に付着している請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記裏面電極は、アルミニウムを主成分として含み、前記はんだと前記裏面電極との付着部には前記アルミニウムを含む合金層が存在している請求項１から３のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記はんだはスズと鉛との合金、またはスズと亜鉛との合金を含む請求項１から４のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記はんだはアンチモンをさらに含む請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記はんだはスズと銀とビスマスとの合金を含む請求項１から４のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記半導体基体はシリコンを主成分として含む請求項１から７のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記導体配置領域は複数の貫通部を含む請求項１から８のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記導体配置領域は平面視して前記裏面電極の一端部から所定位置までの長尺領域を含む請求項１から８のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項１１】
前記導体配置領域は平面視して前記裏面電極の一端部から他端部までの長尺領域である請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記導体配置領域の前記裏面電極の一端側に位置している部位の幅が他の部位よりも広い請求項１から１１のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記はんだの上に設けられている配線導体をさらに有する請求項１から１２のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項１４】
前記配線導体の表面ははんだで被覆されている請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記配線導体は金属箔である請求項１３に記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記配線導体は表面がはんだで被覆された金属箔である請求項１５に記載の太陽電池。
【請求項１７】
前記半導体基体の前記裏面に対して反対側の表面には、平面透視して前記配線導体と重なる表面電極が配置されている請求項１３から１６のいずれかの項に記載の太陽電池。
【請求項１８】
半導体基体を準備する準備工程と、
前記半導体基体の裏面における少なくとも所定の導体配置領域を除く領域に前記半導体基体の裏面を露出させる空所部を有する裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、
前記空所部において、前記空所部に露出した半導体基体の前記裏面および前記裏面電極のそれぞれにはんだを接触させて超音波はんだ付にてはんだを付着させる付着工程とを有する太陽電池の製造方法。
【請求項１９】
前記付着工程は、前記空所部に配線導体を配置して、しかる後に前記配線導体、前記空所部に露出した半導体基体および前記裏面電極のそれぞれにはんだを接触させて超音波はんだ付にてはんだを付着させる請求項１８に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２０】
前記付着工程は、前記配線導体として金属箔を用いてはんだを付着させる請求項１９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２１】
前記付着工程は、前記配線導体として表面がはんだで被覆された金属箔を用いてはんだを付着させる請求項２０に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の電極に用いる銀等の高価な材料の使用量を減らして、電極と半導体基板との接着力を高めるために、例えば、太陽電池を構成するシリコン基板の裏面周辺部のリードフレームの接続予定領域に銀ペーストを塗布乾燥する工程と、リードフレームの接続予定領域の銀ペーストの一部に重なるように、裏面にアルミペーストを塗布乾燥する工程と、焼成によってＢＳＦ（Back Surface Field）層およびパッド銀電極を形成する工程とを有する太陽電池の製造方法が提案されている（例えば、特開平５−３２６９９０号公報等を参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来方法では信頼性の高い太陽電池を得るには不十分であったので、さらに、銀等の電極材料の使用量を低減しつつ、電極と半導体基板との接着力を確実に向上させることができる優れた太陽電池が望まれている。【０００４】
そこで、本発明では銀等の電極材料の使用量を確実に減らすことができて、信頼性等に優れた太陽電池およびその製造方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態に係る太陽電池は、半導体基体と、該半導体基体の裏面における少なくとも所定の導体配置領域を除く領域に配置されている裏面電極と、前記導体配置領域に位置している前記半導体基体の裏面および前記裏面電極のそれぞれに付着しているはんだとを有する。【０００６】
本発明の一形態に係る太陽電池の製造方法は、半導体基体を準備する準備工程と、前記半導体基体の裏面における少なくとも所定の導体配置領域を除く領域に前記半導体基体の裏面を露出させる空所部を有する裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、前記空所部において、前記空所部に露出した半導体基体の前記裏面および前記裏面電極のそれぞれにはんだを接触させて超音波はんだ付にてはんだを付着させる付着工程とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成の太陽電池およびその製造方法によれば、はんだが直接半導体基体に付着しているので、電極材料の使用量を確実に低減することができて、はんだと半導体基体との接着力を高めることができて、信頼性の高い太陽電池を提供することができる。また、はんだの上に配線導体を設ける場合にも、配線導体とはんだと半導体基体との密着性を高めることができて、信頼性の高い太陽電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を受光面側からみた平面模式図である。
【図２】図２は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を非受光面側からみた平面模式図である。
【図３】図３は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を示す図であり、図におけるＡ−Ａ線方向で切断した断面模式図である。
【図４】図４は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を模式的に説明する斜視図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の一形態に係る太陽電池の製造方法の一例を模式的に説明する斜視図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の一形態に係る太陽電池の一部分の例を拡大して示す断面模式図である。
【図７】図７は、導体配置領域の変形例を説明する平面模式図である。
【図８】図８は、導体配置領域の変形例を模式的に説明する図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ部拡大平面図である。
【図９】図９は、導体配置領域の変形例を説明する平面模式図である。
【図１０】図１０は、導体配置領域の変形例を説明する平面模式図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は、それぞれ配線導体の変形例を模式的に説明する斜視図である。
【図１２】図１２は、配線導体の変形例を説明する断面模式図である。
【図１３】図１３は、配線導体の変形例を模式的に説明する斜視図である。
【図１４】図１４は本発明の一形態に係る太陽電池の一例を裏面側からみた平面模式図である。
【図１５】図１５は、本発明の一形態に係る太陽電池の一部分の例を拡大して示す断面模式図である。
【図１６】図１６は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を非受光面側からみた平面模式図である。
【図１７】図１７（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の一形態に係る太陽電池の一部分の例を拡大して示す断面模式図である。
【図１８】図１８は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を模式的に説明する図であり、太陽電池の非受光面側における部分断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を模式的に説明する図であり、太陽電池の非受光面側における電極材料中にはんだが入り込んで、はんだが半導体基体に直接接触させるようにするための構造を示す部分断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の一形態に係る太陽電池の製造方法の一例を模式的に説明する断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の一形態に係る太陽電池の製造方法の一例を模式的に説明する斜視図である。
【図２２】図２２は、本発明の一形態に係る太陽電池の一例を模式的に説明する分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一形態に係る太陽電池およびその製造方法について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面は模式的に示したものであるので、図面における各構成の寸法比および位置関係等は必ずしも正確ではない。
【００１０】
＜太陽電池の基本構成＞
まず、太陽電池の基本構成について説明する。図１乃至３に示すように、太陽電池１０は光が入射する受光面（以下、第１面という）１０ａと、第１面１０ａの反対側に位置する裏面である非受光面（以下、第２面という）１０ｂとを有する。また、太陽電池１０は、例えば板状の半導体基体９を備えている。半導体基体９は、例えば、一導電型の半導体領域である第１半導体部１と、この第１半導体部１における第１面１０ａ側に設けられた逆導電型の半導体領域である第２半導体部２とから構成される。また、太陽電池１０は、半導体基体９と、半導体基体９の裏面における少なくとも所定の導体配置領域８を除く領域に配置されている裏面電極である第２電極５と、導体配置領域８に位置している半導体基体９の裏面および第２電極５のそれぞれに付着しているはんだ７とを有している。
【００１１】
ここで、導体配置領域８とは、太陽電池１０の第２面側において、少なくとも導体であるはんだ７が半導体基体９に接している部分をいうものとし、その領域においてリードフレーム等の配線導体が配置され得る箇所をいうものとする。
【００１２】
また、はんだ７と半導体基体９とは、例えば超音波振動を利用した超音波はんだ付によって強固に接合されている。特にフラックスを不要とした超音波はんだ付によって、半導体基体９の表面に存在していた酸化物の除去が促進されるなどして、はんだ７が半導体基体９に強固に接合されている。このように、超音波はんだ付を用いることによって、腐食等の原因となるフラックスを不要にできて、はんだ７と半導体基体９とを強固に接合することができる。
【００１３】
また、太陽電池１０は、半導体基体９における第１面１０ａ側には反射防止層３が設けられており、半導体基体９における第１面１０ａ側にはさらに表面電極である第１電極４が設けられている。
【００１４】
第１半導体部１には、例えば所定のドーパント元素（導電型制御用の不純物元素）を有した、一導電型（例えばｐ型）を呈する単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板等の結晶シリコン基板が好適に用いられる。第１半導体部１の厚みは、例えば、２５０μｍ以下であるのが好ましく、１５０μｍ以下とするのがさらに好ましい。第１半導体部１の形状は、特に限定されないが、図示されているように、平面視して四角形状であれば製法上および多数の太陽電池素子を配列して太陽電池モジュールを構成する際等の観点から好適である。
【００１５】
なお、半導体基体９としては、シリコンが５０質量％以上含まれた、シリコンが主成分の結晶材料を使用すると好適であるが、上記の結晶質シリコン系以外の半導体材料を用いてもよい。半導体基体９として、例えば、薄膜シリコン系（アモルファスシリコンおよび微結晶シリコンのうち少なくとも一方を含む）材料またはシリコンゲルマニウム系等の半導体材料が使用可能である。ただし、半導体基体９として結晶質シリコンを用いると、作製が容易であり、製造コストおよび光電変換効率等の点で好適である。
【００１６】
また、太陽電池１０は、上記構成に加えて、はんだ７の上に後述する配線導体を少なくとも設けた構成にしてもよい。この場合においても、超音波はんだ付等を用いることによって、配線導体１１とはんだ７と半導体基体９との密着性を高めることができて、信頼性の高い太陽電池を提供できる。また、太陽電池１０は、第１面１０ａおよび第２面１０ｂの両面から出力を取り出す両面電極型の太陽電池に限定されない。また、太陽電池１０は、単に太陽電池素子のみをさすのではなく、１以上の太陽電池素子を適当な封止材料を用いて、支持基板上に封止した構造の太陽電池モジュール等を含むものである。
【００１７】
＜太陽電池の具体例＞
次に、太陽電池のより具体的な例について説明する。ｐ型の導電型を呈する結晶シリコン基板を用いる例について説明する。結晶シリコンからなる第１半導体部１がｐ型を呈するようにする場合、ドーパント元素としては、例えばボロンまたはガリウムを用いるのが好適である。
【００１８】
第２半導体部２は、第１半導体部１と逆の導電型を呈する層であり、第１半導体部１における第１面１０ａ側に設けられている。すなわち、第２半導体部２は半導体基体９の表層に形成されている。第１半導体部１としてｐ型の導電型を呈するシリコン基板を使用する場合であれば、第２半導体部２はｎ型の導電型を呈するように形成される。一方、第１半導体部１としてｎ型の導電型を呈するシリコン基板を使用する場合であれば、第２半導体部２は、ｐ型の導電型を呈するように形成される。また、ｐ型の導電型の領域とｎ型の導電型の領域との間にはｐｎ接合部が形成される。このような第２半導体部２は、ｐ型の導電型を呈するシリコン基板を用いる場合は、例えば、このシリコン基板における第１面１０ａとなる側にリン等の不純物を拡散させることによって形成できる。
【００１９】
反射防止層３は、所望の波長領域の光の反射率を低減させて、光生成キャリア量を増大させる役割を果たすので、太陽電池素子１０の光電流密度Ｊｓｃを向上させることができる。反射防止層３は、例えば窒化シリコン膜、酸化チタン膜、酸化シリコン膜、酸化マグネシウム膜、酸化インジウムスズ膜、酸化スズ膜または酸化亜鉛膜等を含む。反射防止層３の厚みは、用いる材料によって適宜選択されて、適当な入射光に対して無反射条件を実現できるようにする厚みであればよい。例えばシリコンからなる半導体基体９を用いる場合には、反射防止層３の屈折率は１．８〜２．３程度であって、その厚みは５００〜１２００Å程度であることが好ましい。また、反射防止層３に窒化シリコン膜を用いた場合は、パッシベーション効果も有するので好適である。
【００２０】
第１半導体部１の第２面１０ｂ側において、第２電極５が形成される部位にはＢＳＦ領域６が設けられている。ＢＳＦ領域６は第１半導体部１における第２面１０ｂの近傍で少数キャリアの再結合による効率の低下を低減させる役割を有しており、第１半導体部１における第２面１０ｂ側に内部電界を形成するものである。ＢＳＦ領域６は第１半導体部１と同一の導電型を呈しているが、ＢＳＦ領域６のドーパント元素は第１半導体部１が含有する多数キャリアの濃度よりも高い濃度を有している。つまりＢＳＦ領域６は、第１半導体部１がｐ型を呈するのであれば、不純物濃度がより高いｐ＋半導体領域となっている。ＢＳＦ領域６は、例えば第２面１０ｂ側にボロンまたはアルミニウム等のドーパント元素を拡散させることによって、これらドーパント元素の濃度が１×１０１８〜５×１０２１atoms／ｃｍ３程度となるように形成されるとよい。
【００２１】
図１に示すように、第１電極４は出力取出電極であるバスバー電極４ａと複数の線状の集電電極であるフィンガー電極４ｂとを有する。バスバー電極４ａの少なくとも一部は、フィンガー電極４ｂと交差している。このバスバー電極４ａは、例えば、１．３〜２．５ｍｍ程度の幅を有している。一方、フィンガー電極４ｂは線状であり、その幅が５０〜２００μｍ程度であるため、バスバー電極４ａよりも幅が小さい。また、フィンガー電極４ｂは、複数の線状電極が互いに１．５〜３ｍｍ程度の間隔を空けて設けられている。また、このような第１電極４の厚みは１０〜４０μｍ程度である。第１電極４は、例えば銀のように導電性が良好な金属材料を含む導電性ペーストを、スクリーン印刷等によって所望の形状に塗布した後、焼成することによって形成することができる。
【００２２】
第２電極５の厚みは１〜４０μｍ程度であり、第２電極５は第１半導体部１における第２面１０ｂ側の面の略全面に形成される。この第２電極５は、例えば銀またはアルミニウムを主成分とする導電性ペーストを塗布した後に焼成する、または、スパッタリング法もしくは蒸着法を用いて製膜することによって、形成することができる。導電層を有する第２電極５は、ＢＳＦ領域６を通じて第１半導体部１と電気的に接続される。
【００２３】
また、図３に示すように、太陽電池１０は少なくとも第２面側１０ｂにはんだ７を有している。本実施形態では、配線導体１１と太陽電池とを接続するための銀等の電極材料を使用しないので、封止材を使用した場合に、封止材からの酸による腐食を抑制することができる上に、電極材料による反りも抑制できる。また、第２電極５としてアルミニウムを使用すれば、アルミニウムの形成領域を広くすることによって、ＢＳＦ領域６を広く形成することができる。例えば、はんだ７を設ける領域に銀等の電極材料を配する場合、電極材料と半導体基体９との密着強度を確保するために、例えば２〜４ｍｍ程度の横幅の導体配置領域を設けて、この導体配置領域に銀等の電極材料を配置するようにすると、アルミニウムの形成領域を広くすることは困難であった。しかし、半導体基体９とはんだとの密着強度は、半導体基体９と銀等の電極材料との密着強度よりも大きいので、上記と同等の密着強度を得る場合、例えば、導体配置領域８の横幅を小さくしてアルミニウムの形成領域を広くすることができる。
【００２４】
また、例えば、はんだ７は第２電極５の上面に付着しない状態で、導体配置領域８に面した第２電極５の側面に接合してもよい。この場合、第２電極５の上面がはんだ７で覆われていないので、はんだ７の体積を少なくしてはんだ７の熱収縮による太陽電池１０への影響を少なくすることができる。これにより、太陽電池１０の反りを少なくすることが可能であり、信頼性の高い太陽電池１０を提供できる。
【００２５】
また、例えば、はんだ７は、第２電極５の上面と導体配置領域８に面した第２電極５の側面との双方に付着していてもよい。この場合、はんだ７が第２電極５の上面を覆っているので、第２電極２と半導体基体９との接触面積を広くすることができて太陽電池特性に有利である。
【００２６】
また、はんだ７の組成は特に限定されないが、例えば、スズと鉛との合金、または、スズと亜鉛との合金を含むものとするのがよい。はんだ７がスズと鉛との合金の場合、スズ：鉛の質量比は６０〜８０：２０〜４０とするとよく、さらにアンチモンを合金全体（１００質量％）に対して１〜２０質量％程度含ませるとよい。また、はんだ７がスズと亜鉛との合金の場合、スズ：亜鉛の質量比は８０〜９９．９：０．１〜２０とするとよく、さらにアンチモンを合金全体（１００質量％）に対して１〜２質量％程度含ませるとよい。
【００２７】
また、はんだ７はスズと銀とビスマスとの合金を含むものであってもよい。はんだ７がスズと銀とビスマスとの合金の場合、スズ：銀：ビスマスの質量比は７８〜９９：０．１〜２０：０．１〜１０とするのがよい。
【００２８】
また、はんだ７はスズと銀と銅との合金を含むものであってもよい。はんだ７がスズと銀と銅との合金の場合、スズ：銀：銅の質量比は７８〜９９：０．１〜１０：０．１〜１０とするのがよい。
【００２９】
また、はんだ７はスズとアルミニウム、またはガリウム、またはインジウムを含むものであってもよい。はんだ７をこれらの組成とすると、第１半導体部１に上記ｐ型のドーパント元素が拡散することによって、第１半導体部１における第２面１０ｂの近傍でキャリアの再結合による効率の低下を低減させることができる。
【００３０】
また、環境面への配慮からはんだ７は鉛を含まないもの、例えばスズ−亜鉛−アンチモン系のはんだを用いることが好ましい。
【００３１】
第２電極５としてアルミニウムを主成分（６０質量％以上）として含み、はんだ７と第２電極５との接合部に、はんだ成分とアルミニウムとを含む合金層が存在している。この合金層によって、はんだ７と第２電極５とのコンタクト抵抗を低減できるので好適である。また、超音波はんだ付によって、はんだ７と第２電極５との表面に形成されている酸化膜が除去されて、合金層が形成されやすくなる。
【００３２】
導体配置領域８は半導体基体９を複数箇所で露出させ得る複数の貫通部を含むものであってもよい。また、導体配置領域８は、平面視して半導体基体９または第２電極５の一端部から所定位置までの、半導体基体９の裏面がはんだ７で覆われる長尺領域を含むものであってもよい。また、導体配置領域８は平面視して半導体基体９の一端部から他端部までの、半導体基体９の裏面がはんだ７で覆われる長尺領域であってもよい。ここで、特に導体配置領域８の半導体基体９の一端側に位置している部位の幅が他の部位よりも広いと、この広い箇所において配置する後記する配線導体１１と半導体基体９との密着性が向上するため好適である。
【００３３】
図４に示すように、太陽電池１０がはんだ７の上に配線導体１１を設けたものである場合、配線導体１１の表面は、上記した組成のはんだを用いて、厚さ５〜１００μｍ程度に被覆されていてもよい。このとき、被覆するはんだの組成は特に限定されないが、上記した組成とすることによって、はんだ７と配線導体１１との接続性が向上する。これにより、配線導体１１は、はんだ７の上に強固に接着することが可能となる。また、配線導体１１は厚さ０．１〜０．８ｍｍ程度の銅箔またはアルミ箔等の金属箔であってもよい。
【００３４】
また、はんだ７の融点は、配線導体１１の表面を被覆するはんだの融点よりも高くするとよい。これにより、配線導体１１をはんだ７に接着する際の温度を、例えば２５５℃以上３０５℃以下の高温で接着した場合であっても、半導体基体９側のはんだ７が溶融しないことから、配線導体１１と半導体基体９との密着性が向上する。
【００３５】
また、太陽電池１０の第１面１０ａ側に第１電極４を設ける場合、平面透視して配線導体１１と重なる第１電極４が配置されているとよい。
【００３６】
＜太陽電池の製造方法＞
次に、太陽電池１０の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、本実施形態の太陽電池の基本的な製造方法について説明する。本実施形態では、少なくとも以下の工程を順次行なうものとする。
【００３８】
半導体基体９を準備する基体準備工程を行なう。次いで、半導体基体９の第２面１０ｂ上に、半導体基体９を露出させる導体配置領域８となる空所部を有する第２電極５を形成する裏面電極形成工程を行なう。そして、この空所部において、空所部に露出した半導体基体９および第２電極５のそれぞれに、はんだ７を接触させて超音波はんだ付にてはんだを付着させて、空所部内にはんだ７を接合する付着工程を少なくとも行なう。
【００３９】
この付着工程において、空所部に配線導体１１を配置して、しかる後にリードフレーム等の配線導体１１、空所部に露出した半導体基体９および第２電極５のそれぞれにはんだを接触させて超音波はんだ付にてはんだを付着させて、空所部内にはんだ７を付着させるようにしてもよい。
【００４０】
また、付着工程において、配線導体１１として銅箔またはアルミ箔等の金属箔を用いてもよく、または、表面が上述した組成を含むはんだで被覆された銅箔等の金属箔を用いてもよい。
【００４１】
次に、太陽電池１０の製造方法の具体例について説明する。まず、半導体基体９の基体準備工程について説明する。半導体基体９を主に構成する第１半導体部１に単結晶シリコン基板を使用する場合は、例えば引き上げ法等によって作製される。一方、第１半導体部１に多結晶シリコン基板を使用する場合は、例えば鋳造法等によって作製される。なお、以下では、最初に用意する基体としてｐ型の多結晶シリコンを使用する例について説明する。
【００４２】
最初に、例えば鋳造法によってｐ型の多結晶シリコンのインゴットを作製する。次いで、そのインゴットを例えば２５０μｍ以下の厚みにスライスして基板を得る。その後、この基板の切断面における機械的ダメージ層および汚染層を清浄化するために、表面をＮａＯＨ、ＫＯＨ、フッ酸またはフッ硝酸等を用いた溶液によってごく微量エッチングするのが望ましい。なお、このエッチング工程の後に、ウェットエッチング方法を用いて、基板の表面に微小な凹凸構造を形成するのがさらに望ましい。また、ウェットエッチング法において、上記のダメージ層の除去工程を省略することも可能である。このようにして、第１半導体部１を有する半導体基体９を用意することができる。
【００４３】
次に、第１半導体部１における第１面１０ａ側にｎ型の第２半導体部２を形成する。このような第２半導体部２は、ペースト状態にしたＰ２Ｏ５を第１半導体部１の表面に塗布して熱拡散させる塗布熱拡散法、ガス状態にしたオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を拡散源とした気相熱拡散法、またはリンイオンを直接拡散させるイオン打ち込み法等によって形成される。この第２半導体部２は０．２〜２μｍ程度の深さ、６０〜１５０Ω／□程度のシート抵抗に形成される。なお、第２半導体部２の形成方法は、上記方法に限定されるものではなく、例えば薄膜技術を用いて、水素化アモルファスシリコン膜または微結晶シリコン膜を含む結晶質シリコン膜等を形成してもよい。さらに、第１半導体部１と第２半導体部２との間にｉ型シリコン領域を形成してもよい。
【００４４】
次に、第１半導体部１の第２面１０ｂ側に第２半導体部２が形成された場合には、第２面１０ｂ側のみをエッチングして除去することによって、ｐ型の導電型領域を露出させてもよい。例えば、フッ硝酸溶液に第１半導体部１における第２面１０ｂ側のみを浸して第２半導体部２を除去する。その後、第２半導体部２を形成する際に第１半導体部１の表面に付着した燐ガラスをエッチングして除去する。このように、燐ガラスを残存させて、第２面１０ｂ側に形成された第２半導体部２を除去することによって、燐ガラスがエッチングマスクの役割を果たす。これにより、第１面１０ａ側の第２半導体部２が除去されたり、ダメージを受けるのを低減することができる。
【００４５】
以上により、ｐ型半導体領域を有する第１半導体部１と第２半導体部２とを備えた半導体基体９を準備することができる。
【００４６】
次に、反射防止層３を形成する。反射防止層３は、例えば、ＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法、蒸着法またはスパッタリング法等を用いて形成される。例えば、窒化シリコン膜からなる反射防止層３をＰＥＣＶＤ法で形成する場合であれば、反応室内を５００℃程度としてシラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）との混合ガスを窒素（Ｎ２）ガスで希釈して、グロー放電分解でプラズマ化させて堆積させることで反射防止層３が形成される。
【００４７】
次に、第１電極４（バスバー電極４ａ、フィンガー電極４ｂ）と第２電極５とを以下のようにして形成する。
【００４８】
第１電極４は、例えば銀等からなる金属粉末と、有機ビヒクルと、ガラスフリットとを含有する銀ペーストを用いて作製される。この銀ペーストを第１半導体部１の第１面に塗布して、その後、最高温度６００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成する。ファイヤースルー法によって、反射防止層３を突き破った第１電極４が第１半導体部１上に形成される。上記ペーストの塗布法としてはスクリーン印刷法等を用いることができる。なお、第１電極４を形成する際に、銀ペーストを塗布後、所定の温度で銀ペースト中の溶剤を蒸散させて乾燥させるとよい。
【００４９】
次に、ＢＳＦ領域６の形成について説明する。所定領域に例えばアルミニウム粉末と有機ビヒクルとを含有するアルミニウムペーストを塗布する。この塗布法としては、スクリーン印刷法等を用いることができる。ここで、ペーストを塗布した後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させると、作業時にペーストがその他の部分に付着しにくいのでよい。
【００５０】
次に、半導体基体９を焼成炉内にて最高温度が６００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって、ＢＳＦ領域６が第１半導体部１の第２面１０ｂ側に形成されて、第２電極５となるアルミニウム層が形成される。このとき、第２面１０ｂ側に第２半導体部２が形成された場合であっても、第２面１０ｂ側の第２半導体部２を除去する必要はない。ｐｎ接合部の連続領域を分離するｐｎ分離の方法としては、第１面１０ａ側または第２面１０ｂ側の周辺部のみに対してレーザーを照射する等によって行えばよい。また、アルミニウムペーストの非形成領域において同時に導体配置領域８が形成される。
【００５１】
次に、導体配置領域８にはんだ７を付着させて、このはんだ７の上に配線導体１１を配置する方法について説明する。導体配置領域８は平面視して半導体基体９の一端部５ａから他端部５ｂまで半導体基体９を露出させる長尺領域とした場合を例にとり説明する。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、上述した組成を含むはんだ線６０を導体配置領域８に置いて、その上から超音波はんだ付を行なう。この超音波はんだ付の装置は、従来の鏝式はんだ付装置に超音波発振器を設けたはんだ鏝５０を備えたものであり、はんだ鏝５０がＸＹＺ軸方向に移動可能である。導体配置領域８において、はんだ線６０からの適当量のはんだを導体配置領域８内に付着させる場合、超音波発振周波数は例えば４０〜１００ｋＨｚ程度、超音波発振出力は１〜１５Ｗ程度、温度調整は１８０〜４５０℃程度とするとよい。なお、この際に半導体基体９を載置するテーブルを予め５０〜１００℃程度加熱しておいてもよい。また、はんだ線６０の幅およびはんだ鏝５０の鏝先の幅を導体配置領域８の幅よりも小さくすることによって、はんだ７は第２電極５の上面５ｃに接合しない状態で導体配置領域８の内壁に強固に接合させることができる。また、この超音波はんだ付によって、半導体基体９の表面を清浄にすることができて、自然酸化膜等の酸化物の除去等が促進されて、はんだ７が半導体基体９に対して強固に接合させることが可能となる。また、第２電極５が導電性ペーストを焼成して形成した場合には、超音波はんだ付によって溶融したはんだが、第２電極５を構成している金属粒状体間に入り込み、さらに、表面の酸化物の除去が促進されて、はんだ７と第２電極５とのコンタクト抵抗を低減できることになり好適である。また、超音波はんだ付によって金属粒状体の表面にはんだ成分との合金層が形成される。また、はんだ鏝５０と半導体基体９との間隔、はんだ鏝５０の移動速度、および、はんだ線６０の投入量を各々調整することによって、はんだ７の厚みを調整することができる。例えば、はんだ７の厚みは５〜４０μｍ程度に形成される。また、はんだ付け工程においてはんだ鏝５０は第２電極５または半導体基体９に対して接触状態としてもよいし、非接触状態としてもよい。また、超音波はんだ付の開始時および終了時に、はんだ鏝５０を上下に移動する際に、はんだ７に突起部が生じる可能性がある。このとき、突起部にホットエアーを吹き付けることによって、突起部を平坦にすることができて、搬送時におけるクラックの発生を低減することができる。
【００５３】
ここで、はんだ７の厚みは、第２電極５の厚みより厚くするとよい。なぜなら、配線導体１１が先にはんだ７と接触することから、クラックの発生を低減することができる。
【００５４】
次に、図５（ｂ）に示すように、導体配置領域８に付着されたはんだ７の上に長尺の配線導体１１を配置して、図５（ｃ）に示すように、通常のはんだ鏝５０によるはんだ付または超音波はんだ付によって、配線導体１１をはんだ７に対して直接接合させることができる。このときの半導体基体９の一端部側からみた側面図は図６（ａ）に示すとおりである。なお、配線導体１１とはんだ７との接合は、周知のはんだ付方法であればよく、リフロー炉またはホットエアーを使用してもよい。
【００５５】
ここで、図６（ｂ）に示すように、はんだ７は第２電極５の上面にも接合するようにしてもよい。この場合には、図５（ａ）のはんだ付作業または図５（ｃ）のはんだ付作業の際に、はんだ７が第２電極５の上面を覆うように形成させるとよい。例えば、鏝先におけるはんだの幅を導体配置領域８の幅よりも大きくすることによって、はんだ線６０から溶けたはんだが導体配置領域８の近傍の第２電極５の上面を覆い、はんだ７が形成される。例えば、鏝先におけるはんだの幅は１〜５ｍｍ程度のものを使用してもよい。また、第２電極５が導電性ペーストを焼成して形成した場合には、超音波はんだ付によって溶融したはんだが第２電極５の金属粒状体間に入り込んでもよく、はんだが入り込む量を第２電極５の表面から厚み方向の途中までとしてもよい。はんだ付の時間を適宜調整することによってはんだの入り込む量を調整することができる。
【００５６】
また、図６（ｃ）に示すように、はんだ７の上に銅箔等の導体の表面をはんだ７と同様な材質のはんだ１２（はんだメッキ）で被覆された配線導体１１を配置するようにしてもよい。
【００５７】
以上のようにして、太陽電池素子１０を作製することができる。これにより、配線導体１１と太陽電池１０とを接続する際に、銀等の電極材料の使用量を低減することができて、はんだ７と半導体基体９との接着力を高めることができる。また、本実施形態によれば、信頼性の高い太陽電池を提供することができる。さらに、はんだ７の上に配線導体１１を設ける場合には、配線導体１１とはんだ７と半導体基体９との密着性を高めることができて、ひいては信頼性の高い太陽電池を提供できる。
【００５８】
＜変形例＞
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。以下に、種々の変形例について説明する。
【００５９】
上記実施形態では、導体配置領域８の態様として、平面視して半導体基体９の一端部から他端部まで半導体基体９を露出させる長尺領域とした例について説明したが、例えば、図７に示すように、導体配置領域８は平面視して半導体基体９の一端部５ａから一点鎖線で示す所定位置５ｄまで半導体基体９を露出させる長尺領域を含むものであってもよい。このように、導体配置領域８は平面視して半導体基体９の一端部５ａから所定位置５ｄまで半導体基体９を露出させる長尺領域と、半導体基体９の他端部５ｂから一点鎖線で示す所定位置５ｅまで半導体基体９を露出させる長尺領域とを有するので、所定位置５ｄから所定位置５ｅ間に第２電極５の形成領域を増やすことができるので好適である。
【００６０】
また、図８（ａ）に示すように、導体配置領域８を半導体基体９の一端の近傍位置から他端の近傍位置までの長尺領域としてもよい。このとき、半導体基体９の一端または他端から導体配置領域８までの間の少なくとも一部に第２電極５が形成されてもよい。この場合、図８（ｂ）に示すように、超音波はんだ付の開始位置は、空所部の一端から少し離れた位置から行なうようにするとよい。これにより、超音波はんだ付の開始時にはんだが第２電極５にはじかれずに、はんだが半導体基体９に好適に付着できる。そして、溶融したはんだが移動することによって、空所部を覆うことができて、はんだ量を多くすることによって、はんだの一部が空所部の一端にある第２電極５の上面を覆うことができる。
【００６１】
また、図９に示すように、導体配置領域８は半導体基体９を複数箇所で露出させる複数の貫通部を含む領域であってもよい。特に、これら複数の貫通部は半導体基体９の一端部から他端部へ一列に並ぶようにするとよい。これにより、図７の例よりもさらに第２電極５の形成領域を増やすことができるので好適である。また、はんだ７を導体配置領域８のみ、または導体配置領域８とその近傍の第２電極との上面に設けて、配線導体１１とのはんだ付け箇所を島状に点在させることによって、配線導体１１の熱伸縮を逃がすことが容易になり、太陽電池の反りを軽減させることができる。また、はんだ７が列状に並んだ貫通部どうしの間における第２電極５の上面、つまり、配線導体１１に接する第２電極５の上面に、はんだ７を形成することによって、はんだ７と第２電極５とのコンタクト抵抗が低減して、太陽電池特性を向上させることができる。
【００６２】
また、図１０に示すように、導体配置領域８が複数の貫通部等を含む場合に、例えば導体配置領域８の半導体基体９の一端側に位置している部位８ａにおいて、その幅が他の部位の幅よりも広いと、この箇所に配置させるはんだ７と半導体基体９との密着性が向上するので好適である。
【００６３】
配線導体１１は、図１１（ａ）に示すように、例えば、長尺の配線導体１１の長手方向に複数の貫通孔１１ａが所定間隔を空けて設けられたものを用いてもよい。このような配線導体１１を用いることによって、図１１（ｂ）に示すように、配線導体１１の貫通孔１１ａが設けられている部位を導体配置領域８に合わせて配線導体１１を配置して、はんだ線（不図示）を供給しながら超音波はんだ付を施すことができる。これにより、貫通孔１１ａを通してはんだが導体配置領域８に供給されるので、はんだが第２電極と配線導体１１との双方に接合することができて、簡易な方法によってはんだが付着できるので好適である。また、配線導体１１の表面がはんだで被覆されていてもよい。これにより、貫通孔１１ａの表面にはんだが存在するので、はんだ線６０が不要となる。また、超音波はんだ付による簡便なはんだ付によって、貫通孔１１ａの表面に設けられたはんだが導体配置領域８に供給されて、はんだが第２電極５に付着して、溶融したはんだがさらに配線導体１１の本体に対しても付着するので、はんだを介しての配線導体１１および第２電極５の強固な接合が実現される。
【００６４】
また、図１２に示すように、配線導体１１の幅（または短手方向の長さ）は導体配置領域８の幅（または短手方向の長さ）よりも広い部分を有するか、または配線導体１１が導体配置領域８を完全に覆う（または第２電極５の導体配置領域８近傍の上面を覆う）ようにしてもよい。この場合は、はんだ７は第２電極５の上面を覆うようにしてもよいし、第２電極５の上面を覆わない状態で、導体配置領域８に面した第２電極５の側面に付着させるようにしてもよい。特に、配線導体１１が導体配置領域８を完全に覆うようにした場合には、配線導体１１が第２電極５に対して電気的に接触して、電気抵抗が低減して光電変換効率を向上させることができるので好適である。また、はんだ７の幅が配線導体１１の幅よりも大きくてもよく、上記構成によって電気抵抗が低減して光電変換効率を向上させることができるので好適である。
【００６５】
また、配線導体１１は、図１３に示すように、複数の細い導線１３の集合体からなるようにして、この集合体の表面をはんだディップ技術によって、はんだ１４で覆うようにしてもよい。このような配線導体１１を用いることによって、複数の細い導線がばらばらに分離されることがないし、さらに、配線導体１１の幅方向への曲がりの抵抗を少なくして適用する太陽電池１０へのストレスを減らして、太陽電池１０に対してクラック等が生じ難くすることができるので好適である。
【００６６】
また、第２面１０ｂ側においてパッシベーション膜を形成して、第２電極５を第１電極４と同様の格子型の形状にした場合にも適用することも可能である。図１４は、他の太陽電池１０の一例を第２面１０ｂ側からみた平面模式図である。図１４に示すように、太陽電池１０は、第２面１０ｂのほぼ全面にパッシベーション膜３０が形成されている。すなわち、第２面１０ｂ側の第１半導体部１の上にパッシベーション膜３０が設けられている。このパッシベーション膜３０は、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition：原子層蒸着）法を用いることによって形成することができる。
【００６７】
ＡＬＤ法によって、例えば酸化アルミニウムから成るパッシベーション膜３０を形成するには、次の工程を行なう。まず、成膜室内に上述の結晶シリコンなどから成る半導体基体９を載置して、半導体基体９の表面温度を１００〜３００℃に加熱する。次に、トリメチルアルミニウム等のアルミ原料を、アルゴンガス、窒素ガス等のキャリアガスとともに０．５秒間、半導体基板１上に供給して、半導体基板１の全周囲にアルミニウム原料を吸着させる（工程１）。次に、窒素ガス等によって成膜室内を１．０秒間パージすることによって、空間中のアルミ原料を除去するとともに、半導体基体９に吸着したアルミニウム原料のうち、原子層レベルで吸着した成分以外を除去する（工程２）。次に、水またはオゾンガス等の酸化剤を、成膜室内に４．０秒間供給して、アルミニウム原料であるトリメチルアルミニウムのアルキル基であるＣＨ３を除去するとともに、アルミニウムの未結合手を酸化させ、半導体基体９に酸化アルミニウムの原子層を形成する（工程３）。次に、窒素ガス等によって成膜室内を１．５秒間パージすることによって、空間中の酸化剤を除去するとともに、原子層レベルの酸化アルミニウム以外、例えば、反応に寄与しなかった酸化剤等を除去する（工程４）。そして、上記工程１から工程４を繰り返すことによって、所定厚みを有する、酸化アルミニウム層からなるパッシベーション膜３０を形成することができる。また、工程３で用いる酸化剤に水素を含有させることによって、酸化アルミニウム層に水素が含有されやすくなり、水素パッシベーション効果を増大させることもできる。
【００６８】
また、図１５に示すように、太陽電池１０の第１面１０ａ側にバスバー電極４ａを設ける場合、平面透視して第２面１０ｂ側の配線導体１１と重なる部分にバスバー電極４ａが配置されているとよい。なぜなら、複数の太陽電池１０の出力を配線導体１１で連結する際、バスバー電極４ａと第２電極５を配線導体１１で一直線上に精度よく簡便・迅速に接続できるからである。
【００６９】
また、上述した実施形態では、半導体基体９の第１面１０ａおよび第２面１０ｂの両側に設けた電極から出力を取り出すようにした両面電極型の太陽電池について説明したが、第２面１０ｂ側に設けた電極から出力を取り出すようにしたバックコンタクト型の太陽電池に対しても本実施形態の技術は適用が可能である。
【００７０】
バックコンタクト型の太陽電池の例について図１６，１７に示す。図１６，１７に示すように、半導体基体９に対して多数の貫通孔を形成した後に、この貫通孔の内壁においても受光面側に配置されている第２半導体部２を設けて、この第２半導体部２にスルーホール導体１６を接続させる構成にしてもよい。
【００７１】
ここで、超音波はんだ付によって、図１７（ａ）に示すように、第２面１０ｂ側においてスルーホール導体１６にはんだ７が表面に被覆された配線導体１１を接続するとともに、半導体基体９に上述した実施形態と同様にして作製した導体配置領域８にはんだで表面が被覆された配線導体１１を接続するようにしてもよい。
【００７２】
また、図１７（ｂ）に示すように、図１７（ａ）の構成に加えて、スルーホール導体１６の上に導電性ペーストを焼成して作製した、銀または銅等からなる中継電極１８を介して、スルーホール導体１６とはんだ７で表面が被覆された配線導体１１とを電気的に接続する構成を採用してもよい。
【００７３】
さらに、本実施形態の太陽電池１０は、図１８に示すように、太陽電池１０の第２面１０ｂ側の半導体基体９の上において、第２電極５を構成する金属の粒状体５ｃが、密に存在する領域と、まばらに存在する疎の領域とがあって、この疎の領域において、はんだ７が浸入してはんだ７と半導体基体９とが接合したものであってもよい。導体配置領域８においては、金属の粒状体５ｃとはんだ７とが混在して、金属の粒状体５ｃの周囲がはんだ７で覆われている。また、はんだ７を介して金属の粒状体５ｃ同士が結合する形態となることから、第２電極５における抵抗損失を低減することができる。また、金属の粒状体５ｃが密に存在する領域でも、はんだ７と第２電極５との界面近傍において、金属の粒状体５ｃとはんだ７とが混在し、金属の粒状体５ｃの周囲がはんだ７で覆われて、はんだ７を介して金属の粒状体５ｃ同士が結合していてもよい。これにより、第２電極５におけるさらに抵抗損失を低減することができる。このとき、金属の粒状体５ｃとはんだ７とが混在する領域の高さは、金属の粒状体５ｃが密に存在する領域に比べて疎の領域の方が高く形成されてもよい。なお、金属の粒状体５ｃとはんだ７とが混在する領域において、数個の金属の粒状体５ｃが結合した状態のものが存在してもよい。
【００７４】
図１８に示すように、はんだ７が第２電極５中に浸入して、はんだ７と半導体基体９とを接合させるには、超音波はんだ付を行なう前に、例えば、図１９（ａ）に示すように、第２電極５の一部を薄肉部５ｄとして、第２電極５の一部の厚みを薄くするとよい。この薄肉部５ｄの形成は、導電性ペースト（例えば、アルミニウムペースト）をスクリーン印刷する際に、印刷機のメタルマスクの厚みを、第２電極５の薄くする部分において薄くするとよい。また、メタルマスクの孔をメッシュ状（多孔状）にして、導電性ペーストの吐出量を減らすようにしても、薄肉部５ｄの形成が可能である。
【００７５】
また、第２電極５の一部の厚みを薄くする断面形状としては、図１９（ｂ）に示すように、第２電極５を形成した後に、この第２電極５の表面を例えばＶ溝状に機械的に切削等をして、第２電極５の一部を溝５ｅに形成して、第２電極５の一部の厚みを薄くしてもよい。この際に、溝５ｅが半導体基体９の表面に到達するように切削等してもよい。この場合、溝５ｅの数は複数でもよく、多数の細溝を形成することによって、強度を増すようにすることも可能である。このように、機械的に切削等することは、上記の印刷に比べて厚みの管理を容易に行なうことができる。
【００７６】
また、第２電極５の一部の厚みを薄くする断面形状としては、図１９（ｃ）に示すように、第２電極５を形成した後に、この第２電極５の一部を繰り返し凹凸形状（櫛状）部５ｆにしてもよい。この形成は、上述したように、薄肉部５ｄまたは溝５ｅの形成と同様な形成方法によって可能である。このように、繰り返し凹凸形状５ｆを設けることによって、第２電極５の表面の平坦度を高めることができる。これにより、超音波はんだ付等の際に、図２０に示すように、はんだ鏝５０またははんだ線が第２電極５の薄い箇所で係止して移動が停止する不具合を無くして、はんだ鏝５０を第２電極５の高さ方向に沿って上下させるといった複雑な機構を不要にできる。また、配線導体１１を設ける際にも、第２電極５の凹凸箇所５ｇにおける平坦度が高いほど、はんだ付の作業性が良好となり、配線導体１１に不要な応力が印加されないので、太陽電池１０が割れることが抑制される。
【００７７】
以上のように、一部を薄くした導電性ペーストを焼成して得た第２電極５の形成後に、図２１に示すように、超音波はんだ付を行なう。超音波はんだ付によって、はんだ鏝５０における超音波振動で生じたキャビテーションの崩壊における衝撃によって、第２電極５の焼結時に結合していた金属の粒状体（例えばアルミニウムの粒状体）同士が分離する。そして、図１８に示すように、金属の粒状体５ｃの隙間にはんだ７が浸入して、金属の粒状体５ｃとはんだ７とが混在する領域が形成されるものと推察される。また、第２電極５の一部の厚みが薄い部分においては、第２電極５の表面とはんだ鏝５０との距離が大きくなり、第２電極５とはんだ鏝５０との間に介在するはんだ量が多くなることから、発生するキャビテーションの量も多くなる。このため、図１８に示すように、はんだ７が半導体基体９の表面に到達して、はんだ７と半導体基体９とが強固に接合される。第２電極９として例えばアルミニウムを用いて、半導体基体９として例えばシリコン基板を用いた場合には、第２電極９の形成時に、半導体基体９の表面にＢＳＦ領域が形成される。このため、半導体基体９のはんだ７が接合した部分にＢＳＦ領域が存在することになり、ＢＳＦ領域の面積を広くすることが可能となる。
【００７８】
ここで、第２電極５として例えばアルミニウムを用いて、半導体基体９として例えばシリコン基板を用いた場合には、第２電極５と半導体基体９との間に例えばアルミニウム・シリコンの合金層が形成されていてもよく、この合金層を介して、はんだ７と半導体基体９とが強固に接合されていてもよい。特にこの合金層にアルミニウム・シリコンを含んでいると抵抗損失が低減して、光電変換効率を向上させるので好適である。
【００７９】
また、図２２に示すように、本実施形態の太陽電池は太陽電池モジュール２０にも適用可能である。図２２に示すように、例えば、ガラスまたは樹脂等の透光性の支持基板２１上に、上述した１つの太陽電池（太陽電池素子）１０、または、図示されているように、複数の太陽電池（太陽電池素子）１０を配線導体１１によって電気的に直列接続等させた太陽電池素子ストリング２３の複数を、耐湿性に優れた例えばエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の第１充填材２２および第２充填材２４にて封止してもよい。さらに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）等からなる裏面シート２５を、充填材２４の上に設けてもよい。さらに、金属または樹脂等の枠体を支持基板２１の周囲に設けてもよい。
【実施例】
【００８０】
次に、本実施形態の実施例について説明する。まず、厚さ２６０μｍ、外形１５６ｍｍ×１５６ｍｍおよび比抵抗１．５Ω・ｃｍの多結晶からなるシリコン基板であるｐ型の第１半導体部１を有する半導体基体９を用意して、半導体基体９の表面のダメージ層をＮａＯＨ溶液でエッチングして洗浄した。【００８１】
次に、フッ酸と硝酸とを使用したウェットエッチング法で半導体基体９の第１面１０ａ側にテクスチャを形成した。そして、ＰＯＣｌ３を拡散源とした気相熱拡散法で第２半導体部２を形成した。このようにして半導体基体９を準備した後に、フッ酸溶液による燐ガラスのエッチング除去とレーザーによるｐｎ分離とを行なった。その後、半導体基体９の第１面１０ａ側に、ＰＥＣＶＤ法によって反射防止層３となる窒化シリコン膜を形成した。【００８２】
さらに、半導体基体９の第２面１０ｂ側に、アルミニウムペーストを、図９に示す第２電極５の形成領域に塗布・焼成して、ＢＳＦ領域６と第２電極５とを形成した。また、第１面１０ａに銀ペーストを塗布・焼成して第１電極４を形成した。【００８３】
その後、試料１においては、矩形の幅が２ｍｍであり、長さが４ｍｍの導体配置領域８と、図９における上下方向に一列に並んだ導体配置領域８間の第２電極５とを覆うように、超音波はんだ付を行ないはんだ７を形成した。ここで、はんだは７は、スズと亜鉛との合金組成比（質量比）が９６：４からなるものを用いた。また、上記超音波はんだ付の条件は超音波発振周波数を６０ｋＨｚ、超音波発振出力を３Ｗ、加熱温度を３５０℃とした。そして、はんだ７の上に、銅箔の全面に上記合金組成と同一のはんだを被覆した配線導体１１をはんだ鏝で溶着した。【００８４】
一方、比較対象の試料２においては、上記と同じ形状・大きさの導体配置領域８と、図８における上下方向に一列に並んだ導体配置領域８間の第２電極５とを覆うように、はんだにかえて銀ペースト（銀粉末の含有質量１００％に対してガラスフリットの含有質量が５％）を塗布・焼成して、試料１と同様にして配線導体１１に接続するための電極を形成した。そして、上記電極にフラックスを塗布して、銅箔の全面に上記合金組成と同一のはんだを被覆した配線導体１１をはんだ鏝で溶着した。【００８５】
また、比較対象の試料３においては、導体設置領域８を設けずに、半導体基体９の裏面側のほぼ全領域に第２電極５を設けて、上記の導体配置領域８と同じ形状・大きさの領域において第２電極５を覆うように超音波はんだ付を行なって、はんだ７を形成した。そして、はんだ７の上に、銅箔の全面に上記合金組成と同一のはんだを被覆した配線導体１１をはんだ鏝で溶着した。【００８６】
次に、試料１〜３に対して引張強度試験機を用いて、配線導体１１の密着強度の測定を行なった。【００８７】
その結果、試料２においては密着強度が１．９６Ｎ、試料３においては密着強度が１．８６Ｎであったのに対して、試料１においては密着強度が３．４３Ｎであり、密着強度の大幅に改善されたことを確認した。
【符号の説明】
【００８８】
１    ：第１半導体部
２    ：第２半導体部
３    ：反射防止層
４    ：第１電極
５    ：第２電極
６    ：ＢＳＦ領域
７    ：はんだ
８    ：導体配置領域
９    ：半導体基体
１０  ：太陽電池素子
１０ａ：第１面
１０ｂ：第２面
１１  ：配線導体
【図１】
2012165590.tif 000003
【図２】
2012165590.tif 000004
【図３】
2012165590.tif 000005
【図４】
2012165590.tif 000006
【図５】
2012165590.tif 000007
【図６】
2012165590.tif 000008
【図７】
2012165590.tif 000009
【図８】
2012165590.tif 000010
【図９】
2012165590.tif 000011
【図１０】
2012165590.tif 000012
【図１１】
2012165590.tif 000013
【図１２】
2012165590.tif 000014
【図１３】
2012165590.tif 000015
【図１４】
2012165590.tif 000016
【図１５】
2012165590.tif 000017
【図１６】
2012165590.tif 000018
【図１７】
2012165590.tif 000019
【図１８】
2012165590.tif 000020
【図１９】
2012165590.tif 000021
【図２０】
2012165590.tif 000022
【図２１】
2012165590.tif 000023
【図２２】
2012165590.tif 000024
【国際調査報告】
2012165590.tif 000025
2012165590.tif 000026
2012165590.tif 000027
2012165590.tif 000028