(57)【要約】      （修正有）【課題】電解析出による電極形成工程前に載置工程を含む太陽電池の製造方法において、外観不良の発生を抑制する。【解決手段】太陽電池の製造方法は、仕掛太陽電池の最外層に第１の電極を形成する第１電極形成工程と、最外層及び第１の電極の露出面を覆う絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、第１の電極と重畳する領域における絶縁層に開口部を形成する開口部形成工程と、開口部から露出された第１の電極を起点とする電解析出により第２の電極を形成する第２電極形成工程と、第２電極形成工程よりも前に、基板載置台５０の載置面に支持部材を介して仕掛太陽電池を載置する載置工程と、を含み、載置工程において、仕掛太陽電池を構成する層のいずれか１以上の層、又は仕掛太陽電池に形成された絶縁層が、支持部材５４の表面と接触し、支持部材の表面の表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕掛太陽電池の最外層に第１の電極を形成する第１電極形成工程と、
前記最外層及び前記第１の電極を覆う絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記第１の電極と重畳する領域における前記絶縁層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記開口部から露出された前記第１の電極を起点とする電解析出により第２の電極を形成する第２電極形成工程と、
前記第２電極形成工程よりも前に、基板載置台の載置面に支持部材を介して前記仕掛太陽電池を載置する載置工程と、を含み、
前記載置工程において、前記仕掛太陽電池を構成する層のいずれか１以上の層、又は前記仕掛太陽電池に形成された前記絶縁層が、前記支持部材の表面と接触し、前記支持部材の前記表面の表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上である、
太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記最外層が導電層である、
請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記第１電極形成工程において、導電性粒子、熱硬化性樹脂、溶剤を含む導電性ペーストを用いて前記第１の電極を形成し、
前記開口部形成工程において、前記熱硬化性樹脂を熱硬化させ、前記第１の電極を収縮させることにより前記開口部を形成する、
請求項１又は２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記載置工程の前で、且つ前記第１電極形成工程の前に、前記仕掛太陽電池の受光面側にテクスチャを形成するテクスチャ形成工程を更に含む、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記テクスチャが形成された前記仕掛太陽電池の表面の表面粗さより、前記支持部材の前記表面の表面粗さが小さい、
請求項４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記第１電極形成工程後の前記載置工程において、前記支持部材の前記表面が、前記仕掛太陽電池の端辺領域に接触し、前記第１の電極と接触しない、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記載置工程の後で、且つ前記第１電極形成工程の前に、前記仕掛太陽電池の裏面側に製膜する製膜工程を更に含む、
請求項１乃至６のいずれか一つに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記支持部材は、前記基板載置台に対して着脱可能であり、
前記載置工程の前に、前記支持部材を、表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上の他の支持部材に交換する交換工程を更に含む、
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項９】
前記支持部材の硬度が、シリコンの硬度よりも低い、
請求項１乃至８のいずれか一つに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記支持部材の材料は、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の内のいずれかを含む、
請求項１乃至９のいずれか一つに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
仕掛太陽電池が載置される基板載置台と、
前記基板載置台の載置面に配置され、前記仕掛太陽電池と前記基板載置台との間に介在する支持部材と、
前記基板載置台に載置された前記仕掛太陽電池に対して製膜する製膜装置と、を含み、
前記仕掛太陽電池又は前記仕掛太陽電池に形成された絶縁層と接する前記支持部材の表面の表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上である、
太陽電池の製造装置。
【請求項１２】
前記支持部材は、前記基板載置台に対して着脱可能である、
請求項１１に記載の太陽電池の製造装置。
【請求項１３】
前記支持部材の硬度が、シリコンの硬度よりも低い、
請求項１１又は１２に記載の太陽電池の製造装置。
【請求項１４】
前記支持部材の材料は、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の内のいずれかを含む、
請求項１１乃至１３のいずれか一つに記載の太陽電池の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の製造方法及び太陽電池の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、半導体基板の表面にテクスチャを形成した後、基板載置台に半導体基板を載置し、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）装置を用いて各種製膜を行い、その後、裏面側集電極、及び受光面側集電極を形成する、太陽電池の製造方法が開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、集電極の低抵抗化を目的とし、光電変換部上に銀ペースト塗布による第１電極を形成する工程と、光電変換部及び第１電極上に絶縁層を形成する工程と、絶縁層に開口部を形成し第１電極を露出させる工程と、露出された第電極を起点として第２電極を析出させる工程と、を経て、集電極を形成する、太陽電池の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１０８０８３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２３５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最外層に導電層を有する光電変換部に対して、上記特許文献２に記載のような方法により集電極を形成する場合、外観不良が生じる可能性があった。
【０００６】
例えば、光電変換部を含む太陽電池を製造する工程において、基板載置台に光電変換部を載置した際に、光電変換部の最外層の表面に傷としての凹部が形成される可能性がある。また、光電変換部を構成する他の層の表面に傷としての凹部が形成される場合においても、この凹部形状に応じて製膜が行われるため、光電変換部の最外層も、当該凹部を有する可能性がある。そうすると、その後に光電変換部の表面に絶縁層を形成する際に、絶縁層がこの凹部を埋めきれずに、絶縁層から、光電変換部の一部が露出される可能性がある。その結果、第２電極形成工程において、絶縁層から露出された光電変換部を起点として電解析出が行われるため、外観不良が生じる可能性があった。
【０００７】
また、光電変換部を形成した後、光電変換部の受光面側に絶縁層を形成した後に、当該絶縁層を基板載置台の載置面に向けて、絶縁層付きの光電変換部を基板載置台に載置した場合、絶縁層に傷がつき、絶縁層から光電変換部の一部が露出する可能性がある。その結果、第２電極形成工程において、絶縁層から露出された光電変換部を起点として電解析出が行われるため、外観不良が生じる可能性があった。
【０００８】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電解析出による電極形成工程前に載置工程を含む太陽電池の製造方法において、外観不良の発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本開示に係る太陽電池の製造方法は、仕掛太陽電池の最外層に第１の電極を形成する第１電極形成工程と、前記最外層及び前記第１の電極を覆う絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記第１の電極と重畳する領域における前記絶縁層に開口部を形成する開口部形成工程と、前記開口部から露出された前記第１の電極を起点とする電解析出により第２の電極を形成する第２電極形成工程と、前記第２電極形成工程よりも前に、基板載置台の載置面に支持部材を介して前記仕掛太陽電池を載置する載置工程と、を含み、前記載置工程において、前記仕掛太陽電池を構成する層のいずれか１以上の層、又は前記仕掛太陽電池に形成された前記絶縁層が、前記支持部材の表面と接触し、前記支持部材の前記表面の表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上である。
【００１０】
（２）上記（１）において、前記最外層が導電層であってもよい。
【００１１】
（３）上記（１）、（２）において、前記第１電極形成工程において、導電性粒子、熱硬化性樹脂、溶剤を含む導電性ペーストを用いて前記第１の電極を形成し、前記開口部形成工程において、前記熱硬化性樹脂を熱硬化させ、前記第１の電極を収縮させることにより前記開口部を形成してもよい。
【００１２】
（４）上記（１）〜（３）において、前記載置工程の前で、且つ前記第１電極形成工程の前に、前記仕掛太陽電池の受光面側にテクスチャを形成するテクスチャ形成工程を更に含んでもよい。
【００１３】
（５）上記（４）において、前記テクスチャが形成された前記仕掛太陽電池の表面の表面粗さより、前記支持部材の前記表面の表面粗さが小さくてもよい。
【００１４】
（６）上記（１）〜（５）において、前記第１電極形成工程後の前記載置工程において、前記支持部材の表面が、前記仕掛太陽電池の端辺領域に接触し、前記第１の電極と接触しなくてもよい。
【００１５】
（７）上記（１）〜（６）において、前記載置工程の後で、且つ前記第１電極形成工程の前に、前記仕掛太陽電池の裏面側に製膜する製膜工程を更に含んでもよい。
【００１６】
（８）上記（１）〜（７）において、前記支持部材は、前記基板載置台に対して着脱可能であり、前記載置工程の前に、前記支持部材を、表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上の他の支持部材に交換する交換工程を更に含んでもよい。
【００１７】
（９）上記（１）〜（８）において、前記支持部材の硬度が、シリコンの硬度よりも低くてもよい。
【００１８】
（１０）上記（１）〜（９）において、前記支持部材の材料は、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の内のいずれかを含んでもよい。
【００１９】
（１１）本開示の太陽電池の製造装置は、仕掛太陽電池が載置される基板載置台と、前記基板載置台の載置面に配置され、前記仕掛太陽電池と前記基板載置台との間に介在する支持部材と、前記基板載置台に載置された前記仕掛太陽電池に対して製膜する製膜装置と、を含み、前記仕掛太陽電池又は前記仕掛太陽電池に形成された絶縁層と接する前記支持部材の表面の表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上である。
【００２０】
（１２）上記（１１）において、前記支持部材は、前記基板載置台に対して着脱可能であってもよい。
【００２１】
（１３）上記（１１）、（１２）において、前記支持部材の硬度が、シリコンの硬度よりも低くてもよい。
【００２２】
（１４）上記（１１）〜（１３）において、前記支持部材の材料は、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の内のいずれかを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は第１の実施形態に係る太陽電池の受光面側を示す平面図である。
【図２】図２は第１の実施形態に係る太陽電池の裏面側を示す平面図である。
【図３】図３は図１におけるIII-III線の断面を示す断面図である。
【図４】図４は第１の実施形態に係る基板載置台の模式的な平面図である。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線における断面を示す断面図である。
【図６】図６は第１の実施形態に係る仕掛太陽電池が載置された状態の基板載置台を示す模式的な平面図である。
【図７】図７は図６のVII-VII線における断面を示す断面図である。
【図８】図８は第１の実施形態に係る基板載置台の他の実施例を示す平面図である。
【図９】図９は図８のIX−IX線における断面を示す断面図である。
【図１０】図１０は第１の実施形態に係る基板載置台の他の実施例を示す平面図である。
【図１１】図１１は図１０のXI−XI線における断面を示す断面図である。
【図１２】図１２は第１の実施形態に係る光電変換部の構成を示す模式的な断面図である。
【図１３】図１３は第１の実施形態に係る仕掛太陽電池の構成を示す模式的な断面図である。
【図１４】図１４は第１の実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１５】図１５は第１の実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１６】図１６は第１の実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１７】図１７は第１の実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１８】図１８は第１の実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１９】図１９は第１の実施形態に係る太陽電池の製造装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本開示の第１の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
【００２５】
［太陽電池１００］
図１は、本実施形態に係る太陽電池１００の受光面側を示す平面図である。図２は、本実施形態に係る太陽電池１００の裏面側を示す平面図である。
【００２６】
図１、図２に示すように、本実施形態の太陽電池１００は光電変換部を有する半導体基板の一の辺に対して略平行な３本の幅広なバスバー電極８０と、バスバー電極８０に交差する多数の幅の狭いフィンガー電極９０とが形成されて構成される。太陽電池１００の表面および裏面のうち、バスバー電極８０およびフィンガー電極９０が形成されていない領域には絶縁層７０が形成されている。なお、受光面側のみにバスバー電極８０、フィンガー電極９０を形成する構成としてもよく、その場合は、絶縁層７０も受光面側のみに形成する構成としてもよい。なお、本開示におけるバスバー電極８０、及びフィンガー電極９０は、後述する第１の電極と第２の電極とを含んで構成されている。なお、受光面側においては、太陽光を吸収する面積を確保するため、形成されるフィンガー電極９０、バスバー電極８０の表面積が、裏面側に形成されるフィンガー電極９０、バスバー電極８０の表面積よりも小さい構成としている。
【００２７】
図３は、図１におけるIII-III線の断面を示す断面図である。
【００２８】
図３に示すように、光電変換部１０の受光面側、及び裏面側には、導電性粒子、熱硬化性樹脂、溶剤を含む導電性ペーストを印刷して形成された第１の電極２０が設けてられている。第１の電極２０は、後述する第２の電極４０を、めっき法（電解析出法）により形成する際の導電性下地層として機能する。なお、本開示においては、体積抵抗率が１０-2Ω・ｃｍ以下であれば導電性であると定義する。また、体積抵抗率が、１０２Ω・ｃｍ以上であれば、絶縁性であると定義する。導電性粒子としては、例えば銀、銅、アルミニウム、ニッケル、錫、ビスマス、亜鉛、ガリウム、カーボン及びこれらの混合物等を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂等を用いることができる。
【００２９】
光電変換部１０の受光面側に設けられた第１の電極２０の受光面側には、絶縁層７０が設けられている。本実施形態においては、光電変換部１０、及び第１の電極２０の受光面側、及び裏面側の双方に、絶縁層７０が設けてられている。この絶縁層７０は、少なくとも第１の電極２０の形成領域における、第１の電極２０の受光面側に設けられる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、絶縁層７０が、第１の電極２０の形成領域のみならず、光電変換部１０の受光面側、及び裏面側の全面に形成されている。絶縁層７０を第１の電極２０の非形成領域にも形成することにより、第２の電極４０を形成する際に、光電変換部１０をめっき液から化学的及び電気的に保護することが可能となる。
【００３１】
この絶縁層７０における第１の電極２０と接する部分には、複数の変形部としての開口部７２が設けられている。開口部７２が設けられることにより、後述する第２の電極４０を形成する際に、第１の電極２０の表面の一部が、開口部７２から露出するため、この開口部７２から露出された第１の電極２０の表面を起点として金属を析出させることが可能となる。
【００３２】
第１の電極２０の形成領域における、絶縁層７０の表面には、絶縁層７０に設けられた開口部７２から第２の電極４０が形成されている。この第２の電極４０は、絶縁層７０に設けられた複数の開口部７２を介して、第１の電極２０を起点として金属を析出させることにより形成されている。第２の電極４０として析出させる金属としては、例えば銅、ニッケル、錫、アルミニウム、クロム、銀、などを用いることができ、めっき法（電解析出）で形成することができる材料であればよい。
【００３３】
この第２の電極４０及び、第１の電極２０により、図１、図２に示した複数のバスバー電極８０と、複数のフィンガー電極９０が構成される。
【００３４】
図１２は、図３に示した光電変換部１０の構成を示す模式的な断面図である。
【００３５】
図１２に示すように光電変換部１０は、例えば単結晶シリコン、多結晶シリコンなどからなる半導体基板１１を含む。光電変換部１０は、ｎ型半導体領域１３Ｂとｐ型半導体領域１３Ａとを有し、それらの界面部分においてＰＮ接合部が形成されている。ｎ型半導体領域１３Ｂ及びｐ型半導体領域１３Ａは、結晶系半導体を用いて構成してもよく、非晶質半導体を用いて構成してもよい。なお、結晶系シリコン基板と非晶質シリコン層との間に第１の真性半導体領域１２Ａ、第２の真性半導体領域１２Ｂを設けることで、その界面での欠陥を低減し、接合界面の特性を改善する構造としてもよい。その場合、ｎ型半導体領域１３Ｂとｐ型半導体領域１３Ａとの間には、ＰＩＮ接合部が形成されることとなる。なお、ここでは、ヘテロ接合型太陽電池素子の場合を例にあげ説明するが、Ａｌ−ＢＳＦ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）構造やＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｒｅａｒ  Ｃｅｌｌ）構造等の各種結晶シリコン太陽電池素子にも適用可能である。
【００３６】
本実施形態においては、図１２に示すように、光電変換部１０が、半導体基板１１の受光面側に第１の真性半導体領域１２Ａ、ｐ型半導体領域１３Ａ、及び第１の透明電極層１４Ａを含むようなヘテロ接合太陽電池を例に挙げて、説明する。また、光電変換部１０は、半導体基板１１の裏面側に第２の真性半導体領域１２Ｂ、ｎ型半導体領域１３Ｂ、及び第２の透明電極層１４Ｂを含む。
【００３７】
本開示の太陽電池１００は、後述する製造方法を用いて製造することにより、その受光面側に傷がつくのを抑制されている。そのため、図３に示した絶縁層７０が光電変換部１０の受光面全体を覆うことができる。その結果として、上述した第２の電極４０を形成する際における、光電変換部１０を起点とした電解析出が抑制されているため、外観不良が生じにくい太陽電池となっている。また、光電変換部１０を起点とした電解析出が抑制されているため、光電変換部１０を起点とした電解析出物による遮光ロス（シャドウロス）が抑制されているため、より出力の高い太陽電池となっている。さらには、電解析出物と光電変換部１０との直接接触が抑制されるため、電解析出物に由来する金属が光電変換部１０に拡散しにくく、より信頼性の高い太陽電池となっている。
【００３８】
［太陽電池１００の製造方法及び製造装置］
以下、図面を用いて、本開示の太陽電池の製造方法及び製造装置について説明する。
【００３９】
［載置工程］
本開示の太陽電池１００の製造方法においては、基板載置台の載置面に仕掛太陽電池の受光面側を載置する載置工程を行う。
【００４０】
ここで、仕掛太陽電池とは、第２の電極４０が形成される前の太陽電池の状態を意味し、例えば図１２に示した半導体基板１１のみの構成や、半導体基板１１にいくつかの半導体領域（例えば第１の真性半導体領域１２Ａなど）が形成された構成、光電変換部１０のみの構成、あるいは光電変換部１０に他の構成を設けたもの、などを意味する。
【００４１】
本実施形態においては、図１３に示すように、仕掛太陽電池１１０が、ｎ型の半導体基板１１と、半導体基板１１の受光面側に設けられた第１の真性半導体領域１２Ａ、ｐ型半導体領域１３Ａ、及び第１の透明電極層１４Ａと、半導体基板１１の裏面側に設けられた第２の真性半導体領域１２Ｂ、ｎ型半導体領域１３Ｂと、を含む構成を例に挙げて説明する。即ち、本実施形態における仕掛太陽電池１１０は、図１２に示した第２の透明電極層１４Ｂが形成されていない状態にある。
【００４２】
図４は、仕掛太陽電池１１０を載置する基板載置台５０の模式的な平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面を示す断面図である。
【００４３】
図４、図５に示すように、基板載置台５０の載置面には、載置される仕掛太陽電池１１０の側面に接し、仕掛太陽電池１１０の位置決めを行う複数の位置決めピン５２と、仕掛太陽電池１１０の受光面、又は裏面に接し、仕掛太陽電池１１０を支持する複数の支持部材５４と、が配置されている。支持部材５４は、例えば耐熱樹脂テープであり、仕掛太陽電池１１０と接触する表面の表面粗さが０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上の構成としている。なお、ここで表面粗さとはＪＩＳＢ０６０１に記載の算術平均粗さＲａである。すなわち、平均面から絶対値偏差の平均値であり、３Ｄレーザー顕微鏡による測定等で算出することが可能である。
【００４４】
図６は、仕掛太陽電池１１０が載置された状態の基板載置台５０を示す模式的な平面図である。図７は、図６のVII-VII線における断面を示す断面図である。
【００４５】
図６、７に示すように、仕掛太陽電池１１０は、その端辺が支持部材５４の表面に載置されるように、基板載置台５０に載置される。本実施形態においては、図１３に示した仕掛太陽電池１１０の裏面側に、第２の透明電極層１４Ｂを形成するため、仕掛太陽電池１１０の受光面側を、支持部材５４の表面に載置する。
【００４６】
ここで、上述したように、仕掛太陽電池１１０と接触する支持部材５４の表面の表面粗さは、０．２μｍ以下の構成としている。そのため、支持部材５４の当該表面に、仕掛太陽電池１１０の受光面側が接触しても、仕掛太陽電池１１０の受光面側に傷がつくのを抑制することができる。また、表面粗さを０．０１μｍ以上とすることにより、加工の難易度が高くなるのを抑制することができる。
【００４７】
図８は、仕掛太陽電池１１０を載置する基板載置台の他の実施例を示す平面図である。図９は、図８のIX−IX線における断面を示す断面図である。
【００４８】
図８、９に示すように、基板載置台５０Ａが、その中央部において凹部５６を有する構成とすることが望ましい。より具体的には、基板載置台５０Ａが、複数の支持部材５４に囲まれた領域における支持部材５４よりも内側に、凹部５６を有する構成とすることが望ましい。このような構成とすることにより、支持部材５４の表面に載置された仕掛太陽電池１１０の中央部が、基板載置台５０Ａと接触する可能性を低減することができ、仕掛太陽電池１１０の受光面側に傷がつくのを抑制することができる。
【００４９】
図１０は、仕掛太陽電池１１０を載置する基板載置台の他の実施例を示す平面図である。図１１は、図１０のXI−XI線における断面を示す断面図である。
【００５０】
図１０、１１に示す例においては、支持部材５４が、耐熱樹脂テープではなく樹脂ブロックであり、基板載置台５０Ｂにねじ止め等で固定されている。なお、図１０、１１においては、複数の支持部材５４が、基板載置台５０Ｂに部分的に取り付けられる例を示しているが、仕掛太陽電池１１０の４つの端辺に沿って延伸する４つの支持部材５４を用いる構成としても構わない。なお、支持部材５４として樹脂ブロックを用いる場合は、樹脂ブロックの表面の内、仕掛太陽電池１１０と接触する表面の表面粗さが、０．２μｍ以下であり、且つ０．０１μｍ以上の構成とすればよく、それ以外の表面においては、表面粗さが、０．２μｍより大きくても構わない。
【００５１】
支持部材５４に用いる材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリオキシメチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロ二トリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロ二トリル・スチレン、ポリメチルメタクリレート樹脂などを用いることができる。
【００５２】
なお、後述する製膜工程において、ＣＶＤ装置内に、基盤載置台５０（又は５０Ａ、５０Ｂ）を搬入することを考慮すると、耐熱性、耐放電性、化学的安定性が高く、且つガスが吸着しにくい材料を支持部材５４として用いることが望ましい。上記例においては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などがこの条件を満たしており、支持部材５４の材料として含めることが望ましい。
【００５３】
なお、図４乃至１１を用いて上述した支持部材５４は、基板載置台５０（又は５０Ａ、５０Ｂ）に対して着脱可能であることが望ましい。後述する製膜工程においては、シリコン等の材料を製膜する工程を含んでいる。そのため、基板載置台５０には当該製膜材料が付着する可能性があり、支持部材５４の一部においても、この製膜材料が付着する可能性がある。この課題に対し、この支持部材５４を基板載置台５０（又は５０Ａ、５０Ｂ）に対して着脱可能とし、支持部材５４を適宜新たな支持部材に交換する交換工程を、この載置工程の前に設けておくことにより、仕掛太陽電池１１０と接触する支持部材５４の表面に、製膜材料が付着されていない状態とすることができ、仕掛太陽電池１１０の受光面側に傷がつくのを抑制することができる。
【００５４】
また、図４乃至１１を用いて上述した支持部材５４の硬度は、仕掛太陽電池１１０の受光面を構成する第１の透明電極層１４Ａや、仕掛太陽電池１１０を構成するｐ型半導体領域１３Ａ、第１の真性半導体領域１２Ａ、半導体基板１１等の硬度よりも低い構成とすることが望ましい。上述した耐熱樹脂テープや樹脂ブロック等の樹脂材料の硬度は、第１の透明電極層１４Ａの材料例である酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン等の硬度よりも低く、ｐ型半導体領域１３Ａの材料例であるシリコンの硬度よりも低いため、この要件を満たす。支持部材５４の硬度を、仕掛太陽電池１１０の受光面を構成する第１の透明電極層１４Ａや、仕掛太陽電池１１０を構成するｐ型半導体領域１３Ａ、第１の真性半導体領域１２Ａ、半導体基板１１等の硬度よりも低く設定することにより、当該支持部材５４の表面に載置される、仕掛太陽電池１１０の受光面側に傷がつくのを抑制することができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、仕掛太陽電池１１０が第２の透明電極層１４Ｂ形成前のものを例に挙げて説明したが、その他、半導体基板１１のみ、あるいは半導体基板１１に何らかの層が製膜された状態であっても、本開示は有効である。光電変換部１０の内層側において傷としての凹部が形成されたような場合であっても、この凹部形状に応じてその外層は形成されていくため、光電変換部１０の最外層である第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂが、この凹部形状を有する構成となる。しかし、上述したように、仕掛太陽電池１１０と接触する支持部材５４の表面の表面粗さは、０．２μｍ以下の構成としているため、支持部材５４の当該表面に、仕掛太陽電池１１０の受光面側が接触しても、仕掛太陽電池１１０の受光面側に傷がつくのを抑制することができる。
【００５６】
なお、上述した載置工程の前にテクスチャ形成工程を更に含んでもよい。テクスチャ形成工程とは、半導体基板１１の表面にピラミッド状の微細凹凸（テクスチャ）を形成する工程である。微細凹凸を半導体基板１１の表面に形成することにより、太陽電池の受光面における反射率を低減させ、より効率的に光を吸収させることができる。テクスチャ形成工程は、例えば半導体基板１１を、エッチング剤とエッチング添加剤とを含むエッチング液に浸漬し、異方的に半導体基板１１の表面をエッチングすることにより行う。テクスチャのサイズはエッチング剤、および、エッチング添加剤の濃度、エッチング液の温度、エッチング処理時間を適宜調整することにより、変えることが可能である。
【００５７】
このようなテクスチャ形成工程を行った場合、半導体基板１１の表面に形成された微細凹凸形状に応じて、その表裏面に形成される第１の真性半導体領域１２Ａ、第２の真性半導体領域１２Ｂ、ｐ型半導体領域１３Ａ、ｎ型半導体領域１３Ｂ、第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂにおいても微細凹凸形状を有する構成となる。仕掛太陽電池１１０の受光面側がこの微細凹凸を有し、当該凹凸における凸部が何らかの表面と擦れるなどした場合、この凸部に局所的に応力が加わってしまい、当該凸部が欠けてしまう可能性がある。しかし、本開示の製造方法によれば、上述したように、仕掛太陽電池１１０と接触する支持部材５４の表面粗さを０．２μｍ以下の構成としているため、支持部材５４の表面に、微細凹凸を有する仕掛太陽電池１１０の受光面側が接触しても、凸部が欠ける可能性を低減することができ、その結果として、仕掛太陽電池１１０の受光面側に傷がつくのを抑制することができる。
【００５８】
ここで仕掛太陽電池１１０と接触する支持部材５４の表面粗さは、テクスチャ形状の表面粗さより小さいことが好ましい。このような構成とすることにより、テクスチャの凸部と支持部材５４との微視的な接点を減らし、凸部の欠けの発生する面密度を低減することが可能となる。
【００５９】
［製膜工程］
図４乃至１１に示した基板載置台５０（又は５０Ａ、５０Ｂ）に、仕掛太陽電池１１０の受光面側を載置した状態で、仕掛太陽電池１１０の裏面側に製膜をする製膜工程を行う。形成する膜の種類は特に限定されないが、例えば、図１２に示した第２の真性半導体領域１２Ｂ、ｎ型半導体領域１３Ｂ、第２の透明電極層１４Ｂなどの製膜を意味する。
【００６０】
第１の真性半導体領域１２Ａ、第２の真性半導体領域１２Ｂ、ｐ型半導体領域１３Ａ、ｎ型半導体領域１３Ｂの製膜方法は特に限定されないが、例えば図１９に示すような製膜装置６０、より具体的にはＰＥＣＶＤ装置、を用いることができる。
【００６１】
本実施形態における製膜装置６０は、カソード電極６２とアノード電極６４との間においてプラズマ放電を生起して、原料ガスを電離させる。電離された原料ガス成分を仕掛太陽電池１１０の受光面側又は裏面側に堆積させることにより、第１の真性半導体領域１２Ａ、第２の真性半導体領域１２Ｂ、ｐ型半導体領域１３Ａ、ｎ型半導体領域１３Ｂ等を製膜する。
【００６２】
なお、ＣＶＤ装置である製膜装置６０に搬入する基板載置台５０（又は５０Ａ、５０Ｂ）の種類としては、特に限定されないが、例えば、カーボン製のものや金属製のものを用いることができる。
【００６３】
本実施形態においては、図１３に示したように、仕掛太陽電池１１０が、第２の透明電極層１４Ｂ以外の層を備えた状態であるため、この製膜工程では、第２の透明電極層１４Ｂを形成する。
【００６４】
第２の透明電極層１４Ｂの製膜方法は、特に限定されないが、スパッタ法等の物理気相堆積法や、有機金属化合物と酸素または水との反応を利用した化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法等が好ましい。いずれの製膜方法においても、熱やプラズマ放電によるエネルギーを利用することもできる。なお、製膜装置としてスパッタ装置を用いる場合は、既存のスパッタ装置を適宜用いればよく、当該スパッタ装置の試料台に、上述した基板載置台５０（又は５０Ａ、５０Ｂ）を載置すればよい。スパッタ装置内に搬入する基板載置台５０（又は５０Ａ、５０Ｂ）の種類としては、特に限定されないが、例えば、カーボン製のものや金属製のものを用いることができる。
【００６５】
第２の透明電極層１４Ｂの構成材料としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン、及びそれらの複合酸化物等の透明導電性金属酸化物を用いる。また、グラフェンのような非金属からなる透明導電性材料であってもよい。上述した構成材料の中でも、高い導電率と透明性の観点からは、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物を第２の透明電極層１４Ｂとして用いることが好ましい。また、信頼性やより高い導電率を確保する為に、インジウム酸化物にドーパントを添加して用いることが更に好ましい。ドーパントとして用いる不純物としては、Ｓｎ、Ｗ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｔｉ等が挙げられる。
【００６６】
［第１電極形成工程］
次に、図１４に示すように、光電変換部１０の受光面側に、導電性粒子、熱硬化性樹脂、溶剤を含む第１の電極２０を形成する。第１の電極２０は、後述する第２の電極４０を、めっき法（電解析出法）により形成する際の導電性下地層として機能する。なお、本実施形態においては、光電変換部１０の裏面側においても、第１の電極２０を形成する。なお、受光面側においては、太陽光を吸収する面積を確保するため、形成される第１の電極２０の表面積が、裏面側に形成される第１の電極２０の表面積よりも小さい構成としている。
【００６７】
第１の電極２０は、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法、スプレー法、ロールコート法等により形成することができる。第１の電極２０は、櫛形等の所定形状にパターン化されていることが好ましい。パターン化された第１の電極２０の形成には、生産性の観点からスクリーン印刷法が適している。スクリーン印刷法では、導電性の微粒子を含む印刷ペーストを集電極のパターン形状に対応した開口パターンを有するスクリーン版を用いて印刷する方法が好ましく用いられる。
【００６８】
第１の電極２０は、複数の層から構成されてもよい。例えば、第１の電極２０が、光電変換部１０の第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂとの接触抵抗が低い内層を含む構造にすることにより、第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂとの接触抵抗の低下に伴う太陽電池の曲線因子向上が期待できる。
【００６９】
第１の電極２０に含まれる導電性粒子としては、例えば銀、銅、アルミニウム、ニッケル、錫、ビスマス、亜鉛、ガリウム、カーボン及びこれらの混合物等を用いることができる。本実施形態においては、導電性の観点から銀の微粒子を用いる。
【００７０】
第１の電極２０に含まれる熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂等を用いることができる。熱硬化性樹脂を第１の電極２０に含ませておくことにより、後述する熱硬化工程において、第１の電極２０を硬化させることができる。
【００７１】
［絶縁層形成工程及び載置工程］
次に、図１７に示すように、少なくとも光電変換部１０の受光面と第１の電極２０の露出面を覆う絶縁層７０を形成する。なお、本実施形態においては、光電変換部１０の裏面側においても絶縁層７０を形成する。
【００７２】
光電変換部１０の裏面側に絶縁層７０を形成する際には、光電変換部１０の受光面側を基板載置台５０に配置する載置工程が含まれる。この載置工程において発生する課題について、以下、場合分けをして説明する。
【００７３】
まず、光電変換部１０の裏面側に絶縁層７０を形成する前に、受光面側に絶縁層７０を形成する場合について説明する。この場合、この光電変換部１０の裏面側に絶縁層７０を形成する工程に含まれる載置工程においては、仕掛太陽電池１１０の受光面側が基板載置台５０に載置されるため、当該受光面側に形成された絶縁層７０に傷がつき、絶縁層７０から、光電変換部１０の一部が露出する可能性がある。
【００７４】
次に、光電変換部１０の裏面側に絶縁層７０を形成した後に、受光面側に絶縁層７０を形成する場合について説明する。この場合、この光電変換部１０の裏面側に絶縁層７０を形成する工程に含まれる載置工程においては、光電変換部１０の受光面が基板載置台５０に載置されるため、光電変換部１０の受光面、即ち、第１の透明電極層１４Ａに傷がつき、後に受光面側に形成する絶縁層７０がこの傷を埋め切れずに、絶縁層７０から仕掛太陽電池の一部が露出される可能性がある。
【００７５】
上記二つの課題に対し、本開示においては、この絶縁層７０を形成する際に含まれる載置工程においても、図４乃至１１を用いて上述したように、仕掛太陽電池１１０を、支持部材５４を介して基板載置台５０に載置し、仕掛太陽電池１１０と接する支持部材５４の上面の表面粗さを０．２μｍ以下としている。そのため、仕掛太陽電池１１０に形成された絶縁層７０、又は仕掛太陽電池１１０の受光面（第１の透明電極層１４Ａ）に傷がつくのを抑制することができる。その結果として、絶縁層７０から、光電変換部１０の受光面の一部が露出することを抑制することができる。
【００７６】
なお、本実施形態においては、絶縁層７０を、第１の電極２０の形成領域のみならず、光電変換部１０の受光面側、及び裏面側の全面に形成している。絶縁層７０を第１の電極２０の非形成領域にも形成することにより、後述する第２電極形成工程において、光電変換部１０をめっき液から化学的及び電気的に保護することが可能となる。
【００７７】
なお、上述した通り、載置工程において仕掛太陽電池１１０と接触する支持部材５４の表面粗さを０．２μｍ以下とすることにより、仕掛太陽電池１１０の受光面側が接触しても、仕掛太陽電池１１０の受光面側に傷がつくのを抑制している。そのため、この絶縁層７０が光電変換部１０の受光面に均一に形成することができ、絶縁層７０の一部から、光電変換部１０が露出することを抑制することができる。その結果、絶縁層７０を第１の透明電極層１４Ａの露出する表面全体に形成することができ、後述する第２電極形成工程において、光電変換部１０の受光面側に配置された第１の透明電極層１４Ａを起点として、絶縁層７０の受光面側に金属が析出されてしまうことを抑制することができる。
【００７８】
なお、この絶縁層形成工程における載置工程のように、上述した第１電極形成工程より後の載置工程においては、図６、７に示したように、支持部材５４の表面が、仕掛太陽電池１１０の端辺領域のみに接触し、且つ第１の電極２０とは接触しない製造方法とすることが望ましい。このような製造方法とすることにより、支持部材５４により、第１の電極２０が傷つけられるリスクを低減することができる。
【００７９】
絶縁層７０を構成する材料としては、電気的に絶縁性を示す材料が用いる必要があり、めっき液に対する化学的安定性を有する材料であることが望ましい。めっき液に対する化学的安定性が高い材料を用いることにより、後述する第２電極形成工程において、絶縁層７０が溶解しにくく、光電変換部１０の受光面側及び裏面側へのダメージが生じるのを抑制することができる。
【００８０】
また、絶縁層７０を構成する材料としては、光電変換部１０との密着強度が大きいものを用いることが好ましい。例えば、光電変換部１０が、その最外層に第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂを有する場合には、絶縁層７０を構成する材料としては、第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂとの密着強度が大きい材料を用いることが好ましい。第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂと絶縁層７０との密着強度を大きくすることにより、後述する第２電極形成工程において、絶縁層７０が剥離しにくくなり、第１の透明電極層１４Ａ、第２の透明電極層１４Ｂへの金属の析出を防ぐことができる。
【００８１】
絶縁層７０を構成する材料としては、無機絶縁性材料でも、有機絶縁性材料でもよい。無機絶縁性材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の材料を用いることができる。有機絶縁性材料としては、例えば、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリル、エポキシ、ポリウレタン等の材料を用いることができる。
【００８２】
このような無機材料の中でも、めっき液耐性や透明性の観点からは、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、チタン酸バリウム、酸化サマリウム、タンタル酸バリウム、酸化タンタル、フッ化マグネシウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム等が好ましく用いられる。中でも、電気的特性や透明電極層との密着性等の観点からは、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、チタン酸バリウム、酸化サマリウム、タンタル酸バリウム、酸化タンタル、フッ化マグネシウム等が好ましく、屈折率を適宜に調整し得る観点からは、酸化シリコンや窒化シリコン等が特に好ましく用いられる。なお、これらの無機材料は、化学量論的（Ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ）組成を有するものに限定されず、酸素欠損等を含むものであってもよい。
【００８３】
絶縁層７０の構成材料として、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁性材料を用いる場合は、絶縁層７０の形成方法として、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法等の乾式法が好ましく用いられる。また、絶縁層７０の構成材料として、有機絶縁性材料を用いる場合は、絶縁層７０の形成方法として、スピンコート法、スクリーン印刷法等の湿式法が好ましく用いられる。これらの方法によれば、ピンホール等の欠陥が少なく、緻密な構造の膜を形成することが可能となる。
【００８４】
［熱硬化工程］
次に、熱硬化性樹脂の硬化温度以上で第１の電極２０を熱硬化させる熱硬化工程を行う。この熱硬化工程により、第１の電極２０内の熱硬化性樹脂２６が硬化するとともに、銀などからなる導電性粒子２２が融着する。この熱硬化工程により、図１８に示す第１の電極２０の導電性が確保される。
【００８５】
また、図１８に示すように、熱硬化性樹脂２６の硬化と、導電性粒子２２の融着に伴い、第１の電極２０が収縮し、その結果として、絶縁層７０に複数の変形部としての開口部７２を形成することができる。この開口部７２が設けられることにより、後述する第２の電極４０を形成する際に、第１の電極２０の表面の一部が、開口部７２から露出するため、この開口部７２から露出された第１の電極２０の表面を起点として金属を析出させることが可能となる。
【００８６】
なお、この熱硬化工程における開口部７２が完全に形成されることが望ましいが、開口部７２が完全に形成されなくても、第１の電極２０の形成領域における絶縁層７０に、局所的に薄い膜厚の領域である薄膜領域が変形部として形成されれば、後述する第２電極形成工程において、第２の電極４０を形成することが可能となる。即ち、絶縁層７０の厚さが小さくなると、一般に絶縁耐圧は低くなる。このことから、後述する第２電極形成工程での通電直前まで絶縁層７０に開口部７２が形成されていない場合であっても、第２電極形成工程の通電により、絶縁層７０に電圧が印加されることにより、絶縁層７０に設けられた薄膜領域から、選択的に絶縁層７０の絶縁破壊が発生し、絶縁層７０に開口部７２が形成される。
【００８７】
［第２電極形成工程］
次に、第１の電極２０を起点として、第２の電極４０を形成する、第２の電極４０形成工程を行う。本実施形態においては、図３に示したように、第１の電極２０を、光電変換部１０の受光面側、及び裏面側に設けているため、第１の電極２０の形成領域における絶縁層７０の受光面側、及び裏面側に、第２の電極４０が形成されている。この第２の電極４０は、絶縁層７０に設けられた複数の開口部７２を起点として金属を析出させることにより形成されており、この開口部７２を介して第１の電極２０と導通されている。第２の電極４０として析出させる金属としては、例えば銅、ニッケル、錫、アルミニウム、クロム、銀、などを用いることができ、めっき法（電解析出）で形成することができる材料であればよい。
【００８８】
なお、上述した通り、絶縁層形成工程において、絶縁層７０から、光電変換部１０の受光面の一部が露出することなく、絶縁層７０が、第１の透明電極層１４Ａの受光面全体に形成されているため、この第２電極形成工程において、光電変換部１０の受光面側に配置された第１の透明電極層１４Ａを起点として、絶縁層７０の受光面側に金属が析出されてしまうことを抑制することができる。その結果として、外観不良の発生を抑制することができる。
【００８９】
なお、第２の電極４０は、無電解めっき法、電解めっき法のいずれでも形成され得るが、生産性の観点から、電解めっき法が好適である。電解めっき法では、金属の析出速度を大きくすることができるため、第２の電極４０を短時間で形成することができる。
【００９０】
上記のように製造された太陽電池は、実用に供するに際して、モジュール化されることが好ましい。太陽電池のモジュール化は、適宜の方法により行われる。例えば、集電極にタブ等のインターコネクタを介してバスバーが接続されることによって、複数の太陽電池が直列又は並列に接続され、封止材及びガラス板により封止されることによりモジュール化が行われる。
【符号の説明】
【００９１】
１０  光電変換部
１１  半導体基板
１２Ａ  第１の真性半導体領域
１２Ｂ  第２の真性半導体領域
１３Ａ  ｐ型半導体領域
１３Ｂ  ｎ型半導体領域
１４Ａ  第１の透明電極層
１４Ｂ  第２の透明電極層
２０  第１の電極
２２  導電性粒子
２４  溶剤
２６  熱硬化性樹脂
４０  第２の電極
５０  基板載置台
５０Ａ  基板載置台
５０Ｂ  基板載置台
５２  位置決めピン
５４  支持部材
５６  凹部
６０  製膜装置
６２  カソード電極
６４  アノード電極
６６  高周波電源
７０  絶縁層
７２  開口部
８０  バスバー電極
９０  フィンガー電極
１００  太陽電池
１１０  仕掛太陽電池
【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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