(57)【要約】【課題】半導体基板に加わる応力を低減することができる太陽電池セルを提供する。【解決手段】太陽電池セル１０は、第一主面及び第二主面を有する半導体基板２０と、半導体委基板２０の第一主面上に設けられる第一集電電極５０ｎと、半導体基板２０の第二主面上に設けられる金属層４０と、金属層４０上に設けられる第二集電電極６０ｐとを備える。第一集電電極５０ｎは、１以上の第一フィンガー電極５１を有し、第二集電電極６０ｐは、１以上のフィンガー電極６１を有する。１以上のフィンガー電極５１と１以上のフィンガー電極６１とは、平面視において、略平行である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板と、
前記半導体基板の前記第一主面上に設けられる第一集電電極と、
前記半導体基板の前記第二主面上に設けられる金属層と、
前記金属層上に設けられる第二集電電極と、を備え、
前記第一集電電極は、１以上の第一フィンガー電極を有し、
前記第二集電電極は、１以上の第二フィンガー電極を有し、
前記１以上の第一フィンガー電極と前記１以上の第二フィンガー電極とは平面視において略平行である
太陽電池セル。
【請求項２】
前記第二集電電極は、さらに前記１以上の第二フィンガー電極と略直交して設けられる１以上のバスバー電極を有する
請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記金属層は、平面視において、前記１以上の第二フィンガー電極と略平行に延びるスリットを有する
請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記金属層は、平面視において、前記１以上の第二フィンガー電極及び前記１以上のバスバー電極の少なくとも一方と略平行に延びるスリットを有する
請求項２に記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記金属層は、平面視において、前記１以上の第二フィンガー電極に対して所定の角度に延びるスリットを有する
請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項６】
前記金属層は、平面視において、前記１以上の第二フィンガー電極及び前記１以上のバスバー電極の少なくとも一方に対して所定の角度に延びるスリットを有する
請求項２に記載の太陽電池セル。
【請求項７】
第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板の前記第二主面上に金属層を形成する工程と、
前記半導体基板の第一主面上に第一集電電極、及び、前記金属層上に第二集電電極を形成する、集電電極を形成する工程とを含み、
前記第一集電電極は、１以上の第一フィンガー電極を有し、
前記第二集電電極は、１以上の第二フィンガー電極を有し、
前記集電電極を形成する工程では、平面視において、前記１以上の第一フィンガー電極と前記１以上の第二フィンガー電極とが略平行である、前記第一集電電極及び前記第二集電電極を形成する
太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池セルの開発が進められている。太陽電池セルは、無尽蔵の太陽光を直接電気に変換できることから、また、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さくクリーンであることから、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
太陽電池セルは、光電変換効率を向上させるために種々の検討が行われている。特許文献１には、光電変換部（半導体基板）の裏面側に透明導電膜と金属膜とが積層された光電変換装置（太陽電池セル）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１０５１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池セルにおいては、太陽電池セルが備える半導体基板に加わる応力が低減されることが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、半導体基板に加わる応力を低減することができる太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルは、第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記第一主面上に設けられる第一集電電極と、前記半導体基板の前記第二主面上に設けられる金属層と、前記金属層上に設けられる第二集電電極と、を備え、前記第一集電電極は、１以上の第一フィンガー電極を有し、前記第二集電電極は、１以上の第二フィンガー電極を有し、前記１以上の第一フィンガー電極と前記１以上の第二フィンガー電極とは平面視において略平行である。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルの製造方法は、第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板を準備する工程と、前記半導体基板の前記第二主面上に金属層を形成する工程と、前記半導体基板の第一主面上に第一集電電極、及び、前記金属層上に第二集電電極を形成する、集電電極を形成する工程とを含み、前記第一集電電極は、１以上の第一フィンガー電極を有し、前記第二集電電極は、１以上の第二フィンガー電極を有し、前記集電電極を形成する工程では、平面視において、前記１以上の第一フィンガー電極と前記１以上の第二フィンガー電極とが略平行である、前記第一集電電極及び前記第二集電電極を形成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体基板に加わる応力を低減することができる太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】実施の形態１に係る太陽電池セルの受光面側の平面図である。
【図１Ｂ】実施の形態１に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図２】図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態１に係る太陽電池セルの断面図である。
【図３】実施の形態１に係る太陽電池セルの製造方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】実施の形態１の変形例１に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図４Ｂ】実施の形態１の変形例２に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図４Ｃ】実施の形態１の変形例３に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図４Ｄ】実施の形態１の変形例４に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図５】実施の形態２に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図６Ａ】図５のＶＩ−ＶＩ線における、実施の形態２に係る太陽電池セルの断面図である。
【図６Ｂ】図５のＶＩ−ＶＩ線における、実施の形態２に係る太陽電池セルの他の例の断面図である。
【図７Ａ】実施の形態２の変形例１に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図７Ｂ】図５のＶＩ−ＶＩ線に対応する、実施の形態２の変形例２に係る太陽電池セルの断面図である。
【図８】実施の形態３に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図９Ａ】図８のＩＸ−ＩＸ線における、実施の形態３に係る太陽電池セルの断面図である。
【図９Ｂ】図８のＩＸ−ＩＸ線における、実施の形態３に係る太陽電池セルの他の例の断面図である。
【図１０】図８のＩＸ−ＩＸ線に対応する、実施の形態３の変形例に係る太陽電池セルの他の例の断面図である。
【図１１】実施の形態４に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図１２】実施の形態５に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態、工程、および、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１２】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１３】
また、「略＊＊」との記載は、実質的に＊＊と認められるものを含む意図であり、例えば「略直交」を例に挙げて説明すると、完全に直交はもとより、実質的に直交と認められるものを含む意図である。本明細書において、「略」とは、製造誤差や寸法公差を含むという意味である。
【００１４】
また、各図において、Ｚ軸方向は、例えば、太陽電池セルの受光面に垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸方向に直交する方向である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、Ｚ軸方向から見ることを意味する。また、以下の実施の形態において、「断面視」とは、太陽電池セルの受光面と直交する面（例えば、Ｚ軸とＹ軸とで規定される面）において当該太陽電池セルを切断した切断面を、当該切断面から略直交する方向（例えば、Ｘ軸方向）から見ることを意味する。
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図１Ａ〜図３を参照しながら説明する。
【００１６】
［１−１．太陽電池セルの構成］
まず、本実施の形態に係る太陽電池セルの構成について、図１Ａ〜図２を参照しながら説明する。
【００１７】
図１Ａは、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の受光面１１側の平面図である。図１Ｂは、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の裏面１２側の平面図である。図２は、図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の断面図である。
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、太陽電池セル１０の平面視形状は、略矩形状である。例えば、太陽電池セル１０は、１２５ｍｍ角の正方形の角が欠けた形状である。なお、太陽電池セル１０の形状は、略矩形状に限定されない。
【００１９】
図２に示すように、太陽電池セル１０は、半導体ｐｎ接合を基本構造としており、一例として、シリコン基板２０と、当該シリコン基板２０の一方の主面側（Ｚ軸プラス側）に順次形成された、ｎ側電極３０ｎ及びｎ側集電電極５０ｎと、当該シリコン基板２０の他方の主面側（Ｚ軸マイナス側）に順次形成された、ｐ側電極３０ｐ、金属層４０及びｐ側集電電極６０ｐとを備える。なお、本実施の形態では、シリコン基板２０の一方の主面は太陽電池セル１０の主受光面側の面であり、以降において受光面１１とも記載する。主受光面とは、太陽電池セル１０を用いて太陽電池モジュールを構築したときに、当該太陽電池セル１０に入射する光のうち５０％より多い光が入射する面である。また、本実施の形態では、シリコン基板２０の他方の主面はシリコン基板２０の一方の主面と背向する面であり、以降において裏面１２とも記載する。裏面１２は、受光面１１と反対側の面である。また、シリコン基板２０は半導体基板の一例であり、シリコン基板２０の受光面１１側の面は第一主面の一例であり、シリコン基板２０の裏面１２側の面は第二主面の一例である。
【００２０】
シリコン基板２０は、結晶系シリコン基板であり、一例としてｎ型の単結晶シリコン基板である。なお、シリコン基板２０は、単結晶シリコン基板（ｎ型単結晶シリコン基板、又は、ｐ型単結晶シリコン基板）に限定されず、多結晶シリコン基板等の結晶系シリコン基板であってもよい。以降の説明において、シリコン基板２０は、ｎ型単結晶シリコン基板である例について説明する。なお、本明細書において、ｐ型を第一導電型、ｎ型を第二導電型とも記載する。例えば、シリコン基板２０は、第二導電型を有するシリコン基板である。また、例えば、シリコン基板２０の平面形状は略矩形状であり、厚みは１５０μｍ以下である。
【００２１】
シリコン基板２０の受光面１１側及び裏面１２側の面の少なくとも一方には、複数の角錐が２次元状に配置されたテクスチャ構造と呼ばれる凹凸形状（図示しない）が形成されていてもよい。これにより、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、シリコン基板２０内において実効的に光の光路長を長くすることができるので、シリコン基板２０の厚みを厚くすることなく発電に寄与する光の吸収を増やすことができる。太陽電池セル１０は、例えば、シリコン基板２０において吸収係数の小さい波長の光を、有効に発電に寄与させることができる。
【００２２】
また、シリコン基板２０には、図示しないがｎ型半導体層及びｐ型半導体層が形成されている。例えば、ｎ型半導体層は、シリコン基板２０の受光面１１側の面に配置されており、ｐ型半導体層は、シリコン基板２０の裏面１２側の面に配置されている。
【００２３】
ｎ型半導体層は、ｉ型非晶質シリコン層（真性非晶質シリコン層）とｎ型非晶質シリコン層とを有する。ｉ型非晶質シリコン層とｎ型非晶質シリコン層とは、この順にシリコン基板２０の受光面１１側の面上に積層されている。なお、ここでの積層とは、Ｚ軸プラス方向に積層されていることを意味する。
【００２４】
ｉ型非晶質シリコン層は、シリコン基板２０とｎ型非晶質シリコン層との間に配置されるパッシベーション層である。ｉ型非晶質シリコン層は、ドーパントの含有率が１×１０１９ｃｍ−３未満であるアモルファスシリコンにより構成することができる。ｎ型非晶質シリコン層は、シリコン基板２０と同じ導電型を有する半導体層である。ｎ型非晶質シリコン層は、例えば、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）などのｎ型ドーパントの含有率が５×１０１９ｃｍ−３以上であるアモルファスシリコンなどにより構成することができる。なお、ｎ型半導体層は、少なくともｎ型非晶質シリコン層を有していればよい。
【００２５】
ｐ型半導体層は、ｉ型非晶質シリコン層（真性非晶質シリコン層）とｐ型非晶質シリコン層とを有する。ｉ型非晶質シリコン層とｐ型非晶質シリコン層とは、この順にシリコン基板２０の裏面１２側の面上に積層されている。なお、ここでの積層とは、Ｚ軸マイナス方向に積層されていることを意味する。
【００２６】
ｉ型非晶質シリコン層は、シリコン基板２０とｐ型非晶質シリコン層との間に配置されるパッシベーション層である。ｐ型非晶質シリコン層は、シリコン基板２０と異なる導電型を有する半導体層である。ｐ型非晶質シリコン層は、例えば、ボロン（Ｂ）などのｐ型ドーパントの含有率が５×１０１９ｃｍ−３以上であるアモルファスシリコンなどにより構成することができる。なお、ｐ型半導体層は、少なくともｐ型非晶質シリコン層を有していればよい。
【００２７】
ｎ側電極３０ｎ及びｐ側電極３０ｐは、例えば、透明な導電性材材料から構成される透明導電層（ＴＣＯ膜）である。透明導電層は、例えば、多結晶構造を有する酸化インジウム(Ｉｎ２Ｏ３)、酸化亜鉛(ＺｎＯ)、酸化錫(ＳｎＯ２)、及び酸化チタン（ＴｉＯ２） 等の金属酸化物のうち少なくとも１種を含んで構成されることが好ましい。これらの金属酸化物に、錫(Ｓｎ)、亜鉛(Ｚｎ)、タングステン(Ｗ)、アンチモン(Ｓｂ)、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム(Ｃｅ)、ガリウム(Ｇａ)などのドーパン卜がドープされていてもよく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３にＳｎがドープされたＩＴＯが特に好ましい。ドーパン卜の濃度は、０〜２０質量％とすることができる。なお、ｎ側電極３０ｎは第一の透明電極層の一例で有あり、ｐ側電極３０ｐは第二の透明電極層の一例である。
【００２８】
ｐ側電極３０ｐは、ｐ型半導体層と金属層４０との接触を防止し、ｐ型半導体層と金属層４０との合金化を防いで入射光の反射率を高める機能を有する。
【００２９】
ｎ側集電電極５０ｎは、ｎ側電極３０ｎ上に設けられ、シリコン基板２０上の受光領域で発生した受光電荷（電子）を集電する電極である。ｎ側集電電極５０ｎは、例えば、配線部材（図１Ａの配線部材７０を参照）の延設方向と直交する方向に直線状に形成された複数本のフィンガー電極５１と、これらのフィンガー電極５１に接続されるとともにフィンガー電極５１に直交する方向（例えば、配線部材７０の延設する方向）に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極５２とを有する。複数本のバスバー電極５２のそれぞれは、配線部材７０と一対一に接続される。なお、ｎ側集電電極５０ｎは、第一集電電極の一例であり、配線部材７０は、第一の配線部材の一例である。また、フィンガー電極５１は、第一フィンガー電極の一例であり、バスバー電極５２は、第一バスバー電極の一例である。なお、本実施の形態では、ｎ側集電電極５０ｎは、バスバー電極５２を備える場合を説明するが、バスバー電極５２を備えていなくてもよい。
【００３０】
金属層４０は、ｎ型非晶質シリコン層からｐ側電極３０ｐを介して伝達された受光電荷を収集する電極部として機能するベタ電極である。金属層４０は、高い導電性を有する金属材料から形成される薄膜である。また、金属層４０は、光の反射率が高いとよい。金属層４０は、特にシリコン基板２０において吸収係数の小さい波長の光の反射率が高いとよい。金属層４０は、例えば、赤外領域の光に対する反射率が、ｐ側電極３０ｐより高いとよい。これにより、金属層４０は、シリコン基板２０などを透過した入射光を受光面１１側に反射することができる。
【００３１】
金属層４０の厚み（Ｚ軸方向の長さ）は、金属層４０の応力により太陽電池セル１０（具体的には、シリコン基板２０）に反りが生じない程度の厚みであるとよい。金属層４０の厚みは、例えば、６００ｎｍ以下である。また、金属層４０の厚みは、フィンガー電極６１より薄くてもよいし、ｐ側電極３０ｐより薄くてもよい。また、金属層４０の厚みは、金属層４０がＣｕから構成されている場合、Ｃｕは低抵抗であるので３００ｎｍ以下であってもよい。これにより、シリコン基板２０に加わる応力を抑制することができる。なお、太陽電池セル１０の反りとは、例えば、製造工程における熱処理において発生する反りである。
【００３２】
金属層４０を構成する金属材料は、特に限定されないが、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）などの金属又はそれらの１種以上を含む合金である。金属材料は、特に波長８００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の赤外領域の光に対する反射率の高い材料がよい。また、金属層４０は、上記金属材料からなる複数の膜の積層体により構成されていてもよい。金属層４０は、例えば、Ｃｕ層とＳｎ層との２層構造であってもよい。なお、本実施の形態では、金属層４０は、Ｃｕにより構成される。また、本実施の形態では、金属層４０は、導電性シート（例えば、Ｃｕシート）により構成されていない。
【００３３】
本実施の形態では、金属層４０の上に、さらに、ｐ側集電電極６０ｐが設けられる。ｐ側集電電極６０ｐは、シリコン基板２０上の受光領域（正孔）で発生した受光電荷を集電する電極である。ｐ側集電電極６０ｐは、例えば、配線部材（図１Ｂの配線部材７１を参照）の延設方向と直交する方向に直線状に形成された複数本のフィンガー電極６１と、これらのフィンガー電極６１に接続されるとともにフィンガー電極６１に直交する方向（例えば、配線部材７１の延設する方向）に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極６２とを有する。複数本のバスバー電極６２のそれぞれは、配線部材７１と一対一に接続される。なお、本実施の形態では、ｐ側集電電極６０ｐは、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２を有する例について説明するが、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２の少なくとも一方を有していればよい。ｐ側集電電極６０ｐは、フィンガー電極５１及びバスバー電極５２のうち本数の多い方の電極と、平面視において平行に設けられる電極を有していてもよい。例えば、フィンガー電極５１及びバスバー電極５２のうちフィンガー電極の方が本数が多い場合、又は、ｎ側集電電極５０ｎがバスバー電極５２を有していない場合、ｐ側集電電極６０ｐは、フィンガー電極６１のみを有していてもよい。
【００３４】
平面視におけるｐ側集電電極６０ｐの面積の合計は、特に限定されないが、例えば、金属層１４０による応力を緩和する観点からシリコン基板２０の裏面１２側の面積の３０％以下であってもよい。また、平面視におけるｐ側集電電極６０ｐの面積は、シリコン基板２０の裏面１２側の面積の２０％以下、又は１０以下であってもよい。また、太陽電池セル１０のコスト低減の観点から、５％以下であってもよい。また、平面視におけるｐ側集電電極６０ｐの面積の合計は、ｎ側集電電極５０ｎの面積の合計より小さくてもよい。
【００３５】
また、金属層４０はｐ側電極３０ｐより低抵抗であるので、ｐ側集電電極６０ｐの長さを、ｎ側集電電極５０ｎより短くしてもよい。例えば、フィンガー電極６１の長さは、フィンガー電極５１の長さより短くてもよい。また、バスバー電極６２の長さは、バスバー電極５２の長さより短くてもよい。フィンガー電極の長さとは、フィンガー電極の長手方向の長さのことであり、本実施の形態ではＸ軸方向の長さである。バスバー電極の長さとは、バスバー電極の長手方向の長さのことであり、本実施の形態ではＹ軸方向の長さである。
【００３６】
なお、ｐ側集電電極６０ｐは、第二集電電極の一例であり、配線部材７１は、第二の配線部材の一例である。また、フィンガー電極６１は、第二フィンガー電極の一例であり、バスバー電極６２は、バスバー電極（第二バスバー電極）の一例である。
【００３７】
なお、フィンガー電極５１とフィンガー電極６１とは、平面視において、略平行である。また、バスバー電極５２とバスバー電極６２とは、平面視において、略平行である。また、フィンガー電極６１とバスバー電極６２とは、略直交である。本実施の形態では、フィンガー電極６１およびバスバー電極６２は直線状である例について説明したが、完全な直線状に限定されない。バスバー電極６２は、例えば、ジグザグ状、即ち鋸刃状などの直線状でない非直線状の形状であってもよい。
【００３８】
なお、フィンガー電極５１及び６１、並びに、バスバー電極５２及び６２の本数は、特に限定されない。フィンガー電極５１及び６１、並びに、バスバー電極５２及び６２はそれぞれ、１本以上設けられていればよい。例えば、バスバー電極５２及び６２の本数はそれぞれ、配線部材７０及び７１と同数であればよい。本実施の形態では、３本である。なお、配線部材７０及び７１は、太陽電池モジュールを形成する際、隣り合う２つの太陽電池セル１０同士を電気的に接続するタブ配線である。また、ｎ側集電電極５０ｎ及びｐ側集電電極６０ｐは、互いに同じ形状である場合を図示しているが、これに限定されない。
【００３９】
ｎ側集電電極５０ｎ及びｐ側集電電極６０ｐは、銀（Ａｇ）等の低抵抗導電材料から構成される。例えば、ｎ側集電電極５０ｎ及びｐ側集電電極６０ｐは、バインダ樹脂中に銀粒子等の導電性フィラーが分散した樹脂型導電性ペースト（銀ペースト等）を所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。
【００４０】
上記のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、例えば、ヘテロ接合型の太陽電池セルである。これにより、シリコン基板２０とｎ型半導体層との界面、及び、シリコン基板２０とｐ型半導体層との界面（ヘテロ接合界面）での欠陥が低減する。よって、太陽電池セル１０の光電変換効率を向上させることができる。
【００４１】
なお、パッシベーション層は、ｉ型非晶質シリコン層に限定されず、酸化シリコン層又は窒化シリコン層等でもよいし、設けられなくてもよい。
【００４２】
［１−２．太陽電池セルの製造方法］
次に、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法について、図３を参照しながら説明する。
【００４３】
図３は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法を示すフローチャートである。
【００４４】
図３に示すように、まず、シリコン基板２０を準備する、半導体基板を準備する工程（Ｓ１０）が行われる。なお、ここで準備されるシリコン基板２０の少なくとも一方の面にテクスチャ構造が形成されていてもよい。なお、テクスチャ構造は、例えば、水酸化カリウム(ＫＯＨ)水溶液を用いて、シリコン基板２０の(１００)面を異方性エッチングすることで形成できる。
【００４５】
また、シリコン基板２０は、受光面１１側の面にｎ型半導体層が設けられ、裏面１２側の面にｐ型半導体層が設けられている。ｎ型半導体層及びｐ型半導体層は、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、Ｃａｔ−ＣＶＤ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、及びスパッタリング法などにより形成される。ＰＥＣＶＤは、ＲＦプラズマＣＶＤ法、周波数の高いＶＨＦプラズマＣＶＤ法、及びマイクロ波プラズマＣＶＤ法など、いずれの手法を用いてもよい。本実施の形態では、例えば、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いてｎ型半導体層及びｐ型半導体層を形成する。
【００４６】
ｉ型非晶質シリコン層は、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガスを水素で希釈したガスを製膜室に供給し、当該製膜室に配置された平行平板電極にＲＦ周波数電力を印加して当該ガスをプラズマ化し、このプラズマ化されたガスを、１５０℃以上２５０℃以下に加熱されたシリコン基板２０の受光面１１側及び裏面１２側の面の少なくとも一方に供給することにより形成される。
【００４７】
ｎ型非晶質シリコン層は、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガス及びホスフィン（ＰＨ３）などのｎ型ドーパンド含有ガスを水素で希釈した混合ガスを製膜室に供給し、当該製膜室に配置された平行平板電極にＲＦ高周波電力を印加して当該混合ガスをプラズマ化し、このプラズマ化されたガスを１５０℃以上２５０℃以下に加熱されたシリコン基板２０の受光面１１側の面に供給することにより形成される。
【００４８】
ｐ型非晶質シリコン層は、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガス及びジボラン（Ｂ２Ｈ６）などのｐ型ドーパンド含有ガスを水素で希釈した混合ガスを製膜室に供給し、当該製膜室に配置された平行平板電極にＲＦ高周波電力を印加して当該混合ガスをプラズマ化し、このプラズマ化されたガスを、１５０℃以上２５０℃以下に加熱されたシリコン基板２０の裏面１２側の面に供給することにより形成される。なお、混合ガスにおけるジボラン（Ｂ２Ｈ６）の濃度は、例えば１％である。
【００４９】
次に、シリコン基板２０の受光面１１側の面（第一主面の一例）にｎ側電極３０ｎを形成する工程（Ｓ１１）が行われる。具体的には、ｎ型非晶質シリコン層の上にｎ側電極３０ｎが形成される。ｎ側電極３０ｎは、例えば、塗布液としての金属ペーストがスクリーン印刷等によってｎ型非晶質シリコン層の上に塗布された後に乾燥されて当該金属ペーストが固化されることで形成される。金属ペーストは、例えば、透光性を有する樹脂等のバインダに、光反射率が高く且つ導電性を有する粒子が添加されることで作製される。ここで、透光性を有する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等が用いられる。また、金属ペーストに含まれる粒子としては、例えば、Ａｌなどの金属粒子が用いられるこの場合、ｎ側電極３０ｎには、導電性を有する多数の粒子が含まれており、当該多数の粒子が相互に接触し合うことで、ｎ側電極３０ｎにおける導電性が確保される。
【００５０】
次に、シリコン基板２０の裏面１２側の面（第二主面の一例）にｐ側電極３０ｐを形成する工程（Ｓ１２）、及び、ｐ側電極３０ｐの上に金属層４０を形成する工程（Ｓ１３）が行われる。ステップＳ１２及びＳ１３は、連続して行われる。ステップＳ１２及びＳ１３は、同一の成膜装置により成膜されてもよい。
【００５１】
ステップＳ１２では、ｐ型非晶質シリコン層の上にｐ側電極３０ｐが形成される。ｐ側電極３０ｐは、ｎ側電極３０ｎと同様、スクリーン印刷等により形成される。ｐ側電極３０ｐが形成されると、連続してｐ側電極３０ｐの上に金属層４０が形成される。金属層４０は、スクリーン印刷等により形成される。金属層４０は、例えば、塗布液としての金属ペーストがスクリーン印刷等によってｐ側電極３０ｐの上に塗布された後に乾燥されて当該金属ペーストが固化されることで形成される。金属ペーストは、例えば、透光性を有する樹脂等のバインダに、光反射率が高く且つ導電性を有する粒子が添加されることで作製される。ここで、透光性を有する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等が用いられる。また、金属ペーストに含まれる粒子としては、上述した金属材料が用いられる。本実施の形態では、Ｃｕ粒子が用いられる。この場合、金属層４０には、導電性を有する多数の粒子が含まれており、当該多数の粒子が相互に接触し合うことで、金属層４０における導電性が確保される。
【００５２】
次に、金属層４０の上にｐ側集電電極６０ｐを印刷する工程（Ｓ１４）が行われる。ｐ側集電電極６０ｐは、銀（Ａｇ）等の低抵抗導電材料から構成される。例えば、ｐ側集電電極６０ｐ（具体的には、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２）は、バインダ樹脂中に銀粒子等の導電性フィラーが分散した樹脂型導電性ペースト（銀ペースト等）を所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。本実施の形態では、平面視において、フィンガー電極６１とフィンガー電極５１と略平行に形成され、バスバー電極６２はバスバー電極５２と略平行に形成される。そして、印刷された樹脂型導電性ペーストに含まれる溶剤を揮発させるために乾燥する工程（Ｓ１５）が行われる。
【００５３】
次に、ｎ側電極３０ｎの上にｎ側集電電極５０ｎを印刷する工程（Ｓ１６）が行われる。ｎ側集電電極５０ｎは、ｐ側集電電極６０ｐと同様に樹脂型導電性ペーストを所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。そして、印刷された樹脂型導電性ペーストに含まれる樹脂を硬化させる硬化工程（Ｓ１７）が行われる。
【００５４】
ｎ側集電電極５０ｎよりｐ側集電電極６０ｐを先に形成することで、ｎ側集電電極５０ｎを形成する材料を印刷した後の熱処理工程において、金属層４０上に酸化皮膜が形成されることを抑制することができる。具体的には、ｐ側集電電極６０ｐ直下の金属層４０の部分において、酸化皮膜が形成されることを抑制することができる。これにより、ｐ側集電電極６０ｐより先にｎ側集電電極５０ｎを形成した場合に比べ、太陽電池セル１０の光電変換効率を向上させることができる。
【００５５】
なお、ステップＳ１４〜Ｓ１７は、集電電極を形成する工程の一例である。
【００５６】
上記により、本実施の形態に係る太陽電池セル１０が作製される。具体的には、太陽電池セル１０の受光面１１及び裏面１２の両方に集電電極が形成され、かつｎ側集電電極５０ｎとｐ側集電電極６０ｐとが略平行な関係にある太陽電池セル１０が作製される。なお、ｎ側集電電極５０ｎとｐ側集電電極６０ｐとが略平行とは、フィンガー電極５１とフィンガー電極６１、及び、バスバー電極５２とバスバー電極６２の少なくとも一方が略平行であることを意味する。
【００５７】
［１−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、第一主面及び第一主面と背向する第二主面を有するシリコン基板２０と、シリコン基板２０の第一主面上に設けられるｎ側集電電極５０ｎと、シリコン基板２０の第二主面上に設けられる金属層４０と、金属層４０上に設けられるｐ側集電電極６０ｐとを備える。ｎ側集電電極５０ｎは、１以上のフィンガー電極５１を有する。ｐ側集電電極６０ｐは、１以上のフィンガー電極６１を有する。そして、１以上のフィンガー電極５１と１以上のフィンガー電極６１とは、平面視において、略平行である。
【００５８】
これにより、シリコン基板２０の第二主面（太陽電池セル１０の裏面１２側の面）にｐ側集電電極６０ｐが形成されていない場合に比べ、ｎ側集電電極５０ｎによるシリコン基板２０の反りを抑制することができる。例えば、ｐ側集電電極６０ｐがフィンガー電極６１を有する場合、ｎ側集電電極５０ｎが有するフィンガー電極５１によるシリコン基板２０の反りの方向と、フィンガー電極６１によるシリコン基板２０の反りの方向とが逆方向であり、互いに打ち消し合うので、シリコン基板２０の反りが抑制される。さらに、金属層４０の上に低抵抗であるｐ側集電電極６０ｐが形成されることで、金属層４０の厚みをｐ側集電電極６０ｐが形成されていない場合に比べ薄くすることができるので、金属層４０によるシリコン基板２０の反りも抑制される。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル１０によれば、シリコン基板２０に加わる応力を低減することができる。これらにより、例えば、製造工程における熱処理によりシリコン基板２０が反ることで、当該シリコン基板２０の割れ、及び、金属層４０の剥離が発生することを抑制することができる。
【００５９】
また、ｐ側集電電極６０ｐは、平面視において、１以上のフィンガー電極６１と略直交して設けられる１以上のバスバー電極６２を有する。
【００６０】
これにより、ｐ側集電電極６０ｐがフィンガー電極６１のみで構成されている場合に比べ、集電効率が向上する。つまり、フィンガー電極６１のみであった場合に比べ、さらに金属層４０の厚みを薄くすることができる。よって、金属層４０によるシリコン基板２０の反りをさらに抑制することができる。
【００６１】
また、以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法は、第一主面及び第一主面と背向する第二主面を有するシリコン基板２０を準備する工程（Ｓ１０）と、第一主面にｎ側電極３０ｎを形成する工程（Ｓ１１）と、シリコン基板２０の第二主面上に金属層４０を形成する工程（Ｓ１３）と、シリコン基板２０の第一主面上にｎ側集電電極５０ｎを形成する、及び、金属層４０上にｐ側集電電極６０ｐを形成する、集電電極を形成する工程（Ｓ１４〜Ｓ１７）とを含む。ｎ側集電電極５０ｎは、１以上のフィンガー電極５１を有する。ｐ側集電電極６０ｐは、１以上のフィンガー電極６１を有する。そして、集電電極を形成する工程では、平面視において、１以上のフィンガー電極５１と１以上のフィンガー電極６１とが略平行である、ｎ側集電電極５０ｎ及びｐ側集電電極６０ｐを形成する。
【００６２】
これにより、上記の太陽電池セル１０と同様の効果を奏する。
【００６３】
また、ステップＳ１１及びＳ１３の間に、第二の透明電極層を形成する工程（Ｓ１２）をさらに含み、第二の透明電極層を形成する工程及び、金属層を形成する工程（Ｓ１３）は、同一の装置で行われる。
【００６４】
これにより、本実施の形態に係る太陽電池セル１０を容易に作製することができる。
【００６５】
（実施の形態１の各種変形例）
以下、実施の形態１の各種変形例に係る太陽電池セルについて、図４Ａ〜図４Ｄを参照しながら説明する。なお、各種変形例は、シリコン基板２０に形成されるｐ側集電電極の形状が実施の形態１と異なる。
【００６６】
図４Ａは、実施の形態１の変形例１に係る太陽電池セル１０ａの裏面１２側の平面図である。
【００６７】
図４Ａに示すように、太陽電池セル１０ａには、バスバー電極６２が形成されていない。本変形例では、受光面１１側のｎ側集電電極５０ｎは、バスバー電極５２よりフィンガー電極５１の方が本数が多い。そのため、ｎ側集電電極５０ｎによるシリコン基板２０の反りは、フィンガー電極５１の方が影響が大きい。よって、ｐ側集電電極６０ｐのフィンガー電極６１及びバスバー電極６２のうちフィンガー電極６１のみを形成することで、ｎ側集電電極５０ｎによる反りを効果的に抑制することができる。なお、裏面１２側において形成されるのは、フィンガー電極６１に限定されない。フィンガー電極５１よりバスバー電極５２の方が本数が多い場合、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２のうちバスバー電極６２のみが形成されてもよい。また、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２のどちらを形成するかは、フィンガー電極５１及びバスバー電極５２の本数又は面積などにより決定されればよい。
【００６８】
図４Ｂは、実施の形態１の変形例２に係る太陽電池セル１０ｂの裏面１２側の平面図である。
【００６９】
図４Ｂに示すように、フィンガー電極６１ｂは、配線部材７１と重なる位置において、スリット６３ｂを有する。つまり、スリット６３ｂには、フィンガー電極６１ｂが形成されていない。スリット６３ｂの長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、配線部材７１の幅（Ｙ軸方向の長さ）より短い。これにより、集電効率の低下を抑制しつつ、低コストでシリコン基板２０の反りを抑制することができる太陽電池セル１０ｂを実現することができる。なお、スリット６３ｂは、複数のフィンガー電極６１ｂの少なくとも１つに形成されていればよい。また、スリット６３ｂは、１本のフィンガー電極６１ｂに少なくとも１つ形成されていればよい。
【００７０】
図４Ｃは、実施の形態１の変形例３に係る太陽電池セル１０ｃの裏面１２側の平面図である。
【００７１】
図４Ｃに示すように、太陽電池セル１０ｃは、フィンガー電極６１に加え、当該フィンガー電極６１が延びる方向（Ｙ軸方向）と平行に形成され、少なくとも一部が配線部材７１と重なる領域を有する複数のフィンガー電極６４ｃを有する。フィンガー電極６４ｃは、フィンガー電極６１より短い。隣り合うフィンガー電極６４ｃの間には、スリット６３ｃが形成されている。つまり、太陽電池セル１０ｃは、配線部材７１に近い部分と、配線部材７１から遠い部分（２つの配線部材７１の間の部分）とでフィンガー電極の密度（本数）を変えている。具体的には、配線部材７１に近い部分のフィンガー電極の密度を、配線部材７１に遠い部分のフィンガー電極の密度より高くしている。これにより、集電効率を改善しつつ、シリコン基板２０の反りを抑制することができる太陽電池セル１０ｃが実現される。なお、Ｘ軸方向に沿って、フィンガー電極６１及び６４ｃが交互に配置されている例を示しているが、これに限定されない。また、フィンガー電極６４ｃは、少なくとも１本設けられていればよい。
【００７２】
図４Ｄは、実施の形態１の変形例４に係る太陽電池セル１０ｄの裏面１２側の平面図である。
【００７３】
図４Ｄに示すように、太陽電池セル１０ｄが有するフィンガー電極６１ｄは、配線部材７１と重ならない位置にスリット６３ｄを有する。これにより、低コストでシリコン基板２０の反りを抑制することができる太陽電池セル１０ｄを実現することができる。
【００７４】
なお、上記のフィンガー電極６１、６１ｂ、６４ｃ、及び、６１ｄはそれぞれ、第二集電電極の一例である。
【００７５】
（実施の形態２）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図５〜図６Ｂを参照しながら説明する。
【００７６】
［２−１．太陽電池セルの構成］
図５は、本実施の形態に係る太陽電池セル１００の裏面側の平面図である。図６Ａは、図５のＶＩ−ＶＩ線における、本実施の形態に係る太陽電池セル１００の断面図である。
【００７７】
図５及び図６Ａに示すように、本実施の形態に係る太陽電池セル１００は、金属層１４０にスリット１４１が形成されている。スリット１４１は、平面視において、フィンガー電極６１と略直交する方向に延びて設けられる。言い換えると、スリット１４１は、平面視において、フィンガー電極５１と略直交して設けられる。また、スリット１４１は、平面視において、バスバー電極６２と略平行に設けられる。これにより、金属層１４０は、複数の略矩形状の領域に区切られる。本実施の形態では、スリット１４１により区切られた領域のそれぞれは、フィンガー電極５１及び６１と直交する方向の長さがフィンガー電極５１及び６１と平行する方向の長さより長い。
【００７８】
スリット１４１は、少なくとも一部がフィンガー電極６１と重なるように設けられる。スリット１４１は、例えば、金属層１４０のＸ軸方向プラス側の端部からＸ軸マイナス方向側の端部に亘って形成されている。スリット１４１の長さ（Ｘ軸方向の長さ）は、例えば、バスバー電極６２より長い。また、スリット１４１の幅（Ｙ軸方向の長さ）は、例えば、１ｍｍ以下である。なお、スリット１４１の幅とは、スリット１４１の幅の平均値であってもよいし、中央値であってもよいい、最大値であってもよい。
【００７９】
スリット１４１は、複数本のバスバー電極６２のうち２本のバスバー電極６２の間に複数設けられる。スリット１４１は、金属層１４０によるシリコン基板２０の反りを抑制する観点から、多く設けられるとよい。スリット１４１は、隣り合うバスバー電極６２の間に複数設けられる。本実施の形態では、隣り合うバスバー電極６２の間に３本のスリット１４１が設けられる例を示している。また、平面視において、最外部にある２本のバスバー電極６２よりシリコン基板２０の外側にもスリット１４１が設けられる。言い換えると、複数のバスバー電極６２のそれぞれは、スリット１４１に挟まれている。
【００８０】
なお、スリット１４１の数等は、これに限定されない。スリット１４１は、金属層１４０によるシリコン基板２０への応力が強い部分に、他の部分より多く設けられていてもよい。言い換えると、スリット１４１で区切られた金属層１４０の各領域は、大きさが異なっていてもよい。金属層１４０によるシリコン基板２０への応力が強い部分は、他の部分より大きさが小さくなるようにスリット１４１が設けられてもよい。
【００８１】
上記のように本実施の形態では、金属層１４０に複数のスリット１４１が設けられるが、フィンガー電極６１が形成されていることで集電効率の低下を抑制しつつ、金属層１４０によるシリコン基板２０の反りを抑制することができる。なお、複数のスリット１４１の幅は、それぞれ異なっていてもよい。
【００８２】
スリット１４１は、金属層１４０を貫通して形成される溝である。太陽電池セル１００を裏面１２側から見たときに、スリット１４１のうちフィンガー電極６１と重なっていない領域は、ｐ側電極３０ｐが露出している。なお、ここでの露出とは、平面視において、ｐ側電極３０ｐが視認可能であることを意味する。また、図６Ａに示すように、平面視において、スリット１４１のうちフィンガー電極６１と重なっている領域は、フィンガー電極６１を構成する材料により充填されている。つまり、スリット１４１の少なくとも一部には、フィンガー電極６１で埋められている。これにより、金属層１４０にスリット１４１が形成されている場合であっても、当該フィンガー電極６１により集電が可能となる。
【００８３】
スリット１４１は、例えば、金属層１４０を形成する工程（図３に示すＳ１３参照）において用いられるスクリーン版のパターンを変更することで形成可能である。なお、スリット１４１は、スリット（第一のスリット）の一例である。
【００８４】
上記のように、金属層１４０にスリット１４１を形成することで当該スリット１４１により金属層１４０によるシリコン基板２０の反りを抑制することができるので、金属層１４０の厚みを実施の形態１のように薄くしなくてもよい。金属層１４０の厚みは、例えば、６００ｎｍより厚く１μｍ以下であってもよい。
【００８５】
なお、金属層１４０による応力を緩和する観点から、金属層１４０に形成されるスリットの数は、多い方がよい。以下では、上記の太陽電池セル１００から、さらにスリットの数を増やした太陽電池セルについて、図６Ｂを参照しながら説明する。
【００８６】
図６Ｂは、図５のＶＩ−ＶＩ線における、実施の形態２に係る太陽電池セル１００ａの他の例の断面図である。
【００８７】
図６Ｂに示すように、金属層１４０ａは、平面視において、複数のバスバー電極５２と少なくとも一部が重なり、かつバスバー電極５２と略平行に延びるスリット１４１ａを有する。そして、バスバー電極６２は、スリット１４１ａを充填して設けられる。つまり、スリット１４１ａの設けられる位置にバスバー電極１６２ａが形成される。スリット１４１ａは、平面視において、バスバー電極１６２ａと重なる位置に形成される。スリット１４１ａの幅（Ｙ軸方向の長さ）は、バスバー電極１６２ａの幅（Ｙ軸方向の長さ）以下である。図６Ｂでは、スリット１４１ａの幅とバスバー電極１６２ａの幅とが略等しい例を示している。
【００８８】
なお、スリット１４１ａは、少なくとも１本設けられていればよい。例えば、複数のバスバー電極１６２ａのうち、略中央に位置するバスバー電極１６２ａと重なる位置にスリット１４１ａが形成されていてもよい。なお、スリット１４１ａは、第二のスリットの一例である。また、フィンガー電極６１とバスバー電極１６２ａとでｐ側集電電極１６０ｐが形成される。
【００８９】
［２−２．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１００及び１００ａ（以降において、太陽電池セル１００等とも記載する）が備える金属層１４０及び１４０ａ（以降において、金属層１４０等とも記載する）は、平面視において、１以上のフィンガー電極６１と略平行に延びるスリット１４１を有する。
【００９０】
これにより、スリット１４１が形成されることで、金属層１４０等によるシリコン基板２０の反りを抑制することができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル１００等によれば、シリコン基板２０に加わる応力をさらに低減することができる。
【００９１】
また、スリット１４１は、平面視において、１以上のフィンガー電極５１と略直交に設けられる。
【００９２】
これにより、スリット１４１は、フィンガー電極５１と略直交して設けられるので、フィンガー電極５１によりシリコン基板２０に反りが発生したときに、金属層４０がシリコン基板２０から剥がれることを抑制することができる。
【００９３】
また、複数本のｐ側集電電極６０ｐは、１以上のフィンガー電極６１と１以上のバスバー電極６２とを有し、スリット１４１は、２以上のバスバー電極６２のうち２本のバスバー電極６２の間に複数設けられる。
【００９４】
これにより、フィンガー電極６１においても集電が可能となるので、スリット１４１を形成する位置及び数の自由度が向上する。よって、シリコン基板２０に加わる応力をさらに低減することができる。
【００９５】
また、１以上のフィンガー電極６１は、スリット１４１と重なる位置においてスリット１４１を充填して設けられる。
【００９６】
これにより、スリット１４１が形成されることによる集電効率の低下を抑制することができる。よって、集電効率を維持しつつ、シリコン基板２０に加わる応力を低減することができる。
【００９７】
また、金属層４０は、さらに、平面視において、１以上のバスバー電極５２と少なくとも一部が重なり、かつ１以上のバスバー電極５２と略平行に延びるスリット１４１ａを有し、１以上のバスバー電極１６２ａは、スリット１４１ａを充填して設けられる。
【００９８】
これにより、バスバー電極１６２ａの直下にもスリット１４１ａが形成されるので、さらに金属層４０によるシリコン基板２０の反りを抑制することができる。よって、集電効率を維持しつつ、シリコン基板２０に加わる応力をさらに低減することができる。
【００９９】
（実施の形態２の種変形例）
以下、実施の形態２の各種変形例に係る太陽電池セルについて、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。
【０１００】
図７Ａは、実施の形態２の変形例１に係る太陽電池セル２００の裏面１２側の平面図である。
【０１０１】
図７Ａに示すように、本変形例に係る太陽電池セル２００は、実施の形態２に係る太陽電池セル１００にさらにフィンガー電極２６１ａを備える。フィンガー電極２６１ａは、平面視において、スリット１４１を跨いで設けられる。フィンガー電極２６１ａは、例えば、フィンガー電極６１と略平行に設けられ、かつフィンガー電極６１より短い。これにより、金属層１４０においてスリット１４１が形成されることで本来であれば導通しない領域を導通させることができるので、集電効率が向上する。フィンガー電極２６１ａは、例えば、複数のスリット１４１のうち、バスバー電極６２に近い位置に配置されているスリット１４１に設けられることで、効果的に集電効率を向上させることができる。なお、フィンガー電極２６１ａは、平面視においてバスバー電極６１と重ならない。
【０１０２】
フィンガー電極２６１ａは、例えば、ｐ側集電電極６０ｐを形成する工程（図３に示すＳ１４参照）において用いられるスクリーン版のパターンを変更することで形成可能である。フィンガー電極２６１ａは、フィンガー電極６１と同じ材料で形成される。
【０１０３】
なお、フィンガー電極２６１ａは、金属層１４０上に少なくとも１つ設けられていればよい。また、フィンガー電極２６１ａは、平面視においてスリット１４１と重なる位置において、当該スリット１４１を充填して設けられてもよい。また、フィンガー電極２６１ａは、平面視において、スリット１４１を跨いで形成されていれば、フィンガー電極６１に対して所定の角度で設けられていてもよい。
【０１０４】
図７Ｂは、図５のＶＩ−ＶＩ線に対応する、実施の形態２の変形例２に係る太陽電池セル２００ａの断面図である。
【０１０５】
図７Ｂに示すように、平面視においてスリット１４１と重なる位置において、フィンガー電極２６１ｂは形成されていなくてもよい。つまり、太陽電池セル２００ａを裏面１２側から見たときに、スリット１４１が形成されている領域は、ｐ側電極３０ｐが露出していてもよい。これにより、実施の形態２に係る太陽電池セル１００に比べコストを低減することができる。なお、平面視においてスリット１４１と重なる位置の少なくとも１つにおいて、フィンガー電極２６１ｂが形成されていなければよい。
【０１０６】
（実施の形態３）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図８を参照しながら説明する。
【０１０７】
［３−１．太陽電池セルの構成］
図８は、本実施の形態に係る太陽電池セル３００の裏面１２側の平面図である。図９Ａは、図８のＩＸ−ＩＸ線における、本実施の形態に係る太陽電池セル３００の断面図である。
【０１０８】
図８及び図９Ａに示すように、本実施の形態では、金属層３４０は、フィンガー電極３６１と略平行なスリット３４２とバスバー電極６２と略平行なスリット３４１とを有する。スリット３４２は、フィンガー電極３６１より長く、スリット３４１は、バスバー電極６２より長い。
【０１０９】
スリット３４１及び３４２は、金属層３４０においてｐ側集電電極６０ｐと電気的に接続されていない領域が形成されないように設けられる。言いかえると、スリット３４１及び３４２で区切られた領域のそれぞれには、フィンガー電極３６１及びバスバー電極６２の少なくとも一方が設けられる。スリット３４１は、例えば、隣り合うバスバー電極６２の間に１本設けられ、スリット３４２は、例えば、隣り合うフィンガー電極３６１の間に１本設けられる。また、例えば、スリット３４１は、複数のバスバー電極６２のうち中央に配置されているバスバー電極６２を基準に左右（紙面上における左右であり、図８においてはＹ軸プラス側及びマイナス側）対象となる位置に設けられるとよい。また、例えば、スリット３４２は、複数のフィンガー電極３６１のうち中央に配置されているフィンガー電極３６１を基準に上下（紙面上における上下であり、図８においてはＸ軸プラス側及びマイナス側）対象となる位置に設けられるとよい。また、スリット３４１及び３４２は、少なくとも１点で交差する。
【０１１０】
なお、上記では、金属層３４０には、スリット３４１及び３４２の両方が設けられる例について説明したが、これに限定されない。金属層３４０には、スリット３４１及び３４２の少なくとも一方が設けられればよい。
【０１１１】
図９Ａに示すように、スリット３４１は、金属層３４０及びｐ側電極３３０ｐを貫通する溝である。ｐ側電極３３０ｐに形成されるスリット３４１は、ｐ側電極３３０ｐを形成する工程（図３に示すＳ１２）において用いられるスクリーン版のパターンにより形成可能である。なお、スリット３４１及び３４２は、スリット（第一のスリット）の一例である。また、ｐ側電極３３０ｐは、第二の透明電極層の一例である。また、フィンガー電極３６１とバスバー電極６２とでｐ側集電電極３６０ｐが形成される。
【０１１２】
フィンガー電極３６１は、平面視でフィンガー電極３６１とスリット３４１とが重なる領域において、当該スリット３４１を充填して設けられる。つまり、フィンガー電極３６１の少なくとも一部は、シリコン基板２０（具体的には、ｐ型非晶質シリコン層）と接触して設けられる。本実施の形態では、フィンガー電極３６１は樹脂を含んで構成されているので、フィンガー電極が樹脂を含んでいない（例えば、焼結によりフィンガー電極が形成されている）場合に比べ、金属材料（例えば、Ａｇ）がシリコン基板２０側に拡散しにくい。また、フィンガー電極３６１はｐ側電極３３０ｐより低抵抗であるので、フィンガー電極３６１がシリコン基板２０と接触することで、集電効率が向上する。また、受光面１１側からスリット３４１の一部を埋めるフィンガー電極３６１に入射光が入射すると、当該入射光はフィンガー電極３６１により反射される。
【０１１３】
なお、金属層３４０による応力を緩和する観点から、金属層３４０に形成されるスリットの数は、多い方がよい。以下では、上記の太陽電池セル３００から、さらにスリットの数を増やした太陽電池セルについて、図９Ｂを参照しながら説明する。
【０１１４】
図９Ｂは、図８のＩＸ−ＩＸ線における、実施の形態３に係る太陽電池セル３００ａの他の例の断面図である。
【０１１５】
図９Ｂに示すように、金属層３４０ａは、平面視において、複数のバスバー電極５２と少なくとも一部が重なり、かつバスバー電極５２と略平行に延びるスリット３４１ａを有する。そして、バスバー電極３６２ａは、スリット３４１ａを充填して設けられる。つまり、スリット３４１ａの設けられる位置にバスバー電極３６２ａが形成される。
【０１１６】
スリット３４１ａは、金属層３４０ａ及びｐ側電極３３１ｐを貫通する溝である。ｐ側電極３３１ｐに形成されるスリット３４１ａは、ｐ側電極３３１ｐを形成する工程（図３に示すＳ１２）において用いられるスクリーン版のパターンにより形成可能である。なお、スリット３４１ａは、第二のスリットの一例である。また、ｐ側電極３３１ｐは、第二の透明電極層の一例である。また、フィンガー電極３６１ａとバスバー電極３６２ａとでｐ側集電電極３６１ｐが形成される。
【０１１７】
［３−２．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル３００及び３００ａ（以降において、太陽電池セル３００等とも記載する）の金属層３４０は、平面視において、１以上のフィンガー電極３６１及び１以上のバスバー電極６２の少なくとも一方と略平行に延びるスリット３４１、３４２を有する。
【０１１８】
これにより、ｎ側集電電極５０ｎによるシリコン基板２０の反りが発生しても、金属層３４０がシリコン基板２０から剥離することを抑制することができる。例えば、スリット３４１が形成されている場合、フィンガー電極５１によるシリコン基板２０の反りが発生しても、金属層３４０がシリコン基板２０から剥離することを抑制することができる。また、例えば、スリット３４２が形成されている場合、バスバー電極５２によるシリコン基板２０の反りが発生しても、金属層３４０がシリコン基板２０から剥離することを抑制することができる。
【０１１９】
また、複数のｐ側集電電極３６０ｐは、樹脂を含んで構成されており、スリット３４１は、さらに、ｐ側電極３３０ｐを貫通する溝である。
【０１２０】
これにより、スリット３４１の部分においてフィンガー電極３６１により直接集電を行うことができる。フィンガー電極３６１は、ｐ側電極３３０ｐより低抵抗であるので、さらに集電効率が向上する。なお、フィンガー電極３６１は樹脂を含んで構成されているので、フィンガー電極３６１に含まれる金属材料がシリコン基板２０側に拡散することが抑制される。
【０１２１】
また、スリット３４１ａは、さらに、ｐ側電極３３１ｐを貫通する溝である。
【０１２２】
これにより、スリット３４１ａの部分においてバスバー電極３６２ａにより直接集電を行うことができる。バスバー電極３６２ａは、ｐ側電極３３１ｐより低抵抗であるので、さらに集電効率が向上する。
【０１２３】
（実施の形態３の変形例）
以下、実施の形態３の変形例に係る太陽電池セルについて、図１０を参照しながら説明する。
【０１２４】
図１０は、図８のＩＸ−ＩＸ線に対応する、実施の形態３の変形例に係る太陽電池セル４００の断面図である。
【０１２５】
図１０に示すように、平面視において、スリット３４１と重なる位置において、フィンガー電極４６１は形成されていなくてもよい。つまり、太陽電池セル４００を裏面１２側から見たときに、スリット３４１が形成されている領域は、シリコン基板２０が露出していてもよい。これにより、実施の形態３に係る太陽電池セル３００に比べコストを低減することができる。なお、平面視においてスリット３４１と重なる位置の少なくとも１つにおいて、フィンガー電極４６１が形成されていなければよい。また、フィンガー電極４６１とバスバー電極６２とでｐ側集電電極４６０ｐが形成される。
【０１２６】
（実施の形態４）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図１１を参照しながら説明する。
【０１２７】
［４−１．太陽電池セルの構成］
図１１は、本実施の形態に係る太陽電池セル５００の裏面１２側の平面図である。
【０１２８】
図１１に示すように、本実施の形態では、スリット５４１及び５４２がｐ側集電電極６０ｐと略平行に形成されていない。具体的には、スリット５４１及び５４２は、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２のそれぞれと略平行ではない。言い換えると、スリット５４１及び５４２は、平面視において、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２の少なくとも一方と所定の角度で交差する。なお、所定の角度で交差には、直交は含まれない。所定の角度とは、例えば、５°〜８５°、より好ましくは４０°〜５０°である。本実施の形態では、スリット５４１及び５４２はそれぞれ太陽電池セル５００の対角線と略平行な方向に延びており、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２と略４５°の角度で交差する。例えば、スリット５４１及び５４２のそれぞれは、フィンガー電極６１及びバスバー電極６２の両方と交差する。スリット５４１及び５４２のそれぞれは、例えば、互いに異なる方向であって、かつフィンガー電極６１及びバスバー電極６２の両方と交差する方向に延びる。なお、角度とは、９０°以下の角度を意味する。
【０１２９】
なお、スリット５４１及び５４２は、スリット（第一のスリット）の一例である。また、スリット５４１及び５４２は少なくとも一方が形成されていればよく、この場合当該スリット５４１及び５４２の少なくとも一方がスリット（第一のスリット）の一例である。また、スリット５４１及び５４２の一方は、ｐ側集電電極６０ｐと略平行に形成されていてもよく、この場合スリット５４１及び５４２の他方がスリット（第一のスリット）の一例である。
【０１３０】
なお、金属層５４０は、スリット５４１及び５４２により略矩形状に区切られる例を示したが、これに限定されない。金属層５４０は、多角形状に区切られてもよい。これにより、スリット５４１及び５４２の平面視形状の自由度が増す。つまり、スリット５４１及び５４２は、略直線状に形成されることに限定されない。また、平面視において互いに異なる方向に設けられた５本以上のスリットにより金属層５４０が区切られてもよい。
【０１３１】
［４−２．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル５００が備える金属層５４０は、平面視において、１以上のフィンガー電極６１に対して所定の角度に延びるスリット５４１及び５４２の少なくとも一方を有する。
【０１３２】
これにより、スリット５４１及び５４２の少なくとも一方を形成する方向の自由度がますので、より適切に応力を緩和させることができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル５００によれば、ｐ側集電電極６０ｐがフィンガー電極６１で形成されている場合に、応力の緩和と出力の向上とのバランスがよりとりやすくなる。
【０１３３】
また、金属層５４０は、平面視において、１以上のフィンガー電極６１及び１以上のバスバー電極６２の少なくとも一方に対して所定の角度に延びるスリット５４１及び５４２の少なくとも一方を有する。
【０１３４】
これにより、スリット５４１及び５４２の少なくとも一方を形成する方向の自由度がますので、より適切に応力を緩和させることができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル５００によれば、ｐ側集電電極６０ｐがフィンガー電極６１及びバスバー電極６２で形成されている場合に、応力の緩和と出力の向上とのバランスがよりとりやすくなる。
【０１３５】
また、金属層５４０は、平面視において、複数本のｐ側集電電極６０ｐのうちの少なくとも１本と交差する方向に延びるスリット５４１及び５４２を有する。
【０１３６】
これにより、スリット５４１及び５４２を形成する方向の自由度がますので、より適切に応力を緩和させることができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル５００によれば、応力の緩和と出力の向上とのバランスがよりとりやすくなる。
【０１３７】
（実施の形態５）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図１２を参照しながら説明する。
【０１３８】
［５−１．太陽電池セルの構成］
図１２は、本実施の形態に係る太陽電池セル６００の裏面１２側の平面図である。
【０１３９】
図１２に示すように、太陽電池セル６００は第二集電電極としてバスバー電極６２のみを備える。つまり、太陽電池セル６００は、裏面１２においてフィンガー電極を備えていない。また、本実施の形態では、金属層６４０は、バスバー電極６２と略平行なスリット６４１と、当該スリット６４１と略直交して設けられるスリット６４２とを有する。なお、本実施の形態では、スリット６４１及び６４２の両方が形成されている例について説明するが、少なくともスリット６４１が形成されていればよい。スリット６４１は、平面視において、フィンガー電極５１と略直交して設けられる。
【０１４０】
スリット６４１及び６４２は、金属層６４０においてバスバー電極６２と電気的に接続されていない領域が形成されないように設けられる。言いかえると、スリット６４１及び６４２で区切られた領域のそれぞれには、バスバー電極６２の少なくとも一部が接続される。具体的には、スリット６４１は、隣り合うバスバー電極６２の間に１本のみ設けられる。つまり、本実施の形態では、スリット６４１の数の最大は、バスバー電極６２の数から１除算した値である。
【０１４１】
上記のようにスリット６４１及び６４２がバスバー電極６２による集電を妨げない方向に設けられることで、バスバー電極６２の集電を妨げることなく、金属層６４０による応力を緩和することができる。また、スリット６４１が設けられていることで、さらに、フィンガー電極５１よるシリコン基板２０の反りが発生しても、金属層６４０がシリコン基板２０から剥離することをすることができる。なお、スリット６４２の数は特に限定されない。図１２では、スリット６４２は、スリット６４１と同数設けられている例を示しているが、これに限定されず、例えば、スリット６４１より多く設けられてもよい。
【０１４２】
なお、スリット６４１及び６４２は、スリット（第一のスリット）の一例である。
【０１４３】
［５−２．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル６００は、複数本のｐ側集電電極は、１以上のバスバー電極として、２以上のバスバー電極６２を有し、スリット６４１は、２以上のバスバー電極６２のうち２本のバスバー電極６２の間に配置される。
【０１４４】
これにより、太陽電池セル６００の裏面にフィンガー電極が形成されていない場合であっても、受光面のフィンガー電極５１によるシリコン基板２０の反りによって金属層６４０が剥離してしまうことを抑制することができる。
【０１４５】
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る太陽電池セル等について、実施の形態及び変形例（以降、実施の形態等とも記載する）に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態等に限定されない。
【０１４６】
例えば、上記実施の形態等では、ｐ側電極及びｎ側電極は、スクリーン印刷により形成される例について説明したが、ｐ側電極及びｎ側電極の形成方法はこれに限定されない。ｐ側電極及びｎ側電極は、例えば、蒸着法及びスパッタリング法などにより成膜することで形成されてもよい。
【０１４７】
また、上記実施の形態等では、太陽電池セルの主受光面側の面にｎ型半導体層が形成される例について説明したが、これに限定されない。太陽電池セルの主受光面側の面にｐ型半導体層が形成されていてもよい。
【０１４８】
また、上記実施の形態等では、第一集電電極及び第二集電電極は、フィンガー電極とバスバー電極の両方を含む例を示したが、これに限定されない。第一集電電極及び第二集電電極は、フィンガー電極及びバスバー電極の少なくとも一方を含んでいればよい。
【０１４９】
また、上記実施の形態等では、スリットはスクリーン版のパターンにより形成される例を示したが、これに限定されない。スリットは、例えば、ｐ側電極及び金属層のベタパターンを形成した後、エッチングにより形成されてもよい。
【０１５０】
また、上記実施の形態等では、金属層の上のフィンガー電極及びバスバー電極は、それぞれ幅が一定に形成される例について説明したが、これに限定されない。フィンガー電極及びバスバー電極の少なくとも一方は、平面視においてスリットと重なる部分の幅がスリットと重ならない部分の幅より太く形成されてもよい、これにより、さらに集電効率を改善することができる。
【０１５１】
また、上記実施の形態等で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程の順序は一例であり、これに限定されない。各工程の順序は入れ替えられてもよいし、各工程の一部は行われなくてもよい。
【０１５２】
また、上記実施の形態等で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程は、１つの工程で実施されてもよいし、別々の工程で実施されてもよい。なお、１つの工程で実施されるとは、各工程が１つの装置を用いて実施される、各工程が連続して実施される、又は、各工程が同じ場所で実施されることを含む意図である。また、別々の工程とは、各工程が別々の装置を用いて実施される、各工程が異なる時間（例えば、異なる日）に実施される、又は、各工程が異なる場所で実施されることを含む意図である。
【０１５３】
その他、各実施の形態等に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態等における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１５４】
１０、１０ａ〜１０ｄ、１００、１００ａ、２００、２００ａ、３００、３００ａ、４００、５００、６００    太陽電池セル
２０    シリコン基板（半導体基板）
４０、１４０、１４０ａ、３４０、３４０ａ、５４０    金属層
５０ｎ    ｎ側集電電極（第一集電電極）
５１    フィンガー電極（第一フィンガー電極）
６０ｐ、１６０ｐ、３６０ｐ、３６１ｐ、４６０ｐ    ｐ側集電電極（第二集電電極）
６１、６１ｂ、６１ｄ、６４ｃ、２６１ｂ、３６１、３６１ａ、４６１    フィンガー電極（第二フィンガー電極）
６２、１６２ａ、３６２ａ    バスバー電極
１４１、３４１、３４２、５４１、５４２、６４１、６４２    スリット
【図１Ａ】
2019179838.tif 000003
【図１Ｂ】
2019179838.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2019179838.tif 000007
【図４Ｂ】
2019179838.tif 000008
【図４Ｃ】
2019179838.tif 000009
【図４Ｄ】
2019179838.tif 000010
【図５】
2019179838.tif 000011
【図６Ａ】
2019179838.tif 000012
【図６Ｂ】
2019179838.tif 000013
【図７Ａ】
2019179838.tif 000014
【図７Ｂ】
2019179838.tif 000015
【図８】
2019179838.tif 000016
【図９Ａ】
2019179838.tif 000017
【図９Ｂ】
2019179838.tif 000018
【図１０】
2019179838.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
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