(57)【要約】【課題】  半導体基板と電極とのオーミックコンタクト性を良好に保ちながら、表面に入射した光の反射をより低減することができて、特性の優れた太陽電池素子および太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】  複数の線状の第１テクスチャ構造領域と、該第１テクスチャ構造領域の周囲に該第１テクスチャ構造領域よりも粗面化された第２テクスチャ構造領域とを一主面に設けた半導体基板と、該半導体基板の前記第１テクスチャ一構造領域の少なくとも一部の上に配置されたフィンガー電極とを備えている太陽電池素子とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状の第１テクスチャ構造領域と、該第１テクスチャ構造領域の周囲に該第１テクスチャ構造領域よりも粗面化された第２テクスチャ構造領域とを一主面に設けた半導体基板と、
該半導体基板の前記第１テクスチャ一構造領域の少なくとも一部の上に配置されたフィンガー電極とを備えている太陽電池素子。
【請求項２】
前記フィンガー電極は、その一部が複数の前記第１テクスチャ構造領域の一部に接する状態で配置されている請求項１に記載の太陽電池素子。
【請求項３】
前記半導体基板の前記一主面に前記第１テクスチャ構造領域に交差する状態で設けられ、前記第２テクスチャ構造領域よりも微細な凹凸構造を有した線状の第３テクスチャ構造領域と、
該第３テクスチャ構造領域の上に配置されたバスバー電極とをさらに備えている請求項１または２に記載の太陽電池素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池素子を複数有しており、これら複数の太陽電池素子同士を電気的に接続している太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池素子およびそれを用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、単結晶または多結晶のシリコンからなる半導体基板を用いた結晶系の太陽電池素子がよく用いられている。
【０００３】
結晶系の太陽電池素子では、半導体基板の表面側と裏面側とに電極を設けている。また、半導体基板の表面に、例えば反応性イオンエッチング装置などを用いたドライエッチング法によって微細な凹凸構造を形成する。これにより、半導体基板の表面に入射した光の反射を低減して、光の吸収効率を向上させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７６４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、反応性イオンエッチング装置などを用いて半導体基板の表面に凹凸構造を形成した場合、形成された凹凸構造が微細すぎて、太陽電池素子に入射した光の反射を十分に低減することができなかった。
【０００６】
一方、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム等の水溶液を用いて半導体基板の表面をエッチングすることができるが、反応性イオンエッチング装置などを用いる場合に比べて、半導体基板と電極とのオーミックコンタクト性が悪化する。このため、完成した太陽電池素子の曲線因子（ＦＦ）が低下して、光電変換効率が低下するという課題があった。
【０００７】
本発明の主たる目的は、半導体基板と電極とのオーミックコンタクト性を良好に保ちながら、表面に入射した光の反射をより低減することができて、特性の優れた太陽電池素子および太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る太陽電池素子は、複数の線状の第１テクスチャ構造領域と、該第１テクスチャ構造領域の周囲に該第１テクスチャ構造領域よりも粗面化された第２テクスチャ構造領域とを一主面に設けた半導体基板と、該半導体基板の前記第１テクスチャ一構造領域の少なくとも一部の上に配置されたフィンガー電極とを備えている。
【０００９】
また、本発明の一形態に係る太陽電池モジュールは、上記太陽電池素子を複数有しており、これら複数の太陽電池素子同士を電気的に接続している。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成の太陽電池素子および太陽電池モジュールによれば、半導体基板表面における光の反射を低減しながら、半導体基板の表面と電極とのオーミックコンタクト性を良好にすることが可能になり、その結果、光電変換効率等の特性の向上を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る太陽電池素子を表面側から見た平面模式図であり、図１（ｂ）は太陽電池素子を裏面側から見た平面模式図である。
【図２】図２は図１（ａ）のＴ−Ｔ線における断面の構造を示す断面模式図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の一実施形態に係る太陽電池素子を構成する半導体基板の表面において、第１テクスチャ構造領域と第２テクスチャ構造領域との配置状態の一例を示す平面模式図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＳ−Ｓ線における断面の構造を示す断面模式図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る太陽電池素子を構成する半導体基板の表面において、一導電型領域と逆導電型層との状態を示す断面模式図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態に係る太陽電池素子を構成する半導体基板の表面の第１テクスチャ構造領域、第２テクスチャ構造領域および第３テクスチャ構造領域の配置状態の一例を示す平面模式図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係る太陽電池素子の製造方法の一例を模式的に示す断面模式図である。
【図７】図７は本発明の一実施形態に係る太陽電池素子を表面側からみた平面模式図である。
【図８】図８（ａ）は本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの第１面側を示す平面模式図であり、図８（ｂ）は第２面側の一実施形態を示す平面模式図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の一実施形態に係る太陽電池素子に接続部材を接続した状態を示す平面模式図であり、図９（ｂ）は、２つの太陽電池素子同士の接続状態を示す断面模式図である。
【図１０】図１０は本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る太陽電池素子および太陽電池モジュールの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は模式的に示したものであるので、各図における構成要素のサイズおよび位置関係等は適宜変更できる。
【００１３】
＜＜第１実施形態＞＞
＜太陽電池素子＞
図１、図２に示すように、太陽電池素子１は、半導体基板２を備えている。太陽電池素子１は、主として光を受ける第１主面である表面１ａと、表面１ａと対向する第２主面である裏面１ｂとを有している。また半導体基板２も、太陽電池素子１の表面１ａに相当する表面２ａと、太陽電池素子１の裏面１ｂに相当する裏面２ｂとを有している。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、太陽電池素子１の表面１ａには、表面電極としてバスバー電極３およびフィンガー電極４が配置されている。また、図１（ｂ）に示すように、太陽電池素子１の裏面１ｂには、裏面電極として集電電極５および接続電極６が配置されている。
【００１５】
半導体基板２は、例えば単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板が用いられる。また半導体基板２は、ボロンあるいはガリウムなどのドーパント元素を含有していることから、一導電型（例えばｐ型）を有している。半導体基板２の厚みは、例えば１５０〜２５０μｍ程度であり、その平面形状は、特に限定されるものではないが、一辺が１００〜１８０ｍｍ程度の正方形状または矩形状であればよい。なお、以下では、半導体基板２として、ｐ型多結晶シリコン基板を用いる例について説明する。
【００１６】
図２に示すように、半導体基板２は、太陽電池素子１の表面１ａ側に設けられた逆導電型層８を有している。逆導電型層８は、一導電型領域７に対する逆の導電型（ｎ型）を有
しており、一導電型領域７とｐｎ接合を形成する。ｎ型の逆導電型層８は、半導体基板２における表面２ａ側にリン等のドーパント元素を拡散させることによって形成される。
【００１７】
反射防止膜９は、逆導電型層８の上に設けられ、表面１ａにおける光の反射率を低減する役割を有する。これにより、半導体基板２に吸収される光の量が増大する。そして、反射防止膜９は、光吸収によって生成する電子正孔対を増大させる役割を果たすことで太陽電池素子１の変換効率の向上に寄与する。反射防止膜９は、例えば、窒化シリコン膜、酸化チタン膜、酸化シリコン膜、もしくは酸化アルミニウム膜、またはそれらの積層膜からなる。また、反射防止膜９は半導体基板２の界面および粒界での少数キャリヤの再結合による変換効率の低下を低減する、パッシベーション膜としての効果も有することができる。
【００１８】
接続電極６は、幅１〜５ｍｍ程度であり、所定の間隔を空けて太陽電池素子１の一辺に略平行に、図１（ｂ）のＹ方向に２〜５本程度配置される。接続電極６は、例えば銀を主成分とした導電性ペーストを、所望の形状に塗布した後、焼成することによって形成される。この焼成後の接続電極６の厚みは、１０〜３０μｍ程度である。また、集電電極５の厚みは、例えば１５〜５０μｍ程度である。また、集電電極５は、半導体基板２の裏面２ｂの外周部における０．５〜３ｍｍ幅の部分、および接続電極６の配置部分を除いた裏面２ｂの略全面に形成されるとよい。この集電電極５は、例えばアルミニウムを主成分とする導電性ペーストを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。
【００１９】
ＢＳＦ（Back-Surface-Field）領域１０は、半導体基板２の裏面２ｂ側に内部電界を形成し、裏面２ｂの近傍での少数キャリヤの再結合による変換効率の低下を低減させる役割を有している。ＢＳＦ領域１０は半導体基板２の一導電型領域７と同一の導電型を有しているが、ＢＳＦ領域１０には一導電型領域７にドープされているドーパント元素の濃度よりも高い濃度でドーパント元素が存在する。ＢＳＦ領域１０は、半導体基板２がｐ型を有する場合は、例えば、裏面２ｂ側にボロンまたはアルミニウムなど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。
【００２０】
太陽電池素子１の表面１ａ（半導体基板２の表面２ａ）側に設けられるバスバー電極３は、フィンガー電極４によって収集された光生成キャリヤ（以下、キャリヤとする）を集電する役割を有する。バスバー電極３は、図１（ａ）のＹ方向に沿って、且つ裏面１ａに設けられた接続電極６とほぼ対向する位置に形成される。また、バスバー電極３は、幅が１〜３ｍｍ程度であり、一定間隔をあけて２〜５本程度形成される。
【００２１】
フィンガー電極４は、キャリヤを収集する役割を有し、図１（ａ）のＸ方向に延びてバスバー電極３とほぼ直交するように接続される。また、フィンガー電極４の幅は５０〜２００μｍ程度であり、２〜８ｍｍ程度の間隔を空けて複数本形成される。なお、バスバー電極３およびフィンガー電極４は、例えば銀を主成分とした導電性ペーストを、所望の形状に塗布した後、焼成することによって形成される。この焼成後のバスバー電極３およびフィンガー電極４の厚みは、例えば１０〜３０μｍ程度である。
【００２２】
本実施形態に係る太陽電池素子１においては、図３（ａ）に示すように、半導体基板の一主面である表面２ａに、複数の線状の凹凸構造を有した第１テクスチャ構造領域１１と、第１テクスチャ構造領域１１よりも粗面化された第２テクスチャ構造領域１２とが設けられている。そして、第１テクスチャ構造領域１１の上にフィンガー電極４が配置されている。
【００２３】
すなわち、半導体基板２の表面２ａは、四角錐または三角錐などの錐体形状からなるテクスチャ構造を有している。さらに、半導体基板２の表面２ａには、第１テクスチャ構造領域１１と第２テクスチャ構造領域１２とが設けられている。この第１テクスチャ構造領域１１は、図３（ｂ）に示すように、錐体形状の頂点間の距離Ｐ１が０．１μｍ以上６μｍ未満であり、第２テクスチャ構造領域１２は、錐体形状の頂点間の距離Ｐ２が６μｍ以上１３μｍ以下である。このように、距離Ｐ２＞距離Ｐ１の関係であることを、第２テクスチャ構造領域１２が第１テクスチャ構造領域１１よりも粗面化されていると定義する。さらに、第２テクスチャ構造領域１２よりも微細な凹凸構造の第１テクスチャ構造領域１１の上にフィンガー電極４が配置されている。
【００２４】
このようなテクスチャ構造を表面に有している半導体基板２に、塗布熱拡散法または気相熱拡散法などによって逆導電型層８を形成した場合、テクスチャ構造の錐体形状の頂点部分の四方からの不純物の拡散がある。このため図４に示すように、テクスチャ構造の錐体形状の頂点近傍部分における逆導電型層８Ａの深さは、他の部分に比べ深いものとなる。上述したように、第２テクスチャ構造領域１２が第１テクスチャ構造領域１１よりも粗い状態となっているため、第１テクスチャ構造領域１１は第２テクスチャ構造領域１２に比べ、単位面積当たりではテクスチャ構造の錐体形状がより多く形成される。このため、第１テクスチャ構造領域１１では、逆導電型層の深い部分８Ａがより多く形成されることになる。そして、この第１テクスチャ構造領域１１にフィンガー電極４が配置されるため、フィンガー電極４はより多くの逆導電型層の深い部分８Ａと当接することができ、フィンガー電極４と逆導電型層８とのオーミックコンタクト性が改善されることとなり、太陽電池素子１の曲線因子（ＦＦ）を向上させることができる。
【００２５】
さらに光が入射する太陽電池素子１の第２テクスチャ構造領域１２では、光の反射を低減したテクスチャ構造であるため、太陽電池素子１の短絡電流値（Ｉｓｃ）を向上させることができる。
【００２６】
なお、本実施形態は上記の内容に限定されるものでなく、種々の変更を加えることができる。例えば図５に示すように、半導体基板の表面２ａに、第２テクスチャ構造領域１２よりも微細な凹凸構造を有する第３テクスチャ構造領域１６を、第１テクスチャ構造領域１１に交差する状態で設けてもよい。例えば第３テクスチャ構造領域１６は第１テクスチャ構造領域１１と粗さを同等とすれば、その形成が容易であるのでよい。そして、この第３テクスチャ構造領域１６の上に、フィンガー電極４に電気的に接続されるバスバー電極３を配置すると良い。これにより、バスバー電極３のオーミックコンタクト性を向上させることができて、太陽電池素子１の曲線因子をさらに向上させることができる。
【００２７】
また、例えば上述した集電電極５を形成後、塩酸で処理しアルミニウムを溶解させることで集電電極５を除去して、ＢＳＦ領域１０のみを残存させて、太陽電池素子１の裏面１ｂにもフィンガー電極４とバスバー電極３を設けた、両面受光型の太陽電池素子に本実施形態を適用してもよい。このような両面受光型の太陽電池素子などでは、太陽電池素子１の裏面１ｂにも、第１テクスチャ構造領域と、これよりも粗い第２テクスチャ構造領域とを設け、この第１テクスチャ構造領域の上に裏面のフィンガー電極が配置される。
【００２８】
またフィンガー電極４は導電成分が銀を主成分とするものに限定されるものではなく、銅または銀銅合金を主成分とするものでもよい。ただし、導電成分が銀を主成分とするものであると、酸素を含む雰囲気でも導電性ペーストの焼成可能であるので、より安価に太陽電池素子１を作製できるため望ましい。
【００２９】
＜太陽電池素子の製造方法＞
次に、太陽電池素子１の製造方法について説明する。
【００３０】
まず、図６（ａ）に示すように半導体基板２を準備する。半導体基板２としては、比抵抗は０．２〜２．０Ω・ｃｍ程度の一導電型を有する多結晶シリコン基板である。なお、半導体基板２が単結晶シリコン基板の場合は、例えばＦＺ（フローティングゾーン）法またはＣＺ（チョクラルスキー）法などによって作製される。半導体基板２が多結晶シリコン基板の場合は、例えば鋳造法などによって作製される。以下では、ｐ型の多結晶シリコン基板を半導体基板２として用いる例について説明する。
【００３１】
半導体基板２の製法について説明する。まず、鋳造法によって多結晶シリコンのインゴットを作製する。次いで、そのインゴットをマルチワイヤーソー等を用いて、例えば１５０〜２５０μｍ程度の厚みにスライスして、ｐ型の半導体基板２を作製する。その後、半導体基板２の切断面の機械的ダメージ層および汚染層を除去するために、表面をＮａＯＨ、ＫＯＨ、またはフッ酸と硝酸との混合液などの溶液で数μｍ程度エッチングして、洗浄し乾燥する。
【００３２】
その後、反応性イオンエッチング装置を用いて、図６（ｂ）に示すように、半導体基板２の表面２ａの略全面に、第１テクスチャ構造領域１１と同程度の粗さのテクスチャ構造１１’を形成する。本実施形態では、例えば三フッ化メタン（ＣＨＦ３）を２０ｓｃｃｍ、塩素（Ｃｌ２）を５０ｓｃｃｍ、酸素（Ｏ２）を１０ｓｃｃｍ、および六フッ化イオウ（ＳＦ６）を８０ｓｃｃｍ流しながら、反応圧力７Ｐａ、プラズマを発生させるＲＦパワーを５００Ｗの条件で、３分間程度ドライエッチングして、その後半導体基板２の表面２ａ上のシリコン残渣を洗浄し除去する。
【００３３】
次に、図６（ｃ）に示すように、半導体基板２の第１テクスチャ構造領域１１の形成予定部分にレジスト膜１９を塗布する。このレジスト膜１９は耐アルカリ溶液の性能に優れたものを使用し、スクリーン印刷法で塗布する。このレジスト膜１９を塗布した半導体基板２を水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬して、レジスト膜１９を塗布した部分以外をエッチングすることによって、第２テクスチャ構造領域１２を形成する。このときのエッチング条件は、例えば、１質量％濃度の水酸化カリウム水溶液、５質量％のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）水溶液で、温度７０〜８５℃、１００分間である。その後洗浄し、剥離液でレジスト膜１９を除去し、洗浄し乾燥する。これにより、第１テクスチャ構造領域１１と第２テクスチャ構造領域１２とを形成する。
【００３４】
次に、図６（ｄ）に示すように、半導体基板２の表面２ａ側の表層内にｎ型の逆導電型層８を形成する。このような逆導電型層８は、ペースト状態にした五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）を半導体基板２の表面２ａ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などによって形成される。この逆導電型層８は、０．１〜１μｍ程度の厚みで、４０〜１５０Ω／□程度のシート抵抗を示すように形成される。気相熱拡散法などで逆導電型層８を形成時に、裏面２ｂ側にも逆導電型層が形成された場合には、フッ酸と硝酸との混合液に半導体基板２における裏面２ｂ側のみを浸して、裏面２ｂ側の逆導電型層８をエッチングして除去して、ｐ型の一導電型領域７を露出させる。以上により、半導体基板２の内部に、ｐ型の一導電型領域７とｎ型の逆導電型層８によって、ｐｎ接合を形成することができる。
【００３５】
次に、図６（ｅ）に示すように、半導体基板２の表面２ａ側に反射防止膜９を形成する。反射防止膜９は、上述の窒化シリコンなどからなる膜を、ＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法、熱ＣＶＤ法、蒸着法またはスパッタリング法など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膜９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）で希釈し、グロー放電分解でプラズマ化させて、窒化シリコン膜を堆積させることで形成される。反射防止膜９の厚みは、構成する材料によって適宜選択されて、適当な入射光に対して低反射条件を実現できるように設定される。例えば窒化シリコン膜で反射防止膜９を形成する場合、その屈折率は１．８〜２．３程度、厚み５００〜１２００Å程度であればよい。
【００３６】
次に、図６（ｆ）に示すように、半導体基板２の表面２ａに、バスバー電極３およびフィンガー電極４となる表面側導電性ペースト１３を塗布し配置する。表面側導電性ペースト１３としては、銀を主成分として導電性ペースト中に７０〜８５質量％程度含有し、さらにガラスフリットおよび有機ビヒクル等を混練したものを用いる。有機ビヒクルは、例えばバインダーとして使用される樹脂成分を有機溶媒に添加して得られる。バインダーとしては、エチルセルロース等のセルロース系樹脂のほか、アクリル樹脂またはアルキッド樹脂等が使用され、有機溶媒としては、例えばジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ターピネオールまたはジエチレングリコールモノブチルエーテル等が使用される。有機ビヒクルの含有質量は、導電性ペースト中に５〜２０質量％程度含有していればよい。また、ガラスフリットの成分は、ガラス材料として例えばＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−ＰｂＯ系またはＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＰｂＯ系などの鉛系ガラスを用いることができる。また、他のガラス材料としては、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３系またはＢ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＺｎＯ系などの非鉛系ガラスも用いることができる。ガラスフリットは、導電性ペースト中に２〜１５質量％程度であればよい。表面側導電性ペースト１３を配置する方法としては、スクリーン製版を用いたプリント印刷法を用いて、第１テクスチャ構造領域１１上にフィンガー電極４となる表面側導電性ペースト１３が配置されるように塗布する。この塗布後、所定の温度で乾燥し、溶剤を蒸発させる。
【００３７】
次に、図６（ｇ）に示すように、半導体基板２の裏面２ｂに、接続電極６用の裏面側第１導電性ペースト１４を配置する。裏面側第１導電性ペースト１４は、上述の表面側導電性ペースト１３と同様の導電性ペーストが使用可能である。裏面側第１導電性ペースト１４を配置後、所定の温度で乾燥させて溶剤を蒸散させる。
【００３８】
次いで、図６（ｈ）に示すように、裏面集電電極５用の裏面側第２導電性ペースト１５を配置する。第２導電性ペースト１５としては、例えばアルミニウムを主成分とする金属粉末と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとを含有するアルミニウムペーストを用いる。塗布法としては、プリント印刷法などを用いることができる。このように導電性ペーストを塗布した後、所定の温度で乾燥させて溶剤を蒸散させる。
【００３９】
次に、表面側導電性ペースト１３、裏面側第１導電性ペースト１４および裏面側第２導電性ペースト１５を配置した半導体基板２を焼成炉に投入し、これらを同時に６００〜８５０℃程度の温度で数分間、焼成する。これにより、焼成中に溶融したガラスフリットが半導体基板２の最表面と反応した後に固着して、各電極と半導体基板２との電気的コンタクトを形成するとともに、機械的な接着強度を高めることができる。このとき、表面側導電性ペースト１３は、反射防止膜９をファイアースルーして、半導体基板２と直に接するバスバー電極３およびフィンガー電極４が形成される。また、この焼成によって、裏面側第１導電性ペースト１４は接続電極６となり、裏面側第２導電性ペースト１５は集電電極５となる。このとき、集電電極５の形成と同時に、アルミニウムが半導体基板２に拡散することによって、ＢＳＦ領域１０が形成される。以上の工程によって、図１および図２に示した太陽電池素子１が完成する。
【００４０】
なお、本実施形態に係る太陽電池素子１の製造方法は、上記のものに限定されるものではない。例えば、焼成工程は、表面側導電性ペースト１３、裏面側第１導電性ペースト１４および裏面側第２導電性ペースト１５をそれぞれ配置した後に順次行なってもよい。ただし、表面側導電性ペースト１３および裏面側第１導電性ペースト１４を同時に行ない、裏面側第２導電性ペースト１５配置後にさらに焼成してもよい。また、他の方法としては、表面側導電性ペースト１３を焼成した後、裏面側第１導電性ペースト１４および裏面側第２導電性ペースト１５を同時に焼成してもよい。
【００４１】
＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態に係る太陽電池素子１Ｌは、図７に示すように、フィンガー電極４が、その一部が複数の第１テクスチャ構造領域１１の一部に接する状態で配置されている。例えば、第１テクスチャ構造領域１１が、フィンガー電極４と略直交するように設けられていて、フィンガー電極４が、第１テクスチャ構造領域１１の一部領域の上に配置されている。
【００４２】
第１実施形態において述べたように、第１テクスチャ構造領域１１が、フィンガー電極４と同じ方向に設けられていると、フィンガー電極４の形成時に、第１テクスチャ構造領域１１上にフィンガー電極４が形成されるように、精度の高い位置合わせが必要となる。本実施形態では、第１テクスチャ構造領域１１が、Ｙ方向に沿って配置され、フィンガー電極４がＸ方向に沿って配置されている。このように、第１テクスチャ構造領域１１とフィンガー電極４が略直交するように設けられていることによって、精度の高い位置合わせが不要となる。
【００４３】
本実施形態における第１テクスチャ構造領域１１の幅Ｇは、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度であり、隣り合う第１テクスチャ構造領域１１同士の間隔Ｈは、１〜３ｍｍ程度が好適である。
【００４４】
＜＜太陽電池モジュール＞＞
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール２１は、複数の太陽電池素子１を有する太陽電池パネル２３と、この太陽電池パネル２３の外周部に配置されたフレーム２４とを有する。図８（ａ）に示すように、太陽電池モジュール２１は、主として光を受ける面である第１面２１ａを有し、図８（ｂ）に示すように、第１面２１ａの裏面に相当する第２面２１ｂを有する。そして、太陽電池モジュール２１は、第２面２１ｂに端子箱２５等をさらに有している。端子箱２５には、太陽電池モジュール２１が発生した電力を外部回路に供給するための出力ケーブル２６が接続されている。
【００４５】
太陽電池素子１は上述した実施形態のものであればよい。また、隣り合う太陽電池素子１同士は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、接続部材２２によって電気的に接続されている。この接続部材２２は、例えば、厚さが０．１〜０．３ｍｍ程度の銅またはアルミニウムの金属箔であればよい。この金属箔には、表面に半田がコーティングされている。この半田は、メッキまたはディピング等によって、例えば、１０〜５０μｍ程度の厚みになるように設けられる。この接続部材２２の幅は、バスバー電極３の幅と同等またはバスバー電極３の幅よりも小さくすればよい。これにより、接続部材２２によって太陽電池素子１の受光を妨げにくくできる。また、接続部材２２は、バスバー電極３および接続電極６の略全表面に接続してもよい。これにより、太陽電池素子１の電気抵抗成分を小さくできる。ここで、接続部材２２を１５０ｍｍ角程度の半導体基板２を使用する場合、接続部材２２の幅は、１〜３ｍｍ程度、その長さは２６０〜３００ｍｍ程度であればよい。
【００４６】
１つの太陽電池素子１に接続される２つの接続部材２２において、一方の接続部材２２ａは、図９（ａ）に示すように、太陽電池素子１の表面１ａのバスバー電極３に半田付けされている。また、他方の接続部材２２ｂは、太陽電池素子１の裏面１ｂの接続電極６に半田付けされている。
【００４７】
また、図９（ｂ）に示すように、隣り合う太陽電池素子１（太陽電池素子１Ｓ、１Ｔ）は、太陽電池素子１Ｓの表面１ａのバスバー電極３に接続した接続部材２２の他端部を太陽電池素子１Ｔの裏面１ｂの接続電極６に半田付けされることによって接続される。このような接続を複数（例えば５〜１０個程度）の太陽電池素子１に対して繰り返すことによって、複数の太陽電池素子１が直線状に直列接続されてなる太陽電池ストリングが形成される。
【００４８】
次に、この太陽電池ストリングを複数（例えば２〜１０本程度）用意して、１〜１０ｍｍ程度の所定間隔を空けて略平行に整列させて、太陽電池ストリングの各端部の太陽電池素子１同士を横方向配線３５にて半田付けなどで接続する。また両端側の太陽電池ストリングの横方向配線３５を接続していない太陽電池素子１には、外部導出配線３６を接続する。
【００４９】
次に、透光性基板３１、表面側充填材３２、裏面側充填材３３および裏面材３４を準備する。透光性基板３１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。ここで、ガラスとしては、例えば、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラスまたは熱線反射ガラスなどが用いられる。また、樹脂であれば、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂が用いられる。透光性基板３１は、厚さ３〜５ｍｍ程度であればよい。
【００５０】
表面側充填材３２および裏面側充填材３３は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略す）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から成り、Ｔダイと押し出し機とによって厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものが用いられる。これらはラミネート装置によって減圧下にて加熱加圧を行うことで、軟化、融着して他の部材と一体化するものである。
【００５１】
裏面材３４は、外部からの水分の浸入を低減する役割を有する。この裏面材３４は、例えば、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シート、アルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シート等が用いられる。裏面材３４は、太陽電池モジュール２１の第２面２１ｂ側からの光入射を発電に用いる場合は、ガラスまたはポリカーボネート樹脂等を用いても良い。
【００５２】
次いで、図１０に示すように、透光性基板３１上に表面側充填材３２を配置した後、上記のように接続した太陽電池素子１、裏面側充填材３３および裏面材３４等を順次積層して積層体を作製する。
【００５３】
次いで、この積層体をラミネート装置にセットし、減圧下にて加圧しながら１００〜２００℃で例えば１５分〜１時間程度加熱することによって、太陽電池パネル２３を作製できる。
【００５４】
最後に、太陽電池パネル２３の外周部にフレーム２４を、第２面２１ｂ側に端子箱２５を必要に応じてそれぞれ取り付けることで、図８に示す太陽電池モジュール２１が完成する。
【００５５】
このような太陽電池モジュール２１において、上述した実施形態係る太陽電池素子１を使用することによって、太陽電池モジュール２１の光電変換効率を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１    ：太陽電池素子
１Ｌ  ：太陽電池素子
１ａ：表面
１ｂ：裏面
２    ：半導体基板
２ａ：表面
２ｂ：裏面
３    ：バスバー電極
４    ：フィンガー電極
５    ：裏面集電電極
６    ：接続電極
７    ：一導電型領域
８    ：逆導電型層
９    ：反射防止膜
１０  ： ＢＳＦ領域
１１  ：第１テクスチャ構造領域
１２  ：第２テクスチャ構造領域
１３  ：表面側導電性ペースト
１４  ：裏面側第１導電性ペースト
１５  ：裏面側第２導電性ペースト
１６  ：第３テクスチャ構造領域
１９  ：レジスト膜
２１  ：太陽電池モジュール
２１ａ：太陽電池モジュールの第１面
２１ｂ：太陽電池モジュールの第２面
２２  ：接続部材
２３  ：太陽電池パネル
２４  ：フレーム
２５  ：端子箱
３１  ：透光性基板
３２  ：表面側充填材
３３  ：裏面側充填材
３４  ：裏面材
３５   :横方向配線
３６  ：外部導出配線
【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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