(57)【要約】  太陽電池（１００）は、半導体接合を含む光電変換部（５０）の受光面に複数の受光面フィンガー電極（６０）を備える。光電変換部の受光面は第一絶縁層（８１）により覆われており、受光面フィンガー電極は、光電変換部と第一絶縁層との間に設けられた第一金属シード層（６１）、および第一絶縁層に設けられた開口を介して第一金属シード層と導通している第一めっき金属層（６２）を備える。太陽電池（１００）は、受光面フィンガー電極および裏面フィンガー電極のいずれにも接触していない独立めっき金属層（８１）を有する。第一絶縁層の表面には、受光面フィンガー電極の延在方向と平行な帯状に独立めっき金属密集領域が存在する。
2016111339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体接合を含む光電変換部、前記光電変換部の受光面に設けられた複数の受光面フィンガー電極、および前記光電変換部の裏面側に設けられた複数の裏面フィンガー電極を備え、
前記光電変換部の受光面は第一絶縁層により覆われており、
前記受光面フィンガー電極は、前記光電変換部と前記第一絶縁層との間に設けられた第一金属シード層、および前記第一絶縁層に設けられた開口を介して前記第一金属シード層と導通している第一めっき金属層を備え、
前記受光面フィンガー電極および前記裏面フィンガー電極のいずれにも接触していない独立めっき金属層が存在し、
前記第一絶縁層の表面には、独立めっき金属層の面積密度が、受光面フィンガー電極非形成領域全体の平均の２倍以上である独立めっき金属密集領域が、前記受光面フィンガー電極の延在方向と平行な帯状に存在する、太陽電池。
【請求項２】
前記独立めっき金属密集領域が、前記受光面フィンガー電極から２０μｍ以上離間して存在している、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記光電変換部の裏面は第二絶縁層により覆われており、
前記裏面フィンガー電極は、前記光電変換部と前記第二絶縁層との間に設けられた第二金属シード層、および前記第二絶縁層に設けられた開口を介して前記第二金属シード層と導通している第二めっき金属層を備え、
第一絶縁層の表面の独立めっき金属層の面積密度が、第二絶縁層の表面の独立めっき金属層の面積密度よりも大きい、請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
受光面フィンガー電極の離間距離が裏面フィンガー電極の離間距離よりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記第一絶縁層および前記第二絶縁層はいずれも無機層であり、かつ膜厚が１０〜２００ｎｍである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記第一めっき金属層、前記第二めっき金属層、および前記独立めっき金属層は、いずれも銅を含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記光電変換部は、導電型単結晶シリコン基板と、前記導電型単結晶シリコン基板の第一主面上に設けられた第一導電型シリコン系薄膜および第一透明電極層と、前記導電型単結晶シリコン基板の第二主面上に設けられた第二導電型シリコン系薄膜および第二透明電極層と、を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池と、前記太陽電池の受光面側に設けられた受光面保護材と、前記太陽電池の裏面側に設けられた裏面保護材とを備え、
前記太陽電池と前記受光面保護材との間、および前記太陽電池と前記裏面保護材との間に、封止材を有する、太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記受光面保護材はガラスであり、
前記太陽電池と前記裏面保護材との間に設けられた封止材がポリオレフィン樹脂を含む、請求項８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記裏面保護材が金属箔を含まない、請求項８または９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記太陽電池と前記裏面保護材との間に設けられた封止材の屈折率ｎ１、前記第二絶縁層の屈折率ｎ２、および前記光電変換部の裏面側の最表面層の屈折率ｎ３が、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３を満たす、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記裏面保護材は、太陽電池側から順に、可視光吸収性の黒色樹脂層、および赤外線反射層が積層されている、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法であって、
光電変換部の受光面上に、導電性微粒子、樹脂材料および溶剤を含有する導電性ペーストを印刷することにより、第一金属シード層が形成され、
前記光電変換部の受光面および前記第一金属シード層上を覆うように第一絶縁層が形成され、
第一絶縁層の形成時または形成後の加熱により、第一金属シード層上の絶縁層に開口が形成され、
前記第一絶縁層に設けられた開口を介して、前記第一金属シード層上に、めっき法により、第一めっき金属層が形成され、
前記導電性ペーストの印刷時に、導電性ペースト形成領域から前記溶剤が染み出し、
前記第一めっき金属層形成時に、溶剤の染み出し領域の外縁付近に形成された絶縁層上に独立めっき金属層が形成されることにより、受光面フィンガー電極の延在方向と平行な帯状に、独立めっき金属密集領域が形成される、太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
光電変換部の裏面上に、導電性微粒子、樹脂材料および溶剤を含有する導電性ペーストを印刷することにより、第二金属シード層が形成され、
前記光電変換部の裏面および前記第二金属シード層上を覆うように第二絶縁層が形成され、
第一絶縁層の形成時または形成後の加熱により、第一金属シード層上の絶縁層に開口が形成され、
前記第二絶縁層に設けられた開口を介して、前記第二金属シード層上に、めっき法により、第二めっき金属層が形成され、
前記第一金属シード層形成時の導電性ペーストの印刷圧力が、前記第二金属シード層形成時の導電性ペーストの印刷圧力よりも大きい、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
前記第一めっき金属層の形成と前記第二めっき金属層の形成とが同時に行われる、請求項１４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、ならびに太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池では、半導体接合を有する光電変換部への光照射により発生したキャリア（電子および正孔）を外部回路に取り出すことにより、発電がおこなわれる。光電変換部で発生したキャリアを効率的に回収して外部回路へ取出すために、太陽電池の受光面および裏面側の表面には、金属集電極が設けられる。例えば、導電型単結晶シリコン基板の表面にシリコン系薄膜を設けることにより半導体接合を形成したヘテロ接合太陽電池では、受光面側および裏面側のシリコン系薄膜上に透明導電性酸化物等からなる透明電極を設け、透明電極上に金属集電極を設けることにより、結晶シリコン基板で発生した光キャリアを回収している。【０００３】
金属集電極が形成された領域に到達した光は、金属集電極で反射または吸収されるため、シャドーイングロスが生じる。シャドーイングロスを低減するために、受光面側の集電極は、パターン状に形成される。集電極のパターンとしては、フィンガー電極およびバスバー電極からなるグリッドパターンが典型的である。裏面側の集電極は全面に設けられてもよく、パターン状に設けられてもよい。陸屋根タイプや地上設置タイプのように、裏面側からも光を入射させる設置方式の太陽電池モジュールでは、太陽電池の裏面側にパターン状の集電極が設けられる。また、隣接するセル間に入射した光をバックシートで反射させる構成の太陽電池モジュールも、裏面側にパターン状の集電極が設けられる。【０００４】
パターン状の集電極は、銀ペースト等の導電性ペーストのスクリーン印刷により形成されるのが一般的である。しかし、銀ペーストを用いて形成された集電極は樹脂材料を含むため抵抗率が高く、材料コストも高い。そのため、電極材料コストの低減等を目的として、めっき法により金属集電極を形成する方法が提案されている。めっき法は、厚みが大きく低抵抗の金属電極を形成可能であるため、導電性ペーストを用いる場合に比べて金属電極の線幅を小さくできる。そのため、めっき法による金属集電極の形成は、シャドーイングロスの低減による光取り込み効率向上においても利点を有している。【０００５】
めっき法により所定パターンの集電極を形成する方法として、光電変換部の表面に開口を有する絶縁層を設け、開口形成箇所の表面に金属を析出させる方法が知られている。例えば、特許文献１では、光電変換部の透明電極上に膜厚１０〜１５μｍ程度の絶縁層を形成し、絶縁層に開口を設けた後、電解めっきにより集電極を形成する方法が開示されている。【０００６】
特許文献２および特許文献３では、低融点材料を含む導電性ペーストの印刷により形成された金属シード層上に絶縁層を形成した後、加熱によるアニールを行うことで、金属シード層内の低融点材料を熱流動させ、金属シード層上の絶縁層にき裂状の開口を形成する方法が提案されている。この方法は、金属シード層形成領域への選択的な開口の形成が可能であり、レジスト等による絶縁層のパターニングを必要としないため、材料コストおよびプロセスコストの面で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２０１２／０２９８４７号国際公開パンフレット
【特許文献２】ＷＯ２０１３／０７７０３８号国際公開パンフレット
【特許文献３】ＷＯ２０１４／１８５５３７号国際公開パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、めっき法により金属集電極を形成することにより、電極面積を低減してシャドーイングロスを低減できる。しかし、電極面積を小さくするために、隣接するフィンガー電極間の電極間隔を拡げると、キャリア回収効率が低下して、太陽電池の曲線因子が低下する傾向がある。そのため、シャドーイングロスとキャリア回収効率のバランスを考慮して、電極のパターン形状が定められる。一般に、受光面側の集電極は、フィンガー電極の合計面積が受光面全体の１〜３％程度となるように、隣接する電極間の間隔が設定される。太陽電池の変換効率をさらに向上するためには、電極面積を維持しつつ、シャドーイングロスを低減させ、光取り込み効率を向上することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、受光面側の集電極非形成領域に小面積のめっき金属を析出させることにより、金属による遮光面積が増加するにも関わらず、光取り込み量を増大可能であることを見出した。【００１０】
本発明の太陽電池は、半導体接合を含む光電変換部、光電変換部の受光面に設けられた複数の受光面フィンガー電極、および光電変換部の裏面側に設けられた複数の裏面フィンガー電極を備える。受光面フィンガー電極の離間距離は、裏面フィンガー電極の離間距離よりも大きいことが好ましい。【００１１】
光電変換部の受光面は第一絶縁層により覆われている。受光面フィンガー電極は、第一金属シード層、および第一めっき金属層を備える。第一金属シード層は光電変換部と第一絶縁層との間に設けられており、第一金属シード層と第一めっき金属層とは、第一絶縁層に設けられた開口を介して導通している。【００１２】
本発明の太陽電池は、受光面フィンガー電極および裏面フィンガー電極のいずれにも接触していない独立めっき金属層を有する。第一絶縁層の表面には、独立めっき金属密集領域が、受光面フィンガー電極の延在方向と平行な帯状に存在する。独立めっき金属密集領域は、独立めっき金属層の面積密度が、受光面フィンガー電極非形成領域全体の平均の２倍以上の領域である。独立めっき金属密集領域は、受光面フィンガー電極から２０μｍ以上離間して存在していることが好ましい。【００１３】
光電変換部の裏面は第二絶縁層により覆われており、裏面フィンガー電極は、第二金属シード層、および第二めっき金属層を備えることが好ましい。第二金属シード層は光電変換部と第二絶縁層との間に設けられており、第二属シード層と第二めっき金属層とは、第二絶縁層に設けられた開口を介して導通している。この形態では、第一絶縁層の表面の独立めっき金属層の面積密度が、第二絶縁層の表面の独立めっき金属層の面積密度よりも大きいことが好ましい。【００１４】
第一絶縁層および第二絶縁層はいずれも無機層であることが好ましい。第一絶縁層および第二絶縁層は、膜厚が１０〜２００ｎｍであることが好ましい。第一めっき金属層、第二めっき金属層、および独立めっき金属層は、いずれも銅を含有することが好ましい。【００１５】
本発明の太陽電池のフィンガー電極は、金属シード上の絶縁層に設けられた開口を介して、金属シード上に、めっき法によりめっき金属層を形成することにより得られる。導電性ペーストの印刷により金属シード層を形成する際に、導電性ペースト形成領域から溶剤が染み出すと、めっき金属層形成時に、溶剤の染み出し領域の外縁付近の絶縁層上に独立めっき金属層が形成されやすくなる。そのため、フィンガー電極の延在方向と平行な帯状に、独立めっき金属密集領域が形成される。【００１６】
さらに、本発明は、上記太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池の受光面側に設けられた受光面保護材と、太陽電池の裏面側に設けられた裏面保護材とを備える。太陽電池と受光面保護材との間、および太陽電池と裏面保護材との間には、封止材を有する。【００１７】
受光面保護材は透明であり、ガラスが好ましく用いられる。裏面保護材は、透明でも不透明でもよい。裏面保護材は金属箔を含まないものが好ましく用いられる。太陽電池と裏面保護材との間に設けられた封止材はポリオレフィン樹脂を含むものが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の太陽電池は、受光面側のフィンガー電極で反射された光を独立めっき金属層で散乱させて、光電変換部に入射させることができる。そのため、光取り込み効率に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態の太陽電池の模式的断面図である。
【図２】太陽電池の受光面の平面図である。
【図３】太陽電池の裏面の平面図である。
【図４】一実施形態の太陽電池モジュールの模式的断面図である。
【図５】実施例の太陽電池の受光面の顕微鏡観察写真である。
【図６】実施例の太陽電池の裏面の顕微鏡観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態にかかるヘテロ接合太陽電池の模式的断面図である。図１に模式的に示すように、本発明の太陽電池は、光電変換部５０の受光面側に複数の受光面フィンガー電極６０を備え、光電変換部５０の裏面側に複数の裏面フィンガー電極７０を備える。受光面フィンガー電極６０は、光電変換部５０側から順に、金属シード層６１およびめっき金属層６２を備える。
【００２１】
以下では、ヘテロ接合太陽電池を例として、本発明をより詳細に説明する。ヘテロ接合太陽電池は、導電型単結晶シリコン基板の表面に、単結晶シリコンとはギャップの異なるシリコン系薄膜が設けられることにより半導体接合が形成された結晶シリコン太陽電池である。拡散電位を形成するための導電型シリコン系薄膜３１，３２と導電型単結晶シリコン基板１０の間に、真性シリコン系薄膜２１，２２を介在させることにより、導電型単結晶シリコン基板１０の表面欠陥が終端され、変換効率が向上することが知られている。
【００２２】
［光電変換部の構成］
（シリコン基板）
導電型単結晶シリコン基板１０としては、ｎ型単結晶シリコン基板とｐ型単結晶シリコン基板のいずれを用いてもよい。シリコン基板内のキャリア寿命の長さから、ｎ型単結晶シリコン基板を用いることが好ましい。
【００２３】
（シリコン系薄膜）
導電型単結晶シリコン基板１０の第一主面上（受光面側）には第一導電型シリコン系薄膜３１が設けられ、第二主面上（裏面側）には第二導電型シリコン系薄膜が設けられる。第一導電型シリコン系薄膜３１と第二導電型シリコン系薄膜３２は異なる導電型を有し、一方がｐ型であり、他方がｎ型である。これらの導電型シリコン系薄膜３１，３２としては、ｐ型シリコン系薄膜およびｎ型シリコン系薄膜が用いられる。導電型シリコン系薄膜の膜厚は、２０ｎｍ以下が好ましく、１５ｎｍ以下がより好ましい。製膜のカバレッジを良好に維持するという点で、導電性シリコン系薄膜の膜厚は２ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
導電型シリコン系薄膜３１，３２のうち、導電型単結晶シリコン基板１０と異なる導電型を有するシリコン層を「エミッタ層」と称する。導電型単結晶シリコン基板１０と受光面側に設けられる第一導電型シリコン系薄膜３１とが異なる導電型を有し、導電型単結晶シリコン基板１０と裏面側に設けられる第二導電型シリコン系薄膜３２とが同一の導電型を有する構造を「表エミッタ構造」という。例えば、導電型単結晶シリコン基板１０としてｎ型単結晶シリコン基板用いた「表エミッタ構造」のヘテロ接合太陽電池では、受光面側にエミッタ層となるｐ型シリコン系薄膜が配置され、裏面側にｎ型シリコン系薄膜が配置される。一方、導電型単結晶シリコン基板１０と第一導電型シリコン系薄膜３１とが同一の導電型を有し、導電型単結晶シリコン基板１０と第二導電型シリコン系薄膜３２とが異なる導電型を有する構造を「裏面エミッタ構造」という。
【００２５】
導電型シリコン系薄膜３１，３２の材料としては、非晶質シリコンが好ましい。ドーパント不純物としては、ｎ型シリコン層であればＰ（リン）、ｐ型シリコン層であればＢ（ホウ素）が好ましく用いられる。
【００２６】
シリコン基板１０と第一導電型シリコン系薄膜３１との間、およびシリコン基板１０と第二導電型シリコン系薄膜３２との間には、真性シリコン系薄膜２１，２２が設けられていることが好ましい。導電型単結晶シリコン基板１０の表面に真性シリコン系薄膜２１，２２が設けられることにより、シリコン基板１０の表面欠陥が終端され、キャリアライフタイムが向上するために、太陽電池の出力が向上する。
【００２７】
シリコン系薄膜の製膜方法は特に限定されないが、精密な膜厚制御が可能であることから、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が好ましい。ＣＶＤに用いられる原料ガスとしては、ＳｉＨ４等のシリコン系ガスが用いられる。シリコン含有ガスとＨ２との混合ガスを用いてもよい。シリコン系薄膜の光透過性向上等を目的として、酸素や炭素等を含む原料ガスを微量添加してもよい。導電型シリコン系薄膜の形成に用いられるドーパントガスとしては、Ｂ２Ｈ６やＰＨ３等が挙げられる。
【００２８】
（透明電極層）
ヘテロ接合太陽電池の光電変換部５０は、導電型シリコン系薄膜３１，３２上に、透明電極層４１，４２を備える。透明電極層４１，４２透明電極層の材料としては、一般に、酸化インジウムや酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンやその複合酸化物等の透明導電性金属酸化物が用いられる。中でも、高い導電率と透明性とを両立する観点から、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が好ましい。インジウム系複合酸化物のドープ不純物としては、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｅ、Ｇａ等の金属や、これらの金属酸化物が挙げられる。
【００２９】
透明電極層４１，４２の膜厚は、４０〜８０ｎｍが好ましく、５０〜７０ｎｍがより好ましい。透明電極層の形成方法は特に限定されないが、精密な膜厚制御が可能であることから、スパッタ法やＲＰＤ（Ｒａｄｉｃａｌ  Ｐｌａｓｍａ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等が好ましい。
【００３０】
エミッタ層側（シリコン基板と異なる導電型のシリコン層が配置された側）の面内の端部領域に透明電極が形成されていると、再結合やリークが生じやすい。そのため、エミッタ層側の透明電極層は、基板の端部や周縁部をマスクで被覆して製膜を行うことが好ましい。ここで、「周縁部」とは、基板の端部から３００μｍ〜１０００μｍ程度の領域を意味する。一方、非エミッタ側（シリコン基板と同じ導電型のシリコン層が配置された側）は、再結合やリークの影響が比較的小さいため、透明電極層が全面に形成されていても、出力低下が生じ難い。
【００３１】
［集電極］
受光面側の第一透明電極層４１上には受光面側集電極が形成され、裏面側の第二透明電極層４２上には裏面側集電極が形成される。本発明の太陽電池は、受光面側および裏面側に、パターニングされた集電極を備える。そのため、裏面側からも光を取り込むことができる。
【００３２】
受光面側の集電極および裏面側の集電極は、いずれも複数のフィンガー電極を含む。複数のフィンガー電極の延在方向は平行であることが好ましい。図２は太陽電池の受光面側の平面図であり、図３は太陽電池の裏面側の平面図である。図２および図３の右側の丸囲み部分は、フィンガー電極近傍の拡大図である。
【００３３】
図２に示す形態では、光電変換部の受光面に、複数のフィンガー電極６０およびフィンガー電極と直交するバスバー電極６６が設けられている。図３に示す形態では、光電変換部の裏面に、複数のフィンガー電極７０およびフィンガー電極と直交するバスバー電極７６が設けられている。図２および図３に示すように、フィンガー電極に直交するバスバー電極が設けられ、集電極がグリッド状に形成されることにより、キャリア回収効率が高められる。また、バスバー電極が設けられることにより、モジュール化の際に、配線材による太陽電池間の電気的接続が容易となる。
【００３４】
裏面側から入射する光量は受光面側の１０％以下であるため、裏面側のフィンガー電極は、電極面積増大によるシャドーイングロスの影響は受光面に比べて小さい。そのため、裏面フィンガー電極は、キャリア回収効率向上を優先して設計することが好ましい。裏面フィンガー電極は、受光面フィンガー電極よりも密に形成され、受光面フィンガー電極の離間距離が、裏面フィンガー電極の離間距離よりも大きいことが好ましい。フィンガー電極の離間距離は、隣接するフィンガー電極の中心線間の距離である。受光面フィンガー電極の離間距離は、裏面フィンガー電極の離間距離の１．５〜５倍が好ましく、２〜４倍がより好ましい。
【００３５】
図１に示すように、受光面フィンガー電極６０は、金属シード層６１上にめっき金属層６２を有する。金属シード層６１は光電変換部５０と絶縁層８１との間に設けられる。めっき金属層６２は、絶縁層８１に設けられた開口８６を介して金属シード層６１と導通している。
【００３６】
（金属シード層）
金属シード層６１は、めっき金属層６２の下地層として機能する層である。金属シード層に含まれる金属としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ａｌ等が挙げられる。中でも、光電変換部表面との接触抵抗を低く保ち、かつ酸化による抵抗率増加等を抑制する観点から、Ａｇ，Ｎｉ，Ｓｎが好ましい。信頼性を維持しつつ、コストを低減する為に、複数の金属材料を組み合わせて使用してもよい。
【００３７】
金属シード層６１は、無電解めっき、スパッタ、蒸着、印刷等により形成できる。材料の利用効率の観点から、金属シード層は印刷により形成することが好ましい。印刷により金属シード層が形成される場合、金属微粒子とバインダー樹脂材料と溶剤とを含む導電性ペーストを用いることが好ましい。バインダー樹脂としては、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。これらの樹脂は固体状の樹脂でもよく、液状樹脂でもよい。
【００３８】
（めっき金属層）
金属シード層６１上に、めっき金属層６２が形成される。これにより、Ａｇペーストのみで集電極を形成する場合に比べて、より低コストで低抵抗の集電極を形成できる。めっき金属層として析出させる金属としては、Ｓｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ等が用いられる。中でも、より低コストで低抵抗化が可能であることから、Ｃｕが好ましい。
【００３９】
めっき金属層６２の形成は、無電解めっきおよび電解めっきのいずれでも行い得るが、電解めっきが好ましい。電解めっきは、金属の析出速度が大きいことに加えて、クーロン量に基づいて金属の析出量を制御できるため、生産性の点で好ましい。
【００４０】
めっき金属層６２は、複数の層から構成させてもよい。例えば、Ｃｕ等の導電率の高いめっき金属層を形成後に、Ｓｎ等の化学的安定性に優れるめっき金属層を形成することにより、酸化等によるめっき層の劣化を抑制できる。
【００４１】
裏面フィンガー電極７０の構成は特に限定されないが、受光面フィンガー電極６０と同様、金属シード層７１上にめっき金属層７２を有し、絶縁層８２に設けられた開口８７を介して金属シード層７１とめっき金属層７２とが導通していることが好ましい。
【００４２】
受光面フィンガー電極６０の第一めっき金属層６２の材料と、裏面フィンガー電極７０の第二めっき金属層７２の材料は、同一でも異なっていてもよい。表裏のめっき金属層の材料が同一であれば、光電変換部の表裏の応力や熱膨張を均一化できる。また、一つのめっき浴中で受光面の第一めっき金属層６２と裏面の第二めっき金属層７２とを同時に形成できるため、プロセスを簡素化して生産効率を向上し、プロセスコストを低減できる。
【００４３】
バスバー電極６６，７６の形成方法は特に限定されないが、フィンガー電極６０，７０と同様、金属シード層上にめっき金属層を形成することが好ましい。フィンガー電極とバスバー電極を同一の方法で形成することにより、プロセスを簡素化して生産性を高めることができる。また、バスバー電極はフィンガー電極よりも線幅が大きいため、バスバー電極の金属シード層上に給電点を設けて電解めっきを行うことにより、面内の均一性が高いめっき金属層を形成できる。
【００４４】
［絶縁層］
光電変換部の受光面の集電極が形成されていない領域は、略全面が絶縁層８１により覆われている。「略全面」とは、９５％以上の面積領域を意味する。中でも、絶縁層による水蒸気バリア効果や水素脱離防止効果を高める観点から、集電極が形成されていない領域の９８％以上が絶縁層により覆われていることが好ましく、９９％以上が絶縁層により覆われていることがより好ましい。光電変換部の裏面の集電極が形成されていない領域も、略全面が絶縁層８２により覆われていることが好ましい。
【００４５】
受光面の第一絶縁層８１および裏面の第二絶縁層８２を設けることにより、第一めっき金属層６２および第二めっき金属層７２の形成時に、光電変換部５０をめっき液から保護できる。また、金属シード層６１，７１上の絶縁層８１，８２に開口８６，８７を設けることにより、めっき金属層６２，７２を金属シード層６１，７１上に選択的に形成できる。本発明においては、金属シード層６１が設けられていない領域の第一絶縁層８１に開口８９を形成することにより、受光面の所定の位置に独立めっき金属層６９を形成できる。
【００４６】
絶縁層８１，８２の材料は特に限定されないが、開口の形成が容易であること、および保護性能に優れることから、無機材料が好ましい。絶縁層の無機材料としては、酸化シリコン、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化ニオブ等の金属酸化物が用いられる。ＣＶＤや印刷による形成が容易であり、かつ透明性に優れることから、絶縁層の無機材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等が好ましい。太陽電池モジュールの光取り込み効率を高める観点から、絶縁層８１，８２の屈折率は、光電変換部５０の最表面層４１，４２の屈折率よりも小さく、かつ封止材１１１，１１２の屈折率よりも大きいことが好ましい。
【００４７】
絶縁層８１，８２の膜厚は特に限定されない。光電変換部５０の保護性と開口形成の容易性とを両立する観点から、第一絶縁層８１および第二絶縁層８２は、膜厚が１０〜２００ｎｍであることが好ましく、３０〜１５０ｎｍがより好ましい。
【００４８】
無機材料からなる絶縁層は水蒸気バリア性が高いため、光電変換部５０の表面に設けられた透明電極層４１，４２を環境中の水分から保護する作用も有する。光電変換部の表面が無機絶縁層８１，８２で覆われることにより、裏面保護材１３０が金属箔を含まない場合でも、信頼性に優れる太陽電池モジュールが得られる。そのため、金属箔を含まない裏面保護材１３０を使用可能であり、陸屋根タイプや地上設置タイプのように、裏面側からも光を入射させる設置方式の太陽電池モジュールの変換効率を向上できる。
【００４９】
絶縁層の形成方法は特に限定されない。導電性ペーストの印刷により金属シード層６１，７１が形成される場合、絶縁層８１，８２はＣＶＤにより形成されることが好ましい。前述のＷＯ２０１３/０７７０３８号（特許文献１）に記載されているように、導電性ペースト等のスクリーン印刷により金属シード層を形成し、その上にＣＶＤにより酸化シリコン等の無機絶縁層を形成する方法では、ＣＶＤ製膜時、あるいはＣＶＤ製膜後の加熱により、金属シード層の表面形状を変化させ、その上に形成された絶縁層にき裂状の開口を形成できる。絶縁層８１，８２の開口８６，８７の下に露出した金属シード層６１，７１がめっきの起点となるため、金属シード層形成領域上に選択的に、めっき金属層６２，７２を形成できる。
【００５０】
［独立めっき金属層］
本発明の太陽電池は、受光面の第一絶縁層８１の表面に、フィンガー電極に接触していない独立めっき金属層６９を有する。独立めっき金属層は、フィンガー電極と導通しておらず、太陽電池の光キャリアの外部への取出しには寄与しない金属層である。独立めっき金属層は、光を散乱反射させ、太陽電池の表面近傍の光の伝搬方向を大きく変える効果を有する。個々の独立めっき金属層は、投影面の直径が０．１μｍ〜１０μｍ程度の略円形状に形成されることが好ましい。
【００５１】
図２の丸囲み拡大図に模式的に示すように、受光面の独立めっき金属層６９は、受光面フィンガー電極６０の延在方向と平行な帯状に偏在するように設けられ、独立めっき金属密集領域６９０が形成されている。独立めっき金属密集領域は、受光面フィンガー電極非形成領域全体の独立めっき金属層の面積密度の平均値よりも、独立めっき金属層の面積密度が高い領域である。独立めっき金属密集領域では、受光面全体の平均の２倍以上の面積密度で独立めっき金属層が設けられている。独立めっき金属層の面積密度は、受光面を１０μｍ四方（１００μｍ２）の領域に区切り、各領域内の独立めっき金属層の面積を算出することにより求められる。
【００５２】
独立めっき金属密集領域６９０の幅は、３００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましい。独立メッキ金属密集領域６９０の幅の下限は特に限定されず、独立メッキ金属層が一直線上に並んでいてもよい。独立めっき金属密集領域は、受光面フィンガー電極６０の延在方向の全体に渡って繋がっている必要はなく、一部で途切れていてもよい。また、独立めっき金属密集領域は、受光面フィンガー電極６０と完全に平行に存在する必要はなく、受光面フィンガー電極の延在方向に対して蛇行している箇所が存在してもよい。
【００５３】
独立めっき金属層６９が受光面フィンガー電極６０の延在方向と平行な帯状領域に偏在するように設けられることにより、太陽電池の電流密度が上昇する傾向がある。受光面に独立めっき金属層が存在することにより、遮光面積が大きくなるにも関わらず電流密度が増加する理由として、受光面フィンガー電極に入射した太陽光（平行光）が、独立めっき金属層で反射されることにより、光電変換部に入射する光量が増大することが考えられる。フィンガー電極に入射した光は、受光面と平行な方向や、光入射方向に正反射される。光入射方向に反射された光は、表面保護層（例えばガラス板）の界面で再反射して光電変換部に入射する場合があるが、受光面と平行な方向の反射光を光電変換部に取り込むことは一般に困難である。一方、受光面フィンガー電極６０の近傍に独立めっき金属層６９が設けられている場合、フィンガー電極で受光面と平行な方向に反射された光が独立めっき金属層で反射されるため、光電変換部５０に取り込まれる光量が増大すると考えられる。
【００５４】
受光面の独立めっき金属密集領域６９０は、受光面フィンガー電極の縁から２０μｍ以上離間して存在していることが好ましい。独立めっき金属層６９と受光面フィンガー電極６０との距離が小さすぎると、独立めっき金属層で散乱反射された光が、再度受光面フィンガー電極に到達する割合が大きくなり、光電変換部５０に取り込み可能な反射光量が低減する傾向がある。一方、独立めっき金属層６９と受光面フィンガー電極６０との距離が大き過ぎると、受光面フィンガー電極での反射光が独立めっき金属層に到達する割合が小さくなり、大気中に反射される反射光の割合が大きくなる傾向がある。そのため、受光面フィンガー電極６０と独立めっき金属密集領域６９０との間隔（離間距離）は、２００μｍ以下が好ましい。受光面フィンガー電極６０と独立めっき金属密集領域６９０との間隔は、３０μｍ〜１５０μｍがより好ましく、４０μｍ〜１００μｍがさらに好ましい。
【００５５】
図３の丸囲み拡大図に模式的に示すように、裏面側の第二絶縁層８２の表面にも独立めっき金属層７９が形成されていてもよい。太陽電池の裏面側に入射する光は、光電変換部で吸収されずに裏面側に透過した近赤外線や、隣接して配置された太陽電池間の隙間に入射した光が反射した再入射光が大半であり、非平行光である。そのため、裏面側に独立めっき金属層が設けられていても、受光面側のような散乱反射による再入射効果は得られ難い。一方、独立めっき金属層に入射した光はシャドーイングロスの原因となる。そのため、裏面側の第二絶縁層８２上に設けられた独立めっき金属層の面積が大きくなると、裏面からの反射光の取り込み効率が低下する傾向がある。したがって、受光面側の第一絶縁層８１の表面の独立めっき金属層６９の面積密度は、裏面側の第二絶縁層８２の表面の独立めっき金属層７９の面積密度よりも大きいことが好ましい。第一絶縁層の表面の独立めっき金属層の面積密度は、第二絶縁層の表面の独立めっき金属層の面積密度の１．２倍以上が好ましく、１．５倍以上がより好ましく、２倍以上がさらに好ましい。フィンガー電極の縁から２５０μｍ以内の領域における独立めっき金属層の面積密度は、受光面側が裏面側の２倍以上であることが好ましく、５倍以上であることがより好ましく、８倍以上であることがさらに好ましい。
【００５６】
独立めっき金属層の形成方法は特に限定されないが、フィンガー電極６０のめっき金属層６２と同時にめっき法により形成することが好ましい。したがって、独立めっき金属層６９の材料は、めっき金属層６２と同一であることが好ましい。めっき金属層６２が銅を含む場合、独立めっき金属層６９も銅を含むことが好ましい。
【００５７】
金属シード層６１が形成されていない領域上の絶縁層８１に開口８９を設け、開口下に露出した透明電極層４１を起点としてめっき金属を析出させることにより、めっき金属層６２と独立めっき金属層６９とを同時に形成できる。金属シード層６１の延在方向と平行な方向に沿って複数の開口８９を設けることにより、フィンガー電極６０の延在方向と平行な帯状に偏在する独立めっき金属層６９を形成できる。
【００５８】
金属シード層非形成領域上の絶縁層８１への開口８９の形成方法は特に限定されない。例えば、レーザスクライブやメカニカルスクライブ等の機械的な方法により開口８９を形成できる。また、絶縁層８１形成前の光電変換部５０の表面（透明電極層４１）に樹脂製の刷毛等を接触させて微細なパーティクルを発生させ、その上に絶縁層を製膜することにより、絶縁層８１にピンホール状の開口８９を形成できる。光電変換部の表面に多孔質状の樹脂シートやローラーを押圧する方法や、粒子を吹き付ける手法等によっても、光電変換部の表面にパーティクルを発生させ、絶縁層８１に開口８９を形成できる。
【００５９】
好ましい形態では、金属シード層６１形成時に用いる導電性ペーストの溶剤の染み出しを利用することにより、光電変換部の表面を擦傷させることなく、金属シード層非形成領域上の絶縁層８１に開口８９を形成できる。一般に、導電性ペーストは、印刷圧力が大きい場合でも、印刷領域外への導電性微粒子およびバインダー樹脂の染み出しが生じないようにチクソトロピーが設計されているが、印刷圧力の増大に伴って溶剤の染み出し量が大きくなる傾向がある。ペーストを固化する際の加熱により、導電性ペースト形成領域（印刷領域）の外側に染み出した溶媒は揮発するが、その上に絶縁層を形成すると、溶媒の染み出し領域の外縁付近にピンホールが形成されやすくなる傾向がある。このピンホール８９を起点としてめっき金属を析出させることにより、受光面フィンガー電極６０の延在方向と平行な帯状に、独立めっき金属密集領域６９０を形成できる。
【００６０】
受光面側には、フィンガー電極６０の延在方向と平行な帯状に独立めっき金属層６９を形成し、かつ、裏面側への独立めっき金属層の形成を抑制するためには、受光面の第一金属シード層６１形成時の導電性ペーストの印刷圧力を、裏面の第二金属シード層７１形成時の導電性ペーストの印刷圧力よりも大きくすればよい。
【００６１】
受光面側の導電性ペーストの印刷圧力を大きくすることにより、ペースト中の溶剤を染み出させて第一絶縁層８１にピンホールを形成し、裏面側の導電性ペーストの印刷圧力を小さくすることにより、溶剤の染み出しを抑制して第二絶縁層８２へのピンホールの形成を抑制できる。そのため、同一のめっき条件で、受光面の第一めっき金属層６２と裏面の第二めっき金属層７２とを形成する場合でも、受光面側に選択的に独立めっき金属層６９を形成できる。
【００６２】
前述のように、受光面フィンガー電極６０の間隔が裏面フィンガー電極７０の間隔よりも大きく、裏面のフィンガー電極が密に形成される場合、導電性ペーストの印刷時には、裏面側の方が開口面積率の大きいスクリーン版が用いられる。そのため、同一の印刷条件で受光面側の第一金属シード層と裏面側の第二金属シード層とを形成すれば、受光面側の印刷圧力が相対的に大きくなる。
【００６３】
［ヘテロ接合太陽電池以外への適用例］
以上、光電変換部５０が、導電型単結晶シリコン基板１０の両面に導電型シリコン系薄膜３１，３２および透明電極層４１，４２を備えるヘテロ接合太陽電池の例を中心に、本発明の太陽電池の構成を説明したが、本発明は、ヘテロ接合太陽電池以外の太陽電池にも適用可能である。具体的には、ヘテロ接合型以外の結晶シリコン太陽電池や、ＧａＡｓ等のシリコン以外の半導体基板を用いた太陽電池、非晶質シリコン系薄膜や結晶質シリコン系薄膜のｐｉｎ接合あるいはｐｎ接合上に透明電極層が形成されたシリコン系薄膜太陽電池や、ＣＩＳ，ＣＩＧＳ等の化合物半導体太陽電池、色素増感太陽電池や有機薄膜（導電性ポリマー）等の有機薄膜太陽電池等が挙げられる。
【００６４】
［太陽電池モジュール］
本発明の太陽電池は、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、図４に示すように、太陽電池１００のバスバー電極６６，７６が、タブ等の配線材１０５と接続されることにより、複数の太陽電池が直列または並列に接続された太陽電池ストリングスを形成し、太陽電池ストリングスを封止材１１１，１１２および保護材１２０，１３０により封止することによりモジュール化が行われる。太陽電池と配線材とは、低融点半田を用いた半田接続や、ＣＦ（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を用いて圧着する接続等により、電気的に接続することができる。
【００６５】
封止材としては、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ、オレフィン等の透光性の樹脂が用いられる。コスト低減の観点から、受光面側封止材１１１としては、ＥＶＡを用いることが好ましい。金属箔を含まない裏面保護材１３０が用いられる場合、モジュールの信頼性を向上させるために、ポリオレフィン樹脂を含む裏面側封止材１１２が用いられることが好ましい。ポリオレフィン樹脂は水分透過率が小さいため、金属箔を含まない裏面保護材を用いた場合でも、光電変換部への水分の侵入を抑制できる。
【００６６】
裏面側封止材の屈折率ｎ１、第二絶縁層の屈折率ｎ２、および光電変換部５０の裏面側の最表面層の屈折率ｎ３は、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３を満たすことが好ましい。裏面側から光電変換部に向けて段階的に屈折率が大きくなることにより、裏面側の反射光が光電変換部により多く取り込まれるため、モジュール変換効率が高められる。ヘテロ接合太陽電池では、光電変換部５０の裏面側の最表面層は第二透明電極層４２であるため、第二絶縁層として酸化シリコン等の透明電極層よりも低屈折率の材料を用い、裏面側封止材として、さらに低屈折率の材料を用いればよい。封止材の屈折率は一般的に１．５程度であり、透明電極の屈折率は１．９〜２．３程度であることから、絶縁層の屈折率は１．５〜２．３の範囲内であることが好ましい。なお、屈折率は、波長６００ｎｍにおける値であり、エリプソメトリーにより測定される。
【００６７】
受光面保護材１２０としては、ガラス板（青板ガラスや、白板ガラス）、ポリフッ化ビニルフィルム（例えば、テドラーフィルム（登録商標））等のフッ素樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。機械的強度、光透過率、水分遮断性、コスト等の点から、ガラス板が好ましく、中でも、白板ガラスが好ましい。
【００６８】
裏面保護材１３０としては、ガラス板、樹脂フィルム、アルミニウム等からなる金属箔やこれらの積層体が用いられる。本発明の太陽電池は、裏面側の集電極がパターン状であるため、光透過性の裏面保護材１３０を用いれば、裏面側からも光を取り込むことができる。そのため、陸屋根タイプや地上設置タイプのように、裏面側からも光を入射させる設置方式の太陽電池モジュールでは、金属箔を含まない光透過性の裏面保護材１３０を用いることが好ましい。
【００６９】
裏面保護材が金属箔を含まない場合、太陽電池モジュールの裏面側からの水分の侵入量が増大する傾向がある。本発明の太陽電池は、光電変換部の表裏両面が絶縁層で覆われているため、金属箔を含まない裏面保護材を用いた場合でも、光電変換部への水分の侵入を防止できる。
【００７０】
一実施形態では、裏面保護材１３０として、太陽電池側から順に、黒色樹脂層と赤外線反射層とが積層された積層膜が用いられる。黒色樹脂層は可視光吸収性であり、波長８００ｎｍ以下の可視光を吸収する。黒色樹脂層の可視光透過率は１０％以下が好ましい。黒色樹脂層を含む裏面保護材を用いれば、裏面保護材と太陽電池の外観色が近いため、隣接して配置された太陽電池間の隙間が目立たず、意匠性の高い太陽電池モジュールが得られる。
【００７１】
黒色樹脂層の裏面側に赤外線反射層を配置することにより、太陽電池の光電変換部で吸収されずに裏面側に透過した近赤外線や、隣接して配置された太陽電池間の隙間に入射した光を反射して、太陽電池に再入射させることができ、モジュール変換効率を向上できる。赤外線反射層は、波長８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外線の反射率が８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。赤外線反射層で反射された近赤外線を太陽電池に再入射させるために、黒色樹脂層は、波長８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外線の透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００７２】
黒色樹脂層としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂および顔料や染料等の色料を含有する樹脂組成物が好ましく用いられる。着色剤は、可視光を吸収し、かつ近赤外線を透過する材料が好ましく、明度Ｌ＊が４５以上で互いに色相の異なる三種以上の色料の組み合わせや、暗色系の有機顔料等が用いられる。黒色樹脂層中には、赤外線反射特性を有する無機顔料が含まれていてもよい。
【００７３】
赤外線反射層としては、酸化チタン等の赤外線反射性を有する白色顔料を含む樹脂組成物からなる樹脂層、赤外線反射性の金属箔（例えば、アルミニウム、銀）等が用いられる。金属箔は、空気に触れることによる腐食や短絡等を生じる場合がある。そのため、モジュールの信頼性や安全性を向上させる観点から、赤外線反射層としては金属箔を含まない樹脂層が好ましく用いられる。黒色樹脂層と赤外線反射層との間には、両者を貼り合わせるための接着層等が含まれていてもよい。
【実施例】
【００７４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【００７５】
［実施例１］
（シリコン基板表面へのテクスチャ形成）
受光面の面方位が（１００）で、厚みが２００μｍのｎ型単結晶シリコン基板をアセトン中で洗浄した後、２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬し、表面の酸化シリコン層を除去し、超純水によるリンスを２回行った。洗浄後のシリコン基板を、７５℃に保持した５／１５重量％のＫＯＨ／イソプロピルアルコール水溶液に１５分間浸漬して、異方性エッチングを行った。その後、２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬し、超純水によるリンスを２回行い、常温で乾燥させた。ＡＦＭによりシリコン基板の表面観察を行ったところ、表裏両面に、（１１１）面が露出した四角錐状のテクスチャ構造が形成されており、その算術平均粗さは２１００ｎｍであった。【００７６】
（シリコン系薄膜の製膜）
テクスチャ形成後の単結晶シリコン基板をＣＶＤ装置へ導入し、受光面に真性非晶質シリコン層を４ｎｍの膜厚で製膜し、その上にｐ型非晶質シリコン層を５ｎｍの膜厚で製膜した。なお、本実施例における薄膜の膜厚は、シリコン基板上に同条件にて製膜された薄膜の膜厚を、分光エリプソメトリー（商品名Ｍ２０００、ジェー・エー・ウーラム社製）にて測定することにより求められた製膜速度から算出された値である。【００７７】
真性非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２流量比が２／１０、投入パワー密度が０．０３Ｗ／ｃｍ−２であった。ｐ型非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１９０℃、圧力１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２／Ｂ２Ｈ６流量比が１／１０／３、投入パワー密度が０．０４Ｗ／ｃｍ−２であった。なお、上記でいうＢ２Ｈ６ガスは、Ｂ２Ｈ６濃度を５０００ｐｐｍまでＨ２で希釈したガスを用いた。【００７８】
次に、シリコン基板の裏面側に、真性非晶質シリコン層を５ｎｍの膜厚で製膜した。真性非晶質シリコン層上にｎ型非晶質シリコン層を１０ｎｍの膜厚で製膜した。ｎ型非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力６０Ｐａ、ＳｉＨ４／ＰＨ３流量比が１／２、投入パワー密度が０．０２Ｗ／ｃｍ−２であった。なお、上記でいうＰＨ３ガスは、ＰＨ３濃度を５０００ｐｐｍまでＨ２で希釈したガスを用いた。【００７９】
（透明電極層の製膜）
シリコン系薄膜を形成後の基板をＲＰＤ設備へ移送し、ｐ型非晶質シリコン層上およびｎ型非晶質シリコン層上のそれぞれに、透明電極層として膜厚８０ｎｍの酸化インジウム層を製膜した。蒸着源にはＩｎ２Ｏ３へタングステンを１％添加したものを用いた。受光面側（ｐ型非晶質シリコン層上）の透明電極層の製膜時には、基板の周縁部０．５〜０．７５ｍｍの領域をマスクで被覆して、周縁部に酸化インジウム層が製膜されないようにした。裏面側（ｎ型非晶質シリコン層上）の透明電極層の製膜時にはマスクを用いず、全面に酸化インジウム層を製膜した。【００８０】
（金属シード層の形成）
受光面側の酸化インジウム層上に導電性ペーストをスクリーン印刷して、金属シードを形成した。受光面側の金属シードの形成には、導電性微粒子として、ＳｎＢｉ金属粉末（粒径ＤL＝２５〜３５μｍ、融点Ｔ１＝１４１℃）と銀粉末（粒径ＤH＝２〜３μｍ、融点Ｔ２＝９７１℃）とを２０：８０の重量比で含み、さらにバインダー樹脂としてのエポキシ系樹脂（５ｗｔ％）および溶剤を含むペーストを用いた。この導電性ペーストを、バスバー電極とフィンガー電極のパターンに対応する開口を有するスクリーン版（フィンガー電極の幅：７０μｍ、フィンガー電極のピッチ：２ｍｍ）を用いて、スクリーン印刷し、１４０℃で約２０分の仮焼成を行った。【００８１】
次に裏面側の酸化インジウム層上にも、受光面側と同様に、導電性ペーストの印刷および仮焼成を行い、金属シードを形成した。裏面側の金属シードの形成には、フィンガー電極幅６０μｍ、フィンガー電極ピッチ０．７５ｍｍのスクリーン版を用いた。【００８２】
金属シードを形成後の基板の表面を光学顕微鏡にて観察したところ、受光面側には、金属シードの端部から５０〜２００μｍの領域に、印刷時に導電性ペースト中の溶剤の揮発跡が確認された。裏面側には揮発跡は確認されなかった。【００８３】
（絶縁層の形成）
基板をＣＶＤ設備へ搬送し、受光面に膜厚４０ｎｍの酸化シリコン層を製膜した後、基板を反転させて、裏面に膜厚６０ｎｍの酸化シリコン層を製膜した。酸化シリコンの製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力６０Ｐａ、ＳｉＨ４／ＣＯ２流量比が１／１０、投入パワー密度が０．０４Ｗ／ｃｍ−２であった。裏面側の酸化シリコン層を製膜後の受光面側絶縁層の厚みは、中央部が４０ｎｍ、周縁部が６０ｎｍであり、周縁部の厚膜が大きくなっていた。【００８４】
酸化シリコン層を製膜する際の加熱により、金属シード中の金属材料の熱流動等による表面形状の変化および金属シードからの脱ガスが生じ、これに伴って、金属シード上に製膜された酸化シリコン層には多数のピンホールが生じていた。また、受光面側では、ペースト中の溶剤の揮発跡の端部付近にもピンホールが生じていた。【００８５】
（めっき金属層の形成）
受光面側および裏面側のそれぞれのバスバー領域の金属シードにプローブを接続し、基板を銅めっき液に浸漬して電解めっきを行い、金属シード上に、約１０μｍの厚みで銅めっき層を析出させた。純水によるリンスを実施した後、錫めっき液に基板を浸漬して電解めっきを行い、銅の表面に約３μｍの厚みで錫めっき層を析出させた。その後、純水によるリンスを行った。このようにして、受光面側および裏面側のそれぞれに、金属シード層上に、銅めっき層と錫めっき層とが積層されためっき金属層を形成した。【００８６】
電解めっき後の表面を光学顕微鏡にて観察した。受光面の顕微鏡観察像を図５、裏面側の顕微鏡観察像を図６に示す。受光面側には、金属シードの端部から５０〜２００μｍ程度離間した領域に、直径１〜１０μｍ程度の独立めっき金属層が多数析出しており、独立めっき金属密集領域が形成されていた。裏面側にはランダムに独立めっき金属層が形成されていたが、独立めっき金属密集領域は形成されていなかった。【００８７】
（モジュール化）
上記で得られた太陽電池を４枚使用し、ミニモジュールを製作した。まず、隣接する太陽電池の受光面側バスバーと裏面バスバーにタブ線を半田付けして、４枚の太陽電池が直列接続された太陽電池ストリングスを得た。太陽電池ストリングスの受光面および裏面側に封止材としてＥＶＡ樹脂シートを配置した。受光面保護護材として強化白色ガラス、裏面保護材としてテトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂を含む透光性樹脂シートを配置し、真空引きを行った後、１５０℃で約３０分加熱を行い、ＥＶＡを架橋反応させて、封止を行った。【００８８】
［比較例１］
受光面側の金属シード層形成時のスクリーン印刷の印刷圧力を小さくして、導電性ペーストの溶剤の染み出しを抑制した。それ以外は、実施例１と同様にして、太陽電池の作製およびミニモジュールの作製を行った。金属シードを形成後の基板の表面を光学顕微鏡にて観察したところ、受光面側および裏面側のいずれにも揮発跡は確認されなかった。電解めっき後の表面を光学顕微鏡にて観察したところ、受光面側および裏面側のいずれにおいても、ランダムに独立めっき金属層が形成されていたが、独立めっき金属密集領域は形成されていなかった。【００８９】
［比較例２］
受光面側の金属シード層形成時のスクリーン印刷の印刷圧力を小さくして、導電性ペーストの溶剤の染み出しを抑制し、裏面側の金属シード層形成時のスクリーン印刷の印刷圧力を大きくして導電性ペーストの溶剤を染み出させた。それ以外は、実施例１と同様にして、太陽電池の作製およびミニモジュールの作製を行った。金属シードを形成後の基板の表面を光学顕微鏡にて観察したところ、受光面側には揮発跡は確認されず、裏面側には金属シードの端部から５０〜３００μｍの領域に溶剤の揮発跡が確認された。電解めっき後の表面を光学顕微鏡にて観察したところ、受光面側にはランダムに独立めっき金属層が形成されていたが、独立めっき金属密集領域は形成されていなかった。裏面側には、金属シードの端部から５０〜３００μｍ程度離間した領域に、直径１〜１０μｍ程度の独立めっき金属層が多数析出しており、独立めっき金属密集領域が形成されていた。【００９０】
［評価］
裏面側に光反射性金属を有するソーラシミュレータを用いて、実施例および比較例で得られたミニモジュールのＩ−Ｖ測定を実施した。短絡電流密度（Ｊｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）、曲線因子（ＦＦ）、変換効率（Ｅｆｆ）を表１に示す。表１では、比較例１のミニモジュールの変換特性を１とした相対値が示されている。【００９１】
【表１】
2016111339.tif 000003
【００９２】
裏面側のフィンガー電極の近傍に独立めっき金属層が設けられた比較例２では、独立めっき金属密集領域を有していない比較例１に比べて、Ｊｓｃが低下していた。これは、裏面側の独立めっき金属層による遮光面積が増大し、裏面側からの光取り込み量が低下したことに起因すると考えられる。一方、受光面側のフィンガー電極の近傍に帯状に密集した独立めっき金属層が設けられた実施例１では、受光面の金属層形成面積が大きいにも関わらず、比較例１に比べてＪｓｃが増加していた。これは、太陽光（平行光）が受光面側のフィンガー電極で反射後、独立めっき金属層で反射されることにより、光電変換部に入射する光量が増大したことに起因すると考えられる。
【符号の説明】
【００９３】
１０．        シリコン基板
２１，２２．  真性シリコン系薄膜
３１，３２．  導電型シリコン系薄膜
４１，４２．  透明電極層
８１，８２．  絶縁層
５０          光電変換部
８１，８２．  絶縁層
６０，７０．  フィンガー電極
６１，７１．  金属シード層
６２，７２．  めっき金属層
６９．        独立めっき金属層
６９０.      独立めっき金属密集領域
１００．      太陽電池
１０５．      配線材
１１１，１１２．  封止材
１２０，１３０．  保護材
【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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【国際調査報告】
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