(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を保護するパッシベーション膜と、
前記半導体基板の主面に置いて前記半導体基板と接続される第１フィンガー電極と、
前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極と、
前記第１フィンガー電極と前記第１バスバー電極との交差位置に設けられる中間層と、
を備え、
前記第１フィンガー電極は、アルミニウムの焼結体を含み、
前記第１バスバー電極は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂と、銀との焼結体を含み、
前記中間層は、ガラスフリットと銀との焼結体を含み、
前記第１フィンガー電極と前記第１バスバー電極とは、前記中間層を介して互いに電気的に導通していることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
半導体基板の主面に設けられる第１導電型の第１不純物拡散層と、
前記主面に設けられる第２導電型の第２不純物拡散層と、
前記半導体基板、前記第１不純物拡散層および前記第２不純物拡散層を保護するパッシベーション膜と、
前記主面において前記第１不純物拡散層と接続される第１フィンガー電極と、
前記主面において前記第２不純物拡散層と接続される第２フィンガー電極と、
前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極と、
前記第２フィンガー電極と交差する第２バスバー電極と、
前記第１フィンガー電極と前記第１バスバー電極との交差位置に設けられる中間層と、
を備え、
前記第１フィンガー電極は、アルミニウムの焼結体を含み、
前記第１バスバー電極は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂と、銀との焼結体を含み、
前記第２フィンガー電極および前記中間層は、ガラスフリットと、銀との焼結体を含み、
前記第１フィンガー電極と前記第１バスバー電極とは、前記中間層を介して互いに電気的に導通していることを特徴とする太陽電池。
【請求項３】
前記第１フィンガー電極と前記第１バスバー電極との交差位置において、前記主面と直交する方向にみたときの前記中間層の面積をＡ、前記第１フィンガー電極と前記第１バスバー電極とが交差する面積をＢとした場合、
Ａ／Ｂは０．０１以上１以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
半導体基板を保護するパッシベーション膜を形成する成膜装置と、
前記半導体基板の主面において前記半導体基板と接続される第１フィンガー電極を形成するフィンガー電極形成装置と、
前記第１フィンガー電極の上に中間層を形成する中間層形成装置と、
前記中間層を介して前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成するバスバー電極形成装置と、
を備え、
前記フィンガー電極形成装置は、導電性アルミペーストを焼成して前記第１フィンガー電極を形成し、
前記中間層形成装置は、ガラスフリットを含む第１の導電性銀ペーストを焼成して前記中間層を形成し、
前記導電性アルミペーストと前記第１導電性銀ペーストとは同時に焼成され、
前記バスバー電極形成装置は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第２導電性銀ペーストを加熱して前記第１バスバー電極を形成し、
前記導電性アルミペーストおよび前記第１導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記第２導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度との差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする太陽電池の製造システム。
【請求項５】
半導体基板の主面に設けられる第１導電型の第１不純物拡散層と、前記主面に設けられる第２導電型の第２不純物拡散層とを形成する拡散層形成装置と、
前記半導体基板、前記第１不純物拡散層および前記第２不純物拡散層を保護するパッシベーション膜を形成する成膜装置と、
前記主面において前記第１不純物拡散層と接続される第１フィンガー電極を形成する第１フィンガー電極形成装置と、
前記主面において前記第２不純物拡散層と接続される第２フィンガー電極を形成する第２フィンガー電極形成装置と、
前記第１フィンガー電極の上に中間層を形成する中間層形成装置と、
前記中間層を介して前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成する第１バスバー電極形成装置と、
前記第２フィンガー電極と交差する第２バスバー電極を形成する第２バスバー電極形成装置と、
を備え、
前記第２フィンガー電極形成装置は、ガラスフリットを含む第１導電性銀ペーストを焼成して前記第２フィンガー電極を形成し、
前記中間層形成装置は、ガラスフリットを含む第２導電性銀ペーストを焼成して前記中間層を形成し、
前記第１フィンガー電極形成装置は、導電性アルミペーストを焼成して前記第１フィンガー電極を形成し、
前記第１導電性銀ペースト、前記第２導電性銀ペーストおよび前記導電性アルミペーストは同時に焼成され、
前記第１バスバー電極形成装置は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第３導電性銀ペーストを加熱して前記第１バスバー電極を形成し、
前記第１導電性銀ペースト、前記第２導電性銀ペーストおよび前記導電性アルミペーストの焼成時ピーク温度と、前記第３導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度の差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする、太陽電池の製造システム。
【請求項６】
半導体基板を保護するパッシベーション膜を形成する工程と、
前記半導体基板の主面において前記半導体基板と接続される第１フィンガー電極を形成する工程と、
前記第１フィンガー電極の上に中間層を形成する工程と、
前記中間層を介して前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成する工程と、
を備え、
前記第１フィンガー電極を形成する工程では、導電性アルミペーストを焼成して前記第１フィンガー電極を形成し、
前記中間層を形成する工程では、ガラスフリットを含む第１の導電性銀ペーストを焼成して前記中間層を形成し、
前記導電性アルミペーストと前記第１導電性銀ペーストとは同時に焼成され、
前記第１バスバー電極を形成する工程では、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第２導電性銀ペーストを加熱して前記第１バスバー電極を形成し、
前記導電性アルミペーストおよび前記第１導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記第２導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度との差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項７】
半導体基板の主面に設けられる第１導電型の第１不純物拡散層と、前記主面に設けられる第２導電型の第２不純物拡散層とを形成する工程と、
前記半導体基板、前記第１不純物拡散層および前記第２不純物拡散層を保護するパッシベーション膜を形成する工程と、
前記主面において前記第１不純物拡散層と接続される第１フィンガー電極を形成する工程と、
前記主面において前記第２不純物拡散層と接続される第２フィンガー電極を形成する工程と、
前記第１フィンガー電極の上に中間層を形成する工程と、
前記中間層を介して前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成する工程と、
前記第２フィンガー電極と交差する第２バスバー電極を形成する工程と、
を備え、
前記第２フィンガー電極を形成する工程では、ガラスフリットを含む第１導電性銀ペーストを焼成して前記第２フィンガー電極を形成し、
前記中間層を形成する工程では、ガラスフリットを含む第２導電性銀ペーストを焼成して前記中間層を形成し、
前記第１フィンガー電極を形成する工程では、導電性アルミペーストを焼成して前記第１フィンガー電極を形成し、
前記第１導電性銀ペースト、前記第２導電性銀ペーストおよび前記導電性アルミペーストは同時に焼成され、
前記第１バスバー電極を形成する工程では、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第３導電性銀ペーストを加熱して前記第１バスバー電極を形成し、
前記第１導電性銀ペースト、前記第２導電性銀ペーストおよび前記導電性アルミペーストの焼成時ピーク温度と、前記第３導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度の差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする、太陽電池の製造方法。
【請求項８】
前記第２フィンガー電極を形成する前記第１導電性銀ペーストの塗布と、前記中間層を形成する前記第２導電性銀ペーストの塗布とを、同時に行うことを特徴とする請求項７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、太陽電池の製造システムおよび太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、高効率太陽電池セルとして、いわゆるＰＲ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｒｅａｒ）構造型太陽電池セルが提案されている。ＰＲ構造型太陽電池セルの特徴は、基板の裏面をパッシベーション効果が高く光学的な損失の発生しにくい保護膜で覆い、さらに基板と裏面電極とのコンタクト箇所を局在化し、キャリアの表面再結合を低減していることにある。この裏面電極は、太陽電池セルで生じた光生成電流を外部へ取出すためのバスバー電極と、これらのバスバー電極に接続しており、基板とコンタクトしている集電用のフィンガー電極とからなる。なお、以下の説明において、太陽電池の受光面側となる基板の面を受光面、受光面と反対側になる基板の面を裏面とする。【０００３】  この裏面電極としてのフィンガー電極とバスバー電極は、ガラスフリットなどを含んだ導電性銀ペーストを印刷後、乾燥して焼成し、パッシベーション膜を貫通して形成するのが一般的である。しかし、導電性銀ペーストは銀が主成分であるため高価であり、これを用いることは太陽電池セルの製造コスト上昇につながってしまう。また、導電性銀ペーストを用いた場合、電極と基板との接触部における表面再結合速度が高くなってしまうという問題がある。また、拡散層が形成されていない、もしくは拡散層の表面濃度が薄い基板と電極との間の接触抵抗は、非常に高くなってしまうという問題もある。そのため、安価で且つ、接触抵抗が低く、表面再結合速度を低くできる電極が望まれている。【０００４】  上記問題を解決するため、フィンガー電極の形成方法として、導電性アルミペーストを印刷後、乾燥して焼成し、パッシベーション膜を貫通する方法を用いることが望ましい。導電性アルミペーストは導電性銀ペーストと比較してグラム単価が非常に安く、製造コストを抑えることができる。また、導電性アルミペーストの焼成時に、基板と導電性アルミペーストとの接触部にｐ＋層を形成するので、導電性銀ペースト使用時と比較すると、電極と基板との接触部における表面再結合速度の上昇を抑制できたり、拡散層が形成されていない、もしくは拡散層の表面濃度が薄い基板と電極との接触抵抗を低くできたりという利点がある。【０００５】  さらに、上記問題を解決するため、バスバー電極の形成方法として、低温加熱硬化型銀ペーストを印刷後、乾燥して加熱し、フィンガー電極とのみ接続する方法を用いることが望ましい。低温加熱硬化型銀ペーストを用いて形成した電極は、パッシベーション膜を貫通しないため、基板の表面再結合速度を上昇させることなく、フィンガー電極との接続部から集めた光生成電流を効率よく外部へ取出すことができる。【０００６】  上記の要請から、ＰＲ構造型太陽電池セルにおいては、フィンガー電極は導電性アルミペーストを焼成して形成し、バスバー電極は低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成することが望ましい。しかし、導電性アルミペーストを焼成して形成されるフィンガー電極は、電極表面に高抵抗の酸化アルミ皮膜が形成されているため、低温加熱硬化銀ペーストを用いたバスバー電極との間の接触抵抗が高くなってしまうという問題があった。【０００７】  このような問題の対策として、酸化アルミ皮膜を超音波洗浄や光化学エッチング加工により���酸化アルミ皮膜を除去する方法がある（例えば、特許文献１）。しかしこの場合、煩雑なエッチング工程が増えてコスト増大につながったり、洗浄時に基板への重金属汚染が発生してライフタイムが低下したり、歩留まりが低下したりするという新たな問題が生じる。【０００８】  また、フィンガー電極の酸化アルミ皮膜の表面を清浄にし、活性化し、部分的に接着促進剤で覆う処理をすることで、バスバー電極と接着できるようにする方法がある（例えば、特許文献２）。しかしこの場合も、表面の清浄化作業によるコスト増大や、歩留まり低下が発生しやすいという問題が生じる。【０００９】  その他、アルミビーズによるサンドブラストで酸化アルミ皮膜を除去するという方法もあるが（例えば、特許文献３）、基板表面を損傷させて表面再結合速度を上昇させたり、歩留まりを低下させたりという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２０１２−５２６３９９号公報
【特許文献２】特表２００８−５０６７９６号公報
【特許文献３】特開昭６０−２５６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  そこで、本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、簡便な方法で、安価で接触抵抗が低く、界面の表面再結合速度の低いフィンガー電極と、界面の表面再結合速度の低いバスバー電極とを低抵抗で接続させて、高変換効率の太陽電池を安定した歩留まりで安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本願発明者らは上記課題を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、本発明を成すに至った。すなわち、本発明の太陽電池は、導電性アルミペーストを焼成して形成されるアルミフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成されるバスバー電極との間に、導電性銀ペーストを焼成して形成される中間層を設けたものである。【００１３】  この中間層には、例えば導電性銀ペーストが用いられる。これにより、フィンガー電極としてアルミ電極を用いた場合に導電性銀ペースト中のガラスがアルミ電極の酸化アルミ皮膜を破って銀−アルミ合金を作る。これにより、中間層とアルミ電極（フィンガー電極）との間の接触抵抗を低くすることができる。【００１４】  また、この導電性銀ペーストによる電極（中間層）と、低温加熱硬化銀ペーストのバスバー電極とは、両方共銀が主成分のため接触抵抗を低くすることができる。よって、この中間層を介して、導電性アルミペーストを焼成して形成されるフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成されるバスバー電極とが低い抵抗で電気的に接続され、アルミ電極（フィンガー電極）と低温加熱硬化のバスバー電極とを両立した、安価で高効率な太陽電池が作製される。【００１５】  この中間層を形成するペーストは、フィンガー電極を形成するペーストやバスバー電極を形成するペーストの使用量と比較して、ごく少量である。少量であってもフィンガー電極とバスバー電極との十分な低抵抗が実現される。したがって、銀ペーストを使用してもコスト増大にはほぼ影響しない。【００１６】  本発明に係る太陽電池はＰＲ構造型太陽電池セルだけでなく、例えば裏面電極型太陽電池セルにも適用して変換効率を向上させることができる。裏面電極型太陽電池セルのｐ＋層と接続する電極としては、導電性アルミペーストを焼成して形成されるフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成されるバスバー電極とが望ましいとされている。【００１７】  またｎ＋層と接続する電極としては、一般的なフィンガー電極用の導電性銀ペーストを焼成して形成されるフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成されるバスバー電極とが望ましいとされている。これは、ｎ＋層と接続する電極にアルミペーストを用いると、ｎ＋層の中にｐ＋層が形成されてしまい、変換効率悪化につながってしまうためである。【００１８】  これらの要請を鑑みて、裏面電極型太陽電池セルに本発明を適用する場合、例えばｐ＋層の上に導電性アルミペーストを印刷・乾燥した後、ｎ＋層の上、およびｐ＋層の上の中間層となる箇所に導電性銀ペーストを印刷・乾燥した後に焼成する、という方法を採用する。これにより、ｐ＋層と接続するアルミフィンガー電極、ｎ＋層と接続する銀フィンガー電極、アルミフィンガー電極の上の中間層、を形成することができる。【００１９】  その後、低温加熱硬化銀ペーストを用いたバスバー電極を形成する。この場合、ｎ＋層と接続する銀フィンガー電極と、アルミフィンガー電極の上の中間層とは、例えばスクリーン印刷などで同時に形成できるため、中間層を形成しない工程と比較しても工程数は増えず、コストに与える影響は非常に小さいという利点がある。【００２０】  そこで、本発明にかかる太陽電池は、半導体基板を保護するパッシベーション膜と、半導体基板の主面において半導体基板と接続される第１フィンガー電極と、第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極と、第１フィンガー電極と第１バスバー電極との交差位置に設けられる中間層と、を備え、第１フィンガー電極と第１バスバー電極とは、中間層を介して互いに電気的に導通していることを特徴とする。【００２１】  また、本発明の太陽電池において、第１フィンガー電極は、アルミニウムの焼結体を含み、第１バスバー電極は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂と、銀との焼結体を含み、中間層は、ガラスフリットと銀との焼結体を含むことを特徴とする。【００２２】  また、本発明にかかる太陽電池は、半導体基板の主面に設けられる第１導電型の第１不純物拡散層と、主面に設けられる第２導電型の第２不純物拡散層と、半導体基板、第１不純物拡散層および第２不純物拡散層を保護するパッシベーション膜と、主面において第１不純物拡散層と接続される第１フィンガー電極と、主面において第２不純物拡散層と接続される第２フィンガー電極と、第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極と、第２フィンガー電極と交差する第２バスバー電極と、第１フィンガー電極と第１バスバー電極との交差位置に設けられる中間層と、を備え、第１フィンガー電極と第１バスバー電極とは、中間層を介して互いに電気的に導通していることを特徴とする。【００２３】  また、本発明の太陽電池において、第１フィンガー電極は、アルミニウムの焼結体を含み、第１バスバー電極は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂と、銀との焼結体を含み、第２フィンガー電極および中間層は、ガラスフリットと、銀との焼結体を含むことを特徴とする。【００２４】  また、本発明の太陽電池において、第１フィンガー電極と第１バスバー電極との交差位置において、主面と直交する方向にみたときの中間層の面積をＡ、第１フィンガー電極と第１バスバー電極とが交差する面積をＢとした場合、Ａ／Ｂは０．０１以上１以下であることを特徴とする。【００２５】  本発明に係るＰＲ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｒｅａｒ）構造型太陽電池の製造システムは、少なくとも、半導体基板を保護するパッシベーション膜を形成する成膜装置と、前記半導体基板の主面において前記半導体基板と接続される第１フィンガー電極を形成するフィンガー電極形成装置と、前記第１フィンガー電極の上に中間層を形成する中間層形成装置と、前記中間層を介して前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成するバスバー電極形成装置と、を備える。フィンガー電極形成装置は、導電性アルミペーストを焼成して第１フィンガー電極を形成し、中間層形成装置は、ガラスフリットを含む第１の導電性銀ペーストを焼成して中間層を形成する。導電性アルミペーストと第１導電性銀ペーストとは同時に焼成される。バスバー電極形成装置は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第２導電性銀ペーストを加熱して第１バスバー電極を形成し、導電性アルミペーストおよび第１導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、第２導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度との差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする。【００２６】  本発明���係る裏面電極型太陽電池の製造システムは、少なくとも、半導体基板の主面に設けられる第１導電型の第１不純物拡散層と、前記主面に設けられる第２導電型の第２不純物拡散層とを形成する拡散層形成装置と、前記半導体基板、前記第１不純物拡散層および前記第２不純物拡散層を保護するパッシベーション膜を形成する成膜装置と、前記主面において前記第１不純物拡散層と接続される第１フィンガー電極を形成する第１フィンガー電極形成装置と、前記主面において前記第２不純物拡散層と接続される第２フィンガー電極を形成する第２フィンガー電極形成装置と、前記第１フィンガー電極の上に中間層を形成する中間層形成装置と、前記中間層を介して前記第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成する第１バスバー電極形成装置と、前記第２フィンガー電極と交差する第２バスバー電極を形成する第２バスバー電極形成装置と、を備える。第２フィンガー電極形成装置は、ガラスフリットを含む第１導電性銀ペーストを焼成して第２フィンガー電極を形成し、中間層形成装置は、ガラスフリットを含む第２導電性銀ペーストを焼成して中間層を形成し、第１フィンガー電極形成装置は、導電性アルミペーストを焼成して第１フィンガー電極を形成する。第１導電性銀ペースト、第２導電性銀ペーストおよび導電性アルミペーストは同時に焼成される。第１バスバー電極形成装置は、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第３導電性銀ペーストを加熱して第１バスバー電極を形成し、第１導電性銀ペースト、第２導電性銀ペーストおよび導電性アルミペーストの焼成時ピーク温度と、第３導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度の差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする。【００２７】  また、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、半導体基板にパッシベーション膜を形成する工程と、半導体基板の主面において半導体基板と接続される第１フィンガー電極を形成する工程と、第１フィンガー電極の上に中間層を形成する工程と、中間層を介して第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成する工程と、を備え、第１フィンガー電極を形成する工程では、導電性アルミペーストを焼成して第１フィンガー電極を形成し、中間層を形成する工程では、ガラスフリットを含む第１導電性銀ペーストを焼成して中間層を形成し、導電性アルミペーストと第１導電性銀ペーストとは同時に焼成され、第１バスバー電極を形成する工程では、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第２導電性銀ペーストを加熱して第１バスバー電極を形成し、導電性アルミペーストおよび第１導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、第２導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度との差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする。【００２８】  また、本発明にかかる太陽電池の製造方法は、半導体基板の主面に設けられる第１導電型の第１不純物拡散層と、主面に設けられる第２導電型の第２不純物拡散層とを形成する工程と、記半導体基板、第１不純物拡散層および第２不純物拡散層を保護するパッシベーション膜を形成する工程と、主面において第１不純物拡散層と接続される第１フィンガー電極を形成する工程と、主面において第２不純物拡散層と接続される第２フィンガー電極を形成する工程と、第１フィンガー電極の上に中間層を形成する工程と、中間層を介して第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成する工程と、第２フィンガー電極と交差する第２バスバー電極を形成する工程と、を備え、第２フィンガー電極を形成する工程では、ガラスフリットを含む第１導電性銀ペーストを焼成して第２フィンガー電極を形成し、中間層を形成する工程では、ガラスフリットを含む第２導電性銀ペーストを焼成して中間層を形成し、第１フィンガー電極を形成する工程では、導電性アルミペーストを焼成して第１フィンガー電極を形成し、第１導電性銀ペースト、第２導電性銀ペーストおよび導電性アルミペーストとは同時に焼成され、第１バスバー電極を形成する工程では、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第３導電性銀ペーストを加熱して第１バスバー電極を形成し、第１導電性銀ペースト、第２導電性銀ペーストおよび導電性アルミペーストの焼成時ピーク温度と、第３導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度の差が、３００℃以上７００℃以下であることを特徴とする。【００２９】  本発明の太陽電池の製造方法において、第２フィンガー電極を形成する第１導電性銀ペーストの塗布と、中間層を形成する第２導電性銀ペーストの塗布とを、同時に行うことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＰＲ構造型太陽電池セルについて例示する模式断面図である。
【図２】ＰＲ構造型太陽電池セルの裏面の斜視図である。
【図３】ＰＲ構造型太陽電池セルの製造に適した太陽電池の製造システムの構成を示すブロック図である。
【図４】裏面電極型太陽電池セルの裏面の斜視図である。
【図５】裏面電極型太陽電池セルの製造に適した太陽電池の製造システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】  以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は下記説明に加えて広範な他の実施形態で実施することが可能であり、本発明の範囲は、下記に制限されるものではなく、特許請求の範囲に記載されるものである。さらに、図面は原寸に比例して示されていない。本発明の説明や理解をより明瞭にするために、関連部材によっては寸法が拡大されており、また、重要でない部分については図示されていない。
【００３２】（一般的なＰＲ構造型太陽電池セル）  まず、一般的なＰＲ構造型太陽電池セルの製造工程を、ＰＲ構造型太陽電池セルの模式断面図である図１を例に説明する。先ず、半導体基板１０１を用意する。この半導体基板１０１には、単結晶または多結晶シリコンなどが用いられる。半導体基板１０１の導電型は、ｐ型、ｎ型のいずれでもよいが、ボロンなどのｐ型の半導体不純物を含み、比抵抗は０．１〜４．０Ω・ｃｍのｐ型シリコン基板が用いられることが多い。以下、ｐ型シリコン基板を用いた太陽電池セル製造方法を例にとって説明する。半導体基板１０１の大きさは、１００〜１５０ｍｍ角、厚みは０．０５〜０．３０ｍｍの板状のものが好適に用いられる。
【００３３】  次に、半導体基板１０１を、例えば酸性溶液中に浸漬してスライスなどによる表面のダメージを除去してから、さらに水酸化カリウム水溶液などのアルカリ溶液で化学エッチングして洗浄、乾燥することで、テクスチャとよばれる凹凸構造を基板の両面に形成する。凹凸構造は、太陽電池セル受光面において光の多重反射を生じさせる。そのため、凹凸構造を形成することにより、実効的に反射率が低減し、変換効率が向上する。
【００３４】  次に、ＢＳＦ（Back Surface Field）層１０４を形成する。例えばＢＢｒ３などを含む、８００〜１１００℃の高温ガス中に半導体基板１０１を設置し、裏面にボロン等のｐ型不純物元素を拡散させる熱拡散法により、シート抵抗が２０〜３００Ω／□程度のｐ型拡散層とガラス層を裏面に形成する。
【００３５】  この場合には、熱拡散時に半導体基板１０１の受光面同士を２枚向かい合わせて重ねた状態で拡散することで、受光面へのｐ型拡散層形成を防ぐことができる。その後、例えば希釈したフッ酸溶液などの薬品に浸漬させることにより、拡散時に半導体基板１０１の表面に形成されたガラス層を除去し、純水で洗浄する。
【００３６】  次に、エミッタ層１０２を形成する。例えばＰＯＣｌ３などを含む、８５０〜１１００℃の高温ガス中に半導体基板１０１を設置し、半導体基板１０１の全面にリン等のｎ型不純物元素を拡散させる熱拡散法により、シート抵抗が３０〜３００Ω／□程度のｎ型拡散層とガラス層を受光面に形成する。このｎ型拡散層がエミッタ層１０２となる。
【００３７】  なお、ｎ型拡散層を熱拡散法により形成する場合には、半導体基板１０１の裏面および端面にもｎ型拡散層が形成されることがあるが、この場合も、熱拡散時に半導体基板１０１の裏面同士を２枚向かい合わせて重ねた状態で拡散することで、裏面へのｎ型拡散層形成を防ぐことができる。その後、例えば希釈したフッ酸溶液などの薬品に浸漬させることにより、拡散時に基板の表面に形成されたガラス層を除去し、純水で洗浄する。また、ここではＢＳＦ層１０４を形成してからエミッタ層１０２を形成しているが、エミッタ層１０２を形成してからＢＳＦ層１０４を形成してもよい。
【００３８】  次に、半導体基板１０１の受光面および裏面のそれぞれに、反射防止膜を兼用するパッシベーション膜１０３、１０６を形成する。このパッシベーション膜１０３、１０６は、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）などからなり、例えばＳｉＨ４とＮＨ３との混合ガスをＮ２で希釈し、グロー放電分解でプラズマ化させて堆積させるプラズマＣＶＤ法などで形成される。このパッシベーション膜１０３、１０６は、半導体基板１０１との屈折率差などを考慮して、屈折率が１．８〜２．３程度になるように形成され、厚みは５００〜１０００Å（オングストローム）程度の厚みに形成される。
【００３９】  パッシベーション膜１０３、１０６は半導体基板１０１の表面で光が反射するのを防止して、半導体基板１０１内に光を有効に取り込むために設けられる。また、このＳｉＮは、形成の際にｎ型拡散層に対してパッシベーション効果があるパッシベーション膜としても機能し、反射防止の機能と併せて太陽電池セルの電気特性を向上させる効果がある。また、この膜は窒化シリコンにかぎらず、酸化シリコン、炭化シリコン、非晶質シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの単層膜、またはこれらを組み合わせた積層膜を用いてもよい。また、受光面と裏面で異なる膜を使用してもよい。
【００４０】  次に、半導体基板１０１の受光面と裏面に、例えば銀粉末とガラスフリットなどを含む導電性銀ペーストをスクリーン印刷し、乾燥させる。この後、それぞれの導電性ペーストを５００℃〜９５０℃程度の温度で１〜６０秒程度焼成することで、パッシベーション膜１０３、１０６を貫通させ、銀粉末を焼結させて形成した電極とシリコンを導通させて、電極１０５、１０７を形成する。なお、受光面と裏面の電極形成は順番を入れ替えても良いし、焼成を一度に行ってもよい。
【００４１】  上記のような一般的なＰＲ構造型太陽電池セルの製造方法においては、裏面のフィンガー電極とバスバー電極を、銀粉末とガラスフリットなどを含む導電性銀ペーストを焼成して形成している。しかし、上記のような手法を用いた場合、高価な導電性銀ペーストの使用量が多くなり、製造コストに悪影響を与える上、電極１０５、１０７と半導体基板１０１との間の再結合速度が大きく増大して、変換効率上昇の妨げになってしまうという問題がある。
【００４２】  これらの問題は、本発明により解決される。具体的には、フィンガー電極は安価な導電性アルミペーストを焼成して形成し、バスバー電極は低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成する。この際、フィンガー電極とバスバー電極の間には、導電性銀ペーストを焼成して形成した中間層を形成する。これにより、フィンガー電極とシリコン基板界面のコンタクト抵抗とキャリア再結合速度を低くしつつ、バスバー電極とシリコン基板界面のキャリア再結合を低くしながら、フィンガー電極とバスバー電極を電気的に導通させることが可能になるので、製造コストを低減しながら変換効率を上昇させることができる。
【００４３】（ＰＲ構造型太陽電池セル）  図２は、本発明に係る太陽電池を適用したＰＲ構造型太陽電池セルの裏面の斜視図である。本実施形態に係るＰＲ構造型太陽電池セルは、上記説明した一般的なＰＲ構造型太陽電池セルに対して電極の構造で相違する。半導体基板１０１や、半導体基板１０１に設けられたテクスチャ構造、ＢＳＦ層１０４、パッシベーション膜１０３、１０６については同様である。
【００４４】  半導体基板１０１の裏面には、裏面フィンガー電極２０１および裏面バスバー電極２０２が設けられる。裏面フィンガー電極２０１は、所定の間隔で複数本平行に設けられ、半導体基板１０１と接続される。裏面バスバー電極２０２は、複数の裏面フィンガー電極２０１と交差するように設けられる。
【００４５】  裏面フィンガー電極２０１と裏面バスバー電極２０２との間には中間層２０３が設けられる。図２においては、説明の便宜上、中間層２０３を大きく描いている。中間層２０３は、裏面フィンガー電極２０１と裏面バスバー電極２０２との交差位置に設けられる。この中間層２０３を介して裏面フィンガー電極２０１と裏面バスバー電極２０２とが互いに電気的に導通する。すなわち。太陽電池セルから発生したキャリアは、裏面フィンガー電極２０１を通って、中間層２０３を介して効率よく裏面バスバー電極２０２へと取り出される。
【００４６】（ＰＲ構造型太陽電池の製造システム）  続いて、以上で説明したＰＲ構造型太陽電池セルの製造に適した太陽電池の製造システム４００について説明する。
【００４７】  図３に示したように、ＰＲ構造型太陽電池の製造システム４００は、少なくとも、半導体基板を保護するパッシベーション膜を形成する成膜装置４１０と、半導体基板の主面において半導体基板と接続される第１フィンガー電極を形成するフィンガー電極形成装置４２０と、第１フィンガー電極の上に中間層を形成する中間層形成装置４３０と、中間層を介して第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成するバスバー電極形成装置４４０と、を備える。
【００４８】  成膜装置４１０は、例えば、プラズマＣＶＤ装置とすることができる。また、パッシベーション膜として酸化シリコンを用いる場合は、１０００℃程度まで清浄な雰囲気で処理が可能な熱処理炉とすることもできる。
【００４９】  フィンガー電極形成装置４２０は、例えば、スクリーン印刷装置および乾燥炉および焼成炉から構成される装置とすることができる。フィンガー電極形成装置４２０では、導電性アルミペーストを焼成して第１フィンガー電極を形成する。
【００５０】  中間層形成装置４３０は、例えば、スクリーン印刷装置および乾燥炉および焼成炉から構成される装置とすることができる。中間層形成装置４３０では、ガラスフリットを含む第１の導電性銀ペーストを焼成して中間層を形成する。ここで、フィンガー電極形成装置４２０の焼成炉と中間層形成装置４３０の焼成炉は同一のものとできる。これにより、導電性アルミペーストと第１導電性銀ペーストとは同時に焼成される。さらに、フィンガー電極形成装置４２０は、中間層形成装置４３０のスクリーン印刷装置および乾燥炉の一つないし複数を兼用してもよい。
【００５１】  バスバー電極形成装置４４０は、例えば、スクリーン印刷装置および乾燥炉および加熱炉から構成される装置とすることができる。乾燥炉の温度調整可能域によっては、加熱炉は必ずしも必要ではない。バスバー電極形成装置４４０では、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第２導電性銀ペーストを加熱して第１バスバー電極を形成する。導電性アルミペーストおよび第１導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、第２導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、３００℃以上７００℃以下とできる。ここで、バスバー電極形成装置４４０は、中間層形成装置４３０のスクリーン印刷装置および乾燥炉の一つないし両方を兼用してもよい。
【００５２】  スクリーン印刷装置は、少なくとも印刷部とアライメント部と搬送部を有する。印刷部は、スキージ、スクレッパおよび印刷製版を有する。所望の印刷パターンに応じ、印刷製版は適宜変更できる。印刷製版上のペーストを、スクレッパでコート（製版に充填）し、スキージで印刷する（製版から基板へ押し出す）。アライメント部は基板位置を認識するための撮像装置（カメラ等）と可動式の基板ステージを有し、基板上の印刷位置が常に同じになるよう調整する。搬送部は、基板を印刷ステージに受け渡し、排出する。
【００５３】  乾燥炉および加熱炉は、ベルトコンベア方式やウォーキングビーム方式などの搬送機構で基板を連続的に処理してもよいし、基板を複数まとめて炉内で熱処理するバッチ式でもよい。また、搬送装置を間に介在させるなどして、スクリーン印刷装置や焼成炉と連結されていてもよい。処理温度は室温から４００℃程度の範囲を制御できることが望ましい。
【００５４】  焼成炉は、ベルトコンベア方式やウォーキングビーム方式などの搬送機構で基板を連続的に処理するのが一般的である。処理温度は３００℃から９００℃程度の範囲を制御できることが望ましい。
【００５５】  以上で説明した製造システム４００により、導電性アルミペーストを焼成して形成されるフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成されるバスバー電極とが低い抵抗で電気的に接続され、アルミ電極（フィンガー電極）と低温加熱硬化のバスバー電極とを両立した、安価で高効率なＰＲ構造型太陽電池を作製することができる。
【００５６】（裏面電極型太陽電池セル）  上記はＰＲ構造型太陽電池セルについての実施形態の例であるが、本発明は、非受光面にエミッタ層、ＢＳＦ層の両方が形成された、裏面電極型太陽電池セルにも適用することもできる。
【００５７】  図４は、本発明に係る太陽電池を適用した裏面電極型太陽電池セルの裏面の斜視図である。半導体基板１０１の裏面には、エミッタ層３０５と接続する第１フィンガー電極３０１と、第１フィンガー電極３０１と交差する第１バスバー電極３０２と、第１フィンガー電極３０１と第１バスバー電極３０２との間に設けられる中間層３０３とが設けられる。図４においては、説明の便宜上、中間層３０３を大きく描いている。
【００５８】  また、半導体基板１０１の裏面には、第１フィンガー電極３０１と互い違いに配置される第２フィンガー電極３０７と、第２フィンガー電極３０７と交差する第２バスバー電極３０８とが設けられる。第２フィンガー電極３０７は、半導体基板１０１の裏面に設けられたＢＳＦ層３０４と接続される。
【００５９】  このような裏面電極型太陽電池セルにおいては、中間層３０３を介して第１フィンガー電極３０１と第１バスバー電極３０２とが互いに電気的に導通する。すなわち、太陽電池セルから発生したキャリアは、第１フィンガー電極３０１を通って、中間層３０３を介して効率よく第１バスバー電極３０２へと取り出される。
【００６０】（裏面電極型太陽電池の製造システム）  続いて、以上で説明した裏面電極型太陽電池セルの製造に適した太陽電池の製造システム５００について説明する。
【００６１】  図５に示したように、本発明に係る裏面電極型太陽電池の製造システム５００は、少なくとも、半導体基板の主面に設けられる第１導電型の第１不純物拡散層と、主面に設けられる第２導電型の第２不純物拡散層とを形成する拡散層形成装置５１０と、半導体基板、第１不純物拡散層および第２不純物拡散層を保護するパッシベーション膜を形成する成膜装置５２０と、主面において第１不純物拡散層と接続される第１フィンガー電極を形成する第１フィンガー電極形成装置５３０と、主面において第２不純物拡散層と接続される第２フィンガー電極を形成する第２フィンガー電極形成装置５４０と、第１フィンガー電極の上に中間層を形成する中間層形成装置５５０と、中間層を介して第１フィンガー電極と交差する第１バスバー電極を形成する第１バスバー電極形成装置５６０と、第２フィンガー電極と交差する第２バスバー電極を形成する第２バスバー電極形成装置５７０と、を備える。
【００６２】  拡散層形成装置５１０は、例えば、１０００℃程度まで清浄な雰囲気で処理が可能であり、ＢＢｒ３やＰＯＣｌ３等のドーパントガスを導入可能な熱処理炉とすることができる。
【００６３】  成膜装置５２０は、例えば、プラズマＣＶＤ装置とすることができる。また、パッシベーション膜として酸化シリコンを用いる場合は、１０００℃程度まで清浄な雰囲気で処理が可能な熱処理炉とすることもできる。
【００６４】  第１フィンガー電極形成装置５３０は、例えば、スクリーン印刷装置および乾燥炉および焼成炉から構成される装置とすることができる。第１フィンガー電極形成装置５３０では、導電性アルミペーストを焼成して第１フィンガー電極を形成する。
【００６５】  第２フィンガー電極形成装置５４０は、例えば、スクリーン印刷装置および乾燥炉および焼成炉から構成される装置とすることができる。第２フィンガー電極形成装置５４０では、ガラスフリットを含む第１導電性銀ペーストを焼成して第２フィンガー電極を形成する。
【００６６】  中間層形成装置５５０は、例えば、スクリーン印刷装置および乾燥炉および焼成炉から構成される装置とすることができる。中間層形成装置５５０では、ガラスフリットを含む第２導電性銀ペーストを焼成して中間層を形成する。ここで、第１フィンガー電極形成装置５３０の焼成炉及び第２フィンガー電極形成装置５４０の焼成炉は、中間層形成装置５５０の焼成炉と同一のものとできる。これにより、第１導電性銀ペースト、第２導電性銀ペーストおよび導電性アルミペーストは同時に焼成される。さらに、第１フィンガー電極形成装置５３０ならびに第２フィンガー電極形成装置５４０は、中間層形成装置５５０のスクリーン印刷装置および乾燥炉の一つないし複数を兼用してもよい。
【００６７】  第１バスバー電極形成装置５６０および第２バスバー電極形成装置５７０は、例えば、スクリーン印刷装置および乾燥炉および加熱炉から構成される装置とすることができる。乾燥炉の温度調整可能域によっては、加熱炉は必ずしも必要ではない。第１バスバー電極形成装置５６０では、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む第３導電性銀ペーストを加熱して第１バスバー電極を形成する。第１導電性銀ペースト、第２導電性銀ペーストおよび導電性アルミペーストの焼成時ピーク温度と、第３導電性銀ペーストの加熱時ピーク温度の差は、３００℃以上７００℃以下とできる。ここで、第１バスバー電極形成装置５６０および第２バスバー電極形成装置５７０は、中間層形成装置５５０のスクリーン印刷装置および乾燥炉の一つないし両方を兼用してもよい。
【００６８】  スクリーン印刷装置は、少なくとも印刷部とアライメント部と搬送部を有する。印刷部は、スキージ、スクレッパおよび印刷製版を有する。所望の印刷パターンに応じ、印刷製版は適宜変更できる。印刷製版上のペーストを、スクレッパでコート（製版に充填）し、スキージで印刷する（製版から基板へ押し出す）。アライメント部は基板位置を認識するための撮像装置（カメラ等）と可動式の基板ステージを有し、基板上の印刷位置が常に同じになるよう調整する。搬送部は、基板を印刷ステージに受け渡し、排出する。
【００６９】  乾燥炉および加熱炉は、ベルトコンベア方式やウォーキングビーム方式などの搬送機構で基板を連続的に処理してもよいし、基板を複数まとめて炉内で熱処理するバッチ式でもよい。また、搬送装置を間に介在させるなどして、スクリーン印刷装置や焼成炉と連結されていてもよい。処理温度は室温から４００℃程度の範囲を制御できることが望ましい。
【００７０】  焼成炉は、ベルトコンベア方式やウォーキングビーム方式などの搬送機構で基板を連続的に処理するのが一般的である。処理温度は３００℃から９００℃程度の範囲を制御できることが望ましい。
【００７１】  以上で説明した製造システム５００により、導電性アルミペーストを焼成して形成されるフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成されるバスバー電極とが低い抵抗で電気的に接続され、アルミ電極（フィンガー電極）と低温加熱硬化のバスバー電極とを両立した、安価で高効率な裏面電極型太陽電池を作製することができる。
【００７２】（実施例および比較例）  以下に、本発明の実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、幅広い用途で活用できるものである。
【００７３】  まず、ボロンがドープされ、厚さ０．２ｍｍにスライスして作製された比抵抗が約１Ω・ｃｍのｐ型の単結晶シリコンからなるｐ型シリコン基板に外径加工を行うことによって、一辺１５ｃｍの正方形の板状とした。そして、この基板をフッ硝酸溶液中に１５秒間浸漬させてダメージエッチし、さらに２％のＫＯＨと２％のＩＰＡを含む７０℃の溶液で５分間化学エッチングした後に純水で洗浄し、乾燥させることで、基板の両面にテクスチャ構造を形成した。
【００７４】  上記テクスチャ形成済み基板の裏面に対して、ＢＢｒ３ガス雰囲気中において、９５０℃の温度で３０分間の条件で熱拡散処理を行うことにより、基板の裏面にＢＳＦ層としてのｐ型拡散層とガラス層を形成した。ここで用意した基板表面の熱処理後のシート抵抗は、一面が約５０Ω／□、ボロン濃度の最大値は１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、ｐ層拡散深さは０．８μｍであった。その後、前処理済み基板を、２５％のフッ酸水溶液に浸漬した後、純水で洗浄し、乾燥させることで、ガラス層を除去した。
【００７５】  さらに、上記ｐ型拡散層形成済みの基板の受光面に対して、ＰＯＣｌ３ガス雰囲気中において、９００℃の温度で２０分間の条件で熱拡散処理を行うことにより、基板の受光面にｎ型拡散層とガラス層を形成した。ここで用意した基板受光面の熱処理後のシート抵抗は、一面が約６０Ω／□、リン濃度の最大値は７×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、ｎ層の拡散深さは０．４μｍであった。その後、基板を２５％のフッ酸水溶液に浸漬した後、純水で洗浄し、乾燥させることで、ガラス層を除去した。
【００７６】  続いて、ＳｉＨ４とＮＨ３、Ｎ２を用いたプラズマＣＶＤ法により、基板の受光面および裏面上に、反射防止膜兼パッシベーション膜となるＳｉＮを厚さ１０００Åで形成した。
【００７７】  次に、ここまでの処理を施した基板の受光面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストをフィンガー電極形状とバスバー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。以下、フィンガー電極形状とは、０．１ｍｍ幅、２ｍｍピッチで形成される７３本の串状電極を意味し、バスバー電極形状とは、２ｍｍ幅、７４ｍｍピッチで前記フィンガー電極と直行して交わる２本の電極を意味する。ここで導電性銀ペーストとしては、ガラスフリットと銀を含有しているＨｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。その後、前処理済み基板を、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、ガラスフリットと銀の焼結体からなる受光面フィンガー電極と受光面バスバー電極を形成した。
【００７８】  その後、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストをフィンガー電極形状とバスバー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、ガラスフリットと銀の焼結体からなる裏面フィンガー電極と裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した（比較例１）。
【００７９】  一方、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、アルミを含有するＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極を形成した。
【００８０】  その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。ここではエポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストを用いたが、例えばアクリル樹脂と銀を含有しているトーヨーケム株式会社製低温硬化型導電性銀ペーストRA FS 074を使用してもよい。その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した（比較例２）。
【００８１】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．０３ｍｍ×０．０３ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．０３ｍｍ×０．０３ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．００４５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【００８２】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【００８３】  その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−３００℃＝５００℃である（実施例１）。
【００８４】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．０４５ｍｍ×０．０４５ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．０４５ｍｍ×０．０４５ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）≒０．０１になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【００８５】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【００８６】  その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−３００℃＝５００℃である（実施例２）。
【００８７】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１ｍｍ×０．１ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×０．１ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．０５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【００８８】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【００８９】  その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−３００℃＝５００℃である（実施例３）。
【００９０】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１ｍｍ×２ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×２ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝１になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【００９１】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【００９２】  その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−３００℃＝５００℃である（実施例４）。
【００９３】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１３ｍｍ×２ｍｍの四角形状で中間層がフィンガー電極からはみ出るように印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１３ｍｍ×２ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝１．３になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【００９４】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【００９５】  その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−３００℃＝５００℃である（実施例５）。
【００９６】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１ｍｍ×０．１ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×０．１ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．０５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【００９７】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【００９８】  その後、最高温度６００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−６００℃＝２００℃である（実施例６）。
【００９９】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１ｍｍ×０．１ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×０．１ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．０５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１００】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【０１０１】  その後、最高温度５００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−５００℃＝３００℃である（実施例７）。
【０１０２】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１ｍｍ×０．１ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×０．１ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．０５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１０３】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【０１０４】  その後、最高温度１００℃で前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−１００℃＝７００℃である（実施例８）。
【０１０５】  また、上記受光面電極形成済み基板の裏面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状で印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、ＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、各フィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１ｍｍ×０．１ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×０．１ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．０５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１０６】  その後、最高温度８００℃で５秒間前処理済み基板を焼成して、アルミの焼結体からなる裏面フィンガー電極と、ガラスフリットと銀の焼結体からなる中間層と、を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをバスバー電極形状で中間層と重なるように印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【０１０７】  その後、最高温度８０℃で前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなる裏面バスバー電極を形成して、ＰＲ構造型太陽電池セルを作製した。ここで、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、前記低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は、８００℃−８０℃＝７２０℃である（実施例９）。
【０１０８】  ここで、実施例１〜実施例９におけるフィンガー電極および裏面フィンガー電極は、図２に示す裏面フィンガー電極２０１に相当し、バスバー電極および裏面バスバー電極は、図２に示す裏面バスバー電極２０２に相当し、中間層は図２に示す中間層２０３に相当する。
【０１０９】  表１に、上記の比較例１および比較例２と実施例１から実施例９の方法で、それぞれ２０枚ずつのＰＲ構造型太陽電池セルを作製した際の、平均変換効率、および本発明の効果の有無を示す。
【０１１０】
【表１】
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【０１１１】  比較例２は、導電性アルミペーストを焼成したフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成したバスバー電極のみを使用し、中間層を形成していないため、フィンガー電極とバスバー電極間の抵抗が高くなり、変換効率が比較例１より低くなった。
【０１１２】  本発明による実施例を用いることで、比較例と比較すると、ＰＲ構造型太陽電池セルの平均変換効率を高めることができた。アルミ接触抵抗低下と基板表面の再結合速度低下を両立できる安価な導電性アルミペーストを焼成したフィンガー電極と、拡散層の再結合速度低下を防ぐ低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成したバスバー電極と、を両立出来たためである。
【０１１３】  また、本発明を用いて効率的に変換効率を上昇させるためには、主面（例えば、裏面）と直交する方向にみた中間層の面積をＡ、フィンガー電極とバスバー電極とが交差する面積をＢとした場合、Ａ／Ｂは０．０１以上１以下が望ましいことも分かった。この値が小さすぎると、中間層が小さすぎて、フィンガー電極とバスバー電極間の抵抗が十分低くならず、この値が大きすぎると、中間層が大きすぎて、パッシベーション層にはみ出し、表面再結合速度を増大させてしまうためである。
【０１１４】  また、導電性アルミペーストおよび導電性銀ペーストの焼成時ピーク温度と、低温加熱硬化銀ペーストの加熱時ピーク温度との差は３００℃以上７００℃以下が望ましいことも分かった。この差が小さすぎると、低温加熱硬化銀ペーストが表面再結合速度を増大させてしまい、この差が大きすぎると、低温加熱硬化銀ペーストが十分硬化せずに剥離しやすくなってしまうためである。
【０１１５】  上記は本発明をＰＲ構造型太陽電池セルに適用した際の結果である。前述したとおり、本発明は裏面電極型太陽電池セルにも適用可能である。以下、裏面電極型太陽電池セルについて、本発明の実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、幅広い用途で活用できるものである。
【０１１６】  まず、リンがドープされ、厚さ０．２ｍｍにスライスして作製された比抵抗が約１Ω・ｃｍのｎ型の単結晶シリコンからなるｎ型シリコン基板に外径加工を行うことによって、一辺１５ｃｍの正方形の板状とした。そして、この基板をフッ硝酸溶液中に１５秒間浸漬させてダメージエッチした後に純水で洗浄し、乾燥させた。
【０１１７】  上記ダメージエッチ後の基板を、酸素雰囲気中において、１０００℃の温度で１２０分間の条件で熱酸化することにより、基板の両面に酸化シリコン膜を厚さ７００Åで形成した。そして、基板の裏面に形成された酸化シリコン膜の、ＢＳＦ層形成予定箇所の上に、レジストペーストをスクリーン印刷して、１００℃の温度で加熱して乾燥させた。ここで、エミッタ層は幅８００μｍ、ＢＳＦ層は幅２００μｍで、エミッタ層とＢＳＦ層が交互に形成される、Interdigitated Back Contactセルの構造になるようなパターンでスクリーン印刷用版を形成した。レジストペーストとしては、ＬＥＫＴＲＡＣＨＥＭ社製１８５ペーストを用いた。
【０１１８】  その基板を２％フッ酸水溶液に浸漬させることで、ＢＳＦ層形成予定箇所の上を残して、酸化シリコン膜を部分的に除去してから、アセトンに浸漬させて、レジストペーストを除去した後、純水で洗浄し、乾燥させた。
【０１１９】  次に、基板の裏面に対して、ＢＢｒ３ガス雰囲気中において、９００℃の温度で２０分間の条件で熱拡散処理を行うことにより、基板の裏面にエミッタ層としてのｐ型拡散層とガラス層を形成した。ここで用意したｎ型シリコン基板裏面の熱処理後のシート抵抗は約７０Ω／□、ｐ層の拡散深さは０．５μｍであった。その後、この基板を、２５％のフッ酸水溶液に浸漬した後、純水で洗浄し、乾燥させることで、酸化シリコン膜とガラス層を除去した。
【０１２０】  上記エミッタ層形成後の基板を、酸素雰囲気中において、１０００℃の温度で１２０分間の条件で熱酸化することにより、基板の両面に酸化シリコン膜を厚さ７００Åで形成した。そして、基板の裏面に形成された酸化シリコン膜の、エミッタ層を形成した箇所の上に、レジストペーストをスクリーン印刷して、１００℃の温度で加熱して乾燥させた。ここで、レジストペーストとしては、ＬＥＫＴＲＡＣＨＥＭ社製１８５ペーストを用いた。その基板を２％フッ酸水溶液に浸漬させることで、エミッタ層を形成した箇所の上を残して、酸化シリコン膜を部分的に除去してから、アセトンに浸漬させて、レジストペーストを除去した。
【０１２１】  さらに、上記基板の裏面に対して、ＰＯＣｌ３ガス雰囲気中において、９３０℃の温度で２０分間の条件で熱拡散処理を行うことにより、酸化シリコン膜を除去した箇所にリンを拡散してＢＳＦ層としてのｎ型拡散層とガラス層を形成した。ここで用意したＢＳＦ層の熱処理後のシート抵抗は約３０Ω／□、ｎ層の拡散深さは０．５μｍであった。その後、これらの基板を、２５％のフッ酸水溶液に浸漬した後、純水で洗浄し、乾燥させることで、酸化シリコン膜とガラス層を除去した。
【０１２２】  続いて、基板の裏面全面にレジストペーストをスクリーン印刷して、１００℃の温度で加熱して乾燥させた。ここで、レジストペーストとしては、ＬＥＫＴＲＡＣＨＥＭ社製１８５ペーストを用いた。その基板を、２％の水酸化カリウムと２％のＩＰＡを含む７０℃の溶液で５分間化学エッチングした後に純水で洗浄し、乾燥させることで、基板の受光面にテクスチャ構造を形成した。その後、基板をアセトンに浸漬させて、レジストペーストを除去した。
【０１２３】  次に、ＳｉＨ４とＮＨ３、Ｎ２を用いたプラズマＣＶＤ法により、基板の受光面および裏面上に、反射防止膜兼パッシベーション膜となる窒化シリコン膜を厚さ１０００Åで形成した。
【０１２４】  さらに、パッシベーション膜形成処理までを施した基板のエミッタ層上に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストをフィンガー電極形状とバスバー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。以下、フィンガー電極形状とは、０．１ｍｍ幅、２ｍｍピッチで形成される７３本の串状電極を意味し、バスバー電極形状とは、２ｍｍ幅で前記フィンガー電極と直行して交わる１本の電極を意味する。ここで導電性銀ペーストとしては、ガラスフリットと銀を含有しているＨｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１２５】  さらに、ここまでの処理を施した基板のＢＳＦ層上に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストをフィンガー電極形状とバスバー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性銀ペーストとしては、ガラスフリットと銀を含有しているＨｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１２６】  その後、前処理済み基板を、最高温度８００℃で５秒間焼成して、ガラスフリットと銀の焼結体からなるエミッタ層と接続するフィンガー電極とバスバー電極、およびＢＳＦ層と接続するフィンガー電極とバスバー電極を形成して、裏面電極型太陽電池セルを作製した（比較例３）。
【０１２７】  一方、パッシベーション膜形成処理までを施した基板のエミッタ層上に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、アルミを含有するＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、ここまでの処理を施した基板のＢＳＦ層上に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストをフィンガー電極形状とバスバー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性銀ペーストとしては、ガラスフリットと銀を含有しているＨｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１２８】  その後、前処理済み基板を、最高温度８００℃で５秒間焼成して、アルミの焼結体からなるエミッタ層と接続するフィンガー電極、およびガラスフリットと銀の焼結体からなるＢＳＦ層と接続するフィンガー電極を形成した。その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをエミッタ層と接続するフィンガー電極のバスバー電極、およびＢＳＦ層と接続するフィンガー電極のバスバー電極形状で印刷し、１００℃で乾燥させた。
【０１２９】  ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。ここではエポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストを用いたが、例えばアクリル樹脂と銀を含有しているトーヨーケム株式会社製低温硬化型導電性銀ペーストRA FS 074を使用してもよい。その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなるバスバー電極を形成して、裏面電極型太陽電池セルを作製した（比較例４）。
【０１３０】  一方、パッシベーション膜形成処理までを施した基板のエミッタ層上に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、アルミを含有するＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、ここまでの処理を施した基板のＢＳＦ層上に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストをフィンガー電極形状とバスバー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性銀ペーストとしては、ガラスフリットと銀を含有しているＨｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１３１】  その後、エミッタ層と接続するフィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを０．１ｍｍ×０．１ｍｍの四角形状で中間層を印刷し、１５０℃で乾燥させた。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×０．１ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．０５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１３２】  その後、前処理済み基板を、最高温度８００℃で５秒間焼成して、アルミの焼結体からなるエミッタ層と接続するフィンガー電極、およびガラスフリットと銀の焼結体からなるＢＳＦ層と接続するフィンガー電極を形成した。
【０１３３】  その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをエミッタ層と接続するフィンガー電極のバスバー電極、およびＢＳＦ層と接続するフィンガー電極のバスバー電極形状で印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【０１３４】  その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなるバスバー電極を形成して、裏面電極型太陽電池セルを作製した（実施例１０）。
【０１３５】  一方、パッシベーション膜形成処理までを施した基板のエミッタ層上に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミペーストをフィンガー電極形状のパターンで印刷し、１５０℃で乾燥させた。ここで導電性アルミペーストとしては、アルミを含有するＧｉｇａＳｏｌａｒ社製Ｌ２１０を用いた。さらに、ここまでの処理を施した基板のＢＳＦ層上と、エミッタ層と接続するフィンガー電極の上のバスバー電極が交差する予定の箇所に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストをフィンガー電極形状とバスバー電極形状のパターンおよび中間層のパターンで同時に印刷し、１５０℃で乾燥させた。
【０１３６】  ここで導電性銀ペーストとしては、ガラスフリットと銀を含有しているＨｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。前記中間層のパターンとは、０．１ｍｍ×０．１ｍｍの四角形状である。この場合、（中間層の面積）／（フィンガー電極とバスバー電極が積層している面積）は、（０．１ｍｍ×０．１ｍｍ）／（０．１ｍｍ×２ｍｍ）＝０．０５になる。ここで導電性銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＳＯＬ９３８３Ｍを用いた。
【０１３７】  その後、前処理済み基板を、最高温度８００℃で５秒間焼成して、アルミの焼結体からなるエミッタ層と接続するフィンガー電極、およびガラスフリットと銀の焼結体からなるＢＳＦ層と接続するフィンガー電極を形成した。
【０１３８】  その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ樹脂と銀を含有している低温加熱硬化銀ペーストをエミッタ層と接続するフィンガー電極のバスバー電極、およびＢＳＦ層と接続するフィンガー電極のバスバー電極形状で印刷し、１００℃で乾燥させた。ここで低温加熱硬化銀ペーストとしては、Ｈｅｒａｅｕｓ社製ＨＬ８０−７１４７を用いた。
【０１３９】  その後、最高温度３００℃で５分間前処理済み基板を加熱して、エポキシ樹脂と銀の焼結体からなるバスバー電極を形成して、裏面電極型太陽電池セルを作製した（実施例１１）。
【０１４０】  ここで、実施例１０〜実施例１１におけるエミッタ層と接続するフィンガー電極は、図４に示す第１フィンガー電極３０１に相当し、エミッタ層と接続するフィンガー電極の上に設けられるバスバー電極は、図４に示す第１バスバー電極３０２に相当し、ＢＳＦ層と接続するフィンガー電極は、図４に示す第２フィンガー電極３０７に相当し、ＢＳＦ層と接続するフィンガー電極の上に設けられるバスバー電極は、図４に示す第２バスバー電極３０８に相当し、中間層は図４に示す中間層３０３に相当する。
【０１４１】  表２に、上記の比較例３および比較例４、実施例１０および実施例１１の方法で、それぞれ２０枚ずつの裏面電極型太陽電池セルを作製した際の、平均変換効率、および本発明の効果の有無を示す。
【０１４２】
【表２】
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【０１４３】  比較例４は、導電性アルミペーストを焼成したフィンガー電極と、低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成したバスバー電極のみを使用し、中間層を形成していないため、フィンガー電極とバスバー電極間の抵抗が高くなり、変換効率が比較例３より低くなった。
【０１４４】  本発明による実施例を用いることで、比較例と比較すると、裏面電極型太陽電池セルの平均変換効率を高めることができた。接触抵抗低下と基板表面の再結合速度低下を両立できる安価な導電性アルミペーストを焼成したフィンガー電極と、拡散層の再結合速度低下を防ぐ低温加熱硬化銀ペーストを加熱して形成したバスバー電極と、を両立出来たためである。また、ＢＳＦと接続するフィンガー電極と、中間層とは、同時にスクリーン印刷処理しても変換効率は変わらないことも分かった。
【０１４５】  なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１４６】１０１…半導体基板１０２…エミッタ層１０３…パッシベーション膜１０４…ＢＳＦ層１０５…電極１０６…パッシベーション膜１０７…電極２０１…裏面フィンガー電極２０２…裏面バスバー電極２０３…中間層３０１…第１フィンガー電極３０２…第１バスバー電極３０３…中間層３０４…ＢＳＦ層３０５…エミッタ層３０７…第２フィンガー電極３０８…第２バスバー電極４００…製造システム４１０…成膜装置４２０…フィンガー電極形成装置４３０…中間層形成装置４４０…バスバー電極形成装置５００…製造システム５１０…拡散層形成装置５２０…成膜装置５３０…第１フィンガー電極形成装置５４０…第２フィンガー電極形成装置５５０…中間層形成装置５６０…第１バスバー電極形成装置５７０…第２バスバー電極形成装置 
【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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