(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法であって、
Ｐ型シリコンであるシリコンウエハーの前面及び裏面に、テクスチャ構造を形成する工程（１）と、
Ｎ型エミッタを形成するように、前記シリコンウエハーに拡散処理を施す工程（２）と、
拡散処理時に形成された前面のりんけい酸ガラスと周辺のＰＮ接合とを除去する工程（３）と、
前記シリコンウエハーの裏面に酸化アルミニウム膜を堆積させる工程（４）と、
前記酸化アルミニウム膜に窒化シリコン膜を堆積させる工程（５）と、
前記シリコンウエハーの前面に前面窒化シリコン膜を堆積させる工程（６）と、
前記シリコンウエハーの裏面にレーザーグルービングすることによって、水平方向に配置された複数のそれぞれ１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を含むレーザーグルービング部を含有するレーザーグルービング領域を形成する工程（７）と、
前記シリコンウエハーの裏面に、裏面銀電極バスバーペーストを印刷する工程（８）と、
前記シリコンウェハーの裏面に、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、前記レーザーグルービング体に対して垂直な裏面アルミニウムグリッド線を形成する工程（９）と、
前記シリコンウエハーの前面に前面電極ペーストを印刷する工程（１０）と、
前記シリコンウエハーを高温で焼結することにより、裏面銀電極バスバーと前面銀電極とを形成する工程（１１）と、
前記シリコンウエハーに、ＬＩＤを抑制するためのアニーリング処理を施す工程（１２）と、を有し、
前記Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池は、裏面銀電極バスバーと、裏面アルミニウムグリッド線と、前記酸化アルミニウム膜と前記窒化シリコン膜とを含む裏面パッシベーション層と、Ｐ型シリコンと、Ｎ型エミッタと、前面窒化シリコン膜と、前面銀電極とをこの順に含み、
裏面パッシベーション層に対してレーザーグルービングすることによってレーザーグルービング領域が形成され、前記裏面アルミニウムグリッド線は、レーザーグルービング領域を介して、Ｐ型シリコンに接続され、
前記レーザーグルービング領域は、前記裏面アルミニウムグリッド線に垂直するように配置された複数のレーザーグルービング部を有し、各前記レーザーグルービング部は、前記裏面アルミニウムグリッド線に垂直するように配置された１つないしそれ以上レーザーグルービング体を有する、ことを特徴とするＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記工程（３）と前記工程（４）との間に、前記シリコンウエハーの裏面を研磨する工程をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記レーザーグルービング体は、直線状である、ことを特徴とする請求項１に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記レーザーグルービング部は、互いに平行して配置されており、
各前記レーザーグルービング部において、前記レーザーグルービング体は、並列に配置されており、かつ同一水平面上に、又は上下方向にずらして配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記レーザーグルービング部同士の間隔は、０．５〜５０ｍｍであり、
各前記レーザーグルービング部において、前記レーザーグルービング体同士の間隔は、０．５〜５０ｍｍであり、
前記レーザーグルービング体は、長さが５０〜５０００μｍであり、幅が１０〜５００μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記裏面アルミニウムグリッド線は、３０〜５００本であり、
前記裏面アルミニウムグリッド線の幅は、３０〜５００μｍであり、前記レーザーグルービング体の長さよりも短い、ことを特徴とする請求項１に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型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、太陽電池に関し、特に、Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池、上記Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法、上記Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池を用いた太陽電池モジュール、及び上記Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池を用いた太陽エネルギーシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
結晶シリコン系太陽電池は、太陽放射エネルギーを効果的に吸収して、光起電力効果によって光エネルギーを電力に変換する装置である。太陽光が半導体のＰＮ接合に照射されると、新たな電子−正孔対が形成され、ＰＮ接合の電界により、正孔がＮ型領域からＰ型領域へ移動するとともに、電子がＰ型領域からＮ型領域へ移動する。そして、回路を連通すると、電流が形成されることになる。
【０００３】
従来の結晶シリコン系太陽電池には、基本的に、前面（ｆｒｏｎｔ）のみに対してパッシベーション処理を施す。即ち、ＰＥＣＶＤ法によって、シリコンウエハーの前面に、窒化シリコン層を形成することで、少数キャリアの前面での再結合速度を下げるとともに、結晶シリコン電池の開放電圧と短絡電流を大幅に引き上げることができ、これにより、結晶シリコン太陽電池の光電変換効率が向上する。しかし、シリコンウエハーの裏面にはパッシベーション処理がされていないため、光電変換効率の向上が限られている。
【０００４】
また、従来の両面受光型太陽電池の構成については、基板としてＮ型シリコンウエハーが使用され、太陽の光子を電池の裏面に照射するとき、Ｎ型シリコンウエハーで発生したキャリアは、約２００μｍの厚さを有するシリコンウエハーを通過するが、Ｎ型シリコンウエハーの少数キャリア寿命が長いため、キャリアの再結合速度は低く、一部のキャリアは前面のＰＮ接合に到達することができる。ここで、太陽電池の前面は主受光面であり、その変換効率が電池全体の変換効率に占める割合が高い。前面と裏面の協働作用により、電池の変換効率が大幅に改善される。しかし、Ｎ型シリコンウエハーのコストが高い上に、Ｎ型両面受光型太陽電池の製造技術も複雑であるため、高効率で低コストの両面受光型太陽電池の開発は、企業や研究者の注目を集めている。
【０００５】
一方、結晶シリコン系太陽電池の光電変換効率に対する要求が高まるにつれて、業界で裏面パッシベーション型（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｒｅａｒ  Ｃｅｌｌ、以下ＰＥＲＣという）太陽電池の研究を重ねてきている。業界の大手メーカーは、主に片面ＰＥＲＣ型太陽電池を開発している。これに対し、本発明は、ＰＥＲＣ高効率電池と両面受光型電池とを組み合わせて、光電変換効率のより高い両面受光型ＰＥＲＣ太陽電池の開発を目指している。
【０００６】
ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池は、光電変換効率が高く、かつ両面で太陽光を吸収するため、発電量がより多く、実用上より大きな使用価値を有する。そのため、本発明は、構造がシンプルで、普及しやすく、低コストかつ高い光電変換効率を有するＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする一つの課題は、構造がシンプルで、普及しやすく、低コストかつ高い光電変換効率を有するＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとするもう一つの課題は、製造プロセスがシンプルで、普及しやすく、低コストかつ高い光電変換効率を有するＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとするもう一つの課題は、構造がシンプルで、普及しやすく、低コストかつ高い光電変換効率を有するＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池モジュールを提供することである。
【００１０】
本発明が解決しようとするもう一つの課題は、構造がシンプルで、普及しやすく、低コストかつ高い光電変換効率を有するＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽エネルギーシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、裏面銀電極バスバーと、裏面アルミニウムグリッド線（ｇｒｉｄｌｉｎｅ）と、裏面パッシベーション層と、Ｐ型シリコンと、Ｎ型エミッタと、前面窒化シリコン膜と、前面銀電極とをこの順に含み、
上記裏面パッシベーション層に対してレーザーグルービングすることによってレーザーグルービング領域が形成され、上記裏面アルミニウムグリッド線は、上記レーザーグルービング領域を介して、Ｐ型シリコンに接続され、
上記レーザーグルービング領域は、複数の水平方向に配置されたレーザーグルービング部を有し、各レーザーグルービング部は、１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を有し、上記裏面アルミニウムグリッド線は、レーザーグルービング体に対して垂直である、Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池を提供する。
【００１２】
上記態様の好ましい形態として、上記レーザーグルービング体は、直線状であり、
上記レーザーグルービング部は、互いに平行して配置されており、
各上記レーザーグルービング部において、上記レーザーグルービング体は、並列に配置されており、かつ同一水平面上に、又は上下方向にずらして配置されている。
【００１３】
上記態様の好ましい形態として、上記レーザーグルービング部同士の間隔は、０．５〜５０ｍｍであり、
各上記レーザーグルービング部において、上記レーザーグルービング体同士の間隔は、０．５〜５０ｍｍであり、
上記レーザーグルービング体は、長さが５０〜５０００μｍであり、幅が１０〜５００μｍである。
【００１４】
上記態様の好ましい形態として、上記裏面アルミニウムグリッド線は、３０〜５００本であり、
上記裏面アルミニウムグリッド線の幅は、３０〜５００μｍであり、上記レーザーグルービング体の長さよりも短い。
【００１５】
上記態様の好ましい形態として、上記裏面パッシベーション層は、Ｐ型シリコンと接合する酸化アルミニウム層と、上記酸化アルミニウム層と接合する窒化シリコン層とを含み、
上記窒化シリコン層の厚さは、２０〜５００ｎｍであり、
上記酸化アルミニウム層の厚さは、２〜５０ｎｍである。
【００１６】
それに対応して、本発明には、Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法であって、
Ｐ型シリコンであるシリコンウエハーの前面及び裏面に、テクスチャ構造を形成する工程（１）と、
Ｎ型エミッタを形成するように、シリコンウエハーに拡散処理を施す工程（２）と、
拡散処理時に形成された前面のりんけい酸ガラスと周辺のＰＮ接合とを除去する工程（３）と、
シリコンウエハーの裏面に酸化アルミニウム膜を堆積させる工程（４）と、
シリコンウエハーの裏面に窒化シリコン膜を堆積させる工程（５）と、
シリコンウエハーの前面に窒化シリコン膜を堆積させる工程（６）と、
シリコンウエハーの裏面にレーザーグルービングすることによって、水平方向に配置された複数のそれぞれ１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を含むレーザーグルービング部を含有するレーザーグルービング領域を形成する工程（７）と、
上記シリコンウエハーの裏面に、裏面銀バスバー（ｂｕｓｂａｒ）電極ペーストを印刷する工程（８）と、
上記シリコンウェハーの裏面に、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、レーザーグルービング体に対して垂直な裏面アルミニウムグリッド線を形成する工程（９）と、
上記シリコンウエハーの前面に前面電極ペーストを印刷する工程（１０）と、
シリコンウエハーを高温で焼結することにより、裏面銀電極バスバーと前面銀電極とを形成する工程（１１）と、
シリコンウエハーに、ＬＩＤを抑制するためのアニーリング処理を施す工程（１２）と、を有する、Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法が開示されている。
【００１７】
上記態様の好ましい形態として、工程（３）と工程（４）との間に、シリコンウエハーの裏面を研磨する工程をさらに含む。
【００１８】
上記態様の好ましい形態として、上記レーザーグルービング体は、直線状であり、
上記レーザーグルービング部は、互いに平行して配置されており、
各上記レーザーグルービング部において、上記レーザーグルービング体は、並列に配置されており、かつ同一水平面上に、又は上下方向にずらして配置されており、
上記レーザーグルービング部同士の間隔は、０．５〜５０ｍｍであり、
各レーザーグルービング部において、上記レーザーグルービング体同士の間隔は、０．５〜５０ｍｍである。
【００１９】
上記レーザーグルービング体は、長さが５０〜５０００μｍであり、幅が１０〜５００μｍであり、
上記裏面アルミニウムグリッド線は、３０〜５００本であり、
上記裏面アルミニウムグリッド線の幅は、３０〜５００μｍであり、上記レーザーグルービング体の長さよりも短い。
【００２０】
それに対応して、本発明には、上記のいずれか１つの形態に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池と封止材とを備える、ＰＥＲＣ太陽電池モジュールが開示されている。
【００２１】
それに対応して、本発明には、上記のいずれか１つの形態に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池を備える、ＰＥＲＣ太陽エネルギーシステムが開示されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、以下の有益な効果が得られる。
【００２３】
本発明において、シリコンウエハーの裏面に裏面パッシベーション層を形成した後、裏面パッシベーション層に対してレーザーグルービングすることによって、レーザーグルービング領域を形成し、そして、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、アルミニウムペーストをレーザーグルービング領域を介してＰ型シリコンに接続させ、裏面アルミニウムグリッド線が得られる。当該ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池は、シリコンウエハーの前面と裏面に電池のグリッド線の構成を作製することで、従来のアルミニウムペーストの印刷とは異なる方法を採用することになる。そして、アルミニウムグリッド線の幅はレーザーグルービング領域の長さよりはるかに小さいため、アルミニウムペーストとレーザーグルービング領域とを精密に位置合わせる必要はなく、レーザーグルービング及び印刷のプロセスが簡単になり、印刷設備の調整が容易になり、産業上の大規模な生産に適している。また、アルミニウムペースト被覆部分以外のレーザーグルービング領域は、電池の表面と裏面による太陽光の吸収を増加させ、電池の光電変換効率を引き上げることができる。そのため、本発明は、構造がシンプルで、普及しやすく、低コストかつ高い光電変換効率を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態に係るＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の裏面構造を示す図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態に係るＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池のレーザーグルービング領域の一実施例を示す図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態に係るＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池のレーザーグルービング領域の他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の目的、技術案及び利点をより明確にするために、添付の図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【００２６】
従来の片面型の太陽電池は、電池の裏面にシリコンウエハーの裏面全体を覆う全面アルミニウム裏面電界（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）が設けられている。全面アルミニウム裏面電界は、開放電圧Ｖｏｃ及び短絡電流Ｊｓｃを向上させ、少数キャリアを表面から遠ざけ、少数キャリアの再結合速度を低減させることで、電池全体の効率を改善するように機能する。しかしながら、全面アルミニウム裏面電界は不透明であるため、全面アルミニウム裏面電界を有する太陽電池の裏面は光エネルギーを吸収することができず、前面のみで光エネルギーを吸収し、電池の総合的な光電変換効率を大幅に向上させることは困難である。
【００２７】
上記の課題について、図１に示すように、本発明は、裏面銀電極バスバー１と、裏面アルミニウムグリッド線２と、裏面パッシベーション層３と、Ｐ型シリコン４と、Ｎ型エミッタ５と、前面窒化シリコン膜６と、前面銀電極７とをこの順に含み、裏面パッシベーション層３に対してレーザーグルービングすることによってレーザーグルービング領域８が形成され、上記裏面アルミニウムグリッド線２がレーザーグルービング領域８を介してＰ型シリコン４に接続するＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池を提供する。前面銀電極７は、前面銀電極バスバー７Ａと前面銀電極フィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）７Ｂとを含み、上記裏面パッシベーション層３は、酸化アルミニウム層３１及び窒化シリコン層３２を含む。
【００２８】
本発明の従来の片面型のＰＥＲＣ太陽電池に対する改善として、全面アルミニウム裏面電界の代わりに、複数の裏面アルミニウムグリッド線２を設け、さらに、レーザーグルービング技術によって裏面パッシベーション層３にレーザーグルービング領域８を形成し、裏面アルミニウムグリッド線２は、Ｐ型シリコン４と局所的に接触するように、平行に配置されたレーザーグルービング領域８に印刷される。密集して平行に配置された裏面アルミニウムグリッド線２は、開放電圧Ｖｏｃ及び短絡電流Ｊｓｃを向上させるとともに、少数キャリアの再結合速度を低減させ、電池の光電変換効率を改善するので、従来の片面型の電池における全面アルミニウム裏面電界の代わりに使用されることができる。さらに、裏面アルミニウムグリッド線２は、シリコンウエハーの裏面全体を完全に覆うものではないため、太陽光は、各裏面アルミニウムグリッド線２の隙間を介して、シリコンウエハーに照射されることができ、シリコンウエハーの裏面による光エネルギーの吸収が可能となり、電池の光電変換効率が大幅に向上することが可能となる。
【００２９】
図２〜３に示すように、上記レーザーグルービング領域８は、上記裏面アルミニウムグリッド線２に垂直するように配置されたレーザーグルービング部８１を有し、各レーザーグルービング部８１は、複数のレーザーグルービング体８２を有し、前記レーザーグルービング体８２は、上記裏面アルミニウムグリッド線２に対して垂直するように配置される。図３〜４を参考すると、図３〜４に示す破線の枠は、レーザーグルービング部８１を示している。各レーザーグルービング部８１は、長手方向に沿って配置された１つないしそれ以上のレーザーグルービング体８２を含む。
【００３０】
なお、レーザグルービング部８１については、様々な実施形態を有する。例えば、下記の例が挙げられる。
【００３１】
（１）図４に示すように、各レーザーグルービング部８１は、水平方向に配置された１つのレーザーグルービング体８２を含み、この場合、レーザーグルービング部８１は、連続的な直線状グルービング領域である。複数のレーザーグルービング部８１は、垂直方向に沿いて並んで配置されている。
【００３２】
（２）図３に示すように、各レーザーグルービング部８１は、水平方向に配置された複数のレーザーグルービング体８２を含み、この場合、レーザーグルービング部８１は、不連続なセグメント型の直線状グルービング領域である。当該複数のレーザーグルービング体８２は、２つ、３つ、又は４つないしそれ以上であってもよいが、これに限定されない。複数のレーザーグルービング部８１は、長手方向に対して垂直方向に沿いて並列するように配置されている。
【００３３】
各レーザーグルービング部８１が水平方向に配置された複数のレーザーグルービング体８２を含む場合、次のような態様が挙げられる。
【００３４】
Ａ．複数の水平方向に配置されたレーザーグルービング体８２同士の幅、長さ及び形状は、それぞれ同じであり、その寸法はミクロンレベルのものであり、たとえば、その長さは５０〜５０００μｍであってもよいが、これに限定されない。なお、上記レーザーグルービング体は、同一水平面上に配置されてもよく、上下方向にずらして（すなわち、同一水平面上ではなく）配置されてもよい。ずらして配置される場合の形態は、生産要求に応じて設定される。
【００３５】
Ｂ．複数の水平方向に配置されたレーザーグルービング体８２同士の幅、長さ及び形状は、それぞれ同じであり、その寸法はミリレベルのものであり、たとえば、その長さは５〜６００ｍｍであってもよいが、これに限定されない。なお、上記レーザーグルービング体は、同一水平面上に配置されてもよく、上下方向にずらして（すなわち、同一水平面上ではなく）配置されてもよい。ずらして配置される場合の形態は、生産要求に応じて設定される。
【００３６】
Ｃ．複数の水平方向に配置されたレーザーグルービング体８２同士の幅、長さ及び・又は形状は、それぞれ異なり、生産要求に応じて、組み合わせて設計することが可能である。なお、上記レーザーグルービング体は、同一水平面上に配置されてもよく、上下方向にずらして（すなわち、同一水平面上ではなく）配置されてもよい。ずらして配置される場合の形態は、生産要求に応じて設定される。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態として、上記レーザーグルービング体は直線状である。そのため、加工が容易となり、製造プロセスが簡略化され、製造コストを減少することができる。上記レーザーグルービング体は、曲線状、円弧状、波状などの他の形状であってもよく、その実施形態は本発明に挙げられた実施形態に限定されない。
【００３８】
上記レーザーグルービング部は、互いに平行して配置されており、且つ各レーザーグルービング部における上記レーザーグルービング体は、並列に配置されている。これにより、生産プロセスを簡略化させることが可能となり、大規模な普及と使用に適する。
【００３９】
上記レーザーグルービング部同士の間隔は０．５〜５０ｍｍであり、各レーザーグルービング部における上記レーザーグルービング体同士の間隔は０．５〜５０ｍｍである。
【００４０】
上記レーザーグルービング体８２の長さは５０〜５０００μｍであり、幅は１０〜５００μｍである。好ましくは、上記レーザーグルービング体８２の長さは２５０〜１２００μｍであり、幅は３０〜８０μｍである。
【００４１】
レーザーグルービング部の長さ、幅及び間隔、並びにアルミニウムグリッド線の本数及び幅は、アルミニウムグリッド線とＰ型シリコンの接触面積と、アルミニウムグリッド線の遮光部分の面積と、電子の完全収集に基づいて、最適化されたものである。その目的は、良好な電流出力を確保しながら裏面アルミニウムグリッド線の遮光部分の面積をできるだけ小さくするにより、電池全体の光電変換効率を向上させることにある。
【００４２】
上記裏面アルミニウムグリッド線の本数は、３０〜５００本であり、上記裏面アルミニウムグリッド線の幅は、３０〜５００μｍであり、上記裏面アルミニウムグリッド線の幅は、上記レーザーグルービング体の長さよりも大幅に短い。好ましくは、上記裏面アルミニウムグリッド線の本数は、８０〜２２０本であり、上記裏面アルミニウムグリッド線の幅は、５０〜３００μｍである。
【００４３】
上記裏面アルミニウムグリッド線の幅は、上記レーザーグルービング体の長さよりも大幅に短いため、アルミニウムグリッド線がレーザーグルービング体に対して垂直である場合、裏面アルミニウムグリッド線の印刷を容易にすることができる。特に、精密に位置合わせしなくても、アルミニウムグリッド線をレーザーグルービング領域内に配置することができ、これにより、レーザーグルービング及び印刷のプロセスが簡単になり、印刷設備の調整が容易になり、産業上の大規模な生産に適する。
【００４４】
本発明は、裏面パッシベーション層に対してレーザーグルービング技術によりレーザーグルービング領域を形成し、そして、アルミニウムペーストがレーザーグルービング領域を介してＰ型シリコンに接合されるように、レーザーグルービング方向に垂直する方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することで、裏面アルミニウムグリッド線が得られる。当該ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池は、シリコンウエハーの前面と裏面に電池のグリッド線の構造を作製することで、従来のアルミニウムペーストによる印刷とは異なり、アルミニウムペーストとレーザーグルービング領域とを精密に位置合わせる必要がなく、製造プロセスが簡単になり、かつ産業化上の大規模な生産に適する。アルミニウムグリッド線がレーザーグルービング体と平行に形成される場合では、アルミニウムペーストをレーザーグルービング領域に精密に位置合わせする必要があり、印刷装置に対して高精度と高再現性が求められ、歩留まりの管理が難しく、かつ不良品が多いため、平均的な光電変換効率が低下しまうことになる。本発明によれば、歩留まり率を９９．５％まで高めることが可能となる。
【００４５】
さらに、上記裏面パッシベーション層３は、酸化アルミニウム層３１及び窒化シリコン層３２を含み、上記酸化アルミニウム層３１はＰ型シリコン４と接合し、上記窒化シリコン層３２は酸化アルミニウム層３１と接合する。上記窒化シリコン層３２の厚さは、２０〜５００ｎｍであり、上記酸化アルミニウム層３１の厚さは、２〜５０ｎｍである。
【００４６】
好ましくは、上記窒化シリコン層３２の厚さは、１００〜２００ｎｍであり、上記酸化アルミニウム層３１の厚さは、５〜３０ｎｍである。
【００４７】
なお、本発明には、Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法であって、
Ｐ型シリコンであるシリコンウエハーの前面及び裏面にテクスチャ構造を形成する工程Ｓ１０１と、
Ｎ型エミッタを形成するように、シリコンウエハーに拡散処理を施す工程Ｓ１０２と、
拡散処理時に形成された前面のりんけい酸ガラスと周辺のＰＮ接合とを除去する工程Ｓ１０３と、
シリコンウエハーの裏面に酸化アルミニウム膜を堆積させる工程Ｓ１０４と、
シリコンウエハーの裏面に窒化シリコン膜を堆積させる工程Ｓ１０５と、
シリコンウエハーの前面に窒化シリコン膜を堆積させる工程Ｓ１０６と、
シリコンウエハーの裏面にレーザーグルービングすることによって、水平方向に配置された複数のそれぞれ１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を含むレーザーグルービング部を含有するレーザーグルービング領域を形成する工程Ｓ１０７と、
上記シリコンウエハーの裏面に、裏面銀電極バスバーペーストを印刷する工程Ｓ１０８と、
上記シリコンウェハーの裏面に、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、レーザーグルービング体に対して垂直な裏面アルミニウムグリッド線を形成する工程Ｓ１０９と、
上記シリコンウエハーの前面に前面電極ペーストを印刷する工程Ｓ１１０と、
シリコンウエハーを高温で焼結することにより、裏面銀電極バスバーと前面銀電極とを形成する工程Ｓ１１１と、
シリコンウエハーに、ＬＩＤ（Ｌｉｇｈｔ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ、光誘起劣化）を抑制するためのアニーリング処理を施す工程Ｓ１１２と、
を含む、Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池の製造方法が開示されている。
【００４８】
なお、工程Ｓ１０６と、工程Ｓ１０４と、工程Ｓ１０５との順序は、入れ替えられることが可能であり、例えば、工程Ｓ１０６は、工程Ｓ１０４と工程Ｓ１０５の前に行なってもよい。
【００４９】
工程Ｓ１０３と工程Ｓ１０４との間に、シリコンウエハーの裏面を研磨する工程を含む。また、本発明は、裏面を研磨する工程を含めてもよいが、含まなくてもよい。
【００５０】
なお、製造方法におけるレーザーグルービング領域と裏面アルミニウムグリッド線の具体的なパラメータについては、上述と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５１】
それに対応して、本発明には、上記のいずれかの形態に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池であるＰＥＲＣ太陽電池と封止材とを備えるＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池モジュールが開示されている。具体的には、ＰＥＲＣ太陽電池モジュールの一実施例として、上から順に接合されている高透過率強化ガラスと、エチレン−酢酸ビニル共重合体ＥＶＡと、ＰＥＲＣ太陽電池と、エチレン−酢酸ビニル共重合体ＥＶＡと、高透過率強化ガラスとを含むものが開示されている。
【００５２】
それに対応して、本発明には、上記のいずれかの形態に記載のＰ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池であるＰＥＲＣ太陽電池を備るＰ型ＰＥＲＣ太陽エネルギーシステムが開示されている。ＰＥＲＣ太陽エネルギーシステムの好ましい実施例として、ＰＥＲＣ太陽電池と、バッテリーパックと、充放電コントローラーと、インバータと、太陽追尾制御システムとを含むものが開示されている。上記ＰＥＲＣ太陽エネルギーシステムは、バッテリーパックと、充放電コントローラーと、インバータとを備えてもよいが、備えなくても良い。当業者は実際の必要に応じて設定してもよい。
【００５３】
なお、ＰＥＲＣ太陽電池モジュール及びＰＥＲＣ太陽エネルギーシステムにおいて、Ｐ型ＰＥＲＣ両面受光型太陽電池以外の部品は、従来技術の設計に参照すればよい。
【００５４】
以下、具体的な実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。
【００５５】
＜実施例１＞
（１）Ｐ型シリコンであるシリコンウエハーの前面及び裏面に、テクスチャ構造を形成する。
（２）Ｎ型エミッタを形成するように、シリコンウエハーに拡散処理を施す。
（３）拡散処理時に形成された前面のりんけい酸ガラスと周辺のＰＮ接合とを除去する。
（４）シリコンウエハーの裏面に酸化アルミニウム膜を堆積させる。
（５）シリコンウエハーの裏面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（６）シリコンウエハーの前面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（７）シリコンウエハーの裏面にレーザーグルービングすることによって、水平方向に配置された複数のそれぞれ１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を含むレーザーグルービング部を含有するレーザーグルービング領域を形成する。上記レーザーグルービング体は、長さが１０００μｍであり、幅が４０μｍである。
（８）上記シリコンウエハーの裏面に、裏面銀電極バスバーペーストを印刷する。
（９）上記シリコンウェハーの裏面に、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、レーザーグルービング体に対して垂直な裏面アルミニウムグリッド線を形成する。上記裏面アルミニウムグリッド線は、１５０本であり、幅は１５０μｍである。
（１０）上記シリコンウエハーの前面に前面電極ペーストを印刷する。
（１１）シリコンウエハーを高温で焼結することにより、裏面銀電極バスバーと前面銀電極とを形成する。
（１２）シリコンウエハーに、ＬＩＤを抑制するためのアニーリング処理を施す。
【００５６】
＜実施例２＞
（１）Ｐ型シリコンであるシリコンウエハーの前面及び裏面に、テクスチャ構造を形成する。
（２）Ｎ型エミッタを形成するように、シリコンウエハーに拡散処理を施す。
（３）拡散処理時に形成された前面のりんけい酸ガラスと周辺のＰＮ接合とを除去し、シリコンウエハーの裏面を研磨する。
（４）シリコンウエハーの裏面に酸化アルミニウム膜を堆積させる。
（５）シリコンウエハーの裏面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（６）シリコンウエハーの前面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（７）シリコンウエハーの裏面にレーザーグルービングすることによって、水平方向に配置された複数のそれぞれ１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を含むレーザーグルービング部を含有するレーザーグルービング領域を形成する。上記レーザーグルービング体は、長さが５００μｍであり、幅が５０μｍである。
（８）上記シリコンウエハーの裏面に、裏面銀電極バスバーペーストを印刷する。
（９）上記シリコンウェハーの裏面に、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、レーザーグルービング体に対して垂直な裏面アルミニウムグリッド線を形成する。上記裏面アルミニウムを形成するように、上記シリコンウェハーの裏面に、アルミニウムペーストをレーザーグルービング方向に垂直方向に沿って印刷する。上記裏面アルミニウムは、上記レーザーグルービング体に対して垂直であり、裏面アルミニウムグリッド線の数は、２００本であり、裏面アルミニウムの幅は２００μｍである。
（１０）上記シリコンウエハーの前面に前面電極ペーストを印刷する。
（１１）シリコンウエハーを高温で焼結することにより、裏面銀電極バスバーと前面銀電極とを形成する。
（１２）シリコンウエハーに、ＬＩＤを抑制するためのアニーリング処理を施す。
【００５７】
＜実施例３＞
（１）Ｐ型シリコンであるシリコンウエハーの前面及び裏面に、テクスチャ構造を形成する。
（２）Ｎ型エミッタを形成するように、シリコンウエハーに拡散処理を施す。
（３）拡散処理時に形成された前面のりんけい酸ガラスと周辺のＰＮ接合とを除去する。
（４）シリコンウエハーの裏面に酸化アルミニウム膜を堆積させる。
（５）シリコンウエハーの裏面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（６）シリコンウエハーの前面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（７）シリコンウエハーの裏面にレーザーグルービングすることによって、水平方向に配置された複数のそれぞれ１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を含むレーザーグルービング部を含有するレーザーグルービング領域を形成する。上記レーザーグルービング体は、長さが３００μｍであり、幅が３０μｍである。
（８）上記シリコンウエハーの裏面に、裏面銀電極バスバーペーストを印刷する。
（９）上記シリコンウェハーの裏面に、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、レーザーグルービング体に対して垂直な裏面アルミニウムグリッド線を形成する。上記裏面アルミニウムグリッド線は、２５０本であり、幅は２５０μｍである。
（１０）上記シリコンウエハーの前面に前面電極ペーストを印刷する。
（１１）シリコンウエハーを高温で焼結することにより、裏面銀電極バスバーと前面銀電極とを形成する。
（１２）シリコンウエハーに、ＬＩＤを抑制するためのアニーリング処理を施す。
【００５８】
＜実施例４＞
（１）Ｐ型シリコンであるシリコンウエハーの前面及び裏面に、テクスチャ構造を形成する。
（２）Ｎ型エミッタを形成するように、シリコンウエハーに拡散処理を施す。
（３）拡散処理時に形成された前面のりんけい酸ガラスと周辺のＰＮ接合とを除去し、シリコンウエハーの裏面を研磨する。
（４）シリコンウエハーの裏面に酸化アルミニウム膜を堆積させる。
（５）シリコンウエハーの裏面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（６）シリコンウエハーの前面に窒化シリコン膜を堆積させる。
（７）シリコンウエハーの裏面にレーザーグルービングすることによって、水平方向に配置された複数のそれぞれ１つないしそれ以上の水平方向に配置されたレーザーグルービング体を含むレーザーグルービング部を含有するレーザーグルービング領域を形成する。上記レーザーグルービング体は、長さが１２００μｍであり、幅が２００μｍである。
（８）上記シリコンウエハーの裏面に、裏面銀電極バスバーペーストを印刷する。
（９）上記シリコンウェハーの裏面に、レーザーグルービング方向に垂直な方向に沿ってアルミニウムペーストを印刷することにより、レーザーグルービング体に対して垂直な裏面アルミニウムグリッド線を形成する。裏面アルミニウムグリッド線は、３００本であり、幅は３００μｍである。
（１０）上記シリコンウエハーの前面に前面電極ペーストを印刷する。
（１１）シリコンウエハーを高温で焼結することにより、裏面銀電極バスバーと前面銀電極とを形成する。
（１２）シリコンウエハーに、ＬＩＤを抑制するためのアニーリング処理を施す。
【００５９】
なお、上記実施例は、本発明を実施するための形態を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。好ましい実施例を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者なら、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく様々な変更及び均等な置換を行うことができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００６０】
１  裏面銀電極バスバー
２  裏面アルミニウムグリッド線
３  裏面パッシベーション層
３１  酸化アルミニウム層
３２  窒化シリコン層
４  Ｐ型シリコン
５  Ｎ型エミッタ
６  前面窒化シリコン膜
７  前面銀電極
７Ａ  前面銀電極バスバー
７Ｂ  前面銀電極フィンガー
８  レーザーグルービング領域
８１  レーザーグルービング部
８２  レーザーグルービング体
【図１】
0006741867.tif 000002
【図２】
0006741867.tif 000003
【図３】
0006741867.tif 000004
【図４】
0006741867.tif 000005