(57)【要約】      （修正有）【課題】電極の先端に過大なはんだ溜まりが形成されるのを防止しつつ、生産効率の向上を図ることができる太陽電池およびその製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池は、ＰＮ接合を有する半導体基板と、半導体基板の表面および裏面にそれぞれ形成された細長い直線状のコレクター電極および配線用電極を備え、配線用電極は幅がコレクター電極よりも広く、コレクター電極と配線用電極は長手方向が同じ方向を向き、かつ、一部が半導体基板を介して互いに対向し、配線用電極は一方の端が鋭角状に尖った頂部を有し、頂部はコレクター電極と対向しないように形成されてなる。【選択図】  図２
2004214391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＮ接合を有する半導体基板と、半導体基板の表面および裏面にそれぞれ形成された細長い直線状のコレクター電極および配線用電極を備え、配線用電極は幅がコレクター電極よりも広く、コレクター電極と配線用電極は長手方向が同じ方向を向き、かつ、一部が半導体基板を介して互いに対向し、配線用電極は一方の端が鋭角状に尖った頂部を有し、頂部はコレクター電極と対向しないように形成されてなる太陽電池。
【請求項２】
配線用電極の頂部は、三角形状に先細るように形成されてなる請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
三角形状の頂部は、その頂点が配線用電極の長手方向に平行な２辺の一方の延長線上にある請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
配線用電極の頂部は、三角形状に先細るように形成され、その頂点の内角が６０度以下である請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池。
【請求項５】
半導体基板の裏面に配線用電極を囲むようにアルミニウム電極がさらに形成され、配線用電極は銀からなり頂部がアルミニウム電極の上に部分的に重なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池。
【請求項６】
複数の太陽電池を一括して製造するための方法であって、ＰＮ接合を有する複数枚の半導体基板の各表面および裏面に細長い直線状のコレクター電極および配線用電極をそれぞれ形成し、複数の棚を有するウエハキャリアの各棚に各半導体基板をセットし、各半導体基板をセットしたウエハキャリアを溶融はんだ槽に浸漬し、ウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げて各コレクター電極および配線用電極の表面にはんだ層を形成し、ウエハキャリアから各半導体基板を取り出す工程からなり、太陽電池の各々が請求項１〜５のいずれか１つに記載の太陽電池からなる太陽電池の製造方法。
【請求項７】
ウエハキャリアは、隣接する半導体基板の間隔が２．５〜５．０ｍｍの範囲内となるように各半導体基板をセットし、１つの配線用電極の表面に形成されたはんだ層の膜厚は、最も薄い部分と最も厚い部分との差が０．５ｍｍ以内である請求項６に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池およびその製造方法に関し、詳しくは、太陽電池の表面および裏面に形成される電極の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に関連する従来技術としては、裏面電極をインターコネクタの接続方向に並んだ複数の分割電極で構成し、各分割電極の先端を先細の形状とした太陽電池が知られている。
この太陽電池は、その製造工程において、太陽電池を溶融はんだ層に浸漬して引き上げるというはんだディップ工程が施されることにより、各分割電極の表面にはんだ層が形成される。
【０００３】
溶融はんだ槽から引き上げられる際、溶融はんだは各分割電極の先端に表面張力によって溜まり、各分割電極の先端にはんだ溜まり部が形成される。
はんだ溜まり部が厚すぎると太陽電池をガラス基板などでラミネートする工程において局部的に過大な力が加わり、太陽電池に割れを生ずる恐れがある。
そこで、上記太陽電池では各分割電極の先端を先細の形状とすることにより、溶融はんだ層から引き上げる際に溶融はんだを流れ落ち易くし、各分割電極の先端に過剰な量の溶融はんだが溜まらないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３３２２６９号公報参照
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
太陽電池の製造工程において、電極の表面にはんだ層を形成するはんだディップ工程では、生産効率を高めるため、互いに平行に配置された複数の仕切り棚を有するウエハキャリアが用いられる。
電極が形成された複数の太陽電池は、ウエハキャリアの棚にそれぞれセットされたうえでウエハキャリアごと溶融はんだ槽に浸漬される。
【０００６】
しかし、ウエハキャリアにセットされた状態において、隣接する太陽電池の間隔が小さいと、ウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げた際に、溶融はんだが表面張力の働きによって隣接する太陽電池の間隔から流れ落ち難くなる。
この場合、引き上げ方向と反対の電極の先端には過大なはんだ溜まりが形成され、後のモジュール化工程やラミネート工程においてはんだ溜まりの形成部位に過剰な力が局部的に加わり、太陽電池に割れが生ずる恐れがある。
【０００７】
このため、ウエハキャリアの隣接する棚の間隔は、隣接する太陽電池の間隔が小さくなり過ぎないようにある程度余裕をもって設定される。
しかしながら、生産効率を高めるという観点からすれば、隣接する棚の間隔を可能な限り詰めて、より多くの太陽電池をセットできるようにすることが望まれる。
このように、太陽電池の製造において、電極の先端に形成される過大なはんだ溜まりの解消と生産効率の改善は相反する関係にある。
【０００８】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、電極の先端に過大なはんだ溜まりが形成されるのを防止しつつ、生産効率の向上を図ることができる太陽電池およびその製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ＰＮ接合を有する半導体基板と、半導体基板の表面および裏面にそれぞれ形成された細長い直線状のコレクター電極および配線用電極を備え、配線用電極は幅がコレクター電極よりも広く、コレクター電極と配線用電極は長手方向が同じ方向を向き、かつ、一部が半導体基板を介して互いに対向し、配線用電極は一方の端が鋭角状に尖った頂部を有し、頂部はコレクター電極と対向しないように形成されてなる太陽電池を提供するものである。
【００１０】
つまり、この発明による太陽電池は、裏面に形成される配線用電極が一方の端に鋭角状に尖った頂部を有するので、溶融はんだ槽から引き上げられる際に、配線用電極に付着した溶融はんだのきれが良くなり、過大なはんだ溜まりの形成が防止される。
【００１１】
また、配線用電極の頂部がコレクター電極と対向しないように形成されるので、複数の太陽電池がウエハキャリアの各棚にセットされた状態において、隣接する太陽電池の一方に形成された配線用電極の頂部は、他方の太陽電池のコレクター電極ではなく半導体基板と対向することとなる。
半導体基板はコレクター電極よりもはんだをはじき易いため、従来と同じ棚間隔を有するウエハキャリアにこの発明による太陽電池をセットし、溶融はんだ槽に浸漬して引き上げた場合、配線用電極の頂部において隣接する太陽電池の間から下方に流れ落ちようとする溶融はんだに働く表面張力は従来よりも小さくなる。
この結果、配線用電極の頂部における溶融はんだのきれがよくなり、過大なはんだ溜まりの形成が防止される。
このため、ウエハキャリアの棚間隔を溶融はんだのきれを確保できる範囲内で従来より詰めることが可能となり、より多くの太陽電池をウエハキャリアにセットすることにより生産効率の向上を図ることができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明による太陽電池は、ＰＮ接合を有する半導体基板と、半導体基板の表面および裏面にそれぞれ形成された細長い直線状のコレクター電極および配線用電極を備え、配線用電極は幅がコレクター電極よりも広く、コレクター電極と配線用電極は長手方向が同じ方向を向き、かつ、一部が半導体基板を介して互いに対向し、配線用電極は一方の端が鋭角状に尖って頂部を有し、頂部はコレクター電極と対向しないように形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
この発明による太陽電池において、ＰＮ接合を有する半導体基板としては、例えば、ｐ型またはｎ型のシリコン基板に、ｎ型またはｐ型の不純物を拡散させてＰＮ接合を形成したものを用いることができる。
また、半導体基板の表面および裏面にそれぞれ形成されるコレクター電極および配線用電極としては、アルミニウム粉末または銀粉末などの金属粉末を含む金属ペーストをスクリーン印刷法などの方法により所望のパターンで印刷し、焼成したものを用いることができる。
ここで、コレクター電極は、コレクター電極を幹部としてそこから枝分かれ状に延びるグリッド電極を備えていてもよい。この場合、金属ペーストを印刷する際に櫛形のパターンで印刷することとなる。
【００１４】
この発明による太陽電池において、配線用電極の頂部は、三角形状に先細るように形成されていてもよい。
また、このように構成された場合において、三角形状の頂部は、その頂点が配線用電極の長手方向に平行な２辺の一方の延長線上にあってもよい。
また、この発明による太陽電池において、配線用電極の頂部は、三角形状に先細るように形成され、その頂点の内角が約６０度以下であることが好ましい。
また、この発明による太陽電池は、半導体基板の裏面に配線用電極を囲むようにアルミニウム電極がさらに形成され、配線用電極は銀からなり頂部がアルミニウム電極の上に部分的に重なることが好ましい。
【００１５】
これらのような構成によると、溶融はんだ槽から引き上げられる際に配線用電極に付着した溶融はんだのきれがさらに良くなり、過大なはんだ溜まりの形成がより効果的に防止される。
特に、三角形状に先細るように形成された頂部の頂点の内角が６０度以下の場合には、溶融はんだのきれが極めて良くなり、はんだ溜まり部の厚さを約０．５ｍｍ以下に抑えることができるようになる。
【００１６】
なお、ここで、はんだ溜まり部とは、配線用電極の頂部を覆う部分に形成され膜厚が局部的に厚くなっている部分のことである。したがって、はんだ溜まり部の厚さは、はんだ層の膜厚において最も薄い部分と最も厚い部分との差に等しい。また、０．５ｍｍというのは、太陽電池の割れを防止するうえで望まれる許容限度値である。
つまり、はんだ溜まり部の厚さが約０．５ｍｍを超えると、後のモジュール化工程やラミネート工程において、はんだ溜まり部の形成部位に過大な力が局部的に加わり太陽電池に割れが生ずる恐れが急に高まるが、約０．５ｍｍ以下であれば割れが生ずる可能性は低くなる。
【００１７】
また、銀からなる配線用電極の頂部がアルミニウム電極の上に部分的に重なるとさらにきれが良くなるというのは、アルミニウム電極は、半導体基板よりもはんだをはじき易いためである。
つまり、従来の太陽電池は、後のモジュール化工程で接続されるインターコネクタが配線用電極に与えるストレスや、生産上の公差を考慮して、図２３に示されるように、銀からなる配線用電極の一方の端とアルミニウム電極との間に隙間が形成され、この隙間から半導体基板の裏面がのぞく構造となっていた。
しかし、上述のように銀からなる配線用電極の頂部が、アルミニウム電極の上に部分的に重なるようにすれば、配線用電極の頂部から流れ落ちたはんだは、はんだをはじき易い裏面電極の表面をつたうこととなり、溶融はんだのきれがより一層よくなるのである。
【００１８】
また、この発明は別の観点からみると、複数の太陽電池を一括して製造するための方法であって、ＰＮ接合を有する複数枚の半導体基板の各表面および裏面に細長い直線状のコレクター電極および配線用電極をそれぞれ形成し、複数の棚を有するウエハキャリアの各棚に各半導体基板をセットし、各半導体基板をセットしたウエハキャリアを溶融はんだ槽に浸漬し、ウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げて各コレクター電極および配線用電極の表面にはんだ層を形成し、ウエハキャリアから各半導体基板を取り出す工程からなり、太陽電池の各々が上述のこの発明による太陽電池からなる太陽電池の製造方法を提供するものでもある。
【００１９】
また、この発明による上記太陽電池の製造方法において、ウエハキャリアは、隣接する半導体基板の間隔が２．５〜５．０ｍｍの範囲内となるように各半導体基板をセットし、１つの配線用電極の表面に形成されたはんだ層の膜厚は、最も薄い部分と最も厚い部分との差が０．５ｍｍ以内であってもよい。
このような製造方法によると、複数の半導体基板がウエハキャリアにセットされた状態において、隣接する半導体基板の間隔が従来よりも小さくなり、より多くの半導体基板をウエハキャリアにセットできるようになり、生産効率が向上する。
【００２０】
また、上述のように、この発明による太陽電池では、配線用電極の頂部において隣接する太陽電池の間から下方に流れ落ちようとする溶融はんだに働く表面張力が従来よりも小さくなるため、生産効率の向上を図るために隣接する半導体基板の間隔を従来より小さくしても、配線用電極の一方の先端に形成されるはんだ溜まり部の厚さ、すなわち、はんだ層の膜厚において最も薄い部分と最も厚い部分との差を太陽電池の割れを防止するうえで望ましい約０．５ｍｍ以下に抑えることができる。
【００２１】
【実施例】
以下にこの発明の実施例による太陽電池について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の複数の実施例において、共通する部材には同じ符号を用いて説明する。
【００２２】
実施例１
この発明の実施例１による太陽電池について図１〜図９に基づいて説明する。図１は実施例１による太陽電池の全体構成を示す平面図、図２は図１に示される太陽電池の背面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＢ−Ｂ断面図、図５は図３の要部拡大図である。また、図６は実施例１による太陽電池の製造工程において用いられるウエハキャリアの斜視図、図７は図６に示されるウエハキャリアが溶融はんだ槽に浸漬される様子を示す説明図、図８はウエハキャリアにセットされた半導体基板が互いに対向する状態を示す説明図、図９はウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げる際に配線用電極の頂部近傍の溶融はんだに作用する表面張力を説明する説明図である。
【００２３】
図１〜４に示されるように、実施例１による太陽電池１は、ＰＮ接合を有する半導体基板２と、半導体基板２の表面および裏面にそれぞれ形成された細長い直線状のコレクター電極３および配線用電極５を備え、配線用電極５は幅がコレクター電極３よりも広く、コレクター電極３と配線用電極５は長手方向が同じ方向を向き、かつ、一部が半導体基板２を介して互いに対向し、配線用電極５は一方の端が鋭角状に尖った頂部５ａを有し、頂部５ａはコレクター電極３と対向しないように形成されている。
【００２４】
ここで、コレクター電極３はコレクター電極３を幹としてそこから枝分かれ状に延びる多数のグリッド電極４を備えている。
また、図２〜４に示されるように、配線用電極５の周囲にはアルミニウムペーストを焼成して形成された裏面電極６が形成されている。裏面電極６は配線用電極５が形成される箇所に開口部６ａが形成され、この開口部６ａに配線用電極５が埋め込まれるように形成されている。したがって、配線用電極５は半導体基板２の裏面に直接接している。
【００２５】
また、図３および図４に示されるように、コレクター電極３、グリッド電極４および配線用電極５の表面にははんだ層７が形成されている。
また、コレクター電極３および配線用電極５の一方の端には溶融はんだが溜まって形成されたはんだ溜まり部７ａが形成されている。
【００２６】
以下、図１〜４に示される太陽電池１を複数一括して製造する方法について説明する。
半導体基板２として、約１２５ｍｍ角、厚さ約３００μｍにスライスされたｐ型シリコンウエハを用いる。
まず、スライス時に生じたダメージ層を除去するために、アルカリエッチングを施す。
【００２７】
次に、半導体基板２の表面側にリン（Ｐ）系の化合物を含有したｎ型の不純物を塗布し、約８００〜９００℃の熱拡散により面抵抗値が約５０Ωのｎ型拡散層（図示せず）を形成する。
次に、半導体基板２の表面（受光面）側に反射防止膜（ＡＲＣ）（図示せず）としてプラズマＣＶＤにより約７０〜１００μｍのＳｉＮ膜を形成する。
【００２８】
次に、半導体基板２の裏面側にアルミペースト（東洋アルミニウム株式会社製「アルペースト」（商品名））をスクリーン印刷法により約５０〜７０μｍ程度の厚さで印刷する。
なお、このアルミペーストの印刷パターンには、後の工程で配線用電極５を形成するための開口部６ａを形成しておく。
アルミペーストが印刷された半導体基板２を約１５０℃程度で乾燥させた後、７００〜８００℃程度で焼成を行い裏面電極６を形成する。
この際、半導体基板２に不純物となるＡｌが拡散し、ｐ＋層からなるＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ：裏面電界）層が形成される。
【００２９】
次に、銀ペーストを裏面電極６の開口部６ａと重なるように（開口部６ａに埋め込むように）スクリーン印刷法により約５０μｍ程度の厚さで印刷する。
次に、半導体基板２の表面側に銀ペーストをスクリーン印刷法により約２０μｍ程度の厚さで櫛形に印刷する。
銀ペーストが印刷された半導体基板２を約１５０℃程度で乾燥させた後、７００〜８００℃程度で焼成を行い表面側のコレクター電極３およびグリッド電極４、並びに、裏面側の配線用電極５を形成する。
【００３０】
次に、図６に示すようなウエハキャリア１００の各棚（図示せず）に上記工程を経た複数の半導体基板２をそれぞれセットし、図７に示すように、溶融はんだ槽２００に浸漬し引き上げる。
ここで、図１および図２に示されるように、この発明では配線用電極５の頂部５ａがコレクター電極３と対向しないように形成されるので、ウエハキャリア１００にセットされた状態において、隣接する半導体基板２は図８に示すような状態で対向する。
【００３１】
すなわち、図８に示されるように、隣接する２つの半導体基板２のうち、一方の半導体基板２の配線用電極５の尖った頂部５ａは、他方の半導体基板２のコレクター電極３と対向せず、はんだをはじき易い半導体基板２の表面と対向する。このため、図９に示されるように、溶融はんだ槽２００からウエハキャリア１００（図６参照）を引き上げる際に配線用電極５の頂部５ａ近傍の溶融はんだに作用する表面張力は、対向する半導体基板２の表面近傍の溶融はんだに作用する表面張力の減少に伴って間接的に減少する。
この結果、図６に示されるウエハキャリア１００の、隣接する半導体基板２の間隔を規定することとなる棚間隔Ｄ１を従来より短い間隔に設定しても、図３および図５に示されるはんだ溜まり部７ａの過大な形成が防止される。
【００３２】
なお、図８に示す半導体基板２の間隔Ｄ２と図６に示す棚間隔Ｄ１はほぼ等しい関係にあり、実施例１で用いるウエハキャリアの棚間隔は約５ｍｍである。
また、同時に製造される実施例１による複数の太陽電池１において、図５に示されるはんだ溜まり部７ａの厚さＴ１（すなわち、はんだ層７の膜厚において最も薄い部分と最も厚い部分との差）は約０．１〜０．３ｍｍの範囲内に収まり、また、厚さＴ１の平均値は約０．２３ｍｍとなる。
このように、実施例１による太陽電池１の構造では、はんだ溜まり部７ａの厚さの最大値が、太陽電池の割れを防止する上で望ましいとされる許容限度値０．５ｍｍ内に収まっている。
このため、実施例１による太陽電池１の構造は、太陽電池の割れを防止するうえで好ましい構造である。
【００３３】
比較例１
この発明による太陽電池に対する比較例１となる従来構造の太陽電池３００について図２２〜２６に基づいて説明する。
図２２は比較例１による太陽電池の平面図、図２３は図２２に示される太陽電池の背面図、図２４は図２３のＤ−Ｄ断面図、図２５は図２４の要部拡大図、図２６はウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げる際に配線用電極の一方の端の近傍の溶融はんだに作用する表面張力を説明する説明図である。
【００３４】
図２２および図２３に示されるように、比較例１による太陽電池３００は、配線用電極３０５のパターンが単純な短冊状であり、配線用電極３０５の一方の端には、上述の実施例１による太陽電池１（図１および図２参照）の配線用電極５のような鋭角状に尖った頂部５ａが形成されていない。
また、図２３および図２４に示されるように、配線用電極３０５の一方の端と裏面電極３０６との間には隙間３０８が形成され、この隙間３０８に半導体基板３０２の裏面が露出している。
その他の構成は上述の実施例１による太陽電池１と同じであり、製造方法および製造工程で用いるウエハキャリア１００（図６参照）の棚間隔Ｄ１についても実施例１と同じである。
【００３５】
比較例１による太陽電池３００は、配線用電極３０５が単純な短冊状であり、かつ、配線用電極３０５の一方の端がはんだをはじき難いコレクター電極３０３と対向しているため、溶融はんだ槽２００（図７参照）から引き上げられる際に図２６に示すような状態となり溶融はんだのきれが悪い。
このため、図２４および図２５に示されるように、配線用電極３０５の一方の端にはんだ溜まり部３０７ａが過大に形成され易く、同時に製造される比較例１による複数の太陽電池３００において、図２５に示されるはんだ溜まり部の厚さＴ４は約０．１８〜０．６６ｍｍの範囲となり、また、厚さＴ４の平均値は約０．４２ｍｍとなる。
このように、比較例１による太陽電池３００の構造では、はんだ溜まり部３０７ａの厚さＴ４の最大値が、太陽電池の割れを防止する上で望ましいとされる許容限度値０．５ｍｍを超えている。
【００３６】
比較例２
この発明による太陽電池に対する比較例２となる従来構造の太陽電池について図２７〜３１に基づいて説明する。
図２７は比較例２による太陽電池の平面図、図２８は図２７に示される太陽電池の背面図、図２９はウエハキャリアにセットされた比較例２に係る半導体基板が互いに対向する状態を示す説明図、図３０はウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げる際に配線用電極の頂部近傍の溶融はんだに作用する表面張力を説明する説明図、図３１は配線用電極の頂部近傍の拡大図である。
【００３７】
図２７および図２８に示されるように、比較例２による太陽電池４００の配線用電極４０５は、一方の端が三角形状に先細って鋭角状に尖った頂部４０５ａが形成され、かつ、頂部４０５ａは受光面側のコレクター電極４０３と半導体基板４０２を介して対向している。
その他の構成は上述の実施例１による太陽電池１（図１および図２参照）と同じであり、製造方法および製造工程で用いるウエハキャリア１００（図６参照）の棚間隔Ｄ１についても実施例１と同じである。
【００３８】
比較例２による太陽電池４００は、配線用電極４０５の一方の端に鋭角状に尖った頂部４０５ａが形成されているものの、頂部４０５ａとコレクター電極４０３とが半導体基板４０２を介して対向している。
このため、ウエハキャリア１００に収容された状態において、隣接する半導体基板４０２は、図２９に示されるように、一方の半導体基板４０２の裏面に形成された配線用電極４０５の頂部４０５ａと他方の半導体基板４０２の表面に形成されたはんだをはじき難いコレクター電極４０３とが対向する状態となる。
この場合、一方の半導体基板４０２と他方の半導体基板４０２との間隔Ｄ３は実施例１と同じであるにも係わらず、図３０に示されるように、溶融はんだ槽２００から引き上げられる際に配線用電極４０５の頂部４０５ａの近傍の溶融はんだに作用する表面張力が大きくなり、溶融はんだのきれが悪い。
【００３９】
この結果、比較例２による太陽電池４００を実施例１と同じウエハキャリア１００を用いて複数枚一括して製造すると、図３１に示されるはんだ溜まり部の厚さＴ５は約０．１３〜０．６ｍｍの範囲となり、厚さＴ５の平均値は約０．３５ｍｍとなる。
このように、比較例２による太陽電池４００の構造では、はんだ溜まり部４０５ａの厚さＴ５の最大値が、太陽電池の割れを防止する上で望ましいとされる許容限度値０．５ｍｍを超えている。
【００４０】
実施例２
この発明の実施例２による太陽電池について図１０〜１２に基づいて説明する。図１０は実施例２による太陽電池の平面図、図１１は図１０に示される太陽電池の背面図、図１２は配線用電極の頂部近傍の拡大図である。
【００４１】
図１０および図１１に示されるように、実施例２による太陽電池２１は、配線用電極２５のパターンが実施例１に対して変更され、これに対応して裏面電極２６の開口部２６ａのパターンも変更されている。
すなわち、図１１に示されるように、実施例２による太陽電池２１の配線用電極２５は、一方の端に三角形状に先細る頂部２５ａを有し、頂部２５ａはその頂点２５ｂが配線用電極２５の長手方向に平行な２辺の一方の延長線上にあり、頂点２５ｂは内角が４５度とされている。
また、配線用電極２５の頂部２５ａは、コレクター電極２３と半導体基板２２を介して対向しないように形成されている。
その他の構成については上述の実施例１による太陽電池１（図１および図２参照）と同じであり、製造方法および製造工程で用いるウエハキャリア１００（図６参照）の棚間隔Ｄ１についても実施例１と同じである。
【００４２】
実施例２による太陽電池２１は、配線用電極２５のパターンが図１１に示される上記パターンとされることにより、はんだ層２７（図１２参照）の形成工程において溶融はんだが直線的に流れ落ちるようになり、溶融はんだのきれがより一層良くなっている。
このため、同時に製造される実施例２による複数の太陽電池２５において、図１２に示される配線用電極２５のはんだ溜まり部２７ａの厚さＴ２は約０．１〜０．２５ｍｍの範囲内となり、厚さＴ２の平均値は約０．２ｍｍとなる。
【００４３】
実施例３
実施例３では、上述の実施例２による太陽電池２５（図１０および図１１参照）の配線用電極２５の頂点２５ｂの内角を１５度、３０度、６０度、７５度にそれぞれ変更し、それによるはんだ溜まり部２７ａの厚さＴ２（図１２参照）の変化を比較検討する。
頂点２５ｂの内角を変更することによる、はんだ溜まり部２７ａの厚さＴ２の変化を以下の表１に示す。
【００４４】
【表１】
2004214391.tif 000003
【００４５】
表１に示されるように、はんだ溜まり部２７ａの厚さＴ２は、頂点２５ｂの内角が大きくなるにしたがって厚くなる傾向がある。
そして、頂点２５ｂの内角が１５〜６０度では、はんだ溜まり部２７ａの厚さＴ２の最大値が、太陽電池の割れを防止するうえで望ましいとされる許容限度値０．５ｍｍを下回っている。
しかし、頂点２５ｂの内角が７５度の場合では、はんだ溜まり部２７ａの厚さＴ２の最大値が０．５ｍｍを僅かに上回っている。
このため、太陽電池の割れを防止するうえで、好ましい頂点２５ｂの内角は６０度以下であり、上述の実施例２による太陽電池２１の配線用電極２５の頂点２５ｂの内角は上記条件を満たしている。
【００４６】
実施例４
この発明の実施例４による太陽電池について図１３〜１６に基づいて説明する。図１３は実施例４による太陽電池の平面図、図１４は図１３に示される太陽電池の背面図、図１５は図１４のＣ−Ｃ断面図、図１６は図１５の要部拡大図である。
【００４７】
図１３〜図１５に示されるように、実施例４による太陽電池４１は、配線用電極４５のパターンを基本的に実施例２による太陽電池２１（図１０および図１１参照）の配線用電極２５のパターンと同じとしつつ、頂部４５ａの一部を裏面電極４６の上に重ねている。
その他の構成については上述の実施例１による太陽電池１（図１および図２参照）と同じであり、製造方法および製造工程で用いるウエハキャリア１００（図６参照）の棚間隔Ｄ１についても実施例１と同じである。
【００４８】
実施例４による太陽電池４１は、配線用電極４５の頂部４５ａの一部を裏面電極４６の上に重ねることにより、溶融はんだのきれがより一層良くなっている。このため、同時に製造される実施例４による複数の太陽電池において、図１６に示される配線用電極４５のはんだ溜まり部４７ａの厚さＴ３は約０．１〜０．２５ｍｍの範囲内となり、厚さＴ３の平均値は約０．２ｍｍとなる。
【００４９】
なお、実施例４のように、配線用電極４５の頂部４５ａを裏面電極４６の上に重ねると、溶融はんだのきれが良くなるというのは以下のような理由による。
つまり、図２５に示される上述の比較例１では、溶融はんだが配線用電極３０５の一方の端から半導体基板３０２の裏面をつたい裏面電極３０６へ流れ落ちる。
これに対し、実施例４による太陽電池４１では、図１６からも明らかなように、溶融はんだが頂部４５ａから裏面電極４６へ直接流れ落ちる。
ここで、溶融はんだのはじき易さという観点からみると、シリコンからなる半導体基板よりもアルミニウムからなる裏面電極の方が溶融はんだをはじき易いという特性がある。
このため、溶融はんだのきれという観点からみると、比較例１のように半導体基板３０２の裏面をつたって流れ落ちるよりも、実施例４のようにはんだをはじき易い裏面電極４６をつたって流れ落ちる方が好ましいのである。
【００５０】
また、この発明の実施例１および実施例２による太陽電池１，２１（図１および図２、並びに、図１０および図１１参照）でも、配線用電極５，２５の頂部５ａ，２５ａと裏面電極６，２６との間には図示されない僅かな隙間があって半導体基板２，２２の裏面が僅かに露出しているため、実施例４による構成は実施例１および実施例２からみてもより好ましい構成となる。
【００５１】
実施例５
実施例５では、上述の比較例２と実施例２による太陽電池４００，２１（図２７〜３１、並びに、図１０〜１２参照）の製造工程において用いるウエハキャリア１００（図６参照）の棚間隔Ｄ１を以下の表２に示すように様々に変化させ、棚間隔Ｄ１の変化によるはんだ溜まり部４０７ａ，２７ａの厚さＴ５，Ｔ２の変化を比較検討する。
【００５２】
【表２】
2004214391.tif 000004
【００５３】
表２に示されるように、ウエハキャリア１００の棚間隔Ｄ１が小さくなるにしたがってはんだ溜まり部４０７ａ，２７ａの厚さが厚くなる傾向がある。
比較例２の太陽電池４００では、棚間隔Ｄ１が５ｍｍ以下となるとはんだ溜まり部４０７ａの厚さＴ５の最大値が、太陽電池の割れを防止するうえで望ましい許容限度値０．５ｍｍを超えている。
これに対し、実施例２の太陽電池２１では棚間隔Ｄ１が５ｍｍ以下であっても、はんだ溜まり部２７ａの厚さＴ２の最大値は上記許容限度値の範囲内に収まっている。
【００５４】
これは、実施例２による太陽電池２１の配線用電極２５の頂部２５ａがコレクター電極２３と半導体基板２２を介して対向しないことによる効果である。
そして、５ｍｍ以下の棚間隔Ｄ１を有するウエハキャリア１００を用いてもはんだ溜まり部２７ａが過大に形成されないことから、従来の太陽電池では不可能であった５ｍｍ以下の棚間隔Ｄ１を有するウエハキャリア１００を用いて製造することが可能となる。
したがって、より多くの半導体基板２２をウエハキャリア１００にセットすることが可能となり、一度に処理できる半導体基板２２の枚数が増加し、生産効率が向上する。
【００５５】
実施例６
この発明の実施例６について図１７〜２１に基づいて説明する。この発明による太陽電池がとり得る配線用電極のパターンは上述の実施例１〜５で採用されたパターンに限られるものではなく、配線用電極の一方の端に尖った頂部が形成され、この頂部がコレクター電極と対向しないアレンジされる限りにおいて、様々なパターンを採用することができる。そのようなパターンの例を図１７〜２０に示す。
【００５６】
図１７に示される配線用電極５５のパターンは頂部５５ａが丸みを帯びており、図１８に示される配線用電極６５のパターンは頂部６５ａが急激に先細になり、図１９に示される配線用電極７５のパターンは頂部７５ａが２つに分割され、図２０に示される配線用電極８５のパターンは配線用電極８５そのものが複数の分割電極８５ｃ，８５ｄに分割され各分割電極８５ｃ，８５ｄが頂部８５ａを有している。
【００５７】
また、図２１に示すように、太陽電池５００を一枚毎に交互にずらしてセットするウエハキャリア６００を用いると、従来構造の太陽電池５００であってもこの発明による太陽電池１，２１，４１と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明によれば、半導体基板の裏面に形成される配線用電極が一方の端に鋭角状に尖った頂部を有するので、溶融はんだ槽から引き上げられる際に、配線用電極に付着した溶融はんだのきれが良くなり、過大なはんだ溜まり部の形成が防止される。
また、配線用電極の頂部がコレクター電極と対向しないように形成されるので、複数の太陽電池がウエハキャリアの各棚にセットされた状態において、隣接する太陽電池の一方に形成された配線用電極の頂部は、他方の太陽電池のコレクター電極ではなくはんだをはじき易い半導体基板と対向することとなる。
このため、溶融はんだ槽から引き上げる際に、配線用電極の頂部近傍の溶融はんだに働く表面張力が従来よりも小さくなり、配線用電極の頂部における溶融はんだのきれがよくなり、過大なはんだ溜まりの形成が防止される。
このため、ウエハキャリアの棚間隔を溶融はんだのきれを確保できる範囲内で従来より詰めることが可能となり、より多くの太陽電池をウエハキャリアにセットすることにより生産効率の向上を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１による太陽電池の平面図である。
【図２】図１に示される太陽電池の背面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】実施例１による太陽電池の製造工程において用いられるウエハキャリアの斜視図である。
【図７】図６に示されるウエハキャリアが溶融はんだ槽に浸漬される様子を示す説明図である。
【図８】ウエハキャリアにセットされた半導体基板が互いに対向する状態を示す説明図である。
【図９】実施例１による太陽電池がセットされたウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げる際に配線用電極の頂部近傍の溶融はんだに作用する表面張力を説明する説明図である。
【図１０】この発明の実施例２による太陽電池の平面図である。
【図１１】図１０に示される太陽電池の背面図である。
【図１２】実施例２による太陽電池の配線用電極の頂部近傍の拡大図である。
【図１３】この発明の実施例４による太陽電池の平面図である。
【図１４】図１３に示される太陽電池の背面図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ断面図である。
【図１６】図１５の要部拡大図である。
【図１７】この発明による太陽電池の配線用電極の他のパターン例を示す説明図である。
【図１８】この発明による太陽電池の配線用電極の他のパターン例を示す説明図である。
【図１９】この発明による太陽電池の配線用電極の他のパターン例を示す説明図である。
【図２０】この発明による太陽電池の配線用電極の他のパターン例を示す説明図である。
【図２１】この発明による太陽電池の製造工程において用いられるウエハキャリアの他の例を示す斜視図である。
【図２２】比較例１となる従来構造の太陽電池の平面図である。
【図２３】図２２に示される太陽電池の背面図である。
【図２４】図２３のＤ−Ｄ断面図である。
【図２５】図２４の要部拡大図である。
【図２６】比較例１による太陽電池がセットされたウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げる際に、配線用電極の一方の端の近傍の溶融はんだに作用する表面張力を説明する説明図である。
【図２７】比較例２となる従来構造の太陽電池の平面図である。
【図２８】図２５に示される太陽電池の背面図である。
【図２９】比較例２による太陽電池がウエハキャリアにセットされ互いに対向する状態を示す説明図である。
【図３０】比較例２による太陽電池がセットされたウエハキャリアを溶融はんだ槽から引き上げる際に、配線用電極の頂部近傍の溶融はんだに作用する表面張力を説明する説明図である。
【図３１】比較例２による太陽電池の配線用電極の頂部近傍の拡大図である。
【符号の説明】
１・・・太陽電池
２・・・半導体基板
３・・・コレクター電極
４・・・グリッド電極
５・・・配線用電極
５ａ・・・頂部
６・・・裏面電極
６ａ・・・開口部
【図１】
2004214391.tif 000005
【図２】
2004214391.tif 000006
【図３】
2004214391.tif 000007
【図４】
2004214391.tif 000008
【図５】
2004214391.tif 000009
【図６】
2004214391.tif 000010
【図７】
2004214391.tif 000011
【図８】
2004214391.tif 000012
【図９】
2004214391.tif 000013
【図１０】
2004214391.tif 000014
【図１１】
2004214391.tif 000015
【図１２】
2004214391.tif 000016
【図１３】
2004214391.tif 000017
【図１４】
2004214391.tif 000018
【図１５】
2004214391.tif 000019
【図１６】
2004214391.tif 000020
【図１７】
2004214391.tif 000021
【図１８】
2004214391.tif 000022
【図１９】
2004214391.tif 000023
【図２０】
2004214391.tif 000024
【図２１】
2004214391.tif 000025
【図２２】
2004214391.tif 000026
【図２３】
2004214391.tif 000027
【図２４】
2004214391.tif 000028
【図２５】
2004214391.tif 000029
【図２６】
2004214391.tif 000030
【図２７】
2004214391.tif 000031
【図２８】
2004214391.tif 000032
【図２９】
2004214391.tif 000033
【図３０】
2004214391.tif 000034
【図３１】
2004214391.tif 000035