(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１型不純物を添加しており、第１表面と前記第１表面に対向する第２表面とを有し、前記第１表面が少なくともｍ個の第１スルーホールを有し、ｍが１より大きい正整数で、各前記第１スルーホールがＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、隣り合う２個の前記第１スルーホールの中心が第１間隔ａで隔たる半導体基板を提供するステップ（ａ）と、
少なくともｍ個の開口部を有し、各前記開口部がＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、隣り合う２個の前記開口部の中心が実質的に前記第１間隔ａで隔たり、前記ｍ個の開口部が個別に各前記第１スルーホールに対応するスクリーン版を提供するステップ（ｂ）と、
前記スクリーン版を通じてスクリーン印刷工程で少なくともｍ個の裏面電極を前記第１表面に形成するステップ（ｃ）と、
前記裏面電極の中心とその下方にある前記第１スルーホールの中心のＸ軸方向における最大間隔Ｓを測定するステップ（ｄ）と、
最大間隔Ｓにより別の半導体基板の隣り合う２個の第１スルーホールの中心距離を第２間隔ｂとして調整し、前記第２間隔ｂが前記第１間隔ａより大きいステップ（ｅ）と、を含むことを特徴とする、
太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項２】
前記第２間隔ｂは、下式を滿たすことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【数１】
0006298486.tif 000006
【請求項３】
前記第２間隔ｂは、５００〜２５００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項４】
前記別の半導体基板の第１表面は、中央領域と少なくとも２つの側辺領域とを有し、前記少なくとも２つの側辺領域が前記中央領域の両側に位置し、ステップ（ｅ）において少なくとも２つの側辺領域上にある隣り合う２個の第１スルーホールの中心距離を前記第２間隔ｂとして調整することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項５】
前記中央領域のＹ軸に沿う方向は、前記別の半導体基板の周縁まで延伸し、前記少なくとも２つの側辺領域が前記中央領域のＸ軸方向に沿う両側に位置し、前記中央領域の面積は前記第１表面の面積の１０分の１〜３分の１を占めることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項６】
前記第２間隔ｂは、５００〜２５００μｍであることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項７】
前記半導体基板の第１表面の中央には、Ｙ軸に平行な中心線を有し、前記第２間隔ｂが前記中心線から離れるに伴って増えることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項８】
前記スルーホールの中心を通り、かつ、裏面電極のＹ軸に平行な第１中心線を有し、前記裏面電極に対応する前記第１スルーホールの中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第２中心線を有し、前記第１中心線と前記第２中心線のＸ軸方向における距離は、２５０μｍより小さいことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項９】
前記第１スルーホールは、直線形、点線状、点状或いはその組合せであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の裏面電極の製造方法。
【請求項１０】
第１型不純物を添加しており、第１表面と前記第１表面に対向する第２表面とを有する半導体基板と、
前記第１表面上に位置し、ｍ個の第１スルーホールを有し、ｍが１より大きい正整数で、各前記第１スルーホールがＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列される第１不動態層と、
前記第１不動態層上に位置し、個別に前記ｍ個の第１スルーホールに対応するｍ個の第２スルーホールを有する第１反射防止層と、
前記第１表面に位置し、個別に前記ｍ個の第１スルーホールに対応し、その前記第１型不純物の濃度は前記半導体基板の第１型不純物の濃度より大きい複数の裏面電界領域と、
各前記裏面電極はＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、個別に前記ｍ個の第２スルーホール及び前記ｍ個の第１スルーホールを通じて前記複数の裏面電界領域と電気的に接触し、スルーホールの中心を通り、かつ、いずれかの前記裏面電極のＹ軸に沿う方向に第１中心線を有し、前記裏面電極に対応する前記第１スルーホールの中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第２中心線を有し、前記第１中心線と前記第２中心線のＸ軸方向における距離は２５０μｍより小さい複数の裏面電極と、
前記第２表面上に位置し、その中に第２型不純物を添加した第２不純物層と、
前記第２不純物層上に位置する第２不動態層と、
前記第２不動態層上に位置する第２反射防止層と、
前記第２反射防止層と前記第２不動態層を通じて前記第２不純物層と電気的に接触する複数の表面電極と、を含み、
前記第１表面は、裏面電極の中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第３中心線を有し、隣り合う２個の前記第１スルーホールの第２中心線が第２間隔ｂで隔たり、
前記第２間隔ｂはＹ軸に平行な前記第１表面の中心線ＣＬから離れるに伴って増えることを特徴とする、
太陽電池。
【請求項１１】
第１型不純物を添加しており、第１表面と前記第１表面に対向する第２表面とを有する半導体基板と、
前記第１表面上に位置し、ｍ個の第１スルーホールを有し、ｍが１より大きい正整数で、各前記第１スルーホールがＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列される第１不動態層と、
前記第１不動態層上に位置し、個別に前記ｍ個の第１スルーホールに対応するｍ個の第２スルーホールを有する第１反射防止層と、
前記第１表面に位置し、個別に前記ｍ個の第１スルーホールに対応し、その前記第１型不純物の濃度は前記半導体基板の第１型不純物の濃度より大きい複数の裏面電界領域と、
各前記裏面電極はＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、個別に前記ｍ個の第２スルーホール及び前記ｍ個の第１スルーホールを通じて前記複数の裏面電界領域と電気的に接触し、スルーホールの中心を通り、かつ、いずれかの前記裏面電極のＹ軸に沿う方向に第１中心線を有し、前記裏面電極に対応する前記第１スルーホールの中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第２中心線を有し、前記第１中心線と前記第２中心線のＸ軸方向における距離は２５０μｍより小さい複数の裏面電極と、
前記第２表面上に位置し、その中に第２型不純物を添加した第２不純物層と、
前記第２不純物層上に位置する第２不動態層と、
前記第２不動態層上に位置する第２反射防止層と、
前記第２反射防止層と前記第２不動態層を通じて前記第２不純物層と電気的に接触する複数の表面電極と、を含み、
前記第１表面は、裏面電極の中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第３中心線と、中央領域と、少なくとも２つの側辺領域とを有し、
前記中央領域のＹ軸に沿う方向が前記半導体基板の周縁まで延伸し、前記少なくとも２つの側辺領域が前記中央領域のＸ軸方向に沿う両側に各々位置し、前記中央領域の面積は前記第１表面の面積の１０分の１〜３分の１を占め、前記少なくとも２つの側辺領域上にある隣り合う２個の前記第１スルーホールの中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第２中心線は第２間隔ｂで隔たり、
前記第２間隔ｂはＹ軸に平行な前記第１表面の中心線ＣＬから離れるに伴って増えることを特徴とする、
太陽電池。
【請求項１２】
前記第２間隔ｂは、５００μｍ〜２５００μｍであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記第１スルーホールは、直線形、点線状、点状或いはその組合であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池及びその裏面電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、現在最も成熟及び応用が幅広いグリーンエネルギー技術である。太陽電池の発電効率をアップすると共に発電コストを削減するため、各種太陽電池構造が絶え間なく開発されている。
太陽電池は、大まかにシリコン系太陽電池、化合物半導体太陽電池及び有機系太陽電池等の３種類に分かれ、シリコン系太陽電池の技術が最も成熟し、またも最も普及しており、特に単結晶シリコン型太陽電池の変換効率は全ての太陽電池のトップを占める。
【０００３】
現在発表されている高い変換効率を有する結晶系シリコン太陽電池は、十数種類以上に達し、商業規模での量産化可能性を有するのは大まかにＨＩＴ太陽電池（ＨＩＴ、Ｈｅｔｅｒｏ−ｊｕｎｃｔｉｏｎｗｉｔｈＩｎｔｒｉｎｓｉｃＴｈｉｎＬａｙｅｒ）、櫛形裏面電極太陽電池（ＩＢＣ、ＩｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄＢａｃｋＣｏｎｔａｃｔ）、バイフェーシャル太陽電池（Ｂｉｆａｃｉａｌ）及び裏面不動態型太陽電池（ＰＥＲＬ、ＰａｓｓｉｖａｔｅｄＥｍｉｔｔｅｒＲｅａｒＬｏｃａｌｌｙＤｉｆｆｕｓｅｄＣｅｌｌ）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許２００４／０２６１８３９Ａ１
【特許文献２】国際公開２０１４／０９８０１６号
【０００５】
バイフェーシャル太陽電池或いは裏面不動態型太陽電池を製造する時、レーザーアブレーション（ｌａｓｅｒａｂｌａｔｉｏｎ）方式を通じて裏面にある反射防止層と不動態層を融除穿孔し、不動態層の下方に位置する半導体層を露出させ、レーザーアブレーション加工によるスルーホールが通常ストリップ形状を呈し、且つ相互の間隔が同じである。次にスクリーン印刷方式により予め調製済みのアルミペーストをレーザーアブレーション加工によるスルーホール内に充填してからアルミペースト焼成工程を経ることで、太陽電池の裏面に複数柵状の裏面電極を形成できる。
【０００６】
しかしながら、アルミペーストを印刷する前、スクリーン版のパターンは先にレーザーアブレーション加工によるスルーホールのパターンに位置合わせしなければならない。スクリーン印刷装置自身に存在している位置合わせ誤差を考慮しないでいると、スクリーン版が長時間連続使用或いは数回使用した後で容易に材料の疲労状況が現れる。最終的な結果として、裏面電極とレーザーアブレーション加工によるスルーホールの位置合わせが不良になることで位置ずれの状況が発生してしまう。
図１は、位置ずれを示す模式意図（一）である。図内の裏面電極９１がレーザーアブレーションの加工痕９２に比べてある程度の距離を平行移動するが、裏面電極９１がレーザーアブレーションの加工痕９２を完全に被覆できる。位置ずれの状況が著しくなく、つまり裏面電極９１がレーザーアブレーションの加工痕９２を完全に被覆できる時、位置ずれの存在は太陽電池の変換効率にとって実質的且つ顕著な影響がない。
更に図２は、位置ずれを示す模式図（二）である。位置ずれの程度はレーザーアブレーションの加工痕９２が裏面電極９１で完全に被覆されなくなった時、僅か一部の加工痕９２が裏面電極９１で完全被覆されなかったとしても、太陽電池の変換効率がやはり明らかに低下する。太陽電池の分野において、変換効率が僅か０．１％低下したとしても、太陽光発電所の発電量がＭＷで計算されるため、総発電量のワット数が明らかに減少してしまい１ワット当たりの発電コストがアップする。
【０００７】
スクリーン版の印刷は、実務上、スクリーン版の材料疲労による位置ずれが常に太陽電池の側辺領域上に位置する裏面電極で発生し、中央領域から遠ければ遠いほど、容易に発生するだけではなく、位置ずれの程度も顕著になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて、鋭意研究を重ねた結果、以下の発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１型不純物を添加しており、第１表面と第１表面に対向する第２表面とを有し、第１表面が少なくともｍ個の第１スルーホールを有し、ｍが１より大きい正整数で、各第１スルーホールがＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、隣り合う２個の第１スルーホールの中心が第１間隔ａで隔たる半導体基板を提供するステップ（ａ）と、少なくともｍ個の開口部を有し、各開口部がＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、隣り合う２個の開口部の中心が実質的に第１間隔ａで隔たり、ｍ個の開口部が個別に各該第１スルーホールに対応するスクリーン版を提供するステップ（ｂ）と、上記スクリーン版を通じてスクリーン印刷工程で少なくともｍ個の裏面電極を該第１表面に形成するステップ（ｃ）と、裏面電極の中心とその下方にある第１スルーホールの中心のＸ軸方向における最大間隔Ｓを測定するステップ（ｄ）と、最大間隔Ｓにより別の半導体基板の隣り合う２個の第１スルーホールの中心距離を第２間隔ｂとして調整し、第２間隔ｂが第１間隔ａより大きいステップ（ｅ）と、を含む太陽電池の裏面電極の製造方法を提供する。
【００１０】
一実施例において、上記第２間隔ｂは、下式を滿たす。
【００１１】
【数２】
0006298486.tif 000002
【００１２】
一実施例において、上記別の半導体基板の第１表面は中央領域と少なくとも２つの側辺領域とを有し、前記少なくとも２つの側辺領域が前記中央領域の両側に位置し、ステップ（ｅ）において少なくとも２つの側辺領域上にある隣り合う２個の第１スルーホールの中心距離を第２間隔ｂとして調整する。
【００１３】
一実施例において、上記中央領域のＹ軸に沿う方向は、上記別の半導体基板の周縁まで延伸し、上記少なくとも２つの側辺領域が上記中央領域のＸ軸方向に沿う両側に位置し、上記中央領域の面積は第１表面の面積の１０分の１〜３分の１を占める。
【００１４】
一実施例において、上記別の半導体基板の第１表面の中央には、Ｙ軸に平行な中心線を有し、上記第２間隔ｂが前記中心線から離れるに伴って増える。
【００１５】
一実施例において、上記別の半導体基板の第１表面は、Ｙ軸方向と平行になる中心線を有し、上記第２間隔ｂが５００μｍ〜２５００μｍにある。
【００１６】
本発明も、第１型不純物を添加しており、第１表面と第１表面に対向する第２表面とを有する半導体基板と、第１表面上に位置し、ｍ個の第１スルーホールを有し、ｍが１より大きい正整数で、各第１スルーホールがＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列される第１不動態層と、第１不動態層上に位置し、個別にｍ個の第１スルーホールに対応するｍ個の第２スルーホールを有する第１反射防止層と、第１表面に位置し、個別にｍ個の第１スルーホールに対応し、その第１型不純物の濃度は半導体基板の第１型不純物の濃度より大きい複数の裏面電界領域と、各裏面電極はＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、個別にｍ個の第２スルーホール及び該ｍ個の第１スルーホールを通じて複数の裏面電界領域と電気的に接触し、スルーホールの中心を通り、かつ、いずれかの裏面電極のＹ軸に平行な第１中心線を有し、いずれかの裏面電極に対応する前記第１スルーホールの中心を通り、かつ、第１スルーホールのＹ軸に平行な第２中心線を有し、第１中心線と第２中心線のＸ軸方向上における距離は２５０μｍより小さい複数の裏面電極と、第２表面上に位置し、その中に第２型不純物を添加した第２不純物層と、第２不純物層上に位置し、複数の第３スルーホールを有する第２不動態層と、第２不動態層上に位置し、個別に複数の第３スルーホールに対応する複数の第４スルーホールを有する第２反射防止層と、個別に第３スルーホールと第４スルーホールを通じて第２不純物層と電気的に接触する複数の表面電極と、を含み、前記第１表面は、裏面電極の中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第３中心線を有し、隣り合う２個の前記第１スルーホールの第２中心線が第２間隔ｂで隔たり、前記第２間隔ｂが５００μｍ〜２５００μｍにある太陽電池を提供する。
【００１７】
一実施例において、上記太陽電池の半導体基板の第１表面は、裏面電極の中心を通り、かつ、Ｙ軸方向と平行になる第３中心線を有し、隣り合う２個の第１スルーホールの第２中心線が間隔ｂで隔たり、間隔ｂが該第１表面の中心線から離れるに伴って増える。
【００１８】
一実施例において、上記太陽電池の半導体基板の第１表面は、裏面電極の中心を通り、かつ、Ｙ軸方向と平行になる第３中心線と、中央領域と、少なくとも２つの側辺領域とを有し、中央領域のＹ軸に沿う方向が半導体基板の周縁まで延伸し、少なくとも２つの側辺領域が中央領域のＸ軸方向に沿う両側に各々位置し、中央領域の面積は第１表面の面積の１０分の１〜３分の１を占め、少なくとも２つの側辺領域上にある隣り合う２個の第１スルーホールの中心を通り、かつ、Ｙ軸に平行な第２中心線は第２間隔ｂで隔たる。
【００１９】
一実施例において、上記第２間隔ｂは、５００μｍ〜２５００μｍにある。
【００２０】
一実施例において、上記第２間隔ｂは、第１表面の中心線から離れるに伴って増える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】位置ずれを示す模式図（一）である。
【図２】位置ずれを示す模式図（二）である。
【図３】本発明に係る太陽電池の裏面電極製造方法のフローチャートである。
【図４】本発明に係るスクリーン版の製造工程を示す模式図（一）である。
【図５】本発明に係る太陽電池の裏面電極を示す模式図（一）である。
【図６】本発明に係るスクリーン版製造工程を示す模式図（二）である。
【図７】本発明に係る太陽電池の裏面電極を示す模式図（二）である。
【図８】本発明に係る太陽電池の断面を示す模式図（一）である。
【図９】本発明に係る太陽電池の裏面電極を示す模式図（三）である。
【図１０】本発明に係る太陽電池の断面を示す模式図（二）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本実施例の太陽電池の裏面電極製造方法を説明する。以下の各ステップの記述順序は本実施例の実施順序を限定するために用いられない。この点について、先ず説明しておく。
【００２３】
図３乃至図５は、各々本発明に係る太陽電池の裏面電極の製造方法のフローチャート、スクリーン版の製造工程を示す模式図（一）及び太陽電池之裏面電極を示す模式図（一）である。
ステップＳ０１において、１枚の半導体基板１０１を提供し、提供する半導体基板１０１に第１型不純物（例えばＰ型不純物）を添加しており、第１表面１０１１と第１表面に対向する第２表面１０１２とを有する。将来太陽電池の完成品として加工した時、第２表面１０１２を受光面とし、第１表面１０１１を受光面又は非受光面とする。図３に示すように、第１表面１０１１上に第１不動態層１０３と第１反射防止層１０４を設けており、レーザーアブレーション（Ｌａｓｅｒａｂｌａｔｉｏｎ）工程を通じて第１表面１０１１上の第１不動態層１０３に少なくともｍ個の第１スルーホール１０３ａを形成でき、第１スルーホール１０３ａは実際直線形スルーホール、点線状スルーホール、点状スルーホール或いはその組合せとし、第１表面１０１１上の第１反射防止層１０４に少なくともｍ個の第２スルーホール１０４ａを形成し、ｍが１より大きい正整数である。第１表面１０１１上の各第１スルーホール１０３ａと第２スルーホール１０４ａの開口部サイズは同じ、且ついずれもＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列され、隣り合う２個の第１スルーホール１０３ａの中心Ｃ２が第１間隔ａで隔たる。
【００２４】
ステップＳ０２は、スクリーン印刷工程に必要なスクリーン版９９を提供し、スクリーン版９９に個別に各第１スルーホール１０３ａに対応する少なくともｍ個の開口部９９ａを設けており、各開口部がＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列される。
【００２５】
図４と図５に示すように、ステップＳ０３は、スクリーン印刷工程を介してアルミペーストをスクリーン版９９によって第１スルーホール１０３ａと第２スルーホール１０４ａ内に充填してからアルミペースト焼成工程を行うことで、少なくともｍ個の裏面電極１０６を第１表面１０１１上に形成する。
【００２６】
ステップＳ０４は、裏面電極１０６の中心Ｃ３とその下方にある第１スルーホール１０３ａの中心Ｃ２のＸ軸方向における最大間隔を測定する。スクリーン版９９上の隣り合う２個の開口部９９ａ間の間隔は、正常状況において実質的に隣り合う２個の第１スルーホール１０３ａの中心の間隔ａに等しく、この時スクリーン印刷した隣り合う２個の裏面電極１０６間の間隔が直接的に間隔ａに等しくないが、図１に示すように通常各裏面電極１０６がその下の第１スルーホール１０３ａを十分被覆できる。ただし、スクリーン版９９の長期使用により材料疲労に至った時、スクリーン版９９上の隣り合う２個の開口部９９ａ間の間隔は変更することで、位置ずれ状況が発生する。
図４に示すように、開口部９９ａの中心Ｃ１とその下方にある第１スルーホール１０３ａの中心Ｃ２はすでにずれているため、スクリーン印刷した裏面電極１０６の中心Ｃ３とその下方にある第１スルーホール１０３ａの中心Ｃ２も伴ってずれ、最終的に図５に示すように、一部の裏面電極１０６はその下方にあるレーザーアブレーションの加工痕９２（つまり図４に示す第１スルーホール１０３ａと第２スルーホール１０４ａ）を完全に被覆できない。ずれの程度は通常第１表面１０１１の中央から離れるに伴って益々に著しくなる。図５内の裏面電極１０６の中心Ｃ３とその下方にある第１スルーホール１０３ａの中心Ｃ２のＸ軸方向における最大間隔Ｓは、半導体基板１０１の外周部に発生する。
【００２７】
上記各ステップは、主にスクリーン版９９を通じて半導体基板１０１の第１表面１０１１に裏面電極１０６を形成する過程中、半導体基板１０１にある裏面電極１０６とレーザーアブレーション加工による第１スルーホール１０３ａとの間の最大位置ずれ距離、つまり図５に示す裏面電極１０６の中心Ｃ３と第１スルーホール１０３ａの中心Ｃ２間のＸ軸方向における最大間隔Ｓを評価する。次のステップＳ０５は、最大間隔Ｓによってレーザーアブレーション工程中の隣り合う２個の加工痕の間隔を調整できる。つまり隣り合う２個の第１スルーホールの距離を本来の第１間隔ａから第２間隔ｂに調整し、且つｂがａより大きい。
【００２８】
図６と図７は、各々本発明に係るスクリーン印刷工程を示す模式図（二）及び太陽電池の裏面電極上面図（二）である。
スクリーン版９９は上記スクリーン印刷工程を行う時発生する最大位置ずれ状況を確認した後、つまり裏面電極１０６の中心Ｃ３とその下にある第１スルーホール１０３ａの中心Ｃ２間のＸ軸方向における最大間隔Ｓを測定した後、最大間隔Ｓによってレーザーアブレーション工程中の各レーザー刻み目間の間隔を調整できる。この時、実際に太陽電池製品として加工する別の半導体基板２０１に変わって使用し、その構造は半導体基板１０１と大体同じである。レーザーアブレーション工程を利用して半導体基板２０１の第１表面２０１１上に第１スルーホール２０３ａと第２スルーホール２０４ａを形成する。ただし、この時隣り合う第１スルーホール２０３ａの中心Ｃ３距離は本来の第１間隔ａではなく、第２間隔ｂであり、且つｂがａより大きい。これをもって第１スルーホール２０３ａの中心を更に開口部９９ａの中心に合わせ、その後裏面電極２０６を形成する時、裏面電極２０６がより一層容易に第１スルーホール２０３ａと第２スルーホール２０４ａを完全に被覆させ、裏面電極２０６が第１スルーホール２０３ａと第２スルーホール２０４ａを完全に被覆できない製造工程欠陥の発生確率を減少する。
図７に示すように、調整後の太陽電池の裏面電極２０６はすでにその下のレーザーアブレーション加工により形成した加工痕９２（つまり第１スルーホール２０３ａと第２スルーホール２０４ａ）を完全に被覆できる。上記調整方法で製造した太陽電池２の裏面電極２０６は、中央領域２０１１ａの裏面電極２０６の中心Ｃ３とその下にある第１スルーホール２０３ａ及び第２スルーホール２０４ａの中心Ｃ２は、逆に調整前の距離より略増加するという特徴を有する。つまり調整しない状況において、中央領域２０１１ａの裏面電極２０６の中心Ｃ３がその下にあるレーザーアブレーション加工により形成した加工痕９２と重なり或いは非常に接近する。ただし、調整した後、中央領域２０１１ａの裏面電極２０６の中心Ｃ３とその下にある第１スルーホール２０３ａ及び第２スルーホール２０４ａの中心Ｃ２は、調整前より明らかにもっとずれている。
本来の中央領域２０１１ａ上の裏面電極２０６の中心Ｃ３とその下にある第１スルーホール２０３ａ及び第２スルーホール２０４ａの中心Ｃ２は、元々容易に明らかに位置ずれを発生しないため、調整後逆に位置ずれ状況が略増加してしまう。ただし、先に述べたように、裏面電極２０６はレーザーアブレーションの加工痕９２を完全に被覆できる場合、位置ずれの存在は太陽電池の変換効率にとって実際顕著な影響がない。上記中央領域２０１１ａのＹ軸に沿う方向は、半導体基板２０１の周縁２０１ｅまで延伸し、少なくとも２つの側辺領域２０１１ｂが各々中央領域２０１１ａのＸ軸方向に沿う両側に位置する。
【００２９】
上記第２間隔ｂ調整方法は、位置ずれ状況を見て処置し、第２間隔ｂを調整する方法が下式による。
【００３０】
【数３】
0006298486.tif 000003
【００３１】
上式は、直接最大位置ずれである最大間隔Ｓに２を掛けた後、直接第１表面２０１１上ｍ個の第１スルーホール２０３ａ間で構成される（ｍ−１）個の間隔数で割る。２を掛けるのは、位置ずれが通常第１表面２０１１の中央部から両側に向かって徐々に増加するからである。最大間隔Ｓは実際第１表面２０１１の中央部から周縁へ徐々にずれていくため、最大間隔Ｓが第１表面２０１１の中央部から外側に向かって（ｍ−１）／２個の間隔を通過して累積したものである。言い換えると、上式は直接最大間隔Ｓを（ｍ−１）／２個の間隔数で割ったものを補正値とする。補正後の第２間隔ｂは、補正前の第１間隔ａに比べて
0006298486.tif 000004
の単位距離を増加する。
上記調整方法により、裏面電極２０６が第１スルーホール２０３ａと第２スルーホール２０４ａを完全に被覆できない製造工程欠陥の発生確率を１０％より大きいものから３％より小さいものまで下げることができる。
【００３２】
別の調整方法は、位置ずれ状況の多くが通常第１表面２０１１の側辺領域２０１１ｂに発生することに着眼するため、第１表面２０１１の側辺領域２０１１ｂ上の隣り合う２個の第１スルーホール２０３ａの第２間隔ｂのみを調整し、第１表面２０１１にある中央領域２０１１ａ上の隣り合う２個の第１スルーホール２０３ａの中心距離がやはり第１間隔ａを維持する。上記中央領域２０１１ａの面積は、第１表面２０１１の面積の１０分の１〜３分の１を占める。上記調整方法により、裏面電極２０６が第１スルーホール２０３ａと第２スルーホール２０４ａを完全に被覆できない製造工程欠陥の発生確率を１０％より大きいものから３％より小さいものに下げることができる。
【００３３】
別の調整方法は、位置ずれ状況が第１表面２０１１の中央から周縁に向かって徐々に著しくなることに着眼するため、調整後の隣り合う２個の第１スルーホール２０３ａの中心距離の第２間隔ｂは定値ではなく、第１表面２０１１の中央までの距離に伴って周縁方向に向かって徐々に増える。
【００３４】
上記に続き、上記徐々に増加する方法は、線形増加とすることができる。例を挙げて言うと、第１表面２０１１は中心線ＣＬを有する時、第１表面２０１１の中心線ＣＬに最も近い第１スルーホール２０３ａを１と採番されてから半導体基板２０１の外周に向かってＸ軸方向に沿って順序通り２、３…、ｎ−１、ｎと採番した場合、２番と３番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔と、１番と２番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔の差異値をΔＳとする。３番と４番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔と２番と３番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔の差異値を２ΔＳとする。４番と５番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔と、３番と４番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔の差異値を３ΔＳとする。このように類推すると、最外周の（ｎ−１）番とｎ番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔と、（ｎ−２）番と（ｎ−１）番の第１スルーホール２０３ａ間の間隔の差異値は（ｎ−２）ΔＳである。ΔＳ＋２ΔＳ＋３ΔＳ＋…＋（ｎ−２）ΔＳ＝最大間隔Ｓとし、つまり最大間隔Ｓが下式を満たす。
【００３５】
【数４】
0006298486.tif 000005
【００３６】
上記方法により、裏面電極２０６が第１スルーホール２０３ａと第２スルーホール２０４ａを完全に被覆できないという製造工程上の欠陥の発生確率を１０％より大きいものから１％より小さいものに下げることができる。
【００３７】
図８と図９は、本発明に係る太陽電池の断面を示す模式図（一）及び太陽電池の裏面電極を示す模式図（三）であり、半導体基板３０１と第１不動態層３０３と第１反射防止層３０４と複数の裏面電界領域３０５と複数の裏面電極３０６と第２不純物層３０７と第２不動態層３０８と第２反射防止層３０９と複数の表面電極３１０と、を含む太陽電池３を開示している。
【００３８】
半導体基板３０１は、第１型不純物を添加しており、本実施例において第１型不純物がＰ型不純物（例えばＩＩＩＡ族元素のホウ素）とする。半導体基板３０１は、第１表面３０１１と第１表面３０１１に対向する第２表面３０１２を有する。
【００３９】
第１不動態層３０３は、第１表面３０１１上に位置し、ｍ個の第１スルーホール３０３ａを有し、ｍは１より大きい正整数とし、各第１スルーホール３０３ａがＸ軸方向に沿って間隔をおいて配列される。
【００４０】
第１反射防止層３０４は、第１不動態層３０３上に位置し、個別にｍ個の第１スルーホール３０３ａに対応するｍ個の第２スルーホール３０４ａを有する。上記ｍ個の第１スルーホール３０３ａと第２スルーホール３０４ａは、同じレーザーアブレーション法で形成される。
【００４１】
複数の裏面電界領域３０５は、第１表面３０１１に位置し、個別にｍ個の第１スルーホール３０３ａに対応し、複数の裏面電界領域３０５のＰ型不純物の濃度が半導体基板３０１のＰ型不純物の濃度より大きい。第１表面３０１１に位置する複数の裏面電界領域３０５の形成原因は、アルミペーストを第２スルーホール３０４ａと第１スルーホール３０３ａに充填した後、更に焼成工程を経ることで、裏面電極３０６を形成できる。
焼成過程中、アルミニウム原子は拡散して半導体基板３０１の第１表面３０１１内に入り、アルミニウムがホウ素と同じようにＩＩＩＡ族元素に属するため、第１表面３０１１と裏面電極３０６の接触部に局部のＰ型不純物濃度が比較的高い１つの領域（ＬｏｃａｌＢａｃｋＳｕｒｆａｃｅＦｉｅｌｄ）である本実施例内の裏面電界領域３０５を形成する。裏面電界領域３０５の形成は、アルミニウム裏面電界と半導体基板間の表面キャリア再結合の影響の軽減に助け、アルミペースト焼成後で起きる反り及び破損現象を避けることができる。
【００４２】
複数の裏面電極３０６は互いに間隔をおいて配列され、個別に複数の第２スルーホール３０４ａと複数の第１スルーホール３０３ａを経由して複数の裏面電界領域３０５と電気的に接触する。いずれかの裏面電極３０６のＹ軸に沿う方向に中心線Ｃ３を有し、裏面電極３０６に対応する第１スルーホール３０３ａのＹ軸に沿う方向に中心線Ｃ２を有し、中心線Ｃ３と中心線Ｃ２のＸ軸方向における距離は２５０μｍを下回り、２０μｍを下回ることが好ましい。且つ隣り合う２個の第１スルーホール３０３ａの距離ｂは定値とする。
【００４３】
第２不純物層３０７は、第２表面３０１２上に位置し、第２不純物層３０７内に第２型不純物を添加しており、本実施例内の第２型不純物がＮ型不純物（例えばＶＡ族元素のリン）とする。第２不動態層３０８は、第２不純物層３０７上に位置し、複数の第３スルーホール３０８ａを有する。第２反射防止層３０９は、第２不動態層３０８上に位置し、個別に複数の第３スルーホール３０８ａに対応する複数の第４スルーホール３０９ａを有する。複数の表面電極３１０は、個別に第３スルーホール３０８ａと第４スルーホール３０９ａを経由して第２不純物層３０７と電気的に接触する。
【００４４】
本実施例の太陽電池３の半導体基板３０１の第１表面３０１１は、Ｙ軸方向と平行になる中心線ＣＬを有し、隣り合う２個の第１スルーホール３０３ａの中心線Ｃ２が間隔ｂで隔たり、ｂが第１表面３０１１の中心線ＣＬから離れるに伴って増加する。
【００４５】
図１０は、本発明に係る太陽電池の断面を示す模式図（二）であり、本実施例の別の実施態樣を示す。
図１０に示す実施態樣において、隣り合う２個の第１スルーホール３０３ａの中心線Ｃ２の隔たる間隔ｂは、定値ではなく、第１表面３０１１の中心線ＣＬから離れるに伴って線形増加する。例を挙げて言うと、第１表面３０１１の中心線ＣＬに最も近い第１スルーホール３０３ａを１と採番してから半導体基板３０１の外周に向かってＸ軸方向に沿って順序通り２、３…、ｎ−１、ｎと採番した場合、１番と２番の第１スルーホール３０３ａ間の間隔はｂ１と定義され、２番と３番の第１スルーホール３０３ａ間の間隔がｂ２と定義され、これによって類推すると、最外周の（ｎ−１）番とｎ番の第１スルーホール３０３ａ間の間隔はｂｎ−１と定義される。
ｂ２−ｂ１はΔＳの単位距離に等しく、ｂ３−ｂ１が２ΔＳの単位距離に等しく、ｂ４−ｂ１が３ΔＳの単位距離に等しく、これによって類推する。中心線ＣＬから一側に向かう第１スルーホールから起算する時、片側の各第１スルーホール間の間隔差ΔＳの和は最大間隔Ｓに等しく、つまりΔＳ＋２ΔＳ＋３ΔＳ＋…＋（ｎ−２）ΔＳ＝最大間隔Ｓとする。
【００４６】
別の実施態樣において、半導体基板３０１の第１表面３０１１は、中央領域３０１１ａと２つの側辺領域３０１１ｂを有し、２つの側辺領域３０１１ｂが中央領域３０１１ａのＸ軸方向に沿う両側に各々位置する。中央領域３０１１ａのＹ軸に沿う方向は半導体基板３０１の周縁３０１ｅまで延伸し、その面積が第１表面３０１１の面積の１０分の１〜３分の１を占める。２つの側辺領域３０１１ｂ上に位置する隣り合う２個の第１スルーホール３０３ａの中心線Ｃ２の間隔は、第１表面３０１１の中心線ＣＬから離れるに伴って増加し、中央領域３０１１ａ上に位置する隣り合う２個の第１スルーホール３０３ａの中心線Ｃ２の間隔が実質的に不変を保持する。
【００４７】
上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定しない。その他本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１、２、３  太陽電池
１０１、２０１、３０１  半導体基板
１０１ｅ、２０１ｅ、３０１ｅ  周縁
１０１１、２０１１、３０１１  第１表面
１０１１ａ、２０１１ａ、３０１１ａ  中央領域
１０１１ｂ、２０１１ｂ、３０１１ｂ  側辺領域
１０１２、２０１２、３０１２  第２表面
１０３、２０３、３０３  第１不動態層
１０３ａ、２０３ａ、３０３ａ  第１スルーホール
１０４、２０４、３０４  第１反射防止層
１０４ａ、２０４ａ、３０４ａ  第２スルーホール
１０５、２０５、３０５  裏面電界領域
１０６、２０６、３０６  裏面電極
１０７、２０７、３０７  第２不純物層
１０８、２０８、３０８  第２不動態層
１０８ａ、２０８ａ、３０８ａ  第３スルーホール
１０９、２０９、３０９  第２反射防止層
１０９ａ、２０９ａ、３０９ａ  第４スルーホール
１１０、２１０、３１０  表面電極
９１  裏面電極
９２  加工痕
９９  スクリーン版
９９ａ  開口部
Ｃ１  開口部の中心
Ｃ２  第１スルーホールの中心／中心線
Ｃ３  裏面電極の中心／中心線
ＣＬ  第１表面の中心線
【図１】
0006298486.tif 000007
【図２】
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【図３】
0006298486.tif 000009
【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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