(57)【要約】  第１導電型のシリコン基板と、シリコン基板において受光面と対向する裏面に形成された裏面パッシベーション膜と、裏面パッシベーション膜を貫通して裏面パッシベーション膜の表面からシリコン基板の裏面の表層に達する複数のコンタクトホール（７）と、裏面パッシベーション膜上に第１の方向に沿って設けられ、第１の方向に沿った帯状のタブ線（２０）を接続するための複数の第１の裏面電極（１３ｂ）と、コンタクトホール（７）内のシリコン基板と第１の裏面電極（１３ｂ）とを接続する裏面集電電極（１３ａ）と、を備える。太陽電池セル（１０）は、第１の方向において第１の裏面電極（１３ｂ）に隣り合う領域を避けてコンタクトホール（７）が設けられている。
2018173125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型のシリコン基板と、  前記シリコン基板において受光面と対向する裏面に形成された裏面パッシベーション膜と、  前記裏面パッシベーション膜を貫通して前記裏面パッシベーション膜の表面から前記シリコン基板の前記裏面の表層に達する複数のコンタクトホールと、  前記裏面パッシベーション膜上に第１の方向に沿って並べて設けられ、前記第１の方向に沿った帯状のタブ線を接続するための複数の第１の裏面電極と、  前記コンタクトホール内の前記シリコン基板と前記第１の裏面電極とを接続する裏面集電電極と、  を備え、  前記第１の方向において前記第１の裏面電極に隣り合う領域を避けて前記コンタクトホールが設けられていること、  を特徴とする太陽電池セル。
【請求項２】
前記第１の裏面電極が、前記裏面の面内において前記第１の方向に沿った一対の辺を有する四角形状を有し、  前記タブ線の幅をＷとしたときに、前記コンタクトホールは、前記裏面の面内における前記第１の方向と直交する第２の方向において、前記一対の辺からＷ／２の距離の範囲を避けて設けられていること、  を特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記第２の方向における前記第１の裏面電極の幅が２Ｗであり、  前記コンタクトホールは、前記第２の方向において前記第１の裏面電極の中心位置から２Ｗの距離の範囲を避けて設けられていること、  を特徴とする請求項２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
第１の太陽電池セルと、  前記第１の太陽電池セルに並べて配置される第２の太陽電池セルと、  前記第１の太陽電池セルの受光面側に設けられた受光面電極と、前記第２の太陽電池セルにおいて受光面と対向する裏面に設けられた第１の裏面電極と、を接続する帯状のタブ線と、  を備え、  前記第１の太陽電池セルおよび前記第２の太陽電池セルは、  第１導電型のシリコン基板と、  前記シリコン基板の裏面に形成された裏面パッシベーション膜と、  前記裏面パッシベーション膜を貫通して前記裏面パッシベーション膜の表面から前記シリコン基板の前記裏面の表層に達する複数のコンタクトホールと、  前記裏面パッシベーション膜上に第１の方向に沿って並べて設けられた複数の前記第１の裏面電極と、  前記コンタクトホール内の前記シリコン基板と前記第１の裏面電極とを接続する第２の裏面電極とを有し、  前記第１の方向において前記第１の裏面電極に隣り合う領域を避けて前記コンタクトホールが設けられていること、  を特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第１の裏面電極が、前記裏面の面内において前記第１の方向に沿った一対の辺を有する四角形状を有し、  前記タブ線の幅をＷとしたときに、前記コンタクトホールは、前記裏面の面内における前記第１の方向と直交する第２の方向において、前記一対の辺からＷ／２の距離の範囲を避けて設けられていること、  を特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記第２の方向における前記第１の裏面電極の幅が２Ｗであり、  前記コンタクトホールは、前記第２の方向において前記第１の裏面電極の中心位置から２Ｗの距離の範囲を避けて設けられていること、  を特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、太陽電池においては、シリコン基板における受光面側の表面のキャリア再結合速度を抑制する目的で、パッシベーション膜と呼ばれる特殊な薄膜が用いられている。パッシベーション膜は、パッシベーション膜とシリコンとの関係性によって、あるいはパッシベーション膜の成膜前後の処理によってダングリングボンドを終端させることによって、シリコン基板とパッシベーション膜との界面における再結合中心を直接減少させる機能を有している。また、パッシベーション膜は、シリコン基板とパッシベーション膜との界面に固定電荷を含ませることで界面に電界障壁を生じさせて電界効果によって再結合速度を抑制させる機能を有している。【０００３】  近年、特許文献１に示されるように、太陽電池セルの非受光面側である裏面においてもパッシベーション膜を設け、裏面側での特性改善を目論むＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｒｅａｒ  Ｃｅｌｌ）構造を設けることで、さらなる特性改善を図れることがわかっている。Ｐ型のシリコン基板を使用したＰ型太陽電池セルにおいては、裏面パッシベーション膜に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が用いられ、また裏面パッシベーション膜を保護するキャップ膜にシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）またはシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）といった膜が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５９２４９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、上記特許文献１に示されるように太陽電池セルの裏面においてもパッシベーション膜を設ける場合には、シリコン基板の裏面側の良好なパッシベーション効果を得るために、パッシベーション膜に孔を設けるとともにシリコン基板の裏面にも孔を設ける必要がある。【０００６】  太陽電池モジュールを構成する際には、隣り合う太陽電池セルの電極同士がタブによって電気的に接合される。ここで、太陽電池セルの電極にタブが接続される際には、タブ接続処理の加熱による残留熱応力が太陽電池セルに掛かる。そして、シリコン基板の裏面に設けられた孔の部分に残留熱応力が掛かることによって、孔の部分を起点として太陽電池セルのシリコン基板にクラックが発生し、太陽電池モジュールの製造時の製造歩留りの悪化を招くだけでなく、太陽電池モジュールに外力が印加された際の太陽電池モジュールの強度低下による出力低下を招き太陽電池モジュールの信頼性を低下させる、という問題があった。【０００７】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、裏面パッシベーション膜による太陽電池セルの特性改善を図るとともに、太陽電池セルへのタブ線の接続に起因した不具合の発生を抑制可能な太陽電池セルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池セルは、第１導電型のシリコン基板と、シリコン基板において受光面と対向する裏面に形成された裏面パッシベーション膜と、裏面パッシベーション膜を貫通して裏面パッシベーション膜の表面からシリコン基板の裏面の表層に達する複数のコンタクトホールと、裏面パッシベーション膜上に第１の方向に沿って並べて設けられ、第１の方向に沿った帯状のタブ線を接続するための複数の第１の裏面電極と、コンタクトホール内のシリコン基板と第１の裏面電極とを接続する裏面集電電極と、を備える。太陽電池セルは、第１の方向において第１の裏面電極に隣り合う領域を避けてコンタクトホールが設けられている。
【発明の効果】
【０００９】  本発明にかかる太陽電池セルは、裏面パッシベーション膜による太陽電池セルの特性改善を図るとともに、太陽電池セルへのタブ線の接続に起因した不具合の発生を抑制可能な太陽電池セルが得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールを受光面側から見た斜視図
【図２】本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールを受光面側から見た分解斜視図
【図３】本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの要部断面図
【図４】本発明の実施の形態にかかる太陽電池アレイを裏面側から見た斜視図
【図５】本発明の実施の形態にかかる太陽電池ストリングを受光面側から見た斜視図
【図６】本発明の実施の形態にかかる太陽電池ストリングを裏面側から見た斜視図
【図７】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルを受光面側から見た平面図
【図８】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルを受光面側と対向する裏面側から見た平面図
【図９】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの構成を示す断面図であり、図８におけるＩＸ−ＩＸ線における要部断面図
【図１０】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの構成を示す断面図であり、図８におけるＸ−Ｘ線における要部断面図
【図１１】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの裏面の要部拡大図
【図１２】本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの製造方法の手順を示すフローチャート
【図１３】本発明の実施の形態においてボロンがドーピングされたｐ型のシリコンからなる半導体基板におけるダメージ層の存在を示す概念図
【図１４】本発明の実施の形態において半導体基板の表面に存在するダメージ層を除去した状態を示す概念図
【図１５】本発明の実施の形態において半導体基板の表面にテクスチャー構造を形成するテクスチャーエッチング工程を示す模式断面図
【図１６】本発明の実施の形態において半導体基板にｎ型不純物拡散層を形成する不純物拡散工程を示す模式断面図
【図１７】本発明の実施の形態において半導体基板の裏面側の平坦化工程を示す模式断面図
【図１８】本発明の実施の形態において半導体基板の裏面に裏面パッシベーション膜とキャップ膜とを形成する工程を示す模式断面図
【図１９】本発明の実施の形態において半導体基板の受光面側に反射防止膜を形成する工程を示す模式断面図
【図２０】本発明の実施の形態において半導体基板の裏面側にコンタクトホールを形成する工程を示す模式断面図
【図２１】本発明の実施の形態において半導体基板の裏面側におけるコンタクトホールが形成される領域を示す模式平面図
【図２２】本発明の実施の形態において受光面電極および裏面電極の形成用の電極材料ペーストを半導体基板の表裏面に印刷する工程を示す模式断面図
【図２３】本発明の実施の形態において電極材料ペーストを同時焼成して受光面電極および裏面電極を形成する工程を示す模式断面図
【図２４】本発明の実施の形態において受光面電極および裏面電極とタブ線とを電気的に接合するタブ線接合工程を示す模式図
【図２５】本発明の実施の形態における太陽電池ストリングを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため各層あるいは各部材の縮尺が現実と異なる場合があり、各図面間においても同様である。
【００１２】実施の形態．  図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュール１００を受光面側から見た斜視図である。図２は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュール１００を受光面側から見た分解斜視図である。図３は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュール１００の要部断面図である。本実施の形態にかかる太陽電池モジュール１００は、図１から図３に示すように、太陽電池アレイ７０における受光面側が受光面側封止材３３および受光面保護材３１で覆われ、太陽電池アレイ７０における受光面と対向する裏面側が裏面側封止材３４および裏面保護材３２で覆われているとともに、外周縁部が補強用のフレーム４０で周囲が囲まれている。
【００１３】  図４は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池アレイ７０を裏面側から見た斜視図である。図５は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池ストリング５０を受光面側から見た斜視図である。図６は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池ストリング５０を裏面側から見た斜視図である。図７は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル１０を受光面側から見た平面図である。図８は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル１０を受光面側と対向する裏面側から見た平面図である。図８においては、タブ線２０の接合される位置の一例を破線で示している。
【００１４】  図４に示すように、太陽電池アレイ７０は、複数の太陽電池ストリング５０が、横タブ線２５および出力タブ線２６で電気的および機械的に直列または並列に接合されて構成されている。
【００１５】  また、図３から図６に示すように、太陽電池ストリング５０は、隣り合って配置された四角形状を呈する複数の太陽電池セル１０がタブ線２０で電気的および機械的に直列に接続されて構成されている。複数の太陽電池セル１０は、図３から図６に示すように、タブ線２０により、第１の方向である図中Ｘ方向に直列に接続されている。第１の方向は、タブ線２０により接続された複数の太陽電池セル１０の連結方向である。
【００１６】  太陽電池セル１０は、ｎ型不純物拡散層が形成されてｐｎ接合が形成されたｐ型単結晶シリコン基板で構成された四角形状を呈する半導体基板１１の第１主面である半導体基板の受光面１１Ａ側に、光の集光率を高めるためにテクスチャーエッチングにより凹凸形状が形成されている。ここでは、半導体基板１１の外形は、半導体基板１１の面方向において正方形状を有する。ｎ型不純物拡散層は、半導体基板の受光面１１Ａ側に形成されている。そして、半導体基板の受光面１１Ａの上に反射防止膜であるシリコン窒化膜が成膜されている。なお、図面においては、凹凸形状および反射防止膜の図示を省略している。また、太陽電池セル１０は、半導体基板の受光面１１Ａ側に受光面電極１２が、半導体基板１１の第２主面である半導体基板の裏面１１Ｂ側に裏面電極１３が形成されている。
【００１７】  太陽電池セルの受光面１０Ａ側には、図５および図７に示すように光−電子変換により発生した電子を集める受光面集電電極である複数の受光面グリッド電極１２Ｇと、タブ線２０を接合する受光面接合電極である受光面バス電極１２Ｂとが形成されている。受光面グリッド電極１２Ｇは、光電流を集めるための電極であり、太陽光が太陽電池セル１０の内部に到達するのを妨げないようにしながら光電流を集めるために、細い直線状の電極を複数本並行に並べて形成されている。
【００１８】  また、受光面バス電極１２Ｂは、図７に示すように太陽電池セル１０の連結方向である第１の方向に沿って、太陽電池セル１０のほぼ全長に渡ってライン状に４列に設けられている。すなわち、受光面バス電極１２Ｂは、受光面グリッド電極１２Ｇと直交する方向に沿って、全ての受光面グリッド電極１２Ｇと接続して設けられている。なお、便宜上、図１、図２、図４および図５においては、受光面バス電極１２Ｂが２列に設けられている場合を示している。受光面バス電極１２Ｂは、タブ線２０と電気的に接合するために設けられる電極である。受光面バス電極１２Ｂおよび受光面グリッド電極１２Ｇは、金属粒子を有する導電性ペーストを所望の範囲に塗布して焼成することで形成されている。
【００１９】  太陽電池セルの裏面１０Ｂ側には、図６および図８に示すようにアルミニウム（Ａｌ）を含む裏面集電電極１３ａおよび銀（Ａｇ）を含む裏面接合電極１３ｂが形成され、裏面電極１３を構成している。裏面集電電極１３ａは、開放電圧および短絡電流を向上させるための図示しない裏面電界層を形成するため、および裏面側の電流を集めるために設けられる電極であり、太陽電池セルの裏面１０Ｂのほぼ全域を覆う。
【００２０】  また、裏面接合電極１３ｂは、裏面集電電極１３ａで集電された正孔を外部に取り出し、外部電極とコンタクトを取るために設けられる電極である。すなわち、裏面接合電極１３ｂは、タブ線２０と電気的に接合するために設けられる電極である。裏面接合電極１３ｂは、受光面バス電極１２Ｂと同様に、太陽電池セル１０の連結方向である第１の方向に沿って設けられている。そして、裏面接合電極１３ｂは、半導体基板１１を挟んで、受光面バス電極１２Ｂと対向する位置に配置されている。
【００２１】  本実施の形態の裏面接合電極１３ｂは、図８に示すように太陽電池セル１０の連結方向である第１の方向に沿って、太陽電池セル１０のほぼ全長に渡って飛び石状に４列に設けられている。裏面接合電極１３ｂを飛び石状に形成することにより、銀の使用量を抑えて製造コストを抑制することができる。裏面集電電極１３ａおよび裏面接合電極１３ｂは、前述したようにＡｌまたはＡｇなどの金属粒子を有する導電性ペーストを所望の範囲に塗布して焼成することで形成されている。
【００２２】  図９は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル１０の構成を示す断面図であり、図８におけるＩＸ−ＩＸ線における要部断面図である。図１０は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル１０の構成を示す断面図であり、図８におけるＸ−Ｘ線における要部断面図である。なお、図９および図１０においては、太陽電池セル１０に接続されるタブ線２０を併せて示している。
【００２３】  太陽電池セル１０においては、第１導電型であるｐ型のシリコンからなる半導体基板１の表面である受光面側に、リン拡散によってｎ型の不純物が拡散された不純物拡散層であるｎ型不純物拡散層３が形成されているとともにシリコン窒化膜よりなる反射防止膜４が形成されている。
【００２４】  半導体基板１としてはｐ型の単結晶または多結晶のシリコン基板を用いることができる。なお、半導体基板１はこれに限定されるものではなく、ｎ型のシリコン基板を用いてもよい。また、反射防止膜４には、シリコン酸化膜を用いてもよい。また、太陽電池セル１０の半導体基板１の受光面側の表面には、テクスチャー構造として微小凹凸が形成されている。微小凹凸は、受光面において外部からの光を吸収する面積を増加し、受光面における反射率を抑え、光を閉じ込める構造となっている。なお、図９および図１０においては、便宜上、微小凹凸の図示を省略している。
【００２５】  また、半導体基板１の受光面側には、上述した受光面電極１２が、反射防止膜４を突き抜けてｎ型不純物拡散層３に電気的に接続して設けられている。受光面電極１２としては、半導体基板１の受光面の面内方向において長尺細長の受光面グリッド電極１２Ｇが複数並べて設けられ、またこの受光面グリッド電極１２Ｇと導通する受光面バス電極１２Ｂが半導体基板１の受光面の面内方向において該受光面グリッド電極１２Ｇと直交するように設けられており、それぞれ底面部においてｎ型不純物拡散層３に電気的に接続している。
【００２６】  受光面バス電極１２Ｂの長手方向は、上述した第１の方向同じ方向であり、タブ線２０により接続された複数の太陽電池セル１０の連結方向である。また、受光面バス電極１２Ｂの長手方向は、半導体基板１の面内における第１の方向と直交する第２の方向と同じ方向とされる。受光面電極１２のうち受光面バス電極１２Ｂには、太陽電池セル１０を用いて太陽電池モジュールを製造する際に、図９および図１０に示すようにタブ線２０がはんだ付けされる。なお、図９および図１０においては、受光面電極１２のうち受光面バス電極１２Ｂのみを示している。
【００２７】  一方、半導体基板１における受光面と対向する面である裏面には、膜厚が５ｎｍから２０ｎｍ程度の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる裏面パッシベーション膜５と、膜厚が１００ｎｍから１５０ｎｍ程度のシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなり裏面パッシベーション膜５を保護するキャップ膜６と、が全体にわたって設けられている。なお、キャップ膜６には、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を用いてもよい。キャップ膜６には、厚み方向に貫通するドット状のコンタクトホール６Ｈが設けられている。また、裏面パッシベーション膜５には、コンタクトホール６Ｈが延長した、半導体基板１の裏面に達するドット状のコンタクトホール５Ｈが格子状に配列されて設けられている。また、該コンタクトホール５Ｈが半導体基板１の裏面の表層に延長しており、ドット状のコンタクトホール１Ｈが格子状に配列されて設けられている。
【００２８】  そして、コンタクトホール６Ｈとコンタクトホール５Ｈとコンタクトホール１Ｈとにより、格子状に配列されたコンタクトホール７が構成されている。コンタクトホール７は、半導体基板１の面内に沿った断面が円形状とされている。なお、キャップ膜６が形成されない場合には、コンタクトホール５Ｈとコンタクトホール１Ｈとにより、コンタクトホール７が構成される。また、コンタクトホール７は、直径が２０ｎｍから１００ｎｍ程度の円形に、０．５ｍｍから１ｍｍの間隔で設けられる。また、コンタクトホール７は、半導体基板１の面内に沿った断面は円形状に限定されない。
【００２９】  また、半導体基板１の裏面には、上述した裏面電極１３が半導体基板１の裏面に電気的に接続して設けられている。裏面電極１３としては、コンタクトホール７を埋めるとともに裏面パッシベーション膜５の面内方向において裏面パッシベーション膜５を全体にわたって被覆する裏面集電電極１３ａが設けられている。さらに、半導体基板１の裏面上には、裏面集電電極１３ａに囲まれて裏面集電電極１３ａと電気的に接続する裏面接合電極１３ｂが設けられている。裏面集電電極１３ａは、コンタクトホール１Ｈにおいて半導体基板１の裏面とポイント的に電気的に接続するポイントコンタクトとされている。裏面電極１３のうち裏面接合電極１３ｂには、太陽電池モジュール１００の製造時に、図９および図１０に示すようにタブ線２０がはんだ付けされる。
【００３０】  本実施の形態にかかる太陽電池セル１０は、厚さが２００μｍであり、縦幅が１５６ｍｍであり、横幅が１５６ｍｍである。受光面バス電極１２Ｂは、幅が１ｍｍ、長さが１５５ｍｍであり、太陽電池セル１０の受光面側において、３９ｍｍ間隔で４本が配置位置されている。受光面グリッド電極１２Ｇは、幅が５０μｍから１００μｍであり、長さが１５５ｍｍであり、受光面バス電極１２Ｂの長手方向と直行する方向を長手方向にして、等間隔に１ｍｍから２ｍｍの間隔で１５６本から７８本が設けられる。
【００３１】  裏面接合電極１３ｂは、幅が２ｍｍ、長さが２ｍｍの正方形状を有し、太陽電池セル１０の裏面側における受光面バス電極１２Ｂに対応する位置に、受光面バス電極１２Ｂの長手方向と平行な方向を長手方向とする列状に、１列につき６個から１０個が２６ｍｍから１５ｍｍの間隔で均等に４列に配置されている。
【００３２】  また、半導体基板１の裏面の表層における裏面集電電極１３ａに接する領域周辺には、裏面集電電極１３ａからアルミニウムが半導体基板１の裏面側に表層に高濃度に拡散したｐ＋領域である裏面電界（ＢＳＦ：Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）８が形成されている。すなわち、半導体基板１の裏面の表層におけるコンタクトホール１Ｈに隣接する領域には、ＢＳＦ層８が形成されている。半導体基板１の裏面側においては、太陽電池セルで発電された電気は、半導体基板１からＢＳＦ層８、裏面集電電極１３ａ、裏面接合電極１３ｂの経路で流れる。
【００３３】  図１１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル１０の裏面の要部拡大図である。太陽電池セル１０においては、コンタクトホール７が、図８に示すように半導体基板１の裏面におけるタブ線接続領域１４以外の領域に設けられる。すなわち、太陽電池セル１０では、裏面におけるタブ線接続領域１４にはコンタクトホール７が設けられていない。
【００３４】  タブ線接続領域１４は、半導体基板１の裏面においてタブ線２０が接続される既定の領域またはタブ線２０が接続される可能性の高い領域に対応する領域であって、太陽電池セル１０の横幅の全長に渡って設けられる。タブ線２０が接続される可能性の高い領域とは、タブ線２０が既定の接続位置から位置ずれして接続された場合にタブ線２０が接続される可能性の高い領域である。タブ線接続領域１４は、半導体基板１の裏面において、たとえば幅２ｍｍ×長さ１５６ｍｍの幅で３９ｍｍ間隔で４組設けられる。なお、図８においては、便宜上、タブ線接続領域１４は、半導体基板１の裏面における横幅を超えた領域を含めて破線で示されている。
【００３５】  図１１に示すように、タブ線接続領域１４は、第１の方向において裏面接合電極１３ｂに隣り合う領域である第１領域１４ａと、タブ線２０の幅をＷとしたときに太陽電池セル１０の裏面の面内における第１の方向と直交する第２の方向において、第１の方向に沿った一対の辺からＷ／２の距離の範囲内の領域である第２領域１４ｂと、を含む。第２の方向は、図中のＹ方向であり、直裏面接合電極１３ｂの幅方向である。
【００３６】  太陽電池セル１０の電極へタブ線２０を接続して太陽電池モジュール１００を製造する際には、図９および図１０に示すようにタブ線２０が受光面バス電極１２Ｂおよび裏面接合電極１３ｂにはんだ付けされる。そして、タブ線２０のはんだ付け処理における加熱によって残留応力が太陽電池セル１０ｂに発生する。残留熱応力は、加熱後の冷却時における受光面バス電極１２Ｂおよび裏面接合電極１３ｂとタブ線２０との熱収縮の差によって発生するので、裏面接合電極１３ｂ付近と、受光面バス電極１２Ｂ付近に発生する。半導体基板１１の厚みは２００μｍ程度であり、裏面接合電極１３ｂの配置間隔と比べて非常に小さく、半導体基板１１の厚みで緩和されることが無く、半導体基板１１の裏面側にも伝わる。
【００３７】  また、太陽電池セル１０同士をタブ線２０によって相互接続するために、受光面バス電極１２Ｂと裏面接合電極１３ｂとは、半導体基板１の面内において対応する位置に設けられている。このため、半導体基板１の裏面側における裏面接合電極１３ｂ付近は、タブ線２０の接続時に裏面接合電極１３ｂ付近に発生する残留熱応力の影響を受けるとともに、タブ線２０の接続時に受光面バス電極１２Ｂ付近に発生する残留熱応力の影響を受け、多くの残留熱応力が掛かる。半導体基板１の裏面側における上述した第１領域１４ａと第２領域１４ｂとを含むタブ線接続領域１４は、半導体基板１の裏面側において裏面接合電極１３ｂへのタブ線２０の接続に起因した残留熱応力の影響、および受光面バス電極１２Ｂへのタブ線２０の接続に起因した残留熱応力の影響を特に受けやすい領域である。
【００３８】  残留熱応力が太陽電池セル１０の裏面に設けられたコンタクトホール１Ｈの部分に熱応力が掛かると、コンタクトホール１Ｈを起点としたクラックが半導体基板１に発生する。そして、このクラックの発生は、太陽電池モジュール１００の製造時の製造歩留りの悪化を招くだけでなく、太陽電池セル１０を用いて構成された太陽電池モジュール１００に外力が印加された際に太陽電池モジュールの強度低下による出力低下を引き起こし太陽電池モジュール１００の信頼性を低下させる原因となる。
【００３９】  そこで、本実施の形態では、コンタクトホール７、より詳細にはコンタクトホール１Ｈを半導体基板１の裏面のタブ線接続領域１４以外の領域に設けることにより、受光面バス電極１２Ｂ付近および裏面接合電極１３ｂ付近に発生する残留熱応力のコンタクトホール１Ｈへの影響を抑制することができる。すなわち、太陽電池セル１０では、裏面接合電極１３ｂへのタブ線２０の接続に起因した残留熱応力の影響、および受光面バス電極１２Ｂへのタブ線２０の接続に起因した残留熱応力の影響を受ける裏面接合電極１３ｂ付近のタブ線接続領域１４にはコンタクトホール１Ｈを設けていない。
【００４０】  これにより、太陽電池セル１０は、受光面バス電極１２Ｂ付近および裏面接合電極１３ｂ付近に生じる残留熱応力の影響で半導体基板１の裏面に設けられたコンタクトホール１Ｈの部分に熱応力が掛かり太陽電池セル１０にクラックが発生することを抑制することができる。このため、太陽電池セル１０は、受光面バス電極１２Ｂ付近に生じる残留熱応力の影響よる、上述した太陽電池セル１０の製造歩留りの悪化および太陽電池モジュール１００の出力低下を抑制することができる。すなわち、半導体基板１の裏面のタブ線接続領域１４以外の領域にコンタクトホール７を設けることにより、タブ線２０の接続に起因した残留熱応力のコンタクトホール１Ｈへの影響を抑制して、コンタクトホール１Ｈを起点としたクラックの発生を抑制することができる。
【００４１】  ここで、タブ線２０の直上においても残留熱応力が発生することが危惧されるため、コンタクトホール７を設けないことが好ましい。したがって、第１の方向において裏面接合電極１３ｂに隣り合う領域である第１領域１４ａにはコンタクトホール７を設けないことが好ましい。すなわち、コンタクトホール７は、第１の方向において裏面接合電極１３ｂに隣り合う領域である第１領域１４ａを避けて設けられていることが好ましい。
【００４２】  また、タブ線２０の接続においては、既定の接続位置からタブ線２０の位置ずれが発生する場合がある。このようなタブ線２０の位置ずれを考慮して選択的にコンタクトホール７を形成することが好ましい。タブ線２０の位置ずれに関しては、裏面接合電極１３ｂからの集電効果を考慮すると、タブ線２０の幅方向における半分以上の領域が裏面接合電極１３ｂとはんだ接合されていることが好ましい。タブ線２０の幅をＷとすると、コンタクトホール７が形成されない非コンタクトホール領域は、前記のタブ線２０の位置ずれに考慮したＷ／２の範囲とすることが好ましい。すなわち、タブ線２０の幅をＷとしたときに太陽電池セル１０の裏面の面内における第１の方向と直交する第２の方向において、図１１に示すように一対の辺１３ｓ、１３ｓからＷ／２の距離の範囲内の領域である第２領域１４ｂにはコンタクトホール７を設けないことが好ましい。すなわち、コンタクトホール７は、第１の方向において裏面接合電極１３ｂに隣り合う領域である第２領域１４ｂを避けて設けられていることが好ましい。
【００４３】  また、太陽電池セル１０においては、受光面積を広く確保するために、受光面バス電極１２Ｂの幅とタブ線の幅とは同じ幅とされ、たとえば１ｍｍ幅とされる。一方、裏面接合電極１３ｂの幅は、裏面接合電極１３ｂおよびタブ線の製造精度を考慮し、タブ線の幅よりも１ｍｍ程度広い幅とされ、たとえば２ｍｍ程度の幅とされる。そして、この場合は、図１１に示すように、タブ線２０の幅をＷとしたときに第２の方向における裏面接合電極１３ｂの幅が２Ｗであり、コンタクトホール７は、第２の方向における裏面接合電極１３ｂの中心位置Ｃから２Ｗの距離の範囲内には設けない。すなわち、半導体基板１の裏面においてタブ線２０が接続される既定の領域だけでなく、タブ線２０が既定の接続位置から位置ずれして接続された場合にタブ線２０が接続される可能性の高い領域にもコンタクトホール７を設けない。これにより、タブ線２０が既定の接続位置から位置ずれして接続された場合でも上記の効果が得られる。
【００４４】  つぎに、上記の本実施の形態にかかる太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。
【００４５】（太陽電池セルの作製）  まず、太陽電池セル１０が作製される。図１２は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル１０の製造方法の手順を示すフローチャートである。図１３から図２０、図２２および図２３は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル１０の製造方法を示す断面図である。図２１は、本発明の実施の形態において半導体基板の裏面側におけるコンタクトホールが形成される領域を示す模式平面図である。
【００４６】  図１３は、本発明の実施の形態においてボロン（Ｂ）がドーピングされたｐ型のシリコンからなる半導体基板１におけるダメージ層１５の存在を示す概念図である。図１４は、本発明の実施の形態において半導体基板１の表面に存在するダメージ層１５を除去した状態を示す概念図である。図１３および図１４においては、シリコンインゴットからワイヤーソーでカットされたｐ型の単結晶シリコン基板である半導体基板１について示している。ｐ型の単結晶シリコン基板を形成するには、たとえば引き上げ法によって円柱インゴットが作製される。たとえば１４００℃前後で溶融させたシリコン内にボロンをドーピングさせてシリコン内に正孔を発生させて、引き上げ法により引き上げられることで、円柱状のｐ型シリコンインゴットが得られる。
【００４７】  一般的に、シリコンにボロンをドープすることで、シリコンインゴット内が低抵抗となる一方で、シリコンの純度の低下、すなわち取り出せる電子が少なくなり結晶品質が低下することが危惧されるため、ボロンのドープ量には注意が必要とされる。このような純度の低下は、特に品質の安定した単結晶シリコンの場合に顕著に現れることが広く知られており、シリコンの比抵抗で管理されることが多い。また、シリコン内にタングステン、チタン、鉄、アルミおよびニッケルといった不純物が介在することで、結晶欠陥およびシリコンのバンドギャップの中央部に準位が形成され、太陽電池セル１０のシリコン基板の内部で発生したキャリアの再結合を加速し、取り出せる電流が少なくなる点にも注意が必要である。
【００４８】  円柱状のｐ型シリコンインゴットは、バンドソーによりインゴットサイズのブロックに切り出された後、さらにマルチワイヤーソーによって実用的な大きさの太陽電池用の半導体基板１にスライス加工される。マルチワイヤーソーによりスライスされた半導体基板１の表面には、機械加工で発生したダメージ層１５が残存しており、このままでは光電変換効率の高い太陽電池セル１０を作製できない。このため、水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウムに代表される苛性アルカリの水溶液を使用したエッチング、または室温程度のフッ酸と硝酸との混合溶液などの酸溶液を用いたエッチングによってダメージ層１５の除去が行われる。ダメージ層１５は、ｐ型シリコン基板のスライスの方式によっても異なるが、一般的に１０μｍ程度の深さまで残存している。そして、ダメージ層１５の残存程度によって、エッチング処理時間を可変させる必要がある。
【００４９】  図１５は、本発明の実施の形態において半導体基板１の表面にテクスチャー構造を形成するテクスチャーエッチング工程を示す模式断面図である。ダメージ層１５の除去後、ステップＳ１０において、該半導体基板１に対してエッチングを行うことにより、図１５に示すように半導体基板１の表面にテクスチャー構造として深さが１μｍから１０μｍ程度のサイズの微小凹凸２を形成する。テクスチャー構造を形成するエッチングは、一般的に、水酸化ナトリウム水溶液といったアルカリ水溶液にイソプロピルアルコール（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ：ＩＰＡ）を混合した混合溶液法を使って処理されることが多いが、ドライエッチング法を選択することもできる。
【００５０】  図１４に示すようにダメージ層１５の除去処理が施された半導体基板１においては、表面に入射した光を３５％前後反射してしまい、半導体基板１内に取り込める光量が少なくなる。テクスチャー構造を半導体基板１の受光面側に形成することで、微小凹凸２の表面で光を拡散反射させ、太陽電池セル１０の表面で光の多重反射を生じさせて、実効的に反射率を低減させることができる。そして、半導体基板１内に取り込める光量を増やすことで、太陽電池セル１０で取り出せる電流値を向上させることができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００５１】  図１６は、本発明の実施の形態において半導体基板１にｎ型不純物拡散層３を形成する不純物拡散工程を示す模式断面図である。テクスチャー構造の形成後、ステップＳ２０において、太陽電池の基本構造となるＰＮ接合を形成する。ＰＮ接合は、表面にテクスチャー構造を形成した半導体基板１に対してリン（Ｐ）を熱拡散により表面から拡散させて、図１６に示すように、シート抵抗が６０Ω／ｓｑ．から２００Ω／ｓｑ．程度のｎ型不純物拡散層３を半導体基板１の表面層に形成することで形成される。半導体基板１に対するリンの気相拡散は、一般的にオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）雰囲気下で行われる。
【００５２】  ここで、図１６に示すように、ｎ型不純物拡散層３の形成直後の半導体基板１の表面にはガラスを主成分とする膜でありＰ２Ｏ５とＳｉＯ２とを含むリンガラス層３ａが形成されているため、フッ酸に代表される処理液を用いて除去する。リンガラス層３ａを除去することで、光の透過性を向上させるとともに、太陽電池セル１０で発生したキャリアの再結合を防止できる。
【００５３】  なお、一般的なリンの拡散工程においては半導体基板へのリンの拡散濃度を安定化させるために、一度リンを拡散させた後に、基板の表面部の拡散層をエッチングし、その後さらに高温下で再拡散工程すなわちドライブイン工程を実施する手法が取られることが多い。
【００５４】  図１７は、本発明の実施の形態において半導体基板１の裏面側の平坦化工程を示す模式断面図である。ＰＮ接合の形成後、ステップＳ３０において、半導体基板１の裏面側に形成されたｎ型不純物拡散層３を除去するとともに半導体基板１の裏面側を平坦化する平坦化工程が実施される。これにより、受光面側にｎ型不純物拡散層３が形成され、裏面が平坦とされた半導体基板１１が得られる。
【００５５】  まず、受光面側をレジストまたは耐酸性樹脂といった保護膜で保護した後にフッ硝酸溶液中に半導体基板１を浸漬することにより、半導体基板１の端面と裏面側のｎ型不純物拡散層３を除去する。そして、受光面側を保護した状態で、フッ化水素水溶液と硝酸との混酸またはアルカリ水溶液で半導体基板１の裏面をエッチングすることによって半導体基板１の裏面を平坦にする。この半導体基板１の裏面の平坦化処理は、ＰＥＲＣ構造を安定して作製するために必要な処理である。
【００５６】  なお、半導体基板１の裏面側においては、あらかじめｎ型不純物拡散層３を形成しないようにすることも可能である。
【００５７】  図１８は、本発明の実施の形態において半導体基板１の裏面に裏面パッシベーション膜５とキャップ膜６とを形成する工程を示す模式断面図である。ここでは、裏面パッシベーション膜５の上にさらにキャップ膜６を形成する場合について説明する。半導体基板１の裏面の平坦化後、ステップＳ４０において、図１８に示すように、膜厚が５ｎｍから２０ｎｍ程度の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる裏面パッシベーション膜５と、膜厚が１００ｎｍから１５０ｎｍ程度のシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなるキャップ膜６と、をこの順で半導体基板１の裏面上に形成する。裏面パッシベーション膜５およびキャップ膜６の形成には、たとえばプラズマＣＶＤ法を使用することができる。
【００５８】  裏面パッシベーション膜５を形成することにより、半導体基板１の裏面のシリコン表面と裏面パッシベーション膜５との界面でのキャリアの消失を抑制するとともに、波長の長い赤色光を裏面パッシベーション膜５上で反射して半導体基板１内に戻し、光電変換効率を向上させる効果が期待できる。
【００５９】  図１９は、本発明の実施の形態において半導体基板１１の受光面側に反射防止膜４を形成する工程を示す模式断面図である。裏面パッシベーション膜５とキャップ膜６との形成後、ステップＳ５０において、図１９に示すように、膜厚が６５ｎｍから９０ｎｍのＳｉＮＨＯ膜からなる反射防止膜４を、ｎ型不純物拡散層３を形成した半導体基板１の受光面側、すなわちｎ型不純物拡散層３上に形成する。すなわち、半導体基板１１内への光閉じ込めおよび取り込みを効果的に行うために、上述したテクスチャー構造に加え、屈折率の異なる薄膜を半導体基板１１の光入射面に形成する。反射防止膜４の形成には、たとえばプラズマ化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法を使用し、シランとアンモニアと酸素との混合ガスを用いて反射防止膜４としてシリコン窒化膜を形成する。なお、反射防止膜４としてシリコン酸化膜を形成してもよい。
【００６０】  反射防止膜４の形成にプラズマＣＶＤ法を用いることにより、反射防止膜４を形成すると同時に、反射防止膜４の形成プロセス中に生成する水素イオンおよびラジカルが半導体基板１１の表面および結晶粒界に存在するダングリングボンドを解消し、結晶品質向上効果を得ることが可能になる。ダングリングボンドは基板表面上に存在するシリコン原子の結合の手が切れた状態を意味し、前記水素イオンならびにラジカルと結合させることで準位をバンドギャップの端に移して再結合速度を低下させることが可能になる。
【００６１】  反射防止膜４に関しては、反射防止膜４の表面と半導体基板１１の表面とで反射する光の干渉を用いることで、両者の周期が半波長ずれることにより互いに打ち消し合い、反射光が検出されない状態が適切な状態といえる。ただし、太陽電池モジュールを製品として扱う際は後述する、カバーガラスおよび封止材といった部材も扱う必要があり、前述した適切な反射防止膜４の仕様が変わることに注意が必要である。
【００６２】  図２０は、本発明の実施の形態において半導体基板１の裏面側にコンタクトホール７を形成する工程を示す模式断面図である。半導体基板１の裏面に裏面パッシベーション膜５とキャップ膜６とを形成したことで半導体基板１の裏面は絶縁構造となる。このため、ステップＳ６０において、半導体基板１の裏面と裏面電極１３とを導通させるために、コンタクトホール７を設ける必要がある。
【００６３】  まず、膜厚方向においてキャップ膜６を貫通して既定のコンタクトホール径を有するドット状のコンタクトホール６Ｈ、および膜厚方向において裏面パッシベーション膜５を貫通して既定のコンタクトホール径を有するドット状のコンタクトホール５Ｈを、半導体基板１の裏面側におけるタブ線接続領域１４を除いた領域の全面に形成する。コンタクトホール６Ｈおよびコンタクトホール５Ｈは、たとえばレーザーを用いて、既定の間隔を有する格子状に形成される。なお、キャップ膜６を形成せずに裏面パッシベーション膜５のみを形成している場合には、コンタクトホール５Ｈのみが形成される。
【００６４】  つぎに、コンタクトホール５Ｈと同じ既定のコンタクトホール径、および既定のコンタクトホール深さを有するコンタクトホール１Ｈを、半導体基板１の裏面においてコンタクトホール５Ｈの下部に対応する領域にレーザーを用いて形成する。これにより、半導体基板１の裏面側に、コンタクトホール６Ｈとコンタクトホール５Ｈとコンタクトホール１Ｈとが連通した、既定のコンタクトホール径および既定のコンタクトホール深さを有するコンタクトホール７が形成される。
【００６５】  図２１は、本発明の実施の形態において半導体基板１の裏面側におけるコンタクトホール７が形成される領域を示す模式平面図である。コンタクトホール７は、上述したように、半導体基板１の裏面におけるタブ線接続領域１４以外の領域に満遍なくドット状に配置される。コンタクトホール７は、半導体基板１の裏面全体に０．５ｍｍから１ｍｍ程度の間隔で等間隔に配置される。図２１では、隣り合うコンタクトホール７の間隔および数量は模式的に示している。
【００６６】  なお、コンタクトホールの形成については、レーザー照射による機械孔加工を行うことが一般的であるが、裏面電極１３の形成時にファイヤースルー性能を有する電極材料を使用することで、孔加工を代用することも可能になる。
【００６７】  図２２は、本発明の実施の形態において受光面電極１２および裏面電極１３の形成用の電極材料ペーストを半導体基板１１の表裏面に印刷する工程を示す模式断面図である。ステップＳ７０において、裏面接合電極１３ｂの電極材料であって銀およびガラスを含む裏面接合電極材料ペースト１６ａにより、図２２に示すように、半導体基板１１の裏面におけるキャップ膜６上にスクリーン印刷法により裏面接合電極１３ｂのパターンを選択的に印刷する。裏面接合電極材料ペースト１６ａは、キャップ膜６上において、コンタクトホール７が形成されていないタブ線接続領域１４の既定の形成領域に、既定の間隔を有する格子状に印刷される。キャップ膜６を形成しない場合には、裏面接合電極材料ペースト１６ａは裏面パッシベーション膜５上に印刷される。
【００６８】  その後、裏面接合電極材料ペースト１６ａを乾燥する。スクリーン印刷には、一般的なスクリーン印刷機が用いられる。すなわち、電極材料ペーストが載せられた状態の印刷マスク上においてスキージを走査させることで、印刷マスクを介して、半導体基板１１における印刷面に電極材料ペーストが印刷される。
【００６９】  つぎに、ステップＳ８０において、裏面集電電極１３ａの電極材料であってアルミニウムおよびガラスを含む裏面集電電極材料ペースト１６ｂにより、図２２に示すように、半導体基板１１の裏面にスクリーン印刷法により裏面集電電極１３ａのパターンを選択的に印刷する。裏面集電電極材料ペースト１６ｂは、第１の導電型の拡散源を含む電極材料ペーストである。裏面集電電極材料ペースト１６ｂは、半導体基板１１の裏面側において、コンタクトホール７を埋めるとともに半導体基板１１の裏面の面内方向においてキャップ膜６を全体にわたって被覆して印刷される。すなわち、裏面集電電極材料ペースト１６ｂは、隣り合うコンタクトホール７の間を接続して印刷される。裏面集電電極材料ペースト１６ｂは、裏面接続電極材料ペースト１６ａを囲んだ状態で印刷される。その後、裏面集電電極材料ペースト１６ｂを乾燥する。
【００７０】  つぎに、ステップＳ９０において、図２２に示すように、半導体基板１１の受光面側の反射防止膜４上に、受光面電極１２の電極材料であって銀およびガラスを含む受光面電極材料ペースト１６ｃを、受光面電極１２の形状に選択的にスクリーン印刷法により印刷する。すなわち、受光面電極材料ペースト１６ｃを受光面グリッド電極１２Ｇのパターンおよび受光面バス電極１２Ｂのパターンに選択的に印刷する。
【００７１】  図２３は、本発明の実施の形態において電極材料ペーストを同時焼成して受光面電極１２および裏面電極１３を形成する工程を示す模式断面図である。つぎに、ステップＳ１００において、大気中または酸素雰囲気中において、たとえば７００℃から９００℃の温度で２秒から１０秒の時間、裏面接続電極材料ペースト１６ａ、裏面集電電極材料ペースト１６ｂおよび受光面電極材料ペースト１６ｃの印刷パターンを同時に焼成する。焼成によって、電極材料ペーストが含有する有機溶剤等を加熱分解し、電極として好ましい低抵抗な状態へと変質させるとともに、電極と半導体基板１１間にオーミック接触を確保する。
【００７２】  すなわち、焼成を行うことによって、図２３に示すように、受光面電極材料ペースト１６ｃが反射防止膜４をファイヤースルーして貫通し、ｎ型不純物拡散層３と導通する受光面電極１２が形成される。
【００７３】  また、図２３に示すように裏面集電電極１３ａおよび裏面接合電極１３ｂが形成されるとともに、半導体基板１１の裏面の表層における裏面集電電極１３ａに接する領域周辺に、裏面集電電極１３ａからアルミニウムが高濃度に拡散したｐ＋領域であるＢＳＦ層８が形成され、該ＢＳＦ層８と裏面集電電極１３ａとがコンタクトホール７内において電気的に接続する。すなわち、コンタクトホール７内に印刷された裏面集電電極材料ペースト１６ｂと半導体基板１１の裏面のシリコンとが共晶反応してＢＳＦ層８を形成するとともに、ＢＳＦ層８に電気的に接続するポイントコンタクトが形成される。
【００７４】  受光面電極１２においては、絶縁膜である反射防止膜４を貫通して反射防止膜４の下に存在するｎ型不純物拡散層３との良好な電気的コンタクトを確保する必要があるため、少なくとも受光面グリッド電極１２Ｇにおいては、電極材料ペーストにガラス材を混入する。そして、焼成時に電極材料ペーストが溶融する際に、ガラス材が反射防止膜４であるシリコン窒化膜、酸化チタンと共融を起こし金属成分である銀も含めてｎ型不純物拡散層３まで到達する。
【００７５】  ただし、金属成分である銀がｎ型不純物拡散層３に到達しない場合は太陽電池セル１０の曲線因子（Ｆｉｌｌ  Ｆａｃｔｏｒ：ＦＦ）の特性低下を招き、金属成分である銀がｎ型不純物拡散層３より深い位置にまで到達すると太陽電池セル１０の発電時にリークが発生するため、注意が必要となる。
【００７６】  また、キャスト基板は高温下に曝すとキャリアの拡散長が小さくなることで結晶性が悪化することが知られているため、電極の焼成はできる限り低温且つ短時間で処理することが好ましい。
【００７７】  また、上述したＰＥＲＣ構造セルにおいては、光照射による光誘発性劣化（Ｌｉｇｈｔ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ：ＬＩＤ）が問題となるケースがある。これは、シリコンバルク内を電子または正孔が移動することでボロン（Ｂ）と酸素（Ｏ）とのペアが不安定な状態となり、裏面にＢＳＦ構造を有する太陽電池セルと比較してもより顕著な劣化となることが知られている。
【００７８】  光誘発性劣化は、特にボロン（Ｂ）ドープ量に依存する低比抵抗基板において、さらに顕著になることも知られている。前記の光誘発性劣化を抑制するため、光を照射しながら１００℃から２５０℃程度の高温化でアニール処理をすることで、ボロン（Ｂ）とＯ（酸素）とのペアを安定化させる技術が知られており、低比抵抗Ｐ型ＰＥＲＣ構造セルにおいては前記の処理を実施することが好ましい。
【００７９】  以上の工程を実施することにより、太陽電池セル１０が得られる。なお、電極材料ペーストは、スパッタリング法または転写法といった他の方法によって行ってもよい。
【００８０】（タブ線の接続）  つぎに、太陽電池セル１０にタブ線２０が接続される。すなわち、太陽電池セルの裏面１０Ｂに形成された裏面接合電極１３ｂ上にタブ線２０における一端側の領域が配置され、且つ隣接する太陽電池セルの受光面１０Ａに形成された受光面バス電極１２Ｂに該タブ線２０における他端側の領域が配置される。そして、タブ線２０に被覆されたはんだが加熱により溶融され、その後、冷却凝固される。これにより、タブ線２０における一端側の領域と裏面接合電極１３ｂと、およびタブ線２０における他端側の領域と受光面バス電極１２Ｂと、のはんだ接合が行われ、太陽電池セル１０にタブ線２０が電気的および機械的に接続される。
【００８１】  図２４は、本発明の実施の形態において受光面電極１２および裏面電極１３とタブ線２０とを電気的に接合するタブ線接合工程を示す模式図である。図２４に示すように、太陽電池セル１０の裏面接合電極１３ｂにタブ線２０における一端側の領域を重ね、図示しない受光面バス電極１２Ｂにタブ線２０における他端側の領域を重ねた状態で、ヒートツール２００でタブ線２０を加熱することで、タブ線２０と裏面接合電極１３ｂとの電気的接合および機械的接合と、タブ線２０と受光面バス電極１２Ｂとの電気的接合および機械的接合と、が同時に得られる。なお、太陽電池セル１０とタブ線２０との接続には、導電性ペーストまたは粘着性の導電性フィルム（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ：ＣＦ）を用いた接合を用いてもよい。
【００８２】  図２４に示すようにタブ線２０を太陽電池セル１０に接続する際には太陽電池セル１０に熱ストレスが加わり、雰囲気中での冷却を経て、タブ線２０の周辺、すなわち受光面バス電極１２Ｂの周辺および裏面接合電極１３ｂの周辺に残留熱応力が発生する。
【００８３】  しかしながら、本実施の形態にかかる太陽電池セル１０では、上述したように、コンタクトホール７は、半導体基板１１の裏面におけるタブ線接続領域１４以外の領域に形成されている。これにより、上述したように太陽電池セル１０の受光面バス電極１２Ｂおよび裏面接合電極１３ｂへのタブ線２０の接続時の残留熱応力の影響に起因した太陽電池セル１０の製造歩留りの悪化および太陽電池モジュール１００の出力低下を抑制することができる。
【００８４】  図２５は、本発明の実施の形態における太陽電池ストリング５０を示す斜視図である。以上のタブ線２０の接続処理を繰り返して、図２５に示すように所望の枚数の太陽電池セル１０が直列に接続された複数の太陽電池ストリング５０を形成する。そして、以上のようにして得られた複数の太陽電池ストリング５０を横タブ線２５で接続して太陽電池アレイ７０を形成する。太陽電池アレイ７０は、並列に配置した複数の太陽電池ストリング５０を横タブ線２５としてのバスバーを用いて直列に接続し、電力取り出し用の出力タブ線２６としてのバスバーを設置することで形成される。
【００８５】  太陽電池ストリング５０の作製工程においても、太陽電池セル１０には熱ストレスが加わることで、コンタクトホール１Ｈを起点としたクラックが半導体基板１に発生する可能性がある。
【００８６】  しかしながら、本実施の形態にかかる太陽電池セル１０では、上述したように、コンタクトホール７は、半導体基板１の裏面におけるタブ線接続領域１４以外の領域に形成されている。これにより、上述したように太陽電池セル１０の受光面バス電極１２Ｂおよび裏面接合電極１３ｂへのタブ線２０の接続時の残留熱応力の影響に起因した太陽電池セル１０の製造歩留りの悪化および太陽電池モジュール１００の出力低下を抑制することができる。
【００８７】（積層体の形成）  つぎに、図２に示した配置で、太陽電池アレイ７０の受光面側に受光面側封止材３３と受光面保護材３１とを配置し、太陽電池アレイ７０の裏面側に裏面側封止材３４と裏面保護材３２とを配置して積層体を形成する。
【００８８】（ラミネート処理）  つぎに、積層体をラミネート装置に装着し、１４０℃以上１６０℃以下で３０分前後の熱処理およびラミネート処理を行う。これにより、積層体の各部材が、受光面側封止材３３と裏面側封止材３４と裏面保護材３２とを介して一体化され、太陽電池モジュール１００が得られる。
【００８９】  太陽電池モジュール１００は屋外に設置されるものであり、雪の荷重または風などの外力が表面カバーガラス及び裏面バックフィルムに印加されるケースも珍しくない。この際に、パッケージングされた内部の太陽電池セル１０にも応力が発生することで、半導体基板１にコンタクトホール１Ｈを起点としたクラックが発生し、発電低下を及ぼすリスクもあった。
【００９０】  しかしながら、本実施の形態にかかる太陽電池セル１０では、上述したように、コンタクトホール７は、半導体基板１の裏面におけるタブ線接続領域１４以外の領域に形成されている。これにより、上述したように太陽電池セル１０の受光面バス電極１２Ｂおよび裏面接合電極１３ｂへのタブ線２０の接続時の残留熱応力の影響に起因した太陽電池セル１０の製造歩留りの悪化および太陽電池モジュール１００の出力低下を抑制することができる。
【００９１】  上述したように、本実施の形態にかかる太陽電池セル１０では、裏面側に設けられるコンタクトホール７が、半導体基板１の裏面におけるタブ線接続領域１４以外の領域に限定して選択的に形成されている。したがって、上述したように、裏面パッシベーション膜５による半導体基板１１の裏面におけるパッシベーション効果によって太陽電池セル１０の特性改善を図るとともに、太陽電池セル１０の受光面電極１２および裏面電極１３へのタブ線２０の接続に起因した不具合の発生を抑制することが可能である。
【００９２】  以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００９３】  １，１１  半導体基板、１Ｈ，５Ｈ，６Ｈ，７  コンタクトホール、２  微小凹凸、３  ｎ型不純物拡散層、３ａ  リンガラス層、４  反射防止膜、５  裏面パッシベーション膜、６  キャップ膜、８  裏面電界層、１０  太陽電池セル、１０Ａ  太陽電池セルの受光面、１０Ｂ  太陽電池セルの裏面、１１Ａ  半導体基板の受光面、１１Ｂ  半導体基板の裏面、１２  受光面電極、１２Ｂ  受光面バス電極、１２Ｇ  受光面グリッド電極、１３  裏面電極、１３ａ  裏面集電電極、１３ｂ  裏面接合電極、１３ｓ  一対の辺、１４  タブ線接続領域、１４ａ  第１領域、１４ｂ  第２領域、１５  ダメージ層、１６ａ  裏面接合電極材料ペースト、１６ｂ  裏面集電電極材料ペースト、１６ｃ  受光面電極材料ペースト、２０  タブ線、２５  横タブ線、２６  出力タブ線、３１  受光面保護材、３２  裏面保護材、３３  受光面側封止材、３４  裏面側封止材、４０  フレーム、５０  太陽電池ストリング、７０  太陽電池アレイ、１００  太陽電池モジュール、２００  ヒートツール。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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