(57)【要約】【課題】太陽電池セルの特性を低下させることなくフィンガー電極とバス電極との未接続が防止された太陽電池セルを得ること。【解決手段】受光面銀バス電極７の長手方向における受光面銀バス電極７の端部は、受光面銀フィンガー電極６のうち受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において最も外側に位置する第１受光面銀フィンガー電極６１と、受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において第１受光面銀フィンガー電極６１に隣り合う第２受光面銀フィンガー電極６２との間に位置する。第１受光面銀フィンガー電極６１は、内側に屈曲して受光面銀バス電極７に電気的に接続された屈曲部６１ｂを備える。【選択図】図５
2017183426.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の受光面側において互いに平行に配置された複数の受光面フィンガー電極と、
前記受光面側において複数の前記受光面フィンガー電極と交差部を有して前記受光面フィンガー電極に接続された受光面バス電極と、
を備え、
前記受光面バス電極の長手方向における前記受光面バス電極の端部は、前記受光面フィンガー電極のうち前記受光面フィンガー電極が並んだ方向において最も外側に位置する第１受光面フィンガー電極と、前記受光面フィンガー電極が並んだ方向において前記第１受光面フィンガー電極に隣り合う第２受光面フィンガー電極との間に位置し、
前記第１受光面フィンガー電極は、内側に屈曲して前記受光面バス電極に電気的に接続された屈曲部を備えること、
を特徴とする太陽電池セル。
【請求項２】
前記屈曲部は、前記第１受光面フィンガー電極と前記第２受光面フィンガー電極との間において前記受光面バス電極に電気的に直接接続されていること、
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記屈曲部は、
前記受光面バス電極の長手方向に平行な第１屈折部と、
前記第１屈折部と前記受光面バス電極とを接続する第２屈折部と、
を有し、
前記受光面バス電極に直接接続されていること、
を特徴とする請求項２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記屈曲部は、前記第２受光面フィンガー電極を介して前記受光面バス電極に電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記屈曲部は、前記交差部における前記受光面バス電極の両側に配置されていること、
を特徴とする請求項４に記載の太陽電池セル。
【請求項６】
前記受光面フィンガー電極は、長手方向において受光面バス電極を挟んで分割されて配置されており、
前記受光面バス電極の両側に配置されている前記屈曲部同士を電気的に接続する第１接続部を備え、
前記受光面バス電極の長手方向に平行に配置されて、前記受光面フィンガー電極が並んだ方向において隣り合う前記受光面フィンガー電極同士を電気的に接続する第２接続部を備えること、
を特徴とする請求項５に記載の太陽電池セル。
【請求項７】
前記第１接続部と前記第２接続部とにより電気的に接続された複数の前記受光面フィンガー電極と前記受光面バス電極とが、前記電気的に接続された複数の受光面銀フィンガー電極６の本数よりも少ない数量の第３接続部で電気的に接続されていること、
を特徴とする請求項６に記載の太陽電池セル。
【請求項８】
前記受光面バス電極は、前記受光面フィンガー電極よりも銀の含有量が少ないこと、
を特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項９】
前記受光面バス電極の端部の下に前記受光面フィンガー電極が形成されていること、
を特徴とする請求項８に記載の太陽電池セル。
【請求項１０】
互いに平行に配置された複数の受光面フィンガー電極を、ｐｎ接合を有する半導体基板の受光面側に印刷形成する受光面フィンガー電極形成工程と、複数の前記受光面フィンガー電極と交差部を有して前記受光面フィンガー電極に接続された受光面バス電極を、前記半導体基板の受光面側に印刷形成する受光面バス電極形成工程と、を異なる工程で形成する受光面側電極形成工程を有する太陽電池セルの製造方法であって、
前記複数の受光面フィンガー電極形成工程では、
互いに平行に配置された状態に複数の前記受光面フィンガー電極が印刷形成され、
前記受光面フィンガー電極のうち前記受光面フィンガー電極が並んだ方向において最も外側に位置する第１受光面フィンガー電極における分割された端部に、内側に屈曲した屈曲部が印刷形成され、
前記受光面バス電極形成工程では、複数の前記受光面フィンガー電極と交差した状態で、前記屈曲部の形成位置に重なる位置に前記受光面バス電極が印刷形成されること、
を特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【請求項１１】
前記受光面フィンガー電極形成工程の後で前記受光面バス電極形成工程を行うこと、
を特徴とする請求項１０に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項１２】
前記受光面フィンガー電極形成工程では、
前記受光面フィンガー電極は、長手方向において受光面バス電極を挟んで分割されて配置され、
前記受光面バス電極の両側に配置されている前記屈曲部同士を電気的に接続する第１接続部が印刷形成され、
前記受光面バス電極の長手方向に平行に配置されて、前記受光面フィンガー電極が並んだ方向において隣り合う前記受光面フィンガー電極同士を電気的に接続する第２接続部が形成され、
前記受光面フィンガー電極形成工程と前記受光面バス電極形成工程とにおいて、半導体基板に対する印刷方向を前記半導体基板の面方向において９０度回転させること、
を特徴とする請求項１０に記載の太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィンガー電極とバス電極とを有する電極を備える太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池セルは、特許文献１に示されるように、ｐ型シリコン基板の受光面の全体にｎ型の不純物拡散層が形成されるとともに、受光面の表面に微小凹凸が設けられている。微小凹凸の上には反射防止膜が形成されており、また櫛形状に受光面側電極が設けられている。一方、ｐ型シリコン基板において受光面と対向する裏面には、全体に裏面側電極が設けられている。
【０００３】
このような太陽電池セルは、以下のようにして作製される。まず、ｐ型シリコン基板の表面に微小凹凸が形成される。微小凹凸は、太陽電池セルに照射される光の太陽電池セルの表面における反射を抑えて光を太陽電池セル内に閉じ込め、光を電気に変換する光電変換効率を向上させるために形成される。微小凹凸は、アルカリ溶液とアルコールとの混合液を用いたウェットエッチングプロセスにより行われる。なお、微小凹凸の形成は、フッ酸と硝酸との混酸溶液を用いたウェットエッチングプロセス、または反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）法を用いたドライエッチングプロセスにより形成されてもよい。
【０００４】
つぎに、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガス雰囲気中にｐ型シリコン基板が投入され、気相拡散法によりｐ型シリコン基板の表層にｎ型不純物拡散層が形成される。そして、ｐ型シリコン基板をフッ化水素に浸漬させることにより、ｐ型シリコン基板の表面に形成された酸化膜が除去される。
【０００５】
つぎに、反射防止膜である窒化シリコンが、プラズマ化学気相成長（Ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）
によりｐ型単結晶シリコン基板における受光面側の表面に形成される。
【０００６】
つぎに、ｐ型シリコン基板における受光面側の表面に、フィンガー電極とバス電極とを有して櫛形状にパターン化された受光面銀電極となる銀ペーストが印刷法により形成される。また、ｐ型シリコン基板の裏面には、裏面アルミニウム電極となるアルミニウムペーストが印刷法によりｐ型シリコン基板のほぼ全面に印刷され、さらに外部取り出し電極である裏面銀電極となる銀ペーストが印刷法によりｐ型シリコン基板の一部に形成される。そして、印刷された電極ペーストを１５０℃程度で乾燥した後に、該電極ペーストを７００℃から８００℃程度で焼成することにより、太陽電池セルが得られる。
【０００７】
ここで、太陽電池セルの受光面銀電極における多数本のフィンガー電極と複数本のバス電極とが、それぞれ異なる印刷装置を用いた別工程で２回に分けて印刷される場合には、フィンガー電極とバス電極とを直行させて印刷したときに、フィンガー電極の配列方向における最も外側のフィンガー電極とバス電極の端部とを重ね合わせる必要がある。しかしながら、印刷マスクを用いた印刷法で電極を印刷形成する場合、印刷マスクの伸びによる電極パターンの歪み、および使用する２台の印刷装置の位置合わせ精度を考慮して、印刷における印刷位置のずれ量を見込んで電極の印刷パターンを設計する必要がある。特に、印刷マスクの使用頻度による印刷マスクの伸びの変化に対応して電極の印刷パターンを設計しないと、最も外側のフィンガー電極とバス電極の端部との未接続部が発生し、太陽電池セル特性の低下の原因となる。
【０００８】
このため、電極の設計においては、印刷における印刷位置のずれ量を見込んで電極の印刷パターンを決定する必要がある。たとえば、フィンガー電極の配列方向における最も外側のフィンガー電極と、該フィンガー電極に隣り合うフィンガー電極との配置間隔を他のフィンガー電極同士の配置間隔よりも短くする方法、バス電極をフィンガー電極の配列方向において最も外側のフィンガー電極の形成位置よりも外周側に余分に延長する方法などの方法により、印刷された電極パターンの位置が既定の位置からずれた場合に対応できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２５８２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、最も外側のフィンガー電極と、該フィンガー電極に隣り合うフィンガー電極との配置間隔を短くした場合には、太陽電池セルの外周縁部において発生した電流を集電することができず、曲線因子（Ｆｉｌｌ  Ｆａｃｔｏｒ：ＦＦ）が低下し、太陽電池セル特性の低下の原因になる。また、バス電極をフィンガー電極の配列方向において最も外側のフィンガー電極の形成位置よりも外周側に余分に延長した場合には、バス電極の面積の増加に起因して受光面積が低減するため、短絡電流密度Ｊｓｃの低下により太陽電池セル特性が低下する。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池セルの特性を低下させることなくフィンガー電極とバス電極との未接続が防止された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】
【００１２】
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、ｐｎ接合を有する半導体基板の受光面側において互いに平行に配置された複数の受光面フィンガー電極と、受光面側において複数の受光面フィンガー電極と交差部を有して受光面フィンガー電極に接続された受光面バス電極と、を備える。受光面バス電極の長手方向における受光面バス電極の端部は、受光面フィンガー電極のうち受光面フィンガー電極が並んだ方向において最も外側に位置する第１受光面フィンガー電極と、受光面フィンガー電極が並んだ方向において第１受光面フィンガー電極に隣り合う第２受光面フィンガー電極との間に位置する。第１受光面フィンガー電極は、内側に屈曲して受光面バス電極に電気的に接続された屈曲部を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、太陽電池セルの特性を低下させることなくフィンガー電極とバス電極との未接続が防止された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】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルを示す上面図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルを示す下面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルを示す断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにタブ線が接続された状態を示す上面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造工程の手順を説明するフローチャート
【図７】本発明の実施の形態１にかかる受光面銀フィンガー電極が印刷された状態を模式的に示す平面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる受光面銀バス電極が印刷された状態を模式的に示す平面図
【図９】本発明の実施の形態２にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図
【図１０】本発明の実施の形態３にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図
【図１１】本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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セルの製造方法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い。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルを示す上面図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルを示す下面図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルを示す断面図である。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面である。図４は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにタブ線が接続された状態を示す上面図である。図５は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図である。
【００１７】
本実施の形態１にかかる太陽電池セルは、光電変換機能を有する太陽電池セル基板であってｐｎ接合１２を有する半導体基板１と、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなる反射防止膜４と、第１電極である受光面側電極５と、第２電極である裏面側電極８と、を備える。
【００１８】
半導体基板１は、第１導電型層であるｐ型シリコン基板２と、半導体基板１の受光面側にリン拡散によって形成された第２導電型層である不純物拡散層であるｎ型不純物拡散層３と、によりｐｎ接合１２が構成されている。ｎ型不純物拡散層３は、半導体基板１の表面から０．２μｍ程度の深さで形成されている。
【００１９】
ｐ型シリコン基板２には、単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板などのｐ型の結晶系シリコン基板が用いられる。本実施の形態１では、ｐ型シリコン基板２としてｐ型単結晶シリコン基板を用いる。なお、半導体基板１は、ｐ型シリコン基板に限定されるものではなく、ｎ型単結晶シリコン基板またはｎ型多結晶シリコン基板などのｎ型の結晶系シリコン基板が用いられてもよい。
【００２０】
半導体基板１の受光面側の表面、すなわちｎ型不純物拡散層３の表面には、テクスチャ構造として図示しない微小凹凸が形成されている。微小凹凸は、ｎ型不純物拡散層３の表面から１０μｍ程度の深さで形成されており、太陽電池セルに照射される光を太陽電池セル内に閉じ込め、太陽電池セルの光電変換効率を向上させる。
【００２１】
反射防止膜４は、半導体基板１の受光面側の面に形成されて受光面での入射光の反射を防止する絶縁膜である。反射防止膜４は、半導体基板１の受光面側の表面、すなわちｎ型不純物拡散層３の表面における光の反射を低減して、太陽電池セルにおける光利用率を向上させる。
【００２２】
受光面側電極５は、長尺細長の多数本の受光面フィンガー電極および複数本の受光面バス電極を含み、半導体基板１の受光面側の面において反射防止膜４に囲まれた状態で櫛形形状に形成されている。受光面側電極５は、銀（Ａｇ）およびガラスを含む電極材料により構成され、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。すなわち、受光面側電極５は、銀およびガラスを含む電極材料である銀ペーストが印刷および焼成されることにより形成された銀ペースト電極である長尺細長の多数本の受光面銀フィンガー電極６および複数本の受光面銀バス電極７を有する。
【００２３】
受光面銀フィンガー電極６は、半導体基板１で発電された電気を集電するために受光面に局所的に設けられている。受光面銀フィンガー電極６は、半導体基板１における一対の辺方向と平行に並列配置されている。
【００２４】
受光面銀フィンガー電極６は、４０μｍ以上、７０μｍ以下程度の幅を有するとともに既定の間隔で平行に５０本以上、３００本以下の本数が配置され、半導体基板１の内部で発電した電気を集電する。外形が１５６ｍｍ角のシリコン基板を用いた太陽電池セルの場合は、受光面銀フィンガー電極６の本数は５０本から１５０本程度が適切である。この場合、隣り合う受光面銀フィンガー電極６の配置間隔は１ｍｍから３ｍｍ程度となる。
【００２５】
受光面銀バス電極７は、受光面銀フィンガー電極６に交差した交差部を有した状態で、受光面銀フィンガー電極６と導通して設けられている。すなわち、受光面銀バス電極７は、受光面銀フィンガー電極６に交差した状態で半導体基板１における他の一対の辺方向と平行に並列配置されている。受光面銀バス電極７は、０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下程度の幅を有するとともに太陽電池セル１枚当たりに２本以上、５本以下程度の本数が配置され、受光面銀フィンガー電極６で集電された電気を外部に取り出す。本実施の形態１では、２本の受光面銀バス電極７が設けられた例を示している。また、受光面銀バス電極７には、太陽電池セル同士を接続してモジュールを構成する際に、図４に示すように、一般的にタブ線と呼ばれるリード線２１が接続される。
【００２６】
ここで、受光面側電極５の構造について説明する。受光面側電極５は、印刷により形成された受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とが既定の位置からの位置ずれを起こした場合でも、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とが未接続となる不具合を防止できる構造とされている。受光面側電極５においては、受光面銀バス電極７の長手方向における受光面銀バス電極７の端部は、第１受光面銀フィンガー電極６１と、第２受光面銀フィンガー電極６２との間に位置している。第１受光面銀フィンガー電極６１は、受光面銀フィンガー電極６のうち受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において、すなわち受光面銀フィンガー電極６の配列方向において、最も外側に位置する第１受光面フィンガー電極である。第２受光面銀フィンガー電極６２は、受光面銀フィンガー電極６のうち受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において第１受光面銀フィンガー電極６１に隣り合う第２受光面フィンガー電極である。受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向における最も外側は、受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向における半導体基板１の端部１ｓ側である。
【００２７】
受光面銀フィンガー電極６は、受光面銀フィンガー電極６の長手方向において、受光面銀バス電極７の配置領域において分割されて配置されている。したがって、受光面銀フィンガー電極６は、長手方向において２本の受光面銀バス電極７を挟んで４つに分断されて配置されている。すなわち、１本の受光面銀フィンガー電極６は、受光面銀バス電極７の配置領域を分割領域として、４つに分断されて配置されている。
【００２８】
受光面側電極５においては、受光面銀フィンガー電極６のうち第１受光面銀フィンガー電極６１以外の受光面銀フィンガー電極６は、長手方向における端部が受光面銀バス電極７における幅方向の端部に電気的および機械的に接続されている。図５においては、第１受光面銀フィンガー電極６１以外の受光面銀フィンガー電極６の長手方向における端部の上に受光面銀バス電極７における幅方向の端部が重なっている。
【００２９】
そして、第１受光面銀フィンガー電極６１は、受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において内側に屈曲して受光面銀バス電極７に電気的および機械的に接続された屈曲部６１ｂを、バス電極における長手方向の端部の周辺領域に備える。屈曲部６１ｂは、分割配置された第１受光面銀フィンガー電極６１における受光面銀バス電極７と接続する端部に配置されている。すなわち、屈曲部６１ｂは、分割配置された第１受光面銀フィンガー電極６１の本体部６１ａにおいて、長手方向における端部に設けられている。屈曲部６１ｂは、受光面銀バス電極７の両側に配置されている。
【００３０】
屈曲部６１ｂは、第１受光面銀フィンガー電極６１と第２受光面銀フィンガー電極６２との間の領域において、受光面銀バス電極７に電気的および機械的に直接接続されている。すなわち、屈曲部６１ｂは、第１屈折部である平行部６１ｃと第２屈折部である接続部６１ｄとを有し、受光面銀バス電極７に直接接続されている。平行部６１ｃは、第２受光面銀フィンガー電極６２側に直角に曲がって受光面銀バス電極７の長手方向に平行に配置されている。接続部６１ｄは、平行部６１ｃの端部から受光面銀バス電極７側に直角に曲がって受光面銀フィンガー電極６の長手方向に平行に配置されて、平行部６１ｃと受光面銀バス電極７とを接続する。
【００３１】
このような構成を有する受光面側電極５では、受光面銀バス電極７の形成位置が受光面銀バス電極７の長手方向において内側にずれて第１受光面銀フィンガー電極６１の本体部６１ａの位置まで形成されていない場合でも、第１受光面銀フィンガー電極６１と受光面銀バス電極７との電気的および機械的な接続が確保されている。これにより、受光面銀バス電極７の形成位置が受光面銀バス電極７の長手方向において内側にずれた場合でも、第１受光面銀フィンガー電極６１で集電された電流を受光面銀バス電極７に取り出すことができる。
【００３２】
これにより、受光面側電極５では、受光面銀バス電極７の形成位置が受光面銀バス電極７の長手方向において内側にずれた場合のために、第１受光面銀フィンガー電極６１と第２受光面銀フィンガー電極６２との配置間隔を他の受光面銀フィンガー電極６同士の配置間隔よりも短くすることなく、また、受光面銀バス電極７を受光面銀フィンガー電極６の配列方向において予め余分に延長して形成することなく、第１受光面銀フィンガー電極６１と受光面銀バス電極７との電気的および機械的な接続を確保できる。
【００３３】
なお、第１屈折部としての平行部６１ｃは、必ずしも受光面銀バス電極７の長手方向に平行に配置されていなくてもよい。また、第２屈折部としての接続部６１ｄは、必ずしも受光面銀フィンガー電極６の長手方向に平行に配置されていなくてもよい。
【００３４】
一方、半導体基板１において受光面と対向する面である裏面には、第２電極である裏面側電極８が形成されている。裏面側電極８は、アルミニウムを含むアルミニウム系電極である裏面アルミニウム電極９と、銀を含む銀系電極である裏面銀電極１０と、を含む。すなわち、半導体基板１の裏面には、外縁領域の一部を除いた全体にわたってアルミニウム材料からなる裏面アルミニウム電極９が設けられている。また、半導体基板１の裏面には、受光面銀バス電極７と対応する位置に該受光面銀バス電極７と同一方向に延在して銀材料からなる外部取り出し電極として、裏面アルミニウム電極９に導通した裏面銀電極１０が設けられている。図２においては裏面銀電極１０がライン状の電極形状を有する場合について示しているが、裏面銀電極１０の電極形状は、既定の方向に沿って分散配置された複数のドット状とされてもよい。
【００３５】
半導体基板１の裏面側の表層部における裏面アルミニウム電極９の直下領域には、アルミニウムとシリコンとの図示しない合金層が形成されている。そして、合金層の直下領域には、ｐ型シリコン基板２よりも高濃度でｐ型不純物元素を含んだＢＳＦ（Back  Surface  Field）層であるｐ＋層１１が形成されている。すなわち、ｐ＋層１１は、アルミニウム元素をｐ型シリコン基板２よりも高い濃度で含むアルミニウム高濃度部とされている。ｐ＋層１１は、ＢＳＦ効果を得るために設けられ、ｐ型シリコン基板２中の電子が消滅しないようにバンド構造の電界でｐ型シリコン基板２の電子濃度を高めるようにする。
【００３６】
つぎに、本実施の形態１にかかる太陽電池セルの製法方法について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造工程の手順を説明するフローチャートである。なお、ここで説明する工程は、シリコン基板を用いた一般的な太陽電池セルの製造工程と同様であるため、一般的な製造工程部分は特に図示しない。
【００３７】
まず、ｐ型単結晶シリコン基板がシリコンインゴットからスライス加工により切り出される。シリコンインゴットからスライス加工により切り出されたｐ型単結晶シリコン基板の表面には、スライス加工時にワイヤーが削れて生じる切り粉、研磨剤などからなる汚染物質である有機不純物と金属不純物とが付着している。このため、シリコンインゴットから切り出されたｐ型単結晶シリコン基板に対して水洗処理等の洗浄処理が施される。
【００３８】
また、スライスされた基板の表層には、ダメージ層と呼ばれるスライスによる加工ひずみが深さ５μｍ程度まで生じている場合がある。このダメージ層が太陽電池セルに残っていると、該ダメージ層で電子の再結合を促進し、太陽電池セルの特性の悪化を招く。このため、ステップＳ１０において、ｐ型単結晶シリコン基板の表面のダメージ層がフッ酸によりエッチング除去され、純水で洗浄される。
【００３９】
つぎに、ステップＳ２０において、ｐ型単結晶シリコン基板における受光面側の表面にテクスチャ構造として微小凹凸が形成される。微小凹凸の形成は、アルカリ性水溶液である水酸化ナトリウムとイソプロピルアルコールとの混合溶液にｐ型単結晶シリコン基板を浸漬してウェットエッチングを行い、深さが１０μｍ程度の微小凹凸が形成される。また、ＲＩＥなどのドライエッチングプロセスにより、深さが１μｍから３μｍ程度の微小凹凸がｐ型単結晶シリコン基板における受光面側の表面に形成されてもよい。なお、微小凹凸は、ｐ型単結晶シリコン基板における裏面側にも形成されても構わない。
【００４０】
つぎに、ステップＳ３０において、表面にテクスチャ構造が形成されたｐ型単結晶シリコン基板を熱拡散炉へ投入し、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガスの存在下で加熱してｐ型単結晶シリコン基板の表面にリンガラスを形成することによりｐ型単結晶シリコン基板中にリンを拡散させる。これにより、ｐ型単結晶シリコン基板の表層にｎ型不純物拡散層３が形成され、ｐｎ接合１２が形成される。このときｐ型単結晶シリコン基板の表層に拡散させるリンの濃度は、オキシ塩化リンガスの濃度、雰囲気温度および加熱時間などの条件により制御することが可能である。リン拡散後のｐ型単結晶シリコン基板のシート抵抗は４０Ω／□から６０Ω／□とされる。また、ｎ型不純物拡散層３は、半導体基板１の受光面から０．２μｍ程度の深さで形成される。
【００４１】
ここで、ｎ型不純物拡散層３の形成直後の表面にはリンの酸化物を主成分とするシリコン酸化膜とリン酸化物との混成物であるリンガラス層が形成されている。このため、ステップＳ４０において、該リンガラス層がフッ酸水溶液等を用いて除去される。
【００４２】
つぎに、ステップＳ５０において、ｐｎ接合１２の分離が行われる。ｎ型不純物拡散層３は、ｐ型単結晶シリコン基板の表面に一様に形成されるので、受光面と裏面とは電気的に接続された状態にある。このため、裏面側電極８と受光面側電極５を形成した場合には、裏面側電極８と受光面側電極５とが電気的に接続される。この電気的接続を遮断するため、ｐｎ接合１２の分離が行われる。これにより、第１導電型層であるｐ型シリコン基板２と、該ｐ型シリコン基板２の受光面側に形成された第２導電型層であるｎ型不純物拡散層３と、によりｐｎ接合が構成された半導体基板１が得られる。
【００４３】
つぎに、ステップＳ６０において、ｎ型不純物拡散層３が形成されたｐ型シリコン基板２の受光面側に、光電変換効率の改善のために、反射防止膜４として例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）が形成される。反射防止膜４の形成には、例えばプラズマＣＶＤ法を使用し、シランとアンモニア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が６０ｎｍから８０ｎｍ程度の膜厚で形成される。なお、反射防止膜４として、屈折率の異なる２層以上の膜を積層してもよい。また、反射防止膜４の形成には、スパッタリング法などの異なる成膜方法を用いてもよい。また、反射防止膜４としてシリコン酸化膜を形成してもよい。
【００４４】
つぎに、電極が形成される。まず、ステップＳ７０において、半導体基板１の裏面に裏面側電極８がスクリーン印刷によって印刷される。裏面アルミニウム電極９の印刷と裏面銀電極１０の印刷との順序は、どちらが先に行われても問題ないが、ここでは裏面銀電極１０を先に印刷する場合について示す。
【００４５】
まず、半導体基板１における裏面に、銀とガラスフリットとを含む電極材料ペーストである銀ペーストが裏面銀電極１０の形状に印刷される。銀ペーストは、半導体基板１の裏面の面内において、半導体基板１の受光面における受光面銀バス電極７が形成される位置に対応した位置に開口パターンを有する印刷マスクを使用して印刷される。その後、銀ペーストを２００℃の温度で５分間乾燥させる。
【００４６】
つぎに、半導体基板１における裏面に、アルミニウムとガラスフリットとを含む電極材料ペーストであるアルミニウムペーストが裏面アルミニウム電極９の形状に印刷される。アルミニウムペーストは、半導体基板１の裏面の面内において、裏面銀電極１０の印刷領域および外縁領域の一部を除いた裏面全体にアルミニウムペーストを印刷する開口パターンを有する印刷マスクを使用して印刷される。なお、裏面銀電極１０は、少なくとも一部が裏面アルミニウム電極９に電気的に接続する状態に印刷される。その後、アルミニウムペーストを２００℃の温度で５分間乾燥させる。
【００４７】
つぎに、ステップＳ８０において、半導体基板１の受光面に受光面側電極５がスクリーン印刷によって印刷される。本実施の形態１では、受光面側電極５の印刷における受光面銀フィンガー電極６の印刷と受光面銀バス電極７の印刷とは、受光面銀フィンガー電極６の印刷専用の印刷機と受光面銀バス電極７の印刷専用の印刷機とを用いて、それぞれ異なる印刷機で異なる材料のペーストを用いてスクリーン印刷により行われる。すなわち、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との印刷が、異なる独立した別工程で行われる。受光面銀フィンガー電極６の印刷と受光面銀バス電極７の印刷との順序は、受光面銀フィンガー電極６を先に印刷することが好ましい。受光面銀バス電極７の方が受光面銀フィンガー電極６よりも太いので、先に受光面銀バス電極７を印刷すると受光面銀フィンガー電極６を印刷する際に受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とが断線するおそれがある。受光面銀フィンガー電極６を先に印刷することにより、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とが断線することなく受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との交差部を形成することができる。
【００４８】
受光面銀フィンガー電極６の印刷工程と受光面銀バス電極７の印刷工程とを、独立した別工程で行うことにより、受光面銀フィンガー電極６の形成用の電極材料と受光面銀バス電極７の形成用の電極材料とに、異なる電極材料を用いることができる。すなわち、受光面銀フィンガー電極６の形成用のフィンガー用銀ペーストに、受光面銀バス電極７の形成用のバス用銀ペーストとは異なる銀ペーストを用いることができる。本実施の形態１では、受光面銀バス電極７の形成用の銀ペーストは、受光面銀フィンガー電極６の形成用の銀ペーストよりも銀含有量の少ない電極材料で構成されている。これにより、印刷面積の広い受光面銀バス電極７の形成用の銀ペーストにおける銀の含有量を少なくすることにより、受光面側電極５のコスト低減を図ることができる。
【００４９】
フィンガー用銀ペーストにおける銀の含有量は８０ｗｔ％から９８ｗｔ％程度とされる。また、バス用銀ペーストにおける銀の含有量は４０ｗｔ％から７０ｗｔ％程度とされる。フィンガー用銀ペーストにおける銀の含有量と、バス用銀ペーストにおける銀の含有量とは、２０ｗｔ％から５０ｗｔ％程度異ならせることが好ましい。本実施の形態１では、受光面銀フィンガー電極６の形成用の銀ペーストにおける銀の含有量を９０ｗｔ％とし、受光面銀バス電極７の形成用の銀ペーストにおける銀の含有量を５０ｗｔ％とする。なお、フィンガー用銀ペーストおよびバス用銀ペーストにおける残成分、すなわち銀以外の成分は、ガラスフリットである。
【００５０】
まず、銀とガラスフリットとを含む電極材料ペーストであるフィンガー用銀ペーストが、受光面銀フィンガー電極６の形状に半導体基板１の受光面側に第１スクリーン印刷機において印刷される。受光面銀フィンガー電極６の印刷は、図７に示すように、受光面銀フィンガー電極６の長手方向において、受光面銀バス電極７の配置領域で分割されて印刷される。図７は、本発明の実施の形態１にかかる受光面銀フィンガー電極６が印刷された状態を模式的に示す平面図である。すなわち、受光面銀フィンガー電極６の印刷は、多数本のパターン、例えば開口幅が４０μｍの１００本の開口パターンを有する印刷マスクを用いて、第１スクリーン印刷機でフィンガー用銀ペーストが印刷される。その後、フィンガー用銀ペーストを２００℃の温度で５分間乾燥させる。
【００５１】
フィンガー用銀ペーストの印刷においては、裏面アルミニウム電極９と裏面銀電極１０とが印刷された半導体基板１が、受光面側を上にして印刷テーブル上に基準の２辺または基板中心がアライメントされて配置される。そして、印刷テーブル上にアライメントされた半導体基板１に対して既定の印刷位置に印刷されるように配置された印刷マスクを用いて、受光面側にフィンガー用銀ペーストが印刷される。
【００５２】
印刷マスクは、新規の印刷マスクを用いて複数枚の半導体基板１にペーストを印刷すると、印刷回数とともに伸びが生じる。このため、印刷回数の増加に伴った印刷マスクの伸びの影響により、被印刷基板である半導体基板１に対する、印刷された電極パターンの相対位置が変化して、印刷された電極パターンが歪んで変形していく傾向がある。特に、フィンガー用銀ペーストの印刷においては、受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において端部に位置する第１受光面銀フィンガー電極６１の電極パターンの位置の変化が大きく、印刷マスクが高強度の２９０メッシュ、線径２０μｍの仕様でも、既定の印刷位置から最大５０μｍの位置ずれが発生する。
【００５３】
そして、印刷マスクのメッシュが細かくなり、線径が細くなることで、印刷マスクの伸びに起因した、印刷された電極パターンの位置ずれ量はさらに大きくなる。これにより受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において端部に位置する第１受光面銀フィンガー電極６１と受光面銀バス電極７の位置がずれ、太陽電池セルの光電変換効率の低下する不具合が発生する可能性がある。
【００５４】
伸びの少ない高強度ステレスメッシュを用いて構成されて使用頻度による伸びの少ない印刷マスクと高精度のアライメント装置とを組み合わせることで、印刷された電極パターンの位置ずれを抑制することができる。しかしながら、この方法では、装置コストが高くなり、太陽電池セルのコストが増加する。
【００５５】
そこで、本実施の形態１では、図５に示した構造を有する受光面側電極５が形成される。受光面側電極５は、上述したように、印刷により形成された受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とが既定の位置からの位置ずれを起こした場合でも、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とが未接続となる不具合を防止できる構造である。そして、図５に示した構造を形成するために、図７に示した形状で受光面銀フィンガー電極６が印刷形成される。
【００５６】
すなわち、受光面銀バス電極７の長手方向における端部と、第１受光面銀フィンガー電極６１との位置ずれに起因した未接続を防止するために、第１受光面銀フィンガー電極６１における受光面銀バス電極７の周辺部のみを内側に屈曲させた屈曲部６１ｂを第１受光面銀フィンガー電極６１に設ける。
【００５７】
ここで、第１受光面銀フィンガー電極６１全体を内側に配置することにより、受光面銀バス電極７と第１受光面銀フィンガー電極６１との位置ずれに起因した未接続を防止することはできる。しかしながら、この場合は、太陽電池セルの外周縁部において発生した電流を集電することができず、曲線因子（ＦＦ）が低下し、太陽電池セル特性が低下する。
【００５８】
一方、第１受光面銀フィンガー電極６１における受光面銀バス電極７の周辺部のみを内側に屈曲させた屈曲部６１ｂを第１受光面銀フィンガー電極６１に設けることで、受光面銀バス電極７と第１受光面銀フィンガー電極６１との位置ずれに起因した未接続を防止しつつ、太陽電池セル特性の低下を必要最小限に抑制することができる。また、使用頻度による伸びの少ない印刷マスクおよび高精度のアライメント装置などの高価な装置が不要であるため、太陽電池のコストが増加することがなく、安価に太陽電池セルが製造できる。
【００５９】
このとき、受光面銀バス電極７が第１受光面銀フィンガー電極６１に対して内側にずれても受光面銀バス電極７と第１受光面銀フィンガー電極６１との接続に問題がないように、内側に配置する距離、すなわち受光面銀バス電極７に接続する接続部６１ｄの位置は、印刷マスクの伸び量およびスクリーン印刷装置の装置アライメント精度などの条件を考慮して、受光面銀バス電極７の長手方向において第１受光面銀フィンガー電極６１の本体部６１ａの位置から０．５ｍｍ以上とする。すなわち、平行部６１ｃの長さは、０．５ｍｍ以上とする。また、接続部６１ｄの長さにおいても、同様に０．５ｍｍ以上とする。
【００６０】
つぎに、銀とガラスフリットとを含む電極材料ペーストであるバス用銀ペーストが、受光面銀バス電極７の形状に半導体基板１の受光面に第２スクリーン印刷機において印刷される。受光面銀バス電極７は、複数本のパターン、例えば開口幅が２ｍｍ程度の２本の開口パターンを有する印刷マスクを用いて、第２スクリーン印刷機でバス用銀ペーストが印刷される。その後、バス用銀ペーストを２００℃の温度で５分間乾燥させる。
【００６１】
バス用銀ペーストの印刷においては、フィンガー用銀ペーストの印刷時と同様にアライメントが行われ、半導体基板１に対して既定の印刷位置に印刷されるように配置された印刷マスクを用いて、受光面側にバス用銀ペーストが印刷される。バス用銀ペーストは、図８に示すように受光面銀バス電極７の長手方向を受光面銀フィンガー電極６の長手方向に対して垂直となるように、分割された受光面銀フィンガー電極６間の分割領域の位置に印刷される。図８は、本発明の実施の形態１にかかる受光面銀バス電極７が印刷された状態を模式的に示す平面図である。バス用銀ペーストは、第１受光面銀フィンガー電極６１以外の受光面銀フィンガー電極６の長手方向における端部の上に受光面銀バス電極７における幅方向の端部を重ねて印刷される。また、このように印刷されることにより、印刷された第１受光面銀フィンガー電極６１の屈曲部６１ｂが受光面銀バス電極７における幅方向における端部に重ねて印刷される。すなわち、受光面銀バス電極７は、屈曲部６１ｂの形成位置に重なる位置に印刷される。これにより、第１受光面銀フィンガー電極６１と受光面銀バス電極７とが重ねられた受光面側電極５の構造が形成される。
【００６２】
つぎに、ステップＳ９０において、印刷されたペーストの焼成処理を実施する電極焼成が行われる。焼成は、赤外線加熱炉を用いて７５０℃以上、８００℃以下程度で行われる。この焼成工程で用いられる赤外線加熱炉は、ピーク温度の８００℃で加熱を行う焼成部の前に、４００℃で加熱を行うプリ焼成部を設けてもよい。
【００６３】
そして、半導体基板１の受光面側では、フィンガー用銀ペーストが焼成されて受光面銀フィンガー電極６が得られ、バス用銀ペーストが焼成されて受光面銀バス電極７が得られる。半導体基板１の裏面側では、印刷された銀ペーストが焼成されて裏面銀電極１０が得られ、また同時にアルミニウムペーストも加熱されてアルミニウムがシリコンと反応し、アルミニウム合金層が形成され、アルミニウム拡散によるｐ＋層１１が形成される。
【００６４】
受光面銀フィンガー電極６の幅は４０μｍ程度である。受光面銀バス電極７の幅は２ｍｍ程度である。ここで、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７の形成に同じ銀ペーストを用いて、同じ印刷マスクで１回の印刷で両方の電極を同時に形成した場合、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とで異なる幅の電極が同じ電極材料で形成されることになる。そして、銀ペーストを焼成したときに、幅の太い受光面銀バス電極７の方が、幅の細い受光面銀フィンガー電極６よりも反応熱が集中するので、シリコンと銀との反応が進み易く、電極となるシリコンと銀との反応部が半導体基板１の深い位置まで形成される。
【００６５】
受光面側電極５の下には深さ０．２μｍ程度のｎ型不純物拡散層３が形成されている。ここで、シリコンと銀との反応が半導体基板１の受光面から深い位置まで進むと、０．２μｍ程度の深さにあるｐｎ接合１２よりも深い位置まで反応が進むことになり、ｐｎ接合１２にダメージを与えて、表面再結合が増加し、太陽電池セルの開放電圧が低下する特性不良が発生する。
【００６６】
一方、本実施の形態１では、受光面銀バス電極７の形成用のバス用銀ペーストは、受光面銀フィンガー電極６の形成用のフィンガー用銀ペーストに対し、シリコンに侵食する深さが小さくなるようなフリットガラス材料を用いている。このため、焼成時の受光面銀バス電極７下でのシリコンとガラス材料との反応が半導体基板１の受光面から深い位置まで進むことが抑制されるので、シリコンとガラス材料との反応がｐｎ接合１２よりも深い位置まで反応が進んで、ｐｎ接合１２へダメージを与えることを抑制できる。したがって、本実施の形態１では、受光面銀バス電極７の形成時のｐｎ接合１２へのダメージを抑制して、太陽電池セルの開放電圧を向上させることができる。
【００６７】
以上のようにして、本実施の形態１にかかる太陽電池セルの製造工程が完了する。
【００６８】
なお、本実施の形態１にかかる太陽電池セルにおいては、受光面銀フィンガー電極６および屈曲部６１ｂは、必ずしも受光面銀フィンガー電極６の長手方向において受光面銀バス電極７の配置領域において分割されていなくてもよい。
【００６９】
上述したように、本実施の形態１においては、受光面銀バス電極７が受光面銀バス電極７の長手方向において第１受光面銀フィンガー電極６１の本体部６１ａの位置まで形成されていない場合でも、第１受光面銀フィンガー電極６１と受光面銀バス電極７との電気的および機械的な接続が確保されている。これにより、受光面銀バス電極７の形成位置が受光面銀バス電極７の長手方向において内側にずれた場合でも、第１受光面銀フィンガー電極６１で集電された電流を受光面銀バス電極７に取り出すことができる。
【００７０】
したがって、本実施の形態１によれば、太陽電池セルの特性を低下させることなく受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続が防止された太陽電池セルを得ることができる。
【００７１】
実施の形態２．
上述した実施の形態１においては、屈曲部６１ｂが、第１受光面銀フィンガー電極６１と第２受光面銀フィンガー電極６２との間において受光面銀バス電極７に電気的および機械的に直接接続されている場合について示した。屈曲部６１ｂは、図９に示すように第２受光面銀フィンガー電極６２を介して受光面銀バス電極７に電気的に接続されてもよい。図９は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図である。実施の形態２にかかる太陽電池セルは、実施の形態１にかかる太陽電池セルの変形例であり、受光面側電極５の構造以外は、実施の形態１にかかる太陽電池セルと同じ構造を有する。
【００７２】
図９に示す例では、第１受光面銀フィンガー電極６１の屈曲部６１ｂが第２受光面銀フィンガー電極６２に接続されている。すなわち、図９に示す屈曲部６１ｂは、接続部６１ｄを有しておらず、平行部６１ｃが延長されて第２受光面銀フィンガー電極６２に接続されている。この場合は、受光面銀バス電極７の形成位置が受光面銀バス電極７の長手方向において内側にずれて第１受光面銀フィンガー電極６１の本体部６１ａの位置まで形成されていない場合でも、第１受光面銀フィンガー電極６１で集電された電流を、第２受光面銀フィンガー電極６２を介して受光面銀バス電極７に取り出すことができる。
【００７３】
図９に示す例では、第２受光面銀フィンガー電極６２において第１受光面銀フィンガー電極６１の屈曲部６１ｂが接続された部分と受光面銀バス電極７との間の領域であって屈曲部６１ｂと受光面銀バス電極７とを接続する接続領域６２ｂは、第２受光面銀フィンガー電極６２における本体領域６２ａよりも流れる電流が増加する。このため、接続領域の電極幅Ｗｂは、本体領域の幅Ｗａよりも電極幅を太くすることが好ましい。
【００７４】
なお、本実施の形態２にかかる太陽電池セルにおいては、受光面銀フィンガー電極６は、必ずしも受光面銀フィンガー電極６の長手方向において受光面銀バス電極７の配置領域において分割されていなくてもよい。
【００７５】
上述したように、本実施の形態２においては、実施の形態１と同様に太陽電池セルの特性を低下させることなく受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続が防止された太陽電池セルを得ることができる。
【００７６】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図である。実施の形態３にかかる太陽電池セルは、実施の形態２にかかる太陽電池セルの変形例であり、受光面側電極５の構造以外は、実施の形態２にかかる太陽電池セルと同じ構造を有する。
【００７７】
本実施の形態３では、電極滲みを防ぐために受光面銀バス電極７の印刷の方向を半導体基板１の面方向において９０度回転した場合の電極の位置ずれに起因した電流損失の不具合を防止する受光面側電極５の構造について説明する。受光面銀フィンガー電極６を印刷した後に受光面銀バス電極７が印刷される場合、受光面銀フィンガー電極６の印刷方向は受光面銀フィンガー電極６の長手方向とされる。
【００７８】
受光面銀バス電極７は、受光面銀バス電極７の長手方向が受光面銀フィンガー電極６の長手方向と直交する方向に印刷される場合、受光面銀バス電極７の長手方向が印刷方向に対して横方向とされて印刷され、受光面銀バス電極７は幅方向に印刷される。このような方向で受光面銀バス電極７が印刷されることで、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との印刷方向が同じ方向となり、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との変形方向、すなわち、位置ずれ方向が同方向となるため、印刷された第１受光面銀フィンガー電極６１と受光面銀バス電極７との位置ずれ量は少なくなる。
【００７９】
しかしながら、受光面銀バス電極７は、長手方向が印刷方向に対して横方向とされて印刷されることにより、受光面銀バス電極７の幅方向の滲みが発生し、電極幅が太くなる。このため、受光面銀バス電極７の面積の増加に起因して受光面積が低減し、短絡電流密度Ｊｓｃの低下により太陽電池セルの光電変換効率の低下の不具合が発生する。
【００８０】
そこで、受光面銀バス電極７の印刷時は、受光面銀フィンガー電極６の印刷時における半導体基板１の配置に対して半導体基板１を９０度回転させて、受光面銀フィンガー電極６の印刷と同様に、印刷する電極の長手方向と平行に印刷することが好ましい。すなわち、受光面銀バス電極７の印刷とは、受光面銀フィンガー電極６の印刷時とにおいて、半導体基板１を該半導体基板１の面方向において９０度回転させて、受光面銀バス電極７の印刷は、受光面銀バス電極７の長手方向と平行な方向に印刷することが好ましい。
【００８１】
この場合、受光面銀バス電極７単体では、受光面銀バス電極７の長手方向と平行な方向に印刷する方が、受光面銀バス電極７の電極幅が太くならないので有利であるが、このためには上述したように受光面銀フィンガー電極６の印刷時と受光面銀バス電極７の印刷時とにおいて、半導体基板１に対する印刷方向を９０度回転させる必要がある。このとき、印刷方向が受光面銀フィンガー電極６の印刷時と受光面銀バス電極７の印刷時とで９０度異なるので、印刷テーブル上における半導体基板１の位置合わせのアライメントが変わるため、縦方向および横方向における受光面銀バス電極７の印刷位置のずれが大きくなり、すなわち、受光面銀バス電極７の長手方向および幅方向における受光面銀バス電極７の印刷位置のずれが大きくなり、受光面銀バス電極７と受光面銀フィンガー電極６とが未接続になる可能性がある。
【００８２】
そこで、本実施の形態３にかかる受光面側電極５では、実施の形態２にかかる受光面側電極５では受光面銀バス電極７を挟んで分割されていた第１受光面銀フィンガー電極６１の屈曲部６１ｂ同士が、受光面銀フィンガー電極６と同材料からなる第１接続部である屈折部接続部６１ｅにより接続されて電気的および機械的に接続されている。すなわち、第１受光面銀フィンガー電極６１は連続した１本の受光面銀フィンガー電極６として形成されている。したがって、受光面銀バス電極７の幅方向における両側に配置されている屈曲部６１ｂ同士は、屈折部接続部６１ｅにより電気的に接続されている。屈折部接続部６１ｅは、受光面銀フィンガー電極６の形成時に同時に印刷形成されている。
【００８３】
また、実施の形態３にかかる受光面側電極５は、受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において隣り合う受光面銀フィンガー電極６同士を電気的および機械的に接続する第２接続部である受光面フィンガー電極間接続部６１ｆを備える。受光面フィンガー電極間接続部６１ｆは、受光面銀バス電極７の長手方向に平行に、すなわち受光面銀フィンガー電極６と垂直に、受光面銀バス電極７の幅方向における両側に配置されている。また、受光面フィンガー電極間接続部６１ｆは、第１受光面銀フィンガー電極６１と第２受光面銀フィンガー電極６２との間を除いて、受光面銀フィンガー電極６が並んだ方向において隣り合う受光面銀フィンガー電極６間の全ての領域に配置されている。また、図１０に示していないもう１本の受光面銀バス電極７の周辺における受光面銀フィンガー電極６も上記と同様の構成とされている。受光面フィンガー電極間接続部６１ｆは、受光面銀フィンガー電極６の形成時に同時に印刷形成されている。
【００８４】
このような構成を有する実施の形態３にかかる受光面側電極５は、全ての受光面銀フィンガー電極６が、屈曲部６１ｂ、屈折部接続部６１ｅおよび受光面フィンガー電極間接続部６１ｆにより電気的に接続されている。これにより、本実施の形態３にかかる受光面側電極５では、受光面銀バス電極７の長手方向および幅方向における受光面銀バス電極７の印刷位置のずれが大きくなった場合でも、多数本の受光面銀フィンガー電極６のうちいずれか１つの受光面銀フィンガー電極６が受光面銀バス電極７に接続することで、受光面銀バス電極７と受光面銀フィンガー電極６とが未接続になることが防止されている。すなわち、受光面銀バス電極７の幅方向における両側に配置されている多数本の受光面銀フィンガー電極６のうち、片側に配置されている受光面銀フィンガー電極６が受光面銀バス電極７に接続することで、受光面銀バス電極７と受光面銀フィンガー電極６とが未接続になることが防止されている。
【００８５】
したがって、本実施の形態３にかかる受光面側電極５では、受光面銀バス電極７の長手方向および幅方向における受光面銀バス電極７の印刷位置のずれが大きくなった場合でも、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続による受光面銀フィンガー電極６からの電流収集の能力が落ちることがなく、電流損失の不具合が防止され、太陽電池セルの光電変換効率の低下が防止されている。
【００８６】
また、上記においては、全ての受光面銀フィンガー電極６が、屈曲部６１ｂ、屈折部接続部６１ｅおよび受光面フィンガー電極間接続部６１ｆにより電気的に接続されている場合について示したが、上記の構造に限定されるものではない。受光面銀フィンガー電極６は、受光面銀バス電極７の長手方向において、複数の受光面銀フィンガー電極６により構成されるグループ毎に分けられ、各グループが、屈曲部６１ｂ、屈折部接続部６１ｅおよび受光面フィンガー電極間接続部６１ｆにより、または受光面フィンガー電極間接続部６１ｆにより、電気的に接続されている構成とされてもよい。
【００８７】
この場合も、電気的に接続された複数の受光面銀フィンガー電極６のうちいずれか１つの受光面銀フィンガー電極６が受光面銀バス電極７に接続することで、受光面銀バス電極７と受光面銀フィンガー電極６とが未接続になることが防止される。これにより、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続による受光面銀フィンガー電極６からの電流収集の能力が落ちることがなく、電流損失の不具合が防止され、太陽電池セルの光電変換効率の低下が防止されている。
【００８８】
上述したように、本実施の形態３においては、実施の形態１，２と同様に太陽電池セルの特性を低下させることなく受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続が防止された太陽電池セルを得ることができる。
【００８９】
また、本実施の形態３においては、受光面銀バス電極７の長手方向および幅方向における受光面銀バス電極７の印刷位置のずれが大きくなった場合でも、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続に起因した電流損失の不具合が防止され、太陽電池セルの光電変換効率の低下が防止される。
【００９０】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池セルにおける受光面側電極の一部を拡大して示す要部平面図である。実施の形態４にかかる太陽電池セルは、実施の形態３にかかる太陽電池セルの変形例であり、受光面側電極５の構造以外は、実施の形態３にかかる太陽電池セルと同じ構造を有する。
【００９１】
屈曲部６１ｂ、屈折部接続部６１ｅおよび受光面フィンガー電極間接続部６１ｆにより、または受光面フィンガー電極間接続部６１ｆにより電気的に接続された複数の受光面銀フィンガー電極６は、該電気的に接続された複数の受光面銀フィンガー電極６の本数よりも少ない数量の第３接続部である受光面銀フィンガー電極の端部６２ｃで受光面銀バス電極７に接続されることが好ましい。第３接続部は、ここでは、第２受光面銀フィンガー電極６２の端部であるが、その他の受光面銀フィンガー電極６の端部であってもよい。
【００９２】
そして、該電気的に接続された複数の受光面銀フィンガー電極６は、１箇所で受光面銀バス電極７に接続されることがより好ましい。これにより、複数の受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とを接続するための重なり部が少なくて済み、重なり部に起因したモジュールの接続信頼性の低下を抑制できる。
【００９３】
また、該電気的に接続された複数の受光面銀フィンガー電極６の本数は、１０本以上であることが好ましい。図１１においては、屈折部接続部６１ｅおよび受光面フィンガー電極間接続部６１ｆにより１０本の受光面銀フィンガー電極６が電気的に接続されている例を示している。
【００９４】
受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７とを重ねると、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との重なり部の高さが高くなる。太陽電池セル同士をタブ線２１を用いて接続してモジュールを組み立てる際に、太陽電池セルを接続するタブ線と受光面銀バス電極７との接続強度が弱くなり、接続信頼性が低下する不具合が生じる場合がある。このため、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との重なり部は、少ないことが好ましい。
【００９５】
上述したように、本実施の形態４においては、実施の形態１，２と同様に太陽電池セルの特性を低下させることなく受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続が防止された太陽電池セルを得ることができる。
【００９６】
また、本実施の形態４においては、実施の形態３と同様に受光面銀バス電極７の長手方向および幅方向における受光面銀バス電極７の印刷位置のずれが大きくなった場合でも、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との未接続に起因した電流損失の不具合が防止され、太陽電池セルの光電変換効率の低下が防止される。
【００９７】
また、本実施の形態４においては、受光面銀フィンガー電極６と受光面銀バス電極７との重なり部に起因したモジュールの接続信頼性の低下を抑制できる。
【００９８】
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】
【００９９】
１  半導体基板、２  ｐ型シリコン基板、３  ｎ型不純物拡散層、４  反射防止膜、５  受光面側電極、６  受光面銀フィンガー電極、７  受光面銀バス電極、８  裏面側電極、９  裏面アルミニウム電極、１０  裏面銀電極、１１  ｐ＋層、１２  ｐｎ接合、６１  第１受光面銀フィンガー電極、６１ａ  本体部、６１ｂ  屈曲部、６１ｃ  平行部、６１ｄ  接続部、６１ｅ  屈折部接続部、６１ｆ  受光面フィンガー電極間接続部、６２  第２受光面銀フィンガー電極、６２ａ  本体領域、６２ｂ  接続領域、６２ｃ  受光面銀フィンガー電極の端部。
【図１】
2017183426.tif 000003
【図２】
2017183426.tif 000004
【図３】
2017183426.tif 000005
【図４】
2017183426.tif 000006
【図５】
2017183426.tif 000007
【図６】
2017183426.tif 000008
【図７】
2017183426.tif 000009
【図８】
2017183426.tif 000010
【図９】
2017183426.tif 000011
【図１０】
2017183426.tif 000012
【図１１】
2017183426.tif 000013