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WO2012029847A1 - 太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

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WO2012029847A1
WO2012029847A1 PCT/JP2011/069761 JP2011069761W WO2012029847A1 WO 2012029847 A1 WO2012029847 A1 WO 2012029847A1 JP 2011069761 W JP2011069761 W JP 2011069761W WO 2012029847 A1 WO2012029847 A1 WO 2012029847A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
resin
opening
forming
solar cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2011/069761
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
西田　豊三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2012531914A priority Critical patent/JP5958765B2/ja
Publication of WO2012029847A1 publication Critical patent/WO2012029847A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/20—Electrodes
    • H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
    • H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/10—Semiconductor bodies
    • H10F77/12—Active materials
    • H10F77/122—Active materials comprising only Group IV materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/10—Semiconductor bodies
    • H10F77/16—Material structures, e.g. crystalline structures, film structures or crystal plane orientations
    • H10F77/162—Non-monocrystalline materials, e.g. semiconductor particles embedded in insulating materials
    • H10F77/166—Amorphous semiconductors
    • H10F77/1662—Amorphous semiconductors including only Group IV materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a solar battery cell and a method for manufacturing a solar battery module.
  • a plating method is known as a method for forming an electrode of a solar battery cell. With reference to FIG. 11, the formation method by the plating method of the electrode of the conventional photovoltaic cell is demonstrated.
  • a p-type substrate 101 having an n + layer 101a on the front surface side and a p + layer 101b on the back surface side is prepared.
  • an antireflection film 103 made of silicon nitride or the like having an opening 102 is formed on the surface of the substrate 101.
  • the opening 102 is provided to expose a region where an electrode is formed in a later process.
  • a mask layer 104 made of an oxide film or a photoresist film is formed on the entire surface of the antireflection film 103, and then the electrode 105 is electrolessly formed on the back surface of the substrate 101. It is formed by a plating method.
  • the mask layer 104 on the antireflection film 103 is removed.
  • an electrode 106 is formed on the surface of the substrate 101 exposed from the opening 102 on the antireflection film 103 by an electroless plating method.
  • the above-described method has a problem that the process of forming the opening 102 is complicated when the antireflection film 103 is an inorganic film such as silicon nitride.
  • the method for manufacturing a solar cell according to the present invention is a method for manufacturing a solar cell having an insulating layer having an opening formed on the surface of a semiconductor substrate and an electrode formed on the surface in the opening. Forming a resin layer on the surface using a resin having a predetermined viscosity reactive to light and heat, forming the opening in the resin layer, and using the resin layer, Forming the insulating layer having an opening, and forming the electrode on the surface in the opening by a plating method.
  • the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention includes the steps of the method for manufacturing a solar cell described above.
  • an electrode of the solar cell can be easily formed by a plating method.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of the front surface side of the solar battery cell according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a plan view of the back side
  • FIG. 1 (c) is a plan view of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. It is sectional drawing to which the part B enclosed with the broken line of FIG.1 (c) was expanded. It is the process figure which showed the manufacturing method of the photovoltaic cell concerning the 1st Embodiment of this invention. It is the process figure which showed the manufacturing method of the photovoltaic cell concerning the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG.5 (a) is a back surface side top view of the photovoltaic cell concerning the 2nd Embodiment of this invention
  • FIG.5 (b) is a surface side top view
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIGS. It is the process figure which showed the manufacturing method of the photovoltaic cell concerning the 2nd Embodiment of this invention.
  • It is a top view of the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view along A-A ′ of FIG. 8. It is the process figure which showed the manufacturing method of the conventional photovoltaic cell.
  • FIGS. 1A is a plan view of the front surface side of the solar battery cell
  • FIG. 1B is a plan view of the back surface side
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion B surrounded by a broken line in FIG.
  • the solar cell 1 has an i-type amorphous silicon layer 3 having a thickness of 5 nm to 20 nm and a p-type amorphous silicon layer 4 having a thickness of 5 nm to 20 nm on a first main surface having a texture structure of an n-type single crystal silicon substrate 2.
  • the transparent conductive layer 5 having a thickness of 70 ⁇ m to 100 nm is formed in this order.
  • a transparent insulating layer 6 having a thickness of 10 to 30 ⁇ m is formed, which is a resin having an opening 6 a having a predetermined shape so that the transparent conductive film 5 as a base layer is exposed.
  • the insulating layer 6 is an acrylic resin, and its refractive index is 1.5 to 2.2.
  • a Ni layer having a thickness of 5 ⁇ m, a Cu layer having a thickness of 10 ⁇ m, and a Ni layer having a thickness of 2 ⁇ m were formed in this order by plating.
  • One electrode 7 is rounded so as to cover the periphery of the opening 6a.
  • the first electrode 7 is integrally composed of a plurality of finger electrodes 7a arranged in parallel to each other and two bus bar electrodes 7b, 7b arranged in parallel to each other.
  • the plurality of finger electrodes 7a Are arranged orthogonally to the two bus bar electrodes 7b.
  • the finger electrodes 7a are linear with a thickness of 40 ⁇ m and a width of 50 ⁇ m, respectively, and are arranged at intervals of 2 mm, and the bus bar electrodes 7b are linear with a thickness of 40 ⁇ m and a width of 1 mm, respectively.
  • a transparent conductive layer 10 having a thickness of ⁇ 100 nm is formed in this order.
  • a transparent insulating layer 11 having a thickness of 20 ⁇ m is formed, which is a resin having an opening 11 a having a predetermined shape so that the transparent conductive film layer 10 that is a base layer is exposed.
  • the insulating layer 11 is made of an acrylic resin and has a refractive index of 1.5 to 2.2.
  • a Ni layer having a thickness of 5 ⁇ m, a Cu layer having a thickness of 10 ⁇ m, and a Ni layer having a thickness of 2 ⁇ m were formed in this order by plating.
  • the second electrode 12 is rounded so as to cover the periphery of the opening 11a.
  • the second electrode 12 is integrally composed of a plurality of finger electrodes 12a arranged in parallel to each other and two bus bar electrodes 12b arranged in parallel to each other.
  • the bus bar electrodes 12b are arranged orthogonally.
  • the finger electrodes 12a are linear with a thickness of 40 ⁇ m and a width of 50 ⁇ m, respectively, and are arranged at intervals of 2 mm
  • the bus bar electrodes 12b are linear with a thickness of 40 ⁇ m and a width of 50 mm, respectively.
  • the texture structure is a random texture structure, and a large number of pyramid shapes are irregularly arranged.
  • the pyramid shape has irregular heights (sizes), and adjacent pyramids are not identical. There may be overlapping.
  • the top of each pyramid-shaped convex part and the valley bottom part of the recessed part between each pyramid may be rounded.
  • the insulating layers 6 and 11 each function as a protective layer, and also function as a mask layer when forming the first and second electrodes 7 and 12.
  • the insulating layers 6 and 11 are formed so as to cover the unevenness of the texture structure and the surface is flattened from the unevenness, and also function as a flattening layer.
  • the substrate 2 is, for example, a substantially square of about 125 mm square, a thickness of 100 ⁇ m to 300 ⁇ m, and the maximum height difference of the unevenness constituting the texture structure (the height of the highest point of the convex portion on the surface and the lowest point of the concave portion Difference t1 has, for example, about 20 ⁇ m.
  • Each of the insulating layers 6 and 11 has a maximum height difference of the surface (the difference in height between the uppermost point of the convex portion on the surface and the lowermost point of the concave portion) t2 of 1 ⁇ m or less, and the maximum height difference (the surface height) of the texture structure.
  • the difference in height between the uppermost point of the convex part and the lowermost point of the concave part) is smaller than t1, and is formed smoothly.
  • the contact resistance is lowered.
  • the electrodes 7 and 12 are formed on the insulating layers 6 and 11 so as to cover the periphery of the openings 6a and 11a on the transparent conductive film layers 5 and 10 exposed in the openings 6a and 11a. Further, impurities such as moisture can be prevented from entering the solar battery cell 1 through the openings 6a and 11a.
  • an n-type single crystal silicon substrate 2 is prepared, and a random texture structure is formed on the entire surface of the substrate 2 by wet etching using an etching solution made of an aqueous NaOH solution.
  • An n-type single crystal silicon substrate 2 having first and second main surfaces is prepared.
  • the i-type amorphous silicon layer 3 and the p-type amorphous are formed on the first main surface having the texture structure of the substrate 2 by CVD (chemical vapor deposition) or the like.
  • the silicon layer 4 is formed in this order, and the i-type amorphous silicon layer 8 and the n-type amorphous silicon layer 9 are formed in this order on the second main surface having the texture structure of the substrate 2.
  • a transparent conductive film layer 5 made of ITO (indium oxide) containing, for example, Sn (tin) is formed over the entire upper surface of the p-type amorphous silicon layer 4 by sputtering or ion plating, and n-type.
  • a transparent conductive film layer 10 made of, for example, ITO (indium oxide) containing Sn (tin) is formed over the entire upper surface of the amorphous silicon layer 9.
  • the resin layer 6 is formed on the entire upper surface of the transparent conductive film 5 by using a photocurable resin having a predetermined viscosity by a spin coating method, a spray method, a dipping method, or the like.
  • the resin layer 6 is formed on the entire surface of the transparent conductive film layer 5 by using a resin such as a fluid liquid acrylic resin as a photocurable resin having a predetermined viscosity.
  • a photomask M for selectively irradiating a predetermined portion on the resin layer 6 is provided with a resin layer.
  • the resin layer 6 is irradiated with, for example, UV light (ultraviolet rays) having a wavelength of 3000 nm or less in a state of being separated from 6 by 10 to 15 ⁇ m.
  • UV light ultraviolet light
  • the resin layer 6 in a portion irradiated with UV light (ultraviolet light) is cured, and the resin layer 6 in a portion not irradiated is not cured.
  • the resin layer 6 is developed with an organic solvent such as acetone or pyrrolidone to remove the portion of the resin layer 6 that is not irradiated with UV light (ultraviolet rays), and the opening 6a is formed.
  • an organic solvent such as acetone or pyrrolidone to remove the portion of the resin layer 6 that is not irradiated with UV light (ultraviolet rays), and the opening 6a is formed.
  • a transparent insulating layer 6 is formed.
  • the insulating layer 6 fills the concave portion of the transparent conductive film layer 5 corresponding to the texture structure of the substrate 2, while the maximum height difference of the surface (the height difference between the highest point of the convex portion on the surface and the lowest point of the concave portion).
  • (Difference) t2 is formed so as to be smaller than the height difference of the unevenness of the texture structure (the height difference between the highest point of the convex portion on the surface and the lowest point of the concave portion) t1.
  • the resin layer 11 is formed by spin coating, spraying, dipping, or the like using a photocurable resin having a predetermined viscosity over the entire upper surface of the transparent conductive film layer 10.
  • the resin layer 11 is formed on the entire surface of the transparent conductive layer 10 by using a resin such as a liquid acrylic resin having fluidity as the photocurable resin having a predetermined viscosity.
  • a photomask M for irradiating a predetermined portion on the resin layer 11 is applied to the resin layer 11 by 10 to 15 ⁇ m.
  • the resin layer 11 is irradiated with UV light (ultraviolet rays) having a wavelength of 300 nm or less.
  • UV light ultraviolet light
  • a portion of the resin layer 11 irradiated with UV light is cured, and a portion of the resin layer 11 that is not irradiated is not cured.
  • the resin layer 11 is developed with an organic solvent such as acetone or pyrrolidone to remove the non-irradiated portion of the resin layer 11, and a transparent insulating layer having an opening 11a. 11 is formed.
  • an organic solvent such as acetone or pyrrolidone
  • the insulating layer 11 has a maximum height difference on the surface so as to fill the concave portion of the transparent conductive film layer 10 corresponding to the texture structure of the substrate 2 (the height difference between the highest point of the convex portion on the surface and the lowest point of the concave portion).
  • t2 is formed to be smaller than the height difference of the unevenness of the texture structure (the height difference between the highest point of the convex portion on the surface and the lowest point of the concave portion) t1.
  • the transparent conductive film layers 5 and 10 exposed in the openings 6a and 11a are masked using the insulating layer 6 having the openings 6a and the insulating layer 11 having the openings 11a as a mask. Electrodes 7 and 12 are formed on each of them by plating to complete the solar battery cell 1 shown in FIG.
  • the electrodes 7 and 12 are formed by forming an Ni layer with a thickness of 5 ⁇ m as a first layer by electrolytic plating, forming a Cu layer with a thickness of 10 ⁇ m as a second layer, and forming a Ni layer with a thickness of 2 ⁇ m as a third layer.
  • the three-layer structure of Ni / Cu / Ni is formed and rounded so as to cover the periphery of the openings 6a and 11a on the transparent conductive film layers 5 and 10 exposed at the openings 6a and 11a.
  • the transparent insulating layer 6 having the opening 6a and the transparent insulating layer 11 having the opening 11a are formed by using a resin, and thus the film is formed by sputtering or CVD. It is easy to increase the thickness compared to the inorganic film, and the insulating layers 6 and 11 are smooth while filling the recesses so as to cover the unevenness of the texture structure and to flatten the surface from the unevenness. Can be formed.
  • the electrodes 7 and 12 are formed by the electrolytic plating method, the electric field concentration due to the convex and concave portions of the texture structure can be dispersed, and unwanted portions on the insulating layers 6 and 11 on the convex portions can be dispersed. It can suppress being plated. As a result, the electrodes 7 and 12 can be formed with good selectivity on the transparent conductive film layers 5 and 10 exposed in the openings 6a and 11a, respectively.
  • the transparent insulating layer 6 having the opening 6a and the transparent insulating layer 11 having the opening 11a function as a mask layer when the electrodes 7 and 12 are formed. 1 also functions as a protective layer.
  • one layer of the plating electrodes 7 and 12 has a three-layer structure of Ni / Cu / Ni to prevent Cu migration.
  • Ag, Sn or the like can be used as appropriate in place of Ni, and plated electrodes 7 and 12 having a two-layer structure of Ag / Cu can also be used.
  • the insulating layers 6 and 11 are transparent, the first main surface side that is the light incident surface of the solar battery cell 1 and the second main surface side that is opposite to the light incident surface of the solar battery cell 1 are provided. Light is easy to enter. (Second Embodiment)
  • the manufacturing method of the photovoltaic cell according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIGS. 5A is a plan view of the back surface side of the solar battery cell 15
  • FIG. 5B is a plan view of the front surface side of the solar battery cell 15
  • FIG. 6 is taken along AA ′ of FIGS. 5A and 5B. It is an expanded sectional view of the photovoltaic cell 15 along.
  • the solar cell 15 has a passivation layer 30 made of a silicon nitride layer formed on the first main surface on the light incident surface side having the texture structure of the n-type single crystal silicon substrate 20.
  • a transparent conductive film layer 50 is formed on the second main surface opposite to the light incident surface of the solar battery cell 15.
  • a transparent insulating layer 60 made of a resin having an opening 60a and having a thickness of 10 to 30 ⁇ m is formed.
  • the insulating layer 60 is made of an acrylic resin and has a refractive index of 1.5 to 2.2.
  • a p-type region 70 and an n-type region 80 having a predetermined shape are formed in a comb shape.
  • the p-type regions 70 and the n-type regions 80 are alternately arranged along the direction X perpendicular to the direction Y.
  • an n-type single crystal silicon substrate 20 is prepared, and an n-type single crystal silicon structure in which a random texture structure is formed by wet etching with an etchant made of an aqueous NaOH solution only on the entire first main surface of the substrate 20.
  • a crystalline silicon substrate 2 is prepared.
  • a passivation layer 30 made of a silicon nitride layer is formed on the first main surface of the n-type single crystal silicon substrate 20 by a CVD method or the like.
  • BSG boron silicate glass
  • a transparent conductive film layer made of ITO (indium oxide) containing, for example, Sn (tin) is formed on the entire upper surfaces of the p-type region 70 and the n-type region 80 through a metal mask by sputtering or ion plating. 50 is formed.
  • the transparent conductive film layer 50 is not formed except on the entire upper surface of the p-type region 70 and the n-type region 80.
  • a resin layer 60 is formed on the entire area of the second main surface of the n-type single crystal silicon substrate 20 by using a photocurable resin having a predetermined viscosity by a spin coating method, a spray method, a dipping method, or the like.
  • a resin such as a liquid acrylic resin having fluidity as a photocurable resin having a predetermined viscosity
  • the resin layer 60 is entirely on the second main surface of the n-type single crystal silicon substrate 20. Are formed almost uniformly.
  • a photomask M for irradiating a predetermined portion on the resin layer 60 is applied to the resin layer 60 by 10 to 15 ⁇ m.
  • the resin layer 60 is irradiated with UV light (ultraviolet rays) having a wavelength of 300 nm or less.
  • UV light ultraviolet light
  • the resin layer 60 in a portion irradiated with UV light (ultraviolet rays) is cured, and the resin layer 60 in a portion not irradiated is not cured.
  • the resin layer 60 is developed with an organic solvent such as acetone or pyrrolidone to remove the unirradiated portion of the resin layer 60, and a transparent insulating layer having an opening 60a. 60 is formed.
  • an organic solvent such as acetone or pyrrolidone
  • electrodes 70a and 80a are formed by plating on the transparent conductive film 50 exposed in the opening 60a using the insulating layer 60 having the opening 60a as a mask. , 6 is completed.
  • the electrodes 70a and 80a are formed by forming an Ni layer with a thickness of 5 ⁇ m as a first layer, a Cu layer with a thickness of 10 ⁇ m as a second layer, and a Ni layer with a thickness of 2 ⁇ m as a third layer by electrolytic plating.
  • electrodes 70a and 80a having a three-layer structure of Ni / Cu / Ni are formed.
  • the electrodes 70a and 80a are rounded so as to cover the periphery of the opening 60a on the transparent conductive film layer 50 exposed in the opening 60a.
  • the transparent insulating layer 60 having the opening 60a is formed using a resin, the thickness is increased as compared with an inorganic film formed by sputtering or CVD. Is easy.
  • the transparent insulating layer 60 having the opening 60a functions as a mask layer when forming the electrodes 70a and 80a, and also functions as a protective layer of the solar battery cell 15.
  • Ni contained in the electrodes 70a and 80a has a three-layer structure of Ni / Cu / Ni in order to prevent Cu migration.
  • Ag, Sn or the like can be used as appropriate instead of Ni, and it is also possible to use Ag / Cu double-layered electrodes 70a and 80a.
  • the insulating layer 60 is transparent, light is likely to enter the second main surface side that is opposite to the light incident surface of the solar battery cell 15.
  • the texture structure is formed only on the first main surface on the light incident surface side of the n-type single crystal silicon substrate 20, but on the second main surface opposite to the light incident surface.
  • a texture structure may be formed.
  • a solar cell module 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • Reference numeral 100 denotes a solar battery module 100 including the solar battery cell 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the solar battery module 100 is made of a transparent surface side cover 11 such as white plate reinforced glass, polyethylene terephthalate (PET), or the like.
  • a plurality of solar cells 1 are covered with a solder layer such as Sn—Ag—Cu or Sn—Pb between a weather-resistant back cover 12 made of a resin film, and between the front cover 11 and the back cover 12.
  • a linear solar cell group 14 electrically connected in series by a strip-like (band-like) conductive connecting member 13 made of a flat copper wire or the like formed through a filler 15 such as ethylene vinyl acetate (EVA). It is comprised from the plate-shaped structure body which is arrange
  • a strip-like (band-like) conductive connecting member 13 made of a flat copper wire or the like formed through a filler 15 such as ethylene vinyl acetate (EVA). It is comprised from the plate-shaped structure body which is arrange
  • the solar cell groups 14 are arranged in parallel with each other, and the conductive connecting member 13 on one end side of a predetermined adjacent solar cell group 14 is a solder layer so that all the solar cell groups 14 are electrically connected in series. Is connected by soldering with a strip-like conductive connecting member 17 made of a flat copper wire or the like, and the conductive connecting member 13 on the other end side of another predetermined adjacent solar cell group 14 is a solder layer. Solder-connected to L-shaped conductive connecting members 18 and 19 made of a flat copper wire or the like whose surface is coated. With this configuration, the plurality of solar cells 1 of the solar cell module 100 are arranged in a matrix.
  • connection member 13 of the outermost solar cell 1 on the power extraction side in the outermost solar cell group 14 is a flat copper whose surface is coated with a solder layer for extracting an electric output from the solar cell module 100.
  • L-shaped connection members (output extraction connection members) 20 and 21 made of wires or the like are connected by soldering.
  • an insulating member such as an insulating sheet such as polyethylene terephthalate (PET) is interposed.
  • the tip side portions of the L-shaped connecting members 18, 19, 20, 21 are centered on the back side upper side of the solar cell module 100 through notches (not shown) of the back side cover 12. It is led into the terminal box 22 located. In the terminal box 22, between the L-shaped connecting member 20 and the L-shaped connecting member 18, between the L-shaped connecting member 18 and the L-shaped connecting member 19, and the L-shaped connecting member 19. And an L-shaped connecting member 21 are connected by a bypass diode (not shown).
  • the conductive connection member 13 is solder-connected on the bus bar electrode 7b of one solar battery cell 1 of adjacent solar battery cells 1 and the bus bar electrode 12b of the other solar battery cell 1, thereby producing a solar battery group 14. To do.
  • the front side cover 11 and filling The sealing sheet to be a material, the structure, the sealing sheet to be a filler, and the back surface side cover 12 are laminated in this order, and thermocompression bonded at 150 ° C. for 10 minutes in a vacuum state. Then, the said filler is hardened completely by heating at 150 degreeC for 1 hour.
  • the maximum height difference (the height difference between the highest point of the convex portion on the surface and the lowest point of the concave portion) t2 of the insulating layers 6 and 11 is set to the maximum height difference of the unevenness of the texture structure.
  • the difference (the difference in height between the uppermost point of the convex portion on the surface and the lowermost point of the concave portion) is smaller than t1 and is formed smoothly, so that the stress at the time of connecting the conductive connecting member 13 is relieved and cell cracking occurs. To prevent.
  • the insulating layers 6 and 11 remaining as the protective layer are transparent, the insulating layers 6 and 11 have a refractive index in the range of 1.5 to 2.2 and are translucent, and the refractive index of the filler. Thus, the incident light is efficiently confined and the output is improved.
  • the solar battery module of the present embodiment is configured by the configuration of the solar battery module through the filler on the second main surface opposite to the light incident surface. The same effect as 100 is produced.
  • liquid acrylic resin is used as the insulating layer made of resin
  • an epoxy resin, a urethane resin, or the like can be appropriately used as long as it is a light-transmitting, liquid, or similar photo-curing resin.
  • the insulating layer is irradiated with UV light only once to be cured, but the insulating layer can be irradiated twice or more.
  • the resin layers 6, 11, 60 can be patterned in advance using offset printing. In that case, the resin layers 6, 11, 60 are cured by light or heat.
  • the electrodes 7, 12, 70a and 80a are formed by the electrolytic plating method, but may be formed by the electroless plating method.
  • the present invention is not limited to the structure of the solar battery cell, and can be appropriately used for various solar battery cells such as a polycrystalline solar battery cell.
  • the solar cell module of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, may be configured without a frame.
  • the solar cell module of the present invention may be a double-sided light-receiving solar cell module.
  • both the front side cover and the back side cover may be glass plates.

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Abstract

【課題】メッキ法による太陽電池セルの電極形成が容易にできる太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法を提供する。 【解決手段】　半導体基板２の表面上に形成された開口部６ａを有する絶縁層６と前記開口部６ａにおいて前記表面上に形成された電極７とを有する太陽電池セル１の製造方法であって、前記表面上に光や熱に反応性のある所定の粘度の樹脂を用いて樹脂層６を形成する工程と、前記樹脂層６に前記開口部６ａを形成する工程と、前記樹脂層６を用いて前記開口部６ａを有する前記絶縁層６を形成する工程と、メッキ法により前記開口部６ａにおいて前記表面上に前記電極７を形成する工程と、を含む。

Description

太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法
　本発明は、太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
　太陽電池セルの電極の形成方法としてメッキ法が知られている。図１１を参照して、従来の太陽電池セルの電極のメッキ法による形成方法について説明する。
　図１１（ａ）において、表面側にｎ＋層１０１a及び裏面側にｐ＋層１０１bを備えたｐ型基板１０１を準備する。
　その後、基板１０１の表面上に、開口部１０２を有する窒化シリコン等からなる反射防止膜１０３を形成する。この開口部１０２は、後の工程において電極が形成される領域上を露出するために設けらる。
　次に、図１１（ｂ）に示すように、反射防止膜１０３の表面上の全面に酸化膜又はフォトレジスト膜からなるマスク層１０４を形成した後、基板１０１の裏面上に電極１０５を無電解メッキ法により形成する。
　その後、図１１（ｃ）に示すように、反射防止膜１０３上のマスク層１０４を除去する。
　そして、図１１（ｄ）に示すように反射防止膜１０３上の開口部１０２から露出した基板１０１の表面上に電極１０６を無電解メッキ法により形成する。
特開昭６０－１０７９０
　しかしながらが、上述した方法では、反射防止膜１０３が窒化シリコン等の無機膜である場合、開口部１０２を形成する工程が煩雑であるという問題がある。
　本発明の太陽電池セルの製造方法は、半導体基板の表面上に形成された開口部を有する絶縁層と前記開口部において前記表面上に形成された電極とを有する太陽電池セルの製造方法であって、前記表面上に光や熱に反応性のある所定の粘度の樹脂を用いて樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に前記開口部を形成する工程と、前記樹脂層を用いて前記開口部を有する前記絶縁層を形成する工程と、メッキ法により前記開口部において前記表面上に前記電極を形成する工程と、を含む。
　本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、上述に記載の太陽電池セルの製造方法の工程を含むことを特徴とする。
　本発明に係る太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法では、メッキ法による太陽電池セルの電極が容易に形成できる。
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る太陽電池セルの表面側平面図であり、図１（ｂ）は裏面側平面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）、(ｂ)のＡ－Ａ’における断面図である。 図１（ｃ）の破線で囲む部分Ｂを拡大した断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。 図５（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る太陽電池セルの裏面側平面図であり、図５（ｂ）は表面側平面図である。 図５（ａ）、（ｂ）のＡ－Ａ’における断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの上面図である。 本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの斜視図である。 図８のＡ－Ａ’に沿った一部断面図である。 従来の太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。
（第１の実施形態）
　以下、図面を用いて、本発明の第１の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１～図２を参照して、本実施形態に係る太陽電池セルの構成について説明する。図１（ａ)は太陽電池セルの表面側平面図であり、図１（ｂ)は裏面側平面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）、（ｂ）のＡ－Ａ’に沿った太陽電池セルの断面図であり、図２は図１（ｃ）の破線で囲む部分Ｂを拡大した断面図である。
　太陽電池セル１は、ｎ型単結晶シリコン基板２のテクスチャー構造を有する第１の主面上には、厚み５ｎｍ～２０ｎｍのi型アモルファスシリコン層３、厚み５ｎｍ～２０ｎｍのｐ型アモルファスシリコン層４、及び厚み７０μｍ～１００ｎｍの透明導電膜層５がこの順序に形成されている。
　透明導電膜５上には、下地層である透明導電膜５が露出するように所定形状の開口部６aを有する樹脂であって、厚み１０～３０μｍの透明な絶縁層６が形成されている。例えば、絶縁層６は、アクリル樹脂であって、その屈折率は１．５～２．２である。絶縁層６の開口部６aから露出する透明導電膜５上には、メッキ法により厚み５μｍのＮｉ層、厚み１０μｍのＣｕ層、及び厚み２μｍのＮｉ層がこの順序で作製された厚み１７μｍの第１の電極７が開口部６ａの周囲を覆うように丸みを帯びて形成されている。
　第１の電極７は、互いに平行に配置されてなる複数のフィンガー電極７ａと互いに平行に配置されてなる２本のバスバー電極７ｂ、７ｂとから一体的に構成されており、複数のフィンガー電極７ａは、２本のバスバー電極７ｂと直交配置されている。
　例えば、フィンガー電極７ａは、それぞれ厚み４０μｍ、幅５０μｍの直線状であって、互いに２ｍｍ間隔で配置されており、バスバー電極７ｂは、それぞれ厚み４０μｍ、幅１ｍｍの直線形状である。
　また、ｎ型単結晶シリコン基板２のテクスチャー構造を有する第２の主面上には、厚み５ｎｍ～２０ｎｍのi型アモルファスシリコン層８、厚み１０ｎｍ～５０ｎｍのｎ型アモルファスシリコン層９、及び厚み７０μｍ～１００ｎｍの透明導電膜層１０がこの順序に形成されている。
　透明導電膜層１０上には、下地層である透明導電膜層１０が露出するように所定形状の開口部１１aを有する樹脂であって、厚み２０μｍの透明な絶縁層１１が形成されている。例えば、絶縁層１１は、アクリル樹脂であって、その屈折率は１．５～２．２である。
　絶縁層１１の開口部１１aから露出する透明導電膜層１０上には、メッキ法により厚み５μｍのＮｉ層、厚み１０μｍのＣｕ層、及び厚み２μｍのＮｉ層がこの順序で作製された厚み１７μｍの第２の電極１２が開口部１１ａの周囲を覆うように丸みを帯びて形成されている。
　第２の電極１２は、互いに平行に配置された複数のフィンガー電極１２ａと互いに平行に配置された２本のバスバー電極１２bとから一体的に構成されており、複数のフィンガー電極１２ａは、２本のバスバー電極１２ｂと直交配置されている。
　例えば、フィンガー電極１２ａは、それぞれ厚み４０μｍ、幅５０μｍの直線状であって、互いに２ｍｍ間隔で配置されており、バスバー電極１２ｂは、それぞれ厚み４０μｍ、幅５０ｍｍの直線形状である。
　本実施形態では、前記テクスチャー構造はランダムテクスチャー構造であって、多数のピラミッド形状が不規則に配置しており、ピラミッド形状は、その高さ（大きさ）が不揃いであり、隣り合うピラミッドが一部重なりあってもよい。なお、各ピラミッド形状の凸部の頂上部および各ピラミッド間の凹部の谷底部は、丸みを帯びていてもよい。
　絶縁層６、１１は、それぞれ保護層として機能すると共に、第１、第２の電極７、１２を形成する際のマスク層としても機能する。
　また、絶縁層６、１１は、上記テクスチャー構造の凹凸を覆うように且つ該凹凸より表面が平坦化するように形成され、平坦化層としても機能する。
　本実施形態では、基板２は、例えば、約１２５ｍｍ角の略正方形、厚み１００μｍ～３００μｍ、上記テクスチャー構造を構成する凹凸の最大高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ１は、例えば約２０μｍを有している。
　絶縁層６、１１は、それぞれ表面の最大高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ２が１μｍ以下であり、前記テクスチャー構造の凹凸の最大高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ１より小さく、滑らかに形成されている。
　本実施形態では、電極７、１２はそれぞれ開口部６ａ、１１ａに露出した透明導電膜層５、１０に直接形成されているので、接触抵抗が低くなる。
　また、電極７、１２は、開口部６ａ、１１ａに露出した透明導電膜層５、１０上の開口部６ａ、１１ａの周囲を覆うように絶縁層６、１１上に幅広に形成されているので、開口部６ａ、１１ａより水分等の不純物が太陽電池セル１中に入るのを防止できる。
　次に、本実施形態の太陽電池セル１の製造方法について図３を用いて説明する。
　最初に、図示しないが、ｎ型単結晶シリコン基板２を用意し、基板２の表面全域にＮａＯＨ水溶液からなるエッチング液を用いたウェットエッチングによりランダムテクスチャー構造を形成し、互いに対向するランダムテクスチャー構造を有する第１、第２の主面を有するｎ型単結晶シリコン基板２を準備する。
　次に、図３（ａ）を参照して、ＣＶＤ法（化学気相成長法）等により、基板２のテクスチャー構造を有する第１の主面上に、i型アモルファスシリコン層３及びｐ型アモルファスシリコン層４をこの順序で形成すると共に、基板２のテクスチャー構造を有する第２の主面上に、i型アモルファスシリコン層８及びｎ型アモルファスシリコン層９をこの順序で形成する。
　その後、スパッタ法又はイオンプレーティング法によりｐ型アモルファスシリコン層４の上面の全域上に、例えばＳｎ（錫）を含有するＩＴＯ（酸化インジウム）からなる透明導電膜層５を形成すると共に、ｎ型アモルファスシリコン層９の上面の全域上に、例えばＳｎ（錫）を含有するＩＴＯ（酸化インジウム）からなる透明導電膜層１０を形成する。
　次に、透明導電膜５の上面の全域上に所定の粘度を有する光硬化性樹脂を用いてスピンコート法、スプレー法、ディッピング法等により樹脂層６を形成する。ここで、所定の粘度を有する光硬化性樹脂として流動性のある液体状のアクリル樹脂等の樹脂を用いることにより、樹脂層６が透明導電膜層５上の全面に形成される。
　その後、図３（ｂ）を参照して、所定形状の開口部を有する絶縁層を形成するために、樹脂層６上に所定部分に選択的に光照射を行うためのフォトマスクＭを樹脂層６から１０～１５μｍ離間させた状態で、例えば波長３０００ｎｍ以下のＵＶ光（紫外線）を樹脂層６に照射する。ここで、ＵＶ光（紫外線）が照射された部分の樹脂層６は硬化し、照射されていない部分の樹脂層６は硬化されない。
　その後、図３（ｃ）を参照して、アセトン、ピロリドン等の有機溶剤により樹脂層６を現像してＵＶ光（紫外線）が照射されていない部分の樹脂層６を除去し、開口部６ａを有する透明な絶縁層６を形成する。
　ここで、絶縁層６は基板２のテクスチャー構造に対応した透明導電膜層５の凹部を埋めるようにしつつ、その表面の最大高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ２が前記テクスチャー構造の凹凸の高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ１より小さくなるように形成される。
　次に、第１の主面上と同様に、透明導電膜層１０の上面の全域上に所定の粘度を有する光硬化性樹脂を用いてスピンコート法、スプレー法、ディッピング法等により樹脂層１１を形成する。ここで、所定の粘度を有する光硬化性樹脂として流動性のある液体状のアクリル樹脂等の樹脂を用いることにより、樹脂層１１が透明導電膜層１０上の全面に形成される。
　その後、図４（ａ）を参照して、所定形状の開口部を有する絶縁層を形成するために、樹脂層１１上に所定部分に光照射を行うフォトマスクＭを樹脂層１１から１０～１５μｍ離間させた状態で、波長３００ｎｍ以下のＵＶ光（紫外線）を樹脂層１１に照射する。ここで、ＵＶ光（紫外線）がが照射された部分の樹脂層１１は硬化し、照射されていない部分の樹脂層１１は硬化されない。
　その後、図４（ｂ）を参照して、アセトン、ピロリドン等の有機溶剤により樹脂層１１を現像して上記照射されていない部分の樹脂層１１を除去し、開口部１１ａを有する透明な絶縁層１１を形成する。
　ここで、基板２のテクスチャー構造に対応した透明導電膜層１０の凹部を埋めるように絶縁層１１はその表面の最大高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ２が前記テクスチャー構造の凹凸の高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ１より小さく形成される。
　そして、図４（ｃ）を参照して、開口部６aを備えた絶縁層６及び開口部１１aを備えた絶縁層１１をマスクとして、開口部６a、１１aに露出した透明導電膜層５、１０上にそれぞれ電極７、１２をメッキ法により形成し、図１に示す太陽電池セル１を完成する。
　本実施形態では、電極７、１２は、電解メッキ法により一層目としてＮｉ層を厚み５μｍで形成し、二層目としてＣｕ層を厚み１０μｍので形成し、三層目としてＮｉ層を厚み２μｍで形成して、Ｎｉ/Ｃｕ/Ｎｉの三層構造からなり、開口部６ａ、１１ａに露出した透明導電膜層５、１０上に開口部６ａ、１１ａの周囲を覆うように丸みを帯びて形成される。
　本実施形態の製造方法では、開口部６aを備えた透明な絶縁層６及び開口部１１aを備えた透明な絶縁層１１を樹脂を用いて形成するので、スパッタ法やＣＶＤ法により成膜形成される無機膜に比べて、厚みを大きくすることが容易であり、また絶縁層６、１１は、上記テクスチャー構造の凹凸を覆うように且つ該凹凸より表面が平坦化するように凹部を埋めつつ滑らかに形成することが可能である。
　従って、電解メッキ法により電極７、１２を形成する際、上記テクスチャー構造の凹凸の凸部による電界集中を分散することができ、該凸部上の絶縁層６、１１上の不所望な部分にメッキされるのを抑制できる。この結果、電極７、１２は開口部６ａ、１１ａにそれぞれ露出した透明導電膜層５、１０上に選択性良く形成することができる。
　また、上述したように、開口部６aを備えた透明な絶縁層６及び開口部１１aを備えた透明な絶縁層１１は、電極７、１２の形成時のマスク層として機能する他、太陽電池セル１の保護層として機能もする。
　加えて、メッキ電極７、１２の一層はＣｕのマイグレーションを防ぐためにＮｉ/Ｃｕ/Ｎｉの三層構造をとっている。他にもＮｉ代わりにＡｇ、Ｓｎ等適宜使用でき、Ａｇ/Ｃｕの二層構造のメッキ電極７、１２を用いることも可能である。
　更に、絶縁層６、１１は透明であるため太陽電池セル１の光入射面である第１の主面側及び太陽電池セル１の光入射面とは反対側である第２の主面側に光が入射しやすい。
（第２の実施形態）
　以下、図面を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法について、詳細に説明する。
　図５～図６を参照して、本実施形態に係る太陽電池セル１５の構成について説明する。図５（ａ）は太陽電池セル１５の裏面側平面図、図５（ｂ）は太陽電池セル１５の表面側平面図、図６は図５（ａ）、（ｂ）のＡ－Ａ’に沿った太陽電池セル１５の拡大断面図である。
　図中、太陽電池セル１５は、ｎ型単結晶シリコン基板２０のテクスチャー構造を有する光入射面側である第１の主面上には、窒化シリコン層からなるパッシベーション層３０が形成されている。
　また、太陽電池セル１５の光入射面とは反対側である第２の主面上には、透明導電膜層５０が形成されている。透明導電膜５０上には、開口部６０aを有してなる樹脂からなる厚み１０～３０μｍの透明な絶縁層６０が形成されている。例えば、絶縁層６０は、アクリル樹脂であって、その屈折率は１．５～２．２である。
　ｎ型単結晶シリコン基板２０の第２の主面側には、所定形状のｐ型領域７０及びｎ型領域８０がくし歯状に形成されている。ｐ型領域７０とｎ型領域８０とは、方向Ｙに垂直な方向Ｘに沿って交互に配列される。
　絶縁層６０の開口部６０aから露出する透明導電膜５０上には、メッキ法により厚み５μｍのＮｉ層、厚み１０μｍのＣｕ層、及び厚み２μｍのＮｉ層がこの順序で作製されてなる電極７０ａ、８０ａが形成されている。
　次に、本実施形態に係る太陽電池セル１５の製造方法について図７を用いて説明する。
　最初に、図示しないが、ｎ型単結晶シリコン基板２０を用意し、基板２０の第１の主面上の全域のみにＮａＯＨ水溶液からなるエッチング液によるウェットエッチングによりランダムテクスチャー構造を形成したｎ型単結晶シリコン基板２を準備する。
　次に、図７（ａ）を参照して、ＣＶＤ法等により、ｎ型単結晶シリコン基板２０の第１の主面上に窒化シリコン層からなるパッシベーション層３０を形成する。
　次に、図示はしないが、ｎ型単結晶シリコン基板２０の第２の主面上に成膜したＢＳＧ（ボロン・シリケートガラス）からボロンの熱拡散及びＰＳＧ（リン・シリケートガラス）からリンの熱拡散を行い、その後、第２の主面上に形成された不要なガラスを除去し、図７（ａ）に示すようなｎ型単結晶シリコン基板２０の第２の主面の所定領域にｐ型領域７０及びｎ型領域８０を形成する。
　その後、スパッタ法又はイオンプレーティング法により金属マスクを介してｐ型領域７０及びｎ型領域８０の上面の全域上に、例えばＳｎ（錫）を含有するＩＴＯ（酸化インジウム）からなる透明導電膜層５０を形成する。ここで、ｐ型領域７０及びｎ型領域８０の上面の全域上以外には透明導電膜層５０は形成されない。
　次に、ｎ型単結晶シリコン基板２０の第２の主面上の全域上に所定の粘度を有する光硬化性樹脂を用いてスピンコート法、スプレー法、ディッピング法等により樹脂層６０を形成する。ここで、所定の粘度を有する光硬化性樹脂として流動性のある液体状のアクリル樹脂等の樹脂を用いることにより、樹脂層６０がｎ型単結晶シリコン基板２０の第２の主面上の全面にほぼ均一に形成される。
　その後、図７（ｂ）を参照して、所定形状の開口部を有する絶縁層を形成するために、樹脂層６０上に所定部分に光照射を行うフォトマスクＭを樹脂層６０から１０～１５μｍ離間させた状態で、例えば波長３００ｎｍ以下のＵＶ光（紫外線）を樹脂層６０に照射する。ここで、ＵＶ光（紫外線）が照射された部分の樹脂層６０は硬化し、照射されていない部分の樹脂層６０は硬化されない。
　その後、図７（ｃ）を参照して、アセトン、ピロリドン等の有機溶剤により樹脂層６０を現像して上記照射されていない部分の樹脂層６０を除去し、開口部６０ａを有する透明な絶縁層６０を形成する。
　そして、図７（ｄ）を参照して、開口部６０ａを備えた絶縁層６０をマスクとして、開口部６０ａに露出した透明導電膜５０上に電極７０ａ、８０ａをメッキ法により形成し、図５、６に示す太陽電池セル１５を完成する。本実施形態では、電極７０ａ、８０ａは、電解メッキ法により、一層目としてＮｉ層を厚み５μｍで形成し、二層目としてＣｕ層を厚み１０μｍで形成し、三層目としてＮｉ層を厚み２μｍで形成して、Ｎｉ/Ｃｕ/Ｎｉの三層構造からなる電極７０ａ、８０ａを形成する。電極７０ａ、８０ａは、開口部６０ａに露出した透明導電膜層５０上に開口部６０ａの周囲を覆うように丸みを帯びて形成される。
　本実施形態の製造方法では、開口部６０aを備えた透明な絶縁層６０を樹脂を用いて形成するので、スパッタ法やＣＶＤ法により成膜形成される無機膜に比べて、厚みを大きくすることが容易である。
　また、上述したように、開口部６０aを備えた透明な絶縁層６０は、電極７０ａ、８０ａの形成時のマスク層として機能する他、太陽電池セル１５の保護層としても機能もする。
　加えて、電極７０ａ、８０ａに含まれるＮｉはＣｕのマイグレーションを防ぐためにＮｉ/Ｃｕ/Ｎｉの三層構造をとっている。他にもＮｉ代わりにＡｇ、Ｓｎ等適宜使用でき、Ａｇ/Ｃｕの二層構造の電極７０ａ、８０ａを用いることも可能である。
　更に、絶縁層６０は透明であるため、太陽電池セル１５の光入射面とは反対側である第２の主面側に光が入射しやすい。
　なお、本実施形態では、ｎ型単結晶シリコン基板２０の光入射面側である第１の主面上にのみテクスチャー構造を形成したが、光入射面とは反対側の第２の主面上にもテクスチャー構造を形成してもよい。
　図８～１０を参照して、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール１００を説明する。１００は、本発明の一実施形態に係る太陽電池セル１を備えた太陽電池モジュール１００であり、太陽電池モジュール１００は、白板強化ガラス等の透明な表面側カバー１１、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルムからなる耐候性の裏面側カバー１２、表面側カバー１１と裏面側カバー１２の間に、複数の太陽電池セル１がＳｎ-Ａｇ-ＣｕやＳｎ-Ｐｂ等の半田層で表面が被覆されてなる平板銅線等からなるストリップ状（帯状）の導電性接続部材１３により電気的に直列接続されてなる直線状の太陽電池群１４がエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の充填材１５を介して配置されてなる板状の構成体と、該構成体を支持するアルミニウム等からなる金属製枠体１６から構成されている。
　太陽電池群１４は互いに並列に配置され、全ての太陽電池群１４が電気的に直列接続するように、所定の隣り合う太陽電池群１４の一方端側の導電性接続部材１３が半田層で表面が被着された平板銅線等からなるストリップ状の導電性接続部材１７によって半田接続されると共に、他の所定の隣り合う太陽電池群１４の他方端側の導電性接続部材１３が半田層で表面が被覆された平板銅線等からなるＬ字状の導電性接続部材１８、１９と半田接続されている。この構成により、太陽電池モジュール１００の複数の太陽電池セル１はマトリックス状に配置される。
　最外側の太陽電池群１４中の電力取り出し側の両最端の太陽電池セル１の接続部材１３には、太陽電池モジュール１００から電気出力を取り出すための半田層で表面が被着された平板銅線等からなるＬ字状の接続部材（出力取り出し用接続部材）２０、２１がそれぞれ半田接続されている。
　なお、Ｌ字状の接続部材１８、１９とＬ字状の接続部材２０、２１との間、Ｌ字状の接続部材１９とＬ字状の接続部材２１との間で交差する部分は、図示しないポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁シートなどの絶縁部材を介在させている。
　また、図示しないが、Ｌ字状の接続部材１８、１９、２０、２１の先端側部分は、裏面側カバー１２の切り欠き（図示しない）を介して太陽電池モジュール１００の裏面側上部側中央に位置する端子ボックス２２内に導かれている。端子ボックス内２２において、Ｌ字状の接続部材２０とＬ字状の接続部材１８の間、Ｌ字状の接続部材１８とＬ字状の接続部材１９の間、およびＬ字状の接続部材１９とＬ字状の接続部材２１の間は、バイパスダイオード（図示しない）で接続されている。
　次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００の製造方法を説明する。
　最初に、隣り合う太陽電池セル１の一方の太陽電池セル１のバスバー電極７ｂ上および他方の太陽電池セル１のバスバー電極１２ｂ上に導電性接続部材１３を半田接続させて太陽電池群１４を作製する。
　次に、太陽電池群１４を複数準備し、導電性接続部材１７、Ｌ字状の導電性接続部材１８、１９、、２０、２１を取り付けた構造体を作製した後、表面側カバー１１、充填材となる封止シート、該構造体、充填材となる封止シート、裏面側カバー１２の順に積層し、真空状態で、１５０℃で１０分間加熱圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、前記充填材を完全に硬化させる。
　最後に、端子ボックス２２、金属枠体８をとりつけ、太陽電池モジュール１００を完成する。
　本実施形態の太陽電池モジュール１００の製造方法では、絶縁層６、１１の最大高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ２を前記テクスチャー構造の凹凸の最大高低差（表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差）ｔ１より小さくして、滑らかに形成しているので、導電性接続部材１３を接続する際の応力を緩和し、セル割れを防止する。
　また、保護層として残した絶縁層６、１１が透明であるため、絶縁層６、１１の屈折率の範囲が１．５～２．２で透光性を有し、且つ充填材の屈折率以上になるので、入射光を効率良く閉じ込め、出力が向上するのに寄与する。
　なお、他の実施形態の太陽電池セル１５を用いた場合でも、光入射面とは反対側の第２の主面に充填材を介した太陽電池モジュールの構成により、本実施形態の太陽電池モジュール１００と同様の効果を奏する。
　また、樹脂からなる絶縁層として、液体状のアクリル樹脂を用いたが、これ以外にも透光性且つ液体状若しくはそれに準ずる光硬化性樹脂ならエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が適宜使用可能である。
　更に上記各実施形態では、ＵＶ光を絶縁層に一回だけ照射して硬化させたが、絶縁層に二回以上照射することも可能である。
　加えて、樹脂層６、１１、６０のパターニングにオフセット印刷を用いて予め行うことも可能である。その場合、樹脂層６、１１、６０は光や熱により硬化させる。
　また、本実施形態のメッキ電極の形成方法では、電解メッキ法により電極７、１２、７０ａ、８０ａを形成したが、無電解メッキ法により形成してもよい。
　本発明は、太陽電池セルの構造に限定されず、多結晶太陽電池セル等の種々の太陽電池セルに適宜利用可能である。
　本発明の太陽電池モジュールは、上記した各実施形態に限定されず、例えば、枠体を備えない構成であってもよい。
　また、本発明の太陽電池モジュールは、両面受光型太陽電池モジュールであってよく、例えば、表面側カバー及び裏面側カバーともガラス板であってもよい。
　なお、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
１、１０　太陽電池セル
２、２０　ｎ型シリコン単結晶基板
５、１０　透明導電膜層
６、１１、６０　絶縁層
７、１２、７０ａ、８０ａ　電極

Claims (7)

  1. 　半導体基板の表面上に形成された開口部を有する絶縁層と前記開口部において前記表面上に形成された電極とを有する太陽電池セルの製造方法であって、
    　前記表面上に光や熱に反応性のある所定の粘度の樹脂を用いて樹脂層を形成する工程と、
    　前記樹脂層に前記開口部を形成する工程と、
    　前記樹脂層を用いて前記開口部を有する前記絶縁層を形成する工程と、
    　メッキ法により前記開口部において前記表面上に前記電極を形成する工程と、を含む太陽電池セルの製造方法。
  2. 　前記樹脂層を形成する工程は、前記表面上に前記樹脂を塗布する工程を含む請求項１記載の太陽電池セルの製造方法。
  3. 　前記樹脂は光硬化性樹脂であり、前記絶縁層を形成する工程は前記樹脂層の所定部分に光を選択的に照射して、前記樹脂を硬化させる工程を含む請求項１～２記載のいずれか１項記載の太陽電池セルの製造方法。
  4. 　前記絶縁層を形成する工程は、前記樹脂層を有機溶剤により部分的に除去する工程を含む請求項１～３記載のいずれか１項記載の太陽電池セルの製造方法。
  5. 　前記半導体基板の表面上にテクスチャー構造を形成する工程を含む請求項１～４記載のいずれか１項記載の太陽電池セルの製造方法。
  6. 　前記絶縁層を形成する工程は、前記樹脂層の凸部の最上点の高さと凹部の最下点の高さとの差が前記テクスチャー構造の凸部の最上点の高さよりも小さくする工程を含む請求項１～５のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法の工程を含む太陽電池モジュールの製造方法。
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