晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法、太陽(yáng)能電池模塊的制造方法、晶體硅太陽(yáng)能電池以及太陽(yáng) ...的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在本發(fā)明中，提供轉(zhuǎn)換效率高、光入射面被精密加工的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法。該制造方法包括形成第一透明電極層(6)的第一透明電極層形成工序、和在第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬梢糟~為主成分的背面電極層(11)的背面電極層形成工序，在上述第一透明電極層形成工序和背面電極層形成工序后，進(jìn)行為了除去第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層(6)、與第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層(10)和背面電極層(11)的短路而形成絕緣區(qū)域(30)的絕緣處理工序，絕緣處理工序具有遍及第一主面外周部的整個(gè)外周從第一主面?zhèn)葘?duì)距一導(dǎo)電型單晶硅基板(2)的外周部側(cè)面3mm以?xún)?nèi)的位置照射激光的工序。
【專(zhuān)利說(shuō)明】晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法、太陽(yáng)能電池模塊的制造方法、晶體硅太陽(yáng)能電池以及太陽(yáng)能電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及晶體硅系太陽(yáng)能電池及其制造方法以及太陽(yáng)能電池模塊及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]使用晶體硅基板的晶體硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率高，已經(jīng)被普遍廣泛地用作太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)。在晶體硅太陽(yáng)能電池中，將單晶硅與帶隙不同的非晶硅系薄膜在單晶表面制膜而形成擴(kuò)散電位的晶體硅太陽(yáng)能電池被稱(chēng)為異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0003]此外，在用于形成擴(kuò)散電位的導(dǎo)電型非晶硅系薄膜與晶體硅表面之間存在薄的本征非晶硅層的太陽(yáng)能電池作為轉(zhuǎn)換效率最高的晶體硅太陽(yáng)能電池的形態(tài)之一被知曉。
[0004]通過(guò)在晶體硅表面與導(dǎo)電型非晶硅系薄膜之間形成薄的本征非晶硅層，從而能夠鈍化(Passivation)存在于晶體硅的表面的缺陷。另外，也能夠防止將導(dǎo)電型非晶硅系薄膜制膜時(shí)載流子導(dǎo)入雜質(zhì)向晶體硅表面的擴(kuò)散。
[0005]然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制造方法的一個(gè)例子。
[0006]S卩，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了一種光伏元件的制造方法:在晶體系半導(dǎo)體基板的兩面設(shè)置由具有互為相反導(dǎo)電型的非晶體或微晶構(gòu)成的半導(dǎo)體層，在上述基板的幾乎整面形成表面?zhèn)鹊纳鲜霭雽?dǎo)體層，并且，利用掩模將背面?zhèn)鹊纳鲜霭雽?dǎo)體層制成比上述極板小的面積。
[0007]如果使用該光伏元件的制造方法，則能夠減少表面和背面的硅薄膜的繞回導(dǎo)致的特性降低，并且能夠減少無(wú)效部。
[0008]然而，一般考慮工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)選使用掩模的工序少。即，上述光伏元件的制造方法經(jīng)常使用掩模，這樣的經(jīng)常使用掩模的制造方法存在缺乏量產(chǎn)性這樣的問(wèn)題。換言之，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的光伏元件的制造方法不適合工業(yè)生產(chǎn)。
[0009]另外，從防止泄漏的觀點(diǎn)考慮，上述光伏元件的制造方法必須確保掩模有空白部。即，光伏元件的制造方法必須一定程度上確保不將硅薄膜層制膜的區(qū)域，由該制造方法制造的光伏元件存在電流的獲取(Gain)和由泄漏(Leak)導(dǎo)致的損失(loss)此消彼長(zhǎng)(Trade off)這樣的問(wèn)題。
[0010]因此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3、專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，提出了使用激光形成槽的方法。
[0011]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，記載了通過(guò)形成從表面或背面到達(dá)本征非晶半導(dǎo)體層的槽而實(shí)施絕緣處理，從而防止繞回導(dǎo)致的短路的內(nèi)容。
[0012]以往，在異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中，通常使用在η型單晶硅基板的光入射面?zhèn)染哂蠵型非晶半導(dǎo)體層且在背面?zhèn)染哂笑切头蔷О雽?dǎo)體層的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。
[0013]該異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池存在若從光入射面?zhèn)日丈浼す鈩tρη結(jié)界面受損而產(chǎn)生漏電流這樣的問(wèn)題。[0014]因此，從防止漏電流的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選像專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載那樣，進(jìn)行在背面?zhèn)日丈浼す庑纬煞蛛x槽，再折斷而實(shí)施絕緣處理的措施。
[0015]此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，記載了在背面?zhèn)刃纬墒嵝蔚谋趁骐姌O，并對(duì)背面電極以外的地方照射激光而形成分離槽的內(nèi)容。
[0016]除上述文獻(xiàn)之外，作為記載了與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)，還有專(zhuān)利文獻(xiàn)5?7。
[0017]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0018]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0019]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特許第4152197號(hào)公報(bào)
[0020]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特許第3825585號(hào)公報(bào)
[0021]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特許第3349308號(hào)公報(bào)
[0022]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2008 — 235604號(hào)公報(bào)
[0023]專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2012 — 142452號(hào)公報(bào)
[0024]專(zhuān)利文獻(xiàn)6:國(guó)際公開(kāi)第2008/62685號(hào)
[0025]專(zhuān)利文獻(xiàn)7:日本特開(kāi)2009 — 246031號(hào)公報(bào)
[0026]非專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0027]非專(zhuān)利文獻(xiàn)1:C.M.Liu 等 Journal of The Elec trochemical Society, 153 (3)G234 - 6239(2005)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]然而，在異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中，以往一直使用在光入射面和背面形成集電極的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。作為集電極，通常使用采用銀(Ag)的銀糊料(Ag糊料)。
[0029]但是，由于銀糊料的材料成本高，所以正在積極進(jìn)行使用廉價(jià)的銅(Cu)來(lái)代替銀的研究。
[0030]另一方面，已知銅與銀相比相對(duì)于硅的熱擴(kuò)散速度非?？?。如果銅擴(kuò)散到硅內(nèi)則形成雜質(zhì)水平，形成載流子的再結(jié)合中心等，由此導(dǎo)致太陽(yáng)能電池特性的降低。
[0031]作為該太陽(yáng)能電池特性降低的對(duì)策，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了氧化銦錫(ITO)防止銅向硅內(nèi)擴(kuò)散這樣的報(bào)告。
[0032]鑒于該報(bào)告，認(rèn)為在異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中，通常在硅基板與背面電極之間具有由ITO等構(gòu)成的透明電極層，因此通過(guò)調(diào)整透明電極層的膜厚能夠防止銅的擴(kuò)散。
[0033]然而，即便周密地調(diào)整透明電極層的膜厚，恐怕也會(huì)產(chǎn)生如下的問(wèn)題。
[0034]S卩，如圖17所示，在形成具有銅的背面電極層11后，如果從背面?zhèn)?背面電極層11側(cè))照射激光，形成分離槽，則背面電極層11的銅成分會(huì)被激光吹飛。于是，可能發(fā)生圖17的剖面線所示那樣銅(Cu)從槽的表面部分向硅基板擴(kuò)散。
[0035]S卩，由于激光，構(gòu)成背面電極層的銅向硅基板飛散并與硅基板接觸。
[0036]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，記載了使用整面制膜的背面電極層，在光入射面?zhèn)然虮趁鎮(zhèn)刃纬刹鄣膬?nèi)容。然而，對(duì)背面電極層的材料沒(méi)有任何研究。即，關(guān)于使用銅作為背面電極層的情況的問(wèn)題沒(méi)有研究。
[0037]另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載的光伏元件形成有到達(dá)本征非晶半導(dǎo)體層的槽。因此，推測(cè)使用銅(Cu)作為背面電極層時(shí)，存在如果實(shí)施環(huán)境試驗(yàn)，則銅沿槽向晶體硅基板擴(kuò)散，太陽(yáng)能電池特性降低之類(lèi)的問(wèn)題。即，認(rèn)為進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)時(shí)的銅的擴(kuò)散介由槽的表面導(dǎo)致太陽(yáng)能電池特性降低。
[0038]如上所述，目前為止沒(méi)有對(duì)形成銅(Cu)作為背面電極層的情況的絕緣處理進(jìn)行過(guò)詳細(xì)研究。
[0039]因此，本發(fā)明的目的是提供即便使用以銅為主成分的背面電極層時(shí)，也能夠防止銅向硅基板的擴(kuò)散，能夠抑制經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法。另外，本發(fā)明的目的是提供使用了該晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法的太陽(yáng)能電池模塊的制造方法。此外，本發(fā)明的目的是提供即便使用以銅為主成分的背面電極時(shí)，也保持太陽(yáng)能電池特性的晶體硅系太陽(yáng)能電池。另外，本發(fā)明的目的是提供使用了該晶體硅系太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊。
[0040]本發(fā)明的發(fā)明人等試作了多個(gè)使用以銅為主成分的背面電極層的晶體硅系太陽(yáng)能電池，進(jìn)行了研究。
[0041]其結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)通過(guò)在背面的幾乎整面形成以銅(Cu)為主成分的背面電極層，從表面(光入射面)側(cè)照射激光，能夠防止激光照射引起的銅向硅基板內(nèi)的擴(kuò)散。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)能夠抑制經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低(維持保持率)。
[0042]本發(fā)明的一個(gè)方式是晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，在一導(dǎo)電型單晶硅基板的第一主面?zhèn)纫来尉哂械谝槐菊魍尴当∧?、相反?dǎo)電型娃系薄膜層和第一透明電極層，在上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)纫来尉哂械诙菊鞴柘当∧印⒁粚?dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層和背面電極層；上述晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法包括:在相反導(dǎo)電型硅系薄膜層上形成第一透明電極層的第一透明電極層形成工序、和在上述第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬梢糟~為主成分的背面電極層的背面電極層形成工序；在上述第一透明電極層形成工序和上述背面電極層形成工序后，進(jìn)行絕緣處理工序，在上述絕緣處理工序中，為了除去上述第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層、與上述第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層和背面電極層的短路而形成絕緣區(qū)域；上述絕緣處理工序具有激光照射工序，在上述激光照射工序中，遍及第一主面外周部的整個(gè)外周從上述第一主面?zhèn)葘?duì)距上述一導(dǎo)電型單晶娃基板的外周部側(cè)面3_以?xún)?nèi)的位置照射激光。
[0043]此處所說(shuō)的“主成分”是指含有大于50% (百分率)的該材料。優(yōu)選70%以上，更優(yōu)選90%以上。另外，不一定必須為單層內(nèi)的成分，也可以是多層內(nèi)的相對(duì)成分量。
[0044]此處所說(shuō)的“一導(dǎo)電型”是指η型或P型中的任意一方。即，一導(dǎo)電型單晶硅基板2是η型的單晶硅基板或P型的單晶硅基板。
[0045]根據(jù)本方式，在一導(dǎo)電型單晶娃基板的第一主面?zhèn)纫来尉哂械谝槐菊魍尴当∧?、相反?dǎo)電型娃系薄膜層和第一透明電極層，在上述一導(dǎo)電型單晶娃基板的第二主面?zhèn)纫来尉哂械诙菊鞴柘当∧?、一?dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層和背面電極層。
[0046]S卩，根據(jù)本方式，得到從第一主面?zhèn)认虻诙髅鎮(zhèn)纫来螌盈B有第一透明電極層、相反導(dǎo)電型娃系薄膜層、第一本征娃系薄膜層、一導(dǎo)電型單晶娃基板、第二本征娃系薄膜層、一導(dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層以及背面電極層而成的層疊結(jié)構(gòu)。
[0047]換言之，在具有第一透明電極層的第一主面?zhèn)入姌O層與具有第二透明電極層和背面電極層的第二主面?zhèn)入姌O層之間存在具有相反導(dǎo)電型硅系薄膜層、第一本征硅系薄膜層、一導(dǎo)電型單晶硅基板以及第二本征硅系薄膜層的硅系薄膜層。
[0048]另外，根據(jù)本方式，進(jìn)行為了除去上述第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層、與上述第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層和背面電極層的短路而形成絕緣區(qū)域的絕緣處理工序。
[0049]S卩，為了除去驅(qū)動(dòng)晶體硅太陽(yáng)能電池時(shí)，形成晶體硅太陽(yáng)能電池的電極的第一透明電極層、與作為相對(duì)電極的第二透明電極層和背面電極層通電引起的短路而形成絕緣區(qū)域，因此發(fā)電時(shí)不發(fā)生短路(short)。
[0050]此外，根據(jù)本方式，絕緣處理工序具有遍及第一主面外周部的整個(gè)外周從上述第一主面?zhèn)葘?duì)從一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部側(cè)面到3_以?xún)?nèi)的位置照射激光的工序。SP，從與以銅為主成分的背面電極層所在的第二主面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)的第一主面?zhèn)日丈浼す狻Ｒ虼?，不?huì)發(fā)生激光所致的背面電極層內(nèi)的銅的飛散，或者即便發(fā)生了也向與一導(dǎo)電型單晶硅基板相反的一側(cè)飛散。因此，銅不附著在一導(dǎo)電型單晶硅基板，能夠抑制經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低。
[0051]優(yōu)選的方式是依次具有上述第一透明電極層形成工序、上述背面電極層形成工序和上述絕緣處理工序。
[0052]優(yōu)選的方式是依次進(jìn)行以上述第一主面露出的方式在基板臺(tái)安裝上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的第一主面配置工序、在上述第一主面?zhèn)刃纬傻谝槐菊鞴柘当∧拥牡谝槐菊鞴柘当∧有纬晒ば?、形成相反?dǎo)電型硅系薄膜層的第一硅系薄膜層形成工序以及上述第一透明電極層形成工序。
[0053]此處所說(shuō)的“基板臺(tái)”表示CVD裝置、濺射裝置等制膜裝置的基板臺(tái)。換言之，是將基板以規(guī)定的姿勢(shì)固定的固定部件。
[0054]根據(jù)本方式，能夠順利地進(jìn)行各層的制膜。
[0055]優(yōu)選的方式是以上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的至少一部分露出的方式形成上述絕緣區(qū)域。
[0056]根據(jù)本方式，在絕緣處理工序中，遍及第一主面外周部的整個(gè)外周對(duì)距一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部側(cè)面3_以?xún)?nèi)的位置照射激光，以一導(dǎo)電型單晶硅基板的一部分露出的方式形成絕緣區(qū)域。即，以一導(dǎo)電型單晶硅基板的面方向(第一主面方向)的端部露出的方式形成絕緣區(qū)域，因此在一導(dǎo)電型單晶硅基板的面方向的外側(cè)沒(méi)有覆蓋電極層。換言之，在一導(dǎo)電型單晶硅基板的面方向的外側(cè)沒(méi)有覆蓋第一透明電極層、第二透明電極層以及背面電極層。因此，能夠更可靠地防止短路。
[0057]優(yōu)選的方式是上述激光照射工序通過(guò)照射激光而遍及上述第一主面的外周部的整個(gè)外周形成有底槽，上述絕緣處理工序包括在上述激光照射工序后沿上述有底槽折斷除去不需要部分的折斷工序。
[0058]此處所說(shuō)的“有底槽”是在至少一部分具有與槽的內(nèi)側(cè)壁部連接的底部的槽，不一定必須在槽整體具有底部。即，只要槽的相對(duì)面的內(nèi)側(cè)壁部間被底部連接即可。換言之，底部可以在有底槽的延伸方向連續(xù)地連接，也可以斷續(xù)地連接。
[0059]另外，此處所說(shuō)的“不需要部分”是作為制造的太陽(yáng)能電池而實(shí)質(zhì)上對(duì)發(fā)電不做出貢獻(xiàn)的部位。具體而言，在驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池時(shí)發(fā)生短路的可能性高的部位。
[0060]根據(jù)本方式，激光照射工序通過(guò)照射激光而遍及上述第一主面的外周部的整個(gè)外周形成有底槽。即，沒(méi)有將構(gòu)成晶體硅太陽(yáng)能電池的層疊體完全斷開(kāi)。[0061]此處，在進(jìn)行來(lái)自背面?zhèn)鹊募す庹丈湫纬捎械撞蹠r(shí)，如果有底槽不穿過(guò)一導(dǎo)電型單晶硅基板到達(dá)相反導(dǎo)電型硅系薄膜層，則可能發(fā)生短路。因此，在形成有底槽后必須進(jìn)行折斷。
[0062]另一方面，像本發(fā)明這樣利用來(lái)自光入射面?zhèn)鹊募す庹丈湫纬捎械撞蹠r(shí)，只要有底槽到達(dá)一導(dǎo)電型單晶硅基板就能絕緣。因此，絕緣處理本來(lái)的意思是像本發(fā)明這樣僅利用來(lái)自光入射面?zhèn)鹊募す庹丈湫纬捎械撞劬湍芙^緣。換言之，進(jìn)行來(lái)自光入射面?zhèn)鹊募す庹丈鋾r(shí)，不一定需要折斷工序。
[0063]然而，如果不需要部分仍就殘留，則由于例如進(jìn)行模塊化時(shí)的接頭線的接觸等，可能廣生漏電流。
[0064]因此，根據(jù)本方式，絕緣處理工序在激光照射工序后進(jìn)行沿有底槽折斷除去的折斷工序。即，在上述的激光照射工序中，通過(guò)激光照射形成有底槽，在折斷工序中，通過(guò)對(duì)有底槽的底部施加外力折斷而形成絕緣區(qū)域。因此，以銅為主成分的背面電極層被折斷而分害I]，所以背面電極層不會(huì)被激光的能量熔解。因此，能夠進(jìn)一步可靠地防止銅的擴(kuò)散。
[0065]優(yōu)選的其他方式是上述激光照射工序以從第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)第二主面?zhèn)鹊姆绞秸丈浼す?，從而切去不需要部分，形成上述絕緣區(qū)域。
[0066]根據(jù)本方式，激光照射工序通過(guò)以從第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)第二主面?zhèn)鹊姆绞秸丈浼す舛纬山^緣區(qū)域。即，僅利用激光將構(gòu)成晶體硅太陽(yáng)能電池的層疊體整體分割。因此，不需要進(jìn)行折斷工序，可以使工序簡(jiǎn)單化。
[0067]另外，絕緣處理工序中包含折斷工序時(shí)，由于進(jìn)行機(jī)械折斷，所以需要使不需要部分一定程度上具有寬度。另一方面，像本方式這樣，僅用激光照射分割時(shí)，由于可以省略折斷工序所以能夠?qū)⒉恍枰糠窒拗频阶钚∠薅龋軌蛟龃笾圃斓奶?yáng)能電池的有效面積。
[0068]另外，例如，在異質(zhì)結(jié)型太陽(yáng)能電池中，一般使用大致四方形的硅基板(硅片)形成太陽(yáng)能電池。
[0069]制造該異質(zhì)結(jié)型太陽(yáng)能電池時(shí)，根據(jù)本方式，由于激光照射工序通過(guò)以從第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)第二主面?zhèn)鹊姆绞秸丈浼す庑纬山^緣區(qū)域，所以遍及硅基板的周邊部(外周部)的整個(gè)外周連續(xù)進(jìn)行激光照射，能夠防止來(lái)自硅基板的角部的破損，能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
[0070]優(yōu)選的方式是在上述絕緣處理工序后進(jìn)行將上述絕緣區(qū)域退火的熱處理工序。
[0071]根據(jù)本方式，S卩，將形成于構(gòu)成晶體硅太陽(yáng)能電池的層疊體的端面的絕緣區(qū)域加熱到規(guī)定的溫度，進(jìn)行退火(annealing)。因此，絕緣區(qū)域的表面的晶體結(jié)構(gòu)變化，結(jié)晶度變高。因此，尺寸穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性提高。
[0072]優(yōu)選的方式是利用濺射法形成上述背面電極層。
[0073]根據(jù)本方式，由于利用濺射法形成背面電極層，所以能夠形成粒子密度高的背面電極層，能夠降低背面電極層的方塊電阻。
[0074]此外，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮，除了背面電極層以外，優(yōu)選第一透明電極層和第二透明電極層也利用濺射法形成。其中，作為制膜順序，優(yōu)選按光入射側(cè)的第一透明電極層、背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層、背面電極層的順序或者按背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層、背面電極層、光入射側(cè)的第一透明電極層的順序制膜。通過(guò)依次制膜，能夠利用共用的濺射裝置將第一透明電極層、第二透明電極層以及背面電極層制膜，能夠提高生產(chǎn)率。[0075]優(yōu)選的方式是將選自上述第一透明電極層、第二透明電極層和背面電極層中的至少一個(gè)電極層以其一部分繞回到其他的主面?zhèn)鹊姆绞叫纬伞?br> [0076]根據(jù)本方式，將選自上述第一透明電極層、第二透明電極層和背面電極層中的至少一個(gè)電極層以其一部分繞回到其他的主面?zhèn)鹊姆绞叫纬?。即，在第一透明電極層的情況下，從第一主面?zhèn)壤@回到第二透明電極層和背面電極層所在的第二主面?zhèn)?，在第二透明電極層和/或背面電極層的情況下，從第二主面?zhèn)壤@回到第一透明電極層所在的第一主面?zhèn)蒛。無(wú)論怎樣第一主面?zhèn)鹊牡谝煌该麟姌O層、與第二主面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層以及背面電極層均直接或間接地電連接，導(dǎo)致通電時(shí)電極層間短路的狀況。
[0077]另一方面，由于將電極層的制膜面積設(shè)定成較大，所以能夠制膜一直到最邊緣，能夠形成面內(nèi)分布良好的電極層。
[0078]另外，根據(jù)本方式，由于這樣的短路部位通過(guò)絕緣處理工序被除去，所以實(shí)際上不會(huì)發(fā)生短路。
[0079]更優(yōu)選的方式是在上述背面電極層形成工序中，以上述背面電極層的至少一部分繞回到第一主面?zhèn)鹊姆绞叫纬缮鲜霰趁骐姌O層。
[0080]優(yōu)選的方式是上述背面電極層從第二透明電極層側(cè)依次形成第一導(dǎo)電層和以銅為主成分的第二導(dǎo)電層，用致密的導(dǎo)電材料形成上述第一導(dǎo)電層，且在上述第二透明電極層的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬?，使上述第二?dǎo)電層形成在上述第一導(dǎo)電層的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽妗?br> [0081 ] 此處所說(shuō)的“致密的導(dǎo)電材料”是指在形成第一導(dǎo)電層的部位，構(gòu)成第一導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料中大體不存在空間縫隙。
[0082]即，“致密的導(dǎo)電材料”是實(shí)質(zhì)上被平面填充的導(dǎo)電材料。此處所說(shuō)的“實(shí)質(zhì)上被填充”是指被填充到能夠防止構(gòu)成第二導(dǎo)電層的金屬向硅基板側(cè)遷移的程度，包括形成有針孔等的導(dǎo)電材料。
[0083]此處所說(shuō)的“某主面?zhèn)?第一主面?zhèn)然虻诙髅鎮(zhèn)?的面的幾乎整面”是指對(duì)象部件的基準(zhǔn)面(第一主面或第二主面)的幾乎整面。
[0084]根據(jù)本方式，用致密的導(dǎo)電材料形成第一導(dǎo)電層，且在第二透明電極層的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬?，使第二?dǎo)電層的主成分為銅。即，在第二透明導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間存在第一導(dǎo)電層。
[0085]另外，根據(jù)本方式，由于使用致密的導(dǎo)電材料作為第一導(dǎo)電層，所以與使用非致密的導(dǎo)電材料的情況相比，不含有樹(shù)脂等雜質(zhì)，因此成為低電阻，能夠使膜厚更薄。因此，例如，即便使用以銀等為主成分的材料作為第一導(dǎo)電層時(shí)，也能夠以較低成本制作。另外由于不具有微粒等，所以可以進(jìn)一步期待銅的擴(kuò)散防止效果，另外認(rèn)為反射率也變得更高。
[0086]這樣，利用由致密的導(dǎo)電材料構(gòu)成的第一導(dǎo)電層能夠防止作為第二導(dǎo)電層的主成分的銅向一導(dǎo)電型單晶硅基板側(cè)擴(kuò)散，能夠進(jìn)一步抑制經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低。
[0087]優(yōu)選的方式是上述背面電極層從第二透明電極層側(cè)依次形成第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層而成，上述第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層用相同的制膜法形成，依次連續(xù)進(jìn)行在上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)惹业诙该麟姌O層的外側(cè)形成第一導(dǎo)電層的第一導(dǎo)電層形成工序、和在第一導(dǎo)電層的外側(cè)形成第二導(dǎo)電層的第二導(dǎo)電層形成工序。[0088]此處所說(shuō)的“相同制膜法”表示用相同的制膜方法形成，例如，干式法和干式法、濕式法和濕式法等。更具體而言，CVD法彼此、濺射法彼此等。制膜材料、形成的膜當(dāng)然可以不同。
[0089]根據(jù)本方式，由于依次連續(xù)進(jìn)行第一導(dǎo)電層形成工序和第二導(dǎo)電層形成工序，所以可以在相同制膜裝置內(nèi)制膜。
[0090]優(yōu)選的方式是用濺射法形成上述第一導(dǎo)電層。
[0091]根據(jù)本方式，由于用濺射法形成第一導(dǎo)電層，所以容易用致密的導(dǎo)電材料形成，容易成為致密的層。
[0092]優(yōu)選的方式是利用上述晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法形成晶體硅太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊的制造方法，將多個(gè)晶體硅太陽(yáng)能電池電串聯(lián)或并聯(lián)來(lái)形成。
[0093]根據(jù)本方式，即便使用以銅為主成分的背面電極層時(shí)，也能夠制造防止銅引起的向一導(dǎo)電型單晶硅基板的擴(kuò)散，并抑制了經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低的太陽(yáng)能電池模塊。
[0094]本發(fā)明的一個(gè)方式是晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，在一導(dǎo)電型單晶硅基板的第一主面?zhèn)纫来尉哂邢喾磳?dǎo)電型娃系薄膜層和第一透明電極層，在一導(dǎo)電型單晶娃基板的第二主面?zhèn)纫来尉哂幸粚?dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層和背面電極層；上述晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法包括:以一導(dǎo)電型單晶硅基板為基準(zhǔn)，在相反導(dǎo)電型硅系薄膜層的外側(cè)形成第一透明電極層的第一透明電極層形成工序、和在一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)惹业诙该麟姌O層的外側(cè)形成以銅為主成分的背面電極層的背面電極層形成工序；在背面電極層形成工序中，在第二透明電極層的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬缮鲜霰趁骐姌O層，在第一透明電極層形成工序和背面電極層形成工序后，進(jìn)行絕緣處理工序，在上述絕緣處理工序中，形成將至少第一透明電極層、與至少第二透明電極層和背面電極層的電連接物理斷開(kāi)的絕緣區(qū)域，上述絕緣處理工序包括激光照射工序，在上述激光照射工序中，遍及第一主面的外周部的整個(gè)外周從上述第一主面?zhèn)葘?duì)距上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部的端面3_以?xún)?nèi)的區(qū)域照射激光。
[0095]根據(jù)本方式，進(jìn)行形成將至少第一透明電極層、與至少第二透明電極層和背面電極層的電連接物理斷開(kāi)的絕緣區(qū)域的絕緣處理工序。即，由于形成晶體硅太陽(yáng)能電池的電極的第一透明電極層、與作為相對(duì)電極的第二透明電極層和背面電極層的電連接被物理斷開(kāi)，所以發(fā)電時(shí)不會(huì)發(fā)生短路。
[0096]另外，根據(jù)本方式，上述絕緣處理工序包括遍及第一主面的外周部的整個(gè)外周從上述第一主面?zhèn)葘?duì)距上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部的端面3mm以?xún)?nèi)的區(qū)域照射激光的激光照射工序。即，由于從與以銅為主成分的背面電極層所在的第二主面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)的第一主面?zhèn)日丈浼す猓圆粫?huì)發(fā)生激光引起的背面電極層內(nèi)的銅的飛散，或者即便發(fā)生也向與一導(dǎo)電型單晶硅基板相反的一側(cè)飛散。因此，銅不附著在一導(dǎo)電型單晶硅基板，能夠抑制經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低。
[0097]本發(fā)明的一個(gè)方式是晶體硅太陽(yáng)能電池，在一導(dǎo)電型單晶硅基板的第一主面?zhèn)纫来尉哂械谝槐菊魍尴当∧?、相反?dǎo)電型娃系薄膜層和第一透明電極層，在上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)纫来尉哂械诙菊鞴柘当∧印⒁粚?dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層和背面電極層；上述背面電極層從上述第二透明電極層側(cè)依次具有第一導(dǎo)電層和以銅為主成分的第二導(dǎo)電層，上述第二導(dǎo)電層形成在上述第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽?，?duì)于將上述第一導(dǎo)電層和上述第二導(dǎo)電層，將膜厚分別設(shè)為dl和d2時(shí)，滿足dl < d2，遍及上述一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部的整個(gè)外周具有至少第一透明電極層、與至少第二透明電極層和背面電極層的電連接物理斷開(kāi)的絕緣區(qū)域，上述絕緣區(qū)域具有從第一主面?zhèn)认蛏鲜龅诙髅鎮(zhèn)葍A斜延伸的第一區(qū)域，該第一區(qū)域從第一主面?zhèn)戎辽俚竭_(dá)一導(dǎo)電型單晶硅基板，在上述第一區(qū)域的表面形成有激光痕。
[0098]根據(jù)本方式，至少上述第二導(dǎo)電層在上述第二主面?zhèn)鹊膸缀跽嫘纬?，在將第一?dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的膜厚分別設(shè)為dl和d2時(shí)，滿足dl < d2。
[0099]S卩，即便使用例如銀等比銅高價(jià)的材料作為第一導(dǎo)電層，由于背面電極層的大部分由構(gòu)成第二導(dǎo)電層的銅形成，所以能夠減少作為第一導(dǎo)電層使用的材料的使用量。即，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
[0100]根據(jù)本方式，遍及一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部的整個(gè)外周，具有將至少第一透明電極層、與至少第二透明電極層和背面電極層的電連接物理斷開(kāi)的絕緣區(qū)域。
[0101]S卩，為了除去形成晶體硅太陽(yáng)能電池的電極的第一透明電極層、與作為相對(duì)電極的第二透明電極層和背面電極層在通電時(shí)的短路，形成將第一透明電極層、與第二透明電極層和背面電極層的電連接物理斷開(kāi)的絕緣區(qū)域，所以在發(fā)電時(shí)不會(huì)短路。
[0102]另外，根據(jù)本方式，絕緣區(qū)域具有從第一主面?zhèn)认蛏鲜龅诙髅鎮(zhèn)葍A斜延伸的第一區(qū)域，該第一區(qū)域從至少第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)至少一導(dǎo)電型單晶硅基板，在上述第一區(qū)域的表面形成有激光痕。
[0103]S卩，由于第一區(qū)域從第一主面?zhèn)认蛏鲜龅诙髅鎮(zhèn)葍A斜延伸，所以對(duì)于形成激光痕的激光而言，例如激光若是高斯光束(Gaussian Beam),則從與以銅為主成分的背面電極層所在的第二主面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)的第一主面?zhèn)日丈浼す狻?br> [0104]因此，不會(huì)發(fā)生激光引起的背面電極層內(nèi)的銅的飛散，或者即便發(fā)生了也向與一導(dǎo)電型單晶硅基板相反的一側(cè)飛散，所以銅不附著在一導(dǎo)電型單晶硅基板，能夠抑制經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低。
[0105]應(yīng)予說(shuō)明，此處所說(shuō)的“高斯光束”是徑向的光強(qiáng)度具有高斯分布(正態(tài)分布)的光束。
[0106]優(yōu)選的方式是上述第一區(qū)域從第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)第二主面?zhèn)取?br> [0107]根據(jù)本方式，由于絕緣區(qū)域從第一主面?zhèn)蓉炌ǖ降诙髅鎮(zhèn)龋约幢悴贿M(jìn)行其他的工序，也能夠分割成多個(gè)。
[0108]優(yōu)選的方式是上述絕緣區(qū)域具有上述第一區(qū)域和與該第一區(qū)域連接且延伸到晶體硅太陽(yáng)能電池的第二主面?zhèn)鹊牡诙^(qū)域，該第二區(qū)域從上述晶體硅太陽(yáng)能電池的第二主面?zhèn)戎辽俚竭_(dá)第一導(dǎo)電層，第二區(qū)域的表面粗糙度與第一區(qū)域的表面粗糙度不同。
[0109]根據(jù)本方式，絕緣區(qū)域由第一區(qū)域和第二區(qū)域形成，以銅為主成分的第二導(dǎo)電層不位于形成有激光痕的第一區(qū)域，第二導(dǎo)電層的端部位于表面粗糙度與第一區(qū)域的表面粗糙度不同的第二區(qū)域。
[0110]S卩，由于第二區(qū)域用與第一區(qū)域不同的形成方法形成，所以能夠防止激光導(dǎo)致第二導(dǎo)電層熔解.飛散。
[0111]優(yōu)選的方式是上述第一導(dǎo)電層由致密的導(dǎo)電材料形成。[0112]根據(jù)本方式，利用由致密的導(dǎo)電材料構(gòu)成的第一導(dǎo)電層能夠進(jìn)一步防止作為第二導(dǎo)電層的主成分的銅向一導(dǎo)電型單晶硅基板側(cè)的擴(kuò)散，能夠進(jìn)一步抑制經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后的太陽(yáng)能電池特性的降低。
[0113]優(yōu)選的方式是晶體硅太陽(yáng)能電池的第一主面的面積比上述晶體硅太陽(yáng)能電池的第二主面的面積小。
[0114]優(yōu)選的方式是上述第一導(dǎo)電層與上述第二導(dǎo)電層相比，熱擴(kuò)散速度慢。
[0115]根據(jù)本方式，由于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層相比，熱擴(kuò)散速度慢，所以能夠防止銅向一導(dǎo)電型單晶硅基板的擴(kuò)散。
[0116]優(yōu)選的方式是上述第一導(dǎo)電層以銀為主成分。
[0117]根據(jù)本方式，能夠防止銅向一導(dǎo)電型單晶硅基板的擴(kuò)散，并且能夠?qū)崿F(xiàn)低電阻化。
[0118]本發(fā)明的一個(gè)方式是使用了上述晶體硅太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池模塊，被密封部件密封。
[0119]根據(jù)本方式，由于被密封部件密封，所以成為密封性高的太陽(yáng)能電池模塊。
[0120]根據(jù)本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池的制造方法，由于使用銅(Cu)作為背面電極層，另外從表面?zhèn)?第一主面?zhèn)?進(jìn)行激光照射，所以能夠防止由激光照射引起的銅(Cu)向硅基板內(nèi)的擴(kuò)散，能夠以低成本制作保持率高的晶體硅系太陽(yáng)能電池。
[0121]另外，根據(jù)本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池模塊，即便使用了以銅為主成分的背面電極，也能夠成為太陽(yáng)能電池特性良好的晶體硅系太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池模塊。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0122]圖1是示意性表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的晶體硅系太陽(yáng)能電池的截面圖。
[0123]圖2是示意性表示圖1的晶體硅系太陽(yáng)能電池的俯視圖，在外周部繪剖面線。
[0124]圖3是表示圖2的A區(qū)域的截面立體圖。
[0125]圖4是圖1的晶體硅系太陽(yáng)能電池的制造方法的說(shuō)明圖，(a)?(e)是各工序的截面圖，為了容易理解而省略了剖面線。
[0126]圖5是圖1的晶體硅系太陽(yáng)能電池的制造方法的說(shuō)明圖，(f)?(i)是各工序的截面圖，為了容易理解而省略了剖面線。
[0127]圖6是表示圖5(i)的狀態(tài)的說(shuō)明圖，是示意性表示端部附近的截面圖。
[0128]圖7是示意性表示激光照射工序的立體圖。
[0129]圖8是表不激光照射工序后的基板的俯視圖。
[0130]圖9是表示絕緣處理工序的說(shuō)明圖，(a)是激光照射工序后的截面圖，(b)是折斷工序后的截面圖，為了容易理解而省略了剖面線。
[0131]圖10是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊的分解立體圖，是省略了密封材料的圖。
[0132]圖11是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊的端部的截面立體圖。
[0133]圖12是表示第2實(shí)施方式的絕緣處理工序的說(shuō)明圖，是激光照射工序后的截面圖，為了容易理解而省略了剖面線。
[0134]圖13是實(shí)施例1的晶體硅系太陽(yáng)能電池的說(shuō)明圖，(a)是掃描式電子顯微鏡照片，(b)是描繪(a)而得的圖。
[0135]圖14是比較例I的晶體硅系太陽(yáng)能電池的說(shuō)明圖，(a)是掃描式電子顯微鏡照片，(b)是描繪(a)而得的圖。
[0136]圖15是實(shí)施例1的晶體硅系太陽(yáng)能電池的說(shuō)明圖，(a)是掃描式電子顯微鏡照片，(b)是描繪(a)而得的圖。
[0137]圖16是比較例I的晶體硅系太陽(yáng)能電池的說(shuō)明圖，(a)是掃描式電子顯微鏡照片，(b)是描繪(a)而得的圖。
[0138]圖17是表示本發(fā)明的比較例涉及的激光照射部中的Cu的擴(kuò)散的樣子的模式截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0139]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明，在本發(fā)明的各圖中，為了使附圖明了化和簡(jiǎn)單化，對(duì)厚度、長(zhǎng)度等尺寸關(guān)系進(jìn)行了適當(dāng)?shù)刈兏?，不表示?shí)際的尺寸關(guān)系。
[0140]以下，對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式涉及的晶體硅系太陽(yáng)能電池I進(jìn)行說(shuō)明。
[0141]另外，如圖1所示，由于第一實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I形成有紋理結(jié)構(gòu)(凹凸結(jié)構(gòu))，所以在以下的說(shuō)明中，沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下，膜厚是指與一導(dǎo)電型單晶硅基板2 (以下也簡(jiǎn)稱(chēng)為“硅基板2”)上的紋理斜面垂直的方向的膜厚。自然，硅基板2平滑的情況下，是與主面正交的方向的厚度。在以下的說(shuō)明中，也將第一主面稱(chēng)為光入射面，將第二主面稱(chēng)為背面。
[0142]如圖1所示，本發(fā)明的第I實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I在第一主面?zhèn)?光入射側(cè))，在一導(dǎo)電型單晶娃基板2上依次層疊有第一本征娃系薄膜層3、相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5 (光入射側(cè)硅系薄膜層)和第一透明電極層6 (光入射側(cè)透明電極層)。另外，晶體娃系太陽(yáng)能電池I在第一透明電極層6的第一主面?zhèn)?光入射側(cè))進(jìn)一步具有集電極15。
[0143]另一方，晶體硅系太陽(yáng)能電池I在第二主面?zhèn)?背面?zhèn)?，在硅基板2上依次層疊有第二本征娃系薄膜層7、一導(dǎo)電型娃系薄膜層8(背面?zhèn)韧尴当∧?、第二透明電極層10(背面?zhèn)韧该麟姌O層)和背面電極層11 (背面電極)。另外，背面電極層11從第二透明電極層10側(cè)依次層疊有第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13。并且，在背面電極層11的第二主面?zhèn)?背面?zhèn)?具有未圖示的保護(hù)層。
[0144]S卩，如圖1所示，本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I具有由第一透明電極層6和集電極15構(gòu)成的第一主面?zhèn)入姌O層25、以及由第二透明電極層10和背面電極層11構(gòu)成的第二主面?zhèn)入姌O層26。另外，在第一主面?zhèn)入姌O層25與第二主面?zhèn)入姌O層26之間存在由相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5、第一本征娃系薄膜層3、娃基板2、第二本征娃系薄膜層7和一導(dǎo)電型娃系薄膜層8構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換部27。
[0145]另外通過(guò)改變表述，如圖1所示，晶體硅系太陽(yáng)能電池I在硅基板2的光入射側(cè)(第一主面?zhèn)?，在娃基板2與相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5之間存在第一本征娃系薄膜層3。晶體硅系太陽(yáng)能電池I在硅基板2的光反射側(cè)(第二主面?zhèn)?，在硅基板2與一導(dǎo)電型硅系薄膜層8之間存在第二本征硅系薄膜層7。
[0146]晶體硅系太陽(yáng)能電池I在光入射側(cè)，在相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5上具備第一透明電極層6，在背面?zhèn)?，在一?dǎo)電型硅系薄膜層8上具備第二透明電極層10。
[0147]以下，對(duì)晶體硅系太陽(yáng)能電池I的各層的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
[0148]首先，對(duì)形成晶體硅系太陽(yáng)能電池I的骨架的一導(dǎo)電型單晶硅基板2進(jìn)行說(shuō)明。
[0149]一導(dǎo)電型單晶硅基板2是對(duì)單晶硅基板附加導(dǎo)電性而成的基板。
[0150]S卩，為了使單晶硅基板具有導(dǎo)電性，通過(guò)使其含有向構(gòu)成單晶硅基板的硅供給電荷的雜質(zhì)而形成一導(dǎo)電型單晶硅基板2。
[0151]附加了導(dǎo)電性的單晶硅基板有供給向Si原子(硅原子)導(dǎo)入電子的磷原子的η型、和供給導(dǎo)入空穴(也稱(chēng)為hole)的硼原子的P型。
[0152]將該附加了導(dǎo)電性的單晶硅基板用在太陽(yáng)能電池中時(shí)，使最多吸收向單晶硅基板入射的光的入射側(cè)的異質(zhì)結(jié)作為反向結(jié)來(lái)設(shè)置強(qiáng)電場(chǎng)，能夠高效地分離回收電子空穴對(duì)。
[0153]由此，從該觀點(diǎn)考慮，光入射側(cè)的異質(zhì)結(jié)優(yōu)選為反向結(jié)。
[0154]另一方面，比較空穴和電子時(shí)，有效質(zhì)量和散射截面積小的電子通常遷移率更大。
[0155]基本上硅基板2可以為η型單晶硅基板也可以為P型單晶硅基板，但從上述觀點(diǎn)考慮，本實(shí)施方式的硅基板2采用了 η型單晶硅基板。
[0156]從光封閉的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選娃基板2的表面具有紋理結(jié)構(gòu)。
[0157]應(yīng)予說(shuō)明，本實(shí)施方式的娃基板2如圖1所不在光入射面(第一主面?zhèn)鹊拿?和背面(第二主面?zhèn)鹊拿?形成有紋理結(jié)構(gòu)(凹凸結(jié)構(gòu))。
[0158]相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5是承擔(dān)導(dǎo)電的載流子與硅基板2不同的導(dǎo)電型硅系薄膜層。
[0159]此處所說(shuō)的“導(dǎo)電型硅系薄膜層”是指一導(dǎo)電型或相反導(dǎo)電型的硅系薄膜層。
[0160]例如,使用η型作為娃基板2時(shí),一導(dǎo)電型娃系薄膜層8變成η型,相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5變成P型。
[0161]S卩，一導(dǎo)電型單晶娃基板2為η型時(shí),相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5變成ρ型,一導(dǎo)電型單晶硅基板2為ρ型時(shí)，相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5變成η型。
[0162]在本實(shí)施方式中，如上所述由于娃基板2為η型,所以相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5為P型的導(dǎo)電型娃系薄膜層。
[0163]作為用于形成構(gòu)成相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5的ρ型或η型硅系薄膜的摻雜氣體，可優(yōu)選使用B2H6或PH3等。
[0164]另外，由于P (磷)、Β (硼)之類(lèi)的雜質(zhì)的添加量為微量即可，所以?xún)?yōu)選使用預(yù)先用SiH4、H2稀釋的混合氣體。另外，通過(guò)向制膜氣體中添加CH4、CO2、NH3、GeH4等的含有不同種類(lèi)的元素的氣體，還能夠合金化而改變能隙。
[0165]作為構(gòu)成相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5的娃系薄膜,可舉出非晶娃薄膜、微晶娃(含有非晶硅和晶體硅的薄膜)等，其中優(yōu)選使用非晶硅系薄膜。另外作為硅系薄膜，可以使用導(dǎo)電型硅系薄膜。
[0166]此時(shí),在本實(shí)施方式中，如圖1所不，相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5位于娃基板2的光入射側(cè)(第一主面?zhèn)?。
[0167]這是由于在硅基板2的光入射面?zhèn)?，在一?dǎo)電型單晶硅基板2的光入射面?zhèn)热肷涔庖l(fā)的電子的激發(fā)最容易進(jìn)行，因此通過(guò)在光入射面?zhèn)染哂袕?qiáng)電場(chǎng)梯度而能夠抑制再結(jié)合損失。[0168]另外，在本實(shí)施方式中，為了抑制在背面?zhèn)?第二主面?zhèn)?中的再結(jié)合，如圖1所不，以?shī)A著娃基板2的方式在與相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5相反的一側(cè)使用一導(dǎo)電型娃系薄月旲層8。
[0169]例如，作為使用η型單晶硅基板作為一導(dǎo)電型單晶硅基板2時(shí)的本發(fā)明的優(yōu)選的構(gòu)成，有透明電極層/P型非晶硅系薄膜/i型非晶硅系薄膜/n型單晶硅基板/i型非晶硅系薄膜/n型非晶硅系薄膜/透明電極層等。此時(shí)從上述理由出發(fā)優(yōu)選使背面?zhèn)鹊膶?dǎo)電型硅系薄膜層為η層。
[0170]構(gòu)成本實(shí)施方式的相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5的P型娃系薄膜層優(yōu)選為選自P型氫化非晶硅層、P型非晶碳化硅層、P型氧化非晶硅層中的至少一種。
[0171]從雜質(zhì)擴(kuò)散、串聯(lián)電阻的觀點(diǎn)考慮，相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5優(yōu)選為ρ型氫化非晶娃層。
[0172]另一方面，作為相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5的ρ型非晶碳化硅層或P型氧化非晶硅層作為寬帶隙的低折射率層，在能夠減少光學(xué)損失這方面優(yōu)選。
[0173]作為位于娃基板2的厚度方向兩外側(cè)的本征娃系薄膜層3、7 (本征娃系薄膜)，使用實(shí)質(zhì)上本征的i型硅系薄膜。
[0174]作為此時(shí)的本征硅系薄膜層3、7，優(yōu)選使用由硅和氫構(gòu)成的i型氫化非晶硅。
[0175]使用i型氫化非晶硅作為本征硅系薄膜層3、7，用CVD法進(jìn)行制膜時(shí)，能夠抑制雜質(zhì)向硅基板2的擴(kuò)散，并且能夠有效進(jìn)行表面鈍化。
[0176]這是由于通過(guò)改變膜中的氫量，能夠使能隙具有在進(jìn)行載流子回收上有效的分布。
[0177]位于本征硅系薄膜層7的外側(cè)(第二主面?zhèn)?的一導(dǎo)電型硅系薄膜層8 (背面?zhèn)裙柘当∧?是承擔(dān)導(dǎo)電的載流子(空穴、電子)與硅基板2相同的導(dǎo)電型硅系薄膜層。
[0178]即，一導(dǎo)電型單晶娃基板2為η型時(shí),一導(dǎo)電型娃系薄膜層8變成η型,一導(dǎo)電型單晶娃基板2為ρ型時(shí),一導(dǎo)電型娃系薄膜層8變成ρ型。
[0179]在本實(shí)施方式中，如上所述由于娃基板2為η型,所以一導(dǎo)電型娃系薄膜層8為η型的導(dǎo)電型硅系薄膜層。
[0180]S卩，一導(dǎo)電型硅系薄膜層8的承擔(dān)導(dǎo)電的載流子(空穴、電子)與相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5不同。
[0181]一導(dǎo)電型硅系薄膜層8 (背面?zhèn)裙柘当∧?的承擔(dān)導(dǎo)電的載流子與硅基板2相同，因此具有主要利用BSF(Back Surface Field)效果來(lái)抑制空穴和電子在背面?zhèn)鹊脑俳Y(jié)合的效果。
[0182]優(yōu)選一導(dǎo)電型硅系薄膜層8至少具有非晶硅系薄膜。
[0183]并且，為了使一導(dǎo)電型硅系薄膜層8與背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層10的電接觸良好，可以在非晶硅系薄膜和背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層10之間具有晶體硅系薄膜。
[0184]S卩，使一導(dǎo)電型硅系薄膜層8成為多層結(jié)構(gòu)，可以采用從光入射側(cè)(硅基板2側(cè))向第二透明電極層10側(cè)依次層疊非晶硅系薄膜和晶體硅系薄膜而成的層疊結(jié)構(gòu)。
[0185]應(yīng)予說(shuō)明“晶體”這樣的用語(yǔ)像通常在薄膜光電轉(zhuǎn)換裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】中使用的那樣，不僅包括完全的晶體狀態(tài)，也包括部分非晶狀態(tài)。
[0186]此處，為了得到充分的BSF效果，一導(dǎo)電型硅系薄膜層8必須具有一定程度的厚度。
[0187]由此能夠防止少數(shù)載流子(使用η型單晶硅基板作為硅基板2時(shí)為空穴)擴(kuò)散到背面電極層11側(cè)，能夠抑制空穴和電子在背面?zhèn)鹊脑俳Y(jié)合。
[0188]另外同時(shí)，背面?zhèn)鹊囊粚?dǎo)電型硅系薄膜層8還承擔(dān)防止作為背面電極層11的一部分或全部使用的金屬擴(kuò)散到一導(dǎo)電型單晶硅基板2內(nèi)的作用。
[0189]S卩，本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I利用第二透明電極層10能夠防止作為背面電極層11使用的金屬向硅基板2擴(kuò)散。此外，在第二透明電極層10有薄的區(qū)域或一部分不存在的區(qū)域時(shí)，也可以期待晶體硅系太陽(yáng)能電池I利用上述一導(dǎo)電型硅系薄膜層8進(jìn)一步防止擴(kuò)散的效果。
[0190]如上所述從進(jìn)一步抑制作為背面電極層11的一部分使用的金屬向晶體硅基板的擴(kuò)散的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使一導(dǎo)電型硅系薄膜層8的厚度厚到一定程度。
[0191]此時(shí)，綜合考慮得到上述BSF效果，一導(dǎo)電型硅系薄膜層8的厚度優(yōu)選為5nm以上，更優(yōu)選為IOnm以上，特別優(yōu)選為30nm以上。
[0192]另一方面，一導(dǎo)電型硅系薄膜層8的厚度的上限沒(méi)有特別限制，但從減少制造成本的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為IOOnm以下，更優(yōu)選為70nm以下，特別優(yōu)選為50nm以下。
[0193]一導(dǎo)電型硅系薄膜層8的厚度的范圍為上述的范圍即可，但從下述觀點(diǎn)考慮，本征娃系薄膜層3、7 (實(shí)質(zhì)上本征的i型娃系薄膜層)、相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5 (ρ型娃系薄膜層)以及一導(dǎo)電型硅系薄膜層8 (η型硅系薄膜層)的厚度分別優(yōu)選為3nm?20nm的范圍。
[0194]只要在上述該范圍內(nèi)，則遠(yuǎn)小于硅基板2的紋理結(jié)構(gòu)(凹凸結(jié)構(gòu))的尺寸(μπι級(jí))。因此，位于層疊方向外側(cè)的相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5 (ρ型娃系薄膜層)和一導(dǎo)電型硅系薄膜層8 (η型硅系薄膜層)的表面形狀如圖1所示成為與硅基板2的表面形狀大體相同的形狀。即，這些層疊體的表面可以附隨硅基板2的表面形狀而獲得紋理結(jié)構(gòu)(凹凸結(jié)構(gòu))。
[0195]另外，作為硅系薄膜層3、5、7、8的制膜方法，優(yōu)選等離子體CVD法。
[0196]第一透明電極層6和第二透明電極層10分別是以導(dǎo)電性氧化物為主成分的層。
[0197]作為導(dǎo)電性氧化物，例如，可以將氧化鋅、氧化銦、氧化錫單獨(dú)或混合使用，但從導(dǎo)電性、光學(xué)特性和長(zhǎng)期可靠性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選含氧化銦的銦系氧化物，其中更優(yōu)選使用以氧化銦錫(ITO)為主成分的氧化物。
[0198]此處在本發(fā)明中“作為主成分”是指含有大于50% (百分率)的該材料，優(yōu)選70%以上，更優(yōu)選90%以上。
[0199]透明電極層6、10可以以單層使用，也可以是由多層構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。并且可以向透明電極層6、10中分別添加摻雜劑。
[0200]例如，在使用氧化鋅作為透明電極層6、10時(shí)的摻雜劑中，可舉出鋁、鎵、硼、硅、碳
坐寸ο
[0201]在使用氧化銦作為透明電極層6、10時(shí)的摻雜劑中，可舉出鋅、錫、鈦、鎢、鉬、硅
坐寸O
[0202]在使用氧化錫作為透明電極層6、10時(shí)的摻雜劑中，可舉出氟等。
[0203]如上所述，可以向圖1所示的第一透明電極層6和第二透明電極層10中的一方或兩方的透明電極層6、10中添加摻雜劑，但優(yōu)選向第一透明電極層6 (光入射側(cè)透明電極層)中添加。
[0204]這是由于在光入射側(cè)形成的集電極15 —般為梳形，因此能夠抑制可在第一透明電極層6產(chǎn)生的電阻損失。
[0205]從透明性、導(dǎo)電性以及減少電池的光反射的觀點(diǎn)考慮，位于光入射側(cè)的第一透明電極層6的膜厚優(yōu)選為IOnm?140nm。
[0206]第一透明電極層6的作用之一是向集電極15輸送載流子，因此只要有所需的導(dǎo)電性即可。
[0207]另一方面，從透明性的觀點(diǎn)考慮，通過(guò)使膜厚140nm以下，從而第一透明電極層6本身的吸收損失少，因此能夠抑制隨著透射率的降低引起的光電轉(zhuǎn)換效率的降低。
[0208]另外，如果降低第一透明電極層6中的載流子濃度，也能夠抑制隨著紅外區(qū)域的光吸收的增加引起的光電轉(zhuǎn)換效率降低。
[0209]并且，第一透明電極層6還發(fā)揮防反射膜的作用，因此通過(guò)成為適當(dāng)?shù)哪ず?，還能夠期待光封閉效果。
[0210]另一方面，位于背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層10不僅具有增加背面反射的效果，特別是在預(yù)防作為構(gòu)成背面電極層11的一部份的第二導(dǎo)電層13使用的金屬(在本實(shí)施方式中為銅)向硅基板2的擴(kuò)散這點(diǎn)上也是重要的。特別是在本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I中，如后所述，由于使用熱擴(kuò)散速度比銅慢的金屬作為第一導(dǎo)電層12，因此與銅相比難以發(fā)生擴(kuò)散，但是擔(dān)心發(fā)生向硅基板2擴(kuò)散。
[0211]從上述防止金屬的擴(kuò)散這樣的觀點(diǎn)考慮，第二透明電極層10的厚度優(yōu)選為5nm以上，更優(yōu)選為IOnm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為30nm以上。
[0212]從抑制光吸收，即抑制長(zhǎng)波長(zhǎng)光的吸收引起的電流(Jsc)的降低的觀點(diǎn)考慮，第二透明電極層10的厚度優(yōu)選為180nm以下，更優(yōu)選為150nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為IlOnm以下，最優(yōu)選為90nm以下。
[0213]通過(guò)使第二透明電極層10的膜厚在上述范圍，能夠防止作為“背面電極層”使用的金屬的擴(kuò)散。像本實(shí)施方式這樣具備第一導(dǎo)電層12作為背面電極層11時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生第一導(dǎo)電層12中使用的金屬的擴(kuò)散，但利用第二透明電極層10能夠防止該金屬的擴(kuò)散。
[0214]另外，在第一導(dǎo)電層12的一部份薄的情況下或沒(méi)有第一導(dǎo)電層12的情況下等，可能會(huì)發(fā)生的構(gòu)成第二導(dǎo)電層13(第二電極層)的銅的擴(kuò)散也可以通過(guò)將第二透明電極層10的膜厚調(diào)整到上述范圍來(lái)防止。換言之，通過(guò)將第二透明電極層10的膜厚調(diào)整到上述范圍，能夠進(jìn)一步期待防止擴(kuò)散效果。
[0215]作為透明電極層6、10的制膜方法，沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選濺射法等物理氣相沉積法、利用了有機(jī)金屬化合物與氧或水的反應(yīng)的化學(xué)氣相堆積(MOCVD)法等。在任意的制膜方法中均可利用熱、等離子體放電所產(chǎn)生的能量。
[0216]透明電極層6、10制成時(shí)的基板溫度適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可，但任意使用非晶硅系薄膜作為硅系薄膜層3、5、7、8時(shí)，優(yōu)選為200°C以下。
[0217]這是由于通過(guò)在200°C (200攝氏度)以下制作，能夠抑制氫從非晶硅層脫離以及產(chǎn)生與其相伴的硅原子的懸空鍵(Dangling Bond)，結(jié)果能夠提高轉(zhuǎn)換效率。
[0218]如上所述，在第二透明電極層10上形成有背面電極層11。即，如圖1所示，背面電極層11從第二透明電極層10側(cè)依次由第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13形成。
[0219]在本實(shí)施方式中，第二導(dǎo)電層13以銅為主成分，第一導(dǎo)電層12具有進(jìn)一步防止該金屬(銅)向娃基板2擴(kuò)散的功能。
[0220]S卩，在沒(méi)有第一導(dǎo)電層12的情況下，也可以如上所述通過(guò)調(diào)整第二透明電極層10的膜厚來(lái)防止第二導(dǎo)電層13的銅的擴(kuò)散，但通過(guò)導(dǎo)入第一導(dǎo)電層12能夠進(jìn)一步防止銅的擴(kuò)散。另外，第二透明電極層10不在上述膜厚的范圍而較薄的情況下，可以利用第一導(dǎo)電層12防止第二導(dǎo)電層13的銅的擴(kuò)散。
[0221]具體而言，優(yōu)選第一導(dǎo)電層12由致密的導(dǎo)電材料形成，且在第二透明電極層10的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬伞?br> [0222]此處所說(shuō)的“致密的導(dǎo)電材料”是指在形成有第一導(dǎo)電層12的部位，在構(gòu)成第一導(dǎo)電層12的導(dǎo)電材料中幾乎不存在空間縫隙的導(dǎo)電材料。即，“致密的導(dǎo)電材料”是在平面上實(shí)質(zhì)上被填充的導(dǎo)電材料。
[0223]此處所說(shuō)的“實(shí)質(zhì)上被填充”是指填充到能夠防止構(gòu)成第二導(dǎo)電層13的金屬向硅基板2側(cè)的遷移的程度，也包括形成有針孔的填充。
[0224]例如，糊料材料這種具有金屬微粒的材料的情況下，在微粒間存在樹(shù)脂等，在金屬微粒之間存在空間縫隙，因此這樣的材料不是“致密的導(dǎo)電材料”。
[0225]另一方面，利用濺射法等形成的膜在第一導(dǎo)電層12中的導(dǎo)電材料中幾乎不存在空間縫隙，因此相當(dāng)于“致密的導(dǎo)電材料”。
[0226]另外，金屬單體、合金也相當(dāng)于“致密的導(dǎo)電材料”。
[0227]此處，“在幾乎整面形成”是指覆蓋基準(zhǔn)面的90百分率以上。
[0228]即，“第一導(dǎo)電層12在第二透明電極層10的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬伞北硎镜诙该麟姌O層10的第二主面?zhèn)鹊拿娴?0百分率以上被第一導(dǎo)電層12覆蓋。
[0229]此時(shí)，在形成有第二導(dǎo)電層13的區(qū)域優(yōu)選形成第一導(dǎo)電層12。
[0230]其中，優(yōu)選90百分率以上被覆蓋，更優(yōu)選95百分率以上被覆蓋，特別優(yōu)選100百分率即整面被覆蓋。
[0231]此時(shí)，能夠進(jìn)一步期待第二導(dǎo)電層13中含有的金屬(具體而言為銅)的擴(kuò)散防止效果。另外從可容易制膜的觀點(diǎn)考慮也優(yōu)選。
[0232]此處，對(duì)使用樹(shù)脂糊料等非致密的導(dǎo)電材料作為第一導(dǎo)電層12的情況進(jìn)行說(shuō)明。使用樹(shù)脂糊料等非致密的導(dǎo)電材料作為第一導(dǎo)電層12的情況與純粹的金屬等相比，第一導(dǎo)電層的電阻變高，因此必須使膜厚增厚到一定程度。
[0233]在本實(shí)施方式中，如上所述通過(guò)使用致密的導(dǎo)電材料作為第一導(dǎo)電層12，與具有樹(shù)脂糊料作為第一導(dǎo)電層12的情況相比，由于不含樹(shù)脂等雜質(zhì)所以成為低電阻，能夠使膜
厚更薄。
[0234]因此，例如，在使用以銀等為主成分的材料作為第一導(dǎo)電層12時(shí)，能夠以更低成本進(jìn)行制作。另外由于不具有微粒等，所以認(rèn)為能夠進(jìn)一步期待銅的擴(kuò)散防止效果，另外反射率也變得更高。
[0235]從以上的觀點(diǎn)考慮，第一導(dǎo)電層12可以由樹(shù)脂糊料等形成，但優(yōu)選由致密的導(dǎo)電材料形成。
[0236]另外，就本實(shí)施方式中的第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13而言，將膜厚分別設(shè)為dl和d2時(shí)，優(yōu)選滿足dl < d2。
[0237]第一導(dǎo)電層的膜厚dl優(yōu)選為Snm以上。通過(guò)使dl為Snm以上，可以期待由背面反射帶來(lái)的電流的增加。
[0238]其中，從更完全地覆蓋第二透明電極層10的第二主面?zhèn)鹊谋砻?，提高反射率、可靠性的觀點(diǎn)考慮，第一導(dǎo)電層12的膜厚dl優(yōu)選為20nm以上，更優(yōu)選為30nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為40nm以上。
[0239]另外從減少成本的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為IOOnm以下，更優(yōu)選為SOnm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為70nm以下，特別優(yōu)選為60nm以下。
[0240]通過(guò)使第二導(dǎo)電層13的膜厚大于第一導(dǎo)電層12的膜厚(即dl < d2)，從而能夠減少用作第一導(dǎo)電層12的材料的使用量。
[0241]第一導(dǎo)電層12優(yōu)選使用從近紅外到紅外區(qū)域的反射率高并且導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性高的材料。
[0242]另外，由于第二導(dǎo)電層13以銅為主成分，所以第一導(dǎo)電層12必須是向晶體硅的熱擴(kuò)散速度比銅慢的材料。
[0243]作為滿足這樣的特性的材料，可舉出銀、金、鋁等。其中，從反射率、導(dǎo)電率的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用以銀或金為主成分的材料，更優(yōu)選使用以銀為主成分的材料，特別優(yōu)選使用銀。 [0244]在本實(shí)施方式中，作為第一導(dǎo)電層12的材料，使用銀。
[0245]作為參考，在表1中示出用濺射法將銀在玻璃基板上制膜而成的樣品的透射率。在表1中，示出了使波長(zhǎng)在900~1200nm變化，并使銀的膜厚在10~250nm變化時(shí)的透射率的值。
[0246]由表1可知隨著銀的膜厚變厚,透射率下降。
[0247]此處，由于隨著透射率下降而反射率變高，所以認(rèn)為隨著銀的膜厚變厚，反射率變聞。
[0248]特別是如果銀的膜厚為25nm左右以上，則顯示充分高的反射率，當(dāng)膜厚為50nm左右以上時(shí)，認(rèn)為透射率的值達(dá)到與0.02左右?guī)缀跸嗤潭?，反射率達(dá)到相同程度。
[0249]因此，特別是使用以銀為主成分的材料作為第一導(dǎo)電層12時(shí)，從材料費(fèi)用的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選第一導(dǎo)電層12的膜厚盡量薄，但從反射率的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選為25nm左右以上。
[0250]表1
[0251]表1
—透射率(?~...............................................—ZZ
_^__250IOO__50__25__10
I~900~ 0,01 Om 0,01 0。616.62
[0252]......................................................................................................................................................................................................................................................................................—-
t1000 0.02 ΟΛ3 0.02 0.39 4.32
波長(zhǎng)(nm)........................................................................................................................................................................................-m丨丨丨丨丨.........................................................................................................—丨丨丨—................................................................................................—-
1100 Q.02 0。01 0.02 0.30 3。43
__1200 0,01 0-01 0-00 0.25 2.81
[0253]第二導(dǎo)電層13的膜厚(d2)可以根據(jù)背面電極層11的膜厚(總計(jì)膜厚)和第一導(dǎo)電層12的膜厚(dl)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。[0254]第二導(dǎo)電層13使用在第一導(dǎo)電層12的第二主面?zhèn)鹊膸缀跽嫘纬傻膶?dǎo)電層。
[0255]此處，如上所述，“在幾乎整面形成”是指覆蓋基準(zhǔn)面的90百分率以上。
[0256]即，“第二導(dǎo)電層13在第一導(dǎo)電層12的第二主面?zhèn)鹊膸缀跽嫘纬伞北硎镜谝粚?dǎo)電層12的第二主面?zhèn)鹊拿娴?0百分率以上被第二導(dǎo)電層13覆蓋。
[0257]第二導(dǎo)電層13可以使用由致密的導(dǎo)電材料構(gòu)成的薄膜、糊料等。
[0258]對(duì)于第二導(dǎo)電層13而言，從充分降低串聯(lián)電阻的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選第二導(dǎo)電層13在整面形成。
[0259]此時(shí)，更優(yōu)選第一導(dǎo)電層12在整面形成。即，優(yōu)選第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13均在第二主面?zhèn)鹊拿娴恼嫘纬?。換言之，優(yōu)選第一導(dǎo)電層12在第二透明電極層10的第二主面?zhèn)鹊拿娴恼嫘纬?，第二?dǎo)電層13在第一導(dǎo)電層12的第二主面?zhèn)鹊拿娴恼嫘纬伞?br> [0260]應(yīng)予說(shuō)明，從低電阻化和抑制材料費(fèi)用的觀點(diǎn)考慮，作為第二導(dǎo)電層13，更優(yōu)選使用在幾乎整面形成有由致密的導(dǎo)電材料構(gòu)成的薄膜的導(dǎo)電層。
[0261]此處，若比較本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I和薄膜硅系太陽(yáng)能電池，則由于薄膜硅系太陽(yáng)能電池一般以進(jìn)行集成化等使每單位電池的面積較小、發(fā)電的電流密度變小的方式設(shè)計(jì)，所以通常使用膜厚100?300nm左右的整面制膜的背面電極。此時(shí)，必須選定出于提高反射率并減少串聯(lián)電阻的觀點(diǎn)而使用的材料，由于背面電極(背面電極層)的膜厚薄，所以一般使用高成本的銀。
[0262]另一方面，本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I必須使背面電極層11的膜厚厚到一定程度，所以一般使用250nm以上的背面電極。這是由于用作晶體硅系太陽(yáng)能電池I (也稱(chēng)為電池)的硅基板2(晶體硅基板)的尺寸通常為5英寸?6英寸見(jiàn)方，隨之發(fā)電的電流密度增大到每個(gè)電池為5A?9A左右。
[0263]因此，從進(jìn)一步減少串聯(lián)電阻引起的損失的觀點(diǎn)考慮，在晶體娃系太陽(yáng)能電池I的背面整面形成的背面電極層11的膜厚一般比薄膜硅系太陽(yáng)能電池厚。
[0264]因此，對(duì)于本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I而言，作為背面電極層11使用的金屬材料的量比薄膜硅系太陽(yáng)能電池多。
[0265]因此，從抑制成本的觀點(diǎn)考慮，作為背面電極層11，一部分或全部使用了具有與銀相同程度的導(dǎo)電率且材料費(fèi)用低廉的銅，即便膜厚厚的情況下，與單獨(dú)使用銀的情況相比，也能夠以低成本形成背面電極層11。然而如上所述由于銅向晶體硅的熱擴(kuò)散速度非?？欤允褂勉~代替銀作為背面電極層11時(shí)，發(fā)生銅的擴(kuò)散導(dǎo)致太陽(yáng)能電池特性降低。另外，銅與銀比較在長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的反射率低，因此具有光反射量減少，電流降低等課題。
[0266]因此，在本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I中，如上所述，作為背面電極層11，從第二透明電極層10側(cè)依次形成有規(guī)定的第一導(dǎo)電層12和以銅為主成分的第二導(dǎo)電層13。使用這樣的背面電極層11，另外使上述第二透明電極層10、第一導(dǎo)電層12的厚度在規(guī)定的范圍。
[0267]由此，即便使用以銅為主成分的第二導(dǎo)電層13時(shí)，也能夠保持與使用銀的情況相同程度的反射率，并且利用第二透明電極層10、第一導(dǎo)電層12的存在，能夠抑制銅向硅基板2(晶體硅基板)的擴(kuò)散。另外與以往相比能夠以更低成本制作晶體硅系太陽(yáng)能電池I。
[0268]即，如上所述，在本實(shí)施方式中，使用了以材料費(fèi)用低廉的銅為主成分的材料作為第二導(dǎo)電層13，其中，從低成本化的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選使用銅作為第二導(dǎo)電層13。[0269]綜合上述內(nèi)容，背面電極層11的厚度(第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13的總計(jì)厚度)優(yōu)選為250nm以上，更優(yōu)選為300nm以上，特別優(yōu)選為500nm以上。另外，背面電極層11的厚度優(yōu)選為800nm以下，更優(yōu)選為700nm以下，特別優(yōu)選為600nm以下。
[0270]作為第一導(dǎo)電層12的制造方法，可以應(yīng)用濺射法、真空蒸鍍法等物理氣相沉積法、絲網(wǎng)印刷法、鍍覆法等方法，優(yōu)選濺射法、真空蒸鍍法等。
[0271]由此，能夠在第二主面?zhèn)鹊膸缀跽嫘纬捎芍旅艿膶?dǎo)電材料構(gòu)成的第一導(dǎo)電層12。
[0272]其中使用銀、金等作為第一導(dǎo)電層12時(shí)，從減少制造成本的觀點(diǎn)和覆蓋優(yōu)良的角度考慮，優(yōu)選用濺射法形成。此時(shí)，即便膜厚薄也能夠進(jìn)行充分的覆蓋(可以在幾乎整面精度良好地制膜)，能夠得到充分高的背面光反射特性和對(duì)銅的擴(kuò)散防止特性。
[0273]作為第二導(dǎo)電層13的制膜方法，沒(méi)有特別限定，可以應(yīng)用濺射法、真空蒸鍍法等物理氣相沉積法、絲網(wǎng)印刷法、鍍覆法等方法。特別是在本實(shí)施方式中，由于在第一導(dǎo)電層12的幾乎整面形成，所以?xún)?yōu)選利用濺射法形成。
[0274]另外，用濺射法形成第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13時(shí)，能夠進(jìn)行同一裝置中的背面電極層11的連續(xù)制膜。另外，可以期待背面電極層11的抗氧化、膜界面(第二透明電極層10與背面電極層11的界面)的密合性的提高等。并且，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮也優(yōu)選濺射法，更優(yōu)選均用濺射法將第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13制膜。
[0275]另外，關(guān)于第二導(dǎo)電層13，由于期待膜厚厚到一定程度，所以從低成本化的觀點(diǎn)考慮，鍍覆法等也是有效的手段之一。
[0276]另外，如上所述，由于本實(shí)施方式的透明電極層6、10用濺射法形成，所以?xún)?yōu)選在形成透明電極層6、10后連續(xù)制膜。
[0277]特別是在形成光入射面?zhèn)鹊牡谝煌该麟姌O層6后，更優(yōu)選依次形成背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層10和背面電極層11。
[0278]另外，為了防止硅基板2的外周部的電短路，在本實(shí)施方式中，如下所述，在形成第一主面?zhèn)入姌O層25、第二主面?zhèn)入姌O層26以及光電轉(zhuǎn)換部27后，進(jìn)行絕緣處理工序。
[0279]對(duì)于背面電極層11而言，可以在不損害本實(shí)施方式的功能(例如，防止銅引起的向硅基板2擴(kuò)散的功能)的前提下，除具有第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13以外還具有其他的導(dǎo)電層。其中，優(yōu)選在背面電極層11上以覆蓋背面電極層11的表面(即背面電極層11的與第二透明電極層10相反的一側(cè)的面)的方式形成導(dǎo)電層(保護(hù)層)。
[0280]通過(guò)形成保護(hù)層，從而即便進(jìn)行后述的熱處理工序時(shí)，也能夠減少背面電極層11的變質(zhì)。
[0281]作為保護(hù)層，可以是導(dǎo)電性材料，也可以是絕緣性材料。若使用導(dǎo)電性材料，則能夠降低集電極15的電阻，因此有時(shí)能夠進(jìn)一步減少集電極15中的電阻損失，能夠提高填充因子(FF)。
[0282]作為可適用于保護(hù)層的導(dǎo)電性材料，從抑制背面電極層11的擴(kuò)散的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選在硅基板2中的熱擴(kuò)散速度比背面電極層11的熱擴(kuò)散速度慢的材料。例如，可舉出鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、錫(Sn)、銀(Ag)。其中，從抑制背面電極層11的第二導(dǎo)電層13的硫化、氧化的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選T1、Sn、Ni。
[0283]關(guān)于保護(hù)層的上限，從抑制背面電極層11的擴(kuò)散的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為致密的膜。[0284]關(guān)于膜厚，沒(méi)有特別限制，膜厚優(yōu)選為500nm以下，更優(yōu)選為IOOnm以下。
[0285]另外，從可進(jìn)一步抑制背面電極層11的擴(kuò)散的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為5nm以上，更優(yōu)選IOnm以上。從形成致密的膜的觀點(diǎn)考慮，保護(hù)層優(yōu)選用濺射法、鍍覆法形成。
[0286]如上所述在光入射側(cè)的第一透明電極層6上形成有集電極15。
[0287]作為集電極15，可以利用噴墨法、絲網(wǎng)印刷法、導(dǎo)線熔接法、噴涂法、真空蒸鍍法、濺射法等公知技術(shù)制作，但從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用了 Ag糊料的絲網(wǎng)印刷法、使用了銅的鍍覆法等。
[0288]接著，對(duì)晶體硅系太陽(yáng)能電池I的外形形狀進(jìn)行說(shuō)明。
[0289]如圖2所示俯視時(shí)晶體硅系太陽(yáng)能電池I大致呈方形的板狀。
[0290]如圖3所示在晶體硅系太陽(yáng)能電池I的面方向的端部附近形成有絕緣區(qū)域30。
[0291]絕緣區(qū)域30是除去了在驅(qū)動(dòng)晶體硅系太陽(yáng)能電池I時(shí)可能產(chǎn)生的第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層6、與第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層10和背面電極層11的短路的區(qū)域。
[0292]S卩，絕緣區(qū)域30是除去了構(gòu)成硅基板2的第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層6和/或第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層10和背面電極層11的成分而沒(méi)有附著該成分的區(qū)域。
[0293]此處，“沒(méi)有附著的區(qū)域”不限定于構(gòu)成該層的材料元素完全檢測(cè)不到的區(qū)域，材料的附著量與周邊的“形成部”比較明顯少而不表現(xiàn)該層本身具有的特性(電特性、光學(xué)特性、機(jī)械特性等)的區(qū)域也包含在“沒(méi)有附著的區(qū)域”。換言之，也包括包含材料的附著量過(guò)少而無(wú)法作為層發(fā)揮功能的區(qū)域的情況。
[0294]由于本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I是異質(zhì)結(jié)型太陽(yáng)能電池，所以?xún)?yōu)選絕緣區(qū)域30沒(méi)有附著第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層6以及第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層10和背面電極層11，并且也沒(méi)有附著第一主面?zhèn)鹊南喾磳?dǎo)電型硅系薄膜層5、第二主面?zhèn)鹊囊粚?dǎo)電型硅系薄膜層8，特別優(yōu)選以一導(dǎo)電型單晶硅基板2露出的方式形成絕緣區(qū)域30。通過(guò)這樣形成，能夠進(jìn)一步提高防短路效果。
[0295]如圖3所示，絕緣區(qū)域30從端部側(cè)(端面?zhèn)?依次形成有第二區(qū)域32和第一區(qū)域31 (傾斜區(qū)域)。
[0296]第一區(qū)域31是由通過(guò)激光形成的壁面形成的壁面形成部。第一區(qū)域31在相對(duì)于第一主面的正交方向稍?xún)A斜的方向延伸。即，從第一主面向第二主面朝外側(cè)向下傾斜。
[0297]第一區(qū)域31的表面較光滑，形成有由激光熔解而成的激光痕。
[0298]第二區(qū)域32(側(cè)面)是形成晶體硅系太陽(yáng)能電池I的端面的端面形成部。即，是形成晶體硅系太陽(yáng)能電池I的外側(cè)側(cè)面的部位。
[0299]第二區(qū)域32在與第二主面幾乎正交方向延伸，從第二主面(晶體硅系太陽(yáng)能電池I的第二主面?zhèn)?至少到第一導(dǎo)電層12。即，從晶體硅太陽(yáng)能電池I的第二主面?zhèn)鹊降谝粚?dǎo)電層12即可，例如，也可以到第二透明電極層10。
[0300]另外，第二區(qū)域32的表面粗糙度(算術(shù)平均表面粗糙度)與第一區(qū)域31的表面粗糙度(算術(shù)平均表面粗糙度)不同。
[0301]如上所述，第一主面?zhèn)鹊牡谝粎^(qū)域31形成了傾斜面，與第一區(qū)域31連接并到達(dá)第二主面的第二區(qū)域32在幾乎正交方向延伸。因此，晶體硅系太陽(yáng)能電池I的第一主面的面積比第二主面的面積小。
[0302]接著，對(duì)晶體硅系太陽(yáng)能電池I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0303]晶體硅系太陽(yáng)能電池I利用未圖示的等離子體CVD裝置、濺射裝置等制膜裝置制膜，使用未圖示的激光刻劃裝置等進(jìn)行形狀加工而制造。
[0304]首先，進(jìn)行形成晶體硅系太陽(yáng)能電池I的光電轉(zhuǎn)換部27的光電轉(zhuǎn)換部形成工序。
[0305]預(yù)先對(duì)硅基板2實(shí)施加工，形成紋理結(jié)構(gòu)(紋理形成工序)。
[0306]此時(shí)，硅基板2的表背面形成有凹凸。
[0307]其后，在等離子體CVD裝置等制膜裝置中設(shè)置具備該紋理結(jié)構(gòu)的硅基板2。S卩，以硅基板2的第一主面?zhèn)鹊拿?光入射側(cè)的主面)露出的方式，將硅基板2安裝在制膜裝置的基板臺(tái)(第一主面配置工序)。
[0308]其后，如圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (C)所示，在設(shè)置于基板臺(tái)的硅基板2的第一主面上將硅系薄膜層3、5制膜(表面硅系薄膜層形成工序)。
[0309]更詳細(xì)而言，在該表面硅系薄膜層形成工序中，如圖4(b)所示在形成第一本征硅系薄膜層3后(第一本征硅系薄膜層形成工序)，如圖4(c)所示形成相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5 (第一娃系薄膜層形成工序)。
[0310]此時(shí)，作為硅系薄膜層3、5的形成條件，優(yōu)選使用基板溫度100°C?300°C、壓力20Pa ?2600Pa、高頻功率密度 0.004ff/cm2 ?0.8W/cm2。
[0311]作為用于硅系薄膜層3、5的形成的原料氣體，使用SiH4、Si2H6等含硅氣體或者將這些氣體與H2 (氫氣)混合而得的氣體。
[0312]另外，通過(guò)其他的工序以硅基板2的第二主面?zhèn)鹊拿?背面?zhèn)鹊闹髅?露出的方式將硅基板2安裝在制膜裝置的基板臺(tái)(第二主面配置工序)。其后，如圖4(d)、圖4(e)所示，在設(shè)置于基板臺(tái)的硅基板2的第二主面?zhèn)鹊谋砻嫔蠈⒐柘当∧?、8制膜(背面硅系薄膜層形成工序)。
[0313]更詳細(xì)而言，在該背面硅系薄膜層形成工序中，如圖4(d)所示，在形成第二本征硅系薄膜層7后(第二本征硅系薄膜層形成工序)，如圖4(e)所示，形成一導(dǎo)電型硅系薄膜層8 (第二硅系薄膜層形成工序)。
[0314]此時(shí)，作為硅系薄膜層7、8的形成條件，優(yōu)選使用基板溫度100°C?300°C、壓力20Pa?2600Pa、高頻功率密度0.004ff/cm2?0.8W/cm2。作為用于硅系薄膜層7、8的形成的原料氣體，使用SiH4、Si2H6等含硅氣體或者將這些氣體與H2 (氫氣)混合而得的氣體。
[0315]在表面硅系薄膜層形成工序和背面硅系薄膜層形成工序結(jié)束，形成有光電轉(zhuǎn)換部27后，將已制膜的基板移動(dòng)到濺射裝置，進(jìn)行透明電極層形成工序。
[0316]S卩，如圖5 (f)所示在光入射面?zhèn)鹊南喾磳?dǎo)電型硅系薄膜層5上形成第一透明電極層6 (第一透明電極層形成工序)，接著，如圖5 (g)所示在背面?zhèn)鹊囊粚?dǎo)電型硅系薄膜層8上形成第二透明電極層10 (第二透明電極層形成工序)。
[0317]此時(shí)，濺射裝置的制膜面積與基板面積相比，設(shè)定成相同或稍大。
[0318]在透明電極層形成工序后，在第二主面?zhèn)鹊谋砻娴牡诙该麟姌O層10的幾乎整面連續(xù)形成以Cu為主成分的背面電極層11 (背面電極層形成工序)。
[0319]具體而言，如圖5(h)所示在第二主面?zhèn)鹊谋砻娴牡诙该麟姌O層10的幾乎整面形成第一導(dǎo)電層12(第一導(dǎo)電層形成工序)。其后,如圖5(i)所不,在第一導(dǎo)電層12上連續(xù)形成第二導(dǎo)電層13 (第二導(dǎo)電層形成工序)。這樣在第二透明電極層10上形成由第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層13構(gòu)成的背面電極層11。
[0320]此處“第二透明電極層10的幾乎整面”是指在第二透明電極層10的表面上的90百分率以上形成有背面電極層11。
[0321]其中，從降低方塊電阻的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選為第二透明電極層10的表面上的95百分率以上，特別優(yōu)選100百分率即在第二透明電極層10的整面形成。
[0322]對(duì)這點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明，在沒(méi)有形成背面電極層11的區(qū)域，即，銅非形成區(qū)域，僅形成有第二透明電極層10，通常該部分的方塊電阻比銅形成區(qū)域(形成背面電極層11的區(qū)域)的方塊電阻大。
[0323]由此，在整面形成有背面電極層11時(shí)，可以期待由方塊電阻的降低帶來(lái)的曲率因子的提聞。
[0324]然而，制造本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I時(shí)，如上所述，在形成有光入射面?zhèn)鹊牡谝煌该麟姌O層6后連續(xù)形成有背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層10。
[0325]而且，如本實(shí)施方式所述在第一透明電極層6的制膜面積、第二透明電極層10的制膜面積比硅基板2的面積大時(shí)，圖6所示的表面(光入射面)或背面的硅系薄膜層5、8及透明電極層6、10繞回到其他面。
[0326]在本實(shí)施方式中，如圖6所示，第一透明電極層6從第一主面?zhèn)瓤绲降诙髅鎮(zhèn)刃纬伞５诙该麟姌O層10從第二主面?zhèn)瓤绲降谝恢髅鎮(zhèn)刃纬?。即，在第一主面?zhèn)群偷诙髅鎮(zhèn)却嬖诘谝煌该麟姌O層6與第二透明電極層10重疊的部位。
[0327]這樣，為了防止表面(光入射面)或背面的硅系薄膜層5、8及透明電極層6、10繞回到其他面而產(chǎn)生的可能發(fā)生的電短路，必須進(jìn)行絕緣處理工序。
[0328]S卩，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖6所示，光入射面?zhèn)鹊牡谝煌该麟姌O層6繞回到背面?zhèn)鹊囊粚?dǎo)電型硅系薄膜層8上，或背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層10繞回到光入射面?zhèn)鹊牡谝煌该麟姌O層6，因此必須將透明電極層6、10間的電連接實(shí)質(zhì)上絕緣。
[0329]因此，在本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的制造方法中，在形成有背面電極層11后，進(jìn)行絕緣處理工序。即，在背面電極層形成工序后，進(jìn)行絕緣處理工序。
[0330]具體而言，在距一導(dǎo)電型單晶硅基板2的外周部側(cè)面規(guī)定的范圍的位置，從第一主面?zhèn)缺榧暗谝恢髅嫱庵懿康恼麄€(gè)外周對(duì)形成有背面電極層11的基板照射激光。即，如圖7、圖9所示，從第一主面?zhèn)?第一透明電極層6側(cè))照射激光，遍及第一主面外周部的整個(gè)外周形成折斷槽20 (激光照射工序)。
[0331]此時(shí)，如圖8所不俯視娃基板2時(shí)，折斷槽20以距娃基板2的外周部側(cè)面(娃基板2的端面)的距離S在3mm以?xún)?nèi)的范圍內(nèi)且沿著硅基板2的外周部的方式呈環(huán)狀形成。
[0332]S卩，像圖2的斜線部所示的部分那樣，折斷槽20在硅基板2的端面附近遍及整個(gè)外周形成，不覆蓋硅基板2的側(cè)面。
[0333]換言之，折斷槽20與硅基板2的側(cè)面相比位于內(nèi)側(cè)，在折斷槽20的外側(cè)留有硅基板2等。
[0334]另外此時(shí)，折斷槽20的深度至少貫穿第一透明電極層6和第一本征硅系薄膜層3到硅基板2的一部分或全部。從容易進(jìn)行后述的折斷工序的觀點(diǎn)考慮，折斷槽20的深度優(yōu)選為硅基板2的厚度的1/4以上，更優(yōu)選為1/3以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1/2以上。[0335]如果在該范圍，則能夠減小后述的折斷工序中施加到硅基板2的力。
[0336]另外，關(guān)于激光的照射位置，如圖8所示在將距硅基板2的端部的距離設(shè)為X時(shí)，優(yōu)選O < X < 3mm,更優(yōu)選O < x < 2mm,進(jìn)一步優(yōu)選O < x < 1mm,特別優(yōu)選O < x < 0.5mm。
[0337]激光的光速形狀沒(méi)有特別限定。例如，可以是所謂的高斯光束或平頂光束(Top-Hat Beam)。
[0338]在本實(shí)施方式中，激光是高斯光束。
[0339]此處，對(duì)從光入射面?zhèn)日丈浼す獾膬?yōu)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
[0340]如上所述在本實(shí)施方式中，在背面電極層11的最表面幾乎整面上形成有以銅(Cu)為主成分的第二導(dǎo)電層13。
[0341]因此，從背面?zhèn)日丈浼す鈺r(shí)，如圖17所示，由于激光，熔解或蒸發(fā)的銅(Cu)被吹飛，附著在已加工的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的端部(圖17中的斜線部)。然后，認(rèn)為隨著時(shí)間Cu從端部向硅基板2內(nèi)擴(kuò)散。即，熔解或蒸發(fā)的銅(Cu)附著在由激光形成的折斷槽20的內(nèi)側(cè)壁面，隨著時(shí)間、發(fā)電等Cu可能從內(nèi)側(cè)壁面向硅基板2內(nèi)擴(kuò)散。
[0342]這樣，構(gòu)成形成背面電極層11的最表面的第二導(dǎo)電層的銅(Cu)由于激光擴(kuò)散到硅基板2內(nèi)時(shí)，作為再結(jié)合中心發(fā)揮作用，所以特別導(dǎo)致開(kāi)路電壓、短路電流的降低。
[0343]一般來(lái)講這是無(wú)論將任何金屬用于背面電極層11都會(huì)發(fā)生的情況，即便是一般作為背面電極層使用的銀(Ag)、鋁(Al)等也會(huì)發(fā)生擴(kuò)散。
[0344]然而，由于銅(Cu)向硅的熱擴(kuò)散速度非常快，所以特別明顯。
[0345]因此，認(rèn)為如果位于背面電極層11的最表面的第二導(dǎo)電層13的銅(Cu)向硅基板2擴(kuò)散，則太陽(yáng)能電池特性降低。
[0346]另一方面，像本實(shí)施方式這樣，從晶體娃系太陽(yáng)能電池I的光入射面?zhèn)日丈浼す鈺r(shí)，如圖9 (a)所示，且說(shuō)激光不會(huì)到達(dá)背面電極層11，即便到達(dá)，被激光吹飛的銅(Cu)也幾乎不會(huì)附著在與背面電極層11相比位于激光照射側(cè)(光入射側(cè))的晶體硅系太陽(yáng)能電池I端部(折斷槽20的內(nèi)側(cè)壁面)。因此，能夠防止銅從端部(折斷槽20的內(nèi)側(cè)壁面)向硅基板2內(nèi)的擴(kuò)散。
[0347]另外，通過(guò)從晶體硅系太陽(yáng)能電池I的光入射面照射激光，從而能夠用激光加工與受光面?zhèn)鹊募姌O15對(duì)稱(chēng)的位置。由此與從背面照射激光的情況相比，能夠在距端部的距離大體均等的位置配置集電極15，能夠?qū)⒂杉姌O15的位置偏移導(dǎo)致的電阻損失抑制到最小，在量產(chǎn)時(shí)能夠?qū)⑶室蜃臃€(wěn)定地保持在較高值。
[0348]從如上的觀點(diǎn)考慮，在本實(shí)施方式中，從光入射面?zhèn)日丈浼す狻?br> [0349]另外，如圖9(a)所示，在激光照射工序中形成的折斷槽20是有底槽，越往槽的深度方向(從第一主面?zhèn)认虻诙髅鎮(zhèn)?，槽寬度越狹。換言之，越往槽的深度方向(從第一主面?zhèn)认虻诙髅鎮(zhèn)?，內(nèi)側(cè)壁面的距離越接近。即，折斷槽20的截面形狀呈圓錐形。
[0350]回到制造方法的說(shuō)明，沿折斷槽20對(duì)圖9 (b)激光照射工序中形成有折斷槽20的基板施加外力將其折彎并斷開(kāi)(折斷工序)。
[0351]此時(shí)，在折斷槽20的槽寬較寬的方向斷開(kāi)，形成與折斷槽20的內(nèi)側(cè)壁面不同的方向的面(折斷面21)，成為形成晶體硅系太陽(yáng)能電池I的端面的絕緣區(qū)域30。該折斷面21以與折斷槽20的內(nèi)側(cè)壁面不同的傾斜角度傾斜，相對(duì)于將基板放在水平面時(shí)的水平面的傾斜角度變大。具體而言，折斷面21在與水平面幾乎正交方向延伸。[0352]此時(shí)，上述折斷槽20的內(nèi)側(cè)壁面形成有第一區(qū)域31，折斷面21形成有第二區(qū)域32。
[0353]此時(shí)，施加外力的方法沒(méi)有特別限定?？梢杂萌肆κ┘油饬?lái)折斷，也可以使用機(jī)械來(lái)折斷。另外，使用機(jī)械時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行，可以通過(guò)自動(dòng)進(jìn)行。
[0354]在形成絕緣區(qū)域30后(絕緣處理工序后)進(jìn)行熱處理(熱處理工序)。
[0355]即，將已折斷的基板放入熱處理裝置中，加熱到規(guī)定的溫度，進(jìn)行退火。
[0356]此時(shí),從抑制漏電流(Leakage Current)的觀點(diǎn)考慮,加熱絕緣區(qū)域30的溫度(退火溫度)優(yōu)選為150°C以上，更優(yōu)選為170°C以上。
[0357]另一方面，晶體硅系太陽(yáng)能電池I具有導(dǎo)電型硅系薄膜層5、8及透明電極層6、10。因此，從能夠進(jìn)一步抑制隨著這些層的變質(zhì)導(dǎo)致的開(kāi)路電壓(Voc)、填充因子(FF)的降低的觀點(diǎn)考慮，熱處理溫度優(yōu)選為250°C以下，更優(yōu)選為230°C以下。
[0358]熱處理工序中氣氛、處理壓力可以在大氣壓、減壓氣氛、真空中、加壓氣氛中的任一種氣氛下實(shí)施。
[0359]但是，在如上所述的背面電極層11上不形成保護(hù)層時(shí)，從能夠進(jìn)一步抑制背面電極層11的變質(zhì)(例如氧化)等的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選在減壓氣氛、真空中、減少了氧化性氣體的氣氛下實(shí)施。
[0360]此處所說(shuō)的“大氣中”是指不特別控制大氣氣氛的組成、壓力地實(shí)施熱處理工序。
[0361]應(yīng)予說(shuō)明，在熱處理工序中，使用機(jī)密性高的設(shè)備時(shí)，由于加熱使密封在設(shè)備內(nèi)的大氣熱膨脹，裝置內(nèi)的壓力會(huì)比大氣壓高，此時(shí)也被視為大氣壓中。
[0362]另外，如上所述，使用含有樹(shù)脂糊料的導(dǎo)電性糊料等作為光入射面?zhèn)鹊募姌O15時(shí)，一般首先在150°C左右下使其干燥后，再將樹(shù)脂糊料另外在170°C?210°C左右固化。此時(shí)，優(yōu)選在上述熱處理工序中進(jìn)行上述集電極15的固化。
[0363]應(yīng)予說(shuō)明，集電極15可以在絕緣處理工序前形成，也可以在絕緣處理工序后形成。
[0364]優(yōu)選在形成集電極15前進(jìn)行絕緣處理工序。
[0365]這樣，通過(guò)進(jìn)行熱處理工序能夠抑制絕緣區(qū)域30中的漏電流。
[0366]例如，能夠進(jìn)一步抑制從第一主面?zhèn)韧ㄟ^(guò)激光照射對(duì)跨到一導(dǎo)電型單晶硅基板2和相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5的pn結(jié)部進(jìn)行槽形成時(shí)可能產(chǎn)生的對(duì)pn結(jié)部的損傷。
[0367]以上是本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的制造方法的主要步驟。
[0368]在上述的說(shuō)明中，對(duì)單獨(dú)的晶體硅系太陽(yáng)能電池I進(jìn)行了說(shuō)明，但在供于實(shí)際使用時(shí)，將多個(gè)晶體硅系太陽(yáng)能電池I適當(dāng)?shù)亟M合而模塊化。
[0369]因此，基于圖10對(duì)使用了本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的太陽(yáng)能電池模塊40的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0370]首先，將配線部件41與由上述制造方法形成的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的集電極15連接。然后，將配線部件41的其他部位與其他的晶體硅系太陽(yáng)能電池(包括本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I)連接。由此，多個(gè)晶體硅系太陽(yáng)能電池被電串聯(lián)或并聯(lián)。
[0371]應(yīng)予說(shuō)明，配線部件是接頭等公知的中間連接器。
[0372]其后，用玻璃基板42和背板43夾持這些晶體硅系太陽(yáng)能電池，并用未圖示的液體狀或固體狀的密封材料等填充、密封玻璃基板42 (第一密封部件)與背板43 (第二密封部件)之間。
[0373]如上，多個(gè)晶體硅系太陽(yáng)能電池被密封，形成本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊40。
[0374]然而，像以往那樣，在第二透明電極層10上形成作為背面電極層11的銅時(shí)，由于銅的熱擴(kuò)散速度非?？欤詮姆乐箶U(kuò)散的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選第二透明電極層10的膜厚較厚(例如，IOOnm左右)。
[0375]然而，膜厚越厚，透明電極層中的光吸收越多，會(huì)產(chǎn)生短路電流密度(Jsc)降低之類(lèi)的問(wèn)題，如上所述優(yōu)選ISOnm以下。
[0376]根據(jù)本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池1，如上所述，通過(guò)在第二透明電極層10與以銅為主成分的第二導(dǎo)電層13(第二電極層)之間，形成規(guī)定的第一導(dǎo)電層12，從而能夠利用第一導(dǎo)電層12抑制銅的擴(kuò)散。因此，即便第二透明電極層10的厚度如上述范圍較薄的情況下也能夠抑制構(gòu)成第二導(dǎo)電層13(第二電極層)的銅的擴(kuò)散。
[0377]根據(jù)本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的制造方法，由于在絕緣處理工序中，形成除去了第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層6與第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層10和背面電極層11的短路的絕緣區(qū)域30，所以能夠解決電極層6、10、11繞回導(dǎo)致的光入射面?zhèn)鹊牡谝煌该麟姌O層6、與背面?zhèn)鹊牡诙该麟姌O層10和背面電極層11的短路的問(wèn)題。
[0378]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的制造方法，能夠以高效率制作可靠性高的晶體硅系太陽(yáng)能電池。另外能夠以低成本制作生產(chǎn)率優(yōu)異的晶體硅系太陽(yáng)能電池。
[0379]接著，對(duì)第2實(shí)施方式中的晶體硅系太陽(yáng)能電池50進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明，對(duì)與第I實(shí)施方式同樣的部件標(biāo)記相同的符號(hào)并省略說(shuō)明。
[0380]第2實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池50與第I實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的制造方法不同。具體而言，第2實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池50與第I實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的絕緣處理工序不同，僅用照射激光的工序進(jìn)行絕緣處理。
[0381]如圖11所示晶體硅系太陽(yáng)能電池50的絕緣區(qū)域51由第一區(qū)域52 (傾斜區(qū)域)形成。
[0382]第一區(qū)域52是與第I實(shí)施方式的第一區(qū)域31同樣用激光形成的部位。第一區(qū)域52的表面由激光痕形成，在相對(duì)于第一主面的正交方向稍?xún)A斜的方向延伸。即，從第一主面向第二主面，朝外側(cè)向下傾斜。因此，晶體硅系太陽(yáng)能電池50的第一主面的面積比第二主面的面積小。
[0383]應(yīng)予說(shuō)明，此處所說(shuō)的“傾斜”表示作為面整體傾斜。即傾斜面不一定非是平滑的，也可以有少許的凹凸。
[0384]本實(shí)施方式中，在第一區(qū)域的第一主面?zhèn)鹊亩瞬颗c第二主面?zhèn)鹊亩瞬恐g，在面方向偏移(O )即可。
[0385]接著，對(duì)晶體硅系太陽(yáng)能電池50的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0386]第2實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池50的制造方法與第I實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池I的制造方法的絕緣處理工序不同。
[0387]具體而言，在第2實(shí)施方式的絕緣處理工序中，如圖12所示，在激光照射中，從第一主面?zhèn)日丈浼す?，穿過(guò)硅基板2到背面電極層11在厚度方向貫通而形成。即，由激光除去的區(qū)域與第I實(shí)施方式的激光照射工序不同，在激光照射工序中，完全分成多個(gè)。[0388]換言之，在絕緣處理工序中，以從第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)第二主面?zhèn)鹊姆绞秸丈浼す?激光照射工序)。
[0389]此時(shí)，形成的槽53成為貫通槽，由槽53的內(nèi)側(cè)側(cè)面形成第一區(qū)域52。換言之，在被激光照射的基板形成從第一主面到達(dá)第二主面的激光痕。
[0390]應(yīng)予說(shuō)明，槽53的形成位置等與第一實(shí)施方式的折斷槽20同樣。
[0391]根據(jù)第2實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池50的制造方法，由于在絕緣處理工序的激光照射工序中除去基板的不需要部分，所以可以省略折斷工序。因此，工序能夠簡(jiǎn)單化。
[0392]根據(jù)第2實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池50的制造方法，由于不需要另外的折斷工序，所以可以在與晶體硅系太陽(yáng)能電池50的端部較近的區(qū)域進(jìn)行激光照射。
[0393]在上述的實(shí)施方式中，對(duì)使用晶體硅系太陽(yáng)能電池I形成太陽(yáng)能電池模塊40的方法的一個(gè)例子進(jìn)行了說(shuō)明，但在供于實(shí)際使用時(shí)，可以利其他的方法將多個(gè)晶體硅系太陽(yáng)能電池I適當(dāng)?shù)亟M合，利用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行模塊化。
[0394]例如，也可以介由接頭等中間連接器將集電極15與母線連接，由此多個(gè)晶體硅系太陽(yáng)能電池I被串聯(lián)或并聯(lián)連接，用密封劑和玻璃板密封而進(jìn)行模塊化。
[0395]在上述的實(shí)施方式中，背面電極層11采用由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于此，也可以使背面電極層11成為單層結(jié)構(gòu)。
[0396]例如，背面電極層11為單層時(shí)，可以?xún)H由以銅為主成分的第二導(dǎo)電層13形成。此時(shí)，通過(guò)調(diào)整第二透明電極層10等的膜厚能夠防止擴(kuò)散。另外，背面電極層11為多層時(shí)，可以是從第二透明電極層10側(cè)依次為第二導(dǎo)電層13/其他的層(第二導(dǎo)電層13以外的層)的順序。
[0397]作為使背面電極層11為單層時(shí)的形成方法，例如，可舉出濺射法、蒸鍍法、鍍覆法等，其中從能夠容易在背面?zhèn)鹊膸缀跽嫘纬傻挠^點(diǎn)考慮，優(yōu)選利用濺射法形成。
[0398]利用濺射法將背面電極層11制膜時(shí)，可以精度良好地進(jìn)行覆蓋，所以?xún)?yōu)選。
[0399]特別是使用帶凹凸結(jié)構(gòu)的基板作為硅基板2時(shí)，由于對(duì)該凹凸部分也能夠精度良好地進(jìn)行覆蓋，所以更優(yōu)選利用濺射法制膜。
[0400]通過(guò)具備以上的構(gòu)成，能夠提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0401]在上述的實(shí)施方式中，一導(dǎo)電型單晶硅基板2的第二主面?zhèn)鹊牡诙菊鞴柘当∧?、一導(dǎo)電型硅系薄膜層8、第二透明電極層10的形成順序沒(méi)有特別限制。
[0402]例如，可以在依次形成第二主面?zhèn)鹊牡诙菊鞴柘当∧?、一導(dǎo)電型硅系薄膜層8后，按第一主面?zhèn)鹊牡谝槐菊魍尴当∧?、相反導(dǎo)電型娃系薄膜層5這樣的順序形成,也可以在形成第一主面?zhèn)鹊牡谝槐菊鞴柘当∧?、第二主面?zhèn)鹊牡诙菊鞴柘当∧?后，按第二主面?zhèn)鹊囊粚?dǎo)電型娃系薄膜層8、第一主面?zhèn)鹊南喾磳?dǎo)電型娃系薄膜層5的順序形成。
[0403]另外，可以在形成第一透明電極層6后形成第二透明電極層10，也可以按與其相反的順序形成。
[0404]此外，可以在第一主面?zhèn)纫来涡纬傻谝槐菊鞴柘当∧?、相反導(dǎo)電型硅系薄膜層
5、第一透明電極層6后,在第二主面?zhèn)纫来涡纬傻诙菊魍尴当∧?、一導(dǎo)電型娃系薄膜層8、第二透明電極層10，也可以按與其相反的順序。
[0405]在上述的實(shí)施方式中，在第二主面配置工序前進(jìn)行了第一主面配置工序，但本發(fā)明不限定于此。例如，可以在第一主面配置工序前，依次進(jìn)行以一導(dǎo)電型單晶硅基板2的第二主面?zhèn)鹊拿媛冻龅姆绞桨惭b于基板臺(tái)的第二主面配置工序、在該第二主面?zhèn)鹊拿嫘纬傻诙菊魍尴当∧拥牡诙菊魍尴当∧有纬晒ば?、形成一?dǎo)電型娃系薄膜層的第二娃系薄膜層形成工序。
[0406]在上述的實(shí)施方式中，在形成第一透明電極層6后，將第二透明電極層10制膜，但本發(fā)明并不限定于此，第一透明電極層6和第二透明電極層10的制膜順序沒(méi)有特別限制。
[0407]在上述的實(shí)施方式中，在第一透明電極層形成工序后進(jìn)行背面電極層形成工序，其后，進(jìn)行絕緣處理工序，但本發(fā)明并不限定于此，可以在背面電極層形成工序后進(jìn)行第一透明電極層形成工序，其后，進(jìn)行絕緣處理工序。
[0408]在上述的實(shí)施方式中，將配線部件41與晶體硅系太陽(yáng)能電池I的集電極15連接，將配線部件41的其他部位與其他的晶體硅系太陽(yáng)能電池連接，但本發(fā)明并不限定于此，配線部件41的其他的連接點(diǎn)也可以是外部電路。
[0409]實(shí)施例
[0410]以下，根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，但本發(fā)明不限于以下的實(shí)施例。
[0411]在本發(fā)明的實(shí)施例的說(shuō)明中，首次對(duì)使用銀(第一導(dǎo)電層12)和銅(第二導(dǎo)電層13)這樣的雙層結(jié)構(gòu)作為背面電極層11的情況中的銀(第一導(dǎo)電層12)的膜厚的影響進(jìn)行研究。
[0412](實(shí)驗(yàn)例I)
[0413]使用入射面的晶面指數(shù)為(100)且厚度為200μπι的η型單晶硅基板作為一導(dǎo)電型單晶硅基板2，將該η型單晶硅基板浸潰在2重量％的HF水溶液中3分鐘，除去表面的氧化娃膜，用超純水進(jìn)行2次沖洗。
[0414]接著在保持在70°C的5/15重量％的KOH/異丙醇水溶液中浸潰15分鐘，通過(guò)對(duì)基板表面進(jìn)行蝕刻而形成紋理。
[0415]其后利用超純水進(jìn)行2次沖洗。利用原子力顯微鏡(AFM，PacificNanotechnology公司制)進(jìn)行單晶娃基板(一導(dǎo)電型單晶娃基板2)的表面觀察,結(jié)果基板表面的蝕刻充分進(jìn)行，形成了露出(111)面的棱錐形的紋理結(jié)構(gòu)。
[0416]將蝕刻后的單晶硅基板(硅基板2)導(dǎo)入CVD裝置，在光入射側(cè)將i型非晶硅層制膜成5nm,形成第I本征娃系薄膜(第一本征娃系薄膜層3)。
[0417]在本實(shí)驗(yàn)例中制膜的薄膜的膜厚如下算出:用光譜橢偏儀(商品名M2000，J.A.Woollam公司制)測(cè)定在玻璃基板上用相同條件制膜時(shí)的膜厚，求出制膜速度，假定用相同的制膜速度制膜而算出。
[0418]i型非晶硅層(第一本征硅系薄膜層3)的制膜條件是基板溫度為170°C、壓力為120Pa、SiH4/H2流量比為3/10、輸入功率密度為0.011W/cm2。
[0419]在該i型非晶硅層(第一本征硅系薄膜層3)上，將P型非晶硅層制膜成7nm，制成相反導(dǎo)電型硅系薄膜層5。該P(yáng)型非晶硅層的制膜條件是基板溫度為150°C、壓力為60Pa、SiH4/B2H6流量比為1/3、輸入功率密度為0.0lW/cm2。應(yīng)予說(shuō)明，上述中所說(shuō)的B2H6氣體使用將B2H6濃度用H2稀釋到5000ppm而成的氣體。
[0420]接著在背面?zhèn)葘型非晶硅層制膜成6nm，制成第2本征硅系薄膜(第二本征硅系薄膜層7)。該i型非晶硅層的制膜條件是基板溫度為150°C、壓力為120Pa、SiH4/H2流量比為3/10、輸入功率密度為0.0llW/cm2。
[0421]在i型非晶硅層(第二本征硅系薄膜層7)上，將η型非晶硅層制膜成8nm，制成一導(dǎo)電型硅系薄膜層8。該η型非晶硅層的制膜條件是基板溫度為150°C、壓力為60Pa、SiH4/PH3流量比為1/2、輸入功率密度為0.0lW/cm2。應(yīng)予說(shuō)明，上述所說(shuō)的PH3氣體是將PH3濃度用H2稀釋到5000ppm而成的氣體。
[0422]應(yīng)予說(shuō)明，這些硅系薄膜均在不使用掩模的情況下制膜，在硅基板2的制膜面?zhèn)?暴露于等離子體的面?zhèn)?的整面制膜。
[0423]在其上，將各個(gè)氧化銦錫(IT0，折射率:1.9)制膜成70nm，制成光入射側(cè)透明電極層(第一透明電極層6)。
[0424]制膜條件是基板溫度為室溫，在0.2Pa的氬氣氛中對(duì)作為靶的氧化銦和氧化錫的燒結(jié)體外加0.5ff/cm2的功率密度制膜。
[0425]其后，用與光入射側(cè)透明電極層(第一透明電極層6)同樣的制膜條件，將背面?zhèn)韧该麟姌O層(第二透明電極層10)制膜成50nm。
[0426]在形成第二透明電極層10后，利用濺射法形成25nm銀作為背面電極層11的第一導(dǎo)電層12，其后，使用蒸鍍法形成500nm銅作為第二導(dǎo)電層13。
[0427]應(yīng)予說(shuō)明，第二透明電極層10和第一導(dǎo)電層12、第二導(dǎo)電層13均在不使用掩模的情況下制膜，以在硅基板2的整面形成的方式制膜。
[0428]使用絲網(wǎng)印刷法用銀糊料上述光入射側(cè)透明電極層(第一透明電極層6)上形成集電極15。
[0429]其后，移動(dòng)到激光加工裝置，利用激光沿遍及晶體硅基板的光入射側(cè)的外周部的整個(gè)外周形成槽。
[0430]槽的位置距晶體娃基板端為0.5mm。使用YAG激光的三次諧波(波長(zhǎng)355nm)作為激光，使槽的深度為晶體硅基板厚度的三分之一左右。
[0431]接著沿槽折彎斷開(kāi)，除去晶體硅基板外周部，作為絕緣處理工序。其后，在190度下進(jìn)行I小時(shí)退火處理。
[0432]如上，制作晶體硅系太陽(yáng)能電池。使用具有AMl.5的光譜分布的太陽(yáng)模擬器，在25°C下以lOOmW/cm2的能量密度照射模擬太陽(yáng)光，進(jìn)行太陽(yáng)能電池特性的測(cè)定。
[0433]進(jìn)一步制作包含I塊晶體硅系太陽(yáng)能電池的微型模塊，實(shí)施將該微型模塊在溫度85攝氏度、濕度85%的環(huán)境下放置1000小時(shí)的環(huán)境試驗(yàn)。
[0434]微型模塊的結(jié)構(gòu)是背板/密封材料/連接了配線部件的晶體硅系太陽(yáng)能電池/密封材料/玻璃，介由貼在晶體硅系太陽(yáng)能電池的配線部件與外部的測(cè)定器連接，使用上述太陽(yáng)模擬器進(jìn)行太陽(yáng)能電池特性的測(cè)定。在環(huán)境試驗(yàn)前后，比較太陽(yáng)能電池輸出功率，判定保持率=(環(huán)境試驗(yàn)后輸出功率)+ (環(huán)境試驗(yàn)前輸出功率)X100。
[0435](實(shí)驗(yàn)例2)
[0436]形成50nm銀作為實(shí)驗(yàn)例I中記載的第一導(dǎo)電層12，除此之外，與實(shí)驗(yàn)例I同樣地制作晶體硅系太陽(yáng)能電池，實(shí)施評(píng)價(jià)。
[0437](實(shí)驗(yàn)例3)
[0438]形成250nm銀作為實(shí)驗(yàn)例I中記載的第一導(dǎo)電層12，除此之外，與實(shí)驗(yàn)例I同樣地制作晶體硅系太陽(yáng)能電池，實(shí)施評(píng)價(jià)。[0439](實(shí)驗(yàn)例4)
[0440]形成500nm銀作為實(shí)驗(yàn)例I中記載的第一導(dǎo)電層12，除此之外，與實(shí)驗(yàn)例I同樣地制作晶體硅系太陽(yáng)能電池，實(shí)施評(píng)價(jià)。
[0441](實(shí)驗(yàn)例5)
[0442]不形成銀作為實(shí)驗(yàn)例I中記載的第一導(dǎo)電層12，除此之外，與實(shí)驗(yàn)例I同樣地制作晶體硅系太陽(yáng)能電池，實(shí)施評(píng)價(jià)。
[0443](實(shí)驗(yàn)例6)
[0444]形成5nm銀作為實(shí)驗(yàn)例I中記載的第一導(dǎo)電層12，除此之外，與實(shí)驗(yàn)例I同樣地制作晶體硅系太陽(yáng)能電池，實(shí)施評(píng)價(jià)。
[0445]如上制作晶體硅系太陽(yáng)能電池。
[0446]表2中示出改變第一導(dǎo)電層的膜厚時(shí)的短路電流密度(Jsc)與保持率的關(guān)系。
[0447]表2
[0448]表2
【權(quán)利要求】
1.一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，在一導(dǎo)電型單晶硅基板的第一主面?zhèn)纫来尉哂械谝槐菊魍尴当∧?、相反?dǎo)電型娃系薄膜層和第一透明電極層，在所述一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)纫来尉哂械诙菊鞴柘当∧?、一?dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層和背面電極層， 所述晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法包括: 第一透明電極層形成工序，在相反導(dǎo)電型硅系薄膜層上形成第一透明電極層，和 背面電極層形成工序，在所述第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬梢糟~為主成分的背面電極層； 在所述第一透明電極層形成工序和所述背面電極層形成工序后，進(jìn)行絕緣處理工序，在所述絕緣處理工序中，為了除去所述第一主面?zhèn)鹊闹辽俚谝煌该麟姌O層、與所述第二主面?zhèn)鹊闹辽俚诙该麟姌O層和背面電極層的短路而形成絕緣區(qū)域， 所述絕緣處理工序具有激光照射工序，在所述激光照射工序中，遍及第一主面外周部的整個(gè)外周從所述第一主面?zhèn)葘?duì)距所述一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部側(cè)面3mm以?xún)?nèi)的位置照射激光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，依次具有所述第一透明電極層形成工序、所述背面電極層形成工序和所述絕緣處理工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，依次進(jìn)行: 第一主面配置工序，以所述第一主面露出的方式將所述一導(dǎo)電型單晶硅基板安裝在基板臺(tái)， 第一本征硅系薄膜層形成工序，在所述第一主面?zhèn)刃纬傻谝槐菊鞴柘当∧樱? 第一硅系薄膜層形成工序，形成相反導(dǎo)電型硅系薄膜層，以及 所述第一透明電極層形成工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，以所述一導(dǎo)電型單晶硅基板的至少一部分露出的方式形成所述絕緣區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，所述激光照射工序通過(guò)照射激光而遍及所述第一主面的外周部的整個(gè)外周形成有底槽， 所述絕緣處理工序包括在所述激光照射工序后沿著所述有底槽折斷除去不需要部分的折斷工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，所述激光照射工序通過(guò)以從第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)第二主面?zhèn)鹊姆绞秸丈浼す?，從而切去不需要部分，形成所述絕緣區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，在所述絕緣處理工序后，進(jìn)行將所述絕緣區(qū)域退火的熱處理工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，利用濺射法形成所述背面電極層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，將選自所述第一透明電極層、第二透明電極層和背面電極層中的至少一個(gè)電極層以其一部分繞回到其他的主面?zhèn)鹊姆绞叫纬伞?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，在所述背面電極層形成工序中，以所述背面電極層的至少一部分繞回到第一主面?zhèn)鹊姆绞叫纬伤霰趁骐姌O層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，所述背面電極層是從第二透明電極層側(cè)依次形成第一導(dǎo)電層和以銅為主成分的第二導(dǎo)電層的電極層， 用致密的導(dǎo)電材料形成所述第一導(dǎo)電層，且形成在所述第二透明電極層的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽妫? 在所述第一導(dǎo)電層的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬伤龅诙?dǎo)電層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，所述背面電極層是從第二透明電極層側(cè)層疊第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層而形成的， 所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層用相同的制膜法形成， 依次連續(xù)進(jìn)行以下工序: 在所述一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)惹业诙该麟姌O層的外側(cè)形成第一導(dǎo)電層的第一導(dǎo)電層形成工序，和 在第一導(dǎo)電層的外側(cè)形成第二導(dǎo)電層的第二導(dǎo)電層形成工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，利用濺射法形成所述第一導(dǎo)電層。
14.一種太陽(yáng)能電池模塊的制造方法，其特征在于，包括利用權(quán)利要求1~13中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法形成晶體硅太陽(yáng)能電池的工序， 將多個(gè)晶體硅太陽(yáng)能電池進(jìn)行電串聯(lián)或并聯(lián)而形成。
15.—種晶體娃太陽(yáng)能電池的制造方法,其特征在于,在一導(dǎo)電型單晶娃基板的第一主面?zhèn)纫来尉哂邢喾磳?dǎo)電型硅系薄膜層和第一透明電極層，在一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)纫来尉哂幸粚?dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層和背面電極層， 所述晶體硅太陽(yáng)能電池的制造方法包括: 第一透明電極層形成工序，以一導(dǎo)電型單晶硅基板為基準(zhǔn)，在相反導(dǎo)電型硅系薄膜層的外側(cè)形成第一透明電極層，和 背面電極層形成工序，在一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)惹业诙该麟姌O層的外側(cè)形成以銅為主成分的背面電極層； 在背面電極層形成工序中，在第二透明電極層的第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽嫘纬伤霰趁骐姌O層， 在第一透明電極層形成工序和背面電極層形成工序后，進(jìn)行絕緣處理工序，在所述絕緣處理工序中，形成將至少第一透明電極層、與至少第二透明電極層和背面電極層的電連接物理斷開(kāi)的絕緣區(qū)域， 所述絕緣處理工序包括激光照射工序，在所述激光照射工序中，遍及第一主面的外周部的整個(gè)外周從所述第一主面?zhèn)葘?duì)距所述一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部的端面3mm以?xún)?nèi)的區(qū)域照射激光。
16.—種晶體娃太陽(yáng)能電池,其特征在于,在一導(dǎo)電型單晶娃基板的第一主面?zhèn)纫来尉哂械谝槐菊魍尴当∧?、相反?dǎo)電型娃系薄膜層和第一透明電極層， 在所述一導(dǎo)電型單晶硅基板的第二主面?zhèn)纫来尉哂械诙菊鞴柘当∧印⒁粚?dǎo)電型硅系薄膜層、第二透明電極層和背面電極層， 所述背面電極層從所述第二透明電極層側(cè)依次具有第一導(dǎo)電層和以銅為主成分的第二導(dǎo)電層， 所述第二導(dǎo)電層形成在所述第二主面?zhèn)鹊拿娴膸缀跽妫? 對(duì)于所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層，將膜厚分別設(shè)為dl和d2時(shí)，滿足dl < d2，遍及所述一導(dǎo)電型單晶硅基板的外周部的整個(gè)外周具有至少第一透明電極層、與至少第二透明電極層和背面電極層的電連接物理斷開(kāi)的絕緣區(qū)域， 所述絕緣區(qū)域具有從第一主面?zhèn)认蛩龅诙髅鎮(zhèn)葍A斜延伸的第一區(qū)域， 該第一區(qū)域從第一主面?zhèn)戎辽俚竭_(dá)一導(dǎo)電型單晶硅基板， 所述第一區(qū)域在表面形成有激光痕。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一區(qū)域從第一主面?zhèn)鹊竭_(dá)第二主面?zhèn)取?br> 18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述絕緣區(qū)域具有所述第一區(qū)域和與該第一區(qū)域連續(xù)并延伸到晶體硅太陽(yáng)能電池的第二主面?zhèn)鹊牡诙^(qū)域， 該第二區(qū)域從所述晶體硅太陽(yáng)能電池的第二主面?zhèn)戎辽俚竭_(dá)第一導(dǎo)電層， 第二區(qū)域的表面粗糙度與第一區(qū)域的表面粗糙度不同。
19.根據(jù)權(quán)利要求16~18中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層由致密的導(dǎo)電材料形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求16~19中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，晶體硅太陽(yáng)能電池的第一主面的面積小于所述晶體硅太陽(yáng)能電池的第二主面的面積。
21.根據(jù)權(quán)利要求16~20中任一項(xiàng)所述的晶體硅系太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層相比，熱擴(kuò)散速度慢。
22.根據(jù)權(quán)利要求16~21中任一項(xiàng)所述的晶體硅系太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層以銀為主成分。
23.—種太陽(yáng)能電池模塊，其特征在于，使用了權(quán)利要求16~22中任一項(xiàng)所述的晶體硅太陽(yáng)能電池， 被密封部件密封。
【文檔編號(hào)】H01L31/0747GK103999242SQ201380004306
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月2日
【發(fā)明者】宇津恒, 寺下徹, 足立大輔, 吉見(jiàn)雅士, 何塞·路易斯埃爾南德斯 申請(qǐng)人:株式會(huì)社鐘化