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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-04
(45)【発行日】2023-01-13
(54)【発明の名称】太陽電池モジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 31/05 20140101AFI20230105BHJP
H01L 31/047 20140101ALI20230105BHJP
H01L 31/0749 20120101ALI20230105BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 570
H01L31/04 540
H01L31/06 460
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018179316
(22)【出願日】2018-09-25
(65)【公開番号】P2020053487
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-03-24
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２７年度国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減技術開発 先端複合技術型シリコン太陽電池、高性能ＣＩＳ太陽電池の技術開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100112715
【弁理士】
【氏名又は名称】松山 隆夫
(72)【発明者】
【氏名】土津田 義久
(72)【発明者】
【氏名】鄒 柳民
(72)【発明者】
【氏名】上遠野 浩一
【審査官】桂城 厚
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０８８７５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１５９２８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２２８６２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０９２４２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－０１１６１２０（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０５５１１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０５４８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１２７５５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１０３４０８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／００－３１／１１９
Ｈ０１Ｌ ３１／１８－３１／２０
Ｈ０１Ｌ ５１／４２－５１／４８
Ｈ０２Ｓ １０／００－１０／４０
Ｈ０２Ｓ ３０／００－９９／００
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の導電型を有する複数の第１の半導体層上に配置された複数の第１の電極と、前記第１の導電型と反対の第２の導電型を有する複数の第２の半導体層上に配置され、かつ、前記複数の第１の電極と交互に配置された複数の第２の電極とを有する裏面接合型光電変換素子と、前記第１および第２の半導体層の長手方向である第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、かつ、前記複数の第１の電極に電気的に接続された第１の配線と、前記第２の方向に沿って配置され、かつ、前記複数の第２の電極に電気的に接続された第２の配線とを有する配線基板と、
前記複数の第１の電極と前記第２の配線との複数の第１の交差部において前記第１の電極と前記第２の配線との間に配置されるとともに、前記複数の第２の電極と前記第１の配線との複数の第２の交差部において前記第２の電極と前記第１の配線との間に配置された第１の絶縁部材と、
前記第１の方向における前記第１の配線と前記第２の配線との間に前記第２の方向に沿って配置された第２の絶縁部材とを備え、
前記第１の電極は、前記第１および第２の方向において前記第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって前記第１の配線に接続され、
前記第２の電極は、前記第１および第２の方向において前記第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって前記第２の配線に接続され、
前記第１の絶縁部材と前記第２の絶縁部材とは、異なる樹脂からなる、太陽電池モジュール。
【請求項2】
第１の導電型を有する複数の第１の半導体層上に配置された複数の第１の電極と、前記第１の導電型と反対の第２の導電型を有する複数の第２の半導体層上に配置され、かつ、前記複数の第１の電極と交互に配置された複数の第２の電極とを有する裏面接合型光電変換素子と、
前記第１および第２の半導体層の長手方向である第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、かつ、前記複数の第１の電極に電気的に接続された第１の配線と、前記第２の方向に沿って配置され、かつ、前記複数の第２の電極に電気的に接続された第２の配線とを有する配線基板と、
前記複数の第１の電極と前記第２の配線との複数の第１の交差部において前記第１の電極と前記第２の配線との間に配置されるとともに、前記複数の第２の電極と前記第１の配線との複数の第２の交差部において前記第２の電極と前記第１の配線との間に配置された第１の絶縁部材と、
前記第１の方向における前記第１の配線と前記第２の配線との間に前記第２の方向に沿って配置された第２の絶縁部材とを備え、
前記第１の電極は、前記第１および第２の方向において前記第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって前記第１の配線に接続され、
前記第２の電極は、前記第１および第２の方向において前記第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって前記第２の配線に接続され、
前記第１の絶縁部材は、前記第２の絶縁部材よりも粘度が高い、太陽電池モジュール。
【請求項3】
前記第２の絶縁部材の一部は、前記第１の絶縁部材の一部に重なっている、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項4】
第１の導電型を有する複数の第１の半導体層上に配置された複数の第１の電極と、前記第１の導電型と反対の第２の導電型を有する複数の第２の半導体層上に配置され、かつ、前記複数の第１の電極と交互に配置された複数の第２の電極とを有する裏面接合型光電変換素子と、
前記第１および第２の半導体層の長手方向である第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、かつ、前記複数の第１の電極に電気的に接続された第１の配線と、前記第２の方向に沿って配置され、かつ、前記複数の第２の電極に電気的に接続された第２の配線とを有する配線基板と、
前記複数の第１の電極と前記第２の配線との複数の第１の交差部において前記第１の電極と前記第２の配線との間に配置されるとともに、前記複数の第２の電極と前記第１の配線との複数の第２の交差部において前記第２の電極と前記第１の配線との間に配置された第１の絶縁部材と、
前記第１の方向における前記第１の配線と前記第２の配線との間に前記第２の方向に沿って配置された第２の絶縁部材とを備え、
前記第１の電極は、前記第１および第２の方向において前記第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって前記第１の配線に接続され、
前記第２の電極は、前記第１および第２の方向において前記第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって前記第２の配線に接続され、
前記第２の絶縁部材の一部は、前記第１の絶縁部材の一部に重なっている、太陽電池モジュール。
【請求項5】
前記裏面接合型光電変換素子と前記配線基板との距離は、前記第１の絶縁部材の厚みによって決定される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、光電変換装置として裏面接合型太陽電池を用いた太陽電池モジュールの製造方法が開示されている。この製造方法によって製造された太陽電池モジュールは、裏面接合型太陽電池の電極の伸張方向と配線基板の配線材の伸張方向とが直交する方向に配線材が配置された構造を有する。
【0003】
また、特許文献２には、太陽電池モジュールが開示されている。この太陽電池モジュールは、複数の太陽電池と、導電性配線とを備える。複数の太陽電池の各々は、半導体基板と半導体基板の背面に第１方向に長く形成され、互いに異なる極性を有する第１電極と第２電極とを備える。導電性配線は、各太陽電池に備えられた半導体基板の背面に第１方向と交差する第２方向に長く配置され、第１および第２電極に導電性接着剤を介して接続され、複数の絶縁層によって第１および第２電極と絶縁されている。そして、第１電極と導電性配線との接続部は、第１方向において、第２電極と導電性配線との接続部と異なる位置に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５０９３８２１号公報
【文献】特許第６３２１０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１，２に開示された太陽電池モジュールにおいては、電極と配線とを接続する半田ペーストおよび導電性接着剤等の接続材料が太陽電池の面内方向において広がり、流れ出すことによって短絡不良を生じる可能性がある。また、流れ広がることによって、電極と配線とを接続するために十分な接続高さを確保できず、接続不良を生じる可能性がある。
【0006】
また、特許文献１においては、裏面接合型太陽電池と配線基材との接合強度を十分に確保できず、接続不良を生じるという問題がある。
【0007】
そこで、この発明の実施の形態によれば、短絡不良および接続不良を抑制可能な太陽電池モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
（構成１）
この発明の実施の形態によれば、太陽電池モジュールは、裏面接合型光電変換素子と、配線基板と、第１および第２の絶縁部材とを備える。裏面接合型光電変換素子は、第１の導電型を有する複数の第１の半導体層上に配置された複数の第１の電極と、第１の導電型と反対の第２の導電型を有する複数の第２の半導体層上に配置され、かつ、複数の第１の電極と交互に配置された複数の第２の電極とを有する。配線基板は、第１および第２の半導体層の長手方向である第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、かつ、複数の第１の電極に電気的に接続された第１の配線と、第２の方向に沿って配置され、かつ、複数の第２の電極に電気的に接続された第２の配線とを有する。第１の絶縁部材は、複数の第１の電極と第２の配線との複数の第１の交差部において第１の電極と第２の配線との間に配置されるとともに、複数の第２の電極と第１の配線との複数の第２の交差部において第２の電極と第１の配線との間に配置される。第２の絶縁部材は、第１の方向における第１の配線と第２の配線との間に第２の方向に沿って配置される。そして、第１の電極は、第１および第２の方向において第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって第１の配線に接続され、第２の電極は、第１および第２の方向において第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって第２の配線に接続される。
この発明の実施の形態によれば、太陽電池モジュールは、裏面接合型光電変換素子と、配線基板と、第１および第２の絶縁部材とを備える。裏面接合型光電変換素子は、第１の導電型を有する複数の第１の半導体層上に配置された複数の第１の電極と、第１の導電型と反対の第２の導電型を有する複数の第２の半導体層上に配置され、かつ、複数の第１の電極と交互に配置された複数の第２の電極とを有する。配線基板は、第１および第２の半導体層の長手方向である第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、かつ、複数の第１の電極に電気的に接続された第１の配線と、第２の方向に沿って配置され、かつ、複数の第２の電極に電気的に接続された第２の配線とを有する。第１の絶縁部材は、複数の第１の電極と第２の配線との複数の第１の交差部において第１の電極と第２の配線との間に配置されるとともに、複数の第２の電極と第１の配線との複数の第２の交差部において第２の電極と第１の配線との間に配置される。第２の絶縁部材は、第１の方向における第１の配線と第２の配線との間に第２の方向に沿って配置される。そして、第１の電極は、第１および第２の方向において第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって第１の配線に接続され、第２の電極は、第１および第２の方向において第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって第２の配線に接続される。
【0009】
（構成２）
構成１において、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材とは、異なる樹脂からなる。
構成１において、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材とは、異なる樹脂からなる。
【0010】
（構成３）
構成１または構成２において、第１の絶縁部材は、第２の絶縁部材よりも粘度が高い。
構成１または構成２において、第１の絶縁部材は、第２の絶縁部材よりも粘度が高い。
【0011】
（構成４）
構成１から構成３のいずれかにおいて、第２の絶縁部材の一部は、第１の絶縁部材の一部に重なっている。
構成１から構成３のいずれかにおいて、第２の絶縁部材の一部は、第１の絶縁部材の一部に重なっている。
【0012】
（構成５）
構成１から構成４のいずれかにおいて、裏面接合型光電変換素子と配線基板との距離は、第１の絶縁部材の厚みによって決定される。
構成１から構成４のいずれかにおいて、裏面接合型光電変換素子と配線基板との距離は、第１の絶縁部材の厚みによって決定される。
【発明の効果】
【0013】
太陽電池モジュールにおいて、短絡不良および接続不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】この発明の実施の形態１による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
【図10】実施の形態２による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
【図14】実施の形態３による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0016】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
図１は、この発明の実施の形態１による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
【0017】
図１を参照して、この発明の実施の形態１による太陽電池モジュール１００は、裏面接合型光電変換素子１０と、配線基板２０と、透光性基板３０と、裏面保護材４０とを備える。
【0018】
接着剤５０は、後述する絶縁部材６，７および導電性接着層８を含む。そして、接着剤５０は、絶縁部材６，７によって裏面接合型光電変換素子１０を配線基板２０に固定するとともに裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０の配線とを電気的に絶縁し、導電性接着層８によって裏面接合型光電変換素子１０を配線基板２０の配線に電気的に接続する。即ち、裏面接合型光電変換素子１０Ａは、接着剤５０によって配線基板２０に固定され、配線基板２０の配線と電気的に絶縁されるとともに配線基板２０の配線に電気的に接続される。そして、裏面接合型光電変換素子１０、配線基板２０および接着剤５０は、封止剤６０によって封止される。
【0019】
裏面接合型光電変換素子１０の光入射側には、透光性基板３０が配置され、裏面接合型光電変換素子１０の裏面側には、裏面保護材４０が配置される。
【0020】
透光性基板３０は、透光性を有する材料からなる板状部材であり、例えば、ガラスおよび透明プラスチックである。裏面保護材４０は、耐候性を有する樹脂製のフィルムまたはシート部材、またはガラス、プラスチックおよび金属等を含む板状部材からなる。
【0021】
なお、図１には、１個の裏面接合型光電変換素子１０のみが示されているが、実際には、太陽電池モジュール１００は、配線基板２０によって電気的に接続された複数の裏面接合型光電変換素子１０を含む。
【0022】
図２Ａ～図２Ｃは、それぞれ、図１に示す裏面接合型光電変換素子１０の第１から第３の平面図である。図３は、図２Ａ～図２Ｃに示す線ＩＩＩ－ＩＩＩ間における裏面接合型光電変換素子１０の断面図である。図４は、図２Ａ～図２Ｃに示す線ＩＶ－ＩＶ間における裏面接合型光電変換素子１０の断面図である。なお、図２Ａは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子１０のｐ型拡散層、ｎ型拡散層および電極の平面図である。図２Ｂは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子１０の導電性接着層および絶縁部材の平面図である。図２Ｃは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子１０の配線、配線基板の平面図である。この図では、配線基板は、透過しており、配線が見えている。また、図２Ａ～図２Ｃ、図３および図４においては、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を規定する。
【0023】
【0024】
半導体基板１は、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板からなり、１００～２００μｍの厚さを有する。また、半導体基板１は、例えば、（１００）の面方位および１～１０Ωｃｍの比抵抗を有する。そして、半導体基板１は、光入射側の表面にテクスチャ構造を有する。
【0025】
半導体基板１は、光入射側の表面と反対側の表面（テクスチャ構造が形成された面と反対側の面）側にｐ型拡散層１１およびｎ型拡散層１２を有する。ｐ型拡散層１１は、ｘ－ｙ平面においてｎ型拡散層１２を取り囲むように配置される。
【0026】
ｐ型拡散層１１は、ｙ軸方向に離間して配置された複数のｐ型拡散層を含む領域を有する。ｎ型拡散層１２は、ｙ軸方向に複数のｐ型拡散層と交互に配置された複数のｎ型拡散層を含む領域を有する。
【0027】
ｐ型拡散層１１は、ｐ型不純物として、例えば、ボロン（Ｂ）を含む。ボロンの濃度は、例えば、１×１０１９ｃｍ－３～１×１０２０ｃｍ－３である。また、ｐ型拡散層１１の深さは、例えば、０．１μｍ～０．５μｍである。
【0028】
ｎ型拡散層１２は、ｎ型不純物として、例えば、リン（Ｐ）を含む。リンの濃度は、例えば、１×１０１９ｃｍ－３～１×１０２０ｃｍ－３である。また、ｎ型拡散層１２の深さは、例えば、０．１μｍ～０．５μｍである。
【0029】
反射防止膜２は、半導体基板１の光入射側の表面に配置される。反射防止膜２は、例えば、酸化シリコンおよびシリコンナイトライドの積層構造からなる。この場合、酸化シリコンが半導体基板１に接して配置され、シリコンナイトライドが酸化シリコンに接して配置される。そして、反射防止膜２は、例えば、１００～１０００ｎｍの膜厚を有する。
【0030】
パッシベーション層３は、半導体基板１の光入射側の表面と反対の表面側においてｐ型拡散層１１およびｎ型拡散層１２に接してｐ型拡散層１１およびｎ型拡散層１２上に配置される。
【0031】
パッシベーション膜３は、酸化シリコン、窒化シリコンおよびアルミナ等からなる。そして、パッシベーション膜３は、例えば、５０ｎｍ～１００ｎｍの膜厚を有する。
【0032】
電極４は、パッシベーション膜３に設けられた複数の開口を介してｐ型拡散層１１およびパッシベーション膜３に接して配置される。そして、電極４は、ｙ軸方向に離間して配置され、ｘ軸方向に連続して配置される（図２Ａおよび図４参照）。
【0033】
電極５は、パッシベーション膜３に設けられた複数の開口を介してｎ型拡散層１２およびパッシベーション膜３に接して配置される。そして、電極５は、ｙ軸方向に離間して配置され、ｘ軸方向に連続して配置される（図２Ａおよび図３参照）。
【0034】
電極４，５の各々は、例えば、銀からなり、１００～３０００ｎｍの厚さを有する。
【0035】
【0036】
絶縁部材７は、電極４上において、ｘ軸に沿って導電性接着層８と交互に配置されるとともに、電極５上において、ｘ軸に沿って導電性接着層８と交互に配置される。そして、電極４上における絶縁部材７の配置位置は、ｘ軸方向において、電極５上における絶縁部材７の配置位置と異なる。また、絶縁部材７は、電極４上および電極５上において、ｘ軸方向において隣接する２つの絶縁部材６，６間に配置される。
【0037】
絶縁部材６は、例えば、０．１～２ｍｍの幅（ｘ軸方向の長さ）を有し、絶縁部材７は、電極４，５の幅（ｘ軸方向の長さ）よりも大きい幅（ｘ軸方向の長さ）を有する。絶縁部材７の厚みは、例えば、５～５０μｍである。この絶縁部材７の厚みは、電極４，５の材料である金属の凹凸度合いよりも大きい厚みである。絶縁部材７の厚みを５～５０μｍに設定することによって、電極４，５の凸部が絶縁部材７を突き破って短絡するのを防止できる。
【0038】
絶縁部材６は、裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０とを圧着保持することにより裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０との接合強度を増し、太陽電池モジュール１００の信頼性が向上する。
【0039】
絶縁部材６，７の各々は、例えば、樹脂からなる。そして、絶縁部材６，７は、相互に異なる樹脂からなる。絶縁部材６が樹脂Ａからなり、絶縁部材７が樹脂Ｂからなるとすると、樹脂Ｂは、樹脂Ａよりも粘度が高く、樹脂Ａよりもハロゲン系の不純物が少ない。樹脂Ａは、例えば、エポキシ樹脂からなり、樹脂Ｂは、例えば、エポキシ樹脂またはポリイミドからなる。樹脂Ａは、例えば、後述する図８の工程（ｒ）において１００～１８０℃の温度で１０５Ｐａ・ｓ以下の粘度を有し、樹脂Ｂは、例えば、後述する図８の工程（ｒ）において１００～１８０℃の温度で１０５Ｐａ・ｓ以上の粘度を有する。樹脂Ａは、１００℃前後で柔らかくなり、１００℃～１８０℃で溶融するものが好ましい。樹脂Ｂは、１００～１８０℃前後で高粘度のものが好ましい。樹脂Ｂの粘度を上述した範囲に設定することによって、絶縁部材７が裏面接合型光電変換素子１０の面内方向に広がり、流れ出ることを抑制できる。その結果、太陽電池モジュール１００における短絡不良を抑制できる。
【0040】
導電性接着層８は、電極４または電極５に接して配置される。（図２Ｂ参照）。そして、電極４上の導電性接着層８は、配線基板２０の配線２２と電気的に接続され、電極５上の導電性接着層８は、配線基板２０の配線２３と電気的に接続される（図２Ｂ，図２Ｃ，図３，図４参照）。そして、導電性接着層８は、例えば、低融点はんだ、導電性接着剤および導電性ペースト等からなる。
【0041】
導電性接着層８は、電極４上において、ｘ軸に沿って絶縁部材７と交互に配置されるとともに、電極５上において、ｘ軸に沿って絶縁部材７と交互に配置される。そして、電極４上における導電性接着層８の配置位置は、ｘ軸方向において、電極５上における導電性接着層８の配置位置と異なる。また、導電性接着層８は、電極４上および電極５上において、ｘ軸方向において隣接する２つの絶縁部材６，６間に配置される。
【0042】
その結果、絶縁部材７および導電性接着層８の各々は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に沿ってジグザグ状に配置される。そして、ｘ軸方向およびｙ軸方向の両端部に配置された導電性接着層８以外の１つの導電性接着層８は、ｘ軸方向およびｙ軸方向の両方において絶縁部材６または絶縁部材７によって囲まれている。また、ｘ軸方向の両端部に配置された導電性接着層８は、ｘ軸方向の両側で絶縁部材６によって囲まれるとともにｙ軸方向の一方側で絶縁部材７によって囲まれており、ｙ軸方向の両端部に配置された導電性接着層８は、ｘ軸方向の両側で絶縁部材６によって囲まれるとともにｙ軸方向の一方側で絶縁部材７によって囲まれている。
【0043】
従って、後述する太陽電池モジュール１００の製造工程において、塗布された導電性接着層８は、ｘ軸方向およびｙ軸方向へ広がり、流れるのを抑制され、太陽電池モジュール１００における短絡不良を抑制できる。また、導電性接着層８のｘ軸方向およびｙ軸方向への広がりを抑制することで、電極４と配線２２を接続するために必要な導電性接着層８の高さ、および電極５と配線２３を接続するために必要な導電性接着層８の高さを確保でき、接続不良を抑制できる。
【0044】
配線基板２０は、絶縁性基板２１と、配線２２，２３とを含む。配線２２，２３は、絶縁性基板２１上に配置される。配線２２，２３は、櫛形の平面形状を有する（図２Ｃ参照）。そして、配線２２は、ｙ軸方向に延び、導電性接着層８によって電極４に電気的に接続される。また、配線２３は、ｙ軸方向に延び、導電性接着層８によって電極５に電気的に接続される。配線２２，２３の各々は、例えば、０．５～２ｍｍの幅（ｘ軸方向の長さ）を有する。そして、配線２２と配線２３との間隔（ｘ軸方向の長さ）は、例えば、０．１～１．５ｍｍである。
【0045】
絶縁性基板２１は、絶縁性材料からなり、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、およびポリイミド等のフィルムからなる。
【0046】
配線２２，２３の各々は、導電性材料からなり、例えば、アルミニウム、銅、銀、スズおよび亜鉛等の少なくとも１種を含む導電性材料からなる。配線２２，２３の各々は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。配線２２，２３の少なくとも一部の表面には、例えば、防錆処理および黒化処理等の表面処理を施してもよい。
【0047】
上述したように、電極４は、導電性接着層８によって配線基板２０の配線２２に電気的に接続されており、電極５は、導電性接着層８によって配線基板２０の配線２３に電気的に接続されているが、電極４と配線２２との電気的な接続および電極５と配線２３との電気的な接続は、圧着等の電気的に接続が取れる方法であればよい。
【0048】
また、上述したように、絶縁部材７は、絶縁部材６よりも粘度が高いので、裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０との間隔は、絶縁部材７によって確保され、絶縁部材７の厚みによって決定される。そして、絶縁部材７は、電極４と配線２２との間の絶縁性、および電極５と配線２３との間の絶縁性を保持する。一方、絶縁部材６は、裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０の絶縁性基板２１とを接着させる。
【0049】
なお、図２Ａにおいては、電極４、電極５およびｎ型拡散層１２は、ｙ軸方向において、複数配置されているが、その数は、限定されない。
【0050】
また、図２Ｃにおいては、配線２２，２３の各々は、ｘ軸方向において、複数配置されているが、配線２２，２３の各々の数は、限定されない。
【0051】
図５から図８は、それぞれ、図１に示す太陽電池モジュール１００の製造工程を示す第１から第４の工程図である。なお、図５から図８に示す工程図は、図２Ａ～図２Ｃに示す線ＩＩＩ－ＩＩＩ間における断面図を用いて示されている。
【0052】
【0053】
そして、半導体基板１’の一方の面に保護膜２９を形成する（図５の工程（ｂ））。保護膜２９は、例えば、酸化シリコンおよび窒化シリコンからなり、例えば、スパッタリングによって形成される。
【0054】
その後、保護膜２９が形成された半導体基板１’をＮａＯＨおよびＫＯＨ等のアルカリ溶液（例えば、ＫＯＨ：１～５ｗｔ％、イソプロピルアルコール：１～１０ｗｔ％の水溶液）を用いてエッチングする。これによって、保護膜２９が形成された半導体基板１’の面と反対側の表面が異方性エッチングされ、ピラミッド形状のテクスチャ構造が形成される。そして、保護膜２９を除去することによって半導体基板１が得られる（図５の工程（ｃ）参照）。
【0055】
引き続いて、半導体基板１のテクスチャ構造が形成された表面に反射防止膜２を形成する（図５の工程（ｄ））。より具体的には、例えば、スパッタリング法によって、酸化シリコンおよびシリコンナイトライドを半導体基板１上に順次堆積することによって反射防止膜２を形成する。
【0056】
工程（ｄ）の後、半導体基板１のテクスチャ構造が形成された表面と反対側の表面（＝裏面）の一部にＢＳＧ（Boron Silicate Glass）膜３１を形成する（図５の工程（ｅ））。この場合、ＢＳＧ膜３１の膜厚は、例えば、３００～１０００ｎｍである。
【0057】
その後、ＢＳＧ膜３１を８５０～９００℃で熱処理することによって、ＢＳＧ膜３１からボロン（Ｂ）を半導体基板１へ拡散させ、残ったＢＳＧ膜３１をフッ化水素水溶液によって除去する。これによって、ｐ型拡散層１１が半導体基板１の裏面側に形成される（図６の工程（ｆ））。
【0058】
引き続いて、半導体基板１の裏面の一部にＰＳＧ（Phosphorus Silicate Glass）膜３２を形成する（図６の工程（ｇ））。この場合、ＰＳＧ膜３２の膜厚は、例えば、３００～１０００ｎｍである。
【0059】
その後、ＰＳＧ膜３２を８５０～９００℃で熱処理することによって、ＰＳＧ膜３２からリン（Ｐ）を半導体基板１へ拡散させ、残ったＰＳＧ膜３２をフッ化水素水溶液によって除去する。これによって、ｎ型拡散層１２が半導体基板１の裏面側に形成される（図６の工程（ｈ））。
【0060】
そして、パッシベーション膜３をｐ型拡散層１１およびｎ型拡散層１２上に形成する（図６の工程（ｉ））。この場合、例えば、スパッタリング法によって酸化シリコンを形成することによってパッシベーション膜３をｐ型拡散層１１およびｎ型拡散層１２上に形成する。
【0061】
次に、レジストをパッシベーション膜３上に塗布し、フォトリソグラフィを用いてレジストをパターンニングし、そのパターンニングしたレジストをマスクとしてパッシベーション膜３をエッチングすることによって開口３３をパッシベーション膜３に形成する（図７の工程（ｊ））。
【0062】
その後、例えば、蒸着法によって金属（例えば、銀）を、開口３３を有するパッシベーション膜３の全面に形成し、その形成した金属（例えば、銀）をレジストとフォトリソグラフィを用いてパターンニングすることによって電極５を形成する（図７の工程（ｋ））。なお、図７の工程（ｋ）においては、スクリーン印刷によって電極５を形成してもよい。また、図７の工程（ｋ）には、図示されていないが、電極４も、電極５と同時に形成される。これによって、裏面接合型光電変換素子１０が完成する。
【0063】
工程（ｋ）の後、絶縁性基板２１の全面に金属箔３４（例えば、銅箔）を接着剤によって接着する（図７の工程（ｌ））。
【0064】
そして、金属箔３４の全面にレジストを塗布し、その塗布したレジストをフォトリソグラフィによってパターンニングしてレジストパターン３５を形成する（図７の工程（ｍ））。
【0065】
引き続いて、レジストパターン３５をマスクとして金属箔３４をエッチングし、配線２２，２３を形成する（図８の工程（ｎ））。
【0066】
その後、樹脂Ｂを配線２２上に印刷し、その印刷した樹脂Ｂを１００～２００℃前後で硬化して絶縁部材７を配線２２上に形成する（図８の工程（ｏ））。
【0067】
そして、樹脂Ａを絶縁部材７と配線２３との間に印刷し、その印刷した樹脂Ａを１００℃程度で熱処理して絶縁部材６を絶縁性基板２１上に形成する（図８の工程（ｐ））。この場合、樹脂Ａは、絶縁部材７（樹脂Ｂ）よりも高くなるように供給される。
【0068】
引き続いて、導電性接着層８を配線２３上に塗布する（図８の工程（ｑ））。なお、図８の工程（ｑ）には、図示されていないが、導電性接着層８は、工程（ｑ）において、配線２２上にも塗布される。そうすると、裏面接合型光電変換素子１０の電極４，５が導電性接着層８に接するように裏面接合型光電変換素子１０を配線基板２０上に配置し、１００～１８０℃の温度で裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０とを圧着する（図８の工程（ｒ））。そして、裏面接合型光電変換素子１０および配線基板２０を封止剤６０で封止し、透光性基板３０および裏面保護材４０を取り付けて太陽電池モジュール１００が完成する。
【0069】
なお、絶縁部材６、絶縁部材７および導電性接着剤８は、裏面接合型光電変換素子１０上に形成してもよい。この場合、絶縁部材６、絶縁部材７および導電性接着剤８を配線基材上に形成する必要はない。また、絶縁部材６、絶縁部材７および導電性接着剤８を形成する方法は、印刷に限らず、ディスペンサー方式等であってもよい。
【0070】
更に、図８の工程（ｒ）によって、絶縁部材６は、低くなり、裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０との距離は、絶縁部材７の厚みとほぼ同じになるように絶縁部材７によって確保される。
【0071】
更に、図８の工程（ｒ）によって、絶縁部材６が裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０とを圧着保持することにより裏面接合型光電変換素子１０と配線基板２０との接合強度を増し、太陽電池モジュール１００の信頼性が向上する。
【0072】
更に、図８の工程（ｑ）からも明らかなように、導電性接着層８は、図８の紙面上、左右方向および図８の紙面に垂直な方向において絶縁部材６または絶縁部材７によって囲まれているので、絶縁性基板２１の面内方向において、広がり、流れ出ることはない。従って、太陽電池モジュール１００における短絡不良を抑制できる。
【0073】
更に、工程（ｎ）に示すように、配線２２，２３は、レジストパターン３５をマスクとして金属箔３４をエッチングすることによって形成されるので、配線２２と配線２３との間隔を狭く設定することが可能であり、配線２２，２３の密度を高くできる。その結果、配線２２，２３は、電極４，５の長手方向（＝ｘ軸方向）と交差する方向（＝ｙ軸方向）に沿って配置されるので、配線２２と電極４の接続箇所および配線２３と電極５との接続箇所を増加できる。
【0074】
即ち、配線２２，２３を電極４，５の長手方向（＝ｘ軸方向）に沿って配置した場合、配線２２，２３の密度は、ｙ軸方向における電極４と電極５との間隔によって律速されるが、配線２２，２３を電極４，５の長手方向（＝ｘ軸方向）と交差する方向に沿って配置した場合、配線２２，２３の配置位置は制限されないので、配線２２と電極４の接続箇所および配線２３と電極５との接続箇所を増加できる。また、配線２２，２３を電極４，５の長手方向（＝ｘ軸方向）に沿って配置した場合、電極４と電極５との間隔が配線２２，２３の密度によって律速されることもあるが、配線２２，２３を電極４，５の長手方向（＝ｘ軸方向）と交差する方向に沿って配置した場合、電極４と電極５との配置位置が制限されないので、電極密度を増加できる。
【0075】
従って、電極４，５を介してより多くのキャリア（電子および正孔）を収集し易くなり、裏面接合型光電変換素子１０の変換効率を向上できる。
【0076】
なお、スリット加工等により線状に加工した金属箔線を接着剤によって絶縁性基板２１に接着することで配線基板２０を形成してもよい。この場合、上述したフォトリソグラフィ方式に比べると、配線の密度が低くなるが、フォトリソグラフィ方式に比べ、安価に配線基板２０を製作できることから、太陽電池モジュール１００を低コスト化できる。
【0077】
図９は、図３に示す絶縁部材６，７および配線２２の領域における拡大図である。図９を参照して、図８の工程（ｒ）において、裏面接合型光電変換素子１０が配線基板２０と圧着されるとき、絶縁部材６（樹脂Ａ）が溶融されるので、絶縁部材６は、図９の紙面上、左右方向に突出し、一部が絶縁部材７（樹脂Ｂ）上に配置される。
【0078】
その結果、絶縁部材７（樹脂Ｂ）は、絶縁部材６（樹脂Ａ）によって絶縁性基板２１の方向へ押さえられる。従って、太陽電池モジュール１００においては、裏面接合型光電変換素子１０が配線基板２０からはがれるのを抑制できる。
【0079】
なお、上記においては、半導体基板１は、ｎ型単結晶シリコンからなると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、半導体基板１は、ｐ型単結晶シリコン、ｎ型多結晶シリコンおよびｐ型多結晶シリコンのいずれかからなっていてもよい。
【0080】
［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
図１０は、実施の形態２による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
【0081】
図１０を参照して、実施の形態２による太陽電池モジュール１００Ａは、図１に示す太陽電池モジュール１００の裏面接合型光電変換素子１０を裏面接合型光電変換素子１０Ａに変えたものであり、その他は、太陽電池モジュール１００と同じである。
【0082】
裏面接合型光電変換素子１０Ａは、接着剤５０によって、配線基板２０に固定され、配線基板２０の配線と電気的に絶縁されるとともに配線基板２０の配線に電気的に接続される。そして、裏面接合型光電変換素子１０Ａ、配線基板２０および接着剤５０は、封止剤６０によって封止される。
【0083】
裏面接合型光電変換素子１０Ａの光入射側には、透光性基板３０が配置され、裏面接合型光電変換素子１０Ａの裏面側には、裏面保護材４０が配置される。
【0084】
なお、図１０には、１個の裏面接合型光電変換素子１０Ａのみが示されているが、実際には、太陽電池モジュール１００Ａは、配線基板２０によって電気的に接続された複数の裏面接合型光電変換素子１０Ａを含む。
【0085】
図１１Ａ～図１１Ｃは、それぞれ、図１０に示す裏面接合型光電変換素子１０Ａの第１から第３の平面図である。図１２は、図１１Ａ～図１１Ｃに示す線ＸＩＩ－ＸＩＩ間における裏面接合型光電変換素子１０Ａの断面図である。図１３は、図１１Ａ～図１１Ｃに示す線ＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ間における裏面接合型光電変換素子１０Ａの断面図である。なお、図１１Ａは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子１０Ａのｐ型拡散層、ｎ型拡散層および電極の平面図である。図１１Ｂは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子１０Ａの導電性接着層および絶縁部材の平面図である。図１１Ｃは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子１０Ａの配線、配線基板の平面図である。この図では、配線基板は、透過しており、配線が見えている。また、図１１Ａ～図１１Ｃ、図１２および図１３においては、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を規定する。
【0086】
図１１Ａ～１１Ｃ、図１２および図１３を参照して、裏面接合型光電変換素子１０Ａは、図２Ａ～２Ｃ、図３および図４に示す裏面接合型光電変換素子１０の電極４，５をそれぞれ電極４Ａ，５Ａに変え、導電性接着層８を導電性接着層８Ａに変えたものであり、その他は、裏面接合型光電変換素子１０と同じである。
【0087】
電極４Ａは、パッシベーション膜３に設けられた複数の開口を介してｐ型拡散層１１およびパッシベーション膜３に接して配置される。そして、電極４Ａは、ｙ軸方向に離間して配置され、ｘ軸方向に配置された複数の電極４０Ａを含む。複数の電極４０Ａは、ｘ軸方向において所定の間隔で離間してｐ型拡散層１１上に配列される（図１１Ａ，１３参照）。
【0088】
このように、拡散層が形成される場合、離間して電極を配置する構成は、電極面積が小さくなるので、電極とパッシベーション膜の界面による光吸収ロスが低減され、特性が向上するので好ましい。
【0089】
電極５Ａは、パッシベーション膜３に設けられた複数の開口を介してｎ型拡散層１２およびパッシベーション膜３に接して配置される。そして、電極５Ａは、ｙ軸方向に離間して配置され、ｘ軸方向に配置された複数の電極５０Ａを含む。複数の電極５０Ａは、ｘ軸方向において所定の間隔で離間してｎ型拡散層１２上に配列される（図１１Ａ，図１２参照）。
【0090】
ｘ軸方向において、複数の電極４０Ａの隣り合う電極４０Ａ間のギャップは、複数の電極５０Ａの隣り合う電極５０Ａ間のギャップと異なる位置に配置される（図１１Ａ参照）。このように、電極４０Ａ，４０Ａ間と電極５０Ａ，５０Ａ間のギャップの位置が異なる構成は、配線との接続位置を互いに異なる位置にでき、配線接続が容易になるので、好ましい。
【0091】
電極４Ａ，５Ａの各々は、例えば、銀からなり、１００～３０００ｎｍの厚さを有する。
【0092】
導電性接着層８Ａは、ｘ軸方向における電極４Ａ，５Ａの両端部上に電極４Ａ，５Ａに接して配置される（図１１Ｂ参照）。そして、電極４Ａ上の導電性接着層８Ａは、配線基板２０の配線２３と電気的に接続され、電極５Ａ上の導電性接着層８Ａは、配線基板の配線２２と電気的に接続される（図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１２および図１３参照）。そして、導電性接着層８Ａは、例えば、低融点はんだ、導電性接着剤および導電性ペースト等からなる。
【0093】
配線２３が導電性接着層８Ａによって電極４Ａに電気的に接続される場合、例えば、ｘ軸方向において隣り合う２つの電極４０Ａ，４０Ａと２箇所で導電性接着層８Ａによって配線２３に接続される（図１１Ｂ，図１３参照）。また、配線２２が導電性接着層８Ａによって電極５Ａに電気的に接続される場合、例えば、ｘ軸方向において隣り合う２つの電極５０Ａ，５０Ａと２箇所で導電性接着層８Ａによって配線２２に接続される（図１１Ｂ，図１２参照）。このような構成は、隣り合う１組の電極４０Ａ，４０Ａにおいて、一方の電極４０Ａを介して収集される電荷は、他方の電極４０Ａを介して収集される電荷とほぼ等しくなり、隣り合う１組の電極４０Ａ，４０Ａ間の特性差が低減される。隣り合う１組の電極５０Ａ，５０Ａについても同じである。その結果、良好な特性を有する配線接続を実現できる。
【0094】
また、ｘ軸方向において、隣り合う１組の電極４０Ａ，４０Ａは、隣り合う１組の電極４０Ａ，４０Ａの端部付近に設けられた導電性接着層８Ａによって同じ配線２３に接続され、隣り合う１組の電極５０Ａ，５０Ａは、隣り合う１組の電極５０Ａ，５０Ａの端部付近に設けられた導電性接着層８Ａによって同じ配線２２に接続される。このように、端部付近で接続する構成は、電極４Ａ，５Ａで収集された電流を配線に有効に収集するとともに、隣り合う１組の電極４０Ａ，４０Ａ、隣り合う１組の電極５０Ａ，５０Ａの接続を配線２３，２３に容易に接続することができるので、好ましい。
【0095】
また、電極４Ａを構成する１つの電極４０Ａは、複数の配線２３に接続され、電極５Ａを構成する１つの電極５０Ａは、複数の配線２２に接続される。このような構成は、電極と配線との接続の不良や配線の断線が発生しても、電極と他の配線の接続が維持されているので、特性の低下を最低限にすることができるので好ましい。
【0096】
上述したように、電極４Ａは、導電性接着層８Ａによって配線基板２０の配線２３に電気的に接続されており、電極５Ａは、導電性接着層８Ａによって配線基板２０の配線２２に電気的に接続されているが、電極４Ａと配線２３との電気的な接続および電極５Ａと配線２２との電気的な接続は、圧着等の電気的に接続が取れる方法であればよい。
【0097】
なお、図１１Ａにおいては、電極４Ａ、電極５Ａおよびｎ型拡散層１２は、ｙ軸方向において、複数配置されているが、その数は、限定されない。
【0098】
太陽電池モジュール１００Ａは、図５から図８に示す工程（ａ）～工程（ｒ）に従って製造される。この場合、図７に示す工程（ｊ）において、複数の電極５０Ａが形成される位置に開口３３が形成され、図７に示す工程（ｋ）において、マスクを用いて金属（例えば、銀）を蒸着することによって複数の電極５０Ａが形成される。複数の電極４０Ａについても同じである。
【0099】
太陽電池モジュール１００Ａにおいても、上述した太陽電池モジュール１００と同じ効果が得られる。
【0100】
実施の形態２におけるその他の説明は、実施の形態１における説明と同じである。
【0101】
［実施の形態３］
図１４は、実施の形態３による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
図１４は、実施の形態３による太陽電池モジュールの構造を概略的に示す断面図である。
【0102】
図１４を参照して、実施の形態２による太陽電池モジュール１００Ｂは、図１に示す太陽電池モジュール１００の裏面接合型光電変換素子１０を裏面接合型光電変換素子１０Ｂに変えたものであり、その他は、太陽電池モジュール１００と同じである。
【0103】
裏面接合型光電変換素子１０Ｂは、接着剤５０によって、配線基板２０に固定され、配線基板２０の配線と電気的に絶縁されるとともに配線基板２０の配線に電気的に接続される。そして、裏面接合型光電変換素子１０Ｂ、配線基板２０および接着剤５０は、封止剤６０によって封止される。
【0104】
裏面接合型光電変換素子１０Ｂの光入射側には、透光性基板３０が配置され、裏面接合型光電変換素子１０Ｂの裏面側には、裏面保護材４０が配置される。
【0105】
なお、図１４には、１個の裏面接合型光電変換素子１０Ｂのみが示されているが、実際には、太陽電池モジュール１００Ｂは、配線基板２０によって電気的に接続された複数の裏面接合型光電変換素子１０Ｂを含む。
【0106】
図１５Ａから図１５Ｃは、それぞれ、図１４に示す裏面接合型光電変換素子１０Ｂの第１から第３の平面図である。図１６は、図１５Ａ～図１５Ｃに示す線ＸＶＩ－ＸＶＩ間における裏面接合型光電変換素子の断面図である。図１７は、図１５Ａ～図１５Ｃに示す線ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ間における裏面接合型光電変換素子の断面図である。なお、図１５Ａは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子の第１非晶質半導体層、第２非晶質半導体層および電極の平面図である。図１５Ｂは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子の導電性接着層および絶縁部材の平面図である。図１５Ｃは、光入射側と反対側から見た裏面接合型光電変換素子の配線、絶縁性基板の平面図である。この図では、絶縁性基板２１は、透過しており、配線が見えている。また、図１５Ａ～図１５Ｃ、図１６および図１７においては、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を規定する。
【0107】
図１５Ａ～図１５Ｃ、図１６および図１７を参照して、実施の形態３による裏面接合型光電変換素子１０Ｂは、図２Ａ～図２Ｃ、図３および図４に示す裏面接合型光電変換素子１０の半導体基板１を半導体基板１Ａに代え、パッシベーション膜３を複数の第１非晶質半導体層４１および複数の第２非晶質半導体層４２に変えたものであり、その他は、裏面接合型光電変換素子１０と同じである。
【0108】
半導体基板１Ａは、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板からなり、１００～２００μｍの厚さを有する。また、半導体基板１Ａは、例えば、（１００）の面方位および１～１０Ωｃｍの比抵抗を有する。そして、半導体基板１Ａは、光入射側の表面にテクスチャ構造を有する。
【0109】
複数の第１非晶質半導体層４１は、半導体基板１Ａの光入射側の表面と反対側の表面に離間して配置される。この場合、複数の第１非晶質半導体層４１は、ｘ－ｙ平面において複数の第２非晶質半導体層４２の周囲を囲むように配置される。そして、複数の第１非晶質半導体層４１の各々は、ｉ型非晶質半導体層４１１と、ｐ型非晶質半導体層４１２とを含む。
【0110】
ｉ型非晶質半導体層４１１は、半導体基板１Ａに接して半導体基板１Ａ上に配置される。ｉ型非晶質半導体層４１１は、例えば、ｉ型非晶質シリコン、ｉ型非晶質シリコンカーバイド、ｉ型非晶質シリコンナイトライド、ｉ型非晶質シリコンオキサイドおよびｉ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる。そして、ｉ型非晶質半導体層４１１は、例えば、５～３０ｎｍの膜厚を有する。
【0111】
「ｉ型」とは、完全な真性の状態だけでなく、十分に低濃度（ｎ型不純物濃度が１×１０１５個／ｃｍ３未満、かつｐ型不純物濃度が１×１０１５個／ｃｍ３未満）であればｎ型またはｐ型の不純物が混入された状態のものも含む意味である。
【0112】
また、この発明の実施の形態において、「非晶質シリコン」には、シリコン原子の未結合手（ダングリングボンド）が水素で終端されていない非晶質シリコンだけでなく、水素化非晶質シリコンなどのシリコン原子の未結合手が水素等で終端されたものも含まれるものとする。
【0113】
ｐ型非晶質半導体層４１２は、ｉ型非晶質半導体層４１１に接してｉ型非晶質半導体層４１１上に配置される。ｐ型非晶質半導体層４１２は、例えば、ｐ型非晶質シリコン、ｐ型非晶質シリコンカーバイド、ｐ型非晶質シリコンナイトライド、ｐ型非晶質シリコンオキサイドおよびｐ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる。そして、ｐ型非晶質半導体層４１２は、例えば、５～３０ｎｍの膜厚を有する。
【0114】
ｐ型非晶質半導体層４１２に含まれるｐ型不純物としては、例えば、ボロン（Ｂ）を用いることができる。また、この発明の実施の形態において、「ｐ型」とは、ｐ型不純物濃度が１×１０１５個／ｃｍ３以上の状態を意味する。
【0115】
複数の第２非晶質半導体層４２は、半導体基板１Ａの光入射側の表面と反対側の表面において、第１非晶質半導体層４１の幅方向（ｙ軸方向）に複数の第１非晶質半導体層４１と交互に配置される。そして、複数の第２非晶質半導体層４２の各々は、ｉ型非晶質半導体層４２１と、ｎ型非晶質半導体層４２２とを含む。
【0116】
ｉ型非晶質半導体層４２１は、半導体基板１Ａに接して半導体基板１Ａ上に配置される。ｉ型非晶質半導体層４２１は、例えば、ｉ型非晶質シリコン、ｉ型非晶質シリコンカーバイド、ｉ型非晶質シリコンナイトライド、ｉ型非晶質シリコンオキサイドおよびｉ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる。そして、ｉ型非晶質半導体層４２１は、例えば、５～３０ｎｍの膜厚を有する。
【0117】
ｎ型非晶質半導体層４２２は、ｉ型非晶質半導体層４２１に接してｉ型非晶質半導体層４２１上に配置される。ｎ型非晶質半導体層４２２は、例えば、ｎ型非晶質シリコン、ｎ型非晶質シリコンカーバイド、ｎ型非晶質シリコンナイトライド、ｎ型非晶質シリコンオキサイドおよびｎ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる。そして、ｎ型非晶質半導体層４２２は、例えば、５～３０ｎｍの膜厚を有する。
【0118】
なお、ｎ型非晶質半導体層４２２に含まれるｎ型不純物としては、例えば、リン（Ｐ）を用いることができる。また、この発明の実施の形態において、「ｎ型」とは、ｎ型不純物濃度が１×１０１５個／ｃｍ３以上の状態を意味する。
【0119】
電極４，５の設置、および配線基板２０との接続は、実施の形態１と同様に実施することができる。
【0120】
図１８から図２１は、それぞれ、図１４に示す太陽電池モジュール１００Ｂの製造工程を示す第１から第４の工程図である。なお、図１８から図２１に示す工程図は、図１５Ａ～図１５Ｃに示す線ＸＶＩ－ＸＶＩ間における断面図を用いて示されている。
【0121】
図１８を参照して、太陽電池モジュール１００Ｂの製造が開始されると、図５に示す工程（ａ）～工程（ｄ）と同じ工程が順次実行される。これによって、半導体基板１Ａが得られ（図１８の工程（ｃ））、反射防止膜２が半導体基板１Ａの光入射側の表面に形成される（図１８の工程（ｄ））。
【0122】
工程（ｄ）の後、半導体基板１Ａのテクスチャ構造が形成された表面と反対側の表面にｉ型非晶質半導体層３６およびｐ型非晶質半導体層３７を順次形成する（図１８の工程（ｅ））。ｉ型非晶質半導体層３６およびｐ型非晶質半導体層３７の形成方法は、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が用いられる。
【0123】
ｉ型非晶質半導体層３６がｉ型非晶質シリコン、ｉ型非晶質シリコンカーバイド、ｉ型非晶質シリコンナイトライド、ｉ型非晶質シリコンオキサイドおよびｉ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる場合、プラズマＣＶＤ法を用いてｉ型非晶質半導体層３６を形成するときの条件は、公知であるので、その公知の条件を用いてｉ型非晶質半導体層３６を形成できる。
【0124】
また、ｐ型非晶質半導体層３７がｐ型非晶質シリコン、ｐ型非晶質シリコンカーバイド、ｐ型非晶質シリコンナイトライド、ｐ型非晶質シリコンオキサイドおよびｐ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる場合、プラズマＣＶＤ法を用いてｐ型非晶質半導体層３７を形成するときの条件は、公知であるので、その公知の条件を用いてｐ型非晶質半導体層３７を形成できる。
【0125】
工程（ｅ）の後、ｐ型非晶質半導体層３７上にエッチングペースト３８を塗布する（図１９の工程（ｆ））。ここで、エッチングペースト３８としては、ｉ型非晶質半導体層３６およびｐ型非晶質半導体層３７の積層体をエッチングすることができるものであれば、特に限定されない。
【0126】
次に、エッチングペースト３８を加熱することによってｉ型非晶質半導体層３６およびｐ型非晶質半導体層３７の積層体の一部を厚さ方向にエッチングする（図１９の工程（ｇ））。これによって、半導体基板１Ａの裏面（テクスチャ構造が形成された面と反対側の表面）の一部を露出させる。また、ｉ型非晶質半導体層４１１およびｐ型非晶質半導体層４１２を含む複数の第１非晶質半導体層４１が形成される。
【0127】
そして、半導体基板１Ａの裏面の露出面およびｐ型非晶質半導体層４１２に接するようにｉ型非晶質半導体層５１を形成し、その後、ｉ型非晶質半導体層５１の全面に接するようにｎ型非晶質半導体層５２を形成する（図１９の工程（ｈ））。ｉ型非晶質半導体層５１およびｎ型非晶質半導体層５２の形成方法は、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ法が用いられる。
【0128】
ｉ型非晶質半導体層５１がｉ型非晶質シリコン、ｉ型非晶質シリコンカーバイド、ｉ型非晶質シリコンナイトライド、ｉ型非晶質シリコンオキサイドおよびｉ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる場合、プラズマＣＶＤ法を用いてｉ型非晶質半導体層５１を形成するときの条件は、公知であるので、その公知の条件を用いてｉ型非晶質半導体層５１を形成できる。
【0129】
また、ｎ型非晶質半導体層５２がｎ型非晶質シリコン、ｎ型非晶質シリコンカーバイド、ｎ型非晶質シリコンナイトライド、ｎ型非晶質シリコンオキサイドおよびｎ型非晶質シリコンナイトライドオキサイド等からなる場合、プラズマＣＶＤ法を用いてｎ型非晶質半導体層５２を形成するときの条件は、公知であるので、その公知の条件を用いてｎ型非晶質半導体層５２を形成できる。
【0130】
工程（ｈ）の後、ｎ型非晶質半導体層５２上にエッチングマスク５３を塗布する（図１９の工程（ｉ））。エッチングマスク５３としては、ｉ型非晶質半導体層５１およびｎ型非晶質半導体層５２の積層体をエッチングする際にマスクとして機能することができるものであれば、特に限定されない。
【0131】
次に、エッチングマスク５３をマスクとして用いてエッチングを行い、ｉ型非晶質半導体層５１およびｎ型非晶質半導体層５２の積層体の一部を厚さ方向にエッチングし、その後、エッチングマスク５３を除去する。これによって、ｐ型非晶質半導体層４１２の表面の一部を露出させる（図２０の工程（ｊ））。また、ｉ型非晶質半導体層４２１およびｎ型非晶質半導体層４２２を含む複数の第２非晶質半導体層４２が形成される。
【0132】
そして、ｎ型非晶質半導体層４２２上に電極５を形成する（図２０の工程（ｋ））。これによって、裏面接合型光電変換素子１０Ｂが完成する。なお、工程（ｋ）には図示されていないが、電極５の形成と同時に、電極４がｐ型非晶質半導体層４１２上に形成される。ここで、電極４，５は、メタルマスク等によるマスクを用いてスパッタリングまたは蒸着で形成することができる。メタルマスクは、電極を形成したい場所が開口されており、メタルマスクの機械的強度を維持するために、開口と開口していない部分との比率、最小開口幅、および形状等の制限があるので、開口は、矩形等の単純な形が望ましい。また、開口が様々な場所にあるよりも、開口が配列している方が、機械的強度を維持し易い。また、このようにして形成した電極４，５は、開口幅と形成条件により、膜厚が周辺部から中心部に向かって厚くなる場合がある。
【0133】
工程（ｋ）の後、図７に示す工程（ｌ），工程（ｍ）および図８に示す工程（ｎ）～工程（ｒ）と同じ工程を順次実行する（図２０の工程（ｌ），工程（ｍ）および図２１の工程（ｎ）～工程（ｒ））。これによって、太陽電池モジュール１００Ｂが完成する。
【0134】
太陽電池モジュール１００Ｂにおいても、上述した太陽電池モジュール１００と同じ効果が得られる。
【0135】
なお、裏面接合型光電変換素子１０Ｂにおいては、第１非晶質半導体層４１は、ｘ軸方向に離間して配列された複数の第１非晶質半導体層からなり、第２非晶質半導体層４２は、ｘ軸方向に離間して配列された複数の第２非晶質半導体層からなっていてもよい。
【0136】
また、実施の形態３による太陽電池モジュール１００Ｂは、図１１Ａ～１１Ｃ、図１２および図１３に示す裏面接合型光電変換素子１０Ａの半導体基板１を半導体基板１Ａに変え、パッシベーション膜３を複数の第１非晶質半導体層４１および複数の第２非晶質半導体層４２に変えた裏面接合型光電変換素子を裏面接合型光電変換素子１０Ｂに代えて備えていてもよい。
【0137】
実施の形態３におけるその他の説明は、実施の形態１，２における説明と同じである。
【0138】
なお、上記においては、配線２２，２３は、ｙ軸方向に沿って配置され、電極４，５（または電極４Ａ，５Ａ）は、ｘ軸方向に沿って配置されると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、配線２２，２３は、電極４，５（または電極４Ａ，５Ａ）の長手方向に交差する方向に沿って配置されていればよい。
【0139】
この発明の実施の形態においては、ｘ軸方向は、「第１の方向」を構成し、ｙ軸方向は、「第２の方向」を構成する。
【0140】
また、この発明の実施の形態においては、ｙ軸方向に配置された複数のｐ型拡散層１１または複数の第１非晶質半導体層４１は、「複数の第１の半導体層」を構成し、ｙ軸方向に配置された複数のｎ型拡散層１２または複数の第２非晶質半導体層４２は、「複数の第２の半導体層」を構成する。
【0141】
更に、この発明の実施の形態においては、ｘ軸方向に配置された複数の電極４０Ａは、「複数の第１の電極」を構成し、ｘ軸方向に配置された複数の電極５０Ａは、「複数の第２の電極」を構成する。
【0142】
上述した実施の形態１から実施の形態３によれば、この発明の実施の形態による太陽電池モジュールは、第１の導電型を有する複数の第１の半導体層上に配置された複数の第１の電極と、第１の導電型と反対の第２の導電型を有する複数の第２の半導体層上に配置され、かつ、複数の第１の電極と交互に配置された複数の第２の電極とを有する裏面接合型光電変換素子と、第１および第２の半導体層の長手方向である第１の方向に交差する第２の方向に沿って配置され、かつ、複数の第１の電極に電気的に接続された第１の配線と、第２の方向に沿って配置され、かつ、複数の第２の電極に電気的に接続された第２の配線とを有する配線基板と、複数の第１の電極と第２の配線との複数の第１の交差部において第１の電極と第２の配線との間に配置されるとともに、複数の第２の電極と第１の配線との複数の第２の交差部において第２の電極と第１の配線との間に配置された第１の絶縁部材と、第１の方向における第１の配線と第２の配線との間に第２の方向に沿って配置された第２の絶縁部材とを備え、第１の電極は、第１および第２の方向において第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって第１の配線に接続され、第２の電極は、第１および第２の方向において第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によって第２の配線に接続されるものであればよい。
【0143】
第１および第２の電極が、第１および第２の方向において第１および第２の絶縁部材によって囲まれた導電性接着層によってそれぞれ第１の配線および第２の配線に接続されていれば、太陽電池モジュールの製造過程において、塗布された導電性接着層が裏面接合型光電変換素子の面内方向に広がり、流れ出ることを抑制できるので、太陽電池モジュールの短絡不良を抑制できるからである。
【0144】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0145】
この発明は、太陽電池モジュールに適用される。
【符号の説明】
【0146】
１，１Ａ 半導体基板、２ 反射防止膜、３ パッシベーション膜、４，５，４Ａ，５Ａ，４０Ａ，５０Ａ 電極、６，７ 絶縁部材、８，８Ａ 導電性接着層、１０，１０Ａ，１０Ｂ 裏面接合型光電変換素子、１１ ｐ型拡散層、１２ ｎ型拡散層、２０ 配線基板、２１ 絶縁性基板、２２，２３ 配線、４１ 第１非晶質半導体層、４２ 第２非晶質半導体層、１００，１００Ａ，１００Ｂ 太陽電池モジュール、４１１，４２１ ｉ型非晶質半導体層、４１２ ｐ型非晶質半導体層、４２２ ｎ型非晶質半導体層。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】