特許 7278831 太陽電池セルの製造方法および割断用太陽電池セル

(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】2023-05-12

(45)【発行日】2023-05-22

(54)【発明の名称】太陽電池セルの製造方法および割断用太陽電池セル

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/18 20060101AFI20230515BHJP

   H01L 31/0224 20060101ALI20230515BHJP

   H01L 31/0747 20120101ALI20230515BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 460

H01L31/04 266

H01L31/06 455

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019061114

(22)【出願日】2019-03-27

(65)【公開番号】P2020161702

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2022-01-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 俊行

【審査官】山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１７９８５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１９８１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９１９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０５０９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１０１０５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／０２－３１／０７８

Ｈ０１Ｌ ３１／１８－３１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板の表面に溝部を形成するステップと、
前記溝部が形成された前記半導体基板の上に透明導電膜層を形成するステップと、
前記透明導電膜層の上に集電極を形成することによって割断用太陽電池セルを製造するステップと、
前記溝部に沿って前記割断用太陽電池セルを割断するステップと、を備え、
前記溝部は側面と底面を有し、
前記溝部の前記側面の少なくとも一部には、前記透明導電膜層の未成膜領域が形成され、
前記溝部の前記底面にも前記透明導電膜層が形成され、
前記割断するステップによって、前記半導体基板、前記透明導電膜層および前記集電極を備える第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルを製造し、
前記溝部は、前記割断用太陽電池セルにおいて前記第１の太陽電池セルと前記第２の太陽電池セルの境界に配置される、
太陽電池セルの製造方法。

【請求項2】

前記透明導電膜層を形成するステップの前に、前記溝部が形成された前記半導体基板の前記表面に非晶質半導体層を形成するステップをさらに備え、
前記溝部の底面にも前記非晶質半導体層が形成される、
請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。

【請求項3】

前記溝部の側面の少なくとも一部にも前記非晶質半導体層が形成される、
請求項２に記載の太陽電池セルの製造方法。

【請求項4】

前記非晶質半導体層を形成するステップの前に、前記半導体基板の前記表面と、前記溝部とにテクスチャを形成するステップをさらに備える、
請求項２または３に記載の太陽電池セルの製造方法。

【請求項5】

前記溝部の底面に割断溝を形成するステップと、
前記割断溝に沿って割断するステップと、
をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法。

【請求項6】

前記表面が第１面であり、前記半導体基板における前記第１面と反対を向いた第２面に割断溝を形成するステップと、
前記割断溝に沿って割断するステップと、
をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法。

【請求項7】

半導体基板と、
前記半導体基板の表面に配置される溝部と、
前記半導体基板の表面と前記溝部の底面とに少なくとも配置される非晶質半導体層と、
前記半導体基板の表面と前記溝部の底面とにおいて、前記非晶質半導体層に重ねて配置される透明導電膜層と、
前記透明導電膜層の上に配置される集電極と、を備え、
前記溝部は側面と底面を有し、
前記溝部の前記側面の少なくとも一部には、前記透明導電膜層の未成膜領域が配置され、
前記溝部の前記底面にも前記透明導電膜層が形成され、
前記溝部を挟んだ両側には前記半導体基板、前記非晶質半導体層、前記透明導電膜層、前記集電極が備えられ、
前記溝部に沿って割断することによって、第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルを製造可能であり、
前記溝部は、前記第１の太陽電池セルと前記第２の太陽電池セルの境界に配置される、
割断用太陽電池セル。

【請求項8】

前記溝部の側面の少なくとも一部にも前記非晶質半導体層が配置される、
請求項７に記載の割断用太陽電池セル。

【請求項9】

前記半導体基板は、前記溝部の底面にテクスチャ構造を有する、請求項７または８に記載の割断用太陽電池セル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、太陽電池セルの製造技術、特に割断可能な割断用太陽電池セルから太陽電池セルを製造するための太陽電池セルの製造方法および割断用太陽電池セルに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽電池セルにおける短絡の発生を防止するために、半導体層および透明電極層を成膜後に絶縁領域が形成される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２３９０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

割断用太陽電池セルを割断することによって、複数の太陽電池セルが取得される。その際、割断される部分に生じるダメージの影響で発電の出力が低下する。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、割断による発電の出力の低下を抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の太陽電池セルの製造方法は、半導体基板の表面に溝部を形成するステップと、溝部が形成された半導体基板の上に透明導電膜層を形成するステップと、透明導電膜層の上に集電極を形成することによって割断用太陽電池セルを製造するステップと、溝部に沿って割断用太陽電池セルを割断するステップと、を備える。溝部は側面と底面を有し、溝部の側面の少なくとも一部には、透明導電膜層の未成膜領域が形成され、溝部の底面にも透明導電膜層が形成され、割断するステップによって、半導体基板、透明導電膜層および集電極を備える第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルを製造し、溝部は、割断用太陽電池セルにおいて第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルの境界に配置される。

【0007】

本開示の別の態様は、割断用太陽電池セルである。この割断用太陽電池セルは、半導体基板と、半導体基板の表面に配置される溝部と、半導体基板の表面と溝部の底面とに少なくとも配置される非晶質半導体層と、半導体基板の表面と溝部の底面とにおいて、非晶質半導体層に重ねて配置される透明導電膜層と、透明導電膜層の上に配置される集電極と、を備える。溝部は側面と底面を有し、溝部の側面の少なくとも一部には、透明導電膜層の未成膜領域が配置され、溝部の底面にも透明導電膜層が形成され、溝部を挟んだ両側には半導体基板、非晶質半導体層、透明導電膜層、集電極が備えられ、溝部に沿って割断することによって、第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルを製造可能であり、溝部は、第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルの境界に配置される。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、割断による発電の出力の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例に係る割断用太陽電池セルの構造を示す上面図である。

【図2】図２（ａ）－（ｆ）は、図１の割断用太陽電池セルの製造方法を示す図である。

【図3】図３（ａ）－（ｃ）は、図１の太陽電池セルの製造方法を示す図である。

【図4】図４（ａ）－（ｃ）は、図１の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールの構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示を具体的に説明する前に、概要を述べる。本実施例は、１つの太陽電池セルを複数に割断する技術に関する。ここでは、割断前の１つの太陽電池セルを「割断用太陽電池セル」と呼び、割断後の複数の太陽電池セルのそれぞれを「太陽電池セル」と呼ぶ。これまで、結晶シリコン、アモルファスシリコン層、ＴＣＯ（透明電極層）を有する割断用太陽電池セルは、レーザアブレーションあるいはメカニカルスクライブで切れ込みが入れられることによって形成された加工溝において割断される。しかしながら、結晶シリコンおよびアモルファスシリコン層よりもＴＣＯにおいてキャリアが移動しやすいので、割断用太陽電池セルを割断すると割断部分でのダメージの影響により、発電の出力が低下する。

【0011】

一方、マスク等でＴＣＯの未成膜領域を形成すると、ダメージをうけた割断部分へのキャリアの移動が抑制され、発電の出力の低下が抑制される。しかしながら、ＴＣＯの未成膜領域を形成するためには、ＴＣＯの成膜時にマスクをしたり、成膜後にエッチングペーストやレーザによる除去を実行したりすることが必要になる。マスクを使用する場合、マスク幅を小さくすることができず、未成膜領域が大きくなることによって有効発電面積が減少するので、発電の出力が低下する。一方、レーザやエッチングペーストは熱や薬剤の影響で結晶シリコン、アモルファスシリコン層にダメージが加わり、発電の出力が低下する。

【0012】

本実施例では、シリコンヘテロ接合セルである割断用太陽電池セルの製造工程において、レーザアブレーションあるいはブレードダイシング等により半導体基板に溝部が形成される。また、溝部が形成された半導体基板をセル化することによって、溝部の側面にＴＣＯの未成膜領域が形成される。さらに、未成膜領域の近傍に、レーザアブレーションあるいはブレードダイシング等により割断溝を形成することによって、割断用太陽電池セルに対して複数の太陽電池セルへの割断がなされる。以下の説明において、「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含む。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。以下では、（１）製造手順、（２）太陽電池モジュールの構造の順に説明する。

【0013】

（１）製造手順
図１は、割断用太陽電池セル１０００の構造を示す上面図である。図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を含む直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、割断用太陽電池セル１０００の平面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、割断用太陽電池セル１０００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。割断用太陽電池セル１０００を形成する２つの主表面であって、かつｘ－ｙ平面に平行な２つの主表面のうち、ｚ軸の正方向側に配置される主平面が受光面であり、ｚ軸の負方向側に配置される主平面が裏面である。以下では、ｚ軸の正方向側を「受光面側」と呼び、ｚ軸の負方向側を「裏面側」と呼ぶこともある。

【0014】

そのため、図１は、受光面側からの割断用太陽電池セル１０００の構造を示す。割断用太陽電池セル１０００は、例えば、正方形の四隅を角面に面取りした形状を有する。割断用太陽電池セル１０００のｙ軸方向の中央部分には、ｘ軸方向に延びる割断線１２が配置される。割断線１２は、割断用太陽電池セル１０００の割断が予定される線である。ここでは、割断用太陽電池セル１０００を割断線１２に沿って割断することによって、第１太陽電池セル１０ａと第２太陽電池セル１０ｂが形成される。第１太陽電池セル１０ａと第２太陽電池セル１０ｂは太陽電池セル１０と総称され、太陽電池セル１０は、ｙ軸方向よりもｘ軸方向に長い矩形状を有する。このような太陽電池セル１０はハーフカットセルとも呼ばれる。図１に示された割断用太陽電池セル１０００の形状、割断線１２の配置、太陽電池セル１０の形状および数は、一例であり、これに限定されない。

【0015】

図２（ａ）－（ｆ）は、割断用太陽電池セル１０００の製造方法を示す。これらは、図１のＡ－Ａ’線に沿った方向の部分断面図に相当する。図２（ａ）において、アズスライスシリコンウエハであるｎ型半導体基板１００が用意される。ｎ型半導体基板１００は、例えば、単結晶や多結晶の構造を有するシリコン基板またはゲルマニウム基板等により形成されており、裏面側に第１面１０２を有し、受光面側に第２面１０４を有する。つまり、第１面１０２と第２面１０４は互いに反対側を向く。ここで、第１面１０２は、後述の処理においてｐｎヘテロ接合となる予定の方向である。

【0016】

図２（ｂ）において、ブレードダイシングあるいはレーザアブレーションによってｎ型半導体基板１００の第１面１０２に溝部１５０が形成される。第１面１０２に配置される溝部１５０は、底面１５２と側面１５４とを含む。底面１５２は、第１面１０２あるいは第２面１０４に略平行な面であり、側面１５４は、第１面１０２と底面１５２とをつなぐ面である。ここで、第１面１０２と側面１５４とがなす角度θは９０度以下にされる。つまり、溝部１５０は、アリ溝の形状の断面を有する。溝部１５０の幅は、例えば、０．０１～２ｍｍ、好ましくは０．０２～１ｍｍ、さらに好ましくは０．０５～０．５ｍｍである。溝部１５０の幅が狭いほど、後述の処理において成膜がなされにくくなる。一方、溝部１５０の幅が広いほど、出力ロスが大きくなる。溝部１５０の深さは、例えば、０．０１～０．１ｍｍ、好ましくは０．０２～０．０４ｍｍである。溝部１５０の深さが浅いほど、後述の処理によって、未成膜領域が狭くなる。一方、溝部１５０の深さが深いほど、後述の処理において成膜がなされにくくなるとともに、セル化プロセス中に割れやすくなる。

【0017】

図２（ｃ）において、ｎ型半導体基板１００に溝部１５０を形成した後に、洗浄、異方性エッチングにより、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２と第２面１０４と、溝部１５０とにテクスチャ１０６が形成される。溝部１５０においては特に底面１５２にテクスチャ１０６が形成される。溝部１５０にテクスチャ１０６を形成する理由は、溝部１５０に進入した光の閉じ込め効果を高めるためである。

【0018】

図２（ｄ）において、テクスチャ１０６を形成した後に、溝部１５０が形成された第１面１０２の裏面側にｐ型パッシベーション層１１６がプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。その際、溝部１５０の底面１５２および側面１５４にもｐ型パッシベーション層１１６が形成される。これにより、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２と、溝部１５０の底面１５２と側面１５４には、ｐ型パッシベーション層１１６が重ねて配置される。ｐ型パッシベーション層１１６は、真性非晶質半導体層とｐ型非晶質半導体層とを含み、これらのうちの真性非晶質半導体層が第１面１０２側に配置される。真性非晶質半導体層とｐ型非晶質半導体層は、例えば、シリコンあるいはゲルマニウム等により形成される。そのため、ｐ型パッシベーション層１１６はｐ型の半導体材料を有するといえる。つまり、ｐｎ接合面が形成される側に溝部１５０が配置される。

【0019】

また、第２面１０４の受光面側にｎ側パッシベーション層１２６がプラズマＣＶＤ法により形成される。これにより、ｎ型半導体基板１００の第２面１０４の受光面側には、ｎ側パッシベーション層１２６が配置される。ｎ側パッシベーション層１２６は、真性非晶質半導体層とｎ型非晶質半導体層とを含み、これらのうちの真性非晶質半導体層が第２面１０４側に配置される。真性非晶質半導体層とｎ型非晶質半導体層も、例えば、シリコンあるいはゲルマニウム等により形成される。そのため、ｎ側パッシベーション層１２６は、ｎ型の半導体材料を有するといえる。

【0020】

図２（ｅ）において、溝部１５０が形成されたｐ型パッシベーション層１１６の裏面側にｐ側透明導電膜層１１４がＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。ｐ側透明導電膜層１１４は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性の導電性膜であり、前述のＴＣＯに相当する。一般的に、ＣＶＤ法は表面マイグレーションにより対象物の形状に追随しやすいが、ＰＶＤ法は対象物の形状に追随しにくい。そのため、ｐ型パッシベーション層１１６は溝部１５０の底面１５２と側面１５４にも形成されるが、ｐ側透明導電膜層１１４は、溝部１５０の底面１５２に形成され、側面１５４に形成されない。ｐ側透明導電膜層１１４が形成されない側面１５４は、ｐ側透明導電膜層１１４の未成膜領域１６０であるといえる。未成膜領域１６０では、ｐ型パッシベーション層１１６のみが成膜される。つまり、ｐ側透明導電膜層１１４を形成する前にｎ型半導体基板１００に溝部１５０を形成することは、ｎ型半導体基板１００の形状によりマスクを形成することに相当する。このようなｎ型半導体基板１００の形状によるマスクによって、未成膜領域１６０が形成される。さらに、ｐ側透明導電膜層１１４の裏面側には、印刷プロセス等によりｐ側集電極（図示せず）が設けられる。ｐ側集電極は、例えば銀電極である。

【0021】

また、ｎ側パッシベーション層１２６の受光面側にｎ側透明導電膜層１２４がＰＶＤ法により形成される。ｎ側透明導電膜層１２４も、ＩＴＯ等の透光性の導電性膜であり、前述のＴＣＯに相当する。さらに、ｎ側透明導電膜層１２４の受光面側には、印刷プロセス等によりｎ側集電極（図示せず）が設けられる。ｎ側集電極は、例えば銀電極である。ｐ側透明導電膜層１１４あるいはｎ側透明導電膜層１２４の厚みは、例えば、１ｎｍ～１μｍ、好ましくは５０ｎｍ～１５０ｎｍであり、ｎ型半導体基板１００の厚みは、例えば、５０μｍ～５００μｍ、好ましくは１００μｍ～２００μｍである。

【0022】

図２（ｂ）において形成される溝部１５０が狭かったり、深かったりする場合、割断用太陽電池セル１０００の構造は、図２（ｅ）の代わりに図２（ｆ）になる。図示のごとく、ｐ型パッシベーション層１１６は、溝部１５０の側面１５４に形成されない。そのため、未成膜領域１６０には、ｐ側透明導電膜層１１４、ｐ型パッシベーション層１１６とが配置されない。

【0023】

以下では、割断用太陽電池セル１０００が図２（ｅ）の構造を有することを前提として、割断用太陽電池セル１０００を割断する処理を説明する。図３（ａ）－（ｃ）は、太陽電池セル１０の製造方法を示す。割断は、図３（ａ）－（ｃ）のいずれかによってなされる。図３（ａ）において、ｎ側集電極およびｐ側集電極が形成された後、割断用太陽電池セル１０００の第２面１０４側に、ブレードダイシングあるいはレーザアブレーションによって、割断溝２００が形成される。溝部１５０が配置される面とは反対側の面からダイシング加工がなされるので、位置がずれても側面１５４へのダメージが生じない。割断溝２００の幅は、例えば０．００１～１ｍｍ、好ましくは０．００１～０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．００１～０．１ｍｍである。特に、割断溝２００の幅は溝部１５０の幅よりも狭くされる。割断溝２００の幅が狭いほど外観の悪化が小さくなる。一方、割断溝２００の幅が広いほど出力ロスが大きくなる。そのため、割断溝２００の幅は狭いほうが好ましい。

【0024】

割断溝２００の深さは、例えば、０．０１～０．１ｍｍ、好ましくは０．０２～０．０４ｍｍである。割断溝２００の深さが深いほど割断しやすくなる。走査回数を増やすことによって、適度な深さにされればよい。溝部１５０と割断溝２００の深さの合計は、ｎ型半導体基板１００の厚み全体の４０％～８０％、好ましくは５０％～７０％にされる。さらに、割断溝２００に含まれる割断線１２に沿って割断用太陽電池セル１０００が割断されることによって、第１太陽電池セル１０ａと第２太陽電池セル１０ｂが製造される。

【0025】

図３（ｂ）において、ｎ側集電極およびｐ側集電極が形成された後、溝部１５０の底面１５２に、ブレードダイシングあるいはレーザアブレーションによって、割断溝２００が形成される。溝部１５０に対してダイシング加工がなされるので、受光面からの外観が維持される。割断溝２００のサイズは、図３（ａ）と同一でよい。割断溝２００に含まれる割断線１２に沿って割断用太陽電池セル１０００が割断されることによって、第１太陽電池セル１０ａと第２太陽電池セル１０ｂが製造される。

【0026】

図３（ｃ）において、ｎ側集電極およびｐ側集電極が形成された後、ＴＬＳ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｌａｓｅｒ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）によって、割断線１２に沿って割断用太陽電池セル１０００が割断されて、第１太陽電池セル１０ａと第２太陽電池セル１０ｂが製造される。

【0027】

（２）太陽電池モジュールの構造
図４（ａ）－（ｃ）は、太陽電池セル１０を含む太陽電池モジュール５０の構造を示す。図４（ａ）は、太陽電池モジュール５０の受光面側からの平面図である。太陽電池モジュール５０では、太陽電池パネル６０の周囲を囲むようにフレームが取り付けられる。太陽電池パネル６０は、太陽電池セル１０と総称される第１１太陽電池セル１０ａａ、・・・、第４４太陽電池セル１０ｄｄ、ストリング間配線材２２、ストリング端配線材２４、セル間配線材２６を含む。

【0028】

各太陽電池セル１０は、これまで説明した割断用太陽電池セル１０００の割断により生成される。また、各太陽電池セル１０の受光面および裏面には、互いに平行にｘ軸方向に延びる複数のフィンガー電極と、複数のフィンガー電極に直交するようにｙ軸方向に延びる複数、例えば２本のバスバー電極とが備えられる。バスバー電極は、複数のフィンガー電極のそれぞれを接続する。また、バスバー電極およびフィンガー電極は、前述のｐ側集電極およびｎ側集電極に相当する。

【0029】

複数の太陽電池セル１０は、ｘ－ｙ平面上にマトリクス状に配列される。ここでは、一例として、ｘ軸方向に４つの太陽電池セル１０が並べられ、ｙ軸方向に４つの太陽電池セル１０が並べられる。ｘ軸方向に並べられる太陽電池セル１０の数と、ｙ軸方向に並べられる太陽電池セル１０の数は、これに限定されない。ｙ軸方向に並んで配置される４つの太陽電池セル１０は、セル間配線材２６によって直列に接続され、１つの太陽電池ストリング２０を形成する。例えば、第１１太陽電池セル１０ａａ、第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃ、第１４太陽電池セル１０ａｄが接続されることによって、第１太陽電池ストリング２０ａが形成される。他の太陽電池ストリング２０、例えば、第２太陽電池ストリング２０ｂから第４太陽電池ストリング２０ｄも同様に形成される。その結果、４つの太陽電池ストリング２０がｘ軸方向に平行に並べられる。

【0030】

太陽電池ストリング２０を形成するために、セル間配線材２６は、隣接した太陽電池セル１０のうちの一方の受光面側のバスバー電極と、他方の裏面側のバスバー電極とを接続する。例えば、第１１太陽電池セル１０ａａと第１２太陽電池セル１０ａｂとを接続するための２つのセル間配線材２６は、第１１太陽電池セル１０ａａの受光面側のバスバー電極と第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面側のバスバー電極とを電気的に接続する。

【0031】

複数のストリング間配線材２２のそれぞれは、ｘ軸方向に延びて、互いに隣接する２つの太陽電池ストリング２０に電気的に接続される。例えば、複数の太陽電池セル１０よりもｙ軸の正方向に配置されるストリング間配線材２２は、第２太陽電池ストリング２０ｂにおける第２１太陽電池セル１０ｂａと、第３太陽電池ストリング２０ｃにおける第３１太陽電池セル１０ｃａとを接続する。他のストリング間配線材２２も同様である。その結果、複数の太陽電池ストリング２０は直列に接続される。直列に接続された複数の太陽電池ストリング２０の両端の太陽電池セル１０、例えば、第１１太陽電池セル１０ａａと第４１太陽電池セル１０ｄａには、ストリング端配線材２４が接続される。ストリング端配線材２４は、図示しない端子ボックスに接続される。

【0032】

図４（ｂ）は、太陽電池モジュール５０の断面図であり、図４（ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。太陽電池モジュール５０における太陽電池パネル６０は、太陽電池セル１０と総称される第１１太陽電池セル１０ａａ、第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃ、セル間配線材２６、保護部材４０と総称される第１保護部材４０ａ、第２保護部材４０ｂ、封止部材４２と総称される第１封止部材４２ａ、第２封止部材４２ｂを含む。図４（ａ）の上側が受光面側に相当し、下側が裏面側に相当する。

【0033】

第１保護部材４０ａは、太陽電池パネル６０の受光面側に配置されており、太陽電池パネル６０の表面を保護する。第１保護部材４０ａには、透光性および遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等が使用され、矩形板状に形成される。ここでは、一例としてガラスが使用されるとする。第１封止部材４２ａは、第１保護部材４０ａの裏面側に積層される。第１封止部材４２ａは、第１保護部材４０ａと太陽電池セル１０との間に配置されて、これらを接着する。第１封止部材４２ａとして、例えば、ポリオレフィン、ＥＶＡ、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ポリイミド等の樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂が使用されてもよい。第１封止部材４２ａは、透光性を有するとともに、第１保護部材４０ａにおけるｘ－ｙ平面と略同一寸法の面を有する矩形状のシート材によって形成される。

【0034】

第２封止部材４２ｂは、第１封止部材４２ａの裏面側に積層される。第２封止部材４２ｂは、第１封止部材４２ａとの間で、複数の太陽電池セル１０、セル間配線材２６等を封止する。第２封止部材４２ｂには、第１封止部材４２ａと同様のものを用いることができる。また、ラミネート・キュア工程における加熱によって、第２封止部材４２ｂは第１封止部材４２ａと一体化されていてもよい。

【0035】

第２保護部材４０ｂは、第２封止部材４２ｂの裏面側に積層される。第２保護部材４０ｂは、バックシートとして太陽電池パネル６０の裏面側を保護する。第２保護部材４０ｂとしては、例えば、ＰＥＴ等の樹脂フィルムが使用される。第２保護部材４０ｂとして、Ａｌ箔を樹脂フィルムで挟んだ構造を有する積層フィルムなどが使用されてもよい。

【0036】

図４（ｃ）は、太陽電池モジュール５０の裏面側からの平面図である。太陽電池モジュール５０における太陽電池パネル６０には、箱形形状の端子ボックス３０が取り付けられる。端子ボックス３０には、第１ケーブル３２ａ、第２ケーブル３２ｂが電気的に接続される。第１ケーブル３２ａ、第２ケーブル３２ｂは、太陽電池モジュール５０において発電した電力を外部に出力する。

【0037】

本実施例によれば、ｎ型半導体基板１００に溝部１５０を形成してからｐ側透明導電膜層１１４を成膜するので、ｎ型半導体基板１００の形状によりマスク効果を得ることができる。また、ｎ型半導体基板１００の形状によりマスク効果が得られるので、未成膜領域１６０を形成できる。また、側面１５４の少なくとも一部には未成膜領域１６０が形成されるので、割断による発電の出力の低下を抑制できる。また、溝部１５０の底面１５２にもｐ側透明導電膜層１１４が形成されるので、ｐ側透明導電膜層１１４の面積の減少を抑制できる。

【0038】

また、第１面１０２と溝部１５０の底面１５２とにｐ型パッシベーション層１１６が形成されるので、パッシベーション層を確保できる。また、側面１５４にもｐ型パッシベーション層１１６が形成されるので、パッシベーション層を確保できる。また、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２と、溝部１５０とにテクスチャ１０６を形成するので、太陽電池セル１０に入射した光を有効に利用できる。また、太陽電池セル１０に入射した光が有効に利用されるので、発電効率を向上できる。また、溝部１５０にテクスチャ１０６を形成するので、光の閉じ込め効果を高めることができる。また、光の閉じ込め効果が高まるので、出力を向上できる。

【0039】

また、溝部１５０の底面１５２に形成した割断溝２００に沿って割断するので、受光面から割断溝２００を見えなくできる。また、受光面から割断溝２００が見えなくなるので、受光面側からの外観を悪化させないように割断できる。また、溝部１５０に割断溝２００を加工するので、加工の位置精度を向上できる。また、ｎ型半導体基板１００における第１面１０２と反対を向いた第２面１０４に形成した割断溝２００に沿って割断するので、側面１５４へのダメージを抑制できる。また、受光面側に割断溝２００を設けるので、割断溝２００とｐｎ接合部分との距離を長くできる。また、割断溝２００とｐｎ接合部分との距離が長くなるので、加工の影響を低減できる。

【0040】

本実施例の概要は、次の通りである。本開示のある態様の太陽電池セル１０の製造方法は、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２に溝部１５０を形成するステップと、溝部１５０が形成されたｎ型半導体基板１００の第１面１０２にｐ側透明導電膜層１１４を形成するステップとを備える。溝部１５０の側面１５４の少なくとも一部には、ｐ側透明導電膜層１１４の未成膜領域１６０が形成される。

【0041】

溝部１５０の底面１５２にもｐ側透明導電膜層１１４が形成される。

【0042】

ｐ側透明導電膜層１１４を形成するステップの前に、溝部１５０が形成されたｎ型半導体基板１００の第１面１０２にｐ型パッシベーション層１１６を形成するステップをさらに備えてもよい。溝部１５０の底面１５２にもｐ型パッシベーション層１１６が形成される。

【0043】

溝部１５０の側面１５４の少なくとも一部にもｐ型パッシベーション層１１６が形成される。

【0044】

ｐ型パッシベーション層１１６を形成するステップの前に、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２と、溝部１５０とにテクスチャ１０６を形成するステップをさらに備える。

【0045】

溝部１５０の底面１５２に割断溝２００を形成するステップと、割断溝２００に沿って割断するステップと、をさらに備える。

【0046】

ｎ型半導体基板１００における第１面１０２と反対を向いた第２面１０４に割断溝２００を形成するステップと、割断溝２００に沿って割断するステップと、をさらに備える。

【0047】

本開示の別の態様は、割断用太陽電池セル１０００である。この割断用太陽電池セル１０００は、ｎ型半導体基板１００と、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２に配置される溝部１５０と、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２と溝部１５０の底面１５２とに少なくとも配置されるｐ型パッシベーション層１１６と、ｎ型半導体基板１００の第１面１０２と溝部１５０の底面１５２とにおいて、ｐ型パッシベーション層１１６に重ねて配置されるｐ側透明導電膜層１１４とを備える。溝部１５０の側面１５４の少なくとも一部には、ｐ側透明導電膜層１１４の未成膜領域１６０が配置される。

【0048】

溝部１５０の側面１５４の少なくとも一部にもｐ型パッシベーション層１１６が配置される。

【0049】

ｎ型半導体基板１００は、溝部１５０の底面１５２にテクスチャ構造を有する。

【0050】

以上、本開示について実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0051】

１０ 太陽電池セル、 １２ 割断線、 ２０ 太陽電池ストリング、 ２２ ストリング間配線材、 ２４ ストリング端配線材、 ２６ セル間配線材、 ３０ 端子ボックス、 ３２ ケーブル、 ４０ 保護部材、 ４２ 封止部材、 ５０ 太陽電池モジュール、 ６０ 太陽電池パネル、 １００ ｎ型半導体基板、 １０２ 第１面（表面）、 １０４ 第２面、 １０６ テクスチャ、 １１４ ｐ側透明導電膜層、 １１６ ｐ型パッシベーション層（非晶質半導体層）、 １２４ ｎ側透明導電膜層、 １２６ ｎ側パッシベーション層、 １５０ 溝部、 １５２ 底面、 １５４ 側面、 １６０ 未成膜領域、 ２００ 割断溝、 １０００ 割断用太陽電池セル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】