特許 7502873 太陽電池および太陽電池製造方法

(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】2024-06-11

(45)【発行日】2024-06-19

(54)【発明の名称】太陽電池および太陽電池製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0224 20060101AFI20240612BHJP

   H01L 31/18 20060101ALI20240612BHJP

   H01L 31/0747 20120101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 264

H01L31/04 266

H01L31/04 420

H01L31/06 455

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020051037

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021150578

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-01-27

【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、結晶Ｓｉ太陽電池をベースとした複合型太陽電池モジュールの開発」共同研究、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】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】100131705

【弁理士】

【氏名又は名称】新山 雄一

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】古牧 周

(72)【発明者】

【氏名】吉河 訓太

【審査官】丸橋 凌

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１７１４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３９３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９３９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０１６１２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１３３７２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０６０１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４２１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５７６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００９０６７０（ＫＲ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２５７６７６７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３９４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２２４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６０１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／０２２４

Ｈ０１Ｌ ３１／０４－３１／０７８

Ｈ０１Ｌ ３１／１８－３１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板の裏面に、それぞれ第１方向に延びる帯状の第１半導体層および第２半導体層を前記第１方向と交差する第２方向に交互に積層する工程と、
前記半導体基板の裏面側に、前記第１半導体層および前記第２半導体層を覆うよう透明電極層を積層する工程と、
前記透明電極層の裏面側に、平面視で前記第１半導体層および前記第２半導体層の前記第２方向の中央部に重なるよう、金属粒子およびバインダを含む導電性ペーストを印刷することにより、前記第１方向に延びるベース電極を形成する工程と、
前記ベース電極をエッチングマスクとするエッチングにより、前記透明電極層を部分的に除去する工程と、
を備え、
前記ベース電極を形成する工程で、印刷された前記導電性ペーストが広がるように流動することによって、前記ベース電極の前記第２方向の幅が前記透明電極に向かって増大し、前記ベース電極の第２方向の両端部の厚さが中央部よりも小さくなることで前記透明電極層を部分的に除去する工程において、前記ベース電極の前記第２方向の両側部に前記エッチングマスクとして機能しない領域を形成するよう、前記導電性ペーストの印刷条件を設定する、太陽電池製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池および太陽電池製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体基板を用いた太陽電池として、受光面側および裏面側の両面に電極が形成された両面電極型の太陽電池と、裏面側のみに電極が形成された裏面電極型の太陽電池とがある。両面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されるため、この電極により太陽光が遮蔽されてしまう。一方、裏面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されないため、両面電極型の太陽電池と比較して太陽光の受光率が高い。特許文献１には、裏面電極型の太陽電池が開示されている。

【0003】

特許文献１には、裏面に形成される電極を光反射層としても利用することで、太陽電池の効率を向上することが記載されている。特許文献１に記載の太陽電池では、隣接し合う電極間の短絡を防止しながら電極の面積を大きくするために、一方の電極の高さを大きくし、高さが大きい方の電極の裏面側を鍔状に拡大している。このように、平面視における電極の面積を大きくすることで、より多くの光を半導体基板に戻すことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６１０４０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の太陽電池では、電極間の分離のために複雑な立体構造を採用しているため、製造工程が複雑である。そこで、本発明は、製造が簡単な太陽電池および工程が簡単な太陽電池製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板の裏面側に、それぞれ第１方向に延びる帯状に形成され、前記第１方向と交差する第２方向に交互に積層される第１半導体層および第２半導体層と、前記第１半導体層および第２半導体層の前記第２方向の中央部の裏面側にそれぞれ前記第１方向に延びるよう積層される透明電極と、前記透明電極の前記第２方向の裏面側にそれぞれ前記第１方向に延びるよう積層され、金属粒子とバインダとを含む材料から形成されるベース電極と、を備え、前記ベース電極の前記第２方向の幅は、前記透明電極に向かって増大し、前記ベース電極の前記第２方向の両端は、前記透明電極から突出する。

【0007】

本発明の別の態様に係る太陽電池製造方法は、半導体基板の裏面に、それぞれ第１方向に延びる帯状の第１半導体層および第２半導体層を前記第１方向と交差する第２方向に交互に積層する工程と、前記半導体基板の裏面側に、前記第１半導体層および前記第２半導体層を覆うよう透明電極層を積層する工程と、前記透明電極層の裏面側に、平面視で前記第１半導体層および前記第２半導体層の前記第２方向の中央部に重なるよう、金属粒子およびバインダを含む導電性ペーストを印刷することにより、前記第１方向に延びるベース電極を形成する工程と、前記ベース電極をエッチングマスクとするエッチングにより、前記透明電極層を部分的に除去する工程と、を備え、前記透明電極層を部分的に除去する工程で、印刷された前記導電性ペーストが広がるように流動することによって前記ベース電極の前記第２方向の両側部に前記エッチングマスクとして機能しない領域を形成するよう、前記導電性ペーストの印刷条件を設定する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、製造が簡単な太陽電池および工程が簡単な太陽電池製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る太陽電池を示す裏面図である。

【図2】図１の太陽電池のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】図１の太陽電池の製造方法の手順を示すフローチャートである。

【図4A】図３の太陽電池製造方法の一工程を示す断面図である。

【図4B】図３の太陽電池製造方法の図４Ａの次の工程を示す断面図である。

【図4C】図３の太陽電池製造方法の図４Ｂの次の工程を示す断面図である。

【図4D】図３の太陽電池製造方法の図４Ｃの次の工程を示す断面図である。

【図4E】図３の太陽電池製造方法の図４Ｄの次の工程を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面ではハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、便宜上、見やすいように調整されている。

【0011】

図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池１の構成を示す模式裏面図である。図２は、図１の太陽電池１のＡ－Ａ線断面図である。

【0012】

太陽電池１は、いわゆるヘテロ接合バックコンタクト型の太陽電池セルである。この太陽電池１は、半導体基板１１と、半導体基板１１の裏面（光の入射面と反対側の面）に配設される第１半導体層２１および第２半導体層２２と、第１半導体層２１および第２半導体層２２の裏面側にそれぞれ配設される第１透明電極３１および第２透明電極３２と、第１透明電極３１および第２透明電極３２の裏面側にそれぞれ配設される第１ベース電極４１および第２ベース電極４２と、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２にそれぞれ配設される第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２と、第１嵩上電極５１の間および第２嵩上電極５２の間をそれぞれ接続する第１配線材６１および第２配線材６２と、を備える。

【0013】

半導体基板１１は、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等の結晶シリコン材料で形成される。半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｎ型ドーパントがドープされたｎ型の半導体基板である。ｎ型ドーパントとしては、例えばリン（Ｐ）が挙げられる。半導体基板１１は、受光面側からの入射光を吸収して光キャリア（電子および正孔）を生成する光電変換基板として機能する。半導体基板１１の材料として結晶シリコンが用いられることにより、暗電流が比較的に小さく、入射光の強度が低い場合であっても比較的高出力（照度によらず安定した出力）が得られる。

【0014】

第１半導体層２１および第２半導体層２２は、半導体基板１１の裏面に、それぞれ第１方向に延びる帯状に形成される。第１半導体層２１および第２半導体層２２は、第１方向と交差する第２方向に交互に設けられる。第１半導体層２１および第２半導体層２２は、半導体基板１１の略全面を覆うように配設されることが好ましい。

【0015】

第１半導体層２１および第２半導体層２２は、互いに異なる導電型を有する。例として、第１半導体層２１はｐ型半導体から形成され、第２半導体層２２はｎ型半導体から形成される。第１半導体層２１および第２半導体層２２は、例えば所望の導電型を付与するドーパントを含有するアモルファスシリコン材料で形成することができる。ｐ型ドーパントとしては、例えばホウ素（Ｂ）が挙げられ、ｎ型ドーパントとしては、例えば上述したリン（Ｐ）が挙げられる。

【0016】

第１透明電極３１は、それぞれの第１半導体層２１の第２方向の中央部の裏面側に第１方向に延びるよう積層され、第２透明電極３２は、それぞれの第２半導体層２２の第２方向の中央部の裏面側に第１方向に延びるよう積層される。第１透明電極３１および第２透明電極３２は、第１半導体層２１および第２半導体層２２から集電し、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２に接続する薄層である。また、第１透明電極３１および第２透明電極３２は、第１半導体層２１および第２半導体層２２と、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２との材質の違い等によって生じる密着性の低下や界面における電気抵抗の増大を防止する中間層として機能する。

【0017】

第１透明電極３１および第２透明電極３２は、同じ材料から形成することができる。第１透明電極３１および第２透明電極３２を形成する材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を挙げることができる。

【0018】

第１透明電極３１および第２透明電極３２の平均厚さの下限としては、５ｎｍが好ましく、１０ｎｍがより好ましい。一方、第１透明電極３１および第２透明電極３２の平均厚さの上限としては、５００ｎｍが好ましく、３００ｎｍがより好ましい。第１透明電極３１および第２透明電極３２の平均厚さを前記下限以上とすることによって、第１透明電極３１および第２透明電極３２を切れ目なく連続する膜状とすることができるので、第１透明電極３１と第１ベース電極４１との間および第２透明電極３２と第２ベース電極４２との間の接続を確実にすることができる。また、。第１透明電極３１および第２透明電極３２の平均厚さを前記上限以下とすることによって、第１透明電極３１と第１ベース電極４１との間および第２透明電極３２と第２ベース電極４２との間の電気抵抗が不必要に大きくなることを防止できる。

【0019】

第１ベース電極４１は、それぞれの第１透明電極３１の第２方向の裏面側に第１方向に延びるよう積層され、第２ベース電極４２は、それぞれの第２透明電極３２の第２方向の中央部の裏面側に第１方向に延びるよう積層される。第１ベース電極４１および第２ベース電極４２は、第１透明電極３１および第２透明電極３２を介して第１半導体層２１および第２半導体層２２から電力を収集する。また、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２は、半導体基板１１を通過した光を反射して、再度半導体基板１１内に戻すことによって、キャリア生成効率を向上する。

【0020】

また、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第２方向の両端は、第１透明電極３１および第２透明電極３２からそれぞれ突出する。これにより、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の面積が大きくなるので、より多くの光を反射して太陽電池１の効率を向上することができる。

【0021】

第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第１透明電極３１および第２透明電極３２からの第２方向の平均突出長さの下限としては、第１透明電極３１および第２透明電極３２の平均厚さの３０倍が好ましく、５０倍がより好ましい。一方、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第１透明電極３１および第２透明電極３２からの第２方向の平均突出長さの上限としては、第１透明電極３１および第２透明電極３２の平均厚さの３０倍が好ましく、５０倍がより好ましい。第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第１透明電極３１および第２透明電極３２からの第２方向の平均突出長さを前記下限以上とすることによって、第１ベース電極４１と第２ベース電極４２との隙間を最小限とて第１ベース電極４１および第２ベース電極４２による光の反射面積を大きくした場合にも第１透明電極３１と第２透明電極３２との絶縁を確実にすることができる。また、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第１透明電極３１および第２透明電極３２からの第２方向の平均突出長さを前記上限以下とすることによって、第１透明電極３１および第２透明電極３２の面積を大きくして、第１半導体層２１および第２半導体層２２からの集電効率を向上することができる。

【0022】

第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第１透明電極３１および第２透明電極３２からの第２方向の平均突出長さの具体的な値の下限としては、第１透明電極３１と第２透明電極３２との絶縁のために、２０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。一方、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第１透明電極３１および第２透明電極３２からの第２方向の平均突出長さの具体的な値の上限としては、第１透明電極３１および第２透明電極３２の面積を大きくするために、２００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。

【0023】

第１ベース電極４１および第２ベース電極４２は、金属粒子とそのバインダとを含む材料から形成することができる。金属粒子の材質としては、例えば銀、銅、ニッケル等が挙げられ、導電率および光反射率が大きい銀が特に好適に用いられる。バインダとしては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。つまり、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２は、後で詳しく説明するように、例えば銀ペースト等の導電性ペーストを硬化することによって形成することができる。このため、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２は、導電性ペーストの溶剤が揮発して形成される空孔を有し得る。

【0024】

第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第２方向の幅は、第１透明電極３１および第２透明電極３２に向かって増大する。第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第２方向の断面における裏面側の外縁の形状は、第２方向中央部において裏側に凸状であり、第２方向両側部において裏側に凹状であることが好ましい。これにより、第１透明電極３１および第２透明電極３２少ない材料で形成しながら、効率的に面積を大きくすることができる。具体例として、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第２方向の断面形状は、例えば第１透明電極３１および第２透明電極３２の裏面をベースラインとするガウス分布曲線のような形状となり得る。

【0025】

第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第２方向の両側部は空孔が表裏に連続するので流体を通過させ得るが、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第２方向の中央部は空孔が表裏に連続しないので流体を通過させない。なお、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の両側部においても、厚み方向視においては金属粒子が互いに重なり合うよう存在するため、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２に表面側から入射する光は殆どが表面側に反射する。

【0026】

後述する製造方法によれば、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の厚みが５μｍ以下であれば、その表面側の第１透明電極３１および第２透明電極３２を除去することができる。このため、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の厚みが５μｍ以下である部分の第２方向の平均幅の下限としては、２０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。一方、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の厚みが５μｍ以下である部分の第２方向の平均幅の上限としては、２００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。

【0027】

第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の平均高さ（第２方向の複数の断面におけるそれぞれの最大高さの平均値）の下限としては、２０μｍが好ましく、２５μｍがより好ましい。一方、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の平均高さの上限としては、１００μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の平均高さを前記下限以上とすることによって、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２は、電気抵抗が小さく、中央部において流体を通過させないものとなる。また、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の平均高さを前記上限以下とすることによって、導電性ペーストの使用量を抑制して製造コストを小さくできるとともに、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の両側部の流体透過性を確保することができる。

【0028】

第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２は、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の裏面側にそれぞれ第１方向に部分的に積層される。より具体的には、第１嵩上電極５１は、第２方向に一列または複数列に並ぶよう、それぞれの第１ベース電極４１に部分的に積層される。第２嵩上電極５２は、第２方向に一列または複数列に並び、且つ第２方向から見て第１嵩上電極５１と互い違いなるよう、それぞれの第２ベース電極４２に部分的に積層される。

【0029】

第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２は、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２と同様に、導電性粒子とそのバインダとを含む材料から形成することができる。また、第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２は、局所的に高さを大きくするとともに電気抵抗を小さくすることができるよう、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２を形成する導電性ペーストよりも流動性が小さい導電性ペーストから形成されることが好ましい。

【0030】

第１配線材６１は、第２方向に並ぶ複数の第１嵩上電極５１を接続し、第２配線材６２は、第２方向に並ぶ複数の第２嵩上電極５２を接続する。第１配線材６１および第２配線材６２は、第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２を介して、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２からそれぞれ電流を取り出すために配設される。

【0031】

第１配線材６１および第２配線材６２は、例えば銅線等の導体によって形成することができる。第１配線材６１および第２配線材６２と第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２とは、例えば半田、導電性接着材等によって接続することができる。第１配線材６１および第２配線材６２として、外面を第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２と接続するための半田で被覆した金属線を用いてもよい。

【0032】

続いて、太陽電池１を製造する方法について説明する。太陽電池１は、図３に示す太陽電池製造方法によって製造することができる。図３の太陽電池製造方法は、本発明に係る太陽電池製造方法の一実施形態である。

【0033】

本実施形態の太陽電池製造方法は、半導体層形成工程（ステップＳ０１）と、透明電極層積層工程（ステップＳ０２）と、ベース電極形成工程（ステップＳ０３）と、嵩上電極形成工程（ステップＳ０４）と、エッチング工程（ステップＳ０５）と、焼成工程（ステップＳ０６）と、配線材接続工程（ステップＳ０７）と、を備える

【0034】

ステップＳ０１の半導体層形成工程では、図４Ａに示すように、半導体基板１１の裏面に、第１半導体層２１および第２半導体層２２を第２方向に交互に並ぶよう形成する。具体的には、第１半導体層２１および第２半導体層２２は、半導体基板１１の裏面にマスクを形成し、例えばＣＶＤ等の成膜技術によって半導体材料を積層することによって順番に形成することができる。

【0035】

ステップＳ０２の透明電極層積層工程では、図４Ｂに示すように、第１半導体層２１および第２半導体層２２を形成した半導体基板１１の裏面側の略全体に、例えばＣＶＤやＰＶＤ等の成膜技術によって第１透明電極３１および第２透明電極３２を形成する材料を積層することにより、透明電極層３０を形成する。

【0036】

ステップＳ０３のベース電極形成工程では、図４Ｃに示すように、透明電極層３０の裏面側に、平面視で第１半導体層２１および第２半導体層２２の第２方向の中央部に重なるよう第１導電性ペーストをそれぞれ積層することにより、第１方向に延びる第１ベース電極４１および第２ベース電極４２を形成する。

【0037】

第１導電性ペーストは、スクリーン印刷によって選択的に積層することができる。より詳しくは、ベース電極形成工程では、メッシュ基材と、メッシュ基材に支持され、一定の厚みを有し、印刷領域が開口した乳材とを備える印刷版を用いて、透明電極層３０を上にして配置した半導体基板１１に第１導電性ペースト印刷することにより、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２を形成することができる。

【0038】

このベース電極形成工程では、印刷された第１導電性ペーストが広がるように流動することによって第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の第２方向の両側部に次のエッチング工程においてエッチングマスクとして機能しない領域を形成するよう、第１導電性ペーストの印刷条件を設定する。第１導電性ペーストは、印刷版の開口内では一定の厚さを有するが、印刷版を除去した直後に、重力により流動して、上側の角がなくなり、両端の下側部分が外側に広がるように形状が崩れる。これにより、透明電極層３０に向かって第２方向の幅が増大する第１ベース電極４１および第２ベース電極４２を形成することができる。第１導電性ペーストは、導電性粒子、バインダに加えて、溶剤を含むものを用いることができる。第１導電性ペーストは、溶剤の含有量等によって流動性（粘度）を調整することができる。また、印刷版の材料および形状、透明電極層３０への圧接圧力、印刷版の開口に第１導電性ペーストを押し込むスキージの速度等によっても、形成される第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の形状が変化し得る。

【0039】

また、ベース電極形成工程では、第１導電性ペーストに含まれる溶剤を揮発させ、形成した第１ベース電極４１および第２ベース電極４２が容易に変形しないようにするための乾燥を行うことが好ましい。

【0040】

ステップＳ０４の嵩上電極形成工程では、図４Ｄに示すように、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の裏面側に第２導電性ペーストを積層することにより、第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２を形成する。第２導電性ペーストとしては、第１導電性ペーストと同様のものを用いることができるが、第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２を局所的に高く積層しやすく、第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２の電気抵抗より小さくできるよう、第１導電性ペーストとは組成が異なるものを使用することが好ましい。

【0041】

第２方向に交互に配置されるよう形成される。第２導電性ペーストも、スクリーン印刷によって選択的に積層することができる。また、嵩上電極形成工程でも、第２導電性ペーストに含まれる溶剤を揮発させ、形成した第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２が容易に変形しないようにするための乾燥を行うことが好ましい。

【0042】

ステップＳ０５のエッチング工程では、図４Ｅに示すように、第１ベース電極４１および第２ベース電極４２をマスクとするエッチングにより、透明電極層３０を部分的に除去する。具体的には透明電極層３０の第１半導体層２１と第２半導体層２２とに跨る領域を選択的に除去し、これによって、平面視で第１半導体層２１に内包される第１透明電極３１と、平面視で第２半導体層２２に内包される第２透明電極３２とを画定する。ＩＴＯから形成される透明電極層３０をエッチングすることができるエッチング液としては、例えば塩酸などを用いることができる。

【0043】

ステップＳ０６の焼成工程では、加熱により、第１ベース電極４１、第２ベース電極４２、第１嵩上電極５１および第２嵩上電極５２を硬化させる。

【0044】

ステップＳ０７の配線材接続工程では、第１配線材６１および第２配線材６２によって第２方向に並ぶ第１嵩上電極５１の間および第２方向に並ぶ第２嵩上電極５２の間をそれぞれ接続する。これによって、図１および２に示す太陽電池１を得ることができる。

【0045】

本実施形態の太陽電池製造方法では、透明電極層積層工程で全面に透明電極層３０を形成し、エッチング工程で第１ベース電極４１および第２ベース電極４２をマスクとするエッチングを行うことにより第１透明電極３１および第２透明電極３２を形成するので、第１透明電極３１第２透明電極３２を形成するための専用のマスクを形成する必要がない。したがって、本実施形態の太陽電池製造方法は、太陽電池１を比較簡単に製造することができる。つまり、上述の実施形態に係る太陽電池１は、比較的簡単かつ安価に製造することができる。

【0046】

さらに、本実施形態の太陽電池製造方法では、第１導電性ペーストを流動させることにより第２方向の両側部にエッチングマスクとして機能しない領域を有する第１ベース電極４１および第２ベース電極４２を形成する。これにより、エッチング工程において、透明電極層３０の第１ベース電極４１および第２ベース電極４２から露出する領域だけでなく第１ベース電極４１および第２ベース電極４２の両側部に被覆されている領域も除去することができる。これにより、光を反射する面積が大きい第１ベース電極４１および第２ベース電極４２を形成しても、第１透明電極と第２透明電極とを確実に分離することができる。

【0047】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、本発明に係る太陽電池は、上述した構成要素以外に、各構成要素間を絶縁する絶縁層、光の反射を抑制する反射防止膜、電極等を保護する保護膜等のさらなる構成要素を備えてもよい。

【0048】

本発明に係る太陽電池製造方法において、エッチング工程の前に焼成を行ってもよい。また、本発明に係る太陽電池製造方法ベース電極形成工程と嵩上電極形成工程との間でエッチング工程をおこなってもよい。また、本発明に係る太陽電池製造方法は、独立した焼成工程を設けず、ベース電極形成工程および嵩上電極形成工程のいずれかまたはそれぞれの工程において乾燥だけでなく焼成まで行ってもよい。

【符号の説明】

【0049】

１ 太陽電池
１１ 半導体基板
２１ 第１半導体層
２２ 第２半導体層
３０ 透明電極層
３１ 第１透明電極
３２ 第２透明電極
４１ 第１ベース電極
４２ 第２ベース電極
５１ 第１嵩上電極
５２ 第２嵩上電極
６１ 第１配線材
６２ 第２配線材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】