CN112640133B - 太阳能电池的制造方法、太阳能电池以及太阳能电池模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够简化透明电极层的形成的太阳能电池的制造方法。太阳能电池的制造方法依次包括如下工序：在基板(11)的背面侧形成导电型半导体层(25、35)、在导电型半导体层(25、35)上形成透明导电膜、隔着透明导电膜在导电型半导体层(25、35)上分别形成金属电极层(29、39)、以及对透明导电膜进行图案成型而形成相互分离的透明电极层(28、38)。在金属电极层形成工序中，印刷包含金属材料、树脂材料以及溶剂的印刷材料并使其固化，形成金属电极层(29、39)，在金属电极层(29、39)的周缘形成树脂材料偏向地存在而成的树脂膜(40)，在透明电极层形成工序中，将金属电极层(29)及其周缘的树脂膜(40)与金属电极层(39)及其周缘的树脂膜(40)作为掩模，对透明导电膜进行图案成型。

Description

太阳能电池的制造方法、太阳能电池以及太阳能电池模块

技术领域

本发明涉及背面电极型(背接触型)的太阳能电池的制造方法、背面电极型的太阳能电池以及具备该太阳能电池的太阳能电池模块。

背景技术

作为使用了半导体基板的太阳能电池，具有在受光面侧及背面侧的两面形成有电极的两面电极型的太阳能电池和仅在背面侧形成有电极的背面电极型的太阳能电池。在两面电极型的太阳能电池中，在受光面侧形成有电极，因此太阳光被该电极遮蔽。另一方面，在背面电极型的太阳能电池中，在受光面侧没有形成电极，因此与两面电极型的太阳能电池相比，太阳光的受光率较高。在专利文献1中，公开了背面电极型的太阳能电池。

专利文献1所记载的太阳能电池具备：半导体基板、依次层叠于半导体基板的背面侧的第一导电型半导体层及第一电极层、以及依次层叠于半导体基板的背面侧的另一部分的第二导电型半导体层及第二电极层。为了防止短路，第一电极层与第二电极层相互分离。

专利文献1：日本特开2013-131586号公报

通常，第一电极层及第二电极层分别包含透明电极层与金属电极层。金属电极层例如能够通过使用了银膏的丝网印刷法相对容易地分离而形成。另一方面，透明电极层需要通过使用了掩模的例如光刻法分离而形成，其形成工序相对复杂。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够简化透明电极层的形成的太阳能电池的制造方法、太阳能电池以及太阳能电池模块。

本发明所涉及的太阳能电池的制造方法是背面电极型的太阳能电池的制造方法，上述背面电极型的太阳能电池具备：具有两个主面的半导体基板、配置于半导体基板的一个主面侧的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层、与第一导电型半导体层对应的第一透明电极层及第一金属电极层、以及与第二导电型半导体层对应的第二透明电极层及第二金属电极层，上述太阳能电池的制造方法依次包括：半导体层形成工序，在半导体基板的一个主面侧的一部分形成第一导电型半导体层，在半导体基板的一个主面侧的另一部分形成第二导电型半导体层；透明导电膜形成工序，在第一导电型半导体层及第二导电型半导体层上以横跨它们的方式形成透明导电膜；金属电极层形成工序，隔着透明导电膜在第一导电型半导体层上形成第一金属电极层，隔着透明导电膜在第二导电型半导体层上形成第二金属电极层；以及透明电极层形成工序，对透明导电膜进行图案成型，由此形成相互分离的第一透明电极层及第二透明电极层，在金属电极层形成工序中，印刷包含粒状的金属材料、树脂材料以及溶剂的印刷材料并使其固化，由此形成第一金属电极层及第二金属电极层，在第一金属电极层的周缘及第二金属电极层的周缘形成树脂材料偏向地存在而成的树脂膜，在透明电极层形成工序中，使用第一金属电极层及其周缘的树脂膜与第二金属电极层及其周缘的树脂膜作为掩模，来对透明导电膜进行图案成型。

本发明所涉及的太阳能电池是背面电极型的太阳能电池，具备：具有两个主面的半导体基板、配置于半导体基板的一个主面侧的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层、与第一导电型半导体层对应的第一透明电极层及第一金属电极层、以及与第二导电型半导体层对应的第二透明电极层及第二金属电极层，第一透明电极层及第一金属电极层呈带状，第一透明电极层的带宽比第一金属电极层的带宽窄，第二透明电极层及第二金属电极层呈带状，第二透明电极层的带宽比第二金属电极层的带宽窄，在第一金属电极层的周缘及第二金属电极层的周缘形成有第一金属电极层及第二金属电极层的印刷材料中的树脂材料偏向地存在而成的树脂膜。

本发明所涉及的太阳能电池模块具备上述的太阳能电池。

根据本发明，能够简化太阳能电池的透明电极层的形成。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的太阳能电池模块的一个例子的侧视图。

图2是从背面侧观察本实施方式所涉及的太阳能电池的图。

图3是图2的太阳能电池的III-III线剖视图。

图4A是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的半导体层形成工序的图。

图4B是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的透明导电膜形成工序的图。

图4C是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的金属电极层形成工序的图。

图4D是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的透明电极层形成工序的图。

图5A是使用SEM以100倍的倍率观测实施例的太阳能电池的背面侧的金属电极层及金属电极层间的结果。

图5B是使用SEM以450倍的倍率观测图5A中的金属电极层间的部分A的结果。

图5C是使用SEM以5000倍的倍率观测图5B中的金属电极层间的部分B的结果。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的一个例子进行说明。此外，在各附图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记。另外，为了方便，也存在省略阴影线、部件附图标记等的情况，在上述情况下，参照其他附图。

(太阳能电池模块)

图1是表示本实施方式所涉及的太阳能电池模块的一个例子的侧视图。太阳能电池模块100具备呈二维状排列的多个太阳能电池单元1。

太阳能电池单元1通过布线部件2串联及/或并联地连接。具体而言，布线部件2与太阳能电池单元1的电极层中的母线部(后述)连接。布线部件2例如是接线片等公知的互连器。

太阳能电池单元1及布线部件2被受光面保护部件3与背面保护部件4夹持。在受光面保护部件3与背面保护部件4之间填充有液体状或固体状的密封材料5，由此，太阳能电池单元1及布线部件2被密封。受光面保护部件3例如是玻璃基板，背面保护部件4是玻璃基板或金属板。密封材料5例如是透明树脂。

以下，对太阳能电池单元(以下，称为太阳能电池)1详细地进行说明。

(太阳能电池)

图2是从背面侧观察本实施方式所涉及的太阳能电池的图。图2所示的太阳能电池1是背面电极型的太阳能电池。太阳能电池1具备具有两个主面的半导体基板11，在半导体基板11的主面具有第一导电型区域7与第二导电型区域8。

第一导电型区域7形成所谓的梳状的形状，具有相当于梳齿的多个指部7f与相当于梳齿的支承部的母线部7b。母线部7b沿着半导体基板11的一个边部在第一方向(X方向)上延伸，指部7f从母线部7b向与第一方向交叉的第二方向(Y方向)延伸。

同样地，第二导电型区域8形成所谓的梳状的形状，具有相当于梳齿的多个指部8f与相当于梳齿的支承部的母线部8b。母线部8b沿着半导体基板11的与一个边部对置的另一个边部在第一方向(X方向)上延伸，指部8f从母线部8b向第二方向(Y方向)延伸。

指部7f与指部8f形成沿第二方向(Y方向)延伸的带状，且在第一方向(X方向)上交替设置。

此外，第一导电型区域7及第二导电型区域8也可以形成为条纹状。

图3是图2的太阳能电池的III-III线剖视图。如图3所示，太阳能电池1具备层叠于半导体基板11的主面中的作为受光的一侧的主面的受光面侧的钝化层13。另外，太阳能电池1具备依次层叠于半导体基板11的主面中的作为受光面的相反侧的主面(一个主面)的背面侧的一部分(主要是第一导电型区域7)的钝化层23、第一导电型半导体层25以及第一电极层27。另外，太阳能电池1具备依次层叠于半导体基板11的背面侧的另一部分(主要是第二导电型区域8)的钝化层33、第二导电型半导体层35以及第二电极层37。

半导体基板11由单晶硅或多晶硅等结晶硅材料形成。半导体基板11例如是在结晶硅材料中掺杂了n型掺杂剂的n型半导体基板。此外，半导体基板11也可以是例如在结晶硅材料中掺杂了p型掺杂剂的p型半导体基板。作为n型掺杂剂，例如能够列举磷(P)。作为p型掺杂剂，例如能够列举硼(B)。

半导体基板11作为吸收来自受光面侧的入射光而生成光生载流子(电子及空穴)的光电转换基板发挥功能。

作为半导体基板11的材料使用结晶硅，由此即使在暗电流相对较小，且入射光的强度较低的情况下，也能够获得较高的输出(不受照度影响而稳定的输出)。

半导体基板11也可以在背面侧具有被称为纹理构造的金字塔型的微小的凹凸构造。由此，未被半导体基板11吸收而通过的光的回收效率提高。

另外，半导体基板11也可以在受光面侧具有被称为纹理构造的金字塔型的微小的凹凸构造。由此，入射光的反射在受光面减少，从而半导体基板11的光封闭效果提高。

钝化层13形成于半导体基板11的受光面侧。钝化层23形成于半导体基板11的背面侧的第一导电型区域7。钝化层33形成于半导体基板11的背面侧的第二导电型区域8。钝化层13、23、33例如由本征(i型)非晶硅材料形成。

钝化层13、23、33抑制在半导体基板11生成的载流子的再耦合，从而提高载流子的回收效率。

在半导体基板11的受光面侧的钝化层13上也可以设置有例如由SiO、SiN或SiON等材料形成的防反射层。

第一导电型半导体层25形成在钝化层23上，即形成于半导体基板11的背面侧的第一导电型区域7。第一导电型半导体层25例如由非晶硅材料形成。第一导电型半导体层25例如是在非晶硅材料中掺杂了p型掺杂剂(例如，上述的硼(B))的p型半导体层。

第二导电型半导体层35形成在钝化层33上，即形成于半导体基板11的背面侧的第二导电型区域8。第二导电型半导体层35例如由非晶硅材料形成。第二导电型半导体层35例如是在非晶硅材料中掺杂了n型掺杂剂(例如，上述的磷(P))的n型半导体层。

此外，也可以是第一导电型半导体层25为n型半导体层，第二导电型半导体层35为p型半导体层。

第一导电型半导体层25及钝化层23与第二导电型半导体层35及钝化层33形成沿第二方向(Y方向)延伸的带状，且在第一方向(X方向)上交替排列。

第二导电型半导体层35及钝化层33的一部分也可以重叠于邻接的第一导电型半导体层25及钝化层23的一部分之上(省略图示)。

第一电极层27与第一导电型半导体层25对应，具体而言形成在半导体基板11的背面侧的第一导电型区域7中的第一导电型半导体层25上。第二电极层37与第二导电型半导体层35对应，具体而言形成在半导体基板11的背面侧的第二导电型区域8中的第二导电型半导体层35上。

第一电极层27具有依次层叠于第一导电型半导体层25上的第一透明电极层28与第一金属电极层29。第二电极层37具有依次层叠于第二导电型半导体层35上的第二透明电极层38与第二金属电极层39。

第一透明电极层28及第二透明电极层38由透明的导电性材料形成。作为透明导电性材料，能够列举ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟及氧化锡的复合氧化物)等。

第一金属电极层29及第二金属电极层39由含有银、铜、铝等粒状的金属材料、绝缘性的树脂材料以及溶剂的导电性糊剂材料形成。

第一电极层27及第二电极层37，即第一透明电极层28、第二透明电极层38、第一金属电极层29以及第二金属电极层39形成沿第二方向(Y方向)延伸的带状，且在第一方向(X方向)上交替排列。

第一透明电极层28与第二透明电极层38相互分离，第一金属电极层29与第二金属电极层39也相互分离。

第一透明电极层28的第一方向(X方向)的带宽比第一金属电极层29的第一方向(X方向)的带宽窄，第二透明电极层38的第一方向(X方向)的带宽比第二金属电极层39的第一方向(X方向)的带宽窄。

在第一金属电极层29的周缘及第二金属电极层39的周缘形成有树脂膜40，该树脂膜40通过第一金属电极层29及第二金属电极层39的导电性糊剂材料中的绝缘性的树脂材料偏向地存在而成(详细后述)。

第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的第一导电型半导体层25的一部分及第二导电型半导体层35的一部分被树脂膜40覆盖。详细而言，第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的第一导电型半导体层25的凹凸构造(纹理构造)的谷部及第二导电型半导体层35的凹凸构造的谷部被树脂膜40覆盖。

另一方面，第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的第一导电型半导体层25的凹凸构造的顶部及第二导电型半导体层35的凹凸构造的顶部未被树脂膜40覆盖而露出。

在第一导电型半导体层25与树脂膜40的层间以及第二导电型半导体层35与树脂膜40的层间呈岛状(不连续地)配置有与第一透明电极层28及第二透明电极层38相同材料的透明导电膜48。详细而言，在第一导电型半导体层25的凹凸构造的谷部与树脂膜40的层间以及第二导电型半导体层35的凹凸构造的谷部与树脂膜40的层间呈岛状配置有透明导电膜48。

第一金属电极层29与第一导电型半导体层25的接触面积为第一透明电极层28与第一导电型半导体层25的接触面积的一半以下，第二金属电极层39与第二导电型半导体层35的接触面积为第二透明电极层38与第二导电型半导体层35的接触面积的一半以下。

接下来，参照图4A～图4D，对本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法进行说明。图4A是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的半导体层形成工序的图，图4B是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的透明导电膜形成工序的图。图4C是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的金属电极层形成工序的图，图4D是表示本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法中的透明电极层形成工序的图。在图4A～图4D中，示出了半导体基板11的背面侧，省略了半导体基板11的表面侧。

首先，如图4A所示，在至少在背面侧具有凹凸构造(纹理构造)的半导体基板11的背面侧的一部分，具体而言在第一导电型区域7形成钝化层23及第一导电型半导体层25(半导体层形成工序)。

例如，也可以在使用CVD法或PVD法在半导体基板11的整个背面侧制成了钝化膜及第一导电型半导体膜后，使用利用了通过光刻技术生成的掩模或金属掩模的蚀刻法，对钝化层23及第一导电型半导体层25进行图案成型。此外，作为针对p型半导体膜的蚀刻溶液，例如能够列举含有臭氧的氢氟酸、硝酸与氢氟酸的混合液那样的酸性溶液，作为针对n型半导体膜的蚀刻溶液，例如能够列举氢氧化钾水溶液那样的碱性溶液。

或者，也可以在使用CVD法或PVD法在半导体基板11的背面侧层叠钝化层及第一导电型半导体层时，使用掩模，同时进行钝化层23及p型半导体层25的成膜及图案成型。

接下来，在半导体基板11的背面侧的另一部分，具体而言在第二导电型区域8形成钝化层33及第二导电型半导体层35(半导体层形成工序)。

例如，与上述同样，也可以在使用CVD法或PVD法在半导体基板11的整个背面侧制成了钝化膜及第二导电型半导体膜后，使用利用了通过光刻技术生成的掩模或金属掩模的蚀刻法，对钝化层33及第二导电型半导体层35进行图案成型。

或者，也可以在使用CVD法或PVD法在半导体基板11的背面侧层叠钝化层及第二导电型半导体层时，使用掩模，同时进行钝化层33及第二导电型半导体层35的成膜及图案成型。

此外，在该半导体层形成工序中，也可以在半导体基板11的受光面侧的整个面形成钝化层13(省略图示)。

接下来，如图4B所示，在第一导电型半导体层25及第二导电型半导体层35上以横跨它们的方式形成透明导电膜28Z(透明导电膜形成工序)。作为透明导电膜28Z的形成方法，例如使用CVD法或PVD法等。

接下来，如图4C所示，隔着透明导电膜28Z在第一导电型半导体层25上形成第一金属电极层29，隔着透明导电膜28Z在第二导电型半导体层35上形成第二金属电极层39(金属电极层形成工序)。

第一金属电极层29及第二金属电极层39通过印刷印刷材料(例如，油墨)而形成。作为第一金属电极层29及第二金属电极层39的形成方法，能够列举丝网印刷法、喷墨法、凹版涂布法或分配法等。其中，优选丝网印刷法。

印刷材料在绝缘性的树脂材料中包含粒状(例如，球状)的金属材料。为了对粘度或涂布性进行调整，印刷材料也可以包含溶剂等。

作为绝缘性的树脂材料，能够列举基质树脂等。详细而言，作为绝缘性树脂，优选为高分子化合物，特别优选为热固化型树脂或紫外线固化型树脂，环氧、聚氨酯、聚酯或硅酮系的树脂等为代表例。

作为金属材料，能够列举银、铜、铝等。其中，优选包含银粒子的银膏。

例如，印刷材料中含有的金属材料的比例作为相对于印刷材料整体的重量比为85％以上95％以下。

接下来，在第一金属电极层29及第二金属电极层39的印刷后，通过加热处理或紫外线照射处理，使第一金属电极层29及第二金属电极层39中的绝缘性树脂固化。此时，绝缘性树脂材料渗出到第一金属电极层29及第二金属电极层39的周缘，而在第一金属电极层29的周缘及第二金属电极层39的周缘形成绝缘性的树脂材料偏向地存在而成的树脂膜40。

此时，第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸构造(纹理构造)的谷部被树脂膜40覆盖。另一方面，第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸构造的顶部未被树脂膜40覆盖而露出。

此外，如上由导电性糊剂形成的第一金属电极层29及第二金属电极层39也可以具有氨酯键。例如与环氧树脂相比，聚氨酯树脂在交联时的收缩较小，在树脂中不易产生裂纹。若在树脂中不易产生裂纹，则能够防止蚀刻溶液渗入到金属电极层，从而能够防止因金属电极层下的透明导电膜被蚀刻而导致金属电极层剥离、长期可靠性变差。

接下来，如图4D所示，使用将第一金属电极层29及其周缘的树脂膜40与第二金属电极层39及其周缘的树脂膜40用作掩模的蚀刻法，对透明导电膜28Z进行图案成型，由此形成相互分离的第一透明电极层28及第二透明电极层38(透明电极层形成工序)。作为蚀刻法，例如能够列举湿式蚀刻法，作为蚀刻溶液，能够列举盐酸(HCl)等酸性溶液。

此时，在第一金属电极层29与第二金属电极层39之间，透明导电膜28Z的蚀刻从凹凸构造(纹理构造)的顶部朝向谷部进行。

这里，为了使第一透明电极层28与第二透明电极层38分离，只要它们之间的透明导电膜不连续即可，透明导电膜48也可以呈岛状残留于凹凸构造的谷部。若透明导电膜48呈岛状残留于凹凸构造的谷部，则凹凸构造的谷部中的树脂膜40残留在第一导电型半导体层25及第二导电型半导体层35上。

通过以上的工序，完成本实施方式的背面电极型的太阳能电池1。

这里，在现有的太阳能电池的制造方法中，在透明导电膜形成工序后且金属电极层形成工序前，包含透明电极层形成工序。

在透明电极层形成工序中，例如使用光刻法对透明导电膜进行图案成型，由此形成相互分离的第一透明电极层及第二透明电极层。在光刻法中，

·在透明导电膜上涂敷抗蚀剂，

·通过使抗蚀剂感光，而在抗蚀剂形成开口，

·通过将抗蚀剂作为掩模对在开口中露出的透明导电膜进行蚀刻，而形成相互分离的第一透明电极层及第二透明电极层，

·除去抗蚀剂。

与此相对，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，在透明导电膜形成工序后，依次包括金属电极层形成工序以及透明电极层形成工序，在透明电极层形成工序中，使用通过金属电极层形成工序形成的第一金属电极层29及第二金属电极层39作为掩模，对透明导电膜28Z进行图案成型，由此形成相互分离的第一透明电极层28及第二透明电极层38。由此，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，不需要如以往那样使用利用了掩模的光刻法等，就能够实现透明电极层的形成的简化及缩短化。其结果，能够实现太阳能电池及太阳能电池模块的低成本化。

这里，若使用第一金属电极层29及第二金属电极层39作为掩模而对透明导电膜28Z进行图案成型，则在透明导电膜28Z的蚀刻时，第一金属电极层29及第二金属电极层39下的透明导电膜28Z也被蚀刻，从而存在第一透明电极层28及第一金属电极层29与第二透明电极层38及第二金属电极层39剥离的可能性。

关于该点，根据本实施方式的太阳能电池的制造方法，在金属电极层形成工序中，通过印刷包含粒状的金属材料、树脂材料以及溶剂的印刷材料并使其固化，而在第一金属电极层29的周缘及第二金属电极层39的周缘形成树脂材料偏向地存在而成的树脂膜40，在透明电极层形成工序中，使用第一金属电极层29及其周缘的树脂膜40与第二金属电极层39及其周缘的树脂膜40作为掩模，对透明导电膜28Z进行图案成型。由此，能够抑制第一金属电极层29及第二金属电极层39下的透明导电膜28Z的蚀刻，从而能够抑制第一透明电极层28及第一金属电极层29的剥离与第二透明电极层38及第二金属电极层39的剥离。

在通过这样的制造方法制造出的太阳能电池1中，第一透明电极层28的带宽比第一金属电极层29的带宽窄，第二透明电极层38的带宽比第二金属电极层39的带宽窄，在第一金属电极层29的周缘及第二金属电极层39的周缘形成有第一金属电极层29及第二金属电极层39的印刷材料中的树脂材料偏向地存在而成的树脂膜。

此外，在通过现有的太阳能电池的制造方法制造出的太阳能电池中，通常，透明电极层的带宽比金属电极层的带宽宽。

另外，在通过本实施方式的制造方法制造出的太阳能电池1中，第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的第一导电型半导体层25的一部分及第二导电型半导体层35的一部分被树脂膜40覆盖。详细而言，第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的第一导电型半导体层25的凹凸构造(纹理构造)的谷部及第二导电型半导体层35的凹凸构造的谷部被树脂膜40覆盖。

另外，在第一导电型半导体层25与树脂膜40的层间以及第二导电型半导体层35与树脂膜40的层间呈岛状(不连续地)配置有与第一透明电极层28及第二透明电极层38相同材料的透明导电膜48。详细而言，在第一导电型半导体层25的凹凸构造的谷部与树脂膜40的层间以及第二导电型半导体层35的凹凸构造的谷部与树脂膜40的层间呈岛状配置有透明导电膜48。

由此，第一导电型半导体层25及第二导电型半导体层35露出的面积变小。因此，能够抑制太阳能电池及太阳能电池模块的劣化，从而太阳能电池及太阳能电池模块的可靠性(例如，长期耐久性)提高。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变更及变形。例如，在上述实施方式中，如图3所示，例示了异质结型的太阳能电池1，但本发明不限于异质结型的太阳能电池，也能够应用于同质结型的太阳能电池等各种太阳能电池。

另外，在上述实施方式中，例示了具有结晶硅基板的太阳能电池，但并不限定于此。例如，太阳能电池也可以具有砷化镓(GaAs)基板。

实施例

以下，基于实施例对本发明具体地进行说明，但本发明并不限定于以下的实施例。

如下所述，根据图4A～图4D所示的工序，制作了图2及图3所示的太阳能电池1。

首先，通过对单晶硅基板的背面侧进行各向异性蚀刻，获得在背面侧形成有金字塔型的纹理构造的半导体基板11。

接下来，在使用CVD法在半导体基板11的整个背面侧制成了钝化膜及第一导电型半导体膜后，使用利用了通过光刻技术生成的光致抗蚀剂(掩模)的蚀刻法，在半导体基板11的背面侧的一部分形成钝化层23及第一导电型半导体层25(半导体层形成工序)。

接下来，在使用CVD法在半导体基板11的整个背面侧制成了钝化膜及第二导电型半导体膜后，使用利用了通过光刻技术生成的光致抗蚀剂(掩模)的蚀刻法，在半导体基板11的背面侧的另一部分形成钝化层33及第二导电型半导体层35(半导体层形成工序)。

接下来，使用CVD法，在第一导电型半导体层25及第二导电型半导体层35上以横跨它们的方式形成透明导电膜28Z(透明导电膜形成工序)。

接下来，使用利用了银膏的丝网印刷法，隔着透明导电膜28Z在第一导电型半导体层25上形成第一金属电极层29，隔着透明导电膜28Z在第二导电型半导体层35上形成第二金属电极层39(金属电极层形成工序)。

然后，将第一金属电极层29及第二金属电极层39在180℃的烘箱中加热处理1个小时。由此，印刷材料中的绝缘性的树脂材料渗出到第一金属电极层29的周缘及第二金属电极层39的周缘，从而在第一金属电极层29的周缘及第二金属电极层39的周缘形成树脂膜40。

接下来，使用将第一金属电极层29及其周缘的树脂膜40与第二金属电极层39及其周缘的树脂膜40用作掩模的蚀刻法，对透明导电膜28Z进行图案成型，由此形成相互分离的第一透明电极层28及第二透明电极层38(透明电极层形成工序)。作为蚀刻溶液，使用盐酸(HCl)。

在如以上那样制作实施例的太阳能电池的过程中，使用SEM(场致发射型扫描式电子显微镜S4800，日立高新技术公司制)观测透明导电膜形成工序及金属电极层形成工序后且透明电极层形成工序前的太阳能电池的背面侧。其结果如图5A～图5C所示。

图5A是使用SEM以100倍的倍率观测实施例的太阳能电池的背面侧的金属电极层及金属电极层间的结果，图5B是使用SEM以450倍的倍率观测图5A中的金属电极层间的部分A的结果。图5C是使用SEM以5000倍的倍率观测图5B中的金属电极层间的部分B的结果。

根据图5A～图5C，能够确认在第一金属电极层29的周缘及第二金属电极层39的周缘形成有绝缘性的树脂材料偏向地存在而成的树脂膜40(黑色部分)。

另外，能够确认第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸构造(纹理构造)的谷部被树脂膜40(黑色部分)覆盖。另一方面，能够确认第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的透明导电膜28Z的凹凸构造的顶部未被树脂膜40覆盖而露出。由此，预料到在之后的透明电极层形成工序的蚀刻中，透明导电膜28Z的蚀刻从凹凸构造的顶部朝向底部进行。

接下来，在透明电极层形成工序后，使用SEM观测制作出的实施例的太阳能电池的背面侧，确认了第一透明电极层28及第一金属电极层29与第二透明电极层38及第二金属电极层39没被剥离。另外，确认了树脂膜40没被剥离而残留于第一金属电极层29与第二金属电极层39之间的凹凸构造的谷部。

另外，进行电极间的短路检查，确认了电极层间没有短路。

由于树脂膜40没被剥离，电极层间没有短路，因此预料到透明导电膜48呈岛状残留于第一导电型半导体层25的凹凸构造的谷部与树脂膜40的层间以及第二导电型半导体层35的凹凸构造的谷部与树脂膜40的层间，而保持树脂膜40。

附图标记说明

1…太阳能电池；2…布线部件；3…受光面保护部件；4…背面保护部件；5…密封材料；7…第一导电型区域；8…第二导电型区域；7b、8b…母线部；7f、8f…指部；11…半导体基板；13、23、33…钝化层；25…第一导电型半导体层；27…第一电极层；28…第一透明电极层；28Z…透明导电膜；29…第一金属电极层；35…第二导电型半导体层；37…第二电极层；38…第二透明电极层；39…第二金属电极层；40…树脂膜；48…透明导电膜；100…太阳能电池模块。

Claims (13)

1.一种太阳能电池的制造方法，其是背面电极型的太阳能电池的制造方法，所述背面电极型的太阳能电池具备：具有两个主面的半导体基板、配置于所述半导体基板的一个主面侧的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层、与所述第一导电型半导体层对应的第一透明电极层及第一金属电极层、以及与所述第二导电型半导体层对应的第二透明电极层及第二金属电极层，

所述太阳能电池的制造方法的特征在于，依次包括：

半导体层形成工序，在所述半导体基板的所述一个主面侧的一部分形成所述第一导电型半导体层，在所述半导体基板的所述一个主面侧的另一部分形成所述第二导电型半导体层；

透明导电膜形成工序，在所述第一导电型半导体层及所述第二导电型半导体层上以横跨它们的方式形成透明导电膜；

金属电极层形成工序，隔着所述透明导电膜在所述第一导电型半导体层上形成所述第一金属电极层，隔着所述透明导电膜在所述第二导电型半导体层上形成所述第二金属电极层；以及

透明电极层形成工序，对所述透明导电膜进行图案成型，由此形成相互分离的所述第一透明电极层及所述第二透明电极层，

在所述金属电极层形成工序中，印刷包含粒状的金属材料、树脂材料以及溶剂的印刷材料并使其固化，由此形成所述第一金属电极层及所述第二金属电极层，在所述第一金属电极层的周缘及所述第二金属电极层的周缘形成所述树脂材料偏向地存在而成的树脂膜，

在所述透明电极层形成工序中，使用所述第一金属电极层及其周缘的所述树脂膜与所述第二金属电极层及其周缘的所述树脂膜作为掩模，来对所述透明导电膜进行图案成型。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，

在所述透明电极层形成工序中，使用利用了蚀刻溶液的湿式蚀刻法，对所述透明导电膜进行图案成型。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，

在所述金属电极层形成工序中，使用丝网印刷法来印刷所述印刷材料。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，

所述印刷材料中含有的所述金属材料的比例作为相对于所述印刷材料整体的重量比为85％以上95％以下。

5.一种太阳能电池，其是背面电极型的太阳能电池，具备：具有两个主面的半导体基板、配置于所述半导体基板的一个主面侧的第一导电型半导体层及第二导电型半导体层、与所述第一导电型半导体层对应的第一透明电极层及第一金属电极层、以及与所述第二导电型半导体层对应的第二透明电极层及第二金属电极层，

所述太阳能电池的特征在于，

所述第一透明电极层及所述第一金属电极层呈带状，所述第一透明电极层的带宽比所述第一金属电极层的带宽窄，

所述第二透明电极层及所述第二金属电极层呈带状，所述第二透明电极层的带宽比所述第二金属电极层的带宽窄，

在所述第一金属电极层的周缘及所述第二金属电极层的周缘形成有所述第一金属电极层及所述第二金属电极层的印刷材料中的树脂材料偏向地存在而成的树脂膜，

所述第一金属电极层与所述第二金属电极层之间的所述第一导电型半导体层的一部分及所述第二导电型半导体层的一部分被所述树脂膜覆盖，

在所述第一导电型半导体层与所述树脂膜的层间以及所述第二导电型半导体层与所述树脂膜的层间呈岛状配置有与所述第一透明电极层及所述第二透明电极层相同材料的透明导电膜。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，

所述半导体基板的两个主面中的至少所述一个主面侧具有凹凸构造，

所述第一金属电极层与所述第二金属电极层之间的所述第一导电型半导体层的谷部及所述第二导电型半导体层的谷部被所述树脂膜覆盖，

所述第一金属电极层与所述第二金属电极层之间的所述第一导电型半导体层的顶部及所述第二导电型半导体层的顶部未被所述树脂膜覆盖而露出。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，

在所述第一导电型半导体层的谷部与所述树脂膜的层间以及所述第二导电型半导体层的谷部与所述树脂膜的层间呈岛状配置有与所述第一透明电极层及所述第二透明电极层相同材料的透明导电膜。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，

所述印刷材料为金属膏，

所述树脂膜通过所述印刷材料中含有的树脂材料渗出而成。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，

所述第一金属电极层及所述第二金属电极层包含作为所述印刷材料中含有的金属材料的银。

10.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，

所述第一金属电极层及所述第二金属电极层包含所述印刷材料中含有的粒状的金属材料。

11.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，

由所述印刷材料形成的所述第一金属电极层及所述第二金属电极层具有氨酯键。

12.根据权利要求5～7中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，

所述第一金属电极层与所述第一导电型半导体层的接触面积为所述第一透明电极层与所述第一导电型半导体层的接触面积的一半以下，

所述第二金属电极层与所述第二导电型半导体层的接触面积为所述第二透明电极层与所述第二导电型半导体层的接触面积的一半以下。

13.一种太阳能电池模块，其特征在于，

具备权利要求5～12中任一项所述的太阳能电池。