JP5470248B2 - 太陽電池セルの製造方法及び太陽電池セル - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池セルの製造方法及び太陽電池セルに関する。
本願は、２００８年７月４日に出願された特願２００８−１７６２８５号及び２００８年１０月８日に出願された特願２００８−２６１７９６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、エネルギーの効率的な利用の観点から、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。
特に、シリコン単結晶を利用した太陽電池は、単位面積当たりのエネルギー変換効率に優れている。
しかし、一方でシリコン単結晶を利用した太陽電池は、シリコン単結晶インゴットをスライスしたシリコンウエハを用いるため、インゴットの製造に大量のエネルギーが費やされ、製造コストが高い。
特に、屋外などに設置される大面積の太陽電池を実現する場合、シリコン単結晶を利用して太陽電池を製造すると、現状では相当にコストが掛かる。
そこで、より安価に製造可能なアモルファス（非晶質）シリコン薄膜を利用したアモルファスシリコン型太陽電池が、低コストな太陽電池として普及している。

アモルファスシリコン型太陽電池は、例えば、ガラス基板上にいわゆるＴＣＯ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ）等の透明電極が表面電極として成膜され、表面電極上にアモルファスシリコンからなる半導体膜（光電変換層）と、裏面電極となるＡｇ薄膜とが積層された光電変換体を有する。
半導体膜は、光を受けると電子とホールを発生するアモルファスシリコン膜（ｉ型）が、ｐ型及びｎ型のシリコン膜によって挟まれたｐｉｎ接合と呼ばれる層構造によって構成されている。
そして、太陽光により半導体層で発生した電子とホールは、ｐ型・ｎ型半導体の電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで両面の電極に電位差が生じる。

ところで、上述したアモルファスシリコン型太陽電池においては、基板上に広い面積で均一に光電変換体を形成しただけでは電位差が小さいという問題がある。
そこで、光電変換体を所定のサイズ毎に電気的に分離した区画素子（太陽電池セル）が形成され、互いに隣接する区画素子が電気的に接続された構成が知られている。
具体的には、基板上に広い面積で均一に形成した光電変換体に、レーザ光などで溝を形成して多数の短冊状の区画素子を形成し、これら区画素子を互いに電気的に直列に接続する、いわゆる集積構造が知られている。

上述した太陽電池の製造方法としては、例えば、特許文献１に示すような技術が知られている。
この特許文献１においては、最初の工程としてガラス基板の上に透明電極を成膜し、この透明電極に対してレーザスクライブによって第一溝を形成している。
続いて、透明電極上に、光電変換機能を備えた半導体膜を設け、その後レーザ光を用いたスクライブによって半導体膜の一部を除去して電気接続用溝を設け、これによって光電変換膜たる半導体膜を短冊状に分割する。
さらに、半導体膜上に裏面電極を形成した後、レーザ光を用いたスクライブによって裏面電極及び半導体膜の双方に共通溝を形成する。
この時、半導体膜上に形成された裏面電極の成膜材料が電気接続用溝内にも埋設される。
このように、各層を成膜する工程毎にスクライブを行うことで、各層が区画されるとともに、裏面電極と表面電極とが接続され、区画素子が互いに電気的に接続される。

特開２００７−２７３８５８号公報

ところで、近年では成膜対象であるガラス基板が大型化する傾向にあり、一辺が１ｍ以上の基板を用いる場合がある。この場合、上述した従来技術のように、各層を成膜する工程毎にスクライブを行うと、スクライブの精度を確保し難いという問題がある。つまり、大型のガラス基板を用いると、ガラス基板の自重等によりガラス基板に反りが生じる等に起因し、所望のアライメントが得られた溝を形成することができず、溝が曲がって形成されてしまうという問題がある。これにより、互いに隣接する区画素子の間を確実に分離することができなかったり、互いに隣接する溝が接触したりする虞がある。その結果、互いに隣接する区画素子の間の絶縁性を確保できず、互いに隣接する区画素子の間が短絡し、区画素子の発電効率が低下するという問題がある。

これに対して、溝の間の距離を拡大することにより、互いに隣接する溝が接触することを防ぎ、互いに隣接する区画素子の間の絶縁性を確保する対策が考えられる。しかしながら、この場合には、区画素子の有効面積が減少するという問題がある。その結果、各区画素子の発電効率が低下するという問題がある。
また、各層を成膜する工程毎にスクライブを行うことにより、必然的に製造プロセス時間中に占めるレーザ処理時間が増大したり、スクライブ工程を行う度にスクライブされる部分の周辺に生じるパーティクルを除去するための洗浄工程が必要になったりする場合もあり、製造効率が低下するという問題がある。

一方、アモルファスシリコン型太陽電池は、理論上、結晶型太陽電池に比較して光電変換効率に劣ることが知られている。
その問題点を解決する方法として、光電変換効率の高い光電変換層の開発と並び、製造工程中で生じる光電変換層の劣化を防止する技術が重要視されている。

このような製造工程中の光電変換層の劣化は、主に以下に述べる現象に起因すると考えられている。
上述してきたように、レーザを用いることによって溝を形成しているが、一般的にＴＣＯからなる上記透明電極は赤外領域の波長のレーザ光線、例えば波長１０６４ｎｍのＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）赤外レーザをよく吸収して加熱され、また、アモルファスシリコンからなる上記半導体膜は可視光領域の波長のレーザ光線、例えば前記赤外レーザの２倍高調波である５３２ｎｍの緑色レーザをよく吸収して加熱されることが知られている。
そこで、上記透明電極を切断する場合には上記赤外レーザが用いられ、上記半導体膜を切断する場合には緑色レーザがよく用いられる。
この赤外レーザを用いる方法は、緑色レーザを用いる方法に比して高出力であるため、溝周辺の各層が、レーザ照射に起因して発生する熱の影響を受け易いという問題がある。
レーザ照射に起因して発生する熱の影響の一点目として、例えばレーザ照射に起因して発生する熱が、溝周辺の各層に伝わり、溝周辺におけるアモルファスシリコン層（半導体層）のダングリングボンドをキャップする水素原子が脱離する等が挙げられる。
発電有効領域に隣接する溝を形成する際のレーザ照射に起因して発生する熱により、発電有効領域の半導体層から水素原子が脱離した場合、この部分に生じたダングリングボンドにより局在準位が発生し、太陽電池の光電変換効率の低下に直結するという問題がある。
また二点目として、溝の形成時に溶融した表面電極の材料が、溝の内部に飛散する可能性もある。
この場合、表面電極とは反対の半導体層の側方に形成された裏面電極と、表面電極の間を飛散した表面電極とが橋渡しされて接続し、両電極間が短絡する虞がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、大型の基板に対しても精度良くスクライブを行うことで、隣接する区画間の絶縁性を確保するとともに、区画素子の発電効率を向上させることができる太陽電池の製造方法及び太陽電池を提供することを第１の目的とする。
また、レーザスクライブ工程の所要時間を短縮するとともに、スクライブ時に発生する熱による影響を抑制して光電変換効率を向上できる太陽電池セルの製造方法及び太陽電池セルを提供することを第２の目的とする。

本発明の第３態様の太陽電池セルの製造方法は、基板上に、第１電極層、光電変換層、及び第２電極層を順に積層することによって光電変換体を形成した後、光電変換体を複数の区画部に電気的に分離する溝を形成するスクライブ工程を含み、前記スクライブ工程では、前記第１電極層、前記光電変換層、及び前記第２電極層を貫通して分離する第１溝と、前記第１溝に平行であり、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第２溝と、前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝とは反対の前記第２溝の側方に配置され、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第３溝と、前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝の側方であって前記第２溝とは反対側に配置され、前記第１溝と発電有効領域となる区画部との間で少なくとも前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第４溝とを各々、個別のレーザ光を照射することにより形成し、前記スクライブ工程後に、前記第１溝及び前記第４溝の内部に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記複数の区画部を電気的に接続する配線層を形成する配線層形成工程とを有し、前記配線層形成工程において、前記配線層は、該配線層の一部が前記第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層と電気的に接続されると共に、該配線層の他の一部が前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通じ、前記第１溝に直近の発電有効領域である前記第２電極層と前記第２溝とは反対の前記第４溝の側方に配置された前記第２電極層の表面に至り、前記複数の区画部が電気的に接続される。
この方法によれば、太陽電池を構成する各層の膜すべてを形成した後、各溝をスクライブして太陽電池セルを形成することで、各層を成膜する工程毎にスクライブを行う従来の場合に比べて、スクライブ工程の所要時間を短縮することができる。
これにより、太陽電池製造工程におけるタクトタイムが短縮され、太陽電池製造装置の生産性を向上することができる。
そして、第１溝の形成時に使用する赤外レーザ等の高出力レーザにより第１溝周辺に生じる熱の伝導、及びそれに伴う先述の熱の影響による水素原子の脱離が発電有効領域まで伝播することが第４溝によって防止される。従って、従来に比べて光電変換層の劣化の少ない太陽電池セルを作製することができる。
これにより、発電有効領域となる各区画部の面積を増大させることができるため、各太陽電池セルの光電変換効率を向上できる。
また、第１溝の形成時に表面電極層すなわち第１電極層が溶融及び飛散し、第１電極層と裏面電極層すなわち第２電極層との間が橋渡しされて接続した場合であっても、第１溝と発電有効領域となる区画部とが、絶縁層が埋設された第４溝により分離されているため、発電有効領域において第１電極層と第２電極層とが短絡することを確実に抑えることができる。
つまり、発電有効領域を有する区画部と、隣接する溝内の短絡部との絶縁性を確保することができるため、この短絡により生じる光電変換効率の低下を抑えることができる。
さらに、この方法によれば、配線層は、該配線層の一部が前記第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層と電気的に接続されると共に、該配線層の他の一部が前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通じ、前記第１溝に直近の発電有効領域である前記第２電極層と前記第２溝とは反対の前記第４溝の側方に配置された前記第２電極層の表面に至り、前記複数の区画部が電気的に接続される。ゆえに、この方法は、配線層の一部は第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層に対して、第２溝の底面と同面積からなる電気的接続をもたらす。

本発明の第３態様の太陽電池セルの製造方法においては、前記レーザ光のうち、前記第１溝を形成する第１レーザとして赤外レーザを用い、前記第２溝を形成する第２レーザ，前記第３溝を形成する第３レーザ，及び前記第４溝を形成する第４レーザとして可視光レーザを用いることが好ましい。
可視光レーザとしては、例えば、赤外レーザの２倍高調波を用いてもよい。
この方法によれば、第１溝の形成に赤外レーザを使用することで第１電極層を確実に分離した太陽電池セルを作製でき、赤外レーザの２倍高調波を用いて第４溝が形成される。このため、第１溝の周囲に、劣化した光電変換層又は第１電極層と第２電極層の短絡等熱の影響が生じた場合であっても、このような劣化部分等を熱の影響が一層少ない方法を用いて発電有効領域から分離できる。
したがって、発電有効領域を持つ区画部と隣接する溝内の短絡部との間の絶縁性を確保でき、この短絡により生じる光電変換効率の低下を抑え、発電有効領域となる各区画部の面積を増大できるため、各太陽電池セルの光電変換効率を向上できる。

本発明の第３態様の太陽電池セルの製造方法においては、前記スクライブ工程では、前記光電変換体において、前記第１レーザ，前記第２レーザ，前記第３レーザ，及び前記第４レーザの照射位置を所望の間隔とし、４つのレーザの照射位置を並進させることにより、各レーザを走査して各溝を形成することが好ましい。
この場合、先述した熱の影響の少ない光電変換層を持つ太陽電池セルを、１度のレーザ走査で分離できるため、各層を成膜する工程毎にスクライブを行う従来の場合に比べて、スクライブ工程の所要時間を短縮することができる。
これにより、太陽電池製造工程におけるタクトタイムが短縮され、太陽電池製造装置における生産性を向上することができる。

本発明の第３態様の太陽電池セルの製造方法においては、前記スクライブ工程では、前記第２レーザ，前記第３レーザ，及び前記第４レーザの相対位置を固定し、前記各レーザを同時に走査して前記第２溝，前記第３溝，及び前記第４溝を同時に形成した後、前記第１レーザを走査して前記第１溝を形成することが好ましい。
この場合、予め熱の影響の少ない赤外レーザの第２高調波により有効発電領域から分離しておいた区画部に後から赤外レーザを走査することで、赤外レーザによる熱の影響の伝播をより確実に食い止めることができ、各太陽電池セルの光電変換効率を向上できる。

本発明の第４態様の太陽電池セルは、基板上に形成され、第１電極層，光電変換層，及び第２電極層が順に積層された光電変換体と、前記光電変換体を複数の区画部に電気的に分離する溝とを含む。前記溝は、前記第１電極層，前記光電変換層，及び前記第２電極層を貫通して分離する第１溝と、前記第１溝に平行であり、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離し、前記複数の区画部を電気的に接続する配線層が内部に形成された第２溝と、前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝とは反対の前記第２溝の側方に配置され、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第３溝と、前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝の側方であって前記第２溝とは反対側に配置され、前記第１溝と発電有効領域となる区画部との間で少なくとも前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第４溝とを有する。前記第１溝の内部には、互いに隣接する区画部間における少なくとも前記第１電極層及び前記光電変換層を絶縁する絶縁層が形成され、前記第４溝の内部には、互いに隣接する区画部間における少なくとも前記光電変換層及び前記第２電極層を絶縁する絶縁層が形成されている。前記配線層は、該配線層の一部が前記第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層と電気的に接続していると共に、該配線層の他の一部が前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通じ、前記第１溝に直近の発電有効領域である前記第２電極層と前記第２溝とは反対の前記第４溝の側方に配置された前記第２電極層の表面に至り、前記複数の区画部を電気的に接続している。
ここで、第１溝の内部に形成される絶縁層は第１絶縁層であり、第４溝の内部に形成される絶縁層は第２絶縁層である。
この構成によれば、各溝により、基板上に形成された光電変換体が所定サイズに分割され、発電有効領域を持つ複数の区画部を形成することができる。
そして、第１溝及び第４溝内に絶縁層を形成することで、発電有効領域を持つ区画部とこの区画部に隣接する区画部との間を確実に分離することができ、隣接する溝間において溝が互いに接触することを確実に防止できる。
そして、絶縁層の表面を通る配線層が形成され、この配線層が第１溝によって電気的に分離された第２溝底面に露出した第１電極層と発電有効領域の第２電極層とを接続するので、互いに隣接する区画部間における絶縁性を確保し、互いに隣接する区画部を直列接続することができる。
したがって、隣接する区画部の間の短絡により生じるリーク電流等の発生を確実に抑えることができ、光電変換効率の低下を抑えることができる。
また、第１溝内に絶縁層を形成することで、第１溝と第１溝に隣接する溝（例えば、第２溝）との間の距離を縮小することができる。
さらに、この構成によれば、配線層は、該配線層の一部が前記第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層と電気的に接続していると共に、該配線層の他の一部が前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通じ、前記第１溝に直近の発電有効領域である前記第２電極層と前記第２溝とは反対の前記第４溝の側方に配置された前記第２電極層の表面に至り、前記複数の区画部が電気的に接続している。ゆえに、この構成によれば、配線層の一部は第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層に対して、第２溝の底面と同面積からなる電気的接続が確実に得られる。

ここで、第２溝とは反対の第１溝の側方に第４溝を形成することで、第１溝と発電有効領域となる区画部とが分離されるので、第１溝の形成時に使用する赤外レーザ等から発生する熱の伝導、及びそれに伴う先述の熱の影響による水素原子の脱離が、発電有効領域まで伝播することを防止できる。
これにより、従来に比べて光電変換層の劣化の少ない太陽電池セルを作製することができる。
これにより、発電有効領域となる各区画部の面積を増大させることができるため、各太陽電池セルの光電変換効率を向上できる。
また、第１溝の形成時に表面電極層すなわち第１電極層が溶融及び飛散し、第１電極層と裏面電極層すなわち第２電極層との間が橋渡しされて接続した場合であっても、第１溝と発電有効領域となる区画部とが、絶縁層が埋設された第４溝により分離されているため、発電有効領域において第１電極層と第２電極層とが短絡することを確実に抑えることができる。
つまり、発電有効領域を持つ区画部と、隣接する溝内の短絡部との絶縁性を確保することができるため、この短絡により生じる光電変換効率の低下を抑えることができる。

また、前記第１溝は、前記第１電極層、前記光電変換層及び前記第２電極層を分離する溝であり、前記第２溝は、前記第２電極層及び前記光電変換層を分離する溝であることが好ましい。
この構成によれば、基板上に光電変換体を形成した後、この光電変換体に対して基板の表面から同時に各溝を形成することができる。このため、各層を成膜する工程毎にスクライブを行う場合に比べて、各溝を容易に形成することができ、製造効率を向上させることができる。
また、各区画部の間を確実に分離することができるため、同一の区画部において溝により分離した部分の間の絶縁性を確保することができる。

また、前記スクライブ工程においては、前記第１溝を形成する第１レーザ、前記第２溝を形成する第２レーザ及び前記第３溝を形成する第３レーザの相対位置を固定し、前記各レーザを同時に走査して前記各溝を同時に形成することが好ましい。
この構成によれば、各溝の相対位置を保った状態でスクライブを行うことができ、各溝の相対位置がずれることがない。このため、互いに隣接する溝（例えば、第１溝と第２溝間）が接触することを防止して、各溝を精度良く形成することができる。したがって、互いに隣接する区画部の間の絶縁性を確保することができるため、互いに隣接する区画部の間が短絡することに起因する発電効率の低下を抑えることができる。また、従来に比べて互いに隣接する溝の間の距離を縮小することが可能になり、各区画素子の有効面積を向上させることができるため、各区画素子の発電効率を向上させることができる。

また、前記スクライブ工程後に、前記第１溝の内部に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記複数の区画を電気的に接続する配線層を形成する配線層形成工程とを有することが好ましい。また、前記配線層形成工程では、少なくとも前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通り、前記第１溝に直近であって前記第２溝底面に露出した前記第１電極層と、前記第２溝とは反対の前記第１溝の側方に配置された前記第２電極層と、を電気的に接続する前記配線層を形成することが好ましい。
この構成によれば、絶縁層形成工程において、互いに隣接する区画部の間における第１溝内に絶縁層を形成することで、互いに隣接する区画部の間の少なくとも第１電極層及び光電変換層間を確実に絶縁することができる。これにより、互いに隣接する区画部の第１電極層及び光電変換層間が短絡することを確実に防止できる。
また、絶縁層の表面を通る配線層を形成し、この配線層により一方の区画部における第１電極層と他方の区画部における発電有効領域である第２電極層とを接続することで、同一区画素子内で分離した部分間すなわち第１溝により分離した第１部分と第２部分の発電有効領域との間における絶縁性を確保した上で、互いに隣接する区画素子間を直列接続することができ、発電効率を向上させることができる。

一方、本発明の太陽電池は、基板上に、第１電極層、光電変換層及び第２電極層が順に積層されて形成された光電変換体と、この光電変換体を複数の区画として電気的に分離する溝とを備える。前記溝は、少なくとも前記第１電極層及び前記光電変換層を分離する第１溝と、前記第１溝に平行であり、少なくとも前記光電変換層を分離し、前記複数の区画部を電気的に接続する配線層が内部に形成された第２溝と、前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝の反対の第２溝の側方に配置され、前記第1電極層を残して前記光電変換層及び前記第２電極層を分離する第３溝と、を有する。また、前記第１溝の内部には、少なくとも前記第１電極層及び前記光電変換層間を絶縁する絶縁層が形成されている。前記配線層は、少なくとも前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通り、前記第１溝に直近の前記第２溝の底面に露出した前記第１電極層と、前記第２溝とは反対の前記第１溝の側方に配置された前記第２電極層と、を電気的に接続している。
この構成によれば、第１溝により、各区画部の間における第１電極層、光電変換層、及び第２電極層を分離することで、基板上に形成された光電変換体が所定サイズに分割され、発電有効領域を持つ区画部を形成することができる。そして、第１溝に絶縁層を形成することで、発電有効領域を持つ区画部と、この区画部に隣接する区画部の間を確実に分離することができる。また、互いに隣接する溝の間において溝が互いに接触することを確実に防止できる。そして、絶縁層の表面を通る配線層が形成されている。この配線層は、第１溝によって電気的に分割された区画部における第１電極層と、発電有効領域である第２電極層とを接続する。これによって、互いに隣接する区画部の間における絶縁性が確保され、互いに隣接する区画部の間を直列接続することができる。
したがって、互いに隣接する区画部の間が短絡することに起因するリーク電流等の発生を確実に抑えることができ、発電効率の低下を抑えることができる。また、第１溝に絶縁層を形成することで、第１溝と、第１溝に隣接する溝（例えば、第２溝）との間の距離を縮小することができる。これにより、区画素子の有効面積を増大させることができるため、区画素子の発電効率を向上させることができる。

本発明によれば、太陽電池セル作製時のスクライブ工程において、各溝を同時に形成することで、各層を成膜する工程毎にスクライブを行う従来の場合に比べて、各溝を精度良く形成することができる。これにより、大型の基板に対しても精度良くスクライブを行うことができるため、各区画部の間を確実に分離することができ、互いに隣接する溝の間において溝が互いに接触することを確実に防止できる。したがって、発電有効領域を有する区画部と、これに隣接する区画部との間の絶縁性を確保することができるため、互いに隣接する区画部の間が短絡することに起因する発電効率の低下を抑えることができる。
また、各溝を精度良く形成することで、従来に比べて隣接する溝間の距離を縮小することが可能になる。これにより、発電有効領域となる各区画部の有効面積を向上できるため、各区画素子の発電効率を向上できる。
また、各溝を同時に形成することで、従来のように各層を成膜する工程毎にスクライブを行う従来の場合に比べて、製造効率を向上できる。

また、太陽電池セル作製時のスクライブ工程において、各溝を同時に形成することで、各層を成膜する工程毎にスクライブを行う従来の場合に比べて、スクライブ工程の所要時間を短縮することができる。
これにより、太陽電池製造工程におけるタクトタイムが短縮され、太陽電池製造装置の生産性を向上することができる。
そして、第１溝の形成時に使用する赤外レーザ等の高出力レーザにより第１溝周辺に生じる熱の伝導、及びそれに伴う先述の熱の影響による水素原子の脱離が、発電有効領域まで伝播することが第４溝によって防止される。従って、従来に比べて光電変換層の劣化の少ない太陽電池セルを作製することができる。
これにより、発電有効領域となる各区画部の面積を増大させることができるため、各太陽電池セルの光電変換効率を向上できる。
また、第１溝の形成時に表面電極層すなわち第１電極層が溶融及び飛散し、第１電極層と裏面電極層すなわち第２電極層との間が橋渡しされて接続した場合であっても、第１溝と発電有効領域となる区画部とが、絶縁層が埋設された第４溝により分離されているため、発電有効領域において第１電極層と第２電極層とが短絡することを確実に抑えることができる。
つまり、発電有効領域を持つ区画部と、隣接する溝内の短絡部との絶縁性を確保することができるため、この短絡により生じる光電変換効率の低下を抑えることができる。
さらに、インクジェット法を用いることにより、インクジェットヘッドの走査経路（インクジェットヘッドと加工物との相対位置）及び材料の滴下量が高精度に制御され、各太陽電池セルに形成された各溝に絶縁材料又は導電性を有する材料が充填される。これによって、所望の位置に所望の量の絶縁層又は配線層を正確に形成することができる。

本発明の第１実施形態におけるアモルファスシリコン型太陽電池を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 図１のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。 図１のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。 図１のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。 本発明の第２実施形態におけるタンデム型太陽電池を示す断面図である。 本発明の第３実施形態におけるアモルファスシリコン型太陽電池を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における変形例のアモルファスシリコン型太陽電池を示す断面図である。 本発明の第４実施形態におけるアモルファスシリコン型太陽電池を示す平面図である。 図７のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 図７のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。 図７のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。 図７のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。 本発明の第５実施形態におけるアモルファスシリコン型太陽電池を示す断面図である。 本発明の第６実施形態におけるアモルファスシリコン型太陽電池を示す断面図である。

次に、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る太陽電池セル及び太陽電池セルの製造方法について説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
（第１実施形態）
（アモルファスシリコン型太陽電池）
図１は、アモルファスシリコン型の太陽電池を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
図１，２に示すように、太陽電池１０は、いわゆるシングル型の太陽電池であり、透明な絶縁性の基板１１の一方の面１１ａ（以下、裏面１１ａという）に光電変換体１２が形成された構成を有する。
基板１１は、例えば、ガラス又は透明樹脂など、太陽光の透過性に優れ、かつ耐久性のある絶縁材料により構成されており、基板１１の一辺の長さは、例えば１ｍ程度である。
この太陽電池１０では、光電変換体１２とは反対の基板１１の側、つまり基板１１の他方の面１１ｂ（以下、表面１１ｂという）側から太陽光が入射する。

光電変換体１２は、表面電極（第１電極層）１３と裏面電極（第２電極層）１５との間に半導体層（光電変換層）１４が挟持された構成を有し、基板１１の裏面１１ａの外周を除く全域に形成されている。
表面電極１３は、透明な導電材料、光透過性を有する金属酸化物、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ‐ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等のＴＣＯから構成されており、基板１１の裏面１１ａ上に表面テクスチャを伴って形成されている。

表面電極１３上には、半導体層１４が形成されている。
この半導体層１４は、例えば、ｐ型アモルファスシリコン膜（不図示）とｎ型アモルファスシリコン膜（不図示）との間にｉ型アモルファスシリコン膜（不図示）を挟んだｐｉｎ接合構造を有する。
このｐｉｎ接合構造において、この半導体層１４に太陽光が入射すると電子とホールが生じて、ｐ型アモルファスシリコン膜とｎ型アモルファスシリコン膜との電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで表面電極１３と裏面電極１５との間に電位差が生じる（光電変換）。

裏面電極１５は、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の比較的高い導電率および反射率を有する金属膜によって構成されており、半導体層１４上に積層されている。
なお、図示しないが、裏面電極１５と半導体層１４との間のバリア性、反射率等の向上のために、裏面電極１５と半導体層１４との間にＴＣＯ等の透明電極を形成することが好ましい。

ここで、基板１１上に形成された光電変換体１２は、多数の第３溝２４により、所定のサイズ毎に分割されている。
すなわち、これら第３溝２４と、第３溝２４に隣接する第３溝２４’と間に囲まれた領域Ｄが繰り返して形成されており、これによって基板１１を鉛直方向から見て矩形状の複数の区画素子（太陽電池セル）２１，２２，２３が形成されている。
また、上述した区画素子２１，２２，２３は、これら区画素子２１，２２，２３をそれぞれ複数の区画部（例えば、区画素子２２の区画部２２ａ〜２２ｄ）に分割する第１溝１８、第２溝１９、及び第４溝５０を備えている。
また、区画素子２２において、区画部２２ａは第３区画部に対応し，区画部２２ｂは第４区画部に対応し，区画部２２ｃは第２区画部に対応し，区画部２２ｄは第１区画部に対応する。
また、区画素子２１において、区画部２１ａは第３区画部に対応し，区画部２１ｂは第４区画部に対応し，区画部２１ｃは第２区画部に対応し，区画部２１ｄは第１区画部に対応する。
また、区画素子２３において、区画部２３ｄは第１区画部に対応する。

第１溝１８は、区画素子２２の第１部分（以下、区画部２２ａという）と区画部２２ａに隣接する区画素子２２の第２部分（以下、区画部２２ｂという）との間で、光電変換体１２の表面電極１３，半導体層１４，及び裏面電極１５を分離している。
具体的には、第１溝１８は、区画部２２ａ，２２ｂの互いに隣接するそれぞれの端部において、基板１１の裏面１１ａが露出するまで基板１１の厚さ方向に切り込まれた溝であり、例えば２０〜６０μｍ程度の幅を有するように形成されている。
同様に、後述する第２溝１９，第３溝２４，第４溝５０のそれぞれは、例えば２０〜６０μｍ程度の幅を有するように形成されている。

区画素子２２においては、第１溝１８に隣接して第２溝１９が形成されている。区画部２２ｂを第１溝１８及び第２溝１９が挟むように、第２溝１９は配置されている。
この第２溝１９は、第１溝１８の幅方向に間隔を空けて形成され、第１溝１８の長手方向と略平行に形成されている。
第２溝１９は、区画部２２ｂと区画素子２２の第３部分（以下、区画部２２ｃという）との間で、光電変換体１２における半導体層１４及び裏面電極１５を分離している。
第２溝１９は、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１２における裏面電極１５及び半導体層１４を貫通し、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
第２溝１９は、隣接する区画素子２２，２３間を電気的に接続するためのコンタクトホールとして機能している。区画素子２２の第２溝１９内に露出した表面電極１３は、コンタクト部２０として機能する。
そして、後述する配線層３０により、区画部２２ａの裏面電極１５と、第２溝１９内の表面電極１３におけるコンタクト部２０とが接続され、これによって互いに隣接する区画素子２２，２３が直列接続される。
なお、第１溝１８と第２溝１９との間隔（区画部２２ｂの幅）は、１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍ程度に設定されている。
このように区画部２２ｂの幅を設定することで、第１溝１８及び第２溝１９が独立している構造を確保できる。また、後述する絶縁層３１（第１絶縁層）及び配線層３０を形成する際に、第１溝１８に絶縁層３１を、第２溝１９に配線層３０を確実に埋設することができる。

さらに、区画素子２２においては、第１溝１８とは反対の第２溝１９の側、すなわち第２溝１９に隣接するように上述した第３溝２４が形成されている。
この第３溝２４は、第２溝１９の幅方向に間隔を空けて形成され、第１溝１８の長手方向と略平行に形成されている。
第３溝２４は、第２溝１９と同様に、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１２における裏面電極１５及び半導体層１４を貫通し、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
これにより、区画素子２２における裏面電極１５及び半導体層１４と、区画素子２３における裏面電極１５及び半導体層１４とを分離できる。
なお、区画素子２２における第２溝１９と第３溝２４との間隔（区画部２２ｃの幅）は、レーザ加工装置のアライメント精度にもよるが、１〜６０μｍ程度に形成されていることが好ましい。
このように区画部２２ｃの幅を設定することで、第２溝１９と第３溝２４とが接触することを防止でき、複数の区画素子間を隔てる区画部２２ｃが確実に形成されるため、第２溝１９内に埋設される配線層３０を確実に隣の区画素子（例えば、区画素子２３）の発電有効領域となる区画部２３ｄから分離できる。

また、区画素子２２において、第２溝１９とは反対の第１溝１８の側方には、第１溝１８に平行な第４溝５０が形成されている。
この第４溝５０は、区画素子２２の第１溝１８と、区画素子２２に隣接する区画素子２１の第３溝２４’との間の裏面電極１５及び半導体層１４を２つの区画部に分離する。
具体的に、第１溝１８と第３溝２４’との間の２つの区画部は、第４溝５０と第３溝２４’との間に形成された区画部２２ｄと、第４溝５０と第１溝１８との間に形成された上述した区画部２２ａとで構成されている。
そして、区画素子２２に隣接する区画素子２１における第３溝２４’と、区画素子２２の第４溝５０との間に囲まれた領域Ｄ１（区画部２２ｄ）が、区画素子２２の発電有効領域を構成している。
なお、区画部２２ａの幅は、１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍ程度に設定されている。
このように区画部２２ａの幅を設定することで、後述する第１溝１８の形成時における熱のダメージが発電有効領域Ｄ１となる区画部２２ｄの半導体層１４に及ぶことを抑制できる。

このように、上述した第１溝１８，第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０は互いに平行に形成され、第１溝１８，第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０により区画素子２２は、区画部２２ａ〜２２ｄに分離されている。
そして、第１溝１８は、基板１１の裏面１１ａが露出する位置に到達するように光電変換体１２を貫通している。一方、第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０は、表面電極１３が露出する位置に到達するように裏面電極１５及び半導体層１４を貫通している。
つまり、表面電極１３は、互いに隣接する区画素子２２，２１の第１溝１８，１８’間の全域に形成されており、一方、半導体層１４及び裏面電極１５は各区画素子２２のそれぞれの第１溝１８，第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０によって分離されている。

ここで、上述した第１溝１８内には、絶縁層３１が埋設されている。
図１に示すように、絶縁層３１は、第１溝１８内において、第１溝１８の長手方向に間隔を空けて形成されている。また、図２に示すように、絶縁層３１の厚さ方向において、絶縁層３１の先端が光電変換体１２の裏面電極１５の表面から突出するように絶縁層３１が形成されている。
なお、絶縁層３１に用いる材料としては、絶縁性を有する紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂等を用いることが可能であり、例えばアクリル系の紫外線硬化性樹脂（例えば、スリーボンド社製３０４２）が好適に用いられる。
また、このような樹脂材料の他にＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）等を用いることも可能である。

また、第４溝５０内にも上述した絶縁層３１と同様の構成材料からなる絶縁層５１（第２絶縁層）が埋設されている。
図１に示すように、絶縁層５１は、第１溝１８内に形成された絶縁層３１と同様の間隔を空けて、第４溝５０の長手方向に沿って形成されている。また、図２に示すように、絶縁層５１の厚さ方向において、絶縁層５１の先端が光電変換体１２の裏面電極１５の表面から突出するように絶縁層５１が形成されている。

裏面電極１５の表面には、区画部２２ｄの裏面電極１５の表面に配置され、絶縁層３１，５１の表面、および、第一溝１８の直近の発電有効領域である区画部２２ａ、２２ｂの裏面電極（第２電極層）１５の表面を覆い、第２溝１９内に導かれる配線層３０が形成されている。
この配線層３０は、各絶縁層３１，５１の位置に対応して形成されており、絶縁層３１，５１と同様に第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている。
配線層３０は、区画素子２２における区画部２２ｄの裏面電極１５と、区画素子２３における区画部２３ｄの表面電極１３とを電気的に接続する層であり、区画部２２ｄの裏面電極１５と第２溝１９内に露出した表面電極１３との間を橋渡しするように形成されている。
つまり、配線層３０の一端（第１端）は、区画部２２ｄの裏面電極１５の表面に接続され、配線層３０の他端（第２端）は第２溝１９内で露出している表面電極１３のコンタクト部２０に接続されている。
この構成により、区画素子２２の区画部２２ｄと、区画素子２３の区画部２３ｄとが直列接続されている。区画素子２３の区画部２３ｄは、区画素子２２とは反対の第３溝２４の側方に形成されている。
同様に、配線層３０’が形成されているので、区画素子２１の区画部２１ｄと区画素子２２の区画部２２ｄとが直列接続されている。
なお、配線層３０，３０’の形成材料としては、導電性を有する材料であって、例えば低温焼成型ナノインクメタル（Ａｇ）等が用いられる。

なお、上述したように区画素子２１，２３は区画素子２２と同一の構成Ｄを有するが、図中では便宜上、区画素子２１，２３に隣接する区画素子２２と区画素子２１，２３とを区別する必要がある場合に、区画部２２ｂから見て第４溝５０に隣接する区画素子を区画素子２１として記載し、区画部２２ｂから見て第３溝２４に隣接する区画素子を区画素子２３として記載している。
また、区画素子２２の構成要素である第１溝１８，第２溝１９，コンタクト部２０，第３溝２４，配線層３０，絶縁層３１，及び第４溝５０に対応する区画素子２１の構成要素をそれぞれ第１溝１８’，第２溝１９’，コンタクト部２０’，第３溝２４’，配線層３０’，絶縁層３１’，及び第４溝５０’と記載している。

（アモルファスシリコン型太陽電池の製造方法）
次に、図１〜図３Ｃに基づいて上述したアモルファスシリコン型太陽電池の製造方法について説明する。
図３Ａ〜図３Ｃは、図１のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。
まず、図３Ａに示すように、基板１１の裏面１１ａの外周を除く全域に光電変換体１２を形成する（光電変換体形成工程）。
具体的には、ＣＶＤ法、スパッタ法等により基板１１の裏面１１ａ上に表面電極１３，半導体層１４，及び裏面電極１５を順に積層する。

次に、図３Ｂに示すように、基板１１上に形成された光電変換体１２を所定のサイズ毎に分割して、区画素子２２（区画部２２ａ〜２２ｄ）を形成する（スクライブ工程）。
なお、区画素子２１（区画部２１ａ〜２１ｄ）及び区画素子２３（例えば、区画部２３ｄ等）も、区画素子２２と同様の方法で形成することができる。
ここで、第１実施形態では、２種類以上の波長のレーザ（不図示）を基板１１上に照射するレーザ加工装置（不図示）を用いて第１溝１８，第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０を同時に形成する。レーザ加工装置には、４本の溝を形成するためにレーザを照射する４つレーザ光源が配置されている。
具体的には、まず第１溝１８を形成する第１レーザ（不図示）が照射される位置，第２溝１９を形成する第２レーザ（不図示）が照射される位置，第３溝２４を形成する第３レーザ（不図示）が照射される位置，及び第４溝５０を形成する第４レーザ（不図示）が照射される位置の相対位置を固定する。
第１実施形態のレーザとしては、パルスＹＡＧ（Ｙｉｔｔｒｉｕｍ・Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ・Ｇａｒｎｅｔ）レーザ等を用いることが可能である。例えば、第１溝１８を形成する第１レーザとして、波長が１０６４ｎｍである赤外（ＩＲ：ｉｎｆｒａｒｅｄ ｌａｓｅｒ）レーザを用いることが好ましい。また、第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０を形成する第２〜第４レーザとして、波長が５３２ｎｍであるＳＨＧ（ｓｅｃｏｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザを用いることが好ましい。
つまり、第２〜４レーザとして、可視光レーザ、例えば、第１レーザの２倍高調波の緑色レーザを用いることが好ましい。
レーザ加工装置においては、基板１１の面に沿って、基板１１の表面１１ｂ側から光電変換体１２に向けて第１〜第４レーザを同時に走査する。

すると、波長が１０６４ｎｍのレーザが照射された領域では、第１レーザが表面電極１３を加熱して表面電極１３が蒸発する。
そして、表面電極１３の膨張力によって第１レーザが照射された領域の表面電極１３上に積層された半導体層１４及び裏面電極１５が除去される。
これにより、波長が１０６４ｎｍの第１レーザが照射された領域では、基板１１の裏面１１ａが露出した第１溝１８が形成される。
一方、波長が５３２ｎｍのレーザ（第２〜４レーザ）が照射された領域では、レーザが半導体層１４を加熱して半導体層１４が蒸発する。
そして、半導体層１４の膨張力によってレーザが照射された領域の半導体層１４上に積層された裏面電極１５が除去される。
これにより、波長が５３２ｎｍのレーザが照射された領域では、表面電極１３の表面が露出した第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０が形成される。

これにより、第１溝１８，第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０は、互いに平行に形成され、例えば隣接する第３溝２４，２４’間には、所定サイズ毎に分割された、発電有効領域Ｄ１（区画部２２ｄ）を有する区画素子２２が形成される。
この時、表面電極１３が、互いに隣接する第１溝１８，１８’間の全域に形成されている。一方、半導体層１４及び裏面電極１５は、各区画素子２１，２２，２３のそれぞれの第１溝１８，１８’、第２溝１９，１９’及び第３溝２４，２４’によって分離されている。

次に、図３Ｃに示すように、インクジェット法，スクリーン印刷法，ディスペンス法等により、第１溝１８内に絶縁層３１を形成し、第４溝５０内に絶縁層５１を形成する（絶縁層形成工程）。
絶縁層３１をインクジェット法により形成する場合、絶縁層３１の形成材料を吐出するインクジェットヘッドと光電変換体１２が形成された基板１１（加工物）とを相対的に移動させ、インクジェットヘッドから基板１１上に絶縁層３１の形成材料を滴下する。
具体的に、第１溝１８の長手方向に直交する方向、つまり各第１溝１８の間隔に合わせてインクジェットヘッド（インクジェットヘッドのノズル）を配列し、第１溝１８の長手方向に沿ってインクジェットヘッドを走査しながら絶縁層３１の形成材料を基板１１上に塗布する。
また、第１溝１８の長手方向に沿って複数のインクジェットヘッドを配列し、複数の区画素子２１，２２，２３における第１溝１８毎に同時に絶縁層３１の形成材料を塗布してもよい。
なお、上述した絶縁層３１を形成する方法と同様の方法により、絶縁層５１も形成することができる。

そして、第１溝１８及び第４溝５０内に絶縁層３１，５１の形成材料を塗布した後、絶縁層３１，５１の材料を硬化させる。
具体的に、絶縁層３１，５１の材料として紫外線硬化性樹脂を用いた場合は、紫外線を絶縁層の形成材料に照射することで、絶縁層３１，５１の形成材料が硬化される。
一方、絶縁層３１，５１の形成材料として熱硬化性樹脂又はＳＯＧを用いた場合には、絶縁層の形成材料を焼成することで絶縁層３１，５１の形成材料が硬化される。
これにより、第１溝１８及び第４溝５０内に絶縁層３１，５１が形成される。

このように、絶縁層形成工程において、第１溝１８及び第４溝５０内に絶縁層３１，５１を形成することで、区画部２２ｄ，２２ａの間、及び区画部２２ａ，２２ｂの間を絶縁することができる。
これにより、区画部２２ｄ，２２ａ間及び区画部２２ａ，２２ｂ間において、互いに隣接する表面電極１３が接触することがなく、また、互いに隣接する半導体層１４が接触することがない。従って、区画部２２ｄ，２２ａ間及び区画部２２ａ，２２ｂにおいて、表面電極１３間の短絡又は半導体層１４間の短絡に起因するリーク電流等の発生を確実に抑えることができる。

次に、配線層３０を形成する。
具体的には、インクジェット法，スクリーン印刷法，ディスペンス法，ハンダ付け等により、第２溝１９内に露出する表面電極１３のコンタクト部２０から、絶縁層３１，５１の表面を通じ、区画部２２ｄの裏面電極１５の表面に至る配線層３０の形成材料を塗布する。
そして、配線層３０の形成材料を塗布した後、配線層３０の形成材料を焼成して配線層３０を硬化する。
なお、上述した絶縁層３１，５１の形成材料として熱硬化性樹脂又はＳＯＧを用いる場合には、絶縁層３１，５１の焼成と配線層３０の焼成とを同時に行うことができ、製造効率を向上できる。
このように、絶縁層３１，５１上に配線層３０を形成し、この配線層３０により区画部２２ｄの裏面電極１５とコンタクト部２０の表面電極１３とを接続することで、区画部２２ｄ，２２ａ間、及び区画部２２ａ，２２ｂ間の絶縁性を確保した上で、互いに隣接する区画素子２２，２３を直列接続することができる。
これにより、区画素子２２，２３間の短絡を防止でき、光電変換効率を向上できる。
以上により、図１，２に示すように、第１実施形態におけるアモルファスシリコン型の太陽電池１０が完成する。

上述したように第１実施形態では、スクライブ工程において、第１溝１８，第２溝１９，第３溝２４，及び第４溝５０を同時に形成する方法を用いた。
この方法によれば、基板１１上に光電変換体１２を形成した後に区画素子２１〜２３を形成するスクライブ工程において、各溝１８，１９，２４，５０を同時に形成することで、熱の影響の少ない半導体層１４を有する区画部を、１度のレーザ走査によって分離できる。
そのため、各層を成膜する工程毎にスクライブを行う従来の場合に比べて、スクライブ工程の所要時間を短縮することができる。
これにより、太陽電池１０の製造工程におけるタクトタイムが短縮され、太陽電池製造装置の生産性を向上することができる。
また、光電変換体１２に対して、基板１１の表面１１ｂから同時に各溝１８，１９，２４，５０を形成することで、各溝１８，１９，２４，５０を精度良く形成することができる。
つまり、光電変換体１２において、各レーザの照射位置を所望の間隔、すなわち、形成する溝同士の間隔として並進させることによって、同時に走査して各溝１８，１９，２４，５０を同時に形成することで、スクライブ工程において各溝１８，１９，２４，５０の相対位置を保ちながらスクライブを行うことができる。
これにより、各溝１８，１９，２４，５０の相対位置がずれることがないので、互いに隣接する溝（例えば、第１溝１８と第２溝１９間）が接触することが防止され、各溝を精度良く形成することができる。
したがって、大型の基板１１に対しても精度良くスクライブを行うことができるため、各区画部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを確実に分離できるとともに、互いに隣接する溝間において溝が互いに接触することを確実に防止できる。
よって、発電有効領域Ｄ１を有する区画部２２ｄと、この区画部２２ｄに隣接する区画部２２ａ間の絶縁性を確保することができるため、区画部２２ｄ，２２ａ間の短絡により生じる光電変換効率の低下を抑えることができる。

そして、各溝１８，１９，２４，５０を精度良く形成することで、従来に比べて隣接する各溝１８，１９，２４，５０間（各区画部の間）の距離を縮小することが可能になる。
これにより、各区画素子２１，２２，２３の発電有効領域Ｄ１（例えば、区画部２２ｄ）の面積を増大させることができるため、各区画素子Ｄの光電変換効率を向上できる。

特に、第１実施形態では、第２溝１９とは反対の第１溝１８の側方に、半導体層１４及び裏面電極１５を貫通する第４溝５０が形成されている。
この構成によれば、第２溝１９とは反対の第１溝１８の側方に第４溝５０を形成することで、第１溝１８と発電有効領域Ｄ１となる区画部２２ｄとが分離される。
そのため、第１溝１８の形成時に使用する赤外レーザ等の高出力レーザにより第１溝１８周辺に生じる熱の伝導、及びそれに伴う先述の熱の影響による水素原子の脱離が、発電有効領域Ｄ１まで伝播することを第４溝５０が防止される。これによって、従来に比べて半導体層１４の劣化の少ない太陽電池１０を作製することができる。
これにより、発電有効領域Ｄ１となる各区画部（例えば、２２ｄ）の面積を増大させることができるため、各区画素子２１〜２３の光電変換効率を向上できる。
また、第１溝１８の形成時に表面電極１３が溶融及び飛散し、表面電極１３と裏面電極１５との間が橋渡しされて接続した場合であっても、第１溝１８と発電有効領域Ｄ１となる区画部２２ｄとが、絶縁層５１が埋設された第４溝５０により分離される。このため、発電有効領域Ｄ１において表面電極１３と裏面電極１５とが短絡することを確実に抑えることができる。
つまり、発電有効領域Ｄ１を有する区画部２２ｄと、第１溝１８内の短絡部との絶縁性を確保することができるため、この短絡により生じる光電変換効率の低下を抑えることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図４は、タンデム型の太陽電池を示す断面図である。
第２実施形態は、一対の電極間にアモルファスシリコン膜からなる第１半導体層と微結晶シリコン膜からなる第２半導体層とが挟持された、いわゆるタンデム型の太陽電池を採用している点で、上述した第１実施形態と相違している。
図４に示すように、太陽電池１００は、基板１１の裏面１１ａに光電変換体１０１が形成された構成を有する。
光電変換体１０１は、基板１１の裏面１１ａに形成された表面電極１３と、アモルファスシリコンで構成された第１半導体層１１０と、ＴＣＯ等からなる中間電極１１２と、微結晶シリコンで構成された第２半導体層１１１と、金属膜からなる裏面電極１５とが順次積層されて構成されている。

第１半導体層１１０は、上述した半導体層１４（図２参照）と同様にｐ型アモルファスシリコン膜（不図示）とｎ型アモルファスシリコン膜（不図示）との間にｉ型アモルファスシリコン膜（不図示）が挟まれたｐｉｎ接合構造を成している。
また、第２半導体層１１１は、ｐ型微結晶シリコン膜（不図示）とｎ型微結晶シリコン膜（不図示）との間にｉ型微結晶シリコン膜（不図示）が挟まれたｐｉｎ接合構造を成している。

ここで、光電変換体１０１には、光電変換体１０１の表面電極１３，第１半導体層１１０，中間電極１１２，第２半導体層１１１，及び裏面電極１５を貫通する第１溝１８が形成されている。
この第１溝１８は、上述した第１実施形態と同様に、基板１１の裏面１１ａが露出するように形成されている。
また、第１溝１８に隣接して第２溝１９が形成されている。
この第２溝１９は、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１０１の第１半導体層１１０，中間電極１１２，第２半導体層１１１，及び裏面電極１５を貫通し、上述した第１実施形態と同様に、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。

さらに、第１溝１８とは反対の第２溝１９の側方に第３溝２４が形成されている。
この第３溝２４は、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１０１の第１半導体層１１０，中間電極１１２，第２半導体層１１１，及び裏面電極１５を貫通し、上述した第１実施形態と同様に、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
そして、各第３溝２４，２４’間に囲まれた領域Ｄが繰り返して形成されており、これによって基板１１を鉛直方向から見て矩形状の複数の区画素子２１，２２，２３が形成されている。
また、第２溝１９とは反対の第１溝１８の側方に第４溝５０が形成されている。
この第４溝５０は、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１０１の第１半導体層１１０，中間電極１１２，第２半導体層１１１，及び裏面電極１５を貫通し、上述した第１実施形態と同様に、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
そして、区画素子２２の第４溝５０と区画素子２２に隣接する区画素子２１の第３溝２４’とに囲まれた領域Ｄ１（区画部２２ｄ）が、区画素子２２の発電有効領域Ｄ１を構成している。

ここで、第１溝１８及び第４溝５０内には、絶縁層３１，５１が埋設されている。
これら絶縁層３１，５１は、第１溝１８及び第４溝５０内において、第１溝１８及び第４溝５０の長手方向に間隔を空けて形成されている。また、絶縁層３１，５１の厚さ方向において、絶縁層３１，５１の先端が光電変換体１０１の裏面電極１５の表面から突出するように形成されている。
また、裏面電極１５の表面には、区画部２２ｄの裏面電極１５の表面から絶縁層３１，５１上を覆い、第２溝１９内のコンタクト部２０まで導かれる配線層３０が形成されている。
この配線層３０は、各絶縁層３１，５１の位置に対応して形成されており、絶縁層３１，５１と同様に第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている。

このように、第２実施形態の太陽電池１００は、ａ−Ｓｉ／微結晶Ｓｉが積層されたタンデム型太陽電池である。
第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。更に、タンデム構造の太陽電池１００では、太陽光のうち短波長光を第１半導体層１１０で、長波長光を第２半導体層１１１でそれぞれ吸収することで、光電変換効率の向上を図ることができる。
また、第１半導体層１１０と第２半導体層１１１との間に中間電極１１２を設けることにより、第１半導体層１１０を通過して第２半導体層１１１に到達する光の一部が中間電極１１２で反射して再び第１半導体層１１０に入射するため、光電変換体１０１の感度特性が向上し、光電変換効率の向上に寄与する。
なお、上述した第２実施形態では、中間電極１１２を用いる場合について説明したが、中間電極１１２を設けない構成も可能である。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図５は、シングル型の太陽電池を示す断面図である。
図５に示すように、第３実施形態の太陽電池２００は、区画部２２ｄの裏面電極１５と区画部２２ｂの裏面電極１５とを接続する第１配線層１３０と、コンタクト部２０と区画部２２ｂの裏面電極１５とを接続する第２配線層１４０とを備えている。
第１配線層１３０は、区画部２２ｄの裏面電極１５の表面から絶縁層３１，５１及び区画部２２ａの表面を通って区画部２２ｂの裏面電極１５の表面まで至っており、区画部２２ｄ，２２ｂ間を橋渡しするように形成されている。
つまり、第１配線層１３０の一端（第１端）は、区画部２２ｄの裏面電極１５の表面に接続されている。一方、第１配線層１３０の他端（第２端）は、区画部２２ｂの裏面電極１５の表面に接続されている。
第１配線層１３０は、各絶縁層３１，５１の位置に対応して形成されている。例えば、絶縁層３１，５１が第１溝１８の長手方向の全域に形成されている場合、第１配線層１３０は、絶縁層３１，５１上全域又は絶縁層３１上に長手方向に間隔を空けて形成されてもよい。また、絶縁層３１，５１が第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている場合、第１配線層１３０は、絶縁層３１，５１と同様に第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成されてもよい。

第２配線層１４０は、第２溝１９内を埋めるように形成されており、第２溝１９内で露出しているコンタクト部２０（底面）から裏面電極１５と接触する位置に到達するように形成されている。
これにより、コンタクト部２０に露出した表面電極１３と区画部２２ｂの裏面電極１５とが接続される。
なお、第２配線層１４０は、太陽電池２００の厚さ方向において、半導体層１４と裏面電極１５との境界部よりも裏面電極１５の側、即ち、裏面電極１５が配置されている位置に到達するように形成されていれば、裏面電極１５の表面より突出していても、突出していなくてもよい。
第２配線層１４０は、第２溝１９の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている。
なお、第２配線層１４０の間隔は、第１溝１８の長手方向に沿う各第１配線層１３０の間隔と必ずしも一致している必要はない。
また、第２配線層１４０は、第２溝１９の長手方向に沿う全域に形成してもよい。

これにより、第１配線層１３０と第２配線層１４０とは、互いに区画部２２ｂの裏面電極１５に接続されており、第１配線層１３０と第２配線層１４０とは、区画部２２ｂの裏面電極１５を介して電気的に接続される。
そして、区画素子２２の区画部２２ｄと、区画素子２３の区画部２３ｄとが直列接続されている。区画素子２３の区画部２３ｄは、区画素子２２とは反対の第３溝２４の側方に形成されている。
同様に、区画素子２１の第１配線層１３０’及び第２配線層１４０’によって区画素子２１の区画部２１ｄと区画素子２２の区画部２２ｄとが直列接続されている。

したがって、第３実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、第１配線層１３０と第２配線層１４０とが、互いに区画部２２ｂの裏面電極１５に接続されるため、この裏面電極１５により第１配線層１３０と第２配線層１４０とを電気的に接続することができる。
これにより、第１実施形態のように区画部２２ｄの裏面電極１５からコンタクト部２０に至るまで連続的に配線層３０（図２参照）を形成する必要がないので、配線層の材料コストを低減することができる。
また、第１配線層１３０と第２配線層１４０との間隔を例えば第１溝１８の長手方向に沿って一致させる必要がないため、製造効率を向上できる。

（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。
なお、以下の説明では、上述した第３実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図６は、シングル型の太陽電池を示す断面図である。
図６に示すように、本変形例の太陽電池３００は、第１溝１８内に形成された絶縁層１３１（１３１’）が区画部２２ａの表面を覆って、区画部２２ｄの表面まで橋渡しされている。
したがって、第４溝５０内は、空間部である。
そして、配線層２３０（２３０’）は、絶縁層１３１（１３１’）上に配置されて形成されており、区画部２２ｄと第２溝１９のコンタクト部２０とを電気的に接続している。
したがって、本変形例によれば、絶縁層１３１が区画部２２ａの表面から区画部２２ｄの表面まで橋渡しされているため、第４溝５０内に絶縁層を形成する必要がなく、区画部２２ｄと第２溝１９内に露出したコンタクト部２０とを接続することができる。
そのため、配線層２３０と表面電極１３との間の短絡を防止し、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第４実施形態）
次に、図７〜図９Ｃに基づいて、第４溝５０を形成しない場合のアモルファスシリコン型太陽電池の製造方法について説明する。
なお、以下の説明では、上述した第４実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図７は、アモルファスシリコン型の太陽電池を示す平面図であり、図８は図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。

図７及び図８に示すように、太陽電池４００は、区画素子２１，２２，２３を含む。
また、区画素子２２において、区画部２２ａは第１区画部に対応し，区画部２２ｃは第２区画部に対応し、区画部２２ｂは、中間区画部に対応する。
また、区画素子２１において、区画部２１ａは第１区画部に対応し，区画部２１ｃは第２区画部に対応し、区画部２１ｂは、中間区画部に対応する。
また、区画素子２３において、区画部２１ａは第１区画部に対応する。

（アモルファスシリコン型太陽電池）
図７は、アモルファスシリコン型の太陽電池を示す平面図であり、図８は図７のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
図７，８に示すように、太陽電池１０は、いわゆるシングル型の太陽電池であり、透明な絶縁性の基板１１の一方の面１１ａ（以下、裏面１１ａという）に光電変換体１２が形成された構成を有する。
基板１１は、例えば、ガラス又は透明樹脂など、太陽光の透過性に優れ、かつ耐久性のある絶縁材料で構成されており、基板１１の一辺の長さは、例えば１ｍ程度である。
この太陽電池１０では、光電変換体１２とは反対の基板１１の側、つまり基板１１の他方の面１１ｂ（以下、表面１１ｂという）側から太陽光が入射する。

光電変換体１２は、表面電極（第１電極層）１３と裏面電極（第２電極層）１５との間に半導体層（光電変換層）１４が挟持された構成を有し、基板１１の裏面１１ａの外周を除く全域に形成されている。
表面電極１３は、透明な導電材料、光透過性を有する金属酸化物、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ‐ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等のいわゆるＴＣＯ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｏｘｉｄｅ）から構成されており、基板１１の裏面１１ａ上に表面テクスチャを伴って形成されている。

表面電極１３上には、半導体層１４が形成されている。
この半導体層１４は、例えば、ｐ型アモルファスシリコン膜（不図示）とｎ型アモルファスシリコン膜（不図示）との間にｉ型アモルファスシリコン膜（不図示）を挟んだｐｉｎ接合構造を有する。
このｐｉｎ接合構造において、この半導体層１４に太陽光が入射すると電子とホールが生じて、ｐ型アモルファスシリコン膜とｎ型アモルファスシリコン膜との電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで表面電極１３と裏面電極１５との間に電位差が生じる（光電変換）。

裏面電極１５は、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の比較的高い導電率および反射率を有する金属膜によって構成されており、半導体層１４上に積層されている。
なお、図示しないが、裏面電極１５と半導体層１４との間のバリア性、反射率等の向上のために、裏面電極１５と半導体層１４との間にＴＣＯ等の透明電極を形成することが好ましい。

ここで、基板１１上に形成された光電変換体１２は、多数の第３溝２４により、所定のサイズ毎に分割されている。
すなわち、これら第３溝２４と、第３溝２４に隣接する第３溝２４’と間に囲まれた領域Ｄが繰り返して形成されており、これによって基板１１を鉛直方向から見て矩形状の複数の区画素子２１，２２，２３が形成されている。

また、第１溝１８は、区画素子２２の第１部分（以下、区画部２２ａという）と区画部２２ａに隣接する区画素子２２の第２部分（以下、区画部２２ｂという）との間で光電変換体１２の表面電極１３及び半導体層１４、裏面電極１５を分離している。
さらに、第２溝１９は、区画部２２ｂと区画素子２２の第３部分（以下、区画部２２cという）との間で光電変換体１２の半導体層１４、裏面電極１５を分離している。具体的には、第１溝１８は、区画部２２ａ，２２ｂの互いに隣接するそれぞれの端部において、基板１１の裏面１１ａが露出するまで基板１１の厚さ方向に切り込まれた溝であり、第１溝１８の幅は例えば２０〜６０μｍ程度である。
なお、区画素子２１、２３は区画素子２２と同一の構成Ｄを有するが、図中では便宜上、区画素子２１，２３に隣接する区画素子２２と区画素子２１，２３とを区別する必要がある場合に、区画部２２ｂからみて第１溝１８側に隣接する区画素子を区画素子２１として記載し、第３溝２４側に隣接する区画素子を２３として記載している。
また、区画素子２２の構成要素である第１溝１８、第２溝１９、コンタクト部２０、第３溝２４、配線層３０、絶縁ペースト（絶縁層）３１に対応する区画素子２１の構成要素をそれぞれ第１溝１８’、第２溝１９’、コンタクト部２０’、第３溝２４’、配線層３０’、絶縁ペースト（絶縁層）３１’と記載している。

区画素子２２においては、第１溝１８に隣接して第２溝１９が形成されている。区画部２２ｂを第１溝１８及び第２溝１９が挟むように、第２溝１９は形成されている。この第２溝１９は、第１溝１８の幅方向に間隔を空けて形成され、第１溝１８の長手方向と略平行に形成されている。
第２溝１９は、光電変換体１２の裏面電極１５及び半導体層１４を基板１１の厚さ方向に貫通し、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
第２溝１９は、隣接する区画素子２２，２３間を電気的に接続するためのコンタクトホールとして機能している。区画素子２２の第２溝１９内に露出した表面電極１３は、コンタクト部２０として機能する。
そして、後述する配線層３０により、区画部２２ａの裏面電極１５と、第２溝１９内の表面電極１３におけるコンタクト部２０とが接続され、これによって互いに隣接する区画素子２２，２３が直列接続される。
なお、第１溝１８と第２溝１９との間隔は、レーザ加工装置のアライメント精度に依存するが、有効面積が減少するのを避けるように極力狭い間隔であることが好ましい。具体的には、第１溝１８と第２溝１９とが接しない間隔であって、例えば１〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１５０μｍ程度で形成されている。

さらに、区画素子２２においては、第１溝１８とは反対の第２溝１９の側、すなわち第２溝１９に隣接するように上述した第３溝２４が形成されている。
この第３溝２４は、第２溝１９の幅方向に間隔を空けて形成され、第１溝１８の長手方向と略平行に形成されている。
第３溝２４は、第２溝１９と同様に、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１２における裏面電極１５及び半導体層１４を貫通し、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
これにより、区画素子２２における裏面電極１５及び半導体層１４と、区画素子２３における裏面電極１５及び半導体層１４とを分離でき、即ち、区画部２２ｃと区画部２３ａとを分離できる。
そして、区画素子２１における第３溝２４’と、区画素子２２の第１溝１８との間に囲まれた領域Ｄ１（区画部２２ａ）が、区画素子２２の発電有効領域を構成されている。
なお、同一区画素子２２内の第２溝１９と第３溝２４との間隔、すなわち区画部２２ｃの幅は、レーザ加工装置のアライメント精度に依存するが、第２溝１９と第３溝２４とが接触しない間隔、即ち、複数のセル間を隔てる区画部２２ｃが確実に形成される間隔であればよい。この間隔は、例えば１〜１００μｍ、好ましくは１〜６０μｍ、より好ましくは３０〜６０μｍ程度である。

このように、上述した第１溝１８，第２溝１９，及び第３溝２４は、長手方向に沿って互いに平行に形成されている。そして、第１溝１８は、基板１１の裏面１１ａが露出する位置に到達するように光電変換体１２を貫通している。一方、第２溝１９，第３溝２４は、表面電極１３が露出する位置に到達するように裏面電極１５及び半導体層１４を貫通している。つまり、表面電極１３は、互いに隣接する第１溝１８の間の全域に形成されている。一方、半導体層１４及び裏面電極１５は、各区画素子２２のそれぞれの第１溝１８、第２溝１９、及び第３溝２４によって分離されている。

ここで、上述した第１溝１８内には、絶縁ペースト３１（絶縁層）が形成されている。この絶縁ペースト３１は、第１溝１８内において、第１溝１８の長手方向に間隔を空けて形成されており、絶縁ペースト３１の厚さ方向において、絶縁ペースト３１の先端が光電変換体１２の裏面電極１５の表面から突出するように形成されている。なお、絶縁ペースト３１に用いる材料としては、絶縁性を有する紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等を用いることが可能であり、例えばアクリル系の紫外線硬化性樹脂（例えば、スリーボンド社製３０４２）が好適に用いられる。また、このような樹脂材料の他にＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）等を用いることも可能である。

また、裏面電極１５の表面には、裏面電極１５の表面から絶縁ペースト３１表面を覆い、第２溝１９内に導かれる配線層３０が形成されている。
この配線層３０は、各絶縁ペースト３１に対応して形成されており、絶縁ペースト３１と同様に第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている。
配線層３０は、区画素子２２における区画部２２ａの裏面電極１５と、区画素子２３における区画部２３ａの表面電極１３とを電気的に接続するための層であり、区画部２２ａの裏面電極１５と区画部２３ａの表面電極１３との間を橋渡しするように形成されている。配線層３０の一端（第１端）は、区画部２２ａの裏面電極１５の表面に接続され、他端（第２端）は第２溝１９内で露出している表面電極１３のコンタクト部２０に接続されている。
この構成により、区画素子２２の区画部２２ａと、区画素子２３の区画部２３ａとが直列接続されている。区画素子２３の区画部２３ａは、区画素子２２とは反対側の第３溝２４の側方に形成されている。
同様に、配線層３０’が形成されているので、区画素子２１の区画部２１ａと区画素子２２の区画部２２ａとが直列接続されている。なお、配線層３０の形成材料としては、導電性を有する材料であって、例えば低温焼成型ナノインクメタル（Ａｇ）等が用いられる。

図９Ａ〜図９Ｃは、図７のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、アモルファスシリコン型太陽電池の工程図である。
まず、図９Ａに示すように、基板１１の裏面１１ａの外周を除く全域に光電変換体１２を形成する（光電変換体形成工程）。
具体的には、ＣＶＤ法、スパッタ法等により基板１１の裏面１１ａ上に表面電極１３，半導体層１４，及び裏面電極１５を順に積層する。

次に、図９Ｂに示すように、基板１１上に形成された光電変換体１２を所定のサイズ毎に分割して、区画素子２２（区画部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）として形成する（スクライブ工程）。
なお、区画素子２１（区画部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）及び区画素子２３（例えば、区画部２３ａ等）も同様の方法で形成できる。
ここで、第４実施形態では、２種類以上の波長のレーザ（不図示）を基板１１上に照射するレーザ加工装置（不図示）を用いて第１溝１８，第２溝１９，及び第３溝２４を同時に形成する。レーザ加工装置には、３本の溝を形成するためにレーザを照射する３つレーザ光源が配置されている。
具体的には、まず第１溝１８を形成する第１レーザ（不図示）が照射される位置，第２溝１９を形成する第２レーザ（不図示）が照射される位置，及び第３溝２４を形成する第３レーザ（不図示）が照射される位置の相対位置を固定する。
第４実施形態のレーザとしては、パルスＹＡＧ（Ｙｉｔｔｒｉｕｍ・Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ・Ｇａｒｎｅｔ）レーザ等を用いることが可能である。例えば、第１溝１８を形成するレーザとして、波長が１０６４ｎｍである赤外（ＩＲ：ｉｎｆｒａｒｅｄ ｌａｓｅｒ）レーザを用いることが好ましい。また、第２溝１９及び第３溝２４を形成するレーザとして、波長が５３２ｎｍであるＳＨＧ（ｓｅｃｏｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザを用いることが好ましい。
レーザ加工装置においては、基板１１の面に沿って、基板１１の表面１１ｂ側から光電変換体１２に向けて、第１溝１８，第２溝１９，及び第３溝２４を形成するためのレーザを同時に走査する。

すると、波長が１０６４ｎｍのレーザが照射された領域では、レーザが表面電極１３を加熱して表面電極１３が蒸発する。
そして、表面電極１３の膨張力によってレーザが照射された領域の表面電極１３上に積層された半導体層１４及び裏面電極１５が除去される。
これにより、波長が１０６４ｎｍのレーザが照射された領域では、基板１１の裏面１１ａが露出した第１溝１８が形成される。
一方、波長が５３２ｎｍのレーザが照射された領域ではレーザが半導体層１４を加熱して半導体層１４が蒸発する。
そして、半導体層１４の膨張力によってレーザが照射された領域の半導体層１４上に積層された裏面電極１５が除去される。
これにより、波長が５３２ｎｍのレーザが照射された領域では、表面電極１３の表面が露出した第２溝１９及び第３溝２４が形成される。

これにより、第１溝１８，第２溝１９，及び第３溝２４が、長手方向に沿って互いに平行に形成され、隣接する第３溝２４，２４’間には、所定サイズ毎に分割された、発電有効領域Ｄ１（区画部２２ａ）を持つ区画素子２２が形成される。
この時、表面電極１３が、互いに隣接する第１溝１８，１８’間の全域に形成されている。一方、半導体層１４及び裏面電極１５は各区画素子２１，２２，２３のそれぞれの第１溝１８，１８’，第２溝１９，１９’，及び第３溝２４，２４’によって分離されている。

次に、図９Ｃに示すように、インクジェット法，スクリーン印刷法，ディスペンス法等により、第１溝１８内に絶縁層３１を形成する（絶縁層形成工程）。
絶縁層３１の形成材料としては、例えば、絶縁ペーストが用いられる。
また、絶縁層３１をインクジェット法により形成する場合、絶縁層３１の形成材料を吐出するインクジェットヘッドと光電変換体１２が形成された基板１１（加工物）とを相対的に移動させ、インクジェットヘッドから基板１１上に絶縁層３１の形成材料を滴下する。
具体的に、第１溝１８の長手方向に直交する方向、つまり各第１溝１８の間隔に合わせてインクジェットヘッド（インクジェットヘッドのノズル）を配列し、第１溝１８の長手方向に沿ってインクジェットヘッドを走査しながら絶縁層３１の形成材料を基板１１上に塗布する。
また、第１溝１８の長手方向に沿って複数のヘッドを配列し、複数の区画素子２１，２２，２３における第１溝１８毎に同時に絶縁層３１の形成材料を塗布してもよい。

そして、第１溝１８内に塗布された絶縁層３１の形成材料を塗布した後、絶縁層３１の形成材料の材料を硬化させる。
具体的には、絶縁層３１の形成材料の材料として紫外線硬化性樹脂を用いた場合は、紫外線を絶縁層の形成材料に照射することで、絶縁層３１の形成材料が硬化される。
一方、絶縁層３１の形成材料として熱硬化性樹脂又はＳＯＧを用いた場合には、絶縁層の形成材料を焼成することで絶縁層３１の形成材料が硬化される。
これにより、第１溝１８内に絶縁層３１が形成される。

このように、絶縁層形成工程において、第１溝１８内に絶縁層３１を形成することで、区画部２２ａ，２２ｂ間を絶縁することができる。
これにより、区画部２２ａ，２２ｂ間において、互いに隣接する表面電極１３が接触することがなく、また、互いに隣接する半導体層１４が接触することがない。従って、区画部２２ａ，２２ｂにおいて、表面電極１３間及び半導体層１４間の短絡に起因するリーク電流等の発生を確実に抑えることができる。

次に、配線層３０を形成する。
具体的には、インクジェット法，スクリーン印刷法，ディスペンス法，ハンダ付け等により、区画部２２ａの裏面電極１５の表面から、絶縁層３１の表面を通じ、第２溝１９内に露出する表面電極１３のコンタクト部２０に至る配線層３０の形成材料を塗布する。
そして、配線層３０の形成材料を塗布した後、配線層３０の形成材料を焼成して配線層３０を硬化する。
なお、上述した絶縁層３１の形成材料として熱硬化性樹脂又はＳＯＧを用いる場合には、絶縁層３１の焼成と配線層３０の焼成とを同時に行うことができ、製造効率を向上できる。
このように、絶縁層３１上に配線層３０を形成し、この配線層３０により区画部２２ａの裏面電極１５とコンタクト部２０の表面電極１３とを接続することで、区画部２２ａ，２２ｂ間の絶縁性を確保した上で、互いに隣接する区画素子２２，２３を直列接続することができる。
これにより、区画素子２２，２３間の短絡を防止でき、発電効率を向上できる。
以上により、図７，８に示すように、第４実施形態におけるアモルファスシリコン型の太陽電池４００が完成する。

上述したように第４実施形態では、スクライブ工程において、第１溝１８，第２溝１９，及び第３溝２４を同時に形成する方法を用いた。
この方法によれば、基板１１上に光電変換体１２を形成した後に、光電変換体１２に対して基板１１の表面１１ｂから同時に各溝１８，１９，２４を形成するので、各溝１８，１９，２４を精度良く形成することができる。
つまり、各レーザを同時に走査して各溝１８，１９，２４を同時に形成することで、スクライブ工程において各溝１８，１９，２４の相対位置を保ちながら、スクライブを行うことができる。
これにより、各溝１８，１９，２４の相対位置がずれることがないので、互いに隣接する溝（例えば、第１溝１８と第２溝１９間）が接触することが防止され、各溝を精度良く形成することができる。
したがって、大型の基板１１に対しても精度良くスクライブを行うことができるため、各区画部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ間を確実に分離できるとともに、互いに隣接する溝間において溝が互いに接触することを確実に防止できる。
よって、発電有効領域Ｄ１を有する区画部２２ａと、この区画部２２ａに隣接する区画部２２ｂ間の絶縁性を確保することができるため、区画部２２ａ，２２ｂ間の短絡により生じる発電効率の低下を抑えることができる。

そして、各溝１８，１９，２４を精度良く形成することで、従来に比べて隣接する各溝１８，１９，２４間の距離を縮小することが可能になる。
これにより、各区画素子２１，２２，２３の発電有効領域Ｄ１（例えば、区画部２２ａ）の面積を増大させることができるため、各区画素子Ｄの発電効率を向上できる。

この場合、基板１１上に光電変換体１２を形成した後に、この光電変換体１２に対して基板１１の表面１１ｂから同時に各溝１８，１９，２４を形成することで、各層を成膜する工程毎にスクライブを行う従来の場合に比べて、各溝１８，１９，２４を容易に形成することができ、製造効率を向上できる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、上述した第４実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図１０は、図７のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、タンデム型の太陽電池を示す断面図である。
第５実施形態では、一対の電極間にアモルファスシリコン膜からなる第１半導体層と微結晶シリコン膜からなる第２半導体層を挟持した、いわゆるタンデム型の太陽電池を採用している点で、上述した第４実施形態と相違している。
図１０に示すように、太陽電池５００は、基板１１の裏面１１ａに光電変換体１０１が形成された構成を有する。
光電変換体１０１は、基板１１の裏面１１ａに形成された表面電極１３と、アモルファスシリコンで構成された第１半導体層１１０と、ＴＣＯ等からなる中間電極１１２と、微結晶シリコンで構成された第２半導体層１１１と、金属膜からなる裏面電極１５とが順次積層されて構成されている。

第１半導体層１１０は、上述した半導体層１４（図８参照）と同様にｐ型アモルファスシリコン膜（不図示）とｎ型アモルファスシリコン膜（不図示）との間にｉ型アモルファスシリコン膜（不図示）が挟まれたｐｉｎ接合構造を成している。
また、第２半導体層１１１は、ｐ型微結晶シリコン膜（不図示）とｎ型微結晶シリコン膜（不図示）との間にｉ型微結晶シリコン膜（不図示）が挟まれたｐｉｎ接合構造を成している。

ここで、光電変換体１０１には、光電変換体１０１の表面電極１３及び第１半導体層１１０、中間電極１１２、第２半導体層１１１、裏面電極１５を貫通する第１溝１８が形成されている。
この第１溝１８は、上述した第４実施形態と同様に、基板１１の裏面１１ａが露出するように形成されている。
また、第１溝１８に隣接して第２溝１９が形成されている。
この第２溝１９は、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１０１の第１半導体層１１０，中間電極１１２，第２半導体層１１１，及び裏面電極１５を貫通し、上述した第４実施形態と同様に、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
さらに、第１溝１８とは反対の第２溝１９の側方に第３溝２４が形成されている。
この第３溝２４は、基板１１の厚さ方向において、光電変換体１０１の第１半導体層１１０，中間電極１１２，第２半導体層１１１，及び裏面電極１５を貫通し、上述した第４実施形態と同様に、表面電極１３の表面が露出する位置に到達するように形成されている。
そして、各第３溝２４，２４’間に囲まれた領域Ｄが繰り返して形成されており、基板１１を鉛直方向から見て矩形状の複数の区画素子２１，２２，２３が形成されている。

このように、第５実施形態においても、上述した第１溝１８，第２溝１９，及び第３溝２４は、長手方向に沿って互いに平行に形成されている。
そして、第１溝１８は、基板１１の裏面１１ａが露出する位置に到達するように形成されている。一方、第２溝１９及び第３溝２４は、表面電極１３が露出する位置に到達するように形成されている。
つまり、表面電極１３は、互いに隣接する第１溝１８間の全域に形成されている。
一方、裏面電極１５及び第１半導体層１１０，第２半導体層１１１は各区画素子２１，２２，２３のそれぞれの第２溝１９及び第３溝２４によって分離されている。

ここで、第１溝１８内には、絶縁層３１が形成されている。
この絶縁層３１は、第１溝１８内において、第１溝１８の長手方向に間隔を空けて形成されており、絶縁層３１の厚さ方向において、絶縁層３１の先端が光電変換体１０１の裏面電極１５の表面から突出するように形成されている。
また、裏面電極１５の表面には、裏面電極１５の表面から絶縁層３１上を覆って第２溝１９内に導かれる配線層３０が形成されている。
この配線層３０は、各絶縁層３１の位置に対応して形成されており、絶縁層３１と同様に第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている。

このように、第５実施形態の太陽電池５００は、ａ−Ｓｉ／微結晶Ｓｉが積層されたタンデム型太陽電池である。
第５実施形態によれば、上述した第４実施形態と同様の作用効果を奏することができる。更に、タンデム構造の太陽電池５００では、短波長光を第１半導体層１１０で、長波長光を第２半導体層１１１でそれぞれ吸収することで、発電効率の向上を図ることができる。
また、第１半導体層１１０と第２半導体層１１１との間に中間電極１１２を設けることにより、第１半導体層１１０を通過して第２半導体層１１１に到達する光の一部が中間電極１１２で反射して再び第１半導体層１１０側に入射するため、光電変換体１０１の感度特性が向上し、発電効率の向上に寄与する。
なお、上述した第５実施形態では、中間電極１１２を用いる場合について説明したが、中間電極１１２を設けない構成も可能である。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、上述した第４実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図１１は、図７のＡ−Ａ’線に相当する断面図であり、第６実施形態におけるシングル型の太陽電池を示す断面図である。

図１１に示すように、第６実施形態の太陽電池６００は、区画部２２ａの裏面電極１５と区画部２２ｂの裏面電極１５とを接続する第１配線層１３０と、コンタクト部２０と区画部２２ｂの裏面電極１５とを接続する第２配線層１４０とを備えている。
第１配線層１３０は、区画部２２ａの裏面電極１５の表面から絶縁層３１表面を通って区画部２２ｂの裏面電極１５の表面まで至っており、区画部２２ａ，２２ｂ間を橋渡しするように形成されている。
つまり、第１配線層１３０の一端（第１端）は、区画部２２ａの裏面電極１５の表面に接続されている一方、他端（第２端）は区画部２２ｂの裏面電極１５の表面に接続されている。
第１配線層１３０は、各絶縁層３１の位置に対応して形成されている。例えば、絶縁層３１が第１溝１８の長手方向の全域に形成されている場合、第１配線層１３０は、絶縁層３１上全域又は絶縁層３１上に長手方向に間隔を空けて形成してもよい。また、絶縁層３１が第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている場合、絶縁層３１と同様に第１溝１８の長手方向に沿って間隔を空けて形成してもよい。

第２配線層１４０は、第２溝１９内を埋めるように形成されており、第２溝１９内で露出しているコンタクト部２０（底面）から裏面電極１５と接触する位置に到達するように形成されている。
これにより、コンタクト部２０に露出した表面電極１３と区画部２２ｂの裏面電極１５とが接続される。
なお、第２配線層１４０は、太陽電池６００の厚さ方向において、半導体層１４と裏面電極１５との境界部より裏面電極１５の側、即ち、裏面電極１５が配置されている位置に到達するように形成されていれば、裏面電極１５の表面より突出していても、突出していなくてもよい。
第２配線層１４０は、第２溝１９の長手方向に沿って間隔を空けて形成されている。
なお、第２配線層１４０の間隔は、第１溝１８の長手方向に沿う各第１配線層１３０の間隔と必ずしも一致している必要はない。
また、第２配線層１４０は、第２溝１９の長手方向に沿う全域に形成してもよい。

これにより、第１配線層１３０と第２配線層１４０とは、互いに区画部２２ｂの裏面電極１５に接続されており、第１配線層１３０と第２配線層１４０とは、区画部２２ｂの裏面電極１５を介して電気的に接続される。
そして、区画素子２２の区画部２２ｂと、区画素子２３の区画部２３ａとが直列接続されている。区画素子２３の区画部２３ａは、区画素子２２とは反対の第３溝２４の側方に形成されている。
同様に、第１配線層１３０’及び第２配線層１４０’によって区画素子２１の区画部２１ｂと区画素子２２の区画部２２ａとが直列接続されている。

したがって、第６実施形態によれば、上述した第４実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、第１配線層１３０と第２配線層１４０とが、互いに区画部２２ｂの裏面電極１５に接続されるため、この裏面電極１５により第１配線層１３０と第２配線層１４０とを電気的に接続することができる。
これにより、第４実施形態のように区画部２２ａの裏面電極１５からコンタクト部２０に至るまで連続的に配線層３０（図８参照）を形成する必要がないので、配線層の材料コストを低減することができる。
また、第１配線層１３０と第２配線層１４０との間隔を例えば第１溝１８の長手方向に沿って一致させる必要がないため、製造効率を向上できる。
しかしながら、上述した第４〜第６実施形態の太陽電池４００，５００，６００においては、赤外レーザによる熱の影響を受けた部分を有効発電領域から分離できない。
これに対し、上述した第１〜第３実施形態の太陽電池１０，１００，２００においては、第４溝５０が形成されており第１溝１８と発電有効領域Ｄ１とが分離されている。このため、第１〜第３実施形態の太陽電池は、第４〜第６実施形態の太陽電池よりも優れた光電変換効率を得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、シングル型及びタンデム型の太陽電池について説明したが、一対の電極間にアモルファスシリコン膜，アモルファスシリコン膜，及び微結晶シリコン膜が挟持された、いわゆるトリプル型の太陽電池に、本発明の構造を適用することも可能である。

また、上述した第１〜第３実施形態においては、第１溝及び第４溝内において、第１溝及び第４溝の長手方向に間隔を空けて絶縁層を形成したが、第１溝及び第４溝内の全域に絶縁層を形成してもよい。
この場合、絶縁層上に形成される配線層を、第１溝の長手方向に沿って間隔を空けずに連続的に形成してもよい。
また、絶縁層は必ずしも光電変換体（裏面電極）の表面から突出している必要はなく、少なくとも隣接する区画素子間の表面電極及び半導体層が絶縁されていればよい。

さらに、上述した第１〜第３実施形態では、第１〜４溝を第１〜４レーザにより同時に形成する場合について説明したが、これに限られない。第４溝が第１溝より先立って又は同時に形成されれば、第２溝と第３溝はいつ形成してもよい。
例えば、裏面電極及び半導体層を分離する第２〜４溝を同時に形成した後に、表面電極，裏面電極，及び半導体層を分離する第１溝を形成することも可能である。
あるいは、予め第４溝のみを形成しておき、その後第１〜３溝を形成してもよい。
これらの構成によれば、予め熱の影響の少ない赤外レーザの第２高調波により有効発電領域から分離しておいた区画に後から赤外レーザを走査するため、赤外レーザによる熱の影響の伝播をより確実に防止することができ、各区画素子の光電変換効率を向上できる。

なお、上記第１〜第６実施形態においては、３本溝又は４本溝を形成する際に３つの光源又は４つの光源を用いる方法について述べた。即ち、第１〜第６実施形態においては、レーザ光源の数と溝の数とが一致していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、溝の本数に対して、レーザ光源の数が少なくても良い。具体的には、赤外レーザと可視光レーザとを切り替えて使用可能なレーザ光源、即ち、複数の波長に切り替えが可能なレーザ光源を用いることにより、１つ又は２つのレーザ光源によって複数の溝を形成することができる。一つが赤外レーザであって他方が可視光レーザという２つの光源を用いることも考えられる。このように１つ又は２つの光源を用いて３本以上の溝を形成する場合、基板１１上をレーザが走査する回数は複数である。一方、３つの光源又は４つの光源を用いる場合、基板１１上をレーザが走査する回数が１回で済む。従って、１つ又は２つの光源を用いて３本以上の溝を形成する場合に比べて、３つの光源又は４つの光源を用いる場合は、レーザの走査回数を削減することができ、タクトタイムの短縮を実現できる。

以上詳述したように、本発明は、レーザスクライブ工程の所要時間を短縮するとともに、スクライブ時に発生する熱による影響を抑制して光電変換効率を向上できる太陽電池セルの製造方法及び太陽電池セルに有用である。

１０，１００，２００，３００，４００，５００，６００…太陽電池 １１…基板 １２…光電変換体 １３…表面電極（第１電極層） １４…半導体層（光電変換層） １５…裏面電極（第２電極層） １８…第１溝 １９…第２溝 ２０…コンタクト部 ２１，２２，２３…区画素子（太陽電池セル） ２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ｄ…区画部 ２４…第３溝 ５０…第４溝 ３０，１３０…配線層 ３１，５１…絶縁層 Ｄ…区画素子 Ｄ１…発電有効領域。

Claims (4)

1. 太陽電池セルの製造方法であって、
   基板上に、第１電極層、光電変換層、及び第２電極層を順に積層することによって光電変換体を形成した後、光電変換体を複数の区画部に電気的に分離する溝を形成するスクライブ工程を含み、
   前記スクライブ工程では、
   前記第１電極層、前記光電変換層、及び前記第２電極層を貫通して分離する第１溝と、
   前記第１溝に平行であり、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第２溝と、
   前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝とは反対の前記第２溝の側方に配置され、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第３溝と、
   前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝の側方であって前記第２溝とは反対側に配置され、前記第１溝と発電有効領域となる区画部との間で少なくとも前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第４溝とを各々、個別のレーザ光を照射することにより形成し、
   前記スクライブ工程後に、前記第１溝及び前記第４溝の内部に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記複数の区画部を電気的に接続する配線層を形成する配線層形成工程とを有し、
   前記配線層形成工程において、前記配線層は、該配線層の一部が前記第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層と電気的に接続されると共に、該配線層の他の一部が前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通じ、前記第１溝に直近の発電有効領域である前記第２電極層と前記第２溝とは反対の前記第４溝の側方に配置された前記第２電極層の表面に至り、前記複数の区画部が電気的に接続される
   ことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
2. 請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法であって、
   前記レーザ光のうち、前記第１溝を形成する第１レーザとして赤外レーザを用い、
   前記第２溝を形成する第２レーザ、前記第３溝を形成する第３レーザ、及び前記第４溝を形成する第４レーザとして可視光レーザを用い、
   前記スクライブ工程では、
   前記光電変換体において、前記第１レーザ、前記第２レーザ、前記第３レーザ、及び前記第４レーザの照射位置を所望の間隔とし、４つのレーザの照射位置を並進させることにより、各レーザを走査して各溝を形成する
   ことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
3. 請求項２に記載の太陽電池セルの製造方法であって、
   前記スクライブ工程では、前記第１レーザ、前記第２レーザ、前記第３レーザ、及び前記第４レーザの相対位置を固定し、
   前記第２レーザ、前記第３レーザ、及び前記第４レーザを同時に走査することにより、前記第２溝、前記第３溝、及び前記第４溝を同時に形成した後、
   前記第１レーザを走査して前記第１溝を形成する
   ことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
4. 太陽電池セルであって、
   基板上に形成され、第１電極層、光電変換層、及び第２電極層が順に積層された光電変換体と、
   前記光電変換体を複数の区画部に電気的に分離する溝と
   を含み、
   前記溝は、
   前記第１電極層、前記光電変換層、及び前記第２電極層を貫通して分離する第１溝と、
   前記第１溝に平行であり、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離し、前記複数の区画部を電気的に接続する配線層が内部に形成された第２溝と、
   前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝とは反対の前記第２溝の側方に配置され、前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第３溝と、
   前記第１溝に平行であり、前記第２溝に直近の前記第１溝の側方であって前記第２溝とは反対側に配置され、前記第１溝と発電有効領域となる区画部との間で少なくとも前記光電変換層及び前記第２電極層を貫通して分離する第４溝と
   を有し、
   前記第１溝の内部には、互いに隣接する区画部間における少なくとも前記第１電極層及び前記光電変換層を絶縁する絶縁層が形成され、
   前記第４溝の内部には、互いに隣接する区画部間における少なくとも前記光電変換層及び前記第２電極層を絶縁する絶縁層が形成され、
   前記配線層は、該配線層の一部が前記第２溝の底面の全域に亘って露出した前記第１電極層と電気的に接続していると共に、該配線層の他の一部が前記第２溝の内部及び前記絶縁層の表面を通じ、前記第１溝に直近の発電有効領域である前記第２電極層と前記第２溝とは反対の前記第４溝の側方に配置された前記第２電極層の表面に至り、前記複数の区画部を電気的に接続している
   ことを特徴とする太陽電池セル。

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