晶体硅太阳能电池的制造方法、太阳能电池模块的制造方法、晶体硅太阳能电池以及太阳能电池模块

摘要

在本发明中，提供转换效率高、光入射面被精密加工的晶体硅太阳能电池的制造方法。该制造方法包括形成第一透明电极层(6)的第一透明电极层形成工序、和在第二主面侧的面的几乎整面形成以铜为主成分的背面电极层(11)的背面电极层形成工序，在上述第一透明电极层形成工序和背面电极层形成工序后，进行为了除去第一主面侧的至少第一透明电极层(6)、与第二主面侧的至少第二透明电极层(10)和背面电极层(11)的短路而形成绝缘区域(30)的绝缘处理工序，绝缘处理工序具有遍及第一主面外周部的整个外周从第一主面侧对距一导电型单晶硅基板(2)的外周部侧面3mm以内的位置照射激光的工序。

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅系太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模 块及其制造方法。

背景技术

使用晶体硅基板的晶体硅太阳能电池的光电转换效率高，已经被普 遍广泛地用作太阳光发电系统。在晶体硅太阳能电池中，将单晶硅与带 隙不同的非晶硅系薄膜在单晶表面制膜而形成扩散电位的晶体硅太阳 能电池被称为异质结太阳能电池(例如参照专利文献1)。

此外，在用于形成扩散电位的导电型非晶硅系薄膜与晶体硅表面之 间存在薄的本征非晶硅层的太阳能电池作为转换效率最高的晶体硅太 阳能电池的形态之一被知晓。

通过在晶体硅表面与导电型非晶硅系薄膜之间形成薄的本征非晶 硅层，从而能够钝化(Passivation)存在于晶体硅的表面的缺陷。另外， 也能够防止将导电型非晶硅系薄膜制膜时载流子导入杂质向晶体硅表 面的扩散。

然而，在专利文献2中公开了异质结太阳能电池的制造方法的一个 例子。

即，在专利文献2中，公开了一种光伏元件的制造方法：在晶体系 半导体基板的两面设置由具有互为相反导电型的非晶体或微晶构成的 半导体层，在上述基板的几乎整面形成表面侧的上述半导体层，并且， 利用掩模将背面侧的上述半导体层制成比上述极板小的面积。

如果使用该光伏元件的制造方法，则能够减少表面和背面的硅薄膜 的绕回导致的特性降低，并且能够减少无效部。

然而，一般考虑工业生产时，优选使用掩模的工序少。即，上述光 伏元件的制造方法经常使用掩模，这样的经常使用掩模的制造方法存在 缺乏量产性这样的问题。换言之，专利文献2中记载的光伏元件的制造 方法不适合工业生产。

另外，从防止泄漏的观点考虑，上述光伏元件的制造方法必须确保 掩模有空白部。即，光伏元件的制造方法必须一定程度上确保不将硅薄 膜层制膜的区域，由该制造方法制造的光伏元件存在电流的获取(Gain) 和由泄漏(Leak)导致的损失(loss)此消彼长(Trade off)这样的问 题。

因此，在专利文献3、专利文献4中，提出了使用激光形成槽的方 法。

在专利文献3中，记载了通过形成从表面或背面到达本征非晶半导 体层的槽而实施绝缘处理，从而防止绕回导致的短路的内容。

以往，在异质结太阳能电池中，通常使用在n型单晶硅基板的光入 射面侧具有p型非晶半导体层且在背面侧具有n型非晶半导体层的异质 结太阳能电池。

该异质结太阳能电池存在若从光入射面侧照射激光则pn结界面受 损而产生漏电流这样的问题。

因此，从防止漏电流的观点考虑，优选像专利文献4中记载那样， 进行在背面侧照射激光形成分离槽，再折断而实施绝缘处理的措施。

此外，在专利文献4中，记载了在背面侧形成梳形的背面电极，并 对背面电极以外的地方照射激光而形成分离槽的内容。

除上述文献之外，作为记载了与本发明相关的现有技术的文献，还 有专利文献5～7。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4152197号公报

专利文献2：日本特许第3825585号公报

专利文献3：日本特许第3349308号公报

专利文献4：日本特开2008－235604号公报

专利文献5：日本特开2012－142452号公报

专利文献6：国际公开第2008/62685号

专利文献7：日本特开2009－246031号公报

非专利文献

非专利文献1：C.M.Liu等Journal of The Elec trochemical Society， 153(3)G234－G239(2005)

发明内容

然而，在异质结太阳能电池中，以往一直使用在光入射面和背面形 成集电极的异质结太阳能电池。作为集电极，通常使用采用银(Ag)的 银糊料(Ag糊料)。

但是，由于银糊料的材料成本高，所以正在积极进行使用廉价的铜 (Cu)来代替银的研究。

另一方面，已知铜与银相比相对于硅的热扩散速度非常快。如果铜 扩散到硅内则形成杂质水平，形成载流子的再结合中心等，由此导致太 阳能电池特性的降低。

作为该太阳能电池特性降低的对策，在非专利文献1中，公开了氧 化铟锡(ITO)防止铜向硅内扩散这样的报告。

鉴于该报告，认为在异质结太阳能电池中，通常在硅基板与背面电 极之间具有由ITO等构成的透明电极层，因此通过调整透明电极层的 膜厚能够防止铜的扩散。

然而，即便周密地调整透明电极层的膜厚，恐怕也会产生如下的问 题。

即，如图17所示，在形成具有铜的背面电极层11后，如果从背面 侧(背面电极层11侧)照射激光，形成分离槽，则背面电极层11的铜 成分会被激光吹飞。于是，可能发生图17的剖面线所示那样铜(Cu) 从槽的表面部分向硅基板扩散。

即，由于激光，构成背面电极层的铜向硅基板飞散并与硅基板接触。

在专利文献3中，记载了使用整面制膜的背面电极层，在光入射面 侧或背面侧形成槽的内容。然而，对背面电极层的材料没有任何研究。 即，关于使用铜作为背面电极层的情况的问题没有研究。

另外，专利文献3中记载的光伏元件形成有到达本征非晶半导体层 的槽。因此，推测使用铜(Cu)作为背面电极层时，存在如果实施环境 试验，则铜沿槽向晶体硅基板扩散，太阳能电池特性降低之类的问题。 即，认为进行环境试验时的铜的扩散介由槽的表面导致太阳能电池特性 降低。

如上所述，目前为止没有对形成铜(Cu)作为背面电极层的情况的 绝缘处理进行过详细研究。

因此，本发明的目的是提供即便使用以铜为主成分的背面电极层 时，也能够防止铜向硅基板的扩散，能够抑制经过长时间后的太阳能电 池特性的降低的晶体硅太阳能电池的制造方法。另外，本发明的目的是 提供使用了该晶体硅太阳能电池的制造方法的太阳能电池模块的制造 方法。此外，本发明的目的是提供即便使用以铜为主成分的背面电极时， 也保持太阳能电池特性的晶体硅系太阳能电池。另外，本发明的目的是 提供使用了该晶体硅系太阳能电池的太阳能电池模块。

本发明的发明人等试作了多个使用以铜为主成分的背面电极层的 晶体硅系太阳能电池，进行了研究。

其结果，本发明的发明人等发现通过在背面的几乎整面形成以铜 (Cu)为主成分的背面电极层，从表面(光入射面)侧照射激光，能够 防止激光照射引起的铜向硅基板内的扩散。其结果，发现能够抑制经过 长时间后的太阳能电池特性的降低(维持保持率)。

本发明的一个方式是晶体硅太阳能电池的制造方法，在一导电型单 晶硅基板的第一主面侧依次具有第一本征硅系薄膜层、相反导电型硅系 薄膜层和第一透明电极层，在上述一导电型单晶硅基板的第二主面侧依 次具有第二本征硅系薄膜层、一导电型硅系薄膜层、第二透明电极层和 背面电极层；上述晶体硅太阳能电池的制造方法包括：在相反导电型硅 系薄膜层上形成第一透明电极层的第一透明电极层形成工序、和在上述 第二主面侧的面的几乎整面形成以铜为主成分的背面电极层的背面电 极层形成工序；在上述第一透明电极层形成工序和上述背面电极层形成 工序后，进行绝缘处理工序，在上述绝缘处理工序中，为了除去上述第 一主面侧的至少第一透明电极层、与上述第二主面侧的至少第二透明电 极层和背面电极层的短路而形成绝缘区域；上述绝缘处理工序具有激光 照射工序，在上述激光照射工序中，遍及第一主面外周部的整个外周从 上述第一主面侧对距上述一导电型单晶硅基板的外周部侧面3mm以内 的位置照射激光。

此处所说的“主成分”是指含有大于50％(百分率)的该材料。优 选70％以上，更优选90％以上。另外，不一定必须为单层内的成分， 也可以是多层内的相对成分量。

此处所说的“一导电型”是指n型或p型中的任意一方。即，一导 电型单晶硅基板2是n型的单晶硅基板或p型的单晶硅基板。

根据本方式，在一导电型单晶硅基板的第一主面侧依次具有第一本 征硅系薄膜层、相反导电型硅系薄膜层和第一透明电极层，在上述一导 电型单晶硅基板的第二主面侧依次具有第二本征硅系薄膜层、一导电型 硅系薄膜层、第二透明电极层和背面电极层。

即，根据本方式，得到从第一主面侧向第二主面侧依次层叠有第一 透明电极层、相反导电型硅系薄膜层、第一本征硅系薄膜层、一导电型 单晶硅基板、第二本征硅系薄膜层、一导电型硅系薄膜层、第二透明电 极层以及背面电极层而成的层叠结构。

换言之，在具有第一透明电极层的第一主面侧电极层与具有第二透 明电极层和背面电极层的第二主面侧电极层之间存在具有相反导电型 硅系薄膜层、第一本征硅系薄膜层、一导电型单晶硅基板以及第二本征 硅系薄膜层的硅系薄膜层。

另外，根据本方式，进行为了除去上述第一主面侧的至少第一透明 电极层、与上述第二主面侧的至少第二透明电极层和背面电极层的短路 而形成绝缘区域的绝缘处理工序。

即，为了除去驱动晶体硅太阳能电池时，形成晶体硅太阳能电池的 电极的第一透明电极层、与作为相对电极的第二透明电极层和背面电极 层通电引起的短路而形成绝缘区域，因此发电时不发生短路(short)。

此外，根据本方式，绝缘处理工序具有遍及第一主面外周部的整个 外周从上述第一主面侧对从一导电型单晶硅基板的外周部侧面到3mm 以内的位置照射激光的工序。即，从与以铜为主成分的背面电极层所在 的第二主面侧相反的一侧的第一主面侧照射激光。因此，不会发生激光 所致的背面电极层内的铜的飞散，或者即便发生了也向与一导电型单晶 硅基板相反的一侧飞散。因此，铜不附着在一导电型单晶硅基板，能够 抑制经过长时间后的太阳能电池特性的降低。

优选的方式是依次具有上述第一透明电极层形成工序、上述背面电 极层形成工序和上述绝缘处理工序。

优选的方式是依次进行以上述第一主面露出的方式在基板台安装 上述一导电型单晶硅基板的第一主面配置工序、在上述第一主面侧形成 第一本征硅系薄膜层的第一本征硅系薄膜层形成工序、形成相反导电型 硅系薄膜层的第一硅系薄膜层形成工序以及上述第一透明电极层形成 工序。

此处所说的“基板台”表示CVD装置、溅射装置等制膜装置的基 板台。换言之，是将基板以规定的姿势固定的固定部件。

根据本方式，能够顺利地进行各层的制膜。

优选的方式是以上述一导电型单晶硅基板的至少一部分露出的方 式形成上述绝缘区域。

根据本方式，在绝缘处理工序中，遍及第一主面外周部的整个外周 对距一导电型单晶硅基板的外周部侧面3mm以内的位置照射激光，以 一导电型单晶硅基板的一部分露出的方式形成绝缘区域。即，以一导电 型单晶硅基板的面方向(第一主面方向)的端部露出的方式形成绝缘区 域，因此在一导电型单晶硅基板的面方向的外侧没有覆盖电极层。换言 之，在一导电型单晶硅基板的面方向的外侧没有覆盖第一透明电极层、 第二透明电极层以及背面电极层。因此，能够更可靠地防止短路。

优选的方式是上述激光照射工序通过照射激光而遍及上述第一主 面的外周部的整个外周形成有底槽，上述绝缘处理工序包括在上述激光 照射工序后沿上述有底槽折断除去不需要部分的折断工序。

此处所说的“有底槽”是在至少一部分具有与槽的内侧壁部连接的 底部的槽，不一定必须在槽整体具有底部。即，只要槽的相对面的内侧 壁部间被底部连接即可。换言之，底部可以在有底槽的延伸方向连续地 连接，也可以断续地连接。

另外，此处所说的“不需要部分”是作为制造的太阳能电池而实质 上对发电不做出贡献的部位。具体而言，在驱动太阳能电池时发生短路 的可能性高的部位。

根据本方式，激光照射工序通过照射激光而遍及上述第一主面的外 周部的整个外周形成有底槽。即，没有将构成晶体硅太阳能电池的层叠 体完全断开。

此处，在进行来自背面侧的激光照射形成有底槽时，如果有底槽不 穿过一导电型单晶硅基板到达相反导电型硅系薄膜层，则可能发生短 路。因此，在形成有底槽后必须进行折断。

另一方面，像本发明这样利用来自光入射面侧的激光照射形成有底 槽时，只要有底槽到达一导电型单晶硅基板就能绝缘。因此，绝缘处理 本来的意思是像本发明这样仅利用来自光入射面侧的激光照射形成有 底槽就能绝缘。换言之，进行来自光入射面侧的激光照射时，不一定需 要折断工序。

然而，如果不需要部分仍就残留，则由于例如进行模块化时的接头 线的接触等，可能产生漏电流。

因此，根据本方式，绝缘处理工序在激光照射工序后进行沿有底槽 折断除去的折断工序。即，在上述的激光照射工序中，通过激光照射形 成有底槽，在折断工序中，通过对有底槽的底部施加外力折断而形成绝 缘区域。因此，以铜为主成分的背面电极层被折断而分割，所以背面电 极层不会被激光的能量熔解。因此，能够进一步可靠地防止铜的扩散。

优选的其他方式是上述激光照射工序以从第一主面侧到达第二主 面侧的方式照射激光，从而切去不需要部分，形成上述绝缘区域。

根据本方式，激光照射工序通过以从第一主面侧到达第二主面侧的 方式照射激光而形成绝缘区域。即，仅利用激光将构成晶体硅太阳能电 池的层叠体整体分割。因此，不需要进行折断工序，可以使工序简单化。

另外，绝缘处理工序中包含折断工序时，由于进行机械折断，所以 需要使不需要部分一定程度上具有宽度。另一方面，像本方式这样，仅 用激光照射分割时，由于可以省略折断工序所以能够将不需要部分限制 到最小限度，能够增大制造的太阳能电池的有效面积。

另外，例如，在异质结型太阳能电池中，一般使用大致四方形的硅 基板(硅片)形成太阳能电池。

制造该异质结型太阳能电池时，根据本方式，由于激光照射工序通 过以从第一主面侧到达第二主面侧的方式照射激光形成绝缘区域，所以 遍及硅基板的周边部(外周部)的整个外周连续进行激光照射，能够防 止来自硅基板的角部的破损，能够进一步提高生产率。

优选的方式是在上述绝缘处理工序后进行将上述绝缘区域退火的 热处理工序。

根据本方式，即，将形成于构成晶体硅太阳能电池的层叠体的端面 的绝缘区域加热到规定的温度，进行退火(annealing)。因此，绝缘区 域的表面的晶体结构变化，结晶度变高。因此，尺寸稳定性、物理稳定 性，化学稳定性提高。

优选的方式是利用溅射法形成上述背面电极层。

根据本方式，由于利用溅射法形成背面电极层，所以能够形成粒子 密度高的背面电极层，能够降低背面电极层的方块电阻。

此外，从生产率的观点考虑，除了背面电极层以外，优选第一透明 电极层和第二透明电极层也利用溅射法形成。其中，作为制膜顺序，优 选按光入射侧的第一透明电极层、背面侧的第二透明电极层、背面电极 层的顺序或者按背面侧的第二透明电极层、背面电极层、光入射侧的第 一透明电极层的顺序制膜。通过依次制膜，能够利用共用的溅射装置将 第一透明电极层、第二透明电极层以及背面电极层制膜，能够提高生产 率。

优选的方式是将选自上述第一透明电极层、第二透明电极层和背面 电极层中的至少一个电极层以其一部分绕回到其他的主面侧的方式形 成。

根据本方式，将选自上述第一透明电极层、第二透明电极层和背面 电极层中的至少一个电极层以其一部分绕回到其他的主面侧的方式形 成。即，在第一透明电极层的情况下，从第一主面侧绕回到第二透明电 极层和背面电极层所在的第二主面侧，在第二透明电极层和/或背面电 极层的情况下，从第二主面侧绕回到第一透明电极层所在的第一主面 侧。无论怎样第一主面侧的第一透明电极层、与第二主面侧的第二透明 电极层以及背面电极层均直接或间接地电连接，导致通电时电极层间短 路的状况。

另一方面，由于将电极层的制膜面积设定成较大，所以能够制膜一 直到最边缘，能够形成面内分布良好的电极层。

另外，根据本方式，由于这样的短路部位通过绝缘处理工序被除去， 所以实际上不会发生短路。

更优选的方式是在上述背面电极层形成工序中，以上述背面电极层 的至少一部分绕回到第一主面侧的方式形成上述背面电极层。

优选的方式是上述背面电极层从第二透明电极层侧依次形成第一 导电层和以铜为主成分的第二导电层，用致密的导电材料形成上述第一 导电层，且在上述第二透明电极层的第二主面侧的面的几乎整面形成， 使上述第二导电层形成在上述第一导电层的第二主面侧的面的几乎整 面。

此处所说的“致密的导电材料”是指在形成第一导电层的部位，构 成第一导电层的导电材料中大体不存在空间缝隙。

即，“致密的导电材料”是实质上被平面填充的导电材料。此处所 说的“实质上被填充”是指被填充到能够防止构成第二导电层的金属向 硅基板侧迁移的程度，包括形成有针孔等的导电材料。

此处所说的“某主面侧(第一主面侧或第二主面侧)的面的几乎整 面”是指对象部件的基准面(第一主面或第二主面)的几乎整面。

根据本方式，用致密的导电材料形成第一导电层，且在第二透明电 极层的第二主面侧的面的几乎整面形成，使第二导电层的主成分为铜。 即，在第二透明导电层与第二导电层之间存在第一导电层。

另外，根据本方式，由于使用致密的导电材料作为第一导电层，所 以与使用非致密的导电材料的情况相比，不含有树脂等杂质，因此成为 低电阻，能够使膜厚更薄。因此，例如，即便使用以银等为主成分的材 料作为第一导电层时，也能够以较低成本制作。另外由于不具有微粒等， 所以可以进一步期待铜的扩散防止效果，另外认为反射率也变得更高。

这样，利用由致密的导电材料构成的第一导电层能够防止作为第二 导电层的主成分的铜向一导电型单晶硅基板侧扩散，能够进一步抑制经 过长时间后的太阳能电池特性的降低。

优选的方式是上述背面电极层从第二透明电极层侧依次形成第一 导电层和第二导电层而成，上述第一导电层与第二导电层用相同的制膜 法形成，依次连续进行在上述一导电型单晶硅基板的第二主面侧且第二 透明电极层的外侧形成第一导电层的第一导电层形成工序、和在第一导 电层的外侧形成第二导电层的第二导电层形成工序。

此处所说的“相同制膜法”表示用相同的制膜方法形成，例如，干 式法和干式法、湿式法和湿式法等。更具体而言，CVD法彼此、溅射 法彼此等。制膜材料、形成的膜当然可以不同。

根据本方式，由于依次连续进行第一导电层形成工序和第二导电层 形成工序，所以可以在相同制膜装置内制膜。

优选的方式是用溅射法形成上述第一导电层。

根据本方式，由于用溅射法形成第一导电层，所以容易用致密的导 电材料形成，容易成为致密的层。

优选的方式是利用上述晶体硅太阳能电池的制造方法形成晶体硅 太阳能电池的太阳能电池模块的制造方法，将多个晶体硅太阳能电池电 串联或并联来形成。

根据本方式，即便使用以铜为主成分的背面电极层时，也能够制造 防止铜引起的向一导电型单晶硅基板的扩散，并抑制了经过长时间后的 太阳能电池特性的降低的太阳能电池模块。

本发明的一个方式是晶体硅太阳能电池的制造方法，在一导电型单 晶硅基板的第一主面侧依次具有相反导电型硅系薄膜层和第一透明电 极层，在一导电型单晶硅基板的第二主面侧依次具有一导电型硅系薄膜 层、第二透明电极层和背面电极层；上述晶体硅太阳能电池的制造方法 包括：以一导电型单晶硅基板为基准，在相反导电型硅系薄膜层的外侧 形成第一透明电极层的第一透明电极层形成工序、和在一导电型单晶硅 基板的第二主面侧且第二透明电极层的外侧形成以铜为主成分的背面 电极层的背面电极层形成工序；在背面电极层形成工序中，在第二透明 电极层的第二主面侧的面的几乎整面形成上述背面电极层，在第一透明 电极层形成工序和背面电极层形成工序后，进行绝缘处理工序，在上述 绝缘处理工序中，形成将至少第一透明电极层、与至少第二透明电极层 和背面电极层的电连接物理断开的绝缘区域，上述绝缘处理工序包括激 光照射工序，在上述激光照射工序中，遍及第一主面的外周部的整个外 周从上述第一主面侧对距上述一导电型单晶硅基板的外周部的端面 3mm以内的区域照射激光。

根据本方式，进行形成将至少第一透明电极层、与至少第二透明电 极层和背面电极层的电连接物理断开的绝缘区域的绝缘处理工序。即， 由于形成晶体硅太阳能电池的电极的第一透明电极层、与作为相对电极 的第二透明电极层和背面电极层的电连接被物理断开，所以发电时不会 发生短路。

另外，根据本方式，上述绝缘处理工序包括遍及第一主面的外周部 的整个外周从上述第一主面侧对距上述一导电型单晶硅基板的外周部 的端面3mm以内的区域照射激光的激光照射工序。即，由于从与以铜 为主成分的背面电极层所在的第二主面侧相反的一侧的第一主面侧照 射激光，所以不会发生激光引起的背面电极层内的铜的飞散，或者即便 发生也向与一导电型单晶硅基板相反的一侧飞散。因此，铜不附着在一 导电型单晶硅基板，能够抑制经过长时间后的太阳能电池特性的降低。

本发明的一个方式是晶体硅太阳能电池，在一导电型单晶硅基板的 第一主面侧依次具有第一本征硅系薄膜层、相反导电型硅系薄膜层和第 一透明电极层，在上述一导电型单晶硅基板的第二主面侧依次具有第二 本征硅系薄膜层、一导电型硅系薄膜层、第二透明电极层和背面电极层； 上述背面电极层从上述第二透明电极层侧依次具有第一导电层和以铜 为主成分的第二导电层，上述第二导电层形成在上述第二主面侧的面的 几乎整面，对于将上述第一导电层和上述第二导电层，将膜厚分别设为 d1和d2时，满足d1＜d2，遍及上述一导电型单晶硅基板的外周部的整 个外周具有至少第一透明电极层、与至少第二透明电极层和背面电极层 的电连接物理断开的绝缘区域，上述绝缘区域具有从第一主面侧向上述 第二主面侧倾斜延伸的第一区域，该第一区域从第一主面侧至少到达一 导电型单晶硅基板，在上述第一区域的表面形成有激光痕。

根据本方式，至少上述第二导电层在上述第二主面侧的几乎整面形 成，在将第一导电层和第二导电层的膜厚分别设为d1和d2时，满足 d1＜d2。

即，即便使用例如银等比铜高价的材料作为第一导电层，由于背面 电极层的大部分由构成第二导电层的铜形成，所以能够减少作为第一导 电层使用的材料的使用量。即，能够实现低成本化。

根据本方式，遍及一导电型单晶硅基板的外周部的整个外周，具有 将至少第一透明电极层、与至少第二透明电极层和背面电极层的电连接 物理断开的绝缘区域。

即，为了除去形成晶体硅太阳能电池的电极的第一透明电极层、与 作为相对电极的第二透明电极层和背面电极层在通电时的短路，形成将 第一透明电极层、与第二透明电极层和背面电极层的电连接物理断开的 绝缘区域，所以在发电时不会短路。

另外，根据本方式，绝缘区域具有从第一主面侧向上述第二主面侧 倾斜延伸的第一区域，该第一区域从至少第一主面侧到达至少一导电型 单晶硅基板，在上述第一区域的表面形成有激光痕。

即，由于第一区域从第一主面侧向上述第二主面侧倾斜延伸，所以 对于形成激光痕的激光而言，例如激光若是高斯光束(Gaussian Beam)， 则从与以铜为主成分的背面电极层所在的第二主面侧相反的一侧的第 一主面侧照射激光。

因此，不会发生激光引起的背面电极层内的铜的飞散，或者即便发 生了也向与一导电型单晶硅基板相反的一侧飞散，所以铜不附着在一导 电型单晶硅基板，能够抑制经过长时间后的太阳能电池特性的降低。

应予说明，此处所说的“高斯光束”是径向的光强度具有高斯分布 (正态分布)的光束。

优选的方式是上述第一区域从第一主面侧到达第二主面侧。

根据本方式，由于绝缘区域从第一主面侧贯通到第二主面侧，所以 即便不进行其他的工序，也能够分割成多个。

优选的方式是上述绝缘区域具有上述第一区域和与该第一区域连 接且延伸到晶体硅太阳能电池的第二主面侧的第二区域，该第二区域从 上述晶体硅太阳能电池的第二主面侧至少到达第一导电层，第二区域的 表面粗糙度与第一区域的表面粗糙度不同。

根据本方式，绝缘区域由第一区域和第二区域形成，以铜为主成分 的第二导电层不位于形成有激光痕的第一区域，第二导电层的端部位于 表面粗糙度与第一区域的表面粗糙度不同的第二区域。

即，由于第二区域用与第一区域不同的形成方法形成，所以能够防 止激光导致第二导电层熔解·飞散。

优选的方式是上述第一导电层由致密的导电材料形成。

根据本方式，利用由致密的导电材料构成的第一导电层能够进一步 防止作为第二导电层的主成分的铜向一导电型单晶硅基板侧的扩散，能 够进一步抑制经过长时间后的太阳能电池特性的降低。

优选的方式是晶体硅太阳能电池的第一主面的面积比上述晶体硅 太阳能电池的第二主面的面积小。

优选的方式是上述第一导电层与上述第二导电层相比，热扩散速度 慢。

根据本方式，由于第一导电层与第二导电层相比，热扩散速度慢， 所以能够防止铜向一导电型单晶硅基板的扩散。

优选的方式是上述第一导电层以银为主成分。

根据本方式，能够防止铜向一导电型单晶硅基板的扩散，并且能够 实现低电阻化。

本发明的一个方式是使用了上述晶体硅太阳能电池的太阳能电池 模块，被密封部件密封。

根据本方式，由于被密封部件密封，所以成为密封性高的太阳能电 池模块。

根据本发明的晶体硅系太阳能电池的制造方法，由于使用铜(Cu) 作为背面电极层，另外从表面侧(第一主面侧)进行激光照射，所以能 够防止由激光照射引起的铜(Cu)向硅基板内的扩散，能够以低成本制 作保持率高的晶体硅系太阳能电池。

另外，根据本发明的晶体硅系太阳能电池和太阳能电池模块，即便 使用了以铜为主成分的背面电极，也能够成为太阳能电池特性良好的晶 体硅系太阳能电池和太阳能电池模块。

附图说明

图1是示意性表示本发明的第一实施方式涉及的晶体硅系太阳能电 池的截面图。

图2是示意性表示图1的晶体硅系太阳能电池的俯视图，在外周部 绘剖面线。

图3是表示图2的A区域的截面立体图。

图4是图1的晶体硅系太阳能电池的制造方法的说明图，(a)～(e) 是各工序的截面图，为了容易理解而省略了剖面线。

图5是图1的晶体硅系太阳能电池的制造方法的说明图，(f)～(i) 是各工序的截面图，为了容易理解而省略了剖面线。

图6是表示图5(i)的状态的说明图，是示意性表示端部附近的截 面图。

图7是示意性表示激光照射工序的立体图。

图8是表示激光照射工序后的基板的俯视图。

图9是表示绝缘处理工序的说明图，(a)是激光照射工序后的截面 图，(b)是折断工序后的截面图，为了容易理解而省略了剖面线。

图10是本发明的第1实施方式的太阳能电池模块的分解立体图， 是省略了密封材料的图。

图11是表示本发明的第2实施方式的太阳能电池模块的端部的截面 立体图。

图12是表示第2实施方式的绝缘处理工序的说明图，是激光照射 工序后的截面图，为了容易理解而省略了剖面线。

图13是实施例1的晶体硅系太阳能电池的说明图，(a)是扫描式 电子显微镜照片，(b)是描绘(a)而得的图。

图14是比较例1的晶体硅系太阳能电池的说明图，(a)是扫描式 电子显微镜照片，(b)是描绘(a)而得的图。

图15是实施例1的晶体硅系太阳能电池的说明图，(a)是扫描式 电子显微镜照片，(b)是描绘(a)而得的图。

图16是比较例1的晶体硅系太阳能电池的说明图，(a)是扫描式 电子显微镜照片，(b)是描绘(a)而得的图。

图17是表示本发明的比较例涉及的激光照射部中的Cu的扩散的样 子的模式截面图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。应予说明，在 本发明的各图中，为了使附图明了化和简单化，对厚度、长度等尺寸关 系进行了适当地变更，不表示实际的尺寸关系。

以下，对本发明的第1实施方式涉及的晶体硅系太阳能电池1进行 说明。

另外，如图1所示，由于第一实施方式的晶体硅系太阳能电池1形 成有纹理结构(凹凸结构)，所以在以下的说明中，没有特殊说明的情 况下，膜厚是指与一导电型单晶硅基板2(以下也简称为“硅基板2”) 上的纹理斜面垂直的方向的膜厚。自然，硅基板2平滑的情况下，是与 主面正交的方向的厚度。在以下的说明中，也将第一主面称为光入射面， 将第二主面称为背面。

如图1所示，本发明的第1实施方式的晶体硅系太阳能电池1在第 一主面侧(光入射侧)，在一导电型单晶硅基板2上依次层叠有第一本 征硅系薄膜层3、相反导电型硅系薄膜层5(光入射侧硅系薄膜层)和 第一透明电极层6(光入射侧透明电极层)。另外，晶体硅系太阳能电池 1在第一透明电极层6的第一主面侧(光入射侧)进一步具有集电极15。

另一方，晶体硅系太阳能电池1在第二主面侧(背面侧)，在硅基 板2上依次层叠有第二本征硅系薄膜层7、一导电型硅系薄膜层8(背 面侧硅系薄膜层)、第二透明电极层10(背面侧透明电极层)和背面电 极层11(背面电极)。另外，背面电极层11从第二透明电极层10侧依 次层叠有第一导电层12和第二导电层13。并且，在背面电极层11的第 二主面侧(背面侧)具有未图示的保护层。

即，如图1所示，本实施方式的晶体硅系太阳能电池1具有由第一 透明电极层6和集电极15构成的第一主面侧电极层25、以及由第二透 明电极层10和背面电极层11构成的第二主面侧电极层26。另外，在第 一主面侧电极层25与第二主面侧电极层26之间存在由相反导电型硅系 薄膜层5、第一本征硅系薄膜层3、硅基板2、第二本征硅系薄膜层7 和一导电型硅系薄膜层8构成的光电转换部27。

另外通过改变表述，如图1所示，晶体硅系太阳能电池1在硅基板 2的光入射侧(第一主面侧)，在硅基板2与相反导电型硅系薄膜层5 之间存在第一本征硅系薄膜层3。晶体硅系太阳能电池1在硅基板2的 光反射侧(第二主面侧)，在硅基板2与一导电型硅系薄膜层8之间存 在第二本征硅系薄膜层7。

晶体硅系太阳能电池1在光入射侧，在相反导电型硅系薄膜层5上 具备第一透明电极层6，在背面侧，在一导电型硅系薄膜层8上具备第 二透明电极层10。

以下，对晶体硅系太阳能电池1的各层的构成进行说明。

首先，对形成晶体硅系太阳能电池1的骨架的一导电型单晶硅基板 2进行说明。

一导电型单晶硅基板2是对单晶硅基板附加导电性而成的基板。

即，为了使单晶硅基板具有导电性，通过使其含有向构成单晶硅基 板的硅供给电荷的杂质而形成一导电型单晶硅基板2。

附加了导电性的单晶硅基板有供给向Si原子(硅原子)导入电子的 磷原子的n型、和供给导入空穴(也称为hole)的硼原子的p型。

将该附加了导电性的单晶硅基板用在太阳能电池中时，使最多吸收 向单晶硅基板入射的光的入射侧的异质结作为反向结来设置强电场，能 够高效地分离回收电子空穴对。

由此，从该观点考虑，光入射侧的异质结优选为反向结。

另一方面，比较空穴和电子时，有效质量和散射截面积小的电子通 常迁移率更大。

基本上硅基板2可以为n型单晶硅基板也可以为p型单晶硅基板， 但从上述观点考虑，本实施方式的硅基板2采用了n型单晶硅基板。

从光封闭的观点考虑，优选硅基板2的表面具有纹理结构。

应予说明，本实施方式的硅基板2如图1所示在光入射面(第一主 面侧的面)和背面(第二主面侧的面)形成有纹理结构(凹凸结构)。

相反导电型硅系薄膜层5是承担导电的载流子与硅基板2不同的导 电型硅系薄膜层。

此处所说的“导电型硅系薄膜层”是指一导电型或相反导电型的硅 系薄膜层。

例如，使用n型作为硅基板2时，一导电型硅系薄膜层8变成n型， 相反导电型硅系薄膜层5变成p型。

即，一导电型单晶硅基板2为n型时，相反导电型硅系薄膜层5变 成p型，一导电型单晶硅基板2为p型时，相反导电型硅系薄膜层5变 成n型。

在本实施方式中，如上所述由于硅基板2为n型，所以相反导电型 硅系薄膜层5为p型的导电型硅系薄膜层。

作为用于形成构成相反导电型硅系薄膜层5的p型或n型硅系薄膜 的掺杂气体，可优选使用B₂H₆或PH₃等。

另外，由于P(磷)、B(硼)之类的杂质的添加量为微量即可，所 以优选使用预先用SiH₄、H₂稀释的混合气体。另外，通过向制膜气体 中添加CH₄、CO₂、NH₃、GeH₄等的含有不同种类的元素的气体，还能 够合金化而改变能隙。

作为构成相反导电型硅系薄膜层5的硅系薄膜，可举出非晶硅薄膜、 微晶硅(含有非晶硅和晶体硅的薄膜)等，其中优选使用非晶硅系薄膜。 另外作为硅系薄膜，可以使用导电型硅系薄膜。

此时，在本实施方式中，如图1所示，相反导电型硅系薄膜层5位 于硅基板2的光入射侧(第一主面侧)。

这是由于在硅基板2的光入射面侧，在一导电型单晶硅基板2的光 入射面侧入射光引发的电子的激发最容易进行，因此通过在光入射面侧 具有强电场梯度而能够抑制再结合损失。

另外，在本实施方式中，为了抑制在背面侧(第二主面侧)中的再 结合，如图1所示，以夹着硅基板2的方式在与相反导电型硅系薄膜层 5相反的一侧使用一导电型硅系薄膜层8。

例如，作为使用n型单晶硅基板作为一导电型单晶硅基板2时的本 发明的优选的构成，有透明电极层/p型非晶硅系薄膜/i型非晶硅系薄膜 /n型单晶硅基板/i型非晶硅系薄膜/n型非晶硅系薄膜/透明电极层等。 此时从上述理由出发优选使背面侧的导电型硅系薄膜层为n层。

构成本实施方式的相反导电型硅系薄膜层5的p型硅系薄膜层优选 为选自p型氢化非晶硅层、p型非晶碳化硅层、p型氧化非晶硅层中的 至少一种。

从杂质扩散、串联电阻的观点考虑，相反导电型硅系薄膜层5优选 为p型氢化非晶硅层。

另一方面，作为相反导电型硅系薄膜层5的p型非晶碳化硅层或p 型氧化非晶硅层作为宽带隙的低折射率层，在能够减少光学损失这方面 优选。

作为位于硅基板2的厚度方向两外侧的本征硅系薄膜层3、7(本征 硅系薄膜)，使用实质上本征的i型硅系薄膜。

作为此时的本征硅系薄膜层3、7，优选使用由硅和氢构成的i型氢 化非晶硅。

使用i型氢化非晶硅作为本征硅系薄膜层3、7，用CVD法进行制 膜时，能够抑制杂质向硅基板2的扩散，并且能够有效进行表面钝化。

这是由于通过改变膜中的氢量，能够使能隙具有在进行载流子回收 上有效的分布。

位于本征硅系薄膜层7的外侧(第二主面侧)的一导电型硅系薄膜 层8(背面侧硅系薄膜)是承担导电的载流子(空穴、电子)与硅基板 2相同的导电型硅系薄膜层。

即，一导电型单晶硅基板2为n型时，一导电型硅系薄膜层8变成 n型，一导电型单晶硅基板2为p型时，一导电型硅系薄膜层8变成p 型。

在本实施方式中，如上所述由于硅基板2为n型，所以一导电型硅 系薄膜层8为n型的导电型硅系薄膜层。

即，一导电型硅系薄膜层8的承担导电的载流子(空穴、电子)与 相反导电型硅系薄膜层5不同。

一导电型硅系薄膜层8(背面侧硅系薄膜)的承担导电的载流子与 硅基板2相同，因此具有主要利用BSF(Back Surface Field)效果来抑 制空穴和电子在背面侧的再结合的效果。

优选一导电型硅系薄膜层8至少具有非晶硅系薄膜。

并且，为了使一导电型硅系薄膜层8与背面侧的第二透明电极层10 的电接触良好，可以在非晶硅系薄膜和背面侧的第二透明电极层10之 间具有晶体硅系薄膜。

即，使一导电型硅系薄膜层8成为多层结构，可以采用从光入射侧 (硅基板2侧)向第二透明电极层10侧依次层叠非晶硅系薄膜和晶体 硅系薄膜而成的层叠结构。

应予说明“晶体”这样的用语像通常在薄膜光电转换装置的技术领 域中使用的那样，不仅包括完全的晶体状态，也包括部分非晶状态。

此处，为了得到充分的BSF效果，一导电型硅系薄膜层8必须具有 一定程度的厚度。

由此能够防止少数载流子(使用n型单晶硅基板作为硅基板2时为 空穴)扩散到背面电极层11侧，能够抑制空穴和电子在背面侧的再结 合。

另外同时，背面侧的一导电型硅系薄膜层8还承担防止作为背面电 极层11的一部分或全部使用的金属扩散到一导电型单晶硅基板2内的 作用。

即，本实施方式的晶体硅系太阳能电池1利用第二透明电极层10 能够防止作为背面电极层11使用的金属向硅基板2扩散。此外，在第 二透明电极层10有薄的区域或一部分不存在的区域时，也可以期待晶 体硅系太阳能电池1利用上述一导电型硅系薄膜层8进一步防止扩散的 效果。

如上所述从进一步抑制作为背面电极层11的一部分使用的金属向 晶体硅基板的扩散的观点考虑，优选使一导电型硅系薄膜层8的厚度厚 到一定程度。

此时，综合考虑得到上述BSF效果，一导电型硅系薄膜层8的厚度 优选为5nm以上，更优选为10nm以上，特别优选为30nm以上。

另一方面，一导电型硅系薄膜层8的厚度的上限没有特别限制，但 从减少制造成本的观点考虑，优选为100nm以下，更优选为70nm以下， 特别优选为50nm以下。

一导电型硅系薄膜层8的厚度的范围为上述的范围即可，但从下述 观点考虑，本征硅系薄膜层3、7(实质上本征的i型硅系薄膜层)、相 反导电型硅系薄膜层5(p型硅系薄膜层)以及一导电型硅系薄膜层8 (n型硅系薄膜层)的厚度分别优选为3nm～20nm的范围。

只要在上述该范围内，则远小于硅基板2的纹理结构(凹凸结构) 的尺寸(μm级)。因此，位于层叠方向外侧的相反导电型硅系薄膜层5 (p型硅系薄膜层)和一导电型硅系薄膜层8(n型硅系薄膜层)的表 面形状如图1所示成为与硅基板2的表面形状大体相同的形状。即，这 些层叠体的表面可以附随硅基板2的表面形状而获得纹理结构(凹凸结 构)。

另外，作为硅系薄膜层3、5、7、8的制膜方法，优选等离子体CVD 法。

第一透明电极层6和第二透明电极层10分别是以导电性氧化物为 主成分的层。

作为导电性氧化物，例如，可以将氧化锌、氧化铟、氧化锡单独或 混合使用，但从导电性、光学特性和长期可靠性的观点考虑，优选含氧 化铟的铟系氧化物，其中更优选使用以氧化铟锡(ITO)为主成分的氧 化物。

此处在本发明中“作为主成分”是指含有大于50％(百分率)的该 材料，优选70％以上，更优选90％以上。

透明电极层6、10可以以单层使用，也可以是由多层构成的层叠结 构。并且可以向透明电极层6、10中分别添加掺杂剂。

例如，在使用氧化锌作为透明电极层6、10时的掺杂剂中，可举出 铝、镓、硼、硅、碳等。

在使用氧化铟作为透明电极层6、10时的掺杂剂中，可举出锌、锡、 钛、钨、钼、硅等。

在使用氧化锡作为透明电极层6、10时的掺杂剂中，可举出氟等。

如上所述，可以向图1所示的第一透明电极层6和第二透明电极层 10中的一方或两方的透明电极层6、10中添加掺杂剂，但优选向第一透 明电极层6(光入射侧透明电极层)中添加。

这是由于在光入射侧形成的集电极15一般为梳形，因此能够抑制 可在第一透明电极层6产生的电阻损失。

从透明性、导电性以及减少电池的光反射的观点考虑，位于光入射 侧的第一透明电极层6的膜厚优选为10nm～140nm。

第一透明电极层6的作用之一是向集电极15输送载流子，因此只 要有所需的导电性即可。

另一方面，从透明性的观点考虑，通过使膜厚140nm以下，从而第 一透明电极层6本身的吸收损失少，因此能够抑制随着透射率的降低引 起的光电转换效率的降低。

另外，如果降低第一透明电极层6中的载流子浓度，也能够抑制随 着红外区域的光吸收的增加引起的光电转换效率降低。

并且，第一透明电极层6还发挥防反射膜的作用，因此通过成为适 当的膜厚，还能够期待光封闭效果。

另一方面，位于背面侧的第二透明电极层10不仅具有增加背面反 射的效果，特别是在预防作为构成背面电极层11的一部份的第二导电 层13使用的金属(在本实施方式中为铜)向硅基板2的扩散这点上也 是重要的。特别是在本实施方式的晶体硅系太阳能电池1中，如后所述， 由于使用热扩散速度比铜慢的金属作为第一导电层12，因此与铜相比难 以发生扩散，但是担心发生向硅基板2扩散。

从上述防止金属的扩散这样的观点考虑，第二透明电极层10的厚 度优选为5nm以上，更优选为10nm以上，进一步优选为30nm以上。

从抑制光吸收，即抑制长波长光的吸收引起的电流(Jsc)的降低的 观点考虑，第二透明电极层10的厚度优选为180nm以下，更优选为 150nm以下，进一步优选为110nm以下，最优选为90nm以下。

通过使第二透明电极层10的膜厚在上述范围，能够防止作为“背 面电极层”使用的金属的扩散。像本实施方式这样具备第一导电层12 作为背面电极层11时，有时会发生第一导电层12中使用的金属的扩散， 但利用第二透明电极层10能够防止该金属的扩散。

另外，在第一导电层12的一部份薄的情况下或没有第一导电层12 的情况下等，可能会发生的构成第二导电层13(第二电极层)的铜的扩 散也可以通过将第二透明电极层10的膜厚调整到上述范围来防止。换 言之，通过将第二透明电极层10的膜厚调整到上述范围，能够进一步 期待防止扩散效果。

作为透明电极层6、10的制膜方法，没有特别限定，但优选溅射法 等物理气相沉积法、利用了有机金属化合物与氧或水的反应的化学气相 堆积(MOCVD)法等。在任意的制膜方法中均可利用热、等离子体放 电所产生的能量。

透明电极层6、10制成时的基板温度适当地设定即可，但任意使用 非晶硅系薄膜作为硅系薄膜层3、5、7、8时，优选为200℃以下。

这是由于通过在200℃(200摄氏度)以下制作，能够抑制氢从非 晶硅层脱离以及产生与其相伴的硅原子的悬空键(Dangling Bond)，结 果能够提高转换效率。

如上所述，在第二透明电极层10上形成有背面电极层11。即，如 图1所示，背面电极层11从第二透明电极层10侧依次由第一导电层 12和第二导电层13形成。

在本实施方式中，第二导电层13以铜为主成分，第一导电层12具 有进一步防止该金属(铜)向硅基板2扩散的功能。

即，在没有第一导电层12的情况下，也可以如上所述通过调整第 二透明电极层10的膜厚来防止第二导电层13的铜的扩散，但通过导入 第一导电层12能够进一步防止铜的扩散。另外，第二透明电极层10不 在上述膜厚的范围而较薄的情况下，可以利用第一导电层12防止第二 导电层13的铜的扩散。

具体而言，优选第一导电层12由致密的导电材料形成，且在第二 透明电极层10的第二主面侧的面的几乎整面形成。

此处所说的“致密的导电材料”是指在形成有第一导电层12的部 位，在构成第一导电层12的导电材料中几乎不存在空间缝隙的导电材 料。即，“致密的导电材料”是在平面上实质上被填充的导电材料。

此处所说的“实质上被填充”是指填充到能够防止构成第二导电层 13的金属向硅基板2侧的迁移的程度，也包括形成有针孔的填充。

例如，糊料材料这种具有金属微粒的材料的情况下，在微粒间存在 树脂等，在金属微粒之间存在空间缝隙，因此这样的材料不是“致密的 导电材料”。

另一方面，利用溅射法等形成的膜在第一导电层12中的导电材料 中几乎不存在空间缝隙，因此相当于“致密的导电材料”。

另外，金属单体、合金也相当于“致密的导电材料”。

此处，“在几乎整面形成”是指覆盖基准面的90百分率以上。

即，“第一导电层12在第二透明电极层10的第二主面侧的面的几 乎整面形成”表示第二透明电极层10的第二主面侧的面的90百分率以 上被第一导电层12覆盖。

此时，在形成有第二导电层13的区域优选形成第一导电层12。

其中，优选90百分率以上被覆盖，更优选95百分率以上被覆盖， 特别优选100百分率即整面被覆盖。

此时，能够进一步期待第二导电层13中含有的金属(具体而言为 铜)的扩散防止效果。另外从可容易制膜的观点考虑也优选。

此处，对使用树脂糊料等非致密的导电材料作为第一导电层12的 情况进行说明。使用树脂糊料等非致密的导电材料作为第一导电层12 的情况与纯粹的金属等相比，第一导电层的电阻变高，因此必须使膜厚 增厚到一定程度。

在本实施方式中，如上所述通过使用致密的导电材料作为第一导电 层12，与具有树脂糊料作为第一导电层12的情况相比，由于不含树脂 等杂质所以成为低电阻，能够使膜厚更薄。

因此，例如，在使用以银等为主成分的材料作为第一导电层12时， 能够以更低成本进行制作。另外由于不具有微粒等，所以认为能够进一 步期待铜的扩散防止效果，另外反射率也变得更高。

从以上的观点考虑，第一导电层12可以由树脂糊料等形成，但优 选由致密的导电材料形成。

另外，就本实施方式中的第一导电层12和第二导电层13而言，将 膜厚分别设为d1和d2时，优选满足d1＜d2。

第一导电层的膜厚d1优选为8nm以上。通过使d1为8nm以上， 可以期待由背面反射带来的电流的增加。

其中，从更完全地覆盖第二透明电极层10的第二主面侧的表面， 提高反射率、可靠性的观点考虑，第一导电层12的膜厚d1优选为20nm 以上，更优选为30nm以上，进一步优选为40nm以上。

另外从减少成本的观点考虑，优选为100nm以下，更优选为80nm 以下，进一步优选为70nm以下，特别优选为60nm以下。

通过使第二导电层13的膜厚大于第一导电层12的膜厚(即d1＜ d2)，从而能够减少用作第一导电层12的材料的使用量。

第一导电层12优选使用从近红外到红外区域的反射率高并且导电 性、化学稳定性高的材料。

另外，由于第二导电层13以铜为主成分，所以第一导电层12必须 是向晶体硅的热扩散速度比铜慢的材料。

作为满足这样的特性的材料，可举出银、金、铝等。其中，从反射 率、导电率的观点考虑，优选使用以银或金为主成分的材料，更优选使 用以银为主成分的材料，特别优选使用银。

在本实施方式中，作为第一导电层12的材料，使用银。

作为参考，在表1中示出用溅射法将银在玻璃基板上制膜而成的样 品的透射率。在表1中，示出了使波长在900～1200nm变化，并使银 的膜厚在10～250nm变化时的透射率的值。

由表1可知随着银的膜厚变厚，透射率下降。

此处，由于随着透射率下降而反射率变高，所以认为随着银的膜厚 变厚，反射率变高。

特别是如果银的膜厚为25nm左右以上，则显示充分高的反射率， 当膜厚为50nm左右以上时，认为透射率的值达到与0.02左右几乎相同 程度，反射率达到相同程度。

因此，特别是使用以银为主成分的材料作为第一导电层12时，从 材料费用的观点考虑，优选第一导电层12的膜厚尽量薄，但从反射率 的观点考虑，更优选为25nm左右以上。

表1

表1

第二导电层13的膜厚(d2)可以根据背面电极层11的膜厚(总计 膜厚)和第一导电层12的膜厚(d1)适当地设定。

第二导电层13使用在第一导电层12的第二主面侧的几乎整面形成 的导电层。

此处，如上所述，“在几乎整面形成”是指覆盖基准面的90百分率 以上。

即，“第二导电层13在第一导电层12的第二主面侧的几乎整面形 成”表示第一导电层12的第二主面侧的面的90百分率以上被第二导电 层13覆盖。

第二导电层13可以使用由致密的导电材料构成的薄膜、糊料等。

对于第二导电层13而言，从充分降低串联电阻的观点考虑，更优 选第二导电层13在整面形成。

此时，更优选第一导电层12在整面形成。即，优选第一导电层12 和第二导电层13均在第二主面侧的面的整面形成。换言之，优选第一 导电层12在第二透明电极层10的第二主面侧的面的整面形成，第二导 电层13在第一导电层12的第二主面侧的面的整面形成。

应予说明，从低电阻化和抑制材料费用的观点考虑，作为第二导电 层13，更优选使用在几乎整面形成有由致密的导电材料构成的薄膜的 导电层。

此处，若比较本实施方式的晶体硅系太阳能电池1和薄膜硅系太阳 能电池，则由于薄膜硅系太阳能电池一般以进行集成化等使每单位电池 的面积较小、发电的电流密度变小的方式设计，所以通常使用膜厚 100～300nm左右的整面制膜的背面电极。此时，必须选定出于提高反 射率并减少串联电阻的观点而使用的材料，由于背面电极(背面电极层) 的膜厚薄，所以一般使用高成本的银。

另一方面，本实施方式的晶体硅系太阳能电池1必须使背面电极层 11的膜厚厚到一定程度，所以一般使用250nm以上的背面电极。这是 由于用作晶体硅系太阳能电池1(也称为电池)的硅基板2(晶体硅基 板)的尺寸通常为5英寸～6英寸见方，随之发电的电流密度增大到每 个电池为5A～9A左右。

因此，从进一步减少串联电阻引起的损失的观点考虑，在晶体硅系 太阳能电池1的背面整面形成的背面电极层11的膜厚一般比薄膜硅系 太阳能电池厚。

因此，对于本实施方式的晶体硅系太阳能电池1而言，作为背面电 极层11使用的金属材料的量比薄膜硅系太阳能电池多。

因此，从抑制成本的观点考虑，作为背面电极层11，一部分或全部 使用了具有与银相同程度的导电率且材料费用低廉的铜，即便膜厚厚的 情况下，与单独使用银的情况相比，也能够以低成本形成背面电极层11。 然而如上所述由于铜向晶体硅的热扩散速度非常快，所以使用铜代替银 作为背面电极层11时，发生铜的扩散导致太阳能电池特性降低。另外， 铜与银比较在长波长侧的反射率低，因此具有光反射量减少，电流降低 等课题。

因此，在本实施方式的晶体硅系太阳能电池1中，如上所述，作为 背面电极层11，从第二透明电极层10侧依次形成有规定的第一导电层 12和以铜为主成分的第二导电层13。使用这样的背面电极层11，另外 使上述第二透明电极层10、第一导电层12的厚度在规定的范围。

由此，即便使用以铜为主成分的第二导电层13时，也能够保持与 使用银的情况相同程度的反射率，并且利用第二透明电极层10、第一导 电层12的存在，能够抑制铜向硅基板2(晶体硅基板)的扩散。另外与 以往相比能够以更低成本制作晶体硅系太阳能电池1。

即，如上所述，在本实施方式中，使用了以材料费用低廉的铜为主 成分的材料作为第二导电层13，其中，从低成本化的观点考虑，更优选 使用铜作为第二导电层13。

综合上述内容，背面电极层11的厚度(第一导电层12和第二导电 层13的总计厚度)优选为250nm以上，更优选为300nm以上，特别 优选为500nm以上。另外，背面电极层11的厚度优选为800nm以下， 更优选为700nm以下，特别优选为600nm以下。

作为第一导电层12的制造方法，可以应用溅射法、真空蒸镀法等 物理气相沉积法、丝网印刷法、镀覆法等方法，优选溅射法、真空蒸镀 法等。

由此，能够在第二主面侧的几乎整面形成由致密的导电材料构成的 第一导电层12。

其中使用银、金等作为第一导电层12时，从减少制造成本的观点 和覆盖优良的角度考虑，优选用溅射法形成。此时，即便膜厚薄也能够 进行充分的覆盖(可以在几乎整面精度良好地制膜)，能够得到充分高 的背面光反射特性和对铜的扩散防止特性。

作为第二导电层13的制膜方法，没有特别限定，可以应用溅射法、 真空蒸镀法等物理气相沉积法、丝网印刷法、镀覆法等方法。特别是在 本实施方式中，由于在第一导电层12的几乎整面形成，所以优选利用 溅射法形成。

另外，用溅射法形成第一导电层12和第二导电层13时，能够进行 同一装置中的背面电极层11的连续制膜。另外，可以期待背面电极层 11的抗氧化、膜界面(第二透明电极层10与背面电极层11的界面) 的密合性的提高等。并且，从生产率的观点考虑也优选溅射法，更优选 均用溅射法将第一导电层12和第二导电层13制膜。

另外，关于第二导电层13，由于期待膜厚厚到一定程度，所以从低 成本化的观点考虑，镀覆法等也是有效的手段之一。

另外，如上所述，由于本实施方式的透明电极层6、10用溅射法形 成，所以优选在形成透明电极层6、10后连续制膜。

特别是在形成光入射面侧的第一透明电极层6后，更优选依次形成 背面侧的第二透明电极层10和背面电极层11。

另外，为了防止硅基板2的外周部的电短路，在本实施方式中，如 下所述，在形成第一主面侧电极层25、第二主面侧电极层26以及光电 转换部27后，进行绝缘处理工序。

对于背面电极层11而言，可以在不损害本实施方式的功能(例如， 防止铜引起的向硅基板2扩散的功能)的前提下，除具有第一导电层 12和第二导电层13以外还具有其他的导电层。其中，优选在背面电极 层11上以覆盖背面电极层11的表面(即背面电极层11的与第二透明 电极层10相反的一侧的面)的方式形成导电层(保护层)。

通过形成保护层，从而即便进行后述的热处理工序时，也能够减少 背面电极层11的变质。

作为保护层，可以是导电性材料，也可以是绝缘性材料。若使用导 电性材料，则能够降低集电极15的电阻，因此有时能够进一步减少集 电极15中的电阻损失，能够提高填充因子(FF)。

作为可适用于保护层的导电性材料，从抑制背面电极层11的扩散的 观点考虑，优选在硅基板2中的热扩散速度比背面电极层11的热扩散 速度慢的材料。例如，可举出钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、锡(Sn)、 银(Ag)。其中，从抑制背面电极层11的第二导电层13的硫化、氧化 的观点考虑，更优选Ti、Sn、Ni。

关于保护层的上限，从抑制背面电极层11的扩散的观点考虑，优选 为致密的膜。

关于膜厚，没有特别限制，膜厚优选为500nm以下，更优选为100nm 以下。

另外，从可进一步抑制背面电极层11的扩散的观点考虑，优选为 5nm以上，更优选10nm以上。从形成致密的膜的观点考虑，保护层优 选用溅射法、镀覆法形成。

如上所述在光入射侧的第一透明电极层6上形成有集电极15。

作为集电极15，可以利用喷墨法、丝网印刷法、导线熔接法、喷涂 法、真空蒸镀法、溅射法等公知技术制作，但从生产率的观点考虑，优 选使用了Ag糊料的丝网印刷法、使用了铜的镀覆法等。

接着，对晶体硅系太阳能电池1的外形形状进行说明。

如图2所示俯视时晶体硅系太阳能电池1大致呈方形的板状。

如图3所示在晶体硅系太阳能电池1的面方向的端部附近形成有绝 缘区域30。

绝缘区域30是除去了在驱动晶体硅系太阳能电池1时可能产生的 第一主面侧的至少第一透明电极层6、与第二主面侧的至少第二透明电 极层10和背面电极层11的短路的区域。

即，绝缘区域30是除去了构成硅基板2的第一主面侧的至少第一 透明电极层6和/或第二主面侧的至少第二透明电极层10和背面电极层 11的成分而没有附着该成分的区域。

此处，“没有附着的区域”不限定于构成该层的材料元素完全检测 不到的区域，材料的附着量与周边的“形成部”比较明显少而不表现该 层本身具有的特性(电特性、光学特性、机械特性等)的区域也包含在 “没有附着的区域”。换言之，也包括包含材料的附着量过少而无法作 为层发挥功能的区域的情况。

由于本实施方式的晶体硅系太阳能电池1是异质结型太阳能电池， 所以优选绝缘区域30没有附着第一主面侧的至少第一透明电极层6以 及第二主面侧的至少第二透明电极层10和背面电极层11，并且也没有 附着第一主面侧的相反导电型硅系薄膜层5、第二主面侧的一导电型硅 系薄膜层8，特别优选以一导电型单晶硅基板2露出的方式形成绝缘区 域30。通过这样形成，能够进一步提高防短路效果。

如图3所示，绝缘区域30从端部侧(端面侧)依次形成有第二区 域32和第一区域31(倾斜区域)。

第一区域31是由通过激光形成的壁面形成的壁面形成部。第一区 域31在相对于第一主面的正交方向稍倾斜的方向延伸。即，从第一主 面向第二主面朝外侧向下倾斜。

第一区域31的表面较光滑，形成有由激光熔解而成的激光痕。

第二区域32(侧面)是形成晶体硅系太阳能电池1的端面的端面形 成部。即，是形成晶体硅系太阳能电池1的外侧侧面的部位。

第二区域32在与第二主面几乎正交方向延伸，从第二主面(晶体 硅系太阳能电池1的第二主面侧)至少到第一导电层12。即，从晶体硅 太阳能电池1的第二主面侧到第一导电层12即可，例如，也可以到第 二透明电极层10。

另外，第二区域32的表面粗糙度(算术平均表面粗糙度)与第一 区域31的表面粗糙度(算术平均表面粗糙度)不同。

如上所述，第一主面侧的第一区域31形成了倾斜面，与第一区域 31连接并到达第二主面的第二区域32在几乎正交方向延伸。因此，晶 体硅系太阳能电池1的第一主面的面积比第二主面的面积小。

接着，对晶体硅系太阳能电池1的制造方法进行说明。

晶体硅系太阳能电池1利用未图示的等离子体CVD装置、溅射装 置等制膜装置制膜，使用未图示的激光刻划装置等进行形状加工而制 造。

首先，进行形成晶体硅系太阳能电池1的光电转换部27的光电转 换部形成工序。

预先对硅基板2实施加工，形成纹理结构(纹理形成工序)。

此时，硅基板2的表背面形成有凹凸。

其后，在等离子体CVD装置等制膜装置中设置具备该纹理结构的 硅基板2。即，以硅基板2的第一主面侧的面(光入射侧的主面)露出 的方式，将硅基板2安装在制膜装置的基板台(第一主面配置工序)。

其后，如图4(a)、图4(b)、图4(c)所示，在设置于基板台的 硅基板2的第一主面上将硅系薄膜层3、5制膜(表面硅系薄膜层形成 工序)。

更详细而言，在该表面硅系薄膜层形成工序中，如图4(b)所示在 形成第一本征硅系薄膜层3后(第一本征硅系薄膜层形成工序)，如图4 (c)所示形成相反导电型硅系薄膜层5(第一硅系薄膜层形成工序)。

此时，作为硅系薄膜层3、5的形成条件，优选使用基板温度100 ℃～300℃、压力20Pa～2600Pa、高频功率密度0.004W/cm²～0.8W/cm²。

作为用于硅系薄膜层3、5的形成的原料气体，使用SiH₄、Si₂H₆等 含硅气体或者将这些气体与H₂(氢气)混合而得的气体。

另外，通过其他的工序以硅基板2的第二主面侧的面(背面侧的主 面)露出的方式将硅基板2安装在制膜装置的基板台(第二主面配置工 序)。其后，如图4(d)、图4(e)所示，在设置于基板台的硅基板2 的第二主面侧的表面上将硅系薄膜层7、8制膜(背面硅系薄膜层形成 工序)。

更详细而言，在该背面硅系薄膜层形成工序中，如图4(d)所示， 在形成第二本征硅系薄膜层7后(第二本征硅系薄膜层形成工序)，如 图4(e)所示，形成一导电型硅系薄膜层8(第二硅系薄膜层形成工序)。

此时，作为硅系薄膜层7、8的形成条件，优选使用基板温度100 ℃～300℃、压力20Pa～2600Pa、高频功率密度0.004W/cm²～ 0.8W/cm²。作为用于硅系薄膜层7、8的形成的原料气体，使用SiH₄、 Si₂H₆等含硅气体或者将这些气体与H₂(氢气)混合而得的气体。

在表面硅系薄膜层形成工序和背面硅系薄膜层形成工序结束，形成 有光电转换部27后，将已制膜的基板移动到溅射装置，进行透明电极 层形成工序。

即，如图5(f)所示在光入射面侧的相反导电型硅系薄膜层5上形 成第一透明电极层6(第一透明电极层形成工序)，接着，如图5(g) 所示在背面侧的一导电型硅系薄膜层8上形成第二透明电极层10(第二 透明电极层形成工序)。

此时，溅射装置的制膜面积与基板面积相比，设定成相同或稍大。

在透明电极层形成工序后，在第二主面侧的表面的第二透明电极层 10的几乎整面连续形成以Cu为主成分的背面电极层11(背面电极层 形成工序)。

具体而言，如图5(h)所示在第二主面侧的表面的第二透明电极层 10的几乎整面形成第一导电层12(第一导电层形成工序)。其后，如图 5(i)所示，在第一导电层12上连续形成第二导电层13(第二导电层 形成工序)。这样在第二透明电极层10上形成由第一导电层12和第二 导电层13构成的背面电极层11。

此处“第二透明电极层10的几乎整面”是指在第二透明电极层10 的表面上的90百分率以上形成有背面电极层11。

其中，从降低方块电阻的观点考虑，更优选为第二透明电极层10 的表面上的95百分率以上，特别优选100百分率即在第二透明电极层 10的整面形成。

对这点进行说明，在没有形成背面电极层11的区域，即，铜非形成 区域，仅形成有第二透明电极层10，通常该部分的方块电阻比铜形成 区域(形成背面电极层11的区域)的方块电阻大。

由此，在整面形成有背面电极层11时，可以期待由方块电阻的降低 带来的曲率因子的提高。

然而，制造本实施方式的晶体硅系太阳能电池1时，如上所述，在 形成有光入射面侧的第一透明电极层6后连续形成有背面侧的第二透 明电极层10。

而且，如本实施方式所述在第一透明电极层6的制膜面积、第二透 明电极层10的制膜面积比硅基板2的面积大时，图6所示的表面(光 入射面)或背面的硅系薄膜层5、8及透明电极层6、10绕回到其他面。

在本实施方式中，如图6所示，第一透明电极层6从第一主面侧跨 到第二主面侧形成。第二透明电极层10从第二主面侧跨到第一主面侧 形成。即，在第一主面侧和第二主面侧存在第一透明电极层6与第二透 明电极层10重叠的部位。

这样，为了防止表面(光入射面)或背面的硅系薄膜层5、8及透 明电极层6、10绕回到其他面而产生的可能发生的电短路，必须进行绝 缘处理工序。

即，根据本实施方式，如图6所示，光入射面侧的第一透明电极层 6绕回到背面侧的一导电型硅系薄膜层8上，或背面侧的第二透明电极 层10绕回到光入射面侧的第一透明电极层6，因此必须将透明电极层6、 10间的电连接实质上绝缘。

因此，在本发明的晶体硅系太阳能电池1的制造方法中，在形成有 背面电极层11后，进行绝缘处理工序。即，在背面电极层形成工序后， 进行绝缘处理工序。

具体而言，在距一导电型单晶硅基板2的外周部侧面规定的范围的 位置，从第一主面侧遍及第一主面外周部的整个外周对形成有背面电极 层11的基板照射激光。即，如图7、图9所示，从第一主面侧(第一 透明电极层6侧)照射激光，遍及第一主面外周部的整个外周形成折断 槽20(激光照射工序)。

此时，如图8所示俯视硅基板2时，折断槽20以距硅基板2的外 周部侧面(硅基板2的端面)的距离S在3mm以内的范围内且沿着硅 基板2的外周部的方式呈环状形成。

即，像图2的斜线部所示的部分那样，折断槽20在硅基板2的端 面附近遍及整个外周形成，不覆盖硅基板2的侧面。

换言之，折断槽20与硅基板2的侧面相比位于内侧，在折断槽20 的外侧留有硅基板2等。

另外此时，折断槽20的深度至少贯穿第一透明电极层6和第一本 征硅系薄膜层3到硅基板2的一部分或全部。从容易进行后述的折断工 序的观点考虑，折断槽20的深度优选为硅基板2的厚度的1/4以上， 更优选为1/3以上，进一步优选为1/2以上。

如果在该范围，则能够减小后述的折断工序中施加到硅基板2的力。

另外，关于激光的照射位置，如图8所示在将距硅基板2的端部的 距离设为x时，优选0＜x＜3mm，更优选0＜x＜2mm，进一步优选0 ＜x＜1mm，特别优选0＜x＜0.5mm。

激光的光速形状没有特别限定。例如，可以是所谓的高斯光束或平 顶光束(Top-Hat Beam)。

在本实施方式中，激光是高斯光束。

此处，对从光入射面侧照射激光的优点进行说明。

如上所述在本实施方式中，在背面电极层11的最表面几乎整面上形 成有以铜(Cu)为主成分的第二导电层13。

因此，从背面侧照射激光时，如图17所示，由于激光，熔解或蒸 发的铜(Cu)被吹飞，附着在已加工的晶体硅系太阳能电池1的端部(图 17中的斜线部)。然后，认为随着时间Cu从端部向硅基板2内扩散。 即，熔解或蒸发的铜(Cu)附着在由激光形成的折断槽20的内侧壁面， 随着时间、发电等Cu可能从内侧壁面向硅基板2内扩散。

这样，构成形成背面电极层11的最表面的第二导电层的铜(Cu) 由于激光扩散到硅基板2内时，作为再结合中心发挥作用，所以特别导 致开路电压、短路电流的降低。

一般来讲这是无论将任何金属用于背面电极层11都会发生的情况， 即便是一般作为背面电极层使用的银(Ag)、铝(Al)等也会发生扩散。

然而，由于铜(Cu)向硅的热扩散速度非常快，所以特别明显。

因此，认为如果位于背面电极层11的最表面的第二导电层13的铜 (Cu)向硅基板2扩散，则太阳能电池特性降低。

另一方面，像本实施方式这样，从晶体硅系太阳能电池1的光入射 面侧照射激光时，如图9(a)所示，且说激光不会到达背面电极层11， 即便到达，被激光吹飞的铜(Cu)也几乎不会附着在与背面电极层11 相比位于激光照射侧(光入射侧)的晶体硅系太阳能电池1端部(折断 槽20的内侧壁面)。因此，能够防止铜从端部(折断槽20的内侧壁面) 向硅基板2内的扩散。

另外，通过从晶体硅系太阳能电池1的光入射面照射激光，从而能 够用激光加工与受光面侧的集电极15对称的位置。由此与从背面照射 激光的情况相比，能够在距端部的距离大体均等的位置配置集电极15， 能够将由集电极15的位置偏移导致的电阻损失抑制到最小，在量产时 能够将曲率因子稳定地保持在较高值。

从如上的观点考虑，在本实施方式中，从光入射面侧照射激光。

另外，如图9(a)所示，在激光照射工序中形成的折断槽20是有 底槽，越往槽的深度方向(从第一主面侧向第二主面侧)，槽宽度越狭。 换言之，越往槽的深度方向(从第一主面侧向第二主面侧)，内侧壁面 的距离越接近。即，折断槽20的截面形状呈圆锥形。

回到制造方法的说明，沿折断槽20对图9(b)激光照射工序中形 成有折断槽20的基板施加外力将其折弯并断开(折断工序)。

此时，在折断槽20的槽宽较宽的方向断开，形成与折断槽20的内 侧壁面不同的方向的面(折断面21)，成为形成晶体硅系太阳能电池1 的端面的绝缘区域30。该折断面21以与折断槽20的内侧壁面不同的 倾斜角度倾斜，相对于将基板放在水平面时的水平面的倾斜角度变大。 具体而言，折断面21在与水平面几乎正交方向延伸。

此时，上述折断槽20的内侧壁面形成有第一区域31，折断面21形 成有第二区域32。

此时，施加外力的方法没有特别限定。可以用人力施加外力来折断， 也可以使用机械来折断。另外，使用机械时，可以通过手动进行，可以 通过自动进行。

在形成绝缘区域30后(绝缘处理工序后)进行热处理(热处理工 序)。

即，将已折断的基板放入热处理装置中，加热到规定的温度，进行 退火。

此时，从抑制漏电流(Leakage Current)的观点考虑，加热绝缘区 域30的温度(退火温度)优选为150℃以上，更优选为170℃以上。

另一方面，晶体硅系太阳能电池1具有导电型硅系薄膜层5、8及 透明电极层6、10。因此，从能够进一步抑制随着这些层的变质导致的 开路电压(Voc)、填充因子(FF)的降低的观点考虑，热处理温度优 选为250℃以下，更优选为230℃以下。

热处理工序中气氛、处理压力可以在大气压、减压气氛、真空中、 加压气氛中的任一种气氛下实施。

但是，在如上所述的背面电极层11上不形成保护层时，从能够进一 步抑制背面电极层11的变质(例如氧化)等的观点考虑，优选在减压 气氛、真空中、减少了氧化性气体的气氛下实施。

此处所说的“大气中”是指不特别控制大气气氛的组成、压力地实 施热处理工序。

应予说明，在热处理工序中，使用机密性高的设备时，由于加热使 密封在设备内的大气热膨胀，装置内的压力会比大气压高，此时也被视 为大气压中。

另外，如上所述，使用含有树脂糊料的导电性糊料等作为光入射面 侧的集电极15时，一般首先在150℃左右下使其干燥后，再将树脂糊 料另外在170℃～210℃左右固化。此时，优选在上述热处理工序中进 行上述集电极15的固化。

应予说明，集电极15可以在绝缘处理工序前形成，也可以在绝缘 处理工序后形成。

优选在形成集电极15前进行绝缘处理工序。

这样，通过进行热处理工序能够抑制绝缘区域30中的漏电流。

例如，能够进一步抑制从第一主面侧通过激光照射对跨到一导电型 单晶硅基板2和相反导电型硅系薄膜层5的pn结部进行槽形成时可能 产生的对pn结部的损伤。

以上是本实施方式的晶体硅系太阳能电池1的制造方法的主要步 骤。

在上述的说明中，对单独的晶体硅系太阳能电池1进行了说明，但 在供于实际使用时，将多个晶体硅系太阳能电池1适当地组合而模块 化。

因此，基于图10对使用了本实施方式的晶体硅系太阳能电池1的 太阳能电池模块40的制造方法进行说明。

首先，将配线部件41与由上述制造方法形成的晶体硅系太阳能电 池1的集电极15连接。然后，将配线部件41的其他部位与其他的晶体 硅系太阳能电池(包括本实施方式的晶体硅系太阳能电池1)连接。由 此，多个晶体硅系太阳能电池被电串联或并联。

应予说明，配线部件是接头等公知的中间连接器。

其后，用玻璃基板42和背板43夹持这些晶体硅系太阳能电池，并 用未图示的液体状或固体状的密封材料等填充、密封玻璃基板42(第 一密封部件)与背板43(第二密封部件)之间。

如上，多个晶体硅系太阳能电池被密封，形成本实施方式的太阳能 电池模块40。

然而，像以往那样，在第二透明电极层10上形成作为背面电极层 11的铜时，由于铜的热扩散速度非常快，所以从防止扩散的观点考虑， 优选第二透明电极层10的膜厚较厚(例如，100nm左右)。

然而，膜厚越厚，透明电极层中的光吸收越多，会产生短路电流密 度(Jsc)降低之类的问题，如上所述优选180nm以下。

根据本实施方式的晶体硅系太阳能电池1，如上所述，通过在第二 透明电极层10与以铜为主成分的第二导电层13(第二电极层)之间， 形成规定的第一导电层12，从而能够利用第一导电层12抑制铜的扩散。 因此，即便第二透明电极层10的厚度如上述范围较薄的情况下也能够 抑制构成第二导电层13(第二电极层)的铜的扩散。

根据本实施方式的晶体硅系太阳能电池1的制造方法，由于在绝缘 处理工序中，形成除去了第一主面侧的至少第一透明电极层6与第二主 面侧的至少第二透明电极层10和背面电极层11的短路的绝缘区域30， 所以能够解决电极层6、10、11绕回导致的光入射面侧的第一透明电极 层6、与背面侧的第二透明电极层10和背面电极层11的短路的问题。

如上所述，根据本实施方式的晶体硅系太阳能电池1的制造方法， 能够以高效率制作可靠性高的晶体硅系太阳能电池。另外能够以低成本 制作生产率优异的晶体硅系太阳能电池。

接着，对第2实施方式中的晶体硅系太阳能电池50进行说明。应 予说明，对与第1实施方式同样的部件标记相同的符号并省略说明。

第2实施方式的晶体硅系太阳能电池50与第1实施方式的晶体硅 系太阳能电池1的制造方法不同。具体而言，第2实施方式的晶体硅系 太阳能电池50与第1实施方式的晶体硅系太阳能电池1的绝缘处理工 序不同，仅用照射激光的工序进行绝缘处理。

如图11所示晶体硅系太阳能电池50的绝缘区域51由第一区域52 (倾斜区域)形成。

第一区域52是与第1实施方式的第一区域31同样用激光形成的部 位。第一区域52的表面由激光痕形成，在相对于第一主面的正交方向 稍倾斜的方向延伸。即，从第一主面向第二主面，朝外侧向下倾斜。因 此，晶体硅系太阳能电池50的第一主面的面积比第二主面的面积小。

应予说明，此处所说的“倾斜”表示作为面整体倾斜。即倾斜面不 一定非是平滑的，也可以有少许的凹凸。

本实施方式中，在第一区域的第一主面侧的端部与第二主面侧的端 部之间，在面方向偏移(ズレ)即可。

接着，对晶体硅系太阳能电池50的制造方法进行说明。

第2实施方式的晶体硅系太阳能电池50的制造方法与第1实施方 式的晶体硅系太阳能电池1的制造方法的绝缘处理工序不同。

具体而言，在第2实施方式的绝缘处理工序中，如图12所示，在 激光照射中，从第一主面侧照射激光，穿过硅基板2到背面电极层11 在厚度方向贯通而形成。即，由激光除去的区域与第1实施方式的激光 照射工序不同，在激光照射工序中，完全分成多个。

换言之，在绝缘处理工序中，以从第一主面侧到达第二主面侧的方 式照射激光(激光照射工序)。

此时，形成的槽53成为贯通槽，由槽53的内侧侧面形成第一区域 52。换言之，在被激光照射的基板形成从第一主面到达第二主面的激光 痕。

应予说明，槽53的形成位置等与第一实施方式的折断槽20同样。

根据第2实施方式的晶体硅系太阳能电池50的制造方法，由于在 绝缘处理工序的激光照射工序中除去基板的不需要部分，所以可以省略 折断工序。因此，工序能够简单化。

根据第2实施方式的晶体硅系太阳能电池50的制造方法，由于不 需要另外的折断工序，所以可以在与晶体硅系太阳能电池50的端部较 近的区域进行激光照射。

在上述的实施方式中，对使用晶体硅系太阳能电池1形成太阳能电 池模块40的方法的一个例子进行了说明，但在供于实际使用时，可以 利其他的方法将多个晶体硅系太阳能电池1适当地组合，利用适当的方 法进行模块化。

例如，也可以介由接头等中间连接器将集电极15与母线连接，由 此多个晶体硅系太阳能电池1被串联或并联连接，用密封剂和玻璃板密 封而进行模块化。

在上述的实施方式中，背面电极层11采用由第一导电层和第二导电 层构成的多层结构，但本发明不限于此，也可以使背面电极层11成为 单层结构。

例如，背面电极层11为单层时，可以仅由以铜为主成分的第二导电 层13形成。此时，通过调整第二透明电极层10等的膜厚能够防止扩散。 另外，背面电极层11为多层时，可以是从第二透明电极层10侧依次为 第二导电层13/其他的层(第二导电层13以外的层)的顺序。

作为使背面电极层11为单层时的形成方法，例如，可举出溅射法、 蒸镀法、镀覆法等，其中从能够容易在背面侧的几乎整面形成的观点考 虑，优选利用溅射法形成。

利用溅射法将背面电极层11制膜时，可以精度良好地进行覆盖，所 以优选。

特别是使用带凹凸结构的基板作为硅基板2时，由于对该凹凸部分 也能够精度良好地进行覆盖，所以更优选利用溅射法制膜。

通过具备以上的构成，能够提高太阳能电池的转换效率。

在上述的实施方式中，一导电型单晶硅基板2的第二主面侧的第二 本征硅系薄膜层7、一导电型硅系薄膜层8、第二透明电极层10的形成 顺序没有特别限制。

例如，可以在依次形成第二主面侧的第二本征硅系薄膜层7、一导 电型硅系薄膜层8后，按第一主面侧的第一本征硅系薄膜层3、相反导 电型硅系薄膜层5这样的顺序形成，也可以在形成第一主面侧的第一本 征硅系薄膜层3、第二主面侧的第二本征硅系薄膜层7后，按第二主面 侧的一导电型硅系薄膜层8、第一主面侧的相反导电型硅系薄膜层5的 顺序形成。

另外，可以在形成第一透明电极层6后形成第二透明电极层10，也 可以按与其相反的顺序形成。

此外，可以在第一主面侧依次形成第一本征硅系薄膜层3、相反导 电型硅系薄膜层5、第一透明电极层6后，在第二主面侧依次形成第二 本征硅系薄膜层7、一导电型硅系薄膜层8、第二透明电极层10，也可 以按与其相反的顺序。

在上述的实施方式中，在第二主面配置工序前进行了第一主面配置 工序，但本发明不限定于此。例如，可以在第一主面配置工序前，依次 进行以一导电型单晶硅基板2的第二主面侧的面露出的方式安装于基 板台的第二主面配置工序、在该第二主面侧的面形成第二本征硅系薄膜 层的第二本征硅系薄膜层形成工序、形成一导电型硅系薄膜层的第二硅 系薄膜层形成工序。

在上述的实施方式中，在形成第一透明电极层6后，将第二透明电 极层10制膜，但本发明并不限定于此，第一透明电极层6和第二透明 电极层10的制膜顺序没有特别限制。

在上述的实施方式中，在第一透明电极层形成工序后进行背面电极 层形成工序，其后，进行绝缘处理工序，但本发明并不限定于此，可以 在背面电极层形成工序后进行第一透明电极层形成工序，其后，进行绝 缘处理工序。

在上述的实施方式中，将配线部件41与晶体硅系太阳能电池1的 集电极15连接，将配线部件41的其他部位与其他的晶体硅系太阳能电 池连接，但本发明并不限定于此，配线部件41的其他的连接点也可以 是外部电路。

实施例

以下，根据实施例对本发明进行具体说明，但本发明不限于以下的 实施例。

在本发明的实施例的说明中，首次对使用银(第一导电层12)和铜 (第二导电层13)这样的双层结构作为背面电极层11的情况中的银(第 一导电层12)的膜厚的影响进行研究。

(实验例1)

使用入射面的晶面指数为(100)且厚度为200μm的n型单晶硅基 板作为一导电型单晶硅基板2，将该n型单晶硅基板浸渍在2重量％的 HF水溶液中3分钟，除去表面的氧化硅膜，用超纯水进行2次冲洗。

接着在保持在70℃的5/15重量％的KOH/异丙醇水溶液中浸渍15 分钟，通过对基板表面进行蚀刻而形成纹理。

其后利用超纯水进行2次冲洗。利用原子力显微镜(AFM，Pacific  Nanotechnology公司制)进行单晶硅基板(一导电型单晶硅基板2)的 表面观察，结果基板表面的蚀刻充分进行，形成了露出(111)面的棱 锥形的纹理结构。

将蚀刻后的单晶硅基板(硅基板2)导入CVD装置，在光入射侧将 i型非晶硅层制膜成5nm，形成第1本征硅系薄膜(第一本征硅系薄膜 层3)。

在本实验例中制膜的薄膜的膜厚如下算出：用光谱椭偏仪(商品名 M2000，J.A.Woollam公司制)测定在玻璃基板上用相同条件制膜时的 膜厚，求出制膜速度，假定用相同的制膜速度制膜而算出。

i型非晶硅层(第一本征硅系薄膜层3)的制膜条件是基板温度为 170℃、压力为120Pa、SiH₄/H₂流量比为3/10、输入功率密度为 0.011W/cm²。

在该i型非晶硅层(第一本征硅系薄膜层3)上，将p型非晶硅层 制膜成7nm，制成相反导电型硅系薄膜层5。该p型非晶硅层的制膜条 件是基板温度为150℃、压力为60Pa、SiH₄/B₂H₆流量比为1/3、输入功 率密度为0.01W/cm²。应予说明，上述中所说的B₂H₆气体使用将B₂H₆浓度用H₂稀释到5000ppm而成的气体。

接着在背面侧将i型非晶硅层制膜成6nm，制成第2本征硅系薄膜 (第二本征硅系薄膜层7)。该i型非晶硅层的制膜条件是基板温度为 150℃、压力为120Pa、SiH₄/H₂流量比为3/10、输入功率密度为 0.011W/cm²。

在i型非晶硅层(第二本征硅系薄膜层7)上，将n型非晶硅层制 膜成8nm，制成一导电型硅系薄膜层8。该n型非晶硅层的制膜条件是 基板温度为150℃、压力为60Pa、SiH₄/PH₃流量比为1/2、输入功率密 度为0.01W/cm²。应予说明，上述所说的PH₃气体是将PH₃浓度用H₂稀释到5000ppm而成的气体。

应予说明，这些硅系薄膜均在不使用掩模的情况下制膜，在硅基板 2的制膜面侧(暴露于等离子体的面侧)的整面制膜。

在其上，将各个氧化铟锡(ITO，折射率：1.9)制膜成70nm，制 成光入射侧透明电极层(第一透明电极层6)。

制膜条件是基板温度为室温，在0.2Pa的氩气氛中对作为靶的氧化 铟和氧化锡的烧结体外加0.5W/cm²的功率密度制膜。

其后，用与光入射侧透明电极层(第一透明电极层6)同样的制膜 条件，将背面侧透明电极层(第二透明电极层10)制膜成50nm。

在形成第二透明电极层10后，利用溅射法形成25nm银作为背面电 极层11的第一导电层12，其后，使用蒸镀法形成500nm铜作为第二导 电层13。

应予说明，第二透明电极层10和第一导电层12、第二导电层13均 在不使用掩模的情况下制膜，以在硅基板2的整面形成的方式制膜。

使用丝网印刷法用银糊料上述光入射侧透明电极层(第一透明电极 层6)上形成集电极15。

其后，移动到激光加工装置，利用激光沿遍及晶体硅基板的光入射 侧的外周部的整个外周形成槽。

槽的位置距晶体硅基板端为0.5mm。使用YAG激光的三次谐波(波 长355nm)作为激光，使槽的深度为晶体硅基板厚度的三分之一左右。

接着沿槽折弯断开，除去晶体硅基板外周部，作为绝缘处理工序。 其后，在190度下进行1小时退火处理。

如上，制作晶体硅系太阳能电池。使用具有AM1.5的光谱分布的太 阳模拟器，在25℃下以100mW/cm²的能量密度照射模拟太阳光，进行 太阳能电池特性的测定。

进一步制作包含1块晶体硅系太阳能电池的微型模块，实施将该微 型模块在温度85摄氏度、湿度85％的环境下放置1000小时的环境试 验。

微型模块的结构是背板/密封材料/连接了配线部件的晶体硅系太 阳能电池/密封材料/玻璃，介由贴在晶体硅系太阳能电池的配线部件与 外部的测定器连接，使用上述太阳模拟器进行太阳能电池特性的测定。 在环境试验前后，比较太阳能电池输出功率，判定保持率＝(环境试验 后输出功率)÷(环境试验前输出功率)×100。

(实验例2)

形成50nm银作为实验例1中记载的第一导电层12，除此之外，与 实验例1同样地制作晶体硅系太阳能电池，实施评价。

(实验例3)

形成250nm银作为实验例1中记载的第一导电层12，除此之外， 与实验例1同样地制作晶体硅系太阳能电池，实施评价。

(实验例4)

形成500nm银作为实验例1中记载的第一导电层12，除此之外， 与实验例1同样地制作晶体硅系太阳能电池，实施评价。

(实验例5)

不形成银作为实验例1中记载的第一导电层12，除此之外，与实验 例1同样地制作晶体硅系太阳能电池，实施评价。

(实验例6)

形成5nm银作为实验例1中记载的第一导电层12，除此之外，与 实验例1同样地制作晶体硅系太阳能电池，实施评价。

如上制作晶体硅系太阳能电池。

表2中示出改变第一导电层的膜厚时的短路电流密度(Jsc)与保持 率的关系。

表2

表2

形成有25nm以上的银作为第一导电层12的实验例1～4与没有形 成银的实验例5和形成有5nm银的实验例6相比，Jsc和保持率增加。 另外由实验例1～4的比较可知，形成25nm以上时，Jsc和保持率几乎 饱和，特别是实验例2和实验例3、4的Jsc和保持率均为同等程度。 认为这是由于随着膜厚的增加，银成为完全的膜，基板的整面被覆盖。

认为与不具有银的(仅有铜)实验例5相比，具有银的实验例1～4、 6的Jsc值提高的理由是与银相比铜的反射率更低。这点也能由比较一 部分(呈岛状)具有银的实验例6与认为几乎整面或整面覆盖的实验例 1～4的结果得知。

对于保持率而言，比较不具有银的实验例5和一部分(呈岛状)具 有银的实验例6、覆盖几乎完全的实验例1～4，随着覆盖的比例增多， 保持率升高。另外，比较实验例6和实验例1～4，由于成为25nm以 上时保持率几乎饱和，所以认为在实验例1中，银成为几乎完全的膜， 能够进一步抑制形成在其上的铜的扩散。

此处，在上述的实验例中，认为由于使第二透明电极层10的厚度 为使用热扩散速度比铜慢的银单层作为背面电极层时的最佳值50nm而 进行，所以保持率降低，但研究发现通过稍微再增加一点第二透明电极 层10的厚度，即便第一导电层12不存在，或使用热扩散速度更快的铜 时，也能够防止铜的扩散，提高保持率。

根据以上内容，再从成本的观点考虑，使第一导电层12的厚度优 选为20～250nm左右，更优选为20～100nm。

接着，对不使用第一导电层12时的透明电极层10的厚度与铜的扩 散的影响进行研究。

(实验例7)

不使用第一导电层12，以透明电极层10的厚度按斜面垂直膜厚计 为55nm的方式形成，除此之外，与实验例1同样地制作晶体硅系太阳 能电池，实施评价。

(实验例8)

以透明电极层10的厚度按斜面垂直膜厚计为80nm的方式形成，除 此之外，与实验例7同样地制作晶体硅系太阳能电池，实施评价。

将上述实验例7、8的太阳能电池单元的光电转换特性和环境试验 后的特性的保持率示于表3。

表3

表3

如表3所示透明电极层10的斜面垂直厚度为55nm时，保持率为 93.4％，透明电极层10的斜面垂直厚度为80nm时，保持率为95.4％。 即，可知为80nm左右的厚度时即便不存在第一导电层12也能够防止 铜的扩散。

推测通过设置第一导电层12当然能进一步抑制铜的扩散。

接着，为了对背面侧透明电极层(第二透明电极层10)起到的防止 作为背面电极(背面电极层11)使用的金属中特别是作为第一导电层 12使用的金属扩散的效果进行分析，将第一导电层12的厚度设定成 90nm，改变背面侧透明电极层(第二透明电极层10)的厚度进行研究。

(实验例9～16)

形成90nm银作为第一导电层12，使透明电极层10的厚度分别变 更为0nm(实验例9)、10nm(实验例10)、30nm(实验例11)、50nm (实验例12)、80nm(实验例13)、100nm(实验例14)、150nm(实 验例15)、200nm(实验例16)，除此之外，与实验例1同样地制作晶 体硅系太阳能电池。

表4中示出改变ITO的膜厚时的太阳能电池特性。

表4

表4

比较实验例9～16，不具有ITO的实验例9与具有ITO的实验例 10～16相比，Jsc或Voc下降。认为这是由于作为第一导电层12使用 的银向硅基板内扩散，成为再结合中心。另外比较实验例10～15，随 着ITO的厚度变厚，保持率升高。认为这是由于随着ITO的厚度变厚， 能够抑制第一导电层12(银)向晶体硅基板扩散。

另一方面，ITO的厚度厚到200nm的实验例16与ITO的厚度为 150nm以下的实验例10～15相比，转换效率(Eff)降低。认为这是由 于如果ITO厚则光吸收变多，Jsc下降。

另外比较实验例10～15，随着ITO的厚度从10nm增加到50nm， 转换效率变高。然而随着从50nm增加到200nm，转换效率却降低。认 为这是由于随着使ITO的厚度从10nm增加到50nm，对ITO的第二 主面上的覆盖变得更完全，能够进一步防止作为背面电极使用的金属向 晶体硅基板扩散。另外认为得到了ITO承担的全反射带来的反射增加 的效果。

另一方面认为ITO的厚度比一定程度厚(80nm左右以上)时，发 生ITO引起的吸收，由此随着将厚度从80nm增加200nm，Jsc减少。 因此，认为达到80nm左右以上时，通过使厚度更薄，能够进一步升高 Jsc，进一步提高转换效率。根据以上内容，优选膜厚为10～150nm。

接着，对本发明的实施例进行说明。

(实施例1)

本实施例的晶体硅太阳能电池是异质结太阳能电池，在作为一导电 型单晶硅基板2的n型晶体硅基板的两面分别具备凹凸结构。

在n型晶体硅基板的光入射面，i型非晶硅层(第一本征硅系薄膜 层3)/p型非晶硅层(相反导电型硅系薄膜层5)/氧化铟层(第一透明 电极层6)被制膜。在氧化铟层上形成有集电极15。

另一方面，在n型晶体硅基板的背面侧，i型非晶硅层(第二本征 硅系薄膜层7)/n型非晶硅层(一导电型硅系薄膜层8)/n型微晶硅层 (一导电型硅系薄膜层8)/氧化铟层(第二透明电极层10)/铜层(背 面电极层11)被制膜。在铜层上形成有集电极。即，使一导电型硅系薄 膜层8成为n型非晶硅层和n型微晶硅层的双层结构。

如下制造具备该结构的实施例1的晶体硅太阳能电池。

将入射面的晶面指数为(100)且厚度为200μm的5英寸大小见方 的n型晶体硅基板(一导电型单晶硅基板2)浸渍在2重量％的HF水 溶液中3分钟，除去表面的氧化硅膜，用超纯水进行2次冲洗。接着将 其浸渍在保持在70℃的5/15重量％的KOH(氢氧化钾水溶液)/异丙 醇水溶液中15分钟，通过对n型晶体硅基板的表面进行蚀刻而形成有 凹凸结构。利用超纯水进行2次冲洗，用热风使其干燥。

将蚀刻后的n型晶体硅基板导入CVD装置，在入射面将i型非晶 硅层(第一本征硅系薄膜层3)制膜成3nm。

制膜的薄膜的膜厚如下算出，即，用光谱椭偏仪测定在玻璃基板上 用相同条件制膜时的膜厚，求出制膜速度，假定用相同的制膜速度制膜 而算出。

i型非晶硅层的制膜条件是基板温度为170℃、压力为120Pa、 SiH₄/H₂流量比为3/10、输入功率密度为0.011W/cm²。在i型非晶硅层 上将p型非晶硅层制膜成4nm。

p型非晶硅层的制膜条件是基板温度为170℃、压力为60Pa、 SiH₄/B₂H₆流量比为1/3、输入功率密度为0.01W/cm²。此处，B₂H₆气体 使用将B₂H₆浓度用H₂稀释到5000ppm而成的气体。

接下来，在背面侧将i型非晶硅层(第二本征硅系薄膜层7)制膜 成6nm。i型非晶硅层的制膜条件是基板温度为170℃、压力为120Pa、 SiH₄/H₂流量比为3/10、输入功率密度为0.011W/cm²。

在i型非晶硅层上将n型非晶硅层(一导电型硅系薄膜层8)制膜 成4nm。n型非晶硅层的制膜条件是基板温度为170℃、压力为60Pa、 SiH₄/PH₃流量比为1/2、输入功率密度为0.01W/cm²。此处，PH₃气体 使用将PH₃浓度用H₂稀释到5000ppm而成的气体。

在n型非晶硅层上将n型微晶硅层(一导电型硅系薄膜层8)制膜 成6nm。n型微晶硅层的制膜条件是基板温度为170℃、压力为800Pa、 SiH₄/PH₃/H₂流量比为1/5/180、输入功率密度为0.08W/cm²。

将形成有n型微晶硅层的n型晶体硅基板导入溅射装置，在光入射 侧，将ITO(第一透明电极层6)制膜成130nm。

接着，在背面的n型微晶硅层上，使用溅射装置将ITO(第二透明 电极层10)和Cu(背面电极层11)分别制膜成100nm、250nm。

ITO的表面形状平坦，ITO的溅射靶使用了铟氧化物和氧化锡的烧 结体。氧化锡的混合比为5wt％。

进一步在第一透明电极层6上对银糊料(第二导电层13)进行丝网 印刷，形成梳形电极，作为集电极15。

接下来，使激光从光入射面侧(集电极15侧)入射而形成分离槽 (折断槽20)，其后，通过折断切除外周部0.5mm。使用三次谐波(波 长355nm)作为激光，使切痕切到硅片的三分之一左右后，用手沿槽 折断。

此时，激光如上所述从太阳能电池的光入射面进入，在没有偏移的 位置对梳形的集电极15进行切割(Dicing)。

最后，在190度下进行1小时退火处理(热处理工序)。

如上制作晶体硅系太阳能电池。

使用具有AM1.5的光谱分布的太阳模拟器，在25℃下以 100mW/cm²的能量密度照射模拟太阳光，进行太阳能电池特性的测定。

进一步制作包含该1块晶体硅系太阳能电池的微型模块，实施将该 微型模块在温度85度、湿度85％的环境下放置1000小时的环境试验。

微型模块的结构是背板/密封材料/连接了配线部件的晶体硅系太阳 能电池/密封材料/玻璃，介由贴在晶体硅系太阳能电池的配线部件与外 部的测定器连接，使用上述太阳模拟器进行太阳能电池特性的测定。

在环境试验前后，比较太阳能电池输出功率，如果满足保持率＝(环 境试验后输出功率)÷(环境试验前输出功率)×100≥94.0(％)则判 定为合格。

(比较例1)

使激光的照射方向从背面侧(背面电极层11侧)入射，除此之外， 与实施例1同样地制作太阳能电池电池。

(参考例1)

使激光的照射方向从背面侧(背面电极层11侧)入射，并且通过溅 射将Ag制膜成250nm作为背面电极层11来代替Cu，除此之外，与实 施例1同样地制作太阳能电池电池。

(参考例2)

并且通过溅射将Ag制膜成250nm作为背面电极层11来代替Cu， 除此之外，与实施例1同样地制作太阳能电池电池。

(实施例2)

在实施例1的制作工序中，使激光从光入射面侧(集电极15侧) 入射而切除外周部0.5mm。即，在实施例1的制作方法中，不进行折断 工序，仅用激光照射工序切除外周部0.5mm。此时，激光如上所述从太 阳能电池的光入射面射入，在没有偏移的位置对梳形的集电极15进行 切割。其后，与实施例1同样地在190度下进行1小时退火处理(热处 理工序)。

(比较例2)

使激光的照射方向从背面侧(背面电极层11侧)入射，除此之外， 与实施例2同样地制作太阳能电池电池。

(实施例3)

在实施例2的制作工序中，以ITO(第二透明电极层10)的厚度变 成80nm的方式制膜。并且，作为背面电极层11，不使用铜单层，而是 使用了银和铜的层叠结构。即，在实施例2的制作工序中，在背面的ITO (第二透明电极层10)上，使用溅射装置，将银(第一导电层12)和 铜(第二导电层13)分别制膜成150nm、300nm。这以外的工序与实施 例2的制作工序同样。

(比较例3)

使激光的照射方向从背面侧(背面电极层11侧)入射，除此之外， 与实施例3同样地制作太阳能电池电池。

将上述实施例和比较例、参考例的太阳能电池电池的光电转换特性 以及环境试验后的特性的保持率分别示于表5～表8。

表5

表5

表6

表7

表7

表8

首先，基于表5、表6对进行了折断工序的实施例1、比较例1、参 考例1和2进行研究。

如表5所示，对全部的例子比较环境试验前的初始数据，可知从光 入射面侧(集电极15侧)进行激光照射的实施例1和参考例2相对于 从背面侧(背面电极层11侧)进行的比较例1和参考例1，FF的值稍 微降低。

认为这是由于通过激光照射对存在于光入射面侧的pn结造成损伤， 漏电流导致FF的降低。

接着根据表6，比较环境试验后的数据，可知在使用铜(Cu)作为 背面电极层11、并且从背面侧照射激光的比较例1中，Voc明显降低。

认为这是由于在激光照射时附着于硅基板2的端部的铜(Cu)因环 境试验缓慢扩散到硅基板2内，形成再结合中心，从而导致Voc的降低。

由此，仅比较例1的环境试验后的转换效率的保持率小于94％而变 得不合格。另一方面，由环境试验后的实施例1的结果可知，与使用 Ag作为背面电极层11时显示基本相同的转换效率。

由以上的结果可知，在使用Cu作为背面电极层11的主成分的情况 下，通过使激光切割的照射方向从光入射面侧入射，能够抑制环境试验 后的太阳能电池特性的降低，能够以低成本制作与使用Ag作为背面电 极层的情况基本相同的太阳能电池。

接着，对不进行折断工序而仅用激光照射工序切除外周部的实施例 2、3和比较例2、3进行研究。

如表7所示，对全部的例子比较环境试验前的初始数据，可知从光 入射面侧进行激光照射(集电极15侧)的实施例2、3相对于从背面侧 (背面电极层11侧)进行的比较例2、3，FF的值稍微降低。

认为这是由于通过激光照射对存在于光入射面侧的pn结造成损伤， 漏电流引起FF的降低。

接着根据表8，比较环境试验后的数据，可知在使用铜(Cu)作为 背面电极层11、并且从背面侧照射激光的比较例3中，Voc明显降低。

另外同样地可知在使用了铜(Cu)和银(Ag)作为背面电极层11、 并且从背面侧照射激光的比较例2中，Voc也明显降低。

认为这是由于在激光照射时附着于硅基板2的端部的铜(Cu)因环 境试验缓慢扩散到硅基板2内，形成再结合中心，导致Voc的降低。

由此，比较例2、3的环境试验后的转换效率的保持率小于94％(百 分率)变得不合格。另一方面，环境试验后的实施例2、3的结果大于 94％。

接着，对实施例1、2和比较例1、2的截面结构进行研究。

在实施例1的晶体硅系太阳能电池中，绝缘区域30如从图13中解 析到的那样，从光入射面侧向背面侧，第一区域31向下倾斜，与第一 区域31连续的第二区域32在几乎正交方向延伸。

另一方面，在比较例1的晶体硅系太阳能电池中，绝缘区域30如 从图14中解析到的那样，从光入射面侧向背面侧，第二区域32在几乎 正交方向延伸，与第二区域32连续的第一区域31向下倾斜。

另外，在实施例1和比较例1中，发现通过激光照射形成的第一区 域31与通过折断形成的第二区域32的表面结构明显不同。

在实施例2的晶体硅系太阳能电池中，绝缘区域51如从图15中解 析到的那样，从光入射面侧向背面侧，第一区域52向下倾斜。另外， 在实施例2的晶体硅系太阳能电池中，从光入射面侧的龟裂多。

另一方面，在比较例2的晶体硅系太阳能电池中，绝缘区域51如 从图16中解析到的那样，从光入射面侧向背面侧，第一区域52向上倾 斜。另外，在比较例2的晶体硅系太阳能电池中，从背面侧的龟裂多。

如上说明，通过使用本发明的晶体硅系太阳能电池，能够以低成本 提供可靠性高的高输出功率的太阳能电池电池。

符号说明

1、50  晶体硅系太阳能电池

2      一导电型单晶硅基板(硅基板)

3      第一本征硅系薄膜层

5      相反导电型硅系薄膜层(光入射侧硅系薄膜层)

6      第一透明电极层(光入射侧透明电极层)

7      第二本征硅系薄膜层

8      一导电型硅系薄膜层(背面侧硅系薄膜层)

10     第二透明电极层(背面侧透明电极层)

11     背面电极层(背面电极)

12     第一导电层

13     第二导电层

20     折断槽

21     折断面

25     第一主面侧电极层

25     第二主面侧电极层

27     光电转换部

30、51 绝缘区域

31、52 第一区域

32     第二区域

40     太阳能电池模块

42     玻璃基板(密封部件)

43     背板(密封部件)

53     槽