太陽電池の製造方法
【課題】複数の収集電極を電解メッキ法によって精度良く形成可能とする太陽電池の製造方法を提供する。
【解決手段】太陽電池１０の製造方法は、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５を形成する工程と、下地電極１２ａ，１３ａ上に、電解メッキ法によって第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃを形成する工程と、接続配線１５の一部を除去することによってｐ側電極１２及びｎ側電極１３を形成する工程とを備える。
【解決手段】太陽電池１０の製造方法は、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５を形成する工程と、下地電極１２ａ，１３ａ上に、電解メッキ法によって第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃを形成する工程と、接続配線１５の一部を除去することによってｐ側電極１２及びｎ側電極１３を形成する工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッキ法によって形成される複数の収集電極を備える太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換できるため、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
従来、光電変換部と、光電変換部からキャリアを収集する複数の収集電極とを備える太陽電池が広く用いられている。
【０００４】
例えば、光電変換部の裏面にだけ複数の収集電極が形成された、いわゆる裏面接合型の太陽電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。裏面接合型の太陽電池では、複数の収集電極は、ｎ型領域上に形成されたｎ側電極とｐ型領域上に形成されたｐ側電極とによって構成される。このような複数の収集電極は、電解メッキ法を用いて、ｎ型領域及びｐ型領域（以下、「複数の導電領域」と総称する。）上に形成することができる。
【特許文献１】特開２００６−５２３０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電解メッキ法を用いて複数の収集電極を形成する場合、一般的に、各導電領域に給電電極を接触させることによって各導電領域に給電する手法が用いられる。
【０００６】
しかしながら、各導電領域上のうち給電電極が接触される部分には収集電極を形成することができない。また、各導電領域と給電電極との接触が不十分であると、複数の収集電極それぞれを十分な厚みで均一に形成することができない。
【０００７】
また、各導電領域それぞれに給電電極ピンを接続することも考えられるが、太陽電池の製造コストが高くなってしまう。
【０００８】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、複数の収集電極を電解メッキ法によって精度良く形成可能とする太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法は、光電変換部と、光電変換部の主面上に形成される複数の収集電極とを備える太陽電池の製造方法であって、光電変換部の主面上に、複数の導電領域と、複数の導電領域を互いに電気的に接続する接続配線とを形成する接続配線形成工程と、複数の導電領域上に、電解メッキ法によってメッキ層を形成するメッキ層形成工程と、接続配線の少なくとも一部を除去することによって、複数の収集電極を形成する収集電極形成工程とを備えることを要旨とする。
【００１０】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法によれば、複数の導電領域を互いに電気的に接続する接続配線が形成される。そのため、接続配線の一部に給電することによって、全ての複数の導電領域に均一に給電することができる。従って、複数の導電領域上にメッキ層を精度良く形成することができる。
【００１１】
本発明の特徴において、複数の導電領域は、ｎ型半導体領域とｐ型半導体領域とによって構成されてもよい。
【００１２】
本発明の特徴において、複数の導電領域は、ｎ型半導体領域上に形成された導電層と、ｐ型半導体領域上に形成された導電層とによって構成されてもよい。
【００１３】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法は、接続配線上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程をさらに備えていてもよい。
【００１４】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法は、光電変換部及び接続配線のうち収集電極形成工程において露出された部分を、絶縁層によって被覆する被覆工程をさらに備えていてもよい。
【００１５】
本発明の特徴において、接続配線形成工程では、接続配線を主面の中央に近づけて形成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の収集電極を電解メッキ法によって精度良く形成可能とする太陽電池の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
［第１実施形態］
（太陽電池の構成）
本発明の実施形態に係る太陽電池１０の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、太陽電池１０は、半導体基板１１、ｐ側電極１２、ｎ側電極１３及び反射防止層１４を備える。
【００２０】
半導体基板１１は、太陽光を受ける受光面と、受光面の反対側に設けられた裏面とを有する。半導体基板１１は、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉなどの結晶系半導体材料や、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどの化合物半導体材料を含む一般的な半導体材料によって構成される。
【００２１】
半導体基板１１は、図２に示すように、半導体基板１１の裏面に形成されたｐ型領域１１ａとｎ型領域１１ｂとを含んでおり、受光面における受光によって内部で光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、光が半導体基板１１に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。なお、図示しないが、半導体基板１１の受光面及び裏面には、微小な凹凸（テクスチャー）が形成されていてもよい。
【００２２】
ｐ型領域１１ａは、半導体基板１１の裏面において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｐ型領域１１ａは、半導体基板１１の裏面にアクセプタ（ボロン、アルミニウムなどの不純物）をドーピングすることにより形成される高濃度ｐ型拡散領域である。半導体基板１１内部で生成される正孔は、ｐ型領域１１ａに集まる。
【００２３】
ｎ型領域１１ｂは、半導体基板１１の裏面において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｎ型領域１１ｂは、半導体基板１１の裏面にドナー（リン、砒素など不純物）をドーピングすることにより形成される高濃度ｎ型拡散領域である。半導体基板１１内部で生成される電子は、ｎ型領域１１ｂに集まる。ｐ型領域１１ａとｎ型領域１１ｂとは、第１方向に略直交する第２方向に沿って交互に形成される。
【００２４】
ｐ側電極１２は、ｐ型領域１１ａ上において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｐ側電極１２は、ｐ型領域１１ａから正孔を収集する収集電極である。図２に示すように、ｐ側電極１２は、ｐ型領域１１ａ上に順次形成された下地電極１２ａ、第１メッキ層１２ｂ、第２メッキ層１２ｃ、接続配線残部１２１及び絶縁層１２２を有する。
【００２５】
同様に、ｎ側電極１３は、ｎ型領域１１ｂ上において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｎ側電極１３は、ｎ型領域１１ｂから電子を収集する収集電極である。図２に示すように、ｎ側電極１３は、ｎ型領域１１ｂ上に順次形成された下地電極１３ａ、第１メッキ層１３ｂ、第２メッキ層１３ｃ、接続配線残部１３１及び絶縁層１３２を有する。
【００２６】
下地電極１２ａ，１３ａは、樹脂型或いは焼結型の導電性ペーストを印刷又は塗布することによって形成される導電層である。このような導電性ペーストは、銀や銅などの導電性の高いフィラーを含むことが好ましい。本実施形態において、下地電極１２ａ，１３ａは、本発明に係る「導電領域」を構成することに留意すべきである。
【００２７】
第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃは、電解メッキ法によって、下地電極１２ａ，１３ａ上に複層メッキすることによって形成される。本実施形態では、第１メッキ層１２ｂ，１３ｂはニッケルによって構成され、第２メッキ層１２ｃ，１３ｃは銅によって構成される。
【００２８】
接続配線残部１２１，１３１は、下地電極１２ａ，１３ａの側方に形成される。接続配線残部１２１と接続配線残部１３１とは、接続配線分離溝Ｍによって電気的に分離されている。なお、接続配線分離溝Ｍは、後述するように、接続配線１５（図４参照）を切断する際に形成される。すなわち、接続配線残部１２１，１３１は、接続配線１５を切断することによって形成される。
【００２９】
絶縁層１２２，１３２は、接続配線残部１２１，１３１上に形成される。絶縁層１２２，１３２は、ポリイミド樹脂などの絶縁性の樹脂材料によって構成される。絶縁層１２２と絶縁層１３２とは、接続配線分離溝Ｍによって分離されている。すなわち、絶縁層１２２，１３２は、接続配線１５を切断することによって形成される。
【００３０】
反射防止層１４は、半導体基板１１の受光面略全面を覆うように形成される。反射防止層１４は、半導体基板１１に入射する光の反射を防止する機能を有する。このような反射防止層１４は、例えば、窒化ケイ素、酸化ケイ素などによって構成される。
【００３１】
（太陽電池の製造方法）
以下において、太陽電池１０の製造方法について、図３〜図７を参照しながら説明する。
【００３２】
半導体基板１１の裏面上において、スクリーン印刷法などによって、アクセプタを含む拡散剤とドナーを含む拡散剤とを所定のパターンで印刷する。次に、熱処理によって、拡散剤を半導体基板１１の裏面に熱拡散させる。熱処理の条件は、例えば、約８５０℃で約３０分である。これによって、図３に示すように、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂが形成される。例えば、半導体基板１１が約１００ｍｍ角である場合、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれの寸法を０．８ｍｍ×９８ｍｍ、ギャップを０．４ｍｍと設定することによって、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれを４１本ずつ形成することができる。
【００３３】
次に、半導体基板１１を希フッ酸に浸漬することによって、半導体基板１１の表面に形成された酸化膜を除去する。希フッ酸の濃度は、例えば２％である。
【００３４】
次に、ＣＶＤ法によって、半導体基板１１の受光面上に反射防止層１４を形成する。反射防止層１４の厚みは、例えば１００ｎｍである。
【００３５】
次に、スクリーン印刷法などによって、ｐ型領域１１ａ上及びｎ型領域１１ｂ上に樹脂型銀ペーストを印刷するとともに、ｐ型領域１１ａの一端部とｎ型領域１１ｂの一端部との間に樹脂型銀ペーストを印刷する。続いて、熱処理によって、樹脂型銀ペーストを硬化させる。熱処理の条件は、例えば、１５０℃で約３０分である。これによって、図４に示すように、下地電極１２ａ，１３ａと、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５とが形成される。例えば、半導体基板１１が約１００ｍｍ角である場合、下地電極１２ａ，１３ａの寸法を０．８ｍｍ×９８ｍｍ、接続配線１５の線幅を１．０ｍｍに設定することができる。
【００３６】
次に、ディスペンス法などによって、図５（ａ）に示すように、接続配線１５の表面を覆う絶縁層１６を形成する。この場合、図５（ａ）に示すように、絶縁層１６の一部に貫通穴１６Ｔを形成しておく。貫通穴１６Ｔ内には、接続配線１５が露出される。絶縁層１６は、ポリイミド樹脂を約１０μｍ塗布し、約１６５℃で５分間加熱することによって硬化する。
【００３７】
ここで、絶縁層１６は、図５（ｂ）に示すように、接続配線１５の上面だけでなく側面も覆うことが好ましい。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。
【００３８】
次に、電解メッキ法によって、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、下地電極１２ａ，１３ａの表面上に第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃを順次メッキする。具体的には、まず、図７に示すように、メッキ液中において、ニッケル板を陽極、半導体基板１１（下地電極１２ａ，１３ａ）を陰極として給電を行なう。下地電極１２ａ，１３ａへの給電は、樹脂カバーがされたコネクトピンＣを貫通穴１６Ｔに挿入して接続配線１５に給電することによってなされる。このような手法によれば、給電線の先端にメッキ層が形成されることを抑制できる。続いて、メッキ液中において、銅板を陽極、下地電極１２ａ，１３ａを陰極として給電を行なう。これによって、図６（ｂ）に示すように、下地電極１２ａ，１３ａを順次覆うように、第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃが形成される。第１メッキ層１２ｂ，１３ｂの層厚は例えば２μｍであり、第２メッキ層１２ｃ，１３ｃの層厚は例えば１０μｍである。なお、接続配線１５の表面は絶縁層１６によって覆われているため、接続配線１５の表面にメッキ層は形成されない。
【００３９】
次に、ダイシングソーなどを用いて、接続配線１５及び絶縁層１６の一部を第１方向に沿って除去することによって、下地電極１２ａ、第１メッキ層１２ｂ及び第２メッキ層１２ｃと，下地電極１３ａ、第１メッキ層１３ｂ及び第２メッキ層１３ｃとを互いに電気的に分離する接続配線分離溝Ｍを形成する。これによって、接続配線残部１２１，１３１が形成されるとともに、ｐ側電極１２及びｎ側電極１３が形成される（図２参照）。なお、本実施形態では、ダイシングソーなどによって半導体基板１１の一部が除去されることとする。
【００４０】
（作用及び効果）
第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法は、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５を形成する工程と、下地電極１２ａ，１３ａ上に、電解メッキ法によって第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃを形成する工程と、接続配線１５の一部を除去することによってｐ側電極１２及びｎ側電極１３を形成する工程とを備える。
【００４１】
このように、第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法によれば、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５が形成される。そのため、接続配線１５の一部に給電することによって、全ての下地電極１２ａ，１３ａに均一に給電することができる。従って、下地電極１２ａ，１３ａ上に均一な厚みのメッキ層を形成することによって、ｐ側電極１２及びｎ側電極１３を精度良く形成することができる。
【００４２】
また、第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法は、接続配線１５の表面を覆う絶縁層１６を形成する工程を備える。従って、接続配線１５の表面にはメッキ層が形成されないため、ダイシングソーのブレードがメッキ層によって破損されることを抑制するとともに、加工時間の短縮を図ることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
以下において、本発明の第２実施形態に係る太陽電池について、図面を参照しながら説明する。第２実施形態の第１実施形態との相違点は、接続配線分離溝Ｍの内部に絶縁層を形成する点である。なお、以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００４４】
（太陽電池の構成）
図８は、第２実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。図９は、図８のＤ−Ｄ線における拡大断面図である。
【００４５】
図８及び図９に示すように、太陽電池１０は、接続配線分離溝Ｍの内部に形成された絶縁層１７を備える。具体的には、絶縁層１７は、絶縁層１２２，１３２の上面と、接続配線残部１２１，１３１及び半導体基板１１のうち接続配線分離溝Ｍ内に露出された部分とを被覆する。
【００４６】
（太陽電池の製造方法）
ダイシングソーなどを用いて、接続配線分離溝Ｍを形成した後、絶縁層１２２，１３２の上面と接続配線分離溝Ｍ内とにポリイミド樹脂を約３０μｍ塗布する。続いて、ポリイミド樹脂を約１８０℃で２０分間加熱する。これによって、ポリイミド樹脂が硬化され絶縁層１７が形成される。
【００４７】
（作用及び効果）
第２実施形態に係る太陽電池１０の製造方法は、絶縁層１２２，１３２の上面と、接続配線残部１２１，１３１及び半導体基板１１のうち接続配線分離溝Ｍ内に露出された部分とを絶縁層１７によって被覆する工程を備える。従って、半導体基板１１のうちダイシングソーなどによって接続配線分離溝Ｍが形成された部分の強度を向上させることができる。その結果、後工程（例えば、収集電極への配線材の接続）において、半導体基板１１のうち接続配線分離溝Ｍ付近においてクラックなどが発生することを抑制できる。なお、絶縁層１７は、接続配線分離溝Ｍの形成に伴って半導体基板１１の一部が除去されている場合に有効である。
【００４８】
［第３実施形態］
以下において、本発明の第３実施形態に係る太陽電池について、図面を参照しながら説明する。第３実施形態の第１実施形態との相違点は、接続配線１５が半導体基板１１の裏面の第１方向中央に形成される点である。なお、以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００４９】
図１０は、第３実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【００５０】
図１０に示すように、接続配線残部１２１，１３１は、半導体基板１１の裏面のうち第１方向中央に形成される。すなわち、第３実施形態では、接続配線１５は、半導体基板１１の裏面のうち第１方向中央に形成される。その結果、接続配線分離溝Ｍは、半導体基板１１の裏面のうち第１方向端部から離間した位置に形成される。
【００５１】
従って、半導体基板１１の第１方向端部に接続配線分離溝Ｍが形成される場合に比べて、後工程（例えば、収集電極への配線材の接続）において、半導体基板１１の第１方向端部にクラックなどが発生することを抑制できる。
【００５２】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、下地電極１２ａ，１３ａが本発明に係る「導電領域」を構成することとしたが、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂが「導電領域」を構成していてもよい。すなわち、電解メッキ法によって、ｐ型領域１１ａ上及びｎ型領域１１ｂ上に、直接、メッキ層を形成してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、接続配線１５及び絶縁層１６の一部を除去することによって接続配線分離溝Ｍを形成することとしたが、接続配線１５及び絶縁層１６の全部を除去することによって接続配線分離溝Ｍを形成してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、ドーパントを半導体基板１１の裏面に拡散するこによってｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂを形成したが、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂは、ＣＶＤ法などによって半導体基板１１の裏面上にｐ型半導体層及びｎ型半導体層を積層することによって形成してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれを第１方向に沿って形成することとしたが、これに限られるものではない。例えば、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれは、半導体基板１１の裏面においてノード状に散在していてもよい。この場合、接続配線１５は、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂを互いに電気的に接続するように形成されていればよい。
【００５７】
また、上記第１実施形態では、接続配線１５の表面を覆う絶縁層１６を形成することとしたが、絶縁層１６は形成されなくてもよい。
【００５８】
また、上記第２実施形態では、絶縁層１７は、絶縁層１２２，１３２の上面に形成されることとしたが、絶縁層１７は、接続配線分離溝Ｍの内部のみに形成されてもよい。また、絶縁層１７は、接続配線分離溝Ｍの内部に充填されてもよい。
【００５９】
また、上記第３実施形態では、接続配線１５を半導体基板１１の裏面の第１方向中央に形成することとしたが、接続配線１５は、半導体基板１１の裏面の第１方向中央に近づけることによって、上記効果を得ることができる。
【００６０】
また、本発明は、バックコンタクト型の太陽電池に限らず、受光面上に複数本の収集電極を形成する場合にも適用可能である。本発明は、複数の導電領域上に電解メッキ法によってメッキ層を形成する場合に有効である。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明に係る太陽電池の実施例について具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
【００６２】
（実施例１）
まず、（１００）方位のｎ型単結晶シリコン基板（１００ｍｍ角、２００μｍ厚、抵抗率０．１Ωｃｍ）を準備した。
【００６３】
次に、スクリーン印刷法によって、アクセプタを含む拡散剤とドナーを含む拡散剤とを所定方向に沿って４１本ずつ印刷し、約８５０℃で約３０分間熱処理した。これによって形成されたｐ型領域及びｎ型領域それぞれの寸法は０．８ｍｍ×９８ｍｍ、両者のギャップは０．４ｍｍであった。
【００６４】
次に、ｎ型単結晶シリコン基板を２％の希フッ酸に浸漬することによって、表面に形成された酸化膜を除去した。
【００６５】
次に、プラズマＣＶＤ法によって、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面上に１００ｎｍ厚の窒化シリコン膜を形成した。
【００６６】
次に、スクリーン印刷法によって、樹脂型銀ペーストを、ｐ型領域上、ｎ型領域上、及びｐ型領域の一端部とｎ型領域の一端部との間に印刷した。続いて、１５０℃で３０分間熱処理した。これによって、下地電極と接続配線とを形成した。
【００６７】
次に、接続配線上にディスペンス法によってポリイミド樹脂を約１０μｍ塗布し、約１６５℃で５分間加熱した。この際、接続配線の一部が露出する貫通穴を形成しておいた。
【００６８】
次に、電解メッキ法によって、下地電極上に２μｍ厚のＮｉメッキ層と１０μｍ厚の銅メッキ層とを施した。電解メッキ法では、貫通穴にコネクトピンを挿入して接続配線に給電することによって全ての下地電極に均一に給電を行なった。
【００６９】
次に、ダイシングソーを用いて、接続配線及び絶縁層の一部を所定方向に沿って除去した。
【００７０】
次に、上記のように作製した２枚１００組の太陽電池どうしについて、複数本の配線材（厚さ１５０μｍ、幅０．５ｍｍ、長さ８ｍｍ、鉛フリー半田ＳｎＡｇＣｕ系２００μｍコーティング済み）によって電気的に接続した。具体的には、各組の太陽電池どうしにおいて極性の異なるメッキ層どうしに１本の配線材を半田付けした。
【００７１】
（実施例２）
実施例２では、ダイシングソーを入れた部分に、ディスペンス法によってポリイミド樹脂を約３０μｍ塗布し、約１８０℃で２０分間加熱した。
【００７２】
（実施例３）
実施例３では、樹脂型銀ペーストを、ｐ型領域の中央部とｎ型領域の中央部との間に印刷した。すなわち、接続配線をｎ型単結晶シリコン基板の所定方向中央に形成した。
【００７３】
（比較例）
比較例では、接続配線を形成しなかった。従って、電解メッキ法では、各下地電極に給電電極を押し当てることによって、各下地電極に給電を行なった。
【００７４】
（電解メッキ工程における不良発生率）
電解メッキ工程における不良発生率は、実施例１では０％であったのに対し、比較例では１５％（メッキ未着発生４．５％、メッキ厚不足発生１０．５％）であった。なお、メッキ未着発生とは、下地電極上においてメッキ層が形成されない部分が１箇所以上確認されたことを示し、メッキ厚不足発生とは、目標厚みの８０％以下のメッキ層が形成された部分が１箇所以上確認されたことを示す。
【００７５】
このような結果が得られたのは、実施例１では、接続配線を介して全ての下地電極に均一に給電できたためである。一方、比較例では、多数の下地電極が微細に形成されているため、給電電極を押し当てることによっては、全ての下地電極に均一に給電できなかったためである。
【００７６】
（配線材接続工程における基板割れ発生率）
配線材接続工程における基板割れ発生率は、実施例２では１．５％、実施例３では０％であったのに対し、実施例１では４．０％であった。
【００７７】
このような結果が得られたのは、実施例２では、ダイシングソーによる加工部をポリイミド樹脂によって補強したためであり、実施例３では、ダイシングソーによる加工部を基板の中央部に位置させたためである。一方、実施例１では、ダイシングソーによる加工部が基板の端部に露出していたため、配線材を押し付けた際に、ダイシングソーによる加工部を起点とする割れが確認された。これにより、ダイシングソーによる加工部を樹脂によって被覆することによって、或いはダイシングソーによる加工部を基板端部から離間させることによって、基板割れの発生を抑制できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その１）。
【図４】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その２）。
【図５】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その３）。
【図６】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その４）。
【図７】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その５）。
【図８】本発明の第２実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線における拡大断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…太陽電池
１１…半導体基板
１１ａ…ｐ型領域
１１ｂ…ｎ型領域
１２…ｐ側電極
１２ａ…下地電極
１２ｂ…第１メッキ層
１２ｃ…第２メッキ層
１３…ｎ側電極
１３ａ…下地電極
１３ｂ…第１メッキ層
１３ｃ…第２メッキ層
１４…反射防止層
１５…接続配線
１６…絶縁層
１６Ｔ…貫通穴
１７…絶縁層
１２１，１３１…接続配線残部
１２２，１３２…絶縁層
Ｃ…コネクトピン
Ｍ…接続配線分離溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッキ法によって形成される複数の収集電極を備える太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換できるため、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
従来、光電変換部と、光電変換部からキャリアを収集する複数の収集電極とを備える太陽電池が広く用いられている。
【０００４】
例えば、光電変換部の裏面にだけ複数の収集電極が形成された、いわゆる裏面接合型の太陽電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。裏面接合型の太陽電池では、複数の収集電極は、ｎ型領域上に形成されたｎ側電極とｐ型領域上に形成されたｐ側電極とによって構成される。このような複数の収集電極は、電解メッキ法を用いて、ｎ型領域及びｐ型領域（以下、「複数の導電領域」と総称する。）上に形成することができる。
【特許文献１】特開２００６−５２３０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電解メッキ法を用いて複数の収集電極を形成する場合、一般的に、各導電領域に給電電極を接触させることによって各導電領域に給電する手法が用いられる。
【０００６】
しかしながら、各導電領域上のうち給電電極が接触される部分には収集電極を形成することができない。また、各導電領域と給電電極との接触が不十分であると、複数の収集電極それぞれを十分な厚みで均一に形成することができない。
【０００７】
また、各導電領域それぞれに給電電極ピンを接続することも考えられるが、太陽電池の製造コストが高くなってしまう。
【０００８】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、複数の収集電極を電解メッキ法によって精度良く形成可能とする太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法は、光電変換部と、光電変換部の主面上に形成される複数の収集電極とを備える太陽電池の製造方法であって、光電変換部の主面上に、複数の導電領域と、複数の導電領域を互いに電気的に接続する接続配線とを形成する接続配線形成工程と、複数の導電領域上に、電解メッキ法によってメッキ層を形成するメッキ層形成工程と、接続配線の少なくとも一部を除去することによって、複数の収集電極を形成する収集電極形成工程とを備えることを要旨とする。
【００１０】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法によれば、複数の導電領域を互いに電気的に接続する接続配線が形成される。そのため、接続配線の一部に給電することによって、全ての複数の導電領域に均一に給電することができる。従って、複数の導電領域上にメッキ層を精度良く形成することができる。
【００１１】
本発明の特徴において、複数の導電領域は、ｎ型半導体領域とｐ型半導体領域とによって構成されてもよい。
【００１２】
本発明の特徴において、複数の導電領域は、ｎ型半導体領域上に形成された導電層と、ｐ型半導体領域上に形成された導電層とによって構成されてもよい。
【００１３】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法は、接続配線上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程をさらに備えていてもよい。
【００１４】
本発明の特徴に係る太陽電池の製造方法は、光電変換部及び接続配線のうち収集電極形成工程において露出された部分を、絶縁層によって被覆する被覆工程をさらに備えていてもよい。
【００１５】
本発明の特徴において、接続配線形成工程では、接続配線を主面の中央に近づけて形成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の収集電極を電解メッキ法によって精度良く形成可能とする太陽電池の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
［第１実施形態］
（太陽電池の構成）
本発明の実施形態に係る太陽電池１０の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、太陽電池１０は、半導体基板１１、ｐ側電極１２、ｎ側電極１３及び反射防止層１４を備える。
【００２０】
半導体基板１１は、太陽光を受ける受光面と、受光面の反対側に設けられた裏面とを有する。半導体基板１１は、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉなどの結晶系半導体材料や、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどの化合物半導体材料を含む一般的な半導体材料によって構成される。
【００２１】
半導体基板１１は、図２に示すように、半導体基板１１の裏面に形成されたｐ型領域１１ａとｎ型領域１１ｂとを含んでおり、受光面における受光によって内部で光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、光が半導体基板１１に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。なお、図示しないが、半導体基板１１の受光面及び裏面には、微小な凹凸（テクスチャー）が形成されていてもよい。
【００２２】
ｐ型領域１１ａは、半導体基板１１の裏面において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｐ型領域１１ａは、半導体基板１１の裏面にアクセプタ（ボロン、アルミニウムなどの不純物）をドーピングすることにより形成される高濃度ｐ型拡散領域である。半導体基板１１内部で生成される正孔は、ｐ型領域１１ａに集まる。
【００２３】
ｎ型領域１１ｂは、半導体基板１１の裏面において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｎ型領域１１ｂは、半導体基板１１の裏面にドナー（リン、砒素など不純物）をドーピングすることにより形成される高濃度ｎ型拡散領域である。半導体基板１１内部で生成される電子は、ｎ型領域１１ｂに集まる。ｐ型領域１１ａとｎ型領域１１ｂとは、第１方向に略直交する第２方向に沿って交互に形成される。
【００２４】
ｐ側電極１２は、ｐ型領域１１ａ上において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｐ側電極１２は、ｐ型領域１１ａから正孔を収集する収集電極である。図２に示すように、ｐ側電極１２は、ｐ型領域１１ａ上に順次形成された下地電極１２ａ、第１メッキ層１２ｂ、第２メッキ層１２ｃ、接続配線残部１２１及び絶縁層１２２を有する。
【００２５】
同様に、ｎ側電極１３は、ｎ型領域１１ｂ上において、第１方向に沿ってライン状に形成される。ｎ側電極１３は、ｎ型領域１１ｂから電子を収集する収集電極である。図２に示すように、ｎ側電極１３は、ｎ型領域１１ｂ上に順次形成された下地電極１３ａ、第１メッキ層１３ｂ、第２メッキ層１３ｃ、接続配線残部１３１及び絶縁層１３２を有する。
【００２６】
下地電極１２ａ，１３ａは、樹脂型或いは焼結型の導電性ペーストを印刷又は塗布することによって形成される導電層である。このような導電性ペーストは、銀や銅などの導電性の高いフィラーを含むことが好ましい。本実施形態において、下地電極１２ａ，１３ａは、本発明に係る「導電領域」を構成することに留意すべきである。
【００２７】
第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃは、電解メッキ法によって、下地電極１２ａ，１３ａ上に複層メッキすることによって形成される。本実施形態では、第１メッキ層１２ｂ，１３ｂはニッケルによって構成され、第２メッキ層１２ｃ，１３ｃは銅によって構成される。
【００２８】
接続配線残部１２１，１３１は、下地電極１２ａ，１３ａの側方に形成される。接続配線残部１２１と接続配線残部１３１とは、接続配線分離溝Ｍによって電気的に分離されている。なお、接続配線分離溝Ｍは、後述するように、接続配線１５（図４参照）を切断する際に形成される。すなわち、接続配線残部１２１，１３１は、接続配線１５を切断することによって形成される。
【００２９】
絶縁層１２２，１３２は、接続配線残部１２１，１３１上に形成される。絶縁層１２２，１３２は、ポリイミド樹脂などの絶縁性の樹脂材料によって構成される。絶縁層１２２と絶縁層１３２とは、接続配線分離溝Ｍによって分離されている。すなわち、絶縁層１２２，１３２は、接続配線１５を切断することによって形成される。
【００３０】
反射防止層１４は、半導体基板１１の受光面略全面を覆うように形成される。反射防止層１４は、半導体基板１１に入射する光の反射を防止する機能を有する。このような反射防止層１４は、例えば、窒化ケイ素、酸化ケイ素などによって構成される。
【００３１】
（太陽電池の製造方法）
以下において、太陽電池１０の製造方法について、図３〜図７を参照しながら説明する。
【００３２】
半導体基板１１の裏面上において、スクリーン印刷法などによって、アクセプタを含む拡散剤とドナーを含む拡散剤とを所定のパターンで印刷する。次に、熱処理によって、拡散剤を半導体基板１１の裏面に熱拡散させる。熱処理の条件は、例えば、約８５０℃で約３０分である。これによって、図３に示すように、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂが形成される。例えば、半導体基板１１が約１００ｍｍ角である場合、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれの寸法を０．８ｍｍ×９８ｍｍ、ギャップを０．４ｍｍと設定することによって、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれを４１本ずつ形成することができる。
【００３３】
次に、半導体基板１１を希フッ酸に浸漬することによって、半導体基板１１の表面に形成された酸化膜を除去する。希フッ酸の濃度は、例えば２％である。
【００３４】
次に、ＣＶＤ法によって、半導体基板１１の受光面上に反射防止層１４を形成する。反射防止層１４の厚みは、例えば１００ｎｍである。
【００３５】
次に、スクリーン印刷法などによって、ｐ型領域１１ａ上及びｎ型領域１１ｂ上に樹脂型銀ペーストを印刷するとともに、ｐ型領域１１ａの一端部とｎ型領域１１ｂの一端部との間に樹脂型銀ペーストを印刷する。続いて、熱処理によって、樹脂型銀ペーストを硬化させる。熱処理の条件は、例えば、１５０℃で約３０分である。これによって、図４に示すように、下地電極１２ａ，１３ａと、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５とが形成される。例えば、半導体基板１１が約１００ｍｍ角である場合、下地電極１２ａ，１３ａの寸法を０．８ｍｍ×９８ｍｍ、接続配線１５の線幅を１．０ｍｍに設定することができる。
【００３６】
次に、ディスペンス法などによって、図５（ａ）に示すように、接続配線１５の表面を覆う絶縁層１６を形成する。この場合、図５（ａ）に示すように、絶縁層１６の一部に貫通穴１６Ｔを形成しておく。貫通穴１６Ｔ内には、接続配線１５が露出される。絶縁層１６は、ポリイミド樹脂を約１０μｍ塗布し、約１６５℃で５分間加熱することによって硬化する。
【００３７】
ここで、絶縁層１６は、図５（ｂ）に示すように、接続配線１５の上面だけでなく側面も覆うことが好ましい。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。
【００３８】
次に、電解メッキ法によって、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、下地電極１２ａ，１３ａの表面上に第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃを順次メッキする。具体的には、まず、図７に示すように、メッキ液中において、ニッケル板を陽極、半導体基板１１（下地電極１２ａ，１３ａ）を陰極として給電を行なう。下地電極１２ａ，１３ａへの給電は、樹脂カバーがされたコネクトピンＣを貫通穴１６Ｔに挿入して接続配線１５に給電することによってなされる。このような手法によれば、給電線の先端にメッキ層が形成されることを抑制できる。続いて、メッキ液中において、銅板を陽極、下地電極１２ａ，１３ａを陰極として給電を行なう。これによって、図６（ｂ）に示すように、下地電極１２ａ，１３ａを順次覆うように、第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃが形成される。第１メッキ層１２ｂ，１３ｂの層厚は例えば２μｍであり、第２メッキ層１２ｃ，１３ｃの層厚は例えば１０μｍである。なお、接続配線１５の表面は絶縁層１６によって覆われているため、接続配線１５の表面にメッキ層は形成されない。
【００３９】
次に、ダイシングソーなどを用いて、接続配線１５及び絶縁層１６の一部を第１方向に沿って除去することによって、下地電極１２ａ、第１メッキ層１２ｂ及び第２メッキ層１２ｃと，下地電極１３ａ、第１メッキ層１３ｂ及び第２メッキ層１３ｃとを互いに電気的に分離する接続配線分離溝Ｍを形成する。これによって、接続配線残部１２１，１３１が形成されるとともに、ｐ側電極１２及びｎ側電極１３が形成される（図２参照）。なお、本実施形態では、ダイシングソーなどによって半導体基板１１の一部が除去されることとする。
【００４０】
（作用及び効果）
第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法は、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５を形成する工程と、下地電極１２ａ，１３ａ上に、電解メッキ法によって第１メッキ層１２ｂ，１３ｂ及び第２メッキ層１２ｃ，１３ｃを形成する工程と、接続配線１５の一部を除去することによってｐ側電極１２及びｎ側電極１３を形成する工程とを備える。
【００４１】
このように、第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法によれば、下地電極１２ａ，１３ａを互いに電気的に接続する接続配線１５が形成される。そのため、接続配線１５の一部に給電することによって、全ての下地電極１２ａ，１３ａに均一に給電することができる。従って、下地電極１２ａ，１３ａ上に均一な厚みのメッキ層を形成することによって、ｐ側電極１２及びｎ側電極１３を精度良く形成することができる。
【００４２】
また、第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法は、接続配線１５の表面を覆う絶縁層１６を形成する工程を備える。従って、接続配線１５の表面にはメッキ層が形成されないため、ダイシングソーのブレードがメッキ層によって破損されることを抑制するとともに、加工時間の短縮を図ることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
以下において、本発明の第２実施形態に係る太陽電池について、図面を参照しながら説明する。第２実施形態の第１実施形態との相違点は、接続配線分離溝Ｍの内部に絶縁層を形成する点である。なお、以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００４４】
（太陽電池の構成）
図８は、第２実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。図９は、図８のＤ−Ｄ線における拡大断面図である。
【００４５】
図８及び図９に示すように、太陽電池１０は、接続配線分離溝Ｍの内部に形成された絶縁層１７を備える。具体的には、絶縁層１７は、絶縁層１２２，１３２の上面と、接続配線残部１２１，１３１及び半導体基板１１のうち接続配線分離溝Ｍ内に露出された部分とを被覆する。
【００４６】
（太陽電池の製造方法）
ダイシングソーなどを用いて、接続配線分離溝Ｍを形成した後、絶縁層１２２，１３２の上面と接続配線分離溝Ｍ内とにポリイミド樹脂を約３０μｍ塗布する。続いて、ポリイミド樹脂を約１８０℃で２０分間加熱する。これによって、ポリイミド樹脂が硬化され絶縁層１７が形成される。
【００４７】
（作用及び効果）
第２実施形態に係る太陽電池１０の製造方法は、絶縁層１２２，１３２の上面と、接続配線残部１２１，１３１及び半導体基板１１のうち接続配線分離溝Ｍ内に露出された部分とを絶縁層１７によって被覆する工程を備える。従って、半導体基板１１のうちダイシングソーなどによって接続配線分離溝Ｍが形成された部分の強度を向上させることができる。その結果、後工程（例えば、収集電極への配線材の接続）において、半導体基板１１のうち接続配線分離溝Ｍ付近においてクラックなどが発生することを抑制できる。なお、絶縁層１７は、接続配線分離溝Ｍの形成に伴って半導体基板１１の一部が除去されている場合に有効である。
【００４８】
［第３実施形態］
以下において、本発明の第３実施形態に係る太陽電池について、図面を参照しながら説明する。第３実施形態の第１実施形態との相違点は、接続配線１５が半導体基板１１の裏面の第１方向中央に形成される点である。なお、以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００４９】
図１０は、第３実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【００５０】
図１０に示すように、接続配線残部１２１，１３１は、半導体基板１１の裏面のうち第１方向中央に形成される。すなわち、第３実施形態では、接続配線１５は、半導体基板１１の裏面のうち第１方向中央に形成される。その結果、接続配線分離溝Ｍは、半導体基板１１の裏面のうち第１方向端部から離間した位置に形成される。
【００５１】
従って、半導体基板１１の第１方向端部に接続配線分離溝Ｍが形成される場合に比べて、後工程（例えば、収集電極への配線材の接続）において、半導体基板１１の第１方向端部にクラックなどが発生することを抑制できる。
【００５２】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、下地電極１２ａ，１３ａが本発明に係る「導電領域」を構成することとしたが、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂが「導電領域」を構成していてもよい。すなわち、電解メッキ法によって、ｐ型領域１１ａ上及びｎ型領域１１ｂ上に、直接、メッキ層を形成してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、接続配線１５及び絶縁層１６の一部を除去することによって接続配線分離溝Ｍを形成することとしたが、接続配線１５及び絶縁層１６の全部を除去することによって接続配線分離溝Ｍを形成してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、ドーパントを半導体基板１１の裏面に拡散するこによってｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂを形成したが、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂは、ＣＶＤ法などによって半導体基板１１の裏面上にｐ型半導体層及びｎ型半導体層を積層することによって形成してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれを第１方向に沿って形成することとしたが、これに限られるものではない。例えば、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂそれぞれは、半導体基板１１の裏面においてノード状に散在していてもよい。この場合、接続配線１５は、ｐ型領域１１ａ及びｎ型領域１１ｂを互いに電気的に接続するように形成されていればよい。
【００５７】
また、上記第１実施形態では、接続配線１５の表面を覆う絶縁層１６を形成することとしたが、絶縁層１６は形成されなくてもよい。
【００５８】
また、上記第２実施形態では、絶縁層１７は、絶縁層１２２，１３２の上面に形成されることとしたが、絶縁層１７は、接続配線分離溝Ｍの内部のみに形成されてもよい。また、絶縁層１７は、接続配線分離溝Ｍの内部に充填されてもよい。
【００５９】
また、上記第３実施形態では、接続配線１５を半導体基板１１の裏面の第１方向中央に形成することとしたが、接続配線１５は、半導体基板１１の裏面の第１方向中央に近づけることによって、上記効果を得ることができる。
【００６０】
また、本発明は、バックコンタクト型の太陽電池に限らず、受光面上に複数本の収集電極を形成する場合にも適用可能である。本発明は、複数の導電領域上に電解メッキ法によってメッキ層を形成する場合に有効である。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明に係る太陽電池の実施例について具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
【００６２】
（実施例１）
まず、（１００）方位のｎ型単結晶シリコン基板（１００ｍｍ角、２００μｍ厚、抵抗率０．１Ωｃｍ）を準備した。
【００６３】
次に、スクリーン印刷法によって、アクセプタを含む拡散剤とドナーを含む拡散剤とを所定方向に沿って４１本ずつ印刷し、約８５０℃で約３０分間熱処理した。これによって形成されたｐ型領域及びｎ型領域それぞれの寸法は０．８ｍｍ×９８ｍｍ、両者のギャップは０．４ｍｍであった。
【００６４】
次に、ｎ型単結晶シリコン基板を２％の希フッ酸に浸漬することによって、表面に形成された酸化膜を除去した。
【００６５】
次に、プラズマＣＶＤ法によって、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面上に１００ｎｍ厚の窒化シリコン膜を形成した。
【００６６】
次に、スクリーン印刷法によって、樹脂型銀ペーストを、ｐ型領域上、ｎ型領域上、及びｐ型領域の一端部とｎ型領域の一端部との間に印刷した。続いて、１５０℃で３０分間熱処理した。これによって、下地電極と接続配線とを形成した。
【００６７】
次に、接続配線上にディスペンス法によってポリイミド樹脂を約１０μｍ塗布し、約１６５℃で５分間加熱した。この際、接続配線の一部が露出する貫通穴を形成しておいた。
【００６８】
次に、電解メッキ法によって、下地電極上に２μｍ厚のＮｉメッキ層と１０μｍ厚の銅メッキ層とを施した。電解メッキ法では、貫通穴にコネクトピンを挿入して接続配線に給電することによって全ての下地電極に均一に給電を行なった。
【００６９】
次に、ダイシングソーを用いて、接続配線及び絶縁層の一部を所定方向に沿って除去した。
【００７０】
次に、上記のように作製した２枚１００組の太陽電池どうしについて、複数本の配線材（厚さ１５０μｍ、幅０．５ｍｍ、長さ８ｍｍ、鉛フリー半田ＳｎＡｇＣｕ系２００μｍコーティング済み）によって電気的に接続した。具体的には、各組の太陽電池どうしにおいて極性の異なるメッキ層どうしに１本の配線材を半田付けした。
【００７１】
（実施例２）
実施例２では、ダイシングソーを入れた部分に、ディスペンス法によってポリイミド樹脂を約３０μｍ塗布し、約１８０℃で２０分間加熱した。
【００７２】
（実施例３）
実施例３では、樹脂型銀ペーストを、ｐ型領域の中央部とｎ型領域の中央部との間に印刷した。すなわち、接続配線をｎ型単結晶シリコン基板の所定方向中央に形成した。
【００７３】
（比較例）
比較例では、接続配線を形成しなかった。従って、電解メッキ法では、各下地電極に給電電極を押し当てることによって、各下地電極に給電を行なった。
【００７４】
（電解メッキ工程における不良発生率）
電解メッキ工程における不良発生率は、実施例１では０％であったのに対し、比較例では１５％（メッキ未着発生４．５％、メッキ厚不足発生１０．５％）であった。なお、メッキ未着発生とは、下地電極上においてメッキ層が形成されない部分が１箇所以上確認されたことを示し、メッキ厚不足発生とは、目標厚みの８０％以下のメッキ層が形成された部分が１箇所以上確認されたことを示す。
【００７５】
このような結果が得られたのは、実施例１では、接続配線を介して全ての下地電極に均一に給電できたためである。一方、比較例では、多数の下地電極が微細に形成されているため、給電電極を押し当てることによっては、全ての下地電極に均一に給電できなかったためである。
【００７６】
（配線材接続工程における基板割れ発生率）
配線材接続工程における基板割れ発生率は、実施例２では１．５％、実施例３では０％であったのに対し、実施例１では４．０％であった。
【００７７】
このような結果が得られたのは、実施例２では、ダイシングソーによる加工部をポリイミド樹脂によって補強したためであり、実施例３では、ダイシングソーによる加工部を基板の中央部に位置させたためである。一方、実施例１では、ダイシングソーによる加工部が基板の端部に露出していたため、配線材を押し付けた際に、ダイシングソーによる加工部を起点とする割れが確認された。これにより、ダイシングソーによる加工部を樹脂によって被覆することによって、或いはダイシングソーによる加工部を基板端部から離間させることによって、基板割れの発生を抑制できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その１）。
【図４】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その２）。
【図５】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その３）。
【図６】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その４）。
【図７】本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の製造方法を説明するための図である（その５）。
【図８】本発明の第２実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線における拡大断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…太陽電池
１１…半導体基板
１１ａ…ｐ型領域
１１ｂ…ｎ型領域
１２…ｐ側電極
１２ａ…下地電極
１２ｂ…第１メッキ層
１２ｃ…第２メッキ層
１３…ｎ側電極
１３ａ…下地電極
１３ｂ…第１メッキ層
１３ｃ…第２メッキ層
１４…反射防止層
１５…接続配線
１６…絶縁層
１６Ｔ…貫通穴
１７…絶縁層
１２１，１３１…接続配線残部
１２２，１３２…絶縁層
Ｃ…コネクトピン
Ｍ…接続配線分離溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、前記光電変換部の主面上に形成される複数の収集電極とを備える太陽電池の製造方法であって、
前記光電変換部の前記主面上に、複数の導電領域と、前記複数の導電領域を互いに電気的に接続する接続配線とを形成する接続配線形成工程と、
前記複数の導電領域上に、電解メッキ法によってメッキ層を形成するメッキ層形成工程と、
前記接続配線の少なくとも一部を除去することによって、前記複数の収集電極を形成する収集電極形成工程と
を備える太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記複数の導電領域は、ｎ型半導体領域とｐ型半導体領域とによって構成される
請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記複数の導電領域は、ｎ型半導体領域上に形成された導電層と、ｐ型半導体領域上に形成された導電層とによって構成される
請求項１又は２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記接続配線上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を備える
請求項１乃至３の何れかに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記光電変換部及び前記接続配線のうち前記収集電極形成工程において露出された部分を、絶縁層によって被覆する被覆工程を備える
請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記接続配線形成工程において、
前記接続配線を前記主面の中央に近づけて形成する
請求項１乃至５の何れかに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１】
光電変換部と、前記光電変換部の主面上に形成される複数の収集電極とを備える太陽電池の製造方法であって、
前記光電変換部の前記主面上に、複数の導電領域と、前記複数の導電領域を互いに電気的に接続する接続配線とを形成する接続配線形成工程と、
前記複数の導電領域上に、電解メッキ法によってメッキ層を形成するメッキ層形成工程と、
前記接続配線の少なくとも一部を除去することによって、前記複数の収集電極を形成する収集電極形成工程と
を備える太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記複数の導電領域は、ｎ型半導体領域とｐ型半導体領域とによって構成される
請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記複数の導電領域は、ｎ型半導体領域上に形成された導電層と、ｐ型半導体領域上に形成された導電層とによって構成される
請求項１又は２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記接続配線上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を備える
請求項１乃至３の何れかに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記光電変換部及び前記接続配線のうち前記収集電極形成工程において露出された部分を、絶縁層によって被覆する被覆工程を備える
請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記接続配線形成工程において、
前記接続配線を前記主面の中央に近づけて形成する
請求項１乃至５の何れかに記載の太陽電池の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１０８９９４（Ｐ２０１０−１０８９９４Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７６８９６（Ｐ２００８−２７６８９６）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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