JP2012114388A - Substrate for double-sided electrode type solar cell, double-sided electrode type solar cell formed of a part thereof, and method of manufacturing double-sided electrode type solar cell - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize performance degradation of a double-sided electrode type solar cell due to dicing while enabling confirmation of the electric characteristics thereof.SOLUTION: A plurality of solar cell formation regions 120 are arranged at a distance from each other with a scribe line 121 as the border. Back electrodes 140 are arranged on a part of the scribe line 121 and in the plurality of solar cell formation regions 120. First back electrodes 141 arranged in the adjoining solar cell formation regions 120 out of the plurality of solar cell formation regions 120 are interconnected by a second back electrode 142 arranged on a part of the scribe line 121. The length of a part of the scribe line 121 where the second back electrode 142 is arranged is shorter than the length where the second back electrode 142 is not arranged.

Description

本発明は、両面電極型太陽電池用基板、その一部から形成される両面電極型太陽電池セル、および、両面電極型太陽電池セルの製造方法に関する。   The present invention relates to a double-sided electrode type solar cell substrate, a double-sided electrode type solar cell formed from a part thereof, and a method for producing a double-sided electrode type solar cell.

近年、地球温暖化問題に対する意識の高まりに伴って、二酸化炭素を排出しない発電装置として太陽電池が注目されている。太陽電池は、ＩＰＰ(Independent Power Producer)用または家庭用の発電装置として徐々に普及率してきている。   In recent years, solar cells have been attracting attention as power generation devices that do not emit carbon dioxide, as awareness of global warming increases. Solar cells are gradually spreading as power generators for IPP (Independent Power Producer) or household.

太陽電池の普及に伴って、太陽電池の応用用途が拡大している。太陽電池の応用商品例を開示した先行文献として非特許文献１がある。非特許文献１に記載された太陽電池の応用商品例などの各用途に対応するように、使用される太陽電池モジュールの大きさ、出力電圧および出力電流に規格値が設定される。商品によっては、規格値として高い出力電圧および低い出力電流を有することが求められる。   With the widespread use of solar cells, the application uses of solar cells are expanding. There is Non-Patent Document 1 as a prior document disclosing an example of an application product of a solar cell. Standard values are set for the size, the output voltage, and the output current of the solar cell module used so as to correspond to each application such as the application example of solar cell products described in Non-Patent Document 1. Some products are required to have high output voltage and low output current as standard values.

太陽電池モジュールにおいて、出力電圧を高くしつつ、出力電流を低くする調整方法として、１つの太陽電池を分割し、得られた２つの太陽電池片を直列に接続する方法がある。この方法によれば、分割前の１つの太陽電池に比較して、直列に接続された２つの太陽電池片では、出力電圧を略２倍、出力電流を略半分にすることができる。   In a solar cell module, there is a method of dividing one solar cell and connecting two obtained solar cell pieces in series as an adjustment method for decreasing the output current while increasing the output voltage. According to this method, the output voltage can be approximately doubled and the output current can be approximately halved in two solar cell pieces connected in series as compared to one solar cell before division.

また、不良部分を有する太陽電池を分割して利用することにより有効利用を図ることができる太陽電池を開示した先行文献として特許文献１がある。特許文献１に記載された太陽電池においては、不良部分を有する太陽電池を分割して、不良部分を含む太陽電池片は廃棄し、不良部分を含まない太陽電池片のみを接続して利用することにより、太陽電池の歩留まりを向上している。   Patent Document 1 is a prior art document disclosing a solar cell that can be effectively used by dividing and using a solar cell having a defective portion. In the solar cell described in Patent Document 1, a solar cell having a defective portion is divided, the solar cell piece including the defective portion is discarded, and only the solar cell piece not including the defective portion is connected and used. This improves the yield of solar cells.

特開２００６−２４８５７号公報JP 2006-24857 A

Ａｎｇｅｌｅ Ｒｅｉｎｄｅｒｓ，ｅｔ ａｌ．、“ＤＥＳＩＧＮＩＮＧ ＰＶ ＰＯＷＥＲＥＤ ＬＥＤ ＰＲＯＤＵＣＴＳ−ＩＮＴＥＧＲＡＴＩＯＮ ＯＦ ＰＶ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮ ＩＮＮＯＶＡＴＩＶＥ ＰＲＯＤＵＣＴＳ”，２４ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ２００９年、ｐ．３１７９．Angel Reinders, et al. "DESIGNING PV POWERED LED PRODUCTS-INTEGRATION OF PV TECHNOLOGY IN INNOVATIVE PRODUCTS", 24th European photovoltaic Solar Energy Conference, 200 years. 3179.

現在、最も普及している太陽電池は、結晶シリコンウエハを用いて形成された太陽電池である。なかでも、シリコンウエハの表面と裏面とにそれぞれ電極が形成された両面電極型太陽電池が主流となっている。   Currently, the most popular solar cell is a solar cell formed using a crystalline silicon wafer. Among these, double-sided electrode type solar cells in which electrodes are respectively formed on the front surface and the back surface of a silicon wafer are mainly used.

両面電極型太陽電池セルを作製する際には、複数の両面電極型太陽電池が形成されたシリコンウエハをスクライブした後、ダイシングして分割する。一般に、両面電極型太陽電池を形成する際、シリコンウエハの裏面の略全体に裏面電極が形成される。そのため、スクライブされるスクライブ線上の位置にも裏面電極が形成されている。   When producing a double-sided electrode type solar cell, a silicon wafer on which a plurality of double-sided electrode type solar cells are formed is scribed and then diced and divided. Generally, when forming a double-sided electrode type solar cell, a back electrode is formed on substantially the entire back surface of a silicon wafer. Therefore, the back electrode is also formed at a position on the scribe line to be scribed.

裏面電極は、シリコンウエハの裏面に塗布された金属ペーストを焼成することにより形成される。そのため、裏面電極の表面にはダスト層が存在する。シリコンウエハをダイシングする際、スクライブ線上に位置している裏面電極が切断される。このとき、裏面電極のダスト層の一部が剥離して両面電極型太陽電池に付着して汚損することにより、両面電極型太陽電池の性能を低下させることがある。この問題は、上述したように太陽電池を分割して太陽電池片を接続して利用する場合にも同様に発生する。   The back electrode is formed by firing a metal paste applied to the back surface of the silicon wafer. Therefore, a dust layer exists on the surface of the back electrode. When dicing the silicon wafer, the back electrode located on the scribe line is cut. At this time, a part of the dust layer of the back electrode peels off, adheres to the double-sided electrode type solar cell and becomes fouled, thereby degrading the performance of the double-sided electrode type solar cell. This problem also occurs when the solar cell is divided and used by connecting the solar cell pieces as described above.

上記の問題を解決するために、スクライブ線上に裏面電極を形成しないようにした場合、裏面電極同士は互いに間隔を置いて孤立した状態で形成されることになる。太陽電池セルの製造工程においては、両面電極型太陽電池の電気特性の確認が行なわれる。この確認の際、両面電極型太陽電池は、測定端子を兼ねた載置台と裏面電極とが接触するように載置された状態で、表面電極に測定端子を接触させることにより電気特性が測定される。   In order to solve the above problem, when the back electrode is not formed on the scribe line, the back electrodes are formed in an isolated state with a space between each other. In the manufacturing process of the solar battery cell, the electrical characteristics of the double-sided electrode type solar battery are confirmed. At the time of this confirmation, the electric characteristics of the double-sided electrode type solar cell are measured by bringing the measurement terminal into contact with the front electrode while the mounting table also serving as the measurement terminal is placed in contact with the back electrode. The

両面電極型太陽電池には、電極を焼成した際にひずみが生じる。そのひずみの程度が大きい場合、電気特性の測定の際に、一部の裏面電極と載置台とが接触しないことがある。上記のように、裏面電極同士が孤立した状態で形成されている場合、載置台に接触していない裏面電極を含む両面電極型太陽電池の出力を測定することができない。そのため、裏面電極をスクライブ線上に全く形成しないようにすると、両面電極型太陽電池の電気特性の確認が困難になるという問題が起こる。   In a double-sided electrode type solar cell, distortion occurs when the electrode is fired. If the degree of strain is large, some backside electrodes and the mounting table may not come into contact with each other when measuring electrical characteristics. As described above, when the back electrodes are formed in an isolated state, the output of the double-sided electrode solar cell including the back electrode not in contact with the mounting table cannot be measured. Therefore, if the back electrode is not formed on the scribe line at all, there arises a problem that it is difficult to confirm the electrical characteristics of the double-sided electrode type solar cell.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、両面電極型太陽電池の電気特性の確認を可能にしつつ、ダイシングによる両面電極型太陽電池の性能の低下を抑制することができる、両面電極型太陽電池用基板、その一部から形成される両面電極型太陽電池セル、および、両面電極型太陽電池セルの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can suppress the deterioration of the performance of the double-sided electrode solar cell due to dicing while enabling confirmation of the electrical characteristics of the double-sided electrode solar cell. It aims at providing the manufacturing method of the double-sided electrode type solar cell formed from the substrate for double-sided electrode type solar cells, the double-sided electrode type solar cell formed from the part.

本発明に基づく両面電極型太陽電池用基板は、複数の両面電極型太陽電池が形成された両面電極型太陽電池用基板である。両面電極型太陽電池用基板は、シリコンウエハと、シリコンウエハの一方の主表面側に位置する表面電極と、シリコンウエハの他方の主表面側に位置する裏面電極とを備える。表面電極は、シリコンウエハにおいて複数の両面電極型太陽電池が形成される領域である複数の太陽電池形成領域内に位置する。複数の太陽電池形成領域の各々は、スクライブ線を境界にして互いに間隔を置いて位置する。裏面電極は、スクライブ線上の一部および複数の太陽電池形成領域内に位置する。複数の太陽電池形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池形成領域に位置する裏面電極同士は、スクライブ線上の一部に位置する裏面電極により繋がっている。スクライブ線上において、裏面電極が位置している部分の長さは、裏面電極が位置していない部分の長さより短い。   The double-sided electrode type solar cell substrate according to the present invention is a double-sided electrode type solar cell substrate on which a plurality of double-sided electrode type solar cells are formed. The double-sided electrode type solar cell substrate includes a silicon wafer, a surface electrode located on one main surface side of the silicon wafer, and a back electrode located on the other main surface side of the silicon wafer. The surface electrode is located in a plurality of solar cell formation regions, which are regions where a plurality of double-sided electrode type solar cells are formed on the silicon wafer. Each of the plurality of solar cell formation regions is located at a distance from each other with a scribe line as a boundary. The back electrode is located in a part on the scribe line and in the plurality of solar cell formation regions. Among the plurality of solar cell formation regions, the back surface electrodes located in the solar cell formation regions adjacent to each other are connected by the back surface electrodes located in a part on the scribe line. On the scribe line, the length of the portion where the back electrode is located is shorter than the length of the portion where the back electrode is not located.

本発明の一形態においては、複数の太陽電池形成領域の各々において、両面電極型太陽電池を複数の太陽電池片に分割可能な他のスクライブ線が位置する。裏面電極は、複数の太陽電池形成領域の各々において、他のスクライブ線上の一部、および、複数の太陽電池片が形成される領域である複数の太陽電池片形成領域内に位置する。複数の太陽電池片形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池片形成領域に位置する裏面電極同士は、他のスクライブ線上の一部に位置する裏面電極により繋がっている。他のスクライブ線上において、裏面電極が位置している部分の長さは、裏面電極が位置していない部分の長さより短い。   In one form of this invention, in each of several solar cell formation area, the other scribe line which can divide a double-sided electrode type solar cell into several solar cell pieces is located. The back electrode is located in each of the plurality of solar cell formation regions, a part on the other scribe line, and a plurality of solar cell piece formation regions that are regions where the plurality of solar cell pieces are formed. The back surface electrodes located in the solar cell piece forming regions adjacent to each other among the plurality of solar cell piece forming regions are connected by the back surface electrodes located in a part on the other scribe line. On the other scribe lines, the length of the portion where the back electrode is located is shorter than the length of the portion where the back electrode is not located.

本発明に基づく両面電極型太陽電池セルは、上記のいずれかの太陽電池用基板の一部から形成される。   The double-sided electrode type solar cell according to the present invention is formed from a part of any one of the solar cell substrates described above.

本発明に基づく両面電極型太陽電池セルの製造方法は、シリコンウエハの一方の主表面側に表面電極を形成する工程と、シリコンウエハの他方の主表面側に裏面電極を形成する工程と、表面電極と裏面電極との間の電気特性を測定する工程と、シリコンウエハをスクライブ線に沿って分割する工程とを備える。表面電極を形成する工程において、スクライブ線に周囲を囲まれて独立した複数の太陽電池形成領域内に表面電極を形成する。裏面電極を形成する工程において、スクライブ線上の一部および複数の太陽電池形成領域内に裏面電極を形成し、かつ、スクライブ線上において、裏面電極が位置している部分の長さが、裏面電極が位置していない部分の長さより短くなるようにして、複数の太陽電池形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池形成領域に位置する裏面電極同士をスクライブ線上の一部に位置する裏面電極で繋ぐ。スクライブ線に沿って分割する工程において、スクライブ線上の一部に位置する裏面電極を切断する。   A method for manufacturing a double-sided electrode type solar cell according to the present invention includes a step of forming a surface electrode on one main surface side of a silicon wafer, a step of forming a back electrode on the other main surface side of the silicon wafer, A step of measuring electrical characteristics between the electrode and the back electrode, and a step of dividing the silicon wafer along a scribe line. In the step of forming the surface electrode, the surface electrode is formed in a plurality of independent solar cell forming regions surrounded by the scribe line. In the step of forming the back electrode, the back electrode is formed in a part of the scribe line and in the plurality of solar cell formation regions, and the length of the part where the back electrode is located on the scribe line is The back electrodes located in the solar cell forming regions adjacent to each other among the plurality of solar cell forming regions are connected by the back electrodes located in a part on the scribe line so as to be shorter than the length of the portion not positioned. In the step of dividing along the scribe line, the back electrode located at a part on the scribe line is cut.

本発明の一形態においては、両面電極型太陽電池セルの製造方法は、スクライブ線に沿って分割する工程によって作製された両面電極型太陽電池セルの電気特性を測定する工程と、両面電極型太陽電池セルを他のスクライブ線に沿って分割することにより複数の太陽電池片を形成する工程と、複数の太陽電池片のうちの少なくとも２つを接続することにより両面電極型太陽電池セルを構成する工程とをさらに備える。裏面電極を形成する工程において、他のスクライブ線上の一部および、複数の太陽電池片が形成される領域である複数の太陽電池片形成領域内に裏面電極を形成し、かつ、他のスクライブ線上において、裏面電極が位置している部分の長さが、裏面電極が位置していない部分の長さより短くなるようにして、複数の太陽電池片形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池片形成領域に位置する裏面電極同士を他のスクライブ線上の一部に位置する裏面電極で繋ぐ。他のスクライブ線に沿って分割する工程において、他のスクライブ線上の一部に位置する裏面電極を切断する。   In one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a double-sided electrode type solar battery cell includes a step of measuring electrical characteristics of a double-sided electrode type solar cell produced by a step of dividing along a scribe line, and a double-sided electrode type solar cell. A step of forming a plurality of solar cell pieces by dividing the battery cell along another scribe line and a double-sided electrode type solar cell cell by connecting at least two of the plurality of solar cell pieces A process. In the step of forming the back electrode, a back electrode is formed in a part of the other scribe line and a plurality of solar cell pieces forming regions where a plurality of solar cell pieces are formed, and on the other scribe line. In which the length of the portion where the back electrode is located is shorter than the length of the portion where the back electrode is not located, among the plurality of solar cell piece forming regions. The back surface electrodes located at each other are connected by back surface electrodes located at a part of other scribe lines. In the step of dividing along the other scribe line, the back electrode located at a part on the other scribe line is cut.

両面電極型太陽電池の電気特性の確認を可能にしつつ、ダイシングによる両面電極型太陽電池の性能の低下を抑制することができる。   While making it possible to check the electrical characteristics of the double-sided electrode type solar cell, it is possible to suppress a decrease in the performance of the double-sided electrode type solar cell due to dicing.

本発明の一実施形態に係る両面電極型太陽電池用基板を表面側から見た平面図である。It is the top view which looked at the substrate for double-sided electrode type solar cells concerning one embodiment of the present invention from the surface side. 図１のＩＩ部の拡大図である。It is an enlarged view of the II section of FIG. 図２のシリコンウエハを裏面側から見た図である。It is the figure which looked at the silicon wafer of FIG. 2 from the back surface side. シリコンウエハの一部断面図である。It is a partial cross section figure of a silicon wafer. シリコンウエハの表面にｎ型半導体層を形成した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which formed the n-type semiconductor layer in the surface of the silicon wafer. ｎ型半導体層上に反射防止膜を形成した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which formed the anti-reflective film on the n-type semiconductor layer. シリコンウエハの裏面に裏面電極を形成した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which formed the back surface electrode in the back surface of the silicon wafer. 反射防止膜上に表面電極の材料を塗布した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which apply | coated the material of the surface electrode on the antireflection film. シリコンウエハを焼成して表面電極をファイアースルーさせた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which baked the silicon wafer and made the surface electrode fire through. 両面電極型太陽電池用基板において、表面電極と裏面電極との間の電気特性を測定する状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which measures the electrical property between a surface electrode and a back surface electrode in a double-sided electrode type solar cell substrate. 両面電極型太陽電池用基板を分割する状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which divides | segments a double-sided electrode type solar cell substrate. 両面電極型太陽電池セルの外観を示す平面図である。It is a top view which shows the external appearance of a double-sided electrode type photovoltaic cell. 変形例の両面電極型太陽電池セルの裏面側を示す平面図である。It is a top view which shows the back surface side of the double-sided electrode type photovoltaic cell of a modification.

以下、本発明の一実施形態に係る両面電極型太陽電池用基板、その一部から形成される両面電極型太陽電池セル、および、両面電極型太陽電池セルの製造方法について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。   Hereinafter, a substrate for a double-sided electrode type solar cell according to an embodiment of the present invention, a double-sided electrode type solar cell formed from a part thereof, and a method for manufacturing the double-sided electrode type solar cell will be described with reference to the drawings. To do. In the following description of the embodiments, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図１は、本発明の一実施形態に係る両面電極型太陽電池用基板を表面側から見た平面図である。図１に示すように、本実施形態に係る両面電極型太陽電池用基板においては、単結晶Ｓｉからなるシリコンウエハ１１０に複数の両面電極型太陽電池が形成される。図中の矩形状に囲まれた領域が、両面電極型太陽電池が形成される領域である太陽電池形成領域１２０である。本実施形態においては、１枚のシリコンウエハ１１０に１６ヶ所の太陽電池形成領域１２０が規定されている。   FIG. 1: is the top view which looked at the board | substrate for double-sided electrode type solar cells which concerns on one Embodiment of this invention from the surface side. As shown in FIG. 1, in the double-sided electrode type solar cell substrate according to this embodiment, a plurality of double-sided electrode type solar cells are formed on a silicon wafer 110 made of single crystal Si. A region surrounded by a rectangular shape in the figure is a solar cell formation region 120 which is a region where a double-sided electrode type solar cell is formed. In the present embodiment, 16 solar cell forming regions 120 are defined on one silicon wafer 110.

図２は、図１のＩＩ部の拡大図である。図１においては図示していないが、図２に示すように、両面電極型太陽電池用基板１００の表面１１１には、表面電極１３０が形成されている。表面電極１３０は、太陽電池形成領域１２０内に形成されている。   FIG. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG. Although not shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, a surface electrode 130 is formed on the surface 111 of the double-sided electrode type solar cell substrate 100. The surface electrode 130 is formed in the solar cell formation region 120.

本実施形態においては、太陽電池の表面から電流を取り出す複数のフィンガー電極１３１と、複数のフィンガー電極１３１から電流を集めるバスバー電極１３２とから表面電極１３０が構成されている。複数のフィンガー電極１３１の各々は、細長く形成され、互いに所定の間隔を置いて平行に配置されている。バスバー電極１３２は、細長く形成され、複数のフィンガー電極１３１の並ぶ方向に延在して、複数のフィンガー電極１３１に直交するように配置されている。   In the present embodiment, the surface electrode 130 is composed of a plurality of finger electrodes 131 that extract current from the surface of the solar cell and a bus bar electrode 132 that collects current from the plurality of finger electrodes 131. Each of the plurality of finger electrodes 131 is formed in an elongated shape, and is arranged in parallel at a predetermined interval. The bus bar electrode 132 is formed in an elongated shape, extends in the direction in which the plurality of finger electrodes 131 are arranged, and is disposed so as to be orthogonal to the plurality of finger electrodes 131.

バスバー電極１３２は、１つの太陽電池形成領域１２０内において、２本配置されている。２本のバスバー電極１３２は、互いに平行に配置されている。２本のバスバー電極１３２のそれぞれに接続された複数のフィンガー電極１３１同士は、フィンガー電極１３１の長手方向において、互いに間隔を置いて配置されている。   Two bus bar electrodes 132 are arranged in one solar cell formation region 120. The two bus bar electrodes 132 are arranged in parallel to each other. The plurality of finger electrodes 131 connected to each of the two bus bar electrodes 132 are arranged at intervals in the longitudinal direction of the finger electrodes 131.

図２に示すように、複数の太陽電池形成領域１２０の各々は、スクライブ線１２１を境界にして互いに間隔を置いて位置している。スクライブ線１２１は、シリコンウエハ１１０をダイシングする際に、スクライブする中心位置である。   As shown in FIG. 2, each of the plurality of solar cell formation regions 120 is located at a distance from each other with a scribe line 121 as a boundary. The scribe line 121 is a center position for scribing when the silicon wafer 110 is diced.

図３は、図２のシリコンウエハを裏面側から見た図である。図３に示すように、両面電極型太陽電池用基板１００の裏面１１２には、裏面電極１４０が形成されている。本実施形態においては、裏面電極１４０は、太陽電池形成領域１２０内に位置する第１裏面電極１４１と、スクライブ線１２１上の一部に位置する第２裏面電極１４２とから構成されている。   FIG. 3 is a view of the silicon wafer of FIG. 2 viewed from the back side. As shown in FIG. 3, a back electrode 140 is formed on the back surface 112 of the double-sided electrode type solar cell substrate 100. In the present embodiment, the back electrode 140 is composed of a first back electrode 141 located in the solar cell formation region 120 and a second back electrode 142 located in a part on the scribe line 121.

複数の太陽電池形成領域１２０のうちで互いに隣接する太陽電池形成領域１２０に位置する第１裏面電極１４１同士は、スクライブ線１２１上の一部に位置する第２裏面電極１４２により繋がっている。   Among the plurality of solar cell formation regions 120, the first back surface electrodes 141 located in the solar cell formation regions 120 adjacent to each other are connected by the second back surface electrode 142 located in a part on the scribe line 121.

図３に示すように、スクライブ線１２１上において、第２裏面電極１４２が位置している部分の長さＬ1が、第２裏面電極１４２が位置していない部分の長さ(Ｌ2＋Ｌ3)より短くなるように、第２裏面電極１４２が形成されている。図３においては、太陽電池形成領域１２０の一辺についてのみ第２裏面電極１４２の長さを図示しているが、他の３辺についても同様の関係を満たしている。 As shown in FIG. 3, on the scribe line 121, the length L 1 of the portion where the second back electrode 142 is located is equal to the length (L 2 + L 3) of the portion where the second back electrode 142 is not located. The second back electrode 142 is formed so as to be shorter. In FIG. 3, the length of the second back electrode 142 is shown only for one side of the solar cell formation region 120, but the same relationship is satisfied for the other three sides.

なお、第２裏面電極１４２のスクライブ線１２１上における長さＬ1は、所定の電気抵抗値より小さくなるように所定の長さ以上となるように設定されている。これは、後述する電気特性の確認において、両面電極型太陽電池セルに異状がある場合には、その異状による高い電気抵抗値を発見することができるようにするため、第２裏面電極１４２における電気抵抗値がその高い電気抵抗値より小さくなければならないからである。 The length L 1 of the second back electrode 142 on the scribe line 121 is set to be equal to or longer than a predetermined length so as to be smaller than a predetermined electric resistance value. This is because, in the confirmation of the electrical characteristics described later, if there is an abnormality in the double-sided electrode type solar battery cell, an electric resistance in the second back electrode 142 can be found so that a high electric resistance value due to the abnormality can be found. This is because the resistance value must be smaller than the high electrical resistance value.

以下、本実施形態に係る両面電極型太陽電池セルの製造方法について説明する。
図４は、シリコンウエハの一部断面図である。図４に示すように、まず、基材としてシリコンウエハ１１０を準備する。本実施形態のシリコンウエハ１１０は、ｐ型の導電性を有している。シリコンウエハ１１０の表面の汚れおよび表層のダメージ層を除去するために、シリコンウエハ１１０を強アルカリ性水溶液または強酸性水溶液により洗浄処理する。 Hereinafter, the manufacturing method of the double-sided electrode type solar cell according to the present embodiment will be described.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a silicon wafer. As shown in FIG. 4, first, a silicon wafer 110 is prepared as a base material. The silicon wafer 110 of this embodiment has p-type conductivity. In order to remove the dirt on the surface of the silicon wafer 110 and the damaged layer on the surface layer, the silicon wafer 110 is washed with a strong alkaline aqueous solution or a strong acidic aqueous solution.

また、シリコンウエハ１１０をアルカリ性水溶液または酸性水溶液で処理することにより、シリコンウエハ１１０の表面にテクスチャ構造を形成する。テクスチャ構造とは、太陽電池に入射した光を光電変換素子の受光面側で多重反射させることにより、効果的に光を取り込んで、太陽電池の光変換効率を向上させるための構造である。なお、テクスチャ構造は図示していない。   Further, by treating the silicon wafer 110 with an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution, a texture structure is formed on the surface of the silicon wafer 110. The texture structure is a structure for effectively taking in light and improving the light conversion efficiency of the solar cell by multiple reflection of light incident on the solar cell on the light receiving surface side of the photoelectric conversion element. The texture structure is not shown.

図５は、シリコンウエハの表面にｎ型半導体層を形成した状態を示す断面図である。図５に示すように、シリコンウエハ１１０の表面にｎ型の不純物をドーピングすることによりｎ型半導体層１５０を形成して、ｐｎ接合を構成する。本実施形態においては、ドーピングによりｎ型半導体層１５０を形成したが、たとえば、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法などを用いて、シリコンウエハ１１０の表面上にｎ型半導体層を形成してもよい。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where an n-type semiconductor layer is formed on the surface of a silicon wafer. As shown in FIG. 5, an n-type semiconductor layer 150 is formed by doping an n-type impurity on the surface of the silicon wafer 110 to form a pn junction. In this embodiment, the n-type semiconductor layer 150 is formed by doping. However, the n-type semiconductor layer may be formed on the surface of the silicon wafer 110 by using, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

ドーピングに用いるｎ型の不純物としては、燐、砒素などの５族元素を用いることができる。ドーピング方法として、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）などの５族元素の化合物を含んだ溶液を７００℃以上１０００℃以下の温度の炉中でガス状にして、シリコンウエハ１１０に拡散させる気相拡散法を用いた。他のドーピング方法としては、たとえば、五酸化リン（Ｐ2Ｏ5）などの５族元素の化合物を含んだイソプロピルアルコール溶液をシリコンウエハ１１０の表面に滴下してスピンコーターにより均一に塗布した後、７００℃以上１０００℃以下の温度の炉に投入することにより、表面に付着した５族元素をシリコンウエハ１１０中に拡散させる方法などがある。ｎ型半導体層１５０のシート抵抗が、２０Ω／□以上２００Ω／□以下となるように、ｎ型半導体層１５０を形成した。 As an n-type impurity used for doping, a Group 5 element such as phosphorus or arsenic can be used. As a doping method, a vapor phase diffusion method in which a solution containing a group 5 element compound such as phosphorus oxychloride (POCl 3 ) is gasified in a furnace at a temperature of 700 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower and diffused into the silicon wafer 110. Was used. As another doping method, for example, an isopropyl alcohol solution containing a compound of a group 5 element such as phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) is dropped on the surface of the silicon wafer 110 and uniformly applied by a spin coater. There is a method of diffusing the group 5 element adhering to the surface into the silicon wafer 110 by putting it in a furnace having a temperature of 700 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower. The n-type semiconductor layer 150 was formed so that the sheet resistance of the n-type semiconductor layer 150 was 20Ω / □ or more and 200Ω / □ or less.

図６は、ｎ型半導体層上に反射防止膜を形成した状態を示す断面図である。図６に示すように、ｎ型半導体層上に、反射防止膜１６０を形成する。反射防止膜１６０は、太陽電池の受光面における光の反射を抑制して、光が太陽電池内に入射しやすくする機能を有する。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which an antireflection film is formed on the n-type semiconductor layer. As shown in FIG. 6, an antireflection film 160 is formed on the n-type semiconductor layer. The antireflection film 160 has a function of suppressing light reflection on the light receiving surface of the solar cell and facilitating the incidence of light into the solar cell.

反射防止膜１６０の材料としては、窒化シリコンを用いた。反射防止膜１６０の材料としては、酸化チタンなどを用いてもよい。反射防止膜１６０の形成方法としては、プラズマＣＶＤ法を用いたが、熱ＣＶＤ法などを用いてもよい。反射防止膜１６０の膜厚が、６０ｎｍ以上１００ｎｍ以下となるように反射防止膜１６０を形成した。反射防止膜１６０の厚さは、反射防止膜の屈折率およびシリコンウエハ１１０の表面に形成されたテクスチャ構造の凹凸の大きさなどの条件によって適宜設定される。   As a material of the antireflection film 160, silicon nitride was used. As a material of the antireflection film 160, titanium oxide or the like may be used. As a method for forming the antireflection film 160, a plasma CVD method is used, but a thermal CVD method or the like may be used. The antireflection film 160 was formed so that the film thickness of the antireflection film 160 was 60 nm or more and 100 nm or less. The thickness of the antireflection film 160 is appropriately set according to conditions such as the refractive index of the antireflection film and the size of the unevenness of the texture structure formed on the surface of the silicon wafer 110.

図７は、シリコンウエハの裏面に裏面電極を形成した状態を示す断面図である。図７に示すように、シリコンウエハ１１０の裏面に、裏面電極１４０を形成する。この裏面電極１４０は、シリコンウエハ１１０内で発生したキャリアを電流として取り出すために利用される。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a back electrode is formed on the back surface of the silicon wafer. As shown in FIG. 7, a back electrode 140 is formed on the back surface of the silicon wafer 110. The back electrode 140 is used to extract carriers generated in the silicon wafer 110 as current.

本実施形態においては、スクリーン印刷法を用いて裏面電極１４０を形成した。具体的には、アルミニウム粉末などを含む導電性ペーストをシリコンウエハ１１０の裏面に塗布し、１００℃以上４００℃以下の温度で乾燥させることにより裏面電極１４０を形成した。裏面電極１４０は、図３に示すようなパターンで形成されている。裏面電極１４０の厚さは、１０μｍ以上６０μｍ以下とした。スクリーン印刷法は、大量生産に対応可能な方法であり裏面電極１４０の製造コストを低減できる。   In the present embodiment, the back electrode 140 is formed using a screen printing method. Specifically, a conductive paste containing aluminum powder or the like was applied to the back surface of the silicon wafer 110 and dried at a temperature of 100 ° C. or higher and 400 ° C. or lower to form the back electrode 140. The back electrode 140 is formed in a pattern as shown in FIG. The thickness of the back electrode 140 was 10 μm or more and 60 μm or less. The screen printing method is a method that can cope with mass production, and can reduce the manufacturing cost of the back electrode 140.

図８は、反射防止膜上に表面電極の材料を塗布した状態を示す断面図である。本実施形態においては、スクリーン印刷法を用いて表面電極１３０を形成した。具体的には、銀粉末、ガラス粉末、有機質ビヒクルおよび有機溶媒を主成分とする導電性ペーストを反射防止膜１６０上に塗布し、１００℃以上４００℃以下の温度で乾燥させることにより表面電極１３０を形成した。表面電極１３０は、図２，８に示すように、魚骨型（櫛形状）のパターンで形成されている。表面電極１３０の厚さは、１０μｍ以上６０μｍ以下とした。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which a surface electrode material is applied on the antireflection film. In the present embodiment, the surface electrode 130 is formed using a screen printing method. Specifically, the surface electrode 130 is formed by applying a conductive paste mainly composed of silver powder, glass powder, organic vehicle, and organic solvent on the antireflection film 160 and drying at a temperature of 100 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. Formed. As shown in FIGS. 2 and 8, the surface electrode 130 is formed in a fishbone (comb-shaped) pattern. The thickness of the surface electrode 130 was 10 μm or more and 60 μm or less.

図９は、シリコンウエハを焼成して表面電極をファイアースルーさせた状態を示す断面図である。焼成条件は、７００℃以上９００℃以下の温度雰囲気下で、１秒以上９０秒以下保持する条件とした。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which a silicon wafer is baked to fire through the surface electrodes. The firing conditions were such that the temperature was maintained for 1 second to 90 seconds in a temperature atmosphere of 700 ° C. to 900 ° C.

表面電極１３０が塗布されたシリコンウエハ１１０を焼成することにより、表面電極１３０に含まれているガラス粉末の作用で反射防止膜１６０が破られて、図９に示すように、表面電極１３０が反射防止膜１６０中に沈み込む。その結果、表面電極１３０の下部がシリコンウエハ１１０の表面に位置するｎ型半導体層１５０に接触する。   By baking the silicon wafer 110 coated with the surface electrode 130, the antireflection film 160 is broken by the action of the glass powder contained in the surface electrode 130, and the surface electrode 130 is reflected as shown in FIG. It sinks into the prevention film 160. As a result, the lower part of the surface electrode 130 comes into contact with the n-type semiconductor layer 150 located on the surface of the silicon wafer 110.

また、シリコンウエハ１１０を焼成することにより、裏面電極１４０に含まれるアルミニウムの一部がシリコンウエハ１１０に拡散する。その結果、シリコンウエハ１１０の一部に裏面電界層１７０が形成される。裏面電界層１７０は、シリコンウエハ１１０の内部で発生したキャリアの収集効率を向上させる機能を有している。   Further, by baking the silicon wafer 110, a part of aluminum contained in the back electrode 140 diffuses into the silicon wafer 110. As a result, the back surface electric field layer 170 is formed on a part of the silicon wafer 110. The back surface electric field layer 170 has a function of improving the collection efficiency of carriers generated inside the silicon wafer 110.

図１０は、両面電極型太陽電池用基板において、表面電極と裏面電極との間の電気特性を測定する状態を示す模式図である。図１０においては、簡単のため、両面電極型太陽電池用基板１００の一部の構成を図示していない。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which electrical characteristics between the front electrode and the back electrode are measured in the double-sided electrode type solar cell substrate. In FIG. 10, for the sake of simplicity, the configuration of a part of the double-sided electrode type solar cell substrate 100 is not shown.

図１０に示すように、両面電極型太陽電池が形成されたシリコンウエハ１１０からなる両面電極型太陽電池用基板１００は、電圧および電流などの電気特性を測定可能な測定器１８０により電気特性が確認される。測定器１８０は、裏面電極１４０に接続される測定端子を兼ねた載置台１８１、載置台１８１と測定器１８０の本体部とを接続する接続線１８３、表面電極１３０に接続される複数の測定端子１８２、測定端子１８２と測定器１８０の本体部とを接続する接続線１８４を含む。   As shown in FIG. 10, the double-sided electrode type solar cell substrate 100 made of the silicon wafer 110 on which the double-sided electrode type solar cell is formed has its electrical characteristics confirmed by a measuring instrument 180 capable of measuring electrical characteristics such as voltage and current. Is done. The measuring instrument 180 includes a mounting table 181 that also serves as a measurement terminal connected to the back electrode 140, a connection line 183 that connects the mounting table 181 and the main body of the measuring instrument 180, and a plurality of measurement terminals connected to the front electrode 130. 182, a connection line 184 connecting the measurement terminal 182 and the main body of the measuring instrument 180 is included.

測定器１８０の測定結果により異状が認められた太陽電池にはマーキングが施され、太陽電池セルに分割後に廃棄、または、後述する太陽電池片に分割されて一部が利用される。   The solar cell in which the abnormality is recognized by the measurement result of the measuring device 180 is marked, and is discarded after being divided into solar cells, or partly used by being divided into solar cell pieces described later.

図１１は、両面電極型太陽電池用基板を分割する状態を示す平面図である。図１１に示すように、スクライブ線１２１に沿ってダイシングソーまたはレーザ光を用いて両面電極型太陽電池用基板１００を分割する。本実施形態においては、ブレードの厚さが２０μｍ以上３５μｍ以下のダイシングソーを用いて、両面電極型太陽電池用基板１００を分割した。レーザ光を用いて分割する場合は、レーザ光の種類として、波長が１０５４０ｎｍのＣＯ2レーザ、波長が１０６４ｎｍのＹＡＧレーザの基本波、波長が５３２ｎｍのＹＡＧレーザの第２高調波、および、波長が３５５ｎｍのＹＡＧレーザの第三高調波などが使用できる。 FIG. 11 is a plan view showing a state in which the double-sided electrode type solar cell substrate is divided. As shown in FIG. 11, the double-sided electrode type solar cell substrate 100 is divided along a scribe line 121 using a dicing saw or laser light. In the present embodiment, the double-sided electrode type solar cell substrate 100 is divided using a dicing saw having a blade thickness of 20 μm or more and 35 μm or less. When splitting using laser light, the types of laser light are as follows: a CO 2 laser with a wavelength of 10540 nm, a fundamental wave of a YAG laser with a wavelength of 1064 nm, a second harmonic of a YAG laser with a wavelength of 532 nm, and a wavelength of A third harmonic of a 355 nm YAG laser can be used.

図１１に示すように、シリコンウエハ１１０をスクライブ線１２１に沿って分割する際に、裏面電極１４０は、スクライブ線１２１上に位置する第２裏面電極１４２が切断される。言い換えると、太陽電池形成領域１２０内に位置する第１裏面電極１４１は切断されない。   As shown in FIG. 11, when the silicon wafer 110 is divided along the scribe line 121, the back electrode 140 is cut from the second back electrode 142 located on the scribe line 121. In other words, the first back electrode 141 located in the solar cell formation region 120 is not cut.

図１２は、両面電極型太陽電池セルの外観を示す平面図である。図１２に示すように、両面電極型太陽電池が形成されたシリコンウエハ１１０を分割することにより、両面電極型太陽電池セル２００が作製される。   FIG. 12 is a plan view showing the appearance of a double-sided electrode type solar battery cell. As shown in FIG. 12, the double-sided electrode solar cell 200 is manufactured by dividing the silicon wafer 110 on which the double-sided electrode type solar cell is formed.

上記の製造方法により、両面電極型太陽電池セル２００を製造することにより、両面電極型太陽電池用基板１００を分割する際に切断される裏面電極１４０を第２裏面電極１４２のみにすることができる。図３に示すように、第２裏面電極１４２のスクライブ線１２１上に位置する長さＬ1は、裏面電極１４０がスクライブ線１２１上に位置していない部分の長さ(Ｌ2＋Ｌ3)より短いため、切断される第２裏面電極１４２の面積は従来の裏面電極型太陽電池に比較して半分以下である。その結果、裏面電極１４０が切断されることにより発生するダスト層の剥離片の量を低減することができるため、この剥離片によって両面電極型太陽電池が汚損されることが抑制される。 By manufacturing the double-sided electrode type solar battery cell 200 by the above manufacturing method, the back electrode 140 that is cut when the double-sided electrode type solar cell substrate 100 is divided can be limited to the second back electrode 142 only. . As shown in FIG. 3, the length L 1 of the second back electrode 142 positioned on the scribe line 121 is greater than the length (L 2 + L 3 ) of the portion where the back electrode 140 is not positioned on the scribe line 121. Since it is short, the area of the second back electrode 142 to be cut is less than half that of a conventional back electrode solar cell. As a result, it is possible to reduce the amount of dust layer peeling pieces generated when the back electrode 140 is cut, so that the double-sided electrode solar cell is prevented from being soiled by the peeling pieces.

また、互いに隣接する第１裏面電極１４１同士は、第２裏面電極１４２により繋がっているため、裏面電極１４０は全体的に導通されている。そのため、図１０に示すように、シリコンウエハ１１０を分割する前に両面電極型太陽電池の電気特性を測定する際に、シリコンウエハ１１０の反りまたはひずみにより、裏面電極１４０の一部と載置台１８１とが非接触な状態となった場合においても、載置台１８１と接触している裏面電極１４０の他の部分を通じて電気が流れるため、全ての両面電極型太陽電池の電気特性を正確に測定することができる。その結果、異状な両面電極型太陽電池を製造工程の途中で選別することができ、後工程のムダを抑制することができる。   Moreover, since the 1st back surface electrode 141 which mutually adjoins is connected by the 2nd back surface electrode 142, the back surface electrode 140 is conduct | electrically_connected as a whole. Therefore, as shown in FIG. 10, when measuring the electrical characteristics of the double-sided electrode type solar cell before dividing the silicon wafer 110, a part of the back electrode 140 and the mounting table 181 are caused by warpage or strain of the silicon wafer 110. Even in a non-contact state, since electricity flows through the other part of the back electrode 140 that is in contact with the mounting table 181, the electrical characteristics of all the double-sided electrode solar cells must be accurately measured. Can do. As a result, an abnormal double-sided electrode type solar cell can be selected during the manufacturing process, and waste in the subsequent process can be suppressed.

以下、本実施形態の変形例について説明する。
図１２に示すように、本実施形態の両面電極型太陽電池セル２００においては、表面電極１３０が図中の上下方向に分離して設けられている。そのため、仮に、両面電極型太陽電池セル２００の上方の部分において割れまたは欠けなどの異状がある場合でも、下方の部分の両面電極型太陽電池は正常に機能する。その逆に、両面電極型太陽電池セル２００の下方の部分に割れまたは欠けなどの異状がある場合でも、上方の部分の両面電極型太陽電池は正常に機能する。 Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 12, in the double-sided electrode type solar battery cell 200 of the present embodiment, the surface electrode 130 is provided separately in the vertical direction in the figure. Therefore, even if there is an abnormality such as a crack or a chip in the upper part of the double-sided electrode type solar battery cell 200, the double-sided electrode type solar battery in the lower part functions normally. On the contrary, even when there is an abnormality such as a crack or a chip in the lower part of the double-sided electrode type solar battery cell 200, the double-sided electrode type solar battery in the upper part functions normally.

そこで、変形例の両面電極型太陽電池セル２００ａにおいては、セルの一部に異状があった場合に、表面電極１３０が分離している部分である他のスクライブ線２１０に沿って両面電極型太陽電池セル２００ａを分割して太陽電池片２００Ａと太陽電池片２００Ｂとを形成する。その後、正常な太陽電池片２００Ａと正常な太陽電池片２００Ｂとを接続することにより、両面電極型太陽電池セル２００ａを構成する。このようにするこにより、異状が発生した太陽電池片のみを廃棄して、正常な太陽電池片を有効利用することができるため、両面電極型太陽電池の歩留まりを向上できる。   Therefore, in the double-sided electrode type solar battery cell 200a of the modified example, when a part of the cell has an abnormality, the double-sided type solar cell along the other scribe line 210 where the surface electrode 130 is separated. The battery cell 200a is divided to form a solar battery piece 200A and a solar battery piece 200B. Then, the double-sided electrode type solar cell 200a is configured by connecting the normal solar cell piece 200A and the normal solar cell piece 200B. By doing so, only the solar cell piece in which an abnormality has occurred can be discarded and a normal solar cell piece can be used effectively, so that the yield of the double-sided electrode type solar cell can be improved.

図１３は、変形例の両面電極型太陽電池セルの裏面側を示す平面図である。図１３に示すように、変形例の両面電極型太陽電池セル２００ａにおいては、スクライブ線２１０上の一部に第３裏面電極１４３が形成されている。スクライブ線２１０は、両面電極型太陽電池セル２００ａをダイシングする際に、スクライブする中心位置である。   FIG. 13: is a top view which shows the back surface side of the double-sided electrode type photovoltaic cell of a modification. As shown in FIG. 13, in the double-sided electrode solar cell 200 a of the modification, a third back electrode 143 is formed on a part of the scribe line 210. The scribe line 210 is a center position for scribing when dicing the double-sided electrode type solar battery cell 200a.

言い換えると、分割前の両面電極型太陽電池用基板１００の複数の太陽電池形成領域１２０の各々において、両面電極型太陽電池を複数の太陽電池片２００Ａ，２００Ｂに分割可能なスクライブ線２１０が位置する。裏面電極１４０は、複数の太陽電池形成領域１２０の各々において、スクライブ線２１０上の一部、および複数の太陽電池片２００Ａ，２００Ｂが形成される領域である複数の太陽電池片形成領域内に位置する。本実施形態においては、図１３に示すように、裏面電極１４０は、スクライブ線２１０上の一部に位置する第３裏面電極１４３と、太陽電池片形成領域内に位置する第１裏面電極１４１と、スクライブ線１２１線上の一部に位置する第２裏面電極１４２とから構成されている。   In other words, in each of the plurality of solar cell formation regions 120 of the double-sided electrode type solar cell substrate 100 before the division, the scribe line 210 capable of dividing the double-sided electrode type solar cell into the plurality of solar cell pieces 200A and 200B is located. . In each of the plurality of solar cell formation regions 120, the back electrode 140 is positioned in a part on the scribe line 210 and in a plurality of solar cell piece formation regions that are regions where the plurality of solar cell pieces 200A and 200B are formed. To do. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the back electrode 140 includes a third back electrode 143 located on a part of the scribe line 210 and a first back electrode 141 located in the solar cell piece formation region. , And a second back electrode 142 located on a part of the scribe line 121.

複数の太陽電池片形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池片形成領域に位置する第１裏面電極１４１同士は、スクライブ線２１０上の一部に位置する第３裏面電極１４３により繋がっている。図１３に示すように、スクライブ線２１０上において、第３裏面電極１４３が位置している部分の長さＬ4は、第３裏面電極１４３が位置していない部分の長さ(Ｌ5＋Ｌ6)より短くなるように、第３裏面電極１４３が形成されている。 Among the plurality of solar cell piece formation regions, the first back surface electrodes 141 located in the solar cell piece formation regions adjacent to each other are connected by the third back surface electrode 143 located in a part on the scribe line 210. As shown in FIG. 13, on the scribe line 210, the length L 4 of the portion where the third back electrode 143 is located is the length (L 5 + L 6) of the portion where the third back electrode 143 is not located. The third back electrode 143 is formed so as to be shorter.

上記の製造方法により、両面電極型太陽電池セルを製造することにより、両面電極型太陽電池セル２００ａを分割する際に切断される裏面電極１４０を第３裏面電極１４３のみにすることができる。図１３に示すように、第３裏面電極１４３のスクライブ線２１０上に位置する長さＬ4は、裏面電極１４０がスクライブ線２１０上に位置していない部分の長さ(Ｌ5＋Ｌ6)より短いため、切断される第３裏面電極１４３の面積は従来の裏面電極型太陽電池に比較して半分以下である。その結果、裏面電極１４０が切断されることにより発生するダスト層の剥離片の量を低減することができるため、この剥離片による両面電極型太陽電池が汚損されることを抑制できる。 By manufacturing a double-sided electrode type solar battery cell by the above manufacturing method, the back electrode 140 that is cut when the double-sided electrode type solar battery cell 200a is divided can be limited to the third back electrode 143 only. As shown in FIG. 13, the length L 4 of the third back electrode 143 located on the scribe line 210 is greater than the length (L 5 + L 6 ) of the portion where the back electrode 140 is not located on the scribe line 210. Since it is short, the area of the third back electrode 143 to be cut is less than half that of a conventional back electrode solar cell. As a result, it is possible to reduce the amount of delamination pieces of the dust layer generated by cutting the back electrode 140, so that it is possible to suppress the double-sided electrode type solar cell from being defaced by the delamination pieces.

また、互いに隣接する第１裏面電極１４１同士は、第３裏面電極１４３により繋がっているため、裏面電極１４０は全体的に導通されている。そのため、両面電極型太陽電池セル２００ａを分割する前に両面電極型太陽電池セル２００ａの電気特性を上述の測定器１８０を用いて測定する際に、両面電極型太陽電池セル２００ａの反りまたはひずみにより、裏面電極１４０の一部と載置台１８１とが非接触な状態となった場合においても、載置台１８１と接触している裏面電極１４０の他の部分を通じて電気が流れるため、全ての太陽電池片の電気特性を正確に測定することができる。その結果、異状な太陽電池片を製造工程の途中で選別して廃棄することができ、後工程のムダを抑制することができる。なお、太陽電池片同士の接合は、インターコネクタなどにより行なうことができる。   Moreover, since the 1st back surface electrode 141 which mutually adjoins is connected by the 3rd back surface electrode 143, the back surface electrode 140 is electrically connected entirely. Therefore, when measuring the electrical characteristics of the double-sided solar cell 200a using the measuring instrument 180 before dividing the double-sided solar cell 200a, due to warpage or strain of the double-sided solar cell 200a. Even when a part of the back electrode 140 and the mounting table 181 are not in contact with each other, electricity flows through the other part of the back electrode 140 that is in contact with the mounting table 181, so that all the solar cell pieces It is possible to accurately measure the electrical characteristics. As a result, the abnormal solar cell piece can be selected and discarded in the middle of the manufacturing process, and waste in the subsequent process can be suppressed. In addition, joining of solar cell pieces can be performed by an interconnector or the like.

以下、実験例として、本実施例に係る両面電極型太陽電池の製造方法で製造した両面電極型太陽電池セルと従来の製造方法で製造した両面電極型太陽電池セルとにおいて、両面電極型太陽電池のダスト層の剥離片による汚損の程度を比較した。   Hereinafter, as an experimental example, in a double-sided electrode type solar cell manufactured by the method for manufacturing a double-sided electrode type solar cell according to this example and a double-sided electrode type solar cell manufactured by a conventional manufacturing method, a double-sided electrode type solar cell The degree of fouling due to peeling pieces of the dust layer was compared.

実験例
本実施例の両面電極型太陽電池セルを以下の製造方法で作製した。まず、厚さ３５０μｍのシリコンウエハ１１０をＨＮＯ3／ＨＦ混合溶液で処理することにより、シリコンウエハ１１０の両面合わせて１０μｍ程度をエッチングして、シリコンウエハ１１０の表面の洗浄を行なった。次に、ＮａＯＨ水溶液で異方性エッチングを行なうことにより、シリコンウエハ１１０の表面にテクスチャ構造と呼ばれる微細な凹凸形状を形成した。 Experimental Example The double-sided electrode type solar cell of this example was produced by the following manufacturing method. First, the surface of the silicon wafer 110 was cleaned by treating the silicon wafer 110 having a thickness of 350 μm with an HNO 3 / HF mixed solution to etch both sides of the silicon wafer 110 to about 10 μm. Next, by performing anisotropic etching with an aqueous NaOH solution, a fine uneven shape called a texture structure was formed on the surface of the silicon wafer 110.

その後、濃度が１５ｇ／Ｌである五酸化リンのイソプロピルアルコール溶液をシリコンウエハ１１０の表面に滴下し、スピンコーターにより均一に塗布した。そのシリコンウエハ１１０を９００℃の高温炉中で１５分間加熱することにより、ｎ型半導体層１５０を形成した。   Thereafter, an isopropyl alcohol solution of phosphorus pentoxide having a concentration of 15 g / L was dropped onto the surface of the silicon wafer 110 and uniformly applied by a spin coater. The silicon wafer 110 was heated in a high temperature furnace at 900 ° C. for 15 minutes to form an n-type semiconductor layer 150.

次に、シリコンウエハ１１０をプラズマＣＶＤ装置の真空室内に搬入し、ｎ型半導体層１５０上に反射防止膜１６０として、膜厚が約８０ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。窒化シリコン膜の成膜時に真空室内に導入する原料ガスとしては、モノシラン、アンモニアおよび窒素を含むガスを用いた。   Next, the silicon wafer 110 was carried into a vacuum chamber of a plasma CVD apparatus, and a silicon nitride film having a thickness of about 80 nm was formed as an antireflection film 160 on the n-type semiconductor layer 150. A gas containing monosilane, ammonia and nitrogen was used as a source gas introduced into the vacuum chamber when forming the silicon nitride film.

その後、スクリーン印刷法によりシリコンウエハ１１０の裏面上にアルミニウムペーストを印刷し、１５０℃の温度雰囲気下で十分に乾燥させることにより、４０μｍの厚さのの裏面電極１４０を形成した。裏面電極１４０のパターンは、図１３に示す変形例のパターン形状とした。   Thereafter, an aluminum paste was printed on the back surface of the silicon wafer 110 by a screen printing method and sufficiently dried in a temperature atmosphere of 150 ° C. to form a back electrode 140 having a thickness of 40 μm. The pattern of the back electrode 140 was the pattern shape of the modification shown in FIG.

次に、スクリーン印刷法によりシリコンウエハ１１０に製膜された反射防止膜１６０上に、銀粉末、ガラス粉末、有機質ビヒクルおよび有機溶媒を主成分とする銀ペーストを魚骨型のパターンで印刷し、１５０℃の温度で十分に乾燥させることにより、３０μｍの厚さの表面電極１３０を形成した。なお、表面電極１３０は、バスバー電極１３２（メイングリッド）とフィンガー電極１３１（サブグリッド）とから構成されており、フィンガー電極１３１とバスバー電極１３２とは直交している。   Next, a silver paste mainly composed of silver powder, glass powder, organic vehicle and organic solvent is printed in a fishbone pattern on the antireflection film 160 formed on the silicon wafer 110 by a screen printing method, By sufficiently drying at a temperature of 150 ° C., a surface electrode 130 having a thickness of 30 μm was formed. The surface electrode 130 is composed of a bus bar electrode 132 (main grid) and finger electrodes 131 (sub grid), and the finger electrodes 131 and the bus bar electrodes 132 are orthogonal to each other.

その後、近赤外線炉を用いてシリコンウエハ１１０を８５０℃の温度で１０秒間焼成することにより、表面電極１３０をファイアスルーさせ、かつ、シリコンウエハ１１０と表面電極１３０との界面に裏面電界層１７０を形成して両面電極型太陽電池を作製した。   Thereafter, the silicon wafer 110 is baked at a temperature of 850 ° C. for 10 seconds using a near-infrared furnace to cause the front electrode 130 to fire through, and the back surface electric field layer 170 is formed at the interface between the silicon wafer 110 and the front electrode 130. Thus, a double-sided electrode type solar cell was produced.

最後に、シリコンウエハ１１０をダイシングソーを用いて分割した。ダイシングソーとしてブレードの厚さが３０μｍのものを用い、両面電極型太陽電池の受光面側から切断した。   Finally, the silicon wafer 110 was divided using a dicing saw. A dicing saw having a blade thickness of 30 μm was used and cut from the light-receiving surface side of the double-sided electrode type solar cell.

一方、比較例の両面電極型太陽電池セルの製造方法は、上記の本実施例の製造方法とは、裏面電極１４０をシリコンウエハ１１０の裏面の略全体に形成した点のみ異なる。   On the other hand, the manufacturing method of the double-sided electrode type solar cell of the comparative example is different from the manufacturing method of the above-described embodiment only in that the back electrode 140 is formed on substantially the entire back surface of the silicon wafer 110.

本実施例の両面電極型太陽電池セルと比較例の両面電極型太陽電池セルとを比較すると、比較例の太陽電池には、シリコンウエハ１１０を切断した際に発生した裏面電極１４０のダスト層の剥離片が受光面側に付着して外観上汚れて見えたのに対し、本実施例にはそのような問題が発生しなかったことが確認された。   When the double-sided electrode type solar battery cell of this example and the double-sided electrode type solar battery cell of the comparative example are compared, the solar battery of the comparative example has a dust layer of the back electrode 140 generated when the silicon wafer 110 is cut. It was confirmed that such a problem did not occur in this example, whereas the peeled piece adhered to the light receiving surface side and looked dirty.

なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims are included.

１００ 両面電極型太陽電池用基板、１１０ シリコンウエハ、１１１ 表面、１１２ 裏面、１２０ 太陽電池形成領域、１２１，２１０ スクライブ線、１３０ 表面電極、１３１ フィンガー電極、１３２ バスバー電極、１４０ 裏面電極、１４１ 第１裏面電極、１４２ 第２裏面電極、１４３ 第３裏面電極、１５０ ｎ型半導体層、１６０ 反射防止膜、１７０ 裏面電界層、１８０ 測定器、１８１ 載置台、１８２ 測定端子、１８３，１８４ 接続線、２００，２００ａ 両面電極型太陽電池セル、２００Ａ，２００Ｂ 太陽電池片。   100 double-sided electrode type solar cell substrate, 110 silicon wafer, 111 surface, 112 back surface, 120 solar cell formation region, 121, 210 scribe line, 130 surface electrode, 131 finger electrode, 132 bus bar electrode, 140 back electrode, 141 first Back electrode, 142 Second back electrode, 143 Third back electrode, 150 n-type semiconductor layer, 160 antireflection film, 170 back surface electric field layer, 180 measuring instrument, 181 mounting table, 182 measuring terminal, 183, 184 connection line, 200 , 200a Double-sided electrode solar cell, 200A, 200B solar cell piece.

Claims (5)

複数の両面電極型太陽電池が形成された両面電極型太陽電池用基板であって、
シリコンウエハと、
前記シリコンウエハの一方の主表面側に位置する表面電極と、
前記シリコンウエハの他方の主表面側に位置する裏面電極と
を備え、
前記表面電極は、前記シリコンウエハにおいて前記複数の両面電極型太陽電池が形成される領域である複数の太陽電池形成領域内に位置し、
前記複数の太陽電池形成領域の各々は、スクライブ線を境界にして互いに間隔を置いて位置し、
前記裏面電極は、前記スクライブ線上の一部および前記複数の太陽電池形成領域内に位置し、
前記複数の太陽電池形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池形成領域に位置する裏面電極同士は、前記スクライブ線上の一部に位置する裏面電極により繋がり、
前記スクライブ線上において、前記裏面電極が位置している部分の長さは、前記裏面電極が位置していない部分の長さより短い、両面電極型太陽電池用基板。 A double-sided electrode type solar cell substrate in which a plurality of double-sided electrode type solar cells are formed,
A silicon wafer;
A surface electrode located on one main surface side of the silicon wafer;
A back electrode located on the other main surface side of the silicon wafer,
The surface electrode is located in a plurality of solar cell formation regions that are regions where the plurality of double-sided electrode solar cells are formed on the silicon wafer,
Each of the plurality of solar cell formation regions is located at a distance from each other with a scribe line as a boundary,
The back electrode is located in a part on the scribe line and the plurality of solar cell formation regions,
Among the plurality of solar cell forming regions, the back electrodes located in the solar cell forming regions adjacent to each other are connected by the back electrode located in a part on the scribe line,
On the scribe line, a double-sided electrode type solar cell substrate, wherein the length of the portion where the back electrode is located is shorter than the length of the portion where the back electrode is not located. 前記複数の太陽電池形成領域の各々において、前記両面電極型太陽電池を複数の太陽電池片に分割可能な他のスクライブ線が位置し、
前記裏面電極は、前記複数の太陽電池形成領域の各々において、前記他のスクライブ線上の一部、および、前記複数の太陽電池片が形成される領域である複数の太陽電池片形成領域内に位置し、
前記複数の太陽電池片形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池片形成領域に位置する裏面電極同士は、前記他のスクライブ線上の一部に位置する裏面電極により繋がり、
前記他のスクライブ線上において、前記裏面電極が位置している部分の長さは、前記裏面電極が位置していない部分の長さより短い、請求項１に記載の両面電極型太陽電池用基板。 In each of the plurality of solar cell formation regions, other scribe lines that can divide the double-sided electrode type solar cell into a plurality of solar cell pieces are located,
The back electrode is located in each of the plurality of solar cell formation regions, a part on the other scribe line, and a plurality of solar cell piece formation regions that are regions where the plurality of solar cell pieces are formed. And
Among the plurality of solar cell piece formation regions, the back electrode located in the solar cell piece formation region adjacent to each other is connected by the back electrode located in a part on the other scribe line,
2. The double-sided electrode solar cell substrate according to claim 1, wherein, on the other scribe line, the length of the portion where the back electrode is located is shorter than the length of the portion where the back electrode is not located. 請求項１または２に記載の太陽電池用基板の一部から形成される、両面電極型太陽電池セル。   A double-sided electrode type solar cell formed from a part of the solar cell substrate according to claim 1. シリコンウエハの一方の主表面側に表面電極を形成する工程と、
前記シリコンウエハの他方の主表面側に裏面電極を形成する工程と、
前記表面電極と前記裏面電極との間の電気特性を測定する工程と、
前記シリコンウエハをスクライブ線に沿って分割する工程と
を備え、
前記表面電極を形成する前記工程において、前記スクライブ線に周囲を囲まれて独立した複数の太陽電池形成領域内に前記表面電極を形成し、
前記裏面電極を形成する前記工程において、前記スクライブ線上の一部および前記複数の太陽電池形成領域内に前記裏面電極を形成し、かつ、前記スクライブ線上において、前記裏面電極が位置している部分の長さが、前記裏面電極が位置していない部分の長さより短くなるようにして、前記複数の太陽電池形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池形成領域に位置する裏面電極同士を前記スクライブ線上の一部に位置する裏面電極で繋ぎ、
前記スクライブ線に沿って分割する前記工程において、前記スクライブ線上の一部に位置する前記裏面電極を切断する、両面電極型太陽電池セルの製造方法。 Forming a surface electrode on one main surface side of the silicon wafer;
Forming a back electrode on the other main surface side of the silicon wafer;
Measuring electrical characteristics between the front electrode and the back electrode;
Dividing the silicon wafer along a scribe line,
In the step of forming the surface electrode, the surface electrode is formed in a plurality of independent solar cell formation regions surrounded by the scribe line,
In the step of forming the back electrode, the back electrode is formed in a part on the scribe line and in the plurality of solar cell formation regions, and the part where the back electrode is located on the scribe line The back electrodes positioned in the solar cell forming regions adjacent to each other among the plurality of solar cell forming regions are arranged on the scribe line so that the length is shorter than the length of the portion where the back electrode is not positioned. Connect with the back electrode located in a part,
In the step of dividing along the scribe line, the method for manufacturing a double-sided electrode type solar cell, wherein the back electrode located at a part of the scribe line is cut. 前記スクライブ線に沿って分割する前記工程によって作製された両面電極型太陽電池セルの電気特性を測定する工程と、
前記両面電極型太陽電池セルを他のスクライブ線に沿って分割することにより複数の太陽電池片を形成する工程と、
前記複数の太陽電池片のうちの少なくとも２つを接続することにより両面電極型太陽電池セルを構成する工程と
をさらに備え、
前記裏面電極を形成する前記工程において、前記他のスクライブ線上の一部および、前記複数の太陽電池片が形成される領域である複数の太陽電池片形成領域内に前記裏面電極を形成し、かつ、前記他のスクライブ線上において、前記裏面電極が位置している部分の長さが、前記裏面電極が位置していない部分の長さより短くなるようにして、前記複数の太陽電池片形成領域のうちで互いに隣接する太陽電池片形成領域に位置する裏面電極同士を前記他のスクライブ線上の一部に位置する裏面電極で繋ぎ、
前記他のスクライブ線に沿って分割する前記工程において、前記他のスクライブ線上の一部に位置する前記裏面電極を切断する、請求項４に記載の両面電極型太陽電池セルの製造方法。 Measuring the electrical characteristics of the double-sided electrode solar cell produced by the step of dividing along the scribe line;
Forming a plurality of solar cell pieces by dividing the double-sided electrode type solar cells along other scribe lines; and
Further comprising a step of constituting a double-sided electrode type solar cell by connecting at least two of the plurality of solar cell pieces,
In the step of forming the back electrode, the back electrode is formed in a part on the other scribe line and in a plurality of solar cell piece forming regions which are regions where the plurality of solar cell pieces are formed, and The length of the portion where the back electrode is located on the other scribe line is shorter than the length of the portion where the back electrode is not located, among the plurality of solar cell piece forming regions. In the solar cell piece forming region adjacent to each other, the back electrodes are connected with the back electrodes located in a part on the other scribe line,
5. The method for manufacturing a double-sided electrode type solar cell according to claim 4, wherein in the step of dividing along the other scribe line, the back electrode located at a part of the other scribe line is cut.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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