JP2022103965A - Manufacturing method of solar cell and solar cell - Google Patents

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寛隆 石橋
Hirotaka Ishibashi
正典 兼松
Masanori Kanematsu
貴久 藤本
Takahisa Fujimoto
大輔 足立
Daisuke Adachi
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Abstract

To provide a manufacturing method of a solar cell, which can suppress deterioration in the performance of the solar cell even when the cost of the solar cell is reduced.SOLUTION: A manufacturing method of a solar cell includes steps of forming a material film of a transparent electrode layer and a metal electrode layer containing copper on a first semiconductor layer 25 and a second semiconductor layer 35 of a semiconductor substrate 11, forming an insulating layer 41 that covers a first region as a whole except for a non-insulating region 41a, and an insulating layer 42 that covers a second region as a whole except for a non-insulating region 42a, forming the metal electrode layers 29 and 39 using an etching method with the insulating layers 41 and 42 as masks, forming a contact electrode 51 in the non-insulating region 41a, forming a contact electrode 52 in the non-insulating region 42a, and forming transparent electrode layers 28 and 38 using an etching method with the insulating layers 41 and 42 and the contact electrodes 51 and 52 as masks.SELECTED DRAWING: Figure 2A

Description

本発明は、裏面電極型（バックコンタクト型）の太陽電池の製造方法、および裏面電極型の太陽電池に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a back electrode type (back contact type) solar cell and a back electrode type solar cell.

特許文献１～３には、裏面電極型の太陽電池における２つの極性の電極と配線部材との接続に関する技術が開示されている。特許文献１および２には、裏面電極型の太陽電池において、
・第１電極および第２電極に交差する第１配線および第２配線を有し、
・第１配線は、第１電極と交差する点で第１電極と接続され、第２電極と交差する点で絶縁層によって第２電極と絶縁され、
・第２配線は、第２電極と交差する点で第２電極と接続され、第１電極と交差する点で絶縁層によって第１電極と絶縁される、
ことが記載されている。 Patent Documents 1 to 3 disclose techniques for connecting two polar electrodes and a wiring member in a backside electrode type solar cell. Patent Documents 1 and 2 describe in a back electrode type solar cell.
-Has a first wire and a second wire that intersect the first and second electrodes.
The first wiring is connected to the first electrode at the point where it intersects with the first electrode, and is insulated from the second electrode by an insulating layer at the point where it intersects with the second electrode.
The second wiring is connected to the second electrode at the point where it intersects with the second electrode, and is insulated from the first electrode by the insulating layer at the point where it intersects with the first electrode.
It is stated that.

また、特許文献３には、裏面電極型の太陽電池セルにおいて、
・ｐ電極およびｎ電極に交差するｐ電極用配線およびｎ電極用配線を有し、
・裏面に絶縁樹脂が形成され、
・ｐ電極用配線は、ｐ電極と交差する点で絶縁樹脂の孔部の導電部材によってｐ電極と接続され、ｎ電極と交差する点で絶縁樹脂によってｎ電極と絶縁され、
・ｎ電極用配線は、ｎ電極と交差する点で絶縁樹脂の孔部の導電部材によってｎ電極と接続され、ｐ電極と交差する点で絶縁樹脂によってｐ電極と絶縁される、
ことが記載されている。 Further, in Patent Document 3, in the back electrode type solar cell,
-Has wiring for the p electrode and wiring for the n electrode that intersect the p electrode and the n electrode, and has.
・ Insulating resin is formed on the back side,
The wiring for the p electrode is connected to the p electrode by the conductive member in the hole of the insulating resin at the point where it intersects with the p electrode, and is insulated from the n electrode by the insulating resin at the point where it intersects with the n electrode.
The wiring for the n electrode is connected to the n electrode by the conductive member in the hole of the insulating resin at the point where it intersects with the n electrode, and is insulated from the p electrode by the insulating resin at the point where it intersects with the p electrode.
It is stated that.

特開２０１８－１３３５６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-133567 特開２０１５－１５９２８６号公報JP-A-2015-159286 特開２０１４－１２７５５０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-127550

本願発明者（ら）は、このような太陽電池の低コスト化の目的で、金属電極層の材料として、比較的に高価な公知のＡｇペーストに代えて、比較的に安価な金属、例えばＣｕ（例えば、スパッタリング等のＰＶＤ法またはめっき法を用いて製膜後、ウエットエッチング）を用いることを考案している。なお、配線部材とのコンタクトを行う部分のみに、Ａｇペーストからなるコンタクト電極を用いる。 For the purpose of reducing the cost of such a solar cell, the inventors of the present application have used a relatively inexpensive metal such as Cu as a material for the metal electrode layer instead of the relatively expensive known Ag paste. It is devised to use (for example, wet etching after film formation using a PVD method such as sputtering or a plating method). A contact electrode made of Ag paste is used only in the portion that makes contact with the wiring member.

また、本願発明者（ら）は、このような太陽電池の製造プロセスの簡略化の目的で、配線部材との絶縁およびコンタクトを確保するための絶縁層およびコンタクト電極（Ａｇペースト）を、金属電極層（例えばＣｕ）および透明電極層のウエットエッチングのレジストとして兼用することを考案している。 Further, the inventors of the present application have provided a metal electrode with an insulating layer and a contact electrode (Ag paste) for ensuring insulation and contact with a wiring member for the purpose of simplifying the manufacturing process of such a solar cell. It is devised to be used as a resist for wet etching of a layer (for example, Cu) and a transparent electrode layer.

しかし、本願発明者（ら）の知見によれば、このような太陽電池およびその製造方法では、太陽電池の性能が低下してしまうことがある。これは以下のように考察される。 However, according to the findings of the inventors of the present application, such a solar cell and a method for manufacturing the same may deteriorate the performance of the solar cell. This is considered as follows.

金属電極層および透明電極層のウエットエッチングの際に、エッチング溶液がＡｇペーストからなるコンタクト電極に浸入する。その後、アニールまたは使用環境下において加熱されると、コンタクト電極に浸入したエッチング溶液が、Ｃｕからなる金属電極層および透明電極層を溶かす。すると、Ｃｕが、何らかの要因により半導体層を介して（例えば局所的な欠陥等を介して）、半導体基板に拡散する。これにより、半導体基板にダメージが生じ、太陽電池の性能が低下してしまうことが考えられる（信頼性）。 During wet etching of the metal electrode layer and the transparent electrode layer, the etching solution penetrates into the contact electrode made of Ag paste. Then, when annealed or heated in a use environment, the etching solution infiltrated into the contact electrode dissolves the metal electrode layer and the transparent electrode layer made of Cu. Then, Cu diffuses to the semiconductor substrate via the semiconductor layer (for example, through a local defect or the like) for some reason. This may cause damage to the semiconductor substrate and reduce the performance of the solar cell (reliability).

本発明は、太陽電池の低コスト化を図っても、太陽電池の性能低下の抑制が可能な太陽電池の製造方法および太陽電池を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solar cell and a solar cell capable of suppressing deterioration of the performance of the solar cell even if the cost of the solar cell is reduced.

本発明に係る太陽電池の製造方法は、半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、前記半導体基板の前記一方主面側における前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層の上に、一連の透明電極層材料膜を形成する透明電極層材料膜形成工程と、前記透明電極層材料膜の上に、一連の金属電極層材料膜であって、銅を含む前記金属電極層材料膜を形成する金属電極層材料膜形成工程と、前記第１領域における前記金属電極層材料膜を第１非絶縁領域を除いて全体的に覆う第１絶縁層、および、前記第２領域における前記金属電極層材料膜を第２非絶縁領域を除いて全体的に覆う第２絶縁層であって、互いに離間する前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層をマスクとするエッチング法を用いて、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間における、および前記第１非絶縁領域および前記第２非絶縁領域における、前記金属電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１金属電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２金属電極層を形成し、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を除去せずに残す金属電極層形成工程と、前記第１非絶縁領域における前記透明電極層材料膜の上に、前記第１金属電極層の側面および前記第１絶縁層の側面と接するように第１コンタクト電極を形成し、前記第２非絶縁領域における前記透明電極層材料膜の上に、前記第２金属電極層の側面および前記第２絶縁層の側面と接するように第２コンタクト電極を形成するコンタクト電極形成工程と、前記第１絶縁層および前記第１コンタクト電極、および前記第２絶縁層および前記第２コンタクト電極をマスクとするエッチング法を用いて、前記透明電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１透明電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２透明電極層を形成し、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を除去せずに残す透明電極層形成工程と、を含む。 The method for manufacturing a solar cell according to the present invention includes a first conductive type semiconductor layer, a first transparent electrode layer, and a first transparent electrode layer, which are sequentially laminated on a semiconductor substrate and a first region which is a part of one main surface side of the semiconductor substrate. It includes one metal electrode layer, a second conductive semiconductor layer, a second transparent electrode layer, and a second metal electrode layer, which are sequentially laminated in a second region which is another part of the one main surface side of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a back surface electrode type solar cell, wherein a series of transparent electrode layer material films are formed on the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer on the one main surface side of the semiconductor substrate. The process of forming the transparent electrode layer material film to be formed, and the formation of a metal electrode layer material film which is a series of metal electrode layer material films and which forms the metal electrode layer material film containing copper on the transparent electrode layer material film. The step, the first insulating layer that completely covers the metal electrode layer material film in the first region except the first non-insulating region, and the second non-insulating metal electrode layer material film in the second region. A second insulating layer that covers the entire area except for a region, and is an insulating layer forming step for forming the first insulating layer and the second insulating layer that are separated from each other, and the first insulating layer and the second insulating layer. The exposure of the metal electrode layer material film between the first insulating layer and the second insulating layer, and in the first non-insulated region and the second non-insulated region, using an etching method using the above as a mask. By removing the portion, the first metal electrode layer patterned in the first region is formed, the second metal electrode layer patterned in the second region is formed, and the first insulating layer is formed. And the metal electrode layer forming step of leaving the second insulating layer without removing it, and the side surface of the first metal electrode layer and the first insulating layer on the transparent electrode layer material film in the first non-insulated region. The first contact electrode is formed so as to be in contact with the side surface of the second metal electrode layer so as to be in contact with the side surface of the second metal electrode layer and the side surface of the second insulating layer on the transparent electrode layer material film in the second non-insulated region. The transparent using a contact electrode forming step of forming a second contact electrode and an etching method using the first insulating layer and the first contact electrode, and the second insulating layer and the second contact electrode as masks. By removing the exposed portion of the electrode layer material film, the first transparent electrode layer patterned in the first region is formed, and the second transparent electrode layer patterned in the second region is formed. , A step of forming a transparent electrode layer that leaves the first insulating layer and the second insulating layer without removing them.

本発明に係る太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池であって、前記第１金属電極層を第１非絶縁領域を除いて全体的に覆うように前記第１領域に形成された第１絶縁層と、前記第２金属電極層を第２非絶縁領域を除いて全体的に覆うように前記第２領域に形成された第２絶縁層と、前記第１非絶縁領域に形成された第１コンタクト電極と、前記第２非絶縁領域に形成された第２コンタクト電極と、を備える。前記第１金属電極層および前記第２金属電極層は、銅を含み、前記第１非絶縁領域には、前記第１透明電極層が形成されており、前記第１金属電極層が形成されておらず、前記第２非絶縁領域には、前記第２透明電極層が形成されており、前記第２金属電極層が形成されておらず、前記第１コンタクト電極は、前記第１透明電極層の主面、前記第１金属電極層の側面および前記第１絶縁層の側面と接しており、前記第２コンタクト電極は、前記第２透明電極層の主面、前記第２金属電極層の側面および前記第２絶縁層の側面と接している。 The solar cell according to the present invention has a semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer, a first transparent electrode layer, and a first metal electrode that are sequentially laminated in a first region that is a part of one main surface side of the semiconductor substrate. A back surface electrode type including a layer and a second conductive type semiconductor layer, a second transparent electrode layer, and a second metal electrode layer laminated in order in a second region which is another part of the one main surface side of the semiconductor substrate. In the solar cell, the first insulating layer formed in the first region so as to cover the first metal electrode layer as a whole except for the first non-insulating region, and the second metal electrode layer are the first. 2 The second insulating layer formed in the second region so as to cover the entire area except the non-insulated region, the first contact electrode formed in the first non-insulated region, and the second non-insulated region. A second contact electrode formed is provided. The first metal electrode layer and the second metal electrode layer contain copper, the first transparent electrode layer is formed in the first non-insulated region, and the first metal electrode layer is formed. The second transparent electrode layer is formed in the second non-insulated region, the second metal electrode layer is not formed, and the first contact electrode is the first transparent electrode layer. The second contact electrode is in contact with the main surface, the side surface of the first metal electrode layer, and the side surface of the first insulating layer, and the second contact electrode is the main surface of the second transparent electrode layer and the side surface of the second metal electrode layer. And is in contact with the side surface of the second insulating layer.

本発明に係る別の太陽電池の製造方法は、半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、前記半導体基板の前記一方主面側における前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層の上に、一連の透明電極層材料膜を形成する透明電極層材料膜形成工程と、前記透明電極層材料膜の上に、一連の金属電極層材料膜であって、銅を含む前記金属電極層材料膜を形成する金属電極層材料膜形成工程と、前記第１領域における前記金属電極層材料膜を全体的に覆う第１絶縁層、および、前記第２領域における前記金属電極層材料膜を全体的に覆う第２絶縁層であって、互いに離間する前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層をマスクとするエッチング法を用いて、前記金属電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１金属電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２金属電極層を形成し、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を除去する金属電極層形成工程と、前記第１金属電極層の上に、第１コンタクト電極層を形成し、前記第２金属電極層の上に、第２コンタクト電極層を形成するコンタクト電極層形成工程と、前記第１コンタクト電極層および前記第１金属電極層、および前記第２コンタクト電極層および前記第２金属電極層をマスクとするエッチング法を用いて、前記透明電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１透明電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２透明電極層を形成する透明電極層形成工程と、を含む。 Another method for manufacturing a solar cell according to the present invention is a first conductive type semiconductor layer and a first transparent electrode layer laminated in order on a semiconductor substrate and a first region which is a part of one main surface side of the semiconductor substrate. And the first metal electrode layer, and the second conductive semiconductor layer, the second transparent electrode layer, and the second metal electrode layer, which are sequentially laminated in the second region which is another part of the one main surface side of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a backside electrode type solar cell comprising the above, wherein a series of transparent electrode layer materials are placed on the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer on the one main surface side of the semiconductor substrate. The transparent electrode layer material film forming step of forming the film, and the metal electrode layer material which is a series of metal electrode layer material films and forms the metal electrode layer material film containing copper on the transparent electrode layer material film. The film forming step, the first insulating layer that completely covers the metal electrode layer material film in the first region, and the second insulating layer that completely covers the metal electrode layer material film in the second region. The metal electrode layer is formed by using an insulating layer forming step of forming the first insulating layer and the second insulating layer separated from each other and an etching method using the first insulating layer and the second insulating layer as masks. By removing the exposed portion of the material film, the first metal electrode layer patterned in the first region is formed, and the second metal electrode layer patterned in the second region is formed. In the metal electrode layer forming step of removing the first insulating layer and the second insulating layer, the first contact electrode layer is formed on the first metal electrode layer, and the first contact electrode layer is formed on the second metal electrode layer. 2 Using a contact electrode layer forming step of forming a contact electrode layer and an etching method using the first contact electrode layer and the first metal electrode layer, and the second contact electrode layer and the second metal electrode layer as masks. By removing the exposed portion of the transparent electrode layer material film, the first transparent electrode layer patterned in the first region is formed, and the second transparent electrode patterned in the second region is formed. Includes a transparent electrode layer forming step of forming a layer.

本発明に係る別の太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池であって、前記第１金属電極層の上に積層された第１コンタクト電極層と、前記第２金属電極層の上に積層された第２コンタクト電極層と、を備える。前記第１金属電極層および前記第２金属電極層は、銅を含む。 Another solar cell according to the present invention includes a semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer, a first transparent electrode layer, and a first transparent electrode layer, which are sequentially laminated in a first region which is a part of one main surface side of the semiconductor substrate. A back surface provided with a metal electrode layer, a second conductive semiconductor layer, a second transparent electrode layer, and a second metal electrode layer, which are sequentially laminated in a second region which is another part of the one main surface side of the semiconductor substrate. It is an electrode type solar cell and includes a first contact electrode layer laminated on the first metal electrode layer and a second contact electrode layer laminated on the second metal electrode layer. The first metal electrode layer and the second metal electrode layer contain copper.

本発明によれば、太陽電池の低コスト化を図っても、太陽電池の性能低下を抑制することができる。 According to the present invention, even if the cost of the solar cell is reduced, the deterioration of the performance of the solar cell can be suppressed.

第１実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図である。It is a figure which looked at the solar cell which concerns on 1st Embodiment from the back side. 図１の太陽電池におけるIIA－IIA線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line IIA-IIA of the solar cell of FIG. 図１の太陽電池におけるIIB－IIB線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line IIB-IIB of the solar cell of FIG. 第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the semiconductor layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層材料膜形成工程、すなわち透明電極層材料膜形成工程および金属電極層材料膜形成工程を示す図である。It is a figure which shows the electrode layer material film forming process, that is, the transparent electrode layer material film forming process, and the metal electrode layer material film forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the insulation layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における金属電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図である。It is a figure which shows the metal electrode layer formation process (electrode layer formation process) in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるコンタクト電極形成工程を示す図である。It is a figure which shows the contact electrode forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図である。It is a figure which shows the transparent electrode layer formation process (electrode layer formation process) in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 1st Embodiment. 比較例１に係る太陽電池の断面図であって、図１におけるIIA－IIA線相当の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell which concerns on Comparative Example 1, and is the sectional view corresponding to line IIA-IIA in FIG. 比較例１に係る太陽電池の断面図であって、図１におけるIIB－IIB線相当の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell which concerns on Comparative Example 1, and is the sectional view corresponding to line IIB-IIB in FIG. 比較例１に係る太陽電池の製造方法における透明電極層材料膜形成工程、金属電極層材料膜形成工程および絶縁層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the transparent electrode layer material film forming process, the metal electrode layer material film forming process, and the insulating layer forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on Comparative Example 1. FIG. 比較例１に係る太陽電池の製造方法におけるコンタクト電極形成工程を示す図である。It is a figure which shows the contact electrode forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on Comparative Example 1. 比較例１に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程、すなわち透明電極層形成工程および金属電極層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the electrode layer formation process, that is, the transparent electrode layer formation process, and the metal electrode layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on Comparative Example 1. 第２実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図である。It is a figure which looked at the solar cell which concerns on 2nd Embodiment from the back side. 図６の太陽電池におけるVII－VII線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VII-VII of the solar cell of FIG. 第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the semiconductor layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における電極層材料膜形成工程、すなわち透明電極層材料膜形成工程および金属電極層材料膜形成工程を示す図である。It is a figure which shows the electrode layer material film forming process, that is, the transparent electrode layer material film forming process, and the metal electrode layer material film forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the insulation layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における金属電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図である。It is a figure which shows the metal electrode layer formation process (electrode layer formation process) in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層除去形成工程を示す図である。It is a figure which shows the insulation layer removal formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるコンタクト電極層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the contact electrode layer forming process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図である。It is a figure which shows the transparent electrode layer formation process (electrode layer formation process) in the manufacturing method of the solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 比較例２に係る太陽電池の断面図であって、図６におけるVII－VII線相当の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell which concerns on Comparative Example 2, and is the sectional view corresponding to line VII-VII in FIG. 比較例２に係る太陽電池の製造方法における透明電極層材料膜形成工程、金属電極層材料膜形成工程およびコンタクト電極層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the transparent electrode layer material film formation process, the metal electrode layer material film formation process, and the contact electrode layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on Comparative Example 2. FIG. 比較例２に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程、すなわち透明電極層形成工程および金属電極層形成工程を示す図である。It is a figure which shows the electrode layer formation process, that is, the transparent electrode layer formation process, and the metal electrode layer formation process in the manufacturing method of the solar cell which concerns on Comparative Example 2.

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in each drawing. In addition, for convenience, hatching, member codes, and the like may be omitted, but in such cases, other drawings shall be referred to.

（第１実施形態の太陽電池）
図１は、第１実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図である。図２Ａは、図１の太陽電池におけるIIA－IIA線断面図であり、図２Ｂは、図１の太陽電池におけるIIB－IIB線断面図である。図１、図２Ａおよび図２Ｂに示す太陽電池１は、裏面電極型（バックコンタクト型、裏面接合型ともいう。）であってヘテロ接合型の太陽電池である。 (Solar cell of the first embodiment)
FIG. 1 is a view of the solar cell according to the first embodiment as viewed from the back surface side. 2A is a sectional view taken along line IIA-IIA of the solar cell of FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view taken along line IIB-IIB of the solar cell of FIG. The solar cell 1 shown in FIGS. 1, 2A and 2B is a back-side electrode type (also referred to as a back contact type or back-to-back junction type) and a heterojunction type solar cell.

太陽電池１は、２つの主面を備える半導体基板１１を備え、半導体基板１１の主面において第１領域７と第２領域８とを有する。以下では、半導体基板１１の主面のうちの受光する側の主面を受光面とし、半導体基板１１の主面のうちの受光面の反対側の主面（一方主面）を裏面とする。 The solar cell 1 includes a semiconductor substrate 11 having two main surfaces, and has a first region 7 and a second region 8 on the main surface of the semiconductor substrate 11. In the following, the main surface of the main surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving side is the light receiving surface, and the main surface of the main surface of the semiconductor substrate 11 opposite to the light receiving surface (one main surface) is the back surface.

第１領域７は、帯状の形状をなし、Ｙ方向（第２方向）に延在する。同様に、第２領域８は、帯状の形状をなし、Ｙ方向に延在する。第１領域７と第２領域８とは、Ｙ方向に交差するＸ方向（第１方向）に交互に設けられている。 The first region 7 has a band shape and extends in the Y direction (second direction). Similarly, the second region 8 has a band-like shape and extends in the Y direction. The first region 7 and the second region 8 are alternately provided in the X direction (first direction) intersecting the Y direction.

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、太陽電池１は、半導体基板１１の受光面側に順に積層されたパッシベーション層１３および光学調整層１５を備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の裏面側の一部（第１領域７）に順に積層されたパッシベーション層２３、第１導電型半導体層２５、第１電極層２７および第１絶縁層４１を備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の裏面側の他の一部（第２領域８）に順に積層されたパッシベーション層３３、第２導電型半導体層３５、第２電極層３７および第２絶縁層４２を備える。また、太陽電池１は、第１電極層２７に対応する第１コンタクト電極５１と、第２電極層３７に対応する第２コンタクト電極５２とを備える。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the solar cell 1 includes a passivation layer 13 and an optical adjustment layer 15 which are sequentially laminated on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11. Further, the solar cell 1 includes a passivation layer 23, a first conductive semiconductor layer 25, a first electrode layer 27, and a first insulating layer 41, which are sequentially laminated on a part (first region 7) on the back surface side of the semiconductor substrate 11. To prepare for. Further, the solar cell 1 has a passivation layer 33, a second conductive semiconductor layer 35, a second electrode layer 37, and a second insulation laminated in order on another part (second region 8) on the back surface side of the semiconductor substrate 11. The layer 42 is provided. Further, the solar cell 1 includes a first contact electrode 51 corresponding to the first electrode layer 27 and a second contact electrode 52 corresponding to the second electrode layer 37.

半導体基板１１は、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等の結晶シリコン材料で形成される。半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｎ型ドーパントがドープされたｎ型の半導体基板である。なお、半導体基板１１は、例えば結晶シリコン材料にｐ型ドーパントがドープされたｐ型の半導体基板であってもよい。ｎ型ドーパントとしては、例えばリン（Ｐ）が挙げられる。ｐ型ドーパントとしては、例えばホウ素（Ｂ）が挙げられる。半導体基板１１は、受光面側からの入射光を吸収して光キャリア（電子および正孔）を生成する光電変換基板として機能する。 The semiconductor substrate 11 is formed of a crystalline silicon material such as single crystal silicon or polysilicon. The semiconductor substrate 11 is, for example, an n-type semiconductor substrate in which a crystalline silicon material is doped with an n-type dopant. The semiconductor substrate 11 may be, for example, a p-type semiconductor substrate in which a crystalline silicon material is doped with a p-type dopant. Examples of the n-type dopant include phosphorus (P). Examples of the p-type dopant include boron (B). The semiconductor substrate 11 functions as a photoelectric conversion substrate that absorbs incident light from the light receiving surface side to generate optical carriers (electrons and holes).

半導体基板１１の材料として結晶シリコンが用いられることにより、暗電流が比較的に小さく、入射光の強度が低い場合であっても比較的高出力（照度によらず安定した出力）が得られる。 By using crystalline silicon as the material of the semiconductor substrate 11, relatively high output (stable output regardless of illuminance) can be obtained even when the dark current is relatively small and the intensity of the incident light is low.

パッシベーション層１３は、半導体基板１１の受光面側に形成されている。パッシベーション層２３は、半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。パッシベーション層３３は、半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。パッシベーション層１３，２３，３３は、例えば真性（ｉ型）アモルファスシリコン材料を主成分とする材料で形成される。パッシベーション層１３，２３，３３は、半導体基板１１で生成されたキャリアの再結合を抑制し、キャリアの回収効率を高める。 The passivation layer 13 is formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11. The passivation layer 23 is formed in the first region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. The passivation layer 33 is formed in the second region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. The passivation layers 13, 23, 33 are formed of, for example, a material containing a true (i-type) amorphous silicon material as a main component. The passivation layers 13, 23, 33 suppress the recombination of the carriers generated in the semiconductor substrate 11 and increase the recovery efficiency of the carriers.

光学調整層１５は、半導体基板１１の受光面側のパッシベーション層１３上に形成されている。光学調整層１５は、入射光の反射を防止する反射防止層として機能するとともに、半導体基板１１の受光面側およびパッシベーション層１３を保護する保護層として機能する。光学調整層１５は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、または酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）のようなそれらの複合物等の絶縁体材料で形成される。 The optical adjustment layer 15 is formed on the passivation layer 13 on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11. The optical adjustment layer 15 functions as an antireflection layer for preventing reflection of incident light, and also functions as a protective layer for protecting the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11 and the passivation layer 13. The optical adjustment layer 15 is formed of an insulating material such as silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), or a composite thereof such as silicon oxynitride (SiON).

第１導電型半導体層２５は、パッシベーション層２３上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。一方、第２導電型半導体層３５は、パッシベーション層３３上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。すなわち、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５は、帯状の形状をなし、Ｙ方向に延在する。第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とは、Ｘ方向に交互に並んでいる。第２導電型半導体層３５の一部は、隣接する第１導電型半導体層２５の一部の上に重なっていてもよい（図示省略）。 The first conductive semiconductor layer 25 is formed on the passivation layer 23, that is, in the first region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. On the other hand, the second conductive semiconductor layer 35 is formed on the passivation layer 33, that is, in the second region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. That is, the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 have a band-like shape and extend in the Y direction. The first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 are alternately arranged in the X direction. A part of the second conductive semiconductor layer 35 may be overlapped with a part of the adjacent first conductive semiconductor layer 25 (not shown).

第１導電型半導体層２５は、例えばアモルファスシリコン材料で形成される。第１導電型半導体層２５は、例えばアモルファスシリコン材料にｐ型ドーパント（例えば、上述したホウ素（Ｂ））がドープされたｐ型の半導体層である。 The first conductive semiconductor layer 25 is formed of, for example, an amorphous silicon material. The first conductive semiconductor layer 25 is, for example, a p-type semiconductor layer in which an amorphous silicon material is doped with a p-type dopant (for example, the above-mentioned boron (B)).

第２導電型半導体層３５は、例えばアモルファスシリコン材料で形成される。第２導電型半導体層３５は、例えばアモルファスシリコン材料にｎ型ドーパント（例えば、上述したリン（Ｐ））がドープされたｎ型の半導体層である。なお、第１導電型半導体層２５がｎ型の半導体層であり、第２導電型半導体層３５がｐ型の半導体層であってもよい。 The second conductive semiconductor layer 35 is formed of, for example, an amorphous silicon material. The second conductive semiconductor layer 35 is, for example, an n-type semiconductor layer in which an amorphous silicon material is doped with an n-type dopant (for example, phosphorus (P) described above). The first conductive semiconductor layer 25 may be an n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer 35 may be a p-type semiconductor layer.

第１電極層２７は、第１導電型半導体層２５上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。一方、第２電極層３７は、第２導電型半導体層３５上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。すなわち、第１電極層２７および第２電極層３７は、帯状の形状をなし、Ｙ方向に延在する。第１電極層２７と第２電極層３７とは、Ｘ方向に交互に設けられている。 The first electrode layer 27 is formed on the first conductive semiconductor layer 25, that is, in the first region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. On the other hand, the second electrode layer 37 is formed on the second conductive semiconductor layer 35, that is, in the second region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. That is, the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 have a band-like shape and extend in the Y direction. The first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 are provided alternately in the X direction.

第１電極層２７は、第１導電型半導体層２５上に順に積層された第１透明電極層２８および第１金属電極層２９を有する。一方、第２電極層３７は、第２導電型半導体層３５上に順に積層された第２透明電極層３８および第２金属電極層３９を有する。 The first electrode layer 27 has a first transparent electrode layer 28 and a first metal electrode layer 29 that are sequentially laminated on the first conductive semiconductor layer 25. On the other hand, the second electrode layer 37 has a second transparent electrode layer 38 and a second metal electrode layer 39 which are sequentially laminated on the second conductive semiconductor layer 35.

第１透明電極層２８および第２透明電極層３８は、透明な導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムおよび酸化スズの複合酸化物）、ＺｎＯ（Zinc Oxide：酸化亜鉛）等が挙げられる。 The first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38 are formed of a transparent conductive material. Examples of the transparent conductive material include ITO (Indium Tin Oxide: a composite oxide of indium tin oxide and tin oxide), ZnO (Zinc Oxide: zinc oxide) and the like.

第１金属電極層２９および第２金属電極層３９は、金属材料として、公知のＡｇ粉末を含有する導電性ペースト材料と比較して安価なＣｕを含む。例えば、第１金属電極層２９および第２金属電極層３９は、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法、またはめっき法を用いて形成される。 The first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 contain Cu as a metal material, which is inexpensive as compared with a conductive paste material containing a known Ag powder. For example, the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are formed by using a PVD method such as sputtering or a plating method.

第１絶縁層４１は、第１金属電極層２９上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。第２絶縁層４２は、第２金属電極層３９上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。すなわち、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２は、図１に示すように、帯状の形状をなし、Ｙ方向に延在する。第１絶縁層４１と第２絶縁層４２とは、Ｘ方向に交互に設けられている。 The first insulating layer 41 is formed on the first metal electrode layer 29, that is, in the first region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. The second insulating layer 42 is formed on the second metal electrode layer 39, that is, in the second region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. That is, as shown in FIG. 1, the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 have a band-like shape and extend in the Y direction. The first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are alternately provided in the X direction.

第１絶縁層４１は、第１非絶縁領域４１ａを除いて、第１金属電極層２９を全体的に覆う。同様に、第２絶縁層４２は、第２非絶縁領域４２ａを除いて、第２金属電極層３９を全体的に覆う。 The first insulating layer 41 covers the first metal electrode layer 29 as a whole except for the first non-insulated region 41a. Similarly, the second insulating layer 42 covers the second metal electrode layer 39 as a whole except for the second non-insulated region 42a.

第１非絶縁領域４１ａには、第１絶縁層４１および第１金属電極層２９が形成されていない。すなわち、第１非絶縁領域４１ａは、第１透明電極層２８の表面および第１金属電極層２９の側面を露出する開孔で構成される。第１非絶縁領域４１ａは、Ｘ方向（第１方向）に延在する第１直線Ｘ１上に配置されている。 The first insulating layer 41 and the first metal electrode layer 29 are not formed in the first non-insulated region 41a. That is, the first non-insulated region 41a is composed of openings that expose the surface of the first transparent electrode layer 28 and the side surface of the first metal electrode layer 29. The first non-insulated region 41a is arranged on a first straight line X1 extending in the X direction (first direction).

同様に、第２非絶縁領域４２ａには、第２絶縁層４２および第２金属電極層３９が形成されていない。すなわち、第２非絶縁領域４２ａは、第２透明電極層３８の表面および第２金属電極層３９の側面を露出する開孔で構成される。第２非絶縁領域４２ａは、Ｘ方向（第１方向）に延在する第１直線Ｘ１と異なる第２直線Ｘ２上に配置されている。 Similarly, the second insulating layer 42 and the second metal electrode layer 39 are not formed in the second non-insulated region 42a. That is, the second non-insulated region 42a is composed of openings that expose the surface of the second transparent electrode layer 38 and the side surface of the second metal electrode layer 39. The second non-insulated region 42a is arranged on a second straight line X2 different from the first straight line X1 extending in the X direction (first direction).

第１直線Ｘ１および第２直線Ｘ２は、第１電極層２７および第２電極層３７と交差し、Ｙ方向（第２方向）に交互に並んでいる。 The first straight line X1 and the second straight line X2 intersect the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37, and are alternately arranged in the Y direction (second direction).

第１絶縁層４１および第２絶縁層４２の材料としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、または酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）のようなそれらの複合物等が挙げられる。また、例えばスクリーン印刷によって塗布し、焼成することができるエポキシ樹脂系またはレジンエステル系などの熱硬化性樹脂を用いることもできる。これらの樹脂に対して、印刷性向上または耐薬品性向上の目的で、シリカまたはタルクなどの無機系の粒子を混合してもよい。 Examples of the material of the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 include composites thereof such as silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), and silicon oxynitride (SiON). Further, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin type or a resin ester type that can be applied and fired by screen printing can also be used. Inorganic particles such as silica or talc may be mixed with these resins for the purpose of improving printability or chemical resistance.

第１絶縁層４１の第１非絶縁領域４１ａには、第１コンタクト電極５１が形成されており、第２絶縁層４２の第２非絶縁領域４２ａには、第２コンタクト電極５２が形成されている。すなわち、第１コンタクト電極５１は、第１直線Ｘ１上に配置されており、第２コンタクト電極５２は、第２直線Ｘ２上に配置されている。 The first contact electrode 51 is formed in the first non-insulating region 41a of the first insulating layer 41, and the second contact electrode 52 is formed in the second non-insulating region 42a of the second insulating layer 42. There is. That is, the first contact electrode 51 is arranged on the first straight line X1, and the second contact electrode 52 is arranged on the second straight line X2.

第１コンタクト電極５１は、第１透明電極層２８の表面、第１金属電極層２９の側面および第１絶縁層４１の側面と接触している。一方、第２コンタクト電極５２は、第２透明電極層３８の表面、第２金属電極層３９の側面および第２絶縁層４２の側面と接触している。 The first contact electrode 51 is in contact with the surface of the first transparent electrode layer 28, the side surface of the first metal electrode layer 29, and the side surface of the first insulating layer 41. On the other hand, the second contact electrode 52 is in contact with the surface of the second transparent electrode layer 38, the side surface of the second metal electrode layer 39, and the side surface of the second insulating layer 42.

第１コンタクト電極５１および第２コンタクト電極５２は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ等の粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して硬化させてなる。これらの中でも、印刷材料としては、配線部材との接続のための半田とのコンタクト性の観点で、Ａｇペースト材料が好ましい。 The first contact electrode 51 and the second contact electrode 52 are formed by printing and curing a printing material containing a particulate metal material such as Cu, Ag, Al or the like, a resin material, and a solvent. Among these, as the printing material, the Ag paste material is preferable from the viewpoint of contactability with the solder for connection with the wiring member.

第１絶縁層４１の第１非絶縁領域４１ａのＹ方向（第２方向）の幅、すなわち第１コンタクト電極５１のＹ方向（第２方向）の幅は、第１配線部材９１の幅よりも大きい。同様に、第２非絶縁領域４２ａのＹ方向（第２方向）の幅、すなわち第２コンタクト電極５２のＹ方向（第２方向）の幅は、第２配線部材９２の幅よりも大きい。例えば、第１非絶縁領域４１ａおよび第２非絶縁領域４２ａの幅、すなわち第１コンタクト電極５１および第２コンタクト電極５２の幅は、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。これによれば、配線部材接続時のアライメントのクリアランスを確保することができる。 The width of the first non-insulated region 41a of the first insulating layer 41 in the Y direction (second direction), that is, the width of the first contact electrode 51 in the Y direction (second direction) is larger than the width of the first wiring member 91. big. Similarly, the width of the second non-insulated region 42a in the Y direction (second direction), that is, the width of the second contact electrode 52 in the Y direction (second direction) is larger than the width of the second wiring member 92. For example, the width of the first non-insulated region 41a and the second non-insulated region 42a, that is, the width of the first contact electrode 51 and the second contact electrode 52 is 1 mm or more and 50 mm or less. According to this, it is possible to secure the alignment clearance at the time of connecting the wiring member.

図１、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１電極層２７と第２電極層３７とは、第１領域７と第２領域８との境界において分離している。すなわち、第１透明電極層２８と第２透明電極層３８とは離間しており、第１金属電極層２９と第２金属電極層３９とは離間している。また、第１絶縁層４１と第２絶縁層４２とは分離している。 As shown in FIGS. 1, 2A and 2B, the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 are separated at the boundary between the first region 7 and the second region 8. That is, the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38 are separated from each other, and the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 are separated from each other. Further, the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are separated from each other.

第１透明電極層２８と第２透明電極層３８との間の領域、すなわち第１金属電極層２９と第２金属電極層３９との間の領域は、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２で覆われていない。 The region between the first transparent electrode layer 28 and the second transparent electrode layer 38, that is, the region between the first metal electrode layer 29 and the second metal electrode layer 39 is the first insulating layer 41 and the second insulating layer. Not covered with 42.

第１金属電極層２９では、第１透明電極層２８と接する主面と反対側の主面は第１絶縁層４１で覆われている。同様に、第２金属電極層３９では、第２透明電極層３８と接する主面と反対側の主面は第２絶縁層４２で覆われている。 In the first metal electrode layer 29, the main surface opposite to the main surface in contact with the first transparent electrode layer 28 is covered with the first insulating layer 41. Similarly, in the second metal electrode layer 39, the main surface opposite to the main surface in contact with the second transparent electrode layer 38 is covered with the second insulating layer 42.

一方、第１金属電極層２９の側面および第１透明電極層２８の側面は第１絶縁層４１で覆われていない。同様に、第２金属電極層３９の側面および第２透明電極層３８の側面は第２絶縁層４２で覆われていない。 On the other hand, the side surface of the first metal electrode layer 29 and the side surface of the first transparent electrode layer 28 are not covered with the first insulating layer 41. Similarly, the side surface of the second metal electrode layer 39 and the side surface of the second transparent electrode layer 38 are not covered with the second insulating layer 42.

図１に示すように、第１配線部材９１は、第１直線Ｘ１に沿ってＸ方向（第１方向）に延在する。同様に、第２配線部材９２は、第２直線Ｘ２に沿ってＸ方向（第１方向）に延在する。すなわち、第１配線部材９１および第２配線部材９２は、第１電極層２７および第２電極層３７と交差し、Ｙ方向（第２方向）に交互に並んでいる。 As shown in FIG. 1, the first wiring member 91 extends in the X direction (first direction) along the first straight line X1. Similarly, the second wiring member 92 extends in the X direction (first direction) along the second straight line X2. That is, the first wiring member 91 and the second wiring member 92 intersect the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37, and are alternately arranged in the Y direction (second direction).

第１配線部材９１は、第１絶縁層４１の第１非絶縁領域４１ａにおける第１コンタクト電極５１によって第１電極層２７に電気的に接続され、第２絶縁層４２によって第２電極層３７と電気的に絶縁される。同様に、第２配線部材９２は、第２絶縁層４２の第２非絶縁領域４２ａにおける第２コンタクト電極５２によって第２電極層３７に電気的に接続され、第１絶縁層４１によって第１電極層２７と電気的に絶縁される。 The first wiring member 91 is electrically connected to the first electrode layer 27 by the first contact electrode 51 in the first non-insulated region 41a of the first insulating layer 41, and is connected to the second electrode layer 37 by the second insulating layer 42. It is electrically insulated. Similarly, the second wiring member 92 is electrically connected to the second electrode layer 37 by the second contact electrode 52 in the second non-insulated region 42a of the second insulating layer 42, and the first electrode is connected by the first insulating layer 41. It is electrically insulated from the layer 27.

第１配線部材９１と第２配線部材９２とのＹ方向の中心間隔（ピッチ）は、第１電極層２７と第２電極層３７とのＸ方向の中心間隔（ピッチ）よりも大きい。例えば、第１配線部材９１と第２配線部材９２との中心間隔（ピッチ）は、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。これによれば、電極層を流れる電流経路を短くすることができ、電極抵抗に起因する出力ロスを低減することができ、太陽電池の発電効率を向上することができる。 The center spacing (pitch) in the Y direction between the first wiring member 91 and the second wiring member 92 is larger than the center spacing (pitch) in the X direction between the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37. For example, the center distance (pitch) between the first wiring member 91 and the second wiring member 92 is 5 mm or more and 50 mm or less. According to this, the current path flowing through the electrode layer can be shortened, the output loss due to the electrode resistance can be reduced, and the power generation efficiency of the solar cell can be improved.

第１配線部材９１および第２配線部材９２としては、公知のタブ線等が挙げられる。 Examples of the first wiring member 91 and the second wiring member 92 include known tab wires and the like.

ここで、本願発明者（ら）は、このような太陽電池の低コスト化の目的で、金属電極層２９，３９の材料として、比較的に高価な公知のＡｇペーストに代えて、比較的に安価な金属、例えばＣｕ（例えば、スパッタリング等のＰＶＤ法またはめっき法を用いて製膜後、ウエットエッチング）を用いることを考案している。なお、配線部材９１，９２とのコンタクトを行う部分のみに、Ａｇペーストからなるコンタクト電極５１，５２を用いる。 Here, the inventors of the present application have used, for the purpose of reducing the cost of such a solar cell, as a material for the metal electrode layers 29 and 39, in place of a relatively expensive known Ag paste, relatively. It is devised to use an inexpensive metal such as Cu (for example, wet etching after film formation using a PVD method such as sputtering or a plating method). The contact electrodes 51 and 52 made of Ag paste are used only in the portions that make contact with the wiring members 91 and 92.

また、本願発明者（ら）は、このような太陽電池の製造プロセルの簡略化の目的で、配線部材９１，９２との絶縁およびコンタクトを確保するための絶縁層４１，４２およびコンタクト電極５１，５２（Ａｇペースト）を、金属電極層２９，３９（例えばＣｕ）および透明電極層２８，３８のウエットエッチングのレジストとして兼用することを考案している。以下に、このような本願発明者（ら）の考案の太陽電池およびその製造方法について、比較例１として説明する。 Further, the inventors of the present application have made the insulating layers 41, 42 and the contact electrode 51 for ensuring insulation and contact with the wiring members 91, 92 for the purpose of simplifying the manufacturing process of such a solar cell. It is devised that 52 (Ag paste) is also used as a resist for wet etching of the metal electrode layers 29, 39 (for example, Cu) and the transparent electrode layers 28, 38. Hereinafter, such a solar cell devised by the inventors of the present application and a method for manufacturing the same will be described as Comparative Example 1.

（比較例１の太陽電池）
図４Ａは、比較例１に係る太陽電池の断面図であって、図１におけるIIA－IIA線相当の断面図であり、図４Ｂは、比較例１に係る太陽電池の断面図であって、図１におけるIIB－IIB線相当の断面図である。図４Ａおよび図４Ｂに示す比較例１の太陽電池１Ｘは、図２Ａおよび図２Ｂに示す太陽電池１と比較して、主に、第１絶縁層４１Ｘの第１非絶縁領域４１ａにも、第１電極層２７Ｘ、すなわち第１透明電極層２８Ｘおよび第１金属電極層２９Ｘ、が形成されており、第１コンタクト電極５１Ｘが第１非絶縁領域４１ａにおける第１電極層２７Ｘの第１金属電極層２９Ｘ上に形成されている点、および第２絶縁層４２Ｘの第２非絶縁領域４２ａにも、第２電極層３７Ｘ、すなわち第２透明電極層３８Ｘおよび第２金属電極層３９Ｘ、が形成されており、第２コンタクト電極５２Ｘが第２非絶縁領域４２ａにおける第２電極層３７Ｘの第２金属電極層３９Ｘ上に形成されている点で、第１実施形態と異なる。 (Solar cell of Comparative Example 1)
FIG. 4A is a cross-sectional view of the solar cell according to Comparative Example 1, a cross-sectional view corresponding to the line IIA-IIA in FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the solar cell according to Comparative Example 1. It is sectional drawing corresponding to the IIB-IIB line in FIG. The solar cell 1X of Comparative Example 1 shown in FIGS. 4A and 4B is mainly also in the first non-insulated region 41a of the first insulating layer 41X as compared with the solar cell 1 shown in FIGS. 2A and 2B. The 1 electrode layer 27X, that is, the 1st transparent electrode layer 28X and the 1st metal electrode layer 29X are formed, and the 1st contact electrode 51X is the 1st metal electrode layer of the 1st electrode layer 27X in the 1st non-insulated region 41a. The second electrode layer 37X, that is, the second transparent electrode layer 38X and the second metal electrode layer 39X are also formed at the points formed on 29X and the second non-insulated region 42a of the second insulating layer 42X. The second contact electrode 52X is different from the first embodiment in that the second contact electrode 52X is formed on the second metal electrode layer 39X of the second electrode layer 37X in the second non-insulated region 42a.

（比較例１の太陽電池の製造方法）
以下では、図５Ａ～図５Ｃを参照して、比較例１の太陽電池の製造方法における電極層２７Ｘ，３７Ｘの製造プロセスについて主に説明する。比較例１の電極層２７Ｘ，３７Ｘの製造プロセスでは、絶縁層４１Ｘ，４２Ｘを形成した後に、コンタクト電極５１Ｘ，５２Ｘを形成し、その後、絶縁層４１Ｘ，４２Ｘおよびコンタクト電極５１Ｘ，５２Ｘをマスクとして、電極層２７Ｘ，３７Ｘ、すなわち金属電極層２９Ｘ，３９Ｘおよび透明電極層２８Ｘ，３８Ｘ、の同時パターニングを行う。 (Manufacturing method of solar cell of Comparative Example 1)
Hereinafter, the manufacturing process of the electrode layers 27X and 37X in the method for manufacturing the solar cell of Comparative Example 1 will be mainly described with reference to FIGS. 5A to 5C. In the manufacturing process of the electrode layers 27X and 37X of Comparative Example 1, after the insulating layers 41X and 42X are formed, the contact electrodes 51X and 52X are formed, and then the insulating layers 41X and 42X and the contact electrodes 51X and 52X are used as masks. Simultaneous patterning of the electrode layers 27X and 37X, that is, the metal electrode layers 29X and 39X and the transparent electrode layers 28X and 38X is performed.

図５Ａは、比較例１に係る太陽電池の製造方法における透明電極層材料膜形成工程、金属電極層材料膜形成工程および絶縁層形成工程を示す図であり、図５Ｂは、比較例１に係る太陽電池の製造方法におけるコンタクト電極形成工程を示す図である。また、図５Ｃは、比較例１に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程、すなわち透明電極層形成工程および金属電極層形成工程を示す図である。図５Ａ～図５Ｃでは、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。 FIG. 5A is a diagram showing a transparent electrode layer material film forming step, a metal electrode layer material film forming step, and an insulating layer forming step in the method for manufacturing a solar cell according to Comparative Example 1, and FIG. 5B is a diagram showing Comparative Example 1 It is a figure which shows the contact electrode forming process in the manufacturing method of a solar cell. Further, FIG. 5C is a diagram showing an electrode layer forming step, that is, a transparent electrode layer forming step and a metal electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to Comparative Example 1. 5A to 5C show the back surface side of the semiconductor substrate 11, and omit the front surface side of the semiconductor substrate 11.

まず、図５Ａに示すように、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上にこれらに跨って一連の透明電極層材料膜２８Ｚを形成する（透明電極層材料膜形成工程）。次に、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法、またはめっき法を用いて、透明電極層材料膜２８Ｚ上に、すなわち第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５に跨って一連の金属電極層材料膜２９Ｚを形成する（金属電極層材料膜形成工程）。 First, as shown in FIG. 5A, a series of transparent electrode layer material films 28Z are formed on the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 by using, for example, a CVD method or a PVD method. (Transparent electrode layer material film forming step). Next, using a PVD method such as sputtering or a plating method, a series of metal electrode layers are placed on the transparent electrode layer material film 28Z, that is, across the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35. A material film 29Z is formed (metal electrode layer material film forming step).

次に、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第１導電型半導体層２５上に、すなわち第１領域７に、第１非絶縁領域４１ａを除いて第１絶縁層４１Ｘを形成する。また、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第２導電型半導体層３５上に、すなわち第２領域８に、第２非絶縁領域４２ａを除いて第２絶縁層４２Ｘを形成する（絶縁層形成工程）。なお、第１絶縁層４１Ｘと第２絶縁層４２Ｘとは、互いに離間するように形成される。 Next, on the first conductive semiconductor layer 25 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the first region 7, the first insulating layer 41X except for the first non-insulating region 41a. To form. Further, the second insulating layer 42X is provided on the second conductive semiconductor layer 35 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the second region 8 except for the second non-insulating region 42a. Forming (insulating layer forming step). The first insulating layer 41X and the second insulating layer 42X are formed so as to be separated from each other.

例えば、スクリーン印刷またはグラビア印刷のようなプレス印刷、またはインクジェット印刷のような吐出印刷等のパターン印刷法を用いて、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して焼成（硬化）することにより、第１絶縁層４１Ｘおよび第２絶縁層４２Ｘを形成する。 For example, by printing and firing (curing) a printing material containing a resin material and a solvent using a pattern printing method such as press printing such as screen printing or gravure printing, or ejection printing such as inkjet printing. The first insulating layer 41X and the second insulating layer 42X are formed.

次に、図５Ｂに示すように、第１絶縁層４１Ｘの第１非絶縁領域４１ａに第１コンタクト電極５１Ｘを形成し、第２絶縁層４２Ｘの第２非絶縁領域４２ａに第２コンタクト電極５２Ｘを形成する（コンタクト電極形成工程）。例えば、スクリーン印刷またはグラビア印刷のようなプレス印刷、またはインクジェット印刷のような吐出印刷等のパターン印刷法を用いて、Ａｇ粒子、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料、すなわちＡｇペースト材料を印刷して焼成（硬化）することにより、第１コンタクト電極５１Ｘおよび第２コンタクト電極５２Ｘを形成する。 Next, as shown in FIG. 5B, the first contact electrode 51X is formed in the first non-insulated region 41a of the first insulating layer 41X, and the second contact electrode 52X is formed in the second non-insulated region 42a of the second insulating layer 42X. (Contact electrode forming step). For example, using a pattern printing method such as press printing such as screen printing or gravure printing, or ejection printing such as inkjet printing, a printing material containing Ag particles, a resin material and a solvent, that is, an Ag paste material is printed. By firing (curing), the first contact electrode 51X and the second contact electrode 52X are formed.

次に、図５Ｃに示すように、第１絶縁層４１Ｘおよび第１コンタクト電極５１Ｘ、および第２絶縁層４２Ｘおよび第２コンタクト電極５２Ｘをマスクとするエッチング法を用いて、金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚを同時にパターニングすることにより、互いに分離された第１透明電極層２８Ｘおよび第２透明電極層３８Ｘ、および、互いに分離された第１金属電極層２９Ｘおよび第２金属電極層３９Ｘを形成する（電極層形成工程）。これにより、第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘが形成される。このとき、第１絶縁層４１Ｘおよび第２絶縁層４２Ｘを除去せずに残す。 Next, as shown in FIG. 5C, the metal electrode layer material film 29Z is used by an etching method using the first insulating layer 41X and the first contact electrode 51X, and the second insulating layer 42X and the second contact electrode 52X as masks. The first transparent electrode layer 28X and the second transparent electrode layer 38X separated from each other by simultaneously patterning the transparent electrode layer material film 28Z, and the first metal electrode layer 29X and the second metal electrode layer separated from each other. 39X is formed (electrode layer forming step). As a result, the first electrode layer 27X and the second electrode layer 37X are formed. At this time, the first insulating layer 41X and the second insulating layer 42X are left unremoved.

金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚの同時エッチングのエッチング溶液としては、過硫酸アンモニウム（過硫安）等の酸化剤と塩酸（ＨＣｌ）との混合溶液が挙げられる。 Examples of the etching solution for simultaneous etching of the metal electrode layer material film 29Z and the transparent electrode layer material film 28Z include a mixed solution of an oxidizing agent such as ammonium persulfate (ammonium persulfate) and hydrochloric acid (HCl).

本願発明者（ら）の知見によれば、この比較例１の太陽電池１Ｘの製造方法では、太陽電池１Ｘの性能が低下してしまうことがある。これは以下のように考察される。 According to the findings of the inventors of the present application, the performance of the solar cell 1X may be deteriorated by the manufacturing method of the solar cell 1X of Comparative Example 1. This is considered as follows.

第一に、金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚのウエットエッチングの際に、エッチング溶液がＡｇペーストからなるコンタクト電極５１Ｘ，５２Ｘに浸入する。その後、アニールまたは使用環境下において加熱されると、コンタクト電極５１Ｘ，５２Ｘに浸入したエッチング溶液が、Ｃｕからなる金属電極層２９Ｘ，３９Ｘおよび透明電極層２８Ｘ，３８Ｘを溶かす。すると、Ｃｕが、何らかの要因により半導体層２５，２３，３５，３３を介して（例えば局所的な欠陥等を介して）、半導体基板１１に拡散する。これにより、半導体基板１１にダメージが生じ、太陽電池１Ｘの性能が低下してしまうことが考えられる（信頼性）。 First, during wet etching of the metal electrode layer material film 29Z and the transparent electrode layer material film 28Z, the etching solution penetrates into the contact electrodes 51X and 52X made of Ag paste. Then, when annealed or heated in a use environment, the etching solution infiltrated into the contact electrodes 51X and 52X dissolves the metal electrode layers 29X and 39X and the transparent electrode layers 28X and 38X made of Cu. Then, Cu diffuses to the semiconductor substrate 11 via the semiconductor layers 25, 23, 35, 33 (for example, through local defects or the like) for some reason. This may cause damage to the semiconductor substrate 11 and reduce the performance of the solar cell 1X (reliability).

第二に、金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚのエッチング溶液として酸化剤と塩酸との混合溶液が用いられるが、このエッチング溶液において、酸化剤の還元反応により塩酸から塩素が生成される。すると、この塩素によりＡｇペーストからなるコンタクト電極５１Ｘ，５２Ｘが塩化銀に変性される。これにより、配線部材に対するコンタクト電極５１Ｘ，５２Ｘのコンタクト性が低下し、太陽電池１Ｘの性能が低下してしまうことが考えられる（コンタクト性）。 Secondly, a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid is used as an etching solution for the metal electrode layer material film 29Z and the transparent electrode layer material film 28Z. In this etching solution, chlorine is generated from hydrochloric acid by the reduction reaction of the oxidizing agent. Will be done. Then, the contact electrodes 51X and 52X made of Ag paste are denatured into silver chloride by this chlorine. As a result, it is conceivable that the contact property of the contact electrodes 51X and 52X with respect to the wiring member is deteriorated, and the performance of the solar cell 1X is deteriorated (contact property).

この点に関し、本願発明者（ら）は、酸化剤と塩酸との混合溶液を用いる必要がある、Ｃｕからなる金属電極層のエッチングを行った後に、Ａｇからなるコンタクト電極を形成し、その後、塩酸のみを用いて透明電極層のエッチングを行うことを考案する。 In this regard, the inventors of the present application formed a contact electrode made of Ag after etching a metal electrode layer made of Cu, which requires the use of a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid, and then formed a contact electrode made of Ag. It is devised to etch the transparent electrode layer using only hydrochloric acid.

（第１実施形態の太陽電池の製造方法）
以下では、図３Ａ～図３Ｆを参照して、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。図３Ａは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図であり、図３Ｂは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明電極層材料膜形成工程および金属電極層材料膜形成工程（電極層材料膜形成工程）を示す図である。また、図３Ｃは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程を示す図であり、図３Ｄは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における金属電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図である。また、図３Ｅは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるコンタクト電極形成工程を示す図であり、図３Ｆは、第１実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図である。図３Ａ～図３Ｆでは、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。 (Method for manufacturing a solar cell according to the first embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a solar cell according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3A to 3F. FIG. 3A is a diagram showing a semiconductor layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the first embodiment, and FIG. 3B is a transparent electrode layer material film forming step in the solar cell manufacturing method according to the first embodiment. It is a figure which shows the metal electrode layer material film formation process (electrode layer material film formation process). Further, FIG. 3C is a diagram showing an insulating layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the first embodiment, and FIG. 3D is a metal electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the first embodiment. It is a figure which shows the electrode layer formation process). Further, FIG. 3E is a diagram showing a contact electrode forming step in the solar cell manufacturing method according to the first embodiment, and FIG. 3F is a transparent electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the first embodiment. It is a figure which shows the electrode layer formation process). 3A to 3F show the back surface side of the semiconductor substrate 11, and omit the front surface side of the semiconductor substrate 11.

まず、図３Ａに示すように、半導体基板１１の裏面側の一部に、具体的には第１領域７に、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５を形成する（半導体層形成工程）。例えば、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション層材料膜および第１導電型半導体層材料膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術または印刷技術を用いて生成するレジスト、またはメタルマスク、を利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５をパターニングしてもよい。 First, as shown in FIG. 3A, a passivation layer 23 and a first conductive semiconductor layer 25 are formed in a part of the back surface side of the semiconductor substrate 11, specifically in the first region 7 (semiconductor layer forming step). .. For example, a passivation layer material film and a first conductive semiconductor layer material film are formed on all the back surfaces of the semiconductor substrate 11 by using a CVD method or a PVD method, and then produced by using a photolithography technique or a printing technique. The passivation layer 23 and the first conductive semiconductor layer 25 may be patterned by an etching method using a resist or a metal mask.

なお、ｐ型半導体層材料膜に対するエッチング溶液としては、例えばオゾンを含有するフッ酸、または硝酸とフッ酸の混合液のような酸性溶液が挙げられ、ｎ型半導体層材料膜に対するエッチング溶液としては、例えば水酸化カリウム水溶液のようなアルカリ性溶液が挙げられる。 Examples of the etching solution for the p-type semiconductor layer material film include hydrofluoric acid containing ozone, and an acidic solution such as a mixed solution of nitric acid and hydrofluoric acid, and examples of the etching solution for the n-type semiconductor layer material film include For example, an alkaline solution such as an aqueous solution of potassium hydroxide can be mentioned.

または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第１導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。 Alternatively, when the passivation layer and the first conductive semiconductor layer are laminated on the back surface side of the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the PVD method, a mask is used to form the passivation layer 23 and the first conductive semiconductor layer 25. Film formation and patterning may be performed at the same time.

次に、半導体基板１１の裏面側の他の一部に、具体的には第２領域８に、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５を形成する（半導体層形成工程）。例えば、上述同様に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側の全てにパッシベーション層材料膜および第２導電型半導体層材料膜を製膜した後、フォトリソグラフィ技術または印刷技術を用いて生成するレジスト、またはメタルマスク、を利用したエッチング法を用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５をパターニングしてもよい。 Next, the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 are formed on the other part of the back surface side of the semiconductor substrate 11, specifically in the second region 8 (semiconductor layer forming step). For example, similarly to the above, the passivation layer material film and the second conductive semiconductor layer material film are formed on all the back surfaces of the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the PVD method, and then the photolithography technique or the printing technique is applied. The passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 may be patterned by an etching method using a resist or a metal mask produced in the same manner.

または、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、半導体基板１１の裏面側にパッシベーション層および第２導電型半導体層を積層する際に、マスクを用いて、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５の製膜およびパターニングを同時に行ってもよい。 Alternatively, when the passivation layer and the second conductive semiconductor layer are laminated on the back surface side of the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the PVD method, a mask is used to form the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35. Film formation and patterning may be performed at the same time.

なお、この半導体層形成工程において、半導体基板１１の受光面側の全面に、パッシベーション層１３を形成してもよい（図示省略）。 In this semiconductor layer forming step, the passivation layer 13 may be formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving surface side (not shown).

次に、図３Ｂに示すように、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上にこれらに跨って一連の透明電極層材料膜２８Ｚを形成する（透明電極層材料膜形成工程）。透明電極層材料膜２８Ｚの形成方法としては、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法等が用いられる。 Next, as shown in FIG. 3B, a series of transparent electrode layer material films 28Z are formed on the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 (transparent electrode layer material film forming step). ). As a method for forming the transparent electrode layer material film 28Z, for example, a CVD method, a PVD method, or the like is used.

次に、透明電極層材料膜２８Ｚ上に、すなわち第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５に跨って一連の金属電極層材料膜２９Ｚ（例えばＣｕ）を形成する（金属電極層材料膜形成工程）。金属電極層材料膜２９Ｚの形成方法としては、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法、またはめっき法が用いられる。 Next, a series of metal electrode layer material films 29Z (for example, Cu) are formed on the transparent electrode layer material film 28Z, that is, straddling the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 (metal electrode layer). Material film forming step). As a method for forming the metal electrode layer material film 29Z, for example, a PVD method such as sputtering or a plating method is used.

次に、図３Ｃに示すように、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第１導電型半導体層２５上に、すなわち第１領域７に、第１非絶縁領域４１ａを除いて第１絶縁層４１を形成する。また、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第２導電型半導体層３５上に、すなわち第２領域８に、第２非絶縁領域４２ａを除いて第２絶縁層４２を形成する（絶縁層形成工程）。なお、第１絶縁層４１と第２絶縁層４２とは、互いに離間するように形成される。 Next, as shown in FIG. 3C, the first non-insulated region 41a is provided on the first conductive semiconductor layer 25 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the first region 7. Except for the first insulating layer 41. Further, the second insulating layer 42 is provided on the second conductive semiconductor layer 35 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the second region 8 except for the second non-insulating region 42a. Forming (insulating layer forming step). The first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are formed so as to be separated from each other.

第１絶縁層４１および第２絶縁層４２の形成方法としては、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法、インクジェット法、グラビアコーティング法、またはディスペンサー法等が挙げられる。これらの中でも、スクリーン印刷またはグラビア印刷のようなプレス印刷、またはインクジェット印刷のような吐出印刷等のパターン印刷法を用いて、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して焼成（硬化）することにより、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２を形成するとよい。 Examples of the method for forming the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 include a PVD method, a CVD method, a screen printing method, an inkjet method, a gravure coating method, a dispenser method and the like. Among these, printing materials containing resin materials and solvents are printed and fired (cured) using a pattern printing method such as press printing such as screen printing or gravure printing, or ejection printing such as inkjet printing. It is preferable to form the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42.

次に、図３Ｄに示すように、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２をマスクとするエッチング法を用いて、第１絶縁層４１と第２絶縁層４２との間における、および第１非絶縁領域４１ａおよび第２非絶縁領域４２ａにおける、金属電極層材料膜２９Ｚの露出部分を除去することにより、第１領域７にパターン化された第１金属電極層２９を形成し、第２領域８にパターン化された第２金属電極層３９を形成する（金属電極層形成工程：電極層形成工程）。 Next, as shown in FIG. 3D, an etching method using the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 as masks is used between the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42, and first. By removing the exposed portion of the metal electrode layer material film 29Z in the non-insulated region 41a and the second non-insulated region 42a, the first metal electrode layer 29 patterned in the first region 7 is formed, and the second region is formed. The second metal electrode layer 39 patterned in 8 is formed (metal electrode layer forming step: electrode layer forming step).

金属電極層材料膜２９Ｚのエッチングのエッチング溶液としては、過硫酸アンモニウム（過硫安）等の酸化剤と塩酸（ＨＣｌ）との混合溶液が挙げられる。このとき、Ａｇからなるコンタクト電極が形成されていないため、コンタクト電極にエッチング溶液が含まれることがない。また、コンタクト電極が変性することがない。 Examples of the etching solution for etching the metal electrode layer material film 29Z include a mixed solution of an oxidizing agent such as ammonium persulfate (ammonium persulfate) and hydrochloric acid (HCl). At this time, since the contact electrode made of Ag is not formed, the contact electrode does not contain the etching solution. Moreover, the contact electrode is not denatured.

次に、図３Ｅに示すように、第１絶縁層４１の第１非絶縁領域４１ａに第１コンタクト電極５１を形成し、第２絶縁層４２の第２非絶縁領域４２ａに第２コンタクト電極５２を形成する（コンタクト電極形成工程）。これにより、第１コンタクト電極５１は、第１透明電極層２８の表面、第１金属電極層２９の側面および第１絶縁層４１の側面と接触する。また、第２コンタクト電極５２は、第２透明電極層３８の表面、第２金属電極層３９の側面および第２絶縁層の側面と接触する。 Next, as shown in FIG. 3E, the first contact electrode 51 is formed in the first non-insulated region 41a of the first insulating layer 41, and the second contact electrode 52 is formed in the second non-insulated region 42a of the second insulating layer 42. (Contact electrode forming step). As a result, the first contact electrode 51 comes into contact with the surface of the first transparent electrode layer 28, the side surface of the first metal electrode layer 29, and the side surface of the first insulating layer 41. Further, the second contact electrode 52 comes into contact with the surface of the second transparent electrode layer 38, the side surface of the second metal electrode layer 39, and the side surface of the second insulating layer.

第１コンタクト電極５１および第２コンタクト電極５２の形成方法としては、スクリーン印刷またはグラビア印刷のようなプレス印刷、またはインクジェット印刷のような吐出印刷等のパターン印刷法が挙げられる。パターン印刷法では、Ａｇ粒子、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料、すなわちＡｇペースト材料を印刷して焼成（硬化）することにより、第１コンタクト電極５１および第２コンタクト電極５２を形成する。 Examples of the method for forming the first contact electrode 51 and the second contact electrode 52 include a pattern printing method such as press printing such as screen printing or gravure printing, and ejection printing such as inkjet printing. In the pattern printing method, a printing material containing Ag particles, a resin material and a solvent, that is, an Ag paste material is printed and fired (cured) to form a first contact electrode 51 and a second contact electrode 52.

次に、図３Ｆに示すように、第１絶縁層４１および第１コンタクト電極５１、および第２絶縁層４２および第２コンタクト電極５２をマスクとするエッチング法を用いて、第１絶縁層４１と第２絶縁層４２との間における透明電極層材料膜２８Ｚの露出部分を除去することにより、第１領域７にパターン化された第１透明電極層２８を形成し、第２領域８にパターン化された第２透明電極層３８を形成する（電極層形成工程：透明電極層形成工程）。これにより、第１電極層２７および第２電極層３７が形成される。このとき、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２を除去せずに残す。 Next, as shown in FIG. 3F, the first insulating layer 41 and the first insulating layer 41 are subjected to an etching method using the first insulating layer 41 and the first contact electrode 51, and the second insulating layer 42 and the second contact electrode 52 as masks. By removing the exposed portion of the transparent electrode layer material film 28Z between the second insulating layer 42 and the second insulating layer 42, the first transparent electrode layer 28 patterned in the first region 7 is formed, and the first transparent electrode layer 28 is patterned in the second region 8. The second transparent electrode layer 38 is formed (electrode layer forming step: transparent electrode layer forming step). As a result, the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 are formed. At this time, the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are left unremoved.

透明電極層材料膜２８Ｚのエッチング溶液としては、塩酸（ＨＣｌ）が挙げられる。このとき、酸化剤と塩酸との混合溶液が用いられないため、Ｃｕからなる金属電極層２９，３９を溶かすことがなく、Ｃｕが、何らかの要因により半導体層２５，２３，３５，３３を介して（例えば局所的な欠陥等を介して）、半導体基板１１に拡散することがない。そのため、半導体基板１１にダメージが生じることがない。また、コンタクト電極５１，５２が変性することがない。 Examples of the etching solution of the transparent electrode layer material film 28Z include hydrochloric acid (HCl). At this time, since the mixed solution of the oxidizing agent and hydrochloric acid is not used, the metal electrode layers 29 and 39 made of Cu are not dissolved, and Cu passes through the semiconductor layers 25, 23, 35 and 33 for some reason. It does not diffuse to the semiconductor substrate 11 (eg, through local defects or the like). Therefore, the semiconductor substrate 11 is not damaged. Further, the contact electrodes 51 and 52 are not denatured.

その後、半導体基板１１の受光面側の全面に、光学調整層１５を形成する（図示省略）。以上の工程により、図１、図２Ａおよび図２Ｂに示す本実施形態の裏面電極型の太陽電池１が得られる。 After that, the optical adjustment layer 15 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving surface side (not shown). Through the above steps, the back electrode type solar cell 1 of the present embodiment shown in FIGS. 1, 2A and 2B can be obtained.

以上説明したように、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、金属電極層２９，３９の材料として、比較的に高価な公知のＡｇペーストに代えて、比較的に安価な金属、例えばＣｕ（例えば、スパッタリング等のＰＶＤ法またはめっき法を用いて製膜後、ウエットエッチング）を用いる。これにより、太陽電池１の低コスト化が可能である。 As described above, according to the method for manufacturing a solar cell of the present embodiment, as a material for the metal electrode layers 29 and 39, a relatively inexpensive metal, for example, instead of a relatively expensive known Ag paste, is used. Cu (for example, wet etching after film formation using a PVD method such as sputtering or a plating method) is used. This makes it possible to reduce the cost of the solar cell 1.

また、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、配線部材９１，９２との絶縁およびコンタクトを確保するための絶縁層４１，４２およびコンタクト電極５１，５２（Ａｇペースト）を、金属電極層２９，３９（例えばＣｕ）および透明電極層２８，３８のウエットエッチングのレジストとして兼用する。これにより、金属電極層２９，３９および透明電極層２８，３８のウエットエッチングのレジストの形成および除去の工程を削減することができ、太陽電池の製造プロセルの簡略化が可能である。 Further, according to the method for manufacturing a solar cell of the present embodiment, the insulating layers 41, 42 and the contact electrodes 51, 52 (Ag paste) for ensuring insulation and contact with the wiring members 91, 92 are provided with a metal electrode layer. It is also used as a resist for wet etching of 29, 39 (for example, Cu) and transparent electrode layers 28, 38. As a result, the steps of forming and removing the resist for wet etching of the metal electrode layers 29 and 39 and the transparent electrode layers 28 and 38 can be reduced, and the manufacturing process of the solar cell can be simplified.

更に、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、酸化剤と塩酸との混合溶液を用いる必要がある、Ｃｕからなる金属電極層２９，３９のエッチングを行った後に、Ａｇからなるコンタクト電極５１，５２を形成し、その後、塩酸のみを用いて透明電極層２８，３８のエッチングを行う。これにより、以下に詳説するように、太陽電池１の性能の低下を抑制することができる。 Further, according to the method for manufacturing a solar cell of the present embodiment, after etching the metal electrode layers 29 and 39 made of Cu, which requires the use of a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid, a contact electrode made of Ag is performed. 51 and 52 are formed, and then the transparent electrode layers 28 and 38 are etched using only hydrochloric acid. Thereby, as described in detail below, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the solar cell 1.

第一に、金属電極層２９，３９のウエットエッチングのための酸化剤と塩酸との混合溶液に、Ａｇペーストからなるコンタクト電極５１，５２が触れることがない。その結果、上述した比較例１のように、Ａｇペーストからなるコンタクト電極５１，５２に浸入するエッチング溶液に起因する、Ｃｕの半導体基板１１への拡散がない。これにより、Ｃｕに起因する半導体基板１１のダメージが生じず、これに起因する太陽電池１の性能の低下を抑制することができる（信頼性）。 First, the contact electrodes 51 and 52 made of Ag paste do not come into contact with the mixed solution of the oxidizing agent for wet etching of the metal electrode layers 29 and 39 and hydrochloric acid. As a result, unlike the above-mentioned Comparative Example 1, there is no diffusion of Cu into the semiconductor substrate 11 due to the etching solution infiltrated into the contact electrodes 51 and 52 made of Ag paste. As a result, the semiconductor substrate 11 is not damaged due to Cu, and the deterioration of the performance of the solar cell 1 due to this can be suppressed (reliability).

第二に、Ａｇからなるコンタクト電極５１，５２が、酸化剤と塩酸との混合溶液に触れることがなく、変性することがない。これにより、Ａｇからなるコンタクト電極５１，５２の変性に起因する、配線部材に対するコンタクト電極５１，５２のコンタクト性の低下がなく、これに起因する太陽電池１の性能の低下を抑制することができる（コンタクト性）。 Second, the contact electrodes 51 and 52 made of Ag do not come into contact with the mixed solution of the oxidizing agent and hydrochloric acid and are not denatured. As a result, there is no deterioration in the contact property of the contact electrodes 51 and 52 with respect to the wiring member due to the modification of the contact electrodes 51 and 52 made of Ag, and it is possible to suppress the deterioration in the performance of the solar cell 1 due to this. (Contact property).

このように、本実施形態の太陽電池の製造方法によれば、製造プロセスの簡略化および太陽電池の低コスト化を図っても、太陽電池の性能低下を抑制することができる。 As described above, according to the method for manufacturing a solar cell of the present embodiment, deterioration of the performance of the solar cell can be suppressed even if the manufacturing process is simplified and the cost of the solar cell is reduced.

（第２実施形態の太陽電池）
第１実施形態では、太陽電池の裏面上に配線部材が配置される形態について説明した。第２実施形態では、太陽電池の裏面上に配線部材が配置されない形態、すなわち太陽電池の裏面に絶縁層を配置せずともよい形態について説明する。 (Solar cell of the second embodiment)
In the first embodiment, a mode in which the wiring member is arranged on the back surface of the solar cell has been described. In the second embodiment, a mode in which the wiring member is not arranged on the back surface of the solar cell, that is, a mode in which the insulating layer does not need to be arranged on the back surface of the solar cell will be described.

図６は、第２実施形態に係る太陽電池を裏面側からみた図であり、図７は、図６の太陽電池におけるVII－VII線断面図である。図６および図７に示す太陽電池１Ａも、裏面電極型（バックコンタクト型、裏面接合型ともいう。）であってヘテロ接合型の太陽電池である。 FIG. 6 is a view of the solar cell according to the second embodiment as viewed from the back surface side, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of the solar cell of FIG. The solar cell 1A shown in FIGS. 6 and 7 is also a backside electrode type (also referred to as a back contact type or backside bonding type) and a heterojunction type solar cell.

太陽電池１Ａは、２つの主面を備える半導体基板１１を備え、半導体基板１１の主面（受光面および裏面）において第１領域７と第２領域８とを有する。 The solar cell 1A includes a semiconductor substrate 11 having two main surfaces, and has a first region 7 and a second region 8 on the main surfaces (light receiving surface and back surface) of the semiconductor substrate 11.

第１領域７は、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー部７ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部７ｂとを有する。バスバー部７ｂは、半導体基板１１の一方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部７ｆは、バスバー部７ｂから、第１方向に交差する第２方向（Ｙ方向）に延在する。 The first region 7 has a so-called comb shape and has a plurality of finger portions 7f corresponding to the comb teeth and a bus bar portion 7b corresponding to the support portion of the comb teeth. The bus bar portion 7b extends in the first direction (X direction) along one side of the semiconductor substrate 11, and the finger portion 7f is in the second direction (Y direction) intersecting the bus bar portion 7b in the first direction. ).

同様に、第２領域８は、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部８ｆと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部８ｂとを有する。バスバー部８ｂは、半導体基板１１の一方の辺部に対向する他方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部８ｆは、バスバー部８ｂから、第２方向（Ｙ方向）に延在する。 Similarly, the second region 8 has a so-called comb-shaped shape, and has a plurality of finger portions 8f corresponding to the comb teeth and a bus bar portion 8b corresponding to the support portion of the comb teeth. The bus bar portion 8b extends in the first direction (X direction) along the other side portion facing one side portion of the semiconductor substrate 11, and the finger portion 8f extends from the bus bar portion 8b in the second direction (Y). Extends in the direction).

フィンガー部７ｆとフィンガー部８ｆとは、第２方向（Ｙ方向）に延在する帯状をなしており、第１方向（Ｘ方向）に交互に設けられている。 The finger portion 7f and the finger portion 8f form a band extending in the second direction (Y direction), and are provided alternately in the first direction (X direction).

図７に示すように、太陽電池１Ａは、半導体基板１１の受光面側に順に積層されたパッシベーション層１３および光学調整層１５を備える。また、太陽電池１Ａは、半導体基板１１の裏面側の一部（第１領域７）に順に積層されたパッシベーション層２３、第１導電型半導体層２５および第１電極層２７Ａを備える。また、太陽電池１Ａは、半導体基板１１の裏面側の他の一部（第２領域８）に順に積層されたパッシベーション層３３、第２導電型半導体層３５および第２電極層３７Ａを備える。また、太陽電池１Ａは、第１電極層２７Ａに対応する第１コンタクト電極層５１Ａと、第２電極層３７Ａに対応する第２コンタクト電極層５２Ａとを備える。 As shown in FIG. 7, the solar cell 1A includes a passivation layer 13 and an optical adjustment layer 15 which are sequentially laminated on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11. Further, the solar cell 1A includes a passivation layer 23, a first conductive semiconductor layer 25, and a first electrode layer 27A, which are sequentially laminated on a part (first region 7) on the back surface side of the semiconductor substrate 11. Further, the solar cell 1A includes a passivation layer 33, a second conductive semiconductor layer 35, and a second electrode layer 37A, which are sequentially laminated on another part (second region 8) on the back surface side of the semiconductor substrate 11. Further, the solar cell 1A includes a first contact electrode layer 51A corresponding to the first electrode layer 27A and a second contact electrode layer 52A corresponding to the second electrode layer 37A.

第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５は、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー部と、櫛歯の支持部に相当するバスバー部とを有する。バスバー部は、半導体基板１１の一方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部は、バスバー部から、第１方向に交差する第２方向（Ｙ方向）に延在する。 The first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 have a so-called comb shape, and have a plurality of finger portions corresponding to comb teeth and a bus bar portion corresponding to a support portion of the comb teeth. The bus bar portion extends in the first direction (X direction) along one side of the semiconductor substrate 11, and the finger portion extends from the bus bar portion in the second direction (Y direction) intersecting the first direction. There is.

第１電極層２７Ａは、第１導電型半導体層２５上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。一方、第２電極層３７Ａは、第２導電型半導体層３５上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。すなわち、第１電極層２７Ａおよび第２電極層３７Ａは、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー部と、櫛歯の支持部に相当するバスバー部とを有する。バスバー部は、半導体基板１１の一方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部は、バスバー部から、第１方向に交差する第２方向（Ｙ方向）に延在する。 The first electrode layer 27A is formed on the first conductive semiconductor layer 25, that is, in the first region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. On the other hand, the second electrode layer 37A is formed on the second conductive semiconductor layer 35, that is, in the second region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. That is, the first electrode layer 27A and the second electrode layer 37A have a so-called comb shape, and have a plurality of finger portions corresponding to the comb teeth and a bus bar portion corresponding to the support portion of the comb teeth. The bus bar portion extends in the first direction (X direction) along one side of the semiconductor substrate 11, and the finger portion extends from the bus bar portion in the second direction (Y direction) intersecting the first direction. There is.

第１電極層２７Ａは、第１導電型半導体層２５上に順に積層された第１透明電極層２８Ａおよび第１金属電極層２９Ａを有する。一方、第２電極層３７Ａは、第２導電型半導体層３５上に順に積層された第２透明電極層３８Ａおよび第２金属電極層３９Ａを有する。 The first electrode layer 27A has a first transparent electrode layer 28A and a first metal electrode layer 29A laminated on the first conductive semiconductor layer 25 in order. On the other hand, the second electrode layer 37A has a second transparent electrode layer 38A and a second metal electrode layer 39A that are sequentially laminated on the second conductive semiconductor layer 35.

第１透明電極層２８Ａおよび第２透明電極層３８Ａは、透明な導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムおよび酸化スズの複合酸化物）、ＺｎＯ（Zinc Oxide：酸化亜鉛）等が挙げられる。 The first transparent electrode layer 28A and the second transparent electrode layer 38A are formed of a transparent conductive material. Examples of the transparent conductive material include ITO (Indium Tin Oxide: a composite oxide of indium tin oxide and tin oxide), ZnO (Zinc Oxide: zinc oxide) and the like.

第１金属電極層２９Ａおよび第２金属電極層３９Ａは、金属材料として、公知のＡｇ粉末を含有する導電性ペースト材料と比較して安価なＣｕを含む。例えば、第１金属電極層２９Ａおよび第２金属電極層３９Ａは、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法、またはめっき法を用いて形成される。 The first metal electrode layer 29A and the second metal electrode layer 39A contain Cu as a metal material, which is inexpensive as compared with a conductive paste material containing a known Ag powder. For example, the first metal electrode layer 29A and the second metal electrode layer 39A are formed by using a PVD method such as sputtering or a plating method.

第１コンタクト電極層５１Ａは、第１金属電極層２９Ａ上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第１領域７に形成されている。第２コンタクト電極層５２Ａは、第２金属電極層３９Ａ上に、すなわち半導体基板１１の裏面側の第２領域８に形成されている。すなわち、第１コンタクト電極層５１Ａおよび第２コンタクト電極層５２Ａは、図６に示すように、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー部と、櫛歯の支持部に相当するバスバー部とを有する。バスバー部は、半導体基板１１の一方の辺部に沿って第１方向（Ｘ方向）に延在し、フィンガー部は、バスバー部から、第１方向に交差する第２方向（Ｙ方向）に延在する。 The first contact electrode layer 51A is formed on the first metal electrode layer 29A, that is, in the first region 7 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. The second contact electrode layer 52A is formed on the second metal electrode layer 39A, that is, in the second region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11. That is, as shown in FIG. 6, the first contact electrode layer 51A and the second contact electrode layer 52A have a so-called comb shape, and correspond to a plurality of finger portions corresponding to comb teeth and a support portion of the comb teeth. It has a bus bar part to be used. The bus bar portion extends in the first direction (X direction) along one side of the semiconductor substrate 11, and the finger portion extends from the bus bar portion in the second direction (Y direction) intersecting the first direction. There is.

第１コンタクト電極層５１Ａおよび第２コンタクト電極層５２Ａは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ等の粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して硬化させてなる。これらの中でも、印刷材料としては、配線部材との接続のための半田とのコンタクト性の観点で、Ａｇペースト材料が好ましい。 The first contact electrode layer 51A and the second contact electrode layer 52A are formed by printing and curing a printing material containing a particulate metal material such as Cu, Ag, Al or the like, a resin material and a solvent. Among these, as the printing material, the Ag paste material is preferable from the viewpoint of contactability with the solder for connection with the wiring member.

図６に示すように、第１配線部材９１は、第１コンタクト電極層５１Ａを介して第１電極層２７Ａのバスバー部に電気的に接続される。一方、第２配線部材９２は、第２コンタクト電極層５２Ａを介して第２電極層３７Ａのバスバー部に電気的に接続される。 As shown in FIG. 6, the first wiring member 91 is electrically connected to the bus bar portion of the first electrode layer 27A via the first contact electrode layer 51A. On the other hand, the second wiring member 92 is electrically connected to the bus bar portion of the second electrode layer 37A via the second contact electrode layer 52A.

ここで、本願発明者（ら）は、このような太陽電池の低コスト化の目的で、金属電極層２９Ａ，３９Ａの材料として、比較的に高価な公知のＡｇペーストに代えて、比較的に安価な金属、例えばＣｕ（例えば、スパッタリング等のＰＶＤ法またはめっき法を用いて製膜後、ウエットエッチング）を用いることを考案している。なお、配線部材９１，９２とのコンタクト性を考慮し、金属電極層２９Ａ，３９Ａ上に、Ａｇペーストからなるコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａを用いる。 Here, the inventors of the present application have used, for the purpose of reducing the cost of such a solar cell, as a material for the metal electrode layers 29A and 39A, in place of a relatively expensive known Ag paste, relatively. It is devised to use an inexpensive metal such as Cu (for example, wet etching after film formation using a PVD method such as sputtering or a plating method). In consideration of the contact property with the wiring members 91 and 92, the contact electrode layers 51A and 52A made of Ag paste are used on the metal electrode layers 29A and 39A.

また、本願発明者（ら）は、このような太陽電池の製造プロセルの簡略化の目的で、配線部材９１，９２とのコンタクトを確保するためのコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａ（Ａｇペースト）を、金属電極層２９Ａ，３９Ａ（例えばＣｕ）および透明電極層２８Ａ，３８Ａのウエットエッチングのレジストとして兼用することを考案している。以下に、このような本願発明者（ら）の考案の太陽電池およびその製造方法について、比較例２として説明する。 Further, the inventors of the present application have provided contact electrode layers 51A and 52A (Ag paste) for ensuring contact with the wiring members 91 and 92 for the purpose of simplifying the manufacturing process of such a solar cell. It is devised to be used as a resist for wet etching of the metal electrode layers 29A and 39A (for example, Cu) and the transparent electrode layers 28A and 38A. Hereinafter, such a solar cell devised by the inventors of the present application and a method for manufacturing the same will be described as Comparative Example 2.

（比較例２の太陽電池）
図９は、比較例２に係る太陽電池の断面図であって、図６におけるVII－VII線相当の断面図である。図９に示す比較例２の太陽電池１Ｙは、図７に示す太陽電池１Ａと比較して、主に、第１電極層２７Ｙの幅、すなわち第１金属電極層２９Ｙおよび第１透明電極層２８Ｙの幅が、第１コンタクト電極層５１Ｙの幅と同一または狭い点、および、第２電極層３７Ｙの幅、すなわち第２金属電極層３９Ｙおよび第２透明電極層３８Ｙの幅が、第２コンタクト電極層５２Ｙの幅と同一または狭い点で、第２実施形態と異なる。 (Solar cell of Comparative Example 2)
FIG. 9 is a cross-sectional view of the solar cell according to Comparative Example 2, which is a cross-sectional view corresponding to lines VII-VII in FIG. Compared with the solar cell 1A shown in FIG. 7, the solar cell 1Y of Comparative Example 2 shown in FIG. 9 mainly has the width of the first electrode layer 27Y, that is, the first metal electrode layer 29Y and the first transparent electrode layer 28Y. The width of the first contact electrode layer 51Y is the same as or narrower than the width of the first contact electrode layer 51Y, and the width of the second electrode layer 37Y, that is, the width of the second metal electrode layer 39Y and the second transparent electrode layer 38Y is the second contact electrode. It differs from the second embodiment in that it is the same as or narrower in the width of the layer 52Y.

（比較例２の太陽電池の製造方法）
以下では、図１０Ａ～図１０Ｂを参照して、比較例２の太陽電池の製造方法における電極層２７Ｙ，３７Ｙの製造プロセスについて主に説明する。比較例２の電極層２７Ｙ，３７Ｙの製造プロセスでは、コンタクト電極層５１Ｙ，５２Ｙを形成し、その後、コンタクト電極層５１Ｙ，５２Ｙをマスクとして、電極層２７Ｙ，３７Ｙ、すなわち金属電極層２９Ｙ，３９Ｙおよび透明電極層２８Ｙ，３８Ｙ、の同時パターニングを行う。 (Manufacturing method of solar cell of Comparative Example 2)
Hereinafter, the manufacturing process of the electrode layers 27Y and 37Y in the method for manufacturing the solar cell of Comparative Example 2 will be mainly described with reference to FIGS. 10A to 10B. In the manufacturing process of the electrode layers 27Y and 37Y of Comparative Example 2, the contact electrode layers 51Y and 52Y are formed, and then the contact electrode layers 51Y and 52Y are used as a mask to form the electrode layers 27Y and 37Y, that is, the metal electrode layers 29Y and 39Y and the metal electrode layers 29Y and 39Y. Simultaneous patterning of the transparent electrode layers 28Y and 38Y is performed.

図１０Ａは、比較例２に係る太陽電池の製造方法における透明電極層材料膜形成工程、金属電極層材料膜形成工程およびコンタクト電極層形成工程を示す図であり、図１０Ｂは、比較例２に係る太陽電池の製造方法における電極層形成工程、すなわち透明電極層形成工程および金属電極層形成工程を示す図である。図１０Ａ～図１０Ｂでは、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。 FIG. 10A is a diagram showing a transparent electrode layer material film forming step, a metal electrode layer material film forming step, and a contact electrode layer forming step in the method for manufacturing a solar cell according to Comparative Example 2, and FIG. 10B is shown in Comparative Example 2. It is a figure which shows the electrode layer formation process, that is, the transparent electrode layer formation process, and the metal electrode layer formation process in the said manufacturing method of a solar cell. 10A to 10B show the back surface side of the semiconductor substrate 11, and omit the front surface side of the semiconductor substrate 11.

まず、図１０Ａに示すように、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上にこれらに跨って一連の透明電極層材料膜２８Ｚを形成する（透明電極層材料膜形成工程）。次に、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法、またはめっき法を用いて、透明電極層材料膜２８Ｚ上に、すなわち第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５に跨って一連の金属電極層材料膜２９Ｚを形成する（金属電極層材料膜形成工程）。 First, as shown in FIG. 10A, a series of transparent electrode layer material films 28Z are formed on the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 by using, for example, a CVD method or a PVD method. (Transparent electrode layer material film forming step). Next, using a PVD method such as sputtering or a plating method, a series of metal electrode layers are placed on the transparent electrode layer material film 28Z, that is, across the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35. A material film 29Z is formed (metal electrode layer material film forming step).

次に、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第１導電型半導体層２５上に、すなわち第１領域７に、第１コンタクト電極層５１Ｙを形成する。また、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第２導電型半導体層３５上に、すなわち第２領域８に、第２コンタクト電極層５２Ｙを形成する（コンタクト電極層形成工程）。なお、第１コンタクト電極層５１Ｙと第２コンタクト電極層５２Ｙとは、互いに離間するように形成される。 Next, the first contact electrode layer 51Y is formed on the first conductive semiconductor layer 25 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the first region 7. Further, the second contact electrode layer 52Y is formed on the second conductive semiconductor layer 35 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the second region 8 (contact electrode layer forming step). ). The first contact electrode layer 51Y and the second contact electrode layer 52Y are formed so as to be separated from each other.

例えば、スクリーン印刷またはグラビア印刷のようなプレス印刷、またはインクジェット印刷のような吐出印刷等のパターン印刷法を用いて、Ａｇ粒子、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料、すなわちＡｇペースト材料を印刷して焼成（硬化）することにより、第１コンタクト電極層５１Ｙおよび第２コンタクト電極層５２Ｙを形成する。 For example, using a pattern printing method such as press printing such as screen printing or gravure printing, or ejection printing such as inkjet printing, a printing material containing Ag particles, a resin material and a solvent, that is, an Ag paste material is printed. By firing (curing), the first contact electrode layer 51Y and the second contact electrode layer 52Y are formed.

次に、図１０Ｂに示すように、第１コンタクト電極層５１Ｙおよび第２コンタクト電極層５２Ｙをマスクとするエッチング法を用いて、金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚを同時にパターニングすることにより、互いに分離された第１透明電極層２８Ｙおよび第２透明電極層３８Ｙ、および、互いに分離された第１金属電極層２９Ｙおよび第２金属電極層３９Ｙを形成する（透明電極層形成工程、金属電極層形成工程）。これにより、第１電極層２７Ｙおよび第２電極層３７Ｙが形成される。 Next, as shown in FIG. 10B, the metal electrode layer material film 29Z and the transparent electrode layer material film 28Z are simultaneously patterned using an etching method using the first contact electrode layer 51Y and the second contact electrode layer 52Y as masks. Thereby, the first transparent electrode layer 28Y and the second transparent electrode layer 38Y separated from each other, and the first metal electrode layer 29Y and the second metal electrode layer 39Y separated from each other are formed (transparent electrode layer forming step, Metal electrode layer forming step). As a result, the first electrode layer 27Y and the second electrode layer 37Y are formed.

金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚの同時エッチングのエッチング溶液としては、過硫酸アンモニウム（過硫安）等の酸化剤と塩酸（ＨＣｌ）との混合溶液が挙げられる。 Examples of the etching solution for simultaneous etching of the metal electrode layer material film 29Z and the transparent electrode layer material film 28Z include a mixed solution of an oxidizing agent such as ammonium persulfate (ammonium persulfate) and hydrochloric acid (HCl).

本願発明者（ら）の知見によれば、この比較例２の太陽電池１Ｙの製造方法でも、太陽電池１Ｘの性能が低下してしまうことがある。これは以下のように考察される。 According to the findings of the inventors of the present application, even with this method of manufacturing the solar cell 1Y of Comparative Example 2, the performance of the solar cell 1X may be deteriorated. This is considered as follows.

第一に、比較例１と同様に、金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚのウエットエッチングの際に、エッチング溶液がＡｇペーストからなるコンタクト電極層５１Ｙ，５２Ｙに浸入する。その後、アニールまたは使用環境下において加熱されると、コンタクト電極層５１Ｙ，５２Ｙに浸入したエッチング溶液が、Ｃｕからなる金属電極層２９Ｙ，３９Ｙおよび透明電極層２８Ｙ，３８Ｙを溶かす。すると、Ｃｕが、何らかの要因により半導体層２５，２３，３５，３３を介して（例えば局所的な欠陥等を介して）、半導体基板１１に拡散する。これにより、半導体基板１１にダメージが生じ、太陽電池１Ｙの性能が低下してしまうことが考えられる（信頼性）。 First, as in Comparative Example 1, the etching solution penetrates into the contact electrode layers 51Y and 52Y made of Ag paste during wet etching of the metal electrode layer material film 29Z and the transparent electrode layer material film 28Z. Then, when annealed or heated in a use environment, the etching solution infiltrated into the contact electrode layers 51Y and 52Y dissolves the metal electrode layers 29Y and 39Y and the transparent electrode layers 28Y and 38Y made of Cu. Then, Cu diffuses to the semiconductor substrate 11 via the semiconductor layers 25, 23, 35, 33 (for example, through local defects or the like) for some reason. This may cause damage to the semiconductor substrate 11 and reduce the performance of the solar cell 1Y (reliability).

第二に、比較例１と同様に、金属電極層材料膜２９Ｚおよび透明電極層材料膜２８Ｚのエッチング溶液として酸化剤と塩酸との混合溶液が用いられるが、このエッチング溶液において、酸化剤の還元反応により塩酸から塩素が生成される。すると、この塩素によりＡｇペーストからなるコンタクト電極層５１Ｙ，５２Ｙが塩化銀に変性される。これにより、配線部材に対するコンタクト電極層５１Ｙ，５２Ｙのコンタクト性が低下し、太陽電池１Ｙの性能が低下してしまうことが考えられる（コンタクト性）。 Secondly, as in Comparative Example 1, a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid is used as an etching solution for the metal electrode layer material film 29Z and the transparent electrode layer material film 28Z. In this etching solution, the oxidizing agent is reduced. Chlorine is produced from hydrochloric acid by the reaction. Then, the contact electrode layers 51Y and 52Y made of Ag paste are denatured into silver chloride by this chlorine. As a result, it is considered that the contact property of the contact electrode layers 51Y and 52Y with respect to the wiring member is deteriorated, and the performance of the solar cell 1Y is deteriorated (contact property).

この点に関し、本願発明者（ら）は、酸化剤と塩酸との混合溶液を用いる必要がある、Ｃｕからなる金属電極層のエッチングを行った後に、Ａｇからなるコンタクト電極層を形成し、その後、塩酸のみを用いて透明電極層のエッチングを行うことを考案する。 In this regard, the inventors of the present application formed a contact electrode layer made of Ag after etching a metal electrode layer made of Cu, which requires the use of a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid, and then formed a contact electrode layer made of Ag. , It is devised to etch the transparent electrode layer using only hydrochloric acid.

（第２実施形態の太陽電池の製造方法）
以下では、図８Ａ～図８Ｇを参照して、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。図８Ａは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における半導体層形成工程を示す図であり、図８Ｂは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明電極層材料膜形成工程および金属電極層材料膜形成工程（電極層材料膜形成工程）を示す図である。また、図８Ｃは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層形成工程を示す図であり、図８Ｄは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における金属電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図であり、図８Ｅは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における絶縁層除去工程を示す図である。また、図８Ｆは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法におけるコンタクト電極層形成工程を示す図であり、図８Ｇは、第２実施形態に係る太陽電池の製造方法における透明電極層形成工程（電極層形成工程）を示す図である。図８Ａ～図８Ｇでも、半導体基板１１の裏面側を示し、半導体基板１１の表面側を省略する。 (Manufacturing method of the solar cell of the second embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a solar cell according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 8A to 8G. FIG. 8A is a diagram showing a semiconductor layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the second embodiment, and FIG. 8B is a transparent electrode layer material film forming step in the solar cell manufacturing method according to the second embodiment. It is a figure which shows the metal electrode layer material film formation process (the electrode layer material film formation process). Further, FIG. 8C is a diagram showing an insulating layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the second embodiment, and FIG. 8D is a metal electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the second embodiment. FIG. 8E is a diagram showing an electrode layer forming step), and FIG. 8E is a diagram showing an insulating layer removing step in the method for manufacturing a solar cell according to a second embodiment. Further, FIG. 8F is a diagram showing a contact electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the second embodiment, and FIG. 8G is a transparent electrode layer forming step in the solar cell manufacturing method according to the second embodiment. It is a figure which shows (the electrode layer formation process). Also in FIGS. 8A to 8G, the back surface side of the semiconductor substrate 11 is shown, and the front surface side of the semiconductor substrate 11 is omitted.

まず、図８Ａに示すように、上述同様に、半導体基板１１の裏面側の一部に、具体的には第１領域７に、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５を形成する（半導体層形成工程）。次に、上述同様に、半導体基板１１の裏面側の他の一部に、具体的には第２領域８に、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５を形成する（半導体層形成工程）。なお、この半導体層形成工程において、半導体基板１１の受光面側の全面に、パッシベーション層１３を形成してもよい（図示省略）。 First, as shown in FIG. 8A, the passivation layer 23 and the first conductive semiconductor layer 25 are formed in a part of the back surface side of the semiconductor substrate 11, specifically in the first region 7, as described above (semiconductor). Layer formation step). Next, similarly to the above, the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 are formed on the other part of the back surface side of the semiconductor substrate 11, specifically in the second region 8 (semiconductor layer forming step). .. In this semiconductor layer forming step, the passivation layer 13 may be formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving surface side (not shown).

次に、図８Ｂに示すように、上述同様に、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５上にこれらに跨って一連の透明電極層材料膜２８Ｚを形成する（透明電極層材料膜形成工程）。透明電極層材料膜２８Ｚの形成方法としては、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法等が用いられる。 Next, as shown in FIG. 8B, a series of transparent electrode layer material films 28Z are formed on the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 in the same manner as described above (transparent electrode layer). Material film forming process). As a method for forming the transparent electrode layer material film 28Z, for example, a CVD method, a PVD method, or the like is used.

次に、上述同様に、透明電極層材料膜２８Ｚ上に、すなわち第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５に跨って一連の金属電極層材料膜２９Ｚ（例えばＣｕ）を形成する（金属電極層材料膜形成工程）。金属電極層材料膜２９Ｚの形成方法としては、例えばスパッタリング等のＰＶＤ法、またはめっき法が用いられる。 Next, similarly to the above, a series of metal electrode layer material films 29Z (for example, Cu) are formed on the transparent electrode layer material film 28Z, that is, straddling the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35. (Metal electrode layer material film forming step). As a method for forming the metal electrode layer material film 29Z, for example, a PVD method such as sputtering or a plating method is used.

次に、図８Ｃに示すように、上述同様に、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第１導電型半導体層２５上に、すなわち第１領域７に、第１絶縁層４１Ａを形成する。また、透明電極層材料膜２８Ｚおよび金属電極層材料膜２９Ｚを介して第２導電型半導体層３５上に、すなわち第２領域８に、第２絶縁層４２Ａを形成する（絶縁層形成工程）。なお、第１絶縁層４１Ａと第２絶縁層４２Ａとは、互いに離間するように形成される。 Next, as shown in FIG. 8C, as described above, the first insulation is provided on the first conductive semiconductor layer 25 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the first region 7. Form layer 41A. Further, the second insulating layer 42A is formed on the second conductive semiconductor layer 35 via the transparent electrode layer material film 28Z and the metal electrode layer material film 29Z, that is, in the second region 8 (insulation layer forming step). The first insulating layer 41A and the second insulating layer 42A are formed so as to be separated from each other.

第１絶縁層４１Ａおよび第２絶縁層４２Ａの形成方法としては、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法、インクジェット法、グラビアコーティング法、またはディスペンサー法等が挙げられる。これらの中でも、スクリーン印刷またはグラビア印刷のようなプレス印刷、またはインクジェット印刷のような吐出印刷等のパターン印刷法を用いて、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して焼成（硬化）することにより、第１絶縁層４１Ａおよび第２絶縁層４２Ａを形成するとよい。 Examples of the method for forming the first insulating layer 41A and the second insulating layer 42A include a PVD method, a CVD method, a screen printing method, an inkjet method, a gravure coating method, a dispenser method and the like. Among these, printing materials containing resin materials and solvents are printed and fired (cured) using a pattern printing method such as press printing such as screen printing or gravure printing, or ejection printing such as inkjet printing. It is preferable to form the first insulating layer 41A and the second insulating layer 42A.

次に、図８Ｄに示すように、第１絶縁層４１Ａおよび第２絶縁層４２Ａをマスクとするエッチング法を用いて、第１絶縁層４１Ａと第２絶縁層４２Ａとの間における金属電極層材料膜２９Ｚの露出部分を除去することにより、第１領域７にパターン化された第１金属電極層２９Ａを形成し、第２領域８にパターン化された第２金属電極層３９Ａを形成する（金属電極層形成工程：電極層形成工程）。 Next, as shown in FIG. 8D, a metal electrode layer material between the first insulating layer 41A and the second insulating layer 42A is used by an etching method using the first insulating layer 41A and the second insulating layer 42A as masks. By removing the exposed portion of the film 29Z, the patterned first metal electrode layer 29A is formed in the first region 7, and the patterned second metal electrode layer 39A is formed in the second region 8 (metal). Electrode layer forming step: Electrode layer forming step).

金属電極層材料膜２９Ｚのエッチングのエッチング溶液としては、過硫酸アンモニウム（過硫安）等の酸化剤と塩酸（ＨＣｌ）との混合溶液が挙げられる。このとき、Ａｇからなるコンタクト電極層が形成されていないため、コンタクト電極層にエッチング溶液が含まれることがない。また、コンタクト電極層が変性することがない。 Examples of the etching solution for etching the metal electrode layer material film 29Z include a mixed solution of an oxidizing agent such as ammonium persulfate (ammonium persulfate) and hydrochloric acid (HCl). At this time, since the contact electrode layer made of Ag is not formed, the etching solution is not contained in the contact electrode layer. In addition, the contact electrode layer is not denatured.

次に、図８Ｅに示すように、第１絶縁層４１Ａおよび第２絶縁層４２Ａを除去する。除去溶液としては、アセトンなどの有機溶剤または水酸化ナトリウム溶液などのアルカリ溶液が挙げられる。 Next, as shown in FIG. 8E, the first insulating layer 41A and the second insulating layer 42A are removed. Examples of the removal solution include an organic solvent such as acetone or an alkaline solution such as sodium hydroxide solution.

次に、図８Ｆに示すように、第１絶縁層４１Ａ上に第１コンタクト電極層５１Ａを形成し、第２絶縁層４２Ａ上に第２コンタクト電極層５２Ａを形成する（コンタクト電極層形成工程）。 Next, as shown in FIG. 8F, the first contact electrode layer 51A is formed on the first insulating layer 41A, and the second contact electrode layer 52A is formed on the second insulating layer 42A (contact electrode layer forming step). ..

第１コンタクト電極層５１Ａおよび第２コンタクト電極層５２Ａの形成方法としては、スクリーン印刷またはグラビア印刷のようなプレス印刷、またはインクジェット印刷のような吐出印刷等のパターン印刷法が挙げられる。パターン印刷法では、Ａｇ粒子、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料、すなわちＡｇペースト材料を印刷して焼成（硬化）することにより、第１コンタクト電極層５１Ａおよび第２コンタクト電極層５２Ａを形成する。 Examples of the method for forming the first contact electrode layer 51A and the second contact electrode layer 52A include a pattern printing method such as press printing such as screen printing or gravure printing, or ejection printing such as inkjet printing. In the pattern printing method, a printing material containing Ag particles, a resin material and a solvent, that is, an Ag paste material is printed and fired (cured) to form a first contact electrode layer 51A and a second contact electrode layer 52A.

次に、図８Ｇに示すように、第１コンタクト電極層５１Ａおよび第１金属電極層２９Ａ、および第２コンタクト電極層５２Ａおよび第２金属電極層３９Ａをマスクとするエッチング法を用いて、第１金属電極層２９Ａと第２金属電極層３９Ａとの間における透明電極層材料膜２８Ｚの露出部分を除去することにより、第１領域７にパターン化された第１透明電極層２８Ａを形成し、第２領域８にパターン化された第２透明電極層３８Ａを形成する（透明電極層形成工程：電極層形成工程）。これにより、第１電極層２７Ａおよび第２電極層３７Ａが形成される。 Next, as shown in FIG. 8G, a first etching method using the first contact electrode layer 51A and the first metal electrode layer 29A, and the second contact electrode layer 52A and the second metal electrode layer 39A as masks is used. By removing the exposed portion of the transparent electrode layer material film 28Z between the metal electrode layer 29A and the second metal electrode layer 39A, the first transparent electrode layer 28A patterned in the first region 7 is formed, and the first transparent electrode layer 28A is formed. A second transparent electrode layer 38A patterned in two regions 8 is formed (transparent electrode layer forming step: electrode layer forming step). As a result, the first electrode layer 27A and the second electrode layer 37A are formed.

透明電極層材料膜２８Ｚのエッチング溶液としては、塩酸（ＨＣｌ）が挙げられる。このとき、酸化剤と塩酸との混合溶液が用いられないため、Ｃｕからなる金属電極層２９Ａ，３９Ａを溶かすことがなく、Ｃｕが、何らかの要因により半導体層２５，２３，３５，３３を介して（例えば局所的な欠陥等を介して）、半導体基板１１に拡散することがない。そのため、半導体基板１１にダメージが生じることがない。また、コンタクト電極層５１Ａ，５２Ａが変性することがない。 Examples of the etching solution of the transparent electrode layer material film 28Z include hydrochloric acid (HCl). At this time, since the mixed solution of the oxidizing agent and hydrochloric acid is not used, the metal electrode layers 29A and 39A made of Cu are not dissolved, and Cu passes through the semiconductor layers 25, 23, 35 and 33 for some reason. It does not diffuse to the semiconductor substrate 11 (eg, through local defects or the like). Therefore, the semiconductor substrate 11 is not damaged. Further, the contact electrode layers 51A and 52A are not denatured.

その後、半導体基板１１の受光面側の全面に、光学調整層１５を形成する（図示省略）。以上の工程により、図６および図７に示す本実施形態の裏面電極型の太陽電池１Ａが得られる。 After that, the optical adjustment layer 15 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11 on the light receiving surface side (not shown). Through the above steps, the back electrode type solar cell 1A of the present embodiment shown in FIGS. 6 and 7 can be obtained.

以上説明したように、本実施形態の太陽電池の製造方法でも、金属電極層２９Ａ，３９Ａの材料として、比較的に高価な公知のＡｇペーストに代えて、比較的に安価な金属、例えばＣｕ（例えば、スパッタリング等のＰＶＤ法またはめっき法を用いて製膜後、ウエットエッチング）を用いる。これにより、太陽電池１Ａの低コスト化が可能である。 As described above, also in the method for manufacturing a solar cell of the present embodiment, as a material for the metal electrode layers 29A and 39A, a relatively inexpensive metal such as Cu (Cu) can be used instead of the relatively expensive known Ag paste. For example, wet etching is used after film formation using a PVD method such as sputtering or a plating method. This makes it possible to reduce the cost of the solar cell 1A.

更に、本実施形態の太陽電池の製造方法でも、酸化剤と塩酸との混合溶液を用いる必要がある、Ｃｕからなる金属電極層２９Ａ，３９Ａのエッチングを行った後に、Ａｇからなるコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａを形成し、その後、塩酸のみを用いて透明電極層２８Ａ，３８Ａのエッチングを行う。これにより、以下に詳説するように、太陽電池１Ａの性能の低下を抑制することができる。 Further, also in the method for manufacturing a solar cell of the present embodiment, it is necessary to use a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid. After etching the metal electrode layers 29A and 39A made of Cu, the contact electrode layer 51A made of Ag is performed. , 52A is formed, and then the transparent electrode layers 28A and 38A are etched using only hydrochloric acid. Thereby, as described in detail below, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the solar cell 1A.

第一に、金属電極層２９Ａ，３９Ａのウエットエッチングのための酸化剤と塩酸との混合溶液に、Ａｇペーストからなるコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａが触れることがない。その結果、上述した比較例２のように、Ａｇペーストからなるコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａに浸入するエッチング溶液に起因する、Ｃｕの半導体基板１１への拡散がない。これにより、Ｃｕに起因する半導体基板１１のダメージが生じず、これに起因する太陽電池１Ａの性能の低下を抑制することができる（信頼性）。 First, the contact electrode layers 51A and 52A made of Ag paste do not come into contact with the mixed solution of the oxidizing agent for wet etching of the metal electrode layers 29A and 39A and hydrochloric acid. As a result, as in Comparative Example 2 described above, there is no diffusion of Cu into the semiconductor substrate 11 due to the etching solution infiltrating into the contact electrode layers 51A and 52A made of Ag paste. As a result, the semiconductor substrate 11 is not damaged due to Cu, and the deterioration of the performance of the solar cell 1A due to this can be suppressed (reliability).

第二に、Ａｇからなるコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａが、酸化剤と塩酸との混合溶液に触れることがなく、変性することがない。これにより、Ａｇからなるコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａの変性に起因する、配線部材に対するコンタクト電極層５１Ａ，５２Ａのコンタクト性の低下がなく、これに起因する太陽電池１Ａの性能の低下を抑制することができる（コンタクト性）。 Secondly, the contact electrode layers 51A and 52A made of Ag do not come into contact with the mixed solution of the oxidizing agent and hydrochloric acid and are not denatured. As a result, there is no deterioration in the contact property of the contact electrode layers 51A and 52A with respect to the wiring member due to the modification of the contact electrode layers 51A and 52A made of Ag, and the deterioration in the performance of the solar cell 1A due to this is suppressed. Can be done (contact property).

このように、本実施形態の太陽電池の製造方法でも、太陽電池の低コスト化を図っても、太陽電池の性能低下を抑制することができる。 As described above, even with the method for manufacturing the solar cell of the present embodiment and the cost reduction of the solar cell, the deterioration of the performance of the solar cell can be suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、結晶シリコン系材料を用いた太陽電池１，１Ａの製造方法について例示した。しかし、本発明はこれに限定されず、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の種々の材料を用いた太陽電池の製造方法に適用可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, a method for manufacturing a solar cell 1, 1A using a crystalline silicon-based material has been exemplified. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a method for manufacturing a solar cell using various materials such as gallium arsenide (GaAs).

また、上述した実施形態では、ヘテロ接合型の太陽電池１，１Ａの製造方法について例示した。しかし、本発明はこれに限定されず、ホモ接合型の太陽電池等の種々の太陽電池の製造方法に適用可能である。 Further, in the above-described embodiment, a method for manufacturing the heterozygous solar cells 1, 1A has been exemplified. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various methods for manufacturing solar cells such as homozygous solar cells.

１，１Ａ，１Ｘ，１Ｙ 太陽電池
７ 第１領域
８ 第２領域
１１ 半導体基板
１３，２３，３３ パッシベーション層
１５ 光学調整層
２５ 第１導電型半導体層
２７，２７Ａ，２７Ｘ，２７Ｙ 第１電極層
２８，２８Ａ，２８Ｘ，２８Ｙ 第１透明電極層
２８Ｚ 透明電極層材料膜
２９，２９Ａ，２９Ｘ，２９Ｙ 第１金属電極層
２９Ｚ 金属電極層材料膜
３５ 第２導電型半導体層
３７，３７Ａ，３７Ｘ，３７Ｙ 第２電極層
３８，３８Ａ，３８Ｘ，３８Ｙ 第２透明電極層
３９，３９，３９Ｘ，３９Ｙ 第２金属電極層
４１，４１Ａ，４１Ｘ 第１絶縁層
４１ａ 第１非絶縁領域
４２，４２Ａ，４２Ｘ 第２絶縁層
４２ａ 第２非絶縁領域
５１，５１Ａ，５１Ｘ，５１Ｙ 第１コンタクト電極
５１Ａ，５１Ｙ 第１コンタクト電極層
５２，５２Ａ，５２Ｘ，５２Ｙ 第２コンタクト電極
５２Ａ，５２Ｙ 第２コンタクト電極層
９１，９１Ａ 第１配線部材
９２，９２Ａ 第２配線部材
Ｘ１ 第１直線
Ｘ２ 第２直線 1,1A, 1X, 1Y Solar cell 7 1st region 8 2nd region 11 Semiconductor substrate 13, 23, 33 Passion layer 15 Optical adjustment layer 25 1st conductive semiconductor layer 27, 27A, 27X, 27Y 1st electrode layer 28 , 28A, 28X, 28Y 1st transparent electrode layer 28Z transparent electrode layer material film 29, 29A, 29X, 29Y 1st metal electrode layer 29Z metal electrode layer material film 35 2nd conductive semiconductor layer 37, 37A, 37X, 37Y 2 Electrode layer 38, 38A, 38X, 38Y 2nd transparent electrode layer 39, 39, 39X, 39Y 2nd metal electrode layer 41, 41A, 41X 1st insulating layer 41a 1st non-insulated region 42, 42A, 42X 2nd insulating Layer 42a Second non-insulated region 51, 51A, 51X, 51Y First contact electrode 51A, 51Y First contact electrode layer 52, 52A, 52X, 52Y Second contact electrode 52A, 52Y Second contact electrode layer 91, 91A First Wiring member 92, 92A 2nd wiring member X1 1st straight line X2 2nd straight line

Claims (12)

半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、
前記半導体基板の前記一方主面側における前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層の上に、一連の透明電極層材料膜を形成する透明電極層材料膜形成工程と、
前記透明電極層材料膜の上に、一連の金属電極層材料膜であって、銅を含む前記金属電極層材料膜を形成する金属電極層材料膜形成工程と、
前記第１領域における前記金属電極層材料膜を第１非絶縁領域を除いて全体的に覆う第１絶縁層、および、前記第２領域における前記金属電極層材料膜を第２非絶縁領域を除いて全体的に覆う第２絶縁層であって、互いに離間する前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層をマスクとするエッチング法を用いて、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間における、および前記第１非絶縁領域および前記第２非絶縁領域における、前記金属電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１金属電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２金属電極層を形成し、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を除去せずに残す金属電極層形成工程と、
前記第１非絶縁領域における前記透明電極層材料膜の上に、前記第１金属電極層の側面および前記第１絶縁層の側面と接するように第１コンタクト電極を形成し、前記第２非絶縁領域における前記透明電極層材料膜の上に、前記第２金属電極層の側面および前記第２絶縁層の側面と接するように第２コンタクト電極を形成するコンタクト電極形成工程と、
前記第１絶縁層および前記第１コンタクト電極、および前記第２絶縁層および前記第２コンタクト電極をマスクとするエッチング法を用いて、前記透明電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１透明電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２透明電極層を形成し、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を除去せずに残す透明電極層形成工程と、
を含む、太陽電池の製造方法。 A semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer, a first transparent electrode layer, and a first metal electrode layer laminated in order in a first region that is a part of one main surface side of the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate. On the other hand, it is a method for manufacturing a back electrode type solar cell provided with a second conductive semiconductor layer, a second transparent electrode layer and a second metal electrode layer, which are sequentially laminated in a second region which is another part on the main surface side. hand,
A transparent electrode layer material film forming step of forming a series of transparent electrode layer material films on the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer on the one main surface side of the semiconductor substrate.
A metal electrode layer material film forming step of forming the metal electrode layer material film containing copper, which is a series of metal electrode layer material films, on the transparent electrode layer material film.
The first insulating layer that covers the metal electrode layer material film in the first region as a whole except for the first non-insulating region, and the metal electrode layer material film in the second region excluding the second non-insulating region. A second insulating layer that covers the entire surface, and an insulating layer forming step that forms the first insulating layer and the second insulating layer that are separated from each other.
Using an etching method using the first insulating layer and the second insulating layer as masks, between the first insulating layer and the second insulating layer, and the first non-insulated region and the second non-insulated region. By removing the exposed portion of the metal electrode layer material film in the region, the first metal electrode layer patterned in the first region is formed, and the second metal patterned in the second region. A metal electrode layer forming step of forming an electrode layer and leaving the first insulating layer and the second insulating layer without removing them.
A first contact electrode is formed on the transparent electrode layer material film in the first non-insulated region so as to be in contact with the side surface of the first metal electrode layer and the side surface of the first insulating layer, and the second non-insulated region is formed. A contact electrode forming step of forming a second contact electrode on the transparent electrode layer material film in the region so as to be in contact with the side surface of the second metal electrode layer and the side surface of the second insulating layer.
By using an etching method using the first insulating layer and the first contact electrode, and the second insulating layer and the second contact electrode as masks, the exposed portion of the transparent electrode layer material film is removed. The first transparent electrode layer patterned in the first region is formed, the second transparent electrode layer patterned in the second region is formed, and the first insulating layer and the second insulating layer are removed. The process of forming a transparent electrode layer that is left untouched,
Manufacturing methods for solar cells, including. 前記コンタクト電極形成工程では、粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して硬化させることにより、前記第１コンタクト電極および前記第２コンタクト電極を形成する、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。 The first contact electrode and the second contact electrode are formed by printing and curing a printing material containing a particulate metal material, a resin material and a solvent in the contact electrode forming step according to claim 1. How to make solar cells. 前記印刷材料は、粒子状の銀材料を含む銀ペーストである、請求項２に記載の太陽電池の製造方法。 The method for manufacturing a solar cell according to claim 2, wherein the printing material is a silver paste containing a particulate silver material. 前記金属電極層形成工程では、エッチング溶液として酸化剤と塩酸との混合溶液を用い、
前記透明電極層形成工程では、エッチング溶液として塩酸を用いる、
請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。 In the metal electrode layer forming step, a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid is used as an etching solution.
In the transparent electrode layer forming step, hydrochloric acid is used as the etching solution.
The method for manufacturing a solar cell according to any one of claims 1 to 3. 半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池であって、
前記第１金属電極層を第１非絶縁領域を除いて全体的に覆うように前記第１領域に形成された第１絶縁層と、
前記第２金属電極層を第２非絶縁領域を除いて全体的に覆うように前記第２領域に形成された第２絶縁層と、
前記第１非絶縁領域に形成された第１コンタクト電極と、
前記第２非絶縁領域に形成された第２コンタクト電極と、
を備え、
前記第１金属電極層および前記第２金属電極層は、銅を含み、
前記第１非絶縁領域には、前記第１透明電極層が形成されており、前記第１金属電極層が形成されておらず、
前記第２非絶縁領域には、前記第２透明電極層が形成されており、前記第２金属電極層が形成されておらず、
前記第１コンタクト電極は、前記第１透明電極層の主面、前記第１金属電極層の側面および前記第１絶縁層の側面と接しており、
前記第２コンタクト電極は、前記第２透明電極層の主面、前記第２金属電極層の側面および前記第２絶縁層の側面と接している、
太陽電池。 A semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer, a first transparent electrode layer, and a first metal electrode layer laminated in order in a first region that is a part of one main surface side of the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate. On the other hand, it is a back electrode type solar cell provided with a second conductive semiconductor layer, a second transparent electrode layer and a second metal electrode layer laminated in order in a second region which is another part on the main surface side.
A first insulating layer formed in the first region so as to cover the first metal electrode layer as a whole except for the first non-insulating region.
A second insulating layer formed in the second region so as to cover the second metal electrode layer as a whole except for the second non-insulating region.
The first contact electrode formed in the first non-insulated region and
The second contact electrode formed in the second non-insulated region and
Equipped with
The first metal electrode layer and the second metal electrode layer contain copper and contain copper.
The first transparent electrode layer is formed in the first non-insulated region, and the first metal electrode layer is not formed.
The second transparent electrode layer is formed in the second non-insulated region, and the second metal electrode layer is not formed.
The first contact electrode is in contact with the main surface of the first transparent electrode layer, the side surface of the first metal electrode layer, and the side surface of the first insulating layer.
The second contact electrode is in contact with the main surface of the second transparent electrode layer, the side surface of the second metal electrode layer, and the side surface of the second insulating layer.
Solar cell. 前記第１コンタクト電極および前記第２コンタクト電極は、粒子状の銀を含む、請求項５に記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 5, wherein the first contact electrode and the second contact electrode contain particulate silver. 半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池の製造方法であって、
前記半導体基板の前記一方主面側における前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層の上に、一連の透明電極層材料膜を形成する透明電極層材料膜形成工程と、
前記透明電極層材料膜の上に、一連の金属電極層材料膜であって、銅を含む前記金属電極層材料膜を形成する金属電極層材料膜形成工程と、
前記第１領域における前記金属電極層材料膜を全体的に覆う第１絶縁層、および、前記第２領域における前記金属電極層材料膜を全体的に覆う第２絶縁層であって、互いに離間する前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層をマスクとするエッチング法を用いて、前記金属電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１金属電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２金属電極層を形成し、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層を除去する金属電極層形成工程と、
前記第１金属電極層の上に、第１コンタクト電極層を形成し、前記第２金属電極層の上に、第２コンタクト電極層を形成するコンタクト電極層形成工程と、
前記第１コンタクト電極層および前記第１金属電極層、および前記第２コンタクト電極層および前記第２金属電極層をマスクとするエッチング法を用いて、前記透明電極層材料膜の露出部分を除去することにより、前記第１領域にパターン化された前記第１透明電極層を形成し、前記第２領域にパターン化された前記第２透明電極層を形成する透明電極層形成工程と、
を含む、太陽電池の製造方法。 A semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer, a first transparent electrode layer, and a first metal electrode layer laminated in order in a first region that is a part of one main surface side of the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate. On the other hand, it is a method for manufacturing a back electrode type solar cell provided with a second conductive semiconductor layer, a second transparent electrode layer and a second metal electrode layer, which are sequentially laminated in a second region which is another part on the main surface side. hand,
A transparent electrode layer material film forming step of forming a series of transparent electrode layer material films on the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer on the one main surface side of the semiconductor substrate.
A metal electrode layer material film forming step of forming the metal electrode layer material film containing copper, which is a series of metal electrode layer material films, on the transparent electrode layer material film.
A first insulating layer that completely covers the metal electrode layer material film in the first region and a second insulating layer that completely covers the metal electrode layer material film in the second region, which are separated from each other. An insulating layer forming step for forming the first insulating layer and the second insulating layer,
The first metal electrode patterned in the first region by removing the exposed portion of the metal electrode layer material film by using an etching method using the first insulating layer and the second insulating layer as masks. A metal electrode layer forming step of forming a layer, forming the second metal electrode layer patterned in the second region, and removing the first insulating layer and the second insulating layer.
A contact electrode layer forming step of forming a first contact electrode layer on the first metal electrode layer and forming a second contact electrode layer on the second metal electrode layer.
The exposed portion of the transparent electrode layer material film is removed by using an etching method using the first contact electrode layer and the first metal electrode layer, and the second contact electrode layer and the second metal electrode layer as masks. Thereby, a transparent electrode layer forming step of forming the first transparent electrode layer patterned in the first region and forming the second transparent electrode layer patterned in the second region.
Manufacturing methods for solar cells, including. 前記コンタクト電極層形成工程では、粒子状の金属材料、樹脂材料および溶媒を含む印刷材料を印刷して硬化させることにより、前記第１コンタクト電極層および前記第２コンタクト電極層を形成する、請求項７に記載の太陽電池の製造方法。 The claim that the first contact electrode layer and the second contact electrode layer are formed by printing and curing a printing material containing a particulate metal material, a resin material and a solvent in the contact electrode layer forming step. 7. The method for manufacturing a solar cell according to 7. 前記印刷材料は、粒子状の銀材料を含む銀ペーストである、請求項８に記載の太陽電池の製造方法。 The method for manufacturing a solar cell according to claim 8, wherein the printing material is a silver paste containing a particulate silver material. 前記金属電極層形成工程では、エッチング溶液として酸化剤と塩酸との混合溶液を用い、
前記透明電極層形成工程では、エッチング溶液として塩酸を用いる、
請求項７～９のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。 In the metal electrode layer forming step, a mixed solution of an oxidizing agent and hydrochloric acid is used as an etching solution.
In the transparent electrode layer forming step, hydrochloric acid is used as the etching solution.
The method for manufacturing a solar cell according to any one of claims 7 to 9. 半導体基板と、前記半導体基板の一方主面側の一部である第１領域に順に積層された第１導電型半導体層、第１透明電極層および第１金属電極層と、前記半導体基板の前記一方主面側の他の一部である第２領域に順に積層された第２導電型半導体層、第２透明電極層および第２金属電極層を備える裏面電極型の太陽電池であって、
前記第１金属電極層の上に積層された第１コンタクト電極層と、
前記第２金属電極層の上に積層された第２コンタクト電極層と、
を備え、
前記第１金属電極層および前記第２金属電極層は、銅を含む、
太陽電池。 A semiconductor substrate, a first conductive semiconductor layer, a first transparent electrode layer, and a first metal electrode layer laminated in order in a first region that is a part of one main surface side of the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate. On the other hand, it is a back electrode type solar cell provided with a second conductive semiconductor layer, a second transparent electrode layer and a second metal electrode layer laminated in order in a second region which is another part on the main surface side.
The first contact electrode layer laminated on the first metal electrode layer and
The second contact electrode layer laminated on the second metal electrode layer and
Equipped with
The first metal electrode layer and the second metal electrode layer contain copper.
Solar cell. 前記第１コンタクト電極層および前記第２コンタクト電極層は、粒子状の銀を含む、請求項１１に記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 11, wherein the first contact electrode layer and the second contact electrode layer contain particulate silver.
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