JP7455564B2 - 太陽電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池及びその製造方法、及び太陽電池パネルに関し、さらに詳細には、構造を改善した太陽電池及びその製造方法、及び太陽電池パネルに関する。
〔関連技術〕
本発明は、韓国特許出願第１０－２０１８－０１５５２００号（出願日：２０１８年１２月５日）に基づくパリ条約４条の優先権主張を伴ったものであり、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂されるものである。

太陽電池は、様々な層及び電極を設計に基づいて形成することにより製造することができる。ところが、このような様々な層及び電極の設計に基づいて、太陽電池の効率が決定されることができる。太陽電池の商用化のためには、低効率を克服しなければならないところ、様々な層及び電極が太陽電池の効率を最大化するように設計されることが要求される。

従来に太陽電池において電極を形成する工程は、印刷、メッキ、スパッタリングなどの工程をそのまま利用して行われた。このように電極に対しては、工程の便宜性だけを追求して、従来の工程をそのまま用いたため、太陽電池の効率を向上させ、不良率を下げるには限界があった。

ところで、印刷工程だけを用いて電極を形成すると電極を形成するためのペーストが絶縁膜を貫通することができ、ペースト内の金属粒子が焼結することができる高い温度で熱処理する工程が必要である。高温の熱処理工程、絶縁膜の貫通のためにペースト内に含まれるガラスフリット等により太陽電池の特性が望まないように変化したり、ひどい場合、太陽電池が損傷することがあった。

そして、メッキ工程を用いて電極を形成するとめっき溶液を使用しなければならないが、めっき溶液によって太陽電池の特性が好ましくないものに変化したり、ひどい場合、太陽電池が損傷することがあった。そして、所望する部分のみメッキが行われるようにメッキ工程の前に、シード層を別々に形成しなければならず、処理工程が複雑化する。また、絶縁膜などにピンホール（ｐｉｎ ｈｏｌｅ）などが存在すると、所望しない部分にメッキされることがあった。

そして、スパッタリング工程のみを用いて電極を形成すれば、電極の厚さを十分に増加させ難くて抵抗を低減するのに限界があった。

本発明の目的は、電極の構造を改善して、優れた特性と効率を向上することができる太陽電池及びその製造方法を提供することにある。

さらに具体的に、本発明は、電極の積層構造と形成工程を具体化して電極の抵抗を低減して、充密度と効率を向上させながら、製造工程を単純化することができる太陽電池及びその製造方法を提供する。

一方、本発明は、優れた特性と効率を有する太陽電池を備えた、優れた出力、優れた安定性及び低不良率を有する太陽電池パネルを提供する。

〔本発明の一の態様〕
本発明は以下の態様を一例として例示することができる。
〔１〕太陽電池であって、
半導体基板と、
前記半導体基板上に、又は前記半導体基板の上に位置する、導電型領域と、
前記導電型領域に電気的に接続される電極と、を備えてなり、
前記電極が、第１電極部と、前記第１電極部の上に位置する第２電極部と、を備え、
前記第２電極部が、第１金属を含む複数の粒子が接続され、各粒子は、第１金属を備えるように形成された粒子接続層と、前記第１金属と、他の第２金属と、を備えてなり、少なくとも前記粒子接続層の外側表面を覆うカバー層を備えてなる、太陽電池。
〔２〕前記第１金属は、前記第１電極部の物質と同一であり、又は前記第１電極部の物質より小さい比抵抗を有するものであり、
前記第２金属は、前記第１金属よりイオン化傾向、又は金属の反応性が小さいものであり、前記第１金属の酸化を防止するものである、〔１〕に記載の太陽電池。
〔３〕前記第２金属が、前記第１金属より低い融点を有するはんだ物質を備えてなる、〔２〕に記載の太陽電池。
〔４〕前記第１金属が、銅、銀、アルミニウム、及び金からなる群から選択される少なくとも一つを備えてなり、
前記第２金属が、スズ、クロム、マンガン、モリブデン、及びニッケルからなる群から選択される少なくとも一つを備えてなる、〔１〕に記載の太陽電池。
〔５〕前記第１金属が銅を備えてなり、
前記第２金属がスズを備えてなる、〔４〕に記載の太陽電池。
〔６〕前記第２電極部が前記電極の最外郭層を構成し、
前記第２電極部の密度が前記第１電極部の密度より小さい、〔１〕に記載の太陽電池。
〔７〕前記第１電極部の厚さに対する前記第２電極部の厚さの割合が１０倍以上である、〔１〕に記載の太陽電池。
〔８〕前記粒子接続層の第１厚さが、前記粒子接続層の外側表面上に位置する部分で前記カバー層の第２厚さより大きい、〔７〕に記載の太陽電池。
〔９〕前記第１厚さに対する前記第２厚さの比率が０．０４乃至０．２である、〔８〕に記載の太陽電池。
〔１０〕前記カバー層の厚さが、前記粒子接続層の外側表面の表面粗さより大きい、〔１〕に記載の太陽電池。
〔１１〕前記カバー層の外側表面の表面粗さが、前記粒子接続層の外側表面の表面粗さより小さい、〔１〕に記載の太陽電池。
〔１２〕前記第２電極部の幅が、前記第１電極部の幅と同一であるか、又は前記第１電極部の幅より小さい、〔１〕に記載の太陽電池。
〔１３〕前記第２電極部が前記半導体基板と反対して位置する前記第１電極部の表面上にのみ形成され、前記半導体基板と交差する方向に延長された前記第１電極部の側面上には形成されない、〔１２〕に記載の太陽電池。
〔１４〕前記第１電極部は、
耐火金属を備えた第１電極層と、
前記第１電極層の上に位置し、前記第１電極層より低い抵抗を有する第２電極層と、
前記第２電極層上に形成されて拡散バリアとして作用する第３電極層と、
前記第３電極層の上に位置し、スズまたはニッケル－バナジウム合金を備えた第４電極層と、を備えてなり、
前記第２電極部が、前記第４電極層に接触して位置する、〔１〕に記載の太陽電池。
〔１５〕前記第１電極層がチタンを備え、
前記第２電極層がアルミニウムを備え、
前記第３電極層がチタンを備え、
前記第４電極層がニッケル－バナジウム合金を備えてなる、〔１４〕に記載の太陽電池。
〔１６〕前記導電型領域が、前記半導体基板の一面に位置し、第１導電型を有する第１導電型領域と、
前記半導体基板の前記一面において、前記第１導電型領域と別の位置に位置し、第２導電型を有する第２導電型領域と、を備えてなり、
前記電極が、前記第１導電型領域に接続される第１電極と、及び前記第２導電型領域に接続される第２電極と、を備えてなり、
前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも１つが、前記第１電極部と前記第２電極部とを備えてなる、〔１〕に記載の太陽電池。
〔１７〕太陽電池であって、
半導体基板と、
前記半導体基板に、又は前記半導体基板の上に位置する、導電型領域と、
前記導電型領域に電気的に接続される電極と、を備えてなり、
前記電極が、スパッタリングによって形成されたスパッタリング層で構成された第１電極部と、前記第１電極部の上に位置し、印刷によって形成された印刷層で構成された第２電極部と、を備えてなる、太陽電池。
〔１８〕太陽電池の製造方法であって、
半導体基板に、又は前記半導体基板の上に導電型領域を形成する段階と、
前記導電型領域に電気的に接続される電極を形成する段階と、を含んでなり、
前記電極を形成する段階は、スパッタリングによってスパッタリング層で構成された第１電極部を形成する段階と、前記第１電極部の上に印刷によって印刷層で構成された第２電極部を形成する段階と、を含んでなる、太陽電池の製造方法。
〔１９〕前記第２電極部を形成する段階において、
第１金属を含むコア層と、前記コア層上にコーティングされ、前記第１金属と他の第２金属とを含むコーティング層を含む粒子とを備えてなるペーストを使用する、〔１８〕に記載の太陽電池の製造方法。
〔２０〕前記第２電極部を形成する段階において、
第１金属を含む第１粒子と、前記第１金属と他の第２金属とを含む第２粒子を備えてなるペーストを使用する、〔１８〕に記載の太陽電池の製造方法。
〔２１〕前記第２電極部を形成する段階は、
互いに異なる第１金属と第２金属とを含む粒子、バインダー、及び溶媒を備えてなるペーストを前記第１電極部の上に塗布する段階と、
前記ペーストを第１温度で乾燥する段階と、
前記乾燥されたペーストを前記第１温度より高く、前記第１金属の融点より低い第２温度で熱処理する段階と、を含んでなる、〔１８〕に記載の太陽電池の製造方法。
〔２２〕前記第１温度が１５０℃以下であり、
前記第２温度が４５０℃以下である、〔２１〕に記載の太陽電池の製造方法。
〔２３〕前記第２電極部を形成する段階において、
前記第１金属を備えた複数の粒子が接続されて粒子接続層を形成し、
前記第２金属が、前記粒子接続層の外側表面から凝集して、少なくとも前記粒子接続層の外側表面を覆うカバー層を形成し、
前記粒子接続層及び前記カバー層を備えた前記第２電極部を形成する、〔２１〕に記載の太陽電池の製造方法。
〔２４〕前記第１電極部を形成する段階において、前記第１電極部を形成する一又は複数の電極層を全体的に形成した後、これをパターニングし、
前記第２電極部を形成する段階において、前記第１電極部に対応する前記第２電極部の部分のみにペーストを塗布する、〔１８〕に記載の太陽電池の製造方法。
〔２５〕太陽電池パネルであって、
太陽電池と、
前記太陽電池が、
半導体基板と、
前記半導体基板に、又は前記半導体基板の上に位置する導電型領域と、
前記導電型領域に電気的に接続される電極と、を備えてなるものであり、
前記太陽電池の前記電極に電気的に接続される配線部と、
前記太陽電池と前記配線部を包み込むシール材と、
前記シール材の上、前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、
前記シール材の上、前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材と、を備えてなり、
前記電極が、第１電極部と、前記第１電極部の上に位置する第２電極部とを備え、
前記第２電極部が、第１金属を含む複数の粒子が接続されて形成された粒子接続層と、前記第１金属と他の第２金属を含み、少なくとも前記粒子接続層の外側表面を覆うカバー層とを備えてなる、太陽電池パネル。
〔２６〕前記第２電極部と前記配線材との間に位置し、はんだ物質を備え、前記電極部と前記配線材を電気的及び物理的に接続する、接続部材を備えてなる、〔２５〕に記載の太陽電池パネル。
〔２７〕前記第２電極部と前記配線材が互いに接触して接続される、〔２５〕に記載の太陽電池パネル。
〔２８〕太陽電池であって、
半導体基板と、
前記半導体基板の一面に、又は前記半導体基板の一面の上に位置する、導電型領域と、
前記導電型領域に電気的に接続される電極と、を備えてなり、
前記電極が、銅と錫を備えた電極部を備え、
前記電極は、前記半導体基板の前記一面上に１方向に延びる部分が１００個以上備えられてなり、
前記電極又は前記電極部の厚さが１０μｍ以上である、太陽電池。

本発明の実施の形態に係る太陽電池は、第１電極部と、前記第１電極部の上に位置する第２電極部を含む電極を含む（「含む」は備えるとも読む。以下、同じである）。ここで、第１電極部と第２電極部は、互いに異なる工程によって形成されるか、互いに異なる厚さ、特性、形状などを有することができる。前記第１電極部がスパッタリングによって形成されたスパッタリング層で構成することができ、前記第２電極部が、前記第１電極部の上に位置し、印刷によって形成された印刷層で構成されることができる。前記第２電極部が互いに異なる第１金属と第２金属を含むことができる。前記第２電極部は、第１金属を含む複数の粒子が接続されて形成された粒子接続層と、前記第１金属と他の第２金属を含み、少なくとも前記粒子接続層の外側表面を覆うカバー層を備えることができる。そして、太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板に、または前記半導体基板上に位置し、前記電極が位置する導電型領域をさらに含むことができる。
前記第１金属は、前記第１電極部の物質と同じか、それより小さな比抵抗を有し、前記第２金属は、前記第１金属よりイオン化傾向または金属の反応性が小さくて、前記第１金属の酸化を防止することができる。

前記第２金属が、前記第１金属より低い融点を有するはんだ物質を含むことができる。

前記第１金属が銅、銀、アルミニウム、金の内、少なくとも一つを含み、前記第２金属がスズ、クロム、マンガン、モリブデン、ニッケルの内、少なくとも一つを含むことができる。

前記第１金属が銅を含み、前記第２金属がスズを含むことができる。

前記第２電極部が前記電極の最外郭層を構成し、前記第１電極部より前記第２電極部の密度が小さいことができる。

前記第１電極部の厚さに対する前記第２電極部の厚さの比率が１０倍以上で有り得る。

前記粒子接続層の第１厚さが前記粒子接続層の外側表面上に位置する部分で前記カバー層の第２厚さより大きいことがある。

前記第１厚さに対する前記第２厚さの比率が０．０４乃至０．２で有り得る。

前記粒子接続層の外側表面の表面粗さより前記カバー層の厚さがさらに大きくなることがある。

前記粒子接続層の外側表面の表面粗さより前記カバー層の外側表面の表面粗さがさらに小さいことがある。

前記第２電極部の幅が前記第１電極部の幅と同じか、それより小さいことがある。

前記第２電極部が前記半導体基板と反対して位置する前記第１電極部の表面上にのみ形成され、前記半導体基板と交差する方向に延長された前記第１電極部の側面上には形成されないことがある。

前記第１電極部は、耐火金属を含む第１電極層、第１電極層の上に位置し、前記第１電極層より低い抵抗を有する第２電極層、前記第２電極層上に形成されて拡散バリアとして作用する第３電極層、前記第３電極層の上に位置し、スズまたはニッケル－バナジウム合金を含む第４電極層を含み、前記第２電極部が、前記第４電極層に接触して位置することができる。

前記第１電極層がチタンを含み、前記第２電極層がアルミニウムを含み、前記第３電極層がチタンを含み、前記第４電極層がニッケル－バナジウム合金を含むことができる。

前記導電型領域が、前記半導体基板の一面に位置し、第１導電型を有する第１導電型領域と、前記半導体基板の前記一面において、前記第１導電型領域と異なる位置に位置し、第２導電型を有する第２導電型領域を含むことができる。前記電極が前記第１導電型領域に接続される第１電極と前記第２導電型領域に接続される第２電極を含むことができる。前記第１電極と前記第２電極の内、少なくとも１つが前記第１電極部と前記第２電極部を含むことができる。

本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法においては、互いに異なる工程によって、第１電極部と第２電極部を形成して電極を形成する。前記第１電極部がスパッタリングによって形成されたスパッタリング層で構成することができ、前記第２電極部が、前記第１電極部の上に位置し、印刷によって形成された印刷層で構成されることができる。前述した太陽電池の製造方法は、前記電極の形成段階の前に、半導体基板に、または前記半導体基板上に導電型領域を形成する段階と、前記導電型領域に電気的に接続される電極を形成する段階を含むことができる。

前記第２電極部を形成する段階においては、第１金属を含むコア層と、前記コア層上にコーティングされ、前記第１金属と他の第２金属を含むコーティング層を使用することができる。または、前記第２電極部を形成する段階においては、第１金属を含む第１粒子と、前記第１金属と他の第２金属を含む第２粒子を含むペーストを使用することができる。

前記第２電極部を形成する段階は、互いに異なる第１金属と第２金属を含む粒子、バインダー及び溶媒を含むペーストを前記第１電極部の上に塗布する段階と前記ペーストを第１温度で乾燥する段階と前記乾燥されたペーストを前記第１温度より高く、前記第１金属の融点より低い第２温度で熱処理する段階を含むことができる。

前記第１温度が１５０℃以下であり、前記第２温度が４５０℃以下で有り得る。

前記第２電極部を形成する段階においては、前記第１金属を含む複数の粒子が接続されて粒子接続層を形成し、前記第２金属が、前記粒子接続層の外側表面から凝集して、少なくとも前記粒子接続層の外側表面を覆うカバー層を形成し、前記粒子接続層及び前記カバー層を含む前記第２電極部を形成することができる。

前記第１電極部を形成する段階においては、前記第１電極部を形成する一つまたは複数の電極層を全体的に形成した後、これをパターニングすることができる。前記第２電極部を形成する段階においては、前記第１電極部に該当する部分のみにペーストを塗布することができる。

本発明の実施の形態に係る太陽電池は、前述した太陽電池と、前記太陽電池の前記電極に電気的に接続される配線部と、前記太陽電池及び前記配線部を包み込むシール材と、前記シール材の上で、前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、シール材の上で、前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材を含むことができる。

前記太陽電池パネルは、前記第２電極部と前記配線材との間に位置し、はんだ物質を含みから前記電極部と前記配線材を電気的及び物理的に接続する接続部材をさらに含むことができる。

前記第２電極部と前記配線材が互いに接触して接続することができる。

本実施の形態においては、電極がスパッタリング層で構成された第１電極部と、印刷層で構成された第２電極部を備え、第１電極部によって電極と導電型領域の接触特性などを優秀に実現しながら、第２電極部により抵抗を大幅に削減することができる。このように、第２電極部が印刷層で構成されると、第２電極部を簡単な工程によって、十分な厚さに形成することができるところ、電極の製造工程を単純化し、電極の抵抗を効果的に低減することができる。一方、第２電極部が第１金属を主に含む粒子接続層及び第２金属を主に含むカバー層を含む。それでは、粒子接続層を低い温度で形成することができるので、電極形成工程で導電型領域などの損傷、特性の変化などを防止することができる。そしてカバー層によって粒子接続層の電気的及び物理的な接続特性を向上し、粒子接続層の酸化を防止し、配線部などとの接着特性を向上することができる。これにより、太陽電池の効率及びこれを含む太陽電池パネルの出力を向上することができる。

また、本実施の形態に係る太陽電池の製造方法においては、第１金属と第２金属を含むペーストを印刷することにより、第２電極部を形成して、第１及び第２電極部を含む電極を簡単な工程で形成することができる。これにより、優れた効率を有する太陽電池を高い生産性で製造することができる。特に、本実施の形態においては、配線部または接続部材と接続される最外郭層のカバー層で第２金属が第１金属の酸化を効果的に防止することができる。これにより、従来は、配線部または接続部材の形成前に行われた、従来のプラズマ工程を省略することができる。これによって工程を単純化し、電極または太陽電池の損傷などの問題を根本的に防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る太陽電池を示す断面図である。 図１に示した太陽電池の部分後面平面図である。 本発明の一変形例に係る太陽電池を示す断面図である。 本発明の他の変形例に係る太陽電池を示す断面図である。 本発明のまた他の変形例に係る太陽電池を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法に使用するペーストに含まれる粒子の形態を概略的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルを概略的に示す分解斜視図である。 図８に示した太陽電池パネルに含まれた２つの太陽電池、接続部材と絶縁部材 及び配線部を概略的に示した後面平面図である。 図８に示した太陽電池パネルで太陽電池、接続部材及び配線部の接続構造の 一例を概略的に示す部分断面図である。 図８に示した太陽電池パネルの太陽電池、接続部材及び配線部の接続構造の 他の例を概略的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池で第１及び第２電極部の平面形状の様々 な例を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態に係る太陽電池を示す断面図である。 製造例１及び比較例１により製造された複数の太陽電池の充密度を測定して その結果を示したグラフである。 製造例１及び比較例１により製造された複数の太陽電池の効率を測定してそ の結果を示したグラフである。

以下においては、添付した図面を参考にして、本発明の実施の形態を詳細に説明する。しかし、本発明がこのような実施の形態に限定されるものではなく、様々な形態に変形することができることはもちろんである。

図においては本発明を明確かつ簡略に説明するために説明と関係ない部分の図示を省略し、明細書全体を通じて同一または極めて類似の部分に対しては、同一の図面参照符号を使用する。そして、図面では、説明をさらに明確にするために厚さ、広さなどを拡大または縮小して示したところ、本発明の厚さ、広さなどは図面に示されたところに限定されない。

そして、明細書全体においてどのような部分が他の部分を「含む（備える）」とするとき、特に反対される記載がない限り、他の部分を排除するものではなく、他の部分をさらに含むことができる。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「上に」あるとする時、これは他の部分「真上に」ある場合だけでなく、その中間に他の部分が位置する場合も含む。層、膜、領域、板などの部分が他の部分「真上に」あるとするときは、中間に他の部分が位置しないことを意味する。

以下、図面を参考にして本発明の実施の形態に係る太陽電池及びその製造方法を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る太陽電池を示す断面図であり、図２は、図１に示した太陽電池の部分後面平面図である。

図１及び図２を参照すると、本実施の形態に係る太陽電池１０は、半導体基板１２と、半導体基板１２に、または半導体基板１２上に形成される導電型領域（３２、３４）と、導電型領域（３２、３４）に電気的に接続される電極（４２、４４）を含む。ここで、導電型領域（３２、３４）は、第１導電型を有する第１導電型領域３２と、第１導電型と反対の第２導電型を有する第２導電型領域３４を含むことができ、電極（４２、４４）は、第１導電型領域３２に電気的に接続される第１電極４２と第２導電型領域３４に接続される第２電極４４を含むことができる。本実施の形態において、第１及び第２電極（４２、４４）の内、少なくとも１つが、第１電極部（４２ａ、４４ａ）と、この上に位置する第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を含む。第１電極部（４２ａ、４４ａ）と第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）は、互いに異なる工程によって形成されて、互いに異なる形状、特性、厚さなどを有することができる。そのほか、太陽電池１０は、中間膜２０、絶縁膜４１、前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６、後面パッシベーション膜４０などをさらに含むことができる。これさらに詳細に説明する。

一例として、半導体基板１２は、第１または第２導電型ドーパントを含む結晶質半導体（例えば、単結晶または多結晶半導体、一例として、単結晶または多結晶シリコン、特に単結晶シリコン）で構成されたベース領域１２ａを含むことができる。このように結晶性が高く、欠陥の少ないベース領域１２ａまたは半導体基板１２をベースにした太陽電池１０は、電気的特性が優れる。

半導体基板１２の前面には、前面電界領域１２ｂが位置することができる。一例として、前面電界領域１２ｂは、ベース領域１２ａと同じ導電型を有し、ベース領域１２ａより高いドーピング濃度を有するドーピング領域で、半導体基板１２の一部を構成することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、前面電界領域１２ｂが半導体基板１２と別に位置する半導体層であるか、ドーパントを有さなく、固定電荷等を有する酸化膜などで構成されるなど、様々な変形が可能である。

そして、半導体基板１２の前面は、反射を防止するための反射防止構造（一例として、半導体基板１２の（１１１）面で構成されたピラミッド形状のテクスチャリング構造）を備え、反射を最小化することができる。そして、半導体基板１２の後面は、鏡面研磨された面で構成されて、前面より小さい表面粗さを有しパッシベーション特性を向上することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

半導体基板１２の後面の上で半導体基板１２と導電型領域（３２、３４）との間に中間膜２０が位置することができる。中間膜２０は、半導体基板１２の後面の上に全体的に位置（一例として、接触）することができる。

中間膜２０は、半導体基板１２の表面をパッシベーションするパッシベーション役割をすることができる。または、中間膜２０が導電型領域（１３２、３４）のドーパントが半導体基板１２に過度に拡散することを防止するドーパントの制御の役割または拡散バリアとしての役割を実行することができる。このような中間膜２０は、前述した役割を実行することができる様々な物質を含むことができるが、一例として、酸化膜、シリコンを含む誘電膜または絶縁膜、窒化酸化膜、炭化酸化膜、真性非晶質シリコン膜などでなることができる。一例として、導電型領域（３２、３４）が、多結晶半導体で構成されると中間膜２０は、容易に製造することができ、キャリア伝達が円滑に行われることができるシリコン酸化膜で有り得る。他の例として、導電型領域（３２、３４）が非晶質半導体で構成されると、中間膜２０が真性非晶質シリコン膜で構成されることができる。

中間膜２０の厚さが前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６及び後面パッシベーション膜４０より小さいことができる。一例として、中間膜２０の厚さが１０ｎｍ以下（例えば、５ｎｍ以下、さらに具体的には、２ｎｍ以下、一例として、０．５ｎｍ乃至２ｎｍ）で有り得る。これは中間膜２０の効果を十分に実現するためのものであるが、本発明がこれに限定されるものではない。

中間膜２０の上には導電型領域（３２、３４）を含む半導体層３０が位置（一例として、接触）することができる。さらに具体的には、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４が中間膜２０の上で連続的に形成された半導体層３０内に一緒に位置して同一平面上に位置することができる。そして、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間に、これらと同一平面上にバリア領域３６が位置することができる。

第１と第２導電型領域（３２、３４）及びバリア領域３６、または半導体層３０は、半導体基板１２と、他の結晶構造を有することができる。一例として、第１及び第２導電型領域（３２、３４）とバリア領域３６、または半導体層３０は、非晶質半導体、微細結晶半導体、または多結晶半導体（一例として、非晶質シリコン、微細結晶シリコン、または多結晶シリコン）などを含み、第１導電型領域３２には、第１導電型ドーパントが含まれ、第２導電型領域３４には、第２導電型ドーパントが含まれることができる。バリア領域３６は、第１及び第２導電型ドーパントがドーピングされていない真性またはアンドフト半導体で構成されることができる。このとき、第１及び第２導電型領域（３２、３４）とバリア領域３６、または半導体層３０が、多結晶半導体を有することで、高いキャリア移動度を有することができる。このとき、第１及び第２導電型領域（３２、３４）とバリア領域３６、または半導体層３０が非晶質半導体を有するころで、単純な工程によって形成されることができる。

このとき、ベース領域１２ａが第２導電型を有するころで、ベース領域１２ａと、他の導電型を有する第１導電型領域３２は、エミッタ領域に機能し、ベース領域１２ａと同じ導電型を有する第２導電型領域３４は、後面電界（ｂａｃｋ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｅｌｄ）領域に機能する。バリア領域３６は、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４を物理的に離隔させて、これらが接触する場合に発生することができるシャント（ｓｈｕｎｔ）を防止することができる。

このとき、第１導電型領域３２の面積（一例として、幅）が第２導電型領域３４の面積（一例として、幅）より大きくなることができる。これによれば、エミッタ領域に機能する第１導電型領域３２が後面電界領域に機能する第２導電型領域３４より広い面積を有し光電変換に有利で有り得る。

このように、第１及び第２導電型領域（３２、３４）が中間膜２０を間に置いて、半導体基板１２と他の別の層で構成される。これにより、半導体基板１２にドーパントをドーピングして形成されたドーピング領域を導電型領域で使用する場合よりも、再結合による損失を最小化することができる。そしてバリア領域３６を真性またはアンドフト半導体で構成してバリア領域３６の形成工程を単純化することができる。

しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって中間膜２０を備えないことがある。または、第１及び第２導電型領域（３２、３４）の内、少なくとも１つが、半導体基板１２の一部にドーパントがドーピングされて形成され半導体基板１２の一部を構成するドーピング領域で構成することもできる。そしてバリア領域３６を備えないか、バリア領域３６が、半導体物質以外の他の物質を含むことができる。その他の様々な変形が可能である。

ここで、第１または第２導電型ドーパントがｐ型である場合には、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などの３族元素を使用することができる。第１または第２導電型ドーパントがｎ型である場合には、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を使用することができる。一例として、第１及び第２導電型ドーパントの内、いずれか１つがボロン（Ｂ）であり、他の一つがリン（Ｐ）で有り得る。

半導体基板１２の前面上には前面パッシベーション膜２４と反射防止膜２６が位置（一例として、接触）することができ、導電型領域（３２、３４）、または半導体層３０上にコンタクトホール４６を備える後面パッシベーション膜４０が位置（一例として、接触）することができる。前面パッシベーション膜２４と反射防止膜２６は、半導体基板１２の前面上に全体的に形成され、後面パッシベーション膜４０は、半導体層３０の上でコンタクトホール４６を除外した部分に全体的に形成されることができる。一例として、前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６、または後面パッシベーション膜４０は、優れた絶縁特性、パッシベーション特性などを有することができるようにドーパントなどを備えないことがある。

一例として、前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６または後面パッシベーション膜４０は、シリコン窒化膜、水素を含むシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸化窒化膜、アルミニウム酸化膜、シリコン炭化膜、ＭｇＦ２、ＺｎＳ、ＴｉＯ２及びＣｅＯ２からなる群から選択されたいずれか１つの単一膜または２つ以上の膜を組み合わせた多層膜構造を有することができる。

そして、第１電極４２がコンタクトホール４６を介して第１導電型領域３２に電気的に接続され、第２電極４４がコンタクトホール４６を介して第２導電型領域３４に電気的に接続されることができる。

本実施の形態においては、導電型領域（３２、３４）と電極（４２、４４）との間に絶縁膜４１が位置して電極（４２、４４）、絶縁膜４１及び導電型領域（３２、３４）が、金属－絶縁層－半導体（ＭＩＳ）構造を形成することを例示した。

さらに具体的に、後面パッシベーション膜４０のコンタクトホール４６の内部には、導電型領域（３２、３４）と電極（４２、４４）との間に絶縁膜４１が位置する。これにより、後面パッシベーション膜４０が除去されて発生することができるパッシベーション特性の低下を効果的に防止することができる。そして導電型領域（３２、３４）と電極（４２、４４）が直接接触することに比べて界面のコンタクト特性を向上することができる。また、絶縁膜４１は、コンタクトホール４６を形成した後に実行される様々な工程で導電型領域（３２、３４）が損傷することを防止することができる。

本実施の形態において絶縁膜４１は、耐火金属と酸素が結合して形成された耐火金属酸化物を含むことができる。一例として、絶縁膜４１が耐火金属酸化物からなる耐火金属酸化膜で有り得る。シリコン酸化物で構成された絶縁膜は、反射率が低いものの、前述した絶縁膜４１は、高屈折率を有し長波長の反射度をさらに向上することができる。これにより、半導体基板１２の後面に到達した光を効果的に反射することができる。このとき、耐火金属酸化物で構成された絶縁膜４１は、化学気相蒸着ではない、原子層蒸着法によって形成されて、高い膜密度を有し、優れた結晶性を有することができる。それでは、光の吸収を最小化し、光の反射をさらに効果的に向上することができ、電極（４２、４４）の接触抵抗をおおきく低減することができる。

例えば、絶縁膜４１が、酸化チタン（ＴｉＯｘ、一例として、ＴｉＯ２）、またはモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ、一例として、ＭｏＯ２またはＭｏＯ３）を含むことができる。一例として、絶縁膜４１がチタン酸化膜またはモリブデン酸化膜からなることができ、特にチタン酸化膜からなることができる。酸化チタンまたはモリブデン酸化物は、長波長の光に対して高い反射度を有し、電極（４２、４４）の接触抵抗を下げることができ、特に、チタン酸化物が、このような効果が優れる。さらに具体的には、絶縁膜４１が、アナターゼ相（ａｎａｔａｓｅ ｐｈａｓｅ）を有するチタン酸化物を含むと、他の相のチタン酸化物より優れた結晶性と高い屈折率を有し反射度向上及び接触抵抗の低下効果を大きく向上することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく絶縁膜４１が、他の相（例えば、ルチル相（ｒｕｔｉｌｅ ｐｈａｓｅ）を有する酸化チタンを含むこともできる。

このとき、導電型領域（３２、３４）と電極（４２、４４）が絶縁膜４１を間に置いて電気的に接続されるので、導電型領域（３２、３４）と電極（４２、４４）との間の電気的接続特性を向上することができるように絶縁膜４１が薄く形成されることができる。つまり、絶縁膜４１は、後面パッシベーション膜４０、前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６より小さい厚さを有し、中間膜２０と同じか、それより小さい厚さを有することができる。特に、絶縁膜４１が中間膜２０より小さい厚さを有することができる。これは絶縁膜４１が電気的接続特性を低下しない程度の薄い厚さを有するからである。

例えば、絶縁膜４１の厚さが１ｎｍ以下（一例として、０．００５ｎｍ乃至１ｎｍで有り得る。絶縁膜４１の厚さが１ｎｍを超えると、導電型領域（３２、３４）と電極（４２、４４）の電気的接続特性が多少低下することができる。そして、絶縁膜４１の厚さが０．００５ｎｍ未満では、均一な厚さで絶縁膜４１を全体的に形成することが難しいことがあり絶縁膜４１による効果が十分ではないことがある。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

図１においてでは、一例として、絶縁膜４１がコンタクトホール４６によって露出された半導体層３０と一緒に、後面パッシベーション膜４０の表面及び側面を覆いながら全体的及び連続的に形成されたことを例示した。このとき、絶縁膜４１は、非常に薄い厚さを有するのでコンタクトホール４６による段差、屈曲などをそのまま備えながら形成されることがある。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、図３に示すように、絶縁膜４１が電極（４２、４４）のパターニング時に一緒にパターニングされて電極（４２、４４）が位置した部分にのみ形成されて電極（４２、４４）の側面（特に、第１電極部（４２ａ、４２ｂ）の側面）に連続的に接続される側面を有することもできる。また、図１においては、絶縁膜４１が半導体基板１２の後面側にのみ位置して前面などで反射特性を変化させることを防止することを例示した。しかし、図４に示すように絶縁膜４１が半導体基板１２の側面及び／または前面にも位置することができる。それでは、電極（４２、４４）のパターニング時に半導体基板１２の側面及び／または前面を保護するなどの役割をすることができる。図では、絶縁膜４１が半導体基板１２の前面において一例として、前面電界領域１２ｂと前面パッシベーション膜２４との間に位置することを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく絶縁膜４１の形成順序に従って絶縁膜４１が前面パッシベーション膜２４と反射防止膜２６との間、または反射防止膜２６の上に位置することもできる。または、図５に示すように、絶縁膜４１が形成されず、第１及び第２電極（４２、４４）が、第１及び第２導電型領域（３２、３４）にそれぞれ接触することも可能である。

本実施の形態において第１電極４２及び第２電極４４は、伝導性物質（一例として、金属）で構成されることができる。以下では、図１の拡大円を参照して、第１及び／または第２電極（４２、４４）の積層構造を詳細に説明した後、図２を参照して、第１及び第２電極（４２、４４）の平面構造を詳細に説明する。図１の拡大円では、第１電極４２を拡大して示したが、第２電極４４も、これと同じ積層構造を有することができる。これにより、以下では、第１または第２導電型領域（３２、３４）を導電型領域（３２、３４）に、これに接続される第１または第２電極４２を電極（４２、４４）と指して説明する。そして、第１及び／または第２電極（４２、４４）の第１電極部（４２ａ、４４ａ）は、第１電極部４２ａに、第１及び／または第２電極（４２、４４）の第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）は、第２電極部４２ｂと指して説明する。

本実施の形態において、電極（４２、４４）は、導電型領域（３２、３４）、またはこの上に位置する絶縁膜４１の上に位置（一例として、接触）する第１電極部４２ａと、第１電極部４２ａ上に位置する第２電極部４２ｂを含む。

ここで、第１電極部４２ａは、スパッタリングによって形成されたスパッタリング層で構成されることができる。さらに具体的には、第１電極部４２ａが複数の電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）を含み、複数の電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）のそれぞれがスパッタリング層で構成されることができる。本実施の形態において、第１電極部４２ａは、導電型領域（３２、３４）の上に位置（一例として、絶縁膜４１に接触）する第１電極層４２１を含み、第１電極層４２１上に順に位置する第２電極層４２２、第３電極層４２３と第４電極層４２４を含むことができる。

第１電極層４２１は、第２～第４電極層（４２２、４２３、４２４）（特に、第２電極層４２２）の金属物質が導電型領域（３２、３４）と所望しなく反応することを防止する役割をすることができる。このとき、導電型領域（３２、３４）と、第１電極層４２１との間に絶縁膜４１がさらに位置して絶縁膜４１もバリアの役割を実行して、金属物質の拡散による問題を効果的に防止することができる。

さらに具体的には、太陽電池１０の様々な製造工程の中には、様々な熱処理工程が行われる。例えば、電極（４２、４４）を形成するための電極物質層をスパッタリングなどの物理蒸着法（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）などで形成した後には、電極物質層のストレスを軽減し導電型領域（３２、３４）とのコンタクト特性を改善するためにアニーリング（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）工程を行う。従来は、このような熱処理工程中に導電型領域（３２、３４）の半導体物質が第２電極層４２２に拡散し、第２電極層４２２の電極物質が導電型領域（３２、３４）の方向に拡散して問題が発生することができる。例えば、第２電極層４２２の電極物質（特に、アルミニウム）は、半導体物質より低い融点を有するため、拡散によって導電型領域（３２、３４）に位置する電極物質が容易に溶出されることができ、これにより、導電型領域（３２、３４）が、小さなホール、穴などが形成されるスパイキング（ｓｐｉｋｉｎｇ）現象が発生することがある。このように導電型領域（３２、３４）が、スパイキング現象が発生すると、導電型領域（３２、３４）に欠陥が発生するので、導電型領域（３２、３４）の特性が大きく低下することができる。本実施の形態では、導電型領域（３２、３４）と第２電極層４２２との間に第１電極層４２１及び／または絶縁膜４１が位置して、このような問題を防止することができる。

このとき、第１電極層４２１が絶縁膜４１の金属酸化物に含まれた耐火金属と同じ耐火金属（例えば、チタンまたはモリブデン）を含むことができ、第１電極層４２１が絶縁膜４１の金属酸化物に含まれた耐火金属層からなることができる。特に、第１電極層４２１の金属と絶縁膜４１に含まれた耐火金属が同じであることができる。それでは、第１電極層４２１と絶縁膜４１に同じ耐火金属が備えるので、化学的濃度勾配等による拡散が起こることを効果的に防止することができる。一例として、絶縁膜４１がチタン酸化物を含み、第１電極層４２１がチタンを含むことができる。この場合には、低い接触抵抗と優れた熱的安定性を有し安定したＭＩＳコンタクト構造を形成することができる。

第１電極層４２１上に位置（一例として、接触）する第２電極層４２２は、低抵抗（一例として、第１電極層４２１より低い抵抗）を有し電気的特性を向上する役割をすることができる。前述したように、第２電極層４２２がアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを含むことができる。特に、第２電極層４２２がアルミニウムを含むことができる。第２電極層４２２がアルミニウムを含むと、第２電極層４２２及びこれを含む第１電極部４２ａの側面が所望するパターンに応じた断面を有することができる。一方、第２電極層４２２が銅を含むと、第１電極部４２ａのパターニング時に使用されるエッチング液が銅で構成された第２電極層４２２の側面を強く速い速度でエッチングして第２電極層４２２にアンダーカット（ｕｎｄｅｒ－ｃｕｔ）が発生することができる。これにより、第２電極層４２２の側面の少なくとも一部が第１、第３及び第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）より内部に位置して所望する形状に第１電極部４２ａを安定的にパターニングしにくいことがある。

第２電極層４２２上に位置（一例として、接触）する第３電極層４２３は、第２電極層４２２の金属物質が第４電極層４２４に拡散することを防止するバリアの役割をすることができる。第２電極層４２２の金属物質が第４電極層４２４の金属物質と反応して形成された合金によって抵抗が増加することがあるが、これを第３電極層４２３が防止することができる。第３電極層４２３は、第１電極層４２１と同一の物質（すなわち、耐火金属、一例として、チタン、モリブデン、またはタングステン）を有することができる。

第３電極層４２３上に位置（一例として、接触）する第４電極層４２４は、他の太陽電池１０または外部との接続のための配線部（図９の参照符号１４０、以下同じ）と接続される部分として、配線部１４０との接続特性に優れた物質を含むことができる。

第４電極層４２４は、スズ（Ｓｎ）またはニッケル－バナジウム合金（ＮｉＶ）を含むことができる。スズまたはニッケル－バナジウム合金は、第２電極部４２ｂとの接合特性が非常に優れる。さらに具体的には、第２電極部４２ｂがスズを含めると、第２電極部４２ｂのスズとニッケル－バナジウム合金のニッケルの接合特性が非常に優れる。そしてニッケル－バナジウム合金は、融点が約１０００℃以上で非常に高いレベルなので、第１～第３電極層（４２１、４２２、４２３）より高い融点を有する。これにより、配線部１４０との接合工程または太陽電池１０の製造工程中に変形されず、第１～第３電極層（４２１、４２２、４２３）を保護するキャッピング膜の役割を十分に行うことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第４電極層４２４が、様々な伝導性物質（一例として、様々な金属）で構成されることができる。

第１電極層４２１の厚さは、第２電極層４２２と第４電極層（４２２、４２４）の厚さよりそれぞれ小さいことができる。さらに具体的には、第１電極層４２１の厚さは、５０ｎｍ以下（例えば、１５ｎｍ以下、一例として、２ｎｍ乃至１５ｎｍ）で有り得る。第１電極層４２１は、薄い厚さでも前述した効果を十分に実現することができるからである。

第２電極層４２２は、第１電極層４２１、第３電極層４２３及び／または第４電極層４２４より大きい厚さを有することができ、一例として、５０ｎｍ乃至４００ｎｍの厚さを有することができる。一例として、第２電極層４２２の厚さが１００ｎｍ乃至４００ｎｍ（さらに具体的には、１００ｎｍ乃至３００ｎｍ）で有り得る。第２電極層４２２の厚さが５０ｎｍ未満であると、バリア層及び反射電極層の役割を実行することが難しいことがある。第２電極層４２２の厚さが４００ｎｍを超えると、反射特性などが大きく向上されないのにも製造コストは増加することができる。第２電極層４２２の厚さが１００ｎｍ乃至３００ｎｍであれば、抵抗をさらに低減しながら熱的ストレスによる剥離を効果的に防止することができる。

第３電極層４２３は、第２電極層４２２と第４電極層４２４のそれぞれより小さい厚さを有することができる。一例として、第３電極層４２３の厚さが５０ｎｍ以下で有り得る。第３電極層４２３の厚さが５０ｎｍを超えると、抵抗が相対的に増加することができる。ここで、第３電極層４２３の厚さが５ｎｍ乃至５０ｎｍで有り得る。第３電極層４２３の厚さが５ｎｍ未満の場合には、第３電極層４２３が第２電極層４２２と第４電極層４２４との間で均等に形成されなくて、これらの間の反応を防ぐ効果が十分でないことがある。または、第３電極層４２３は、第１電極層４２１と同一又は類似の厚さを有したり、第１電極層４２１より厚い厚さを有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第３電極層４２３の厚さを第１電極層４２１より小さくすることができる。

第４電極層４２４は、ナノレベルの厚さ、例えば、５０ｎｍ乃至３００ｎｍの厚さを有することができる。第４電極層４２４の厚さが５０ｎｍ未満であれば、第２電極部４２ｂとの接合特性が低下することができ、３００ｎｍを超えると、製造コストが増加することができる。

本実施の形態においては、第１電極層４２１、第２電極層４２２、第３電極層４２３及び第４電極層４２４が互いに接触するように形成されることができる。それでは、第１電極部４２ａの特性を向上しながらも、第１電極部４２ａの積層構造を単純化することができる。一例として、本実施の形態において、第１電極部４２ａが、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）を備える４層の積層構造を有することができる。これによれば、第１電極部４２ａの積層構造を最大限に単純化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１電極部４２ａが、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）の間、または、その上に別の層を備えることもできる。また、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）の内、少なくとも一つの電極層を含まないこともある。

本実施の形態においては、スパッタリングにより、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）を含む複数の電極物質層を形成した後、これをパターニングして第１電極部４２ａを形成することができる。さらに具体的に、後面パッシベーション膜４０のコンタクトホール４６を満たすように、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）に対応する電極物質層を順に、全体的に形成した後、これらをパターニングすることにより、第１電極部４２ａを形成することができる。このようにスパッタリングによると、当該物質が太陽電池１０の厚さ方向に積層されるので、第１電極層４２１が全体の部分で均一な厚さを有し、第２電極層４２２が全体部分で均一な厚さを有し、第３電極層４２３が全体部分で均一な厚さを有し、第４電極層４２４が全体部分で均一な厚さを有するように積層される。ここで、均一な厚さとは、工程誤差などを考慮すると、均一であると判断することができる厚さ（例えば、１０％以内の差を有する厚さ）を意味することができる。

このように、第１乃至第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）がそれぞれスパッタリングによって形成されると、各電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）に含めることができる単一の金属を含む単一金属膜（不可避な不純物の他に、残りのすべてが単一の金属）でなることができる。これにより、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）は、それぞれ電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）に含めることができる単一金属を９９．９ｗｔ％以上（さらに具体的には、９９．９９ｗｔ％以上）で含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）内の単一の金属の含量は、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）の製造方法、工程条件などにより異なることがある。また、第１～第４電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）の物質、厚さ、積層構造なども多様に変化することもある。

本実施の形態においては、スパッタリング層で構成される第１電極部４２ａの上に印刷により形成された印刷層で構成された第２電極部４２ｂが位置することができる。第２電極部４２ｂは、一例として、第１電極部４２ａ（さらに具体的には、第４電極層４２４）に接触することができる。スパッタリング層で構成される第１電極部４２ａと、印刷層で構成された第２電極部４２ｂは、優れたコンタクト抵抗を有しながら安定的に形成することができる。本実施の形態においては、電極（４２、４４）の最外郭層を形成し、印刷層で構成された、第２電極部４２ｂの密度がスパッタリング層で構成された第１電極部４２ａの密度より小さい。

ここで、第２電極部４２ｂが、第１電極部４２ａの各電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）の物質の比抵抗と同じか、それより小さな比抵抗を有する第１金属と、第１金属の酸化を防止する第２金属を含むことができる。つまり、第２金属は、第１金属よりイオン化傾向または金属の反応性が小さい金属で有り得る。さらに具体的に、第２電極部４２ｂは、複数の第１金属を含む複数の粒子４２６ａが互いに接続（一例として、接触）されて形成された粒子接続層４２６と、第２金属を含み、少なくとも粒子接続層４２６の外側表面を覆いながら形成されるカバー層４２８を含むことができる。ここで、第１金属は、第２電極部４２ｂの抵抗を下げて電極（４２、４４）の電極のためのものであり、第２金属は、第１金属の酸化などの特性変化を防止しながら、第１金属によって形成された粒子接続層４２６内で粒子４２６ａの接続を補助する役割をする。

本実施の形態において第２電極部４２ｂは、第１電極部４２ａ上に第１金属と第２金属を一緒に含むペーストを塗布して乾燥及び硬化（ｃｕｒｉｎｇ）することにより、形成することができる。すると、製造工程を単純化しながら、第２電極部４２ｂを十分な厚さに形成して、第２電極部４２ｂ及びこれを含む電極（４２、４４）の抵抗を効果的に低減することができる。第１金属及び第２金属を含むペーストを用いた第２電極部４２ｂの製造方法については、後で図６Ａ～図６Ｃ、それと図７を参照して、さらに詳細に説明する。

これと逆に、第１金属を含む電極層と、その上に形成され、配線部との接続のための第２金属を含む電極層を別々に形成する場合には、第１金属の酸化を防止するために、前述した電極層を真空装置内でこれらを順に形成しなければならない。それでは、工程が複雑になり電極層（特に、第１金属を含む電極層）を十分な厚さで形成するのが困難である。反面、本実施の形態においては、第１金属と第２金属を一緒に含むペーストを用いる印刷工程を適用して工程を単純化しながらも、十分な厚さで、第２電極部４２ｂを形成することができる。特に、第１金属を含む複数の粒子が接続されて形成された粒子接続層４２６を含む第２電極部４２ｂは、相対的低い温度（一例として、４５０℃以下）の熱処理によって形成されることができるところ、電極（４２、４４）の形成工程で導電型領域（３２、３４）の特性が低下したり、導電型領域（３２、３４）が損傷する問題が発生しない。

本実施の形態とは異なり、電極が印刷層にのみ行われる場合には、電極が密度が低い層だけで行われ導電型領域（３２、３４）とのコンタクト特性等が優れないことがあり、電極が導電型領域（３２、３４）から容易に剥離することができる。また、印刷層に形成された電極を導電型領域（３２、３４）に接続するために、焼成または焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）工程が必要であるため、高温（一例として、７００℃以上）での熱処理が必要である。それでは、熱処理工程中に導電型領域（３２、３４）に含まれたドーパントが所望しないように拡散または活性化されて導電型領域（３２、３４）の特性が変化することができ、高い温度によって導電型領域（３２、３４）が損傷されるなどの問題が発生することができる。

また、本実施の形態とは異なり、電極がスパッタリング層でのみ行われる場合には、電極を十分な厚さ（例えば、１μｍ超え）で形成しにくいことがある。十分な厚さで形成するために工程時間を大きく増加させると、電極形成時、導電型領域（３２、３４）の特性が低下するなどの問題があった。これにより、電極の抵抗を下げるのに限界があった。

また、本実施の形態とは異なり、電極がメッキ層を含む場合には、スパッタリング層、印刷層などを形成した後、メッキを介してメッキ層を形成しなければならない。この場合には、メッキ層の密度は、スパッタリング層と類似し、印刷層より高いので、外側に位置したメッキ層の密度が内側に位置した、スパッタリング層、印刷層などと同じかそれより高い。従来のようにメッキ層を含むとメッキ層がスパッタリング層、印刷層等の側面及びその周辺の絶縁層の上にも形成されるところ、後面パッシベーション膜４０または絶縁膜４１にピンホール、スクラッチなどの欠陥がある場合にその部分でもメッキがなされ、所望しない部分がメッキされることができる。そしてメッキ工程で使用されるめっき溶液が酸またはアルカリであるため、後面パッシベーション膜４０または絶縁膜４１に損傷を与えたり、後面パッシベーション膜４０または絶縁膜４１の特性を低下させることができる。これにより、パッシベーション特性が低下されリーク電流が発生して太陽電池１０の開放電圧が低下することができる。このように、従来の様々な形態の電極部を混合して使用する場合に、前述したように、最外郭層を形成する電極部の密度は、その下部に位置する電極部の密度と同じかそれより高い。これにより、外側に低密度の印刷層が位置し、内側に高密度のスパッタリングが位置する本実施の形態との違いがある。

また他の例として、印刷層とメッキ層を一緒に形成すると電極の高さが過度に大きくなって、電極の安定性が優れなく電極に配線部１４０が安定的に付着しにくいことがある。特に、本実施の形態のように電極（４２、４４）が、半導体基板１２の一面（つまり、後面）に一緒に位置して配線部１４０が電極（４２、４４）と交差する方向に延長され、所望する電極（４２、４４）にのみ接続し、他の電極（４２、４４）には接続しないように取り付けるしなければならない構造においては、印刷層とメッキ層を一緒に形成した電極に配線部１４０を安定的に付着しにくいことがある。参照で、メッキ層の上にスパッタリング層を形成することは技術的に可能性が高くないし工程上においても有利ではない。

本実施の形態においては、前述したように、第２電極部４２ｂを印刷層で構成し、印刷層の形成時に、第１電極部４２ａの上にのみ第２電極部４２ｂが位置するようにすることができる。印刷層は、マスクを用いてパターンを有する状態に所望する部分のみに形成することができるところ、印刷層によって所望しない部分に電極が形成されて発生することができるリーク電流、パッシベーション特性の低下、開放電圧の低下などの問題を根本的に防止することができる。

さらに具体的に、粒子接続層４２６に含まれる第１金属は、低比抵抗を有する金属で有り得る。例えば、第１金属としては、銅、銀、アルミニウム、金などを使用することができる一方、比抵抗が高いチタン（Ｔｉ）などは使用しないことがある。特に、第１金属は、比抵抗が非常に低く、価格が値安な銅で構成されることができる。

それと第２金属は、第１金属または粒子接続層４２６の酸化を防止することができる金属で有り得る。例えば、第２金属としては、スズ、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などを含むことができる。このとき、第２金属が第１金属より低い融点を有すると、熱処理工程で容易に溶融した後、凝集して外側表面にカバー層４２８を安定的に形成することができ、第１金属を含む粒子４２６ａを物理的及び電気的に接続する役割をする。また、第２金属は、配線部１４０またはこれとの接続のための接続部材（図９の参照符号ＣＰ、以下同じ）などと優れた接触特性を有することができる物質（一例として、はんだ物質に含まれる物質）を含むことができる。特に、第２金属は、配線部１４０または接続部材（ＣＰ）に含まれる物質と同一の物質を含みから、配線部１４０との接触特性、接合特性を大きく向上することができる。第２金属がスズを含むと、第２金属が第１金属の酸化を効果的に防止しつつ、第１金属より低い融点を有し、配線部１４０または接続部材（ＣＰ）に含まれる物質で構成されるところ、前述した効果をすべて効果的に実現することができる。

粒子接続層４２６は、低比抵抗を有する第１金属を含む複数の粒子を含み、電極（４２、４４）の抵抗を下げる役割をすることができる。粒子接続層４２６は、第１金属の融点より低い融点で硬化して電極（４２、４４）の厚さ方向及び／または平面方向に複数の粒子が互いに凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）と接続（一例として、架橋結合（ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ）されて形成された層で有り得る。一例として、粒子接続層４２６の複数の粒子は、直接接触によって、互いに物理的及び電気的に接続することもあり、複数の粒子の間または複数の粒子にわたって位置するカバー層４２８または残留部分（４２８ａ、４２８ｂ）、またはバインダーを介して互いに物理的及び電気的に接続することもできる。このような粒子接続層４２６は、硬化によって互いに接続された層である。これにより、粒子接続層４２６を形成するための熱処理で、第１金属は融点以上まで溶融されず、焼結されなくて粒子の一部が変形して結合するネッキング（ｎｅｃｋｉｎｇ）現象などが発生しない。これにより、粒子接続層４２６は、おおよその球状の形状を有する複数の粒子４２６ｂが互いに接触または接続された状態で残留しており、粒子接続層４２６の外側表面（第１電極部４２ａに接していない表面またはカバー層４２８によってカバーされた表面）には、外側に位置した複数の粒子４２６ａの一部分の表面に沿ってでこぼこした屈曲が備えた屈曲面の形状を有する。例えば、粒子接続層４２６の外側表面は、おおよその矩形形状の部分に対応する複数の凹部を備える屈曲面の形状を有することができる。

例えば、複数の粒子４２６ａは１μｍ以上（一例として、１μｍ乃至２０μｍ）の平均粒径を有することができる。または、複数の粒子４２６ａの平均粒径は、第１電極部４２ｂを構成する各電極層（４２１、４２２、４２３、４２４）の厚さより大きいことがある。一例として、複数の粒子４２６ａの平均粒径は、第１電極部４２ｂの総厚さと同じか、それより大きくなることができる（特に、大きくなることがある）。複数の粒子４２６ａがこのように一定の水準以上の平均粒径を有する場合に、第２電極部４２ｂの抵抗を効果的に低減することができるからである。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

カバー層４２８は、第２金属を含み、少なくとも粒子接続層４２６の外側表面を覆いながら形成される。第２金属は、第１金属より低い融点を有せば、相対的に低い温度でも容易に溶け、互いに容易に凝集することができる。これにより、熱処理工程で第１金属を含む複数の粒子４２６ａの間に抜け出して粒子接続層４２６の外側表面で互いに凝集して層状形状を構成してカバー層４２８を形成することができる。カバー層４２８は、粒子接続層４２６の外側表面を全体と連続的に覆いながら形成されることができる。これにより、粒子接続層４２６の特性変化（例えば、酸化）などを防止し、粒子接続層４２６を保護する役割を効果的に行うことができる。また、カバー層４２８を構成する第２金属が、はんだ物質に含まれる物質を含むと、配線部１４０などの接触特性を向上することができる。

ここで、カバー層４２８は、第１金属で構成された複数の粒子４２６ａの間を満たしながら形成することができる。そしてカバー層４２８と離隔して複数の粒子４２６ａの間、または第１電極部４２ａに隣接した境界面などにカバー層４２８と同じ第２金属を含む残留部分（４２８ａ、４２８ｂ）がさらに位置することができる。残留部分（４２８ａ、４２８ｂ）は、カバー層４２８と離隔して複数の粒子４２６ａとの間に位置する第１残留部分４２８ａ、第１電極部４２ａに隣接する境界面などで部分的に形成されカバー層４２８より薄い厚さを有する第２残留部分４２８ｂなどを含むことができる。

本実施の形態において、第２電極部４２ｂは、第１電極部４２ａより大きい厚さを有することができる。第２電極部４２ｂは、電極（４２、４４）の抵抗を下げるための層であるところ、十分な厚さで形成して抵抗を効果的に下げることができる。例えば、第１電極部４２ａの厚さ（一例として、平均厚さ）の第２電極部４２ｂの厚さ（一例として、平均厚さ）の比率が１０倍以上で有り得る。一例として、第１電極部４２ａの厚さの第２電極部４２ｂの厚さの比率が１０倍乃至２５０倍で有り得る。前記比率が１０倍以上の場合、第２電極部４２ｂの厚さによる抵抗低減効果を最大化することができる。前記比率が２５０倍を超えると、電極（４２、４４）の構造的安定性が低下するなどの問題が有り得る。または、第１電極部４２ａの厚さが１μｍ以下（例えば、６００ｎｍ以下）であり、第２電極部４２ｂの厚さが１０μｍ以上（例えば、１０μｍ乃至１００μｍ、さらに具体的には、１０μｍ乃至５０μｍ）で有り得る。このような範囲内で、第１電極部４２ａ及び第２電極部４２ｂによる効果を最大化しながら、製造工程を単純化し、電極（４２、４４）の構造的安定性を低下させないことができる。

そして第２電極部４２ｂから第１金属の体積比が第２金属の体積比より大きいことができ、粒子接続層４２６の厚さがカバー層４２８の厚さより大きいことがある。これは第１金属が抵抗を下げるための主要な金属であるところ第１金属を第２金属より多くの量で含まれていたからである。例えば、粒子接続層４２６の第１厚さ（Ｔ１）が８μｍ以上（一例として、１０μｍ以上、１０μｍないし１００μｍ、さらに具体的には、１０μｍないし５０μｍ）で有り得、粒子接続層４２６の外側表面に位置する部分でカバー層４２８の第２厚さ（Ｔ２）が１０μｍ以下（例えば、２μｍないし１０μｍ、一例として、２～５μｍ）で有り得る。または、粒子接続層４２６の第１厚さ（Ｔ１）のカバー層４２８の第２厚さ（Ｔ２）の割合が０．０４乃至０．２で有り得る。このような範囲を有するとき、粒子接続層４２６による抵抗低減効果が十分することができ、カバー層４２８による酸化防止、配線部１４０などの接着特性向上効果などが効果的で有り得る。ここで、第１厚さ（Ｔ１）は、粒子接続層４２６の平均厚さまたは最小厚さで有り得、第２厚さ（Ｔ２）は、カバー層４２８の最小厚さを意味することができる。

しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、カバー層４２８の厚さが粒子接続層４２６の厚さと同じか、それより大きいこともある。このような場合にも、第２電極部４２ｂに含まれた第１及び第２金属による効果は、実現することができるからである。前述したように、粒子接続層４２６の外側表面は、複数の粒子の形状によってでこぼこな屈曲が備えた屈曲面で構成されることができる。このとき、粒子接続層４２６の外側表面の表面粗さ（粒子接続層４２６の外側表面から外部に最も突出した部分と最も低い部分との間の距離）（Ｒ１）よりカバー層４２８の第２厚さ（Ｔ２）がさらに大きくなることができる。これによればカバー層４２８が安定的に粒子接続層４２６を覆うことができる。そしてカバー層４２８の外側表面は、粒子接続層４２６の外側表面より低い表面粗さを有することができる。これによれば、配線部１４０などが接着される面で第２電極部４２ｂの表面粗さを減らし配線部１４０などとの接合安定性をさらに向上することができる。

前述したように、第２電極部４２ｂが印刷によって形成された印刷層で構成されるところ、粒子接続層４２６も十分な厚さで形成することができ、第１金属による低比抵抗によって抵抗を効果的に低減することができる。

それと第２電極部４２ｂの幅（一例として、最大幅）が、第１電極部４２ａの幅（一例として、最大幅）と同じか、それより小さいことができる。そして第２電極部４２ｂが半導体基板１２と反対して位置する第１電極部４２ａの表面上にのみ形成され、半導体基板１２と交差する方向に延長された第１電極部４２ａの側面上及びその周辺には、形成されない。本実施の形態においては、第２電極部４２ｂを印刷によって形成するところ、第１電極部４２ａの表面上にのみ安定的に形成することができる。このような形状を有することで、後面パッシベーション膜４０の上に第２電極部４２ｂが位置しなくて第２電極部４２ｂが後面パッシベーション膜４０に位置するところ第２電極部４２ｂによる漏れ電流などの問題を根本的に防止することができる。一例として、第１電極部４２ａの幅（一例として、最大幅）の第２電極部４２ｂの幅（一例として、最大幅）の比率が０．５以上（一例として、０．８乃至１．０）で有り得る。前述した割合が０．５未満であると、第２電極部４２ｂによる抵抗低減効果が十分でないことがある。前述した割合が０．８以上であれば、第２電極部４２ｂによる抵抗低減効果を十分に実現することができる。

本実施の形態において、電極（４２、４４）は、前述したように、一方向（図のｙ軸方向）に延長されて形成され、銅とスズを含む第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）（さらに具体的には、銅を含む粒子接続層４２６と、この上を覆うカバー層４２８を含む第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を含む第１及び第２電極（４２、４４）の部分（例えば、第１及び第２電極（４２、４４））が、半導体基板１０の一面上に１００個以上位置することができる。これにより、キャリアの移動距離を減らすことができ、キャリアを安定的に収集して伝達することができる。ここで、前述したように、一方向に延長されて形成され、銅とスズを含む第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）（さらに具体的には、銅を含む粒子接続層４２６と、この上を覆うカバー層４２８を含む第２電極部（４２ｂ、４４ｂ））の厚さ、またはこれを含む第１及び第２電極（４２、４４）の厚さが１０μｍ以上で有り得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

前述した電極（４２、４４）は、コンタクトホール４６の幅より大きい幅を有するように形成することができる。これは、第１及び第２電極（４２、４４）の幅（電極（４２、４４）を構成する部分の幅の内、最も広い幅）を十分に確保して電極（４２、４４）の抵抗を低減するためである。これにより、電極（４２、４４）（特に、第１電極層４２１）は、コンタクトホール４６の内部（底面と側面）に位置する絶縁膜４１の上、そしてコンタクトホール４６に隣接した、後面パッシベーション膜４０上に位置した絶縁膜４１の上に亘って形成されることができる。絶縁膜４１が備えられてない場合には、電極（４２、４４）（特に、第１電極層４２１）がコンタクトホール４６の内部を介して露出した導電型領域（３２、３４）の上、及びコンタクトホール４６に隣接した後面パッシベーション膜４０の側面と表面上に亘って形成されることができる。

本実施の形態においては、第１及び第２電極（４２、４４）がそれぞれ第１電極部（４２ａ、４４ａ）及び第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を備えることができる。それでは、第１及び第２電極（４２、４４）の第１電極部（４２ａ、４４ａ）及び第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）をそれぞれ同じ工程で同時に形成して工程を単純化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１及び第２電極（４２、４４）の内、いずれか一つだけ、前述した構造を有し、他の一つは、これと異なる構造を有することもある。その他の様々な変形が可能である。

以下においては、図１及び図２を参照して、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４、バリア領域３６と、第１及び第２電極（４２、４４）の平面形状の一例を詳細に説明する。

図１及び図２を参照すると、本実施の形態においては、第１導電型領域３２と第２導電型領域３４は、それぞれストライプ形状をなすように長く形成されながら、長さ方向と交差する方向で互いに交互して位置している。第１導電型領域３２と第２導電型領域３４との間にこれらを離隔するバリア領域３６が位置することができる。図示しなかったが、互いに離隔した複数の第１導電型領域３２が一側の端で互いに接続することができ、互いに離隔した複数の第２導電型領域３４が他側の端で互いに接続することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

このとき、第１導電型領域３２の面積が第２導電型領域３４の面積よりも大きくすることができる。一例として、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４の面積は、それらの幅が異なることによって調節することができる。すなわち、第１導電型領域３２の幅（Ｗ１）が第２導電型領域３４の幅（Ｗ２）よりも大きくなることがある。これに対応するように、第１電極４２（第１電極４２の第１及び第２電極部（４２ａ、４２ｂ）のそれぞれ）の幅が第２電極４４（第２電極４４の第１及び第２電極部（４４ａ、４４ｂ）のそれぞれ）の幅より大きいことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１電極４２（第１電極４２の第１及び第２電極部（４２ａ、４２ｂ）のそれぞれ）の幅が第２電極４４（第２電極４４の第１及び第２電極部（４４ａ、４４ｂ）のそれぞれ）の幅と同じであることがある。

そして、第１電極４２が第１導電型領域３２に対応してストライプ状に形成され、第２電極４４が第２導電型領域３４に対応してストライプ状に形成されることがある。コンタクトホール４６が、第１及び第２電極（４２、４４）の一部のみを第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４にそれぞれ接続するように形成されることがある。例えば、コンタクトホール４６が複数のコンタクトホールで構成されることがある。または、コンタクトホール４６のそれぞれが、第１及び第２電極（４２、４４）に対応して、第１及び第２電極（４２、４４）の全体の長さに形成されることもできる。これによれば、第１及び第２電極（４２、４４）と、第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４の接触面積を最大化して、キャリアの収集効率を向上することができる。その他の様々な変形が可能である。そして図示しなかったが、第１電極４２が一側の端で互いに接続されて形成され、第２電極４４が他側の端で互に接続されて形成されることもある。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

本実施の形態に係る太陽電池１０に光が入射されると、ベース領域１２ａと第１導電型領域３２との間に形成されたｐｎ接合での光電変換によって電子と正孔が生成され、生成された正孔と電子は中間膜２０を通過して、それぞれ第１導電型領域３２及び第２導電型領域３４に移動した後に、第１及び第２電極（４２、４４）に移動する。これによって電気エネルギーを生成することになる。

本実施の形態に示すように、半導体基板１２の後面に電極（４２、４４）が形成され、半導体基板１２の前面には、電極が形成されない後面電極構造の太陽電池１０では、半導体基板１２の前面からシェーディング損失（ｓｈａｄｉｎｇ ｌｏｓｓ）を最小化することができる。これにより、太陽電池１０の効率を向上することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。そして、第１及び第２導電型領域（３２、３４）が中間膜２０を間に置いて、半導体基板１２上に形成されるので、半導体基板１２と他の別個の層で構成される。これにより、半導体基板１２にドーパントをドーピングして形成されたドーピング領域を導電型領域で使用する場合より、再結合による損失を最小化することができる。

そして本実施の形態では、第１及び第２電極（４２、４４）の内、少なくとも１つがスパッタリング層で構成された第１電極部（４２ａ、４４ａ）と、印刷層で構成された第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を備え、第１電極部４２ａによって電極（４２、４４）と導電型領域（３２、３４）の接触特性などを優秀に実現しながら、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）によって抵抗を大きく削減し、配線部１４０などとの接着特性を向上することができる。このように、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が印刷層で構成されると、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を簡単な工程によって、十分な厚さに形成することができるところ、電極（４２、４４）の製造工程を単純化し、電極（４２、４４）の抵抗を効果的に低減することができる。

一方、第２電極部４２ｂが第１金属を主に含む粒子接続層４２６と、第２金属を主に含まれるカバー層４２８を含む。それでは、粒子接続層４２６を低い温度で形成することができるので、電極（４２、４４）の形成工程で導電型領域（３２、３４）などの損傷、特性の変化などを防止することができる。そしてカバー層４２８によって粒子接続層４２６の電気的及び物理的な接続特性を向上し、粒子接続層４２６の酸化を防止し、配線部１４０などとの接着特性を向上することができる。

前述した構造の太陽電池１０の製造方法を図６Ａ～図６Ｃ、それと図７を参照して、詳細に説明する。図６Ａ～図６Ｃは、本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。図７は、本発明の実施の形態に係る太陽電池の製造方法に使用するペーストに含まれる粒子の形態を概略的に示す図である。前述した説明においては、既に説明した部分については詳細な説明を省略し説明されていない部分を中心に詳細に説明する。

まず、図６Ａに示すように、半導体基板１２の後面上に中間膜２０、第１導電型領域３２、第２導電型領域３４、バリア領域３６、後面パッシベーション膜４０、絶縁膜４１などを形成し、半導体基板１２の前面の方向に前面電界領域１２ｂ、前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６などを形成する。このとき、後面パッシベーション膜４０は、電極（図６Ｃの参照符号４２、４４、以下同じ）が形成される部分に対応して、コンタクトホール４６が形成された状態である。

中間膜２０、第１導電型領域３２、第２導電型領域３４、バリア領域３６、後面パッシベーション膜４０、絶縁膜４１、前面電界領域１２ｂ、前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６などの形成手順、形成方法などは、多様に変形することができる。

例えば、半導体基板１２のテクスチャリングには知られている様々なプロセスが用いられる。中間膜２０または絶縁膜４１は、熱的成長法、蒸着法（例えば、化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）、原子層蒸着法（ＡＬＤ））等により形成することができる。第１及び第２導電型領域（３２、３４）は、熱成長法、蒸着法（例えば、低圧化学気相蒸着法（ＬＰＣＶＤ））等により形成された半導体層にドーパントをドーピングして形成することができる。ドーパントのドーピングは、半導体層を形成する工程で一緒に実行されることもあり、半導体層を形成した後に実行されるドーピング工程によることもある。前面電界領域１２ｂは、様々なドーピング工程によって形成することができる。ドーピング工程としては、イオン注入法、熱拡散法、レーザードーピング法などで行うことができる。前面パッシベーション膜２４、反射防止膜２６または後面パッシベーション膜４０は、化学気相蒸着法、真空蒸着法、スピンコーティング、スクリーン印刷またはスプレーコーティングなどの様な、さまざまな方法によって形成することができる。コンタクトホール４６は、レーザーエッチング、ウェットエッチングなどの様々な方法によって形成することができる。

続いて、図６Ｂに示すように、コンタクトホール４６内を満たすように、第１及び第２電極（４２、４４）の第１電極部（４２ａ、４４ａ）を形成する。第１電極部（４２ａ、４４ａ）は、スパッタリングによって形成されることができる。

第１及び第２電極（４２、４４）の第１電極部（４２ａ、４４ａ）は、半導体基板１２と導電型領域（３２、３４）（またはこの上に位置する絶縁膜４１）の上にスパッタリング、メッキなどを実行して、半導体基板１２と導電型領域（３２、３４）（またはこの上に位置する絶縁膜４１）の上に全体的に複数の電極物質層を順に形成した後、これをパターニングして形成することができる。パターニング方法としては、エッチング液、エッチングペースト、ドライエッチングなどを用いて行うことができる。例えば、第１電極部（４２ａ、４４ａ）が形成されるべき部分にレジストペーストを塗布してエッチング溶液を用いて、残りの部分をエッチングして第１電極部（４２ａ、４４ａ）をパターニングすることができる。その後レジストペーストは除去される。その他の様々な方法が可能である。

続いて、図６Ｃに示すように、第１電極部（４２ａ、４４ａ）の上に、これと同じかそれより小さい幅を有するパターンを有するように、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を形成する。第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）は、印刷によって形成されることができる。

さらに具体的に、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を形成するためのペーストを第１電極部（４２ａ、４４ａ）上に塗布し、これを第１温度で乾燥し、乾燥されたペーストを第１温度より高い第２温度で熱処理してアニーリングして、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を形成することができる。

第２電極部４２ｂを形成するためのペーストは、互いに異なる第１金属と第２金属を含む粒子４２６ｂ、バインダー及び溶媒を含むことができる。本実施の形態において、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）は、絶縁膜などを貫通するファイヤースルー（ｆｉｒｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ）が要求されないので、ガラスフリットを含まない。

ペーストに含まれ、第１金属と第２金属を含む粒子４２６ｂは、多様な形態を有することができる。すなわち、図７の（ａ）に示すように、粒子４２６ｂが第１金属を含むコア層４２６０と、コア層４２６０の上にコーティングされ、第２金属を含むコーティング層４２８０を含むことができる。このとき、コア層４２６０の平均直径よりコーティング層４２８０の平均厚さが小さいことがある。それでは、カバー層４２８の厚さを粒子接続層４２６の厚さより小さくすることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがってコーティング層４２８０の厚さがコア層４２６０の平均直径と同じか、それより大きいことができ、及び／またはカバー層４２８の厚さが粒子接続層４２６の厚さと同じかそれより大きいことがある。または、図７の（ｂ）に示すように、粒子４２６ｂが第１金属を含む第１粒子４２６０ａと、第２金属を含む第２粒子４２８０ａを含むことができる。このとき、第１粒子４２６０ａの平均直径より第２粒子４２８０ａの平均直径がさらに小さいか、及び／または第１粒子４２６０ａの数より、第２粒子４２８０ａの数がさらに少なくなることがある。それでは、カバー層４２８の厚さを粒子接続層４２６の厚さよりさらに小さくすることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第２粒子４２６０ｂの大きさ、個数等が第１粒子４２６０ａの大きさ、数などと、それぞれ同じかそれより大きいことができ、および／またはカバー層４２８の厚さが粒子接続層４２６の厚さと同じかそれより大きいことができる。

バインダーでは、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）内に含まれる粒子４２６ａの物理的及び電気的接続特性、第１電極部（４２ａ、４４ｂ）（特に、第４電極層４２４）との接着特性を向上することができる様々な物質を含むことができる。一例として、バインダーとして知られているポリマーレジンなどを使用することができる。バインダーは、熱処理時に除去されることも、除去されないことがあり、熱処理後の第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）に残留しないことも、残留することもある。

ペーストには溶媒が含まれるが、熱処理時の溶媒は、揮発され、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）には、溶媒が含まれていないか、または非常に微量で含まれることができる。溶媒としては、有機溶媒を使用することができますが、一例として、ブチルカルビトールアセテート（ｂｕｔｙｌ ｃａｒｂｉｔｏｌ ａｃｅｔａｔｅ、ＢＣＡ）、セルロースアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ、ＣＡ）などを使用することがあるが、本発明がこれに限定されるものではない。

ペーストは、第１電極部（４２ａ、４４ａ）の上に該当する部分にのみ塗布することができる。例えば、マスクを利用するスクリーン印刷（ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）によって第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を形成するためのペーストを塗布することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

第１電極部（４２ａ、４４ａ）上に塗布されたペーストは、第１温度で乾燥される。第１温度は常温より高く１５０℃以下で有り得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１温度は、他の値を有することがある。ペーストを乾燥してペーストが所望しないように流れ落ちるなどの問題を防止することができる。乾燥段階を含まず、すぐ熱処理を実行すると、温度差によって亀裂などの問題が発生することができる。これに熱処理温度より低い温度で乾燥をしてペーストの流動性を減らした後、硬化のための熱処理を行う。

乾燥したペーストは、第１温度より高く、第１金属の融点（第１及び第２金属の融点の内、高い融点）より低い第２温度で硬化するための熱処理（アニーリング熱処理）が行われる。このとき、第２温度は、第２金属の融点（第１及び第２金属の融点の内、低い融点）より高くなることができる。例えば、第２温度は４５０℃以下で有り得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２温度は、他の値を有することがある。

乾燥したペーストに熱処理を行うと、溶媒は揮発され、第１及び第２金属に熱が加えられる。第１金属及び第２金属が熱を受けると、第１金属は、第１金属同士の凝集し、第２金属は、第２金属同士凝集することになる。

さらに具体的に、図７の（ａ）に示すように、第１金属のコア層４２６０と第２金属のコーティング層４２８０を備える場合には、コーティング層４２８０が溶けて流れて出てくるようになる。それでは、コア層４２６０の粒子が凝集して粒子接続層４２６を形成し、溶けた出た第２金属が粒子接続層４２６の外側表面で互いに凝集しながら、粒子接続層４２６を覆うカバー層４２８を形成する。図７の（ｂ）のように第１金属の第１粒子４２６０ａと第２金属の第２粒子４２８０ａを備える場合には、第２金属の第２粒子４２８０ａが溶けて流れて出るようになる。それでは、第１粒子４２６０ａが凝集して粒子接続層４２６を形成し、第２粒子４２８０ａが溶けて形成された第２金属が粒子接続層４２６の外側表面で互いに凝集しながら、粒子接続層４２６を覆うカバー層４２８を形成する。このとき、第１金属が銅で構成されると、銅は熱が加わると容易に凝集されて熱をよく含有して第２金属に伝達する役割を効果的に行うことができる。これにより、第２金属がさらに円滑に粒子接続層４２６の外側表面に移動して外側表面で互いに凝集することができる。

このとき、粒子接続層４２６は、粒子４２６ｂが互いに焼結されるものではなく、互いに接触して凝集され、単純に硬化されることにより、伝導性を有するようになる。このように、単純に硬化されることによって形成された粒子接続層４２６の粒子４２６ａの間は、バインダーや第２金属などが残留した残留部分（４２８ａ、４２８ｂ）などが満たされる。粒子４２６ａとの間の一部には、空隙（図１の参照符号ｖ、以下同じ）が残存することができる。これにより、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）は、空隙（ｖ）を備えない第１電極部（４２ａ、４４ａ）より高い空隙率を有することができる。このような空隙率の違いからスパッタリング層で構成された第１電極部（４２ａ、４４ａ）と、印刷層で構成された第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を判別することもできる。参照で、スパッタリング層で構成された第１電極部４２ａと、印刷層で構成された第２電極部４２ｂは、顕微鏡写真などで断面形状、外面形状などを見て判別したり、成分の分析を通じたバインダーの可否などを通じ判別することができる。

本実施の形態に係る太陽電池１０の製造方法においては、第１金属と第２金属を含むペーストを印刷することにより、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を形成して、第１及び第２電極部（４２ａ、４２ｂ）（４４ａ、４４ｂ）を含む電極（４２、４４）を簡単工程で形成することができる。これにより、優れた効率を有する太陽電池１０を高い生産性で製造することができる。

特に、本実施の形態においては、配線部１４０または接続部材（ＣＰ）と接続される最外郭層のカバー層４２８で第２金属が第１金属の酸化を効果的に防止することができる。従来は、配線部１４０または接続部材（ＣＰ）の形成前に電極（４２、４４）に形成された酸化層を除去するプラズマ工程を追加で行うたが、本実施の形態においては、第２金属によって電極（４２、４４）の最外郭層での酸化を防止して酸化層を除去するプラズマ工程を省略することができる。これにより工程を単純化して電極（４２、４４）または太陽電池１０の損傷などの問題を根本的に防止することができる。

図では、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）の熱処理をペーストの乾燥後に、他の工程なしですぐに実行して、電極（４２、４４）を形成して太陽電池１０の製造を完了することを例示した。これによれば、スパッタリングで形成された第１電極部（４２ａ、４４ａ）のアニーリング熱処理と第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）のアニーリング熱処理を一緒に同時に行うことができ、製造工程の面で有利で有り得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）の熱処理は、様々な順序で実行することができる。すなわち、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）の熱処理は、太陽電池１０の製造工程以後の工程、例えば、太陽電池パネル１００を形成する工程で行われることができる。一例として、接続部材（ＣＰ）を形成した後に実行されるリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程で第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）のアニーリング熱処理を一緒に実行すると、熱処理工程の回数を最小化することができる。その他の様々な変形が可能である。

前述した太陽電池１０は、配線部１４０によって接続され、シール材１３０とカバー部材（１１０、１２０）によって密封されて太陽電池パネル１００を構成することができる。以下、図８～図１１を参照して、本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルを詳細に説明する。

図８は、本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルを概略的に示す分解斜視図であり、図９は、図８に示した太陽電池パネル１００に含まれる２つの太陽電池１０、接続部材（ＣＰ）と絶縁部材（ＩＰ）、及び配線部１４０を概略的に示した後面平面図である。図１０は、図８に示した太陽電池パネル１００で太陽電池１０、接続部材（ＣＰ）及び配線部１４０の接続構造の一例を概略的に示す部分断面図である。明確と簡略な図示のために、図９においては、太陽電池１０と関連して、半導体基板１２と、第１及び第２電極（４２、４４）のみ示した。明確な区別をするために以下では、互いに隣接する二つの太陽電池１０太陽電池（１０ａ、１０ｂ）とすることができる。

図８～図１０を参照すると、本実施の形態に係る太陽電池パネル１００は、太陽電池１０と、太陽電池１０の電極（４２、４４）に電気的に接続される配線部１４０を含む。そして、電極（４２、４４）と配線部１４０との間に電極（４２、４４）と配線部１４０を電気的に接続する接続部材（ＣＰ）を含むことができる。また、太陽電池パネル１００は、太陽電池１０と配線部１４０を囲んで密封するシール材１３０と、シール材１３０の上で太陽電池１０の一面（一例として、前面）に位置する第１カバー部材１１０と、シール材１３０の上で太陽電池１０の他面（一例として、後面）に位置する第２カバー部材１２０をさらに含むことができる。これをさらに詳細に説明する。

本実施の形態において太陽電池パネル１００は、複数の太陽電池１０を備え、複数の太陽電池１０は、配線部１４０によって電気的に直列、並列または直並列に接続することができる。具体的に、配線部１４０は、少なくとも一部が各太陽電池１０の第１及び第２電極（４２、４４）と重畳され、第１及び第２電極（４２、４４）に接続される配線材１４２と、太陽電池１０の間で配線材１４２と交差する方向に位置して配線材１４２に接続される接続配線１４４を含むことができる。配線材１４２と接続配線１４４によって、複数の太陽電池１０が一方向（図のｘ軸方向）に接続されて１つの列（つまり、太陽電池ストリング）を形成することができる。そして、配線部１４０は、太陽電池ストリングの両端に位置し、これをまた異なる太陽電池ストリング又はジャンクションボックス（図示せず）に接続するバスバー配線をさらに含むことができる。

配線材１４２、接続配線１４４、バスバー配線はそれぞれ導電性物質（一例として、金属物質）を含むことができる。一例として、配線材１４２、接続配線１４４、バスバー配線が金、銀、銅またはアルミニウムの内、いずれか１つを含む導電性コアと、コアの表面上に位置し、スズまたはスズを含む合金を含む導電性コーティング層を含むことができる。一例として、コアは、銅で形成されることができ、導電性コーティング層は、スズを含む合金であるＳｎＢｉＡｇで形成されることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、配線材１４２、接続配線１４４、バスバー配線の物質、形状、リンク構造などは多様に変形することができる。また、接続配線１４４を別途備えずに配線材１４２にのみ隣接した太陽電池（１０ａ、１０ｂ）を接続することもできる。

シール材１３０は、配線部１４０によって接続された太陽電池１０の前面に位置する第１シール材１３１と、太陽電池１０の後面に位置する第２シール材１３２を含むことができる。第１シール材１３１と第２シール材１３２は、水分と酸素の流入を防止し、太陽電池パネル１００の各要素を化学的に結合する。第１及び第２シール材（１３１、１３２）は、透光性と接着性を有する絶縁物質で構成されることができる。一例として、第１シール材１３１と第２シール材１３２でエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂などが用いられる。第１及び第２シール材（１３１、１３２）を用いたラミネート工程などによって第２カバー部材１２０、第２シール材１３２、太陽電池１０、配線部１４０、第１シール材１３１、第１カバー部材１１０が一体化されて、太陽電池パネル１００を構成することができる。

第１カバー部材１１０は、第１シール材１３１上に位置して太陽電池パネル１００の前面を構成し、第２カバー部材１２０は、第２シール材１３２上に位置して、太陽電池１０の後面を構成する。第１カバー部材１１０及び第２カバー部材１２０は、それぞれ、外部の衝撃、湿気、紫外線などから太陽電池１０を保護することができる絶縁物質で構成されることができる。そして、第１カバー部材１１０は、光が透過することができる透光性物質で構成され、第２カバー部材１２０は、透光性物質、比透光性物質、または反射物質などで構成されるシートで構成されることができる。一例として、第１カバー部材１１０が、ガラス基板などで構成されることができ、第２カバー部材１２０がフィルムまたはシートなどで構成されることができる。第２カバー部材１２０は、ＴＰＴ（Ｔｅｄｌａｒ／ＰＥＴ／Ｔｅｄｌａｒ）タイプを有したり、またはベースフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））の少なくとも一面に形成されたポリフッ化ビニリデン（ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）樹脂層を含むことができる。

しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第１及び第２シール材（１３１、１３２）、第１カバー部材１１０、または第２カバー部材１２０が、前述した説明以外の様々な物質を含むことがあり、様々な形態を有することができる。例えば、第１カバー部材１１０または第２カバー部材１２０が、様々な形態（例えば、基板、フィルム、シートなど）または物質を有することができる。

このような太陽電池１０には、配線材１４２を含む配線部１４０が電気的に接続されて、他の太陽電池１０または外部回路と電気的接続が可能するようにする。このとき、本実施の形態においては、電極（４２、４４）と配線部１４０が重畳された複数の重畳部の内、互いに接続するべき部分には、電極（４２、４４）と配線部１４０との間に接続部材（ＣＰ）が位置し、互に接続されないべき部分には、電極（４２、４４）と配線部１４０との間に絶縁部材（ＩＰ）が位置する。

第１太陽電池１０ａの第１電極４２と、これに隣接した第２太陽電池１０ｂの第２電極４４は、複数の配線材１４２と接続配線１４４によって接続することができる。

本実施の形態において、電極（４２、４４）は、一方向（図面のｙ軸方向）に延長され、これに交差する方向（図面のｘ軸方向）で互いに交互して位置する複数の第１及び第２電極（４２、４４）を含む。そして配線材１４２は、、第２方向に延長され、第１電極４２に電気的に接続される第１配線１４２ａ及び第２方向に延長され、第２電極４４に電気的に接続される第２配線１４２ｂを含むことができる。第１配線１４２ａが複数で備えられ、第２配線１４２ｂが複数で備えられ、第１方向で第１配線１４２ａと第２配線１４２ｂが互いに交互して位置することができる。それでは、複数の第１及び第２配線（１４２ａ、１４２ｂ）が均一な間隔を有しながら、第１及び第２電極（４２、４４）に接続されて、キャリアを効果的に伝えることができる。

このとき、第１配線１４２ａは、各太陽電池１０に備えられた第１電極４２に接続部材（ＣＰ）を介して電気的に接続され、第２配線１４２ｂは、それぞれの太陽電池１０に備えられた第２電極４４に接続部材（ＣＰ）を介して電気的に接続される。そして絶縁部材（ＩＰ）により第１配線１４２ａと第２電極４４それと、第２配線１４２ｂと、第１電極４２が互いに絶縁されることができる。

接続部材（ＣＰ）は、様々な導電性を有する接着物質を含むことができる。例えば、接続部材（ＣＰ）は、第１及び第２電極（４２、４４）、及び／または配線材１４２に含まれる物質を含む物質、またはこれらの混合物質で形成することができる。一例として、接続部材（ＣＰ）は、配線材１４２を第１または第２電極（４２、４４）の上に置き熱を加える工程等により第１及び第２電極（４２、４４）、及び／または配線材１４２の物質を含むことができる。または、接続部材（ＣＰ）がスズ又はこれを含む合金を含むはんだペースト層、スズ、またはこれを含む合金がエポキシ樹脂内に含まれるエポキシはんだペースト層などを含むことができる。このように接続部材（ＣＰ）は、はんだまたはエポキシのような電極（４２、４４）と配線材１４２の物理的な固定または接着のための接着物質を備えている。これにより、接続部材（ＣＰ）が電極（４２、４４）と配線材１４２を電気的及び物理的に固定することができる。一例として、接続部材（ＣＰ）が電極（４２、４４）と配線材１４２に接触、形成されて電極（４２、４４）と配線材１４２を物理的及び電気的に接続することができる。

絶縁部材（ＩＰ）は、少なくとも電気的に互に接続されてはならない第１配線１４２ａと第２電極４４の間に位置してこれらを電気的に絶縁させることができる。これと類似に、絶縁部材（ＩＰ）が、少なくとも電気的に互に接続されてはならない第２配線１４２ｂと、第１電極４２の間に位置してこれらを電気的に絶縁させることができる。絶縁部材（ＩＰ）は、様々な絶縁物質を含むことができる。例えば、絶縁部材（ＩＰ）は、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド、ポリエチレンなどを含むことができる。

本実施の形態においては、電極（４２、４４）の最外郭層の第２電極部４２ｂと配線部１４０との間に接続部材（ＣＰ）が位置して電極（４２、４４）の上に配線部１４０が電気的に接続されながら固定される。このとき、互いに接触する第２電極部４２ｂのカバー層４２８と接続部材（ＣＰ）が同じ金属（例えば、第２金属であるスズ）を含み電極（４２、４４）と配線部１４０の接着特性をさらに向上することができる。

前述した図面においては、電極（４２、４４）と配線部１４０が接続部材（ＣＰ）を間に置いて互いに接着されることを例示した。しかし、第２電極部４２ｂにスズのようなはんだ物質またはこれに含まれる物質が含まれる場合には、図１１に示すように、第２電極部４２ｂのカバー層４２８に配線部１４０を直接接触させた状態で熱を加えて電極（４２、４４）と配線部１４０を接着することもできる。これにより、接続部材（ＣＰ）を用いらないでコストを削減し、工程を単純化することができる。

本実施の形態に係る太陽電池パネル１００は、優れた特性と効率を有する太陽電池１０を備え、太陽電池１０の電極（４２、４４）と配線部１４０が、優れた接着特性を有するので、優れた出力、優れた安定性、低不良率を有することができる。

本実施の形態において、第２電極部４２ｂは、第１電極部４２ａの上で、様々な平面形状を有しながら形成することができる。以下では、図１２を参照して、第２電極部４２ｂの様々な平面形状を詳細に説明する。

図１２は、本発明の実施の形態に係る太陽電池の第１及び第２電極部の平面形状の様々な例を示す平面図である。

一例として、図１２の（ａ）に示すように、第１電極（４２、４４）の長さ方向で第１電極部（４２ａ、４４ａ）及び第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）のそれぞれが全体的及び連続的に長く続く形状を有することができる。これによれば、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を十分な面積で形成して、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）による効果を効果的に実現することができる。

別の例として、図１２の（ｂ）乃至（ｄ）に示したように、第１電極（４２、４４）の長さ方向で第１電極部（４２ａ、４４ａ）が全体的及び連続的に形成され、第１電極（４２、４４）の長さ方向の一部にのみ第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成され、他の一部には、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成されないことがある。一例として、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が長さ方向で一定の間隔を置いて互いに離隔されるように複数備えられる。

ここで、図１２の（ｂ）に示すように、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が接続部材（ＣＰ）または配線部１４０に接続または接触する部分に形成される部分に対応して複数備えられることができる。それでは、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成された部分に接続部材（ＣＰ）または配線部１４０が位置して第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）によって電極（４２、４４）と接続部材（ＣＰ）または配線部１４０との間の接着特性を向上することができる。

または、図１２の（ｃ）に示すように、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が接続部材（ＣＰ）または配線部１４０に接続または接触する部分を除外した部分に対応して複数備えられることができる。これにより、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が接続部材（ＣＰ）または配線部１４０に接続または接触する部分を挟んで離隔される複数の部分を含むことができる。これによれば、接続部材（ＣＰ）または配線部１４０に接続または接触する部分には、第１電極部（４２ａ、４４ａ）のみ備えられて配線部１４０が接続される部分で構造的安定性を向上することができる。そして、配線部１４０が接続される部分を除外した部分に、全体的に第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成されるので長さ方向に見るときに、第１電極部（４２ａ、４４ａ）の上で第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成された部分の長さが第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成されない部分の長さよりさらに大きくなることができる。これにより、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が部分的に形成される場合に、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を十分な長さまたは面積に形成することができ、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）による効果を効果的に実現することができる。他の例として、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が絶縁部材（ＩＰ）を除外した部分に対応して複数備えられることができる。

または、図１２の（ｄ）に示したように、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が接続部材（ＣＰ）、絶縁部材（ＩＰ）及び／または配線部１４０が位置する部分を除外した部分に対応して複数備えられることができる。これにより、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が接続部材（ＣＰ）、絶縁部材（ＩＰ）及び／または配線部１４０が位置する部分を挟んで離隔される複数の部分を含むことができる。これによれば、配線部１４０との接続、及び絶縁に関与する部分には、第１電極部（４２ａ、４４ａ）のみ備えられて配線部１４０の接着時構造的安定性を向上することができる。そして、当該部分を除外した部分に、全体的に第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成されるので長さ方向に見るときに、第１電極部（４２ａ、４４ａ）の上で第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成された部分の長さが第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成されない部分の長さと同じかそれより大きいことができる。これにより、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が部分的に形成される場合に、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）を十分な長さまたは面積に形成することができ、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）による効果を効果的に実現することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、長さ方向に見るとき、第１電極部（４２ａ、４４ａ）の上で第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成された部分の長さが、第２電極部（４２ｂ、４４ｂ）が形成されない部分の長さより小さいこともある。

図１２の各例においては、第１電極４２の第２電極部４２ｂと第２電極４４の第２電極部４４ｂが同一または類似の平面形状を有することを例示したが、本発明がこれに限定されるではない。すなわち、第１電極４２の第２電極部４２ｂが、図１２の（ａ）乃至（ｄ）の内、いずれか１つの平面形状を有し、第２電極４４の第２電極部４４ｂが図１２の（ａ）乃至（ｄ）の内、他の１つの平面形状を有することができる。その他の様々な変形が可能である。

前述した説明においては、第１及び第２電極（４２、４４）が、太陽電池１０の後面に位置し、第１及び第２導電型領域（３２、３４）が、半導体基板１２とは別の半導体層に備えたことを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。他の一例を図１３を参照して、詳細に説明する。

図１３は、本発明の他の実施の形態に係る太陽電池を示す断面図である。

図１３を参照すると、本実施の形態においては、太陽電池１０は、第１導電型領域３２と、これに接続される第１電極４２が半導体基板１２の一面に位置し、第２導電型領域３４と、これに接続される第２電極４４が半導体基板１２の他の一面に位置する。半導体基板１２の両面にテクスチャリング構造が備えられたことを示したが、本発明がこれに限定されるものではない。

図１３においては、第１及び第２導電型領域（３２、３４）が、半導体基板１２の一部にドーパントをベース領域１２ａより高い濃度でドーピングして形成されたドーピング領域であることを例示した。しかし、第１及び第２導電型領域（３２、３４）の内、少なくとも１つが、半導体基板１２と別である半導体層で構成されることができ、この場合に、半導体基板１２と、第１及び第２導電型領域（３２、３４）の内、少なくとも一つの間に中間膜（図１の参照符号２０）がさらに位置することもできる。このとき、第１及び第２電極（４２、４４）の内、少なくとも一つは、前述した実施の形態の第１及び第２電極部（４２ａ、４２ｂ）を備えることができる。これについては、前述した第１及び第２電極部（４２ａ、４２ｂ）の説明がそのまま適用されることができるところ詳細な説明を省略する。

そのほかにも導電型領域（３２、３４）の物質、構造、形状など、太陽電池１０の構造、形状などに関係なしで、第１及び第２電極（４２、４４）の内、少なくとも１つが、前述した構造を有することで、本発明の範囲に属する。そして、前述した様々な実施の形態及び変形例は、互いに結合して実施されることができ、これもまた本発明の範囲に属する。

以下、本発明の製造例を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。しかし、後述する本発明の製造例は、例示のために提示したものに過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。

製造例１

ｎ型単結晶半導体基板の一面にシリコン酸化膜で構成される中間膜を形成した。トンネリング層の上に、低圧化学気相蒸着によって多結晶シリコンを含む半導体層を形成した。そして、半導体層の一部の領域にｐ型ドーパントをドーピングし、他の領域にｎ型ドーパントをドーピングして、それぞれ第１導電型領域と第２導電型領域を備える半導体層を形成した。そして、シリコン窒化膜とシリコン炭化膜で構成された後面パッシベーション膜を形成し、コンタクトホールを形成した後のコンタクトホールの内部と後面パッシベーション膜の上にチタン酸化膜からなる絶縁膜を形成した。コンタクトホールを介して絶縁膜の上に第１導電型領域と第２導電型領域にそれぞれ電気的に接続される第１電極及び第２電極を形成した。第１及び第２電極を形成する工程においては、スパッタリングでチタン膜、アルミニウム膜、チタン膜とニッケル－バナジウム合金膜を順に積層して第１電極部を形成し、その上に銅粒子とスズ粒子を含むペーストを印刷で塗布した後、乾燥及び、アニーリング熱処理して、第２電極部を形成した。同じ方法で、複数の太陽電池を製造した。

比較例１

第１及び第２電極を形成する工程において、第２電極部を形成しなくて第１及び第２電極がそれぞれ第１電極部のみ備えられるものを除外する製造例１と同様の方法で、複数の太陽電池を製造した。

製造例１と比較例１により製造された複数の太陽電池の充密度と効率をそれぞれ測定し、その結果を図１４及び図１５に示した。

図１４及び図１５を参照すると、比較例１による太陽電池に比べて製造例１による太陽電池で高充密度と高効率を有することが分かる。さらに具体的には、製造例１による太陽電池は、比較例１による太陽電池に比べて０．３３％位高い充密度を有することができる。これは第２電極部によって他の特性の低下なしで抵抗を減らしたためと予測される。これにより、表１に示すように、比較例１による太陽電池より製造例１による太陽電池が高い効率を有することが分かる。さらに具体的に、製造例１による太陽電池は、比較例１による太陽電池に比べて０．０７％位高い効率を有することができる。

前述したところに従った特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施の形態に含まれ、必ずしも１つの実施の形態のみに限定されるものではない。さらに、各実施の形態において例示された特徴、構造、効果などは、実施の形態が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施の形態に対しても組み合わせ、または変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (15)

1. 太陽電池の製造方法であって、
   半導体基板に、又は前記半導体基板の上に導電型領域を形成する段階と、
   前記導電型領域に電気的に接続される電極を形成する段階と、を含んでなり、
   前記電極を形成する段階は、スパッタリングによってスパッタリング層で構成された第１電極部を形成する段階と、前記第１電極部の上に印刷によって印刷層で構成された第２電極部を形成する段階と、を含み、
   前記第２電極部を形成する段階は、第１金属を含む複数の粒子が接続され、各粒子は、第１金属を備えるように形成された粒子接続層を印刷によって形成する段階と、前記第１金属より低い融点を有するはんだ物質を含む第２金属を備えてなり、少なくとも前記粒子接続層の外側表面を覆うカバー層を印刷によって形成する段階と、を含んでなり、
   前記粒子接続層および前記カバー層は、前記第１電極部の上に、前記第１金属および前記第２金属を含むペーストを塗布して乾燥および硬化することにより、形成する、太陽電池の製造方法。
2. 前記第１金属は、前記第１電極部の物質と同一であり、又は前記第１電極部の物質より小さい比抵抗を有するものであり、
   前記第２金属は、前記第１金属よりイオン化傾向、又は金属の反応性が小さいものであり、前記第１金属の酸化を防止するものである、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
3. 前記第１金属が、銅、銀、アルミニウム、及び金からなる群から選択される少なくとも一つを備えてなり、
   前記第２金属が、スズ、クロム、マンガン、モリブデン、及びニッケルからなる群から選択される少なくとも一つを備えてなる、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
4. 前記第１金属が銅を備えてなり、
   前記第２金属がスズを備えてなる、請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
5. 前記第２電極部が前記電極の最外郭層を構成し、
   前記第２電極部の密度が前記第１電極部の密度より小さい、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
6. 前記第１電極部の厚さに対する前記第２電極部の厚さの割合が１０倍以上である、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
7. 前記粒子接続層の第１厚さが、前記粒子接続層の外側表面上に位置する部分で前記カバー層の第２厚さより大きい、請求項６に記載の太陽電池の製造方法。
8. 前記第１厚さに対する前記第２厚さの比率が０．０４乃至０．２である、請求項７に記載の太陽電池の製造方法。
9. 前記カバー層の厚さが、前記粒子接続層の外側表面の表面粗さより大きい、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
10. 前記カバー層の外側表面の表面粗さが、前記粒子接続層の外側表面の表面粗さより小さい、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
11. 前記第２電極部の幅が、前記第１電極部の幅と同一であるか、又は前記第１電極部の幅より小さい、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
12. 前記第２電極部が前記半導体基板と反対して位置する前記第１電極部の表面上にのみ形成された、請求項１１に記載の太陽電池の製造方法。
13. 前記第１電極部は、
    耐火金属を備えた第１電極層と、
    前記第１電極層の上に位置し、前記第１電極層より低い抵抗を有する第２電極層と、
    前記第２電極層上に形成されて拡散バリアとして作用する第３電極層と、
    前記第３電極層の上に位置し、スズまたはニッケル－バナジウム合金を備えた第４電極層と、を備えてなり、
    前記第２電極部が、前記第４電極層に接触して位置する、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
14. 前記第１電極層がチタンを備え、
    前記第２電極層がアルミニウムを備え、
    前記第３電極層がチタンを備え、
    前記第４電極層がニッケル－バナジウム合金を備えてなる、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
15. 前記導電型領域が、前記半導体基板の一面に位置し、第１導電型を有する第１導電型領域と、
    前記半導体基板の前記一面において、前記第１導電型領域と別の位置に位置し、第２導電型を有する第２導電型領域と、を備えてなり、
    前記電極が、前記第１導電型領域に接続される第１電極と、及び前記第２導電型領域に接続される第２電極と、を備えてなり、
    前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも１つが、前記第１電極部と前記第２電極部とを備えてなる、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。