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JP5958765B2 - 太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
太陽電池セルの電極の形成方法としてメッキ法が知られている。図11を参照して、従来の太陽電池セルの電極のメッキ法による形成方法について説明する。
図11(a)において、表面側にn+層101a及び裏面側にp+層101bを備えたp型基板101を準備する。
その後、基板101の表面上に、開口部102を有する窒化シリコン等からなる反射防止膜103を形成する。この開口部102は、後の工程において電極が形成される領域上を露出するために設けらる。
次に、図11(b)に示すように、反射防止膜103の表面上の全面に酸化膜又はフォトレジスト膜からなるマスク層104を形成した後、基板101の裏面上に電極105を無電解メッキ法により形成する。
その後、図11(c)に示すように、反射防止膜103上のマスク層104を除去する。
そして、図11(d)に示すように反射防止膜103上の開口部102から露出した基板101の表面上に電極106を無電解メッキ法により形成する。
特開昭60−10790
しかしながらが、上述した方法では、反射防止膜103が窒化シリコン等の無機膜である場合、開口部102を形成する工程が煩雑であるという問題がある。
本発明の太陽電池セルの製造方法は、半導体基板の表面上に形成された開口部を有する絶縁層と前記開口部において前記表面上に形成された電極とを有する太陽電池セルの製造方法であって、前記表面上に光や熱に反応性のある所定の粘度の樹脂を用いて樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に前記開口部を形成する工程と、前記樹脂層を用いて前記開口部を有する前記絶縁層を形成する工程と、メッキ法により前記開口部において前記表面上に前記電極を形成する工程と、を含む。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、上述に記載の太陽電池セルの製造方法の工程を含むことを特徴とする。
本発明に係る太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法では、メッキ法による太陽電池セルの電極が容易に形成できる。
図1(a)は本発明の第1の実施形態に係る太陽電池セルの表面側平面図であり、図1(b)は裏面側平面図であり、図1(c)は図1(a)、(b)のA−A’における断面図である。 図1(c)の破線で囲む部分Bを拡大した断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。 本発明の第1の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。 図5(a)は本発明の第2の実施形態に係る太陽電池セルの裏面側平面図であり、図5(b)は表面側平面図である。 図5(a)、(b)のA−A’における断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの上面図である。 本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの斜視図である。 図8のA−A’に沿った一部断面図である。 従来の太陽電池セルの製造方法を示したプロセス図である。
(第1の実施形態)
以下、図面を用いて、本発明の第1の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1〜図2を参照して、本実施形態に係る太陽電池セルの構成について説明する。図1(a)は太陽電池セルの表面側平面図であり、図1(b)は裏面側平面図であり、図1(c)は図1(a)、(b)のA−A’に沿った太陽電池セルの断面図であり、図2は図1(c)の破線で囲む部分Bを拡大した断面図である。
太陽電池セル1は、n型単結晶シリコン基板2のテクスチャー構造を有する第1の主面上には、厚み5nm〜20nmのi型アモルファスシリコン層3、厚み5nm〜20nmのp型アモルファスシリコン層4、及び厚み70μm〜100nmの透明導電膜層5がこの順序に形成されている。
透明導電膜5上には、下地層である透明導電膜5が露出するように所定形状の開口部6aを有する樹脂であって、厚み10〜30μmの透明な絶縁層6が形成されている。例えば、絶縁層6は、アクリル樹脂であって、その屈折率は1.5〜2.2である。絶縁層6の開口部6aから露出する透明導電膜5上には、メッキ法により厚み5μmのNi層、厚み10μmのCu層、及び厚み2μmのNi層がこの順序で作製された厚み17μmの第1の電極7が開口部6aの周囲を覆うように丸みを帯びて形成されている。
第1の電極7は、互いに平行に配置されてなる複数のフィンガー電極7aと互いに平行に配置されてなる2本のバスバー電極7b、7bとから一体的に構成されており、複数のフィンガー電極7aは、2本のバスバー電極7bと直交配置されている。
例えば、フィンガー電極7aは、それぞれ厚み40μm、幅50μmの直線状であって、互いに2mm間隔で配置されており、バスバー電極7bは、それぞれ厚み40μm、幅1mmの直線形状である。
また、n型単結晶シリコン基板2のテクスチャー構造を有する第2の主面上には、厚み5nm〜20nmのi型アモルファスシリコン層8、厚み10nm〜50nmのn型アモルファスシリコン層9、及び厚み70μm〜100nmの透明導電膜層10がこの順序に形成されている。
透明導電膜層10上には、下地層である透明導電膜層10が露出するように所定形状の開口部11aを有する樹脂であって、厚み20μmの透明な絶縁層11が形成されている。例えば、絶縁層11は、アクリル樹脂であって、その屈折率は1.5〜2.2である。
絶縁層11の開口部11aから露出する透明導電膜層10上には、メッキ法により厚み5μmのNi層、厚み10μmのCu層、及び厚み2μmのNi層がこの順序で作製された厚み17μmの第2の電極12が開口部11aの周囲を覆うように丸みを帯びて形成されている。
第2の電極12は、互いに平行に配置された複数のフィンガー電極12aと互いに平行に配置された2本のバスバー電極12bとから一体的に構成されており、複数のフィンガー電極12aは、2本のバスバー電極12bと直交配置されている。
例えば、フィンガー電極12aは、それぞれ厚み40μm、幅50μmの直線状であって、互いに2mm間隔で配置されており、バスバー電極12bは、それぞれ厚み40μm、幅50mmの直線形状である。
本実施形態では、前記テクスチャー構造はランダムテクスチャー構造であって、多数のピラミッド形状が不規則に配置しており、ピラミッド形状は、その高さ(大きさ)が不揃いであり、隣り合うピラミッドが一部重なりあってもよい。なお、各ピラミッド形状の凸部の頂上部および各ピラミッド間の凹部の谷底部は、丸みを帯びていてもよい。
絶縁層6、11は、それぞれ保護層として機能すると共に、第1、第2の電極7、12を形成する際のマスク層としても機能する。
また、絶縁層6、11は、上記テクスチャー構造の凹凸を覆うように且つ該凹凸より表面が平坦化するように形成され、平坦化層としても機能する。
本実施形態では、基板2は、例えば、約125mm角の略正方形、厚み100μm〜300μm、上記テクスチャー構造を構成する凹凸の最大高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t1は、例えば約20μmを有している。
絶縁層6、11は、それぞれ表面の最大高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t2が1μm以下であり、前記テクスチャー構造の凹凸の最大高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t1より小さく、滑らかに形成されている。
本実施形態では、電極7、12はそれぞれ開口部6a、11aに露出した透明導電膜層5、10に直接形成されているので、接触抵抗が低くなる。
また、電極7、12は、開口部6a、11aに露出した透明導電膜層5、10上の開口部6a、11aの周囲を覆うように絶縁層6、11上に幅広に形成されているので、開口部6a、11aより水分等の不純物が太陽電池セル1中に入るのを防止できる。
次に、本実施形態の太陽電池セル1の製造方法について図3を用いて説明する。
最初に、図示しないが、n型単結晶シリコン基板2を用意し、基板2の表面全域にNaOH水溶液からなるエッチング液を用いたウェットエッチングによりランダムテクスチャー構造を形成し、互いに対向するランダムテクスチャー構造を有する第1、第2の主面を有するn型単結晶シリコン基板2を準備する。
次に、図3(a)を参照して、CVD法(化学気相成長法)等により、基板2のテクスチャー構造を有する第1の主面上に、i型アモルファスシリコン層3及びp型アモルファスシリコン層4をこの順序で形成すると共に、基板2のテクスチャー構造を有する第2の主面上に、i型アモルファスシリコン層8及びn型アモルファスシリコン層9をこの順序で形成する。
その後、スパッタ法又はイオンプレーティング法によりp型アモルファスシリコン層4の上面の全域上に、例えばSn(錫)を含有するITO(酸化インジウム)からなる透明導電膜層5を形成すると共に、n型アモルファスシリコン層9の上面の全域上に、例えばSn(錫)を含有するITO(酸化インジウム)からなる透明導電膜層10を形成する。
次に、透明導電膜5の上面の全域上に所定の粘度を有する光硬化性樹脂を用いてスピンコート法、スプレー法、ディッピング法等により樹脂層6を形成する。ここで、所定の粘度を有する光硬化性樹脂として流動性のある液体状のアクリル樹脂等の樹脂を用いることにより、樹脂層6が透明導電膜層5上の全面に形成される。
その後、図3(b)を参照して、所定形状の開口部を有する絶縁層を形成するために、樹脂層6上に所定部分に選択的に光照射を行うためのフォトマスクMを樹脂層6から10〜15μm離間させた状態で、例えば波長3000nm以下のUV光(紫外線)を樹脂層6に照射する。ここで、UV光(紫外線)が照射された部分の樹脂層6は硬化し、照射されていない部分の樹脂層6は硬化されない。
その後、図3(c)を参照して、アセトン、ピロリドン等の有機溶剤により樹脂層6を現像してUV光(紫外線)が照射されていない部分の樹脂層6を除去し、開口部6aを有する透明な絶縁層6を形成する。
ここで、絶縁層6は基板2のテクスチャー構造に対応した透明導電膜層5の凹部を埋めるようにしつつ、その表面の最大高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t2が前記テクスチャー構造の凹凸の高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t1より小さくなるように形成される。
次に、第1の主面上と同様に、透明導電膜層10の上面の全域上に所定の粘度を有する光硬化性樹脂を用いてスピンコート法、スプレー法、ディッピング法等により樹脂層11を形成する。ここで、所定の粘度を有する光硬化性樹脂として流動性のある液体状のアクリル樹脂等の樹脂を用いることにより、樹脂層11が透明導電膜層10上の全面に形成される。
その後、図4(a)を参照して、所定形状の開口部を有する絶縁層を形成するために、樹脂層11上に所定部分に光照射を行うフォトマスクMを樹脂層11から10〜15μm離間させた状態で、波長300nm以下のUV光(紫外線)を樹脂層11に照射する。ここで、UV光(紫外線)がが照射された部分の樹脂層11は硬化し、照射されていない部分の樹脂層11は硬化されない。
その後、図4(b)を参照して、アセトン、ピロリドン等の有機溶剤により樹脂層11を現像して上記照射されていない部分の樹脂層11を除去し、開口部11aを有する透明な絶縁層11を形成する。
ここで、基板2のテクスチャー構造に対応した透明導電膜層10の凹部を埋めるように絶縁層11はその表面の最大高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t2が前記テクスチャー構造の凹凸の高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t1より小さく形成される。
そして、図4(c)を参照して、開口部6aを備えた絶縁層6及び開口部11aを備えた絶縁層11をマスクとして、開口部6a、11aに露出した透明導電膜層5、10上にそれぞれ電極7、12をメッキ法により形成し、図1に示す太陽電池セル1を完成する。
本実施形態では、電極7、12は、電解メッキ法により一層目としてNi層を厚み5μmで形成し、二層目としてCu層を厚み10μmので形成し、三層目としてNi層を厚み2μmで形成して、Ni/Cu/Niの三層構造からなり、開口部6a、11aに露出した透明導電膜層5、10上に開口部6a、11aの周囲を覆うように丸みを帯びて形成される。
本実施形態の製造方法では、開口部6aを備えた透明な絶縁層6及び開口部11aを備えた透明な絶縁層11を樹脂を用いて形成するので、スパッタ法やCVD法により成膜形成される無機膜に比べて、厚みを大きくすることが容易であり、また絶縁層6、11は、上記テクスチャー構造の凹凸を覆うように且つ該凹凸より表面が平坦化するように凹部を埋めつつ滑らかに形成することが可能である。
従って、電解メッキ法により電極7、12を形成する際、上記テクスチャー構造の凹凸の凸部による電界集中を分散することができ、該凸部上の絶縁層6、11上の不所望な部分にメッキされるのを抑制できる。この結果、電極7、12は開口部6a、11aにそれぞれ露出した透明導電膜層5、10上に選択性良く形成することができる。
また、上述したように、開口部6aを備えた透明な絶縁層6及び開口部11aを備えた透明な絶縁層11は、電極7、12の形成時のマスク層として機能する他、太陽電池セル1の保護層として機能もする。
加えて、メッキ電極7、12の一層はCuのマイグレーションを防ぐためにNi/Cu/Niの三層構造をとっている。他にもNi代わりにAg、Sn等適宜使用でき、Ag/Cuの二層構造のメッキ電極7、12を用いることも可能である。
更に、絶縁層6、11は透明であるため太陽電池セル1の光入射面である第1の主面側及び太陽電池セル1の光入射面とは反対側である第2の主面側に光が入射しやすい。
(第2の実施形態)
以下、図面を参照しながら、本発明の第2の実施形態に係る太陽電池セルの製造方法について、詳細に説明する。
図5〜図6を参照して、本実施形態に係る太陽電池セル15の構成について説明する。図5(a)は太陽電池セル15の裏面側平面図、図5(b)は太陽電池セル15の表面側平面図、図6は図5(a)、(b)のA−A’に沿った太陽電池セル15の拡大断面図である。
図中、太陽電池セル15は、n型単結晶シリコン基板20のテクスチャー構造を有する光入射面側である第1の主面上には、窒化シリコン層からなるパッシベーション層30が形成されている。
また、太陽電池セル15の光入射面とは反対側である第2の主面上には、透明導電膜層50が形成されている。透明導電膜50上には、開口部60aを有してなる樹脂からなる厚み10〜30μmの透明な絶縁層60が形成されている。例えば、絶縁層60は、アクリル樹脂であって、その屈折率は1.5〜2.2である。
n型単結晶シリコン基板20の第2の主面側には、所定形状のp型領域70及びn型領域80がくし歯状に形成されている。p型領域70とn型領域80とは、方向Yに垂直な方向Xに沿って交互に配列される。
絶縁層60の開口部60aから露出する透明導電膜50上には、メッキ法により厚み5μmのNi層、厚み10μmのCu層、及び厚み2μmのNi層がこの順序で作製されてなる電極70a、80aが形成されている。
次に、本実施形態に係る太陽電池セル15の製造方法について図7を用いて説明する。
最初に、図示しないが、n型単結晶シリコン基板20を用意し、基板20の第1の主面上の全域のみにNaOH水溶液からなるエッチング液によるウェットエッチングによりランダムテクスチャー構造を形成したn型単結晶シリコン基板2を準備する。
次に、図7(a)を参照して、CVD法等により、n型単結晶シリコン基板20の第1の主面上に窒化シリコン層からなるパッシベーション層30を形成する。
次に、図示はしないが、n型単結晶シリコン基板20の第2の主面上に成膜したBSG(ボロン・シリケートガラス)からボロンの熱拡散及びPSG(リン・シリケートガラス)からリンの熱拡散を行い、その後、第2の主面上に形成された不要なガラスを除去し、図7(a)に示すようなn型単結晶シリコン基板20の第2の主面の所定領域にp型領域70及びn型領域80を形成する。
その後、スパッタ法又はイオンプレーティング法により金属マスクを介してp型領域70及びn型領域80の上面の全域上に、例えばSn(錫)を含有するITO(酸化インジウム)からなる透明導電膜層50を形成する。ここで、p型領域70及びn型領域80の上面の全域上以外には透明導電膜層50は形成されない。
次に、n型単結晶シリコン基板20の第2の主面上の全域上に所定の粘度を有する光硬化性樹脂を用いてスピンコート法、スプレー法、ディッピング法等により樹脂層60を形成する。ここで、所定の粘度を有する光硬化性樹脂として流動性のある液体状のアクリル樹脂等の樹脂を用いることにより、樹脂層60がn型単結晶シリコン基板20の第2の主面上の全面にほぼ均一に形成される。
その後、図7(b)を参照して、所定形状の開口部を有する絶縁層を形成するために、樹脂層60上に所定部分に光照射を行うフォトマスクMを樹脂層60から10〜15μm離間させた状態で、例えば波長300nm以下のUV光(紫外線)を樹脂層60に照射する。ここで、UV光(紫外線)が照射された部分の樹脂層60は硬化し、照射されていない部分の樹脂層60は硬化されない。
その後、図7(c)を参照して、アセトン、ピロリドン等の有機溶剤により樹脂層60を現像して上記照射されていない部分の樹脂層60を除去し、開口部60aを有する透明な絶縁層60を形成する。
そして、図7(d)を参照して、開口部60aを備えた絶縁層60をマスクとして、開口部60aに露出した透明導電膜50上に電極70a、80aをメッキ法により形成し、図5、6に示す太陽電池セル15を完成する。本実施形態では、電極70a、80aは、電解メッキ法により、一層目としてNi層を厚み5μmで形成し、二層目としてCu層を厚み10μmで形成し、三層目としてNi層を厚み2μmで形成して、Ni/Cu/Niの三層構造からなる電極70a、80aを形成する。電極70a、80aは、開口部60aに露出した透明導電膜層50上に開口部60aの周囲を覆うように丸みを帯びて形成される。
本実施形態の製造方法では、開口部60aを備えた透明な絶縁層60を樹脂を用いて形成するので、スパッタ法やCVD法により成膜形成される無機膜に比べて、厚みを大きくすることが容易である。
また、上述したように、開口部60aを備えた透明な絶縁層60は、電極70a、80aの形成時のマスク層として機能する他、太陽電池セル15の保護層としても機能もする。
加えて、電極70a、80aに含まれるNiはCuのマイグレーションを防ぐためにNi/Cu/Niの三層構造をとっている。他にもNi代わりにAg、Sn等適宜使用でき、Ag/Cuの二層構造の電極70a、80aを用いることも可能である。
更に、絶縁層60は透明であるため、太陽電池セル15の光入射面とは反対側である第2の主面側に光が入射しやすい。
なお、本実施形態では、n型単結晶シリコン基板20の光入射面側である第1の主面上にのみテクスチャー構造を形成したが、光入射面とは反対側の第2の主面上にもテクスチャー構造を形成してもよい。
図8〜10を参照して、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール100を説明する。100は、本発明の一実施形態に係る太陽電池セル1を備えた太陽電池モジュール100であり、太陽電池モジュール100は、白板強化ガラス等の透明な表面側カバー11、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂フィルムからなる耐候性の裏面側カバー12、表面側カバー11と裏面側カバー12の間に、複数の太陽電池セル1がSn-Ag-CuやSn-Pb等の半田層で表面が被覆されてなる平板銅線等からなるストリップ状(帯状)の導電性接続部材13により電気的に直列接続されてなる直線状の太陽電池群14がエチレンビニルアセテート(EVA)等の充填材15を介して配置されてなる板状の構成体と、該構成体を支持するアルミニウム等からなる金属製枠体16から構成されている。
太陽電池群14は互いに並列に配置され、全ての太陽電池群14が電気的に直列接続するように、所定の隣り合う太陽電池群14の一方端側の導電性接続部材13が半田層で表面が被着された平板銅線等からなるストリップ状の導電性接続部材17によって半田接続されると共に、他の所定の隣り合う太陽電池群14の他方端側の導電性接続部材13が半田層で表面が被覆された平板銅線等からなるL字状の導電性接続部材18、19と半田接続されている。この構成により、太陽電池モジュール100の複数の太陽電池セル1はマトリックス状に配置される。
最外側の太陽電池群14中の電力取り出し側の両最端の太陽電池セル1の接続部材13には、太陽電池モジュール100から電気出力を取り出すための半田層で表面が被着された平板銅線等からなるL字状の接続部材(出力取り出し用接続部材)20、21がそれぞれ半田接続されている。
なお、L字状の接続部材18、19とL字状の接続部材20、21との間、L字状の接続部材19とL字状の接続部材21との間で交差する部分は、図示しないポリエチレンテレフタレート(PET)等の絶縁シートなどの絶縁部材を介在させている。
また、図示しないが、L字状の接続部材18、19、20、21の先端側部分は、裏面側カバー12の切り欠き(図示しない)を介して太陽電池モジュール100の裏面側上部側中央に位置する端子ボックス22内に導かれている。端子ボックス内22において、L字状の接続部材20とL字状の接続部材18の間、L字状の接続部材18とL字状の接続部材19の間、およびL字状の接続部材19とL字状の接続部材21の間は、バイパスダイオード(図示しない)で接続されている。
次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法を説明する。
最初に、隣り合う太陽電池セル1の一方の太陽電池セル1のバスバー電極7b上および他方の太陽電池セル1のバスバー電極12b上に導電性接続部材13を半田接続させて太陽電池群14を作製する。
次に、太陽電池群14を複数準備し、導電性接続部材17、L字状の導電性接続部材18、19、、20、21を取り付けた構造体を作製した後、表面側カバー11、充填材となる封止シート、該構造体、充填材となる封止シート、裏面側カバー12の順に積層し、真空状態で、150℃で10分間加熱圧着する。その後、150℃で1時間加熱することで、前記充填材を完全に硬化させる。
最後に、端子ボックス22、金属枠体8をとりつけ、太陽電池モジュール100を完成する。
本実施形態の太陽電池モジュール100の製造方法では、絶縁層6、11の最大高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t2を前記テクスチャー構造の凹凸の最大高低差(表面の凸部の最上点と凹部の最下点の高低差)t1より小さくして、滑らかに形成しているので、導電性接続部材13を接続する際の応力を緩和し、セル割れを防止する。
また、保護層として残した絶縁層6、11が透明であるため、絶縁層6、11の屈折率の範囲が1.5〜2.2で透光性を有し、且つ充填材の屈折率以上になるので、入射光を効率良く閉じ込め、出力が向上するのに寄与する。
なお、他の実施形態の太陽電池セル15を用いた場合でも、光入射面とは反対側の第2の主面に充填材を介した太陽電池モジュールの構成により、本実施形態の太陽電池モジュール100と同様の効果を奏する。
また、樹脂からなる絶縁層として、液体状のアクリル樹脂を用いたが、これ以外にも透光性且つ液体状若しくはそれに準ずる光硬化性樹脂ならエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が適宜使用可能である。
更に上記各実施形態では、UV光を絶縁層に一回だけ照射して硬化させたが、絶縁層に二回以上照射することも可能である。
加えて、樹脂層6、11、60のパターニングにオフセット印刷を用いて予め行うことも可能である。その場合、樹脂層6、11、60は光や熱により硬化させる。
また、本実施形態のメッキ電極の形成方法では、電解メッキ法により電極7、12、70a、80aを形成したが、無電解メッキ法により形成してもよい。
本発明は、太陽電池セルの構造に限定されず、多結晶太陽電池セル等の種々の太陽電池セルに適宜利用可能である。
本発明の太陽電池モジュールは、上記した各実施形態に限定されず、例えば、枠体を備えない構成であってもよい。
また、本発明の太陽電池モジュールは、両面受光型太陽電池モジュールであってよく、例えば、表面側カバー及び裏面側カバーともガラス板であってもよい。
なお、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
1、10 太陽電池セル
2、20 n型シリコン単結晶基板
5、10 透明導電膜層
6、11、60 絶縁層
7、12、70a、80a 電極

Claims (5)

  1. 4つの角部が面取り状である矩形状の光電変換部と、
    前記光電変換部の一主面の上に配された電極と、
    を有し、
    前記一主面は、
    半導体基板の面上に形成された開口部を有する絶縁層と前記開口部に形成された電極とを有する太陽電池セルの製造方法であって、
    前記半導体基板の面上にテクスチャー構造を形成する工程と、
    前記テクスチャー構造上にあり、所定の粘度であって光または熱で硬化する樹脂を用いて樹脂層を形成する工程と、
    前記樹脂層を用いて前記開口部と前記テクスチャー構造の凹凸を覆い凹部と凸部とを有する前記絶縁層とを形成する工程と、
    メッキ法により前記開口部に前記電極を形成する工程と、を含み、
    前記絶縁層を形成する工程は、前記絶縁層の前記凸部の最上点の高さと前記凹部の最下点の高さとの差が前記テクスチャー構造の凸部の最上点の高さと凹部の最下点の高さとの差よりも小さくする工程を含む、
    太陽電池セルの製造方法。
  2. 前記樹脂層を形成する工程は、前記面上に前記樹脂を塗布する工程を含む請求項1記載の太陽電池セルの製造方法。
  3. 前記樹脂は光硬化性樹脂であり、前記絶縁層を形成する工程は前記樹脂層の所定部分に光を選択的に照射して、前記樹脂を硬化させる工程を含む請求項1〜2記載のいずれか1項記載の太陽電池セルの製造方法。
  4. 前記絶縁層を形成する工程は、前記樹脂層を有機溶剤により部分的に除去する工程を含む請求項1〜3記載のいずれか1項記載の太陽電池セルの製造方法。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池セルの製造方法の工程を含む太陽電池モジュールの製造方法。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5891375B2 (ja) * 2011-07-29 2016-03-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 光起電力モジュール
JP5906459B2 (ja) * 2012-03-30 2016-04-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 太陽電池及びその製造方法
US9722101B2 (en) 2012-04-25 2017-08-01 Kaneka Corporation Solar cell, solar cell manufacturing method, and solar cell module
FR2994767A1 (fr) * 2012-08-23 2014-02-28 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation de contacts electriques d'un dispositif semi-conducteur
JP2014103259A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池、太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP6196031B2 (ja) * 2012-11-27 2017-09-13 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
JP6097068B2 (ja) * 2012-12-20 2017-03-15 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
US9780235B2 (en) 2013-05-29 2017-10-03 Kaneka Corporation Solar cell, manufacturing method therefor, solar cell module, and manufacturing method therefor
JP6184263B2 (ja) * 2013-09-11 2017-08-23 三菱電機株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
JP2015073058A (ja) * 2013-10-04 2015-04-16 長州産業株式会社 光発電素子
JP2015185743A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 シャープ株式会社 光電変換素子
WO2016068051A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 シャープ株式会社 光電変換素子、それを備えた太陽電池モジュールおよび太陽光発電システム
KR101619831B1 (ko) 2014-12-17 2016-05-11 한국에너지기술연구원 태양 전지 및 이의 제조 방법
US10566470B2 (en) 2015-01-07 2020-02-18 Kaneka Corporation Solar cell, method for manufacturing same and solar cell module
JPWO2018056143A1 (ja) * 2016-09-23 2019-07-04 石原ケミカル株式会社 太陽電池セルの製造方法
WO2018056142A1 (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 昭和電工株式会社 太陽電池セルの製造方法
JP6743286B2 (ja) * 2017-03-31 2020-08-19 株式会社カネカ 光電変換素子及び光電変換素子の製造方法
CN111902948A (zh) * 2018-03-30 2020-11-06 株式会社钟化 太阳能电池、太阳能电池模块及太阳能电池的制造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6010790A (ja) * 1983-06-30 1985-01-19 Matsushita Electric Works Ltd 太陽電池の電極形成方法
JPH02231783A (ja) * 1989-03-03 1990-09-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザおよびその製造方法
JPH0786554A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Nippondenso Co Ltd 受発光素子
JP2000058885A (ja) * 1998-08-03 2000-02-25 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池及びその製造方法
JP2001267597A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Sharp Corp 光電変換素子
JP2004153214A (ja) * 2002-11-01 2004-05-27 Fuji Photo Film Co Ltd 半導体レーザおよびその半導体レーザを用いたレーザ発光装置
JP2004200328A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Nec Corp 半導体素子および半導体受光素子

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6010790A (ja) * 1983-06-30 1985-01-19 Matsushita Electric Works Ltd 太陽電池の電極形成方法
JPH02231783A (ja) * 1989-03-03 1990-09-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザおよびその製造方法
JPH0786554A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Nippondenso Co Ltd 受発光素子
JP2000058885A (ja) * 1998-08-03 2000-02-25 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池及びその製造方法
JP2001267597A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Sharp Corp 光電変換素子
JP2004153214A (ja) * 2002-11-01 2004-05-27 Fuji Photo Film Co Ltd 半導体レーザおよびその半導体レーザを用いたレーザ発光装置
JP2004200328A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Nec Corp 半導体素子および半導体受光素子

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