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WO2017179317A1 - 結晶シリコン系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 - Google Patents

結晶シリコン系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 Download PDF

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WO2017179317A1
WO2017179317A1 PCT/JP2017/007304 JP2017007304W WO2017179317A1 WO 2017179317 A1 WO2017179317 A1 WO 2017179317A1 JP 2017007304 W JP2017007304 W JP 2017007304W WO 2017179317 A1 WO2017179317 A1 WO 2017179317A1
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WO
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solar cell
light
crystalline silicon
transparent electrode
thin film
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PCT/JP2017/007304
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English (en)
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Inventor
足立　大輔
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Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a crystalline silicon solar cell having a heterojunction on the surface of a crystalline silicon substrate and a method for manufacturing the same.
  • the present invention also relates to a solar cell module.
  • a heterojunction solar cell having a conductive silicon thin film on a single crystal silicon substrate has been put into practical use.
  • a transparent electrode layer is provided on the light receiving surface and the back surface, and the optical carrier is taken out by a metal electrode provided on the transparent electrode layer.
  • the metal electrode can be formed by printing a conductive paste or the like, electrolytic plating, or the like.
  • Patent Document 1 discloses a heterojunction solar cell in which a patterned metal electrode is provided on the light receiving surface side by electrolytic plating.
  • Patent Document 2 discloses a heterojunction solar pond in which a metal electrode is provided on the entire back surface by electrolytic plating.
  • Patent Document 2 by providing a metal electrode on the entire back surface of the solar cell, the light transmitted to the cell without being absorbed by the silicon substrate is reflected by the metal electrode on the back surface side and reused. It describes what you can do.
  • a solar cell module in which a plurality of solar cells (cells) are electrically connected by a wiring member, capturing light incident on the cell from the back surface also contributes to an improvement in the amount of power generation.
  • light incident on a gap between adjacent cells generally about 2 to 4 mm
  • a back sheet or the like provided on the back side of the cell, and is received from the light receiving surface or back side of the cell.
  • An object of the present invention is to provide a crystalline silicon solar cell that is excellent in the efficiency of capturing light incident between cells when modularized.
  • the solar cell of the present invention comprises, on the first main surface of the crystalline silicon substrate, a first intrinsic silicon-based thin film, a first conductive silicon-based thin film, a light-receiving surface transparent electrode layer, and a light-receiving surface metal electrode in order,
  • a crystalline silicon solar cell comprising a second intrinsic silicon thin film, a second conductivity type silicon thin film, a back transparent electrode layer, and a back metal electrode on the second main surface of the substrate.
  • the first conductivity type silicon-based thin film and the second conductivity type silicon-based thin film have different conductivity types, one is p-type and the other is n-type.
  • a texture is provided on the first main surface and the second main surface of the crystalline silicon substrate.
  • the light receiving surface metal electrode and the back surface metal electrode are both provided in a pattern.
  • a back surface metal seed may be provided between the back surface transparent electrode layer and the back surface metal electrode.
  • a light receiving surface metal seed may be provided between the light receiving surface transparent electrode layer and the light receiving surface metal electrode.
  • the back transparent electrode layer is not provided on the periphery of the second main surface.
  • the back transparent electrode layer may be formed with the periphery of the second main surface covered with a mask.
  • the light-receiving surface transparent electrode layer is provided on the entire surface of the first main surface and is formed so as to also wrap around the side surface and the periphery of the second main surface.
  • an end flattening metal layer is provided on the wrap-around portion to the back surface side of the light-receiving surface transparent electrode.
  • the patterned light-receiving surface metal electrode and back surface metal electrode can be formed using a resist, for example.
  • a patterned metal electrode layer can be formed.
  • the light-receiving surface transparent electrode and the back electrode may be formed simultaneously by electrolytic plating.
  • the solar cell of the present invention includes an end flattened metal layer on the periphery on the back side.
  • the end flattening metal layer is provided apart from the back transparent electrode. With the end flattened metal, the light that has been incident on the gap between the cells and then reflected by the back sheet or the like and reached the back surface of the solar cell can be reflected in a predetermined direction and efficiently taken into the solar cell.
  • the end planarizing metal layer is formed by, for example, electrolytic plating.
  • the end flattening metal layer is preferably formed by electrolytic plating simultaneously with the light-receiving surface metal electrode, and both are preferably made of the same material.
  • the solar cell module of the present invention includes a solar cell string in which a plurality of solar cells are electrically connected between a light-receiving surface protective material and a back surface protective material.
  • a material having light reflectivity is preferably used as the back surface protective material.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a crystalline silicon solar cell 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the back surface side of the crystalline silicon solar cell 100.
  • the crystalline silicon-based solar cell 100 is a so-called heterojunction solar cell, and on the first main surface of the crystalline silicon substrate 10, a first intrinsic silicon-based thin film 21, a first conductivity type silicon-based thin film 31, a light-receiving surface transparent electrode layer. 41 and a light-receiving surface metal electrode 71, and a second intrinsic silicon-based thin film 22, a second conductivity type silicon-based thin film 32, a back surface transparent electrode layer 42, and a back surface metal electrode on the second main surface of the crystalline silicon substrate 10. 72.
  • the first main surface side (upper side in FIG. 1) is the light receiving surface
  • the second main surface side lower side in FIG. 1 is the back surface.
  • the crystalline silicon substrate 10 has n-type or p-type conductivity. When holes and electrons are compared, an electron having a smaller effective mass and a smaller scattering cross section generally has a higher mobility, and therefore, an n-type single crystal silicon substrate is preferably used as the crystalline silicon substrate 10.
  • the crystalline silicon substrate 10 has a texture structure on the surfaces of the first main surface and the second main surface. By providing a texture on the surface of the silicon substrate, light reflection on the surface is reduced, and the amount of light taken into the silicon substrate can be increased.
  • the uneven height of the texture is preferably about 0.5 to 10 ⁇ m.
  • i-type hydrogenated amorphous silicon composed of silicon and hydrogen is preferably used.
  • surface passivation can be effectively performed while suppressing impurity diffusion into the crystalline silicon substrate.
  • a first conductive silicon thin film 31 is provided on the first intrinsic silicon thin film 21, and a second conductive silicon thin film 32 is provided on the second intrinsic silicon thin film 22.
  • the first conductivity type silicon-based thin film 31 and the second conductivity type silicon-based thin film 32 have different conductivity types, one being p-type and the other being n-type.
  • the heterojunction on the light receiving surface side is a reverse junction, the recovery efficiency of the photogenerated carrier is increased. Therefore, when the crystalline silicon substrate 10 is n-type, the first conductive silicon thin film 31 on the light receiving surface side is preferably p-type, and the second conductive silicon thin film 32 on the back surface side is preferably n-type.
  • a light-receiving surface transparent electrode layer 41 is provided on the first conductive type silicon-based thin film 31, and a back surface transparent electrode layer 42 is provided on the second conductive type silicon-based thin film 32.
  • the light-receiving surface transparent electrode layer 41 may be provided on the entire surface of the first main surface, or may not be provided on the periphery of the first main surface. As shown in FIG. 1, the light-receiving surface transparent electrode layer 41 may be provided on the entire surface of the first main surface, and may be formed so as to wrap around the side surface and the periphery of the second main surface.
  • the back transparent electrode layer 42 is not provided at the periphery of the second main surface, and there is a back transparent electrode layer non-formation region at the periphery of the back transparent electrode layer formation region at the periphery of the second main surface. . Therefore, even when the light-receiving surface transparent electrode layer 41 is formed to wrap around the periphery of the back surface, a region (separation region) 50 in which no electrode is provided between the light-receiving surface transparent electrode layer and the wrap-around portion 415. (See FIG. 6E), the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the back surface transparent electrode layer 42 are separated from each other.
  • a patterned light receiving surface metal electrode 71 is provided on the light receiving surface transparent electrode layer 41, and a patterned back surface metal electrode 72 is provided on the back surface transparent electrode layer 42. Since the metal electrodes on the back surface as well as the light receiving surface are provided in a pattern, light can be taken in from the back surface side of the solar cell.
  • the pattern shape of the metal electrode is not particularly limited, and includes, for example, a bus bar electrode 721 extending in one direction (x direction) and a finger electrode 722 extending perpendicular to the bus bar electrode 721 as shown in FIG. Metal electrodes are provided in a grid shape.
  • the light-receiving surface metal electrode 71 and the back surface metal electrode 72 are preferably plated metal layers formed by electrolytic plating.
  • the light receiving surface metal electrode 71 and the back surface metal electrode 72 may be composed of a plurality of metal layers. For example, by providing a highly durable metal layer such as silver or tin on the copper layer, deterioration of the metal electrode can be suppressed and the durability of the solar cell can be improved.
  • a light-receiving surface metal seed 61 may be provided between the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the light-receiving surface metal electrode 71.
  • a back surface metal seed 62 may be provided between the back surface transparent electrode layer 42 and the back surface metal electrode 72.
  • the light receiving surface metal seed 61 and the back surface metal seed 62 are preferably patterned similarly to the light receiving surface metal electrode 71 and the back surface metal electrode 72, respectively.
  • an end flattened metal layer 75 is provided on the periphery of the second main surface.
  • the edge flattened metal layer 75 is separated from the back transparent electrode layer 42, and there is a separated region 51 where the second conductive silicon thin film 32 is exposed.
  • FIG. 3 is a plan view of a solar cell module 200 in which a plurality of solar cells 100 are connected via a wiring member 155.
  • 4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the bus bar electrodes 711 and 721 on the front and back of the adjacent solar cells are connected via the wiring member 155 to form a solar cell string.
  • a light receiving surface protective material 151 is provided on the light receiving surface side (the upper side of FIGS. 4A and 4B) of the solar cell string, and a back surface protective material 152 is provided on the back surface side (the lower side of FIGS. 4A and 4B). Yes.
  • the solar cell string is sealed by filling the sealing material 157 between the protective materials 151 and 152.
  • FIG. 4B conceptually shows how sunlight enters the solar cell 100 in the solar cell module 200.
  • Light L A emitted to the solar cell is incident on the solar cell from the light-receiving surface, is absorbed in the silicon substrate 10 to generate photocarriers, contributing to power generation.
  • the light applied to the gap between the adjacent solar cells reaches the back surface protective material 152 provided on the back surface of the solar cell 100.
  • the light applied to the gap is reflected to the light receiving surface side by the back surface protective material 152 and is incident on the solar cell, so that the light utilization efficiency can be increased and the module power generation amount can be improved.
  • a part of the light (particularly light L B1 having a small incident angle ⁇ 1 ) irradiated to the gap between the solar cells and reflected by the back surface protective material 152 is again transmitted through the gap between the solar cells to the light receiving surface side. It reaches the cell and is re-reflected at the air interface of the light-receiving surface protection material 151 and enters the cell from the light-receiving surface side.
  • a part of the light (particularly light L B2 having a large incident angle ⁇ 2 ) irradiated to the gap between the cells and reflected by the back surface protective material 152 reaches the back surface of the solar cell. Most of the reflected light that reaches the back surface side of the solar cell from the back surface protection material 152 reaches the peripheral region of the solar cell.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are conceptual diagrams showing a state of reflection of light reflected by the back surface protective material 152 and reaching the peripheral region of the back surface of the solar cell.
  • a planarized metal layer 75 is provided on the periphery of the back surface of the solar cell.
  • a metal layer 275 (for example, on the wraparound portion 415 of the transparent electrode layer) that has a small film thickness and does not have a function (flattening function) of relaxing the textured irregularities on the periphery of the back surface of the solar cell.
  • a metal layer formed by sputtering is provided.
  • the periphery of the back surface of the solar cell has a surface uneven shape inheriting the texture uneven shape of the silicon substrate 10.
  • the light reflected by the back surface protective material 152 and reaching the peripheral region of the back surface of the solar cell is reflected in various directions by the metal layer 275 having surface irregularities.
  • the light reflected by the metal layer 275 is repeatedly reflected by the back surface protective material 152 or the like, and a part of the light enters the solar cell from the back surface or light receiving surface of the solar cell.
  • the number of reflections increases, so the amount of light incident on the solar cell decreases.
  • a flattened metal layer 75 is provided on the periphery of the back surface of the solar cell, and the uneven surface of the texture of the silicon substrate 10 is relaxed and has a flattened surface shape.
  • the light reflected by the back surface protective material 152 and reaching the peripheral region of the back surface of the solar cell is reflected by the planarizing metal layer 75. Since the surface is flattened, the light that reaches the flattened metal layer 75 from the gap between the solar cells (right side in the figure) is easily reflected toward the center side (left side in the figure) of the solar cell.
  • the light reflected to the center side of the solar cell is repeatedly reflected between the back surface protective material 152 and the planarizing metal layer 75 and enters the solar cell from the back surface.
  • the light reflected to the center side of the solar cell as shown in FIG. 5A enters the solar cell from the back side with a small number of reflections.
  • the amount of reflected reflected light increases. Therefore, by providing the planarizing metal layer 75 on the periphery of the back surface, the amount of light captured by the module can be increased, and the amount of module power generation can be improved.
  • the flattened metal layer 75 is preferably thick.
  • the thickness of the planarized metal layer 75 is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, and more preferably 5 ⁇ m or more. Moreover, it is preferable that the thickness of the planarizing metal layer 75 is larger than the unevenness level difference of the texture on the back surface of the silicon substrate 10.
  • the uneven height difference of the planarized metal layer 75 is preferably 0.5 times or less, more preferably 0.3 times or less, and further preferably 0.1 times or less the uneven height difference of the silicon substrate 10.
  • the uneven height difference of the planarizing metal layer 75 is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less, further preferably 0.3 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the uneven height difference is defined as twice the arithmetic average roughness Ra.
  • a plating method is suitable for the formation of the flattened metal layer 75 having a large thickness.
  • a p-type silicon-based thin film 31 is provided on the light-receiving surface side of the n-type single crystal silicon substrate 10 as a first conductive-type silicon thin film, and a second-conductivity-type silicon-based silicon on the back side
  • a manufacturing process of the heterojunction solar cell 100 including the n-type silicon-based thin film 32 as a thin film will be described.
  • an n-type single crystal silicon substrate having a texture formed on both the first main surface (light receiving surface) and the second main surface (back surface) is prepared (FIG. 6A).
  • the texture forming method is not particularly limited.
  • a pyramidal texture can be formed by an anisotropic etching process using alkali.
  • a second intrinsic silicon-based thin film 22 and an n-type silicon-based thin film 32 are formed on the second main surface of the n-type single crystal silicon substrate 10 (FIG. 6B).
  • First intrinsic silicon-based thin film 21 and p-type silicon-based thin film 31 are formed (FIG. 6C).
  • the material of the intrinsic silicon thin films 21 and 22 is preferably i-type hydrogenated amorphous silicon composed of silicon and hydrogen.
  • the film thickness of the intrinsic silicon thin films 21 and 22 is preferably 3 to 16 nm, more preferably 4 to 14 nm, and even more preferably 5 to 12 nm.
  • the “film thickness” in this specification refers to the thickness on the film-forming surface, and the normal direction of the textured slope is the thickness direction.
  • the conductive silicon thin films 31, 32 amorphous silicon thin films, microcrystalline silicon thin films (thin films containing amorphous silicon and crystalline silicon), and the like are used.
  • silicon-based thin film silicon-based alloys such as silicon oxide, silicon carbide, and silicon nitride can be used in addition to silicon.
  • the conductive silicon thin film is preferably an amorphous silicon thin film.
  • the thickness of the conductive silicon thin films 31 and 32 is preferably 3 to 30 nm.
  • the silicon-based thin films 21, 22, 31, and 32 are preferably formed by a plasma CVD method.
  • the order in which these silicon-based thin films are formed is not particularly limited. From the viewpoint of improving productivity, the first intrinsic silicon-based thin film 21 and the p-type silicon-based thin film 31 are continuously formed using the same film forming apparatus. It is preferable that film formation is performed. Similarly, it is preferable that the second intrinsic silicon-based thin film 22 and the n-type silicon-based thin film 32 are continuously formed.
  • 6B and 6C show a mode in which the silicon-based thin films 22 and 32 on the second main surface side are formed first, but the first intrinsic silicon-based thin film 21 on the first main surface and Either the p-type silicon-based thin film 31 and the second intrinsic silicon-based thin film 22 or the n-type silicon-based thin film 32 may be formed first on the second main surface.
  • the film When forming the silicon-based thin film, the film may be formed with the peripheral edges of the first main surface and the second main surface covered with a mask, or the film may be formed without using the mask.
  • a mask may be used when forming some of the silicon-based thin films 21, 22, 31, 32, and other thin films may be formed without using the mask.
  • the silicon-based thin films 22 and 32 formed on the second main surface of the silicon substrate 10 are formed at the time of film formation.
  • the silicon substrate 10 is also formed on the side surface and the peripheral edge of the first main surface.
  • the silicon-based thin films 21 and 31 formed on the first main surface of the silicon substrate 10 are also formed on the side surface of the silicon substrate 10 and the periphery of the second main surface by wraparound during film formation.
  • the first intrinsic silicon-based thin film 21 and the second intrinsic silicon-based thin film 22 are formed so as to wrap around the side surface and the surface opposite to the film forming surface, whereby the entire surface of the first main surface of the crystalline silicon substrate 10, the second At least one of the first intrinsic silicon-based thin film 21 and the second intrinsic silicon-based thin film 22 is provided on the entire main surface and all regions on the side surfaces.
  • the p-type silicon-based thin film 31 and the n-type silicon-based thin film 32 are formed without using a mask, the p-type silicon-based thin film 31 is provided on the entire surface and the side surface of the first main surface. It is provided on the entire surface and side surface of the second main surface. These conductive silicon thin films are formed so as to also wrap around the surface opposite to the film forming surface. Thus, by providing the conductive silicon-based thin film on the entire surface of the silicon substrate, the area where the photocarriers generated in the silicon substrate can be collected, that is, the effective power generation area of the solar cell is expanded.
  • the light-receiving surface transparent electrode layer 41 is formed on the p-type silicon-based thin film 31 (FIG. 6D), and the back surface transparent electrode layer 42 is formed on the n-type silicon-based thin film 32 (FIG. 6E).
  • a light receiving surface metal seed layer 610 is preferably formed on the light receiving surface transparent electrode layer 41, and a back surface metal seed layer 620 is preferably formed on the back surface transparent electrode layer 42.
  • the material of the transparent electrode layers 41 and 42 is preferably a conductive oxide.
  • a conductive oxide for example, zinc oxide, indium oxide, tin oxide or the like is used alone or as a composite oxide.
  • indium oxides such as indium tin oxide (ITO) are preferable from the viewpoints of conductivity, optical characteristics, and long-term reliability.
  • the transparent electrode layer may be a single layer or a laminated structure composed of a plurality of layers. From the viewpoints of transparency, conductivity, and light reflection reduction, the film thickness of the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the back surface transparent electrode layer 42 is preferably about 10 to 200 nm.
  • a dry process such as a CVD method, a sputtering method, or a vapor deposition method is preferable.
  • a physical vapor deposition method such as a sputtering method, or an organic metal compound and oxygen or water is used.
  • a CVD (MOCVD) method using a reaction is preferable.
  • the back transparent electrode layer 42 is not formed on the periphery of the second main surface.
  • the back transparent electrode layer 42 is not formed on the periphery of the second main surface by forming the back transparent electrode layer 42 in a state where the periphery of the second main surface is covered with the mask 9. Is provided.
  • the light-receiving surface transparent electrode layer 41 may be formed on the peripheral edge and the side surface of the first main surface, and may further be provided with a wrap-around portion 415 around the back surface.
  • a mask may be used also when the light-receiving surface transparent electrode layer is formed, and film formation may be performed with the periphery of the first main surface covered with the mask. From the viewpoint of increasing the production efficiency by reducing the number of mask alignments, as shown in FIGS. 6D and 6E, the light-receiving surface transparent electrode layer 41 is formed without using a mask, and the back surface transparent electrode layer 42 is Film formation is preferably performed using a mask.
  • the back surface transparent electrode layer non-formation region is provided at the periphery of the second main surface, the second main surface is formed even when the light receiving surface transparent electrode layer is formed around the back surface to form the wraparound portion 415.
  • a separation region 50 in which neither of the transparent electrode layers 41 and 42 is formed is provided at the periphery of the surface.
  • the metal electrodes 71 and 72 are formed by electrolytic plating on the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the back surface transparent electrode layer 42, it is possible to suppress deposition of undesired metals due to current leakage. Since the light-receiving surface transparent electrode layer and the back surface transparent electrode layer are electrically separated, the formation of the light-receiving surface metal electrode 71 on the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the back-surface metal electrode on the back surface transparent electrode layer 42 Even when the formation of 72 is simultaneously performed by electrolytic plating, the thicknesses of both can be controlled independently.
  • the light-receiving surface metal seed layer 610 and the back surface metal seed layer 620 act as conductive underlayers when the light-receiving surface metal electrode 71 and the back surface metal electrode 72 are formed by electrolytic plating, and contribute to the improvement of plating efficiency. Further, by providing the metal seed layers 610 and 620 on the surfaces of the transparent electrode layers 41 and 42, the erosion of the transparent electrode layer by the plating solution can be prevented.
  • the metal material constituting the metal seed layers 610 and 620 copper, nickel, tin, aluminum, chromium, silver, gold, zinc, lead, palladium, and alloys thereof are used.
  • the film thickness of the metal seed layers 610 and 620 is not particularly limited. Considering the ease of etching removal after electrolytic plating, the thickness of the metal seed layers 610 and 620 is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, and further preferably 60 nm or less. On the other hand, the thickness of the metal seed layers 610 and 620 is preferably 5 nm or more from the viewpoint of imparting high conductivity to the metal seed layer itself and preventing the transparent electrode layers 41 and 42 from being exposed by pinholes or the like. The above is more preferable, and 20 nm or more is more preferable.
  • the formation method of the metal seed layers 610 and 620 is not particularly limited, but in order to efficiently cover the entire surface of the transparent electrode layers 41 and 42, a dry process such as a sputtering method or a vapor deposition method, or electroless plating is preferable. .
  • the sputtering method is particularly preferable because the transparent electrode layers 41 and 42 and the metal seed layers 610 and 620 can be continuously formed.
  • the order of forming the transparent electrode layers 41 and 42 and the metal seed layers 610 and 620 is not particularly limited. From the viewpoint of improving productivity, the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the light-receiving surface metal seed layer 610 are the same film forming apparatus. It is preferable that film formation is continuously performed using Therefore, when forming the light-receiving surface transparent electrode layer 41 without using a mask, it is preferable that the light-receiving surface metal seed layer 610 is also formed without using a mask, and the wraparound portion 65 is formed on the back surface.
  • the back transparent electrode layer 42 and the back metal seed layer 620 are preferably formed continuously.
  • the mask used at the time of forming the back surface transparent electrode layer 42 may be used as it is.
  • the number of mask alignments can be reduced and productivity can be improved.
  • 6D and 6E show a mode in which the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the light-receiving surface metal seed layer 610 on the first main surface side are formed first, but the back surface on the second main surface is shown.
  • the transparent electrode layer 42 and the back surface metal seed layer 620 are formed before the light receiving surface transparent electrode layer 41 and the light receiving surface metal seed layer 610 on the first main surface are formed on the first main surface. Also good.
  • a patterned light receiving surface metal electrode 71 is formed on the light receiving surface transparent electrode layer 41, and a patterned back surface metal electrode 72 is formed on the back surface transparent electrode layer 42.
  • the metal electrode is formed on the metal seed layer.
  • a patterned metal electrode can be formed by a plating method.
  • resist layers 910 and 920 are formed on the light receiving surface and the back surface (FIG. 6F).
  • the resist layers 910 and 920 are preferably formed on the light receiving surface and the back surface by a printing method such as screen printing. By performing printing of the resist layer in a smaller area than the silicon substrate, the utilization efficiency of the resist material can be increased.
  • the back side resist layer 920 is preferably provided so as to cover the entire surface of the back transparent electrode layer 42 (and the back metal seed layer 620).
  • a resist layer 920 is printed so as to cover the entire surface of the back surface transparent electrode layer 42 and not to be provided at the periphery of the back surface, thereby plating the end flattened metal layer 75 separated from the back surface transparent electrode layer 42. Can be formed.
  • resist patterns 91 and 92 provided with openings 96 and 97 are formed (FIG. 6G).
  • the electroconductive plating (the transparent electrode layers 41 and 42 or the metal seed layers 610 and 620) exposed under the openings 96 and 97 is used as a starting point by electrolytic plating.
  • metal electrodes 71 and 72 are formed (FIG. 6H).
  • the material of the metal electrodes 71 and 72 is not particularly limited as long as it can be formed by electrolytic plating.
  • copper, nickel, tin, aluminum, chromium, silver, gold, zinc, lead, palladium, and alloys thereof Is formed.
  • the metal constituting the plated metal electrode is preferably copper or an alloy containing copper as a main component. .
  • the metal electrodes 71 and 72 are formed by immersing the anode in the plating solution and contacting the transparent electrode layers 41 and 42 (or the metal seed layers 610 and 620 formed on the surface thereof) with the plating solution. And applying a voltage between the transparent electrode layer and the transparent electrode layer.
  • the plated metal electrode mainly composed of copper is formed by, for example, acidic copper plating.
  • As a plating solution used for acidic copper plating one having a known composition containing copper sulfate, sulfuric acid, water and the like can be used. By passing a current of about 0.1 to 10 A / dm 2 through the plating solution, copper can be deposited on the conductive layer under the resist opening.
  • the plating time is appropriately set according to the electrode area, current density, cathode current efficiency, set film thickness, and the like.
  • Either the light receiving surface metal electrode 71 or the back surface metal electrode 72 may be formed first. From the viewpoint of productivity, it is preferable to form both simultaneously by electrolytic plating. For example, by supplying power to each of the light-receiving surface transparent electrode layer 41 (or light-receiving surface metal seed layer 610) and the back surface transparent electrode layer 42 (or back-surface metal seed layer 620), the plated metal electrode 71 is simultaneously applied to the light-receiving surface and the back surface. , 72 can be formed.
  • the metal deposition rates by electrolytic plating on the light receiving surface and the back surface are independent of each other. Can be controlled. Therefore, even when the light receiving surface metal electrode 71 and the back surface metal electrode 72 are simultaneously formed by electrolytic plating, the thicknesses of both can be controlled independently. For example, the thickness of the plated metal electrode 72 on the back surface side can be made smaller than the thickness of the plated metal electrode 71 on the light receiving surface side. When the thickness of the metal electrode formed by electrolytic plating is small, the resist thickness can also be reduced.
  • the thickness of the metal electrode according to the difference in the electrode pattern shape between the front and back sides, the number of finger electrodes, etc., in addition to being able to form a solar cell with excellent light capturing efficiency and carrier extracting efficiency, resist, etc.
  • the material cost can be reduced.
  • the plated metal electrodes 71 and 72 may have a laminated structure of a plurality of layers. For example, after forming a first plating layer made of a material having high conductivity such as copper, a metal layer having higher chemical stability than that of the first plating layer is formed, thereby providing low resistance and excellent chemical stability. A metal electrode can be formed.
  • the metal electrode 71 by electrolytic plating, During the formation of 72, this wraparound portion is also exposed to the plating solution. Therefore, as shown in FIG. 6H, the plated metal layer 75 is deposited on the wraparound portion 415. Since the back surface side resist pattern 92 is also provided on the outer periphery of the back surface transparent electrode layer 42, the plated metal layer 75 deposited on the wraparound portion 415, the back surface transparent electrode layer 42 (and the back surface metal seed layer 620), Are separated.
  • the plated metal layer deposited on the end of the back surface by electrolytic plating becomes the end flattened metal layer 75 for flattening the texture irregularities provided on the back surface of the silicon substrate 10, and from the back surface of the solar cell. This contributes to an increase in light uptake.
  • the end planarizing metal layer 75 is provided on the wraparound portion 415 of the first transparent electrode layer, the end planarizing metal layer 75 is formed by electrolytic plating simultaneously with the light receiving surface metal electrode 71. Therefore, the end planarizing metal layer 75 is made of the same material as the light receiving surface metal electrode 71.
  • the resist patterns 91 and 92 are peeled and removed (FIG. 6I).
  • the metal seed layers 610 and 620 are provided on the transparent electrode layers 41 and 42, the metal seed layer exposed between the patterns of the metal electrodes 71 and 72 is removed by etching after the resist pattern is removed (see FIG. 6J). Thereby, the pattern electrode in which the metal seeds 61 and 62 are provided between the transparent electrode layers 41 and 42 and the metal electrodes 71 and 72 is obtained.
  • the mask 9 is used only when the back side conductive layer (the transparent electrode layer 42 and the metal seed layer 620) is formed, and the silicon-based thin films 21, 31, 22, 32 and the light receiving surface are used without using the mask.
  • the silicon-based thin film and the conductive layer on the light-receiving surface side may also be formed in a state where the periphery of the substrate is covered with a mask.
  • the second intrinsic silicon-based thin film 31 and the n-type silicon-based thin film 32 are formed with the periphery of the second main surface covered with a mask, as shown in FIG. A separation region 52 in which neither the system thin film nor the electrode is provided is formed.
  • a separation region 52 in which neither the system thin film nor the electrode is provided is formed.
  • the separation region 52 and its outer peripheral region edge flattening metal layer
  • the amount of generated optical carriers in the area 75 is small. Therefore, the loss resulting from the absence of the n-type silicon thin film in the peripheral region is small.
  • the amount of light incident from the back surface to the region where the n-type silicon thin film 32 is provided is increased by the light reflecting action of the end planarizing metal layer 75, so that the total power generation amount is improved.
  • the film when forming the transparent electrode layer and the metal seed layer on the light receiving surface side, the film may be formed with the periphery of the first main surface covered with a mask. In this case, the wraparound part to the back surface side of the light-receiving surface transparent electrode layer 41 and the metal seed layer 610 is not formed. Even in the case where the wraparound portion to the back surface side of the conductive layer on the light receiving surface side is not formed, in the region where the n-type silicon thin film 32 is provided on the n-type silicon substrate 10 without the p-type silicon thin film 31 interposed therebetween, Metal deposits due to leakage current during electroplating.
  • the n-type silicon substrate 10 is provided with only the n-type silicon-based thin film 32 and the p-type silicon-based thin film 31 (n / n junction portion), and the p-type silicon-based thin film 31 is n-type.
  • the silicon-based thin film 32 is located closer to the n-type silicon substrate (n / n / p junction portion)
  • it is caused by leakage during electrolytic plating for forming the metal electrodes 71 and 72.
  • metal is deposited.
  • the n-type silicon thin film 32 is n-type silicon more than the p-type silicon thin film 31 at the side surface and the peripheral edge of the main surface. Since it is located on the side close to the substrate 10, as shown in FIG. 8, the metal layer is deposited on the entire side surface and the entire periphery of the main surface (excluding the region where the resist is provided). Therefore, as in the case where the conductive layer on the light receiving surface side is formed without using a mask, the back surface end portion planarizing metal layer 75 is formed.
  • the p-type silicon-based thin film 31 is n-type silicon more than the n-type silicon-based thin film 32 at the side surface and the peripheral edge of the main surface. It is located on the side close to the substrate 10. Therefore, as shown in FIG. 9, plating metal layers 77 and 75 are deposited in a region where the p-type silicon-based thin film 31 and the n-type silicon-based thin film do not overlap each other on the periphery of the first main surface and the second main surface. To do.
  • the plated metal layer 75 deposited on the back side can also act as a back end flattening metal layer.
  • the back end flattening metal layer 75 is provided in the widest possible range of the peripheral region. It is preferable. Therefore, when the conductive layer on the light-receiving surface side (light-receiving surface transparent electrode layer 41 and light-receiving surface metal seed layer 610) is formed using a mask, the n-type silicon-based thin film 32 precedes the p-type silicon-based thin film 31. It is preferable to perform the film formation.
  • the solar cell of the present invention is modularized when put to practical use.
  • the configuration of the solar cell module is as described above with reference to FIGS. 3, 4A and 4B.
  • the wiring member 155 is connected to the plated metal electrode of the solar cell. As shown in FIG. 3, when the metal electrode has a grid pattern having finger electrodes and bus bar electrodes, a wiring member is connected on the bus bar electrodes. The wiring member and the electrode are electrically connected using solder, a conductive adhesive, or the like.
  • a solar cell string in which a plurality of solar cells 100 are connected via a sealing material 157 is sandwiched between a light-receiving surface protection material 151 and a back surface protection material 152, thereby forming a solar cell module.
  • the protective materials 151 and 152 are disposed on the light-receiving surface side and the back surface side of the solar cell 100 via the sealing material 157 to form a laminated body
  • the laminated body is heated under a predetermined condition to be sealed.
  • the stopper 157 is cured and sealing is performed.
  • a light-transmitting resin such as EVA, EEA, PVB, silicon, urethane, acrylic, or epoxy can be used.
  • the back surface protective material 152 preferably has light reflectivity.
  • a white PET film, a laminated film in which a metal foil such as aluminum is sandwiched between resin films, or the like is used.
  • the back protective material 152 may be provided with a highly light-reflective member such as a metal layer in a portion corresponding to a gap between adjacent solar cells.
  • a highly light-reflective member such as a metal layer in a portion corresponding to a gap between adjacent solar cells.

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Abstract

太陽電池（１００）は、結晶シリコン基板（１）の第一主面上に順に設けられた、真性シリコン系薄膜（２１）、導電型シリコン系薄膜（３１）、受光面透明電極層（４１）および受光面金属電極（７１）と、結晶シリコン基板（１）の第二主面上に順に設けられた、真性シリコン系薄膜（２２）、導電型シリコン系薄膜（３２）、裏面透明電極層（４２）、および裏面金属電極（７２）と、を備える。結晶シリコン基板（１）は、第一主面および第二主面にテクスチャを有する。受光面金属電極（７１）および裏面金属電極（７２）は、いずれもパターン状に設けられている。裏面透明電極層（４２）は、第二主面の周縁には設けられていない。第二主面の周縁には、端部平坦化金属層（７５）が、裏面透明電極層（４２）と離間して設けられている。

Description

結晶シリコン系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
　本発明は、結晶シリコン基板表面にヘテロ接合を有する結晶シリコン系太陽電池およびその製造方法に関する。また、本発明は、太陽電池モジュールに関する。
　変換効率の最も高い結晶シリコン系太陽電池の１つとして、単結晶シリコン基板上に導電型シリコン系薄膜を備えるヘテロ接合太陽電池が実用化されている。ヘテロ接合太陽電池では、受光面および裏面に透明電極層が設けられ、その上に設けられた金属電極により、光キャリアが外部に取り出される。金属電極は、導電性ペースト等の印刷や、電解メッキ等により形成できる。
　電解メッキは、金属電極を容易に厚く形成できるため、金属電極の低抵抗化による特性向上や生産性向上、低コスト化が期待できる。特許文献１には、受光面側に、電解メッキによりパターン状の金属電極を設けたヘテロ接合太陽電池が開示されている。特許文献２には、裏面側の全面に、電解メッキにより金属電極を設けたヘテロ接合太陽池が開示されている。
ＷＯ２０１５／０６４６３４号国際公開パンフレット ＷＯ２０１５／１６６７８０号国際公開パンフレット
　特許文献２には、太陽電池の裏面の全面に金属電極を設けることにより、セルに入射した光のうち、シリコン基板に吸収されずに透過した光を裏面側の金属電極で反射させて再利用できることが記載されている。一方、複数の太陽電池（セル）を配線部材により電気的に接続した太陽電池モジュールにおいては、裏面からセルに入射する光の取り込みも、発電量の向上に寄与する。太陽電池モジュールでは、隣接して配置されるセル間の隙間（一般に２～４ｍｍ程度）に入射した光を、セルの裏面側に設けられたバックシート等で反射させ、セルの受光面または裏面から入射させることにより、モジュールの発電量を向上できる。
　本発明は、モジュール化した際に、セル間に入射する光の取り込み効率に優れる結晶シリコン系太陽電池の提供を目的とする。
　本発明の太陽電池は、結晶シリコン基板の第一主面上に、第一真性シリコン系薄膜、第一導電型シリコン系薄膜、受光面透明電極層、および受光面金属電極を順に備え、結晶シリコン基板の第二主面上に、第二真性シリコン系薄膜、第二導電型シリコン系薄膜、裏面透明電極層、および裏面金属電極を備える結晶シリコン系太陽電池である。第一導電型シリコン系薄膜と第二導電型シリコン系薄膜は、異なる導電型を有し、一方がｐ型、他方がｎ型である。結晶シリコン基板の第一主面および第二主面にはテクスチャが設けられている。受光面金属電極および前記裏面金属電極は、いずれもパターン状に設けられている。
　裏面透明電極層と裏面金属電極との間には、裏面金属シードが設けられていてもよい。受光面透明電極層と受光面金属電極との間には、受光面金属シードが設けられていてもよい。
　裏面透明電極層は、第二主面の周縁には設けられていない。第二主面の周縁に裏面電極層が設けられないようにするためには、例えば、第二主面の周縁をマスクで被覆した状態で、裏面透明電極層を製膜すればよい。受光面透明電極層は、第一主面の全面に設けられ、かつ、側面および第二主面の周縁にも回り込んで形成されていることが好ましい。受光面透明電極層が第二主面の周縁に回り込んで形成されている場合、受光面透明電極の裏面側への回り込み部上に、端部平坦化金属層が設けられることが好ましい。
　パターン状の受光面金属電極および裏面金属電極は、例えばレジストを用いて形成できる。レジストパターンの開口下に露出した導電層（透明電極層または金属シード層）を起点として電解メッキにより金属を析出させることにより、パターン状の金属電極層を形成できる。電解メッキにより、受光面透明電極と裏面電極とを同時に形成してもよい。
　本発明の太陽電池は、裏面側の周縁に端部平坦化金属層を備える。端部平坦化金属層は、裏面透明電極と離間して設けられている。端部平坦化金属により、セル間の隙間に入射後、バックシート等で反射されて太陽電池の裏面に到達した光を、所定方向に反射させ効率よく太陽電池内に取り込むことができる。端部平坦化金属層は、例えば電解メッキにより形成される。受光面金属電極が電解メッキにより形成される場合、端部平坦化金属層は、受光面金属電極と同時に電解メッキにより形成され、両者は同一の材料からなることが好ましい。
　さらに、本発明は、上記の結晶シリコン系太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。本発明の太陽電池モジュールは、受光面保護材と裏面保護材との間に、複数の太陽電池が電気的に接続された太陽電池ストリングを備える。裏面保護材は、光反射性を有するものが好ましく用いられる。
　太陽電池の裏面側の周縁に端部平坦化金属層が設けられることにより、太陽電池間の隙間に照射された光の反射光が、裏面から効率良く太陽電池内に取り込まれる。そのため、モジュール発電量を向上できる。
一実施形態の結晶シリコン系太陽電池の模式的断面図である。 一実施形態の結晶シリコン系太陽電池の平面図である。 一実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 図３のＡ－Ａ線における断面図である。 図３のＢ－Ｂ線における断面図である。 裏面保護材で反射されて太陽電池の裏面の周縁領域に到達した光の反射の様子を表す概念図である。 裏面保護材で反射されて太陽電池の裏面の周縁領域に到達した光の反射の様子を表す概念図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 太陽電池の製造過程を表す模式的断面図である。 一実施形態の結晶シリコン系太陽電池の模式的断面図である。 一実施形態の結晶シリコン系太陽電池の模式的断面図である。 一実施形態の結晶シリコン系太陽電池の模式的断面図である。
　図１は、本発明の一実施形態にかかる結晶シリコン系太陽電池１００の模式的断面図である。図２は、結晶シリコン系太陽電池１００の裏面側の平面図である。
　結晶シリコン系太陽電池１００は、いわゆるヘテロ接合太陽電池であり、結晶シリコン基板１０の第一主面上に、第一真性シリコン系薄膜２１、第一導電型シリコン系薄膜３１、受光面透明電極層４１、および受光面金属電極７１を備え、結晶シリコン基板１０の第二主面上に、第二真性シリコン系薄膜２２、第二導電型シリコン系薄膜３２、裏面透明電極層４２、および裏面金属電極７２を備える。この結晶シリコン系太陽電池１００は、第一主面側（図１の上側）が受光面であり、第二主面側（図１の下側）が裏面である。
　結晶シリコン基板１０は、ｎ型またはｐ型の導電型を有する。正孔と電子とを比較した場合、有効質量および散乱断面積の小さい電子の方が、一般的に移動度が大きいため、結晶シリコン基板１０としては、ｎ型単結晶シリコン基板が好ましく用いられる。
　結晶シリコン基板１０は、第一主面および第二主面の表面にテクスチャ構造を有する。シリコン基板の表面にテクスチャが設けられることにより、表面での光反射が低減し、シリコン基板内に取り込まれる光量を増大できる。テクスチャの凹凸高さは、０．５～１０μｍ程度が好ましい。
　受光面の第一真性シリコン系薄膜２１、および裏面の第二真性シリコン系薄膜２２としては、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコンが好ましく用いられる。結晶シリコン基板１０の表面に、真性シリコン系薄膜が設けられることにより、結晶シリコン基板への不純物拡散を抑えつつ表面パッシベーションを有効に行うことができる。
　第一真性シリコン系薄膜２１上には第一導電型シリコン系薄膜３１が設けられ、第二真性シリコン系薄膜２２上には第二導電型シリコン系薄膜３２が設けられる。第一導電型シリコン系薄膜３１と第二導電型シリコン系薄膜３２とは、異なる導電型を有し、一方がｐ型、他方がｎ型である。受光面側のへテロ接合が逆接合である場合に、光生成キャリアの回収効率が高められる。そのため、結晶シリコン基板１０がｎ型である場合、受光面側の第一導電型シリコン系薄膜３１がｐ型、裏面側の第二導電型シリコン系薄膜３２がｎ型であることが好ましい。
　第一導電型シリコン系薄膜３１上には受光面透明電極層４１が設けられ、第二導電型シリコン系薄膜３２上には裏面透明電極層４２が設けられる。受光面透明電極層４１は、第一主面の全面に設けられていてもよく、第一主面の周縁に設けられていなくてもよい。図１に示すように、受光面透明電極層４１は、第一主面の全面に設けられ、かつ側面および第二主面の周縁にも回り込んで形成されていてもよい。
　裏面透明電極層４２は、第二主面の周縁には設けられておらず、第二主面の周縁において、裏面透明電極層形成領域の外周には、裏面透明電極層非形成領域が存在する。そのため、受光面透明電極層４１が裏面の周縁に回り込んで形成されている場合でも、受光面透明電極層の回り込み部４１５との間には、電極が設けられていない領域（離間領域）５０が存在し（図６Ｅ参照）、受光面透明電極層４１と裏面透明電極層４２とは離間している。
　受光面透明電極層４１上には、パターン状の受光面金属電極７１が設けられ、裏面透明電極層４２上にはパターン状の裏面金属電極７２が設けられる。受光面のみならず裏面の金属電極がパターン状に設けられていることにより、太陽電池の裏面側からも光を取り込むことができる。金属電極のパターン形状は特に限定されず、例えば、図２に示すように、一方向（ｘ方向）に延在するバスバー電極７２１、およびバスバー電極７２１に直交して延在するフィンガー電極７２２からなるグリッド状に金属電極が設けられる。
　後に詳述するように、受光面金属電極７１および裏面金属電極７２は、電解メッキにより形成されるメッキ金属層であることが好ましい。受光面金属電極７１および裏面金属電極７２は、複数の金属層から構成されてもよい。例えば、銅層の上に、銀や錫等の耐久性の高い金属層が設けられることにより、金属電極の劣化を抑制し、太陽電池の耐久性を向上できる。
　受光面透明電極層４１と受光面金属電極７１との間には、受光面金属シード６１が設けられていてもよい。裏面透明電極層４２と裏面金属電極７２との間には、裏面金属シード６２が設けられていてもよい。受光面金属シード６１および裏面金属シード６２は、それぞれ受光面金属電極７１および裏面金属電極７２と同様にパターニングされていることが好ましい。
　図２に示すように、第二主面の周縁には端部平坦化金属層７５が設けられている。端部平坦化金属層７５は裏面透明電極層４２と離間しており、両者の間には、第二導電型シリコン系薄膜３２が露出した離間領域５１が存在する。裏面の周縁に端部平坦化金属層７５が設けられることにより、複数の太陽電池１００を接続してモジュール化した際に、隣接して配置された太陽電池間の隙間に入射した光を、太陽電池の裏面側から効率的に取り込むことができる。
　図３は、複数の太陽電池１００を、配線部材１５５を介して接続した太陽電池モジュール２００の平面図である。図４Ａは、図３のＡ－Ａ線の位置における断面図であり、図４Ｂは図３のＢ－Ｂ線の位置における断面図である。
　太陽電池モジュール２００では、隣接する太陽電池の表裏のバスバー電極７１１，７２１が配線部材１５５を介して接続され、太陽電池ストリングを形成している。太陽電池ストリングの受光面側（図４Ａおよび図４Ｂの上側）には、受光面保護材１５１が設けられ、裏面側（図４Ａおよび図４Ｂの下側）には裏面保護材１５２が設けられている。保護材１５１，１５２の間に封止材１５７が充填されることにより、太陽電池ストリングが封止されている。
　図４Ｂでは、太陽電池モジュール２００において、太陽電池１００に太陽光が入射する様子が概念的に示されている。太陽電池に照射された光ＬＡは、受光面から太陽電池に入射して、シリコン基板１０で吸収されて光キャリアを生成し、発電に寄与する。隣接する太陽電池間の隙間に照射された光は、太陽電池１００の裏面に設けられた裏面保護材１５２に到達する。隙間に照射された光を、裏面保護材１５２により受光面側に反射させ、太陽電池に入射させることにより、光利用効率が高められ、モジュール発電量を向上できる。
　太陽電池間の隙間に照射され、裏面保護材１５２で反射された光の一部（特に、入射角度θ１が小さい光ＬＢ１）は、再度太陽電池間の隙間を透過して受光面側に到達し、受光面保護材１５１の空気界面で再反射され、受光面側からセルに入射する。セル間の隙間に照射され裏面保護材１５２で反射された光の一部（特に、入射角度θ２が大きい光ＬＢ２）は、太陽電池の裏面に到達する。裏面保護材１５２から太陽電池の裏面側に到達する反射光の大半は、太陽電池の周縁領域に到達する。
　図５Ａおよび図５Ｂは、裏面保護材１５２で反射されて太陽電池の裏面の周縁領域に到達した光の反射の様子を表す概念図である。図５Ａでは、太陽電池の裏面の周縁に、平坦化金属層７５が設けられている。図５Ｂでは、太陽電池の裏面の周縁に、膜厚が小さく、テクスチャの凹凸形状を緩和する作用（平坦化作用）を有していない金属層２７５（例えば、透明電極層の回り込み部４１５上にスパッタにより形成された金属層）が設けられている。
　図５Ｂの金属層２７５は平坦化作用を有していないため、太陽電池の裏面の周縁はシリコン基板１０のテクスチャの凹凸形状を継承した表面凹凸形状を有している。裏面保護材１５２で反射されて太陽電池の裏面の周縁領域に到達した光は、表面凹凸を有する金属層２７５により、様々な方向に反射される。金属層２７５で反射された光は、裏面保護材１５２等で反射を繰り返し、一部の光は太陽電池の裏面や受光面から太陽電池内に入射する。しかし、反射回数の増大に伴って、封止材１５７等による光吸収量が増大するため、太陽電池に入射する光量が減少する。
　一方、図５Ａでは、太陽電池の裏面の周縁に平坦化金属層７５が設けられており、シリコン基板１０のテクスチャの凹凸形状が緩和され平坦化された表面形状を有している。裏面保護材１５２で反射されて太陽電池の裏面の周縁領域に到達した光は、平坦化金属層７５により反射される。表面が平坦化されているため、太陽電池間の隙間（図の右側）から平坦化金属層７５に到達した光は、太陽電池の中央側（図の左側）に向けて反射されやすい。太陽電池の中央側に反射された光は、裏面保護材１５２と平坦化金属層７５との間で反射を繰り返し、裏面から太陽電池に入射する。図５Ｂのように不定方向に反射される場合と比べると、図５Ａのように太陽電池の中央側に反射される光は、少ない反射回数で裏面側から太陽電池に入射するため、太陽電池に取り込まれる反射光量が増大する。したがって、裏面の周縁に平坦化金属層７５が設けられることにより、モジュールの光取り込み量を増大し、モジュール発電量を向上できる。
　シリコン基板１０の裏面に設けられたテクスチャの凹凸を平坦化するためには、平坦化金属層７５は厚みが大きいことが好ましい。平坦化金属層７５の厚みは、１μｍ以上が好ましく、３μｍ以上がより好ましく、５μｍ以上がより好ましい。また、シリコン基板１０の裏面のテクスチャの凹凸高低差よりも、平坦化金属層７５の厚みが大きいことが好ましい。平坦化金属層７５の凹凸高低差は、シリコン基板１０の凹凸高低差の０．５倍以下が好ましく、０．３倍以下がより好ましく、０．１倍以下がさらに好ましい。平坦化金属層７５の凹凸高低差が小さく表面が平坦化されているほど、裏面から太陽電池への反射光の取り込み量が増大する傾向がある。平坦化金属層７５の凹凸高低差は、１μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましく、０．３μｍ以下がさらに好ましく、０．１μｍ以下が特に好ましい。凹凸高低差は、算術平均粗さＲａの２倍で定義される。
　厚みの大きい平坦化金属層７５の形成には、メッキ法が適している。特に、生産性の観点からは、受光面金属電極７１や裏面金属電極７２を電解メッキにより形成し、これらの金属電極の形成と同時に、電解メッキにより平坦化金属層７５を形成することが好ましい。
　以下では、図６Ａ～Ｊを参照して、ｎ型単結晶シリコン基板１０の受光面側に第一導電型シリコン系薄膜としてｐ型シリコン系薄膜３１を備え、裏面側の第二導電型シリコン系薄膜としてｎ型シリコン系薄膜３２を備えるヘテロ接合太陽電池１００の製造工程の一例を説明する。
　まず、第一主面（受光面）および第二主面（裏面）の両面にテクスチャが形成されたｎ型単結晶シリコン基板を準備する（図６Ａ）。テクスチャの形成方法は特に限定されない。例えば、単結晶シリコン基板では、アルカリを用いた異方性エッチング処理により、ピラミッド状のテクスチャを形成できる。
　ｎ型単結晶シリコン基板１０の第二主面に、第二真性シリコン系薄膜２２およびｎ型シリコン系薄膜３２が形成され（図６Ｂ）、ｎ型単結晶シリコン基板１０の第一主面に、第一真性シリコン系薄膜２１およびｐ型シリコン系薄膜３１が形成される（図６Ｃ）。
　前述のように、真性シリコン系薄膜２１，２２の材料としては、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコンが好ましい。真性シリコン系薄膜２１，２２の膜厚は、３～１６ｎｍが好ましく、４～１４ｎｍがより好ましく、５～１２ｎｍがさらに好ましい。なお、本明細書における「膜厚」とは、製膜面上の厚みを指し、テクスチャ斜面の法線方向を厚み方向とする。
　導電型シリコン系薄膜３１，３２としては、非晶質シリコン系薄膜、微結晶シリコン系薄膜（非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む薄膜）等が用いられる。シリコン系薄膜としては、シリコン以外に、シリコンオキサイド、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド等のシリコン系合金を用いることもできる。これらの中でも、導電型シリコン系薄膜は、非晶質シリコン薄膜であることが好ましい。導電型シリコン系薄膜３１，３２の膜厚は、３～３０ｎｍが好ましい。
　シリコン系薄膜２１，２２，３１，３２は、プラズマＣＶＤ法により製膜されることが好ましい。これらのシリコン系薄膜の製膜順序は特に限定されないが、生産性向上の観点から、第一真性シリコン系薄膜２１とｐ型シリコン系薄膜３１は、同一の製膜装置を用いて、連続して製膜が行われることが好ましい。同様に、第二真性シリコン系薄膜２２とｎ型シリコン系薄膜３２は、連続して製膜が行われることが好ましい。図６Ｂおよび図６Ｃでは、第二主面側のシリコン系薄膜２２，３２の製膜が先に行われる形態が示されているが、第一主面上への第一真性シリコン系薄膜２１およびｐ型シリコン系薄膜３１の製膜と、第二主面上への第二真性シリコン系薄膜２２およびｎ型シリコン系薄膜３２の製膜の順序は、どちらが先でもよい。
　シリコン系薄膜の形成時には、第一主面および第二主面の周縁をマスクで被覆した状態で製膜を行ってもよく、マスクを用いずに製膜を行ってもよい。シリコン系薄膜２１，２２，３１，３２のうちの一部の薄膜の製膜時にはマスクを用い、他の薄膜はマスクを用いずに製膜を行ってもよい。
　マスクを使用せずに、ＣＶＤ法等のドライプロセスによりシリコン系薄膜が製膜されると、シリコン基板１０の第二主面上に製膜されたシリコン系薄膜２２，３２は、製膜時の回り込みによって、シリコン基板１０の側面および第一主面の周縁にも形成される。シリコン基板１０の第一主面上に製膜されたシリコン系薄膜２１，３１は、製膜時の回り込みによって、シリコン基板１０の側面および第二主面の周縁にも形成される。
　第一真性シリコン系薄膜２１および第二真性シリコン系薄膜２２が側面および製膜面の反対側の面に回り込んで形成されることにより、結晶シリコン基板１０の第一主面の全面、第二主面の全面および側面の全ての領域に、第一真性シリコン系薄膜２１および第二真性シリコン系薄膜２２のうちの少なくともいずれか一方が設けられる。両主面および側面の全領域に真性シリコン系薄膜が設けられることにより、シリコン基板の表面パッシベーション効果が高められる。
　マスクを使用せずにｐ型シリコン系薄膜３１およびｎ型シリコン系薄膜３２を製膜すると、ｐ型シリコン系薄膜３１は第一主面の全面および側面に設けられ、ｎ型シリコン系薄膜３２は第二主面の全面および側面に設けられる。これらの導電型シリコン系薄膜は、製膜面の反対側の面にも回り込んで形成される。このように、シリコン基板表面の全面に導電型シリコン系薄膜が設けられることにより、シリコン基板内で生成した光キャリアを回収できる領域、すなわち太陽電池の有効発電領域が拡大する。
　ｐ型シリコン系薄膜３１上に、受光面透明電極層４１が形成され（図６Ｄ）、ｎ型シリコン系薄膜３２上に、裏面透明電極層４２が形成される（図６Ｅ）。受光面透明電極層４１上には受光面金属シード層６１０が形成されることが好ましく、裏面透明電極層４２上には裏面金属シード層６２０が形成されることが好ましい。
　透明電極層４１，４２の材料は導電性酸化物が好ましく、例えば、酸化亜鉛、酸化インジウム、および酸化錫等が、単独でまたは複合酸化物として用いられる。中でも、導電性、光学特性、および長期信頼性の観点から、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等のインジウム系酸化物が好ましい。透明電極層は、単層でもよく、複数の層からなる積層構造でもよい。透明性、導電性、および光反射低減の観点から、受光面透明電極層４１および裏面透明電極層４２の膜厚は、１０～２００ｎｍ程度が好ましい。
　透明電極層４１，４２の製膜方法としては、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法等のドライプロセスが好ましく、中でも、スパッタ法等の物理気相堆積法や、有機金属化合物と酸素または水との反応を利用したＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）法等が好ましい。透明電極層４１，４２上に金属シード層６１０，６２０が設けられる場合、両者を連続して製膜可能であることから、スパッタ法が特に好ましい。
　前述のように、裏面透明電極層４２は、第二主面の周縁には形成されない。例えば、図４Ｅに示すように第二主面の周縁をマスク９で被覆した状態で、裏面透明電極層４２を製膜することにより、第二主面の周縁に、裏面透明電極層非形成領域が設けられる。
　図６Ｄに示すように、受光面透明電極層４１は、第一主面の周縁および側面に形成され、さらに裏面に回り込んで回り込み部４１５が設けられていてもよい。受光面透明電極層の形成時にもマスクを用い、第一主面の周縁をマスクで被覆した状態で製膜を行ってもよい。マスクの位置合わせ回数を低減して生産効率を高める観点から、図６Ｄおよび図６Ｅに示すように、受光面透明電極層４１はマスクを用いずに製膜が行われ、裏面透明電極層４２はマスクを用いて製膜が行われることが好ましい。
　第二主面の周縁に、裏面透明電極層非形成領域が設けられているため、受光面透明電極層が裏面に回り込んで製膜され回り込み部４１５が形成されている場合でも、第二主面の周縁には、透明電極層４１，４２のいずれも形成されていない離間領域５０が設けられる。このように、裏面透明電極層４２が受光面透明電極層４１と離間しており、両者が導通していないことにより、シリコン基板１０の表裏でのリーク電流が低減し、太陽電池の変換効率が高められる。また、受光面透明電極層４１上および裏面透明電極層４２上に、電解メッキにより金属電極７１，７２を形成する場合に、電流リークに起因する不所望の金属の析出を抑制できる。受光面透明電極層と裏面透明電極層とが電気的に切り離されているため、受光面透明電極層４１上への受光面金属電極７１の形成と、裏面透明電極層４２上への裏面金属電極７２の形成とを、電解メッキにより同時に行う場合でも、両者の厚みを独立に制御できる。
　受光面金属シード層６１０および裏面金属シード層６２０は、電解メッキにより受光面金属電極７１および裏面金属電極７２を形成する際の導電性下地層として作用し、メッキ効率の向上に寄与する。また、透明電極層４１，４２の表面に金属シード層６１０，６２０が設けられることにより、メッキ液による透明電極層の侵食を防止できる。
　金属シード層６１０，６２０を構成する金属材料としては、銅、ニッケル、錫、アルミニウム、クロム、銀、金、亜鉛、鉛、パラジウム、およびこれらの合金等が用いられる。金属シード層６１０，６２０の膜厚は特に限定されない。電解メッキ後のエッチング除去の容易性を考慮すると、金属シード層６１０，６２０の膜厚は、２００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、６０ｎｍ以下がさらに好ましい。一方、金属シード層自体に高い導電性を持たせ、かつピンホール等による透明電極層４１，４２の露出を防止する観点から、金属シード層６１０，６２０の膜厚は、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上がさらに好ましい。
　金属シード層６１０，６２０の形成方法は特に限定されないが、透明電極層４１，４２の表面全体を効率的に被覆するためには、スパッタ法、蒸着法等のドライプロセスや、無電解メッキが好ましい。透明電極層４１，４２と金属シード層６１０，６２０とを連続製膜可能であることから、スパッタ法が特に好ましい。
　透明電極層４１，４２および金属シード層６１０，６２０の製膜順序は特に限定されないが、生産性向上の観点から、受光面透明電極層４１と受光面金属シード層６１０は、同一の製膜装置を用いて、連続して製膜が行われることが好ましい。そのため、マスクを用いずに受光面透明電極層４１を製膜する場合、受光面金属シード層６１０もマスクを用いずに製膜が行われ、裏面に回り込み部６５が形成されることが好ましい。裏面透明電極層４２と裏面金属シード層６２０は、連続して製膜が行われることが好ましい。マスクを用いて裏面金属シード層６２０を形成する場合は、裏面透明電極層４２の製膜時に用いたマスクをそのまま用いてもよい。同一のマスクを用いて裏面透明電極層と裏面金属シード層６２０とを連続製膜することにより、マスクの位置合わせ回数を低減し、生産性を向上できる。図６Ｄおよび図６Ｅでは、第一主面側の受光面透明電極層４１および受光面金属シード層６１０の製膜が先に行われる形態が示されているが、第二主面上への裏面透明電極層４２および裏面金属シード層６２０製膜が、第一主面上への第一主面側の受光面透明電極層４１および受光面金属シード層６１０の製膜よりも先に行われてもよい。
　受光面透明電極層４１上にはパターン状の受光面金属電極７１が形成され、裏面透明電極層４２上にはパターン状の裏面金属電極７２が形成される。透明電極層４１，４２上に金属シード層６１０，６２０が設けられている場合は、金属シード層上に金属電極が形成される。図６Ｆ～Ｈに示すように、レジストを用いることにより、パターン状の金属電極をメッキ法により形成できる。
　レジストを用いた金属電極の形成においては、まず受光面および裏面にレジスト層９１０，９２０が形成される（図６Ｆ）。スクリーン印刷等の印刷法により、受光面および裏面のそれぞれに、レジスト層９１０，９２０が形成されることが好ましい。シリコン基板よりも小面積でレジスト層の印刷を実施することにより、レジスト材料の利用効率が高められる。
　裏面側のレジスト層９２０は、裏面透明電極層４２上（および裏面金属シード層６２０上）の全面を覆うように設けられることが好ましい。裏面透明電極層４２上の全面を覆い、かつ裏面の周縁には設けられないように、レジスト層９２０を印刷することにより、裏面透明電極層４２と離間した端部平坦化金属層７５をメッキ法により形成できる。
　受光面側のレジスト層９１０および裏面側のレジスト層９２０のそれぞれに対して、露光および現像を行うことにより、開口９６，９７が設けられたレジストパターン９１，９２が形成される（図６Ｇ）。
　受光面および裏面のそれぞれに、レジストパターン９１，９２を形成後に、開口９６，９７の下に露出した導電層（透明電極層４１，４２または金属シード層６１０，６２０）を起点として、電解メッキにより、金属電極７１，７２が形成される（図６Ｈ）。金属電極７１，７２の材料は、電解メッキで形成できる金属であれば特に限定されず、例えば、銅、ニッケル、錫、アルミニウム、クロム、銀、金、亜鉛、鉛、パラジウム、およびこれらの合金等が形成される。これらの中でも、電解メッキによる析出速度が大きく、導電率が高く、かつ材料が安価であることから、メッキ金属電極を構成する金属は、銅、または銅を主成分とする合金であることが好ましい。
　金属電極７１，７２の形成は、メッキ液中に陽極を浸漬し、透明電極層４１，４２（あるいはその表面に形成された金属シード層６１０，６２０）をメッキ液と接触させた状態で、陽極と透明電極層との間に電圧を印加することにより行われる。銅を主成分とするメッキ金属電極は、例えば酸性銅メッキにより形成される。酸性銅メッキに用いられるメッキ液は、硫酸銅、硫酸、水等を含む公知の組成のものが使用可能である。このメッキ液に、０．１～１０Ａ／ｄｍ２程度の電流を流すことにより、レジスト開口下の導電層上に銅を析出させることができる。メッキ時間は、電極の面積、電流密度、陰極電流効率、設定膜厚等に応じて適宜設定される。
　受光面金属電極７１と裏面金属電極７２は、どちらが先に形成されてもよい。生産性の観点からは、電解メッキにより両者を同時に形成することが好ましい。例えば、受光面透明電極層４１（または受光面金属シード層６１０）および裏面透明電極層４２（または裏面金属シード層６２０）のそれぞれに給電を行うことにより、受光面と裏面に同時にメッキ金属電極７１，７２を形成できる。
　前述のように、受光面側の導電層４１，６１０と裏面側の導電層４２，６２０とが電気的に切り離されているため、受光面と裏面の電解メッキによる金属の析出速度を、それぞれ独立に制御できる。そのため、受光面金属電極７１と裏面金属電極７２とが、電解メッキにより同時に形成される場合でも、両者の厚みを独立に制御できる。例えば、裏面側のメッキ金属電極７２の厚みを受光面側のメッキ金属電極７１の厚みよりも小さくできる。電解メッキにより形成される金属電極の厚みが小さい場合は、レジストの厚みも小さくできる。そのため、表裏の電極パターン形状の相違や、フィンガー電極の本数等に応じて、金属電極の厚みを調整することにより、光取り込み効率やキャリア取出し効率に優れる太陽電池を形成できることに加えて、レジスト等の材料コストの低減も可能となる。
　メッキ金属電極７１，７２は、複数の層の積層構成としてもよい。例えば、銅等の導電率の高い材料からなる第一メッキ層を形成後、第一メッキ層よりも化学的安定性に優れる金属層を形成することにより、低抵抗で化学的安定性に優れた金属電極を形成できる。
　受光面透明電極層４１（および受光面金属シード層）が、側面および裏面の周縁に回り込んで製膜され、回り込み部４１５（および６５）が形成されている場合、電解メッキによる金属電極７１，７２の形成時に、この回り込み部もメッキ液に曝される。そのため、図６Ｈに示すように、回り込み部４１５上にメッキ金属層７５が析出する。裏面側のレジストパターン９２は、裏面透明電極層４２の外周にも設けられているため、回り込み部４１５上に析出したメッキ金属層７５と、裏面透明電極層４２（および裏面金属シード層６２０）とは離間している。
　このように、電解メッキにより裏面の端部に析出したメッキ金属層が、シリコン基板１０の裏面に設けられたテクスチャの凹凸を平坦化する端部平坦化金属層７５となり、太陽電池の裏面からの光取り込み量の増大に寄与する。第一透明電極層の回り込み部４１５上に平坦化金属層７５が設けられる場合、端部平坦化金属層７５は、受光面金属電極７１と同時に電解メッキにより形成される。そのため、端部平坦化金属層７５は、受光面金属電極７１と同一の材料からなる。
　金属電極７１，７２、および端部平坦化金属層７５を形成後、レジストパターン９１，９２が剥離除去される（図６Ｉ）。透明電極層４１、４２上に金属シード層６１０，６２０が設けられている場合は、レジストパターンの剥離除去後に、金属電極７１，７２のパターン間に露出した金属シード層がエッチング除去される（図６Ｊ）。これにより、透明電極層４１，４２と金属電極７１，７２との間に、金属シード６１，６２が設けられたパターン電極が得られる。
　図６Ａ～Ｊでは、裏面側の導電層（透明電極層４２および金属シード層６２０）の製膜時にのみマスク９を用い、マスクを用いずにシリコン系薄膜２１，３１，２２，３２および受光面側の導電層４２，６２０を製膜する例を示したが、シリコン系薄膜および受光面側の導電層も基板の周縁をマスクで被覆した状態で製膜を行ってもよい。
　例えば、第二主面の周縁をマスクで被覆した状態で第二真性シリコン系薄膜３１およびｎ型シリコン系薄膜３２を製膜すると、図７に示すように、第二主面の周縁に、シリコン系薄膜および電極のいずれも設けられていない離間領域５２が形成される。このように、表裏のシリコン系薄膜が離間されていれば、ｐ型シリコン系薄膜とｎ型シリコン系薄膜との間のリークを抑制できる。第二主面の周縁のｎ型シリコン系薄膜３２が設けられていない領域では、キャリア（電子）を回収できないため、この部分は発電ロスの原因となり得る。ただし、第二主面の周縁領域の端部平坦化金属層７５に覆われている領域では裏面からの光が太陽電池に入射しないため、離間領域５２およびその外周領域（端部平坦化金属層７５が設けられている領域）における光キャリアの生成量は少ない。そのため、周縁領域にｎ型シリコン系薄膜が設けられていないことに起因するロスはわずかである。一方、端部平坦化金属層７５の光反射作用により、ｎ型シリコン系薄膜３２が設けられている領域に裏面から入射する光の量が増大するため、トータルの発電量は向上する。
　前述のように、受光面側の透明電極層および金属シード層の製膜時に、第一主面の周縁をマスクで被覆した状態で製膜を行ってもよい。この場合、受光面透明電極層４１および金属シード層６１０の裏面側への回り込み部は形成されない。受光面側の導電層の裏面側への回り込み部が形成されない場合でも、ｎ型シリコン基板１０上に、ｐ型シリコン系薄膜３１を介さずにｎ型シリコン系薄膜３２が設けられた領域では、電解メッキ時のリーク電流により金属が析出する。すなわち、ｎ型シリコン基板１０の表面にｎ型シリコン系薄膜３２のみが設けられｐ型シリコン系薄膜が設けられていない領域（ｎ／ｎ接合部分）、およびｐ型シリコン系薄膜３１よりもｎ型シリコン系薄膜３２の方がｎ型シリコン基板に近い側に位置している領域（ｎ／ｎ／ｐ接合部分）には、金属電極７１，７２を形成するための電解メッキ時のリークに起因して、金属が析出する。
　ｐ型シリコン系薄膜３１よりも先にｎ型シリコン系薄膜３２が製膜される場合は、側面および主面の周縁では、ｎ型シリコン系薄膜３２がｐ型シリコン系薄膜３１よりもｎ型シリコン基板１０に近い側に位置しているため、図８に示すように、側面および主面の周縁の全体（レジストが設けられている領域を除く）に金属層が析出する。そのため、マスクを用いずに受光面側の導電層を製膜した場合と同様に、裏面端部平坦化金属層７５が形成される。
　ｎ型シリコン系薄膜３２よりも先にｐ型シリコン系薄膜３１が製膜される場合は、側面および主面の周縁では、ｐ型シリコン系薄膜３１がｎ型シリコン系薄膜３２よりもｎ型シリコン基板１０に近い側に位置している。そのため、図９に示すように、第一主面および第二主面の周縁のｐ型シリコン系薄膜３１とｎ型シリコン系薄膜とが重複していない領域に、メッキ金属層７７，７５が析出する。この形態において、裏面側に析出したメッキ金属層７５も、裏面端部平坦化金属層として作用し得る。
　なお、太陽電池の裏面の端部に到達した反射光を、太陽電池の裏面側から効率よく取り込むためには、周縁領域のできる限り広い範囲に裏面端部平坦化金属層７５が設けられていることが好ましい。そのため、マスクを用いて受光面側の導電層（受光面透明電極層４１および受光面金属シード層６１０）を製膜する場合は、ｐ型シリコン系薄膜３１よりも先にｎ型シリコン系薄膜３２の製膜を行うことが好ましい。
　本発明の太陽電池は、実用に供する際には、モジュール化される。太陽電池モジュールの構成は、図３、図４Ａおよび図４Ｂを参照して先に説明した通りである。
　配線部材１５５は、太陽電池のメッキ金属電極上に接続される。図３に示すように、金属電極がフィンガー電極とバスバー電極を有するグリッド状のパターンを有する場合は、バスバー電極上に配線部材が接続される。配線部材と電極とは、はんだや導電性接着剤等を用いて電気的に接続される。
　複数の太陽電池１００が封止材１５７を介して接続された太陽電池ストリングが、受光面保護材１５１および裏面保護材１５２に挟持され、太陽電池モジュールが形成される。例えば、太陽電池１００の受光面側および裏面側のそれぞれに、封止材１５７を介して保護材１５１，１５２を配置して積層体とした後、積層体を所定条件で加熱することにより、封止材１５７を硬化させ、封止が行われる。封止材１５７としては、ＥＶＡ，ＥＥＡ，ＰＶＢ，シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
　受光面側保護材１５１としては、透光性および遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等が用いられる。隣接する太陽電池の間に照射された光を有効に利用するために、裏面保護材１５２は光反射性を有することが好ましい。光反射性の裏面保護材１５２としては、白色ＰＥＴフィルムや、アルミニウム等の金属箔を樹脂フィルムで挟持した積層フィルム等が用いられる。
　裏面保護材１５２は、隣接する太陽電池間の隙間に対応する部分に、金属層等の光反射性の高い部材が設けられていてもよい。太陽電池間の隙間に対応する部分に設けられる光反射性部材が表面凹凸を有している場合、裏面保護材により反射される光の角度を所定方向に調整できる。そのため、太陽電池間の隙間に照射された光の利用効率をさらに向上できる。
　１　　　　　　結晶シリコン基板
　２１，２２　　真性シリコン系薄膜
　３１，３２　　導電型シリコン系薄膜
　４１，４２　　透明電極層
　７１，７２　　金属電極
　６１，６２　　金属シード
　７５　　　　　裏面端部平坦化金属層
　５１　　　　　離間領域
　１００　　　　太陽電池
　１５１，１５２　保護材
　１５５　　　　配線部材
　１５７　　　　封止材
　２００　　　太陽電池モジュール

Claims (15)

  1. 　第一主面、第二主面および側面を有する結晶シリコン基板と；前記結晶シリコン基板の第一主面上に順に設けられた、第一真性シリコン系薄膜、第一導電型シリコン系薄膜、受光面透明電極層、および受光面金属電極と；前記結晶シリコン基板の第二主面上に順に設けられた、第二真性シリコン系薄膜、前記第一導電型シリコン系薄膜とは異なる導電型を有する第二導電型シリコン系薄膜、裏面透明電極層、および裏面金属電極と、
    　を備える結晶シリコン系太陽電池であって、
    　前記結晶シリコン基板は、第一主面および第二主面にテクスチャを有し、
    　前記受光面金属電極および前記裏面金属電極は、いずれもパターン状に設けられており、
    　前記裏面透明電極層は、第二主面の周縁には設けられておらず、
    　第二主面の周縁には、端部平坦化金属層が、前記裏面透明電極層と離間して設けられている、結晶シリコン系太陽電池。
  2. 　前記裏面透明電極層と前記裏面金属電極との間に、裏面金属シードが設けられている、請求項１に記載の結晶シリコン系太陽電池。
  3. 　前記端部平坦化金属層が、前記受光面金属電極と同一の材料からなる、請求項１または２に記載の結晶シリコン系太陽電池。
  4. 　前記受光面透明電極層と前記受光面金属電極との間に、受光面金属シードが設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池。
  5. 　前記受光面透明電極層が第一主面の全面に設けられ、かつ、側面および第二主面の周縁にも回り込んで形成されており、
    　第二主面の周縁に回り込んで形成された受光面透明電極層と、前記裏面透明電極層とが離間している、請求項１～４のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池。
  6. 　第二主面の周縁に回り込んで形成された前記受光面透明電極層上に、前記端部平坦化金属層が設けられている、請求項５に記載の結晶シリコン系太陽電池。
  7. 　前記結晶シリコン基板の第一主面の全面、第二主面の全面および側面の全ての領域に、前記第一真性シリコン系薄膜および前記第二真性シリコン系薄膜のうちの少なくともいずれか一方が設けられている、請求項１～６のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池。
  8. 　前記第一導電型シリコン系薄膜は、第一主面の全面および側面に設けられており、前記第二導電型シリコン系薄膜は、第二主面の全面および側面に設けられている、請求項１～７のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法であって、
    　前記受光面金属電極および前記裏面金属電極が、電解メッキにより形成される、結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
  10. 　前記受光面金属電極および前記裏面金属電極は、レジストパターンの開口下に露出した導電層を起点として電解メッキにより形成される、請求項９に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
  11. 　印刷法により、裏面側の導電層上へのレジスト層が形成される、請求項１０に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
  12. 　前記裏面側のレジスト層が、裏面透明電極層上の全面を覆い、かつ裏面の周縁には形成されないように印刷が行われる、請求項１１に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
  13. 　第二主面の周縁をマスクで被覆した状態で、裏面透明電極層の製膜が行われる、請求項９～１２のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
  14. 　前記端部平坦化金属層が、前記受光面金属電極と同時に電解メッキにより形成される、請求項９～１３のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の製造方法。
  15. 　受光面保護材と裏面保護材との間に、請求項１～８のいずれか１項に記載の結晶シリコン系太陽電池の複数が電気的に接続された太陽電池ストリングが配置され、
    　前記裏面保護材が光反射性を有する、太陽電池モジュール。
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