本發(fā)明涉及在晶體硅基板表面上具有異質(zhì)結(jié)的晶體硅系太陽(yáng)能電池及其制造方法。本發(fā)明還涉及晶體硅系太陽(yáng)能電池模塊及其制造方法。

背景技術(shù)：

在單晶硅基板上具備導(dǎo)電型硅系薄膜的晶體硅系太陽(yáng)能電池被稱(chēng)為異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。其中，作為轉(zhuǎn)換效率最高的晶體硅系太陽(yáng)能電池的方式之一，已知在導(dǎo)電型硅系薄膜和晶體硅基板之間具有本征的非晶質(zhì)硅薄膜的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。

異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池在一導(dǎo)電型晶體硅基板的受光面?zhèn)染邆淠鎸?dǎo)電型硅系薄膜，在背面?zhèn)染邆湟粚?dǎo)電型硅系薄膜。一般而言，使用n型單晶硅基板，在其受光面?zhèn)刃纬蓀型硅系薄膜，在背面?zhèn)刃纬蒼型硅系薄膜。在這些半導(dǎo)體接合部分產(chǎn)生的載流子經(jīng)由電極輸出至太陽(yáng)能電池的外部。作為電極，一般可使用透明導(dǎo)電層和金屬集電極的組合。

金屬集電極不透明，因此，為了擴(kuò)大太陽(yáng)能電池的受光面積，在受光面?zhèn)瓤墒褂脠D案化成線(xiàn)狀的金屬集電極。另一方面，研究了在背面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面形成金屬電極，使未被吸收而透射晶體硅基板的光通過(guò)背面?zhèn)鹊慕饘匐姌O反射而再次入射至晶體硅基板內(nèi)，由此，提高光利用效率。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了下述異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池：通過(guò)鍍敷法在太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)刃纬闪藞D案集電極，通過(guò)濺射法在背面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面形成了銀電極的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種通過(guò)電鍍?cè)诒趁鎮(zhèn)鹊恼麄€(gè)面形成有金屬電極的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。就電鍍而言，可容易較厚地形成金屬電極，因此，可期待通過(guò)金屬電極的低電阻化提高特性及提高生產(chǎn)率。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：WO2013/161127號(hào)國(guó)際公開(kāi)小冊(cè)子

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：WO2013/001861號(hào)國(guó)際公開(kāi)小冊(cè)子

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

如專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所公開(kāi)的那樣，已知在異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程中，硅系薄膜、透明電極層也向硅基板的側(cè)面、成膜面的相反面蔓延，進(jìn)行成膜，在表面和背面的透明電極間產(chǎn)生短路。在產(chǎn)生短路的狀態(tài)下，如果通過(guò)電鍍?cè)诒趁鎮(zhèn)刃纬山饘匐姌O，則在受光面?zhèn)纫矔?huì)析出金屬層，成為產(chǎn)生新的泄漏途徑及遮光損失等的原因。因此，在通過(guò)電鍍形成金屬電極之前，需要除去表面和背面的透明電極層的短路。

根據(jù)本發(fā)明人等的研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)鍍敷法在異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的背面?zhèn)刃纬山饘匐姌O的情況下，若僅除去表面和背面的透明電極層的短路，則存在如下問(wèn)題：金屬成分從鍍液向硅基板內(nèi)擴(kuò)散、或產(chǎn)生因表背面的透明電極層的短路以外的泄漏所引起的不期望的金屬析出等。

鑒于這樣的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，通過(guò)可降低工藝成本的電鍍法形成背面金屬電極，且抑制不期望的金屬析出、金屬向硅基板內(nèi)的擴(kuò)散等，由此，提高太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)率及轉(zhuǎn)換效率。

用于解決課題的方案

在本發(fā)明中，在受光面?zhèn)戎苓吘哂薪o定的絕緣區(qū)域的狀態(tài)下，通過(guò)電鍍?cè)诒趁鎮(zhèn)刃纬慑兘饘匐姌O。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行電鍍時(shí)，可抑制泄漏引起的不期望的金屬析出。

本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池中可使用具有第一主面、第二主面及側(cè)面的n型晶體硅基板。晶體硅系太陽(yáng)能電池具備：n型晶體硅基板；依次形成于n型晶體硅基板的第一主面上的第一本征硅系薄膜、p型硅系薄膜、第一透明電極層及圖案集電極；依次形成于n型晶體硅基板的第二主面上的第二本征硅系薄膜、n型硅系薄膜、第二透明電極層及鍍金屬電極。鍍金屬電極形成于第二透明電極層上的整個(gè)區(qū)域。

在晶體硅基板的第一主面上的整個(gè)面、第二主面上的整個(gè)面及側(cè)面的全部區(qū)域形成有第一本征硅系薄膜及第二本征硅系薄膜中的至少任一者。即，晶體硅基板的整個(gè)表面被硅系薄膜覆蓋。本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池在第一主面的周邊具有除去了第一透明電極層與第二透明電極層的短路的絕緣區(qū)域。

本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池的制造方法具有下述工序：在n型晶體硅基板的第一主面上的整個(gè)區(qū)域及側(cè)面形成第一本征硅系薄膜的工序(第一本征硅系薄膜形成工序)；在第一本征硅系薄膜上形成p型硅系薄膜的工序(p型硅系薄膜形成工序)；在第一主面?zhèn)鹊闹苓呉酝獾恼麄€(gè)區(qū)域形成第一透明電極層的工序(第一透明電極層形成工序)；在n型晶體硅基板的第二主面上的整個(gè)區(qū)域及側(cè)面成膜第二本征硅系薄膜的工序(第二本征硅系薄膜形成工序)；在第二本征硅系薄膜上形成n型硅系薄膜的工序(n型硅系薄膜形成工序)；及在n型硅系薄膜上成膜第二透明電極層的第二透明電極層形成工序。在實(shí)施這些各工序后，進(jìn)一步實(shí)施如下工序(鍍金屬電極形成工序)：在第一主面的周邊具有所述絕緣區(qū)域的狀態(tài)下，通過(guò)電鍍法于第二透明電極層的整個(gè)面上形成鍍金屬電極。

例如，在第一透明電極層形成工序中，在第一主面的周邊被掩模覆蓋的狀態(tài)下進(jìn)行成膜，由此，在第一主面?zhèn)鹊闹苓呉酝獾恼麄€(gè)區(qū)域形成所述第一透明電極層。由此，在第一主面的周邊可形成所述絕緣區(qū)域。

本發(fā)明的晶體硅太陽(yáng)能電池的一實(shí)施方式中，第二透明電極層也形成于第二主面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面及側(cè)面。例如，在第二透明電極層形成工序中，以不使用掩模的方式進(jìn)行成膜，由此，在第二主面上的整個(gè)面及側(cè)面形成第二透明電極層。

本發(fā)明的晶體硅太陽(yáng)能電池的一實(shí)施方式中，例如在p型硅系薄膜形成工序及n型硅系薄膜形成工序中，以不使用掩模的方式進(jìn)行成膜，由此，在第一主面上的整個(gè)面及側(cè)面形成p型硅系薄膜，在第二主面上的整個(gè)面及側(cè)面形成n型硅系薄膜。在該實(shí)施方式中，與n型硅系薄膜的形成相比，優(yōu)選先進(jìn)行p型硅系薄膜的形成。由此，在n型晶體硅基板的側(cè)面，p型硅系薄膜配置于比n型硅系薄膜更靠近n型晶體硅基板的一側(cè)，在該情況下，能夠進(jìn)一步抑制泄漏引起的不期望的金屬析出。

也可以在第二透明電極層形成后、鍍金屬電極形成之前，在第二透明電極層上的整個(gè)面形成基底金屬層。在該情況下，在基底金屬層上通過(guò)電鍍形成鍍電極層。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池在背面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面上具有鍍金屬電極，因此，可以使未被吸收而透射晶體硅基板的光通過(guò)背面?zhèn)鹊慕饘匐姌O反射，而提高光利用效率。另外，鍍金屬電極通過(guò)電鍍法形成，因此，可容易較厚地形成電極。另外，在具有給定的絕緣區(qū)域的狀態(tài)下進(jìn)行電鍍，從而不期望的金屬析出及金屬向硅基板內(nèi)的擴(kuò)散等得到抑制。因此，根據(jù)本發(fā)明，可提高太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)率及轉(zhuǎn)換效率。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池的一實(shí)施方式的示意性剖面圖；

圖2是示出在晶體硅基板上形成硅系薄膜及透明電極層后的、基板周邊部附近的成膜狀態(tài)的一例的示意性剖面圖；

圖3是示出本發(fā)明的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程(鍍金屬電極形成前)中的基板周邊部附近的成膜狀態(tài)的示意性剖面圖；

圖4是示出比較例的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程(鍍金屬電極形成前)中的基板周邊部附近的成膜狀態(tài)的示意性剖面圖；

圖5是示出本發(fā)明的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程(鍍金屬電極形成前)中的基板周邊部附近的成膜狀態(tài)的示意性剖面圖，示出了與p型硅系薄膜相比，先實(shí)施n型硅系薄膜的成膜的情況；

圖6是示出本發(fā)明的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程(鍍金屬電極形成前)中的基板周邊部附近的成膜狀態(tài)的示意性剖面圖，示出了在透明電極層上形成有基底金屬層的情況；

圖7是一實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊的示意性剖面圖。

標(biāo)記說(shuō)明

1.n型晶體硅基板

2、7.本征硅系薄膜

3.p型硅系薄膜

8.n型硅系薄膜

4、9.透明電極層

21.鍍金屬電極

25.基底金屬層

11.圖案集電極

41～44.絕緣區(qū)域

100.太陽(yáng)能電池

120.密封材料

131、132.保護(hù)材料

150.配線(xiàn)部件

155.中繼連接器

200.太陽(yáng)能電池模塊

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的晶體硅系太陽(yáng)能電池的示意性剖面圖。本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池中可使用n型單晶硅基板。晶體硅基板1具有第一主面51、第二主面52和側(cè)面55。

本發(fā)明的晶體硅系太陽(yáng)能電池是所謂的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，在n型晶體硅基板1的第一主面51上具備第一本征硅系薄膜2、p型硅系薄膜3、第一透明電極層4及圖案集電極11，在n型晶體硅基板1的第二主面52上具備第二本征硅系薄膜7、n型硅系薄膜8、第二透明電極層9及鍍金屬電極21。

在將空穴和電子進(jìn)行比較的情況下，有效質(zhì)量及散射截面面積較小的電子的移動(dòng)程度通常更大，因此，使用n型單晶硅基板作為晶體硅基板1。異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中，如果將最多地吸收向晶體硅基板入射的光的受光面?zhèn)鹊漠愘|(zhì)結(jié)設(shè)為反向結(jié)，則設(shè)置較強(qiáng)的電場(chǎng)，可高效地分離回收電子/空穴對(duì)。因此，通過(guò)將具備p型硅系薄膜3的第一主面?zhèn)仍O(shè)為受光面，可提高轉(zhuǎn)換效率。

從光限制(光閉じ込)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選晶體硅基板1在表面具有紋理結(jié)構(gòu)(未圖示)。在晶體硅基板1的第一主面上，形成第一本征硅系薄膜2及p型硅系薄膜3作為硅系薄膜。在晶體硅基板1的第二主面上，形成第二本征硅系薄膜7及n型硅系薄膜8作為硅系薄膜。

作為本征硅系薄膜2、7，優(yōu)選使用由硅和氫構(gòu)成的i型氫化非晶質(zhì)硅。通過(guò)在晶體硅基板上成膜i型氫化非晶質(zhì)硅，能夠抑制雜質(zhì)向晶體硅基板的擴(kuò)散且能夠有效地進(jìn)行表面鈍化。

作為導(dǎo)電型(p型或n型)硅系薄膜3、8，可使用非晶質(zhì)硅系薄膜、微晶體硅系薄膜(含有非晶質(zhì)硅和晶質(zhì)硅的薄膜)等。作為硅系薄膜，除了硅以外，還可以使用氧化硅、碳化硅、氮化硅等硅系合金。其中，導(dǎo)電型硅系薄膜優(yōu)選非晶質(zhì)硅薄膜。

在導(dǎo)電型硅系薄膜3、8上形成透明電極層4、9。透明電極層可使用氧化鋅、氧化銦、氧化錫等導(dǎo)電性金屬氧化物或它們的復(fù)合金屬氧化物。其中，從導(dǎo)電性、光學(xué)特性及長(zhǎng)期可靠性的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選銦系氧化物，特別優(yōu)選以氧化銦錫(ITO)為主成分的氧化物。透明電極層也可以是單層，也可以是由多個(gè)層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。從透明性、導(dǎo)電性及光反射降低的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，第一透明電極層4及第二透明電極層9的膜厚優(yōu)選為10nm～140nm左右。

此外，本說(shuō)明書(shū)中，將特定的成分稱(chēng)為“設(shè)為主成分”是指該成分的含量比50重量％多，優(yōu)選為70重量％以上，更優(yōu)選為90重量％以上。

作為硅系薄膜2、3、7、8及透明電極層4、9的成膜方法，優(yōu)選為CVD法、濺射法、蒸鍍法等干法。其中，硅系薄膜優(yōu)選通過(guò)等離子CVD法成膜。透明電極層的成膜方法優(yōu)選為濺射法等物理氣相堆積法，或利用了有機(jī)金屬化合物與氧或水的反應(yīng)的CVD(MOCVD)法等。

這些各層的成膜順序沒(méi)有特別限定，但從提高生產(chǎn)率的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，第一本征硅系薄膜2和p型硅系薄膜3優(yōu)選使用相同的成膜裝置連續(xù)進(jìn)行成膜。同樣，第二本征硅系薄膜7和n型硅系薄膜8優(yōu)選連續(xù)地進(jìn)行成膜。就第一本征硅系薄膜2及p型硅系薄膜3在第一主面上的成膜和第二本征硅系薄膜7及n型硅系薄膜8在第二主面上的成膜的順序而言，可以先進(jìn)行任一者。如后面詳細(xì)敘述，與n型硅系薄膜8的成膜相比，如果先進(jìn)行p型硅系薄膜3的成膜，則在形成鍍金屬電極21時(shí)，可降低泄漏引起的不期望的金屬析出。

也可以在進(jìn)行了所有的硅系薄膜2、3、7、8的成膜后，進(jìn)行透明電極層4、9的成膜，也可以在一側(cè)的主面上形成本征硅系薄膜、導(dǎo)電型硅系薄膜及透明電極層后，在另一側(cè)主面上形成本征硅系薄膜、導(dǎo)電型硅系薄膜及透明電極層。為了提高對(duì)晶體硅基板的側(cè)面的鈍化效果，優(yōu)選在制作所有的硅系薄膜2、3、7、8之后，進(jìn)行透明電極層4、9的成膜。

在晶體硅基板1上形成硅系薄膜2、3、7、8及透明電極層4、9時(shí)，為了變更成膜面，需要翻轉(zhuǎn)基板的操作，可成為降低生產(chǎn)效率的主要原因。因此，優(yōu)選盡可能減少成膜面的變更次數(shù)。

當(dāng)綜合上述的各觀(guān)點(diǎn)時(shí)，優(yōu)選在一側(cè)主面上成膜本征硅系薄膜及導(dǎo)電型硅系薄膜后，變更成膜面，在另一側(cè)主面上成膜本征硅系薄膜及導(dǎo)電型硅系薄膜，不變更成膜面，在上述另一側(cè)主面上成膜透明電極層，然后變更成膜面，在上述一側(cè)主面上成膜透明電極層。例如，在與n型硅系薄膜8相比，先進(jìn)行p型硅系薄膜3的成膜的情況下，優(yōu)選的成膜順序?yàn)榈谝槐菊鞴柘当∧?、p型硅系薄膜3、第二本征硅系薄膜7、n型硅系薄膜8、第二透明電極層9、第一透明電極層4。

圖2是示意性地示出在n型晶體硅基板1的第一主面上形成第一本征硅系薄膜2及p型硅系薄膜3后，在第二主面上形成第二本征硅系薄膜7及n型硅系薄膜8，然后形成第二透明電極層9及第一透明電極層4時(shí)的晶體硅基板的周邊部附近的結(jié)構(gòu)的剖視圖。此外，本說(shuō)明書(shū)中，“周邊”是指主面的周端及距周端給定距離(例如，數(shù)十μm～數(shù)mm左右)的區(qū)域。另外，“周邊部”是指包含第一主面及第二主面的周邊和側(cè)面的區(qū)域。

在不使用掩模，而通過(guò)CVD法或?yàn)R射法等干法形成上述各層的情況下，形成于晶體硅基板1的第二主面上的硅系薄膜7、8及第二透明電極層9由于成膜時(shí)的蔓延，在晶體硅基板1的側(cè)面及第一主面的周邊也形成有硅系薄膜7、8及第二透明電極層9。另外，形成于晶體硅基板1的第一主面上的硅系薄膜2、3及第一透明電極層4由于成膜時(shí)的蔓延，在硅基板1的側(cè)面及第二主面的周邊也形成有硅系薄膜2、3及第一透明電極層4。因此，在圖2所示的方式中，第一透明電極層4和第二透明電極層9處于短路的狀態(tài)。

這樣，在第一透明電極層4和第二透明電極層9處于短路的狀態(tài)下，通過(guò)電鍍法在第二透明電極層9上形成鍍金屬電極21時(shí)，在第一主面(受光面)側(cè)的第一透明電極層4上也析出金屬。因此，需要在第一透明電極層4和第二透明電極層9不處于短路的狀態(tài)下，在第二主面?zhèn)刃纬慑兘饘匐姌O。

關(guān)于異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制造，已知下述方法：在基板的周邊被掩模等覆蓋的狀態(tài)下進(jìn)行成膜，以防止對(duì)周邊及側(cè)面的附著，由此使表背面不發(fā)生短路的方法；及通過(guò)蝕刻加工等除去短路部分的方法等。在本發(fā)明中，可采用任意方法。

在本發(fā)明中，在形成有未形成第一透明電極層及第二透明電極層的絕緣區(qū)域的狀態(tài)下，通過(guò)電鍍形成鍍金屬電極21。為了抑制泄漏引起的金屬析出，需要在絕緣區(qū)域上形成硅系薄膜，制成硅基板不露出的狀態(tài)。由于可容易地形成這種絕緣區(qū)域，因此，本發(fā)明中，優(yōu)選在形成透明電極層時(shí)使用掩模，以不產(chǎn)生表背面的短路。

本發(fā)明中，在第一主面的周邊既未形成第一透明電極層又未形成第二透明電極層、且形成了形成有硅系薄膜的絕緣區(qū)域的狀態(tài)下，在第二主面上形成鍍金屬電極。圖3(A)～(D)是示出在本發(fā)明的晶體硅太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程中，鍍金屬電極形成前的基板周邊部附近的成膜狀態(tài)的示意性剖面圖。在任意方式下，在第一主面周邊的絕緣區(qū)域41～44中，至少形成第一本征硅系薄膜2，且既未形成第一透明電極層4又未形成第二透明電極層9。即，鍍金屬電極層形成前，為晶體硅基板1的第一主面上的整個(gè)面、第二主面上的整個(gè)面及側(cè)面被硅系薄膜覆蓋的狀態(tài)，且在第一主面的周邊形成有除去了第一透明電極層和第二透明電極層的短路的絕緣區(qū)域。

圖3(A)中，將第一本征硅系薄膜2及p型硅系薄膜3形成于第一主面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面及側(cè)面，將第二本征硅系薄膜7、n型硅系薄膜8及第二透明電極層9形成于第二主面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面及側(cè)面。第一透明電極層4形成于第一主面?zhèn)鹊闹苓呉酝獾恼麄€(gè)區(qū)域，未形成于側(cè)面。例如，在形成硅系薄膜2、3、7、8及第二透明電極層9時(shí)以不使用掩模的方式進(jìn)行成膜，在形成第一透明電極層4時(shí)，如果在將第一主面的周邊被掩模覆蓋的狀態(tài)下進(jìn)行成膜，則如圖3(A)所示，在第一主面的周邊形成既未成膜第一透明電極層4也未形成第二透明電極層9的絕緣區(qū)域41。

另外，在形成第二透明電極層9時(shí)也使用掩模，在利用掩模覆蓋第二主面的周邊的狀態(tài)下進(jìn)行成膜，如圖3(B)所示，也可以在第一主面的周邊形成絕緣區(qū)域42。在形成p型硅系薄膜時(shí)，如果在利用掩模覆蓋第一主面的周邊的狀態(tài)下進(jìn)行成膜，則也如圖3(C)及(D)所示，在第一主面的周邊成膜本征硅系薄膜2，可形成未成膜透明電極層及導(dǎo)電型硅系薄膜的絕緣區(qū)域43、44。

這樣，如果在第一主面的周邊設(shè)置未形成透明電極層4、9的絕緣區(qū)域，則可防止透明電極層的短路引起的金屬向第一主面?zhèn)?第一透明電極層4上)的析出。另外，在絕緣區(qū)域上至少形成有本征硅系薄膜2，因此，也抑制泄漏引起的不期望的金屬的析出。

參照與比較例相關(guān)的圖4(A)～(E)，對(duì)在第二主面上通過(guò)電鍍形成金屬電極時(shí)的泄漏引起的金屬析出進(jìn)行說(shuō)明。作為除去第一透明電極層和第二透明電極層的泄漏的方法，具有通過(guò)激光照射割斷除去基板的周邊部的方法。在該情況下，如圖4(A)所示，絕緣區(qū)域91成為n型晶體硅基板1的側(cè)面露出的狀態(tài)。另外，在通過(guò)激光照射除去透明電極層4而形成絕緣區(qū)域的情況下，難以?xún)H除去透明電極層4。因此，如圖4(B)所示，槽直達(dá)硅基板1，在絕緣區(qū)域92中，為n型晶體硅基板1露出的狀態(tài)。

這樣，在n型晶體硅基板1露出的狀態(tài)下，對(duì)第二透明電極層9通電實(shí)施電鍍時(shí)，從第二透明電極層9經(jīng)由n型硅系薄膜8向n型晶體硅基板1供給電子，因此，鍍金屬?gòu)膎型晶體硅基板1的露出部即絕緣區(qū)域91、92析出。這種不期望的金屬的析出產(chǎn)生新的短路及泄漏路徑，成為降低太陽(yáng)能電池的填充因子及開(kāi)放端電壓的原因。另外，當(dāng)金屬在第一主面上析出時(shí)，產(chǎn)生金屬引起的遮光，從受光面(第一主面)側(cè)向n型晶體硅基板1輸入的光量降低，成為降低太陽(yáng)能電池的電流密度的原因。另外，在進(jìn)行電鍍時(shí)，如果硅基板的露出部與鍍液接觸，則鍍液中的金屬離子向硅基板內(nèi)擴(kuò)散，成為降低變換特性的原因。

在覆蓋第一主面的周邊的狀態(tài)下進(jìn)行硅系薄膜2、3及透明電極層4的成膜，在覆蓋第二主面的周邊的狀態(tài)下進(jìn)行硅系薄膜7、8及透明電極層9的成膜時(shí)，如圖4(C)所示，在側(cè)面、第一主面的周邊及第二主面的周邊形成硅基板露出的絕緣區(qū)域93、94、95。在覆蓋第一主面?zhèn)鹊闹苓叺臓顟B(tài)下進(jìn)行硅系薄膜2、3及透明電極層4的成膜，且在成膜第二主面?zhèn)鹊墓柘当∧?、8及透明電極層9時(shí)未使用掩模的情況下，如圖4(D)所示，在第一主面的周邊形成硅基板露出的絕緣區(qū)域96。即使在這些方式中，如果對(duì)第二透明電極層9通電實(shí)施電鍍，則產(chǎn)生絕緣區(qū)域中的金屬的析出及鍍液中的金屬離子向硅基板內(nèi)的擴(kuò)散。

第一主面?zhèn)鹊墓柘当∧?、3及透明電極層4的成膜、以及第二主面?zhèn)鹊墓柘当∧?、8的成膜不使用掩模，而在利用掩模覆蓋第二主面的周邊的狀態(tài)下進(jìn)行第二透明電極層9的成膜時(shí)，如圖4(E)所示，在第二主面的周邊成膜第二本征硅系薄膜7及n型硅系薄膜8，且形成未成膜透明電極層9的絕緣區(qū)域97。這樣，在僅于第二主面?zhèn)染哂薪^緣區(qū)域、且僅于第一主面?zhèn)却嬖诮^緣區(qū)域的狀態(tài)下，對(duì)第二透明電極層9通電實(shí)施電鍍時(shí)，從第二透明電極層9經(jīng)由n型硅系薄膜8，向絕緣區(qū)域97及第一透明電極層4供給電子，鍍金屬析出。另外，當(dāng)鍍金屬向絕緣區(qū)域97上的析出增多時(shí)，第二透明電極層9和第一透明電極層4經(jīng)由析出金屬導(dǎo)通，產(chǎn)生表面和背面的透明電極層的短路。

另一方面，如圖3(A)～(D)所示可知，如果在第一主面的周邊形成硅系薄膜、且均未形成透明電極層4、9的絕緣區(qū)域41～44設(shè)于第一主面上，則即使對(duì)第二透明電極層9通電實(shí)施電鍍，也不會(huì)產(chǎn)生泄漏引起的絕緣區(qū)域上的金屬析出。另外，為了將硅基板1的側(cè)面利用硅系薄膜覆蓋，在實(shí)際使用太陽(yáng)能電池時(shí)，抑制水分等從側(cè)面的侵入。

此外，圖3(A)～(D)中圖示了如下方式，與n型硅系薄膜8相比，先進(jìn)行p型硅系薄膜3的成膜，由此，在n型晶體硅基板1的側(cè)面，p型硅系薄膜3位于比n型硅系薄膜8更靠近n型晶體硅基板1的一側(cè)。另一方面，也可以如圖5所示，先制作n型硅系薄膜8，n型硅系薄膜8位于比p型硅系薄膜3更靠近n型晶體硅基板1的一側(cè)。但是，在該方式中，如圖5中由虛線(xiàn)箭頭所示，在由n型硅系薄膜8、n型晶體硅基板1及p型硅系薄膜3構(gòu)成的n/n/p接合部分存在泄漏路徑，因此，在絕緣區(qū)域46的p型硅系薄膜3的露出部分，鍍金屬極少析出，可成為遮光等的原因。但是，在硅系薄膜上析出的金屬有時(shí)可通過(guò)吹風(fēng)等除去，因此，與圖4(A)～(D)的方式相比時(shí)，析出金屬產(chǎn)生的影響較小。

如上述說(shuō)明，如果在第一主面的周邊存在形成硅系薄膜、且既未成膜第一透明電極層4又未成膜第二透明電極層9的絕緣區(qū)域，則在形成鍍金屬電極21時(shí)，可抑制不期望的金屬的析出。特別是如圖3(A)～(D)所示，在與n型硅系薄膜8相比先制作p型硅系薄膜3的情況下，泄漏引起的鍍金屬析出的抑止效果較大。

其中，如圖3(A)及(C)所示，在形成第二透明電極層9時(shí)不使用掩模，且在第二主面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面及側(cè)面均制作第二透明電極層9的情況下，通過(guò)構(gòu)成透明電極層的導(dǎo)電性氧化物，保護(hù)硅系薄膜免受鍍液的影響。因此，可抑制硅的合金化、鍍液中的金屬成分向硅基板中的擴(kuò)散等引起的特性降低。另外，在基板的側(cè)面，除了硅系薄膜及第二透明電極層9以外，通過(guò)電鍍還形成鍍金屬電極21，因此，在實(shí)際使用太陽(yáng)能電池時(shí)，進(jìn)一步抑制水分等從側(cè)面的侵入。另外，在形成第二透明電極層9時(shí)不需要使用掩模，因此，不需要掩模的覆蓋及定位的工序，可提高生產(chǎn)效率。另外，在第二主面的周邊也形成第二透明電極層，因此，可提高在第二主面?zhèn)鹊妮d流子回收效率。

其中，如圖3(A)所示，在形成p型硅系薄膜3時(shí)不使用掩模，在第一主面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面及側(cè)面也成膜p型硅系薄膜3的情況下，可連續(xù)制作第一本征硅系薄膜2和p型硅系薄膜3，因此，可進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。另一方面，如果在形成p型硅系薄膜3時(shí)在將第一主面的周邊用掩模覆蓋的狀態(tài)下進(jìn)行成膜，則如圖3(C)所示，可防止p型硅系薄膜3和n型硅系薄膜8的泄漏，因此，可提高轉(zhuǎn)換效率。

如上述，在n型晶體硅基板1上形成硅系薄膜2、3、7、8及透明電極層4、9后，在第二透明電極層9上通過(guò)電鍍形成鍍金屬電極21。通過(guò)在第二主面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面上形成鍍金屬電極21，將未被硅基板吸收而到達(dá)第二主面?zhèn)鹊墓夥瓷?，并再次入射至硅基板，由此，可以提高光的利用效率。特別是硅在近紅外至長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的吸光系數(shù)小，因此，通過(guò)使用近紅外至紅外區(qū)域的波長(zhǎng)區(qū)域光的反射率高的材料作為鍍金屬電極，可提高光的利用效率。

另外，通過(guò)在以導(dǎo)電性金屬氧化物為主成分的第二透明電極層9上形成鍍金屬電極21，可實(shí)現(xiàn)硅系薄膜和電極的密合性的提高、接觸電阻的降低。另外，通過(guò)具備第二透明電極層9，可抑制金屬成分從鍍金屬電極21、基底金屬層25向硅系薄膜、硅基板的擴(kuò)散，因此，可提高變換特性。

本發(fā)明中，如圖6所示，也可以在形成鍍金屬電極前，在第二透明電極層9上形成基底金屬層25。在第二透明電極層9的表面形成基底金屬層25，由此，提高表面的導(dǎo)電性，可提高電鍍的效率。

另外，也可以利用基底金屬層25保護(hù)第二透明電極層9免受鍍液的影響。特別是在第二透明電極層9為非晶質(zhì)的導(dǎo)電性金屬氧化物的情況下，對(duì)鍍液的耐久性較低，因此，為了防止鍍液引起的第二透明電極層9的浸蝕，優(yōu)選形成基底金屬層25。

作為構(gòu)成基底金屬層25的金屬材料，可以使用銅、鎳、錫、鋁、鉻、銀、金、鋅、鉛、鈀等、或它們的合金?；捉饘賹?5的形成方法沒(méi)有特別限定，但為了高效地覆蓋第二透明電極層9的表面整體，優(yōu)選為濺射法、蒸鍍法等干法、無(wú)電解鍍敷。在采用濺射法的情況下，也可以將第二透明電極層9和基底金屬層25連續(xù)成膜。

基底金屬層25的膜厚沒(méi)有特別限定，但從生產(chǎn)率的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選為200nm以下，更優(yōu)選為100nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為60nm以下。另外，基底金屬層25的膜厚優(yōu)選為鍍金屬電極的膜厚的50％以下，更優(yōu)選為30％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為20％以下。另一方面，從基底金屬層本身具有較高的導(dǎo)電性，且防止銷(xiāo)孔等引起的第二透明電極層的露出的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，基底金屬層25的膜厚優(yōu)選為10nm以上，更優(yōu)選為20nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為30nm以上。

鍍金屬電極21的材料只要是通過(guò)電鍍可形成的金屬，就沒(méi)有特別限定。例如，作為鍍金屬電極21，可以形成銅、鎳、錫、鋁、鉻、銀、金、鋅、鉛、鈀等、或它們的合金。這些材料中，由于電鍍的析出速度較大，導(dǎo)電率較高，且材料廉價(jià)，因此，構(gòu)成鍍金屬電極的金屬優(yōu)選為銅或以銅為主成分的合金。

鍍金屬電極的形成通過(guò)如下進(jìn)行，即，在鍍液中浸漬陽(yáng)極，在使第二透明電極層9(或形成于其表面的基底金屬層25)與鍍液接觸的狀態(tài)下，對(duì)陽(yáng)極和第二透明電極層之間施加電壓。以銅為主成分的鍍金屬電極通過(guò)例如酸性鍍銅而形成。用于酸性鍍銅的鍍液是含有銅離子的鍍液，可使用以硫酸銅、硫酸、水等為主成分的公知組成的鍍液。通過(guò)在該鍍液中通入0.1～10A/dm²左右的電流，可以使銅析出于第二透明電極層9上。鍍敷時(shí)間根據(jù)電極的面積、電流密度、陰極電流效率、設(shè)定膜厚等適宜設(shè)定。

鍍金屬電極也可以設(shè)為多個(gè)層的疊層結(jié)構(gòu)。例如，在形成由銅等導(dǎo)電率較高的材料制成的第一鍍層后，形成化學(xué)穩(wěn)定性比第一鍍層優(yōu)異的金屬層，由此，可以形成低電阻且化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的背面金屬電極。

優(yōu)選在通過(guò)電鍍形成鍍金屬電極后，除去在表面殘留的鍍液。通過(guò)除去鍍液，也可以同時(shí)除去在本征硅系薄膜2、p型硅系薄膜的露出部的表面(第一主面的周邊的絕緣區(qū)域41～44、46；參照?qǐng)D3(A)～(D)、圖5、圖6)或第二透明電極層9的端面等附著的金屬。鍍液的除去可以通過(guò)如下方法進(jìn)行，例如將從鍍槽取出的基板表面殘留的鍍液通過(guò)吹風(fēng)式的空氣凈洗除去后，進(jìn)行水洗，進(jìn)一步通過(guò)吹風(fēng)揮散凈洗液。在水洗之前進(jìn)行空氣凈洗來(lái)降低殘留在基板表面的鍍液量，由此，可以減少在水洗時(shí)帶入的鍍液的量。因此，可減少水洗所需要的凈洗液的量，并且也可降低伴隨水洗產(chǎn)生的廢液處理的時(shí)間，因此，可以降低凈洗造成的環(huán)境負(fù)荷及費(fèi)用，并且提高太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)率。

在第一主面的第一透明電極層4上形成圖案集電極11。圖案集電極的形成方法沒(méi)有特別限制，可通過(guò)鍍敷法、噴墨、絲網(wǎng)等印刷法、導(dǎo)線(xiàn)粘接法等形成。例如，絲網(wǎng)印刷法中，優(yōu)選使用將由金屬粒子和樹(shù)脂粘合劑構(gòu)成的導(dǎo)電糊通過(guò)絲網(wǎng)印刷進(jìn)行印刷的工序。

鍍敷法中，在第一透明電極層上，通過(guò)在覆蓋了具有與集電極的圖案形狀對(duì)應(yīng)的開(kāi)口的抗蝕劑的狀態(tài)下進(jìn)行鍍敷，可形成圖案集電極。除此之外，如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1(WO2013/161127號(hào))等所公開(kāi)，也可以以形成于基底金屬層上的絕緣層的開(kāi)口部為鍍敷的起點(diǎn)而使金屬析出，由此，形成圖案集電極11。在將圖案集電極11通過(guò)電鍍形成的情況下，為了抑制不期望的金屬向側(cè)面及第二主面的析出，優(yōu)選在第一透明電極層和第二透明電極層不短路的狀態(tài)(如上述，形成有絕緣區(qū)域的狀態(tài))下進(jìn)行電鍍。

圖案集電極11向第一主面上的形成也可以任選在鍍金屬電極21形成至第二主面上的前后進(jìn)行。在通過(guò)電鍍形成圖案集電極11的情況下，也可以在形成鍍金屬電極21的同時(shí)進(jìn)行圖案集電極11的形成。例如，在第一透明電極層和第二透明電極層不短路的狀態(tài)下，向第一主面?zhèn)燃暗诙髅鎮(zhèn)确謩e供電，由此，可以同時(shí)形成鍍金屬層21和圖案集電極。根據(jù)該方法，可減少鍍敷產(chǎn)生的電極層的形成工序數(shù)，可提高生產(chǎn)率。

通過(guò)上述制造的晶體硅系太陽(yáng)能電池優(yōu)選在供于實(shí)際使用時(shí)進(jìn)行模塊化。圖7是示出一實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊的示意性剖面圖。太陽(yáng)能電池模塊具備用于將太陽(yáng)能電池和外部電路電連接的配線(xiàn)部件150。一般而言，太陽(yáng)能電池模塊如圖7所示，將多個(gè)太陽(yáng)能電池100經(jīng)由中繼連接器155電連接。這種將多個(gè)太陽(yáng)能電池連接的太陽(yáng)能電池模塊的制作中，制作將多個(gè)太陽(yáng)能電池100經(jīng)由中繼連接器155相互連接的太陽(yáng)能電池串。在將多個(gè)太陽(yáng)能電池串聯(lián)地連接的情況下，1個(gè)太陽(yáng)能電池的集電極11和與其鄰接的太陽(yáng)能電池的鍍金屬層21經(jīng)由中繼連接器155電連接。在構(gòu)成太陽(yáng)能電池串的兩端的太陽(yáng)能電池100上連接配線(xiàn)部件150。太陽(yáng)能電池的電極和配線(xiàn)部件經(jīng)由適宜的粘接劑(未圖示)等連接。

太陽(yáng)能電池100經(jīng)由密封材料120被保護(hù)材料131、132夾持，而形成太陽(yáng)能電池模塊。例如，在太陽(yáng)能電池100的受光面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)雀髯越?jīng)由密封材料配置保護(hù)材料131、132制成疊層體后，在給定條件下加熱疊層體，由此，使密封材料120固化，并進(jìn)行密封。然后，安裝Al框(未圖示)等，由此，可以制作太陽(yáng)能電池模塊。

作為受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料131，可使用具有透光性及隔水性的玻璃、透光性塑料等。作為背面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料132，可使用PET等樹(shù)脂膜或利用樹(shù)脂膜夾持鋁等金屬箔的疊層膜等。密封材料120在表面和背面的保護(hù)材料131、132之間密封太陽(yáng)能電池100。作為密封材料，可以使用EVA樹(shù)脂、EEA樹(shù)脂、PVB樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等透光性的樹(shù)脂。

如上述，通過(guò)密封太陽(yáng)能電池，可以抑制水分等從外部侵入太陽(yáng)能電池內(nèi)部，并提高太陽(yáng)能電池模塊的長(zhǎng)期可靠性。此外，在太陽(yáng)能電池100的受光面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)?，?jīng)由密封材料120密合疊層有保護(hù)材料131、132，與之相對(duì)，太陽(yáng)能電池的側(cè)面僅由密封材料保護(hù)。因此，太陽(yáng)能電池模塊中，具有來(lái)自外部的水分等易于從側(cè)面與太陽(yáng)能電池接觸的傾向。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池在晶體硅基板1的側(cè)面也形成有硅系薄膜，因此，可抑制水分等從太陽(yáng)能電池的側(cè)面侵入晶體硅基板內(nèi)部。特別是如圖7所示，如果在太陽(yáng)能電池的側(cè)面也形成鍍金屬電極21，則可以進(jìn)一步抑制水分等從側(cè)面的侵入，因此，可以進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池模塊的長(zhǎng)期可靠性。