[发明专利]太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池模块

说明书

本发明提供一种太阳能电池(100)，在包含半导体接合的光电转换部(50)的受光面具备多个受光面叉指电极(60)。光电转换部的受光面被第一绝缘层(81)覆盖，受光面叉指电极具备设置于光电转换部和第一绝缘层之间的第一金属籽晶层(61)、及通过设置于第一绝缘层的开口与第一金属籽晶层导通的第一镀金属层(62)。太阳能电池(100)具有与受光面叉指电极及背面叉指电极的任一电极均不接触的独立镀金属层(81)。独立镀金属密集区域以与受光面叉指电极的延伸方向平行的带状的形状存在于第一绝缘层的表面。

技术领域

本发明涉及太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池模块。

背景技术

在太阳能电池中，通过将对具有半导体接合的光电转换部照射光而产生 的载流子(电子及空穴)取出至外部电路，由此，进行发电。为了将光电转 换部中产生的载流子有效地回收并取出至外部电路，在太阳能电池的受光面 及背面侧的表面上设置金属集电极。例如，通过在导电型单晶硅基板表面上 设置硅系薄膜而形成半导体接合的异质结太阳能电池中，通过在受光面侧及 背面侧的硅系薄膜上设置由透明导电性氧化物等制成的透明电极，并在透明 电极上设置金属集电极，从而回收晶体硅基板上产生的光载流子。

到达形成金属集电极的区域的光被金属集电极反射或吸收，因此，产生 阴影损失。为了降低阴影损失，使受光面侧的集电极形成为图案状。作为集 电极的图案，典型性的是由叉指电极及汇流条电极构成的格栅图案。背面侧 的集电极也可以设置于整个面，也可以设置成图案状。像平顶类型、地上设 置类型那样，光也从背面侧入射的设置方式的太阳能电池模块中，在太阳能 电池的背面侧设置图案状的集电极。另外，构成为用底层片使入射至相邻的 电池间的光反射的太阳能电池模块也在背面侧设置图案状的集电极。

图案状的集电极通常通过对银膏等导电性糊进行丝网印刷而形成。但是， 使用银膏形成的集电极含有树脂材料，因此，电阻率高，材料成本也高。因 此，为了降低电极材料成本等，提出了通过镀敷法形成金属集电极的方法。 镀敷法可以形成厚度大且低电阻的金属电极，因此，与使用导电性糊的情况 相比，可减小金属电极的线宽。因此，由镀敷法形成金属集电极在由阴影损 失的降低带来的光摄入效率提高上也具有优点。

作为通过镀敷法形成规定图案的集电极的方法，已知以下方法：在光电 转换部的表面设置具有开口的绝缘层，使金属在开口形成部位的表面析出。 例如，专利文献1中公开了一种方法：在光电转换部的透明电极上形成膜厚 为10～15μm左右的绝缘层，绝缘层设置开口后，通过电解镀敷形成集电极。

专利文献2及专利文献3中，提出了一种方法：在通过对含有低熔点材 料的导电性糊进行印刷而形成的金属籽晶层上形成绝缘层后，通过加热进行 退火，由此，使金属籽晶层内的低熔点材料进行热流动，在金属籽晶层上的 绝缘层形成龟裂状的开口。该方法可以向金属籽晶层选择性地形成区域形成 开口，不需要用抗蚀剂等进行绝缘层的图案化，因此，在材料成本及工艺成 本的方面优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2012/029847号国际公开小册子；

专利文献2：WO2013/077038号国际公开小册子；

专利文献3：WO2014/185537号国际公开小册子。

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，通过镀敷法形成金属集电极，由此，可减少电极面积并降低 阴影损失。但是，为了减小电极面积而扩大相邻的叉指电极间的电极间隔时， 存在载流子回收效率降低且太阳能电池的填充因子降低的倾向。因此，考虑 阴影损失和载流子回收效率的平衡，决定电极的图案形状。通常，受光面侧 的集电极以叉指电极的合计面积成为受光面整体的1～3％左右的方式，设定 相邻电极间的间隔。为了进一步提高太阳能电池的转换效率，优选保持电极 面积，同时降低阴影损失并提高光摄入效率。