太阳能电池及其制造方法、以及太阳能电池模块技术

太阳能电池(100)具有依次形成于光电转换部(50)的第一主面上的第一电极层(61)及集电极(70)、以及形成于光电转换部(50)的第二主面上的第二电极层(62)。集电极(70)从光电转换部(50)一侧起依次具有第一导电层(71)、绝缘层(9)及第二导电层(72)，介由绝缘层(9)的开口部，第一导电层(71)与第二导电层(72)被导通。在光电转换部(50)的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上具有未形成有第一电极层及上述第二电极层中的任一者的绝缘区域(400)。在第一主面上的第一电极层(61)及第二主面上的第二电极层(62)中，具有绝缘区域的主面侧的电极层未形成于该主面的周端，不具有绝缘区域的主面侧的电极层形成至该主面的周端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能电池及其制造方法。进而，本专利技术涉及太阳能电池模块。
技术介绍
在太阳能电池中，通过将对具有半导体接合等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，从而进行发电。为了将光电转换部中产生的载流子有效地向外部电路取出，在太阳能电池的光电转换部上设置集电极。例如，在使用了单晶硅基板或多晶硅基板的晶体硅系的太阳能电池中，在受光面上设置由细的金属构成的集电极。此外，在晶体硅基板上具有非晶质硅层及透明电极层的异质结太阳能电池中，在透明电极层上设置集电极。太阳能电池的集电极通常通过丝网印刷法将银糊料进行图案印刷而形成。但是，使用银糊料形成的集电极的电阻率高，材料成本也高。因此，提出了通过在材料成本及工艺成本的方面优异的镀覆法来形成集电极的方法。通过镀覆法形成集电极的情况下，通常在透明电极层上形成具有开口的抗蚀剂层，在透明电极层上的抗蚀剂的开口中，通过电镀形成铜等金属层。但是，抗蚀剂材料为高价，并且在具有规定的开口的抗蚀剂的形成中需要掩模。因此，在使用了抗蚀剂的情况下，利用镀覆法的材料成本或工艺成本的优点会消失。因此，提出了在不使用抗蚀剂的情况下通过镀覆法形成集电极的方法。例如在专利文献1及专利文献2中提出了下述方法：在透明电极层上通过印刷法等形成导电性籽晶，在其上形成具有开口部的绝缘层，介由该绝缘层的开口部，通过电镀形成金属电极层。在专利文献2中提出了下述方法：在包含低熔点材料的导电性籽晶上形成绝缘层后，通过进行利用加热的退火，使导电性籽晶内的低熔点材料产生热流动，在绝缘层中形成开口部。专利文献1或专利文献2的方法能够在不使用高价的抗蚀剂材料的情况下通过镀覆法形成细线图案的集电极，在材料成本及工艺成本方面是有利的。此外，通过设置低电阻的金属籽晶，可以使透明电极层与集电极之间的接触电阻降低。然而，在太阳能电池的光电转换部的形成中，通常半导体层、透明电极层、金属电极层等薄膜通过等离子体CVD法或溅射法等形成于基板表面。这些薄膜有不仅形成于基板表面、而且还蔓延至侧面或背面、从而产生表面与背面之间的短路或泄漏的情况。为了防止这样的薄膜的蔓延，例如在专利文献3中提出了边将晶体硅基板的周端用掩模覆盖边形成半导体层或透明电极层的方法。此外，在专利文献4、5中公开了下述方法：在基板上形成半导体薄膜或电极后，进行规定的加工，将短路部分除去。具体而言，在专利文献4中公开了下述方法：通过利用激光照射形成槽后，沿着该槽将晶体硅基板割断，从而形成光电转换部的侧面由割断面构成的太阳能电池。在专利文献5中提出了将形成于晶体硅基板上的半导体层及透明电极层通过激光照射除去而形成分离槽的方法。由于在专利文献4的割断面或专利文献5的分离槽的表面不存在半导体薄膜或电极，所以由蔓延引起的短路的问题得到解决。另外，在专利文献5中图示了将透明电极层和导电型的半导体层通过激光照射而除去的方式，但难以通过激光照射仅将这些层选择性地除去。因此，通常通过激光照射形成的槽到达至晶体硅基板的表面或内部。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2011/045287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：日本特开2001-44461号公报专利文献4：日本特开2006-310774号公报专利文献5：日本特开平9-129904号公报非专利文献非专利文献1：C.M.Liu等JournalofTheElectrochemicalSociety152卷(3号)、G234～G239页、2005年
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在如专利文献3那样边将基板的周端以掩模覆盖边形成半导体层或电极层的方法中，由于在基板的表背两面的制膜时分别使用掩模，所以需要掩模的对位的工时，导致生产率的降低。此外，由于无法将基板的周端中的载流子以电极层回收，所以存在导致由载流子回收率降低引起的损失(曲线因子(FF)的降低)的倾向。在如专利文献4那样将基板的周缘部割断除去的情况下，由于硅基板的面积变小，所以存在电流量降低的倾向。此外，如专利文献5那样形成分离槽的方法无法将分离槽的外周作为有效发电区域利用，所以与专利文献4的情况同样地存在电流量降低的倾向。进而，在通过专利文献3～5的方法来防止表面与背面之间的短路或泄漏的构成中，若如专利文献1、2那样以镀覆法形成集电极，则存在发电效率降低的倾向。例如，在如专利文献3那样使用掩模的方法或如专利文献4那样形成分离槽的方法中，硅基板上的半导体层或透明电极层被除去，该除去区域变成硅基板露出的状态。在如专利文献5那样将基板割断的方法中，变成硅基板的侧面(割断面)露出的状态。已知作为透明电极层的材料使用的氧化铟锡(ITO)等作为防止铜向硅基板扩散的扩散阻挡层发挥作用(例如非专利文献1)。认为下述情况是使发电效率降低的一个原因：若在包含如分离槽或割断面那样地硅基板露出的部分的情况下进行利用镀覆法的集电极的形成，则镀覆液中的金属成分等由硅基板的露出部扩散至硅基板内，对电特性造成不良影响。如上所述，在通过使用了掩模的制膜、利用激光的分离槽的形成、或割断等方法来实现防止基板表背的短路或泄漏的情况下，有效面积的减少、来自硅基板的露出部的金属成分等的扩散成为问题，现状是没有找到有效的解决手段。本专利技术的目的是解决这些问题点，通过能够降低太阳能电池的材料成本及工艺成本的镀覆法来形成集电极、且使太阳能电池的转换效率提高。用于解决技术问题的方法本专利技术人们鉴于上述技术问题进行了深入研究，结果发现，通过在基板的一个主面上将电极层形成至周端、在另一个主面上在周端不形成电极层而设置绝缘区域，由此上述技术问题得到解决，从而完成了本专利技术。本专利技术涉及一种太阳能电池，其具有：光电转换部；依次形成于光电转换部的第一主面上的第一电极层及集电极；以及形成于光电转换部的第二主面上的第二电极层。作为第一电极层，使用透明电极层。作为第二电极层，可采用透明电极层、金属电极层、或它们层叠而成的多层结构。在本专利技术的太阳能电池中，集电极从光电转换部一侧起依次具有第一导电层、绝缘层及第二导电层。在绝缘层中形成有开口部，介由绝缘层的开口部，第一导电层与第二导电层被导通。本专利技术的太阳能电池在光电转换部的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上具有未形成有第一电极层及第二电极层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其是具有光电转换部、依次形成于所述光电转换部的第一主面上的第一电极层及集电极、以及形成于所述光电转换部的第二主面上的第二电极层的太阳能电池，其中，所述第一电极层为透明电极层，所述集电极从所述光电转换部一侧依次具有第一导电层、绝缘层及第二导电层，在所述绝缘层中形成有开口部，介由绝缘层的开口部，所述第一导电层与所述第二导电层被导通，在所述光电转换部的第一主面中，所述绝缘层也形成于第一导电层非形成区域上，在所述光电转换部的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上，具有未形成有所述第一电极层及所述第二电极层中的任一者的绝缘区域，在第一主面上的所述第一电极层及第二主面上的所述第二电极层中，具有所述绝缘区域的主面侧的电极层未形成于该主面的周端，不具有所述绝缘区域的主面侧的电极层形成至该主面的周端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.30 JP 2013-2252761.一种太阳能电池，其是具有光电转换部、依次形成于所述光电转换
部的第一主面上的第一电极层及集电极、以及形成于所述光电转换部的第
二主面上的第二电极层的太阳能电池，其中，
所述第一电极层为透明电极层，
所述集电极从所述光电转换部一侧依次具有第一导电层、绝缘层及第
二导电层，在所述绝缘层中形成有开口部，介由绝缘层的开口部，所述第
一导电层与所述第二导电层被导通，
在所述光电转换部的第一主面中，所述绝缘层也形成于第一导电层非
形成区域上，
在所述光电转换部的第一主面及第二主面中的任一者的周缘上，具有
未形成有所述第一电极层及所述第二电极层中的任一者的绝缘区域，
在第一主面上的所述第一电极层及第二主面上的所述第二电极层中，
具有所述绝缘区域的主面侧的电极层未形成于该主面的周端，不具有所述
绝缘区域的主面侧的电极层形成至该主面的周端。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述绝缘层形成至所述
光电转换部的第一主面的周端。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述绝缘层也形成于所
述光电转换部的侧面。
4.根据权利要求1～3中任1项所述的太阳能电池，其中，所述绝缘
区域的至少一部分被所述绝缘层覆盖。
5.根据权利要求1～4中任1项所述的太阳能电池，其中，在所述光
电转换部的第一主面侧具有所述绝缘区域。
6.根据权利要求1～4中任1项所述的太阳能电池，其中，在所述光

\t电转换部的第二主面侧具有所述绝缘区域。
7.根据权利要求1～6中任1项所述的太阳能电池，其中，在所述光
电转换部的周缘部中具有在第...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立大辅，吉河训太，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本;JP