太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块技术

n型杂质扩散层(3)具有多个第一n型杂质扩散层(3a)和第二n型杂质扩散层(3b)，该多个第一n型杂质扩散层在特定方向上平行地延伸，是表面银栅电极(5)的下部区域以及从该下部区域扩展的周边区域，并且以第一浓度包含杂质元素且具有线状形状，该第二n型杂质扩散层以比第一浓度低的第二浓度包含杂质元素，在多个第一n型杂质扩散层(3a)中，随着在第一n型杂质扩散层(3a)的宽度方向上接近特定的基准位置，各个第一n型杂质扩散层(3a)的宽度变细。

【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、太阳能电池模块。
技术介绍
一般，在使用半导体晶体基板的块型太阳能电池的电极的形成中，使用成本优点大的丝网印刷法。在丝网印刷法中，使用例如由银粒子、树脂、玻璃料(glassfrit)以及溶剂等构成的电极膏。在丝网印刷法中，电极膏被供给到形成了预定的图案的印刷掩模上，利用印刷掩模上的印刷刮板的移动，通过印刷掩模将电极膏转印从而印刷到被印刷物(半导体基板)。然后，对被印刷到半导体基板的电极膏在与该电极膏的材料对应的预定的温度下进行烧制，从而得到具有期望的图案的电极。在太阳能电池的电极形成中，为了在受光面中大量导入阳光，要求减小电极面积在半导体基板的受光面侧的面积中所占的比值。进而，为了形成低电阻率的电极，需要增大电极的剖面积。因此，在太阳能电池的电极形成中，要求形成电极宽度细且电极高度高的宽高比高的电极。为了使用丝网印刷法来得到宽高比高的电极，有多次印刷电极膏来形成多层电极的方法。在该方法中，首先在基板上印刷成为第一层的电极膏并在预定的温度下烧制或者干燥。之后，在第一层的电极膏上重叠成为第二层的电极膏而进行印刷，再次在预定的温度下进行烧制或者干燥。以后，反复重叠印刷直至得到期望的电极高度为止，形成多层电极。另一方面，在使用重叠印刷来形成电极部分的太阳能电池构造中有选择性发射极构造。在该构造中，为了提高太阳能电池的光电转换效率，在比半导体基板的受光面侧的电极更宽的区域中形成高浓度的掺杂层(低电阻扩散层、以下有时称为平台)来降低薄层电阻，从而提高导电性。另外，在半导体基板的受光面侧的平台以外的区域形成低浓度的掺杂层(高电阻扩散层)来抑制电子的再结合。在选择性发射极构造的情况下，在低电阻扩散层上面重叠印刷受光面侧电极形成用的电极膏而形成受光面侧电极。在一般地进行电极膏的重叠印刷的情况下，使用某特定形状的对准标志。例如，在2次重叠印刷电极膏的情况下，预先在图像印刷装置中作为参照图像登记第二层的对准标志的形状数据和位置数据。然后，在将第一层的印刷物(电极膏)印刷到半导体基板的表面的同时，将与上述对准标志相同的形状的对准标志印刷到半导体基板的表面。接下来，在印刷第二层的电极膏时，首先对印刷载置台进行微调整以使预先存储在图像印刷装置中的第二层的对准标志的位置数据、和与第一层的电极膏一起印刷的同一形状的对准标志的位置数据一致，之后印刷第二层的电极膏。此时，重叠在第一层的电极膏上的第二层的电极膏的印刷位置从由对准标志的位置决定的定位基准点起相匹配。将该动作反复进行任意的次数而形成电极部分。然后，以重叠电极膏的任意的次数反复进行该动作，从而形成电极。在进行这样的重叠印刷来形成电极的情况下，如果接下来印刷的电极膏部分(上层电极膏部分)从低电阻扩散层(平台)或者之前所印刷的电极膏部分(下层电极膏部分)露出(印刷偏移)，则太阳能电池单元的光电转换效率降低。即，如果受光面侧电极从低电阻扩散层(平台)露出而覆盖高电阻扩散层，则受光面侧电极和基板的接触电阻增加而引起太阳能电池单元的特性降低，太阳能电池单元的光电转换效率降低。另外，在上层电极膏部分从下层电极膏部分露出的情况下，受光面积减少，太阳能电池单元的光电转换效率降低。因此，在下层电极膏部分和上层电极膏部分中需要高的重叠印刷精度。因此，抑制妨碍该高的重叠印刷精度的误差是重要的。另一方面，完全去除重叠印刷精度的误差在现实上不可能。因此，针对现实上产生的误差，设置似然度(余量)来进行处理以使重叠自身不破坏也同样地重要。在产生重叠印刷精度的误差的要素中，存在设计误差、制造误差等各种要素。但是，重叠印刷精度的误差存在如下倾向：与距某特定点的位置关系这样的要素具有相关、例如与距在印刷时使用的印刷的基准点的距离等具有相关。作为这样的要素，可以举出例如与反复使用相伴的印刷掩模的延伸(伸展)和旋转误差。这些都根据与在印刷位置对准时作为基准的基准点的距离而增减。前者是由于在反复使用印刷掩模的期间，丝网的弹性变形的极其一部分无法返回而不可逆化而产生的，基本上在每单位长度的变形率中与距基准点的距离具有相关关系。另外，后者是重叠的电极膏的图案整体从旋转方向的角度观察时可能具有的误差，其与产生的角度误差以及基准点至各点的距离成比例。一般地，这些都在距基准点的距离近的地点误差变小，在距基准点的距离远的地点误差变大。由于具有这样的性质，所以具有根据场所而使误差飞跃性地增大的危险性，与其他种类的误差因子相比，适当的处理变得重要。针对这样的问题，在例如专利文献1中提出了抑制印刷掩模的伸展、歪斜的方法。在专利文献1中，在具有合成树脂系丝网网眼和金属系等刚性材料系丝网网眼的组合印刷掩模中，通过使刚性材料系丝网网眼的面积比值成为丝网网眼面积整体的40％以下，抑制印刷次数增加所致的印刷掩模的伸展、歪斜等。这是抑制误差自身的尝试。【专利文献1】日本特开2011-240623号公报
技术实现思路
但是，在上述专利文献1的方法中，也存在如下问题：无法完全抑制印刷掩模的伸展、歪斜，产生与反复使用相伴的印刷掩模的延伸。如上所述，如果通过丝网印刷法反复进行重叠印刷，则由于印刷掩模的伸展、歪斜或者角度误差等而产生印刷误差。低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分和上层电极膏部分的定位是从定位基准点侧起相匹配的。因此，即使发生印刷掩模的伸展、歪斜等，在定位基准点侧、即接近定位基准点的位置，重叠印刷精度高且上层电极膏部分的印刷偏移小。但是，随着从定位基准点远离，由于这些误差而上层电极膏部分的印刷位置的偏移逐渐变大，印刷偏移的风险提高。一般，太阳能电池的受光面侧电极包括几条汇流电极和多条栅电极。以往，与栅电极的下部相当的低电阻扩散层(平台)或者下层电极的印刷宽度以完全相同的宽度进行印刷。因此，如果使低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分的宽度变细，则在远离定位基准点的场所中发生印刷偏移而重叠自身破坏。在该情况下，太阳能电池的特性降低。如果为了防止这样的印刷偏移而将似然度取得较大，则这反而会成为约束，即使在定位基准点侧的低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分中有细线化的余地，也不得不使低电阻扩散层(平台)或者下层电极膏部分具有不必要的印刷宽度。另外，低电阻扩散层(平台)的不必要的宽度部分、即从受光面侧电极露出的部分成为半导体基板中的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其特征在于，具备：第一导电类型的半导体基板，在作为受光面侧的一面侧具有被扩散了第二导电类型的杂质元素的杂质扩散层；多条受光面侧电极，是通过电极材料膏的印刷而形成于所述一面侧并与所述杂质扩散层电连接的膏电极，并且该多条受光面侧电极在所述半导体基板的面方向的特定方向上平行地延伸而具有线状形状；以及背面侧电极，形成于所述半导体基板的另一面侧，所述杂质扩散层具有多个第一杂质扩散层和第二杂质扩散层，该多个第一杂质扩散层在所述半导体基板的面方向中在所述特定方向上平行地延伸，是所述受光面侧电极的下部区域以及从该下部区域扩展的周边区域，并且该多个第一杂质扩散层以第一浓度包含所述杂质元素并具有线状形状，该第二杂质扩散层以比所述第一浓度低的第二浓度包含所述杂质元素，在所述多个第一杂质扩散层中，随着在所述第一杂质扩散层的宽度方向上接近特定的基准位置，各个所述第一杂质扩散层的宽度变细。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种太阳能电池，其特征在于，具备：
第一导电类型的半导体基板，在作为受光面侧的一面侧具有被扩
散了第二导电类型的杂质元素的杂质扩散层；
多条受光面侧电极，是通过电极材料膏的印刷而形成于所述一面
侧并与所述杂质扩散层电连接的膏电极，并且该多条受光面侧电极在
所述半导体基板的面方向的特定方向上平行地延伸而具有线状形状；
以及
背面侧电极，形成于所述半导体基板的另一面侧，
所述杂质扩散层具有多个第一杂质扩散层和第二杂质扩散层，该
多个第一杂质扩散层在所述半导体基板的面方向中在所述特定方向
上平行地延伸，是所述受光面侧电极的下部区域以及从该下部区域扩
展的周边区域，并且该多个第一杂质扩散层以第一浓度包含所述杂质
元素并具有线状形状，该第二杂质扩散层以比所述第一浓度低的第二
浓度包含所述杂质元素，
在所述多个第一杂质扩散层中，随着在所述第一杂质扩散层的宽
度方向上接近特定的基准位置，各个所述第一杂质扩散层的宽度变
细。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，
所述多条受光面侧电极的宽度相同，比配置于各自的下部区域的
所述第一杂质扩散层的宽度细。
3.根据权利要求1或者2所述的太阳能电池，其特征在于，
所述特定的基准位置是所述第一杂质扩散层中所述第一杂质扩
散层和所述受光面侧电极的位置对准精度最高的位置。
4.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，使第二导电类型的杂质元素扩散到成为第一导电类型
的半导体基板的受光面侧的一面侧而在所述半导体基板的一面侧形
成杂质扩散层，该杂质扩散层包括多个第一杂质扩散层和第二杂质扩

\t散层，该多个第一杂质扩散层在所述半导体基板的面方向中在特定方
向上平行地延伸并以第一浓度包含所述杂质元素且具有线状形状，该
第二杂质扩散层以比所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村宣裕，幸畑隼人，浜笃郎，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP