[发明专利]晶体硅系太阳能电池的制造方法和晶体硅系太阳能电池模块的制造方法

说明书

太阳能电池在n型晶体硅基板(1)的第一主面(51)上具备第一本征硅系薄膜(2)、p型硅系薄膜(3)、第一透明电极层(4)和图案集电极(11)，在n型晶体硅基板的第二主面(52)上具备第二本征硅系薄膜(7)、n型硅系薄膜(8)、第二透明电极层(9)和镀覆金属电极(21)。在n型晶体硅基板的第一主面的周缘上设有除去了第一透明电极层与第二透明电极层的短路的绝缘区域(41)。本发明的制造方法中，在第一本征硅系薄膜形成后，形成第二本征硅系薄膜。镀覆金属电极以在n型晶体硅基板的第一主面的周缘上设有绝缘区域的状态通过电镀法而形成。图案集电极的厚度d₁大于镀覆金属电极的膜厚d₂。

技术领域

本发明涉及晶体硅系太阳能电池的制造方法和晶体硅系太阳能电池模块的制造方法。

背景技术

在单晶硅基板上具备导电型硅系薄膜的晶体硅系太阳能电池被称为异质结太阳能电池。其中，已知在导电型硅系薄膜与晶体硅基板之间具有本征非晶硅薄膜的异质结太阳能电池作为转换效率最高的晶体硅系太阳能电池的方式之一。

异质结太阳能电池在一导电型晶体硅基板的受光面侧具备逆导电型硅系薄膜，在背面侧具备一导电型硅系薄膜。一般使用n型晶体硅基板，在其受光面侧形成p型硅系薄膜，在背面侧形成n型硅系薄膜。在这些半导体接合部分产生的载流子介由电极向太阳能电池的外部输出。作为电极，一般使用透明电极层与金属集电极的组合。

如专利文献2中记载那样，硅系薄膜的成膜一般将多个硅基板固定于板状的托盘而进行。透明电极层在成膜时不特别使用掩模等时，也蔓延到硅基板的侧面、主成膜面的相反侧进行成膜，产生表面和背面的短路。在专利文献1中记载了通过以在硅基板的周端上配置有掩模的状态形成表侧的透明电极层，从而在硅基板的周端不形成透明电极层，因此，能够防止表面和背面的短路。

金属集电极不透明，因此，为了扩大太阳能电池的受光面积，在受光面侧使用线状地图案化的金属集电极。例如，在专利文献3中公开了一种通过电镀而形成金属电极的异质结太阳能电池。电镀能够容易较厚地形成金属电极，因此，可以期待通过金属电极的低电阻化而提高特性、提高生产率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2015/064634号国际公开小册子

专利文献2：日本特开2012-253262号公报

专利文献3：WO2013/161127号国际公开小册子

发明内容

如专利文献1中还公开的那样，在异质结太阳能电池的制造中，硅系薄膜、透明电极层也蔓延到硅基板的侧面、成膜面的背面进行成膜，产生表面和背面的透明电极彼此的短路。如果以产生短路的状态通过电镀在背面侧形成金属电极，则金属层他也会在受光面侧析出，成为新的泄漏路径的产生、遮光损耗等的原因。因此，需要在通过电镀形成金属电极之前形成用于除去表面和背面的透明电极层的短路的绝缘区域。

根据本发明人等的研究，发现通过镀覆法在异质结太阳能电池的背面侧形成金属电极时，如果仅除去表面和背面的透明电极层的短路，则存在如下问题：产生由除表面和背面的透明电极层的短路以外的泄漏引起的不期望的金属析出、或者金属成分从镀液向硅基板内扩散等。特别是明确了如下课题：在通过镀覆法形成金属电极时，由于在绝缘区域产生的金属电极材料而表面和背面的透明电极层短路，太阳能电池性能降低。

鉴于这样的课题，本发明的目的在于通过可降低工艺成本的电镀法来形成背面金属电极，且抑制不期望的金属析出、金属向硅基板内的扩散等，由此提高太阳能电池的生产率和转换效率。