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JP7618481B2 - Solar cell panel and method for manufacturing the solar cell panel - Google Patents
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Description

本発明は、太陽電池パネル及び太陽電池パネルの製造方法に関する。 The present invention relates to a solar panel and a method for manufacturing a solar panel.

従来から、太陽電池は、光電変換基板に光を吸収させるために、光を透過する透明電極層としてITO等の透明導電性酸化物が使用されることが多い(例えば、特許文献1)。
透明導電性酸化物のパターニングの方法としては、紫外レーザー(以下、UVレーザーともいう)を使用したレーザースクライブ法がある。
特許文献1の太陽電池では、UVレーザーとしてYAGレーザーやYVOレーザーを使用し、透明電極層の一部をストライプ状に除去して溝を形成し、パターニングしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in solar cells, a transparent conductive oxide such as ITO is often used as a transparent electrode layer that transmits light in order to cause a photoelectric conversion substrate to absorb light (for example, Patent Document 1).
As a method for patterning a transparent conductive oxide, there is a laser scribing method using an ultraviolet laser (hereinafter also referred to as a UV laser).
In the solar cell of Patent Document 1, a YAG laser or a YVO4 laser is used as the UV laser, and part of the transparent electrode layer is removed in a stripe shape to form grooves and perform patterning.

ところで、近年、光電変換基板の裏面側に第1電極層とその対極の第2電極層が形成されたバックコンタクト型の太陽電池が開発されている(例えば、特許文献2)。
特許文献2の太陽電池は、半導体基板の裏面側の第1領域に真性半導体層及びp型半導体層が順に積層され、半導体基板の裏面側の第2領域に真性半導体層及びn型半導体層が順に積層され、さらに半導体基板の受光面側に真性半導体層と光学調整層が順に積層された光電変換基板を有している。
そして、特許文献2の太陽電池は、光電変換基板のp型半導体層上に透明電極層と金属電極層で構成される第1電極層が積層され、n型半導体層上に透明電極層と金属電極層で構成される第2電極層が積層されている。
特許文献2の太陽電池は、光電変換基板の裏面側にのみ電極層が形成されているため、両面に電極層が形成される両面電極型の太陽電池に比べて受光率を大きくできる。
Recently, back-contact solar cells have been developed in which a first electrode layer and a second electrode layer serving as a counter electrode thereto are formed on the back surface of a photoelectric conversion substrate (see, for example, Patent Document 2).
The solar cell of Patent Document 2 has a photoelectric conversion substrate in which an intrinsic semiconductor layer and a p-type semiconductor layer are laminated in order in a first region on the back surface side of a semiconductor substrate, an intrinsic semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are laminated in order in a second region on the back surface side of the semiconductor substrate, and further an intrinsic semiconductor layer and an optical adjustment layer are laminated in order on the light-receiving surface side of the semiconductor substrate.
In the solar cell of Patent Document 2, a first electrode layer composed of a transparent electrode layer and a metal electrode layer is laminated on a p-type semiconductor layer of a photoelectric conversion substrate, and a second electrode layer composed of a transparent electrode layer and a metal electrode layer is laminated on an n-type semiconductor layer.
In the solar cell of Patent Document 2, an electrode layer is formed only on the back side of the photoelectric conversion substrate, and therefore the light receiving rate can be increased compared to a double-sided electrode type solar cell in which electrode layers are formed on both sides.

特開2016-33932号公報JP 2016-33932 A 特開2020-155710号公報JP 2020-155710 A

しかしながら、特許文献2の太陽電池は、第1電極層の透明電極層と、対極たる第2電極層の透明電極層がともに裏面側に設けられているため、短絡を防止するためには正確に第1電極層の透明電極層と、第2電極層の透明電極層を分離する必要がある。
特許文献2の太陽電池において、透明電極層のパターニングを特許文献1のようにUVレーザーで行うと、透明電極層だけではなく、透明電極層の下地にある半導体層の一部も融解又は損傷してしまう。そのため、特許文献2のようなバックコンタクト型の太陽電池では、UVレーザーによる透明電極層の剥離ができず、特許文献2のようにウェットエッチングにより透明電極層のパターニングを行っていた。
その結果、透明電極層をパターニングするために、透明電極層上にレジスト層を形成する工程や、透明電極層をレジスト液で溶解する工程、レジスト層を剥離する工程などの工程が必要となり、複雑で製造コストも嵩む問題があった。
However, in the solar cell of Patent Document 2, the transparent electrode layer of the first electrode layer and the transparent electrode layer of the second electrode layer, which serves as the opposing electrode, are both provided on the back surface side, so in order to prevent a short circuit, it is necessary to precisely separate the transparent electrode layer of the first electrode layer from the transparent electrode layer of the second electrode layer.
In the solar cell of Patent Document 2, if the transparent electrode layer is patterned by a UV laser as in Patent Document 1, not only the transparent electrode layer but also a part of the semiconductor layer underlying the transparent electrode layer will be melted or damaged. Therefore, in a back-contact type solar cell as in Patent Document 2, the transparent electrode layer cannot be peeled off by a UV laser, and the transparent electrode layer is patterned by wet etching as in Patent Document 2.
As a result, in order to pattern the transparent electrode layer, processes such as forming a resist layer on the transparent electrode layer, dissolving the transparent electrode layer with a resist liquid, and peeling off the resist layer were required, resulting in problems of complexity and high manufacturing costs.

そこで、本発明は、従来に比べて発電効率が向上する太陽電池パネル、及び従来に比べて製造工程を簡略化できる太陽電池パネルの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a solar cell panel that has improved power generation efficiency compared to conventional solar cell panels, and a manufacturing method for solar cell panels that can simplify the manufacturing process compared to conventional solar cell panels.

本発明者が上記の課題を解決するべく、レーザースクライブ法に使用するレーザー光線に検討したところ、レーザー光線として、UVレーザーよりも波長が短い深紫外レーザーを使用することで透明電極層のみを除去でき、透明電極層の下地となる半導体層への影響を小さくできることを発見した。 In order to solve the above problems, the inventors investigated the laser beam to be used in the laser scribing method and discovered that by using a deep ultraviolet laser, which has a shorter wavelength than a UV laser, it is possible to remove only the transparent electrode layer and reduce the effect on the semiconductor layer that is the base of the transparent electrode layer.

この発見のもと導き出された本発明の一つの様相は、少なくとも一方の主面に第1テクスチャ構造を有する光電変換基板と、前記光電変換基板上に透明導電性酸化物層が積層された太陽電池パネルであって、前記一方の主面を平面視したときに、前記光電変換基板上に前記透明導電性酸化物層が被覆した被覆部と、前記光電変換基板の前記第1テクスチャ構造の一部が前記透明導電性酸化物層から露出した露出部とを有し、前記被覆部における第1テクスチャ構造の山部の頂点と前記露出部における第1テクスチャ構造の山部の頂点との角度の差が2度以内であり、さらに、前記透明導電性酸化物層は、前記被覆部と前記露出部との境界部分において、前記被覆部から前記露出部に向かって厚みが薄くなっている、太陽電池パネルである。 One aspect of the present invention derived from this discovery is a solar cell panel including a photoelectric conversion substrate having a first texture structure on at least one of its main surfaces, and a transparent conductive oxide layer laminated on the photoelectric conversion substrate, in which, when the one of the main surfaces is viewed in plan, the solar cell panel has a covered portion in which the transparent conductive oxide layer covers the photoelectric conversion substrate, and an exposed portion in which a part of the first texture structure of the photoelectric conversion substrate is exposed from the transparent conductive oxide layer, the difference in angle between the apex of the peak of the first texture structure in the covered portion and the apex of the peak of the first texture structure in the exposed portion is within 2 degrees, and further, the transparent conductive oxide layer is thinner from the covered portion toward the exposed portion at the boundary between the covered portion and the exposed portion.

本様相によれば、被覆部に属する第1テクスチャ構造の山部の頂点と、露出部に属する第1テクスチャ構造の山部の頂点との間での角度の差が小さい。そのため、露出部においても反射損失を低減でき、従来に比べて発電効率を向上できる。
本様相によれば、透明導電性酸化物層は、被覆部と露出部との境界部分において、被覆部から露出部に向かって厚みが薄くなっているので、光を光電変換基板内に導きやすい。
According to this aspect, the difference in angle between the apexes of the peaks of the first texture structure in the covered portion and the apexes of the peaks of the first texture structure in the exposed portion is small, so that reflection loss can be reduced even in the exposed portion, and power generation efficiency can be improved compared to conventional techniques.
According to this aspect, the transparent conductive oxide layer has a thickness that decreases from the covered portion toward the exposed portion at the boundary between the covered portion and the exposed portion, so that light can be easily guided into the photoelectric conversion substrate.

好ましい様相は、前記透明導電性酸化物層は、平均膜厚が50μm以上200μm以下であることである。 In a preferred embodiment, the transparent conductive oxide layer has an average thickness of 50 μm or more and 200 μm or less.

好ましい様相は、前記山部は、頂点の角度が120度以下であって、先端部が尖っていることである。 The preferred aspect is that the peak has an apex angle of 120 degrees or less and a pointed tip.

好ましい様相は、前記露出部は、溝状であって、幅が0.5mm以上1.5mm以下であることである。 In a preferred embodiment, the exposed portion is groove-shaped and has a width of 0.5 mm to 1.5 mm.

好ましい様相は、前記光電変換基板は、第2テクスチャ構造を有する半導体基板上に半導体層が形成され、前記半導体層が追随して前記第1テクスチャ構造を構成していることである。 In a preferred aspect, the photoelectric conversion substrate has a semiconductor layer formed on a semiconductor substrate having a second texture structure, and the semiconductor layer follows the first texture structure.

好ましい様相は、前記光電変換基板は、半導体基板の前記一方の主面側に第1導電型半導体層と第2導電型半導体層が隣接して形成されており、前記露出部は、溝状であって、幅方向において前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層に跨って設けられていることである。 In a preferred aspect, the photoelectric conversion substrate has a first conductive type semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer formed adjacent to each other on the one main surface side of the semiconductor substrate, and the exposed portion is groove-shaped and is provided across the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer in the width direction.

本発明の一つの様相は、第1テクスチャ構造を有する光電変換基板上に透明導電性酸化物層を形成する透明導電性酸化物層形成工程と、前記透明導電性酸化物層を深紫外レーザーによって部分的に除去する除去工程を含み、前記除去工程前の前記第1テクスチャ構造の山部の頂点と、前記除去工程後の除去部分における前記第1テクスチャ構造の山部の頂点との角度の差が2度以内である、太陽電池パネルの製造方法。
である。
One aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar cell panel, comprising: a transparent conductive oxide layer formation step of forming a transparent conductive oxide layer on a photoelectric conversion substrate having a first texture structure; and a removal step of partially removing the transparent conductive oxide layer using a deep ultraviolet laser, wherein the difference in angle between apexes of peaks of the first texture structure before the removal step and the apexes of the peaks of the first texture structure in the removed portions after the removal step is within 2 degrees.
It is.

本様相によれば、深紫外レーザーによって透明導電性酸化物層の一部を除去しているため、光電変換基板へのレーザーによる損傷を抑制でき、従来に比べて発電効率を向上できる。 In this aspect, part of the transparent conductive oxide layer is removed using a deep ultraviolet laser, which reduces damage caused by the laser to the photoelectric conversion substrate and improves power generation efficiency compared to conventional methods.

好ましい様相は、前記深紫外レーザーは、トップハット型の断面強度分布を有したパルスレーザーであることである。 In a preferred embodiment, the deep ultraviolet laser is a pulsed laser having a top-hat cross-sectional intensity distribution.

好ましい様相は、前記深紫外レーザーは、YAGレーザー又はYVOレーザーの第4高調波であることである。 In a preferred aspect, the deep ultraviolet laser is the fourth harmonic of a YAG laser or a YVO4 laser.

本発明の太陽電池パネルによれば、被覆部と露出部とで山部の頂点の角度の差が小さいため、第1テクスチャ構造による光の封じ込め効果が高く、従来に比べて発電効率を向上できる。
本発明の太陽電池パネルの製造方法によれば、深紫外レーザーによって透明導電性酸化物層の一部を除去しているため、従来に比べて製造工程を簡略化できる。
In the solar cell panel of the present invention, the difference in angle of the apexes of the peaks in the covered and exposed portions is small, so that the first texture structure has a high light containment effect, thereby improving power generation efficiency compared to conventional techniques.
According to the method for producing a solar cell panel of the present invention, a part of the transparent conductive oxide layer is removed by a deep ultraviolet laser, so that the production process can be simplified compared to the conventional method.

本発明の第1実施形態の太陽電池パネルを模式的に示した斜視図である。1 is a perspective view that illustrates a solar cell panel according to a first embodiment of the present invention; 図1の太陽電池パネルの説明図であり、(a)は太陽電池パネルの断面図であり、(b)は(a)のA領域の拡大図である。なお、理解を容易にするために光電変換基板のハッチングを省略している。2 is an explanatory diagram of the solar cell panel of FIG. 1, where (a) is a cross-sectional view of the solar cell panel, and (b) is an enlarged view of area A of (a). Note that hatching of the photoelectric conversion substrate is omitted for ease of understanding. 図1の太陽電池パネルの山部の頂点の角度の説明図であり、(a)は山部が三角錐の場合の斜視図であり、(b)は山部が円錐の場合の斜視図である。2A is a perspective view showing the angle of the apex of the peak of the solar cell panel of FIG. 1 , and FIG. 2B is a perspective view showing the peak of the solar cell panel of FIG. 1 in the form of a triangular pyramid. FIG. 図1の太陽電池パネルの製造工程の説明図であり、(a)は光電変換基板上に透明電極層を形成する透明電極層形成工程を示す断面図であり、(b)はレーザーにより透明電極層の一部を除去するレーザースクライブ工程を示す断面図であり、(c)は透明電極層上に金属電極層を形成する金属電極層形成工程を示す断面図であり、理解を容易にするために光電変換基板のハッチングを省略している。2A is a cross-sectional view showing a transparent electrode layer formation process for forming a transparent electrode layer on a photoelectric conversion substrate; FIG. 2B is a cross-sectional view showing a laser scribing process for removing a portion of the transparent electrode layer by a laser; and FIG. 2C is a cross-sectional view showing a metal electrode layer formation process for forming a metal electrode layer on the transparent electrode layer; in order to facilitate understanding, hatching of the photoelectric conversion substrate has been omitted. 本発明の実施例1~3の露出部の走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は実施例1の露出部と被覆部の境界部分の走査型電子顕微鏡像であり、(b)は実施例2の露出部と被覆部の境界部分の走査型電子顕微鏡像であり、(c)は実施例3の露出部と被覆部の境界部分の走査型電子顕微鏡像である。1A is a scanning electron microscope image of the boundary between the exposed portion and the coated portion of Example 1; FIG. 1B is a scanning electron microscope image of the boundary between the exposed portion and the coated portion of Example 2; and FIG. 1C is a scanning electron microscope image of the boundary between the exposed portion and the coated portion of Example 3. 本発明の比較例1~3の露出部の走査型電子顕微鏡写真であり、(a)は比較例1の露出部内の走査型電子顕微鏡像であり、(b)は比較例2の露出部内の走査型電子顕微鏡像であり、(c)は比較例3の露出部内の走査型電子顕微鏡像である。1A is a scanning electron microscope image of the exposed portion of Comparative Examples 1 to 3 of the present invention, (a) is a scanning electron microscope image of the exposed portion of Comparative Example 1, (b) is a scanning electron microscope image of the exposed portion of Comparative Example 2, and (c) is a scanning electron microscope image of the exposed portion of Comparative Example 3.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 The following describes an embodiment of the present invention in detail.

本発明の第1実施形態の太陽電池パネル1は、図1のように、光電変換基板2の裏側主面40(一方の主面)側に第1電極層3と第2電極層5が形成されたバックコンタクト型の太陽電池パネルである。
太陽電池パネル1は、幅方向Xに第1電極層3と第2電極層5が隣接して設けられており、第1電極層3と第2電極層5との境界部分に長さ方向Yに延びた短絡防止溝7,8を備えている。
The solar cell panel 1 of the first embodiment of the present invention is a back-contact type solar cell panel in which a first electrode layer 3 and a second electrode layer 5 are formed on a back main surface 40 (one of the main surfaces) of a photoelectric conversion substrate 2, as shown in FIG.
The solar cell panel 1 has a first electrode layer 3 and a second electrode layer 5 arranged adjacent to each other in the width direction X, and has short-circuit prevention grooves 7, 8 extending in the length direction Y at the boundary between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 5.

光電変換基板2は、PN接合を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換部である。
光電変換基板2は、図1,図2のように、半導体基板10の第1主面30側に半導体層16,20,17,21を備え、半導体基板10の第2主面31側に受光側半導体層11と反射防止層12を備えた多層基板である。
すなわち、光電変換基板2は、図1のように、半導体基板10の第1主面30上に第1真性半導体層16と第1導電型半導体層17がこの順に積層された断面構造を有する第1領域35と、半導体基板10の第1主面30上に第2真性半導体層20と第2導電型半導体層21がこの順に積層された断面構造を有する第2領域36を備えている。
また、光電変換基板2は、第2主面31上に受光側半導体層11と反射防止層12をこの順に備えており、反射防止層12が太陽電池パネル1の受光面を構成している。
The photoelectric conversion substrate 2 has a PN junction and is a photoelectric conversion section that converts light energy into electrical energy.
As shown in Figures 1 and 2, the photoelectric conversion substrate 2 is a multilayer substrate having semiconductor layers 16, 20, 17, and 21 on the first main surface 30 side of the semiconductor substrate 10, and a light-receiving semiconductor layer 11 and an anti-reflection layer 12 on the second main surface 31 side of the semiconductor substrate 10.
That is, as shown in FIG. 1 , the photoelectric conversion substrate 2 includes a first region 35 having a cross-sectional structure in which a first intrinsic semiconductor layer 16 and a first conductivity type semiconductor layer 17 are stacked in this order on the first main surface 30 of the semiconductor substrate 10, and a second region 36 having a cross-sectional structure in which a second intrinsic semiconductor layer 20 and a second conductivity type semiconductor layer 21 are stacked in this order on the first main surface 30 of the semiconductor substrate 10.
The photoelectric conversion substrate 2 also has a light-receiving semiconductor layer 11 and an antireflection layer 12 in this order on the second main surface 31 , and the antireflection layer 12 forms the light-receiving surface of the solar cell panel 1 .

光電変換基板2は、図2のように、表面に凹凸が形成された第1テクスチャ構造が形成されている。すなわち、第1テクスチャ構造は、裏側主面40に先端部が尖った複数の山部45を備えている。 As shown in FIG. 2, the photoelectric conversion substrate 2 has a first texture structure with unevenness formed on its surface. That is, the first texture structure has a plurality of peaks 45 with pointed tips on the rear main surface 40.

半導体基板10は、n型又はp型の半導体基板であり、具体的には、n型又はp型の結晶シリコン基板である。半導体基板10としては、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を使用できる。
半導体基板10は、図2のように、表面に凹凸が形成された第2テクスチャ構造が形成されている。すなわち、第2テクスチャ構造は、第1主面30側に先端部が尖った複数の第2山部46を備えている。
The semiconductor substrate 10 is an n-type or p-type semiconductor substrate, specifically, an n-type or p-type crystalline silicon substrate. As the semiconductor substrate 10, a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate can be used.
2, the semiconductor substrate 10 has a second texture structure having projections and recesses formed on its surface. That is, the second texture structure has a plurality of second peaks 46 with pointed tips on the first main surface 30 side.

第1真性半導体層16は、ドーパントを実質的に含まないシリコン薄膜であり、ドーパント濃度が第1導電型半導体層17のドーパント濃度の1/100以下であることが好ましい。 The first intrinsic semiconductor layer 16 is a silicon thin film that is substantially free of dopants, and the dopant concentration is preferably 1/100 or less of the dopant concentration of the first conductivity type semiconductor layer 17.

第1導電型半導体層17は、ドーパントを含んだn型又はp型のシリコン系薄膜層であり、本実施形態ではp型のシリコン層である。 The first conductive semiconductor layer 17 is an n-type or p-type silicon-based thin film layer containing a dopant, and in this embodiment is a p-type silicon layer.

第2真性半導体層20は、ドーパントを実質的に含まないシリコン薄膜であり、ドーパント濃度が第2導電型半導体層21のドーパント濃度の1/100以下であることが好ましい。 The second intrinsic semiconductor layer 20 is a silicon thin film that is substantially free of dopants, and the dopant concentration is preferably 1/100 or less of the dopant concentration of the second conductive type semiconductor layer 21.

第2導電型半導体層21は、ドーパントを含み、第1導電型半導体層17の導電型とは逆の導電型を有するシリコン層である。
すなわち、第1導電型半導体層17の導電型がn型の場合は、第2導電型半導体層21の導電型はp型であり、第1導電型半導体層17の導電型がp型の場合は、第2導電型半導体層21の導電型はn型である。
上記したように本実施形態では、第1導電型半導体層17は、p型のシリコン層であるから、第2導電型半導体層21は、n型の半導体層で形成されている。
The second conductive type semiconductor layer 21 is a silicon layer that contains a dopant and has a conductive type opposite to that of the first conductive type semiconductor layer 17 .
That is, when the conductivity type of the first conductivity type semiconductor layer 17 is n-type, the conductivity type of the second conductivity type semiconductor layer 21 is p-type, and when the conductivity type of the first conductivity type semiconductor layer 17 is p-type, the conductivity type of the second conductivity type semiconductor layer 21 is n-type.
As described above, in this embodiment, the first conductive type semiconductor layer 17 is a p-type silicon layer, and therefore the second conductive type semiconductor layer 21 is formed of an n-type semiconductor layer.

受光側半導体層11は、ドーパントを実質的に含まない真性シリコン薄膜である。 The light-receiving semiconductor layer 11 is an intrinsic silicon thin film that contains substantially no dopants.

反射防止層12は、透光性をもち、且つ光の反射を抑制する低反射層である。
反射防止層12は、例えば、酸化シリコン、酸化亜鉛、酸化チタンなどの金属酸化物や窒化シリコン等の金属窒化物などで形成できる。
反射防止層12は、入射光の光閉じ込め効果の観点から窒化シリコンで形成されていることが好ましい。
The anti-reflection layer 12 is a low-reflection layer that has light-transmitting properties and suppresses reflection of light.
The anti-reflection layer 12 can be formed of, for example, a metal oxide such as silicon oxide, zinc oxide, or titanium oxide, or a metal nitride such as silicon nitride.
The antireflection layer 12 is preferably made of silicon nitride from the viewpoint of the optical confinement effect of incident light.

第1電極層3は、第2電極層5と対をなし、第2電極層5とともに光電変換基板2で光電変換された電気エネルギーを取り出す電極である。
第1電極層3は、図1,図2のように、第1領域35において第1導電型半導体層17上に形成されており、第2電極層5は、第2領域36において第2導電型半導体層21上に形成されている。
The first electrode layer 3 is paired with the second electrode layer 5 and is an electrode that, together with the second electrode layer 5 , extracts the electric energy photoelectrically converted in the photoelectric conversion substrate 2 .
As shown in Figures 1 and 2, the first electrode layer 3 is formed on the first conductivity type semiconductor layer 17 in the first region 35, and the second electrode layer 5 is formed on the second conductivity type semiconductor layer 21 in the second region 36.

電極層3,5は、図2のように、それぞれ透明電極層23と、金属電極層25で構成されている。
透明電極層23は、透明性と導電性を有する透明導電層であり、具体的には、酸化インジウム錫(ITO)やタングステンドープ酸化インジウム(IWO)などの透明導電性酸化物で構成された透明導電性酸化物層である。
透明電極層23は、平均膜厚が50μm以上200μm以下であることが好ましい。
この範囲であれば、透明電極層23での抵抗損失を抑制しつつ、厚みが厚くなりすぎない。
As shown in FIG. 2, the electrode layers 3 and 5 are each composed of a transparent electrode layer 23 and a metal electrode layer 25 .
The transparent electrode layer 23 is a transparent conductive layer having transparency and conductivity, and specifically, is a transparent conductive oxide layer made of a transparent conductive oxide such as indium tin oxide (ITO) or tungsten-doped indium oxide (IWO).
The transparent electrode layer 23 preferably has an average film thickness of 50 μm or more and 200 μm or less.
Within this range, the resistance loss in the transparent electrode layer 23 is suppressed, and the thickness does not become too large.

金属電極層25は、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、ニッケル、パラジウム等の金属又はこれらの金属を含む合金で形成できる。 The metal electrode layer 25 can be formed of metals such as gold, silver, copper, platinum, aluminum, nickel, palladium, etc., or alloys containing these metals.

短絡防止溝7,8は、図2のように、第1電極層3と第2電極層5が接触することによる短絡を防止する溝である。
短絡防止溝7,8は、図2のように第1導電型半導体層17と第2導電型半導体層21の境界部分に跨って設けられ、第1導電型半導体層17と第2導電型半導体層21を底部とする溝である。短絡防止溝7,8は、図1のように第1真性半導体層16と第2導電型半導体層21の境界部分に沿って延びている。
The short circuit prevention grooves 7 and 8 are grooves for preventing a short circuit caused by contact between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 5, as shown in FIG.
2, the short-circuit prevention grooves 7 and 8 are grooves that are provided across the boundary between the first conductivity type semiconductor layer 17 and the second conductivity type semiconductor layer 21 and have the first conductivity type semiconductor layer 17 and the second conductivity type semiconductor layer 21 as their bottoms. The short-circuit prevention grooves 7 and 8 extend along the boundary between the first intrinsic semiconductor layer 16 and the second conductivity type semiconductor layer 21 as shown in FIG.

続いて、太陽電池パネル1の各部位の位置関係について説明する。 Next, we will explain the relative positions of each part of the solar panel 1.

太陽電池パネル1は、図2のように、幅方向Xにおいて、光電変換基板2上に透明電極層23が被覆した被覆部50と、光電変換基板2上に透明電極層23から露出した露出部51を備えている。
透明電極層23は、幅方向Xの側面55が傾斜面となっており、被覆部50と露出部51との境界部分において被覆部50から露出部51に向かって厚みが薄くなっている。
露出部51では、光電変換基板2の裏側主面40が露出し、第1導電型半導体層17と、第2導電型半導体層21の境界部分が露出している。
露出部51は、短絡防止溝7,8で構成されており、溝状であって、幅が0.5mm以上1.5mm以下であることが好ましい。すなわち、短絡防止溝7,8の溝幅は、0.5mm以上1.5mm以下であることが好ましい。
この範囲であれば、隣接する透明電極層23間の接触を十分に防止できるとともに、露出部51からの光漏れを抑制することができる。
As shown in FIG. 2 , the solar cell panel 1 has, in the width direction X, a covered portion 50 in which the transparent electrode layer 23 covers the photoelectric conversion substrate 2, and an exposed portion 51 on the photoelectric conversion substrate 2 that is exposed from the transparent electrode layer 23.
The transparent electrode layer 23 has a side surface 55 in the width direction X that is an inclined surface, and the thickness becomes thinner from the covered portion 50 toward the exposed portion 51 at the boundary between the covered portion 50 and the exposed portion 51 .
In the exposed portion 51, the back main surface 40 of the photoelectric conversion substrate 2 is exposed, and the boundary portion between the first conductivity type semiconductor layer 17 and the second conductivity type semiconductor layer 21 is exposed.
The exposed portion 51 is formed by the short-circuit prevention grooves 7, 8, and is preferably groove-shaped and has a width of 0.5 mm to 1.5 mm. That is, the groove width of the short-circuit prevention grooves 7, 8 is preferably 0.5 mm to 1.5 mm.
Within this range, contact between adjacent transparent electrode layers 23 can be sufficiently prevented, and light leakage from exposed portions 51 can be suppressed.

被覆部50における山部45の頂点T1の角度θ1は、95°以上120°以下であることが好ましい。
被覆部50における山部45の頂点T1の角度θ1は、露出部51における山部45の頂点T2の角度θ2の1.0倍以上1.9倍以下であることが好ましい。
頂点T1の角度θ1と頂点T2の角度θ2との差は、0°以上90°以下であることが好ましい。
頂点T1の角度θ1は、95°以上120°以下であることが好ましい。
頂点T2の角度θ2は、頂点T1の角度θ1よりも小さく、95°以上120°以下であることが好ましい。
ここで、「頂点T1の角度θ1」とは、山部45の頂点T1の角度であり、例えば、図3(a)のように、山部45がn角錐の場合(図3(a)では三角錐)には、頂点T1と底面を結ぶ辺と、底面の重心とを通る断面における頂点T1の角度である。また、図3(b)のように、山部45が円錐の場合には、頂点T1と底面を結ぶ任意の母線と、底面の重心を通る断面における頂点T1の角度である。
ここで、「頂点T2の角度θ2」とは、山部45の頂点T2の角度であり、例えば、山部45がn角錐の場合には、頂点T2と底面を結ぶ辺と、底面の重心とを通る断面における頂点T2の角度である。また、山部45が円錐の場合には、頂点T2と底面を結ぶ任意の母線と、底面の重心を通る断面における頂点T2の角度である。
The angle θ1 of the apex T1 of the peak 45 of the covering portion 50 is preferably equal to or greater than 95° and equal to or less than 120°.
It is preferable that the angle θ1 of the apex T1 of the peak 45 in the covered portion 50 be 1.0 to 1.9 times the angle θ2 of the apex T2 of the peak 45 in the exposed portion 51 .
The difference between the angle θ1 of the vertex T1 and the angle θ2 of the vertex T2 is preferably 0° or more and 90° or less.
The angle θ1 of the apex T1 is preferably equal to or greater than 95° and equal to or less than 120°.
The angle θ2 of the vertex T2 is smaller than the angle θ1 of the vertex T1, and is preferably equal to or greater than 95° and equal to or less than 120°.
Here, "angle θ1 of apex T1" refers to the angle of apex T1 of peak 45. For example, as shown in Fig. 3A, when peak 45 is an n-sided pyramid (a triangular pyramid in Fig. 3A), it is the angle of apex T1 in a cross section passing through a side connecting apex T1 to the base and the center of gravity of the base. Also, as shown in Fig. 3B, when peak 45 is a cone, it is the angle of apex T1 in a cross section passing through a generatrix connecting apex T1 to the base and the center of gravity of the base.
Here, "angle θ2 of apex T2" refers to the angle of apex T2 of peak 45. For example, when peak 45 is an n-sided pyramid, it is the angle of apex T2 in a cross section passing through a side connecting apex T2 and the base and the center of gravity of the base. When peak 45 is a cone, it is the angle of apex T2 in a cross section passing through a generatrix connecting apex T2 and the base and the center of gravity of the base.

第1テクスチャ構造は、半導体基板10上に半導体層16,17,20,21が形成されており、半導体基板10の第2テクスチャ構造に対して半導体層16,17,20,21が追随して構成している。すなわち、山部45は、半導体基板10の第2山部46と対応する位置に設けられている。 The first texture structure is formed by forming semiconductor layers 16, 17, 20, and 21 on a semiconductor substrate 10, and the semiconductor layers 16, 17, 20, and 21 follow the second texture structure of the semiconductor substrate 10. That is, the peak 45 is provided at a position corresponding to the second peak 46 of the semiconductor substrate 10.

続いて、本実施形態の太陽電池パネル1の製造方法について説明する。なお、光電変換基板2の製造工程は、従来と同様であるため、説明を省略する。 Next, a method for manufacturing the solar cell panel 1 of this embodiment will be described. Note that the manufacturing process for the photoelectric conversion substrate 2 is the same as in the conventional method, so a description thereof will be omitted.

まず、図4(a)のように、スパッタ装置等によって光電変換基板2上に透明電極層23を形成する(透明電極層形成工程、透明導電性酸化物層形成工程)。 First, as shown in FIG. 4(a), a transparent electrode layer 23 is formed on the photoelectric conversion substrate 2 using a sputtering device or the like (transparent electrode layer formation process, transparent conductive oxide layer formation process).

このとき、透明電極層23は、光電変換基板2の裏側主面40の全面に形成され、第1導電型半導体層17と第2導電型半導体層21とに跨って形成される。 At this time, the transparent electrode layer 23 is formed over the entire backside main surface 40 of the photoelectric conversion substrate 2, and is formed across the first conductivity type semiconductor layer 17 and the second conductivity type semiconductor layer 21.

続いて、図4(b)のように、レーザー光線によって透明電極層23を部分的に除去し、短絡防止溝7,8を形成する(除去工程)。 Next, as shown in FIG. 4(b), the transparent electrode layer 23 is partially removed by a laser beam to form short-circuit prevention grooves 7 and 8 (removal process).

このときに使用されるレーザー光線は、トップハット型の断面強度分布を有したパルスレーザーであり、100nm以上280nm以下の波長をもつ深紫外レーザーである。
本実施形態のレーザー光線は、YAGレーザー又はYVOレーザーの第4高調波であり、具体的には波長が266nmのレーザーである。
パルス幅は、60fs以上10ps以下であることが好ましい。
フォーカス位置は、0.5mm以上2mm以下であることが好ましく、0.9mm以上1.5mm以下であることがより好ましい。
このとき、透明電極層23は、短絡防止溝7,8によって分離され、幅方向Xの側面55に短絡防止溝7,8の深さ方向に下り傾斜したレーザー痕が形成される。
また、除去工程前の山部45の頂点の角度は、除去工程後の露出部51(除去部分)における山部45の頂点の角度との角度の差が2度以内となっている。
The laser beam used at this time is a pulse laser having a top-hat shaped cross-sectional intensity distribution, and is a deep ultraviolet laser having a wavelength of 100 nm or more and 280 nm or less.
The laser beam in this embodiment is the fourth harmonic of a YAG laser or a YVO4 laser, specifically, a laser with a wavelength of 266 nm.
The pulse width is preferably 60 fs or more and 10 ps or less.
The focus position is preferably 0.5 mm or more and 2 mm or less, and more preferably 0.9 mm or more and 1.5 mm or less.
At this time, the transparent electrode layer 23 is separated by the short-circuit prevention grooves 7 and 8, and laser marks sloping downward in the depth direction of the short-circuit prevention grooves 7 and 8 are formed on the side surface 55 in the width direction X.
Furthermore, the difference between the angle of the apex of the peak 45 before the removal step and the angle of the apex of the peak 45 in the exposed portion 51 (removed portion) after the removal step is within 2 degrees.

続いて、スクリーン印刷法等によって透明電極層23上に金属電極層25を形成する(金属電極層形成工程)。 Next, the metal electrode layer 25 is formed on the transparent electrode layer 23 by screen printing or the like (metal electrode layer formation process).

このとき、金属電極層25は、透明電極層23上にのみ形成され、露出部51に跨っていないことが好ましい。 At this time, it is preferable that the metal electrode layer 25 is formed only on the transparent electrode layer 23 and does not extend across the exposed portion 51.

そして、必要に応じてインターコネクタ等の配線部材を電極層3,5に取り付けて太陽電池パネル1が完成する。 Then, if necessary, wiring members such as interconnectors are attached to the electrode layers 3 and 5 to complete the solar panel 1.

本実施形態の太陽電池パネル1によれば、第1電極層3と第2電極層5との境界部分に露出部51が形成されているため、電極層3,5間で接触することによる短絡を防止できる。 In the solar cell panel 1 of this embodiment, an exposed portion 51 is formed at the boundary between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 5, so that a short circuit caused by contact between the electrode layers 3 and 5 can be prevented.

本実施形態の太陽電池パネル1によれば、被覆部50と露出部51で第1テクスチャ構造の山部45の頂点T1と山部45の頂点T2との間で角度差が小さい。そのため、露出部51においても反射損失を低減でき、従来に比べて発電効率を向上できる。
本実施形態の太陽電池パネル1によれば、透明電極層23が被覆部50と露出部51との境界部分において被覆部50から露出部51に向かって厚みが薄くなっているので、光を光電変換基板2内に導きやすい。
According to the solar cell panel 1 of the present embodiment, the angle difference between apex T1 of peak portion 45 of the first texture structure and apex T2 of peak portion 45 is small in covered portion 50 and exposed portion 51. Therefore, reflection loss can be reduced even in exposed portion 51, and power generation efficiency can be improved compared to the conventional method.
According to the solar cell panel 1 of this embodiment, the transparent electrode layer 23 becomes thinner from the covered portion 50 toward the exposed portion 51 at the boundary between the covered portion 50 and the exposed portion 51, making it easier to guide light into the photoelectric conversion substrate 2.

本実施形態の太陽電池パネル1の製造方法によれば、透明電極層23の一部をレーザー光線によって除去して短絡防止溝7,8を形成するので、レジスト材料を使用せずとも短絡防止溝7,8を形成することができる。 According to the manufacturing method of the solar cell panel 1 of this embodiment, the short-circuit prevention grooves 7, 8 are formed by removing a portion of the transparent electrode layer 23 with a laser beam, so that the short-circuit prevention grooves 7, 8 can be formed without using a resist material.

本実施形態の太陽電池パネル1の製造方法によれば、透明電極層23の一部を除去するレーザー光線として100nm以上280nm以下の波長をもつ深紫外レーザーを使用するため、透明電極層23のみを集中的に除去でき、光電変換基板2が損傷することを抑制できる。 According to the manufacturing method of the solar cell panel 1 of this embodiment, a deep ultraviolet laser having a wavelength of 100 nm or more and 280 nm or less is used as the laser beam for removing a portion of the transparent electrode layer 23, so that only the transparent electrode layer 23 can be removed in a concentrated manner, and damage to the photoelectric conversion substrate 2 can be suppressed.

上記した実施形態では、レーザー光線は、トップハット型の断面強度分布を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。レーザー光線は、ガウシアン型の断面強度分布を有していてもよい。 In the above embodiment, the laser beam has a top-hat cross-sectional intensity distribution, but the present invention is not limited to this. The laser beam may have a Gaussian cross-sectional intensity distribution.

上記した実施形態では、光電変換基板2は、半導体基板10と導電型半導体層17,21の間に真性半導体層16,20が介在していたが、本発明はこれに限定されるものではない。光電変換基板2は、半導体基板10上に直接導電型半導体層17,21が積層されていてもよい。 In the above embodiment, the photoelectric conversion substrate 2 has the intrinsic semiconductor layers 16, 20 interposed between the semiconductor substrate 10 and the conductive semiconductor layers 17, 21, but the present invention is not limited to this. The photoelectric conversion substrate 2 may have the conductive semiconductor layers 17, 21 stacked directly on the semiconductor substrate 10.

上記した実施形態では、金属電極層25は、透明電極層23上にのみ形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。わずかに下地の透明電極層23をはみ出し、当該透明電極層23の下地になる半導体層17又は半導体層21上に跨っていてもよい。すなわち、第1導電型半導体層17上に透明電極層23を下地とする金属電極層25は、第2導電型半導体層21に接触していなければ、露出部51の第1導電型半導体層17にはみ出してもよい。同様に第2導電型半導体層21上に透明電極層23を下地とする金属電極層25は、第1導電型半導体層17に接触していなければ、露出部51の第2導電型半導体層21にはみ出してもよい。 In the above embodiment, the metal electrode layer 25 is formed only on the transparent electrode layer 23, but the present invention is not limited to this. It may slightly protrude beyond the underlying transparent electrode layer 23 and straddle the semiconductor layer 17 or semiconductor layer 21 that is the underlying transparent electrode layer 23. That is, the metal electrode layer 25 with the transparent electrode layer 23 as the underlying layer on the first conductive type semiconductor layer 17 may protrude into the first conductive type semiconductor layer 17 of the exposed portion 51 as long as it is not in contact with the second conductive type semiconductor layer 21. Similarly, the metal electrode layer 25 with the transparent electrode layer 23 as the underlying layer on the second conductive type semiconductor layer 21 may protrude into the second conductive type semiconductor layer 21 of the exposed portion 51 as long as it is not in contact with the first conductive type semiconductor layer 17.

上記した実施形態は、本発明の技術的範囲に含まれる限り、各実施形態間で各構成部材を自由に置換や付加できる。 As long as the above-described embodiments fall within the technical scope of the present invention, the components may be freely substituted or added between the various embodiments.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施できる。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. Note that the present invention is not limited to the following examples, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention.

(実施例1)
入射面の面方位が(100)で厚みが200μmの6インチのn型単結晶シリコン基板を、アセトン中で洗浄した後、2重量%のフッ化水素(HF)水溶液に3分間浸漬して表面の酸化シリコン膜を除去し、超純水によるリンスを行った。
洗浄後の結晶シリコン基板を、70℃の5/15重量%の水酸化カリウム(KOH)/イソプロピルアルコール水溶液に15分間浸漬した後、超純水によるリンスを行い、(111)面が露出したピラミッド型のテクスチャが形成された結晶シリコン基板を得た。
結晶シリコン基板をプラズマCVD装置に導入し、基板温度150℃、圧力120Pa、H/SiH流量比10/3、パワー密度11mW/cmの条件で、厚みが8nmとなるように真性シリコン層を形成した。
続いて、真性シリコン薄膜上に、基板温度150℃、圧力60Pa、B含有H/SiHの流量比が3/1、パワー密度11mW/cmの条件で、厚みが2nmとなるようにp型シリコン層を形成した。なお、B含有Hとしては、HによりB濃度を5000ppmに希釈した混合ガスを用いた。
続いて、p型シリコン層上にテクスチャ構造の山部(頂部)における膜厚80nmの透明導電性酸化物層を製膜した。具体的には、酸化錫の含有量が10重量%のITO焼結ターゲットを用いて、基板温度150℃、アルゴン/酸素流量:50sccm/1sccm、圧力0.2Pa、パワー密度0.5W/cmの条件で、スパッタ法により製膜した。
Example 1
A 6-inch n-type single crystal silicon substrate having a thickness of 200 μm and a (100) surface orientation on the incident surface was washed in acetone, then immersed in a 2 wt % aqueous hydrogen fluoride (HF) solution for 3 minutes to remove the silicon oxide film on the surface, and then rinsed with ultrapure water.
The cleaned crystalline silicon substrate was immersed in a 5/15 wt % potassium hydroxide (KOH)/isopropyl alcohol aqueous solution at 70° C. for 15 minutes, and then rinsed with ultrapure water to obtain a crystalline silicon substrate on which a pyramidal texture with the (111) plane exposed was formed.
A crystalline silicon substrate was introduced into a plasma CVD apparatus, and an intrinsic silicon layer was formed to a thickness of 8 nm under the conditions of a substrate temperature of 150° C., a pressure of 120 Pa, a H 2 /SiH 4 flow ratio of 10/3, and a power density of 11 mW/cm 2 .
Next, a p-type silicon layer was formed on the intrinsic silicon thin film to a thickness of 2 nm under the conditions of a substrate temperature of 150° C., a pressure of 60 Pa, a flow rate ratio of B 2 H 6- containing H 2 /SiH 4 of 3/1, and a power density of 11 mW/cm 2. Note that as the B 2 H 6- containing H 2 , a mixed gas in which the B 2 H 6 concentration was diluted with H 2 to 5000 ppm was used.
Next, a transparent conductive oxide layer with a thickness of 80 nm was formed on the peaks (tops) of the textured structure on the p-type silicon layer. Specifically, the film was formed by a sputtering method using an ITO sintered target with a tin oxide content of 10% by weight under the conditions of a substrate temperature of 150° C., argon/oxygen flow rates of 50 sccm/1 sccm, pressure of 0.2 Pa, and power density of 0.5 W/cm 2 .

透明導電性酸化物層を形成した後、レーザースクライブ装置を用いて、波長266nm、パルス幅60fs、フォーカス位置1.0mmのDUVパルスレーザーで150mm/secでレーザースクライブを行い、透明導電性酸化物層をパターニングし、透明導電性酸化物層から露出した露出部を形成した。これを実施例1とした。 After forming the transparent conductive oxide layer, a laser scriber was used to perform laser scribing at 150 mm/sec with a DUV pulsed laser having a wavelength of 266 nm, a pulse width of 60 fs, and a focus position of 1.0 mm, thereby patterning the transparent conductive oxide layer and forming an exposed portion exposed from the transparent conductive oxide layer. This was designated Example 1.

(実施例2)
実施例1において、透明導電性酸化物層を形成した後、レーザースクライブ装置を用いて、波長266nm、パルス幅fs、フォーカス位置1.0mmのDUVパルスレーザーで150mm/secでレーザースクライブを3回行い、透明導電性酸化物層をパターニングし、透明導電性酸化物層から露出した露出部を形成した。これを実施例2とした。
Example 2
In Example 1, after the transparent conductive oxide layer was formed, laser scribing was performed three times at 150 mm/sec using a laser scriber with a DUV pulse laser having a wavelength of 266 nm, a pulse width fs, and a focus position of 1.0 mm to pattern the transparent conductive oxide layer and form an exposed portion exposed from the transparent conductive oxide layer. This was designated as Example 2.

(実施例3)
実施例2において、透明導電性酸化物層を形成した後、レーザースクライブ装置を用いて、波長266nm、パルス幅60fs、フォーカス位置1.0mmのDUVパルスレーザーで75mm/secでレーザースクライブを3回行い、透明導電性酸化物層をパターニングし、透明導電性酸化物層から露出した露出部を形成した。これを実施例3とした。
Example 3
In Example 2, after the transparent conductive oxide layer was formed, laser scribing was performed three times at 75 mm/sec using a laser scriber with a DUV pulse laser having a wavelength of 266 nm, a pulse width of 60 fs, and a focus position of 1.0 mm to pattern the transparent conductive oxide layer and form an exposed portion exposed from the transparent conductive oxide layer. This was designated as Example 3.

(比較例1)
実施例1において、透明導電性酸化物層を形成した後、レーザースクライブ装置を用いて、波長355nm、パルス幅60fs、フォーカス位置0.85mmのUVパルスレーザーで300mm/secでレーザースクライブを行い、透明導電性酸化物層をパターニングし、透明導電性酸化物層から露出した露出部を形成した。これを比較例1とした。
(Comparative Example 1)
In Example 1, after the transparent conductive oxide layer was formed, a laser scriber was used to perform laser scribing at 300 mm/sec with a UV pulse laser having a wavelength of 355 nm, a pulse width of 60 fs, and a focus position of 0.85 mm, thereby patterning the transparent conductive oxide layer and forming an exposed portion exposed from the transparent conductive oxide layer. This was designated Comparative Example 1.

(比較例2)
実施例2において、透明導電性酸化物層を形成した後、レーザースクライブ装置を用いて、波長355nm、パルス幅60fs、フォーカス位置0.85mmのUVパルスレーザーで200mm/secでレーザースクライブを行い、透明導電性酸化物層をパターニングし、透明導電性酸化物層から露出した露出部を形成した。これを比較例2とした。
(Comparative Example 2)
In Example 2, after the transparent conductive oxide layer was formed, a laser scriber was used to perform laser scribing at 200 mm/sec with a UV pulse laser having a wavelength of 355 nm, a pulse width of 60 fs, and a focus position of 0.85 mm, thereby patterning the transparent conductive oxide layer and forming an exposed portion exposed from the transparent conductive oxide layer. This was designated Comparative Example 2.

(比較例3)
実施例2において、透明導電性酸化物層を形成した後、レーザースクライブ装置を用いて、波長355nm、パルス幅60fs、フォーカス位置0.85mmのUVパルスレーザーで100mm/secでレーザースクライブを行い、透明導電性酸化物層をパターニングし、透明導電性酸化物層から露出した露出部を形成した。これを比較例3とした。
(Comparative Example 3)
In Example 2, after the transparent conductive oxide layer was formed, a laser scriber was used to perform laser scribing at 100 mm/sec with a UV pulse laser having a wavelength of 355 nm, a pulse width of 60 fs, and a focus position of 0.85 mm, thereby patterning the transparent conductive oxide layer and forming an exposed portion exposed from the transparent conductive oxide layer. This was designated Comparative Example 3.

(表面構造観察)
実施例1~3及び比較例1~3において、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JSM-7610F)を用いてレーザー溝たる露出部の観察を行った。
(Observation of surface structure)
In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the exposed portions that were laser grooves were observed using a scanning electron microscope (JSM-7610F, manufactured by JEOL Ltd.).

実施例1~3のSEM像を図5に示し、比較例1~3のSEM像を図6に示す。 SEM images of Examples 1 to 3 are shown in Figure 5, and SEM images of Comparative Examples 1 to 3 are shown in Figure 6.

図6に示される比較例1~3の露出部では、いずれにおいても露出部の全体において透明導電性酸化物層の下地を構成するテクスチャ構造の山部の先端部が溶けて丸まっており、テクスチャ構造が維持されていなかった。すなわち、比較例1~3では、透明導電性酸化物層のみを除去できず、透明導電性酸化物層の除去に伴い、テクスチャ構造の一部が溶解されて潰れていた。 In the exposed areas of Comparative Examples 1 to 3 shown in Figure 6, the tips of the peaks of the textured structure that constitutes the base of the transparent conductive oxide layer were melted and rounded throughout the entire exposed area, and the textured structure was not maintained. In other words, in Comparative Examples 1 to 3, it was not possible to remove only the transparent conductive oxide layer, and part of the textured structure was dissolved and crushed as the transparent conductive oxide layer was removed.

一方、図5に示される実施例1~3の露出部では、少なくとも露出部と被覆部の境界部分では概ねテクスチャ構造を維持しており、特に実施例1の露出部では、露出部全体において下地のテクスチャ構造がそのまま維持されていた。すなわち、実施例1~3では、概ね透明導電性酸化物層のみを除去することができ、透明導電性酸化物層の除去に伴い、テクスチャ構造がほとんど溶解されずに維持していた。 On the other hand, in the exposed portions of Examples 1 to 3 shown in Figure 5, at least the boundary between the exposed portion and the covered portion generally maintained the texture structure, and in particular in the exposed portion of Example 1, the texture structure of the base was maintained as is throughout the entire exposed portion. In other words, in Examples 1 to 3, it was possible to remove essentially only the transparent conductive oxide layer, and as the transparent conductive oxide layer was removed, the texture structure was maintained without being dissolved at all.

以上のことから、実施例1~3において、露出部と被覆部の境界部分において下地のテクスチャ構造が維持されることがわかった。
特に、実施例1では、透明導電性酸化物層のみを除去できて、露出部内のテクスチャ構造が被覆部内のテクスチャ構造と相違なく、テクスチャ構造の山部を維持できることがわかった。
From the above, it was found that in Examples 1 to 3, the textured structure of the base was maintained at the boundary between the exposed portion and the covered portion.
In particular, in Example 1, it was found that only the transparent conductive oxide layer could be removed, the texture structure in the exposed portion was not different from the texture structure in the covered portion, and the peaks of the texture structure could be maintained.

1 太陽電池パネル
2 光電変換基板
7,8 短絡防止溝
10 半導体基板
17 第1導電型半導体層
21 第2導電型半導体層
23 透明電極層
40 裏側主面(一方の主面)
45 山部
46 第2山部
50 被覆部
51 露出部(除去部分)
REFERENCE SIGNS LIST 1 Solar cell panel 2 Photoelectric conversion substrate 7, 8 Short circuit prevention groove 10 Semiconductor substrate 17 First conductivity type semiconductor layer 21 Second conductivity type semiconductor layer 23 Transparent electrode layer 40 Rear main surface (one of the main surfaces)
45 Mountain portion 46 Second mountain portion 50 Covering portion 51 Exposed portion (removed portion)

Claims (9)

少なくとも一方の主面に第1テクスチャ構造を有する光電変換基板と、前記光電変換基板上に透明導電性酸化物層が積層された太陽電池パネルであって、
前記一方の主面を平面視したときに、前記光電変換基板上に前記透明導電性酸化物層が被覆した被覆部と、前記光電変換基板の前記第1テクスチャ構造の一部が前記透明導電性酸化物層から露出した露出部とを有し、
前記被覆部における第1テクスチャ構造の山部の頂点と前記露出部における第1テクスチャ構造の山部の頂点との角度の差が2度以内であり、
さらに、前記透明導電性酸化物層は、前記被覆部と前記露出部との境界部分において、前記被覆部から前記露出部に向かって厚みが薄くなっており、側面にレーザー痕が形成されている、太陽電池パネル。
A solar cell panel including a photoelectric conversion substrate having a first texture structure on at least one principal surface thereof, and a transparent conductive oxide layer laminated on the photoelectric conversion substrate,
When the one principal surface is viewed in plan, the photoelectric conversion substrate has a covered portion in which the transparent conductive oxide layer covers the photoelectric conversion substrate, and an exposed portion in which a part of the first texture structure of the photoelectric conversion substrate is exposed from the transparent conductive oxide layer,
a difference in angle between apexes of peaks of the first texture structure in the covered portion and apexes of peaks of the first texture structure in the exposed portion is within 2 degrees;
Furthermore, the transparent conductive oxide layer has a thickness that decreases from the covered portion toward the exposed portion at the boundary between the covered portion and the exposed portion, and a laser mark is formed on the side surface of the solar cell panel.
前記透明導電性酸化物層は、平均膜厚が50μm以上200μm以下である、請求項1に記載の太陽電池パネル。 The solar cell panel according to claim 1, wherein the transparent conductive oxide layer has an average film thickness of 50 μm or more and 200 μm or less. 前記山部は、頂点の角度が120度以下であって、先端部が尖っている、請求項1又は2に記載の太陽電池パネル。 The solar panel according to claim 1 or 2, wherein the peaks have an apex angle of 120 degrees or less and a pointed tip. 前記露出部は、溝状であって、幅が0.5mm以上1.5mm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の太陽電池パネル。 The solar cell panel according to any one of claims 1 to 3, wherein the exposed portion is groove-shaped and has a width of 0.5 mm or more and 1.5 mm or less. 前記光電変換基板は、第2テクスチャ構造を有する半導体基板上に半導体層が形成され、前記半導体層が追随して前記第1テクスチャ構造を構成している、請求項1~4のいずれか1項に記載の太陽電池パネル。 The solar cell panel according to any one of claims 1 to 4, wherein the photoelectric conversion substrate has a semiconductor layer formed on a semiconductor substrate having a second texture structure, and the semiconductor layer conforms to the first texture structure. 前記光電変換基板は、半導体基板の前記一方の主面側に第1導電型半導体層と第2導電型半導体層が隣接して形成されており、
前記露出部は、溝状であって、幅方向において前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層に跨って設けられている、請求項1~5のいずれか1項に記載の太陽電池パネル。
The photoelectric conversion substrate includes a first conductive type semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer formed adjacent to each other on the one main surface side of a semiconductor substrate,
6. The solar cell panel according to claim 1, wherein the exposed portion is groove-shaped and is provided across the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer in the width direction.
請求項1~6のいずれか1項に記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
第1テクスチャ構造を有する光電変換基板上に透明導電性酸化物層を形成する透明導電性酸化物層形成工程と、
前記透明導電性酸化物層を深紫外レーザーによって部分的に除去する除去工程を含み、
前記除去工程前の前記第1テクスチャ構造の山部の頂点と、前記除去工程後の除去部分における前記第1テクスチャ構造の山部の頂点との角度の差が2度以内である、太陽電池パネルの製造方法。
A method for producing a solar cell panel according to any one of claims 1 to 6, comprising the steps of:
a transparent conductive oxide layer forming step of forming a transparent conductive oxide layer on a photoelectric conversion substrate having a first texture structure;
a removing step of partially removing the transparent conductive oxide layer by a deep ultraviolet laser,
A method for manufacturing a solar cell panel, wherein the difference in angle between the apexes of the peaks of the first texture structure before the removal step and the apexes of the peaks of the first texture structure in the removed portion after the removal step is within 2 degrees.
前記深紫外レーザーは、トップハット型の断面強度分布を有したパルスレーザーである、請求項7に記載の太陽電池パネルの製造方法。 The method for manufacturing a solar panel according to claim 7, wherein the deep ultraviolet laser is a pulsed laser having a top-hat cross-sectional intensity distribution. 前記深紫外レーザーは、YAGレーザー又はYVOレーザーの第4高調波である、請求項7又は8に記載の太陽電池パネルの製造方法。 9. The method for manufacturing a solar cell panel according to claim 7 or 8, wherein the deep ultraviolet laser is a fourth harmonic of a YAG laser or a YVO4 laser.
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