JP2007095941A - Photovoltaic device and its manufacturing method - Google Patents

Photovoltaic device and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2007095941A
JP2007095941A JP2005282440A JP2005282440A JP2007095941A JP 2007095941 A JP2007095941 A JP 2007095941A JP 2005282440 A JP2005282440 A JP 2005282440A JP 2005282440 A JP2005282440 A JP 2005282440A JP 2007095941 A JP2007095941 A JP 2007095941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
collector electrode
adhesive layer
photovoltaic device
photoelectric conversion
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005282440A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4549271B2 (en
Inventor
Yasushi Tsunomura
泰史 角村
Toshiaki Baba
俊明 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2005282440A priority Critical patent/JP4549271B2/en
Publication of JP2007095941A publication Critical patent/JP2007095941A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4549271B2 publication Critical patent/JP4549271B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic device which can suppress a separation of a collector from a photoelectrically converter and can suppress an increase of an output loss. <P>SOLUTION: The photovoltaic device comprises a photoelectrically converter 1, a collector 2 which is attached onto an upper face (main face) of the photoelectrically converter 1 and is composed of a copper line (metal wire) 2b, and a conductive adhering layer 3 for adhering the collector 2 to the upper face (main face) of the photoelectrically converter 1. In an area on at least the adhering layer 3 of the collector 2, an uneven shape having a recess 2a is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光起電力装置およびその製造方法に関し、特に、光電変換部の主表面に金属線からなる集電極が取り付けられた光起電力装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a photovoltaic device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a photovoltaic device in which a collector electrode made of a metal wire is attached to a main surface of a photoelectric conversion unit and a manufacturing method thereof.

従来、光電変換部の主表面に金属線からなる集電極が取り付けられた光起電力装置が種々知られている(たとえば、特許文献1参照)。上記特許文献1に開示された光起電力装置と同様の構成を有する従来の一例による光起電力装置について以下に説明する。   Conventionally, various photovoltaic devices are known in which a collector electrode made of a metal wire is attached to the main surface of a photoelectric conversion unit (see, for example, Patent Document 1). A conventional photovoltaic device having the same configuration as the photovoltaic device disclosed in Patent Document 1 will be described below.

図14は、上記した従来の一例による光起電力装置の構成を示した上面図である。図15は、図14の400−400線に沿った断面図である。   FIG. 14 is a top view showing the configuration of the above-described conventional photovoltaic device. 15 is a cross-sectional view taken along line 400-400 in FIG.

図14および図15に示すように、従来の一例による光起電力装置では、光電変換部101の上面上に、約50μmの直径を有する金属線からなる集電極102が導電性の接着層103により接着されている。この集電極102および接着層103は、図14に示すように、光電変換部101の上面上に所定の間隔を隔てて互いに平行に延びるように複数設けられている。また、光電変換部101の上面上には、集電極102および接着層103の延びる方向に対して直交する方向に延びるように、2つのバスバー電極104が所定の間隔を隔てて平行に延びるように形成されている。   As shown in FIGS. 14 and 15, in the photovoltaic device according to the conventional example, the collector electrode 102 made of a metal wire having a diameter of about 50 μm is formed on the upper surface of the photoelectric conversion unit 101 by the conductive adhesive layer 103. It is glued. As shown in FIG. 14, a plurality of the collector electrode 102 and the adhesive layer 103 are provided on the upper surface of the photoelectric conversion unit 101 so as to extend in parallel to each other with a predetermined interval. Further, on the upper surface of the photoelectric conversion unit 101, the two bus bar electrodes 104 extend in parallel at a predetermined interval so as to extend in a direction orthogonal to the extending direction of the collector electrode 102 and the adhesive layer 103. Is formed.

また、光電変換部101では、図15に示すように、上面および下面にテクスチャ構造(凹凸形状)が形成されたn型単結晶シリコン基板105の上面上に、実質的に真性のi型非晶質シリコン層106と、p型非晶質シリコン層107と、透明導電膜108とが順次形成されている。この透明導電膜108の上面上に、上記の接着層103を介して集電極102が接着されているとともに、バスバー電極104(図14参照)が形成されている。また、n型単結晶シリコン基板105の下面上には、実質的に真性のi型非晶質シリコン層109と、n型非晶質シリコン層110と、透明導電膜111とが順次形成されている。また、透明導電膜111の下面上には、所定の間隔を隔てて互いに平行な方向に延びるように形成された複数のフィンガー電極部112aと、フィンガー電極部112aにより収集された電流を集合させるバスバー電極部(図示せず)とからなる裏面電極112が形成されている。   In the photoelectric conversion unit 101, as shown in FIG. 15, a substantially intrinsic i-type amorphous material is formed on the upper surface of an n-type single crystal silicon substrate 105 having a texture structure (uneven shape) formed on the upper and lower surfaces. A porous silicon layer 106, a p-type amorphous silicon layer 107, and a transparent conductive film 108 are sequentially formed. On the upper surface of the transparent conductive film 108, the collector electrode 102 is bonded via the adhesive layer 103, and the bus bar electrode 104 (see FIG. 14) is formed. A substantially intrinsic i-type amorphous silicon layer 109, an n-type amorphous silicon layer 110, and a transparent conductive film 111 are sequentially formed on the lower surface of the n-type single crystal silicon substrate 105. Yes. Further, on the lower surface of the transparent conductive film 111, a plurality of finger electrode portions 112a formed to extend in parallel to each other with a predetermined interval, and a bus bar that collects current collected by the finger electrode portions 112a A back electrode 112 including an electrode portion (not shown) is formed.

特開平3−6867号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-6867

しかしながら、図14および図15に示した従来の一例による光起電力装置では、光電変換部101の上面からの光の入射量を多くして発光効率を高めるために、約50μmの直径を有する極めて細い金属線を集電極102として用いているので、集電極102と接着層103との接着面積が小さくなる。これにより、集電極102の接着層103に対する接着強度が小さくなるので、集電極102が接着層103から剥離しやすいという不都合がある。その結果、集電極102が光電変換部101から剥離しやすいという問題点がある。また、集電極102と接着層103との接着面積が小さくなるので、集電極102と接着層103との間の接触抵抗が増加する。これにより、光起電力装置の出力損失が増加するという問題点もある。   However, in the photovoltaic device according to the conventional example shown in FIGS. 14 and 15, in order to increase the amount of light incident from the upper surface of the photoelectric conversion unit 101 and increase the light emission efficiency, it has an extremely large diameter of about 50 μm. Since a thin metal wire is used as the collector electrode 102, the adhesion area between the collector electrode 102 and the adhesive layer 103 is reduced. Thereby, since the adhesive strength of the collector electrode 102 to the adhesive layer 103 is reduced, there is an inconvenience that the collector electrode 102 is easily peeled off from the adhesive layer 103. As a result, there is a problem that the collector electrode 102 is easily peeled off from the photoelectric conversion unit 101. In addition, since the adhesion area between the collector electrode 102 and the adhesive layer 103 is reduced, the contact resistance between the collector electrode 102 and the adhesive layer 103 increases. Thereby, there also exists a problem that the output loss of a photovoltaic apparatus increases.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、集電極が光電変換部から剥離するのを抑制するとともに、出力損失が増加するのを抑制することが可能な光起電力装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to suppress the separation of the collector electrode from the photoelectric conversion unit and to increase the output loss. It is to provide a photovoltaic device capable of being suppressed.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における光起電力装置は、光電変換部と、光電変換部の主表面に取り付けられ、金属線からなる集電極と、集電極を光電変換部の主表面に対して接着するための導電性の接着層とを備え、集電極の少なくとも接着層に接する領域には、凹凸形状が形成されている。   In order to achieve the above object, a photovoltaic device according to a first aspect of the present invention includes a photoelectric conversion unit, a collector electrode attached to the main surface of the photoelectric conversion unit, and a photoelectric conversion of the collector electrode. And an electrically conductive adhesive layer for adhering to the main surface of the portion, and at least a region of the collector electrode in contact with the adhesive layer has an uneven shape.

この第1の局面による光起電力装置では、上記のように、集電極の少なくとも接着層に接する領域に、凹凸形状を形成することによって、集電極の接着層に接する領域の表面積を大きくすることができるので、集電極と接着層との接着面積を大きくすることができる。これにより、集電極の接着層に対する接着強度を大きくすることができるので、集電極が接着層から剥離するのを抑制することができる。その結果、集電極が光電変換部から剥離するのを抑制することができる。また、集電極と接着層との接着面積を大きくすることができるので、集電極と導電性の接着層との間の接触抵抗が大きくなるのを抑制することができる。これにより、光起電力装置の出力損失が増加するのを抑制することができる。   In the photovoltaic device according to the first aspect, as described above, the surface area of the region in contact with the adhesive layer of the collector electrode is increased by forming an uneven shape in the region of the collector electrode in contact with the adhesive layer. Therefore, the adhesion area between the collector electrode and the adhesive layer can be increased. Thereby, since the adhesive strength with respect to the contact bonding layer of a collector electrode can be enlarged, it can suppress that a collector electrode peels from an contact bond layer. As a result, it can suppress that a collector electrode peels from a photoelectric conversion part. Further, since the adhesion area between the collector electrode and the adhesive layer can be increased, it is possible to suppress an increase in contact resistance between the collector electrode and the conductive adhesive layer. Thereby, it can suppress that the output loss of a photovoltaic apparatus increases.

上記第1の局面による光起電力装置において、好ましくは、集電極の凹凸形状には、複数の凹部が設けられている。このように構成すれば、集電極の接着層に接する領域の表面積をより大きくすることができるので、集電極と接着層との接着面積をより大きくすることができる。これにより、集電極の接着層に対する接着強度をより大きくすることができるので、集電極が接着層から剥離するのをより抑制することができる。その結果、集電極が光電変換部から剥離するのをより抑制することができる。   In the photovoltaic device according to the first aspect, preferably, the concave and convex shape of the collector electrode is provided with a plurality of concave portions. If comprised in this way, since the surface area of the area | region which contact | connects the adhesion layer of a collector electrode can be enlarged, the adhesion area of a collector electrode and an adhesion layer can be enlarged more. Thereby, since the adhesive strength with respect to the contact bonding layer of a collector electrode can be enlarged, it can suppress more that a collector electrode peels from an adhesive layer. As a result, it can suppress more that a collector electrode peels from a photoelectric conversion part.

上記第1の局面による光起電力装置において、好ましくは、接着層は、金属粒子を含有し、集電極の凹凸形状の凹部には、接着層の金属粒子が充填されている。このように構成すれば、集電極と接着層の金属粒子との接触面積を大きくすることができるので、集電極と接着層との間の接触抵抗が大きくなるのをより抑制することができる。これにより、光起電力装置の出力損失が増加するのをより抑制することができる。   In the photovoltaic device according to the first aspect, preferably, the adhesive layer contains metal particles, and the concave and convex portions of the collector electrode are filled with the metal particles of the adhesive layer. If comprised in this way, since the contact area of a collector electrode and the metal particle of an contact bonding layer can be enlarged, it can suppress more that the contact resistance between a collector electrode and a contact bonding layer becomes large. Thereby, it can suppress more that the output loss of a photovoltaic apparatus increases.

上記接着層が金属粒子を含有する光起電力装置において、好ましくは、集電極の凹凸形状の凹部の開口幅は、接着層の金属粒子の粒子径よりも大きい。このように構成すれば、集電極の凹凸形状の凹部に、容易に、接着層の金属粒子を充填することができるので、集電極と接着層の金属粒子との接触面積を、容易に、大きくすることができる。   In the photovoltaic device in which the adhesive layer contains metal particles, the opening width of the concave and convex portions of the collector electrode is preferably larger than the particle diameter of the metal particles in the adhesive layer. With this configuration, the concave and convex portions of the collector electrode can be easily filled with the metal particles of the adhesive layer, so that the contact area between the collector electrode and the metal particles of the adhesive layer can be easily increased. can do.

上記第1の局面による光起電力装置において、好ましくは、集電極は、実質的に円形状の断面形状を有し、集電極の円周面全体に凹凸形状が形成されている。このように構成すれば、実質的に円形状の断面形状を有する集電極を、捩れた状態で光電変換部の主表面に取り付けた場合にも、集電極の接着層に接する領域に容易に凹凸形状を配置することができるので、集電極と接着層との接着面積を容易に大きくすることができる。   In the photovoltaic device according to the first aspect, preferably, the collector electrode has a substantially circular cross-sectional shape, and an uneven shape is formed on the entire circumferential surface of the collector electrode. With this configuration, even when a collector electrode having a substantially circular cross-sectional shape is attached to the main surface of the photoelectric conversion unit in a twisted state, unevenness is easily formed in the region in contact with the adhesive layer of the collector electrode. Since the shape can be arranged, the adhesion area between the collector electrode and the adhesive layer can be easily increased.

上記第1の局面による光起電力装置において、好ましくは、集電極の凹凸形状の凹部は、集電極の延びる方向に交差する断面の外周に沿って所定の間隔で複数設けられているとともに、集電極の延びる方向に沿っても所定の間隔で複数設けられている。このように構成すれば、集電極の接着層に接する領域の表面積をより大きくすることができるので、集電極と接着層との接着面積をより大きくすることができる。   In the photovoltaic device according to the first aspect, preferably, a plurality of concave and convex concave portions of the collector electrode are provided at predetermined intervals along an outer periphery of a cross section that intersects with a direction in which the collector electrode extends. A plurality of electrodes are provided at predetermined intervals along the direction in which the electrodes extend. If comprised in this way, since the surface area of the area | region which contact | connects the adhesion layer of a collector electrode can be enlarged, the adhesion area of a collector electrode and an adhesion layer can be enlarged more.

この発明の第2の局面における光起電力装置の製造方法は、金属線の所定の領域に、サンドブラスト法により凹凸形状を形成する工程と、金属線の凹凸形状が形成された領域を、導電性の接着層により光電変換部の主表面に接着することにより、集電極を形成する工程とを備えている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a photovoltaic device comprising: a step of forming a concavo-convex shape by a sandblast method in a predetermined region of a metal wire; and a region in which the concavo-convex shape of the metal wire is formed. And a step of forming a collecting electrode by adhering to the main surface of the photoelectric conversion portion with the adhesive layer.

この第2の局面による光起電力装置の製造方法では、上記のように、金属線の凹凸形状が形成された領域を、接着層により光電変換層の主表面に接着することにより、集電極を形成する工程を設けることによって、集電極の接着層に接する領域の表面積を大きくすることができるので、集電極と接着層との接着面積を大きくすることができる。これにより、集電極の接着層に対する接着強度を大きくすることができるので、集電極が接着層から剥離するのを抑制することができる。その結果、集電極が光電変換部から剥離するのを抑制することができる。また、集電極と接着層との接着面積を大きくすることができるので、集電極と導電性の接着層との間の接触抵抗が大きくなるのを抑制することができる。これにより、光起電力装置の出力損失が増加するのを抑制することができる。また、金属線の所定の領域に、サンドブラスト法により凹凸形状を形成する工程を設けることによって、金属線に容易に凹凸形状を形成することができる。   In the method for producing a photovoltaic device according to the second aspect, as described above, the region where the metal wire irregularities are formed is adhered to the main surface of the photoelectric conversion layer by the adhesive layer, whereby the collector electrode is formed. By providing the forming step, the surface area of the region in contact with the adhesive layer of the collector electrode can be increased, so that the adhesive area between the collector electrode and the adhesive layer can be increased. Thereby, since the adhesive strength with respect to the contact bonding layer of a collector electrode can be enlarged, it can suppress that a collector electrode peels from an contact bond layer. As a result, it can suppress that a collector electrode peels from a photoelectric conversion part. Further, since the adhesion area between the collector electrode and the adhesive layer can be increased, it is possible to suppress an increase in contact resistance between the collector electrode and the conductive adhesive layer. Thereby, it can suppress that the output loss of a photovoltaic apparatus increases. In addition, by providing a step of forming a concavo-convex shape by a sandblast method in a predetermined region of the metal wire, the concavo-convex shape can be easily formed on the metal wire.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態による光起電力装置の構成を示した上面図である。図2は、図1の100−100線に沿った断面図である。図3は、図1に示した一実施形態による光起電力装置の接着層付近の拡大断面図である。図4は、図1の200−200線に沿った断面図である。図5は、図1の300−300線に沿った断面図である。まず、図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態による光起電力装置の構成について説明する。   FIG. 1 is a top view showing a configuration of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 100-100 in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the adhesive layer of the photovoltaic device according to the embodiment shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 200-200 in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 300-300 in FIG. First, with reference to FIGS. 1-5, the structure of the photovoltaic apparatus by one Embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の一実施形態による光起電力装置では、図1に示すように、光電変換部1の上面(主表面)上に、銅線(金属線)からなる集電極2が、エポキシ系の熱硬化型の導電性ペースト(銀(Ag)ペースト)からなる導電性の接着層3により接着されている。この集電極2および接着層3は、光電変換部1の上面上に、図1のA方向に約2mmのピッチ(中心間間隔)で配置されるとともに、図1のB方向に互いに平行に延びるように複数設けられている。   In the photovoltaic device according to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a collector electrode 2 made of a copper wire (metal wire) is formed on an upper surface (main surface) of the photoelectric conversion unit 1 with an epoxy-based heat. It is adhered by a conductive adhesive layer 3 made of a curable conductive paste (silver (Ag) paste). The collector electrode 2 and the adhesive layer 3 are arranged on the upper surface of the photoelectric conversion unit 1 at a pitch (inter-center distance) of about 2 mm in the A direction of FIG. 1 and extend in parallel to the B direction of FIG. A plurality are provided.

ここで、本実施形態では、集電極2は、約50μmの直径を有する実質的に円形状の断面形状を有するように形成されている。また、集電極2の接着層3と接する領域には、図2および図4に示すように、複数の凹部2aを有する凹凸形状が形成されている。この凹凸形状の凹部2aは、集電極2の延びる方向に交差する断面の外周に沿って所定の間隔で複数設けられているとともに、集電極2の延びる方向(図4のB方向)に沿っても所定の間隔で複数設けられている。また、図3に示すように、凹部2aの深さを凹部深さ(H)、互いに隣接する凹部2aの谷部(底部)同士の距離を凹部ピッチ(P)、凹部2aの開口幅を凹部開口幅(W)とすると、集電極2の凹部2aは、約2μm〜約15μmの凹部深さ(H)と、約2μm〜約15μmの凹部ピッチ(P)と、約1.8μm〜約13μmの凹部開口幅(W)とを有するように形成されている。そして、この凹部2aには、接着層3に含まれる約1.1μmの平均直径(粒子径)を有する銀(Ag)からなる粒状フィラー3aと、約6μmの最大長さ(粒子径)を有する銀(Ag)からなるフレーク状フィラー3bとが充填されている。なお、粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bは、本発明の「金属粒子」の一例である。   Here, in the present embodiment, the collector electrode 2 is formed to have a substantially circular cross-sectional shape having a diameter of about 50 μm. Moreover, in the area | region which contact | connects the contact bonding layer 3 of the collector electrode 2, as shown in FIG.2 and FIG.4, the uneven | corrugated shape which has several recessed part 2a is formed. A plurality of the concave and convex concave portions 2a are provided at predetermined intervals along the outer periphery of the cross section intersecting with the extending direction of the collecting electrode 2, and along the extending direction of the collecting electrode 2 (the B direction in FIG. 4). Are also provided at predetermined intervals. Further, as shown in FIG. 3, the depth of the recess 2a is the recess depth (H), the distance between the valleys (bottoms) of the adjacent recesses 2a is the recess pitch (P), and the opening width of the recess 2a is the recess Assuming the opening width (W), the recess 2a of the collector electrode 2 has a recess depth (H) of about 2 μm to about 15 μm, a recess pitch (P) of about 2 μm to about 15 μm, and about 1.8 μm to about 13 μm. The recess opening width (W) is formed. And this recessed part 2a has the granular filler 3a which consists of silver (Ag) which has the average diameter (particle diameter) of about 1.1 micrometer contained in the contact bonding layer 3, and has the maximum length (particle diameter) of about 6 micrometers. A flaky filler 3b made of silver (Ag) is filled. The granular filler 3a and the flaky filler 3b are examples of the “metal particles” in the present invention.

また、図1に示すように、光電変換部1上の接着層3の両端部から約25mm内側の位置に、集電極2の延びる方向に対して直交する方向(A方向)に延びるように、2つのバスバー電極4が形成されている。このバスバー電極4は、エポキシ系の熱硬化型の導電性ペースト(銀(Ag)ペースト)からなるとともに、約1.5mmの幅を有している。また、集電極2および接着層3と、バスバー電極4とが交差する領域では、図5に示すように、集電極2と接着層3とを覆うように、バスバー電極4が形成されている。このバスバー電極4により、複数の集電極2が互いに電気的に接続されている。   Moreover, as shown in FIG. 1, it extends in a direction (A direction) orthogonal to the direction in which the collector electrode 2 extends, at a position about 25 mm inside from both ends of the adhesive layer 3 on the photoelectric conversion unit 1. Two bus bar electrodes 4 are formed. The bus bar electrode 4 is made of an epoxy-based thermosetting conductive paste (silver (Ag) paste) and has a width of about 1.5 mm. Further, in the region where the collector electrode 2 and the adhesive layer 3 intersect with the bus bar electrode 4, the bus bar electrode 4 is formed so as to cover the collector electrode 2 and the adhesive layer 3 as shown in FIG. A plurality of collector electrodes 2 are electrically connected to each other by the bus bar electrode 4.

また、光電変換部1では、図2に示すように、約1Ω・cmの抵抗率と、約104mm(縦)×約104mm(横)の大きさと、約300μmの厚みとを有するとともに、(100)面を有するn型単結晶シリコン基板5の上面および下面には、テクスチャ構造(凹凸形状)が形成されている。そして、n型単結晶シリコン基板5の上面上に、約5nmの厚みを有する実質的に真性のi型非晶質シリコン層6が形成されている。また、i型非晶質シリコン層6の上面上には、約5nmの厚みを有するp型非晶質シリコン層7と、約80nm〜約100nmの厚みを有する透明導電膜8とが順次形成されている。また、透明導電膜8は、約5質量%のSnOを含有するInOからなるITO(Indium Tin Oxide)膜によって構成されている。 In addition, as shown in FIG. 2, the photoelectric conversion unit 1 has a resistivity of about 1 Ω · cm, a size of about 104 mm (vertical) × about 104 mm (horizontal), and a thickness of about 300 μm, and (100 The texture structure (uneven shape) is formed on the upper surface and the lower surface of the n-type single crystal silicon substrate 5 having a surface. A substantially intrinsic i-type amorphous silicon layer 6 having a thickness of about 5 nm is formed on the upper surface of the n-type single crystal silicon substrate 5. A p-type amorphous silicon layer 7 having a thickness of about 5 nm and a transparent conductive film 8 having a thickness of about 80 nm to about 100 nm are sequentially formed on the upper surface of the i-type amorphous silicon layer 6. ing. The transparent conductive film 8 is constituted by about 5 wt% ITO consisting InO 2 containing SnO 2 of (Indium Tin Oxide) film.

また、n型単結晶シリコン基板5の下面上には、約5nmの厚みを有する実質的に真性のi型非晶質シリコン層9と、約5nmの厚みを有するn型非晶質シリコン層10と、約80nm〜約100nmの厚みを有する透明導電膜11とが順次形成されている。また、透明導電膜11の下面上には、所定の間隔を隔てて互いに平行な方向に延びるように形成された複数のフィンガー電極部12aと、フィンガー電極部12aにより収集された電流を集合させるバスバー電極部(図示せず)とからなる裏面電極12が形成されている。この裏面電極12は、エポキシ系の熱硬化型の導電性ペースト(銀(Ag)ペースト)により形成されている。   Further, on the lower surface of the n-type single crystal silicon substrate 5, a substantially intrinsic i-type amorphous silicon layer 9 having a thickness of about 5 nm and an n-type amorphous silicon layer 10 having a thickness of about 5 nm are formed. The transparent conductive film 11 having a thickness of about 80 nm to about 100 nm is sequentially formed. Also, on the lower surface of the transparent conductive film 11, a plurality of finger electrode portions 12a formed so as to extend in parallel with each other at a predetermined interval, and a bus bar that collects current collected by the finger electrode portions 12a A back electrode 12 including an electrode portion (not shown) is formed. The back electrode 12 is formed of an epoxy thermosetting conductive paste (silver (Ag) paste).

図6〜図8は、本実施形態による光起電力装置の光電変換部への銅線の取付工程を説明するための図である。次に、図1〜図8を参照して、本発明の一実施形態による光起電力装置の製造プロセスについて説明する。   6-8 is a figure for demonstrating the attachment process of the copper wire to the photoelectric conversion part of the photovoltaic apparatus by this embodiment. Next, with reference to FIGS. 1-8, the manufacturing process of the photovoltaic apparatus by one Embodiment of this invention is demonstrated.

まず、図2および図4を参照して、光電変換部1の製造プロセスについて説明する。   First, the manufacturing process of the photoelectric conversion unit 1 will be described with reference to FIGS.

図2および図4に示すように、約1Ω・cmの抵抗率と、約104mm(縦)×約104mm(横)の大きさと、約300μmの厚みとを有するとともに、(100)面を有するn型単結晶シリコン基板5を、アルカリ水溶液によりエッチングすることにより、n型単結晶シリコン基板5の上面および下面に、テクスチャ構造(凹凸形状)を形成する。その後、洗浄することにより不純物を除去する。そして、RFプラズマCVD法を用いて、周波数:約13.56MHz、形成温度:約100℃〜約300℃、反応圧力:約5Pa〜約100Pa、RFパワー:約1mW/cm〜約500mW/cmの条件下で、n型単結晶シリコン基板5の上面上に、約5nmの厚みを有するi型非晶質シリコン層6と、約5nmの厚みを有するp型非晶質シリコン層7とを順次形成する。なお、p型非晶質シリコン層7を形成する際のp型ドーパントとしては、3族元素であるB、Al、Ga、Inが挙げられる。p型非晶質シリコン層7の形成時に、SiH(シラン)ガスなどの原料ガスに、上記したp型ドーパントの少なくとも1つを含む化合物ガスを混合することによって、p型非晶質シリコン層7を形成することが可能である。 2 and 4, n having a resistivity of about 1 Ω · cm, a size of about 104 mm (vertical) × about 104 mm (horizontal), a thickness of about 300 μm, and a (100) plane The textured structure (uneven shape) is formed on the upper and lower surfaces of the n-type single crystal silicon substrate 5 by etching the single crystal silicon substrate 5 with an alkaline aqueous solution. Thereafter, impurities are removed by washing. And using RF plasma CVD method, frequency: about 13.56 MHz, formation temperature: about 100 ° C. to about 300 ° C., reaction pressure: about 5 Pa to about 100 Pa, RF power: about 1 mW / cm 2 to about 500 mW / cm Under the condition 2 , an i-type amorphous silicon layer 6 having a thickness of about 5 nm and a p-type amorphous silicon layer 7 having a thickness of about 5 nm are formed on the upper surface of the n-type single crystal silicon substrate 5. Sequentially formed. Note that p-type dopants for forming the p-type amorphous silicon layer 7 include group III elements B, Al, Ga, and In. When the p-type amorphous silicon layer 7 is formed, a compound gas containing at least one of the above-described p-type dopants is mixed with a source gas such as SiH 4 (silane) gas to thereby form a p-type amorphous silicon layer. 7 can be formed.

次に、上記i型非晶質シリコン層6およびp型非晶質シリコン層7と同様の形成プロセスにより、n型単結晶シリコン基板5の下面上に約5nmの厚みを有するi型非晶質シリコン層9と、約5nmの厚みを有するn型非晶質シリコン層10とを順次形成する。なお、n型非晶質シリコン層10を形成する際のn型ドーパントとしては、5族元素であるP、N、As、Sbが挙げられる。n型非晶質シリコン層10の形成時に、原料ガスに上記したn型ドーパントの少なくとも1つを含む化合物ガスを混合することによって、n型非晶質シリコン層10を形成することが可能である。   Next, an i-type amorphous having a thickness of about 5 nm is formed on the lower surface of the n-type single crystal silicon substrate 5 by the same formation process as the i-type amorphous silicon layer 6 and the p-type amorphous silicon layer 7. A silicon layer 9 and an n-type amorphous silicon layer 10 having a thickness of about 5 nm are sequentially formed. The n-type dopant used when forming the n-type amorphous silicon layer 10 includes P, N, As, and Sb, which are group 5 elements. When the n-type amorphous silicon layer 10 is formed, the n-type amorphous silicon layer 10 can be formed by mixing a compound gas containing at least one of the above-described n-type dopants into the source gas. .

次に、スパッタリング法を用いて、p型非晶質シリコン層7の上面上、および、n型非晶質シリコン層10の下面上に、ITO膜からなる透明導電膜8および11をそれぞれ形成する。具体的には、この透明導電膜8および11の形成時には、SnO粉末を約5質量%含むIn粉末の焼結体からなるターゲットを、スパッタリング装置(図示せず)のチャンバ(図示せず)内のカソード(図示せず)に設置する。この場合、SnO粉末の量を変化させることにより、ITO膜中のSn量を変化させることが可能である。なお、Inに対するSnの量は、約1質量%〜約10質量%が好ましい。 Next, transparent conductive films 8 and 11 made of an ITO film are formed on the upper surface of the p-type amorphous silicon layer 7 and the lower surface of the n-type amorphous silicon layer 10 by sputtering, respectively. . Specifically, when the transparent conductive films 8 and 11 are formed, a target made of a sintered body of In 2 O 3 powder containing about 5% by mass of SnO 2 powder is used as a chamber (see FIG. It installs in the cathode (not shown) in a not shown. In this case, it is possible to change the amount of Sn in the ITO film by changing the amount of SnO 2 powder. The amount of Sn with respect to In is preferably about 1% by mass to about 10% by mass.

そして、p型非晶質シリコン層7およびn型非晶質シリコン層10が形成されたn型単結晶シリコン基板5をカソードと平行に対向配置する。そして、チャンバ(図示せず)を真空排気した後、加熱ヒータ(図示せず)を用いて、基板温度が約200℃になるまで加熱する。そして、基板温度を約200℃にした状態で、ArガスとOガスとの混合ガスを流して圧力を約0.4Pa〜約1.3Paに保持するとともに、カソードに約0.5kW〜約2kWのDC電力を投入することにより放電を開始する。このようにして、透明導電膜8および11をそれぞれp型非晶質シリコン層7の上面上およびn型非晶質シリコン層10の下面上の各々に約80nm〜約100nmの厚みになるまで形成する。 Then, the n-type single crystal silicon substrate 5 on which the p-type amorphous silicon layer 7 and the n-type amorphous silicon layer 10 are formed is disposed in parallel with the cathode. Then, after evacuating the chamber (not shown), the substrate is heated using a heater (not shown) until the substrate temperature reaches about 200 ° C. Then, in a state where the substrate temperature is about 200 ° C., a mixed gas of Ar gas and O 2 gas is flowed to maintain the pressure at about 0.4 Pa to about 1.3 Pa, and at the cathode, about 0.5 kW to about Discharging is started by applying DC power of 2 kW. In this manner, the transparent conductive films 8 and 11 are formed on the upper surface of the p-type amorphous silicon layer 7 and the lower surface of the n-type amorphous silicon layer 10, respectively, to a thickness of about 80 nm to about 100 nm. To do.

次に、図3および図6〜図8を参照して、光電変換部1への銅線の取付工程について説明する。   Next, with reference to FIG. 3 and FIGS. 6-8, the attachment process of the copper wire to the photoelectric conversion part 1 is demonstrated.

まず、約50μmの直径を有する銅線2b(図6参照)の所定の領域に、サンドブラスト法により凹凸形状を形成した後、その凹凸形状が形成された銅線2bをボビン21(図6参照)に巻き取る。具体的には、サンドブラスト法により、約1.8μm〜約13μmの平均粒径を有するアルミナ粒を約49×10N/m〜約29.4×10N/mの噴射圧力で銅線2b(図6参照)に衝突させる。これにより、銅線2bに、平均約2μm〜約15μmの凹部深さ(H)(図3参照)と、平均約2μm〜約15μmの凹部ピッチ(P)と、平均約1.8μm〜約13μmの凹部開口幅(W)とを有する凹凸形状が形成される。なお、銅線2bは、本発明の「金属線」の一例である。なお、凹部深さ(H)および凹部ピッチ(P)が銅線2bの直径(約50μm)に対して約30%以上の大きさである約16μm以上の大きさを有するように凹凸形状を形成した場合には、銅線2b自体の強度が低下するので、後述する光電変換部1への銅線2bの取付工程において、銅線2bが破断しやすくなる。このため、凹部深さ(H)および凹部ピッチ(P)は、約16μm未満の大きさに形成するのが好ましい。 First, after forming a concavo-convex shape by a sandblast method in a predetermined region of a copper wire 2b having a diameter of about 50 μm (see FIG. 6), the copper wire 2b having the concavo-convex shape formed thereon is formed into a bobbin 21 (see FIG. 6) Take up around. Specifically, alumina particles having an average particle size of about 1.8 μm to about 13 μm are sprayed at a spray pressure of about 49 × 10 4 N / m 2 to about 29.4 × 10 4 N / m 2 by sandblasting. It is made to collide with the copper wire 2b (refer FIG. 6). Accordingly, the copper wire 2b has an average recess depth (H) (see FIG. 3) of about 2 μm to about 15 μm, an average recess pitch (P) of about 2 μm to about 15 μm, and an average of about 1.8 μm to about 13 μm. A concave-convex shape having a concave opening width (W) is formed. The copper wire 2b is an example of the “metal wire” in the present invention. The concave / convex shape is formed so that the concave portion depth (H) and the concave portion pitch (P) have a size of about 16 μm or more, which is about 30% or more of the diameter (about 50 μm) of the copper wire 2b. In this case, since the strength of the copper wire 2b itself is reduced, the copper wire 2b is easily broken in the step of attaching the copper wire 2b to the photoelectric conversion unit 1 described later. For this reason, the recess depth (H) and the recess pitch (P) are preferably formed to a size of less than about 16 μm.

次に、図6に示すように、ボビン21から引き出した銅線2bが破断や撓みを生じないように、平行に配置された4本の円柱部22aを有する巻取り部材22を等速で回転するとともに、銅線2bに所定の張力(約0.196N)を付与しながら、銅線2bを巻取り部材22の円柱部22aに約2mmのピッチで平行に配置されるように巻き取る。このとき、銅線2bの凹凸形状が巻取り部材22の回転中心O1に対して外側に向くように巻き取る。   Next, as shown in FIG. 6, the winding member 22 having four cylindrical portions 22a arranged in parallel is rotated at a constant speed so that the copper wire 2b drawn from the bobbin 21 does not break or bend. At the same time, while applying a predetermined tension (about 0.196 N) to the copper wire 2b, the copper wire 2b is wound around the cylindrical portion 22a of the winding member 22 so as to be arranged in parallel at a pitch of about 2 mm. At this time, the copper wire 2b is wound so that the uneven shape is directed outward with respect to the rotation center O1 of the winding member 22.

そして、図7に示すように、銅線2bの凹凸形状が形成された領域に、約50μmの厚みを有するエポキシ系の熱硬化型の導電性ペースト(銀(Ag)ペースト)3cを塗布する。具体的には、円筒状のローラ23から所定の距離を隔てて厚み調節ローラ24を配置し、ローラ23を回転させることにより、ローラ23の表面に約50μmの厚みを有する導電性ペースト3cを塗布する。その後、銅線2bに所定の張力(約0.196N)を付与しながら、ローラ23の導電性ペースト3cを銅線2bに接触させた状態で、ローラ23を回転することにより、導電性ペースト3cを銅線2bに転写する。このとき、導電性ペースト3aの転写速度と同じ大きさでローラ23を平行移動させる。この場合、銅線2bと導電性ペースト3cとの接触面積を小さくすることが可能となる。これにより、導電性ペースト3cを銅線2bから引き離す際に銅線2bにかかる応力を小さくすることが可能となるので、銅線2bが破断や撓みを生じるのを抑制することが可能となる。なお、本実施形態では、導電性ペースト3cには、約1.1μmの平均直径(粒子径)を有する銀(Ag)からなる粒状フィラー3aと、約6μmの最大長さ(粒子径)を有する銀(Ag)からなるフレーク状フィラー3bとが含まれている。   Then, as shown in FIG. 7, an epoxy-based thermosetting conductive paste (silver (Ag) paste) 3c having a thickness of about 50 μm is applied to the region where the concavo-convex shape of the copper wire 2b is formed. Specifically, the thickness adjusting roller 24 is arranged at a predetermined distance from the cylindrical roller 23, and the roller 23 is rotated to apply the conductive paste 3c having a thickness of about 50 μm to the surface of the roller 23. To do. Thereafter, while applying a predetermined tension (about 0.196 N) to the copper wire 2b, the conductive paste 3c is rotated by rotating the roller 23 in a state where the conductive paste 3c of the roller 23 is in contact with the copper wire 2b. Is transferred to the copper wire 2b. At this time, the roller 23 is translated at the same size as the transfer speed of the conductive paste 3a. In this case, the contact area between the copper wire 2b and the conductive paste 3c can be reduced. As a result, the stress applied to the copper wire 2b when the conductive paste 3c is pulled away from the copper wire 2b can be reduced, so that the copper wire 2b can be prevented from being broken or bent. In the present embodiment, the conductive paste 3c has a granular filler 3a made of silver (Ag) having an average diameter (particle diameter) of about 1.1 μm and a maximum length (particle diameter) of about 6 μm. And flaky filler 3b made of silver (Ag).

その後、図8に示すように、光電変換部1を固定台25に固定する。そして、約2mmのピッチで平行に配置されるとともに、導電性ペースト3cが塗布された銅線2bを光電変換部1の所定の領域に配置する。そして、熱硬化型の導電性ペースト3cを光電変換部1の上面に接触させた状態で、ランプヒータ(図示せず)により約200℃の温度で約30分間熱処理を行うことにより、導電性ペースト3cを硬化させて接着層3を形成する。これにより、光電変換部1の上面上に、銅線2bからなる集電極2が形成される。すなわち、本実施形態では、1つのボビン21から引き出した銅線2bを、巻取り部材22の円柱部22aに平行に巻き取り、光電変換部1に接着することにより集電極2を形成するので、集電極2と同数のボビン21から引き出した銅線2bを平行に配置して光電変換部1に接着する従来の方法に比べて、ボビン21の数を減少させることが可能となる。これにより、ボビン21を配置するスペースを省スペース化することが可能となる。なお、本実施形態では、図3に示すように、集電極2は、接着層3に含まれる粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bが凹部2aに充填された状態で形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 8, the photoelectric conversion unit 1 is fixed to the fixed base 25. Then, the copper wires 2b, which are arranged in parallel at a pitch of about 2 mm and coated with the conductive paste 3c, are arranged in a predetermined region of the photoelectric conversion unit 1. Then, with the thermosetting conductive paste 3c in contact with the upper surface of the photoelectric conversion unit 1, a heat treatment is performed at a temperature of about 200 ° C. for about 30 minutes by a lamp heater (not shown), thereby forming the conductive paste. The adhesive layer 3 is formed by curing 3c. Thereby, the collector electrode 2 made of the copper wire 2 b is formed on the upper surface of the photoelectric conversion unit 1. That is, in the present embodiment, the copper wire 2b drawn from one bobbin 21 is wound in parallel with the cylindrical portion 22a of the winding member 22 and bonded to the photoelectric conversion portion 1, thereby forming the collecting electrode 2. The number of bobbins 21 can be reduced as compared with the conventional method in which copper wires 2b drawn from the same number of bobbins 21 as the collecting electrodes 2 are arranged in parallel and bonded to the photoelectric conversion unit 1. Thereby, it is possible to save the space for arranging the bobbin 21. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the collector electrode 2 is formed in a state where the granular filler 3 a and the flaky filler 3 b included in the adhesive layer 3 are filled in the recess 2 a.

次に、図1および図5を参照して、バスバー電極4および裏面電極12の製造プロセスについて説明する。   Next, a manufacturing process of the bus bar electrode 4 and the back electrode 12 will be described with reference to FIGS.

まず、図1に示すように、スクリーン印刷法を用いて、光電変換部1上の接着層3の両端部から約25mm内側の位置に、集電極2および接着層3の延びる方向に対して直交する方向に延びるように、導電性ペーストを転写する。なお、この導電性ペーストとしては、エポキシ系の熱硬化型の導電性ペースト(銀(Ag)ペースト)を用いる。この後、加熱炉内で約200℃で約1時間加熱することにより導電性ペーストを硬化させる。これにより、光電変換部1上の接着層3の所定の領域に、複数の集電極2を互いに接続するバスバー電極4が形成される。このとき、このバスバー電極4が集電極2および接着層3と交差する位置では、図5に示すように、集電極2および接着層3を覆うようにバスバー電極4が形成される。   First, as shown in FIG. 1, the screen printing method is used, and at a position approximately 25 mm inside from both ends of the adhesive layer 3 on the photoelectric conversion unit 1, orthogonal to the extending direction of the collector electrode 2 and the adhesive layer 3. The conductive paste is transferred so as to extend in the direction of the movement. As this conductive paste, an epoxy-based thermosetting conductive paste (silver (Ag) paste) is used. Thereafter, the conductive paste is cured by heating at about 200 ° C. for about 1 hour in a heating furnace. Thereby, a bus bar electrode 4 for connecting the plurality of collector electrodes 2 to each other is formed in a predetermined region of the adhesive layer 3 on the photoelectric conversion unit 1. At this time, at a position where the bus bar electrode 4 intersects the collector electrode 2 and the adhesive layer 3, the bus bar electrode 4 is formed so as to cover the collector electrode 2 and the adhesive layer 3, as shown in FIG.

その後、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ系の熱硬化型の導電性ペースト(銀(Ag)ペースト)を裏面側の透明導電膜11の所定の領域上に転写した後、加熱炉内で約200℃で約1時間加熱することにより導電性ペーストを硬化させて裏面電極12を形成する。これにより、透明導電膜11の下面上に所定の間隔を隔てて互いに平行に延びるように形成された複数のフィンガー電極部12aと、フィンガー電極部12aにより収集された電流を集合させるバスバー電極部(図示せず)とからなる裏面電極12が形成される。このようにして、図1に示した本発明の一実施形態による光起電力装置が作製される。   Thereafter, using a screen printing method, an epoxy thermosetting conductive paste (silver (Ag) paste) is transferred onto a predetermined region of the transparent conductive film 11 on the back surface side, and then is transferred to about 200 in a heating furnace. The back surface electrode 12 is formed by curing the conductive paste by heating at a temperature of about 1 hour. As a result, a plurality of finger electrode portions 12a formed on the lower surface of the transparent conductive film 11 so as to extend in parallel with each other at a predetermined interval, and a bus bar electrode portion that collects the current collected by the finger electrode portions 12a ( A back electrode 12 made of (not shown) is formed. In this way, the photovoltaic device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is manufactured.

本実施形態では、上記のように、集電極2の接着層3に接する領域に、凹凸形状を形成することによって、集電極2の接着層3に接する領域の表面積を大きくすることができるので、集電極2と接着層3との接着面積を大きくすることができる。これにより、集電極2の接着層3に対する接着強度を大きくすることができるので、集電極2が接着層3から剥離するのを抑制することができる。その結果、集電極2が光電変換部1から剥離するのを抑制することができる。また、集電極2と接着層3との接着面積を大きくすることができるので、集電極2と導電性の接着層3との間の接触抵抗が大きくなるのを抑制することができる。これにより、光起電力装置の出力損失が増加するのを抑制することができる。   In the present embodiment, as described above, the surface area of the region in contact with the adhesive layer 3 of the collector electrode 2 can be increased by forming an uneven shape in the region of the collector electrode 2 in contact with the adhesive layer 3. The adhesion area between the collector electrode 2 and the adhesive layer 3 can be increased. Thereby, since the adhesive strength with respect to the adhesive layer 3 of the collector electrode 2 can be enlarged, it can suppress that the collector electrode 2 peels from the adhesive layer 3. FIG. As a result, it is possible to suppress the collector electrode 2 from peeling from the photoelectric conversion unit 1. Moreover, since the adhesion area of the collector electrode 2 and the contact bonding layer 3 can be enlarged, it can suppress that the contact resistance between the collector electrode 2 and the electroconductive contact bonding layer 3 becomes large. Thereby, it can suppress that the output loss of a photovoltaic apparatus increases.

また、本実施形態では、集電極2の凹凸形状に、複数の凹部2aを設けることによって、集電極2の接着層3に接する領域の表面積をより大きくすることができるので、集電極2と接着層3との接着面積をより大きくすることができる。これにより、集電極2の接着層3に対する接着強度をより大きくすることができるので、集電極2が接着層3から剥離するのをより抑制することができる。その結果、集電極2が光電変換部1から剥離するのをより抑制することができる。   Moreover, in this embodiment, since the surface area of the area | region which contact | connects the contact bonding layer 3 of the collector electrode 2 can be enlarged by providing several uneven | corrugated 2a in the uneven | corrugated shape of the collector electrode 2, it adheres to the collector electrode 2 The adhesion area with the layer 3 can be further increased. Thereby, since the adhesive strength with respect to the contact bonding layer 3 of the collector electrode 2 can be enlarged more, it can suppress more that the collector electrode 2 peels from the contact bonding layer 3. FIG. As a result, the collector electrode 2 can be further prevented from peeling from the photoelectric conversion unit 1.

また、本実施形態では、集電極2の凹凸形状の凹部2aに、接着層3の銀(Ag)からなる粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bを充填することによって、集電極2と、接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bとの接触面積を大きくすることができるので、集電極2と接着層3との間の接触抵抗が大きくなるのをより抑制することができる。これにより、光起電力装置の出力損失が増加するのをより抑制することができる。   Moreover, in this embodiment, the collector electrode 2 and the adhesive layer 3 are filled by filling the concave and convex concave portion 2 a of the collector electrode 2 with the granular filler 3 a and the flaky filler 3 b made of silver (Ag) of the adhesive layer 3. Since the contact area between the granular filler 3a and the flaky filler 3b can be increased, the contact resistance between the collector electrode 2 and the adhesive layer 3 can be further suppressed. Thereby, it can suppress more that the output loss of a photovoltaic apparatus increases.

また、本実施形態では、集電極2の凹凸形状の凹部2aの凹部開口幅(W)を、接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bの粒子径よりも大きく形成することによって、集電極2の凹凸形状の凹部2aに、容易に、接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bを充填することができるので、集電極2と接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bとの接触面積を、容易に、大きくすることができる。   In the present embodiment, the collector opening 2 is formed such that the recess opening width (W) of the concave-convex recess 2 a is larger than the particle diameters of the granular filler 3 a and the flaky filler 3 b of the adhesive layer 3. 2 can be easily filled with the granular filler 3a and flaky filler 3b of the adhesive layer 3, so that the collector electrode 2 and the granular filler 3a and flaky filler 3b of the adhesive layer 3 The contact area can be easily increased.

また、本実施形態では、集電極2の凹凸形状の凹部2aを、集電極2の延びる方向に交差する断面の外周に沿って所定の間隔で複数設けるとともに、集電極2の延びる方向に沿っても所定の間隔で複数設けることによって、集電極2の接着層3に接する領域の表面積をより大きくすることができるので、集電極2と接着層3との接着面積をより大きくすることができる。   Further, in the present embodiment, a plurality of concave and convex concave portions 2 a of the collector electrode 2 are provided at predetermined intervals along the outer periphery of the cross section intersecting with the direction in which the collector electrode 2 extends, and along the direction in which the collector electrode 2 extends. In addition, by providing a plurality at predetermined intervals, the surface area of the region in contact with the adhesive layer 3 of the collector electrode 2 can be increased, so that the adhesive area between the collector electrode 2 and the adhesive layer 3 can be increased.

また、本実施形態では、銅線2bの所定の領域に、サンドブラスト法により凹凸形状を形成することによって、銅線2bに容易に凹凸形状を形成することができる。   Moreover, in this embodiment, an uneven | corrugated shape can be easily formed in the copper wire 2b by forming an uneven | corrugated shape in the predetermined area | region of the copper wire 2b by the sandblasting method.

図9は、本発明の一実施形態による効果を確認するために行った実験を説明するための図である。次に、上記した本発明の一実施形態による効果を確認するために行った実験について説明する。この実験では、銅線2bの凹凸形状の大きさを変化させて実施例1−1〜1−5および比較例1−1による光起電力装置を作製するとともに、その作製した光起電力装置について、集電極2の剥離強度および起電力装置の出力を測定した。   FIG. 9 is a diagram for explaining an experiment conducted for confirming the effect according to the embodiment of the present invention. Next, an experiment conducted to confirm the effect of the above-described embodiment of the present invention will be described. In this experiment, the size of the concavo-convex shape of the copper wire 2b was changed, and the photovoltaic devices according to Examples 1-1 to 1-5 and Comparative Example 1-1 were manufactured. The peel strength of the collecting electrode 2 and the output of the electromotive force device were measured.

(実施例1−1)
この実施例1−1では、サンドブラスト法を用いて、約1.8μmの平均粒径を有するアルミナ粒を約49×10N/mの噴射圧力で銅線2bに衝突させることにより、銅線2bに平均約2μmの凹部深さ(H)と、平均約2μmの凹部ピッチ(P)と、平均約1.8μmの凹部開口幅(W)とを有する凹凸形状を形成した。これ以外は、上記実施形態と同様にして、実施例1−1による光起電力装置を作製した。
(Example 1-1)
In Example 1-1, by using a sandblasting method, alumina particles having an average particle diameter of about 1.8 μm were made to collide with the copper wire 2b with an injection pressure of about 49 × 10 4 N / m 2 , thereby producing a copper Concave and convex shapes having an average concave depth (H) of about 2 μm, an average concave pitch (P) of about 2 μm, and an average concave opening width (W) of about 1.8 μm were formed on the line 2b. Except for this, a photovoltaic device according to Example 1-1 was fabricated in the same manner as in the above embodiment.

(実施例1−2)
この実施例1−2では、サンドブラスト法を用いて、約4μmの平均粒径を有するアルミナ粒を約39.2×10N/mの噴射圧力で銅線2bに衝突させることにより、銅線2bに平均約5μmの凹部深さ(H)と、平均約5μmの凹部ピッチ(P)と、平均約4μmの凹部開口幅(W)とを有する凹凸形状を形成した。これ以外は、上記実施形態と同様にして、実施例1−2による光起電力装置を作製した。
(Example 1-2)
In Example 1-2, by using the sandblasting method, alumina particles having an average particle diameter of about 4 μm were made to collide with the copper wire 2b at an injection pressure of about 39.2 × 10 4 N / m 2 , thereby producing a copper Concave and convex shapes having an average recess depth (H) of about 5 μm, an average recess pitch (P) of about 5 μm and an average aperture width (W) of about 4 μm were formed on the line 2b. Except for this, a photovoltaic device according to Example 1-2 was fabricated in the same manner as in the above embodiment.

(実施例1−3)
この実施例1−3では、サンドブラスト法を用いて、約6μmの平均粒径を有するアルミナ粒を約35.3×10N/mの噴射圧力で銅線2bに衝突させることにより、銅線2bに平均約8μmの凹部深さ(H)と、平均約8μmの凹部ピッチ(P)と、平均約6μmの凹部開口幅(W)とを有する凹凸形状を形成した。これ以外は、上記実施形態と同様にして、実施例1−3による光起電力装置を作製した。
(Example 1-3)
In Example 1-3, by using the sandblasting method, alumina particles having an average particle diameter of about 6 μm are made to collide with the copper wire 2b with an injection pressure of about 35.3 × 10 4 N / m 2 , thereby producing a copper Concave and convex shapes having an average recess depth (H) of about 8 μm, an average recess pitch (P) of about 8 μm and an average aperture width (W) of about 6 μm were formed on the line 2b. Except for this, a photovoltaic device according to Example 1-3 was fabricated in the same manner as in the above embodiment.

(実施例1−4)
この実施例1−4では、サンドブラスト法を用いて、約10μmの平均粒径を有するアルミナ粒を約31.4×10N/mの噴射圧力で銅線2bに衝突させることにより、銅線2bに平均約12μmの凹部深さ(H)と、平均約12μmの凹部ピッチ(P)と、平均約10μmの凹部開口幅(W)とを有する凹凸形状を形成した。これ以外は、上記実施形態と同様にして、実施例1−4による光起電力装置を作製した。
(Example 1-4)
In Example 1-4, by using a sandblasting method, alumina particles having an average particle diameter of about 10 μm are made to collide with the copper wire 2b at an injection pressure of about 31.4 × 10 4 N / m 2 , thereby producing copper. Concave and convex shapes having an average concave depth (H) of about 12 μm, an average concave pitch (P) of about 12 μm, and an average concave opening width (W) of about 10 μm were formed on the line 2b. Except for this, a photovoltaic device according to Example 1-4 was fabricated in the same manner as in the above embodiment.

(実施例1−5)
この実施例1−5では、サンドブラスト法を用いて、約13μmの平均粒径を有するアルミナ粒を約29.4×10N/mの噴射圧力で銅線2bに衝突させることにより、銅線2bに平均約15μmの凹部深さ(H)と、平均約15μmの凹部ピッチ(P)と、平均約13μmの凹部開口幅(W)とを有する凹凸形状を形成した。これ以外は、上記実施形態と同様にして、実施例1−5による光起電力装置を作製した。
(Example 1-5)
In Example 1-5, by using a sandblasting method, alumina particles having an average particle diameter of about 13 μm are made to collide with the copper wire 2b at an injection pressure of about 29.4 × 10 4 N / m 2 , thereby producing a copper Concave and convex shapes having an average recess depth (H) of approximately 15 μm, an average recess pitch (P) of approximately 15 μm, and an aperture width (W) of approximately 13 μm on the average were formed on the line 2b. Except for this, a photovoltaic device according to Example 1-5 was fabricated in the same manner as in the above embodiment.

(比較例1−1)
この比較例1−1では、凹凸形状を形成していない銅線を集電極として用いた。これ以外は、上記実施形態と同様にして、比較例1−1による光起電力装置を作製した。
(Comparative Example 1-1)
In Comparative Example 1-1, a copper wire having no uneven shape was used as a collector electrode. Except for this, a photovoltaic device according to Comparative Example 1-1 was produced in the same manner as in the above embodiment.

次に、上記のようにして作製した実施例1−1〜実施例1−5および比較例1−1による光起電力装置について、集電極2の剥離強度を測定した。具体的には、図9に示すように、光電変換部1を固定し、集電極2の一方の端部を引き剥がすとともに、光電変換部1の上面に対して垂直な方向に折り曲げた。そして、折り曲げた集電極2の一方の端部を測定装置26のクリップ26aで挟み、集電極2を上方へ引張ることにより、集電極2が光電変換部1から剥離する際のピーク強度を測定装置26で測定した。   Next, the peel strength of the collector electrode 2 was measured for the photovoltaic devices according to Examples 1-1 to 1-5 and Comparative Example 1-1 manufactured as described above. Specifically, as shown in FIG. 9, the photoelectric conversion unit 1 was fixed, one end of the collector electrode 2 was peeled off, and the photoelectric conversion unit 1 was bent in a direction perpendicular to the upper surface of the photoelectric conversion unit 1. Then, the one end of the bent collector electrode 2 is sandwiched between the clips 26a of the measuring device 26, and the collector electrode 2 is pulled upward to measure the peak intensity when the collector electrode 2 peels from the photoelectric conversion unit 1. 26.

また、上記のようにして作製した実施例1−1〜実施例1−5および比較例1−1による光起電力装置について、ソーラーシミュレーターにより出力を測定した。なお、空気透過量(Air Mass):1.5、放射照度:100mW/cm、温度:25℃の条件で行った。 Moreover, the output was measured with the solar simulator about the photovoltaic apparatus by Example 1-1-Example 1-5 and Comparative Example 1-1 which were produced as mentioned above. The air permeation amount (Air Mass) was 1.5, the irradiance was 100 mW / cm 2 , and the temperature was 25 ° C.

以下の表1に、上記集電極2の剥離強度および光起電力装置の出力の測定結果を示す。なお、この表1には、比較例1−1による剥離強度で規格化した規格化剥離強度、および、比較例1−1による光起電力装置の出力で規格化した規格化出力を示している。   Table 1 below shows the measurement results of the peel strength of the collector electrode 2 and the output of the photovoltaic device. Table 1 shows the normalized peel strength normalized by the peel strength according to Comparative Example 1-1 and the normalized output normalized by the output of the photovoltaic device according to Comparative Example 1-1. .

Figure 2007095941
上記表1の結果から、実施例1−1〜1−5の規格化剥離強度(実施例1−1:1.08、実施例1−2:1.1、実施例1−3:1.08、実施例1−4:1.08、実施例1−5:1.06)は、凹凸形状を有しない銅線を集電極として用いた従来構造による比較例1−1の規格化剥離強度(比較例1−1:1)に比べて大きいことがわかる。すなわち、実施例1−1〜1−5では、比較例1−1に比べて、集電極2の剥離を抑制することができることがわかった。これは、凹凸形状が形成されていない従来構造による比較例1−1の集電極と異なり、凹凸形状が形成されている実施例1−1〜1−5による集電極2では、集電極2と接着層3との接触面積が大きいことにより、集電極2と接着層3との接着強度が大きくなったことによると考えられる。これにより、集電極2が光電変換部1から剥離するのを抑制するためには、集電極2に凹凸形状を形成することが好ましいことが判明した。
Figure 2007095941
From the results of Table 1 above, the normalized peel strengths of Examples 1-1 to 1-5 (Example 1-1: 1.08, Example 1-2: 1.1, Example 1-3: 1. 08, Examples 1-4: 1.08, and Examples 1-5: 1.06) are normalized peel strengths of Comparative Example 1-1 with a conventional structure using a copper wire having no uneven shape as a collecting electrode. It can be seen that it is larger than (Comparative Example 1-1: 1). That is, in Examples 1-1 to 1-5, it was found that peeling of the collector electrode 2 can be suppressed as compared with Comparative Example 1-1. This is different from the collector electrode of Comparative Example 1-1 having a conventional structure in which the concavo-convex shape is not formed, and in the collector electrode 2 according to Examples 1-1 to 1-5 in which the concavo-convex shape is formed, This is considered to be due to the fact that the adhesive strength between the collector electrode 2 and the adhesive layer 3 is increased due to the large contact area with the adhesive layer 3. Thereby, in order to suppress that the collector electrode 2 peels from the photoelectric conversion part 1, it turned out that forming uneven | corrugated shape in the collector electrode 2 is preferable.

また、上記表1の結果から、実施例1−2〜1−5の規格化出力(実施例1−2:1.002、実施例1−3:1.008、実施例1−4:1.009、実施例1−5:1.007)は、凹凸形状を有しない銅線を集電極として用いた従来構造による比較例1−1の規格化出力(比較例1−1:1)に比べて大きいことがわかる。すなわち、実施例1−2〜1−5では、比較例1−1に比べて、光起電力装置の出力を向上させることができることがわかった。これは、凹凸形状が形成されていない従来構造による比較例1−1の集電極と異なり、凹凸形状が形成されている実施例1−2〜1−5による集電極2では、集電極2と接着層3との接触面積が大きいことにより、集電極2と、接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bとの接触面積が大きくなり、集電極2と、接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bとの接触抵抗が低減されたことによると考えられる。なお、実施例1−1による光起電力装置の出力が比較例1−1による光起電力装置の出力に比べて向上しなかったのは、集電極2の凹凸形状の凹部2aの凹部開口幅(W)が接着層3のフレーク状フィラー3bの粒子径に比べて十分に大きく形成されなかったことにより、集電極2の凹凸形状の凹部2aに、接着層3のフレーク状フィラー3bを十分に充填することができなかったためであると考えられる。   Further, from the results of Table 1 above, the normalized outputs of Examples 1-2 to 1-5 (Example 1-2: 1.002, Example 1-3: 1.008, Example 1-4: 1) .009, Example 1-5: 1.007) is a normalized output (Comparative Example 1-1: 1) of Comparative Example 1-1 by a conventional structure using a copper wire having no uneven shape as a collector electrode. It can be seen that it is large. That is, in Examples 1-2 to 1-5, it was found that the output of the photovoltaic device can be improved as compared with Comparative Example 1-1. This is different from the collector electrode of Comparative Example 1-1 having a conventional structure in which the concavo-convex shape is not formed, and in the collector electrode 2 according to Examples 1-2 to 1-5 in which the concavo-convex shape is formed, Since the contact area with the adhesive layer 3 is large, the contact area between the collector electrode 2 and the granular filler 3a and flaky filler 3b of the adhesive layer 3 is increased, and the collector electrode 2, the granular filler 3a of the adhesive layer 3 and It is considered that the contact resistance with the flaky filler 3b was reduced. The output of the photovoltaic device according to Example 1-1 was not improved as compared with the output of the photovoltaic device according to Comparative Example 1-1. (W) was not formed sufficiently larger than the particle diameter of the flaky filler 3b of the adhesive layer 3, so that the flaky filler 3b of the adhesive layer 3 was sufficiently placed in the concave and convex portion 2a of the uneven electrode 2 This is considered to be because it could not be filled.

また、実施例1−3〜1−5による光起電力装置の出力が特に向上したのは、集電極2の凹凸形状の凹部2aの凹部開口幅(W)が、接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bの粒子径に比べて十分に大きく形成されたことにより、集電極2の凹凸形状の凹部2aに、接着層3の粒状フィラー3aおよびフレーク状フィラー3bを十分に充填することができたためであると考えられる。   Further, the output of the photovoltaic device according to Examples 1-3 to 1-5 was particularly improved because the concave opening width (W) of the concave-convex concave portion 2a of the collector electrode 2 was the granular filler 3a of the adhesive layer 3 In addition, the concave and convex portions 2a of the collector electrode 2 can be sufficiently filled with the granular filler 3a and the flaky filler 3b of the adhesive layer 3 by being formed sufficiently larger than the particle size of the flaky filler 3b. It is thought that it was because it was made.

なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments and examples but by the scope of claims for patent, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記実施形態では、n型単結晶シリコン基板上にi型非晶質シリコン層を介してp型非晶質シリコン層を形成した光起電力装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、金属線からなる集電極を用いる構造を有する光起電力装置であれば、単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、薄膜シリコン系、化合物半導体系、色素増感系、有機系などの種々の光起電力装置について本発明を適用することができる。   For example, in the above embodiment, a photovoltaic device in which a p-type amorphous silicon layer is formed on an n-type single crystal silicon substrate via an i-type amorphous silicon layer has been described as an example. Any photovoltaic device having a structure using a collector electrode made of a metal wire, such as a single crystal silicon system, a polycrystalline silicon system, a thin film silicon system, a compound semiconductor system, a dye sensitizing system, an organic system, etc. The present invention can be applied to various photovoltaic devices.

また、上記実施形態では、接着層、バスバー電極および裏面電極の材料として、エポキシ系の熱硬化型の導電性ペーストを用いたが、本発明はこれに限らず、接着層、バスバー電極および裏面電極の材料として、エポキシ系以外の樹脂材料を含む導電性ペーストを用いてもよい。たとえば、ポリエステル系、アクリル系、ポリビニル系、ポリウレタン系およびフェノール系などの樹脂材料を含む導電性ペーストを用いてもよい。ただし、この場合には、各樹脂に適応した硬化条件を用いることによって導電性ペーストを硬化させる必要がある。   In the above embodiment, an epoxy-based thermosetting conductive paste is used as the material for the adhesive layer, bus bar electrode, and back electrode. However, the present invention is not limited to this, and the adhesive layer, bus bar electrode, and back electrode are used. As the material, a conductive paste containing a resin material other than an epoxy resin may be used. For example, a conductive paste containing a resin material such as polyester, acrylic, polyvinyl, polyurethane, and phenol may be used. However, in this case, it is necessary to cure the conductive paste by using curing conditions suitable for each resin.

また、上記実施形態では、集電極の接着層に接する領域のみに凹凸形状を形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、図10に示した本実施形態の第1変形例のように、実質的に円形状の断面形状を有する集電極31の円周面全体に凹凸形状を形成してもよい。この場合、円形状の断面形状を有する集電極31を、捩れた状態で光電変換部1の上面上に取り付けた場合にも、集電極31の接着層3に接する領域に容易に凹凸形状を配置することができるので、集電極31と接着層3との接着面積を容易に大きくすることができる。   In the above-described embodiment, the example in which the concavo-convex shape is formed only in the region in contact with the adhesive layer of the collector electrode is described. However, the present invention is not limited to this, and the first modification example of the present embodiment shown in FIG. As described above, an uneven shape may be formed on the entire circumferential surface of the collector electrode 31 having a substantially circular cross-sectional shape. In this case, even when the collector electrode 31 having a circular cross-sectional shape is attached on the upper surface of the photoelectric conversion unit 1 in a twisted state, the uneven shape is easily arranged in the region of the collector electrode 31 that is in contact with the adhesive layer 3. Therefore, the adhesion area between the collecting electrode 31 and the adhesive layer 3 can be easily increased.

また、上記実施形態では、ボビンから引き出した銅線を、巻取り部材の4本の円柱部に平行に巻き取り光電変換部に接着した例を示したが、本発明はこれに限らず、巻取り部材の円柱部を2本以上設けるとともに、ボビンから引き出した銅線を、巻取り部材の2本以上の円柱部に平行に巻き取り光電変換部に接着してもよいし、巻取り部材に矩形の筒形状または矩形の柱状を有する1つの柱部を設けるとともに、ボビンから引き出した銅線を、巻取り部材の1つの柱部に平行に巻き取り光電変換部に接着してもよい。   In the above embodiment, the copper wire drawn out from the bobbin has been shown to be wound on the photoelectric conversion unit in parallel with the four cylindrical portions of the winding member. However, the present invention is not limited to this, and the winding is not limited thereto. In addition to providing two or more cylindrical portions of the take-up member, the copper wire drawn out from the bobbin may be wound in parallel to the two or more cylindrical portions of the take-up member and bonded to the photoelectric conversion portion, One column portion having a rectangular cylindrical shape or a rectangular column shape may be provided, and the copper wire drawn out from the bobbin may be wound in parallel with the one column portion of the winding member and bonded to the photoelectric conversion unit.

また、本実施形態では、銅線の凹凸形状をサンドブラスト法により形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、凹凸形状が形成された型を銅線に押し付けることにより、銅線に凹凸形状を形成してもよいし、レーザーを銅線表面に照射することにより、銅線に凹凸形状を形成してもよい。   Moreover, although this embodiment demonstrated the example which formed the uneven | corrugated shape of the copper wire by the sandblast method, this invention is not restricted to this, By pressing the type | mold with which the uneven | corrugated shape was formed on a copper wire, An uneven shape may be formed, or the uneven shape may be formed on the copper wire by irradiating the surface of the copper wire with a laser.

また、上記実施形態では、集電極を実質的に円形状の断面形状を有するように形成した例について説明したが本発明はこれに限らず、図11に示した本実施形態の第2変形例のように、集電極32を矩形形状の断面形状を有するとともに、集電極32の接着層3に接着される面に凹部32aを有する凹凸形状を形成してもよい。この場合、集電極32と接着層3との接触面積をより大きくすることができる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which formed the collector electrode so that it had a substantially circular cross-sectional shape, this invention is not limited to this, The 2nd modification of this embodiment shown in FIG. As described above, the collector electrode 32 may have a rectangular cross-sectional shape, and a concave / convex shape having a concave portion 32 a may be formed on the surface of the collector electrode 32 bonded to the adhesive layer 3. In this case, the contact area between the collector electrode 32 and the adhesive layer 3 can be increased.

また、上記実施形態では、導電性ペーストの金属粒子として銀を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、導電性ペーストの金属粒子として、たとえば、金、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属を用いてもよいし、これらの合金を用いてもよい。また、2種類以上の金属を混合して用いることも可能である。   Moreover, in the said embodiment, although the example which used silver as a metal particle of an electrically conductive paste was shown, this invention is not limited to this as long as it has electroconductivity not only this but electroconductivity. As the metal particles of the paste, for example, a metal such as gold, copper, nickel, or aluminum may be used, or an alloy thereof may be used. It is also possible to use a mixture of two or more metals.

また、上記実施形態では、導電性ペーストの金属粒子として、約1.1μmの平均直径を有する粒状フィラーと、約6μmの最大長さを有するフレーク状フィラーを用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、導電性ペーストの金属粒子として、種々の形状および大きさを有するフィラーを組み合わせて用いてもよいし、図12に示した本実施形態の第3変形例のように、粒状フィラーのみを用いてもよいし、フレーク状フィラーのみを用いてもよい。   In the above embodiment, an example in which a granular filler having an average diameter of about 1.1 μm and a flaky filler having a maximum length of about 6 μm is used as the metal particles of the conductive paste is described. However, the present invention is not limited to this, and as the metal particles of the conductive paste, fillers having various shapes and sizes may be used in combination, or as in the third modification of the present embodiment shown in FIG. Only a filler may be used or only a flaky filler may be used.

また、上記実施形態では、n型単結晶シリコン基板の上面および下面にテクスチャ構造を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、n型単結晶シリコン基板の上面および下面にテクスチャ構造(凹凸形状)を形成しなくてもよい。   In the above embodiment, the texture structure is formed on the upper and lower surfaces of the n-type single crystal silicon substrate. However, the present invention is not limited to this, and the texture structure is formed on the upper and lower surfaces of the n-type single crystal silicon substrate. (Uneven shape) may not be formed.

また、上記実施形態では、1つの光電変換部を用いて光起電力装置を作製した例について説明したが、本発明はこれに限らず、2つ以上の光電変換部を用いて光起電力装置を作製してもよい。この場合、図13に示した本実施形態の第4変形例のように、凹凸形状(図示せず)が形成された銅線(金属線)からなる集電極33を隣接する光電変換部1の裏面電極として用いてもよい。また、複数の集電極33を互いに接続するためにバスバー電極(図示せず)を設けてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which produced the photovoltaic device using one photoelectric conversion part, this invention is not limited to this, A photovoltaic device is used using two or more photoelectric conversion parts. May be produced. In this case, as in the fourth modification of the present embodiment shown in FIG. 13, the collector electrode 33 made of a copper wire (metal wire) formed with an uneven shape (not shown) is connected to the adjacent photoelectric conversion unit 1. It may be used as a back electrode. A bus bar electrode (not shown) may be provided to connect the plurality of collector electrodes 33 to each other.

また、上記実施形態では、集電極として約50μmの直径を有する円形の断面の銅線を用いたが、本発明はこれに限らず、集電極として種々の構成の金属線を用いることができる。たとえば、約50μm以外の直径を有する金属線や、銅線以外の金属や合金などからなる金属線や、表面の一部または全部に金属または合金のメッキを施した金属線などを集電極として用いることができる。また、集電極を配置する数および間隔についても、種々の構成を適用することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the copper wire of the circular cross section which has a diameter of about 50 micrometers was used as a collector electrode, this invention is not restricted to this, The metal wire of various structures can be used as a collector electrode. For example, a metal wire having a diameter other than about 50 μm, a metal wire made of a metal or an alloy other than a copper wire, or a metal wire obtained by plating a metal or alloy on a part or all of the surface is used as a collecting electrode. be able to. Various configurations can also be applied to the number and interval of collecting electrodes.

また、上記実施形態では、約1.5mmの幅を有する2本のバスバー電極をそれぞれ光電変換部の両側の端部から約25mmの位置に互いに平行な方向に延びるように形成したが、本発明はこれに限らず、バスバー電極の数、幅および形成位置として上記以外の種々の構成を適用することができる。   In the above embodiment, the two bus bar electrodes having a width of about 1.5 mm are formed so as to extend in parallel to each other at positions of about 25 mm from the end portions on both sides of the photoelectric conversion unit. However, the present invention is not limited to this, and various configurations other than the above can be applied to the number, width, and formation position of the bus bar electrodes.

また、上記実施形態では、バスバー電極と集電極とが交差する領域において、バスバー電極が集電極上を覆うように構成したが、本発明はこれに限らず、バスバー電極と集電極とが電気的に接続されていれば、バスバー電極と集電極とが交差する領域において、集電極の上面上の全ての領域を覆うようにバスバー電極が形成されている必要はなく、集電極の上面の一部のみを覆うように、バスバー電極を設けてもよい。   In the above embodiment, the bus bar electrode covers the collector electrode in the region where the bus bar electrode and the collector electrode intersect. However, the present invention is not limited to this, and the bus bar electrode and the collector electrode are electrically connected. The bus bar electrode does not need to be formed so as to cover the entire area on the upper surface of the collector electrode in the region where the bus bar electrode and the collector electrode intersect, but a part of the upper surface of the collector electrode A bus bar electrode may be provided so as to cover only.

また、上記実施形態では、裏面電極を光電変換部の表面側の接着層を形成した後に形成したが、本発明はこれに限らず、透明導電膜を形成した後、接着層を形成する前に裏面電極を形成してもよい。また、接着層に集電極を接触させた後に裏面電極を形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the back surface electrode was formed after forming the contact bonding layer of the surface side of a photoelectric conversion part, this invention is not restricted to this, Before forming an contact bonding layer after forming a transparent conductive film A back electrode may be formed. Further, the back electrode may be formed after bringing the collector electrode into contact with the adhesive layer.

また、上記実施形態では、導電性ペースト(銀(Ag)ペースト)を加熱して硬化させることにより裏面電極を形成しているが、本発明はこれに限らず、上記以外の方法により裏面電極を形成してもよい。たとえば、Alなどを蒸着することにより裏面電極を形成したり、表面側の集電極と同様に、金属線を接着層により接着することによって裏面電極を形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although a back surface electrode is formed by heating and hardening an electrically conductive paste (silver (Ag) paste), this invention is not limited to this, A back surface electrode is formed by methods other than the above. It may be formed. For example, the back electrode may be formed by evaporating Al or the like, or the back electrode may be formed by adhering a metal wire with an adhesive layer in the same manner as the collector electrode on the front surface side.

また、上記実施形態では、裏面側の透明導電膜の下面上にバスバー電極部とフィンガー電極部とからなる裏面電極を形成したが、本発明はこれに限らず、裏面側の透明導電膜の下面上の全体を覆うように裏面電極を形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the back surface electrode which consists of a bus-bar electrode part and a finger electrode part was formed on the lower surface of the transparent conductive film of a back surface side, this invention is not limited to this, The lower surface of the transparent conductive film of a back surface side A back electrode may be formed so as to cover the entire top.

また、上記実施形態では、半導体材料として、シリコン(Si)を用いたが、本発明はこれに限らず、SiGe、SiGeC、SiC、SiN、SiGeN、SiSn、SiSnN、SiSnO、SiO、Ge、GeC、GeNのうちのいずれかの半導体を用いてもよい。この場合、これらの半導体は、結晶質、または、水素およびフッ素の少なくともいずれか一方を含む非晶質または微結晶であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although silicon (Si) was used as a semiconductor material, this invention is not restricted to this, SiGe, SiGeC, SiC, SiN, SiGeN, SiSn, SiSnN, SiSnO, SiO, Ge, GeC, Any semiconductor of GeN may be used. In this case, these semiconductors may be crystalline or amorphous or microcrystalline containing at least one of hydrogen and fluorine.

また、上記実施形態では、透明導電膜を構成する材料として、Snをドープした酸化インジウム(ITO)を用いたが、本発明はこれに限らず、ITO膜以外の材料からなる透明導電膜を用いてもよい。たとえば、Zn、As、Ca、Cu、F、Ge、Mg、S、SiおよびTeの少なくとも1つを化合物粉末として適量、酸化インジウム粉末(In)に混ぜて焼結することにより作製したターゲットを用いて形成した透明導電膜を用いてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the indium oxide (ITO) which doped Sn was used as a material which comprises a transparent conductive film, this invention is not restricted to this, The transparent conductive film which consists of materials other than ITO film | membrane is used. May be. For example, it was prepared by mixing an appropriate amount of at least one of Zn, As, Ca, Cu, F, Ge, Mg, S, Si and Te as a compound powder with indium oxide powder (In 2 O 3 ) and sintering. A transparent conductive film formed using a target may be used.

また、上記実施形態では、RFプラズマCVD法を用いて非晶質シリコン層を形成したが、本発明はこれに限らず、蒸着法、スパッタリング法、マイクロ波プラズマCVD法、ECR法、熱CVD法、LPCVD(減圧CVD)法など他の方法を用いて、非晶質シリコン層を形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the amorphous silicon layer was formed using RF plasma CVD method, this invention is not limited to this, Vapor deposition method, sputtering method, microwave plasma CVD method, ECR method, thermal CVD method The amorphous silicon layer may be formed using other methods such as LPCVD (low pressure CVD).

また、上記実施形態では、透明導電膜を構成するITO膜のスパッタリング時に、Arガスを用いたが、本発明はこれに限らず、He、Ne、Kr、Xeの他の不活性ガスまたはこれらの混合気体を用いることも可能である。   Moreover, in the said embodiment, Ar gas was used at the time of sputtering of the ITO film | membrane which comprises a transparent conductive film, However, this invention is not restricted to this, He, Ne, Kr, other inert gas of Xe, or these It is also possible to use a mixed gas.

また、上記実施形態では、スパッタリング時の放電動作を、DC電力を用いて行ったが、本発明はこれに限らず、パルス変調DC放電や、RF放電、VHF放電、マイクロ波放電などを用いてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the discharge operation | movement at the time of sputtering was performed using DC electric power, this invention is not limited to this, Pulse modulation DC discharge, RF discharge, VHF discharge, microwave discharge etc. are used. Also good.

本発明の一実施形態による光起電力装置の構成を示した上面図である。It is the top view which showed the structure of the photovoltaic apparatus by one Embodiment of this invention. 図1の100−100線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 100-100 line of FIG. 図1に示した一実施形態による光起電力装置の接着層付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the adhesive layer vicinity of the photovoltaic device by one Embodiment shown in FIG. 図1の200−200線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 200-200 line | wire of FIG. 図1の300−300線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 300-300 line | wire of FIG. 本実施形態による光起電力装置の光電変換部への銅線の取付工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment process of the copper wire to the photoelectric conversion part of the photovoltaic apparatus by this embodiment. 本実施形態による光起電力装置の光電変換部への銅線の取付工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment process of the copper wire to the photoelectric conversion part of the photovoltaic apparatus by this embodiment. 本実施形態による光起電力装置の光電変換部への銅線の取付工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment process of the copper wire to the photoelectric conversion part of the photovoltaic apparatus by this embodiment. 本発明の一実施形態による効果を確認するために行った実験を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the experiment conducted in order to confirm the effect by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の第1変形例による光起電力装置の集電極を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the collector electrode of the photovoltaic apparatus by the 1st modification of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の第2変形例による光起電力装置の集電極を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the collector electrode of the photovoltaic apparatus by the 2nd modification of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の第3変形例による光起電力装置の接着層を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the contact bonding layer of the photovoltaic apparatus by the 3rd modification of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の第4変形例による光起電力装置の集電極を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the collector electrode of the photovoltaic apparatus by the 4th modification of one Embodiment of this invention. 従来の一例による光起電力装置の構成を示した上面図である。It is the top view which showed the structure of the photovoltaic apparatus by an example of the past. 図14の400−400線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 400-400 line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 光電変換部
2 集電極
2a 凹部
2b 銅線(金属線)
3 接着層
3a 粒状フィラー(金属粒子)
3b フレーク状フィラー(金属粒子)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoelectric conversion part 2 Collector electrode 2a Recessed part 2b Copper wire (metal wire)
3 Adhesive layer 3a Granular filler (metal particles)
3b Flaky filler (metal particles)

Claims (7)

光電変換部と、
前記光電変換部の主表面に取り付けられ、金属線からなる集電極と、
前記集電極を前記光電変換部の主表面に対して接着するための導電性の接着層とを備え、
前記集電極の少なくとも前記接着層に接する領域には、凹凸形状が形成されている、光起電力装置。
A photoelectric conversion unit;
A collector electrode attached to the main surface of the photoelectric conversion unit and made of a metal wire;
A conductive adhesive layer for adhering the collector electrode to the main surface of the photoelectric conversion unit;
A photovoltaic device, wherein an uneven shape is formed in at least a region of the collector electrode that is in contact with the adhesive layer.
前記集電極の前記凹凸形状には、複数の凹部が設けられている、請求項1に記載の光起電力装置。   The photovoltaic device according to claim 1, wherein the concave-convex shape of the collector electrode is provided with a plurality of concave portions. 前記接着層は、金属粒子を含有し、
前記集電極の前記凹凸形状の凹部には、前記接着層の前記金属粒子が充填されている、請求項1または2に記載の光起電力装置。
The adhesive layer contains metal particles,
3. The photovoltaic device according to claim 1, wherein the concave and convex portions of the collector electrode are filled with the metal particles of the adhesive layer.
前記集電極の前記凹凸形状の前記凹部の開口幅は、前記接着層の前記金属粒子の粒子径よりも大きい、請求項3に記載の光起電力装置。   The photovoltaic device according to claim 3, wherein an opening width of the concave portion of the concave-convex shape of the collector electrode is larger than a particle diameter of the metal particles of the adhesive layer. 前記集電極は、実質的に円形状の断面形状を有し、
前記集電極の円周面全体に前記凹凸形状が形成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光起電力装置。
The collector electrode has a substantially circular cross-sectional shape;
The photovoltaic device of any one of Claims 1-4 in which the said uneven | corrugated shape is formed in the whole circumferential surface of the said collector electrode.
前記集電極の前記凹凸形状の凹部は、前記集電極の延びる方向に交差する断面の外周に沿って所定の間隔で複数設けられているとともに、前記集電極の延びる方向に沿っても所定の間隔で複数設けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光起電力装置。   A plurality of the concave and convex concave portions of the collector electrode are provided at predetermined intervals along the outer periphery of a cross section intersecting with the extending direction of the collector electrode, and at predetermined intervals along the extending direction of the collector electrode. The photovoltaic device according to claim 1, wherein a plurality of the photovoltaic devices are provided. 金属線の所定の領域に、サンドブラスト法により凹凸形状を形成する工程と、
前記金属線の前記凹凸形状が形成された領域を、導電性の接着層により光電変換部の主表面に接着することにより、集電極を形成する工程とを備えた、光起電力装置の製造方法。
Forming a concavo-convex shape by a sandblasting method in a predetermined region of the metal wire;
A method of manufacturing a photovoltaic device, comprising: a step of forming a collector electrode by adhering a region of the metal wire with the uneven shape formed thereon to a main surface of a photoelectric conversion unit with a conductive adhesive layer. .
JP2005282440A 2005-09-28 2005-09-28 Photovoltaic device Expired - Fee Related JP4549271B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005282440A JP4549271B2 (en) 2005-09-28 2005-09-28 Photovoltaic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005282440A JP4549271B2 (en) 2005-09-28 2005-09-28 Photovoltaic device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009231812A Division JP4958958B2 (en) 2009-10-05 2009-10-05 Method for manufacturing photovoltaic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007095941A true JP2007095941A (en) 2007-04-12
JP4549271B2 JP4549271B2 (en) 2010-09-22

Family

ID=37981280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005282440A Expired - Fee Related JP4549271B2 (en) 2005-09-28 2005-09-28 Photovoltaic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4549271B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101669258A (en) * 2007-05-09 2010-03-10 日立化成工业株式会社 Method for connecting conductor, member for connecting conductor, connecting structure and solar cell module
WO2011118688A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 三洋電機株式会社 Solar cell, solar cell module, electronic component, and production method for solar cell
JP2012182480A (en) * 2007-09-26 2012-09-20 Hitachi Chem Co Ltd Solar cell module and conductor connection member
US10186627B2 (en) 2007-05-09 2019-01-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. Conductor connection member, connection structure, and solar cell module

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036867A (en) * 1989-06-05 1991-01-14 Mitsubishi Electric Corp Electrode structure of photovoltaic device, forming method, and apparatus for manufacture thereof
US5474621A (en) * 1994-09-19 1995-12-12 Energy Conversion Devices, Inc. Current collection system for photovoltaic cells
JPH0918034A (en) * 1995-06-28 1997-01-17 Canon Inc Electrode structure of photovoltaic element and its manufacturing method
JP2004134656A (en) * 2002-10-11 2004-04-30 Sharp Corp Solar cell fabricating method and solar cell fabricated thereby
JP2005085924A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd Photovoltaic device and its manufacturing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036867A (en) * 1989-06-05 1991-01-14 Mitsubishi Electric Corp Electrode structure of photovoltaic device, forming method, and apparatus for manufacture thereof
US5474621A (en) * 1994-09-19 1995-12-12 Energy Conversion Devices, Inc. Current collection system for photovoltaic cells
JPH0918034A (en) * 1995-06-28 1997-01-17 Canon Inc Electrode structure of photovoltaic element and its manufacturing method
JP2004134656A (en) * 2002-10-11 2004-04-30 Sharp Corp Solar cell fabricating method and solar cell fabricated thereby
JP2005085924A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd Photovoltaic device and its manufacturing method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101669258A (en) * 2007-05-09 2010-03-10 日立化成工业株式会社 Method for connecting conductor, member for connecting conductor, connecting structure and solar cell module
JP2012009884A (en) * 2007-05-09 2012-01-12 Hitachi Chem Co Ltd Conductive body connecting method, conductive body connecting member, connecting structure, and solar cell module
US9660131B2 (en) 2007-05-09 2017-05-23 Hitachi Chemical Company, Ltd. Method for connecting conductor, member for connecting conductor, connecting structure and solar cell module
US10032952B2 (en) 2007-05-09 2018-07-24 Hitachi Chemical Company, Ltd. Connecting structure and solar cell module
US10186627B2 (en) 2007-05-09 2019-01-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. Conductor connection member, connection structure, and solar cell module
JP2012182480A (en) * 2007-09-26 2012-09-20 Hitachi Chem Co Ltd Solar cell module and conductor connection member
WO2011118688A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 三洋電機株式会社 Solar cell, solar cell module, electronic component, and production method for solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP4549271B2 (en) 2010-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1082727C (en) Group of cell elements, and solar cell module and production method thereof
JP5380810B2 (en) Solar cell module
JP2008147567A (en) Solar-battery module and method of manufacturing solar-battery module
JP2008159895A (en) Solar cell and solar cell module
WO2012173203A1 (en) Solar cell and method for manufacturing same
WO2011118688A1 (en) Solar cell, solar cell module, electronic component, and production method for solar cell
US7947895B2 (en) Photovoltaic device
JPWO2015147225A1 (en) Solar cell module and manufacturing method thereof
JP2011181966A (en) Solar battery cell and solar battery module
JP4549271B2 (en) Photovoltaic device
JP4958958B2 (en) Method for manufacturing photovoltaic device
JPH08330615A (en) Series solar cell and manufacture thereof
JP2005268466A (en) Photovoltaic device
JP2013030665A (en) Photoelectric conversion device module, manufacturing method of the same, and photoelectric conversion device
JPH06140651A (en) Solar cell module
JP4854105B2 (en) Thin film solar cell module and manufacturing method thereof
WO2014054605A1 (en) Photoelectric conversion device, method for manufacturing photoelectric conversion device, and photoelectric conversion module
JP4219238B2 (en) Photovoltaic device and manufacturing method thereof
JP2005229089A (en) Photovoltaic device
WO2016072415A1 (en) Photoelectric conversion element
JP6151566B2 (en) SOLAR CELL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND SOLAR CELL MODULE
JP2011181965A (en) Method for manufacturing solar battery cell and method for manufacturing solar battery module
JP2016189439A (en) Solar cell element and manufacturing method of the same
JP4781092B2 (en) Photovoltaic device manufacturing method and manufacturing apparatus
JP2000196121A (en) Photovoltaic element module and its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100608

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100706

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees