CN101395722B - 太阳能电池单元和使用该太阳能电池单元的太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池单元和使用该太阳能电池单元的太阳能电池模块，该太阳能电池单元在与基板的主面平行的投影面上交替地排列有线状的n指状部件和p指状部件，且按照规定的排列方向排列，其包括：与上述n指状部件连接并与上述p指状部件绝缘的n汇流条电极；和与上述p指状部件连接并与上述n指状部件绝缘的p汇流条电极。上述n汇流条电极和上述p汇流条电极设置在上述基板的同一主面侧，在上述投影面上与上述n指状部件和上述p指状部件交叉，相对上述规定的排列方向具有倾斜。

Description

太阳能电池单元和使用该太阳能电池单元的太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及在与基板的主面平行的投影面上交替地排列有线状的n指状部件和p指状部件的太阳能电池单元和使用该太阳能电池单元的太阳能电池模块。
背景技术
历来，在使用结晶类Si太阳能电池的太阳能电池模块中，在各太阳能电池单元的表面和背面的一面上设置有p型区域，在各太阳能电池单元的表面和背面的另一面上设置有n型区域。在这种太阳能电池模块中，设置在一个太阳能电池单元的表面上的表面电极和设置在与一个太阳能电池单元邻接的另一个太阳能电池单元的背面上的背面电极通过配线连接(例如，日本专利第3670834号公报([0017]和图1等)。
在这种太阳能电池模块中，存在以下问题：因为一个太阳能电池单元的表面电极和另一个太阳能电池单元的背面电极通过配线连接，所以跨越各太阳能电池单元的表面和背面的加工引起配线的位置精度的降低、太阳能电池单元的破损等。
与此相对，作为避免跨越各太阳能电池单元的表面和背面的加工的技术，提案有使相互邻接的太阳能电池单元的极性交替地反向，配置各太阳能电池单元的技术(例如，日本专利第3679611号公报(权利要求项1，[0007]和图2等)。
具体而言，假定在一个太阳能电池单元的表面上设置有p型区域，则在与一个太阳能电池单元邻接的另一个太阳能电池单元的表面上设置有n型区域，设置在一个太阳能电池单元的表面上的表面电极和设置在另一个太阳能电池单元的表面上的表面电极通过配线连接。由此，避免了跨越各太阳能电池单元的表面和背面的加工。
此外，还提案有：通过将p型区域和n型区域双方设置在太阳能电池单元的背面，消除在太阳能电池单元的表面上设置电极的必要，能够扩大太阳光的受光面积，并提高变换效率的太阳能电池模块。
一般而言，作为将p型区域和n型区域双方设置在太阳能电池单元的背面的太阳能电池模块的一个例子，能够列举具有图13所示的结构的太阳能电池模块。图13是表示现有技术的太阳能电池模块的背面的图。
如图13所示，各太阳能电池单元具有n电极630、p电极640、与n电极630电连接的金属片673和绝缘区域675。并且，太阳能电池单元a的p电极640和太阳能电池单元b的n电极630通过多个接片(tab)671(接片671a～接片671c)连接(例如，A.Schoenecker，“A industrialmulti-crystalline ewt solar cell with screen printed metallization”，第14次欧洲光电太阳能会议。巴塞罗那，1997年，796～799页)。
但是，在上述现有技术中，为了使n电极和p电极相互绝缘，对n电极和p电极的形状、配置有限制。同样，也对相互连接各太阳能电池单元的接片的形状、配置有限制。
因此，难以通过对各电极和接片等的形状、配置进行设计而提高变换效率。
发明内容
在本发明的一个特征中，一种太阳能电池单元在与基板(n型结晶类Si基板20)的主面平行的投影面上交替地排列有线状的n指状部件(n指状部件50)和p指状部件(p指状部件60)，且按照规定的排列方向(排列方向a)排列，该太阳能电池单元包括：与上述n指状部件连接并与上述p指状部件绝缘的n汇流条电极(n汇流条73)；和与上述p指状部件连接并与上述n指状部件绝缘的p汇流条电极(p汇流条71)，上述n汇流条电极和上述p汇流条电极设置在上述基板的同一主面侧，在上述投影面上与上述n指状部件和上述p指状部件交叉，相对上述规定的排列方向具有倾斜。
根据上述特征，n汇流条电极和p汇流条电极在与基板的主面平行的投影面上与线状的n指状部件和p指状部件交叉。从而，能够提高n汇流条电极和p汇流条电极的形状、配置等的自由度。即，不仅能够提高变换效率，还能够提高设计的自由度。
并且，n汇流条电极和p汇流条电极相对配置太阳能电池单元的规定的排列方向具有倾斜。从而，即使不使相互邻接的太阳能电池单元的极性反向，或不使相互邻接的太阳能电池单元的方向反向，也能够串联连接相互邻接的太阳能电池单元。
在本发明的上述特征中，优选：上述p指状部件设置在上述基板的表面侧主面上，上述n指状部件设置在上述基板的背面侧主面上，上述n汇流条电极和上述p汇流条电极设置在上述背面侧主面上，设置有从上述表面侧主面朝向上述背面侧主面贯通上述基板的通孔，上述通孔连接设置在上述表面侧主面上的上述p指状部件和设置在上述背面侧主面上的上述p汇流条电极。
在本发明的上述特征中，优选：上述n指状部件未设置在设置有上述p汇流条电极的区域，而以夹着上述p汇流条电极的方式设置，夹着上述p汇流条电极并设置在上述n汇流条电极的相反侧的上述n指状部件与上述n汇流条电极连接。
在本发明的上述特征中，优选：夹着上述p汇流条电极并设置在上述n汇流条电极的相反侧的上述n指状部件相互连接的第一导电性部件沿上述规定的排列方向设置，上述p汇流条电极从上述规定的排列方向的上述基板的侧边起隔开规定区域设置，在上述规定区域中，设置有连接上述第一导电性部件和上述n汇流条电极的第二导电性部件。
在本发明的上述特征中，优选：在上述投影面上通过上述规定区域的上述p指状部件，与对应于在上述投影面上不通过上述规定区域的上述p指状部件的上述通孔连接。
本发明的一个特征为一种太阳能电池模块，其按照规定的排列方向排列有多个太阳能电池单元，该太阳能电池单元在与基板的主面平行的投影面上交替地排列有线状的n指状部件和p指状部件，上述太阳能电池单元包括：与上述n指状部件连接并与上述p指状部件绝缘的n汇流条电极；和与上述p指状部件连接并与上述n指状部件绝缘的p汇流条电极，上述n汇流条电极和上述p汇流条电极设置在上述基板的同一主面侧，在上述投影面上与上述n指状部件和上述p指状部件交叉，相对上述规定的排列方向具有倾斜。
在本发明的上述特征中，优选：太阳能电池模块还包括接片配线(铜制接片配线72)，该接片配线配置在作为上述太阳能电池单元的一个太阳能电池单元的上述n汇流条电极上、和作为与上述一个太阳能电池单元邻接的上述太阳能电池单元的另一个太阳能电池单元的上述p汇流条电极上，并连接上述n汇流条电极和上述p汇流条电极，上述一个太阳能电池单元的上述n汇流条电极和上述另一个太阳能电池单元的上述p汇流条电极配置在大致直线上。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的截面的图(其一)。
图2是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的背面的图。
图3是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的截面的图(其二)。
图4是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块200的图。
图5是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块200的背面的图。
图6是表示本发明的第二实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。
图7是表示本发明的第二实施方式的太阳能电池模块200的背面的图。
图8是表示本发明的第三实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。
图9是表示本发明的第三实施方式的太阳能电池模块200的图。
图10是表示本发明的第四实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。
图11是表示本发明的第四实施方式的太阳能电池模块200的图。
图12是表示本发明的第四实施方式的太阳能电池单元100的图。
图13是表示现有技术的太阳能电池模块的背面的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。而且，在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的标号。但是，应该留意附图是示意性的附图。
(第一实施方式)
(太阳能电池单元的结构)
以下，参照附图，对本发明的第一实施方式的太阳能电池单元的结构进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。而且，图1是从后述的图2所示的A方向看太阳能电池单元100时的截面图。
如图1所示，太阳能电池单元100具有钝化(passivation)膜10、n型结晶类Si基板20、n型a-Si层30、p型a-Si层40、n指状部件50、和p指状部件60。
钝化膜10是非晶Si层，具有保护太阳能电池单元100的功能。此外，n型a-Si层30和p型a-Si层40也可以由与n型结晶类Si基板20相同的结晶类Si构成。并且，非晶Si层既可以是非晶Si层单独的层，也可以是叠层有非晶Si层和透明导电膜层的层。而且，钝化膜10也可以由氧化硅、氮化硅构成。
n型结晶类Si基板20是吸收透过钝化膜10后的太阳光的基板，在n型结晶类Si基板20中，由太阳光生成电子和空穴。
n型a-Si层30是n型非晶Si层，在n型结晶类Si基板20中生成的电子汇聚在n型a-Si层30中。
p型a-Si层40是p型非晶Si层，在n型结晶类Si基板20中生成的空穴汇聚在p型a-Si层40中。
n指状部件50设置在太阳能电池单元100的背面，配置在n型a-Si层30上。并且，汇聚在n型a-Si层30中的电子通过n指状部件50被取出。而且，n指状部件50与n型a-Si层30连接，与p型a-Si层40绝缘。其中，n指状部件50通过印刷法形成。
p指状部件60设置在太阳能电池单元100的背面，配置在p型a-Si层40上。并且，汇聚在p型a-Si层40中的空穴通过p指状部件60被取出。而且，p指状部件60与p型a-Si层40连接，与n型a-Si层30绝缘。其中，p指状部件60与n指状部件50同样通过印刷法形成。
接着，参照附图，对本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的背面进行说明。图2是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的背面的图。
如图2所示，在太阳能电池单元100的背面上，除了上述n指状部件50和p指状部件60以外，还设置有p汇流条71和n汇流条73。
上述的n指状部件50沿n型a-Si层30配置，具有线状的形状。同样，上述的p指状部件60沿p型a-Si层40配置，具有线状的形状。
此外，n指状部件50和p指状部件60朝向排列方向a交替地排列。即，n指状部件50和p指状部件60交替地排列在与n型结晶类Si基板20的主面平行的投影面上。而且，所谓排列方向a是在太阳能电池模块中排列各个太阳能电池单元100的方向。
p汇流条71与p指状部件60连接，与n指状部件50绝缘。并且，p汇流条71具有通过p指状部件60取出空穴的功能。而且，p汇流条71在与n型结晶类Si基板20的主面平行的投影面上与n指状部件50和p指状部件60交叉。并且，p汇流条71与排列方向a不平行，相对排列方向a具有规定的倾斜(θp)。其中，p汇流条71通过印刷法形成。
n汇流条73与n指状部件50连接，与p指状部件60绝缘。并且，n汇流条73具有通过n指状部件50取出电子的功能。而且，n汇流条73在与n型结晶类Si基板20的主面平行的投影面上与n指状部件50和p指状部件60交叉。而且，n汇流条73不与排列方向a平行，其相对排列方向a具有规定的倾斜(θn)。其中，n汇流条73与p汇流条71同样地通过印刷法形成。
接着，参照附图，对本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的截面进行说明。图3是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。而且，图3是从上述图2所示的B方向看太阳能电池单元100的截面图。
如图3所示，p汇流条71通过绝缘层75与n指状部件50绝缘。此处，绝缘层75例如以下述方式形成。具体而言，在p指状部件60上涂敷抗蚀剂后，沿配置p汇流条71的部分形成绝缘膜(例如，聚酰亚胺)。接着，通过剥离加工除去涂敷有抗蚀剂(resist)的部分的绝缘膜，形成绝缘层75。
此外，虽然在图3中未图示，n汇流条73也通过与p汇流条71相同的方法与p指状部件60绝缘。
(太阳能电池模块的结构)
下面，参照附图，对本发明的第一实施方式的太阳能电池模块的结构进行说明。图4是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块200的结构的图。
如图4所示，太阳能电池模块200具有多个太阳能电池单元100、框架101、表面部件102、背面覆盖膜103、和填充部件104。并且，太阳能电池模块200具有串联连接相互邻接的太阳能电池单元100的铜制接片配线72。
框架101是由铝等构成的外框。而且，也可以根据需要不设置框架101。表面部件102由玻璃等构成，从表面侧保护太阳能电池模块200。背面覆盖膜103是耐候性的膜，从背面侧保护太阳能电池模块200。填充部件104由EVA(Ethylene Vinyl Acetate：乙烯醋酸乙烯酯)等构成，在表面部件102和背面覆盖膜103之间密封各太阳能电池单元100。
图5是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块200的背面的图。而且，在图5中，太阳能电池单元100a和太阳能电池单元100b相互邻接，是串联连接的太阳能电池单元100。
如图5所示，太阳能电池模块200具有多个太阳能电池单元100和铜制接片配线72。
铜制接片配线72配置在太阳能电池单元100a的p汇流条71上、和与太阳能电池单元100a邻接的太阳能电池单元100b的n汇流条73上，连接p汇流条71和n汇流条73。这样，通过铜制接片配线72串联连接太阳能电池单元100a和太阳能电池单元100b，将光电流取出到外部。
此外，太阳能电池单元100a的p汇流条71和太阳能电池单元100b的n汇流条73配置在大致直线上。从而，铜制接片配线72具有沿着太阳能电池单元100a的p汇流条71和太阳能电池单元100b的n汇流条73的直线形状。
此外，如上所述，p汇流条71和n汇流条73与排列方向a不平行，相对排列方向a具有规定的倾斜(θp和θn)。而且，在第一实施方式中，θp和θn为相同的角度。
此外，当令太阳能电池单元100a的中心与太阳能电池单元100b的中心的距离为L，且令p汇流条71和n汇流条73之间的间隙宽度为d时，优选令θp和θn分别满足L×tanθp＞d，L×tanθn＞d。
进一步，当令与排列方向a正交的方向上的太阳能电池单元100的长度为W时，优选θp和θn分别满足L×tanθp＞1/2W-d，L×tanθn＞1/2W-d。
(作用和效果)
根据本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条71与n指状部件50绝缘，n汇流条73与p指状部件60绝缘。并且，p汇流条71和n汇流条73在与n型结晶类Si基板20的主面平行的投影面上，与n指状部件50和p指状部件60交叉。
从而，能够提高p汇流条71和n汇流条73的形状、配置的自由度。即，能够在提高变换效率的基础上，提高设计的自由度。
此外，根据本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条71和n汇流条73与排列方向a不平行，相对排列方向a具有规定的倾斜(θp，θn)。
从而，与p汇流条71和n汇流条73与排列方向a平行地配置的情况相比，即使不使太阳能电池单元100的极性反向，或不使太阳能电池单元100的方向反向，也能够串联连接相互邻接的太阳能电池单元100。即，因为不需要顾及太阳能电池单元100的配置关系，所以能够提高太阳能电池模块200的生产率。
而且，根据本发明的第一实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，太阳能电池单元100a的p汇流条71、和与太阳能电池单元100a邻接的太阳能电池单元100b的n汇流条73配置在大致直线上。
从而，因为不需要使配置在太阳能电池单元100a的p汇流条71和太阳能电池单元100b的n汇流条73上的铜制接片配线72弯曲变形，所以铜制接片配线72的配置变得容易，能够抑制铜制接片配线72的耐久性的下降。
(第二实施方式)
下面，参照附图，对本发明的第二实施方式进行说明。而且，在下面，主要说明上述第一实施方式和第二实施方式的差异。
具体而言，在上述第一实施方式中，n指状部件和p指状部件设置在太阳能电池单元100的背面，但是在第二实施方式中，p指状部件设置在太阳能电池单元100的表面，p汇流条设置在太阳能电池单元100的背面。
(太阳能电池单元的结构)
下面，参照附图，对本发明的第二实施方式的太阳能电池单元的结构进行说明。图6是表示本发明的第二实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。其中，图6(a)是从后述的图7所示的C方向看太阳能电池单元100的截面图，图6(b)是从后述的图7所示的D方向看太阳能电池单元100的截面图。
如图6(a)所示，太阳能电池单元100具有n型Si基板120、n型a-Si层130、p型a-Si层140、p指状部件160、p汇流条171、n汇流条173、绝缘部件175和通孔176。
n型Si基板120、n型a-Si层130、p型a-Si层140、p指状部件160、p汇流条171和n汇流条173具有与上述的n型结晶类Si基板20、n型a-Si层30、p型a-Si层40、p指状部件60、p汇流条71和n汇流条73同样的结构。但是，在第二实施方式中，p型a-Si层140和p指状部件160设置在太阳能电池单元100的表面侧。
绝缘部件175以覆盖贯通p型a-Si层140、n型Si基板120和n型a-Si层130而设置的通孔176的外侧周边的方式构成，p型a-Si层140和p指状部件160与n型Si基板120和n型a-Si层130绝缘。
在通孔176的内周上涂敷有导电性涂膏，通孔176连接p汇流条171和p指状部件160。其中，通孔176通过使用氟硝酸的湿蚀刻，使用Cl2、Cl4或BCl3的干蚀刻，使用Ar+等的离子铣削(ion milling)，使用YAG激光的激光烧蚀(laser ablation)等形成。
并且，如图6(b)所示，太阳能电池单元100除了具有图6(a)所示的结构外，还在太阳能电池单元100的背面侧具有n指状部件150。而且，n指状部件150具有与上述n指状部件50相同的结构。这里，上述的绝缘部件175也使p型a-Si层140、p指状部件160和p汇流条171与n指状部件150绝缘。
(太阳能电池模块的构成)
下面，参照附图，对本发明的第二实施方式的太阳能电池模块的结构进行说明。图7是表示本发明的第二实施方式的太阳能电池模块200的结构的图。而且，图7是从各太阳能电池单元100的背面侧看太阳能电池模块200的图。
如图7所示，太阳能电池模块200具有多个太阳能电池单元100、和铜制接片配线172。其中，铜制接片配线172与上述的铜制接片配线72相同，串联连接相互邻接的太阳能电池单元100(太阳能电池单元100a和太阳能电池单元100b)。
p汇流条171相对作为排列太阳能电池单元100的方向的排列方向a具有规定的倾斜(θp)。同样，n汇流条173相对作为排列太阳能电池单元100的方向的排列方向a具有规定的倾斜(θn)。而且，上述通孔176沿着p汇流条171形成。
这里，n指状部件150和p指状部件160交替地排列在与n型Si基板120的主面平行的投影面上，具有线状的形状。
并且，p汇流条171通过通孔176与p指状部件160连接，通过绝缘部件175与n指状部件150绝缘。另一方面，n汇流条173与n指状部件150连接，与设置在太阳能电池单元100的表面侧的p指状部件160绝缘。
进一步，p汇流条171和n汇流条173，在与n型Si基板120的主面平行的投影面上与n指状部件150和p指状部件160交叉。
并且，太阳能电池单元100a的p汇流条171和太阳能电池单元100b的n汇流条173配置在大致直线上。
(作用和效果)
根据本发明的第二实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条171和n汇流条173，在与n型Si基板120的主面平行的投影面上与n指状部件150和p指状部件160交叉。而且，p指状部件160设置在n型Si基板120的表面侧。从而，能够提高n指状部件150、p指状部件160、p汇流条171和n汇流条173的形状、配置的自由度。
具体而言，如本发明的第二实施方式那样，通过扩大n型a-Si层130和p型a-Si层140的面积，n指状部件150能够高效率地取出汇聚在n型a-Si层130中的电子，p指状部件160能够高效率地取出汇聚在p型a-Si层140中的空穴。
并且，根据本发明的第二实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条171和n汇流条173与排列方向a不平行，相对排列方向a具有规定的倾斜(θp，θn)。
从而，与p汇流条171和n汇流条173与排列方向a平行地配置的情况相比，即使不使太阳能电池单元100的极性反向，或不使太阳能电池单元100的方向反向，也能够串联连接相互邻接的太阳能电池单元100。即，因为不需要顾及太阳能电池单元100的配置关系，所以提高了太阳能电池模块200的生产率。
进一步，根据本发明的第二实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，太阳能电池单元100a的p汇流条171和与太阳能电池单元100a邻接的太阳能电池单元100b的n汇流条173配置在大致直线上。
从而，因为不需要使配置在太阳能电池单元100a的p汇流条171和太阳能电池单元100b的n汇流条173上的铜制接片配线172弯曲变形，所以铜制接片配线172的配置变易，能够抑制铜制接片配线172的耐久性的降低。
(第三实施方式)
下面，参照附图，对本发明的第三实施方式进行说明。而且，下面，主要对上述第一实施方式和第三实施方式的差异进行说明。
具体而言，在上述第一实施方式中，p型a-Si层设置在太阳能电池单元100的背面侧，但是在第三实施方式中，p型a-Si层设置在太阳能电池单元100的表面侧，p指状部件和p汇流条设置在太阳能电池单元100的背面侧。
(太阳能电池单元的结构)
下面，参照附图，对本发明的第三实施方式的太阳能电池单元的结构进行说明。图8是表示本发明的第三实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。其中，图8(a)是从后述的图9所示的E方向看太阳能电池单元100的截面图，图8(b)是从后述的图9所示的F方向看太阳能电池单元100的截面图。
如图8(a)所示，太阳能电池单元100具有n型Si基板220、n型a-Si层230、p型a-Si层240、n指状部件250、p指状部件260、p汇流条271、绝缘层275、导电性部件276和绝缘部件277。
n型Si基板220、n型a-Si层230、p型a-Si层240、n指状部件250、p指状部件260、p汇流条271和绝缘层275具有与上述的n型结晶类Si基板20、n型a-Si层30、p型a-Si层40、n指状部件50、p指状部件60、p汇流条71和绝缘层75相同的结构。但是，p型a-Si层240设置在太阳能电池单元100的表面侧。
导电性部件276由导电性材料构成，连接p型a-Si层240和p指状部件60。另一方面，绝缘部件277以覆盖导电性部件276的侧周的方式构成，n型Si基板220和n型a-Si层230与p指状部件60和导电性部件276绝缘。
其中，导电性部件276在通过使用氟硝酸的湿蚀刻，使用Cl2、Cl4或BCl3的干蚀刻，使用Ar+等的离子铣削，使用YAG激光的激光加工等形成通孔后，被填充在通孔内。
如图8(b)所示，太阳能电池单元100除了具有图8(a)所示的结构外，还具有n汇流条273。其中，n汇流条273具有与上述n汇流条73相同的结构，通过绝缘层275与p指状部件260绝缘。其中，使n汇流条273和p指状部件260绝缘的方法与图8(a)所示的使p汇流条271和n指状部件250绝缘的方法相同。
此外，上述绝缘部件277配置在n型a-Si层230和p指状部件60的分界上，使n型a-Si层230与p指状部件60绝缘。
(太阳能电池模块的结构)
下面，参照附图，对本发明的第三实施方式的太阳能电池模块的结构进行说明。图9是表示本发明的第三实施方式的太阳能电池模块200的结构的图。而且，图9是从各太阳能电池单元100的背面侧看太阳能电池模块200的图。
如图9所示，太阳能电池模块200具有多个太阳能电池单元100、和铜制接片配线272。其中，铜制接片配线272与上述的铜制接片配线72相同，串联连接相互邻接的太阳能电池单元100(太阳能电池单元100a和太阳能电池单元100b)。
p汇流条271相对作为排列太阳能电池单元100的方向的排列方向a具有规定的倾斜(θp)。同样，n汇流条273相对作为排列太阳能电池单元100的方向的排列方向a具有规定的倾斜(θn)。
这里，n指状部件250和p指状部件260交替地排列在与n型Si基板220的主面平行的投影面上，具有线状的形状。并且，p指状部件260通过导电性部件276与p型a-Si层240连接。
p汇流条271与上述第一实施方式相同，与p指状部件260连接，与n指状部件250绝缘。同样，n汇流条273与n指状部件250连接，与p指状部件260绝缘。
而且，p汇流条271和n汇流条273，在与n型Si基板220的主面平行的投影面上与n指状部件250和p指状部件260交叉。
并且，太阳能电池单元100a的p汇流条271和太阳能电池单元100b的n汇流条273配置在大致直线上。
(作用和效果)
根据本发明的第三实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条271和n汇流条273，在与n型Si基板220的主面平行的投影面上与n指状部件250和p指状部件260交叉。从而，能够提高p汇流条271和n汇流条273的形状、配置的自由度。
具体而言，如本发明的第三实施方式那样，通过令遮挡太阳光的部件仅为导电性部件276，能够提高变换效率。
并且，根据本发明的第三实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条271和n汇流条273与排列方向a不平行，相对排列方向a具有规定的倾斜(θp，θn)。
从而，与p汇流条271和n汇流条273与排列方向a平行地配置的情况相比，即使不使太阳能电池单元100的极性反向，或不使太阳能电池单元100的方向反向，也能够串联连接相互邻接的太阳能电池单元100。即，因为不需要顾及太阳能电池单元100的配置关系，所以能够提高太阳能电池模块200的生产率。
而且，根据本发明的第三实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，太阳能电池单元100a的p汇流条271和与太阳能电池单元100a邻接的太阳能电池单元100b的n汇流条273配置在大致直线上。
从而，因为不需要使配置在太阳能电池单元100a的p汇流条271和太阳能电池单元100b的n汇流条273上的铜制接片配线272弯曲变形，所以铜制接片配线272的配置变易，能够抑制铜制接片配线272的耐久性的降低。
(第四实施方式)
下面，参照附图，对本发明的第四实施方式进行说明。而且，下面，主要对上述第一实施方式和第四实施方式的差异进行说明。
具体而言，在上述第一实施方式中，p型a-Si层设置在n型Si基板的背面侧，但是在第四实施方式中，以包围n型Si区域的方式设置。
(太阳能电池单元的结构)
下面，参照附图，对本发明的第四实施方式的太阳能电池单元的结构进行说明。图10是表示本发明的第四实施方式的太阳能电池单元100的截面的图。其中，图10(a)是从后述的图11所示的G方向看太阳能电池单元100的截面图，图10(b)是从后述的图11所示的H方向看太阳能电池单元100的截面图。
如图10(a)所示，太阳能电池单元100具有n型Si基板320、高浓度n型掺杂区域330、p型a-Si层340、n指状部件350、p指状部件360、p汇流条371、绝缘层375、通孔376和绝缘层377。
n型Si基板320、p型a-Si区域340、n指状部件350、p指状部件360、p汇流条371和绝缘层375具有与上述的n型结晶类Si基板20、p型a-Si层40、n指状部件50、p指状部件60、p汇流条71和绝缘层75相同的结构。并且，通孔376具有与上述的通孔176相同的结构。但是，p型a-Si层340以包围n型Si基板320的方式构成，在n型Si基板320的背面侧设置有高浓度n型掺杂区域330。
高浓度n型掺杂区域330通过杂质的扩散或离子注入等形成。而且，高浓度n型掺杂区域330也可以通过激光掺杂(1aser doping)法形成。并且，绝缘部件377由聚酰亚胺等构成，高浓度n型掺杂区域330与p型a-Si层340绝缘。
如图10(b)所示，太阳能电池单元100除了具有图10(a)所示的结构外，还具有n汇流条373。其中，n汇流条373具有与n汇流条73相同的结构。
(太阳能电池模块的结构)
下面，参照附图，对本发明的第四实施方式的太阳能电池模块的结构进行说明。图11是表示本发明的第四实施方式的太阳能电池模块200的结构的图。其中，图11是从各太阳能电池单元100的背面侧看太阳能电池模块200的图。
如图11所示，太阳能电池模块200具有多个太阳能电池单元100、和铜制接片配线372。其中，铜制接片配线372与上述铜制接片配线72相同，串联连接相互邻接的太阳能电池单元100(太阳能电池单元100a和太阳能电池单元100b)。
p汇流条371相对作为排列太阳能电池单元100的方向的排列方向a具有规定的倾斜(θp)。同样，n汇流条373相对作为排列太阳能电池单元100的方向的排列方向a具有规定的倾斜(θn)。
这里，n指状部件350和p指状部件360交替地排列在与n型Si基板320的主面平行的投影面上，具有线状的形状。
p汇流条371与上述第一实施方式相同，与p指状部件360连接，与n指状部件350绝缘。同样，n汇流条373与n指状部件350连接，与p指状部件360绝缘。
进一步，p汇流条371和n汇流条373在与n型Si基板320的主面平行的投影面上与n指状部件350和p指状部件360交叉。
并且，太阳能电池单元100a的p汇流条371和太阳能电池单元100b的n汇流条373配置在大致直线上。
(作用和效果)
根据本发明的第四实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条371与n汇流条373在与n型Si基板320的主面平行的投影面上与n指状部件350和p指状部件360交叉。从而，能够提高p汇流条371和n汇流条373的形状、配置的自由度。
具体而言，如本发明的第四实施方式那样，因为在通过n指状部件350和p指状部件360取出在n型Si基板320内产生的电子和空穴之前，能够缩短电子和空穴移动的距离和时间，所以能够抑制由空间电荷(bulk)再结合引起的损失，提高变换效率。
此外，根据本发明的第四实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，p汇流条371和n汇流条373与排列方向a不平行，相对排列方向a具有规定的倾斜(θp，θn)。
从而，与p汇流条371和n汇流条373与排列方向a平行地配置的情况相比，即使不使太阳能电池单元100的极性反向，或不使太阳能电池单元100的方向反向，也能够串联连接相互邻接的太阳能电池单元100。即，因为不需要顾及太阳能电池单元100的配置关系，所以能够提高太阳能电池模块200的生产率。
而且，根据本发明的第四实施方式的太阳能电池单元100和太阳能电池模块200，太阳能电池单元100a的p汇流条371和与太阳能电池单元100a邻接的太阳能电池单元100b的n汇流条373配置在大致直线上。
从而，因为不需要使配置在太阳能电池单元100a的p汇流条371和太阳能电池单元100b的n汇流条373上的铜制接片配线372弯曲变形，所以铜制接片配线372的配置变易，能够抑制铜制接片配线372耐久性的降低。
(第五实施方式)
下面，参照附图，对本发明的第五实施方式进行说明。而且，下面，主要对上述的第二实施方式和第五实施方式的差异进行说明。
具体而言，在上述第二实施方式中，p汇流条171和n指状部件150通过绝缘部件175而被绝缘。与此相对，在第五实施方式中，通过在设置有p汇流条171的区域不设置n指状部件150，使p汇流条171和n指状部件150绝缘。其中，n指状部件150以夹着p汇流条171的方式设置。
(太阳能电池单元的结构)
下面，参照附图，对本发明的第五实施方式的太阳能电池单元的结构进行说明。图12是表示本发明的第五实施方式的太阳能电池单元100a的图。其中，图12(a)是从表面侧看太阳能电池单元100a的图，图12(b)是从背面侧看太阳能电池单元100a的图。
如图12(a)所示，与第二实施方式相同，p指状部件160设置在太阳能电池单元100a(基板)的表面侧主面上。从太阳能电池单元100a的表面侧主面朝向太阳能电池单元100a的背面侧主面设置有贯通太阳能电池单元100a的通孔176。
这里，在多个p指状部件160中的一部分p指状部件160(p指状部件160a和p指状部件160b)上，未设置与它们对应的通孔176。p指状部件160a和p指状部件160b通过导电性部件(导电性部件181和导电性部件182)与对应于其它的p指状部件160的通孔176电连接。其中，导电性部件181和导电性部件182通过印刷法等形成。
如图12(b)所示，与第二实施方式相同，n指状部件150设置在太阳能电池单元100a(基板)的背面侧主面上。p汇流条171和n汇流条173设置在太阳能电池单元100a的背面侧主面上。
这里，n指状部件150未设置在设置有p汇流条171的区域，而以夹着p汇流条171的方式设置。即，通过使n指状部件150在设置有p汇流条171的区域断开，使n指状部件150和p汇流条171绝缘。
p汇流条171从排列方向a的太阳能电池单元100a的侧边S起空出规定区域X而被设置。这里，应该留意上述的p指状部件160a和p指状部件160b是在与太阳能电池单元100a的主面平行的投影面上通过规定区域X的p指状部件160。
导电性部件191沿排列方向a设置，其中，该导电性部件191电连接夹着p汇流条171设置在n汇流条173的相反侧的n指状部件150。导电性部件191与通过规定区域X的n指状部件150(n指状部件150a和n指状部件150b)电连接。其中，导电性部件191通过印刷法等形成。
即，夹着p汇流条171设置在n汇流条173的相反侧的n指状部件150，通过导电性部件191、n指状部件150a和n指状部件150b与n汇流条173电连接。
而且，也可以代替n指状部件150a和n指状部件150b，在规定区域X设置电连接导电性部件191和n汇流条173的导电性部件。其中，这种导电性部件通过印刷法等形成。
(作用和效果)
根据本发明的第五实施方式的太阳能电池单元100，通过使n指状部件150在设置有p汇流条171的区域断开，即使不通过绝缘部件175进行绝缘，也能够使n指状部件150与p汇流条171绝缘。
在这种情况下，导电性部件191、n指状部件150a和n指状部件150b使夹着p汇流条171设置在n汇流条173的相反侧的n指状部件150与n汇流条173电连接。由此，能够抑制通过n指状部件150取出的电子被浪费，其中，该n指状部件150夹着p汇流条171设置在n汇流条173的相反侧。
并且，导电性部件181和导电性部件182使在与太阳能电池单元100a的主面平行的投影面上通过规定区域X的p指状部件160a和p指状部件160b与对应于其它的p指状部件160的通孔176电连接。由此，能够抑制通过p指状部件160a和p指状部件160b取出的空穴被浪费。
(其它变形例)
通过上述实施方式对本发明进行了说明，但应该理解上述公开的部分的论述和附图并不限定本发明。很明显，本行业的技术人员能够从以上公开的内容想到各种替代的实施方式、实施例和应用技术。
具体而言，在上述的第一实施方式～第四实施方式中，各绝缘层(绝缘层75、绝缘部件175、绝缘层275、绝缘部件277、绝缘层375和绝缘部件377)由聚酰亚胺构成，但并不限定于此。
例如，在形成太阳能电池单元100时，如果不需要将Si基板的温度保持在250℃以下，则各绝缘层既可以是环氧树脂，也可以是真空蒸镀的SiO2、Al2O3等。而且，也可以在Si基板与绝缘层之间设置非晶Si层。
此外，在上述的第一实施方式～第四实施方式中，使用n型Si基板作为基板进行了说明，但并不限定于此，也可以使用p型Si基板作为基板。
进一步，在上述的第一实施方式～第四实施方式中，排列太阳能电池单元100的方向(排列方向a)和p汇流条形成的角度(θp)与排列方向a和n汇流条形成的角度(θn)相同，但并不限定于此，角度(θp)和角度(θn)也可以不同。
此外，在上述的第一实施方式～第四实施方式中，n指状部件和p指状部件每1根交替地配置，但是不限定于此。即，“交替地配置n指状部件和p指状部件”是包含交替地配置连续的n根n指状部件和连续的m根p指状部件的情况的概念。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供不需要顾及各太阳能电池单元的配置关系，并能够提高各电极和汇流条等的形状、配置的自由度的太阳能电池单元和使用该太阳能电池单元的太阳能电池模块。

Claims (7)

1.一种太阳能电池单元，其在与基板的主面平行的投影面上交替地排列有线状的n指状部件和p指状部件，且按照规定的排列方向排列，该太阳能电池单元的特征在于，包括：
与所述n指状部件连接并与所述p指状部件绝缘的n汇流条电极；和
与所述p指状部件连接并与所述n指状部件绝缘的p汇流条电极，
所述n汇流条电极和所述p汇流条电极设置在所述基板的同一主面侧，在所述投影面上与所述n指状部件和所述p指状部件交叉，相对所述规定的排列方向倾斜。
2.如权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于：
所述p指状部件设置在所述基板的表面侧主面上，
所述n指状部件设置在所述基板的背面侧主面上，
所述n汇流条电极和所述p汇流条电极设置在所述背面侧主面上，
设置有从所述表面侧主面朝向所述背面侧主面贯通所述基板的通孔，
所述通孔连接设置在所述表面侧主面上的所述p指状部件和设置在所述背面侧主面上的所述p汇流条电极。
3.如权利要求2所述的太阳能电池单元，其特征在于：
所述n指状部件未设置在设置有所述p汇流条电极的区域，而以夹着所述p汇流条电极的方式设置，
夹着所述p汇流条电极并设置在所述n汇流条电极的相反侧的所述n指状部件与所述n汇流条电极连接。
4.如权利要求3所述的太阳能电池单元，其特征在于：
沿所述规定的排列方向设置有第一导电性部件，该第一导电性部件将夹着所述p汇流条电极并设置在所述n汇流条电极的相反侧的所述n指状部件相互连接，
所述p汇流条电极从所述规定的排列方向的所述基板的侧边起隔开规定区域设置，
在所述规定区域中，设置有连接所述第一导电性部件和所述n汇流条电极的第二导电性部件。
5.如权利要求4所述的太阳能电池单元，其特征在于：
在所述投影面上通过所述规定区域的所述p指状部件，与对应于在所述投影面上不通过所述规定区域的所述p指状部件的所述通孔连接。
6.一种太阳能电池模块，其按照规定的排列方向排列有多个太阳能电池单元，该太阳能电池单元在与基板的主面平行的投影面上交替地排列有线状的n指状部件和p指状部件，该太阳能电池模块的特征在于：
所述太阳能电池单元包括：
与所述n指状部件连接并与所述p指状部件绝缘的n汇流条电极；和
与所述p指状部件连接并与所述n指状部件绝缘的p汇流条电极，
所述n汇流条电极和所述p汇流条电极设置在所述基板的同一主面侧，在所述投影面上与所述n指状部件和所述p指状部件交叉，相对所述规定的排列方向倾斜。
7.如权利要求6所述的太阳能电池模块，其特征在于：
还包括接片配线，该接片配线配置在一个所述太阳能电池单元的所述n汇流条电极上、和与该一个所述太阳能电池单元邻接的另一个所述太阳能电池单元的所述p汇流条电极上，并连接所述n汇流条电极和所述p汇流条电极，
所述一个太阳能电池单元的所述n汇流条电极和所述另一个太阳能电池单元的所述p汇流条电极配置在大致直线上。
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