CN102576752A - 太阳能电池元件及太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种简易的结构且高效率的太阳能电池元件及太阳能电池模块。具备：具有第一面及第一面的背面的第二面的半导体基板；第一电极；以及第二电极。第一电极具有：排列于第一面上的多个主电极部；与主电极部电连接且排列于第二面上的多个第一输出取出部。第二电极具有：以将第一输出取出部夹入的方式配置于第二面上的一对集电部；将配置于第二面上的一对集电部彼此电连接的连接部。多个主电极部具有：具有相互隔开第一间隔D而排列的主电极部的第一电极组；以及具有相互隔开第二间隔E而排列的主电极部的第二电极组。第一电极组和第二电极组之间的第三间隔F比第一间隔D及第二间隔E大，连接部被配置于第二面中的与第三间隔F对应的位置。

Description

太阳能电池元件及太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及太阳能电池元件及太阳能电池模块。
背景技术
作为太阳能电池元件的一种，有后接点型的太阳能电池元件(例如参照专利文献1)。
这样的太阳能电池元件具有：呈现一导电型的半导体基板；呈现与半导体基板相反的导电型的反向导电型层；第一电极；与第一电极极性不同的第二电极。半导体基板具有贯通受光面和背面之间的多个贯通孔。反向导电型层具有：设置于半导体基板的受光面的第一反向导电型层；设置于半导体基板的贯通孔的内表面的第二反向导电型层；设置于半导体基板的背面的第三反向导电型层。第一电极具有：形成于半导体基板的受光面的受光面电极部；形成于贯通孔内的贯通孔电极部；形成于半导体基板的背面的母线(bus bar)电极部。受光面电极部、贯通孔电极部及母线电极部被电连接。另外，第二电极形成于半导体基板的背面中的未形成第三反向导电型层的部分。
专利文献1：国际公布2008/078741号小册子
在使用了上述的太阳能电池元件的太阳能电池模块被期待进一步普及中，需要用简易的结构来提高太阳光的转换效率。对于提高该转换效率，使光伏的损失减少是重要的。
发明内容
本发明是基于上述问题而做出的发明，其目的在于提供一种用简易的结构构成的高效率太阳能电池元件及一种太阳能电池模块。
本发明的一实施方式涉及的太阳能电池元件具备：半导体基板；第一电极；第二电极。半导体基板具有第一面及该第一面的背面的第二面，且呈现一导电型。第一电极具有排列于所述第一面上的多个线状的主电极部、以及与该主电极部电连接且在与所述主电极部的长边方向不同的方向上排列于所述第二面上的多个第一输出取出部。第二电极具有在俯视所述第二面的情况下以将所述第一输出取出部夹入的方式配置于所述第二面上的一对集电部、以及配置于所述第二面上且将所述一对集电部彼此电连接的连接部。并且，所述多个主电极部具有：第一电极组，其具有在与该主电极部的长边方向正交的方向上相互隔开第一间隔D而排列的所述主电极部；以及第二电极组，其具有在与该主电极部的长边方向正交的方向上相互隔开第二间隔E而排列的所述主电极部。并且，在所述第一输出取出部的排列方向上，所述第一电极组和所述第二电极组之间的第三间隔F比所述第一间隔D及所述第二间隔E大，所述连接部被配置于在从所述第一面平面透视下的情况下的所述第二面中的与所述第三间隔F对应的位置。
根据上述的太阳能电池元件，能够较大地形成第二电极的连接部的形成区域，所以能够减少连接部的电阻损失，从而提高太阳能电池元件的输出特性。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的太阳能电池元件10的从第一面侧观察的俯视图。
图2是太阳能电池元件10的从第二面侧观察的俯视图。
图3(a)是从图1的截面A-A观察的截面示意图，(b)是从图1的截面B-B观察的截面示意图。
图4是图2的部分C的放大俯视图。
图5是本发明的第二实施方式涉及的太阳能电池元件30的从第二面侧观察的放大俯视图。
图6是太阳能电池元件30的从第一面侧观察的放大俯视图。
图7是本发明的第三实施方式涉及的太阳能电池元件40的从第二面侧观察的放大俯视图。
图8是本发明的第四实施方式涉及的太阳能电池元件50的从第二面侧观察的放大俯视图。
图9是示意性地表示本发明的第五实施方式涉及的太阳能电池模块20的结构的图。
图10是对太阳能电池模块20的太阳能电池元件彼此连接的状况进行更加详细地表示的说明图。
图11是太阳能电池模块20的从第二面侧观察的放大俯视图。
图12是本发明的第六实施方式涉及的太阳能电池元件60的太阳能电池元件70的从第一面侧观察的俯视图。
图13是太阳能电池元件70的从第二面侧观察的俯视图。
图14(a)是从图12的截面J-J观察的截面示意图，(b)是从图12的截面K-K观察的截面示意图。
图15是图13的部分L的放大俯视图。
图16是示意性地表示太阳能电池模块60的结构的图，(a)是侧视图，(b)是俯视图。
图17是对太阳能电池模块60的太阳能电池元件70彼此连接的状况进行更加详细地表示的说明图。
图18是太阳能电池模块60的从第二面侧观察的局部放大俯视图。
图19是太阳能电池模块60的从第二面侧观察的局部放大立体图。
图20是说明太阳能电池模块60的太阳能电池元件70、保护层9及配线件15的配置关系的图，(a)是表示太阳能电池元件70与保护层9的配置关系的局部放大俯视图，(b)是说明图14所示的太阳能电池元件70、保护层9及配线件15的配置关系的局部放大剖视图。
图21是说明本发明的第七实施方式涉及的太阳能电池模块80的配线件15的形状的图，(a)是太阳能电池模块80的局部放大立体图，(b)是太阳能电池模块80的局部放大剖视图。
图22是说明本发明的第八实施方式涉及的太阳能电池模块90的配线件15的形状的图，(a)是太阳能电池模块90的局部放大立体图，(b)是太阳能电池模块90的局部放大剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图详细地说明本发明的实施方式。
《太阳能电池元件的结构》
<第一实施方式>
使用图1～图4对本发明的第一实施方式涉及的太阳能电池元件10进行说明。第一实施方式涉及的太阳能电池元件10具有：呈现一导电型的半导体基板1；具有与半导体基板1不同导电型的反向导电型层2；贯通孔3；第一电极4；第二电极5；半导体层6；减反射层7。
半导体基板1具有第一面1F(在图3中为上表面)和第一面1F的背面的第二面1S(在图3中为下表面)。在太阳能电池元件10中，第一面1F成为受光面。以下，为了方便说明，也有时将第一面1F称为半导体基板1的受光面，将第二面1S称为半导体基板1的背面等。
作为半导体基板1，使用具有规定的掺杂剂元素(用于控制导电型的杂质)而呈现一导电型(例如p型)的单晶硅基板或多晶硅基板等晶体硅基板。能够将半导体基板1的厚度例如设为250μm以下，进而150μm以下。另外，半导体基板1的形状并不特别限制，但从制法的观点出发可以设为四边形状。
在本实施方式中，作为半导体基板1，使用呈现p型导电型的晶体硅基板。在将由晶体硅基板构成的半导体基板1设为呈现p型的情况下，作为掺杂剂元素，例如能够使用硼或镓。
如图3所示，在半导体基板1的第一面1F形成有具有多个细微的突起1b的绒面结构(凹凸结构)1a。由此，能够减少第一面1F的入射光的反射而使半导体基板1内更多地吸收太阳光。需要说明的是，绒面结构1a在本实施方式中不是必须的结构，只要根据需要形成即可。
另外，如图3所示，在半导体基板1具有从第一面1F贯通至第二面1S的多个贯通孔3。贯通孔3如后述那样，在其内表面形成有第二层2b。另外，在贯通孔3的内部形成有第一电极4的导通部4b。能够将贯通孔3在直径为50μm以上300μm以下的范围以规定的间距形成。需要说明的是，贯通孔3在第一面1F及第二面1S的开口部的直径可以不同。例如，如图3所示，贯通孔3可以为从第一面1F侧朝向第二面1S侧而直径变小的形状。
反向导电型层2为呈现与半导体基板1相反的导电型的层。反向导电型层2包括：形成于半导体基板1的第一面1F的第一层2a；形成于贯通孔3的内表面的第二层2b；形成于半导体基板1的第二面1S的第三层2c。作为半导体基板1若为使用呈现p型导电型的硅基板的情况，则反向导电型层2被形成为呈现n型的导电型。
第一层2a例如作为具有60～300Ω/□左右的片电阻的n+型形成。通过将片电阻值设为该范围，能够减少在第一面1F的表面复合的增大及表面电阻的增大。另外，第一层2a例如在半导体基板1的第一面1F上被以0.2μm～0.5μm左右的厚度形成。
第二层2b被形成于贯通孔3中。第二层2b只要具有与第一层2a同等的片电阻即可。需要说明的是，第二层2b也可以具有比第一层2a的片电阻低的片电阻，在该情况下，能够进一步减少表面电阻的增大。
第三层2c形成于半导体基板1的第二面1S中的第一电极4的形成区域及其周边部。
通过具有该反向导电型层2，在太阳能电池元件10中，pn结被形成于半导体基板1的一导电型的区域和反向导电型层2之间。
半导体层6是以在太阳能电池元件10的内部形成内部电场为目的(以得到所谓的背电场效应(Back Surface Field Effect)为目的)而被设置的层。由此，能够减少由于在半导体基板1的第二面1S附近产生载流子的复合而导致的发电效率降低。
在半导体基板1的第二面1S中，半导体层6被形成于形成有第三层2c的区域以外的大致整个面。更详细而言，半导体层6在第二面1S中被形成为不与第三层2c相接。具体的半导体层6的形成图案根据第一电极4的形成图案而不同。另外，在第三层2c和半导体层6之间及半导体基板1的第二面1S的周缘部设置有pn分离区域，在这样的pn分离区域存在半导体基板1的一导电型的区域。
半导体层6呈现与半导体基板1相同的导电型。并且，半导体层6含有的掺杂剂的浓度比半导体基板1含有的掺杂剂的浓度高。即，在半导体层6中以比在半导体基板1中用于呈现一导电型而掺杂的掺杂剂元素的浓度高的浓度存在有掺杂剂元素。在半导体基板1呈现p型的情况下，例如能够通过向第二面1S扩散硼或铝等掺杂剂元素而形成半导体层6。此时，能够将半导体层6含有的掺杂剂元素的浓度设为1×1018～5×1021atoms/cm3左右。由此，半导体层6呈现含有比半导体基板1呈现的p型导电型高浓度的掺杂剂的p+型导电型，在和后述的第一集电部5b之间形成良好的欧姆接触。
半导体层6例如在俯视半导体基板1的第二面1S的情况下，可以被形成于第二面1S的整个区域的70％以上。在该情况下，能够得到使太阳能电池元件10的输出特性提高的背电场效应。
需要说明的是，半导体层6在本实施方式中不是必须的结构，只要根据需要形成即可。
减反射层7被形成于半导体基板1的第一面1F侧。减反射层7是具有在半导体基板1的表面(第一面1F)减少入射光的反射的作用的层，被形成于第一层2a上。能够用氮化硅膜或氧化物材料膜等形成减反射层7。减反射层7的厚度根据组分材料而优选值不同，但被设定成对于入射光实现无反射条件的值。例如，若为使用硅基板作为半导体基板1的情况，则用折射率为1.8～2.3左右的材料将减反射层7形成
Figure BDA0000156097480000061
左右的厚度即可。
需要说明的是，具备减反射层7在本实施方式中不是必须的结构，只要根据需要具备即可。
第一电极4具有多个主电极部4a、多个导通部4b、多个第一输出取出部4c。如图1及图3(a)所示，主电极部4a被形成于半导体基板1的第一面1F上，导通部4b与主电极部4a电连接且被设置于贯通孔3内。如图2及图3(a)所示，第一输出取出部4c被形成于第二面1S上，且与导通部4b连接。
主电极部4a具有将在第一面1F侧生成的载流子集电的功能。导通部4b具有将在主电极部4a集电的载流子向设置于第二面1S侧的第一输出取出部4c导出的功能。第一输出取出部4c具有作为配线连接部的功能，该配线连接部与将邻接的太阳能电池元件彼此电连接的配线连接。
导通部4b如图1所示，被设置与形成于半导体基板1的贯通孔3对应。该导通部4b如图3所示，被设置成从半导体基板1的第一面1F侧向第二面1S侧导出。需要说明的是，在图1中，黑圈状图示的导通部4b的形成位置与贯通孔3的形成位置对应。
在本实施方式中，多个导通部4b排列于规定的一个方向。在该太阳能电池元件10中，如图1所示，多个导通部4b以在与半导体基板1的第一面1F的基准边BS平行的方向上形成多个列(在图1中为3列)的方式排列。在此，基准边BS是指在使多个太阳能电池元件10排列而形成太阳能电池模块20的情况下的被设为与太阳能电池元件10的排列方向平行的边。需要说明的是，在本说明书中，平行不应该像数学定义那样严格解释。
在太阳能电池元件10中，导通部4b被设置成排列成多根(在图1中为3根)直线状。并且，各列的多根导通部4b以大致均等的间隔被配置。
主电极部4a在半导体基板1的第一面1F上连接相互属于不同列的导通部4b。主电极部4a为线状。在本实施方式中，线状的主电极部4a例如如图1所示，被沿着与导通部4b的排列方向正交的方向，即与基准边BS正交的方向延伸配置。这样配置的主电极部4a连接位于与基准边BS正交的一直线上的三个导通部4b。由此，在光被均等地照射于第一面1F时，能够减少由于电流在一个导通部4b集中流动而产生的电阻损失的增大。因此，能够减少太阳能电池元件的输出特性降低。
能够将主电极部4a的宽度设为50～200μm左右，将各主电极部4a的间隔设为1～3mm左右。
另外，在本实施方式中，沿着基准边BS的方向排列的导通部4b的个数与主电极部4a的根数相同。由此，能够在确保第一面1F的受光面积的同时，减少受光面电极部的电阻损失变大。
另外，第一电极4如图1所示，被配置成覆盖贯通孔3且可以具有比贯通孔3的直径大的直径的圆形焊盘电极部4e。若为这样的方式，则在制造过程中即使主电极部4a的形成位置从期望的位置偏离一些，也能够连接主电极部4a和导通部4b。由此，提高太阳能电池元件的可靠性。
另外，第一电极4如图1所示，也可以具有连接各主电极部4a的各端部彼此的辅助电极部4f。辅助电极部4f具有电连接相邻的线状的主电极部4a彼此的功能。根据这样的方式，假设即使在一部分的主电极部4a发生断线，也能够通过辅助电极部4f向其他的主电极部4a引导载流子，所以能够减少太阳能电池元件10的输出降低。
在上述那样的太阳能电池元件10中，将形成于第一电极4中的作为受光面的第一面1F侧的部分作为受光面电极部时，由于该受光面电极部与作为受光面的第一面1F的面整体相比所占的比例非常小，所以实现高受光效率。并且，在第一面1F均匀地形成受光面电极部，因此能够将在第一面1F发生的载流子效率良好地集电。
进而，第一电极4如图3(b)及图4所示，具有在半导体基板1的第二面1S上与多个导通部4b(贯通孔3)对应的位置设置的多个第一输出取出部4c。
第一输出取出部4c在与主电极部4a的长边方向不同的方向上(在本实施方式中导通部4b的排列方向)依次排列，在该排列方向上形成具有长边方向的长尺状。在本实施方式中，一个第一输出取出部4c与多个导通部4b连接。具体而言，如图4所示，一个第一输出取出部4c与五个或六个导通部4b连接。
另外，第一输出取出部4c与导通部4b的排列对应，形成多个列(在图2中为三列)。以下，将多个第一输出取出部4c排列的方向，即，沿基准边BS的方向(与基准边BS平行的方向)称为排列方向。需要说明的是，该排列方向为与上述的导通部4b排列的方向相同的方向。
另一方面，第二电极5具有与第一电极4不同的极性，被与第一电极4绝缘配置。这样的第二电极5如图2及图4所示，具有第二输出取出部5a、一对第一集电部5b、一对第二集电部5c及连接部5d。
第二输出取出部5a被设置于第二面1S。一对第一集电部5b在俯视第二面1S的情况下以夹着第一输出取出部4c的方式位于两侧。一对第二集电部5c如图3(a)及图4所示，被设置于第一集电部5b上，例如为细线的格子状。连接部5d电连接一对第一集电部5b及第二集电部5c和第二输出取出部5a。
需要说明的是，具备第二集电部5c在本实施方式中不是必须的结构，根据需要具备即可。因此，连接部5d在不形成第二集电部5c的情况下，只要电连接在俯视第二面1S下以夹着第一输出取出部4c的方式设置的一对第一集电部5b彼此、或电连接在俯视第二面1S下的一方的第一集电部5b和以夹着第一输出取出部4c的方式位于相反侧的第二输出取出部5a即可。
第一集电部5b被形成于设置在半导体基板1的第二面1S的半导体层6上，将在第二面1S侧生成的载流子集电。该第一集电部5b被设置于除去第一输出取出部4c及其周边部分以及形成第二输出取出部5a的区域的一部分的第二面1S的大致整个面。换言之，第一集电部5b在俯视第二面1S的情况下以将第一输出取出部4c夹入的方式形成对。
在此，“大致整个面”是指在俯视半导体基板1的第二面1S下的第二面1S的整个区域的70％以上的面。通过将第一集电部5b设置于第二面1S中的形成第一电极4的区域以外的大致整个面，能够缩短在第一集电部5b集电的载流子的移动距离。因此，能够使从第二输出取出部5a取出的载流子的量增加，因此能够实现太阳能电池元件10的输出特性的提高。
第二输出取出部5a具有作为与将邻接的太阳能电池元件彼此电连接的配线连接的配线连接部的功能。另外，将第二输出取出部5a形成为其至少一部分与第一集电部5b重合即可。由此，能够将在第一集电部5b集电的载流子向外部输出。因此，如图3(a)所示，可以将第二输出取出部5a配置于第二面1S中的没有形成第一集电部5b的区域。
另外，第二输出取出部5a与多个第一输出取出部4c的每个第一输出取出部4c平行排列，为与第一输出取出部4c同样在排列方向上具有长边方向的长尺状。需要说明的是，在本实施方式中，第二输出取出部5a如上述那样，沿着第一输出取出部4c的排列方向被形成多个，但也可以以一根的方式将第二输出取出部5a形成带状。
需要说明的是，第一输出取出部4c和第二输出取出部5a的沿基准边BS方向的长度可以不同，也可以相同。
另外，如图4所示在位于半导体基板1的周缘部的第二输出取出部5a的半导体基板1的周缘部侧也可以不与第一集电部5b连接而与半导体基板1连接。由此，能够降低受到配线件15的伸缩的影响而产生第二输出取出部5a剥落的可能性，该配线件15的伸缩的影响是由于将具有后述的太阳能电池元件10的太阳能电池模块设置于室外时的每天的温度循环所导致的。
连接部5d被设置于第二面1S上的没有形成第一输出取出部4c的区域。在具有这样的连接部5d的太阳能电池元件10中，能够将由夹着与第二输出取出部5a邻接的第一输出取出部4c的方式位于相反侧的第二电极5(第一集电部5b、第二集电部5c)汇集的载流子效率良好地导向第二输出取出部5a。
第一集电部5b例如能够用铝形成。第二输出取出部5a、第二集电部5c及连接部5d例如能够用银形成。另外，连接部5d例如也可以为用铝形成的结构或在铝上形成银的结构。
在本实施方式中，如图1及图4所示，多个主电极部4a具有第一电极组4a1和第二电极组4a2。第一电极组4a1在与主电极部4a的长边方向正交的方向上具有相互以第一间隔D排列的多根主电极部4a。第二电极组4a2在与主电极部4a的长边方向正交的方向上具有相互以第二间隔E排列的多根主电极部4a。
第一电极组4a1及第二电极组4a2的根数并不特别限制，根据后述的连接部5d的配置改变根数即可。
在本实施方式中，如图4所示，第一间隔D及第二间隔E的大小相同，但这些间隔也可以相互不同。
并且，邻接的第一电极组4a1及第二电极组4a2在第一输出取出部4c的排列方向上隔开第三间隔F被设置于第一面1F上。第一输出取出部4c的排列方向上的第三间隔F比第一间隔D及第二间隔E大。并且，在本实施方式中，连接部5d被设置于在从第一面1F平面透视下的第二面1S中的与第三间隔F对应的位置。
根据这样的方式，能够使与第一电极组4a1连接的第一输出取出部4c和与第二电极组4a2连接的第一输出取出部4c之间的空间宽广，所以能够使连接部5d的宽度变大。由此，能够将在第一集电部5b集电的电力效率良好地导向第二输出取出部5a。
将第一间隔D及第二间隔E例如设为1mm～2.8mm时，第三间隔F比第一间隔D及第二间隔E大，能够设为1.05mm～3mm。
另外，在本实施方式中，如图4所示，第一输出取出部4c具有与导通部4b连接的导通区域4c1(重合部分)和与该导通区域4c1连接的取出区域4c2。
导通区域4c1被设置成覆盖多个导通部4b的一部分。取出区域4c2如图3(a)、图4所示，在半导体基板1的第二面1S上位于多个导通部4b(贯通孔3)的正下方。该导通区域4c1为在导通部4b的排列方向(沿基准边BS的方向)具有长边方向的长尺状。即，导通区域4c1被沿着导通部4b的排列方向设置。在本实施方式中，一个导通区域4c1与多个导通部4b连接，这样的导通区域4c1被沿着导通部4b的排列方向排列多个。具体而言，如图4所示，与第一电极组4a1对应的导通区域4c1与六个导通部4b连接，与第二电极组4a2对应的导通区域4c1与五个导通部4b连接。
需要说明的是，导通区域4c1只要与导通部4b电连接即可，所以只要具有覆盖导通部4b的一部分的形状即可。
取出区域4c2在第二面1S上与各导通区域4c1邻接且与各导通区域4c1连接。取出区域4c2被配置于导通区域4c1和第一集电部5b之间。取出区域4c2与导通区域4c1同样为具有沿导通部4b的排列方向的长边方向的长尺状。这样的取出区域4c2如图4所示，沿着导通部4b的排列方向与导通区域4c1连接排列。
导通区域4c1和取出区域4c2与排列的导通部4b的列数对应，被形成多个列(在图2中为三列)。
并且，在本实施方式中，如图4所示，在导通部4b的排列方向上，取出区域4c2的长度比导通区域4c1的长度短。并且，如图4所示，半导体层6具有在第一输出取出部4c的排列方向上位于相邻的取出区域4c2之间的扩张部6a。
这样，在本实施方式中，在第一输出取出部4c的排列方向上将半导体层6设置于至相邻的第一输出取出部4c之间，所以能够扩大第二面1S的半导体层6的形成区域。其结果是，能够提高在半导体基板1与半导体层6的界面产生的BSF效应，所以能够实现太阳能电池元件10的输出特性的提高。
进而，在本实施方式中，在位于第一输出取出部4c的排列方向上的各取出区域4c2之间的半导体层6的扩张部6a上形成第一集电部5b。如此，在形成于第二面1S上的第二电极5中，能够使只有宽度小的连接部5d存在的区域变小。其结果是，能够减少第二电极5的电阻损失，提高太阳能电池元件10的输出特性。
需要说明的是，导通区域4c1的长边方向的长度(沿第一输出取出部4c的排列方向的尺寸)只要能够覆盖多个导通部4b即可，例如，能够设为8～15mm。
另外，导通区域4c1的宽度(沿与第一输出取出部4c的排列方向正交的方向的尺寸)只要具有能够覆盖导通部4b的长度即可，例如，能够设为0.1～1mm。
取出区域4c2的长边方向的长度(沿第一输出取出部4c的排列方向的尺寸)为连接相邻的太阳能电池元件彼此的配线件15能够连接的长度，且比导通部4b短即可，例如，能够设为4～10mm。
另外，取出区域4c2的宽度(沿与第一输出取出部4c的排列方向正交的方向的尺寸)只要与后述的配线件15的宽度相同或比其大即可，例如，能够设为1.5～4mm。
进而，如图1所示，在本实施方式中，如上述那样，导通部4b被设置多列。这样，将导通部4b的排列与半导体基板1的第一面1F的基准边BS平行设置n列(n为2以上的整数)时，在将与基准边BS垂直的半导体基板1的一边均等地分割成2n个的分割线DS的(2n-1)根中的奇数号的分割线上设置导通部4b的列。由此，能够更加效率良好地减少主电极部4a的电阻损失且提高美观。通过设置导通区域4c1，即使在上述分割线上设置导通部4b的列，也能够以将邻接的太阳能电池元件配置成为相互旋转对称的关系而连接配线件15。需要说明的是，若导通部4b的列与分割线的距离为2mm以内，则可以认为导通部4b的列位于分割线。
需要说明的是，如上述那样，在本实施方式中，第一输出取出部4c具有突出的部分，但也可以不设置该突出部分。
<第二实施方式>
其次，使用图5及图6对本发明的第二实施方式涉及的太阳能电池元件30进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式相同的结构省略说明。
在本实施方式中，在与连接部5d邻接的导通部4b的配置上与第一实施方式不同。具体而言，在本实施方式中，如图5所示，在从第二面1S平面透视的情况下，连接部5d和与该连接部5d邻接的导通部4b的距离G比连接部5d和与该连接部5d邻接的主电极部4a的距离H长。
通过这样的结构，能够使与第一电极组4a1连接的第一输出取出部4c和与第二电极组4a2连接的第一输出取出部4c之间的空间进一步宽广。由此，能够使连接部5d的宽度变得更大。其结果是，能够将在第一集电部5b集电的电力效率良好地导向第二输出取出部5a。
在此，距离G如图5所示，为导通部4b的中心和连接部5d的宽度方向(与基准边BS平行的方向)的中心线之间的距离。需要说明的是，在图5中，用连接从导通部4b的中心延伸的假设线g和连接部5d的宽度方向的中心的箭头表示距离G。
另外，距离H如图5所示，为主电极部4a的宽度方向(与基准边BS平行的方向)的中心线和连接部5d的宽度方向(与基准边BS平行的方向)的中心线之间的距离。
需要说明的是，在第一实施方式中，以主电极部4a的中心线和导通部4b的中心重合的方式在主电极部4a的正下方配置导通部4b。因此，相邻的主电极部4a之间的距离与相邻的导通部4b之间的距离相同。因此，在第一实施方式中，距离G与距离H相同。
在这样的实施方式中，多个焊盘电极部4e中的最接近第三间隔F的焊盘电极部4e1如图6所示，以与主电极部4a和导通部4b连接的方式例如被形成长圆状或椭圆状。焊盘电极部4e的短轴方向的尺寸例如为100μm以上500μm以下。包括这样的焊盘电极部4e1的多个焊盘电极部4e在第一面1F侧被设置成与各主电极部4a对应。因此，通过多个焊盘电极部4e具有上述的焊盘电极部4e1，多个焊盘电极部4e看上去外观上大致等间隔排列，所以能够实现外观的提高。
<第三实施方式>
其次，使用图7对本发明的第三实施方式涉及的太阳能电池元件40进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式相同的结构省略说明。
在本实施方式中，在多个主电极部4a的配置上与第一实施方式不同。具体而言，在本实施方式中，如图7所示，多个主电极部4a还具有第三电极组4a3。第三电极组4a3被设置于比第一电极组4a1及第二电极组4a2靠外侧的位置。并且，第三电极组4a3和第一电极组4a1被配置成隔开第三间隔F。该第三电极组4a3的多个主电极部4a在第一输出取出部4c的排列方向上相互隔开第三间隔F以上的第四间隔I而排列。
在后述的太阳能电池模块中，有时在背面保护件漫反射的光在透光性基板反射而入射到半导体基板1的第一面1F的外周侧。根据具有第三电极组4a3的本实施方式，能够增大太阳能电池元件10(半导体基板1)的外周侧的受光量，因此，能够提高太阳能电池元件10的输出特性。
此时，能够将第四间隔I设为例如1.5～3mm。需要说明的是，如图7所示，在本实施方式中，第三电极组4a3和第一电极组4a1之间的距离与第三间隔F相同，但不限于此，只要为规定的距离即可。
另外，如图7所示，在本实施方式中，第一电极组4a1与第三电极组4a3邻接，但第二电极组4a2也可以与第三电极组4a3邻接。
通过将各电极组的邻接的主电极部4a的间隔(第一间隔D、第二间隔E、第四间隔I)及第三间隔F的各个差设为0.2mm以内的范围，看上去外观上大致等间隔排列，所以外观上也优美。
<第四实施方式>
其次，使用图8对本发明的第四实施方式涉及的太阳能电池元件50进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式相同的结构省略说明。
在本实施方式中，在第二电极5的形状上与第一实施方式不同。具体而言，在第一实施方式中，连接部5d经由第二集电部5c与第二输出取出部5a连接。另一方面，在本实施方式中，如图8所示，连接部5d直接与第二输出取出部5a连接。另外，在本实施方式中，如图8所示，在位于导通部4b的排列方向(与基准边BS平行的方向)的各取出区域4c2之间的第一集电部5b上形成第二集电部5c。若为这样的方式，则能够效率良好地进行载流子的集电。
《太阳能电池模块》
<第五实施方式>
上述的第一实施方式涉及的太阳能电池元件10能够单独使用，但也能够作为构成太阳能电池模块的要素而使用。即，太阳能电池元件10能够被配置成具有相同结构的多个太阳能电池元件10相互邻接，进而将相互进行串联而构成模块。为此，接下来使用图9～图11对本发明的第五实施方式涉及的太阳能电池模块20进行说明。
太阳能电池模块20具有相互邻接排列的第一实施方式涉及的多个太阳能电池元件10和将相邻的太阳能电池元件10电连接的配线件15。
太阳能电池模块20如图9(a)所示，还具有透光性部件11、表面填充件12、背面填充件13及背面保护件14。透光性部件11被配置于太阳能电池元件10的第一面1F侧，具有保护第一面1F的功能，例如由玻璃等构成。表面填充件12被配置于太阳能电池元件10的第一面1F和透光性部件11之间且具有密封太阳能电池元件10的功能，例如，由透明的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等构成。背面填充件13被配置于太阳能电池元件10的第二面1S侧且具有密封太阳能电池元件10的功能，例如，由EVA等构成。背面保护件14具有保护太阳能电池元件10的第二面1S侧的功能，例如为用聚氟乙烯树脂(PVF)将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)夹入的结构或用PVF将金属箔夹入的结构。
多个太阳能电池元件10如图9(b)所示，用具有作为连接部件的功能的配线件15将相邻的太阳能电池元件10彼此相互串联而成。
图10是对太阳能电池模块20的用配线件15连接太阳能电池元件10彼此的状况进行更加详细地表示的图。
在图9(a)仅表示简要的截面，但在太阳能电池模块20中，如图10所示，相邻的一个太阳能电池元件10的第一输出取出部4c和另一个太阳能电池元件10的第二输出取出部5a用长尺状的(直线状的)配线件15连接。在本实施方式中，与导通部4b的列数同样，在三个部位连接。
需要说明的是，为了方便，在以下，在图10中，将用配线件15连接的两个太阳能电池元件10中的、配线件15与第一输出取出部4c连接的太阳能电池元件10称为第一太阳能电池元件10α，将配线件15与第二输出取出部5a连接的太阳能电池元件10称为第二太阳能电池元件10β。
如图10所示，在太阳能电池模块20中，第一太阳能电池元件10α和第二太阳能电池元件10β被配置成各自的基准边BS位于平行且不在同一直线上的位置，并且相互成为旋转对称(更加具体地说成为点对称)的关系。通过设置成这样，位于同一直线(与基准边BS平行的直线)上的所有的第一输出取出部4c与所有的第二输出取出部5a用一根配线件15连接。在该情况下，用一根配线件15连接的多个第一输出取出部4c与多个第二输出取出部5a的相对的配置关系为等效的。即，多个第一输出取出部4c和多个第二输出取出部5a的组都处于平移对称的关系。因此，对使用于各第一输出取出部4c和第二输出取出部5a的组的连接的配线件15，能够使用同一形状的配线件。
作为配线件15，例如能够使用将整个面用焊锡材料被覆的带状的铜箔在其长边方向截断成规定的长度的配线件。在用焊锡材料被覆的配线件15的情况下，使用热空气或烙铁等，或使用回流焊炉等与太阳能电池元件10的第一输出取出部4c和第二输出取出部5a焊接。配线件15例如能够设为厚度0.1～0.4mm左右，宽度2mm左右。
另外，在本实施方式中，如图11所示，太阳能电池模块20具有绝缘层8。绝缘层8被设置于第一输出取出部4c的排列上的第一输出取出部4c以外的区域，由氧化膜、树脂、绝缘胶带等构成。通过这样的结构，能够减少配线件15与第二电极5等接触而短路。此时，绝缘层8也可以被形成为覆盖pn分离区域。需要说明的是，在本实施方式中，绝缘层8为设置于太阳能电池元件10上的方式，但绝缘层8也可以为设置于配线件15上的方式。
另外，配线件15也可以在成为多个第一输出取出部4c和多个第二输出取出部5a的连接区域以外的非连接区域具有从半导体基板1分开的形状。例如，配线件15可以为具有从非连接区域远离的凸部的凹凸形状。在该情况下，第一输出取出部4c之间的第二电极5与配线件15不接触，所以能够减少短路。
需要说明的是，背面保护件14能够使用白色等反射率高的材质的构件。由此，照射于太阳能电池元件10之间的光在背面保护件14漫反射后照射于太阳能电池元件10。其结果是，能够进一步增大太阳能电池元件10的受光量。作为背面保护件14的材料，例如能够使用白色的PET等。
<第六实施方式>
其次，使用图12～图20对本实施方式涉及的太阳能电池模块60进行说明。需要说明的是，对与第五实施方式涉及的太阳能电池模块20相同的结构省略说明。
首先，使用图12～图15对第六实施方式涉及的太阳能电池模块60的太阳能电池元件70进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式涉及的太阳能电池元件10相同的结构省略说明。
在本实施方式的太阳能电池元件70中，在第一输出取出部4c的形状上与第一实施方式涉及的太阳能电池元件10不同。使用图13～图15对本实施方式的第一输出取出部4c的形状进行详细地说明。
在太阳能电池元件70中，如图15所示，一个第一输出取出部4c与多个导通部4b连接。这样的第一输出取出部4c为在第一输出取出部4c的排列方向上具有长边方向的长尺状。并且，第一输出取出部4c如图14及图15所示，具有第一区域4g和第二区域4h。
第一区域4g为位于在半导体基板1的第二面1S上露出的导通部4b上的区域。第二区域4h为位于除去导通部4b上的半导体基板1的第二面1S上的区域。具体而言，第一区域4g在从第二面1S俯视半导体基板1的情况下是指与导通部4b重合的区域，如图15所示，形成大致圆形状。另外，第二区域4h是指第一输出取出部4c中的除去第一区域4g的区域。
其次，使用图16～图20对使用该太阳能电池元件70的太阳能电池模块60进行详细地说明。图20(b)是太阳能电池模块60的与图14对应的局部放大剖视图。需要说明的是，对与第五实施方式涉及的太阳能电池模块20相同的结构省略说明。
在本实施方式涉及的太阳能电池模块60中，在第一输出取出部4c与配线件15的连接的样式上与太阳能电池模块20不同。具体而言，在本实施方式中，如图19所示，配线件15被配置成位于第一太阳能电池元件70α的第一输出取出部4c的第一区域4g的正上方。并且，这样配置的配线件15只与第二区域4h粘结连接。即，配线件15不与第一太阳能电池元件70α的第一输出取出部4c的第一区域4g粘结，而与第二区域4h的至少一部分粘结。
在这样的方式中，位于导通部4b上的第一区域4g与配线件15不粘结，所以导通部4b不易受由于每天的温度循环而导致的配线件15的伸缩的影响。其结果是，能够减少在导通部4b产生裂纹等损伤，从而能够提高长期可靠性。另外，能够将配线件15以位于第一输出取出部4c的第一区域4g的正上方的方式沿着第一输出取出部4c的长边方向配置，所以能够将太阳能电池元件的第二面1S侧的电极形成简易的形状。其结果是，能够减少起因于第二面1S侧的复杂的电极形状的太阳能电池模块的电阻损失等。
在本实施方式中，作为将上述那样的配线件15只粘结第一输出取出部4c的第二区域4h的具体实施方式，具有以下的样式。
如图19、图20所示，太阳能电池模块60在配线件15和第一输出取出部4c的第一区域4g之间具有由阻焊膜等构成的保护层9。若为这样的方法，则即使将配线件15的焊锡熔化而连接配线件15和第一输出取出部4c，配线件15也不与位于第一区域4g上的保护层9粘结，而与第二区域4h粘结。
保护层9只要为能够抑制第一区域4g与配线件15的粘结的层，就不特别限制，可以为绝缘材料，也可以为导电材料。例如，作为保护层9的材料，能够使用与焊锡的润湿性低的金属，例如铝等。
需要说明的是，在将铝使用于保护层9及第一集电部5b的情况下，通过先将第一输出取出部4c形成后在同一工序形成保护层9和第一集电部5b，能够提高生产率。通过这样设置导电性的保护层9而配线件15与保护层9接触，能够经由保护层9电连接第一区域4g与配线件15。
另外，将与焊锡的润湿性低的材料，例如聚酰亚胺使用于保护层9及绝缘层8的情况下，通过在同一工序形成保护层9和绝缘层8，能够提高生产率。
需要说明的是，在本实施方式中，对在太阳能电池模块60的太阳能电池元件70侧，具体而言，在第一输出取出部4c侧设置保护层9的情况进行了说明，但也可以预先在配线件15侧设置保护层9。即，也可以使用具有保护层9的配线件15连接多个太阳能电池元件70。
另外，在本实施方式中，保护层9被设置成不仅覆盖第一区域4g，如图19、图20(b)所示，也覆盖位于第一区域4g的周边部的第二区域4h的一部分。具体而言，第一区域4g如图15所示，在从第二面1S侧俯视时形成大致圆形状。另一方面，保护层9如图20(a)所示，在从第二面1S侧俯视时可以形成大致四边形状。即使为这样的结构，也能够将配线件15不与第一区域4g粘结，而与第二区域4h粘结。
需要说明的是，保护层9例如可以通过涂覆、热处理铝膏剂而形成，也可以通过涂覆紫外线固化型或热固化型的阻焊膜且使其固化而形成。
<第七实施方式>
其次，使用图21对本发明的第七实施方式涉及的太阳能电池模块80进行说明。图21(b)是太阳能电池元件80的与图14(a)对应的局部放大剖视图。需要说明的是，对与第六实施方式涉及的太阳能电池模块60相同的结构省略说明。
在本实施方式涉及的太阳能电池模块80中，在配线件15的形状上与太阳能电池模块60不同。具体而言，配线件15位于第一输出取出部4c的第一区域4g上，并且被配置成与第一区域4g分开。即如图21(a)及(b)所示，配线件15具有弯曲部15a和平坦部15b。
弯曲部15a为位于第一区域4g的正上方的配线件15的部分，具有凸状。平坦部15b为配线件15中的弯曲部15a以外的部分。如图21(a)及(b)所示，弯曲部15a向远离平坦部15b即第二面1S的方向突出。
通过具有这样形状的配线件15，能够使第一输出取出部4c的第一区域4g不与配线件15粘结。此时，在本实施方式中，如图21所示，仅在第一区域4g或第一区域4g和其周边部形成凸部(弯曲部15a)。因此，能够减少第一区域4g与背面填充件13的接触，从而能够减少浸入太阳能电池模块内的水分到达导通部4b。
需要说明的是，在本实施方式中，也可以将配线件15配置成与第一输出取出部4c的第一区域4g分开，并且如上述的实施方式那样，在第一区域4g上设置保护层9。
<第八实施方式>
其次，使用图22对本发明的第八实施方式涉及的太阳能电池模块90进行说明。图22(b)是太阳能电池元件90的与图14(b)对应的局部放大剖视图。需要说明的是，对与第六实施方式涉及的太阳能电池模块60相同的结构省略说明。
在本实施方式涉及的太阳能电池模块90中，在配线件15的形状上与太阳能电池模块80不同。具体而言，如图22(a)及(b)所示，在弯曲部15a的形状上与太阳能电池模块80不同。即，如图22(a)及(b)所示，在第一区域4g位于的配线件15的整个宽度方向形成有凸部(弯曲部15a)。需要说明的是，在此所说的配线件15的宽度方向是指例如与第一输出取出部4c的排列方向正交的方向。
以上，在第六～第八的实施方式中，对配线件15与第一输出取出部4c的连接的样式进行了说明。具体而言，作为第六实施方式，说明了具有保护层9的方式，作为第七及第八实施方式，说明了具有包括弯曲部15a和平坦部15b的配线件15的方式。配线件15与第一区域4g分开且与第二区域4h抵接的方式不限于此。例如，在用导电性粘结剂粘结配线件15和第一输出取出部4c的情况下，通过只在第二区域4h设置导电性粘结剂，从而第一区域4g不与配线件15粘结而能够用第二区域4h粘结配线件15。
《太阳能电池元件的制造方法》
接下来，对太阳能电池元件的制造方法进行说明。具体而言，对太阳能电池元件10的制造方法进行说明。
<半导体基板的准备工序>
首先准备呈现p型导电型的半导体基板1。
若为将单晶硅基板作为半导体基板1使用的情况，则能够通过将单晶硅铸块切成规定的厚度后拿出而得到半导体基板1。单晶硅铸块能够使用FZ或CZ法等公知的制法而制作的单晶硅铸块。另外，若为将多晶硅基板作为半导体基板1使用的情况，则能够通过将多晶硅铸块切成规定的厚度后拿出而得到半导体基板1。多晶硅铸块能够使用浇铸法或铸模内凝固法等公知的制法制作的多晶硅铸块。
在以下，以将呈现p型导电型的晶体硅基板作为半导体基板1使用的情况为例进行说明，该呈现p型导电型的晶体硅基板为作为掺杂剂元素将B(硼)或Ga(镓)以1×1015～1×1017atoms/cm3左右进行了掺杂的晶体硅基板。
需要说明的是，除去伴随着切后拿出(切成片)的半导体基板1的表层部的机械性损伤层或污染层。例如，将切后拿出的半导体基板1的表面及背面的表层部用NaOH或KOH、或者氟酸和硝酸的混合液等分别蚀刻10～20μm左右，之后，用纯水等清洗即可。由此，除去有机成分或金属成分。
<贯通孔的形成工序>
其次，在半导体基板1的第一面1F和第二面1S之间形成贯通孔3。
贯通孔3能够使用机械式钻头、水射流或激光加工设备等形成。需要说明的是，贯通孔3的形成以成为受光面的第一面1F不受损伤的方式从半导体基板1的第二面1S侧朝向第一面1F侧进行加工。但是，若由于加工对半导体基板1所造成的损伤少，则也可以从第一面1F侧朝向第二面1S侧进行加工。
<绒面结构的形成工序>
其次，在形成有贯通孔3的半导体基板1的受光面侧形成具有细微的突起(凸部)1b的绒面结构1a。绒面结构1a如上述那样，为能够有效地降低光反射率的结构。
作为绒面结构1a的形成方法，能够采用基于NaOH或KOH等碱性水溶液的湿式蚀刻法或采用使用具有将作为半导体基板1的材料的硅进行蚀刻的性质的蚀刻气体的干式蚀刻法。
<反向导电型层的形成工序>
其次，形成反向导电型层2。即，在半导体基板1的第一面1F上形成第一层2a，在贯通孔3的内表面上形成第二层2b，在第二面1S上形成第三层2c。
在将呈现p型导电层的晶体硅基板作为半导体基板1使用的情况下，反向导电型层2呈现n型。作为用于形成反向导电型层2的n型化掺杂剂元素，能够使用P(磷)。
反向导电型层2例如能够使用以下的方法形成。作为第一的方法，具有在半导体基板1的反向导电型层2的形成对象部位涂覆形成膏剂状态的P2O5，且使其热扩散的涂覆热扩散法。作为第二的方法，具有将形成气体状态的POCI3(三氯氧化磷)作为扩散源而扩散于形成对象部位的气相热扩散法。作为第三的方法，具有通过向形成对象部位入射离子束而直接地扩散磷的离子注入法。若使用气相扩散法，则能够在半导体基板1的两个主面的形成对象部位和贯通孔3的内表面，在同一工序形成反向导电型层2。
需要说明的是，在形成对象部位以外也形成扩散区域那样的条件下，只要在其部分事先形成扩散防止层后形成反向导电型层2即可。由此，能够减少形成扩散区域以外的扩散。另外，也可以不形成扩散防止层，而在之后将形成于形成对象部位以外的扩散区域蚀刻除去。
需要说明的是，在反向导电型层2的形成后如后述那样用铝膏剂形成半导体层6的情况下，能够使作为p型掺杂剂元素的铝以充分的浓度扩散至充分的深度。因此，在该情况下，能够忽视已经形成的较浅的扩散区域的存在。即，在该情况下，存在于半导体层6的形成对象部位的反向导电型层2并不需要特别除去。
另外，可以用激光照射等公知的方法对形成第一电极4的区域的周围或半导体基板1的第二面1S的周缘部进行pn分离。
<减反射层的形成工序>
其次，在第一层2a上可以形成减反射层7。
作为减反射层7的形成方法，能够使用PECVD法、蒸镀法或溅射法等。例如，若为用PECVD法形成由SiNx膜构成的减反射层7的情况，则通过将反应室内设为500℃左右，并且用辉光放电分解使用氮(N2)稀释的硅烷(Si3H4)和氨气(NH3)的混合气体离子化且使其沉积而形成减反射层7。另外，在第二层2b上也可以形成减反射层7。
<半导体层的形成工序>
其次，在半导体基板1的第二面1S上形成半导体层6。
在将硼作为掺杂剂元素的情况下，用将BBr3(三溴化硼)作为扩散源的热扩散法能够在800～1100℃左右的温度形成。在该情况下，可以在半导体层6的形成之前，在半导体层6的形成对象部位以外的区域上，例如在已经形成的反向导电型层2等上形成由氧化膜等构成的扩散防止层，且在半导体层6的形成后除去该层。
另外，在将铝作为掺杂剂元素使用的情况下，通过将由铝粉末和有机载体等构成的铝膏剂用印刷法涂覆于半导体基板1的第二面1S后，且用700～850℃左右的温度进行热处理(焙烧)而将铝向半导体基板1进行扩散，能够形成半导体层6。在该情况下，能够仅在作为铝膏剂的印刷面的第二面1S上形成作为期望的扩散区域的半导体层6。并且，也能够将焙烧后形成于第二面1S上的由铝构成的层不除去而就那样地作为第一集电部5b使用。
<电极的形成方法>
其次，形成第一电极4的受光面电极部(主电极部4a、焊盘电极部4e)和导通部4b。
受光面电极部和导通部4b例如使用涂覆法形成。具体而言，通过在半导体基板1的第一面1F上将导电性膏剂涂覆成图1所示的受光面电极部的形成图案而形成涂覆膜。通过将形成的涂覆膜以最高温度500～850℃焙烧数十秒～数十分钟左右，能够形成受光面电极部和导通部4b。在此使用的导电性膏剂例如能够使用相对于由银等构成的金属粉末100质量份而分别添加有机载体10～30质量份和玻璃粉0.1～10质量份的导电性膏剂。
需要说明的是，在该情况下，通过涂覆导电性膏剂时也将该导电性膏剂填充于贯通孔3，在与形成受光面电极部的工序同一工序中也能够形成导通部4b。但是，在将导电性膏剂涂覆于第一面1F时可以不必充分地将导电性膏剂填充于贯通孔3。这是因为如后述那样在形成第一输出取出部4c时，从第二面1S侧涂覆导电性膏剂，此时导电性膏剂也再度被填充于贯通孔3后才进行焙烧。
需要说明的是，在涂覆导电性膏剂后，在焙烧之前，也可以用规定的温度使涂覆膜中的溶剂蒸腾而干燥该涂覆膜。另外，也可以分别涂覆·焙烧而形成受光面电极部(包括主电极部4a)和导通部4b。具体而言，也可以事先只在贯通孔3填充·干燥导电性膏剂，之后与上述的情况同样地将导电性膏剂涂覆成图1所示的受光面电极部(包括主电极部4a)的图案后进行焙烧等。
需要说明的是，如上述那样，在形成受光面电极部(包括主电极部4a)之前形成减反射层7的情况下，只要在经图案化的区域形成受光面电极部或用烧透(fire through)法形成受光面电极部即可。
另一方面，也可以在形成受光面电极部后形成减反射层7。在该情况下，没有必要图案化减反射层7，另外也没有必要使用烧透法。因此，受光面电极部的形成条件变得缓和。若为这样的工序，则例如即使不在800℃左右的高温进行焙烧，也能够形成受光面电极部。其结果是，能够减少由于热量而对半导体基板1产生的损伤。
接着，在半导体基板1的第二面1S上形成第一集电部5b。
关于第一集电部5b，也能够使用涂覆法形成。具体而言，通过在半导体1的第二面1S上将导电性膏剂涂覆成图2所示的第一集电部5b的形成图案而形成涂覆膜。接着，通过将形成的涂覆膜以最高温度500～850℃焙烧数十秒～数十分钟左右，能够形成第一集电部5b。在此，作为使用的导电性膏剂，例如能够使用相对于由铝或银等构成的金属粉末100质量份而分别添加有机载体10～30质量份和玻璃粉0.1～5质量份的导电性膏剂。需要说明的是，在将铝膏剂使用于导电性膏剂的情况下，能够在同一工序形成半导体层6和第一集电部5b。
进而，在半导体基板1的第二面1S上形成第一输出取出部4c、第二输出取出部5a、第二集电部5c及连接部5d。
第一输出取出部4c、第二输出取出部5a、第二集电部5c及连接部5d例如能够使用涂覆法在一个工序形成。具体而言，通过在半导体基板1的第二面1S上将导电性膏剂涂覆成图2、图4所示的电极图案而形成涂覆膜。接着，能够通过将形成的涂覆膜以最高温度500～850℃焙烧数十秒～数十分钟左右而形成。作为在此使用的导电性膏剂，例如能够使用相对于由银等构成的金属粉末100质量份而添加有机载体10～30质量份和玻璃粉0.1～10质量份的导电性膏剂。
需要说明的是，各结构部可以在单独的工序形成，也可以使用相互不同组成的导电性膏剂形成。另外，在使用铝膏剂在一个工序形成半导体层6和第一集电部5b的情况下，将第二输出取出部5a的一部分形成于第三层2c上，但并不特别存在问题。
本实施方式涉及的太阳能电池元件10能够用以上的过程制作。
需要说明的是，根据需要，也可以用浸焊处理在第一输出取出部4c和第二输出取出部5a上形成焊锡区域(未图示)。
另外，绝缘层8例如可以使用CVD法等薄膜形成技术来形成，也可以通过涂覆由树脂膏剂等构成的绝缘性膏剂且焙烧而形成，也可以通过粘贴上市场上出售的绝缘胶带而形成。需要说明的是，在焙烧绝缘性膏剂之际，也能够在电极形成时，在同一工序形成。
《太阳能电池模块的制造方法》
其次，对使用上述那样形成的太阳能电池元件10来制造太阳能电池模块20的方法进行说明。
首先，通过将事先用焊锡材料被覆了厚度0.1～0.4mm左右、宽度2mm左右的铜箔的整个面的构件在其长边方向截断成规定的长度而制作配线件15。
接着，如图9所示，将多个太阳能电池元件10分别以第二面1S为上且以规定的距离分开载置，从上方使配线件15与第一太阳能电池元件10α的第一输出取出部4c和第二太阳能电池元件10β的第二输出取出部5a之间接触。在该状态下，通过使用热空气或烙铁或者使用回流焊炉使配线件15的表面的焊锡熔化，使配线件15与第一输出取出部4c及第二输出取出部5a连接。根据这样的方法，能够以高生产率连接相邻的太阳能电池元件10彼此。
之后，在透光性部件11上将表面填充件12、用配线件15相互连接的多个太阳能电池元件10、背面填充件13及背面保护件14依次层叠而制作模块基体。通过在层压机中将该模块基体脱气、加热且施加压力使其一体化而制作太阳能电池模块20。
接着，如图8(b)所示，在上述的太阳能电池模块20的外周根据需要嵌入铝等的框架16。另外，如图8(a)所示，用输出取出配线18连接串联的多个太阳能电池元件10中的最初的太阳能电池元件10及最后的太阳能电池元件10的电极的一端和向外部取出输出的端子箱17。
通过上述的过程，能够得到本实施方式涉及的太阳能电池模块20。
需要说明的是，能够与上述的过程同样地制造其他的实施方式涉及的太阳能电池模块。
例如，第七实施方式涉及的太阳能电池模块80的制造在上述的过程中使用具有图21(a)及(b)所示的形状的配线件15即可。即，使用将上述那样截断而得到的配线件15事先在规定的位置成形为凸状的配线件即可。
并且，如图21所示，用这种形状的配线件15连接第一太阳能电池元件70α的第一输出取出部4c的第二区域4h和第二太阳能电池元件70β的第二输出取出部5a即可。此时，使配线件15不与第一太阳能电池元件70α的第一输出取出部4c的第一区域4g粘结。根据这样的方法，能够以高生产率连接相邻的太阳能电池元件70彼此。
需要说明的是，第八实施方式涉及的太阳能电池模块90能够用与第七实施方式涉及的太阳能电池模块80的制造方法相同的方法来制造。
另外，在第六实施方式涉及的太阳能电池模块60的制造中，如上述那样，也可以用低温固化型的导电性粘结剂来连接配线件15。例如，通过经由该导电性粘结剂使配线件15与第一输出取出部4c的第二区域4h和第二输出取出部5a上接触后在150～250℃左右进行热处理，能够连接配线件15和第一输出取出部4c及第二输出取出部5a。由此，配线件15与第一输出取出部4c的第一区域4g分开且与第二区域4h抵接。需要说明的是，作为导电性粘结剂，例如能够使用将环氧树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂及聚氨酯树脂等作为粘合剂所含的银、鎳及碳等的导电性填充剂。
以上，在本发明的实施方式中，例示说明了具体的方式，但本发明不限定于以上的实施方式。
例如，在太阳能电池元件10中，只要满足上述的排列状态且能够实现基于配线件15的连接样式，也可以将第一输出取出部4c和第二输出取出部5a分别形成为与上述的结构不同的形状(例如，梯形状、圆形状、椭圆形状、半圆形状、扇形形状、或它们的复合形状等)。
另外，在分割使用太阳能电池元件10的情况下，通过将分割位置设为连接部5d附近，能够减少分割位置与主电极部4a重合。
符号说明
图中：1-半导体基板，2-反向导电型层(扩散层)，2a-第一层，2b-第二层，2c-第三层，3-贯通孔，4-第一电极，4a-主电极部，4a1-第一电极组，4a2-第二电极组，4a3-第三电极组，4b-导通部，4c-第一输出取出部，4c1-导通区域，4c2-取出区域，4e-焊盘电极部，4f-辅助电极部，4g-第一区域，4h-第二区域，5-第二电极，5a-第二输出取出部，5b-第一集电部，5c-第二集电部，5d-连接部，6-半导体层，7-减反射层，8-绝缘层，9-保护层，10、30、40、50、70-太阳能电池元件，11-透光性基板，12-表面填充件，13-背面填充件，14-背面保护件，15-配线，16-框架，17-端子箱，18-输出取出配线，20、60、80、90-太阳能电池模块

Claims (13)

1.一种太阳能电池元件，具备：
半导体基板，其具有第一面及该第一面的背面的第二面，且呈现一导电型；
第一电极，其具有排列于所述第一面上的线状的多个主电极部、以及与该主电极部电连接且在与所述主电极部的长边方向不同的方向上排列于所述第二面上的多个第一输出取出部；和
第二电极，其具有在俯视所述第二面的情况下以将所述第一输出取出部夹入的方式配置于所述第二面上的一对集电部、以及配置于所述第二面上且将所述一对集电部彼此电连接的连接部，
所述多个主电极部具有：
第一电极组，其具有在与该主电极部的长边方向正交的方向上相互隔开第一间隔D而排列的所述主电极部；以及第二电极组，其具有在与所述主电极部的长边方向正交的方向上相互隔开第二间隔E而排列的所述主电极部，
在所述第一输出取出部的排列方向上，所述第一电极组和所述第二电极组之间的第三间隔F比所述第一间隔D及所述第二间隔E大，
所述连接部被配置于在从所述第一面平面透视情况下的所述第二面中的与所述第三间隔F对应的位置。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，
所述第一电极还具有以电连接所述主电极部和所述第一输出取出部的方式从所述第一面朝向所述第二面导出且沿着所述第一输出取出部的排列方向配置的多个导通部。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池元件，其中，
在从所述第二面俯视的情况下，所述连接部和与该连接部邻接的所述导通部之间的距离G比所述连接部和与该连接部邻接的所述主电极部之间的距离H大。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池元件，其中，
所述多个主电极部还具有配置于比所述第一电极组及所述第二电极组靠外侧的位置的第三电极组，
所述第三电极组的多个所述主电极部在与该主电极部的长边方向正交的方向上相互隔开所述第三间隔F以上的第四间隔而排列。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池元件，其中，
所述第一输出取出部的排列方向上的所述导通部的个数与所述主电极部的根数相同。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池元件，其中，
所述太阳能电池元件还具备：半导体层，其被设置于所述第二面上且含有比所述半导体基板高浓度的掺杂剂，并且呈现所述一导电型，
所述第一输出取出部具有以覆盖所述多个导通部的一部分的方式与所述导通部连接的导通区域、以及配置于该导通区域与所述集电部之间且与所述导通区域连接的取出区域，
所述集电部被设置于所述半导体层上的至少一部分，
在所述第一输出取出部的排列方向上，所述取出区域的长度比所述导通区域的长度短，
所述半导体层具有在所述第一输出取出部的排列方向上位于相邻的所述取出区域之间的扩张部。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池元件，其中，
所述集电部被配置于所述扩张部上。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池元件，其中，
所述导通部被设置n列，n为2以上的整数，所述导通部的列被配置于将与所述第一输出取出部的排列方向正交的所述半导体基板的一边均等分割成2n个的分割线(2n-1)根中的奇数号的分割线上。
9.一种太阳能电池模块，具备：
相互邻接排列的权利要求1所述的多个太阳能电池元件；和
将相邻的所述太阳能电池元件之间电连接的配线件，
所述多个太阳能电池元件分别还具备以与所述第一输出取出部分开的方式配置于所述第二面上的第二输出取出部，
所述配线件电连接相邻的所述太阳能电池元件中的一个太阳能电池元件的所述第一输出取出部和另一个太阳能电池元件的所述第二输出取出部。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池模块，其中，
所述第一输出取出部具有位于所述导通部上的第一区域、以及位于除去该导通部上的所述第二面上的第二区域，
所述配线件与所述第一输出取出部的所述第一区域分开，并且与所述第一输出取出部的所述第二区域粘结。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池模块，其中，
所述太阳能电池模块还具备配置于所述第一输出取出部的所述第一区域和所述配线件之间的保护层。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池模块，其中，
所述保护层具有绝缘性。
13.根据权利要求10所述的太阳能电池模块，其中，
所述配线件具有位于所述第一输出取出部的所述第一区域的正上方的向上方凸出的弯曲部、以及与所述第一输出取出部的所述第二区域抵接的平坦部。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103797583B (zh) * 2011-09-13 2015-07-15 京瓷株式会社 太阳能电池模块
GB2508792A (en) 2012-09-11 2014-06-18 Rec Modules Pte Ltd Back contact solar cell cell interconnection arrangements
USD750556S1 (en) * 2014-11-19 2016-03-01 Sunpower Corporation Solar panel
USD1009775S1 (en) 2014-10-15 2024-01-02 Maxeon Solar Pte. Ltd. Solar panel
USD767484S1 (en) 2014-11-19 2016-09-27 Sunpower Corporation Solar panel
USD933584S1 (en) 2012-11-08 2021-10-19 Sunpower Corporation Solar panel
USD933585S1 (en) 2014-10-15 2021-10-19 Sunpower Corporation Solar panel
USD999723S1 (en) 2014-10-15 2023-09-26 Sunpower Corporation Solar panel
USD896747S1 (en) 2014-10-15 2020-09-22 Sunpower Corporation Solar panel
USD913210S1 (en) 2014-10-15 2021-03-16 Sunpower Corporation Solar panel
US11908958B2 (en) * 2016-12-30 2024-02-20 Maxeon Solar Pte. Ltd. Metallization structures for solar cells
JP6807462B2 (ja) * 2017-08-29 2021-01-06 京セラ株式会社 太陽電池素子および太陽電池モジュール

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248347A (en) * 1991-05-17 1993-09-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Solar cell
CN101399293A (zh) * 2007-09-28 2009-04-01 三洋电机株式会社 太阳能电池、太阳能电池模块和太阳能电池的制造方法
EP2105970A1 (en) * 2006-12-26 2009-09-30 Kyocera Corporation Solar cell module
WO2009123149A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 京セラ株式会社 太陽電池素子及び太陽電池モジュール

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4301322A (en) * 1980-04-03 1981-11-17 Exxon Research & Engineering Co. Solar cell with corrugated bus
NL1010635C2 (nl) * 1998-11-23 2000-05-24 Stichting Energie Werkwijze voor het vervaardigen van een metallisatiepatroon op een fotovoltaïsche cel.
WO2005093855A1 (ja) * 2004-03-29 2005-10-06 Kyocera Corporation 太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽光発電装置
JP2009088406A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248347A (en) * 1991-05-17 1993-09-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Solar cell
EP2105970A1 (en) * 2006-12-26 2009-09-30 Kyocera Corporation Solar cell module
CN101399293A (zh) * 2007-09-28 2009-04-01 三洋电机株式会社 太阳能电池、太阳能电池模块和太阳能电池的制造方法
WO2009123149A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 京セラ株式会社 太陽電池素子及び太陽電池モジュール

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