CN203150563U

CN203150563U - 太阳能电池

Info

Publication number: CN203150563U
Application number: CN 201220625697
Authority: CN
Inventors: 东方田悟司
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2022-11-23
Also published as: JP3173495U

Abstract

本实用新型提供一种太阳能电池，其减少光电转换部的不必要的遮光区域而提高太阳能电池的输出。该太阳能电池包括：光电转换部；和在上述光电转换部上延伸的集电极，其中上述集电极包括第一集电极、和具有比上述第一电极的电极长度长的电极长度的第二集电极，上述第一集电极的与延伸方向正交的第一宽度和上述第一集电极与相邻的其他集电极之间的第一间距的比，小于上述第二集电极的第二宽度和上述第二集电极与相邻的其他集电极之间的第二间距的比。

Description

太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池。

背景技术

太阳能电池中，要求提高单位面积的发电量而提高效率。鉴于这样的状况，提出了降低遮光损失的太阳能电池的电极结构。例如，专利文献1中，公开了将宽度不同的指部进行组合的结构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型登录第3154145号

发明内容

实用新型要解决的问题

但是，近年来，存在进一步提高太阳能电池的输出的要求。

用于解决问题的方法

本实用新型的太阳能电池包括光电转换部和在光电转换部上延伸的集电极，集电极包括第一集电极和具有比第一电极的电极长度长的电极长度的第二集电极，在第一集电极的与延伸方向正交的第一宽度和其与相邻的另一集电极之间的第一间距的比，小于第二集电极的第二宽度和其与相邻的另一集电极之间的第二间距的比。

实用新型效果

能够提高太阳能电池的输出。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式的太阳能电池中，在指部的电极长度较短的区域，减小指部的电极的宽度的图。

图2是表示本实用新型的实施方式的太阳能电池中，在指部的电极长度较短的区域，扩大与相邻的另一指部之间的间距的图。

图3是表示本实用新型的实施方式的太阳能电池中，在指部的电极长度较短的区域，减小指部的电极的宽度时的效果的图。

图4是表示本实用新型的实施方式的太阳能电池中，在指部的电极长度较短的区域，扩大与相邻的另一指部之间的间距时的效果的图。

图5是表示本实用新型的实施方式的太阳能电池中，指部的电极长度与指部的（宽度/间距）的关系的图。

图6是本实用新型的实施方式的太阳能电池中，光电转换部的截面图。

图7是表示本实用新型的实施方式的太阳能电池中，另外的光电转换部的例子的图。

符号说明

10：太阳能电池，12、80：光电转换部，14、16、24、26：汇流条部，20、22、28：指部，40：n型单晶硅基板，50、54、60：i型非晶硅层，52、62：n型非晶硅层，56：p型非晶硅层，58、64：透明电极膜层，70：p型多晶硅基板，72：n型扩散层，74：铝金属膜

具体实施方式

以下利用附图对本实用新型的实施方式详细进行说明。以下叙述从受光面和背面双方接受光的双面型的太阳能电池，但也可以是仅从受光面接受光的单面型的。此外，叙述具有汇流条（busbar母线）部和指部的太阳能电池的电极，但也可以是仅有指部的电极。以下，叙述了作为太阳能电池的平面形状具有大致正方形且四角被切割的形状，但也可以是电极长度根据场所而不同的形状。例如，平面形状也可以是圆形形状、椭圆形状、矩形形状等。

以下叙述的形状、尺寸、电极的数量、材质等，是为了说明的举例，能够根据太阳能电池的设计规格进行适当变更。

以下，在所有附图中对同样的元件附加相同的符号，省略重复的说明。此外，本文中的说明中，根据需要使用之前叙述的符号。

图1是表示太阳能电池10的结构的俯视图和侧视图。太阳能电池10作为平面形状具有大致正方形且四角被切割的形状。太阳能电池10包括从主面即受光面和背面双方接受光而产生载流子的光电转换部12、和在光电转换部12的受光面和背面上分别独立地设置的集电极。集电极是用于从光电转换部12导出载流子的电极。

背面上设置的集电极的结构与受光面上设置的集电极的结构相同，所以主要说明图1中表示的受光面上设置的集电极。

受光面上设置的集电极，包括直线延伸的2根汇流条部14、16，和与汇流条部14、16连接、宽度比汇流条部14、16窄的多个指部20、22。如图1所示，指部包括电极长度不同的指部20、22。背面上设置的集电极也如侧视图所示那样包括汇流条部24、26，和与受光面的指部22对应的指部28。

指部20、22以与汇流条部14、16的延伸方向交叉的方式设置。通常，指部20、22与汇流条部14、16正交，并相互并列地配置。指部20、22为了从光电转换部12的受光面整体收集电流，其宽度比汇流条部14、16的宽度窄、且比汇流条部14、16根数更多地配置。

指部20、22从汇流条部14、16延伸的长度即电极长度并不一定全部相同。例如，本实施方式的太阳能电池10的平面形状，是大致正方形但四角被切割的形状，所以其四角上的指部20的电极长度比配置于其他部位的指部22的电极长度短，指部20根据切割部的位置电极长度不同。这样，指部20、22彼此电极长度不同，所以将电极长度较短的指部作为第一集电极、将电极长度较长的指部作为第二集电极，能够加以区别。此处，将第一集电极的宽度W作为第一宽度、将第二集电极的宽度W作为第二宽度进行区别，并且能够将相邻的第一集电极之间的间距P作为第一间距、将相邻的第二集电极之间的间距P作为第二间距而进行区别。

以下表示太阳能电池10的四角之一的C部附近的指部20、22的第一结构例。如图1所示，在向切割部延伸的指部20的第一宽度W具有特征。设从与汇流条14连接的部位起测量的指部20的电极长度为L₁、L₂、L₃、L₄，各指部20的宽度W为W₁、W₂、W₃、W₄，相邻的指部20之间的第一间距P为P₀。切割部以外的部位上的指部22的电极长度固定为L₀，第二宽度W固定为W₀。此处，第二间距P也设定为固定值P₀。

另外，指部、汇流条部的宽度W，定义为与其延伸方向正交的方向的长度。宽度沿着延伸方向变化的情况下，集电极的宽度W使用代表性的宽度。例如，可以将最宽的宽度作为该集电极的宽度W。前端变细的集电极的情况下，可以将根部一侧的最粗的宽度作为该集电极的宽度W。此外，集电极之间的间距P，定义为集电极的宽度的中心线与相邻的集电极的宽度的中心线的最接近距离。使指部20、22相互平行地配置的情况下，与相邻的指部20、22相对的间距P，沿着指部20、22的延伸方向固定。

切割部上的指部20，配合被切割的形状，电极长度从L₀起按L₁、L₂、L₃、L₄的顺序阶段性地变短。而且，随着指部20的电极长度L变短，指部20的第一宽度W被设定为从W₀起按W₁、W₂、W₃、W₄逐渐变窄。

图1中，四根指部20各自的电极长度L相互不同，但也可以根据太阳能电池10的设计，使指部20的电极长度L以多根为单位阶段性地变短。这情况下，指部20的第一宽度W也可以与电极长度L的阶段性变化相应地以多根为单位阶段性地变化。

图2表示太阳能电池10的四角之一的C部周边的指部20、22的第二结构例。图2中，在向切割部延伸的指部20的第一间距P具有特征。

此处，设在切割部以外的部位相邻的指部22之间的第二间距P为P₀，切割部上的指部20之间的第一间距P为P₁、P₂。第二结构例中，使指部22的第一宽度W为固定值W₀，在切割部上指部20的电极长度从L₀起按L₁、L₂的顺序变短，相应地，相邻的指部20之间的第一间距P从P₀起按P₁、P₂的顺序变宽。

指部20、22的宽度W，沿着延伸方向均匀，但也可以从根部一侧向前端一侧变细。即，指部20、22是从光电转换部12向汇流条14、16收集电流的，从指部20、22的前端向根部电流量增加。因此，优选与电流量的增加相应地使根部一侧的宽度W比前端一侧的宽度W更宽。由此，能够在前端一侧有效地减小光电转换部12的遮光区域，并且在根部一侧抑制电流量增加引起的电阻损失，能够提高输出。

图3和图4是使用从延伸的一端侧向另一端侧变细的指部20、22说明第一和第二结构例的效果的图。图3和图4中，用箭头表示被指部20、22收集的电流。

图3表示第一结构例的效果。被指部20、22收集的电流量，由各指部20、22覆盖太阳能电池10的主面即受光面的区域的大小决定，如果忽略端部的影响，则随着指部20、22的电极长度变长而增大。即，如果相邻的指部20、22之间的间距P是固定值P₀，则被电极长度为L₀的指部22收集的电流量I₀，大于被比电极长度L₀更短的电极长度为L₄的指部20收集的电流量I₄。因此，使电极长度为L₄的指部20的第一宽度W₄比电极长度为L₀的指部22的第二宽度W₀更窄。这样，第一结构例中，使间隔P为固定值P₀，对于电极长度越短的指部，使其宽度W越窄。

图4表示第二结构例的效果。相邻的指部20、22中，如果各自的宽度W是固定值W₀，则被电极长度为L₀的指部22收集的电流量I₀，大于被比电极长度L₀更短的电极长度为L₂的指部20收集的电流量I₂。另一方面，随着指部20、22之间的间距P扩大，各指部20、22覆盖太阳能电池10的主面即受光面的区域的大小也扩大，收集的电流量增加。于是，优选使电极长度为L₂的指部20的第一间距P₂，比电极长度为L₀的指部22的第二间距P₀更宽。这样，第二结构例中，使指部的宽度W为固定值W₀，对于电极长度越短的指部，使相邻的指部之间的间距P越宽。

图5表示对于电极长度L不同的指部20、22，为了使其成为收集的电流量符合预先规定的电流量的电极结构所需的宽度W与间距P的关系。预先规定的电流量，可以考虑指部20、22中的电力损失等来设定。横轴是指部20、22的电极长度L。电极长度L₀是切割部以外的部位的指部22的电极长度。纵轴是指部20、22的间距P=P₀时的宽度W、宽度W=W₀时的间距P、宽度W与间距P的比（宽度W/间距P）的值。宽度W₀和间距P₀，是切割部以外的部位的指部22的第二宽度W和第二间距P。

图5中，间距P固定为P₀时，通过将较短的电极长度L的指部的宽度设定为小于电极长度L较长的指部的宽度W，能够使各指部20、22中流过的电流值相等。此外，宽度W固定为W₀时，通过使电极长度L较短的指部的间距P大于电极长度L较长的指部的间距P，能够使各指部20、22中流过的电流值相等。

此外，也可以同时变更间距P和宽度W。即，如图5所示，使较短电极长度L的指部的（宽度W/间距P）的值小于电极长度L较长的指部的（宽度W/间距P）的值即可。要满足该条件，可以增加宽度W，或者减少间距P。例如，将指部20的第一宽度W与第一间距P的比设定为小于指部22的第二宽度W与第二间距P的比。

这样，通过与指部20、22的电极长度L相应地设定宽度W和间距P，能够使各指部20、22中的电流量接近均匀。从而，较短电极长度L的指部的宽度W和间距P得以优化，不会增加电阻损失，减少光电转换部12的不必要的遮光区域，能够提高输出。

另外，如图6所示作为光电转换部12例如能够采用如下结构，即，在n型单晶硅基板40的表面一侧形成i型非晶硅层50和n型非晶硅层52，在n型单晶硅基板40的背面一侧包括p型区域和n型区域，p型区域由i型非晶硅层54、p型非晶硅层56和透明电极膜层58构成，n型区域由i型非晶硅层60、n型非晶硅层62和透明电极膜层64构成。此外，也可以如图7所示，是由p型多晶硅基板70、在p型多晶硅基板70的正面一侧形成的n型扩散层72、和在p型多晶硅基板70的背面上形成的铝金属膜74构成的光电转换部80。对于其他的也能够适当变更。

Claims

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

光电转换部；和

在所述光电转换部上延伸的集电极，其中

所述集电极包括第一集电极、和具有比所述第一电极的电极长度长的电极长度的第二集电极，

所述第一集电极的与延伸方向正交的第一宽度和所述第一集电极与相邻的其他集电极之间的第一间距的比，小于所述第二集电极的第二宽度和所述第二集电极与相邻的其他集电极之间的第二间距的比。

2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：

所述第一宽度比所述第二宽度窄。

3.如权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于：

所述第一间距比所述第二间距宽。

4.如权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于：

其具有所述第一宽度或所述第二宽度沿着所述延伸方向从一端侧向另一端侧变窄的前端窄的形状。

5.如权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于：

所述集电极是从汇流条部延伸的指部。