JP2004200514A - Solar battery cell, method of manufacturing the same and solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池素子および太陽電池素子の製造方法および太陽電池モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】
地球環境問題がとりざたされる中、クリーンエネルギーである太陽電池モジュールはその使用用途、および使用範囲が急速に拡大しつつある。さまざまな場所に取り付けられた太陽電池モジュールにはそれぞれに管理ナンバーを表示し、その管理ナンバーにより太陽電池モジュールの製造年月日、製造方法、出力、型式などの情報を管理するのが一般的である(例えば特許文献1参照)。
【0003】
太陽電池モジュールを識別するための管理ナンバーなどは、受光面側や反受光面側あるいは太陽電池モジュールの側面にラベルを貼り付けたり、管理ナンバーを印字したラベルもしくはテープなどを太陽電池素子とともにEVAやPVBなどの充填材により太陽電池モジュール中に充填させたり、充填材自体に表示するなど多種多様な方法で形成されていた。しかしどのような方法によっても、太陽電池モジュール、もしくは複数の太陽電池モジュールの組み合わせである太陽電池アレイ単位でしか管理していなかった。
【0004】
一方近年、太陽電池モジュールのリサイクルの研究が盛んに行われるようになった。これは長年にわたる過酷な使用環境などによって破損したり出力特性が低下してしまったりした太陽電池モジュールを回収し、再度太陽電池モジュールとして組み立てることによってリユースしようとする試みである。このリサイクルで太陽電池素子をリユースする場合、複数枚の太陽電池モジュールから太陽電池素子を取り出して再使用するということが行われる。このときに太陽電池モジュール単位での管理を行っていると、識別番号のわからなくなった太陽電池モジュールから取り出した太陽電池素子は製造年月日、国、製造元などの情報がわからないという問題が発生する。
【0005】
また、使用されている太陽電池素子に起因する問題で出力特性が低下してしまった太陽電池モジュールにおいても、モジュール単位の管理では出力特性の低下の原因となった太陽電池素子の情報を得ることは困難である。
【0006】
つまり従来は、太陽電池モジュール中の太陽光をエネルギーに変換する太陽電池素子自体の判別ができず、厳密な管理が行われていなかった。
【0007】
これらの問題を解決する方法として、太陽電池素子の電極材料を利用してマーキングを形成する方法がある(例えば特許文献2参照)。また、太陽電池素子の集電用電極を特定の文字、記号または図形として形成する方法もある(例えば特許文献3参照)。これらの方法によれば、太陽電池素子の判別は可能になる。しかし、太陽電池素子の判別を行うための記号は全ての太陽電池素子、もしくは複数種の太陽電池素子毎に異なる必要があるため、太陽電池素子毎もしくは複数種の太陽電池素子毎に電極形状が異なってしまい、受光面積や集電効率に違いが発生してしまう。
【0008】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することによって、従来よりも厳密な管理を行うとともに、電気特性の低下が発生しない太陽電池素子および太陽電池素子の製造方法および太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【0009】
【特許文献1】
特開平11−261095号公報
【特許文献2】
実開平05−93054号公報
【特許文献3】
特開2002−64214号公報
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る太陽電池素子は、半導体基板の受光面側に表面電極を形成するとともに、反受光面側に裏面電極を有する太陽電池素子において、前記太陽電池素子の受光面側、反受光面側もしくは側面に識別表示を設けたことを特徴とする。
【0010】
前記識別表示は数字、文字または記号で付されていたほうがよい。
【0011】
前記識別表示はその周縁部との色の違いにより表示されていたほうがよい。
【0012】
前記識別表示はその周縁部との高さの違いにより表示されていてもよい。
【0013】
前記識別表示はその周縁部との材質の違いにより表示されていてもよい。
【0014】
前記太陽電池素子の受光面側には反射防止膜が形成されているとともに、前記識別表示はこの反射防止膜に形成されているほうがよい。
【0015】
前記裏面電極は銀を主成分とする材料により形成されているとともに、前記識別表示は前記半導体基板の反受光面側の前記銀を主成分とする材料により形成された裏面電極以外の部分に表示されているほうがよい。
【0016】
前記識別表示は前記半導体基板の側面にラインにより表示されていてもよい。
【0017】
また、請求項9に係る太陽電池素子の製造方法は、半導体基板の受光面側に表面電極、反受光面側に裏面電極を有する太陽電池素子の製造方法において、前記太陽電池素子の受光面側に反射防止膜を形成するとともに、その反射防止膜の膜厚を部分的に変化させることにより識別表示を形成することを特徴とする。
【0018】
また、請求項10に係る太陽電池素子の製造方法は、半導体基板の受光面側に表面電極、反受光面側に裏面電極を有する太陽電池素子の製造方法において、前記太陽電池素子の受光面側に反射防止膜を形成するとともに、その反射防止膜の膜質を部分的に変化させることにより識別表示を形成することを特徴とする。
【0019】
上記太陽電池素子の製造方法では、前記半導体基板の受光面側に転写のたびにナンバーが自動的におくられるナンバリングマシンを用いてリンペーストを転写した後に前記反射防止膜を形成してその膜質を部分的に変化させることが望ましい。
【0020】
上記太陽電池素子の製造方法では、前記太陽電池素子の受光面側に反射防止膜を形成するとともに、この反射防止膜上に転写のたびにナンバーが自動的におくられるナンバリングマシンを用いてリンペーストを転写して前記反射防止膜の膜質を部分的に変化させることが望ましい。
【0021】
また、請求項13に係る太陽電池素子の製造方法は、半導体基板の受光面側に表面電極を形成するとともに、反受光面側に裏面電極を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記太陽電池素子の受光面側に半田レジストを塗布することにより識別表示を形成することを特徴とする。
【0022】
また、請求項14に係る太陽電池素子の製造方法は、半導体基板の受光面側と反受光面側に、少なくとも銀を主成分とする電極材料を塗布し焼付けることによって表面電極と裏面電極を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記表面電極ないしは裏面電極を形成すると同時に、識別表示を形成することを特徴とする。
【0023】
更に、請求項15に係る太陽電池素子の製造方法は、半導体基板の反受光面側にアルミニウムを主成分とする電極材料を塗布して焼き付けることによって裏面電極を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記裏面電極形成後に裏面電極上に識別表示を形成することを特徴とする。
【0024】
請求項16に係る太陽電池素子の製造方法は、半導体接合部を有する半導体基板の受光面側に表面電極を形成するとともに、反受光面側に裏面電極を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記半導体基板の側面に部分的に傷をつけることにより識別表示を形成することを特徴とする。
【0025】
また、請求項17に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池素子をインナーリードで接続した太陽電池モジュールにおいて、前記複数の太陽電池素子の全ての受光面側に識別表示を設けたことを特徴とする。
【0026】
また、請求項18に係る太陽電池モジュールは、太陽電池素子をインナーリードで接続した太陽電池モジュールにおいて、前記複数の太陽電池素子の全ての反受光面側に識別表示を設けたことを特徴とする。
【0027】
また、請求項19に係る太陽電池モジュールは、太陽電池素子をインナーリードで接続した太陽電池モジュールにおいて、前記複数の太陽電池素子の全ての側面に識別表示を設けたことを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面にもとづき詳細に説明する。図1は本発明の太陽電池素子の製造方法をバルク型シリコン太陽電池素子を例にとり断面図で示したものである。まず、半導体基板1を用意する。この半導体基板1は、単結晶または多結晶シリコンなどからなる。このシリコン基板1は、ボロン(B)などの一導電型半導体不純物を1×1016〜1×1018atoms/cm3程度含有し、比抵抗1.5Ωcm程度の基板である。単結晶シリコン基板の場合は引き上げ法などによって形成され、多結晶シリコン基板の場合は鋳造法などによって形成される。多結晶シリコン基板は、大量生産が可能であり、製造コスト面で単結晶シリコン基板よりも有利である。引き上げ法や鋳造法によって形成されたインゴットを300〜500μm程度の厚みにスライスして、15cm×15cm程度の大きさに切断して半導体基板1とする。
【0029】
次に、シリコン基板1を拡散炉中に配置して、オキシ塩化リン(POCl3)などの中で加熱することによって、シリコン基板1の表面部分にリン原子を1×1016〜1×1018atoms/cm3程度拡散させて他の導電型を呈する拡散層2を形成する(図1(b)参照)。この拡散層2は、0.2〜0.5μm程度の深さに形成され、シート抵抗が40Ω/□以上になるように形成される。シリコン基板1の一主面側の拡散層2のみを残して他の部分の拡散層2をエッチングする(図1(c))。
【0030】
次に、シリコン基板1の一主面側に反射防止膜3を形成する。この反射防止膜3はたとえば窒化シリコン膜などからなり、シランとアンモニアとの混合ガスを用いたプラズマCVD法などで形成される。この反射防止膜3は、シリコン基板1の表面で光が反射するのを防止して、シリコン基板1内に光を有効に取り込むために設ける。(図1(d)参照)。
【0031】
そして、この反射防止膜3の表面電極5に相当する部分をエッチングした上で電極ペーストを塗布して焼成することにより表面電極5を形成する(図1(e)参照)。この表面電極5は、反射防止膜3上に直接電極ペーストを塗布して焼成することにより、ペースト下の反射防止膜3を溶融させ、シリコン基板1と直接接触させるいわゆるファイヤースルー法により形成してもよい。また、裏面にも電極ペーストを塗布して焼成することにより出力取出電極6を形成する。この電極ペーストは銀粉末と有機ビヒクルにガラスフリットを銀100重量部に対して0.1〜5重量部添加してペースト状にしたものをスクリーン印刷法で印刷して600〜800℃で1〜30分程度焼成することにより焼き付けられる。
【0032】
また、裏面にはアルミニウム粉末と有機ビヒクルにガラスフリットを銀100重量部に対して0.1〜5重量部添加してペースト状にしたものをスクリーン印刷法で印刷して焼き付けることにより集電電極7が形成される。この集電電極の形成と同時にシリコン基板1の裏面側にアルミニウムが拡散され、BSF層4が形成される。ここで使用するガラスフリットは、PbO、B2O3、SiO2のうち少なくとも一種を含む軟化点が500℃以下のものなどから成る。その後、長期信頼性の確保および後工程で太陽電池素子同士をインナーリードで接続するために、電極表面に半田層8を形成する(図1(f)参照)。
【0033】
本発明による太陽電池素子では受光面側もしくは反受光面側に識別表示を設ける。この識別表示は個々の太陽電池素子を識別するために設けるものであり、製造番号や製造年月日、出力特性といった太陽電池素子を特定するための数字、記号、文字などが示される。
【0034】
図2は受光面側に識別表示を設けた太陽電池素子の例を示す図である。図2において9は太陽電池素子、5は表面電極、10は識別表示を示す。識別表示10を設ける位置としては表面電極5の上は避けたほうがよい。これは図1(f)に示すように長期信頼性の確保および後工程で太陽電池素子同士をインナーリードで接続するために、電極表面5上には半田層8を設けるため、見えなくなってしまうからである。半田層8の上に設けるのも好ましくない。これはインナーリードと接続する際に半田層8が溶けて見えなくなるからである。
【0035】
反射防止膜3がプラズマCVD法によって成膜された窒化シリコン膜の場合を例に取り、反射防止膜3の上に識別表示10を設ける方法を説明する。図1(d)に示した反射防止膜3の成膜前に、例えば転写のたびにナンバーが自動的におくられるナンバリングマシンを用いてたとえばリンペーストを受光面側に転写する。ナンバリングマシンを用いることにより、太陽電池素子には連続して異なった番号が転写されていくことになる。その後その上から窒化シリコンによる反射防止膜3をプラズマCVDにより成膜すれば、識別表示10の部分のみが異なった色となって表示される。これは下に塗布されたリンペーストと窒化シリコン膜の反応物が形成されるためである。ここでリンペーストはこれに限定されるものではない。後から成膜される窒化シリコン膜の膜厚や屈折率等の性質を変化させるものであればよい。ただし、後工程で熱処理を加える必要がある場合、シリコン基板内に拡散して接合を破壊したりして太陽電池素子の出力特性に悪影響を与える材料は避けるべきである。このような観点から、拡散層2の形成に使用しているリンを用いたペーストを使用するのが最適である。
【0036】
反射防止膜3の上に識別表示10を行う別の方法としては、図1(d)で反射防止膜3を形成した後に、反射防止膜3の上に例えばナンバリングマシンを用いて例えばリンペーストのように窒化シリコン膜の性質を変化させる材料を塗布することも有効である。このようにすることにより、後工程で窒化シリコン膜とリンの反応物が形成され、識別表示10部分のみ他と色を変えて表示することができる。ここでもリンペーストはこれに限定されるものではなく窒化シリコン膜の性質を変える作用のある材料であればよい。
【0037】
また、別の方法として、図1(e)に示すように表面電極5を形成する際に、表面電極を形成するのと同じ電極材料で反射防止膜3の上に識別表示10を設けることも可能である。このようにすることにより、識別表示10はその色と高さおよび材質が反射防止膜3と異なり、識別できるようになる。このとき識別表示10と表面電極5とは分離して形成することが望ましい。これは、識別表示10を見やすくするためと、表面電極5の電極面積を一定に保つためである。このようにすることにより、識別表示10の字数もしくは記号の長さ、あるいは形状に左右されず、表面電極5は一定の集電効率を保つことができる。
【0038】
さらに別の方法として、半田レジストを用いて識別表示10を記載することも有効な手段である。これにより、識別表示10は周囲の反射防止膜3との高さがかわり識別できる。この半田レジストは透光性のものであれば更によい。このようにすることにより、太陽電池素子の受光面積を減らすことなく受光面側に識別表示10を表示させることができる。
【0039】
以上受光面側に識別表示10を設ける方法を説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。バルク型シリコン太陽電池の場合、反射防止膜として他に酸化シリコン膜や酸化チタン膜、酸化マグネシウム膜などを用いる場合があるが、これらの反射防止膜を使用した場合でもその膜と反応物を形成する材料で識別表示10を設ければよい。また、反射防止膜3を形成しない場合でも、表面電極5と分離して識別表示10を設ければよい。
【0040】
図3は反受光面側に識別表示を設けた太陽電池素子の例を示す図である。図3において9は太陽電池素子、6は出力取出電極、7は集電電極、10は識別表示を示す。識別表示10を行う位置としては出力取出電極6の上は避けたほうがよい。これは図1(f)に示すように長期信頼性の確保および後工程で太陽電池素子同士をインナーリードで接続するために、電極表面5上には半田層8を設けるため、見えなくなってしまうからである。半田層8の上に設けるのも好ましくない。これはインナーリードと接続する際に半田層8が溶けて見えなくなってしまうからである。
【0041】
出力取出電極6が銀を主成分とし、集電電極7がアルミニウムを主成分とするペーストを用いてそれらを焼成することにより形成される場合を例にとり、反受光面側に識別表示10を記載する方法を説明する。図1(d)に示すように太陽電池素子の裏面に集電電極7を形成する際に、識別表示10を除きアルミニウムを主成分とする電極材料を塗布することによって識別表示10を表示する。このようにすることによって、識別表示10はその周囲の集電電極7とは色、高さおよび材質が異なり識別できるようになる。
【0042】
また、別の方法としては集電電極7の部分にアルミニウムペーストを塗布した後、例えば銀ペーストを用いて識別表示10を設けることも可能である。その後焼成を行えば識別表示10は周囲の集電電極7と色および材質が異なり識別できるようになる。
【0043】
さらに、集電電極7の部分にアルミニウムペーストを塗布して焼成を行った後に識別表示10を刻印することにより設けることもできる。高温で刻印する方法としてはレーザーや焼きごてを用いる方法などがある。この方法によれば、図1(f)に示すように太陽電池素子が完成し、出力測定を行った後で表示を行うことができるので、出力特性もしくは出力特性による分類を記載することも可能になる。このようにすることにより識別表示10は周囲の集電電極7とは異なった色となり識別できるようになる。
【0044】
以上、反受光面側に識別表示10を表示させる方法を説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。識別表示10を行う位置は出力取出電極6の上以外は特に問わない。ここまでの説明のように集電電極7の上に形成しても構わないし、それ以外の部分に形成しても構わない。また、太陽電池素子の裏面電極の別の構造として、アルミニウムによる集電電極7を持たない構造もある。その場合でも、半田層がその上に形成される部分以外に識別表示10を形成すればよい。
【0045】
図4は太陽電池素子の側面に識別表示を設けた例を示す図である。図4において9は太陽電池素子、10は識別表示を示す。
【0046】
識別表示を行う位置は特に問わない。しかし、例えば比較的厚みの厚いバルク型のシリコン太陽電池素子でもそれに使用するシリコン基板は通常300μm程度であり、数字や文字を側面に記載するのは難しい。そこで図4に示すようにバーコードなどで形成することが望ましい。バーコードのようにラインで記載する方法としては、ダイシング、レーザー、ブラスト、水圧などの方法があるが、いずれにしても太陽電池素子の側面に垂直に照射するのではなく、太陽電池素子の受光面側から反受光面側、もしくは反受光面側から受光面側に向かい例えば照射された光に太陽電池素子を側面から押し当てるようにした方がよい。これは識別表示10を形成する際に太陽電池素子の他の部分に傷をつけることを防ぐためである。これにより、周囲と色もしくは高さが異なり識別表示が識別できるようになる。
【0047】
以上、太陽電池素子の側面に識別表示10を表示させる方法を説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば上述のように物理的に傷をつけることにより識別表示を記しても構わないし、エッチングなどにより化学的に傷をつけることにより識別表示を記しても構わない。また、レジストやペーストを側面に塗布して焼き付けることによって識別表示10を設けることも可能である。
【0048】
このように太陽電池素子9毎に識別表示10を設け、その太陽電池素子9の製造過程、原材料、出力特性などの個別データを管理しておくことにより、従来の太陽電池モジュール毎の管理よりも厳密な管理が可能になるとともに、リサイクル、リユース時の手間を大幅に減らすことが可能となる。
【0049】
図5は太陽電池モジュールの受光面側に識別表示を設けた例を示す図である。図5において9は太陽電池素子、5は表面電極、10は識別表示、11はインナーリードを示す。図に示すように、本発明によれば太陽電池モジュールに使用する太陽電池素子9それぞれに識別表示10が記される。識別表示の表示位置は特に問わない。図に示すようにインナーリード11の接続後に受光面側から見える位置に記せば太陽電池モジュールを分解することなく外から太陽電池素子9を識別することができる。しかしインナーリード11を接続した際にインナーリード11の影になる位置に設ければ受光面積の減少につながることはない。
【0050】
図6は太陽電池モジュールの反受光面側に識別表示を設けた例を示す図である。図6において9は太陽電池素子、6は出力取出電極、7は集電電極、10は識別表示、11はインナーリードを示す。図に示すように、本発明によれば太陽電池モジュールに使用する太陽電池素子9それぞれに識別表示10が設けられる。識別表示10の位置は特に問わない。反受光面側は受光面側と異なり受光面積の低減問題が発生しないため識別表示10を設けるのに適している。また、通常太陽電池モジュールは透光性基板と裏面保護シートの間に太陽電池素子が挟まれた構造となっている場合が多い。一般的には透光性基板よりも裏面保護シートのほうが薄く、柔らかい材質である場合が多いので、透光性基板に比べ裏面保護シートの方が剥がしやすいことが多い。そのため簡易に太陽電池素子9の識別が可能になる。さらに最近は裏面にも透光性基板を使用した太陽電池モジュールも多く生産されている。その場合には反受光面側であっても太陽電池モジュールを分解することなく太陽電池素子9の識別が可能となる。
【0051】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項1に係る太陽電池素子においては、前記太陽電池素子の受光面側、反受光面側もしくは側面に識別表示を設けたことによって、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能となり、従来よりも厳密な管理を行うことができる。
【0052】
また、請求項9に係る太陽電池素子の製造方法によれば、太陽電池素子の受光面側に反射防止膜を形成するとともに、その反射防止膜の膜厚を部分的に変化させることにより、識別表示を形成することから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、太陽電池素子の受光面側に識別表示を形成しても、光照射面積を減らすことがないので、太陽電池素子の特性低下を抑えることができる。
【0053】
また、請求項10に係る太陽電池素子の製造方法によれば、太陽電池素子の受光面側に反射防止膜を形成するとともに、その反射防止膜の膜質を部分的に変化させることにより、識別表示を形成することから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、太陽電池モジュールを分解することなく、太陽電池モジュールの外側から太陽電池素子の識別表示を確認できる。
【0054】
また、請求項13に係る太陽電池素子の製造方法によれば、太陽電池素子の受光面側に半田レジストを塗布することにより識別表示を形成することから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、受光面側に半田レジストを使用している太陽電池素子であれば、工程を増加させることなく識別表示を形成することができる。
【0055】
また、請求項14に係る太陽電池素子の製造方法によれば、表面電極ないしは裏面電極を形成すると同時に、識別表示を表示させることから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、工程を増加させることなく識別表示を形成することができる。
【0056】
また、請求項15に係る太陽電池素子の製造方法によれば、裏面電極形成後に裏面電極上に識別表示を形成することから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、太陽電池素子の受光面積を減らすことがないので、太陽電池素子の出力特性の低下を招くことなく識別表示を形成することができる。
【0057】
また、請求項16に係る太陽電池素子の製造方法によれば、半導体基板の側面を部分的に傷をつけることにより識別表示を形成することから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、太陽電池素子の受光面積を減らすことがないので、太陽電池素子の出力特性の低下を招くことなく識別表示を形成することができる。また、いわゆるライトスルーモジュールのように、表裏両面に透光性基板を使用した太陽電池モジュールに使用しても、太陽電池モジュールの外観からは識別表示が見えないので意匠性を損なうこともない。
【0058】
また、請求項17に係る太陽電池モジュールによれば、複数の太陽電池素子の全ての受光面側に識別表示を設けたことから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、太陽電池モジュールを分解することなく太陽電池素子の識別表示を確認することができる。
【0059】
また、請求項18に係る太陽電池モジュールによれば、複数の太陽電池素子の全ての反受光面側に識別表示を設けたことから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、受光面積を減らすことはないので、太陽電池モジュールの出力特性の低下を招くことなく識別表示を形成することができる。また、いわゆるライトスルーモジュールのように、表裏両面に透光性基板を使用した太陽電池モジュールに使用しても、太陽電池モジュールの外観からは識別表示が見えないので意匠性を損なうこともない。
【0060】
さらに、請求項19に係る太陽電池モジュールによれば、複数の太陽電池素子の全ての側面に識別表示を設けたことから、太陽電池モジュールに使用されている個々の太陽電池素子の情報を管理することが可能になるとともに、受光面積を減らすことはないので、太陽電池モジュールの出力特性の低下を招くことなく識別表示を形成することができる。また、いわゆるライトスルーモジュールのように、表裏両面に透光性基板を使用した太陽電池モジュールの場合でも、太陽電池モジュールの外観からは識別表示が見えないので意匠性を損なうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る太陽電池素子の製造方法を示す図である。
【図2】本発明に係る太陽電池素子のうち受光面側に識別表示を設けた例を示す図である。
【図3】本発明に係る太陽電池素子のうち反受光面側に識別表示を設けた例を示す図である。
【図4】本発明に係る太陽電池素子のうち側面に識別表示を設けた例を示す図である。
【図5】本発明に係る太陽電池素子のモジュールのうち太陽電池素子の受光面側に識別表示を設けた例を示す図である。
【図6】本発明に係る太陽電池素子のモジュールのうち太陽電池素子の反受光面側に識別表示を設けた例を示す図である。
【符号の説明】
1:半導体基板、3;反射防止膜、5は表面電極、6:裏面電極、8:半田層、9:太陽電池素子、10:識別表示、11:インナーリード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell element, a method for manufacturing a solar cell element, and a solar cell module.
[0002]
[Conventional technology and its problems]
As global environmental problems are being addressed, the usage and range of use of solar cell modules, which are clean energy, are rapidly expanding. It is common to display a management number on each solar cell module installed in various places, and to manage information such as the date and time of manufacture, manufacturing method, output, and model of the solar cell module according to the management number. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
The management number for identifying the solar cell module can be obtained by attaching a label to the light-receiving surface side, anti-light-receiving surface side, or the side surface of the solar cell module, or attaching a label or tape with the management number printed on the EVA or solar cell element. It has been formed by various methods such as filling the solar cell module with a filler such as PVB or displaying the filler itself. However, according to any method, management has been performed only in units of a solar cell module or a solar cell array which is a combination of a plurality of solar cell modules.
[0004]
On the other hand, in recent years, research on recycling of solar cell modules has been actively conducted. This is an attempt to recover a solar cell module that has been damaged or deteriorated in output characteristics due to a severe use environment for many years and to reuse the solar cell module by assembling it again. When a solar cell element is reused by this recycling, the solar cell element is taken out from a plurality of solar cell modules and reused. At this time, if management is performed in units of solar cell modules, there is a problem that information such as date of manufacture, country, manufacturer, etc., of the solar cell element taken out of the solar cell module for which the identification number is not known is unknown. .
[0005]
In addition, in the case of a solar cell module whose output characteristics have been reduced due to a problem caused by the used solar cell device, it is necessary to obtain information on the solar cell device that caused the output characteristics to be reduced in the module unit management. It is difficult.
[0006]
That is, conventionally, the solar cell element itself that converts sunlight in the solar cell module into energy cannot be determined, and strict management has not been performed.
[0007]
As a method of solving these problems, there is a method of forming a marking using an electrode material of a solar cell element (for example, see Patent Document 2). There is also a method of forming a current collecting electrode of a solar cell element as a specific character, symbol, or figure (for example, see Patent Document 3). According to these methods, the solar cell element can be determined. However, since the symbols for determining the solar cell elements need to be different for all the solar cell elements or for each of a plurality of types of solar cell elements, the electrode shape is different for each of the solar cell elements or for each of the plurality of types of solar cell elements. It will be different, resulting in a difference in light receiving area and current collection efficiency.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and manages information on individual solar cell elements used in a solar cell module to perform stricter management than before and reduce the decrease in electrical characteristics. It is an object of the present invention to provide a solar cell element, a method of manufacturing the solar cell element, and a solar cell module that do not generate the solar cell element.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-261095 [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 05-93054 [Patent Document 3]
JP 2002-64214 A [Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a solar cell element according to
[0010]
It is preferable that the identification is given by a number, a letter or a symbol.
[0011]
It is preferable that the identification display is displayed based on a difference in color from the peripheral portion.
[0012]
The identification display may be displayed based on a difference in height from a peripheral portion thereof.
[0013]
The identification display may be displayed based on a difference in material from a peripheral portion thereof.
[0014]
It is preferable that an anti-reflection film is formed on the light receiving surface side of the solar cell element, and the identification mark is formed on the anti-reflection film.
[0015]
The back electrode is formed of a material containing silver as a main component, and the identification is displayed on a portion other than the back electrode formed of the material containing silver as a main component on the opposite light receiving surface side of the semiconductor substrate. It is better to be.
[0016]
The identification display may be displayed by a line on a side surface of the semiconductor substrate.
[0017]
The method for manufacturing a solar cell element according to
[0018]
The method for manufacturing a solar cell element according to
[0019]
In the method of manufacturing a solar cell element, the antireflection film is formed by transferring the phosphor paste using a numbering machine in which a number is automatically transferred to the light receiving surface side of the semiconductor substrate each time the transfer is performed. It is desirable to change partially.
[0020]
In the method for manufacturing a solar cell element, an anti-reflection film is formed on the light receiving surface side of the solar cell element, and a phosphorus paste is formed on the anti-reflection film by using a numbering machine in which a number is automatically transferred each time a transfer is performed. Is desirably transferred to partially change the quality of the antireflection film.
[0021]
The method for manufacturing a solar cell element according to claim 13, wherein the front electrode is formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate and the back electrode is formed on the opposite light receiving surface side. The identification display is formed by applying a solder resist on the light receiving surface side of the element.
[0022]
Further, in the method for manufacturing a solar cell element according to claim 14, the front electrode and the back electrode are formed by coating and baking an electrode material containing at least silver as a main component on the light receiving surface side and the anti-light receiving surface side of the semiconductor substrate. In the method for manufacturing a solar cell element to be formed, an identification display is formed at the same time as forming the front surface electrode or the back surface electrode.
[0023]
Furthermore, a method for manufacturing a solar cell element according to claim 15 is a method for manufacturing a solar cell element, wherein an electrode material containing aluminum as a main component is applied to the non-light-receiving surface side of a semiconductor substrate and baked to form a back electrode. An identification display is formed on the back electrode after the back electrode is formed.
[0024]
The method for manufacturing a solar cell element according to claim 16 is a method for manufacturing a solar cell element in which a front surface electrode is formed on a light receiving surface side of a semiconductor substrate having a semiconductor junction, and a back surface electrode is formed on an opposite light receiving surface side. The identification display is formed by partially scratching the side surface of the semiconductor substrate.
[0025]
The solar cell module according to
[0026]
The solar cell module according to claim 18 is characterized in that, in the solar cell module in which the solar cell elements are connected by the inner leads, identification marks are provided on all the non-light receiving surfaces of the plurality of solar cell elements. .
[0027]
A solar cell module according to a nineteenth aspect is characterized in that, in the solar cell module in which the solar cell elements are connected by inner leads, identification marks are provided on all side surfaces of the plurality of solar cell elements.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a method for manufacturing a solar cell element according to the present invention, taking a bulk silicon solar cell element as an example. First, the
[0029]
Next, the
[0030]
Next, an
[0031]
Then, a portion corresponding to the
[0032]
On the back side, a current collector electrode is prepared by adding 0.1 to 5 parts by weight of glass frit to 100 parts by weight of silver to aluminum powder and an organic vehicle to form a paste, and printing and printing the paste by screen printing. 7 is formed. At the same time as the formation of the current collecting electrode, aluminum is diffused on the back surface side of the
[0033]
In the solar cell element according to the present invention, an identification display is provided on the light receiving surface side or the opposite light receiving surface side. This identification display is provided to identify each solar cell element, and indicates a number, a symbol, a character, etc. for specifying the solar cell element, such as a serial number, a manufacturing date, and output characteristics.
[0034]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a solar cell element provided with an identification display on the light receiving surface side. In FIG. 2, 9 indicates a solar cell element, 5 indicates a surface electrode, and 10 indicates an identification display. The position where the
[0035]
A method of providing an
[0036]
As another method of performing the
[0037]
As another method, as shown in FIG. 1E, when forming the
[0038]
As another method, it is also effective to describe the
[0039]
The method of providing the
[0040]
FIG. 3 is a diagram showing an example of a solar cell element provided with an identification display on the side opposite to the light receiving surface. In FIG. 3, 9 indicates a solar cell element, 6 indicates an output extraction electrode, 7 indicates a current collecting electrode, and 10 indicates an identification display. It is better to avoid the position where the
[0041]
An example of a case where the
[0042]
As another method, after the aluminum paste is applied to the
[0043]
Further, it can be provided by applying an aluminum paste to the portion of the
[0044]
The method of displaying the
[0045]
FIG. 4 is a diagram showing an example in which an identification display is provided on a side surface of a solar cell element. In FIG. 4, 9 indicates a solar cell element, and 10 indicates an identification display.
[0046]
The position where the identification display is performed is not particularly limited. However, for example, a silicon substrate used for a bulk-type silicon solar cell element having a relatively large thickness is usually about 300 μm, and it is difficult to write numerals and characters on the side. Therefore, as shown in FIG. Methods such as dicing, laser, blasting, and water pressure are described as lines such as bar codes, but in any case, instead of vertically irradiating the side surface of the solar cell element, It is preferable that the solar cell element is pressed from the side to the irradiated light, for example, from the surface side to the anti-light receiving surface side or from the anti-light receiving surface side to the light receiving surface side. This is to prevent other parts of the solar cell element from being damaged when the
[0047]
The method of displaying the
[0048]
As described above, the
[0049]
FIG. 5 is a diagram showing an example in which an identification display is provided on the light receiving surface side of the solar cell module. In FIG. 5, 9 is a solar cell element, 5 is a surface electrode, 10 is an identification display, and 11 is an inner lead. As shown in the figure, according to the present invention, each
[0050]
FIG. 6 is a diagram showing an example in which an identification display is provided on the side opposite to the light receiving surface of the solar cell module. In FIG. 6,
[0051]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the solar cell element according to
[0052]
Further, according to the method of manufacturing a solar cell element according to the ninth aspect, an anti-reflection film is formed on the light receiving surface side of the solar cell element, and the thickness of the anti-reflection film is partially changed, whereby identification is performed. By forming the display, it is possible to manage the information of each solar cell element used in the solar cell module, and even if the identification display is formed on the light receiving surface side of the solar cell element, the light irradiation can be performed. Since the area is not reduced, deterioration in characteristics of the solar cell element can be suppressed.
[0053]
Further, according to the method for manufacturing a solar cell element according to the tenth aspect, the anti-reflection film is formed on the light receiving surface side of the solar cell element, and the film quality of the anti-reflection film is partially changed, so that the identification display is performed. Forming, it is possible to manage information of individual solar cell elements used in the solar cell module, and to disassemble the solar cell element from outside the solar cell module without disassembling the solar cell module. You can check the identification.
[0054]
According to the method for manufacturing a solar cell element according to the thirteenth aspect, since the identification display is formed by applying a solder resist to the light receiving surface side of the solar cell element, each of the individual elements used in the solar cell module is formed. It is possible to manage information on the solar cell element, and if the solar cell element uses a solder resist on the light receiving surface side, it is possible to form an identification display without increasing the number of steps.
[0055]
According to the method for manufacturing a solar cell element according to the fourteenth aspect, since the front surface electrode or the back surface electrode is formed and the identification display is displayed at the same time, the information of each solar cell element used in the solar cell module is obtained. Can be managed, and the identification display can be formed without increasing the number of steps.
[0056]
According to the method for manufacturing a solar cell element according to the fifteenth aspect, since the identification mark is formed on the rear electrode after the rear electrode is formed, information on individual solar cell elements used in the solar cell module is managed. In addition, since the light receiving area of the solar cell element is not reduced, the identification display can be formed without lowering the output characteristics of the solar cell element.
[0057]
According to the method of manufacturing a solar cell element according to claim 16, since the identification display is formed by partially damaging the side surface of the semiconductor substrate, the individual solar cells used in the solar cell module are formed. Since it is possible to manage the information of the element and to not reduce the light receiving area of the solar cell element, it is possible to form the identification display without lowering the output characteristics of the solar cell element. Further, even when the solar cell module is used for a solar cell module using a light-transmitting substrate on both front and back surfaces, such as a so-called light-through module, the design is not impaired because the identification display is not visible from the appearance of the solar cell module.
[0058]
According to the solar cell module of the seventeenth aspect, since the identification display is provided on all the light receiving surfaces of the plurality of solar cell elements, information of each solar cell element used in the solar cell module can be obtained. In addition to being able to manage, the identification display of the solar cell element can be confirmed without disassembling the solar cell module.
[0059]
According to the solar cell module of the eighteenth aspect, since the identification display is provided on all the non-light-receiving surfaces of the plurality of solar cell elements, information on individual solar cell elements used in the solar cell module can be obtained. Can be managed, and the light receiving area is not reduced, so that the identification display can be formed without lowering the output characteristics of the solar cell module. Further, even when the solar cell module is used for a solar cell module using a light-transmitting substrate on both front and back surfaces, such as a so-called light-through module, the design is not impaired because the identification display is not visible from the appearance of the solar cell module.
[0060]
Furthermore, according to the solar cell module according to the nineteenth aspect, since the identification display is provided on all the side surfaces of the plurality of solar cell elements, information on individual solar cell elements used in the solar cell module is managed. Since the light receiving area is not reduced, the identification display can be formed without deteriorating the output characteristics of the solar cell module. Further, even in the case of a solar cell module using a light-transmitting substrate on both front and rear sides, such as a so-called light-through module, the design is not impaired because the identification display is not visible from the external appearance of the solar cell module.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a method for manufacturing a solar cell element according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example in which an identification display is provided on the light receiving surface side of the solar cell element according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example in which an identification display is provided on the side opposite to the light receiving surface in the solar cell element according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing an example in which an identification display is provided on a side surface of the solar cell element according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing an example in which an identification display is provided on the light receiving surface side of the solar cell element in the solar cell element module according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example in which an identification display is provided on the side opposite to the light receiving surface of the solar cell element in the solar cell element module according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: anti-reflection film, 5: front electrode, 6: back electrode, 8: solder layer, 9: solar cell element, 10: identification, 11: inner lead
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008294364A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cell module, and manufacturing method thereof |
JP2009065030A (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Photoelectric converting device, and manufacturing method for the photoelectric converting device |
JP2009528687A (en) * | 2006-02-28 | 2009-08-06 | キュー−セルズ アーゲー | Solar cell marking method and solar cell |
JP2009272654A (en) * | 2009-08-19 | 2009-11-19 | Sharp Corp | Solar cell module, and recycling method of solar cell module |
JP2013229466A (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Solar battery cell and manufacturing method of the same |
JP2015198142A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社カネカ | Crystal silicon solar battery, manufacturing method for the same and solar battery module |
KR101612960B1 (en) * | 2009-12-09 | 2016-04-15 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell, transfer film for forming pattern of solar cell and fabricating method solar cell by using the film |
JPWO2016129481A1 (en) * | 2015-02-09 | 2017-11-16 | シャープ株式会社 | Photoelectric conversion element |
-
2002
- 2002-12-19 JP JP2002368838A patent/JP4035042B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009528687A (en) * | 2006-02-28 | 2009-08-06 | キュー−セルズ アーゲー | Solar cell marking method and solar cell |
JP2008294364A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cell module, and manufacturing method thereof |
JP2009065030A (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Photoelectric converting device, and manufacturing method for the photoelectric converting device |
JP2009272654A (en) * | 2009-08-19 | 2009-11-19 | Sharp Corp | Solar cell module, and recycling method of solar cell module |
KR101612960B1 (en) * | 2009-12-09 | 2016-04-15 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell, transfer film for forming pattern of solar cell and fabricating method solar cell by using the film |
JP2013229466A (en) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Solar battery cell and manufacturing method of the same |
JP2015198142A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社カネカ | Crystal silicon solar battery, manufacturing method for the same and solar battery module |
JPWO2016129481A1 (en) * | 2015-02-09 | 2017-11-16 | シャープ株式会社 | Photoelectric conversion element |
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