JP2005260157A - Solar cell and solar cell module - Google Patents

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Kunio Kamimura
邦夫 上村
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シャープ株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell in which drop of output can effectively be suppressed even if the area of a backside becomes large, and to provide a solar cell module. <P>SOLUTION: In the solar cell, a p<SP>+</SP>-layer and an n<SP>+</SP>-layer are formed at the backside on the opposite side of the light receiving face of a semiconductor substrate. A finger electrode is formed on the p<SP>+</SP>-layer and the n<SP>+</SP>-layer, and at least one of bus bar electrodes crossing the finger electrode is formed inside the backside of the solar cell. In the solar cell module, a plurality of solar cells are combined where p<SP>+</SP>-layers and n<SP>+</SP>-layers on the opposite side of the light receiving face of the semiconductor substrate are formed. Finger electrodes are formed on the p<SP>+</SP>-layer and the n<SP>+</SP>-layer. At least one of bus bar electrodes crossing the finger electrode is formed inside the backside of the solar cell module. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関し、特に裏面の面積が大きくなった場合でも出力の低下を有効に抑止することができる太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell and a solar cell module, a solar cell and a solar cell module can be particularly the rear surface of the area effectively suppress reduction of the output even when increased.

近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のCO 2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池セルを用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。 Recent years, development of clean energy has been desired from such as global environmental problems such as the increase in CO 2 in question and in the atmosphere of exhaustion of energy resources, solar power generation as a new energy source, especially with solar cells development, been put to practical use, on the road of development.

従来から、太陽電池セルは、たとえば、単結晶または多結晶のシリコン基板の面のうち太陽光が入射する側の面(受光面)にシリコン基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによってpn接合を形成し、シリコン基板の受光面とその反対側にある裏面にそれぞれ電極を形成して製造される。 Diffusion Conventionally, solar cell, for example, a single crystal or multi-side on which sunlight is incident of the surfaces of the silicon substrate of crystal impurities on the opposite conductivity type as the conductivity type of the silicon substrate (light receiving surface) forming a pn junction is manufactured by forming an electrode, respectively on the back with a light-receiving surface of the silicon substrate and on the opposite side by. また、シリコン基板の裏面にはシリコン基板と同じ導電型の不純物を高濃度で拡散することによって、裏面電界効果による高出力化を図ることも一般的となっている。 Further, the back surface of the silicon substrate by diffusing the same conductivity type impurity and the silicon substrate at a high density, has become also generally increasing the output power by the back surface field effect.

しかしながら、このような構造の太陽電池セルにおいては、受光面に形成される電極が入射する太陽光を遮るため、太陽電池セルの出力が低下してしまうという問題があった。 However, in the solar cell of this structure, for shielding sunlight electrode formed on the light receiving surface is incident, the output of the solar cell disadvantageously lowered. そこで、シリコン基板の受光面には電極を形成せず、シリコン基板の裏面のみに異なる導電型の電極を形成するいわゆる裏面接合型太陽電池セルが開発されている。 Therefore, the light receiving surface of the silicon substrate without forming the electrodes, so-called back junction solar cell which forms only on the different conductivity type electrode back surface of the silicon substrate has been developed.

裏面接合型太陽電池セルにおいては、電極が形成されているシリコン基板の裏面側からしか電力を取り出すことができないため、その電極の構造は裏面接合型太陽電池セルの出力の観点から非常に重要である。 In back junction solar cells, since only the back surface side of the silicon substrate where the electrodes are formed can not be taken out of power, the structure of the electrode is very important in terms of the output of the back junction solar cell is there.

図13に従来の裏面接合型太陽電池セルの一例の模式的な断面図を示す。 It shows a schematic cross-sectional view of an example of a conventional back junction solar cell in FIG. 13. この従来の裏面接合型太陽電池セルは、たとえばp型のシリコン基板101の受光面に反射防止膜109が形成されており、シリコン基板101の裏面にn+層105とp+層106とが裏面に沿って交互に所定の間隔をあけて形成されている。 The conventional back junction solar cell, for example, an anti-reflection film 109 on the light receiving surface of the silicon substrate 101 of p-type and is formed, n + layer 105 and p + layer 106 and is the back surface on the back surface of the silicon substrate 101 They are formed at predetermined intervals alternately along. そして、p+層106上にはフィンガーp電極111が形成され、n+層105上にはフィンガーn電極112が形成されている。 Then, on the p + layer 106 finger p electrode 111 is formed, on the n + layer 105 is finger n electrode 112 is formed.

この裏面接合型太陽電池セルの受光面に太陽光が入射すると、半導体基板101の受光面近傍で生じたキャリアが裏面に形成されたpn接合まで到達し、フィンガーp電極111およびフィンガーn電極112に収集されて外部に取り出される。 When sunlight on the light receiving surface of the back junction solar cell is incident to reach the pn junction resulting carrier is formed on the rear surface at the light-receiving surface vicinity of the semiconductor substrate 101, the finger p-electrode 111 and the finger n electrode 112 are collected is extracted to the outside.

図14に従来の裏面接合型太陽電池セルの裏面の電極構造の一例の模式的な平面図を示す。 It shows a schematic plan view of an example of the back surface of the electrode structure of the conventional back surface junction type solar cell in FIG. 14. この従来の電極構造においては、太陽電池セルの出力を向上させる観点から、シリコン基板101の裏面の内部にフィンガーp電極111およびフィンガーn電極112が裏面全体を覆うように形成されており、シリコン基板101の裏面の端部にフィンガーp電極111と交差しているバスバーp電極113、フィンガーn電極112と交差しているバスバーn電極114がそれぞれ形成されている。 In this conventional electrode structure, from the viewpoint of improving the output of the solar cell, and the finger p electrode 111 and the finger n electrode 112 is formed so as to cover the entire back surface to the inside of the back surface of the silicon substrate 101, a silicon substrate bus bar p electrode 113 to the end portion of the back surface intersects the finger p electrode 111 of the 101, the bus bar n electrode 114 are formed intersecting the finger n electrode 112.

ここで、フィンガーp電極111およびフィンガーn電極112は、シリーズ抵抗が大きくなると出力の損失になることから、一般的にシリーズ抵抗を小さくする観点から断面積(電極の幅×高さ)が大きくなるように設計される。 Here, the finger p-electrode 111 and the finger n electrode 112 from becoming lost and output the series resistance increases, generally cross-sectional area from the viewpoint of reducing the series resistance (width × height of the electrode) increases It is designed to be. しかしながら、太陽電池セルの裏面の面積が大きくなると、フィンガーp電極111およびフィンガーn電極112の長さL 0をより長くする必要がある一方、これらの電極の高さには限界があることから、断面積を大きくするためには電極の幅W 0を大きくする必要があった。 However, when the back surface of the area of the solar cell is increased, since one needs to be longer the length L 0 of the finger p-electrode 111 and the finger n electrode 112, which is the height of the electrodes is limited, in order to increase the cross-sectional area it is necessary to increase the width W 0 of the electrode. 電極の幅W 0を大きくした場合には、フィンガーp電極111とフィンガーn電極112との間のピッチP 0が大きくなってシリコン基板101内におけるキャリアの移動距離が長くなり、太陽電池セルの出力が低下してしまうという問題があった。 When increasing the width W 0 of the electrodes, the moving distance of the carrier is increased in the silicon substrate 101 increases the pitch P 0 between the finger p electrode 111 and the finger n electrode 112, the output of the solar cell but there is a problem that decreases.
特開2002−359388号公報 JP 2002-359388 JP 特開2001−68699号公報 JP 2001-68699 JP

本発明の目的は、裏面の面積が大きくなった場合でも出力の低下を有効に抑止することができる太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a solar cell and a solar cell module can be suppressed effectively a reduction in the output even if the back surface of the area is large.

本発明は、半導体基板の受光面の反対側にある裏面にp+層とn+層とが形成されている太陽電池セルであって、p+層およびn+層上にフィンガー電極が形成されており、フィンガー電極に交差するバスバー電極の少なくとも1本が太陽電池セルの裏面の内部に形成されている太陽電池セルである。 The present invention relates to a solar cell and the p + layer and the n + layer is formed on the rear surface on the opposite side of the light receiving surface of the semiconductor substrate, the finger electrode is formed on the p + layer and the n + layer on the and it has a solar cell at least one bus bar electrodes crossing the finger electrodes are formed on the inside of the back surface of the solar cell.

ここで、本発明の太陽電池セルにおいては、p+層およびn+層が半導体基板の裏面に沿って交互に形成されていることが好ましい。 Here, in the solar cell of the present invention, it is preferable that the p + layer and the n + layers are formed alternately along the back surface of the semiconductor substrate.

また、本発明の太陽電池セルにおいては、p+層およびn+層が複数形成されていることが好ましい。 In the solar cell of the present invention, it is preferable that the p + layer and n + layer are formed.

また、本発明の太陽電池セルにおいては、フィンガー電極の長さが、太陽電池セルの裏面のフィンガー電極の長手方向における長さの1/2以下であることが好ましい。 In the solar cell of the present invention, the length of the finger electrode is preferably equal to or less than half of the length in the longitudinal direction of the back surface of the finger electrodes of the solar cell.

さらに、本発明は、半導体基板の受光面の反対側にある裏面にp+層とn+層とが形成されている太陽電池セルが複数組み合わされてなる太陽電池モジュールであって、p+層およびn+層上にフィンガー電極が形成され、フィンガー電極に交差するバスバー電極の少なくとも1本が太陽電池モジュールの裏面の内部に形成されている太陽電池モジュールである。 Furthermore, the present invention provides a solar cell module in which the solar cell is formed by combining a plurality of the back surface on the opposite side of the light receiving surface of the semiconductor substrate and the p + layer and the n + layers are formed, the p + layer and n + finger electrodes on the layer is formed, a solar cell module in which at least one bus bar electrodes crossing the finger electrodes are formed on the inside of the back surface of the solar cell module.

ここで、本発明の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セルのうち出力の低い太陽電池セルに配線がされていないことが好ましい。 Here, in the solar cell module of the present invention, it is preferable not been wired to lower the solar cell of the output of the solar cell.

本発明によれば、裏面の面積が大きくなった場合でも出力の低下を有効に抑止することができる太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a solar cell and a solar cell module can be suppressed effectively a reduction in the output even if the back surface of the area is large.

以下、本発明の実施の形態について説明する。 The following describes embodiments of the present invention. なお、本願の図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表わすものとする。 Incidentally, in the drawings of the present application, identical reference numerals denote the same parts or corresponding parts.

図1から図9の模式的断面図に、本発明の太陽電池セルの製造工程の好ましい一例を示す。 From Figure 1 in a schematic cross-sectional view of FIG. 9 shows a preferred example of the manufacturing process of the solar cell of the present invention. まず、図1に示すように、シリコン結晶のインゴッドをスライスして得られた半導体基板としてのシリコン基板1は、スライスの際にその表面近傍にダメージ層1aが存在する。 First, as shown in FIG. 1, the silicon substrate 1 as a semiconductor substrate obtained by slicing a ingot of silicon crystal, there is a damaged layer 1a near the surface during the slicing. そこで、図2に示すように、酸性またはアルカリ性の溶液を用いてダメージ層1aがエッチングされる。 Therefore, as shown in FIG. 2, damaged layer 1a is etched by using an acidic or alkaline solution. ここで、シリコン基板1はn型でもp型でもよく、シリコン基板1の大きさや厚さは制限されない。 Here, the silicon substrate 1 may be a p-type in n-type, it is not limited the size and thickness of the silicon substrate 1. ただし、入射する太陽光の反射の損失を抑制するため、シリコン基板1の受光面にテクスチャと呼ばれるピラミッド状の微細構造を形成する場合にはシリコン基板1の受光面の面方位が(100)であることが好ましい。 However, in order to suppress the loss of reflection of incident sunlight, the plane orientation of the light receiving surface of silicon substrate 1 in the case of forming a pyramid-shaped fine structure called a texture on the light receiving surface of the silicon substrate 1 (100) there it is preferable.

次に、図3に示すように、シリコン基板1の受光面の反対側にある裏面にp型不純物としてたとえばボロンを含むp型ペースト材2と、n型不純物としてたとえばリンを含むn型ペースト材3とを所望のパターン形状に付着させ、これらのペースト材に含まれる有機溶媒成分を蒸発させるためにシリコン基板1をたとえば100℃〜200℃の温度に加熱した後に、ペースト材が付着した裏面全体を拡散防止膜4で覆う。 Next, as shown in FIG. 3, a p-type paste material 2, including, for example, boron as a p-type impurity on the back on the opposite side of the light receiving surface of the silicon substrate 1, n-type paste material containing a n-type impurity such as phosphorus 3 and allowed to attach to a desired pattern shape, after heating the silicon substrate 1 to evaporate the organic solvent component contained in these paste material for example to a temperature of 100 ° C. to 200 DEG ° C., the entire back surface of the paste material is attached covered with a diffusion preventing film 4. ここで、ペースト材を所望のパターン形状に付着させる手段としては、たとえばスクリーン印刷やインクジェット印刷などを用いることができる。 Here, as the means for attaching the paste material in a desired pattern shape can be used, for example, screen printing or ink jet printing. また、パターン形状としては、シリコン基板1内に発生するキャリアを効率良く収集するため、図3に示すように、p型ペースト材2とn型ペースト材3とがシリコン基板1の裏面に沿って交互に間隔をあけて形成されることが好ましい。 Further, as the pattern shape, for efficiently collecting carriers generated in the silicon substrate 1, as shown in FIG. 3, and a p-type paste material 2 and the n-type paste material 3 along the back surface of the silicon substrate 1 it is preferably formed at intervals alternately. また、拡散防止膜4は、たとえば酸化シリコン膜からなり、常圧CVD法による成膜または酸化シリコンを含む塗布液を乾燥させることによって形成することができる。 The diffusion preventing film 4 is made of, for example, a silicon oxide film, a coating solution containing a film-forming or silicon oxide by normal-pressure CVD method can be formed by drying.

続いて、シリコン基板1は、たとえば900℃〜1000℃に加熱された石英炉内に投入され、たとえば30分〜60分間石英炉内に設置されることによって、p型ペースト材2に含まれるボロンおよびn型ペースト材3に含まれるリンがシリコン基板1中に拡散し、図4に示すように、シリコン基板1の裏面に沿って複数のp+層6およびn+層5が交互に間隔をあけて形成される。 Subsequently, boron silicon substrate 1, for example, is put into the quartz furnace heated to 900 ° C. to 1000 ° C., for example, by being placed for 30 minutes to 60 minutes a quartz furnace, contained in the p-type paste material 2 and phosphorus contained in the n-type paste material 3 is diffused into the silicon substrate 1, as shown in FIG. 4, along the rear surface of the silicon substrate 1 a plurality of p + layer 6 and the n + layer 5 apart alternate It is formed at. ここで、シリコン基板1の裏面には拡散防止膜4が形成されているため、p型ペースト材2に含まれるボロンおよびn型ペースト材3に含まれるリンはシリコン基板1中に拡散する際にシリコン基板1の外部に拡散することが防止される。 Here, since the back surface of the silicon substrate 1 diffusion preventing film 4 is formed, phosphorus when diffusing into the silicon substrate 1 included in the boron and n-type paste material 3 contained in the p-type paste material 2 It is prevented from diffusing to the outside of the silicon substrate 1.

次いで、シリコン基板1は、たとえば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリとイソプロピルアルコール(IPA)などを含む高温水溶液に浸漬され、シリコン結晶方位に沿った異方性エッチングが進行することにより、図5に示すように、シリコン基板1の受光面に(111)面による微細なピラミッド状のテクスチャ構造8が形成される。 Then, the silicon substrate 1, for example, is immersed in the hot aqueous solution containing an alkali and isopropyl alcohol, such as sodium hydroxide or potassium hydroxide (IPA), by anisotropic etching along the silicon crystal orientation progresses, FIG as shown in 5, fine pyramidal textured structure 8 by the light-receiving surface (111) plane of the silicon substrate 1 is formed. ここで、シリコン基板1の裏面には拡散防止膜4が形成されているため、シリコン基板1の裏面はエッチングされない。 Here, since the back surface of the silicon substrate 1 diffusion preventing film 4 is formed, the back surface of the silicon substrate 1 is not etched.

次に、図6に示すように、シリコン基板1はフッ酸などに浸漬させられることにより、シリコン基板1の裏面の拡散保護膜4、p型ペースト材2およびn型ペースト材3が除去される。 Next, as shown in FIG. 6, by the silicon substrate 1 is immersed in hydrofluoric acid, the back surface of the diffusion protective layer of the silicon substrate 1 4, p-type paste material 2 and n-type paste material 3 is removed . そして、図7に示すように、シリコン基板1の受光面および裏面にキャリアの表面再結合を抑制するためのパッシベーション膜9、10が形成される。 Then, as shown in FIG. 7, the passivation film 9 for inhibiting surface recombination of carriers in the light-receiving surface and the back surface of the silicon substrate 1 is formed. パッシベーション膜9、10としては、たとえば熱酸化によるシリコン酸化膜やプラズマCVD法によるシリコン窒化膜を用いることによって、キャリアの表面再結合を有効に抑制することができる。 The passivation film 9, for example, by using a silicon nitride film by a silicon oxide film, a plasma CVD method by thermal oxidation, it is possible to effectively suppress the surface recombination of carriers. ここで、シリコン基板1の受光面に形成されるパッシベーション膜9としてシリコン窒化膜を用いた場合にはその屈折率が2.1程度となるため、シリコン窒化膜はシリコン基板1の受光面における太陽光の反射を抑制する反射防止膜としても用いることができる。 Here, since the case of using the silicon nitride film to the refractive index as a passivation film 9 is formed on the light receiving surface of the silicon substrate 1 is about 2.1, the silicon nitride film solar on the light-receiving surface of the silicon substrate 1 it can also be used for suppressing reflection preventing film reflection of light.

次に、シリコン基板1の裏面のp+層6およびn+層5との電気的接続を行なうために、図8に示すように、シリコン基板1の裏面に形成されたパッシベーション膜10が所望のパターン形状に除去される。 Next, in order to perform the electrical connection between the back surface of the p + layer 6 and the n + layer 5 of the silicon substrate 1, as shown in FIG. 8, a passivation film 10 formed on the back surface of the silicon substrate 1 is desired It is removed in a pattern shape. パッシベーション膜10はたとえばドット状またはライン状などの形態で除去され、p+層6およびn+層5の配列に応じてその除去形態が決定されることが好ましい。 The passivation film 10 is removed in the form of, for example dots or lines form, it is preferred that removal form is determined according to the arrangement of the p + layer 6 and the n + layer 5. また、p+層6およびn+層5以外の部分に電極が形成されることがないように、p+層6およびn+層5の端部よりも内部にあるパッシベーション膜10が除去されることが好ましい。 Further, p + as the layer 6 and the n + layer 5 other than the portion on the electrode of the is not formed, a passivation film 10 on the inside than the ends of the p + layer 6 and the n + layer 5 is removed it is preferable.

最後に、図9に示すように、パッシベーション膜10が除去された部分に合わせて、p+層6上にフィンガーp電極11が形成されるとともにn+層5上にフィンガーn電極12が形成される。 Finally, as shown in FIG. 9, in accordance with the portion where the passivation film 10 is removed, the finger n electrode 12 on the n + layer 5 with the finger p electrode 11 on the p + layer 6 is formed is formed that. ここで、フィンガーp電極11およびフィンガーn電極12の電極材料としては、太陽電池セルに発生する電流を外部に十分に取り出すことができるように、銀またはアルミニウムなどの高導電材料が用いられることが好ましい。 Here, as the electrode material of the finger p electrode 11 and the finger n electrode 12, so as to be able to retrieve the current generated in the solar cell sufficiently to the outside, the high conductive material such as silver or aluminum can be used preferable. また、フィンガーp電極11およびフィンガーn電極12の形成手段としては、たとえば高真空中における電子ビーム加熱による電極材料の蒸着、電極材料を含むペーストのスクリーン印刷または電極材料のメッキなどの手段を用いることができる。 As the means for forming the finger p electrode 11 and the finger n electrode 12, for example, electron beam heating with the deposition of the electrode material, the use of means such as plating of screen printing or the electrode material paste containing an electrode material in a high vacuum can. さらに、シリコン基板1とフィンガーp電極11およびフィンガーn電極12との良好なオーミック接触を得るために、シリコン基板1への電極材料の付着後に400℃〜500℃の熱処理が行なわれることが好ましい。 Furthermore, in order to obtain good ohmic contact with the silicon substrate 1 and the finger p electrode 11 and the finger n electrode 12, heat treatment at 400 ° C. to 500 ° C. after deposition of the electrode material to the silicon substrate 1 is preferably performed. なお、これらのフィンガー電極とともに、フィンガー電極と交差するバスバー電極も形成される。 Note that with these finger electrodes, bus bar electrodes intersecting the finger electrodes are also formed.

図10の模式的平面図に、上記のようにして得られた本発明の太陽電池セルの裏面の電極構造の好ましい一例を示す。 A schematic plan view of FIG. 10 shows a preferred example of the back surface of the electrode structure of the solar cell of the present invention obtained as described above. 図10に示すように、この太陽電池セルの裏面には、複数のフィンガーp電極11とフィンガーn電極12とが交互に太陽電池セルの裏面全体を覆うように直線状に形成されており、フィンガーn電極12と交差するバスバーn電極14は裏面の内部に形成されているが、フィンガーp電極11と交差するバスバーp電極13は裏面の端部に形成されている。 As shown in FIG. 10, on the rear surface of the solar cell, and a plurality of fingers p electrode 11 and the finger n electrode 12 is formed in a linear shape so as to cover the entire back surface of the solar cell alternately, the fingers bus bar n electrode 14 intersecting the n electrode 12 are formed inside of the back, the bus bar p electrode 13 intersecting the finger p electrode 11 is formed on the end portion of the rear surface. このようにすることによって、本発明と従来とで太陽電池セルの裏面の面積が同じ場合であっても、本発明の太陽電池セルの裏面のフィンガーn電極12およびフィンガーp電極11の長さL 1は、図14に示す従来のフィンガーn電極112およびフィンガーp電極111の長さL 0よりも短くなる。 By doing so, even if the back surface of the area of ​​the solar cell are the same in the present invention and the conventional, the length of the back surface of the finger n electrode 12 and the finger p electrode 11 of the solar cell of the present invention L 1 is shorter than the length L 0 of the conventional finger n electrode 112 and the finger p electrode 111 shown in FIG. 14. それゆえ、太陽電池セルの裏面の面積が大きくなった場合でもシリーズ抵抗を小さく抑えることができ、フィンガーn電極12およびフィンガーp電極11の幅W 1だけでなくフィンガーp電極11とフィンガーn電極12の間のピッチP 1も小さくすることができる。 Therefore, it is possible to reduce the series resistance even if the back surface of the area of the solar cell is increased, the finger p electrode 11 not only the width W 1 of the finger n electrode 12 and the finger p electrode 11 and the finger n electrode 12 You can also pitch P 1 between the smaller. したがって、本発明においては、太陽電池セルの裏面の面積が大きくなった場合でもシリコン基板1内におけるキャリアの移動距離が長くならず、フィンガー電極におけるキャリアの収集効率を向上させることが可能になることから、太陽電池セルの出力の低下を有効に抑止することができる。 Therefore, in the present invention, not only the moving distance of the carrier is long in the silicon substrate 1 even when the rear surface of the area of ​​the solar cell is increased, it becomes possible to improve the collection efficiency of the carriers in the finger electrode from, it is possible to effectively suppress a drop in output of the solar cell.

図11の模式的平面図に、本発明の太陽電池セルの裏面の電極構造の好ましい他の一例を示す。 A schematic plan view of FIG. 11 shows another preferable example of the back surface of the electrode structure of the solar cell of the present invention. 図11に示すように、この太陽電池セルの裏面の内部には、フィンガーn電極12と交差するバスバーn電極14が2本、フィンガーp電極11と交差するバスバーp電極13が1本形成されている。 As shown in FIG. 11, the inside of the back surface of the solar cell, the bus bar n electrode 14 are two intersecting the finger n electrode 12, bus bar p electrode 13 intersecting the finger p electrode 11 is formed one there. したがって、太陽電池セルの裏面の面積が大きくなった場合でもフィンガーn電極12およびフィンガーp電極11の長さL 1を短くすることができることから、この場合にも太陽電池セルの出力の低下を有効に抑止することができる。 Therefore, effective since it is possible to shorten the length L 1 of the finger n electrode 12 and the finger p electrode 11 even when the back surface of the area of the solar cell is increased, the decrease in output of the solar cell in this case it is possible to suppress to.

図10および図11において、フィンガーn電極12およびフィンガーp電極11の長さL 1は、太陽電池セルの裏面のフィンガー電極の長手方向における長さLの1/2以下であることが好ましく、1/4以下であることがより好ましく、1/6以下であることがさらに好ましい。 10 and 11, the length L 1 of the finger n electrode 12 and the finger p electrode 11 is preferably 1/2 or less of the length L in the longitudinal direction of the back surface of the finger electrodes of the solar cell, 1 more preferably / 4 or less, it is more preferably 1/6 or less. 1がLの1/2よりも大きいときには太陽電池セルの裏面の面積が大きくなった場合に太陽電池セルの出力の低下を有効に抑止することができない傾向にあり、L 1がLの1/4以下、特に1/6以下であるときには太陽電池セルの裏面の面積が大きくなった場合でも太陽電池セルの出力の低下を特に有効に抑止することができる傾向にある。 L 1 is tend to not be able to effectively suppress a drop in output of the solar cell if it becomes large back surface area of the solar cell when greater than half of L, 1 L 1 is L / 4 or less, there is a tendency that can be particularly effectively suppressed the decrease in the output of the solar cell even when the back surface of the area of ​​the solar cell becomes large especially when it is 1/6 or less.

なお、本明細書において、フィンガー電極の長さL 1は、図10および図11に示すように、フィンガー電極とバスバー電極の接点からの長さのことをいう。 In this specification, the length L 1 of the finger electrodes, as shown in FIGS. 10 and 11, refers to the length from the contact point of the finger electrode and the bus bar electrode. また、フィンガー電極が複数ある場合にはその少なくとも1本の長さが上記範囲にあればよいが、すべてのフィンガー電極の長さが上記範囲にあることが好ましい。 Further, if the finger electrodes have multiple at least one length of may be in the range, the length of all the finger electrodes is preferably in the above range.

図12の模式的平面図に、本発明の太陽電池モジュールの裏面の電極構造の好ましい一例を示す。 A schematic plan view of FIG. 12 shows a preferred example of the back surface of the electrode structure of a solar cell module of the present invention. 図12に示すように、この太陽電池モジュールは、裏面にp+層とn+層とが裏面に沿って交互に形成されている太陽電池セル50a、50b、50c、50dが4つ組み合わされて構成されている。 As shown in FIG. 12, the solar cell module includes a solar cell 50a on the back surface and a p + layer and the n + layers are formed alternately along the back surface, 50b, 50c, 50d are four combined to It is configured. 太陽電池セル50a、50b、50c、50dの裏面の両端部にはバスバーp電極13a、13b、13c、13dおよびバスバーn電極14a、14b、14c、14dがそれぞれ形成されているが、個々の太陽電池セル50a、50b、50c、50dの裏面の内部にはバスバー電極は形成されていない。 Solar cells 50a, 50b, 50c, the rear surface of the ends busbar in section p electrode 13a of the 50d, 13b, 13c, 13d and the bus bar n electrode 14a, 14b, 14c, although 14d are formed, the individual solar cells cell 50a, 50b, 50c, bus bar electrodes are not formed on the inside of the back surface of the 50d.

しかしながら、太陽電池セル50a、50b、50c、50dのバスバーn電極14a、14b、14c、14dを共通して1本のバスバーn電極とすることにより、太陽電池モジュール全体としては1本のバスバーn電極が太陽電池モジュールの裏面の内部に形成されていることになるため、上述の太陽電池セルの場合と同様に、太陽電池モジュールの裏面の面積が大きくなった場合でも出力の低下を有効に抑止することができる傾向にある。 However, the solar cells 50a, 50b, 50c, bus bar n electrode 14a of the 50d, 14b, 14c, in common 14d by the single bus bar n electrode, one bus bar n electrode as a whole solar cell module There order will be formed inside the back surface of the solar cell module, as in the above-described solar cell, effectively suppress the reduction of the output even if the back surface of the area of ​​the solar cell module is increased there is a tendency that can be. そして、バスバーp電極13a、13b、13c、13dは分離されて別個独立に存在していることから、各太陽電池セル50a、50b、50c、50dのI−V特性を評価し、その評価から得られた出力が太陽電池モジュール全体の出力に悪影響を及ぼしていると考えられる太陽電池セルがある場合にはその太陽電池セルのバスバーp電極に配線をしないことによって太陽電池モジュール全体の出力の低下をさらに有効に抑止することができる。 Then, the bus bar p electrode 13a, 13b, 13c, the 13d and voted be present separately and independently separated, each of the solar cells 50a, 50b, 50c, and the I-V characteristic of the 50d, obtained from the evaluation the decrease in the output of the entire solar cell module by must not be a wire to the bus bar p electrode of the solar cell when the obtained output is solar cells considered to adversely affect the output of the entire solar cell module it can be more effectively suppressed.

なお、上記太陽電池モジュールにおいては、裏面の端部にのみバスバー電極が形成されている太陽電池セルを用いたが、裏面の内部にバスバー電極が形成されている太陽電池セルを用いてもよい。 In the above solar cell module, but using the solar cell that the bus bar electrodes only on the back surface of the end portion is formed, may be used solar cell is backside inside bus bar electrode of which is formed. また、太陽電池モジュールにおける好適なフィンガー電極の長さは上記太陽電池セルの場合と同様であることは言うまでもない。 Further, it is needless to say the length of the preferred finger electrode in the solar cell module is the same as that of the solar cell.

また、上記太陽電池セルおよび太陽電池モジュールにおいては、pとnの導電型が入れ替わっていてもよいことは言うまでもない。 In the above solar cell and a solar cell module, it is needless to say that may be replaced with the conductivity type of the p and n.

今回開示された実施の形態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。 The embodiments disclosed herein are to be considered as not restrictive but illustrative in all respects. 本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。 The scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalency of the claims.

本発明によれば裏面の面積が大きくなった場合でも出力の低下を有効に抑止することができる太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することができることから、本発明は、裏面接合型の太陽電池セルまたは裏面接合型の太陽電池セルを複数組み合わせた太陽電池モジュールに好適に利用することができる。 According to the present invention since it is possible to provide a solar cell and a solar cell module capable of the back surface of the area effectively suppress reduction of the output, even if increased, the present invention is, back junction solar cell it can be suitably used a cell or a back junction solar cell in combination of plural solar cell modules.

本発明に用いられるシリコン基板のインゴッドからのスライス後の模式的な断面図である。 Is a schematic cross-sectional view of a sliced ​​from ingot of the silicon substrate used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板のダメージ層のエッチング後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after etching of the damaged layer of the silicon substrate used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板の拡散防止膜の形成後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after the formation of the diffusion preventing film of a silicon substrate used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板のp+層およびn+層の形成後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after formation of a silicon substrate of p + layer and n + layer used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板のテクスチャ構造の形成後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after formation of a texture structure of a silicon substrate used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板の拡散保護膜およびペースト材の除去後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after removal of the diffusion protective film and paste material of the silicon substrate used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板のパッシベーション膜の形成後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after formation of a passivation film of silicon substrate used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板のパッシベーション膜の除去後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after removal of the passivation film of silicon substrate used in the present invention. 本発明に用いられるシリコン基板の電極形成後の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view after the electrode forming the silicon substrate used in the present invention. 本発明の太陽電池セルの裏面の電極構造の好ましい一例の模式的な平面図である。 It is a schematic plan view of a preferred example of the back surface of the electrode structure of the solar cell of the present invention. 本発明の太陽電池セルの裏面の電極構造の好ましい他の一例の模式的な平面図である。 It is a schematic plan view of another preferred example of the back surface of the electrode structure of the solar cell of the present invention. 本発明の太陽電池モジュールの裏面の電極構造の好ましい一例の模式的な平面図である。 It is a schematic plan view of a preferred example of the back surface of the electrode structure of a solar cell module of the present invention. 従来の裏面接合型太陽電池セルの一例の模式的な断面図である。 It is a schematic sectional view of an example of a conventional back junction solar cell. 従来の裏面接合型太陽電池セルの裏面の電極構造の一例の模式的な平面図である。 It is a schematic plan view of an example of the back surface of the electrode structure of the conventional back surface junction type solar cell.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,101 シリコン基板、2 p型ペースト材、3 n型ペースト材、4 拡散防止膜、5,105 n+層、6,106 p+層、8 テクスチャ構造、9,10 パッシベーション膜、11,111 フィンガーp電極、12,112 フィンガーn電極、13,13a,13b,13c,13d,113 バスバーp電極、14,14a,14b,14c,14d,114 バスバーn電極、50a,50b,50c,50d 太陽電池セル、109 反射防止膜。 1,101 silicon substrate, 2 p-type paste material, 3 n-type paste material, 4 a diffusion preventing film, 5 and 105 n + layer, 6, 106 p + layer, 8 textured, 9,10 passivation film, 11, 111 finger p-electrode, 12, 112 finger n electrode, 13, 13a, 13b, 13c, 13d, 113 bus bar p electrode, 14, 14a, 14b, 14c, 14d, 114 bus bar n electrode, 50a, 50b, 50c, 50d solar cell cell, 109 anti-reflection film.

Claims (6)

  1. 半導体基板の受光面の反対側にある裏面にp+層とn+層とが形成されている太陽電池セルであって、前記p+層および前記n+層上にフィンガー電極が形成されており、前記フィンガー電極に交差するバスバー電極の少なくとも1本が前記太陽電池セルの裏面の内部に形成されていることを特徴とする、太陽電池セル。 A solar cell and the p + layer and the n + layer on the rear surface on the opposite side of the light receiving surface of the semiconductor substrate is formed, and finger electrodes is formed on the p + layer and the n + layer on the , and at least one bus bar electrodes intersecting the finger electrodes are formed on the inside of the back surface of the solar cell, the solar cell.
  2. 前記p+層と前記n+層とが前記半導体基板の裏面に沿って交互に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池セル。 Characterized in that said p + layer and the n + layers are formed alternately along the back surface of the semiconductor substrate, a solar cell according to claim 1.
  3. 前記p+層および前記n+層が複数形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の太陽電池セル。 Wherein the p + layer and the n + layer is formed with a plurality of solar cell according to claim 1 or 2.
  4. 前記フィンガー電極の長さが、前記太陽電池セルの裏面の前記フィンガー電極の長手方向における長さの1/2以下であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の太陽電池セル。 The length of the finger electrodes, the sun, characterized in that said rear surface of the battery cell is less than half of the length in the longitudinal direction of the finger electrodes, the solar cell according to any one of claims 1 to 3 cell.
  5. 半導体基板の受光面の反対側にある裏面にp+層とn+層とが形成されている太陽電池セルが複数組み合わされてなる太陽電池モジュールであって、前記p+層および前記n+層上にフィンガー電極が形成され、前記フィンガー電極に交差するバスバー電極の少なくとも1本が前記太陽電池モジュールの裏面の内部に形成されていることを特徴とする、太陽電池モジュール。 A solar cell module in which the solar cell is formed by combining a plurality of the back surface on the opposite side of the light receiving surface of the semiconductor substrate and the p + layer and the n + layers are formed, the p + layer and the n + layer finger electrodes are formed above and at least one bus bar electrodes intersecting the finger electrodes are formed on the inside of the back surface of the solar cell module, a solar cell module.
  6. 前記太陽電池セルのうち出力の低い太陽電池セルに配線がされていないことを特徴とする、請求項5に記載の太陽電池モジュール。 Characterized in that there are no wiring to the lower solar cell of the output of the solar cell, solar cell module according to claim 5.
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