JP2006024857A - 太陽電池セル及びそれから形成される太陽電池セル片及びそれを用いた太陽電池モジュール並びにその太陽電池モジュール製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不良部分が生じても全て廃棄することなく、切断することにより正常部分を有効利用することが可能であり、しかも、切断により表面電極と裏面電極が短絡したり、太陽電池セルが割れやすくなったりすることがない太陽電池セルを提供する。
【解決手段】受光面側に表面電極１０５、非受光面側に裏面電極１０１を有する太陽電池セル１００として、電気的に接続されるためのインターコネクタ接続部１０５ｂ，１０４を、表面電極１０５ならびに裏面電極１０１に設け、裏面電極１０１に少なくとも一箇所以上の電極非形成エリア１０３を形成し、該電極非形成エリア１０３を、該太陽電池セル１００を複数個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に存在させ、且つ、表面電極１０５に設けられたインターコネクタ接続部１０５ｂの領域と対向する裏面の領域１０２を含ませて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池セル、及び、この太陽電池セルから形成される太陽電池セル片、及び、この太陽電池セル片を用いた太陽電池モジュール、並びに、この太陽電池モジュールの製造方法に関する。

従来の太陽電池セル、例えば、シリコン太陽電池セルは、次のようにして製造される。即ち、まず、一辺の大きさが１５５ｍｍ程度の略正方形状のｐ型シリコン基板の表面にｎ型不純物原子をドーピングし、ｎ型不純物領域であるｎ＋層を形成することにより、ｐ型シリコン基板にｐｎ構造を形成する。そして、このｎ＋層上に反射防止膜を形成する。次に、裏面に、裏面電極及びインターコネクタ接続用の接続電極を、表面に、フィンガー電極とインターコネクタ接続用のバス電極でなる表面電極を形成する。裏面電極の形成には、量産工程では、一般的にアルミニウム（Ａｌ）ペーストを印刷、焼成する方法が用いられる。これは、この方法が、ｐ型の高濃度不純物領域であるｐ＋層と裏面電極とを同時に形成できるという利点を有するからである。又、この裏面電極の一部に銀（Ａｇ）ペーストを印刷、焼成して、接続電極を形成する。又、表面電極の形成には、同様に、銀（Ａｇ）ペーストを印刷、焼成する方法が一般的に用いられる。次に、太陽電池セルを太陽電池モジュールにモジュール化する際のインターコネクタの接続を容易にすると共に、接続抵抗を小さくするために、上記の太陽電池セルを溶融した２００℃以上のハンダ槽に浸して、表面及び裏面の銀（Ａｇ）で形成されている電極上にハンダをコーティングする。

このようにして製造された太陽電池セルの構造を図１５、図１６に示す。図１５は表面電極３０３を１組備えた太陽電池セル３００であり、図１６は表面電極３０３を２組備えた太陽電池セル３００である。図１５（ａ）、図１６（ａ）は太陽電池セル３００の表面図、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）は太陽電池セル３００の裏面図である。太陽電池セル３００の表面には、上述したように、表面電極３０３が形成されており、この表面電極３０３は、図１５に示すように、太陽電池セル３００全体から電流を取り出す横方向に細長く形成されたフィンガー電極３０３ａと、フィンガー電極３０３ａから電流を集める縦方向に細長く形成されたバス電極３０３ｂとで構成されている。又、シリコン基板の大面積化にともない、フィンガー電極３０３ａの長さを短くして抵抗を低減させると共に、太陽電池モジュール化工程での太陽電池セル３００の保持を安定させるため、図１６に示すように、表面電極３０３を２組備えるのが一般的である。又、裏面には裏面電極３０１と接続電極３０２とが形成されている。

太陽電池モジュールは、上記の太陽電池セル３００を、金属の表面にハンダをコーティングしたインターコネクタ３０４と呼ばれる導線を用いて接続して形成される。１本のインターコネクタ３０４は、一方側がバス電極３０３ｂに接続され、他方側が接続電極３０２に接続される図１７は、太陽電池モジュールを形成するために、図１６に示す太陽電池セル３００を、インターコネクタを３０４用いて接続した状態を示しており、図１７（ａ）はその表面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は裏面図である。一般的に太陽電池セル３００は、出力電圧を大きくするために、図１７に示すようにインターコネクタ３０４を介して直列に接続される。

ところで、上記の太陽電池セル３００の製造工程では、製造中に生じる太陽電池セル３００への衝撃等により、太陽電池セル３００に割れや欠け等の不良が発生する。この割れや欠け等が大きい場合は、製造工程の途中で排除され、後工程が行なわれずに廃棄されるが、部分的な割れや欠け等の場合は、不良が検出されずに後工程が行なわれることがある。

又、最終工程では、太陽電池セル３００の電圧−電流特性の測定や目視チェック等の検査が行なわれるのが一般的である。この検査により、電圧−電流特性が不良であるものや、途中工程では不良が検出されず、太陽電池セル３００製造の最終工程まで行なわれた太陽電池セル３００で、部分的な割れや欠け等が発生しているもの、反射防止膜が形成不良のもの、電極の形成不良が発生しているもの等が、不良品として排除される。

このような不良品は一般的には廃棄されるため、太陽電池セル製造の歩留まりが低下するだけでなく、廃棄費用も発生するため、太陽電池セルのコストアップの要因となっていた。そこで、従来から、このような太陽電池セルの割れや欠け等の不良発生を抑制する技術、割れや欠け等以外の不良を修復する技術、或いは、廃棄を抑制する技術等が提案されている。

例えば、太陽電池セルの割れや欠けを少なくするために、シリコン基板を低負荷で搬送する等、シリコン基板にかかる応力を小さくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この提案を用いても太陽電池セルの割れや欠けの発生をゼロにすることは非常に困難である。又、シャント抵抗が低下して特性の悪い太陽電池セルに対して、逆バイアス電圧を印加してシャント抵抗を向上させる提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。確かにシャント抵抗低下の不良が発生している太陽電池セルに対しては、この提案を利用することにより良品に転じることが可能であるが、割れや欠けが発生している太陽電池セルに対しては効果がない。又、廃棄を抑制する観点からは、シリコン基板の切断時に発生するシリコン粉末を再利用する技術（例えば、特許文献３参照）や、太陽電池モジュールから太陽電池セルを取り出し再利用する技術（例えば、特許文献４参照）が提案されている。しかし、これらも割れや欠け等の不良が生じている太陽電池セルを良品に転じる技術の提案ではない。
特開平１０−１４４９４３ 特開平５−３３３３ 特開２００１−２７８６１２ 特開２００３−１４２７１４

ところで、太陽電池セルの製造の最終工程まで行なわれた太陽電池セルは、割れが発生している場合でも、割れが発生した部分を取り除くと、正常な電圧−電流特性を持つ太陽電池として機能することが多い。又、同様に、欠けが発生している場合や、反射防止膜が形成不良な場合、或いは、電極の形成不良が発生している場合も、不良が発生している部分を取り除いた残りの部分は、正常な電圧−電流特性を持つ太陽電池セルとして機能することが多い。又、シャント抵抗の低下やシリーズ抵抗の増大等の電気的な特性不良も、基板に局所的に存在する不純物に起因する短絡、ｐｎ接合の形成不良による短絡、電極の形成不良に起因し、不良が発生している部分を取り除いた残りの部分は、正常な電圧−電流特性を有する太陽電池セルとして機能することが多い。

そこで、廃棄される不良品を減少させる手段として、不良な部分を有する太陽電池セルを切断して不良な部分を取り除き、残りの正常な部分を集めて太陽電池セルとして使用することが考えられる。例えば、上記の従来例において、太陽電池セル３００は、一般的に図１５や図１６のような構造をしているので、このような太陽電池セル３００を、バス電極３０３ｂを横断するように横方向に切断する方法が考えられる。或いは、表面電極を２組備えた太陽電池セル３００の場合は、太陽電池セル３００の２組の表面電極３０３の間を縦方向に切断する方法が考えられる。

しかしながら、太陽電池セル３００を横方向に切断する方法では、例えばレーザービームで太陽電池セル３００を横方向に切断すると、切断の際、切断面に存在する太陽電池セル３００の表面電極３０３を構成するバス電極３０３ｂ上にコーティングされているハンダが溶融して、表面電極３０３と裏面電極３０１とが短絡してしまうという問題が生じる。

又、太陽電池セル３００を縦方向に切断する方法では、例えば、図１８（ａ）に示すような欠け３０６が生じている太陽電池セル３００を、図１８（ｂ）のように縦方向に切断して太陽電池セル片３０５とすると共に、切断後の太陽電池セル片３０５を接続して太陽電池モジュール化する場合、図１８（ｃ）のように太陽電池セル片３０５を保持するインターコネクタが１本のみとなるため、太陽電池セル片３０５に図１８（ｃ）に示すような回転負荷が働き、太陽電池セル片３０５が割れやすくなる。

そこで本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、不良部分が生じても、全て廃棄することなく、切断することにより正常部分を有効利用することが可能であり、しかも、切断により表面電極と裏面電極が短絡したり、太陽電池セルが割れやすくなったりすることがない太陽電池セルを提供することを目的としている。

本発明の太陽電池セルは、受光面側に表面電極、非受光面側に裏面電極を有し、電気的に接続されるためのインターコネクタ接続部が、表面電極ならびに裏面電極に設けられた太陽電池セルである。この太陽電池セルは、裏面電極に少なくとも一箇所以上の電極非形成エリアを有し、該電極非形成エリアは、該太陽電池セルを複数個に分割可能な分割線を跨ぐ位置に存在し、且つ、表面電極に設けられたインターコネクタ接続部の領域と対向する裏面の領域を含んで形成されていることを特徴としている。

上記の太陽電池セルにおけるインターコネクタ接続部は、受光面側においては、前述したバス電極が該当し、非受光面側においては、前述した接続電極が該当する。

上記の太陽電池セルにおいて、上記の分割線が太陽電池セルを２以上の分割数で同じ面積で分割可能な位置に存在するようにして、太陽電池セルを形成するのが好ましい。又、インターコネクタ接続部は、分割線によって分割されるそれぞれの太陽電池セル片の表面及び裏面のそれぞれに、少なくとも１個形成するのが好ましい。

上記の太陽電池セルでは、一般に、受光面側が表面側であり、非受光面側が裏面側である。この太陽電池セルでは、裏面電極に少なくとも一箇所以上の電極非形成エリアを有し、該電極非形成エリアは、該太陽電池セルを複数個に分割可能な分割線を跨ぐ位置に存在し、且つ、表面電極に設けられたインターコネクタ接続部の領域と対向する裏面の領域を含んで形成されている。そのため、上記の太陽電池セルを、分割線に沿って切断しても、切断面には裏面電極が存在しない。従って、レーザービーム等で切断の際に、表面電極にコーティングされたハンダがレーザービーム等の熱により溶融して裏面に回り込んでも、切断面には裏面電極が存在しないので、表面電極と裏面電極とが短絡するのを防止することができる。そのため、部分的に不良な太陽電池セルを切断して、正常部分を使用することができ、不良による廃棄量を減らすことができる。

又、表面電極が縦に複数列配設されている場合に、横方向に切断することができるので、縦方向に切断する必要がない。従って、太陽電池セルを縦方向に切断して太陽電池セル片を形成し、この太陽電池セル片を用いて太陽電池モジュール化する場合に問題となる、インターコネクタが１本のみとなることによる太陽電池セル片に回転負荷が生じるような不具合は発生せず、太陽電池セルが割れやすくなるのを防止することができる。

又、上記の太陽電池セルの分割線は、上記の太陽電池セルを２以上の分割数で同じ面積で分割可能であるので、上記の太陽電池セルを分割線に沿って切断することにより、切断後の太陽電池セル片を同じ大きさとすることができる。そのため、切断後の太陽電池セル片を集めて切断前の太陽電池セルと略同じ大きさの太陽電池セルを新たに形成することができ、この新たに形成された太陽電池セルの電気的特性を、切断前の太陽電池セルと同等とすることができる。

又、上記の太陽電池セルのインターコネクタ接続部は、分割線によって分割されるそれぞれの太陽電池セル片の表面及び裏面のそれぞれに、少なくとも１個形成されるので、切断後の太陽電池セル片の表面及び裏面には、少なくとも１個のインターコネクタ接続部が備えられている。従って、切断後の太陽電池セル片を集めて、太陽電池モジュールを形成する際、各太陽電池セル片を確実にインターコネクタに接続することができる。

本発明の他の太陽電池セルは、受光面側に表面電極、非受光面側に裏面電極を有し、電気的に接続されるためのインターコネクタ接続部が、表面電極ならびに裏面電極に設けられた太陽電池セルである。この太陽電池セルは、表面電極に少なくとも一箇所以上の電極非形成エリアを有し、該電極非形成エリアは、該太陽電池セルを複数個に分割可能な分割線を跨ぐ位置に存在するように形成されていることを特徴としている。

上記の太陽電池セルにおけるインターコネクタ接続部は、受光面側においては、前述したバス電極が該当し、非受光面側においては、前述した接続電極が該当する。

上記の太陽電池セルにおいて、上記の分割線が太陽電池セルを２以上の分割数で同じ面積で分割可能な位置に存在するようにして、太陽電池セルを形成するのが好ましい。又、インターコネクタ接続部は、分割線によって分割されるそれぞれの太陽電池セル片の表面及び裏面のそれぞれに、少なくとも１個形成するのが好ましい。

上記の太陽電池セルでは、一般に、受光面側が表面側であり、非受光面側が裏面側である。この太陽電池セルでは、表面電極に少なくとも一箇所以上の電極非形成エリアを有し、該電極非形成エリアは、該太陽電池セルを複数個に分割可能な分割線を跨ぐ位置に存在するように形成されている。そのため、上記の太陽電池セルを分割線に沿って切断しても、切断面には表面電極が存在しない。従って、レーザービーム等で切断の際、表面電極にコーティングされたハンダがレーザービーム等の熱により溶融しても、太陽電池セルの裏面に回り込むことはなく、表面電極と裏面電極とが短絡するのを防止することができる。そのため、部分的に不良な太陽電池セルを切断して、正常部分を使用することができ、不良による廃棄量を減らすことができる。

又、表面電極が縦に複数列配設されている場合に、横方向に切断することができるので、縦方向に切断する必要がない。従って、太陽電池セルを縦方向に切断して太陽電池セル片を形成し、この太陽電池セル片を用いて太陽電池モジュール化する場合に問題となる、インターコネクタが１本のみとなることによる太陽電池セル片に回転負荷が生じるような不具合は発生せず、太陽電池セルが割れやすくなるのを防止することができる。

又、上記の太陽電池セルの分割線は、上記の太陽電池セルを２以上の分割数で同じ面積で分割可能であるので、上記の太陽電池セルを分割線に沿って切断することにより、切断後の太陽電池セル片を同じ大きさとすることができる。そのため、切断後の太陽電池セル片を集めて切断前の太陽電池セルと略同じ大きさの太陽電池セルを新たに形成することができ、この新たに形成された太陽電池セルの電気的特性を、切断前の太陽電池セルと同等とすることができる。

又、上記の太陽電池セルのインターコネクタ接続部は、分割線によって分割されるそれぞれの太陽電池セル片の表面及び裏面のそれぞれに、少なくとも１個形成されるので、切断後の太陽電池セル片の表面及び裏面には、少なくとも１個のインターコネクタ接続部が備えられている。従って、切断後の太陽電池セル片を集めて、太陽電池モジュールを形成する際、各太陽電池セル片を確実にインターコネクタに接続することができる。

上述した内容から分かる通り、上記の太陽電池セルを、表面上又は裏面上の分割線に沿って切断して太陽電池セル片を形成することができる。又、このようにして形成された太陽電池セル片を複数個組み合わせて電気的に接続して太陽電池モジュールを形成することができる。或いは、上記の太陽電池セル片と上記の太陽電池セルとを複数組み合わせて、電気的に直列または並列に接続して太陽電池モジュールを形成することができる。これらの電気的接続には、通常インターコネクタが用いられる。

又、上記の本発明の他の太陽電池セルにおいて、電極非形成エリアで分離されている表面電極を、インターコネクタを介して電気的に接続した太陽電池モジュールを形成することができる。

又、上記の太陽電池モジュールの製造方法として、製造過程で生じた欠陥を有する上記構成の太陽電池セルを分割線に沿って分割して太陽電池セル片を形成する工程と、該太陽電池セル片の中から製造過程で生じた欠陥を有しない太陽電池セル片を選別する工程と、選別した太陽電池セル片を組み合わせて、又は、選別した太陽電池セルと欠陥を有しない太陽電池セルとを組み合わせると共に電気的に接続して太陽電池モジュールを形成する工程と、を備えたことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法が推奨される。この接続には、通常インターコネクタが用いられる。

本発明の太陽電池セルでは、太陽電池セルを分割線に沿ってレーザービーム等で切断の際、このレーザービーム等の熱により表面電極にコーティングされたハンダが溶融して裏面に回り込んでも、切断面には裏面電極が存在しないので、表面電極と裏面電極とが短絡するのを防止することができる。或いは、太陽電池セルを分割線に沿ってレーザービーム等で切断の際、表面電極にコーティングされたハンダが溶融しても、切断面には表面電極が存在しないので、溶融したハンダが裏面に回り込むことはなく、表面電極と裏面電極とが短絡するのを防止することができる。

又、表面電極が縦に複数列配設されている場合に、横方向に切断することができるので、縦方向に切断する必要がない。従って、太陽電池セルを縦方向に切断して太陽電池セル片を形成し、この太陽電池セル片を用いて太陽電池モジュール化する場合に問題となる、インターコネクタが１本のみとなることによる太陽電池セル片に回転負荷が生じるような不具合は発生せず、太陽電池セルが割れやすくなるのを防止することができる。

又、上記の太陽電池セルの分割線は、上記の太陽電池セルを２以上の分割数で同じ面積で分割可能であるので、上記の太陽電池セルを分割線に沿って切断することにより、切断後の太陽電池セル片を同じ大きさとすることができる。そのため、切断後の太陽電池セル片を集めて切断前の太陽電池セルと略同じ大きさの太陽電池セルを新たに形成することができ、この新たに形成された太陽電池セルの電気的特性を、切断前の太陽電池セルと同等とすることができる。

又、上記の太陽電池セルのインターコネクタ接続部は、分割線によって分割されるそれぞれの太陽電池セル片の表面及び裏面のそれぞれに、少なくとも１個形成されるので、切断後の太陽電池セル片の表面及び裏面には、少なくとも１個のインターコネクタ接続部が備えられている。従って、切断後の太陽電池セル片を集めて太陽電池モジュールを形成する際、各太陽電池セル片を確実にインターコネクタに接続することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜実施の形態１＞
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における太陽電池セル１００の表面図、図１（ｂ）は裏面図、図２（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図２（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、又、図３は、太陽電池セル１００を用いて形成された太陽電池モジュールの構成を示しており、図３（ａ）はその表面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は裏面図である。尚、図２（ａ）〜（ｃ）では、下側が太陽電池セル１００の表面側である。

この実施の形態１における太陽電池セル１００は、次のように構成されている。太陽電池セル１００の表面全体から電流を取り出す横方向に細長く形成されたフィンガー電極１０５ａと、フィンガー電極１０５ａから電流を集める縦方向に細長く形成されたバス電極１０５ｂとで表面電極１０５を構成し、この表面電極１０５を縦方向に１個並べた表面電極列１０９を太陽電池セル１００の表面に２列備えている。即ち、太陽電池セル１００の表面には、フィンガー電極１０５ａと、バス電極１０５ｂとで構成される表面電極１０５が２個、横方向に並べて配置されている。この形態は、シリコン基板の大面積化にともない、フィンガー電極１０５ａの長さを短くして抵抗を低減させると共に、太陽電池モジュール化工程での太陽電池セル１００の保持を安定させるのに好適であるため、一般的に用いられる。又、太陽電池セル１００の裏面には、裏面電極１０１と、この裏面電極１０１に接続される接続電極１０４、及び、本発明の実施の形態１における太陽電池セル１００の特徴である裏面電極非形成エリア１０３が備えられている。上記のバス電極１０５ｂ及び接続電極１０４は、インターコネクタ１０６接続用に用いられ、前述したインターコネクタ接続部に該当する。

上記の太陽電池セル１００は、次のようにして製造される。即ち、一辺の大きさが１５５ｍｍ程度の略正方形状のｐ型シリコン基板に、ｎ型不純物を拡散させてｐｎ接合を形成する。ｐ型のシリコン基板は単結晶シリコン基板又は多結晶シリコン基板が使用できる。ｎ型不純物層を形成する方法としては、リン（Ｐ）を有機珪素化合物中に混入させたものをｐ型のシリコン基板上に塗布した後、炉内で高温処理する方法や、炉内にｐ型シリコン基板を設置し、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）雰囲気中でリン（Ｐ）を拡散する方法等が使用できる。双方とも、基板の温度は８００℃から９００℃程度に加熱して行なう。次に、このｐ型シリコン基板の表面に反射防止膜を形成する。反射防止膜は窒化シリコン膜や酸化チタン膜等をプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の手法を用いて成膜するのが一般的である。上記の不純物の拡散方法、反射防止膜の形成方法は上記方法以外の他の方法も使用可能である。

次に、上記のｐ型シリコン基板の裏面に裏面電極１０１を形成する。裏面電極１０１は、太陽電池セル１００の裏面に、アルミニウム（Ａｌ）ペーストを印刷、乾燥、焼成して形成することが一般的であるが、他の手法、例えば、ボロン等のｐ型の不純物を拡散させた後、導電性ペーストを塗布、乾燥させたり、導電材料を蒸着したりする方法を用いてもよい。

このようにして裏面電極１０１が形成される太陽電池セル１００の裏面には、図１（ｂ）に示すように、裏面電極１０１が形成されないエリアとして、複数個の裏面電極非形成エリア１０３を設ける。この裏面電極非形成エリア１０３は、表面に形成されるバス電極１０５ｂと対向するバス電極対向エリア１０２上であって、裏面を縦方向に同じ大きさで複数個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に設ける。本実施の形態１では、裏面を縦方向に分割する個数を２個としているので、分割線Ｌは１本であり、１つのバス電極対向エリア１０２は、図１（ｂ）に示すように１本の分割線Ｌで分割されると共に、このバス電極対向エリア１０２上で且つ分割線Ｌ上に、この分割線Ｌを跨ぐように裏面電極非形成エリア１０３を形成する。本実施の形態１の太陽電池セル１００には、２個のバス電極１０５ｂが横方向に並んで存在するので、バス電極対向エリア１０２も横方向に並んで２個存在し、従って、形成される裏面電極非形成エリア１０３の個数は全部で２個である。

次に、太陽電池セル１００の裏面に、インターコネクタ接続用の接続電極１０４を形成する。この接続電極１０４は、分割線Ｌによって縦方向に分割されるそれぞれのバス電極対向エリア１０２上に、少なくとも１個形成するが、本実施の形態１ではこれを１個としている。又、分割線Ｌは上記の通り１本であり、バス電極対向エリア１０２は２個に分割され、図１（ｂ）に示すように、分割後のそれぞれのエリアに接続電極１０４が１個づつ形成される。その結果、分割前の１個のバス電極対向エリア１０２内には２個の接続電極１０４が形成され、バス電極対向エリア１０２は２個あるので、全体として４個の接続電極１０４が形成される。この接続電極１０４の形成には銀（Ａｇ）を用いるのが一般的である。

次に、太陽電池セル１００の表面に、フィンガー電極１０５ａとインターコネクタ１０６接続用のバス電極１０５ｂとで構成される表面電極１０５を形成する。表面電極１０５の形成には、太陽電池セル１００の表面に銀（Ａｇ）ペーストを印刷、焼成する方法が一般的に用いられる。

次に、上記の太陽電池セル１００を溶融した２００℃以上のハンダ槽に浸すハンダディップ工程を行ない、太陽電池セル１００の表面のバス電極１０５ｂ上及び裏面の接続電極１０４上にハンダをコーティングする。このハンダのコーティングは、太陽電池セル１００を太陽電池モジュールにモジュール化する際に、インターコネクタ１０６をバス電極１０５ｂ及び接続電極１０４への接続を容易にするために行われる。

上記のようにして製造された太陽電池セル１００では、製造過程で部分的な割れや欠け、不純物混入による短絡、接合不良、反射防止膜の形成不良、各電極の形成不良等の不良部分が生じるものがある。図４は、このような不良部分が生じている太陽電池セル１００の例として、部分的な欠け１０８が生じている太陽電池セル１００を示したものであり、図４（ａ）は、その表面図、図４（ｂ）は裏面図である。このような不良部分が生じていない正常な太陽電池セル１００は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すようにインターコネクタ１０６を用いて太陽電池セル１００を相互に接続して、太陽電池モジュールにモジュール化する。部分的に不良部分が生じている太陽電池セル１００、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すような部分的な欠け１０８が生じている太陽電池セル１００は、次のように処理される。

即ち、太陽電池セル１００の裏面に備えられている裏面電極非形成エリア１０３は、表面に形成されるバス電極１０５ｂと対向するバス電極対向エリア１０２上であって、裏面を縦方向に同じ大きさで２個に分割する分割線Ｌを跨ぐ位置に設けられている。そこで、不良部分が生じている太陽電池セル１００の裏面を、縦方向に同じ大きさで２個に分割する分割線Ｌに沿って、レーザービームやダイシング等を用いて切断する。即ち、太陽電池セル１００を縦方向に２等分するように切断する。この切断により、図５（ａ１）、（ａ２）に示すように、２個の太陽電池セル片１０７が形成され、形成された各太陽電池セル片１０７は同じ大きさであり、又、切断前の太陽電池セル１００の大きさの半分である。

又、上記の切断の際、レーザービーム等の熱により表面電極にコーティングされたハンダが溶融して裏面に回り込んでも、切断面には裏面電極１０１が存在しないので、切断により形成された太陽電池セル片１０７の表面電極１０５と裏面電極１０１とが短絡するのを防止できる。従って、太陽電池セル１００の切断によって形成された２個の太陽電池セル片１０７は、表面電極１０５と裏面電極１０１とが短絡していることはない。

そこで、次に、切断により形成された各太陽電池セル片１０７の中から、不良部分である欠け１０８が生じている太陽電池セル片１０７を廃棄すると共に、残った正常な太陽電池セル片１０７を集めて、これらの正常な太陽電池セル片１０７を２個、図５（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、縦方向に隣接させて並べると、切断前の太陽電池セル１００と、大きさが略同形で、且つ、電気的特性も略等しい太陽電池セルを構成することができる。

このようにして構成した太陽電池セルを、図５（ｃ１）、（ｃ２）に示すように、相互にインターコネクタ１０６を用いて接続することにより、太陽電池モジュールにモジュール化することができる。モジュール化に際しては、切断により形成された太陽電池セル片１０７のみならず、不良部分が生じていないことから切断する必要のない太陽電池セル１００と組み合わせることも可能である。このようにして形成された太陽電池モジュールは、正常な太陽電池セル１００のみを組み合わせて構成された太陽電池モジュールと、変換効率等の電気的特性、及び、サイズ、共に略同じとすることができる。

又、切断により形成された太陽電池セル片１０７を、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、インターコネクタ１０６を用いて直列に接続して、太陽電池モジュールにモジュール化してもよい。このようなモジュール化は、少ない面積で高い電圧を出力する太陽電池モジュール、例えば、可搬型太陽電池モジュールを構成する場合に有効に用いることができる。この場合は、全ての太陽電池セル１００を切断して、太陽電池セル片１０７にする。

上記の説明では、不良部分が生じている太陽電池セル１００の例として、部分的な欠け１０８が生じている太陽電池セル１００を用いている。しかし、不良部分は、上記のような部分的な欠け１０８には限られず、部分的な割れ、接合不良、反射防止膜の形成不良、各電極の形成不良等の不良部分であっても、上記と同様に処理することができる。

上述したように、上記の太陽電池セル１００では、裏面のバス電極対向エリア１０２上であり、裏面を縦方向に２個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に、裏面電極非形成エリア１０３が設けられている。そのため、上記の太陽電池セル１００を、分割線Ｌに沿って切断しても、切断面には裏面電極１０１が存在しない。従って、レーザービーム等で切断の際に、表面電極１０５にコーティングされたハンダがレーザービーム等の熱により溶融して裏面に回り込んでも、切断面には裏面電極１０１が存在しないので、表面電極１０５と裏面電極１０１とが短絡するのを防止することができる。そのため、部分的に不良な太陽電池セル１００を切断して、正常部分を使用することができ、不良による廃棄量を減らすことができる。

又、上記の太陽電池セル１００は横方向に切断することができるので、縦方向に切断する必要がない。従って、太陽電池セル１００を縦方向に切断して太陽電池セル片を形成し、この太陽電池セル片を用いて太陽電池モジュール化する場合に問題となる、インターコネクタが１本のみとなることによる太陽電池セル片に回転負荷が生じるような不具合は発生せず、太陽電池セルが割れやすくなるのを防止することができる。

又、上記の太陽電池セル１００の分割線Ｌは、裏面を縦方向に同じ大きさで２分割可能であるので、上記の太陽電池セル１００を分割線Ｌに沿って切断することにより、切断後の太陽電池セル片１０７を同じ大きさとすることができる。そのため、切断後の太陽電池セル片１０７を集めて切断前の太陽電池セル１００と略同じ大きさの太陽電池セルを新たに形成することができ、この新たに形成された太陽電池セルの電気的特性を、切断前の太陽電池セル１００と同等とすることができる。

又、上記の太陽電池セル１００の接続電極１０４は、分割線Ｌによって縦方向に分割されるそれぞれのバス電極対向エリア１０２上に、少なくとも１個形成されるので、切断後の太陽電池セル片１０７には、少なくとも１個の接続電極１０４が備えられている。従って、切断後の太陽電池セル片１０７を集めて、太陽電池モジュールを形成する際、各太陽電池セル片１０７を確実にインターコネク１０６に接続することができる。

上記の説明では、表面電極１０５を縦方向に１個並べた表面電極列１０９を太陽電池セル１００の表面に２列備えている太陽電池セル１００、即ち、表面電極１０５が２組形成されている太陽電池セル１００を用いているが、図７、図８に示すような、表面電極１０５を縦方向に１個並べた表面電極列１０９を太陽電池セル１００の表面に１列のみ備えた太陽電池セル１００、即ち、表面電極１０５が１個形成されている太陽電池セル１００に対しても、上述したのと同様の作用効果を奏する。この太陽電池セル１００において、図７は、裏面電極非形成エリアが１個の例で、図７（ａ）はその表面図、図７（ｂ）はその裏面図であり、図８は、裏面電極非形成エリアが２個の例で、図８（ａ）はその表面図、図８（ｂ）はその裏面図である。

図７の太陽電池セル１００では、実施の形態１と同様に、裏面電極非形成エリア１０３を、バス電極対向エリア１０２上であって、裏面を縦方向に同じ大きさで２個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に設けることにより、この分割線Ｌに沿って切断された２個の太陽電池セル片１０７の大きさを同じとすることができ、切断後の太陽電池セル片１０７を２個集めて切断前の太陽電池セル１００と略同じ大きさの太陽電池セルを形成することができる。又、図８の太陽電池セル１００では、裏面電極非形成エリア１０３を、バス電極対向エリア１０２上であって、裏面を縦方向に同じ大きさで３個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に設けることにより、この分割線Ｌに沿って切断された３個の太陽電池セル片１０７の大きさを同じとすることができ、切断後の太陽電池セル片１０７を３個集めて切断前の太陽電池セル１００と略同じ大きさの太陽電池セルを形成することができる。

上記の実施の形態１において、太陽電池セルの表面に備えられた表面電極の個数は、上述した場合には限られず、何個であってもよい。
又、図７、図８では分割後の太陽電池セル片は長方形であるが、モジュール化した場合に、太陽電池セル片を隙間無く並べて分割前の太陽電池セルと同じ形状にすることができればよく、太陽電池セル片の形状は台形又は三角形等でもよい。従って、分割線Ｌは直線であれば、必ずしも太陽電池セルの側辺に対して平行や垂直である必要はない。

＜実施の形態２＞
図９（ａ）は、本発明の実施の形態２における太陽電池セル２００の表面図、図９（ｂ）は裏面図、又、図１０は、この太陽電池セル２００を用いて形成された太陽電池モジュールの構成を示しており、図１０（ａ）はその表面図、図１０（ｂ）は側面図、図１０（ｃ）は裏面図である。本発明の実施の形態２における太陽電池セル２００の構成及び製造方法は、本発明の実施の形態１における太陽電池セル１００と略同じである。本発明の実施の形態２における太陽電池セル２００が、本発明の実施の形態１における太陽電池セル１００と異なるのは、太陽電池セル２００では、裏面電極非形成エリアを備えておらず、これに代えて、表面電極非形成エリア２０３を備えた点である。

即ち、本発明の実施の形態２における太陽電池セル２００においても、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、表面電極２０５を、フィンガー電極２０５ａと、インターコネクタ２０６接続用のバス電極２０５ｂとで構成する。この表面電極２０５を、２個縦に並べて表面電極列２０９を構成し、この表面電極列２０９を２列、太陽電池セル２００の表面に、横に並べて配置する。そして、縦方向に相互に隣接する表面電極２０５間を通って、表面を同じ大きさで縦方向に２個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に、表面電極非形成エリア２０３を設けている。つまり、表面電極２０５を２個、その間に表面電極非形成エリア２０３を設けて縦方向に１列に配置して表面電極列２０９を形成し、この表面電極列２０９を２列、横方向に並べて太陽電池セル２００の表面に配置しており、表面には、合計４個の表面電極２０５が形成されている。

又、裏面には、裏面電極２０１及び、バス電極２０５ｂと対向するバス電極対向エリア２０２上に接続電極２０４を設ける。この接続電極２０４は、分割線Ｌによって縦方向に２分割されるそれぞれのバス電極対向エリア２０２上に、１個形成されている。即ち、４個の接続電極２０４が、４個の表面電極２０５とそれぞれ対向するように形成されており、この各接続電極２０４は共に裏面電極２０１に接続されている。

上記太陽電池セル２００では、製造過程で部分的な割れや欠け、不純物混入による短絡、接合不良、反射防止膜の形成不良、各電極の形成不良等の不良部分が生じるものがある。図１１は、このような不良部分が生じている太陽電池セル２００の例として、部分的な欠け２０８が生じている太陽電池セル２００を示したものであり、図１１（ａ）は、その表面図、図１１（ｂ）は裏面図である。このような不良部分が生じていない正常な太陽電池セル２００は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、インターコネクタ２０６を用いて太陽電池セル２００を相互に接続して、太陽電池モジュールにモジュール化する。このとき、太陽電池セル２００の表面に、縦方向に一列に形成されている２個のバス電極２０５ｂは、インターコネクタ２０６を介して接続される。部分的に不良部分が生じている太陽電池セル２００、例えば図１１（ａ）、（ｂ）に示すような部分的な欠け２０８が生じている太陽電池セル２００は、次のように処理される。

即ち、太陽電池セル２００の表面電極非形成エリア２０３は、縦方向に相互に隣接する表面電極２０５間を通って表面を２個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に、設けられている。そこで、不良部分が生じている太陽電池セル２００の表面を、縦方向に同じ大きさで２個に分割する分割線Ｌに沿って、レーザービームやダイシング等を用いて切断する。即ち、太陽電池セル２００を縦方向に２等分するように切断する。この切断により、図１２（ａ１）、（ａ２）に示すように、２個の太陽電池セル片２０７が形成され、形成された各太陽電池セル片２０７は同じ大きさであり、又、切断前の太陽電池セル２００の大きさの半分である。

又、表面電極２０５にコーティングされたハンダが溶融しても、切断面には表面電極２０５が存在しないので、溶融したハンダが裏面に回り込むことはなく、表面電極２０５と裏面電極２０１とが短絡するのを防止することができる。従って、太陽電池セル２００の切断によって形成された２個の太陽電池セル片２０７は、表面電極２０５と裏面電極２０１とが短絡していることはない。

そこで、次に、切断により形成された各太陽電池セル片２０７の中から、不良部分である欠け２０８が生じている太陽電池セル片２０７を廃棄すると共に、残った正常な太陽電池セル片２０７を集めて、これらの正常な太陽電池セル片２０７を２個、図１２（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、縦方向に隣接させて並べると、切断前の太陽電池セル２００と、大きさが略同形で、且つ、電気的特性も略等しい太陽電池セルを構成することができる。

このようにして構成した太陽電池セルを、図１２（ｃ１）、（ｃ２）に示すように、相互にインターコネクタ２０６を用いて接続することにより、太陽電池モジュールにモジュール化することができる。モジュール化に際しては、切断により形成された太陽電池セル片２０７のみならず、不良部分が生じていないことから切断する必要のない太陽電池セル２００と組み合わせることも可能である。このようにして形成された太陽電池モジュールは、正常な太陽電池セル２００のみを組み合わせて構成された太陽電池モジュールと、変換効率等の電気的特性、及び、サイズ、共に略同じとすることができる。

又、切断により形成された太陽電池セル片２０７を、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、インターコネクタ２０６を用いて直列に接続して、太陽電池モジュールにモジュール化してもよい。このようなモジュール化は、少ない面積で高い電圧を出力する太陽電池モジュール、例えば、可搬型太陽電池モジュールを構成する場合に有効に用いることができる。この場合は、全ての太陽電池セル２００を切断して、太陽電池セル片２０７にする。

上記の説明では、不良部分が生じている太陽電池セル２００の例として、部分的な欠け２０８が生じている太陽電池セル２００を用いている。しかし、不良部分は、上記のような部分的な欠け２０８には限られず、部分的な割れ、接合不良、反射防止膜の形成不良、各電極の形成不良等の不良部分であっても、上記と同様に処理することができる。

上記の本発明の実施の形態２における太陽電池セル２００は、裏面電極非形成エリアを備えておらず、これに代えて、表面電極非形成エリア２０２を備えた点が、本発明の実施の形態１における太陽電池セル１００と異なるのみであり、その他の点は、本発明の実施の形態１における太陽電池セル１００と略同じである。従って、本発明の実施の形態２における太陽電池セル２００は、本発明の実施の形態１における太陽電池セル１００と略同じ作用、効果を有する。

上記の説明では、表面電極２０５を縦方向に２個並べた表面電極列２０９を太陽電池セル２００の表面に２列備えている太陽電池セル２００、即ち、表面電極２０５が４個形成されている太陽電池セル２００を用いているが、図１４に示すような、表面電極２０５を縦方向に２個並べた表面電極列２０９を太陽電池セル２００の表面に１列のみ備えた太陽電池セル２００、即ち、表面電極２０５が２個形成されている太陽電池セル２００に対しても、上述したのと同様の作用効果を奏する。図１４（ａ）は上記の太陽電池セル２００の表面図、図１４（ｂ）はその裏面図である。

図１４の太陽電池セル２００では、実施の形態２と同様に、表面電極非形成エリア２０３を、縦方向に相互に隣接する表面電極２０５間を通って表面を同じ大きさで２個に分割可能な分割線Ｌを跨ぐ位置に設けることにより、この分割線Ｌに沿って切断された２個の太陽電池セル片２０７の大きさを同じとすることができ、切断後の太陽電池セル片２０７を２個集めて切断前の太陽電池セル２００と略同じ大きさの太陽電池セルを形成することができる。

上記の実施の形態２において、太陽電池セルの表面に備えられた表面電極の個数は、上述した場合には限られず、何個であってもよい。

実施の形態１における太陽電池セルの（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 （ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。 実施の形態１における太陽電池セルを用いて構成された太陽電池モジュールの（ａ）は表面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。 第１の実施形態における部分的な欠けが生じている太陽電池セルの（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 第１の実施形態における部分的な欠けが生じている太陽電池セルの修復過程の（ａ１）は初期段階における太陽電池セルの表面図、（ａ２）は裏面図、（ｂ１）は中期段階における太陽電池セルの表面図、（ｂ２）は裏面図、（ｃ１）は終了段階における太陽電池セルの表面図、（ｃ２）は裏面図である。 第１の実施形態における部分的な欠けが生じている太陽電池セルの他の修復例における（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 実施の形態１における太陽電池セルの他の例その１の（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 実施の形態１における太陽電池セルの他の例その２の（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 実施の形態２における太陽電池セルの（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 実施の形態２における太陽電池セルを用いて構成された太陽電池モジュールの（ａ）は表面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。 第２の実施形態における部分的な欠けが生じている太陽電池セルの（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 第２の実施形態における部分的な欠けが生じている太陽電池セルの修復過程の（ａ１）は初期段階における太陽電池セルの表面図、（ａ２）は裏面図、（ｂ１）は中期段階における太陽電池セルの表面図、（ｂ２）は裏面図、（ｃ１）は終了段階における太陽電池セルの表面図、（ｃ２）は裏面図である。 第２の実施形態における部分的な欠けが生じている太陽電池セルの他の修復例における（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 実施の形態２における太陽電池セルの他の例の（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 表面電極を１組備えた従来の太陽電池セルの（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 表面電極を２組備えた従来の太陽電池セルの（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。 従来の太陽電池セルを用いて構成された太陽電池モジュールの（ａ）は表面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。 （ａ１）は部分的な欠けが生じている従来例の太陽電池セルの表面図、（ａ２）は裏面図、（ｂ１）は従来例の太陽電池セルの修復例における表面図、（ｂ２）は裏面図、（ｃ１）は従来例の太陽電池セルの他の修復例における表面図、（ｃ２）は裏面図である。

符号の説明

１００ 太陽電池セル
１０１ 裏面電極
１０２ バス電極対向エリア
１０３ 裏面電極非形成エリア
１０４ 接続電極
１０５ 表面電極
１０５ａ フィンガー電極
１０５ｂ バス電極
１０６ インターコネクタ
１０７ 太陽電池セル片
１０８ 欠け
１０９ 表面電極列
２００ 太陽電池セル
２０１ 裏面電極
２０２ バス電極対向エリア
２０３ 表面電極非形成エリア
２０４ 接続電極
２０５ 表面電極
２０５ａ フィンガー電極
２０５ｂ バス電極
２０６ インターコネクタ
２０７ 太陽電池セル片
２０８ 欠け
２０９ 表面電極列
３００ 太陽電池セル
３０１ 裏面電極
３０２ 接続電極
３０３ 表面電極
３０３ａ フィンガー電極
３０３ｂ バス電極
３０４ インターコネクタ
３０５ 太陽電池セル片
３０６ 欠け
Ｌ 分割線

Claims (9)

1. 受光面側に表面電極、非受光面側に裏面電極を有し、電気的に接続されるためのインターコネクタ接続部が、前記表面電極ならびに前記裏面電極に設けられた太陽電池セルであって、
   裏面電極に少なくとも一箇所以上の電極非形成エリアを有し、該電極非形成エリアは、該太陽電池セルを複数個に分割可能な分割線を跨ぐ位置に存在し、且つ、表面電極に設けられたインターコネクタ接続部の領域と対向する裏面の領域を含んで形成されていることを特徴とする太陽電池セル。
2. 受光面側に表面電極、非受光面側に裏面電極を有し、電気的に接続されるためのインターコネクタ接続部が、前記表面電極ならびに前記裏面電極に設けられた太陽電池セルであって、
   表面電極に少なくとも一箇所以上の電極非形成エリアを有し、該電極非形成エリアは、該太陽電池セルを複数個に分割可能な分割線を跨ぐ位置に存在することを特徴とする太陽電池セル。
3. 請求項１または請求項２に記載の分割線は、請求項１または請求項２に記載の太陽電池セルを２以上の分割数で同じ面積で分割可能な位置に存在する請求項１又は２記載の太陽電池セル。
4. 前記インターコネクタ接続部は、前記分割線によって分割されるそれぞれの太陽電池セル片の表面及び裏面のそれぞれに、少なくとも１個形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
5. 前記請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池セルを前記分割線に沿って分割することにより形成されたことを特徴とする太陽電池セル片。
6. 前記請求項５に記載の太陽電池セル片が複数個組み合わされて電気的に直列または並列に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 前記請求項５に記載の太陽電池セル片と前記請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池セルとが複数個組み合わされて電気的に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
8. 前記請求項２に記載の太陽電池セルの電極非形成エリアで分離されている表面電極を、インターコネクタを介して電気的に接続することを特徴とする太陽電池モジュール。
9. 製造過程で生じた欠陥を有する前記請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池セルを前記分割線に沿って分割して太陽電池セル片を形成する工程と、
   該太陽電池セル片の中から製造過程で生じた欠陥を有しない太陽電池セル片を選別する工程と、
   選別した太陽電池セル片を組み合わせて、又は、選別した太陽電池セルと欠陥を有しない前記太陽電池セルとを組み合わせると共に電気的に接続して太陽電池モジュールを形成する工程と、を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール製造方法。

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