JP2006128290A - Solar battery cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery cell capable of restricting warpage generated by the calcination of a bus bar electrode formed on the surface of the solar battery cell by devising the shape of the bus bar electrode. <P>SOLUTION: In the solar battery cell 1 where a plurality of elongated bus bar electrodes 3 are formed on the surface 2 of the solar battery cell 1, the bus bar electrode 3 is formed in such a way that the length direction of the bus bar electrode 3 is directed to either of at least two different directions on the surface 2 of the solar battery cell 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表面にバスバー電極が形成されている太陽電池セルに関する。   The present invention relates to a solar battery cell having a bus bar electrode formed on the surface.

太陽電池セルは、熱拡散等により燐系化合物等の不純物領域が形成されたシリコン等の半導体基板の表面に表面電極が形成され、裏面に裏面電極が形成された構造をしている。このような構造の太陽電池セルのコストダウンを図るには、半導体基板をできるだけ薄くすることが一つの要素である。しかし、半導体基板を薄くすると、太陽電池セルの製造工程でセル割れが生じ易くなることが知られている。そこで、太陽電池セルのセル割れを防止すべく、さまざまな工夫がなされている(例えば、特許文献1参照)。   A solar cell has a structure in which a front electrode is formed on the surface of a semiconductor substrate such as silicon on which an impurity region such as a phosphorus compound is formed by thermal diffusion or the like, and a back electrode is formed on the back surface. In order to reduce the cost of the solar cell having such a structure, it is one element to make the semiconductor substrate as thin as possible. However, it is known that if the semiconductor substrate is thinned, cell cracking is likely to occur in the manufacturing process of the solar battery cell. Therefore, various devices have been made to prevent cell cracking of solar cells (see, for example, Patent Document 1).

図6は従来の太陽電池セル41の例を示したもので、(a)は太陽電池セル41の表面図、(b)は太陽電池セル41の裏面図、そして(c)は(a)におけるX−X断面図である。従来の太陽電池セル41は、正方形状の半導体基板42の表面に、表面電極として、この太陽電池セル41により発電される電流を集めるためのフィンガー電極44と、インターコネクタ接続用のバスバー電極43とが形成されており、裏面には、裏面電極として、裏面集電電極46と裏面配線用電極45とが形成されている。太陽電池モジュールは、通常、複数の太陽電池セル41を、インターコネクタ等を用いて電気的に接続して構成されており、バスバー電極43に接続されるインターコネクタは、隣接する太陽電池セル41を電気的に接続するために用いられる。   FIG. 6 shows an example of a conventional solar battery cell 41, where (a) is a front view of the solar battery cell 41, (b) is a rear view of the solar battery cell 41, and (c) is in (a). It is XX sectional drawing. A conventional solar battery cell 41 includes a finger electrode 44 for collecting current generated by the solar battery cell 41 as a surface electrode on a surface of a square semiconductor substrate 42, a bus bar electrode 43 for interconnector connection, The back surface collecting electrode 46 and the back surface wiring electrode 45 are formed on the back surface as back surface electrodes. The solar cell module is usually configured by electrically connecting a plurality of solar cells 41 using an interconnector or the like, and the interconnector connected to the bus bar electrode 43 connects adjacent solar cells 41. Used for electrical connection.

又、従来の太陽電池セル41では、図6に示すように、フィンガー電極44及びバスバー電極43は、正方形状の半導体基板42の表面上において、複数のフィンガー電極44の長さ方向が横方向向きとなるように、又、バスバー電極43の長さ方向が縦方向向きとなるようにして、それぞれ各電極が形成されている。   Moreover, in the conventional solar cell 41, as shown in FIG. 6, the finger electrode 44 and the bus bar electrode 43 are arranged such that the length direction of the plurality of finger electrodes 44 is in the lateral direction on the surface of the square semiconductor substrate 42. In addition, each electrode is formed such that the length direction of the bus bar electrode 43 is in the vertical direction.

又、太陽電池セル41の半導体基板42の表面に形成されるフィンガー電極44及びバスバー電極43は、通常、銀ペーストをスクリーン印刷によって半導体基板42の表面に印刷して乾燥させた後、600℃〜700℃の温度で焼成して形成される。
特開2003−69055号公報
The finger electrode 44 and the bus bar electrode 43 formed on the surface of the semiconductor substrate 42 of the solar battery cell 41 are usually printed on the surface of the semiconductor substrate 42 by screen printing and dried, and then dried at 600 ° C. It is formed by firing at a temperature of 700 ° C.
JP 2003-69055 A

ところで、上記の太陽電池セル41のフィンガー電極44及びバスバー電極43の焼成の際に、この焼成時の温度によって、太陽電池セル41の半導体基板42に反りが生じることがよく知られている。そして、この反りが、上述した太陽電池セル41のセル割れに対する原因の一つになっている。特に、バスバー電極43は、図6からも分かるように、フィンガー電極44と比べて、その幅や長さが数倍大きく、その影響が大きいと考えられる。又、従来の太陽電池セル41におけるバスバー電極43は、正方形状の半導体基板42の表面上において、バスバー電極43の長さ方向が縦方向のみの向き、即ち、1方向向きに形成されており、このことが、影響しているのではないかと考えられる。   By the way, it is well known that when the finger electrode 44 and the bus bar electrode 43 of the solar battery cell 41 are fired, the semiconductor substrate 42 of the solar battery cell 41 is warped due to the firing temperature. And this curvature is one of the causes with respect to the cell crack of the photovoltaic cell 41 mentioned above. In particular, as can be seen from FIG. 6, the width and length of the bus bar electrode 43 are several times larger than the finger electrode 44, and it is considered that the influence is large. In addition, the bus bar electrode 43 in the conventional solar battery cell 41 is formed on the surface of the square semiconductor substrate 42 so that the length direction of the bus bar electrode 43 is only in the vertical direction, that is, in one direction. This is thought to be influencing.

そこで、この発明は、このような状況の下でなされたものであって、太陽電池セルの表面に形成されたバスバー電極の焼成に起因して生じる反りを、バスバー電極の形状を工夫することによって、抑制可能な太陽電池セルを提供しようとするものである。    Therefore, the present invention has been made under such circumstances, and by devising the shape of the bus bar electrode, the warp caused by the firing of the bus bar electrode formed on the surface of the solar battery cell is devised. An object of the present invention is to provide a solar cell that can be suppressed.

上述したように、従来の太陽電池セルにおけるバスバー電極は、半導体基板の表面上において、バスバー電極の長さ方向が1方向向きに形成されており、そのため、この1方向に対して反りが大きくなると考えられる。そこで、複数のバスバー電極の長さ方向が向く方向を、異なる方向とすることにより、バスバー電極に起因する反りを各方向に分散して、1方向に対する反りの増大を抑制し、太陽電池セル全体として反りを抑制したのが、本発明である。   As described above, the bus bar electrode in the conventional solar battery cell is formed so that the length direction of the bus bar electrode is one direction on the surface of the semiconductor substrate. Conceivable. Therefore, by setting the direction in which the length direction of the plurality of bus bar electrodes is directed to a different direction, warpage due to the bus bar electrodes is dispersed in each direction, and an increase in warpage in one direction is suppressed, and the entire solar battery cell It is the present invention that suppresses warping.

即ち、本発明の太陽電池セルは、細長い形状のバスバー電極が複数、表面に形成されている太陽電池セルにおいて、バスバー電極の長さ方向が、太陽電池セルの表面上における少なくとも2つの異なる方向のいずれかの方向を向くように、上記のバスバー電極が形成されていることを特徴としている。   That is, the solar cell of the present invention is a solar cell in which a plurality of elongated bus bar electrodes are formed on the surface, and the length direction of the bus bar electrode is at least two different directions on the surface of the solar cell. The bus bar electrode is formed so as to face either direction.

上記の太陽電池セルにおいて、バスバー電極の長さ方向が、太陽電池セルの表面上で略直行する2方向のいずれかの方向に向くようにしてもよい。又、この場合に、バスバー電極の形状が直線状となるようにしてもよい。   In the above-described solar battery cell, the length direction of the bus bar electrode may be oriented in one of two directions that are substantially perpendicular to the surface of the solar battery cell. In this case, the shape of the bus bar electrode may be linear.

又、複数のバスバー電極の長さ方向が、太陽電池セルの表面上における少なくとも2つの異なる方向のいずれかの方向を向くように、バスバー電極を形成する上述した太陽電池セルの一つの形態として、次のようにしてもよい。即ち、半導体基板の表面が相互に異なる向きの縦辺と横辺とを有しており、バスバー電極が、縦辺及び横辺に沿って、表面の全周に渡って形成されるような形態とするのである。   In addition, as one form of the above-described solar cell in which the bus bar electrode is formed so that the length direction of the plurality of bus bar electrodes faces one of at least two different directions on the surface of the solar cell, It may be as follows. That is, the surface of the semiconductor substrate has vertical and horizontal sides in different directions, and the bus bar electrode is formed over the entire circumference of the surface along the vertical and horizontal sides. It is.

この場合に、太陽電池セルの表面の縦辺と横辺とは、相互に略直交する向きの直線状となるようにしてもよい。   In this case, the vertical side and the horizontal side of the surface of the solar battery cell may be linear with directions substantially orthogonal to each other.

このようにして、太陽電池セルの表面の周りにバスバー電極を配置することにより、複数のバスバー電極の長さ方向が、異なる方向に向くので、バスバー電極に起因する反りが各方向に分散されて、1方向に対する反りの増大を抑制し、太陽電池セル全体として、反りを抑制することができる。又、太陽電池セルの表面の中央部分にバスバー電極が存在せず、太陽電池セルの表面の大部分を太陽光線の受光面として使用することができるので、太陽電池セルの表面の中央部分にバスバー電極を配置する従来の太陽電池セルに比べて、効率のよい太陽電池セルを形成することができる。   In this way, by arranging the bus bar electrodes around the surface of the solar battery cell, the length directions of the plurality of bus bar electrodes are directed in different directions, so the warp caused by the bus bar electrodes is dispersed in each direction. An increase in warpage in one direction can be suppressed, and the warpage can be suppressed as a whole solar battery cell. In addition, there is no bus bar electrode in the central part of the surface of the solar battery cell, and most of the surface of the solar battery cell can be used as a light receiving surface of the solar battery. An efficient solar battery cell can be formed as compared with a conventional solar battery cell in which electrodes are arranged.

又、上記の場合に、太陽電池セルの裏面に対しても、表面と同様にするようにしてもよい。即ち、太陽電池セルの裏面が相互に略直交する向きの縦辺と横辺とを有しており、バスバー電極が、縦辺及び横辺に沿って、裏面の全周に渡って形成されるようにしてもよい。   In the above case, the back surface of the solar battery cell may be the same as the front surface. That is, the back surface of the solar cell has a vertical side and a horizontal side that are substantially orthogonal to each other, and the bus bar electrode is formed along the vertical side and the horizontal side over the entire circumference of the back surface. You may do it.

このようにすることにより、太陽電池セルの表面と裏面とにそれぞれ形成されているバスバー電極に起因する反りを相殺することができ、太陽電池セル全体として反りを抑制することができる。   By doing in this way, the curvature resulting from the bus-bar electrode formed in the surface and back surface of a photovoltaic cell can be offset, respectively, and curvature can be suppressed as the whole photovoltaic cell.

本発明の太陽電池セルによれば、複数のバスバー電極の長さ方向が、太陽電池セルの表面上における少なくとも2つの異なる方向を向くように、バスバー電極が形成されているので、バスバー電極に起因する反りを各方向に分散することができ、1方向に対する反りが増大するのを抑制することができることから、太陽電池セル全体として反りを抑制することができる。   According to the solar battery cell of the present invention, the bus bar electrode is formed so that the length direction of the plurality of bus bar electrodes faces at least two different directions on the surface of the solar battery cell. Since the warp to be distributed can be dispersed in each direction and the increase in the warp in one direction can be suppressed, the warp can be suppressed as a whole solar battery cell.

又、本発明の太陽電池セルによれば、複数のバスバー電極の長さ方向が、太陽電池セルの表面上における少なくとも2つの異なる方向を向くように、バスバー電極を形成する太陽電池セルの一つの形態として、太陽電池セルの表面の縦辺と横辺が相互に異なる向きとなるようにすると共に、バスバー電極が、縦辺及び横辺に沿って、太陽電池セルの表面の全周に渡って形成されるような形態とすることができる。このように、太陽電池セルの表面の周りにバスバー電極を配置することによって、複数のバスバー電極の長さ方向が、太陽電池セルの表面上における異なる方向に向くので、バスバー電極に起因する反りが各方向に分散され、1方向に対する反りの増大を抑制して、太陽電池セル全体として、反りを抑制することができる。又、太陽電池セルの表面の中央部分にバスバー電極が存在せず、太陽電池セルの表面の大部分を太陽光線の受光面として使用することができるので、太陽電池セルの表面の中央部分にバスバー電極が配置された従来の太陽電池セルに比べて、効率のよい太陽電池セルを形成することができる。   In addition, according to the solar cell of the present invention, one of the solar cells forming the bus bar electrode so that the length direction of the plurality of bus bar electrodes faces at least two different directions on the surface of the solar cell. As a form, the vertical side and the horizontal side of the surface of the solar battery cell are oriented in different directions, and the bus bar electrode extends over the entire circumference of the surface of the solar battery cell along the vertical side and the horizontal side. It can be made into the form which is formed. In this manner, by arranging the bus bar electrodes around the surface of the solar battery cell, the length direction of the plurality of bus bar electrodes is directed in different directions on the surface of the solar battery cell, so that the warp caused by the bus bar electrode is caused. Dispersed in each direction, the increase in warpage in one direction can be suppressed, and the warpage can be suppressed as the entire solar battery cell. Also, there is no bus bar electrode at the center of the surface of the solar cell, and most of the surface of the solar cell can be used as a solar light receiving surface, so the bus bar is at the center of the surface of the solar cell. An efficient solar cell can be formed as compared with a conventional solar cell in which electrodes are arranged.

この場合に、太陽電池セルの裏面に対しても、表面と同様になるようにしてもよい。即ち、太陽電池セルの裏面の縦辺と横辺が、相互に異なる向きとなるようにすると共に、バスバー電極が、縦辺及び横辺に沿って、裏面の全周に渡って形成されるようにしてもよい。このようにすることにより、表面と裏面とにそれぞれ形成されているバスバー電極に起因する反りを、相互に相殺することができ、太陽電池セル全体として反りを抑制することができる。   In this case, you may make it become the same as the surface also with respect to the back surface of a photovoltaic cell. That is, the vertical side and the horizontal side of the back surface of the solar battery cells are oriented in different directions, and the bus bar electrode is formed over the entire periphery of the back surface along the vertical side and the horizontal side. It may be. By doing in this way, the curvature resulting from the bus-bar electrode each formed in the surface and the back surface can be mutually canceled, and curvature can be suppressed as the whole photovoltaic cell.

以下、本発明の実施の形態における太陽電池セルについて図面を参照しながら詳しく説明する。   Hereinafter, the solar cell in the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1における太陽電池セル1の平面図である。本発明の実施の形態1における太陽電池セル1は、従来の太陽電池セルと同様、一片が155.5mmの正方形状をした厚さが200μmのシリコン製の半導体基板2の表面に、バスバー電極3とフィンガー電極4とが形成されており、半導体基板2の裏面に、裏面配線用電極と裏面集電電極とが形成されている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a plan view of solar cell 1 according to Embodiment 1 of the present invention. As in the case of a conventional solar battery cell, solar battery cell 1 in accordance with the first exemplary embodiment of the present invention has a bus bar electrode 3 formed on the surface of a semiconductor substrate 2 made of silicon having a square shape with a piece of 155.5 mm and a thickness of 200 μm. Are formed on the back surface of the semiconductor substrate 2 and a back surface collecting electrode is formed on the back surface of the semiconductor substrate 2.

この太陽電池セル1が従来の太陽電池セルと異なるのは、半導体基板2上におけるバスバー電極3の配置の形態である。太陽電池セル1のバスバー電極3は、図1に示すように、直線状で細長い棒状の4本のバスバー電極3で構成されている。この内、2本は、その長さ方向を横方向に向けて、半導体基板2の上下辺と平行に配置されており、他の2本は、その長さ方向を縦方向に向けて、半導体基板2の左右辺と平行に配置されている。これらの各2本のバスバー電極3は、相互に直交して配置されており、その幅は、2.0mmである。又、フィンガー電極4の幅は150μmで、このフィンガー電極4は直線状をしている。   This solar battery cell 1 is different from the conventional solar battery cell in the form of arrangement of the bus bar electrodes 3 on the semiconductor substrate 2. As shown in FIG. 1, the bus bar electrode 3 of the solar battery cell 1 is composed of four bus bar electrodes 3 that are linear and long and narrow bar-like. Of these, two are arranged in parallel with the upper and lower sides of the semiconductor substrate 2 with the length direction oriented in the horizontal direction, and the other two are arranged with the length direction oriented in the vertical direction. It is arranged in parallel with the left and right sides of the substrate 2. Each of these two bus bar electrodes 3 is arranged orthogonal to each other, and the width thereof is 2.0 mm. The width of the finger electrode 4 is 150 μm, and the finger electrode 4 is linear.

上記の太陽電池セル1は、次のようにして製作される。まず、ワイヤーソー等を用いて、単結晶または多結晶のp型シリコン半導体インゴットから200μmの厚さのウエハを切り出すと共に、スライス時におけるダメージ層をアルカリエッチング等によって除去する。次に、このシリコンウエハの表面に燐系化合物を含有したn型の不純物を塗布し、800〜900℃の熱拡散により面抵抗値が約50Ωのn型拡散層を形成することによりpn接合をウエハの表面近くに形成する。このようにして半導体基板2が形成される。この半導体基板2の受光面である表面に、反射防止膜(ARC)としてプラズマCVD法により70〜100μmのSiN膜を形成する。次に、半導体基板2の裏面に、スクリーン印刷によりアルミペーストを印刷し、150℃程度で乾燥した後、700〜800℃程度で焼成することにより、半導体基板2へ不純物となるアルミを拡散させ、P+層からなるBSF層及び裏面集電電極を形成する。尚、この裏面集電電極の一部には裏面配線用電極形成用の開口部を設ける。   The solar battery cell 1 is manufactured as follows. First, using a wire saw or the like, a wafer having a thickness of 200 μm is cut out from a single crystal or polycrystalline p-type silicon semiconductor ingot, and a damaged layer at the time of slicing is removed by alkali etching or the like. Next, an n-type impurity containing a phosphorus compound is applied to the surface of the silicon wafer, and a pn junction is formed by forming an n-type diffusion layer having a surface resistance of about 50Ω by thermal diffusion at 800 to 900 ° C. Formed near the surface of the wafer. In this way, the semiconductor substrate 2 is formed. A SiN film of 70 to 100 μm is formed as a reflection preventing film (ARC) on the surface which is a light receiving surface of the semiconductor substrate 2 by a plasma CVD method. Next, an aluminum paste is printed on the back surface of the semiconductor substrate 2 by screen printing, dried at about 150 ° C., and then baked at about 700 to 800 ° C. to diffuse aluminum as impurities into the semiconductor substrate 2, A BSF layer composed of a P + layer and a back collector electrode are formed. An opening for forming a backside wiring electrode is provided in a part of the backside collecting electrode.

次に、半導体基板2の表面に、スクリーン印刷によって銀ペーストを印刷することにより、バスバー電極3及びフィンガー電極4を形成する。バスバー電極3及びフィンガー電極4をスクリーン印刷する際には、図2に示すような、印刷パターンが中央に配置されたスクリーン5を用いる。このスクリーン5は、320×320mmの枠とSUS250メッシュの紗とで構成されており、上記のスクリーン印刷は、通常、印厚0.2MPa、スキージ速度200mm/sec、クリアランス2mmの条件で行なう。この結果、半導体基板2の表面に、バスバー電極3及びフィンガー電極4が印刷される。この印刷に用いられる銀ペーストには、通常、粘度350Pa・s(10rpmにおける粘度)のものを用いる。   Next, the bus bar electrode 3 and the finger electrode 4 are formed on the surface of the semiconductor substrate 2 by printing a silver paste by screen printing. When the bus bar electrode 3 and the finger electrode 4 are screen-printed, a screen 5 having a print pattern arranged at the center as shown in FIG. 2 is used. The screen 5 is composed of a 320 × 320 mm frame and a SUS250 mesh scissors, and the above screen printing is usually performed under the conditions of a printing thickness of 0.2 MPa, a squeegee speed of 200 mm / sec, and a clearance of 2 mm. As a result, the bus bar electrode 3 and the finger electrode 4 are printed on the surface of the semiconductor substrate 2. As the silver paste used for this printing, one having a viscosity of 350 Pa · s (viscosity at 10 rpm) is usually used.

次に、半導体基板2の表面と同様にして、半導体基板2の裏面に、スクリーン印刷により銀ペーストを印刷して、裏面配線用電極を形成する。この裏面配線用電極は、裏面集電電極の上記の開口部に重なるように形成される。   Next, in the same manner as the surface of the semiconductor substrate 2, a silver paste is printed on the back surface of the semiconductor substrate 2 by screen printing to form a back surface wiring electrode. The back wiring electrode is formed so as to overlap the opening of the back current collecting electrode.

上記のようにして、半導体基板2の表面のバスバー電極3とフィンガー電極4、及び、裏面の裏面配線用電極の印刷が終了すると、次に、これらの印刷された電極を、150℃程度で乾燥した後、600〜700℃程度で焼成し、バスバー電極3とフィンガー電極4については、反射防止膜をファイヤースルーして、焼成銀として形成すると共に、裏面配線用電極も焼成銀として形成する。その結果、焼成銀化した上記の各電極と半導体基板2のシリコンとのオーミックコンタクトが得られる。   When the printing of the bus bar electrodes 3 and finger electrodes 4 on the front surface of the semiconductor substrate 2 and the back surface wiring electrodes on the back surface is completed as described above, these printed electrodes are then dried at about 150 ° C. After that, firing is performed at about 600 to 700 ° C., and the bus bar electrode 3 and the finger electrode 4 are formed as fired silver through the antireflection film, and the back wiring electrode is also formed as fired silver. As a result, an ohmic contact between each of the above-mentioned calcined silver electrodes and the silicon of the semiconductor substrate 2 is obtained.

実際の太陽電池セルは、上記のようにして形成された半導体基板2の表面のバスバー電極3とフィンガー電極4、及び、半導体基板2の裏面の裏面配線用電極の上にハンダディップによってハンダ層を形成して完成する。   In an actual solar cell, a solder layer is formed by solder dip on the bus bar electrode 3 and finger electrode 4 on the surface of the semiconductor substrate 2 formed as described above, and the back surface wiring electrode on the back surface of the semiconductor substrate 2. Form and complete.

上記の太陽電池セル1では、上述したように、複数のバスバー電極3の長さ方向が、相互に直交する縦方向と横方向とに向いており、相異なる方向に向いているので、太陽電池セル1の製作工程における上記の600〜700℃程度で焼成する焼成工程において、バスバー電極3に起因する反りを各方向に分散させて1方向に対する反りが増大するのを抑制することができ、太陽電池セル1全体として反りを抑制することができる。   In the solar cell 1 described above, the length direction of the plurality of bus bar electrodes 3 is directed in the vertical direction and the horizontal direction orthogonal to each other and in different directions. In the firing step of firing at about 600 to 700 ° C. in the manufacturing process of the cell 1, warpage due to the bus bar electrode 3 can be dispersed in each direction, and an increase in warpage in one direction can be suppressed. Warpage can be suppressed as the entire battery cell 1.

この反り抑制効果を確認するため、一辺が155.5mmの正方形状をした厚さが200μmのシリコン半導体基板を2枚用いて、図3(a)に示すような太陽電池セル改良タイプ11と、図3(b)に示すような太陽電池セル従来タイプ21とを製作し、比較実験を行なった。図3(a)に示す太陽電池セル改良タイプ11は、図1に示す太陽電池セル1と同様に、半導体基板12の表面に、直線状で細長い棒状の2本のバスバー電極13の長さ方向を、半導体基板12の上下辺と平行に横向きに配置すると共に、同じく直線状で細長い棒状の他の2本のバスバー電極13の長さ方向を、半導体基板12の左右辺と平行に縦向きに配置したもので、横向きに配置したバスバー電極13と縦向きに配置したバスバー電極13とは直行している。又、図3(b)に示す太陽電池セル従来タイプ21は、図6に示す太陽電池セル41と同様に、半導体基板22の表面に、直線状で細長い棒状の2本のバスバー電極23の長さ方向を、半導体基板22の左右辺と平行に縦向きに配置したものである。但し、反りの程度をよく分かるようにするため、図3(a)に示す太陽電池セル改良タイプ11も、図3(b)に示す太陽電池セル従来タイプ21も、半導体基板の裏面に裏面配線用電極及び裏面集電電極を形成するのを省略している。図3(a)及び図3(b)において、Dは反りを測定するに際して、各太陽電池セルを垂直に立てるために支持した部分であり、A、B及びCは、各太陽電池セルのDにおける太陽電池セルの表面を、上方に延長した垂直面からの反り量を測定したポイントを示している。表1は、この比較実験の結果を示したものである。
In order to confirm this warpage suppressing effect, using two silicon semiconductor substrates having a square shape with a side of 155.5 mm and a thickness of 200 μm, a solar cell improved type 11 as shown in FIG. A solar cell conventional type 21 as shown in FIG. 3B was manufactured, and a comparative experiment was performed. The solar cell improvement type 11 shown in FIG. 3A is similar to the solar cell 1 shown in FIG. 1 in the length direction of the two straight and long bar-shaped bus bar electrodes 13 on the surface of the semiconductor substrate 12. Are arranged horizontally in parallel with the upper and lower sides of the semiconductor substrate 12, and the length directions of the other two bus bar electrodes 13 that are also linear and elongated are vertically oriented parallel to the left and right sides of the semiconductor substrate 12. The bus bar electrode 13 arranged in the horizontal direction and the bus bar electrode 13 arranged in the vertical direction are perpendicular to each other. 3 (b) is similar to the solar cell 41 shown in FIG. 6 in that the length of the two bus bar electrodes 23 in the shape of two straight bars on the surface of the semiconductor substrate 22. The vertical direction is arranged vertically in parallel with the left and right sides of the semiconductor substrate 22. However, in order to better understand the degree of warpage, both the solar cell improved type 11 shown in FIG. 3A and the conventional solar cell type 21 shown in FIG. The formation of the electrode for use and the back collecting electrode is omitted. 3 (a) and 3 (b), D is a portion that is supported to stand each solar cell vertically when measuring warpage, and A, B, and C are D of each solar cell. The point which measured the curvature amount from the vertical surface extended upwards in the surface of the photovoltaic cell in is shown. Table 1 shows the results of this comparative experiment.

Figure 2006128290
表1から分かるように、太陽電池セル改良タイプ11は、太陽電池セル従来タイプ21と比べて、反り量が少なく、反りが抑制されていることが分かる。
Figure 2006128290
As can be seen from Table 1, it can be seen that the solar cell improved type 11 has a smaller amount of warpage and the warpage is suppressed compared to the conventional solar cell type 21.

尚、上記の太陽電池セル1では、裏面上にp型の半導体不純物を多量に含む層(p+層)が形成されている。このようにp+層を設けたBSF(Back Surface Field:裏面電界)構造では、裏面近傍にpp+層の障壁が形成され、p型の基板内で生成された少数キャリアの内、裏面に向かうキャリアがこの障壁で反射される。その結果、p型の基板内で生成された少数キャリアが裏面集電電極部分で再結合しなくなり、このため、pn接合部に到達するキャリアが増加して、光電流を増加させると共に、pp+層間のエネルギー差が、太陽電池セル1の開放電圧の増大をもたらすので、高性能な太陽電池セル1を形成することができる。   In the solar cell 1 described above, a layer (p + layer) containing a large amount of p-type semiconductor impurities is formed on the back surface. In the BSF (Back Surface Field) structure having the p + layer as described above, a barrier of the pp + layer is formed in the vicinity of the back surface, and among the minority carriers generated in the p-type substrate, carriers toward the back surface are present. Reflected by this barrier. As a result, minority carriers generated in the p-type substrate do not recombine at the back surface collecting electrode portion, so that the number of carriers that reach the pn junction increases and the photocurrent increases, and the pp + interlayer The difference in energy causes an increase in the open-circuit voltage of the solar battery cell 1, so that a high-performance solar battery cell 1 can be formed.

<実施の形態2>
図4は、実施の形態2における太陽電池セル31の平面図である。実施の形態2における太陽電池セル31は、上記の実施の形態1において、太陽電池セル1の半導体基板2の表面に形成されるバスバー電極3の位置を変更したものである。これは、複数のバスバー電極の長さ方向が、半導体基板の表面上において相互に直交する方向に向くように、バスバー電極を形成する上述した実施の形態1における太陽電池セル1の一つの変形例と考えることができる。
<Embodiment 2>
FIG. 4 is a plan view of solar cell 31 in the second embodiment. Solar cell 31 in the second embodiment is obtained by changing the position of bus bar electrode 3 formed on the surface of semiconductor substrate 2 of solar cell 1 in the first embodiment. This is one modification of the solar battery cell 1 in the above-described first embodiment in which the bus bar electrodes are formed so that the length directions of the plurality of bus bar electrodes are oriented in directions orthogonal to each other on the surface of the semiconductor substrate. Can be considered.

即ち、実施の形態2における太陽電池セル31は、相互に直交する方向に向いている上下辺と左右辺とを有する半導体基板32において、バスバー電極33を、この半導体基板の上下辺及び左右辺に沿って、表面の全周に渡って形成したものである。この太陽電池セル31に用いられているシリコン半導体基板32は、実施の形態1と同じく、一片が155.5mmの正方形状で厚さが200μmである。又、フィンガー電極34は、半導体基板32の表面に、半導体基板32の上下辺と平行に形成されている。又、この太陽電池セル31のバスバー電極33及びフィンガー電極34の形成方法は、実施の形態1における太陽電池セル1と全く同じである。   That is, in the solar cell 31 in the second embodiment, in the semiconductor substrate 32 having the upper and lower sides and the left and right sides facing in directions orthogonal to each other, the bus bar electrodes 33 are arranged on the upper and lower sides and the left and right sides of the semiconductor substrate. Along the entire circumference of the surface. The silicon semiconductor substrate 32 used in the solar battery cell 31 has a square shape with a piece of 155.5 mm and a thickness of 200 μm, as in the first embodiment. The finger electrodes 34 are formed on the surface of the semiconductor substrate 32 in parallel with the upper and lower sides of the semiconductor substrate 32. Further, the method of forming the bus bar electrode 33 and the finger electrode 34 of the solar cell 31 is exactly the same as that of the solar cell 1 in the first embodiment.

この実施の形態2における太陽電池セル31は、上述したように、バスバー電極33が、上下辺及び左右辺に沿って、半導体基板32の表面の全周に渡って形成されており、この半導体基板32の上下辺の向き及び左右辺の向きは、相互に直交する方向である。従って、バスバー電極33に起因する反りが各方向に分散され、1方向に対する反りの増大を抑制して、太陽電池セル31全体として反りを抑制することができる。又、半導体基板32の中央部分にバスバー電極33が存在せず、半導体基板32の表面の大部分を太陽光線の受光面として使用することができるので、半導体基板の中央部分にバスバー電極を配置する従来の太陽電池セルに比べて、効率のよい太陽電池セル31を形成することができる。   As described above, in the solar battery cell 31 in the second embodiment, the bus bar electrode 33 is formed over the entire circumference of the surface of the semiconductor substrate 32 along the upper and lower sides and the left and right sides. The direction of the upper and lower sides of 32 and the direction of the left and right sides are directions orthogonal to each other. Therefore, the warp caused by the bus bar electrode 33 is dispersed in each direction, and an increase in warp in one direction can be suppressed, so that the warp can be suppressed as a whole of the solar battery cells 31. In addition, the bus bar electrode 33 does not exist in the central portion of the semiconductor substrate 32, and most of the surface of the semiconductor substrate 32 can be used as a solar light receiving surface. Therefore, the bus bar electrode is disposed in the central portion of the semiconductor substrate. Compared to conventional solar cells, the solar cells 31 can be formed more efficiently.

図5は、実施の形態2における太陽電池セル31を用いて構成した太陽電池モジュールを示したものであり、図5(a)は、この太陽電池モジュールの平面図、又、図5(b)はこの太陽電池モジュールの側面図である。この太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セル31を並べて、隣接する太陽電池セル31の表面のバスバー電極33と裏面の裏面配線用電極とを、インターコネクタ35で接続したものである。尚、この場合、太陽電池セル31の裏面の裏面配線用電極は、太陽電池セル31における半導体基板32の裏面の上下辺及び左右辺に沿って全周に渡って形成されている。そのため、インターコネクタ35は、隣接する太陽電池セル31の半導体基板32同士が対面する端辺にそれぞれ形成されているバスバー電極33と裏面配線用電極とを用いて接続することができるので、インターコネクタ35の幅を太陽電池セル31の一辺の長さと同じとすることができ、インターコネクタ35の抵抗値を小さくすることができる。従って、太陽電池セル31が発生する起電力の無駄な電圧降下を抑えることができる。   FIG. 5 shows a solar cell module configured using solar cells 31 in the second embodiment. FIG. 5 (a) is a plan view of the solar cell module, and FIG. 5 (b). Is a side view of the solar cell module. In this solar cell module, a plurality of solar cells 31 are arranged, and the bus bar electrode 33 on the surface of the adjacent solar cell 31 and the back surface wiring electrode on the back surface are connected by an interconnector 35. In this case, the back surface wiring electrodes on the back surface of the solar cells 31 are formed over the entire circumference along the upper and lower sides and the left and right sides of the back surface of the semiconductor substrate 32 in the solar cells 31. Therefore, since the interconnector 35 can be connected using the bus bar electrode 33 and the back surface wiring electrode respectively formed on the edges where the semiconductor substrates 32 of the adjacent solar cells 31 face each other, the interconnector 35 can be connected. The width of 35 can be made the same as the length of one side of the solar battery cell 31, and the resistance value of the interconnector 35 can be reduced. Therefore, useless voltage drop of the electromotive force generated by the solar battery cell 31 can be suppressed.

実施の形態2の太陽電池セル31において、太陽電池セル31の半導体基板32の表面と同様に、バスバー電極33を、半導体基板32の裏面の上下辺及び左右辺に沿って、裏面の全周に渡って形成することができる。このようにすることにより、表面と裏面とにそれぞれ形成されるバスバー電極33による反りを相互に相殺することができ、太陽電池セル31全体として反りを抑制することができる。但し、この場合は、この太陽電池セル31を用いて形成される上記の太陽電池モジュールにおいて、隣接する太陽電池セル31のバスバー電極33と裏面配線用電極とをインターコネクタ35で接続する際に、半導体基板32の裏面に形成されているバスバー電極33とインターコネクタ35とが接触しないように絶縁する必要がある。   In the solar battery cell 31 of the second embodiment, the bus bar electrode 33 is arranged on the entire circumference of the back surface along the upper and lower sides and the left and right sides of the back surface of the semiconductor substrate 32 in the same manner as the surface of the semiconductor substrate 32 of the solar battery cell 31. Can be formed across. By doing in this way, the curvature by the bus-bar electrode 33 each formed in the surface and a back surface can mutually be canceled, and curvature can be suppressed as the photovoltaic cell 31 whole. However, in this case, in the above solar cell module formed using this solar cell 31, when connecting the bus bar electrode 33 and the back surface wiring electrode of the adjacent solar cell 31 with the interconnector 35, It is necessary to insulate the bus bar electrode 33 formed on the back surface of the semiconductor substrate 32 and the interconnector 35 so as not to contact each other.

実施の形態1における太陽電池セルの平面図である。4 is a plan view of the solar battery cell in the first embodiment. FIG. 実施の形態1における太陽電池セルの形成に用いられるスクリーンの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a screen used for forming solar cells in the first embodiment. 実施の形態1における比較実験に用いられる、(a)は太陽電池セル改良タイプの平面図、(b)は太陽電池セル従来タイプの平面図である。(A) is a plan view of an improved solar cell type, and (b) is a plan view of a conventional solar cell type, which is used for a comparative experiment in the first embodiment. 実施の形態2における太陽電池セルの平面図である。6 is a plan view of a solar battery cell in a second embodiment. FIG. 実施の形態2における太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールの、(a)は平面図、(b)は側面図である。(A) of the solar cell module using the photovoltaic cell in Embodiment 2 is a top view, (b) is a side view. 従来の太陽電池セルの、(a)は表面図、(b)は裏面図、そして、(c)は(a)におけるX−X断面図である。(A) is a front view, (b) is a back view, and (c) is an XX cross-sectional view in (a) of a conventional solar battery cell.

符号の説明Explanation of symbols

1 太陽電池セル
2 半導体基板
3 バスバー電極
4 フィンガー電極
5 スクリーン
11 太陽電池セル
12 半導体基板
13 バスバー電極
21 太陽電池セル
22 半導体基板
23 バスバー電極
31 太陽電池セル
32 半導体基板
33 バスバー電極
34 フィンガー電極
41 太陽電池セル
42 半導体基板
43 バスバー電極
44 フィンガー電極
45 裏面配線用電極
46 裏面集電電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 2 Semiconductor substrate 3 Busbar electrode 4 Finger electrode 5 Screen 11 Solar cell 12 Semiconductor substrate 13 Busbar electrode 21 Solar cell 22 Semiconductor substrate 23 Busbar electrode 31 Solar cell 32 Semiconductor substrate 33 Busbar electrode 34 Finger electrode 41 Solar Battery cell 42 Semiconductor substrate 43 Bus bar electrode 44 Finger electrode 45 Back surface wiring electrode 46 Back surface current collecting electrode

Claims (6)

細長い形状のバスバー電極が複数、表面に形成されている太陽電池セルにおいて、
前記バスバー電極の長さ方向が、前記表面上における少なくとも2つの異なる方向のいずれかの方向を向くように、形成されていることを特徴とする太陽電池セル。
In a solar cell in which a plurality of elongated bus bar electrodes are formed on the surface,
The solar cell, wherein the length direction of the bus bar electrode is formed so as to face one of at least two different directions on the surface.
前記バスバー電極の長さ方向が、前記表面上で略直行する2方向のいずれかの方向を向いている請求項1記載の太陽電池セル。   2. The solar cell according to claim 1, wherein a length direction of the bus bar electrode is oriented in one of two directions substantially perpendicular to the surface. 前記バスバー電極の形状が直線状である請求項2記載の太陽電池セル。   The solar cell according to claim 2, wherein the bus bar electrode has a linear shape. 前記表面が相互に異なる向きの縦辺と横辺とを有しており、
前記バスバー電極が、前記縦辺及び前記横辺に沿って、前記表面の全周に渡って形成されている請求項1記載の太陽電池セル。
The surface has vertical and horizontal sides with different orientations;
The solar cell according to claim 1, wherein the bus bar electrode is formed over the entire circumference of the surface along the vertical side and the horizontal side.
前記表面の縦辺と横辺とは、相互に略直交する向きの直線状である請求項4記載の太陽電池セル。   The solar cell according to claim 4, wherein the vertical side and the horizontal side of the surface are linear in a direction substantially orthogonal to each other. 裏面が相互に略直交する向きの縦辺と横辺とを有しており、
前記バスバー電極が、前記縦辺及び前記横辺に沿って、前記裏面の全周に渡って形成されている請求項5記載の太陽電池セル。
The back side has a vertical side and a horizontal side that are substantially orthogonal to each other,
The solar cell according to claim 5, wherein the bus bar electrode is formed over the entire circumference of the back surface along the vertical side and the horizontal side.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006278704A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Kyocera Corp Solar cell element and solar cell module employing the same
KR101034178B1 (en) * 2009-02-06 2011-05-12 에스에스씨피 주식회사 Front Electrode pattern of a solar cell And Solar Cell Having The Same
JP2011176357A (en) * 2011-05-09 2011-09-08 Kyocera Corp Solar-cell module
KR101180813B1 (en) 2011-01-18 2012-09-07 엘지전자 주식회사 Solar cell
EP2824712A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-14 Inventec Solar Energy Corporation Back contact solar cell
TWI502756B (en) * 2012-11-09 2015-10-01 Big Sun Energy Technology Inc Solar cell with thick and thin bus bar electrodes
JP2017005041A (en) * 2015-06-08 2017-01-05 三菱電機株式会社 Solar battery, and method of manufacturing solar battery
WO2018168008A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 株式会社コベルコ科研 Line pattern printing method and screen plate for printing line pattern

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006278704A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Kyocera Corp Solar cell element and solar cell module employing the same
KR101034178B1 (en) * 2009-02-06 2011-05-12 에스에스씨피 주식회사 Front Electrode pattern of a solar cell And Solar Cell Having The Same
KR101180813B1 (en) 2011-01-18 2012-09-07 엘지전자 주식회사 Solar cell
US9142697B2 (en) 2011-01-18 2015-09-22 Lg Electronics Inc. Solar cell
JP2011176357A (en) * 2011-05-09 2011-09-08 Kyocera Corp Solar-cell module
TWI502756B (en) * 2012-11-09 2015-10-01 Big Sun Energy Technology Inc Solar cell with thick and thin bus bar electrodes
EP2824712A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-14 Inventec Solar Energy Corporation Back contact solar cell
JP2017005041A (en) * 2015-06-08 2017-01-05 三菱電機株式会社 Solar battery, and method of manufacturing solar battery
WO2018168008A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 株式会社コベルコ科研 Line pattern printing method and screen plate for printing line pattern

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