JP2007059503A - 太陽電池 - Google Patents

Abstract

【課題】受光面の裏面の出力取出電極と集電電極の接続を確実にして、かつ、該接続部の電極厚さが薄く、該接続部に起因する基板の割れを低減することができる製造コストが低い太陽電池を提供する。
【解決手段】少なくとも、ＰＮ接合が形成された半導体基板５と、半導体基板５の受光面上に形成された表面電極と、半導体基板５の受光面の反対側の裏面上に形成された集電電極２と、集電電極２と接続する出力取出電極３とを有する太陽電池１であって、集電電極２と出力取出電極３の接続部に凹凸パターン形状６を有する太陽電池。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも、ＰＮ接合が形成された半導体基板と、該半導体基板の受光面上に形成された表面電極と、前記半導体基板の受光面の反対側の裏面上に形成された集電電極と、該集電電極と接続する出力取出電極とを有する太陽電池に関する。

太陽電池は、ＰＮ接合が形成された半導体基板の受光面上に櫛歯状部を有する表面電極が形成される。一方で、前記半導体基板の受光面の反対側の裏面上には、前記半導体基板から電力を集める集電電極（アルミ電極）と、該集電電極と接続して出力取出電極（銀電極）とが形成されている。

太陽電池は、モジュールにする際に太陽電池同士を結線する必要がある。そのために、表面、裏面とも、半田によって配線材料であるインタコネクタ（リボン）が取り付けられる。アルミ電極は、半田に濡れないため、裏面に接続用の銀電極が設けられる。このため、裏面の銀電極は、リボンと同等の幅を持つ帯状であることが多い。

また、この銀電極とアルミ電極とは電気的に確実に接続している必要があるため、スクリーン印刷で裏面電極を作製する場合、銀電極とアルミ電極の端部をある範囲で重ねて印刷している。多くの場合は、銀電極の上にアルミ電極を重ねて印刷している。

図４のように、このような太陽電池１ａは、例えば、ＰＮ接合が形成された半導体基板５ａと、該半導体基板５ａの受光面上に形成された不図示の表面電極と、前記半導体基板５ａの受光面の反対側の裏面上に図４（Ａ）のように形成された集電電極２ａ（アルミ電極）と、該集電電極２ａと接続する出力取出電極３ａ（銀電極）を有する。

しかし、このようにして作製された太陽電池では、この銀電極とアルミ電極が重ねられた領域を起点とする割れが多発することが問題となっていた。その原因として次の２つのことが考えられている。１つ目は、図５（Ａ）のように電極が重ねられた領域では他の領域よりも電極厚さが厚くなること、２つ目は、電極が重ねられた領域で発生する銀とアルミの合金由来の内部応力である。

この問題に対して、銀電極とアルミ電極とを離して作製し、電極重なり部を作製しないという方法が提案されている（特許文献１）。しかし、この方法では、アルミ電極と銀電極との間で電荷が移動する際に一旦高抵抗の基板内を通過しなければならず、フィルファクタが低下するという問題があった。

また、銀電極とアルミ電極とを垂直方向（主表面の法線方向）に重ねずに、水平方向のみで接するようにする方法が提案されている（特許文献２）。具体的には、図５（Ｂ）のように、集電電極２ａ（アルミ電極）と出力取出電極３ａ（銀電極）が、重なり部のない断面構造にする方法である。

しかし、この方法では印刷位置のわずかなずれによって銀電極とアルミ電極とが乖離してしまうか、電極の重なり部が形成されてしまうため、印刷装置を高精度のものとしなければならず、装置が高価になるという問題があった。

すなわち、仮に、開口部が重複しないような印刷版を設計して電極を印刷したとしても、実際には、図５（Ｂ）のような重なり部のない断面構造にはならない。なぜならば、印刷位置のずれによって電極の乖離や電極の重なり部が発生しやすいためである。そのため、印刷装置を高価で高精度のものとしなければならない。また、印刷位置のずれを防ぐことができたとしても、電極の印刷材料である導電性ペーストの滲みによって断面構造が図５（Ｃ）に示すようになったりするためである。

図５（Ｃ）のような場合、２つの電極間の接触面積が確保できる上に、図５（Ａ）とは異なり、重なり部の厚さが他の部分に比べてそれほど厚くならないという利点がある。
しかし、電極を重ねて印刷する従来の方法に比べると２つの電極の接触面積は狭くなる上、滲み幅によって接触面積が変化するという問題がある。
さらに、印刷位置のずれを防ぐことができたとしても、２つの電極に含まれる金属が電極の接続部において銀とアルミが合金化して生成される合金層４ａに由来する内部応力が大きく、電極の接続部に起因する割れを十分に防止することはできない。

また、電極の重なり部を起点とする基板の割れの発生という問題に対して、電極の重なり部の厚さを薄くする方法も提案されている（特許文献３、４）。しかし、これらの文献では、厚さの異なる電極を別々の印刷工程で作製するとしており、印刷回数が増加するために製造原価が増加するという問題がある。

さらに、重なり部のガラスフリット含有量を減少させるという方法も提案されている（特許文献５）。しかし、この方法においても、ガラスフリット含有量の異なる導電性ペーストを別々に印刷しなければならず、印刷回数が増加するという問題がある。

特開平２０００−１３３８２６号公報 特開平２００２−３５３４７５号公報 特開平２００３−２７３３７９号公報 特開平２００３−２７３３７８号公報 特開平２００３−２８２８９８号公報

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、受光面の裏面の出力取出電極と集電電極の接続を確実にして、かつ、該接続部の電極厚さが薄く、該接続部に起因する基板の割れを低減することができる製造コストが低い太陽電池を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも、ＰＮ接合が形成された半導体基板と、該半導体基板の受光面上に形成された表面電極と、前記半導体基板の受光面の反対側の裏面上に形成された集電電極と、該集電電極と接続する出力取出電極とを有する太陽電池であって、前記集電電極と前記出力取出電極の接続部に凹凸パターン形状を有するものであることを特徴とする太陽電池が提供される（請求項１）。

このように集電電極と出力取出電極の接続部に凹凸パターン形状を有するものとすることによって、これらの電極に含まれる金属が接続部において合金化して生成される合金層が一直線状にならないので、合金層内で発生する内部応力の作用方向を分散することができ、基板の割れを低減することができる。
また、電極の接触面積を増やすことができる上に、電極の印刷材料である導電性ペーストが印刷時において凹凸パターン形状の凹部で一層滲みやすくなって滲み幅が増大し、電極端部に厚さの薄い領域を広く作製することができるので、集電電極と出力取出電極のそれぞれで版一枚ずつを用いた印刷動作で厚さの薄い電極の接続部を確実に作製することができる。

このとき、前記凹凸パターン形状は、前記集電電極の凹部に対する凸部の高さ、または前記出力取出電極の凹部に対する凸部の高さが、０．２〜２ｍｍであることが好ましい（請求項２）。
このように、凹凸パターン形状は、前記集電電極の凹部に対する凸部の高さ、または前記出力取出電極の凹部に対する凸部の高さが０．２〜２ｍｍであることにより、合金層が一直線状になることがなく、より確実に合金層内の応力を分散できるので、割れの発生確率を低減することができる。

また、前記凹凸パターン形状は、該凹凸パターンの周期が、０．２〜２０ｍｍであることが好ましい（請求項３）。
このように、凹凸パターン形状は、該凹凸パターンの周期が０．２〜２０ｍｍであることにより、合金層が一直線状になる部分を短くすることができるため、より確実に合金層内の応力を分散することができる。

さらに、前記凹凸パターン形状は、前記集電電極の凹部または前記出力取出電極の凹部の幅が、０．２〜２ｍｍであることが好ましい（請求項４）。
このように、凹凸パターン形状は、前記集電電極の凹部または前記出力取出電極の凹部の幅が、０．２〜２ｍｍであることにより、合金層が一直線状になる長さを限定できるので、より確実に合金層内の応力を分散することができる。

また、前記凹凸パターン形状は、三角波、矩形波、正弦波のいずれかのパターン形状、または、これらの形状を組み合わせたものであることが好ましい（請求項５）。
このように、凹凸パターン形状は、三角波、矩形波、正弦波のいずれかのパターン形状、または、これらの形状を組み合わせたものであることにより、簡単で正確な周期性を有する凹凸パターン形状を形成することができるとともに、凹凸パターン形状の設計および作製が容易であり、製造コストを低く抑えることができる。

さらに、前記凹凸パターン形状は、鍵型、平行四辺形、台形のいずれかのパターン形状、または、これらを組み合わせたものであることが好ましい（請求項６）。
導電性ペーストの滲み幅よりも印刷位置が離れてしまった場合、２つの電極が離れてしまい、電気的接続が得られなくなる可能性がある。しかし、このように、凹凸パターン形状を、鍵型、平行四辺形、台形のいずれかのパターン形状、または、これらを組み合わせたものとすることによって、印刷位置のずれがどの方向に生じても、両電極の乖離を全く生じなくさせることができ、確実に電気的接続を得ることができる。

また、前記凹凸パターンの辺のうち最も長いものが、前記半導体基板の［１１０］方向と平行ではないことが好ましい（請求項７）。
このように、凹凸パターンの辺のうち最も長いものが、前記半導体基板の［１１０］方向と平行ではないこと、例えば［１１０］方向に対して４°以上ずらして作製することによって、合金層に沿って割れる現象が基板の劈開方向に沿って生じないようにすることができ、割れ発生確率を低下させることができる。

さらに、前記集電電極は、アルミニウム粒子を含む導電性ペーストが印刷されたものであり、前記出力取出電極は、銀粒子を含む導電性ペーストが印刷されたものであることができる（請求項８）。
このように、前記集電電極は、アルミニウム粒子を含む導電性ペーストが印刷されたもの（アルミ電極）とし、前記出力取出電極は、銀粒子を含む導電性ペーストが印刷されたもの（銀電極）とすることにより、低コストなアルミ電極と半田濡れの良い銀電極の接続を確実にしつつ該接続部に起因する割れを低コストで低減することができる。

このように、本発明により、それぞれ１回の印刷動作で受光面の裏面の集電電極（アルミ電極）と出力取出電極（銀電極）の厚さが薄い接続部を確実に作製できるため、低コストで、かつ、該接続部に生じる合金層内で発生する内部応力の作用方向を分散することによって割れの発生が低減された太陽電池を製造することが可能となった。

従来、太陽電池の受光面の裏面の集電電極（アルミ電極）と出力取出電極（銀電極）の接続部を起点とする割れの発生を防ぐためには、電極の印刷ずれをなくすことにより、電極の重なり部の段差を生じないようにしつつ、また、電極が乖離することもなく電気的接続が確実でなければならず、印刷位置のずれを防ぐために高価で高精度な印刷装置を用いなければならなかった。

また、印刷位置のずれを防ぐことができたとしても、２つの電極に含まれる金属が電極の接続部において銀とアルミが合金化して生成される合金層に由来する内部応力が大きく、電極の接続部に起因する割れを十分に防止することはできなかった。

そこで、本発明者等は、鋭意研究を重ね、少なくとも、ＰＮ接合が形成された半導体基板と、該半導体基板の受光面上に形成された表面電極と、前記半導体基板の受光面の反対側の裏面上に形成された集電電極と、該集電電極と接続する出力取出電極とを有する太陽電池であって、前記集電電極と前記出力取出電極の接続部に凹凸パターン形状を有する太陽電池とすることにより、裏面の出力取出電極（銀電極）と集電電極（アルミ電極）の接続を確実にしつつ該接続部に起因する割れの発生を低減することができることを見出した。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明の太陽電池の一例であって、集電電極と出力取出電極の接続部に三角波の凹凸パターン形状を有するものである。

本発明は、少なくとも、ＰＮ接合が形成された半導体基板５と、半導体基板５の受光面上に形成された不図示の表面電極と、半導体基板５の受光面の反対側の裏面上に形成された集電電極２と、集電電極２と接続する出力取出電極３とを有する太陽電池１であって、集電電極２と出力取出電極３の接続部に凹凸パターン形状６を有する太陽電池である。

半導体基板５は、ガリウムをドープしたｐ型単結晶シリコンウエーハであることが好ましく、これにより、製造する太陽電池が光劣化を生じない光電変換効率の非常に高い実用的なものとなる。まず、半導体基板からエッチングによりダメージ層を除去した後、反射防止のためのテクスチャ構造を形成した半導体基板にＰＮ接合を形成することが好ましい。
ＰＮ接合の形成は、受光面側にリンなどのｎ型不純物を熱拡散によって行うのが好ましいが、塗布拡散もしくはイオン注入法によって行ってもよい。ここで、太陽光反射防止と表面保護のために、プラズマＣＶＤ法またはＰＶＤ法等によって、窒化膜を受光面上に形成することが好ましい。

受光面上に形成された表面電極は、ＰＮ接合が形成された半導体基板５の受光面上に、導電性ペーストを櫛歯状にスクリーン印刷して焼成されることによりフィンガー電極部が形成され、該フィンガー電極部の根元に接続するようにバスバー電極部がスクリーン印刷して焼成されることにより形成されることが好ましい。ここで、フィンガー電極部とバスバー電極部は、一体的に同時に、銀粒子を含む導電性ペーストが印刷され焼成されるのが好ましい。これにより、バスバー電極部に、配線材料であるインタコネクタ（リボン）を半田付けすることができるので容易に受光面側からの出力を取り出すことができる。

一方、集電電極２は、半導体基板５の受光面の反対側の裏面上の形成されたものであり、図１（Ａ）ように、該裏面の大部分を覆うようにアルミニウム粒子を含む導電性ペーストが印刷されたアルミ電極であることが好ましい。このように、アルミ電極である集電電極２で裏面のほぼ全体を覆うことにより、低コストで高い集電機能を得ることができる。

出力取出電極３は、集電電極２と接続するように形成されたものであり、銀粒子を含む導電性ペーストが印刷された半田濡れしやすい銀電極とされ、配線材料であるインタコネクタ（リボン）が半田付けされるため、連続した帯状、もしくは断続した帯状の形状であることが好ましい。

そして、このような集電電極２（アルミ電極）と出力取出電極３（銀電極）との接続部は、図４（Ｂ）に示すように従来は直線状であった。このため、電極の接続部に形成される合金（銀とアルミの合金）層４ａは一直線状となり、合金層の内部に発生する応力が一方向に集約されてしまうことも、上記の電極の重なり部の段差と並ぶ基板の割れの原因であった。

そこで、本発明では、上記のように集電電極２と出力取出電極３の接続部に凹凸パターン形状６を有するものとすることによって、これらの電極に含まれる金属が接続部において合金化して生成される合金層４が一直線状にならないので、合金層内で発生する内部応力の作用方向を分散することができ、基板５の割れを低減することができる。

また、凹凸パターンにより電極２，３の接触面積を増やすことができ、電極２，３の印刷材料である導電性ペーストが印刷時において凹凸パターン形状６の凹部では一層滲みやすくなって滲み幅が増大し、電極端部に厚さが薄い領域を広く作製することができるので、集電電極２と出力取出電極３のそれぞれで版一枚ずつを用いた印刷動作で厚さが薄い電極の接続部を確実に作製することができる。

次に、図２により凹凸パターン形状６の凹部で滲み幅が増大する原理を説明する。ここで境界線１１より上側が導電性ペーストを印刷するスクリーン印刷版の非開口部１２であり、下側が開口部１３である。

まず、スクリーン印刷版の非開口部１２では、導電性ペーストはスキージの摺動動作によって開口部１３から押し出され、被印刷物表面に接触する。理想的には、導電性ペーストと被印刷物である半導体基板５との接触面は、境界線１１より下側の開口部１３直下に限定されることが望ましいが、ある圧力を印刷物に印加して版の開口部１３から押し出すという印刷の原理上、導電性ペーストが版の非開口部１２と被印刷物との間の空間に滲み出ることは避けられない。

この境界線１１から非開口部１２の下に滲む導電性ペーストの体積は、境界線１１の単位長さあたり同じとなる。また、導電性ペーストは、開口部１３から非開口部１２の下に滲む際に、滲み方向矢印１４で示したように境界線１１の垂直方向に滲む。その結果、理想的な滲み幅は境界線１１から等距離となり、図中に一点鎖線で示したようになるはずである。

しかし、開口部凸部１５周辺と開口部凹部１６周辺と他の直線部分との間で、滲み方向矢印１４の密度は異なる。当然、開口部凸部１５先端周辺（非開口部１２凹部直下）では、滲み出る導電性ペーストの体積が小さく、開口部凹部１６に囲まれた領域（非開口部１２凸部直下）では滲み出る導電性ペーストの体積が大きい。

この結果、開口部凸部１５先端周辺では滲み幅が小さくなり、開口部凹部１６に囲まれた領域では滲み幅が大きくなる。そして、印刷材料（導電性ペースト）の印刷後の端面１７（図中の破線）は、開口部１３の凹凸を打ち消すような形状となり、角部が鈍る（丸まる）。さらに、スキージゴムの先端が鈍った（丸まった）スキージを使用することなどで、積極的に滲みを発生させることができる。

そして、この滲みによって形成される薄い電極部分を重ね合わせることによって電極の重なり部の厚さを薄くし、電極の重なり部の段差や合金層の内部応力の増大による基板の割れを防ぐことができる。

ここで、凹凸パターン形状６は、凹部に対する凸部の高さが０．２〜２ｍｍであることが好ましい。これにより、合金層が一直線状になることがなく、より確実に合金層内の応力を分散できるので、基板の割れの発生確率を低減することができる。

また、凹凸パターン形状６は、該凹凸パターンの周期が０．２〜２０ｍｍであることが好ましい。これにより、合金層が一直線状になる部分を短くすることができるため、より確実に合金層内の応力を分散することができる。

さらに、凹凸パターン形状６は、凹部の幅が、０．２〜２ｍｍであることが好ましい。これにより、合金層が一直線状になる長さを限定できるので、より確実に合金層内の応力を分散することができる。

また、凹凸パターン形状６は、三角波、矩形波、正弦波のいずれかのパターン形状、または、これらの形状を組み合わせたものであることにより、簡単で正確な周期性を有する凹凸パターン形状を形成することができるとともに、凹凸パターン形状の設計および作製が容易であり、製造コストを低く抑えることができる。

以上のような凹凸パターン形状６を設けることによって、従来のような２つの電極を重ね合わせるための印刷する版の開口部の重複を無くすことができる。印刷のずれによる２つの電極の乖離（電気的な断絶）が生じる可能性をより確実になくすには、以下のようなパターンを形成することができる。

すなわち、凹凸パターン形状６を、図３（Ａ）のような鍵型、図３（Ｂ）のような平行四辺形、図３（Ｃ）のような台形のいずれかのパターン形状、または、これらを組み合わせたものとすることが好ましい。これによって、印刷位置のずれがｘ方向、ｙ方向のどの方向に生じても、集電電極２と出力取出電極３の乖離が全く生じなくさせることができ、確実に電気的接続が保たれるようにすることができる。

また、凹凸パターンの辺のうち最も長いものが、半導体基板５の劈開が生じる結晶方位である［１１０］方向と平行ではないこと、例えば［１１０］方向に対して４°以上ずらして作製することによって、合金層に沿って割れる現象が劈開方向に沿って生じないようにすることができて、基板の割れ発生確率をさらに低下させることができる。

以上のように、本発明により、それぞれ１回の印刷動作での裏面の集電電極２と出力取出電極３の厚さが薄い接続部を確実に作製できるとともに、かつ、該接続部に生じる合金層４内で発生する内部応力の作用方向を分散することによって基板５の割れが低減された太陽電池を低コストで製造することが可能となった。

以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例、比較例）
まず、ＩＩＩ族元素のガリウムを不純物元素としてドープしたＰ型単結晶太陽電池用シリコンウエーハ（１００ｍｍ角、面方位｛１００｝、基板厚３００μｍ、抵抗率０．５Ωｃｍ）を、水酸化カリウム水溶液によりエッチングしてダメージ層を取り除いた。そして、ＩＰＡを混入した水酸化カリウム水溶液により、反射防止構造であるテクスチャ構造を形成した。引き続き、受光面側にＰＯＣｌ_３液体ソースを利用した熱拡散によってＶ族元素のリンを不純物としたｎ領域を受光面に作製した。ここで、太陽光反射防止と表面保護をかねてプラズマＣＶＤ法によって膜厚７０ｎｍの窒化膜を受光面上に形成した。

このように形成した半導体基板５の裏面（受光面と反対側の面）に対し、図１（Ａ）のように、銀粒子を含む導電性ペーストを帯状に２本、アルミニウム粒子を含む導電性ペーストを裏面の残りの領域に、それぞれ印刷して、それぞれ出力取出電極、集電電極とした。ここで、出力取出電極（銀電極）と集電電極（アルミ電極）と接続部のパターン形状を次の３種類となるように印刷した。

（１）直線状 （図４（Ｂ）参照：比較例１）：
接続部の電極パターンの重なり幅（図５（Ａ）のように接続部の厚みが増す重なり幅）０．５ｍｍ。
（２）直線状 （図５（Ｂ）参照：比較例２）：
接続部の電極パターンの重なり幅０ｍｍ（厳密に電極乖離のないものを選択した）。
（３）平行四辺形（図３（Ｂ）参照：実施例１）：
印刷版の開口部の電極パターンの重なり幅０ｍｍ、凹凸パターンの振幅０．５ｍｍ、周期１ｍｍ。
（４）三角波状 （図１（Ｃ）参照：実施例２）：
印刷版の開口部の電極パターンの重なり幅０ｍｍ、凹凸パターンの振幅０．５ｍｍ、周期１ｍｍ。

さらに、それぞれの場合において、図のｙ方向に０．２ｍｍ、帯状の出力取出電極をずらして印刷したもの（（１）を比較例３、（２）を比較例４、（３）を実施例３、（４）を実施例４とした）も作製した。

次に、受光面に対し、銀粒子を含む導電性ペーストをフィンガ電極とバスバ電極の形状に表面電極を印刷した後、基板を７００℃で３分間焼成した。

そして、ソーラシミュレータ（光強度：１ｋＷ／ｍ^２、スペクトル：ＡＭ１．５グローバル）を用いて、作製した太陽電池の出力特性を測定した。得られた出力特性を、次の表１と表２に示す。まず、表１は、電極ずれ無し場合の実施例１，２、比較例１，２の結果である。表２は、印刷ずれさせた場合の結果である。

このように印刷ずれ無しの場合の割れ発生確率は、電極の重なり幅が０．５ｍｍで接続部の形状が直線状である比較例１は、電極の重なりによって生じた接続部の段差を起点として、１２％もの割れが発生した。電極の重なり幅が０ｍｍで直線状の比較例２は、電極の接続部に段差はないが電極の接続部を起点として、６％割れが発生し、接続部の銀とアルミの合金由来の内部応力が原因であると考えられた。これに対して、接続部の形状が平行四辺形の実施例１と三角波の実施例２は、０％であり、合金由来の内部応力が分散されたために基板の強度が高まったためであると考えられた。
なお、変換効率は、いずれの場合も１７．１％以上に保たれていた。

表２は、電極ずれ有りの場合である実施例３，４、比較例３，４の結果である。

印刷ずれ有りの場合、変換効率に関して、比較例３では、０．２ｍｍの印刷ずれでは電極の乖離がなく比較例１に比べ０．１％しか低下しなかったが、割れの発生率は高いままであった。一方で、印刷ずれによって電極が乖離した比較例４では比較例２に比べて０．７％低下するとともに割れの発生率も低下しなかった。そして、接続部の形状が三角波の実施例４では、印刷ずれによって電極が乖離して実施例２に比べ０．４％低下したのに対し、接続部の形状が平行四辺形の実施例３では、実施例１に比べ０．１％低下に留まり、高い変換効率が保たれた。凹凸パターン形状を平行四辺形とした場合、印刷ずれによっても電極の接続が保たれるため、高い変換効率が保たれるものと考えられた。
なお、割れ発生確率は、平行四辺形の実施例３は１％であり、三角波の実施例４は２％であり、直線状の比較例３の１６％、比較例４の８％に対して大幅に少なかった。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

本発明の太陽電池の一例であって、集電電極と出力取出電極の接続部に三角波の凹凸パターン形状を有するものである。（Ａ）受光面の反対側の裏面の概略平面図である。（Ｂ）（Ａ）の点線部の拡大図である。（Ｃ）電極の接続部の合金層を示した拡大平面図である。 本発明の太陽電池の電極材料である導電性ペーストの滲み現象を示した概略説明図である。 本発明の太陽電池の一例であって、集電電極と出力取出電極の接続部に鍵型（Ａ）、平行四辺形（Ｂ）、台形（Ｃ）の凹凸パターン形状を有するものである。 従来の太陽電池の一例であって、集電電極と出力取出電極の接続部が直線状であるものである。（Ａ）受光面の反対側の裏面の概略平面図である。（Ｂ）電極の接続部の合金層を示した拡大平面図である。 集電電極と出力取出電極の接続部の例を示した概略断面図である。（Ａ）電極の重なりにより電極厚さが厚くなった接続部の一例である。（Ｂ）電極の重なり部のない接続部の一例である。（Ｃ）印刷の滲みにより電極の重なり部を生じた接続部の一例である。

符号の説明

１…太陽電池、 ２…集電電極、 ３…出力取出電極、 ４…合金層、
５…半導体基板、 ６…凹凸パターン形状、
１１…境界線、 １２…非開口部、 １３…開口部、 １４…滲み方向矢印、
１５…開口部凸部、 １６…開口部凹部、 １７…印刷後の印刷材料の端面。

Claims (8)

1. 少なくとも、ＰＮ接合が形成された半導体基板と、該半導体基板の受光面上に形成された表面電極と、前記半導体基板の受光面の反対側の裏面上に形成された集電電極と、該集電電極と接続する出力取出電極とを有する太陽電池であって、前記集電電極と前記出力取出電極の接続部に凹凸パターン形状を有するものであることを特徴とする太陽電池。
2. 前記凹凸パターン形状は、前記集電電極の凹部に対する凸部の高さ、または前記出力取出電極の凹部に対する凸部の高さが、０．２〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
3. 前記凹凸パターン形状は、該凹凸パターンの周期が、０．２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池。
4. 前記凹凸パターン形状は、前記集電電極の凹部または前記出力取出電極の凹部の幅が、０．２〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の太陽電池。
5. 前記凹凸パターン形状は、三角波、矩形波、正弦波のいずれかのパターン形状、または、これらの形状を組み合わせたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の太陽電池。
6. 前記凹凸パターン形状は、鍵型、平行四辺形、台形のいずれかのパターン形状、または、これらを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池。
7. 前記凹凸パターンの辺のうち最も長いものが、前記半導体基板の［１１０］方向と平行ではないことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の太陽電池。
8. 前記集電電極は、アルミニウム粒子を含む導電性ペーストが印刷されたものであり、前記出力取出電極は、銀粒子を含む導電性ペーストが印刷されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池。
   

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