JP2008153429A - Solar cell and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-reliability and easy manufacturing of solar cell, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: An epitaxial layer, including a plurality of p-n junctions, is formed on the surface of a Ge substrate. Surface electrodes 5a, 5b are formed on the epitaxial layer. Next, by providing the predetermined mesa etching, there remain an epitaxial layer 3a that serves as the solar cell body and the epitaxial layer 3b that serves as a bypass diode. Next, after a support substrate is adhered and the Ge substrate is removed, a back surface electrode 15 is formed and the support substrate is detached. Among the back surface electrode 15, by bending the back surface electrode 15b of the bypass diode 9 to the back surface electrode 15a of the solar cell body 7, the back surface electrode 15b is superimposed on the back surface electrode 15a, and a compound solar cell 10 with the bypass diode 9, arranged on the back surface side of the solar cell body 7, is manufactured. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は太陽電池およびその製造方法に関し、特に、バイパスダイオードを備えた太陽電池と、そのようなバイパスダイオードを備えた太陽電池の製造方法とに関するものである。   The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing the same, and more particularly to a solar cell including a bypass diode and a method for manufacturing a solar cell including such a bypass diode.

複数の太陽電池セル本体を接続して発電を行なう場合に、天候状態によっては雲などによって太陽光線が遮られてしまい、複数の太陽電池セル本体のうちのいくつかの太陽電池セル本体に対しては、太陽光線が照射されない状況が生じる場合がある。   When power is generated by connecting multiple solar cell bodies, the sunbeams are blocked by clouds, etc. depending on the weather conditions, and some solar cell bodies out of the multiple solar cell bodies In some cases, sunlight may not be irradiated.

この場合、太陽光線が照射されない太陽電池セル本体には、他の太陽電池セル本体によって発電された電流が逆方向のバイアスとして印加されることになって、太陽電池セル本体の破損や不要な電力の消費を招くことがある。これを解消するためにバイパスダイオードが設けられる。   In this case, the solar cell body that is not irradiated with solar rays is applied with a current generated by another solar cell body as a reverse bias, which may damage the solar cell body or cause unnecessary power. May cause consumption. In order to solve this problem, a bypass diode is provided.

バイパスダイオードにおいては、太陽電池セル本体が発電中の場合には、ダイオード特性の逆方向にバイアスが作用するために電流をバイパスさせることはない。一方、発電に寄与していない太陽電池セル本体に逆方向のバイアスが作用する場合には、ダイオード特性の順方向に電流を流す（バイパスする）ことによって、その太陽電池セル本体に電流が流れるのを阻止して、太陽電池セル本体が破損するのを防ぐことができる。   In the bypass diode, when the solar cell body is generating power, the bias acts in the reverse direction of the diode characteristics, so that the current is not bypassed. On the other hand, when a reverse bias acts on the solar cell body that does not contribute to power generation, the current flows in the solar cell body by flowing (bypassing) the current in the forward direction of the diode characteristics. Can be prevented to prevent the solar cell body from being damaged.

一般に、太陽電池としてシリコン太陽電池セル本体などの場合では逆バイアス耐性が比較的強く、数個から数十個のシリコン太陽電池セル本体のシリーズに対して、１つのバイパスダイオードが設けられる。一方、化合物太陽電池セル本体などの場合では逆バイアス耐性が弱いために、１つの化合物太陽電池セル本体に対して１つのバイパスダイオードが設けられる。一般に、そのような太陽電池セル本体とバイパスダイオードとは別々の材料によって個々に製造されて、後の工程においてインタコネクタのような配線によって太陽電池セル本体とバイパスダイオードとが接続されることになる。   Generally, in the case of a silicon solar cell body as a solar cell, the reverse bias resistance is relatively strong, and one bypass diode is provided for a series of several to several tens of silicon solar cell bodies. On the other hand, since the reverse bias tolerance is weak in the case of a compound solar battery body or the like, one bypass diode is provided for one compound solar battery body. In general, such a solar cell body and a bypass diode are individually manufactured from different materials, and the solar cell body and the bypass diode are connected by wiring such as an interconnector in a later process. .

ここで、従来の太陽電池の一例として、一般的な化合物太陽電池を例に挙げて具体的に説明する。図３０および図３１に示すように、従来の多接合型の化合物太陽電池１１０は、多接合型の太陽電池セル本体１０６とバイパスダイオード１０８を備えている。太陽電池セル本体１０６とバイパスダイオード１０８とは、後述するように所定の極同士がインターコネクタ１０９ａ，１０９ｂによって電気的に接続されている。   Here, as an example of a conventional solar cell, a general compound solar cell will be specifically described as an example. As shown in FIGS. 30 and 31, a conventional multi-junction compound solar cell 110 includes a multi-junction solar cell body 106 and a bypass diode 108. As will be described later, the solar cell body 106 and the bypass diode 108 are electrically connected at predetermined poles by interconnectors 109a and 109b.

図３２に示すように、太陽電池セル本体１０６では、厚さ約１５０μｍ程度のＧｅ基板１０１（あるいは、ＧｅＡｓ基板）の表面に、ｐｎ接合を有する所定のエピタキシャル層１０２が形成されている。そのエピタキシャル層１０２の表面（受光面側）の所定の領域に、表面電極（Ｎ型電極）１０４ａがコンタクト部１０３を介して形成されている。Ｇｅ基板１０１の裏面側の表面に、裏面電極１０５ａ（Ｐ型電極）が形成されている。   As shown in FIG. 32, in the solar battery body 106, a predetermined epitaxial layer 102 having a pn junction is formed on the surface of a Ge substrate 101 (or GeAs substrate) having a thickness of about 150 μm. A surface electrode (N-type electrode) 104 a is formed through a contact portion 103 in a predetermined region on the surface (light-receiving surface side) of the epitaxial layer 102. A back electrode 105a (P-type electrode) is formed on the back surface of the Ge substrate 101.

一方、バイパスダイオード１０８では、ダイオードとしてシリコン基板に拡散によって形成されたｐｎ接合からなるダイオード本体１０７が適用されている。そのダイオード本体１０７の表面（受光面）に、表面電極１０４ｂ（Ｐ型電極）が形成されている。ダイオード本体１０７の裏面側の表面に、裏面電極１０５ｂ（Ｎ型電極）が形成されている。   On the other hand, in the bypass diode 108, a diode body 107 composed of a pn junction formed by diffusion on a silicon substrate is applied as a diode. A surface electrode 104b (P-type electrode) is formed on the surface (light-receiving surface) of the diode body 107. A back electrode 105 b (N-type electrode) is formed on the back surface of the diode body 107.

太陽電池セル本体１０６の表面電極（Ｎ型電極）１０４ａとバイパスダイオード１０８の表面電極（Ｐ型電極）１０４ｂとが、インターコネクタ１０９ａによって電気的に接続されている。また、太陽電池セル本体１０６の裏面電極（Ｐ型電極）１０５ａとバイパスダイオード１０８の裏面電極（Ｎ型電極）１０５ｂとが、インターコネクタ１０９ｂによって電気的に接続されている。   The surface electrode (N-type electrode) 104a of the solar cell body 106 and the surface electrode (P-type electrode) 104b of the bypass diode 108 are electrically connected by an interconnector 109a. Further, the back electrode (P-type electrode) 105a of the solar cell body 106 and the back electrode (N-type electrode) 105b of the bypass diode 108 are electrically connected by the interconnector 109b.

この太陽電池セル本体１０６とバイパスダイオード１０８を備えた化合物太陽電池１１０の等価回路を図３３に示す。図３３に示すように、太陽電池セル本体１０６が発電をしていない場合において、その太陽電池セル本体１０６に逆方向の電圧（Ｎ電極側に正の電位）が印加された場合には、矢印に示すように電流はバイパスダイオード１０６を流れることになる。これにより、太陽電池セル本体１０６に対して逆方向の電圧が印加されるのを防いでいる。   An equivalent circuit of the compound solar battery 110 provided with the solar battery cell body 106 and the bypass diode 108 is shown in FIG. As shown in FIG. 33, when the solar cell body 106 is not generating power, when a reverse voltage (positive potential on the N electrode side) is applied to the solar cell body 106, the arrow As shown, the current flows through the bypass diode 106. This prevents a reverse voltage from being applied to the solar cell body 106.

また、近年、たとえば、特許文献１では、所定の基板の上に形成された太陽電池セル本体となるエピタキシャル層の上に、ダイオードとなるエピタキシャル層を形成した太陽電池が提案されている。さらに、最近では、エピタキシャル成長をさせる基板を薄く加工した化合物太陽電池が開発されている。そして、特許文献２および特許文献３では、エピタキシャル成長をさせる基板にエピタキシャル層を形成した後に、その基板を除去したエピタキシャル層からなる太陽電池が提案されている。この太陽電池は、軽量でフレキシブルであるという点で注目を集めている。
特表２００２−５１７０９８号公報 特開２００４−３１９９３４号公報 特開２００４−３２７８８９号公報 In recent years, for example, Patent Document 1 proposes a solar cell in which an epitaxial layer serving as a diode is formed on an epitaxial layer serving as a solar cell body formed on a predetermined substrate. Furthermore, recently, compound solar cells in which a substrate for epitaxial growth is processed thinly have been developed. And in patent document 2 and patent document 3, after forming an epitaxial layer in the board | substrate made to grow epitaxially, the solar cell which consists of an epitaxial layer which removed the board | substrate is proposed. This solar cell is attracting attention because it is lightweight and flexible.
JP 2002-517098 A JP 2004-319934 A JP 2004-327889 A

しかしながら、従来の太陽電池では次のような問題点があった。まず、基板を薄く加工することによって製造される化合物太陽電池では、薄さの利点を生かすために、化合物太陽電池セル本体に加えてバイパスダイオードも薄く加工する必要がある。   However, the conventional solar cell has the following problems. First, in a compound solar cell manufactured by thinly processing a substrate, it is necessary to thinly process a bypass diode in addition to the compound solar cell body in order to take advantage of the thinness.

このとき、ダイオードを化合物太陽電池セル本体とは別個の半導体基板から形成して、これを化合物太陽電池セル本体に接続させようとすると、ダイオードそのものを薄く加工する技術と、薄く加工されたダイオードと化合物太陽電池セル本体とを接続する技術が必要となって、技術的なハードルが高くなるという問題があった。   At this time, if the diode is formed from a semiconductor substrate separate from the compound solar cell body and is to be connected to the compound solar cell body, a technology for processing the diode itself thinly, a thinly processed diode, There is a problem that technical hurdles are increased because a technology for connecting the compound solar cell body is required.

また、太陽電池セル本体となるエピタキシャル層の上に、ダイオードとなるエピタキシャル層を形成して化合物太陽電池を形成する手法では、太陽電池となるエピタキシャル層との関係で、その上に位置するダイオードとなるエピタキシャル層の加工が複雑になり、結果として化合物太陽電池としての信頼性に欠けるというおそれがあった。   Further, in the method of forming a compound solar battery by forming an epitaxial layer to be a diode on an epitaxial layer to be a solar battery cell body, in relation to the epitaxial layer to be a solar battery, As a result, the processing of the epitaxial layer becomes complicated, and as a result, the reliability as a compound solar cell may be lacking.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、信頼性が高く、しかも、製造が容易な太陽電池を提供することであり、他の目的は、そのような太陽電池の製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell that is highly reliable and easy to manufacture. It is providing the manufacturing method of a solar cell.

本発明に係る太陽電池は、太陽電池セル本体とバイパスダイオードとを備えている。太陽電池セル本体は、所定の半導体層から形成されている。バイパスダイオードは、太陽電池セル本体と電気的に接続され、太陽電池セル本体に逆バイアスが作用する場合に太陽電池本体に電流が流れないように電流をバイパスさせる。そのバイパスダイオードは、所定の半導体層と同じ層からなる部分を含んで形成されている。   The solar battery according to the present invention includes a solar battery cell body and a bypass diode. The solar cell body is formed from a predetermined semiconductor layer. The bypass diode is electrically connected to the solar cell body, and bypasses the current so that no current flows through the solar cell body when a reverse bias is applied to the solar cell body. The bypass diode is formed including a portion made of the same layer as a predetermined semiconductor layer.

この構成によれば、太陽電池セル本体とバイパスダイオードとが同じ半導体層からなる部分を含んでいることで、太陽電池セル本体とバイパスダイオードとを別個に製造することなく同時に形成することができる。   According to this configuration, since the solar cell body and the bypass diode include the same semiconductor layer, the solar cell body and the bypass diode can be formed simultaneously without being manufactured separately.

また、太陽電池セル本体の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極を備え、バイパスダイオードの一方の端子が、その裏面電極に接触するように配設されていることが好ましい。   Further, it is preferable that a back electrode formed on the back surface opposite to the light receiving surface of the solar cell body is provided, and one terminal of the bypass diode is disposed so as to contact the back electrode.

この場合には、太陽電池セル本体およびバイパスダイオードが裏面電極を共有することになり、太陽電池セル本体とバイパスダイオードとにおける裏面電極側の接続を別途行なう必要がなくなる。   In this case, the solar cell body and the bypass diode share the back electrode, and there is no need to separately connect the back electrode side between the solar cell body and the bypass diode.

その裏面電極は、太陽電池セル本体が位置する側とは反対の側に折り曲げられた折り曲げ部を含み、バイパスダイオードは、その折り曲げ部の上に形成されていることが好ましい。   The back electrode includes a bent portion that is bent on the side opposite to the side on which the solar cell body is located, and the bypass diode is preferably formed on the bent portion.

この場合には、バイパスダイオードが太陽電池セル本体における受光面とは反対側の面に配設されることで、限られた領域内に太陽電池セル本体を有効に配設することができる。   In this case, since the bypass diode is disposed on the surface of the solar cell body opposite to the light receiving surface, the solar cell body can be effectively disposed in a limited region.

その太陽電池セル本体とバイパスダイオードとは、半導体層として、具体的には所定のエピタキシャル成長のための基板の上に成長させたエピタキシャル層の部分から形成されていることが好ましい。   The solar cell body and the bypass diode are preferably formed as a semiconductor layer, specifically, a portion of an epitaxial layer grown on a substrate for predetermined epitaxial growth.

また、太陽電池としてストリング態様の太陽電池とする場合には、まず、太陽電池セル本体と前記バイパスダイオードを含む太陽電池セルを複数備え、複数の太陽電池セルでは、複数の太陽電池セルのそれぞれの太陽電池セル本体が互いに直列に接続され、複数の太陽電池セルのそれぞれのバイパスダイオードは、複数の太陽電池セルにおける一の太陽電池セルの太陽電池セル本体に逆バイアスが負荷された場合に、その一の太陽電池セル本体に流れようとする電流をバイパスさせて、一の太陽電池セルに接続された隣りの他の太陽電池セルに流すように接続されていることが好ましい。   Further, when a solar cell in a string form is used as a solar cell, first, a plurality of solar cells including a solar cell body and the bypass diode are provided, and a plurality of solar cells each of a plurality of solar cells. The solar cell main bodies are connected in series with each other, and when each of the bypass diodes of the plurality of solar cells is loaded with a reverse bias on the solar cell main body of one solar cell in the plurality of solar cells, It is preferable that the current to be flown to one solar cell main body is bypassed and connected to flow to another adjacent solar cell connected to the one solar cell.

これにより、太陽光線が雲などによって遮られて、一の太陽電池セル本体が発電に寄与しなくなった場合には、一の太陽電池セル本体に流れようとする電流は、バイパスダイオードを流れて、他の太陽電池セルに流れることになり、一の太陽電池セル本体に電流が流れることに伴う一の太陽電池セル本体の破壊や劣化等を防ぐことができる。   As a result, when solar light is blocked by a cloud or the like and one solar cell body does not contribute to power generation, the current that is about to flow to one solar cell body flows through the bypass diode, It will flow to another photovoltaic cell, and destruction, deterioration, etc. of one photovoltaic cell main body accompanying current flowing into one photovoltaic cell main body can be prevented.

本発明に係る太陽電池の製造方法は以下の工程を備えている。半導体基板上に所定の半導体層を形成する。その半導体層に加工を施すことによって、互いに分離された太陽電池セル本体およびバイパスダイオードをそれぞれ形成する。   The manufacturing method of the solar cell according to the present invention includes the following steps. A predetermined semiconductor layer is formed on the semiconductor substrate. By processing the semiconductor layer, the solar cell body and the bypass diode separated from each other are formed.

この方法によれば、太陽電池セル本体とバイパスダイオードとを別個に製造することなく、同じ半導体層から同時に形成することができる。   According to this method, the solar cell main body and the bypass diode can be simultaneously formed from the same semiconductor layer without separately manufacturing.

より具体的に、太陽電池セル本体およびバイパスダイオードをそれぞれ形成する素子形成工程は、半導体層上にマスク部材を形成する工程と、そのマスク部材をマスクとして半導体層にエッチングを施すことにより、互いに分離された太陽電池セル本体およびバイパスダイオードを形成する工程とを含んでいてもよい。   More specifically, the element forming process for forming the solar cell body and the bypass diode is separated from each other by forming a mask member on the semiconductor layer and etching the semiconductor layer using the mask member as a mask. Forming a solar cell main body and a bypass diode that have been made.

また、素子形成工程は、互いに分離された太陽電池セル本体およびバイパスダイオードを形成した後、太陽電池セル本体およびバイパスダイオードの表面を覆うように支持基板を装着する工程と、支持基板により太陽電池セルとバイパスダイオードとを保持した状態で半導体基板を取除く工程と、半導体基板が取除かれて露出した太陽電池セル本体およびバイパスダイオードのそれぞれの裏面を覆うように裏面電極を形成する工程と、支持基板を取除く工程とを備えてもよい。   The element forming step includes a step of forming a solar cell body and a bypass diode separated from each other, and then mounting a support substrate so as to cover the surfaces of the solar cell body and the bypass diode, and the solar cell by the support substrate. And removing the semiconductor substrate while holding the bypass diode, forming the back electrode so as to cover the back surfaces of the solar cell body and the bypass diode exposed by removing the semiconductor substrate, and supporting A step of removing the substrate.

この場合には、半導体層を形成するための基板が取り除かれて、太陽電池の薄型化と軽量化を図ることができる。   In this case, the substrate for forming the semiconductor layer is removed, and the solar cell can be reduced in thickness and weight.

さらに、素子形成工程は、支持基板を取除いた後に、バイパスダイオードが位置する裏面電極の部分を太陽電池セル本体が位置する側とは反対の側に折り曲げて、太陽電池セル本体が位置する裏面電極の部分に重ね合わせることにより、バイパスダイオードを太陽電池セル本体の受光面とは反対側の裏面に配設する工程を備えていてもよい。   Furthermore, after the support substrate is removed, the element formation step is performed by bending the back electrode portion where the bypass diode is located to the side opposite to the side where the solar cell body is located, and the back surface where the solar cell body is located. You may provide the process of arrange | positioning a bypass diode in the back surface on the opposite side to the light-receiving surface of a photovoltaic cell body by superimposing on the part of an electrode.

この場合には、バイパスダイオードが太陽電池セル本体における受光面とは反対側の裏面に配設されることで、限られた領域内に太陽電池セル本体を有効に配設することができる。   In this case, the bypass cell is disposed on the back surface opposite to the light receiving surface of the solar cell body, so that the solar cell body can be effectively disposed in a limited region.

そして、太陽電池としてストリング態様の太陽電池を製造するには、太陽電池セル本体とバイパスダイオードを含む太陽電池セルを複数製造する工程と、複数の太陽電池セルのそれぞれの太陽電池セル本体を、互いに直列に接続する工程と、複数の太陽電池セルのそれぞれのバイパスダイオードを、複数の太陽電池セルにおける一の太陽電池セルの太陽電池セル本体に逆バイアスが負荷された場合に、一の太陽電池セル本体に流れようとする電流をバイパスさせて、一の太陽電池セルに接続された隣りの他の太陽電池セルに流すように接続する工程とを備えていることが好ましい。   And in order to manufacture the solar cell of a string aspect as a solar cell, the process of manufacturing several photovoltaic cells including a photovoltaic cell main body and a bypass diode, and each photovoltaic cell main body of a plurality of photovoltaic cells are mutually connected. The step of connecting in series and the bypass diode of each of the plurality of solar cells, when a reverse bias is applied to the solar cell body of one solar cell in the plurality of solar cells, one solar cell It is preferable to include a step of bypassing a current to flow to the main body and connecting the current to flow to another neighboring solar cell connected to one solar cell.

実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る化合物太陽電池について説明する。図１に示すように、化合物太陽電池１０は、太陽電池セル１０ａとして、太陽電池セル本体７とバイパスダイオード９を備えて構成される。 Embodiment 1
The compound solar cell according to Embodiment 1 of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the compound solar battery 10 includes a solar battery cell body 7 and a bypass diode 9 as a solar battery cell 10a.

太陽電池セル本体７は、ｐｎ接合を含む所定のエピタキシャル層を積層させたエピタキシャル層３ａ、表面電極５ａおよび裏面電極１５を備えて構成される。表面電極５ａは、エピタキシャル層３ａの受光面側の表面に形成されている。裏面電極１５は、エピタキシャル層３ａの受光面とは反対側の裏面に形成されている。   The solar cell main body 7 includes an epitaxial layer 3a in which a predetermined epitaxial layer including a pn junction is stacked, a surface electrode 5a, and a back electrode 15. The surface electrode 5a is formed on the surface on the light receiving surface side of the epitaxial layer 3a. The back electrode 15 is formed on the back surface opposite to the light receiving surface of the epitaxial layer 3a.

バイパスダイオード９は、ｐｎ接合を含むエピタキシャル層３ｂ、表面電極５ｂおよび裏面電極１５ｂを備えて構成される。表面電極５ｂは、エピタキシャル層３ｂの表面に形成されている。裏面電極１５ｂは、太陽電池セル本体７の裏面電極１５ａと同じ層から形成される部分を折り曲げて裏面電極１５ａに重ね合わせることにより形成されている。   The bypass diode 9 includes an epitaxial layer 3b including a pn junction, a front electrode 5b, and a back electrode 15b. The surface electrode 5b is formed on the surface of the epitaxial layer 3b. The back electrode 15b is formed by bending a portion formed from the same layer as the back electrode 15a of the solar cell body 7 and overlapping the back electrode 15a.

上述した化合物太陽太陽電池１０は、以下のように形成される。まず、所定の半導体基板の表面に、太陽電池セル本体７およびバイパスダイオード９となるエピタキシャル層３ａ，３ｂがそれぞれ形成された後に半導体基板が除去される。そして、露出したエピタキシャル層３ａ，３ｂの裏面に裏面電極が形成され、その裏面電極のうち、バイパスダイオード９の裏面電極５ｂの部分を折り曲げて、太陽電池セル本体７の裏面電極５ａに重ね合わせることにより、太陽電池セル本体７の裏面側にバイパスダイオード９が配設されることになる。   The compound solar cell 10 described above is formed as follows. First, after the epitaxial layers 3a and 3b to be the solar cell body 7 and the bypass diode 9 are formed on the surface of a predetermined semiconductor substrate, the semiconductor substrate is removed. And the back electrode is formed in the back surface of the exposed epitaxial layers 3a and 3b, the part of the back electrode 5b of the bypass diode 9 is bent among the back electrodes, and it overlaps with the back electrode 5a of the solar cell main body 7. Thus, the bypass diode 9 is disposed on the back surface side of the solar battery cell body 7.

これにより、この化合物太陽電池１０では、半導体基板が取除かれることで、太陽電池セル本体７およびバイパスダイオード９を含む太陽電池セル１０ａを備えた化合物太陽電池１０として薄型化と軽量化を図ることができる。また、同じエピタキシャル層３ａ，３ｂから形成された太陽電池セル本体７およびバイパスダイオード９が裏面電極１５を共有することになり、太陽電池セル本体７とバイパスダイオード９との電気的な接続を別途行なう必要がなくなる。また、バイパスダイオード９が太陽電池セル本体７における受光面とは反対側の裏面に配設されることで、限られた領域内に太陽電池セル本体７を有効に配設することができる。   Thereby, in this compound solar battery 10, the semiconductor substrate is removed, so that the compound solar battery 10 including the solar battery cell 10 a including the solar battery body 7 and the bypass diode 9 is reduced in thickness and weight. Can do. Further, the solar cell body 7 and the bypass diode 9 formed from the same epitaxial layers 3 a and 3 b share the back electrode 15, and electrical connection between the solar cell body 7 and the bypass diode 9 is performed separately. There is no need. Further, the bypass diode 9 is disposed on the back surface of the solar cell body 7 opposite to the light receiving surface, so that the solar cell body 7 can be effectively disposed in a limited region.

実施の形態２
次に、上述した化合物太陽電池の製造方法について、より詳細に説明する。まず、図２に示すように、エピタキシャル成長のための基板としてＧｅ基板（ｐ型、１００ｍｍφ）１が用意される。そのＧｅ基板１の表面に、ＭＯＣＶＤ（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition）法によって複数のｐｎ接合を含むエピタキシャル層３が形成される。そのエピタキシャル層３として、たとえば、図３に示すように、ｐ型ＧａＡｓ層３ａ、ｐ型ＩｎＧａＰ層３ｂ、ｐ型ＧａＡｓ層３ｃ、ｎ型ＧａＡｓ層３ｄ、ｎ型ＡｌＩｎＰ層３ｅ、ｎ型ＩｎＧａＰ層３ｆ、ｐ型ＡｌＧａＡｓ層３ｇ、ｐ型ＡｌＩｎＰ層３ｈ、ｐ型ＩｎＧａＰ層３ｉ、ｎ型ＩｎＧａＰ層３ｊ、ｎ型ＡｌＩｎＰ層３ｋおよびｎ型ＧａＡｓ層３ｍが、それぞれ所定の有機金属材料を用いて順次形成される。このとき、Ｇｅ基板１の厚さ１５０μｍに対して、エピタキシャル層３は１０μｍに満たない厚さとされる。 Embodiment 2
Next, the manufacturing method of the compound solar cell described above will be described in more detail. First, as shown in FIG. 2, a Ge substrate (p-type, 100 mmφ) 1 is prepared as a substrate for epitaxial growth. An epitaxial layer 3 including a plurality of pn junctions is formed on the surface of the Ge substrate 1 by MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition). As the epitaxial layer 3, for example, as shown in FIG. 3, a p-type GaAs layer 3a, a p-type InGaP layer 3b, a p-type GaAs layer 3c, an n-type GaAs layer 3d, an n-type AlInP layer 3e, and an n-type InGaP layer 3f. The p-type AlGaAs layer 3g, the p-type AlInP layer 3h, the p-type InGaP layer 3i, the n-type InGaP layer 3j, the n-type AlInP layer 3k, and the n-type GaAs layer 3m are sequentially formed using a predetermined organometallic material. The At this time, the thickness of the epitaxial layer 3 is less than 10 μm with respect to the thickness of the Ge substrate 1 of 150 μm.

次に、エピタキシャル層３上に表面電極を形成するために、フォトリソグラフィによって、表面電極に対応した開口パターンを有するレジストパターン（図示せず）が形成される。次に、真空蒸着装置を用い、抵抗加熱法によって、レジストパターン上にＧｅを１２％含有する厚さ約１００ｎｍのＡｕ層が形成され、さらに、ＥＢ（Electron-Beam）蒸着法によって、厚さ約２０ｎｍのＮｉ層および厚さ約５０００ｎｍのＡｕ層（いずれも図示せず）が連続的に形成される。次に、リフトオフ法によって、レジストパターンを除去することにより、図４に示すように、表面電極として、太陽電池セル本体の表面電極５ａとバイパスダイオード９の表面電極５ｂがそれぞれ形成される。   Next, in order to form a surface electrode on the epitaxial layer 3, a resist pattern (not shown) having an opening pattern corresponding to the surface electrode is formed by photolithography. Next, an Au layer having a thickness of about 100 nm containing 12% Ge is formed on the resist pattern by a resistance heating method using a vacuum vapor deposition apparatus, and further, a thickness of about 100 nm is formed by an EB (Electron-Beam) vapor deposition method. A 20 nm Ni layer and an approximately 5000 nm thick Au layer (both not shown) are continuously formed. Next, by removing the resist pattern by the lift-off method, as shown in FIG. 4, the surface electrode 5a of the solar cell body and the surface electrode 5b of the bypass diode 9 are formed as the surface electrodes.

次に、表面電極５ａ，５ｂをマスクとして、アルカリ性水溶液によるエッチングを施すことによって、エピタキシャル層３の最表面に位置するｎ型ＧａＡｓ層３ｍ（図３参照）が除去される。次に、フォトリソグラフィによって、メサエッチングのための開口パターンを有するレジストパターン（図示せず）が形成される。   Next, n-type GaAs layer 3m (see FIG. 3) located on the outermost surface of epitaxial layer 3 is removed by etching with an alkaline aqueous solution using surface electrodes 5a and 5b as a mask. Next, a resist pattern (not shown) having an opening pattern for mesa etching is formed by photolithography.

そのレジストパターンをマスクとして、所定のアルカリ性水溶液および酸性水溶液によるエッチングを施すことによって、Ｇｅ基板の表面が露出するようにエピタキシャル層３が除去されて、図５に示すように、領域Ａでは、太陽電池セル本体となるエピタキシャル層３ａが残される。そして、領域Ｂでは、バイパスダイオードとなるエピタキシャル層３ｂが残される。これにより、物理的に分離されたエピタキシャル層３ａとエピタキシャル層３ｂとが形成されることになる。なお、この後、必要に応じて反射防止膜としてＴｉＯ2膜あるいはＡｌ2Ｏ3膜等を形成してもよい。 Etching with a predetermined alkaline aqueous solution and acidic aqueous solution using the resist pattern as a mask, the epitaxial layer 3 is removed so that the surface of the Ge substrate is exposed. As shown in FIG. The epitaxial layer 3a that becomes the battery cell body is left. And in the area | region B, the epitaxial layer 3b used as a bypass diode is left. Thereby, the physically separated epitaxial layer 3a and epitaxial layer 3b are formed. Thereafter, a TiO 2 film or an Al 2 O 3 film may be formed as an antireflection film as necessary.

次に、図６に示すように、エピタキシャル層３ａ，３ｂを覆うようにＧｅ基板１上に所定の接着剤１１が塗布されて、用意された支持基板１３が接着される。次に、支持基板１３を支持した状態で、たとえば所定の薬液によるエッチングを施すことによってＧｅ基板１が除去される。次に、図７に示すように、Ｇｅ基板１が除去されることで露出したエピタキシャル層３ａ，３ｂのそれぞれの表面（裏面）を覆うように、ＥＢ蒸着法によって厚さ約３μｍのＡｕ層を形成することにより裏面電極１５が形成される。   Next, as shown in FIG. 6, a predetermined adhesive 11 is applied onto the Ge substrate 1 so as to cover the epitaxial layers 3a and 3b, and the prepared support substrate 13 is bonded. Next, in a state where the support substrate 13 is supported, the Ge substrate 1 is removed by performing etching with a predetermined chemical solution, for example. Next, as shown in FIG. 7, an Au layer having a thickness of about 3 μm is formed by EB vapor deposition so as to cover the respective front surfaces (back surfaces) of the epitaxial layers 3a and 3b exposed by removing the Ge substrate 1. The back electrode 15 is formed by forming.

次に、接着剤１１を除去して支持基板１３を取外すことにより、図８に示すように、裏面電極１５によって互いに接続された太陽電池セル本体７とバイパスダイオード９が形成される。次に、裏面電極１５のうち領域Ａに位置する部分を裏面電極１５ａとし、領域Ｂに位置する部分を裏面電極１５ｂとして、裏面電極１５ｂをエピタキシャル層３ａ，３ｂが形成されている側とは反対側の裏面側に折り曲げることにより、図９に示すように、裏面電極１５ｂが裏面電極１５ａに重ね合わせられる。   Next, the adhesive 11 is removed and the support substrate 13 is removed, so that the solar cell body 7 and the bypass diode 9 connected to each other by the back electrode 15 are formed as shown in FIG. Next, the portion of the back electrode 15 located in the region A is the back electrode 15a, the portion located in the region B is the back electrode 15b, and the back electrode 15b is opposite to the side where the epitaxial layers 3a and 3b are formed. As shown in FIG. 9, the back electrode 15b is superimposed on the back electrode 15a.

こうして、太陽電池セル本体７における受光面とは反対側の裏面側に、バイパスダイオード９が配設された図１に示す化合物太陽電池１０が製造される。   In this way, the compound solar cell 10 shown in FIG. 1 in which the bypass diode 9 is disposed on the back surface side opposite to the light receiving surface in the solar cell body 7 is manufactured.

上述した化合物太陽電池の製造方法では、太陽電池セル本体７とバイパスダイオード９とは、その面積が数ｃｍ2〜数百ｃｍ2程度で、厚さが数μｍ〜数十μｍ程度であるため、太陽電池セル本体７にバイパスダイオード９を重ね合わせても、薄さによる有利性が損なわれることはなく、軽量であって化合物太陽電池として十分に機能を発揮することができる。 In the above-described method for manufacturing a compound solar battery, the solar cell body 7 and the bypass diode 9 have an area of about several cm 2 to several hundred cm 2 and a thickness of about several μm to several tens of μm. Even if the bypass diode 9 is overlapped on the solar cell body 7, the advantage due to the thinness is not impaired, and it is lightweight and can sufficiently function as a compound solar cell.

また、太陽電池セル本体７の裏側にバイパスダイオード９を配設することによって、バイパスダイオード９への接続がより容易になる。また、太陽電池セル本体７とバイパスダイオード９とが裏面電極１５によって繋がれていることによって、それぞれ薄い太陽電池セル本体とバイパスダイオードの状態で両者を接続をする必要がなくなる。さらに、太陽電池セル本体７の裏側にバイパスダイオード９が位置することで、限られた領域内に太陽電池セル本体７を有効に配設することができて、単位面積あたりの光電変換効率を向上することができる。   Further, by providing the bypass diode 9 on the back side of the solar cell body 7, connection to the bypass diode 9 becomes easier. In addition, since the solar cell body 7 and the bypass diode 9 are connected by the back electrode 15, it is not necessary to connect the two in the state of the thin solar cell body and the bypass diode. Furthermore, the bypass diode 9 is located on the back side of the solar cell body 7, so that the solar cell body 7 can be effectively arranged in a limited region, and the photoelectric conversion efficiency per unit area is improved. can do.

そして、このような太陽電池セル本体７とバイパスダイオード９を含む太陽電池セル１０ａを複数用意して、所定のインターコネクタによって接続させたストリング態様の化合物太陽電池１０を形成する場合には、太陽電池セル本体７とバイパスダイオード９とが裏面電極１５によってあらかじめ繋がれていることによって、インターコネクタによる接続もより容易になって、化合物太陽電池（ストリング）の信頼性を向上することができる。   When a plurality of solar cells 10a including the solar cell main body 7 and the bypass diode 9 are prepared, and the string-like compound solar cell 10 connected by a predetermined interconnector is formed, the solar cell Since the cell body 7 and the bypass diode 9 are connected in advance by the back electrode 15, the connection by the interconnector is also facilitated, and the reliability of the compound solar cell (string) can be improved.

実施の形態３
ここでは、化合物太陽電池として、それぞれ太陽電池セル本体とバイパスダイオードとを含む複数の太陽電池セルをインターコネクタによって接続したストリング態様の化合物太陽電池を例に挙げて説明する。 Embodiment 3
Here, as a compound solar battery, a description will be given by taking as an example a compound solar battery in a string form in which a plurality of solar battery cells each including a solar battery cell body and a bypass diode are connected by an interconnector.

まず、図１０〜図１３に示すように、前述した製造方法によって製造された複数の太陽電池セル１０ａ，１０ｂ等が用意される。太陽電池セル１０ａにおける太陽電池セル本体７ａの受光面には表面電極５ａが形成され、受光面とは反対の裏面側にはバイパスダイオード９ａが配設されている。また、太陽電池セル１０ｂにおける太陽電池セル本体７ｂの受光面には表面電極５ａが形成され、受光面とは反対の裏面側にはバイパスダイオード９ｂが配設されている。   First, as shown in FIGS. 10-13, the several photovoltaic cell 10a, 10b etc. which were manufactured by the manufacturing method mentioned above are prepared. A surface electrode 5a is formed on the light receiving surface of the solar cell body 7a in the solar cell 10a, and a bypass diode 9a is disposed on the back surface opposite to the light receiving surface. Moreover, the surface electrode 5a is formed in the light-receiving surface of the photovoltaic cell main body 7b in the photovoltaic cell 10b, and the bypass diode 9b is arrange | positioned in the back surface side opposite to a light-receiving surface.

次に、図１４〜図１６に示すように、太陽電池セル１０ａにおける太陽電池セル本体７ａの表面電極５ａおよび太陽電池セル１０ｂにおける太陽電池セル本体７ｂの表面電極５ａのそれぞれの所定の領域にインターコネクタ１７の一端部が接続される。次に、図１７〜図１９に示すように、太陽電池セル１０ｂにおける太陽電池セル本体７ｂの表面電極５ａに一端部が接続されたインターコネクタ１７の他端部が、太陽電池セル１０ａにおける太陽電池セル本体７ａの裏面電極１５に接続される。   Next, as shown in FIGS. 14 to 16, interfacing is performed on predetermined regions of the surface electrode 5 a of the solar cell body 7 a in the solar cell 10 a and the surface electrode 5 a of the solar cell body 7 b in the solar cell 10 b. One end of the connector 17 is connected. Next, as shown in FIGS. 17-19, the other end part of the interconnector 17 by which one end part was connected to the surface electrode 5a of the photovoltaic cell main body 7b in the photovoltaic cell 10b is a solar cell in the photovoltaic cell 10a. Connected to the back electrode 15 of the cell body 7a.

次に、図２０〜図２２に示すように、太陽電池セル１０ｂにおける太陽電池セル本体７ｂの裏面電極１５にインターコネクタ１８の一端部が接続され、そのインターコネクタ１８の他端部が、太陽電池セル１０ａのバイパスダイオード９ａ（表面電極）に接続される。同様にして、図２３〜図２６に示すように、太陽電池セル１０ｃにおける太陽電池セル本体７ｃの表面電極５ａに一端部が接続されたインターコネクタ１７の他端部が、太陽電池セル１０ｂにおける太陽電池セル本体７ｂの裏面電極１５に接続される。   Next, as shown in FIGS. 20 to 22, one end of the interconnector 18 is connected to the back electrode 15 of the solar battery body 7 b in the solar battery 10 b, and the other end of the interconnector 18 is connected to the solar battery. It is connected to the bypass diode 9a (surface electrode) of the cell 10a. Similarly, as shown in FIGS. 23 to 26, the other end portion of the interconnector 17 whose one end portion is connected to the surface electrode 5a of the solar cell body 7c in the solar cell 10c is the solar cell in the solar cell 10b. It is connected to the back electrode 15 of the battery cell body 7b.

また、太陽電池セル１０ｃにおける太陽電池セル本体７ｃの裏面電極１５に一端部が接続されたインターコネクタ１８の他端部が、太陽電池セル１０ｂのバイパスダイオード９ｂに接続される。以下、同様の工程を経て、複数の太陽電池セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等がインターコネクタ１７，１８によって順次接続されて、ストリング態様の化合物太陽電池１０が製造される。   Moreover, the other end part of the interconnector 18 by which one end part was connected to the back surface electrode 15 of the photovoltaic cell main body 7c in the photovoltaic cell 10c is connected to the bypass diode 9b of the photovoltaic cell 10b. Thereafter, through a similar process, a plurality of solar cells 10a, 10b, 10c and the like are sequentially connected by the interconnectors 17 and 18, and the string-like compound solar cell 10 is manufactured.

以上のようにして製造されたストリング態様の化合物太陽電池１０の各太陽電池セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等における太陽電池本体７ａ，７ｂ，７ｃ等とバイパスダイオード９ａ，９ｂ，９ｃ等のそれぞれの極性を図２７に示す。図２７に示すように、たとえば太陽電池セル本体７ｂのＮ電極側に正の電位が印加される場合、すなわち、太陽電池セル本体７ｂに逆方向の電圧が印加されるような状態においては、太陽電池セル本体７ｂに流れようとする電流がバイパスダイオード９ａを流れるように、バイパスダイオード９ａのＰ型電極は太陽電池セル本体７ｂのＮ型電極に接続され、バイパスダイオード９ａのＮ型電極は太陽電池セル本体７ｂのＰ型電極に接続されている。他の太陽電池セル本体７ａ，７ｃ等とバイパスダイオード９ｂ，９ｃ等についても同様に接続されている。   The polarities of the solar battery bodies 7a, 7b, 7c, etc. and the bypass diodes 9a, 9b, 9c, etc. in each of the solar cells 10a, 10b, 10c etc. of the string-like compound solar battery 10 manufactured as described above are used. It shows in FIG. As shown in FIG. 27, for example, when a positive potential is applied to the N electrode side of the solar cell body 7b, that is, in a state where a reverse voltage is applied to the solar cell body 7b, The P-type electrode of the bypass diode 9a is connected to the N-type electrode of the solar cell body 7b so that the current that is about to flow to the battery cell body 7b flows through the bypass diode 9a, and the N-type electrode of the bypass diode 9a is a solar cell. It is connected to the P-type electrode of the cell body 7b. The other solar cell main bodies 7a and 7c and the like and the bypass diodes 9b and 9c and the like are also connected in the same manner.

このストリング態様の化合物太陽電池１０では、太陽光線が化合物太陽電池１０の全体を照射して複数の太陽電池セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等のそれぞれが発電を行なっている場合には、図２８に示すように、各太陽電池セルセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ等において発電された電気は、一の太陽電池セル本体セルのＰ型電極と隣接する太陽電池セル本体のＮ型電極とを接続するインターコネクタ１７を順次流れることになる。   In this string-like compound solar cell 10, when solar rays irradiate the entire compound solar cell 10 and each of the plurality of solar cells 10 a, 10 b, 10 c, etc. generates power, it is shown in FIG. 28. As described above, the electricity generated in each of the solar battery cells 10a, 10b, 10c and the like is connected to the interconnector 17 that connects the P-type electrode of one solar battery main body cell and the N-type electrode of the adjacent solar battery main body cell. It will flow sequentially.

一方、太陽光線が雲などによって遮られて、たとえば太陽電池セル１０ｂにおける太陽電池セル本体７ｂが発電に寄与しなくなった場合には、図２９に示すように、太陽電池セル本体７ｂに流れようとする電流は、矢印に示すようにバイパスダイオード９ａからインターコネクタ１８を介して太陽電池セル本体７ｃに流れることになる。これにより、太陽電池セル本体７ｂに電流が流れることに伴う太陽電池セル本体７ｂの破壊や劣化等を防ぐことができる。   On the other hand, when the solar rays are blocked by clouds or the like, for example, when the solar battery cell body 7b in the solar battery cell 10b does not contribute to power generation, as shown in FIG. 29, the solar battery cell body 7b tries to flow into the solar battery cell body 7b. The electric current to flow flows from the bypass diode 9a to the solar cell body 7c through the interconnector 18 as shown by the arrow. Thereby, destruction, deterioration, etc. of the photovoltaic cell main body 7b accompanying current flowing into the photovoltaic cell main body 7b can be prevented.

なお、各実施の形態では、太陽電池として化合物太陽電池を例に挙げて説明したが、上述した構造は、化合物太陽電池以外の、たとえばシリコン太陽電池等へも適用することが可能である。   In each embodiment, the compound solar battery is described as an example of the solar battery. However, the above-described structure can be applied to, for example, a silicon solar battery other than the compound solar battery.

今回開示された実施の形態は例示にすぎず、これに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、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でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is merely an example, and the present invention is not limited to this. The present invention is defined by the terms of the claims, rather than the scope described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態１に係る化合物太陽電池の断面図である。It is sectional drawing of the compound solar cell which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に係る化合物太陽電池の製造方法の一工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1 process of the manufacturing method of the compound solar cell which concerns on Embodiment 2 of this invention. 同実施の形態において、図２に示すエピタキシャル層の構造を示す部分拡大断面図である。FIG. 3 is a partial enlarged cross-sectional view showing the structure of the epitaxial layer shown in FIG. 2 in the same embodiment. 同実施の形態において、図２に示す工程の後に行なわれる工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step performed after the step shown in FIG. 2 in the same embodiment. 同実施の形態において、図４に示す工程の後に行なわれる工程を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step performed after the step shown in FIG. 4 in the same embodiment. 同実施の形態において、図５に示す工程の後に行なわれる工程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step performed after the step shown in FIG. 5 in the same embodiment. 同実施の形態において、図６に示す工程の後に行なわれる工程を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step performed after the step shown in FIG. 6 in the same embodiment. 同実施の形態において、図７に示す工程の後に行なわれる工程を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step performed after the step shown in FIG. 7 in the same embodiment. 同実施の形態において、図８に示す工程の後に行なわれる工程を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step performed after the step shown in FIG. 8 in the same embodiment. 本発明の実施の形態３に係るストリング態様の化合物太陽電池の製造方法の一工程を示す上面図である。It is a top view which shows 1 process of the manufacturing method of the compound solar cell of the string aspect which concerns on Embodiment 3 of this invention. 同実施の形態において、図１０に示す工程における化合物太陽電池の下面図である。FIG. 11 is a bottom view of the compound solar battery in the step shown in FIG. 10 in the same embodiment. 同実施の形態において、図１１に示す断面線ＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。FIG. 12 is a cross sectional view taken along a cross sectional line XII-XII shown in FIG. 11 in the same embodiment. 同実施の形態において、図１０に示す断面線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。FIG. 11 is a cross sectional view taken along a cross sectional line XIII-XIII shown in FIG. 10 in the same embodiment. 同実施の形態において、図１０に示す工程の後に行なわれる工程を示す上面図である。FIG. 11 is a top view showing a process performed after the process shown in FIG. 10 in the embodiment. 同実施の形態において、図１４に示す工程における化合物太陽電池の下面図である。FIG. 15 is a bottom view of the compound solar battery in the step shown in FIG. 14 in the same embodiment. 同実施の形態において、図１４および図１５にそれぞれ示す断面線ＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line XVI-XVI shown in FIGS. 14 and 15 in the embodiment. 同実施の形態において、図１４に示す工程の後に行なわれる工程を示す上面図である。FIG. 15 is a top view showing a step performed after the step shown in FIG. 14 in the same embodiment. 同実施の形態において、図１７に示す工程における化合物太陽電池の下面図である。FIG. 18 is a bottom view of the compound solar battery in the step shown in FIG. 17 in the same embodiment. 同実施の形態において、図１７および図１８にそれぞれ示す断面線ＸＩＸ−ＸＩＸにおける断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line XIX-XIX shown in FIGS. 17 and 18 in the embodiment. 同実施の形態において、図１７に示す工程の後に行なわれる工程を示す上面図である。FIG. 18 is a top view showing a process performed after the process shown in FIG. 17 in the embodiment. 同実施の形態において、図２０に示す工程における化合物太陽電池の下面図である。FIG. 21 is a bottom view of the compound solar battery in the step shown in FIG. 20 in the same embodiment. 同実施の形態において、図２０および図２１にそれぞれ示す断面線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line XXII-XXII shown in FIGS. 20 and 21 in the embodiment. 同実施の形態において、図２０に示す工程の後に行なわれる工程を示す上面図である。FIG. 21 is a top view showing a process performed after the process shown in FIG. 20 in the embodiment. 同実施の形態において、図２３に示す工程における化合物太陽電池の下面図である。FIG. 24 is a bottom view of the compound solar battery in the step shown in FIG. 23 in the same embodiment. 同実施の形態において、図２３および図２４にそれぞれ示す断面線ＸＸＶ−ＸＸＶにおける断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line XXV-XXV shown in FIGS. 23 and 24 in the embodiment. 同実施の形態において、図２３および図２４にそれぞれ示す断面線ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩにおける断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line XXVI-XXVI shown in FIGS. 23 and 24 in the same embodiment. 同実施の形態において、太陽電池セル本体とバイパスダイオードの極性の関係を示す図である。In the same embodiment, it is a figure which shows the relationship of the polarity of a photovoltaic cell main body and a bypass diode. 同実施の形態において、化合物太陽電池における電流の流れを示す図である。In the same embodiment, it is a figure which shows the flow of the electric current in a compound solar cell. 同実施の形態において、化合物太陽電池におけるバイパスダイオードを流れる電流の流れを示す図である。In the same embodiment, it is a figure which shows the flow of the electric current which flows through the bypass diode in a compound solar cell. 従来の化合物太陽電池の上面図である。It is a top view of the conventional compound solar cell. 従来の化合物太陽電池の側面図である。It is a side view of the conventional compound solar cell. 図３０に示す断面線ＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩにおける断面図である。FIG. 31 is a cross sectional view taken along a cross sectional line XXXII-XXXII shown in FIG. 30. 太陽電池セルとバイパスダイオードの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of a photovoltaic cell and a bypass diode.

符号の説明Explanation of symbols

１ Ｇｅ基板、３，３ａ〜３ｋ、３ｍ エピタキシャル層、５，５ａ，５ｂ 表面電極、７，７ａ，７ｂ，７ｃ 太陽電池セル本体、９，９ａ，９ｂ，９ｃ バイパスダイオード、１０ 化合物太陽電池、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 太陽電池セル、１１ 接着剤、１３ 支持基板、１５ 裏面電極、１５ａ 裏面電極折り曲げ部、１７，１８ インターコネクタ。   1 Ge substrate, 3, 3a to 3k, 3m epitaxial layer, 5, 5a, 5b surface electrode, 7, 7a, 7b, 7c solar cell body, 9, 9a, 9b, 9c bypass diode, 10 compound solar cell, 10a , 10b, 10c Solar cell, 11 Adhesive, 13 Support substrate, 15 Back electrode, 15a Back electrode bent part, 17, 18 Interconnector.

Claims (10)

所定の半導体層から形成された太陽電池セル本体と、
前記太陽電池セル本体と電気的に接続され、前記太陽電池セル本体に逆バイアスが作用する場合に前記太陽電池セル本体に電流が流れないように電流をバイパスさせるためのバイパスダイオードと
を備え、
前記バイパスダイオードは、所定の前記半導体層と同じ層からなる部分を含んで形成された、太陽電池。 A solar cell body formed from a predetermined semiconductor layer;
A bypass diode that is electrically connected to the solar cell body and bypasses the current so that no current flows through the solar cell body when a reverse bias acts on the solar cell body;
The bypass diode is a solar cell formed to include a portion made of the same layer as the predetermined semiconductor layer. 前記太陽電池セル本体の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極を備え、
前記バイパスダイオードの一方の端子が、前記裏面電極に接触するように配設された、請求項１記載の太陽電池。 A back electrode formed on the back surface opposite to the light receiving surface of the solar cell body,
The solar cell according to claim 1, wherein one terminal of the bypass diode is disposed so as to contact the back electrode. 前記裏面電極は、前記太陽電池セル本体が位置する側とは反対の側に折り曲げられた折り曲げ部を含み、
前記バイパスダイオードは、前記折り曲げ部の上に形成された、請求項２記載の太陽電池。 The back electrode includes a bent portion that is bent on the side opposite to the side where the solar cell body is located,
The solar cell according to claim 2, wherein the bypass diode is formed on the bent portion. 前記太陽電池セル本体と前記バイパスダイオードとは、前記半導体層として、エピタキシャル成長のための基板の上に成長させたエピタキシャル層の部分から形成された、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池。   The solar cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the solar cell main body and the bypass diode are formed from a portion of an epitaxial layer grown on a substrate for epitaxial growth as the semiconductor layer. . 前記太陽電池セル本体と前記バイパスダイオードを含む太陽電池セルを複数備え、
複数の前記太陽電池セルでは、
複数の前記太陽電池セルのそれぞれの前記太陽電池セル本体が互いに直列に接続され、
複数の前記太陽電池セルのそれぞれの前記バイパスダイオードは、複数の前記太陽電池セルにおける一の太陽電池セルの前記太陽電池セル本体に逆バイアスが負荷された場合に、前記一の太陽電池セル本体に流れようとする電流をバイパスさせて、前記一の太陽電池セルに接続された隣りの他の太陽電池セルに流すように接続された、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池。 A plurality of solar cells including the solar cell body and the bypass diode,
In the plurality of solar cells,
The solar cell main bodies of the plurality of solar cells are connected in series with each other,
Each of the bypass diodes of the plurality of solar battery cells is applied to the one solar cell body when a reverse bias is applied to the solar cell body of one solar battery cell in the plurality of solar battery cells. The solar cell according to any one of claims 1 to 4, wherein a current to be passed is bypassed and connected to flow to another adjacent solar cell connected to the one solar cell. 半導体基板上に所定の半導体層を形成する工程と、
前記半導体層に加工を施すことによって、互いに分離された太陽電池セル本体およびバイパスダイオードをそれぞれ形成する素子形成工程と
を備えた、太陽電池の製造方法。 Forming a predetermined semiconductor layer on the semiconductor substrate;
A method for manufacturing a solar cell, comprising: an element forming step of forming a solar cell body and a bypass diode separated from each other by processing the semiconductor layer. 前記素子形成工程は、
前記半導体層上にマスク部材を形成する工程と、
前記マスク部材をマスクとして前記半導体層にエッチングを施すことにより、互いに分離された前記太陽電池セル本体および前記バイパスダイオードを形成する工程と
を含む、請求項６記載の太陽電池の製造方法。 The element forming step includes
Forming a mask member on the semiconductor layer;
The manufacturing method of the solar cell of Claim 6 including the process of forming the said photovoltaic cell main body and the said bypass diode which were mutually isolate | separated by etching the said semiconductor layer using the said mask member as a mask. 前記素子形成工程は、
互いに分離された前記太陽電池セル本体および前記バイパスダイオードを形成した後、
前記太陽電池セル本体および前記バイパスダイオードの表面を覆うように支持基板を装着する工程と、
前記支持基板により前記太陽電池セルと前記バイパスダイオードとを保持した状態で前記半導体基板を取除く工程と、
前記半導体基板が取除かれて露出した前記太陽電池セル本体および前記バイパスダイオードのそれぞれの裏面を覆うように裏面電極を形成する工程と、
前記支持基板を取除く工程と
を備えた、請求項６または７に記載の太陽電池の製造方法。 The element forming step includes
After forming the solar cell body and the bypass diode separated from each other,
Attaching a support substrate so as to cover the surface of the solar cell body and the bypass diode;
Removing the semiconductor substrate while holding the solar cell and the bypass diode by the support substrate;
Forming a back electrode so as to cover the back surface of each of the solar cell body and the bypass diode exposed by removing the semiconductor substrate;
The manufacturing method of the solar cell of Claim 6 or 7 provided with the process of removing the said support substrate. 前記素子形成工程は、前記支持基板を取除いた後に、前記バイパスダイオードが位置する前記裏面電極の部分を前記太陽電池セル本体が位置する側とは反対の側に折り曲げて、前記太陽電池セル本体が位置する前記裏面電極の部分に重ね合わせることにより、前記バイパスダイオードを前記太陽電池セル本体の受光面とは反対側の裏面に配設する工程を備えた、請求項８記載の太陽電池の製造方法。   In the element forming step, after removing the support substrate, the portion of the back electrode where the bypass diode is located is bent to the side opposite to the side where the solar cell body is located, and the solar cell body The solar cell manufacturing method according to claim 8, further comprising a step of disposing the bypass diode on a back surface opposite to a light receiving surface of the solar battery cell body by superimposing the back surface electrode portion on the back surface electrode portion. Method. 前記太陽電池セル本体と前記バイパスダイオードを含む太陽電池セルを複数製造する工程と、
複数の太陽電池セルのそれぞれの前記太陽電池セル本体を、互いに直列に接続する工程と、
複数の前記太陽電池セルのそれぞれの前記バイパスダイオードを、複数の前記太陽電池セルにおける一の太陽電池セルの前記太陽電池セル本体に逆バイアスが負荷された場合に、前記一の太陽電池セル本体に流れようとする電流をバイパスさせて、前記一の太陽電池セルに接続された隣りの他の太陽電池セルに流すように接続する工程と
を備えた、請求項６〜９のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。 Producing a plurality of solar cells including the solar cell body and the bypass diode;
Connecting each of the solar cell main bodies of the plurality of solar cells in series with each other;
When the reverse bias is applied to the solar cell body of one solar cell in the plurality of solar cells, the bypass diode of each of the solar cells is applied to the one solar cell body. And a step of bypassing a current to be flown and connecting to flow to another neighboring solar battery cell connected to the one solar battery cell. A method for manufacturing a solar cell.
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