JP2013214717A - 光電素子及び光電素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電極に対する電気伝導度を向上させることが可能な、新規かつ改良された太陽電池を提供する。
【解決手段】透明部材２４上に形成された太陽電池１を含み、太陽電池１は、第１方向に第１電極１４上に積層される第１導電体１４０と、前記第１方向に第２電極１６上に積層される第２導電体１６０とを含み、第１導電体１４０は第１方向に沿って第１厚さを有し、第１電極１４は前記第１方向に沿って第２厚さを有し、前記第１厚さは前記第２厚さより厚く、第２導電体１６０は前記第１方向に沿って第３厚さを有し、第２電極１６は前記第１方向に沿って第４厚さを有し、前記第３厚さは前記第４厚さより厚い。
【選択図】図２

Description

本発明は、光電素子及び光電素子の製造方法に関する。

最近、太陽電池は、光の入射面積を増加させるために、電子と正孔を収集する電極をすべて基板の後面に位置させた、いわゆる後面接合型構造（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ ｂａｃｋ ｃｏｎｔａｃｔ）として開発されている。

この後面電極型構造の太陽電池セルにおいて、ｎ電極（または第１電極）とｐ電極（または第２電極）は、電池セルの後面に交差配列される。実質的に、太陽電池セルが太陽光発電システムや電気を必要とする装置に使用されるためには、複数備えられてモジュールを形成する。モジュールの形成時、太陽電池のセルとセルは電気的に互いに連結され、太陽電池セルにおいて、同じ極性を有する電極は配線基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｅ Ｂｏａｒｄ、ＰＷＢ）によって連結される。

本発明の目的とするところは、電極に対する電気伝導度を向上させることが可能な、新規かつ改良された太陽電池を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、透明部材上に形成された太陽電池を含み、前記太陽電池は、第１方向に第１電極上に積層される第１導電体と、前記第１方向に第２電極上に積層される第２導電体とを含み、前記第１導電体は第１方向に沿って第１厚さを有し、前記第１電極は前記第１方向に沿って第２厚さを有し、前記第１厚さは前記第２厚さより厚く、前記第２導電体は前記第１方向に沿って第３厚さを有し、前記第２電極は前記第１方向に沿って第４厚さを有し、前記第３厚さは前記第４厚さより厚いことを特徴とする光電素子が提供される。

前記第１導電体は前記第１方向で前記第１電極と垂直に整列され、前記第２導電体は前記第１方向で前記第２電極と垂直に整列され、前記第１電極は前記第１方向に垂直な第２方向に沿って第１幅を有し、前記第１導電体は前記第２方向に沿って第２幅を有し、前記第１幅は前記第２幅と同一であり、前記第２電極は前記第２方向に沿って第３幅を有し、前記第２導電体は前記第２方向に沿って第４幅を有し、前記第３幅は前記第４幅と同一であってもよい。

前記透明部材の主表面に垂直な平面に沿った前記第１導電体および前記第２導電体の断面積は、同一平面に沿った前記第１電極および前記第２電極の断面積より大きくてもよい。

前記第１導電体は前記第１電極の側面を覆い、前記第２導電体は前記第２電極の側面を覆っていてもよい。

前記第１導電体は、前記第１電極の最上部に位置し、前記第１電極の側面周囲に延び、前記第２導電体は、前記第２電極の最上部に位置し、前記第２電極の側面周囲に延びていてもよい。

前記太陽電池上に位置するシーラントをさらに含み、前記第１導電体の側面と最上部面全体は前記シーラントによって覆われ、前記第２導電体の側面と最上部面全体は前記シーラントによって覆われていてもよい。

前記第１電極は第１電極パターンを有し、前記第１導電体は第１導電体パターンを有し、前記第１電極パターンと前記第１導電体パターンは同一の第１形態を有し、前記第２電極は第２電極パターンを有し、前記第２導電体は第２導電体パターンを有し、前記第２電極パターンと前記第２導電体パターンは同一の第２形態を有していてもよい。

前記第１形態および前記第２形態は、互いに噛み合ったクシ形状であってもよい。

前記第１電極は前記第１導電体の全体と重なり、前記第２電極は前記第２導電体の全体と重なっていてもよい。

前記太陽電池は透明部材上に配置された複数の太陽電池のうちの１つであり、前記第１導電体は複数の第１導電体のうちの１つであり、前記第２導電体は複数の第２導電体のうちの１つであり、前記複数の太陽電池それぞれは、前記複数の第１導電体のうちの１つおよび前記複数の第２導電体のうちの１つを含み、前記複数の太陽電池のうちの隣接する一対の太陽電池は、前記隣接する一対の太陽電池のうちの１つの前記第１導電体と、前記隣接する一対の太陽電池の他の１つの前記第２導電体とを介して電気的に連結され、前記隣接する一対の太陽電池のうちの１つの前記第１導電体は、前記隣接する一対の太陽電池のうちの他の１つの第２導電体と互いに隣接した関係にあってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、透明部材上に太陽電池の第１電極および第２電極を整列させるステップと、前記透明部材と分離された転写シート上に、第１導電体および第２導電体を整列させるステップと、前記第１電極を前記第１導電体と連結し、前記第２電極を前記第２導電体と連結することにより、前記転写シートと前記透明部材とを結合するステップと、前記転写シートと前記透明部材とを結合した後に熱処理工程を行い、前記第１導電体を前記第１電極上に接着し、前記第２導電体を前記第２電極上に接着するステップとを含むことを特徴とする光電素子の製造方法が提供される。

前記転写シート上に前記第１導電体を整列するステップは、第１方向に沿って第１厚さを有する前記第１導電体を形成するステップを含み、前記透明部材上に前記第１電極を整列させるステップは、前記第１方向に沿って第２厚さを有する前記第１電極を形成するステップを含み、前記第１厚さは前記第２厚さより大きく、前記転写シート上に前記第２導電体を整列させるステップは、第１方向に沿って第３厚さを有する前記第２導電体を形成するステップを含み、前記透明部材上に前記第２電極を整列するステップは、前記第１方向に沿って第４厚さを有する前記第２電極を形成するステップを含み、前記第３厚さは前記第４厚さより大きくてもよい。

前記熱処理工程の間に、前記転写シートの樹脂層により、前記第１電極と前記第２電極がその中に打ち込まれているシーラントが形成されてもよい。

前記シーラントは前記第１導電体の側面と最上部面全体を覆い、前記シーラントは前記第２導電体の側面と最上部面全体を覆ってもよい。

前記転写シートと前記透明部材とを結合するステップの後、および前記熱処理工程を行うステップの前に、前記転写シートの樹脂層が露出するように前記転写シートから離型紙を除去するステップをさらに含んでもよい。

前記熱処理工程を行うステップの前に、前記転写シートの前記樹脂層上にバックシートを整列させるステップをさらに含んでもよい。

前記第１導電体および前記第２導電体を整列するステップは、積載箱内に金属板を配置するステップと、前記金属板をパターニングして前記第１導電体および前記第２導電体のすべてを形成するステップと、前記積載箱内の前記第１導電体および前記第２導電体に、前記転写シートの樹脂層を付着させるステップとを含んでもよい。

前記金属板は、互いに噛み合った関係の第１クシ形状パターンおよび第２クシ形状パターンを含み、前記第１クシ形状パターンおよび前記第２クシ形状パターンはそれぞれ、前記第１導電体および前記第２導電体の形態に対応していてもよい。

前記光電素子は、複数の太陽電池を含み、前記積載箱がその中に配置された複数の金属板を含み、前記積載箱内の前記複数の金属板は、１回のパターニング工程の間にパターニングされ、複数の第１導電体および複数の第２導電体を形成し、前記複数の金属板それぞれはパターニングされ、前記複数の第１導電体のうちの１つに対応する第１パターンと、前記複数の第２導電体のうちの１つに対応する第２パターンとを形成してもよい。

以上説明したように本発明によれば、電極に対する電気伝導度を向上させることが可能な太陽電池を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる光電素子の概略斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる光電素子の概略断面図である。 本発明の一実施形態にかかる太陽電池の断面図である。 本発明の一実施形態にかかる太陽電池の部分斜視図である。 図４のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った太陽電池の結合断面図である。 本発明の他の実施形態にかかる太陽電池の部分斜視図である。 本発明の他の実施形態にかかる光電素子を示す斜視図である。 図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿った断面図である。 本発明の第１変形例にかかる太陽電池を示す断面図である。 本発明の第１変形例にかかる太陽電池を示す断面図である。 本発明の一実施形態により光電素子を製作する方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態により導電体および導電体を含む転写シートを形成する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態により導電体および導電体を含む転写シートを形成する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態により導電体および導電体を含む転写シートを形成する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態により導電体および導電体を含む転写シートを形成する方法を説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図面において、複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたり、類似の部分については同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上に」あるとする時は、中間に別の部分がないことを意味する。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかる光電素子（以下、太陽電池モジュールと称する）およびその製造方法について説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる太陽電池モジュールの概略斜視図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態にかかる太陽電池モジュール２００は、透明部材２４と、太陽電池１と、バックシート（ｂａｃｋ ｓｈｅｅｔ）２２とが積層されて構成できる。

以下、図２を参照して、太陽電池モジュールについてより具体的に説明する。図２は、本発明の一実施形態にかかる太陽電池モジュールの概略断面図であり、図３は、本発明の一実施形態にかかる太陽電池セルの断面図である。

図２および図３に示すように、本発明の一実施形態にかかる太陽電池モジュールは、前述のように、電気的に連結された複数の太陽電池１を挟んで透明部材２４とバックシート２２とが配置されて構成される。ここで、太陽電池１とバックシート２２との間には密封材３０が充填できる。

透明部材２４は、光吸収損失を低減するために、光透過度が高く表面反射損失を低下させるための処理がなされている物質であって、例えば、ガラスを使用することができる。透過度を高めるために鉄の含有量を低くし、機械的強度を強化させるためには、熱処理を行った強化ガラスを使用することが好ましい。

透明部材２４は、散乱効果を高めるために、内側面がエンボシング処理できる。

太陽電池セル１は、図３に示すように、導電性タイプの半導体基板１１１と、半導体基板１１１の一面、例えば、受光面に形成された前面電界部（ＦＳＦ：ｆｒｏｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｅｌｄ）１１３と、前面電界部１１３の上に形成された反射防止膜１１５とを含む。

半導体基板１１１の受光面は、複数の凹凸を備えたテクスチャリング表面（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）に形成できる。この時、前面電界部１１３および反射防止膜１１５も、テクスチャリング表面に沿って凹凸を形成する。

半導体基板１１１は第２導電型不純物にドーピングでき、第２導電型不純物はｎ型またはｐ型であり得、ｎ型の不純物としては、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などのような５価元素の不純物を含有することができる。そして、ｐ型の不純物としては、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などのような３価元素の不純物を含有することができる。

半導体基板１１１のテクスチャリング表面は、光の吸収率を増加させ、太陽電池の効率を増加させる。

前面電界部１１３は、第２導電型不純物が半導体基板１１１より高い高濃度にドーピングされた膜であって、入射する光によって分離された電子と正孔が、半導体基板１１１の受光面の表面で再結合されて消滅することが防止される。

前面電界部１１３の表面に形成された反射防止膜１１５は、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）やシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）などからなる。反射防止膜１１５は、入射する太陽光の反射率を低減し、特定の波長領域の選択性を増加させ、太陽電池の効率を高める。

一方、半導体基板１１１の他面、つまり、受光面の反対側の面（または後面）には、後面保護膜１１７と、後面保護膜１１７の上に形成され、第１導電型不純物が高濃度にドーピングされた第１ドーピング部１２０と、後面保護膜１１７の下の半導体基板１１１に形成され、第２導電型不純物が高濃度にドーピングされた第２ドーピング部１３０と、第１ドーピング部１２０の上に形成される第１電極１４と、第２ドーピング部１３０に対応する後面保護膜１１７の上に形成される第２電極１６とが提供できる。

第１ドーピング部１２０には第１導電型不純物が高濃度にドーピングされており、第２ドーピング部１３０には第２導電型不純物が半導体基板１１１より高い高濃度にドーピングされている。したがって、第１ドーピング部１２０にｐ型不純物がドーピングされ、半導体基板１１１にｎ型不純物がドーピングされると、第１ドーピング部１２０と半導体基板１１１とはｐｎ接合を形成する。

第１ドーピング部１２０と第２ドーピング部１３０は、キャリア（正孔または電子）の移動通路として作用し、正孔と電子がそれぞれ第１ドーピング部１２０と第２ドーピング部１３０の方向に集まるようにする。

後面保護膜１１７は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）またはこれらの組み合わせなどで形成される。

後面保護膜１１７は、電子と正孔に分離されたキャリアが再結合されることを防止し、入射した光が外部に損失しないように太陽電池の内部に反射させ、外部に損失する光の量を減少させる。後面保護膜１１７は、単一膜で形成できるが、二重膜または三重膜のような多層構造を有することができる。

第１電極１４は第１ドーピング部１２０と電気的に連結され、第２電極１６は第２ドーピング部１３０と電気的に連結される。第１電極１４および第２電極１６は、半導体基板１１１の後面に一定の間隔をおいて交差して配置できる。この時、第１電極１４と第２電極１６は複数備えられ、それぞれ第１電極１４は第１電極同士で、第２電極１６は第２電極同士で連結される。一例として、第１電極１４から構成されたパターンと第２電極１６から構成されたパターンは、それぞれクシ（ｃｏｍｂ）形状となり得る。

このような第１電極１４と第２電極１６のそれぞれには、導電物質からなる第１、第２接着部材４０、４１を挟んで、第１導電体１４０と第２導電体１６０とが電気的に連結される。本実施形態において、第１導電体１４０と第２導電体１６０は、銅、アルミニウムなどの低抵抗金属またはこれらの合金からなり得、図４ないし図１１のように多様な形態に形成できる。

図４Ａは、本発明の一実施形態にかかる太陽電池を示す部分斜視図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った太陽電池の結合断面図である。

図４および図５に示すように、第１電極１４と第２電極１６の上には、それぞれ第１接着部材４０と第２接着部材４１が位置する。これらの接着部材４０、４１の上には、第１導電体１４０と第２導電体１６０が形成されるが、これによって第１電極１４は第１導電体１４０と電気的に連結され、第２電極１６は第２導電体１６０と電気的に連結される。

この実施形態において、第１電極１４、第１接着部材４０および第１導電体１４０は互いに同一のパターンを有して形成され、第２電極１６、第２接着部材４１および第２導電体１６０は互いに同一のパターンを有して形成できる。つまり、第１、第２接着部材４０、４１および第１、第２導電体１４０、１６０のパターンは、前述のように、第１電極１４および第２電極１６のパターンに対応してクシ形状のパターンとなり得る。

図４Ｂの断面を基準とする時、第１電極１４は、その幅Ｗ_１を第１導電体１４０の幅Ｗ_２と同一にして形成でき、第２電極１６も、その幅Ｗ_３を第２導電体１６０の幅Ｗ_４と同一にして形成できる。なお、第１電極１４の幅Ｗ_１が「第１幅」の一例に相当し、第１導電体１４０の幅Ｗ_２が「第２幅」の一例に相当する。また、第２電極１６の幅Ｗ_３が「第３幅」の一例に相当し、第２導電体１６０の幅Ｗ_４が「第４幅」の一例に相当する。また、これらの幅Ｗ_１〜Ｗ_４の幅方向が「第２方向」の一例に相当する。

しかし、厚さの面では、第１導電体１４０の厚さＤ_１が第１電極１４の厚さＤ_２より厚く、第２導電体１６０の厚さＤ_３も第２電極１６の厚さＤ_４より厚い。この時、厚さＤ_１と厚さＤ_３は実質的に同一であり、厚さＤ_２と厚さＤ_４は実質的に同一であり得る。本実施形態において、厚さＤ_１およびＤ_３はそれぞれ、３０〜１００μｍの範囲で選択できる。なお、第１導電体１４０の厚さＤ_１が「第１厚さ」の一例に相当し、第１電極１４の厚さＤ_２が「第２厚さ」の一例に相当する。また、第２導電体１６０の厚さＤ_３が「第３厚さ」の一例に相当し、第２電極１６の厚さＤ_４が「第４厚さ」の一例に相当する。また、これらの厚さＤ_１〜Ｄ_４の厚さ方向が「第１方向」の一例に相当する。

本実施形態において、このように第１導電体１４０と第２導電体１６０を第１電極１４と第２電極１６の厚さより厚くするのは、第１導電体１４０と第２導電体１６０の断面積を増大させることにより、これらの第１導電体１４０と第２導電体１６０と電気的に連結される第１電極１４と第２電極１６の抵抗を低減すると共に、その電気伝導度を向上させるためである。

これにより、太陽電池モジュール２００は、抵抗特性が向上した電極により、高出力のエネルギーを必要とする装置（例：太陽光発電システム）として提供できる。

図５は、本発明の他の実施形態にかかる太陽電池を示す部分斜視図である。

この実施形態の太陽電池は、図４の太陽電池と基本的に同一の構成で構成されるが、電極１４、１６と導電体１４０、１６０との結合のための接着部材４３、４４が、電極１４、１６と導電体１４０、１６０のパターンに対応せず、ボール（ｂａｌｌ）形態で備えられる。この接着部材４３、４４は、電極１４、１６と導電体１４０、１６０との間に一定の間隔をおいて配置され、これらを電気的に結合させる。

一方、太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを直列に連結して構成できる。

図６Ａは、本発明の他の実施形態にかかる太陽電池モジュールを示す斜視図であり、図６Ｂは、図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿った断面図であって、当該太陽電池モジュールは、図４Ａに示した太陽電池を複数備え、これを直列状態に連結して構成した場合である。便宜上、図６Ａおよび図６Ｂでは、２つの太陽電池の連結状態を基準として示した。

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、太陽電池モジュール６００は、第１太陽電池７００と第２太陽電池８００とを隣り合わせて配置し、第１太陽電池７００の第２導電体１６０と第２太陽電池８００の第１導電体１４０とを互いに当接させることにより、直列方式のモジュールとして構成される。この実施形態では、第１太陽電池７００の第２導電体１６０と第２太陽電池８００の第１導電体１４０とが互いに接触して電気的な連結をなすが、これは一例に過ぎず、第１太陽電池の第２電極１６と第２太陽電池の第１電極１４とは、１つの導電体（図示せず）を介して互いに連結されてもよい。図示しないが、図５に示したボール形態の接着部材を有する太陽電池も、このような方式で直列方式のモジュールとして構成できる。

次に、本発明の変形例について説明する。

図７は、本発明の第１変形例にかかる太陽電池を示す断面図であり、図４ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線を基準として示したものである。

図７に示されるように、第１導電体１４０ａおよび第２導電体１６０ａは、第１電極１４ａおよび第２電極１６ａよりも厚い厚さだけでなく、より広い幅Ｗ_５、Ｗ_６を有して形成される。つまり、この変形例において、第１導電体１４０ａおよび第２導電体１６０ａの幅Ｗ_５、Ｗ_６はそれぞれ、第１電極１４ａおよび第２電極１６ａの幅Ｗ_７、Ｗ_８より広い。

このように第１導電体１４０ａおよび第２導電体１６０ａの幅を第１電極１４ａおよび第２電極１６ａの幅より広くすれば、第１電極１４ａと第２電極１６ａに対応して第１導電体１４０ａおよび第２導電体１６０ａを配置する時、電極と導電体との結合界面には、これらの幅差だけ導電体の表面に余裕が生じる。これにより、第１導電体１４０ａおよび第２導電体１６０ａを第１電極１４ａおよび第２電極１６ａの上に整列するための整列マージンが増加するため、整列工程に必要な時間を減少させることができる。

それだけでなく、この変形例では、第１導電体１４０ａおよび第２導電体１６０ａの断面積を前述した実施形態よりも大きくし、これによる電気抵抗の減少と電気伝導度の向上効果を大きくすることにより、太陽電池の効率アップを期待することができる。

図８は、本発明の第２変形例にかかる太陽電池を示す断面図であり、これも図４ＡのＶＩｂ−ＶＩｂ線を基準して示したものである。

図８に示されるように、この変形例の太陽電池は、第１導電体１４０ｂと第２導電体１６０ｂが第１電極１４ｂと第２電極１６ｂに連結される時、電極１４ｂ、１６ｂの上面だけでなく、側面にも接触する構成を有する。このために、第１導電体１４０ｂと第２導電体１６０ｂは、第１電極１４ｂと第２電極１６ｂが挿入可能な溝を有して形成できる。

このように、第１導電体１４０ｂおよび第２導電体１６０ｂが、第１電極１４ｂおよび第２電極１６ｂの上面はもちろん、側面まで接触して電気的に連結されると、前述した実施形態に比べて、接触面積の増大による抵抗の減少および電気伝導度の増加により大きい効果を期待することができる。

再び図２を参照すれば、太陽電池１は、バックシート２２と透明部材２４との間で密封材３０によって完全に密封される。密封材３０は、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）であり得、太陽電池１の間、つまり、第１導電体１４０と第２導電体１６０との間、および第１電極１４と第２電極１６との間を埋め、これらの短絡を防止する。また、密封材３０は第１導電体１４０および第２導電体１６０の上面まで覆っているため、第１導電体１４０と第２導電体１６０が外部に露出して腐食することを防止することができる。バックシート２２は、必要な場合、省略可能である。なお、密封材３０が「シーラント」の一例に相当する。

以上の太陽電池モジュールを製作する方法について、図９ないし図１３を参照して具体的に説明する。

図９は、本発明の一実施形態により太陽電池モジュールを製作する方法を説明するためのフローチャートであり、図１０ないし図１３は、本発明の一実施形態により導電体を形成する方法を説明するための図である。

図９を参照すれば、図３に示したような太陽電池１を、一連の工程を通じて用意（Ｓ１００）する。そして、太陽電池１の第１電極１４および第２電極１６の上にペースト（ｐａｓｔｅ）状態の接着部材４０、４１を形成（Ｓ１０２）する。

接着部材４０、４１は、スクリーン印刷法（ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）のようにマスクを用いる間接印刷法のみならず、インクジェット印刷法、ＥＨＤジェット印刷法（ｅｌｅｃｔｒｏ ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、オフセット印刷法（ｏｆｆｓｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、グラビア印刷法（ｇｒａｖｕｒｅ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、フレキソ印刷法（ｆｌｅｘｏ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）またはエアロゾルジェット印刷法（ａｅｒｏｓｏｌ ｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などのようにマスクを用いない直接印刷法などを利用して形成することができる。

その後、転写シートを形成（Ｓ２００）した後、図１０のように、透明部材２４の上に太陽電池を配置（Ｓ３００）し、転写シート４８を太陽電池の上に配置（Ｓ３０２）する。この時、転写シート４８に設けられた第１導電体１４０と第２導電体１６０は、それぞれの接着部材４０、４１と接触できるように整列される。

一方、転写シート４８は、離型紙４２と、離型紙４２の上に形成されているＥＶＡシート４６と、ＥＶＡシート４６の上に形成されている第１導電体１４０および第２導電体１６０とを含む。ここで、離型紙４２は、ＥＶＡシート４６に付着する面に適正な接着力を有して、図１０に示すようにＥＶＡシート４６にくっ付いた状態で具備できる。これとは異なり、離型紙は、ＥＶＡシートに接着されず単に載せられた状態でも具備できる。必要によっては、離型紙なしに転写シートが具備できる。

転写シート４８は、図１１のように、導電体を形成するための金属板５５を積載可能な空間を有する積載箱５３を用いて形成することができる。つまり、積載箱５３の積載空間に複数の金属板５５を積載する。本発明の一実施形態において、金属板５５は銅板であり得る。

その後、図１２のように、レーザを用いて、積載された複数の金属板５５を同時にカッティングし、複数積層された第１導電体１４０および第２導電体１６０を形成する。

そして、図１３のように、金属板５５において第１導電体１４０および第２導電体１６０に対応する部分に接着剤を塗った後、転写シート４８のＥＶＡシート４６に第１導電体１４０および第２導電体１６０がくっ付くように転写シート４８を金属板５５の上に配置させる（図１３中の二点鎖線の部分参照）。以降、転写シート４８を金属板５５から離脱させると、ＥＶＡシート４６に第１、第２導電体１４０、１６０が形成された転写シート４８を完成することができる。

再び図９および図１０を参照すれば、前記工程を通じて第１導電体１４０および第２導電体１６０が形成された転写シート４８を太陽電池の上に配置する。この時、第１導電体１４０および第２導電体１６０は、前述のように、第１電極１４および第２電極１６にそれぞれ対応して整列された状態である。この時、整列は、カメラを装着した整列装置（図示せず）を介して実施できる。

この状態で転写シート４８に熱を加えるが、これにより、第１導電体１４０と第２導電体１６０は接着部材４０、４１に接着されると共に、第１電極１４と第２電極１６に電気的に連結される。

この時、ＥＶＡシート４６が溶けながら、第１電極１４および第２電極１６の間、第１導電体１４０と第２導電体１６０との間を埋め、これらの間の短絡を防止する密封材３０として構成される。ここで、ＥＶＡシート４６、つまり、密封材３０は第１導電体１４０と第２導電体１６０の上面を覆うことになるため、これにより、第１導電体１４０および第２導電体１６０が外部に露出して腐食することを防止することができる。以降、転写シート４８の離型紙４２を除去（Ｓ３０４）することができる。離型紙４２の除去は、ロボットアームを用いた自動化作業や作業者の手業務によって実施できる。なお、ＥＶＡシート４６が、「樹脂層」の一例に相当する。

その後、密封材３０の上にバックシート２２を整列（Ｓ３０６）させた後、所定の熱と圧力を加えるラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）工程を実施（Ｓ３０８）し、透明部材２４、太陽電池１およびバックシート２２を一体化する。ラミネーション工程が終わったモジュールの縁にフレーム２５（図１参照）を配置した後組み立て（Ｓ３１０）ることで、太陽電池モジュールを完成する。

以上のように、本発明の実施形態にかかる太陽電池は、別の配線基板を用いなくても配線のための導電体を電極に電気的に連結することができ、導電体の断面積の増加により、電気抵抗の減少による電気伝導度の向上で効率アップを期待することができる。

また、本発明の実施形態にかかる製造方法は、太陽電池およびこれを用いた光電素子を構成する際、配線のための導電体の形成およびこの導電体を電極に連結する作業を簡素化し、これにより、製造コストの低減で大量生産への利点を有することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 太陽電池
１４ 第１電極
１６ 第２電極
２２ バックシート
２４ 透明部材
２５ フレーム
４０、４１、４３、４４ 接着部材
１１１ 半導体基板
１１３ 前面電界部
１１５ 反射防止膜
１１７ 後面保護膜
１２０ 第１ドーピング部
１３０ 第２ドーピング部
１４０ 第１導電体
１６０ 第２導電体
２００ 太陽電池モジュール（光電素子）

Claims (19)

1. 透明部材上に形成された太陽電池を含み、
   前記太陽電池は、
   第１方向に第１電極上に積層される第１導電体と、
   前記第１方向に第２電極上に積層される第２導電体とを含み、
   前記第１導電体は第１方向に沿って第１厚さを有し、前記第１電極は前記第１方向に沿って第２厚さを有し、前記第１厚さは前記第２厚さより厚く、
   前記第２導電体は前記第１方向に沿って第３厚さを有し、前記第２電極は前記第１方向に沿って第４厚さを有し、前記第３厚さは前記第４厚さより厚いことを特徴とする光電素子。
2. 前記第１導電体は前記第１方向で前記第１電極と垂直に整列され、前記第２導電体は前記第１方向で前記第２電極と垂直に整列され、
   前記第１電極は前記第１方向に垂直な第２方向に沿って第１幅を有し、前記第１導電体は前記第２方向に沿って第２幅を有し、前記第１幅は前記第２幅と同一であり、
   前記第２電極は前記第２方向に沿って第３幅を有し、前記第２導電体は前記第２方向に沿って第４幅を有し、前記第３幅は前記第４幅と同一であることを特徴とする請求項１に記載の光電素子。
3. 前記透明部材の主表面に垂直な平面に沿った前記第１導電体および前記第２導電体の断面積は、同一平面に沿った前記第１電極および前記第２電極の断面積より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の光電素子。
4. 前記第１導電体は前記第１電極の側面を覆い、
   前記第２導電体は前記第２電極の側面を覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電素子。
5. 前記第１導電体は、前記第１電極の最上部に位置し、前記第１電極の側面周囲に延び、
   前記第２導電体は、前記第２電極の最上部に位置し、前記第２電極の側面周囲に延びることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電素子。
6. 前記太陽電池上に位置するシーラントをさらに含み、
   前記第１導電体の側面と最上部面全体は前記シーラントによって覆われ、
   前記第２導電体の側面と最上部面全体は前記シーラントによって覆われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光電素子。
7. 前記第１電極は第１電極パターンを有し、前記第１導電体は第１導電体パターンを有し、前記第１電極パターンと前記第１導電体パターンは同一の第１形態を有し、
   前記第２電極は第２電極パターンを有し、前記第２導電体は第２導電体パターンを有し、前記第２電極パターンと前記第２導電体パターンは同一の第２形態を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光電素子。
8. 前記第１形態および前記第２形態は、互いに噛み合ったクシ形状であることを特徴とする請求項７に記載の光電素子。
9. 前記第１電極は前記第１導電体の全体と重なり、
   前記第２電極は前記第２導電体の全体と重なることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光電素子。
10. 前記太陽電池は透明部材上に配置された複数の太陽電池のうちの１つであり、前記第１導電体は複数の第１導電体のうちの１つであり、前記第２導電体は複数の第２導電体のうちの１つであり、
    前記複数の太陽電池それぞれは、前記複数の第１導電体のうちの１つおよび前記複数の第２導電体のうちの１つを含み、
    前記複数の太陽電池のうちの隣接する一対の太陽電池は、前記隣接する一対の太陽電池のうちの１つの前記第１導電体と、前記隣接する一対の太陽電池の他の１つの前記第２導電体とを介して電気的に連結され、
    前記隣接する一対の太陽電池のうちの１つの前記第１導電体は、前記隣接する一対の太陽電池のうちの他の１つの第２導電体と互いに隣接した関係にあることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光電素子。
11. 透明部材上に太陽電池の第１電極および第２電極を整列させるステップと、
    前記透明部材と分離された転写シート上に、第１導電体および第２導電体を整列させるステップと、
    前記第１電極を前記第１導電体と連結し、前記第２電極を前記第２導電体と連結することにより、前記転写シートと前記透明部材とを結合するステップと、
    前記転写シートと前記透明部材とを結合した後に熱処理工程を行い、前記第１導電体を前記第１電極上に接着し、前記第２導電体を前記第２電極上に接着するステップとを含むことを特徴とする光電素子の製造方法。
12. 前記転写シート上に前記第１導電体を整列するステップは、第１方向に沿って第１厚さを有する前記第１導電体を形成するステップを含み、前記透明部材上に前記第１電極を整列させるステップは、前記第１方向に沿って第２厚さを有する前記第１電極を形成するステップを含み、前記第１厚さは前記第２厚さより大きく、
    前記転写シート上に前記第２導電体を整列させるステップは、第１方向に沿って第３厚さを有する前記第２導電体を形成するステップを含み、前記透明部材上に前記第２電極を整列するステップは、前記第１方向に沿って第４厚さを有する前記第２電極を形成するステップを含み、前記第３厚さは前記第４厚さより大きいことを特徴とする請求項１１に記載の光電素子の製造方法。
13. 前記熱処理工程の間に、前記転写シートの樹脂層により、前記第１電極と前記第２電極がその中に打ち込まれているシーラントが形成されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光電素子の製造方法。
14. 前記シーラントは前記第１導電体の側面と最上部面全体を覆い、前記シーラントは前記第２導電体の側面と最上部面全体を覆うことを特徴とする請求項１３に記載の光電素子の製造方法。
15. 前記転写シートと前記透明部材とを結合するステップの後、および前記熱処理工程を行うステップの前に、前記転写シートの樹脂層が露出するように前記転写シートから離型紙を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の光電素子の製造方法。
16. 前記熱処理工程を行うステップの前に、前記転写シートの前記樹脂層上にバックシートを整列させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の光電素子の製造方法。
17. 前記第１導電体および前記第２導電体を整列するステップは、
    積載箱内に金属板を配置するステップと、
    前記金属板をパターニングして前記第１導電体および前記第２導電体のすべてを形成するステップと、
    前記積載箱内の前記第１導電体および前記第２導電体に、前記転写シートの樹脂層を付着させるステップとを含むことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の光電素子の製造方法。
18. 前記金属板は、互いに噛み合った関係の第１クシ形状パターンおよび第２クシ形状パターンを含み、前記第１クシ形状パターンおよび前記第２クシ形状パターンはそれぞれ、前記第１導電体および前記第２導電体の形態に対応することを特徴とする請求項１７に記載の光電素子の製造方法。
19. 前記光電素子は、複数の太陽電池を含み、前記積載箱がその中に配置された複数の金属板を含み、
    前記積載箱内の前記複数の金属板は、１回のパターニング工程の間にパターニングされ、複数の第１導電体および複数の第２導電体を形成し、
    前記複数の金属板それぞれはパターニングされ、前記複数の第１導電体のうちの１つに対応する第１パターンと、前記複数の第２導電体のうちの１つに対応する第２パターンとを形成することを特徴とする請求項１７に記載の光電素子の製造方法。
    

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