JP2014103259A - 太陽電池、太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】pn接合を有する半導体基板(n型単結晶シリコン基板1)の第1又は第2の面に第1および第2の電極を備えた太陽電池であって、半導体基板の第1および第2の面の少なくとも一方はテクスチャー面を構成し、第1および第2の電極の少なくとも一方は、テクスチャー面に形成された、めっき層からなる集電電極8a,8bを含み、集電電極8a,8bは、透光性絶縁膜に開口された開口部9a,9bに形成され、透光性絶縁膜7a,7bは、膜厚が前記テクスチャー面を構成する凹凸部1Tの高さよりも大きく、凹凸がなく平滑な表面をもち、開口部9a,9bに形成された集電電極8a,8bの厚みが前記透光性絶縁膜7a,7bの厚み以下であることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
図1−1〜図1−3は、本発明にかかるヘテロ接合型の太陽電池の実施の形態1のセル構造を示す図、図2は当該太陽電池の要部拡大断面図である。図1−1は、断面を示す図、図1−2は、受光面を示す図、図1−3は、受光面とは反対側の裏面を示す図である。太陽電池を構成するn型単結晶シリコン基板1の受光面1Aには、互いに直交するように配置されたグリッド電極8aGおよび表バス電極8aBからなる集電電極8aが設けられている。太陽電池を構成するn型単結晶シリコン基板1の裏面1Bには互いに直交するように配置されたグリッド電極8bG及び裏バス電極8bBからなる集電電極8bが設けられている。
なお、本実施の形態では透光性絶縁膜を貼り付けたままモジュールを作製したが、この透光性絶縁膜はアルカリ溶液や有機溶媒によって剥離してもよい。この例を図7−1および図7−2に示す。透光性絶縁膜を剥離しているだけで、他は図5−1および図5−2に示した実装工程と同様であるため、ここでは説明を省略するが、同一部位には同一符号を付した。
次に本発明の実施の形態2として、拡散型の太陽電池について説明する。図8−1〜図8−3は、本発明にかかるヘテロ接合型の太陽電池の実施の形態1のセル構造を示す図、
図9は当該太陽電池の要部拡大断面図である。図8−1は、断面を示す図、図8−2は、受光面を示す図、図8−3は、受光面とは反対側の裏面を示す図である。図10−1〜図10−8は本実施の形態のセル構造の形成プロセスを示す工程断面図であり、図11はフローチャートである。受光面側および裏面側は図1−2、図1−3に示した、実施の形態1のヘテロ接合型の太陽電池の受光面(第1の面21A)および裏面(第2の面21B)と同様であるのでここでは説明を量略する。太陽電池を構成するp型単結晶シリコン基板21の受光面である第1の面21Aには、互いに直交するように配置されたグリッド電極28aGおよび表バス電極28aBからなる集電電極28aが設けられている。太陽電池を構成するp型単結晶シリコン基板21の裏面である第2の面21Bには、グリッド電極28bGおよび裏バス電極28bBからなる集電電極28bが設けられている。
Claims (20)
- pn接合を有する半導体基板と、
前記半導体基板の第1又は第2の面に形成された第1および第2の電極とを備えた太陽電池であって、
前記半導体基板の第1および第2の面の少なくとも一方は凹凸部を有するテクスチャー面を構成し、
前記第1および第2の電極の少なくとも一方は、前記テクスチャー面に形成された、めっき層からなる集電電極を含み、
前記集電電極は、透光性絶縁膜に開口された開口部に形成され、
前記透光性絶縁膜は、膜厚が前記凹凸部の高さよりも大きく、凹凸がなく平滑な表面をもち、
前記開口部に形成された集電電極の厚みが前記透光性絶縁膜の厚み以下であることを特徴とする太陽電池。 - 前記第1および第2の電極は、それぞれ前記第1および第2の面に、相対向して設けられ、前記透光性絶縁膜は前記開口部を除く、前記第1又は第2の面全体を覆うように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池。
- 前記半導体基板は、第1および第2の面がテクスチャー面を構成しており、
前記第1および第2の電極の両方が、前記透光性絶縁膜の前記開口部に形成されためっき層を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池。 - 前記透光性絶縁膜は感光性樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池。
- 前記めっき層は、Cu或いはAgの電解めっき層を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池。
- 前記めっき層は、電極幅が20〜80μm、めっき厚が10〜50μmである請求項5に記載の太陽電池。
- 前記めっき層は、下地層として無電解めっき層を含むことを特徴とする請求項6に記載の太陽電池。
- 前記無電解めっき層は、Niを主成分とする金属層であることを特徴とする請求項7に記載の太陽電池。
- 前記透光性絶縁膜の下層に、前記透光性絶縁膜より屈折率が大きく、前記半導体基板よりも屈折率の小さい反射防止膜が配置され、下層に拡散型の太陽電池が形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の太陽電池。
- 前記透光性絶縁膜の下層に、ヘテロ接合型の太陽電池が形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の太陽電池。
- 少なくとも一部にテクスチャー面を有する第1の面と、第2の面とを有する、第1導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の一方の面に第2導電型の半導体層を形成しpn接合を形成する工程と、
前記半導体基板の第1又は第2の面に第1および第2の電極を形成する工程とを含む太陽電池の製造方法であって、
前記第1の電極を形成する工程は、
前記第1の面のテクスチャー面に当接するように、膜厚が前記テクスチャー面を構成する凹凸部の高さよりも大きく、凹凸がなく平滑な表面をもつ、透光性絶縁膜を形成する工程と、
前記透光性絶縁膜に写真製版により開口部を形成する工程と、
前記開口部に、前記透光性絶縁膜の厚み以下の厚みを有するめっき層を形成する工程とを含む太陽電池の製造方法。 - 前記第1および第2の電極は、それぞれ前記第1および第2の面に、相対向して設けられ、
前記透光性絶縁膜を形成する工程は、前記開口部を除く、前記第1又は第2の面全体を覆うように透光性樹脂膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の太陽電池の製造方法。 - 前記半導体基板は、第1および第2の面がテクスチャー面を構成しており、
前記第1および第2の電極を形成する工程は、
前記第1および第2の面のテクスチャー面に当接するように、膜厚が前記テクスチャー面を構成する凹凸部の高さよりも大きく、凹凸がなく平滑な表面をもつ、透光性絶縁膜を形成する工程と、
前記透光性絶縁膜に写真製版により開口部を形成する工程と、
前記開口部に、前記透光性絶縁膜の厚み以下の厚みを有するめっき層を形成する工程とを含む請求項12に記載の太陽電池の製造方法。 - 前記透光性絶縁膜を形成する工程は感光性樹脂を含む樹脂層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項13に記載の太陽電池の製造方法。
- 前記めっき層を形成する工程は、電解めっき法によりCu或いはAgめっき層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項13に記載の太陽電池の製造方法。
- 前記めっき層を形成する工程は、下地層として無電解めっき層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項15に記載の太陽電池の製造方法。
- 前記無電解めっき層は、Niを主成分とする金属層であることを特徴とする請求項16に記載の太陽電池の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の太陽電池と、
前記太陽電池の受光面側および裏面側に配された第1の透光性基板および第2の基板と、
前記第1の透光性基板および第2の基板の間に、前記太陽電池の接続配線を前記めっき層に当接させた状態で前記透光性絶縁膜とともに前記太陽電池を封止する封止樹脂とを備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 少なくとも一部にテクスチャー面を有する第1の面と、第2の面とを有する、第1導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の一方の面に第2導電型の半導体層を形成しpn接合を形成する工程と、
前記半導体基板の第1又は第2の面に第1および第2の電極を形成する工程とを含む太陽電池を第1の透光性基板および第2の基板の間に接続配線を前記めっき層に当接させた状態で前記透光性絶縁膜とともに前記太陽電池を封止する封止工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第1の電極を形成する工程は、
前記第1の面のテクスチャー面に当接するように、膜厚が前記テクスチャー面を構成する凹凸部の高さよりも大きく、凹凸がなく平滑な表面をもつ、透光性絶縁膜を形成する工程と、
前記透光性絶縁膜に写真製版により開口部を形成する工程と、
前記開口部に、前記透光性絶縁膜の厚み以下の厚みを有するめっき層を形成する工程とを含み、
前記透光性絶縁膜を剥離することなく、前記封止樹脂内に封じ込めるようにしたことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 少なくとも一部にテクスチャー面を有する第1の面と、第2の面とを有する、第1導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の一方の面に第2導電型の半導体層を形成しpn接合を形成する工程と、
前記半導体基板の第1又は第2の面に第1および第2の電極を形成する工程とを含む太陽電池を第1の透光性基板および第2の基板の間に接続配線を前記めっき層に当接させた状態で前記透光性絶縁膜とともに前記太陽電池を封止する封止工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第1の電極を形成する工程は、
前記第1の面のテクスチャー面に当接するように、膜厚が前記テクスチャー面を構成する凹凸部の高さよりも大きく、凹凸がなく平滑な表面をもつ、透光性絶縁膜を形成する工程と、
前記透光性絶縁膜に写真製版により開口部を形成する工程と、
前記開口部に、前記透光性絶縁膜の厚み以下の厚みを有するめっき層を形成する工程とを含み、
前記封止工程に先立ち、前記透光性絶縁膜を剥離する工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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