JP2016103525A - 太陽電池ユニット及び太陽電池ユニットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(実施例1)
まず、シリコン単結晶p型半導体基板(125mm角、厚さ200μm)を用意し、アルカリエッチングにより受光面及び裏面にテクスチャー構造を形成した。次いで、オキシ塩化リン(POCl3)、窒素及び酸素の混合ガス雰囲気において、900℃の温度で20分間処理し、受光面、裏面及び側面にn+型拡散層を形成した。その後、サイドエッチングを行うことにより側面のPSG層及びn+型拡散層を除去し、そして、フッ酸を含むエッチング溶液を用いて受光面及び裏面のPSG層を除去した。さらに、裏面については、別途エッチング処理を行い裏面のn+型拡散層を除去した。その後、窒化ケイ素からなる反射防止膜を受光面のn+型拡散層上にPECVDにより約90nmの厚さで形成した。
実施例1の構成に代えて、絶縁層において、後の工程で導電層及び裏面電極が形成される部分を開口部として形成し、当該開口部からp型半導体基板が露出したパターン(図12に示すようなパターン)を形成した。図11の配線部材搭載領域を挟む両側の領域には、ドット状の開口部を有する絶縁層を形成し、配線部材搭載領域には、ドット状の絶縁層を形成した。ドット状の開口部のパターンにおいて、ドット径は300μm、ドット間隔(ドット中心からドット中心までの距離)は0.5mmであった。配線部材搭載領域のドット径(La)は200μm、ドット間隔(Lb)は0.4mmであった(導電層の開口部の形状に相当する)。受光面の表面電極と相対する位置にドットが配置されないようにして、図11の裏面パターンを得た。その他は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
実施例1の絶縁層に代えて、スピンコート法を用いてガラスペーストを塗布することにより絶縁層として酸化ケイ素層を形成した後、150℃の温度で5分間乾燥し、700℃の温度で10分間熱処理(焼成)を行うことにより絶縁層を形成した他は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
実施例1の絶縁層に代えて、プラズマCVD装置を用いて絶縁層として窒化ケイ素層を形成した他は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
実施例1の絶縁層に代えて、絶縁層として酸化アルミニウム層を形成した後に実施例4の窒化シリコン層を形成した他は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
実施例1の絶縁層に代えて、絶縁層として実施例3の酸化ケイ素層を形成した後に実施例4の窒化シリコンを形成した他は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
実施例1の構成に代えて、図15の絶縁層パターンを形成した後、ガラス粒子を含むCuペーストを用いて導電層スクリーン印刷して図17のパターンを形成し、150℃に加熱したオーブンの中に15分間入れ、溶剤を蒸散により取り除いた。その後、アルミニウム電極ペーストを用いて図16のパターンの裏面電極を形成して、図14の裏面パターンを得た他は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
実施例7のCuペーストに代えて、Snめっきで図17のパターンを形成した。その後、アルミニウム電極ペーストを用いて図16のパターンの裏面電極を形成して、図14の裏面パターンを得た他は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
実施例7の導電層を銀電極ペースト(PV−505、DuPont社製)に変更した他は実施例7と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
裏面において、絶縁層を形成せず、銀電極ペースト(PV−16A、DuPont社製)を用いて、配線部材搭載領域に沿った導電層と、裏面電極(導電層以外の部分)とを形成し(図3)、受光面において、銀電極ペースト(PV−16A、DuPont社製)を用いて電極パターンとして120μm幅の表面電極と1.5mm幅のバスバー電極とを形成した。いわゆる、一般的な太陽電池セルの裏面パターンとした。それ以外は実施例1と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
裏面において、絶縁層を形成せず、導電層としてCuペーストに代えて銀電極ペースト(PV−505、DuPont社製)をスクリーン印刷法にて印刷した他は実施例7と同様にして、太陽電池ユニットを作製した。
作製した太陽電池ユニットの発電性能の評価は、擬似太陽光(WXS−155S−10、株式会社ワコム電創製)と、電圧−電流(I−V)評価測定器(I−V CURVE TRACER MP−180、英弘精機株式会社製)の測定装置とを組み合わせて行った。太陽電池としての発電性能を示す、Voc(開放電圧)、F.F.(形状因子)、η(変換効率)は、それぞれJIS−C−8913及びJIS−C−8914に準拠した測定により得た。得られた測定値(Voc、F.F.及びη)を比較例1で作製した太陽電池ユニットの測定値を100.0とした相対値に換算した。各評価結果を表1に示す。
Claims (10)
- 複数の太陽電池セルと、前記太陽電池セル同士を電気的に接続する配線部材と、を備える太陽電池ユニットであって、
受光面とは反対側の裏面に配置された裏面電極を有する前記太陽電池セルの前記裏面側において、前記配線部材の搭載領域が導電層及び絶縁層を有している、太陽電池ユニット。 - 前記導電層がAl、Al−Si合金、Cu、Sn又はAgを含む、請求項1に記載の太陽電池ユニット。
- 前記裏面電極が前記導電層と同一の材料で構成されている、請求項1又は2に記載の太陽電池ユニット。
- 前記絶縁層が窒化シリコン、酸化シリコン又は酸化アルミニウムを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の太陽電池ユニット。
- 前記絶縁層が開口部を有しており、
前記開口部を介して前記裏面電極と前記太陽電池セルとが接している、請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽電池ユニット。 - 前記裏面電極の少なくとも一部が前記配線部材の搭載領域にまたがって配置されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の太陽電池ユニット。
- 前記導電層の少なくとも一部が前記裏面電極と重なって配置されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の太陽電池ユニット。
- 前記受光面にバスバー電極が配置されることなく表面電極が前記太陽電池セルと前記配線部材との間に配置されており、
前記配線部材の搭載領域における前記表面電極に相対する位置に前記導電層が配置されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の太陽電池ユニット。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の太陽電池ユニットの製造方法であって、
前記太陽電池セルの前記配線部材の搭載領域上に接着部材及び前記配線部材をこの順に配置する配置工程と、
前記配置工程の後、加圧して前記太陽電池セルと前記配線部材とを接続する接続工程と、を含む、太陽電池ユニットの製造方法。 - 前記配置工程において前記接着部材がフィルム状である、請求項9に記載の太陽電池ユニットの製造方法。
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