JP4519089B2

JP4519089B2 - 太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール

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Publication number: JP4519089B2
Application number: JP2006064360A
Authority: JP
Inventors: 周三石井; 彰宮澤; 明英高木; 圭祐大平; 和也上野
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Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2010-08-04
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Also published as: JP2007242953A

Description

本発明は、太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関し、特に、太陽電池ストリングを構成する太陽電池の割れの発生を低減することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関する。

太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池は、近年、特に地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池としては、化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類があるが、現在、主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。

図２７に、従来の太陽電池の一例の模式的な断面図を示す。ここで、太陽電池においては、ｐ型シリコン基板１０の受光面にｎ+層１１が形成されることによって、ｐ型シリコン基板１０とｎ+層１１とによりｐｎ接合が形成されており、ｐ型シリコン基板１０の受光面上には反射防止膜１２および銀電極１３がそれぞれ形成されている。また、ｐ型シリコン基板１０の受光面と反対側の裏面にはｐ+層１５が形成されている。そして、ｐ型シリコン基板１０の裏面上にはアルミニウム電極１４および銀電極１６がそれぞれ形成されている。

図２８（ａ）〜（ｉ）に、従来の太陽電池の製造方法の一例を示す。まず、図２８（ａ）に示すように、ｐ型シリコン結晶の原料を坩堝で溶解した後に再結晶化して得られたシリコンインゴッド１７をシリコンブロック１８に切断する。次に、図２８（ｂ）に示すように、シリコンブロック１８をワイヤソーで切断することにより、ｐ型シリコン基板１０が得られる。

次いで、アルカリまたは酸によってｐ型シリコン基板１０の表面をエッチングすることによって、図２８（ｃ）に示すｐ型シリコン基板１０のスライス時のダメージ層１９を除去する。このとき、エッチング条件を調整すると、ｐ型シリコン基板１０の表面に微小な凹凸（図示せず）を形成することができる。この凹凸により、ｐ型シリコン基板１０の表面に入射する太陽光の反射が低減されて、太陽電池の変換効率を高めることができる。

続いて、図２８（ｄ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の一方の主面（以下、「第１主面」という）上にリンを含む化合物を含有したドーパント液２０を塗布する。そして、ドーパント液２０の塗布後のｐ型シリコン基板１０を８００℃〜９５０℃の温度で５〜３０分間熱処理することによりｐ型シリコン基板１０の第１主面にｎ型ドーパントであるリンが拡散して、図２８（ｅ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第１主面にｎ+層１１が形成される。なお、ｎ+層１１の形成方法としては、ドーパント液を塗布する方法以外にも、Ｐ₂Ｏ₅やＰＯＣｌ₃を用いた気相拡散による方法がある。

次いで、リンの拡散時にｐ型シリコン基板１０の第１主面に形成されるガラス層を酸処理により除去した後、図２８（ｆ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第１主面上に反射防止膜１２を形成する。反射防止膜１２の形成方法としては、常圧ＣＶＤ法を用いて酸化チタン膜を形成する方法やプラズマＣＶＤ法を用いて窒化シリコン膜を形成する方法などが知られている。また、ドーパント液を塗布する方法によりリンを拡散する場合には、リンに加えて反射防止膜１２の材料も含ませたドーパント液を用いることによって、ｎ+層１１と反射防止膜１２とを同時に形成することもできる。また、反射防止膜１２の形
成は、銀電極の形成後に行なう場合もある。

そして、図２８（ｇ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の他方の主面（以下、「第２主面」という）上にアルミニウム電極１４を形成するとともにｐ型シリコン基板１０の第２主面にｐ+層１５を形成する。アルミニウム電極１４およびｐ+層１５は、たとえば、アルミニウム粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤からなるアルミニウムペーストをスクリーン印刷などにより印刷した後に、ｐ型シリコン基板１０を熱処理することによって、アルミニウムが溶融してシリコンと合金化することにより形成されたアルミニウム−シリコン合金層下にｐ+層１５が形成されるとともに、ｐ型シリコン基板１０の第２主面上にアルミニウム電極１４が形成される。また、ｐ型シリコン基板１０とｐ+層１５のドーパント濃度差が、ｐ型シリコン基板１０とｐ+層１５の界面に電位差（電位障壁として働く）をもたらし、光生成されたキャリアがｐ型シリコン基板１０の第２主面付近で再結合するのを防いでいる。これにより、太陽電池の短絡電流（Ｉｓｃ：short circuit current）および開放電圧（Ｖｏｃ：open circuit voltage）が共に向上する。

その後、図２８（ｈ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第２主面上に銀電極１６を形成する。銀電極１６は、たとえば、銀粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤からなる銀ペーストをスクリーン印刷などにより印刷した後に、ｐ型シリコン基板１０を熱処理することによって得ることができる。

そして、図２８（ｉ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第１主面上に銀電極１３を形成する。銀電極１３は、ｐ型シリコン基板１０との接触抵抗を含む直列抵抗を低く抑えるとともに銀電極１３の形成面積を少なくして太陽光の入射量を減少させないようにするため、銀電極１３の線幅、ピッチおよび厚さなどのパターン設計が重要である。銀電極１３の形成方法としては、たとえば、反射防止膜１２の表面上に銀粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤からなる銀ペーストをスクリーン印刷などにより印刷した後に、ｐ型シリコン基板１０を熱処理することによって、銀ペーストが反射防止膜１２を貫通してｐ型シリコン基板１０の第１主面と良好な電気的接触が可能なファイアスルー方式が量産ラインで用いられている。

以上のようにして、図２７に示す構成の太陽電池を製造することができる。なお、銀電極１３および銀電極１６の形成後のｐ型シリコン基板１０を溶融半田槽に浸漬することによって銀電極１３および銀電極１６の表面に半田をコーティングすることもできる。この半田のコーティングは、プロセスによっては省略される場合もある。また、上記のようにして製造された太陽電池にソーラシミュレータを用いて擬似太陽光を照射し、太陽電池の電流−電圧（ＩＶ）特性を測定してＩＶ特性を検査することもできる。

太陽電池は、その複数が直列に接続されて太陽電池ストリングとされた後、太陽電池ストリングを封止材によって封止して太陽電池モジュールとして販売および使用されることが多い。

図２９（ａ）〜（ｅ）に、従来の太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す。まず、図２９（ａ）に示すように、太陽電池３０の第１主面の銀電極上に導電性部材であるインターコネクタ３１を接続する。

次に、図２９（ｂ）に示すように、インターコネクタ３１が接続された太陽電池３０を一列に配列し、太陽電池３０の第１主面の銀電極に接続されているインターコネクタ３１の他端を他の太陽電池３０の第２主面の銀電極に接続して、太陽電池ストリング３４を作製する。

次いで、図２９（ｃ）に示すように、太陽電池ストリングを並べて、太陽電池ストリングの両端から突出しているインターコネクタ３１と、他の太陽電池ストリングの両端から突出しているインターコネクタ３１とを導電性部材である配線材３３を用いて直列に接続することによって、太陽電池ストリング同士を互いに接続する。

続いて、図２９（ｄ）に示すように、接続された太陽電池ストリング３４を封止材としてのＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）フィルム３６で挟み込み、その後、ガラス板３５とバックフィルム３７との間に挟む。そして、ＥＶＡフィルム３６間に入った気泡を減圧して抜き、加熱すると、ＥＶＡフィルム３６が硬化して、太陽電池ストリングがＥＶＡ中に封止される。これにより、太陽電池モジュールが作製される。

その後、図２９（ｅ）に示すように、太陽電池モジュールは、アルミニウム枠４０内に配置され、ケーブル３９を備えた端子ボックス３８が太陽電池モジュールに取り付けられる。そして、上記のようにして製造された太陽電池モジュールにソーラシミュレータを用いて擬似太陽光を照射し、太陽電池の電流−電圧（ＩＶ）特性を測定してＩＶ特性が検査される。

図３０に、図２７に示す太陽電池の受光面となるｐ型シリコン基板１０の第１主面上に形成された銀電極１３のパターンを示す。ここで、銀電極１３は、比較的幅の大きい１本の線状のバスバー電極１３ａと、バスバー電極１３ａから伸びる複数の比較的幅の小さい線状のフィンガー電極１３ｂと、から構成されている。

図３１に、図２７に示す太陽電池の裏面となるｐ型シリコン基板１０の第２主面上に形成されたアルミニウム電極１４と銀電極１６のパターンを示す。ここで、アルミニウム電極１４はｐ型シリコン基板１０の第２主面のほぼ全面に形成されており、銀電極１６はｐ型シリコン基板１０の第２主面の一部のみに形成されている。これは、アルミニウム電極１４に半田をコーティングすることは困難であるため、半田をコーティングすることが可能な銀電極１６が必要となることがあるためである。

図３２に、図２７に示す構成の太陽電池を直列に接続した太陽電池ストリングの模式的な断面図を示す。ここで、太陽電池の受光面のバスバー電極１３ａに半田などによって固定されたインターコネクタ３１は、隣接する他の太陽電池の裏面の銀電極１６に半田などによって固定されている。なお、図３２においては、ｎ+層とｐ+層の記載は省略されている。
特開２００５−１４２２８２号公報

太陽光発電システムが急速に普及するにつれ、太陽電池の製造コストの低減は必要不可欠となっている。太陽電池の製造コストの低減において、半導体基板であるシリコン基板の大型化および薄型化は非常に有効な手段である。しかしながら、シリコン基板の大型化および薄型化に伴い、太陽電池ストリングを形成する際、太陽電池の受光面のバスバー電極と銅からなるインターコネクタとを半田などによって固定して接続する加熱工程後の冷却工程において、太陽電池のシリコン基板とインターコネクタとの熱膨張係数差（シリコンの熱膨張係数３．５×１０^-6／Ｋに対し、銅は１７．６×１０^-6／Ｋであり５倍程度の差がある）により、インターコネクタが太陽電池よりも大きく収縮するため、太陽電池に反りが生じ、さらには、太陽電池のバスバー電極に接触している太陽電池の受光面に割れが発生することがあった。

そこで、特許文献１には、隣接する太陽電池を接続するインターコネクタに断面積が局部的に縮小された小断面積部を設ける方法が開示されている。上述したように、上記の加熱工程により加熱状態にあったインターコネクタおよび太陽電池は室温まで冷却する際に太陽電池に凹状の反りが発生する。その際、太陽電池には元の形状に戻ろうとする力（復元力）が発生し、この復元力はインターコネクタに対して引張り応力を加える。特許文献１に開示された方法によれば、インターコネクタに引張り応力が加えられたときに他の部分と比べて比較的強度の弱い小断面積部が延伸して、太陽電池の反りを低減することができるが、さらなる改善が望まれる。

上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、太陽電池ストリングを構成する太陽電池の割れの発生を低減することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明は、半導体基板の第１主面上に、バスバー電極と、バスバー電極から伸びる複数の線状のフィンガー電極と、が備えられており、バスバー電極は、インターコネクタに接続するための第１接続部と、インターコネクタに接続されない第１非接続部と、を含み、第１接続部と第１非接続部とは交互に配列して形成されており、第１接続部の表面形状の先端部が弧状となっている太陽電池である。

ここで、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１主面と反対側の第２主面上に、インターコネクタに接続するための第２接続部と、インターコネクタに接続されない第２非接続部と、が交互に形成されていてもよい。

また、本発明の太陽電池においては、第２接続部の表面形状の先端部が弧状となっていることが好ましい。

また、本発明の太陽電池においては、第１非接続部および第２非接続部はそれぞれ半導体基板に関して互いに対称となる位置に形成されていることが好ましい。

また、本発明の太陽電池においては、第１接続部が線状に形成されていてもよい。
また、本発明の太陽電池においては、第１主面の端部に隣接する第１接続部の少なくとも１つは、第１主面の端部から離れて設置されていてもよい。

また、本発明は、上記の太陽電池の複数が接続された太陽電池ストリングであって、隣接する太陽電池において、一方の太陽電池の第１接続部と他方の太陽電池の第２接続部とがインターコネクタに接続されている太陽電池ストリングである。

また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタは、太陽電池の端部において屈曲していてもよい。

また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタは、第１非接続部に対応する箇所および第２非接続部に対応する箇所の少なくとも１箇所に、インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することが好ましい。

また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタは、第１非接続部に対応する箇所および第２非接続部に対応する箇所のすべての箇所に、インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することが好ましい。

さらに、本発明は、上記のいずれかの太陽電池ストリングが封止材によって封止されてなる太陽電池モジュールである。

本発明によれば、太陽電池ストリングを構成する太陽電池の割れの発生を低減することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

図１（ａ）に本発明の太陽電池の受光面の一例の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の太陽電池の受光面となるｐ型シリコン基板１０の第１主面においては、紙面の左右方向に伸びる比較的幅の広い線状のバスバー電極１３ａと、バスバー電極１３ａから紙面の上下方向に伸びる複数の幅の狭い線状のフィンガー電極１３ｂと、が備えられている。また、バスバー電極１３ａは、インターコネクタに固定して接続するための線状の第１接続部５１と、インターコネクタに接続されない空隙である第１非接続部４２とを含み、第１接続部５１と第１非接続部４２とが交互に配列して形成されている。具体的には、図１（ａ）に示す１本のバスバー電極１３ａにおいて第１接続部５１が３つ形成されており、隣接する第１接続部５１の間およびｐ型シリコン基板１０の第１主面の端部にそれぞれ第１非接続部４２が形成されている。また、ｐ型シリコン基板１０の第１主面の紙面の左側の端部に隣接する第１接続部５１は、ｐ型シリコン基板１０の第１主面の紙面の左側の端部から離れて設置されている。なお、本発明において、「端部」とは、バスバー電極の第１接続部と第１非接続部とが交互に配列されている方向の端部のことをいう。

図１（ｂ）に、図１（ａ）に示す第１非接続部４２近傍の模式的な拡大平面図を示す。ここで、図１（ｂ）に示すように、第１接続部５１の表面形状の先端部は弧状となっている。

図２に、図１に示す太陽電池の裏面の一例の模式的な平面図を示す。本発明の太陽電池の裏面となるｐ型シリコン基板１０の第２主面においては、インターコネクタに接続するための第２接続部としての銀電極１６と、インターコネクタに接続されない第２非接続部とが交互に形成されている。ここで、第２非接続部は、第２接続部としての銀電極１６の長手方向に隣接する銀電極１６の間のアルミニウム電極１４からなる。第２接続部としての銀電極１６は、ｐ型シリコン基板１０の第１主面上の第１接続部５１とｐ型シリコン基板１０に関して互いに対称となる位置に形成されている。

図３に、図１に示す受光面および図２に示す裏面を有する太陽電池を直列に接続した本発明の太陽電池ストリングの一例の模式的な断面図を示し、図４に、図３に示す太陽電池ストリングを受光面側から見たときの模式的な拡大平面図を示す。ここで、互いに隣接する太陽電池の一方の太陽電池の第１接続部５１と他方の太陽電池の第２接続部である銀電極１６とがそれぞれ半田などにより１本の導電性部材からなるインターコネクタ３１に固定されて接続されている。また、太陽電池の第１非接続部４２および第２非接続部となるアルミニウム電極１４はそれぞれインターコネクタ３１に固定されておらず、接続されていない。なお、インターコネクタ３１は、太陽電池の端部において屈曲している。また、図３においては、ｎ+層とｐ+層の記載は省略されている。

このような構成の本発明の太陽電池ストリングにおいては、図３２に示した従来の太陽電池ストリングと比べて、太陽電池の第１非接続部および第２非接続部はそれぞれインターコネクタに接続されていないことから、インターコネクタと太陽電池の第１接続部および第２接続部との接続長さを低減することができる。このようにインターコネクタと太陽電池の第１接続部および第２接続部との接続長さを低減した場合には、インターコネクタと太陽電池を構成するｐ型シリコン基板との熱膨張係数差により発生する応力を低減することができる。さらに、インターコネクタと太陽電池との接続部が太陽電池の受光面および裏面でそれぞれｐ型シリコン基板に関して対称な位置となるため、インターコネクタと太陽電池のｐ型シリコン基板との熱膨張係数差に起因して発生する応力が、太陽電池の受光面と裏面とでほぼ等しくなる。これにより、本発明の太陽電池ストリングにおいては、太陽電池の受光面および裏面のそれぞれから等しい力が太陽電池に働くことになる。これらの効果によって、太陽電池ストリングを構成する太陽電池に生じる反りを低減することができ、ひいては、太陽電池ストリングを構成する太陽電池に生じる反りに起因する太陽電池ストリングを構成する太陽電池の割れの発生を低減することができる。

さらに、本発明の太陽電池ストリングにおいては、太陽電池の第１接続部の表面形状の先端部が弧状となっていることから、第１接続部の表面形状の先端部が弧状となっていないものと比べて太陽電池ストリングを構成する太陽電池の割れの発生を低減することができる。その理由は定かではないが、第１接続部の表面形状の先端部を弧状とすることによって、インターコネクタの接続後の冷却工程において、第１接続部がインターコネクタから受ける応力が分散されることによるものと推測される。

本発明者は、上記の応力分散のメカニズムを以下のように考えている。すなわち、本発明者は、図５の模式的拡大平面図に示すように、第１接続部５１の表面形状の先端部が平らな場合には、インターコネクタ３１と第１接続部５１との交差部が９０°の角度をなしており、この交差部に応力が集中しやすいと推測している。そして、本発明者は、図６の模式的拡大平面図に示すように、インターコネクタ３１と第１接続部５１との交差部の角度αが０°＜α＜９０°の範囲でできるだけ０°に近い場合にその交差部にかかる応力が緩和されることを知見し、交差部の角度αを０°に近づけるために、たとえば図７の模式的拡大平面図に示すように、第１接続部５１の表面形状の先端部を弧状にする技術的思想を想到するに至った。

なお、本発明において、第１接続部５１の表面形状の先端部の弧状としては、たとえば、半円状、半楕円状または任意の曲率を有する弧状などの形状が挙げられるが、インターコネクタ３１と第１接続部５１との交差部の角度αを０°に近づけるためには、インターコネクタ３１の側辺部３１ａが第１接続部５１の表面形状の先端部の弧状の接線となるようにインターコネクタ３１が第１接続部５１に接続されることが好ましい。

また、たとえば図８（ａ）の模式的拡大平面図に示すように、インターコネクタ３１の側辺部３１ａが第１接続部５１の表面形状の先端部の弧状の接線とならないようにインターコネクタ３１が第１接続部５１に接続される場合には、インターコネクタ３１と第１接続部５１との交差部の角度αは第１接続部５１の内側に進むにつれて大きくなる。この場合には、たとえば図８（ｂ）の模式的拡大平面図に示すように、第１接続部５１の表面形状の先端部が鋭角に尖っており、インターコネクタ３１と第１接続部５１との交差部の角度αが第１接続部５１の内側と外側とで一定となる場合と比べて、インターコネクタ３１と第１接続部５１との交差部にかかる応力が安定しないと考えられる。一方、図８（ａ）に示すように第１接続部５１の表面形状の先端部が弧状となっている場合には、図８（ｂ）に示すように第１接続部５１の表面形状の先端部が鋭角に尖っている場合と比べて、第１接続部５１の先端部にかかる応力が低減されると考えられる。

そこで、本発明においては、たとえば図９の模式的拡大平面図に示すように、第１接続部５１の表面形状の先端部について先細り形状の終端部のみを弧状とすることにより、インターコネクタ３１と第１接続部５１との交差部にかかる応力の安定化と第１接続部５１の先端部にかかる応力の低減とを図ることもできる。

なお、第１接続部の表面形状の先端部が弧状となっている例として、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すような半円の形状を挙げたが、本発明においては、たとえば、図１０（ａ）に示すように第１接続部５１の表面形状の先端部が半楕円状となっている図１０（ｂ）に示す第１接続部５１を用いてもよく、図１１（ａ）に示すように第１接続部５１の表面形状の先端部が半円状に引っ込んでいる図１１（ｂ）に示す第１接続部５１を用いてもよい。ただし、本発明に用いられる第１接続部５１の形状は、これらの形状に限定されるものではない。

また、本発明において、フィンガー電極の形状も図１（ａ）および図１（ｂ）に示す形状に限定されず、たとえば、図１２に示す形状となっていてもよく、図１３に示す形状となっていてもよい。ただし、本発明に用いられるフィンガー電極の形状は、これらの形状に限定されるものではない。

また、本発明においては、第１接続部だけでなく、第２接続部の表面形状の先端部も弧状となっていることが好ましい。この場合には、さらに太陽電池の割れの発生を低減することができる傾向にある。この場合の第２接続部の表面形状としては、たとえば、上記の第１接続部と同様の形状が挙げられる。

図１４に、本発明に用いられるインターコネクタの一例を接続した状態の模式的な拡大平面図を示す。ここで、図１４に示すインターコネクタ３１は、切れ込みが形成されることによって、インターコネクタ３１の断面積が局部的に縮小された小断面積部４１を有している。なお、本発明において、「小断面積部」は、インターコネクタにおいて、インターコネクタの長手方向に直交する断面の面積が局部的に小さくなっている部分のことをいう。そして、インターコネクタ３１が接続された状態において、インターコネクタ３１の断面積が局部的に縮小された小断面積部４１が第１非接続部４２に対応する箇所に配置されている。

図１５に、本発明に用いられるインターコネクタの好ましい他の一例を接続した状態の模式的な拡大平面図を示す。ここで、図１５に示すインターコネクタ３１は、くびれが形成されることによってインターコネクタ３１の断面積が局部的に縮小された小断面積部４１を有している。そして、インターコネクタ３１が接続された状態において、インターコネクタ３１の断面積が局部的に縮小された小断面積部４１が第１非接続部４２に対応する箇所に配置されている。

図１６〜図１９のぞれぞれに、本発明に用いられるインターコネクタの一例の模式的な平面図を示す。これらのインターコネクタ３１についてもそれぞれ、インターコネクタ３１の断面積が局部的に縮小された小断面積部４１を有している。

図２０に、図１６に示すインターコネクタを用いて構成された太陽電池ストリングの一例の模式的な断面図を示す。さらに、図２１に、図２０に示す太陽電池ストリングを太陽電池の受光面側から見たときの模式的な拡大平面図を示す。ここで、インターコネクタ３１の小断面積部４１は、第１非接続部４２に対応するすべての箇所および第２非接続部であるアルミニウム電極１４に対応するすべての箇所にそれぞれ配置されている。図２０に示すように、ここでも、インターコネクタ３１は、太陽電池の端部において屈曲している。また、図２０においては、ｎ+層とｐ+層の記載は省略されている。

このように、たとえば図１４〜図１９に示すような小断面積部を有するインターコネクタを用いて、小断面積部が第１非接続部に対応する箇所および第２非接続部に対応する箇所の少なくとも１箇所、好ましくはすべての箇所に配置されるようにインターコネクタを接続して太陽電池ストリングを形成した場合には、上述した太陽電池の反りの低減効果に加えて、インターコネクタの他の部分と比べて比較的強度が弱い小断面積部が延伸して応力を緩和することにより太陽電池の反りを低減できる効果が加わることになる。すなわち、インターコネクタの小断面積部が第１非接続部および第２非接続部にそれぞれ配置された場合には、小断面積部は固定されていないフリーな状態となっているため、自由に変形することができ、延伸による応力緩和効果を十分に発揮することができる。したがって、この場合には、太陽電池ストリングを構成する太陽電池に生じる反りを大幅に低減することができ、ひいては、太陽電池ストリングを構成する太陽電池の割れの発生を大幅に低減することができる傾向にある。なお、本発明においては、図１４〜図１９に示すインターコネクタを使用することに限定されないことは言うまでもない。

図２２に、本発明に用いられるインターコネクタの一例の模式的な平面図を示す。ここで、図２２に示すインターコネクタ３１の互いに隣接する小断面積部４１の間隔は等間隔となっている。

図２３に、図２２に示すインターコネクタ３１を用いて太陽電池ストリングを形成するための太陽電池の受光面の模式的な平面図を示す。また、図２４に、図２３に示す太陽電池の裏面の模式的な平面図を示す。図２３に示す受光面および図２４に示す裏面を有する太陽電池を図２２に示すインターコネクタ３１を用いて接続したときの太陽電池ストリングを図２５の模式的断面図に示し、図２５に示す太陽電池ストリングを太陽電池の受光面から見たときの模式的な拡大平面図を図２６に示す。また、図２５に示すように、インターコネクタ３１は、太陽電池の端部において屈曲している。なお、図２５においては、ｎ+層とｐ+層の記載は省略されている。

このように互いに隣接する小断面積部４１の間隔を等間隔としたインターコネクタを用いて太陽電池ストリングを形成した場合には小断面積部４１の形成がより容易となるため、太陽電池ストリングの製造コストが低下し、太陽電池ストリングの生産性を向上することができる。

このような本発明の太陽電池ストリングを従来から公知の方法によりＥＶＡなどの封止材に封止することによって、本発明の太陽電池モジュールを得ることができる。

なお、上記の以外の説明は、上記の背景技術の欄における説明と同様であるが、その説明に限定されるものではない。たとえば、本発明においては、ｐ型シリコン基板以外の半導体基板を用いてもよく、上記の背景技術の欄の説明のｐ型とｎ型の導電型を入れ替えてもよい。また、本発明においては、第１接続部および第２接続部は必ずしも銀電極である必要はなく、第１非接続部は空隙である必要はなく、第２非接続部はアルミニウム電極からなっている必要はない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（ａ）は本発明の太陽電池の受光面の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す第１非接続部近傍の模式的な拡大平面図である。図１に示す太陽電池の裏面の一例の模式的な平面図である。図１に示す受光面および図２に示す裏面を有する太陽電池を直列に接続した本発明の太陽電池ストリングの一例の模式的な断面図である。図３に示す太陽電池ストリングを受光面側から見たときの模式的な拡大平面図である。表面形状の先端部が平らな第１接続部とインターコネクタとの接続状態の一例を示す模式的な拡大平面図である。表面形状の先端部が鋭角に尖っている第１接続部とインターコネクタとの接続状態の一例を示す模式的な拡大平面図である。本発明における第１接続部とインターコネクタとの接続状態の一例を示す模式的な拡大平面図である。（ａ）は本発明における第１接続部とインターコネクタとの接続状態の一例を示す模式的な拡大平面図であり、（ｂ）は表面形状の先端部が鋭角に尖っている第１接続部とインターコネクタとの接続状態の一例を示す模式的な拡大平面図である。本発明における第１接続部とインターコネクタとの接続状態の一例を図解するための模式的な拡大平面図である。（ａ）は本発明に用いられる第１接続部の先端部の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す第１接続部の模式的な平面図である。（ａ）は本発明に用いられる第１接続部の先端部の他の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す第１接続部の模式的な平面図である。本発明に用いられるフィンガー電極の一例の模式的な拡大平面図である。本発明に用いられるフィンガー電極の他の一例の模式的な拡大平面図である。本発明に用いられるインターコネクタの一例を接続した状態の模式的な拡大平面図である。本発明に用いられるインターコネクタの他の一例を接続した状態の模式的な拡大平面図である。本発明に用いられるインターコネクタの一例の模式的な平面図である。本発明に用いられるインターコネクタの他の一例の模式的な平面図である。本発明に用いられるインターコネクタのさらに他の一例の模式的な平面図である。本発明に用いられるインターコネクタのさらに他の一例の模式的な平面図である。図１６に示すインターコネクタを用いて構成された太陽電池ストリングの一例の模式的な断面図である。図２０に示す太陽電池ストリングを太陽電池の受光面側から見たときの模式的な拡大平面図である。本発明に用いられるインターコネクタの一例の模式的な平面図である。図２２に示すインターコネクタを用いて太陽電池ストリングを形成するための太陽電池の受光面の模式的な平面図である。図２３に示す太陽電池の裏面の模式的な平面図である。図２３に示す受光面および図２４に示す裏面を有する太陽電池を図２２に示すインターコネクタを用いて接続したときの太陽電池ストリングの模式的な断面図である。図２５に示す太陽電池ストリングを太陽電池の受光面から見たときの模式的な拡大平面図である。従来の太陽電池の一例の模式的な断面図である。従来の太陽電池の製造方法の一例を示す図である。従来の太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す図である。図２７に示す太陽電池の受光面となるｐ型シリコン基板の第１主面上に形成された銀電極のパターンを示す図である。図２７に示す太陽電池の裏面となるｐ型シリコン基板の第２主面上に形成されたアルミニウム電極と銀電極のパターンを示す図である。図２７に示す太陽電池を直列に接続した太陽電池ストリングの模式的な断面図である。

符号の説明

１０ｐ型シリコン基板、１１ｎ+層、１２反射防止膜、１３，１６銀電極、１
３ａバスバー電極、１３ｂフィンガー電極、１４アルミニウム電極、１５ｐ+層
、１７シリコンインゴッド、１８シリコンブロック、２０ドーパント液、３０太陽電池、３１インターコネクタ、３１ａ側辺部、３３配線材、３４太陽電池ストリング、３５ガラス板、３６ＥＶＡフィルム、３７バックフィルム、３８端子ボックス、３９ケーブル、４０アルミニウム枠、４１小断面積部、４２第１非接続部、５１第１接続部。

Claims

半導体基板の第１主面上に、バスバー電極と、前記バスバー電極から伸びる複数の線状のフィンガー電極と、が備えられており、
前記バスバー電極は、インターコネクタに接続するための第１接続部と、インターコネクタに接続されない第１非接続部と、を含み、
前記第１接続部と前記第１非接続部とは交互に配列して形成されており、
前記第１接続部の表面形状の先端部が弧状となっていることを特徴とする、太陽電池。
前記半導体基板の前記第１主面と反対側の第２主面上に、インターコネクタに接続するための第２接続部と、インターコネクタに接続されない第２非接続部と、が交互に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
前記第２接続部の表面形状の先端部が弧状となっていることを特徴とする、請求項２に記載の太陽電池。
前記第１非接続部および前記第２非接続部はそれぞれ前記半導体基板に関して互いに対称となる位置に形成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の太陽電池。
前記第１接続部が線状に形成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池。
前記第１主面の端部に隣接する前記第１接続部の少なくとも１つは、前記第１主面の端部から離れて設置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池。
請求項２または３に記載の太陽電池の複数が接続された太陽電池ストリングであって、隣接する前記太陽電池において、一方の前記太陽電池の前記第１接続部と他方の前記太陽電池の前記第２接続部とがインターコネクタに接続されている、太陽電池ストリング。
前記インターコネクタは、前記太陽電池の端部において屈曲していることを特徴とする、請求項７に記載の太陽電池ストリング。
前記インターコネクタは、前記第１非接続部に対応する箇所および前記第２非接続部に対応する箇所の少なくとも１箇所に、前記インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することを特徴とする、請求項７または８に記載の太陽電池ストリング。
前記インターコネクタは、前記第１非接続部に対応する箇所および前記第２非接続部に対応する箇所のすべての箇所に、前記インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することを特徴とする、請求項７または８に記載の太陽電池ストリング。
請求項７から１０のいずれかの太陽電池ストリングが封止材によって封止されてなる、太陽電池モジュール。