JP4578123B2 - Solar cell module - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池に代表される複数の光電変換素子を配列して、各々を電気的に接続した太陽電池モジュールに関し、発電効率を向上させた太陽電池モジュールに関する。 The present invention, by arranging a plurality of photoelectric conversion elements typified by a solar cell, relates solar cell module electrically connecting each relates to a solar cell module with improved power generation efficiency.

現在の太陽電池の主流製品は、結晶シリコンからなる太陽電池を組み込んだ結晶シリコン系太陽電池モジュールである。 Mainstream product of the current of the solar cell, a crystalline silicon-based solar cell module that incorporates a solar cell made from crystalline silicon. このモジュールでは、光電変換素子として複数の太陽電池素子を直列あるいは並列接続した構造をとっており、これらの素子間の接続には一般的に金属材料に代表される導電性材料からなる配線(タブあるいはタブ配線ともいう)が用いられる。 In this module, a plurality of solar cell elements as a photoelectric conversion element takes the series or parallel connection structure, generally consists of a conductive material represented by metal material in the connections between these elements interconnect (Tab or also referred to as a tab wiring) is used.

ここで、図7に太陽電池素子同士を直列接続したときの断面模式図を示す。 Here, a cross-sectional schematic view of a between solar cell elements connected in series in FIG. 光電変換機能を有する半導体基板22を用いて形成された太陽電池素子21の表側、すなわち光入射側に設けられた表側電極23の一部である表側バスバー部23aに、金属配線25の一端が接続されている。 Front of the solar cell element 21 formed by using a semiconductor substrate 22 having a photoelectric conversion function, that is, the front side bus bar portion 23a which is a part of the surface side electrode 23 provided on the light incident side, connected to one end of the metal wiring 25 It is. そして、この金属配線25の他端部は、隣接する太陽電池素子の裏側に設けられた裏側電極24(後段で定義)の一部である裏側バスバー部24aに接続され、この配線構造が複数の太陽電池素子間で繰り返される。 The other end portion of the metal wire 25 is connected to a part of the back side electrode 24 provided on the back side of the adjacent solar cell elements (defined later) back bus bar portion 24a, the wiring structure of a plurality repeated between the solar cell elements. この金属配線25は、通常、銅箔材料を主材料とし、その表面両面に半田層をコートした構造となっている。 The metal wiring 25 is typically a copper material as a main material, a coated structure a solder layer on the surface of both sides. これは金属配線と素子電極部との間で半田付け接続を実現するためであり、半田付け接続とすることで電気接続と機械的接続とを両立できる。 This is to achieve a soldered connection between the metal wiring and the element electrode part, can achieve both electrical connection and mechanical connection by a soldered connection.

ところで、この金属配線25に関わる重要信頼性要件として電極強度がある。 Meanwhile, there is the electrode strength as an important reliability requirements relating to the metal wire 25. すなわち表側バスバー部23aあるいは裏側バスバー部24aに接続された金属配線25に対して、所定の条件で引っ張り試験を行った場合に、これに合格するような電極強度が求められる。 That relative front bus bar portion 23a or the metal wire 25 connected to the rear bus bar portion 24a, when performing a tensile test at a predetermined condition, the electrode strength to pass to be determined. ここで電極強度と電極厚みとはほぼ比例の傾向にあることが一般的に認められる。 Here by the electrode strength and the electrode thickness is approximately proportional tendency is generally accepted. すなわち、電極強度を高めるためには電極厚みを厚くすればよい。 That may be thicker electrode thickness in order to increase the strength of the electrode. 例えば、電極形成を従来から広く使われているスクリーン印刷法で電極用ペースト材を用い、これを焼成して形成する場合、電極厚みを増大させたいときには、スクリーンの乳剤厚を厚くして、充分な量の電極用ペースト材をスクリーンの塗布用開口部に塗り込められるようにすればよい。 For example, if the electrode paste material using a screen printing method widely used electrodes formed conventionally formed by firing this, when it is desired to increase the thickness of the electrode, by increasing the emulsion thickness of the screen, sufficient the amount of electrode paste material may be as can be put coating the coating opening of the screen such.

図8の(a)、(b)にそれぞれ一般的な太陽電池素子の表側電極、裏側電極の平面図を示す。 (A) of FIG. 8 shows a plan view of the front electrode, the back electrode of each common solar cell elements (b). 図8(b)に示すように、裏側電極24は、銀などによって形成された裏側バスバー部24aと、アルミニウムなどによって形成された裏側集電部24bとからなり、これらを形成するにおいては、特にパターン形成上の困難性がない。 As shown in FIG. 8 (b), the back electrode 24, and the back side bus bar portion 24a formed by silver, consist formed by aluminum and the back side current collecting portion 24b, in the form of these, there is no difficulty on the pattern formation. そのため充分な厚みの電極を形成することは比較的容易である。 Therefore forming the electrodes of sufficient thickness is relatively easy.

しかしながら、表側電極23は、図8(a)に示すように、一般的に表側バスバー部23aと、これに直交する表側フィンガー部23bとからなるが、この表側電極23については次のような理由から、パターン形成上の困難性が存在する。 However, the front electrode 23, as shown in FIG. 8 (a), and generally the front side bus bar portion 23a, consists of a front fingers 23b perpendicular thereto, for the following reasons for this surface side electrode 23 from, there is difficulty in the pattern formation. すなわち、線幅の細い表側フィンガー部23bの電極を線切れなく印刷形成しようとすると、印刷方向(プリントスキージ動作方向)は表側フィンガー部23bの電極線方向に平行な方向とする必要があり、必然的に表側バスバー部23aの電極線方向は印刷方向に垂直となる。 That is, when you try to print formed dull line electrode thin front finger portions 23b of the line width, the print direction (print squeegee operation direction) is required to be a direction parallel to the electrode line direction of the front finger portions 23b, necessity electrode line direction to the front side bus bar portion 23a is perpendicular to the printing direction. ここで問題となるのが、スキージライン(スキージがスクリーンに接するライン:スキージ動作方向に垂直な方向)がスクリーンの表側バスバー部のパターンを横切るときに、スキージが印圧方向(印刷面に垂直な方向)に落ち込み、形成される表側バスバー部23aの電極厚みが薄くなってしまうことである。 Here The problem is, squeegee lines: When (squeegee contacts the screen line squeegee operation direction perpendicular to the direction) crossing the pattern of the front side bus bar portion of the screen, squeegee perpendicular to printing pressure direction (printing surface drop direction), the electrode thickness of the front bus bar portion 23a which is formed is that becomes thinner. これはスキージが、スクリーンの表側バスバー部のパターンを横切るときにスキージ高さを保つための乳剤がパターンの関係上存在しないか、あるいはその存在領域が極めて少ないためである。 This squeegee is either emulsion is not present on the pattern of the relationship keep the squeegee height when crossing the pattern of the front side bus bar portion of the screen, or the existence region that is for very small.

以上により表側バスバー部23aの電極厚みを厚くすることは容易ではなく、この表側バスバー部23aの電極強度を高める技術が求められていた。 It is not easy to increase the electrode thickness of the front bus bar portion 23a by the above, a technique for increasing the strength of the electrode of the front side bus bar portion 23a has been demanded.

これに対して、特許文献1には表側バスバー部23aにおいて充分な電極強度が得られる電極構造が開示されている。 In contrast, the electrode structure sufficient electrode strength at the front side bus bar portion 23a is obtained is disclosed in Patent Document 1. 図9に示すように、表側バスバー部23aをバスバー線方向に平行な溝で複数に分割し、この分割した表側バスバー部23a同士を部分的に接続するバスバー間接続部23cを設けることによって、表側バスバー部23a電極厚さを増大させることができることを知見し、これによって高い電極強度を実現している。 As shown in FIG. 9, by dividing the front side bus bar portion 23a into a plurality in parallel grooves in the bus bar line direction, providing a bus bar joined portion 23c which connects the front side bus bar portion 23a to each other that the divided partial, front and finding that it is possible to increase the bus bar portion 23a electrode thickness, thereby realizes a high electrode strength.
特開2001−68699号公報 JP 2001-68699 JP 特開平5−75152号公報 JP 5-75152 discloses 特開平9−102625号公報 JP-9-102625 discloses 特開平11−31265号公報 JP-11-31265 discloses

特許文献1の方法によれば、高い電極強度を得ることができるが、表側バスバー部23aを長手方向に分割するための分割溝を導入したことによって、この分割溝幅も含めた表側バスバー部23aのトータルの線幅をある程度広げる必要が新たに生じていた。 According to the method of Patent Document 1, it is possible to obtain a high electrode strength, by the introduction of the split groove for dividing the front side bus bar portion 23a in the longitudinal direction, the front side bus bar portion 23a, including the the dividing groove width We need to expand the total of line width to some extent has occurred in the new. すなわち、分割された個々のバスバー部の線幅は、電極強度の観点から、導入した分割溝幅相当分を単純に縮小するわけにはいかず、その線幅には必要最小限の値が要求されるため、このような分割溝を導入したバスバー構造では、通常、バスバー部のトータル線幅が増大することは避けられないのである。 That is, the divided line width of the individual bus bar portions, from the viewpoint of electrode strength, Ikazu to not simply reduce the dividing groove width equivalent introduced, minimum values ​​are required for the line width because, in the busbar structure in which introduction of such dividing grooves, is usually of it is inevitable that the total line width of the bus bar portion is increased.

このように分割溝を導入したバスバー部では、この分割溝部も含んだ表側バスバー部23aのトータルの線幅が広くなるため、この状態で従来通りの金属配線25を半田付けによって接続・接着させると、表側バスバー部23aの線幅増大と金属配線25による遮光効果に起因して、太陽電池素子への光入射面に対する遮光面積割合が増大する。 The bus bar portion introduced in this way split groove, because the total line width of the divided grooves is also inclusive front bus bar portion 23a is widened, when the connection-adhering a metal wiring 25 of the conventional by soldering in this state , due to the shielding effect of the linewidth enhancement and metal wiring 25 of the front bus bar portion 23a, the light blocking area ratio with respect to the light incident surface of the solar cell element is increased. その結果、素子の有効受光面積が減少し、その分の効率低下が避けられなかった。 As a result, reduces the effective light receiving area of ​​the element, that amount of efficiency loss is inevitable.

本発明は、かかる実情に鑑み、高い電極強度特性と、高い変換効率とを両立させた太陽電池モジュールを提供しようとするものである。 In view of the above situation, seeks to provide a high electrode strength properties, the solar cell module that combines a high conversion efficiency.

本発明の太陽電池モジュールは、受光面を有する太陽電池モジュールであって、前記太陽電池モジュールの内部に配列された、光入射面を有する複数の光電変換素子であって、この光入射面に光が入射すると光電変換効果によって光起電力を生ずるとともに、 前記光入射面の側に設けられた表側バスバー部と該光入射面の裏面側に設けられた裏側バスバー部とを備えた、複数の光電変換素子と、一の光電変換素子の前記表側バスバー部と他の光電変換素子の前記裏側バスバー部とを電気的に接続する導電性の材質からなるタブと、を具備し、 前記表側バスバー部は、その長手方向に対して間隙を介して複数に分割されており、前記タブは、 前記表側バスバー部と対向する領域にのみ複数の貫通穴を有するともに、前記太陽電池モジュールの Solar cell module of the present invention provides a solar cell module having a light receiving surface, arranged in the interior of the solar cell module, a plurality of photoelectric conversion elements having a light incident surface, on the light incident surface with light produce photovoltaic by photoelectric conversion effect when incident, and a rear bus bar portion provided on the back surface side of the front bus bar portion and the light incident surface provided on a side of the light incident surface, a plurality of comprising a photoelectric conversion element, and a tab comprising a single of the front bus bar portion and the other of the back side bus bar portion and the material of the conductive for electrically connecting the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element, the said front side bus bar portion , the is divided into a plurality with a gap with respect to the longitudinal direction, said tab, it said and the monitor has a plurality of through holes only on the front side bus bar portion facing the region of the solar cell module 記受光面側から、これらの貫通穴を通して前記間隙部より前記光電変換素子の前記光入射面を視認可能となるように配置されている。 From serial light-receiving surface side, it is arranged to the light incident surface of the photoelectric conversion element from the gap through the through-hole so as to be visible.

また、本発明の太陽電池モジュールは、前表側バスバー電極に、少なくとも一端部が接続されたフィンガー部をさらに備え、前記タブは、前記表側バスバー部の長手方向に対して、略同一方向となるように接続されている。 Further, solar cell modules of the present invention, prior SL front bus bar electrode, further comprising a finger portion at least one end portion is connected, the tab, with respect to the longitudinal direction of the front side bus bar portion, substantially the same direction as It is connected so.

また、本発明の太陽電池モジュールは、前記分割された表側バスバー部同士を部分的に接続するバスバー間接続部を設けている。 Further, solar cell modules of the present invention is a pre-Symbol divided front bus bar portions provided bus bar joined portion partially connected.

本発明の太陽電池モジュールは、受光面を有する太陽電池モジュールであって、前記太陽電池モジュールの内部に配列された、光入射面を有する複数の光電変換素子であって、この光入射面に光が入射すると光電変換効果によって光起電力を生ずるとともに、 前記光入射面の側に設けられた表側バスバー部と該光入射面の裏面側に設けられた裏側バスバー部とを備えた、複数の光電変換素子と、一の光電変換素子の前記表側バスバー部と他の光電変換素子の前記裏側バスバー部とを電気的に接続する導電性の材質からなるタブと、を具備し、 前記表側バスバー部は、その長手方向に対して間隙を介して複数に分割されており、前記タブは、 前記表側バスバー部と対向する領域にのみ複数の貫通穴を有するともに、前記太陽電池モジュールの Solar cell module of the present invention provides a solar cell module having a light receiving surface, wherein arranged in the interior of the solar cell module, a plurality of photoelectric conversion elements having a light incident surface, light in the light incident surface together produce photovoltaic by photoelectric conversion effect when but enters, and a rear bus bar portion provided on the back surface side of the front bus bar portion and the light incident surface provided on a side of the light incident surface, a plurality of photoelectric a conversion element, comprising: a tab comprising a single of the front bus bar portion and the other of the back side bus bar portion and the material of the conductive for electrically connecting the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element, the said front side bus bar unit its is divided into a plurality with a gap with respect to the longitudinal direction, said tab, said and the monitor has a plurality of through holes only on the front side bus bar portion facing the region of the solar cell module 記受光面側から、これらの貫通穴を通して前記間隙部より前記光電変換素子の前記光入射面を視認可能となるように配置されている。 From serial light-receiving surface side, it is arranged to the light incident surface of the photoelectric conversion element from the gap through the through-hole so as to be visible. このように、タブの表面に複数の貫通穴が形成され、これらの貫通穴を通して光電変換素子の光入射面へと光が照射されるので、高い変換効率を得ることができる。 Thus, a plurality of through-holes on the surface of the tab is formed, the light is irradiated to the light incident surface of the photoelectric conversion elements through these through-holes, it is possible to obtain a high conversion efficiency.

以下、本発明にかかる太陽電池モジュールの一実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a solar cell module according to the present invention, will be described with reference to the drawings in detail.

図3は本発明の太陽電池モジュールの断面構造を示す図であり、図3(a)は本発明の太陽電池モジュールにかかる光電変換素子(以下、太陽電池素子とする)の断面構造、図3(b)は太陽電池モジュールの断面構造を示す概略図、図3(c)は太陽電池素子同士を接続した箇所を示す部分拡大断面図である。 Figure 3 is a diagram showing a sectional structure of a solar cell module of the present invention, the cross-sectional structure of FIG. 3 (a) photoelectric conversion device according to the solar cell module of the present invention (hereinafter referred to as solar cell element), FIG. 3 (b) is a schematic view showing a sectional structure of a solar cell module, Fig. 3 (c) is a partially enlarged sectional view showing a portion connected to each other solar cell element. また、図4は、電極形状の一例を示す図であり、(a)は受光面側(表面)、(b)は非受光面側(裏面)である。 Further, FIG. 4 is a diagram showing an example of an electrode shape are (a) the light receiving surface side (surface), (b) the non-light-receiving surface side (back surface).

図3(a)において、1は太陽電池素子、2は例えばp型シリコンの半導体基板であるp型バルク領域、2aは半導体基板の表面側にリン原子などが高濃度に拡散され、半導体基板との間にpn接合を形成した逆導電型領域、3は窒化シリコン膜や酸化シリコン膜などからなる反射防止膜を示す。 In FIG. 3 (a), 1 denotes a solar cell element, p-type bulk region is a semiconductor substrate, for example, a p-type silicon 2, 2a etc. phosphorus atoms are diffused in high concentration on the surface side of the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate opposite conductivity type region forming a pn junction with, 3 denotes an antireflection film made of a silicon film or silicon oxide nitride film. また、4は裏側電極であり、出力取出電極である裏側バスバー部4aと裏側集電部4bとを含む。 Further, 4 is a back electrode, and a rear bus bar portion 4a and the back side current collector 4b is an output extraction electrode. そして、5aは出力取出電極である表側バスバー部を示す。 Then, 5a shows a front bus bar portion is output extraction electrode.

表側電極5は、図4(a)に示されるように、表面から出力を取り出すための表側バスバー部5aと、これに直交するように設けられた集電用の表側フィンガー部5bとから構成される。 Front electrode 5, as shown in FIG. 4 (a), is composed of a front bus bar portion 5a for taking out the output from the surface, the front finger portion 5b for current collection, which is provided so as to be perpendicular thereto that. なお、表側バスバー部5aは、表側フィンガー部5bの少なくとも一端部が接続され、この表側フィンガー部5bよりも線幅を太くした直線状として構成されている。 Incidentally, the front side bus bar portion 5a has at least one end portion of the front finger portion 5b is connected, is constituted of the line width as thick were linear than the front finger portion 5b. そして、さらに表側バスバー部5aは、電極の長手方向に分割され、この分割した表側バスバー部5a同士を部分的に接続するバスバー間接続部5cが設けられている。 Then, further the front side bus bar portion 5a is divided in the longitudinal direction of the electrode, are provided bus bar joined portion 5c for connecting the front side bus bar portion 5a each other and the divided partial. また、裏側電極4は、図4(b)に示されるように、裏面から出力を取り出すための裏側バスバー部4aと裏側集電部4bとからなる。 Further, the back electrode 4, as shown in FIG. 4 (b), consisting of a rear bus bar portion 4a and the back side current collector 4b for taking out output from the back surface.

ここで光は、太陽電池素子1の光入射面側である反射防止膜3の側から入射し、主にp型バルク領域2にて吸収・光電変換されて電子−正孔対(電子キャリアおよび正孔キャリア)が生成される。 Here the light is incident from the side of the antireflection film 3 is a light receiving surface of the solar cell element 1 mainly been absorbed and photoelectrically converted in the p-type bulk region 2 electrons - hole pairs (and electron carriers hole carriers) is generated. この光励起起源の電子キャリアおよび正孔キャリア(光生成キャリア)によって、裏側電極4と表側電極5との間に光起電力を生ずる。 The electron carriers and hole carriers of the photoexcited origin (photogenerated carriers), produce photovoltaic between the rear electrode 4 and the front electrode 5. なお、反射防止膜3は反射防止膜となる膜の屈折率と膜厚とによって所望の光波長領域で反射率を低減させて、光生成キャリア量を増大させる役割を果たし、光電流密度Jscが向上する。 Incidentally, the anti-reflection film 3 by reducing the reflectance at a desired light wavelength region by the refractive index and the thickness of the film to be the reflection preventing film serves to increase the photo-generated carriers amount, the photocurrent density Jsc is improves.

また、裏側集電部4bは、通常、半導体基板であるシリコンに対して、p型化ドーピング元素として作用するアルミニウムを用いて形成され、シリコン基板の裏面側表層部にp 型領域を形成する。 Further, the back side current collector 4b is typically for silicon which is a semiconductor substrate, is formed with aluminum which acts as a p-type doping element, to form a p + -type region on the back side surface portion of the silicon substrate . この領域は、BSF(Back Surface Field)領域とも呼ばれ、光生成電子キャリアが裏側電極4に到達して再結合損失する割合を低減する役割を果たし、光電流密度Jscが向上する。 This region is also called a BSF (Back Surface Field) region, play a role in reducing the rate of photogenerated electron carriers recombine loss reached the back electrode 4, the photocurrent density Jsc is improved. またこのp 型領域では少数キャリア(電子)密度が低減されるので、この領域および裏側電極4に接する領域でのダイオード電流量(暗電流量)を低減する働きをし、開放電圧Vocが向上する。 Since the p + minority carriers (electrons) Density is the type region is reduced, and serves to reduce the diode current amount in the area in contact with the region and back electrodes 4 (dark current quantity), increase the open-circuit voltage Voc is to.

次に、本発明にかかる太陽電池モジュールについて説明する。 It will now be described a solar cell module according to the present invention. 通常、太陽電池素子である太陽電池素子一枚では発生する電気出力が小さいため、一般的に複数の太陽電池素子を直並列に接続した太陽電池モジュールとして用いられる。 Usually, in a single solar cell element is a solar cell element electrical output is less generated, used generally a plurality of solar cell elements as a solar cell module connected to the series-parallel. そして、さらにこの太陽電池モジュールを複数枚組み合わせることによって、実用的な電気出力が取り出せるようにされている。 And is further by combining a plurality of the solar cell module, as practical electrical output can be taken out.

図3(b)に、図3(a)の太陽電池素子を組み合わせて構成した太陽電池モジュールの一例を示す。 In FIG. 3 (b), shows an example of a solar cell module formed by combining the solar battery cell of FIG. 3 (a). 同図に示すように、光入射面を太陽電池モジュールの受光面側に向けて配列された複数の太陽電池素子1は、金属を代表とする導電性の材質であるタブ6によって電気的に接続され、透光性パネル7と裏面保護材9の間にエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)などを主成分とする充填材8で気密に封入されて、太陽電池モジュールを構成している。 As shown in the figure, a plurality of solar cell elements 1 arranged toward the light receiving surface of the solar cell module of the light incident surface is electrically connected by a tab 6 which is the material of the conductive typified by metal is, encapsulated ethylene vinyl acetate copolymer, etc. (EVA) hermetically with a filler 8 consisting mainly between the translucent panel 7 and the back surface protective member 9 constitute a solar cell module. 太陽電池モジュールの出力は、出力配線10を経て端子ボックス11に接続されている。 The output of the solar cell module is connected to the terminal box 11 through the output line 10. そしてこの端子ボックス11からさらに外部の負荷(不図示)に接続されている。 And it is further connected to an external load (not shown) from the terminal box 11.

図3(c)に、図3(b)の太陽電池モジュールの内部構造の部分拡大図を示す。 In FIG. 3 (c), it shows a partial enlarged view of the internal structure of a solar cell module of FIG. 3 (b). 同図に示すように、太陽電池素子1の出力取出電極である表側バスバー部5aと、隣接する太陽電池素子1の出力取出電極である裏側バスバー部4aとは、タブ6によって電気的に接続されている。 As shown in the figure, a front side bus bar portion 5a which is an output extraction electrode of the solar cell element 1 and the rear bus bar portions 4a outputs a extraction electrode of the adjacent solar cell elements 1 are electrically connected by the tab 6 ing.

タブ6は、裏側バスバー部4aと表側バスバー部5aの全長もしくは複数箇所をホットエアーなどの熱溶着により接続して、太陽電池素子1同士を接続配線するものである。 Tab 6, a full-length or a plurality of locations of the back side bus bar portion 4a and the front side bus bar portion 5a connected by thermal welding, such as hot air, is used to connect wiring solar cell elements 1 to each other. タブ6を構成する材質としては、例えば、その表面全体に20〜70μm程度の半田を被覆した厚さ100〜500μm程度の銅箔を所定の幅および長さに加工したものを好適に用いることができる。 The material constituting the tabs 6, for example, be those obtained by processing the copper foil having a thickness of about 100~500μm coated solder of about 20~70μm its entire surface to a predetermined width and length suitable for it can. なお、銅箔の表面に対する半田被覆は必須ではなく、設ける場合、銅箔の両面ないし片面のいずれでも構わない。 Incidentally, the solder coating to the surface of the copper foil is not essential, provided the case, may be either a two-sided or one side of the copper foil.

次に、本発明の太陽電池モジュールにかかるタブ、およびこのタブを取り付ける表側バスバー部の構造について図1、図2を用いて説明する。 Next, the tab according to the solar cell module of the present invention, and the structure of the front bus bar portions for attaching the tab will be described with reference to FIGS.

図1(b)は、本発明にかかる太陽電池素子の表側バスバー部の部分拡大図であり、図1(a)は、図1(b)の太陽電池素子の表側バスバー部に対して本発明にかかるタブを接続した状態を示す。 Figure 1 (b) is a partially enlarged view of the front side bus bar portion of the solar cell element according to the present invention, FIG. 1 (a), the present invention with respect to the front side bus bar portion of the solar cell element shown in FIG. 1 (b) showing a state of connecting the tab according to the. 図に付した符号は図3、図4と全く同様であり、Pのハッチング部は太陽電池素子の光入射面、すなわち光が入射すると光電変換効果によって光起電力を生ずる部分である。 Figure subjected code in Figure 3 is exactly the same as in FIG. 4, the hatched portion of P is the light receiving surface of the solar cell elements, i.e. the light is a portion causing a photovoltaic by photoelectric conversion effect when incident.

図1(b)に示すように、本発明にかかる太陽電池素子の表側電極5は、表面から出力を取り出すための表側バスバー部5aと、これに直交するように設けられた集電用の表側フィンガー部5bとから構成されている。 As shown in FIG. 1 (b), the front electrode 5 of the solar cell element according to the present invention includes a front bus bar portion 5a for taking out the output from the surface, the front side of the current collecting provided so as to be perpendicular thereto It is composed of a finger portion 5b. この表側バスバー部5aは、電極の長手方向に分割され、この分割した表側バスバー部5a同士を部分的に接続するバスバー間接続部5cが設けられている。 The front bus bar portion 5a is divided in the longitudinal direction of the electrode, are provided bus bar joined portion 5c for connecting the front side bus bar portion 5a each other and the divided partial.

そして、図1(a)に示すように、図1(b)に示した表側電極5に対して接続される本発明にかかるタブ6は、複数の貫通穴6aを有しており、このタブ6をこの表側電極5に接続した状態で、これらの貫通穴6aを通して、この太陽電池素子1の光入射面Pが太陽電池モジュールの受光面側から視認可能となるような配置として構成されている。 Then, as shown in FIG. 1 (a), the tab 6 of the present invention which is connected to the front electrode 5 shown in FIG. 1 (b), has a plurality of through-holes 6a, the tab 6 while connected to the front electrode 5, through these through-holes 6a, the light incident surface P of the solar cell element 1 is formed as arranged such that the visible from the light receiving surface of the solar cell module .

従来の構成では、分割された表側バスバー部5aの間の分割溝領域については、光電変換効果を有する光入射面Pがあるにも関わらず、タブ6によって光が遮光されて有効に利用されていなかったが、本発明の構成では、タブ6に設けられた貫通穴6aを通して、外部光が前記分割溝領域に存在する太陽電池素子1の光入射面Pに照射されるので、これらの貫通穴6aがないときと比べて、光の利用効率が高くなる。 In the conventional configuration, the dividing groove region between the divided front bus bar portion 5a, despite the light incident surface P having a photoelectric conversion effect, have been effectively utilized is shielded light by the tabs 6 was not, in the configuration of the present invention, through the through hole 6a provided in the tabs 6, since external light is irradiated to the light incident surface P of the solar cell device 1 existing in the dividing groove region, these through-holes 6a is compared with the absence, utilization efficiency of light is increased.

なお、本発明の構成にかかるタブ6において、貫通穴6aの大きさは、特に限定されるものではないが、タブ6の強度および抵抗を適切に維持できる大きさとすればよい。 Note that in the tabs 6 according to the configuration of the present invention, the size of the through hole 6a is not particularly limited, and may be sized to be properly maintain the strength of the tabs 6 and the resistor. 例えば、銅箔製のタブの場合、タブ6の厚みを300μm、幅を2mmとし、表側バスバー部5aの前記分割溝領域(光入射面)の幅を500μmとすれば、貫通穴6aの直径も500μm程度の大きさとして、この分割した光入射面を視認できるようにすればよい。 For example, if a copper foil made of tabs, the thickness of the tab 6 to 300 [mu] m, the width and 2 mm, if the width of the dividing groove area of ​​the front bus bar portion 5a (light incident surface) and 500 [mu] m, in diameter of the through hole 6a as a size of about 500 [mu] m, it is sufficient to be visible light incident surface that is the division. このように、タブ6の強度および抵抗を適切に維持するためには、銅箔の場合で、200μm以上の厚みとすることが望ましい。 Thus, in order to properly maintain the strength of the tabs 6 and resistance, in the case of copper, it is desirable that the thickness of at least 200 [mu] m.

図2に、本発明にかかるタブによって、2枚の太陽電池素子同士を接続した状態を示す上面図を示す。 2, the tabs according to the present invention, showing a top view showing a state of connecting two solar cell elements with each other. 図2に示すように、タブ6の表面に設ける貫通穴6aは、タブ6を太陽電池素子1に接続したときに、太陽電池素子1の光入射面Pが存在する表側の領域のみとすることが望ましい。 As shown in FIG. 2, the through holes 6a provided on the surface of the tab 6, when connecting the tabs 6 on the solar cell device 1, that only the front region where the light incident surface P of the solar cell element 1 is present It is desirable それ以外の箇所に設けても、変換効率が上昇する効果は原理的にありえず、単にタブ6に起因する直列抵抗値を上げる方向に作用するだけだからである。 Be provided in other locations, the effect of the conversion efficiency increases is not impossible in principle, but merely because only acts in a direction to increase the series resistance caused by the tab 6.

また、タブ6は、図1、図2に示すように、表側バスバー部5aの長手方向に対して、略同一方向となるように接続すれば、多数の接続ポイントによって、確実に接続することができるので望ましい。 Further, the tab 6, as shown in FIGS. 1 and 2, with respect to the longitudinal direction of the front bus bar portion 5a, when connected in a substantially same direction, that the number of connection points are securely connected desirable because it.

さらに、図1(a)に設けた分割された表側バスバー部5a同士を部分的に接続するバスバー間接続部5cを設けておくことが望ましい。 Further, it is desirable to provide a busbar between the connection portion 5c for connecting the divided front bus bar portion 5a each other provided in FIGS. 1 (a) partially. その理由としては、分割されたバスバー部の厚みが異なっても、相互に導通していることから、確実に集電され、タブ6をいずれかの表側バスバー部5aに接続するだけで確実に接続できるからである。 The reason is that, even different thicknesses of the divided bus bar portion, since it is conductive to each other, ensure a current collector, securely connected only by connecting the tabs 6 on either of the front bus bar portion 5a This is because possible. また、特にスクリーン印刷を用いた場合、表側バスバー部5aの電極を厚く形成することができ、電極の接着強度を大きくすることができるという効果もあるが、これについては後述する。 Also, especially when using a screen printing, it is possible to form a thick electrode of the front side bus bar portion 5a, there is also an effect that it is possible to increase the adhesion strength of the electrode, which will be described later.

次に、本発明にかかる太陽電池素子である太陽電池素子および、本発明にかかる太陽電池モジュールを形成するプロセスについて、図3を用いて説明する。 Next, and the solar cell element is a solar cell element according to the present invention, the process of forming a solar cell module according to the present invention will be described with reference to FIG.

(1)素子形成プロセス (1) element formation process
最初に半導体基板として、p型シリコン基板を用意する。 First as a semiconductor substrate, providing a p-type silicon substrate. 図3(a)中、少なくともp型バルク領域2は基板に含まれる。 3 in (a), at least p-type bulk region 2 is contained in the substrate. このときp型化ドーピング元素としてはBを用いることが望ましく、濃度は1×10 16 〜1×10 17 /cm 程度とし、このとき基板の比抵抗値は0.2〜2Ω・cm程度となる。 It is desirable to use a B as p-type doping element at this time, concentration was 1 × 10 16 ~1 × 10 17 / cm 3 or so, the specific resistance of the substrate this time and about 0.2~2Ω · cm Become.

基板厚は500μm以下にし、より好ましくは350μm以下にする。 Substrate thickness is in 500μm or less, more preferably to 350μm or less. 基板としては、キャスト法で鋳造された多結晶シリコンインゴットをスライスして基板にした多結晶シリコン基板を用いる。 As the substrate, use polycrystalline silicon substrate to the substrate by slicing a polycrystalline silicon ingot cast in a casting method. 多結晶シリコン基板は、大量生産が可能であり、製造コスト面で単結晶シリコン基板よりも有利である。 Polycrystalline silicon substrate is capable of mass production, it is advantageous than the single-crystal silicon substrate in manufacturing cost. 引き上げ法や鋳造法によって形成されたインゴットを300μm程度の厚みにスライスして、10cm×10cmまたは15cm×15cm程度の大きさに切断して基板とする。 The ingot formed by a pulling method or a casting method was sliced ​​to a thickness of approximately 300 [mu] m, and the substrate was cut into 10 cm × 10 cm or 15cm × 15cm about size. なおドーピングはドーピング元素単体を適量シリコンインゴット製造時に含ませてもよいし、既にドープ濃度の分かっているB含有シリコン塊を適量含ませてもよい。 Note doping may be contained doping element itself in a suitable amount a silicon ingot during manufacture, or may be already contained an appropriate amount of B-containing silicon chunk with known doping concentration. その後、基板のスライスにともなう基板表層部の機械的ダメージ層を除去するために、この基板の表面側および裏面側の表層部をNaOHやKOHあるいは、フッ酸やフッ硝酸などでそれぞれ10〜20μm程度エッチングし、その後純水などで洗浄する。 Thereafter, in order to remove the mechanical damage layer of the substrate surface portion with the slice of the substrate, NaOH or KOH or surface portion of the front surface side and the back surface side of the substrate, about 10~20μm respectively hydrofluoric acid or fluoro-nitric acid etched, washed, etc. in a subsequent pure water.

次に光入射面となる基板表面側に光反射率低減機能を有する凹凸構造を形成する(不図示)。 Then to form the uneven structure having a light reflectance reduction function on the substrate surface side of the light incident surface (not shown). この凹凸構造の形成にあたっては、上述の基板表層部を除去する際に用いるNaOHなどのアルカリ液による異方性ウェットエッチング法を適用することができるが、シリコン基板がキャスト法などによる多結晶シリコン基板である場合は、基板面内での結晶面方位が結晶粒ごとにランダムにばらつくので、基板全域にわたって光反射率を効果的に低減せしめる良好な凹凸構造を一様に形成することは非常に困難である。 In the formation of the concavo-convex structure, but can be applied to anisotropic wet etching with an alkali solution such as NaOH is used in removing the substrate surface layer portion described above, the polycrystalline silicon substrate a silicon substrate due to casting If it is, the crystal face orientation in the substrate surface vary randomly for each crystal grain, it is very difficult to form uniform good uneven structure allowed to effectively reduce the light reflectance over the whole substrate it is. この場合は、例えばRIE(Reactive Ion Etching)法などによるガスエッチングを行えば比較的容易に良好な凹凸構造を基板全域にわたって形成することができる(例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4などを参照)。 In this case, it is possible to form relatively easily high irregular structure over the entire substrate by performing the gas etching, for example by RIE (Reactive Ion Etching) method etc. (e.g., Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4 see, etc.).

次に逆導電型(すなわちn型)領域2aを形成する。 Next opposite conductivity type (i.e. n-type) to form a region 2a. n型化ドーピング元素としてはP(リン)を用いることが望ましく、ドーピング濃度は1×10 18 〜5×10 21 /cm 程度とし、シート抵抗が30〜300Ω/□程度のn 型とする。 desirable to use a P (phosphorus) as n-type doping element, the doping concentration was 1 × 10 18 ~5 × 10 21 / cm 3 or so, the sheet resistance is to 30~300Ω / □ degree of n + -type . これによって上述のp型バルク領域2との間にpn接合が形成される。 This pn junction is formed between the p-type bulk region 2 described above.

製法としてはPOCl (オキシ塩化リン)を拡散源とした熱拡散法を用いて温度700〜1000℃程度で、p型シリコン基板の表層部にドーピング元素を拡散させることによって形成する。 The method at a temperature 700 to 1000 about ℃ using thermal diffusion method using a diffusion source to POCl 3 (phosphorous oxychloride), formed by diffusing the doping elements in the surface layer of the p-type silicon substrate. このとき拡散層厚は0.2〜0.5μm程度とするが、これは拡散温度と拡散時間を調節することで、所望の厚さとすることができる。 Diffusion layer thickness at this time is about 0.2~0.5μm, but this is by adjusting the diffusion temperature and diffusion time, it can be set to a desired thickness.

通常の拡散法では、目的とする面とは反対側の面にも拡散領域が形成されるが、その部分は後からエッチングして除去すればよい。 In normal diffusion method, but the diffusion region on the opposite side is formed to the surface of interest, that portion may be removed by etching later. このとき、この基板の表面側以外の逆導電型領域2aの除去は、シリコン基板の表面側にレジスト膜を塗布し、フッ酸と硝酸の混合液を用いてエッチング除去した後、レジスト膜を除去することにより行う。 In this case, removal of the opposite conductivity type regions 2a other than the surface side of the substrate, a resist film is applied on the surface of the silicon substrate, after etching is removed using a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid, removing the resist film It carried out by. また、後述するように、裏面のp 型領域(BSF領域)をアルミニウムペーストによって形成する場合は、p型ドープ剤であるアルミニウムを充分な濃度で充分な深さまで拡散させることができるので、既に拡散してあった浅い領域のn型の拡散層である逆導電型領域2aの影響は無視できるようにすることができ、この裏面側に形成されたn型拡散層を特に除去する必要はない。 As will be described later, since the back surface of the p + -type region (BSF region) if formed by an aluminum paste, can be diffused aluminum is a p-type dopant to a sufficient depth sufficient concentration, already effect of the opposite conductivity type region 2a is an n-type diffusion layer in the shallow region that had diffused can be negligible, it is not particularly necessary to remove the n-type diffusion layer formed on the back side .

なお、逆導電型領域2aの形成方法は熱拡散法に限定されるものではなく、例えば薄膜技術および条件を用いて水素化アモルファスシリコン膜や微結晶シリコン相を含む結晶質シリコン膜などを基板温度400℃程度以下で形成してもよい。 In addition, the method of forming the opposite conductivity type region 2a is not limited to the thermal diffusion method, for example, thin film technology and substrate temperature etc. crystalline silicon film conditions using a hydrogen-containing amorphous silicon film or microcrystalline silicon phase it may be formed by more than about 400 ° C.. ただし薄膜技術を用いて形成する場合は、以下に述べる各プロセスの温度を考慮して後段プロセス程低いプロセス温度となるようにその形成順序を決めることが必要である。 However, when formed using thin film technology, it is necessary to determine the order of formation so as to lower process temperature as subsequent processes in consideration of the temperature of each process described below.

ここで水素化アモルファスシリコン膜を用いて逆導電型領域2aを形成する場合はその厚さは50nm以下、好ましくは20nm以下とし、結晶質シリコン膜を用いて形成する場合はその厚さは500nm以下、好ましくは200nm以下とする。 Wherein the thickness when the forming the opposite conductivity type region 2a using hydrogenated amorphous silicon film is 50nm or less, preferably a 20nm or less, 500nm or less the thickness of the case is formed using a crystalline silicon film , preferably 200nm or less.

なお、逆導電型領域2aを上記薄膜技術で形成するときは、p型バルク領域2と逆導電型領域2aとの間にi型シリコン領域(不図示)を厚さ20nm以下で形成すると特性向上に有効である。 Incidentally, when forming the opposite conductivity type regions 2a with the thin film technique, p-type to form i-type silicon region (not shown) 20 nm or less thick improving characteristics between the bulk region 2 and the opposite conductivity type region 2a it is effective in.

さらに、反射防止膜3を形成する。 Further, an antireflection film 3. 反射防止膜材料としては、Si 膜、TiO 膜、SiO 膜、MgO膜、ITO膜、SnO 膜、ZnO膜などを用いることができる。 The antireflection film material, can be used the Si 3 N 4 film, TiO 2 film, SiO 2 film, MgO film, ITO film, SnO 2 film, and the like ZnO film. 厚さは材料によって適宜選択され入射光に対する無反射条件を実現する(材料の屈折率をnとし、無反射にしたいスペクトル領域の波長をλとすれば、(λ/n)/4=dが反射防止膜の最適膜厚となる)。 The thickness is the refractive index of the (material is appropriately selected to achieve a non-reflection condition for the incident light by the material is n, if the wavelength of the spectral region to be the non-reflective and lambda, is (λ / n) / 4 = d the optimal thickness of the antireflection film). 例えば、一般的に用いられるSi 膜(n=約2)の場合は、無反射目的波長を600nmとすれば、膜厚を75nm程度とすればよい。 For example, the case of the Si 3 N 4 film generally used (n = about 2), if a non-reflective target wavelength and 600 nm, may be a film thickness of about 75 nm.

製法としては、PECVD法、蒸着法、スパッタ法などを用い、温度400〜500℃程度で形成する。 The method, PECVD method, an evaporation method, using a sputtering method to form at a temperature of about 400 to 500 ° C.. なお反射防止膜3は後述する表側電極5を形成するために所定のパターンでパターニングしておく。 Note antireflection film 3 is left patterned in a predetermined pattern to form the front electrode 5 described later. パターニング法としてはレジストなどマスクに用いたエッチング法(ウェットあるいはドライ)や、反射防止膜形成時にマスクをあらかじめ形成しておき、反射防止膜形成後にこれを除去する方法を用いることができる。 The patterning method can be used resist or etching method using a mask such as (wet or dry), previously formed mask when forming an antireflection film, a method of removing it after the antireflection film forming. また別の方法として、反射防止膜3の上に直接電極材料を塗布し焼き付けることによって、表側電極5と逆導電型領域2aを接触させるいわゆるファイヤースルー法も一般的であり、この場合はパターニングの必要はない。 As another method, on the by direct electrode material is applied baked antireflective film 3, so-called fire-through method of contacting the front electrode 5 and the opposite conductivity type region 2a is also common, in this case the patterning You need not be. このSi 膜には、形成の際には表面パッシベーション効果、その後の熱処理の際にはバルクパッシベーション効果があり、反射防止の機能と併せて、太陽電池素子の電気特性を向上させる効果がある。 This the Si 3 N 4 film, the surface passivation effect in the formation, there is a bulk passivation effect upon subsequent heat treatment, along with the function of preventing reflection, the effect of improving the electrical characteristics of the solar cell element is there.

次に、基板の表面に銀ペーストを、裏面にはアルミニウムペーストおよび銀ペーストを塗布して焼成することにより(以後、印刷焼成法と呼ぶ)、表側電極5および裏側電極4を形成する。 Next, a silver paste on the surface of the substrate, by the back surface baking by coating an aluminum paste and silver paste (hereinafter referred to as printing and baking method), to form the front electrode 5 and the rear electrode 4.

まず、裏側集電部4bとして、アルミニウム粉末と有機ビヒクルとガラスフリットをアルミニウム100重量部に対してそれぞれ10〜30重量部、0.1〜5重量部を添加してペースト状にしたアルミニウムペーストを、例えばスクリーン印刷法で印刷し、乾燥後に同時に600〜850℃で1〜30分程度焼成することにより焼き付けられる。 First, as the back side current collector 4b, 10 to 30 parts by weight respectively of aluminum powder and an organic vehicle and glass frit 100 parts by weight of aluminum, an aluminum paste was added to a paste of 0.1 to 5 parts by weight , for example by screen printing, baked by firing about 1 to 30 minutes at the same time 600 to 850 ° C. after drying. このときにシリコン基板中にアルミニウムが拡散して、裏面で発生したキャリアが再結合することを防ぐp 型領域(BSF領域)が同時に形成される。 In this case the aluminum is diffused into the silicon substrate, the carriers generated in the back surface p + -type region to prevent recombination (BSF region) are formed simultaneously. このときp 型領域のアルミニウムドープ濃度は、1×10 18 〜5×10 21 /cm 程度とする。 Aluminum doping concentration at this time p + -type region, and 1 × 10 18 ~5 × 10 21 / cm 3 order.

なお、印刷焼成法を用いてこのp 型領域を形成する場合は、既に述べたように基板表面側の逆導電型領域2a形成時に同時に基板裏面側にも形成されているn型の領域を除去する必要もなくすことができる。 In the case of forming the p + -type region with printing and baking method, already n-type region is also formed on the back side of the substrate simultaneously with the opposite conductivity type region 2a formed on the substrate surface side as described it is possible to eliminate the need to remove.

また、このペースト中の金属成分のうちp 型領域の形成に使われずこのp 型領域の上に残存したものはそのまま裏側電極4の一部として使うこともでき、この場合は残存成分を塩酸などで特に除去する必要はない。 Moreover, among the metal components in the paste not used in formation of the p + -type region that remained on the p + -type region may be directly used as a part of the back side electrode 4, the case remains component There is no particular need to be removed by such as hydrochloric acid. なお、本明細書では、このp 型領域の上に残存したアルミニウムを主成分とする裏側集電部4bが存在するものとして扱うが、除去した場合は代替電極材料を形成すればよい。 In the present specification, but it treated as the back side current collector 4b mainly composed of aluminum remaining on the p + -type regions are present, may be formed alternate electrode material when removed. この代替電極材料としては、後述する裏側集電部4bとなる銀ペーストを使うことが、裏面に到達した長波長光の反射率を高めるために望ましい。 As the alternative electrode material, it is desirable to increase the reflectance of long-wavelength light reaching the back surface using a silver paste for forming the rear current collector 4b to be described later.

なお、このp 型領域(裏面側)は、印刷焼成法に代えて、ガス拡散法で形成することも可能である。 Incidentally, the p + -type region (back side), instead of the printing and firing method, it is also possible to form a gas diffusion method. この場合は、BBr を拡散源として温度800〜1100℃程度で形成する。 In this case, it formed at a temperature 800 to 1100 about ℃ the BBr 3 as a diffusion source. このとき、既に形成してある逆導電型領域2a(表面側)には酸化膜などの拡散バリアをあらかじめ形成しておく。 At this time, the opposite conductivity type region 2a which have already formed (the surface side) is previously formed a diffusion barrier such as an oxide film. また、このプロセスによって反射防止膜3にダメージが生じる場合は、このプロセスを反射防止膜形成プロセスの前に行うことができる。 Also, if the damage occurs in the anti-reflection film 3 by this process, it is possible to perform this process prior to the antireflection film forming process. またドーピング元素濃度は1×10 18 〜5×10 21 /cm 程度とする。 The doping element concentration to 1 × 10 18 ~5 × 10 21 / cm 3 order. これによってp型バルク領域2とこのp 型領域との間にLow−High接合を形成することができる。 This makes it possible to form a Low-High junction between the p-type bulk region 2 Toko p + -type region.

なおまた、p 型領域の形成方法は、印刷焼成法やガス拡散法に限定されるものではなく、例えば薄膜技術を用いて水素化アモルファスシリコン膜や微結晶シリコン相を含む結晶質シリコン膜などを基板温度400℃程度以下で形成してもよい。 Note also, the method of forming the p + -type region is not limited to the printing and firing method or a gas diffusion method, for example, hydrogenation using a thin film technology of amorphous silicon film or a crystalline silicon film including microcrystalline silicon phase such as the may be formed in the following order of the substrate temperature of 400 ° C.. このとき膜厚は10〜200nm程度とする。 At this time, thickness of about 10~200nm. このとき、p 型領域とp型バルク領域2との間にi型シリコン領域(不図示)を厚さ20nm以下で形成すると特性向上に有効である。 In this case, it is effective to improve characteristics by forming i-type silicon region (not shown) 20 nm or less thick between the p + -type region and the p-type bulk region 2. ただし薄膜技術を用いて形成する場合は、以下に述べる各プロセスの温度を考慮して後段プロセス程低いプロセス温度となるようにその形成順序を決めることが必要である。 However, when formed using thin film technology, it is necessary to determine the order of formation so as to lower process temperature as subsequent processes in consideration of the temperature of each process described below.

次に、裏側バスバー部4a、表側バスバー部5a、表側フィンガー部5bを形成する。 Next, the back side bus bar portion 4a, the front side bus bar section 5a, the front finger portions 5b are formed. これらは、銀粉末と有機ビヒクルとガラスフリットを銀100重量部に対してそれぞれ10〜30重量部、0.1〜5重量部を添加してペースト状にした銀ペーストを、例えばスクリーン印刷法で印刷、乾燥後に同時に600〜800℃で1〜30分程度焼成することにより印刷面に焼き付けられる。 These are 10 to 30 parts by weight respectively per 100 parts by weight of silver with silver powder and an organic vehicle and glass frit, the silver paste was added 0.1 to 5 parts by weight paste, for example, a screen printing method printing, baking the printed surface by baking about 1 to 30 minutes at the same time 600 to 800 ° C. after drying. なお、表側電極5は、反射防止膜3の電極に相当する部分をエッチング除去して形成してもよいし、もしくは反射防止膜3の上から、ファイヤースルーという手法によって直接形成してもよい。 Incidentally, the front electrode 5, to a portion corresponding to the electrode of the antireflection film 3 may be formed by etching away, or from the top of the antireflection film 3 may be directly formed by a technique called fire-through.

表側電極5の材料としては、銀、銅、アルミニウムといった低抵抗金属を少なくとも1種含む材料を用いることが望ましいが、抵抗率の関係から銀が最も好ましい。 As the material of the front electrode 5, silver, copper, it is preferable to use a material containing at least one low-resistance metal such as aluminum, silver is most preferred from the resistivity relationship. 製法としては、上述のペーストを用いた印刷焼成法以外にも、スパッタ法、蒸着法などの真空製膜法を用いることができる。 The method, in addition to printing and firing method using the above paste, sputtering, a vacuum film formation method such as an evaporation method. 特にペーストを用いた印刷焼成法では、いわゆるファイヤースルー法によって、反射防止膜をパターニングすることなしに、表側電極5となる金属含ペーストを反射防止膜3上に直接印刷し焼成処理をすることによって表側電極5と逆導電型領域2aとの間に電気的コンタクトをとることができ、製造コスト低減に非常に有効である。 In particular, printing and firing method using a paste, by the so-called fire-through method, without patterning the antireflective film, by the printed baked directly metal-containing paste for forming the front electrode 5 on the antireflection film 3 can take electrical contact between the front electrode 5 and the opposite conductivity type regions 2a, it is very effective in reducing the manufacturing cost. なお、表側電極5の形成は、裏面側のp 型領域の形成に先立って行われてもよい。 The formation of the side electrodes 5 may be performed prior to formation of the back surface side p + -type region.

なお、表側電極5とシリコン半導体である逆導電型領域2aとの接着強度を特に高めるため、ペーストを用いた印刷焼成法ではTiO などの酸化物成分をペースト中にわずかに含ませ、また真空製膜法では表側電極5と逆導電型領域2aとの界面にTiを主成分とした金属層を挿入するとよい。 Incidentally, in order to increase the adhesive strength between opposite conductivity type regions 2a are front electrode 5 and the silicon semiconductor particular, an oxide component such as TiO 2 contained slightly in the paste in the printing and firing method using a paste, also vacuum the film method may insert a metal layer mainly composed of Ti at the interface between the front electrode 5 and the opposite conductivity type region 2a.

また、表側電極5をスクリーン印刷によって形成する場合は、図1(a)に示したように、表側バスバー部5aを分割して、これらの間に部分的に接続するバスバー間接続部5cを設けることが望ましい。 In the case of forming the front electrode 5 by screen printing, as shown in FIG. 1 (a), by dividing the front side bus bar portion 5a, partially provided bus bar joined portion 5c for connecting between these it is desirable. その理由として、スクリーン印刷において、スキージラインがスクリーンの表側バスバー部のパターンを横切るときに、このバスバー間接続部5cのパターン乳剤によって、スクリーンが支えられるので、スキージが印圧方向に落ち込むことがない。 The reason is that, in the screen printing, when the squeegee line crosses the pattern of the front side bus bar portion of the screen, the pattern emulsions of this bus bar joined portion 5c, since the screen is supported, never squeegee drops in printing pressure direction . その結果、表側バスバー部23aの電極を厚く形成することができるので、電極の接着強度を大きくすることができる。 As a result, it is possible to form a thick electrode of the front side bus bar portion 23a, it is possible to increase the adhesion strength of the electrode.

なお、裏側集電部4bと裏側バスバー部4aとは重なり合って厚くなると割れが生じやすいので、出力取出用の裏側バスバー部4aを形成した後、裏側集電部4bは、裏側バスバー部4aをできるだけ覆わないように導通が取れる程度の状態で形成する。 Since prone to thickened when cracking overlap the back side current collecting portion 4b and the back-side bus bar portion 4a, after forming the backside bus bar portion 4a for output extraction, back current collector 4b can the backside bus bar portion 4a only It formed in a state of a degree that conduction can take so as not to cover. なお、この裏側バスバー部4aと裏側集電部4bを形成する順番はこの逆でもよい。 The order of forming the rear bus bar portion 4a and the back side current collector 4b may be reversed. また、裏側電極4においては上記構造をとらず、表側電極5と同様の銀を主成分とするバスバー部とフィンガー部で構成された構造としてもよい。 Further, without taking the above-mentioned structure in the back electrode 4 may be a bus bar portion and structure constituted by fingers which mainly the same silver as the front electrode 5.

最後に、半田ディップ処理によって表側電極5および裏側電極4上に半田領域を形成する(不図示)。 Finally, the solder region is formed on the front electrode 5 and the rear electrode 4 by solder dipping (not shown). なお、半田材料を用いない半田レス電極とする場合は半田ディップ処理を省略する。 In the case of the solder-less electrode without using a solder material is omitted solder dip process.

以上によって本発明の太陽電池モジュールにかかるバルク型シリコンの太陽電池素子が実現される。 Solar cell element of a bulk-type silicon according to the solar cell module of the present invention is realized by the above.

2)モジュールプロセス (2) module process
次に本発明にかかる太陽電池モジュールを形成するプロセスについて、図3(b)を用いて説明する。 For the next process of forming a solar cell module according to the present invention will be described with reference to FIG. 3 (b).

透光性パネル7としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などが用いられる。 The translucent panel 7, such as glass or polycarbonate resin is used. ガラスとしては白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ3mm〜5mm程度の白板強化ガラスが多く使用される。 As the glass white plate glass, tempered glass, fold reinforced glass, etc. heat-reflecting glass is used, are generally employed many white plate tempered glass having a thickness of about 3 mm to 5 mm. ポリカーボネート樹脂の場合、厚みが5mm程度のものが多く使用される。 For the polycarbonate resin, the thickness is often used is of about 5 mm.

充填材8としては、透光性、耐熱性、電気絶縁性を有する素材が好適に用いられ、酢酸ビニル含有量20〜40%のエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)のほか、ポリビニルブチラール(PVB)などを主成分とする、厚さ0.4〜1mm程度のシート状形態のものが用いられる。 As the filler 8, translucent, heat resistance, used materials suitably having electrical insulation properties, in addition to vinyl acetate content of 20-40% ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl butyral (PVB ) as a main component, such as a sheet-like form having a thickness of about 0.4~1mm is used. 充填材8は、太陽電池モジュールの作製に当たっては、太陽電池素子の表側と裏側の双方に配されることが多く、これらは減圧下でのラミネート工程において、熱架橋融着して他の部材と一体化する。 Filler 8, when the production of the solar cell module, which is often arranged on both front and back sides of the solar cell element, they in lamination step under reduced pressure, and the other member by thermally crosslinking fusion integrated to.

裏面保護材9は、水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト(PET)シートなどが用いられる。 The back surface protective member 9 is a fluorine-based resin sheet or alumina or silica polyethylene terephthalate was deposited with weather resistance which sandwiches an aluminum foil so as not to transmit moisture - such as preparative (PET) sheet.

本発明の構成にかかるタブ6は、既に詳述したとおりであり、例えば、銅箔を主体としその表面に半田がコートされた導電性の材質からなるとともに、複数の貫通穴6aが形成されている。 Tab 6 according to the configuration of the present invention are as previously described, for example, with solder mainly as to its surface a copper foil made of a material of the conductive coating, a plurality of through-holes 6a is formed there. これを所定の長さに切断し、太陽電池素子1の出力取出電極である表側バスバー部5aおよび裏側バスバー部4aに半田付けして用いる。 This was cut to a predetermined length, used in soldering on the front side bus bar portion 5a and the rear bus bar portion 4a which is the output extraction electrode of the solar cell element 1. そして図1、2で説明したように、太陽電池モジュールの受光面側から、複数の貫通穴6aを通して、素子の光入射面が視認可能となるように配置されている。 And as described in FIG. 1, the light receiving surface of the solar cell module through a plurality of through holes 6a, and is arranged so that the light incident surface of the element becomes visible.

実際にタブを配線するには、まず、本発明にかかるタブ6の一端を太陽電池素子1の表側電極5の表側バスバー部5aにホットエアーやホットプレートなどにより半田付けで接着する。 To actually route the tab is first adhered by soldering the one end of the tab 6 of the present invention on the front side bus bar portion 5a of the front side electrode 5 of the solar cell element 1 hot air or a hot plate, etc.. 続いて、このタブ6の他端をモジュールにしたときに隣接する太陽電池素子の裏側電極4の裏側バスバー部4aに同様にして半田付け接着する。 Subsequently, soldered bonded in the same manner on the back side bus bar portion 4a of the back side electrode 4 of the solar cell element adjacent to when the other end of the tab 6 to the module. なお、並列接続の場合は隣接する太陽電池素子の表側バスバー部5a同士を接着すればよい。 In the case of parallel connection it may be bonded to the front side bus bar portion 5a of the adjacent solar cell elements. これを繰り返して複数の太陽電池素子を接続した太陽電池素子群を作製する。 Repeat this to prepare the solar cell element group connecting a plurality of solar cell elements.

出力配線10は、タブ6によって接続された太陽電池素子1の群からの電気出力を端子ボックス11のターミナルに伝えるもので、通常厚さ0.1mm〜0.5mm程度、幅6mm程度の銅箔の表面全体に20〜70μm程度の半田を被覆したものを、所定の長さに切断し、太陽電池素子1の電極に半田付けされている。 Output wiring 10 is intended to convey an electrical output from the group of solar cell elements 1 connected by the tab 6 to the terminal of the terminal box 11, normal thickness 0.1mm~0.5mm about, a width of about 6mm copper foil the whole thing coated with solder of about 20~70μm surface, then cut to length, is soldered to the electrode of the solar cell element 1.

ここで、上述のような透光性パネル7、表側の充填材8、複数の太陽電池素子1にタブ6や出力配線10が接続された太陽電池素子群、裏側の充填材8、裏面保護材9の積層体を接着一体化する。 Here, the translucent panel 7 as described above, the front side of the filler 8, a plurality of solar cell elements 1 to the tab 6 and the output interconnection 10 is connected solar cell element group, the backside of the filler 8, the back surface protective member 9 a stack of bonding integrated. すなわち、各部材の積層体をラミネータと呼ばれる減圧状態で加熱しながら加圧する装置にセットした後、太陽電池モジュールの内部の空気を除去するために50〜150Pa程度に減圧し、100〜200℃の温度で15分〜1時間加熱しながら加圧する。 That is, after setting a stack of members in the apparatus for pressurizing with heating under a reduced pressure called laminator, it was reduced to about 50~150Pa to remove air inside the solar cell module, the 100 to 200 ° C. pressurized while heating 15 minutes to 1 hour at temperature. これによって、表側と裏側にそれぞれ配された充填材8が軟化し架橋融着するため、各部材を接着し一体化し、太陽電池モジュールのパネル部を作製することができる。 Thus, since the filler 8 arranged respectively on the front side and the back side is softened crosslinked fused integrally bonding the respective members can be manufactured panel portion of the solar cell module.

さらに、上述の方法によって作製された太陽電池モジュールのパネル部の裏面に端子ボックス11を接着剤により取り付ける。 Further, the terminal box 11 on the back surface of the panel portion of the solar cell module fabricated by the method described above attached by adhesive. 端子ボックス11は、太陽電池素子からの出力配線10と外部回路に接続するためのケーブル(不図示)の接続を行うものであり、変性PPE樹脂などで紫外線などに対する耐光性を考慮して通常黒色に造られる。 Terminal box 11 is intended for connecting cables (not shown) for connection to the output wiring 10 and the external circuit from the solar cell element, usually black in consideration of light resistance to ultraviolet rays or the like modified PPE resin built in. また端子ボックス11の概略の大きさは、出力約160W程度の一般的な太陽電池モジュールでは100×60×20mm程度のものが多い。 The size of the outline of the terminal box 11 is often of the order of 100 × 60 × 20 mm is a common solar cell module output of about about 160 W.

また、通常、太陽電池モジュールのパネル部の各辺部に対してモジュール枠(不図示)が設けられることが多い。 Also, typically, the module frame (not shown) is often provided for each side of the panel portion of the solar cell module. モジュール枠は、アルミニウムの押し出し成形で造られることが多く、その表面にはアルマイト処理などが施される。 Module frame are often made of aluminum extrusion, on its surface is subjected to alumite treatment. そしてこのモジュール枠を太陽電池のパネル部の外周各辺に嵌め込み、各コーナー部をビスなどにより固定する。 Then fit the module frame to the outer peripheral sides of the panel portion of the solar cell, the respective corner portions are fixed by bis. このようなモジュール枠を設けることによって、機械的強度や耐候性能を付与し、さらに、太陽電池モジュールを設置する場合などに取り扱いやすくすることができる。 By providing such a module frame, to impart mechanical strength and weather resistance, and further, can be easily handled, for example, when installing the solar cell module.

以上によって、本発明の太陽電池モジュールが実現される。 Above the solar cell module of the present invention is implemented.

次に、本発明の太陽電池モジュールの別の実施形態について説明する。 Next, a description will be given of another embodiment of a solar cell module of the present invention. 図5は、図1(a)で説明した表側バスバー部5aの形状と比べて、バスバー間接続部5cを用いない例である。 5, compared with the shape of the front bus bar portion 5a described in FIG. 1 (a), an example using no bus bar joined portion 5c. 点線部は、タブ6によって隠された表側バスバー部5aの電極の端縁部である。 Dotted line is an edge portion of the front side bus bar portion 5a of the electrode hidden by the tab 6. この構成によれば、タブ6に設けた貫通穴6aの密度を大きくしても、光入射面Pを多くとることができるので、変換効率が向上する。 According to this configuration, even by increasing the density of the through hole 6a formed in the tab 6, it is possible to take more light incident surface P, and improve the conversion efficiency.

また、図6は、図1(a)で説明した表側バスバー部5aに対して、より広い幅を有するタブ6を接続した場合において、タブ6に設ける貫通穴6aを表側バスバー部5aの分割した領域以外にも広げている。 Also, FIG. 6, to the front side bus bar portion 5a described in FIG. 1 (a), in case of connecting the tab 6 having a wider width, and dividing the through hole 6a provided in the tabs 6 of the front bus bar portion 5a It has also spread to other areas. 点線部は、タブ6によって隠された表側バスバー部5aの電極の端縁部である。 Dotted line is an edge portion of the front side bus bar portion 5a of the electrode hidden by the tab 6. この構成によれば、タブ6の幅を広げることができるので、タブ6による太陽電池素子間の接続抵抗を低くすることができる。 According to this configuration, it is possible to increase the width of the tab 6, it is possible to lower the connection resistance between the solar cell element according to tab 6.

以上のように、本発明の構成にかかる太陽電池モジュールは、高い電極強度特性と、高い変換効率とを両立させたものとなり、極めて有用である。 As described above, the solar cell module according to the configuration of the present invention, a high electrode strength properties, it is assumed that combines a high conversion efficiency, is very useful.

なお、本発明の太陽電池モジュールは、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはもちろんである。 Note that the solar cell module of the present invention is not limited to the embodiments described above, it is obvious that various changes and modifications may be made without departing from the scope and spirit of the present invention.

例えば、上述の説明では、タブに形成する貫通穴のパターンとして、一列ないし複数列に円形の穴を設けた例によって説明したが、この形状、配置方法に限るものではなく、受光面側からこれらの貫通穴を通して光入射面を視認可能となるように配置されていれば本発明の効果を奏するものであり、どのような形状、配置方法であってもよい。 For example, in the above description, as a pattern of through-holes formed in the tabs, have been described by way of examples is provided a circular hole in a row or plurality of rows, the shape is not limited to the arrangement method, these from the light receiving surface side be disposed through the through hole so that the light incident surface becomes visible are those the effects of the present invention, any shape may be alignment. また、貫通穴の大きさについても、目視による観測で貫通穴の内部の光入射面を直接確認できるサイズである必要はなく、照射する光の波長より大きければ、これらの貫通穴を充分通過できるので、本発明の効果を奏する。 As for the size of the through hole need not be the size that can check the interior of the light incident surface of the through hole in the observation by visual directly greater than the wavelength of the irradiated light, these through holes can be sufficiently pass since an effect of the present invention.

また、上述の説明では、裏側電極4に接続配設されるタブとしては、隣接する太陽電池素子の表側電極5に接続配設されたタブを延長したもので構成した例について述べたが、構成はこれに限るものではなく、裏側電極4にはさらにタブを多段積層したり、あるいは複数本平行配設したりして裏側電極4の側の配線抵抗を低減することができる。 In the above description, the tabs are connected arranged on the back electrode 4, have been described example in which in which extended the connected arranged on the front side electrode 5 of the adjacent solar cell elements tab configuration it can is not limited to this, to reduce the wiring resistance on the side of the rear electrode 4 further tabs on the back side electrode 4 or disposed or, or a plurality of parallel multi-layered.

さらに、上述の説明に用いた図では、出力取出電極として表側バスバー部5a、裏側バスバー部4aが、直線状の形状を有する場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、曲線状あるいは、ジグザグ状、さらにはこれらの組合せなどからなる不規則形状であっても構わない。 Moreover, in the drawings used in the above description, the front side bus bar portion 5a as output extraction electrode, the backside bus bar portion 4a, has been described having a linear shape is not limited thereto, for example, curved or , zigzag, more may be irregular shape composed of a combination of these. このように不規則形状の出力取出電極を有する場合、この出力取出電極の主要部を覆い得るように、本発明にかかるタブを配置して接続すればよい。 When such an output extraction electrode irregularly shaped, as can cover the major part of the output extraction electrode may be connected by placing the tabs of the present invention.

そして、上述では、表側バスバー部5aに対して、直線状を有する複数の表側フィンガー部5bの一端部が接続した例によって説明したが、表側フィンガー部5bの両端部が表側バスバー部5aに対して接続され、表側フィンガー部5bが光入射面上において閉じた形状となっていても構わない。 Then, in the above, with respect to the front side bus bar portion 5a, while one end of the plurality of front fingers 5b having a linear is described by way of example are connected, both ends of the front finger portion 5b is relative to the front side bus bar portion 5a connected, it may be made of a shape that the front finger portion 5b is closed on the light incident surface.

また、太陽電池素子の表側と裏側に正負の出力取出電極が設けられた太陽電池素子を直列に接続した例によって説明したが、これに限るものではなく、例えば、太陽電池素子の表側に正負の出力取出電極を設け、これらの表側の出力取出電極同士を本発明にかかるタブによって直列に接続するようにしても構わない。 Further, the solar cell element on the front side and the back side of the solar cell element is positive and negative output extraction electrode is provided has been described by way of example are connected in series, the present invention is not limited to this, for example, positive and negative on the front side of the solar cell element the output extraction electrode is provided, may be connected in series by tabs according the output extraction electrodes of these front to the present invention.

そして、上述の説明では、太陽電池素子を直列接続した例について述べたが、並列接続を行う場合でも本発明は適用可能である。 Then, in the above description has dealt with an example in which a solar cell element connected in series, the present invention even when performing parallel connection is applicable.

さらに、上述の説明では、タブとして銅箔に半田コートが施されたものを用いた場合について述べたが、タブとしてはこれに限るものではなく、その他の導電性材料あるいは構造を有したものであってもよい。 Furthermore, in the above description, but it has dealt with the case of using a copper foil solder coating was applied as tabs, not limited thereto as a tab, having other conductive materials or structures it may be.

また、上述の説明では、結晶シリコン太陽電池を用いた結晶系シリコン太陽電池モジュールを例にとって説明したが、本発明の適用はこれに限る必要はなく、非晶質シリコンや微結晶シリコンあるいはナノ結晶シリコン系材料を太陽電池材料に用いたシリコン系太陽電池モジュール一般に適用可能である。 In the above description has described the crystalline silicon solar cell module using the crystalline silicon solar cell as an example, the application of the present invention is not necessarily limited thereto, an amorphous silicon or microcrystalline silicon or nanocrystalline a silicon-based material on the silicon-based solar cell module generally used in the solar cell material can be applied. さらにシリコン系に限る必要もなく、化合物系や有機系材料など半導体材料一般を太陽電池材料に用いた太陽電池モジュール一般に適用可能である。 It is not necessary to further limited to silicon-based, is applicable to semiconductor materials generally like compound-based and organic-based materials in the solar cell module generally used in the solar cell material.

以下、上述の実施形態に沿って作製した結晶シリコン系の太陽電池モジュールを用いて本発明を実施した結果について述べる。 Hereinafter, we described result of the present invention by using the solar cell module of crystalline silicon fabricated along the above-described embodiments.

光電変換素子として用いた太陽電池素子は、キャスト法で製造された150mm×155mmサイズの多結晶シリコン基板を、上述の図3を用いて説明した方法により素子化したものを用いた。 Solar cell element using the photoelectric conversion element, a polycrystalline silicon substrate of 150 mm × 155mm size produced by casting method, used was elements by the method described with reference to FIG. 3 described above. 表側バスバー部5aとしては、太陽電池素子1の表面にバスバー電極を2本設けた構造とし、表側バスバー部5aは2分割した分割バスバーとした。 The front bus bar section 5a, the bus bar electrode on the surface of the solar cell element 1 and 2 is provided a structure, the front side bus bar portion 5a was bisected divided bus bar. ここでバスバー部の長さは147.6mm、分割バスバー部一本あたりの線幅は1mm、分割溝幅は0.5mm、この分割溝幅を含めたトータルバスバー幅は2.5mmである。 Where the length of the bus bar portion 147.6Mm, the line width per one divided bus bar unit 1 mm, the dividing groove width 0.5 mm, total bus bar width, including the split groove width is 2.5 mm.

次に、この表側バスバー部5aに接続する本発明にかかるタブ6としては幅2mmの銅箔材料(銅箔部厚さ350μm)に厚さ30μm程度の半田層を両面コートした構造を有し、このタブ6の中心線にそって複数の貫通穴6aが形成された図1に示したものを用いた。 Next, we have a structure in which double-sided coated solder layer thickness of about 30μm on a copper foil material of width 2mm as tabs 6 of the present invention (copper foil portion thickness 350 .mu.m) to be connected to the front side bus bar portion 5a, with those shown in FIG. 1, a plurality of through holes 6a are formed along the centerline of the tab 6. ここで貫通穴の形状としては、直径0.5mmの貫通穴がピッチ間隔1.0mmで配設されたもの(貫通穴ピッチ間隔A)と、幅0.5mm長さ2mmの貫通穴がピッチ間隔2.5mmで形成されたもの(貫通穴ピッチ間隔B)の2種類を検討した。 Examples of the shape of the through holes, which are through-holes of 0.5mm diameter arranged at a pitch spacing 1.0mm (the through-hole pitch A), through-hole pitch width 0.5mm length 2mm were studied two those formed of 2.5 mm (the through-hole pitch B). 従来技術としての比較用には、このタブと外形寸法は同一であるが、貫通穴が開けられていないものを用いた。 The comparative of the prior art, this tab and outer dimensions are identical, was used as the through holes not be opened.

さらに、タブ6の貫通穴6aの配置についても、図2に示したように、タブ6を太陽電池素子1に接続したときに、太陽電池素子1の光入射面Pが存在する表側の領域のみに貫通穴を有するパターン(貫通穴配設パターンB)を用意し、その効果を確認した(貫通穴をタブ全域に配設した全段落までに述べた貫通穴パターンを貫通穴配設パターンAとする)。 Furthermore, for the arrangement of the through-hole 6a of tabs 6, as shown in FIG. 2, when connecting the tabs 6 on the solar cell device 1, only the front side of the region where the light incident surface P of the solar cell element 1 is present to prepare a pattern (through holes arranged pattern B) having a through hole, and its effect was confirmed (through a through hole pattern as described in the through hole until all paragraphs disposed in tab entire hole arrangement pattern a to).

以上のような各条件を組み合わせた構成により、図3を用いて説明した方法により、太陽電池素子1を縦6枚・横6枚で配列し、各太陽電池素子を直列接続配線した太陽電池モジュールを作製した(36直列構造)。 The configuration combining each condition as described above, the solar cell module by the method described, arranging the solar cell element 1 by vertical six-lateral six, each solar cell elements connected in series interconnection with reference to FIG. 3 It was prepared (36 series configuration).

表1に、従来技術による太陽電池モジュールと本発明を適用した太陽電池モジュールの特性を示す。 Table 1 shows the characteristics of the solar cell module according to the present invention and the solar cell module according to the prior art.

表中、従来構造と実験構造1aおよび1bの特性比較から、貫通穴を有したタブを用いた実験構造1aおよび1 bの方が、従来構造よりも高い効率が得られることが確かめられた。 In the table, the characteristics comparison of the conventional structure and the experimental structure 1a and 1b, towards the experimental structures 1a and 1 b with a tab having a through-hole, it was confirmed that higher efficiency than the conventional structure. すなわち本発明の有効性が確認された。 That has been confirmed the effectiveness of the present invention.

次に、表中、実験構造2aおよび2b(本発明構造)は、実験構造1aおよび1bに対して、タブの貫通穴を表集電極が形成されている素子表面受光領域にかかる部分にのみ形成し、その他の領域、すなわち、素子間の間隙配線部、および裏電極部では形成されないようにした場合のものである。 Then, in the table, the experimental structure 2a and 2b (invention structure), against experimental structures 1a and 1b, the through-hole of the tab only the portion relating to the element surface light-receiving region being formed tables collector electrode formed and other areas, i.e., those in the case of so as not to be formed in the gap wiring portion, and the back electrode portion between the elements. 表より、貫通穴形成を受光領域部だけに限定したことによって、その他の部分での金属配線の線抵抗の増大が回避されたためにFF特性が向上し、効率はさらに向上することが確認された。 From Table, by a through hole formed is limited only to the light receiving area portion, improved FF properties for increasing the line resistance of the metal wiring in the other parts is avoided, the efficiency was confirmed to be further improved .

(a)は、(b)に示す太陽電池素子の表側電極に対して本発明にかかるタブを接続した状態を示す部分拡大図であり、(b)は、本発明にかかる太陽電池素子の表側電極の部分拡大図を示す。 (A), to the front electrode of a solar cell element shown in (b) is a partially enlarged view showing a state of connecting the tab according to the present invention, (b), the front side of the solar cell element according to the present invention It shows a partial enlarged view of the electrode. 本発明にかかるタブによって、2枚の太陽電池素子同士を接続した状態を示す上面図である。 The tab according to the present invention, is a top view showing a state of connecting two solar cell elements with each other. 本発明の太陽電池モジュールの断面構造を示す図であり、(a)は本発明の太陽電池モジュールにかかる光電変換素子(太陽電池素子)の断面構造、(b)は太陽電池モジュールの断面構造を示す概略図、(c)は太陽電池素子同士を接続した箇所を示す部分拡大断面図である。 Is a diagram showing a sectional structure of a solar cell module of the present invention, a cross-sectional structure, (b) is a cross-sectional structure of the solar cell module (a) a photoelectric conversion element according to the solar cell module of the present invention (solar cell element) schematically illustrates, (c) is a partially enlarged sectional view showing a portion connected to each other solar cell element. 電極形状の一例を示す図であり、(a)は受光面側(表面)、(b)は非受光面側(裏面)である。 Is a diagram showing an example of an electrode shape, a (a) a light receiving surface side (surface), (b) the non-light-receiving surface side (back surface). 本発明の太陽電池モジュールにかかる太陽電池素子の表側電極に対して本発明にかかるタブを接続した状態の別の実施形態である。 It is another embodiment of a state of connecting the tab according to the present invention with respect to the front electrode of such a solar cell element in a solar cell module of the present invention. 本発明の太陽電池モジュールにかかる太陽電池素子の表側電極に対して本発明にかかるタブを接続した状態の別の実施形態である。 It is another embodiment of a state of connecting the tab according to the present invention with respect to the front electrode of such a solar cell element in a solar cell module of the present invention. 従来の太陽電池素子同士を直列接続したときの断面模式図である。 The conventional solar cell elements with each other is a schematic sectional view when connected in series. (a)、(b)は、それぞれ従来の一般的な太陽電池素子の表側電極、裏側電極の平面図である。 (A), (b), the front electrode of a conventional solar cell element, respectively, a plan view of the back side electrode. 従来の太陽電池素子の表側電極の平面図である。 It is a plan view of the front electrode of a conventional solar cell element.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1:太陽電池素子(光電変換素子) 1: solar cell element (photoelectric conversion element)
2:p型バルク領域 2a:逆導電型領域3:反射防止膜4:裏側電極 4a:裏側バスバー部(出力取出電極) 2: p-type bulk region 2a: opposite conductivity type region 3: antireflection film 4: back side electrodes 4a: rear bus bar section (output extraction electrode)
4b:裏側集電部5:表側電極 5a:表側バスバー部(出力取出電極) 4b: backside collector section 5: front electrode 5a: front bus bar section (output extraction electrode)
5b:表側フィンガー部 5c:バスバー間接続部6:タブ 6a:貫通穴7:透光性パネル8:充填材9:裏面保護材10:出力配線11:端子ボックス21:太陽電池素子22:半導体基板23:表側電極 23a:表側バスバー部 23b:表側フィンガー部 23c:バスバー間接続部24:裏側電極 24a:裏側バスバー部 24b:裏側集電部25:金属配線P:光入射面 5b: front finger part 5c: busbar joined portion 6: Tab 6a: through hole 7: translucent panel 8: filler 9: rear surface protective member 10: Output line 11: Terminal box 21: the solar cell element 22: a semiconductor substrate 23: side electrodes 23a: front bus bar portion 23b: front finger portions 23c: the bus bar between the connecting portion 24: back side electrode 24a: back side bus bar portion 24b: back side current collecting portion 25: metal wiring P: light incident surface

Claims (3)

  1. 受光面を有する太陽電池モジュールであって、 A solar cell module having a light receiving surface,
    前記太陽電池モジュールの内部に配列された、光入射面を有する複数の光電変換素子であって、この光入射面に光が入射すると光電変換効果によって光起電力を生ずるとともに、 前記光入射面の側に設けられた表側バスバー部と該光入射面の裏面側に設けられた裏側バスバー部とを備えた、複数の光電変換素子と、 Wherein arranged in the interior of the solar cell module, a plurality of photoelectric conversion elements having a light incident surface, with resulting photovoltaic by photoelectric conversion effect when light is incident on the light incident surface, of the light incident surface and a rear bus bar portion provided on the back surface side of the front side bus bar portion provided on the side and the light incident surface, a plurality of photoelectric conversion elements,
    一の光電変換素子の前記表側バスバー部と他の光電変換素子の前記裏側バスバー部とを電気的に接続する導電性の材質からなるタブと、を具備し、 Comprising a tab comprising a single of the front bus bar portion and the other of the back side bus bar portion and the material of the conductive for electrically connecting the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element, a,
    前記表側バスバー部は、その長手方向に対して間隙を介して複数に分割されており、 The front bus bar portion is divided into a plurality with a gap with respect to the longitudinal direction,
    前記タブは、 前記表側バスバー部と対向する領域にのみ複数の貫通穴を有するともに、前記太陽電池モジュールの前記受光面側から、これらの貫通穴を通して前記間隙部より前記光電変換素子の前記光入射面を視認可能となるように配置された太陽電池モジュール。 Said tab, said and the monitor has a plurality of through holes only on the front side bus bar portion facing the region, from the light-receiving surface side of the solar cell module, the photoelectric conversion element from the gap through the through hole It arranged solar cell modules so as to be visible the light incident surface.
  2. 前記表側バスバー電極に、少なくとも一端部が接続されたフィンガー部をさらに備え、 Wherein the front side bus bar electrode, further comprising a finger portion at least one end portion is connected,
    前記タブは、前記表側バスバー部の長手方向に対して、略同一方向となるように接続された請求項1に記載の太陽電池モジュール。 The tab is relative to the longitudinal direction of the front side bus bar portion, a solar cell module according to claim 1 which is connected in a substantially same direction.
  3. 前記分割された表側バスバー部同士を部分的に接続するバスバー間接続部を設けた請求項1または2に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 or 2 provided with the bus bar between the connecting portion connecting the divided front bus bar portions partially.
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