JP5093821B2 - 配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール - Google Patents
配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール Download PDFInfo
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Description
図1に、本発明の裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の裏面接合型太陽電池は、図1に示す矢印200の方向に沿って、n型のシリコン基板101の裏面にp型不純物が導入された帯状の領域であるp型の第1導電型領域(以下、「p型領域」という)111と、シリコン基板101の裏面にn型不純物が導入された帯状の領域であるn型の第2導電型領域(以下、「n型領域」という)112とが交互に配列するようにして形成されている。
図5に、本発明の裏面接合型太陽電池の他の一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、図5に示す裏面接合型太陽電池においては、図5に示す矢印200の方向(p型領域111とn型領域112との配列方向)において隣り合っている帯状のフィンガーp電極121のそれぞれの表面上に絶縁層が形成された領域である四角形状の第1非接続領域141が直線上に並ぶように形成されており、図5に示す矢印200の方向(p型領域111とn型領域112との配列方向)において隣り合っている帯状のフィンガーn電極122のそれぞれの表面上には絶縁層が形成された領域である四角形状の第2非接続領域142が直線上に並ぶように形成されている点に特徴がある。また、第1非接続領域141は、1本のフィンガーp電極121につき、図5に示す矢印201の方向(フィンガーp電極121の長手方向)に沿って所定の間隔をあけて2つずつ形成されている。また、第2非接続領域142は、1本のフィンガーn電極122につき、図5に示す矢印201の方向(フィンガーp電極121の長手方向)に沿って所定の間隔をあけて2つずつ形成されている。なお、第1非接続領域141および第2非接続領域142の数、位置および形状等はそれぞれ図5に示す構成に限定されないことは言うまでもない。
以下に、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池の一例について説明する。ここで、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池は、上記の裏面接合型太陽電池と、絶縁性基板と絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを少なくとも備えている。
図17に、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池の他の一例の裏面の模式的な平面図を示す。図17に示す構成の本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、実施の形態2で説明した構成の裏面接合型太陽電池100が用いられている点で実施の形態3と相違している。
なお、上記の実施の形態1〜4において、半導体基板としてシリコン基板を用いたが、本発明においては、半導体基板はシリコン基板に限定されないことは言うまでもない。
図1に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池を作製した。ここで、この裏面接合型太陽電池としては、1辺が125mmの正方形状の表面を有するシリコン基板を用いて、120mm×100mmの大きさの表面を有するものが作製された。また、裏面接合型太陽電池のシリコン基板の裏面のn型不純物が拡散して形成されたn型領域の幅が300μm、p型不純物が拡散して形成されたp型領域の幅が1000μm、上記のn型領域とp型領域とのピッチが1.5mm、n型領域に接触するフィンガーn電極の幅が200μm、p型領域に接触するフィンガーp電極の幅が400μmであり、フィンガーn電極とフィンガーp電極との間のピッチが1.5mmであった。
図5に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池を作製した。なお、この裏面接合型太陽電池の作製に用いたシリコン基板の大きさ、裏面接合型太陽電池の大きさ、n型領域の幅、p型領域の幅、n型領域とp型領域とのピッチ、フィンガーn電極の幅、フィンガーp電極の幅およびフィンガーn電極とフィンガーp電極との間のピッチは実施例1と同様とした。
図10に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池(比較例の裏面接合型太陽電池)を作製した。なお、この裏面接合型太陽電池の作製に用いたシリコン基板の大きさ、裏面接合型太陽電池の大きさ、n型領域の幅、p型領域の幅、n型領域とp型領域とのピッチ、フィンガーn電極の幅、およびフィンガーn電極とフィンガーp電極との間のピッチは実施例1と同様とし、フィンガーp電極の幅は800μmに変更した。
Claims (17)
- 裏面接合型太陽電池と、
絶縁性基板と前記絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを備え、
前記裏面接合型太陽電池は、
半導体基板の一方の表面において交互に形成された帯状の第1導電型領域と帯状の第2導電型領域と、
前記第1導電型領域上に設置された帯状の第1導電型用電極と、
前記第2導電型領域上に設置された帯状の第2導電型用電極と、
前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において隣り合う前記第2導電型用電極の間に前記第1導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第1の非接続領域と、
前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において隣り合う前記第1導電型用電極の間に前記第2導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第2の非接続領域と、を含み、
前記第1の非接続領域は、前記第1導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であり、
前記第2の非接続領域は、前記第2導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であって、
前記第1導電型領域および前記第2導電型領域は、それぞれ、前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向と直交する方向に伸長し、
前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極は、それぞれ、前記第1導電型領域および前記第2導電型領域の伸長方向に伸長しており、
前記裏面接合型太陽電池は、前記配線基板の前記配線材上に設置されており、
前記裏面接合型太陽電池は、前記第1導電型用電極を複数含むとともに、前記第2導電型用電極を複数含み、
前記裏面接合型太陽電池においては、前記第1導電型用電極同士が前記配線基板の配線材によって電気的に接続されているとともに、前記第2導電型用電極同士が前記第1導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材とは異なる配線材によって電気的に接続されており、
前記配線材は、前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の伸長方向に直交する方向に伸長する帯状であって、前記絶縁層を跨いで、前記第1導電型用電極同士または前記第2導電型用電極同士を接続している、配線基板付き裏面接合型太陽電池。 - 前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において前記第1の非接続領域と前記第2導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項1に記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
- 前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において前記第2の非接続領域と前記第1導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項1または2に記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
- 前記半導体基板の表面に直交する軸を回転軸として前記半導体基板を180°回転させたときに、前記第1導電型用電極の形状および前記第2導電型用電極の形状がそれぞれ前記回転前と前記回転後とで同一または対称となることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
- 前記半導体基板が第1導電型である場合には前記第2導電型領域の面積が前記第1導電型領域の面積よりも大きく、前記半導体基板が第2導電型である場合には前記第1導電型領域の面積が前記第2導電型領域の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
- 前記第1導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第1導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第2導電型領域を跨いで前記第1導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項1から5のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
- 前記第2導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第2導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第1導電型領域を跨いで前記第2導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項1から6のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
- 前記半導体基板がn型であって、前記第1導電型がn型であり、前記第2導電型がp型であることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
- 裏面接合型太陽電池の複数と、
絶縁性基板と前記絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを備え、
前記裏面接合型太陽電池は、
半導体基板の一方の表面において交互に形成された帯状の第1導電型領域と帯状の第2導電型領域と、
前記第1導電型領域上に設置された帯状の第1導電型用電極と、
前記第2導電型領域上に設置された帯状の第2導電型用電極と、
前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において隣り合う前記第2導電型用電極の間に前記第1導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第1の非接続領域と、
前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において隣り合う前記第1導電型用電極の間に前記第2導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第2の非接続領域と、を含み、
前記第1の非接続領域は、前記第1導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であり、
前記第2の非接続領域は、前記第2導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であって、
前記第1導電型領域および前記第2導電型領域は、それぞれ、前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向と直交する方向に伸長し、
前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極は、それぞれ、前記第1導電型領域および前記第2導電型領域の伸長方向に伸長しており、
前記裏面接合型太陽電池の複数はそれぞれ、前記配線基板の前記配線材上に設置されており、
前記裏面接合型太陽電池はそれぞれ、前記第1導電型用電極を複数含むとともに、前記第2導電型用電極を複数含み、
前記裏面接合型太陽電池の複数のそれぞれにおいては、前記第1導電型用電極同士が前記配線基板の配線材によって電気的に接続されるとともに、前記第2導電型用電極同士が前記第1導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材とは異なる配線材によって電気的に接続されており、
前記第1導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材は、隣り合う他の裏面接合型太陽電池の第2導電型用電極同士を電気的に接続する配線材でもあり、
前記第2導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材は、隣り合う他の裏面接合型太陽電池の第1導電型用電極同士を電気的に接続する配線材でもあって、
前記配線材は、前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の伸長方向に直交する方向に伸長する帯状であって、前記絶縁層を跨いで、前記第1導電型用電極同士または前記第2導電型用電極同士を接続している、太陽電池ストリング。 - 前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において前記第1の非接続領域と前記第2導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項9に記載の太陽電池ストリング。
- 前記第1導電型領域と前記第2導電型領域との配列方向において前記第2の非接続領域と前記第1導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項9または10に記載の太陽電池ストリング。
- 前記半導体基板の表面に直交する軸を回転軸として前記半導体基板を180°回転させたときに、前記第1導電型用電極の形状および前記第2導電型用電極の形状がそれぞれ前記回転前と前記回転後とで同一または対称となることを特徴とする、請求項9から11のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
- 前記半導体基板が第1導電型である場合には前記第2導電型領域の面積が前記第1導電型領域の面積よりも大きく、前記半導体基板が第2導電型である場合には前記第1導電型領域の面積が前記第2導電型領域の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項9から12のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
- 前記第1導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第1導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第2導電型領域を跨いで前記第1導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項9から13のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
- 前記第2導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第2導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第1導電型領域を跨いで前記第2導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項9から14のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
- 前記半導体基板がn型であって、前記第1導電型がn型であり、前記第2導電型がp型であることを特徴とする、請求項9から15のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
- 請求項9から16のいずれかに記載の太陽電池ストリングが樹脂に封止されてなる、太陽電池モジュール。
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