JP5214755B2 - 裏面電極型太陽電池セル、裏面電極型太陽電池サブセルおよび太陽電池モジュール - Google Patents

Description

この発明は、裏面電極型太陽電池セル、裏面電極型太陽電池サブセルおよび太陽電池モジュールに関し、特に、受光面とは反対側に配置される裏面に、ｎ電極およびｐ電極が設けられた裏面電極型太陽電池セル、裏面電極型太陽電池サブセルおよび太陽電池モジュールに関する。

従来、受光面とは反対側に配置された裏面に、ｎ電極およびｐ電極が設けられた裏面電極型太陽電池が知られている（例えば特許文献１参照）。上記特許文献１には、複数の太陽電池ウェハ（裏面電極型太陽電池セル）と、複数の太陽電池ウェハを電気的に接続する配線基板とを備えた太陽電池モジュールが開示されている。この太陽電池ウェハでは、受光面側に電極を設けず、裏面側にｎ電極およびｐ電極を設けている。このため、太陽電池ウェハの受光面積が小さくならないので、太陽電池ウェハの発電効率（＝発電量／面積）を向上させることが可能である。

しかしながら、屋根材に一体的に製造された屋根材一体型太陽電池モジュールなどにおいては、太陽電池モジュールのサイズを太陽電池ウェハのサイズから決めることができない場合がある。この場合、太陽電池ウェハを太陽電池モジュールに敷き詰めることができず、太陽電池モジュールの有効面積率（＝太陽電池ウェハの面積／太陽電池モジュールの面積）が小さくなる。これにより、上記のように太陽電池ウェハの発電効率を向上させたとしても、太陽電池モジュールの発電効率（＝発電量／太陽電池モジュールの面積）は低下してしまう可能性がある。

そこで、有効面積率を大きくすることが可能な太陽電池モジュールが提案されている（例えば特許文献２参照）。上記特許文献２には、台形状の太陽電池素子（太陽電池サブセル）と五角形状の太陽電池素子とを組み合わせて配列することにより有効面積率を大きくした太陽電池モジュールが開示されている。この台形状の太陽電池素子および五角形状の太陽電池素子は六角形状の太陽電池セルをそれぞれ異なる位置で２分割することにより得られる。

また、この太陽電池モジュールでは、太陽電池素子の受光面と裏面とに互いに異なる極性の電極がそれぞれ設けられている。そして、太陽電池素子の受光面側の電極は、隣接する太陽電池素子の裏面側の電極に接続線を用いて電気的に接続されている。

特開２００５−３４０３６２号公報 特開平９−１４８６０１号公報

しかしながら、上記特許文献２では、太陽電池素子の受光面に電極が設けられており、また、その電極に接続される接続線も太陽電池素子の受光面に配置されるため、電極および接続線が配置される太陽電池素子の受光面の領域には光が入射せず発電しないため、太陽電池素子の発電効率は向上できない。また、隣接する太陽電池素子（太陽電池サブセル）同士を電気的に接続する際に、受光面側と裏面側との両方に接続線を取り付ける必要がある。このため、太陽電池モジュールの製造に時間がかかるという問題点がある。

また、台形状の太陽電池素子と五角形状の太陽電池素子とが必要であるので、太陽電池素子の種類が多くなるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、太陽電池サブセルの種類が多くなるのを抑制しながら、太陽電池モジュールの製造時間の短縮および発電効率の向上を実現することが可能な裏面電極型太陽電池セル、裏面電極型太陽電池サブセルおよび太陽電池モジュールを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の裏面電極型太陽電池セルは、光を受光する受光面と、受光面とは反対側に配置された裏面と、裏面側に設けられ、第１の方向に交互に配置されるｎ電極およびｐ電極と、を備え、ｎ電極の配置パターンは裏面の中心部に位置する所定の点を中心として点対称であり、ｐ電極の配置パターンは所定の点を中心として点対称であり、ｎ電極およびｐ電極は、所定の点を通り第１の方向に延びる直線から所定の距離を隔てて配置されている。

なお、本明細書中において、「裏面の中心部」とは裏面の中心点からｎ電極とｐ電極との電極間ピッチに相当する距離程度の範囲のことをいう。また、「電極の配置パターンは点対称である」とは、電極の形状（長さ、幅等）が完全に点対称である場合だけでなく、裏面電極型太陽電池セルを分割して得られる裏面電極型太陽電池サブセルを１８０度回転させたときに同一の配線基板（配線パターン）に実装可能な電極の配置パターンも含む。

この裏面電極型太陽電池セルでは、上記のように、裏面側にｎ電極およびｐ電極を設けることによって、受光面積が小さくなるのを抑制することができる。また、隣接する裏面電極型太陽電池サブセル同士を電気的に接続する場合、裏面側だけで配線することができる。

また、上記のように、ｎ電極の配置パターンは所定の点を中心として点対称であり、ｐ電極の配置パターンは所定の点を中心として点対称であることによって、所定の点を通り第１の方向に延びる上記直線で裏面電極型太陽電池セルを分割して得られる裏面電極型太陽電池サブセルの電極の配置パターンが同一（または共通）になる。

また、上記のように、ｎ電極およびｐ電極を、所定の点を通り第１の方向に延びる直線から所定の距離を隔てて配置する。これにより、所定の点を通り第１の方向に延びる直線で裏面電極型太陽電池セルを分割した際に、分割時の応力によりｎ電極およびｐ電極が剥がれたり曲がったりするのを抑制することができる。

上記裏面電極型太陽電池セルにおいて、好ましくは、上記直線により分けられる第１部分および第２部分を含み、第１部分は第１の方向に延びる軸に対して線対称にならない形状に形成され、第２部分は第１の方向に延びる軸に対して線対称にならない形状に形成されている。

上記裏面電極型太陽電池セルにおいて、好ましくは、所定の点は裏面の中心点である。

上記裏面電極型太陽電池セルにおいて、好ましくは、上記直線により分けられる第１部分および第２部分を含み、第１部分には第１マークが設けられ、第２部分には第２マークが設けられ、第１マークおよび第２マークは所定の点を中心として互いに点対称となる位置に配置されている。この場合、分割後の裏面電極型太陽電池サブセル（第１部分および第２部分）を配線基板に実装する際に第１マークおよび第２マークを位置合わせ用のアライメントマークとして用いれば、裏面電極型太陽電池サブセル（第１部分および第２部分）を容易に配線基板に実装することができる。

上記第１部分に第１マークが設けられ、第２部分に第２マークが設けられている裏面電極型太陽電池セルにおいて、好ましくは、第１マークおよび第２マークは互いに異なる形状に形成されている。このように構成すれば、マーク（第１マークおよび第２マーク）の形状から、分割後の裏面電極型太陽電池サブセルが第１部分であるか第２部分であるかを容易に識別することができる。

上記第１部分に第１マークが設けられ、第２部分に第２マークが設けられている裏面電極型太陽電池セルにおいて、好ましくは、第１マークおよび第２マークの各々は複数設けられており、第１マークの少なくとも１つおよび第２マークの少なくとも１つはｎ電極およびｐ電極の一方の延長線上に配置され、第１マークの残りの少なくとも１つおよび第２マークの残りの少なくとも１つはｎ電極およびｐ電極の他方の延長線上に配置されている。

この発明の裏面電極型太陽電池サブセルは、上記の構成の裏面電極型太陽電池セルを上記直線の位置で分割することにより形成される。

この発明の太陽電池モジュールは、上記の構成の裏面電極型太陽電池サブセルを複数と、複数の裏面電極型太陽電池サブセルが実装される配線基板と、を備え、全ての裏面電極型太陽電池サブセルの分割面が同じ方向を向くように配置されている。

上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、配線基板には、第１の方向と直交する第２の方向に裏面電極型太陽電池サブセルが奇数個配置されている。

上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、配線基板には、裏面電極型太陽電池セルを上記直線の位置で分割することにより得られた第１の裏面電極型太陽電池サブセルおよび第２の裏面電極型太陽電池サブセルの一方だけが実装されている。

以上のように、本発明によれば、裏面側にｎ電極およびｐ電極を設けることによって、受光面積が小さくなるのを抑制することができるので、裏面電極型太陽電池サブセルの発電効率（＝発電量／面積）を向上させることができる。また、隣接する裏面電極型太陽電池サブセル同士を電気的に接続する場合、裏面側だけで配線することができるので、太陽電池モジュールの製造工程を簡略化することができる。これにより、太陽電池モジュールの製造時間を短縮することができる。また、裏面電極型太陽電池サブセルを配線基板に実装することにより太陽電池モジュールを構成すれば、太陽電池モジュールの製造工程をより簡略化することができる。これにより、太陽電池モジュールの製造時間をより短縮することができる。

また、上記のように、ｎ電極の配置パターンは所定の点を中心として点対称であり、ｐ電極の配置パターンは所定の点を中心として点対称であることによって、所定の点を通る直線で裏面電極型太陽電池セルを分割して得られる裏面電極型太陽電池サブセルの電極の配置パターンが同一（または共通）になる。すなわち、裏面電極型太陽電池セルを分割した場合に得られる複数の裏面電極型太陽電池サブセルを１種類の裏面電極型太陽電池サブセルとして扱うことができる。これにより、太陽電池モジュールの製造工程をさらに簡略化することもでき、製造時間をさらに短縮することができる。また、このような裏面電極型太陽電池サブセルを同一方向に配置して太陽電池モジュールを構成すれば、裏面電極型太陽電池サブセルの配列に統一感を持たせることができ、太陽電池モジュールの意匠性を向上させることができる。

また、裏面電極型太陽電池セルを分割して得られる裏面電極型太陽電池サブセルを用いて、太陽電池モジュールを構成する場合、第１の方向に直交する方向（第２の方向）に裏面電極型太陽電池サブセルを例えば奇数個配置することもできる。すなわち、裏面電極型太陽電池セルの半分のサイズ刻みで第２の方向に裏面電極型太陽電池サブセルを敷き詰めることができる。これにより、太陽電池モジュールの有効面積率（＝太陽電池サブセルの面積／太陽電池モジュールの面積）を大きくすることができるので、太陽電池モジュールの発電効率（＝発電量／太陽電池モジュールの面積）を向上させることができる。

また、上記のように、ｎ電極およびｐ電極を、所定の点を通り第１の方向に延びる直線から所定の距離を隔てて配置する。これにより、裏面電極型太陽電池セルを所定の点を通り第１の方向に延びる直線で分割する場合に、分割時の応力によりｎ電極およびｐ電極が剥がれたり曲がったりするのを抑制することができる。このため、裏面電極型太陽電池サブセルの発電効率が低下したり、その電極が隣接する電極や分割面に接触することにより短絡やリークが発生するのを防止することができる。

本発明の第１実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。 図１に示した裏面電極型太陽電池サブセルおよび配線基板の構造を示した平面図である。 図１に示した裏面電極型太陽電池サブセルの構造を示した拡大斜視図である。 図１に示した裏面電極型太陽電池サブセルの裏面側の構造を示した図である。 本発明の第１実施形態による裏面電極型太陽電池セルの裏面側の構造を示した図である。 図５に示した裏面電極型太陽電池セルを分割した状態を示した図である。 本発明の第１実施形態による略円形状の半導体ウェハを示した図である。 図１に示した配線基板の構造を示した平面図である。 本発明の第２実施形態による裏面電極型太陽電池セルの裏面側の構造を示した図である。 図９に示した裏面電極型太陽電池セルを分割した状態を示した図である。 図１０に示した裏面電極型太陽電池サブセル１０２ａおよび１０２ｂを交互に配線基板に実装した状態を示した平面図である。 図１０に示した裏面電極型太陽電池サブセル１０２ａのみを配線基板に実装した状態を示した平面図である。 本発明の第３実施形態による裏面電極型太陽電池セルの裏面側の構造を示した図である。 図１３の部分拡大図である。 図１３の部分拡大図である。 本発明の第３実施形態による裏面電極型太陽電池サブセルを配線基板に実装した状態を示した平面図である。 図１６の配線基板の領域２０３ａの部分拡大図である。 図１６の配線基板の領域２０３ｂの部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合がある。

（第１実施形態）
図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による太陽電池モジュール１の構造について説明する。

本発明の第１実施形態による太陽電池モジュール１は図１に示すように、複数（例えば３つ）の裏面電極型太陽電池サブセル（以後、単に太陽電池サブセルと称する）２と、複数の太陽電池サブセル２が実装される配線基板３と、太陽電池サブセル２の表面を覆う封止材４と、封止材４上に配置された透明基板５とを備えている。なお、太陽電池サブセル２は、１つの太陽電池モジュール１において、１つ、２つまたは４つ以上設けられていてもよい。また、太陽電池モジュール１は、配線基板３の裏面側を覆う封止材および裏面フィルム（図示せず）を含んでいてもよい。また、太陽電池モジュール１は、配線基板３および透明基板５の周縁部を固定する枠体（図示せず）などを含んでいてもよく、屋根材に一体的に形成されていてもよい。

太陽電池サブセル２は図２に示すように、例えば長方形状の２つのコーナー部を切り欠いた形状に形成されている。例えば、太陽電池サブセル２の長辺方向（Ｂ方向）の長さは約１５６ｍｍであり、短辺方向（Ａ方向）の長さは約７８ｍｍである。また、太陽電池サブセル２、および後述する裏面電極型太陽電池セル１０は、図３に示すように、半導体基板２０と、半導体基板２０の受光面２０ａ上に設けられた反射防止膜２１と、半導体基板２０の裏面（受光面２０ａとは反対側の面）２０ｂ上に設けられたパッシベーション層２２、ｎ電極２３およびｐ電極２４とを含んでいる。

半導体基板２０は例えばｎ型の単結晶シリコン基板を用いて形成されている。また、半導体基板２０はｎ型導電領域２０ｃと、半導体基板２０の裏面２０ｂ側に設けられ、ｎ型導電領域２０ｃよりも高濃度のｎ型不純物を有するｎ型拡散領域２０ｄと、半導体基板２０の裏面２０ｂ側に設けられｐ型不純物を有するｐ型拡散領域２０ｅとを含んでいる。

ｎ型拡散領域２０ｄおよびｐ型拡散領域２０ｅの各々は、太陽電池サブセル２の例えば短手方向（Ａ方向（第２の方向））に延びる帯状に形成されている。また、ｎ型拡散領域２０ｄおよびｐ型拡散領域２０ｅはＡ方向と直交するＢ方向（第１の方向）に交互に配置されている。なお、図３では、ｎ型拡散領域２０ｄおよびｐ型拡散領域２０ｅを２つずつ示したが、ｎ型拡散領域２０ｄおよびｐ型拡散領域２０ｅは多数（例えば数十個以上）配置されていてもよい。

ｎ電極２３はパッシベーション層２２の開口部２２ａを介して、ｎ型拡散領域２０ｄにオーミック接触されている。同様に、ｐ電極２４はパッシベーション層２２の開口部２２ａを介して、ｐ型拡散領域２０ｅにオーミック接触されている。

また、ｎ電極２３およびｐ電極２４の各々は図４に示すように、例えばＡ方向に延びる帯状に形成されている。また、ｎ電極２３およびｐ電極２４は、Ｂ方向に交互に配置されている。また、ｎ電極２３およびｐ電極２４の電極間ピッチは、例えば７５０μｍである。なお、第１実施形態および後述する第２実施形態では、理解を容易にするために、ｎ電極２３、ｐ電極２４、配線基板３の配線の数を少なくして図示している。

また、太陽電池サブセル２は、図５に示した例えば正方形状の４つのコーナー部を切り欠いた形状の裏面電極型太陽電池セル（以後、単に太陽電池セルと称する）１０を、図６に示すように２つに分割（切断）することにより得られる。図５の２点鎖線（直線Ｌ１）は、太陽電池セル１０を分割する際の分割位置を示している。

なお、太陽電池セル１０は、たとえば、図７に示した略円形状の半導体ウェハ１１を分割位置Ｃ１（図７の２点鎖線）で分割（切断）した後、一般的なウェハ製造プロセスを用いて、ｎ型拡散領域２０ｄ、ｐ型拡散領域２０ｅ、反射防止膜２１、パッシベーション層２２、ｎ電極２３、ｐ電極２４、マーク２５ａおよび２５ｂが形成されたものである。

ここで、図５に示すように、ｎ電極２３（ｎ電極２３の配置パターン）は太陽電池セル１０の裏面２０ｂの中心点Ｏ１を中心として点対称（１８０度回転対称）に形成されている。同様に、ｐ電極２４（ｐ電極２４の配置パターン）、マーク２５ａおよび２５ｂは中心点Ｏ１を中心として点対称にそれぞれ形成されている。すなわち、太陽電池セル１０を、中心点Ｏ１を通りＢ方向に延びる直線Ｌ１で２つの部分１０ａおよび１０ｂ（第１部分および第２部分）に分けると、部分１０ａのｎ電極２３、ｐ電極２４、マーク２５ａおよび２５ｂ（第１マーク）と、部分１０ｂのｎ電極２３、ｐ電極２４、マーク２５ａおよび２５ｂ（第２マーク）とは、中心点Ｏ１を中心として互いに点対称に形成されている。また、太陽電池セル１０（部分１０ａおよび１０ｂ）の外形も、中心点Ｏ１を中心として概ね点対称に形成されている。

このため、図６に示すように、太陽電池セル１０を分割して得られる太陽電池サブセル２ａおよび２ｂは、一方を１８０度回転すると、他方と同じ形状（外形、電極の配置パターン）になる。なお、太陽電池サブセル２ａおよび２ｂは太陽電池セル１０の部分１０ａおよび１０ｂにそれぞれ対応している。また、太陽電池サブセル２ａおよび２ｂの各々は、たとえば、Ｂ方向に延びる軸（図示せず）に対して線対称にならない形状に形成される。

マーク２５ａとマーク２５ｂとは互いに異なる形状に形成されていてもよい。例えば、マーク２５ａは円（真円）形状に形成されており、マーク２５ｂは四角形状に形成されている。なお、マーク２５ａおよび２５ｂは、太陽電池サブセル２を配線基板３に実装する際に位置合わせ用のアライメントマークとして用いてもよい。この場合は、マーク２５ａおよび２５ｂは図４に示すように、太陽電池サブセル２のうちの対角に位置する２つのコーナー部にそれぞれ形成されていることが、より精度の高い位置合わせを実現できるため好ましい。

また、図５に示すように、ｎ電極２３、ｐ電極２４、マーク２５ａおよび２５ｂは、中心点Ｏ１を通りＢ方向に延びる直線Ｌ１（言い換えると、太陽電池サブセル２の分割面Ｓ１（図６参照））から所定の距離を隔てて配置されている。すなわち、ｎ電極２３、ｐ電極２４、マーク２５ａおよび２５ｂは、直線Ｌ１上には形成されていない。

配線基板３は、図２および図８に示すように、例えば３つの太陽電池サブセル２が搭載されるように形成されている。また、配線基板３は、図８に示すように、絶縁性の基材３０と、基材３０の一方面上に形成された金属層からなる複数の配線３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅおよび３１ｆとを含んでいる。なお、基材３０の他方面上にも金属層が形成されていてもよい。絶縁性の基材３０は、たとえばフィルム状のポリエステル系樹脂を使用することができる。また、太陽電池サブセル２と配線基板３との位置合わせを容易にするために、絶縁性の基材３０は透明または特定の波長に対して透過する材質であることが好ましい。配線を構成する金属層は導電性であればよく、たとえばＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇなどの金属およびこれらを複層としたものを使用することができる。

配線３１ａ〜３１ｆはＡ方向に延びるように形成されている。また、図２および図８に示すように、配線３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅおよび３１ｆは、それぞれ、太陽電池サブセル２ｃのｎ電極２３、太陽電池サブセル２ｃのｐ電極２４、太陽電池サブセル２ｄのｎ電極２３、太陽電池サブセル２ｄのｐ電極２４、太陽電池サブセル２ｅのｎ電極２３、および、太陽電池サブセル２ｅのｐ電極２４に対応するように形成されている。このため、配線基板３には同一の配線パターン（配線３１ａおよび３１ｂの配置パターン、配線３１ｃおよび３１ｄの配置パターン、配線３１ｅおよび３１ｆの配置パターン）が３つ形成されることになる。

また、複数の配線３１ａはＢ方向に延びる接続部３１ｇにより電気的に接続されている。また、複数の配線３１ｂおよび複数の配線３１ｃはＢ方向に延びる接続部３１ｈにより電気的に接続されている。また、複数の配線３１ｄおよび複数の配線３１ｅはＢ方向に延びる接続部３１ｉにより電気的に接続されている。また、複数の配線３１ｆはＢ方向に延びる接続部３１ｊにより電気的に接続されている。なお、マーク２５ａおよび２５ｂに対応する位置には、配線３１ａ〜３１ｆおよび接続部３１ｇ〜３１ｊは形成されていない。また、接続部３１ｇ〜３１ｊは配線３１ａ〜３１ｆと同じ層で形成されている。また、配線基板３にも、位置合わせ用のアライメントマーク（図示せず）が形成されていてもよい。

そして、太陽電池サブセル２ｃ〜２ｅは図１に示すように、接着層６を介して配線基板３に実装されている。具体的には、図２および図８に示すように、配線３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅおよび３１ｆは、それぞれ、太陽電池サブセル２ｃのｎ電極２３、太陽電池サブセル２ｃのｐ電極２４、太陽電池サブセル２ｄのｎ電極２３、太陽電池サブセル２ｄのｐ電極２４、太陽電池サブセル２ｅのｎ電極２３、および、太陽電池サブセル２ｅのｐ電極２４に電気的に接続されている。これにより、３つの太陽電池サブセル２（２ｃ〜２ｅ）が直列に接続されている。また、３つの太陽電池サブセル２は図２に示すように、分割面Ｓ１が同じ方向を向くように配置されている。

封止材４は、例えば太陽光に対して透明な樹脂などを用いて形成されている。また、封止材４は、エチレンビニルアセテートなどのポリオレフィン樹脂や、その他の樹脂により形成されていてもよい。

透明基板５は、例えば太陽光に対して透明なＰＣ（ポリカーボネート樹脂）やガラス基板などを用いて形成されているが、太陽光に対して透明であれば特に限定されない。

本実施形態では、上記のように、裏面２０ｂ側にｎ電極２３およびｐ電極２４を設けることによって、受光面積が小さくなるのを抑制することができるので、太陽電池サブセル２の発電効率（＝発電量／面積）を向上させることができる。また、太陽電池サブセル２を配線基板３に実装するだけで、隣接する太陽電池サブセル２同士を電気的に接続し太陽電池モジュール１を構成することができるので、太陽電池モジュール１の製造工程を簡略化することができる。これにより、太陽電池モジュール１の製造時間を短縮することができる。

また、上記のように、ｎ電極２３（ｎ電極２３の配置パターン）を中心点Ｏ１を中心として点対称に形成し、ｐ電極２４（ｐ電極２４の配置パターン）を中心点Ｏ１を中心として点対称に形成することによって、太陽電池セル１０を直線Ｌ１で分割して得られる太陽電池サブセル２ａおよび２ｂの電極の配置パターンが同一（または共通）になる。すなわち、太陽電池サブセル２ａおよび２ｂを１種類の太陽電池サブセルとして扱うことができる。これにより、太陽電池モジュール１の製造工程をより簡略化することもできるとともに、製造時間をより短縮することができる。

また、上記のように、全ての太陽電池サブセル２を分割面Ｓ１が同じ方向を向くように配線基板３に実装することによって、太陽電池サブセル２の配列からなる太陽電池モジュール１の外観に統一感を持たせることができ、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。

また、上記のように、Ａ方向に太陽電池サブセル２を例えば３個（奇数個）配置して太陽電池モジュール１を構成している。すなわち、例えば太陽電池モジュール１のサイズを太陽電池サブセル２のサイズから決めることができない場合であっても、太陽電池セル１０の半分のサイズ刻みでＡ方向に太陽電池サブセル２を敷き詰めて太陽電池モジュール１を構成することができる。これにより、太陽電池モジュール１の有効面積率（＝太陽電池サブセル２の面積／太陽電池モジュール１の面積）を大きくすることができるので、太陽電池モジュール１の発電効率（＝発電量／太陽電池モジュール１の面積）を向上させることができる。

また、上記のように、ｎ電極２３およびｐ電極２４を、中心点Ｏ１を通りＢ方向に延びる直線Ｌ１から所定の距離を隔てて配置する。これにより、太陽電池セル１０を直線Ｌ１で分割する際に、分割時の応力によりｎ電極２３およびｐ電極２４が剥がれたり曲がったりするのを抑制することができる。このため、太陽電池サブセル２の発電効率が低下したり、剥がれたり曲がったりした電極が隣接する電極や分割面Ｓ１に接触することにより短絡やリークが発生するのを防止することができる。

また、上記のように、太陽電池サブセル２ａおよび２ｂがＢ方向に延びる軸に対して線対称にならない形状に形成される場合は、全ての太陽電池サブセル２を分割面Ｓ１が同じ方向を向くように配線基板３に実装することによって、太陽電池モジュール１の外観に統一感を持たせることができるので、特に有効である。

また、上記のように、部分１０ａのマーク２５ａおよび２５ｂと部分１０ｂのマーク２５ａおよび２５ｂとを、中心点Ｏ１を中心として互いに点対称となる位置に配置する。これにより、分割後の太陽電池サブセル２ａおよび２ｂ（部分１０ａおよび１０ｂ）の一方を１８０度回転すると、太陽電池サブセル２ａおよび２ｂのマークの位置が一致する。このため、太陽電池サブセル２ａおよび２ｂのマーク２５ａおよび２５ｂを認識する際の認識位置が同じになるので、太陽電池サブセル２ａおよび２ｂを容易に配線基板３に実装することができる。

（第２実施形態）
この第２実施形態では、図９〜図１２を参照して、上記第１実施形態と異なり、太陽電池セル１１０の部分１１０ａおよび１１０ｂに、互いに異なる形状のマークを設ける場合について説明する。

第２実施形態の太陽電池サブセル１０２は、図９に示した太陽電池セル１１０を、図１０示すように２つに分割することにより得られる。図９の２点鎖線（直線Ｌ１０１）は、太陽電池セル１１０を分割する際の分割位置を示している。

第２実施形態では図９に示すように、太陽電池セル１１０の裏面２０ｂ側には、複数のｎ電極２３、複数のｐ電極２４、複数のマーク２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄが形成されている。マーク２５ａ〜２５ｄは上記第１実施形態と同様にアライメントマークとして用いられるとともに、分割後の太陽電池サブセル２ａおよび２ｂを識別するために用いることができる。

ｎ電極２３（ｎ電極２３の配置パターン）は太陽電池セル１１０の裏面２０ｂの中心部に位置する所定の点Ｏ１０１を中心として点対称に形成されている。なお、所定の点Ｏ１０１と太陽電池セル１１０の裏面２０ｂの中心点Ｏ１との距離は約７５０μｍ（ｎ電極２３およびｐ電極２４の電極間ピッチ）以下であることが好ましい。すなわち、裏面２０ｂの中心部とは、裏面２０ｂの中心点から電極間ピッチ程度の範囲のことをいう。同様に、ｐ電極２４（ｐ電極２４の配置パターン）は点Ｏ１０１を中心として点対称に形成されている。すなわち、太陽電池セル１１０を、点Ｏ１０１を通りＢ方向に延びる直線Ｌ１０１で２つの部分１１０ａおよび１１０ｂ（第１部分および第２部分）に分けると、部分１１０ａのｎ電極２３およびｐ電極２４と、部分１１０ｂのｎ電極２３およびｐ電極２４とは、点Ｏ１０１を中心として互いに点対称に形成されている。

また、部分１１０ａのマーク２５ａおよび２５ｂ（第１マーク）と、部分１１０ｂのマーク２５ｃおよび２５ｄ（第２マーク）とは点Ｏ１０１を中心として互いに点対称となる位置に配置されている。また、部分１１０ａのマーク２５ａおよび２５ｂと、部分１１０ｂのマーク２５ｃおよび２５ｄとはそれぞれ異なる形状に形成されている。例えば、マーク２５ａおよび２５ｃは円形状および菱形状（四角形状を４５度回転させた形状）にそれぞれ形成されている。また、マーク２５ｂおよび２５ｄは四角形状および三角形状にそれぞれ形成されている。このため、太陽電池セル１１０を分割して得られる太陽電池サブセル１０２ａおよび１０２ｂ（第１の裏面電極型太陽電池サブセルおよび第２の裏面電極型太陽電池サブセル）を、同一の太陽電池サブセルとして扱うことが可能であるとともに、マーク２５ａ〜２５ｄにより識別することも可能である。なお、マーク２５ａおよび２５ｃの一対、もしくはマーク２５ｂおよび２５ｄの一対のいずれか一方の対だけが異なる形状であってもよい。たとえば、マーク２５ａとマーク２５ｃとが異なる形状で、マーク２５ｂとマーク２５ｄとは同じ形状である場合でも、太陽電池サブセル１０２ａと１０２ｂとの識別は、マーク２５ａとマーク２５ｃの形状識別によって可能となる。

ここで、上述した所定の点Ｏ１０１（電極の配置パターンの中心点）は太陽電池セル１１０の裏面２０ｂの中心点Ｏ１と一致していることが好ましいが、製造上の公差などにより中心点Ｏ１からずれてしまう場合がある。本実施形態ではその一例として点Ｏ１０１が中心点Ｏ１に対して図９の右側にずれた状態を誇張して図に示している。

図９に示すように、電極の配置パターンの中心点である点Ｏ１０１が太陽電池セル１１０の中心点Ｏ１に対して例えば右側にずれると、ｎ電極２３、ｐ電極２４およびマーク２５ａ〜２５ｄが右側にずれた状態で形成される。

この太陽電池サブセル１０２ａおよび１０２ｂを上下に交互に配線基板３に実装すると、図１１に示すように太陽電池サブセル１０２ａの左右（Ｂ方向）の端部の位置と、太陽電池サブセル１０２ｂの左右の端部の位置とが揃わなくなる。このため、図１２に示すように、１つの配線基板３には一方の太陽電池サブセル１０２（図では太陽電池サブセル１０２ａ）のみを実装してもよい。このように構成すれば、太陽電池サブセル１０２の左右の端部の位置を揃えることが可能である。

第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、上記のように、部分１１０ａ（太陽電池サブセル１０２ａ）のマーク２５ａおよび２５ｂと、部分１１０ｂ（太陽電池サブセル１０２ｂ）のマーク２５ｃおよび２５ｄとを互いに異なる形状に形成する。これにより、マークの形状から、分割後の太陽電池サブセル１０２が太陽電池サブセル１０２ａ（部分１１０ａ）であるか太陽電池サブセル２ｂ（部分１０ｂ）であるかを容易に識別することができる。

また、上記のように、配線基板３に太陽電池サブセル１０２ａおよび１０２ｂの一方だけを実装することによって、太陽電池サブセル１０２の外観に統一感をより持たせることができ、太陽電池モジュールの意匠性をより向上させることができる。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
この第３実施形態では、図１３〜図１８を参照して、上記第１および第２実施形態と異なり、マーク２２５ａおよび２２５ｅの近傍にそれぞれマーク２２５ｂおよび２２５ｆを設ける場合について説明する。

第３実施形態の太陽電池サブセル２０２（図１４および図１５参照）は、図１３に示した太陽電池セル２１０を２つに分割することにより得られる。図１３の２点鎖線（直線Ｌ２０１）は、太陽電池セル２１０を分割する際の分割位置を示している。

第３実施形態では図１３に示すように、太陽電池セル２１０の裏面２０ｂ側には、複数のｎ電極２３、複数のｐ電極２４、複数のマーク２２５ａ、２２５ｂ、２２５ｃ、２２５ｄ、２２５ｅ、２２５ｆ、２２５ｇおよび２２５ｈが形成されている。

ｎ電極２３は太陽電池セル２１０の裏面２０ｂの中心部に位置する所定の点Ｏ１０１を中心として点対称に形成されている。同様に、ｐ電極２４は中心部に位置する所定の点Ｏ１０１を中心として点対称に形成されている。また、太陽電池セル２１０の部分２１０ａ（第１部分）のマーク２２５ａ〜２２５ｄ（第１マーク）と、太陽電池セル２１０の部分２１０ｂ（第２部分）のマーク２２５ｅ〜２２５ｈ（第２マーク）とは、中心部に位置する所定の点Ｏ１０１を中心として互いに点対称となる位置に配置されている。なお、裏面２０ｂの中心部とは、裏面２０ｂの中心点から電極間ピッチ（約７５０μｍ）程度の範囲のことをいう。

ここで、マーク２２５ｂはマーク２２５ａの近傍に配置されている。同様に、マーク２２５ｆはマーク２２５ｅの近傍に配置されている。すなわち、太陽電池サブセル２０２のコーナー部のうちの１つには、２つのマークが設けられている。

また、図１４および図１５に示すように、所定の点Ｏ１０１を中心として互いに点対称となる位置に配置されているマーク２２５ａとマーク２２５ｅとは互いに異なる形状に形成されている。また、同様に互いに点対称となる位置に配置されているマーク２２５ｂとマーク２２５ｆとは互いに異なる形状に形成されている。例えば、マーク２２５ａおよび２２５ｅは楕円形状に形成されており、マーク２２５ｂおよび２２５ｃは真円形状に形成されている。

また、マーク２２５ａはｎ電極２３の延長線上に配置されており、マーク２２５ｂはｐ電極２４の延長線上に配置されている。同様に、マーク２２５ｅはｎ電極２３の延長線上に配置されており、マーク２２５ｆはｐ電極２４の延長線上に配置されている。

なお、マーク２２５ｃ、２２５ｄ、２２５ｇおよび２２５ｈは、全てが同じ形状であってもよいし、互いに異なる形状に形成されていてもよい。また、マーク２２５ｄおよび２２５ｈは形成されていなくてもよい。

配線基板２０３は図１６に示すように、太陽電池サブセル２０２がＡ方向およびＢ方向に（マトリクス状に）実装されるように形成されている。そして、配線基板２０３により、全ての太陽電池サブセル２０２が直列に接続されている。具体的には、Ａ方向に配列される１組（３つ）の太陽電池サブセル２０２において、Ａ方向に隣接する太陽電池サブセル２０２同士は、上記第１および第２実施形態と同様、直列に接続されている。そして、配線基板２０３には例えばＡ方向に直列に接続された太陽電池サブセル２０２がＢ方向に５組配列されて実装されており、隣接する組同士が直列接続されている。このため、例えば配線基板２０３の領域２０３ａでは上側から下側に電流が流れ、領域２０３ｂでは下側から上側に電流が流れる。なお、図１６の太矢印は電流の流れる方向を示している。また、図１６では、配線基板の配線を省略している。

配線基板２０３は図１７および図１８に示すように、ｎ電極２３に電気的に接続される複数の配線３３１ａと、ｐ電極２４に電気的に接続される複数の配線３３１ｂとを含んでいる。また、複数の配線３３１ａは接続部３３１ｃにより電気的に接続されており、複数の配線３３１ｂは接続部３３１ｄにより電気的に接続されている。なお、領域２０３ａでは図１７に示すように、接続部３３１ｃは配線３３１ａおよび３３１ｂの上側に配置されており、接続部３３１ｄは配線３３１ａおよび３３１ｂの下側に配置されている。その一方、領域２０３ｂでは図１８に示すように、接続部３３１ｃは配線３３１ａおよび３３１ｂの下側に配置されており、接続部３３１ｄは配線３３１ａおよび３３１ｂの上側に配置されている。

このため、例えば太陽電池サブセル２０２ａを領域２０３ａに実装すると図１７に示すように、太陽電池サブセル２０２ａのマーク２２５ｂと配線基板２０３の配線３３１ｂとが重なり、マーク２２５ａと配線３３１ａとは重ならない。その一方、太陽電池サブセル２０２ａを領域２０３ｂに実装すると図１８に示すように、マーク２２５ａと配線３３１ａとが重なり、マーク２２５ｂと配線３３１ｂとは重ならない。同様に、例えば太陽電池サブセル２０２ｂを領域２０３ａに実装すると、マーク２２５ｆと配線３３１ｂとが重なり、マーク２２５ｅと配線３３１ａとは重ならない。また、太陽電池サブセル２０２ｂを領域２０３ｂに実装すると、マーク２２５ｅと配線３３１ａとが重なり、マーク２２５ｆと配線３３１ｂとは重ならない。

このように、太陽電池サブセル２０２を配線基板２０３の領域２０３ａおよび２０３ｂのいずれの領域に実装したとしても、マーク２２５ａおよび２２５ｂの一方は、配線３３１ａおよび３３１ｂに重ならない。同様に、マーク２２５ｅおよび２２５ｆの一方は、配線３３１ａおよび３３１ｂに重ならない。

第３実施形態のその他の構造は、上記第１および第２実施形態と同様である。

本実施形態では、上記のように、マーク２２５ａをｎ電極２３の延長線上に配置し、マーク２２５ｂをｐ電極２４の延長線上に配置する。これにより、マーク２２５ａおよび２２５ｂの一方は配線基板２０３の配線に重ならない。これにより、太陽電池サブセル２０２ａを配線基板２０３に実装する際に、例えば赤外線などを用いて太陽電池サブセル２０２ａを透過してアライメントマークを認識する場合に、マーク２２５ａおよび２２５ｂの両方が認識できなくなることはない。なお、太陽電池サブセル２０２ｂ（マーク２２５ｅおよび２２５ｆ）も同様である。

また、第３実施形態のように太陽電池サブセル２０２をマトリクス状に配置する場合、Ａ方向に配列される１組（３つ）の太陽電池サブセル２０２を太陽電池サブセル２０２ａおよび２０２ｂの一方だけで構成することが好ましい。さらに、１つの配線基板２０３に実装される（または１つの太陽電池モジュールに含まれる）全ての太陽電池サブセル２０２を太陽電池サブセル２０２ａおよび２０２ｂの一方だけで構成することがより好ましい。このように構成すれば、太陽電池サブセル２０２の外観に統一性をさらに持たせることができる。

第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。

例えば、上記実施形態では、ｎ型のシリコン基板を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、ｐ型のシリコン基板を用いてもよいし、シリコン基板以外の半導体基板を用いてもよい。また、裏面電極型太陽電池セルも本実施形態の構造に限るものではなく、たとえば、スルーホールによって裏面に電極を引き出すＭＷＴ（メタルラップスルー）やＥＷＴ（エミッタラップスルー）などの構造のものも含まれる。

また、例えば上記第２実施形態では、太陽電池サブセル１０２ａのマーク２５ａと太陽電池サブセル１０２ｂのマーク２５ｃとを互いに異なる形状に形成するとともに、太陽電池サブセル１０２ａのマーク２５ｂと太陽電池サブセル１０２ｂのマーク２５ｄとを互いに異なる形状に形成した例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、マーク２５ａおよび２５ｃを互いに点対称とならない位置（少しだけずらした位置）に形成すれば、マークの位置から太陽電池サブセル１０２ａおよび１０２ｂを識別することができる。このため、マーク２５ａおよび２５ｃを同じ形状にしてもよい。マーク２５ｂおよび２５ｄも同様である。すなわち、マーク２５ａ〜２５ｄのうちの少なくとも１つの位置をずらし、全ての形状を合わせた場合であっても、全ての位置をずらさず、少なくとも１つの形状を異ならせた場合であっても、太陽電池サブセル１０２ａおよび１０２ｂを識別することができる。

また、上記実施形態では、太陽電池サブセルのｎ電極同士、ｐ電極同士が配線基板上で電気的に接続された例について示したが、本発明はこれに限らない。太陽電池サブセルの裏面に接続部を設け、ｎ電極同士、ｐ電極同士を太陽電池サブセル上で電気的に接続してもよい。

また、上記実施形態では、太陽電池サブセルを略長方形状に形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、太陽電池サブセルを略長方形状以外の形状に形成してもよい。

また、上記実施形態では、略正方形状の太陽電池セルを２つの裏面電極型太陽電池サブセルに分割する例について示したが、本発明はこれに限らず、略正方形状の太陽電池セルを例えば４つの太陽電池サブセルに分割してもよい。

１ 太陽電池モジュール
２、１０２、２０２ 太陽電池サブセル（裏面電極型太陽電池サブセル）
３、２０３ 配線基板
１０、１１０、２１０ 太陽電池セル（裏面電極型太陽電池セル）
１０ａ、１１０ａ、２１０ａ 部分（第１部分）
１０ｂ、１１０ｂ、２１０ｂ 部分（第２部分）
２０ａ 受光面
２０ｂ 裏面
２３ ｎ電極
２４ ｐ電極
２５ａ、２５ｂ マーク（第１マーク、第２マーク）
２５ｃ、２５ｄ マーク（第２マーク）
１０２ａ 太陽電池サブセル（第１の裏面電極型太陽電池サブセル）
１０２ｂ 太陽電池サブセル（第２の裏面電極型太陽電池サブセル）
２２５ａ〜２２５ｄ マーク（第１マーク）
２２５ｅ〜２２５ｈ マーク（第２マーク）
Ｌ１、Ｌ１０１、Ｌ２０１ 直線
Ｏ１ 中心点
Ｏ１０１ 点（所定の点）
Ｓ１ 分割面

Claims (10)

1. 光を受光する受光面と、
   前記受光面とは反対側に配置された裏面と、
   前記裏面側に設けられ、第１の方向に交互に配置されるｎ電極およびｐ電極と、
   を備え、
   前記ｎ電極の配置パターンは前記裏面の中心部に位置する所定の点を中心として点対称であり、
   前記ｐ電極の配置パターンは前記所定の点を中心として点対称であり、
   前記ｎ電極および前記ｐ電極は、前記所定の点を通り前記第１の方向に延びる直線から所定の距離を隔てて配置されていることを特徴とする裏面電極型太陽電池セル。
2. 前記直線により分けられる第１部分および第２部分を含み、
   前記第１部分は前記第１の方向に延びる軸に対して線対称にならない形状に形成され、
   前記第２部分は前記第１の方向に延びる軸に対して線対称にならない形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の裏面電極型太陽電池セル。
3. 前記所定の点は前記裏面の中心点であることを特徴とする請求項１または２に記載の裏面電極型太陽電池セル。
4. 前記直線により分けられる第１部分および第２部分を含み、
   前記第１部分には第１マークが設けられ、
   前記第２部分には第２マークが設けられ、
   前記第１マークおよび前記第２マークは前記所定の点を中心として互いに点対称となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の裏面電極型太陽電池セル。
5. 前記第１マークおよび前記第２マークは互いに異なる形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の裏面電極型太陽電池セル。
6. 前記第１マークおよび前記第２マークの各々は複数設けられており、
   前記第１マークの少なくとも１つおよび前記第２マークの少なくとも１つは前記ｎ電極および前記ｐ電極の一方の延長線上に配置され、
   前記第１マークの残りの少なくとも１つおよび前記第２マークの残りの少なくとも１つは前記ｎ電極および前記ｐ電極の他方の延長線上に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の裏面電極型太陽電池セル。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の裏面電極型太陽電池セルを前記直線の位置で分割することにより形成されることを特徴とする裏面電極型太陽電池サブセル。
8. 請求項７に記載の裏面電極型太陽電池サブセルを複数と、
   複数の前記裏面電極型太陽電池サブセルが実装される配線基板と、
   を備え、
   全ての前記裏面電極型太陽電池サブセルの分割面が同じ方向を向くように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
9. 前記配線基板には、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記裏面電極型太陽電池サブセルが奇数個配置されていることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュール。
10. 前記配線基板には、前記裏面電極型太陽電池セルを前記直線の位置で分割することにより得られた第１の裏面電極型太陽電池サブセルおよび第２の裏面電極型太陽電池サブセルの一方だけが実装されていることを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池モジュール。

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