JP5299975B2 - 裏面電極型太陽電池セル、配線シート、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュール - Google Patents

裏面電極型太陽電池セル、配線シート、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュール Download PDF

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Description

本発明は、裏面電極型太陽電池セル、配線シート、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関する。
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のCO2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、半導体装置の中でも特に太陽電池セルを用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。
太陽電池セルは、従来から、たとえば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面にシリコン基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによってpn接合を形成し、シリコン基板の受光面と受光面の反対側の裏面にそれぞれ電極を形成して製造された両面電極型太陽電池セルが主流となっている。また、両面電極型太陽電池セルにおいては、シリコン基板の裏面にシリコン基板と同じ導電型の不純物を高濃度で拡散することによって、裏面電界効果による高出力化を図ることも一般的となっている。
また、シリコン基板の受光面に電極を形成せず、シリコン基板の裏面のみに電極を形成した裏面電極型太陽電池セルを配線シート上に設置した配線シート付きの太陽電池セル(配線シート付き太陽電池セル)および配線シート付き太陽電池セルを封止材中に封止して作製された太陽電池モジュールについても研究開発が進められている(たとえば特許文献1等参照)。
図23に、従来の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図を示す。ここで、従来の裏面電極型太陽電池セル100においては、略四角形状のシリコン基板101の裏面に第1方向50に伸長する帯状のn電極106と、第1方向50に伸長する帯状のp電極107とが1本ずつ交互に所定の間隔をあけて第2方向51に沿って形成されている。そして、シリコン基板101の裏面のうちn電極106と接する領域はn型ドーパントが拡散して形成されたn型ドーパント拡散領域となっており、p電極107と接する領域はp型ドーパントが拡散して形成されたp型ドーパント拡散領域となっている。
図24に、従来の配線シートの表面の模式的な平面図を示す。ここで、従来の配線シート200においては、第1方向50に伸長する帯状の絶縁性基材111の表面上に、第1方向50に伸長する帯状のn型用配線109と、第1方向50に伸長する帯状のp型用配線110とが1本ずつ交互に所定の間隔をあけて第2方向51に沿って形成されている。そして、複数のn型用配線109は1本のn型用接続配線109aと電気的に接続されており、複数のp型用配線110は1本のp型用接続配線110aと電気的に接続されている。
図25に、従来の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図を示す。ここで、従来の配線シート付き太陽電池セルにおいては、図23に示す裏面電極型太陽電池セル100のn電極106が図24に示す配線シート200のn型用配線109と第1方向50に沿って電気的に接続され、図23に示す裏面電極型太陽電池セル100のp電極107が図24に示す配線シート200のp型用配線110と第1方向50に沿って電気的に接続されている。
図26に、図23に示す裏面電極型太陽電池セル100のn電極106と、図24に示す配線シート200のn型用配線109との接続部の先端部の模式的な拡大平面図を示す。ここでは、n電極106の長手方向と第1方向50とが平行となるようにn電極106とn型用配線109とが電気的に接続されているため、n電極106の第1方向50の端部における第2方向51における幅Weが、n型用配線109の第1方向50の端部における第2方向51における幅Wcよりも狭くなっており、n電極106の第1方向50の端部が第2方向51でn型用配線109からはみ出さないようにn電極106がn型用配線109の表面上に設置されている。
特開2009−88145号公報
しかしながら、たとえば図27の模式的平面図および図28の模式的平面図に示すように、配線シート200に対して裏面電極型太陽電池セル100が傾いて(傾き角θ)設置された場合には、図28に示すように、n電極106の第1方向50の端部がn型用配線109の第1方向50の端部からはみ出すようにして設置されることがあった。
この場合には、n型用配線109からはみ出したn電極106の部分が、n型用配線109に所定の間隔をあけて隣り合って配置されているp型用配線110に接触して電気的に短絡することによって、配線シート付き太陽電池セルの信頼性が低下するという問題があった。このように配線シート付き太陽電池セルの信頼性が低下した場合には、配線シート付き太陽電池セルが封止材中に封止された太陽電池モジュールの信頼性も低下するという問題もあった。
特に、裏面電極型太陽電池セル100においては、高効率の太陽電池モジュールを得るために、n電極106とp電極107との間の間隔を狭くするとともに、n電極106およびp電極107の各々の幅を広くする必要があることから、上記の問題は、裏面電極型太陽電池セル100、配線シート200に裏面電極型太陽電池セル100の複数を接続することにより形成された配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールにとっては重大な問題となる。
なお、上記においては、n電極106とn型用配線109との接続について主に説明したが、p電極107とp型用配線110との接続についても同様のことが言える。
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性の低下を抑止することができる裏面電極型太陽電池セルおよび配線シート、ならびにそれらを用いた配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することにある。
また、本発明の目的は、裏面電極型太陽電池セルの電極の端部を細くすることで、配線シートに対する裏面電極型太陽電池セルの回転方向のずれの許容量を拡大するとともに、裏面電極型太陽電池セルの電極の端部以外の部分を細くしないことによって、裏面電極型太陽電池セルの電極における抵抗の上昇を抑制して高効率の配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを得ることにある。
本発明は、半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備え、第1導電型用電極および第2導電型用電極は第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されており、第1導電型用電極および第2導電型用電極の少なくとも1つの第1方向の端部における第2方向における幅が第1方向の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向における幅よりも狭くなっている裏面電極型太陽電池セルである。
ここで、本発明の裏面電極型太陽電池セルにおいては、第1導電型用電極および第2導電型用電極の少なくとも1つを帯状に形成することができる。
また、本発明の裏面電極型太陽電池セルにおいては、第1導電型用電極および第2導電型用電極の少なくとも1つを複数の点状に形成することができる。
また、本発明の裏面電極型太陽電池セルにおいては、第1導電型用電極および第2導電型用電極の少なくとも1つの第1方向の端部を略弧状に形成することができる。
また、本発明は、絶縁性基材の一方の面側において第1方向に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備え、第1導電型用配線および第2導電型用配線は第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されており、第1導電型用配線および第2導電型用配線の少なくとも1つの第1方向の端部における第2方向における幅が第1方向の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向における幅よりも広くなっている配線シートである。
また、本発明は、半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備えるとともに第1導電型用電極および第2導電型用電極が第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている裏面電極型太陽電池セルと、絶縁性基材の一方の面側において第1方向に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備えるとともに第1導電型用配線および第2導電型用配線が第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている配線シートと、を備え、裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と配線シートの第1導電型用配線とが電気的に接続され、裏面電極型太陽電池セルの第2導電型用電極と配線シートの第2導電型用配線とが電気的に接続されており、第1導電型用電極および第2導電型用電極の少なくとも1つの第1方向の端部における第2方向における幅が第1方向の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向における幅よりも狭くなっている配線シート付き太陽電池セルである。
また、本発明は、半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備えるとともに第1導電型用電極および第2導電型用電極が第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている裏面電極型太陽電池セルと、絶縁性基材の一方の面側において第1方向に連続的に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備えるとともに第1導電型用配線および第2導電型用配線が第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている配線シートと、を備え、裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と配線シートの第1導電型用配線とが電気的に接続され、裏面電極型太陽電池セルの第2導電型用電極と配線シートの第2導電型用配線とが電気的に接続されており、第1導電型用配線および第2導電型用配線の少なくとも1つの第1方向の端部における第2方向における幅が第1方向の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向における幅よりも広くなっている配線シート付き太陽電池セルである。
また、本発明は、半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備えるとともに第1導電型用電極および第2導電型用電極が第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている裏面電極型太陽電池セルと、絶縁性基材の一方の面側において第1方向に連続的に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備えるとともに第1導電型用配線および第2導電型用配線が第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている配線シートと、を備え、裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と配線シートの第1導電型用配線とが電気的に接続され、裏面電極型太陽電池セルの第2導電型用電極と配線シートの第2導電型用配線とが電気的に接続されており、第1導電型用電極および第2導電型用電極の少なくとも1つの第1方向の端部における第2方向における幅が第1方向の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向における幅よりも狭くなっており、第1導電型用配線および第2導電型用配線の少なくとも1つの第1方向の端部における第2方向における幅が第1方向の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向における幅よりも広くなっている配線シート付き太陽電池セルである。
また、本発明の配線シート付き太陽電池セルにおいては、第1導電型用電極の第1方向における長さが第1導電型用配線の第1方向における長さよりも短い、および/または、第2導電型用電極の第1方向における長さが第2導電型用配線の第1方向における長さよりも短いことが好ましい。
また、本発明の配線シート付き太陽電池セルにおいては、第1導電型用電極の第1方向の端部における第2方向における幅が第1導電型用配線の第1方向の端部における第2方向における幅よりも狭い、および/または、第2導電型用電極の第1方向の端部における第2方向における幅が第2導電型用配線の第1方向の端部における第2方向における幅よりも狭いことが好ましい。
また、本発明の配線シート付き太陽電池セルにおいては、第1導電型用配線の第1方向における長さと第1導電型用電極の第1方向における長さとの差が、第1導電型用配線の第1方向の端部における第2方向における幅と第1導電型用電極の第1方向の端部における第2方向における幅との差よりも大きい、および/または、第2導電型用配線の第1方向における長さと第2導電型用電極の第1方向における長さとの差が、第2導電型用配線の第1方向の端部における第2方向における幅と第2導電型用電極の第1方向の端部における第2方向における幅との差よりも大きいことが好ましい。
さらに、本発明は、上記のいずれかの配線シート付き太陽電池セルが封止材中に封止されてなる太陽電池モジュールである。
本発明によれば、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性の低下を抑止することができる裏面電極型太陽電池セルおよび配線シート、ならびにそれらを用いた配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することができる。
実施の形態1の太陽電池モジュールの模式的な断面図である。 実施の形態1の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図である。 実施の形態1の裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極(1本)の模式的な平面図である。 実施の形態1の配線シートの表面の模式的な平面図である。 実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図である。 実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルにおける裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と、配線シートの第1導電型用配線との接続部の先端部の模式的な拡大平面図である。 実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルの表面の他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルにおける裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と、配線シートの第1導電型用配線との接続部の先端部の他の一例の模式的な拡大平面図である。 実施の形態1の裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極(1本)の他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態1の裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極(1本)の他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態1の裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極(1本)の他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態2の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図である。 実施の形態2の配線シートの表面の模式的な平面図である。 実施の形態2の配線シートの第1導電型用配線(1本)の模式的な平面図である。 実施の形態2の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図である。 実施の形態2の配線シート付き太陽電池セルにおける裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と、配線シートの第1導電型用配線との接続部の先端部の模式的な拡大平面図である。 実施の形態2の配線シート付き太陽電池セルの表面の他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態2の配線シート付き太陽電池セルにおける裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と、配線シートの第1導電型用配線との接続部の先端部の他の一例の模式的な拡大平面図である。 実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図である。 実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルにおける裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と、配線シートの第1導電型用配線との接続部の先端部の模式的な拡大平面図である。 実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルの表面の他の一例の模式的な平面図である。 実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルにおける裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極と、配線シートの第1導電型用配線との接続部の先端部の他の一例の模式的な拡大平面図である。 従来の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図である。 従来の配線シートの表面の模式的な平面図である。 従来の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図である。 図23に示す裏面電極型太陽電池セルのn電極と、図24に示す配線シートのn型用配線との接続部の先端部の模式的な拡大平面図である。 従来の配線シート付き太陽電池セルの表面の他の一例の模式的な平面図である。 図23に示す裏面電極型太陽電池セルのn電極と、図24に示す配線シートのn型用配線との接続部の先端部の他の一例の模式的な拡大平面図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
<実施の形態1>
図1に、本発明の太陽電池モジュールの一例である実施の形態1の太陽電池モジュールの模式的な断面図を示す。図1に示される実施の形態1の太陽電池モジュールにおいては、配線シート20上に裏面電極型太陽電池セル10が設置されて形成された配線シート付き太陽電池セルが透明基板17と裏面保護シート19との間の封止材18中に封止されている。
裏面電極型太陽電池セル10の半導体基板1の受光面にはテクスチャ構造などの凹凸構造が形成されており、その凹凸構造を覆うようにして反射防止膜2が形成されている。また、裏面電極型太陽電池セル10の半導体基板1の裏面にはパッシベーション膜3が形成されている。
また、裏面電極型太陽電池セル10は、半導体基板1と、半導体基板1の裏面に形成された第1導電型不純物拡散領域4および第2導電型不純物拡散領域5と、第1導電型不純物拡散領域4に接するようにして形成された第1導電型用電極6と、第2導電型不純物拡散領域5に接するようにして形成された第2導電型用電極7とを含んでいる。ここで、裏面電極型太陽電池セル10の裏面側の第1導電型用電極6および第2導電型用電極7はそれぞれ半導体基板1の裏面から突出した形状となっている。
半導体基板1としては、たとえば、n型またはp型の多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板などを用いることができる。なお、半導体基板1としては、裏面側でpn接合を形成するには、単結晶であることが好ましい。
反射防止膜2としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができる。また、パッシベーション膜3としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。
第1導電型用電極6および第2導電型用電極7としてはそれぞれ、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。
透明基板17としては、たとえば太陽光を透過させることができるとともに配線シート付き太陽電池セルを保護することができる材質からなる基板を用いることができ、なかでもガラス基板を用いることが好ましい。
封止材18としては、たとえば太陽光を透過させることができるとともに配線シート付き太陽電池セルを封止することができる材質を用いることができ、なかでもエチレンビニルアセテート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂およびゴム系樹脂からなる群から選択された少なくとも1種を含む透明樹脂を用いることが好ましい。
裏面保護シート19としては、たとえば配線シート付き太陽電池セルを保護することができる材質からなるシートを用いることができ、なかでもポリエステルフィルムを含むシートを用いることが好ましい。
なお、この例においては、第1導電型不純物拡散領域4および第2導電型不純物拡散領域5はそれぞれ図1の紙面の表面側および/または裏面側に伸びる帯状に形成されており、第1導電型不純物拡散領域4と第2導電型不純物拡散領域5とは半導体基板1の裏面において交互に所定の間隔をあけて配置されている。なお、「帯状」は、必ずしも完全に帯状となっている必要はなく、実質的に帯状となっていればよい。
また、この例においては、第1導電型用電極6および第2導電型用電極7もそれぞれ図1の紙面の表面側および/または裏面側に伸びる帯状に形成されており、第1導電型用電極6および第2導電型用電極7はそれぞれパッシベーション膜3に設けられた開口部を通して、半導体基板1の裏面の第1導電型不純物拡散領域4および第2導電型不純物拡散領域5に沿って、第1導電型不純物拡散領域4および第2導電型不純物拡散領域5にそれぞれ接するようにして形成されている。
なお、本発明における裏面電極型太陽電池セルの概念には、上述した半導体基板1の一方の表面側(裏面側)のみに第1導電型用電極6および第2導電型用電極7の双方が形成された構成のものだけでなく、MWT(Metal Wrap Through)セル(半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セル)などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セル(太陽電池セルの受光面側と反対側の裏面側から電流を取り出す構造の太陽電池セル)のすべてが含まれる。
一方、配線シート20は、絶縁性基材11と、絶縁性基材11の表面上に形成された第1導電型用配線12と第2導電型用配線13とを含んでいる。
配線シート20の絶縁性基材11上の第1導電型用配線12は、裏面電極型太陽電池セル10の裏面の第1導電型用電極6と互いに1本ずつ向かい合うように形成されている。
配線シート20の絶縁性基材11上の第2導電型用配線13は、裏面電極型太陽電池セル10の裏面の第2導電型用電極7と互いに1本ずつ向かい合うように形成されている。
なお、この例においては、配線シート20の第1導電型用配線12および第2導電型用配線13もそれぞれ図1の紙面の表面側および/または裏面側に伸びる帯状に形成されている。
裏面電極型太陽電池セル10と配線シート20とは、裏面電極型太陽電池セル10と配線シート20との間に設置された電気絶縁性の樹脂である絶縁性樹脂16によって接合されている。
そして、裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6と配線シート20の第1導電型用配線12とは互いに接触することによって電気的に接続されているとともに、裏面電極型太陽電池セル10の第2導電型用電極7と配線シート20の第2導電型用配線13とも互いに接触することによって電気的に接続されている。なお、第1導電型用電極6と第1導電型用配線12との間、および/または第2導電型用電極7と第2導電型用配線13との間にたとえば従来から公知のはんだなどの導電性接着剤を設置することによって、第1導電型用電極6と第1導電型用配線12との間の電気的な接続および/または第2導電型用電極7と第2導電型用配線13との間の電気的な接続を行なってもよい。
なお、絶縁性樹脂16としては、たとえば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂などを用いることができるが、これらに限定されないことは言うまでもない。
図2に、図1に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、裏面電極型太陽電池セル10においては、半導体基板1の裏面に、第1方向50に連続的に伸長する帯状の第1導電型用電極6と、第1方向50に連続的に伸長する帯状の第2導電型用電極7とが1本ずつ交互に間隔をあけて第1方向50とは異なる方向である第2方向51に沿って配列されている。
なお、本明細書においては、第1方向50と第2方向51とが為す角度が90°である場合について説明するが、本発明においては、第1方向50と第2方向51とはそれぞれ異なる方向であればよく、第1方向50と第2方向51とが為す角度はたとえば90°±14°の範囲内のものとすることができる。また、本明細書において、第1方向50および第2方向51はそれぞれ本発明の図面の矢印の向きと同一方向、反対方向および双方向のいずれの意味も含んでおり、状況に応じて適宜使い分けることができる。
図3に、図2に示される裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6(1本)の模式的な平面図を示す。第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0は、第1導電型用電極6の第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅W1よりも狭くなっている。
なお、図3においては、第1導電型用電極6のみを図示しているが、第2導電型用電極7についても第1導電型用電極6と同様に、第2導電型用電極7の第1方向50の端部における第2方向51における幅(以下、この幅を「W3」とする。)が第2導電型用電極7の第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅(以下、この幅を「W4」とする。)よりも狭く(W3<W4)なっている。
また、第1導電型用電極6および第2導電型用電極7は、たとえば、従来から公知の銀ペーストを上述した形状にスクリーン印刷などによって印刷した後に焼成することによって形成することができる。
図4に、図1に示される実施の形態1の配線シート20の表面の模式的な平面図を示す。ここで、配線シート20の絶縁性基材11の表面上においては、第1方向50に連続的に伸長する帯状の第1導電型用配線12と、第1方向50に連続的に伸長する帯状の第2導電型用配線13とが交互に1本ずつ間隔をあけて第2方向51に沿って配列されている。
また、複数の第1導電型用配線12の一端の各々が第2方向51に連続的に伸長する帯状の第1導電型用接続配線12aに電気的に接続されており、複数の第2導電型用配線13の一端の各々が第2方向51に連続的に伸長する帯状の第2導電型用接続配線13aに電気的に接続されている。
なお、図4においては、配線シート20の表面のうち裏面電極型太陽電池セル10の1セル当たりの領域のみが図示されているが、配線シート20においては、1枚の配線シート20に複数の裏面電極型太陽電池セル10を設置してその少なくとも一部を電気的に接続するために、図4に示される領域が、図4の紙面の上下方向および/または左右方向にその少なくとも一部が電気的に接続されながら複数配置されていてもよい。
ここで、絶縁性基材11の材質としては、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethylene terephthalate)、ポリエチレンナフタレート(PEN:Polyethylene naphthalate)、ポリフェニレンサルファイド(PPS:Polyphenylene sulfide)、ポリビニルフルオライド(PVF:Polyvinyl fluoride)およびポリイミド(Polyimide)からなる群から選択された少なくとも1種の樹脂を含む材質を用いることができる。
また、絶縁性基材11の厚さは特に限定されず、たとえば25μm以上150μm以下とすることができる。
また、絶縁性基材11は、1層のみからなる単層構造であってもよく、2層以上からなる複数層構造であってもよい。
また、第1導電型用配線12、第2導電型用配線13、第1導電型用接続配線12aおよび第2導電型用接続配線13aとしては各々、導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、銅、アルミニウムおよび銀からなる群から選択された少なくとも1種を含む金属などを用いることができる。
また、第1導電型用配線12、第2導電型用配線13、第1導電型用接続配線12aおよび第2導電型用接続配線13aの各々の厚さも特に限定されず、たとえば10μm以上50μm以下とすることができる。
また、第1導電型用配線12、第2導電型用配線13、第1導電型用接続配線12aおよび第2導電型用接続配線13aの各々の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル(Ni)、金(Au)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、錫(Sn)、SnPbはんだ、およびITO(Indium Tin Oxide)からなる群から選択された少なくとも1種を含む導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線シート20の配線(第1導電型用配線12および第2導電型用配線13)と裏面電極型太陽電池セル10の電極(第1導電型用電極6および第2導電型用電極7)との電気的接続を良好なものとし、配線シート20の配線の耐候性を向上させることができる傾向にある。
また、配線シート20の配線(第1導電型用配線12および第2導電型用配線13)の少なくとも一部の表面には、たとえば防錆処理や黒化処理などの表面処理を施してもよい。
また、配線シート20の配線(第1導電型用配線12および第2導電型用配線13)も、1層のみからなる単層構造であってもよく、2層以上からなる複数層構造であってもよい。
なお、第1導電型用配線12、第2導電型用配線13、第1導電型用接続配線12aおよび第2導電型用接続配線13aの各々は、たとえば、絶縁性基材11の表面上に設置されたたとえば銅箔などの金属層の一部をエッチングして、上述した第1導電型用配線12、第2導電型用配線13、第1導電型用接続配線12aおよび第2導電型用接続配線13aの各々の形状に金属層を残すことによって形成することができる。
図5に、実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図を示す。図5に示される実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルは、図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10と、図4に示される実施の形態1の配線シート20とが絶縁性樹脂16(図1参照)で接合されることにより形成されている。
ここで、実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルにおいては、図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6が図4に示される実施の形態1の配線シート20の第1導電型用配線12と第1方向50に沿って電気的に接続されるとともに、図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第2導電型用電極7が図4に示される実施の形態1の配線シート20の第2導電型用配線13と第1方向50に沿って電気的に接続されている。
図6に、実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルにおける図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6と、図4に示される実施の形態1の配線シート20の第1導電型用配線12との接続部の先端部の模式的な拡大平面図を示す。
ここでは、第1導電型用電極6の長手方向と第1方向50とが平行となるように第1導電型用電極6と第1導電型用配線12とが電気的に接続されている。そのため、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0が、第1導電型用配線12の第1方向50の端部における第2方向51における幅W2の範囲に含まれるように第1導電型用電極6が第1導電型用配線12の表面上に設置されている。
また、この場合には、第2導電型用電極7の長手方向と第1方向50とが平行となるように第2導電型用電極7と第2導電型用配線13とが電気的に接続されることにもなるため、第2導電型用電極7の第1方向50の端部における第2方向51における幅W3が、第2導電型用配線13の第1方向50の端部における第2方向51における幅(以下、この幅を「W5」とする。)の範囲に含まれるように第2導電型用電極7が第2導電型用配線13の表面上に設置されている。
本実施の形態においては、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0が第1導電型用電極6の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W1よりも狭くなっているとともに、第2導電型用電極7についても第2導電型用電極7の第1方向50の端部における第2方向51における幅W3が第2導電型用電極7の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W4よりも狭くなっている。
そのため、本実施の形態においては、たとえば図7の模式的平面図および図8の模式的平面図に示すように、配線シート20に対して裏面電極型太陽電池セル10が傾いて設置された場合であっても、傾き角θの許容量を大きくすることができるため、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。
なお、傾き角θが、第1導電型用電極6の第1方向50における長さをL6としたときθ≦tan-1{(W2−W0)/L6}の関係を満たす場合には、第1導電型用電極6の第1方向50の端部が第1導電型用配線12の第2方向51の端部からはみ出さないように第1導電型用電極6を第1導電型用配線12の表面上に設置することができる。これは、第2導電型用電極7と第2導電型用配線13との関係についても同様である。
このように裏面電極型太陽電池セル10の電極(第1導電型用電極6、第2導電型用電極7)が配線シート20の配線(第1導電型用配線12、第2導電型用配線13)からはみ出さないように設置することによって、以下の効果が得られる。
(i)裏面電極型太陽電池セル10の電極の表面を配線シート20の配線で覆うことによって電極の表面に電界が発生しないようにシールドすることができる。そのため、電極を構成する金属の表面に電界がかかってその電界に沿って金属がイオン化して析出(イオンマイグレーション)することにより、異なる極性の電極と配線との間に短絡が生じるのを抑えることができる。
(ii)裏面電極型太陽電池セル10の電極の表面を配線シート20の配線で覆うことによって、電極と配線との電気抵抗の低減に寄与しない配線からはみ出している電極の部分を減少させることができる。
また、裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6および第2導電型用電極7の第1方向50の端部以外の部分を細くしないことによって、裏面電極型太陽電池セル10の抵抗の上昇を抑制することができるため、高効率の配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを得ることができる。
ここで、たとえば図5に示すように、第1導電型用電極6の第1方向50における長さL6は、第1導電型用配線12の第1方向50における長さL12よりも短いことが好ましい。この場合にも、第1導電型用電極6が第1導電型用配線12からはみ出さないように設置されやすくなるため、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる傾向にある。
また、たとえば図5に示すように、第2導電型用電極7の第1方向50における長さL7は、第2導電型用配線13の第1方向50における長さL13よりも短いことが好ましい。この場合にも、第2導電型用電極7が第2導電型用配線13からはみ出さないように設置されやすくなるため、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる傾向にある。
したがって、上記の観点からは、L6<L12、またはL7<L13のいずれか一方の関係を満たすことが、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させるためには好ましく、L6<L12、およびL7<L13の両方の関係を満たすことが、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させるためにはさらに好ましい。
また、たとえば図6に示すように、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0が第1導電型用配線12の第1方向50の端部における第2方向51における幅W2よりも狭いことが好ましい。この場合にも、第1導電型用電極6が第1導電型用配線12からはみ出さないように設置されやすくなるため、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる傾向にある。
また、第2導電型用電極7の第1方向50の端部における第2方向51における幅W3が第2導電型用配線13の第1方向50の端部における第2方向51における幅W5よりも狭いことが好ましい。この場合にも、第2導電型用電極7が第2導電型用配線13からはみ出さないように設置されやすくなるため、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる傾向にある。
したがって、上記の観点からは、W0<W2、またはW3<W5のいずれか一方の関係を満たすことが、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させるためには好ましく、W0<W2、およびW3<W5の両方の関係を満たすことが、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させるためにはさらに好ましい。
また、第1導電型用配線12の第1方向50における長さL12と第1導電型用電極6の第1方向50における長さL6との差(L12−L6)が、第1導電型用配線12の第1方向50の端部の幅W2と第1導電型用電極6の第1方向50の端部の幅W0との差(W2−W0)よりも大きいことが好ましい。この場合には、配線シート20に対して裏面電極型太陽電池セル10が傾いて設置されたときでも、第1導電型用電極6の第1方向50の端部が、第2方向51において、第1導電型用配線12からはみ出さないように第1導電型用電極6を第1導電型用配線12の表面上に設置した場合には、第1方向50においても、第1導電型用電極6が第1導電型用配線12からはみ出さないように第1導電型用電極6を第1導電型用配線12の表面上に設置することができる。
また、第2導電型用配線13の第1方向50における長さL13と第2導電型用電極7の第1方向50における長さL7との差(L13−L7)が、第2導電型用配線13の第1方向50の端部の幅W5と第2導電型用電極7の第1方向50の端部の幅W3との差(W5−W3)よりも大きいことが好ましい。この場合には、配線シート20に対して裏面電極型太陽電池セル10が傾いて設置されたときでも、第2導電型用電極7の第1方向50の端部が、第2方向51において、第2導電型用配線13からはみ出さないように第2導電型用電極7を第2導電型用配線13の表面上に設置した場合には、第1方向50においても、第2導電型用電極7が第2導電型用配線13からはみ出さないように第2導電型用電極7を第2導電型用配線13の表面上に設置することができる。
したがって、上記の観点からは、(L12−L6)>(W2−W0)、または(L13−L7)>(W5−W3)のいずれか一方の関係を満たすことが、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させるためには好ましく、(L12−L6)>(W2−W0)、および(L13−L7)>(W5−W3)の両方の関係を満たすことが、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させるためにはさらに好ましい。
図9に、実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6(1本)の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図9に示す第1導電型用電極6は、第1方向50に連続的に伸長しているとともに、第1方向50の端部が略弧状に形成されていることを特徴としている。なお、「略弧状」は、必ずしも完全に弧状となっている必要はなく、実質的に弧状となっていればよい。
図9に示す第1導電型用電極6においても、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0は、第1導電型用電極6の第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅W1よりも狭くなっているため、上述した理由により、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。なお、第1導電型用電極6として、図9に示される形状の第1導電型用電極6が採用される場合には、第1導電型用電極6の少なくとも1本が図9に示される形状であればよい。
また、図9においては、説明の便宜上、第1導電型用電極6のみが図示されているが、第2導電型用電極7として、図9に示される形状の第1導電型用電極6の形状と同一の形状のものが採用される場合には、第2導電型用電極7の少なくとも1本が図9に示される形状であればよいことは言うまでもない。
図10に、実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6(1本)の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図10に示す第1導電型用電極6は、複数の円形状の表面が第1方向50に間欠的に配列されることによって複数の点状に形成されており、第1方向50の端部が円弧状に形成されている。なお、「複数の点状」は、必ずしも円形状の表面が複数配列されている必要はなく、その少なくとも一部が円形状以外の形状の表面で構成されていてもよい。
図10に示す第1導電型用電極6においても、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0は、第1導電型用電極6の第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅W1よりも狭くなっているため、上述した理由により、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。なお、第1導電型用電極6として、図10に示される形状の第1導電型用電極6が採用される場合には、第1導電型用電極6の少なくとも1本が図10に示される形状であればよい。
また、図10においては、説明の便宜上、第1導電型用電極6のみが図示されているが、第2導電型用電極7として、図10に示される形状の第1導電型用電極6の形状と同一の形状のものが採用される場合には、第2導電型用電極7の少なくとも1本が図10に示される形状であればよいことは言うまでもない。
図11に、実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6(1本)の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図11に示す第1導電型用電極6は、第1方向50の両端部の各々に円形状の表面が配列されるとともに、第1方向50の両端部の円形状の表面の間に矩形状の表面が間欠的に配列されることによって複数の点状に形成されている。また、これにより、図11に示す第1導電型用電極6の第1方向50の端部は円弧状に形成されることになる。
図11に示す第1導電型用電極6においても、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0は、第1導電型用電極6の第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅W1よりも狭くなっているため、上述した理由により、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。なお、第1導電型用電極6として、図11に示される形状の第1導電型用電極6が採用される場合には、第1導電型用電極6の少なくとも1本が図11に示される形状であればよい。
また、図11においては、説明の便宜上、第1導電型用電極6のみが図示されているが、第2導電型用電極7として、図11に示される形状の第1導電型用電極6の形状と同一の形状のものが採用される場合には、第2導電型用電極7の少なくとも1本が図11に示される形状であればよいことは言うまでもない。
上記のようにして作製された配線シート付き太陽電池セルを、たとえば真空圧着および加熱処理を行なうことが可能なラミネータ装置により、透明基板17と裏面保護シート19との間の封止材18中に封止することによって、図1に示す太陽電池モジュールを作製することができる。
また、上記のようにして作製された図1に示す太陽電池モジュールには、たとえばアルミニウム合金などからなるフレームが太陽電池モジュールの外周を取り囲むように取り付けられていてもよい。
<実施の形態2>
本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セルの第1導電型用電極6および第2導電型用電極7の形状、ならびに配線シート20の第1導電型用配線12および第2導電型用配線13の形状が実施の形態1と異なっていることを特徴としている。
図12に、実施の形態2の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図を示す。ここで、実施の形態2の裏面電極型太陽電池セル10においては、第1導電型用電極6および第2導電型用電極7の各々において、第1方向50の端部における第2方向51における幅と、第1方向50の端部から中央部側のすべての領域の第2方向51における幅とが同一になっている。
図13に、実施の形態2の配線シートの表面の模式的な平面図を示す。ここで、実施の形態2の配線シート20においては、第1導電型用配線12および第2導電型用配線13の各々において、第1方向50の端部における第2方向51における幅が、第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅よりも広くなっている。
図14に、図13に示される実施の形態2の配線シート20の第1導電型用配線12(1本)の模式的な平面図を示す。第1導電型用配線12の第1方向50の端部における第2方向51における幅W2は、第1導電型用配線12の第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅W6よりも広く(W2>W6)なっている。
なお、図14においては、第1導電型用配線12のみを図示しているが、第2導電型用配線13についても第1導電型用配線12と同様に、第2導電型用配線13の第1方向50の端部における第2方向51における幅W5が第2導電型用配線13の第1方向50の端部から中央部側の少なくとも一部の領域の第2方向51における幅(以下、この幅を「W7」とする。)よりも広く(W5>W7)なっている。
図15に、実施の形態2の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図を示す。図15に示される実施の形態2の配線シート付き太陽電池セルは、図12に示される実施の形態2の裏面電極型太陽電池セル10と、図13に示される実施の形態2の配線シート20とが絶縁性樹脂16(図1参照)で接合されることにより形成されている。
ここで、実施の形態1の配線シート付き太陽電池セルにおいては、図12に示される実施の形態2の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6と図13に示される実施の形態2の配線シート20の第1導電型用配線12とが第1方向50に沿って電気的に接続されるとともに、図12に示される実施の形態2の裏面電極型太陽電池セル10の第2導電型用電極7と図13に示される実施の形態2の配線シート20の第2導電型用配線13とが第1方向50に沿って電気的に接続されている。
図16に、実施の形態2の配線シート付き太陽電池セルにおける図12に示される実施の形態2の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6と、図13に示される実施の形態2の配線シート20の第1導電型用配線12との接続部の先端部の模式的な拡大平面図を示す。
ここでは、第1導電型用電極6の長手方向と第1方向50とが平行となるように第1導電型用電極6と第1導電型用配線12とが電気的に接続されている。そのため、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0が、第1導電型用配線12の第1方向50の端部における第2方向51における幅W2の範囲に含まれるように第1導電型用電極6が第1導電型用配線12の表面上に設置されている。
また、この場合には、第2導電型用電極7の長手方向と第1方向50とが平行となるように第2導電型用電極7と第2導電型用配線13とが電気的に接続されるため、第2導電型用電極7の第1方向50の端部における第2方向51における幅W3が、第2導電型用配線13の第1方向50の端部における第2方向51における幅W5の範囲に含まれるように第2導電型用電極7が第2導電型用配線13の表面上に設置されている。
本実施の形態においては、第1導電型用配線12の第1方向50の端部における第2方向51における幅W2が第1導電型用配線12の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W6よりも広くなっているとともに、第2導電型用配線13についても第2導電型用配線13の第1方向50の端部における第2方向51における幅W5が第2導電型用配線13の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W7よりも広くなっている。
そのため、本実施の形態においては、たとえば図17の模式的平面図および図18の模式的平面図に示すように、配線シート20に対して裏面電極型太陽電池セル10が傾いて設置された場合であっても、配線シート20に対する裏面電極型太陽電池セル10の傾き角θの許容量を大きくすることができる。
したがって、本実施の形態においても、配線シート20に対して裏面電極型太陽電池セル10が傾いて設置されたとしても、第1導電型用電極6および第2導電型用電極7をそれぞれ第1導電型用配線12および第2導電型用配線13からはみ出さないように設置することができるため、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。
このように裏面電極型太陽電池セル10の電極(第1導電型用電極6、第2導電型用電極7)が配線シート20の配線(第1導電型用配線12、第2導電型用配線13)からはみ出さないように設置することによって、以下の効果が得られる。
(i)裏面電極型太陽電池セル10の電極の表面を配線シート20の配線で覆うことによって電極の表面に電界が発生しないようにシールドすることができる。そのため、電極を構成する金属の表面に電界がかかってその電界に沿って金属がイオン化して析出(イオンマイグレーション)することにより、異なる極性の電極と配線との間に短絡が生じるのを抑えることができる。
(ii)裏面電極型太陽電池セル10の電極の表面を配線シート20の配線で覆うことによって、電極と配線との電気抵抗の低減に寄与しない配線からはみ出している電極の部分を減少させることができる。
また、第1導電型用配線12の端部の幅W2が、第1導電型用配線12の中央部側の幅W6よりも広くなっていることによって、第1導電型用配線12の端部の幅W2の拡大がもたらす配線シート20に対する裏面電極型太陽電池セル10の回転方向のずれの許容量の拡大の効果を奏しつつ、回転方向のずれの許容量の拡大にあまり寄与しない中央部側の幅W6については拡大しないことで、配線シート10の配線間の間隔を十分に確保することができる。配線シート10は上記のように絶縁性基材11の表面上に銅箔などを設置した後、その一部をエッチングするなどの工程で作製されるが、配線間の間隔が狭い場合にはエッチングが不十分となり、配線間の短絡による不良が起こりやすくなる。そこで、本実施の形態のように、第1導電型用配線12の中央部側の幅W6を第1導電型用配線12の端部の幅W2をよりも狭くすることによって、この領域の配線間の間隔を広く確保できるため、配線シートの不良発生率を得ることができる。これは、第2導電型用配線13の端部の幅W5と中央部側の幅W7との関係についても同様である。
本実施の形態における上記以外の説明は、実施の形態1と同様であるため、ここではその説明については省略する。
<実施の形態3>
本実施の形態においては、実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10と、実施の形態2の配線シート20とを接合して配線シート付き太陽電池セルを形成していることを特徴としている。
図19に、実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルの表面の模式的な平面図を示す。図19に示される実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルは、図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10と、図13に示される実施の形態2の配線シート20とが絶縁性樹脂16(図1参照)で接合されることにより形成されている。
ここで、実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルにおいては、図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6と、図13に示される実施の形態2の配線シート20の第1導電型用配線12とが第1方向50に沿って電気的に接続されるとともに、図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第2導電型用電極7と図13に示される実施の形態2の配線シート20の第2導電型用配線13とが第1方向50に沿って電気的に接続されている。
図20に、実施の形態3の配線シート付き太陽電池セルにおける図2に示される実施の形態1の裏面電極型太陽電池セル10の第1導電型用電極6と、図13に示される実施の形態2の配線シート20の第1導電型用配線12との接続部の先端部の模式的な拡大平面図を示す。
ここでは、第1導電型用電極6の長手方向と第1方向50とが平行となるように第1導電型用電極6と第1導電型用配線12とが電気的に接続されている。そのため、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0が、第1導電型用配線12の第1方向50の端部における第2方向51における幅W2の範囲に含まれるように第1導電型用電極6が第1導電型用配線12の表面上に設置されている。
また、この場合には、第2導電型用電極7の長手方向と第1方向50とが平行となるように第2導電型用電極7と第2導電型用配線13とが電気的に接続されるため、第2導電型用電極7の第1方向50の端部における第2方向51における幅W3が、第2導電型用配線13の第1方向50の端部における第2方向51における幅W5の範囲に含まれるように第2導電型用電極7が第2導電型用配線13の表面上に設置されている。
本実施の形態においては、第1導電型用電極6の第1方向50の端部における第2方向51における幅W0が第1導電型用電極6の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W1よりも狭くなっているとともに、第2導電型用電極7についても第2導電型用電極7の第1方向50の端部における第2方向51における幅W3が第2導電型用電極7の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W4よりも狭くなっている。
また、本実施の形態においては、第1導電型用配線12の第1方向50の端部における第2方向51における幅W2が第1導電型用配線12の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W6よりも広くなっているとともに、第2導電型用配線13についても第2導電型用配線13の第1方向50の端部における第2方向51における幅W5が第2導電型用配線13の第1方向50の端部から中央部側の領域の第2方向51における幅W7よりも広くなっている。
そのため、本実施の形態においては、たとえば図21の模式的平面図および図22の模式的平面図に示すように、配線シート20に対して裏面電極型太陽電池セル10が傾いて設置された場合であっても、傾き角θの許容量を実施の形態1および実施の形態2と比較してさらに大きくすることができる。
したがって、本実施の形態においては、実施の形態1および実施の形態2と比較して、さらに第1導電型用電極6および第2導電型用電極7をそれぞれ第1導電型用配線12および第2導電型用配線13からはみ出さないように設置することができるため、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの信頼性を格段に向上させることができる。
このように裏面電極型太陽電池セル10の電極(第1導電型用電極6、第2導電型用電極7)が配線シート20の配線(第1導電型用配線12、第2導電型用配線13)からはみ出さないように設置することによって、以下の効果が得られる。
(i)裏面電極型太陽電池セル10の電極の表面を配線シート20の配線で覆うことによって電極の表面に電界が発生しないようにシールドすることができる。そのため、電極を構成する金属の表面に電界がかかってその電界に沿って金属がイオン化して析出(イオンマイグレーション)することにより、異なる極性の電極と配線との間に短絡が生じるのを抑えることができる。
(ii)裏面電極型太陽電池セル10の電極の表面を配線シート20の配線で覆うことによって、電極と配線との電気抵抗の低減に寄与しない配線からはみ出している電極の部分を減少させることができる。
本実施の形態における上記以外の説明は、実施の形態1および実施の形態2と同様であるため、ここではその説明については省略する。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、裏面電極型太陽電池セル、配線シート、配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに好適に利用することができる。
1 半導体基板、2 反射防止膜、3 パッシベーション膜、4 第1導電型不純物拡散領域、5 第2導電型不純物拡散領域、6 第1導電型用電極、7 第2導電型用電極、10 裏面電極型太陽電池セル、11 絶縁性基材、12 第1導電型用配線、12a 第1導電型用接続配線、13 第2導電型用配線、13a 第2導電型用接続配線、16 絶縁性樹脂、17 透明基板、18 封止材、19 裏面保護シート、50 第1方向、51 第2方向、100 裏面電極型太陽電池セル、101 シリコン基板、106 n電極、107 p電極、109 n型用配線、109a n型用接続配線、110 p型用配線、110a p型用接続配線、111 絶縁性基材、200 配線シート。

Claims (12)

  1. 半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備え、
    前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極は前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されており、
    前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の少なくとも1つの前記第1方向の端部における前記第2方向における幅が、前記第1方向の前記端部から中央部側の少なくとも一部の領域の前記第2方向における幅よりも狭くなっている、裏面電極型太陽電池セル。
  2. 前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の少なくとも1つが帯状に形成されている、請求項1に記載の裏面電極型太陽電池セル。
  3. 前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の少なくとも1つが複数の点状に形成されている、請求項1に記載の裏面電極型太陽電池セル。
  4. 前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の少なくとも1つの前記第1方向の前記端部が略弧状に形成されている、請求項1に記載の裏面電極型太陽電池セル。
  5. 絶縁性基材の一方の面側において第1方向に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備え、
    前記第1導電型用配線および前記第2導電型用配線は前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されており、
    前記第1導電型用配線および前記第2導電型用配線の少なくとも1つの前記第1方向の端部における前記第2方向における幅が、前記第1方向の前記端部から中央部側の少なくとも一部の領域の前記第2方向における幅よりも広くなっている、配線シート。
  6. 半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備えるとともに前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極が前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている裏面電極型太陽電池セルと、
    絶縁性基材の一方の面側において第1方向に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備えるとともに前記第1導電型用配線および前記第2導電型用配線が前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている配線シートと、を備え、
    前記裏面電極型太陽電池セルの前記第1導電型用電極と前記配線シートの前記第1導電型用配線とが電気的に接続され、
    前記裏面電極型太陽電池セルの前記第2導電型用電極と前記配線シートの前記第2導電型用配線とが電気的に接続されており、
    前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の少なくとも1つの前記第1方向の端部における前記第2方向における幅が、前記第1方向の前記端部から中央部側の少なくとも一部の領域の前記第2方向における幅よりも狭くなっている、配線シート付き太陽電池セル。
  7. 半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備えるとともに前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極が前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている裏面電極型太陽電池セルと、
    絶縁性基材の一方の面側において第1方向に連続的に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備えるとともに前記第1導電型用配線および前記第2導電型用配線が前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている配線シートと、を備え、
    前記裏面電極型太陽電池セルの前記第1導電型用電極と前記配線シートの前記第1導電型用配線とが電気的に接続され、
    前記裏面電極型太陽電池セルの前記第2導電型用電極と前記配線シートの前記第2導電型用配線とが電気的に接続されており、
    前記第1導電型用配線および前記第2導電型用配線の少なくとも1つの前記第1方向の端部における前記第2方向における幅が、前記第1方向の前記端部から中央部側の少なくとも一部の領域の前記第2方向における幅よりも広くなっている、配線シート付き太陽電池セル。
  8. 半導体基板の一方の面側において第1方向に連続的または間欠的に伸長する第1導電型用電極および第2導電型用電極を備えるとともに前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極が前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている裏面電極型太陽電池セルと、
    絶縁性基材の一方の面側において第1方向に連続的に伸長する第1導電型用配線および第2導電型用配線を備えるとともに前記第1導電型用配線および前記第2導電型用配線が前記第1方向とは異なる第2方向に間隔をあけて配置されている配線シートと、を備え、
    前記裏面電極型太陽電池セルの前記第1導電型用電極と前記配線シートの前記第1導電型用配線とが電気的に接続され、
    前記裏面電極型太陽電池セルの前記第2導電型用電極と前記配線シートの前記第2導電型用配線とが電気的に接続されており、
    前記第1導電型用電極および前記第2導電型用電極の少なくとも1つの前記第1方向の端部における前記第2方向における幅が、前記第1方向の前記端部から中央部側の少なくとも一部の領域の前記第2方向における幅よりも狭くなっており、
    前記第1導電型用配線および前記第2導電型用配線の少なくとも1つの前記第1方向の端部における前記第2方向における幅が、前記第1方向の前記端部から中央部側の少なくとも一部の領域の前記第2方向における幅よりも広くなっている、配線シート付き太陽電池セル。
  9. 前記第1導電型用電極の前記第1方向における長さが前記第1導電型用配線の前記第1方向における長さよりも短い、および/または、前記第2導電型用電極の前記第1方向における長さが前記第2導電型用配線の前記第1方向における長さよりも短い、請求項6から8のいずれかに記載の配線シート付き太陽電池セル。
  10. 前記第1導電型用電極の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅が前記第1導電型用配線の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅よりも狭い、および/または、前記第2導電型用電極の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅が前記第2導電型用配線の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅よりも狭い、請求項6から9のいずれかに記載の配線シート付き太陽電池セル。
  11. 前記第1導電型用配線の前記第1方向における長さと前記第1導電型用電極の前記第1方向における長さとの差が、前記第1導電型用配線の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅と前記第1導電型用電極の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅との差よりも大きい、および/または、前記第2導電型用配線の前記第1方向における長さと前記第2導電型用電極の前記第1方向における長さとの差が、前記第2導電型用配線の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅と前記第2導電型用電極の前記第1方向の前記端部における前記第2方向における幅との差よりも大きい、請求項9または10に記載の配線シート付き太陽電池セル。
  12. 請求項6から11のいずれかに記載の配線シート付き太陽電池セルが封止材中に封止されてなる、太陽電池モジュール。
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