JP5306352B2 - 太陽電池モジュール、太陽電池及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、裏面接合型の太陽電池を備える太陽電池モジュール、太陽電池及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。このような太陽電池１枚当りの出力は数Ｗ程度である。そのため、家屋やビル等の電力源（エネルギー源）として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を電気的に接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。
ここで、受光面積の拡大を目的として、半導体基板の裏面上に複数本のｎ側細線電極と複数本のｐ側細線電極とが交互に形成された、いわゆる裏面接合型の太陽電池が提案されている（特開２００５−１１８６９号公報参照）。複数本のｎ側細線電極は半導体基板の一端部に形成されるｎ側接続用電極に接続される。複数本のｐ側細線電極は半導体基板の他端部に形成されるｐ側接続用電極に接続される。一の太陽電池と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池とは、一の太陽電池のｎ側接続用電極と他の太陽電池のｐ側接続用電極とを配線材で接続することによって、電気的に直列に接続される。
しかしながら、半導体基板が一導電型を有する場合、一導電側接続用電極における多数キャリアの収集効率が低いという問題があった。
具体的には、例えば、ｎ型半導体基板を備える太陽電池では、ｎ側接続用電極付近で生成された正孔（少数キャリア）の多くは、ｐ側細線電極に拡散されるまでに電子（多数キャリア）と再結合される。その結果、ｎ側接続用電極によって収集される電子の数が減少されてしまう。
このように、一導電側接続用電極によってキャリアを効率的に収集することができないため、受光面のうち一導電側接続用電極と反対側の領域に入射する光を有効に利用することはできなかった。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、入射光の有効利用を可能とする太陽電池を備える太陽電池モジュール、太陽電池及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、受光面側保護材と裏面側保護材側との間に封止された一の太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、一の太陽電池は、受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面とを有する一導電型の半導体基板と、裏面上に形成され、複数本の一導電側細線電極と接続される一導電側接続用電極と、裏面上に形成され、複数本の他導電側細線電極と接続される他導電側接続用電極と、受光面上に配置され、受光面側保護材と対向する光反射面を有する光反射材とを有し、一の太陽電池において、光反射材は、半導体基板を挟んで一導電側接続用電極の反対側に位置することを要旨とする。本発明において、反射とは、鏡面などによる正反射や乱反射などによる拡散反射を意味する。
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールによれば、受光面のうち一導電側接続用電極の反対側の領域に向かって入射する光は、当該反対側の領域以外の領域に導かれる。そのため、一導電側接続用電極付近における光生成キャリアの生成を抑制するとともに、一導電側細線電極及び他導電側細線電極付近における光生成キャリアの生成を促進することができる。細線電極付近では、拡散距離が短い少数キャリアでも他導電側細線電極まで近いため、光生成キャリアの再結合を抑制でき、少数キャリアの収集効率を向上することができる。従って、一導電側接続用電極の反対側の領域に向かって入射する光を有効に利用することができる。
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、一導電側接続用電極は、半導体基板の一端部上に形成されており、光反射材は、光反射材に向かって入射する光を半導体基板の他端部側に向かって反射してもよい。
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、受光面側保護材と裏面側保護材側との間に封止された他の太陽電池を備え、他の太陽電池は、受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面とを有する一導電型の半導体基板と、裏面上に形成され、複数本の一導電側細線電極と接続される一導電側接続用電極と、裏面上に形成され、複数本の他導電側細線電極と接続される他導電側接続用電極と、受光面上に配置され、受光面側保護材と対向する光反射面を有する光反射材とを有し、他の太陽電池において、光反射材は、半導体基板を挟んで一導電側接続用電極の反対側に位置しており、一の太陽電池が有する光反射材と、他の太陽電池が有する光反射材とは、一体成形されていてもよい。
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、光反射面は、金属層又は白色樹脂によって構成されていてもよい。
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、光反射板は、受光面に貼り付けられる基体を含んでいてもよい。
本発明の特徴に係る太陽電池は、受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面とを有する一導電型の半導体基板と、裏面上に形成され、複数本の一導電側細線電極と接続される一導電側接続用電極と、裏面上に形成され、複数本の他導電側細線電極と接続される他導電側接続用電極と、受光面上に配置され、受光面側保護材と対向する光反射面を有する光反射材とを備え、光反射材は、半導体基板を挟んで一導電側接続用電極の反対側に位置することを要旨とする。
本発明の特徴に係る太陽電池において、光反射面は、金属層又は白色樹脂によって構成されていてもよい。
本発明の特徴に係る太陽電池において、光反射板は、受光面に貼り付けられる基体を含んでいてもよい。
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールの製造方法は、受光面側保護材と裏面側保護材側との間に封止された一の太陽電池及び他の太陽電池を備える太陽電池モジュールの製造方法であって、受光面の反対側に設けられる裏面上に複数本の一導電側細線電極に接続される一導電側接続用電極及び複数本の他導電側細線電極に接続される他導電側接続用電極が形成された一導電型の半導体基板を準備し、前記半導体基板の受光面上に光反射材を配置することによって、一の太陽電池及び他の太陽電池それぞれを形成する工程Ａと、一の太陽電池の一導電側接続用電極と、他の太陽電池の他導電側接続用電極とを、配線材によって電気的に接続することによって、太陽電池ストリングを形成する工程Ｂと、受光面側保護材上に、第１封止材、太陽電池ストリング、第２封止材及び裏面側保護材を順次配置する工程Ｃとを備え、工程Ａでは、半導体基板を挟んで一導電側接続用電極の反対側に光反射材を配置し、工程Ｂ及び工程Ｃでは、一の太陽電池及び他の太陽電池それぞれの受光面を下向きに配置することを要旨とする。
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
［第１実施形態］
（太陽電池モジュールの構成）
以下において、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、太陽電池モジュール１００の側面図である。図２は、太陽電池ストリング１を裏面側から見た平面図である。図３は、太陽電池ストリング１を受光面側から見た平面図である。
（太陽電池モジュールの構成）
以下において、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、太陽電池モジュール１００の側面図である。図２は、太陽電池ストリング１を裏面側から見た平面図である。図３は、太陽電池ストリング１を受光面側から見た平面図である。
図１乃至図３に示すように、太陽電池モジュール１００は、２本の太陽電池ストリング１、受光面側保護材２、裏面側保護材３、封止材４、渡り配線材５及び一対の取出し配線材６を備える。
２本の太陽電池ストリング１は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間において、封止材４によって封止される。各太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０及び複数の配線材２０を備える。
複数の太陽電池１０は、図２に示すように、ｎ型半導体基板１１の裏面上に形成された複数本のｎ側細線電極１３ｎと複数本のｐ側細線電極１３ｐとを備える、いわゆる裏面接合型の太陽電池である。各太陽電池１０は、配列方向Ｈに沿って配列される。複数の太陽電池１０は、複数の配線材２０によって互いに電気的に接続される。各太陽電池１０は、図３に示すように、ｎ型半導体基板１１の受光面上に配置された光反射材１２を備える。なお、太陽電池１０の詳細な構成については後述する。
配線材２０は、一の太陽電池１０と、一の太陽電池１０に隣接する他の太陽電池１０とを電気的に接続する。具体的には、配線材２０の一端部は、一の太陽電池１０のｎ側接続用電極１４ｎ（図４参照）上に配置される。また、配線材２０の他端部は、一の太陽電池１０に隣接する他の太陽電池のｐ側接続用電極１４ｐ（図４参照）上に配置される。配線材２０としては、例えば、薄板状の銅等の導電材を用いることができる。このような導電材の表面は、鉛フリー半田（例えば、ＳｎＡｇ３．０Ｃｕ０．５）などの軟導電体によってメッキされていてもよい。
受光面側保護材２は、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。受光面側保護材２としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。
裏面側保護材３は、太陽電池モジュール１００の背面を保護する。裏面側保護材３としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔などの金属箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルム等を用いることができる。
封止材４は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間において、２本の太陽電池ストリング１を封止する。封止材４としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
渡り配線材５は、各太陽電池ストリング１を互いに電気的に接続する。具体的には、渡り配線材５の一端部は、一の太陽電池ストリング１の一端に位置する太陽電池１０のｎ側接続用電極１４ｎ上に配置される。また、渡り配線材５の他端部は、他の太陽電池ストリング１の一端に位置する太陽電池１０のｐ側接続用電極１４ｐ上に配置される。渡り配線材５は、配線材２０と同様の材料によって構成される。
一対の取出し配線材６は、２本の太陽電池ストリング１から電流を外部に取出す。一対の取出し配線材６は、渡り配線材５によって接続された２本の太陽電池ストリング１の両端に位置する一対の太陽電池１０に接続される。各取出し配線材６は、配線材２０と同様の材料によって構成される。
なお、以上のような構成を有する太陽電池モジュール１００の外周には、Ａ１フレームを取り付けることができる。
（太陽電池の構成）
以下において、本発明の実施形態に係る太陽電池の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、太陽電池１０の裏面側の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
以下において、本発明の実施形態に係る太陽電池の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、太陽電池１０の裏面側の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
図４に示すように、太陽電池１０は、ｎ型半導体基板１１、複数本のｎ側細線電極１３ｎ、複数本のｐ側細線電極１３ｐ、ｎ側接続用電極１４ｎ、ｐ側接続用電極１４ｐ、ｎ型非晶質半導体層１５ｎ、ｐ型非晶質半導体層１５ｐ及びパッシベーション層１６を備える。
ｎ型半導体基板１１は、光を受ける受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面とを有する。本実施形態に係るｎ型半導体基板１１は、ｎ型ドーパントをドープされた半導体材料によって構成される。このような半導体材料としては、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料などの一般的な半導体材料を用いることができる。ｎ型半導体基板１１は、受光により光生成キャリア（正孔及び電子）を生成する。なお、ｎ型半導体基板１１の導電型はｎ型であるため、光生成キャリアのうち電子は多数キャリアであり、正孔は少数キャリアである。
複数本のｎ側細線電極１３ｎは、ｎ型半導体基板１１から電子を収集する収集電極である。各ｎ側細線電極１３ｎは、図４に示すように、ｎ型半導体基板１１裏面上において、配列方向Ｈに沿って形成される。
複数本のｐ側細線電極１３ｐは、ｎ型半導体基板１１から正孔を収集する収集電極である。ｐ側細線電極１３ｐは、図４に示すように、ｎ型半導体基板１１裏面上において、ｎ側細線電極１３ｎに沿って形成される。各ｎ側細線電極１３ｎとｐ側細線電極１３ｐとは、交互にストライプ状に形成される。
なお、図５に示すように、各ｎ側細線電極１３ｎは、ｎ側透明導電層１３ｎ１とｎ側導電層１３ｎ２とによって構成される。ｎ側導電層１３ｎ２は、ｎ側透明導電層１３ｎ１上に形成される。ｎ側透明導電層１３ｎ１は、ｎ型非晶質半導体層１５ｎ上に形成される。ｎ側透明導電層１３ｎ１は、Ｉｎ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｗ等の酸化物によって形成される。ｎ側導電層１３ｎ２は、銀、或いは樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストによって形成される。
また、図５に示すように、各ｐ側細線電極１３ｐは、ｐ側透明導電層１３ｐ１とｐ側導電層１３ｐ２とによって構成される。ｐ側導電層１３ｐ２は、ｐ側透明導電層１３ｐ１上に形成される。ｐ側透明導電層１３ｐ１は、ｐ型非晶質半導体層１５ｐ上に形成される。ｐ側透明導電層１３ｐ１は、Ｉｎ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｗ等の酸化物によって形成される。ｐ側導電層１３ｐ２は、銀、或いは樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストによって形成される。
ｎ側接続用電極１４ｎは、図４に示すように、ｎ型半導体基板１１の一端部上において、配列方向Ｈに略直交する直交方向Ｔに沿って形成される。ｎ側接続用電極１４ｎは、複数本のｎ側細線電極１３ｎに接続される。ｎ側接続用電極１４ｎは、配線材２０、渡り配線材５、又は、取出し配線材６を接続するための電極である。また、ｎ側接続用電極１４ｎは、ｎ型半導体基板１１から電子を収集する収集電極である。
ｐ側接続用電極１４ｐは、図４に示すように、ｎ型半導体基板１１の他端部上において、直交方向Ｔに沿って形成される。ｐ側接続用電極１４ｐは、複数本のｐ側細線電極１３ｐに接続される。ｐ側接続用電極１４ｐは、配線材２０、渡り配線材５、又は、取出し配線材６を接続するための電極である。また、ｐ側接続用電極１４ｐは、ｎ型半導体基板１１から正孔を収集する収集電極である。
なお、ｎ側接続用電極１４ｎは、ｎ側細線電極１３ｎと同様の構成を有する（図７参照）。また、図示しないが、ｐ側接続用電極１４ｐは、ｐ側細線電極１３ｐと同様の構成を有する。
ｎ型非晶質半導体層１５ｎは、図４に示すように、ｎ型半導体基板１１の裏面上において櫛型状に形成される。ｎ型非晶質半導体層１５ｎ上には、配列方向Ｈに沿って設けられる複数のｎ側細線電極１３ｎと直交方向Ｔに沿って設けられるｎ側接続用電極１４ｎとが設けられる。
ｐ型非晶質半導体層１５ｐは、図４に示すように、ｎ型半導体基板１１の裏面上において櫛型状に形成される。ｐ型非晶質半導体層１５ｐ上には、配列方向Ｈに沿って設けられる複数のｐ側細線電極１３ｐと直交方向Ｔに沿って設けられるｐ側接続用電極１４ｐとが設けられる。
なお、図５に示すように、ｎ型非晶質半導体層１５ｎ及びｐ型非晶質半導体層１５ｐは、パッシベーション層１６上に形成される。
パッシベーション層１６は、図４に示すように、ｎ型半導体基板１１の裏面略全面を覆うように形成される。パッシベーション層１６は、ドーパントを添加せず、或いは微量のドーパントを添加することによって形成される実質的に真正な非晶質半導体層（ｉ型非晶質半導体層）である。パッシベーション層１６は、キャリアが再結合することを抑制するパッシベーション性を有する。
ここで、図６は、太陽電池１０の受光面側の平面図である。図７は、図４のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。
図６に示すように、太陽電池１０は、ｎ型半導体基板１１の受光面の一端部上において、直交方向Ｔに沿って配置された光反射材１２を備える。図７に示すように、光反射材１２は、ｎ型半導体基板１１を挟んで、ｎ側接続用電極１４ｎの反対側に配置されている。光反射材１２は、受光面側保護材２と対向し、光反射性を有する光反射面１２Ａを有する。
本実施形態において、光反射材１２は、受光面上に貼り付けられる基体部と、基体部上に形成される光反射層と、光反射層上に形成される酸化・硫化防止層とによって構成されている。
基体部は、一般的な樹脂、ガラス、セラミック或いは金属材料によって構成される。基体部の線膨張係数は、ｎ型半導体基板１１の線膨張係数と近いことが好ましい。これによって、熱サイクルに伴う基体部の膨張・収縮によって、基体部がｎ型半導体基板１１の受光面から剥離することを抑制できる。
光反射層は、光反射材１２に向かって入射する光を反射する。光反射層は、例えば、Ａｇ，Ａｌ，ステンレス，Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉなどの金属材料や、これらの金属材料にＮｄなどのランタノイドが含有された合金材料、或いは白色の樹脂材料などによって構成される。このような光反射層によって、光反射面１２Ａに光反射性が与えられる。なお、光反射層が上述の金属材料によって構成される場合、光反射層の厚みは例えば約１００ｎｍ程度であればよい。
ここで、本実施形態において、光反射面１２Ａには、図７に示すように、凹凸構造１２Ｂが形成されている。光反射面１２Ａにおける反射方向は、凹凸構造１２Ｂの傾きに応じて、適宜変更可能である。本実施形態では、光反射面１２Ａに向かって入射した光は、凹凸構造１２Ｂによってｎ型半導体基板１１の他端部側に反射された後、受光面側保護材２と外気との界面において再び反射される。これによって、受光面のうちｎ側接続用電極１４ｎの反対側の領域に入射する光を、受光面のうち複数のｎ側細線電極１３ｎ及び複数のｐ側細線電極１３ｐの反対側の領域に導くことができる。
なお、光反射材１２は、光反射面１２Ａを形成する光反射層を少なくとも備えていればよく、基体部と酸化・硫化防止層とを備えていなくてもよい。この場合、光反射層は、ｎ型半導体基板１１の受光面上に直接形成されていてもよいし、ｎ型半導体基板１１の受光面上に貼付されていてもよい。
（太陽電池の製造方法）
次に、太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。
次に、太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。
まず、ｎ型半導体基板１１の裏面略全面に、ＣＶＤ法を用いて、実質的に真正な非晶質半導体層を形成する。これにより、パッシベーション層１６が形成される。
次に、パッシベーション層１６上の所定の領域にシャドウマスクを被せ、ＣＶＤ法を用いて、ｎ型非晶質半導体層１５ｎを形成する。続いて、パッシベーション層１６上の所定の領域にシャドウマスクを被せ、ＣＶＤ法を用いて、ｐ型非晶質半導体層１５ｐを形成する。
次に、ｎ型非晶質半導体層１５ｎ上及びｐ型非晶質半導体層１５ｐ上に、例えばＩＴＯをスパッタリングする。これによって、ｎ側透明導電層１３ｎ１及びｐ側透明導電層１３ｐ１が形成される。続いて、ｎ側透明導電層１３ｎ１上及びｐ側透明導電層１３ｐ１上に、例えば樹脂型導電性ペーストを印刷する。これによって、ｎ側導電層１３ｎ２及びｐ側導電層１３ｐ２を形成する。以上によって、ｎ型半導体基板１１の裏面上に、複数本のｎ側細線電極１３ｎ、ｎ側接続用電極１４ｎ、複数本のｐ側細線電極１３ｐ及びｐ側接続用電極１４ｐが形成される。
次に、ｎ型半導体基板１１の受光面を上向きにして、受光面上に光反射材１２を配置する。この場合、ｎ型半導体基板１１を挟んでｎ側接続用電極１４ｎの反対側に光反射材１２を配置する。
以上の工程を繰返すことによって、複数の太陽電池１０を形成する。
次に、ｎ型半導体基板１１の受光面を下向きにして、ｎ型半導体基板１１の裏面に配線材２０を接続する。このように各太陽電池１０を互いに電気的に接続することによって、太陽電池ストリング１を形成する。
次に、渡り配線材５によって２本の太陽電池ストリング１を互いに電気的に接続する。続いて、２本の太陽電池ストリング１の両端部に位置する一対の太陽電池１０に一対の取出し配線材６を接続する。
次に、受光面側保護材２上に、封止材４、２本の太陽電池ストリング１、封止材４、裏面側保護材３を順次配置する。この場合、ｎ型半導体基板１１の受光面を封止材４と対向するように下向きにする。
次に、封止材４を加熱することによって、封止材４を硬化させる。
（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、光反射材１２は、ｎ型半導体基板１１を挟んでｎ側接続用電極１４ｎの反対側に位置する。
本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、光反射材１２は、ｎ型半導体基板１１を挟んでｎ側接続用電極１４ｎの反対側に位置する。
従って、受光面のうちｎ側接続用電極１４ｎと反対側の領域に向かって入射する光を、受光面のうち複数のｎ側細線電極１３ｎ及び複数のｐ側細線電極１３ｐと反対側の領域に導くことができる。従って、拡散距離が短いために少数キャリアを効率的に収集可能な細線電極付近におけるキャリアの生成を促進できるので、ｎ側接続用電極１４ｎの反対側の領域に入射光を吸収させる場合に比べて、入射光を有効に利用することができる。その結果、太陽電池１０の変換効率を向上させることができる。
また、本実施形態において、ｎ型半導体基板１１の一端部上に配置された光反射材１２は、ｎ型半導体基板１１の他端部側に向かって光を反射する。従って、光反射材１２に向かって入射する光をｎ型半導体基板１１の受光面に効率よく入射させることができる。その結果、ｎ側接続用電極１４ｎの反対側の領域に向かって入射する光をより有効に利用することができる。
また、本実施形態において、太陽電池ストリング１を形成する工程、及び２本の太陽電池ストリング１を封止材４上に配置する工程では、ｎ型半導体基板１１の受光面を下向きにする。従って、両工程間において、太陽電池ストリング１を裏返す必要がない。従って、太陽電池モジュール１００の生産性を向上させることができる。
［第２実施形態］
（太陽電池モジュールの構成）
以下において、本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上記第１実施形態との相違点について主に説明する。具体的には、光反射材１２は、複数の太陽電池１０に跨って配置される。
（太陽電池モジュールの構成）
以下において、本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上記第１実施形態との相違点について主に説明する。具体的には、光反射材１２は、複数の太陽電池１０に跨って配置される。
図８は、第２実施形態に係る太陽電池ストリング１を受光面側から見た平面図である。図８に示すように、一の太陽電池１０の光反射材１２と他の太陽電池１０の光反射材１２とが一体成形されている。
従って、ｎ型半導体基板１１の受光面上に光反射材１２を配置する工程を簡略化することができる。その結果、太陽電池モジュール１００の生産性をより向上させることができる。
なお、本実施形態では、太陽電池１０の構成などは上記第１実施形態と同様である。
［第３実施形態］
（太陽電池モジュールの構成）
以下において、本発明の第３実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上記第２実施形態との相違点について主に説明する。具体的には、光反射材１２の平面形状は、長方形状である。
（太陽電池モジュールの構成）
以下において、本発明の第３実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上記第２実施形態との相違点について主に説明する。具体的には、光反射材１２の平面形状は、長方形状である。
図９は、第３実施形態に係る太陽電池ストリング１を受光面側から見た平面図である。図９に示すように、一の太陽電池１０の光反射材１２と他の太陽電池１０の光反射材１２とが一体成形されている。また、一体成形された光反射材１２は、長方形状に形成されており、直交方向Ｔに沿って配置される。
このような光反射材１２は、長尺の光反射材を所定間隔で切断することによって形成することができるため、光反射材１２を簡便に作製することができる。また、光反射材１２が直線状に形成されているため、光反射材１２の取り扱い性を向上させることができる。
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、上記実施形態では、ｎ型の導電型を有するｎ型半導体基板１１を用いることとしたが、ｐ型半導体基板を用いてもよい。この場合には、ｐ側接続用電極１４ｐ付近で生成された電子（少数キャリア）の多くが、ｎ側細線電極１３ｎに拡散されるまでに正孔（多数キャリア）と再結合される可能性が高い。そのため、光反射材１２は、ｐ型半導体基板を挟んでｐ側接続用電極１４ｐの反対側に配置される。
また、上記実施形態では、各細線電極は配列方向Ｈに沿って形成され、各接続用電極は直交方向Ｔに沿って形成されることとしたが、これに限られるものではない。例えば、各細線電極は直交方向Ｔに沿って形成され、各接続用電極は配列方向Ｈに沿って形成されていてもよい。具体的には、図１０に示すように、配線材２０、渡り配線材５及び取出し配線材６それぞれは、ｎ型半導体基板１１の裏面上において、配列方向Ｈに沿って配置される。また、図１１に示すように、光反射材１２は、配列方向Ｈに沿って配置される。なお、この場合、図１２に示すように、複数の太陽電池１０が有する光反射材１２が一体成形されていてもよい。
また、上記実施形態では、ｎ型半導体基板１１の受光面上に光反射材１２を配置した後に、各太陽電池ストリング１を形成することとしたが、これに限られるものではない。例えば、封止材４上に光反射材１２を配置しておき、その上に太陽電池ストリング１を配置してもよい。この場合、太陽電池ストリング１が嵌め込み可能な大きさの凹部を封止材４に形成するとともに、光反射材１２を凹部内に予め配置しておいてもよい。なお、光反射材１２は、光反射材１２の一部分を加熱することによって、封止材４に予め仮接着されていてもよい。
また、上記実施形態では特に触れていないが、ｎ型半導体基板１１の受光面上には、パッシベーション層が形成されていてもよい。このようなパッシベーション層としては、ｉ型非晶質半導体層や熱酸化膜などを用いることができる。
また、上記実施形態では特に触れていないが、ｎ型半導体基板１１の受光面及び裏面には、テクスチャ構造が設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、マスクを用いてｎ型半導体基板１１上にｎ型非晶質半導体層１５ｎ及びｐ型非晶質半導体層１５ｐが形成された製膜タイプの太陽電池を例に挙げて説明したが、ｎ型半導体基板１１中にｐ型領域及びｎ型領域が形成された拡散タイプの太陽電池を用いてもよい。
また、上記実施形態では、マスクを用いることによって、ｎ型非晶質半導体層１５ｎ及びｐ型非晶質半導体層１５ｐをパターニングすることとしたが、エッチングペーストやレジスト膜を用いることによって、ｎ型非晶質半導体層１５ｎ及びｐ型非晶質半導体層１５ｐをパターニングしてもよい。
また、上記実施形態では、光反射材１２を用いることとしたが、拡散材を用いても同様の効果を得ることができる。
また、上記実施形態では、光反射面１２Ａには凹凸構造１２Ｂが形成されることとしたが、これに限られるものではない。例えば、光反射面１２Ａは、平面状に形成されるとともに、半導体基板の他端部側が下方に傾斜していてもよい。この場合には、光反射面１２Ａによって、入射光を半導体基板の他端部側に向かって一様に反射することができる。
また、上記実施形態では、凹凸構造１２Ｂの断面は、鋭角形状であることとしたが、これに限られるものではない。凹凸構造１２Ｂの断面は、受光面側保護材２と空気との界面で光が良好に反射される形状であればよく、例えば半月形状であってもよい。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
なお、日本国特許出願第２００８−２１４５２５号（２００８年８月２２日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
以上のように、本発明に係る太陽電池モジュール、入射光を有効利用できるため、太陽光発電において有用である。
Claims (9)
- 受光面側保護材と裏面側保護材側との間に封止された一の太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、
前記一の太陽電池は、
受光面と、前記受光面の反対側に設けられる裏面とを有する一導電型の半導体基板と、
前記裏面上に形成され、複数本の一導電側細線電極と接続される一導電側接続用電極と、
前記裏面上に形成され、複数本の他導電側細線電極と接続される他導電側接続用電極と、
前記受光面上に配置され、前記受光面側保護材と対向する光反射面を有する光反射材と
を有し、
前記一の太陽電池において、前記光反射材は、前記半導体基板を挟んで前記一導電側接続用電極の反対側に位置する
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記一導電側接続用電極は、前記半導体基板の一端部上に形成されており、
前記光反射材は、前記光反射材に向かって入射する光を前記半導体基板の他端部側に向かって反射する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記受光面側保護材と前記裏面側保護材側との間に封止された他の太陽電池を備え、
前記他の太陽電池は、
受光面と、前記受光面の反対側に設けられる裏面とを有する一導電型の半導体基板と、
前記裏面上に形成され、複数本の一導電側細線電極と接続される一導電側接続用電極と、
前記裏面上に形成され、複数本の他導電側細線電極と接続される他導電側接続用電極と、
前記受光面上に配置され、前記受光面側保護材と対向する光反射面を有する光反射材と
を有し、
前記他の太陽電池において、前記光反射材は、前記半導体基板を挟んで前記一導電側接続用電極の反対側に位置しており、
前記一の太陽電池が有する前記光反射材と、前記他の太陽電池が有する前記光反射材とは、一体成形されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。 - 前記光反射面は、金属層又は白色樹脂によって構成される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 前記光反射材は、前記受光面に貼り付けられる基体を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 受光面と、前記受光面の反対側に設けられる裏面とを有する一導電型の半導体基板と、
前記裏面上に形成され、複数本の一導電側細線電極と接続される一導電側接続用電極と、
前記裏面上に形成され、複数本の他導電側細線電極と接続される他導電側接続用電極と、
前記受光面上に配置され、前記受光面側保護材と対向する光反射面を有する光反射材と
を備え、
前記光反射材は、前記半導体基板を挟んで前記一導電側接続用電極の反対側に位置する
ことを特徴とする太陽電池。 - 前記光反射面は、金属層又は白色樹脂によって構成される
ことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池。 - 前記光反射材は、前記受光面に貼り付けられる基体を含む
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の太陽電池。 - 受光面側保護材と裏面側保護材側との間に封止された一の太陽電池及び他の太陽電池を備える太陽電池モジュールの製造方法であって、
受光面の反対側に設けられる裏面上に複数本の一導電側細線電極に接続される一導電側接続用電極及び複数本の他導電側細線電極に接続される他導電側接続用電極が形成された一導電型の半導体基板を準備し、前記半導体基板の前記受光面上に光反射材を配置することによって、前記一の太陽電池及び前記他の太陽電池それぞれを形成する工程Ａと、
前記一の太陽電池の前記一導電側接続用電極と、前記他の太陽電池の前記他導電側接続用電極とを、配線材によって電気的に接続することによって、太陽電池ストリングを形成する工程Ｂと、
前記受光面側保護材上に、第１封止材、前記太陽電池ストリング、第２封止材及び前記裏面側保護材を順次配置する工程Ｃと
を備え、
前記工程Ａでは、前記半導体基板を挟んで前記一導電側接続用電極の反対側に前記光反射材を配置し、
前記工程Ｂ及び前記工程Ｃでは、前記一の太陽電池及び前記他の太陽電池それぞれの前記受光面を下向きに配置する
ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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