JP5799293B2 - 太陽電池及び太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池及び太陽電池モジュールに関し、特に結晶系シリコンを用いた太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。

従来技術の結晶シリコン系太陽電池は、太陽光のエネルギーを電力に光電変換する電池本体と、電池本体の両面のそれぞれに積層した受光側の表面電極ユニットと裏面電極ユニットとを備えている。表面電極ユニットは、縦長く延伸して帯状に形成された数本のバスバー電極と、バスバー電極の横側に連結されるように延伸された複数のフィンガー電極とが設けられている。表面電極ユニットは、例えばスクリーン印刷法で導電ペーストを電池本体の受光面に印刷し、高温焼結により導電ペーストを硬化してバスバー電極とフィンガー電極が形成される（例えば特許文献１参照）。

特開２００８-１３５６５５号公報

上記太陽電池の製造では、スクリーン印刷法にて形成されたフィンガー電極は高いアスペクト比を有するため、フィンガー電極による電極本体の受光面の遮蔽面積が少なくなるので、太陽電池の受光する面積及び光電変換効率の向上を図ることができる。しかし、フィンガー電極が長く延伸されて形成されているため、太陽電池の製造中、フィンガー電極がよく断線する。フィンガー電極が断線すると、輝度にむらが発生し、太陽電池の外観や電流の収集効率が劣化する問題点がある。

本発明は、上記問題点を解決してなされたものであり、フィンガー電極の断線による影響を低減すると共に、光電変換効率及び電流収集効率の向上を図ることができる太陽電池及び太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、一の観点によれば、本発明に係る太陽電池は、受光面としての表面と、該表面と背中合わせの裏面とを有する基板と、前記基板の前記裏面に設けられている裏面電極ユニットと、前記基板の前記表面に設けられている表面電極ユニットとを備え、前記表面電極ユニットは、第１の方向に沿って帯状に延びて形成された第１のバスバー電極と、第２のバスバー電極とが前記第１の方向と同一平面且つ直角の第２の方向に沿って互いに接触せずに隔てて並列するように設けられ、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の間にそれぞれが前記第１の方向に沿って互いに隔てて平行に並べる複数の第１のフィンガー電極セットと複数の第２のフィンガー電極セットとが前記第２の方向に沿って互いに隔てて並ぶように設けられ、複数の前記第１のフィンガー電極セットはそれぞれ、前記第１のバスバー電極の前記第２のバスバー電極側に連結されると共に前記第２のバスバー電極に向かって延びる数本の第１のフィンガー電極と、数本の前記第１のフィンガー電極の前記第２のバスバー電極側に延伸された第１の延伸端部を接続した第１のサイド接続電極とを有し、複数の前記第２のフィンガー電極セットはそれぞれ、前記第２のバスバー電極の前記第１のバスバー電極側に連結されると共に前記第１のバスバー電極に向かって延びる数本の第２のフィンガー電極と、数本の前記第２のフィンガー電極の前記第１のバスバー電極側に延伸された第２の延伸端部を接続した第２のサイド接続電極とを有し、複数の前記第１のフィンガー電極セットにおける前記第１の方向に沿って隣り合って並ぶ２つの前記第１のフィンガー電極セットは、第１の連結電極によって繋ぐように設けられ、複数の前記第２のフィンガー電極セットにおける前記第１の方向に沿って隣り合って並ぶ２つの前記第２のフィンガー電極セットは、第２の連結電極によって繋ぐように設けられ、前記第１の連結電極は、前記第２の方向において前記第１のバスバー電極に前記第１のサイド接続電極よりも近づいて設けられ、前記第２の連結電極は、前記第２の方向において前記第２のバスバー電極に前記第２のサイド接続電極よりも近づいて設けられていることを特徴とする。

また、他の観点によれば、本発明に係る太陽電池モジュールは、互いに上下対向して配置されている第１のプレート状部材と第２のプレート状部材と、前記第１のプレート状部材及び前記第２のプレート状部材の間に配列されている複数の本発明に係る太陽電池と、前記太陽電池の周りを取り囲むと共に前記第１のプレート状部材及び前記第２のプレート状部材の間に配置されているパッケージ部材とを備えていることを特徴とする。

以上のように構成された本発明に係る太陽電池及び太陽電池モジュールは、少なくとも第１のフィンガー電極と第２のフィンガー電極が直接接触せずに設けられているので、従来のフィンガー電極の連続的に延伸された構成と比べて、スクリーン印刷の実施時における断線を大幅に低減することができる。従って、断線による影響を大幅に軽減することができ、良好な外観を有することができるので、発光試験においても、均一的な輝度を得ることができ、良好な電気特性を得ることができる。また、フィンガー電極セットにおいてサイド接続電極によって対応するフィンガー電極同士を連結し、且つ連結電極によって隣り合ったフィンガー電極セット同士を繋いでいるので、良好な導電ネットワークを得ることができる。従って、電流の収集効率及び光電変換効率の向上を図ることができる。

本発明に係る太陽電池モジュールの第１の実施形態の構成を示す一部断面図である。 第１の実施形態に係る太陽電池の平面図である。 図２における線Ａ−Ａの断面図である。 図２の一部を拡大して示す図である。 本発明に係る太陽電池の第２の実施形態を示す平面図である。 本発明に係る太陽電池の第３の実施形態を示す平面図である。 本発明に係る太陽電池の第４の実施形態を示す平面図である。 図７の一部を拡大して示す図である。 本発明に係る太陽電池の第５の実施形態を示す平面図である。 本発明に係る太陽電池の第６の実施形態を示す平面図である。

以下、本発明をいくつかの好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る太陽電池モジュールの第１の実施形態の構成を示す一部断面図である。この太陽電池モジュールは、図示の如く、互いに上下対向して配置されている第１のプレート状部材１と第２のプレート状部材２と、第１のプレート状部材１及び第２のプレート状部材２の間にアレイ状に配置されている複数の太陽電池３と、太陽電池３の周りを取り囲むと共に第１のプレート状部材１及び第２のプレート状部材２の間に配置されている少なくとも１つのパッケージ部材４とを備えている。

第１のプレート状部材１及び第２のプレート状部材２としては、ガラスやプラスチックのプレートを用いることができ、特に制限されない。なお、電池の受光面側としてのプレート状部材としては、光透過性を持ったものが必要である。パッケージ部材４は、例えば光透過性を有するエチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）コポリマーなどの材料を適切に用いることができ特に制限されない。

複数の太陽電池３は、隣り合う太陽電池３同士を帯状の導線（ｒｉｂｂｏｎ）（図示せず）によって電気的に接続している。なお、太陽電池３のそれぞれの構成は同じであるので、以下、複数の太陽電池３におけるいずれかの一つについて説明する。

太陽電池３は、図３に示されているように、電池本体３１と、裏面電極ユニット３２と、表面電極ユニット６とを含む。電池本体３１は、受光面としての表面３１１と該表面３１１と背中合わせの裏面３１２とを有する基板３１０と、基板３１０の表面３１１寄りの裏側に配置されたエミッタ層３１３と、表面３１１の表側に形成された反射防止層３１４とを有する。

基板３１０としては、例えば結晶シリコンとアモルファスシリコンのＳｉ系基板を用いることができる。電池本体３１は、基板３１０とエミッタ層３１３との一方がｎ型半導体、他方がｐ型半導体としてｎ型とｐ型の半導体を接合した構造をもつ。反射防止層３１４は光の反射を抑制して光の入射量を増やすために、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）化合物を用いる。電池本体３１は、この形態ではその角部が落とされて多角形に形成された基板３１０を用いている。

裏面電極ユニット３２は、基板３１０の裏面３１２に設けられており、表面電極ユニット６とにより太陽電池の電気エネルギーを外部に出力させる役割をもつ。なお、裏面電極ユニット３２の配置は当該技術分野では既知技術であるため、ここではその詳細は省略する。

表面電極ユニット６は、基板３１０の表面３１１の表側に反射防止層３１４を貫通してエミッタ層３１３に接触するように設けられている。表面電極ユニット６は、図２に示されているように、この第１の実施形態では、第１の方向５１に沿って延伸されている第１のバスバー電極６１と第２のバスバー電極６２と第３のバスバー電極６３とが第１の方向５１と同一平面且つ垂直な第２の方向５２に沿って隔てて並ぶように設けられ、第１のバスバー電極６１及び第２のバスバー電極６２の間に複数の第１のフィンガー電極セット６４と複数の第２のフィンガー電極セット６５とが設けられ、第２のバスバー電極６２及び第３のバスバー電極６３の間に複数の第３のフィンガー電極セット６６と複数の第４のフィンガー電極セット６７とが設けられ、第１のバスバー電極６１の第２のバスバー電極６２から離れた側に第５のフィンガー電極セット６８が設けられ、第３のバスバー電極６３の第２のバスバー電極６２から離れた側に第６のフィンガー電極セット６９が設けられている。なお、本実施形態では、バスバー電極を３つ設けている形態を例として説明したが、場合によってバスバー電極を２つ設けてもよく、バスバー電極の両側に設けられたフィンガー電極セットも応じて設置数を減らしてもよい。

各第１のフィンガー電極セット６４は互いに第１の方向５１に沿って隔てて並列するように第１のバスバー電極６１の第１の方向５１の一側（即ち、第２のバスバー電極６２寄りの一側）に設けられ、各第２のフィンガー電極セット６５は互いに第１の方向５１に沿って隔てて並列するように第２のバスバー電極６２の第１の方向５１の他側（即ち、第１のバスバー電極６１寄りの他側）に設けられている。この実施形態では、第１のフィンガー電極セット６４と第２のフィンガー電極セット６５は直接接触せずに隔てて設けられている。

各第１のフィンガー電極セット６４は、それぞれが第１のバスバー電極６１の第１の方向５１の一側より第２の方向５２沿いに第２のバスバー電極６２に向かって延びると共に第１の方向５１沿いに隔てて並列された少なくとも２本の第１のフィンガー電極６４１と、第１のサイド接続電極６４２とを有する。第１のフィンガー電極６４１は、第１のバスバー電極６１に接続された第１の接続端部６４３と、第１の接続端部６４３と反対側で第２のバスバー電極６２に向かっている第１の延伸端部６４４とを有する。本実施形態では、第１のフィンガー電極６４１を２本有するが、製造の際には３本以上をもって実施されている。

第１のサイド接続電極６４２は、各第１のフィンガー電極セット６４における全ての第１のフィンガー電極６４１の第１の延伸端部６４４を繋いで設けている。このように構成された第１のフィンガー電極セット６４はそれぞれがリンクされて導電ネットワークに形成されているので、電流の収集効率を向上することができる。

各第２のフィンガー電極セット６５は、それぞれが第２のバスバー電極６２の第１の方向５１の一側より第２の方向５２沿いに第１のバスバー電極６１に向かって延びると共に第１の方向５１沿いに隔てて並列された少なくとも２本の第２のフィンガー電極６５１と、第２のサイド接続電極６５２とを有する。第２のフィンガー電極６５１は、第２のバスバー電極６２に接続された第２の接続端部６５３と、第２の接続端部６５３と反対側で第１のバスバー電極６１に向かっている第２の延伸端部６５４とを有する。本実施形態では、第２のフィンガー電極６５１を２本有するが、製造の際には３本以上をもって実施されている。

第２のサイド接続電極６５２は、各第２のフィンガー電極セット６５における全ての第２のフィンガー電極６５１の第２の延伸端部６５４を繋いで設けている。このように構成された第２のフィンガー電極セット６５はそれぞれがリンクされて導電ネットワークに形成されているので、電流の収集効率を向上することができる。

本実施形態では、各第１のサイド接続電極６４２と各第２のサイド接続電極６５２とは、各第１のサイド接続電極６４２の第２の方向５２沿いの中央直線が第２のサイド接続電極６５２の第２の方向５２沿いの中央部を通らずに、第２の方向５２沿いに隔てて交錯して設けられている。

一例として、第１の方向５１に沿って隣り合って並んでいる２つの第１のフィンガー電極６４１の間の距離及び第１の方向５１に沿って隣り合って並んでいる２つの第２のフィンガー電極６５１の間の距離をｄ１とし、各第１のフィンガー電極６４１の第１の延伸端部６４４を通る第１の方向５１沿いの直線を第１の直線Ｌ１とし、各第２のフィンガー電極６５１の第２の延伸端部６５４を通る第１の方向５１沿いの直線を第２の直線Ｌ２とし、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２との間の距離をｄ２とするとき、式：ｄ１≧ｄ２＞１００μｍを満たすことが好ましい。

太陽電池は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）の発光原理によってバイアスをかけて発光させる発光試験を行うことで、電池表面の発光にむらが発生したかどうかを確認することによって、太陽電池の電気特性を検出する。太陽電池において電流量が大きい箇所の輝度が大きく、電流量が小さい箇所の輝度が小さいことが発光試験からは分かる。発光試験では、第１の直線Ｌ１及び第２の直線Ｌ２の間が暗く帯状ダークエリア（ダークライン）として現されるが、これは、発光むらによって発生したことではなく、ただそこに集められた電流の量が少なく、その上、電池全体の映像のコントラストによって引き起こされた現象である。太陽電池の電気特性の向上のためには、ダークエリアを減らすかコントラストを低減することが考えられる。そのため、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２との間の距離ｄ２は大きくならない方がよく、ｄ１と同じ或いはより小さいことが好ましい。

その一方、各フィンガー電極及びサイド接続電極は、発光試験では、比較的暗くグレー色の細線として現されるため、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２が近づく、つまりｄ２が小さい場合、第１のサイド接続電極６４２と第２のサイド接続電極６５２とがかなり近づいているので、第１のサイド接続電極６４２と第２のサイド接続電極６５２とで形成されたグレー色の細線がかなり近づくことになる。このようになると、発光試験では、ダークラインが明らかに現れるのでよくないため、ｄ２＞１００μｍであることが好ましい。

ｄ１は、フィンガー電極の数により調節することができるので、ｄ１については制限されないが、ダークラインを抑えるために、ｄ１＞１００μｍである方が好ましい。

また、この実施形態では、第１の方向５１沿いに隣り合った第１のフィンガー電極セット６４を第１の連結電極７１によって連結し、第１の方向５１沿いに隣り合った第２のフィンガー電極セット６５を第２の連結電極７２によって連結している。

第１の連結電極７１は第１のバスバー電極６１に第１のサイド接続電極６４２よりも近づくように、言い換えれば、第１の連結電極７１は、第１のバスバー電極６１との間の距離が第１のサイド接続電極６４２と第１のバスバー電極６１との間の距離よりも短くなるように設けられ、第２の連結電極７２は第２のバスバー電極６２に第２のサイド接続電極６５２よりも近づくように、言い換えれば、第２の連結電極７２は、第２のバスバー電極６２との間の距離が第２のサイド接続電極６５２と第２のバスバー電極６２との間の距離よりも短くなるように設けられている。このように第１の連結電極７１によって連結された第１のフィンガー電極セット６４のそれぞれがリンクされて導電ネットワークを形成すると共に、第２の連結電極７２によって連結された第２のフィンガー電極セット６５のそれぞれがリンクされて導電ネットワークを形成することができるので、電流収集効率を高めることができる。

より具体的には、各第１の連結電極７１及び各第２の連結電極７２のそれぞれの第１の方向５１沿いの両端によって、第１の方向５１沿いに隣り合った第１のフィンガー電極セット６４及び第２のフィンガー電極セット６５のそれぞれにおける隣り合った第１のフィンガー電極６４１同士及び第２のフィンガー電極６５１同士のそれぞれを連結している。各第１のフィンガー電極６４１及び各第２のフィンガー電極６５１のそれぞれの第２の方向５２の長さをＸとしたとき、各第１の連結電極７１の第１の方向５１沿いの直線から各第１の連結電極７１と連結された第１のフィンガー電極６４１同士の第１の延伸端部６４４の第１の方向５１沿いの直線に至る第２の方向５２沿いの距離ｄ３、及び各第２の連結電極７２の第１の方向５１沿いの直線から各第２の連結電極７２と連結された第２のフィンガー電極６５１同士の第２の延伸端部６５４の第１の方向５１沿いの直線に至る第２の方向５２沿いの距離ｄ４はそれぞれ、Ｘ／２〜Ｘ／３の範囲内となるように設定される。このようにすると、発光試験の結果を改善する効果を有する。

複数の第３のフィンガー電極セット６６は、第２のバスバー電極６２の第１の方向５１沿いの一側に第３のバスバー電極６３に向かって第２の方向５２沿いに延びるように設けられた第３のフィンガー電極６６１と第３のサイド接続電極６６２とを有する。第３のフィンガー電極セット６６は、第２のフィンガー電極セット６５とは第２のバスバー電極６２に対してミラー対称に設けられている。なお、第３のフィンガー電極セット６６はその構成が第２のフィンガー電極セット６５と同じである。第３のフィンガー電極６６１は、第２のバスバー電極６２に接続された第３の接続端部６６３と、第３の接続端部６６３と反対側で第３のバスバー電極６３に向かっている第３の延伸端部６６４とを有する。第１の方向５１に沿って隣り合った２つの第３のフィンガー電極セット６６は第３の連結電極７３によって繋いで設けられている。第３のサイド接続電極６６２は、第３のフィンガー電極セット６６における全ての第３のフィンガー電極６６１の第３の延伸端部６６４を繋いで設けている。

複数の第４のフィンガー電極セット６７は、互いに第１の方向５１に沿って隔てて並ぶと共に、それぞれは第３のバスバー電極６３の第１の方向５１沿いの一側に第２のバスバー電極６２に向かって第２の方向５２沿いに延びるように設けられた第４のフィンガー電極６７１と第４のサイド接続電極６７２とを有する。なお、第４のフィンガー電極セット６７はその構成が第１のフィンガー電極セット６４と同じである。第４のフィンガー電極セット６７は、第１のフィンガー電極セット６４とは第２のバスバー電極６２に対してミラー対称に設けられている。第４のフィンガー電極６７１は、第３のバスバー電極６３に接続された第４の接続端部６７３と、第４の接続端部６７３と反対側で第２のバスバー電極６２に向かっている第４の延伸端部６７４とを有する。第１の方向５１に沿って隣り合った２つの第４のフィンガー電極セット６７は第４の連結電極７４によって繋いで設けられている。第４のサイド接続電極６７２は、各第４のフィンガー電極セット６７における全ての第４のフィンガー電極６７１の第４の延伸端部６７４を繋いで設けている。

複数の第５のフィンガー電極セット６８は、互いに第１の方向５１に沿って隔てて並ぶと共に、それぞれ第１のバスバー電極６１の第１の方向５１沿いの他側に第２のバスバー電極６２から離れて第２の方向５２沿いに延びるように設けられた第５のフィンガー電極６８１と第５のサイド接続電極６８２とを有する。なお、第５のフィンガー電極セット６８はその構成が第１のフィンガー電極セット６４と同じである。第５のフィンガー電極セット６８は、第１のフィンガー電極セット６４とは第１のバスバー電極６１に対してミラー対称に設けられている。第５のフィンガー電極６８１は、第１のバスバー電極６１に接続された第５の接続端部６８３と、第５の接続端部６８３と反対側で第２のバスバー電極６２から離れた第５の延伸端部６８４とを有する。第１の方向５１に沿って隣り合って並んだ２つの第５のフィンガー電極セット６８は第５の連結電極７５によって繋いで設けられている。第５のサイド接続電極６８２は、各第５のフィンガー電極セット６８における全ての第５のフィンガー電極６８１の第５の延伸端部６８４を繋いで設けている。

複数の第６のフィンガー電極セット６９は、互いに第１の方向５１に沿って隔てて並ぶと共に、それぞれ第３のバスバー電極６３の第１の方向５１沿いの第２のバスバー電極６２から離れた側に第３のバスバー電極６３から第２の方向５２沿いに延びるように設けられた第６のフィンガー電極６９１と第６のサイド接続電極６９２とを有する。なお、第６のフィンガー電極セット６９はその構成が第４のフィンガー電極セット６７と同じである。第６のフィンガー電極セット６９は、第４のフィンガー電極セット６７とは第３のバスバー電極６３に対してミラー対称に設けられていると共に、第５のフィンガー電極セット６８とは第２のバスバー電極６２に対してミラー対称に設けられている。第６のフィンガー電極６９１は、第３のバスバー電極６３に接続された第６の接続端部６９３と、第６の接続端部６９３と反対側で第２のバスバー電極６２から離れた第６の延伸端部６９４とを有する。第１の方向５１に沿って隣り合って並んだ２つの第６のフィンガー電極セット６９は第６の連結電極７６によって繋いで設けられている。第６のサイド接続電極６９２は、各第６のフィンガー電極セット６９における全ての第６のフィンガー電極６９１の第６の延伸端部６９４を繋いで設けている。

この形態では、表面電極ユニット６は更に第１のバスバー電極６１と第３のバスバー電極６３とから電池本体３１の４つの角部のそれぞれに向かって第２のバスバー電極６２から離れて延びる延伸電極８０と、各角部に対応して対応する延伸電極８０の延伸端部を繋ぐエッジ電極８５と、第１の方向５１に沿って隔てて並ぶ第１の外側連結電極８１と第２の外側連結電極８２とを有する。

この形態では、第１の外側連結電極８１は第２の方向５２に沿って延伸されて形成されており、第１のバスバー電極６１の第１の方向５１沿いの一端部、第２のバスバー電極６２の第１の方向５１沿いの一端部、第３のバスバー電極６３の第１の方向５１沿いの一端部、及び該一端部側の各エッジ電極８５を連結している。第２の外側連結電極８２は第２の方向５２に沿って延伸されて形成されており、第１のバスバー電極６１の第１の方向５１沿いの一端部と反対側の他端部、第２のバスバー電極６２の第１の方向５１沿いの一端部と反対側の他端部、第３のバスバー電極６３の第１の方向５１沿いの一端部と反対側の他端部、及び該他端部側の各エッジ電極８５を連結している。なお、基板３１０の多角形状に応じて基板３１０の角部に延伸電極８０とエッジ電極８５が設けられているが、角部がない場合、延伸電極８０とエッジ電極８５を設けなくてもよい。

この形態に係る太陽電池は、第１の外側連結電極８１と第２の外側連結電極８２によって各バスバー電極の間を繋いでなる導電ネットワークを形成しているので、電流の収集効率が向上することができる。

以上のように構成された本発明に係る太陽電池は、少なくとも第１のフィンガー電極６４１と第２のフィンガー電極６５１が直接接触せずに設けられているので、従来のフィンガー電極の連続的に延伸された構成と比べて、スクリーン印刷の実施時における断線を大幅に低減することができる。従って、断線による影響を大幅に軽減することができ、良好な外観を有することができるので、発光試験においても、均一的な輝度を得ることができ、良好な電気特性を得ることができる。また、各フィンガー電極セットにおいてサイド接続電極によって対応するフィンガー電極同士を連結し、且つ連結電極によって隣り合ったフィンガー電極セット同士を繋いでいるので、良好な導電ネットワークを得ることができる。従って、電流の収集効率及び光電変換効率の向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
図５には、本発明に係る太陽電池モジュールの第２の実施形態の構成を示している。第２の実施形態では、第１の実施形態における第１のサイド接続電極６４２と第２のサイド接続電極６５２とが第２の方向５２沿いに隔てて交錯して設けられている構成に替わって、第１のサイド接続電極６４２と各第２のサイド接続電極６５２とが、第２の方向５２沿いに隔てて対向して設けられている。即ち、各第１のサイド接続電極６４２と各第２のサイド接続電極６５２とは互いに対応すると共に、それぞれ対応して第２の方向５２に沿って同一直線に並ぶように設けられている。他のサイド接続電極もそれぞれ対応して対向するように設けられている。

以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
図６には、本発明に係る太陽電池モジュールの第３の実施形態の構成を示している。第３の実施形態においては、互いに隔てて並ぶように第２の方向５２に沿って延伸される複数の第３の外側連結電極８３と複数の第４の外側連結電極８４とが互いに第１の方向５１に間隔をおいて平行に並ぶように設けられている。

第２の方向５２沿いに延びるように形成された複数の第３の外側連結電極８３、複数の第４の外側連結電極８４のそれぞれを、対応するフィンガー電極セット６４、６５、６６、６７、…に平行に並ぶと共に、対応するバスバー電極６１、６２、６３の一端部と他端部とを繋ぐように設けている。各第１のサイド接続電極６４２と各第２のサイド接続電極６５２とは、第２の方向５２沿いに隔てて交錯して設けられている。なお、第３の外側連結電極８３と第４の外側連結電極８４を上記実施形態における第１の外側連結電極８１と第２の外側連結電極８２に替わって設けてもよい。

この形態では、延伸電極８０とエッジ電極８５と第１の連結電極７１と第１のバスバー電極６１の一端部とは第３の外側連結電極８３によって連結されていると共に、延伸電極８０とエッジ電極８５と第１の連結電極７１と第１のバスバー電極６１の他端部とは第４の外側連結電極８４によって連結されているので、対応するバスバー電極及び該バスバー電極と繋いだフィンガー電極セットの間で良好な導電ネットワークを形成することができる。従って、この実施形態も上記のような効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
図７、図８には、本発明に係る太陽電池モジュールの第４の実施形態の構成を示している。この実施形態では、第１の実施形態と違って、各フィンガー電極セット６４〜６９におけるサイド接続電極６４２〜６９２が第１の方向５１に沿って延伸されるように形成されており、各フィンガー電極セット６４〜６９におけるフィンガー電極同士６４１〜６９１を繋ぐと共に、外側連結電極８１、８２と接続されるように設けられている。また、第１の方向５１に沿って隣り合ったフィンガー電極セット６４〜６９同士における隣接した２つのフィンガー電極６４１〜６９１のそれぞれを各内側連結電極６４５、６５５、…によって連結している。

この実施形態では、第１のフィンガー電極セット６４と第２のフィンガー電極セット６５とが隔てて交錯して並び、第３のフィンガー電極セット６６と第４のフィンガー電極セット６７とが隔てて交錯して並び、第１のフィンガー電極セット６４と第５のフィンガー電極セット６８及び第４のフィンガー電極セット６７と第６のフィンガー電極セット６９が対向して並び、第１の内側連結電極６４５と第２の内側連結電極６５５とが対向せずに交錯して並ぶように設けられている。各内側連結電極６４５、６５５、…は、対応するバスバー電極６１、６２、…に各サイド接続電極６４２、６５２、…よりも近づくように、言い換えれば、各内側連結電極６４５、６５５、…は、対応するバスバー電極６１、６２、…との間の距離が、各サイド接続電極６４２、６５２、…と対応するバスバー電極６１、６２、…との間の距離よりも短くなるように設けられている。

本実施形態では、各内側連結電極６４５、６８５の第２の方向５２沿いの中央直線が内側連結電極６５５、６６５の第２の方向５２沿いの中央部を通らずに、内側連結電極６７５、６９５の第２の方向５２沿いの中央部を通過するように、第２の方向５２沿いに隔てて交錯して設けられている。

この実施形態では、図８に示されているように、例えば第１のフィンガー電極セット６４における第１のフィンガー電極６４１同士の間隔をｄ１、第１のフィンガー電極セット６４及び第２のフィンガー電極セット６４の第２の方向５２沿いの間隔をｄ２とするとき、第１の実施形態と同様に、ｄ１≧ｄ２＞１００μｍを満たすように構成されることが好ましい。

本実施形態では、第１のフィンガー電極６４１の第２の方向５２沿いの長さをＸ、第１の内側連結電極６４５の第１の方向５１沿いの直線から第１のサイド接続電極６４２の第１の方向５１沿いの直線に至る第２の方向５２沿いの距離をｄ３、第２の内側連結電極６５５の第１の方向５１沿いの直線から第２のサイド接続電極６５２の第１の方向５１沿いの直線に至る第２の方向５２沿いの距離をｄ４とするとき、ｄ３がＸ／２〜Ｘ／３、ｄ４がＸ／２〜Ｘ／３と設定される。このように構成すると、発光試験の結果を改善する効果を有する。

第３のフィンガー電極セット６６と第２のフィンガー電極セット６５とは、第２のバスバー電極６２を中心としてミラー対称に設けられ、第４のフィンガー電極セット６７と第１のフィンガー電極セット６４とは第２のバスバー電極６２を中心としてミラー対称に設けられ、第５のフィンガー電極セット６８と第６のフィンガー電極セット６９とは第２のバスバー電極６２を中心としてミラー対称に設けられている。

第３〜６のフィンガー電極セット６６〜６９のそれぞれは、同じく第２の方向５２に沿って延びる複数のフィンガー電極及び複数のフィンガー電極を繋ぐように第１の方向５１に沿って延びるサイド接続電極を有し、第１の方向５１に隣り合ったフィンガー電極セットにおける隣接したフィンガー電極を内側接続電極によって連結している。第３〜６のフィンガー電極セット６６〜６９は上記の実施形態におけるフィンガー電極セットの構成と同じなので、詳しい説明を省略する。

以上の構成により、本実施形態では、上記の実施形態と同様な効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
図９には、本発明に係る太陽電池モジュールの第５の実施形態の構成を示している。この実施形態では、第４の実施形態の構成と類似しているが、第１〜第６のフィンガー電極セット６４〜６９が互いに第２の方向５２にて対向して並ぶように設けられている点で異なる。また各内側連結電極６４５、６５５、…は、各サイド接続電極６４２、６５２、…よりも対応するバスバー電極６１、６２、…に近づくように、言い換えれば、各内側連結電極６４５、６５５、…は、対応するバスバー電極６１、６２、…との間の距離が、各サイド接続電極６４２、６５２、…と対応するバスバー電極６１、６２、…との間の距離よりも短くなるように設けられている。第１の内側連結電極６４５の第２の方向５２沿いの中央直線が第２の内側連結電極６５５の第２の方向５２沿いの中央部を通るように配置されている。

以上の構成により、本実施形態では、上記の実施形態と同様な効果を得ることができる。

（第６の実施形態）
図１０には、本発明に係る太陽電池モジュールの第６の実施形態の構成を示している。本実施形態では、表面電極ユニット６は、第２の方向５２に沿って所定の間隔を隔てて並ぶ第１のバスバー電極６１と第２のバスバー電極６２と第３のバスバー電極６３と、各バスバー電極６１、６２、６３の第１の方向の両側のそれぞれに設けられた複数のフィンガー電極セットと、各バスバー電極６１、６２、６３に対応して設けられて対応するバスバー電極６１、６２、６３の両端のそれぞれと連結された第３の外側連結電極８３、８３、８３と、第４の外側連結電極８４、８４、８４とを備えている。第３の外側連結電極８３と第４の外側連結電極８４とは第１の方向５１沿いに間隔をおいて平行して設けられていると共に、第１の方向５１沿いに延びて形成されたサイド接続電極とにより対応するバスバー電極とその両側のフィンガー電極と内側連結電極とを取り囲むようにリング状に連結されている。

なお、第３の外側連結電極８３と第４の外側連結電極８４を上記第５の実施形態における第１の外側連結電極８１と第２の外側連結電極８２に替わって設けてもよい。

以上の構成により、本実施形態では、上記の実施形態と同様な効果を得ることができる。

以上の説明により、本発明に係る太陽電池及び該太陽電池による太陽電池モジュールは、断線による影響を大幅に低減することができると共に、良好な導電ネットワークをも形成することができ、電極の電流収集効果を良好に保つことができる。

本発明に係る太陽電池は、その電気特性の向上を図る太陽電池として有用である。

１ 第１のプレート状部材
２ 第２のプレート状部材
３ 太陽電池
３１ 電池本体
３１０ 基板
３１１ 表面
３１２ 裏面
３１３ エミッタ層
３１４ 反射防止層
３２ 裏面電極ユニット
４ パッケージ部材
５１ 第１の方向
５２ 第２の方向
６ 表面電極ユニット
６１〜６３ バスバー電極
６４〜６９ フィンガー電極セット
６４１〜６９１ フィンガー電極
６４２〜６９２ サイド接続電極
６４３〜６９３ 接続端部
６４４〜６９４ 延伸端部
６４５〜６９５ 内側連結電極
７１〜７６ 連結電極
８０ 延伸電極
８１〜８４ 外側連結電極
８５ エッジ電極

Claims (16)

1. 受光面としての表面と、該表面と背中合わせの裏面とを有する基板と、
   前記基板の前記裏面に設けられている裏面電極ユニットと、
   前記基板の前記表面に設けられている表面電極ユニットとを備え、
   前記表面電極ユニットは、第１の方向に沿って帯状に延びて形成された第１のバスバー電極と、第２のバスバー電極とが前記第１の方向と同一平面且つ直角の第２の方向に沿って互いに接触せずに隔てて並列するように設けられ、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の間にそれぞれが前記第１の方向に沿って互いに隔てて平行に並ぶ複数の第１のフィンガー電極セットと複数の第２のフィンガー電極セットとが前記第２の方向に沿って互いに隔てて並ぶように設けられ、
   複数の前記第１のフィンガー電極セットはそれぞれ、前記第１のバスバー電極の前記第２のバスバー電極側に連結されると共に前記第２のバスバー電極に向かって延びる数本の第１のフィンガー電極と、数本の前記第１のフィンガー電極の前記第２のバスバー電極側に延伸された第１の延伸端部を接続した第１のサイド接続電極とを有し、
   複数の前記第２のフィンガー電極セットはそれぞれ、前記第２のバスバー電極の前記第１のバスバー電極側に連結されると共に前記第１のバスバー電極に向かって延びる数本の第２のフィンガー電極と、数本の前記第２のフィンガー電極の前記第１のバスバー電極側に延伸された第２の延伸端部を接続した第２のサイド接続電極とを有し、
   複数の前記第１のフィンガー電極セットにおける前記第１の方向に沿って隣り合って並ぶ２つの前記第１のフィンガー電極セットは、第１の連結電極によって繋ぐように設けられ、
   複数の前記第２のフィンガー電極セットにおける前記第１の方向に沿って隣り合って並ぶ２つの前記第２のフィンガー電極セットは、第２の連結電極によって繋ぐように設けられ、
   前記第１の連結電極は、前記第２の方向において前記第１のバスバー電極に前記第１のサイド接続電極よりも近づいて設けられ、
   前記第２の連結電極は、前記第２の方向において前記第２のバスバー電極に前記第２のサイド接続電極よりも近づいて設けられていることを特徴とする太陽電池。
2. 前記第１の方向に沿って隣り合って並んでいる２つの前記第１のフィンガー電極の間の距離及び前記第１の方向に沿って隣り合って並んでいる２つの前記第２のフィンガー電極の間の距離をｄ１とし、各前記第１のフィンガー電極の第１の延伸端部を通る前記第１の方向沿いの直線と、各前記第２のフィンガー電極の第２の延伸端部を通る前記第１の方向沿いの直線との間の距離をｄ２とするとき、式：ｄ１≧ｄ２＞１００μｍを満たすことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
3. 各前記第１のサイド接続電極と各前記第２のサイド接続電極とは、前記第２の方向沿いに隔てて交錯して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
4. 各前記第１のサイド接続電極と各前記第２のサイド接続電極とは、前記第２の方向沿いに隔てて対向して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
5. 前記第１の連結電極と前記第２の連結電極は、前記第１の方向に沿って延びるように形成され、
   前記第１の連結電極の前記第１の方向沿いの延伸された両端によって前記第１の方向沿いに隣り合った前記第１のフィンガー電極セット同士における隣接した２つの前記第１のフィンガー電極を連結し、
   前記第２の連結電極の前記第１の方向沿いの延伸された両端によって前記第１の方向沿いに隣り合った前記第２のフィンガー電極セット同士における隣接した２つの前記第２のフィンガー電極を連結し、
   各前記第１のフィンガー電極及び各前記第２のフィンガー電極のそれぞれの前記第２の方向の長さをＸとしたとき、
   各前記第１の連結電極の前記第１の方向沿いの直線から各前記第１の連結電極と連結された前記第１のフィンガー電極同士の前記第１の延伸端部の前記第１の方向沿いの直線に至る前記第２の方向沿いの距離、及び各前記第２の連結電極の前記第１の方向沿いの直線から各前記第２の連結電極と連結された前記第２のフィンガー電極同士の前記第２の延伸端部の前記第１の方向沿いの直線に至る前記第２の方向沿いの距離はそれぞれ、Ｘ／２〜Ｘ／３の範囲内となるように設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池。
6. 前記表面電極ユニットは更に、前記第１の方向に沿って隔てて並ぶ第１の外側連結電極と第２の外側連結電極とを有し、
   前記第１の外側連結電極によって前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の前記第１の方向沿いの一端部を連結し、
   前記第２の外側連結電極によって前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の前記第１の方向沿いの前記一端部と反対側の他端部を連結していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池。
7. 前記表面電極ユニットは更に、前記第２の方向に沿って延伸される２つの第３の外側連結電極と２つの第４の外側連結電極とが互いに前記第１の方向の間隔をおいて平行に並ぶように設けられ、
   ２つの前記第３の外側連結電極のそれぞれを前記第１のバスバー電極と前記第２のバスバー電極との前記第１の方向沿いの一端部のそれぞれと連結し、
   ２つの前記第４の外側連結電極のそれぞれを前記第１のバスバー電極と前記第２のバスバー電極との前記第１の方向沿いの前記一端部と反対側の他端部のそれぞれと連結していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池。
8. 互いに上下対向して配置されている第１のプレート状部材と第２のプレート状部材と、
   前記第１のプレート状部材及び前記第２のプレート状部材の間に配列されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の複数の太陽電池と、
   前記太陽電池の周りを取り囲むと共に前記第１のプレート状部材及び前記第２のプレート状部材の間に配置されているパッケージ部材とを備えている太陽電池モジュール。
9. 受光面としての表面と、該表面と背中合わせの裏面とを有する基板と、
   前記基板の前記裏面に設けられている裏面電極ユニットと、
   前記基板の前記表面に設けられている表面電極ユニットとを備え、
   前記表面電極ユニットは、第１の方向に沿って帯状に延びて形成された第１のバスバー電極と、第２のバスバー電極とが前記第１の方向と同一平面且つ直角の第２の方向に沿って互いに接触せずに隔てて並列するように設けられ、前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の間に少なくとも１つの第１のフィンガー電極セットと少なくとも１つの第２のフィンガー電極セットとが前記第２の方向に沿って互いに隔てて並ぶように設けられ、
   前記第１のフィンガー電極セットは、前記第１のバスバー電極の前記第２のバスバー電極側に連結されると共に前記第２のバスバー電極に向かって延びる数本の第１のフィンガー電極と、数本の前記第１のフィンガー電極の前記第２のバスバー電極側に延伸された第１の延伸端部を接続した第１のサイド接続電極とを有し、
   前記第２のフィンガー電極セットは、前記第２のバスバー電極の前記第１のバスバー電極側に連結されると共に前記第１のバスバー電極に向かって延びる数本の第２のフィンガー電極と、数本の前記第２のフィンガー電極の前記第１のバスバー電極側に延伸された第２の延伸端部を接続した第２のサイド接続電極とを有し、
   前記第１のフィンガー電極セットにおける少なくとも隣接した２つの前記第１のフィンガー電極を第１の内側連結電極によって連結し、
   前記第２のフィンガー電極セットにおける少なくとも隣接した２つの前記第２のフィンガー電極を第２の内側連結電極によって連結し、
   前記第１の内側連結電極は、前記第１のバスバー電極に前記第１のサイド接続電極よりも近づいて設けられ、
   前記第２の内側連結電極は、前記第２のバスバー電極に前記第２のサイド接続電極よりも近づいて設けられていることを特徴とする太陽電池。
10. 隣接した２つの前記第１のフィンガー電極の間の距離及び隣接した２つの前記第２のフィンガー電極の間の距離をｄ１とし、各前記第１のフィンガー電極の第１の延伸端部を通る前記第１の方向沿いの直線と、各前記第２のフィンガー電極の第２の延伸端部を通る前記第１の方向沿いの直線との間の距離をｄ２とするとき、以下の式：ｄ１≧ｄ２＞１００μｍを満たすことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。
11. 前記第１の内側連結電極と前記第２の内側連結電極とは、前記第２の方向沿いに隔てて対向して設けられていることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。
12. 前記第１の内側連結電極と前記第２の内側連結電極とは、前記第２の方向沿いに隔てて交錯して設けられていることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池。
13. 前記第１の内側連結電極と前記第２の内側連結電極とは、前記第１の方向に沿って延伸されるように形成され、
    前記第１の内側連結電極の前記第１の方向沿いに延伸された両端によって、前記第１のフィンガー電極セットにおける隣接した２つの前記第１のフィンガー電極を連結し、
    前記第２の内側連結電極の前記第１の方向沿いに延伸された両端によって、前記第２のフィンガー電極セットにおける隣接した２つの前記第２のフィンガー電極を連結し、
    前記第１のフィンガー電極及び前記第２のフィンガー電極のそれぞれの前記第２の方向の長さをＸとしたとき、
    各前記第１の内側連結電極の前記第１の方向沿いの直線から前記第１の内側連結電極と連結された前記第１のフィンガー電極同士の前記第１の延伸端部の前記第１の方向沿いの直線に至る前記第２の方向沿いの距離、及び前記第２の内側連結電極の前記第１の方向沿いの直線から前記第２の内側連結電極と連結された前記第２のフィンガー電極同士の前記第２の延伸端部の前記第１の方向沿いの直線に至る前記第２の方向沿いの距離はそれぞれ、Ｘ／２〜Ｘ／３の範囲内となるように設定されることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の太陽電池。
14. 前記表面電極ユニットは更に、前記第１の方向に沿って隔てて並ぶ第１の外側連結電極と第２の外側連結電極とを有し、
    前記第１の外側連結電極によって前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の前記第１の方向沿いの一端部を連結し、
    前記第２の外側連結電極によって前記第１のバスバー電極及び前記第２のバスバー電極の前記第１の方向沿いの前記一端部と反対側の他端部を連結していることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の太陽電池。
15. 前記表面電極ユニットは更に、それぞれ前記第２の方向に沿って延伸されると共に互いに隔てて並ぶ２つの第３の外側連結電極と、それぞれ前記第２の方向に沿って延伸されると共に互いに隔てて並ぶ２つの第４の外側連結電極とが互いに前記第１の方向の間隔をおいて平行に並ぶように設けられ、
    ２つの前記第３の外側連結電極のそれぞれを前記第１のバスバー電極と前記第２のバスバー電極との前記第１の方向沿いの一端部のそれぞれと連結し、
    ２つの前記第４の外側連結電極のそれぞれを前記第１のバスバー電極と前記第２のバスバー電極との前記第１の方向沿いの前記一端部と反対側の他端部のそれぞれと連結していることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の太陽電池。
16. 互いに上下対向して配置されている第１のプレート状部材と第２のプレート状部材と、
    前記第１のプレート状部材及び前記第２のプレート状部材の間に配列されている請求項９〜１５のいずれか一項に記載の複数の太陽電池と、
    前記太陽電池の周りを取り囲むと共に前記第１のプレート状部材及び前記第２のプレート状部材の間に配置されているパッケージ部材とを備えていることを特徴とする太陽電池モジュール。