JP6146575B2 - Solar cell and method for manufacturing solar cell - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池及び太陽電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing a solar cell.
太陽電池は、受光により発生したキャリアを収集するために、光電変換部の主面上に電極を備える。かかる電極は通常金属を含んで構成され光を透過しないため、受光ロスが生じる。そこで、電極面積をできるだけ小さくして受光ロスを抑制することが求められている。例えば、特許文献1には、副電極の高さ及び幅が、主電極から最も離れた部分で最小となる光電変換装置が開示されている。
The solar cell includes an electrode on the main surface of the photoelectric conversion unit in order to collect carriers generated by light reception. Such an electrode usually includes a metal and does not transmit light, so that a light receiving loss occurs. Therefore, it is required to reduce the light receiving loss by reducing the electrode area as much as possible. For example,
上記従来技術によれば、電極による受光ロスを低減することができる。しかしながら、太陽電池の普及が急速に進んでいる現状において、さらなる光電変換効率の向上が要求されている。 According to the above prior art, it is possible to reduce the light receiving loss due to the electrodes. However, in the current situation where the spread of solar cells is rapidly progressing, further improvement in photoelectric conversion efficiency is required.
本発明の一態様に係る太陽電池は、光電変換部と、光電変換部の主面上に設けられた電極とを備え、電極は、その長手方向に沿って電極幅が変化する一部分を含み、当該一部分は、少なくとも電極幅が最も細くなる箇所に、その他の部分の少なくとも一部よりも電極高さが高くなった凸状部を有する。 A solar cell according to one embodiment of the present invention includes a photoelectric conversion unit and an electrode provided on a main surface of the photoelectric conversion unit, and the electrode includes a portion in which an electrode width varies along a longitudinal direction thereof, The said part has the convex part which the electrode height became higher than the at least one part of the other part at least in the location where the electrode width becomes the narrowest.
本発明の一態様に係る太陽電池の製造方法は、光電変換部の主面上に電極を備え、電極は、その長手方向に沿って電極幅が変化する太陽電池の製造方法であって、電極の形状に対応した開口部を有する製版、及び電極の構成材を開口部に充填するスキージを用いて、主面上に電極の構成材を印刷する工程を備え、製版は、少なくとも電極幅が最も細くなる箇所に対応する開口部の開口幅が主面側よりもスキージ側で広くなっている。 The manufacturing method of the solar cell which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with an electrode on the main surface of a photoelectric conversion part, and an electrode is a manufacturing method of the solar cell from which an electrode width changes along the longitudinal direction, Comprising: A plate making having an opening corresponding to the shape of the electrode, and a step of printing the electrode constituent material on the main surface using a squeegee that fills the opening with the electrode constituent material. The opening width of the opening corresponding to the narrowed portion is wider on the squeegee side than on the main surface side.
本発明によれば、良好な光電変換特性を有する太陽電池を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell which has a favorable photoelectric conversion characteristic can be provided.
図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明は、以下の実施形態に限定されない。また、実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The present invention is not limited to the following embodiments. The drawings referred to in the embodiments are schematically described, and the dimensional ratios of the components drawn in the drawings may be different from the actual products. Specific dimensional ratios and the like should be determined in consideration of the following description.
図1は、太陽電池10を受光面側から見た平面図である。図2は、図1のA‐A線断面図であって、フィンガー21が延びる方向に沿って太陽電池10を厚み方向に切断した断面を示す。
FIG. 1 is a plan view of the
太陽電池10は、光を受光することでキャリア(電子及び正孔)を生成する光電変換部11と、光電変換部11の受光面上に形成された受光面電極20と、光電変換部11の裏面上に形成された図示しない裏面電極とを備える。なお、裏面電極は、受光面電極20と同様に、後述のフィンガー、バスバーを含む構成とすることができる。この場合、受光面電極20について述べる以下の内容は、裏面電極にも適用できる。
The
ここで、「受光面」とは、太陽電池10の外部から太陽光が主に入射する主面を意味する。例えば、太陽電池10に入射する太陽光のうち50%超過〜100%が受光面側から入射する。また、「裏面」とは、受光面と反対側の主面を意味する。裏面では、受光面と比べて光電変換特性に対する遮光ロスの影響が少ないため、受光面電極20よりも大面積に裏面電極を形成できる。換言すると、主面のうち電極面積が大きな面が裏面になる。なお、太陽電池10の厚み方向に沿った面であって、主面に垂直な面が側面である。
Here, the “light receiving surface” means a main surface on which sunlight mainly enters from the outside of the
光電変換部11は、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素(GaAs)、又はインジウム燐(InP)等の半導体材料からなる基板を有する。光電変換部11は、例えば、n型単結晶シリコン基板の受光面上に、i型非晶質シリコン層と、p型非晶質シリコン層と、酸化インジウム等の透光性導電酸化物からなる透明導電層とを順に有する。また、n型単結晶シリコン基板の裏面上に、i型非晶質シリコン層と、n型非晶質シリコン層と、透明導電層とを順に有する。尚、光電変換部11はこの構成に限定されるものではなく、種々の構成を採ることができる。
The
受光面電極20(以下、電極20とする)は、例えば複数(例えば、50本)のフィンガー21と、複数(例えば、2本)のバスバー22とを含んで構成される。フィンガー21は、光電変換部11で生成されたキャリアを収集するために、受光面上の広範囲に形成される細線状の電極である。バスバー22は、フィンガー21からキャリアを集電する電極であって、全てのフィンガー21に電気的に接続されている。バスバー22は、例えば、太陽電池10をモジュール化する際に配線材が接続される。
The light-receiving surface electrode 20 (hereinafter referred to as the electrode 20) includes, for example, a plurality (for example, 50) of
太陽電池10では、2本のバスバー22が所定の間隔を空けて互いに平行に配置され、これに交差して複数のフィンガー21が配置される。フィンガー21には、バスバー22の各々から受光面の端縁側に延びる第1のフィンガー21aと、2本のバスバー22を繋ぐ第2のフィンガー21bとがある。複数のフィンガー21aは、斜めにカットされた光電変換部11の角に配置されるフィンガー21aを除いて同じ長さを有し、互いに同じ間隔で配置されている。また、複数のフィンガー21bは、いずれも同じ長さを有し、フィンガー21aと同じ間隔で配置されている。
In the
フィンガー21a,21bは、その長手方向に沿って電極幅(以下、単に幅という)が変化する。一方、バスバー22の幅は、その長手方向に沿って一定である。フィンガー21a,21bでは、抵抗の上昇を抑制しながら電極面積を減らして受光ロスを抑制するため、流れる電流が少ない部分で幅を細くしている。
The
本実施形態において、フィンガー21aは、その長手方向の一端部から長手方向の他端部である先端部Peに向かって幅が細くなった先細り形状を有する。そして、隣り合う各フィンガー21aでは、各先端部Peの間の隙間が、各一端部の間の隙間よりも広くなっている。なお、一端部とは、バスバー22に繋がる端部(以下、接続端部という)であり、先端部Peとは、受光面の端縁に位置する端部である。また、先端部Peは、フィンガー21aの幅が最も細くなる箇所(以下、最細部という)であって、受光面の端部から1.5mm〜3mm程度離れた位置に存在する。
In the present embodiment, the
フィンガー21bは、バスバー22に接続される長手方向の両端部から長手方向の中央部Pcに向かって幅が細くなっている。そして、隣り合う各フィンガー21bでは、各中央部Pcの間の隙間が、各接続端部の間の隙間よりも広くなっている。
The
フィンガー21a,21bの幅は、特に限定されないが、最も太くなるバスバー22との接続端部で50μm〜150μm程度が好適であり、最細部である先端部Pe、中央部Pcで30μm〜80μm程度が好適である。
The width of the
フィンガー21a,21bは、少なくとも最細部に、その他の部分の少なくとも一部よりも電極高さ(以下、単に高さという)が高くなった凸状部23a,23bをそれぞれ有する。換言すると、電極幅が細くなって隣り合う電極との間の隙間が広くなる部分に凸状部23a,23bをそれぞれ有する。なお、電極の「高さ」とは、電極の「厚み」ともいえる。
The
太陽電池10において、フィンガー21aは、先端部Peを含む所定範囲に凸状部23aを有する。フィンガー21aは、バスバー22との接続端部から先端部Pe側に向かって高さが次第に低くなり、先端部Peの近傍において再び高さが高くなっている。なお、凸状部23aが設けられる所定範囲は、電極による反射を利用した光の入射量の増加と材料コストとの兼ね合いや生産性等の観点から、先端部Peから1mm程度の範囲が好ましく、先端部Peから0.5mm程度の範囲が特に好ましい。
In the
フィンガー21bは、中央部Pcを含む所定範囲に凸状部23bを有する。フィンガー21bは、バスバー22との接続端部から中央部Pc側に向かって高さが次第に低くなり、中央部Pcの近傍において再び高さが高くなっている。なお、凸状部23bが設けられる所定範囲は、凸状部23aの場合と同様の理由から、中央部Pcから1mm程度の範囲が好ましく、中央部Pcから0.5mm程度の範囲が特に好ましい。
The
凸状部23a,23bの高さは、特に限定されないが、電極による反射を利用して光電変換部11への光の入射量を増やすためには、材料コスト増や電極剥離等の問題がない範囲で高い方が好ましい。具体的には、20μm〜100μm程度の高さが好適であり、30μm〜80μm程度の高さが特に好適である。バスバー22及びフィンガー21の接続端部の高さは、例えば、30μm〜120μm程度であり、凸状部23a,23bの高さ同程度又はやや高くなっている。
The heights of the
なお、フィンガー21は、凸状部23a,23bのどちらか一方のみを有する形態であってもよい。但し、受光面の端縁における入射量を増やすため、少なくとも先端部Peに凸状部23aを有することが好ましい。
In addition, the form which has only one of the convex-shaped
図3に、図2のB部拡大図であって、フィンガー21aの先端部Peを拡大して示す。同図に記載の矢印は、受光面に照射される光Lを示している。
太陽電池10では、入射光Lの一部が、フィンガー21aの先端部Peを含む所定範囲に設けられた凸状部23aの側面にあたって反射し、光電変換部11に入射する。かかる反射による光の入射量は、例えば、凸状部23aの高さが大きくなると増加する。なお、フィンガー21aの先端部Peが位置する受光面の端縁は、他の部分に比べて電極からの距離が特に離れている。このため、受光面の端縁は、かかる反射による入射量の増加が期待し難い部分であるが、太陽電池10によれば、凸状部23aによって受光面の端縁における光の入射量を増やすことができる。これにより、太陽電池10の光電変換特性が向上する。FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2, and shows the tip portion Pe of the
In the
図4に、図1のB1−B1線断面図であって、フィンガー21aの先端部Peが隣り合う方向に沿って太陽電池10を厚み方向に切断した断面を示す。図5に、図1のB2−B2線断面図であって、フィンガー21aの先端部Pe以外の部分が隣り合う方向に沿って太陽電池10を厚み方向に切断した断面を示す。
隣り合う先端部Pe間の隙間D1は、隣り合う先端部Pe以外の部分間の隙間D2より大きくなっている。太陽電池10では、先端部Peを含む所定範囲に凸状部23aを設けている。入射光Lの一部は、凸状部23aの側面で反射され、光電変換部11に入射する。凸状部23aの高さが高くなると、反射光の到達範囲が広がる。このため、隣り合うフィンガー21a間において、光電変換部11に入射する光量の均一性が向上し、光電変換部11の有効利用が図れる。これにより、太陽電池10の光電変換特性が向上する。
また、フィンガー21bの細線部である中央部Pcにおいても、隣り合うフィンガー21bの間の隙間が広くなっているが、凸状部23bによって光電変換部11への光の入射の均一性を向上させることができる。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 of FIG. 1 and shows a cross section of the
A gap D1 between adjacent tip portions Pe is larger than a gap D2 between portions other than the adjacent tip portions Pe. In the
In addition, the gap between the
また、太陽電池10では、フィンガー21a,21bの細線部を含む所定範囲に限定して凸状部23a、23bを設けているため、材料コストを抑えながら効率良く光電変換特性を向上させることができる。
Moreover, in the
次に、上記構成を備えた太陽電池10の製造方法について詳説する。
図6は、スクリーン印刷法の原理を説明するための図である。図7及び図8は、スクリーン版30の上面36の一部を拡大して示す平面図(図7は、開口部34aを、図6は、開口部34bをそれぞれ拡大する)であり、図9は、図7のC部拡大図、図10(a)は、図7のD‐D線断面図、図10(b)は、図7のE‐E線断面図である。なお、図7及び図8では、図面の明瞭化のため、メッシュ31の記載を省略している。Next, the manufacturing method of the
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the screen printing method. 7 and 8 are enlarged plan views showing a part of the
太陽電池10の製造工程では、光電変換部11が公知の方法により製造される(光電変換部11の製造工程について詳しい説明は省略する)。光電変換部11が準備されると、その受光面上に電極20を形成する。なお、光電変換部11の裏面上には、例えば、電極20と同様の方法により裏面電極を形成できる。
In the manufacturing process of the
本実施形態では、スクリーン印刷法を用いて電極20を形成する。スクリーン印刷法は、孔版印刷の一種である。スクリーン印刷法では、製版、及びスキージ40が用いられる。製版としては、スクリーン版30(図6等参照)又はメタルマスク版(後述の図12参照)を用いることができる。
In this embodiment, the
図6に示されるように、電極20の形状に対応した開口部34を有するスクリーン版30、及びスキージ40を用いて、光電変換部11の受光面上にインク50を転写する。より詳しくは、転写したい部分のみに開口部34が形成されたスクリーン版30上に導電性物質を含むインク50を載せ、スキージ40を摺動させることにより、開口部34にインク50を充填する。続いて、スクリーン版30のスキージ40が通り過ぎた部分が受光面から離れるときに、開口部34からインク50が吐出されて受光面上に転写される。そして、転写されたインク50を加熱等により固化させて電極20を形成する。なお、本実施形態では、オフコンタクト印刷について説明するが、オンコンタクト印刷を適用してもよい。
以下、説明の便宜上、スクリーン版30のスキージ40側に向いた面を上面36、光電変換部11の受光面側に向いた面を下面37とする。As shown in FIG. 6, the
Hereinafter, for convenience of explanation, a surface facing the
スクリーン版30は、メッシュ31及び枠32を有する。メッシュ31は、インク50を透過する織物等であり、枠32に張られる。メッシュ31においてインク50を塗布したくない領域をマスク材33でマスキングし、マスキングされていない開口部34のみインク50が透過可能とする。スクリーン版30は、形成される電極20の形状に対応する開口パターンを構成し、フィンガー21a,21b、バスバー22にそれぞれ対応した開口部34a,34b,34cを有する。
The
メッシュ31の材質、線径、メッシュ数、オープニング、オープニング率等は、形成される電極20の幅、高さ等に応じて選定される。メッシュ31の材料は、例えば、ポリエステル等の樹脂繊維やステンレス等の金属線とされる。メッシュ31の線径は、形成される電極20の高さ等に応じて選定され、電極20が高くなるにつれて線径を大きくすることが好適である。メッシュ数は、メッシュ31の強度や形成される電極20の精細度に応じて選定される。オープニングは、インク50に含まれる導電性粒子の粒径に応じて選定され、一般的に粒径の2倍以上とすることが好適である。オープニング率は、形成される電極の厚さやだれ幅などに応じて選定される。また、その他インク50の組成や塗布条件等によってもメッシュ31の材質、線径、メッシュ数、オープニング、オープニング率等が選定される。
The material, wire diameter, number of meshes, opening, opening rate, etc. of the
マスク材33には、一般的に感光性の乳剤が使用される。乳剤は、解像度や露光感度等に応じて選定される。乳剤は、例えば、ジアゾ系やスチルバゾリウム系の材料が用いられる。また、乳剤以外に金属箔を用いることもできる。
A photosensitive emulsion is generally used for the
スキージ40は、スクリーン版30上にインク50を塗り広げるために適した材料で構成される。スキージ40は、耐溶剤性のある弾性体で構成することが好適である。例えば、ウレタンゴム等が好適である。
The
インク50は、流動性のあるペースト状の流体物である。スクリーン印刷法により電極20を形成する場合、溶剤にバインダ樹脂と導電性の粒子とを混合したインク50を用いることができる。インク50には、200℃以下の加熱により固化する加熱硬化タイプ、紫外線照射により固化する紫外線硬化タイプ、400℃〜1000℃程度の加熱で固化する焼成タイプ等が挙げられる。溶剤は、例えば、アルコール系、グリコールエーテル系、炭化水素系等の有機溶剤等が用いられる。バインダ樹脂は、例えば、セルロース系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等が用いられる。導電性の粒子は、例えば、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)等を含む材料が用いられる。
The
スクリーン版30のマスク材33は、図7及び図8に示されるように、電極20の形状に対応した開口パターンに加工される。本実施形態では、開口幅が一定である開口部34c、及び開口部34cに交差する開口部34a,34bが形成される。開口部34aは、開口部34c側から先端部Peに対応する先端部Xe側に向かって、その下面37側の開口幅が狭くなっている。これにより、先細り形状のフィンガー21aを形成できる。また、開口部34bは、開口部34c側から中央部Pcに対応する中央部Xc側に向かって、その下面37側の開口幅が狭くなっている。これにより、中央部Pcに向かって次第に細くなったフィンガー21bを形成できる。
The
スクリーン版30では、少なくともフィンガー21a,21bの細線部に対応する開口部34a,34bの開口幅が下面37側よりも上面36側で広くなっている。本実施形態では、開口部34aの先端部Xeを含む所定範囲において、下面37側の開口幅よりも上面36側の開口幅が広くなっている。また、開口部34bの中央部Xcを含む所定範囲において、下面37側の開口幅よりも上面36側の開口幅が広くなっている。詳しくは後述するが、これにより、先端部Peに凸状部23aが、中央部Pcに凸状部23bが設けられる。なお、所定範囲とは、印刷性の向上や電極による反射を利用した光の入射量の増加と材料コストとの兼ね合い等の観点から、先端部Xe、中央部Xcから1mm程度の範囲が好ましく、先端部Xe、中央部Xcから0.5mm程度の範囲が特に好ましい。
In the
開口部34aの先端部Xeを含む所定範囲内において、下面37側の開口幅W1は、図9及び図10(a)に示されるように、形成するフィンガー21aの幅の目標値と略同等の寸法に設定される。上面36側の開口幅W2については、例えば、W1との差を大きくすることにより、凸状部23aの高さを高くして、幅に対する高さの比率を高めることができる。W2は、後述するテーパ部35aの形状等によっても異なるが、W1の1.1倍〜3.0倍程度が好適であり、W1の1.5倍〜2.0倍程度が特に好適である。さらに、開口部34aの下面37側の長さよりも、上面36側の長さを長くして、開口部34aの上面36側のみを受光面の端部側に延出させることが好適である。なお、開口部34bの中央部Xcにおける開口幅も、開口部34aの先端部Xeと同様に設定できる。
Within a predetermined range including the tip portion Xe of the
先端部Xeを含む所定範囲内において、開口部34aを構成する壁部(即ち、マスク材33)の少なくとも一部には、図10(a)に示すように、開口部34aの下面37側から上面36側に向かって次第に開口幅が広くなるように傾斜したテーパ部35aが設けられることが好適である。このテーパ部35aは、特に開口部34aへのインク50のスムーズな充填を可能とする。テーパ部35aは、例えば、開口部34aの上面36側からマスク材33の厚み方向の中間部に亘って形成される。当該中間部よりも下面37側に位置する開口部34aの壁部は、例えば、マスク材33の厚み方向に沿って略平行である。なお、開口部34bの中央部Xcにも、同様のテーパ部35bを設けることが好適である。
As shown in FIG. 10A, at least a part of the wall portion (that is, the mask material 33) constituting the
本実施形態では、図10(b)に示されるように、開口部34aの長手方向中間部にはテーパ部35aが存在しない。そして、当該中間部では、上面36側の開口幅と下面37側の開口幅とが略同等である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10B, the tapered
テーパ部35a,35bを有する開口パターンは、例えば、ネガ型の感光性乳剤を用いて、感光工程を2回行うことにより形成できる。各感光工程では、遮光部の大きさが異なる2種類の遮光板を用いる。第1の感光工程では、第1の遮光部を有する第1の遮光板をスクリーン版30の下面37側に配置して、感光性乳剤の全体を硬化させるために十分な光量の光(例えば、UV)を照射する。第2の感光工程では、第1の遮光板よりも小さな第2の遮光部を有する第2の遮光板を用いる。第1の遮光部の中心があった位置に第2の遮光部の中心を合わせて、例えば、第1の感光工程の50%程度の光量のUVを照射する。これにより、第1の感光工程における未露光部にUVが照射されるが、光量が第1の感光工程の50%であるから、第2の遮光部に近い下面37から離れる上面36側ほど乳剤が硬化し難くなる。つまり、続く未硬化部の除去工程で除去される乳剤は、上面36側ほど多くなって、テーパ部35a,35bが形成される。なお、テーパ部35a,35bの形状は、遮光部のサイズやUV光量を調整することにより変更できる。
The opening pattern having the tapered
図11に、スクリーン版30を用いてフィンガー21aの先端部Peを形成する様子を、開口幅が一定の開口部101を有するスクリーン版100を用いる場合と比較して示す。具体的に、同図では、スキージ40の摺動によりスクリーン版30,100の開口部34a,101にインク50が充填された後、スクリーン版30,100が光電変換部11の受光面上から離れて、インク50が受光面上に転写された様子を示している。
FIG. 11 shows a state in which the tip portion Pe of the
スクリーン版30を用いたスクリーン印刷では、開口部34aの下面37側の開口幅を狭くすることで、幅の細いフィンガー21aの先端部Peを形成できる。スクリーン版100を用いた場合でも、開口部101の開口幅を開口部34aの下面37側の開口幅と同等とすることにより、スクリーン版30を用いた場合と同様に細い先端部Peを形成できる。
In screen printing using the
スクリーン版30,100のスキージ40が通り過ぎた部分は、各メッシュ31の張力により光電変換部11の受光面から離れる。このとき、インク50が開口部34a,101から吐出されて受光面上に転写されるが、開口部34a,101の壁部とインク50との付着力により、インク50の一部が開口部34a,101に残る。特に、開口部34a,101の開口幅を狭くした場合は、かかる付着力の影響が大きくなって吐出性が悪くなり、また、インク50の充填性も悪くなるため、断線や高さ不足などの印刷不良が起こり易くなる。
The portion of the
但し、スクリーン版30を用いた場合と、スクリーン版100を用いた場合とでは、印刷特性が大きく異なる。スクリーン版30によれば、開口部34aの上面36側の開口幅が下面37側の開口幅よりも広がり、特に開口部34aの中間部から上面36側に向かって次第に開口幅が広くなるテーパ部35aを有するため、開口部34aに対するインク50の充填性が良好になる。さらに、上面36側の開口幅のみが広いため、幅の細い先端部Peの形成を可能にしながら開口部34aの壁部とインク50との相互作用を低減できる。加えて、幅が狭い開口部34aの長さ(厚み方向の長さ)が小さいので、開口部34aの壁部とインク50との付着力が小さい。これにより、スクリーン版100と比べて、より多くのインク50を開口部34aに充填できると共に、インク50の吐出性も向上させることができる。
However, printing characteristics differ greatly between the case where the
したがって、スクリーン版30を用いることにより、スクリーン版100を用いた場合よりも光電変換部11の受光面上に吐出されるインク50の量が多くなり、電極幅が細い部分であっても印刷性が向上して印刷不良の発生を抑制できる。そして、フィンガー21の先端部Peを含む所定範囲に凸状部23aが形成される。
また、先端部Peでは、インク50の吐出量が増加するため、印刷時に光電変換部11の受光面に加わる圧力が大きくなる。これにより、例えば、先端部Peと光電変換部11との接触抵抗が低下し、曲線因子FFを向上させることができる。Therefore, by using the
Moreover, since the discharge amount of the
本実施形態は、発明の目的を損なわない範囲で設計変更することができる。以下、図面を適宜参照して、設計変更例(変形例)を示す。 The design of this embodiment can be changed without departing from the object of the invention. Hereinafter, design changes (modifications) will be described with reference to the drawings as appropriate.
例えば、図12(a)の断面図に示されるように、開口部34aの壁部の全体をテーパ部35aとした形態であってもよい。つまり、同図に示す形態では、開口部34aの壁部が下面37側から上面36側に向かって次第に開口幅が広くなるように傾斜している。この場合、例えば、インク50の充填、吐出がよりスムーズになる。
また、スクリーン版30の代わりに、図10(b)の断面図に示されるような複数のメタル板71,72を積層したメタルマスク版70を用いてもよい。メタルマスク版70では、下面37側のメタル板71の開口部73と、上面36側のメタル板72の開口部74とが重なって開口部75が形成されている。開口部74の開口幅W4は開口部73の開口幅W3よりも広くなっており、開口部75には、その中間部に開口幅が変化する段差部が存在する。For example, as shown in the cross-sectional view of FIG. 12A, the entire wall portion of the
Further, instead of the
また、図13(a)の平面図に示されるように、開口部34a,34bの全長に亘って上面36側の開口幅を一定としてもよい。一方、開口部34aの下面37側の開口幅は、接合端部から先端部Xeに向かって次第に狭くなり、開口部34bの下面37側の開口幅は、接合端部から中央部Xcに向かって次第に狭くなっている。
また、図13(b)に示される形態では、開口部34a,34bの上面36側の開口幅を、下面37側の開口幅が狭くなるにつれて広くしている。つまり、上面36側の開口幅は、細線部に対応する先端部Xe、中央部Xcにおいて最も広くなっている。
図13に示す形態のスクリーン版を用いると、フィンガー21a,21bの幅をさらに小さくすることができる。Further, as shown in the plan view of FIG. 13A, the opening width on the
In the form shown in FIG. 13B, the opening width on the
If the screen plate of the form shown in FIG. 13 is used, the widths of the
また、スクリーン印刷以外の製造方法により電極20を形成することもできる。例えば、電解めっき法やスパッタリング法により電極20を形成してもよい。
また、電極は、バスバーを含まず、フィンガーのみから構成されていてもよい。
また、裏面電極としては、フィンガーの代わりに、光電変換部11の裏面上の略全域に形成された銀(Ag)等の金属薄膜を設けることもできる。The
Moreover, the electrode may be comprised only from the finger not including a bus bar.
Moreover, as a back surface electrode, metal thin films, such as silver (Ag) formed in the substantially whole region on the back surface of the
10 太陽電池、11 光電変換部、20 受光面電極、21,21a,21b フィンガー、22 バスバー、23a,23b 凸状部、30 スクリーン版、31 メッシュ、32 枠、33 マスク材、34,34a,34b,34c 開口部、35a,35b テーパ部、36 上面、37 下面、40 スキージ、50 インク、Pe,Xe 先端部、Pc,Xc 中央部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光電変換部の主面上に設けられたフィンガー電極と、
を備え、
前記フィンガー電極は、前記主面の端縁側に位置する長手方向両端部に向かって幅が細くなった先細り形状を有し、当該長手方向両端部に電極高さが高くなった凸状部を有する、太陽電池。 A photoelectric conversion unit;
Finger electrodes provided on the main surface of the photoelectric conversion unit;
With
The finger electrodes can have a tapered width toward the longitudinal both end portions are tapered located edge side of said main surface, a convex portion electrode height on the both longitudinal end portions becomes higher A solar cell.
互いに間隔をあけて少なくとも2本配置されたバスバー電極を備え、
前記各バスバー電極の間に設けられる前記フィンガー電極は、当該各バスバー電極に接続される長手方向両端部から長手方向中央部に向かって幅が細くなっている。 The solar cell according to claim 1 ,
Comprising at least two arranged bus bar electrodes spaced each other physician,
The finger electrodes provided between the bus bar electrodes have a width that narrows from both longitudinal ends connected to the bus bar electrodes toward the central portion in the longitudinal direction.
前記電極の形状に対応した開口部を有する製版、及び前記電極の構成材を前記開口部に充填するスキージを用いて、前記主面上に前記構成材を印刷する工程を備え、
前記開口部は、前記主面の端縁側に位置する前記電極の長手方向端部に対応した先端部の開口幅が前記主面側よりも前記スキージ側で広い、太陽電池の製造方法。 A method for producing a solar cell comprising an electrode on a main surface of a photoelectric conversion unit,
Using a plate making having an opening corresponding to the shape of the electrode, and using a squeegee that fills the opening with the constituent material of the electrode, the step of printing the constituent material on the main surface,
The said opening part is a manufacturing method of a solar cell with which the opening width | variety of the front-end | tip part corresponding to the longitudinal direction edge part of the said electrode located in the edge side of the said main surface is wider on the said squeegee side than the said main surface side.
前記開口幅が前記主面側よりも前記スキージ側で広くなった部分において、前記開口部を構成する壁部の少なくとも一部には、前記開口部の前記主面側から前記スキージ側に向かって次第に前記開口幅が広くなるように傾斜したテーパ部が設けられる。 It is a manufacturing method of the solar cell of Claim 3, Comprising:
In the portion where the opening width is wider on the squeegee side than the main surface side, at least part of the wall portion constituting the opening portion is directed from the main surface side of the opening portion toward the squeegee side. A tapered portion is provided so as to gradually widen the opening width.
前記電極は、バスバーと複数のフィンガーとを含み、
前記フィンガーに対応した前記開口部は、前記主面の端縁側に位置する前記フィンガーの長手方向端部に対応した先端部側に向かって前記主面側の前記開口幅が狭くなっている。 It is a manufacturing method of the solar cell of Claim 3 or 4,
The electrode includes a bus bar and a plurality of fingers,
In the opening corresponding to the finger, the opening width on the main surface side becomes narrower toward a tip end side corresponding to a longitudinal end portion of the finger located on the edge side of the main surface.
前記バスバーは、互いに間隔をあけて少なくとも2本配置され、
前記各バスバーの間に設けられる前記フィンガーに対応した前記開口部は、前記フィンガーの長手方向の中央部に対応した部分の前記開口幅が前記主面側よりも前記スキージ側で広い。 It is a manufacturing method of the solar cell of Claim 5, Comprising:
At least two bus bars are spaced apart from each other,
In the opening corresponding to the finger provided between the bus bars, the opening width of the opening corresponding to the central portion in the longitudinal direction of the finger is wider on the squeegee side than on the main surface side.
前記各バスバーの間に設けられる前記フィンガーに対応した前記開口部は、前記フィンガーの長手方向の中央部に対応した部分側に向かって前記主面側の前記開口幅が狭くなっている。
It is a manufacturing method of the solar cell according to claim 6,
The opening width corresponding to the fingers provided between the bus bars has a narrower opening width on the main surface side toward a partial side corresponding to a central portion in the longitudinal direction of the fingers.
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