JP6526157B2 - 太陽電池パネル - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池パネルに関し、より詳細には、電気的に接続された複数の太陽電池を含む太陽電池パネルに関する。

近年、石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予想されながら、これらに代わる代替エネルギーへの関心が高まっている。その中でも太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換させる次世代電池として脚光を浴びている。

このような太陽電池は、様々な層及び電極を設計通りに形成することによって製造することができる。ところで、このような様々な層及び電極の設計に応じて太陽電池の効率が決定され得る。太陽電池の商用化のためには、太陽電池の効率を最大化し、製造コストを最小化することが要求される。

本発明は、出力を向上させることができる太陽電池パネルを提供しようとする。

本発明の実施例に係る太陽電池パネルは、第１太陽電池及び第２太陽電池を含む複数の太陽電池と、前記第１及び第２太陽電池のそれぞれは、半導体基板；前記半導体基板の第１面上に配置された第１導電型領域；前記半導体基板の前記第１面と対向する第２面上に配置された第２導電型領域；前記第１導電型領域上に配置された第１透明電極層；及び前記第２導電型領域上に配置された第２透明電極層を含み、前記第１透明電極層上に一定のピッチで離隔して一方向に延びる複数個の配線材と、を含み、前記第１及び第２太陽電池のそれぞれは、前記半導体基板上で前記複数個の配線材と交差する金属電極を含まない。
〔本発明の一態様〕
本発明の一態様は以下の通りである。
〔１〕 複数の太陽電池と、複数の配線材とを備えた太陽電池パネルであって、
前記複数の太陽電池は、少なくとも第１太陽電池と、第２太陽電池とを備えてなるものであり、
前記第１太陽電池及び第２太陽電池のそれぞれは、
半導体基板と、
前記半導体基板の第１面上に配置された第１導電型領域と、
前記半導体基板の前記第１面と対向する第２面上に配置された第２導電型領域と、
前記第１導電型領域上に配置された第１透明電極層と、及び
前記第２導電型領域上に配置された第２透明電極層とを備えてなり、
前記複数の配線材は、一方向に延びるように前記第１透明電極層上に一定のピッチで互いに離隔されてなり、
前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池のそれぞれは、前記半導体基板上で前記複数の配線材と交差する金属電極を含まないものである、太陽電池パネル。
〔２〕 前記複数の配線材の数は１２〜３０である、〔１〕に記載の太陽電池パネル。
〔３〕 前記複数の配線材は前記一定のピッチで互いに離隔し、前記ピッチは３ｍｍ〜１１ｍｍである、〔１〕又は〔２〕に記載の太陽電池パネル。
〔４〕 前記複数の配線材は一定のピッチで互いに離隔し、前記ピッチは前記太陽電池の直径の２％〜７％である、〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔５〕 前記配線材の直径は１００μｍ〜３００μｍである、〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔６〕 前記配線材は、金属で形成されたコア層、及び前記コア層の表面を覆うように構成されたソルダー層を備えてなり、
前記配線材は、前記ソルダー層を介して前記第１透明電極層と接続されるものである、〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔７〕 前記ソルダー層は、インジウムを含むスズ化合物であり、又はインジウムを含むスズ化合物を含んでなるものである、〔６〕に記載の太陽電池パネル。
〔８〕 前記第１透明電極層と前記複数の配線材との間にそれぞれ配置された複数の電極ラインをさらに備えてなる、〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔９〕 前記複数の電極ラインのそれぞれは、互いに離隔した複数のパッド部と、及び前記パッド部を連結するように構成されたライン部とを備えてなり、
前記複数のパッド部のそれぞれは、前記配線材よりも広い幅を有してなり、
前記ライン部は前記配線材よりも狭い幅を有してなるものである、〔８〕に記載の太陽電池パネル。
〔１０〕 前記配線材のそれぞれは、金属から形成されたコア層と、及び前記コア層の表面を覆うように構成されたソルダー層とを備えてなり、
前記配線材は、前記ソルダー層を介して前記複数の電極ラインのそれぞれと接続されるものである、〔９〕に記載の太陽電池パネル。
〔１１〕 前記ソルダー層は、前記パッド部と前記第１透明電極層とが向かい合う面と対向する、前記パッド部の面上に配置され、前記パッド部の側面上には配置されないものである、〔１０〕に記載の太陽電池パネル。
〔１２〕 前記半導体基板上で、前記複数の電極ラインのそれぞれは、隣接する電極ラインと前記第１透明電極層のみを介して電気的に接続されるものである、〔８〕〜〔１１〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１３〕 前記複数の配線材は、前記複数の電極ラインに導電性接着剤を介して接続されるものである、〔８〕〜〔１２〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１４〕 前記複数の配線材を覆う透明接着シートをさらに備えてなる、〔１〕〜〔１３〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１５〕 前記半導体基板上で、前記複数の配線材のそれぞれは、隣接する配線材と前記第１透明電極層のみを介して電気的に接続されるものである、〔１〕〜〔１４〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１６〕 前記第１透明電極層及び前記第２透明電極層のうち少なくとも１つは、上面に分散したナノサイズの導電性材料を備えてなるものである、〔１〕〜〔１５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１７〕 前記ナノサイズの導電性材料は、導電性ナノワイヤ、導電性ナノ粒子、炭素ナノチューブ又はこれらの混合物であり、又は、導電性ナノワイヤ、導電性ナノ粒子、炭素ナノチューブ又はこれらの混合物を含んでなるものである、〔１６〕に記載の太陽電池パネル。
〔１８〕 前記第１導電型領域は、前記半導体基板と同じ導電型を有し、前記半導体基板よりも高いドーピング濃度を有する前面電界領域を備えてなり、
前記第２導電型領域は、前記半導体基板と反対の導電型を有するエミッタ領域を備えてなる、〔１〕〜〔１７〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１９〕 前記第１及び第２太陽電池のそれぞれは、
前記半導体基板と前記第１導電型領域との間に配置された第１パッシベーション膜と、及び、
前記半導体基板と前記第２導電型領域との間に配置された第２パッシベーション膜とをさらに備えてなる、〔１〕〜〔１８〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔２０〕 前記複数の配線材のそれぞれは、ソルダー層を介して、
前記第１太陽電池の前記半導体基板の第１面上に配置された第１電極ラインと、及び
前記第２太陽電池の前記半導体基板の第２面上に配置された前記第２電極ラインとに接続されてなるものである、〔１〕〜〔１９〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。

本発明のいくつかの実施例によれば、薄い幅を有する配線材を多くの個数で含むことによって、光学的電気的損失を減少させて太陽電池パネルの出力を向上させることができる。本発明のいくつかの実施例によれば、フィンガー電極を含まないので、太陽電池パネルの製造コストを低減することができる。

本発明の実施例に係る太陽電池パネルを示した斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。 図１に示した太陽電池パネルに含まれ、配線材によって接続される第１太陽電池と第２太陽電池を概略的に示した斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面図である。 図１に示した太陽電池パネルに含まれる太陽電池及びこれに形成された配線材を示す部分断面図である。 図１の太陽電池パネルに含まれた太陽電池を示した平面図である。 図１の太陽電池パネルに含まれた太陽電池及びこれに接続された配線材を示した平面図である。 従来技術による太陽電池パネルに含まれた太陽電池を示した平面図である。 本発明の他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の断面図である。

以下では、添付の図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な形態に変形可能であることは勿論である。

図面では、本発明を明確且つ簡略に説明するために、説明と関係のない部分の図示を省略し、明細書全体において同一又は極めて類似の部分に対しては同一の図面参照符号を使用する。そして、図面では、説明をより明確にするために、厚さ、面積などを拡大又は縮小して示しており、本発明の厚さ、面積などは図面に示したものに限定されない。

そして、明細書全体において、ある部分が他の部分を「含む」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の部分を排除するのではなく、他の部分をさらに含むことができる。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとするとき、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、それらの間に他の部分が位置する場合も含む。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」あるとするときは、それらの間に他の部分が位置しないことを意味する。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例に係る太陽電池パネルを詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る太陽電池パネルを示した斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。

図１及び図２を参照すると、本実施例に係る太陽電池パネル１００は、複数の太陽電池１５０、及び複数の太陽電池１５０を電気的に接続する配線材１４２を含む。そして、太陽電池パネル１００は、複数の太陽電池１５０及びこれを接続する配線材１４２を包んで密封する密封材１３０と、密封材１３０の上で太陽電池１５０の前面に位置する前面基板１１０と、密封材１３０の上で太陽電池１５０の後面に位置する後面基板１２０とを含む。これについてより詳細に説明する。

本実施例において、複数個の太陽電池１５０は、配線材１４２によって電気的に直列、並列又は直並列に接続されてもよい。配線材１４２及び太陽電池１５０については、より詳細に後述する。

そして、バスリボン１４５は、配線材１４２によって接続されて一つの列を形成する太陽電池１５０（すなわち、太陽電池ストリング）の配線材１４２の両端を交互に接続する。バスリボン１４５は、太陽電池ストリングの端部でそれと交差する方向に配置されてもよい。このようなバスリボン１４５は、隣り合う太陽電池ストリングを接続したり、太陽電池ストリング又は複数の太陽電池ストリングを電流の逆流を防止するジャンクションボックス（図示せず）に接続することができる。バスリボン１４５の物質、形状、接続構造などは様々に変形可能であり、本発明がこれに限定されるものではない。

密封材１３０は、配線材１４２によって接続された太陽電池１５０の前面に位置する第１密封材１３１、及び太陽電池１５０の後面に位置する第２密封材１３２を含むことができる。第１密封材１３１及び第２密封材１３２は、水分と酸素の流入を防止し、太陽電池パネル１００の各要素を化学的に結合する。第１及び第２密封材１３１，１３２は、透光性及び接着性を有する絶縁物質で構成されてもよい。第１及び第２密封材１３１，１３２を用いたラミネーション工程などによって、後面基板１２０、第２密封材１３２、太陽電池１５０、第１密封材１３１、及び前面基板１１０が一体化されて太陽電池パネル１００を構成することができる。

前面基板１１０は、第１密封材１３１上に位置して太陽電池パネル１００の前面を構成し、後面基板１２０は、第２密封材１３２上に位置して太陽電池１５０の後面を構成する。前面基板１１０及び後面基板１２０は、それぞれ外部の衝撃、湿気、紫外線などから太陽電池１５０を保護できる絶縁物質で構成されてもよい。そして、前面基板１１０は、光が透過できる透光性物質で構成され、後面基板１２０は、透光性物質、非透光性物質、または反射物質などで構成されるシートで構成されてもよい。例えば、前面基板１１０又は後面基板１２０が、様々な形態（例えば、基板、フィルム、シートなど）又は物質を有することができる。

図３乃至図７を参照して、本発明の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池及び配線材についてより詳細に説明する。

図３は、図１に示した太陽電池パネル１００に含まれ、配線材１４２によって接続される第１太陽電池１５１と第２太陽電池１５２を概略的に示した斜視図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面図である。図５は、図１に示した太陽電池パネル１００に含まれる太陽電池１５０及びこれに形成された配線材１４２を示した部分断面図である。簡略且つ明確な図示のために、図３及び図４では、第１及び第２太陽電池１５１，１５２に対しては、半導体基板１６０、第１及び第２透明電極層４２０，４４０、及び第１及び第２電極ライン４２３，４４３を中心に概略的に示した。

図３乃至図５を参照すると、複数個の太陽電池１５０のうち隣り合う２つの太陽電池１５０（一例として、第１太陽電池１５１と第２太陽電池１５２）を配線材１４２によって接続することができる。このとき、配線材１４２は、第１太陽電池１５１の前面に位置した第１電極ライン４２３と、第１太陽電池１５１の一側（図面上、左側下部）に位置する第２太陽電池１５２の後面に位置した第２電極ライン４４３とを接続する。そして、他の配線材１４２０ａが、第１太陽電池１５１の後面に位置した第２電極ライン４４３と、第１太陽電池１５１の他側（図面上、右側）に位置する他の太陽電池の前面に位置した第１電極ライン４２３とを接続する。更に他の配線材１４２０ｂが、第２太陽電池１５２の前面に位置した第１電極ライン４２３と、第２太陽電池１５２の一側（図面上、左側）に位置する更に他の太陽電池の後面に位置した第２電極ライン４４３とを接続する。これによって、複数個の太陽電池１５０が配線材１４２，１４２０ａ，１４２０ｂによって互いに一列をなすように接続され得る。以下で配線材１４２に関する説明は、隣り合う２つの太陽電池１５０を接続する全ての配線材１４２，１４２０ａ，１４２０ｂにそれぞれ適用することができる。

配線材１４２が、第１太陽電池１５１の第１電極ライン４２３が位置した領域で第１太陽電池１５１を横切った後に、第２太陽電池１５２の第２電極ライン４４３が位置した領域で第２太陽電池１５２を横切って位置することができる。このように、配線材１４２が、第１及び第２太陽電池１５１，１５２よりも小さい幅Ｗ１（一例として、電極ライン（図６の参照符号４２３））に対応する小さい面積）で第１及び第２太陽電池１５１，１５２を効果的に接続することができる。

各太陽電池１５０の一面を基準とするとき、配線材１４２は複数個備えられて、隣り合う太陽電池１５０の電気的接続特性を向上させることができる。特に、本実施例では、配線材１４２が、従来に使用されていた相対的に広い幅（例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ）を有するリボンよりも小さい幅Ｗ１を有し、且つ長く延びるワイヤで構成されて、各太陽電池１５０の一面を基準として従来のリボンの個数（例えば、２個〜５個）よりも多い個数の配線材１４２を使用する。

一例として、配線材１４２は、金属からなるコア層１４２ａ、及びコア層１４２ａの表面に薄い厚さでコーティングされ、ソルダー物質を含むことによって電極４２，４４とのソルダリングが可能なようにするソルダー層１４２ｂを含むことができる。一例として、コア層１４２ａは、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌを主要物質（一例として、５０ｗｔ％以上含まれる物質、より具体的には、９０ｗｔ％以上含まれる物質）として含むことができる。ソルダー層１４２ｂは、錫、鉛、銀、ビスマス、インジウムのうち少なくとも１つを含む合金で構成されてもよい。一例として、ソルダー層１４２ｂが、Ｐｂ、Ｓｎ、ＳｎＩｎ、ＳｎＢｉ、ＳｎＢｉＰｂ、ＳｎＰｂ、ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＣｕＡｇ、ＳｎＣｕなどで構成されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、コア層１４２ａ及びソルダー層１４２ｂが様々な物質を含んでもよい。また、配線材１４２は、ソルダー層１４２ｂを含まず、金属を含むコア層１４２ａのみを含むこともできる。

一方、配線材１４２が、インジウムを含む錫化合物を含むソルダー層１４２ｂを有する場合、第１電極ライン４２３なしに第１透明電極層４２０上に直接形成されてもよい。詳細な内容は後述する。

このように、従来のリボンよりも小さい幅Ｗ１を有するワイヤを配線材１４２として使用する場合、材料コストを大幅に低減することができる。また、配線材１４２がリボンよりも小さい幅Ｗ１を有するため、十分な個数の配線材１４２を備えてキャリアの移動距離を最小化することによって、太陽電池パネル１００の出力を向上させることができる。また、本実施例に係る配線材１４２を構成するワイヤは丸い部分を含むことができる。すなわち、配線材１４２を構成するワイヤが、円形、楕円形、又は曲線からなる断面、または丸い断面を有することができる。これによって、配線材１４２が反射又は乱反射を誘導することができる。これによって、配線材１４２を構成するワイヤの丸い面で反射された光が、太陽電池１５０の前面又は後面に位置した前面基板１１０又は後面基板１２０などに反射又は全反射されて太陽電池１５０に再入射するようにすることができる。これによって、太陽電池パネル１００の出力を効果的に向上させることができる。そして、このような形状の配線材１４２を容易に製造することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、配線材１４２を構成するワイヤは、四角形などの多角形の形状を有してもよく、その他の様々な形状を有してもよい。

一方、本実施例において、配線材１４２は、幅（又は直径）Ｗ１が１００ｕｍ〜３００ｕｍであってもよく、例えば、１５０〜２００μｍであってもよい。

本明細書での配線材１４２の幅Ｗ１は、配線材１４２の中心を通り、かつ太陽電池１５０の厚さ方向と垂直な面における配線材１４２又はコア層１４２ａの幅又は直径を意味し得る。参考に、配線材１４２が電極ライン４２３，４４３に付着された後は、コア層１４２ａの中心に位置した部分でソルダー層１４２ｂが非常に薄い厚さを有するため、ソルダー層１４２ｂが配線材１４２の幅Ｗ１にほとんど影響を与えない。

このような幅Ｗ１を有するワイヤ形状の配線材１４２によって、太陽電池１５０で生成した電流を外部回路（例えば、バスリボン又はジャンクションボックスのバイパスダイオード）または他の太陽電池１５０に効率的に伝達することができる。配線材１４２の幅Ｗ１が１００ｕｍ未満であると、配線材１４２の強度が十分でないおそれがあり、電極４２，４４の接続面積が非常に少ないため、電気的接続特性が悪く、付着力が低下し得る。配線材１４２の幅Ｗ１が３００ｕｍを超えると、配線材１４２のコストが増加し、配線材１４２が太陽電池１５０の前面に入射する光の入射を妨げてしまい、光損失（ｓｈａｄｉｎｇ ｌｏｓｓ）が増加し得る。

また、配線材１４２において電極ライン４２３，４４３から離隔する方向に加えられる力が増加するため、配線材１４２と電極ライン４２３，４４３との付着力が低下し、電極ライン４２３，４４３又は半導体基板１６０に亀裂などの問題を発生させることがある。付着力などをさらに考慮して、配線材１４２の幅Ｗ１を１５０ｕｍ〜２００ｕｍとすることができる。このような範囲で、電極ライン４２３，４４３との付着力を高めると共に、出力を向上させることができる。

本実施例では、配線材１４２が、別途の層、フィルムなどに挿入されていない、または覆われていない状態で、太陽電池１５０の電極ライン４２３，４４３上にソルダー層１４２ｂによってそれぞれ個別に付着されて固定されてもよい。これによって、配線材１４２を電極ライン４２３，４４３に付着した後に、電極ライン４２３，４４３上に位置したソルダー層１４２ｂが特定の形状を有するようになり、これについては詳細に後述する。

本実施例において、一方向に延びる複数の配線材１４２が一定の間隔で配置され、配線材１４２の個数が太陽電池１５０の一面を基準として１２〜３０個（一例として、２５〜３０個）であってもよい。配線材１４２の個数が１２個未満であると、出力の向上を大きく期待することは難しくなり得る。そして、配線材１４の個数が一定の個数を超えても、太陽電池パネル１００の出力がこれ以上増加することは難しく、配線材１４２の個数が多くなると、太陽電池１５０に負担となり得る。これを考慮して、配線材１４２の個数が３０個以下であってもよい。このとき、太陽電池パネル１００の出力をさらに向上させるために、配線材１４２の個数が２５個以上であってもよく、配線材１４２による負担を減少させることができるように、配線材１４２が３０個以下であってもよい。

本実施例において、第１電極ライン４２３は、第１電極ライン４２３のみを含み、第１電極ライン４２３と交差するフィンガー電極を別途に含まないので、配線材１４２の個数は、従来技術と比較して相対的に多くなり得る。より詳細な内容は後述する。

図５を参照すると、本実施例に係る太陽電池１５０は、ベース領域１０を含む半導体基板１６０と、半導体基板１６０の前面上に形成される第１パッシベーション膜５２と、半導体基板１６０の後面上に形成される第２パッシベーション膜５４と、半導体基板１６０の前面側で第１パッシベーション膜５２上に形成される第１導電型領域２０と、半導体基板１６０の後面側で第２パッシベーション膜５４上に形成される第２導電型領域３０と、第１導電型領域２０に電気的に接続される第１透明電極層４２０及び第１電極ライン４２３と、第２導電型領域３０に電気的に接続される第２透明電極層４４０及び第２電極ライン４４３とを含むことができる。これについてより詳細に説明する。

半導体基板１６０は、ベースドーパントである第１又は第２導電型ドーパントが低いドーピング濃度でドープされて第１又は第２導電型を有する結晶質半導体で構成することができる。一例として、半導体基板１６０は、単結晶又は多結晶半導体（一例として、単結晶又は多結晶シリコン）で構成されてもよい。特に、半導体基板１６０は単結晶半導体（例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体的には、単結晶シリコンウエハ）で構成されてもよい。このように、高い結晶性を有し、欠陥の少ない半導体基板１６０をベースとするので、太陽電池１５０が優れた電気的特性を有することができる。このとき、本実施例では、半導体基板１６０は、追加的なドーピングなどによって形成されるドーピング領域を備えないベース領域１０のみで構成することができる。これによって、ドーピング領域による半導体基板１６０のパッシベーション特性の低下を防止することができる。

半導体基板１６０の前面及び／又は後面は、反射を防止できるようにテクスチャリング（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）による凹凸を有することができる。一例として、凹凸は、特定の結晶面で構成されてもよい。例えば、（１１１）面である４つの外面によって形成される略ピラミッド形状を有することができる。半導体基板１６０の表面にテクスチャリングによる凹凸が形成されると、半導体基板１６０に入射する光の反射を防止できるので、光損失を効果的に低減することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、半導体基板１６０の表面に凹凸が形成されなくてもよい。

半導体基板１６０の前面上には第１パッシベーション膜５２が形成（一例として、接触）され、半導体基板１６０の後面上には第２パッシベーション膜５４が形成（一例として、接触）される。これによってパッシベーション特性を向上させることができる。このとき、第１及び第２パッシベーション膜５２，５４は、半導体基板１６０の前面及び後面にそれぞれ全体的に形成することができる。これによって、優れたパッシベーション特性を有すると共に、別途のパターニングなしに容易に形成することができる。キャリアが第１又は第２パッシベーション膜５２，５４を通過して第１又は第２導電型領域２０，３０に伝達されるため、第１及び第２パッシベーション膜５２，５４のそれぞれの厚さは、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０のそれぞれの厚さよりも小さくてもよい。

一例として、第１及び第２パッシベーション膜５２，５４が真性非晶質半導体（例えば、真性非晶質シリコン（ｉ−ａ−Ｓｉ））層からなることができる。すると、第１及び第２パッシベーション膜５２，５４が半導体基板１６０と同じ半導体物質を含むことによって類似の特性を有するため、パッシベーション特性をより効果的に向上させることができる。これによってパッシベーション特性を大幅に向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第１及び／又は第２パッシベーション膜５２，５４が真性非晶質シリコン炭化物（ｉ−ａ−ＳｉＣｘ）層又は真性非晶質シリコン酸化物（ｉ−ａ−ＳｉＯｘ）層を含むこともできる。これによれば、広いエネルギーバンドギャップによる効果を向上させることができるが、パッシベーション特性は、真性非晶質シリコン（ｉ−ａ−Ｓｉ）層を含む場合よりも多少低くなり得る。

第１パッシベーション膜５２上には、第１導電型ドーパントを含むか、または第１導電型を有し、半導体基板１６０よりも高いドーピング濃度を有する、第１導電型領域２０が位置（一例として、接触）することができる。そして、第２パッシベーション膜５４上には、第１導電型と反対の第２導電型を有する第２導電型ドーパントを含むか、または第２導電型を有する、第２導電型領域３０が位置（一例として、接触）することができる。第１及び第２パッシベーション膜５２，５４がそれぞれ第１及び第２導電型領域２０，３０に接触すると、キャリア伝達経路を短縮し、構造を単純化することができる。

第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０が半導体基板１６０と別個に形成されるため、半導体基板１６０上で容易に形成され得るように、半導体基板１６０と異なる物質及び／又は結晶構造を有することができる。

例えば、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０のそれぞれは、蒸着などの様々な方法により容易に製造できる非晶質半導体などに第１又は第２導電型ドーパントをドープして形成することができる。すると、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０を簡単な工程により容易に形成することができる。

このとき、半導体基板１６０が第１導電型を有することができる。すると、第１導電型領域２０が、半導体基板１６０と同じ導電型を有すると共に、高いドーピング濃度を有する前面電界領域を構成し、第２導電型領域３０が、半導体基板１６０と反対の導電型を有してエミッタ領域を構成することができる。第１又は第２導電型ドーパントとして使用されるｐ型ドーパントとしては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などの３族元素を挙げることができ、ｎ型ドーパントとしては、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を挙げることができる。その他にも、様々なドーパントが第１又は第２導電型ドーパントとして使用されてもよい。

一例として、半導体基板１６０及び第１導電型領域２０がｎ型を有することができ、第２導電型領域３０がｐ型を有することができる。これによれば、半導体基板１６０がｎ型を有することによって、キャリアの寿命（ｌｉｆｅ ｔｉｍｅ）に優れる。一例として、半導体基板１６０及び第１導電型領域２０が、ｎ型ドーパントとしてリン（Ｐ）を含むことができ、第２導電型領域３０が、ｐ型ドーパントとしてボロン（Ｂ）を含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型であってもよい。

本実施例において、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０は、それぞれ、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層、非晶質シリコン酸化物（ａ−ＳｉＯｘ）層、非晶質シリコン炭化物（ａ−ＳｉＣｘ）層、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ−ｇａｌｌｉｕｍ−ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＩＧＺＯ）層、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）層及びモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）層のうち少なくとも１つを含むことができる。このとき、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層、非晶質シリコン酸化物（ａ−ＳｉＯｘ）層、非晶質シリコン炭化物（ａ−ＳｉＣｘ）層は、第１又は第２導電型ドーパントでドープされてもよい。

インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物層、チタン酸化物層及びモリブデン酸化物層は、ドーパントなしにそれ自体で電子又は正孔を選択的に収集して、ｎ型又はｐ型導電型領域と同一の役割を果たすことができる。一例として、第１及び第２導電型領域２０，３０が非晶質シリコン層を含むことができる。これによれば、第１及び第２導電型領域２０，３０が半導体基板１６０と同じ半導体物質（すなわち、シリコン）を含むことによって、半導体基板１６０と類似の特性を有することができる。これによって、キャリアの移動がさらに効果的に行われ、安定した構造を具現することができる。

第１導電型領域２０上には、これに電気的に接続される第１透明電極層４２０及び第１電極ライン４２３が位置（一例として、接触）し、第２導電型領域３０上には、これに電気的に接続される第１透明電極層４４０及び第２電極ライン４４３が位置（一例として、接触）する。

第１電極ライン４２３には配線材１４２又はソルダー層１４２ｂが接合されてもよい。

ここで、第１透明電極層４２０は、第１導電型領域２０上に全体的に形成（一例として、接触）することができる。全体的に形成するということは、空き空間又は空き領域なしに第１導電型領域２０の全体を覆う場合のみならず、不可避に一部の部分が形成されない場合も含むことができる。このように、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０上に全体的に形成される場合、キャリアが第１透明電極層４２０を介して容易に第１電極ライン４２３まで到達できるので、水平方向での抵抗を低減することができる。非晶質半導体層などで構成される第１導電型領域２０の結晶性が相対的に低いため、キャリアの移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が低くなり得、そのため、第１透明電極層４２０を備えることによって、キャリアが水平方向に移動するときの抵抗を低下させることである。

このように、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０上に全体的に形成されるため、光を透過できる物質（透過性物質）で構成され得る。一例として、第１透明電極層４２０は、インジウム−スズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、アルミニウム−亜鉛酸化物（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＡＺＯ）、ボロン−亜鉛酸化物（ｂｏｒｏｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＢＺＯ）、インジウム−タングステン酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＷＯ）及びインジウム−セシウム酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｃｅｓｉｕｍ ｏｘｉｄｅ、ＩＣＯ）のうちの少なくとも１つを含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１透明電極層４２０は、その他の様々な物質を含むことができる。

このとき、本実施例の第１透明電極層４２０は、上述した物質を主要物質とすると共に、水素を含むことができる。このように、第１透明電極層４２０が水素を含む場合、電子又は正孔の移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を改善することができ、透過度を向上させることができる。

一方、第１及び第２透明電極層４２０，４４０上には、伝導性ナノワイヤ（例えば、銀ナノワイヤ（ｓｉｌｖｅｒ ｎａｎｏｗｉｒｅ））、伝導性ナノ粒子または炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏ ｔｕｂｅ）を含むナノサイズの伝導性材料が分散されてもよい。前記ナノサイズの伝導性材料は、第１及び第２透明電極層４２０，４４０の前面上に均一に分散することができる。これを通じて、第１及び第２透明電極層４２０，４４０の伝導性を向上させることができる。

本実施例では、第１透明電極層４２０上に、一方向に延びる形状を有する第１電極ライン４２３が形成されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。

第１透明電極層４２０上に位置し、配線材１４２が接続される第１電極ライン４２３は、金属及び架橋樹脂を含むことができる。第１電極ライン４２３は、金属を含むことによって、キャリア収集効率、抵抗低減などの特性を向上させることができる。

このように第１電極ライン４２３は金属を含むことから、光の入射を妨げることがあるため、シェーディング損失（ｓｈａｄｉｎｇ ｌｏｓｓ）を最小化できるように、一方向に延びた形状を有することができる。これによって、第１電極ライン４２３が形成されていない部分に光が入射できるようにする。第１電極ライン４２３の平面形状は、図６を参照して、より詳細に後述する。

第２透明電極層４４０及び第２電極ライン４４３は、第２導電型領域３０上に位置するという点以外は、第２透明電極層４４０及び第２電極ライン４４３の役割、物質、形状などが第１透明電極層４２０及び第１電極ライン４２３の役割、物質、形状などと同一であるので、これに関する説明をそのまま適用することができる。

このとき、本実施例において、配線材１４２又はソルダー層１４２ｂに接合される電極ライン４２３，４４３は、ソルダー層１４２ｂの浸透を防止しながら、低温焼成（一例として、３００℃以下の工程温度で焼成）によって焼成可能な物質で構成することができる。一例として、電極ライン４２３，４４３は、一定の金属化合物（一例として、酸素を含む酸化物、炭素を含む炭化物、硫黄を含む硫化物）などで構成されるガラスフリット（ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ）を備えず、伝導性を提供する金属粒子と架橋樹脂を含み、その他に、他の樹脂（一例として、硬化剤、添加剤）のみを含むことができる。

本実施例では、電極ライン４２３，４４３がそれぞれ第１及び第２透明電極層４２０，４４０に接触して形成されるため、絶縁膜などを貫通するファイアスルー（ｆｉｒｅ−ｔｈｒｏｕｇｈ）が要求されない。これによって、電極ライン４２３，４４３が、ガラスフリットを除去した低温焼成ペーストを塗布（一例として、印刷）した後、これを熱処理して形成され得る。このように、低温焼成ペースト又は電極ライン４２３，４４３がガラスフリットを備えないと、電極ライン４２３，４４３の金属が焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）されるものではなく、互いに接触して凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）して単に硬化（ｃｕｒｉｎｇ）することによって伝導性を有することになる。

上述した電極ライン４２３，４４３の形状及びこれに接合される配線材１４２及び／又はソルダー層１４２ｂの形状を、図５と共に図６及び図７を参照してより詳細に説明する。

図６は、図１の太陽電池パネル１００に含まれた太陽電池１５０を示した平面図である。図７は、図１の太陽電池パネル１００に含まれた太陽電池１５０及びこれに接続された配線材１４２を示した平面図である。図６及び図７では、半導体基板１６０と電極ライン４２３，４４３を中心に示した。以下では、第１電極ライン４２３を中心に説明するが、後述する説明は、第２電極ライン４４３にもそのまま適用することができる。

図６及び図７を参照すると、本実施例において、第１電極ライン４２３は、図面の縦方向に延びて配線材１４２が接続又は付着されてもよい。第１電極ライン４２３は、配線材１４２に一対一対応して配置され得るため、第１電極ライン４２３の個数、ピッチなどに対しては、配線材１４２の個数、ピッチなどに対する説明をそのまま適用することができる。本実施例において、配線材１４２が太陽電池１５０の一面を基準として複数個（一例として、２０個以上）備えられるため、第１電極ライン４２３もこれに対応するように複数個（一例として、２０個以上）備えることができる。

具体的に、第１電極ライン４２３の個数が太陽電池１５０の一面を基準として１２〜３０個（一例として、２５個〜３０個）であってもよい。第１電極ライン４２３の個数が１２個未満であると、出力の向上を大きく期待することは難しくなり得る。そして、第１電極ライン４２３の個数が一定の個数を超えても、太陽電池パネル１００の出力がこれ以上増加することは難しく、第１電極ライン４２３の個数が多くなると、太陽電池１５０に負担となり得る。これを考慮して、第１電極ライン４２３の個数が３０個以下であってもよい。このとき、太陽電池パネル１００の出力をさらに向上させるために、第１電極ライン４２３の個数が２５個以上であってもよく、第１電極ライン４２３による負担を減少させることができるように、第１電極ライン４２３が３０個以下であってもよい。

本実施例において、第１電極ライン４２３は、第１電極ライン４２３と交差する別途の電極、例えば、フィンガー電極などを含まない。すなわち、本実施例に係る太陽電池は、一方向に延びる第１電極ライン４２３のみを用いて、半導体基板１６０と電気的に接続することができる。すなわち、本実施例に係る太陽電池は、半導体基板１６０上で、複数個の第１電極ライン４２３が、隣接する第１電極ライン４２３と第１透明電極層４２０のみを介して電気的に接続され得る。

したがって、第１電極ライン４２３のピッチＰＡは、以前の太陽電池と比較して相対的に狭くなり得る。第１電極ライン４２３のピッチＰＡは３〜１１ｍｍであってもよい。第１電極ライン４２３のピッチＰＡが３ｍｍ未満の場合には、太陽電池１５０に負担となり得、第１電極ライン４２３のピッチＰＡが１１ｍｍを超える場合には、太陽電池パネル１００の出力がこれ以上増加することが難しくなり得る。ただし、第１電極ライン４２３のピッチＰＡは、これに制限されるものではなく、太陽電池１５０の設計によって様々に変更可能である。

また、本実施例において、第１電極ライン４２３のピッチＰＡは、太陽電池１５０の直径ＩＡの２％〜７％であってもよい。ここで、太陽電池１５０の直径ＩＡは、第１電極ライン４２３が延びる方向に対して垂直な方向に沿って太陽電池１５０の長さを測定したものを意味する。

第１電極ライン４２３のピッチＰＡが太陽電池１５０の直径ＩＡの２％未満である場合には、第１電極ライン４２３により光損失が発生する面積が増加してしまい、シェーディング損失が大きくなるため、太陽電池１５０の効率が減少し、７％を超える場合には、太陽電池１５０の出力がこれ以上増加することが難しくなり得る。

本実施例において、第１電極ライン４２３は、第１電極ライン４２３と交差する電極、例えば、フィンガー電極を含まない。したがって、フィンガー電極を形成するための別途の工程及び材料を必要としないため、経済的である。また、第１電極ライン４２３の適切な配置を通じて、太陽電池１５０の出力を約４〜６％向上させることができる。

一方、第１電極ライン４２３と配線材１４２が互いに接続又は付着する部分において、第１電極ライン４２３は、ソルダー層１４２ｂよりも広い幅Ｗ２を有するパッド部４２４を含むことができる。パッド部４２４は、相対的に広い幅Ｗ２を有することによって、配線材１４２が安定的に付着できるようにし、接触抵抗を低減することができる。パッド部４２４は、各配線材１４２に対応して一定の間隔を置いて互いに離隔した複数のパッド部４２４ａ，４２４ｂで構成されてもよい。一例として、複数のパッド部４２４ａ，４２４ｂは、第１電極ライン４２３の両端部側にそれぞれ隣接して位置する第１パッド４２４ａ、及び第１パッド４２４ａ以外の第２パッド４２４ｂを含むことができる。第１パッド４２４ａは、配線材１４２を太陽電池１５０から分離する方向に力が多く作用する部分に位置するため、第２パッド４２４ｂよりも大きい長さ及び／又は幅を有することができる。

ここで、ソルダー層１４２ｂの厚さがコア層１４２ａの幅の２０％以下と小さい方である。このとき、ソルダー層１４２ｂの厚さが２ｕｍ未満であると、タビング工程が円滑に行われないことがある。そして、ソルダー層１４２ｂの厚さが２０ｕｍを超えると、材料コストが増加し、コア層１４２ａの幅が小さくなるため、配線材１４２の強度が低下することがある。参考に、第１及び第２金属電極層の厚さがソルダー層１４２ｂの厚さよりも大きくてもよい。一例として、第１及び第２金属電極層の厚さが２０〜４０ｕｍであってもよい。これによって、第１及び第２金属電極層の抵抗を低減し、配線材１４２が安定的に第１及び第２金属電極層に付着するようにすることができる。

各配線材１４２のソルダー層１４２ｂは、他の配線材１４２又は他のソルダー層１４２ｂと個別に位置するようになる。タビング工程によって配線材１４２が太陽電池１５０に付着されると、各ソルダー層１４２ｂが電極ライン４２３，４４３（より具体的には、パッド部４２４）側に全体的に流れ、各パッド部４２４に隣接する部分又はパッド部４２４とコア層１４２ａとの間に位置した部分において、ソルダー層１４２ｂの幅が、パッド部４２４に向かって次第に大きくなり得る。一例として、ソルダー層１４２ｂにおけるパッド部４２４に隣接する部分は、コア層１４２ａの直径Ｗ１と同一又はそれより大きい幅Ｗ３を有することができる。より具体的に、ソルダー層１４２ｂは、コア層１４２ａの上部でコア層１４２ａの形状に沿って太陽電池１５０の外部に向かって突出した形状を有する一方、コア層１４２ｂの下部又は パッド部４２４に隣接する部分には、太陽電池１５０の外部に対して凹んだ形状を有する部分を含む。これによって、ソルダー層１４２ｂの側面では、曲率が変わる変曲点ＣＰが位置するようになる。ソルダー層１４２ｂのこのような形状から、配線材１４２が、別途の層、フィルムなどに挿入されていない、または覆われていない状態で、ソルダー層１４２ｂによってそれぞれ個別に付着されて固定されたことがわかる。別途の層、フィルムなどの使用なしにソルダー層１４２ｂによって配線材１４２を固定して、単純な構造及び工程によって太陽電池１５０と配線材１４２とを接続することができる。

一方、タビング工程後でも、２つの太陽電池１５０の間に位置した配線材１４２の部分は、タビング工程前と同一又は類似の形状をそのまま維持することができる。

このように、ソルダー層１４２ｂの幅Ｗ３がパッド部４２４の幅Ｗ２と同一又はそれより小さいため、ソルダー層１４２ｂは、パッド部４２４において半導体基板１６０の反対面に位置した面（図５の拡大円での上部面）にのみ形成され、パッド部４２４の側面には形成されない。これとは異なり、パッド部４２４の側面にもソルダー層１４２ｂが位置する場合、透明電極層４２０，４４０を損傷させたり、第１及び第２透明電極層４２０，４４０と電極ライン４２３，４４３との間に入り込んでしまい、第１及び第２透明電極層４２０，４４０と電極ライン４２３，４４３との接合特性を低下させることがある。

一例として、配線材１４２の幅Ｗ１：パッド部４２４に隣接した部分でソルダー層１４２ｂの幅Ｗ３の比率（Ｗ１：Ｗ３）が１：１〜１：３．３３であってもよい。そして、パッド部４２４に隣接した部分でソルダー層１４２ｂの幅Ｗ３：パッド部４２４の幅Ｗ２の比率（Ｗ３：Ｗ２）が１：１〜１：４．５（一例として、１：１．１〜１：４．５）であってもよい。前記比率（Ｗ３：Ｗ２）が１：１未満であると、配線材１４２とパッド部４２４との優れた接着特性を得ることができない。前記比率（Ｗ３：Ｗ２）が１：４．５を超えると、パッド部４２４の面積が大きくなるため、光損失が増加し、製造コストが増加し得る。前記比率（Ｗ３：Ｗ２）が１：１．１以上であると、パッド部４２４に隣接したソルダー層１４２ｂの幅Ｗ３がパッド部４２４の幅Ｗ２よりも小さいため、ソルダー層１４２ｂがパッド部４２４の側面に流れず、パッド部４２４上で安定に位置することができる。

しかし、本発明がこれに限定されるものではない。配線材１４２の幅Ｗ１、パッド部４２４の幅Ｗ２及びソルダー層１４２ｂの幅Ｗ３が様々な値を有してもよい。また、ライン部４２５とパッド部４２４を別途に備えず、ライン部４２５又はパッド部４２４のみで全体的に形成されることも可能である。

そして、第１電極ライン４２３は、パッド部４２４間を連結し、パッド部４２４よりも小さい幅を有するライン部４２５を含むことができる。ライン部４２５によって、第１電極ライン４２３が切れることなく連続的に形成され得る。狭い幅のライン部４２５によって、太陽電池１５０に入射する光を遮断する面積を最小化することができる。

本実施例において、配線材１４２に対応するように第１電極ライン４２３のライン部４２５が備えられる場合を例示した。

または、ライン部４２５の幅が配線材１４２の幅Ｗ１と同一又はこれより小さくてもよい。配線材１４２が円形、楕円形または丸い形状を有する場合に、配線材１４２の下部でライン部４２５に接触する幅又は面積が大きくないため、ライン部４２５の幅を配線材１４２の幅Ｗ１と同一又はこれより小さくすることができるためである。このようにライン部４２５の幅を相対的に小さくすると、第１電極ライン４２３の面積を減少させ、第１電極ライン４２３の材料コストを低減することができる。

または、ライン部４２５の幅が３０ｕｍ〜３００ｕｍであってもよい。ライン部４２５の幅が３０ｕｍ未満であると、ライン部４２５の幅が小さすぎるため、電気的特性などが低下し得る。ライン部４２５の幅が３００ｕｍを超えると、ライン部４２５との接触特性などは大きく向上しないのに、第１電極４２の面積だけが増加してしまい、光損失の増加、材料コストの上昇などの問題がある。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、ライン部４２５の幅は、光電変換によって生成された電流を効果的に伝達しながらもシェーディング損失を最小化する範囲内で、様々な変形が可能である。

また、パッド部４２４の幅Ｗ２は、ライン部４２５の幅よりも大きく、配線材１４２の幅Ｗ１と同一又はそれより大きくてもよい。パッド部４２４は、配線材１４２との接触面積を増加させて配線材１４２との付着力を向上させるための部分であるため、ライン部４２５よりも大きい幅を有し、配線材１４２の幅Ｗ１と同一又はこれより大きい幅を有するわけである。

または、一例として、パッド部４２４の幅が０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ（一例として、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍ）であってもよい。パッド部４２４の幅が０．２ｍｍ未満であると、配線材１４２との接触面積が十分でないため、パッド部４２４と配線材１４２との付着力が不十分となり得る。パッド部４２４の幅が２．５ｍｍを超えると、パッド部４２４によって光損失が発生する面積が増加してしまい、シェーディング損失が大きくなり得る。一例として、パッド部４２４の幅が０．８ｍｍ〜１．５ｍｍであってもよい。

パッド部４２４の長さが１ｍｍ〜５ｍｍであってもよい。パッド部４２４の長さが１ｍｍ未満であると、配線材１４２との接触面積が十分でないため、パッド部４２４と配線材１４２との付着力が不十分となり得る。パッド部４２４の長さが５ｍｍを超えると、パッド部４２４によって光損失が発生する面積が増加してしまい、シェーディング損失が大きくなり得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、パッド部４２４の幅及び長さは様々に変形可能である。また、互いに異なる幅を有するパッド部４２４とライン部４２５を両方とも備えず、第１電極ライン４２３が、同じ幅を有するライン部４２５又はパッド部４２４のみで構成されてもよい。

上述した説明では、図５の拡大円及び図６及び図７を参照して第１電極ライン４２３を中心に説明した。第１電極ライン４２３に第２電極ライン４４３も実質的に対応することができる。このとき、第１電極ライン４２３の幅、ピッチなどは、第２電極ライン４４３の幅、ピッチなどと同じ値を有してもよく、異なる値を有してもよい。

一例として、光損失を考慮して、第１電極ライン４２３の幅が第２電極ライン４４３の幅よりも小さく、及び／又は第１電極ライン４２３のピッチが第２電極ライン４４３のピッチよりも大きくてもよい。この場合にも、第１電極ライン４２３の個数及びピッチは、それぞれ第２電極ライン４４３の個数及びピッチと同一であってもよい。または、電極ライン４２３，４４３の平面形状が互いに異なることも可能である。例えば、第２電極ライン４４３が半導体基板１６０の後面に全体的に形成されることも可能である。その他の様々な変形が可能である。

このように、本実施例では、太陽電池１５０の電極ライン４２３，４４３が一方向に延びる形状を有することによって、半導体基板１６０の前面及び後面に光が入射し得る両面受光型（ｂｉ−ｆａｃｉａｌ）構造を有する。これによって、太陽電池１５０で使用される光量を増加させ、太陽電池１５０の効率向上に寄与することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２電極ライン４４３が半導体基板１６０の後面側で全体的に形成される構造を有することも可能である。

本実施例によれば、第１電極ライン４２３を主として電極を形成するので、第１電極ライン４２３と交差する追加的な電極（例えば、フィンガー電極）の形成時に消耗される工程時間及び材料などを減少させることができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の他の実施例に係る太陽電池及びそれを含む太陽電池パネルを詳細に説明する。上述した説明と同一又は極めて類似の部分に対しては、上述した説明をそのまま適用できるので、詳細な説明を省略し、互いに異なる部分に対してのみ詳細に説明する。また、上述した実施例又はこれを変形した例と以下の実施例又はこれを変形した例を組み合わせたものも本発明の範囲に属する。

図８は、従来技術による太陽電池を示す。

図８を参照すると、従来技術による太陽電池の電極４４は、電極ライン４４ａ、及び電極ライン４４ａと交差するフィンガー電極４４ｂを含み、電極ライン４４ａ上に配線材４３が配置される。この場合、電極ライン４４ａと交差するフィンガー電極４４ｂにより、電極ライン４４ａとフィンガー電極４４ｂとが交差する地点では、配線材４３のソルダーが表面張力によって拡散する現象が生じるシェーディング領域（ａ）が発生し得る。

これとは異なり、本発明の図６及び図７を再び参照すると、本発明において電極ライン４２３はフィンガー電極を含まないため、フィンガー電極と電極ラインとが交差する地点が発生しない。したがって、本発明に係る太陽電池は、シェーディング領域を最小化して効率を向上させることができる。さらに、フィンガー電極を形成するための材料（例えば、銀（Ａｇ））を低減することができるので、より経済的な工程で本実施例に係る太陽電池を製造することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の他の実施例に係る太陽電池及びそれを含む太陽電池パネルを詳細に説明する。上述した説明と同一又は極めて類似の部分に対しては、上述した説明をそのまま適用できるので、詳細な説明を省略し、互いに異なる部分に対してのみ詳細に説明する。また、上述した実施例又はこれを変形した例と以下の実施例又はこれを変形した例を組み合わせたものも本発明の範囲に属する。

図９は、本発明の他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。明確且つ簡略な図示のために、図９では、図５の拡大円に対応する部分のみを示した。

図９を参照すると、配線材１４２は、第１透明電極層４２０上にソルダー層１４２ｂを介して直接接続されてもよい。この場合、ソルダー層１４２ｂは、相対的に融点が低いインジウムを含む錫化合物で形成することができる。

本実施例において、電極ラインなしに、配線材１４２を半導体基板１６０上に直接形成することができるので、製造工程が容易である。

図１０は、本発明の他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。明確且つ簡略な図示のために、図１０では、図５の拡大円に対応する部分のみを示した。

図１０を参照すると、配線材１４２は、導電性接着剤１４２ｃを介してパッド部４２４上に形成されてもよい。導電性接着剤１４２ｃは、ＥＣＡ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ）のように導電性フィラーと接着剤樹脂を含むことができる。この場合、配線材１４２は、ソルダー層を含まず、金属を含むコア層のみで形成されてもよいが、これに制限されるものではない。

本実施例において、配線材１４２は、導電性接着剤１４２ｃを介して半導体基板１６０上に形成できるので、製造工程が相対的に容易であり、ソルダーによる副作用を防止することができる。

図１１は、本発明の更に他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。明確且つ簡略な図示のために、図１１では、図５の拡大円に対応する部分のみを示した。

図１１を参照すると、第１電極ライン４２３は導電性テープ（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｔａｐｅ）であってもよい。具体的に、第１電極ライン４２３は導電層４２３ａ及び導電性接着層４２３ｃを含むことができる。導電層４２３ａは、アルミニウム又は銅のような金属を含むことができ、例えば、錫めっきされた銅を含むことができる。ただし、本実施例において、導電層４２３ａは、隣接する太陽電池と接続されるために、軟性を有する金属で形成することができる。導電層４２３ａは、導電性接着層４２３ｃを介して第１透明電極層４２０と電気的に接続され得る。導電性接着層４２３ｃは、ＥＣＡ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ）のように導電性フィラーと接着剤樹脂を含むことができる。

一方、本実施例において、導電性テープである第１電極ライン４２３は、第１電極ライン４２３上に配置される配線材１４２と比較して、同一又はそれより広い幅を有することができる。ただし、これに制限されるものではなく、本実施例に係る第１電極ライン４２３は、必要に応じて様々な幅を有することができる。

本実施例において、第１電極ライン４２３は導電性テープであり得るので、金属層をパターニングする工程なしに、半導体基板１６０上に直接形成できるので、製造工程が容易であり、製造時間を短縮することができる。図１２は、本発明の他の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の断面図である。

図１２を参照すると、本実施例に係る太陽電池は、半導体基板１６０の前面及び後面上に透明シート１４６をさらに含むことができる。透明シート１４６は、半導体基板１６０の前面及び後面上に配置され、配線材１４２、第１及び第２透明電極層４２０，４４０を全体的に覆うことができる。

透明シート１４６は、樹脂などを含む高分子物質で形成することができ、太陽電池を外部から保護することができ、配線材１４２の接着力を強化させることができる。

上述したような特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施例に対しても組み合わせ又は変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせ及び変形に係わる内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (18)

1. 複数の太陽電池と、複数の配線材とを備えた太陽電池パネルであって、
   前記複数の太陽電池は、少なくとも第１太陽電池と、第２太陽電池とを備えてなるものであり、
   前記第１太陽電池及び第２太陽電池のそれぞれは、
   半導体基板と、
   前記半導体基板の第１面上に配置された第１導電型領域と、
   前記半導体基板の前記第１面と対向する第２面上に配置された第２導電型領域と、
   前記第１導電型領域上に配置された第１透明電極層と、及び
   前記第２導電型領域上に配置された第２透明電極層とを備えてなり、
   前記複数の配線材は、一方向に延びるように前記第１透明電極層上に一定のピッチで互いに離隔されてなり、
   前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池のそれぞれは、前記半導体基板上で前記複数の配線材と交差する金属電極を含まないものであり、
   前記第１透明電極層と前記複数の配線材との間にそれぞれ配置された複数の電極ラインをさらに備えてなり、
   前記複数の電極ラインのそれぞれは、互いに離隔した複数のパッド部と、及び前記パッド部を連結するように構成されたライン部とを備えてなる、太陽電池パネル。
2. 前記複数の配線材の数は１２〜３０である、請求項１に記載の太陽電池パネル。
3. 前記複数の配線材は前記一定のピッチで互いに離隔し、前記ピッチは３ｍｍ〜１１ｍｍである、請求項１又は２に記載の太陽電池パネル。
4. 前記複数の配線材は一定のピッチで互いに離隔し、前記ピッチは前記太陽電池の直径の２％〜７％である、請求項１〜３の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
5. 前記配線材の直径は１００μｍ〜３００μｍである、請求項１〜４の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
6. 前記配線材は、金属で形成されたコア層、及び前記コア層の表面を覆うように構成されたソルダー層を備えてなり、
   前記配線材は、前記ソルダー層を介して前記第１透明電極層と接続されるものである、請求項１〜５の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
7. 前記ソルダー層は、インジウムを含むスズ化合物を含んでなるものである、請求項６に記載の太陽電池パネル。
8. 前記複数のパッド部のそれぞれは、前記配線材よりも広い幅を有してなり、
   前記ライン部は前記配線材よりも狭い幅を有してなるものである、請求項１に記載の太陽電池パネル。
9. 前記配線材のそれぞれは、金属から形成されたコア層と、及び前記コア層の表面を覆うように構成されたソルダー層とを備えてなり、
   前記配線材は、前記ソルダー層を介して前記複数の電極ラインのそれぞれと接続されるものである、請求項８に記載の太陽電池パネル。
10. 前記ソルダー層は、前記パッド部と前記第１透明電極層とが向かい合う面と対向する、前記パッド部の面上に配置され、前記パッド部の側面上には配置されないものである、請求項９に記載の太陽電池パネル。
11. 前記半導体基板上で、前記複数の電極ラインのそれぞれは、隣接する電極ラインと前記第１透明電極層のみを介して電気的に接続されるものである、請求項１に記載の太陽電池パネル。
12. 前記複数の配線材は、前記複数の電極ラインに導電性接着剤を介して接続されるものである、請求項１に記載の太陽電池パネル。
13. 前記複数の配線材を覆う透明接着シートをさらに備えてなる、請求項１に記載の太陽電池パネル。
14. 前記第１透明電極層及び前記第２透明電極層のうち少なくとも１つの上面に分散したナノサイズの導電性材料を備えてなるものである、請求項１に記載の太陽電池パネル。
15. 前記ナノサイズの導電性材料は、導電性ナノワイヤ、導電性ナノ粒子、炭素ナノチューブ又はこれらの混合物を含んでなるものである、請求項１４に記載の太陽電池パネル。
16. 前記第１導電型領域は、前記半導体基板と同じ導電型を有し、前記半導体基板よりも高いドーピング濃度を有する前面電界領域を備えてなり、
    前記第２導電型領域は、前記半導体基板と反対の導電型を有するエミッタ領域を備えてなる、請求項１に記載の太陽電池パネル。
17. 前記第１及び第２太陽電池のそれぞれは、
    前記半導体基板と前記第１導電型領域との間に配置された第１パッシベーション膜と、及び、
    前記半導体基板と前記第２導電型領域との間に配置された第２パッシベーション膜とをさらに備えてなる、請求項１に記載の太陽電池パネル。
18. 前記複数の配線材のそれぞれは、ソルダー層を介して、
    前記第１太陽電池の前記半導体基板の第１面上に配置された第１電極ラインと、及び
    前記第２太陽電池の前記半導体基板の第２面上に配置された前記第２電極ラインとに接続されてなるものである、請求項１に記載の太陽電池パネル。