JPWO2019189267A1 - 太陽電池セルの製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池セル、および、太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
一般に、透明電極層の形成方法としては、例えばスパッタリング法等の物理気相成長法(PVD法)が用いられる。この場合、半導体積層体の両主面の透明電極層同士が短絡しないように、いずれか一方主面の透明電極層の製膜時にマスクを用いたパターニングが行われる。
この場合、透明電極層20Xの形成領域上の切断線CLに沿ってレーザ切断を行うと、透明電極層20Xが、半導体積層体10Xの切断面、特に半導体基板(光電変換基板)の切断面に付着し、太陽電池セルの性能が低下する。
この点に関し、切断線CL近傍に透明電極を形成しないことが考えられる(例えば、後述の図9参照)。このような透明電極層の形成方法としては、製膜時にマスクを用いたパターニング、または、製膜後にエッチングを用いたパターニング等が考えられる。製膜後にエッチングを用いたパターニングでは、製造工程の増大等により製造時間、製造コストが増大する。
このように、レーザ切断に起因する太陽電池セルの性能低下の抑制の観点からも、いずれか一方主面の透明電極層の製膜時にマスクを用いたパターニングが行われることが好ましい(例えば、後述の図8参照)。
図2に示すように、トレイTRAYに搭載され、端部の一方主面側にマスクMASKが配置された半導体積層体10Xが、搬送方向TDに搬送されると、マスクMASKの開口部において露出する半導体積層体10X上に透明電極層20Xが形成される。
この場合、図3に示すように、搬送方向TDの後側の透明電極層20Xの端部の減退領域R2の幅W2は、搬送方向TDの前側の透明電極層20Xの端部の減退領域R1の幅W1(および、搬送方向TDの右側および左側の減退領域の幅:詳細は後述)よりも小さい。なお、減退領域の幅W1,W2は、透明電極層20Xの端部(辺部)および半導体積層体10Xの端部(辺部)に交差する方向における減退領域の長さである。
換言すれば、搬送方向TDの後側の透明電極層20Xの端部の減退領域R2の減退角度θ2は、搬送方向TDの前側の透明電極層20Xの端部の減退領域R1の減退角度θ1よりも大きい。減退角度θ1,θ2は、半導体積層体10Xの主面に対する透明電極層20Xの減退領域の表面の傾斜角度、換言すれば、半導体積層体10Xの主面に平行な面(透明電極層20Xの平坦部分の表面から延びる線)に対する透明電極層20Xの減退の傾斜角度である。
これにより、太陽電池セルにおける透明電極層の端部(4辺部)の減退領域の総面積が低減し、太陽電池セルの端部の透明電極層の抵抗増大が抑制される。その結果、太陽電池セルの出力低下が抑制される。
このように、一方の太陽電池セルにおける透明電極層の減退領域R1の幅W1が大きい搬送方向TDの前側の端部が、他方の太陽電池セルにおける透明電極層の減退領域R2の幅W2が小さい搬送方向TDの後側の端部による遮光領域に配置されることにより、太陽電池セルの出力低下が抑制される。
以下、本実施形態に係る太陽電池モジュール、太陽電池セル、太陽電池モジュールの製造方法、および、太陽電池セルの製造方法について詳細に説明する。
図4は、本実施形態に係る太陽電池モジュールを示す側面図である。図1に示すように、太陽電池モジュール100は、少なくとも2個の長方形状の両面電極型の太陽電池セル1をシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリング2を、少なくとも1個含む。
このように、瓦を屋根に葺いたように、複数の太陽電池セル1が一様にある方向にそろって傾く堆積構造となることから、このようにして太陽電池セル1を電気的に接続する方式を、シングリング方式と称する。また、ひも状につながった複数の太陽電池セル1を、太陽電池ストリングと称する。
以下では、隣接する太陽電池セル1,1が重なる領域を、重ね合わせ領域Roという。
封止材5の形状としては、特に限定されるものではなく、例えばシート状が挙げられる。シート状であれば、面状の太陽電池の表面および裏面を被覆しやすいためである。
封止材5の材料としては、特に限定されるものではないが、光を透過する特性(透光性)を有すると好ましい。また、封止材5の材料は、太陽電池セル1と受光側保護部材3と裏側保護部材4とを接着させる接着性を有すると好ましい。
このような材料としては、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/α−オレフィン共重合体、エチレン/酢酸ビニル/トリアリルイソシアヌレート(EVAT)、ポリビニルブチラート(PVB)、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、または、シリコーン樹脂等の透光性樹脂が挙げられる。
受光側保護部材3の形状としては、特に限定されるものではないが、面状の受光面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
受光側保護部材3の材料としては、特に限定されるものではないが、封止材5同様に、透光性を有しつつも紫外光に耐性の有る材料が好ましく、例えば、ガラス、または、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂が挙げられる。また、受光側保護部材3の表面は、凹凸状に加工されていても構わないし、反射防止コーティング層で被覆されていても構わない。これらのようになっていると、受光側保護部材3は、受けた光を反射させ難くして、より多くの光を太陽電池セル1に導けるためである。
裏側保護部材4の形状としては、特に限定されるものではないが、受光側保護部材3同様に、面状の裏面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
裏側保護部材4の材料としては、特に限定されるものではないが、水等の浸入を防止する(遮水性の高い)材料が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、若しくは含シリコーン樹脂等の樹脂フィルムと、アルミニウム箔等の金属箔との積層体が挙げられる。
以下、太陽電池セル1について詳細に説明する。
図5は、本実施形態に係る太陽電池セルを受光面側からみた図であり、図6は、図5に示すVI−VI線断面図である。図5および図6に示す太陽電池セル1は、長方形状の両面電極型の太陽電池セルである。太陽電池セル1は、2つの主面を有する半導体積層体10と、半導体積層体10の主面のうちの一方面側(例えば受光面側)の略全面に形成された透明電極層20と、透明電極層20上に形成された金属電極層21と、半導体積層体10の主面のうちの他方面側(例えば裏面側)の略全面に形成された透明電極層30と、透明電極層30上に形成された金属電極層31とを有する。
半導体基板110としては、導電型単結晶シリコン基板、例えばn型単結晶シリコン基板またはp型単結晶シリコン基板が用いられる。これにより、高い光電変換効率が実現する。
半導体基板110は、n型単結晶シリコン基板であると好ましい。これにより、結晶シリコン基板内のキャリア寿命が長くなる。これは、p型単結晶シリコン基板では、光照射によってp型ドーパントであるB(ホウ素)が影響して再結合中心となるLID(Light Induced Degradation)が起こる場合があるが、n型単結晶シリコン基板ではLIDをより抑制するためである。
また、半導体基板110は、受光面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、受光面において入射光の反射が低減し、半導体基板11における光閉じ込め効果が向上する。
なお、半導体基板110として、導電型多結晶シリコン基板、例えばn型多結晶シリコン基板またはp型多結晶シリコン基板を用いてもよい。この場合、より安価に太陽電池が製造される。
第1導電型半導体層121は、半導体基板110の受光面側の略全面にパッシベーション層120を介して形成されており、第2導電型半導体層131は、半導体基板110の裏面側の略全面にパッシベーション層130を介して形成されている。
p型シリコン系層およびn型シリコン系層は、非晶質シリコン層、または、非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む微結晶シリコン層で形成される。p型シリコン系層のドーパント不純物としては、B(ホウ素)が好適に用いられ、n型シリコン系層のドーパント不純物としては、P(リン)が好適に用いられる。
パッシベーション層120,130は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層120,130は、パッシベーション層として機能し、キャリアの再結合を抑制する。
再び図5および図6を参照して説明する。透明電極層20は、半導体積層体10の受光面側の略全面に形成されており、透明電極層30は、半導体積層体10の裏面側の略全面に形成されている。
透明電極層20,30は、透明導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、透明導電性金属酸化物、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンおよびそれらの複合酸化物等が用いられる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性の観点からは、インジウム酸化物が特に好ましい。更に、信頼性またはより高い導電率を確保するため、インジウム酸化物にドーパントを添加すると好ましい。ドーパントとしては、例えば、Sn、W、Zn、Ti、Ce、Zr、Mo、Al、Ga、Ge、As、Si、またはS等が挙げられる。
これにより、マスク近傍の透明電極層20の端部(4辺部)の膜厚が透明電極層20の中央部の膜厚よりも減退する減退領域が形成される。X方向(搬送方向)の後側の透明電極層20の端部の減退領域R2の幅W2は、X方向(搬送方向)の前側の透明電極層20の端部の減退領域R1の幅W1{および、X方向の右側および左側(搬送方向に対する交差方向での両端側)の透明電極層20の端部の減退領域の幅:詳細は後述}よりも小さい。換言すれば、太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における透明電極層20の端部の減退領域R2の幅W2は、一方端側の長辺部における透明電極層20の端部の減退領域R1の幅W1(および、短辺部の透明電極層20の端部の減退領域の幅)よりも小さい。
なお、減退領域とは、透明電極層20の端部の膜厚が透明電極層20の中央部の膜厚に比べて減退する領域であり、減退領域の幅W1,W2とは、透明電極層20の端部(辺部)および半導体積層体10の端部(辺部)に交差する方向における減退領域の長さである。
なお、減退角度θ1,θ2とは、半導体積層体10の主面に対する透明電極層20の減退領域の表面の傾斜角度、換言すれば、半導体積層体10の主面に平行な面(透明電極の平坦部分の表面から延びる線)に対する透明電極層20の減退の傾斜角度である。
金属電極層21,31は、金属材料で形成される。金属材料としては、例えば、Cu、Ag、Alおよびこれらの合金が用いられる。
また、金属電極層31の重ね合わせ領域Ro(例えば、金属電極層31のバスバー電極部31b)上には、上述した太陽電池ストリング作製のための導電性接着剤8が設けられる。なお、導電性接着剤8は、裏面側の金属電極層31の重ね合わせ領域Roに代えて、受光面側の金属電極層21の重ね合わせ領域Ro(例えば、金属電極層21のバスバー電極部21b)上に設けられてもよい。
次に、図5〜7および図8〜図11を参照して、本実施形態に係る太陽電池の製造方法について説明する。図8は、本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における透明電極層形成工程を示す図であり、図9〜11は、本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法における太陽電池セル切断形成工程を示す図である。
その後、パッシベーション層120上に、すなわち半導体基板110の受光面側の略全面に、第1導電型半導体層(例えば、p型シリコン系層)121を積層する(図7参照)。また、パッシベーション層130上に、すなわち半導体基板110の裏面側の略全面に、第2導電型半導体層(例えば、n型シリコン系層)131を積層する(図7参照)。
第1導電型半導体層121のドーパント添加ガスとしては、例えば、水素希釈されたB2H6が好適に用いられる。第2導電型半導体層131のドーパント添加ガスとしては、例えば、水素希釈されたPH3が好適に用いられる。
また、光の透過性を向上させるために、例えば、酸素または炭素といった不純物を微量添加してもよい。その場合、例えば、CO2またはCH4といったガスをCVD製膜の際に導入する。
プラズマCVD法を用いた製膜によれば、製膜条件によって比較的容易に膜質を制御できることから、屈折率の調整が容易となる。
以上の工程により、半導体積層体10を得る。
透明電極層20の形成方法としては、スパッタリング法等の物理気相成長法(PVD)が用いられる。その際、太陽電池セル1の長辺部となる予定の長辺領域RLおよび太陽電池セル1の短辺部となる予定の短辺領域RSの受光面側を覆うようにマスクMASKを配置し、長辺領域RLと交差するX方向を搬送方向TDとして、半導体積層体10を搬送しながら、半導体積層体10の受光面側に透明電極層20を形成する(透明電極層形成工程)。
透明電極層30の形成方法としては、スパッタリング法等の物理気相成長法(PVD)が用いられる。その際、半導体積層体10を搬送しながら、半導体積層体10の裏面側に透明電極層30を形成する(透明電極層形成工程)。
搬送速度は、500mm/分以上1500mm/分以下であると好ましい。搬送速度を1500mm/分よりも大きくすると、必要な膜厚を得るためにPVD法におけるパワーを上げる必要が生じるが、パワーを上げると太陽電池セルの性能が低下する。搬送速度を500mm/分よりも小さくすると、必要な膜厚を得るために製造ラインを長距離化する必要が生じるが、製造ラインを長距離化するとPVD装置の大型化、高価格化が生じる。
後述する切断工程で切断される長辺領域RLに配置されるマスクの搬送方向TDの幅は、1.0mm以上1.4mm以下であると好ましい。1.0mmは加工限界値である。マスクの幅が1.4mmよりも大きくなると、シングリング方式を用いた太陽電池モジュール化の際に、減退領域が重ね合わせ領域内に収まらず、減退領域に起因する太陽電池セルの出力低下の抑制の効果が低減する。
また、透明電極層30上に、すなわち半導体積層体10の裏面側に金属電極層31を形成する。この際、X方向の他方端側(搬送方向の後側)の裏面側(他方主面側)の一部の重ね合わせ領域Ro、に沿ってY方向に延在するバスバー電極部31bを形成する。
そして、以上の工程により、図5および図6に示す太陽電池セル1が完成する。
次に、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
まず、図4に示すように、少なくとも2個の長方形状の太陽電池セル1をシングリング方式を用いて電気的に接続して、太陽電池ストリング2を得る(太陽電池ストリング形成工程)。具体的には、隣接する太陽電池セル1,1のうちの一方の太陽電池セル1の搬送方向TDの前側の長辺部の受光面側の一部を、他方の太陽電池セル1の搬送方向TDの後側の長辺部の裏面側の一部の下に重ねて、隣接する太陽電池セル1,1同士を導電性接着剤8を介して接続する。所望の数の太陽電池セル1に対して、このような接続をすることで、複数の太陽電池セル1を含む太陽電池ストリング2が完成する。
以上の工程により、図4に示す太陽電池モジュール100が完成する。
なお、太陽電池モジュール100の製造方法は、特に限定されるものではない。
この製造方法により製造された太陽電池セル1によれば、半導体積層体10の受光面側において、太陽電池セル1の長辺部のうちの他方端側の長辺部における透明電極層20の端部の減退領域R2の幅W2は、太陽電池セル1の長辺部のうちの一方端側の長辺部における透明電極層20の端部の減退領域R1の幅W1よりも小さい。
これにより、太陽電池セル1における透明電極層20の端部(4辺部)の減退領域の総面積が低減し、太陽電池セル1の端部の透明電極層20の抵抗増大が抑制される。その結果、太陽電池セル1の出力低下が抑制される。
更に、本実施形態に係る太陽電池セルの製造方法によれば、レーザ切断時に半導体積層体10の切断面、特に半導体基板(光電変換基板)の切断面に透明電極層20が付着することを抑制でき、太陽電池セル1の性能低下を抑制できる。
この製造方法により製造された太陽電池モジュール100によれば、隣接する太陽電池セル1,1のうちの一方の太陽電池セル1の一方端側の長辺部の受光面側の一部(透明電極層20の端部の減退領域R1の幅W1が大きい方)は、他方の太陽電池セル1の他方端側の長辺部の裏面側の一部(透明電極層20の端部の減退領域R2の幅W2が小さい方)の下に重なって接続される。
このように、一方の太陽電池セル1における透明電極層20の減退領域R1の幅W1が大きい搬送方向TDの前側の端部が、他方の太陽電池セル1における透明電極層20の減退領域R2の幅W2が小さい搬送方向TDの後側の端部による遮光領域に配置されることにより、太陽電池セル1の出力低下が抑制される。
図13Aは、透明電極層形成工程における搬送方向TDを上方向(+Y方向)としたときの、図8における領域Bの拡大図であり、図13Bは、透明電極層形成工程における搬送方向TDを右方向(−X方向)としたときの、図8における領域Bの拡大図であり、図13C(上述した実施形態に相当)は、透明電極層形成工程における搬送方向TDを左方向(+X方向)としたときの、図8における領域Bの拡大図である。
図13Dは、マスクMASKの右側の(太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域RLに沿う)透明電極層20の端部の膜厚50%減退領域R1(50%)の幅W1(50%)および面積、マスクMASKの左側の(太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域RLに沿う)透明電極層20の端部の膜厚50%減退領域R2(50%)の幅W2(50%)および面積、マスクMASKの上側の(太陽電池セルの上側の短辺部となる短辺領域RSに沿う)透明電極層20の端部の膜厚50%減退領域R3(50%)の幅W3(50%)および面積、および、マスクMASKの下側の(太陽電池セルの下側の短辺部となる短辺領域RSに沿う)透明電極層20の端部の膜厚50%減退領域R4(50%)の幅W4(50%)および面積を示す表を図示している。
ここで、上述した実施形態では、透明電極層20の端部の膜厚が透明電極層20の中央部の膜厚に比べて減退(減少)する減退領域R1,R2を示したが、本検証では、図13E(断面図)に示すように、減退領域として、透明電極層20の端部の膜厚が透明電極層20の中央部の膜厚(100%)の50%以下に減退(減少)する膜厚50%減退領域を考える。これにより、膜厚50%減退領域R1(50%)の幅W1(50%),および膜厚50%減退領域R2(50%)の幅W2(50%)とは、透明電極層20の端部の膜厚が透明電極層20の中央部の膜厚(100%)の50%以下に減退する領域のX方向の幅であり、膜厚50%減退領域R3(50%)の幅W3(50%),および膜厚50%減退領域R4(50%)の幅W4(50%)とは、透明電極層20の端部の膜厚が透明電極層20の中央部の膜厚(100%)の50%以下に減退する領域のY方向の幅である。なお、減退領域およびその幅としてはこれに限定されず、例えば透明電極層20の端部の膜厚が透明電極層20の中央部の膜厚(100%)の100%未満または所定の割合以下に減退(減少)する領域およびその幅であっても構わない。
また、図13Dの表には、膜厚50%減退領域R1(50%),R2(50%),R3(50%),R4(50%)における面積が示されている(なお、シングリング方式に起因してシャドウロスとなる場合には面積を「0」とする)。また、減退による面積ロスとは、減退による透明電極層20の面積の減少割合である。減退による面積ロスは、透明電極層20の面積における膜厚50%減退領域R1(50%),R2(50%),R3(50%),R4(50%)の面積割合、すなわち下記式で表される。
面積ロス
=膜厚50%減退領域R1(50%),R2(50%),R3(50%),R4(50%)の総面積/透明電極層20の面積
ここで、本検証に用いた透明電極層20の面積について記載する。本検証は、一辺の長さが156.75mmのスクエア型の半導体基板110を用い、前記半導体基板110に半導体層120,121,130,131を形成した半導体積層体10に、透明電極層20、30、および金属電極層21、31を形成後、レーザで5分割して行なった。透明電極層20の形成では、太陽電池の長辺部となる長辺領域RLであって半導体基板110の端部にあたる長辺領域RL、および太陽電池の短辺部となる短辺領域RSであって半導体基板110の端部にあたる短辺領域RSのマスク幅は1.0mmとしたため、長方形状の太陽電池セルにおける透明電極層20の短辺側の長さは、((156.75−2)/5)−1.4=29.55(mm)となり(なお、1.4mmはマスク幅)、透明電極層20の面積は(156.75−2)×29.55=4752.86mm2となる。なお、搬送速度は図13Dの表に示す通りである。
このとき、切断線CLの右側、すなわち太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域RLおよび減退領域R1(50%)の重ね合わせ領域Roを、切断線CLの左側、すなわち太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域RLおよび減退領域R2(50%)の下に重ねると、太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域RLに沿う減退領域R1(50%)は覆われる。一方、太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域RLに沿う減退領域R2(50%)の面積は77.4mm2と大きい。その結果、太陽電池セルの1個における透明電極層20の総面積に対する、減退領域R1(50%),R2(50%),R3(50%),R4(50%)の総面積による面積ロスが2.0%と大きい。
これは、図12Bに示すように、太陽電池セルの減退領域R1(50%)の幅W1(50%)(面積)が大きい左側(長辺部)の重ね合わせ領域Roを覆う、太陽電池セルの右側(長辺部)の減退領域R2(50%)の幅W2(50%)(面積)も大きいことによる。
このとき、切断線CLの右側、すなわち太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域RLおよび減退領域R1(50%)の重ね合わせ領域Roを、切断線CLの左側、すなわち太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域RLおよび減退領域R2(50%)の下に重ねると、太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域RLに沿う減退領域R1(50%)は覆われる。一方、太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域RLに沿う減退領域R2(50%)の面積は61.9mm2と大きい。その結果、太陽電池セルの1個における透明電極層20の総面積に対する、減退領域R1(50%),R2(50%),R3(50%),R4(50%)の総面積による面積ロスが2.0%と大きい。
このとき、切断線CLの右側、すなわち太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域RLおよび減退領域R1(50%)の重ね合わせ領域Roを、切断線CLの左側、すなわち太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域RLおよび減退領域R2(50%)の下に重ねると、太陽電池セルの左側の長辺部となる長辺領域RLに沿う減退領域R1(50%)は覆われるまた、太陽電池セルの右側の長辺部となる長辺領域RLに沿う減退領域R2(50%)の面積も15.5mm2と比較的に小さい。その結果、太陽電池セルの1個における透明電極層20の総面積に対する、減退領域R1(50%),R2(50%),R3(50%),R4(50%)の総面積による面積ロスが1.0%と小さい。この場合、図13Aおよび図13Bの場合と比較して、太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの性能が1.1%向上すると予想される。
これは、図12Aに示すように、太陽電池セルの減退領域R1(50%)の幅W1(50%)(面積)が大きい左側(長辺部)の重ね合わせ領域Roを覆う、太陽電池セルの右側(長辺部)の減退領域R2(50%)の幅W2(50%)(面積)が小さいことによる。
これにより、本検証では搬送速度を60mm/minと低速で行ったが、速度を上げても同様の傾向が得られると予想される。
太陽電池セル同士の接触抵抗と密着性、重ね合わせによる面積ロスとを考慮すると、重ね合わせ領域Roの幅は1.5mmとすると好ましい。これにより、図13Cおよび図13Dの表に示すように、幅W1=0.4mmの減退領域R1を全て重ね合わせるためには、切断線CLより右側のマスクの幅は1.1mm以下とすると好ましい。
一方、レーザ切断の物理的ダメージにより、切断線CLから±0.15〜0.3mm未満の範囲では、パッシベーション膜が機能しなくなることから、切断線CLより左側のマスクの幅は、例えば0.3mmとすると好ましい。これは、仮に上記の範囲内に透明電極層が積層していると、機能しているパッシベーション膜と機能しないパッシベーション膜との近傍を通じて、透明電極層に移動したキャリア(正孔/電子)が、金属電極層に移動せずに、機能していないパッシベーション膜に移動し、ひいては半導体基板110にて再結合してしまうためである。
以上を勘案すると、マスクの幅を1.4mm以下とすると、減退領域R1を全て重ね合わせることができ、減退領域R1による太陽電池セルの出力の低下の抑制効果が大きい。
なお、マスクの加工限界は1.0mmである。これにより、マスクの幅は1.0mm以上1.4mm以下であると好ましい。
2 太陽電池ストリング
3 受光側保護部材
4 裏側保護部材
5 封止材
8 導電性接着剤
10,10X 半導体積層体
20,20X,30 透明電極層
21,31 金属電極層
21f、31f フィンガー電極部
21b,31b バスバー電極部
100 太陽電池モジュール
110 半導体基板
120,130 パッシベーション層
121 第1導電型半導体層
131 第2導電型半導体層
R1,R2,R3,R4 減退領域
Ro 重ね合わせ領域
RL 長辺領域
RS 短辺領域
TD 搬送方向
Claims (11)
- 少なくとも2個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも1個含む太陽電池モジュールに用いられる、太陽電池セルの製造方法であって、
半導体積層体の両主面に透明電極層を形成する透明電極層形成工程であって、前記両主面のうちの一方主面側に透明電極層を形成する際に、前記太陽電池セルの長辺部となる長辺領域および前記太陽電池セルの短辺部となる短辺領域の前記一方主面側にマスクを配置し、前記長辺領域に交差する方向を搬送方向として前記半導体積層体を搬送しながら、物理気相成長法により透明電極層を形成する透明電極層形成工程を含む、太陽電池セルの製造方法。 - 前記半導体積層体から少なくとも2個の前記太陽電池セルを得るように、前記半導体積層体を前記長辺領域において切断する切断工程を更に備える、
請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法。 - 前記半導体積層体の前記一方主面側において、前記搬送方向の前側の長辺領域に沿ってバスバー電極を形成し、
前記半導体積層体の前記両主面のうちの他方主面側において、前記搬送方向の後側の長辺領域に沿ってバスバー電極を形成するバスバー電極層形成工程を更に備える、請求項1または2に記載の太陽電池セルの製造方法。 - 前記透明電極層形成工程における搬送速度は、500mm/分以上1500mm/分以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池セルの製造方法。
- 前記切断工程で切断される長辺領域に配置される前記マスクの前記搬送方向の幅は、1.0mm以上1.4mm以下である、請求項2に記載の太陽電池セルの製造方法。
- 前記透明電極層形成工程における前記物理気相成長法による製膜時の圧力は、0.3Pa以上0.6Pa以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の太陽電池セルの製造方法。
- 少なくとも2個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも1個含む太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池セルは、請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法であって、半導体積層体の両主面のうちの一方主面側に透明電極層を形成する際に、前記太陽電池セルの長辺部となる長辺領域および前記太陽電池セルの短辺部となる短辺領域の前記一方主面側にマスクを配置し、前記長辺領域に交差する方向を搬送方向として前記半導体積層体を搬送しながら、物理気相成長法により透明電極層を形成する透明電極層形成工程を含む太陽電池セルの製造方法で製造され、
隣接する太陽電池セルのうちの一方の太陽電池セルの前記搬送方向の前側の長辺部の前記一方主面側の一部を、隣接する太陽電池セルのうちの他方の太陽電池セルの前記搬送方向の後側の長辺部の前記一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重ねて、隣接する太陽電池セル同士を接続する、太陽電池ストリング形成工程を含む、
太陽電池モジュールの製造方法。 - 少なくとも2個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも1個含む太陽電池モジュールに用いられる、太陽電池セルであって、
半導体積層体と、
前記半導体積層体の両主面に形成された透明電極層と、
を備え、
前記両主面のうちの一方主面側において、前記太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅は、前記太陽電池セルの長辺部のうちの一方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅よりも小さく、
前記減退領域とは、前記透明電極層の端部の膜厚が透明電極層の中央部の膜厚に比べて減退する領域である、
太陽電池セル。 - 前記半導体積層体の前記一方端側の前記一方主面側の一部に形成されたバスバー電極と、
前記半導体積層体の前記他方端側の前記他方主面側の一部に形成されたバスバー電極と、
を備える、請求項8に記載の太陽電池セル。 - 前記太陽電池セルの前記他方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の減退角度は、前記太陽電池セルの前記一方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の減退角度よりも大きく、
前記減退角度とは、前記半導体積層体の主面に対する前記透明電極層の減退領域の表面の角度である、
請求項8または9に記載の太陽電池セル。 - 少なくとも2個の長方形状の両面電極型の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを、少なくとも1個含む太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、請求項8に記載の太陽電池セルであって、半導体積層体と、前記半導体積層体の両主面に形成された透明電極層とを備え、前記両主面のうちの一方主面側において、前記太陽電池セルの長辺部のうちの他方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅は、前記太陽電池セルの長辺部のうちの一方端側の長辺部における前記透明電極層の端部の減退領域の幅よりも小さく、
隣接する太陽電池セルのうちの一方の太陽電池セルの前記一方端側の長辺部の前記一方主面側の一部は、隣接する太陽電池セルのうちの他方の太陽電池セルの前記他方端側の長辺部の前記一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重なって接続される、
太陽電池モジュール。
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