KR101195624B1 - 태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈 - Google Patents

태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈 Download PDF

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Abstract

반도체 기판(2)과, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상에 있어서, 제1 방향(50)으로 신장되는 버스 바 전극(3)과, 제2 방향(51)으로 신장되는 핑거 전극(4)을 구비하고, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)은 전기적으로 접속되어 있고, 제1 방향(50)에 있어서의 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내에 있어서, 버스 바 전극(3)의 단부로 갈수록 버스 바 전극(3)의 폭이 넓어지도록 버스 바 전극(3)의 측부가 만곡되어 있는 태양 전지(1), 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈이다.

Description

태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈{SOLAR CELL, SOLAR CELL STRING AND SOLAR CELL MODULE}
본 발명은, 태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈에 관한 것으로, 특히 인터커넥터 등의 접속용 부재와의 접속에 기인하는 반도체 기판의 깨짐의 발생을 억제할 수 있는 태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
최근, 에너지 자원의 고갈의 문제나 대기 중의 CO2의 증가와 같은 지구 환경 문제 등으로 인하여 깨끗한 에너지의 개발이 요망되고 있으며, 특히 태양 전지를 사용한 태양광 발전이 새로운 에너지원으로서 개발, 실용화되어, 발전의 길을 걷고 있다.
도 21에 종래의 태양 전지의 수광면의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 22에 도 21에 도시된 수광면을 갖는 종래의 태양 전지의 이면의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 23에, 도 21 및 도 22의 X-X를 따라 자른 모식적인 단면을 도시한다(예를 들어 일본 특허 공개 제2003-224289호 공보(특허문헌 1) 참조).
도 21에 도시된 바와 같이, 종래의 태양 전지(101)는, 반도체 기판으로서의 p형 실리콘 기판(102)의 수광면 상에, 일방향으로 띠 형상으로 신장되는 버스 바 전극(103)과, 버스 바 전극(103)과 접속되고 버스 바 전극(103)의 신장 방향과 직교하는 방향으로 신장되는 핑거 전극(104)을 갖고 있다.
또한, 도 22에 도시된 바와 같이, 종래의 태양 전지(101)는, p형 실리콘 기판(102)의 이면 상에, 태양 전지(101)의 접속용 부재(도시하지 않음)에 접속되는 섬 형상의 접속용 전극(106)과, 접속용 전극(106)의 주변을 둘러싸도록 하여 설치된 주변 전극(105)을 갖고 있다.
또한, 도 23에 도시된 바와 같이, p형 실리콘 기판(102)의 수광면에는 n형 도펀트가 확산됨으로써 n+층(107)이 형성되어 있고, n+층(107)의 표면에 접하도록 하여 버스 바 전극(103) 및 핑거 전극(104)이 설치되고, 전기적으로 접속되어 있다. 일반적으로, n+층(107)의 표면에는 반사 방지막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또한, p형 실리콘 기판(102)의 이면에는 p형 도펀트가 확산됨으로써 p+층(108)이 형성되어 있고, p+ 층(108)의 표면에 접하도록 하여 주변 전극(105)이 설치되어 있다. 또한, 인접하는 p+층(108) 사이에 있어서의 p형 실리콘 기판(102)의 이면에 접하도록 접속용 전극(106)이 설치되어 있다.
도 24에, 도 21에 도시된 종래의 태양 전지(101)의 수광면의 버스 바 전극(103)의 단부 근방(도 21의 파선(114)으로 둘러싸인 영역)에 있어서의 전극 패턴의 모식적인 확대 평면도를 도시한다.
일본 특허 공개 제2003-224289호 공보
그러나, 상기한 구성을 갖는 종래의 태양 전지 복수를 사용하여 태양 전지 스트링을 형성할 때에 도 24에 도시된 전극 패턴의 버스 바 전극(103)에 접속용 부재를 전기적으로 접속한 경우에는 도 25에 도시한 바와 같이 인터커넥터 등의 접속용 부재(112)와 버스 바 전극(103)의 단부가 교차하는 개소로부터 경사 방향으로 p형 실리콘 기판(102)에 깨짐(113)이 발생하는 경우가 있었기 때문에, 그 개선이 요망되고 있었다.
종래에 있어서는, 태양 전지에 사용되는 반도체 기판의 두께가 두꺼웠기 때문에, 인터커넥터 등의 접속용 부재를 접속하여 태양 전지 스트링을 형성할 때에 있어서의 상기와 같은 반도체 기판의 깨짐의 발생과 같은 문제는 거의 일어나지 않았다.
그러나, 최근에는 반도체 기판의 박형화가 크게 진행되고 있기 때문에, 상기와 같은 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 반도체 기판의 깨짐의 발생은 심각한 문제가 되고 있다.
상기한 사정을 감안하여 본 발명의 목적은, 인터커넥터 등의 접속용 부재와의 접속에 기인하는 반도체 기판의 깨짐의 발생을 억제할 수 있는 태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 반도체 기판과, 반도체 기판의 제1 표면 상에 있어서, 제1 방향으로 신장되는 버스 바 전극과, 제2 방향으로 신장되는 핑거 전극을 구비하고, 핑거 전극과 버스 바 전극은 전기적으로 접속되어 있고, 제1 방향에 있어서의 버스 바 전극의 단부 근방 영역 내에 있어서, 버스 바 전극의 단부로 갈수록 버스 바 전극의 폭이 넓어지도록 버스 바 전극의 측부가 만곡되어 있는 태양 전지이다.
여기서, 본 발명의 태양 전지에 있어서, 제1 방향과 제2 방향이 이루는 각도는 직각 또는 대략 직각인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양 전지에 있어서는, 핑거 전극과 버스 바 전극의 접속부 근방 영역 내에 있어서, 핑거 전극과 버스 바 전극의 접속부로 갈수록 핑거 전극의 폭이 넓어지도록 핑거 전극의 측부가 만곡되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양 전지에 있어서는, 반도체 기판의 제1 표면의 반대측에 있는 제2 표면 상에 있어서, 태양 전지의 접속용 부재에 전기적으로 접속하기 위하여 섬 형상으로 설치되어 있는 접속용 전극과, 접속용 전극의 주변을 둘러싸도록 하여 설치되어 있는 주변 전극을 구비하고, 접속용 전극의 단부 근방 영역 내에 있어서 제1 방향에 있어서의 접속용 전극의 단부로 갈수록 접속용 전극의 폭이 좁아지도록 접속용 전극의 측부가 만곡되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양 전지에 있어서는, 반도체 기판의 제1 표면 상의 제1 방향에 있어서의 버스 바 전극의 단부의 이측에 대응하는 제2 표면의 개소에 주변 전극이 위치하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양 전지에 있어서는, 반도체 기판의 제1 표면 상의 제1 방향에 있어서의 버스 바 전극의 단부의 이측에 대응하는 제2 표면의 개소에 접속용 전극이 위치하고 있지 않은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양 전지에 있어서는, 반도체 기판의 제1 표면 상의 버스 바 전극의 단부 근방 영역 내와 상이한 영역 내에 있어서의 버스 바 전극의 폭보다, 반도체 기판의 제2 표면 상의 접속용 전극의 적어도 일부의 폭이 더 넓은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양 전지에 있어서는, 접속용 전극이 은을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 태양 전지에 있어서는, 주변 전극이 알루미늄을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기한 어느 한 태양 전지의 복수를 포함하는 태양 전지 스트링이다.
또한, 본 발명은, 상기한 태양 전지 스트링을 포함하는 태양 전지 모듈이다.
본 발명에 따르면, 인터커넥터 등의 접속용 부재와의 접속에 기인하는 반도체 기판의 깨짐의 발생을 억제할 수 있는 태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 태양 전지의 일례의 반도체 기판의 제1 표면의 모식적인 평면도.
도 2는 도 1에 도시하는 태양 전지의 반도체 기판의 제2 표면의 모식적인 평면도.
도 3은 도 1 및 도 2의 A-A를 따라 자른 모식적인 단면도.
도 4는 도 1 및 도 2의 B-B를 따라 자른 모식적인 단면도.
도 5는 도 1의 파선으로 둘러싸인 부분에 있어서의 전극 패턴의 일례의 모식적인 확대 평면도.
도 6은 도 5에 도시된 버스 바 전극에 접속용 부재를 접속한 상태의 일례를 도시한 모식적인 확대 평면도.
도 7은 도 1의 파선으로 둘러싸인 부분에 있어서의 전극 패턴의 다른 일례의 모식적인 확대 평면도.
도 8은 도 1의 파선으로 둘러싸인 부분에 있어서의 전극 패턴의 다른 일례의 모식적인 확대 평면도.
도 9는 도 1의 파선으로 둘러싸인 부분에 있어서의 전극 패턴의 다른 일례의 모식적인 확대 평면도.
도 10은 도 1에 도시하는 태양 전지의 반도체 기판의 제2 표면의 다른 일례의 모식적인 평면도.
도 11은 도 10의 파선으로 둘러싸인 부분의 일례의 모식적인 확대 평면도.
도 12는 도 1에 도시하는 태양 전지의 반도체 기판의 제2 표면의 다른 일례의 모식적인 평면도.
도 13은 도 12의 파선으로 둘러싸인 부분의 일례의 모식적인 확대 평면도.
도 14는 도 10 및 도 12의 C-C를 따라 자른 모식적인 단면도.
도 15는 도 10 및 도 12의 D-D를 따라 자른 모식적인 단면도.
도 16은 본 발명의 태양 전지의 제조 방법의 일례의 흐름도를 도시하는 도면.
도 17의 (a)는 본 발명의 태양 전지의 복수를 접속용 부재에 의해 접속하여 형성된 본 발명의 태양 전지 스트링의 수광면의 일례의 모식적인 평면도이며, (b)는 (a)에 도시된 태양 전지 스트링의 이면의 일례의 모식적인 평면도이며, (c)는 (a)에 도시된 수광면 및 (b)에 도시된 이면을 갖는 태양 전지 스트링의 모식적인 단면도.
도 18의 (a)는 본 발명의 태양 전지의 복수를 접속용 부재에 의해 접속하여 형성된 본 발명의 태양 전지 스트링의 수광면의 다른 일례의 모식적인 평면도이며, (b)는 (a)에 도시된 태양 전지 스트링의 이면의 다른 일례의 모식적인 평면도이며, (c)는 (a)에 도시된 수광면 및 (b)에 도시된 이면을 갖는 태양 전지 스트링의 모식적인 단면도.
도 19의 (a)는 본 발명의 태양 전지의 복수를 접속용 부재에 의해 접속하여 형성된 본 발명의 태양 전지 스트링의 수광면의 다른 일례의 모식적인 평면도이며, (b)는 (a)에 도시된 태양 전지 스트링의 이면의 다른 일례의 모식적인 평면도이며, (c)는 (a)에 도시된 수광면 및 (b)에 도시된 이면을 갖는 태양 전지 스트링의 모식적인 단면도.
도 20은 본 발명의 태양 전지 모듈의 제조 방법의 일례의 흐름도를 도시하는 도면.
도 21은 종래의 태양 전지의 수광면의 모식적인 평면도.
도 22는 도 21에 도시된 수광면을 갖는 종래의 태양 전지의 이면의 모식적인 평면도.
도 23은 도 21 및 도 22의 X-X를 따라 자른 모식적인 단면도.
도 24는 도 23에 도시된 종래의 태양 전지의 수광면의 버스 바 전극의 단부 근방에 있어서의 전극 패턴의 모식적인 확대 평면도.
도 25는 도 24에 도시된 버스 바 전극에 접속용 부재를 접속했을 때에 반도체 기판에 발생하는 깨짐의 발생을 도해하는 모식적인 확대 평면도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명의 도면에 있어서, 동일한 참조 부호는 동일 부분 또는 상당 부분을 도시한 것으로 한다.
도 1에, 본 발명의 태양 전지의 반도체 기판의 제1 표면의 일례의 모식적인 평면도를 도시한다. 태양 전지(1)는, 반도체 기판(2)과, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상에 있어서, 제1 방향(50)으로 신장되는 버스 바 전극(3)과, 제2 방향(51)으로 신장되는 핑거 전극(4)을 구비하고 있다. 버스 바 전극(3)은 복수의 핑거 전극(4)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이와 같은 구성의 반도체 기판(2)의 제1 표면은 태양광이 입사하는 주된 표면인 태양 전지의 수광면이 될 수 있다.
여기서, 반도체 기판(2)으로서는, 특별히 한정되지 않고 종래부터 공지의 반도체로 이루어지는 기판을 사용할 수 있고, 예를 들어 p형 또는 n형의 실리콘 기판 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 반도체 기판(2)으로서 p형 실리콘 기판을 사용하는 경우에 대하여 설명하지만, 반도체 기판(2)이 p형 실리콘 기판에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
또한, 버스 바 전극(3)으로서는 도전성 물질이면 특별히 한정없이 사용할 수 있고, 예를 들어 은 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 버스 바 전극(3)이 제1 방향(50)으로 띠 형상으로 신장되는 형상인 경우에 대하여 설명하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 핑거 전극(4)도 도전성 물질이면 특별히 한정없이 사용할 수 있고, 예를 들어 은 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 핑거 전극(4)이 제2 방향(51)으로 띠 형상으로 신장되는 형상인 경우에 대하여 설명하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1 방향(50)과 제2 방향(51)이 이루는 각도(α)는 직각 또는 대략 직각인 것이 바람직하다. 여기서, 「직각」이란, 제1 방향(50)과 제2 방향(51)이 이루는 각도(α)가 90°인 것을 의미하고, 「대략 직각」이란, 제1 방향(50)과 제2 방향(51)이 이루는 각도(α)가 87° 이상 90° 미만의 각도 또는 90°보다 크고 93° 이하의 각도인 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 제1 방향(50)은, 도면 중의 화살표와 동일한 방향, 도면 중의 화살표와 반대 방향 또는 도면 중의 화살표와 동일한 방향 및 반대 방향의 쌍방향 중 어느 한쪽의 의미로 사용되는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 제2 방향(51)도, 도면 중의 화살표와 동일한 방향, 도면 중의 화살표와 반대 방향 또는 도면 중의 화살표와 동일한 방향 및 반대 방향의 쌍방향 중 어느 한쪽의 의미로 사용되는 것으로 한다.
도 2에, 도 1에 도시하는 태양 전지(1)의 반도체 기판(2)의 제2 표면의 일례의 모식적인 평면도를 도시한다. 여기서, 반도체 기판(2)의 제2 표면은, 도 1에 도시하는 반도체 기판(2)의 제1 표면의 반대측의 표면이다.
태양 전지(1)의 반도체 기판(2)의 제2 표면 상에 있어서는, 제1 방향(50)으로 띠 형상으로 신장되는 접속용 전극(6)과, 인접하는 접속용 전극(6) 사이에 위치하고 제1 방향(50)으로 띠 형상으로 신장되는 주변 전극(5)이 설치되어 있다. 또한, 주변 전극(5)은, 접속용 전극(6)과 전기적인 접속을 얻기 위하여 주변 전극(5)의 일부가 접속용 전극(6)에 겹치도록 하여 설치되어 있다. 이와 같은 구성의 반도체 기판(2)의 제2 표면은 수광면의 반대측의 표면인 태양 전지의 이면이 될 수 있다.
여기서, 주변 전극(5)으로서는 도전성 물질이면 특별히 한정없이 사용할 수 있고, 예를 들어 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 주변 전극(5)으로서는, 알루미늄을 포함하는 도전성 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 접속용 전극(6)으로서는 도전성 물질이면 특별히 한정없이 사용할 수 있고, 예를 들어 은 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 접속용 전극(6)으로서는, 은을 포함하는 도전성 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
도 3에 도 1 및 도 2의 A-A를 따라 자른 단면을 모식적으로 도시하고, 도 4에 도 1 및 도 2의 B-B를 따라 자른 단면을 모식적으로 도시한다. 여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제1 표면에는 n형 불순물이 확산됨으로써 형성된 n+층(7)이 형성되어 있다. 또한, 반도체 기판(2)의 제1 표면의 n+층(7)에 접하도록 하여 버스 바 전극(3) 및 반사 방지막(15)이 형성되어 있다. 또한, 반도체 기판(2)의 제1 표면의 n+층(7) 상에는 핑거 전극(4)(도 3 및 도 4에는 도시되어 있지 않다)도 설치되고, 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 반도체 기판(2)의 제2 표면에는 p형 불순물이 확산됨으로써 형성된 p+층(8)이 형성되어 있다. 또한, 반도체 기판(2)의 제2 표면의 p+층(8)에 접하도록 하여 주변 전극(5)이 설치되어 있고, 반도체 기판(2)의 제2 표면 상의 주변 전극(5)의 일부와 중첩되도록 접속용 전극(6)이 설치되어 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상의 버스 바 전극(3)의 이측에 대응하는 반도체 기판(2)의 제2 표면의 개소에는 접속용 전극(6)이 설치되어 있다.
도 5에, 도 1의 파선으로 둘러싸이는 부분에 있어서의 전극 패턴의 일례의 모식적인 확대 평면도를 도시한다.
여기서, 본 발명의 태양 전지(1)에 있어서는, 제1 방향(50)에 있어서의 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내에 있어서 버스 바 전극(3)의 단부(3b)로 갈수록 버스 바 전극(3)의 폭이 넓어지도록 버스 바 전극(3)의 측부가 만곡(이 만곡 부분을 버스 바 전극 단부 만곡부(3a)로 한다)되어 있는 것을 특징의 하나로 하고 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 예를 들어 도 6의 모식적인 확대 평면도에 도시된 바와 같이, 인터커넥터 등의 접속용 부재(12)를 버스 바 전극(3)에 땜납 등을 사용하여 복수의 태양 전지(1)를 접속하여 태양 전지 스트링을 형성하는 경우에도 버스 바 전극 단부 만곡부(3a)를 형성하지 않은 도 21에 도시된 종래의 태양 전지(101)와 비교하여, 접속용 부재(12)와 버스 바 전극(3)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있다. 이것은, 인터커넥터 등의 접속용 부재(12)와 반도체 기판(2)의 열팽창 계수차에 기인하여 반도체 기판(2)에 발생하는 응력을 버스 바 전극(3)의 버스 바 전극 단부 만곡부(3a)에 의해 완화시킬 수 있는 것에 의한 것으로 사료된다.
또한, 상기에 있어서, 버스 바 전극(3)의 단부(3b)는, 예를 들어, 태양 전지(1)의 버스 바 전극(3)과 다른 태양 전지(1)의 이면의 접속용 전극(6)을 인터커넥터 등의 접속용 부재(12)로 직렬로 접속할 때에 다른 태양 전지(1)에 인접하는 측의 단부가 되는 것이 바람직하다.
또한, 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내란, 버스 바 전극(3)의 단부(3b)로부터 제1 방향(50)과 평행한 방향으로 버스 바 전극(3)측으로 2.5mm만 진행시킨 버스 바 전극(3)의 영역 내를 의미한다.
또한, 버스 바 전극 단부 만곡부(3a)는, 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내의 적어도 일부에 존재하고 있으면 된다.
또한, 버스 바 전극 단부 만곡부(3a)가 곡률원의 원호 형상으로 만곡되어 있는 경우에는 그 곡률 반경은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.5mm 정도로 할 수 있다.
또한, 버스 바 전극(3)의 폭이란, 제1 방향(50)과 직교하는 방향에 있어서의 버스 바 전극(3)의 길이를 의미한다.
또한, 상기에 있어서, 접속용 부재(12)로서는 도전성 물질이면 특별히 한정없이 사용할 수 있고, 예를 들어 종래부터 태양 전지 분야에서 사용되고 있는 인터커넥터 등을 적절히 사용할 수 있다.
도 7에, 도 1의 파선으로 둘러싸인 부분에 있어서의 전극 패턴의 다른 일례의 모식적인 확대 평면도를 도시한다. 이 예에 있어서는, 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내에 있어서 버스 바 전극(3)의 폭이 넓어지도록 버스 바 전극(3)의 측부가 만곡되어 있는 버스 바 전극 단부 만곡부(3a)가 형성되어 있음과 함께, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내에 있어서, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부로 갈수록 핑거 전극(4)의 폭이 넓어지도록 핑거 전극(4)의 측부가 만곡되어 있는 핑거 전극 단부 만곡부(4a)가 형성되어 있는 것을 특징의 하나로 하고 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 접속용 부재(12)와 버스 바 전극(3)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있음과 함께, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내에 있어서의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있다. 이것은, 인터커넥터 등의 접속용 부재(12)와 반도체 기판(2)의 열팽창 계수차에 기인하여 반도체 기판(2)에 발생하는 응력을 버스 바 전극(3)과 핑거 전극(4)의 접속부 근방 영역 내에 있어서의 핑거 전극 단부 만곡부(4a)에 의해 완화시킬 수 있는 것에 의한 것으로 사료된다. 또한, 핑거 전극 단부 만곡부(4a)를 형성함으로써, 예를 들어 스크린 인쇄 등에 의해 핑거 전극(4)을 설치하는 경우에 있어서의 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3) 사이의 단선을 억제할 수 있는 경향이 있다.
여기서, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내란, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부로부터 제2 방향(51)과 평행한 방향으로 핑거 전극(4)측으로 0.5mm만 진행시킨 핑거 전극(4)의 영역을 의미한다.
또한, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내의 핑거 전극 단부 만곡부(4a)는, 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내의 적어도 일부에 존재하고 있으면 된다.
또한, 핑거 전극 단부 만곡부(4a)가 곡률원의 원호 형상으로 만곡되어 있는 경우에는 그 곡률 반경은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.5mm 정도로 할 수 있다.
또한, 핑거 전극(4)의 폭이란, 제2 방향(51)과 직교하는 방향에 있어서의 핑거 전극(4)의 길이를 의미한다.
도 8에, 도 1의 파선으로 둘러싸인 부분에 있어서의 전극 패턴의 다른 일례의 모식적인 확대 평면도를 도시한다. 이 예에 있어서는, 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내에 있어서 버스 바 전극(3)의 단부(3b)로 갈수록 버스 바 전극(3)의 폭이 넓어지도록 버스 바 전극(3)의 측부가 만곡되어 있는 버스 바 전극 단부 만곡부(3a)가 형성되어 있음과 함께, 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부 근방 영역 내에 있어서, 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부로 갈수록 핑거 전극(4)의 폭이 넓어지도록 핑거 전극(4)의 측부가 만곡되어 있는 핑거 전극 단부 만곡부(4a)가 형성되어 있는 것을 특징의 하나로 하고 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 접속용 부재(12)와 버스 바 전극(3)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있음과 함께, 핑거 전극 단부 만곡부(4a)에 의해 반도체 기판(2)에의 응력의 집중을 완화시킬 수 있기 때문에 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생의 저감으로 연결된다고 사료된다. 또한, 핑거 전극 단부 만곡부(4a)를 형성함으로써, 예를 들어 스크린 인쇄 등에 의해 핑거 전극(4)을 설치하는 경우에 있어서의 핑거 전극(4)과 단부 근방 전극(10) 사이의 단선을 억제할 수 있는 경향이 있다.
여기서, 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부 근방 영역 내란, 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부로부터 제2 방향(51)과 평행한 방향으로 핑거 전극(4)측으로 0.5mm만 진행시킨 핑거 전극(4)의 영역을 의미한다.
또한, 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부 근방 영역 내의 핑거 전극 단부 만곡부(4a)는, 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부 근방 영역 내의 적어도 일부에 존재하고 있으면 된다.
또한, 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부 근방 영역 내의 핑거 전극 단부 만곡부(4a)가 곡률원의 원호 형상으로 만곡되어 있는 경우에는 그 곡률 반경은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.5mm 정도로 할 수 있다.
도 9에, 도 1의 파선으로 둘러싸인 부분에 있어서의 전극 패턴의 다른 일례의 모식적인 확대 평면도를 도시한다. 이 예에 있어서는, 상기한 버스 바 전극 단부 만곡부(3a), 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내에 있어서의 핑거 전극 단부 만곡부(4a) 및 핑거 전극(4)과 단부 근방 전극(10)의 접속부 근방 영역 내에 있어서의 핑거 전극 단부 만곡부(4a)를 모두 도입한 구성으로 되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 이하의 (1) 내지 (3)의 모든 깨짐의 발생을 억제할 수 있는 점 및 예를 들어 스크린 인쇄 등에 의해 상기한 전극을 설치하는 경우에 있어서의 전극 사이의 단선을 억제할 수 있는 경향이 있는 점에서 바람직하다.
(1) 접속용 부재(12)와 버스 바 전극(3)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생.
(2) 핑거 전극(4)과 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내에 있어서의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생.
(3) 단부 근방 전극(10)과 핑거 전극(4)의 접속부 근방 영역 내에 있어서의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생.
또한, 본 발명에 있어서, 도 5, 도 7 내지 도 9에 도시된 각각의 구성은, 태양 전지(1)의 반도체 기판(2)의 제1 표면 상의 적어도 1군데에서 실시되어 있으면 되지만, 그 실시 개소는 많은 편이 바람직하고, 태양 전지(1)의 반도체 기판(2)의 제1 표면 상의 모든 해당 개소에서 실시되어 있는 것이 가장 바람직하다.
도 10에, 도 1에 도시하는 태양 전지(1)의 반도체 기판(2)의 제2 표면의 다른 일례의 모식적인 평면도를 도시한다. 이 예에 있어서는, 접속용 전극(6)이 섬 형상으로 설치되고, 그 섬 형상의 접속용 전극(6)의 주변을 둘러싸도록 하여 주변 전극(5)이 설치되어 있고, 접속용 전극(6)의 단부 근방 영역 내에 있어서 제1 방향(50)에 있어서의 접속용 전극(6)의 단부로 갈수록 접속용 전극(6)의 폭이 좁아지도록 접속용 전극(6)의 측부가 만곡되어 있는 접속용 전극 단부 만곡부(6a)가 형성되어 있는 것을 특징의 하나로 하고 있다.
여기서, 접속용 전극(6)의 단부 근방 영역 내란, 접속용 전극(6)의 제1 방향(50)의 단부로부터 제1 방향(50)과 평행하게 접속용 전극(6)측으로 2mm만 진행시킨 접속용 전극(6)의 영역을 의미한다.
또한, 접속용 전극 단부 만곡부(6a)는, 접속용 전극(6)의 단부 근방 영역 내의 적어도 일부에 존재하고 있으면 된다.
또한, 접속용 전극 단부 만곡부(6a)가 곡률원의 원호 형상으로 만곡되어 있는 경우에는 그 곡률 반경은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1.5mm 정도로 할 수 있다.
또한, 접속용 전극(6)의 폭은, 제1 방향(50)과 직교하는 방향의 접속용 전극(6)의 길이를 의미한다.
도 11에, 도 10의 파선으로 둘러싸인 부분의 일례의 모식적인 확대 평면도를 도시한다. 여기서, 제1 방향(50)에 있어서의 접속용 전극(6)과 주변 전극(5) 사이에는 접속용 전극(6) 및 주변 전극(5) 모두 설치되어 있지 않은 개구부(17)가 형성되어 있다. 또한, 접속용 전극(6)의 측부로부터 주변 전극(5)에 걸쳐 접속용 전극(6)과 주변 전극(5)의 전기적인 접속을 보강하기 위한 수염 형상 전극(6b)이 설치되어 있다. 수염 형상 전극(6b)으로서는 도전성 물질이면 특별히 한정없이 사용할 수 있고, 예를 들어 은 등의 접속용 전극(6)과 동일한 재질로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.
도 12에, 도 1에 도시하는 태양 전지(1)의 반도체 기판(2)의 제2 표면의 다른 일례의 모식적인 평면도를 도시한다. 이 예에 있어서는, 섬 형상의 접속용 전극(6)의 폭이 일정하게 되도록 형성되어 있는 것을 특징의 하나로 하고 있다.
도 13에, 도 12의 파선으로 둘러싸인 부분의 모식적인 확대 평면도를 도시한다. 이 예에 있어서도, 제1 방향(50)에 있어서의 접속용 전극(6)과 주변 전극(5) 사이에는 접속용 전극(6) 및 주변 전극(5) 모두 설치되어 있지 않은 개구부(17)가 형성되어 있다. 또한, 접속용 전극(6)의 측부로부터 주변 전극(5)에 걸쳐 접속용 전극(6)과 주변 전극(5)의 전기적인 접속을 보강하기 위한 수염 형상 전극(6b)이 설치되어 있다.
도 14에 도 10 및 도 12의 C-C를 따라 자른 단면을 모식적으로 도시하고, 도 15에 도 10 및 도 12의 D-D를 따라 자른 단면을 모식적으로 도시한다. 여기서, 도 14에 도시하는 C-C를 따라 자른 단면은 도 3에 도시하는 단면과 마찬가지의 구성으로 되어 있지만, 도 15에 도시하는 D-D를 따라 자른 단면은 도 4에 도시하는 단면과 상이한 구성으로 되어 있다.
즉, 도 15에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제2 표면에는 p+층(8)이 소정의 간격을 두고 형성되어 있고, p+층(8) 상에 주변 전극(5)이 설치되어 있다. 또한, 반도체 기판(2)의 제2 표면의 p+층(8) 사이의 영역에 접속용 전극(6)이 설치되어 있다.
여기서, p+층(8)은, 예를 들어, 스크린 인쇄 등에 의해 소정의 패턴으로 인쇄한 알루미늄 페이스트를 200℃ 정도의 온도에서 건조시키고, 그 후 700 내지 800℃ 정도의 온도에서 소성함으로써 p형 도펀트인 알루미늄이 반도체 기판(2)에 확산됨으로써 형성될 수 있다. 또한, 이러한 방법으로 p+층(8)을 형성한 경우에는 p+층(8)과 주변 전극(5) 사이에는 알루미늄과 실리콘의 합금층(도시하지 않음)이 형성된다. 이 합금층은 치밀하기 때문에, 반도체 기판(2)을 보강하는 효과가 있다.
본 발명의 태양 전지(1)에 있어서는, 예를 들어 도 15에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상의 제1 방향(50)에 있어서의 버스 바 전극(3)의 단부(3b)의 이측에 대응하는 제2 표면의 개소에 주변 전극(5)이 위치하고 있는 것 (즉, 접속용 전극(6)이 위치하고 있지 않은 것)이 바람직하다. 주변 전극(5)이 알루미늄을 포함하는 도전성 물질로 이루어지는 경우에는 상기한 치밀한 알루미늄과 실리콘의 합금층이 형성되어, 이 합금층에 의해 반도체 기판(2)을 보강할 수 있다. 또한, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상의 제1 방향(50)에 있어서의 버스 바 전극(3)의 단부(3b)의 이측에 대응하는 제2 표면의 개소에 은을 포함하는 도전성 물질로 이루어지는 접속용 전극(6)이 위치하고 있는 경우에는 상기한 합금층이 형성되지 않기 때문에 반도체 기판(2)을 보강하는 효과가 작아지는 경향이 있다.
또한, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상의 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내 이외의 영역에 있어서의 버스 바 전극(3)의 폭보다, 반도체 기판(2)의 제2 표면 상의 접속용 전극(6)의 적어도 일부의 폭쪽이 넓은 것이 바람직하다. 이렇게 태양 전지(1)의 제2 표면 상의 접속용 전극(6)의 적어도 일부의 폭을 태양 전지(1)의 제1 표면 상의 버스 바 전극(3)의 폭보다 넓게 함으로써 인터커넥터 등의 접속용 부재(12)를 사용하여 후술하는 바와 같이 태양 전지 스트링을 형성하는 경우에 접속용 부재(12)를 버스 바 전극(3)에 접속한 후에 접속용 전극(6)에 접속할 때의 접속의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 태양 전지(1)의 반도체 기판(2)의 제2 표면 상의 접속용 전극(6)으로서는, 예를 들어 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 방향(50)에 있어서의 접속용 전극(6)의 단부로 갈수록 접속용 전극(6)의 폭이 좁아지도록 접속용 전극(6)의 측부가 만곡되어 있는 접속용 전극 단부 만곡부(6a)를 갖는 구성을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 접속용 부재(12)와 접속용 전극(6)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있는 경향이 있다. 이것은, 태양 전지 스트링의 형성 시에 인터커넥터 등의 접속용 부재(12)와 반도체 기판(2)의 열팽창 계수차에 기인하여 반도체 기판(2)에 발생하는 응력을 접속용 전극 단부 만곡부(6a)에 의해 완화시킬 수 있는 것에 의한 것으로 사료된다.
도 16에 상기에서 설명한 본 발명의 태양 전지(1)를 제조하는 방법의 일례의 흐름도를 도시한다. 우선, 스텝 S1a에 도시된 바와 같이, 종래부터 공지의 방법에 의해 제조된, 예를 들어 p형 실리콘 결정 잉곳으로부터 p형 실리콘 기판인 반도체 기판(2)을 잘라낸다.
이어서, 스텝 S2a에 도시된 바와 같이, p형 실리콘 결정 잉곳으로부터 잘라낸 반도체 기판(2)의 표면을 에칭함으로써, 상기한 잘라내기에 의해 형성된 데미지층을 제거함과 함께, 반도체 기판(2)의 제1 표면에 텍스쳐 구조를 형성한다.
이어서, 스텝 S3a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제1 표면에 n형 도펀트를 포함하는 도펀트액을 도포한다. 여기서, n형 도펀트로서는, 예를 들어 인들을 사용할 수 있다.
이어서, 스텝 S4a에 도시된 바와 같이, 상기한 도펀트액의 도포 후에 반도체 기판(2)을 가열하는 것 등에 의해, 반도체 기판(2)의 제1 표면에 n형 도펀트를 확산시킨다. 이에 의해, 반도체 기판(2)의 제1 표면에 n+층(7)이 형성된다.
이어서, 스텝 S5a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 측면에 주회하여 형성된 n+층(7)의 부분을 제거함으로써 pn 접합 분리를 행한다. 여기서, pn 접합 분리는, 반도체 기판(2)의 단부를 레이저광에 의해 홈을 형성하여 pn 접합 분리를 행하는 방법, 반도체 기판(2)의 한쪽의 표면만을 에칭하는 방법 또는 반도체 기판(2)의 한쪽의 표면에 미리 보호막을 형성하고 나서 n형 도펀트를 확산시키는 방법 등이 있지만, 어느 방법을 사용해도 된다.
이어서, 스텝 S6a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상에 반사 방지막(15)을 형성한다. 여기서, 반사 방지막(15)으로서는, 예를 들어, 플라즈마 CVD법에 의해 질화 실리콘막 등을 형성할 수 있다.
이어서, 스텝 S7a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상에 상기한 버스 바 전극(3) 및 핑거 전극(4)의 전극 패턴이 되도록, 예를 들어 은 페이스트 등의 도전성 페이스트를 스크린 인쇄 등에 의해 인쇄한다. 또한, 반도체 기판(2)의 제2 표면 상에 상기한 접속용 전극(6)의 전극 패턴이 되도록 예를 들어 은 페이스트 등의 도전성 페이스트를 스크린 인쇄 등에 의해 인쇄하고, 주변 전극(5)의 전극 패턴이 되도록 예를 들어 알루미늄 페이스트 등의 도전성 페이스트를 스크린 인쇄 등에 의해 인쇄한다.
이어서, 스텝 S8a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상 및 제2 표면 상 각각에 인쇄된 도전성 페이스트를 건조한 후에 소성한다. 이에 의해, 반도체 기판(2)의 제1 표면 상에 있어서는 파이어 스루에 의해 버스 바 전극(3) 및 핑거 전극(4)이 n+층(7) 상에 형성되고, 전기적으로 접속된다. 또한, 반도체 기판(2)의 제2 표면 상에는 접속용 전극(6) 및 주변 전극(5)이 설치됨과 함께, 주변 전극(5)이 알루미늄을 포함하는 도전성 물질로 이루어지는 경우에는 반도체 기판(2)의 제2 표면의 주변 전극(5)으로부터 알루미늄이 확산되어 p+층(8)이 형성된다. 이때, p+층(8)과 주변 전극(5) 사이에는 알루미늄과 실리콘의 합금층이 형성된다. 이 합금층은 치밀하기 때문에, 반도체 기판(2)을 보강하는 효과가 있다.
그 후, 스텝 S9a에 도시된 바와 같이, 상기 소성 후의 태양 전지의 전류-전압 특성 등의 특성을 측정하여 문제가 없는 것을 확인하고, 태양 전지가 완성된다.
도 17의 (a)에 본 발명의 태양 전지(1)의 복수를 접속용 부재(12)에 의해 접속하여 형성된 본 발명의 태양 전지 스트링의 수광면의 일례의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 17의 (b)에 도 17의 (a)에 도시된 태양 전지 스트링의 이면의 일례의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 17의 (c)에 도 17의 (a)에 도시된 수광면 및 도 17의 (b)에 도시된 이면을 갖는 태양 전지 스트링의 모식적인 단면도를 도시한다.
도 17의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 인접하는 태양 전지(1)에 있어서, 한쪽의 태양 전지(1)의 수광면의 버스 바 전극(3)과 다른 쪽의 태양 전지(1)의 이면의 접속용 전극(6)이 접속용 부재(12)에 의해 전기적으로 접속됨으로써 구성되어 있다. 이 예에 있어서는, 1개의 태양 전지(1)에 있어서, 수광면의 버스 바 전극(3) 및 이면의 접속용 전극(6)은 각각 3개씩 설치되어 있다. 또한, 이 예에 있어서는, 버스 바 전극(3), 핑거 전극(4) 및 접속용 전극(6)은 은으로 설치되어 있고, 주변 전극(5)은 알루미늄으로 설치되어 있다.
또한, 태양 전지(1)의 수광면의 버스 바 전극(3)과 접속용 부재(12)의 접속 및 태양 전지(1)의 이면의 접속용 전극(6)과 접속용 부재(12)의 접속은 각각 종래부터 공지의 방법에 의해 행할 수 있고, 예를 들어 땜납 등을 사용하여 접속할 수 있다.
또한, 이 예에 있어서는, 접속용 부재(12)의 폭은 일정하게 되어 있기 때문에, 태양 전지(1)의 수광면의 버스 바 전극(3)의 폭보다 태양 전지(1)의 이면의 접속용 전극(6)의 폭쪽이 넓게 되어 있다. 이렇게 태양 전지(1)의 이면의 접속용 전극(6)의 폭을 태양 전지(1)의 수광면의 버스 바 전극(3)의 폭보다 넓게 함으로써 접속용 부재(12)를 버스 바 전극(3)에 접속한 후에 접속용 전극(6)에 접속할 때의 접속의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 버스 바 전극(3)의 폭이란 제1 방향(50)에 직교하는 방향의 버스 바 전극(3)의 길이이며, 접속용 전극(6)의 폭이란 제1 방향(50)에 직교하는 방향의 접속용 전극(6)의 길이이다.
도 17의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링은, 본 발명의 태양 전지(1)를 상기와 같이 접속용 부재(12)에 의해 접속하여 구성되어 있는 점에서, 접속용 부재(12)의 접속 후에 있어서, 접속용 부재(12)와 버스 바 전극(3)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 태양 전지(1)의 수광면의 전극 패턴에 따라서는, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 접속용 부재(12)와 버스 바 전극(3)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생뿐만 아니라, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 상기한 (2) 및 (3) 중 적어도 한쪽의 깨짐의 발생도 억제할 수 있다.
도 18의 (a)에 본 발명의 태양 전지(1)의 복수를 접속용 부재(12)에 의해 접속하여 형성된 본 발명의 태양 전지 스트링의 수광면의 다른 일례의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 18의 (b)에 도 18의 (a)에 도시된 태양 전지 스트링의 이면의 다른 일례의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 18의 (c)에 도 18의 (a)에 도시된 수광면 및 도 18의 (b)에 도시된 이면을 갖는 태양 전지 스트링의 모식적인 단면도를 도시한다.
도 18의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 인접하는 태양 전지(1)에 있어서, 한쪽의 태양 전지(1)의 수광면의 버스 바 전극(3)과 다른 쪽의 태양 전지(1)의 이면의 접속용 전극(6)이 접속용 부재(12)에 의해 전기적으로 접속됨으로써 구성되어 있다. 이 예에 있어서는, 태양 전지 스트링의 이면에 있어서의 접속용 전극(6)의 형상이 도 12에 도시된 형상으로 되어 있고, 버스 바 전극(3)의 단부(3b)의 이측에 대응하는 개소에 주변 전극(5)이 위치하고 있는 것(접속용 전극(6)이 위치하고 있지 않은 것)을 특징으로 하고 있다. 그 밖의 구성은, 도 17의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링과 마찬가지이다.
도 18의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 버스 바 전극(3)의 단부(3b)의 이측에 대응하는 개소에 주변 전극(5)이 위치하고 있는 점에서(접속용 전극(6)이 위치하고 있지 않은 점에서), 주변 전극(5)에 의해 반도체 기판(2)의 보강을 할 수 있다. 따라서, 도 18의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서 반도체 기판(2)에 응력이 발생한 경우에도 반도체 기판(2)을 주변 전극(5)으로 보강할 수 있기 때문에, 도 17의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 비하여 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 도 18의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 상기에서 설명한 도 17의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링으로 얻어진 효과에 대해서도 얻을 수 있다.
도 19의 (a)에 본 발명의 태양 전지(1)의 복수를 접속용 부재(12)에 의해 접속하여 형성된 본 발명의 태양 전지 스트링의 수광면의 다른 일례의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 19의 (b)에 도 19의 (a)에 도시된 태양 전지 스트링의 이면의 다른 일례의 모식적인 평면도를 도시하고, 도 19의 (c)에 도 19의 (a)에 도시된 수광면 및 도 19의 (b)에 도시된 이면을 갖는 태양 전지 스트링의 모식적인 단면도를 도시한다.
도 19의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 인접하는 태양 전지(1)에 있어서, 한쪽의 태양 전지(1)의 수광면의 버스 바 전극(3)과 다른 쪽의 태양 전지(1)의 이면의 접속용 전극(6)이 접속용 부재(12)에 의해 전기적으로 접속됨으로써 구성되어 있다. 이 예에 있어서는, 태양 전지 스트링의 이면에 있어서의 접속용 전극(6)의 형상이 도 10에 도시하는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 그 밖의 구성은, 도 18의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링과 마찬가지이다.
도 19의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 반도체 기판(2)의 제2 표면 상에 있어서 제1 방향(50)에 있어서의 접속용 전극(6)의 단부로 갈수록 접속용 전극(6)의 폭이 좁아지도록 접속용 전극(6)의 측부가 만곡되어 있는 접속용 전극 단부 만곡부(6a)를 갖는 구성의 태양 전지(1)를 사용하고 있는 점에서, 태양 전지 스트링의 형성 시에 있어서의 접속용 부재(12)와 접속용 전극(6)의 접속부로부터의 반도체 기판(2)의 깨짐의 발생을 억제할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 도 19의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링에 있어서는, 상기에서 설명한 도 18의 (a) 내지 (c)에 도시된 태양 전지 스트링으로 얻어진 효과에 대해서도 얻을 수 있다.
도 20에, 상기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 태양 전지 스트링을 제조하고, 본 발명의 태양 전지 스트링을 사용하여 본 발명의 태양 전지 모듈을 제조하는 방법의 일례의 흐름도를 도시한다.
우선, 스텝 S1b에 도시된 바와 같이, 상기에서 설명한 구성의 본 발명의 태양 전지(1)를 준비하고, 이어서, 스텝 S2b에 도시된 바와 같이, 그 태양 전지(1)의 복수를 접속용 부재(12)에 의해 상기와 같이 접속함으로써 상기에서 설명한 구성의 본 발명의 태양 전지 스트링을 제조한다.
이어서, 스텝 S3b에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 하여 제조한 태양 전지 스트링끼리를 도전성 부재에 의해 전기적으로 접속함으로써, 태양 전지 스트링끼리를 접속한다.
이어서, 스텝 S4b에 도시된 바와 같이, 태양 전지 스트링끼리를 접속한 것을 EVA(에틸렌비닐아세테이트) 등의 밀봉재 사이에 설치함과 함께, 그 밀봉재를 유리 등의 투명 기판과 수지 필름 등의 이면 필름 사이에 설치하고, 밀봉재의 세팅을 행한다.
이어서, 스텝 S5b에 도시된 바와 같이, 상기한 세팅 후의 밀봉재를 그 상하 방향으로 가압하면서 가열함으로써 밀봉재를 경화시켜 태양 전지 모듈을 제작한다.
이어서, 스텝 S6b에 도시된 바와 같이, 상기한 밀봉재를 경화시킨 태양 전지 모듈에 단자 박스를 설치한다. 그리고, 스텝 S7b에 도시된 바와 같이, 알루미늄 프레임 등의 프레임체를 태양 전지 모듈의 외주를 둘러싸도록 하여 설치한다.
이어서, 스텝 S8b에 도시된 바와 같이, 상기한 프레임체의 설치 후의 태양 전지 모듈의 전류-전압 특성 등의 특성을 측정하여 문제가 없는 것을 확인하고 태양 전지 모듈이 완성된다.
또한, 상기한 설명에 있어서는, n형과 p형이 교체되어 있어도 된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 기재되고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
<산업상 이용 가능성>
본 발명에 따르면, 인터커넥터 등의 접속용 부재와의 접속에 기인하는 반도체 기판의 깨짐의 발생을 억제할 수 있는 태양 전지, 태양 전지 스트링 및 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.
1, 101 : 태양 전지
2 : 반도체 기판
3, 103 : 버스 바 전극
3a : 버스 바 전극 단부 만곡부
3b : 단부
4, 104 : 핑거 전극
4a : 핑거 전극 단부 만곡부
5, 105 : 주변 전극
6, 106 : 접속용 전극
6a : 접속용 전극 단부 만곡부
6b : 수염 형상 전극
7, 107 : n+층
8, 108 : p+층
10 : 단부 근방 전극
12, 112 : 접속용 부재
15 : 반사 방지막
17 : 개구부
50 : 제1 방향
51 : 제2 방향
102 : p형 실리콘 기판
113 : 깨짐
114 : 파선

Claims (11)

  1. 태양 전지(1)로서,
    반도체 기판(2)과,
    상기 반도체 기판(2)의 제1 표면 상에 있어서, 제1 방향(50)으로 신장되는 버스 바 전극(3)과, 제2 방향(51)으로 신장되는 핑거 전극(4)을 구비하고,
    상기 핑거 전극(4)과 상기 버스 바 전극(3)은 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 제1 방향(50)에 있어서의 상기 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내에 있어서, 상기 버스 바 전극(3)의 단부로 갈수록 상기 버스 바 전극(3)의 폭이 넓어지도록 상기 버스 바 전극(3)의 측부가 곡률원의 원호 형상으로 만곡되어 있는 태양 전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 방향(50)과 상기 제2 방향(51)이 이루는 각도는 직각 또는 대략 직각인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 핑거 전극(4)과 상기 버스 바 전극(3)의 접속부 근방 영역 내에 있어서, 상기 핑거 전극(4)과 상기 버스 바 전극(3)의 접속부로 갈수록 상기 핑거 전극(4)의 폭이 넓어지도록 상기 핑거 전극(4)의 측부가 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반도체 기판(2)의 상기 제1 표면의 반대측에 있는 제2 표면 상에 있어서,
    상기 태양 전지(1)의 접속용 부재(12)에 전기적으로 접속하기 위하여 섬 형상으로 설치되어 있는 접속용 전극(6)과,
    상기 접속용 전극(6)의 주변을 둘러싸도록 하여 설치되어 있는 주변 전극(5)을 구비하고,
    상기 접속용 전극(6)의 단부 근방 영역 내에 있어서 상기 제1 방향(50)에 있어서의 상기 접속용 전극(6)의 단부로 갈수록 상기 접속용 전극(6)의 폭이 좁아지도록 상기 접속용 전극(6)의 측부가 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반도체 기판(2)의 상기 제1 표면 상의 상기 제1 방향(50)에 있어서의 상기 버스 바 전극(3)의 상기 단부의 이측에 대응하는 상기 제2 표면의 개소에 상기 주변 전극(5)이 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  6. 제4항에 있어서, 상기 반도체 기판(2)의 상기 제1 표면 상의 상기 제1 방향(50)에 있어서의 상기 버스 바 전극(3)의 상기 단부의 이측에 대응하는 상기 제2 표면의 개소에 상기 접속용 전극(6)이 위치하고 있지 않은 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  7. 제4항에 있어서, 상기 반도체 기판(2)의 상기 제1 표면 상의 상기 버스 바 전극(3)의 단부 근방 영역 내와 상이한 영역 내에 있어서의 상기 버스 바 전극(3)의 폭보다, 상기 반도체 기판(2)의 상기 제2 표면 상의 상기 접속용 전극(6)의 적어도 일부의 폭쪽이 넓은 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  8. 제4항에 있어서, 상기 접속용 전극(6)이 은을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  9. 제4항에 있어서, 상기 주변 전극(5)이 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  10. 제1항에 기재된 태양 전지(1)의 복수를 포함하는 태양 전지 스트링.
  11. 제10항에 기재된 태양 전지 스트링을 포함하는, 태양 전지 모듈.
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