WO2011058653A1 - 太陽電池セル - Google Patents

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semiconductor substrate
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silicon substrate
surface lead
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輝人 三浦
大介 越前谷
真之 中村
慎介 宮本
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三菱電機株式会社
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    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a solar battery cell that includes a lead wire that is joined to an electrode and extracts an electrical output, and can reduce cell cracking after joining the lead wire.
  • a lead wire made of a flat copper wire is joined to the solar battery cell for the purpose of extracting electric output.
  • This lead wire contracts when it is cooled to room temperature from a high temperature state immediately after bonding.
  • the shrinkage of the lead wire causes warpage or local deformation of the substrate, causing cracking of the solar battery cell.
  • a lead junction electrode extending in a straight line is formed on the light receiving surface (front surface) of the semiconductor substrate constituting the solar battery cell for the purpose of joining the lead wires.
  • lead bonding electrodes are formed in a dot shape (stepping stones) with a predetermined interval for the purpose of bonding lead wires. Then, the portion other than the dot-shaped lead bonding electrode on the back surface of the substrate is entirely an aluminum electrode.
  • the lead bonding electrode may be provided continuously from the end to the end of the semiconductor substrate along the lead wire. However, since the strength of the boundary between the aluminum electrode and the lead bonding electrode is low, if a crack reaches any position of the lead bonding electrode, the crack spreads over the entire length of the semiconductor substrate along this boundary.
  • the lead bonding electrodes are formed in the form of dots (stepping stones) at a predetermined interval as described above. Thereby, even if a crack occurs in any of the boundary portions, the crack does not spread to the adjacent lead bonding electrode (see, for example, Patent Document 1).
  • the lead wire is the semiconductor. Since the shrinkage rate is larger than that of the substrate, the stress is applied so that the lead wire shortens the interval between the lead bonding electrodes formed on the solar battery cell surface.
  • a light receiving surface lead wire is connected to the light receiving surface, and a back surface lead wire is connected to the back surface, and both lead wires exert stress to shrink the substrate surface, but the stress from the back surface lead wire is applied to the semiconductor substrate. Since it acts greatly, the semiconductor substrate warps so that the back side becomes concave.
  • ⁇ Thin plates with different shrinkage rates are warped to one side when one thin plate shrinks.
  • the warpage is gradually added from the center to the end (for example, like a piece of squid that has been heated) and is most greatly curved at the end of the flat plate. It has been clarified in the simulations and experiments by the inventors that the warp is greatest at the end of the semiconductor substrate. And since the curvature of this semiconductor substrate edge causes a cell crack, improvement was desired.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a solar battery cell that can reduce the excessive deformation generated at the end of the semiconductor substrate and reduce the generation of cracks.
  • a solar battery cell has a light-receiving surface lead junction electrode on a light-receiving surface side of a semiconductor substrate that receives sunlight and generates electric power.
  • a solar cell having a back surface lead joining electrode on the back surface side of the light receiving surface, and connecting the light receiving surface lead wire and the back surface lead wire to the light receiving surface lead joining electrode and the back surface lead joining electrode, respectively, the power generated can be taken out. Is extended in a straight line to the back side of the semiconductor substrate, and a plurality of back surface lead bonding electrodes are formed in a dot shape on the straight line with a predetermined interval along the back surface lead wire. Is large at the center of the semiconductor substrate and small at the end of the semiconductor substrate.
  • the back surface lead bonding electrodes are densely arranged at the end portion of the semiconductor substrate and the rigidity of the substrate is increased, so that the warpage of the end portion of the semiconductor substrate is reduced. Thereby, the crack of a semiconductor substrate is suppressed.
  • FIG. 1 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a view seen from the light-receiving surface side of the solar battery cell according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a plurality of solar cells are sequentially connected by a light receiving surface lead wire and a back surface lead wire.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state where a solar cell array composed of solar cells sequentially connected by a light receiving surface lead wire and a back surface lead wire is sealed in a solar cell module.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the solar cell module of FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a view seen from the back side of a conventional solar battery cell shown for comparison.
  • FIG. 7 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing a change in the pitch of the silver electrode according to the fourth embodiment of the present invention.
  • a semiconductor substrate is described as a silicon substrate, a light receiving surface lead bonding electrode as a bus bar electrode, a lead wire as a tab wire, and a back surface lead bonding electrode as a silver electrode.
  • the present invention is not limited to the embodiments.
  • FIG. 1 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a view seen from the light-receiving surface side of the solar battery cell according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a plurality of solar cells are sequentially connected by a light receiving surface lead wire and a back surface lead wire.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state where a solar cell array composed of solar cells sequentially connected by a light receiving surface lead wire and a back surface lead wire is sealed in a solar cell module.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the solar cell module of FIG. 3 to 5 are perspective views in which the back surface of the silicon substrate is raised so that the relationship between the back surface lead bonding electrode and the back surface lead wire is well shown.
  • the solar battery cell according to the present embodiment has a rectangular flat silicon substrate (semiconductor substrate) 1 having a side length of 140 mm to 160 mm.
  • a plurality of dot-like silver electrodes (back surface lead bonding electrodes) 7 are provided in two rows with predetermined intervals.
  • the silver electrodes 7 arranged in two rows are provided in a stepping stone shape at regular intervals on a straight line facing a bus bar electrode 3 described later.
  • a back surface tab wire (back surface lead wire) 8 is joined to the upper surface of the silver electrode 7 over almost the entire length of the row.
  • the width of the back surface tab line 8 is smaller than the width of the silver electrode 7.
  • the feature of the present embodiment is the pitch of the silver electrodes 7 provided in a stepping stone shape, which will be described in detail later.
  • the back surface tab wire 8 is a rectangular copper wire to which solder plating generally used as a lead wire for a solar cell is applied.
  • a plurality of thin grid electrodes 2 that collect current from the entire cell surface while ensuring a light receiving area as much as possible are almost parallel over the entire width of the silicon substrate 1. It is arranged.
  • Two bus bar electrodes (light-receiving surface lead bonding electrodes) 3 are provided on a straight line over almost the entire length of the silicon substrate 1 substantially orthogonal to the grid electrode 2.
  • a light-receiving surface tab wire (light-receiving surface lead wire) 5 is joined over substantially the entire length of the upper surface of the bus bar electrode 3.
  • the width of the light receiving surface side tab line 5 is the same as or slightly smaller than the bus bar electrode 3.
  • the light-receiving surface tab line 5 has an extension 5a that protrudes outward from the cell surface in order to connect the silicon substrates 1 in series.
  • the light-receiving surface tab wire 5 is a solder-plated rectangular copper wire generally used as a solar cell lead wire.
  • the light-receiving surface tab line 5 and the back surface tab line 8 are separate members connected on the back surface side of the silicon substrate 1, but one continuous tab wire (lead wire). It may be.
  • the extension 5 a of the light receiving surface tab line 5 that enters the back surface side of the adjacent silicon substrate 1 from the light receiving surface side is provided on the back surface side of the silicon substrate 1.
  • the back surface tab lines 8 of the adjacent silicon substrates 1 are sequentially electrically connected in series. In this way, a predetermined number of silicon substrates 1 are connected to produce the solar cell array 17 (FIG. 5).
  • the laminated body constituting the main part of the solar cell module 50 includes a light-transmitting substrate 11 made of a transparent material such as glass and a light-receiving surface made of a transparent resin from the light-receiving surface side.
  • a light-transmitting substrate 11 made of a transparent material such as glass
  • a light-receiving surface made of a transparent resin from the light-receiving surface side.
  • Solar cell array in which side sealing material (first resin layer) 12, a plurality of silicon substrates 1 arranged in a grid pattern, and lead wires 5 and 8 that connect the plurality of silicon substrates 1 in series are wired 17, a back side sealing material (second resin layer) 15 made of a transparent resin, and a back sheet 16 excellent in weather resistance are laminated in this order.
  • the light-receiving surface side sealing material 12 and the back surface side sealing material 15 are integrated by heat treatment, and the solar cell array 17 is resin-sealed to form a resin sealing layer.
  • the solar cell module 50 is manufactured by covering the outer peripheral edge of the laminated body having such a configuration with a frame frame (not shown) over the entire circumference.
  • silver electrodes 7 are formed on the back surface of the silicon substrate 1 along the back surface tab line 8 in the form of dots at predetermined intervals on a straight line.
  • the silver electrode 7 provided at the end is formed so that the center position is at least 4 mm away from the end of the silicon substrate 1.
  • the pitch of the silver electrodes 7 is large at the center portion of the silicon substrate 1 and is small at the end portion of the silicon substrate 1. That is, the silver electrodes 7 are densely arranged in a portion surrounded by a broken line in FIG. 1 of the silicon substrate 1.
  • the silicon substrate 1 has higher rigidity in the portion where the silver electrode 7 exists than in the portion where the silver electrode 7 does not exist. Therefore, the warp of the silicon substrate 1 is reduced with respect to the same stress.
  • FIG. 6 is a view seen from the back side of a conventional solar battery cell shown for comparison. As shown in FIG. 6, the pitch of the silver electrodes 57 of the conventional solar battery cell was equal. For this reason, the silicon substrate 1 is warped due to the difference in linear expansion coefficient between the silicon substrate 1 and the back surface tab wire 8, and the warpage also causes cell cracking of the silicon substrate 1.
  • the solar battery cell according to the present embodiment has a bus bar electrode 3 on the light receiving surface side of the silicon substrate 1 that receives sunlight and generates electric power, and has a silver electrode 7 on the back surface side of the silicon substrate 1.
  • the back surface tab line 8 extends linearly on the back surface side of the silicon substrate 1
  • a plurality of silver electrodes 7 are formed in a dot shape along a back surface tab line 8 at a predetermined interval on a straight line, and the pitch of the silver electrodes 7 is large at the center of the silicon substrate 1. Small at the end of the. Therefore, the silver electrodes 7 are densely arranged at the end of the silicon substrate 1 and the rigidity of the substrate is increased, so that the warp of the end of the silicon substrate 1 is reduced. Thereby, the cell crack of the silicon substrate 1 is suppressed.
  • the pitch of the silver electrodes 7 of the present embodiment is such that the pitch of the central portion of the silicon substrate 1 is A, the pitch of the end portions of the silicon substrate 1 is B, and the intermediate portion between the central portion and the end portions of the silicon substrate 1.
  • Example The inventors confirmed the effect of the present embodiment through simulation and experiment. Using a silicon substrate having a thickness of 160 ⁇ m to 200 ⁇ m, the arrangement of the conventional silver electrode as shown in FIG. 6 and the arrangement of the silver electrode of the present embodiment are used at the end of the silicon substrate. The amount of warpage that occurred was observed.
  • this embodiment has an effect of suppressing warpage with a silicon substrate having a thickness of 200 ⁇ m or less, and it is clear that the present embodiment is more effective particularly when the thickness is 160 ⁇ m or less. It was.
  • silver electrodes 7 are formed in a dot shape with a predetermined interval on a straight line.
  • the number is not limited to eight, and four or more silver electrodes 7 are in a dot shape. As long as it is formed, the configuration of this embodiment can be applied.
  • FIG. FIG. 7 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 2 of the present invention.
  • seven silver electrodes 27 are provided for one row.
  • a plurality of silver electrodes 27 are formed in a dot shape on the straight line with a predetermined interval along the back surface tab line 8, and the pitch of the silver electrodes 27 is silicon.
  • the silver electrodes 27 are densely arranged at the end portion of the silicon substrate 1 and the rigidity of the substrate is increased, so that the warpage of the end portion of the silicon substrate 1 is reduced. Thereby, the cell crack of the silicon substrate 1 is suppressed.
  • the number of silver electrodes is not increased, as is apparent from the comparison with the silver electrodes 57 of the conventional solar battery cell of FIG. Therefore, the cost is not improved compared to the conventional case.
  • FIG. FIG. 8 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 3 of the present invention.
  • silver electrodes 37 with a small pitch are continuously provided for two pitches at the end of the silicon substrate 1.
  • the silver electrodes 37 are more densely arranged at the end portion of the silicon substrate 1 and the rigidity of the substrate is further increased, so that the warpage of the end portion of the silicon substrate 1 is further reduced.
  • FIG. 9 is a view seen from the back side of the solar battery cell according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing the change in the pitch of the silver electrodes of the present embodiment.
  • the vertical axis indicates the pitch size
  • the horizontal axis indicates the distance from the center along the back surface tab line to the end.
  • the pitch of the silver electrodes 47 of the present embodiment is maximum at the center of the silicon substrate 1, gradually decreases toward the end, and at the end of the silicon substrate 1. It is the minimum.
  • the warpage of the silicon substrate 1 caused by the difference in the linear expansion coefficient between the silicon substrate 1 and the back surface tab wire 8 is the smallest at the center and the largest at the end. Therefore, the silver electrode 47 is arranged as described above.
  • the solar battery cell according to the present invention is suitable for being applied to a solar battery cell having a light-receiving surface lead-bonded electrode on the light-receiving surface and a back-surface lead-bonded electrode on the back surface.
  • the bonding electrode is optimally applied to a solar battery cell formed in a dot shape with a predetermined interval.

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Abstract

　太陽電池セル（１０１）においては、銀電極（７）は、裏面タブ線（８）に沿って複数個が直線上に所定の間隔を空けてドット状に形成されている。銀電極（７）のピッチは、シリコン基板（１）の中央部で大きく、シリコン基板（１）の端部で小さい。応力の大きいシリコン基板（１）の端部に銀電極（７）を多く配置することにより、端部の剛性を向上させ反りを減少させセル割れを抑制する。

Description

太陽電池セル
　本発明は、電極に接合して電気出力を取り出すリード線を備え、このリード線を接合した後のセル割れを低減することができる太陽電池セルに関するものである。
　太陽電池セルには、電気出力を取り出す目的で平角銅線でなるリード線が接合される。このリード線は、接合直後の高温状態から常温に冷却されるさいに収縮する。このリード線の収縮は、基板に反りを発生させたり局所的な変形を発生させたりして、太陽電池セルの割れの原因となる。
　太陽電池セルを構成する半導体基板の受光面（おもて面）には、リード線を接合する目的で、直線上に延びるリード接合電極が形成されている。一方、基板の裏面には、同じくリード線を接合する目的で、リード接合電極が所定の間隔を空けてドット状に（飛び石的に）形成されている。そして、基板の裏面のドット状のリード接合電極以外の部分は全面的にアルミニウム電極となっている。
　リード接合電極は、リード線に沿うように半導体基板の端部から端部まで連続して設けられてもよい。しかしながら、アルミニウム電極とリード接合電極の境界部は、強度が低いので、リード接合電極のいずれかの位置に亀裂がおよぶとこの境界に沿って半導体基板の全長に渡り亀裂が波及してしまう。
　これを回避するために、従来、上記のようにリード接合電極を所定の間隔を空けてドット状に（飛び石的に）形成している。これにより、境界部のいずれかに亀裂が生じても、隣接するリード接合電極に亀裂が波及することがない（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第ＷＯ２００９／０１９９２８号明細書
　一般に平角銅線でなるリード線が半導体基板にはんだ接合された場合、リード線と半導体基板の線膨張係数の違いから冷却時に応力が働く、具体的には、リード線(銅)の方が半導体基板より収縮率が大きいため、リード線が太陽電池セル表面に形成されたリード接合電極の間隔を縮めるように応力を作用させる。受光面には受光面リード線が接続され、裏面には裏面リード線が接続されて、両リード線とも基板表面を縮めるように応力を働かせるが、裏面リード線からの応力の方が半導体基板に大きく作用するので、半導体基板は裏面側が凹となるように反る。
　収縮率の異なる薄板を貼り合わせたものは、片方の薄板が縮むと一方の側に反る。その反りは、中央部から端部に至るまで徐々に加算されて行き（例えば、熱を加えられたイカの小片のごとく）平板の端部で最も大きく湾曲する。このように反りが半導体基板の端部で最も大きくなることは、発明者等のシミュレーション及び実験でも明らかになっている。そして、この半導体基板端部の反りは、セル割れの原因となるので改善が望まれていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、半導体基板の端部に発生する過大変形を減少させ割れの発生を削減することができる太陽電池セルを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の太陽電池セルは、太陽光を受光して電力を発生する半導体基板の受光面側に受光面リード接合電極を有し、半導体基板の裏面側に裏面リード接合電極を有し、受光面リード接合電極および裏面リード接合電極にそれぞれ受光面リード線及び裏面リード線を接続されて発生した電力を取り出される太陽電池セルにおいて、裏面リード線は半導体基板の裏面側に直線上に延び、裏面リード接合電極は、裏面リード線に沿って複数個が直線上に所定の間隔を空けてドット状に形成されており、裏面リード接合電極のピッチが半導体基板の中央部で大きく、半導体基板の端部で小さいことを特徴とする。
　この発明の太陽電池セルによれば、半導体基板の端部で裏面リード接合電極の配置が密になり基板の剛性が大きくなるので、半導体基板の端部の反りが減少する。これにより、半導体基板の割れが抑制される。
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池セルの受光面側から見た図である。 図３は、複数の太陽電池セルが受光面リード線及び裏面リード線により順次接続された様子を示す斜視図である。 図４は、受光面リード線及び裏面リード線により順次接続された太陽電池セルでなる太陽電池アレイが太陽電池モジュール内に封止されている様子を示す斜視図である。 図５は、図４の太陽電池モジュール分解斜視図である。 図６は、比較のために示す従来の太陽電池セルの裏面側から見た図である。 図７は、本発明の実施の形態２に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。 図８は、本発明の実施の形態３に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。 図９は、本発明の実施の形態４に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。 図１０は、本発明の実施の形態４の銀電極のピッチの変化を示すグラフの図である。
　以下に、本発明にかかる太陽電池セルの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態においては、一例として、半導体基板をシリコン基板、受光面リード接合電極をバスバー電極、リード線をタブ線、裏面リード接合電極を銀電極として説明する。この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池セルの受光面側から見た図である。図３は、複数の太陽電池セルが受光面リード線及び裏面リード線により順次接続された様子を示す斜視図である。図４は、受光面リード線及び裏面リード線により順次接続された太陽電池セルでなる太陽電池アレイが太陽電池モジュール内に封止されている様子を示す斜視図である。図５は、図４の太陽電池モジュール分解斜視図である。なお、図３乃至５においては、裏面リード接合電極と裏面リード線との関係が良く示されるように、シリコン基板の裏面を上した斜視図としている。
　本実施の形態の太陽電池セルにおいては、１辺の長さが１４０ｍｍから１６０ｍｍの矩形平板状のシリコン基板（半導体基板）１を有している。シリコン基板１の裏面側には、ドット状の銀電極（裏面リード接合電極）７が２列にそれぞれ所定の間隔を空けながら複数個設けられている。図１に示すように、２列にならぶ銀電極７は、後述するバスバー電極３に対向する直線上に一定の間隔を置いて飛び石状に設けられている。この銀電極７の上面には、列のほぼ全長に渡って、裏面タブ線（裏面リード線）８が接合されている。裏面タブ線８の幅は、銀電極７の幅よりも小さい。なお、本実施の形態の特長は、この飛び石状に設けられた銀電極７のピッチにあり、詳細は後述する。裏面タブ線８は、太陽電池用リード線として一般的に使用されるハンダめっきが施された平角銅線である。
　図２に示すように、シリコン基板１の受光面側には、受光面積を極力確保しながらセル全面より集電する複数の細いグリッド電極２が、シリコン基板１のほぼ全幅に渡ってほぼ平行に配設されている。そして、このグリッド電極２にほぼ直交して、２本のバスバー電極（受光面リード接合電極）３がシリコン基板１のほぼ全長に渡って直線上に設けられている。さらに、バスバー電極３の上面のほぼ全長に渡って、受光面タブ線（受光面リード線）５が接合されている。受光面側タブ線５の幅は、バスバー電極３と同じか或いは若干小さい。この受光面タブ線５は、シリコン基板１どうしを直列に接続するために、セル面よりも外側に突出する延長部５ａを有している。受光面タブ線５は、太陽電池用リード線として一般的に使用されるハンダめっきされた平角銅線である。なお、本実施の形態においては、受光面タブ線５と裏面タブ線８はシリコン基板１の裏面側にて接続される別部材となっているが、連続する１本のタブ線（リード線）となっていてもよい。
　図３に示すように、併設された複数のシリコン基板１は、受光面側から隣接するシリコン基板１の裏面側に潜り込む受光面タブ線５の延長部５ａを、シリコン基板１の裏面側にて隣接するシリコン基板１の裏面タブ線８と順次電気的に接続されて直列に接続されている。このようにして所定数のシリコン基板１が接続されて太陽電池アレイ１７が作製される（図５）。
　図４及び図５に示されるように、太陽電池モジュール５０の要部を構成する積層体は、受光面側から、ガラス等の透明材でなる透光性基板１１と、透明樹脂でなる受光面側封止材（第１の樹脂層）１２と、碁盤目状に並べられた複数のシリコン基板１及びこれら複数のシリコン基板１を直列に接続するリード線５，８が配線された太陽電池アレイ１７と、透明樹脂でなる裏面側封止材（第２の樹脂層）１５と、耐候性に優れたバックシート１６とが、この順にて積層されて構成されている。なお、受光面側封止材１２と裏面側封止材１５は、熱処理により一体となり、太陽電池アレイ１７を樹脂封止して樹脂封止層を形成する。このような構成の積層体の外周縁部が全周にわたって図示しないフレーム枠で覆われて太陽電池モジュール５０が作製される。
　図１にもどり、上記のようにシリコン基板１の裏面には、裏面タブ線８に沿って８個の銀電極７が直線上に所定の間隔を空けてドット状に形成されている。端部に設けられた銀電極７は、中心位置がシリコン基板１の端から４ｍｍ以上離れるように形成されている。そして、本実施の形態の特長として、銀電極７のピッチがシリコン基板１の中央部で大きく、シリコン基板１の端部で小さくなっている。すなわち、シリコン基板１の図１で破線にて囲まれた部分で銀電極７の配置が密になっている。シリコン基板１は、銀電極７の存在する部分の方が、銀電極７の存在しない部分よりも剛性が高い。そのため、同じ応力に対してシリコン基板１の反りが小さくなる。
　また、銀電極７のピッチは、シリコン基板１の中央部のピッチをＡ、シリコン基板１の端部のピッチをＢ、シリコン基板１の中央部と端部の間の中間部のピッチをＣとしたとき、Ａ＝Ｃ＞Ｂであり、さらにＡ：Ｂ＝２：１である。
　図６は、比較のために示す従来の太陽電池セルの裏面側から見た図である。図６に示されるように、従来の太陽電池セルの銀電極５７のピッチは等間隔であった。そのため、シリコン基板１と裏面タブ線８の線膨張係数の違いにより、シリコン基板１が反り、その反りはシリコン基板１のセル割れの原因にもなっていた。
　本実施の形態の太陽電池セルは、太陽光を受光して電力を発生するシリコン基板１の受光面側にバスバー電極３を有し、シリコン基板１の裏面側に銀電極７を有し、バスバー電極３および銀電極７にそれぞれ受光面タブ線５及び裏面タブ線８を接続されて発生した電力を取り出される太陽電池セルにおいて、裏面タブ線８はシリコン基板１の裏面側に直線上に延び、銀電極７は、裏面タブ線８に沿って複数個が直線上に所定の間隔を空けてドット状に形成されており、銀電極７のピッチがシリコン基板１の中央部で大きく、シリコン基板１の端部で小さい。そのため、シリコン基板１の端部で銀電極７の配置が密になり、基板の剛性が大きくなるので、シリコン基板１の端部の反りを減少させる。これにより、シリコン基板１のセル割れが抑制される。
　また、銀電極７のピッチは、シリコン基板１の中央部のピッチをＡ、シリコン基板１の端部のピッチをＢ、シリコン基板１の中央部と端部の間の中間部のピッチをＣとしたとき、Ａ＝Ｃ＞Ｂであり、さらにＡ：Ｂ＝２：１である。そのため、銀電極７の配置の検討する場合に容易に行え、また作製する際にも容易である。
　なお、本実施の形態の銀電極７のピッチは、シリコン基板１の中央部のピッチをＡ、シリコン基板１の端部のピッチをＢ、シリコン基板１の中央部と端部の間の中間部のピッチをＣとしたとき、Ａ＝Ｃ＞Ｂであるが、Ａ≧Ｃ＞Ｂであっても同様の効果を得ることができる。
［実施例］
　発明者等は、シミュレーション及び実験で本実施の形態の効果を確認した。厚さが１６０μｍ～２００μｍのシリコン基板を用いて、図６に示すような従来の銀電極の配置としたものと、本実施の形態の銀電極の配置としたものとでシリコン基板の端部で発生する反りの大きさを観察した。
　以下のように、従来の反りの大きさを１００％としたとき、厚さが１８０μｍと２００μｍのものはほぼ同じで９６％と９５％と、反りを抑制する効果はさほど大きくはなかった。一方、厚さが１６０μｍのものは反りの大きさが８６％と大きく減少した。
　　　　　　変形量（従来の変形量を１００％とする）
　　　　　　厚さ１６０μｍ：８６％
　　　　　　厚さ１８０μｍ：９６％
　　　　　　厚さ２００μｍ：９５％
　この結果より、本実施の形態は、２００μｍ以下の厚さのシリコン基板で反りを抑制する効果があることが明らかになり、特に厚さが１６０μｍ以下のものでより有効であることが明かになった。
　なお、本実施の形態においては、８個の銀電極７が直線上に所定の間隔を空けてドット状に形成されているが、８個に限らず、４個以上の銀電極７がドット状に形成されているものであれば、本実施の形態の構成を適用することができる。
　また、本実施の形態においては、受光面タブ線５及び裏面タブ線８が２本であるが、受光面タブ線５及び裏面タブ線８が３本以上の場合にも本実施の形態の構成を適用することができる。
実施の形態２．
　図７は、本発明の実施の形態２に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。本実施の形態においては、１列に対して７個の銀電極２７が設けられている。銀電極２７は、実施の形態１のものと同じように、裏面タブ線８に沿って複数個が直線上に所定の間隔を空けてドット状に形成されており、銀電極２７のピッチがシリコン基板１の中央部で大きく、シリコン基板１の端部で小さい。そのため、シリコン基板１の端部で銀電極２７の配置が密になり、基板の剛性が大きくなるので、シリコン基板１の端部の反りを減少させる。これにより、シリコン基板１のセル割れが抑制される。なお、図６の従来の太陽電池セルの銀電極５７と比較して明らかなように、銀電極の数は増加していない。そのため、従来と較べてコストが向上することがない。
実施の形態３．
　図８は、本発明の実施の形態３に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。本実施の形態においては、シリコン基板１の端部に小ピッチの銀電極３７が２ピッチ分連続して設けられている。このような構成とすることにより、シリコン基板１の端部で銀電極３７のさらに配置が密になり、基板の剛性がさらに大きくなるので、シリコン基板１の端部の反りがさらに減少する。
実施の形態４．
　図９は、本発明の実施の形態４に係る太陽電池セルの裏面側から見た図である。図１０は、本実施の形態の銀電極のピッチの変化を示すグラフの図である。図１０において、縦軸はピッチの大きさ、横軸は裏面タブ線に沿う中心から端部に至る距離を示している。図９及び図１０に示すように、本実施の形態の銀電極４７のピッチは、シリコン基板１の中央部で最大であり、端部に向かって徐々に小さくなり、シリコン基板１の端部で最小となっている。
　シリコン基板１と裏面タブ線８の線膨張係数の違いにより発生するシリコン基板１の反りは、中央部で最も小さく端部で最も大きい、そのため、銀電極４７の配置を上記のようにして、シリコン基板１の中央部の剛性を相対的に小さく、一方、シリコン基板１の端部の剛性を相対的に大きくすることで、シリコン基板１に発生する反りを効果的に抑制することができる。
　以上のように、本発明にかかる太陽電池セルは、受光面に受光面リード接合電極を有し、裏面に裏面リード接合電極を有する太陽電池セルに適用されて好適なものであり、特に裏面リード接合電極が所定の間隔を空けてドット状に形成された太陽電池セルに適用されて最適なものである。
　１　シリコン基板（半導体基板）
　２　グリッド電極
　３　バスバー電極（受光面リード接合電極）
　５　受光面タブ線（受光面リード線）
　５ａ　延長部
　７，２７，３７，４７　銀電極（裏面リード接合電極）
　８　裏面タブ線（裏面リード線）
　１１　透光性基板
　１２　受光面側封止材
　１３　太陽電池セル
　１５　裏面側封止材
　１６　バックシート
　５０　太陽電池モジュール

Claims (6)

  1. 　太陽光を受光して電力を発生する半導体基板の受光面側に受光面リード接合電極を有し、前記半導体基板の裏面側に裏面リード接合電極を有し、前記受光面リード接合電極および前記裏面リード接合電極にそれぞれ受光面リード線及び裏面リード線を接続されて発生した電力を取り出される太陽電池セルにおいて、
    　前記裏面リード線は前記半導体基板の裏面側に直線上に延び、
    　前記裏面リード接合電極は、前記裏面リード線に沿って複数個が直線上に所定の間隔を空けてドット状に形成されており、前記裏面リード接合電極のピッチが前記半導体基板の中央部で大きく、前記半導体基板の端部で小さい
    　ことを特徴とする太陽電池セル。
  2. 　前記裏面リード接合電極のピッチは、前記半導体基板の中央部のピッチをＡ、前記半導体基板の端部のピッチをＢ、前記半導体基板の中央部と端部の間の中間部のピッチをＣとしたとき、Ａ≧Ｃ＞Ｂである
    　ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
  3. 　前記裏面リード接合電極のピッチは、Ａ＝Ｃで、且つＡ：Ｂ＝２：１である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池セル。
  4. 　前記裏面リード接合電極においては、前記半導体基板の端部に小ピッチの前記裏面リード接合電極が複数ピッチ分連続して設けられている
    　ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池セル。
  5. 　前記裏面リード接合電極のピッチは、前記半導体基板の中央部で最大であり、端部に向かって徐々に小さくなり、前記半導体基板の端部で最小となる
    　ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池セル。
  6. 　前記半導体基板の厚さが２００μｍ以下である
    　ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池セル。
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