WO2012114789A1 - 太陽電池及び太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供する。 太陽電池１は、一主面１０ａにｎ型表面１０ａｎとｐ型表面１０ａｐとを含む太陽電池基板１０と、ｎ型表面１０ａｎの上に配されているｎ側電極２１ｎと、ｐ型表面１０ａｐの上に配されているｐ側電極２１ｐとを備えている。ｐ側電極２１ｐは、第１の方向ｘに沿って延びるｐ側バスバー部２１ｐ１と、ｐ側バスバー部２１ｐ１から延びる複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２とを有する。ｎ側電極は、第１の方向ｘに沿って延びるｎ側バスバー部２１ｎ１と、ｎ側バスバー部２１ｎ１から延びる複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２とを有する。ｎ側バスバー部２１ｎ１と、ｐ側バスバー部２１ｐ１とは、第１の方向ｘに沿って配列されている。

Description

太陽電池及び太陽電池モジュール

　本発明は、裏面接合型の太陽電池及びそれを備える太陽電池モジュールに関する。

　従来、例えば下記の特許文献１などにおいて、太陽電池の裏面側にｐ型及びｎ型の半導体領域が配されている所謂裏面接合型の太陽電池が提案されている。この裏面接合型の太陽電池では、受光面側に電極を設ける必要がない。このため、裏面接合型の太陽電池では、光の受光効率を高めることができる。従って、より高い光電変換効率を実現し得る。

特開２０１０－８０８８７号公報

　近年、太陽電池に対する光電変換効率向上の要求がさらに高まってきている。

　本発明は、斯かる点に鑑みて成されたものであり、その目的は、改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供することにある。

　本発明に係る太陽電池は、太陽電池基板と、ｎ側電極と、ｐ側電極とを備えている。太陽電池基板は、一主面にｎ型表面とｐ型表面とを含む。ｎ側電極は、ｎ型表面の上に配されている。ｐ側電極は、ｐ型表面の上に配されている。ｐ側電極は、ｐ側バスバー部と、複数のｐ側フィンガー部とを有する。ｐ側バスバー部は、第１の方向に沿って延びている。複数のｐ側フィンガー部は、ｐ側バスバー部から延びている。ｎ側電極は、ｎ側バスバー部と、複数のｎ側フィンガー部とを有する。ｎ側バスバー部は、第１の方向に沿って延びている。複数のｎ側フィンガー部は、ｎ側バスバー部から延びている。複数のｎ側フィンガー部は、複数のｐ側フィンガー部と間挿し合っている。ｎ側バスバー部と、ｐ側バスバー部とは、第１の方向に沿って配列されている。

　本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池と、配線材とを備えている。配線材は、複数の太陽電池を電気的に接続している。太陽電池は、太陽電池基板と、ｎ側電極と、ｐ側電極とを備えている。太陽電池基板は、一主面にｎ型表面とｐ型表面とを含む。ｎ側電極は、ｎ型表面の上に配されている。ｐ側電極は、ｐ型表面の上に配されている。ｐ側電極は、ｐ側バスバー部と、複数のｐ側フィンガー部とを有する。ｐ側バスバー部は、第１の方向に沿って延びている。複数のｐ側フィンガー部は、ｐ側バスバー部から延びている。ｎ側電極は、ｎ側バスバー部と、複数のｎ側フィンガー部とを有する。ｎ側バスバー部は、第１の方向に沿って延びている。複数のｎ側フィンガー部は、ｎ側バスバー部から延びている。複数のｎ側フィンガー部は、複数のｐ側フィンガー部と間挿し合っている。ｎ側バスバー部と、ｐ側バスバー部とは、第１の方向に沿って配列されている。

　本発明によれば、改善された光電変換効率を有する太陽電池を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。 図２は、第１の実施形態における太陽電池の裏面側から視た略図的平面図である。 図３は、図２の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける略図的断面図である。 図４は、第１の実施形態における太陽電池ストリングの略図的平面図である。 図５は、第２の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。 図６は、第３の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。 図７は、第４の実施形態における太陽電池の略図的断面図である。

　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、以下の実施形態は、単なる例示である。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。

　また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等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、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュール３の略図的断面図である。太陽電池モジュール３は、複数の太陽電池ストリング２を備えている。複数の太陽電池ストリング２のそれぞれは、一の方向（ｘ方向）に沿って配列された複数の太陽電池１を備えている。複数の太陽電池ストリング２は、一の方向（ｘ方向）に直交する他の方向（ｙ方向）に沿って、所定の間隔を隔てて並列配置されている。複数の太陽電池１は、配線材３１によって電気的に接続されている。具体的には、ｘ方向に隣り合う太陽電池１の電極が配線材３１によって電気的に接続されることによって、複数の太陽電池１が直列または並列に電気的に接続されている。

　配線材３１と太陽電池１とは、樹脂からなる接着剤層（図示せず）により接着されている。接着剤層は、樹脂のみからなるものであってもよい。また、接着剤層は、樹脂層と、その樹脂層中に分散した導電材とを含む異方導電性を有するものであってもよい。導電材の具体例としては、金属粒子や、合金粒子、金属または合金によりコーティングされた絶縁性粒子等の微小なサイズの導電材が挙げられる。なお、接着剤層が樹脂接着剤のみからなる場合は、配線材３１と太陽電池１の電極とが直接接触するように接着を行う。

　複数の太陽電池１の裏面側には、第１の保護部材３４が配置されている。一方、複数の太陽電池１の受光面側には、第２の保護部材３５が配置されている。太陽電池１と第１の保護部材３４との間及び太陽電池１と第２の保護部材３５との間には、封止材３３が設けられている。複数の太陽電池１は、この封止材３３により、第１の保護部材３４と第２の保護部材３５との間に封止されている。

　封止材３３並びに第１及び第２の保護部材３４，３５の材料は、特に限定されない。封止材３３は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の樹脂により形成することができる。

　裏面側に配された第１の保護部材３４は、例えば、ガラス、樹脂フィルムやアルミニウム箔などの金属箔を介在させた樹脂フィルムにより構成することができる。

　受光面側に配された第２の保護部材３５は、例えば、透光性のガラスや樹脂等の透光性を有する板体により構成することができる。

　太陽電池モジュール３は、第１の保護部材３４、封止材３３、複数の太陽電池１、封止材３３、第２の保護部材３５を有する積層体の外周に取り付けられたＡｌ等の金属製の枠体（図示しない）を備えていてもよい。また、太陽電池モジュール３は、第１の保護部材３４の表面に設けられた、太陽電池１の出力を外部に取り出すための端子ボックスを備えていてもよい。

　図２は、第１の実施形態における太陽電池１の裏面側からみた略図的平面図である。図３は、図２の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける略図的断面図である。

　太陽電池１は、所謂裏面接合型の太陽電池である。太陽電池１は、太陽電池基板１０を有する。太陽電池基板１０は、受光することによって電子や正孔などのキャリアを生成させる部材である。太陽電池基板１０は、受光面１０ｂと、裏面１０ａとを有する。裏面１０ａには、ｎ型表面１０ａｎと、ｐ型表面１０ａｐとが露出している。受光面１０ｂ上には、パッシベーション層やＡＲコート層が設けられていてもよい。受光面１０ｂ上には、金属等の遮光材が設けられていない。よって、本実施形態に係る太陽電池１は、受光面１０ｂの略全面または全面に光が入射する。

　受光面１０ｂ及び裏面１０ａのそれぞれは、矩形状である。ここで、「矩形」には、４つの角部の少なくともひとつが面取り状またはＲ面取り状である矩形が含まれるものとする。

　本実施形態においては、太陽電池基板１０は、基板１１ａと、ｐ型非晶質半導体層１１ｐと、ｎ型非晶質半導体層１１ｎとを備えている。基板１１ａは、一の導電型を有する結晶性半導体からなる。具体的には、本実施形態では、基板１１ａは、ｎ型単結晶シリコン基板により構成されている。このため、本実施形態では、正孔が少数キャリアとなる。

　ｐ型非晶質半導体層１１ｐ及びｎ型非晶質半導体層１１ｎのそれぞれは、基板１１ａの裏面の上に配されている。ｐ型表面１０ａｐは、ｐ型非晶質半導体層１１ｐの表面により構成される。ｎ型表面１０ａｎは、ｎ型非晶質半導体層１１ｎの表面により構成されている。

　ｐ型非晶質半導体層１１ｐは、例えば、水素を含むｐ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｎ型非晶質半導体層１１ｎは、例えば、水素を含むｎ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。太陽電池基板１０は、ｐ型非晶質半導体層１１ｐ及びｎ型非晶質半導体層１１ｎのそれぞれと、基板１１ａとの間に配された、発電に実質的に寄与しない程度の厚み（例えば数Å～２５０Å）のｉ型非晶質半導体層をさらに備えていてもよい。その場合、ｉ型非晶質半導体層は、例えば、水素を含むｉ型のアモルファスシリコンにより構成することができる。ｉ型非晶質半導体層を設けることで、ｐ型非晶質半導体層１１ｐ及びｎ型非晶質半導体層１１ｎのそれぞれと、基板１１ａとの間の接合特性を改善することができ、より改善された光電変換効率を有する太陽電池が提供される。

　太陽電池基板１０の裏面１０ａの上には、ｐ側電極２１ｐとｎ側電極２１ｎとが配されている。ｐ側電極２１ｐは、ｐ型表面１０ａｐの上に配されている。ｎ側電極２１ｎは、ｎ型表面１０ａｎの上に配されている。本実施形態においては、基板１１ａがｎ型単結晶シリコン基板により構成されているので、正孔が少数キャリアとなり、電子が多数キャリアとなる。従って、ｐ側電極２１ｐは少数キャリアを収集し、ｎ側電極２１ｎは多数キャリアを収集する。

　ｐ側電極２１ｐ及びｎ側電極２１ｎの材質は、導電材料である限りにおいて特に限定されない。ｐ側電極２１ｐ及びｎ側電極２１ｎのそれぞれは、例えば、銀、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロムなどの金属や、それらの金属のうちの一種以上を含む合金、ＴＣＯ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｏｘｉｄｅ）などにより形成することができる。また、ｐ側電極２１ｐ及びｎ側電極２１ｎのそれぞれは、例えば、上記金属や合金、ＴＣＯからなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。

　ｐ側電極２１ｐ及びｎ側電極２１ｎのそれぞれは、例えば、スパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法或いはメッキ法等の種々の方法を用いて形成することができる。

　ｐ側電極２１ｐは、ｐ側バスバー部２１ｐ１と、複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２と、ｐ側フィンガー部２１ｐ３とを有する。ｎ側電極２１ｎは、パッド部２１ｎ３を含むｎ側バスバー部２１ｎ１と、複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２とを有する。

　ｐ側バスバー部２１ｐ１は、裏面１０ａの辺１０ａ１の延びる方向であるｘ方向（一の方向）に沿って延びる線状の形状を有する。ｐ側バスバー部２１ｐ１は、裏面１０ａのｘ方向の一方の側（ｘ１側）に面積を片寄らせて設けられている。

　複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２のそれぞれは、ｐ側バスバー部２１ｐ１から連続して延びている。所定のｐ側フィンガー部２１ｐ２は、基端部２１ｐ２１と、接続部２１ｐ２２と、先端部２１ｐ２３とを有する。本実施形態では、具体的には、複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２のうち、ｘ方向の中央部に位置しているフィンガー部を除いたすべてのフィンガー部が、基端部２１ｐ２１と、接続部２１ｐ２２と、先端部２１ｐ２３とを有する。これらのバスバー部は、基端部２１ｐ２１においてｐ側バスバー部２１ｐ１と接続されている。基端部２１ｐ２１は、ｘ方向に対して垂直なｙ方向に沿って延びている。接続部２１ｐ２２は、基端部２１ｐ２１と先端部２１ｐ２３とを接続している。接続部２１ｐ２２は、屈曲部または湾曲部を含んでいる。具体的には、本実施形態では、接続部２１ｐ２２は、屈曲部を含んでいる。先端部２１ｐ２３は、ｙ方向に沿って延びている。先端部２１ｐ２３は、ｎ側バスバー部２１ｎ１とｙ方向に対向している。つまり、複数のｐ側電極２１ｐは、Ｕ字状のフィンガー部を含む。本実施形態においては、複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２のうち、ｘ方向の中央部に位置しているフィンガー部は、直線状である。

　複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２には、相対的に長いｐ側フィンガー部と、相対的に短いｐ側フィンガー部とが含まれている。そして、相対的に長いｐ側フィンガー部は、相対的に短いｐ側フィンガー部よりも細い。具体的には、本実施形態では、複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２のうち、外側に位置するｐ側フィンガー部ほど長く且つ細く、内側に位置するｐ側フィンガー部ほど短く且つ太い。

　ｐ側フィンガー部２１ｐ３は、ｐ側バスバー部２１ｐ１に電気的に接続されている。ｐ側フィンガー部２１ｐ３は、ｐ側バスバー部２１ｐ１のｘ２側先端部から、ｘ２側に延びている。ｐ側バスバー部２１ｐ１は、裏面１０ａのｘ方向の一方の側（ｘ１側）に片寄って設けられ、ｐ側フィンガー部２１ｐ３は他方の側（ｘ２側）に延びている。ｐ側フィンガー部２１ｐ３は、ｙ方向において、ｎ側バスバー部２１ｎ１と隣り合う部分を有する。具体的には、本実施形態では、ｐ側フィンガー部２１ｐ３の実質的に全体が、ｙ方向において、ｎ側バスバー部２１ｎ１と隣り合っている。またｐ側フィンガー部２１ｐ３は、ｙ方向において、ｎ側バスバー部２１ｎ１よりも裏面１０ａの端側に位置する。

　ｎ側バスバー部２１ｎ１は、ｘ方向に沿って延びる線状の形状を有する。ｎ側バスバー部２１ｎ１は、裏面１０ａのｘ方向の他方の側（ｘ２側）に面積を片寄らせて設けられている。ｎ側バスバー部２１ｎ１とｐ側バスバー部２１ｐ１とは、ｘ方向に沿って配列されている。具体的には、ｎ側バスバー部２１ｎ１とｐ側バスバー部２１ｐ１とは、ｘ方向に延びる辺１０ａ１に沿って配列されている。ｎ側バスバー部２１ｎ１のｙ方向に沿った幅は、ｐ側バスバー部２１ｐ１のｙ方向に沿った幅よりも小さい。ｎ側バスバー部２１ｎ１とｐ側バスバー部２１ｐ１とは、夫々ｘ方向に沿って直線状に配列された部分を含む。

　複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２のそれぞれは、ｎ側バスバー部２１ｎ１から延びている。複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２は、複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２と間挿し合っている。複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２は、基端部２１ｎ２１と、接続部２１ｎ２２と、先端部２１ｎ２３とを有する。具体的には、本実施形態では、すべてのｎ側フィンガー部２１ｎ２が、基端部２１ｎ２１と、接続部２１ｎ２２と、先端部２１ｎ２３とを有する。ｎ側フィンガー部２１ｎ２は、基端部２１ｎ２１においてｎ側バスバー部２１ｎ１と接続されている。基端部２１ｎ２１は、ｙ方向に沿って延びている。接続部２１ｎ２２は、基端部２１ｎ２１と先端部２１ｎ２３とを接続している。接続部２１ｎ２２は、屈曲部または湾曲部を含む。具体的には、本実施形態では、接続部２１ｎ２２は、屈曲部を含む。先端部２１ｎ２３は、ｙ方向に沿って延びている。先端部２１ｎ２３は、ｐ側バスバー部２１ｐ１とｙ方向に対向している。つまり、複数のｎ側電極２１ｎは、Ｕ字状のフィンガー部を含む。

　複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２には、相対的に長いｎ側フィンガー部と、相対的に短いｎ側フィンガー部とが含まれている。そして、相対的に長いｎ側フィンガー部は、相対的に短いｎ側フィンガー部よりも細い。具体的には、本実施形態では、複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２のうち、外側に位置するｎ側フィンガー部ほど長く且つ細く、内側に位置するｎ側フィンガー部ほど短く且つ太い。

　ｎ側バスバー部２１ｎ１のｘ２側先端部には、矩形状のパッド部２１ｎ３が設けられている。パッド部２１ｎ３のｙ方向に沿った幅は、ｎ側バスバー部２１ｎ１のパッド部２１ｎ３以外の部分のｙ方向に沿った幅よりも大きい。本実施形態では、ｎ側電極２１は、このパッド部２１ｎ３において配線材と電気的に接続されている。

　図４は、第１の実施形態における太陽電池ストリング２の略図的平面図である。太陽電池ストリング２において、複数の太陽電池１は、隣り合う太陽電池１のｐ側バスバー部２１ｐ１と、ｎ側バスバー部２１ｎ１とがｘ方向において隣り合うように、ｘ方向に沿って配列されている。隣り合う太陽電池１のｐ側バスバー部２１ｐ１とｎ側バスバー部２１ｎ１とは、配線材３１によって電気的に接続されている。配線材３１は、図示しない接着剤層により、ｐ側バスバー部２１ｐ１のｘ１側の先端部と、ｎ側バスバー部２１ｎ１のｘ２側先端部とを含むように接続されている。図４では、配線材３１は、ｐ側バスバー部２１ｐ１のｘ１側の先端部と、ｎ側バスバー部２１ｎ１のｘ２側先端部に設けられたパッド部２１ｎ３とに接続されている。

　ところで、基板１１ａにおいて生じた正孔や電子などのキャリアは、電極２１ｎ、２１ｐに収集されるまでに基板１１ａ内を移動しなければならない。但し、キャリアの移動に際しては、キャリアの再結合による消失が伴う。このため、キャリアの基板１１ａ内における移動距離が長いほど、キャリアの再結合による消失がより多く発生することとなる。キャリアの消失が生じると、その分だけ、太陽電池の光電変換効率が低下することとなる。特に、少数キャリア（本実施形態においては、ホール）の再結合が多くなるほど、太陽電池の光電変換効率が大きく低下する。

　ここで、バスバー部２１ｐ１，２１ｎ１は、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２に対して太い。このため、基板１１ａのバスバー部２１ｐ１，２１ｎ１の下方に位置している部分において生成したキャリアは、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２の下方に位置している部分において生成したキャリアよりも、電極２１ｐ、２１ｎにより収集されるまでに長い距離を移動しなければならない。よって、バスバー部が長く、裏面におけるバスバー部の占有面積が大きくなるほどキャリアの消失が生じやすくなる。

　ここで、本実施形態では、ｘ方向に延びるｎ側バスバー部２１ｎ１とｐ側バスバー部２１ｐ１とがｘ方向に沿って配列されている。このため、例えば、裏面の一辺に沿ってｐ側バスバー部を配置し、その一辺に対向する他辺に沿ってｎ側バスバー部を配置した場合よりも、裏面１０ａにおけるｐ側バスバー部２１ｐ１及びｎ側バスバー部２１ｎ１の占有率を低くすることができる。よって、キャリアの再結合による消失を抑制することができる。従って、改善された光電変換効率を実現することができる。

　特に、本実施形態では、複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２及び複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２のそれぞれは、屈曲部を含む接続部２１ｐ２２、２１ｎ２２を有しており、Ｕ字状であるフィンガー部を含む。このため、例えば、ｙ方向に沿ってｎ側バスバー部とｐ側バスバー部とを配列した場合よりも複数のｐ側フィンガー部２１ｐ２の平均長さ及び複数のｎ側フィンガー部２１ｎ２の平均長さを長くすることができる。よって、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２の１本あたりの面積の平均値を大きくすることができる。従って、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２の本数を少なくすることができる。ここで、バスバー部は、接続すべきフィンガー部の本数が多くなるほど長くする必要がある。従って、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２の本数を少なくすることができる本実施形態においては、バスバー部２１ｐ１，２１ｎ１の長さをより短くすることができる。よって、裏面１０ａにおけるｐ側バスバー部２１ｐ１及びｎ側バスバー部２１ｎ１の占有率をより低くすることができる。従って、より改善された光電変換効率を実現することができる。

　さらには、本実施形態においては、少数キャリアであるホールを収集するｐ側電極２１ｐは、多数キャリアである電子を収集するｎ側電極２１ｎのｎ側バスバー部２１ｎ１とｙ方向に隣り合うフィンガー部２１ｐ３を有する。このため、基板１１ａのうち、ｎ側バスバー部２１ｎ１のｙ２側部分の下方に位置している部分と、ｐ側電極２１ｐとの間の距離を短くすることができる。よって、基板１１ａのうち、ｎ側バスバー部２１ｎ１のｙ２側部分の下方に位置している部分において発生した少数キャリア（ホール）をフィンガー部２１ｐ３において効率的に収集することができる。従って、さらに改善された光電変換効率を実現することができる。

　本実施形態では、上述のように、ｎ側バスバー部２１ｎ１とｐ側バスバー部２１ｐ１とがｘ方向に沿って配列されている。このため、図４に示すように、隣り合う太陽電池１同士を、短く且つ細い配線材３１によって容易に接続することができる。すなわち、配線材３１と太陽電池１との接着面積を小さくできる。また、太陽電池１の配線材３１と接着している部分のｘ方向に沿った長さを短くすることができる。よって、配線材３１による太陽電池１の拘束部分の大きさを小さくすることができる。従って、例えば太陽電池モジュール３の温度が変化し、配線材３１と太陽電池１との間に熱膨張率差が生じた場合であっても、太陽電池１に反りが発生し難い。また、配線材３１が太陽電池１から剥離しにくい。従って、改善された信頼性を有する太陽電池モジュール３を実現することができる。

　また、本実施形態では、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２には、相対的に長いフィンガー部と、相対的に短いフィンガー部とが含まれている。そして、相対的に長いフィンガー部は、相対的に短いフィンガー部よりも細い。具体的には、本実施形態では、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２のうち、外側に位置するフィンガー部ほど長く且つ細く、内側に位置するフィンガー部ほど短く且つ太い。このため、相対的に長いフィンガー部の面積と、相対的に短いフィンガー部の面積との差を小さくできる。従って、例えば、ｐ側電極２１ｐ及びｎ側電極２１ｎをめっき法により形成した場合に、相対的に長いフィンガー部の厚みと相対的に短いフィンガー部の厚みとの差を小さくすることができる。すなわち、めっき法により、厚みむらの小さなｐ側電極２１ｐ及びｎ側電極２１ｎを形成することができる。

　以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。

　また、下記の第２及び第３の実施形態において、図１及び図４は、上記第１の実施形態と共通に参照する。

　（第２の実施形態）
　図５は、第２の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。

　上記第１の実施形態では、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２には、相対的に長いフィンガー部と、相対的に短いフィンガー部とが含まれており、相対的に長いフィンガー部は、相対的に短いフィンガー部よりも細い例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。

　本実施形態では、相対的に長いフィンガー部は、相対的に短いフィンガー部よりも太い。具体的には、本実施形態では、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２のうち、外側に位置するフィンガー部ほど長く且つ太く、内側に位置するフィンガー部ほど短く且つ細い。このように、多くのキャリアが収集される長いフィンガー部ほど太くすることによって、長いフィンガー部における抵抗ロスを低減することができる。従って、さらに改善された光電変換効率を実現することができる。

　（第３の実施形態）
　図６は、第３の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。

　上記第１の実施形態では、ｐ側バスバー部２１ｐ１とｎ側バスバー部２１ｎ１とが辺１０ａ１に沿って配列されている例について説明した。それに対して、本実施形態では、ｐ側バスバー部２１ｐ１とｎ側バスバー部２１ｎ１とは、裏面１０ａのｙ方向における中央部において、ｘ方向に沿って配列されている。また、複数のｐ側バスバー部２１ｐ１には、基端部がｐ側バスバー部２１ｐ１からｙ１側に延びるフィンガー部と、基端部がｐ側バスバー部２１ｐ１からｙ２側に延びるフィンガー部とが含まれている。すなわち、ｐ側バスバー部２１ｐ１から、ｙ方向の両側にｐ側フィンガー部２１ｐ２が延びている。

　複数のｎ側バスバー部２１ｎ１には、基端部がｎ側バスバー部２１ｎ１からｙ１側に延びるフィンガー部と、基端部がｎ側バスバー部２１ｎ１からｙ２側に延びるフィンガー部とが含まれている。すなわち、ｎ側バスバー部２１ｎ１から、ｙ方向の両側にｎ側フィンガー部２１ｎ２が延びている。

  このようにすることにより、バスバー部２１ｐ１，２１ｎ１のｙ１側にのみフィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２が接続されている第１の実施形態よりもバスバー部２１ｐ１，２１ｎ１の長さを短く保ったままで、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２の本数を多くすることができる。その結果、フィンガー部２１ｐ２，２１ｎ２の長さを短くすることができ、抵抗ロスを低減することができる。従って、さらに改善された光電変換効率を実現することができる。

  なお、本実施形態では、ｎ側バスバー部２１ｎ１に設けられた凹部２１ｎ１１内にフィンガー部２１ｐ３が配されている。

　（第４の実施形態）
　図７は、第４の実施形態における太陽電池の略図的断面図である。

　上記第１の実施形態では、太陽電池基板１０が、半導体からなる基板１１ａと、半導体層１１ｐ、１１ｎとを備えている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。

　本実施形態では、太陽電池基板１０は、一の導電型を有し、裏面側に、ｐ型ドーパントが拡散したｐ型ドーパント拡散領域１０Ｐ及びｎ型ドーパントが拡散したｎ型ドーパント拡散領域１０Ｎが設けられている基板１１ａにより構成されている。本実施形態では、ｐ型表面１０ａｐは、ｐ型ドーパント拡散領域１０Ｐの表面により構成される。ｎ型表面１０ａｎは、ｎ型ドーパント拡散領域１０Ｎの表面により構成されている。

　斯かる構成においても、前述の実施形態と同様の効果を奏する。

　尚、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。例えば、上述した第１及び第２の実施形態では相対的に長いフィンガー部と、相対的に短いフィンガー部との幅が異なる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、相対的に長いフィンガー部と、相対的に短いフィンガー部との幅が同程度の場合も含む。

　また、第３の実施形態ではｐ側バスバー部とｎ側バスバー部とは、裏面のｙ方向における中央部において、ｘ方向に沿って一組配列されている例について説明したが、これに限らず複数組のｐ側バスバー部とｎ側バスバー部とを、ｘ方向に沿って配列するようにしても良い。この場合に、少なくとも１以上の組のｐ側バスバー部とｎ側バスバー部とを、裏面のｙ方向における端部以外の中央部に設けるようにすれば、一部のバスバーの組がｙ方向における端部にあっても良い。

　以上のように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…太陽電池
３…太陽電池モジュール
１０…太陽電池基板
１０ａ…裏面
１０ａ１…辺
１０ａｎ…ｎ型表面
１０ａｐ…ｐ型表面
２１ｎ…ｎ側電極
２１ｎ１…ｎ側バスバー部
２１ｎ２…ｎ側フィンガー部
２１ｎ２２，２１ｐ２２…接続部
２１ｐ…ｐ側電極
２１ｐ１…ｐ側バスバー部
２１ｐ２…ｐ側フィンガー部
３１…配線材

Claims (19)

1. 　一主面にｎ型表面とｐ型表面とを含む太陽電池基板と、
   　前記ｎ型表面の上に配されたｎ側電極と、
   　前記ｐ型表面の上に配されたｐ側電極と、
   を備え、
   　前記ｐ側電極は、第１の方向に沿って延びるｐ側バスバー部と、前記ｐ側バスバー部から延びる複数のｐ側フィンガー部とを有し、
   　前記ｎ側電極は、前記第１の方向に沿って延びるｎ側バスバー部と、前記ｎ側バスバー部から延び、前記複数のｐ側フィンガー部と間挿し合っている複数のｎ側フィンガー部とを有し、
   　前記ｎ側バスバー部と、前記ｐ側バスバー部とは、前記第１の方向に沿って配列されている、太陽電池。
2. 　前記太陽電池基板は矩形状の形状を有し、
   　前記第１の方向は、前記一主面の一辺が延びる方向である、請求項１に記載の太陽電池。
3. 　前記ｎ側バスバー部は、前記第１の方向の一方の側に面積を片寄らせて配置され、前記ｐ側バスバー部は、前記第１の方向の他方の側に面積を片寄らせて配置されている、請求項１または２記載の太陽電池。
4. 　前記ｎ側バスバー部とｐ側バスバー部とは、夫々前記第１の方向に沿って直線状に配列された部分を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽電池。
5. 　ｎ側バスバー部とｐ側バスバー部とのうち少数キャリア収集用の一方のバスバー部の面積は、多数キャリア収集用の他方のバスバー部の面積より大きい、請求項１～４のいずれか一項に記載の太陽電池。
6. 　前記複数のｐ側フィンガー部と前記複数のｎ側フィンガー部とのそれぞれは、屈曲部または湾曲部を有するフィンガー部を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の太陽電池。
7. 　前記複数のｐ側フィンガー部と前記複数のｎ側フィンガー部とのそれぞれは、
   　前記ｐ側またはｎ側バスバー部から垂直に延びる基端部と、
   　前記屈曲部または前記湾曲部と、
   　前記屈曲部または前記湾曲部によって前記基端部に接続されており、前記ｎ側またはｐ側バスバー部と対向している先端部と、
   を有するフィンガー部を含む、請求項６に記載の太陽電池。
8. 　前記ｐ側フィンガー部と前記ｎ側フィンガー部とのそれぞれは、Ｕ字状のフィンガー部を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の太陽電池。
9. 　前記複数のｐ側フィンガー部と、前記複数のｎ側フィンガー部とのうちの少なくとも一方には、相対的に長いフィンガー部と、相対的に短いフィンガー部とが含まれ、前記相対的に長いフィンガー部の方が、前記相対的に短いフィンガー部よりも太い、請求項１～８のいずれか一項に記載の太陽電池。
10. 　前記複数のｐ側フィンガー部と、前記複数のｎ側フィンガー部とのうちの少なくとも一方には、相対的に長いフィンガー部と、相対的に短いフィンガー部とが含まれ、前記相対的に長いフィンガー部の方が、前記相対的に短いフィンガー部よりも細い、請求項１～８のいずれか一項に記載の太陽電池。
11. 　前記ｐ側電極及び前記ｎ側電極のうち、少数キャリアを収集する側の電極は、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向において、多数キャリアを収集する側の電極のバスバー部と隣り合う部分を有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の太陽電池。
12. 　前記ｐ側バスバー部及び前記ｎ側バスバー部は、前記一主面の一辺に沿って配列されている、請求項２～１１のいずれか一項に記載の太陽電池。
13. 　前記複数のｐ側フィンガー部は、
    　基端部が、前記ｐ側バスバー部から前記第１の方向に対して垂直な第２の方向の一方側に延びているフィンガー部と、
    　基端部が、前記ｐ側バスバー部から前記第２の方向の他方側に延びているフィンガー部と、
    を含み、
    　前記複数のｎ側フィンガー部は、
    　基端部が、前記ｎ側バスバー部から前記第２の方向の一方側に延びているフィンガー部と、
    　基端部が、前記ｎ側バスバー部から前記第２の方向の他方側に延びているフィンガー部と、
    を含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の太陽電池。
14. 　前記一主面の第２の方向における中央部に配されている前記ｐ側バスバー部と前記ｎ側バスバー部とを含む、請求項１３に記載の太陽電池。
15. 　前記太陽電池基板の前記一主面と対向する他主面の略全面または全面が受光面となる、請求項１～１４のいずれか一項に記載の太陽電池。
16. 　複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を電気的に接続している配線材とを備える太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池は、
    　一主面にｎ型表面とｐ型表面とを含む太陽電池基板と、
    　前記ｎ型表面の上に配されたｎ側電極と、
    　前記ｐ型表面の上に配されたｐ側電極と、
    を有し、
    　前記ｐ側電極は、第１の方向に沿って延びるｐ側バスバー部と、前記ｐ側バスバー部から延びる複数のｐ側フィンガー部とを有し、
    　前記ｎ側電極は、前記第１の方向に沿って延びるｎ側バスバー部と、前記ｎ側バスバー部から延び、前記複数のｐ側フィンガー部と間挿し合っている複数のｎ側フィンガー部とを有し、
    　前記ｎ側バスバー部と、前記ｐ側バスバー部とは、前記第１の方向に沿って配列されている、太陽電池モジュール。
17. 　前記太陽電池基板は矩形状の形状を有し、
    　前記第１の方向は、前記一主面の一辺が延びる方向である、請求項１６に記載の太陽電池モジュール。
18. 　前記複数の太陽電池は、隣り合う太陽電池の前記ｐ側バスバー部と前記ｎ側バスバー部とが隣り合うように、前記第１の方向に沿って配列されており、
    　前記配線材は、前記隣り合う太陽電池の前記ｐ側バスバー部と、前記ｎ側バスバー部とを電気的に接続している、請求項１６または１７に記載の太陽電池モジュール。
19. 　前記配線材は、前記第１の方向において、前記ｐ側バスバー部の一部と、前記ｎ側バスバー部の一部とに接着している、請求項１８に記載の太陽電池モジュール。

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