WO2012124463A1 - 太陽電池及び太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池及び太陽電池モジュール Download PDF

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solar cell
type surface
cell module
ppm
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毅 西脇
平　茂治
幸弘 吉嶺
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三洋電機株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell and a solar cell module.
  • the solar cell module has a solar cell.
  • a solar cell has a photoelectric conversion part and the n side electrode and p side electrode which were distribute
  • the solar cell is arranged between the surface protective material and the back surface protective material.
  • a filler layer is filled between the surface protective material and the back surface protective material. The solar cell is sealed with this filler layer.
  • This invention is made
  • the solar cell according to the present invention includes a photoelectric conversion unit, an n-side electrode, and a p-side electrode.
  • the photoelectric conversion unit has an n-type surface and a p-type surface.
  • the n-side electrode is electrically connected to the n-type surface.
  • the p-side electrode is electrically connected to the p-type surface.
  • the Na content in each of the n-side electrode and the p-side electrode is 20 ppm or less.
  • the solar cell module according to the present invention includes a first protective member, a second protective member, a filler layer, and a solar cell.
  • the filler layer is filled between the first protective member and the second protective member.
  • the solar cell is arranged in the filler layer.
  • the solar cell includes a photoelectric conversion unit, an n-side electrode, and a p-side electrode.
  • the photoelectric conversion unit has an n-type surface and a p-type surface.
  • the n-side electrode is electrically connected to the n-type surface.
  • the p-side electrode is electrically connected to the p-type surface.
  • the Na content in each of the n-side electrode and the p-side electrode is 20 ppm or less.
  • a solar cell and a solar cell module having improved moisture resistance can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the first main surface of the solar cell in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective plan view of the second main surface of the solar cell in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective plan view of the back surface of the solar cell in a modification.
  • FIG. 5 is a graph showing the open circuit voltage (Voc) of the solar cells of Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 6 is a graph showing the fill factor (FF) of the solar cells of Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to this embodiment.
  • the solar cell module 1 includes at least one solar cell string 2.
  • the solar cell string 2 has a plurality of solar cells 10.
  • the plurality of solar cells 10 are arranged along the x direction.
  • the plurality of solar cells 10 are electrically connected to each other by the wiring material 11.
  • a light transmissive member 15 is disposed on the light receiving surface side of the solar cell string 2.
  • a weather resistant member 14 is disposed on the back side of the solar cell string 2.
  • a filler layer 13 is filled between the translucent member 15 and the weather resistant member 14.
  • the plurality of solar cells 10 are sealed with the filler layer 13.
  • a terminal box for taking out the generated power of the solar cell 10 to the outside is attached on the surface of the weathering member 14.
  • the translucent member 15 is configured by a translucent glass plate or plastic plate.
  • the weather resistant member 14 is made of a resin sheet that does not include a metal film. Therefore, the water vapor transmission rate (WVTR) of the weather resistant member 14 is 0.01 g / m 2 ⁇ day or more.
  • the resin sheet which comprises the weather-resistant member 14 can be comprised including resin sheets, such as a resin sheet made from polyester resin, and PVF made from PET or a fluorine resin, for example. .
  • the “water vapor transmission rate” is the amount of permeated water per unit area per day at 40 ° C. and 90% RH.
  • the water vapor transmission rate can be measured by the mocon method.
  • the constituent material of the filler layer 13 is not particularly limited.
  • the filler layer 13 may include at least a resin selected from the group consisting of polyolefin resins such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), polyethylene, and polypropylene.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • polyethylene polyethylene
  • polypropylene polypropylene
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the first main surface of the solar cell in the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic perspective plan view of the second main surface of the solar cell in the present embodiment.
  • the solar cell 10 has a photoelectric conversion unit 20.
  • the photoelectric conversion unit 20 generates carriers (electrons and holes) by receiving light.
  • the photoelectric conversion unit 20 is not particularly limited.
  • the photoelectric conversion unit 20 includes a crystalline semiconductor substrate having one conductivity type and a semiconductor layer disposed on the semiconductor substrate and having another conductivity type. it can.
  • the photoelectric conversion unit 20 has a diffusion region in which a dopant of another conductivity type is diffused in a semiconductor substrate having one conductivity type, a compound semiconductor layer, and a thin film semiconductor as a light absorption layer Etc. That is, the solar cell 10 can be composed of, for example, a crystalline silicon solar cell, a thin film silicon solar cell, a compound semiconductor solar cell, or the like.
  • the photoelectric conversion unit 20 has a first main surface 20a and a second main surface 20b.
  • the photoelectric conversion unit 20 is arranged so that one of the first and second main surfaces 20 a and 20 b faces the translucent member 15 and the other main surface faces the weather-resistant member 14. ing.
  • the first major surface 20a constitutes a p-type surface.
  • the surface of the translucent conductive film provided on the p-type surface may constitute the first main surface 20a.
  • a p-side electrode 21a containing a metal is disposed on the first main surface 20a. The p-side electrode 21a is electrically connected to the p-type surface.
  • the second main surface 20b constitutes an n-type surface.
  • the surface of the translucent conductive film provided on the n-type surface may constitute the second main surface 20b.
  • An n-side electrode 21b containing a metal is disposed on the second main surface 20b. The n-side electrode 21b is electrically connected to the n-type surface.
  • One of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b has a smaller area than the other electrode.
  • One electrode having a small area is arranged to face the translucent member 15. By reducing the area of the electrode disposed on the translucent member 15 side, the amount of light incident on the photoelectric conversion unit 20 can be increased.
  • At least one of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b includes a conductive layer formed of a conductive paste.
  • a resin-type conductive paste can be used so as to suppress deterioration of the light-transmitting conductive film. Since the translucent conductive film is excellent in carrier collection, a solar cell using the translucent conductive film has improved photoelectric conversion characteristics.
  • the other electrode may be formed of a conductive paste or may be formed by a PVD method such as a vapor deposition method or a sputtering method.
  • each of the electrodes 21a and 21b includes a plurality of finger portions 22a and 22b and a plurality of bus bar portions 23a and 23b.
  • an electrode provided with a plurality of finger portions and bus bar portions is formed by a screen printing method using a conductive paste.
  • the screen printing method using a conductive paste is industrially excellent.
  • the electrode on the weathering member 14 side may be provided so as to cover substantially the entire main surface of the photoelectric conversion unit.
  • Each of the plurality of finger portions 22a and 22b extends in parallel to each other in the direction y perpendicular to the x direction.
  • the plurality of finger portions 22a and 22b are arranged in parallel with each other at a predetermined interval along the x direction perpendicular to the y direction.
  • the plurality of finger portions 22a and 22b are electrically connected to the bus bar portions 23a and 23b.
  • the bus bar portions 23a and 23b are formed along the direction x.
  • one finger portion arranged on the translucent member 15 side has a smaller number than the other finger portion. Thereby, the area of the electrode arranged on the translucent member 15 side is reduced.
  • the Na content in each of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b is 20 ppm or less.
  • the Na content in each of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b is preferably less than 10 ppm.
  • the content of Na in the electrode can be measured as follows. First, the electrode of the solar cell is cut out using a cutter knife or the like. Next, 0.25 g of the cut sample is put into a 10 mL solution in which nitric acid and hydrogen peroxide water are mixed at a weight ratio of 9: 1, and the solution is made into a solution using a microwave wet decomposition apparatus. Dissolve the sample. Next, the solution is diluted by adding water until the volume becomes 50 mL to obtain a measurement sample. Then, the amount of Na is detected by ICP emission spectral analysis of the measurement sample. Then, the Na content in the electrode can be calculated by dividing the detected Na amount by 0.25 g.
  • the ICP emission spectroscopic analysis of the measurement sample can be performed using a SPS4000 type apparatus manufactured by Seiko Instruments Inc. with a measurement wavelength of 588.995 nm.
  • the p-side electrode 21 a of one solar cell of the solar cells 10 adjacent in the x direction and the n-side electrode 21 b of the other solar cell are electrically connected by the wiring material 11.
  • the wiring member 11 is not particularly limited as long as it has conductivity.
  • the wiring material 11 can be comprised by the wiring material main body and the coating layer which covers a wiring material main body, for example.
  • the wiring material body can be formed of a low resistance metal such as Cu, for example.
  • the coating layer can be formed of, for example, a metal such as Ag, solder, or an alloy.
  • the wiring member 11 and the solar cell 10 are bonded using solder or a resin adhesive. That is, the wiring member 11 and the solar cell 10 are bonded by an adhesive layer 12 made of a cured product of solder or resin adhesive.
  • thermosetting resin As the resin adhesive, a thermosetting resin is preferably used.
  • the thermosetting resin include epoxy resin, phenoxy resin, acrylic resin, polyimide resin, polyamide resin, and polycarbonate resin. These thermosetting resins may be used singly or in combination of two or more.
  • the resin adhesive may be conductive or may have insulating properties.
  • the resin adhesive may be, for example, an anisotropic conductive resin adhesive containing a conductive material.
  • the conductive material include, for example, metal such as nickel, copper, silver, aluminum, tin, and gold, particles made of an alloy containing one or more of these metals, or metal coating treatment or alloy coating treatment. Insulating particles and the like subjected to the conductive coating treatment.
  • the wiring material 11 and the solar cell 10 are bonded by using the resin adhesive in a state where the wiring material 11 and the electrode of the solar cell 10 are in direct contact with each other. Electrical connection with the battery 10 can be achieved.
  • the manufacturing method of the solar cell module 1 is demonstrated.
  • the photoelectric conversion unit 20 is prepared.
  • a conductive paste containing conductive particles such as silver particles is applied in a predetermined pattern using a screen printing method and cured.
  • the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b are formed by firing. Thereby, the solar cell 10 is completed.
  • the plurality of solar cells 10 are electrically connected using the wiring material 11. Thereby, the solar cell string 2 is produced. Thereafter, at least one solar cell string 2 is sealed with the filler layer 13 between the translucent member 15 and the weathering member 14. Specifically, for example, a resin sheet such as an EVA sheet is placed on the translucent member 15. The solar cell string 2 is disposed on the resin sheet. A resin sheet such as an EVA sheet is placed thereon, and a weathering member 14 is placed thereon. A solar cell panel is manufactured by laminating these by thermocompression bonding in a reduced pressure atmosphere. And the solar cell module 1 can be completed by attaching a terminal box to the surface of the weatherproof member 14 as needed, and attaching a frame to the peripheral part of a panel.
  • the weather resistant member 14 when the weather resistant member 14 is comprised with the resin sheet which does not contain a metal film in order to improve the insulation of the weather resistant member 14, the water vapor permeability of the weather resistant member 14 becomes high. For this reason, moisture easily enters the filler layer 13 via the weather resistant member 14. Therefore, the moisture content of the filler layer 13 is increased.
  • the moisture content in the filler layer 13 increases, Na contained in the p-side electrode and the n-side electrode is likely to diffuse into the filler layer 13.
  • Na concentration in the filler layer 13 increases.
  • the photoelectric conversion unit 20 including the semiconductor member is deteriorated by Na contained in the filler layer 13, and the characteristics of the solar cell are deteriorated.
  • the Na content in each of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b is 20 ppm or less. For this reason, even if moisture is present in the filler layer 13, the Na concentration in the filler layer 13 is unlikely to increase. Therefore, the photoelectric conversion unit 20 is not easily deteriorated. Therefore, the characteristics of the solar cell 10 are unlikely to deteriorate. That is, the solar cell module 1 of the present embodiment has improved weather resistance.
  • the Na content in each of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b is preferably less than 10 ppm.
  • the Na content in each of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b is less than 20 ppm, preferably When the content is less than 10 ppm, it is possible to provide a solar cell and a solar cell module having excellent mass productivity and improved weather resistance.
  • the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b are respectively provided.
  • the Na content is less than 20 ppm, preferably less than 10 ppm, it is possible to provide a solar cell and a solar cell module that are excellent in mass productivity and have improved photoelectric conversion characteristics and weather resistance.
  • the effect that the weather resistance can be improved by regulating the Na content in each of the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b depends on the constituent materials of the translucent member 15, the weather-resistant member 14 and the filler layer 13.
  • at least one of the weather-resistant members 14 is composed of a resin sheet not including a metal film as in the present embodiment, and the water vapor transmission rate is 0.01 g / m 2 ⁇ day or more.
  • the filler layer 13 is made of a material that easily contains moisture, such as an ethylene / vinyl acetate copolymer, the above effect is particularly strong.
  • the solar cell 10 has a p-type surface 20b1 and an n-type surface 20b2 on the second main surface 20b side, and the p-side electrode 21a and the n-side electrode 21b are the second main surface 20b2. It may be a back junction solar cell that is bonded to the surface side 20b and has no electrode on the first main surface 20a.
  • Each of the p-side electrode and the n-side electrode may be a so-called bus bar-less electrode having only a plurality of finger portions.
  • One electrode of the p-side electrode and the n-side electrode may have a planar electrode portion disposed on substantially the entire main surface of one of the photoelectric conversion portions 20.
  • the solar cell module may have only one solar cell.
  • Both the weather-resistant member and the translucent member are made of a resin sheet that does not contain a metal, and the water vapor transmission rate may be 0.01 g / m 2 ⁇ day or more.
  • Examples and Comparative Examples In Examples, a solar cell was prepared in which the p-side electrode and the n-side electrode were formed of a resin-type conductive paste, and the Na content in each of the p-side electrode and the n-side electrode was 18 ppm.
  • a solar cell was prepared in which the p-side electrode and the n-side electrode were formed of a resin-type conductive paste, and the Na content in each of the p-side electrode and the n-side electrode was 72 ppm.
  • the solar cell of the example in which the Na content in the p-side electrode and the n-side electrode is 18 ppm has a Na content in the p-side electrode and the n-side electrode of 72 ppm. It turns out that it is excellent in moisture resistance rather than the solar cell of a certain comparative example.

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Abstract

　耐湿性の改善された太陽電池および太陽電池モジュールを提供する。　太陽電池１０は、光電変換部２０と、ｎ側電極２１ｂと、ｐ側電極２１ａとを備えている。光電変換部２０は、ｎ型表面及びｐ型表面を有する。ｎ側電極２１ｂは、ｎ型表面に電気的に接続されている。ｐ側電極２１ａは、ｐ型表面に電気的に接続されている。ｎ側電極２１ｂ及びｐ側電極２１ａのそれぞれにおけるＮａの含有量が２０ｐｐｍ以下である。

Description

太陽電池及び太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池モジュールは、太陽電池を備えている。太陽電池は、光電変換部と、光電変換部の上に配されたｎ側電極及びｐ側電極とを有する。太陽電池は、表面保護材と、裏面保護材との間に配されている。表面保護材と裏面保護材との間には、充填材層が充填されている。太陽電池は、この充填材層により封止されている。
　このような太陽電池モジュールにおいて、例えば特許文献１に記載されるように、耐湿性を高めるための種々の検討がなされている。
特開２００８－２３５６０３号公報
　近年、太陽電池モジュールの耐湿性をさらに向上したいという要望がさらに高まってきている。
　本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐湿性の改善された太陽電池および太陽電池モジュールを提供することにある。
　本発明に係る太陽電池は、光電変換部と、ｎ側電極と、ｐ側電極とを備えている。光電変換部は、ｎ型表面及びｐ型表面を有する。ｎ側電極は、ｎ型表面に電気的に接続されている。ｐ側電極は、ｐ型表面に電気的に接続されている。ｎ側電極及びｐ側電極のそれぞれにおけるＮａの含有量が２０ｐｐｍ以下である。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、第１の保護部材と、第２の保護部材と、充填材層と、太陽電池とを備えている。充填材層は、第１の保護部材と第２の保護部材との間に充填されている。太陽電池は、充填材層内に配されている。太陽電池は、光電変換部と、ｎ側電極と、ｐ側電極とを有する。光電変換部は、ｎ型表面及びｐ型表面を有する。ｎ側電極は、ｎ型表面に電気的に接続されている。ｐ側電極は、ｐ型表面に電気的に接続されている。ｎ側電極及びｐ側電極のそれぞれにおけるＮａの含有量が２０ｐｐｍ以下である。
　本発明によれば、耐湿性の改善された太陽電池および太陽電池モジュールを提供することができる。
図１は、本発明を実施した一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、本発明を実施した一実施形態における太陽電池の第１の主面の略図的平面図である。 図３は、本発明を実施した一実施形態における太陽電池の第２の主面の略図的透視平面図である。 図４は、変形例における太陽電池の裏面の略図的透視平面図である。 図５は、実施例及び比較例の太陽電池の開放電圧（Ｖｏｃ）を表すグラフである。 図６は、実施例及び比較例の太陽電池の曲線因子（Ｆ．Ｆ．）を表すグラフである。
　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、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　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。
　図１は、本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。
　太陽電池モジュール１は、少なくとも一つの太陽電池ストリング２を備えている。太陽電池ストリング２は、複数の太陽電池１０を有する。太陽電池ストリング２において、複数の太陽電池１０は、ｘ方向に沿って配列されている。複数の太陽電池１０は、配線材１１によって互いに電気的に接続されている。
　太陽電池ストリング２の受光面側には、透光性部材１５が配されている。一方、太陽電池ストリング２の裏面側には、耐候性部材１４が配されている。透光性部材１５と耐候性部材１４との間には、充填材層１３が充填されている。複数の太陽電池１０は、この充填材層１３により封止されている。また、耐候性部材１４の表面上には、太陽電池１０の発電電力を外部に取出すための端子ボックスが取り付けられる。
　透光性部材１５は、透光性を有するガラス板やプラスチック板により構成されている。耐候性部材１４は、金属膜を含まない樹脂シートにより構成されている。よって、耐候性部材１４の水蒸気透過率（Ｗａｔｅｒ　Ｖａｐｏｒ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｒａｔｅ：ＷＶＴＲ）は、０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以上である。なお、耐候性部材１４を構成している樹脂シートは、例えば、ポリエステル系樹脂で作られた樹脂シートや、ＰＥＴまたはフッ素系樹脂で作られたＰＶＦ等の樹脂シートを含んで構成することができる。
　なお、本実施形態において、「水蒸気透過率」とは、４０℃、９０％ＲＨにおいて1日あたりの、単位面積当たりの透過水分量である。水蒸気透過率は、モコン法により測定することができる。
　充填材層１３の構成材料は、特に限定されない。充填材層１３は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも樹脂を含むものとすることができる。
　図２は、本実施形態における太陽電池の第１の主面の略図的平面図である。図３は、本実施形態における太陽電池の第２の主面の略図的透視平面図である。
　太陽電池１０は、光電変換部２０を有する。光電変換部２０は、受光することによってキャリア（電子及び正孔）を生成する。光電変換部２０は、特に限定されないが、例えば、一の導電型を有する結晶半導体基板と、半導体基板の上に配されており、他の導電型を有する半導体層とを有するものとすることができる。また、光電変換部２０は、一の導電型を有する半導体基板に他の導電型のドーパントが拡散された拡散領域を有するもの、化合物半導体層を有するもの、光吸収層としての薄膜半導体を有するもの等とすることもできる。すなわち、太陽電池１０は、例えば、結晶性シリコン太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池等により構成することができる。
　光電変換部２０は、第１の主面２０ａ及び第２の主面２０ｂを有する。光電変換部２０は、第１及び第２の主面２０ａおよび２０ｂのうち、一方の主面が透光性部材１５に対向し、他方の主面が耐候性部材１４と対向するように配されている。本実施形態では、第１の主面２０ａは、ｐ型表面を構成している。ｐ型表面上に設けられた透光性導電膜の表面が第１の主面２０ａを構成していてもよい。第１の主面２０ａの上には、金属を含むｐ側電極２１ａが配されている。ｐ側電極２１ａは、ｐ型表面と電気的に接続されている。
　第２の主面２０ｂは、ｎ型表面を構成している。ｎ型表面上に設けられた透光性導電膜の表面が第２の主面２０ｂを構成していてもよい。第２の主面２０ｂの上には、金属を含むｎ側電極２１ｂが配されている。ｎ側電極２１ｂは、ｎ型表面と電気的に接続されている。
　ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのうち一方の電極は、他方の電極より小さい面積を有する。小さい面積を有する一方の電極は、透光性部材１５と対向するように配される。透光性部材１５側に配される電極の面積を小さくすることで、光電変換部２０に入射する光の光量を増加させることができる。
　ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのうち少なくとも一方の電極は、導電性ペーストにより形成される導電層を含む。透光性導電膜の表面上に導電性ペーストを用いて電極を形成する場合、透光性導電膜の変質を抑制できるよう、樹脂型の導電性ペーストを用いることができる。透光性導電膜はキャリアの収集に優れるので、透光性導電膜を用いた太陽電池は改善された光電変換特性を有する。なお、他方の電極は、導電性ペーストにより形成されるものであってもよいし、蒸着法やスパッタ法等のＰＶＤ法により形成されるものであってもよい。
　本実施形態では、電極２１ａ、２１ｂのそれぞれは、複数のフィンガー部２２ａ、２２ｂと、複数のバスバー部２３ａ、２３ｂとを備えている。このように複数のフィンガー部及びバスバー部を備える電極は、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法で形成される。導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法は工業的に優れている。なお、耐候性部材１４側の電極は、光電変換部の主面の略全面を覆うように設けられたものであってもよい。
　複数のフィンガー部２２ａ、２２ｂのそれぞれは、ｘ方向に垂直な方向ｙに相互に平行に延びている。複数のフィンガー部２２ａ、２２ｂは、ｙ方向に垂直なｘ方向に沿って所定間隔を隔てて相互に平行に配列されている。複数のフィンガー部２２ａ、２２ｂは、バスバー部２３ａ、２３ｂに電気的に接続されている。バスバー部２３ａ、２３ｂは、方向ｘに沿って形成されている。
　複数のフィンガー部２２ａ、２２ｂのうち、透光性部材１５側に配される一方のフィンガー部は、他方のフィンガー部より少ない本数にされる。これによって、透光性部材１５側に配される電極の面積が小さくされている。
　本実施形態では、ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのそれぞれにおけるＮａの含有量は、２０ｐｐｍ以下である。ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのそれぞれにおけるＮａの含有量は、１０ｐｐｍ未満であることが好ましい。
　電極におけるＮａの含有量は、以下の要領で測定することができる。まず、太陽電池の電極を、カッターナイフ等を用いて削り出す。次に、削り出された試料０．２５ｇを、硝酸と過酸化水素水を重量比で９：１の割合で混合した１０ｍＬの溶液の中に投入し、マイクロウェーブ湿式分解装置を用いて溶液に試料を溶解させる。次に、その溶液を、体積が５０ｍＬとなるまで水を加えて希釈し、測定用サンプルを得る。そして、その測定用サンプルをＩＣＰ発光分光分析することにより、Ｎａ量を検出する。そして、検出されたＮａ量を０．２５ｇで除算することにより、電極におけるＮａの含有量を算出することができる。
　測定用サンプルのＩＣＰ発光分光分析は、セイコーインスツルメンツ社製　ＳＰＳ４０００型装置を用い、測定波長を５８８．９９５ｎｍとして行うことができる。
　ｘ方向において隣り合う太陽電池１０の一方の太陽電池のｐ側電極２１ａと、他方の太陽電池のｎ側電極２１ｂとは、配線材１１によって電気的に接続されている。
　配線材１１は、導電性を有するものである限りにおいて特に限定されない。配線材１１は、例えば、配線材本体と、配線材本体を覆う被覆層とにより構成することができる。配線材本体は、例えば、Ｃｕ等の低抵抗の金属により形成することができる。被覆層は、例えば、Ａｇなどの金属や、半田あるいは合金により形成することができる。
　配線材１１と太陽電池１０とは、半田或いは樹脂接着剤を用いて接着されている。すなわち、配線材１１と太陽電池１０とは、半田或いは樹脂接着剤の硬化物からなる接着剤層１２により接着されている。
　樹脂接着剤としては、熱硬化性の樹脂が好ましく用いられる。熱硬化性の樹脂としては、例えば、エポシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂が挙げられる。これら熱硬化性の樹脂は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　樹脂接着剤は、導電性を有するものであってもよいし、絶縁性を有するものであっても良い。樹脂接着剤が導電性を有する場合、樹脂接着剤は、例えば、導電材を含む異方導電性の樹脂接着剤であってもよい。導電材の具体例としては、例えば、ニッケル、銅、銀、アルミニウム、錫、金などの金属や、これらの金属のうちの一種以上を含む合金からなる粒子、もしくは金属コーティング処理または合金コーティング処理などの導電性コーティング処理が施された絶縁性粒子等が挙げられる。
　樹脂接着剤が、導電材を含まず、絶縁性を有する場合は、配線材１１と太陽電池１０の電極とが直接接触した状態で樹脂接着剤を用いて接着することにより、配線材１１と太陽電池１０との電気的接続を図ることができる。
　（太陽電池モジュール１の製造方法）
　次に、太陽電池モジュール１の製造方法について説明する。まず、光電変換部２０を用意する。この光電変換部２０の第１の主面２０ａ及び第２の主面２０ｂの上に、銀粒子等の導電性粒子を含む導電性ペーストをスクリーン印刷法を用いて所定のパターンに塗布し、硬化或いは焼成することにより、ｐ側電極２１ａとｎ側電極２１ｂとを形成する。これにより、太陽電池１０を完成させる。
　次に、複数の太陽電池１０を、配線材１１を用いて電気的に接続していく。これにより、太陽電池ストリング２を作製する。その後、透光性部材１５及び耐候性部材１４の間において、少なくとも一つの太陽電池ストリング２を、充填材層１３を用いて封止する。具体的には、例えば、透光性部材１５の上に、ＥＶＡシートなどの樹脂シートを載置する。樹脂シートの上に、太陽電池ストリング２を配置する。その上に、ＥＶＡシートなどの樹脂シートを載置し、さらにその上に、耐候性部材１４を載置する。これらを、減圧雰囲気中において、加熱圧着してラミネートすることにより太陽電池パネルを製造する。そして、必要に応じて耐候性部材１４の表面に端子ボックスを取り付け、パネルの周縁部に枠体を取り付けることにより太陽電池モジュール１を完成させることができる。
　ところで、耐候性部材１４の絶縁性を向上するために、金属膜を含まない樹脂シートにより耐候性部材１４を構成した場合、耐候性部材１４の水蒸気透過率が高くなる。このため、耐候性部材１４を経由して充填材層１３に水分が侵入しやすくなる。よって、充填材層１３の含水率が高くなる。充填材層１３中の含水率が高くなると、ｐ側電極やｎ側電極に含まれるＮａが充填材層１３に拡散しやすくなる。充填材層１３にＮａが拡散すると、充填材層１３におけるＮａ濃度が高くなる。その結果、充填材層１３に含まれるＮａにより半導体部材を含む光電変換部２０が劣化し、太陽電池の特性が劣化してしまう。
　ここで、本実施形態では、ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのそれぞれにおけるＮａの含有量は、２０ｐｐｍ以下である。このため、充填材層１３中に水分が存在した場合であっても、充填材層１３におけるＮａ濃度が高くなりにくい。よって、光電変換部２０が劣化しにくい。従って、太陽電池１０の特性が劣化し難い。すなわち、本実施形態の太陽電池モジュール１は、改善された耐候性を有する。
　より改善された耐候性を実現する観点からは、ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのそれぞれにおけるＮａの含有量が１０ｐｐｍ未満であることが好ましい。
　特に、導電性ペーストを用いてｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂの少なくとも一方の電極を形成した太陽電池において、ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのそれぞれにおけるＮａの含有量を２０ｐｐｍ未満、好ましくは１０ｐｐｍ未満とすると、量産性に優れ、改善された耐候性を有する太陽電池ならびに太陽電池モジュールを提供することができる。
　また、透光性導電膜の表面上に導電性ペーストを用いてｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂの少なくとも一方の電極を形成した太陽電池において、ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのそれぞれにおけるＮａの含有量を２０ｐｐｍ未満、好ましくは１０ｐｐｍ未満とすると、量産性に優れ、改善された光電変換特性および耐候性を有する太陽電池ならびに太陽電池モジュールを提供することができる。
　ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂのそれぞれにおけるＮａの含有量を規制することにより耐候性を改善できるという効果は、透光性部材１５、耐候性部材１４や充填材層１３の構成材料の如何に関わらず得られる効果であるが、本実施形態のように耐候性部材１４の少なくとも一方が金属膜を含まない樹脂シートにより構成されており、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以上と高い場合や、充填材層１３が、エチレン・酢酸ビニル共重合体などの水分を含みやすい材料からなる場合に、上記効果は特に強く奏される。
　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、図４に示すように、太陽電池１０は、第２の主面２０ｂ側にｐ型表面２０ｂ１とｎ型表面２０ｂ２とを有し、ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂが第２の主面側２０ｂに接合され、第１の主面２０ａ上には電極を有さない裏面接合型の太陽電池であってもよい。
　ｐ側電極及びｎ側電極のそれぞれは、複数のフィンガー部のみを有する所謂バスバーレスの電極であってもよい。ｐ側電極及びｎ側電極の一方の電極は、光電変換部２０の一方の主面の実質的に全体の上に配された面状電極部を有するものであってもよい。
　太陽電池モジュールは、ひとつの太陽電池のみを有するものであってもよい。
　耐候性部材及び透光性部材の両方が金属を含まない樹脂シートにより構成されており、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以上であってもよい。
　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。
　（実施例及び比較例）
　実施例では、ｐ側電極及びｎ側電極が樹脂型の導電性ペーストにより形成され、ｐ側電極及びｎ側電極それぞれにおけるＮａの含有量が１８ｐｐｍである太陽電池を用意した。
　一方、比較例では、ｐ側電極及びｎ側電極が樹脂型の導電性ペーストにより形成され、ｐ側電極及びｎ側電極それぞれにおけるＮａの含有量が７２ｐｐｍである太陽電池を用意した。
　（耐湿性評価）
　実施例及び比較例に係る太陽電池を８５℃で湿度８５％ＲＨの雰囲気に保持した際の開放電圧（Ｖｏｃ）と曲線因子（Ｆ．Ｆ．）とを測定した。保持前（保持時間＝０時間）の開放電圧（Ｖｏｃ）を１としたときの開放電圧（Ｖｏｃ）の測定結果を図５に示す。保持前（保持時間＝０時間）の曲線因子（Ｆ．Ｆ．）を１としたときの曲線因子（Ｆ．Ｆ．）の測定結果を図６に示す。
　図５及び図６に示すように、ｐ側電極及びｎ側電極におけるＮａの含有量が１８ｐｐｍである実施例の太陽電池の方が、ｐ側電極及びｎ側電極におけるＮａの含有量が７２ｐｐｍである比較例の太陽電池よりも耐湿性に優れていることが分かる。
　１…太陽電池モジュール
　２…太陽電池ストリング
　１０…太陽電池
　１１…配線材
　１２…接着剤層
　１３…充填材層
　１４…耐候性部材
　１５…透光性部材
　２０…光電変換部
　２０ａ…第１の主面
　２０ｂ１…ｐ型表面
　２０ｂ２…ｎ型表面
　２０ｂ…第２の主面
　２１ａ…ｐ側電極
　２１ｂ…ｎ側電極
　２２ａ、２２ｂ…フィンガー部
　２３ａ、２３ｂ…バスバー部

Claims (11)

  1. 　ｎ型表面及びｐ型表面を有する光電変換部と、
    　前記ｎ型表面に電気的に接続されたｎ側電極と、
    　前記ｐ型表面に電気的に接続されたｐ側電極と、
    を備え、
    　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のそれぞれにおけるＮａの含有量が２０ｐｐｍ以下である、太陽電池。
  2. 　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のそれぞれにおけるＮａの含有量が１０ｐｐｍ未満である、請求項１に記載の太陽電池。
  3. 　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のうち少なくとも一方の電極は、導電性ペーストにより形成されたフィンガー部を有する、請求項１または２に記載の太陽電池。
  4. 　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のうち少なくとも一方の電極は、透光性導電膜の表面上に導電性ペーストにより形成されたフィンガー部を有する、請求項１または２に記載の太陽電池。
  5. 　第１の保護部材と、
    　第２の保護部材と、
    　前記第１の保護部材と前記第２の保護部材との間に充填された充填材層と、
    　前記充填材層内に配された太陽電池と、
    を備える太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池は、
    　ｎ型表面及びｐ型表面を有する光電変換部と、
    　前記ｎ型表面に電気的に接続されたｎ側電極と、
    　前記ｐ型表面に電気的に接続されたｐ側電極と、
    を有し、
    　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のそれぞれにおけるＮａの含有量が２０ｐｐｍ以下である、太陽電池モジュール。
  6. 　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のそれぞれにおけるＮａの含有量が１０ｐｐｍ未満である、請求項５に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のうち少なくとも一方の電極は、導電性ペーストにより形成されたフィンガー部を有する、請求項５または６に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　前記ｎ側電極及び前記ｐ側電極のうち少なくとも一方の電極は、透光性導電膜の表面上に導電性ペーストにより形成されたフィンガー部を有する、請求項５または６に記載の太陽電池モジュール。
  9. 　前記第１及び第２の保護部材のうちの少なくとも一方が金属膜を含まない樹脂シートにより構成されている。請求項５～８のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  10. 　前記第１及び第２の保護部材のうちの少なくとも一方の水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以上である、請求項５～９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  11. 　前記充填材層は、エチレン、酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選ばれた少なくとも一つの樹脂を含む、請求項５～１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
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