WO2013002044A1 - 太陽電池モジュール及び太陽電池実装方法 - Google Patents

太陽電池モジュール及び太陽電池実装方法 Download PDF

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WO2013002044A1
WO2013002044A1 PCT/JP2012/065367 JP2012065367W WO2013002044A1 WO 2013002044 A1 WO2013002044 A1 WO 2013002044A1 JP 2012065367 W JP2012065367 W JP 2012065367W WO 2013002044 A1 WO2013002044 A1 WO 2013002044A1
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WO
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electrode
solar cell
wiring
window
wiring layer
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Application number
PCT/JP2012/065367
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English (en)
French (fr)
Inventor
浜田　哲也
敏博 中岡
Original Assignee
シャープ株式会社
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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
    • H01L31/02—Details
    • 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
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact 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
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0516—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module specially adapted for interconnection of back-contact solar cells
    • 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 module and a solar cell mounting method, and more particularly to positioning of a solar cell when the solar cell is mounted on a wiring sheet.
  • solar cells mainly composed of various semiconductor materials such as Si and GaAs have been developed, and are used for ground power to supply power to private houses and public facilities, and for space use as power sources for artificial satellites, etc. It has been put to practical use in a wide range of applications such as consumer use, which is used as a power source for watches and calculators.
  • a plurality of solar cells are connected and sealed with a glass substrate or resin. It is common to be used in the form of a stopped solar cell module.
  • a solar cell module in which an n-electrode is provided on a light-receiving surface that receives sunlight and a p-electrode is provided on the back surface thereof is known.
  • this solar cell module since sunlight does not enter the substrate region below the electrodes provided on the light receiving surface, power is not generated. Such a loss due to the electrode provided on the light receiving surface is called a shadow loss.
  • a back electrode type solar cell (or back contact cell) in which an electrode is not provided on a light receiving surface that receives sunlight and an n electrode and a p electrode are formed on the back surface is known.
  • this back electrode type solar cell since there is no shadow loss and sunlight is incident on the entire area on the light receiving surface, the power generation efficiency can be improved.
  • this back electrode type solar cell all electrodes and their wiring are patterned and formed on the back surface. Further, when the cell is mounted on the wiring sheet, an alignment mark for positioning is provided on the cell or the wiring sheet. For example, in patent document 1, it positions using the alignment mark and each electrode of a cell, and the alignment mark and wiring pattern of a wiring sheet.
  • Patent Document 1 it is necessary to correspond one-to-one with the alignment mark of each cell divided by the alignment mark of the wiring sheet. Therefore, when mounting a plurality of divided cells on a wiring sheet, it is necessary to provide an alignment mark for each cell. Furthermore, since the cell division form may differ depending on the product form, the type of cell specification increases. Therefore, it is not desirable to provide an alignment mark for each divided cell.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to accurately determine the mounting position of the solar battery cell and mount the solar battery cell even if the specifications of the solar battery cell are different.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell module and a solar cell mounting method that can be used.
  • a solar cell module of the present invention includes a solar battery cell provided with an electrode pattern, and a wiring layer portion provided with a wiring pattern electrically connected to the electrode pattern.
  • a window part is further provided in the layer part, and the solar battery cell is mounted on the wiring layer part so that a predetermined part of the electrode pattern overlaps the window part.
  • the window layer is provided in the wiring layer portion, and the position where the solar battery cell is mounted on the wiring layer portion is determined so that the predetermined part of the electrode pattern of the solar battery cell overlaps the window portion.
  • the wiring layer portion is mounted at the mounting position. Therefore, it is not necessary to provide each solar battery cell with an alignment mark for determining the mounting position. Therefore, even if the specifications of the solar battery cells are different, it is possible to accurately determine the mounting position of the solar battery cells and mount the solar battery cells on the wiring layer portion.
  • the window may be a transparent member that can transmit at least visible light, or an opening formed in the wiring layer.
  • the electrode pattern can be visually recognized. Therefore, the mounting position of the solar battery cell can be accurately determined, and the solar battery cell can be mounted on the wiring layer portion.
  • the window portion may be oval.
  • the predetermined part may be an end portion of the electrode located on the outermost side of the electrode pattern.
  • the solar battery cell is mounted on the wiring layer part by an adhesive, and is separated from the outer peripheral part of the mounting area by a predetermined distance in the mounting area of the solar battery cell and the wiring layer part.
  • the adhesive may be interposed only in the internal region.
  • the adhesive material between the solar battery cell and the wiring layer portion may be interposed so as to avoid a region where the predetermined part overlaps the window portion.
  • the solar cell mounting method of the present invention is a solar cell in which a solar cell provided with an electrode pattern is mounted on a wiring layer portion provided with a wiring pattern electrically connected to the electrode pattern.
  • the step of providing a window portion in the wiring layer portion, and the predetermined portion of the electrode pattern and the window portion overlap when mounting the solar battery cell in the wiring layer portion, Determining a position for mounting the solar battery cell, and mounting the solar battery cell at the mounting position.
  • the window layer is provided in the wiring layer portion, and the position where the solar battery cell is mounted on the wiring layer portion is determined so that the predetermined part of the electrode pattern of the solar battery cell overlaps the window portion.
  • the wiring layer portion is mounted at the mounting position. Therefore, it is not necessary to provide each solar battery cell with an alignment mark for determining the mounting position. Therefore, even if the specifications of the solar battery cells are different, it is possible to accurately determine the mounting position of the solar battery cells and mount the solar battery cells on the wiring layer portion.
  • the step of providing the window portion in the wiring layer portion may form the window portion by a wiring pattern.
  • the predetermined part may be an end portion of the electrode located on the outermost side of the electrode pattern.
  • the wiring layer portion is provided with the window portion, and the position where the solar battery cell is mounted on the wiring layer portion is determined so that the predetermined portion of the electrode pattern of the solar battery cell overlaps the window portion.
  • the wiring layer portion is mounted at the mounting position. Therefore, it is not necessary to provide each solar battery cell with an alignment mark for determining the mounting position. Therefore, even if the specifications of the solar battery cells are different, it is possible to accurately determine the mounting position of the solar battery cells and mount the solar battery cells on the wiring layer portion.
  • FIG. 1 is a plan view of the solar cell module according to the present embodiment as viewed from the light receiving surface side.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the solar cell module according to this embodiment in the XX cross section.
  • the solar cell module 1 includes three back electrode type solar cells 2 (2a to 2c), a wiring sheet 3 (wiring layer portion), a sealing material 4, and a transparent substrate. 5 and an adhesive 6.
  • each back electrode type solar cell 2a to 2c is provided with an electrode pattern 23 composed of a plurality of electrodes
  • the wiring sheet 3 has a wiring pattern 31 electrically connected to the electrode pattern 23. Although they are provided, they are not shown in FIG. In FIG. 2, sunlight is incident on the upper surface of the transparent substrate 5.
  • the surface 1b opposite to this surface is referred to as the back surface 1b of the solar cell module 1.
  • Each of the back electrode type solar cells 2a to 2c is mounted on the wiring sheet 3 with an adhesive 6 interposed therebetween.
  • an adhesive 6 for example, a resin adhesive or solder is used as the adhesive 6.
  • three back electrode type solar cells 2a to 2c are provided for one solar cell module 1, but the number is not particularly limited.
  • One or more back electrode type solar cells 2 may be used.
  • the back electrode type solar battery cell 2 has an electrode pattern 23 composed of an n electrode 231 and a p electrode 232 on a surface opposite to the light receiving surface 20a on which sunlight is incident (hereinafter referred to as a back surface 20b). Is formed.
  • a back surface 20b an electrode pattern 23 composed of an n-electrode 231a and a p-electrode 232a is formed on the back electrode type solar cell 2a.
  • the electrode pattern 23b which consists of the n electrode 231b and the p electrode 232b is formed in the back surface electrode type photovoltaic cell 2b.
  • the electrode pattern 23c which consists of the n electrode 231c and the p electrode 232c is formed in the back surface electrode type photovoltaic cell 2c.
  • the wiring sheet 3 includes an n-electrode wiring 311, a p-electrode wiring 312, and a connection wiring 313 on a surface (hereinafter referred to as a front surface) on which the back electrode type solar cell 2 is mounted.
  • a wiring pattern 31 is formed.
  • the wiring pattern 31 is electrically connected to the electrode pattern 23 of the back electrode type solar cell 2.
  • the back electrode type solar cells 2a to 2c are connected in series by the wiring pattern 31.
  • a sealing material 4 and a transparent substrate 5 are provided on the light receiving surface 20a (that is, the surface on which sunlight is incident) of the back electrode type solar cell 2.
  • the sealing material 4 is a transparent filler that is filled between the back electrode type solar cell 2 and the transparent substrate 5.
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer resin
  • Other materials for example, ionomer resin, polyolefin resin, PVB, and other transparent resin materials
  • the transparent substrate 5 is a transparent plate-like body, and for example, plate glass is used.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the back electrode type solar battery cell 2 according to the present embodiment.
  • the back electrode type solar cell 2 includes a semiconductor substrate 20, an antireflection film 21, a passivation layer 22, and an electrode pattern 23.
  • An antireflection film 21 is provided on the light receiving surface 20 a of the semiconductor substrate 20 (the surface on which sunlight is incident).
  • a passivation layer 22 is provided on the surface of the semiconductor substrate 20 opposite to the light receiving surface 20a (that is, the back surface 20b).
  • An electrode pattern 23 is provided on the passivation layer 22.
  • the electrode pattern 23 includes a plurality of n electrodes 231 and p electrodes 232.
  • the semiconductor substrate 20 is formed using, for example, an n-type single crystal silicon substrate. Note that the present invention is not limited to this, and a polycrystalline silicon substrate, an amorphous silicon substrate, or the like may be used.
  • the semiconductor substrate 20 includes an n-type conductive region 20c, an n-type diffusion region 20d, and a p-type diffusion region 20e.
  • the n-type diffusion region 20d is a region containing an n-type impurity (for example, a pentavalent element such as P or As) having a higher concentration than the n-type conductive region 20c
  • the p-type diffusion region 20e is a p-type impurity (for example, A region containing a trivalent element such as B or Al).
  • the n-type diffusion region 20 d and the p-type diffusion region 20 e are provided on the back surface 20 b side of the semiconductor substrate 20.
  • n-type diffusion region 20d and the p-type diffusion region 20e are formed in a strip shape extending in the A direction of FIG. 3, for example, of the back electrode type solar battery cell 2, and in the B direction of FIG. (Direction).
  • FIG. 3 two n-type diffusion regions 20d and two p-type diffusion regions 20e are shown, but in reality, a large number (for example, several tens or more) of each are arranged.
  • a plurality of openings 22 a are provided in the passivation layer 22. Through this opening 22a, the n-electrode 231 is in ohmic contact with the n-type diffusion region 20d, and the p-electrode 232 is in ohmic contact with the p-type diffusion region 20e. Further, the n-electrode 231 and the p-electrode 232 are formed in, for example, a strip shape extending in the A direction in FIG. 3 as well as the B direction (A direction in FIG. 3), like the n-type diffusion region 20 d and the p-type diffusion region 20 e.
  • the n electrode 231 and the p electrode 232 have a predetermined line width (for example, about 0.12 mm), and have a predetermined pitch (for example, in the B direction (direction orthogonal to the A direction) in FIG. About 0.75 mm).
  • the wiring sheet 3 is a flexible substrate on which the back electrode type solar cells 2 are mounted via an adhesive material 6.
  • FIG. 4 is a top view of the wiring sheet 3 according to the present embodiment.
  • the wiring sheet 3 includes a base body 30, a wiring pattern 31, and a window portion 32.
  • the base body 30 is formed of, for example, a polyimide substrate and can be bent (curved).
  • the wiring pattern 31 includes an n-electrode wiring 311, a p-electrode wiring 312, and a connection wiring 313, and is formed on the surface of the substrate 30.
  • the n-electrode wiring 311 and the p-electrode wiring 312 are formed, for example, in a strip shape extending in the A direction of FIG. 4 so as to correspond to the specifications of the n-electrodes 231 and the p-electrodes 232, and in the B-direction of FIG. They are alternately arranged in the (direction orthogonal to the A direction).
  • the n-electrode wiring 311 is electrically connected to the n-electrode 231 of the electrode pattern 23, and the p-electrode wiring 312 is electrically connected to the p-electrode 232. Connected.
  • connection wiring 313 includes four connection wirings 313a to 313d.
  • An n-electrode wiring 311a is electrically connected to the connection wiring 313a.
  • the connection wiring 313a is also electrically connected to the n-electrode 231a through the n-electrode wiring 311a.
  • a p-electrode wiring 312a and an n-electrode wiring 311b are electrically connected to the connection wiring 313b.
  • the p electrode wiring 312a is electrically connected to the p electrode 232a of the back electrode type solar cell 2a
  • the n electrode wiring 311b is connected to the back electrode type. It is electrically connected to n electrode 231b of solar battery cell 2b. Therefore, at this time, the p electrode 232a of the back electrode type solar cell 2a and the n electrode 231b of the back electrode type solar cell 2b pass through the p electrode wiring 312a, the connection wiring 313b, and the n electrode wiring 311b. Electrically connected.
  • a p-electrode wiring 312b and an n-electrode wiring 311c are electrically connected to the connection wiring 313c.
  • the p electrode wiring 312b is electrically connected to the p electrode 232b of the back electrode type solar cell 2b
  • the n electrode wiring 311c is the back electrode type. It is electrically connected to the n electrode 231c of the solar battery cell 2c. Therefore, at this time, the p electrode 232b of the back electrode type solar cell 2b and the n electrode 231c of the back electrode type solar cell 2c pass through the p electrode wiring 312b, the connection wiring 313c, and the n electrode wiring 311c. Electrically connected.
  • the p-electrode wiring 312c is electrically connected to the connection wiring 313d.
  • the connection wiring 313d is also electrically connected to the p-electrode 232c through the p-electrode wiring 312c.
  • the structure of the wiring pattern 31 is not limited to the structure shown in FIG. 4 as long as the back electrode type solar cells 2a to 2c can be electrically connected in series.
  • the structure of the wiring pattern 31 is the specification of each back electrode type solar cell 2a to 2c mounted on the wiring sheet 3 (the number, size, and shape of the back electrode type solar cell 2 and one back electrode type solar cell) 2 is set according to the number, arrangement, size, shape, and the like of the n-electrode 231 and the p-electrode 232 formed in FIG. In FIG.
  • connection wirings 313a and 313d are external connection electrodes that are electrically connected to the external wirings, but the present invention is not limited to this, and the connection wirings 313a and 313d are connected to the external connection electrodes.
  • the wiring may be electrically connected.
  • the window portion 32 is a plurality of openings provided in the base body 30. This opening is provided in order to accurately position the mounting position of the back electrode type solar battery cell 2 when the back electrode type solar battery cell 2 is mounted on the wiring sheet 3.
  • the window 32 is not limited to an opening. What is necessary is just to be able to visually recognize the predetermined part of the electrode pattern 23 through this window part 32 when positioning the mounting position of the back surface electrode type photovoltaic cell 2.
  • a member for visual recognition made of a transparent material may be formed.
  • the substrate 30 is formed of a transparent material
  • the wiring pattern 31 may not be formed in a region corresponding to the window portion 32.
  • the transparent material indicates a material that can transmit visible light, that is, a material that allows a part of the electrode pattern 23 to be visually recognized. Examples of the transparent material include resins such as PET, PEN, polycarbonate, and polyimide.
  • a mark indicating that this region is the window portion 32, a line indicating the outer periphery of the region corresponding to the window portion 32, or the like may be formed (for example, printed) on the base body 30. This makes it easy to confirm that this region is the window portion 32 for visually recognizing the electrode pattern 23.
  • the wiring sheet 3 is provided with a plurality of windows 32 for accurately positioning the mounting positions of the back electrode type solar cells 2a to 2c with respect to the wiring pattern 31.
  • These window portions 32 have specifications of the back electrode type solar cells 2a to 2c (the number, size, and shape of the back electrode type solar cells 2 and n formed on one back electrode type solar cell 2).
  • the number of electrodes 231 and the number of p-electrodes 232, the arrangement, the size, the shape, and the like are provided at positions that are set.
  • the window portion 32 overlaps with an end portion of the electrode (n electrode 231 or p electrode 232) located on the outermost side of the electrode pattern 23.
  • a window 32 is provided at the position.
  • the mounting position in the direction (A direction in FIG. 4) perpendicular to the line width direction of the electrode pattern 23 can be accurately determined. This is because the end of the electrode in the electrode pattern 23 can be visually recognized from the window portion 32.
  • the mounting position can be more accurately determined by providing the window portions 32 at the end portions on the diagonal line of the square system. Is possible. It is because the distance between the window parts 32 can be lengthened by setting it on a diagonal line, and an error becomes small, so that the distance between the two window parts 32 is long.
  • the window portion 32 is desirably provided at the opposite end of the connection wiring 313 in the wiring pattern 31 (n-electrode wiring 311 or p-electrode wiring 312). In the place where the window portion 32 is provided, the wiring is cut or the width of the wiring is reduced. That is, the provision of the window 32 increases the resistance of the wiring at that location. This is because if the window portion 32 is present at the end of the connection wiring 313 side, the wiring substantially does not function or the resistance increases, leading to a decrease in power generation efficiency of the back electrode type solar cell 2.
  • FIG. 5 is a plan view of the vicinity of the window 32 as viewed from the back side of the solar cell module 1.
  • the window portion 32 a in a plan view seen from the back surface 1 b side of the solar cell module 1, the window portion 32 a is on the left side of the p electrode 232 a positioned at the lowest side of the electrode pattern 23 a of the back electrode type solar cell 2 a. It overlaps the edge.
  • the p-electrode 232a is overlapped so that the left end of the p-electrode 232a is positioned substantially at the center of the window 32a.
  • the left end of the p-electrode 232a is the opposite side of the end in contact with the connection wiring 313b.
  • the line width of the electrode is 0.12 mm
  • the width of the window portion 32 is about 0.6 mm, which is about the same as the width of the electrode wiring of the wiring sheet 3.
  • the width of the window 32 may be equal to or larger than the width of the electrode wiring, but it is desirable that the width of the window 32 does not extend over a plurality of electrode wirings as long as it can be visually recognized. This is because the resistance of the electrode wiring is increased and the conversion efficiency of the back electrode type solar battery cell 2 is prevented from decreasing.
  • FIG. 6 is a plan view of the vicinity of the other window portion 32 as viewed from the back side of the solar cell module 1.
  • the right end of the n-electrode 231 b is the opposite side of the end in contact with the connection wiring 312.
  • the width of the window 32 is made larger than the line width of the electrode pattern 23. By doing so, it is possible to accurately position the mounting position of the electrode pattern 23 in the line width direction (the B direction in FIG. 6). This is because both ends of the line width in the electrode pattern 23 can be confirmed from the window 23.
  • the shape of the window portion 32 be an ellipse. By adopting an oval shape, it is possible to prevent positional deviation in the rotational direction and accurately position the mounting position. Furthermore, it is desirable that the n-electrode wiring 311 or the p-electrode wiring 312 has an elliptical shape that is long in the length direction. This is because the visible range of the electrode wiring becomes wider and the misalignment is easier to visually recognize than when the window has a circular shape. Further, it is possible to prevent a plurality of electrode wirings from being straddled.
  • two windows 32 are provided for each of the back electrode type solar cells 2a to 2c mounted on the wiring sheet 3.
  • the present invention is not limited to this. It suffices that at least one or more windows 32 are provided for one back electrode type solar cell 2 mounted on the wiring sheet 3.
  • the position at which the window portion 32 is formed may be a position that overlaps an end portion of an arbitrary electrode in the electrode pattern 23 of each of the back electrode type solar cells 2a to 2c.
  • FIG. 7 is a plan view of the vicinity region of the other window portion 32 as viewed from the back surface side of the solar cell module 1.
  • the window portion 32c in the plan view seen from the back surface 1b side of the solar cell module 1, the window portion 32c has a p-electrode 232a positioned near the center of a plurality of electrodes arranged in the electrode pattern 23a of the back-surface electrode type solar cell 2a. It overlaps the edge. Further, the electrodes are overlapped so that the left end of the electrode is positioned at the approximate center of the window 32c. ⁇ Solar cell module manufacturing process>
  • FIG. 8 is a diagram showing a back electrode type solar cell formed on a semiconductor wafer.
  • an electrode pattern 23 including an n-type diffusion region 20 d, a p-type diffusion region 20 e, an antireflection film 21, a passivation layer 22, a plurality of n electrodes 231 and a p electrode 232 is formed on a substantially circular semiconductor wafer 10. Is done. Since the process of forming the electrode pattern 23 is out of the spirit of the present invention, the details thereof are omitted.
  • FIG. 9 is a view showing a back electrode type solar cell having a substantially square shape.
  • the back electrode type solar battery cell 2 can be used without being divided as it is, or can be used after being divided into arbitrary shapes.
  • the back electrode type solar cells 2a to 2c are obtained by dividing (cutting) the substantially square back electrode type solar cells 2 along the two-dot chain lines C2 and C3.
  • the wiring sheet 3 is produced.
  • an opening is formed as the window portion 32 in the resin base 30.
  • this opening is a predetermined part of the electrode pattern 23 of each of the back electrode type solar cells 2a to 2c (for example, the electrode pattern 23) when the back electrode type solar cells 2a to 2c are mounted on the wiring sheet 3.
  • the electrode and the outermost electrode end portion As the shape of the window portion 32, a triangle, a quadrangle, a circle, an ellipse, or the like can be used.
  • the wiring pattern 31 may not be formed in the region corresponding to the window 32 without forming the opening.
  • a mark indicating that this region is the window portion 32, a line indicating the outer periphery of the region corresponding to the window portion 32, or the like may be further formed (for example, printed). In this way, it can be easily confirmed that these regions are the window portions 32 for visually recognizing the electrode pattern 23.
  • the wiring pattern 31 for the electrode pattern 23 of each of the back electrode type solar cells 2a to 2c is formed on the surface of the substrate 30.
  • the wiring pattern 31 is formed avoiding the opening.
  • the specification for forming the wiring pattern 31 is the specification of each of the back electrode type solar cells 2a to 2c mounted on the wiring sheet 3 (the number, size and shape of the back electrode type solar cells 2 or one back electrode).
  • the number, arrangement, size, and shape of the n-electrode 231 and the p-electrode 232 formed in the solar cell 2 are set. Note that the order of the step of forming the opening and the step of forming the wiring pattern 31 may be any order, and is not particularly limited.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a mounting process of the solar cell module.
  • the electrode pattern 23 and the wiring pattern 31 are not shown.
  • the adhesive 6 is applied to the back surface 20b of each back electrode type solar cell 2a to 2c with a predetermined thickness.
  • a conductive adhesive such as Sn—Bi solder having a low melting point, low cost, and low electrical resistance is used.
  • the adhesive 6 is not applied to the entire area where the back electrode type solar cells 2a to 2c are mounted on the wiring sheet 3, and is a part of the internal area separated from the outer peripheral part of the mounting area by a predetermined distance. It is applied only to (for example, an internal region having an area ratio of about 90% with respect to the mounting region).
  • the adhesive 6 spreads toward the outer periphery of the mounting region. For this reason, when the adhesive 6 protrudes from the mounting area, it is visually recognized as dirt on the appearance, but the adhesive 6 can be prevented from sticking outside the mounting area, so that the appearance can be improved.
  • the adhesive 6 is applied while avoiding an area overlapping with the window portion 32 of the wiring sheet 3.
  • the adhesive 6 since the adhesive 6 is not interposed between a predetermined part of the electrode pattern 23 and the window portion 31 of the wiring sheet 3, it is easy to determine the position where the back electrode type solar cell 2 is mounted on the wiring sheet 3. be able to. This is because the adhesive 6 can prevent the electrode pattern 23 from becoming difficult to visually recognize.
  • the window part 31 is opening, it can prevent that the adhesive material 6 protrudes from opening.
  • the electrode pattern 23 is visible through the window 32 from the outside.
  • each of the back electrode type solar cells 2a to 2c is wired while visually confirming a predetermined part of the electrode pattern 23 of each of the back side electrode type solar cells 2a to 2c through the window 32 provided in the wiring sheet 3.
  • the position to be mounted on the sheet 3 can be accurately positioned.
  • the back electrode type solar cells 2 a to 2 c are arranged on the wiring sheet 3. Then, the adhesive 6 is heated and cured. As a result, the back electrode type solar cells 2a to 2c are bonded to the wiring sheet 3 by the adhesive 6, and the electrode patterns 23 and the wiring patterns 31 of the back electrode type solar cells 2a to 2c are electrically connected. The Further, the back electrode type solar cells 2a to 2c are electrically connected in series by the wiring pattern 31.
  • the sealing material 4 and the transparent substrate 5 are arrange
  • the sealing material 4 is heated and cured. Heating and pressurization are performed by holding at 140 ° C. for 7 minutes while evacuating. When EVA is used as the sealing material 4, the curing is further promoted by further heating. Cure is performed by heating at 145 ° C. for 40 minutes.
  • the wiring sheet 3 on which the sealing material 4 and the back electrode type solar cell 2 are bonded may be disposed on the transparent substrate 5 and cured by heating.
  • the solar cell module 1 shown in FIGS. 1 and 2 is manufactured.
  • the window portion 31 is provided in the wiring sheet 3.
  • the back electrode type so that the predetermined part (for example, the edge part of the electrode located in the outermost part of the electrode pattern 23) and the window part 31 of the electrode pattern 31 of the back electrode type photovoltaic cell 2 overlap.
  • the position where the solar battery cell 2 is mounted on the wiring sheet 3 is determined, and the back electrode type solar battery cell 2 is mounted at the mounting position. Therefore, it is not necessary to provide an alignment mark for determining the mounting position on each back electrode type solar battery cell 2. Therefore, even if the specifications of the back electrode type solar battery cell 2 are different, the mounting position can be accurately determined and the wiring sheet 3 can be mounted on the back electrode type solar battery cell 2.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another structure of the solar cell module according to this embodiment.
  • the solar cell module 1 includes a transparent substrate 5, a light receiving surface side sealing material 41, a wiring sheet 3 in which the solar cells 2 are bonded by an adhesive material 6, a back surface side sealing material 42, and a back surface protection material 7 from the light incident side. Consists of. By adopting such a structure, it is possible to improve the strength of the solar cell module and more reliably prevent intrusion of moisture and the like from the back surface 1b side.
  • a PET film a film obtained by sandwiching a metal film made of aluminum with a PET film, plate glass, or the like can be used.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention may also be applied to a case where a photovoltaic cell in which one of the n electrode and the p electrode is provided on the light receiving surface and the other is provided on the back surface is mounted on the wiring sheet.

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Abstract

　太陽電池セル（２）の仕様が異なっていても、太陽電池セル（２）の実装位置を正確に決定して、太陽電池セル（２）を実装することができる太陽電池モジュール（１）及び太陽電池実装方法を提供する。太陽電池セル（２）には、電極パターン（２３）が設けられる。電極パターン（２３）と電気的に接続される配線パターン（３１）が配線層部（３）に設けられる。配線層部（３）には、窓部（３２）がさらに設けられる。電極パターン（２３）の予め定める一部と窓部（３２）とが重なるように、太陽電池セル（２）が配線層部（３）に実装される。

Description

太陽電池モジュール及び太陽電池実装方法
　本発明は、太陽電池モジュール及び太陽電池実装方法に関し、特に、太陽電池セルを配線シートに実装するときの太陽電池セルの位置決めに関する。
　現在、ＳｉやＧａＡｓをはじめとする各種の半導体材料を主成分とする太陽電池セルが開発され、個人住宅や公共施設へ電力を供給する地上電力用、人工衛星等の電源として利用される宇宙用、時計や電卓等の電源として利用される民生用など、幅広い用途に実用化されている。しかし、どのような用途においても、太陽電池セル単体で使用されることは稀であり、取扱い性や信頼性確保の観点から、複数枚の太陽電池セルが接続され、ガラス基板や樹脂等で封止された太陽電池モジュールの形態で使用されることが一般的である。
　従来、太陽光を受ける受光面にｎ電極が設けられ、その裏面にはｐ電極が設けられる太陽電池モジュールが知られている。この太陽電池モジュールでは、受光面に設けられる電極の下部の基板領域には太陽光が入射しないため、発電しない。このような受光面に設けられる電極による損失をシャドウロスという。
　一方、太陽光を受ける受光面に電極を設けず、裏面にｎ電極及びｐ電極を形成する裏面電極型太陽電池（又は、バックコンタクトセル）が知られている。この裏面電極型太陽電池では、シャドウロスがなく、受光面上の全領域に太陽光が入射するので、発電効率を向上させることができる。
　この裏面電極型太陽電池では、全ての電極やその配線はパターニングされ、裏面に形成される。また、セルを配線シートに実装するとき、位置決めをするためのアライメントマークがセルや配線シートに設けられる。たとえば、特許文献１では、セルのアライメントマーク及び各電極と、配線シートのアライメントマーク及び配線パターンとを用いて位置決めしている。
特開２０１０－１４７１７０号公報
　しかしながら、特許文献１では、配線シートのアライメントマークが分割した各セルのアライメントマークと１対１で対応する必要がある。そのため、複数に分断したセルを配線シートに実装するとき、それぞれのセル毎に位置合わせマークを設ける必要がある。さらに、製品形態によってはセルの分割形態が異なることがあるので、セルの仕様の種類が増加することになる。そのため、分断されたセル毎に位置合わせマークを設ける方法は望ましくなかった。
　また、分断前のセルの外形を位置合わせの基準とする方法もあるが、分断されたセル毎の外形は公差が大きいので、セルの分断精度を加味すると、この方法を採用することは困難である。
　本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池セルの仕様が異なっていても、太陽電池セルの実装位置を正確に決定して、太陽電池セルを実装することができる太陽電池モジュール及び太陽電池実装方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明の太陽電池モジュールは、電極パターンが設けられる太陽電池セルと、前記電極パターンと電気的に接続される配線パターンが設けられる配線層部と、を備え、前記配線層部に窓部がさらに設けられ、前記電極パターンの予め定める一部と前記窓部とが重なるように、前記太陽電池セルが前記配線層部に実装される。
　上記構成によれば、配線層部に窓部が設けられ、太陽電池セルの電極パターンの予め定める一部と窓部とが重なるように、太陽電池セルを配線層部に実装する位置が決定される。その実装位置に配線層部が実装される。そのため、実装位置を決定するための位置合わせマークを各太陽電池セルに設ける必要がない。従って、太陽電池セルの仕様が異なっていても、太陽電池セルの実装位置を正確に決定して、太陽電池セルを配線層部に実装することができる。
　また、上記構成において、前記窓部は、少なくとも可視光が透過可能な透明部材、又は、前記配線層部に形成される開口であってもよい。この構成により、電極パターンを視認することができる。従って、太陽電池セルの実装位置を正確に決定して、太陽電池セルを配線層部に実装することができる。
　また、上記構成において、前記窓部は楕円形であってもよい。この構成により、太陽電池セルの電極パターンの位置ずれを正確に把握することができる。
　また、上記構成において、前記予め定める一部が前記電極パターンのうちの最も外側に位置する電極の端部であってもよい。この構成により、太陽電池セルの変換効率の低下を防ぐことができる。さらに、太陽電池セルの電極と配線シートとの回転ずれの影響を小さくすることができる。
　また、上記構成において、前記太陽電池セルが接着材により前記配線層部に実装され、前記太陽電池セルと前記配線層部との実装領域において、前記実装領域の外周部から所定の距離だけ離れた内部領域にのみ、前記接着材が介在するものとしてもよい。
　この構成により、太陽電池セルと配線層部との実装部の全域に接着材は介在しておらず、その内部の一部分（たとえば実装面に対して面積率で９０％程度の内部領域）のみに介在し、実装部の外周部近傍には接着材が介在しないようにすることができる。太陽電池セルを配線層部に貼り合わせたとき、接着材が実装領域の外周部に向かって広がっていくため、実装領域から接着材がはみ出ると外観上の汚れとして視認されてしまうが、実装領域より外側に接着材がはみでないようにすることができるので、外観を良くすることができる。
　また、上記構成において、前記太陽電池セルと前記配線層部との間の前記接着材が、前記予め定める一部と前記窓部とが重なる領域を避けて介在するものとしてもよい。この構成により、電極パターンの予め定める一部と配線層部の窓部との間に接着材が介在しないので、太陽電池セルを配線層部に実装する位置を決めやすくすることができる。また、窓部が開口である場合には、開口から接着材がはみ出ることを防止することができる。
　上記目的を達成するために本発明の太陽電池実装方法は、電極パターンが設けられた太陽電池セルを、前記電極パターンと電気的に接続される配線パターンが設けられた配線層部に実装する太陽電池実装方法において、前記配線層部に窓部を設けるステップと、前記配線層部に前記太陽電池セルを実装するときに前記電極パターンの予め定める一部と前記窓部とが重なるように、前記太陽電池セルを実装する位置を決定するステップと、前記実装する位置に前記太陽電池セルを実装するステップと、を備える。
　上記構成によれば、配線層部に窓部が設けられれ、太陽電池セルの電極パターンの予め定める一部と窓部とが重なるように、太陽電池セルを配線層部に実装する位置が決定され、その実装位置に配線層部が実装される。そのため、実装位置を決定するための位置合わせマークを各太陽電池セルに設ける必要がない。従って、太陽電池セルの仕様が異なっていても、太陽電池セルの実装位置を正確に決定して、太陽電池セルを配線層部に実装することができる。
　また、上記構成において、前記配線層部に窓部を設けるステップは、配線パターンにより窓部を形成するものであってもよい。この構成により、別に窓部を設けるステップを必要としないため、工程の数を増やすことなく実装することができる。
　また、上記構成において、前記予め定める一部が前記電極パターンのうちの最も外側に位置する電極の端部であってもよい。この構成により、実装位置を正確に位置決めすることが可能となる。
　本発明によれば、配線層部に窓部が設けられ、太陽電池セルの電極パターンの予め定める一部と窓部とが重なるように、太陽電池セルを配線層部に実装する位置が決定され、その実装位置に配線層部が実装される。そのため、実装位置を決定するための位置合わせマークを各太陽電池セルに設ける必要がない。従って、太陽電池セルの仕様が異なっていても、太陽電池セルの実装位置を正確に決定して、太陽電池セルを配線層部に実装することができる。
本実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図である。 本実施形態に係る太陽電池モジュールのＸ－Ｘ断面における構造を示す断面図である。 本実施形態に係る裏面電極型太陽電池セルの構造を示す斜視図である。 本実施形態に係る配線シートの上面図である。 窓部の近傍領域を太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図である。 他の窓部の近傍領域を太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図である。 他の窓部の近傍領域を太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図である。 半導体ウェハに形成された裏面電極型太陽電池を示す図である。 略正方形状の裏面電極型太陽電池セルを示す図である。 太陽電池モジュールの実装プロセスを説明するための図である。 本実施形態に係る太陽電池モジュールの別の構造を示す断面図である。
　以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図である。また、図２は、本実施形態に係る太陽電池モジュールのＸ－Ｘ断面における構造を示す断面図である。太陽電池モジュール１は、図１や図２に示すように、３つの裏面電極型太陽電池セル２（２ａ～２ｃ）と、配線シート３（配線層部）と、封止材４と、透明基板５と、接着材６と、を備えている。なお、後述するように、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃには複数の電極からなる電極パターン２３が設けられ、配線シート３には電極パターン２３と電気的に接続される配線パターン３１が設けられているが、図２ではそれらの図示を省略している。また、図２において、太陽光は透明基板５の上面に入射する。以下では、この面と反対側の面１ｂを太陽電池モジュール１の裏面１ｂと呼ぶ。
　各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃはそれぞれ、接着材６を介して配線シート３に実装されている。この接着材６としては、たとえば樹脂製の接着剤やはんだなどが利用される。なお、本実施形態では、１つの太陽電池モジュール１に対して３つの裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃを設けているが、その数は特に限定しない。裏面電極型太陽電池セル２は１つ以上であればよい。
　また、裏面電極型太陽電池セル２には、太陽光が入射する受光面２０ａとは反対側の面（以下、裏面２０ｂと呼ぶ。）に、ｎ電極２３１及びｐ電極２３２からなる電極パターン２３が形成されている。たとえば、裏面電極型太陽電池セル２ａには、ｎ電極２３１ａ及びｐ電極２３２ａからなる電極パターン２３ａが形成されている。また、裏面電極型太陽電池セル２ｂには、ｎ電極２３１ｂ及びｐ電極２３２ｂからなる電極パターン２３ｂが形成されている。また、裏面電極型太陽電池セル２ｃには、ｎ電極２３１ｃ及びｐ電極２３２ｃからなる電極パターン２３ｃが形成されている。
　また、配線シート３には、裏面電極型太陽電池セル２が実装される側の面（以下、表面と呼ぶ。）に、ｎ電極用配線３１１、ｐ電極用配線３１２、及び接続用配線３１３からなる配線パターン３１が形成されている。裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されるとき、配線パターン３１が裏面電極型太陽電池セル２の電極パターン２３と電気的に接続される。このとき、この配線パターン３１により、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃが直列に接続される。
　また、裏面電極型太陽電池セル２の受光面２０ａ（すなわち、太陽光が入射する面）側には封止材４や透明基板５が設けられている。封止材４は、裏面電極型太陽電池セル２と透明基板５との間に充填される透明な充填材である。本実施形態では、ＥＶＡ(エチレン酢酸ビニル共重合樹脂)を利用しているが、これに限定しない。少なくとも太陽光が透過することができればよく、他の材料（たとえば、アイオノマー樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＰＶＢ、その他の透明な樹脂材料）を利用してもよい。また、透明基板５は透明な板状体であり、たとえば、板ガラスなどが利用される。
　次に、裏面電極型太陽電池セル２の構造について説明する。図３は、本実施形態に係る裏面電極型太陽電池セル２の構造を示す斜視図である。裏面電極型太陽電池セル２は、半導体基板２０と、反射防止膜２１と、パッシベーション層２２と、電極パターン２３とを有している。半導体基板２０の受光面２０ａ（太陽光が入射する面）上には、反射防止膜２１が設けられている。また、半導体基板２０の受光面２０ａとは反対側の面（すなわち、裏面２０ｂ）上にはパッシベーション層２２が設けられている。また、パッシベーション層２２上には電極パターン２３が設けられている。この電極パターン２３は、複数のｎ電極２３１及びｐ電極２３２で構成されている。
　半導体基板２０は、たとえば、ｎ型の単結晶シリコン基板を用いて形成される。なお、これに限定されず、多結晶シリコン基板や、アモルファスシリコン基板なども利用してもよい。この半導体基板２０では、ｎ型導電領域２０ｃと、ｎ型拡散領域２０ｄと、ｐ型拡散領域２０ｅと、を含んで構成される。ｎ型拡散領域２０ｄはｎ型導電領域２０ｃよりも高濃度のｎ型不純物（たとえば、ＰやＡｓなどの５価の元素）を含む領域であり、ｐ型拡散領域２０ｅはｐ型不純物（たとえば、ＢやＡｌなどの３価の元素）を含む領域である。ｎ型拡散領域２０ｄ及びｐ型拡散領域２０ｅは半導体基板２０の裏面２０ｂ側に設けられている。
　また、ｎ型拡散領域２０ｄ及びｐ型拡散領域２０ｅは、裏面電極型太陽電池セル２のたとえば図３のＡ方向に延びる帯状に形成されているとともに、図３のＢ方向（Ａ方向と直交する方向）に交互に配置されている。なお、図３では、ｎ型拡散領域２０ｄ及びｐ型拡散領域２０ｅを２つずつ示しているが、実際には、それぞれが多数（たとえば、数十個以上）配置されている。
　パッシベーション層２２には複数の開口部２２ａが設けられている。この開口部２２ａを通じて、ｎ電極２３１はｎ型拡散領域２０ｄとオーミック接触し、ｐ電極２３２はｐ型拡散領域２０ｅとオーミック接触している。また、ｎ電極２３１及びｐ電極２３２は、ｎ型拡散領域２０ｄ及びｐ型拡散領域２０ｅと同様に、たとえば図３のＡ方向に延びる帯状に形成されているとともに、図３のＢ方向（Ａ方向と直交する方向）に交互に配置されている。本実施形態では、ｎ電極２３１及びｐ電極２３２は、所定の線幅（たとえば約０．１２ｍｍ）を有しており、図３のＢ方向（Ａ方向と直交する方向）に所定のピッチ（たとえば約０．７５ｍｍ）で交互に配置されている。
　なお、ｎ型拡散領域２０ｄ及びｐ型拡散領域２０ｅや、ｎ電極２３１及びｐ電極２３２のピッチを小さくすると、一般的に発電効率を向上させることができる。
　次に、配線シート３について詳しく説明する。配線シート３は、接着材６を介して裏面電極型太陽電池セル２が実装されるフレキシブル基板である。図４は、本実施形態に係る配線シート３の上面図である。配線シート３は、基体３０と、配線パターン３１と、窓部３２と、を含んで構成される。
　基体３０は、たとえばポリイミド基板などにより形成されており、屈曲（湾曲）可能である。
　また、配線パターン３１は、ｎ電極用配線３１１と、ｐ電極用配線３１２と、接続用配線３１３と、からなり、基体３０の表面に形成されている。ｎ電極用配線３１１及びｐ電極用配線３１２は、各ｎ電極２３１及び各ｐ電極２３２の仕様と対応するように、たとえば図４のＡ方向に延びる帯状に形成されるとともに、図４のＢ方向（Ａ方向と直交する方向）に交互に配置されている。裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されるとき、ｎ電極用配線３１１は電極パターン２３のｎ電極２３１と電気的に接続され、ｐ電極用配線３１２はｐ電極２３２と電気的に接続される。
　また、接続用配線３１３は４つの接続用配線３１３ａ～３１３ｄからなる。接続用配線３１３ａには、ｎ電極用配線３１１ａが電気的に接続されている。裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されると、ｎ電極用配線３１１ａが裏面電極型太陽電池セル２ａのｎ電極２３１ａと電気的に接続される。そのため、このとき、接続用配線３１３ａもｎ電極用配線３１１ａを通じてｎ電極２３１ａと電気的に接続される。
　また、接続用配線３１３ｂには、ｐ電極用配線３１２ａ及びｎ電極用配線３１１ｂが電気的に接続されている。裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されると、ｐ電極用配線３１２ａが裏面電極型太陽電池セル２ａのｐ電極２３２ａと電気的に接続され、ｎ電極用配線３１１ｂが裏面電極型太陽電池セル２ｂのｎ電極２３１ｂと電気的に接続される。そのため、このとき、裏面電極型太陽電池セル２ａのｐ電極２３２ａと、裏面電極型太陽電池セル２ｂのｎ電極２３１ｂとが、ｐ電極用配線３１２ａ、接続用配線３１３ｂ、及びｎ電極用配線３１１ｂを通じて電気的に接続される。
　また、接続用配線３１３ｃには、ｐ電極用配線３１２ｂ及びｎ電極用配線３１１ｃが電気的に接続されている。裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されると、ｐ電極用配線３１２ｂが裏面電極型太陽電池セル２ｂのｐ電極２３２ｂと電気的に接続され、ｎ電極用配線３１１ｃが裏面電極型太陽電池セル２ｃのｎ電極２３１ｃと電気的に接続される。そのため、このとき、裏面電極型太陽電池セル２ｂのｐ電極２３２ｂと、裏面電極型太陽電池セル２ｃのｎ電極２３１ｃとが、ｐ電極用配線３１２ｂ、接続用配線３１３ｃ、及びｎ電極用配線３１１ｃを通じて電気的に接続される。
　また、接続用配線３１３ｄには、ｐ電極用配線３１２ｃが電気的に接続されている。裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されると、ｐ電極用配線３１２ｃが裏面電極型太陽電池セル２ｃのｐ電極２３２ｃと電気的に接続される。そのため、このとき、接続用配線３１３ｄもｐ電極用配線３１２ｃを通じてｐ電極２３２ｃと電気的に接続される。
　従って、裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されると、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃは配線パターン３１により電気的に直列接続される。なお、配線パターン３１の構造は、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃを電気的に直列接続できる構造であればよく、図４に示す構成に限定されない。配線パターン３１の構造は、配線シート３に実装する各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの仕様（裏面電極型太陽電池セル２の数、サイズ、及び形状や、１つの裏面電極型太陽電池セル２に形成されるｎ電極２３１及びｐ電極２３２の数、配列、サイズ、及び形状など）に応じて設定される。また、図４では、接続用配線３１３ａ及び３１３ｄが、外部配線と電気的に接続される外部接続用電極となっているが、これに限定されず、接続用配線３１３ａ及び３１３ｄにそれぞれ外部接続用配線が電気的に接続されていてもよい。
　窓部３２は、基体３０に設けられた複数の開口である。この開口は、裏面電極型太陽電池セル２を配線シート３に実装するとき、裏面電極型太陽電池セル２の実装位置を正確に位置決めするために設けられている。
　なお、窓部３２は開口に限定しない。裏面電極型太陽電池セル２の実装位置を位置決めするとき、この窓部３２を通じて、電極パターン２３の予め定める一部分を視認することができるものであればよい。たとえば、窓部３２として、透明な材料で形成された視認用の部材を形成してもよい。また、基体３０が透明な材料で形成されている場合には、窓部３２に該当する領域に配線パターン３１を形成しないようにするだけでもよい。透明な材料とは、可視光が透過できる材料、すなわち電極パターン２３の一部が視認できる材料を示している。透明な材料の例としては、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリカーボネート、ポリイミド等の樹脂をあげることができる。この場合にはさらに、この領域が窓部３２であること示すマークや、窓部３２に該当する領域の外周を示す線などを基体３０に形成（たとえば印刷）しておいてもよい。こうすると、この領域が電極パターン２３を視認するための窓部３２であることが確認し易くなる。
　また、配線シート３には、配線パターン３１に対する各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの実装位置を正確に位置決めするための複数の窓部３２が設けられている。これらの窓部３２は、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの仕様（裏面電極型太陽電池セル２の数、サイズ、及び形状や、１つの裏面電極型太陽電池セル２に形成されるｎ電極２３１及びｐ電極２３２の数、配列、サイズ、及び形状など）に応じて設定される位置に設けられている。たとえば、窓部３２は、裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装されるとき、電極パターン２３のうちの最も外側に位置する電極（ｎ電極２３１又はｐ電極２３２）の端部と重なる位置に窓部３２が設けられる。電極の端部と重なる位置に窓部３２を設けることで、電極パターン２３の線幅方向と直行する方向（図４におけるＡ方向）の実装位置を正確に位置決めすることが可能となる。窓部３２から電極パターン２３における電極の端が視認できるからである。
　さらに、１個の裏面電極型太陽電池セル２に対し２個の窓部３２を設ける場合、該四角系の対角線上の端部に窓部３２を設けることで、より実装位置を正確に決めることが可能となる。対角線上とすることで、窓部３２間の距離を長くすることができ、２つの窓部３２間の距離が長いほど、誤差は小さくなるからである。
　窓部３２は、配線パターン３１（ｎ電極用配線３１１又はｐ電極用配線３１２）において、接続用配線３１３の逆側の端に設けることが望ましい。窓部３２を設ける箇所は、配線が切断される、又は配線の幅が小さくなる。つまり、窓部３２を設けることで、その箇所における配線の抵抗が大きくなることになる。接続用配線３１３側の端に窓部３２があると、その配線は実質的に機能しなくなる、又は抵抗が大きくなるため、裏面電極型太陽電池セル２の発電効率の低下につながるからである。
　図５は、窓部３２の近傍領域を太陽電池モジュール１の裏面側から見た平面図である。図５では、太陽電池モジュール１の裏面１ｂ側から見た平面視において、窓部３２ａが、裏面電極型太陽電池セル２ａの電極パターン２３ａのうちの最も下側に位置するｐ電極２３２ａの左側の端部と重なっている。さらに、ｐ電極２３２ａの左側の端部が窓部３２ａのほぼ中央に位置するように重なっている。ここで、ｐ電極２３２ａの左側の端部とは、接続用配線３１３ｂと接する端部の逆側である。本実施形態においては、電極の線幅を０．１２ｍｍとし、窓部３２の幅は、配線シート３の電極用配線の幅と同程度の約０．６ｍｍとした。窓部３２の幅は、電極用配線の幅と同程度以上でも良いが、視認できるのであれば、複数の電極用配線にまたがらないことが望ましい。電極用配線の抵抗があがり、裏面電極型太陽電池セル２の変換効率が低下するのを防ぐためである。
　また、図６は、他の窓部３２の近傍領域を太陽電池モジュール１の裏面側から見た平面図である。図６では、太陽電池モジュール１の裏面１ｂ側から見た平面視において、窓部３２ｂが、裏面電極型太陽電池セル２ｂの電極パターン２３ｂのうちの最も上側に位置するｎ電極２３１ｂの右側の端部と重なっている。さらに、ｎ電極２３１ｂの右側の端部が窓部３２ｂのほぼ中央に位置するように重なっている。ここで、ｎ電極２３１ｂの右側の端部とは、接続用配線３１２と接する端部の逆側である。電極パターン２３の線幅よりも、窓部３２の幅の方が大きくなるようにしている。このようにすることで、電極パターン２３の線幅方向（図６におけるＢ方向）の実装位置を正確に位置決めすることが可能となる。窓部２３から電極パターン２３における線幅の両端辺を確認することができるからである。
　また、窓部３２の形状は楕円形とすることが望ましい。楕円形とすることで回転方向の位置ずれを防ぎ、実装位置を正確に位置決めすることが可能となる。さらに、ｎ電極用配線３１１又はｐ電極用配線３１２の長さ方向に長い楕円形とすることが望ましい。窓部の形状を円形とした場合と比較して、電極用配線の可視範囲が広くなり、位置ずれを視認しやすくなるからである。さらに、複数の電極用配線にまたがることを防ぐこともできる。
　なお、本実施形態では、配線シート３に実装する各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃに対して窓部３２を２つずつ設けているが、これに限定しない。配線シート３に実装する１つの裏面電極型太陽電池セル２に対して少なくとも１つ以上の窓部３２が設けられていればよい。
　このほか、窓部３２が形成される位置は、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの電極パターン２３のうちの任意の電極の端部と重なる位置としてもよい。図７は、他の窓部３２の近傍領域を太陽電池モジュール１の裏面側から見た平面図である。図７では、太陽電池モジュール１の裏面１ｂ側から見た平面視において、窓部３２ｃが、裏面電極型太陽電池セル２ａの電極パターン２３ａの複数並んだ電極の中央付近に位置するｐ電極２３２ａの端部と重なっている。さらに、この電極の左側の端部が窓部３２ｃのほぼ中央に位置するように重なっている。
＜太陽電池モジュールの製造プロセス＞
　次に、裏面電極型太陽電池セル２の製造プロセスについて説明する。先ず、略円形上の半導体ウェハ１０に略正方形状の裏面電極型太陽電池セル２が形成される。図８は、半導体ウェハに形成された裏面電極型太陽電池を示す図である。このプロセスでは、略円形状の半導体ウェハ１０に、ｎ型拡散領域２０ｄ、ｐ型拡散領域２０ｅ、反射防止膜２１、パッシベーション層２２、複数のｎ電極２３１及びｐ電極２３２からなる電極パターン２３が形成される。なお、電極パターン２３を形成するプロセスについては、本願発明の趣旨から外れるためその詳細は省略する。
　この半導体ウェハ１０を図８に示す二点鎖線Ｃ１に沿って分割（切断）することにより、略正方形状の裏面電極型太陽電池セル２が得られる。図９は、略正方形状の裏面電極型太陽電池セルを示す図である。この裏面電極型太陽電池セル２は、そのまま分割せずに使用することもできるし、任意の形状に分割して使用することもできる。本実施形態では、略正方形状の裏面電極型太陽電池セル２を、二点鎖線Ｃ２及びＣ３に沿って分割（切断）することにより、裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃを得ている。
　次に、配線シート３を作製する。配線シート３に窓部３２を設けるステップとして、樹脂製の基体３０に窓部３２として開口を形成する。また、この開口は、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃを配線シート３に実装するとき、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの電極パターン２３の予め定める一部（たとえば、電極パターン２３のうちの最も外側に位置する電極の端部）と重なる位置を中心とする領域に形成される。窓部３２の形状として、三角形、四角形、円、楕円形等を用いることができる。
　なお、開口を形成した後、この位置領域に透明な材料で形成された視認用の部材を窓部３２として形成してもよい。また、基体３０が透明である場合には、開口を形成せずに、窓部３２に該当する領域に配線パターン３１を形成しないようにするだけでもよい。配線パターン３１を形成しない箇所を窓部３２とする方法を用いることで、窓部３２を形成する工程を別に設ける必要がなくなり、実装に要する時間を短くすることができる。
　さらに、この領域が窓部３２であること示すマークや、窓部３２に該当する領域の外周を示す線などをさらに形成（たとえば印刷）しておいてもよい。こうすると、これらの領域が電極パターン２３を視認するための窓部３２であることを確認し易くすることができる。
　そして、基体３０の表面に、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの電極パターン２３用の配線パターン３１を形成する。また、配線パターン３１は開口を避けて形成される。また、配線パターン３１を形成する仕様は、配線シート３に実装する各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの仕様（裏面電極型太陽電池セル２の数、サイズ、及び形状や、１つの裏面電極型太陽電池セル２に形成されるｎ電極２３１及びｐ電極２３２の数、配列、サイズ、及び形状など）に応じて設定されている。なお、開口を形成する工程、及び、配線パターン３１を形成する工程の順番はどちらが先であってもよく、特に限定しない。
　次に、太陽電池モジュール１の実装プロセスについて説明する。図１０は、太陽電池モジュールの実装プロセスを説明するための図である。なお、図１０では、電極パターン２３及び配線パターン３１の図示を省略している。各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの裏面２０ｂに接着材６を所定の厚さで塗布する。接着材６としては、例えば融点が低く、安価で電気抵抗の低いＳｎ－Ｂｉ系はんだ等の導電性接着剤を用いる。
　この接着材６は、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃが配線シート３に実装される領域の全域には塗布されず、実装領域の外周部から所定の距離だけ離れた一部の内部領域（たとえば実装領域に対して面積率で９０％程度の内部領域）のみに塗布される。裏面電極型太陽電池セル２を配線シート３に貼り合わせたとき、接着材６が実装領域の外周部に向かって広がっていく。そのため、実装領域から接着材６がはみ出ると外観上の汚れとして視認されてしまうが、実装領域より外側に接着材６がはみでないようにすることができるので、外観を良くすることができる。
　また、接着材６は、配線シート３の窓部３２と重なる領域を避けて塗布される。こうすると、電極パターン２３の予め定める一部と配線シート３の窓部３１との間に接着材６が介在しないので、裏面電極型太陽電池セル２を配線シート３に実装する位置を決めやすくすることができる。接着材６により、電極パターン２３が視認しにくくなることを防ぐことができるからである。また、窓部３１が開口である場合には、開口から接着材６がはみ出ることを防止することができる。なお、窓部３２が開口である場合には、この接着材６をこの開口を通じて塗布するようにしてもよい。
　次に、裏面電極型太陽電池セルを実装する位置を決定するステップについて説明する。配線シート３に設けられた窓部３２と、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの電極パターン２３の予め定める一部（たとえば、電極パターン２３のうちの最も外側に位置する電極の端部）とが重なるように、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの実装位置が正確に決定される。このとき、外部から窓部３２を通じて、電極パターン２３が視認可能となっている。そのため、配線シート３に設けられた窓部３２を通じて、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの電極パターン２３の予め定める一部を視認しながら、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃを配線シート３に実装する位置を正確に位置決めすることができる。
　次に裏面電極型太陽電池セル２を実装するステップについて説明する。実装位置を決定すると、配線シート３上に各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃを配置する。そして、接着材６を加熱して硬化させる。これにより、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃが接着材６により配線シート３に接着され、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃの電極パターン２３と配線パターン３１とが電気的に接続される。また、配線パターン３１により、各裏面電極型太陽電池セル２ａ～２ｃは電気的に直列接続される。
　そして、裏面電極型太陽電池セル２の受光面２０ａ側に、封止材４及び透明基板５を配置し、透明基板５を下方向（裏面電極型太陽電池セル２に向かう方向）に加圧しながら、封止材４を加熱して硬化させる。加熱、加圧は、真空排気しながら、１４０℃で７分間保持することにより行う。封止材４としてＥＶＡを用いた場合、さらに加熱することで架橋反応をすすめるキュアを行う。キュアは１４５℃で４０分加熱することにより行う。
　或いは、透明基板５の上に、封止材４、裏面電極型太陽電池セル２が接着された配線シート３を配置し、加熱硬化させてもよい。
　こうして、図１や図２に示す太陽電池モジュール１が製造される。この製造プロセスでは、配線シート３に窓部３１が設けられる。そして、裏面電極型太陽電池セル２の電極パターン３１の予め定める一部（たとえば、電極パターン２３のうちの最も外側に位置する電極の端部）と窓部３１とが重なるように、裏面電極型太陽電池セル２を配線シート３に実装する位置が決定され、その実装位置に裏面電極型太陽電池セル２が実装される。そのため、実装位置を決定するための位置合わせマークを各裏面電極型太陽電池セル２に設ける必要がない。従って、裏面電極型太陽電池セル２の仕様が異なっていても、実装する位置を正確に決定して、裏面電極型太陽電池セル２に配線シート３を実装することができる。
　次に、太陽電池モジュール１の別の例を示す。図１１は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの別の構造を示す断面図である。太陽電池モジュール１は、光入射側から、透明基板５、受光面側封止材４１、太陽電池セル２が接着材６により接着された配線シート３、裏面側封止材４２、裏面保護材７からなる。このような構造とすることで、太陽電池モジュールの強度が向上するとともに、裏面１ｂ側からの水分等の侵入をより確実に防止することが可能となる。
　裏面保護材７としては、ＰＥＴフィルム、アルミニウムからなる金属フィルムをＰＥＴフィルムではさんだフィルム、板ガラス等を用いることができる。
　以上、本発明について実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形例が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　たとえば、上述の実施形態では、裏面電極型太陽電池セル２が配線シート３に実装される場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。ｎ電極及びｐ電極のうちの一方が受光面に設けられ、他方が裏面に設けられる太陽電池セルが配線シートに実装される場合についても、本発明を適用してもよい。
　　　１　　　太陽電池モジュール
　　　１ｂ　　　裏面
　　　１０　　　半導体ウェハ
　　　２　　　裏面電極型太陽電池セル（太陽電池セル）
　　　２０　　　半導体基板
　　　２０ａ　　　受光面
　　　２０ｂ　　　裏面
　　　２０ｃ　　　ｎ型導電領域
　　　２０ｄ　　　ｎ型拡散領域
　　　２０ｅ　　　ｐ型拡散領域
　　　２１　　　反射防止膜
　　　２２　　　パッシベーション層
　　　２２ａ　　　開口部
　　　２３　　　電極パターン
　　　２３１　　　ｎ電極
　　　２３２　　　ｐ電極
　　　３　　　配線シート（配線層部）
　　　３０　　　基体
　　　３１　　　配線パターン
　　　３１１　　　ｎ電極用配線
　　　３１２　　　ｐ電極用配線
　　　３１３　　　接続用配線
　　　３２　　　窓部
　　　４　　　封止材
　　　４１　　　受光面側封止材
　　　４２　　　裏面側封止材
　　　５　　　透明基板
　　　６　　　接着材
　　　７　　　裏面保護材

Claims (9)

  1. 　電極パターンが設けられる太陽電池セルと、
    　前記電極パターンと電気的に接続される配線パターンが設けられる配線層部と、
    を備え、
    　前記配線層部に窓部がさらに設けられ、
    　前記電極パターンの予め定める一部と前記窓部とが重なるように、前記太陽電池セルが前記配線層部に実装されることを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 　前記窓部は、少なくとも可視光が透過可能な透明部材、又は、前記配線層部に形成される開口であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記窓部は、楕円形であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記予め定める一部が前記電極パターンのうちの最も外側に位置する電極の端部であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記太陽電池セルが接着材により前記配線層部に実装され、
    　前記太陽電池セルと前記配線層部との実装領域において、前記実装領域の外周部から所定の距離だけ離れた内部領域にのみ、前記接着材が介在することを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
  6. 　前記太陽電池セルと前記配線層部との間の前記接着材が、前記予め定める一部と前記窓部とが重なる領域を避けて介在することを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
  7. 　電極パターンが設けられた太陽電池セルを、前記電極パターンと電気的に接続される配線パターンが設けられた配線層部に実装する太陽電池実装方法において、
    　前記配線層部に窓部を設けるステップと、
    　前記配線層部に前記太陽電池セルを実装するときに前記電極パターンの予め定める一部と前記窓部とが重なるように、前記太陽電池セルを実装する位置を決定するステップと、
    　前記実装する位置に前記太陽電池セルを実装するステップと、
    を備えることを特徴とする太陽電池実装方法。
  8. 　前記配線層部に窓部を設けるステップは、配線パターンにより窓部を形成することを特徴とする請求項７に記載の太陽電池実装方法。
  9. 　前記予め定める一部が前記電極パターンのうちの最も外側に位置する電極の端部であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の太陽電池実装方法。
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