WO2013039158A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2013039158A1
WO2013039158A1 PCT/JP2012/073494 JP2012073494W WO2013039158A1 WO 2013039158 A1 WO2013039158 A1 WO 2013039158A1 JP 2012073494 W JP2012073494 W JP 2012073494W WO 2013039158 A1 WO2013039158 A1 WO 2013039158A1
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WO
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electrode
solar cell
thin wire
bus bar
wire electrode
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PCT/JP2012/073494
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English (en)
French (fr)
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直也 小波本
勇太 新池
隆文 三宅
賢泰 吉岡
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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Priority to JP2012554155A priority patent/JP5289625B1/ja
Priority to US14/344,251 priority patent/US9006559B2/en
Priority to CN201280044669.XA priority patent/CN103797583B/zh
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    • 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
    • H01L31/0508—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 the interconnection means having a particular shape
    • 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
    • H01L31/02—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
    • H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
    • 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.
  • the solar cell element provided in the solar cell module has a surface electrode formed on the first surface side.
  • the surface electrode includes, for example, a finger electrode that collects carriers generated on a silicon substrate constituting a part of the solar cell element. Furthermore, this surface electrode is equipped with the bus-bar electrode connected to the wiring member which collects the said carrier and electrically connects adjacent solar cell elements.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-027778 discloses a solar cell element using a strip-shaped bus bar electrode.
  • One object of the present invention is to provide a solar cell module with high long-term reliability.
  • a solar cell module includes a plurality of solar cell elements each having a surface and a surface electrode provided on the surface side, and the first and the plurality of solar cell elements are electrically connected to each other. And a wiring member extending in the direction.
  • the surface electrode is a bus bar electrode extending in the first direction and a finger electrode arranged side by side in the first direction with a plurality of gaps connected to the bus bar electrode.
  • a linear first finger electrode and a finger electrode having a plurality of second finger electrodes not connected to the bus bar electrode.
  • the surface electrode is a fine wire electrode that is located on a longitudinal direction of the bus bar electrode and is electrically connected to the second finger electrode, and intersects the first fine wire electrode and the first fine wire electrode.
  • a thin wire electrode having two thin wire electrodes is provided.
  • the thin wire electrode has a width W1 smaller than a first dimension D1 of the bus bar electrode in the first direction and a second dimension D2 of the bus bar electrode in a second direction orthogonal to the first direction. have.
  • the said wiring member is connected to the cross
  • FIG. It is a schematic diagram explaining the solar cell module which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a partial cross section enlarged view of a solar cell module, (b) is a solar cell module from the 1st surface side.
  • FIG. It is the plane schematic diagram which looked at the solar cell element of the solar cell module which concerns on the 2nd Embodiment of this invention from the 1st surface side, (a) is a general view, (b) is the expansion of the part D of (a).
  • a plan view, (c) is an enlarged plan view of a portion D of (a) for explaining a state where wiring members are connected.
  • the solar cell module 201 includes a plurality of solar cell elements 101 arranged adjacent to each other, and a wiring member 25 that electrically connects the adjacent solar cell elements 101 to each other.
  • the solar cell element 101 has a light receiving surface (upper surface in FIG. 5, hereinafter referred to as a first surface) 10a on which light is incident and a non-light receiving surface (lower surface in FIG. 5) corresponding to the back surface of the first surface 10a. (Hereinafter referred to as the second surface) 10b. That is, the first surface 10 a corresponds to the front surface of the solar cell module 201, and the second surface 10 b corresponds to the back surface of the solar cell module 201.
  • the solar cell module 201 further includes a translucent member 21, a front side filler 22, a back side filler 23, and a back surface protective material 24. As shown in FIG. 5, these members are arranged and laminated in the order of a translucent member 21, a front side filler 22, a plurality of solar cell elements 101, a back side filler 23, and a back surface protective material 24.
  • the translucent member 21 is disposed on the first surface 10a side of the solar cell element 101 and has a function of protecting the first surface 10a, and is made of, for example, glass.
  • the front side filler 22 and the back side filler 23 have a function of sealing the solar cell element 101.
  • Examples of the front-side filler 22 include transparent olefin-based resins.
  • As the olefin-based resin ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) or the like can be used.
  • Examples of the back side filler 23 include a transparent or white olefin resin.
  • the back surface protective material 24 has a function of protecting the second surface 10b side of the solar cell element 101, and is composed of, for example, a single layer or a laminated structure such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl fluoride resin (PVF). .
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVF polyvinyl fluoride resin
  • the wiring member 25 has a function of electrically connecting adjacent solar cell elements 101 and has, for example, a long shape.
  • the wiring member 25 is provided on the first surface 6 provided on the first surface 10 a side of one solar cell element 101 and the second surface 10 b side of the other solar cell element 10 with respect to the adjacent solar cell elements 101.
  • the connected second electrode 7 is connected. Thereby, the adjacent solar cell elements 101 are electrically connected to each other in series.
  • a member in which the entire surface of a copper foil having a thickness of about 0.1 to 0.2 mm and a width of about 2 mm is covered with a solder material can be used.
  • the solar cell element 101 has a light receiving surface (first surface) 10a on which light is incident and a non-light receiving surface (second surface) corresponding to the back surface of the first surface 10a.
  • Surface 10b a light receiving surface (first surface) 10a on which light is incident and a non-light receiving surface (second surface) corresponding to the back surface of the first surface 10a.
  • the solar cell element 101 includes a semiconductor substrate 1 (first semiconductor layer 2, second semiconductor layer 3 and third semiconductor layer 4), antireflection layer 5, first layer.
  • One electrode 6 and a second electrode 7 are provided.
  • the semiconductor substrate 1 is a plate-like silicon substrate, for example.
  • the semiconductor substrate 1 includes, for example, a first semiconductor layer (p-type semiconductor layer) 2 that is a one-conductivity type semiconductor layer, and the first surface 10 a side of the first semiconductor layer 2.
  • the second semiconductor layer (n-type semiconductor layer) 3 which is a semiconductor layer of a reverse conductivity type provided in the semiconductor device.
  • the first semiconductor layer 2 for example, a p-type plate-like semiconductor can be used.
  • the semiconductor constituting the first semiconductor layer 2 a single crystal silicon substrate, a polycrystalline silicon substrate, or the like is used.
  • the thickness of the first semiconductor layer 2 can be, for example, 250 ⁇ m or less, and further 150 ⁇ m or less.
  • the shape of the 1st semiconductor layer 2 is not specifically limited, From a viewpoint on a manufacturing method, it is good also as polygonal shape by planar view, for example, square shape. If the first semiconductor layer 2 made of a silicon substrate has a p-type, for example, boron or gallium can be used as the dopant element.
  • the second semiconductor layer 3 is a semiconductor layer that forms a pn junction with the first semiconductor layer 2.
  • the second semiconductor layer 3 is a layer having a conductivity type opposite to that of the first semiconductor layer 2, that is, an n-type.
  • the second semiconductor layer 3 can be formed by diffusing impurities such as phosphorus on the first surface 10a side of the silicon substrate.
  • an uneven shape 1 a is provided on the first surface 10 a side of the semiconductor substrate 1.
  • the height of the convex portion of the concavo-convex shape 1a is about 0.1 to 10 ⁇ m and the width of the convex portion is about 0.1 to 20 ⁇ m.
  • the shape of the concavo-convex shape 1a is not limited to the pyramid shape as shown in FIG. 3, and may be, for example, a concavo-convex shape in which the concave portion is substantially spherical.
  • the height of the convex portion is a distance from the reference line to the top surface of the convex portion in a direction perpendicular to the reference line with a line passing through the bottom surface of the concave portion as a reference line.
  • the width of the convex portion is a distance between the top surfaces of adjacent convex portions in a direction parallel to the reference line.
  • the antireflection layer 5 is a film for improving light absorption, and is formed on the first surface 10 a side of the semiconductor substrate 1. More specifically, the antireflection layer 5 is disposed on the first surface 10 a side of the second semiconductor layer 3.
  • the antireflection layer 5 is formed of, for example, a silicon nitride film, a titanium oxide film, a silicon oxide film, a magnesium oxide film, an indium tin oxide film, a tin oxide film, or a zinc oxide film.
  • the thickness of the antireflection layer 5 can be appropriately selected depending on the material, and may be a thickness that can realize a non-reflection condition with respect to appropriate incident light.
  • the antireflective layer 5 can have a refractive index of about 1.8 to 2.3 and a thickness of about 500 to 1200 mm. Further, when the antireflection layer 5 is made of a silicon nitride film, it can also have a passivation effect.
  • the third semiconductor layer 4 is formed on the second surface 10 b side of the semiconductor substrate 1 and has the same conductivity type as the first semiconductor layer 2. Therefore, in the present embodiment, the third semiconductor layer 4 has a p-type.
  • the concentration of the dopant contained in the third semiconductor layer 4 is higher than the concentration of the dopant contained in the first semiconductor layer 2. That is, the dopant element is present in the third semiconductor layer 4 at a concentration higher than the concentration of the dopant element doped to have one conductivity type in the first semiconductor layer 2.
  • the third semiconductor layer 4 has a role of reducing a decrease in conversion efficiency due to carrier recombination in the vicinity of the second surface 10b of the semiconductor substrate 1.
  • the third semiconductor layer 4 forms an internal electric field on the second surface 10 b side in the semiconductor substrate 1.
  • the third semiconductor layer 4 can be formed, for example, by diffusing a dopant element such as boron or aluminum on the second surface 10b side of the semiconductor substrate 1.
  • the concentration of the dopant element contained in the third semiconductor layer 4 may be, for example, about 1 ⁇ 10 18 to 5 ⁇ 10 21 atoms / cm 3 .
  • the second electrode 7 is an electrode (back surface electrode) provided on the second surface 10b side of the semiconductor substrate 1, and has a second output extraction electrode 7a and a second current collecting electrode 7b as shown in FIG.
  • the second output extraction electrode 7 a is a portion of the second electrode 7 that is connected to the wiring member 25.
  • the thickness of the second output extraction electrode 7a is about 10 to 30 ⁇ m, and the width in the short direction (X direction in FIG. 2) is about 1.3 to 7 mm.
  • the second output extraction electrode 7a may be formed by, for example, applying a conductive paste containing silver as a main component into a desired shape and then baking it.
  • the second collector electrode 7b is electrically connected to the second output extraction electrode 7a, and is a part that collects the electric power generated in the semiconductor substrate 1 and sends it to the second output extraction electrode 7a.
  • the second collector electrode 7b has a thickness of about 15 to 50 ⁇ m, and is formed, for example, on the substantially entire surface of the second surface 10b of the semiconductor substrate 1 excluding the region where the second output extraction electrode 7a is formed.
  • the second current collecting electrode 7b can be formed, for example, by applying an aluminum paste in a desired shape and baking it.
  • the first electrode 6 is an electrode (surface electrode) provided on the first surface 10a side of the semiconductor substrate 1, and as shown in FIG. 1, a bus bar electrode 11 and a thin wire electrode 13 corresponding to the first output extraction electrode, And finger electrodes 12 corresponding to a plurality of linear first current collecting electrodes.
  • the bus bar electrode 11 has, for example, a long shape extending along the wiring direction corresponding to the first direction (Y direction). Such a bus bar electrode 11 has, for example, a strip shape in which the first direction is the longitudinal direction.
  • the plurality of finger electrodes 12 are arranged side by side at a predetermined interval in the wiring direction (Y direction in FIG. 1), and the longitudinal direction of the finger electrodes 12 is a direction perpendicular to the wiring direction (X in FIG. 1).
  • the wiring direction means an arrangement direction in which the solar cell elements 101 are arranged.
  • the plurality of finger electrodes 12 include an electrode connected to the bus bar electrode 11 (first finger electrode 12a) and an electrode not connected to the bus bar electrode 11 (second finger electrode 12b). Yes.
  • the first finger electrode 12a is connected to the side surface of the bus bar electrode 11 parallel to the wiring direction. At least one of the plurality of second finger electrodes 12 b is electrically connected to the thin wire electrode 13. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, all the second finger electrodes 12 b are electrically connected to the thin wire electrodes 13.
  • the thin wire electrode 13 has a width W1 in the short side direction having a first dimension D1 in the longitudinal direction (first direction) of the bus bar electrode 11 and a second dimension D2 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the bus bar electrode 11 (second direction). Smaller than. Moreover, the thin wire electrode 13 has the 1st thin wire electrode 13a extended in the longitudinal direction (X direction in FIG. 1) of the finger electrode 12, as shown in FIG.1 (b). Further, the thin wire electrode 13 has a second thin wire electrode 13b extending in the wiring direction (Y direction in FIG. 1) as shown in FIG. Thereby, the 2nd fine wire electrode 13b comes to cross
  • the thin wire electrode 13 is formed with an intersection S where the first thin wire electrode 13a and the second thin wire electrode 13b intersect. If the thin wire electrode 13 is formed so as to have the intersection S, the first thin wire electrode 13a and the second thin wire electrode 13b may not be orthogonal to each other.
  • the intersection S between the first thin wire electrode 13 a and the second thin wire electrode 13 b and the first bus bar electrode 11 are connected to the wiring member 25.
  • the stress is dispersed to the second thin wire electrode 13b side through the intersection S.
  • the connecting portion between the wiring member 25 and the first thin wire 13 a may have a lower adhesive strength than the connecting portion between the wiring member 25 and the bus bar electrode 11.
  • the solar cell module 201 since the wiring member 25 is connected to the intersection S, the stress is dispersed and the adhesive force between the wiring member 25 and the thin wire electrode 13 is maintained. As a result, the long-term reliability of the solar cell module 201 is increased. Further, as described above, in the present embodiment, the linear thin wire electrode 13 having the width W1 smaller than the first dimension D1 and the second dimension D2 of the bus bar electrode 11 is provided, so that the usage amount of the electrode material is reduced. While reducing, it becomes easy to take out the electric power collected by the second finger electrode 12b from the wiring member 25. Thereby, the solar cell module 201 can be manufactured at low cost.
  • the second thin wire electrode 13b may be connected so as to connect at least a pair of adjacent first thin wire electrodes 13a (finger electrodes 12). Thereby, even if the wiring member 25 is detached from a part of the first thin wire electrode 13a, the second thin wire electrode 13b is connected to the wiring member 25, and further to the adjacent first thin wire electrode 13a through the second thin wire electrode 13b. The collected power can be supplied. Thereby, power loss is reduced.
  • the width W12 in the short direction (X direction in FIG. 1) of the second thin wire electrode 13b is equal to the short direction (Y direction in FIG. 1) of the first thin wire electrode 13a. ) Width W11.
  • the width W12 in the short direction of the second thin wire electrode 13b is formed to be about 1.5 to 3 times larger than the width W11 in the short direction of the first thin wire electrode 13a.
  • the second thin wire electrode 13b is a pair of electrodes provided along the wiring direction (Y direction in FIG. 1).
  • the second thin wire electrodes 13b are connected to the bus bar electrode 11 and arranged side by side with a first distance L1 smaller than the second dimension D2 of the bus bar electrode 11.
  • the first thin wire electrode 13 a may be a part of the finger electrode 12. That is, in such a form, the wiring member 25 is connected to the finger electrode 12. Therefore, the second finger electrode 12 b that is not connected to the bus bar electrode 11 is directly connected to the wiring member 25. Thereby, the electric power collected by the second finger electrode 12b can be suitably taken out to the wiring member 25.
  • the second dimension D2 in the short direction is about 1.3 to 2.5 mm, and in the longitudinal direction (FIG. 1B).
  • the first dimension D1 in the Y direction may be about 1.5 to 10 mm.
  • the widths W3 and W1 in the short direction (Y direction in FIG. 1B) of the finger electrode 12 and the fine wire electrode 13 are smaller than the width in the longitudinal direction (first dimension D1) of the bus bar electrode 11, respectively. Thereby, the usage-amount of electrode material can be reduced. Further, the width W1 (W11) in the short direction of the thin wire electrode 13 may be equal to or larger than the width W3 in the short direction of the finger electrode 12. Thereby, the usage-amount of electrode material can be reduced more. For example, the widths W3 and W1 in the short direction of the finger electrode 12 and the fine wire electrode 13 are about 50 to 200 ⁇ m.
  • a plurality of finger electrodes 12 are provided with an interval L12 of about 1.5 to 3 mm.
  • the interval L12 can be appropriately selected according to the sheet resistance of the second semiconductor layer 3 and the like.
  • the thickness of the first electrode 6 is, for example, about 10 to 40 ⁇ m.
  • Such a first electrode 6 can be formed, for example, by applying a conductive paste containing silver as a main component into a desired shape by screen printing or the like and then baking it.
  • the end of the wiring member 25 may be connected to the bus bar electrode 11 when viewed from the first surface 10a side.
  • the solar cell element 101 is provided by providing the bus-bar electrode 11 with the large 1st dimension D1 in the part connected with the edge part of the wiring member 25 which is easy to apply a big stress by a daily temperature cycle. Even if the wiring member 25 is used for a long period of time, the wiring member 25 can be hardly detached from the first electrode 6. Thereby, the long-term reliability of the solar cell module 201 is further increased.
  • the manufacturing method of the solar cell module 201 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the solar cell module 201 connects the plurality of solar cell elements 101 described above by the wiring member 25.
  • each component of the solar cell module 201 described above is prepared.
  • the solar cell element 101 according to the present embodiment can be manufactured as follows.
  • the manufacturing method of the solar cell element 101 will be described in detail in order along each step.
  • the semiconductor substrate 1 is formed by, for example, an existing casting method.
  • an example in which a p-type polycrystalline silicon substrate is used as the semiconductor substrate 1 will be described.
  • an ingot of polycrystalline silicon is produced by a casting method.
  • the ingot is sliced to a thickness of 250 ⁇ m or less, for example.
  • the surface of the semiconductor substrate 1 may be etched by a very small amount with NaOH, KOH, hydrofluoric acid, or hydrofluoric acid.
  • an uneven shape 1 a is formed on the first surface 10 a of the semiconductor substrate 1.
  • the uneven shape 1a can be formed by a wet etching method using an alkaline solution such as NaOH or an acid solution such as hydrofluoric acid, or a dry etching method using RIE or the like.
  • corrugated shape can be formed by the method similar to the said uneven
  • a step of forming the second semiconductor layer 3 is performed on the first surface 10a of the semiconductor substrate 1 having the uneven shape 1a formed by the above steps. Specifically, the n-type second semiconductor layer 3 is formed in the surface layer on the first surface 10a side in the semiconductor substrate 1 having the uneven shape 1a.
  • Such a second semiconductor layer 3 has a coating thermal diffusion method in which P 2 O 5 in a paste state is applied to the surface of the semiconductor substrate 1 for thermal diffusion, and POCl 3 (phosphorus oxychloride) in a gas state is a diffusion source.
  • the gas phase thermal diffusion method is used.
  • the second semiconductor layer 3 is formed to have a sheet resistance value of about 40 to 200 ⁇ / ⁇ at a depth of about 0.2 to 2 ⁇ m.
  • the method for forming the second semiconductor layer 3 is not limited to the above method.
  • a thin film technique is used to form a crystalline silicon film including an n-type hydrogenated amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film.
  • Two semiconductor layers 3 may be formed.
  • an i-type silicon region may be formed between the first semiconductor layer 2 and the second semiconductor layer 3.
  • the second semiconductor layer 3 which is an n-type semiconductor layer, is arranged on the first surface 10 a side, and includes the p-type semiconductor layer (first semiconductor layer) 2 in which the uneven shape 1 a is formed on the surface.
  • a crystalline silicon substrate (semiconductor substrate) 1 can be prepared.
  • the antireflection layer 5 is formed on the first surface 10 a side of the semiconductor substrate 1, that is, on the second semiconductor layer 3.
  • the antireflection layer 5 is formed using, for example, a PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • a vapor deposition method a vapor deposition method
  • a sputtering method or the like.
  • a mixed gas of silane (SiH 4 ) and ammonia (NH 3 ) is diluted with nitrogen (N 2 ), and glow discharge decomposition is performed.
  • the antireflective layer 5 is formed by depositing the plasma.
  • the film formation chamber at this time may be about 500 ° C.
  • the third semiconductor layer 4 in which one conductivity type semiconductor impurity is diffused at a high concentration is formed.
  • Examples of the method of forming the third semiconductor layer 4 include the following two methods. As a first method, there is a method of forming at about 800 to 1100 ° C. using a thermal diffusion method using boron tribromide (BBr 3 ) as a diffusion source. As a second method, there is a method in which an aluminum paste made of aluminum powder, an organic vehicle, or the like is applied by a printing method and then heat-treated (fired) at about 600 to 850 ° C. to diffuse aluminum into the semiconductor substrate 1.
  • BBr 3 boron tribromide
  • the second method not only a desired diffusion region can be formed only on the printing surface, but also the n-type reverse conductivity type formed on the second surface 10b side in the formation process of the second semiconductor layer 3. There is no need to remove the layer. Therefore, when the second method is used, after forming a desired diffusion region, pn separation may be performed only on the outer peripheral portion of the first surface 10a or the second surface 10b using a laser or the like.
  • the method for forming the third semiconductor layer 4 is not limited to the above method, and the third semiconductor layer 4 is made of crystalline silicon including a hydrogenated amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film by using, for example, a thin film technique. A film or the like may be formed. Further, an i-type silicon region may be formed between the semiconductor substrate 1 and the third semiconductor layer 4.
  • the first electrode 6 bus bar electrode 11, finger electrode 12, fine wire electrode 13
  • second electrode 7 second output extraction electrode 7a, second current collecting electrode 7b
  • the first electrode 6 is manufactured using a conductive paste containing a metal powder made of, for example, silver (Ag) or the like, an organic vehicle, and glass frit. This conductive paste is applied to the first surface 10a of the semiconductor substrate 1, and then baked at 600 to 850 ° C. for several tens of seconds to several tens of minutes to form the first electrode 6.
  • a screen printing method or the like can be used, and after coating, the solvent may be evaporated and dried at a predetermined temperature.
  • the first electrode 6 includes the bus bar electrode 11, the finger electrode 12, and the fine wire electrode 13.
  • the bus bar electrode 11, the finger electrode 12, and the fine wire electrode 13 have one It can be formed in a process.
  • the bus bar electrode 11, the finger electrode 12, and the fine wire electrode 13 may be formed by separate printing processes.
  • the bus bar electrode 11, the finger electrode 12, and the fine wire electrode 13 may be formed by screen printing only again in order to form the finger electrode 12 thick after forming the finger electrode 12 thickly after forming in one printing process. .
  • the second electrode 7 is formed.
  • the 2nd current collection electrode 7b is produced using the aluminum paste containing an aluminum powder and an organic vehicle, for example. This aluminum paste is applied to almost the entire second surface 10b except for a part of the portion where the second output extraction electrode 7a is to be formed. As a coating method, a screen printing method or the like can be used. After applying the aluminum paste in this way, the solvent may be evaporated and dried at a predetermined temperature. In this case, since the aluminum paste is less likely to adhere to other parts during the subsequent work, workability is improved. Further, as described above, the third semiconductor layer 4 and the second current collecting electrode 7b may be formed in the same process.
  • the second output extraction electrode 7a is manufactured using, for example, a silver paste containing a metal powder made of silver powder or the like, an organic vehicle, and glass frit. This silver paste is applied to the second surface 10b in a predetermined shape. At this time, the silver paste that becomes the second output extraction electrode 7a is applied at a position in contact with a part of the aluminum paste that becomes the second current collection electrode 7b, so that the second output extraction electrode 7a and the second output extraction electrode 7a are applied. It is formed so as to partially overlap with the electric electrode 7b.
  • a coating method for example, a screen printing method or the like can be used. After this application, the solvent may be evaporated and dried at a predetermined temperature.
  • the semiconductor substrate 1 thus coated with the aluminum paste and the silver paste is baked in the baking furnace at a temperature of 600 to 850 ° C. for about several tens of seconds to several tens of minutes, so that the second electrode 7 becomes the semiconductor substrate. 1 is formed on the second surface 10b side.
  • both the first electrode 6 and the second electrode 7 are formed by the printing / firing method, but may be formed by using a method such as vapor deposition, sputtering, or plating.
  • the solar cell element 101 can be manufactured as described above.
  • a solar cell module 201 is produced using the solar cell element 101 obtained in this way.
  • a wiring member 25 is prepared, and a plurality of adjacent solar cell elements 101 are electrically connected by the wiring member 25.
  • the wiring member 25 as described above, one covered with a solder material or one made of a metal foil can be used.
  • connection method of the wiring member 25 when the wiring member 25 covered with the solder material is used, a method such as a soldering iron, hot air, laser, or pulse heat can be used. By such a method, the wiring member 25 is soldered to the bus bar electrode 11, the fine wire electrode 13, the second output extraction electrode 7a, and the like.
  • the wiring member 25 can be connected to the bus bar electrode 11, the fine wire electrode 13, the second output extraction electrode 7 a and the like by using a low-temperature curing type conductive adhesive. Can do.
  • a conductive adhesive after providing a conductive adhesive between the bus bar electrode 11, the fine wire electrode 13 or the second output extraction electrode 7a and the wiring member 25, 150 to 250 is provided. Heat treatment may be performed at about ° C.
  • the composition containing binders such as an epoxy resin, a silicon resin, a polyimide resin, or a polyurethane resin, and conductive fillers, such as silver or nickel carbon, can be used, for example.
  • a front side filler 22, a plurality of solar cell elements 101 connected to each other by a wiring member 25, a back side filler 23, and a back surface protective material 24 are sequentially laminated on the translucent member 21.
  • a module substrate is produced.
  • the module base is integrated by degassing, heating and pressing in a laminator to produce a solar cell module 201.
  • the frames 26, such as aluminum, may be inserted in the outer periphery of the solar cell module 201 as needed.
  • the terminal which takes out an output to the one end part and the exterior of the electrode of the 1st solar cell element 101 and the last solar cell element 101 among the several solar cell elements 101 connected in series
  • the box 27 is connected by the output extraction wiring 28.
  • the solar cell module 201 according to this embodiment can be obtained by the procedure described above.
  • the solar cell module according to the second embodiment of the present invention is different from the solar cell element 101 in the shape of the first electrode 6 of the solar cell element, as shown in FIG.
  • the first thin wire electrode 13a of the solar cell element 102 is further formed between the adjacent second finger electrodes 12b.
  • the first thin wire electrode 13a is electrically connected to the second thin wire electrode 13b.
  • the number of the first thin wire electrodes 13a provided between the second finger electrodes 12b may be any number, but may be one or two.
  • the distance L13a between the first thin wire electrodes 13a is about 1/4 to 1/2 of the distance L12 between the adjacent second finger electrodes 12b. In such a case, the effect of reducing the electrode material and reducing the power loss is easily obtained.
  • the solar cell module according to the third embodiment of the present invention is different from the solar cell element 101 in the shape of the first electrode 6 of the solar cell element, as shown in FIG.
  • the thin wire electrode 13 of the solar cell element 103 connects the adjacent second finger electrodes 13 b to each other in the first direction (Y direction) when viewed from the first surface 10 a as shown in FIG. 7. And a third thin wire electrode 13c connected to a pair of side portions of the bus bar electrode 11 extending in FIG. At this time, the third thin wire electrode 13c is arranged to extend in the Y direction.
  • the third thin wire electrode 13 c is provided apart from the wiring member 25 and in the vicinity of both sides of the wiring member 25.
  • the third thin wire electrode 13c is formed so as to extend from the pair of side portions of the bus bar electrode 11, respectively, but is not limited thereto.
  • one third thin wire electrode 13c may be formed so as to be continuous with at least one side portion. Even in such a form, power loss is reduced.
  • the width W2 in the short direction (X direction in FIG. 7) of the third thin wire electrode 13c may be larger than the width W3 in the short direction (Y direction in FIG. 7) of the finger electrode 12. Thereby, power loss can be reduced more.
  • the width W2 of the third thin wire electrode 13c in the short direction is formed to be about 1.5 to 3 times larger than the width W3 of the finger electrode 12 in the short direction.
  • the width W2 in the short direction of the third thin wire electrode 13c is about 75 to 600 ⁇ m.
  • the distance L14 between the third thin wire electrodes 13c is short of the wiring member 25 as shown in FIG. What is necessary is just to form larger than the width W25 of a hand direction (X direction in FIG. 7).
  • the third thin wire electrode 13 c is formed so as to be continuous with the side portion of the bus bar electrode 11, but is not limited thereto. If the third thin wire electrode 13c is formed so as to satisfy the distance L14> the width W25, the power loss is reduced.
  • the solar cell module according to the fourth embodiment of the present invention is different from the solar cell element 103 in the shape of the first electrode 6 of the solar cell element, as shown in FIG.
  • a plurality of bus bar electrodes 11 of the solar cell element 104 are arranged along a wiring direction (Y direction in FIG. 8) corresponding to the first direction.
  • region with the wiring member 25 can be enlarged rather than the solar cell element 103.
  • the connection area between the bus bar electrode 11 and the wiring member 25 may be 2% or more and less than 50% with respect to the entire surface area of the wiring member 25 facing the solar cell element 104.
  • the usage-amount of an electrode material is reduced, maintaining high connection reliability.
  • the bus-bar electrode 11 is provided in the both ends part in the wiring direction (Y direction).
  • the solar cell module according to the fifth embodiment of the present invention is different from the solar cell element 104 in the shape of the first electrode 6 of the solar cell element.
  • the solar cell element 105 is provided with bus bar electrodes 11 in addition to both ends in the wiring direction (Y direction) of the solar cell element 105. More specifically, in the solar cell element 105, four bus bar electrodes 11 are provided along the wiring direction. In such a form, it becomes easy to divide one solar cell element 105 to produce a plurality of small solar cell elements. At this time, the solar cell element 105 is divided so that the bus bar electrodes 11 are respectively arranged at the positions where the end portions of the wiring members 25 are located in the divided small solar cell elements. Thereby, also in the small solar cell element after the division, the same effect as described above can be obtained.
  • the wiring direction of the bus bar electrode 11 (first bus bar electrode 11a) connected to the end portion of the wiring member 25 in the divided small solar cell element is larger than the fifth dimension D5 in the wiring direction of the other bus bar electrodes 11 (second bus bar electrodes 11b).
  • the solar cell module according to the sixth embodiment of the present invention is different from the solar cell element 105 in the shape of the first electrode 6 of the solar cell element 106.
  • the solar cell element 106 includes a plurality of island portions 14 in which the bus bar electrodes 11 are arranged in the wiring direction (Y direction in FIG. 10) and a connection portion 15 that connects the plurality of island portions 14. Accordingly, the bus bar electrode 11 of the solar cell element 106 is provided with a plurality of gaps 16 arranged along the first direction (Y direction) and extending in the second direction (X direction). Further, the end portion of the wiring member 25 is connected to the island portion 14. And the connection part 15 is connected with the edge part of the island part 14 in the direction (X direction in FIG. 10) orthogonal to a wiring direction. Then, as shown in FIG. 10B, the island portion 14 has a third dimension D3 in the wiring direction (Y direction in FIG.
  • the third dimension D3 corresponds to the distance between adjacent gaps 16.
  • the island portion 14 constituting the bus bar electrode 11 By providing the island portion 14 constituting the bus bar electrode 11 in such a shape, even if the end portion of the wiring member 25 is detached from the connected island portion 14 due to the action of stress, the wiring member 25 is not connected to other islands. The connection with the unit 14 can be maintained. Thereby, the wiring member 25 becomes difficult to completely peel from the bus bar electrode 11, and partial connection is maintained.
  • the third dimension D3 in the short direction of the island part 14 is larger than the width W11 in the short direction of the first thin wire electrode 13a.
  • the second distance L2 between the adjacent island portions 14 is smaller than the third dimension D3 in the short direction of the island portions 14.
  • the third dimension D3 in the short direction (Y direction in FIG. 10) of the island part 14 is, for example, about 300 to 1000 ⁇ m.
  • the sixth dimension D6 in the longitudinal direction (X direction in FIG. 10) of the island part 14 is substantially the same as the second dimension D2 in the direction orthogonal to the wiring direction of the bus bar electrode 11 in the first embodiment. .About 3 to 2.5 mm.
  • the second distance L2 between the adjacent island portions 14 has a size of about 50 to 250 ⁇ m, for example.
  • the distance L13a between the adjacent first thin wire electrodes 13a is larger than the second distance L2 between the adjacent island portions 14.
  • the solar cell module according to the seventh embodiment of the present invention is different from the solar cell element 106 in the shape of the first electrode 6 of the solar cell element, as shown in FIG.
  • the solar cell element 107 includes bus bar electrodes 11 provided at both ends of the first electrode 6, and a second thin wire electrode 13 b and a third thin wire electrode 13 c that extend toward the outside of the semiconductor substrate 1. Yes.
  • the second thin wire electrode 13b and the third thin wire electrode 13c are connected to the finger electrode 12 located outside the bus bar electrode 11. Thereby, current can be collected also from the finger electrode 12 located outside the bus bar electrode 11 through the second thin wire electrode 13b and the third thin wire electrode 13c.
  • the second thin wire electrode 13b and the third thin wire electrode 13c are provided, but it is sufficient that at least one thin wire electrode is provided.
  • the amount of electrode material used can be reduced.
  • the number of the finger electrodes 12 located outside the bus bar electrode 11 may be, for example, 5 or less. At this time, if the number of finger electrodes 12 is one, the resistance loss can be further reduced.
  • a passivation film may be provided on the second surface 10b side of the semiconductor substrate 1.
  • This passivation film has a role of reducing carrier recombination on the second surface 10 b which is the back surface of the semiconductor substrate 1.
  • a silicon nitride film such as a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film, an amorphous Si nitride (a-SiNx) film, silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or titanium oxide ( A film such as TiO 2 ) can be used.
  • the thickness of the passivation film may be about 100 to 2000 mm.
  • the passivation film may be formed using, for example, a PECVD method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • the structure on the second surface 10b side of the semiconductor substrate 1 may be a structure on the second surface 10b side used in a PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) structure or a PERL (Passivated Emitter Rear Locally Diffused) structure.
  • the shape of the second electrode 7 may be the same as that of the first electrode 6 described above.

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Abstract

【課題】長期信頼性の高い太陽電池モジュールを提供すること。 【解決手段】太陽電池モジュールは、表面電極６を有した複数の太陽電池素子１０１と、該複数の太陽電池素子１０１を電気的に接続する配線部材２５とを備える。表面電極６は、バスバー電極１１と、バスバー電極１１に接続された複数の線状の第１フィンガー電極１２ａおよびバスバー電極１１に接続されていない複数の第２フィンガー電極１２ｂを有するフィンガー電極１２とを有する。表面電極６は、バスバー電極１１の長手方向上に位置するとともに第２フィンガー電極１２ｂに電気的に接続された第１細線電極１３ａおよび該第１細線電極１３ａに交差した第２細線電極１３ｂを有する細線電極１３を具備する。細線電極１３は、バスバー電極１１の第１寸法Ｄ１およびバスバー電極１１の第２寸法Ｄ２よりも小さい幅Ｗ１を有する。配線部材２５は、第１細線電極１３ａと第２細線電極１３ｂとの交差部Ｓおよびバスバー電極１１に接続されている。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池モジュールに設けられている太陽電池素子は、第１面側に表面電極が形成されている。この表面電極は、例えば、太陽電池素子の一部を構成するシリコン基板で発生したキャリアを集電するフィンガー電極を備えている。さらに、この表面電極は、上記キャリアを集めるとともに、隣り合う太陽電池素子同士を電気的に接続する配線部材に接続されるバスバー電極を備えている。特開２０１０－０２７７７８号公報では、帯状のバスバー電極を用いた太陽電池素子が開示されている。
　昨今、太陽電池素子のさらなる低コスト化を図るために、バスバー電極の内部に開口部を多く設けることが検討されている。しかしながら、このような太陽電池素子を備えた太陽電池モジュールは、長期間にわたって高い信頼性を維持することが困難となる場合があった。
　本発明の１つの目的は、長期信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することである。
　本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールは、表面および該表面側に設けられた表面電極をそれぞれ有した複数の太陽電池素子と、該複数の太陽電池素子を電気的に接続するとともに第１方向に伸びる配線部材とを備えている。また、本実施形態において、前記表面電極は、前記第１方向に伸びるバスバー電極と、前記第１方向に間隔をあけて並べて配列されたフィンガー電極であって、前記バスバー電極に接続された複数の線状の第１フィンガー電極および前記バスバー電極に接続されていない複数の第２フィンガー電極を有するフィンガー電極とを有している。さらに、前記表面電極は、前記バスバー電極の長手方向上に位置するとともに前記第２フィンガー電極に電気的に接続された細線電極であって、第１細線電極および該第１細線電極に交差した第２細線電極を有する細線電極を具備している。また、本実施形態において、前記細線電極は、前記バスバー電極の前記第１方向における第１寸法Ｄ１および前記バスバー電極の前記第１方向に直交する第２方向における第２寸法Ｄ２よりも小さい幅Ｗ１を有している。また、本実施形態において、前記配線部材は、前記第１細線電極と前記第２細線電極との交差部および前記バスバー電極に接続されている。
　上記の太陽電池モジュールによれば、長期信頼性を高めることができる。
本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの太陽電池素子を説明する平面模式図であり、（ａ）は第１面側から見た全体模式図であり、（ｂ）は（ａ）の部分Ａの拡大平面図である。 図１（ａ）に示す太陽電池素子を第２面側から見た平面模式図である。 図１（ａ）におけるＢ－Ｂ線で切断した断面模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールを説明する平面模式図であり、（ａ）は第１面側から見た部分模式図であり、（ｂ）は（ａ）の部分Ｃの拡大平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールを説明する模式図であり、（ａ）は太陽電池モジュールの一部断面拡大図であり、（ｂ）は太陽電池モジュールを第１面側から見た平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの太陽電池素子を第１面側から見た平面模式図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）の部分Ｄの拡大平面図、（ｃ）は配線部材を接続した状態を説明する（ａ）の部分Ｄの拡大平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの太陽電池素子を第１面側から見た平面模式図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）の部分Ｅの拡大平面図、（ｃ）は配線部材を接続した状態を説明する（ａ）の部分Ｅの拡大平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る太陽電池モジュールの太陽電池素子を第１面側から見た平面模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る太陽電池モジュールの太陽電池素子を第１面側から見た平面模式図である。 本発明の第６の実施形態に係る太陽電池モジュールの太陽電池素子を第１面側から見た平面模式図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）の部分Ｆの拡大平面図、（ｃ）は配線部材を接続した状態を説明する（ａ）の部分Ｆの拡大平面図である。 本発明の第７の実施形態に係る太陽電池モジュールの太陽電池素子を第１面側から見た平面模式図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）の部分Ｇの拡大平面図、（ｃ）は配線部材を接続した状態を説明する（ａ）の部分Ｇの拡大平面図である。
　≪太陽電池モジュール≫
　＜第１の実施形態＞
　本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュール２０１は、互いに隣り合って配列された複数の太陽電池素子１０１と、隣り合う太陽電池素子１０１同士を電気的に接続する配線部材２５とを備える。太陽電池素子１０１は、光が入射する受光面（図５における上面であり、以下では第１面という）１０ａとこの第１面１０ａの裏面に相当する非受光面（図５における下面であり、以下では第２面という）１０ｂとを有する。すなわち、第１面１０ａは、太陽電池モジュール２０１の表側の面に相当し、第２面１０ｂは、太陽電池モジュール２０１の裏側の面に相当する。
　太陽電池モジュール２０１は、図５（ａ）に示すように、さらに、透光性部材２１と、表側充填材２２と、裏側充填材２３と、裏面保護材２４とを備える。これらの部材は、図５に示すように、透光性部材２１、表側充填材２２、複数の太陽電池素子１０１、裏側充填材２３および裏面保護材２４の順に配置されて、積層されている。
　＜透光性部材＞
　透光性部材２１は、太陽電池素子１０１の第１面１０ａ側に配置されて第１面１０ａを保護する機能を有しており、例えば、ガラス等からなる。
　＜表側充填材および裏側充填材＞
　表側充填材２２および裏側充填材２３は、太陽電池素子１０１を封止する機能を有している。表側充填材２２としては、例えば、透明のオレフィン系樹脂等が挙げられる。オレフィン系樹脂としては、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）等を使用することができる。裏側充填材２３としては、例えば、透明または白色のオレフィン系樹脂等が挙げられる。
　＜裏面保護材＞
　裏面保護材２４は、太陽電池素子１０１の第２面１０ｂ側を保護する機能を有しており、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）等の単層または積層構造からなる。
　＜配線部材＞
　配線部材２５は、隣接する太陽電池素子１０１を電気的に接続する機能を有しており、例えば、長尺状の形状を有する。配線部材２５は、隣接する太陽電池素子１０１に対して、一方の太陽電池素子１０１の第１面１０ａ側に設けられた第１電極６と他方の太陽電池素子１０の第２面１０ｂ側に設けられた第２電極７とを接続する。これによって、隣接する太陽電池素子１０１は互いに電気的に直列に接続されている。配線部材２５としては、厚さ０．１～０．２ｍｍ程度、幅２ｍｍ程度の銅箔の全面を半田材料によって被覆された部材等を使用することができる。
　＜太陽電池素子＞
　図１乃至図４に示すように、太陽電池素子１０１は、前述したように、光が入射する受光面（第１面）１０ａおよびこの第１面１０ａの裏面に相当する非受光面（第２面）１０ｂを有する。
　図１乃至図３に示すように、本実施形態において、太陽電池素子１０１は、半導体基板１（第１半導体層２、第２半導体層３および第３半導体層４）、反射防止層５、第１電極６、および第２電極７を備える。
　また、半導体基板１は、例えば、板状のシリコン基板が用いられる。具体的に、半導体基板１は、図３に示すように、例えば、一導電型の半導体層である第１半導体層（ｐ型半導体層）２およびこの第１半導体層２における第１面１０ａ側に設けられた逆導電型の半導体層である第２半導体層（ｎ型半導体層）３を有する。
　第１半導体層２としては、例えば、ｐ型を呈する板状の半導体を用いることができる。第１半導体層２を構成する半導体としては、単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板等が用いられる。第１半導体層２の厚みは、例えば、２５０μｍ以下、さらには１５０μｍ以下とすることができる。第１半導体層２の形状は、特に限定されるものではないが、製法上の観点から平面視で多角形状、例えば、四角形状としてもよい。シリコン基板からなる第１半導体層２がｐ型を有するようにする場合であれば、ドーパント元素としては、例えば、ボロンあるいはガリウムを用いることができる。
　第２半導体層３は、第１半導体層２とｐｎ接合を形成する半導体層である。第２半導体層３は、第１半導体層２と逆の導電型、すなわち、ｎ型を有する層である。第１半導体層２がｐ型の導電型を有するシリコン基板において、例えば、第２半導体層３はシリコン基板における第１面１０ａ側にリン等の不純物を拡散させることによって形成できる。
　図３に示すように、半導体基板１の第１面１０ａ側には、凹凸形状１ａが設けられている。凹凸形状１ａの凸部の高さは０．１～１０μｍ、凸部の幅は０．１～２０μｍ程度である。該凹凸形状１ａの形状は、図３に示すようなピラミッド形状に限定されるものではなく、例えば、凹部が略球面状である凹凸形状であってもよい。
　なお、ここでいう凸部の高さとは、凹部の底面を通る線を基準線とし、該基準線に垂直な方向における、該基準線から凸部の頂面までの距離のことである。凸部の幅とは、前記基準線に平行な方向における、隣接する凸部の頂面間の距離のことである。
　反射防止層５は、光の吸収を向上させるための膜であり、半導体基板１の第１面１０ａ側に形成される。より具体的には、反射防止層５は、第２半導体層３の第１面１０ａ側に配置されている。また、反射防止層５は、例えば窒化シリコン膜、酸化チタン膜、酸化シリコン膜、酸化マグネシウム膜、酸化インジウムスズ膜、酸化スズ膜または酸化亜鉛膜などから形成される。反射防止層５の厚みは、材料によって適宜選択可能であり、適当な入射光に対して無反射条件を実現できる厚みを採用すればよい。例えば、反射防止層５の屈折率は１．８～２．３程度、厚みは５００～１２００Å程度とすることができる。また、反射防止層５が窒化シリコン膜からなる場合には、パッシベーション効果も有することができる。
　第３半導体層４は、半導体基板１の第２面１０ｂ側に形成され、第１半導体層２と同一の導電型を有している。そのため、本実施形態において、第３半導体層４は、ｐ型を有している。そして、第３半導体層４が含有するドーパントの濃度は、第１半導体層２が含有するドーパントの濃度よりも高い。すなわち、第３半導体層４中には、第１半導体層２において一導電型を有するためにドープされるドーパント元素の濃度よりも高い濃度でドーパント元素が存在する。このような第３半導体層４は、半導体基板１における第２面１０ｂの近傍でキャリアの再結合による変換効率の低下を低減させる役割を有している。それゆえ、第３半導体層４は、半導体基板１における第２面１０ｂ側で内部電界を形成するものである。第３半導体層４は、例えば、半導体基板１の第２面１０ｂ側にボロンまたはアルミニウムなどのドーパント元素を拡散させることによって形成できる。このとき、第３半導体層４が含有するドーパント元素の濃度は、例えば１×１０１８～５×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度とすることができる。
　第２電極７は、半導体基板１の第２面１０ｂ側に設けられた電極（裏面電極）であり、図２に示すように、第２出力取出電極７ａおよび第２集電電極７ｂを有する。
　第２出力取出電極７ａは、第２電極７のうち配線部材２５と接続される部分である。例えば、第２出力取出電極７ａの厚みは１０～３０μｍ程度、短手方向（図２ではＸ方向）の幅は１．３～７ｍｍ程度である。第２出力取出電極７ａは、例えば、銀を主成分とする導電性ペーストを所望の形状に塗布した後、焼成することによって形成してもよい。
　第２集電電極７ｂは、第２出力取出電極７ａと電気的に接続されており、半導体基板１内で生じた電力を集電して第２出力取出電極７ａへ送る部分である。第２集電電極７ｂは、厚みが１５～５０μｍ程度であり、例えば、半導体基板１の第２面１０ｂのうち第２出力取出電極７ａが形成される領域を除いた略全面に形成される。この第２集電電極７ｂは、例えば、アルミニウムペーストを所望の形状に塗布した後、焼成することによって形成することができる。
　第１電極６は、半導体基板１の第１面１０ａ側に設けられた電極（表面電極）であり、図１に示すように、第１出力取出電極に相当するバスバー電極１１および細線電極１３と、複数の線状の第１集電電極に相当するフィンガー電極１２とを有する。
　バスバー電極１１は、例えば、第１方向（Ｙ方向）に相当する配線方向に沿って伸びた長尺状である。このようなバスバー電極１１は、例えば、第１方向を長手方向とした帯状である。
　複数のフィンガー電極１２は、配線方向（図１ではＹ方向）に所定の間隔を空けて並んで配列されており、フィンガー電極１２の長手方向は配線方向に対して垂直な方向（図１ではＸ方向）に伸びている。なお、本明細書において、配線方向とは、太陽電池素子１０１が配列される配列方向をいう。そして、図１に示すように、複数のフィンガー電極１２は、バスバー電極１１と接続される電極（第１フィンガー電極１２ａ）およびバスバー電極１１と接続されない電極（第２フィンガー電極１２ｂ）を有している。
　第１フィンガー電極１２ａは、配線方向に平行なバスバー電極１１の側面に接続されている。複数の第２フィンガー電極１２ｂのうち少なくとも１つは、細線電極１３と電気的に接続される。なお、本実施形態においては、図１に示すように、全ての第２フィンガー電極１２ｂが細線電極１３と電気的に接続されている。
　細線電極１３は、短手方向の幅Ｗ１が、バスバー電極１１の長手方向（第１方向）における第１寸法Ｄ１およびバスバー電極１１の長手方向に直交する方向（第２方向）における第２寸法Ｄ２よりも小さい。また、細線電極１３は、図１（ｂ）に示すように、フィンガー電極１２の長手方向（図１ではＸ方向）に伸びる第１細線電極１３ａを有する。また、細線電極１３は、図１に示すように配線方向（図１ではＹ方向）に伸びる第２細線電極１３ｂを有する。これにより、第２細線電極１３ｂは、第１細線電極１３ａと交差するように配置されるようになる。それゆえ、細線電極１３には、第１細線電極１３ａと第２細線電極１３ｂとが交差する交差部Ｓが形成される。なお、細線電極１３は、交差部Ｓを有するように形成すれば、第１細線電極１３ａと第２細線電極１３ｂとが直交していなくてもよい。
　そして、本実施形態では、図１および図４に示すように、第１細線電極１３ａと第２細線電極１３ｂとの交差部Ｓおよび第１バスバー電極１１が配線部材２５に接続される。これにより、例えば、配線部材２５の長手方向における日々の温度サイクルによって生じる第１細線電極１３ａに応力が作用しても、交差部Ｓを介して第２細線電極１３ｂ側に上記応力が分散される。細線電極１３は、上述したように、第１寸法Ｄ１および第２寸法Ｄ２がバスバー電極１１よりも小さいため、上記応力による影響を受けやすい。それゆえ、例えば、配線部材２５と第１細線１３ａとの接続部は、配線部材２５とバスバー電極１１との接続部よりも接着力が弱まる可能性がある。これに対して、本実施形態では、交差部Ｓに配線部材２５を接続しているため、上記応力が分散されて配線部材２５と細線電極１３との接着力が維持される。その結果、太陽電池モジュール２０１の長期的な信頼性が高まる。また、上述したように、本実施形態では、バスバー電極１１の第１寸法Ｄ１および第２寸法Ｄ２よりも小さい幅Ｗ１を有する線状の細線電極１３が設けられることから、電極材料の使用量を軽減しつつ、第２フィンガー電極１２ｂで集電した電力を配線部材２５から取り出しやすくなる。これにより、太陽電池モジュール２０１が低コストで製造できる。
　この第２細線電極１３ｂは、少なくとも隣接する一対の第１細線電極１３ａ（フィンガー電極１２）を結ぶように接続されてもよい。これにより、配線部材２５が第１細線電極１３ａの一部から外れても、第２細線電極１３ｂが配線部材２５と接続され、さらに第２細線電極１３ｂを通して隣接している第１細線電極１３ａへ集電した電力を供給できる。これにより、電力損失が低減される。
　また、本実施形態において、図１に示すように、第２細線電極１３ｂの短手方向（図１ではＸ方向）の幅Ｗ１２は、第１細線電極１３ａの短手方向（図１ではＹ方向）の幅Ｗ１１よりも大きい。これにより、配線部材２５が複数の隣接する第１細線電極１３ａから外れて第２細線電極１３ｂを流れる電流量が多くなっても、電力損失をより低減することができる。例えば、第２細線電極１３ｂの短手方向の幅Ｗ１２は、第１細線電極１３ａの短手方向の幅Ｗ１１に対して１．５～３倍程度大きく形成される。
　なお、第２細線電極１３ｂは、何本設けられてもよいが、１本または２本であればよい。本実施形態においては、図１に示すように、第２細線電極１３ｂは、配線方向（図１ではＹ方向）に沿って設けられた一対の電極である。そして、第２細線電極１３ｂは、バスバー電極１１に接続されるとともに、バスバー電極１１の第２寸法Ｄ２よりも小さい第１距離Ｌ１を隔てて並べて配列されている。このような構成により、バスバー電極１１の側面に接続されていない第２フィンガー電極１２ｂとバスバー電極１１とを第２細線電極１３ｂを通して電気的に接続することができる。その結果、電力損失をより低減することができる。
　また、本実施形態において、この第１細線電極１３ａは、フィンガー電極１２の一部であってもよい。つまり、このような形態では、配線部材２５がフィンガー電極１２に接続されることになる。そのため、バスバー電極１１と接続されていない第２フィンガー電極１２ｂは、直接、配線部材２５と接続される。これにより、第２フィンガー電極１２ｂが集電した電力を好適に配線部材２５へ取り出すことができる。
　バスバー電極１１の各寸法としては、例えば、短手方向（図１（ｂ）ではＸ方向）における第２寸法Ｄ２が１．３～２．５ｍｍ程度であり、長手方向（図１（ｂ）ではＹ方向）における第１寸法Ｄ１が１．５～１０ｍｍ程度であればよい。
　さらに、フィンガー電極１２および細線電極１３の短手方向（図１（ｂ）ではＹ方向）の幅Ｗ３、Ｗ１は、それぞれバスバー電極１１の長手方向の幅（第１寸法Ｄ１）よりも小さい。これにより、電極材料の使用量を軽減することができる。また、細線電極１３の短手方向の幅Ｗ１（Ｗ１１）はフィンガー電極１２の短手方向の幅Ｗ３と同等かそれより大きくてもよい。これにより、電極材料の使用量をより軽減することができる。例えば、フィンガー電極１２および細線電極１３の短手方向の幅Ｗ３、Ｗ１は、５０～２００μｍ程度である。
　また、本実施形態においては、フィンガー電極１２は、互いに１．５～３ｍｍ程度の間隔Ｌ１２を空けて複数設けられている。この間隔Ｌ１２は、第２半導体層３のシート抵抗などに応じて適宜選択可能である。
　第１電極６の厚みは、例えば、１０～４０μｍ程度である。このような第１電極６は、例えば、銀を主成分とする導電性ペーストをスクリーン印刷等により所望の形状に塗布した後、焼成することによって形成することができる。なお、太陽電池素子１０１の端部において、隣接するフィンガー電極１２同士を接続する電極を設けてもよい。
　また、配線部材２５の端部は、図１に示すように、第１面１０ａ側から平面視したときに、バスバー電極１１に接続されるようにしてもよい。これにより、第１電極６において、日々の温度サイクルによって大きな応力がかかりやすい配線部材２５の端部と接続する部分に、第１寸法Ｄ１の大きいバスバー電極１１を設けることによって、太陽電池素子１０１を長期間にわたって使用しても配線部材２５が第１電極６から外れにくくできる。これにより、太陽電池モジュール２０１の長期信頼性がより高まる。
　＜太陽電池モジュールの製造方法＞
　本実施形態に係る太陽電池モジュール２０１の製造方法について、図５（ａ）および図５（ｂ）を用いて、詳細に説明する。太陽電池モジュール２０１は、上述した複数の太陽電池素子１０１を配線部材２５により接続する。
　まず、上述した太陽電池モジュール２０１の各構成部材を準備する。例えば、本実施形態に係る太陽電池素子１０１は、次のように製造することができる。
　太陽電池素子１０１の製造方法について、各工程に沿って、順に詳細に説明する。
　まず、第１半導体層（ｐ型半導体層）２を有する半導体基板（多結晶シリコン基板）１を準備する基板準備工程について説明する。半導体基板１は、例えば、既存の鋳造法などによって形成される。なお、以下では、半導体基板１として、ｐ型を呈する多結晶シリコン基板を用いた例について説明する。
　最初に、例えば、鋳造法により多結晶シリコンのインゴットを作製する。次いで、そのインゴットを、例えば、２５０μｍ以下の厚みにスライスする。その後、半導体基板１の切断面の機械的ダメージ層および汚染層を清浄するために、半導体基板１の表面をＮａＯＨ、ＫＯＨ、フッ酸またはフッ硝酸などでごく微量エッチングしてもよい。
　次に、半導体基板１の第１面１０ａに凹凸形状１ａを形成する。この凹凸形状１ａは、ＮａＯＨ等のアルカリ溶液やフッ硝酸等の酸溶液を使用したウエットエッチング方法またはＲＩＥ等を使用したドライエッチング方法を用いて形成することができる。また、第２面１０ｂに凹凸形状を形成する場合には、上記凹凸形状１ａと同様の方法で凹凸形状を形成することができる。
　次に、上記工程によって形成された凹凸形状１ａを有する半導体基板１の第１面１０ａに対して、第２半導体層３を形成する工程を行なう。具体的には、凹凸形状１ａを有する半導体基板１における第１面１０ａ側の表層内にｎ型の第２半導体層３を形成する。
　このような第２半導体層３は、ペースト状態にしたＰ２Ｏ５を半導体基板１の表面に塗布して熱拡散させる塗布熱拡散法、ガス状態にしたＰＯＣｌ３（オキシ塩化リン）を拡散源とした気相熱拡散法などによって形成される。この第２半導体層３は０．２～２μｍ程度の深さで、４０～２００Ω／□程度のシート抵抗値を有するように形成される。
　なお、第２半導体層３の形成方法は上記方法に限定されるものではなく、例えば薄膜技術を用いて、ｎ型の水素化アモルファスシリコン膜または微結晶シリコン膜を含む結晶質シリコン膜などを第２半導体層３として形成してもよい。さらに、第１半導体層２と第２半導体層３との間にｉ型シリコン領域を形成してもよい。
　以上により、第１面１０ａ側にｎ型半導体層である第２半導体層３が配置され、且つ、表面に凹凸形状１ａが形成された、ｐ型半導体層（第１半導体層）２を含む多結晶シリコン基板（半導体基板）１を準備することができる。
　次に、半導体基板１の第１面１０ａ側に、すなわち、第２半導体層３の上に反射防止層５を形成する。反射防止層５は、例えば、ＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法、蒸着法またはスパッタリング法などを用いて形成される。例えば、窒化シリコン膜からなる反射防止層５をＰＥＣＶＤ法で形成する場合であれば、シラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）との混合ガスを窒素（Ｎ２）で希釈し、グロー放電分解でプラズマ化させて堆積させることで反射防止層５が形成される。このときの成膜室内は、５００℃程度であればよい。
　次に、半導体基板１の第２面１０ｂ側に、一導電型の半導体不純物が高濃度に拡散された第３半導体層４を形成する。第３半導体層４の形成方法としては、例えば、以下の２つの方法が挙げられる。第１の方法としては、三臭化ボロン（ＢＢｒ３）を拡散源とした熱拡散法を用いて８００～１１００℃程度で形成する方法がある。第２の方法としては、アルミニウム粉末および有機ビヒクル等からなるアルミニウムペーストを印刷法で塗布した後、６００～８５０℃程度で熱処理（焼成）してアルミニウムを半導体基板１に拡散する方法がある。この第２の方法を用いれば、印刷面だけに所望の拡散領域を形成することができるだけではなく、第２半導体層３の形成工程で第２面１０ｂ側に形成されたｎ型の逆導電型層を除去する必要もない。そのため、第２の方法を用いれば、所望の拡散領域を形成した後、第１面１０ａまたは第２面１０ｂの外周部のみにレーザー等を用いてｐｎ分離を行えばよい。なお、第３半導体層４の形成方法は上記方法に限定されるものではなく、第３半導体層４として、例えば薄膜技術を用いて、水素化アモルファスシリコン膜または微結晶シリコン膜を含む結晶質シリコン膜などを形成してもよい。さらに、半導体基板１と第３半導体層４との間にｉ型シリコン領域を形成してもよい。
　次に、第１電極６（バスバー電極１１、フィンガー電極１２、細線電極１３）および第２電極７（第２出力取出電極７ａ、第２集電電極７ｂ）を以下の方法で形成する。
　最初に、第１電極６について説明する。第１電極６は、例えば銀（Ａｇ）等からなる金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットを含有する導電性ペーストを用いて作製される。この導電性ペーストを、半導体基板１の第１面１０ａに塗布し、その後、６００～８５０℃で数十秒～数十分程度焼成することにより第１電極６を形成する。塗布法としては、スクリーン印刷法などを用いることができ、塗布後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥してもよい。なお、第１電極６は、上述したように、バスバー電極１１、フィンガー電極１２および細線電極１３を有するが、スクリーン印刷を用いることで、バスバー電極１１、フィンガー電極１２および細線電極１３は、１つの工程で形成することができる。なお、バスバー電極１１、フィンガー電極１２および細線電極１３は、別々の印刷工程で形成されてもよい。また、バスバー電極１１、フィンガー電極１２および細線電極１３は、１回の印刷工程で形成した後、フィンガー電極１２を厚く形成するためにフィンガー電極１２のみを再度、スクリーン印刷して形成してもよい。
　次に、第２電極７を形成する。まず、第２集電電極７ｂは、例えば、アルミニウム粉末および有機ビヒクルを含有するアルミニウムペーストを用いて作製される。このアルミニウムペーストを、第２出力取出電極７ａを形成する部位の一部を除いて、第２面１０ｂのほぼ全面に塗布する。塗布法としては、スクリーン印刷法などを用いることができる。このようにアルミニウムペーストを塗布した後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させてもよい。この場合には、以降の作業時にアルミニウムペーストがその他の部分に付着しにくいため、作業性が高まる。また、上記で説明したように、第３半導体層４と第２集電電極７ｂの形成を同じ工程で行ってもよい。
　次に、第２出力取出電極７ａは、例えば、銀粉末などからなる金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットと含有する銀ペーストを用いて作製される。この銀ペーストを、第２面１０ｂに所定の形状に塗布する。なお、このとき、第２出力取出電極７ａとなる銀ペーストは、第２集電電極７ｂとなるアルミニウムペーストの一部と接する位置に塗布されることで、第２出力取出電極７ａと第２集電電極７ｂとの一部が重なるように形成される。塗布法としては、例えば、スクリーン印刷法などを用いることができる。この塗布後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させてもよい。
　そして、このようにアルミニウムペーストおよび銀ペーストが塗布された半導体基板１を焼成炉内で６００～８５０℃の条件で数十秒～数十分間程度焼成することによって、第２電極７が半導体基板１の第２面１０ｂ側に形成される。
　なお、上記では第１電極６および第２電極７のいずれにおいても、印刷・焼成法により電極を形成したが、蒸着、スパッタリング、メッキ等の方法を用いて形成することも可能である。
　以上のようにして、太陽電池素子１０１を作製することができる。
　次に、このようにして得られた太陽電池素子１０１を用いて、太陽電池モジュール２０１を作製する。
　まず、配線部材２５を準備し、配線部材２５で隣接する複数の太陽電池素子１０１を電気的に接続する。配線部材２５としては、上述したように、半田材料によって被覆されたものや、金属箔からなるものを用いることができる。
　配線部材２５の接続方法としては、半田材料によって被覆された配線部材２５を用いる場合には、半田ごて、ホットエアー、レーザーまたはパルスヒート等の方法を用いることができる。このような方法により、配線部材２５は、バスバー電極１１、細線電極１３および第２出力取出電極７ａ等に半田付けされる。
　また、配線部材２５が金属箔からなる場合であれば、低温硬化型の導電性接着剤を用いれば、バスバー電極１１、細線電極１３および第２出力取出電極７ａ等に配線部材２５を接続することができる。このような導電性接着剤を用いる方法の場合は、バスバー電極１１、細線電極１３または第２出力取出電極７ａ上と、配線部材２５との間に導電性接着剤を設けた後、１５０～２５０℃程度で熱処理すればよい。なお、導電性接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂またはポリウレタン樹脂等のバインダと、銀またはニッケルカーボン等の導電性フィラーとを含む組成物を用いることができる。
　次に、透光性部材２１の上に、表側充填材２２と、配線部材２５によって互いに接続された複数の太陽電池素子１０１と、裏側充填材２３と、裏面保護材２４とを順次積層して、モジュール基体を作製する。最後に、このモジュール基体を、ラミネータの中で脱気、加熱して押圧することによって一体化させて、太陽電池モジュール２０１を作製する。
　なお、太陽電池モジュール２０１の外周には、図５（ｂ）に示すように、必要に応じてアルミニウムなどの枠２６が嵌め込まれてもよい。また、図５（ａ）に示すように、直列接続された複数の太陽電池素子１０１のうち、最初の太陽電池素子１０１および最後の太陽電池素子１０１の電極の一端部および外部に出力を取り出す端子ボックス２７を出力取出配線２８で接続する。
　上述した手順によって、本実施形態に係る太陽電池モジュール２０１を得ることができる。
　＜第２の実施形態＞
　次に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。
　本発明の第２の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図６に示すように、太陽電池素子の第１電極６の形状が太陽電池素子１０１と異なる。
　図６において、太陽電池素子１０２の第１細線電極１３ａは、隣接する第２フィンガー電極１２ｂ間にさらに形成されている。そして、第１細線電極１３ａは、第２細線電極１３ｂと電気的に接続されている。これにより、第１細線電極１３ａと第２細線電極１３ｂとの交差部Ｓを増加させることができるため、第１細線電極１３ａに生じ得る応力をより緩和することができる。また、本実施形態では、隣接する第１細線電極１３ａ間の距離が短くなる。その結果、電力損失がより低減される。
　なお、第２フィンガー電極１２ｂ間に設けられる第１細線電極１３ａは、何本設けられてもよいが、１本または２本であればよい。本実施形態において、第１細線電極１３ａ間の距離Ｌ１３ａは、隣接している第２フィンガー電極１２ｂ間の距離Ｌ１２の約１／４～１／２である。このような場合に、電極材料の削減および電力損失の低減の効果が得られやすい。
　＜第３の実施形態＞
　本発明の第３の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図７に示すように、太陽電池素子の第１電極６の形状が太陽電池素子１０１と異なる。
　図７において、太陽電池素子１０３の細線電極１３は、図７に示すように、第１面１０ａから見たときに、隣り合う第２フィンガー電極１３ｂ同士を接続するとともに、第１方向（Ｙ方向）に伸びるバスバー電極１１の一対の側部に接続されている第３細線電極１３ｃをさらに備えている。このとき、第３細線電極１３ｃは、Ｙ方向に伸びるように配置されている。本実施形態において、この第３細線電極１３ｃは、配線部材２５から離れて、且つ配線部材２５の両側近傍に設けられている。これにより、過度な応力等の作用によって、配線部材２５が第１細線電極１３ａの一部から外れても、第３細線電極１３ｃを介して上記第１細線電極１３ａに隣接している第１細線電極１３ａに集電した電力を供給できる。その結果、電力損失が低減される。また、第３細線電極１３ｃは、配線部材２５に接続しないようにすれば、配線部材２５の温度サイクルによる応力が作用しにくいので、第３細線電極１３ｃが断線しにくくなる。なお、本実施形態では、バスバー電極１１の一対の側部からそれぞれ第３細線電極１３ｃが伸びるように形成されているが、これに限られない。第３細線電極１３ｃは、例えば、少なくとも一方の側部と連続するように１本形成されている形態であってもよい。このような形態であっても、電力損失が低減される。
　また、第３細線電極１３ｃの短手方向（図７ではＸ方向）の幅Ｗ２は、フィンガー電極１２の短手方向（図７ではＹ方向）の幅Ｗ３よりも大きくてもよい。これにより、電力損失をより低減することができる。例えば、第３細線電極１３ｃの短手方向の幅Ｗ２は、フィンガー電極１２の短手方向の幅Ｗ３に対して１．５～３倍程度大きく形成される。第３細線電極１３ｃの短手方向の幅Ｗ２は、７５～６００μｍ程度である。
　なお、第３細線電極１３ｃを配線部材２５の両端近傍に対をなして設けた場合は、図７（ｃ）に示すように、第３細線電極１３ｃ間の距離Ｌ１４は、配線部材２５の短手方向（図７ではＸ方向）の幅Ｗ２５よりも大きく形成すればよい。また、本実施形態においては、第３細線電極１３ｃは、バスバー電極１１の側部と連続するよう形成されているが、これに限らない。距離Ｌ１４＞幅Ｗ２５を満たすように第３細線電極１３ｃを形成すれば、電力損失が低減される。
　＜第４の実施形態＞
　本発明の第４の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図８に示すように、太陽電池素子の第１電極６の形状が太陽電池素子１０３と異なる。
　図８において、太陽電池素子１０４のバスバー電極１１は、第１方向に相当する配線方向（図８ではＹ方向）に沿って複数配列されている。これにより、太陽電池素子１０３よりも配線部材２５との接続領域を大きくすることができる。このとき、バスバー電極１１と配線部材２５との接続面積は、配線部材２５の太陽電池素子１０４と対向する表面積全体に対して２％以上５０％未満であればよい。これにより、本実施形態では、高い接続信頼性を維持しつつ電極材料の使用量が低減される。
　また、太陽電池素子１０４の第１電極６では、配線方向（Ｙ方向）における両端部側にバスバー電極１１が設けられている。これにより、配線部材２５を太陽電池素子１０４の第１電極６に接続する際に、太陽電池素子１０４が上下反転して接続されても、接続不良等が発生しにくい。これにより、太陽電池モジュールの製造上の作業効率が高まる。
　＜第５の実施形態＞
　本発明の第５の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図９に示すように、太陽電池素子の第１電極６の形状が太陽電池素子１０４と異なる。
　図９において、太陽電池素子１０５は、太陽電池素子１０５の配線方向（Ｙ方向）における両端部以外にもバスバー電極１１が設けられている。より具体的には、太陽電池素子１０５では、配線方向に沿って、４つのバスバー電極１１が設けられている。このような形態においては、１つの太陽電池素子１０５を分割して複数の小型の太陽電池素子を作製しやすくなる。このとき、太陽電池素子１０５は、分割後の小型の太陽電池素子において配線部材２５の端部が位置する場所にそれぞれバスバー電極１１が配置されるように分割される。これにより、分割後の小型の太陽電池素子においても、上述と同様の効果を得ることができる。
　また、太陽電池素子１０５において、複数のバスバー電極１１のうち、分割後の小型の太陽電池素子において配線部材２５の端部と接続されるバスバー電極１１（第１バスバー電極１１ａ）の配線方向（図９ではＹ方向）における第４寸法Ｄ４は、その他のバスバー電極１１（第２バスバー電極１１ｂ）の配線方向における第５寸法Ｄ５よりも大きい。これにより、分割後の小型の太陽電池素子同士を配線部材２５で電気的に接続する際に、配線部材２５の位置ずれが生じても配線部材２５の端部を接続しやすい。その結果、配線作業の作業効率および接続信頼性が高まる。
　＜第６の実施形態＞
　本発明の第６の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図１０に示すように、太陽電池素子１０６の第１電極６の形状が太陽電池素子１０５と異なる。
　図１０において、太陽電池素子１０６は、バスバー電極１１が配線方向（図１０ではＹ方向）に配列された複数の島部１４および複数の島部１４を接続する接続部１５を有している。これに伴い、太陽電池素子１０６のバスバー電極１１には、第１方向（Ｙ方向）に沿って配列された、第２方向（Ｘ方向）に伸びる複数の隙間部１６が設けられることになる。また、配線部材２５の端部は、島部１４と接続されている。そして、接続部１５は、配線方向に直交する方向（図１０ではＸ方向）における島部１４の端部と接続している。そして、この島部１４は、図１０（ｂ）に示すように、配線方向（図１０ではＹ方向）における第３寸法Ｄ３の方が配線方向に直交する方向（図１０ではＸ方向）における第６寸法Ｄ６より小さく形成される。つまり、島部１４の短手方向は、配線方向と同じとなる。なお、上記第３寸法Ｄ３は、隣接する隙間部１６間の距離に相当する。
　バスバー電極１１を構成する島部１４をこのような形状で設けることによって、応力の作用によって配線部材２５の端部が接続している島部１４から外れても、配線部材２５は、その他の島部１４との接続を維持することができる。これにより、配線部材２５は、バスバー電極１１から完全に剥離しにくくなり、部分的な接続が維持される。
　また、本実施形態において、島部１４の短手方向における第３寸法Ｄ３は、第１細線電極１３ａの短手方向の幅Ｗ１１よりも大きい。また、本実施形態において、隣接する島部１４間の第２距離Ｌ２は、島部１４の短手方向における第３寸法Ｄ３よりも小さい。これにより、太陽電池モジュールを比較的長い期間使用しても、配線部材２５が第１電極６から外れにくくなる。その結果、バスバー電極１１と配線部材２５との接続領域が確保されやすくなる。なお、上記第２距離Ｌ２は、Ｙ方向における隙間部１６の幅に相当する。
　ここで、島部１４の短手方向（図１０ではＹ方向）における第３寸法Ｄ３は、例えば、３００～１０００μｍ程度である。島部１４の長手方向（図１０ではＸ方向）における第６寸法Ｄ６は、第１実施形態における、バスバー電極１１の配線方向に直交する方向における第２寸法Ｄ２と略同じであり、例えば、１．３～２．５ｍｍ程度である。そして、隣接する島部１４間の第２距離Ｌ２は、例えば、５０～２５０μｍ程度の大きさを有する。
　また、図１０（ｂ）に示すように、隣接する第１細線電極１３ａ間の距離Ｌ１３ａは、隣接する島部１４間の第２距離Ｌ２よりも大きい。これにより、電極材料の使用量を軽減しつつ、配線部材２５が第１細線電極１３ａの一部から外れても、電力損失を低減することができる。
　＜第７の実施形態＞
　本発明の第７の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図１１に示すように、太陽電池素子の第１電極６の形状が太陽電池素子１０６と異なる。
　図７において、太陽電池素子１０７は、第１電極６の両端にそれぞれ設けられたバスバー電極１１に、半導体基板１の外側に向かって伸びる第２細線電極１３ｂおよび第３細線電極１３ｃが設けられている。この第２細線電極１３ｂおよび第３細線電極１３ｃには、バスバー電極１１よりも外側に位置するフィンガー電極１２に接続されている。これにより、バスバー電極１１よりも外側に位置するフィンガー電極１２からも第２細線電極１３ｂおよび第３細線電極１３ｃを介して集電できる。なお、本実施形態においては、第２細線電極１３ｂおよび第３細線電極１３ｃを設けているが、少なくとも一方の細線電極を設けていればよい。このような、第２細線電極１３ｂおよび第３細線電極１３ｃのうち少なくとも一方の細線電極のみを備えるような形態であれば、電極材料の使用量を軽減することができる。なお、バスバー電極１１よりも外側に位置するフィンガー電極１２の本数は、例えば、５本以下であればよい。このとき、フィンガー電極１２の本数が１本であれば、抵抗損失をより低減できる。
　以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
　例えば、半導体基板１の第２面１０ｂ側にパッシベーション膜を設けてもよい。このパッシベーション膜は、半導体基板１の裏面である第２面１０ｂにおいて、キャリアの再結合を低減する役割を有するものである。パッシベーション膜としては、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜、アモルファスＳｉ窒化（a－ＳｉＮｘ）膜などのＳｉ系窒化膜、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または酸化チタン（ＴｉＯ２）などの膜が使用できる。このパッシベーション膜の厚みは、１００～２０００Å程度であればよい。また、パッシベーション膜は、例えば、ＰＥＣＶＤ法、蒸着法またはスパッタリング法などを用いて形成すればよい。このように、半導体基板１の第２面１０ｂ側の構造は、ＰＥＲＣ（Passivated Emitter and Rear Cell）構造またはＰＥＲＬ（Passivated Emitter Rear Locally-diffused）構造に用いられる第２面１０ｂ側の構造としてもよい。また、第２電極７の形状は上述した第１電極６と同様の形状で形成してもよい。
１：半導体基板
２：第１半導体層
３：第２半導体層
４：第３半導体層
５：反射防止層
６：第１電極（表面電極）
７：第２電極（裏面電極）
１０ａ：第１面
１０ｂ：第２面
１１：バスバー電極（第１出力取出電極）
１２：フィンガー電極（第１集電電極）
１３：細線電極
１４：島部
１５：接続部
１６：隙間部
２５：配線部材
１０１～１０７：太陽電池素子
２０１：太陽電池モジュール
Ｓ：交差部

Claims (13)

  1. 　表面および該表面側に設けられた表面電極をそれぞれ有した複数の太陽電池素子と、該複数の太陽電池素子を電気的に接続するとともに第１方向に伸びる配線部材とを備えており、
    前記表面電極は、
    前記第１方向に伸びるバスバー電極と、
    前記第１方向に間隔をあけて並べて配列されたフィンガー電極であって、前記バスバー電極に接続された複数の線状の第１フィンガー電極および前記バスバー電極に接続されていない複数の第２フィンガー電極を有するフィンガー電極と、
    前記バスバー電極の長手方向上に位置するとともに前記第２フィンガー電極に電気的に接続された細線電極であって、第１細線電極および該第１細線電極に交差した第２細線電極を有する細線電極とを具備し、
    該細線電極は、前記バスバー電極の前記第１方向における第１寸法Ｄ１および前記バスバー電極の前記第１方向に直交する第２方向における第２寸法Ｄ２よりも小さい幅Ｗ１を有しており、
    前記配線部材は、前記第１細線電極と前記第２細線電極との交差部および前記バスバー電極に接続されている、太陽電池モジュール。
  2. 　前記第１方向における前記配線部材の端部は、前記バスバー電極に接続されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記第１細線電極は前記第２方向に伸びており、
    前記第２細線電極は前記第１方向に伸びている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記第１細線電極は、前記第２フィンガー電極の一部である、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記第１細線電極は、隣接する前記第２フィンガー電極間に配置されている、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　前記第２細線電極の幅Ｗ１２は、前記第１細線電極の幅Ｗ１１よりも大きい、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　前記第２細線電極は、前記バスバー電極に接続されるとともに前記バスバー電極の前記第２寸法Ｄ２よりも小さい第１距離Ｌ１を隔てて並べて配列された一対の電極である、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　前記細線電極は、隣り合う前記第２フィンガー電極同士を接続するとともに、前記バスバー電極の前記第１方向に伸びる一対の側部のうち少なくとも一方に接続されて前記第１方向に沿って伸びる第３細線電極をさらに有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  9. 　前記第３細線電極は、前記バスバー電極の前記一対の側部にそれぞれ接続されて前記第１方向に沿って伸びるように配置されている、請求項８に記載の太陽電池モジュール。
  10. 　前記第３細線電極の幅Ｗ２は、前記第２フィンガー電極の幅Ｗ３よりも大きい、請求項８に記載の太陽電池モジュール。
  11. 　前記バスバー電極は、前記第１方向に沿って配列された、前記第２方向に伸びる複数の隙間部を有しており、
    隣接する前記隙間部間の前記第１方向における第３寸法Ｄ３は、前記第１細線電極の幅Ｗ１１よりも大きく、
    前記第１方向における前記隙間部の第２距離Ｌ２は、前記第３寸法Ｄ３よりも小さい、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  12. 　前記バスバー電極は、前記第１方向に沿って複数配列されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  13. 　前記バスバー電極は、前記第１方向に沿って複数配列されており、
    前記複数配列されたバスバー電極において、前記配線部材の端部が接続される前記バスバー電極の前記第１方向における第４寸法Ｄ４は、他のバスバー電極の前記第１方向における第５寸法Ｄ５よりも大きい、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
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