WO2013121558A1 - 太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

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俊行 佐久間
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三洋電機株式会社
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    • 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
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    • 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, a solar cell module, and a method for manufacturing a solar cell module.
  • Patent Document 1 describes that at least four alignment marks are provided in a solar cell, and the alignment between the solar cell and a wiring material is performed using these alignment marks.
  • the main object of the present invention is to provide a solar cell having improved output characteristics.
  • the solar cell according to the present invention includes a photoelectric conversion unit, a first electrode, and a second electrode.
  • the photoelectric conversion unit includes a substrate made of a semiconductor material having one conductivity type.
  • the photoelectric conversion unit includes a first surface of one conductivity type and a second surface of another conductivity type.
  • the first electrode is disposed on the first surface.
  • the second electrode is disposed on the second surface.
  • the alignment mark is provided in a second region of the first region provided with the first surface and the second region provided with the second surface.
  • the solar cell module includes a first solar cell, a second solar cell, and a wiring material.
  • the wiring member electrically connects the first solar cell and the second solar cell.
  • Each of the first and second solar cells includes a photoelectric conversion unit, a first electrode, and a second electrode.
  • the photoelectric conversion unit includes a substrate made of a semiconductor material having one conductivity type.
  • the photoelectric conversion unit includes a first surface of one conductivity type and a second surface of another conductivity type.
  • the first electrode is disposed on the first surface.
  • the second electrode is disposed on the second surface.
  • the alignment mark is provided in a second region of the first region provided with the first surface and the second region provided with the second surface.
  • the 1st solar cell module which concerns on this invention, it has the board
  • substrate which consists of a semiconductor material which has one conductivity type, and has the 1st conductivity type 1st surface and the other conductivity type 2nd surface, Including a photoelectric conversion unit, a first electrode disposed on the first surface, and a second electrode disposed on the second surface, wherein the alignment mark has the first surface
  • the first and second solar cells provided in the second region of the first region provided and the second region provided with the second surface are arranged along one direction. Arrange.
  • the first solar cell, the second solar cell, and the wiring material are positioned using the alignment mark of the first solar cell and the alignment mark of the second solar cell.
  • the first solar cell and the wiring material are electrically connected, and the second solar cell and the wiring material are electrically connected, whereby the first and second electrically connected by the wiring material are connected.
  • a solar cell module provided with a solar cell is produced.
  • a substrate made of a semiconductor material having one conductivity type is provided, and a first surface of one conductivity type and a second surface of another conductivity type are provided.
  • a photoelectric conversion unit Including a photoelectric conversion unit, a first electrode disposed on the first surface, and a second electrode disposed on the second surface, wherein the alignment mark has the first surface
  • First and second solar cells provided in a second region of a first region provided and a second region provided with a second surface are prepared.
  • the first solar cell and the wiring material are positioned using the alignment mark of the first solar cell.
  • the first solar cell and the wiring material are electrically connected.
  • the second solar cell, the wiring material, and the first solar cell are positioned.
  • a solar cell module including the first and second solar cells electrically connected by the wiring material is produced.
  • a solar cell having improved output characteristics can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a solar cell string in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a solar cell in one embodiment of the present invention.
  • the solar cell module 1 includes a plurality of solar cells 10.
  • the plurality of solar cells 10 are electrically connected by the wiring material 14 and constitute at least one solar cell string 15.
  • the wiring material 14 can be comprised, for example with a metal sheet etc.
  • the plurality of solar cells 10 are arranged in a filler layer 13 arranged between the first protective member 11 and the second protective member 12.
  • the 1st protection member 11 can be comprised with a glass plate, a plastic plate, etc., for example.
  • the 2nd protection member 12 can be comprised by the resin sheet containing a resin sheet or an aluminum layer.
  • the filler layer 13 can be composed of, for example, a crosslinkable resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or a non-crosslinkable resin such as polyolefin.
  • the solar cell 10 includes a photoelectric conversion unit 20, a p-side electrode 31p, and an n-side electrode 32n.
  • the photoelectric conversion unit 20 has a back surface 20a and a light receiving surface 20b that mainly receives light.
  • the photoelectric conversion unit 20 generates carriers such as electrons and holes when receiving light.
  • the photoelectric conversion unit 20 has a substrate 21 made of a semiconductor material.
  • the substrate 21 has one conductivity type.
  • the substrate 21 is composed of an n-type crystal semiconductor.
  • an n-type crystal semiconductor preferably used, for example, n-type single crystal silicon and the like can be given.
  • the substrate 21 has first and second main surfaces 21b and 21a.
  • the light receiving surface 20b of the photoelectric conversion unit 20 is configured by the second main surface 21a.
  • a substantially intrinsic i-type amorphous semiconductor layer 22i and an n-type semiconductor layer 22n are arranged in this order on the second main surface 21a.
  • the semiconductor layer 22i can be made of, for example, i-type amorphous silicon containing hydrogen.
  • the thickness of the semiconductor layer 22i is not particularly limited as long as the thickness does not substantially contribute to power generation.
  • the thickness of the semiconductor layer 22i can be, for example, about several to 250 inches.
  • the n-type semiconductor layer 22n is disposed on the semiconductor layer 22i.
  • the semiconductor layer 22n is a semiconductor layer having the same conductivity type as that of the substrate 21.
  • the semiconductor layer 22n can be made of an n-type amorphous semiconductor such as n-type amorphous silicon, for example.
  • the thickness of the semiconductor layer 22n is not particularly limited. The thickness of the semiconductor layer 22n can be about 50 to 500 mm, for example.
  • a protective film 23 is disposed on the semiconductor layer 22n.
  • This protective film 23 also has a function as a reflection suppressing film.
  • the protective film 23 can be composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film.
  • the thickness of the protective film 23 can be set to, for example, about 80 nm to 1 ⁇ m.
  • An n-type semiconductor layer 25n is disposed on the first region of the first main surface 21b of the substrate 21.
  • the semiconductor layer 25n constitutes an n-type surface 20an that constitutes a part of the back surface 20a.
  • the semiconductor layer 25n can be made of an n-type amorphous semiconductor such as n-type amorphous silicon, for example.
  • the thickness of the semiconductor layer 25n can be, for example, about 20 to 500 mm.
  • a p-type semiconductor layer 26p is disposed on a second region different from the first region of the first main surface 21b of the substrate 21.
  • the semiconductor layer 26p constitutes a p-type surface 20ap that constitutes a part of the back surface 20a.
  • the semiconductor layer 26p can be composed of a p-type amorphous semiconductor layer such as p-type amorphous silicon.
  • the thickness of the semiconductor layer 26p can be, for example, about 20 to 500 mm.
  • a substantially intrinsic i-type semiconductor layer having a thickness that does not substantially contribute to power generation for example, about several to 250 inches
  • a substantially intrinsic i-type semiconductor layer having a thickness that does not substantially contribute to power generation for example, about several to 250 inches
  • the i-type semiconductor layer can be made of, for example, substantially intrinsic i-type amorphous silicon.
  • An insulating layer 27 is provided on a part of the semiconductor layer 25n. Specifically, the insulating layer 27 is provided on both ends of the n-type semiconductor layer 25n excluding the central portion in the x-axis direction. The central portion of the n-type semiconductor layer 25n in the x-axis direction is exposed from the insulating layer 27.
  • the material of the insulating layer 27 is not particularly limited.
  • the insulating layer 27 can be composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film.
  • an n-side electrode 32n and a p-side electrode 31p are arranged with a space therebetween.
  • the n-side electrode 32n is disposed on the n-type surface 20an.
  • the n-side electrode 32n is an electrode that collects electrons that are majority carriers.
  • the n-side electrode 32n has a plurality of finger portions 32na constituting a first electrode portion including a linear portion.
  • the plurality of finger portions 32na are arranged along the x-axis direction.
  • the finger portion 32na is provided in a linear shape extending along the y-axis direction perpendicular to the x-axis direction. But finger part 32na does not necessarily need to be linear.
  • the finger part 32na may have, for example, a bent shape.
  • the plurality of finger portions 32na are electrically connected to the bus bar portion 32nb constituting the second electrode portion (current collecting portion).
  • the bus bar portion 32nb is provided in a straight line extending along the x-axis direction.
  • the current collector is not necessarily provided.
  • the electrode may be composed of, for example, only a plurality of finger portions, or may be composed of a plurality of finger portions and a dot-shaped current collecting portion in which the plurality of finger portions are electrically connected. May be.
  • the p-side electrode 31p is disposed on the p-type surface 20ap.
  • the p-side electrode 31p is an electrode that collects holes that are minority carriers.
  • the p-side electrode 31p has a plurality of finger portions 31pa constituting a first electrode portion including a linear portion.
  • the plurality of finger portions 31pa are arranged along the x-axis direction.
  • the finger part 31pa is adjacent to the finger part 32na in the x-axis direction coinciding with the width direction of the finger parts 32na and 31pa.
  • the finger portions 32na and the finger portions 31pa are alternately arranged at intervals in the x-axis direction.
  • the plurality of finger portions 31pa are electrically connected to the bus bar portion 31pb constituting the second electrode portion (current collecting portion).
  • the bus bar portion 31pb is provided in a straight line extending along the x-axis direction. It is preferable that the width of the finger part 31pa is wider than the width of the finger part 32na. This is because disappearance due to minority carrier recombination can be suppressed.
  • the solar cell 10 is provided with an alignment mark 50.
  • the alignment mark 50 is used, for example, when the solar cell 10 and the wiring material 14 are aligned.
  • the alignment mark 50 is provided on the p-type surface 20ap of the n-type surface 20an and the p-type surface 20ap of the photoelectric conversion unit 20.
  • the alignment mark is provided in a region on the side where majority carriers are collected (in this embodiment, a region provided with an n-type surface) and a region on the side where minority carriers are collected (in this embodiment, a p-type surface).
  • the area provided) is conceivable.
  • the width of the region on the side where the majority carriers are collected is widened, the distance that must be moved before the minority carriers generated in the region on the side where the majority carriers are collected is collected by the electrode. Accordingly, loss due to recombination of minority carriers is likely to occur.
  • the photoelectric conversion efficiency of the solar cell may be reduced.
  • the majority carrier collects when a sufficient width is provided in the region where minority carriers are collected to provide alignment marks.
  • the width of the region to be processed can be reduced. For this reason, the loss
  • the alignment mark 50 is provided not on the finger part 31pa but on the bus bar part 31pb. For this reason, it is not always necessary to thicken the finger part 31pa. Therefore, more improved photoelectric conversion efficiency can be realized. Moreover, the solar cell module 1 having improved output characteristics can be realized.
  • the alignment mark 50 includes a first alignment mark 50a and a second alignment mark 50b.
  • the first alignment mark 50a is provided at one end in the y-axis direction of the region where the bus bar portion 31pb is provided, and the second alignment mark 50b is the y-axis of the region where the bus bar portion 31pb is provided. It is provided at the other side end in the direction.
  • the alignment marks 50a and 50b are provided at one end and the other end of the region where the bus bar portion 31pb is provided.
  • position information such as the inclination of the solar cell 10 can be detected more accurately.
  • the straight line L passing through the centers of the two alignment marks 50a and 50b is perpendicular to the x-axis direction that coincides with the direction in which the finger portions 31pa extend. For this reason, the extending direction of the finger part 31pa can be detected with higher accuracy.
  • alignment marks 50 a and 50 b are provided on both sides of the wiring member 14 in the y-axis direction perpendicular to the x-axis direction that coincides with the arrangement direction of the solar cells 10. For this reason, the alignment marks 50a and 50b are exposed from the wiring member 14 when the wiring member 14 is connected and after the wiring member 14 is connected.
  • the shape of the alignment mark 50 is not particularly limited.
  • the alignment mark 50 may be provided in, for example, a circular shape, an elliptical shape, an oval shape, a rhombus, a rectangular shape, a polygonal shape, or a shape in which a plurality of linear portions intersect.
  • the alignment mark 50 is preferably circular.
  • alignment marks having a plurality of shapes may be included.
  • the formation target of the alignment mark 50 is not particularly limited.
  • the alignment mark 50 can be formed, for example, by marking the surface of the substrate 21 using a laser or the like.
  • the photoelectric conversion unit 20 includes the substrate 21 made of a semiconductor material and the semiconductor layers 25n and 26p has been described, but in the present invention, the photoelectric conversion unit has a substrate made of a semiconductor material, There is no particular limitation as long as it includes a first surface of one conductivity type and a second surface of another conductivity type. At least one of the first surface and the second surface may be constituted by a p-type or n-type dopant diffusion region provided in a substrate made of a semiconductor material.
  • a plurality of solar cells 10 are prepared.
  • the plurality of solar cells 10 are electrically connected using the wiring material 14.
  • the first protective member 11, the resin sheet for constituting the filler layer 13, the plurality of solar cells 10 electrically connected by the wiring material 14, the resin sheet for constituting the filler layer 13, and the first The solar cell module 1 can be completed by laminating the two protective members 12 in this order and applying pressure while heating.
  • the wiring member 14 and the solar cell 10 are electrically connected using the alignment mark 50. Specifically, positioning between the two solar cells 10 to be electrically connected by the wiring member 14 and the wiring member 14 is performed using the alignment marks 50 of the two solar cells 10.
  • the relative positions of one solar cell 10 and another solar cell 10 are determined using the alignment mark 50 of one solar cell 10 and the alignment mark 50 of another solar cell 10. Further, the relative position between the one solar cell 10 and the wiring member 14 is determined using the alignment mark 50 of the one solar cell 10. Similarly, the relative positions of the other solar cells 10 and the wiring member 14 are determined using the alignment marks 50 of the other solar cells 10. Thereafter, the wiring member 14 and the solar cell 10 are bonded and electrically connected using, for example, solder or a resin adhesive. By performing this process once or repeatedly, the plurality of solar cells 10 are electrically connected using the wiring material 14.
  • the two alignment marks 50 a and 50 b are arranged on both sides in the y-axis direction of the wiring member 14, alignment is performed from above the wiring member 14 by a camera or the like in the connection step of the wiring member 14.
  • the marks 50a and 50b are visible.
  • the 2nd example of the manufacturing method of the solar cell module 1 is demonstrated.
  • the first example the example in which the connection between the two solar cells 10 and the wiring member 14 is performed in the same process has been described.
  • the alignment mark 50 of one solar cell 10 is used to position the one solar cell 10 and the wiring member 14 and then electrically connect them.
  • the wiring member 14 electrically connected to one solar cell 10 and the other solar cell 10 are positioned using the alignment mark 50 of the other solar cell 10 and then electrically connected.
  • the plurality of solar cells 10 are electrically connected using the wiring member 14 by performing these steps at least once.

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Abstract

　改善された出力特性を有する太陽電池を提供する。　太陽電池１０は、光電変換部２０と、第１の電極３２ｎと、第２の電極３１ｐとを備える。光電変換部２０は、一の導電型を有する半導体材料からなる基板２１を有する。光電変換部２０は、一の導電型の第１の表面２０ａｎと他の導電型の第２の表面２０ａｐとを含む。第１の電極３２ｎは、第１の表面２０ａｎの上に配されている。第２の電極３１ｐは、第２の表面２０ａｐの上に配されている。アライメントマーク５０が、第１の表面２０ａｎが設けられた第１の領域と、第２の表面２０ａｐが設けられた第２の領域とのうちの第２の領域に設けられている。

Description

太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
　本発明は、太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
　一主面側にｐ側電極とｎ側電極とが設けられた裏面接合型の太陽電池が知られている。例えば特許文献１には、少なくとも４つのアライメントマークを太陽電池に設けておき、これらアライメントマークを用いて太陽電池と、配線材等との位置合わせを行うことが記載されている。
特開２０１１－１５１２６２号公報
　太陽電池の出力特性をさらに高めたいという要望がある。
　本発明は、改善された出力特性を有する太陽電池を提供することを主な目的とする。
　本発明に係る太陽電池は、光電変換部と、第１の電極と、第２の電極とを備える。光電変換部は、一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有する。光電変換部は、一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む。第１の電極は、第１の表面の上に配されている。第２の電極は、第２の表面の上に配されている。アライメントマークが、第１の表面が設けられた第１の領域と、第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの第２の領域に設けられている。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、第１の太陽電池と、第２の太陽電池と、配線材とを備える。配線材は、第１の太陽電池と第２の太陽電池とを電気的に接続している。第１及び第２の太陽電池のそれぞれが、光電変換部と、第１の電極と、第２の電極とを備える。光電変換部は、一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有する。光電変換部は、一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む。第１の電極は、第１の表面の上に配されている。第２の電極は、第２の表面の上に配されている。アライメントマークが、第１の表面が設けられた第１の領域と、第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの第２の領域に設けられている。
　本発明に係る第１の太陽電池モジュールの製造方法では、一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有し、一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む光電変換部と、第１の表面の上に配された第１の電極と、第２の表面の上に配された第２の電極とを備え、アライメントマークが、第１の表面が設けられた第１の領域と、第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの第２の領域に設けられている第１及び第２の太陽電池を、一の方向に沿って配列する。第１の太陽電池のアライメントマークと、第２の太陽電池のアライメントマークとを用いて、第１の太陽電池、第２の太陽電池及び配線材の位置決めを行う。第１の太陽電池と配線材とを電気的に接続すると共に、第２の太陽電池と配線材とを電気的に接続することにより、配線材により電気的に接続された第１及び第２の太陽電池を備える太陽電池モジュールを作製する。
　本発明に係る第２の太陽電池モジュールの製造方法では、一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有し、一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む光電変換部と、第１の表面の上に配された第１の電極と、第２の表面の上に配された第２の電極とを備え、アライメントマークが、第１の表面が設けられた第１の領域と、第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの第２の領域に設けられている第１及び第２の太陽電池を用意する。第１の太陽電池のアライメントマークを用いて第１の太陽電池と配線材との位置決めを行う。第１の太陽電池と配線材とを電気的に接続する。第１の太陽電池のアライメントマークと第２の太陽電池のアライメントマークとを用いて第２の太陽電池と配線材及び第１の太陽電池との位置決めを行う。第２の太陽電池と配線材とを電気的に接続することにより、配線材により電気的に接続された第１及び第２の太陽電池を備える太陽電池モジュールを作製する。
　本発明によれば、改善された出力特性を有する太陽電池を提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。 図２は、本発明の一実施形態における太陽電池ストリングの略図的平面図である。 図３は、本発明の一実施形態における太陽電池の略図的断面図である。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　図１に示されるように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池１０を備えている。複数の太陽電池１０は、配線材１４によって電気的に接続されており、少なくともひとつの太陽電池ストリング１５を構成している。配線材１４は、例えば金属シート等により構成することができる。
　複数の太陽電池１０は、第１の保護部材１１と第２の保護部材１２との間に配された充填材層１３内に配されている。なお、第１の保護部材１１は、例えば、ガラス板やプラスチック板等により構成することができる。第２の保護部材１２は、樹脂シートやアルミニウム層を含む樹脂シートにより構成することができる。充填材層１３は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの架橋性樹脂や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂により構成することができる。
　図３に示されるように、太陽電池１０は、光電変換部２０と、ｐ側電極３１ｐと、ｎ側電極３２ｎとを有する。光電変換部２０は、裏面２０ａと、主として受光する受光面２０ｂとを有する。光電変換部２０は、受光した際に電子や正孔などのキャリアを生成する。
　光電変換部２０は、半導体材料からなる基板２１を有する。基板２１は、一の導電型を有する。具体的には、本実施形態では、基板２１は、ｎ型の結晶半導体により構成されている。好ましく用いられるｎ型の結晶半導体としては、例えば、ｎ型の単結晶シリコン等が挙げられる。
　基板２１は、第１及び第２の主面２１ｂ、２１ａを有する。第２の主面２１ａによって、光電変換部２０の受光面２０ｂが構成されている。
　第２の主面２１ａの上には、実質的に真性なｉ型非晶質半導体層２２ｉと、ｎ型半導体層２２ｎとがこの順番で配されている。
　半導体層２２ｉは、例えば、水素を含有するｉ型のアモルファスシリコンなどにより構成することができる。半導体層２２ｉの厚みは、発電に実質的に寄与しない程度の厚みである限りにおいて特に限定されない。半導体層２２ｉの厚みは、例えば、数Å～２５０Å程度とすることができる。
　ｎ型半導体層２２ｎは、半導体層２２ｉの上に配されている。半導体層２２ｎは、基板２１と同じ導電型を有する半導体層である。半導体層２２ｎは、例えば、ｎ型アモルファスシリコンなどのｎ型非晶質半導体により構成することができる。半導体層２２ｎの厚みは、特に限定されない。半導体層２２ｎの厚みは、例えば、５０Å～５００Å程度とすることができる。
　半導体層２２ｎの上には、保護膜２３が配されている。この保護膜２３は、反射抑制膜としての機能も兼ね備えている。保護膜２３は、例えば、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜または酸窒化ケイ素膜等により構成することができる。保護膜２３の厚みは、例えば８０ｎｍ～１μｍ程度とすることができる。
　基板２１の第１の主面２１ｂの第１の領域の上には、ｎ型半導体層２５ｎが配されている。この半導体層２５ｎによって、裏面２０ａの一部を構成しているｎ型表面２０ａｎが構成されている。半導体層２５ｎは、例えば、ｎ型アモルファスシリコンなどのｎ型非晶質半導体により構成することができる。半導体層２５ｎの厚みは、例えば、２０Å～５００Å程度とすることができる。
　基板２１の第１の主面２１ｂの第１の領域とは異なる第２の領域の上には、ｐ型半導体層２６ｐが配されている。この半導体層２６ｐによって、裏面２０ａの一部を構成しているｐ型表面２０ａｐが構成されている。半導体層２６ｐは、ｐ型アモルファスシリコンなどのｐ型非晶質半導体層により構成することができる。半導体層２６ｐの厚みは、例えば、２０Å～５００Å程度とすることができる。
　ｎ型半導体層２５ｎと第１の主面２１ｂとの間に、例えば、数Å～２５０Å程度の実質的に発電に寄与しない厚みを有する実質的に真性なｉ型半導体層が配されていてもよい。同様に、ｐ型半導体層２６ｐと第１の主面２１ｂとの間に、例えば、数Å～２５０Å程度の実質的に発電に寄与しない厚みを有する実質的に真性なｉ型半導体層が配されていてもよい。ｉ型半導体層は、例えば、実質的に真性なｉ型アモルファスシリコンにより構成することができる。
　半導体層２５ｎの一部の上には、絶縁層２７が設けられている。具体的には、絶縁層２７は、ｎ型半導体層２５ｎのｘ軸方向における中央部を除く両端部の上に設けられている。ｎ型半導体層２５ｎのｘ軸方向における中央部は、絶縁層２７から露出している。絶縁層２７の材質は、特に限定されない。絶縁層２７は、例えば、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜または酸窒化ケイ素膜により構成することができる。
　光電変換部２０の裏面２０ａの上には、ｎ側電極３２ｎとｐ側電極３１ｐとが相互に間隔をおいて配されている。ｎ側電極３２ｎは、ｎ型表面２０ａｎの上に配されている。ｎ側電極３２ｎは、多数キャリアである電子を収集する電極である。
　ｎ側電極３２ｎは、線状の部分を含む第１の電極部を構成している複数のフィンガー部３２ｎａを有する。複数のフィンガー部３２ｎａは、ｘ軸方向に沿って配列されている。フィンガー部３２ｎａは、ｘ軸方向に対して垂直なｙ軸方向に沿って延びる直線状に設けられている。もっとも、フィンガー部３２ｎａが直線状である必要は必ずしもない。フィンガー部３２ｎａは、例えば、折れ曲がり形状を有していてもよい。
　複数のフィンガー部３２ｎａは、第２の電極部（集電部）を構成しているバスバー部３２ｎｂに電気的に接続されている。バスバー部３２ｎｂは、ｘ軸方向に沿って延びる直線状に設けられている。もっとも、本発明において、集電部が設けられている必要は必ずしもない。本発明においては、電極は、例えば、複数のフィンガー部のみにより構成されていてもよいし、複数のフィンガー部と、それら複数のフィンガー部が電気的接続されたドット状の集電部とにより構成されていてもよい。
　ｐ側電極３１ｐは、ｐ型表面２０ａｐの上に配されている。ｐ側電極３１ｐは、少数キャリアである正孔を収集する電極である。ｐ側電極３１ｐは、線状の部分を含む第１の電極部を構成している複数のフィンガー部３１ｐａを有する。複数のフィンガー部３１ｐａは、ｘ軸方向に沿って配列されている。フィンガー部３１ｐａは、フィンガー部３２ｎａ、３１ｐａの幅方向に一致するｘ軸方向において、フィンガー部３２ｎａと隣り合っている。フィンガー部３２ｎａとフィンガー部３１ｐａとは、ｘ軸方向において、相互に間隔をおいて交互に配されている。
　複数のフィンガー部３１ｐａは、第２の電極部（集電部）を構成しているバスバー部３１ｐｂに電気的に接続されている。バスバー部３１ｐｂは、ｘ軸方向に沿って延びる直線状に設けられている。フィンガー部３１ｐａの幅が、フィンガー部３２ｎａの幅よりも広いことが好ましい。この場合、少数キャリアの再結合による消失を抑制できるためである。
　図２に示されるように、太陽電池１０には、アライメントマーク５０が設けられている。アライメントマーク５０は、例えば太陽電池１０と配線材１４との位置合わせ時等に使用される。アライメントマーク５０は、光電変換部２０のｎ型表面２０ａｎ及びｐ型表面２０ａｐのうちのｐ型表面２０ａｐに設けられている。
　アライメントマークを設ける場所としては、多数キャリアが収集される側の領域（本実施形態ではｎ型表面が設けられた領域）及び少数キャリアが収集される側の領域（本実施形態ではｐ型表面が設けられた領域）が考えられる。ここで、多数キャリアが収集される側の領域にアライメントマークを設けるためには、アライメントマークを設けるために十分な幅を多数キャリアが収集される側の領域に確保する必要がある。しかしながら、多数キャリアが収集される側の領域の幅を広くした場合、多数キャリアが収集される側の領域において発生した少数キャリアが電極により収集されるまでに移動しなければならない距離が長くなる。従って、少数キャリアの再結合による消失が生じやすくなる。その結果、太陽電池の光電変換効率が低下してしまう場合がある。それに対して、少数キャリアが収集される側の領域にアライメントマークを設けるために、アライメントマークを設けるために十分な幅を少数キャリアが収集される側の領域に確保した場合は、多数キャリアが収集される側の領域の幅を小さくし得る。このため、少数キャリアの再結合による消失を抑制することができる。従って、太陽電池１０のように、少数キャリアが収集される領域にアライメントマーク５０を設けることにより、改善された光電変換効率を実現することができる。
　さらに、太陽電池１０では、フィンガー部３１ｐａではなく、バスバー部３１ｐｂにアライメントマーク５０が設けられている。このため、フィンガー部３１ｐａを太くする必要が必ずしもない。従って、より改善された光電変換効率を実現し得る。また、改善された出力特性を有する太陽電池モジュール１を実現し得る。
　太陽電池１０においては、アライメントマーク５０が複数設けられている。このため、太陽電池１０の傾き等の位置情報をより正確に検出することができる。具体的には、アライメントマーク５０は、第１のアライメントマーク５０ａと、第２のアライメントマーク５０ｂとを含む。第１のアライメントマーク５０ａが、バスバー部３１ｐｂが設けられた領域のｙ軸方向における一方側端部に設けられており、第２のアライメントマーク５０ｂが、バスバー部３１ｐｂが設けられた領域のｙ軸方向における他方側端部に設けられている。すなわち、バスバー部３１ｐｂの延びる方向であるｙ軸方向において、バスバー部３１ｐｂが設けられた領域の一方側端部と他方側端部とのそれぞれにアライメントマーク５０ａ、５０ｂが設けられている。このように、複数のアライメントマーク５０ａ、５０ｂが離れた位置に設けられているため、太陽電池１０の傾き等の位置情報をさらに正確に検出することができる。また、２つのアライメントマーク５０ａ、５０ｂの各中心を通過する直線Ｌがフィンガー部３１ｐａの延びる方向と一致するｘ軸方向に対して垂直である。このため、フィンガー部３１ｐａの延びる方向をより高精度に検出することができる。さらに、太陽電池１０の配列方向と一致するｘ軸方向に対して垂直なｙ軸方向において、アライメントマーク５０ａ、５０ｂが配線材１４の両側に設けられている。このため、配線材１４の接続時及び配線材１４の接続後においても、アライメントマーク５０ａ、５０ｂが配線材１４から露出しており、視認可能である。
　アライメントマーク５０の形状は、特に限定されない。アライメントマーク５０は、例えば、円形状、楕円形状、長円形状、菱形、矩形状、多角形状、複数の線状部が交差した形状等に設けられていてもよい。なかでも、アライメントマーク５０は、円形状であることが好ましい。なお、アライメントマークが複数設けられている場合は、複数の形状のアライメントマークが含まれていてもよい。
　アライメントマーク５０の形成対象は特に限定されない。アライメントマーク５０は、例えば、基板２１の表面にレーザー等を用いて刻印することにより形成することができる。
　本実施形態では、光電変換部２０が半導体材料からなる基板２１と、半導体層２５ｎ、２６ｐとを有する例について説明したが、本発明において、光電変換部は、半導体材料からなる基板を有し、一の導電型の第１の表面と、他の導電型の第２の表面とを含むものである限りにおいて特に限定されない。第１の表面及び第２の表面のうちの少なくとも一方が、半導体材料からなる基板に設けられたｐ型またはｎ型ドーパント拡散領域により構成されていてもよい。
　次に、太陽電池モジュール１の製造方法の第１の例について説明する。
　まず、太陽電池１０を複数用意する。次に、配線材１４を用いて複数の太陽電池１０を電気的に接続する。その後、第１の保護部材１１、充填材層１３を構成するための樹脂シート、配線材１４により電気的に接続された複数の太陽電池１０、充填材層１３を構成するための樹脂シート及び第２の保護部材１２をこの順番で積層し、加熱しながら加圧することにより、太陽電池モジュール１を完成させることができる。
　第１の例においては、配線材１４と太陽電池１０との電気的接続を、アライメントマーク５０を用いて行う。具体的には、配線材１４により電気的に接続しようとする２つの太陽電池１０と、配線材１４との位置決めを、２つの太陽電池１０のそれぞれのアライメントマーク５０を用いて行う。
　より具体的には、一の太陽電池１０のアライメントマーク５０と他の太陽電池１０のアライメントマーク５０とを用いて一の太陽電池１０と他の太陽電池１０との相対的な位置を確定する。また、一の太陽電池１０のアライメントマーク５０を用いて一の太陽電池１０と配線材１４との相対的な位置を確定する。同様に、他の太陽電池１０のアライメントマーク５０を用いて他の太陽電池１０と配線材１４との相対的な位置を確定する。その後、例えば、半田や樹脂接着剤等を用いて配線材１４と太陽電池１０とを接着すると共に電気的に接続する。この工程を１回または繰り返し行うことにより、複数の太陽電池１０を、配線材１４を用いて電気的に接続する。
　太陽電池１０では、２つのアライメントマーク５０ａ、５０ｂが配線材１４のｙ軸方向の両側に配されているため、配線材１４の接続工程においても、カメラ等により、配線材１４の上から、アライメントマーク５０ａ、５０ｂを視認可能である。
　次に、太陽電池モジュール１の製造方法の第２の例について説明する。
　第１の例では、２つの太陽電池１０と配線材１４との接続を同一工程で行う例について説明した。それに対して、第２の例では、まず、一の太陽電池１０のアライメントマーク５０を用いて、一の太陽電池１０と配線材１４との位置決めを行った後に、電気的に接続する。その後、一の太陽電池１０に電気的に接続された配線材１４と、他の太陽電池１０との位置決めを、他の太陽電池１０のアライメントマーク５０を用いて行った後に、電気的に接続する。第２の例では、これらの工程を少なくとも一回行うことにより、複数の太陽電池１０を配線材１４を用いて電気的に接続する。
１…太陽電池モジュール
１０…太陽電池
１４…配線材
２０…光電変換部
２０ａ…裏面
２０ａｎ…ｎ型表面
２０ａｐ…ｐ型表面
２０ｂ…受光面
２１…半導体材料からなる基板
３１ｐ…ｐ側電極
３１ｐａ…フィンガー部
３１ｐｂ…バスバー部
３２ｎ…ｎ側電極
３２ｎａ…フィンガー部
３２ｎｂ…バスバー部
５０、５０ａ、５０ｂ…アライメントマーク

Claims (8)

  1. 　一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有し、前記一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む光電変換部と、
    　前記第１の表面の上に配された第１の電極と、
    　前記第２の表面の上に配された第２の電極と、
    を備え、
    　アライメントマークが、前記第１の表面が設けられた第１の領域と、前記第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの前記第２の領域に設けられている、太陽電池。
  2. 　請求項１に記載の太陽電池において、
    　前記第２の電極は、線状の部分を含む複数の第１の電極部と、前記複数の第１の電極部が電気的に接続された第２の電極部とを含み、
    　前記光電変換部の前記第２の電極部が設けられた領域に前記アライメントマークが設けられている。
  3. 　請求項２に記載の太陽電池において、
    　前記第２の電極部が線状であり、
    　前記光電変換部の前記第２の電極部が設けられた領域の前記第２の電極の延びる方向における一方側端部と他方側端部とのそれぞれに前記アライメントマークが設けられている。
  4. 　請求項３に記載の太陽電池において、
    　前記２つのアライメントマークの中心を通過する直線が、前記第１の電極部の線状の部分の延びる方向に対して垂直となるように前記アライメントマークが設けられている。
  5. 　第１の太陽電池と、
    　第２の太陽電池と、
    　前記第１の太陽電池と前記第２の太陽電池とを電気的に接続している配線材とを備え、
    　前記第１及び第２の太陽電池のそれぞれが、
    　一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有し、前記一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む光電変換部と、
    　前記第１の表面の上に配された第１の電極と、
    　前記第２の表面の上に配された第２の電極と、
    を備え、
    　アライメントマークが、前記第１の表面が設けられた第１の領域と、前記第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの前記第２の領域に設けられている、太陽電池モジュール。
  6. 　請求項５に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    　前記第１及び第２の太陽電池の配列方向に対して垂直な方向において、前記アライメントマークが前記配線材の両側に設けられている。
  7. 　一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有し、前記一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む光電変換部と、前記第１の表面の上に配された第１の電極と、前記第２の表面の上に配された第２の電極とを備え、アライメントマークが、前記第１の表面が設けられた第１の領域と、前記第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの前記第２の領域に設けられている第１及び第２の太陽電池を、一の方向に沿って配列し、
    　前記第１の太陽電池の前記アライメントマークと、前記第２の太陽電池の前記アライメントマークとを用いて、前記第１の太陽電池、前記第２の太陽電池及び配線材の位置決めを行い、
    　前記第１の太陽電池と前記配線材とを電気的に接続すると共に、前記第２の太陽電池と前記配線材とを電気的に接続することにより、前記配線材により電気的に接続された第１及び第２の太陽電池を備える太陽電池モジュールを作製する、太陽電池モジュールの製造方法。
  8. 　一の導電型を有する半導体材料からなる基板を有し、前記一の導電型の第１の表面と他の導電型の第２の表面とを含む光電変換部と、前記第１の表面の上に配された第１の電極と、前記第２の表面の上に配された第２の電極とを備え、アライメントマークが、前記第１の表面が設けられた第１の領域と、前記第２の表面が設けられた第２の領域とのうちの前記第２の領域に設けられている第１及び第２の太陽電池を用意し、
    　前記第１の太陽電池の前記アライメントマークを用いて前記第１の太陽電池と配線材との位置決めを行い、
    　前記第１の太陽電池と前記配線材とを電気的に接続し、
    　前記第１の太陽電池の前記アライメントマークと前記第２の太陽電池の前記アライメントマークとを用いて前記第２の太陽電池と前記配線材及び前記第１の太陽電池との位置決めを行い、
    　前記第２の太陽電池と前記配線材とを電気的に接続することにより、前記配線材により電気的に接続された第１及び第２の太陽電池を備える太陽電池モジュールを作製する、太陽電池モジュールの製造方法。
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