WO2019097615A1 - Solar battery cell and method of manufacturing solar battery cell - Google Patents
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Abstract
This solar battery cell is provided with: a semiconductor substrate (11) having a p-n junction; a plurality of thin-line electrodes (5a) which are disposed on one surface of the semiconductor substrate (11) and which, while extending in a first direction in an in-plane direction of the semiconductor substrate (11), are arranged parallel to each other in a direction intersecting the first direction in the in-plane direction of the semiconductor substrate (11); and a plurality of first current collector electrodes which are disposed on the one surface of the semiconductor substrate (11) and which, while connecting two or more adjacent thin-line electrodes (5a), are arranged in a distributed manner in a second direction intersecting the first direction. The plurality of thin-line electrodes (5a) include thin-line electrodes (5a) which connect to the first current collector electrodes and thin-line electrodes (5a) which do not connect to the first current collector electrodes. The thin-line electrodes (5a) not connected to the first current collector electrodes are provided with tab line connection portions (5c), which are regions for connecting tab lines and in which the width of the thin-line electrode (5a) is wider than that of the other regions of the thin-line electrodes (5a), the tab line connection portions (5c) being disposed in the same positions in the first direction as the first current collector electrodes.
Description
本発明は、電極材料ペーストを用いて作製される電極を備えた太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法に関する。
The present invention relates to a solar battery cell provided with an electrode manufactured using an electrode material paste and a method of manufacturing the solar battery cell.
太陽電池セルにおいて、製造コストの低減は重要な課題である。太陽電池セルの製造コストにおいては、銀電極に用いられている銀のコストが、大きな割合を占めている。銀電極は、主に受光面側電極に用いられている。一般的な受光面側電極は、太陽電池セルの全面にわたって形成されて太陽電池セルで発電された電流を半導体基板から集電する複数の細線電極と、細線電極から電流を集電する集電電極と、の２種類に分類される。細線電極は、一般的にグリッド電極とも呼ばれ、集電電極はバスバー電極とも呼ばれる。
In the solar cell, reduction of the manufacturing cost is an important issue. The cost of silver used for the silver electrode accounts for a large percentage of the manufacturing cost of the solar cell. The silver electrode is mainly used for the light receiving surface side electrode. A general light receiving surface side electrode is formed over the entire surface of the solar battery cell, and a plurality of thin wire electrodes collecting current generated from the solar cell from the semiconductor substrate, and a collector electrode collecting current from the thin wire electrode And are classified into two types. The thin wire electrodes are generally called grid electrodes, and the collecting electrodes are also called bus bar electrodes.
集電電極は、細線電極からの電流の集電以外にも、太陽電池モジュールを構成する際に隣接する太陽電池セル同士を電気的に接続するためのタブ線と呼ばれる導線をはんだ付けするための役割も果たしている。タブ線は、一般的に銅（Ｃｕ）からなり、厚さが数百μｍのものが用いられる。銅の導電率は１．７μΩｃｍである。また、銀の導電率は１．６μΩｃｍであり、銅の導電率と近い値となっている。しかしながら、銀の価格は、銅の価格の１００倍程度であり、銀は銅に比べて非常に高価な材料である。
The current collection electrode is used to solder not only current collection from the thin wire electrode but also a lead wire called tab wire for electrically connecting adjacent solar cells when configuring the solar cell module. It also plays a role. The tab wire is generally made of copper (Cu) and has a thickness of several hundred μm. The conductivity of copper is 1.7 μΩ cm. In addition, the conductivity of silver is 1.6 μΩcm, which is close to the conductivity of copper. However, the price of silver is about 100 times that of copper, and silver is a very expensive material compared to copper.
太陽電池セルは、最終的に１０枚から６０枚程度の複数枚の太陽電池セルがタブ線で電気的に接続されてモジュール化される。このため、最終的な太陽電池モジュールの集電電極としては、太陽電池セルの集電電極と、太陽電池セルの集電電極同士を接続するタブ線と、の両方が相当することになる。導電率と材料コストとの観点からは、集電電極の銀の使用量を可能な限り抑えつつ、銅のタブ線の厚さを厚くすることで、太陽電池モジュールの集電電極の抵抗損失を制御することが、太陽電池モジュールの製造コスト低減につながる。
The solar battery cell is finally modularized by electrically connecting a plurality of about 10 to 60 solar battery cells by tab wires. For this reason, as a current collection electrode of a final solar cell module, both the current collection electrode of a solar cell and the tab wire which connects the current collection electrodes of a solar cell correspond. From the viewpoint of conductivity and material cost, the resistance loss of the collector electrode of the solar cell module can be reduced by increasing the thickness of the copper tab wire while minimizing the amount of silver used in the collector electrode as much as possible. Controlling leads to a reduction in the manufacturing cost of the solar cell module.
一方で、はんだ付けでタブ線に接続される金属面、すなわち被接続面としての集電電極の役割を考慮した場合、はんだ付けによる集電電極とタブ線との接着強度が重要となる。太陽電池セルの製造コストの低減の観点からは、太陽電池セルの面内方向における、集電電極の面積を低減することが考えられる。しかしながら、集電電極の面積を減らした場合には、はんだ付けされる接着面積の減少分に比例して、接着強度が低下するという問題がある。
On the other hand, in consideration of the metal surface connected to the tab wire by soldering, that is, the role of the current collecting electrode as a connection surface, the bonding strength between the current collecting electrode and the tab wire by soldering becomes important. From the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the solar battery cell, it is conceivable to reduce the area of the current collecting electrode in the in-plane direction of the solar battery cell. However, when the area of the current collection electrode is reduced, there is a problem that the adhesion strength is reduced in proportion to the decrease of the bonding area to be soldered.
また、近年では、太陽電池セルの製造工数を削減すると共に、銀ペーストといった電極材料の使用量を削減して製造コストの低コスト化を図るために、集電電極を設けない形態の太陽電池セルも検討されている。特許文献１には、集電電極であるバスバー電極を設けることなく、導電性接着フィルムを介してフィンガー電極と交差するように直接タブ線を接着させるバスバーレス構造の太陽電池セルについて示されている。
Also, in recent years, in order to reduce the number of manufacturing steps of the solar cell and to reduce the amount of use of the electrode material such as silver paste to reduce the manufacturing cost, a solar cell without a collector electrode. Is also being considered. Patent Document 1 discloses a solar battery cell of a busbarless structure in which a tab wire is directly adhered so as to cross a finger electrode via a conductive adhesive film without providing a bus bar electrode which is a current collection electrode.
しかしながら、上記特許文献１に示されるようなバスバー電極を備えない電極構造では、太陽電池セルの受光面側電極とタブ線との接着強度、すなわちフィンガー電極とタブ線との接着強度において、実用レベルの接着強度が得られない、という問題があった。ここで、実用レベルの接着強度を得るためにタブ線の構造を工夫することも考えられる。しかしながら、この場合には、太陽電池セルのフィンガー電極にタブ線をはんだ付けする装置を含む、太陽電池モジュールの製造装置の変更を伴うため、多大な設備投資が必要になる。
However, in the electrode structure not provided with the bus bar electrode as disclosed in Patent Document 1 above, the adhesion strength between the light receiving surface side electrode of the solar cell and the tab wire, that is, the adhesion strength between the finger electrode and the tab wire There was a problem that the adhesive strength of was not obtained. Here, it is also conceivable to devise a tab wire structure to obtain a practical level of adhesive strength. However, in this case, since the apparatus for manufacturing the solar cell module is changed including the apparatus for soldering the tab wire to the finger electrode of the solar cell, a large capital investment is required.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池セル同士を電気的に接続するタブ線と電極との接着強度を確保しつつ電極材料の使用量を低減可能な太陽電池セルを得ることを目的とする。
This invention is made in view of the above, Comprising: The solar cell which can reduce the usage-amount of an electrode material, ensuring the adhesive strength of the tab wire and electrode which electrically connect solar cells mutually. The purpose is to get.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池セルは、ｐｎ接合を有する半導体基板と、半導体基板の一面上に設けられ、半導体基板の面内方向における第１方向に延在するとともに半導体基板の面内方向において第１方向と交差して互いに平行に配列された複数の細線電極と、半導体基板の一面上に設けられ、隣り合う２つ以上の細線電極を接続するとともに第１方向と交差する第２方向において分散配置された複数の第１集電電極と、を備える。複数の細線電極は、第１集電電極に接続する細線電極と、第１集電電極に接続しない細線電極とがあり、第１集電電極に接続していない細線電極は、細線電極の幅が細線電極における他の領域よりも幅広とされた、タブ線を接続するための領域であるタブ線接続部を、第１方向における第１集電電極と同じ位置に備える。
In order to solve the problems described above and achieve the object, a solar cell according to the present invention is provided on a semiconductor substrate having a pn junction and one surface of the semiconductor substrate, and a first direction in the in-plane direction of the semiconductor substrate And a plurality of thin wire electrodes arranged parallel to each other in a direction in which the semiconductor substrate extends in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and connecting two or more adjacent thin wire electrodes provided on one surface of the semiconductor substrate And a plurality of first current collection electrodes distributed in a second direction crossing the first direction. The plurality of thin wire electrodes include a thin wire electrode connected to the first current collection electrode and a thin wire electrode not connected to the first current collection electrode, and a thin wire electrode not connected to the first current collection electrode is a width of the thin wire electrode A tab wire connection portion, which is a region for connecting a tab wire, is made wider than the other region in the thin wire electrode, at the same position as the first current collection electrode in the first direction.
本発明にかかる太陽電池セルは、太陽電池セル同士を電気的に接続するタブ線と電極との接着強度を確保しつつ電極材料の使用量を低減可能な太陽電池セルが得られる、という効果を奏する。
The solar battery cell according to the present invention has the effect of obtaining a solar battery cell capable of reducing the amount of electrode material used while securing the adhesive strength between the electrode and the tab wire electrically connecting the solar battery cells. Play.
以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルおよび太陽電池セルの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
Below, the manufacturing method of the photovoltaic cell concerning the embodiment of the present invention and a photovoltaic cell is explained in detail based on a drawing. The present invention is not limited by the embodiment.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１を受光面側から見た上面図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１を受光面と反対側を向く裏面側から見た下面図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１の断面構造を説明するための要部断面図であり、図１の線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける要部断面図である。図３は、タブ線接続部５ｃが形成された部分の太陽電池セル１の要部断面図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１の断面構造を説明するための要部断面図であり、図１の線分ＩＶ－ＩＶにおける要部断面図である。図４は、受光面側集電電極５ｂが形成された部分の太陽電池セル１の要部断面図である。 Embodiment 1
FIG. 1 is a top view of the solar battery cell 1 according to the first embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. FIG. 2: is the bottom view which looked at the photovoltaic cell 1 concerning Embodiment 1 of this invention from the back side which turns to the light receiving surface and the opposite side. FIG. 3 is a cross-sectional view of main parts for describing the cross-sectional structure of the solar battery cell 1 according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of main parts along line III-III in FIG. FIG. 3: is principal part sectional drawing of the photovoltaic cell 1 of the part in which the tabwire connection part 5c was formed. FIG. 4 is a cross-sectional view of relevant parts for describing the cross-sectional structure of the solar battery cell 1 according to Embodiment 1 of the present invention, and is a cross-sectional view of relevant parts taken along line IV-IV in FIG. FIG. 4: is principal part sectional drawing of the solar cell 1 of the part in which the light-receiving surface side current collection electrode 5b was formed.
図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１を受光面側から見た上面図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１を受光面と反対側を向く裏面側から見た下面図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１の断面構造を説明するための要部断面図であり、図１の線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける要部断面図である。図３は、タブ線接続部５ｃが形成された部分の太陽電池セル１の要部断面図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１の断面構造を説明するための要部断面図であり、図１の線分ＩＶ－ＩＶにおける要部断面図である。図４は、受光面側集電電極５ｂが形成された部分の太陽電池セル１の要部断面図である。 Embodiment 1
FIG. 1 is a top view of the solar battery cell 1 according to the first embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. FIG. 2: is the bottom view which looked at the photovoltaic cell 1 concerning Embodiment 1 of this invention from the back side which turns to the light receiving surface and the opposite side. FIG. 3 is a cross-sectional view of main parts for describing the cross-sectional structure of the solar battery cell 1 according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of main parts along line III-III in FIG. FIG. 3: is principal part sectional drawing of the photovoltaic cell 1 of the part in which the tab
本実施の形態１にかかる太陽電池セル１においては、ｐ型多結晶シリコンからなる半導体基板２の受光面側にリン拡散によってｎ型不純物拡散層３が形成されて、ｐｎ接合を有する半導体基板１１が形成されているとともに、ｎ型不純物拡散層３上に窒化シリコン（ＳｉＮ）膜からなる反射防止膜４が形成されている。なお、半導体基板２としてはｐ型多結晶のシリコン基板に限定されず、ｐ型単結晶のシリコン基板、ｎ型の多結晶のシリコン基板、ｎ型の単結晶シリコン基板といった基板を用いてもよい。また、半導体基板２としてはシリコン基板に限定されず、一般的に結晶太陽電池に使用される半導体基板を使用可能である。
In the solar battery cell 1 according to the first embodiment, the n-type impurity diffusion layer 3 is formed by phosphorus diffusion on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 2 made of p-type polycrystalline silicon, and the semiconductor substrate 11 having a pn junction. And an antireflective film 4 made of a silicon nitride (SiN) film on the n-type impurity diffusion layer 3. The semiconductor substrate 2 is not limited to a p-type polycrystalline silicon substrate, and a substrate such as a p-type single crystal silicon substrate, an n-type polycrystalline silicon substrate, or an n-type single crystal silicon substrate may be used. . The semiconductor substrate 2 is not limited to a silicon substrate, and a semiconductor substrate generally used for crystalline solar cells can be used.
また、半導体基板１１の受光面側の表面、すなわちｎ型不純物拡散層３の受光面側の表面には、テクスチャー構造として図示しない微小凹凸が形成されている。微小凹凸は、受光面において外部からの光を吸収する面積を増加し、受光面における反射率を抑え、光を閉じ込める構造となっている。
Further, on the surface on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11, that is, the surface on the light receiving surface side of the n-type impurity diffusion layer 3, minute unevenness (not shown) is formed as a texture structure. The minute asperities increase the area of the light receiving surface to absorb light from the outside, suppress the reflectance on the light receiving surface, and confine light.
また、半導体基板１１の受光面側には、第１電極である受光面側電極５が形成されている。受光面側電極５は、長尺細長の多数本の細線電極５ａおよび第１集電電極である複数本の受光面側集電電極５ｂを含み、半導体基板１１の受光面側の面において反射防止膜４に囲まれた状態で形成されている。
Further, on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11, a light receiving surface side electrode 5 which is a first electrode is formed. The light receiving surface side electrode 5 includes a large number of long thin elongated thin wire electrodes 5a and a plurality of light receiving surface side current collecting electrodes 5b which are the first current collecting electrodes, and prevents reflection on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11. It is formed in a state of being surrounded by the film 4.
以下では、太陽電池セル１の一対の辺である第１の辺２ａおよび第２の辺２ｂと平行な方向であり、図１におけるＹ方向に対応する方向を第１方向とする。また、太陽電池セル１の他の一対の辺である第３の辺２ｃおよび第４の辺２ｄと平行な方向であり、図１におけるＸ方向に対応する方向を第２方向とする。したがって、第２方向は、半導体基板２の面内方向において、第１方向に直交する方向である。
Below, it is a direction parallel to the 1st side 2a and the 2nd side 2b which are a pair of sides of the photovoltaic cell 1, and let the direction corresponding to the Y direction in FIG. 1 be a 1st direction. Further, a direction parallel to the third side 2c and the fourth side 2d, which are the other pair of sides of the solar battery cell 1, is taken as a second direction that corresponds to the X direction in FIG. Therefore, the second direction is a direction orthogonal to the first direction in the in-plane direction of the semiconductor substrate 2.
細線電極５ａは、銀を主体として構成され、複数本が平行に並べて設けられている。細線電極５ａは、外形が１５６ｍｍ角のシリコン基板を用いた太陽電池セル１の場合は、２０μｍ以上、且つ１００μｍ以下程度の範囲の幅を有するとともに既定の間隔で平行に７０本以上、且つ３００本以下程度の範囲の本数が配置される。細線電極５ａは、底面部においてｎ型不純物拡散層３に電気的に接続している。
The thin wire electrode 5a is mainly composed of silver, and a plurality of thin wires are arranged in parallel. In the case of a solar battery cell 1 using a silicon substrate having a 156 mm square outer shape, the thin wire electrode 5a has a width in the range of about 20 μm or more and 100 μm or less and 70 or more and 300 in parallel at predetermined intervals. The following number of ranges is arranged. The thin wire electrode 5 a is electrically connected to the n-type impurity diffusion layer 3 at the bottom portion.
受光面側集電電極５ｂは、細線電極５ａに交差した交差部を有した状態で、複数の細線電極５ａと導通して、複数個が断続的に設けられている。すなわち、受光面側集電電極５ｂは、細線電極５ａに交差した状態で第２方向と平行に並列配置されている。受光面側集電電極５ｂは、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下の幅を有するとともに太陽電池セル１枚当たりに２本以上、５本以下の本数が配置され、細線電極５ａで集電された電気を外部に取り出す。本実施の形態１では、４本の受光面側集電電極５ｂが断続的に設けられた例を示している。ここで、受光面側集電電極５ｂは複数個が第２方向に沿って断続的に設けられているが、第１方向において同じ位置に配置されている複数個の受光面側集電電極５ｂをまとめて１本と考えることができる。また、受光面側集電電極５ｂには、太陽電池セル１同士を接続してモジュールを構成する際に、後述するように、タブ線２１が接続される。
The light receiving surface side collecting electrode 5b is electrically connected to the plurality of thin wire electrodes 5a in a state of having an intersection portion intersecting the thin wire electrode 5a, and a plurality of the light receiving surface side collecting electrodes 5b are intermittently provided. That is, the light receiving surface side collecting electrodes 5b are arranged in parallel in parallel with the second direction in a state of crossing the thin wire electrodes 5a. The light receiving surface side collecting electrode 5b has a width of 1 mm or more and 2 mm or less and the number of 2 or more and 5 or less is arranged per solar battery cell, and the electricity collected by the thin wire electrode 5a is externally Take it out. In the first embodiment, an example in which four light receiving surface side collecting electrodes 5 b are intermittently provided is shown. Here, although a plurality of light receiving surface side collecting electrodes 5b are provided intermittently along the second direction, a plurality of light receiving surface side collecting electrodes 5b are arranged at the same position in the first direction. Can be considered together as one. Further, when the solar battery cells 1 are connected to each other to configure a module, a tab line 21 is connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b as described later.
一方、半導体基板１１における受光面と反対側を向く裏面には、外縁領域の一部を除いた全体にわたってアルミニウム材料からなる裏面アルミニウム電極７が設けられ、また銀を主体としてなる裏面バス電極８が設けられている。そして、太陽電池セル１においては、裏面アルミニウム電極７と裏面バス電極８とによって、第２電極である裏面側電極９が構成されている。
On the other hand, on the back surface of the semiconductor substrate 11 facing the opposite side to the light receiving surface, the back surface aluminum electrode 7 made of aluminum material is provided over the whole except a part of the outer edge region, and the back surface bus electrode 8 mainly made of silver is It is provided. And in the photovoltaic cell 1, the back surface side electrode 9 which is a 2nd electrode is comprised by the back surface aluminum electrode 7 and the back surface bus electrode 8. FIG.
また、半導体基板１１の裏面側の表層部であって裏面アルミニウム電極７の直下の領域には、高濃度不純物を含んだＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）であるｐ＋層１０が形成されている。ｐ＋層１０は、ＢＳＦ効果を得るために設けられ、ｐ型層である半導体基板２中の電子が消滅しないようにバンド構造の電界で半導体基板２中の電子濃度を高めるようにする。
In the surface layer portion on the back surface side of the semiconductor substrate 11 and in the region immediately below the back surface aluminum electrode 7, a p + layer 10 which is a BSF (Back Surface Field) containing a high concentration impurity is formed. The p + layer 10 is provided to obtain the BSF effect, and raises the electron concentration in the semiconductor substrate 2 by the electric field of the band structure so that the electrons in the semiconductor substrate 2 which is the p type layer do not disappear.
このように構成された太陽電池セル１では、太陽光が太陽電池セル１の受光面側から半導体基板１１に照射されると、ホールと電子が生成する。生成した電子は、ｐｎ接合部、すなわち半導体基板２とｎ型不純物拡散層３との接合面の電界によって、ｎ型不純物拡散層３に向かって移動する。生成したホールは、ｐｎ接合部、すなわち半導体基板２とｎ型不純物拡散層３との接合面の電界によって、半導体基板２に向かって移動する。これにより、ｎ型不純物拡散層３に電子が過剰となり、半導体基板２にホールが過剰となる結果、光起電力が発生する。光起電力はｐｎ接合を順方向にバイアスする向きに生じ、ｎ型不純物拡散層３に接続した受光面側電極５がマイナス極となり、半導体基板２に接続した裏面側電極９がプラス極となって、図示しない外部回路に電流が流れる。
In the solar battery cell 1 configured as above, when the semiconductor substrate 11 is irradiated with sunlight from the light receiving surface side of the solar battery cell 1, holes and electrons are generated. The generated electrons move toward the n-type impurity diffusion layer 3 by the electric field of the pn junction, ie, the junction surface between the semiconductor substrate 2 and the n-type impurity diffusion layer 3. The generated holes move toward the semiconductor substrate 2 due to the electric field at the pn junction, that is, the junction surface between the semiconductor substrate 2 and the n-type impurity diffusion layer 3. As a result, electrons are in excess in the n-type impurity diffusion layer 3 and holes are in excess in the semiconductor substrate 2. As a result, photovoltaic power is generated. Photovoltaic power is generated to bias the pn junction in the forward direction, the light receiving surface side electrode 5 connected to the n-type impurity diffusion layer 3 becomes a negative electrode, and the back surface side electrode 9 connected to the semiconductor substrate 2 becomes a positive electrode. Current flows to an external circuit (not shown).
つぎに、実施の形態１にかかる太陽電池セル１の特徴である受光面側電極５の詳細について説明する。シリコン太陽電池セルの受光面側電極５の電極材料には、一般に銀ペーストが用いられ、例えば、鉛ボロンガラスが添加されている。このガラスはフリット状のもので、例えば、鉛（Ｐｂ）が５ｗｔ％から３０ｗｔ％、ボロン（Ｂ）が５ｗｔ％から１０ｗｔ％、シリコン（Ｓｉ）が５ｗｔ％から１５ｗｔ％、酸素（Ｏ）が３０ｗｔ％から６０ｗｔ％の組成から成り、さらに、亜鉛(Ｚｎ)およびカドミウム（Ｃｄ）などが数ｗｔ％混合される場合もある。このような鉛ボロンガラスは、例えば、８００℃程度の温度の加熱で溶解し、シリコンを侵食する性質を有している。また一般に、結晶系シリコン太陽電池セルの製造方法においては、ガラスフリットの特性を利用して、シリコン基板と銀ペーストとの電気的接触を得る方法が用いられている。太陽電池セル１においても、受光面側電極５の電極材料には、銀ペーストが用いられている。
Below, the detail of the light-receiving surface side electrode 5 which is the characteristic of the photovoltaic cell 1 concerning Embodiment 1 is demonstrated. Silver paste is generally used as an electrode material of the light-receiving surface side electrode 5 of the silicon solar battery cell, and for example, lead boron glass is added. This glass is frit-like, and for example, 5 wt% to 30 wt% of lead (Pb), 5 wt% to 10 wt% of boron (B), 5 wt% to 15 wt% of silicon (Si), 30 wt% of oxygen (O) It has a composition of 60% by weight, and may be mixed with a few wt.% Of zinc (Zn) and cadmium (Cd). Such lead boron glass melts by heating at a temperature of about 800 ° C., for example, and has the property of eroding silicon. Moreover, generally, in the manufacturing method of a crystalline silicon solar battery cell, the method of obtaining the electrical contact of a silicon substrate and a silver paste using the characteristic of a glass frit is used. Also in the solar battery cell 1, silver paste is used as an electrode material of the light receiving surface side electrode 5.
図５は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１の細線電極５ａを拡大して示す要部拡大図である。図６は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１の細線電極５ａにタブ線２１が接続された状態を受光面側から見た上面図である。
FIG. 5: is a principal part enlarged view which expands and shows the thin wire | line electrode 5a of the photovoltaic cell 1 concerning Embodiment 1 of this invention. FIG. 6 is a top view of the thin wire electrode 5a of the solar battery cell 1 according to the first embodiment of the present invention in which the tab wire 21 is connected as viewed from the light receiving surface side.
本実施の形態１にかかる太陽電池セル１の受光面側電極５においては、複数の細線電極５ａから電流を集電するとともにタブ線２１がはんだ付けされる、一般的にバスバー電極と呼ばれる受光面側集電電極５ｂが断続的に設けられている。受光面側集電電極５ｂには、複数の細線電極５ａが接続されている。すなわち、受光面側集電電極５ｂは、半導体基板１１の一面である受光面上に設けられ、隣り合う２つ以上の細線電極５ａを接続するとともに第２方向において複数個が分散配置されている。受光面側集電電極５ｂは、複数の細線電極５ａのうちの一部の細線電極５ａと接続する。したがって、細線電極５ａにおいては、受光面側集電電極５ｂに接続する細線電極５ａと、受光面側集電電極５ｂに接続しない細線電極５ａとが存在する。これにより、バスバー電極が全ての細線電極５ａに接続して連続して設けられる場合よりも、バスバー電極に用いられる銀の使用量を削減することができる。
In the light-receiving surface side electrode 5 of the solar battery cell 1 according to the first embodiment, a light-receiving surface generally referred to as a bus bar electrode on which current is collected from the plurality of thin wire electrodes 5a and the tab wire 21 is soldered. The side current collection electrode 5b is provided intermittently. A plurality of thin wire electrodes 5a are connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b. That is, the light receiving surface side collecting electrode 5 b is provided on the light receiving surface which is one surface of the semiconductor substrate 11 and connects two or more adjacent thin wire electrodes 5 a and a plurality of the light receiving surface collecting electrodes are arranged in the second direction. . The light receiving surface side collecting electrode 5b is connected to a part of the thin wire electrodes 5a among the plurality of thin wire electrodes 5a. Therefore, in the thin wire electrode 5a, the thin wire electrode 5a connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b and the thin wire electrode 5a not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b exist. Thereby, the usage-amount of silver used for a bus-bar electrode can be reduced rather than the case where a bus-bar electrode is connected to all the thin wire | line electrodes 5a, and is provided continuously.
本実施の形態１では、受光面側集電電極５ｂは、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極を形成した場合の半分の面積にしている。第２方向における受光面側集電電極５ｂの長さは、受光面側集電電極５ｂとタブ線２１との間のピール強度と電極材料の使用量との兼ね合いで決定される。第２方向における受光面側集電電極５ｂの長さが短いほど、電極材料の使用量が減少して太陽電池セル１の製造コストが低減される。一方、第２方向における受光面側集電電極５ｂの長さが長いほど、受光面側集電電極５ｂとタブ線２１との間のピール強度が強くなる。電極材料の使用量の観点から、１本の受光面側集電電極５ｂにおいて、分散配置された複数の受光面側集電電極５ｂの長さの合計は、太陽電池セル１の外形が正方形状である場合には正方形状の１辺の長さの１／２よりも小さいことが好ましい。
In the first embodiment, the light receiving surface side collecting electrode 5b has a half area when forming a continuous general bus bar electrode connected to all the thin wire electrodes 5a. The length of the light receiving surface side collecting electrode 5b in the second direction is determined by the balance between the peel strength between the light receiving surface side collecting electrode 5b and the tab wire 21 and the amount of the electrode material used. As the length of the light receiving surface side collecting electrode 5b in the second direction is shorter, the amount of use of the electrode material is reduced, and the manufacturing cost of the solar battery cell 1 is reduced. On the other hand, the peel strength between the light receiving surface side collecting electrode 5b and the tab wire 21 becomes stronger as the length of the light receiving surface side collecting electrode 5b in the second direction becomes longer. From the viewpoint of the amount of use of the electrode material, the sum of the lengths of the plurality of light receiving surface side collecting electrodes 5 b distributed and disposed in one light receiving surface side collecting electrode 5 b has a square outer shape of the solar battery cell 1 In this case, it is preferable that the length is smaller than half of the length of one side of the square.
第２方向における受光面側集電電極５ｂの長さは、ピール強度を確保するためには、受光面側集電電極５ｂの幅の５倍以上の長さであることが好ましい。例えば外形が１５６ｍｍ角の正方形状を有する太陽電池セル１において、１ｍｍ幅の受光面側集電電極５ｂが４本形成される場合、受光面側集電電極５ｂの長さは５ｍｍ以上であることが好ましい。
The length of the light receiving surface side collecting electrode 5b in the second direction is preferably five times or more the width of the light receiving surface side collecting electrode 5b in order to secure the peel strength. For example, in the solar battery cell 1 having a square shape of 156 mm square, when four light receiving surface side collecting electrodes 5b of 1 mm width are formed, the light receiving surface side current collecting electrode 5b has a length of 5 mm or more Is preferred.
太陽電池セル１の受光面側電極５においては、受光面側集電電極５ｂに接続していない細線電極５ａに、タブ線接続部５ｃが設けられている。タブ線接続部５ｃは、受光面側電極５において、第１方向における受光面側集電電極５ｂと同じ位置に設けられている。タブ線接続部５ｃは、複数の太陽電池セル１を用いて太陽電池モジュールを構成する際に、太陽電池セル１同士を電気的に接続するタブ線２１をはんだ付けするための接続部であり、細線電極５ａにおいて一部の幅が幅広に設けられた領域である。すなわち、太陽電池セル１の受光面側の面内において、タブ線接続部５ｃが形成された領域では、タブ線接続部５ｃは、細線電極５ａにおける他の領域よりも、太陽電池セル１の受光面側の面内における単位面積当たりの電極の面積が広い。すなわち、タブ線接続部５ｃが形成された領域では、細線電極５ａにおける他の領域よりも、電極の配置面積が広い。
In the light receiving surface side electrode 5 of the solar battery cell 1, the tab wire connection portion 5c is provided on the thin wire electrode 5a not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b. The tab wire connection portion 5 c is provided at the same position as the light receiving surface side collecting electrode 5 b in the first direction in the light receiving surface side electrode 5. The tab wire connection portion 5c is a connection portion for soldering the tab wire 21 which electrically connects the solar battery cells 1 with each other when the solar battery module is configured using the plurality of solar battery cells 1, In the thin wire electrode 5a, a part of the width is a wide region. That is, in the surface on the light receiving surface side of solar battery cell 1, in the region where tab wire connection portion 5c is formed, tab wire connection portion 5c receives the light from solar battery cell 1 more than the other regions in thin wire electrode 5a. The area of the electrode per unit area in the plane on the surface side is wide. That is, in the region where the tab line connection portion 5c is formed, the arrangement area of the electrode is larger than the other region in the thin wire electrode 5a.
これにより、太陽電池セル１では、タブ線接続部５ｃを備えない細線電極５ａに単にタブ線２１を直接はんだ付けする場合と比較して、タブ線２１と受光面側電極５がはんだ付けされる面積を広く確保することができる。したがって、受光面側電極５にタブ線２１がはんだ付けされた際に、細線電極５ａとタブ線２１との間で、タブ線２１の剥離が生じない実用レベルの接合強度を得ることができる。
Thereby, in the solar battery cell 1, the tab wire 21 and the light-receiving surface side electrode 5 are soldered as compared with the case where the tab wire 21 is simply soldered directly to the thin wire electrode 5a not provided with the tab wire connection portion 5c. A wide area can be secured. Therefore, when the tab wire 21 is soldered to the light-receiving surface side electrode 5, it is possible to obtain a practical level of bonding strength between the thin wire electrode 5 a and the tab wire 21 without peeling of the tab wire 21.
図１に示すように複数の細線電極５ａは、太陽電池セル１の面内において長手方向を第１方向に沿った方向として、第２方向に並列配置されている。太陽電池セル１は、半導体基板２の面内方向において、一対の辺である第１の辺２ａおよび第２の辺２ｂと、他の一対の辺である第３の辺２ｃおよび第４の辺２ｄとにより構成される正方形状を有する。正方形状の１辺の長さは、たとえば１５６ｍｍである。
As shown in FIG. 1, the plurality of thin wire electrodes 5 a are arranged in parallel in the second direction, with the longitudinal direction as a direction along the first direction in the plane of the solar battery cell 1. In the in-plane direction of the semiconductor substrate 2, the solar battery cell 1 has a first side 2a and a second side 2b which are a pair of sides, and a third side 2c and a fourth side which are another pair of sides. 2d and has a square shape. The length of one side of the square is, for example, 156 mm.
タブ線接続部５ｃは、太陽電池セル１の面内において、長手方向が第１方向に沿った方向とされた長方形を有する。各細線電極５ａにおいては、タブ線接続部５ｃとして、第１タブ線接続部５ｃ１、第２タブ線接続部５ｃ２、第３タブ線接続部５ｃ３および第４タブ線接続部５ｃ４の４つのタブ線接続部５ｃが、第１方向において、すなわち細線電極５ａの長手方向において等間隔で設けられている。
The tab wire connection portion 5 c has a rectangular shape in which the longitudinal direction is a direction along the first direction in the plane of the solar battery cell 1. In each thin wire electrode 5a, four tab wires of a first tab wire connection portion 5c1, a second tab wire connection portion 5c2, a third tab wire connection portion 5c3, and a fourth tab wire connection portion 5c4 are provided as tab wire connection portions 5c. The connection portions 5c are provided at equal intervals in the first direction, that is, in the longitudinal direction of the thin wire electrode 5a.
タブ線２１は、図６に示すように長手方向を第２方向、すなわち図６におけるＸ方向に沿った方向とされてタブ線接続部５ｃにはんだ付けされる。このため、複数の細線電極５ａにおいて、第１方向における第１タブ線接続部５ｃ１の配置位置は、図１に示すように同じ位置とされている。同様に、複数の細線電極５ａにおいて、第１方向における第２タブ線接続部５ｃ２の配置位置は同じ位置とされ、第１方向における第３タブ線接続部５ｃ３の配置位置は同じ位置とされ、第１方向における第４タブ線接続部５ｃ４の配置位置は同じ位置とされている。
The tab line 21 is soldered to the tab line connection portion 5c, with the longitudinal direction as the second direction, that is, the direction along the X direction in FIG. 6, as shown in FIG. Therefore, in the plurality of thin wire electrodes 5a, the arrangement positions of the first tab wire connection portions 5c1 in the first direction are the same as shown in FIG. Similarly, in the plurality of thin wire electrodes 5a, the arrangement position of the second tab wire connection portion 5c2 in the first direction is the same position, and the arrangement position of the third tab wire connection portion 5c3 in the first direction is the same position, The arrangement position of the fourth tab wire connection portion 5c4 in the first direction is the same position.
すなわち、複数の細線電極５ａにおける第１タブ線接続部５ｃ１は、配列方向が第２方向に沿った方向とされて、第２方向に沿って配置されている。同様に、複数の細線電極５ａにおける第２タブ線接続部５ｃ２は第２方向に沿って配置され、複数の細線電極５ａにおける第３タブ線接続部５ｃ３は第２方向に沿って配置され、複数の細線電極５ａにおける第４タブ線接続部５ｃ４は第２方向に沿って配置されている。そして、複数の細線電極５ａにおいて、第１方向におけるタブ線接続部５ｃの配置位置は、裏面側電極９の裏面バス電極８に対応した位置とされている。
That is, the first tab wire connection portions 5c1 of the plurality of thin wire electrodes 5a are arranged along the second direction, with the arrangement direction taken along the second direction. Similarly, the second tab wire connection portions 5c2 of the plurality of thin wire electrodes 5a are disposed along the second direction, and the third tab wire connection portions 5c3 of the plurality of thin wire electrodes 5a are disposed along the second direction. The fourth tab wire connection portion 5c4 of the thin wire electrode 5a is disposed along the second direction. In the plurality of thin wire electrodes 5a, the arrangement position of the tab wire connection portion 5c in the first direction is set to a position corresponding to the back surface bus electrode 8 of the back surface side electrode 9.
図５に示すように、タブ線接続部５ｃにおいて、細線電極５ａの長手方向と直交する方向におけるタブ線接続部５ｃの幅であるタブ線接続部の幅Ｘ２は、細線電極の幅Ｘ１よりも広い幅とされている。細線電極５ａの長手方向は、第１方向に対応している。細線電極５ａの長手方向と直交する方向は、第２方向に対応している。タブ線接続部５ｃにおいて、細線電極５ａの長手方向におけるタブ線接続部５ｃの幅であるタブ線接続部の長さＹ１は、受光面積を低減しないためにタブ線２１の幅と等しいことが好ましい。ただし、タブ線接続部５ｃへのタブ線２１の接続時の位置ずれを考慮する場合には、タブ線接続部の長さＹ１は、タブ線２１の幅よりも広くされてもよい。なお、図６においては、タブ線接続部５ｃとタブ線２１との位置関係の理解のため、タブ線接続部の長さＹ１がタブ線２１の幅よりも広くされた場合について示している。
As shown in FIG. 5, in the tab wire connection portion 5c, the width X2 of the tab wire connection portion which is the width of the tab wire connection portion 5c in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the thin wire electrode 5a is greater than the width X1 of the thin wire electrode It is considered to be wide. The longitudinal direction of the thin wire electrode 5a corresponds to the first direction. The direction orthogonal to the longitudinal direction of the thin wire electrode 5a corresponds to the second direction. In the tab wire connection portion 5c, the length Y1 of the tab wire connection portion which is the width of the tab wire connection portion 5c in the longitudinal direction of the thin wire electrode 5a is preferably equal to the width of the tab wire 21 in order not to reduce the light receiving area. . However, when the positional deviation at the time of connection of the tab wire 21 to the tab wire connection portion 5 c is taken into consideration, the length Y 1 of the tab wire connection portion may be wider than the width of the tab wire 21. Note that FIG. 6 shows the case where the length Y1 of the tab wire connection portion is wider than the width of the tab wire 21 in order to understand the positional relationship between the tab wire connection portion 5c and the tab wire 21.
また、はんだ付けによるタブ線接続部５ｃとタブ線２１との接合強度を強くするためには、タブ線接続部５ｃとタブ線２１との接合面積、すなわちタブ線接続部５ｃとタブ線２１とのはんだ付け面積を広くすることが好ましい。たとえばタブ線接続部の幅Ｘ２は、細線電極の幅Ｘ１の２倍以上の寸法であることが好ましい。一方、タブ線接続部の幅Ｘ２が広くなると、太陽電池セル１の面内における受光面側電極５の面積が増えて銀の使用量が増える。このため、タブ線接続部の幅Ｘ２は、隣り合う細線電極の間の間隔Ｘ３以下であることが好ましい。すなわち、タブ線接続部の幅Ｘ２は、第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４の半分以下であることが好ましい。第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４は、第２方向における隣り合う細線電極５ａの中心位置間の間隔である。
Further, in order to increase the bonding strength between tab wire connection portion 5c and tab wire 21 by soldering, the bonding area between tab wire connection portion 5c and tab wire 21 ie, tab wire connection portion 5c and tab wire 21 It is preferable to widen the soldering area of For example, the width X2 of the tab line connection portion is preferably at least twice as large as the width X1 of the thin wire electrode. On the other hand, when the width X2 of the tab wire connection portion is increased, the area of the light-receiving surface side electrode 5 in the plane of the solar battery cell 1 is increased, and the usage amount of silver is increased. For this reason, the width X2 of the tab line connection portion is preferably equal to or less than the distance X3 between adjacent thin wire electrodes. That is, the width X2 of the tab line connection portion is preferably equal to or less than half the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction. The arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction is the distance between the center positions of the adjacent thin wire electrodes 5a in the second direction.
本実施の形態１では、後述するようにタブ線接続部５ｃを含む細線電極５ａの高さを、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極を備える場合のバスバー電極の高さよりも高く形成することができ、たとえば１５μｍとすることが可能である。一方、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極の高さは１０μｍ程度であるので、タブ線接続部５ｃの高さはバスバー電極よりも高くなる。このため、高さの観点からは、半導体基板２の面方向における単位面積あたりのタブ線接続部５ｃの銀の使用量は増加する。そこで、たとえばタブ線接続部の幅Ｘ２の幅を第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４の半分以下にしておけば、タブ線接続部５ｃの面積を考慮しても、一般的なバスバー電極の高さからのタブ線接続部５ｃの高さの増加による銀の使用量の増分を、バスバー電極を形成しない領域を設けることによる受光面側電極５の面積の低減分による銀の使用量の低減によって相殺し、さらに銀の使用量を低減できる。
In the first embodiment, as will be described later, the height of the thin wire electrode 5a including the tab wire connection portion 5c is higher than the height of the bus bar electrode in the case of providing a continuous general bus bar electrode connected to all the thin wire electrodes 5a. Can also be formed high, for example 15 .mu.m. On the other hand, since the height of the continuous general bus bar electrode connected to all the thin wire electrodes 5a is about 10 μm, the height of the tab wire connection portion 5c is higher than that of the bus bar electrode. For this reason, from the viewpoint of height, the amount of silver used in the tab line connection portion 5c per unit area in the surface direction of the semiconductor substrate 2 is increased. Therefore, if, for example, the width X2 of the tab wire connection portion is equal to or less than half the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction, even if the area of the tab wire connection portion 5c is taken into consideration, Increment in usage of silver due to increase in height of tab wire connection 5c from height, reduction in usage of silver due to reduction of the area of light-receiving surface side electrode 5 by providing a region where no bus bar electrode is formed To offset the use of silver.
そして、はんだ付けによるタブ線接続部５ｃとタブ線２１との接合においてタブ線２１の剥離が生じない実用レベルの接合強度の確保と、受光面側電極５における銀の使用量の低減と、の観点から、タブ線接続部の幅Ｘ２は、タブ線接続部５ｃ以外の細線電極５ａの幅より大であり、且つ第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４の半分以下の範囲が好ましい。なお、タブ線接続部５ｃを含む細線電極５ａは、スクリーン印刷によって形成されるため、部位によって多少の幅の変動が生じる。したがって、タブ線接続部の幅Ｘ２は、タブ線接続部の長さＹ１における平均値においてタブ線接続部５ｃ以外の細線電極５ａの幅より大であり、且つ第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４の半分以下の範囲とすることが好ましい。タブ線接続部の幅Ｘ２がタブ線接続部５ｃ以外の細線電極５ａの幅以下である場合には、タブ線接続部５ｃとタブ線２１との実用レベルの接合強度が確保できない。タブ線接続部の幅Ｘ２が第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４の半分より大である場合には、受光面側電極５における銀の使用量の低減効果が低くなる。
And, in securing the tab wire connection portion 5c and the tab wire 21 by soldering, separation of the tab wire 21 does not occur, securing a practical level of bonding strength, and reducing the amount of silver used in the light-receiving surface electrode 5 From the viewpoint, the width X2 of the tab wire connection portion is preferably larger than the width of the thin wire electrode 5a other than the tab wire connection portion 5c, and within a range equal to or less than half the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction. In addition, since the thin wire | line electrode 5a containing the tab line connection part 5c is formed by screen printing, the fluctuation | variation of some width | variety arises with site | parts. Therefore, the width X2 of the tab wire connection portion is larger than the width of the thin wire electrode 5a other than the tab wire connection portion 5c at the average value in the length Y1 of the tab wire connection portion, and the arrangement pitch of the thin wire electrodes in the second direction It is preferable to make it the range of half or less of X4. When the width X2 of the tab wire connection portion is equal to or less than the width of the thin wire electrode 5a other than the tab wire connection portion 5c, a practical level of bonding strength between the tab wire connection portion 5c and the tab wire 21 can not be secured. When the width X2 of the tab wire connection portion is larger than half the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction, the effect of reducing the amount of silver used in the light receiving surface side electrode 5 is reduced.
つぎに、太陽電池セル１の製造方法の一例について図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池セル１の製造工程の手順を説明するフローチャートである。なお、ここで説明する工程は、シリコン基板を用いた一般的な太陽電池セルの製造工程と同様であるため、一般的な製造工程部分は特に図示しない。
Below, an example of the manufacturing method of the photovoltaic cell 1 is demonstrated with reference to FIG. FIG. 7 is a flow chart for explaining the procedure of the manufacturing process of the solar battery cell 1 according to the first embodiment of the present invention. In addition, since the process demonstrated here is the same as the manufacturing process of the general solar cell using a silicon substrate, the general manufacturing process part is not shown in figure in particular.
まず、半導体基板２として例えばｐ型多結晶シリコン基板を用意し、ｐ型多結晶シリコン基板をフッ化水素および純水で洗浄する。その後、ステップＳ１０において、ｐ型多結晶シリコン基板の表面に微小凹凸を形成して表面にテクスチャー構造を形成する。テクスチャー形成としては、例えばフッ化水素酸および硝酸を主とした混酸溶液にｐ型多結晶シリコン基板が浸漬され、スライス時の形状を反映した凹凸構造がｐ型多結晶シリコン基板の表面に形成される。
First, for example, a p-type polycrystalline silicon substrate is prepared as the semiconductor substrate 2, and the p-type polycrystalline silicon substrate is cleaned with hydrogen fluoride and pure water. Thereafter, in step S10, fine irregularities are formed on the surface of the p-type polycrystalline silicon substrate to form a texture structure on the surface. For texture formation, for example, a p-type polycrystalline silicon substrate is immersed in a mixed acid solution mainly containing hydrofluoric acid and nitric acid, and a concavo-convex structure reflecting the shape at the time of slicing is formed on the surface of the p-type polycrystalline silicon substrate Ru.
また、半導体基板２として単結晶シリコン基板が用いられる場合には、単結晶シリコン基板がアルカリ溶液に浸漬され、異方性エッチングによってランダムピラミッドが形成されることで微小凹凸が形成される。なお、微小凹凸の形成方法は問わない。
When a single crystal silicon substrate is used as the semiconductor substrate 2, the single crystal silicon substrate is immersed in an alkali solution, and a random pyramid is formed by anisotropic etching to form fine asperities. In addition, the formation method of micro unevenness | corrugation does not matter.
つぎに、ステップＳ２０において、半導体基板２にｐｎ接合が形成される。ｐｎ接合の形成は、表面にテクスチャー構造が形成されたｐ型多結晶シリコン基板に対して、熱拡散によってオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を拡散させる拡散工程を実施することによって行われる。拡散工程では、ｐ型多結晶シリコン基板を例えばオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）ガス中で気相拡散法によって高温でリンを熱拡散させて、ｐ型多結晶シリコン基板の表面層にリン（Ｐ）が拡散したｎ型不純物拡散層３を形成することで、ｐｎ接合が形成される。例えばｐ型多結晶シリコン基板を８００℃から９００℃の温度で１分から１０分間加熱することで、ｎ型不純物拡散層３が形成される。ｎ型不純物拡散層３は、ｐ型多結晶シリコン基板の表面の全面に形成される。なお、ｎ型不純物拡散層３は、固相拡散によって形成されてもよく、ｎ型不純物拡散層３の形成方法は問わない。
Next, in step S20, a pn junction is formed in the semiconductor substrate 2. The formation of the pn junction is carried out by performing a diffusion step of diffusing phosphorus oxychloride (POCl 3 ) by thermal diffusion to a p-type polycrystalline silicon substrate having a textured structure formed on the surface. In the diffusion step, phosphorus is thermally diffused at a high temperature in a p-type polycrystalline silicon substrate by, for example, vapor phase diffusion in phosphorus oxychloride (POCl 3 ) gas to form phosphorus (P) on the surface layer of the p-type polycrystalline silicon substrate. A pn junction is formed by forming the n-type impurity diffusion layer 3 in which n is diffused. For example, the n-type impurity diffusion layer 3 is formed by heating the p-type polycrystalline silicon substrate at a temperature of 800 ° C. to 900 ° C. for 1 minute to 10 minutes. The n-type impurity diffusion layer 3 is formed on the entire surface of the p-type polycrystalline silicon substrate. The n-type impurity diffusion layer 3 may be formed by solid phase diffusion, and the method of forming the n-type impurity diffusion layer 3 does not matter.
ここで、ｎ型不純物拡散層３の形成直後のｐ型多結晶シリコン基板の表面には、リンの気相拡散時に形成されたリンの酸化物を主成分とするリンガラス（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｒａｓｓ：ＰＳＧ）層が形成されている。このため、ｐ型多結晶シリコン基板の表面のリンガラス層が、フッ酸溶液といった薬液を用いて除去される。
Here, on the surface of the p-type polycrystalline silicon substrate immediately after the formation of the n-type impurity diffusion layer 3, phosphorus glass (Phosphorus Silicate Grass: PSG) mainly composed of oxides of phosphorus formed during vapor phase diffusion of phosphorus ) Layer is formed. Therefore, the phosphorus glass layer on the surface of the p-type polycrystalline silicon substrate is removed using a chemical solution such as a hydrofluoric acid solution.
つぎに、ステップＳ３０において、ｐ型電極である裏面側電極９とｎ型電極である受光面側電極５とを電気的に絶縁するｐｎ分離が行われて、半導体基板１１が得られる。ｐｎ分離は、ｎ型不純物拡散層３が形成されたｐ型多結晶シリコン基板の裏面のみをフッ化水素酸および硝酸を主とした混酸溶液に浸して、ｐ型多結晶シリコン基板の裏面に形成されたｎ型不純物拡散層３を除去することで行うことができる。これにより、第１導電型層であるｐ型多結晶シリコンからなる半導体基板２と、半導体基板２の受光面側に形成された第２導電型層であるｎ型不純物拡散層３と、によりｐｎ接合が構成された半導体基板１１が得られる。また、ｐｎ分離は、レーザ照射によってｐ型多結晶シリコン基板の外周部に形成されたｎ型不純物拡散層３をカットして除去することによって行われてもよい。
Next, in step S30, pn separation is performed to electrically insulate the back surface side electrode 9 as the p-type electrode and the light receiving surface side electrode 5 as the n-type electrode, whereby the semiconductor substrate 11 is obtained. The pn separation is formed on the back surface of the p-type polycrystalline silicon substrate by immersing only the back surface of the p-type polycrystalline silicon substrate on which the n-type impurity diffusion layer 3 is formed in a mixed acid solution mainly containing hydrofluoric acid and nitric acid. This can be performed by removing the n-type impurity diffusion layer 3 as described above. Thus, the semiconductor substrate 2 made of p-type polycrystalline silicon which is the first conductivity type layer and the n-type impurity diffusion layer 3 which is the second conductivity type layer formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 2 are pn The semiconductor substrate 11 in which bonding is configured is obtained. Alternatively, pn separation may be performed by cutting and removing the n-type impurity diffusion layer 3 formed in the outer peripheral portion of the p-type polycrystalline silicon substrate by laser irradiation.
つぎに、ステップＳ４０において、ｎ型不純物拡散層３が形成されたｐ型多結晶シリコン基板の受光面側に、表面保護および光電変換効率改善のために、反射防止膜４としてたとえばプラズマ化学気相成長（Ｐｌａｓｍａ－Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）法によって窒化シリコン（ＳｉＮ）が形成される。
Next, in step S40, for example, plasma chemical vapor phase as anti-reflection film 4 on the light receiving surface side of the p-type polycrystalline silicon substrate on which n-type impurity diffusion layer 3 is formed for surface protection and photoelectric conversion efficiency improvement. Silicon nitride (SiN) is formed by a growth (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD) method.
つぎに、ステップＳ５０において、スクリーン印刷によってｐ型多結晶シリコン基板に裏面側電極９を印刷し、乾燥させる。すなわち、ｐ型多結晶シリコン基板の裏面側にスクリーン印刷によって、裏面アルミニウム電極７の形状に電極材料ペーストであるアルミニウムペーストを塗布し、さらに裏面バス電極８の形状に電極材料ペーストである銀ペーストを塗布し、乾燥させる。
Next, in step S50, the back side electrode 9 is printed on the p-type polycrystalline silicon substrate by screen printing and dried. That is, an aluminum paste, which is an electrode material paste, is applied to the back surface side of the p-type polycrystalline silicon substrate by screen printing in the shape of the back surface aluminum electrode 7, and a silver paste, which is an electrode material paste, is further formed in the shape of the back bus electrode 8. Apply and dry.
つぎに、ステップＳ６０において、スクリーン印刷によってｐ型多結晶シリコン基板に受光面側電極５を印刷し、乾燥させる。すなわち、ｐ型多結晶シリコン基板の受光面側の反射防止膜４上に、受光面側電極５の形状に対応した開口部が形成された印刷マスクを用いて、図８に示すように、電極材料ペーストである銀ペースト３１をスクリーン印刷によって受光面側電極５の形状に塗布した後、銀ペースト３１を乾燥させる。図８は、本発明の実施の形態１にかかる受光面側電極形成用の銀ペースト３１がｐ型多結晶シリコン基板に印刷された状態を示す上面図である。
Next, in step S60, the light-receiving surface side electrode 5 is printed on the p-type polycrystalline silicon substrate by screen printing and dried. That is, as shown in FIG. 8, using a printing mask in which an opening corresponding to the shape of the light receiving surface side electrode 5 is formed on the antireflection film 4 on the light receiving surface side of the p-type polycrystalline silicon substrate. After the silver paste 31 which is a material paste is applied to the shape of the light receiving surface side electrode 5 by screen printing, the silver paste 31 is dried. FIG. 8 is a top view showing a state in which the silver paste 31 for forming the light-receiving surface side electrode according to the first embodiment of the present invention is printed on a p-type polycrystalline silicon substrate.
このとき、細線電極の高さが同じであり且つ全ての細線電極に接続する連続した一般的なバスバー電極を備えた太陽電池セルと比較した場合、一般的なバスバー電極と比較して高さが高いタブ線接続部５ｃが形成される。図９は、本発明の実施の形態１にかかる受光面側電極５のスクリーン印刷を説明する模式断面図である。図１０は、本発明の実施の形態１にかかる受光面側電極５のスクリーン印刷に使用される印刷マスク４１における開口部４４を拡大して示す要部拡大図である。
At this time, in comparison with a solar battery cell having the same height of thin wire electrodes and having a continuous general bus bar electrode connected to all the thin wire electrodes, the height is higher than that of a general bus bar electrode A high tab wire connection 5c is formed. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining screen printing of the light-receiving surface side electrode 5 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is an enlarged view of an essential part showing the opening 44 in the printing mask 41 used for screen printing of the light-receiving surface side electrode 5 according to the first embodiment of the present invention.
受光面側電極５の印刷に使用される印刷マスク４１、すなわち受光面側集電電極５ｂ、細線電極５ａおよびタブ線接続部５ｃを一括して印刷する際に使用される印刷マスク４１は、図９に示すように、１０μｍから１００μｍの線径を有する金属線を編んで形成されたメッシュ４２と呼ばれる部品に乳剤４３と呼ばれる有機成分の膜を形成し、印刷領域に対応する部分の乳剤４３を除去して開口部４４が形成されたものである。図１０においては、細線電極５ａおよびタブ線接続部５ｃを印刷するための開口部４４を示している。銀ペースト３１を印刷する際には、印刷マスク４１上に銀ペースト３１が塗布され、スキージ４５と呼ばれるゴムからなる板部品を印刷マスク４１上で既定の方向に移動させて銀ペースト３１の開口部４４から印刷マスク４１の下方に押し出すことによって電極が印刷される。
The printing mask 41 used for printing the light receiving surface side electrode 5, that is, the printing mask 41 used when collectively printing the light receiving surface side collecting electrode 5b, the thin wire electrode 5a and the tab line connection portion 5c is shown in FIG. As shown in 9, a film of an organic component called emulsion 43 is formed on a part called mesh 42 formed by braiding a metal wire having a wire diameter of 10 μm to 100 μm, and the emulsion 43 of the portion corresponding to the printing area It is removed and the opening 44 is formed. In FIG. 10, an opening 44 for printing the thin wire electrode 5a and the tab wire connection portion 5c is shown. When printing the silver paste 31, the silver paste 31 is applied on the printing mask 41, and a plate component made of rubber called a squeegee 45 is moved on the printing mask 41 in a predetermined direction to open the opening of the silver paste 31. The electrodes are printed by pushing them down the printing mask 41 from 44.
ここで、受光面側電極５には、細線電極５ａとタブ線接続部５ｃと受光面側集電電極５ｂとが含まれるが、細線電極５ａの幅は２０μｍ以上、且つ１００μｍ以下の範囲であり、幅が狭い。図１０に示すように、開口部４４において細線電極５ａに対応する開口部である第１開口部４６は、印刷される細線電極５ａの幅に対応して、細線電極の幅Ｘ１と同じ寸法または細線電極の幅Ｘ１よりも大きい寸法で形成される。このため、第１開口部４６は、細線電極の幅Ｘ１に対応する開口幅である開口幅Ｘ１ａが狭く、銀ペースト３１を細線電極５ａの形状に安定して印刷することが難しい。
Here, the light receiving surface side electrode 5 includes the thin wire electrode 5a, the tab wire connection portion 5c, and the light receiving surface side collecting electrode 5b, but the width of the thin wire electrode 5a is in the range of 20 μm to 100 μm. , Width is narrow. As shown in FIG. 10, the first opening 46 which is an opening corresponding to the thin wire electrode 5a in the opening 44 has the same size as the width X1 of the thin wire electrode or the same size as the width of the thin wire electrode 5a to be printed. The dimension is larger than the width X1 of the thin wire electrode. Therefore, in the first opening 46, the opening width X1a, which is the opening width corresponding to the width X1 of the thin line electrode, is narrow, and it is difficult to stably print the silver paste 31 in the shape of the thin line electrode 5a.
そこで、印刷マスク４１上におけるスキージ４５の移動方向が、印刷される細線電極５ａの長手方向と同じ方向、すなわち第１開口部４６の長手方向と同じ方向とされる。これにより、印刷マスク４１上においてスキージ４５を移動させた場合に、第１開口部４６の長手方向と、印刷マスクの上面４１ａとスキージ４５との接触面の長手方向と、が直交する。すなわち、第１開口部４６の長手方向と、スキージ４５の下端部の長手方向と、が直交する。そして、スキージ４５の下端部は、スキージ４５の下端部の長手方向において隣り合う第１開口部４６の間に位置する印刷マスクの上面４１ａによって保持される。このため、スキージ４５が開口部４４に落ち込むことがなく、銀ペースト３１を所望の厚みで印刷することができる。
Therefore, the moving direction of the squeegee 45 on the printing mask 41 is the same as the longitudinal direction of the thin wire electrode 5 a to be printed, that is, the same as the longitudinal direction of the first opening 46. Thereby, when the squeegee 45 is moved on the printing mask 41, the longitudinal direction of the first opening 46 and the longitudinal direction of the contact surface between the upper surface 41a of the printing mask and the squeegee 45 are orthogonal to each other. That is, the longitudinal direction of the first opening 46 and the longitudinal direction of the lower end portion of the squeegee 45 are orthogonal to each other. The lower end portion of the squeegee 45 is held by the upper surface 41 a of the printing mask positioned between the first openings 46 adjacent in the longitudinal direction of the lower end portion of the squeegee 45. Therefore, the silver paste 31 can be printed with a desired thickness without the squeegee 45 falling into the opening 44.
一方、タブ線接続部の幅Ｘ２は、タブ線接続部５ｃ以外の細線電極５ａの幅より大であり、且つ第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４の半分以下の範囲とされる。第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４が０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下とされる場合には、タブ線接続部の幅Ｘ２は、０．２５μｍ以上、且つ１ｍｍ以下の範囲とされる。そして、開口部４４においてタブ線接続部５ｃに対応する開口部である第２開口部４７は、タブ線接続部の幅Ｘ２に対応して、タブ線接続部の幅Ｘ２と同じ寸法またはタブ線接続部の幅Ｘ２よりも大きい寸法で形成される。このため、第２開口部４７におけるタブ線接続部の幅Ｘ２に対応する開口幅である開口幅Ｘ２ａは、開口幅Ｘ１ａよりも広い。しかしながら、開口幅Ｘ２ａは、一般的なバスバー電極の幅と比較すると狭い。一般的なバスバー電極の幅は、１ｍｍ以上、且つ２ｍｍ以下の範囲である。
On the other hand, the width X2 of the tab wire connection portion is larger than the width of the thin wire electrode 5a other than the tab wire connection portion 5c, and is within the range of half or less of the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction. When the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction is 0.5 mm or more and 2 mm or less, the width X2 of the tab wire connection portion is in the range of 0.25 μm or more and 1 mm or less. The second opening 47, which is an opening corresponding to the tab wire connection 5c at the opening 44, has the same dimension or tab line as the width X2 of the tab wire connection corresponding to the width X2 of the tab wire connection. The dimension is larger than the width X2 of the connection portion. Therefore, the opening width X2a, which is the opening width corresponding to the width X2 of the tab wire connection portion in the second opening 47, is wider than the opening width X1a. However, the opening width X2a is narrower than the width of a general bus bar electrode. The width of a typical bus bar electrode is in the range of 1 mm or more and 2 mm or less.
印刷マスク４１上におけるスキージ４５の移動方向を第１開口部４６の長手方向と同じ方向として銀ペースト３１の印刷を行う際には、スキージ４５の下端部は、第２開口部４７の領域においては、スキージ４５の下端部の長手方向において隣り合う第２開口部４７の間に位置する印刷マスクの上面４１ａによって保持される。このため、スキージ４５が第２開口部４７に落ち込むことがなく、銀ペースト３１を第１開口部４６と同じ所望の厚みで印刷することができる。
When printing the silver paste 31 with the moving direction of the squeegee 45 on the printing mask 41 as the same direction as the longitudinal direction of the first opening 46, the lower end portion of the squeegee 45 is in the region of the second opening 47. The squeegee 45 is held by the upper surface 41 a of the printing mask positioned between the adjacent second openings 47 in the longitudinal direction of the lower end of the squeegee 45. Therefore, the silver paste 31 can be printed with the same desired thickness as the first opening 46 without the squeegee 45 falling into the second opening 47.
なお、太陽電池セルがバスバー電極を備える場合、一般的にバスバー電極の幅は１ｍｍ以上、２ｍｍ以下とされ、細線電極の幅よりも大幅に広い。また、バスバー電極は、グリッド電極、すなわち細線電極と直交する方向に形成される。そして、スキージ４５の移動方向を細線電極５ａの長手方向と同じ方向にするため、印刷マスクにおいてバスバー電極に対応する開口部の長手方向と、スキージの下端部の長手方向と、が平行となる。このため、印刷マスク上においてスキージを移動させた場合に、バスバー電極に対応する開口部にスキージの一部が落ち込み、開口部から印刷面に印刷された電極材料ペーストにおける、バスバー電極の幅方向における中央領域の厚さが大幅に薄くなる。
In addition, when a photovoltaic cell is equipped with a bus-bar electrode, the width | variety of a bus-bar electrode is generally 1 mm or more and 2 mm or less, and is significantly wider than the width of a thin wire | line electrode. Further, the bus bar electrodes are formed in a direction orthogonal to the grid electrodes, that is, the thin wire electrodes. Then, in order to make the movement direction of the squeegee 45 the same as the longitudinal direction of the thin wire electrode 5a, in the printing mask, the longitudinal direction of the opening corresponding to the bus bar electrode and the longitudinal direction of the lower end of the squeegee become parallel. Therefore, when the squeegee is moved on the printing mask, a part of the squeegee falls into the opening corresponding to the bus bar electrode, and the electrode material paste printed on the printing surface from the opening in the width direction of the bus bar electrode The thickness of the central area is significantly reduced.
一方、印刷マスク４１では、印刷マスク４１上におけるスキージ４５の移動方向を第１開口部４６の長手方向と同じ方向として銀ペースト３１の印刷を行う際には、スキージ４５の下端部は、開口部４４における図示しない受光面側集電電極５ｂに対応する領域を通過するときに、スキージ４５の下端部の長手方向において隣り合う第２開口部４７の間に位置する印刷マスクの上面４１ａによって保持される。このため、スキージ４５が開口部４４における受光面側集電電極５ｂに対応する領域に落ち込むことがない。したがって、本実施の形態１における受光面側集電電極５ｂは、細線電極５ａと同様の高さで形成できる。
On the other hand, in printing mask 41, when printing silver paste 31 with the movement direction of squeegee 45 on printing mask 41 as the same direction as the longitudinal direction of first opening 46, the lower end of squeegee 45 is the opening 44 is held by the upper surface 41a of the printing mask positioned between the second openings 47 adjacent in the longitudinal direction of the lower end of the squeegee 45 when passing through the region corresponding to the light receiving surface side collecting electrode 5b (not shown) Ru. Therefore, the squeegee 45 does not fall into the area corresponding to the light receiving surface side current collecting electrode 5 b in the opening 44. Therefore, the light receiving surface side collecting electrode 5b in the first embodiment can be formed at the same height as the thin wire electrode 5a.
当然ながら、開口幅の設計値、電極材料ペーストの種類および印刷条件によって印刷状況が異なるが、上記の理由で、太陽電池セル１では、細線電極の高さが太陽電池セル１の細線電極５ａと同じであり且つ全ての細線電極に接続する連続した一般的なバスバー電極を備えた太陽電池セルと比較した場合、一般的なバスバー電極と比較して、高さが高いタブ線接続部５ｃを形成することができる。すなわち、一般的なバスバー電極と比較して厚さが厚いタブ線接続部５ｃを形成することができる。
Naturally, the printing conditions differ depending on the design value of the opening width, the type of the electrode material paste, and the printing conditions, but in the solar cell 1, the height of the thin line electrode is the thin line electrode 5a of the solar cell 1 and When compared with a common bus bar electrode, the tab wire connection portion 5c having a height higher than that of a common solar cell having the same common bus bar electrode connected to all the thin wire electrodes is formed. can do. That is, it is possible to form the tab wire connection portion 5c which is thicker than a general bus bar electrode.
その後、ステップＳ７０において、ｐ型多結晶シリコン基板に印刷されたペーストを焼成することで、受光面側電極５としての細線電極５ａ、タブ線接続部５ｃおよび受光面側集電電極５ｂと、裏面側電極９としての裏面アルミニウム電極７および裏面バス電極８と、が得られる。この焼成工程では、受光面側電極５は、絶縁膜である反射防止膜４をファイヤースルーしてｎ型不純物拡散層３と導通を取る。また、ｐ型多結晶シリコン基板の裏面側に形成されていたｎ型不純物拡散層３のうち裏面アルミニウム電極７の直下の領域は、アルミニウムの拡散によりｐ＋層１０に変わる。
Thereafter, in step S70, the paste printed on the p-type polycrystalline silicon substrate is fired to form the thin line electrode 5a as the light receiving surface side electrode 5, the tab wire connection portion 5c and the light receiving surface side collecting electrode 5b, and the back surface. The back surface aluminum electrode 7 and the back surface bus electrode 8 as the side electrode 9 are obtained. In this firing step, the light-receiving surface side electrode 5 fires through the anti-reflection film 4 which is an insulating film to conduct with the n-type impurity diffusion layer 3. In the n-type impurity diffusion layer 3 formed on the back surface side of the p-type polycrystalline silicon substrate, the region immediately below the back surface aluminum electrode 7 is changed to the p + layer 10 by the diffusion of aluminum.
以上のような工程を実施することにより、図１から図３に示す本実施の形態１にかかる太陽電池セル１が作製される。なお、電極材料であるペーストの半導体基板１１への配置の順番を、受光面側と裏面側とで入れ替えてもよい。
By carrying out the above-described steps, the solar battery cell 1 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is manufactured. The order of arrangement of the paste, which is an electrode material, on the semiconductor substrate 11 may be switched between the light receiving surface side and the back surface side.
上述した太陽電池セル１は、受光面側電極５に受光面側集電電極５ｂとタブ線接続部５ｃを備えることによって、タブ線２１が受光面側電極５の受光面側集電電極５ｂと受光面側電極５とにはんだ付けされる。ここで、受光面側集電電極５ｂは、タブ線２１との接合面積が広く確保できるため、タブ線２１の剥離の生じない実用レベルの接合強度を得ることができる。
The solar battery cell 1 described above includes the light receiving surface side collecting electrode 5b and the tab wire connecting portion 5c on the light receiving surface side electrode 5 so that the tab line 21 is formed on the light receiving surface side collecting electrode 5b of the light receiving surface side electrode 5 It is soldered to the light receiving surface side electrode 5. Here, since the light receiving surface side collecting electrode 5 b can secure a wide bonding area with the tab wire 21, it is possible to obtain a practical level of bonding strength in which peeling of the tab wire 21 does not occur.
また、受光面側電極５において受光面側集電電極５ｂが形成されてないタブ線接続領域、すなわち受光面側集電電極５ｂが接続されていない細線電極５ａとタブ線２１とが接続される領域にはタブ線接続部５ｃが形成されている。そして、タブ線接続部の幅Ｘ２が細線電極の幅Ｘ１よりも広い幅とされている。このため、受光面側集電電極５ｂが接続されていない細線電極５ａとタブ線２１とが接続される領域では、タブ線接続部５ｃを備えない細線電極５ａに単にタブ線２１を直接はんだ付けする場合と比較して、タブ線２１と細線電極５ａとがはんだ付けされる面積を広く確保することができる。したがって、受光面側電極５にタブ線２１がはんだ付けされた際に、細線電極５ａとタブ線２１との間で、タブ線２１の剥離の生じない実用レベルの接合強度を得ることができる。
Further, in the light-receiving surface side electrode 5, the tab wire connection region in which the light-receiving surface side collecting electrode 5b is not formed, that is, the thin wire electrode 5a to which the light-receiving surface side collecting electrode 5b is not connected is connected A tab wire connection portion 5c is formed in the region. The width X2 of the tab line connection portion is wider than the width X1 of the thin wire electrode. For this reason, in a region where the thin wire electrode 5a to which the light receiving surface side collecting electrode 5b is not connected and the tab wire 21 are connected, the tab wire 21 is simply soldered directly to the thin wire electrode 5a not provided with the tab wire connection portion 5c. As compared with the case where it does, the area where the tab wire 21 and the thin wire electrode 5a are soldered can be secured widely. Therefore, when the tab wire 21 is soldered to the light-receiving surface side electrode 5, it is possible to obtain a practical level of bonding strength between the thin wire electrode 5 a and the tab wire 21 without peeling of the tab wire 21.
そして、タブ線接続部５ｃの形状を長方形とすることによって、はんだ付けによるタブ線２１との接合面積を広く確保することができる。たとえば、タブ線接続部の長さＹ１がタブ線２１の幅と同じ幅とされ、タブ線接続部の幅Ｘ２が２００μｍとされたタブ線接続部５ｃを形成することで、複数の太陽電池セル１をタブ線２１で接続した太陽電池モジュールにおいて支障のない実用レベルで、細線電極５ａとタブ線２１との接着強度を確保することができる。
And by making the shape of the tab wire connection part 5c into a rectangle, the joint area with the tab wire 21 by soldering can be ensured widely. For example, a plurality of solar battery cells are formed by forming the tab wire connection portion 5c in which the length Y1 of the tab wire connection portion is the same as the width of the tab wire 21 and the width X2 of the tab wire connection portion is 200 μm. The adhesive strength between the thin wire electrode 5 a and the tab wire 21 can be secured at a practical level without any problem in the solar cell module in which 1 is connected by the tab wire 21.
また、太陽電池セル１は、第２方向において断続的に配置された受光面側集電電極５ｂを備えるため、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極を形成する場合と比較して、バスバー電極を形成するための銀の使用量を削減することができる。太陽電池セル１は、タブ線接続部５ｃを備えていない太陽電池セルに比べて、タブ線接続部５ｃの幅の、細線電極５ａにおける他の領域の幅からの増加分と、受光面側集電電極５ｂの高さが、連続した一般的なバスバー電極よりも高い、細線電極５ａと同等の高さになる増加分と、に対応した量だけ、電極材料である銀の使用量が増加する。しかしながら、太陽電池セル１は、受光面側集電電極５ｂが第２方向において断続的に配置されることによる銀の使用量の低減分が非常に大きい。このため、太陽電池セル１は、第２方向における受光面側集電電極５ｂの長さを調整することにより、連続した一般的なバスバー電極を備える場合と比較して、受光面側電極５における銀の使用量を大幅に低減することができる。
In addition, since the solar battery cell 1 includes the light receiving surface side collecting electrode 5b disposed intermittently in the second direction, the solar cell 1 is compared with the case where a continuous general bus bar electrode connected to all the thin wire electrodes 5a is formed. Thus, the amount of silver used to form the bus bar electrode can be reduced. The solar battery cell 1 has an increase in the width of the tab wire connection portion 5c from the width of the other region in the thin wire electrode 5a and the light receiving surface side collector in comparison with the solar battery cell not provided with the tab wire connection portion 5c. The amount of silver used as the electrode material is increased by an amount corresponding to an increase in height of the electrode 5 b higher than that of the continuous general bus bar electrode and equivalent to the height of the thin wire electrode 5 a. . However, in the solar battery cell 1, the reduction of the amount of use of silver due to the light receiving surface side collecting electrode 5 b being arranged intermittently in the second direction is very large. For this reason, the solar battery cell 1 adjusts the length of the light receiving surface side collecting electrode 5b in the second direction to provide the continuous light receiving surface side electrode 5 as compared with the case where the continuous bus bar electrode is provided. The amount of silver used can be significantly reduced.
すなわち、太陽電池セル１は、受光面側集電電極５ｂが接続されていない細線電極５ａとタブ線２１とが接続される領域では、細線電極５ａの幅を広げて面積を広げたタブ線接続部５ｃを、タブ線２１がはんだ付けされるタブ線２１の接続部として使用する。これにより、太陽電池セル１は、受光面側集電電極５ｂが接続されていない細線電極５ａとタブ線２１とが接続される領域では、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極を備える場合に比べて、タブ線２１がはんだ付けされる領域の面積を大幅に低減できる。したがって、太陽電池セル１は、受光面側電極５における銀の使用量を大きく低減しながら受光面側電極５にタブ線２１をはんだ付けすることが可能であり、且つ太陽電池モジュールにおいて支障のない実用レベルで、タブ線２１の接着強度を確保することができる。
That is, in the solar battery cell 1, in the region where the thin wire electrode 5a to which the light receiving surface side collecting electrode 5b is not connected and the tab wire 21 are connected, the width of the thin wire electrode 5a is expanded to expand the area The portion 5c is used as a connection portion of the tab wire 21 to which the tab wire 21 is soldered. Thereby, in the area where the thin wire electrode 5a to which the light receiving surface side collecting electrode 5b is not connected and the tab wire 21 are connected, the solar battery cell 1 is connected to all the thin wire electrodes 5a. The area of the area to which the tab wire 21 is soldered can be significantly reduced compared to the case where the electrode is provided. Therefore, the solar battery cell 1 can solder the tab wire 21 to the light receiving surface side electrode 5 while largely reducing the usage amount of silver in the light receiving surface side electrode 5, and there is no problem in the solar battery module The adhesive strength of the tab wire 21 can be secured at a practical level.
例えば、細線電極５ａを印刷する印刷マスク４１における、細線電極の幅Ｘ１に対応する開口幅Ｘ１ａを２０μｍ以上、且つ５０μｍ以下の範囲として、タブ線接続部の幅Ｘ２に対応する開口幅Ｘ２ａのみを１００μｍ以上、且つ７００μｍ以下の範囲とする。この場合には、タブ線接続部５ｃを含む細線電極５ａの電極高さを１５μｍとすることが可能である。
For example, the opening width X1a corresponding to the width X1 of the thin line electrode in the printing mask 41 for printing the thin line electrode 5a is in the range of 20 μm to 50 μm, and only the opening width X2a corresponding to the width X2 of the tab line connection portion The range is 100 μm or more and 700 μm or less. In this case, the height of the thin wire electrode 5a including the tab wire connection portion 5c can be 15 μm.
また、例えば印刷マスク４１における細線電極の幅Ｘ１に対応する開口幅Ｘ１ａを２０μｍ以上、且つ５０μｍ以下の範囲から、５０μｍ以上、且つ１００μｍ以下の範囲に変更した場合でも、１５μｍ以上の厚さに、タブ線接続部５ｃを含む細線電極５ａを形成することが可能である。
For example, even when the opening width X1a corresponding to the width X1 of the thin line electrode in the printing mask 41 is changed from the range of 20 μm or more and 50 μm or less to 50 μm or more and 100 μm or less, the thickness is 15 μm or more It is possible to form the thin wire | line electrode 5a containing the tab wire connection part 5c.
このように、印刷マスク４１においてタブ線接続部の幅Ｘ２に対応する開口幅Ｘ２ａのみを７００μｍとした場合でも、タブ線接続部５ｃを含む細線電極５ａの高さを、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極を備える場合のバスバー電極の高さよりも高く形成することができる。このため、太陽電池セル１においては、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極を備える場合に比べて、タブ線２１と受光面側電極５との接触面積は減るものの、タブ線２１と接続される領域の単位面積当たりの接着強度を、タブ線２１と接続されるタブ線接続部５ｃが厚くなることで補償することが可能となる。これは、はんだ付けによる電極とタブ線との接着強度と、電極の厚さと、には相関があること、および接着強度の観点からは電極の厚さは厚い方が有利であること、を利用している。
As described above, even when only the opening width X2a corresponding to the width X2 of the tab line connection portion in the printing mask 41 is 700 μm, the heights of the thin line electrodes 5a including the tab line connection portion 5c are all the thin line electrodes 5a. It can form higher than the height of the bus-bar electrode in the case of providing the continuous common bus-bar electrode to connect. For this reason, in the solar battery cell 1, although the contact area of the tab wire 21 and the light-receiving surface side electrode 5 is reduced as compared with the case where the continuous general bus bar electrodes connected to all the thin wire electrodes 5a are provided, It is possible to compensate the adhesive strength per unit area of the region connected to the wire 21 by thickening the tab wire connecting portion 5 c connected to the tab wire 21. This is because there is a correlation between the adhesion strength between the electrode and the tab wire by soldering and the thickness of the electrode, and that the thicker thickness of the electrode is advantageous in terms of adhesion strength. doing.
また、通常の集電電極は幅が１ｍｍ以上２ｍｍ以下であるのに対して、受光面側集電電極５ｂの幅をたとえば１００μｍに極端に細線化してもよい。これにより、受光面側電極５における銀の使用量をより大幅に低減することができる。受光面側集電電極５ｂをなくした場合でも、太陽電池セル１へのタブ線２１の接続は可能である。しかしながら、太陽電池セル１の出力特性を評価する上で集電電極が必要となる場合がある。たとえば１００μｍの幅の受光面側集電電極５ｂを太陽電池セル１に設けておくことで、受光面側電極５における電極材料の使用量を削減しつつ、太陽電池セル１の出力特性を測定することが可能となる。
Further, while the width of the normal current collecting electrode is 1 mm or more and 2 mm or less, the width of the light receiving surface side current collecting electrode 5 b may be extremely thinned to, for example, 100 μm. Thereby, the usage-amount of silver in the light-receiving surface side electrode 5 can be reduced more significantly. Even when the light receiving surface side collecting electrode 5b is eliminated, connection of the tab wire 21 to the solar battery cell 1 is possible. However, in order to evaluate the output characteristics of the solar battery cell 1, a collector electrode may be required. For example, by providing the light receiving surface side collecting electrode 5b having a width of 100 μm in the solar battery cell 1, the output characteristic of the solar battery cell 1 is measured while reducing the amount of the electrode material used in the light receiving surface side electrode 5. It becomes possible.
つぎに、タブ線接続部５ｃの形状の他の例について説明する。図１１は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池セル５１を受光面側から見た上面図である。図１２は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池セル５１の細線電極５ａを拡大して示す要部拡大図である。図１３は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池セル５１の細線電極５ａにタブ線２１が接続された状態を受光面側から見た上面図である。図１１および図１２に示すように、他の太陽電池セル５１は、他の太陽電池セル５１の面内方向におけるタブ線接続部５ｃの形状が菱型とされている。他の太陽電池セル５１は、タブ線接続部５ｃを備えるため、太陽電池セル１と同様の効果を有する。また、他の太陽電池セル５１は、タブ線接続部５ｃの形状を菱型とすることによって、タブ線２１が細線電極５ａの長手方向にずれた場合にタブ線２１とタブ線接続部５ｃとの接続領域をより広く確保できるという効果が得られる。
Below, the other example of the shape of the tab wire connection part 5c is demonstrated. FIG. 11 is a top view of another solar battery cell 51 according to the first embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. FIG. 12 is an enlarged view of an essential part showing a thin wire electrode 5a of another solar battery cell 51 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 13 is a top view of a state in which the tab wire 21 is connected to the thin wire electrode 5a of another solar battery cell 51 according to the first embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. As shown to FIG. 11 and FIG. 12, as for the other photovoltaic cell 51, the shape of the tab wire connection part 5c in the surface direction of the other photovoltaic cell 51 is made into the shape of a rhombus. The other solar battery cell 51 has the same effect as the solar battery cell 1 because it includes the tab wire connection portion 5c. In the other solar cells 51, when the tab wire connecting portion 5c is shaped like a rhombus, the tab wire 21 and the tab wire connecting portion 5c and the tab wire connecting portion 5c are displaced when the tab wire 21 is shifted in the longitudinal direction The effect is obtained that a wider connection area can be secured.
細線電極５ａの長手方向におけるタブ線接続部５ｃの幅であるタブ線接続部の長さＹ１および面積が等しい、長方形のタブ線接続部５ｃと菱形のタブ線接続部５ｃとについて、タブ線２１とタブ線接続部５ｃとの接続領域を比較して考える。菱形のタブ線接続部５ｃのタブ線接続部の長さＹ１は、菱形のタブ線接続部５ｃにおけるＹ方向、すなわち第１方向の対角線の長さに対応する。この場合は、タブ線接続部の長さＹ１と面積とが等しいため、菱形のタブ線接続部５ｃのタブ線接続部の幅Ｘ２は、長方形のタブ線接続部５ｃのタブ線接続部の幅Ｘ２の２倍となる。菱形のタブ線接続部５ｃのタブ線接続部の幅Ｘ２は、菱形のタブ線接続部５ｃにおけるＸ方向、すなわち第２方向の対角線の長さに対応する。タブ線２１が、第１方向において、タブ線接続部５ｃ上の適正な配置位置からずれる場合について考える。タブ線２１の幅は、タブ線２１とタブ線接続部５ｃとにおけるタブ線接続部の長さＹ１と同じである。タブ線２１が、タブ線接続部５ｃの半分の位置までずれると、長方形のタブ線接続部５ｃと菱形のタブ線接続部５ｃとで、タブ線２１とタブ線接続部５ｃとの接続領域の面積は、同じになる。タブ線接続部５ｃ上の適正な配置位置からのタブ線２１のずれがタブ線接続部５ｃの半分未満であれば、タブ線２１とタブ線接続部５ｃとの接続領域の面積は、菱形のタブ線接続部５ｃのほうが大きくなる。
Tab line 21 for rectangular tab wire connection 5c and rhombus tab wire connection 5c having the same length Y1 of tab wire connection and width equal to the width of tab wire connection 5c in the longitudinal direction of thin wire electrode 5a. The connection area between the and the tab wire connection portion 5c is compared and considered. The length Y1 of the tab wire connection portion of the rhombic tab wire connection portion 5c corresponds to the length of the diagonal in the Y direction, that is, the first direction in the rhombic tab wire connection portion 5c. In this case, since the area is equal to the length Y1 of the tab wire connection, the width X2 of the tab wire connection of the diamond shaped tab wire connection 5c is the width of the tab wire connection of the rectangular tab wire connection 5c. It is double of X2. The width X2 of the tab wire connection portion of the diamond shaped tab wire connection portion 5c corresponds to the diagonal length in the X direction, that is, the second direction in the diamond shaped tab wire connection portion 5c. A case will be considered in which the tab line 21 deviates from the proper arrangement position on the tab line connection portion 5c in the first direction. The width of the tab wire 21 is the same as the length Y1 of the tab wire connection portion in the tab wire 21 and the tab wire connection portion 5c. When the tab wire 21 is displaced to a half position of the tab wire connection portion 5c, the rectangular tab wire connection portion 5c and the rhombus tab wire connection portion 5c form a connection region between the tab wire 21 and the tab wire connection portion 5c. The area will be the same. If the displacement of the tab wire 21 from the proper arrangement position on the tab wire connection portion 5c is less than half of the tab wire connection portion 5c, the area of the connection region between the tab wire 21 and the tab wire connection portion 5c is rhombus The tab wire connection 5c is larger.
図１４は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池セル５２を受光面側から見た上面図である。図１５は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池セル５２の細線電極５ａを拡大して示す要部拡大図である。図１６は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池セル５２の細線電極５ａにタブ線２１が接続された状態を受光面側から見た上面図である。図１４および図１５に示すように、他の太陽電池セル５２は、他の太陽電池セル５２の面内方向におけるタブ線接続部５ｃの形状が三角形とされている。他の太陽電池セル５２は、タブ線接続部５ｃを備えるため、太陽電池セル１と同様の効果を有する。また、他の太陽電池セル５２は、タブ線接続部５ｃの形状を三角形とすることによって、タブ線接続部５ｃの電極パターンが非対称となり、太陽電池セル１の向きを容易に認識できるという効果が得られる。
FIG. 14 is a top view of another solar battery cell 52 according to the first embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. FIG. 15: is a principal part enlarged view which expands and shows the thin wire | line electrode 5a of the other photovoltaic cell 52 concerning Embodiment 1 of this invention. FIG. 16 is a top view of the thin wire electrode 5a of another solar battery cell 52 according to the first embodiment of the present invention in which the tab wire 21 is connected as viewed from the light receiving surface side. As shown in FIGS. 14 and 15, in the other solar cells 52, the shape of the tab line connection portion 5c in the in-plane direction of the other solar cells 52 is triangular. The other solar battery cell 52 has the same effect as the solar battery cell 1 because it includes the tab wire connection portion 5c. In addition, in the other solar cells 52, the electrode pattern of the tab line connection portion 5c is asymmetrical by making the shape of the tab line connection portion 5c triangular, so that the direction of the solar cell 1 can be easily recognized. can get.
上述したように、本実施の形態１にかかる太陽電池セル１は、第２方向において断続的に設けられた受光面側集電電極５ｂ、すなわちタブ線接続領域において局所的に設けられた受光面側集電電極５ｂを備える。このため、太陽電池セル１は、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極を形成する場合と比較して、バスバー電極を形成するための銀の使用量を削減できる。
As described above, the solar battery cell 1 according to the first embodiment is the light receiving surface side collecting electrode 5 b provided intermittently in the second direction, that is, the light receiving surface provided locally in the tab wire connection region. The side current collection electrode 5b is provided. For this reason, the solar battery cell 1 can reduce the usage amount of silver for forming the bus bar electrodes, as compared with the case where the continuous general bus bar electrodes connected to all the thin wire electrodes 5a are formed.
また、太陽電池セル１においては、第２方向において断続的に配置される受光面側集電電極５ｂの面積を調整することで、太陽電池セル１の受光面側における受光面側電極５による被覆率を、全ての細線電極５ａに接続する連続した一般的なバスバー電極が存在する場合の半分以下の被覆率とすることが可能であり、受光面側電極５における銀の使用量を低減することができる。そして、タブ線接続部の幅Ｘ２を、第２方向における細線電極の配置ピッチＸ４の半分以下とすることで、受光面側集電電極５ｂが形成されていないタブ線接続領域における受光面側電極５の面積を半分以下とすることが可能であり、銀の使用量を大幅に低減できる。
Further, in the solar battery cell 1, the area covered by the light receiving surface side electrode 5 on the light receiving surface side of the solar battery cell 1 is adjusted by adjusting the area of the light receiving surface side collecting electrode 5 b disposed intermittently in the second direction. It is possible to set the coverage to less than half that in the case where there are continuous general bus bar electrodes connected to all the thin wire electrodes 5a, and to reduce the amount of silver used in the light receiving surface side electrode 5 Can. Then, by setting the width X2 of the tab wire connection portion to half or less of the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes in the second direction, the light receiving surface side electrode in the tab wire connection region where the light receiving surface side collecting electrode 5b is not formed The area of 5 can be reduced to half or less, and the amount of silver used can be significantly reduced.
例えば、バスバー電極が存在せず、隣り合う細線電極５ａと細線電極５ａとの間隔が１．５ｍｍであり、タブ線接続部５ｃが長方形の場合を仮定する。この場合のバスバー電極とタブ線接続部５ｃとの電極体積の比較を行う。タブ線２１の幅は１．０ｍｍと仮定する。一般的な太陽電池セルの場合、バスバー電極の高さを１０μｍと仮定すると、第２方向における細線電極５ａ間のバスバー電極の体積は、幅×長さ×高さ＝１．０ｍｍ×１．５ｍｍ×１０μｍ＝０．０１５ｍｍ３となる。
For example, it is assumed that there is no bus bar electrode, the distance between the adjacent thin wire electrode 5a and the thin wire electrode 5a is 1.5 mm, and the tab wire connection portion 5c is rectangular. The electrode volumes of the bus bar electrode and the tab wire connection portion 5c in this case are compared. It is assumed that the width of the tab line 21 is 1.0 mm. In the case of a typical solar cell, assuming that the height of the bus bar electrode is 10 μm, the volume of the bus bar electrode between the thin wire electrodes 5 a in the second direction is width × length × height = 1.0 mm × 1.5 mm × 10 μm = 0.015 mm 3
つぎに、本実施の形態１にかかる太陽電池セル１の受光面側電極５のパターンで、タブ線接続部５ｃの体積を計算する。タブ線接続部５ｃの電極幅を第２方向における細線電極５ａのピッチの１／２以下となるように７００μｍとし、高さは２０μｍと仮定する。この場合、幅×長さ×高さ＝１．０ｍｍ×７００μｍ×２０μｍ＝０．０１４ｍｍ３となる。細線電極５ａの高さが２倍になったと仮定しても、タブ線接続部５ｃの幅を第２方向における細線電極５ａのピッチの半分以下にしておけば、受光面側電極５に使用される銀の使用量の削減効果が期待できる。
Next, with the pattern of the light-receiving surface side electrode 5 of the solar battery cell 1 according to the first embodiment, the volume of the tab wire connection portion 5c is calculated. It is assumed that the electrode width of the tab wire connection portion 5c is 700 μm so as to be 1/2 or less of the pitch of the thin wire electrode 5a in the second direction, and the height is 20 μm. In this case, width × length × height = 1.0 mm × 700 μm × 20 μm = 0.014 mm 3 . Even if the height of the thin wire electrode 5a is doubled, if the width of the tab wire connection portion 5c is made equal to or less than half the pitch of the thin wire electrode 5a in the second direction, it is used for the light receiving surface side electrode 5 Can be expected to reduce the amount of silver used.
一方で、受光面側集電電極５ｂが形成されていないタブ線接続領域の接着強度に関して、太陽電池セル１では細線電極５ａにおいて幅が広くなっているタブ線接続部５ｃの部分でタブ線２１にはんだ付けによって接着できる。このため、太陽電池セル１は、例えばタブ線接続部５ｃを幅２００μｍの長方形とした場合でも、太陽電池モジュールにおいて支障のない実用レベルで、タブ線２１との接着強度を確保することができる。ただし、接着強度は当然ながら、電極ペースト材料、タブ線の材料、はんだ付け条件に依存する。
On the other hand, regarding the adhesive strength of the tab wire connection region in which the light receiving surface side collecting electrode 5b is not formed, the tab wire 21 in the portion of the tab wire connecting portion 5c where the width of the thin wire electrode 5a is wide in the solar battery cell 1 Can be bonded by soldering. Therefore, even when the tab wire connection portion 5c is a rectangle having a width of 200 μm, for example, the solar battery cell 1 can ensure the adhesive strength with the tab wire 21 at a practical level without any trouble in the solar cell module. However, the adhesive strength naturally depends on the electrode paste material, the material of the tab wire, and the soldering conditions.
すなわち、太陽電池セル１は、受光面側集電電極５ｂが存在しないタブ線接続領域を設けることで集電電極に使用される銀の使用量を大きく削減しつつ、受光面側集電電極５ｂが存在しないタブ線接続領域ではタブ線２１と接合される部分のみ幅を広げて面積を広げることで、細線電極５ａとタブ線２１との接合強度の向上が図ることができる。
That is, the solar battery cell 1 greatly reduces the usage amount of silver used for the current collection electrode by providing the tab wire connection region where the light reception surface side current collection electrode 5b does not exist, while the light reception surface side current collection electrode 5b In the tab line connection area where there are no lines, the bonding strength between the thin wire electrode 5a and the tab line 21 can be improved by widening the area to expand only the portion joined to the tab line 21.
また、タブ線接続部５ｃは、受光面側集電電極５ｂに接続していない全ての細線電極５ａに設ける必要があるわけではなく、受光面側集電電極５ｂに接続していない細線電極５ａのうちの一部の細線電極５ａに設けてもよい。図１７は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池セル５３を受光面側から見た上面図である。
Further, the tab wire connection portion 5c is not necessarily provided on all the thin wire electrodes 5a not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b, and the thin wire electrodes 5a not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b It may be provided on part of the thin wire electrodes 5a. FIG. 17 is a top view of another solar battery cell 53 according to the first embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side.
図１７に示すように、他の太陽電池セル５３は、第２方向における受光面側集電電極５ｂと受光面側集電電極５ｂとの間に細線電極５ａが３本あり、中央の１本の細線電極５ａのみにタブ線接続部５ｃが設けられている。受光面側集電電極５ｂに接続していない細線電極５ａにおいて、タブ線接続部５ｃを備えない細線電極５ａを設けることによって、受光面側電極５における銀の使用量をさらに低減できる。
As shown in FIG. 17, another solar battery cell 53 has three thin line electrodes 5 a between the light receiving surface side collecting electrode 5 b and the light receiving surface side collecting electrode 5 b in the second direction, and one solar cell The tab wire connection portion 5 c is provided only on the thin wire electrode 5 a of By providing the thin wire electrode 5a not provided with the tab wire connection portion 5c in the thin wire electrode 5a not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b, the usage amount of silver in the light receiving surface side electrode 5 can be further reduced.
受光面側集電電極５ｂに接続していない細線電極５ａのうちタブ線接続部５ｃが設けられていない細線電極５ａに隣り合う一方の細線電極５ａにタブ線接続部５ｃが形成されている。また、受光面側集電電極５ｂに接続していない細線電極５ａのうちタブ線接続部５ｃが設けられていない細線電極５ａに隣り合う他方の細線電極５ａに受光面側集電電極５ｂが形成されている。受光面側電極５にタブ線２１がはんだ付けされた際には、タブ線接続部５ｃが設けられていない細線電極５ａは、隣り合う細線電極５ａとタブ線２１との接着強度が確保されているため、タブ線２１の剥離が防止される。
Among the thin wire electrodes 5a not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b, the tab wire connection portion 5c is formed on one thin wire electrode 5a adjacent to the thin wire electrode 5a not provided with the tab wire connection portion 5c. Further, among the thin wire electrodes 5a not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b, the light receiving surface side collecting electrode 5b is formed on the other thin wire electrode 5a adjacent to the thin wire electrode 5a not provided with the tab wire connection portion 5c. It is done. When the tab wire 21 is soldered to the light receiving surface side electrode 5, the bonding strength between the adjacent thin wire electrode 5a and the tab wire 21 is secured in the thin wire electrode 5a in which the tab wire connection portion 5c is not provided. Thus, peeling of the tab wire 21 is prevented.
この場合、タブ線接続部５ｃが設けられていない細線電極５ａもあるため、タブ線接続部の幅Ｘ２は、細線電極の配置ピッチＸ４の半分以下でもよいが、受光面側電極５における銀の使用量の削減が期待できる程度の幅において、広くすることも可能である。
In this case, since the thin wire electrode 5a is not provided with the tab wire connection portion 5c, the width X2 of the tab wire connection portion may be half or less of the arrangement pitch X4 of the thin wire electrodes. It is also possible to widen the range where reduction of the amount of use can be expected.
上述したように、本実施の形態１にかかる太陽電池セル１は、太陽電池セル１同士を電気的に接続するタブ線２１と受光面側電極５との接着強度を確保しつつ電極材料の使用量を低減して太陽電池セル１の製造コストを低減可能である、という効果を奏する。
As described above, the solar battery cell 1 according to the first embodiment uses the electrode material while securing the adhesive strength between the tab wire 21 electrically connecting the solar battery cells 1 and the light receiving surface side electrode 5. There is an effect that the production cost of the solar battery cell 1 can be reduced by reducing the amount.
実施の形態２．
受光面側集電電極５ｂが形成されてないタブ線接続領域には、細線電極５ａ同士を電気的に接続する、受光面側集電電極５ｂよりも細い第２集電電極５ｄを形成することが可能である。図１８は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池セル５４を受光面側から見た上面図である。本実施の形態２にかかる太陽電池セル５４は、第２方向に延在し、複数の細線電極５ａにおいて第１方向における同じ位置に配置された複数のタブ線接続部５ｃを電気的に接続する第２集電電極５ｄを備える点が、実施の形態１にかかる太陽電池セル１と異なる。 Second Embodiment
In the tab wire connection area where the light receiving surfaceside collecting electrode 5b is not formed, the second current collecting electrode 5d which is thinner than the light receiving surface side collecting electrode 5b and which electrically connects the thin wire electrodes 5a to each other is formed. Is possible. FIG. 18 is a top view of the solar battery cell 54 according to the second embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. The solar battery cell 54 concerning this Embodiment 2 is extended in a 2nd direction, and electrically connects several tab wire connection part 5c arrange | positioned in the same position in a 1st direction in several thin wire | line electrode 5a. The difference from the solar battery cell 1 according to the first embodiment is that the second current collection electrode 5d is provided.
受光面側集電電極５ｂが形成されてないタブ線接続領域には、細線電極５ａ同士を電気的に接続する、受光面側集電電極５ｂよりも細い第２集電電極５ｄを形成することが可能である。図１８は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池セル５４を受光面側から見た上面図である。本実施の形態２にかかる太陽電池セル５４は、第２方向に延在し、複数の細線電極５ａにおいて第１方向における同じ位置に配置された複数のタブ線接続部５ｃを電気的に接続する第２集電電極５ｄを備える点が、実施の形態１にかかる太陽電池セル１と異なる。 Second Embodiment
In the tab wire connection area where the light receiving surface
太陽電池セル５４の受光面側電極５にタブ線２１が接続される場合には、タブ線接続部５ｃと第２集電電極５ｄとがタブ線２１にはんだ付けされる。ここで、本実施の形態２にかかる太陽電池セル５４では、第２集電電極５ｄの幅が１００μｍに大幅に細線化されている。一方で、実施の形態１にかかる太陽電池セル１と同様に、タブ線２１とはんだ付けされるタブ線接続部５ｃを細線電極５ａに設けて、受光面側集電電極５ｂを備えない細線電極５ａとタブ線２１とがはんだ付けされる面積を広く確保している。これにより、太陽電池セル５４では、実施の形態１にかかる太陽電池セル１と同様の効果が得られる。
When the tab wire 21 is connected to the light-receiving surface side electrode 5 of the solar battery cell 54, the tab wire connection portion 5 c and the second current collection electrode 5 d are soldered to the tab wire 21. Here, in the solar battery cell 54 according to the second embodiment, the width of the second current collection electrode 5d is largely thinned to 100 μm. On the other hand, similarly to the solar battery cell 1 according to the first embodiment, the thin wire electrode 5 a is provided with the tab wire connection portion 5 c to be soldered to the tab wire 21 and the light receiving surface side collecting electrode 5 b is not provided. A wide area for soldering 5a and tab wire 21 is secured. Thereby, in the solar cell 54, the same effect as the solar cell 1 according to the first embodiment can be obtained.
また、太陽電池セル５４における第２集電電極５ｄは、細線電極５ａから電流を集める機能を有するが、主な機能は細線電極５ａ同士を電気的に接続することである。太陽電池セル５４は、第２方向に沿って配列された複数のタブ線接続部５ｃ同士を電気的に接続することで、細線電極５ａ同士を電気的に接続している。第２集電電極５ｄを形成しておくことで、細線電極５ａが断線した場合に、キャリアが他の細線電極５ａに集中することによる抵抗損失を緩和することが可能である。第２集電電極５ｄは、ステップＳ６０およびステップＳ７０において細線電極５ａ等と同時に形成される。
Moreover, although the 2nd current collection electrode 5d in the photovoltaic cell 54 has a function which collects an electric current from the thin wire | line electrode 5a, the main function is to electrically connect thin wire | line electrode 5a. The solar battery cell 54 electrically connects the thin wire electrodes 5a to each other by electrically connecting the plurality of tab wire connection portions 5c arranged in the second direction. By forming the second current collecting electrode 5d, it is possible to alleviate the resistance loss due to the concentration of carriers on other thin wire electrodes 5a when the thin wire electrode 5a is broken. The second current collection electrode 5d is formed simultaneously with the thin wire electrode 5a and the like in step S60 and step S70.
また、上述した第２集電電極５ｄの幅は、３０μｍ以上、且つ３００μｍ以下の範囲であることが好ましい。第２集電電極５ｄの幅が３０μｍ未満の場合は、スクリーン印刷による形成が難しく、第２集電電極５ｄの断線が発生するという問題がある。第２集電電極５ｄの幅が３００μｍより大である場合は、第２集電電極５ｄにおける電極使用量が多くなり受光面側電極５における銀の使用量の削減効果が小さくなる。なお、第２集電電極５ｄは、スクリーン印刷によって形成されるため、部位によって多少の幅の変動が生じる。したがって、第２集電電極５ｄの幅は、平均値において３０μｍ以上、且つ３００μｍ以下の範囲とすることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the width | variety of the 2nd current collection electrode 5d mentioned above is the range of 30 micrometers or more and 300 micrometers or less. If the width of the second collecting electrode 5d is less than 30 μm, the formation by screen printing is difficult, and there is a problem that the second collecting electrode 5d is broken. When the width of the second current collection electrode 5d is greater than 300 μm, the amount of use of the second current collection electrode 5d increases, and the effect of reducing the amount of silver used in the light receiving surface side electrode 5 decreases. In addition, since the 2nd current collection electrode 5d is formed by screen printing, the fluctuation | variation of a width | variety arises a little with site | parts. Therefore, the width of the second collecting electrode 5d is preferably in the range of 30 μm to 300 μm in average value.
図１９は、本発明の実施の形態２にかかる他の太陽電池セル５５を受光面側から見た上面図である。他の太陽電池セル５５は、本実施の形態２にかかる太陽電池セル５４の変形例であり、太陽電池セル５４と同様に、第２方向に延在し、複数の細線電極５ａにおいて第１方向における同じ位置に配置された複数のタブ線接続部５ｃを電気的に接続する第２集電電極５ｄを備える。そして、他の太陽電池セル５５は、第１集電電極である受光面側集電電極５ｂと第２集電電極５ｄとで囲まれた領域に、細線電極５ａは形成されていない。
FIG. 19 is a top view of another solar battery cell 55 according to Embodiment 2 of the present invention as viewed from the light receiving surface side. Another solar battery cell 55 is a modification of the solar battery cell 54 according to the second embodiment, and extends in the second direction similarly to the solar battery cell 54, and the first direction in the plurality of thin wire electrodes 5a. And a second current collecting electrode 5d electrically connecting the plurality of tab wire connection portions 5c arranged at the same position in the device. In the other solar cells 55, the thin wire electrode 5a is not formed in a region surrounded by the light receiving surface side collecting electrode 5b, which is the first collecting electrode, and the second current collecting electrode 5d.
他の太陽電池セル５５において、第２方向に沿って配列された複数のタブ線接続部５ｃ同士は、太陽電池セル５４と同様に第２集電電極５ｄによって電気的に接続される。したがって、図１９に示すように、第１集電電極である受光面側集電電極５ｂと第２集電電極５ｄとで囲まれた領域には、細線電極５ａは形成されていなくてもよい。第１集電電極である受光面側集電電極５ｂと第２集電電極５ｄとで囲まれた領域の細線電極５ａを無くすことによって、受光面側電極５における銀の使用量をさらに低減できる。
In the other solar cells 55, the plurality of tab wire connection portions 5c arranged in the second direction are electrically connected to each other by the second current collection electrode 5d, similarly to the solar cells 54. Therefore, as shown in FIG. 19, the thin line electrode 5a may not be formed in the region surrounded by the light receiving surface side collecting electrode 5b, which is the first collecting electrode, and the second current collecting electrode 5d. . By eliminating the thin line electrode 5a in the area surrounded by the light receiving surface side collecting electrode 5b and the second current collecting electrode 5d, which are the first current collecting electrode, the amount of silver used in the light receiving surface side electrode 5 can be further reduced. .
他の太陽電池セル５５の受光面側電極５にタブ線２１が接続される場合には、タブ線接続部５ｃと第２集電電極５ｄとがタブ線２１にはんだ付けされる。ここで、他の太陽電池セル５５では、第２集電電極５ｄの幅が１００μｍに大幅に細線化されている。一方で、実施の形態１にかかる太陽電池セル１と同様に、タブ線２１とはんだ付けされるタブ線接続部５ｃを細線電極５ａに設けて、受光面側集電電極５ｂを備えない細線電極５ａとタブ線２１とがはんだ付けされる面積を広く確保している。
When the tab wire 21 is connected to the light receiving surface side electrode 5 of another solar battery cell 55, the tab wire connection portion 5 c and the second current collection electrode 5 d are soldered to the tab wire 21. Here, in the other solar cells 55, the width of the second current collection electrode 5d is largely thinned to 100 μm. On the other hand, similarly to the solar battery cell 1 according to the first embodiment, the thin wire electrode 5 a is provided with the tab wire connection portion 5 c to be soldered to the tab wire 21 and the light receiving surface side collecting electrode 5 b is not provided. A wide area for soldering 5a and tab wire 21 is secured.
また、受光面側集電電極５ｂに接続せず且つタブ線接続部５ｃを備えない細線電極５ａは、第２集電電極５ｄに接続している。受光面側電極５にタブ線２１がはんだ付けされた際には、受光面側集電電極５ｂに接続せず且つタブ線接続部５ｃを備えない細線電極５ａは、接続している第２集電電極５ｄとタブ線２１とが接着され、また受光面側集電電極５ｂに接続している隣り合う細線電極５ａとタブ線２１との接着強度が確保されているため、タブ線２１の剥離が防止される。したがって、他の太陽電池セル５５では、実施の形態１にかかる太陽電池セル１と同様の効果が得られる。
Further, the thin wire electrode 5a which is not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b and which does not have the tab wire connecting portion 5c is connected to the second current collecting electrode 5d. When the tab wire 21 is soldered to the light receiving surface side electrode 5, the thin wire electrode 5a which is not connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b and does not have the tab wire connection portion 5c is connected to the second collection Since the adhesion strength between the thin wire electrode 5a adjacent to the light receiving surface side collecting electrode 5b and the tab wire 21 is secured by adhesion of the electrode 5d and the tab wire 21, peeling of the tab wire 21 is achieved. Is prevented. Therefore, in the other solar cell 55, the same effect as the solar cell 1 according to the first embodiment can be obtained.
実施の形態３．
実施の形態３では、上述した太陽電池セル１の出力特性の測定について説明する。太陽電池セルの出力特性である電流－電圧特性の測定、すなわちＩＶ測定は、４端子法を用いて行うことができる。受光面側電極における集電電極は、電流－電圧特性の測定時に、太陽電池セルの出力特性を測定する測定機器に接続された電流測定用の電流端子および測定機器に接続された電圧測定用の電圧端子を接触させるための外部端子の役割も担っている。ここで、電流端子と電圧端子との間の抵抗が高い場合は、該当領域での電圧降下がＩＶ測定に悪影響を及ぼすため注意が必要である。 Third Embodiment
In the third embodiment, measurement of the output characteristics of the above-described solar battery cell 1 will be described. The measurement of the current-voltage characteristic which is the output characteristic of the solar battery cell, that is, the IV measurement can be performed using a four-terminal method. The current collecting electrode at the light receiving surface side electrode is connected to a current measuring device connected to a measuring device for measuring an output characteristic of a solar battery cell at the time of measuring a current-voltage characteristic, and for a voltage measuring device connected to the measuring device It also plays the role of an external terminal for contacting a voltage terminal. Here, when the resistance between the current terminal and the voltage terminal is high, it is necessary to be careful because the voltage drop in the corresponding area adversely affects the IV measurement.
実施の形態３では、上述した太陽電池セル１の出力特性の測定について説明する。太陽電池セルの出力特性である電流－電圧特性の測定、すなわちＩＶ測定は、４端子法を用いて行うことができる。受光面側電極における集電電極は、電流－電圧特性の測定時に、太陽電池セルの出力特性を測定する測定機器に接続された電流測定用の電流端子および測定機器に接続された電圧測定用の電圧端子を接触させるための外部端子の役割も担っている。ここで、電流端子と電圧端子との間の抵抗が高い場合は、該当領域での電圧降下がＩＶ測定に悪影響を及ぼすため注意が必要である。 Third Embodiment
In the third embodiment, measurement of the output characteristics of the above-described solar battery cell 1 will be described. The measurement of the current-voltage characteristic which is the output characteristic of the solar battery cell, that is, the IV measurement can be performed using a four-terminal method. The current collecting electrode at the light receiving surface side electrode is connected to a current measuring device connected to a measuring device for measuring an output characteristic of a solar battery cell at the time of measuring a current-voltage characteristic, and for a voltage measuring device connected to the measuring device It also plays the role of an external terminal for contacting a voltage terminal. Here, when the resistance between the current terminal and the voltage terminal is high, it is necessary to be careful because the voltage drop in the corresponding area adversely affects the IV measurement.
太陽電池セル１のＩＶ測定は、太陽電池セル１で発生した電流と電圧とを別々の端子で測定する４端子法を用いて行われる。電流と電圧とを同じ端子で測定する２端子法で太陽電池セルのＩＶ測定を行う場合、測定された電圧は、端子と太陽電池セルとの接触抵抗部分に電流が流れて発生した電圧降下を含む。このため、２端子法で太陽電池セルのＩＶ測定を行う場合には太陽電池セルの表面とは異なる電圧を測定することになり、測定された電圧に誤差が生じることになる。一方、４端子法では電圧端子と電流端子とが分けられており、電圧端子と電流端子との各々に専用の端子が用いられる。これにより、電圧端子には電流が流れることがないため、上述した接触抵抗部分での電圧降下を除外できる。ここで、４端子法では、電流と電圧との測定場所を同一にする必要がある。ただし、例えば電流端子と電圧端子との距離が離れている場合、または電流端子と電圧端子との間の抵抗が高い場合には、電圧端子と電流端子との間で電圧降下が発生することにより、誤測定となる可能性がある。
The IV measurement of the photovoltaic cell 1 is performed using a four-terminal method in which the current and the voltage generated in the photovoltaic cell 1 are measured at different terminals. When IV measurement of a solar cell is performed by a two-terminal method in which current and voltage are measured at the same terminal, the measured voltage is a voltage drop generated by the current flowing in the contact resistance portion between the terminal and the solar cell Including. For this reason, when performing IV measurement of a photovoltaic cell by a 2 terminal method, a voltage different from the surface of a photovoltaic cell will be measured, and an error will arise in the measured voltage. On the other hand, in the four-terminal method, a voltage terminal and a current terminal are separated, and dedicated terminals are used for each of the voltage terminal and the current terminal. As a result, no current flows in the voltage terminal, and the voltage drop at the contact resistance portion described above can be excluded. Here, in the four-terminal method, it is necessary to make the measurement place of current and voltage the same. However, if, for example, the distance between the current terminal and the voltage terminal is large, or if the resistance between the current terminal and the voltage terminal is high, a voltage drop may occur between the voltage terminal and the current terminal. , There is a possibility of incorrect measurement.
上述した実施の形態１にかかる太陽電池セル１では、タブ線接続部５ｃに、電流測定用の電流端子および電圧測定用の電圧端子を接触させてＩＶ測定を実施することが可能である。一般的に細線電極の幅は１００μｍ前後とされており非常に細いため、細線電極に端子を接触させることは難しい。しかしながら、太陽電池セル１では、タブ線接続部５ｃを例えば２ｍｍの幅に広げられる。これにより、太陽電池セル１では、ＩＶ測定を実施する際に、細線電極に端子を接触させることが容易となる。
In the solar battery cell 1 according to the first embodiment described above, the IV measurement can be performed by bringing the current terminal for current measurement and the voltage terminal for voltage measurement into contact with the tab wire connection portion 5c. Generally, the width of the thin wire electrode is about 100 μm and is very thin, so it is difficult to bring the terminal into contact with the thin wire electrode. However, in the solar battery cell 1, the tab wire connection portion 5c can be expanded to a width of, for example, 2 mm. Thereby, in the solar battery cell 1, when performing IV measurement, it becomes easy to make a thin electrode contact a terminal.
図２０は、本発明の実施の形態３において太陽電池セル１のタブ線接続部５ｃに電流端子６１および電圧端子６２を接触させた状態を示す断面図であり、第２方向に沿った断面図である。タブ線接続部５ｃを用いてＩＶ測定を実施するためには、図２０に示したように電流端子６１の端部から電圧端子６２の端部までの領域にタブ線接続部５ｃが存在する必要がある。タブ線接続部５ｃにおける電圧降下が測定精度に影響し、タブ線接続部５ｃが存在するため抵抗が低く、電圧降下が小さいためである。
FIG. 20 is a cross sectional view showing a state in which current terminal 61 and voltage terminal 62 are in contact with tab wire connection portion 5 c of solar battery cell 1 in the third embodiment of the present invention, and a cross sectional view along the second direction. It is. In order to perform IV measurement using tab wire connection portion 5c, as shown in FIG. 20, tab wire connection portion 5c needs to be present in the region from the end of current terminal 61 to the end of voltage terminal 62. There is. The voltage drop in the tab wire connection portion 5c affects the measurement accuracy, and the tab wire connection portion 5c is present, so that the resistance is low and the voltage drop is small.
各タブ線接続部５ｃには、１本の細線電極５ａのみが接続される。一方、受光面側集電電極５ｂには、複数の細線電極５ａが接続される。ＩＶ測定の際は、１つのタブ線接続部５ｃに電流端子６１および電圧端子６２の両方を接触させる。このため、電流端子６１と電圧端子６２との間には、幅の広い銀電極であるタブ線接続部５ｃが存在するため、大きな電圧降下は生じず、ＩＶ測定上の問題にはならない。
Only one thin wire electrode 5a is connected to each tab wire connection portion 5c. On the other hand, a plurality of thin wire electrodes 5a are connected to the light receiving surface side collecting electrode 5b. In IV measurement, both the current terminal 61 and the voltage terminal 62 are brought into contact with one tab wire connection 5c. For this reason, since the tab wire connection part 5c which is a wide silver electrode exists between the current terminal 61 and the voltage terminal 62, a big voltage drop does not occur and it does not become a problem in IV measurement.
タブ線接続部５ｃの個数については、電圧端子はタブ線接続部５ｃに接触させるので、測定の安定性のために、２個以上とすることが好ましい。また、受光面側集電電極５ｂの個数については、タブ線接続部５ｃの個数と同じか、それ以上であることが好ましい。
The number of tab wire connection portions 5c is preferably 2 or more for the stability of measurement because the voltage terminals are in contact with the tab wire connection portions 5c. The number of light receiving surface side collecting electrodes 5b is preferably equal to or larger than the number of tab line connecting portions 5c.
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、上記の実施の形態の技術同士を組み合わせることも可能であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
The configurations shown in the above embodiments show an example of the contents of the present invention, and the techniques of the above embodiments can be combined, and can be combined with other known techniques. It is also possible to omit or change part of the configuration without departing from the scope of the present invention.
１，５４ 太陽電池セル、２，１１ 半導体基板、２ａ 第１の辺、２ｂ 第２の辺、２ｃ 第３の辺、２ｄ 第４の辺、３ ｎ型不純物拡散層、４ 反射防止膜、５ 受光面側電極、５ａ 細線電極、５ｂ 受光面側集電電極、５ｃ タブ線接続部、５ｃ１ 第１タブ線接続部、５ｃ２ 第２タブ線接続部、５ｃ３ 第３タブ線接続部、５ｃ４ 第４タブ線接続部、５ｄ 第２集電電極、７ 裏面アルミニウム電極、８ 裏面バス電極、９ 裏面側電極、１０ ｐ＋層、２１ タブ線、３１ 銀ペースト、４１ 印刷マスク、４１ａ 印刷マスクの上面、４２ メッシュ、４３ 乳剤、４４ 開口部、４５ スキージ、４６ 第１開口部、４７ 第２開口部、５１，５２，５３，５５ 他の太陽電池セル、６１ 電流端子、６２ 電圧端子、Ｘ１ 細線電極の幅、Ｘ１ａ 開口幅、Ｘ２ タブ線接続部の幅、Ｘ２ａ 開口幅、Ｘ３ 隣り合う細線電極の間の間隔、Ｘ４ 細線電極の配置ピッチ、Ｙ１ タブ線接続部の長さ。
1, 54 solar cell, 2, 11 semiconductor substrate, 2a first side, 2b second side, 2c third side, 2d fourth side, 3 n-type impurity diffusion layer, 4 anti-reflection film, 5 Light receiving surface side electrode 5a thin wire electrode 5b Light receiving surface side collecting electrode 5c tab wire connecting portion 5c1 first tab wire connecting portion 5c2 second tab wire connecting portion 5c3 third tab wire connecting portion 5c4 fourth Tab line connection, 5d second current collecting electrode, 7 back aluminum electrode, 8 back bus electrode, 9 back electrode, 10 p + layer, 21 tab line, 31 silver paste, 41 printing mask, 41 a top of printing mask, 42 Mesh, 43 emulsion, 44 opening, 45 squeegee, 46 first opening, 47 second opening, 51, 52, 53, 55 other solar cells, 61 current terminal, 62 voltage end , The width of X1 thin wire electrodes, X1a opening width, X2 tab wire connection portion of the width, X2a opening width, spacing between X3 adjacent thin wire electrodes, the arrangement pitch of X4 thin wire electrodes, Y1 tab wire connection portion length of.
Claims (17)
- ｐｎ接合を有する半導体基板と、
前記半導体基板の一面上に設けられ、前記半導体基板の面内方向における第１方向に延在するとともに前記半導体基板の面内方向において前記第１方向と交差して互いに平行に配列された複数の細線電極と、
前記半導体基板の一面上に設けられ、隣り合う２つ以上の前記細線電極を接続するとともに前記第１方向と交差する第２方向において分散配置された複数の第１集電電極と、
を備え、
前記複数の細線電極は、前記第１集電電極に接続する前記細線電極と、前記第１集電電極に接続しない前記細線電極とがあり、
前記第１集電電極に接続していない前記細線電極は、前記細線電極の幅が前記細線電極における他の領域よりも幅広とされた、タブ線を接続するための領域であるタブ線接続部を、前記第１方向における前記第１集電電極と同じ位置に備えること、
を特徴とする太陽電池セル。 a semiconductor substrate having a pn junction,
A plurality of semiconductor devices provided on one surface of the semiconductor substrate and extending in a first direction in the in-plane direction of the semiconductor substrate and arranged parallel to each other in the in-plane direction of the semiconductor substrate A thin wire electrode,
A plurality of first current collection electrodes provided on one surface of the semiconductor substrate, connected to two or more adjacent thin wire electrodes, and distributed in a second direction crossing the first direction;
Equipped with
The plurality of thin wire electrodes include the thin wire electrodes connected to the first current collection electrode and the thin wire electrodes not connected to the first current collection electrode,
The thin wire electrode not connected to the first collecting electrode is a tab wire connection portion for connecting a tab wire in which the width of the thin wire electrode is made wider than the other region of the thin wire electrode At the same position as the first collecting electrode in the first direction,
Solar cell characterized by - 前記タブ線接続部は、前記第２方向の幅の平均が、前記タブ線接続部以外の前記細線電極の幅より大であり、且つ第２方向における前記細線電極の配置ピッチの半分以下の範囲であること、
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。 In the tab line connection portion, the average of the width in the second direction is larger than the width of the thin line electrodes other than the tab line connection portion, and the range not more than half the arrangement pitch of the thin line electrodes in the second direction To be
The solar cell according to claim 1, characterized in that - 前記太陽電池セルの面内における前記タブ線接続部の形状が長方形であること、
を特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池セル。 The shape of the tab wire connection portion in the plane of the solar battery cell is rectangular,
The solar cell according to claim 1 or 2, characterized by - 前記太陽電池セルの面内における前記タブ線接続部の形状が三角形であること、
を特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池セル。 The shape of the tab wire connection portion in the plane of the solar battery cell is a triangle,
The solar cell according to claim 1 or 2, characterized by - 前記太陽電池セルの面内における前記タブ線接続部の形状が菱形であること、
を特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池セル。 The shape of the tab wire connection portion in the plane of the solar battery cell is a rhombus,
The solar cell according to claim 1 or 2, characterized by - 前記第２方向に延在し、前記複数の細線電極において前記第１方向における同じ位置に配置された複数の前記タブ線接続部を電気的に接続する第２集電電極を有すること、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の太陽電池セル。 It has a second current collection electrode that extends in the second direction and electrically connects a plurality of tab wire connection parts arranged at the same position in the first direction in the plurality of thin wire electrodes,
The solar cell according to any one of claims 1 to 5, characterized in that - 前記第２集電電極は、幅が３０μｍ以上、且つ３００μｍ以下の範囲であること、
を特徴とする請求項６に記載の太陽電池セル。 The second collecting electrode has a width of 30 μm or more and 300 μm or less.
The solar cell according to claim 6, characterized in that - 複数の前記第２集電電極を備えること、
を特徴とする請求項７に記載の太陽電池セル。 Providing a plurality of the second current collection electrodes;
The solar cell according to claim 7, characterized in that - 第１導電型の半導体基板の一面側に第２導電型の不純物拡散層を形成する第１工程と、
前記半導体基板の面内方向における第１方向に延在するとともに前記半導体基板の面内方向において前記第１方向と交差する第２方向において平行に配列された複数の細線電極と、隣り合う２つ以上の前記細線電極を接続するとともに前記第２方向において分散配置された第１集電電極と、を前記半導体基板の一面上に形成する第２工程と、
を含み、
前記第２工程では、前記第１集電電極に接続する前記細線電極と、前記第１集電電極に接続しない前記細線電極とを形成し、前記細線電極の幅が前記細線電極における他の領域よりも幅広とされて、タブ線を接続するための領域であるタブ線接続部を、前記第１集電電極に接続していない前記細線電極の、前記第１方向における前記第１集電電極と同じ位置に形成すること、
を特徴とする太陽電池セルの製造方法。 Forming a second conductivity type impurity diffusion layer on one surface side of the first conductivity type semiconductor substrate;
A plurality of thin wire electrodes extending in a first direction in the in-plane direction of the semiconductor substrate and arranged in parallel in a second direction intersecting the first direction in the in-plane direction of the semiconductor substrate, and two adjacent ones A second step of connecting the thin wire electrodes described above and forming the first current collecting electrodes dispersed and arranged in the second direction on one surface of the semiconductor substrate;
Including
In the second step, the thin wire electrode connected to the first current collection electrode and the thin wire electrode not connected to the first current collection electrode are formed, and the width of the thin wire electrode is the other region of the thin wire electrode The first current collecting electrode in the first direction of the thin wire electrode which is wider than the first current collecting electrode and is not connected to the first current collecting electrode as a tab wire connecting portion which is a region for connecting a tab wire Forming in the same position as
The manufacturing method of the photovoltaic cell characterized by the above. - 前記タブ線接続部は、前記第２方向の幅の平均が、前記タブ線接続部以外の前記細線電極の幅より大であり、且つ第２方向における前記細線電極の配置ピッチの半分以下の範囲であること、
を特徴とする請求項９に記載の太陽電池セルの製造方法。 In the tab line connection portion, the average of the width in the second direction is larger than the width of the thin line electrodes other than the tab line connection portion, and the range not more than half the arrangement pitch of the thin line electrodes in the second direction To be
The manufacturing method of the photovoltaic cell of Claim 9 characterized by these. - 前記太陽電池セルの面内における前記タブ線接続部の形状が長方形であること、
を特徴とする請求項９または１０に記載の太陽電池セルの製造方法。 The shape of the tab wire connection portion in the plane of the solar battery cell is rectangular,
The manufacturing method of the photovoltaic cell of Claim 9 or 10 characterized by these. - 前記太陽電池セルの面内における前記タブ線接続部の形状が三角形であること、
を特徴とする請求項９または１０に記載の太陽電池セルの製造方法。 The shape of the tab wire connection portion in the plane of the solar battery cell is a triangle,
The manufacturing method of the photovoltaic cell of Claim 9 or 10 characterized by these. - 前記太陽電池セルの面内における前記タブ線接続部の形状が菱形であること、
を特徴とする請求項９または１０に記載の太陽電池セルの製造方法。 The shape of the tab wire connection portion in the plane of the solar battery cell is a rhombus,
The manufacturing method of the photovoltaic cell of Claim 9 or 10 characterized by these. - 前記第２工程では、前記第２方向に延在し、前記複数の細線電極において前記第１方向における同じ位置に配置された複数の前記タブ線接続部を電気的に接続する第２集電電極を形成すること、
を特徴とする請求項９から１３のいずれか１つに記載の太陽電池セルの製造方法。 In the second step, a second current collection electrode that electrically connects a plurality of tab wire connection portions that extend in the second direction and are arranged at the same position in the first direction among the plurality of thin wire electrodes. To form
The manufacturing method of the photovoltaic cell as described in any one of the Claims 9-13 characterized by these. - 前記第２集電電極は、幅が３０μｍ以上、且つ３００μｍ以下の範囲であること、
を特徴とする請求項１４に記載の太陽電池セルの製造方法。 The second collecting electrode has a width of 30 μm or more and 300 μm or less.
The manufacturing method of the photovoltaic cell of Claim 14 characterized by these. - 複数の前記第２集電電極を形成すること、
を特徴とする請求項１５に記載の太陽電池セルの製造方法。 Forming a plurality of the second current collection electrodes;
The manufacturing method of the photovoltaic cell of Claim 15 characterized by these. - 前記第２工程の後に、前記太陽電池セルの出力特性を測定する測定機器と接続された端子を前記タブ線接続部に接続し、前記太陽電池セルの受光面に既定の光量の光を照射して前記太陽電池セルの出力特性を測定する工程を有すること、
を特徴とする請求項９から１６のいずれか１つに記載の太陽電池セルの製造方法。 After the second step, a terminal connected to a measuring device for measuring the output characteristics of the solar battery cell is connected to the tab wire connection portion, and a light receiving surface of the solar battery cell is irradiated with a predetermined amount of light Measuring the output characteristics of the solar battery cell,
The manufacturing method of the photovoltaic cell as described in any one of the Claims 9-16 characterized by these.
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