WO2019181835A1 - 太陽電池およびその太陽電池を備えた電子機器 - Google Patents

太陽電池およびその太陽電池を備えた電子機器 Download PDF

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WO2019181835A1
WO2019181835A1 PCT/JP2019/011117 JP2019011117W WO2019181835A1 WO 2019181835 A1 WO2019181835 A1 WO 2019181835A1 JP 2019011117 W JP2019011117 W JP 2019011117W WO 2019181835 A1 WO2019181835 A1 WO 2019181835A1
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electrode layer
solar cell
specific region
layer
electrode
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PCT/JP2019/011117
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French (fr)
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恒 宇津
満 市川
Original Assignee
株式会社カネカ
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell and an electronic device including the solar cell.
  • Patent Document 1 discloses a wristwatch provided with a solar cell as such an electronic device.
  • a gear, an electronic member, a decorative member, or the like constituting the electronic device may be disposed closer to the light incident surface than the solar cell. In such a case, a shadow may be generated on the solar cell, and the performance of the solar cell may be deteriorated.
  • Patent Document 1 discloses that in a solar cell, a transparent electrode is removed or a solar cell itself is removed in a portion overlapping with a decorative member applied to a dial (that is, a region where a shadow is generated in the solar cell). (If the term of patent document 1 is referred, the opening part or slit provided in the transparent electrode, or the through-hole formed in the photovoltaic cell). It is described that the reduction of the decrease is suppressed.
  • An electronic device such as a wearable device or a wristwatch is also used in an indoor environment where light from a light source having a relatively low illuminance such as a fluorescent lamp is irradiated.
  • a light source having a relatively low illuminance such as a fluorescent lamp
  • the solar cell has a light incident surface side. It is expected that light is irradiated also on the portion overlapping the arranged member.
  • the transparent electrode or the solar cell itself is removed so as not to flow electricity at the portion overlapping the decorative member. If it does, the light irradiated to the part which overlaps with a decoration member in an indoor environment cannot be utilized, and it is anticipated that the performance of the solar cell in an indoor environment will fall.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell that suppresses performance degradation of the solar cell in both outdoor and indoor environments, and an electronic device including the solar cell.
  • the solar cell according to the present invention includes a first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor disposed on each of the photoelectric conversion substrate and both main surfaces of the photoelectric conversion substrate, or on one main surface of the photoelectric conversion substrate.
  • a light-shielding member that is disposed away from the solar cell, the solar cell comprising: a layer; and a first electrode layer corresponding to the first conductivity type semiconductor layer and a second electrode layer corresponding to the second conductivity type semiconductor layer
  • the main surface of the photoelectric conversion substrate has a specific region corresponding to the light shielding member and a non-specific region other than the specific region, and the series resistance component of the electrical resistance in the specific region is The resistance is higher than the series resistance component of the electrical resistance in the non-specific region.
  • the electronic device includes the above-described solar cell, and one or more light shielding members arranged away from the solar cell on one main surface side of the main surfaces of the photoelectric conversion substrate in the solar cell. Prepare.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in a part of the solar cell and the electronic device of FIG. It is a partial cross section figure of the solar cell which concerns on the modification of this embodiment.
  • It is a figure which shows the equivalent circuit of the solar cell used by circuit simulation. It is a figure which shows an example of the current density of the equivalent circuit of the solar cell shown to FIG. 4A.
  • It is a figure which shows the IV characteristic of the circuit simulation result supposing the outdoor environment.
  • FIG. 1 is a view of a part of a solar cell and an electronic device according to the present embodiment as viewed from the back side
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line II-II in a part of the solar cell and the electronic device of FIG.
  • the electronic device of the present embodiment includes a solar cell 1 and one or more light shielding members 70.
  • the light shielding member 70 is arranged on the light receiving surface side of the solar cell 1 (that is, one main surface side of main surfaces of a semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate) 11 described later) so as to be separated from the solar cell 1.
  • a product with high designability is required, and products with various shapes are expected to be designed.
  • a light shielding member 70 such as a gear or an electronic member for operating the electronic device or a decorative member constituting the electronic device is disposed closer to the light incident surface side than the solar cell 1.
  • the battery 1 may be arranged apart from the battery 1.
  • a sealing member is disposed on the light receiving surface side of the solar cell 1 and seals the solar cell 1 (that is, a semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate) 11 described later). May be.
  • the sealing member examples include an EVA (Ethylene-Vinyl Acetate) film, an OCA (Optically Clear Adhesive) film, or glass.
  • EVA Ethylene-Vinyl Acetate
  • OCA Optically Clear Adhesive
  • the region of the solar cell 1 that overlaps the light shielding member 70 is specified region 60.
  • a region other than the specific region 60 in the solar cell 1 is set as a non-specific region.
  • the solar cell 1 is exemplified by a back electrode type (back contact type) (back junction type: also referred to as a back junction type) solar cell.
  • a back electrode type back contact type
  • back junction type also referred to as a back junction type
  • solar cell As a solar cell using a semiconductor substrate, there are a double-sided electrode type solar cell in which electrodes are formed on both sides of a light-receiving surface side and a back side, and a back-side electrode type solar cell in which electrodes are formed only on the back side.
  • a double-sided electrode type solar cell since an electrode is formed on the light receiving surface side, sunlight is shielded by this electrode.
  • the back electrode type solar cell since no electrode is formed on the light receiving surface side, the sunlight receiving rate is higher than that of the double-sided electrode type solar cell.
  • the back electrode type solar cell 1 includes a semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate) 11 having two main surfaces, and the first conductivity type region 7 and the main surface of the semiconductor substrate 11. Second conductivity type region 8.
  • the solar cell 1 includes a passivation layer 13 and an antireflection layer 15 that are sequentially stacked on the light receiving surface side of the main surface that receives light, which is one of the main surfaces of the semiconductor substrate 11.
  • the solar cell 1 includes a passivation layer 23 that is sequentially stacked on the first conductivity type region 7 on the back surface side that is the other main surface (one main surface) opposite to the light receiving surface of the two main surfaces of the semiconductor substrate 11.
  • the solar cell 1 includes a passivation layer 33, a second conductivity type semiconductor layer 35, and a second electrode layer 37 that are sequentially stacked on the second conductivity type region 8 on the back surface side of the semiconductor substrate 11.
  • a conductive single crystal silicon substrate for example, an n-type single crystal silicon substrate or a p-type single crystal silicon substrate is used. Thereby, high photoelectric conversion efficiency is realized.
  • the semiconductor substrate 11 is preferably an n-type single crystal silicon substrate. This prolongs the carrier life in the crystalline silicon substrate.
  • B boron
  • LID Light Induced Degradation
  • the semiconductor substrate 11 may have a pyramidal fine concavo-convex structure called a texture structure on the back surface side, which is one of the main surfaces. Thereby, the recovery efficiency of the light that has passed without being absorbed by the semiconductor substrate 11 is increased. Further, the semiconductor substrate 11 may have a pyramid-type fine uneven structure called a texture structure on the light receiving surface side. Thereby, the reflection of incident light on the light receiving surface is reduced, and the light confinement effect in the semiconductor substrate 11 is improved.
  • the thickness of the semiconductor substrate 11 is preferably 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or more and 180 ⁇ m or less, and even more preferably 70 ⁇ m or more and 180 ⁇ m or less.
  • the semiconductor substrate 11 may be a conductive polycrystalline silicon substrate, such as an n-type polycrystalline silicon substrate or a p-type polycrystalline silicon substrate. In this case, the back electrode type solar cell is manufactured at a lower cost.
  • the antireflection layer 15 is formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 11 via the passivation layer 13.
  • the passivation layer 13 is formed of an intrinsic silicon-based layer.
  • the passivation layer 13 terminates surface defects of the semiconductor substrate 11 and suppresses carrier recombination.
  • a translucent film having a refractive index of about 1.5 to 2.3 is preferably used.
  • a material of the antireflection layer 15 SiO, SiN, SiON or the like is preferable.
  • the method for forming the antireflection layer 15 is not particularly limited, but it is preferable to use a CVD (Chemical Vapor Deposition) method capable of precise film thickness control. According to the film formation by the CVD method, the film quality is controlled by controlling the material gas or the film formation conditions.
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • the first conductivity type semiconductor layer 25 is formed in the first conductivity type region 7 on the back side of the semiconductor substrate 11 via the passivation layer 23, and the second conductivity type semiconductor layer 35 is a second type on the back side of the semiconductor substrate 11. It is formed in the conductivity type region 8 through the passivation layer 33.
  • the first conductivity type semiconductor layer 25 has a shape corresponding to the shape of the first electrode layer 27 described later (see FIG. 1), and the second conductivity type semiconductor layer 35 is the shape of the second electrode layer 37 described later (FIG. 1). Shape).
  • the first conductivity type semiconductor layer 25 is formed of a first conductivity type silicon-based layer, for example, a p-type silicon-based layer.
  • the second conductivity type semiconductor layer 35 is formed of a second conductivity type silicon-based layer different from the first conductivity type, for example, an n-type silicon-based layer.
  • the first conductive semiconductor layer 25 may be an n-type silicon-based layer, and the second conductive semiconductor layer 35 may be a p-type silicon-based layer.
  • the p-type silicon-based layer and the n-type silicon-based layer are formed of an amorphous silicon layer or a microcrystalline silicon layer containing amorphous silicon and crystalline silicon.
  • B (boron) is preferably used as the dopant impurity of the p-type silicon-based layer
  • P (phosphorus) is preferably used as the dopant impurity of the n-type silicon-based layer.
  • the formation method of the 1st conductivity type semiconductor layer 25 and the 2nd conductivity type semiconductor layer 35 is not specifically limited, It is preferable when CVD method is used.
  • SiH 4 gas is preferably used as the material gas
  • hydrogen-diluted B 2 H 6 or PH 3 is preferably used as the dopant addition gas, for example.
  • a small amount of impurities such as oxygen or carbon may be added.
  • a gas such as CO 2 or CH 4 is introduced during the CVD film formation.
  • a thermal diffusion doping method, a laser doping method, etc. are mentioned.
  • the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 are formed in the same plane in order to receive light on the light receiving surface side and collect the generated carriers on the back surface side.
  • the method for forming (patterning) the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 in a predetermined shape within the same plane is not particularly limited, and a CVD method using a mask may be employed. Alternatively, an etching method using a resist, an etching solution, an etching paste, or the like may be employed.
  • the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 are not joined. Therefore, an insulating layer (not shown) may be provided between these layers.
  • an insulating layer may be provided between these layers. For example, when an insulating layer is provided at the boundary between a p-type silicon-based thin film and an n-type silicon-based thin film, if the insulating layer such as silicon oxide is formed by the CVD method, the film forming process can be simplified, and the process cost Reduction and improvement in yield can be achieved.
  • the passivation layers 23 and 33 are formed of intrinsic silicon-based layers.
  • the passivation layers 23 and 33 terminate surface defects of the semiconductor substrate 11 and suppress carrier recombination. Thereby, since the lifetime of a carrier improves, the output of a solar cell improves.
  • the first electrode layer 27 is formed on the first conductive semiconductor layer 25 in the non-specific region, and the second electrode layer 37 is formed on the second conductive semiconductor layer 35 in the non-specific region.
  • the first electrode layer 27H is formed on the first conductive type semiconductor layer 25 in the specific region 60, and the second electrode layer 37H is formed on the second conductive type semiconductor layer 35 in the specific region 60.
  • the first electrode layers 27 and 27H and the second electrode layers 37 and 37H may be physically in contact with each other or separated from each other as long as they are not electrically connected directly. Absent.
  • FIG. 1 shows an example in which the first electrode layers 27 and 27H and the second electrode layers 37 and 37H are physically separated.
  • the first electrode layers 27, 27H and the second electrode layers 37, 37H may be formed of transparent electrode layers 28, 38, 28H, 38H made of a transparent conductive material.
  • transparent conductive metal oxides such as indium oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide and composite oxides thereof are used.
  • indium composite oxides mainly composed of indium oxide are preferable.
  • Indium oxide is particularly preferable from the viewpoint of high conductivity and transparency.
  • the dopant include Sn, W, Zn, Ti, Ce, Zr, Mo, Al, Ga, Ge, As, Si, and S.
  • a physical vapor deposition method such as a sputtering method, or a chemical vapor deposition method using a reaction between an organometallic compound and oxygen or water (for example, CVD method) or the like is used.
  • first electrode layers 27 and 27H and the second electrode layers 37 and 37H are not limited to the transparent electrode layers 28, 38, 28H, and 38H, and the metal laminated on the transparent electrode layers 28, 38, 28H, and 38H.
  • the electrode layers 29, 39, 29H, and 39H may be included. That is, even in the laminated first electrode layer 27, 27H and the second electrode layer 37, 37H in which the transparent electrode layers 28, 38, 28H, 38H and the metal electrode layers 29, 39, 29H, 39H are laminated. Good.
  • one of the first electrode layer and the second electrode layer may be a stacked electrode layer, and the other may be a single-layer transparent electrode layer.
  • the 1st electrode layer 27 and the 2nd electrode layer 37 may be formed only from the metal electrode layer.
  • the metal electrode layers 29, 39, 29H, and 39H are formed of a metal material.
  • the metal material for example, Cu, Ag, Al, and alloys thereof are used.
  • a method for forming the metal electrode layers 29, 39, 29H, and 39H for example, a printing method such as screen printing using Ag paste or a plating method such as electrolytic plating using Cu is used.
  • the solar cell 1 according to the present embodiment is combined with the light shielding member 70 disposed away from the solar cell 1 on the light incident surface side of the solar cell 1 in an electronic device such as a wearable device or a wristwatch. Used.
  • the solar cell 1 has one or more specific regions 60 that overlap the light shielding member 70 on the main surface of the semiconductor substrate 11, that is, corresponding to the light shielding member 70, and non-specific regions other than the specific region 60.
  • the solar cell 1 of this embodiment shown in FIG. 1 has three specific regions 60.
  • the specific region 60 has, for example, a circular shape in plan view of the main surface of the semiconductor substrate 11.
  • the shape of the specific region 60 is not limited to this, and may be a band shape, a polygonal shape (for example, a triangular shape or a quadrangular shape), or a more complicated shape.
  • the areas of the plurality of specific regions 60 may be the same or different. Further, the area of the specific region 60 may be equal to or less than the area of the light shielding member 70.
  • the light shielding member 70 is separated from the specific region 60 of the solar cell 1, in an indoor environment, direct light from a light source such as a fluorescent lamp or light reflected or scattered by a component member of an electronic device is shielded. In the gap between 70 and the specific area 60, the specific area 60 is irradiated obliquely.
  • the specific area 60 is an area where shadows are mainly formed by the light blocking member 70, and non-specific areas other than the specific area 60 are areas where sunlight is irradiated. . Therefore, in an outdoor environment, the difference between the irradiation light amount of the specific region 60 and the irradiation light amount of the non-specific region is very large. On the other hand, since light is irradiated from various directions in an indoor environment, the difference in the amount of irradiation light between the specific area 60 and the non-specific area is smaller than in an outdoor environment.
  • the series resistance component of the electrical resistance is higher in resistance than the series resistance component of the electrical resistance in the non-specific region other than the specific region 60.
  • the influence of the dark current is suppressed, and the output decrease in the non-specific region is suppressed. That is, the output of the solar cell in the outdoor environment is improved.
  • the amount of power generated in the solar cell 1 is 1/100 times or less than that in an outdoor environment, and is often about 1/1000 times or less depending on the location.
  • the magnitude of the loss becomes relatively small, and the output of the solar cell in the specific area 60 due to scattered light or the like in the indoor environment can be extracted to some extent.
  • the power generation in the specific area 60 can be used, and the output of the solar cell is improved.
  • the method for increasing the series resistance component of the electrical resistance in the specific region 60 is not particularly limited.
  • the film of the passivation layer 23 and the first conductive semiconductor layer 25 or the film of the passivation layer 33 and the second conductive semiconductor layer 35 is used.
  • the electric resistance in the thickness direction may be increased.
  • the resistance may be increased.
  • the electric resistances of the first electrode layer 27H and the second electrode layer 37H in the specific region 60 are larger than the electric resistances of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region. .
  • the electrical resistance of the first electrode layer 27H and the second electrode layer 37H in the specific region 60 will be described.
  • the width of the first electrode layer 27 is preferably smaller than the width of the first conductivity type semiconductor layer 25 and the width of the second electrode layer 37 is preferably smaller than the width of the second conductivity type semiconductor layer 35.
  • the widths of the conductive type layer and the electrode layer represent directions orthogonal to the extending direction of each layer (not the thickness direction of each layer) unless otherwise specified.
  • the widths of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 are set to the first conductive type semiconductor layer.
  • the width of the first electrode layer 27 is preferably larger than 0.5 times the width of the first conductive type semiconductor layer 25, and more preferably larger than 0.7 times.
  • the width of the second electrode layer 37 is preferably larger than 0.5 times the width of the second conductivity type semiconductor layer 35, and more preferably larger than 0.7 times.
  • first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 are separated from each other.
  • the widths of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 may be larger than the widths of the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35, respectively.
  • the first electrode layer 27 (first branch electrode layer 27f and first branch electrode 27f described later)
  • the widths of the trunk electrode layer 27b) and the second electrode layer 37 (second branch electrode layer 37f and second trunk electrode layer 37b described later) are preferably small to some extent.
  • the widths of the first branch electrode layer 27f, the second branch electrode layer 37f, and the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 corresponding to each branch electrode layer are not particularly limited as long as the width is small to some extent. Are preferably in the range of 50 to 3000 ⁇ m.
  • the stem electrode layer requires a certain cross-sectional area, and the cross-sectional area needs to be ensured by the width and height (film thickness) of the stem electrode layer.
  • the widths of the first and second conductive electrode layers 27b and 37b and the first conductive semiconductor layer 25 and the second conductive semiconductor layer 35 corresponding to the respective trunk electrode layers are 50 to 50 respectively.
  • a range of 5000 ⁇ m is preferred.
  • the cross-sectional area with respect to the current flowing in the surface direction increases, and thus the series resistance decreases.
  • the stress at the interface between the semiconductor layer and the electrode layer increases, and electrode peeling may occur.
  • the back electrode type solar cell since the electrode is provided only on one side, when the height of the electrode layer is increased, the stress on the front and back of the substrate becomes unbalanced, and the solar cell is likely to be warped and deformed. The battery may be damaged.
  • problems such as misalignment or short circuit may occur during modularization.
  • the height of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, and further preferably 30 ⁇ m or less.
  • the height of the electrode is the distance from the main surface of the substrate to the top of the electrode.
  • a reference plane parallel to the main surface of the substrate is defined, and the distance from the reference plane to the apex of the electrode May be defined as the height of the electrode.
  • the electrical resistance of the first electrode layer 27H and the second electrode layer 37H in the specific region 60 is preferably larger than the electrical resistance of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region.
  • the specific region it is conceivable that the electrical resistance of the metal electrode layers 29H and 39H of the electrode layers 27H and 37H at 60 is larger than the electrical resistance of the metal electrode layers 29 and 39 of the electrode layers 27 and 37 in the non-specific region. For example, as shown in FIG.
  • the width of the metal electrode layers 29H and 39H of the electrode layers 27H and 37H in the specific region 60 is narrower than the width of the metal electrode layers 29 and 39 of the electrode layers 27 and 37 in the non-specific region. May be. In other words, it can be considered that the widths of the first electrode layer 27H and the second electrode layer 37H in the specific region 60 are narrower than the widths of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region.
  • the method of making the electric resistance of the metal electrode layers 29H and 39H of the electrode layers 27H and 37H in the specific region 60 larger than the electric resistance of the metal electrode layers 29 and 39 of the electrode layers 27 and 37 in the non-specific region is limited to this.
  • the cross-sectional areas of the metal electrode layers 29H and 39H in the specific region 60 may be smaller than the cross-sectional areas of the metal electrode layers 29 and 39 in the non-specific region.
  • the height of the metal electrode layers 29H and 39H in the specific region 60 may be lower than the height of the metal electrode layers 29 and 39 in the non-specific region.
  • the material of the metal electrode layers 29H and 39H in the specific region 60 may be a material having higher resistance than the material of the metal electrode layers 29 and 39 in the non-specific region.
  • the material of the high resistance metal electrode layer includes aluminum paste or copper paste
  • the material of the low resistance metal electrode layer includes silver paste.
  • the first electrode layer 27H and the second electrode layer 37H in the specific region 60 do not include the metal electrode layers 29H and 39H and are formed only of the transparent electrode layers 28H and 38H.
  • the electrical resistance of the transparent electrode layers 28H and 38H in the specific region 60 may be larger than the electrical resistance of the transparent electrode layers 28 and 38 in the non-specific region.
  • the transparent electrode layers 28H and 38H in the specific region 60 may be thinner than the transparent electrode layers 28 and 38 in the non-specific region, or the transparent electrode layers 28H and 38H in the specific region 60 may be formed.
  • the width may be narrower than the width of the transparent electrode layers 28 and 38 in the non-specific region. That is, the cross-sectional areas of the transparent electrode layers 28H and 38H in the specific area 60 may be smaller than the cross-sectional areas of the transparent electrode layers 28 and 38 in the non-specific area.
  • the width of the first conductivity type semiconductor layer 25 and the width of the second conductivity type semiconductor layer 35 in the specific region 60 are the same as the width of the first conductivity type semiconductor layer 25 and the width of the second conductivity type semiconductor layer 35 in the non-specific region. Similarly to the width, it is not particularly limited as long as it is small to some extent, but it is preferably in the range of 50 to 3000 ⁇ m.
  • the series resistance component of the electrical resistance in the specific region 60 that overlaps the light shielding member 70 in the electronic device is non-specific other than the specific region 60.
  • the resistance is high. Therefore, in an outdoor environment where the power generation amount in the non-specific region is large and the difference between the irradiation light amount of the specific region 60 and the irradiation light amount of the non-specific region is large, a voltage drop due to series resistance in the specific region 60 causes The influence of dark current is suppressed, and output reduction in non-specific areas is suppressed. That is, the output of the solar cell in the outdoor environment is improved.
  • the amount of power generated in the solar cell 1 is often 1/100 times or less than that in an outdoor environment, and is often about 1/1000 times or less depending on the location.
  • the magnitude of the loss becomes relatively small, and the output of the solar cell in the specific area 60 due to scattered light or the like in the indoor environment can be extracted to some extent.
  • the power generation in the specific area 60 can be used, and the output of the solar cell is improved.
  • region 60 which overlaps with the light-shielding member 70 in an electronic device is suppressed under both outdoor and indoor environment.
  • FIG. 4A is a diagram showing an equivalent circuit of a solar cell used in circuit simulation (circuit calculation).
  • a two-diode model generally used in the calculation of solar cells was used as a calculation model of an equivalent circuit of solar cells.
  • two two-diode models are introduced.
  • One two-diode model PV (photo) represents a non-specific region of the solar cell 1
  • the other two-diode model PV (dark) represents a specific region 60.
  • J (V) on the left side is the current density of PV (photo) or PV (dark) in the two-diode model of FIG. 4A and represents the current density with respect to the applied voltage V.
  • FIG. 4B shows an example of the current density of PV (photo) or PV (dark) in the two-diode model of FIG. 4A.
  • the current density J (V) changes according to the applied voltage V.
  • the current density at the applied voltage V1 is J (V1).
  • Jph in the first term on the right side represents I_p or I_d in the two-diode model of FIG. 4A, that is, the photocurrent density corresponding to the photocurrent.
  • J 01 in the second term on the right side represents the reverse saturation current density of one diode D1_p or D1_d in second diode model of Figure 4A.
  • J 02 in the third term on the right side represents the reverse saturation current density of the other diode D2_p or D2_d in second diode model of Figure 4A.
  • the fourth term on the right side represents the loss due to the series resistance Rs (ie, Rs_p or Rs_d) and the parallel resistance Rsh (ie, Rsh_p or Rsh_d) in the two-diode model of FIG.
  • the ratio S_p: S_d of the area S_p of the non-specific region (light irradiation region) to the area S_d of the specific region (shadow region) 60 is 1: 3, 1: 1, and 3: 1.
  • the area of the solar cell was calculated for two patterns of 8cm 2, 239cm 2.
  • Rs_p, Rsh_p, and Rsh_d use fixed values regardless of the cell area.
  • 5A and 5B the area of the solar cell is 239 cm 2 , and the ratio S_p: S_d of the area S_p of the non-specific region (light irradiation region) and the area S_d of the specific region (shadow region) 60 is 1: 3. is there.
  • FIG. 5B shows an indoor environment
  • the open circuit voltage Voc improves and the output of the solar cell also improves.
  • the output of the solar cell improves as the series resistance component Rs_d in the specific region 60 decreases. This is because when the series resistance component Rs_d is large, the electrical energy generated in the specific region 60 is consumed by the series resistance component Rs_d and is difficult to be extracted, whereas when the series resistance component Rs_d is small, the specific region 60 This is thought to be due to the electrical energy generated in the process of being taken out.
  • Shows the relationship. 6C shows the relationship between the output of the solar cell and the series resistance component of the specific region 60, in which the circuit simulation result shown in FIG.
  • the horizontal axis represents the product Rs_d ⁇ S_d of the series resistance component Rs_d of the specific region 60 and the area S_d of the specific region 60
  • 2 is a difference ⁇ Power between the output of the solar cell per unit area in the case of 2 and the output of the solar cell per unit area at each value of Rs_d ⁇ S_d.
  • the area in the calculation of the output of the solar cell per unit area is the area of the non-specific region (light irradiation region), S_p in the outdoor environment (FIG.
  • the series resistance component under the specific region 60 is small, thereby suppressing a decrease in solar cell output due to dark current.
  • the ratio of the area (S_p) of the non-specific region (light irradiation region) to the area (S_d) of the specific region (shadow region) 60 is 1: 3, the output loss due to the dark current in the specific region 60 is different.
  • the product Rs_p ⁇ S_p the area S_p series resistance component Rs_p and non specific region in the non-specific region is preferably the larger than 10 [Omega ⁇ cm 2 than 0 .OMEGA ⁇ cm 2, preferably smaller Unless smaller .
  • a method for measuring the series resistance component of the electrical resistance in the specific region 60 is not particularly limited.
  • the series resistance component is serially formed using photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL). Resistance may be calculated, and the series resistance component can be easily estimated by using LIS-R2 from BT Imaging Pty Ltd.
  • IV measurement including a sufficient reverse bias range is performed using light with an illuminance of AM 1.5 or higher, and the like as shown in FIG.
  • the series resistance component may be estimated from the slope of the IV curve in two stages as shown. In FIG.
  • the slope of the IV curve in the range where the first stage current is low corresponds to the series resistance component Rs_p in the non-specific region, and the range where the second stage current is high. Since the slope of the IV curve corresponds to the series resistance component Rs_d of the specific region 60, the series resistance component may be estimated from these slopes.
  • FIG. 8 is a view of a conventional back electrode type solar cell as seen from the back side.
  • a solar cell 1X illustrated in FIG. 8 includes a first conductivity type semiconductor layer 25X and a second conductivity type semiconductor layer 35X on the back side of the semiconductor substrate 11X.
  • the first conductivity type semiconductor layer 25X has a so-called comb shape, and includes a plurality of finger portions corresponding to comb teeth and a bus bar portion corresponding to a support portion of the comb teeth.
  • the bus bar portion extends in the X direction along one side portion of the semiconductor substrate 11X, and the finger portions extend from the bus bar portion in the Y direction intersecting the X direction.
  • the second conductive semiconductor layer 35X has a so-called comb shape, and includes a plurality of finger portions corresponding to comb teeth and a bus bar portion corresponding to a comb support portion.
  • the bus bar portion extends in the X direction along the other side portion facing one side portion of the semiconductor substrate 11X, and the finger portions extend from the bus bar portion in the Y direction.
  • the finger portions of the first conductivity type semiconductor layer 25X and the finger portions of the second conductivity type semiconductor layer 35X are alternately arranged in the X direction. Thereby, the formation region of the first conductivity type semiconductor layer 25X and the formation region of the second conductivity type semiconductor layer 35X are engaged with each other. With such a structure, optical carriers induced in the semiconductor substrate 11X by incident light from the light receiving surface side can be efficiently collected in each semiconductor layer.
  • the first electrode layer 27X has a so-called comb shape, and includes a plurality of finger portions 27fX corresponding to comb teeth, and a bus bar portion 27bX corresponding to a support portion of the comb teeth.
  • the bus bar portion 27bX extends in the X direction along one side portion of the semiconductor substrate 11X, and the finger portions 27fX extend from the bus bar portion 27bX in the Y direction intersecting the X direction.
  • the second electrode layer 37X has a so-called comb shape, and includes a plurality of finger portions 37fX corresponding to comb teeth and a bus bar portion 37bX corresponding to a support portion of the comb teeth.
  • the bus bar portion 37bX extends in the X direction along the other side portion facing one side portion of the semiconductor substrate 11X, and the finger portions 37fX extend from the bus bar portion 37bX in the Y direction.
  • the finger portions 27fX and the finger portions 37fX are alternately arranged in the X direction.
  • the shapes of the first electrode layers 27 and 27H and the second electrode layers 37 and 37H in the non-specific region and the specific region 60 are as follows.
  • the first conductive semiconductor layer 25 has a shape corresponding to the shapes of the first electrode layers 27 and 27H
  • the second conductive semiconductor layer 35 has a shape corresponding to the shapes of the second electrode layers 37 and 27H. .
  • the solar cell 1 has three divided regions 50 divided into three regions so as to surround the three specific regions 60 on the main surface of the semiconductor substrate 11.
  • the low-resistance branch electrode layer in the non-specific region can be connected to the trunk electrode layer without passing through the high-resistance branch electrode layer in the specific region 60.
  • first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region are preferably distributed over the non-specific region on the main surface of the semiconductor substrate 11. Thereby, an effective power generation area is expanded and photoelectric conversion efficiency is improved.
  • the first electrode layer 27 includes a plurality of first branch electrode layers 27f and first trunk electrode layers 27b.
  • the second electrode layer 37 includes a plurality of second branch electrode layers 37f and a second trunk electrode layer 37b.
  • First branch electrode layer and second branch electrode layer are so-called finger electrodes, and have a band-like shape (band shape).
  • the shapes of the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f may be linear or curved.
  • the electrode patterns of the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are not particularly limited. For example, in each divided region 50, the formation region of the specific region 60, the first trunk electrode layer 27b, and the second trunk electrode layer 37b It is preferable that the pattern is concentric with the specific region 60 in the region excluding.
  • the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are preferably formed so that the center overlaps the center of the specific region 60 and the similar shape of the specific region 60. This prevents disconnection of the low-resistance branch electrode layer in the non-specific region due to the high-resistance specific region 60, so that the branch electrode layer in the non-specific region does not pass through the high-resistance branch electrode layer in the specific region 60. The resistance loss due to the high resistance branch electrode is prevented. Thereby, the output of the solar cell 1 in an outdoor environment can be taken out efficiently, and the output of the solar cell 1 is improved.
  • the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are alternately arranged in a direction intersecting the extending direction (for example, a direction perpendicular to a tangent at each point) in consideration of a local range. It is preferable to line up locally in parallel.
  • a part of either the first branch electrode layer 27 f or the second branch electrode layer 37 f surrounds the outer edge of the specific region 60.
  • the branch electrode layer surrounding the outer edge of the specific region 60 may be the first branch electrode layer 27f or the second branch electrode layer 37f.
  • a part of the second branch electrode layer 37 f surrounds the outer edge of the specific region 60.
  • the shape of the branch electrode surrounding the outer edge of the specific region 60 may be an annular shape (closed annular shape) or an open annular shape.
  • the shape of the annular or open annular branch electrode may be a curved shape or a linear shape.
  • one end of the first branch electrode layer 27f is connected to the first trunk electrode layer 27b, and the other end of the first branch electrode layer 27f is separated from the second trunk electrode layer 37b.
  • One end of the second branch electrode layer 37f is connected to the second trunk electrode layer 37b, and the other end of the second branch electrode layer 37f is separated from the first trunk electrode layer 27b.
  • First stem electrode layer and second stem electrode layer are so-called bus bar electrodes and have a band-like shape (band shape).
  • the shapes of the first trunk electrode layer 27b and the second trunk electrode layer 37b may be linear or curved.
  • the first trunk electrode layer 27b includes a first frame trunk electrode layer 27bf and a first strip-shaped trunk electrode layer 27bb.
  • the second stem electrode layer 37b includes a second frame stem electrode layer 37bf and a second strip-like stem electrode layer 37bb.
  • the first frame trunk electrode layer 27bf and the second frame trunk electrode layer 37bf constitute a frame electrode layer 40.
  • the frame electrode layer 40 is formed so as to surround each segmented region 50, in other words, so as to overlap the outer edge of the segmented region 50.
  • the shape of the frame electrode layer 40 may be an open ring shape in which the first frame main electrode layer 27bf and the second frame main electrode layer 37bf are separated from each other, or the first frame main electrode layer 27bf or the second frame main electrode layer 27bf Any one of the two-frame trunk electrode layers 37bf may form a ring (closed ring).
  • the annular or open annular frame electrode layer 40 may have a curved shape or a linear shape.
  • the frame electrode layer 40 preferably has both the first frame trunk electrode layer 27 bf of the first electrode layer 27 and the second frame trunk electrode layer 37 bf of the second electrode layer 37.
  • the frame electrode layer 40 includes a first frame trunk electrode layer 27 bf formed at the boundary between the second frame trunk electrode layer 37 bf formed on the periphery of the semiconductor substrate 11 and the adjacent divided region. And have.
  • the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are not electrically connected to the trunk electrode and are not easily isolated, and the output of the solar cell 1 in the entire region 50 is recovered. That is, the output of the solar cell 1 is improved.
  • the frame electrode layer 40 by forming a part of the frame electrode layer 40 at the boundary between adjacent divided regions, even if different branch electrode layer patterns are arranged in each divided region, the pattern of each branch electrode layer at the boundary There is no need to connect. Therefore, a part of the frame electrode layer 40 is disposed on the boundary between the adjacent divided regions, so that the branch electrode layer having an arbitrary pattern is connected to the frame electrode layer 40. Therefore, the carriers collected by the highly optional branch electrode layer are collected by the frame electrode layer 40 on the boundary, and the output of the solar cell 1 is efficiently collected.
  • the trunk electrode layer is disposed between the adjacent divided regions 50 and the branch electrode layer is connected to the trunk electrode layer, so that the branch electrode layer is compared with the case where there is no trunk electrode layer.
  • the length can be shortened and electric resistance loss is reduced. That is, the output of the solar cell 1 is improved.
  • the frame electrode layer 40 is also formed at the periphery of the semiconductor substrate 11, even in the shape of the semiconductor substrate 11 having a certain degree of arbitrary flexibility, the carriers collected by the branch electrode layers in the segmented region 50 are transferred to the semiconductor substrate. 11 can be collected by the frame electrode layer at the peripheral edge, and the output of the solar cell 1 is efficiently collected. That is, the output of the solar cell 1 is improved.
  • the optionality of the shape of the specific region 60 or the branch electrode layer is increased, and the optionality of the shape design of the solar cell is increased in mounting on the electronic device of the wearable application (watch or smartwatch, sensor), and The output of the solar cell 1 is improved efficiently.
  • the first strip-shaped trunk electrode layer 27bb has a strip shape extending from the first frame trunk electrode layer 27bf of the frame electrode layer 40 toward the specific region 60.
  • the second strip-shaped trunk electrode layer 37bb has a strip shape extending from the second frame trunk electrode layer 37bb of the frame electrode layer 40 toward the specific region 60.
  • the first strip-shaped trunk electrode layer 27bb and the second strip-shaped trunk electrode layer 37bb may be linear or curved.
  • a plurality of first branch electrode layers 27f are connected to the first frame trunk electrode layer 27bf and the first strip-shaped trunk electrode layer 27bb of the frame electrode layer 40, and the second frame trunk electrode layer 37bf of the frame electrode layer 40 and A plurality of second branch electrode layers 37f are connected to the second strip-shaped trunk electrode layer 37bb.
  • first trunk electrode layer 27b frame electrode layer 40, first strip-shaped trunk electrode layer 27bb. That is, the output of the solar cell 1 is improved.
  • the back electrode type solar cell of this embodiment is preferably used for an electronic device mainly used in a low illuminance environment such as a wearable application (a watch, a smart watch, or a sensor).
  • a wearable application a watch, a smart watch, or a sensor
  • the normally irradiated light is weak and the electrical resistance loss is not as great as that of the solar cell panel. Therefore, the recovered carriers can be easily taken out by forming anode and cathode extraction electrodes (not shown) on a part of the first trunk electrode layer 27b and the second trunk electrode layer 37b.
  • a method for forming the extraction electrode for example, a printing method such as screen printing using Ag paste, or a plating method such as electrolytic plating using Cu is used.
  • the extraction electrode may be formed by solder or the like.
  • first electrode layer 27 ⁇ / b> H and the second electrode layer 37 ⁇ / b> H in the specific region 60 are formed distributed over the entire specific region 60 on the main surface of the semiconductor substrate 11.
  • the first electrode layer 27H includes a plurality of first branch electrode layers 27Hf and first trunk electrode layers 27Hb.
  • the second electrode layer 37H includes a plurality of second branch electrode layers 37Hf and second trunk electrode layers 37Hb.
  • First branch electrode layer and second branch electrode layer are so-called finger electrodes, like the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f in the non-specific region described above, and have a band-like shape ( Strip).
  • the shapes of the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f may be linear or curved.
  • the electrode patterns of the first branch electrode layer 27Hf and the second branch electrode layer 37Hf are not particularly limited.
  • the specific region 60 is the same as the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f in the non-specific region described above. And a concentric pattern.
  • first branch electrode layer 27Hf and the second branch electrode layer 37Hf are preferably formed so that the center overlaps the center of the specific region 60 and the similar shape of the specific region 60.
  • the first branch electrode layer 27Hf and the second branch electrode layer 37Hf are alternately arranged in a direction intersecting the extending direction (for example, a direction perpendicular to a tangent at each point) in consideration of a local range. It is preferable to line up locally in parallel.
  • One end of the first branch electrode layer 27Hf is connected to the first trunk electrode layer 27Hb, and the other end of the first branch electrode layer 27Hf is separated from the second trunk electrode layer 37Hb.
  • One end of the second branch electrode layer 37Hf is connected to the second trunk electrode layer 37Hb, and the other end of the second branch electrode layer 37Hf is separated from the first trunk electrode layer 27Hb.
  • the first trunk electrode layer 27Hb and the second trunk electrode layer 37Hb are the first trunk electrode layer 27b (particularly the first strip-shaped trunk electrode layer 27bb) and the second trunk electrode layer 37b (particularly the second trunk electrode layer) in the non-specific region described above. Similar to the strip-shaped trunk electrode layer 37bb), it is a so-called bus bar electrode and has a strip-like shape (band-shape). The shapes of the first trunk electrode layer 27Hb and the second trunk electrode layer 37Hb may be linear or curved.
  • the first trunk electrode layer 27Hb has a strip shape extending from the first strip-shaped trunk electrode layer 27bb (or the first branch electrode layer 27f surrounding the specific region 60) toward the center of the specific region 60.
  • the second stem electrode layer 37Hb has a strip shape extending from the second strip-shaped stem electrode layer 37bb (or the second branch electrode layer 37f surrounding the specific region 60) toward the center of the specific region 60.
  • the shapes of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region and the shapes of the first electrode layer 27H and the second electrode layer 37H in the specific region 60 are not limited thereto.
  • the other two shapes of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region and the first electrode layer 27H and the second electrode layer 37H in the specific region 60 will be exemplified.
  • FIG. 9 is a view of the solar cell according to the first modification of the present embodiment as seen from the back side.
  • the solar cell 1 shown in FIG. 9 is the same as the solar cell 1 shown in FIG. 1, and the shapes of the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region, and the first electrode layer 27 ⁇ / b> H and the second electrode in the specific region 60.
  • This embodiment is different from the present embodiment in that the shape of the electrode layer 37H is different.
  • the first electrode layer 27 and the second electrode layer 37 in the non-specific region are preferably distributed and formed in all regions except the specific region 60 on the main surface of the semiconductor substrate 11. Thereby, an effective power generation area is expanded and photoelectric conversion efficiency is improved.
  • the first electrode layer 27 includes a plurality of first branch electrode layers 27f and three first trunk electrode layers 27b.
  • the second electrode layer 37 includes a plurality of second branch electrode layers 37f and three second trunk electrode layers 37b.
  • First branch electrode layer and second branch electrode layer are so-called finger electrodes, and have a band-like shape (band shape).
  • the shapes of the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f may be linear or curved.
  • the electrode patterns of the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are not particularly limited. For example, in the region excluding the formation region of the specific region 60, the first trunk electrode layer 27b, and the second trunk electrode layer 37b, The pattern is preferably concentric with the semiconductor substrate 11.
  • the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are preferably formed so that the center thereof overlaps the center of the semiconductor substrate 11 and the similar shape of the semiconductor substrate 11.
  • the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are distributed without gaps over the entire non-specific region in the semiconductor substrate 11, and are difficult to be separated at the periphery of the semiconductor substrate 11. Furthermore, when the branch electrode layer has such a shape, even when the semiconductor substrate 11 is warped due to the formation of the branch electrode layer, the warp occurs relatively uniformly over the entire substrate, and locally. Large warpage is unlikely to occur. Thereby, generation
  • the first branch electrode layer 27f and the second branch electrode layer 37f are alternately arranged in a direction intersecting the extending direction (for example, a direction perpendicular to a tangent at each point) in consideration of a local range. It is preferable to line up locally in parallel.
  • One end of the first branch electrode layer 27f is connected to the first trunk electrode layer 27b between the adjacent first trunk electrode layer 27b and the second trunk electrode layer 37b. The end is separated from the second trunk electrode layer 37b.
  • One end of the second branch electrode layer 37f is connected to the second trunk electrode layer 37b, and the other end of the second branch electrode layer 37f is separated from the first trunk electrode layer 27b.
  • the first trunk electrode layer 27b and the second trunk electrode layer 37b are so-called bus bar electrodes, and have a band-like shape (band shape) or a complicated shape obtained by winding or connecting the band shapes.
  • the shapes of the first trunk electrode layer 27b and the second trunk electrode layer 37b may be linear or curved.
  • the first trunk electrode layer 27b includes a first surrounding trunk electrode layer 27be and a first belt-like trunk electrode layer 27bb.
  • the second stem electrode layer 37b includes a second surrounding stem electrode layer 37be and a second strip-like stem electrode layer 37bb.
  • the first surrounding trunk electrode layer 27be and the second surrounding trunk electrode layer 37be are formed so as to surround the outer edge of the specific region 60.
  • the first surrounding stem electrode layer 27be surrounds half (a part) of the outer edge of the specific region 60
  • the second surrounding stem electrode layer 37be is the remaining half of the outer edge of the specific region 60 (other parts other than the part). )
  • the outer edge of one specific region 60 is surrounded by both the first surrounding stem electrode layer 27be and the second surrounding stem electrode layer 37be.
  • both the surrounding stem electrode layers 27be, 37be The ring may be in a physical contact (closed ring).
  • both the surrounding trunk electrode layers 27be and 37be may be in an open ring shape because they are physically non-contact.
  • the shape of the first surrounding trunk electrode layer 27be and the second surrounding trunk electrode layer 37be may be curved or linear, and the first surrounding trunk electrode layer 27be and the second surrounding The shape of the stem electrode layer 37be may be a circular shape or a polygonal shape.
  • First strip stem electrode layer and second strip stem electrode layer >>>
  • the first strip-shaped trunk electrode layer 27 bb has a strip shape extending radially from the first surrounding trunk-shaped electrode layer 27 be with respect to the center of the semiconductor substrate 11.
  • the second strip-shaped trunk electrode layer 37bb has a strip shape extending radially from the second surrounding trunk-shaped electrode layer 37be to the center of the semiconductor substrate 11.
  • the first strip-shaped trunk electrode layer 27bb and the second strip-shaped trunk electrode layer 37bb extend adjacent to each other.
  • the shape of the first strip-shaped trunk electrode layer 27bb may be linear or curved.
  • a plurality of first branch electrode layers 27f are connected to the first surrounding stem electrode layer 27be and the first strip stem electrode layer 27bb, and the second surround stem electrode layer 37be and the second strip stem electrode layer 37bb are A plurality of second branch electrode layers 37f are connected.
  • first electrode layer 27 ⁇ / b> H and the second electrode layer 37 ⁇ / b> H in the specific region 60 are formed distributed over the entire specific region 60 on the main surface of the semiconductor substrate 11.
  • the first electrode layer 27H includes a first branch electrode layer 27Hf
  • the second electrode layer 37H includes a second branch electrode layer 37Hf.
  • the first branch electrode layer 27Hf and the second branch electrode layer 37Hf are so-called finger electrodes, and have a band-like shape (band shape).
  • the shapes of the first branch electrode layer 27Hf and the second branch electrode layer 37Hf may be linear or curved.
  • the first branch electrode layer 27Hf and the second branch electrode layer 37Hf are preferably arranged in parallel by being alternately arranged in a direction crossing the extending direction.
  • One end of the first branch electrode layer 27Hf is connected to the first surrounding trunk electrode layer 27be, and the other end of the first branch electrode layer 27Hf is separated from the second surrounding trunk electrode layer 37be.
  • One end of the second branch electrode layer 37Hf is connected to the second surrounding trunk electrode layer 37be, and the other end of the second branch electrode layer 37Hf is separated from the first surrounding trunk electrode layer 27be.
  • FIG. 10 is a view of a solar cell according to a second modification of the present embodiment as viewed from the back side.
  • the solar cell 1 shown in FIG. 10 is different from the solar cell 1 shown in FIG. 9 in the first electrode layer 27 (particularly, the first stem electrode layer 27b) and the second electrode layer 37 (particularly, the second stem electrode) in the non-specific region. It differs from the first modification in that the shape of the layer 37b) and the shape of the electrode layers 27H and 37H in the specific region 60 are different.
  • the second surrounding stem electrode layer 37be of the second stem electrode layer 37b in the non-specific region surrounds the entire outer edge of the specific region 60.
  • the first stem electrode layer 27b may be disposed only between the adjacent second stem electrode layers 37b, and may include only a strip-like trunk electrode layer similar to the first strip-like trunk electrode layer 27bb described above.
  • the first trunk electrode layer 27b has a strip shape extending along the radial direction from the center of the semiconductor substrate 11 toward the outer edge, in other words, along the radial direction from the concentric circle center of the first branch electrode layer 27f. Thereby, the first trunk electrode layer 27b extends so as to intersect the concentric first branch electrode layer 27f.
  • the shape of the first trunk electrode layer 27b may be linear or curved.
  • a plurality of first branch electrode layers 27f are connected to the first stem electrode layer 27b, and a plurality of second branch electrode layers 37f are connected to the second surrounding stem electrode layer 37be and the second strip-like stem electrode layer 37bb. Is done.
  • disconnection of the low resistance branch electrode layer in the non-specific region by the high resistance specific region 60 is prevented, and the branch electrode layer in the non-specific region does not go through the high resistance branch electrode layer in the specific region 60.
  • resistance loss due to the high resistance branch electrode is prevented. That is, the output of the solar cell 1 is improved.
  • the specific region 60 is entirely covered with the second conductivity type semiconductor layer 35. Furthermore, on the second conductive type semiconductor layer 35, the second electrode layer 37H is formed on the entire corresponding surface or as a comb electrode. In the specific region 60, the first conductive type semiconductor layer 25 and the first electrode are formed. The layer 27H is not formed. Thereby, according to the conductivity type of the semiconductor substrate 11, minority carriers are collected in the specific region 60, and majority carriers are collected in the non-specific region. Thus, by collecting the majority carriers generated in the specific area 60 in the non-specific area, the series resistance increases according to the distance.
  • the specific region 60 is preferably covered with a p-type semiconductor layer, and the holes generated in the specific region 60 pass through the p-type semiconductor layer in the specific region 60.
  • the electrons generated in the specific region 60 are transported to the electrode layer in the non-specific region through the n-type semiconductor layer in the non-specific region. Thereby, the series resistance component in extraction of the carriers generated in the specific region 60 is increased, and the output of the solar cell is improved.
  • the solar cell 1 of the present embodiment is preferably modularized for practical use.
  • the modularization of the solar cell is performed by an appropriate method.
  • electrical extraction can be performed by connecting wirings, contact pins, or the like to the trunk electrode layers 27b and 37b of both the anode and the cathode, or extraction electrodes (not shown) provided in each.
  • a back electrode type solar cell is modularized by sealing with a sealing agent and a glass plate.
  • the modularized solar cell can be mounted on an electronic device for wearable use (watch, smart watch, sensor).
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously modified.
  • the heterojunction type solar cell is illustrated, but the feature of the present invention is not limited to the heterojunction type solar cell, and can be applied to various solar cells such as a homojunction type solar cell. It is.
  • the back electrode type solar cell has been exemplified in the above-described embodiment, the feature of the present invention is not limited to the back electrode type solar cell but can be applied to various solar cells such as a double-sided electrode type solar cell. It is.
  • a passivation layer, a first conductivity type semiconductor layer, a first electrode are formed on substantially the entire light receiving surface side of the main surface on the light receiving side which is one of the main surfaces of the semiconductor substrate.
  • the layers are sequentially stacked, and a passivation layer, a second conductivity type semiconductor layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on substantially the entire back surface, which is the other main surface opposite to the light receiving surface, of the two main surfaces of the semiconductor substrate. Is done.
  • the series resistance component of the electrical resistance in the specific region corresponding to the light shielding member may be higher than the series resistance component of the electrical resistance in the non-specific region.
  • a back electrode type solar cell 1 including a passivation layer 33, a second conductivity type semiconductor layer 35, and a second electrode layer 37, which are sequentially stacked in the second conductivity type region 8 excluding the first conductivity type region 7 on the side.
  • the present invention is not limited to such a solar cell 1, but is a back electrode type solar cell in which at least a part of the first conductivity type semiconductor layer and at least a part of the second conductivity type semiconductor layer overlap. It doesn't matter.
  • the first electrode layer corresponding to the first conductivity type semiconductor layer is the first branch electrode layer and the first stem electrode layer (the frame electrode layer and / or the first strip-like stem electrode layer, or the first surrounding trunk stem).
  • the second electrode layer formed by the electrode layer and / or the first strip-shaped stem electrode layer and corresponding to the second conductivity type semiconductor layer is the second branch electrode layer and the second stem electrode layer (frame electrode layer and / or The second strip-shaped trunk electrode layer, or the second surrounding trunk-electrode layer and / or the second strip-shaped trunk electrode layer) may be formed.
  • Second conductivity type region 11 Semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate) 13, 23, 33 Passivation layer 15 Antireflection layer 25, 25X First conductivity type semiconductor layer 27, 27H, 27X First electrode layer 27b, 27Hb First trunk electrode layer (bus bar electrode, bus bar portion) 27bb 1st belt-like stem electrode layer 27be 1st surrounding stem electrode layer 27bf 1st frame stem electrode layer 27f, 27Hf 1st branch electrode layer (finger electrode, finger part) 28, 28H Transparent electrode layer 29, 29H Metal electrode layer 35, 35X Second conductivity type semiconductor layer 37, 37H, 37X Second electrode layer 37b, 37Hb Second stem electrode layer (bus bar electrode, bus bar portion) 37bb 2nd strip-shaped stem electrode layer 37be 2nd surrounding stem electrode layer 37bf 2nd frame stem electrode layer 37f, 37Hf 2nd branch electrode layer (finger electrode, finger part) 38, 38H Transparent electrode layer 39, 39H Metal electrode layer 40 Frame electrode layer 50 Partition area 60 Specific area

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Abstract

屋外および屋内の両方の環境下において太陽電池の性能低下を抑制する太陽電池を提供する。太陽電池１は、光電変換基板１１と、光電変換基板１１の両主面のそれぞれに、または、光電変換基板１１の片主面に、配置された第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５と、第１導電型半導体層２５に対応する第１電極層２７および第２導電型半導体層３５に対応する第２電極層３７とを備える太陽電池であって、太陽電池から乖離して配置される遮光部材７０と組み合わせて用いられる太陽電池において、光電変換基板１１の主面において、遮光部材７０に対応する特定領域６０と、特定領域６０以外の非特定領域とを有し、特定領域６０における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。

Description

太陽電池およびその太陽電池を備えた電子機器
　本発明は、太陽電池、および、その太陽電池を備えた電子機器に関する。
　太陽光が照射される屋外環境下で使用されるウェアラブル機器または腕時計等の電子機器に、太陽電池を搭載することが要望されている。特許文献１には、このような電子機器として、太陽電池を備えた腕時計が開示されている。
　このような電子機器では、太陽電池よりも光入射面側に、電子機器を構成する歯車や電子部材、装飾部材などが配置されることがある。このような場合、太陽電池の上に影が生じ、太陽電池の性能が低下することがある。
　この点に関し、特許文献１には、太陽電池における、文字盤に施された装飾部材と重なる部分（すなわち、太陽電池における影が生じる領域）において、透明電極を除去し、或いは太陽電池そのものを除去し（特許文献１に記載の用語を参照すれば、透明電極に設けられた開口部またはスリット、または、太陽電池セルに形成された貫通孔）、電気を流さないようにし、太陽電池の発電効率の低下を抑制することが記載されている。
特開２０１５－５５５７８号公報
　ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器は、蛍光灯等の比較的低照度な光源からの光が照射される屋内環境下でも使用される。屋内環境下では、散乱光または複数の光源からの光が様々な入射角度で電子機器に照射され、装飾部材等が太陽電池から乖離して配置される場合、太陽電池における、光入射面側に配置された部材と重なる部分にも光が照射されることが予想される。
　しかしながら、特許文献１に記載の太陽電池のように、屋外環境下における太陽電池の性能低下を抑制するために、装飾部材と重なる部分において透明電極或いは太陽電池そのものを除去して電気を流さないようにすると、屋内環境下において装飾部材と重なる部分に照射される光を活用できず、屋内環境下における太陽電池の性能が低下することが予想される。
　本発明は、屋外および屋内の両方の環境下において太陽電池の性能低下を抑制する太陽電池、および、その太陽電池を備えた電子機器を提供することを目的とする。
　本発明に係る太陽電池は、光電変換基板と、光電変換基板の両主面のそれぞれに、または、光電変換基板の片主面に、配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、第１導電型半導体層に対応する第１電極層および第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える太陽電池であって、太陽電池から乖離して配置される遮光部材と組み合わせて用いられる太陽電池において、光電変換基板の主面において、遮光部材に対応する特定領域と、特定領域以外の非特定領域とを有し、特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。
　本発明に係る電子機器は、上記した太陽電池と、太陽電池における光電変換基板の主面のうちの一方主面の側に、太陽電池から乖離して配置される１または複数の遮光部材とを備える。
　本発明によれば、屋外および屋内の両方の環境下において、太陽電池の性能低下が抑制される。
本実施形態に係る太陽電池および電子機器の一部を裏面側からみた図である。 図１の太陽電池および電子機器の一部におけるＩＩ－ＩＩ線断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池の一部断面図である。 回路シミュレーションで用いた太陽電池の等価回路を示す図である。 図４Ａに示す太陽電池の等価回路の電流密度の一例を示す図である。 屋外環境下を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示す図である。 屋内環境下を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示す図である。 屋外環境下を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域の直列抵抗成分との関係を示す図である。 屋内環境下を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域の直列抵抗成分との関係を示す図である。 図６Ａに示す回路シミュレーション結果と図６Ｂに示す回路シミュレーション結果とを重ねた、太陽電池の出力と特定領域の直列抵抗成分との関係を示す図である。 太陽電池のＩＶ特性の一例を示す図である。 従来の太陽電池を裏面側からみた図である。 本実施形態の第１変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。 本実施形態の第２変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。
　以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングおよび部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
　図１は、本実施形態に係る太陽電池および電子機器の一部を裏面側からみた図であり、図２は、図１の太陽電池および電子機器の一部におけるＩＩ－ＩＩ線断面図である。
　図１および図２に示すように、本実施形態の電子機器は、太陽電池１と、１または複数の遮光部材７０とを備える。遮光部材７０は、太陽電池１の受光面側（すなわち、後述する半導体基板（光電変換基板）１１の主面のうちの一方主面の側）に、太陽電池１から乖離して配置される。
　ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器では、デザイン性が高い製品が求められ、様々な形状の製品が設計されることが予想される。例えば、ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器において、太陽電池１よりも光入射面側に、電子機器を動作させるための歯車または電子部材、或いは電子機器を構成する装飾部材等の遮光部材７０が太陽電池１と乖離して配置されることがある。
　太陽電池１と遮光部材７０との間には、太陽電池１の受光面側に配置され、太陽電池１（すなわち、後述する半導体基板（光電変換基板）１１）を封止する封止部材が配置されていてもよい。封止部材としては、ＥＶＡ（Ethylene-Vinyl Acetate）フィルム、ＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）フィルム、またはガラスなどが挙げられる。
　以下では、太陽電池１の受光面側または裏面側からの平面視において、遮光部材７０と重なる太陽電池１の領域（換言すれば、遮光部材７０に対応する太陽電池１の領域）を特定領域６０とし、太陽電池１における特定領域６０以外の領域を非特定領域とする。
（太陽電池）
　本実施形態では、太陽電池１として、裏面電極型（バックコンタクト型）（裏面接合型：バックジャンクション型ともいう。）の太陽電池を例示する。
　半導体基板を用いた太陽電池として、受光面側および裏面側の両面に電極が形成された両面電極型の太陽電池と、裏面側のみに電極が形成された裏面電極型の太陽電池とがある。両面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されるため、この電極により太陽光が遮蔽されてしまう。一方、裏面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されないため、両面電極型の太陽電池と比較して太陽光の受光率が高い。
　図１および図２に示すように、裏面電極型の太陽電池１は、２つの主面を備える半導体基板（光電変換基板）１１を備え、半導体基板１１の主面において第１導電型領域７と第２導電型領域８とを有する。
　太陽電池１は、半導体基板１１の両主面のうちの一方主面である受光する側の主面の受光面側に順に積層されたパッシベーション層１３と反射防止層１５とを備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の両主面のうちの受光面の反対側の他方主面（片主面）である裏面側の第１導電型領域７に順に積層されたパッシベーション層２３と、第１導電型半導体層２５と、第１電極層２７とを備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の裏面側の第２導電型領域８に順に積層されたパッシベーション層３３と、第２導電型半導体層３５と、第２電極層３７とを備える。
＜半導体基板＞
　半導体基板１１としては、導電型単結晶シリコン基板、例えばｎ型単結晶シリコン基板またはｐ型単結晶シリコン基板が用いられる。これにより、高い光電変換効率が実現する。
　半導体基板１１は、ｎ型単結晶シリコン基板であると好ましい。これにより、結晶シリコン基板内のキャリア寿命が長くなる。また、ｐ型単結晶シリコン基板では、光照射によってｐ型ドーパントであるＢ（ホウ素）が影響して再結合中心となるＬＩＤ（Light Induced Degradation）が起こる場合があるが、ｎ型単結晶シリコン基板ではＬＩＤがより抑制される。
　半導体基板１１は、両主面のうちの一方主面の側である裏面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、半導体基板１１に吸収されず通過してしまった光の回収効率が高まる。
　また、半導体基板１１は、受光面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、受光面において入射光の反射が低減し、半導体基板１１における光閉じ込め効果が向上する。
　半導体基板１１の厚さは、５０μｍ以上２００μｍ以下であると好ましく、６０μｍ以上１８０μｍ以下であるとより好ましく、７０μｍ以上１８０μｍ以下であると更に好ましい。このように、半導体基板１１の厚さが薄いことにより、太陽電池１の開放電圧を向上させられ、また材料コストも低減する。
　なお、半導体基板１１として、導電型多結晶シリコン基板、例えばｎ型多結晶シリコン基板またはｐ型多結晶シリコン基板を用いてもよい。この場合、より安価に裏面電極型太陽電池が製造される。
＜反射防止層＞
　反射防止層１５は、半導体基板１１の受光面側にパッシベーション層１３を介して形成されている。パッシベーション層１３は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層１３は、半導体基板１１の表面欠陥を終端し、キャリアの再結合を抑制する。
　反射防止層１５としては、屈折率１．５以上２．３以下程度の透光性膜が好適に用いられる。反射防止層１５の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＮ、またはＳｉＯＮ等が好ましい。反射防止層１５の形成方法は特に限定されないが、精密な膜厚制御が可能なＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いると好ましい。ＣＶＤ法による製膜によれば、材料ガスまたは製膜条件のコントロールで膜質が制御される。
　本実施形態では、受光面側に電極が形成されていないため（裏面電極型）、太陽光の受光率が高く、光電変換効率が向上する。
＜第１導電型半導体層および第２導電型半導体層＞
　第１導電型半導体層２５は、半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７にパッシベーション層２３を介して形成され、第２導電型半導体層３５は、半導体基板１１の裏面側の第２導電型領域８にパッシベーション層３３を介して形成される。第１導電型半導体層２５は、後述する第１電極層２７の形状（図１参照）に対応した形状となり、第２導電型半導体層３５は、後述する第２電極層３７の形状（図１参照）に対応した形状となる。
　第１導電型半導体層２５は、第１導電型シリコン系層、例えばｐ型シリコン系層で形成される。第２導電型半導体層３５は、第１導電型と異なる第２導電型のシリコン系層、例えばｎ型シリコン系層で形成される。なお、第１導電型半導体層２５がｎ型シリコン系層であり、第２導電型半導体層３５がｐ型シリコン系層であってもよい。
　ｐ型シリコン系層およびｎ型シリコン系層は、非晶質シリコン層、または、非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む微結晶シリコン層で形成される。ｐ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｂ（ホウ素）が好適に用いられ、ｎ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｐ（リン）が好適に用いられる。
　第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５の形成方法は特に限定されないが、ＣＶＤ法を用いると好ましい。材料ガスとしては、例えばＳｉＨ４ガスが好適に用いられ、ドーパント添加ガスとしては、例えば、水素希釈されたＢ２Ｈ６またはＰＨ３が好適に用いられる。また、光の透過性を向上させるために、例えば、酸素または炭素といった不純物を微量添加してもよい。その場合、例えば、ＣＯ２またはＣＨ４といったガスをＣＶＤ製膜の際に導入する。
　なお、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５の形成方法の他の一例としては、熱拡散ドーピング法、レーザードーピング法等が挙げられる。
　裏面電極型の太陽電池では、受光面側で受光し、生成したキャリアを裏面側で回収するため、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とは同一面内に形成される。第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とを同一面内において所定形状に形成（パターニング）する方法としては特に限定されず、マスクを利用したＣＶＤ法を採用してもよいし、または、レジスト、エッチング液、若しくはエッチングペースト等を利用したエッチング法を採用してもよい。
　第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とは、接合されていないと好ましい。そのため、これらの層の間に絶縁層（不図示）が設けられてもよい。例えば、ｐ型シリコン系薄膜とｎ型シリコン系薄膜との境界部分に絶縁層を設ける場合、酸化シリコン等の絶縁層をＣＶＤ法により製膜すれば、製膜工程を簡素化でき、プロセスコストの低減および歩留まりの向上を図れる。
＜パッシベーション層＞
　パッシベーション層２３，３３は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層２３，３３は、半導体基板１１の表面欠陥を終端し、キャリアの再結合を抑制する。これにより、キャリアのライフタイムが向上するために、太陽電池の出力が向上する。
＜第１電極層および第２電極層＞
　第１電極層２７は、非特定領域における第１導電型半導体層２５上に形成されており、第２電極層３７は、非特定領域における第２導電型半導体層３５上に形成されている。また、第１電極層２７Ｈは、特定領域６０における第１導電型半導体層２５上に形成されており、第２電極層３７Ｈは、特定領域６０における第２導電型半導体層３５上に形成されている。第１電極層２７，２７Ｈと第２電極層３７，３７Ｈとは、電気的に直接的には非接続な状態になっていれば、物理的に、接触していても離間していても構わない。なお、図１では、第１電極層２７，２７Ｈと第２電極層３７，３７Ｈとが、物理的に離間している例を示している。
　第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈは、透明導電性材料からなる透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈで形成されていてもよい。透明導電性材料としては、透明導電性金属酸化物、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンおよびそれらの複合酸化物等が用いられる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性との観点からは、インジウム酸化物が特に好ましい。更に、信頼性またはより高い導電率を確保するため、インジウム酸化物にドーパントを添加すると好ましい。ドーパントとしては、例えば、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｉ、またはＳ等が挙げられる。
　このような透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈの形成方法としては、スパッタリング法等の物理気相堆積法、または有機金属化合物と酸素または水との反応を利用した化学気相堆積法（例えばＣＶＤ法）等が用いられる。
　なお、第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈは、透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈに限定されず、透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈ上に積層された金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈを有していてもよい。すなわち、透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈと金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈとが積層した、積層型の第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈであってもよい。また、第１電極層および第２電極層のうち、一方が積層型の電極層であり、他方が単層型の透明電極層であってもよい。また、第１電極層２７および第２電極層３７は、金属電極層のみから形成されていても構わない。
　金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈは、金属材料で形成される。金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌおよびこれらの合金が用いられる。
　金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈの形成方法としては、例えばＡｇペーストを用いたスクリーン印刷等の印刷法、または例えばＣｕを用いた電解メッキ等のメッキ法等が用いられる。
＜特定領域＞
　上述したように、本実施形態の太陽電池１は、ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器において、太陽電池１よりも光入射面側に太陽電池１から乖離して配置される遮光部材７０と組み合わせて用いられる。
　太陽電池１は、半導体基板１１の主面において、遮光部材７０と重なる、すなわち遮光部材７０に対応する１または複数の特定領域６０と、特定領域６０以外の非特定領域とを有する。図１に示す本実施形態の太陽電池１は、３つの特定領域６０を有する。
　特定領域６０は、例えば、半導体基板１１の主面の平面視で円形形状である。なお、特定領域６０の形状はこれに限定されず、帯形形状または多角形形状（例えば三角形形状または四角形形状）、またはより複雑な形状であってもよい。
　複数の特定領域６０がある場合、複数の特定領域６０の面積は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、特定領域６０の面積は、遮光部材７０の面積以下であってもよい。
　遮光部材７０は太陽電池１の特定領域６０と乖離するので、屋内環境下では、蛍光灯等の光源からの直接の光、または、電子機器の構成部材により反射または散乱された光が、遮光部材７０と特定領域６０との隙間において、斜めから特定領域６０に照射される。
　太陽光が照射される屋外環境下では、特定領域６０は、主に遮光部材７０による影が形成される領域であり、特定領域６０以外の非特定領域は、太陽光が照射される領域である。そのため、屋外環境下では、特定領域６０の照射光量と非特定領域の照射光量との差は非常に大きい。
　一方、屋内環境下では、様々な方向から光が照射されるため、特定領域６０と非特定領域とにおける照射光量の差は屋外環境下と比べると小さい。
　このため、屋外環境下においては、特定領域６０における影の影響による太陽電池の出力の低下を抑制しつつも、屋内環境下においては、特定領域６０における太陽電池の出力をできるだけ取り出すことにより、太陽電池の発電量が向上する。
　屋外環境下において特定領域６０における影の影響による太陽電池の出力の低下を抑制しつつ、屋内環境下において特定領域６０における太陽電池の出力をできるだけ取り出すために、本実施形態では、特定領域６０における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、特定領域６０以外の非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。
　これにより、非特定領域の発電量が大きく、特定領域６０の照射光量と非特定領域の照射光量との差が大きい屋外環境下においては、特定領域６０における直列抵抗による電圧降下により、特定領域６０の暗電流の影響が抑制され、非特定領域における出力低下が抑制される。すなわち、屋外環境下における太陽電池の出力が向上する。
　一方、屋内環境下においては、太陽電池１における発電量は屋外環境下に比べ１／１００倍以下であり、場所によっては、１／１０００倍以下程度であることが多く、特定領域６０における直列抵抗ロスの大きさは比較的小さくなり、屋内環境下における散乱光等による特定領域６０における太陽電池の出力をある程度取り出すことができる。これにより、屋内環境下においては、非特定領域における発電に加え、特定領域６０における発電も利用することができ、太陽電池の出力が向上する。
　特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分を大きくする方法としては特に限定されないが、例えば、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５、または、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５の膜厚方向の電気抵抗を大きくしてもよい。または、半導体基板１１とパッシベーション層２３との界面、および半導体基板１１とパッシベーション層３３との界面の接触抵抗、パッシベーション層２３と第１導電型半導体層２５との界面、およびパッシベーション層３３と第２導電型半導体層３５との界面の接触抵抗、または、第１導電型半導体層２５と第１電極層２７Ｈとの界面、および第２導電型半導体層３５と第２電極層３７Ｈとの界面の接触抵抗を大きくしてもよい。
　特に簡便な方法としては、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きくすると好ましい。以下、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７について説明した後に、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗について説明する。
＜非特定領域における電極層＞
　非特定領域において、第１電極層２７の幅は第１導電型半導体層２５の幅より小さく、第２電極層３７の幅は第２導電型半導体層３５の幅よりも小さいと好ましい。なお、導電型層および電極層の幅とは、特に断りがない限り、各層の延在方向と直交する方向を表す（ただし、各層の厚み方向ではない）。
　第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５で回収された光キャリアを効率よく取り出すためには、第１電極層２７および第２電極層３７の幅は、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５に対してできる限り大きいと好ましい。そのため、第１電極層２７の幅は、第１導電型半導体層２５の幅の０．５倍よりも大きいと好ましく、０．７倍よりも大きいと更に好ましい。同様に、第２電極層３７の幅は、第２導電型半導体層３５の幅の０．５倍よりも大きいと好ましく、０．７倍よりも大きいと更に好ましい。
　なお、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界部分に絶縁層やその他の層が設けられて、第１電極層２７と第２電極層３７とが離間している場合には、第１電極層２７および第２電極層３７の幅は、それぞれ、第１導電型半導体層２５の幅および第２導電型半導体層３５の幅より大きくてもよい。
　一方、半導体基板１１における光キャリアを第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５で効率よく回収するためには、第１電極層２７（後述する第１枝電極層２７ｆおよび第１幹電極層２７ｂ）および第２電極層３７（後述する第２枝電極層３７ｆおよび第２幹電極層３７ｂ）の幅はある程度小さいと好ましい。
　第１枝電極層２７ｆと第２枝電極層３７ｆと、それら枝電極層毎に対応する第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との幅は、ある程度小さければ特に限定されないが、それぞれ、５０～３０００μｍの範囲であると好ましい。
　一方で、電気輸送の観点から、電気抵抗ロスを抑制するためには、幹電極層はある程度の断面積を必要とし、幹電極層の幅および高さ（膜厚）で断面積を確保する必要がある。これにより、第１幹電極層２７ｂと第２幹電極層３７ｂと、それら幹電極層毎に対応する第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との幅は、それぞれ、５０～５０００μｍの範囲が好ましい。
　第１電極層２７および第２電極層３７の高さを高くすれば、面方向に流れる電流に対する断面積が増大するため、直列抵抗が低減する。しかし、電極層の高さを高くすると、半導体層と電極層との界面の応力が大きくなり、電極剥がれが生じる場合がある。更に、裏面電極型太陽電池では、電極が片面にしか設けられていないため、電極層の高さが大きくなると、基板表裏の応力が不均衡となり、太陽電池の反り等の変形が生じ易く、太陽電池が破損する場合がある。また、電極界面の応力に起因して太陽電池が変形すると、モジュール化の際に、位置ズレまたは短絡等の不具合が生じる場合がある。これより、第１電極層２７および第２電極層３７の高さは、１００μｍ以下であると好ましく、６０μｍ以下であるとより好ましく、３０μｍ以下であると更に好ましい。
　なお、電極の高さは、基板の主面から電極の頂点までの距離である。半導体層形成のためのエッチング等により、部分的に基板の厚みが小さくなっている領域が存在する場合は、基板の主面に平行な基準面を定め、当該基準面から電極の頂点までの距離を電極の高さと定義すればよい。
＜特定領域における電極層＞
　上述したように、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗は、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きいと好ましい。
　特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きくする方法としては、例えば、特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの電気抵抗を、非特定領域における電極層２７，３７の金属電極層２９，３９の電気抵抗よりも大きくすることが考えられる。
　例えば、図２に示すように、特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの幅を、非特定領域における電極層２７，３７の金属電極層２９，３９の幅よりも細くしてもよい。換言すれば、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの幅を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の幅よりも細くすることが考えられる。
　特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの電気抵抗を、非特定領域における電極層２７，３７の金属電極層２９，３９の電気抵抗よりも大きくする方法はこれに限定されず、特定領域６０における金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの断面積を、非特定領域における金属電極層２９，３９の断面積よりも小さくしてもよい。例えば、特定領域６０における金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの高さを、非特定領域における金属電極層２９，３９の高さよりも低くしてもよい。
　或いは、特定領域６０における金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの材料を、非特定領域における金属電極層２９，３９の材料に比べ高抵抗な材料としてもよい。例えば、高抵抗な金属電極層の材料としてはアルミペーストまたは銅ペーストが挙げられ、低抵抗な金属電極層の材料としては銀ペーストが挙げられる。
　また、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きくする方法としては、例えば、図３に示すように、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈが、金属電極層２９Ｈ，３９Ｈを含まず、透明電極層２８Ｈ，３８Ｈのみで形成されることが考えられる。
　更に、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの電気抵抗を、非特定領域における透明電極層２８，３８の電気抵抗に比べて大きくしてもよい。例えば、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの膜厚を、非特定領域における透明電極層２８，３８の膜厚よりも薄くしてもよいし、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの幅を、非特定領域における透明電極層２８，３８の幅よりも細くしてもよい。すなわち、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの断面積を、非特定領域における透明電極層２８，３８の断面積よりも小さくしてもよい。
　なお、特定領域６０における第１導電型半導体層２５の幅と第２導電型半導体層３５の幅とは、非特定領域における第１導電型半導体層２５の幅と第２導電型半導体層３５の幅と同様に、ある程度小さければ特に限定されないが、それぞれ、５０～３０００μｍの範囲であると好ましい。
　以上説明したように、本実施形態の裏面電極型の太陽電池１によれば、電子機器における遮光部材７０と重なる特定領域６０における電気抵抗のうちの直列抵抗成分が、特定領域６０以外の非特定領域の電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。
　そのため、非特定領域の発電量が大きく、特定領域６０の照射光量と非特定領域の照射光量との差が大きい屋外環境下においては、特定領域６０における直列抵抗による電圧降下により、特定領域６０の暗電流の影響が抑制され、非特定領域における出力低下が抑制される。すなわち、屋外環境下における太陽電池の出力が向上する。
　一方、屋内環境下においては、太陽電池１における発電量は屋外環境下に比べ１／１００倍以下、更には、場所によっては１／１０００倍以下程度であることが多く、特定領域６０における直列抵抗ロスの大きさは比較的小さくなり、屋内環境下における散乱光等による特定領域６０における太陽電池の出力をある程度取り出すことができる。これにより、屋内環境下においては、非特定領域における発電に加え、特定領域６０における発電も利用することができ、太陽電池の出力が向上する。
　これにより、屋外および屋内の両方の環境下において、電子機器における遮光部材７０と重なる特定領域６０に起因する太陽電池の性能低下が抑制される。
＜回路シミュレーション検証＞
　ここで、特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分を大きくすることによる太陽電池の出力向上について、等価回路を用いた回路シミュレーション（回路計算）を用いて検証する。
　図４Ａは、回路シミュレーション（回路計算）で用いた太陽電池の等価回路を示す図である。図４Ａに示すように、太陽電池の等価回路の計算モデルとして、太陽電池の計算において一般的に使用されている２ダイオードモデルを使用した。
　この等価回路では、２つの２ダイオードモデルを導入しており、一方の２ダイオードモデルＰＶ（ｐｈｏｔｏ）は太陽電池１の非特定領域を表し、他方の２ダイオードモデルＰＶ（ｄａｒｋ）は特定領域６０を表す。
　これらの２ダイオードモデルＰＶ（ｐｈｏｔｏ），ＰＶ（ｄａｒｋ）の各パラメータは、実際に作製したヘテロ接合太陽電池の出力特性に対して、下記式を用いてフィッティングを行うことにより決定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　上記式において、左辺のＪ（Ｖ）は、図４Ａの２ダイオードモデルにおけるＰＶ（ｐｈｏｔｏ）またはＰＶ（ｄａｒｋ）の電流密度であって、印加電圧Ｖに対する電流密度を表す。図４Ｂに、図４Ａの２ダイオードモデルにおけるＰＶ（ｐｈｏｔｏ）またはＰＶ（ｄａｒｋ）の電流密度の一例を示す。図４Ｂに示すように、電流密度Ｊ（Ｖ）は印加電圧Ｖに応じて変化し、例えば印加電圧Ｖ１における電流密度はＪ（Ｖ１）となる。
　右辺の第１項のＪｐｈは、図４Ａの２ダイオードモデルにおけるＩ＿ｐまたはＩ＿ｄ、すなわち光電流に対応する光電流密度を表す。右辺の第２項のＪ０１は、図４Ａの２ダイオードモデルにおける一方のダイオードＤ１＿ｐまたはＤ１＿ｄの逆方向飽和電流密度を表す。右辺の第３項のＪ０２は、図４Ａの２ダイオードモデルにおける他方のダイオードＤ２＿ｐまたはＤ２＿ｄの逆方向飽和電流密度を表す。右辺の第４項は、図４Ａの２ダイオードモデルにおける直列抵抗Ｒｓ（すなわち、Ｒｓ＿ｐまたはＲｓ＿ｄ）および並列抵抗Ｒｓｈ（すなわち、Ｒｓｈ＿ｐまたはＲｓｈ＿ｄ）による損失を表す。ここで、直列抵抗Ｒｓおよび並列抵抗Ｒｓｈは太陽電池当たりの値を用いているため、単位面積当たりに換算するため太陽電池の面積Ｓを掛けてある（Ｓ＝２３９（ｃｍ２））。なお、ｑは電気素量、ｋＢはボルツマン定数、Ｔは温度を表す。
　上記式における各パラメータは以下の通りである。
ＰＶ（ｐｈｏｔｏ）：
Ｊ０１（Ｄ１＿ｐ）＝７．９Ｅ－１５（Ａ／ｃｍ２）
Ｊ０２（Ｄ２＿ｐ）＝１．２３Ｅ－８（Ａ／ｃｍ２）
Ｒｓ＿ｐ＝０．００２（Ω）
Ｒｓｈ＿ｐ＝１Ｅ＋６（Ω）
ＰＶ（ｄａｒｋ）：
Ｊ０１（Ｄ１＿ｄ）＝７．９Ｅ－１５（Ａ／ｃｍ２）
Ｊ０２（Ｄ２＿ｄ）＝１．２３Ｅ－８（Ａ／ｃｍ２）
Ｒｓｈ＿ｄ＝１Ｅ＋６（Ω）
　屋外環境下の回路シミュレーションでは、非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）においてＩ＿ｐ＝０．０３８（Ａ／ｃｍ２）の光電流が生じると仮定し、特定領域（影領域）のＰＶ（ｄａｒｋ）においてＩ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２）の光電流が生じると仮定した（非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）のＩ＿ｐの１／１００倍）。
　一方、屋内環境下の回路シミュレーションでは、散乱光により特定領域６０にもある程度の光が照射されるので、非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）および特定領域（影領域）６０のＰＶ（ｄａｒｋ）においてＩ＿ｐ＝Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２）の光電流が生じると仮定した（屋外環境下の非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）のＩ＿ｐの１／１００倍）。
　また、回路シミュレーションでは、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄを０．００２Ω～２０００Ωの範囲で変化させた。また、回路シミュレーションでは、非特定領域（光照射領域）の面積Ｓ＿ｐと特定領域（影領域）６０の面積Ｓ＿ｄとの比Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄが１：３、１：１、３：１の３パターンについて計算した。更に、太陽電池の面積が８ｃｍ２、２３９ｃｍ２の２パターンについて計算した。また、Ｒｓ＿ｐ、Ｒｓｈ＿ｐ、Ｒｓｈ＿ｄはセル面積に関係なく固定した値を用いている。
　図５Ａは、屋外環境下（Ｉ＿ｐ＝０．０３８（Ａ／ｃｍ２）、Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示し、図５Ｂは、屋内環境下（Ｉ＿ｐ＝Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示す。図５Ａおよび図５Ｂでは、太陽電池の面積が２３９ｃｍ２であり、非特定領域（光照射領域）の面積Ｓ＿ｐと特定領域（影領域）６０の面積Ｓ＿ｄとの比Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄが１：３である。
　図５Ａによれば、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが大きくなるにつれて、開放電圧Ｖｏｃが向上し、太陽電池の出力も向上する。このように、特定領域６０の直列抵抗成分が大きくなると、特定領域６０における暗電流の影響が抑制され、太陽電池の出力が向上する。
　一方、図５Ｂによれば、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが小さくなるにつれて、太陽電池の出力が向上する。これは、直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが大きい場合、特定領域６０で生成された電気エネルギーが、直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄにより消費され、取り出され難くなるのに対して、直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが小さい場合、特定領域６０で生成された電気エネルギーが取り出されていることによるものと考えられる。
　図５Ａおよび図５Ｂによれば、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが例えば６．３２Ｅ－１（Ω）程度であれば、屋外環境下においてある程度暗電流の影響を抑制でき（図５Ａ）、かつ、屋内環境下においても十分な出力を取り出せる（図５Ｂ）。このように、適切なＲｓ＿ｄを選択すれば、屋外および屋内の両方の環境下において、高い出力が得られることがわかる。
　次に、このような屋外環境下および屋内環境下における太陽電池の出力と特定領域６０における直列抵抗成分との関係を一般化する。
　図６Ａは、屋外環境下（Ｉ＿ｐ＝０．０３８（Ａ／ｃｍ２）、Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域６０の直列抵抗成分との関係を示し、図６Ｂは、屋内環境下（Ｉ＿ｐ＝Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域６０の直列抵抗成分との関係を示す。また、図６Ｃは、図６Ａに示す回路シミュレーション結果と図６Ｂに示す回路シミュレーション結果とを重ねた、太陽電池の出力と特定領域６０の直列抵抗成分との関係を示す。
　図６Ａ～図６Ｃにおいて、横軸は、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄと特定領域６０の面積Ｓ＿ｄとの積Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄであり、縦軸は、各太陽電池におけるＲｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄ＝０Ω・ｃｍ２の際の単位面積当たりの太陽電池の出力と、それぞれのＲｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄの値における単位面積当たりの太陽電池の出力との差分ΔＰｏｗｅｒである。ここで、単位面積当たりの太陽電池の出力の計算における面積は、非特定領域（光照射領域）の面積であり、屋外環境下ではＳ＿ｐであり（図６Ａ）、屋内環境下ではＳ＿ｐとＳ＿ｄの和である（図６Ｂ）。
　図６Ａ～図６Ｃでは、太陽電池の面積が８ｃｍ２，２３９ｃｍ２の２パターンについて、および、非特定領域（光照射領域）の面積Ｓ＿ｐと特定領域（影領域）６０の面積Ｓ＿ｄとの比Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄが１：３、１：１、３：１の３パターンについて、回路シミュレーションの結果が示されている。
　図６Ａによれば、屋外環境下では、Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが１Ω・ｃｍ２程度以下の小さな領域では、特定領域６０下の直列抵抗成分は小さいため、暗電流による太陽電池出力の低下を抑制することはできていないが、１Ω・ｃｍ２程度を超えてくると徐々に出力の向上が見られ、１Ｅ＋４Ω・ｃｍ２程度を超えると飽和する。特に非特定領域（光照射領域）の面積（Ｓ＿ｐ）と特定領域（影領域）６０の面積（Ｓ＿ｄ）との比が１：３の場合に、特定領域６０での暗電流による出力ロスが他の比１：１，３：１の場合と比べて大きいため、特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分に比例するＲｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが大きくなるほど、暗電流によるロスが抑制され、太陽電池の出力が向上する。
　一方、図６Ｂによれば、屋内環境下では、Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが１０Ω・ｃｍ２程度以下では、特定領域６０における太陽電池の出力を十分に取り出すことができるため、特定領域６０における直列抵抗成分による出力低下は小さいが、Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが１０Ω・ｃｍ２程度を超えてくると、徐々に太陽電池の出力が低下する。これは、特定領域６０における太陽電池の出力が、特定領域６０における直列抵抗成分によって取出しができなくなるためである。
　図６Ｃによれば、屋外環境下では十分な出力向上が見込め、かつ、屋内環境下では出力低下が抑制される、特定領域６０の直列抵抗が存在する（破線部分）。太陽電池の使用環境により最適な直列抵抗は若干変化するが、特定領域６０における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄと特定領域６０の面積Ｓ＿ｄとの積Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄは、１０Ω・ｃｍ２以上１００００Ω・ｃｍ２未満であると好ましく、２０Ω・ｃｍ２以上１０００Ω・ｃｍ２未満であると更に好ましく、５０Ω・ｃｍ２以上５００Ω・ｃｍ２未満であると特に好ましい。
　また、非特定領域における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｐと非特定領域の面積Ｓ＿ｐとの積Ｒｓ＿ｐ×Ｓ＿ｐは、０Ω・ｃｍ２よりも大きく１０Ω・ｃｍ２未満であることが好ましいが、特に小さければ小さいほど好ましい。
　なお、特定領域６０の面積Ｓ＿ｄは、半導体基板１１の主面の面積、すなわち非特定領域の面積Ｓ＿ｐと特定領域６０の面積Ｓ＿ｄとの和Ｓ＿ｐ＋Ｓ＿ｄの０．２５倍（Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄ＝３：１に相当）以上０．９５倍以下であると好ましく、０．２５倍以上０．７５倍（Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄ＝１：３に相当）以下であるとより好ましい。
　このような特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分を測定する方法としては、特に限定されないが、例えば、光ルミネセンス（Photoluminescence：ＰＬ）とエレクトロルミネセンス（Electroluminescence：ＥＬ）とを利用して直列抵抗を算出してもよく、BT Imaging Pty Ltd社のＬＩＳ－Ｒ２を使用することで、簡便に直列抵抗成分を見積もることができる。また、例えば、ある程度特定領域６０の面積が大きく、直列抵抗成分も大きい場合は、ＡＭ１．５以上の照度の光等を用いて、十分な逆バイアス範囲まで含めたＩＶ測定を行い、図７に示すような二段階になったＩＶカーブの傾きから直列抵抗成分を概算してもよい。図７では、このような二段階になったＩＶカーブのうち、一段目の電流の低い範囲のＩＶカーブの傾きが非特定領域の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｐに相当し、二段目の電流の高い範囲のＩＶカーブの傾きが特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄに相当するため、これらの傾きより直列抵抗成分を見積もってもよい。
　ここで、図８は、従来の裏面電極型の太陽電池を裏面側からみた図である。図８に示す太陽電池１Ｘは、半導体基板１１Ｘの裏面側に第１導電型半導体層２５Ｘおよび第２導電型半導体層３５Ｘを有する。第１導電型半導体層２５Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部と、櫛歯の支持部に相当するバスバー部とを有する。バスバー部は、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部は、バスバー部から、Ｘ方向に交差するＹ方向に延在する。同様に、第２導電型半導体層３５Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部と、櫛歯の支持部に相当するバスバー部とを有する。バスバー部は、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に対向する他方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部は、バスバー部から、Ｙ方向に延在する。第１導電型半導体層２５Ｘのフィンガー部と第２導電型半導体層３５Ｘのフィンガー部とは、Ｘ方向に交互に並んでいる。これにより、第１導電型半導体層２５Ｘの形成領域と第２導電型半導体層３５Ｘの形成領域とは互いに噛み合う。このような構造により、受光面側からの入射光により半導体基板１１Ｘ内で誘起された光キャリアを、効率的にそれぞれの半導体層で回収できる。
　第１導電型半導体層２５Ｘおよび第２導電型半導体層３５Ｘ上には、回収された光キャリアを外部に取り出すための第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘが設けられている。第１電極層２７Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部２７ｆＸと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部２７ｂＸとを有する。バスバー部２７ｂＸは、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部２７ｆＸは、バスバー部２７ｂＸから、Ｘ方向に交差するＹ方向に延在する。同様に、第２電極層３７Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部３７ｆＸと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部３７ｂＸとを有する。バスバー部３７ｂＸは、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に対向する他方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部３７ｆＸは、バスバー部３７ｂＸから、Ｙ方向に延在する。フィンガー部２７ｆＸとフィンガー部３７ｆＸとは、Ｘ方向に交互に並んでいる。
　このような従来の裏面電極型の太陽電池１Ｘでは、電子機器の遮光部材と重なる特定領域６０Ｘの電気抵抗の直列抵抗成分を高抵抗にすると（斜線部分）、第１電極層２７Ｘのフィンガー部２７ｆＸの先端側の一部または第２電極層３７Ｘのフィンガー部３７ｆＸの先端側の一部が、高抵抗な特定領域６０Ｘを介してバスバー部２７ｂＸまたはバスバー部３７ｂＸに接続されることとなる。そのため、第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘで回収されたキャリアの取り出し効率が低下し、太陽電池１Ｘの出力が低下する。
　この点に関し、本実施形態では、非特定領域および特定領域６０における第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈの形状を以下のようにする。なお、第１導電型半導体層２５は、第１電極層２７，２７Ｈの形状に対応した形状となり、第２導電型半導体層３５は、第２電極層３７，２７Ｈの形状に対応した形状となる。
＜区分け領域＞
　図１に示すように、太陽電池１は、半導体基板１１の主面において、３つの特定領域６０をそれぞれ囲うように、３つの領域に区分けした３つの区分け領域５０を有する。
　区分け領域５０内の特定領域６０を単数個とすることで、非特定領域における低抵抗な枝電極層を、特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極層に接続できる。
＜非特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
　非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７は、半導体基板１１の主面において、非特定領域の全てに分布して形成されると好ましい。これにより、有効発電面積が拡大し、光電変換効率が向上する。
　各区分け領域５０において、第１電極層２７は、複数の第１枝電極層２７ｆと第１幹電極層２７ｂとを含む。また、各区分け領域５０において、第２電極層３７は、複数の第２枝電極層３７ｆと第２幹電極層３７ｂとを含む。
<<第１枝電極層および第２枝電極層>>
　第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの電極パターンは特に限定されないが、例えば、各区分け領域５０において、特定領域６０、第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形成領域を除いた領域において、特定領域６０と同心円状のパターンであると好ましい。換言すれば、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、中心が特定領域６０の中心と重なり、特定領域６０の相似形と重なるように形成されると好ましい。これにより、高抵抗な特定領域６０に起因する非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。これにより、屋外環境下における太陽電池１の出力を効率よく取り出すことができ、太陽電池１の出力が向上する。
　第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、局所的な範囲を考えると、延在方向に交差する方向（例えば、各点における接線に垂直な方向）において交互に配置されることで局所的に平行に並んでいると好ましい。
　第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆのいずれかの一部は、特定領域６０の外縁を囲む。特定領域６０の外縁を囲む枝電極層は第１枝電極層２７ｆであってもよいし、第２枝電極層３７ｆであってもよい。本実施形態の太陽電池１では、第２枝電極層３７ｆの一部が、特定領域６０の外縁を囲んでいる。
　特定領域６０の外縁を囲む枝電極の形状は、環状（閉環状）であってもよいし、開環状であってもよい。この環状または開環状の枝電極の形状は、曲線状であってもよいし、直線状であってもよい。
　各区分け領域５０において、第１枝電極層２７ｆの一端は、第１幹電極層２７ｂに接続されており、第１枝電極層２７ｆの他端は、第２幹電極層３７ｂと離間している。また、第２枝電極層３７ｆの一端は、第２幹電極層３７ｂに接続されており、第２枝電極層３７ｆの他端は、第１幹電極層２７ｂと離間している。
<<第１幹電極層および第２幹電極層>>
　第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂは、所謂バスバー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　各区分け領域５０において、第１幹電極層２７ｂは、第１枠用幹電極層２７ｂｆと第１帯状幹電極層２７ｂｂとを含む。また、各区分け領域５０において、第２幹電極層３７ｂは、第２枠用幹電極層３７ｂｆと第２帯状幹電極層３７ｂｂとを含む。
<<<第１枠用幹電極層および第２枠用幹電極層、並びに枠電極層>>>
　第１枠用幹電極層２７ｂｆと第２枠用幹電極層３７ｂｆとは枠電極層４０を構成する。枠電極層４０は、各区分け領域５０を囲むように、換言すれば区分け領域５０の外縁に重畳するように、形成されている。枠電極層４０の形状は、第１枠用幹電極層２７ｂｆと第２枠用幹電極層３７ｂｆとの間が離間した開環状であってもよいし、第１枠用幹電極層２７ｂｆまたは第２枠用幹電極層３７ｂｆのいずれかで環状（閉環状）を形成していても構わない。この環状または開環状の枠電極層４０の形状は、曲線状であってもよいし、直線状であってもよい。
　枠電極層４０は、第１電極層２７の第１枠用幹電極層２７ｂｆと第２電極層３７の第２枠用幹電極層３７ｂｆとの両方を有していることが好ましい。例えば、図１では、枠電極層４０は、半導体基板１１の周縁に形成された第２枠用幹電極層３７ｂｆと、隣り合う区分け領域との境界に形成された第１枠用幹電極層２７ｂｆとを有する。これにより、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆが幹電極に電気的に接続されず孤立し難くなり、区分け領域５０の全域における太陽電池１の出力が回収される。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
　また、隣り合う区分け領域の境界において枠電極層４０の一部が形成されることにより、それぞれの区分け領域において異なる枝電極層のパターンが配置されていても、境界においてそれぞれの枝電極層のパターンをつなぐ必要が無い。したがって、隣り合う区分け領域の境界上に枠電極層４０の一部が配置されることにより、任意のパターンの枝電極層が枠電極層４０に接続される。そのため、任意性の高い枝電極層によって収集したキャリアが、境界上の枠電極層４０により収集され、太陽電池１の出力が効率よく回収される。
　ここで、幹電極層よりも幅が細く電気抵抗の高い枝電極層の長さを長くすると、抵抗ロスが増大する。この点に関し、本実施形態では、隣り合う区分け領域５０の間に幹電極層を配置してこの幹電極層に枝電極層を接続することにより、幹電極層が無い場合に比べ枝電極層の長さを短くすることができ、電気抵抗ロスが低減される。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
　また、半導体基板１１の周縁においても枠電極層４０が形成されることにより、ある程度任意性の高い半導体基板１１の形状においても、区分け領域５０内の枝電極層で収集されたキャリアを、半導体基板１１の周縁の枠電極層で回収することができ、太陽電池１の出力が効率よく回収される。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
　以上により、特定領域６０または枝電極層の形状の任意性が高まり、ウェアラブル用途（腕時計またはスマートウォッチ、センサー）の電子機器に搭載する上で、太陽電池の形状デザインの任意性を高まり、かつ、太陽電池１の出力が効率よく向上する。
<<<第１帯状幹電極および第２帯状幹電極>>>
　第１帯状幹電極層２７ｂｂは、枠電極層４０の第１枠用幹電極層２７ｂｆから、特定領域６０に向けて延びる帯状である。また、第２帯状幹電極層３７ｂｂは、枠電極層４０の第２枠用幹電極層３７ｂｆから、特定領域６０に向けて延びる帯状である。第１帯状幹電極層２７ｂｂおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂは、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　枠電極層４０の第１枠用幹電極層２７ｂｆおよび第１帯状幹電極層２７ｂｂには、複数の第１枝電極層２７ｆが接続され、枠電極層４０の第２枠用幹電極層３７ｂｆおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂには、複数の第２枝電極層３７ｆが接続される。これにより、高抵抗な特定領域６０に起因する非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。その結果、複数の第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆで回収されたキャリアが、第１幹電極層２７ｂ（枠電極層４０、第１帯状幹電極層２７ｂｂ）を介して回収される、すなわち太陽電池１の出力が向上する。
　本実施形態の裏面電極型太陽電池では、特にウェアラブル用途（腕時計またはスマートウォッチ、センサー）などの低照度環境下で主に使用される電子機器に使用されることが好ましい。この場合、通常照射される光が弱く、太陽電池パネルほど電気抵抗ロスが大きくない。そのため、第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの一部に、陽極および陰極の取出電極（不図示）をそれぞれ形成することにより、回収されたキャリアが容易に取り出せる。取出電極の形成方法としては、例えばＡｇペーストを用いたスクリーン印刷等の印刷法、または例えばＣｕを用いた電解メッキ等のメッキ法等が用いられる。或いは、取出電極はハンダなどによって形成されてもよい。
＜特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
　特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈは、半導体基板１１の主面において、特定領域６０の全てに分布して形成されると好ましい。
　第１電極層２７Ｈは、複数の第１枝電極層２７Ｈｆと第１幹電極層２７Ｈｂとを含む。また、第２電極層３７Ｈは、複数の第２枝電極層３７Ｈｆと第２幹電極層３７Ｈｂとを含む。
<<第１枝電極層および第２枝電極層>>
　第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、上述した非特定領域における第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆと同様に、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆの電極パターンは特に限定されないが、例えば、上述した非特定領域における第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆと同様に、特定領域６０と同心円状のパターンであると好ましい。換言すれば、第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、中心が特定領域６０の中心と重なり、特定領域６０の相似形と重なるように形成されると好ましい。
　第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、局所的な範囲を考えると、延在方向に交差する方向（例えば、各点における接線に垂直な方向）において交互に配置されることで局所的に平行に並んでいると好ましい。
　第１枝電極層２７Ｈｆの一端は、第１幹電極層２７Ｈｂに接続されており、第１枝電極層２７Ｈｆの他端は、第２幹電極層３７Ｈｂと離間している。また、第２枝電極層３７Ｈｆの一端は、第２幹電極層３７Ｈｂに接続されており、第２枝電極層３７Ｈｆの他端は、第１幹電極層２７Ｈｂと離間している。
<<第１幹電極層および第２幹電極層>>
　第１幹電極層２７Ｈｂおよび第２幹電極層３７Ｈｂは、上述した非特定領域における第１幹電極層２７ｂ（特に、第１帯状幹電極層２７ｂｂ）および第２幹電極層３７ｂ（特に、第２帯状幹電極層３７ｂｂ）と同様に、所謂バスバー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１幹電極層２７Ｈｂおよび第２幹電極層３７Ｈｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　第１幹電極層２７Ｈｂは、第１帯状幹電極層２７ｂｂ（または、特定領域６０を囲う第１枝電極層２７ｆ）から、特定領域６０の中心に向けて延びる帯状である。また、第２幹電極層３７Ｈｂは、第２帯状幹電極層３７ｂｂ（または、特定領域６０を囲う第２枝電極層３７ｆ）から、特定領域６０の中心に向けて延びる帯状である。
　なお、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の形状、および、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの形状は、これに限定されない。以下では、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７、および、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの他の２つの形状を例示する。
（第１変形例）
　図９は、本実施形態の第１変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。図９に示す太陽電池１は、図１に示す太陽電池１において、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の形状、および、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの形状が異なる点で本実施形態と異なる。
＜非特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
　非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７は、半導体基板１１の主面において、特定領域６０を除く全ての領域に分布して形成されると好ましい。これにより、有効発電面積が拡大し、光電変換効率が向上する。
　第１電極層２７は、複数の第１枝電極層２７ｆと３つの第１幹電極層２７ｂとを含む。また、第２電極層３７は、複数の第２枝電極層３７ｆと３つの第２幹電極層３７ｂとを含む。
<<第１枝電極層および第２枝電極層>>
　第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの電極パターンは特に限定されないが、例えば、特定領域６０、第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形成領域を除いた領域において、半導体基板１１と同心円状のパターンであると好ましい。換言すれば、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、中心が半導体基板１１の中心と重なり、半導体基板１１の相似形と重なるように形成されると好ましい。これにより、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、半導体基板１１内の非特定領域全体に渡って隙間なく分布し、かつ半導体基板１１の周縁において分断し難くなる。
　更には、枝電極層がこのような形状になることにより、枝電極層の形成により半導体基板１１に反りが発生した場合においても、その反りは基板全体に比較的均一に発生し、局所的に大きな反りが発生し難くなる。これにより、太陽電池の破損等の発生が抑制される。
　第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、局所的な範囲を考えると、延在方向に交差する方向（例えば、各点における接線に垂直な方向）において交互に配置されることで局所的に平行に並んでいると好ましい。
　隣接する第１幹電極層２７ｂと第２幹電極層３７ｂとの間において、第１枝電極層２７ｆの一端は、第１幹電極層２７ｂに接続されており、第１枝電極層２７ｆの他端は、第２幹電極層３７ｂと離間している。また、第２枝電極層３７ｆの一端は、第２幹電極層３７ｂに接続されており、第２枝電極層３７ｆの他端は、第１幹電極層２７ｂと離間している。
<<第１幹電極層および第２幹電極層>>
　第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂは、所謂バスバー電極であり、帯のような形状（帯状）、または、帯状を巻いたり連結させたりした複雑な形状である。第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。第１幹電極層２７ｂは、第１囲み状幹電極層２７ｂｅと第１帯状幹電極層２７ｂｂとを含む。また、第２幹電極層３７ｂは、第２囲み状幹電極層３７ｂｅと第２帯状幹電極層３７ｂｂとを含む。
<<<第１囲み状幹電極層および第２囲み状幹電極層>>>
　第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅは、特定領域６０の外縁を囲むように形成される。第１囲み状幹電極層２７ｂｅは、特定領域６０の外縁の半分（一部）を囲み、第２囲み状幹電極層３７ｂｅは、特定領域６０の外縁の残りの半分（一部以外の他部）を囲む。換言すれば、一つの特定領域６０の外縁が、第１囲み状幹電極層２７ｂｅと第２囲み状幹電極層３７ｂｅとの両方で囲まれる。
　第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅの連なった形状は、電気的な面で直接的に非接続な状態になっていれば、両囲み状幹電極層２７ｂｅ、３７ｂｅが物理的に接触した環状（閉環状）であってもよい。また、また、両囲み状幹電極層２７ｂｅ、３７ｂｅが物理的に非接触になっていることで、開環状になっていてもよい。第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅの形状は、曲線状であってもよいし、直線状であってもよく、第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅの形状は、円形形状であってもよいし、多角形形状であってもよい。
<<<第１帯状幹電極層および第２帯状幹電極層>>>
　第１帯状幹電極層２７ｂｂは、第１囲み状幹電極層２７ｂｅから、半導体基板１１の中心に対して放射状に延びる帯状である。また、第２帯状幹電極層３７ｂｂは、第２囲み状幹電極層３７ｂｅから、半導体基板１１の中心に対して放射状に延びる帯状である。第１帯状幹電極層２７ｂｂと第２帯状幹電極層３７ｂｂとは隣り合って延びている。第１帯状幹電極層２７ｂｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第１帯状幹電極層２７ｂｂには、複数の第１枝電極層２７ｆが接続され、第２囲み状幹電極層３７ｂｅおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂには、複数の第２枝電極層３７ｆが接続される。これにより、高抵抗な特定領域６０による非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極層に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
＜特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
　特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈは、半導体基板１１の主面において、特定領域６０の全てに分布して形成されると好ましい。
　第１電極層２７Ｈは第１枝電極層２７Ｈｆを含み、第２電極層３７Ｈは第２枝電極層３７Ｈｆを含む。第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、延在方向に交差する方向において交互に配置されることで平行に並んでいると好ましい。
　第１枝電極層２７Ｈｆの一端は、第１囲み状幹電極層２７ｂｅに接続されており、第１枝電極層２７Ｈｆの他端は、第２囲み状幹電極層３７ｂｅと離間している。また、第２枝電極層３７Ｈｆの一端は、第２囲み状幹電極層３７ｂｅに接続されており、第２枝電極層３７Ｈｆの他端は、第１囲み状幹電極層２７ｂｅと離間している。
（第２変形例）
　図１０は、本実施形態の第２変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。図１０に示す太陽電池１は、図９に示す太陽電池１において、非特定領域における第１電極層２７（特に、第１幹電極層２７ｂ）および第２電極層３７（特に、第２幹電極層３７ｂ）の形状、および、特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの形状が異なる点で第１変形例と異なる。
＜非特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
　非特定領域における第２幹電極層３７ｂの第２囲み状幹電極層３７ｂｅは、特定領域６０の外縁の全部を囲む。
　この場合、第１幹電極層２７ｂは、隣り合う第２幹電極層３７ｂの間に配置され、上述した第１帯状幹電極層２７ｂｂと同様な帯状幹電極層のみで構成されてもよい。第１幹電極層２７ｂは、半導体基板１１の中心から外縁に向かう放射方向に沿って、換言すれば、第１枝電極層２７ｆの同心円中心からの放射方向に沿って、延びる帯状である。これにより、第１幹電極層２７ｂは、同心円状の第１枝電極層２７ｆと交差するように延びる。第１幹電極層２７ｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
　第１幹電極層２７ｂには、複数の第１枝電極層２７ｆが接続され、第２囲み状幹電極層３７ｂｅおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂには、複数の第２枝電極層３７ｆが接続される。これにより、高抵抗な特定領域６０による非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極層に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
＜特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
　半導体基板１１が第１導電型である場合、特定領域６０は第２導電型半導体層３５により全面が覆われている。更に、第２導電型半導体層３５上には、第２電極層３７Ｈが対応する全面に、或いは櫛電極として形成されており、特定領域６０には、第１導電型半導体層２５および第１電極層２７Ｈが形成されていない。
　これにより、半導体基板１１の導電型に応じて、少数キャリアが特定領域６０で回収されることになり、多数キャリアは非特定領域で回収されることになる。このように、特定領域６０で生成された多数キャリアを非特定領域で回収することにより、その距離に応じて直列抵抗が大きくなる。
　例えば、ｎ型の半導体基板を使用する場合は、特定領域６０はｐ型の半導体層で覆われていることが好ましく、特定領域６０で生成されたホールは特定領域６０におけるｐ型半導体層を介して特定領域６０における電極層へと輸送され、特定領域６０で生成された電子は非特定領域におけるｎ型半導体層を介して非特定領域における電極層へと輸送される。これにより、特定領域６０で生成されたキャリアの取出しにおける直列抵抗成分が高くなり、太陽電池の出力が向上する。
（電子機器）
　本実施形態の太陽電池１は、実用化に際して、モジュール化されることが好ましい。太陽電池のモジュール化は、適宜の方法により行われる。例えば、陽極と陰極との両方の幹電極層２７ｂ，３７ｂ、または、それぞれに設けた取出電極（不図示）に配線またはコンタクトピンなどが接続されることで、電気取出しが行える。また、裏面電極型太陽電池は、封止剤およびガラス板により封止されることによりモジュール化される。このようにしてモジュール化された太陽電池は、ウェアラブル用途（腕時計またはスマートウォッチ、センサー）の電子機器に搭載されることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、ヘテロ接合型の太陽電池を例示したが、本発明の特徴は、ヘテロ接合型の太陽電池に限らず、ホモ接合型の太陽電池等の種々の太陽電池に適用可能である。
　また、上述した実施形態では、裏面電極型の太陽電池を例示したが、本発明の特徴は、裏面電極型の太陽電池に限らず、両面電極型の太陽電池等の種々の太陽電池に適用可能である。
　両面電極型の太陽電池では、半導体基板の両主面のうちの一方主面である受光する側の主面の受光面側の略全面に、パッシベーション層、第１導電型半導体層、第１電極層が順に積層され、半導体基板の両主面のうちの受光面の反対側の他方主面である裏面側の略全面に、パッシベーション層、第２導電型半導体層、第２電極層が順に積層される。この場合でも、遮光部材に対応する特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分を、非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗としてもよい。
　また、上述した実施形態では、半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７に順に積層されたパッシベーション層２３、第１導電型半導体層２５および第１電極層２７と、半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７を除く第２導電型領域８に順に積層されたパッシベーション層３３、第２導電型半導体層３５および第２電極層３７とを備える裏面電極型の太陽電池１を例示した。しかし、本発明は、このような太陽電池１に限らず、第１導電型半導体層の少なくとも一部と第２導電型半導体層の少なくとも一部とが重なっている裏面電極型の太陽電池であっても構わない。この場合、第１導電型半導体層に対応する第１電極層が上述した第１枝極層および第１幹電極層（枠電極層および／または第１帯状幹電極層、或いは第１囲み状幹電極層および／または第１帯状幹電極層）で形成され、第２導電型半導体層に対応する第２電極層が上述した第２枝極層および第２幹電極層（枠電極層および／または第２帯状幹電極層、或いは第２囲み状幹電極層および／または第２帯状幹電極層）で形成されればよい。
　１，１Ｘ　太陽電池
　７　第１導電型領域
　８　第２導電型領域
　１１　半導体基板（光電変換基板）
　１３，２３，３３　パッシベーション層
　１５　反射防止層
　２５，２５Ｘ　第１導電型半導体層
　２７，２７Ｈ，２７Ｘ　第１電極層
　２７ｂ，２７Ｈｂ　第１幹電極層（バスバー電極、バスバー部）
　２７ｂｂ　第１帯状幹電極層
　２７ｂｅ　第１囲み状幹電極層
　２７ｂｆ　第１枠用幹電極層
　２７ｆ，２７Ｈｆ　第１枝電極層（フィンガー電極、フィンガー部）
　２８，２８Ｈ　透明電極層
　２９，２９Ｈ　金属電極層
　３５，３５Ｘ　第２導電型半導体層
　３７，３７Ｈ，３７Ｘ　第２電極層
　３７ｂ，３７Ｈｂ　第２幹電極層（バスバー電極、バスバー部）
　３７ｂｂ　第２帯状幹電極層
　３７ｂｅ　第２囲み状幹電極層
　３７ｂｆ　第２枠用幹電極層
　３７ｆ，３７Ｈｆ　第２枝電極層（フィンガー電極、フィンガー部）
　３８，３８Ｈ　透明電極層
　３９，３９Ｈ　金属電極層
　４０　枠電極層
　５０　区分け領域
　６０　特定領域
　７０　遮光部材

Claims (13)

  1. 　光電変換基板と、前記光電変換基板の両主面のそれぞれに、または、前記光電変換基板の片主面に、配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１電極層および前記第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える太陽電池であって、前記太陽電池から乖離して配置される遮光部材と組み合わせて用いられる太陽電池において、
    　前記光電変換基板の主面において、前記遮光部材に対応する特定領域と、前記特定領域以外の非特定領域とを有し、
    　前記特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、前記非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である、
    太陽電池。
  2. 　前記特定領域における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄと前記特定領域の面積Ｓ＿ｄとの積Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄは、１０Ω・ｃｍ２以上１００００Ω・ｃｍ２未満である、請求項１に記載の太陽電池。
  3. 　前記非特定領域における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｐと前記非特定領域の面積Ｓ＿ｐとの積Ｒｓ＿ｐ×Ｓ＿ｐは、０Ω・ｃｍ２よりも大きく１０Ω・ｃｍ２未満である、請求項１または２に記載の太陽電池。
  4. 　前記特定領域の面積Ｓ＿ｄは、前記光電変換基板の主面の面積の０．２５倍以上０．９５倍以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽電池。
  5. 　前記特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層の断面積は、前記非特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層の断面積よりも小さい、請求項１～４のいずれか１項に記載の太陽電池。
  6. 　前記非特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層は、透明電極層および金属電極層を含み、
    　前記特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層は、透明電極層を含み、金属電極層を含まない、
    請求項１～４のいずれか１項に記載の太陽電池。
  7. 　前記太陽電池は、裏面電極型の太陽電池であり、前記光電変換基板の主面のうちの一方主面と反対側の他方主面の側に配置された前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する前記第１電極層および前記第２導電型半導体層に対応する前記第２電極層とを備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池。
  8. 　前記光電変換基板は、第１導電型であり、
    　前記特定領域の全面は、前記第２導電型半導体層で覆われている、
    請求項７に記載の太陽電池。
  9. 　複数の前記特定領域をそれぞれ囲うように、前記光電変換基板の主面を複数の領域に区分けした複数の区分け領域を有し、
    　前記複数の区分け領域の各々において、
    　　前記第１電極層および前記第２電極層の各々は、帯状の複数の枝電極層と、前記複数の枝電極層の一端が接続された幹電極層とを有し、
    　　前記第１電極層または前記第２電極層の複数の枝電極層の一部は、前記特定領域の外縁の少なくとも一部を囲み、
    　　前記第１電極層および前記第２電極層の幹電極層は、前記区分け領域を囲む枠電極層を有する、
    請求項７に記載の太陽電池。
  10. 　前記第１電極層および前記第２電極層の各々は、帯状の複数の枝電極層と、前記複数の枝電極層の一端が接続された幹電極層とを有し、
    　前記第１電極層および前記第２電極層の少なくとも一方の幹電極層は、前記特定領域の外縁を囲む囲み状幹電極層と、前記囲み状幹電極層から延びる帯状幹電極層とを有する、
    請求項７に記載の太陽電池。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の太陽電池と、
    　前記太陽電池における光電変換基板の主面のうちの一方主面の側に、前記太陽電池から乖離して配置される１または複数の遮光部材と、
    を備える、電子機器。
  12. 　前記太陽電池と前記遮光部材との間には、前記光電変換基板の前記一方主面の側に配置され、前記光電変換基板を封止する封止部材が配置される、請求項１１に記載の電子機器。
  13. 　前記遮光部材は、前記電子機器を動作させるための部材である、請求項１１または１２に記載の電子機器。
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