WO2017056371A1 - 太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solar cell module, and more particularly to a solar cell module connecting a plurality of solar cells and a method for manufacturing the solar cells.
- a solar cell with high power generation efficiency there is a back junction type solar cell in which both an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer are formed on the back surface facing the light receiving surface on which light is incident.
- a back junction solar cell both an n-side electrode and a p-side electrode for taking out the generated power are provided on the back side.
- a solar cell module is formed by electrically connecting a plurality of solar cells with a wiring material (see, for example, Patent Document 1).
- a solar cell module is generally configured by connecting a plurality of solar cells using a wiring material. Moreover, in the solar cell module, in order to take out the electric power generated in the solar cell, a wiring material for connecting the electrode provided in the solar cell and the plurality of solar cells is necessary. Since these are provided, the configuration of the solar cell module becomes complicated and the manufacturing cost increases.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for simplifying the configuration of the solar cell module.
- a solar battery module includes a plurality of solar battery cells electrically connected to each other. At least one of the plurality of solar cells is disposed on the main surface of the semiconductor substrate, the plurality of first collector electrodes disposed on the main surface of the semiconductor substrate, and the plurality of first electrodes. A second collector electrode connected to the collector electrode. The second collector electrode extends from the semiconductor substrate toward another adjacent photovoltaic cell, and the second collector electrode includes a portion disposed on the main surface of the semiconductor substrate and a portion extending from the semiconductor substrate. Are integrally formed.
- Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar battery cell.
- the method includes a step of preparing a semiconductor substrate and a step of forming a collecting electrode disposed on the main surface of the semiconductor substrate and extending from the semiconductor substrate by a plating method.
- a portion disposed on the main surface of the semiconductor substrate and a portion extending from the semiconductor substrate are integrally formed in the collector electrode.
- the configuration of the solar cell module can be simplified.
- FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views showing manufacturing steps subsequent to FIGS. 4A to 4C.
- 6 (a) to 6 (b) are cross-sectional views showing another manufacturing process of the solar battery cell of FIG. 7A to 7C are cross-sectional views showing still another manufacturing process of the solar battery cell of FIG.
- FIGS. 9A to 9C are plan views showing the structure of the solar battery cell of FIG.
- Example 1 of this invention is related with the solar cell module comprised by connecting a several photovoltaic cell.
- the solar cell module according to Example 1 uses a back junction solar cell.
- a back junction solar cell a pair of comb-like electrodes that are interleaved with each other are arranged on the back surface facing the light receiving surface on which light is incident.
- the electrodes of this solar battery cell are classified into a first electrode and a second electrode having different conductivity.
- a first electrode of a predetermined solar cell and a second electrode of a solar cell adjacent to the first electrode are connected by a wiring material.
- the number of wiring members becomes necessary as the number of solar cells included in the solar cell module increases. For the purpose of simplifying the configuration of the solar cell module and reducing the cost, it is desirable that the wiring material is not included.
- the first electrode is formed so as to extend from the solar battery cell.
- the first electrode of the solar battery cell and the second electrode of the solar battery cell adjacent thereto are directly connected.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell module 100 according to Example 1 of the present invention.
- the solar cell module 100 includes a first solar cell 10a, a second solar cell 10b, a third solar cell 10c, a first protective member 12, a second protective member 14, and a sealing member, which are collectively referred to as the solar cell 10. 16 is included.
- the first solar cell 10a includes a first-first electrode bus bar electrode 32a and a first-second electrode bus bar electrode 36a
- the second solar cell 10b is provided for the second-first electrode. It includes a bus bar electrode 32b and a second / second electrode bus bar electrode 36b.
- first-first electrode bus bar electrode 32a and the second-first electrode bus bar electrode 32b are collectively referred to as the first electrode bus bar electrode 32
- the second electrode bus bar electrode 36b is collectively referred to as the second electrode bus bar electrode 36.
- a rectangular coordinate system consisting of an x-axis, a y-axis, and a z-axis is defined.
- the x axis and the y axis are orthogonal to each other in the plane of the solar cell module 100.
- the z axis is perpendicular to the x axis and the y axis and extends in the thickness direction of the solar cell module 100.
- the positive directions of the x-axis, y-axis, and z-axis are each defined in the direction of the arrow in FIG. 1, and the negative direction is defined in the direction opposite to the arrow.
- the main plane arranged on the positive side of the z axis is the light receiving surface.
- the main plane disposed on the negative direction side of the z axis is the back surface.
- the positive direction side of the z-axis is referred to as “light-receiving surface side”
- the negative direction side of the z-axis is referred to as “back surface side”.
- the plurality of solar battery cells 10 are arranged along the y axis to form a solar battery string. Adjacent solar cells 10 are electrically connected by the first electrode bus bar electrode 32 of one solar cell 10.
- the configuration of the first electrode bus bar electrode 32 will be described later.
- the first electrode bus bar electrode 32 of one solar battery cell 10 and the second electrode bus bar electrode 36 of the other solar battery cell 10 are bonded together by an adhesive.
- the first-first electrode bus bar electrode 32a of the first solar cell 10a is disposed so as to overlap the second-second electrode bus bar electrode 36b of the adjacent second solar cell 10b
- the first-first electrode bus bar electrode 32a and the second-second electrode bus bar electrode 36b are bonded together by an adhesive.
- solder or resin adhesive is used as the adhesive.
- the resin adhesive may have an insulating property or may have anisotropic conductivity.
- the first protective member 12 is disposed on the light receiving surface side of the plurality of solar cells 10.
- the 1st protection member 12 is comprised by the board
- the second protective member 14 is disposed on the back side of the plurality of solar cells 10.
- the 2nd protection member 14 is comprised by the resin film which interposed metal foil, such as aluminum foil, for example.
- a sealing member 16 is disposed between the first protection member 12 and the second protection member 14. The sealing member 16 seals the plurality of solar cells 10.
- the sealing member 16 is formed of a light-transmitting resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or polyvinyl butyral (PVB).
- EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
- PVB polyvinyl butyral
- a metal frame such as Al may be attached to the outer periphery of the laminated body of the first protective member 12, the sealing member 16, the solar battery cell 10, and the second protective member 14. Furthermore, a wiring material and a terminal box for taking out the output of the solar battery cell 10 to the outside may be attached to the back surface side of the second protective member 14.
- FIG. 2 is a plan view showing the structure of the solar battery cell 10, and shows the structure of the back surface of the solar battery cell 10.
- the solar battery cell 10 includes a first electrode 20, a second electrode 22, and a semiconductor substrate 50.
- the first electrode 20 includes a plurality of first electrode finger electrodes 30 and first electrode bus bar electrodes 32
- the second electrode 22 includes a plurality of second electrode finger electrodes 34 and second electrode bus bar electrodes 36.
- the first electrode 20 and the second electrode 22 are formed on the back side of the semiconductor substrate 50 and have different polarities. More specifically, the first electrode 20 collects electrons and becomes a negative electrode, and the second electrode 22 collects holes and becomes a positive electrode.
- the solar battery cell 10 is a back junction type photovoltaic element.
- the plurality of first electrode finger electrodes 30 are formed in a rectangular shape extending in the y-axis direction.
- the number of first electrode finger electrodes 30 is “5”, but the present invention is not limited to this.
- the first electrode bus bar electrode 32 is connected to the negative end of the y-axis of the plurality of first electrode finger electrodes 30.
- the first electrode bus bar electrode 32 is formed in a trapezoidal shape extending in the x-axis direction in the semiconductor substrate 50. Further, the first electrode bus bar electrode 32 is another adjacent solar cell 10 (not shown) and the other solar cell 10 arranged on the negative direction side of the y-axis of the present solar cell 10. Extending from the semiconductor substrate 50.
- the portion extending from the semiconductor substrate 50 in the negative direction of the y-axis is formed in a rectangular shape. Further, in the first electrode bus bar electrode 32, the trapezoidal portion disposed in the semiconductor substrate 50 and the rectangular portion extending from the semiconductor substrate 50 are integrally formed.
- the entire bus bar electrode 32 for the first electrode may also be formed in a rectangular shape.
- the first electrode 20 is formed in a comb-like shape by such a combination of the plurality of first electrode finger electrodes 30 and the first electrode bus bar electrode 32.
- the y-axis is the first direction
- the x-axis can be said to be a second direction perpendicular to the first direction.
- the plurality of second electrode finger electrodes 34 are formed in a rectangular shape extending in the y-axis direction.
- the number of second electrode finger electrodes 34 is “6”, but the present invention is not limited to this.
- the second electrode bus bar electrode 36 is connected to the positive end of the y-axis of the plurality of second electrode finger electrodes 34.
- the second electrode bus bar electrode 36 is formed in a trapezoidal shape extending in the x-axis direction.
- the second electrode bus bar electrode 36 may be formed in a rectangular shape, similarly to the first electrode bus bar electrode 32.
- the second electrode bus bar electrode 36 is disposed only in the semiconductor substrate 50 and does not extend from the semiconductor substrate 50.
- the second electrode 22 is also formed in a comb shape by the combination of the plurality of finger electrodes 34 for the second electrode and the bus bar electrode 36 for the second electrode.
- the first electrode 20 and the second electrode 22 are formed such that the plurality of first electrode finger electrodes 30 and the plurality of second electrode finger electrodes 34 are engaged with each other.
- a separation region 38 is provided between the first electrode 20 and the second electrode 22.
- the isolation region 38 is provided to ensure insulation between the first electrode 20 and the second electrode 22, and is formed in a meandering shape along the comb shape of the first electrode 20 and the second electrode 22. Is done.
- the transparent conductive layer and the metal electrode layer which will be described later, constituting the first electrode 20 and the second electrode 22 are not disposed in the separation region 38. Therefore, the transparent conductive layer and the metal electrode layer are separately provided so as to correspond to each of the first electrode 20 and the second electrode 22.
- FIG. 3 is a cross-sectional view in the A-A ′ direction showing the structure of the solar battery cell 10. That is, FIG. 3 is a cross-sectional view of the portion where the first electrode bus bar electrode 32, the second electrode finger electrode 34, and the separation region 38 are disposed in FIG.
- the solar battery cell 10 includes a semiconductor substrate 50, a protective layer 52, a first semiconductor layer 54, a second semiconductor layer 56, a transparent conductive layer 58, an insulating layer 60, a seed layer 62, and a plating layer 64.
- the transparent conductive layer 58 includes a first transparent conductive layer 70 and a second transparent conductive layer 72
- the seed layer 62 includes a first seed layer 74 and a second seed layer 76
- the plating layer 64 includes the first plating layer. 78
- the second plating layer 80 is included.
- the metal electrode layer constituted by the seed layer 62 and the plating layer 64 and the transparent conductive layer 58 constitute the first electrode bus bar electrode 32 and the second electrode finger electrode 34.
- the semiconductor substrate 50 absorbs light incident from the positive z-axis direction, that is, the light receiving surface, and generates electrons and holes as carriers.
- the semiconductor substrate 50 is made of a crystalline semiconductor material having n-type or p-type conductivity.
- the semiconductor substrate 50 is an n-type single crystal silicon substrate.
- the light receiving surface side on which the first electrode bus bar electrode 32, the second electrode finger electrode 34, the first electrode finger electrode 30 (not shown), and the second electrode bus bar electrode 36 are arranged.
- a collecting electrode is not disposed on the reverse side of the opposite side.
- the protective layer 52 is provided on the positive side of the z-axis of the semiconductor substrate 50.
- the protective layer 52 is formed of, for example, silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or the like.
- the protective layer 52 has a function as a passivation layer on the light receiving surface of the semiconductor substrate 50 and functions as an antireflection film and a protective film.
- the protective layer 52 has a structure in which an i-type amorphous silicon layer and an insulating layer such as silicon oxide or silicon nitride are sequentially stacked on the light receiving surface of the semiconductor substrate 50.
- the protective layer 52 may have a structure in which an n-type amorphous silicon layer is provided between an i-type amorphous silicon layer and an insulating layer.
- the i-type amorphous silicon layer and the n-type amorphous silicon layer have a thickness of about 2 nm to 50 nm, for example.
- the insulating layer such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride has a thickness of about 50 nm to 200 nm, for example.
- a first semiconductor layer 54 and a second semiconductor layer 56 are formed on the back side of the semiconductor substrate 50.
- the first semiconductor layer 54 and the second semiconductor layer 56 are each formed in a comb-like shape so as to correspond to the first electrode 20 and the second electrode 22 (not shown), and are formed so as to be interleaved with each other.
- the first semiconductor layer 54 is a semiconductor layer having a first conductivity type, and is composed of an amorphous semiconductor layer having the same n-type conductivity as that of the semiconductor substrate 50.
- the first semiconductor layer 54 includes, for example, a substantially intrinsic i-type amorphous semiconductor layer formed on the light receiving surface, and an n-type amorphous semiconductor formed on the i-type amorphous semiconductor layer. It is constituted by a two-layer structure of a quality semiconductor layer.
- the “amorphous semiconductor” may include a microcrystalline semiconductor.
- a microcrystalline semiconductor refers to a semiconductor including a semiconductor that has crystal grains in an amorphous semiconductor.
- the i-type amorphous semiconductor layer is made of i-type amorphous silicon containing hydrogen (H), and has a thickness of about 2 nm to 25 nm, for example.
- the n-type amorphous semiconductor layer is made of n-type amorphous silicon containing hydrogen to which an n-type dopant is added, and has a thickness of about 2 nm to 50 nm, for example.
- the formation method of each layer constituting the first semiconductor layer 54 is not particularly limited, but can be formed by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method such as a plasma CVD method.
- CVD chemical vapor deposition
- An insulating layer 60 is formed on the back surface side of the first semiconductor layer 54.
- the insulating layer 60 is provided in the portion where the first electrode bus bar electrode 32 is disposed, but is not provided in the portion where the second electrode finger electrode 34 is disposed. Therefore, a step is provided in the first electrode bus bar electrode 32 and the second electrode finger electrode 34.
- the insulating layer 60 is made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or the like.
- the insulating layer 60 is preferably formed of silicon nitride.
- the second semiconductor layer 56 is formed on a portion of the back surface of the semiconductor substrate 50 where the first semiconductor layer 54 is not provided, and at the portion where the first semiconductor layer 54 is provided, the second semiconductor layer 56 and the first semiconductor layer 54 are z. It is provided so as to overlap the negative direction side of the shaft.
- the second semiconductor layer 56 is a semiconductor layer having a second conductivity type, and is composed of an amorphous semiconductor layer having a p-type conductivity type different from that of the semiconductor substrate 50.
- the second semiconductor layer 56 is formed on a substantially intrinsic i-type amorphous semiconductor layer formed on the back surface side of the semiconductor substrate 50 and on the i-type amorphous semiconductor layer.
- the p-type amorphous semiconductor layer has a two-layer structure.
- the first semiconductor layer 54 and the second semiconductor layer 56 are provided via the insulating layer 60 in the region where the first electrode bus bar electrode 32 is provided.
- the second semiconductor layer 56 may be removed, or the second semiconductor layer 56 and the insulating layer 60 may be removed.
- the i-type amorphous semiconductor layer is made of i-type amorphous silicon containing hydrogen (H), and has a thickness of about 2 nm to 25 nm, for example.
- the p-type amorphous semiconductor layer is made of n-type amorphous silicon containing hydrogen to which a p-type dopant is added, and has a thickness of about 2 nm to 50 nm, for example.
- the formation method of each layer constituting the second semiconductor layer 56 is not particularly limited, but can be formed by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method such as a plasma CVD method.
- CVD chemical vapor deposition
- the first electrode bus bar electrode 32 for collecting electrons is formed on the first semiconductor layer 54.
- the second electrode finger electrode 34 for collecting holes is formed on the second semiconductor layer 56.
- a separation region 38 is formed between the bus bar electrode 32 for the first electrode and the finger electrode 34 for the second electrode, and both electrodes are electrically insulated.
- the first electrode bus bar electrode 32 and the second electrode finger electrode 34 are constituted by a laminate of a transparent conductive layer 58 and a metal electrode layer, which will be described later.
- the transparent conductive layer 58 is formed on the back side of the second semiconductor layer 56. Here, the transparent conductive layer 58 is not provided in the separation region 38. Therefore, the transparent conductive layer 58 is separated into a first transparent conductive layer 70 included in the first electrode bus bar electrode 32 and a second transparent conductive layer 72 included in the second electrode finger electrode 34.
- the transparent conductive layer 58 is formed of a transparent conductive oxide (TCO) such as tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), indium tin oxide (ITO), for example.
- TCO transparent conductive oxide
- the transparent conductive layer 58 here is made of indium tin oxide, and has a thickness of about 50 nm to 100 nm, for example.
- the transparent conductive layer 58 can be formed by a thin film forming method such as sputtering or chemical vapor deposition (CVD).
- the seed layer 62 is formed on the negative direction side of the z-axis of the transparent conductive layer 58. More specifically, the first seed layer 74 is formed on the negative direction side of the z-axis of the first transparent conductive layer 70, and the second seed layer 76 is the negative direction side of the second transparent conductive layer 72 on the z-axis. Formed. In particular, the first seed layer 74 may extend not only in the portion where the first transparent conductive layer 70 is disposed but also in the negative y-axis direction from the portion where the first transparent conductive layer 70 is disposed. It is formed. That is, the first seed layer 74 is also disposed in a portion where the semiconductor substrate 50 is not disposed in the xy plane.
- the length of the portion extending in the negative direction of the y-axis is made longer than the distance from another solar cell 10 arranged in the direction.
- the second seed layer 76 is formed only in a portion where the second transparent conductive layer 72 is disposed.
- the seed layer 62 constitutes a metal electrode layer by two layers with a plating layer 64 to be described later.
- the metal electrode layer includes copper (Cu), tin (Sn), gold (Au), silver (Ag), nickel ( It is comprised with metal materials, such as Ni) and titanium (Ti).
- the metal electrode layer is formed of copper.
- the seed layer 62 has a thickness of about 50 nm to 1000 nm, for example.
- the seed layer 62 is formed by a thin film forming method such as sputtering or chemical vapor deposition (CVD).
- the plating layer 64 is formed on the negative side of the seed layer 62 with respect to the z-axis. More specifically, the first plating layer 78 is formed on the negative direction side of the first seed layer 74 in the z-axis direction, and the second plating layer 80 is formed on the negative direction side of the second seed layer 76 in the z-axis direction. Is done. Therefore, like the first seed layer 74, the first plating layer 78 is also disposed in a portion where the semiconductor substrate 50 is not disposed in the xy plane, and the second plating layer 80 includes the second seed layer 76 and the second seed layer 76. Similarly, the semiconductor substrate 50 is disposed only in the portion where the semiconductor substrate 50 is disposed in the xy plane.
- the plating layer 64 is formed by a plating method, and the plating layer 64 has a thickness of about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
- FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views showing manufacturing steps of the solar battery cell 10, particularly the first electrode bus bar electrode 32.
- a semiconductor substrate 50 is prepared.
- a preparation semiconductor substrate 50 having a main plane having a size larger than the size of the main plane of the final semiconductor substrate 50 shown in FIGS. 2 and 3 is prepared.
- the semiconductor substrate 50 for preparation has a size that can include the entire bus bar electrode 32 for the first electrode shown in FIG.
- a protective layer 52 is laminated on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 50.
- the first semiconductor layer 54 is stacked on the back surface side of the semiconductor substrate 50
- the insulating layer 60 is stacked on the back surface side of the first semiconductor layer 54
- the second semiconductor layer 56 is stacked on the back surface side of the insulating layer 60.
- a transparent conductive layer 58 is laminated on the back surface side of the second semiconductor layer 56.
- a resist 90 is disposed between a portion of the second semiconductor layer 56 that finally extends from the semiconductor substrate 50 and the transparent conductive layer 58.
- the resist 90 is a layer for facilitating peeling between the second semiconductor layer 56 and the transparent conductive layer 58 in the future.
- the method for forming the protective layer 52, the first semiconductor layer 54, the insulating layer 60, the second semiconductor layer 56, and the transparent conductive layer 58 is not particularly limited.
- the protective layer 52, the first semiconductor layer 54, the insulating layer 60, the second semiconductor layer 56, and the transparent conductive layer 58 are formed by a thin film forming method such as sputtering or CVD. Can do.
- the first semiconductor layer 54, the insulating layer 60, and the second semiconductor layer 56 are partially removed by etching, laser irradiation, or the like, and the plurality of first electrode finger electrodes 30 and the plurality of second electrode finger electrodes 34. Are formed so as to correspond to shapes that are interdigitated and interleaved with each other.
- a seed layer 62 is formed on the back side of the transparent conductive layer 58.
- a sputtering method or the like is used for the formation of the seed layer 62.
- a resist 92 is disposed in a portion other than the formation of the plating layer 64. Arranging the resist 92 corresponds to resist patterning.
- FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating manufacturing steps subsequent to FIGS. 4A to 4C.
- a plating layer 64 is formed on the back side of the seed layer 62 by a plating method. That is, since the seed layer 62 is disposed on the main plane of the semiconductor substrate 50 for preparation, the plating layer 64 is also disposed on the main plane of the semiconductor substrate 50 for preparation.
- the resist 92 is peeled off. A known technique may be used to remove the resist 92.
- the semiconductor substrate 50, the protective layer 52, the first semiconductor layer 54, the insulating layer 60, and the second semiconductor are formed so as to have the final size of the main surface of the semiconductor substrate 50.
- a part of the layer 56, specifically, a part on the negative direction side of the y-axis is cut.
- the part to be cut is a part where the resist 90 is disposed between the second semiconductor layer 56 and the transparent conductive layer 58.
- Laser cutting is used for cutting.
- the resist 90 is peeled off.
- the plating layer 64 is formed by a plating method in which a portion disposed on the main surface of the semiconductor substrate 50 and a portion extending from the semiconductor substrate 50 are integrally formed.
- the resist 90 is not limited to the structure arrange
- the resist 90 may be arrange
- FIGS. 6A to 6B are cross-sectional views showing another manufacturing process of the solar battery cell 10, particularly the first electrode bus bar electrode 32.
- the protective layer 52, the semiconductor substrate 50, the first semiconductor layer 54, the insulating layer 60, the second semiconductor layer 56, and the transparent conductive layer 58 from the positive direction of the z axis toward the negative direction. are stacked (hereinafter referred to as “first stacked body”).
- the size of the semiconductor substrate 50 in the stacked body is the final size of the semiconductor substrate 50, unlike FIG.
- a laminated body in which the auxiliary sheet 94 and the copper paste 96 are laminated (hereinafter referred to as “second laminated body”) is arranged in the first laminated body from the positive direction of the z-axis to the negative direction.
- the back surface of the first stacked body and the back surface of the second stacked body are aligned so that the copper paste 96 and the transparent conductive layer 58 are substantially flush with each other on the negative direction side of the z-axis.
- substantially means including an error range.
- the auxiliary sheet 94 for example, a resin sheet such as PET is used.
- the copper paste 96 has a property of low adhesion to the auxiliary sheet 94. In addition, if it has such a property, a thing different from the copper paste 96 may be used.
- a seed layer 62 is formed on the back side of the transparent conductive layer 58 and the copper paste 96. Further, resist patterning is performed in which a resist 92 is disposed in a portion other than the formation of the plating layer 64. Further, a plating layer 64 is formed on the back side of the seed layer 62 by a plating method. Thus, the plating layer 64 is formed on the main plane of the first stacked body and the main plane of the second stacked body by plating.
- a portion of the seed layer 62 and the plating layer 64 that is formed on the back side of the first stacked body corresponds to a portion of the first electrode bus bar electrode 32 that is disposed in the semiconductor substrate 50.
- the part formed in the back surface side of the 2nd laminated body among the seed layer 62 and the plating layer 64 is equivalent to the part extended from the semiconductor substrate 50 among the bus-bar electrodes 32 for 1st electrodes.
- the auxiliary sheet 94 is removed from the first laminate. As described above, since the adhesiveness between the copper paste 96 and the auxiliary sheet 94 is low, the auxiliary sheet 94 can be easily removed.
- FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views showing still another manufacturing process of the solar battery cell 10, particularly the first electrode bus bar electrode 32. 7A, similarly to FIG. 4A, the protective layer 52, the semiconductor substrate 50, the first semiconductor layer 54, the insulating layer 60, and the second semiconductor layer from the positive direction of the z axis toward the negative direction. 56, a transparent conductive layer 58 is laminated.
- a plurality of resists 98 are formed on the back surface side of the transparent conductive layer 58 at portions not included in the final semiconductor substrate 50.
- the resist 98 is formed in a bar shape long in the x-axis direction, and a plurality of resists 98 are arranged at regular intervals in the y-axis direction.
- the seed layer 62 is formed on the back surface side of the transparent conductive layer 58, and resist patterning is performed in which a resist 92 is disposed in a portion other than the formation of the plating layer 64.
- a plating layer 64 is formed on the back side of the seed layer 62 and the resist 98 by a plating method.
- the resist 92 and the resist 98 are peeled off.
- a plurality of groove portions 99 are formed in the portion where the plurality of resists 98 are disposed in the seed layer 62 and the plating layer 64.
- the adhesion area between the seed layer 62 and the transparent conductive layer 58 is reduced.
- the portion to be cut is a portion where a plurality of groove portions 99 are arranged.
- Laser cutting is used for cutting. Since the portion where the adhesion area between the seed layer 62 and the transparent conductive layer 58 is reduced is cut, the cut transparent conductive layer 58 can be easily removed from the seed layer 62.
- the portion disposed on the main surface of the semiconductor substrate and the portion extending from the semiconductor substrate are integrally formed, so that a plurality of solar cells are connected.
- a bus bar electrode for the first electrode can be used.
- the bus bar electrode for 1st electrodes is used when connecting a several photovoltaic cell, a wiring material can be made unnecessary.
- a wiring material becomes unnecessary the structure of a solar cell module can be simplified.
- a wiring material becomes unnecessary, the manufacturing cost of a solar cell module can be reduced.
- the portion disposed on the main surface of the semiconductor substrate and the portion extending from the semiconductor substrate are integrally formed by a plating method, so that the manufacturing can be simplified.
- a preparation semiconductor substrate having a main surface having a size larger than the size of the main surface of the final semiconductor substrate is prepared, so that the size of the main surface of the final semiconductor substrate is obtained.
- a part extending from the semiconductor substrate can be easily formed.
- the auxiliary sheet is arranged on the semiconductor substrate and the auxiliary sheet is removed from the semiconductor substrate, a portion extending from the semiconductor substrate can be easily formed.
- a solar cell module 100 includes a plurality of solar cells 10 that are electrically connected to each other. At least one of the plurality of solar cells 10 is disposed on the semiconductor substrate 50, the plurality of first electrode finger electrodes 30 disposed on the main surface of the semiconductor substrate 50, and the main surface of the semiconductor substrate 50. And a first electrode bus bar electrode 32 connected to the plurality of first electrode finger electrodes 30.
- the first electrode bus bar electrode 32 extends from the semiconductor substrate 50 toward another adjacent solar battery cell 10, and is disposed on the main surface of the semiconductor substrate 50 in the first electrode bus bar electrode 32.
- the portion and the portion extending from the semiconductor substrate 50 are integrally formed.
- Solar cell 10 is a back junction solar cell on semiconductor surface 50 on the main surface opposite to the main surface on which first electrode finger electrode 30 and first electrode bus bar electrode 32 are arranged.
- the collector electrode may not be disposed.
- the first electrode bus bar electrode 32 may be bonded to another adjacent solar battery cell 10 using an adhesive in a region overlapping with another adjacent solar battery cell 10.
- Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar battery cell 10.
- This method includes the steps of preparing a semiconductor substrate 50 and forming a first electrode bus bar electrode 32 disposed on the main surface of the semiconductor substrate 50 and extending from the semiconductor substrate 50 by a plating method. .
- a portion disposed on the main surface of the semiconductor substrate 50 and a portion extending from the semiconductor substrate 50 are integrally formed.
- the step of preparing prepares a semiconductor substrate for preparation 50 having a main surface larger than the size of the main surface of the final semiconductor substrate 50, and the step of forming includes forming the main surface of the semiconductor substrate 50 for preparation on the main surface. Forming a bus bar electrode 32 for the first electrode by a plating method, and cutting a part of the semiconductor substrate 50 for preparation so that the final size of the main surface of the semiconductor substrate 50 is obtained. Also good.
- the auxiliary sheet 94 is arranged on the semiconductor substrate 50 while the main surface of the semiconductor substrate 50 and the main surface of the auxiliary sheet 94 are aligned, and the forming step is performed on the main surface of the semiconductor substrate 50 and the auxiliary sheet 94.
- a step of forming the first electrode bus bar electrode 32 on the main surface by a plating method and a step of removing the auxiliary sheet 94 from the semiconductor substrate 50 may be provided.
- Example 2 is related with the solar cell module comprised by connecting a several photovoltaic cell similarly to Example 1.
- FIG. 1 a back junction solar cell is used, but in Example 2, a solar cell in which electrodes are provided on both the light receiving surface side and the back surface side is used. That is, the first electrode and the second electrode in Example 1 are arranged separately on the light receiving surface and the back surface.
- the 1st electrode of a predetermined photovoltaic cell and the 2nd electrode of the photovoltaic cell adjacent to this are connected by a wiring material.
- the number of wiring members becomes necessary as the number of solar cells included in the solar cell module increases. For the purpose of simplifying the configuration of the solar cell module and reducing the cost, it is desirable that the wiring material is not included.
- the electrode provided on the light receiving surface side of the solar battery cell is formed so as to extend from the solar battery cell.
- the electrode provided on the light receiving surface side of the solar battery cell and the electrode provided on the back surface side of the solar battery cell adjacent thereto are directly connected. Below, it demonstrates centering on the difference from before.
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of the solar cell module 100 according to Example 2 of the present invention.
- the solar cell module 100 includes a first solar cell 110a, a second solar cell 110b, a third solar cell 110c, a first protection member 112, a second protection member 114, and a sealing member, which are collectively referred to as the solar cell 110. 116 is included.
- the first solar cell 110a includes a first bus bar electrode 136a
- the second solar cell 110b includes a second bus bar electrode 136b.
- the first bus bar electrode 136a and the second bus bar electrode 136b are collectively referred to as a bus bar electrode 136.
- the plurality of solar cells 110 are arranged along the y-axis to form a solar cell string. Adjacent solar cells 110 are electrically connected by a bus bar electrode 132 of one solar cell 110. In particular, the bus bar electrode 136 extends from the light receiving surface side of one solar cell 110 and is connected to the back side of the other solar cell 110. Here, an adhesive is used for the connection.
- the first protection member 112, the second protection member 114, and the sealing member 116 are configured in the same manner as the first protection member 12, the second protection member 14, and the sealing member 16. Note that the second protection member 114 may be configured in the same manner as the first protection member 112.
- FIGS. 9A to 9C are plan views showing the structure of the solar battery cell 110.
- FIG. FIG. 9A shows the light receiving surface side surface of the solar battery cell 110.
- the finger electrodes 134 extend in the x-axis direction, and the plurality of finger electrodes 134 are arranged in parallel to the y-axis direction.
- each finger electrode 134 is disposed in the semiconductor substrate 150 and does not protrude from the semiconductor substrate 150.
- two bus bar electrodes 136 extend in the y-axis direction so as to be substantially orthogonal to the plurality of finger electrodes 134, and the two bus bar electrodes 136 are arranged in parallel to the x-axis direction.
- the bus bar electrode 136 extends from the semiconductor substrate 150 on the positive side of the y-axis.
- the finger electrode 134 and the bus bar electrode 136 are formed by plating in the same manner as the first electrode finger electrode 30, the first electrode bus bar electrode 32, the second electrode finger electrode 34, and the second electrode bus bar electrode 36.
- the number of finger electrodes 134 is not limited to “5” in the figure, and the number of bus bar electrodes 136 is not limited to “2” in the figure.
- FIG. 9B shows another surface on the light receiving surface side of the solar battery cell 110.
- the difference from the solar battery cell 110 shown in FIG. 9A is that the front end portion of the bus bar electrode 132 on the positive direction side of the y axis is configured as a connection plate 140.
- the solar battery cell 110 is formed in a rectangular shape on the xy plane.
- Such a connection plate 140 is also formed by plating in the same manner as the bus bar electrode 132.
- FIG. 9C shows the surface on the back surface side of the solar battery cell 110.
- the finger electrodes 130 extend in the x-axis direction, and the plurality of finger electrodes 130 are arranged in parallel to the y-axis direction.
- two bus bar electrodes 132 extend in the y-axis direction so as to be substantially orthogonal to the plurality of finger electrodes 130, and the two bus bar electrodes 132 are arranged in parallel to the x-axis direction.
- An adhesive or the like is used for connection.
- the finger electrode 130 and the bus bar electrode 132 on the light receiving surface side do not extend from the semiconductor substrate 150.
- the bus bar electrode 132 is connected to the bus bar electrode 136 or the connection plate 140 from another adjacent solar battery cell 110.
- Such finger electrodes 130 and bus bar electrodes 132 are formed by screen printing, but may be formed by plating.
- the number of finger electrodes 130 is not limited to “5” in the figure, and the number of bus bar electrodes 132 is not limited to “2” in the figure.
- the manufacturing method of the solar battery cell 110 may be the same as in the first embodiment.
- a preparation semiconductor substrate 150 having a size larger than the final semiconductor substrate 150 is used.
- the preparation semiconductor substrate 150 may be cut so that the size of the semiconductor substrate 150 becomes a proper size.
- the auxiliary sheet 94 may be arranged on the semiconductor substrate 150 and finally the auxiliary sheet 94 may be removed.
- the groove 99 may be formed in the bus bar electrode 136 and the connection plate 140 as in FIGS.
- a known technique may be used for the manufacturing method of the solar battery cell 110 other than the bus bar electrode 136 and the connection plate 140.
- the bus bar electrode is used when connecting a plurality of solar cells, so that the wiring material can be made unnecessary. Moreover, since a wiring material becomes unnecessary, the structure of a solar cell module can be simplified. Moreover, since a wiring material becomes unnecessary, the manufacturing cost of a solar cell module can be reduced.
- the finger electrode 130 and the bus bar electrode 132 disposed on the main surface opposite to the main surface on which the finger electrode 134 and the bus bar electrode 136 are disposed may not extend from the semiconductor substrate 150. .
- the preparation semiconductor substrate 50 and the semiconductor substrate 150 having a large size are used, or the auxiliary sheet 94 is used.
- the present invention is not limited to this.
- a metal sheet may be bonded to the semiconductor substrate 50 and the semiconductor substrate 150.
- laser welding, ultrasonic waves, Ar plasma, or the like is used. According to this modification, the degree of freedom in manufacturing can be improved.
- a copper paste 96 is used to facilitate removal of the auxiliary sheet 94.
- the present invention is not limited thereto, and for example, a resin plate that is peeled off by a solvent may be used. According to this modification, the degree of freedom in manufacturing can be improved.
- the first electrode bus bar electrode 32 extends from the semiconductor substrate 50.
- the second electrode bus bar electrode 36 may extend from the semiconductor substrate 50, or the first electrode. Both the bus bar electrode 32 for the bus and the bus bar electrode 36 for the second electrode may be configured to extend from the semiconductor substrate 50. Only one of the first electrode bus bar electrode 32 and the second electrode bus bar electrode 36 extends from the semiconductor substrate 50, and the connection region between the first electrode 20 and the second electrode overlaps the solar battery cell 10. It is preferable to hide it.
- the bus bar electrode 136 provided on the light receiving surface side was formed to extend from the semiconductor substrate 150.
- the bus bar electrode 132 provided on the back surface side may be formed to extend from the semiconductor substrate 150, or both the bus bar electrode 136 and the bus bar electrode 132 may be formed to extend from the semiconductor substrate 150. Also good.
- only the bus bar electrode 136 provided on the light receiving surface side is formed so as to extend from the semiconductor substrate 150, and the connection region between the bus bar electrode 136 and the bus bar electrode 132 is formed in the semiconductor substrate 150. It is preferable to superimpose and hide.
- the configuration of the solar cell module can be simplified.
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Abstract
太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セル10を備える。太陽電池セル10の半導体基板50の主面上に配置される複数の第1電極用フィンガー電極30が配置される。また、第1電極用バスバー電極32は、半導体基板50の主面上に配置され、かつ複数の第1電極用フィンガー電極30に接続される。第1電極用バスバー電極32は、隣接した別の太陽電池セル10の方に向かって、半導体基板50から延出する。第1電極用バスバー電極32において、半導体基板50の主面上に配置される部分と半導体基板50から延出する部分とが一体的に形成される。
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関し、特に複数の太陽電池セルを接続する太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法に関する。
発電効率の高い太陽電池として、光が入射する受光面に対向する裏面にn型半導体層およびp型半導体層の双方が形成された裏面接合型の太陽電池がある。裏面接合型の太陽電池では、発電した電力を取り出すためのn側電極とp側電極の双方が裏面側に設けられる。また、複数の太陽電池が配線材によって電気的に接続されることによって、太陽電池モジュールが形成される(例えば、特許文献1参照)。
1枚の太陽電池では、電力源として用いる場合に出力電力が十分でないため、一般的に複数の太陽電池を配線材を用いて接続して、太陽電池モジュールが構成される。また、太陽電池モジュールでは、太陽電池において発電した電力を取り出すために、太陽電池に設けられる電極と複数の太陽電池を接続する配線材が必要になる。これらを設けるために、太陽電池モジュールの構成が複雑になり、製造コストが増加する。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールの構成を簡易にする技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、互いに電気的に接続された複数の太陽電池セルを備える。複数の太陽電池セルのうちの少なくとも1つは、半導体基板と、半導体基板の主面上に配置される複数の第1集電極と、半導体基板の主面上に配置され、かつ複数の第1集電極に接続される第2集電極とを備える。第2集電極は、隣接した別の太陽電池セルの方に向かって、半導体基板から延出し、第2集電極において、半導体基板の主面上に配置される部分と半導体基板から延出する部分とが一体的に形成される。
本発明の別の態様は、太陽電池セルの製造方法である。この方法は、半導体基板を準備するステップと、半導体基板の主面上に配置されるとともに、半導体基板から延出する集電極をめっき法によって形成するステップとを備える。形成するステップは、集電極において、半導体基板の主面上に配置される部分と半導体基板から延出する部分とを一体的に形成する。
本発明によれば、太陽電池モジュールの構成を簡易にできる。
(実施例1)
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例1は、複数の太陽電池セルが接続されることによって構成される太陽電池モジュールに関する。実施例1に係る太陽電池モジュールは、裏面接合型の太陽電池セルを使用する。裏面接合型の太陽電池セルでは、光が入射する受光面に対向する裏面に、互いに間挿し合っている一対の櫛歯状の電極が配置される。この太陽電池セルの電極は、互いに導電性の異なった第1電極と第2電極に分類される。複数の太陽電池セルを接続する場合、所定の太陽電池セルの第1電極と、これに隣接した太陽電池セルの第2電極とが配線材によって接続される。配線材の数は、太陽電池モジュールに含まれる太陽電池セルの数が増加するほど多く必要になる。太陽電池モジュールの構成の簡易化、コストの低減を目的とする場合、配線材は含まれない方が望ましい。
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例1は、複数の太陽電池セルが接続されることによって構成される太陽電池モジュールに関する。実施例1に係る太陽電池モジュールは、裏面接合型の太陽電池セルを使用する。裏面接合型の太陽電池セルでは、光が入射する受光面に対向する裏面に、互いに間挿し合っている一対の櫛歯状の電極が配置される。この太陽電池セルの電極は、互いに導電性の異なった第1電極と第2電極に分類される。複数の太陽電池セルを接続する場合、所定の太陽電池セルの第1電極と、これに隣接した太陽電池セルの第2電極とが配線材によって接続される。配線材の数は、太陽電池モジュールに含まれる太陽電池セルの数が増加するほど多く必要になる。太陽電池モジュールの構成の簡易化、コストの低減を目的とする場合、配線材は含まれない方が望ましい。
これに対応するために、本実施例では、第1電極を太陽電池セルから延出するように形成する。このような構成により、太陽電池セルの第1電極と、これに隣接した太陽電池セルの第2電極とが直接接続される。以下、図面を参照しながら、本実施例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
図1は、本発明の実施例1に係る太陽電池モジュール100の構造を示す断面図である。太陽電池モジュール100は、太陽電池セル10と総称される第1太陽電池セル10a、第2太陽電池セル10b、第3太陽電池セル10c、第1保護部材12、第2保護部材14、封止部材16を含む。また、第1太陽電池セル10aは、第1-第1電極用バスバー電極32aと第1-第2電極用バスバー電極36aとを含み、第2太陽電池セル10bは、第2-第1電極用バスバー電極32bと第2-第2電極用バスバー電極36bとを含む。ここで、第1-第1電極用バスバー電極32a、第2-第1電極用バスバー電極32bは、第1電極用バスバー電極32と総称され、第1-第2電極用バスバー電極36a、第2-第2電極用バスバー電極36bは、第2電極用バスバー電極36と総称される。
図1に示すように、x軸、y軸、z軸からなる直角座標系が規定される。x軸、y軸は、太陽電池モジュール100の平面内において互いに直交する。z軸は、x軸およびy軸に垂直であり、太陽電池モジュール100の厚み方向に延びる。また、x軸、y軸、z軸のそれぞれの正の方向は、図1における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池モジュール100を形成する2つの主平面あるいは主面であって、かつx-y平面に平行な2つの主平面のうち、z軸の正方向側に配置される主平面が受光面であり、z軸の負方向側に配置される主平面が裏面である。以下では、z軸の正方向側を「受光面側」とよび、z軸の負方向側を「裏面側」とよぶ。
複数の太陽電池セル10は、y軸に沿って並べられることによって、太陽電池ストリングを形成する。隣接した太陽電池セル10は、一方の太陽電池セル10の第1電極用バスバー電極32によって電気的に接続される。第1電極用バスバー電極32の構成は後述する。ここで、一方の太陽電池セル10の第1電極用バスバー電極32と他方の太陽電池セル10の第2電極用バスバー電極36とは、接着剤によって接着される。具体的には、第1太陽電池セル10aの第1-第1電極用バスバー電極32aは、隣接する第2太陽電池セル10bの第2-第2電極用バスバー電極36bに重なるように配置され、第1-第1電極用バスバー電極32aと第2-第2電極用バスバー電極36bとが接着剤によって接着される。接着剤には、例えば、ハンダあるいは樹脂接着剤が使用される。樹脂接着剤を使用する場合、樹脂接着剤は、絶縁性を有するものであってもよいし、異方導電性を有するものであってもよい。
複数の太陽電池セル10の受光面側には、第1保護部材12が配置される。第1保護部材12は、例えば、ガラスや透光性樹脂からなる基板またはシートにより構成される。一方、複数の太陽電池セル10の裏面側には、第2保護部材14が配置される。第2保護部材14は、例えば、アルミニウム箔などの金属箔を介在させた樹脂フィルムにより構成される。第1保護部材12と第2保護部材14との間には、封止部材16が配置される。封止部材16は、複数の太陽電池セル10を封止する。封止部材16は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)等の透光性を有する樹脂により形成される。
また、第1保護部材12、封止部材16、太陽電池セル10、第2保護部材14の積層体の外周に、Al等の金属製の枠体(図示しない)が取り付けられてもよい。さらに、第2保護部材14の裏面側に、太陽電池セル10の出力を外部に取り出すための配線材および端子ボックスが取り付けられてもよい。
図2は、太陽電池セル10の構造を示す平面図であり、太陽電池セル10の裏面の構造を示す。太陽電池セル10は、第1電極20、第2電極22、半導体基板50を含む。第1電極20は、複数の第1電極用フィンガー電極30、第1電極用バスバー電極32を含み、第2電極22は、複数の第2電極用フィンガー電極34、第2電極用バスバー電極36を含む。第1電極20と第2電極22は、半導体基板50の裏面側に形成されており、互いに異なった極性を有する。具体的に説明すると、第1電極20は電子を収集して負極となり、第2電極22は正孔を収集して正極となる。一方、受光面側には電極が設けられないので、太陽電池セル10は、裏面接合型の光起電力素子である。
複数の第1電極用フィンガー電極30は、y軸方向に延びる矩形状に形成される。ここでは、第1電極用フィンガー電極30の数を「5」としているが、これに限定されない。また、複数の第1電極用フィンガー電極30のy軸の負方向端側に、第1電極用バスバー電極32が接続される。第1電極用バスバー電極32は、半導体基板50内において、x軸方向に延びる台形状に形成される。また、第1電極用バスバー電極32は、図示しない隣接した別の太陽電池セル10であって、かつ本太陽電池セル10のy軸の負方向側に配置された別の太陽電池セル10の方に向かって、半導体基板50から延出する。ここで、y軸の負方向に半導体基板50から延出した部分は、矩形状に形成される。さらに、第1電極用バスバー電極32において、半導体基板50内に配置される台形状の部分と、半導体基板50から延出する矩形状の部分は、一体的に形成される。
なお、太陽電池セル10の裏面が矩形状に形成される場合、第1電極用バスバー電極32全体も、矩形状に形成されてもよい。このような複数の第1電極用フィンガー電極30と第1電極用バスバー電極32との組合せによって、第1電極20は櫛歯状に形成される。ここで、y軸を第1方向とした場合、x軸は、第1方向に対して垂直な第2方向といえる。
複数の第2電極用フィンガー電極34は、y軸方向に延びる矩形状に形成される。ここでは、第2電極用フィンガー電極34の数を「6」としているが、これに限定されない。また、複数の第2電極用フィンガー電極34のy軸の正方向端側に、第2電極用バスバー電極36が接続される。第2電極用バスバー電極36は、x軸方向に延びる台形状に形成される。なお、第2電極用バスバー電極36は、第1電極用バスバー電極32と同様に、矩形状に形成されてもよい。第2電極用バスバー電極36は、第1電極用バスバー電極32と異なって、半導体基板50内にのみに配置され、半導体基板50から延出しない。このような複数の第2電極用フィンガー電極34と第2電極用バスバー電極36との組合せによって、第2電極22も櫛歯状に形成される。
第1電極20および第2電極22は、複数の第1電極用フィンガー電極30と複数の第2電極用フィンガー電極34が噛み合って互いに間挿し合うように形成される。ここで、第1電極20と第2電極22との間には、分離領域38が設けられる。分離領域38は、第1電極20と第2電極22との間の絶縁を確保するために設けられており、第1電極20および第2電極22の櫛歯状に沿って、蛇行形状に形成される。なお、分離領域38には、第1電極20および第2電極22を構成する後述の透明導電層および金属電極層が配置されない。そのため、透明導電層および金属電極層は、第1電極20、第2電極22のそれぞれに対応するように別々に設けられている。
図3は、太陽電池セル10の構造を示すA-A’方向の断面図である。つまり、図3は、図2において第1電極用バスバー電極32、第2電極用フィンガー電極34、分離領域38が配置された部分の断面図である。太陽電池セル10は、半導体基板50、保護層52、第1半導体層54、第2半導体層56、透明導電層58、絶縁層60、シード層62、めっき層64を含む。透明導電層58は、第1透明導電層70、第2透明導電層72を含み、シード層62は、第1シード層74、第2シード層76を含み、めっき層64は、第1めっき層78、第2めっき層80を含む。ここで、シード層62、めっき層64とによって構成される金属電極層と、透明導電層58によって、第1電極用バスバー電極32、第2電極用フィンガー電極34が構成されている。
半導体基板50は、z軸の正方向側、つまり受光面側から入射する光を吸収し、キャリアとして電子および正孔を生成する。半導体基板50は、n型またはp型の導電型を有する結晶性の半導体材料により構成される。ここでの半導体基板50は、n型の単結晶シリコン基板であるとする。また、半導体基板50において、第1電極用バスバー電極32、第2電極用フィンガー電極34、さらに図示しない第1電極用フィンガー電極30、第2電極用バスバー電極36が配置される受光面側とは反対側の裏面側には、集電極が配置されていない。
保護層52は、半導体基板50のz軸の正方向側に設けられる。保護層52は、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどにより形成される。保護層52は、半導体基板50の受光面のパッシベーション層としての機能や、反射防止膜および保護膜としての機能を有する。保護層52は、半導体基板50の受光面の上にi型の非晶質シリコン層、酸化シリコンや窒化シリコンなどの絶縁層が順に積層された構造を有する。保護層52は、i型の非晶質シリコン層と絶縁層との間にn型の非晶質シリコン層が設けられた構造を有してもよい。i型の非晶質シリコン層およびn型の非晶質シリコン層は、例えば、2nm~50nm程度の厚さを有する。酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどの絶縁層は、例えば、50nm~200nm程度の厚さを有する。
半導体基板50の裏面側には、第1半導体層54と第2半導体層56が形成される。第1半導体層54および第2半導体層56はそれぞれ、図示しない第1電極20および第2電極22に対応するように櫛歯状に形成され、互いに間挿し合うように形成される。
第1半導体層54は、第1導電型を有する半導体層であり、半導体基板50と同じn型の導電型を有する非晶質半導体層で構成される。第1半導体層54は、例えば、受光面上に形成される実質的な真性なi型の非晶質半導体層と、i型の非晶質半導体層の上に形成されるn型の非晶質半導体層の二層構造により構成される。なお、本実施例において、「非晶質半導体」には、微結晶半導体を含むものであってもよい。微結晶半導体とは、非晶質半導体中に結晶粒となった半導体を含む半導体をいう。
i型の非晶質半導体層は、水素(H)を含むi型の非晶質シリコンで構成され、例えば、2nm~25nm程度の厚さを有する。n型の非晶質半導体層は、n型のドーパントが添加された水素を含むn型非晶質シリコンで構成され、例えば、2nm~50nm程度の厚さを有する。第1半導体層54を構成する各層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、プラズマCVD法等の化学気相成長(CVD)法により形成することができる。
第1半導体層54の裏面側には、絶縁層60が形成される。絶縁層60は、第1電極用バスバー電極32が配置された部分に設けられるが、第2電極用フィンガー電極34が配置された部分に設けられない。そのため、第1電極用バスバー電極32と第2電極用フィンガー電極34には、段差が設けられる。絶縁層60は、例えば、酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などにより形成される。絶縁層60は、窒化シリコンにより形成されることが望ましい。
第2半導体層56は、半導体基板50の裏面側のうち、第1半導体層54が設けられない部分に形成されるとともに、第1半導体層54が設けられた部分において第1半導体層54とz軸の負方向側に重なって設けられる。第2半導体層56は、第2導電型を有する半導体層であり、半導体基板50と異なるp型の導電型を有する非晶質半導体層で構成される。第2半導体層56は、例えば、半導体基板50の裏面側の上に形成される実質的に真性なi型の非晶質半導体層と、i型の非晶質半導体層の上に形成されるp型の非晶質半導体層の二層構造により構成される。図3に示す形態では、第1電極用バスバー電極32が設けられる領域において、第1半導体層54と第2半導体層56が絶縁層60を介して設けられる構成となっているが、この領域において、第2半導体層56は除去されてもよいし、第2半導体層56と絶縁層60とが除去されてもよい。
i型の非晶質半導体層は、水素(H)を含むi型の非晶質シリコンで構成され、例えば、2nm~25nm程度の厚さを有する。p型の非晶質半導体層は、p型のドーパントが添加された水素を含むn型非晶質シリコンで構成され、例えば、2nm~50nm程度の厚さを有する。第2半導体層56を構成する各層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、プラズマCVD法等の化学気相成長(CVD)法により形成することができる。
第1半導体層54の上には、電子を収集する第1電極用バスバー電極32が形成される。第2半導体層56の上には、正孔を収集する第2電極用フィンガー電極34が形成される。第1電極用バスバー電極32と第2電極用フィンガー電極34の間には分離領域38が形成され、両電極は電気的に絶縁される。前述したように、第1電極用バスバー電極32および第2電極用フィンガー電極34は、後述の透明導電層58と金属電極層の積層体により構成される。
透明導電層58は、第2半導体層56の裏面側に形成される。ここで、透明導電層58は、分離領域38には設けられない。そのため、透明導電層58は、第1電極用バスバー電極32に含まれる第1透明導電層70と、第2電極用フィンガー電極34に含まれる第2透明導電層72とに分離される。透明導電層58は、例えば、酸化錫(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウム錫酸化物(ITO)等の透明導電性酸化物(TCO)により形成される。ここでの透明導電層58は、インジウム錫酸化物により形成され、例えば、50nm~100nm程度の厚さを有する。透明導電層58は、スパッタリングや化学気相成長(CVD)などの薄膜形成方法により形成することができる。
シード層62は、透明導電層58のz軸の負方向側に形成される。具体的に説明すると、第1シード層74は、第1透明導電層70のz軸の負方向側に形成され、第2シード層76は、第2透明導電層72のz軸の負方向側に形成される。特に、第1シード層74は、第1透明導電層70が配置されている部分だけではなく、第1透明導電層70が配置されている部分からy軸の負方向に延出されるようにも形成される。つまり、第1シード層74は、x-y平面において半導体基板50が配置されていない部分にも配置される。ここで、第1シード層74のうち、y軸の負方向に延出された部分の長さは、当該方向に配置される別の太陽電池セル10との距離よりも長くされる。一方、第2シード層76は、第2透明導電層72が配置されている部分だけに形成される。
シード層62は、後述のめっき層64との二層により、金属電極層を構成し、金属電極層は、銅(Cu)、錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)などの金属材料で構成される。ここで、金属電極層は、銅により形成される。シード層62は、例えば、50nm~1000nm程度の厚さを有する。また、シード層62は、例えば、スパッタリングや化学気相成長(CVD)などの薄膜形成方法により形成される。
めっき層64は、シード層62のz軸の負方向側に形成される。具体的に説明すると、第1めっき層78は、第1シード層74のz軸の負方向側に形成され、第2めっき層80は、第2シード層76のz軸の負方向側に形成される。そのため、第1めっき層78は、第1シード層74と同様に、x-y平面において半導体基板50が配置されていない部分にも配置され、第2めっき層80は、第2シード層76と同様に、x-y平面において半導体基板50が配置された部分だけに配置される。めっき層64は、めっき法により形成され、めっき層64は、10μm~50μm程度の厚さを有する。
以下では、図4(a)-(c)、図5(a)-(c)を参照しながら、太陽電池セル10の製造方法について説明する。図4(a)-(c)は、太陽電池セル10、特に第1電極用バスバー電極32の製造工程を示す断面図である。まず、図4(a)に示すように、半導体基板50を準備する。ここでは、図2、図3に示した最終的な半導体基板50の主平面のサイズよりも大きなサイズの主平面を有する準備用の半導体基板50が準備される。準備用の半導体基板50は、図2に示す第1電極用バスバー電極32全体を含むことが可能なサイズを有する。
半導体基板50の受光面側に保護層52を積層する。また、半導体基板50の裏面側に第1半導体層54を積層し、第1半導体層54の裏面側に絶縁層60を積層し、絶縁層60の裏面側に第2半導体層56を積層する。さらに、第2半導体層56の裏面側に透明導電層58を積層する。ここで、第2半導体層56のうち、最終的に半導体基板50から延出される部分と、透明導電層58との間に、レジスト90を配置させる。レジスト90は、将来的に第2半導体層56と透明導電層58との間の剥離を容易にするための層である。保護層52、第1半導体層54、絶縁層60、第2半導体層56、透明導電層58の形成方法は特に限定されないが、例えば、スパッタリング法やCVD法等の薄膜形成法などにより形成することができる。また、第1半導体層54、絶縁層60、第2半導体層56は、エッチングやレーザー照射などによって部分的に除去され、複数の第1電極用フィンガー電極30と複数の第2電極用フィンガー電極34が噛み合って互いに間挿し合う形状に応じるように形成される。
次に、図4(b)に示すように、透明導電層58の裏面側にシード層62を形成する。シード層62の形成にも、例えば、スパッタリング法等が使用される。つづいて、図4(c)に示すように、めっき層64を形成する以外の部分に、レジスト92を配置させる。レジスト92を配置することは、レジストパターニングに相当する。
図5(a)-(c)は、図4(a)-(c)に続く製造工程を示す断面図である。図5(a)示すように、シード層62の裏面側に、めっき層64をめっき法によって形成する。つまり、シード層62は、準備用の半導体基板50の主平面上に配置されているので、めっき層64も準備用の半導体基板50の主平面上に配置される。つづいて、図5(b)に示すように、レジスト92が剥離される。レジスト92の剥離には公知の技術が使用されればよい。
最後に、図5(c)に示すように、最終的な半導体基板50の主面のサイズとなるように、半導体基板50、保護層52、第1半導体層54、絶縁層60、第2半導体層56の一部、具体的にはy軸の負方向側の部分を切断する。切断される部分は、第2半導体層56と透明導電層58の間にレジスト90が配置される部分である。切断には、レーザーカットが使用される。さらに、レジスト90が剥離される。このような工程によって、めっき層64は、半導体基板50の主面上に配置される部分と、半導体基板50から延出する部分とが一体的にめっき法によって形成されているといえる。なお、レジスト90は第2半導体層56と透明導電層58の間に配置される構成に限定されず、例えば、透明導電層58とシード層62の間にレジスト90が配置されてもよい。
以下では、図4(a)-(c)、図5(a)-(c)とは異なった太陽電池セル10の製造方法について、図6(a)-(b)を参照しながら説明する。図6(a)-(b)は、太陽電池セル10、特に第1電極用バスバー電極32の別の製造工程を示す断面図である。図6(a)に示すように、z軸の正方向から負方向に向かって、保護層52、半導体基板50、第1半導体層54、絶縁層60、第2半導体層56、透明導電層58が積層された積層体(以下、「第1積層体」という)を形成する。積層体における半導体基板50のサイズは、図4(a)とは異なり、最終的な半導体基板50のサイズである。
さらに、z軸の正方向から負方向に向かって、補助シート94、銅ペースト96が積層された積層体(以下、「第2積層体」という)を第1積層体に並べる。ここで、銅ペースト96と透明導電層58とが、z軸の負方向側で略一面になるように、第1積層体の裏面と第2積層体の裏面とが合わせられる。なお、「略」とは誤差の範囲を含むことを意味する。補助シート94には、例えば、PET等の樹脂シートが使用される。また、銅ペースト96は、補助シート94との密着性が低い性質を有する。なお、このような性質を有していれば、銅ペースト96とは別のものが使用されてもよい。
次に、図6(b)に示すように、透明導電層58と銅ペースト96の裏面側にシード層62を形成する。また、めっき層64を形成する以外の部分に、レジスト92を配置させるレジストパターニングが実行される。さらに、シード層62の裏面側に、めっき層64をめっき法によって形成する。このように、めっき層64は、第1積層体の主平面上と第2積層体の主平面上にめっき法によって形成される。
ここで、シード層62、めっき層64のうち、第1積層体の裏面側に形成される部分は、第1電極用バスバー電極32のうち、半導体基板50内に配置される部分に相当する。また、シード層62、めっき層64のうち、第2積層体の裏面側に形成される部分は、第1電極用バスバー電極32のうち、半導体基板50から延出した部分に相当する。これらの処理は、図4(b)-(c)、図5(a)に対応する。
さらに、レジスト92が剥離された後、補助シート94が、第1積層体から取り除かれる。前述のごとく、銅ペースト96と補助シート94との密着性が低いので、補助シート94の取り除きは容易である。
以下では、これまでとは異なった太陽電池セル10の製造方法について、図7(a)-(c)を参照しながら説明する。図7(a)-(c)は、太陽電池セル10、特に第1電極用バスバー電極32のさらに別の製造工程を示す断面図である。図7(a)では、図4(a)と同様に、z軸の正方向から負方向に向かって、保護層52、半導体基板50、第1半導体層54、絶縁層60、第2半導体層56、透明導電層58が積層される。
また、透明導電層58の裏面側のうち、最終的な半導体基板50内に含まれない部分に、複数のレジスト98が形成される。レジスト98は、例えば、x軸方向に長い棒状に形成されるとともに、y軸方向に一定間隔で複数並べられる。さらに、レジスト98を避けながら、透明導電層58の裏面側にシード層62が形成されるとともに、めっき層64を形成する以外の部分に、レジスト92を配置させるレジストパターニングが実行される。
次に、図7(b)に示すように、シード層62、レジスト98の裏面側に、めっき層64をめっき法によって形成する。つづいて、図7(c)に示すように、レジスト92、レジスト98が剥離される。レジスト98が剥離されることによって、シード層62、めっき層64中の複数のレジスト98が配置されていた部分には、複数の溝部99が形成される。複数の溝部99が形成されることよって、シード層62と透明導電層58との接着面積が低減される。
さらに、最終的な半導体基板50の主面のサイズとなるように、半導体基板50、保護層52、第1半導体層54、絶縁層60、第2半導体層56、透明導電層58の一部、具体的にはy軸の負方向側の部分を切断する。切断される部分は、複数の溝部99が配置される部分である。切断には、レーザーカットが使用される。シード層62と透明導電層58との接着面積が低減されている部分が切断されるので、切断した透明導電層58をシード層62から取り外すことが容易になる。
本実施例によれば、第1電極用バスバー電極において、半導体基板の主面上に配置される部分と半導体基板から延出する部分とを一体的に形成するので、複数の太陽電池セルを接続する際に、第1電極用バスバー電極を使用できる。また、複数の太陽電池セルを接続する際に、第1電極用バスバー電極が使用されるので、配線材を不要にできる。また、配線材が不要になるので、太陽電池モジュールの構成を簡易にできる。また、配線材が不要になるので、太陽電池モジュールの製造コストを低減できる。
また、第1電極用バスバー電極において、半導体基板の主面上に配置される部分と半導体基板から延出する部分とを一体的にめっき法にて形成するので、製造を簡易にできる。また、最終的な半導体基板の主面のサイズよりも大きなサイズの主面を有する準備用の半導体基板を準備し、最終的な半導体基板の主面のサイズとなるように、準備用の半導体基板の一部を切断するので、半導体基板から延出する部分を容易に形成できる。また、半導体基板に補助シートを並べ、半導体基板から補助シートを取り除くので、半導体基板から延出する部分を容易に形成できる。
本発明の一態様の概要は、次の通りである。上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュール100は、互いに電気的に接続された複数の太陽電池セル10を備える。複数の太陽電池セル10のうちの少なくとも1つは、半導体基板50と、半導体基板50の主面上に配置される複数の第1電極用フィンガー電極30と、半導体基板50の主面上に配置され、かつ複数の第1電極用フィンガー電極30に接続される第1電極用バスバー電極32とを備える。第1電極用バスバー電極32は、隣接した別の太陽電池セル10の方に向かって、半導体基板50から延出し、第1電極用バスバー電極32において、半導体基板50の主面上に配置される部分と半導体基板50から延出する部分とが一体的に形成される。
太陽電池セル10は裏面接合型の太陽電池セルであって、半導体基板50において、第1電極用フィンガー電極30および第1電極用バスバー電極32が配置される主面とは反対側の主面上には、集電極が配置されなくてもよい。
第1電極用バスバー電極32は、隣接した別の太陽電池セル10と重畳する領域で、隣接した別の太陽電池セル10に接着剤を用いて接着されてもよい。
本発明の別の態様は、太陽電池セル10の製造方法である。この方法は、半導体基板50を準備するステップと、半導体基板50の主面上に配置されるとともに、半導体基板50から延出する第1電極用バスバー電極32をめっき法によって形成するステップとを備える。形成するステップは、第1電極用バスバー電極32において、半導体基板50の主面上に配置される部分と半導体基板50から延出する部分とを一体的に形成する。
準備するステップは、最終的な半導体基板50の主面のサイズよりも大きなサイズの主面を有する準備用の半導体基板50を準備し、形成するステップは、準備用の半導体基板50の主面上に第1電極用バスバー電極32をめっき法によって形成するステップと、最終的な半導体基板50の主面のサイズとなるように、準備用の半導体基板50の一部を切断するステップとを備えてもよい。
準備するステップは、半導体基板50の主面と補助シート94の主面とを合わせながら、半導体基板50に補助シート94を並べ、形成するステップは、半導体基板50の主面上と補助シート94の主面上とに第1電極用バスバー電極32をめっき法によって形成するステップと、半導体基板50から補助シート94を取り除くステップとを備えてもよい。
(実施例2)
次に、実施例2を説明する。実施例2は、実施例1と同様に、複数の太陽電池セルが接続されることによって構成される太陽電池モジュールに関する。実施例1では、裏面接合型の太陽電池セルが使用されているが、実施例2では、受光面側にも裏面側にも電極が設けられた太陽電池セルが使用される。つまり、実施例1における第1電極と第2電極が、受光面と裏面に分けられて配置される。また、複数の太陽電池セルを接続する場合、所定の太陽電池セルの第1電極と、これに隣接した太陽電池セルの第2電極とが配線材によって接続される。配線材の数は、太陽電池モジュールに含まれる太陽電池セルの数が増加するほど多く必要になる。太陽電池モジュールの構成の簡易化、コストの低減を目的とする場合、配線材は含まれない方が望ましい。
次に、実施例2を説明する。実施例2は、実施例1と同様に、複数の太陽電池セルが接続されることによって構成される太陽電池モジュールに関する。実施例1では、裏面接合型の太陽電池セルが使用されているが、実施例2では、受光面側にも裏面側にも電極が設けられた太陽電池セルが使用される。つまり、実施例1における第1電極と第2電極が、受光面と裏面に分けられて配置される。また、複数の太陽電池セルを接続する場合、所定の太陽電池セルの第1電極と、これに隣接した太陽電池セルの第2電極とが配線材によって接続される。配線材の数は、太陽電池モジュールに含まれる太陽電池セルの数が増加するほど多く必要になる。太陽電池モジュールの構成の簡易化、コストの低減を目的とする場合、配線材は含まれない方が望ましい。
これに対応するために、本実施例では、太陽電池セルの受光面側に設けられた電極を太陽電池セルから延出するように形成する。このような構成により、太陽電池セルの受光面側に設けられた電極と、これに隣接した太陽電池セルの裏面側に設けられた電極とが直接接続される。以下では、これまでとの差異を中心に説明する。
図8は、本発明の実施例2に係る太陽電池モジュール100の構造を示す断面図である。太陽電池モジュール100は、太陽電池セル110と総称される第1太陽電池セル110a、第2太陽電池セル110b、第3太陽電池セル110c、第1保護部材112、第2保護部材114、封止部材116を含む。また、第1太陽電池セル110aは、第1バスバー電極136aを含み、第2太陽電池セル110bは、第2バスバー電極136bを含む。ここで、第1バスバー電極136a、第2バスバー電極136bは、バスバー電極136と総称される。
複数の太陽電池セル110は、y軸に沿って並べられることによって、太陽電池ストリングを形成する。隣接した太陽電池セル110は、一方の太陽電池セル110のバスバー電極132によって電気的に接続される。特に、バスバー電極136は、一方の太陽電池セル110の受光面側から延出し、他方の太陽電池セル110の裏面側に接続される。ここで、接続には接着剤が使用される。第1保護部材112、第2保護部材114、封止部材116は、第1保護部材12、第2保護部材14、封止部材16と同様に構成される。なお、第2保護部材114は、第1保護部材112と同様に構成されてもよい。
図9(a)-(c)は、太陽電池セル110の構造を示す平面図である。図9(a)は、太陽電池セル110の受光面側の表面を示す。フィンガー電極134は、x軸方向に延びており、複数のフィンガー電極134がy軸方向に平行に配置される。ここで、各フィンガー電極134は、半導体基板150内に配置されており、半導体基板150からはみ出していない。一方、複数のフィンガー電極134と略直交するように、2つのバスバー電極136がy軸方向に延びており、2つのバスバー電極136は、x軸方向に平行に配置される。バスバー電極136は、y軸の正方向側において半導体基板150から延出している。
フィンガー電極134、バスバー電極136は、第1電極用フィンガー電極30、第1電極用バスバー電極32、第2電極用フィンガー電極34、第2電極用バスバー電極36と同様にめっき法によって形成される。なお、フィンガー電極134の数は、図示の「5」に限定されず、バスバー電極136の数も、図示の「2」に限定されない。
図9(b)は、太陽電池セル110の受光面側の別の表面を示す。図9(a)に示した太陽電池セル110との差異は、バスバー電極132のy軸の正方向側の先端部分が接続板140として構成されていることである。太陽電池セル110は、x-y平面上において矩形状に形成される。このような接続板140もバスバー電極132と同様にめっき法によって形成される。
図9(c)は、太陽電池セル110の裏面側の表面を示す。フィンガー電極130は、x軸方向に延びており、複数のフィンガー電極130がy軸方向に平行に配置される。また、複数のフィンガー電極130と略直交するように、2つのバスバー電極132がy軸方向に延びており、2つのバスバー電極132は、x軸方向に平行に配置される。接続には接着剤等が使用される。ここで、受光面側のフィンガー電極130、バスバー電極132は、半導体基板150から延出していない。
バスバー電極132には、隣接した他の太陽電池セル110からのバスバー電極136あるいは接続板140が接続される。このようなフィンガー電極130、バスバー電極132は、スクリーン印刷により形成されるが、めっき法により形成されてもよい。なお、フィンガー電極130の数は、図示の「5」に限定されず、バスバー電極132の数も、図示の「2」に限定されない。
太陽電池セル110の製造方法、特にバスバー電極136、接続板140の製造方法は、実施例1と同様になされればよい。例えば、図4(a)-(c)、図5(a)-(c)と同様に、最終的な半導体基板150のサイズよりも大きなサイズの準備用の半導体基板150を使用し、最終的な半導体基板150のサイズとなるように準備用の半導体基板150を切断すればよい。また、図6(a)-(b)と同様に、半導体基板150に補助シート94を並べて、最終的に補助シート94を取り除いてもよい。さらに、図7(a)-(c)と同様に、バスバー電極136、接続板140に溝部99を形成してもよい。バスバー電極136、接続板140以外の太陽電池セル110の製造方法には、公知の技術が使用されればよい。
本実施例によれば、複数の太陽電池セルを接続する際に、バスバー電極が使用されるので、配線材を不要にできる。また、配線材が不要になるので、太陽電池モジュールの構成を簡易にできる。また、配線材が不要になるので、太陽電池モジュールの製造コストを低減できる。
本発明の一態様の概要は、次の通りである。半導体基板150において、フィンガー電極134およびバスバー電極136が配置される主面とは反対側の主面上に配置されるフィンガー電極130、バスバー電極132は、半導体基板150から延出されなくてもよい。
以上、本発明について、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
本実施例1、2において、半導体基板50から延出する電極を形成するために、大きなサイズを有した準備用の半導体基板50、半導体基板150を使用したり、補助シート94を使用したりしている。しかしながらこれに限らず例えば、半導体基板50、半導体基板150に金属シートを接着させてもよい。接着には、レーザー溶接、超音波、Arプラズマ等が使用される。本変形例によれば、製造の自由度を向上できる。
本実施例1、2において、補助シート94を取り除きやすくするために、銅ペースト96が使用される。しかしながらこれに限らず例えば、溶剤に剥離する樹脂板が使用されてもよい。本変形例によれば、製造の自由度を向上できる。
本実施例1において、第1電極用バスバー電極32を半導体基板50から延出する構成としたが、第2電極用バスバー電極36を半導体基板50から延出する構成としてもよいし、第1電極用バスバー電極32および第2電極用バスバー電極36の両方を半導体基板50から延出する構成としてもよい。第1電極用バスバー電極32および第2電極用バスバー電極36のいずれか一方のみを半導体基板50から延出する構成として、第1電極20と第2電極との接続領域を太陽電池セル10と重畳させて隠すことが好ましい。
本実施例2において、受光面側に設けられたバスバー電極136を半導体基板150から延出するように形成した。しかしながら、裏面側に設けられたバスバー電極132を半導体基板150から延出するように形成してもよいし、バスバー電極136およびバスバー電極132の両方を半導体基板150から延出するように形成してもよい。ただし、本実施例2のように、受光面側に設けられたバスバー電極136のみを半導体基板150から延出するように形成して、バスバー電極136とバスバー電極132との接続領域を半導体基板150と重畳させて隠すことが好ましい。
10 太陽電池セル、 12 第1保護部材、 14 第2保護部材、 16 封止部材、 20 第1電極、 22 第2電極、 30 第1電極用フィンガー電極(第1集電極)、 32 第1電極用バスバー電極(第2集電極)、 34 第2電極用フィンガー電極、 36 第2電極用バスバー電極、 38 分離領域、 50 半導体基板、 52 保護層、 54 第1半導体層、 56 第2半導体層、 58 透明導電層、 60 絶縁層、 62 シード層、 64 めっき層、 70 第1透明導電層、 72 第2透明導電層、 74 第1シード層、 76 第2シード層、 78 第1めっき層、 80 第2めっき層、 100 太陽電池モジュール。
本発明によれば、太陽電池モジュールの構成を簡易にできる。
Claims (7)
- 互いに電気的に接続された複数の太陽電池セルを備え、
前記複数の太陽電池セルのうちの少なくとも1つは、
半導体基板と、
前記半導体基板の主面上に配置される複数の第1集電極と、
前記半導体基板の主面上に配置され、かつ前記複数の第1集電極に接続される第2集電極とを備え、
前記第2集電極は、隣接した別の太陽電池セルの方に向かって、前記半導体基板から延出し、
前記第2集電極において、前記半導体基板の主面上に配置される部分と前記半導体基板から延出する部分とが一体的に形成されることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記太陽電池セルは裏面接合型の太陽電池セルであって、前記半導体基板において、前記第1集電極および前記第2集電極が配置される主面とは反対側の主面上には、集電極が配置されないことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
- 前記半導体基板において、前記第1集電極および前記第2集電極が配置される主面とは反対側の主面上に配置される集電極は、前記半導体基板から延出されないことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第1集電極は、隣接した別の太陽電池セルと重畳する領域で、隣接した別の太陽電池に接着剤を用いて接着される請求項2または3に記載の太陽電池モジュール。
- 半導体基板を準備するステップと、
前記半導体基板の主面上に配置されるとともに、前記半導体基板から延出する集電極をめっき法によって形成するステップとを備え、
前記形成するステップは、前記集電極において、前記半導体基板の主面上に配置される部分と前記半導体基板から延出する部分とを一体的に形成することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。 - 前記準備するステップは、最終的な半導体基板の主面のサイズよりも大きなサイズの主面を有する準備用の半導体基板を準備し、
前記形成するステップは、
前記準備用の半導体基板の主面上に前記集電極をめっき法によって形成するステップと、
前記最終的な半導体基板の主面のサイズとなるように、前記準備用の半導体基板の一部を切断するステップとを備えることを特徴とする請求項5に記載の太陽電池セルの製造方法。 - 前記準備するステップは、前記半導体基板の主面と補助シートの主面とを合わせながら、前記半導体基板に前記補助シートを並べ、
前記形成するステップは、
前記半導体基板の主面上と前記補助シートの主面上とに前記集電極をめっき法によって形成するステップと、
前記半導体基板から前記補助シートを取り除くステップとを備えることを特徴とする請求項5に記載の太陽電池セルの製造方法。
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