JP2000164903A - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
- Publication number
- JP2000164903A JP2000164903A JP10338121A JP33812198A JP2000164903A JP 2000164903 A JP2000164903 A JP 2000164903A JP 10338121 A JP10338121 A JP 10338121A JP 33812198 A JP33812198 A JP 33812198A JP 2000164903 A JP2000164903 A JP 2000164903A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- solar cell
- bus bar
- electrode
- bar portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線材が半田付されるバスバー部の端部が
基板の端面に位置することに起因して表裏面の電極が短
絡するという問題があった。 【解決手段】 半導体接合部を有する半導体基板１の表
面側にフィンガー部３ａとバスバー部３ｂを格子状に設
けたグリッド電極３を形成すると共に、この半導体基板
１の裏面側に裏面電極４を形成した太陽電池であって、
半導体基板１の端部近傍のバスバー部３ｂを屈曲して設
けた。
基板の端面に位置することに起因して表裏面の電極が短
絡するという問題があった。 【解決手段】 半導体接合部を有する半導体基板１の表
面側にフィンガー部３ａとバスバー部３ｂを格子状に設
けたグリッド電極３を形成すると共に、この半導体基板
１の裏面側に裏面電極４を形成した太陽電池であって、
半導体基板１の端部近傍のバスバー部３ｂを屈曲して設
けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池に関し、特
に半導体基板の表面側にフィンガー部とバスバー部から
成るグリッド電極を設けた太陽電池に関する。
に半導体基板の表面側にフィンガー部とバスバー部から
成るグリッド電極を設けた太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の太陽電池を図４、５に示す。図４
は従来のシリコン系太陽電池の断面図、図５は平面図で
ある。図４および図５において、１は例えば５００μｍ
程度の厚さのＰ形シリコンの半導体基板、２はこの半導
体基板１の一方の主面上に受光面を形成するために、ｎ
形不純物を浅く拡散して、０．３〜０．５μｍ程度の厚
さに形成したｎ形拡散層、３はこの受光面を形成するｎ
形拡散層２からマイナス電位を取り出すために、２００
μｍ程度の幅で１〜５ｍｍ間隔で設けられたグリッド電
極、４は半導体基板１の他方の主面上に設けてプラス電
位を取り出す裏面電極、５は受光面を形成するｎ形拡散
層２上に設けた光反射防止膜である。
は従来のシリコン系太陽電池の断面図、図５は平面図で
ある。図４および図５において、１は例えば５００μｍ
程度の厚さのＰ形シリコンの半導体基板、２はこの半導
体基板１の一方の主面上に受光面を形成するために、ｎ
形不純物を浅く拡散して、０．３〜０．５μｍ程度の厚
さに形成したｎ形拡散層、３はこの受光面を形成するｎ
形拡散層２からマイナス電位を取り出すために、２００
μｍ程度の幅で１〜５ｍｍ間隔で設けられたグリッド電
極、４は半導体基板１の他方の主面上に設けてプラス電
位を取り出す裏面電極、５は受光面を形成するｎ形拡散
層２上に設けた光反射防止膜である。
【０００３】受光面側のグリッド電極３の形状は、集光
効率と集電効率の両方を満足させるために、主に太陽電
池素子の表面に上下、左右対称の櫛型形状となってい
る。また、このグリッド電極３は、光入射により太陽電
池素子内部で発生した電気を収集するための複数本の微
細なフィンガー部３ａと、収集した電気を外部に取り出
すためのバスバー部３ｂが直交する形状となっている。
効率と集電効率の両方を満足させるために、主に太陽電
池素子の表面に上下、左右対称の櫛型形状となってい
る。また、このグリッド電極３は、光入射により太陽電
池素子内部で発生した電気を収集するための複数本の微
細なフィンガー部３ａと、収集した電気を外部に取り出
すためのバスバー部３ｂが直交する形状となっている。
【０００４】このグリッド電極３は主にＡｇ等の導電性
金属ペーストをスクリーン印刷して焼き付けることで形
成した後、このグリッド電極３の表面の保護並びに複数
の素子を接続する際の配線性を向上させる目的で、その
表面を半田６で被覆する。なお、裏面電極４も半田７で
被覆される。
金属ペーストをスクリーン印刷して焼き付けることで形
成した後、このグリッド電極３の表面の保護並びに複数
の素子を接続する際の配線性を向上させる目的で、その
表面を半田６で被覆する。なお、裏面電極４も半田７で
被覆される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
太陽電池では、図５に示すように、一つの素子を必要な
大きさに分割して使用する場合、Ｘ−Ｘ線の位置でレー
ザやダイヤモンドカッターなどを用いて切断するが、バ
スバー部３ｂの端部が基板１の端面に位置するために、
図６に示すように、複数の素子のバスバー部３（３ｂ）
を配線材８を用いて半田溶接した場合に、配線材８を半
田付けしたバスバー部３（３ｂ）の被覆半田６が溶出し
て、裏面側の被覆半田７とつながることにより、同一素
子の表裏が短絡する。そのため、この半田６の溶出を最
小限に抑えるために配線材８の溶接条件を非常に厳密に
制御しなければならないという問題があった。
太陽電池では、図５に示すように、一つの素子を必要な
大きさに分割して使用する場合、Ｘ−Ｘ線の位置でレー
ザやダイヤモンドカッターなどを用いて切断するが、バ
スバー部３ｂの端部が基板１の端面に位置するために、
図６に示すように、複数の素子のバスバー部３（３ｂ）
を配線材８を用いて半田溶接した場合に、配線材８を半
田付けしたバスバー部３（３ｂ）の被覆半田６が溶出し
て、裏面側の被覆半田７とつながることにより、同一素
子の表裏が短絡する。そのため、この半田６の溶出を最
小限に抑えるために配線材８の溶接条件を非常に厳密に
制御しなければならないという問題があった。
【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、配線材が半田付されるバスバ
ー部の端部が基板の端面に位置することに起因して発生
する電極間の短絡を解消した太陽電池を提供することを
目的とする。
みてなされたものであり、配線材が半田付されるバスバ
ー部の端部が基板の端面に位置することに起因して発生
する電極間の短絡を解消した太陽電池を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る太陽電池では、半導体接合部を有する
半導体基板の表面側にフィンガー部とバスバー部を格子
状に設けたグリッド電極を形成すると共に、この半導体
基板の裏面側に裏面電極を形成した太陽電池において、
前記半導体基板の端部近傍の前記バスバー部を屈曲して
設けた。
に、本発明に係る太陽電池では、半導体接合部を有する
半導体基板の表面側にフィンガー部とバスバー部を格子
状に設けたグリッド電極を形成すると共に、この半導体
基板の裏面側に裏面電極を形成した太陽電池において、
前記半導体基板の端部近傍の前記バスバー部を屈曲して
設けた。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の各請求項に
係る太陽電池を示す断面図である。同図において、１は
例えば５００μｍ程度の厚さのＰ形シリコンから成る半
導体基板、２はこの半導体基板１の一方の主面上に受光
面を形成するために、ｎ形不純物を浅く拡散して、０．
３〜０．５μｍ程度の厚さに形成したｎ形拡散層、３は
この受光面を形成するｎ形拡散層２からマイナス電位を
取り出すために、２００μｍ程度の幅で１〜５ｍｍ間隔
で形成したフィンガー電極３ａと素子同志を配線材で接
続するためのバスバー電極３ｂとを格子状に設けたグリ
ッド電極、４は半導体基板１の他方の主面上に設けて、
プラス電位を取り出す裏面電極、５は受光面を形成する
ｎ形拡散層２上に設けた光反射防止膜である。
面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の各請求項に
係る太陽電池を示す断面図である。同図において、１は
例えば５００μｍ程度の厚さのＰ形シリコンから成る半
導体基板、２はこの半導体基板１の一方の主面上に受光
面を形成するために、ｎ形不純物を浅く拡散して、０．
３〜０．５μｍ程度の厚さに形成したｎ形拡散層、３は
この受光面を形成するｎ形拡散層２からマイナス電位を
取り出すために、２００μｍ程度の幅で１〜５ｍｍ間隔
で形成したフィンガー電極３ａと素子同志を配線材で接
続するためのバスバー電極３ｂとを格子状に設けたグリ
ッド電極、４は半導体基板１の他方の主面上に設けて、
プラス電位を取り出す裏面電極、５は受光面を形成する
ｎ形拡散層２上に設けた光反射防止膜である。
【０００９】本発明では、半導体基板１の端部近傍のバ
スバー部３ｂを屈曲して設けた。素子を必要とする大き
さに分割する際の分割端面Ｘ−Ｘ線にあたる部分につい
てのみ、受光面側のバスバー電極３ｂの形状を図２のよ
うに下方に回避させた形状とする。この回避形状はバス
バー部３ｂの直線部が素子を切断したときの基板端部か
ら１０〜３００μｍ程度内側に位置し、且つバスバー部
３ｂの直線部から１０〜３００μｍ程度下方または上方
に回避されるように形成する。回避形状については、原
理的に配線材８と同一面上に素子のバスバー部３ｂが重
ならないように設ければよいため、図２のような矩形以
外でも半円形、三角形、あるいは、ドーナツ形状でも可
能である。また、裏面電極４が櫛状でバスバー部３ｂが
表裏同じ場合は、裏面電極４側を同様な回避形状にして
も良い。
スバー部３ｂを屈曲して設けた。素子を必要とする大き
さに分割する際の分割端面Ｘ−Ｘ線にあたる部分につい
てのみ、受光面側のバスバー電極３ｂの形状を図２のよ
うに下方に回避させた形状とする。この回避形状はバス
バー部３ｂの直線部が素子を切断したときの基板端部か
ら１０〜３００μｍ程度内側に位置し、且つバスバー部
３ｂの直線部から１０〜３００μｍ程度下方または上方
に回避されるように形成する。回避形状については、原
理的に配線材８と同一面上に素子のバスバー部３ｂが重
ならないように設ければよいため、図２のような矩形以
外でも半円形、三角形、あるいは、ドーナツ形状でも可
能である。また、裏面電極４が櫛状でバスバー部３ｂが
表裏同じ場合は、裏面電極４側を同様な回避形状にして
も良い。
【００１０】これにより、導電性ペーストをスクリーン
印刷して焼成した後、電極３、４部を半田被覆すること
により櫛状の電極を形成する太陽電池素子において、素
子を必要な大きさに分割後、素子間を配線材８で半田付
け接続する際に、配線材８、または電極部３の被覆半田
６の溶出により、極性の異なる素子の表裏が電気的に短
絡することを防止できる。
印刷して焼成した後、電極３、４部を半田被覆すること
により櫛状の電極を形成する太陽電池素子において、素
子を必要な大きさに分割後、素子間を配線材８で半田付
け接続する際に、配線材８、または電極部３の被覆半田
６の溶出により、極性の異なる素子の表裏が電気的に短
絡することを防止できる。
【００１１】次に、上記構成による太陽電池の製造工程
について説明する。まず、５００μｍ程度の厚さのＰ形
シリコン単結晶の半導体基板１の一方の主面にｎ形不純
物を浅く拡散して、０．３〜０．５μｍ程度のｎ形拡散
層２を形成して受光面とする。そして、ｎ型拡散層２上
にＳｉＮx などの反射防止膜５を形成する。そして、こ
のｎ形拡散層２に例えばＡｇペーストをスクリーン印刷
して、フィンガー部３ａと所定位置に屈曲部を有するバ
スバー部３ｂとを有するグリッド電極３を形成すると共
に半導体基板１の裏面全体に例えばＡｇ−Ａｌぺースト
をスクリーン印刷して、裏面電極４を形成する。そし
て、大気中で、７００℃〜７５０℃で５分程度焼成し、
半田槽に浸漬してグリッド電極３と裏面電極４上に半田
層６、７を形成する。この半田層６、７は例えば１０〜
３００μｍ程度の厚みに形成される。しかる後、バスバ
ー部３ｂの屈曲部を横断するように、レーザやダイヤモ
ンドソーで基板１を切断して分割し、複数の素子のバス
バー部３ｂと他方の素子の裏面電極４を配線材８で接続
する。
について説明する。まず、５００μｍ程度の厚さのＰ形
シリコン単結晶の半導体基板１の一方の主面にｎ形不純
物を浅く拡散して、０．３〜０．５μｍ程度のｎ形拡散
層２を形成して受光面とする。そして、ｎ型拡散層２上
にＳｉＮx などの反射防止膜５を形成する。そして、こ
のｎ形拡散層２に例えばＡｇペーストをスクリーン印刷
して、フィンガー部３ａと所定位置に屈曲部を有するバ
スバー部３ｂとを有するグリッド電極３を形成すると共
に半導体基板１の裏面全体に例えばＡｇ−Ａｌぺースト
をスクリーン印刷して、裏面電極４を形成する。そし
て、大気中で、７００℃〜７５０℃で５分程度焼成し、
半田槽に浸漬してグリッド電極３と裏面電極４上に半田
層６、７を形成する。この半田層６、７は例えば１０〜
３００μｍ程度の厚みに形成される。しかる後、バスバ
ー部３ｂの屈曲部を横断するように、レーザやダイヤモ
ンドソーで基板１を切断して分割し、複数の素子のバス
バー部３ｂと他方の素子の裏面電極４を配線材８で接続
する。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る太陽電池
によれば、半導体基板の端部近傍のバスバー部を屈曲し
て設けたことから、分割した素子の配線時の表裏面の電
極が短絡することを防ぐために、複雑な配線材の溶接条
件を設定する必要がない。また、本発明では電極形成時
のスクリーンパターンの設計を変更するだけで、非常に
簡単に問題の解決を図ることができる。さらに、分割す
る大きさが複数種ある場合でも、あらかじめ該当個所に
複数個の回避パターンを設けることで対応できる。
によれば、半導体基板の端部近傍のバスバー部を屈曲し
て設けたことから、分割した素子の配線時の表裏面の電
極が短絡することを防ぐために、複雑な配線材の溶接条
件を設定する必要がない。また、本発明では電極形成時
のスクリーンパターンの設計を変更するだけで、非常に
簡単に問題の解決を図ることができる。さらに、分割す
る大きさが複数種ある場合でも、あらかじめ該当個所に
複数個の回避パターンを設けることで対応できる。
【図１】本発明に係る太陽電池の一実施形態を示す平面
図である。
図である。
【図２】本発明に係る太陽電池の分割前の状態を示す図
である。
である。
【図３】本発明に係る太陽電池を接続した状態を示す図
である。
である。
【図４】従来の太陽電池を示す断面図である。
【図５】従来の太陽電池を示す平面図である。
【図６】従来の太陽電池を複数接続した状態を示す図で
ある。
ある。
１‥‥‥半導体基板、２‥‥‥ｎ形拡散層、３‥‥‥グ
リッド電極、３ａ‥‥‥フィンガー部、３ｂ‥‥‥バス
バー部、４‥‥‥裏面電極、５‥‥‥光反射防止膜
リッド電極、３ａ‥‥‥フィンガー部、３ｂ‥‥‥バス
バー部、４‥‥‥裏面電極、５‥‥‥光反射防止膜
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体接合部を有する半導体基板の表面
側にフィンガー部とバスバー部を格子状に設けたグリッ
ド電極を形成すると共に、この半導体基板の裏面側に裏
面電極を形成した太陽電池において、前記半導体基板の
端部近傍の前記バスバー部を屈曲して設けたことを特徴
とする太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338121A JP2000164903A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338121A JP2000164903A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164903A true JP2000164903A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18315120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10338121A Pending JP2000164903A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000164903A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004179260A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Kyocera Corp | 太陽電池モジュール |
| WO2009149040A2 (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | United Solar Ovonic Llc | Method for the fabrication of semiconductor devices on lightweight substrates |
| KR101057124B1 (ko) | 2009-11-03 | 2011-08-16 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| CN101106163B (zh) * | 2007-05-31 | 2011-12-21 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 晶体硅太阳能电池背电极 |
| CN102496643A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 深圳市创益科技发展有限公司 | 一种低压大电流硅基薄膜太阳能电池及其制备方法 |
| KR101163917B1 (ko) | 2010-10-28 | 2012-07-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양 전지 |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP10338121A patent/JP2000164903A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004179260A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Kyocera Corp | 太陽電池モジュール |
| CN101106163B (zh) * | 2007-05-31 | 2011-12-21 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 晶体硅太阳能电池背电极 |
| WO2009149040A2 (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | United Solar Ovonic Llc | Method for the fabrication of semiconductor devices on lightweight substrates |
| WO2009149040A3 (en) * | 2008-06-03 | 2010-03-11 | United Solar Ovonic Llc | Method for the fabrication of semiconductor devices on lightweight substrates |
| KR101057124B1 (ko) | 2009-11-03 | 2011-08-16 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| US9000291B2 (en) | 2009-11-03 | 2015-04-07 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method for manufacturing the same |
| KR101163917B1 (ko) | 2010-10-28 | 2012-07-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양 전지 |
| CN102496643A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 深圳市创益科技发展有限公司 | 一种低压大电流硅基薄膜太阳能电池及其制备方法 |
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