JP4334455B2

JP4334455B2 - 太陽電池モジュール

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Publication number: JP4334455B2
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Inventors: 啓二島田
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Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: JP2006120945A

Description

本発明は、太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関し、特に、半導体基板の裏面上に電極が形成された裏面接合型の太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関する。

近年、エネルギー資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ₂増加のような地球環境問題などを解決する観点から、クリーンなエネルギーの開発が望まれており、特に、太陽電池セルを複数接続して構成される太陽電池モジュールを用いた太陽光発電が新しいエネルギー源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。

太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルとしては、従来から、シリコン基板の主表面のうち太陽光が入射する側の面（受光面）上とその反対側にある裏面上とにそれぞれ電極が形成されるものと、シリコン基板の裏面上のみに互いに異なる導電型の不純物領域に接続される２種類の電極が形成されるもの（裏面接合型セル）とが知られている。

シリコン基板の受光面上と裏面上とにそれぞれ電極が形成されるセルにおいては、たとえば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面側からシリコン基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによってｐｎ接合が形成されている。また、シリコン基板の裏面側からシリコン基板と同じ導電型の不純物を高濃度で拡散することによって、裏面電界効果による高出力化を図ることも従来から行なわれている。

しかしながら、このように受光面上に電極が形成される太陽電池セルにおいては、該電極が入射する太陽光を遮るため、太陽電池セルの出力が低下し、結果として太陽電池モジュールの出力が低下する場合がある。

これに対し、シリコン基板の裏面上のみに電極が形成される裏面接合型太陽電池セルが従来から用いられている。裏面接合型太陽電池セルにおいては、受光面上で入射光が電極により遮られることはないが、シリコン基板の裏面側からしか電力を取り出すことができないため、その電極の構造は太陽電池セルおよびこれらを複数接続して構成される太陽電池モジュールの出力向上の観点から非常に重要である。

図１４，図１５は、従来の裏面接合型太陽電池セルの一例を示した図である。なお、図１４は太陽電池セルの断面図であり、図１５は該太陽電池セルの上面図である。

図１４を参照して、ｐ型のシリコン基板１０１の受光面側（図１４における上側）の主表面上にパッシベーション膜１０９が形成される。シリコン基板１０１の裏面側（図１４における下側）の主表面上に、ｎ＋不純物層１０５とｐ＋不純物層１０６とがパッシベーション膜１１０を挟んで交互に所定の間隔を空けて形成される。そして、ｐ＋不純物層１０６上にはフィンガーｐ電極１１１が形成され、ｎ＋不純物層１０５上にはフィンガーｎ電極１１２が形成されている。

この裏面接合型太陽電池セルの受光面に太陽光が入射すると、シリコン基板１０１の受光面近傍で生じたキャリアが裏面に形成されたｐｎ接合にまで到達し、フィンガーｐ電極１１１およびフィンガーｎ電極１１２に電流として収集される。この電流が外部に取り出されて太陽電池モジュールの出力となる。

図１５を参照して、太陽電池セルの出力を向上させる観点から、フィンガーｐ電極１１１とフィンガーｎ電極１１２とがシリコン基板１０１の裏面上のほぼ全体を覆うように形成されている。そして、シリコン基板１０１の裏面上における端部（図１５における左右両端部）に、フィンガーｐ電極１１１と交差する方向に延在するバスバーｐ電極１１３（ｂｕｓｂａｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）と、フィンガーｎ電極１１２と交差する方向に延在するバスバーｎ電極１１４とがそれぞれ形成されている。

上述した太陽電池セルの電極１１１〜１１４の形成方法としては、たとえば高真空中における電子ビーム加熱による電極材料の蒸着、電極材料を含むペーストのスクリーン印刷または電極材料のメッキなどの手段が用いられる。

なお、半導体基板の裏面上に電極部が形成された太陽電池セルの構造は、たとえば特開２００３−２９８０７８号公報などに記載されている。
特開２００３−２９８０７８号公報

しかしながら、上記のような太陽電池セルにおいては、以下のような問題があった。

太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの出力を向上させる観点から、半導体基板の裏面に形成されるフィンガー電極（フィンガーｐ電極１１１およびフィンガーｎ電極１１２）の抵抗を低くすることが要請される。該抵抗を比較的低くすることで、太陽電池セルから効率よく電力を取出すことができる。なお、太陽電池セルの面積が大きくなるにつれて、上記抵抗も高くなり、上記課題がより顕著に認められるようになる。

これに対し、フィンガーｐ電極１１１およびフィンガーｎ電極１１２の抵抗を低くするために、該フィンガー電極の断面積（幅（Ｗ）×高さ（Ｈ））を大きくすることが考えられる。しかしながら、フィンガー電極の幅（Ｗ）を大きくした場合は、フィンガーｐ電極１１１とフィンガーｎ電極１１２との間のピッチが大きくなり、シリコン基板１０１内におけるキャリアの移動距離が大きくなり、結果として太陽電池セルの出力が低下することになる。また、一定のフィンガー電極の幅（Ｗ）に対する該電極の高さ（Ｈ）についても一定の限界値がある。したがって、フィンガー電極の断面積を大きくするのみでは、必ずしも有効に上記課題が解決されない。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、太陽電池セルの面積が比較的大きくなった場合においてもフィンガー電極の抵抗を抑制することができる裏面接合型の太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明に係る太陽電池モジュールに含まれる太陽電池セルは、半導体基板と、半導体基板の主表面上に形成された電極部とを備え、電極部は、第１母線部と、半導体基板の主表面上において第１母線部と隣り合う位置に間隔を空けて形成された第２母線部と、第１母線部から第２母線部に向けて延びる第１フィンガー部と、第２母線部から第１母線部に向けて延び、第１フィンガー部の近傍に達する第２フィンガー部とを有し、第１と第２母線部は、第１と第２フィンガー部を形成する際に併せて形成され、第１と第２フィンガー部および第１と第２母線部は単層構造を有し、第１と第２母線部の少なくとも一方が半導体基板の主表面上で複数形成され、第１と第２母線部が交互に形成される。

これにより、フィンガー電極の長さを比較的小さくすることができるので、該電極の抵抗を抑制することができる。結果として、太陽電池セルの出力が向上する。

第１と第２母線部は、半導体基板の主表面上において同数形成され、第１母線部から半
導体基板の周縁部までの距離と第２母線部から半導体基板の周縁部における該半導体基板の端部までの距離とが等しい。

これにより、複数の太陽電池セルの直列接続が行ないやすくなる。

本発明に係る太陽電池モジュールは、互いに電気的に接続された上述の太陽電池セルを複数含む太陽電池モジュールであって、１つの局面では、太陽電池セルにおける半導体基板の裏面上に形成される第１導電型の第１不純物領域および第２導電型の第２不純物領域を備え、第１フィンガー部は、第１不純物領域上に形成され、第１母線部は、半導体基板の裏面上において第１フィンガー部に交差する方向に形成され、第２フィンガー部は、第２不純物領域上に形成され、第２母線部は、半導体基板の裏面上において第２フィンガー部に交差する方向に第１母線部と同数形成され、太陽電池セルにおける第１母線部の端部と他の太陽電池セルにおける第２母線部の端部とが向かい合うように複数の太陽電池セルが配置され、第１と第２母線部が接続部材により電気的に接続されている。

上記太陽電池モジュールにおいて、他の局面では、複数の太陽電池セルにおける第１母線部の端部どうし、および、第２母線部の端部どうしが各々向かい合うように複数の太陽電池セルが配置され、第１母線部の端部どうし、および、第２母線部の端部どうしが各々接続部材により電気的に接続されている。

上記いずれの局面においても、フィンガー部の抵抗が抑制され、結果として、太陽電池モジュールの出力を向上させることができる。

本発明によれば、太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの出力が向上する。

以下に、本発明に基づく太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの実施の形態について、図１から図１３を用いて説明する。

なお、本願明細書において、「受光面」とは、太陽電池セルまたは太陽電池モジュールにおける半導体基板の太陽光が入射する側の主表面を意味し、「裏面」とは、上記半導体基板における受光面の反対側であって太陽光が入射しない側の主表面を意味する。

図１０は、本実施の形態に係る太陽電池セルを示した上面図である。本実施の形態に係る太陽電池セルにおいては、図１０に示すように、シリコン基板の裏面上にフィンガーｐ電極１１、フィンガーｎ電極１２、バスバーｐ電極１３およびバスバーｎ電極１４が形成されている。特徴的な構成として、バスバーｐ電極１３およびバスバーｎ電極１４は、太陽電池セル上において、それぞれ複数（２本ずつ）形成されている。

上記構成が得られるプロセスについて、以下に説明する。

図９は、上記太陽電池セルにおけるフィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２が形成された部分を示した断面図である。また、図１〜図８は、それぞれ、図９に示す太陽電池セルの製造工程における第１〜第８工程を示す断面図である。

図１を参照して、シリコン結晶のインゴッドをスライスして得られる半導体基板としてのシリコン基板１においては、スライスの際にその表面近傍にダメージ層１ａが形成される。そこで、酸性またはアルカリ性の溶液を用いて、図２に示すように、ダメージ層１ａがエッチングされることが好ましい。なお、シリコン基板１の導電型はｎ型でもｐ型でもよく、シリコン基板１の大きさや厚みについても適宜変更が可能である。ただし、入射する太陽光の反射による損失を抑制するためにシリコン基板１の受光面にテクスチャと呼ばれるピラミッド状の微細構造を形成する場合には、シリコン基板１の受光面の面方位が（１００）程度であることが好ましい。

図３を参照して、シリコン基板１の受光面の反対側にある裏面にｐ型不純物（たとえばボロン）を含むｐ型ペースト材２と、ｎ型不純物（たとえばリン）を含むｎ型ペースト材３とが所定のパターンで付着される。そして、シリコン基板１がたとえば１００℃〜２００℃程度の温度に加熱される。これにより、ペースト材２，３に含まれる有機溶媒成分が蒸発する。その後、ペースト材２，３が付着したシリコン基板１の裏面全体が拡散防止膜４で覆われる。ペースト材２，３を所定のパターンで付着する手段としては、たとえばスクリーン印刷やインクジェット印刷などが挙げられる。ここで、シリコン基板１内に発生する少数キャリアを効率良く収集するため、図３に示すように、ｐ型ペースト材２とｎ型ペースト材３とがシリコン基板１の裏面に沿って交互に間隔を空けて形成されることが好ましい。また、拡散防止膜４は、たとえば酸化シリコン膜などからなり、常圧ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法や酸化シリコンを含む塗布液を乾燥させることなどによって形成される。

次に、シリコン基板１は、たとえば９００℃〜１０００℃程度の温度に加熱された石英炉内に投入され、たとえば３０分〜６０分間石英炉内に置かれる。これにより、ｐ型ペースト材２に含まれるｐ型不純物（ボロン）およびｎ型ペースト材３に含まれるｎ型不純物（リン）がシリコン基板１中に拡散され、図４に示すように、シリコン基板１の裏面に沿って複数のｐ＋不純物層６およびｎ＋不純物層５が交互に間隔をあけて形成される。ここで、シリコン基板１の裏面には拡散防止膜４が形成されているため、ｐ型ペースト材２に含まれるｐ型不純物（ボロン）およびｎ型ペースト材３に含まれるｎ型不純物（リン）がシリコン基板１の外部に拡散することが防止される。

次に、シリコン基板１は、たとえば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリとイソプロピルアルコール（ＩＰＡ：Ｉｓｏ−ＰｒｏｐｙｌＡｌｃｏｈｏｌ）などとを含む高温水溶液に浸漬される。これにより、シリコン結晶方位に沿った異方性エッチングが進行し、図５に示すように、シリコン基板１の受光面にピラミッド状のテクスチャ構造８が形成される。ここで、シリコン基板１の裏面には拡散防止膜４が形成されているため、シリコン基板１の裏面はエッチングされない。

次に、シリコン基板１はフッ酸溶液などに浸される。これにより、図６に示すように、シリコン基板１の裏面の拡散保護膜４と、ｐ型ペースト材２およびｎ型ペースト材３とが除去される。その後、図７に示すように、シリコン基板１の受光面および裏面にキャリアの表面再結合を抑制するためのパッシベーション膜９，１０が形成される。パッシベーション膜９、１０としては、たとえば熱酸化により形成されるシリコン酸化膜やプラズマＣＶＤ法により形成されるシリコン窒化膜などが用いられる。パッシベーション膜９，１０を形成することによって、シリコン基板１の裏面上におけるキャリアの再結合を有効に抑制することができる。ここで、受光面に形成されるパッシベーション膜９としてシリコン窒化膜を用いた場合には、その屈折率が２．１程度となるため、該パッシベーション膜９は、受光面における太陽光の反射を抑制する反射防止膜としても用いることができる。

次に、シリコン基板１の裏面のｐ＋不純物層６およびｎ＋不純物層５と電極との電気的接続を行なうために、図８に示すように、シリコン基板１の裏面に形成されたパッシベーション膜１０が所定のパターンで除去される。ここで、ｐ＋不純物層６およびｎ＋不純物層５の配列に応じてパッシベーション膜１０の除去パターン（たとえばドット状またはライン状などのパターン）が決定される。また、ｐ＋不純物層６およびｎ＋不純物層５以外の部分に電極が形成されることがないように、除去されるパッシベーション膜１０の幅は、ｐ＋不純物層６およびｎ＋不純物層５の幅よりも小さいことが好ましい。

次に、図９に示すように、パッシベーション膜１０が除去された部分に合わせて、ｐ＋不純物層６上にフィンガーｐ電極１１が形成されるとともに、ｎ＋不純物層５上にフィンガーｎ電極１２が形成される。フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２を構成する素材としては、たとえば銀またはアルミニウムなどの高導電材料が用いられることが好ましい。これにより、太陽電池セルから発生する電流を、効率よく外部に取り出すことができる。また、フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２を形成する手段としては、たとえば、高真空中における電子ビーム加熱による電極材料の蒸着、電極材料を含むペーストのスクリーン印刷または電極材料のメッキなどが挙げられる。また、シリコン基板１への電極材料の付着後に４００℃〜５００℃程度の熱処理が行なわれることが好ましい。これにより、シリコン基板１とフィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２との良好なオーミック接触が得られる。なお、フィンガー電極１１，１２を形成する際に、図１０に示すように、フィンガー電極１１，１２と交差する方向に延在する母線部としてのバスバー電極１３，１４も併せて形成される。

上記フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２は、主として、太陽電池セルに発生した電流を収集する電極である。また、バスバー電極１３，１４は、フィンガー電極が収集した電流を集め、主に他の太陽電池セルとの接続に用いられる電極である。

裏面接合型太陽電池セルにおいては、シリコン基板１の裏面側からしか電力を取り出すことができないため、フィンガー電極１１，１２の抵抗を低くすることは太陽電池セルの出力向上の観点から非常に重要である。

本実施の形態に係る太陽電池セルにおいては、図１０に示すように、シリコン基板１の主表面上における周縁部に１対のバスバー電極１３，１４が形成されるとともに、シリコン基板１の主表面上における中央部にも１対のバスバー電極１３，１４が形成されている。すなわち、シリコン基板１の主表面上において、２対のバスバー電極１３，１４が形成されている。

図１０を参照して、シリコン基板１の裏面上において、複数のフィンガーｐ電極１１とフィンガーｎ電極１２とが、該裏面全体を覆うように交互に直線上に形成されている。上記のように、２対のバスバー電極１３，１４を形成することで、１対のバスバー電極１３，１４のみが形成される場合と比較して、太陽電池セルにおけるシリコン基板の幅（Ｌ）が同じ場合であっても、フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２の長さ（Ｌ１）が小さくなる。この結果、フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２のシリーズ抵抗を低く抑えることができる。したがって、フィンガーｎ電極１２およびフィンガーｐ電極１１の幅（Ｗ１）を小さくすることができ、フィンガーｐ電極１１とフィンガーｎ電極１２との間のピッチ（Ｐ１）を小さくすることができる。この結果、シリコン基板１内におけるキャリアの移動距離が長くなることが抑制され、フィンガー電極１１，１２におけるキャリアの収集効率を向上させることが可能になる。したがって、太陽電池セルの面積が大きくなった場合も、該セルの出力の低下を有効に抑止することができる。

また、シリコン基板の裏面上における外側に位置するバスバーｐ電極１３，バスバーｎ電極１４のシリコン基板端部からの距離（ＰＰ１，ＰＮ１）は互いに等しく、シリコン基板の裏面上における中央側に位置するバスバーｐ電極１３，バスバーｎ電極１４のシリコン基板端部からの距離（ＰＰ２，ＰＮ２）は互いに等しい。このようにすることで、後述する直列接続が行ないやすくなる。

図１１は、図１０に示す太陽電池セルの１つの変形例を示した上面図である。

図１１に示す例では、図１０に示すセルにおけるシリコン基板と同じ幅（Ｌ）を有するシリコン基板の裏面上に、３対のバスバー電極１３，１４が形成されている。したがって、フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２の長さ（Ｌ１）は、図１０の場合と比較してさらに小さくなる。

なお、フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２の長さ（Ｌ１）は、太陽電池セルにおけるシリコン基板の幅（Ｌ：フィンガーｐ電極１１およびフィンガーｎ電極１２の延在方向におけるシリコン基板の長さ寸法）の１／２以下程度であることが好ましく、１／４以下程度であることがより好ましく、１／６以下程度であることがさらに好ましい。Ｌに対するＬ１の比が小さくなるほど、電極パターンは若干複雑になるが、太陽電池セルの出力低下を特に有効に抑止することができる。

なお、本願明細書において、フィンガー電極の長さ（Ｌ１）とは、図１０，図１１に示すように、フィンガー電極１１，１２とバスバー電極１３，１４との接点からフィンガー電極１１，１２の先端までの長さを意味する。また、シリコン基板の裏面上にフィンガー電極が複数形成される場合には、少なくともその一部の長さ（Ｌ１）が上記範囲にあれば一定の効果を奏するが、すべてのフィンガー電極の長さ（Ｌ１）が上記範囲にあることが好ましい。

図１２は、複数の上記太陽電池セルを直列接続した状態を示す図である。

図１２を参照して、隣り合う太陽電池セルのバスバーｐ電極１３とバスバーｎ電極１４とが直線形状を有するインターコネクタ１５によって接続（直列接続）されている。上述したように、バスバー電極１３，１４のシリコン基板端部からの距離をそろえることで、接続されるセルのうち一方のセルを１８０°回転させた後、双方のセルにおけるシリコン基板の端部をそろえるだけで、バスバーｐ電極とバスバーｎ電極とを直線状に並べることができる。したがって、直線形状を有するインターコネクタ１５を用いて簡単に直列接続を行なうことができる。

図１３は、太陽電池セルを並列接続したセルユニットを直列接続した状態を示した上面図である。

図１３を参照して、隣り合う太陽電池セルにおけるバスバーｐ電極１３どうし／バスバーｎ電極１４どうしがインターコネクタ１５によって接続（並列接続）されている。このようにして形成されるセルユニットが複数準備され、一方のセルユニットを１８０°回転させた後、上記インターコネクタ１５によって一方のセルユニットにおけるバスバーｐ電極１３と他方のセルユニットにおけるバスバーｎ電極１４とが接続（直列接続）されている。すなわち、図１３に示す構造においては、並列接続と直列接続とが繰り返されている。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。

本実施の形態に係る太陽電池セルは、シリコン基板１（半導体基板）と、シリコン基板１の主表面上に形成された電極部とを備え、電極部は、バスバーｐ電極１３（第１母線部）と、シリコン基板１の主表面上においてバスバーｐ電極１３と隣り合う位置に間隔を空けて形成されたバスバーｎ電極１４と、バスバーｐ電極１３からバスバーｎ電極１４に向けて延びるフィンガーｐ電極１１（第１フィンガー部）と、バスバーｎ電極１４からバスバーｐ電極１３に向けて延び、フィンガーｐ電極１１の近傍に達するフィンガーｎ電極１２（第２フィンガー部）とを有し、バスバーｐ電極１３およびバスバーｎ電極１４がシリコン基板１の主表面上で複数形成され、バスバーｐ電極１３およびバスバーｎ電極１４が交互に形成されている。

なお、上記太陽電池セルにおいて、バスバーｐ電極１３およびバスバーｎ電極１４の一方のみが複数形成される構造とすることも考えられる。

バスバーｐ電極１３およびバスバーｎ電極１４は、シリコン基板１の主表面上において同数形成され、バスバーｐ電極１３からシリコン基板１の周縁部までの距離とバスバーｎ電極１４からシリコン基板１の周縁部までの距離とがほぼ等しいことが好ましい。

本実施の形態に係る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含む太陽電池モジュールであって、１つの局面では、太陽電池セルにおけるシリコン基板１の裏面上に形成されるｐ型（第１導電型）のｐ＋不純物層６（第１不純物領域）およびｎ型（第２導電型）のｎ＋不純物層５（第２不純物領域）と、ｐ＋不純物層６上に形成されるフィンガーｐ電極１１（第１フィンガー電極）およびシリコン基板１の裏面上においてフィンガーｐ電極１１に交差する方向に形成されるバスバーｐ電極１３（第１母線電極）と、ｎ＋不純物層５上に形成されるフィンガーｎ電極１２（第２フィンガー電極）およびシリコン基板１の裏面上においてフィンガーｎ電極１２に交差する方向にバスバーｐ電極１３と同数形成されるバスバーｎ電極１４（第２母線電極）とを備え、太陽電池セルにおけるバスバーｐ電極１３の端部と他の太陽電池セルにおけるバスバーｎ電極１４の端部とが向かい合うように複数の太陽電池セルが配置され、バスバーｐ電極１３およびバスバーｎ電極１４がインターコネクタ１５（接続部材）により電気的に接続（すなわち、直列接続）されている。

上記太陽電池モジュールにおいて、他の局面では、複数の太陽電池セルにおけるバスバーｐ電極１３の端部どうし／バスバーｎ電極１４の端部どうしが向かい合うように複数の太陽電池セルが配置され、バスバーｐ電極１３の端部どうし／バスバーｎ電極１４の端部どうしがインターコネクタ１５により電気的に接続（すなわち、並列接続）されている。

また、複数の上記太陽電池セルが並列接続されたセルユニットを形成した後、該セルユニットを直列接続したり、複数の上記太陽電池セルが直列接続されたセルユニットを形成した後、該セルユニットを並列接続したりすることも考えられる。

上記いずれの局面においても、フィンガー電極１３，１４の長さが小さくなることにより該電極の抵抗が抑制され、結果として、太陽電池モジュールの出力が向上する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第１工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第２工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第３工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第４工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第５工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第６工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第７工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程における第８工程を示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルを示した断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルを示した上面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽電池セルの変形例を示した上面図である。図１０に示す太陽電池セルを直列接続した状態を示した上面図である。図１０に示す太陽電池セルを並列接続したセルユニットを直列接続した状態を示した上面図である。従来の太陽電池セルを示した断面図である。従来の太陽電池セルを示した上面図である。

符号の説明

１，１０１シリコン基板、１ａダメージ層、２ｐ型ペースト材、３ｎ型ペースト材、４拡散防止膜、５，１０５ｎ＋不純物層、６，１０６ｐ＋不純物層、８テクスチャ構造、９，１０，１０９，１１０パッシベーション膜、１１，１１１フィンガーｐ電極、１２，１１２フィンガーｎ電極、１３，１１３バスバーｐ電極、１４，１１４バスバーｎ電極、１５インターコネクタ。

Claims

半導体基板と、
前記半導体基板の主表面上に形成された電極部とを備え、
前記電極部は、第１母線部と、
前記半導体基板の主表面上において前記第１母線部と隣り合う位置に間隔を空けて形成された第２母線部と、
前記第１母線部から前記第２母線部に向けて延びる第１フィンガー部と、
前記第２母線部から前記第１母線部に向けて延び、前記第１フィンガー部の近傍に達する第２フィンガー部とを有し、
前記第１と第２母線部は、前記第１と第２フィンガー部を形成する際に併せて形成され、前記第１と第２フィンガー部および前記第１と第２母線部は単層構造を有し、
前記第１と第２母線部の少なくとも一方が前記半導体基板の主表面上で複数形成され、前記第１と第２母線部が交互に形成され、
前記第１と第２母線部は、前記半導体基板の主表面上において同数形成され、前記第１母線部から前記半導体基板の周縁部における該半導体基板の端部までの距離と前記第２母線部から前記半導体基板の周縁部における該半導体基板の端部までの距離とが等しい太陽電池セルを複数含み、前記太陽電池セルを互いに電気的に接続して構成した太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルにおける半導体基板の裏面上に形成される第１導電型の第１不純物領域および第２導電型の第２不純物領域を備え、
前記第１フィンガー部は、前記第１不純物領域上に形成され、前記第１母線部は、前記半導体基板の裏面上において前記第１フィンガー部に交差する方向に形成され、
前記第２フィンガー部は、前記第２不純物領域上に形成され、前記第２母線部は、前記半導体基板の裏面上において前記第２フィンガー部に交差する方向に前記第１母線部と同数形成され、
前記太陽電池セルにおける前記第１母線部の端部と他の前記太陽電池セルにおける前記第２母線部の端部とが向かい合うように複数の前記太陽電池セルが配置され、前記第１と第２母線部が接続部材により電気的に接続された太陽電池モジュール。
半導体基板と、
前記半導体基板の主表面上に形成された電極部とを備え、
前記電極部は、第１母線部と、
前記半導体基板の主表面上において前記第１母線部と隣り合う位置に間隔を空けて形成された第２母線部と、
前記第１母線部から前記第２母線部に向けて延びる第１フィンガー部と、
前記第２母線部から前記第１母線部に向けて延び、前記第１フィンガー部の近傍に達する第２フィンガー部とを有し、
前記第１と第２母線部は、前記第１と第２フィンガー部を形成する際に併せて形成され、前記第１と第２フィンガー部および前記第１と第２母線部は単層構造を有し、
前記第１と第２母線部の少なくとも一方が前記半導体基板の主表面上で複数形成され、前記第１と第２母線部が交互に形成され、
前記第１と第２母線部は、前記半導体基板の主表面上において同数形成され、前記第１母線部から前記半導体基板の周縁部における該半導体基板の端部までの距離と前記第２母線部から前記半導体基板の周縁部における該半導体基板の端部までの距離とが等しい太陽電池セルを複数含み、前記太陽電池セルを互いに電気的に接続して構成した太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルにおける半導体基板の裏面上に形成される第１導電型の第１不純物領域および第２導電型の第２不純物領域を備え、
前記第１フィンガー部は、前記第１不純物領域上に形成され、前記第１母線部は、前記半導体基板の裏面上において前記第１フィンガー部に交差する方向に形成され、
前記第２フィンガー部は、前記第２不純物領域上に形成され、前記第２母線部は、前記半導体基板の裏面上において前記第２フィンガー部に交差する方向に前記第１母線部と同数形成され、
複数の前記太陽電池セルにおける前記第１母線部の端部どうし、および、前記第２母線部の端部どうしが各々向かい合うように複数の前記太陽電池セルが配置され、前記第１母線部の端部どうし、および、前記第２母線部の端部どうしが各々接続部材により電気的に接続された太陽電池モジュール。