(57)【要約】  太陽電池セルは、シリコン基板（１１）の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極（１４）を有している。受光面バス電極（１４）に電力を取り出す長尺の受光面側リード線（４）が重ねて接合される。従来、受光面側リード線が受光面バス電極から幅方向に脱落することがあった。この発明にかかる太陽電池セル２０においては、受光面バス電極（１４）と受光面側リード線（４）は、互いの対向面に相互に係合し受光面バス電極（１４）と受光面側リード線（４）との幅方向のずれを規制する凸部（１４ａ）と凹部（４ａ）が設けられている。
2012111108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記受光面バス電極に電力を取り出す長尺のリード線が重ねて接合される太陽電池セルであり、
前記受光面バス電極と前記リード線は、互いの対向面に相互に係合し前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられている
ことを特徴とする太陽電池セル。
【請求項２】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記半導体基材の裏面に裏面バス電極を有し、前記受光面バス電極及び前記裏面バス電極にそれぞれ電力を取り出す長尺のリード線が重ねて接合される太陽電池セルであり、
前記受光面バス電極と前記リード線は、互いの対向面に相互に係合し前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられている
ことを特徴とする太陽電池セル。
【請求項３】
前記凸部と前記凹部は、前記受光面バス電極と前記リード線の長さ方向に延びて形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記凸部は断面略半円形状であり、前記凹部は対向面が前記凸部に係合する凹の断面円弧形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記凸部は断面略三角形状であり、前記凹部はバス電極対向面が前記凸部に係合する凹の断面三角形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項６】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記半導体基材の裏面に裏面バス電極を有する複数枚の太陽電池セルを備え、
第１の前記太陽電池セルの前記受光面バス電極と、隣接する第２の前記太陽電池セルの前記裏面バス電極とを電気的に接続する長尺のリード線とを有する太陽電池モジュールであり、
前記受光面バス電極と前記リード線には、互いの対向面に長さ方向に延びて形成され、相互に係合して前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられている
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記半導体基材の裏面に裏面バス電極を有する太陽電池セルの前記受光面バス電極及び前記裏面バス電極にそれぞれ電力を取り出す長尺のリード線を重ねて接合する太陽電池セルのリード線の接合方法であり、
前記受光面バス電極と前記リード線の互いの対向面に長さ方向に延びる凸部と凹部を形成し、
前記凸部と前記凹部を係合させて前記受光面バス電極と前記リード線とを重ね前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制しながら前記受光面バス電極と前記リード線とを接合する
ことを特徴とする太陽電池セルのリード線接合方法。
【請求項８】
前記凸部は、前記半導体基材に前記受光面バス電極をスクリーン印刷にて形成するときに、前記受光面バス電極に形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池セルのリード線接合方法。
【請求項９】
前記凸部は、それぞれ幅の異なる複数枚のスクリーンを幅の広い前記スクリーンから徐々に幅の狭いスクリーンを用いるようにして、幅の広い電極ペーストに幅の狭い電極ペーストを重ねて形成することにより作製する
ことを特徴とする請求項８に記載の太陽電池セルのリード線接合方法。
【請求項１０】
前記凹部は、前記リード線を任意の形状のスリットを通過させて変形することにより、前記リード線に形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池セルのリード線接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板などの半導体基材の片面に形状された受光面に受光面バス電極を有し、半導体基材の裏面に裏面バス電極を有し、受光面バス電極及び裏面バス電極にそれぞれ電力を取り出すリード線が接続される太陽電池セル、この太陽電池セルがリード線により複数枚接続されてなる太陽電池モジュール、及び太陽電池セルにリード線を接合する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、集電電極として受光面に受光面バス電極を有し裏面に裏面バス電極を有する太陽電池セルを縦横に複数並設し、ある太陽電池セルの受光面バス電極と隣接する他の太陽電池セルの裏面バス電極とを帯状のリード線（インターコネクタ）で接続し、それを順次繰り返して複数の太陽電池セルを電気的に接続する構成のものが知られている。【０００３】
帯状のリード線は、一般的にタブ線と呼ばれ、銅箔あるいは金属箔などの導電性の高い金属の全面をはんだ被覆したものが用いられ、ひとつの太陽電池セルの受光面電極上からこれに隣接する太陽電池セルの裏面電極上に架け渡されて配置され、両セルの受光面電極と裏面電極とが電気的に接続されている。【０００４】
リード線と各電極との接続は、太陽電池セルの表面および裏面に細長く形成された電極上にリード線を配置し加熱してはんだを溶融させ、この状態で部分的もしくは全長にわたりリード線を太陽電池セルに押し付けてはんだ接合させることにより行われている。【０００５】
このような太陽電池セルのリード線接合において、加熱は、例えば太陽電池セルの上方に配置した赤外線ランプヒーターから照射された赤外線による本加熱と、太陽電池セルを載置するホットプレートからの補助加熱とにより行われ、押し付けはリード線の長さ方向に離れた複数の点でリード線をシリコン基板に加圧することにより行う。【０００６】
なお、リード線は、上記のように表面に被覆されたはんだを溶融させて接合される他に、太陽電池セルの表面やリード線に塗布された樹脂を溶融させた状態で押し付けて接合されることもある。上述のような帯状のリード線のはんだや樹脂による接続構造は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０３０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
リード線の接続のために、太陽電池セルの表面に形成される電極（これをバス電極と呼ぶ）は、一般に太陽電池セルの表面に細長凸状に細長に形成され、この上にリード線が重ねて接合される。このバス電極は、断面が略四角形状もしくは半円形状に近い略四角形状である。そのため、バス電極からリード線がずれ落ちることがあった。【０００９】
特に、太陽電池セルの受光面側に形成されるバス電極（受光面バス電極）から、リード線がずれ落ちる（脱落する）と、バス電極の周囲の受光面を一部遮蔽してしまう。これにより、太陽電池セルへの入射光を遮ってしまい、また、リード線とバス電極が良好な接続状態とならず、抵抗損失が増加するという問題があった。【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リード線がバス電極上からずれてしまうことがなく、リード線とバス電極とを良好な接続状態で接続することができ、加えてリード線が受光面を遮蔽することがない太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池セルのリード線接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池セルは、半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、受光面バス電極に電力を取り出す長尺のリード線が重ねて接合される太陽電池セルであり、受光面バス電極とリード線は、互いの対向面に相互に係合し受光面バス電極とリード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられていることを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる他の太陽電池セルは、半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、半導体基材の裏面に裏面バス電極を有し、受光面バス電極及び裏面バス電極にそれぞれ電力を取り出す長尺のリード線が重ねて接合される太陽電池セルであり、受光面バス電極とリード線は、互いの対向面に相互に係合し受光面バス電極とリード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられていることを特徴とする。【００１３】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池モジュールは、半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、半導体基材の裏面に裏面バス電極を有する複数枚の太陽電池セルを備え、第１の太陽電池セルの受光面バス電極と、隣接する第２の太陽電池セルの裏面バス電極とを電気的に接続する長尺のリード線とを有する太陽電池モジュールであり、受光面バス電極とリード線には、互いの対向面に長さ方向に延びて形成され、相互に係合して受光面バス電極とリード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられていることを特徴とする。【００１４】
さらに、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池セルのリード線の接合方法は、半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、半導体基材の裏面に裏面バス電極を有する太陽電池セルの受光面バス電極及び裏面バス電極にそれぞれ電力を取り出す長尺のリード線を重ねて接合する太陽電池セルのリード線の接合方法であり、受光面バス電極とリード線の互いの対向面に長さ方向に延びる凸部と凹部を形成し、凸部と凹部を係合させて受光面バス電極とリード線とを重ね受光面バス電極とリード線との幅方向のずれを規制しながら受光面バス電極とリード線とを接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リード線が太陽電池セルのバス電極上からずれることがなくなるため、リード線により受光面を遮られることなく、かつ太陽電池のバス電極とリード線が常に良好な接続状態となることを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、太陽電池モジュールの斜視図であり、太陽電池パネルに枠部材を取り付ける様子を示している。
【図２】図２は、複数の太陽電池セルがリード線により順次接続されてなる太陽電池アレイが太陽電池パネル内に封止されている様子を示す斜視図である。
【図３】図３は、太陽電池セルの上面図である。
【図４】図４は、太陽電池セルの裏面図である。
【図５】図５は、太陽電池セルの受光面側バス電極に受光面側リード線を接合した様子を示す上面図である。
【図６】図６は、太陽電池セルの裏面バス電極に裏面側リード線を接合した様子を示す裏面図である。
【図７】図７は、本実施の形態の受光面側リード線と受光面バス電極の断面形状を示す、図５のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図８】図８は、本実施の形態の受光面バス電極に受光面側リード線を重ねる製造プロセスを示す断面図である。
【図９】図９は、本実施の形態の受光面バス電極をスクリーン印刷を複数回おこなって成形する製造プロセスを模式的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を上方から見た斜視図である。
【図１１】図１１は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を下方から見た斜視図である。
【図１２】図１２は、各部品を積層する状態を示す太陽電池セルの分解斜視図である。
【図１３】図１３は、隣接する２つの太陽電池セルの接続状態を示す断面図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態の他の例の太陽電池セルのリード線と受光面バス電極の断面形状を示す、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図に相当する図である。
【図１５】図１５は、本実施の形態のさらに他の例の太陽電池セルのリード線と受光面バス電極の断面形状を示す、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図に相当する図である。
【図１６】図１６は、比較のために示す従来の太陽電池セルの受光面バス電極にリード線を重ねる製造プロセスを示す断面図である。
【図１７】図１７は、従来の太陽電池セルのリード線と受光面バス電極の断面形状を示す、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図に相当する図である。
【図１８】図１８は、従来の太陽電池セルの受光面バス電極からリード線がずれ落ちた様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池セルのリード線接合方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この本実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
実施の形態
図１は、太陽電池モジュールの斜視図であり、太陽電池パネルに枠部材を取り付ける様子を示している。図２は、複数の太陽電池セルがリード線により順次接続されてなる太陽電池アレイが太陽電池パネル内に封止されている様子を示す斜視図である。図３は、太陽電池セルの上面図である。図４は、太陽電池セルの裏面図である。図５は、太陽電池セルの受光面側バス電極に受光面側リード線を接合した様子を示す上面図である。図６は、太陽電池セルの裏面バス電極に裏面側リード線を接合した様子を示す裏面図である。図７は、本実施の形態の受光面側リード線と受光面バス電極の断面形状を示す、図５のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。図８は、本実施の形態の受光面バス電極に受光面側リード線を重ねる製造プロセスを示す断面図である。図９は、本実施の形態の受光面バス電極をスクリーン印刷を複数回おこなって成形する製造プロセスを模式的に示す断面図である。図１０は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を上方から見た斜視図である。図１１は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を下方から見た斜視図である。図１２は、各部品を積層する状態を示す太陽電池セルの分解斜視図である。図１３は、隣接する２つの太陽電池セルの接続状態を示す断面図である。なお、図７及び図８において裏面バス電極及びこれに重なる裏面側リード線は省略している。
【００１９】
太陽電池モジュール９０は、平板状の太陽電池パネル７０とこの太陽電池パネル７０の外縁部を全周にわたって囲む枠部材８０とを有している（図１）。太陽電池パネル７０は、縦横に複数配列された太陽電池セル２０を樹脂封止し、その受光面側を透光性を有する表面カバー材３で覆い、裏面側を裏面カバー材１０で覆って構成されている（図１２，１３）。
【００２０】
複数の太陽電池セル２０は、受光面側リード線４および裏面側リード線７により、第１の方向である図中Ｘ方向に直列に接続されている（図１０〜１２）。ただし、太陽電池パネル７０の端部においては、Ｙ方向に接続されている箇所もある。なお、受光面側リード線４および裏面側リード線７として、一般的にタブ線と呼ばれるはんだが供給（被覆あるいは塗布）された帯状の銅箔を用いている。太陽電池パネル７０の内部には、太陽電池セル２０がリード線４，７により順次接続されてなる太陽電池アレイ５が樹脂８により封止されている。
【００２１】
枠部材８０は、アルミニウムなどの押出成型にて作製され、断面コの字形を成すコ字状部で太陽電池パネル７０の外縁部を全周にわたって覆っている（図１）。枠部材８０は、ブチル系の封止材またはシリコン系の接着剤などを介して太陽電池パネル７０に固定され、太陽電池パネル７０を補強するとともに、太陽電池パネル７０を住宅やビルなどの建物や地面や構造物に設けられた架台に取り付けるための役割を有する。
【００２２】
太陽電池パネル７０は、受光面側（表面側）から、透光性を有する表面カバー材３と、複数の太陽電池セル２０およびこれら太陽電池セル２０を直列に接続する受光面側リード線４および裏面側リード線７がＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等の樹脂８（８ａ，８ｂ）で封止されたセル配置層９と、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）等でなる耐候性に優れたバックシート１０（裏面カバー材）とが、積層された構成となっている（図１２，１３）。
【００２３】
太陽電池セル２０は、およそ１５０〜３００μｍほどの厚みのｐ型シリコンを基板として以下のように構成される。ｐ型層となるｐ型シリコン基板（半導体基材）１１の表面側には、リン拡散によってｎ型拡散層（不純物層拡散層：図示せず）が形成され、さらに入射光の反射を防止して変換効率を向上させるためのシリコン窒化膜よりなる反射防止膜１１ａ（図３）が表面処理により設けられて、太陽電池セル２０の受光面となっている。また、ｐ型シリコン基板（以下、単に基板）１１の裏面側には、高濃度不純物を含んだｐ＋層（図示せず）が形成され、さらに入射光の反射および電力の取り出しを目的として裏面のほぼ全面にわたってアルミニウムによる裏面集電電極１２が設けられている。
【００２４】
また、基板１１の受光面には、入射光から変換された電気エネルギーを取り出す受光面側電極として、銀で形成された細線電極であるグリッド電極１３と同じく銀で形成された所定幅の受光面バス電極（受光面リード接続電極）１４とが形成され、それぞれ底面部において上記ｎ型拡散層と電気的に接続している。受光面バス電極１４は、太陽電池セル２０の接続方向である第１の方向に沿って２本が平行に形成されている。グリッド電極１３は、受光面バス電極１４と直交する方向に多数本が細形に形成されている。グリッド電極１３は、受光面にて発電した電力を無駄なく取り出すために、できるだけ細く、また受光面（表面）の全体にわたるように形成されている。太陽光が当たることによって、図３及び図５の受光面側がマイナス（−）電極、図４及び図６の裏面側がプラス（＋）電極となる。受光面バス電極１４には、受光面側リード線４が接合されて、グリッド電極１３によって集められた電気エネルギーをさらに外部に取り出すようにされている（図５）。
【００２５】
一方、基板１１の裏面には、裏面のほぼ全面を覆うようにしてアルミニウムでなる裏面集電電極１２が設けられている。また、太陽電池セル２０の裏面のグリッド電極１３と対応した位置（グリッド電極１３と太陽電池セル２０の厚さ方向に重なる位置）には、銀でなる裏面バス電極（裏面リード接続電極）１５が太陽電池セル２０の接続方向である第１の方向に延びて形成されている。裏面バス電極１５は、裏面側リード線７が接続されて、裏面集電電極１２によって集められた電気エネルギーをさらに外部に取り出すために設けられている（図４）。
【００２６】
基板１１の裏面は、全面にわたって銀電極にて覆ってもよいがコストが嵩むため、上記のように特に裏面側リード線７を接続する箇所のみ銀製の裏面バス電極１５が設けられている。なお、裏面バス電極１５は、本実施の形態のようにドット状（飛び石状）に設けられる場合の他に第１の方向に直線状に延びて設けられる場合もある。
【００２７】
このように構成された太陽電池セル２０では、太陽光が太陽電池セル２０の受光面側（反射防止膜側）から照射されて、内部のｐｎ接合面（ｐ型層とｎ型拡散層との接合面）に到達すると、このｐｎ接合面において合体していたホールと電子が分離する。分離した電子はｎ型拡散層に向かって移動する。一方、分離したホールはｐ＋層に向かって移動する。これにより、ｎ型拡散層とｐ＋層との間に、ｐ＋層の電位が高くなるようにして電位差が発生する。その結果、ｎ型拡散層に接続した表面電極がマイナス極、ｐ＋層に接続した裏面電極がプラス極となって、外部回路（図示せず）を接続すれば電流が流れ、太陽電池としての動作を示す。太陽電池セル１枚の出力電圧は小さいが、太陽電池モジュール９０においてはこの太陽電池セル２０を複数枚直列に接続することにより使用しやすい電圧まで大きくしている。
【００２８】
太陽電池セル２０の直列接続は、第１の方向に配列された複数の太陽電池セルにおいて、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）の受光面バス電極１４と、これに隣接する第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の裏面バス電極１５とを帯状のリード線４，７により電気的に接続することによりなされる（図７〜１１）。
【００２９】
本実施の形態においてリード線４，７は、受光面側リード線４と裏面側リード線７とに分割して設けられている。両リード線のうち、受光面側リード線４は、受光面バス電極１４の上に重なるようにして延び、当該受光面バス電極１４にはんだ接合（機械的および電気的に接続）されている。なお、受光面側リード線４は、太陽電池セル２０より長さを長くされた延長部４ｅが設けられており、受光面側リード線４が受光面バス電極１４上にはんだ接合された際、延長部４ｅは一端側に延出する（図５）。
【００３０】
本実施の形態の受光面バス電極１４は、受光面側リード線４に向かって外周面が略円弧状のわん曲した凸形状と成るべく断面が略半円形の偏平のかまぼこ形状となっており、光面側リード線４に対して長さ方向に延びる凸部１４ａを形成している（図７）。一方、受光面側リード線４は、幅方向に丸めるようにして全体がわん曲形状となっており、受光面バス電極１４に対向する面に長さ方向に延びる凹部４ａを形成している。そして、製造プロセスにおいて受光面バス電極１４の凸部１４ａと受光面側リード線４の凹部４ａとは、図８のように重ねて接合される。その際、両者は相互にすき間無く係合する。そのため、本実施の形態においては、受光面側リード線４が幅方向にずれることがなく受光面バス電極１４から脱落してしまうことがない。
【００３１】
受光面バス電極１４の凸部１４ａは、基板１１に受光面バス電極１４をスクリーン印刷にて形成する際、スリット幅の異なる複数のスクリーンを用いて電極ペーストを印刷することで形成できる。具体的には、図９に示すように、１回目の印刷用スクリーンのスリット幅を一番広くし、２回目、３回目・・・の印刷用スクリーンのスリット幅を順に狭くする。スロット幅の変化を大きくすると、受光面バス電極１４の断面図は底面が大きく高さが低い三角形に近くなり、スリット幅の変化を小さくすると、受光面バス電極１４の断面図は高い三角形に近くなり、スリット幅の変化を変えれば、例えば楕円のように側面が曲線状の断面となるバス電極が得られる。
【００３２】
一方、受光面側リード線４のわん曲した形状は、平角銅線を所定形状のスリットを強制的に通過させることにより変形させて成形する。
【００３３】
図１６は、比較のために示すものであり、従来の太陽電池セルの受光面バス電極１４Ｐにリード線４Ｐを重ねる製造プロセスを示す断面図である。図１７は、従来の太陽電池セルの受光面バス電極１４Ｐとリード線４Ｐの断面形状を示す、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図に相当する図である。図１８は、従来の太陽電池セルの受光面バス電極からリード線がずれ落ちた様子を示す断面図である。なお、図１６〜図１８において裏面バス電極１５及びこれに重なる裏面側リード線７は省略している。
【００３４】
従来、太陽電池セル２０の表面に形成される受光面バス電極１４Ｐは、断面が両端が概略半円の略四角形状に形成されていた。一方、リード線４Ｐは、断面四角形状の平角銅線を特に変形することなくそのままの形状で使用していた。つまり、受光面バス電極１４Ｐが断面四角形の細長凸状に形成され、この上に断面四角形の受光面側リード線４Ｐが重ねて接合される構造であった（図１７）。そのため、図１６に白矢印で示す、接合するための押圧力を受けて、図１８に示すように受光面バス電極１４Ｐから受光面側リード線４Ｐがずれ落ちることがあった。これに対して、本実施の形態の受光面バス電極１４と受光面側リード線４は、上記のように互いの対向面に長さ方向に延び互いに係合する凸部と凹部が設けられているので、ずれ落ちることがない。
【００３５】
図１６に示すように、一般に、受光面側リード線４Ｐは、受光面バス電極１４Ｐと接合される際、長さ方向に離れた複数の箇所を図中白矢印のように点で加圧されて基板１１（受光面バス電極１４Ｐ）に押し付けられる。そのため、受光面側リード線４Ｐがわん曲するような力が作用することはない。しかしあまり行われることはないが受光面側リード線４を全体的に面で加圧する方法を用いた場合には、受光面側リード線４の縁部などが基板１１側に若干変形することもある。しかしながら、そのようにして形成された受光面側リード線４の凹部は、本実施の形態のように意図的に受光面バス電極１４に嵌る形状としたものでないので受光面バス電極１４と係合しているとは言えず、また、そのようにして形成された受光面側リード線４の凹部では、受光面側リード線４のずれを規制することはできない。
【００３６】
このようにして太陽電池セル２０に接合された受光面側リード線４と裏面側リード線７において、裏面側リード線７は、裏面バス電極１５上に延び、当該裏面バス電極１５にはんだ接合（機械的および電気的に接続）されている。そして、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）と第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）とを直列接続するために、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）の受光面側リード線４と第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の裏面側リード線７とがはんだ接合されている。すなわち、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）の受光面側リード線４の延長部４ｅが、隣接する第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の裏面側にもぐり込み、裏面バス電極１５上にはんだ接合されている裏面側リード線７にはんだ接合される。ここでは、隣接する２つの第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）と第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の接続のみ説明しているが、実際には、同様の接続が繰り返されて複数の太陽電池セル２０が直列に接続されている。なお、本実施の形態においては、リード線は、上記のように受光面側リード線４と裏面側リード線７とに分割して設けられているが、連続する１本のリード線により接続されてもよい。
【００３７】
上記のように、本実施の形態の裏面バス電極１５は、ドット状（飛び石状）に設けられるが、直線状に延びて設けられる場合も少なくない。本実施の形態の裏面バス電極１５は、従来と同じように断面が略四角形状もしくは半円形状に近い略四角形状であり、その上に従来と同じように平角銅線をはんだ被覆してなる裏面側リード線７が接合されている。裏面には受光面がないので、裏面側リード線７からずれても受光面を狭める心配はない。しかしながら、電気的抵抗を考慮すると、裏面バス電極１５と裏面側リード線７もまた、本実施の形態の受光面バス電極１４と受光面側リード線４と同じように凹部と凸部が形成されて互いに係合するものであってもよい。
【００３８】
上記実施の形態の受光面バス電極１４は、断面わん曲形状の凸部を成し、一方受光面側リード線４の対向面は受光面バス電極１４のわん曲面にすき間無く係合する凹部を有しているが、凸部と凹部の形状はこれに限定されるものではない。図１４は、本実施の形態の他の例を示すものであり、太陽電池セルの受光面側リード線４Ｂと受光面バス電極１４Ｂの断面形状を示し、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図に相当する図である。
【００３９】
図１４の太陽電池セルによれば、受光面バス電極１４Ｂは、受光面側リード線４Ｂに向かって凸形状と成るべく断面が略三角形状となっており、長さ方向に延びる凸部１４ｂを形成している。一方、受光面側リード線４Ｂは、中心線にて断面くの字型に折り曲げられた形状とされており、長さ方向に延びる凹部４ｂを形成している。そして、受光面バス電極１４Ｂの凸部１４ｂと受光面側リード線４Ｂの凹部４ｂとは、図１４のように重ねて接合される際、相互にすき間無く係合する。そのため、このような構成においても、受光面側リード線４Ｂが受光面バス電極１４Ｂからずれ落ちることがない効果を得られる他、面が平面なので設計が容易であり、また受光面側リード線４Ｂにおいては、中央で折り曲げるだけなので作製が容易である。
【００４０】
上記、図７の受光面バス電極１４や図１４の受光面バス電極１４Ｂは、受光面側リード線に対向する面が全体的に凸部を形成しているが、必ずしも全体的が凸部を形成する必要はない。図１５は、本実施の形態のさらに他の例の太陽電池セル２０の受光面側リード線４Ｃと受光面バス電極１４Ｃの断面形状を示す。図１５の例においては、受光面バス電極１４Ｃに形成された凸部１４ｃは、幅方向の全体でなく中央部のみに形成されている。これに対応して、受光面側リード線４Ｃに形成される凹部４ｃも中央部のみに形成されている。なお、図１５に示す凸部１４ｃと凹部４ｃは、受光面側リード線４Ｃの長さ方向に延びて形成されている。受光面側リード線４Ｃに形成される凹部４ｃは、必ずしも長さ方向に沿って連続して形成される必要はないが、スリットを強制的に通過させることにより変形させる製造プロセスを考慮すれば、受光面側リード線４Ｃは長さ方向に同一の断面形状の方が作製が容易である。また、受光面バス電極１４Ｃに形成された凸部１４ｃも必ずしも長さ方向に沿って連続して形成される必要はないが、受光面側リード線４Ｃとの接触面積を考慮すれば、長さ方向に同一の断面形状の方が接触面積を大きく抵抗を少なくすることができる。
【００４１】
なお、上記本実施の形態の受光面バス電極１４，１４Ｂ，１４Ｃと受光面側リード線４，４Ｂ，４Ｃには、ずれを規制する目的で受光面バス電極１４，１４Ｂ，１４Ｃ側に凸部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、受光面側リード線４，４Ｂ，４Ｃ側に凹部４ａ，４ｂ，４ｃが設けられているが、反対に受光面バス電極１４，１４Ｂ，１４Ｃ側に凹部、受光面側リード線４，４Ｂ，４Ｃ側に凸部が設けられてもよい。
【００４２】
また、本実施の形態の太陽電池セル２０（シリコン基板１１）は概略平板状を成すが、太陽電池セル２０は、平板状のものに限られるものではなく、例えば、フレキシブルなシート状、或いは立方体状などでもよく、受光面に受光面バス電極１４が形成された太陽電池セル２０であれば適用することができる。さらにまた、本実施の形態の太陽電池モジュール９０は、複数の太陽電池セル２０をリード線４，７で接続した太陽電池アレイ５を有しているが、太陽電池セル２０を１枚のみ有しているものでもよい。さらに、本実施の形態のグリッド電極１３は、受光面に複数本が平行に形成されているが、グリッド電極１３は平行でないものでもよく、受光面に複数本が形成されている太陽電池セルであれば適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる太陽電池セルのリード線接合方法は、太陽電池セルの受光面バス電極に、はんだあるいは接合用樹脂が供給されたリード線を重ね加熱加圧して接合するリード線接合方法に適用されて有用なものであり、特に高性能な太陽電池セルのリード線接合方法に適用されて最適なものである。
【符号の説明】
【００４４】
３  表面カバー材
４，４Ｂ，４Ｃ，４Ｐ  受光面側リード線（リード線）
４ａ，４ｂ，４ｃ  凹部
４ｅ  延長部
５  太陽電池アレイ
７  裏面側リード線（リード線）
８，８ａ，８ｂ  樹脂
９  セル配置層
１０  裏面カバー材
１１  ｐ型シリコン基板（半導体基材）
１２  裏面集電電極
１３  グリッド電極
１４，１４Ｂ，１４Ｃ  受光面バス電極（受光面リード接続電極）
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  凸部
１５  裏面バス電極（裏面リード接続電極）
２０  太陽電池セル
７０  太陽電池パネル
８０  枠部材
９０  太陽電池モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月5日(2013.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記受光面バス電極に電力を取り出す長尺のリード線が重ねて接合される太陽電池セルであり、
前記受光面バス電極と前記リード線は、互いの対向面に相互にすき間なく係合し前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられている
ことを特徴とする太陽電池セル。
【請求項２】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記半導体基材の裏面に裏面バス電極を有し、前記受光面バス電極及び前記裏面バス電極にそれぞれ電力を取り出す長尺のリード線が重ねて接合される太陽電池セルであり、
前記受光面バス電極と前記リード線は、互いの対向面に相互にすき間なく係合し前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられている
ことを特徴とする太陽電池セル。
【請求項３】
前記凸部と前記凹部は、前記受光面バス電極と前記リード線の長さ方向に延びて形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記凸部は断面略半円形状であり、前記凹部は対向面が前記凸部に係合する凹の断面円弧形状である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記凸部は断面略三角形状であり、前記凹部はバス電極対向面が前記凸部に係合する凹の断面三角形状である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項６】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記半導体基材の裏面に裏面バス電極を有する複数枚の太陽電池セルを備え、
第１の前記太陽電池セルの前記受光面バス電極と、隣接する第２の前記太陽電池セルの前記裏面バス電極とを電気的に接続する長尺のリード線とを有する太陽電池モジュールであり、
前記受光面バス電極と前記リード線には、互いの対向面に長さ方向に延びて形成され、相互にすき間なく係合して前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制する凸部と凹部が設けられている
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
半導体基材の受光面に所定の方向に延びる受光面バス電極を有し、前記半導体基材の裏面に裏面バス電極を有する太陽電池セルの前記受光面バス電極及び前記裏面バス電極にそれぞれ電力を取り出す長尺のリード線を重ねて接合する太陽電池セルのリード線の接合方法であり、
前記受光面バス電極と前記リード線の互いの対向面に長さ方向に延びる凸部と凹部を形成し、
前記凸部と前記凹部をすき間なく係合させて前記受光面バス電極と前記リード線とを重ね前記受光面バス電極と前記リード線との幅方向のずれを規制しながら前記受光面バス電極と前記リード線とを接合する
ことを特徴とする太陽電池セルのリード線接合方法。
【請求項８】
前記凸部は、前記半導体基材に前記受光面バス電極をスクリーン印刷にて形成するときに、前記受光面バス電極に形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池セルのリード線接合方法。
【請求項９】
前記凸部は、それぞれ幅の異なる複数枚のスクリーンを幅の広い前記スクリーンから徐々に幅の狭いスクリーンを用いるようにして、幅の広い電極ペーストに幅の狭い電極ペーストを重ねて形成することにより作製する
ことを特徴とする請求項８に記載の太陽電池セルのリード線接合方法。
【請求項１０】
前記凹部は、前記リード線を任意の形状のスリットを通過させて変形することにより、前記リード線に形成する
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の太陽電池セルのリード線接合方法。
【国際調査報告】
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2012111108.tif 000022
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