(57)【要約】【課題】向上された光電変換効率を有する太陽電池及び太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】第２のフィンガー電極部２４ａの第１のバスバー部２３ａよりも第１の方向ｙの一方側に位置する部分２４ａ１の第１の方向ｙに沿った長さＬ４は、第１のフィンガー電極部２２の第１のバスバー部２３ａよりも第１の方向ｙの一方側に位置する部分２２ｂの第１の方向ｙに沿った長さＬ２よりも短い。【選択図】図２
2014017277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、前記光電変換部の一の主面の上に配された電極とを有する太陽電池であって、
前記電極は、
第１の方向に沿って延び、かつ、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿って配列されている複数の第１のフィンガー電極部と、
隣り合う前記第１のフィンガー電極部の間に配置されており、前記第１の方向に沿って延びる第２のフィンガー電極部と、
前記第１及び第２のフィンガー電極部に電気的に接続されており、前記第１及び第２のフィンガー電極部と交差する第１のバスバー部と、
を有し、
前記第２のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さよりも短い、太陽電池。
【請求項２】
前記第２のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さの０．２倍以上である、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記電極は、
隣り合う前記第１のフィンガー電極部の間に配置されており、前記第１の方向に沿って延びる第３のフィンガー電極部と、
前記第１及び第３のフィンガー電極部に電気的に接続されており、前記第１のバスバー部よりも前記第１の方向の他方側において前記第１及び第３のフィンガー電極部と交差する第２のバスバー部と、
をさらに有し、
前記第３のフィンガー電極部の前記第２のバスバー部よりも前記第１の方向の他方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第２のバスバー部よりも前記第１の方向の他方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さよりも短い、請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第３のフィンガー電極部の前記第２のバスバー部よりも前記第１の方向の他方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第２のバスバー部よりも前記第１の方向の他方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さの０．２倍以上である、請求項３に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記第２のフィンガー電極部の前記第１のバスバーよりも前記第１の方向の他方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部と前記第２のバスバー部との間に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さの１／２よりも短く、
前記第３のフィンガー電極部の前記第１のバスバーよりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部と前記第２のバスバー部との間に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さの１／２よりも短い、請求項３または４に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記第２のフィンガー電極部の前記第１のバスバーよりも前記第１の方向の他方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部と前記第２のバスバー部との間に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さの０．１倍以上であり、
前記第３のフィンガー電極部の前記第１のバスバーよりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部と前記第２のバスバー部との間に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さの０．１倍以上である、請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記第２のフィンガー電極部は、隣り合う前記第１のフィンガー電極部の間に前記第２の方向に沿って複数配されており、
前記第２のフィンガー電極部の前記第１のバスバー部よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記隣り合う第１のフィンガー電極部間の前記第２の方向における中央に近いものほど短い、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記複数の第１のフィンガー電極部及び前記第２のフィンガー電極部は、互いに平行である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記第１の主面は受光面である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項１０】
光電変換部と、前記光電変換部の一の主面の上に配された電極とを有する複数の太陽電池と、隣り合う前記太陽電池を電気的に接続する配線材とを備える太陽電池モジュールであって、
前記電極は、
第１の方向に沿って延び、かつ、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿って配列されている複数の第１のフィンガー電極部と、
隣り合う前記第１のフィンガー電極部の間に配置され、前記第１の方向に沿って延びる第２のフィンガー電極部と、
を有し、
前記配線材は、前記第１及び第２のフィンガー電極部に電気的に接続され、前記第１及び第２のフィンガー電極部と交差しており、
前記第２のフィンガー電極部の前記配線材よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記配線材よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さよりも短い、太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記第２のフィンガー電極部の前記配線材よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さは、前記第１のフィンガー電極部の前記配線材よりも前記第１の方向の一方側に位置する部分の前記第１の方向に沿った長さの０．２倍以上である、請求項１０に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷が低いエネルギー源として、太陽電池が大いに注目されている。太陽電池は、受光することにより電子や正孔などのキャリアを生成させる光電変換部と、光電変換部において生成したキャリアを収集する電極とを有している。このキャリアを収集するための電極としては、例えば、下記の特許文献１などに記載されているように、光電変換部の主面上において、一の方向に沿って延び、一の方向に垂直な他の方向に沿って配列された直線状の複数のフィンガー電極部と、それら複数のフィンガー電極を電気的に接続しているバスバー部とを含む電極が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８６８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、太陽電池の光電変換効率をさらに高めたいという要望が高まってきている。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、向上された光電変換効率を有する太陽電池及び太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る太陽電池は、光電変換部と、電極とを有する。電極は、光電変換部の一の主面の上に配されている。電極は、複数の第１のフィンガー電極部と、第２のフィンガー電極部と、第１のバスバー部とを有する。複数の第１のフィンガー電極部は、第１の方向に沿って延びている。複数の第１のフィンガー電極部は、第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿って配列されている。第２のフィンガー電極部は、隣り合う第１のフィンガー電極部の間に配置されている。第２のフィンガー電極部は、第１の方向に沿って延びている。第１のバスバー部は、第１及び第２のフィンガー電極部に電気的に接続されている。第１のバスバー部は、第１及び第２のフィンガー電極部と交差している。第２のフィンガー電極部の第１のバスバー部よりも第１の方向の一方側に位置する部分の第１の方向に沿った長さは、第１のフィンガー電極部の第１のバスバー部よりも第１の方向の一方側に位置する部分の第１の方向に沿った長さよりも短い。
【０００７】
本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池と、配線材とを備えている。複数の太陽電池のそれぞれは、光電変換部と、電極とを有する。電極は、光電変換部の一の主面の上に配されている。配線材は、隣り合う太陽電池を電気的に接続している。電極は、複数の第１のフィンガー電極部と、第２のフィンガー電極部とを有する。複数の第１のフィンガー電極部は、第１の方向に沿って延びている。複数の第１のフィンガー電極部は、第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿って配列されている。第２のフィンガー電極部は、隣り合う第１のフィンガー電極部の間に配置されている。第２のフィンガー電極部は、第１の方向に沿って延びている。配線材は、第１及び第２のフィンガー電極部に電気的に接続されている。配線材は、第１及び第２のフィンガー電極部と交差している。第２のフィンガー電極部の配線材よりも第１の方向の一方側に位置する部分の第１の方向に沿った長さは、第１のフィンガー電極部の配線材よりも第１の方向の一方側に位置する部分の第１の方向に沿った長さよりも短い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、向上された光電変換効率を有する太陽電池及び太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。
【図２】第１の実施形態における太陽電池の受光面の略図的平面図である。
【図３】第１の実施形態における太陽電池の受光面の一部分を拡大した略図的拡大平面図である。
【図４】第１の実施形態における太陽電池の受光面の一部分を拡大した略図的拡大平面図である。
【図５】第１の実施形態における太陽電池の裏面の略図的平面図である。
【図６】第１のフィンガー電極部を流れる電流を説明するための模式図である。
【図７】第１の変形例における太陽電池の受光面の略図的平面図である。
【図８】第２の変形例における太陽電池の受光面の略図的平面図である。
【図９】第３の変形例における太陽電池の電極の一部分を拡大した略図的拡大平面図である。
【図１０】第２の実施形態における太陽電池の受光面の略図的平面図である。
【図１１】第２の実施形態における太陽電池の受光面の一部分を拡大した略図的拡大平面図である。
【図１２】第２の実施形態における太陽電池の受光面の一部分を拡大した略図的拡大平面図である。
【図１３】実験例１，２における隣り合う第１のフィンガー電極部間の距離と、光電変換効率との関係を表すグラフである。
【図１４】Ｌ４／Ｌ２に対する光電変換効率の改善率を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、以下の実施形態は、単なる例示である。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。
【００１１】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１２】
（第１の実施形態）
（太陽電池モジュール１の概略構成）
図１に示すように、太陽電池モジュール１は、ｘ方向に沿って配列された複数の太陽電池１０を備えている。複数の太陽電池１０は、配線材１１によって電気的に接続されている。具体的には、隣接する太陽電池１０間が配線材１１によって電気的に接続されることによって、複数の太陽電池１０が直列または並列に電気的に接続されている。なお、配線材１１と太陽電池１０とは、接着剤１２によって接着されている。接着剤１２としては、半田または樹脂接着剤を用いることができる。接着剤１２として樹脂接着剤を用いる場合には、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。
【００１３】
ｘ方向に配列された複数の太陽電池１０は、配線材１１によって互いに電気的に接続されている。複数の太陽電池１０の受光面側及び裏面側には、第１及び第２の保護部材１４，１５が配置されている。太陽電池１０と第１の保護部材１４との間及び太陽電池１０と第２の保護部材１５との間には、封止材１３が設けられている。複数の太陽電池１０は、この封止材１３により封止されている。
【００１４】
なお、封止材１３並びに第１及び第２の保護部材１４，１５の材料は、特に限定されない。封止材１３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することができる。
【００１５】
第１及び第２の保護部材１４，１５は、例えば、ガラス、樹脂などにより形成することができる。また、例えば、第１及び第２の保護部材１４，１５のうちの一方を、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してもよい。本実施形態では、第１の保護部材１４は、太陽電池１０の裏面側に配置されており、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ている。第２の保護部材１５は、太陽電池１０の受光面側に配置されており、ガラスまたは透光性樹脂からなる。
【００１６】
第１の保護部材１４、封止材１３、複数の太陽電池１０、封止材１３、第２の保護部材１５を有する積層体の外周には、必要に応じて、Ａｌ等の金属製の枠体（図示しない）が取り付けられる。また、第１の保護部材１４の表面には、必要に応じて、太陽電池１０の出力を外部に取り出すための端子ボックスが設けられる。
【００１７】
（太陽電池１０の構造）
図２に示すように、太陽電池１０は、光電変換部２０を有する。光電変換部２０は、受光することによって電子や正孔などのキャリアを生成させる部材である。光電変換部２０は、例えば、一の導電型を有する結晶性半導体基板を有し、ｐｎ接合、ｐｉｎ接合等の半導体接合を有するものであってもよい。また、光電変換部２０は、一の導電型を有する結晶性半導体基板と、その結晶性半導体基板の一の主面上に配されており、他の導電型を有する第１の非晶質半導体層と、結晶性半導体基板の他の主面上に配されており、一の導電型を有する第２の非晶質半導体層とを有するものであってもよい。また、光電変換部２０は、ｎ型ドーパント拡散領域とｐ型ドーパント拡散領域とが表面に露出している半導体基板を有するものであってもよい。
【００１８】
光電変換部２０の受光面２０ａの上には、電極２１ａが配されている。一方、図５に示す光電変換部２０の裏面２０ｂの上には、電極２１ｂが配されている。本実施形態においては、電極２１ｂは、電極２１ｂと実質的に同様の構成を有する。但し、本発明において、光電変換部の裏面の上に配された電極の構成は特に限定されない。光電変換部の裏面の上に配された電極は、例えば、裏面の略全面を覆うように設けられた面状電極であってもよい。
【００１９】
電極２１ａ、２１ｂの材質は、導電材料である限りにおいて特に限定されない。電極２１ａ、２１ｂのそれぞれは、例えば、銀、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロムなどの金属や、それらの金属のうちの一種以上を含む合金により構成することができる。また、電極２１ａ、２１ｂは、例えば、上記金属や合金からなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。電極２１ａ、２１ｂの形成方法は、特に限定されない。電極２１ａ，２１ｂは、例えば、Ａｇペースト等の導電性ペーストを用いて形成することができる。また、電極２１ａ，２１ｂは、例えば、スパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法或いはメッキ法等を用いて形成することができる。
【００２０】
電極２１ａは、複数の第１のフィンガー電極部２２と、複数の第２のフィンガー電極部２４ａと、複数の第３のフィンガー電極部２４ｂと、第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂとを有する。
【００２１】
複数の第１のフィンガー電極部２２のそれぞれは、ｘ方向に垂直なｙ方向に沿って、光電変換部２０の端部近傍まで延びている。複数の第１のフィンガー電極部２２のそれぞれは、線状である。このため、複数の第１のフィンガー電極部２２は、相互に平行である。複数の第１のフィンガー電極部２２は、ｘ方向に沿って所定の間隔を隔てて配列されている。
【００２２】
なお、第１のフィンガー電極部２２の本数は、特に限定されず、太陽電池１０の大きさや要求特性などに応じて適宜設定することができる。第１のフィンガー電極部２２の本数は、例えば、３０本〜６０本とすることができる。第１のフィンガー電極部２２の間隔Ｌ１０（図３を参照）や、第１のフィンガー電極部２２の幅Ｗ２も、太陽電池１０の要求特性などに応じて適宜設定することができる。第１のフィンガー電極部２２の間隔Ｌ１０は、例えば、２ｍｍ〜４ｍｍ程度とすることができる。第１のフィンガー電極部２２の幅Ｗ２は、例えば、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度とすることができる。
【００２３】
第２のフィンガー電極部２４ａは、第１のバスバー部２３ａに対応して設けられている。第２のフィンガー電極部２４ａは、ｘ方向において隣り合う第１のフィンガー電極部２２の間のそれぞれに配置されている。第２のフィンガー電極部２４ａは、受光面２０ａの中央よりもｙ１側部分に配されている。第２のフィンガー電極部２４ａは、ｙ方向に沿って延びている。第２のフィンガー電極部２４ａは、線状である。このため、第２のフィンガー電極部２４ａは、第１のフィンガー電極部２２と平行である。
【００２４】
第３のフィンガー電極部２４ｂは、第２のバスバー部２３ｂに対応して設けられている。第３のフィンガー電極部２４ｂも、第２のフィンガー電極部２４ａと同様に、ｘ方向において隣り合う第１のフィンガー電極部２２の間のそれぞれに配置されている。第３のフィンガー電極部２４ｂは、受光面２０ａの中央よりもｙ２側部分に配されている。第３のフィンガー電極部２４ｂは、ｙ方向に沿って延びている。第３のフィンガー電極部２４ｂは、線状である。このため、第３のフィンガー電極部２４ｂは、第１のフィンガー電極部２２及び第２のフィンガー電極部２４ａのそれぞれと平行である。
【００２５】
第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂのそれぞれは、ｘ方向において、隣り合う第１のフィンガー電極部２２間の略中央に配置されている。すなわち、第２のフィンガー電極部２４ａの中心線と、その第２のフィンガー電極部２４ａのｘ方向の一方側に配された第１のフィンガー電極部２２の中心線との間の距離Ｌ１１（図３を参照）と、第２のフィンガー電極部２４ａの中心線と、その第２のフィンガー電極部２４ａのｘ方向の他方側に配された第１のフィンガー電極部２２の中心線との間の距離Ｌ１２とは、略等しく、隣接する第１のフィンガー電極部２２，２２の中心線間の距離Ｌ１０の約１／２である。第３のフィンガー電極部２４ｂの中心線と、その第３のフィンガー電極部２４ｂのｘ方向の一方側に配された第１のフィンガー電極部２２の中心線との間の距離Ｌ１４（図４を参照）と、第３のフィンガー電極部２４ｂの中心線と、その第３のフィンガー電極部２４ｂのｘ方向の他方側に配された第１のフィンガー電極部２２の中心線との間の距離Ｌ１５とは、略等しく、隣接する第１のフィンガー電極部２２，２２の中心線間の距離Ｌ１０の約１／２である。従って、本実施形態では、Ｌ１１＝Ｌ１２＝Ｌ１４＝Ｌ１５≒（１／２）・Ｌ１０となっている。
【００２６】
第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂのそれぞれの幅Ｗ３，Ｗ６は、特に限定されない。第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂのそれぞれの幅Ｗ３，Ｗ６は、第１のフィンガー電極部２２の幅Ｗ２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂのそれぞれの幅Ｗ３，Ｗ６は、例えば、０．０４ｍｍ〜０．１ｍｍ程度とすることができる。
【００２７】
第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂのそれぞれは、第１〜第３のフィンガー電極部２２，２４ａ、２４ｂに電気的に接続されている。具体的には、第１のバスバー部２３ａは、第１及び第２のフィンガー電極部２２，２４ａに電気的に接続されている。第２のバスバー部２３ｂは、第１及び第３のフィンガー電極部２２，２４ｂに電気的に接続されている。第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂのそれぞれは、第１〜第３のフィンガー電極部２２，２４ａ、２４ｂと交差している。具体的には、第１のバスバー部２３ａは、第１及び第２のフィンガー電極部２２，２４ａと交差している。第２のバスバー部２３ｂは、第１及び第３のフィンガー電極部２２，２４ｂと交差している。本実施形態では、具体的には、第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂのそれぞれは、線状である。第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂのそれぞれは、ｘ方向に沿って延びている。第１のバスバー部２３ａは、相対的にｙ１側に配されており、第２のバスバー部２３ｂは、相対的にｙ２側に配されている。
【００２８】
配線材１１を半田により接着する場合、第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂの幅Ｗ１，Ｗ４のそれぞれは、第１フィンガー電極部２２の幅Ｗ２よりも大きくされる。配線材１１を樹脂接着剤により接着する場合、第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂの幅Ｗ１，Ｗ４のそれぞれは、第１フィンガー電極部２２の幅Ｗ２と略同等か、若干大きい。第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂの幅Ｗ１，Ｗ４のそれぞれは、例えば、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすることができる。
【００２９】
本実施形態では、第２のフィンガー電極部２４ａの第１のバスバー部２３ａよりもｙ方向のｙ１側に位置する外側部分２４ａ１のｙ方向に沿った長さＬ４は、第１のフィンガー電極部２２の第１のバスバー部２３ａよりもｙ方向のｙ１側に位置する外側部分２２ｂのｙ方向に沿った長さＬ２よりも短い（Ｌ４＜Ｌ２）。具体的には、長さＬ４は、長さＬ２の０．２倍以上１倍未満である（０．２Ｌ２≦Ｌ４＜Ｌ２）。
【００３０】
第３のフィンガー電極部２４ｂの第２のバスバー部２３ｂよりもｙ方向のｙ２側に位置する外側部分２４ｂ１のｙ方向に沿った長さＬ７は、第１のフィンガー電極部２２の第２のバスバー部２３ｂよりもｙ方向のｙ２側に位置する外側部分２２ｃのｙ方向に沿った長さＬ３よりも短い（Ｌ７＜Ｌ３）。具体的には、長さＬ７は、長さＬ３の０．２倍以上１倍未満である（０．２Ｌ３≦Ｌ７＜Ｌ３）。
【００３１】
第２のフィンガー電極部２４ａの第１のバスバー部２３ａよりもｙ方向のｙ２側に位置する内側部分２４ａ２のｙ方向に沿った長さＬ５及び第３のフィンガー電極部２４ｂの第２のバスバー部２３ｂよりもｙ方向のｙ１側に位置する内側部分２４ｂ２のそれぞれのｙ方向に沿った長さＬ５，Ｌ６は、第１のフィンガー電極部２２の第１及び第２のバスバー部２３ａ、２３ｂ間に位置する部分２２ａのｙ方向に沿った長さＬ１の１／２よりも短い（Ｌ５＜（１／２）Ｌ１，Ｌ６＜（１／２）Ｌ１）。具体的には、長さＬ５，Ｌ６は、長さＬ１の０．１倍以上１／２倍未満、すなわち、長さＬ１の１／２の０．２倍以上１倍未満である（０．２（（１／２）Ｌ１）≦Ｌ５＜（１／２）Ｌ１，０．２（（１／２）Ｌ１）≦Ｌ６＜（１／２）Ｌ１）。
【００３２】
なお、本実施形態においては、Ｌ１＝２Ｌ２＝２Ｌ３、Ｌ４＝Ｌ５＝Ｌ６＝Ｌ７とされている。
【００３３】
ところで、複数のフィンガー電極部とバスバー部とを有する電極が配された太陽電池においては、フィンガー電極部に、発電時に流れる電流量が多い部分と少ない部分とがある。例えば、第１のフィンガー電極部２２の外側部分２２ｂに着目すると、図６に示すように、外側部分２２ｂの先端部には、その先端部の両側で発生したキャリアが収集される。それに対して、外側部分２２ｂの基端部には、その基端部の両側で発生したキャリアが収集されると共に、基端部よりも先端側で収集されたキャリアがバスバー部２３ａに向かって流れる。従って、外側部分２２ｂにおいては、基端側（バスバー部２３ａ）側に近づくに従って流れる電流量が多くなる。このように、第１のフィンガー電極部２２のうち、バスバー部２３ａ、２３ｂから離れている部分には比較的小さな電流が流れるのに対して、バスバー部２３ａ、２３ｂに近い部分には、比較的大きな電流が流れる。従って、フィンガー電極部として第１のフィンガー電極部２２のみが設けられており、第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ，２４ｂが設けられていない太陽電池においては、第１のフィンガー電極部２２のバスバー部に近い部分における抵抗損が大きくなり、光電変換効率が低くなってしまうという問題がある。
【００３４】
第１のフィンガー電極部のバスバー部に近い部分における抵抗損を小さくする方法のひとつとしては、第１のフィンガー電極部の幅を大きくすることにより第１のフィンガー電極部の電気抵抗を小さくすることが考えられる。しかしながら、その場合は、受光面の電極に覆われている部分が占める割合が大きくなってしまう。
【００３５】
また、第１のフィンガー電極部のバスバー部に近い部分における抵抗損を小さくする他の方法としては、第１のフィンガー電極部のピッチを小さくすることが考えられる。この場合、各第１のフィンガー電極部に流れる電流量を小さくできるため、抵抗損を小さくすることができる。しかしながら、この場合においても、受光面の電極に覆われている部分が占める割合が大きくなってしまう。
【００３６】
従って、フィンガー電極部として第１のフィンガー電極部のみが設けられている場合は、光電変換効率を十分に高めることが困難である。それに対して本実施形態では、第１のフィンガー電極部２２に加えて、第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂが設けられている。そして、これら第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂは、隣接する第１のフィンガー電極部２２、２２の間の領域のうち、バスバー部２３ａ、２３ｂに近い部分に近接して設けられている。このため、光電変換部２０のうち、バスバー部２３ａ、２３ｂに近い部分で生じたキャリアは、第１のフィンガー電極部２２のみならず、第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂによっても収集され、第１のフィンガー電極部２２に集中することが抑制されている。よって、第１のフィンガー電極部２２のバスバー部２３ａ、２３ｂに近い部分を流れる電流量を小さくすることができる。従って、第１のフィンガー電極部２２における抵抗損を小さくすることができる。
【００３７】
また、第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂは、ｙ方向において、バスバー部２３ａ、２３ｂに近い部分にのみ設けられており、受光面２０ａの全体に設けられていない。このため、第２及び第３のフィンガー電極部を設ける代わりに、第１のフィンガー電極部の本数を増やす場合と比較して、受光面２０ａの電極２１ａに覆われている部分が占める割合の増大を小さくすることができる。すなわち、受光面積の減少を抑制しつつ、第１のフィンガー電極部２２における抵抗損を小さくすることができる。従って、太陽電池１０、ひいては太陽電池モジュール１の光電変換効率を効果的に高めることができる。
【００３８】
光電変換効率をさらに改善する観点からは、０．２Ｌ２≦Ｌ４＜Ｌ２、０．２Ｌ３≦Ｌ７＜Ｌ３、０．２（（１／２）Ｌ１）≦Ｌ５＜（１／２）Ｌ１、０．２（（１／２）Ｌ１）≦Ｌ６＜（１／２）Ｌ１であることが好ましい。Ｌ４〜Ｌ７が小さすぎると、第１のフィンガー電極部２２における抵抗損の改善効果が十分に得られない場合があるため、光電変換効率を十分に高めることができない場合があるものと考えられる。一方、Ｌ４〜Ｌ７が大きすぎると、受光面積が小さくなりすぎる場合があるため、光電変換効率を十分に高めることができない場合があるものと考えられる。
【００３９】
以下、上記第１の実施形態の変形例や、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。また、第２の実施形態においては、図１を上記第１の実施形態と共通に参照する。
【００４０】
（第１の変形例）
上記第１の実施形態では、バスバー部２３ａ、２３ｂのそれぞれが直線状である例について説明した。但し、本発明において、バスバー部は直線状である必要は必ずしもない。例えば、図７に示すように、バスバー部２３ａ、２３ｂのそれぞれは、ｘ方向に沿ってジグザグ状に延びていてもよい。なお、この場合配線材１１は樹脂接着剤を用いて接続することが好ましい。バスバー部２３ａ，２３ｂの幅は、第１のフィンガー電極部２２の幅と略等しい。
【００４１】
図７に示す、ジグザグ状のバスバー部２３ａ、２３ｂを有する太陽電池１０では、第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂは、配線材１１に対して対称に設けられている。
【００４２】
なお、上記第１の実施形態及び本変形例においては、一主面上にバスバー部が２つずつ配されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。バスバー部は、例えば、３本、４本または５本以上配されていてもよい。
【００４３】
（第２の変形例）
上記第１の実施形態では、第１のフィンガー電極部２２が受光面２０ａのｙ１側端部からｙ２側端部に至るように形成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、複数の第１のフィンガー電極部２２がｙ方向に沿って配列されていてもよい。例えば本変形例では、図８に示すように、複数の第１のフィンガー電極部２２のそれぞれは、一方側部分２２ａ１と他方側部分２２ａ２とに分割されている。
【００４４】
また、上記第１の実施形態では、第１のフィンガー電極部２２に２本のバスバー部２３ａ、２３ｂが交差している例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。第１のフィンガー電極部に１本または３本以上のバスバー部が交差するようにしてもよい。この場合、バスバー部のそれぞれに対して、隣接する第１のフィンガー電極部の間に、短い長さのフィンガー電極部を設ける。
【００４５】
なお、図８に示す例では、電気的に接続されたバスバー部、相対的に長いフィンガー電極部及び相対的に短いフィンガー電極部が２組設けられている例について説明したが、３組、４組または５組以上設けられていてもよい。
【００４６】
（第３の変形例）
上記第１の実施形態では、ｘ方向において隣接する第１のフィンガー電極部２２間に１本の第２のフィンガー電極部２４ａ及び１本の第３のフィンガー電極部２４ｂが配されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図９に示すように、ｘ方向において隣接する第１のフィンガー電極部２２間に第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂを複数配してもよい。その場合、Ｌ４〜Ｌ７のそれぞれは、隣り合う第１のフィンガー電極部２２間のｘ方向における中央に近い第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂほど短いことが好ましい。そうすることにより、受光面積の減少を抑制しつつ、第１のフィンガー電極部２２における抵抗損を小さくすることができる。
【００４７】
但し、ｘ方向において隣接する第１のフィンガー電極部２２間に位置している第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂの本数が多くなりすぎると、隣接する第１のフィンガー電極部２２間の距離が長くなりすぎ、少数キャリアの再結合が生じやすくなる傾向にある。従って、ｘ方向において隣接する第１のフィンガー電極部２２間に位置している第２及び第３のフィンガー電極部２４ａ、２４ｂの本数は、５本以下であることが好ましい。
【００４８】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、バスバー部２３ａ、２３ｂが設けられており、主としてバスバー部２３ａ、２３ｂにおいて、配線材１１が電極２１ａと電気的に接続されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
【００４９】
例えば、図１０に示すように、バスバー部２３ａ、２３ｂを設けず、第１〜第３のフィンガー電極部２２，２４ａ、２４ｂにより電極２１ａを構成してもよい。その場合は、太陽電池モジュール１の光電変換効率を高める観点から、第２のフィンガー電極部２４ａの配線材１１ａよりもｙ方向のｙ１側に位置する外側部分２４ａ１のｙ方向に沿った長さＬ４は、第１のフィンガー電極部２２の配線材１１ａよりもｙ方向のｙ１側に位置する外側部分２２ｂのｙ方向に沿った長さＬ２よりも短いことが好ましい（Ｌ２＜Ｌ４）。長さＬ４は、長さＬ２の０．２倍以上１倍未満であることがより好ましい（０．２Ｌ２≦Ｌ４＜Ｌ２）。
【００５０】
第３のフィンガー電極部２４ｂの配線材１１ｂよりもｙ方向のｙ２側に位置する外側部分２４ｂ１のｙ方向に沿った長さＬ７は、第１のフィンガー電極部２２の配線材１１ｂよりもｙ方向のｙ２側に位置する外側部分２２ｃのｙ方向に沿った長さＬ３よりも短いことが好ましい（Ｌ７＜Ｌ３）。長さＬ７は、長さＬ３の０．２倍以上１倍未満であることがより好ましい（０．２Ｌ３≦Ｌ７＜Ｌ３）。
【００５１】
第２のフィンガー電極部２４ａの配線材１１ａよりもｙ方向のｙ２側に位置する内側部分２４ａ２のｙ方向に沿った長さＬ５及び第３のフィンガー電極部２４ｂの配線材１１ｂよりもｙ方向のｙ１側に位置する内側部分２４ｂ２のそれぞれのｙ方向に沿った長さＬ５，Ｌ６は、第１のフィンガー電極部２２の配線材１１ａ、１１ｂ間に位置する部分２２ａのｙ方向に沿った長さＬ１の１／２よりも短いことが好ましい（Ｌ５＜（１／２）Ｌ１，Ｌ６＜（１／２）Ｌ１）。長さＬ５，Ｌ６は、長さＬ１の０．１倍以上１／２倍未満、すなわち、長さＬ１の１／２の０．２倍以上１倍未満であることがより好ましい（０．２（（１／２）Ｌ１）≦Ｌ５＜（１／２）Ｌ１，０．２（（１／２）Ｌ１）≦Ｌ６＜（１／２）Ｌ１）。
【００５２】
なお、バスバー部２３ａ、２３ｂを設けない所謂バスバーレス構造の電極を用いる場合には、異方導電性を有する樹脂接着剤を用いて配線材１１をフィンガー電極部２４に接続することが好ましい。
【００５３】
（実験例１）
上記第１の実施形態における太陽電池１０と実質的に同様の構成を有する太陽電池を、第１のフィンガー電極部２２間の距離Ｌ１０を種々変化させて、以下の設計パラメータで作製し、光電変換効率を測定した。結果を図１３に示す。
【００５４】
（実験例１において作製した太陽電池の設計パラメータ）
光電変換部：四隅が面取りされた１２５ｍｍ四方の正方形
Ｌ１：６０ｍｍ
Ｌ２＝Ｌ３：３０ｍｍ
Ｌ４＝Ｌ５：１６ｍｍ
Ｌ６＝Ｌ７：１６ｍｍ
Ｗ３＝Ｗ６：４５μｍ
Ｌ１１＝Ｌ１２＝Ｌ１４＝Ｌ１５
【００５５】
（実験例２）
第２及び第３のフィンガー電極部が設けられていないこと以外は、上記実験例１において作製した太陽電池と実質的に同様の構成を有する太陽電池を、第１のフィンガー電極部間の距離を種々変化させて作製し、光電変換効率を測定した。結果を図１３に示す。
【００５６】
図１３のグラフから、実験例１では、第１のフィンガー電極部間の距離Ｌ１０が３．１ｍｍのときに光電変換効率が最大となった。一方、実験例２では、距離Ｌ１０が１．８ｍｍのときに光電変換効率が最大となった。実験例１における最大光電変換効率は、実験例２における光電変換効率よりも０．２１％高かった。この結果から、第１のフィンガー電極部に加えて、第２，第３のフィンガー電極部を設けることにより、光電変換効率を高めることができることが分かる。
【００５７】
（実験例３）
距離Ｌ１０を、光電変換効率が最大となった３．１ｍｍとしたこと以外は、上記実験例１において作製した太陽電池と実質的に同様の構成を有する太陽電池を、Ｌ４／Ｌ２、Ｌ７／Ｌ３、Ｌ５／（（１／２）Ｌ１）、Ｌ６／（（１／２）Ｌ１）を種々変化させて作製し、光電変換効率を作製した。なお、実験例３においては、Ｌ４／Ｌ２＝Ｌ７／Ｌ３＝Ｌ５／（（１／２）Ｌ１）＝Ｌ６／（（１／２）Ｌ１）とした。そして、Ｌ４／Ｌ２＝０、すなわち、第２及び第３のフィンガー電極部が設けられていないときの光電変換効率を基準として、その基準値を得られた光電変換効率から減算した値を改善率として計算した。結果を図１４に示す。図１４に示す結果から、Ｌ４／Ｌ２、Ｌ７／Ｌ３、Ｌ５／（（１／２）Ｌ１）、Ｌ６／（（１／２）Ｌ１）を、０．２以上１未満とすることにより、光電変換効率をさらに高めることができることが分かる。
【符号の説明】
【００５８】
１…太陽電池モジュール
１０…太陽電池
１１…配線材
２０…光電変換部
２０ａ…受光面
２０ｂ…裏面
２１ａ、２１ｂ…電極
２２…第１のフィンガー電極部
２３ａ…第１のバスバー部
２３ｂ…第２のバスバー部
２４ａ…第２のフィンガー電極部
２４ｂ…第３のフィンガー電極部
【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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