(57)【要約】      （修正有）【課題】光電流の出力効率を向上させる４本バスバー太陽電池を提供する。【解決手段】第１の表面１１２及び第１の表面に対向する第２の表面１１４を有する基板１１０と、基板の第１の表面に置かれ、幅が約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍであり、それらの間の間隔が約４０ｍｍ〜約５０ｍｍである４つのメイングリッド電極１２０と、基板の第１の表面に置かれた反射防止層１３０と、を備える。多くのメイングリッド電極を備えるため、キャリアの収集効率が向上する。また、メイングリッド電極の間隔が小さいため、キャリアの有効収集効率も向上する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面及び前記第１の表面に対向する第２の表面を有する基板と、  前記基板の前記第１の表面に置かれ、幅が約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍであり、それらの間の間隔が約４０ｍｍ〜約５０ｍｍである４つのメイングリッド電極と、  前記基板の前記第１の表面に置かれた反射防止層と、  を備える４本バスバー太陽電池。
【請求項２】
前記メイングリッド電極と交差するように前記基板の前記第１の表面に置かれ、幅が約０．０３ｍｍ〜約０．０６ｍｍであり、それらの間隔が約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍである複数の指状電極を更に備える請求項１に記載の４本バスバー太陽電池。
【請求項３】
前記指状電極の数は、約８０個〜約１１０個である請求項２に記載の４本バスバー太陽電池。
【請求項４】
前記基板の前記第２の表面に置かれた複数の電極ストリップを更に備え、前記電極ストリップの前記基板への投影は、前記メイングリッド電極の前記基板への投影に重ねる請求項１に記載の４本バスバー太陽電池。
【請求項５】
前記基板の前記第２の表面に置かれ、複数の開口を有するパッシベーション層を更に備え、前記電極ストリップが前記開口を介して前記基板に接触する請求項４に記載の４本バスバー太陽電池。
【請求項６】
前記基板は、  第１の半導体層と、  前記メイングリッド電極と前記第１の半導体層との間に置かれた第２の半導体層と、  を含む請求項１に記載の４本バスバー太陽電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、太陽電池に関し、特に、４本バスバー太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油エネルギーの日々の枯渇と環境保護の概念の発展につれて、現在、その代わりに新しいエネルギーの開発は、業界が努力して検討している目標となっている。開発に用いられる新しいエネルギーは、豊富な蓄積、容易に枯渇せず、安全、清潔、人間を脅かせず、また環境を破壊しない利点を有すべきである。例えば、太陽、風力、水力等の再生可能エネルギーの何れも上記条件に合致し、太陽による発電が省エネルギーと環境保護のメリットを更に兼ね備える。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
太陽をエネルギーに転換する方式として、光起電力デバイス（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ）とも呼ばれた太陽電池（ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌｓ）を使用することができる。今の広く使用されている太陽電池は、光エネルギーを吸収する場合に光電流を発生させ、この光電流が太陽電池における電極により収集されて流れ出す。しかしながら、光電流の出力効率を向上させるために如何に電極の構造を設計するかは、太陽電池技術の発展上の重要な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案の一態様は、第１の表面及び第１の表面に対向する第２の表面を有する基板と、基板の第１の表面に置かれ、幅が約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍであり、それらの間の間隔が約４０ｍｍ〜約５０ｍｍである４つのメイングリッド電極と、基板の第１の表面に置かれた反射防止層と、を備える４本バスバー太陽電池を提供する。  
【０００５】
１つ又は複数の実施形態において、４本バスバー太陽電池は、メイングリッド電極と交差するように基板の第１の表面に置かれ、幅が約０．０３ｍｍ〜約０．０６ｍｍである複数の指状電極を更に備える。  
【０００６】
１つ又は複数の実施形態において、指状電極の間隔が約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍである。  
【０００７】
１つ又は複数の実施形態において、指状電極の数は、約８０個〜約１１０個である。  
【０００８】
１つ又は複数の実施形態において、４本バスバー太陽電池は、基板の第２の表面に置かれた複数の電極ストリップを更に備える。  
【０００９】
１つ又は複数の実施形態において、電極ストリップの基板への投影は、メイングリッド電極の基板への投影に重ねる。  
【００１０】
１つ又は複数の実施形態において、４本バスバー太陽電池は、基板の第２の表面に置かれたパッシベーション層を更に備える。  
【００１１】
１つ又は複数の実施形態において、パッシベーション層は、複数の開口を有し、電極ストリップが開口を介して基板に接触する。  
【００１２】
１つ又は複数の実施形態において、基板は、第１の半導体層と、メイングリッド電極と第１の半導体層との間に置かれた第２の半導体層と、を含む。  
【００１３】
１つ又は複数の実施形態において、メイングリッド電極は、幅が約１．０ｍｍであり、それらの間の間隔が約４０ｍｍである。
【考案の効果】
【００１４】
上記実施形態の４本バスバー太陽電池は、生産コストが増加せずに、キャリアの収集効率を向上し、太陽電池におけるキャリアをメイングリッド電極まで伝送する経路を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の実施形態に係る４本バスバー太陽電池の上面図である。
【図２】図１の線分２−２に沿っている断面図である。
【図３】図１の４本バスバー太陽電池の下面図である。
【図４】本考案の別の実施形態の太陽電池の側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面で本考案の複数の実施形態を開示し、明らかに説明するために、数多くの実際の細部を下記でまとめて説明する。しかしながら、理解すべきなのは、これらの実際の細部が、本考案を制限するためのものではない。つまり、本考案の実施形態の一部において、これらの実際の細部は、必須なものではない。また、図面を簡略化するために、ある従来慣用の構造及び素子は、図面において簡単で模式的に示される。  
【００１７】
図１は、本考案の実施形態に係る４本バスバー太陽電池の上面図である、図２は、図１の線分２−２に沿っている断面図である。図に示すように、４本バスバー太陽電池（以下、単に「太陽電池」という）は、基板１１０と、４つのメイングリッド電極１２０と、反射防止層１３０と、を備える。基板１１０は、第１の表面１１２及び第１の表面１１２に対向する第２の表面１１４を有する。メイングリッド電極１２０が基板１１０の第１の表面１１２に置かれる。メイングリッド電極１２０の幅Ｗ１が約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍであり、メイングリッド電極１２０の間の間隔ｄ１が約４０ｍｍ〜約５０ｍｍである。反射防止層１３０が基板１１０の第１の表面１１２に置かれる。  
【００１８】
本実施形態に係る太陽電池は、生産コストが増加せずに、キャリアの収集効率を向上し、太陽電池におけるキャリアをメイングリッド電極１２０まで伝送する経路を短くすることができる。具体的には、基板１１０の第１の表面１１２が入光面であり、つまり、光が第１の表面１１２側から太陽電池に入射してもよい。光が太陽電池に入射した後、基板１１０に光電効果が発生して、入射光（光エネルギー）が光電流（電気エネルギー）に転換される。その後、基板１１０には、基板１１０からメイングリッド電極１２０まで流れた後、メイングリッド電極１２０から外部負荷まで流れ出すキャリアが発生される。本実施形態に係る太陽電池は、４つのメイングリッド電極１２０を備え、その数が従来の太陽電池よりも多いため、キャリアの収集効率が向上する。なお、本実施形態に係るメイングリッド電極１２０の間隔ｄ１が約４０ｍｍ〜約５０ｍｍであり、従来の太陽電池の間隔より小さく、つまりキャリアが水平に流れる最も長い距離が約２０ｍｍ〜約２５ｍｍであり、流れ距離が短くなることは、太陽電池の抵抗が小さくなることを表すので、キャリアの有効収集効率も向上する。また、本実施形態に係るメイングリッド電極１２０は、例えば、スクリーン印刷（Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）プロセスにより形成されるため、従来の太陽電池と比べ、製作コストも増加しないし、プロセス工程も増加しない。更に、本実施形態に係るメイングリッド電極１２０の幅Ｗ１と間隔ｄ１に合わせると、メイングリッド電極１２０全体の基板１１０における被覆率が従来の太陽電池より小さい。被覆率の低減は、主に、メイングリッド電極１２０と基板１１０との接触面積が小さくなることを表すので、メイングリッド電極１２０のコストを低下させることができる。また、メイングリッド電極１２０は、銀ゲル又はアルミナゲルであってもよいが、本考案はこれに限定されない。  
【００１９】
本実施形態において、基板１１０は、第１の半導体層１１６と第２の半導体層１１８を含んでもよい。第２の半導体層１１８がメイングリッド電極１２０と第１の半導体層１１６との間に置かれ、メイングリッド電極１２０が第２の半導体層１１８に直接接触する。基板１１０は、例えば単結晶シリコン又は多結晶シリコンのような結晶シリコンであってよく、第２の半導体層１１８は、燐ドープ層であってよい。他の実施形態において、太陽電池は色素増感電池であってもよいが、本考案はこれに限定されない。ある実施形態において、メイングリッド電極１２０は、幅Ｗ１が約１．０ｍｍであり、それらの間の間隔ｄ１は約４０ｍｍであるが、本考案はこれに限定されない。  
【００２０】
本実施形態において、反射防止層１３０が基板１１０の第１の表面１１２（つまり入光面）に置かれ、その材質と厚さが互いに合わせると、反射防止層１３０は、基板１１０から反射された光を基板１１０まで反射できるため、太陽面板の集光量を増加することができる。ある実施形態において、反射防止層１３０の材質は、例えば、窒化ケイ素であるが、本考案はこれに限定されない。  
【００２１】
また図１を参照されたい。本実施形態において、太陽電池は、メイングリッド電極１２０と交差するように基板１１０の第１の表面１１２に置かれる複数の指状電極１４０を更に備える。例としては、指状電極１４０とメイングリッド電極１２０とは、互に垂直である。指状電極１４０の幅Ｗ２は約０．０３ｍｍ〜約０．０６ｍｍであり、指状電極１４０の間隔ｄ２は約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍである。具体的には、指状電極１４０は、キャリアの収集効率を向上するために、少なくとも１つのメイングリッド電極１２０と電気的に接続するように、隣接する２つのメイングリッド電極１２０の間に置かれてもよい。基板１１０から発生したキャリアは、まず指状電極１４０に到達した後で、指状電極１４０に沿ってメイングリッド電極１２０に到達してもよい。指状電極１４０とメイングリッド電極１２０との材質の何れも例えば、金属（例えばニッケル、銀、アルミニウム、銅又はそれらの組み合わせ）のような導電性材料であるため、指状電極１４０は、収集キャリアの経路の抵抗値を更に減少して、キャリアの収集効率を向上することができる。  
【００２２】
また、本実施形態に係るメイングリッド電極１２０の数が従来の太陽電池のより多いため、指状電極１４０の数が従来の指状電極の数より少なく、その数が例えば約８０個〜約１１０個であれば、従来の太陽電池に対応する収集電流の効率を達成できるため、指状電極１４０のコストを低下させることができる。また、図１において、メイングリッド電極１２０と指状電極１４０との何れも矩形であるが、本考案はこれに限定されない。他の実施形態において、メイングリッド電極１２０と指状電極１４０とは、スリップ状、波状又は他の好適な形状であってよく、また同一でも異なってもよい。更に、メイングリッド電極１２０と指状電極１４０とは垂直でなくてもよく、基本的に、指状電極１４０とメイングリッド電極１２０とが電気的に接続すれば、本考案の範囲にある。  
【００２３】
図２と図３を合わせて参照されたい。図３は、図１の４本バスバー太陽電池の下面図である。本実施形態において、太陽電池は、基板１１０の第２の表面１１４に置かれた複数の電極ストリップ１５０を更に備える。太陽電池モジュールが複数の太陽電池からなる場合、メイングリッド電極１２０の電流を別の太陽電池の電極ストリップ１５０へ誘導できるように、ある太陽電池のメイングリッド電極１２０が別の太陽電池の電極ストリップ１５０と電気的に接続してもよいため、太陽電池モジュールの電圧を増加するように、これらの太陽電池が並列されてもよい。  
【００２４】
１つ又は複数の実施形態において、電極ストリップ１５０の基板１１０への投影は、メイングリッド電極１２０の基板１１０への投影に重ね、言い換えれば、電極ストリップ１５０の位置は、メイングリッド電極１２０の位置に対応しているが、本考案はこれに限定されない。また、図１と図３を共に参照されたい。図３において、合計で１６個の電極ストリップ１５０があり、４つごとの電極ストリップ１５０がメイングリッド電極１２０の延伸方向に沿って配列し、複数の電極ストリップ１５０のそれぞれが互いに離れる構造を示し、この構造はセクショナル構造と呼ばれる。しかしながら、他の実施形態において、電極ストリップ１５０は、実際の状況に応じて、数が４つであり、且つ形状がメイングリッド電極１２０と同じ（つまり、スリップ状）になるように設計してもよい。  
【００２５】
また図４を参照されたい。図４は、本考案の別の実施形態の太陽電池の側面図である。本実施形態は、パッシベーション層１６０に、図２の実施形態と異なる。本実施形態において、太陽電池は、基板１１０の第２の表面１１４に置かれたパッシベーション層１６０を更に備える。パッシベーション層１６０は、キャリアが第２の表面１１４で結合する可能性を低減して、太陽電池の光電流量を増加することができる。パッシベーション層１６０は、複数の開口１６２を有し、電極ストリップ１５０が開口１６２を介して基板１１０に接触することにより、基板１１０と電気的に接続する。つまり、電極ストリップ１
５０がパッシベーション層１６０により露出する。パッシベーション層１６０の材質として、例えば、酸化アルミニウム又は窒化ケイ素であるが、本考案はこれに限定されない。本実施形態の詳細については、図２と同様であるので、ここで詳しく説明しない。  
【００２６】
以上をまとめると、上記実施形態の４本バスバー太陽電池は、数が従来の太陽電池よりも多くの４つのメイングリッド電極を備えるため、キャリアの収集効率が向上する。なお、メイングリッド電極の間隔が従来の太陽電池の間隔よりも小さいため、キャリアの有効収集効率も向上する。また、メイングリッド電極は、スクリーン印刷プロセスによって形成してもよく、従来の太陽電池と比べ、製作コストも増加しない。更に、上記のメイングリッド電極の幅と間隔設計に合わせると、そのメイングリッド電極の被覆率が従来の太陽電池より小さく、太陽電池全体の重量の低下及びコストの低減に寄与する。また、メイングリッド電極の数が従来の太陽電池のより多いため、指状電極の数が従来の指状電極の数より少なく、従来の太陽電池に対応する収集電流の効率を達成できる。  
【００２７】
本考案の実施形態を前述の通りに開示したが、これは、本考案を限定するものではなく、当業者であれば、本考案の思想と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができ、したがって、本考案の保護範囲は、下記添付の実用新案登録請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。
【符号の説明】
【００２８】
１１０  基板１１２  第１の表面１１４  第２の表面１１６  第１の半導体層１１８  第２の半導体層１２０  メイングリッド電極１３０  反射防止層１４０  指状電極１５０  電極ストリップ１６０  パッシベーション層１６２  開口２−２  線分ｄ１、ｄ２  間隔Ｗ１、Ｗ２  幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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