(57)【要約】      （修正有）【課題】出力が高く、高効率で、かつ、印刷版を長寿命化させることができる太陽電池を提供する。【解決手段】太陽電池３００は、基板の受光面に設けられた互いに平行な複数のバスバー電極３２を有し、複数のバスバー電極のいずれかと、基板の受光面に設けられた互いに平行な複数のフィンガー電極３１との連結角度が、非直角であることを特徴とする。フィンガー電極のそれぞれは、Ｚ字状に繰り返し曲げられた形状であり、連結角度は、２０度以上８０度以下であるのが好ましい。【選択図】図３Ａ
0003197550.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板の受光面に設けられた互いに平行な複数のバスバー電極を有する太陽電池であって、
前記複数のバスバー電極のいずれかと、前記基板の前記受光面に設けられた互いに平行な複数のフィンガー電極との連結角度は、非直角であることを特徴とする、
太陽電池。
【請求項２】
前記複数のフィンガー電極のそれぞれは、Ｚ字状に繰り返し曲げられた形状である、
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記複数のバスバー電極のいずれかと、前記複数のフィンガー電極との連結角度は、２０度以上８０度以下である、
請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記複数のバスバー電極のいずれかと、前記複数のフィンガー電極との連結角度は、３０度以上７０度以下である、
請求項２に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記複数のフィンガー電極のそれぞれは、波状に繰り返し曲げられた形状である、
請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記複数のバスバー電極のいずれかと、前記複数のフィンガー電極との連結角度は、２０度以上８０度以下である、
請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記複数のバスバー電極のいずれかと、前記複数のフィンガー電極との連結角度は、３０度以上７０度以下である、
請求項５に記載の太陽電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー問題はますます深刻になり、かつ各国の環境問題が取りざたされる中で、再生エネルギーの開発は重視されなければならない。特に、ソーラーエネルギーは尽きることのないものであり、従って、太陽電池は注目されることになり、光電転換の効率を求める同時に、コストの低減も研究開発の大切な目標になる。
【０００３】
図１は従来の太陽電池の断面図である。従来の太陽電池１００は半導体基板１０を含み、前記半導体基板１０はＰ−Ｎ接合部１５を有す。光エネルギーが基板１０の表面１０ａに照射される時に、半導体元素である例えばシリコン素子の電子と正孔は互いに分離することになり、Ｐ−Ｎ接合部１５で内部電場を形成し、ドリフト電流を発生する。ソーラーエネルギーを電力に転換するために、半導体基板１０の表面１０ａで、フィンガー電極１１とバスバー電極１２とを陽極電極とし、基板１０の裏面１０ｂに陰極電極１４を配置する。その中で，バスバー電極１２は、主にフィンガー電極の電流を集めるよう、フィンガー電極と電気的に接続される。一般的に、フィンガー電極１１は互いに平行の細線であり，バスバー電極と直交するように接続される。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の太陽電池のフィンガー電極１１およびバスバー電極１２の製作プロセスでは、主に、デザインしておいた印刷版を用いて、金属的接着剤をスクリーン印刷プロセスにより太陽電池１００の基板１０の表面１０ａにプリントし高温で焼成することにより、電極材料と半導体基板１０との間に良いオームコンタクト（Ohm Contact）を形成する。しかし、印刷版プロセスの品質はフィンガー電極１１の導電性に対してかなり重要な影響がある。もしフィンガー電極１１の幅が広過ぎれば、または高さが足りなければ、或いは印刷版不良のせいで断線を起これば、全て、太陽電池の効率に対して負の影響を生じることになる。印刷版プロセスにおける印刷版のデザインは、一般的に、フィンガー電極の方向を、印刷版に使われるスクイジー(squeegee)の行進方向に平行になるように作成して、印刷版後のフィンガー電極１１の断面を制御し、印刷前後両方の形状を対称の形状にする。しかし、印刷版の使用寿命が近づくと、ラテックス(Latex)が消耗し、ハチュアノード(hachure node)の欠陥を生じがちであり、この際に、新しい印刷版に更新しなければならない。印刷版の更新は、常に生産コストの高い比率を占める。
【０００５】
さらに、従来のフィンガー電極１１は互いに平行な細線であり、かつバスバー電極１２と直交して連結される（図２参照）。ｐ型太陽電池を例に挙げると、少数のキャリアー（電子）２３は、接合型電界によってエミッタ(Emitter)へ押されて、フィンガー電極１１へ移動させられ、そしてバスバー電極１２で集められ、電力を生じ得る電流になる。少数のキャリアー２３の移動は完全にばらばらで方向性がないため、互いに平行に配置された直線的なフィンガー電極１１は収集効率が最良のデザインなわけではない。例えば、図２に示すように、少数のキャリアー２３の移動方向ａ，ｂ，ｃに進行して収集される確率はそれぞれにｐ（ａ），ｐ（ｂ），ｐ（ｃ）になる。特に、方向ｃの少数のキャリアー２３の移動距離は、ほぼフィンガー電極１１の長さに等しい。少数のキャリアー２３は、収集される前の移動距離が長ければ長いほど、キャリアーが再結合する(re-combination)確率が高い。キャリアーが再結合すると、収集電流が下降し、太陽電池の発電効率に不利になる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記欠点を解決するために、本考案は一種のバスバー電極とフィンガー電極とが非直角に配置される太陽電池を提供する。これにより、出力が高く、高効率な太陽電池を実現でき、かつ、印刷版を長寿命化させることができる。
【０００７】
本考案の目的の一つは、バスバー電極とフィンガー電極とが非直角に配置される一種の太陽電池を提供し、太陽電池の発電効率を高めることにある。
【０００８】
本考案の他の目的は、一種の太陽電池を提供し、バスバー電極とフィンガー電極とが非直角に配置される太陽電池を提供し、印刷版の使用寿命を延ばすことにある
上述の目的を達するために、本考案に係る太陽電池は、基板の受光面に設けられた互いに平行な複数のバスバー電極を有する太陽電池であって、前記複数のバスバー電極のいずれかと、基板の受光面に設けられた互いに平行な複数のフィンガー電極との連結角度は、非直角であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の太陽電池の断面図である。
【図２】従来の太陽電池のフィンガー電極とバスバー電極との図である。
【図３Ａ】本考案の一実施例である太陽電池の上面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの太陽電池のフィンガー電極とバスバー電極との図である。
【図４Ａ】本考案の他の実施例である太陽電池の上面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの太陽電池のフィンガー電極とバスバー電極との図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、本考案に係る太陽電池を添付図面に基づき詳細に説明する。図３Ａは本考案の一実施例である太陽電池３００の上面図である。図３Ａに示すように、太陽電池３００は複数のバスバー電極３２を含み、バスバー電極３２は互いに平行に太陽電池３００の基板(図に示さず)の受光面に設けられる。特に、前記複数のバスバー電極３２のいずれかと、複数の互いに平行に設置される、太陽電池３００の基板の受光面に設けられたフィンガー電極３１との連結角度は、非直角である。なお、本考案の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種種変更を加え得る。
【００１１】
具体的な実施例である、図３Ａに示す太陽電池３００の複数のフィンガー電極３1は、Ｚ字形繰り返し曲げられた形のである。特に、複数のバスバー電極３２のいずれかと、前記複数のフィンガー電極３１との連結角度は２０度以上８０度以下である。より好ましくは、複数のバスバー電極３２のいずれかと複数のフィンガー電極３１との連結角度は３０度以上７０度以下である。
【００１２】
本考案をさらに説明するために、図３Ｂを参照する。図３Ｂは、図３Ａの太陽電池のフィンガー電極３１とバスバー電極３２との図である。図３Ｂに示すような、少数のキャリアー３３が移動方向ａ’、ｂ’、ｃ’に進行して収集される確率を、それぞれ、ｐ(ａ’)、ｐ(ｂ’)、ｐ(ｃ’)で示す。従来の技術である図２と比べると、方向ｃ’の少数のキャリアー３３の移動距離は大幅に低減される。従って、本考案の一実施例に係る、Ｚ字形繰り返し曲げた形状のフィンガー電極３１のデザインによって、ｃ’方向に少数のキャリアー３３が進行して収集される確率ｐ(ｃ’)が高くなり、よって、太陽電池の発電効率を向上させることができる。
【００１３】
一方、フィンガー電極３１と印刷版に使われるスクイジーとは、互いに、平行ではなく、直交もしない方向に進行する。従って，印刷版プロセスにおいて、金属的接着剤をデザインされたパターンの開口位置に溜め過ぎることを避けることができる。
スクイジーの前進方向はフィンガー電極３１と適当な角度を形成する時に（例えば５〜１０度）、金属的接着剤のローリング効果は印刷版の移動に有利で、さらに印刷版によって形成されるフィンガー電極３１の形状品質が向上し、しかも印刷版の使用寿命を延ばすことができる。
【００１４】
本考案に係る他の実施例を提供する。図４Ａに、太陽電池４００の上面図を示す。図４Ａに示すように、太陽電池４００は複数のバスバー電極４２を含み、バスバー電極４２は互いに平行に太陽電池４００の基板(図に示さず)の受光面に設けられる。特に、前記複数のバスバー電極４２のいずれかと、複数の互いに平行に設置され、太陽電池４００の基板の受光面に設けられたフィンガー電極４１との連結角度は、非直角である。なお、本考案の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種種の変更を加え得る。
【００１５】
具体的な実施例である、図４Ａに示す太陽電池４００の複数のフィンガー電極４１は、波状に繰り返し曲げられた形状である。特に、複数のバスバー電極４２のいずれかと、前記複数のフィンガー電極４１との連結角度は２０度以上８０度以下である。より好ましくは、複数のバスバー電極４２のいずれかと複数のフィンガー電極４１との連結角度は３０度以上７０度以下である。
【００１６】
本考案をさらに説明するために、図４Ｂを参照する。図４Ｂは図４Ａの太陽電池のフィンガー電極４１とバスバー電極４２との配置図である。図４Ｂに示すような、少数のキャリアー４３が移動方向ａ’’、ｂ’’、ｃ’’の収集される確率は、それぞれ、ｐ(ａ’’)、ｐ(ｂ’’)、ｐ(ｃ’’)である。従来の技術である図２と比べると、方向c’’の少数のキャリアー４３の移動距離は大幅に低減される。従って、本考案の一実施例に、波状に繰り返し曲げられた形状のフィンガー電極４１のデザインによって、ｃ’’方向に少数のキャリアー４３の収集される確率ｐ(ｃ’’)が高くなり、よって、太陽電池の発電効率を向上させることができる。
【００１７】
一方、フィンガー電極４１と印刷版に使われるスクイジーと両者の行進方向は平行ではなく、直交もしない。従って，印刷版プロセスにおいて、金属的接着剤をパターンの開口位置に溜め過ぎることを避けることができる。
スクイジーの行進方向と適当な角度を形成する時に（例えば５〜１０度）、金属的接着剤のローリングは印刷版の移動に有利で、さらに印刷版によって形成されるフィンガー電極４１の形状品質が向上し、しかも印刷版の使用寿命を延ばすことができる。
【００１８】
上述の説明では、一種の太陽電池を提供し、非直角な角度でバスバー電極とフィンガー電極とを連結することによって、太陽電池の発電効率を高め、更に印刷版の使用寿命を延ばすこともできる。
本考案はこれらの実施例に限定されるものではない。本考案の具体的な実施例を示したが、本考案の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種種変更を加え得る。
【符号の説明】
【００１９】
１００，３００，４００  太陽電池
１０  基板
１０ａ  表面
１０ｂ  裏面
１１，２１，３１，４１  フィンガー電極
１２，２２，３２，４２  バスバー電極
２３，３３，４３  キャリアー
１４  陰極電極
１５  Ｐ−Ｎ接合部
ａ，ｂ，ｃ  方向
ａ’，ｂ’，ｃ’  方向
ａ’’，ｂ’’，ｃ’’  方向
【図１】
0003197550.tif 000003
【図２】
0003197550.tif 000004
【図３Ａ】
0003197550.tif 000005
【図３Ｂ】
0003197550.tif 000006
【図４Ａ】
0003197550.tif 000007
【図４Ｂ】
0003197550.tif 000008