(57)【要約】  半導体基板（２）と、半導体基板（２）の第１表面上において、第１方向（５０）に伸びるバスバー電極（３）と、第２方向（５１）に伸びるフィンガー電極（４）と、を備え、フィンガー電極（４）とバスバー電極（３）とは電気的に接続されており、第１方向（５０）におけるバスバー電極（３）の端部近傍領域内において、バスバー電極（３）の端部に向かってバスバー電極（３）の幅が広がるようにバスバー電極（３）の側部が湾曲している太陽電池（１）、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールである。
2009122977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（２）と、
前記半導体基板（２）の第１表面上において、第１方向（５０）に伸びるバスバー電極（３）と、第２方向（５１）に伸びるフィンガー電極（４）と、を備え、
前記フィンガー電極（４）と前記バスバー電極（３）とは電気的に接続されており、
前記第１方向（５０）における前記バスバー電極（３）の端部近傍領域内において、前記バスバー電極（３）の端部に向かって前記バスバー電極（３）の幅が広がるように前記バスバー電極（３）の側部が湾曲している、太陽電池（１）。
【請求項２】
前記第１方向（５０）と前記第２方向（５１）とが為す角度は直角または略直角であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池（１）。
【請求項３】
前記フィンガー電極（４）と前記バスバー電極（３）との接続部近傍領域内において、前記フィンガー電極（４）と前記バスバー電極（３）との接続部に向かって前記フィンガー電極（４）の幅が広がるように前記フィンガー電極（４）の側部が湾曲していることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池（１）。
【請求項４】
前記半導体基板（２）の前記第１表面の反対側にある第２表面上において、
前記太陽電池（１）の接続用部材（１２）に電気的に接続するために島状に設置されている接続用電極（６）と、
前記接続用電極（６）の周辺を取り囲むようにして設置されている周辺電極（５）と、を備え、
前記接続用電極（６）の端部近傍領域内において前記第１方向（５０）における前記接続用電極（６）の端部に向かって前記接続用電極（６）の幅が狭まるように前記接続用電極（６）の側部が湾曲していることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池（１）。
【請求項５】
前記半導体基板（２）の前記第１表面上の前記第１方向（５０）における前記バスバー電極（３）の前記端部の裏側に対応する前記第２表面の箇所に前記周辺電極（５）が位置していることを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の太陽電池（１）。
【請求項６】
前記半導体基板（２）の前記第１表面上の前記第１方向（５０）における前記バスバー電極（３）の前記端部の裏側に対応する前記第２表面の箇所に前記接続用電極（６）が位置していないことを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の太陽電池（１）。
【請求項７】
前記半導体基板（２）の前記第１表面上の前記バスバー電極（３）の端部近傍領域内と異なる領域内における前記バスバー電極（３）の幅よりも、前記半導体基板（２）の前記第２表面上の前記接続用電極（６）の少なくとも一部の幅の方が広いことを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の太陽電池（１）。
【請求項８】
前記接続用電極（６）が銀を含むことを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の太陽電池（１）。
【請求項９】
前記周辺電極（５）がアルミニウムを含むことを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の太陽電池（１）。
【請求項１０】
請求の範囲第１項に記載の太陽電池（１）の複数を含む、太陽電池ストリング。
【請求項１１】
請求の範囲第１０項に記載の太陽電池ストリングを含む、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、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関し、特に、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関する。【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。【０００３】
図２１に従来の太陽電池の受光面の模式的な平面図を示し、図２２に図２１に示す受光面を有する従来の太陽電池の裏面の模式的な平面図を示し、図２３に、図２１および図２２のＸ−Ｘに沿った模式的な断面を示す（たとえば特開２００３−２２４２８９号公報（特許文献１）参照）。【０００４】
図２１に示すように、従来の太陽電池１０１は、半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０２の受光面上に、一方向に帯状に伸びるバスバー電極１０３と、バスバー電極１０３と接続されてバスバー電極１０３の伸長方向と直交する方向に伸びるフィンガー電極１０４とを有している。【０００５】
また、図２２に示すように、従来の太陽電池１０１は、ｐ型シリコン基板１０２の裏面上に、太陽電池１０１の接続用部材（図示せず）に接続される島状の接続用電極１０６と、接続用電極１０６の周辺を取り囲むようにして形成された周辺電極１０５とを有している。【０００６】
また、図２３に示すように、ｐ型シリコン基板１０２の受光面にはｎ型ドーパントが拡散することによってｎ+層１０７が形成されており、ｎ+層１０７の表面に接するようにしてバスバー電極１０３およびフィンガー電極１０４が形成され、電気的に接続されている。一般的に、ｎ+層１０７の表面には反射防止膜（図示せず）が形成されている。また、ｐ型シリコン基板１０２の裏面にはｐ型ドーパントが拡散することによってｐ+層１０８が形成されており、ｐ+層１０８の表面に接するようにして周辺電極１０５が形成されている。また、隣り合うｐ+層１０８の間におけるｐ型シリコン基板１０２の裏面に接するように接続用電極１０６が形成されている。【０００７】
図２４に、図２１に示す従来の太陽電池１０１の受光面のバスバー電極１０３の端部近傍（図２１の破線１１４で囲まれた領域）における電極パターンの模式的な拡大平面図を示す。
【特許文献１】特開２００３−２２４２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の構成を有する従来の太陽電池の複数を用いて太陽電池ストリングを形成する際に、図２４に示す電極パターンのバスバー電極１０３に接続用部材を電気的に接続した場合には、図２５に示すようにインターコネクタなどの接続用部材１１２とバスバー電極１０３の端部とが交差する箇所から斜め方向にｐ型シリコン基板１０２に割れ１１３が生じることがあったため、その改善が望まれていた。【０００９】
従来においては、太陽電池に用いられる半導体基板の厚さが厚かったため、インターコネクタなどの接続用部材を接続して太陽電池ストリングを形成する際における上記のような半導体基板の割れの発生といった問題はほとんど起こらなかった。【００１０】
しかしながら、近年においては、半導体基板の薄型化が大きく進行しているため、上記のような太陽電池ストリングの形成時における半導体基板の割れの発生は深刻な問題となっている。【００１１】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよ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】
【００１２】
本発明は、半導体基板と、半導体基板の第１表面上において、第１方向に伸びるバスバー電極と、第２方向に伸びるフィンガー電極と、を備え、フィンガー電極とバスバー電極とは電気的に接続されており、第１方向におけるバスバー電極の端部近傍領域内において、バスバー電極の端部に向かってバスバー電極の幅が広がるようにバスバー電極の側部が湾曲している太陽電池である。【００１３】
ここで、本発明の太陽電池において、第１方向と第２方向とが為す角度は直角または略直角であることが好ましい。【００１４】
また、本発明の太陽電池においては、フィンガー電極とバスバー電極との接続部近傍領域内において、フィンガー電極とバスバー電極との接続部に向かってフィンガー電極の幅が広がるようにフィンガー電極の側部が湾曲していることが好ましい。【００１５】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面の反対側にある第２表面上において、太陽電池の接続用部材に電気的に接続するために島状に設置されている接続用電極と、接続用電極の周辺を取り囲むようにして設置されている周辺電極とを備え、接続用電極の端部近傍領域内において第１方向における接続用電極の端部に向かって接続用電極の幅が狭まるように接続用電極の側部が湾曲していることが好ましい。【００１６】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面上の第１方向におけるバスバー電極の端部の裏側に対応する第２表面の箇所に周辺電極が位置していることが好ましい。【００１７】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面上の第１方向におけるバスバー電極の端部の裏側に対応する第２表面の箇所に接続用電極が位置していないことが好ましい。【００１８】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面上のバスバー電極の端部近傍領域内と異なる領域内におけるバスバー電極の幅よりも、半導体基板の第２表面上の接続用電極の少なくとも一部の幅の方が広いことが好ましい。【００１９】
また、本発明の太陽電池においては、接続用電極が銀を含むことが好ましい。
また、本発明の太陽電池においては、周辺電極がアルミニウムを含むことが好ましい。【００２０】
また、本発明は、上記のいずれかの太陽電池の複数を含む太陽電池ストリングである。
さらに、本発明は、上記の太陽電池ストリングを含む太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよ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】
【００２２】
【図１】本発明の太陽電池の一例の半導体基板の第１表面の模式的な平面図である。
【図２】図１に示す太陽電池の半導体基板の第２表面の模式的な平面図である。
【図３】図１および図２のＡ−Ａに沿った模式的な断面図である。
【図４】図１および図２のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図である。
【図５】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの一例の模式的な拡大平面図である。
【図６】図５に示すバスバー電極に接続用部材を接続した状態の一例を示す模式的な拡大平面図である。
【図７】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図である。
【図８】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図である。
【図９】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図である。
【図１０】図１に示す太陽電池の半導体基板の第２表面の他の一例の模式的な平面図である。
【図１１】図１０の破線で取り囲まれた部分の一例の模式的な拡大平面図である。
【図１２】図１に示す太陽電池の半導体基板の第２表面の他の一例の模式的な平面図である。
【図１３】図１２の破線で取り囲まれた部分の一例の模式的な拡大平面図である。
【図１４】図１０および図１２のＣ−Ｃに沿った模式的な断面図である。
【図１５】図１０および図１２のＤ−Ｄに沿った模式的な断面図である。
【図１６】本発明の太陽電池の製造方法の一例のフローチャートを示す図である。
【図１７】（ａ）は本発明の太陽電池の複数を接続用部材により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の一例の模式的な平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す受光面および（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図である。
【図１８】（ａ）は本発明の太陽電池の複数を接続用部材により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す受光面および（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図である。
【図１９】（ａ）は本発明の太陽電池の複数を接続用部材により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す受光面および（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図である。
【図２０】本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一例のフローチャートを示す図である。
【図２１】従来の太陽電池の受光面の模式的な平面図である。
【図２２】図２１に示す受光面を有する従来の太陽電池の裏面の模式的な平面図である。
【図２３】図２１および図２２のＸ−Ｘに沿った模式的な断面図である。
【図２４】図２３に示す従来の太陽電池の受光面のバスバー電極の端部近傍における電極パターンの模式的な拡大平面図である。
【図２５】図２４に示すバスバー電極に接続用部材を接続したときに半導体基板に生じる割れの発生を図解する模式的な拡大平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１，１０１  太陽電池、２  半導体基板、３，１０３  バスバー電極、３ａ  バスバー電極端部湾曲部、３ｂ  端部、４，１０４  フィンガー電極、４ａ  フィンガー電極端部湾曲部、５，１０５  周辺電極、６，１０６  接続用電極、６ａ  接続用電極端部湾曲部、６ｂ  髭状電極、７，１０７  ｎ+層、８，１０８  ｐ+層、１０  端部近傍電極、１２，１１２  接続用部材、１５  反射防止膜、１７  開口部、５０  第１方向、５１  第２方向、１０２  ｐ型シリコン基板、１１３  割れ、１１４  破線。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表わすものとする。【００２５】
図１に、本発明の太陽電池の半導体基板の第１表面の一例の模式的な平面図を示す。太陽電池１は、半導体基板２と、半導体基板２の第１表面上において、第１方向５０に伸びるバスバー電極３と、第２方向５１に伸びるフィンガー電極４とを備えている。バスバー電極３は複数のフィンガー電極４と電気的に接続されている。なお、このような構成の半導体基板２の第１表面は太陽光が入射する主な表面である太陽電池の受光面となり得る。【００２６】
ここで、半導体基板２としては、特に限定されず、従来から公知の半導体からなる基板を用いることができ、たとえばｐ型またはｎ型のシリコン基板などを用いることができる。なお、本明細書においては、半導体基板２としてｐ型シリコン基板を用いる場合について説明するが、半導体基板２がｐ型シリコン基板に限定されるものではないことは言うまでもない。【００２７】
また、バスバー電極３としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などを用いることができる。また、本明細書においては、バスバー電極３が第１方向５０に帯状に伸びる形状である場合について説明するが、これに限定されるものではない。【００２８】
また、フィンガー電極４も導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などを用いることができる。また、本明細書においては、フィンガー電極４が第２方向５１に帯状に伸びる形状である場合について説明するが、これに限定されるものではない。【００２９】
また、第１方向５０と第２方向５１とが為す角度αは直角または略直角であることが好ましい。ここで、「直角」とは、第１方向５０と第２方向５１とが為す角度αが９０°であることを意味し、「略直角」とは、第１方向５０と第２方向５１とが為す角度αが８７°以上９０°未満の角度または９０°よりも大きく９３°以下の角度であることを意味する。【００３０】
また、本明細書において、第１方向５０は、図中の矢印と同一方向、図中の矢印と反対方向または図中の矢印と同一方向および反対方向の双方向のいずれかの意味で用いられるものとする。また、本明細書において、第２方向５１も、図中の矢印と同一方向、図中の矢印と反対方向または図中の矢印と同一方向および反対方向の双方向のいずれかの意味で用いられるものとする。【００３１】
図２に、図１に示す太陽電池１の半導体基板２の第２表面の一例の模式的な平面図を示す。ここで、半導体基板２の第２表面は、図１に示す半導体基板２の第１表面の反対側の表面である。【００３２】
太陽電池１の半導体基板２の第２表面上においては、第１方向５０に帯状に伸びる接続用電極６と、隣り合う接続用電極６の間に位置して第１方向５０に帯状に伸びる周辺電極５とが設置されている。なお、周辺電極５は、接続用電極６と電気的な接続を得るために周辺電極５の一部が接続用電極６に重なるようにして形成されている。このような構成の半導体基板２の第２表面は受光面の反対側の表面である太陽電池の裏面となり得る。【００３３】
ここで、周辺電極５としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえばアルミニウムなどを用いることができる。なかでも、周辺電極５としては、アルミニウムを含む導電性物質を用いることが好ましい。【００３４】
また、接続用電極６としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などを用いることができる。なかでも、接続用電極６としては、銀を含む導電性物質を用いることが好ましい。【００３５】
図３に図１および図２のＡ−Ａに沿った断面を模式的に示し、図４に図１および図２のＢ−Ｂに沿った断面を模式的に示す。ここで、図３に示すように、半導体基板２の第１表面にはｎ型不純物が拡散することによって形成されたｎ+層７が形成されている。また、半導体基板２の第１表面のｎ+層７に接するようにしてバスバー電極３および反射防止膜１５が形成されている。なお、半導体基板２の第１表面のｎ+層７上にはフィンガー電極４（図３および図４には図示されていない）も形成され、電気的に接続されている。【００３６】
また、半導体基板２の第２表面にはｐ型不純物が拡散することによって形成されたｐ+層８が形成されている。また、半導体基板２の第２表面のｐ+層８に接するようにして周辺電極５が形成されており、半導体基板２の第２表面上の周辺電極５の一部と重なり合うように接続用電極６が形成されている。【００３７】
また、図４に示すように、半導体基板２の第１表面上のバスバー電極３の裏側に対応する半導体基板２の第２表面の箇所には接続用電極６が形成されている。【００３８】
図５に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの一例の模式的な拡大平面図を示す。【００３９】
ここで、本発明の太陽電池１においては、第１方向５０におけるバスバー電極３の端部近傍領域内においてバスバー電極３の端部３ｂに向かってバスバー電極３の幅が広がるようにバスバー電極３の側部が湾曲（この湾曲部分をバスバー電極端部湾曲部３ａとする。）していることを特徴の１つとしている。【００４０】
このような構成とすることによって、たとえば図６の模式的な拡大平面図に示すように、インターコネクタなどの接続用部材１２をバスバー電極３に半田などを用いて複数の太陽電池１を接続して太陽電池ストリングを形成する場合でも、バスバー電極端部湾曲部３ａを設けていない図２１に示す従来の太陽電池１０１と比較して、接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。これは、インターコネクタなどの接続用部材１２と半導体基板２との熱膨張係数差に起因して半導体基板２に発生する応力をバスバー電極３のバスバー電極端部湾曲部３ａで緩和できることによるものであると考えられる。【００４１】
なお、上記において、バスバー電極３の端部３ｂは、たとえば、太陽電池１のバスバー電極３と他の太陽電池１の裏面の接続用電極６とをインターコネクタなどの接続用部材１２で直列に接続するときに、他の太陽電池１に隣接する側の端部となることが好ましい。【００４２】
また、バスバー電極３の端部近傍領域内とは、バスバー電極３の端部３ｂから第１方向５０と平行な方向にバスバー電極３側に２．５ｍｍだけ進向したバスバー電極３の領域内のことを意味する。【００４３】
また、バスバー電極端部湾曲部３ａは、バスバー電極３の端部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。【００４４】
また、バスバー電極端部湾曲部３ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば０．５ｍｍ程度とすることができる。【００４５】
また、バスバー電極３の幅とは、第１方向５０と直交する方向におけるバスバー電極３の長さのことを意味する。【００４６】
さらに、上記において、接続用部材１２としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば従来から太陽電池分野で用いられているインターコネクタなどを適宜用いることができる。【００４７】
図７に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図を示す。この例においては、バスバー電極３の端部近傍領域内においてバスバー電極３の幅が広がるようにバスバー電極３の側部が湾曲しているバスバー電極端部湾曲部３ａが設けられているとともに、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内において、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部に向かってフィンガー電極４の幅が広がるようにフィンガー電極４の側部が湾曲しているフィンガー電極端部湾曲部４ａが設けられていることを特徴の１つとしている。【００４８】
このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができるとともに、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内における半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。これは、インターコネクタなどの接続用部材１２と半導体基板２との熱膨張係数差に起因して半導体基板２に発生する応力をバスバー電極３とフィンガー電極４との接続部近傍領域内におけるフィンガー電極端部湾曲部４ａで緩和できることによるものであると考えられる。さらに、フィンガー電極端部湾曲部４ａを設けることによって、たとえばスクリーン印刷などによりフィンガー電極４を形成する場合におけるフィンガー電極４とバスバー電極３との間の断線を抑止できる傾向にある。【００４９】
ここで、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内とは、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部から第２方向５１と平行な方向にフィンガー電極４側に０．５ｍｍだけ進向したフィンガー電極４の領域のことを意味する。【００５０】
また、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内のフィンガー電極端部湾曲部４ａは、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。【００５１】
また、フィンガー電極端部湾曲部４ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば０．５ｍｍ程度とすることができる。【００５２】
また、フィンガー電極４の幅とは、第２方向５１と直交する方向におけるフィンガー電極４の長さのことを意味する。【００５３】
図８に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図を示す。この例においては、バスバー電極３の端部近傍領域内においてバスバー電極３の端部３ｂに向かってバスバー電極３の幅が広がるようにバスバー電極３の側部が湾曲しているバスバー電極端部湾曲部３ａが設けられているとともに、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内において、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部に向かってフィンガー電極４の幅が広がるようにフィンガー電極４の側部が湾曲しているフィンガー電極端部湾曲部４ａが設けられていることを特徴の１つとしている。【００５４】
このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができるとともに、フィンガー電極端部湾曲部４ａによって半導体基板２への応力の集中を緩和することができるために半導体基板２の割れの発生の低減につながると考えられる。さらに、フィンガー電極端部湾曲部４ａを設けることによって、たとえばスクリーン印刷などによりフィンガー電極４を形成する場合におけるフィンガー電極４と端部近傍電極１０との間の断線を抑止できる傾向にある。【００５５】
ここで、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内とは、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部から第２方向５１と平行な方向にフィンガー電極４側に０．５ｍｍだけ進向したフィンガー電極４の領域のことを意味する。【００５６】
また、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内のフィンガー電極端部湾曲部４ａは、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。【００５７】
また、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内のフィンガー電極端部湾曲部４ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば０．５ｍｍ程度とすることができる。【００５８】
図９に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図を示す。この例においては、上記のバスバー電極端部湾曲部３ａ、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内におけるフィンガー電極端部湾曲部４ａ、およびフィンガー電極４と端部近傍電極１０との接続部近傍領域内におけるフィンガー電極端部湾曲部４ａをすべて取り込んだ構成となっている。【００５９】
このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における以下の（１）〜（３）のすべての割れの発生を抑制することができる点およびたとえばスクリーン印刷などにより上記の電極を形成する場合における電極間の断線を抑止できる傾向にある点で好ましい。
（１）接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生。
（２）フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内における半導体基板２の割れの発生。
（３）端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内における半導体基板２の割れの発生。【００６０】
なお、本発明において、図５、図７〜図９に示されるそれぞれの構成は、太陽電池１の半導体基板２の第１表面上の少なくとも１箇所で実施されていればよいが、その実施箇所は多い方が好ましく、太陽電池１の半導体基板２の第１表面上のすべての該当箇所で実施されていることが最も好ましい。【００６１】
図１０に、図１に示す太陽電池１の半導体基板２の第２表面の他の一例の模式的な平面図を示す。この例においては、接続用電極６が島状に設置され、その島状の接続用電極６の周辺を取り囲むようにして周辺電極５が設置されており、接続用電極６の端部近傍領域内において第１方向５０における接続用電極６の端部に向かって接続用電極６の幅が狭まるように接続用電極６の側部が湾曲している接続用電極端部湾曲部６ａが設けられていることを特徴の１つとしている。【００６２】
ここで、接続用電極６の端部近傍領域内とは、接続用電極６の第１方向５０の端部から第１方向５０と平行に接続用電極６側に２ｍｍだけ進向した接続用電極６の領域のことを意味する。【００６３】
また、接続用電極端部湾曲部６ａは、接続用電極６の端部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。【００６４】
また、接続用電極端部湾曲部６ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば１．５ｍｍ程度とすることができる。【００６５】
また、接続用電極６の幅は、第１方向５０と直交する方向の接続用電極６の長さのことを意味する。【００６６】
図１１に、図１０の破線で取り囲まれた部分の一例の模式的な拡大平面図を示す。ここで、第１方向５０における接続用電極６と周辺電極５との間には、接続用電極６および周辺電極５のいずれもが形成されていない開口部１７が設けられている。また、接続用電極６の側部から周辺電極５にかけて接続用電極６と周辺電極５との電気的な接続を補強するための髭状電極６ｂが設けられている。髭状電極６ｂとしては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などの接続用電極６と同一の材質からなるものを用いることができる。【００６７】
図１２に、図１に示す太陽電池１の半導体基板２の第２表面の他の一例の模式的な平面図を示す。この例においては、島状の接続用電極６の幅が一定となるように形成されていることを特徴の１つとしている。【００６８】
図１３に、図１２の破線で取り囲まれた部分の模式的な拡大平面図を示す。この例においても、第１方向５０における接続用電極６と周辺電極５との間には、接続用電極６および周辺電極５のいずれもが形成されていない開口部１７が設けられている。また、接続用電極６の側部から周辺電極５にかけて接続用電極６と周辺電極５との電気的な接続を補強するための髭状電極６ｂが設置されている。【００６９】
図１４に図１０および図１２のＣ−Ｃに沿った断面を模式的に示し、図１５に図１０および図１２のＤ−Ｄに沿った断面を模式的に示す。ここで、図１４に示すＣ−Ｃに沿った断面は図３に示す断面と同様の構成となっているが、図１５に示すＤ−Ｄに沿った断面は図４に示す断面と異なる構成となっている。【００７０】
すなわち、図１５に示すように、半導体基板２の第２表面にはｐ+層８が所定の間隔をあけて形成されており、ｐ+層８上に周辺電極５が形成されている。また、半導体基板２の第２表面のｐ+層８の間の領域に接続用電極６が形成されている。【００７１】
ここで、ｐ+層８は、たとえば、スクリーン印刷などにより所定のパターンに印刷したアルミニウムペーストを２００℃程度の温度で乾燥させ、その後、７００〜８００℃程度の温度で焼成することによってｐ型ドーパントであるアルミニウムが半導体基板２に拡散することによって形成することができる。また、このような方法でｐ+層８を形成した場合には、ｐ+層８と周辺電極５との間にはアルミニウムとシリコンとの合金層（図示せず）が形成される。この合金層は緻密であるため、半導体基板２を補強する効果がある。【００７２】
本発明の太陽電池１においては、たとえば図１５に示すように、半導体基板２の第１表面上の第１方向５０におけるバスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する第２表面の箇所に周辺電極５が位置していること（すなわち、接続用電極６が位置していないこと）が好ましい。周辺電極５がアルミニウムを含む導電性物質からなる場合には、上記の緻密なアルミニウムとシリコンとの合金層が形成されて、この合金層により半導体基板２を補強することができる。なお、半導体基板２の第１表面上の第１方向５０におけるバスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する第２表面の箇所に銀を含む導電性物質からなる接続用電極６が位置している場合には、上記の合金層が形成されないために半導体基板２を補強する効果が小さくなる傾向にある。【００７３】
また、半導体基板２の第１表面上のバスバー電極３の端部近傍領域内以外の領域におけるバスバー電極３の幅よりも、半導体基板２の第２表面上の接続用電極６の少なくとも一部の幅の方が広いことが好ましい。このように太陽電池１の第２表面上の接続用電極６の少なくとも一部の幅を太陽電池１の第１表面上のバスバー電極３の幅よりも広くすることによって、インターコネクタなどの接続用部材１２を用いて後述のように太陽電池ストリングを形成する場合に、接続用部材１２をバスバー電極３に接続した後に接続用電極６に接続する際の接続の安定性を向上させることができる。【００７４】
さらに、太陽電池１の半導体基板２の第２表面上の接続用電極６としては、たとえば図１０および図１１に示すように、第１方向５０における接続用電極６の端部に向かって接続用電極６の幅が狭まるように接続用電極６の側部が湾曲している接続用電極端部湾曲部６ａを有する構成を用いることが好ましい。このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２と接続用電極６との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができる傾向にある。これは、太陽電池ストリングの形成時にインターコネクタなどの接続用部材１２と半導体基板２との熱膨張係数差に起因して半導体基板２に発生する応力を接続用電極端部湾曲部６ａで緩和できることによるものであると考えられる。【００７５】
図１６に、上記で説明した本発明の太陽電池１を製造する方法の一例のフローチャートを示す。まず、ステップＳ１ａに示すように、従来から公知の方法により製造された、たとえばｐ型シリコン結晶インゴッドからｐ型シリコン基板である半導体基板２を切り出す。【００７６】
次に、ステップＳ２ａに示すように、ｐ型シリコン結晶インゴッドから切り出した半導体基板２の表面をエッチングすることによって、上記の切り出しにより形成されたダメージ層を除去するとともに、半導体基板２の第１表面にテクスチャ構造を形成する。【００７７】
次に、ステップＳ３ａに示すように、半導体基板２の第１表面にｎ型ドーパントを含むドーパント液を塗布する。ここで、ｎ型ドーパントとしては、たとえばリンなどを用いることができる。【００７８】
次に、ステップＳ４ａに示すように、上記のドーパント液の塗布後に半導体基板２を加熱することなどによって、半導体基板２の第１表面にｎ型ドーパントを拡散させる。これにより、半導体基板２の第１表面にｎ+層７が形成される。【００７９】
次に、ステップＳ５ａに示すように、半導体基板２の側面に回り込んで形成されたｎ+層７の部分を除去することによって、ｐｎ接合分離を行なう。ここで、ｐｎ接合分離は、半導体基板２の端部をレーザ光により溝を切ってｐｎ接合分離を行なう方法、半導体基板２の一方の表面のみをエッチングする方法、または半導体基板２の一方の表面に予め保護膜を形成してからｎ型ドーパントを拡散させる方法などがあるが、どの方法を用いてもよい。【００８０】
次に、ステップＳ６ａに示すように、半導体基板２の第１表面上に反射防止膜１５を形成する。ここで、反射防止膜１５としては、たとえば、プラズマＣＶＤ法によって窒化シリコン膜などを形成することができる。【００８１】
次に、ステップＳ７ａに示すように、半導体基板２の第１表面上に、上記のバスバー電極３およびフィンガー電極４の電極パターンとなるように、たとえば銀ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などにより印刷する。また、半導体基板２の第２表面上に、上記の接続用電極６の電極パターンとなるようにたとえば銀ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などにより印刷し、周辺電極５の電極パターンとなるようにたとえばアルミニウムペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などにより印刷する。【００８２】
次に、ステップＳ８ａに示すように、半導体基板２の第１表面上および第２表面上のそれぞれに印刷された導電性ペーストを乾燥した後に焼成する。これにより、半導体基板２の第１表面上においてはファイヤースルーによってバスバー電極３およびフィンガー電極４がｎ+層７上に形成され、電気的に接続される。また、半導体基板２の第２表面上には接続用電極６および周辺電極５が形成されるとともに、周辺電極５がアルミニウムを含む導電性物質からなる場合には半導体基板２の第２表面の周辺電極５からアルミニウムが拡散してｐ+層８が形成される。このとき、ｐ+層８と周辺電極５との間にはアルミニウムとシリコンとの合金層が形成される。この合金層は緻密であるため、半導体基板２を補強する効果がある。【００８３】
その後、ステップＳ９ａに示すように、上記焼成後の太陽電池の電流−電圧特性などの特性を測定して問題がないことを確認して、太陽電池が完成する。【００８４】
図１７（ａ）に本発明の太陽電池１の複数を接続用部材１２により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の一例の模式的な平面図を示し、図１７（ｂ）に図１７（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の一例の模式的な平面図を示し、図１７（ｃ）に図１７（ａ）に示す受光面および図１７（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図を示す。【００８５】
図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、隣り合う太陽電池１において、一方の太陽電池１の受光面のバスバー電極３と他方の太陽電池１の裏面の接続用電極６とが接続用部材１２で電気的に接続されることにより構成されている。この例においては、１つの太陽電池１において、受光面のバスバー電極３および裏面の接続用電極６はそれぞれ３本ずつ形成されている。また、この例においては、バスバー電極３、フィンガー電極４および接続用電極６は銀から形成されており、周辺電極５はアルミニウムから形成されている。【００８６】
なお、太陽電池１の受光面のバスバー電極３と接続用部材１２との接続および太陽電池１の裏面の接続用電極６と接続用部材１２との接続はそれぞれ従来から公知の方法により行なうことができ、たとえば半田などを用いて接続することができる。【００８７】
また、この例においては、接続用部材１２の幅は一定とされているため、太陽電池１の受光面のバスバー電極３の幅よりも太陽電池１の裏面の接続用電極６の幅の方が広くなっている。このように太陽電池１の裏面の接続用電極６の幅を太陽電池１の受光面のバスバー電極３の幅よりも広くすることによって、接続用部材１２をバスバー電極３に接続した後に接続用電極６に接続する際の接続の安定性を向上させることができる。なお、バスバー電極３の幅とは第１方向５０に直交する方向のバスバー電極３の長さであり、接続用電極６の幅とは第１方向５０に直交する方向の接続用電極６の長さである。【００８８】
図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングは、本発明の太陽電池１を上記のように接続用部材１２によって接続して構成されていることから、接続用部材１２の接続後において、接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。また、太陽電池１の受光面の電極パターンによっては、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生だけでなく、太陽電池ストリングの形成時における上記の（２）および（３）の少なくとも一方の割れの発生も抑制することができる。【００８９】
図１８（ａ）に本発明の太陽電池１の複数を接続用部材１２により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１８（ｂ）に図１８（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１８（ｃ）に図１８（ａ）に示す受光面および図１８（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図を示す。【００９０】
図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、隣り合う太陽電池１において、一方の太陽電池１の受光面のバスバー電極３と他方の太陽電池１の裏面の接続用電極６とが接続用部材１２で電気的に接続されることにより構成されている。この例においては、太陽電池ストリングの裏面における接続用電極６の形状が図１２に示す形状となっており、バスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する箇所に周辺電極５が位置していること（接続用電極６が位置していないこと）を特徴としている。その他の構成は、図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングと同様である。【００９１】
図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、バスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する箇所に周辺電極５が位置していること（接続用電極６が位置していないこと）から、周辺電極５により半導体基板２の補強をすることができる。したがって、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、太陽電池ストリングの形成時において半導体基板２に応力が生じた場合でも半導体基板２を周辺電極５で補強することができるため、図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングと比べて半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。【００９２】
さらに、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングで得られた効果についても得ることができる。【００９３】
図１９（ａ）に本発明の太陽電池１の複数を接続用部材１２により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１９（ｂ）に図１９（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１９（ｃ）に図１９（ａ）に示す受光面および図１９（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図を示す。【００９４】
図１９（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、隣り合う太陽電池１において、一方の太陽電池１の受光面のバスバー電極３と他方の太陽電池１の裏面の接続用電極６とが接続用部材１２で電気的に接続されることにより構成されている。この例においては、太陽電池ストリングの裏面における接続用電極６の形状が図１０に示す形状となっていることを特徴としている。その他の構成は、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングと同様である。【００９５】
図１９（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、半導体基板２の第２表面上において第１方向５０における接続用電極６の端部に向かって接続用電極６の幅が狭まるように接続用電極６の側部が湾曲している接続用電極端部湾曲部６ａを有する構成の太陽電池１を用いていることから、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２と接続用電極６との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができるという効果が得られる。【００９６】
さらに、図１９（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングで得られた効果についても得ることができる。【００９７】
図２０に、上記で説明したような本発明の太陽電池ストリングを製造し、本発明の太陽電池ストリングを用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の一例のフローチャートを示す。【００９８】
まず、ステップＳ１ｂに示すように、上記で説明した構成の本発明の太陽電池１を用意し、次に、ステップＳ２ｂに示すように、その太陽電池１の複数を接続用部材１２で上記のように接続することによって上記で説明した構成の本発明の太陽電池ストリングを製造する。【００９９】
次に、ステップＳ３ｂに示すように、上記のようにして製造した太陽電池ストリング同士を導電性部材によって電気的に接続することにより、太陽電池ストリング同士を接続する。【０１００】
次に、ステップＳ４ｂに示すように、太陽電池ストリング同士を接続したものをＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）などの封止材の間に設置するとともに、その封止材をガラス等の透明基板と樹脂フィルム等の裏面フィルムとの間に設置して、封止材のセッティングを行なう。【０１０１】
次に、ステップＳ５ｂに示すように、上記のセッティング後の封止材をその上下方向に加圧しながら加熱することによって封止材を硬化させて太陽電池モジュールを作製する。【０１０２】
次に、ステップＳ６ｂに示すように、上記の封止材を硬化させた太陽電池モジュールに端子ボックスを取り付ける。そして、ステップＳ７ｂに示すように、アルミニウム枠などの枠体を太陽電池モジュールの外周を取り囲むようにして取り付ける。【０１０３】
次に、ステップＳ８ｂに示すように、上記の枠体の取り付け後の太陽電池モジュールの電流−電圧特性などの特性を測定して問題がないことを確認して太陽電池モジュールが完成する。【０１０４】
また、上記の説明においては、ｎ型とｐ型とが入れ替わっていてもよい。
今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを提供することができる。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関し、特に、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。
【０００３】
図２１に従来の太陽電池の受光面の模式的な平面図を示し、図２２に図２１に示す受光面を有する従来の太陽電池の裏面の模式的な平面図を示し、図２３に、図２１および図２２のＸ−Ｘに沿った模式的な断面を示す（たとえば特開２００３−２２４２８９号公報（特許文献１）参照）。
【０００４】
図２１に示すように、従来の太陽電池１０１は、半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０２の受光面上に、一方向に帯状に伸びるバスバー電極１０３と、バスバー電極１０３と接続されてバスバー電極１０３の伸長方向と直交する方向に伸びるフィンガー電極１０４とを有している。
【０００５】
また、図２２に示すように、従来の太陽電池１０１は、ｐ型シリコン基板１０２の裏面上に、太陽電池１０１の接続用部材（図示せず）に接続される島状の接続用電極１０６と、接続用電極１０６の周辺を取り囲むようにして形成された周辺電極１０５とを有している。
【０００６】
また、図２３に示すように、ｐ型シリコン基板１０２の受光面にはｎ型ドーパントが拡散することによってｎ+層１０７が形成されており、ｎ+層１０７の表面に接するようにしてバスバー電極１０３およびフィンガー電極１０４が形成され、電気的に接続されている。一般的に、ｎ+層１０７の表面には反射防止膜（図示せず）が形成されている。また、ｐ型シリコン基板１０２の裏面にはｐ型ドーパントが拡散することによってｐ+層１０８が形成されており、ｐ+層１０８の表面に接するようにして周辺電極１０５が形成されている。また、隣り合うｐ+層１０８の間におけるｐ型シリコン基板１０２の裏面に接するように接続用電極１０６が形成されている。
【０００７】
図２４に、図２１に示す従来の太陽電池１０１の受光面のバスバー電極１０３の端部近傍（図２１の破線１１４で囲まれた領域）における電極パターンの模式的な拡大平面図を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２２４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の構成を有する従来の太陽電池の複数を用いて太陽電池ストリングを形成する際に、図２４に示す電極パターンのバスバー電極１０３に接続用部材を電気的に接続した場合には、図２５に示すようにインターコネクタなどの接続用部材１１２とバスバー電極１０３の端部とが交差する箇所から斜め方向にｐ型シリコン基板１０２に割れ１１３が生じることがあったため、その改善が望まれていた。
【００１０】
従来においては、太陽電池に用いられる半導体基板の厚さが厚かったため、インターコネクタなどの接続用部材を接続して太陽電池ストリングを形成する際における上記のような半導体基板の割れの発生といった問題はほとんど起こらなかった。
【００１１】
しかしながら、近年においては、半導体基板の薄型化が大きく進行しているため、上記のような太陽電池ストリングの形成時における半導体基板の割れの発生は深刻な問題となっている。
【００１２】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよ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】
【００１３】
本発明は、半導体基板と、半導体基板の第１表面上において、第１方向に伸びるバスバー電極と、第２方向に伸びるフィンガー電極と、を備え、フィンガー電極とバスバー電極とは電気的に接続されており、第１方向におけるバスバー電極の端部において、バスバー電極の端部に向かってバスバー電極の幅が広がるようにバスバー電極の側部が湾曲している太陽電池である。
【００１４】
ここで、本発明の太陽電池において、第１方向と第２方向とが為す角度は直角または略直角であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の太陽電池においては、フィンガー電極とバスバー電極との接続部近傍領域内において、フィンガー電極とバスバー電極との接続部に向かってフィンガー電極の幅が広がるようにフィンガー電極の側部が湾曲していることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面の反対側にある第２表面上において、太陽電池の接続用部材に電気的に接続するために島状に設置されている接続用電極と、接続用電極の周辺を取り囲むようにして設置されている周辺電極とを備え、接続用電極の端部近傍領域内において第１方向における接続用電極の端部に向かって接続用電極の幅が狭まるように接続用電極の側部が湾曲しており、第１方向における接続用電極と周辺電極との間には、接続用電極および周辺電極のいずれもが形成されていない開口部が設けられていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面上の第１方向におけるバスバー電極の端部の裏側に対応する第２表面の箇所に周辺電極が位置していることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面上の第１方向におけるバスバー電極の端部の裏側に対応する第２表面の箇所に接続用電極が位置していないことが好ましい。
【００１９】
また、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１表面上のバスバー電極の端部近傍領域内と異なる領域内におけるバスバー電極の幅よりも、半導体基板の第２表面上の接続用電極の少なくとも一部の幅の方が広いことが好ましい。
【００２０】
また、本発明の太陽電池においては、接続用電極が銀を含むことが好ましい。
また、本発明の太陽電池においては、周辺電極がアルミニウムを含むことが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、上記のいずれかの太陽電池の複数を含む太陽電池ストリングである。
さらに、本発明は、上記の太陽電池ストリングを含む太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよ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】
【００２３】
【図１】本発明の太陽電池の一例の半導体基板の第１表面の模式的な平面図である。
【図２】図１に示す太陽電池の半導体基板の第２表面の模式的な平面図である。
【図３】図１および図２のＡ−Ａに沿った模式的な断面図である。
【図４】図１および図２のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図である。
【図５】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの一例の模式的な拡大平面図である。
【図６】図５に示すバスバー電極に接続用部材を接続した状態の一例を示す模式的な拡大平面図である。
【図７】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図である。
【図８】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図である。
【図９】図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図である。
【図１０】図１に示す太陽電池の半導体基板の第２表面の他の一例の模式的な平面図である。
【図１１】図１０の破線で取り囲まれた部分の一例の模式的な拡大平面図である。
【図１２】図１に示す太陽電池の半導体基板の第２表面の他の一例の模式的な平面図である。
【図１３】図１２の破線で取り囲まれた部分の一例の模式的な拡大平面図である。
【図１４】図１０および図１２のＣ−Ｃに沿った模式的な断面図である。
【図１５】図１０および図１２のＤ−Ｄに沿った模式的な断面図である。
【図１６】本発明の太陽電池の製造方法の一例のフローチャートを示す図である。
【図１７】（ａ）は本発明の太陽電池の複数を接続用部材により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の一例の模式的な平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す受光面および（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図である。
【図１８】（ａ）は本発明の太陽電池の複数を接続用部材により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す受光面および（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図である。
【図１９】（ａ）は本発明の太陽電池の複数を接続用部材により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す受光面および（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図である。
【図２０】本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一例のフローチャートを示す図である。
【図２１】従来の太陽電池の受光面の模式的な平面図である。
【図２２】図２１に示す受光面を有する従来の太陽電池の裏面の模式的な平面図である。
【図２３】図２１および図２２のＸ−Ｘに沿った模式的な断面図である。
【図２４】図２３に示す従来の太陽電池の受光面のバスバー電極の端部近傍における電極パターンの模式的な拡大平面図である。
【図２５】図２４に示すバスバー電極に接続用部材を接続したときに半導体基板に生じる割れの発生を図解する模式的な拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２５】
図１に、本発明の太陽電池の半導体基板の第１表面の一例の模式的な平面図を示す。太陽電池１は、半導体基板２と、半導体基板２の第１表面上において、第１方向５０に伸びるバスバー電極３と、第２方向５１に伸びるフィンガー電極４とを備えている。バスバー電極３は複数のフィンガー電極４と電気的に接続されている。なお、このような構成の半導体基板２の第１表面は太陽光が入射する主な表面である太陽電池の受光面となり得る。
【００２６】
ここで、半導体基板２としては、特に限定されず、従来から公知の半導体からなる基板を用いることができ、たとえばｐ型またはｎ型のシリコン基板などを用いることができる。なお、本明細書においては、半導体基板２としてｐ型シリコン基板を用いる場合について説明するが、半導体基板２がｐ型シリコン基板に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００２７】
また、バスバー電極３としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などを用いることができる。また、本明細書においては、バスバー電極３が第１方向５０に帯状に伸びる形状である場合について説明するが、これに限定されるものではない。
【００２８】
また、フィンガー電極４も導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などを用いることができる。また、本明細書においては、フィンガー電極４が第２方向５１に帯状に伸びる形状である場合について説明するが、これに限定されるものではない。
【００２９】
また、第１方向５０と第２方向５１とが為す角度αは直角または略直角であることが好ましい。ここで、「直角」とは、第１方向５０と第２方向５１とが為す角度αが９０°であることを意味し、「略直角」とは、第１方向５０と第２方向５１とが為す角度αが８７°以上９０°未満の角度または９０°よりも大きく９３°以下の角度であることを意味する。
【００３０】
また、本明細書において、第１方向５０は、図中の矢印と同一方向、図中の矢印と反対方向または図中の矢印と同一方向および反対方向の双方向のいずれかの意味で用いられるものとする。また、本明細書において、第２方向５１も、図中の矢印と同一方向、図中の矢印と反対方向または図中の矢印と同一方向および反対方向の双方向のいずれかの意味で用いられるものとする。
【００３１】
図２に、図１に示す太陽電池１の半導体基板２の第２表面の一例の模式的な平面図を示す。ここで、半導体基板２の第２表面は、図１に示す半導体基板２の第１表面の反対側の表面である。
【００３２】
太陽電池１の半導体基板２の第２表面上においては、第１方向５０に帯状に伸びる接続用電極６と、隣り合う接続用電極６の間に位置して第１方向５０に帯状に伸びる周辺電極５とが設置されている。なお、周辺電極５は、接続用電極６と電気的な接続を得るために周辺電極５の一部が接続用電極６に重なるようにして形成されている。このような構成の半導体基板２の第２表面は受光面の反対側の表面である太陽電池の裏面となり得る。
【００３３】
ここで、周辺電極５としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえばアルミニウムなどを用いることができる。なかでも、周辺電極５としては、アルミニウムを含む導電性物質を用いることが好ましい。
【００３４】
また、接続用電極６としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などを用いることができる。なかでも、接続用電極６としては、銀を含む導電性物質を用いることが好ましい。
【００３５】
図３に図１および図２のＡ−Ａに沿った断面を模式的に示し、図４に図１および図２のＢ−Ｂに沿った断面を模式的に示す。ここで、図３に示すように、半導体基板２の第１表面にはｎ型不純物が拡散することによって形成されたｎ+層７が形成されている。また、半導体基板２の第１表面のｎ+層７に接するようにしてバスバー電極３および反射防止膜１５が形成されている。なお、半導体基板２の第１表面のｎ+層７上にはフィンガー電極４（図３および図４には図示されていない）も形成され、電気的に接続されている。
【００３６】
また、半導体基板２の第２表面にはｐ型不純物が拡散することによって形成されたｐ+層８が形成されている。また、半導体基板２の第２表面のｐ+層８に接するようにして周辺電極５が形成されており、半導体基板２の第２表面上の周辺電極５の一部と重なり合うように接続用電極６が形成されている。
【００３７】
また、図４に示すように、半導体基板２の第１表面上のバスバー電極３の裏側に対応する半導体基板２の第２表面の箇所には接続用電極６が形成されている。
【００３８】
図５に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの一例の模式的な拡大平面図を示す。
【００３９】
ここで、本発明の太陽電池１においては、第１方向５０におけるバスバー電極３の端部近傍領域内においてバスバー電極３の端部３ｂに向かってバスバー電極３の幅が広がるようにバスバー電極３の側部が湾曲（この湾曲部分をバスバー電極端部湾曲部３ａとする。）していることを特徴の１つとしている。
【００４０】
このような構成とすることによって、たとえば図６の模式的な拡大平面図に示すように、インターコネクタなどの接続用部材１２をバスバー電極３に半田などを用いて複数の太陽電池１を接続して太陽電池ストリングを形成する場合でも、バスバー電極端部湾曲部３ａを設けていない図２１に示す従来の太陽電池１０１と比較して、接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。これは、インターコネクタなどの接続用部材１２と半導体基板２との熱膨張係数差に起因して半導体基板２に発生する応力をバスバー電極３のバスバー電極端部湾曲部３ａで緩和できることによるものであると考えられる。
【００４１】
なお、上記において、バスバー電極３の端部３ｂは、たとえば、太陽電池１のバスバー電極３と他の太陽電池１の裏面の接続用電極６とをインターコネクタなどの接続用部材１２で直列に接続するときに、他の太陽電池１に隣接する側の端部となることが好ましい。
【００４２】
また、バスバー電極３の端部近傍領域内とは、バスバー電極３の端部３ｂから第１方向５０と平行な方向にバスバー電極３側に２．５ｍｍだけ進向したバスバー電極３の領域内のことを意味する。
【００４３】
また、バスバー電極端部湾曲部３ａは、バスバー電極３の端部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。
【００４４】
また、バスバー電極端部湾曲部３ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば０．５ｍｍ程度とすることができる。
【００４５】
また、バスバー電極３の幅とは、第１方向５０と直交する方向におけるバスバー電極３の長さのことを意味する。
【００４６】
さらに、上記において、接続用部材１２としては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば従来から太陽電池分野で用いられているインターコネクタなどを適宜用いることができる。
【００４７】
図７に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図を示す。この例においては、バスバー電極３の端部近傍領域内においてバスバー電極３の幅が広がるようにバスバー電極３の側部が湾曲しているバスバー電極端部湾曲部３ａが設けられているとともに、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内において、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部に向かってフィンガー電極４の幅が広がるようにフィンガー電極４の側部が湾曲しているフィンガー電極端部湾曲部４ａが設けられていることを特徴の１つとしている。
【００４８】
このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができるとともに、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内における半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。これは、インターコネクタなどの接続用部材１２と半導体基板２との熱膨張係数差に起因して半導体基板２に発生する応力をバスバー電極３とフィンガー電極４との接続部近傍領域内におけるフィンガー電極端部湾曲部４ａで緩和できることによるものであると考えられる。さらに、フィンガー電極端部湾曲部４ａを設けることによって、たとえばスクリーン印刷などによりフィンガー電極４を形成する場合におけるフィンガー電極４とバスバー電極３との間の断線を抑止できる傾向にある。
【００４９】
ここで、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内とは、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部から第２方向５１と平行な方向にフィンガー電極４側に０．５ｍｍだけ進向したフィンガー電極４の領域のことを意味する。
【００５０】
また、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内のフィンガー電極端部湾曲部４ａは、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。
【００５１】
また、フィンガー電極端部湾曲部４ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば０．５ｍｍ程度とすることができる。
【００５２】
また、フィンガー電極４の幅とは、第２方向５１と直交する方向におけるフィンガー電極４の長さのことを意味する。
【００５３】
図８に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図を示す。この例においては、バスバー電極３の端部近傍領域内においてバスバー電極３の端部３ｂに向かってバスバー電極３の幅が広がるようにバスバー電極３の側部が湾曲しているバスバー電極端部湾曲部３ａが設けられているとともに、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内において、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部に向かってフィンガー電極４の幅が広がるようにフィンガー電極４の側部が湾曲しているフィンガー電極端部湾曲部４ａが設けられていることを特徴の１つとしている。
【００５４】
このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができるとともに、フィンガー電極端部湾曲部４ａによって半導体基板２への応力の集中を緩和することができるために半導体基板２の割れの発生の低減につながると考えられる。さらに、フィンガー電極端部湾曲部４ａを設けることによって、たとえばスクリーン印刷などによりフィンガー電極４を形成する場合におけるフィンガー電極４と端部近傍電極１０との間の断線を抑止できる傾向にある。
【００５５】
ここで、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内とは、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部から第２方向５１と平行な方向にフィンガー電極４側に０．５ｍｍだけ進向したフィンガー電極４の領域のことを意味する。
【００５６】
また、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内のフィンガー電極端部湾曲部４ａは、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。
【００５７】
また、端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内のフィンガー電極端部湾曲部４ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば０．５ｍｍ程度とすることができる。
【００５８】
図９に、図１の破線で取り囲まれた部分における電極パターンの他の一例の模式的な拡大平面図を示す。この例においては、上記のバスバー電極端部湾曲部３ａ、フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内におけるフィンガー電極端部湾曲部４ａ、およびフィンガー電極４と端部近傍電極１０との接続部近傍領域内におけるフィンガー電極端部湾曲部４ａをすべて取り込んだ構成となっている。
【００５９】
このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における以下の（１）〜（３）のすべての割れの発生を抑制することができる点およびたとえばスクリーン印刷などにより上記の電極を形成する場合における電極間の断線を抑止できる傾向にある点で好ましい。
（１）接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生。
（２）フィンガー電極４とバスバー電極３との接続部近傍領域内における半導体基板２の割れの発生。
（３）端部近傍電極１０とフィンガー電極４との接続部近傍領域内における半導体基板２の割れの発生。
【００６０】
なお、本発明において、図５、図７〜図９に示されるそれぞれの構成は、太陽電池１の半導体基板２の第１表面上の少なくとも１箇所で実施されていればよいが、その実施箇所は多い方が好ましく、太陽電池１の半導体基板２の第１表面上のすべての該当箇所で実施されていることが最も好ましい。
【００６１】
図１０に、図１に示す太陽電池１の半導体基板２の第２表面の他の一例の模式的な平面図を示す。この例においては、接続用電極６が島状に設置され、その島状の接続用電極６の周辺を取り囲むようにして周辺電極５が設置されており、接続用電極６の端部近傍領域内において第１方向５０における接続用電極６の端部に向かって接続用電極６の幅が狭まるように接続用電極６の側部が湾曲している接続用電極端部湾曲部６ａが設けられていることを特徴の１つとしている。
【００６２】
ここで、接続用電極６の端部近傍領域内とは、接続用電極６の第１方向５０の端部から第１方向５０と平行に接続用電極６側に２ｍｍだけ進向した接続用電極６の領域のことを意味する。
【００６３】
また、接続用電極端部湾曲部６ａは、接続用電極６の端部近傍領域内の少なくとも一部に存在していればよい。
【００６４】
また、接続用電極端部湾曲部６ａが曲率円の円弧状に湾曲している場合には、その曲率半径は特には限定されないが、たとえば１．５ｍｍ程度とすることができる。
【００６５】
また、接続用電極６の幅は、第１方向５０と直交する方向の接続用電極６の長さのことを意味する。
【００６６】
図１１に、図１０の破線で取り囲まれた部分の一例の模式的な拡大平面図を示す。ここで、第１方向５０における接続用電極６と周辺電極５との間には、接続用電極６および周辺電極５のいずれもが形成されていない開口部１７が設けられている。また、接続用電極６の側部から周辺電極５にかけて接続用電極６と周辺電極５との電気的な接続を補強するための髭状電極６ｂが設けられている。髭状電極６ｂとしては導電性物質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば銀などの接続用電極６と同一の材質からなるものを用いることができる。
【００６７】
図１２に、図１に示す太陽電池１の半導体基板２の第２表面の他の一例の模式的な平面図を示す。この例においては、島状の接続用電極６の幅が一定となるように形成されていることを特徴の１つとしている。
【００６８】
図１３に、図１２の破線で取り囲まれた部分の模式的な拡大平面図を示す。この例においても、第１方向５０における接続用電極６と周辺電極５との間には、接続用電極６および周辺電極５のいずれもが形成されていない開口部１７が設けられている。また、接続用電極６の側部から周辺電極５にかけて接続用電極６と周辺電極５との電気的な接続を補強するための髭状電極６ｂが設置されている。
【００６９】
図１４に図１０および図１２のＣ−Ｃに沿った断面を模式的に示し、図１５に図１０および図１２のＤ−Ｄに沿った断面を模式的に示す。ここで、図１４に示すＣ−Ｃに沿った断面は図３に示す断面と同様の構成となっているが、図１５に示すＤ−Ｄに沿った断面は図４に示す断面と異なる構成となっている。
【００７０】
すなわち、図１５に示すように、半導体基板２の第２表面にはｐ+層８が所定の間隔をあけて形成されており、ｐ+層８上に周辺電極５が形成されている。また、半導体基板２の第２表面のｐ+層８の間の領域に接続用電極６が形成されている。
【００７１】
ここで、ｐ+層８は、たとえば、スクリーン印刷などにより所定のパターンに印刷したアルミニウムペーストを２００℃程度の温度で乾燥させ、その後、７００〜８００℃程度の温度で焼成することによってｐ型ドーパントであるアルミニウムが半導体基板２に拡散することによって形成することができる。また、このような方法でｐ+層８を形成した場合には、ｐ+層８と周辺電極５との間にはアルミニウムとシリコンとの合金層（図示せず）が形成される。この合金層は緻密であるため、半導体基板２を補強する効果がある。
【００７２】
本発明の太陽電池１においては、たとえば図１５に示すように、半導体基板２の第１表面上の第１方向５０におけるバスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する第２表面の箇所に周辺電極５が位置していること（すなわち、接続用電極６が位置していないこと）が好ましい。周辺電極５がアルミニウムを含む導電性物質からなる場合には、上記の緻密なアルミニウムとシリコンとの合金層が形成されて、この合金層により半導体基板２を補強することができる。なお、半導体基板２の第１表面上の第１方向５０におけるバスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する第２表面の箇所に銀を含む導電性物質からなる接続用電極６が位置している場合には、上記の合金層が形成されないために半導体基板２を補強する効果が小さくなる傾向にある。
【００７３】
また、半導体基板２の第１表面上のバスバー電極３の端部近傍領域内以外の領域におけるバスバー電極３の幅よりも、半導体基板２の第２表面上の接続用電極６の少なくとも一部の幅の方が広いことが好ましい。このように太陽電池１の第２表面上の接続用電極６の少なくとも一部の幅を太陽電池１の第１表面上のバスバー電極３の幅よりも広くすることによって、インターコネクタなどの接続用部材１２を用いて後述のように太陽電池ストリングを形成する場合に、接続用部材１２をバスバー電極３に接続した後に接続用電極６に接続する際の接続の安定性を向上させることができる。
【００７４】
さらに、太陽電池１の半導体基板２の第２表面上の接続用電極６としては、たとえば図１０および図１１に示すように、第１方向５０における接続用電極６の端部に向かって接続用電極６の幅が狭まるように接続用電極６の側部が湾曲している接続用電極端部湾曲部６ａを有する構成を用いることが好ましい。このような構成とすることにより、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２と接続用電極６との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができる傾向にある。これは、太陽電池ストリングの形成時にインターコネクタなどの接続用部材１２と半導体基板２との熱膨張係数差に起因して半導体基板２に発生する応力を接続用電極端部湾曲部６ａで緩和できることによるものであると考えられる。
【００７５】
図１６に、上記で説明した本発明の太陽電池１を製造する方法の一例のフローチャートを示す。まず、ステップＳ１ａに示すように、従来から公知の方法により製造された、たとえばｐ型シリコン結晶インゴッドからｐ型シリコン基板である半導体基板２を切り出す。
【００７６】
次に、ステップＳ２ａに示すように、ｐ型シリコン結晶インゴッドから切り出した半導体基板２の表面をエッチングすることによって、上記の切り出しにより形成されたダメージ層を除去するとともに、半導体基板２の第１表面にテクスチャ構造を形成する。
【００７７】
次に、ステップＳ３ａに示すように、半導体基板２の第１表面にｎ型ドーパントを含むドーパント液を塗布する。ここで、ｎ型ドーパントとしては、たとえばリンなどを用いることができる。
【００７８】
次に、ステップＳ４ａに示すように、上記のドーパント液の塗布後に半導体基板２を加熱することなどによって、半導体基板２の第１表面にｎ型ドーパントを拡散させる。これにより、半導体基板２の第１表面にｎ+層７が形成される。
【００７９】
次に、ステップＳ５ａに示すように、半導体基板２の側面に回り込んで形成されたｎ+層７の部分を除去することによって、ｐｎ接合分離を行なう。ここで、ｐｎ接合分離は、半導体基板２の端部をレーザ光により溝を切ってｐｎ接合分離を行なう方法、半導体基板２の一方の表面のみをエッチングする方法、または半導体基板２の一方の表面に予め保護膜を形成してからｎ型ドーパントを拡散させる方法などがあるが、どの方法を用いてもよい。
【００８０】
次に、ステップＳ６ａに示すように、半導体基板２の第１表面上に反射防止膜１５を形成する。ここで、反射防止膜１５としては、たとえば、プラズマＣＶＤ法によって窒化シリコン膜などを形成することができる。
【００８１】
次に、ステップＳ７ａに示すように、半導体基板２の第１表面上に、上記のバスバー電極３およびフィンガー電極４の電極パターンとなるように、たとえば銀ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などにより印刷する。また、半導体基板２の第２表面上に、上記の接続用電極６の電極パターンとなるようにたとえば銀ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などにより印刷し、周辺電極５の電極パターンとなるようにたとえばアルミニウムペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などにより印刷する。
【００８２】
次に、ステップＳ８ａに示すように、半導体基板２の第１表面上および第２表面上のそれぞれに印刷された導電性ペーストを乾燥した後に焼成する。これにより、半導体基板２の第１表面上においてはファイヤースルーによってバスバー電極３およびフィンガー電極４がｎ+層７上に形成され、電気的に接続される。また、半導体基板２の第２表面上には接続用電極６および周辺電極５が形成されるとともに、周辺電極５がアルミニウムを含む導電性物質からなる場合には半導体基板２の第２表面の周辺電極５からアルミニウムが拡散してｐ+層８が形成される。このとき、ｐ+層８と周辺電極５との間にはアルミニウムとシリコンとの合金層が形成される。この合金層は緻密であるため、半導体基板２を補強する効果がある。
【００８３】
その後、ステップＳ９ａに示すように、上記焼成後の太陽電池の電流−電圧特性などの特性を測定して問題がないことを確認して、太陽電池が完成する。
【００８４】
図１７（ａ）に本発明の太陽電池１の複数を接続用部材１２により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の一例の模式的な平面図を示し、図１７（ｂ）に図１７（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の一例の模式的な平面図を示し、図１７（ｃ）に図１７（ａ）に示す受光面および図１７（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図を示す。
【００８５】
図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、隣り合う太陽電池１において、一方の太陽電池１の受光面のバスバー電極３と他方の太陽電池１の裏面の接続用電極６とが接続用部材１２で電気的に接続されることにより構成されている。この例においては、１つの太陽電池１において、受光面のバスバー電極３および裏面の接続用電極６はそれぞれ３本ずつ形成されている。また、この例においては、バスバー電極３、フィンガー電極４および接続用電極６は銀から形成されており、周辺電極５はアルミニウムから形成されている。
【００８６】
なお、太陽電池１の受光面のバスバー電極３と接続用部材１２との接続および太陽電池１の裏面の接続用電極６と接続用部材１２との接続はそれぞれ従来から公知の方法により行なうことができ、たとえば半田などを用いて接続することができる。
【００８７】
また、この例においては、接続用部材１２の幅は一定とされているため、太陽電池１の受光面のバスバー電極３の幅よりも太陽電池１の裏面の接続用電極６の幅の方が広くなっている。このように太陽電池１の裏面の接続用電極６の幅を太陽電池１の受光面のバスバー電極３の幅よりも広くすることによって、接続用部材１２をバスバー電極３に接続した後に接続用電極６に接続する際の接続の安定性を向上させることができる。なお、バスバー電極３の幅とは第１方向５０に直交する方向のバスバー電極３の長さであり、接続用電極６の幅とは第１方向５０に直交する方向の接続用電極６の長さである。
【００８８】
図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングは、本発明の太陽電池１を上記のように接続用部材１２によって接続して構成されていることから、接続用部材１２の接続後において、接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。また、太陽電池１の受光面の電極パターンによっては、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２とバスバー電極３との接続部からの半導体基板２の割れの発生だけでなく、太陽電池ストリングの形成時における上記の（２）および（３）の少なくとも一方の割れの発生も抑制することができる。
【００８９】
図１８（ａ）に本発明の太陽電池１の複数を接続用部材１２により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１８（ｂ）に図１８（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１８（ｃ）に図１８（ａ）に示す受光面および図１８（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図を示す。
【００９０】
図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、隣り合う太陽電池１において、一方の太陽電池１の受光面のバスバー電極３と他方の太陽電池１の裏面の接続用電極６とが接続用部材１２で電気的に接続されることにより構成されている。この例においては、太陽電池ストリングの裏面における接続用電極６の形状が図１２に示す形状となっており、バスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する箇所に周辺電極５が位置していること（接続用電極６が位置していないこと）を特徴としている。その他の構成は、図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングと同様である。
【００９１】
図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、バスバー電極３の端部３ｂの裏側に対応する箇所に周辺電極５が位置していること（接続用電極６が位置していないこと）から、周辺電極５により半導体基板２の補強をすることができる。したがって、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、太陽電池ストリングの形成時において半導体基板２に応力が生じた場合でも半導体基板２を周辺電極５で補強することができるため、図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングと比べて半導体基板２の割れの発生を抑制することができる。
【００９２】
さらに、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した図１７（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングで得られた効果についても得ることができる。
【００９３】
図１９（ａ）に本発明の太陽電池１の複数を接続用部材１２により接続して形成された本発明の太陽電池ストリングの受光面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１９（ｂ）に図１９（ａ）に示す太陽電池ストリングの裏面の他の一例の模式的な平面図を示し、図１９（ｃ）に図１９（ａ）に示す受光面および図１９（ｂ）に示す裏面を有する太陽電池ストリングの模式的な断面図を示す。
【００９４】
図１９（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、隣り合う太陽電池１において、一方の太陽電池１の受光面のバスバー電極３と他方の太陽電池１の裏面の接続用電極６とが接続用部材１２で電気的に接続されることにより構成されている。この例においては、太陽電池ストリングの裏面における接続用電極６の形状が図１０に示す形状となっていることを特徴としている。その他の構成は、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングと同様である。
【００９５】
図１９（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、半導体基板２の第２表面上において第１方向５０における接続用電極６の端部に向かって接続用電極６の幅が狭まるように接続用電極６の側部が湾曲している接続用電極端部湾曲部６ａを有する構成の太陽電池１を用いていることから、太陽電池ストリングの形成時における接続用部材１２と接続用電極６との接続部からの半導体基板２の割れの発生を抑制することができるという効果が得られる。
【００９６】
さらに、図１９（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した図１８（ａ）〜（ｃ）に示す太陽電池ストリングで得られた効果についても得ることができる。
【００９７】
図２０に、上記で説明したような本発明の太陽電池ストリングを製造し、本発明の太陽電池ストリングを用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の一例のフローチャートを示す。
【００９８】
まず、ステップＳ１ｂに示すように、上記で説明した構成の本発明の太陽電池１を用意し、次に、ステップＳ２ｂに示すように、その太陽電池１の複数を接続用部材１２で上記のように接続することによって上記で説明した構成の本発明の太陽電池ストリングを製造する。
【００９９】
次に、ステップＳ３ｂに示すように、上記のようにして製造した太陽電池ストリング同士を導電性部材によって電気的に接続することにより、太陽電池ストリング同士を接続する。
【０１００】
次に、ステップＳ４ｂに示すように、太陽電池ストリング同士を接続したものをＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）などの封止材の間に設置するとともに、その封止材をガラス等の透明基板と樹脂フィルム等の裏面フィルムとの間に設置して、封止材のセッティングを行なう。
【０１０１】
次に、ステップＳ５ｂに示すように、上記のセッティング後の封止材をその上下方向に加圧しながら加熱することによって封止材を硬化させて太陽電池モジュールを作製する。
【０１０２】
次に、ステップＳ６ｂに示すように、上記の封止材を硬化させた太陽電池モジュールに端子ボックスを取り付ける。そして、ステップＳ７ｂに示すように、アルミニウム枠などの枠体を太陽電池モジュールの外周を取り囲むようにして取り付ける。
【０１０３】
次に、ステップＳ８ｂに示すように、上記の枠体の取り付け後の太陽電池モジュールの電流−電圧特性などの特性を測定して問題がないことを確認して太陽電池モジュールが完成する。
【０１０４】
また、上記の説明においては、ｎ型とｐ型とが入れ替わっていてもよい。
今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、インターコネクタなどの接続用部材との接続に起因する半導体基板の割れの発生を抑制することができる太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを提供することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１０１  太陽電池、２  半導体基板、３，１０３  バスバー電極、３ａ  バスバー電極端部湾曲部、３ｂ  端部、４，１０４  フィンガー電極、４ａ  フィンガー電極端部湾曲部、５，１０５  周辺電極、６，１０６  接続用電極、６ａ  接続用電極端部湾曲部、６ｂ  髭状電極、７，１０７  ｎ+層、８，１０８  ｐ+層、１０  端部近傍電極、１２，１１２  接続用部材、１５  反射防止膜、１７  開口部、５０  第１方向、５１  第２方向、１０２  ｐ型シリコン基板、１１３  割れ、１１４  破線。
【手続補正２】
【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】
半導体基板と、
前記半導体基板の第１表面上において、第１方向に伸びるバスバー電極と、第２方向に伸びるフィンガー電極と、を備え、
前記フィンガー電極と前記バスバー電極とは電気的に接続されており、
前記第１方向における前記バスバー電極の端部において、前記バスバー電極の端部に向かって前記バスバー電極の幅が広がるように前記バスバー電極の側部が湾曲している、太陽電池。
【請求項２】
前記第１方向と前記第２方向とが為す角度は直角または略直角であることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記フィンガー電極と前記バスバー電極との接続部近傍領域内において、前記フィンガー電極と前記バスバー電極との接続部に向かって前記フィンガー電極の幅が広がるように前記フィンガー電極の側部が湾曲していることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記半導体基板の前記第１表面の反対側にある第２表面上において、
前記太陽電池の接続用部材に電気的に接続するために島状に設置されている接続用電極と、
前記接続用電極の周辺を取り囲むようにして設置されている周辺電極と、を備え、
前記接続用電極の端部近傍領域内において前記第１方向における前記接続用電極の端部に向かって前記接続用電極の幅が狭まるように前記接続用電極の側部が湾曲しており、
前記第１方向における前記接続用電極と前記周辺電極との間には、前記接続用電極および前記周辺電極のいずれもが形成されていない開口部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記半導体基板の前記第１表面上の前記第１方向における前記バスバー電極の前記端部の裏側に対応する前記第２表面の箇所に前記周辺電極が位置していることを特徴とする、請求項４に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記半導体基板の前記第１表面上の前記第１方向における前記バスバー電極の前記端部の裏側に対応する前記第２表面の箇所に前記接続用電極が位置していないことを特徴とする、請求項４に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記半導体基板の前記第１表面上の前記バスバー電極の端部近傍領域内と異なる領域内における前記バスバー電極の幅よりも、前記半導体基板の前記第２表面上の前記接続用電極の少なくとも一部の幅の方が広いことを特徴とする、請求項４に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記接続用電極が銀を含むことを特徴とする、請求項４に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記周辺電極がアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項４に記載の太陽電池。
【請求項１０】
請求項１に記載の太陽電池の複数を含む、太陽電池ストリング。
【請求項１１】
請求項１０に記載の太陽電池ストリングを含む、太陽電池モジュール。
【国際調査報告】
2009122977.tif 000028
2009122977.tif 000029
2009122977.tif 000030
2009122977.tif 000031