(57)【要約】【課題】製造コストを低減できると共に、集電効率の確保と裏面電極への負荷の抑制とを両立可能な太陽電池セル及び太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】太陽電池セル１Ａは、受光面２１及び裏面２２を有する基板２と、受光面２１上に設けられた表面電極３と、裏面２２上に設けられた裏面電極５と、裏面２２上に設けられ、裏面電極５に連結された第１の部分６ａを有する集電部材６と、を備える。裏面２２は、裏面電極５及び隣接する太陽電池セル１Ａを電気的に接続するタブ線７が配置される配置領域ＡＢを有し、配置領域ＡＢは、タブ線７により覆われた第１の領域と、タブ線７から露出した第２の領域と、を有し、集電部材６は、裏面電極５とタブ線７とを電気的に接続し、第１の部分６ａのＹ方向における長さｄｙ１は、第１の領域のＹ方向における長さｄｙ２よりも長くなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面及び裏面を有する基板と、
前記受光面上に設けられた表面電極と、
前記裏面上に設けられた裏面電極と、
前記裏面上に設けられ、前記裏面電極に連結された連結部分を有する集電部材と、を備えた太陽電池セルであって、
前記裏面は、前記裏面電極及び隣接する前記太陽電池セルを電気的に接続する配線部材が配置される配置領域を有し、
前記配置領域は、前記集電部材により覆われた第１の領域と、前記集電部材から露出した第２の領域と、を有し、
前記集電部材は、前記裏面電極と前記配線部材とを電気的に接続し、
前記配線部材の延在方向における前記連結部分の長さは、前記延在方向における前記第１の領域の長さよりも長くなっている、太陽電池セル。
【請求項２】
前記配置領域は、前記集電部材により覆われ、前記配線部材の延在方向に沿う第３の領域を更に有している、請求項１記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記第１の領域及び前記第２の領域は、前記配線部材の延在方向に沿って交互にそれぞれ複数設けられている、請求項１又は２記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記複数の第１の領域は、前記延在方向において、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の周期で配置されている、請求項３記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記表面電極は、前記延在方向に交差する交差方向に沿う複数のフィンガー電極を有し、
前記延在方向における前記複数の第１の領域それぞれの長さは、前記延在方向における前記複数のフィンガー電極それぞれの長さよりも長くなっている、請求項３又は４記載の太陽電池セル。
【請求項６】
前記表面電極は、前記延在方向に交差する交差方向に沿う複数のフィンガー電極を有し、
前記複数の第１の領域は、前記延在方向において、前記複数のフィンガー電極の配置周期以下の周期で配置されている、請求項３〜５のいずれか一項記載の太陽電池セル。
【請求項７】
前記表面電極は、前記延在方向に交差する交差方向に沿う複数のフィンガー電極を有し、
前記延在方向における前記複数の第１の領域それぞれの長さは、前記延在方向における前記複数のフィンガー電極それぞれの長さの５倍以下となっている、請求項３〜６のいずれか一項記載の太陽電池セル。
【請求項８】
前記延在方向における前記配置領域の長さに対する前記延在方向における前記連結部分の合計長さの割合は、６％以上６７％以下となっている、請求項１〜７のいずれか一項記載の太陽電池セル。
【請求項９】
前記集電部材は、銀ペースト、銅ペースト、アルミニウムペースト、Ｓｎペースト、及びニッケルペーストのいずれかの焼結体により形成されている、請求項１〜８のいずれか一項記載の太陽電池セル。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項記載の太陽電池セルを複数備えた太陽電池モジュールであって、
前記第１の領域では、前記集電部材と前記配線部材とが、導電性接着剤により接続されている、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、太陽電池セル及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるような太陽電池セルが知られている。複数の太陽電池セルは、配線部材（タブ線）により電気的に接続され、太陽電池モジュールを構成する。一般的に、太陽電池セルの受光面には、線状のフィンガー電極が複数設けられている。太陽電池セルの裏面には、裏面を覆うように裏面電極が設けられている。太陽電池セルの受光面及び裏面には、それぞれバスバー電極が設けられている。受光面側のバスバー電極は、複数のフィンガー電極と交差するように延在しており、複数のフィンガー電極と電気的に接続されている。裏面側のバスバー電極は、受光面側のバスバー電極と対応するように延在しており、裏面電極と電気的に接続されている。隣り合う太陽電池セルを接続する際には、一方の太陽電池セルの受光面側のバスバー電極と、他方の太陽電池セルの裏面側のバスバー電極とが、配線部材により接続される。バスバー電極とタブ線との接続には、例えば、導電性接着剤が使用される（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０４２５６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／１１８５０３号
【特許文献３】国際公開第２０１３／０３９１５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した太陽電池セル及び太陽電池モジュールでは、集電効率を確保するため、バスバー電極の形成に例えばＡｇ等の比較的高価な材料が用いられている。近年では、製造コスト低減の観点から、バスバー電極の形成に用いられる材料の使用量の低減が図られている（例えば、特許文献３）。しかしながら、例えばバスバー電極をパット状に部分的に設けることによってバスバー電極の使用量を低減した場合、バスバー電極と裏面電極との連結面積が小さくなってコンタクト抵抗が増加し、集電効率が確保できなくなるおそれがある。
【０００５】
バスバー電極を用いずに裏面電極とタブ線とを導電性接着剤によって直接接続することも検討されている。しかしながら、この場合、ヒートサイクル等に起因するタブ線の膨張及び収縮によって、裏面電極に負荷がかかるおそれがある。
【０００６】
本発明は、製造コストを低減できると共に、集電効率の確保と裏面電極への負荷の抑制とを両立可能な太陽電池セル及び太陽電池モジュール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】
【０００７】
本発明の一側面の太陽電池セルは、受光面及び裏面を有する基板と、受光面上に設けられた表面電極と、裏面上に設けられた裏面電極と、裏面上に設けられ、裏面電極に連結された連結部分を有する集電部材と、を備えた太陽電池セルであって、裏面は、裏面電極及び隣接する太陽電池セルを電気的に接続する配線部材が配置される配置領域を有し、配置領域は、集電部材により覆われた第１の領域と、集電部材から露出した第２の領域と、を有し、集電部材は、裏面電極と配線部材とを電気的に接続し、配線部材の延在方向における連結部分の長さは、延在方向における第１の領域の長さよりも長くなっている。
【０００８】
本発明の一側面の太陽電池セルでは、裏面電極と配線部材とが集電部材により間接的に接続されている。このように裏面電極と配線部材とが直接接続されていないので、裏面電極への負荷を抑制することができる。配置領域は、集電部材から露出した第２の領域を有している。つまり、第２の領域には集電部材が設けられていないので、集電部材の形成に用いられる材料の使用量を低減することができる。これにより、製造コストを低減することができる。集電部材は、裏面電極に連結された連結部分を有し、配線部材の延在方向における連結部分の長さは、延在方向における第１の領域の長さよりも長くなっている。このため、延在方向における連結部分の長さが、延在方向における第１の領域の長さ以下となっている場合と比べて、集電部材と裏面電極との連結面積が増えてコンタクト抵抗が低下する。これにより、集電効率を確保することができる。
【０００９】
配置領域は、集電部材により覆われ、配線部材の延在方向に沿う第３の領域を更に有していてもよい。この場合、集電部材と裏面電極との連結面積が増えるので、集電効率が向上する。
【００１０】
第１の領域及び第２の領域は、配線部材の延在方向に沿って交互にそれぞれ複数設けられていてもよい。この場合、集電部材が設けられていない第２の領域が複数存在する分、集電部材の形成に用いられる材料をさらに低減することができる。したがって、製造コストをさらに低減できる。
【００１１】
複数の第１の領域は、延在方向において、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の周期で配置されていてもよい。この場合、電荷の移動距離が比較的小さくなるため、集電効率を向上することができる。また、太陽電池セルと配線部材との接続強度が配置領域内において均等に高められるため、配線部材が太陽電池セルから剥がれることを抑制できる。
【００１２】
表面電極は、延在方向に交差する交差方向に沿う複数のフィンガー電極を有し、延在方向における複数の第１の領域それぞれの長さは、延在方向における複数のフィンガー電極それぞれの長さよりも長くなっていてもよい。この場合、例えば集電部材の材料がフィンガー電極の材料よりも大きい電気抵抗を有するとき等に、複数の太陽電池セルを接続して太陽電池モジュールを形成した際、集電部材の電気抵抗に起因して太陽電池モジュールとしての電気抵抗が増加してしまうことを抑制できる。
【００１３】
表面電極は、延在方向に交差する交差方向に沿う複数のフィンガー電極を有し、複数の第１の領域は、延在方向において、複数のフィンガー電極の配置周期以下の周期で配置されていてもよい。この場合、集電部材の数がフィンガー電極の数以上になる。このため、例えば集電部材の材料がフィンガー電極の材料よりも大きい電気抵抗を有するとき等に、複数の太陽電池セルを接続して太陽電池モジュールを形成した際、集電部材の電気抵抗に起因して太陽電池モジュールとしての電気抵抗が増加してしまうことを抑制できる。また、電荷の移動距離が比較的小さくなるため、集電効率を向上させることができる。また、太陽電池セルと配線部材との接続強度が配置領域内において均等に高められるため、配線部材が太陽電池セルから剥がれることを抑制できる。
【００１４】
表面電極は、延在方向に交差する交差方向に沿う複数のフィンガー電極を有し、延在方向における複数の第１の領域それぞれの長さは、延在方向における複数のフィンガー電極それぞれの長さの５倍以下となっていてもよい。この場合、集電部材の形成に用いられる材料を好適に低減することが可能になる。したがって、製造コストをさらに低減できる。
【００１５】
延在方向における配置領域の長さに対する延在方向における連結部分の合計長さの割合は、６％以上６７％以下となっていてもよい。この場合、集電効率を好適に確保できる。
【００１６】
集電部材は、銀ペースト、銅ペースト、アルミニウムペースト、Ｓｎペースト、及びニッケルペーストのいずれかの焼結体により形成されていてもよい。この場合、集電効率を好適に確保できる。
【００１７】
本発明の一側面の太陽電池モジュールは、上記太陽電池セルを複数備えた太陽電池モジュールであって、第１の領域では、集電部材と配線部材とが、導電性接着剤により接続されている。
【００１８】
本発明の一側面の太陽電池モジュールでは、上記太陽電池セルを複数備えているので、製造コストを低減できると共に、集電効率の確保と裏面電極への負荷の抑制とを両立可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、製造コストを低減できると共に、集電効率の確保と裏面電極への負荷の抑制とを両立可能な太陽電池セル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】
【００２０】
【図１】第１実施形態の太陽電池セルの受光面を示す模式的な平面図である。
【図２】図１の太陽電池セルの裏面を示す模式的な平面図である。
【図３】図２の集電部材近傍を示す要部拡大図である。
【図４】図３中のIV−IV矢視図である。
【図５】第１実施形態の太陽電池モジュールの一部を示す模式的な斜視図である。
【図６】図５の太陽電池モジュールの裏面を示す模式的な平面図である。
【図７】図６中のVII−VII矢視図である。
【図８】図６中のVIII−VIII矢視図である。
【図９】導電性接着テープの模式的な断面図である。
【図１０】第２実施形態の太陽電池セルの裏面を示す模式的な平面図である。
【図１１】図１０の集電部材近傍を示す要部拡大図である。
【図１２】第３実施形態の太陽電池セルの裏面を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、実施形態の太陽電池モジュールの製造方法について説明する。なお、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
［太陽電池セル］
太陽電池セルについて説明する。図１は、第１実施形態の太陽電池セルの受光面を示す模式的な平面図、図２は、図１の太陽電池セルの裏面を示す模式的な平面図である。
【００２３】
図１及び図２に示される太陽電池セル１Ａは、タブ線（配線部材）７（図５参照）により電気的に直列又は並列に複数接続されることにより、１つの太陽電池モジュールを構成する。太陽電池セル１Ａは、基板２と、表面電極３と、複数の裏面電極５と、複数の集電部材６と、を有している。
【００２４】
基板２は、例えば、略正方形の板状等を呈している。基板２の四隅は、それぞれ円弧状を呈している。基板２は、受光面２１と、受光面２１と反対側を向く裏面２２と、を有している。基板２の対向する２辺の距離は、例えば、基板２が５インチサイズである場合には１２５ｍｍ程度、６インチサイズである場合には１５６ｍｍ程度であり、ここでは１５６ｍｍである。基板２は、例えば、Ｓｉの単結晶、多結晶、及び非結晶のうち少なくとも一つから形成されている。基板２は、受光面２１側がｎ型半導体であってもよく、ｐ型半導体であってもよい。
【００２５】
表面電極３は、受光面２１上に設けられている。表面電極３は、複数のフィンガー電極３１と、複数（例えば、２本以上５本以下）のバスバー電極３２と、を有している。フィンガー電極３１は、基板２の所定の辺に平行なＸ方向に沿って延びており、線状（詳細には、直線状）を呈している。複数のフィンガー電極３１は、互いに離間しており、互いに平行に設けられている。複数のフィンガー電極３１は、フィンガー電極３１と直交するＹ方向において、例えば０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の周期（フィンガー電極３１の線幅と隣り合うフィンガー電極３１，３１同士の間の長さとの合計値）で配置されており、ここでは、１．５ｍｍ程度の周期で配置されている。Ｙ方向において隣り合うフィンガー電極３１，３１間の長さは、ここでは、１．７３ｍｍ程度である。フィンガー電極３１の線幅（Ｙ方向における長さ）は、例えば０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、ここでは０．０７ｍｍ程度である。
【００２６】
複数のバスバー電極３２は、複数のフィンガー電極３１に直交するように、Ｙ方向に沿って延びており、線状（詳細には、直線状）を呈している。複数のバスバー電極３２は、互いに離間しており、互いに平行に設けられている。バスバー電極３２の線幅（Ｘ方向における長さ）は、例えば０．０３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。バスバー電極３２は、部分的なパット状を呈していてもよい。
【００２７】
フィンガー電極３１及びバスバー電極３２は、電気的導通を得ることができる公知の材料から形成されている。フィンガー電極３１及びバスバー電極３２は、例えば、銀を含有したガラスペースト、接着剤樹脂に各種導電性粒子を分散した銀ペースト、金ペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト若しくはアルミニウムペーストの焼結体、又は、蒸着によって形成されるＩＴＯから形成されている。フィンガー電極３１及びバスバー電極３２は、耐熱性、導電性、安定性、及びコストの観点から、銀を含有したガラスペーストにより形成されていてもよい。フィンガー電極３１及びバスバー電極３２は、互いに同一の材料によって一体に形成されていてもよい。
【００２８】
受光面２１は、複数（ここでは３箇所）の配置領域ＡＦを有している。配置領域ＡＦは、フィンガー電極３１と、隣接する太陽電池セル１Ａの裏面電極５と、を電気的に接続するタブ線７が配置される予定の領域であり、本実施形態では、導電性接着剤８が接着される。配置領域ＡＦはＹ方向に沿って延びており、その両端部と基板２の周縁部とは離間している。配置領域ＡＦは、Ｙ方向を長手方向とする長方形状を呈している。複数の配置領域ＡＦは、Ｘ方向において互いに離間しており、互いに平行に設けられている。配置領域ＡＦ，ＡＦ間のピッチ（配置領域ＡＦ，ＡＦの中心線間のＸ方向における距離）は、ここでは５２ｍｍ程度である。
【００２９】
配置領域ＡＦは、例えば全てのフィンガー電極３１と直交している。配置領域ＡＦのＸ方向における長さ（すなわちタブ線７（図７参照）の線幅）ｄｘ１は、例えば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、ここでは１．５ｍｍ程度である。配置領域ＡＦの数（すなわち、受光面２１側に接続されるタブ線７の数）は、３箇所に限定されない。配置領域ＡＦの数は、例えば、２箇所以上５箇所以下の中から選択できる。
【００３０】
裏面電極５は、裏面２２上に設けられている。複数の裏面電極５は、裏面２２の一部（基板２の周縁部及び裏面電極５，５同士の間）を除いて裏面２２を覆っている。複数の裏面電極５は、Ｘ方向において離間して設けられている。Ｙ方向における裏面電極５の長さは、ここでは、１５４ｍｍ程度である。複数の裏面電極５のうち、Ｘ方向の一端に配置された裏面電極５の一端から、Ｘ方向の他端に配置された裏面電極５の他端までの長さは、ここでは、１５４ｍｍ程度である。裏面電極５は、例えば、アルミニウムペーストの焼結体により形成されている。
【００３１】
裏面２２は、複数（ここでは３箇所）の配置領域ＡＢを有している。配置領域ＡＢは、裏面電極５及び隣接する太陽電池セル１Ａの表面電極３を電気的に接続するタブ線７が配置される予定の領域であり、本実施形態では、導電性接着剤８が接着される。配置領域ＡＢは、隣り合う裏面電極５，５の間に設けられている。配置領域ＡＢはＹ方向に沿って延びており、その両端部と基板２の周縁部とは離間している。配置領域ＡＢは、裏面電極５に沿っており、裏面電極５と離間している。
【００３２】
配置領域ＡＢは、Ｙ方向を長手方向とする長方形状を呈している。複数の配置領域ＡＢは、Ｘ方向において互いに離間しており、互いに平行に設けられている。配置領域ＡＢは、配置領域ＡＦと対応する位置に配置されている。具体的には、配置領域ＡＢは、受光面２１及び裏面２２の法線方向において、基板２を挟んで配置領域ＡＦと対向する位置に配置されている。配置領域ＡＢの数（すなわち、裏面２２側に接続されるタブ線７の数）は、３箇所に限定されない。配置領域ＡＢの数は、例えば、２箇所以上５箇所以下の中から選択できる。
【００３３】
図３は、図２の集電部材近傍を示す要部拡大図である。図４は、図３中のIV−IV矢視図である。図３及び図４に示される配置領域ＡＢのＸ方向における長さ（すなわちタブ線７（図７参照）の線幅）ｄｘ１は、例えば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、ここでは１．５ｍｍ程度である。隣り合う裏面電極５，５のＸ方向における間隔ｄｘ２は、例えば、長さｄｘ１、及び、配置領域ＡＢと裏面電極５とのＸ方向における間隔ｄｘ３を考慮して設定することができる。間隔ｄｘ２は、例えば、間隔ｄｘ３を０．２５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定した場合、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下に設定することができ、ここでは２ｍｍ程度である。
【００３４】
図２〜図４に示されるように、集電部材６は、裏面２２上に設けられている。集電部材６は、裏面電極５とタブ線７とを電気的に接続する。集電部材６は、裏面電極５に連結された第１の部分（連結部分）６ａと、第１の部分６ａに接続されると共に、タブ線７（図５参照）と接続される第２の部分６ｂと、を有している。ここでは、集電部材６は、Ｘ方向で隣り合う裏面電極５，５にそれぞれ連結された一対の第１の部分６ａ，６ａを有している。第２の部分６ｂは、Ｘ方向に沿って延び、第２の部分６ｂのＸ方向における両端部には、Ｙ方向に沿って延びる一対の第１の部分６ａ，６ａが接続されている。ここでは、一対の第１の部分６ａ，６ａは、互いに同じ矩形状を呈している。一対の第１の部分６ａ，６ａは、互いに異なる形状を呈していてもよい。
【００３５】
集電部材６は、Ｙ方向においては配置領域ＡＢの内側に設けられ、Ｘ方向においては配置領域ＡＢの内側と外側とにまたがって設けられている。一対の第１の部分６ａ，６ａは、配置領域ＡＢの外側において、配置領域ＡＢをＸ方向で挟む位置に配置されている。一つの配置領域ＡＢに対して、複数の集電部材６が、タブ線７の延在方向であるＹ方向に沿って、離間して設けられている。
【００３６】
集電部材６は、フィンガー電極３１と対応する位置に配置されている。集電部材６は、全てのフィンガー電極３１と対応する位置に配置されていてもよく、一部のフィンガー電極３１と対応する位置に配置されていてもよい。第１の部分６ａは、基板２と裏面電極５とに挟まれている。第２の部分６ｂのＹ方向における長さｄｙ２は、第１の部分６ａのＹ方向における長さｄｙ１よりも長い。ここでは、具体的には、長さｄｙ１は０．７ｍｍであり、長さｄｙ２は０．２ｍｍである。Ｙ方向で隣り合う集電部材６，６において、第１の部分６ａ，６ａが互いに連結されていてもよい。
【００３７】
配置領域ＡＢは、第１の領域と、第２の領域と、を有している。第１の領域は、第２の部分６ｂにより覆われた領域である。つまり、第１の領域のＹ方向における長さは、第２の部分６ｂのＹ方向における長さｄｙ２と等しい。したがって、第１の部分６ａのＹ方向における長さｄｙ１は、第１の領域のＹ方向における長さ（第２の部分６ｂのＹ方向における長さ）ｄｙ２よりも長い。第２の領域は、各集電部材６から露出した領域である。第１の領域及び第２の領域は、Ｙ方向に沿って交互にそれぞれ複数設けられている。
【００３８】
複数の第１の領域は、Ｙ方向において、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の周期で配置されている。第２の領域は、基板２の裏面２２が露出していてもよく、裏面電極５が形成されていてもよい。裏面電極５が形成される場合、裏面電極５が部分的に形成されてもよく、第２の領域を埋めるように形成されていてもよい。後にタブ線７を集電部材６の第２の部分６ｂに接続する観点から、第１の領域と第２の領域との段差は０以上３０μｍ以下としてもよい。
【００３９】
集電部材６は、電気的導通を得ることができる公知の材料から形成されている。集電部材６は、耐熱性、導電性、安定性、及び膜としての凝集力の観点から、銀ペースト、銅ペースト、アルミニウムペースト、Ｓｎペースト、及びニッケルペーストのいずれかの焼結体により形成されている。ここでは、銀ペーストの焼結体により形成されている。集電部材６は、例えば、金ペースト又はカーボンペーストの焼結体、又は、蒸着によって形成されるアルミニウム若しくは銀から形成されていてもよい。
【００４０】
集電部材６のＸ方向における長さｄｘ４は、例えば、間隔ｄｘ２、及び、集電部材６と裏面電極５とのＸ方向における重なり量ｄｘ５を考慮して設定することができる（図４参照）。長さｄｘ４は、例えば、重なり量ｄｘ５を０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定した場合、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下に設定することができ、ここでは３ｍｍである。
【００４１】
第１の領域のＹ方向における長さ（第２の部分６ｂのＹ方向における長さ）ｄｙ２は、例えば、集電部材６を形成するペーストの性質、ペーストの印刷に使用可能なマスク、ペーストの削減量、及び集電効率等を考慮して設定することができる。長さｄｙ２は、例えば０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下に設定することができる。ここでは、複数の第１の領域において、長さｄｙ２は、互いに同じである。複数の第１の領域において、長さｄｙ２は、互いに異なっていてもよい。長さｄｙ２は、受光面２１側のフィンガー電極３１の線幅（Ｙ方向における長さ）よりも長く、複数のフィンガー電極３１の線幅の５倍以下である。
【００４２】
配置領域ＡＢのＹ方向における長さｄｙ３は、裏面電極５のＹ方向における長さと等しく、ここでは１５４ｍｍ程度である。配置領域ＡＢのＹ方向における長さｄｙ３に対する第１の部分６ａのＹ方向における長さｄｙ１の合計の割合は、６％以上６７％以下である。この割合は、８％以上６７％以下であることがより好ましく、８％以上５０％以下であることが更に好ましい。
【００４３】
［太陽電池モジュール］
次に、太陽電池モジュールについて説明する。図５は、第１実施形態の太陽電池モジュールの一部を示す模式的な斜視図である。図６は、図５の太陽電池モジュールの裏面を示す模式的な平面図である。図７は、図６中のVII−VII矢視図である。図８は、図６中のVIII−VIII矢視図である。
【００４４】
図５及び図６に示されるように、太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池セル１Ａをタブ線７によって電気的に接続することにより形成されている。隣り合う太陽電池セル１Ａａ，１Ａｂのうち、一方の太陽電池セル１Ａａの受光面側のフィンガー電極３１と、他方の太陽電池セル１Ａｂの裏面側の裏面電極５とが、タブ線７によって接続されている。他の隣り合う太陽電池セル１Ａ，１Ａについても、同様に接続されている。これにより、複数の太陽電池セル１Ａが、電気的に直列に接続される。このような列が、１列又は複数列設けられることにより、太陽電池モジュール１００が形成される。
【００４５】
図７及び図８に示されるように、太陽電池セル１Ａとタブ線７とは、導電性接着剤８により互いに固定され、互いに電気的に接続されている。導電性接着剤８は、受光面２１側では、配置領域ＡＦの全面に接着されている。導電性接着剤８は、裏面２２側では、少なくとも集電部材６が設けられている第１の領域に接着されている。すなわち、図７に示されるように、第１の領域では、集電部材６とタブ線７とが導電性接着剤８により接続されている。
【００４６】
導電性接着剤８は、集電部材６が設けられていない第２の領域においては、接着されていてもよいし、接着されていなくてもよい。ここでは、図８に示されるように、導電性接着剤８は、第２の領域においても接着されている。すなわち、第２の領域では、基板２とタブ線７とが導電性接着剤８により接続されている。例えば、太陽電池モジュール１００がフィルム等の保護部材によって覆われている場合には、導電性接着剤８は第２の領域に接着されていなくてもよい。この際、第２の領域において、基板２とタブ線７とは、接触していてもよく、接触していなくてもよい（不図示）。
【００４７】
［導電性接着テープ］
次に、導電性接着剤８の貼り付けに使用される一例の導電性接着テープについて説明する。図９は、導電性接着テープの模式的な断面図である。導電性接着テープ９は、セパレータ（基材）１０と、導電性接着剤８とを備えている。
【００４８】
セパレータ１０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリアセテート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、合成ゴム系又は液晶ポリマーから形成されている各種テープを使用することができる。セパレータ１０を形成する材質は、前述の材料に限定されない。セパレータ１０における導電性接着剤８との当接面等には、離型処理が施されていてもよい。
【００４９】
導電性接着剤８は、セパレータ１０の一方の面上に積層されている。導電性接着剤８は、接着剤組成物から形成されている。接着剤組成物は、例えば、接着剤成分８ａと導電粒子８ｂとを含んでいる。接着剤成分８ａとしては、熱又は光により硬化性を示す材料を使用することができ、例えばエポキシ系接着剤又はアクリル系接着剤を使用することができる。接着剤成分８ａとしては、接続後の耐熱性及び耐湿性に優れていることから、架橋性材料を使用してもよい。接着剤成分８ａとしては、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分として含有するエポキシ系接着剤を使用してもよい。前述のエポキシ系接着剤は、短時間での硬化が可能で接続作業性がよく、分子構造上接着性に優れている。
【００５０】
エポキシ系接着剤としては、例えば、高分子量エポキシ、固形エポキシ若しくは液状エポキシ、又は、これらをウレタン、ポリエステル、アクリルゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）若しくは合成線状ポリアミドで変性したエポキシを主成分とするものを使用することができる。エポキシ系接着剤は、主成分をなす前述のエポキシに、硬化剤、触媒、カップリング剤及び充填剤等のうち少なくとも一つを添加してなるものであってもよい。
【００５１】
アクリル系接着剤としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びアクリロニトリルのうち少なくとも一つをモノマ成分とした重合体又は共重合体を使用することができる。
【００５２】
接着剤成分８ａに、内部応力の緩和作用を発揮する成分を配合してもよい。具体的には、接着剤成分８ａに、例えば、アクリルゴム又はエラストマ成分を配合してもよい。国際公開第９８／４４０６７号に記載されているようなラジカル硬化系接着剤も使用することができる。
【００５３】
導電粒子８ｂは、接着剤成分８ａ中に分散している。導電粒子８ｂとしては、例えば、金属（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ｓｎ、又は、はんだ）又はカーボンの粒子を使用することができる。非導電性の例えばガラス、セラミック又はプラスチックを核とし、この核を前述の金属又はカーボンで被覆した被覆粒子を使用してもよい。導電粒子８ｂの平均粒径は、分散性及び導電性の観点から、１μｍ以上１８μｍ以下であってもよい。なお、導電粒子を絶縁層で被覆してなる絶縁被覆粒子を使用してもよく、隣接する電極同士の絶縁性を向上させる観点から、導電粒子と絶縁性粒子とを併用してもよい。
【００５４】
導電粒子８ｂの配合割合は、導電性接着剤８に含まれる接着剤成分１００体積部に対して、例えば０．１体積部以上３０体積部以下であり、好ましくは０．１体積部以上１０体積部以下である。配合割合が０．１体積部以上であると、対向する電極間の接続抵抗の増加を抑制することができる。配合割合が３０体積部以下であると、接着力の低下を抑制することができる。
【００５５】
導電性接着テープ９は、例えばタブ線７の線幅以下の幅を有している。セパレータ１０と導電性接着剤８とは同じ幅を有していてもよく、セパレータ１０が導電性接着剤８の幅よりも大きい幅を有していてもよい。セパレータ１０が導電性接着剤８の幅よりも大きい幅を有している場合、導電性接着テープ９の幅は、セパレータ１０の幅である。
【００５６】
以上のような本実施形態の太陽電池セル１Ａ及び太陽電池モジュール１００では、裏面電極５とタブ線７とが集電部材６により間接的に接続されている。このように裏面電極５とタブ線７とが直接接続されていないので、例えば、ヒートサイクル等に起因してタブ線７が膨張及び収縮した場合でも、裏面電極５への負荷を抑制することができる。配置領域ＡＢは、集電部材６から露出した第２の領域を有している。つまり、第２の領域には集電部材６が設けられていないので、集電部材６の形成に用いられる材料の使用量を低減することができる。これにより、製造コストを低減することができる。集電部材６は、裏面電極５に連結された一対の第１の部分６ａ，６ａを有し、第１の部分６ａのＹ方向における長さｄｙ１は、第１の領域のＹ方向における長さｄｙ２よりも長くなっている。このため、長さｄｙ１が、長さｄｙ２以下となっている場合と比べて、集電部材６と裏面電極５との連結面積が増えてコンタクト抵抗が低下する。これにより、集電効率を確保することができる。
【００５７】
タブ線７が配置される配置領域ＡＢが裏面電極５と離間しているので、導電性接着剤８を使用してタブ線７を接続する際に、導電性接着剤８と裏面電極５との接触を防止できる。この結果、ヒートサイクルに起因して裏面電極５に負荷がかかることが抑制されるため、裏面電極５の膜の凝集力に依存せずに太陽電池セル１Ａの信頼性を確保できる。
【００５８】
第１の領域及び第２の領域は、タブ線７の延在方向（Ｙ方向）に沿って交互にそれぞれ複数設けられている。このため、集電部材６が設けられていない第２の領域が複数存在する分、集電部材６の材料をさらに低減することが可能になる。したがって、製造コストをさらに低減できる。
【００５９】
複数の第１の領域は、Ｙ方向において、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の周期で配置されている。したがって、電荷の移動距離が比較的小さくなるため、集電効率を向上することができる。また、太陽電池セル１Ａとタブ線７との接続強度が配置領域ＡＢ内において均等に高められるため、タブ線７が太陽電池セル１Ａから剥がれることを抑制できる。
【００６０】
第１の領域（集電部材６の第２の部分６ｂ）のＹ方向における長さｄｙ２は、フィンガー電極３１の線幅（Ｙ方向における長さ）よりも長い。このため、例えば集電部材６の材料がフィンガー電極３１の材料よりも大きい電気抵抗を有するとき等に、複数の太陽電池セル１Ａを接続して太陽電池モジュール１００を形成した際、集電部材６の材料の電気抵抗に起因して太陽電池モジュール１００としての電気抵抗が増加してしまうことを抑制できる。また、タブ線７を集電部材６に接続する工程で、圧着位置ずれを低減し、タブ線７と集電部材６とを良好に接続することができる。
【００６１】
複数の第１の領域それぞれのＹ方向における長さｄｙ２は、複数のフィンガー電極３１それぞれの線幅（Ｙ方向における長さ）の５倍以下である。このため、集電部材６の材料を好適に低減できる。したって、製造コストをさらに低減できる。
【００６２】
配置領域ＡＢのＹにおける長さｄｙ３に対する第１の部分６ａのＹ方向における長さｄｙ１の合計の割合は、６％以上６７％以下である。このため、集電効率を好適に確保できる。
【００６３】
集電部材６は、銀ペースト、銅ペースト、アルミニウムペースト、Ｓｎペースト、及びニッケルペーストのいずれかの焼結体により形成されている。このため、集電効率を好適に確保できる。
【００６４】
［変形例］
配置領域ＡＢの構成（集電部材６の配置パターン）について、種々の形態が考えられる。以下、配置領域ＡＢの構成の他の実施形態について説明する。
【００６５】
図１０は、第２実施形態の太陽電池セルの裏面を示す模式的な平面図である。図１１は、図１０の集電部材近傍を示す要部拡大図である。図１０及び図１１に示されるように、本実施形態の太陽電池セル１Ｂは、配置領域ＡＢの構成において、第１実施形態の太陽電池セル１Ａと相違する。
【００６６】
本実施形態の太陽電池セル１Ｂにおいては、集電部材６は、第１の部分６ａ及び第２の部分６ｂに加えて、Ｙ方向に沿う第３の部分６ｃを更に有している。第３の部分６ｃは、第２の部分６ｂのＸ方向における中央部から、Ｙ方向の一方に配置された集電部材６の第２の部分６ｂのＸ方向における中央部まで延びている。複数の集電部材６において、各第３の部分６ｃは互いに連結され、Ｙ方向に沿って延びる線状（詳細には、直線状）を呈している。
【００６７】
第３の部分６ｃのＸ方向における長さｄｘ６は、第２の部分６ｂのＹ方向における長さｄｙ２と同等であってもよく、異なっていてもよい。長さｄｘ６は、配置領域ＡＢのＸ方向における長さ（すなわちタブ線７の線幅）ｄｘ１よりも短いことが好ましい。長さｄｘ６は、例えば、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。ここでは、長さｄｘ６は０．１５ｍｍ程度である。配置領域ＡＢは、第１の領域及び第２の領域に加えて、第３の部分６ｃにより覆われた領域である第３の領域を更に有している。第３の領域は、配置領域ＡＢのＸ方向における中央部に配置されている。第２の領域は、第３の領域によってＸ方向で隣り合う２つの領域に分割されている。
【００６８】
このような本実施形態の太陽電池セル１Ｂ及びこれを複数備える太陽電池モジュールによれば、第１実施形態の太陽電池セル１Ａ及び太陽電池モジュール１００と同様の効果が奏される。太陽電池セル１Ｂ及びこれを複数備える太陽電池モジュールでは、配置領域ＡＢは、集電部材６の第３の部分６ｃにより覆われ、Ｙ方向に沿う第３の領域を更に有している。このため、タブ線７と集電部材６とのコンタクト面積が増え、集電効率を向上することができる。また、第３の領域は、配置領域ＡＢのＸ方向における中央部に配置されているので、タブ線７に接続され易い。
【００６９】
図１２は、第３実施形態の太陽電池セルの裏面を示す模式的な平面図である。図１２に示されるように、本実施形態の太陽電池セル１Ｃは、第３の領域の配置パターン（第３の部分６ｃの配置パターン）において、第２実施形態の太陽電池セル１Ｂと相違する。
【００７０】
本実施形態の太陽電池セル１Ｃにおいては、複数の集電部材６のうち一部の集電部材６が第３の部分６ｃを有している。配置領域ＡＢでは、複数の第２の領域のうち一部の第２の領域が、第３の領域によってＸ方向で隣り合う２つの領域に分割されている。ここでは、複数の集電部材６のうち第３の部分６ｃを有している集電部材６と、第３の部分６ｃを有していない集電部材６とは、Ｙ方向に沿って交互に配置されている。複数の第２の領域のうち第３の領域によって分割されている第２の領域と、第３の領域によって分割されていない第２の領域とは、Ｙ方向に沿って交互に配置されている。
【００７１】
このような本実施形態の太陽電池セル１Ｃ及びこれを複数備える太陽電池モジュールによれば、第１実施形態の太陽電池セル１Ａ及び太陽電池モジュール１００と同様の効果が奏される。太陽電池セル１Ｃ及びこれを複数備える太陽電池モジュールでは、配置領域ＡＢは、集電部材６の第３の部分６ｃにより覆われ、Ｙ方向に沿う第３の領域を更に有している。このため、タブ線７と集電部材６とのコンタクト面積が増え、集電効率を向上することができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００７３】
太陽電池セル１Ａ〜１Ｃでは、複数の第１の領域は、Ｙ方向において、複数のフィンガー電極３１の配置周期以下の周期で配置されていてもよい。この場合、集電部材６の数がフィンガー電極３１の数以上になるため、例えば集電部材６の材料がフィンガー電極３１の材料よりも大きい電気抵抗を有するとき等に、複数の太陽電池セル１Ａ〜１Ｃを接続して太陽電池モジュールを形成した際、集電部材６の電気抵抗に起因して太陽電池モジュールとしての電気抵抗が増加してしまうことを抑制できる。また、電荷の移動距離が比較的小さくなるため、集電効率を向上することができる。また、太陽電池セル１Ａ〜１Ｃとタブ線７との接続強度が配置領域ＡＢ内において均等に高められるため、タブ線７が太陽電池セル１Ａ〜１Ｃから剥がれることを抑制できる。
【００７４】
太陽電池セル１Ａ〜１Ｃは、裏面２２にパッシベーション層を形成することで、キャリア再結合損失を低減させて高効率化させたＰＥＲＣ（Passivated Emitter and Rear Cell）構造、又はＰＥＲＴ（PassivatedEmitter Rear Totally Diffused）構造であってもよい。パッシベーション層としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、又は酸化チタン等が用いられる。
【００７５】
［評価試験］
図１及び図２に示されるような太陽電池セルにおいて、集電部材の配置パターンが異なる複数種類の太陽電池セルを準備し、太陽電池セルの評価試験を実施した。
［実施例１］
実施例１は、第１実施形態に対応する太陽電池セルであって、配置領域が第１の領域及び第２の領域を有する。第１の領域のＹ方向における長さｄｙ１、及び第２の領域のＹ方向における長さｄｙ２は、以下のとおりである。
第１の領域のＹ方向における長さｄｙ１：０．２ｍｍ
第２の領域のＹ方向における長さｄｙ２：０．７ｍｍ
［実施例２］
実施例２は、第２実施形態に対応する太陽電池セルであって、配置領域が第１の領域、第２の領域及び第３の領域を有する。第１の領域のＹ方向における長さｄｙ１、第２の領域のＹ方向における長さｄｙ２は、及び第３の領域のＸ方向における長さｄｘ６は、以下のとおりである。
第１の領域のＹ方向における長さｄｙ１：０．２ｍｍ
第２の領域のＹ方向における長さｄｙ２：０．７ｍｍ
第３の領域のＸ方向における長さｄｘ６：０．１５ｍｍ
［比較例１］
比較例１は、配置領域が第１の領域のみを有する太陽電池セルである。
第１の領域のＹ方向における長さｄｙ１：１５４ｍｍ
［比較例２］
比較例２は、集電部材の第１の部分のＹ方向における長さが第２の部分のＹ方向における長さと同等である点で、実施例１の太陽電池セルと相違する太陽電池セルである。
第１の領域のＹ方向における長さｄｙ１：０．２ｍｍ
第２の領域のＹ方向における長さｄｙ２：０．２ｍｍ
【００７６】
以下の表１は、試験結果を示している。初期セル特性は、太陽電池セル単体に導電性接着剤を介してタブ線を接続したものの性能を示している。
【００７７】
【表１】
2018067622.tif 000003
但し、Ｐｍ：最大出力、Ｒｓ：直列抵抗、Ｉｓｃ：短絡電流、Ｖｏｃ：解放電圧、Ｆ．Ｆ：曲線因子である。
【００７８】
表１に示されるように、実施例１及び実施例２における初期セル特性の最大出力Ｐｍは、比較例１における初期セル特性の最大出力Ｐｍよりも大きい。このことから、集電部材が設けられていない第２の領域を有する太陽電池セルであっても、集電部材と裏面電極の連結部分である第１の部分のＹ方向における長さｄｙ１を長くすることによって、集電部材を構成するＡｇと、裏面電極を構成するＡｌとの連結面積を確保すれば、銀ペーストの使用量を低減しつつ、最大出力Ｐｍの確保が可能であることがわかる。
【００７９】
比較例２における初期セル特性の最大出力Ｐｍは、実施例１，２及び比較例１における初期セル特性の最大出力Ｐｍよりも小さい。このことから、集電部材の第１の部分のＹ方向における長さｄｙ１が短いと、集電部材を構成するＡｇと、裏面電極を構成するＡｌとの連結面積が小さくなり、集電効率が低下すると考えられる。
【００８０】
実施例２における初期セル特性の最大出力Ｐｍは、実施例１における初期セル特性の最大出力Ｐｍよりも大きい。このことから、配置領域が第３の領域を有することにより、集電効率が向上すると考えられる。これは、タブ線と集電部材とのコンタクト面積が増えるためと考えられる。
【符号の説明】
【００８１】
１Ａ〜１Ｃ…太陽電池セル，２…基板、３…表面電極、３１…フィンガー電極、５…裏面電極、６…集電部材、６ａ…第１の部分（連結部分）、７…タブ線（配線部材）、８…導電性接着剤、２１…受光面、２２…裏面、１００…太陽電池モジュール、ＡＢ…配置領域。
【図１】
2018067622.tif 000004
【図２】
2018067622.tif 000005
【図３】
2018067622.tif 000006
【図４】
2018067622.tif 000007
【図５】
2018067622.tif 000008
【図６】
2018067622.tif 000009
【図７】
2018067622.tif 000010
【図８】
2018067622.tif 000011
【図９】
2018067622.tif 000012
【図１０】
2018067622.tif 000013
【図１１】
2018067622.tif 000014
【図１２】
2018067622.tif 000015