(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの特性および生産性を向上することができる太陽電池セル、インターコネクタ付き太陽電池セルおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】ｐｎ接合部を形成するようにｐ型半導体層とｎ型半導体層とが積層されてなる半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された表面電極部と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部と、半導体基板の受光面または裏面の外周縁に沿って形成された前記ｐｎ接合部の一部を分離するための接合分離溝と、前記接合分離溝の開口部の一部を塞ぐ絶縁材料からなる閉塞部とを備えることを特徴とする太陽電池セル。【選択図】図２
2011151192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐｎ接合部を形成するようにｐ型半導体層とｎ型半導体層とが積層されてなる半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された表面電極部と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部と、半導体基板の受光面または裏面の外周縁に沿って形成された前記ｐｎ接合部の一部を分離するための接合分離溝と、前記接合分離溝の開口部の一部を塞ぐ絶縁材料からなる閉塞部とを備えることを特徴とする太陽電池セル。
【請求項２】
前記接合分離溝が、半導体基板の受光面側に設けられ、
前記受光面電極部が、一方向に延びる第１表面電極と、該第１表面電極と交差する複数の第２表面電極とを有し、
前記閉塞部は、前記第１表面電極の長手方向延長線上の位置に配置されている請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記接合分離溝が、半導体基板の裏面側に設けられ、
前記裏面電極部が、半導体基板の裏面の外周縁領域を除く領域に形成された第１裏面電極と、該第１裏面電極上に一方向に延びて形成された第２裏面電極とを有し、
前記閉塞部は、前記第２裏面電極の長手方向延長線上の位置に配置されている請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記閉塞部は、前記接合分離溝の開口部から突出した突出部を有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記半導体基板が、受光面から裏面のエッジ部に亘って積層された絶縁性の反射防止膜をさらに備えた請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項６】
ｐｎ接合部を形成するようにｐ型半導体層とｎ型半導体層とが積層されてなる半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された表面電極部と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部と、半導体基板の受光面または裏面の外周縁に沿って形成された前記ｐｎ接合部の一部を分離するための接合分離溝とを有する太陽電池セルと、
前記接合分離溝を横切るように前記太陽電池セルの前記受光面電極部または裏面電極部とろう材を介して電気的に接続されたライン状のインターコネクタと、
前記ろう材が前記接合分離溝に流入して短絡することを防止するための前記接合分離溝または前記インターコネクタに形成された短絡防止処理部とを備えたことを特徴とするインターコネクタ付き太陽電池セル。
【請求項７】
前記短絡防止処理部が、前記接合分離溝の開口部の一部を絶縁材料にて塞いだ閉塞部からなる請求項６に記載のインターコネクタ付き太陽電池セル。
【請求項８】
前記短絡防止処理部が、前記インターコネクタにおける前記受光面電極部および裏面電極部との接続領域に隣接する非接続領域を樹脂材料にて被覆した被覆層からなる請求項６に記載のインターコネクタ付き太陽電池セル。
【請求項９】
前記短絡防止処理部が、前記インターコネクタにおける前記受光面電極部および裏面電極部との接続領域に隣接する非接続領域をろう材付着防止材料にて被覆した被覆層からなる請求項６に記載のインターコネクタ付き太陽電池セル。
【請求項１０】
前記インターコネクタは、ライン状のコネクタ本体と、このコネクタ本体の前記接続領域にコーティングされたろう材層とを有してなる請求項８または９に記載のインターコネクタ付き太陽電池セル。
【請求項１１】
前記半導体基板が、受光面から裏面のエッジ部に亘って積層された絶縁性の反射防止膜をさらに備えた請求項６〜１０のいずれか１つに記載のインターコネクタ付き太陽電池セル。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１つに記載のインターコネクタ付き太陽電池セルを複数備え、一のインターコネクタ付き太陽電池セルの前記受光面電極部と、この太陽電池セルと隣接する他のインターコネクタ付き太陽電池セルの前記裏面電極とが、ろう材を介して前記インターコネクタにて電気的に接続されてなる太陽電池モジュール。
【請求項１３】
ｐｎ接合部を形成するようにｐ型半導体層とｎ型半導体層とが積層されてなる半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された表面電極部と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部と、半導体基板の受光面または裏面の外周縁に沿って形成された前記ｐｎ接合部の一部を分離するための接合分離溝とを有する太陽電池セルを形成するセル形成工程と、
前記接合分離溝を横切るように前記太陽電池セルの前記受光面電極部または裏面電極部とろう材を介してライン状のインターコネクタを電気的に接続するコネクタ接続工程と、
これらの工程の間に、前記ろう材が前記接合分離溝に流入して短絡することを防止するために、前記接合分離溝または前記インターコネクタに短絡防止処理部を形成する短絡防止処理工程とを含むことを特徴とするインターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法。
【請求項１４】
短絡防止処理工程において、前記接合分離溝の開口部の一部を絶縁材料にて塞くことにより、前記短絡防止処理部としての閉塞部を形成する請求項１３に記載のインターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法。
【請求項１５】
短絡防止処理工程において、前記インターコネクタにおける前記受光面電極部または裏面電極部との接続領域に隣接する非接続領域を樹脂材料にて被覆することにより、前記短絡防止処理部としての被覆層を形成する請求項１３に記載のインターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法。
【請求項１６】
短絡防止処理工程において、前記インターコネクタにおける前記受光面電極部または裏面電極部との接続領域に隣接する非接続領域をろう材付着防止材料にて被覆することにより、前記短絡防止処理部としての被覆層を形成する請求項１３に記載のインターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法。
【請求項１７】
前記インターコネクタが、ライン状のインターコネクタ本体と、このインターコネクタ本体の表面全体をコーティングしたろう材層とからなり、
短絡防止処理工程において、このインターコネクタの前記非接続領域の前記ろう材層上に前記樹脂材料をコーティングして前記被覆層を形成する請求項１５に記載のインターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法。
【請求項１８】
前記インターコネクタが、ライン状のコネクタ本体からなり、
短絡防止処理工程において、前記コネクタ本体の前記非接続領域のみにろう材付着防止材料をコーティングして前記被覆層を形成し、溶融したろう材中に被覆層を有するコネクタ本体を浸漬し引き上げることにより、コネクタ本体の前記接続領域にろう材層をコーティングする請求項１６に記載のインターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池セル、インターコネクタ付き太陽電池セルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の結晶型シリコン太陽電池セルとして、ｐ型シリコン基板の受光面から裏面に亘る表層にｎ型不純物を拡散してｎ型半導体層を形成してなるｐｎ接合部を有する半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された受光面電極部（ｎ型電極）と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部（ｐ型電極）とを備え、さらに、ｐ型電極とｎ型電極とを電気的に絶縁して変換効率を向上させるために、サンドブラスト、レーザー等によって受光面または裏面の外周縁に沿って、ｎ型半導体層の一部を除去して接合分離溝を形成することにより、ｐｎ接合部の一部を除去した太陽電池セルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０８７７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、太陽電池セルの受光面または裏面の外周縁に沿って接合分離溝を形成して、ｐｎ接合部の一部を除去した太陽電池セルを複数個実験的に作製し、これらをインターコネクタにて相互に電気的に接続してモジュール化し、その太陽電池モジュールの特性評価を行った。
その結果、各太陽電池セルに良好な接合分離溝が形成されていても、インターコネクタにより接続した後の太陽電池セルには、接合分離した部分に短絡箇所が発生する場合があることを見出した。
【０００５】
すなわち、この短絡箇所の発生は、インターコネクタを太陽電池セルの受光面電極部または裏面電極部にろう付けする際に、加熱時の熱で溶融した余分なろう材が接合分離溝に流れ込むことにより、接合分離した部分が再短絡することが原因であることが分かった。
接合分離した部分が再短絡すると変換効率の低下に繋がるため、ろう材が接合分離溝に流れ込まないよう慎重にろう付けする必要があり、また、ろう材が接合分離溝に流れ込んだ場合はろう材を接合分離溝から除去する手間がかかるため、太陽電池モジュールの生産性を低下させてしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールの特性および生産性を向上することができる太陽電池セル、インターコネクタ付き太陽電池セルおよびその製造方法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】
かくして、本発明によれば、ｐｎ接合部を形成するようにｐ型半導体層とｎ型半導体層とが積層されてなる半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された表面電極部と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部と、半導体基板の受光面または裏面の外周縁に沿って形成された前記ｐｎ接合部の一部を分離するための接合分離溝と、前記接合分離溝の開口部の一部を塞ぐ絶縁材料からなる閉塞部とを備える太陽電池セルが提供される。
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、ｐｎ接合部を形成するようにｐ型半導体層とｎ型半導体層とが積層されてなる半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された表面電極部と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部と、半導体基板の受光面または裏面の外周縁に沿って形成された前記ｐｎ接合部の一部を分離するための接合分離溝とを有する太陽電池セルと、前記接合分離溝を横切るように前記太陽電池セルの前記受光面電極部または裏面電極部とろう材を介して電気的に接続されたライン状のインターコネクタと、前記ろう材が前記接合分離溝に流入して短絡することを防止するための前記接合分離溝または前記インターコネクタに形成された短絡防止処理部とを備えたインターコネクタ付き太陽電池セルが提供される。
【０００９】
また、本発明のさらに別の観点によれば、ｐｎ接合部を形成するようにｐ型半導体層とｎ型半導体層とが積層されてなる半導体基板と、この半導体基板の受光面に形成された表面電極部と、半導体基板の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部と、半導体基板の受光面または裏面の外周縁に沿って形成された前記ｐｎ接合部の一部を分離するための接合分離溝とを有する太陽電池セルを形成するセル形成工程と、前記接合分離溝を横切るように前記太陽電池セルの前記受光面電極部または裏面電極部とろう材を介してライン状のインターコネクタを電気的に接続するコネクタ接続工程と、これらの工程の間に、前記ろう材が前記接合分離溝に流入して短絡することを防止するために、前記接合分離溝または前記インターコネクタに短絡防止処理部を形成する短絡防止処理工程とを含むインターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ｐｎ接合分離のための接合分離溝を有する太陽電池セルの受光面電極部または裏面電極部にインターコネクタをろう付けする際、溶融した余分なろう材が接合分離溝内に流れ込むのを防止できる。
よって、太陽電池セルにおける受光面電極部と裏面電極部の再短絡を防止でき、太陽電池モジュールの特性および生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明に係る太陽電池セルの実施形態１を示す構成図であって、図１（Ａ）は平面図であり、図１（Ｂ）は底面図である。
【図２】図２は実施形態１の太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であって、図２（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図３は実施形態１の太陽電池セルを用いたインターコネクタ付き太陽電池セルを示す平面図である。
【図４】図４（Ａ）および（Ｂ）は実施形態２の太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であって、図４（Ｂ）は実施形態２のインターコネクタ付き太陽電池セルの概略断面図を兼ねている。
【図５】図５は実施形態３のインターコネクタ付き太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図である。
【図６】図６は図５のインターコネクタ付き太陽電池セルに用いられるインターコネクタの製造工程を説明する断面図である。
【図７】図７は実施形態４のインターコネクタ付き太陽電池セルに用いられるインターコネクタの製造工程を説明する断面図である。
【図８】図８（Ａ）および（Ｂ）は実施形態５の太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であって、図８（Ｂ）は実施形態５のインターコネクタ付き太陽電池セルの概略断面図を兼ねている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
図１は本発明に係る太陽電池セルの実施形態１を示す構成図であって、図１（Ａ）は平面図であり、図１（Ｂ）は底面図である。図２は実施形態１の太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であって、図２（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図３は実施形態１の太陽電池セルを用いたインターコネクタ付き太陽電池セルを示す平面図である。図４（Ａ）および（Ｂ）は実施形態２の太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であって、図４（Ｂ）は実施形態２のインターコネクタ付き太陽電池セルの概略断面図を兼ねている。
【００１３】
＜太陽電池セルの構造＞
この太陽電池セルＳ１は、ｐｎ接合部１１ｃを形成するようにｐ型半導体層１１ａとｎ型半導体層１１ｂとが積層されてなる半導体基板１１と、この半導体基板１１の受光面に形成された表面電極部１２と、半導体基板１１の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部１３と、半導体基板１１の受光面の外周縁に沿って形成されたｐｎ接合部１１ｃの一部を分離するための接合分離溝１４と、接合分離溝１４の開口部の一部を塞ぐ絶縁材料からなる閉塞部１５とを備える。
【００１４】
半導体基板１１は、例えば、表面に入射光の吸収促進のための微細な凹凸を有する単結晶または太陽電池結晶のｐ型シリコンウエハ（厚み140〜230μｍ程度）の表層に、ｎ型不純物であるリンを拡散するための拡散剤として、POCl3ガスを用いる拡散、またはリン酸の水溶液やリンを含む有機溶剤を塗布し熱拡散することにより、ｎ型半導体層（ｎ＋層）１１ｂが形成され、それによってｐｎ接合部１１ｃが形成されたものである。
この拡散処理後のｐ型シリコンウエハの全表面に、層厚300〜800ｎｍ程度のｎ型半導体層（ｎ＋層）１１ｂが形成され、ｐ型シリコンウエハのｎ型不純物が拡散していない部分がｐ型半導体層１１ａとなる。
【００１５】
さらに、実施形態１の場合、半導体基板１１は、ｐ型半導体層１１ａの裏面側に、ｐ＋型半導体層１１ａ1を有している。
このｐ＋型半導体層１１ａ1は、後述する裏面電極部１３の第１裏面電極１３ａを形成する際に、ｐ型半導体層１１ａの裏面側のｎ型半導体層１１ｂの外周縁領域を除く領域にｐ型不純物が拡散することによって形成された層である。
さらに、実施形態１では、入射光の反射を防止するための反射防止膜１６が半導体基板１１の表面に膜厚50〜100ｎｍ程度で積層されている。
【００１６】
特別な処理、すなわち、接合分離（ｐｎ分離）の処理を行わなければ、半導体基板１１の外周面（ｎ型半導体層１１ｂの外面）を介して、受光面電極部１２と裏面電極部１３が電気的に短絡してしまうため、半導体基板１１の受光面の外周縁に沿ってｐｎ接合部１１ｃの一部を分離するための前記接合分離溝１４が形成されている。
例えば、レーザー、サンドブラスト、ダイシングソー、ウォータージェット等によって、反射防止膜１６を有する半導体基板１１の受光面の外周縁に沿ってｐ型半導体層１１ａに達するまでｎ型半導体層１１ｂを物理的に取り除いて、接合分離溝１４を形成することができる。
【００１７】
レーザーによって形成された接合分離溝１４の幅Ｗは、レーザーのスポット径によって異なるが、概ね１０〜４０μｍ程度であり、サンドブラストやダイシングソーによればさらに広い幅となる。
このとき、後述する受光面電極部１２の第１表面電極１２ａの長手方向端部から接合分離溝１４までの距離Ｌ１としては、接合分離溝１４の直下にｐ型半導体層１１ａが存在する距離であればよいが、有効受光面積をできるだけ大きく確保するために、溝形成の加工精度の範囲内で半導体基板１１の外周面寄りが好ましく、例えば、0.1〜0.6ｍｍ程度である。
実施形態１では、接合分離溝１４が平面視四角形の場合を例示したが、四角形の角部を面取りまたは丸くしてもよく、＃形にしてもよい。
【００１８】
受光面電極部１２は、一方向に延びる平行な２本の第１表面電極（メイングリッド電極）１２ａと、各第１表面電極１２ａと交差する複数本の第２表面電極（サブグリッド電極）１２ｂとからなり、第１・第２表面電極１２ａ、１２ｂは反射防止膜１６を貫通してｎ型半導体層１１ｂの凹凸表面に接触している。
実施形態１の場合、略正方形の半導体基板１１の対向する２辺と平行に一対の第１表面電極１２ａが形成され、半導体基板１１の対向する他の２辺と平行に第１表面電極１２ａよりも細い複数本の第２表面電極１２ｂが略等間隔で形成されている。
このとき、第１表面電極１２ａの長手方向の端部と、その端部側の半導体基板１１の端面との間隔Ｄ１としては、例えば、0.8〜1.4ｍｍ程度である。
【００１９】
裏面電極部１３は、半導体基板１１の裏面の外周縁領域を除く領域に形成された第１裏面電極１３ａと、第１裏面電極１３ａ上に一方向に延びて形成された平行な２本の第２裏面電極１３ｂとからなる。
一対の第２裏面電極１３ｂは、一対の第１表面電極１２ａの間隔と略等しい間隔で、かつ一対の第１表面電極１２ａの長手方向と略等しい方向に延びた帯状形であって、その長手方向の一端が半導体基板１１の一辺寄りに、例えば、１０〜２０ｍｍ程度の間隔Ｄ２となるように形成されている。
【００２０】
閉塞部１５は、一対の第１表面電極１２ａの長手方向延長線上の接合分離溝１４の位置に配置された絶縁材料からなる。
この絶縁材料としては、特に限定されないが、所定位置のみに容易に閉塞部１５を形成でき、かつ耐熱性および耐候性が得られる観点から、例えば、エチレン酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体樹脂（熱可塑性フッ素樹脂：ETFE）等の絶縁性樹脂が好ましい。
閉塞部１５は、太陽電池セルＳ１の第１表面電極１２ａに後述するインターコネクタをろう付けする際に、ろう材が接合分離溝１４内に流れ込むことを防止するために、一対の第１表面電極１２ａの長手方向一端側に位置する部分の接合分離溝１４に配置されている（図３参照）。
なお、第１表面電極１２ａの長手方向一端側とは、第１表面電極１２ａの長手方向両端のうち、第２裏面電極１３ｂから離れた方の端部側を意味する。
【００２１】
具体的には、前記位置の接合分離溝１４内に絶縁材料が、インターコネクタｃの幅よりも広い、例えば、2〜10ｍｍの範囲Ｌ２で埋め込まれ、かつ接合分離溝１４の開口部から絶縁材料の一部がはみ出して、閉塞部１５が形成されている。
閉塞部１５により接合分離溝１４の開口部を塞ぐことにより、前記のようにろう材が接合分離溝１４内に流れ込み、それによって受光面電極部１２と裏面電極部１３とが半導体基板１１の外周面側のｎ型半導体層１１ｂを介して短絡することが防止される。
さらに、閉塞部１５が突出部１５ａを有することにより、ろう材が閉塞部１５を乗り越えないようにしている。
実施形態１では、絶縁性の反射防止膜７が存在するため、ろう材が閉塞部１５を乗り越えても前記短絡は生じないが、反射防止膜７が省略された太陽電池セルではろう材が閉塞部１５を乗り越えてｎ型半導体層１１ｂと接触すると短絡を生じるため、突出部１５ａが有効となる。したがって、実施形態１の場合は、閉塞部１５の突出部１５ａを省略してもよい。
【００２２】
＜太陽電池セルの製造方法＞
この太陽電池セルＳ１は、例えば、次のように製造することができる。
まず、ｐ型シリコンウエハに対して、例えば、三フッ化塩素ガス（CClF3）等の塩素系ガスを用いたドライエッチング、あるいは、水酸化ナトリウム水溶液（NaOH）等のアルカリ水溶液またはフッ酸と硝酸を所定の混合比で混ぜ合わせて調製した混酸を用いたウエットエッチングを行うことにより、ｐ型シリコンウエハの表面全体に微細な凹凸を形成する。
その後、前記の方法で、ｐ型シリコンウエハの表層にｎ型半導体層（ｎ＋層）１１ｂを形成して、ｐｎ接合部１１ｃを有する半導体基板１１を形成する。
【００２３】
次に、得られた半導体基板１１の受光面となる一面に、例えば、シランとアンモニアとの混合ガスを原料とするプラズマCVD法によって窒化シリコン膜を成膜する、あるいはチタン酸アルコキシドを原料とする常圧CVD法によって酸化チタン膜を成膜する等の成膜方法により、絶縁性の反射防止膜１６を形成する。
【００２４】
次に、反射防止膜１６の表面に、例えば、印刷法を用いて銀粒子を含むＡｇペーストを塗布し、約７００℃の焼成温度で焼成して、第１・第２表面電極１２ａ、１２ｂからなる表面電極部１２を形成する。
また、半導体基板１１の裏面に、印刷法を用いてアルミニウム粒子を含むＡｌペーストを塗布し、約７００℃の焼成温度で焼成することにより、第２裏面電極１３ａを形成すると同時に、ｐ型不純物として機能するＡｌがｎ型半導体層１１ｂ中に拡散してｐ＋型半導体層１１ａ1を形成する。その後、第１裏面電極１３ａの一部にＡｇペーストを塗布し焼成することにより、第２裏面電極１３ｂを形成する。
【００２５】
次に、レーザー、サンドブラスト等の膜除去技術を用いて、半導体基板１１の受光面の外周縁に沿った位置（表面電極部１２と交差しない位置）の反射防止膜１６およびｎ型半導体層１１ｂを除去することにより、ｐｎ接合部１１ｃの一部が除去された接合分離溝１４を形成する。
続いて、一対の第１表面電極１２ａの長手方向一端側に位置する部分の接合分離溝１４に絶縁材料を埋め込んで、一対の閉塞部１５を形成する。この際、絶縁性樹脂材料を用いた場合は、それを硬化させる加熱処理も行われる。
【００２６】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの構造＞
図３は実施形態１のインターコネクタ付き太陽電池セルを示す平面図である。
このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａは、ｐｎ接合部１１ｃを形成するようにｐ型半導体層１１ａとｎ型半導体層１１ｂとが積層されてなる半導体基板１１と、この半導体基板１１の受光面に形成された表面電極部１２と、半導体基板１１の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部１３と、半導体基板１１の受光面の外周縁に沿って形成されたｐｎ接合部１１ｃの一部を分離するための接合分離溝１４とを有する太陽電池セルと、接合分離溝１４を横切るように前記太陽電池セルの受光面電極部１２とろう材ｍを介して電気的に接続されたライン状のインターコネクタｃと、ろう材ｍが接合分離溝１４に流入して短絡することを防止するための接合分離溝１４に形成された短絡防止処理部とを備える。
【００２７】
つまり、このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａは、前記説明の太陽電池セルＳ１と、インターコネクタｃとを備えたものであり、この場合、前記短絡防止処理部は閉塞部１５に相当する。なお、図２（Ｂ）には、太陽電池セルＳ１の受光面電極部１２とろう材ｍを介して電気的に接続されたインターコネクタｃが２点鎖線で示されている。
インターコネクタｃとしては、例えば、導電率が高い銅線または銅テープからなるもの、あるいは銅線または銅テープからなるコネクタ本体の表面にろう材がコーティングされたものを用いることができる。
【００２８】
図３に示すように、インターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａは、一対のインターコネクタｃの第１表面電極１２ａと接続されていない端部側が、２点鎖線で示す別のインターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａの一対の第２裏面電極１３ｂとろう材を介して電気的に直列接続されることにより、太陽電池モジュールを作製することができる。
つまり、太陽電池モジュールは、このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａを複数備え、直列接続方向に隣接するインターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａ同士を前記のように接続することにより得られる。
【００２９】
具体的には、例えば、ガラス、ポリカーボネート等の支持体上に、所定枚数のインターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａを裏面を上にして並べ、各セルのインターコネクタｃを隣接する各セルの第２裏面電極１３ｂにろう付けして電気的に接続し、各セルの裏面側をアクリル樹脂等の樹脂フィルムで覆うと共に、樹脂フィルムの外周縁を支持体に融着一体化し、支持体の外周縁にアルミニウムからなるフレームを取り付けることにより、太陽電池モジュールを製造することができる。
【００３０】
この際、インターコネクタｃは、それが接続された第１受光面電極１２ａ側の太陽電池セルＳ１における受光面電極部１２と裏面電極部１３との再短絡を回避するために、そのセルＳ１の外周面のｎ型半導体層１１ｂに接触しないように配置される。
そのため、インターコネクタｃのｎ型半導体層１１ｂに接触しそうな箇所を、例えば、絶縁性樹脂にて予めコーティングしておいてもよい。
但し、セルＳ１の受光面（エッジ部を含む）には絶縁性の反射防止膜１６が積層されているため、モジュール作製時にインターコネクタｃがセルＳ１のエッジ部に接触しても受光面電極部１２と裏面電極部１３との再短絡は生じない。
【００３１】
なお、インターコネクタ付き太陽電池セルは、インターコネクタｃが第２裏面電極１３ｂにろう付けされているものであってもよいが、モジュール作製時のインターコネクタｃの細い第１表面電極１２ａへのろう付けは難しくなるため、インターコネクタｃが第１表面電極１２ａにろう付けされているものの方が好ましい。
【００３２】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法＞
図１〜図３に示すように、インターコネクタ付き太陽電池セルＳ１Ａの製造方法は、ｐｎ接合部１１ｃを形成するようにｐ型半導体層１１ａとｎ型半導体層１１ｂとが積層されてなる半導体基板１１と、この半導体基板１１の受光面に形成された表面電極部１２と、半導体基板１１の受光面とは反対側の裏面に形成された裏面電極部１３と、半導体基板１１の受光面の外周縁に沿って形成されたｐｎ接合部１１ｃの一部を分離するための接合分離溝１４とを有する太陽電池セルＳ１を形成するセル形成工程と、接合分離溝１４を横切るように太陽電池セルＳ１の受光面電極部１２（または裏面電極１３）とろう材ｍを介してライン状のインターコネクタｃを電気的に接続するコネクタ接続工程と、これらの工程の間に、ろう材ｍが接合分離溝１４に流入して短絡することを防止するために、接合分離溝１４に短絡防止処理部（閉塞部１５）を形成する短絡防止処理工程とを含む。
【００３３】
セル形成工程および短絡防止処理工程は、前記太陽電池セルＳ１の製造工程と同様である。
コネクタ接続工程は、太陽電池セルＳ１が製造された後、第１受光面電極１２ａに沿ってインターコネクタｃの一端側をろう付けすることにより行われる。
この際、例えば、第１受光面電極１２ａの一端１２ａ1よりも少し内側にずらした位置からろう付けを開始して他端１２ａ2まで連続してろう付けする。
このようなろう付けを行うと、第１受光面電極１２ａの他端１２ａ2側の太陽電池セルＳ１の受光面上に溶融した余分なろう材ｍ1がこぼれ落ちて接合分離溝１４の方へ流れる場合があるが、その余分なろう材ｍ1が閉塞部１５によって接合分離溝１４内へ流入することはない。
そのため、表面電極部１２と裏面電極部１３との短絡が防止される。
【００３４】
（実施形態２）
図４（Ａ）および（Ｂ）は実施形態２の太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であって、図４（Ｂ）は実施形態２のインターコネクタ付き太陽電池セルの概略断面図を兼ねている。なお、図４において、図２中の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。
この太陽電池セルＳ２は、接合分離溝２４および閉塞部２５の形成位置が、実施形態１の場合と異なること以外は、実施形態１の太陽電池セルＳ１と同様の構成を有している。
以下、実施形態２における実施形態１とは異なる点を主として説明する。
【００３５】
＜太陽電池セルの構造＞
この太陽電池セルＳ２の場合、接合分離溝２４が、半導体基板２１の裏面側に設けられると共に、突出部２５ａを有する一対の閉塞部２５が、一対の第２裏面電極１３ｂの長手方向延長線上の接合分離溝２４の位置に配置されている。
さらに詳しく説明すると、接合分離溝２４は、半導体基板２１の裏面の外周縁に沿って、かつ第１裏面電極１３ａと0.1〜0.6ｍｍ程度離れた距離Ｌ２をもって四角形に形成され、それによって、裏面側のｎ型半導体層１１ｂの一部が除去されてｐｎ接合分離されている。
この場合、受光面側に接合分離溝を形成する場合とは異なって、接合分離溝の位置によって太陽電池の特性が低下することがない。但し、接合分離溝２４は、ｐｎ接合分離を目的としているため、その形成位置が第１裏面電極１３ａと交差してはならない。
【００３６】
また、図４（Ｂ）に示すように、閉塞部２５は、接合分離溝２４の第２裏面電極１３ｂに近接した位置に配置されており、実施形態１で説明したインターコネクタｃを２つの太陽電池セルＳ２の第１受光面電極１２ａと第２裏面電極１３ｂにろう付けする際に（図３参照）、第２裏面電極１３ｂからこぼれ落ちた余分なろう材ｍ1が接合分離溝２４内に流れ込まないよう、接合分離溝２４の開口部を塞いでいる。
さらに、閉塞部２５の突出部２５ａは、余分なろう材ｍ１が閉塞部２５を乗り越えないよう防波堤の役割を担っている。
なお、余分なろう材ｍ１が閉塞部２５を乗り越えてｎ型半導体層１１ｂと接触すると、表面電極部１２と裏面電極部１３との短絡を生じてしまう。
【００３７】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの構造＞
実施形態２のインターコネクタ付き太陽電池セルＳ２Ａは、実施形態２の太陽電池セルＳ２の第１表面電極１２ａまたは第２裏面電極１３ｂにインターコネクタｃがろう付けされて電気的に接続されたものである。
この場合も、実施形態１の場合と同じ理由で、インターコネクタｃが第２裏面電極１３ｂよりも第１表面電極１２ａに接続されたインターコネクタ付き太陽電池セルの方が好ましい。
また、このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ２Ａを複数直列接続した太陽電池モジュールを得ることができる。
【００３８】
実施形態２の場合、インターコネクタｃは、それが接続された第２裏面電極１３ｂ側の太陽電池セルＳ２における受光面電極部１２と裏面電極部１３との再短絡を回避するために、そのセルＳ２の外周面のｎ型半導体層１１ｂに接触しないように配置される。
そのため、インターコネクタｃのｎ型半導体層１１ｂに接触しそうな箇所を、例えば、絶縁性樹脂にて予めコーティングしておいてもよい。
さらにこの場合、太陽電池セルＳ２の裏面側に接合分離溝２４が形成されているため、モジュール作製時に一のセルＳ２のインターコネクタｃが隣接するセルの裏面側のエッジ部に接触することにより、一のセルＳ２の受光面電極部と隣接するセルの受光面電極部とが再短絡するため、インターコネクタｃのセル裏面側エッジ部に接触しそうな箇所も、例えば、絶縁性樹脂にて予めコーティングしておいてもよい。
【００３９】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法＞
このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ２Ａの製造は、セル形成工程において半導体基板２１の裏面に接合分離溝２４を形成する点と、短絡防止処理工程において裏面側の接合分離溝２４に短絡防止処理部としての閉塞部２５を形成する点が実施形態１と異なる以外は、実施形態１と同様である。
【００４０】
（実施形態３）
図５は実施形態３のインターコネクタ付き太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であり、図６は図５のインターコネクタ付き太陽電池セルに用いられるインターコネクタの製造工程を説明する断面図である。なお、図５において、図２中の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。
【００４１】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの構造＞
このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ３Ａは、閉塞部１５を有さないこと以外は実施形態１の太陽電池セルＳ１と同様の構成を有する太陽電池セルＳ３と、この太陽電池セルＳ３の第１表面電極１２ａにろう付けされたインターコネクタｃ１とを備えてなり、このインターコネクタｃ１が実施形態１で用いたインターコネクタｃと構成が異なっている。
つまり、このインターコネクタｃ１が、閉塞部１５の代わりとなる短絡防止処理部を有している。
【００４２】
実施形態３において、短絡防止処理部は、インターコネクタｃ１における受光面電極部１２および裏面電極部１３との接続領域Ｅ１、Ｅ１に隣接する中間の非接続領域Ｅ２を樹脂材料にて被覆した被覆層３５からなる。
実施形態３で用いられるインターコネクタｃ１としては、例えば、高導電率の銅線または銅テープからなるライン状のコネクタ本体ｃ１１と、このコネクタ本体ｃ１１の接続領域Ｅ１にコーティングされたろう材層ｃ１２とを有し、この場合、ろう材層ｃ１２は非接続領域Ｅ２にもコーティングされている。
そして、被覆層３５は、非接続領域Ｅ２のろう材層ｃ１２をコーティングしている。
この場合も、実施形態１の場合と同じ理由で、インターコネクタｃ１が第２裏面電極１３ｂよりも第１表面電極１２ａに接続されたインターコネクタ付き太陽電池セルの方が好ましい。
また、このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ３Ａを複数直列接続した太陽電池モジュールを得ることができる。
【００４３】
実施形態３の場合、インターコネクタｃ１は、非接続領域に絶縁性の被覆部３５を有しているため、それが接続された第１受光面電極１２ａ側の太陽電池セルＳ３の外周面のｎ型半導体層１１ｂに被覆層３５が接触しても、そのセルＳ３の受光面電極部１２と裏面電極部１３とが再短絡することはない。
【００４４】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法＞
このインターコネクタ付き太陽電池セルＳ３Ａの製造は、短絡防止処理工程において、接合分離溝１４に閉塞部を形成する代わりに、インターコネクタｃ１に被覆層３５を形成する点が実施形態１と異なる以外は、実施形態１と概ね同様である。
短絡防止処理工程では、インターコネクタｃ１の中間部分の非接続領域Ｅ２のみに絶縁材料をスプレー塗布、インクジェト、溶射等により塗布し硬化させて被覆層３５を形成する。
この際、絶縁材料のうち、樹脂材料としては、耐熱性および耐候性が得られるという観点から、例えば、ＥＶＡ、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体樹脂（熱可塑性フッ素樹脂：ETFE）等の絶縁性樹脂が好ましい。また、絶縁材料のうち、セラミック材料としては、電気絶縁性がよいアルミナ（Al2O3）や、金属材料に対して緻密な被覆が形成できるチタニア（TiO2）が好ましい。
【００４５】
次のコネクタ接続工程では、被覆層３５を有するインターコネクタｃ１の接続領域Ｅ１のろう材層ｃ１２を、太陽電池セルＳ３の第１表面電極１２ａに融着する。このとき、非接続領域Ｅ２には被覆層３５が存在するため、余分なろう材が溶融してこぼれ落ちて接合分離溝１４内に流れ込むことがない。
【００４６】
（実施形態４）
図７は実施形態４のインターコネクタ付き太陽電池セルに用いられるインターコネクタの製造工程を説明する断面図である。なお、図７において、図６中の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。
【００４７】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの構造＞
このインターコネクタ付き太陽電池セル（図示省略）は、被覆層４５を有するインターコネクタｃ２の構成以外は実施形態３と同様である。
図７および図５を参照しながら説明すると、実施形態４において、短絡防止処理部は、インターコネクタｃ２における受光面電極部１２および裏面電極部１３との接続領域Ｅ１、Ｅ１に隣接する中間の非接続領域Ｅ２をろう材付着防止材料にて被覆した被覆層４５からなる。
【００４８】
実施形態４で用いられるインターコネクタｃ２としては、例えば、実施形態３と同様のライン状のコネクタ本体ｃ１１と、このコネクタ本体ｃ１１の接続領域Ｅ１にコーティングされたろう材層ｃ１２とを有し、ろう材層ｃ１２がコーティングされていないコネクタ本体ｃ１１の表面（非接続領域Ｅ２）に被覆層４５がコーティングされている。
この場合も、実施形態１の場合と同じ理由で、インターコネクタｃ２が第２裏面電極１３ｂよりも第１表面電極１２ａに接続されたインターコネクタ付き太陽電池セルの方が好ましい。
また、このインターコネクタ付き太陽電池セルを複数直列接続した太陽電池モジュールを得ることができる。
【００４９】
＜インターコネクタ付き太陽電池セルの製造方法＞
このインターコネクタ付き太陽電池セルの製造は、短絡防止処理工程において、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、コネクタ本体ｃ１１の中間部分の非接続領域Ｅ２のみにろう材付着防止材料を塗布して被覆層４５を形成する。
この際、例えば、蒸着法、めっき法等を用いて、ろう材が付着し難いＡｌ、SUS等の金属薄膜の被覆層４５を形成するか、あるいはＥＶＡ、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体樹脂（熱可塑性フッ素樹脂：ETFE）等の絶縁性樹脂を塗布して被覆層４５を形成する。
【００５０】
次に被覆層４５を有するコネクタ本体ｃ１１を、溶融したろう材中に浸漬し引き上げることにより、図７（Ｃ）に示すように、コネクタ本体ｃ１１の接続領域Ｅ１、Ｅ１にろう材層ｃ１２をコーティングする。このとき、被覆層４５上にはろう材層ｃ１２は形成されない。
【００５１】
次のコネクタ接続工程では、実施形態３と同様に、被覆部４５を有するインターコネクタｃ２の接続領域Ｅ１のろう材層ｃ１２を、太陽電池セルＳ３の第１表面電極１２ａに融着する。このとき、非接続領域Ｅ２にはろう材層ｃ１２が存在しないため、余分なろう材が溶融しこぼれ落ちて接合分離溝１４内に流れ込むということがない。
なお、インターコネクタｃ２の被覆層４５が金属薄膜からなる場合、このインターコネクタｃ２を有する太陽電池セルを他の太陽電池セルと接続する際に、この太陽電池セルのｎ型半導体層１１ｂに被覆層４５が接触しないようにする。
【００５２】
（実施形態５）
図８（Ａ）および（Ｂ）は実施形態５の太陽電池セルの内部構造を示す概略断面図であって、図８（Ｂ）は実施形態５のインターコネクタ付き太陽電池セルの概略断面図を兼ねている。なお、図８において、図２中の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。
この太陽電池セルＳ５は、半導体基板１０のｎ型半導体層１１ｂの外周面および裏面のエッジ部にも反射防止膜１６ａが積層されていること以外は、実施形態１の太陽電池セルＳ１と同様の構成を有している。
【００５３】
実施形態５の場合、半導体基板１１のｎ型半導体層１１ｂの凹凸表面（受光面）上に、実施形態１と同様にプラズマCVD法あるいは常圧CVD法によって窒化シリコン膜または酸化チタン膜からなる反射防止膜１６を形成する際に、半導体基板１１のｎ型半導体層１１ｂの外周面（側面）および裏面のエッジ部にも反射防止膜１６を形成することができる。
【００５４】
このように、半導体基板１１のｎ型半導体層１１ｂの受光面から裏面のエッジ部に亘って反射防止膜１６、１６ａを形成することにより、第１表面電極１２ａ（または第２裏面電極１３ｂ）にインターコネクタｃをろう付けしてインターコネクタ付き太陽電池セルＳ５Ａを製造し、複数のインターコネクタ付き太陽電池セルＳ５Ａを電気的に接続して太陽電池モジュールを製造する際に、インターコネクタｃを太陽電池セルＳ５の側面に沿わせても絶縁性の反射防止膜１６ａが介在するため受光面電極部１２と裏面電極部１３が再短絡しない。
なお、セルＳ１の受光面（エッジ部を含む）には絶縁性の反射防止膜１６が積層されているため、モジュール作製時にインターコネクタｃがセルＳ１の受光面側のエッジ部に接触しても受光面電極部１２と裏面電極部１３との再短絡が生じないことは言うまでもない。
【００５５】
（他の実施形態）
１．実施形態２（図４）の太陽電池セルＳ２の第１受光面電極１２ａまたは第２裏面電極１３ｂに、実施形態３（図５）のインターコネクタｃ１または実施形態４（図７）のインターコネクタｃ２をろう付けして、インターコネクタ付き太陽電池セルを作製してもよい。
２．実施形態２（図４）の太陽電池セルＳ２のｎ型半導体層１１ｂの側面および裏面のエッジ部にも、実施形態５のような反射防止膜１６ａを形成してもよい。
３．実施形態１〜５の太陽電池セルＳ１〜Ｓ５では、受光面に絶縁性の反射防止膜１６が積層された場合を例示したが、本発明は反射防止膜１６が省略された太陽電池セルにも適用できる。この場合、モジュール作製時に、一のセルのインターコネクタの導体部が受光面側のエッジ部から側面に亘るｎ型半導体層１１ｂおよび隣接するセルの裏面側のエッジ部のｎ型半導体層１１ｂに接触しないようにすればよいが、セルのそれらの部分と接触しそうなインターコネクタ部分を絶縁材料で予め被覆しておけば再短絡を未然に回避できる。
【符号の説明】
【００５６】
１１ｃ  ｐｎ接合部
１１ａ  ｐ型半導体層
１１ｂ  ｎ型半導体層
１１、２１  半導体基板
１２  表面電極部
１３  裏面電極部
１４、２４  接合分離溝
１５、２５  閉塞部
１２ａ  第１表面電極
１２ｂ  第２表面電極
１３ａ  第１裏面電極
１３ｂ  第２裏面電極
１５ａ  突出部
１６ａ  絶縁膜
ｃ、ｃ１、ｃ２  インターコネクタ
ｍ  ろう材
ｍ1  余分なろう材
Ｅ１  接続領域
Ｅ２  非接続領域
３５、４５  被覆層
ｃ１１  コネクタ本体
ｃ１２  ろう材層
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５  太陽電池セル
Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ、Ｓ３Ａ、Ｓ５Ａ  インターコネクタ付き太陽電池セル
【図１】
2011151192.tif 000003
【図２】
2011151192.tif 000004
【図３】
2011151192.tif 000005
【図４】
2011151192.tif 000006
【図５】
2011151192.tif 000007
【図６】
2011151192.tif 000008
【図７】
2011151192.tif 000009
【図８】
2011151192.tif 000010