(57)【要約】【課題】  本発明は、長期信頼性を向上することができ、単純な製造工程によって製造することができる太陽電池パネル及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルは、太陽電池と前記太陽電池を囲んで密封するシール材と前記太陽電池と前記シール材の間に位置し、シリコンを含む透湿性防止層と前記シール材の上で前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、前記シール材の上で、前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材を含む。【選択図】  図２
2019068070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルであって、
太陽電池と
前記太陽電池を囲んで密封するシール材と
前記太陽電池と前記シール材との間に位置し、シリコンを含む透湿性防止層と
前記シール材の上で前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、
前記シール材の上で、前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材と、を備えてなる、太陽電池パネル。
【請求項２】
前記太陽電池は、光電変換部と、前記光電変換部に電気的に接続される金属電極層を含む電極を備え、
前記透湿防止層が、少なくとも前記金属電極層が位置しない部分に位置した、請求項１に記載の太陽電池パネル。
【請求項３】
前記光電変換部が半導体基板と前記半導体基板上に位置するパッシベーション膜と前記パッシベーション膜の上に位置する導電型領域を備え、
前記電極は、前記導電型領域上に位置する透明電極層、前記透明電極層上に位置し、パターンを有する金属電極層を備え、
前記透湿防止層が、少なくとも前記透明電極層と、前記シール材との間に位置する、請求項２に記載の太陽電池パネル。
【請求項４】
前記透湿防止層が、少なくとも前記透明電極層に直接接触する、請求項３に記載の太陽電池パネル。
【請求項５】
前記導電型領域が非晶質シリコンを含んでなる、請求項３又は４に記載の太陽電池パネル。
【請求項６】
前記導電型領域と前記透明電極層が互いに接触する、請求項３〜５の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項７】
前記透湿防止膜は、前記太陽電池の側面上で前記透明電極層と、前記シール材との間に位置する側面部分を備える、請求項３〜６の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項８】
前記透湿防止層が、前記太陽電池の少なくとも一面上で全体的に形成される、請求項１〜７の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項９】
前記透湿防止層が、前記太陽電池を全体的に包まれ、前記太陽電池を前記シール材と分離及び離隔させる、請求項８に記載の太陽電池パネル。
【請求項１０】
前記太陽電池がインターコネクタにより電気的に接続される複数の太陽電池を備え、
前記透湿防止層が、前記インターコネクタが位置しない部分において、前記太陽電池と前記シール材との間に位置し、
前記透湿防止層が、前記インターコネクタが位置した部分で前記インターコネクタと前記シール材との間又は前記太陽電池と前記インターコネクタの間に位置するか、前記インターコネクタが位置した部分に位置しないものである、請求項１〜９の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項１１】
前記透湿防止層がシランカップリング剤を含んでなる、請求項１〜１０の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項１２】
前記透湿防止層が３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン（３−aminopropyldimethylethoxysilane、ＡＰＤＭＥＳ）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（３−aminopropyltriethoxysilane、ＡＰＴＥＳ）、アリルトリエトキシシラン（allyltriethoxysilane、ＡＴＥＳ）、及びオクタデシルトリクロロシラン（octadecyltrichlorosilane）からなる群から選択されてなる一種又は二種以上の混合物を含んでなる、請求項１１に記載の太陽電池パネル。
【請求項１３】
前記透湿防止層がシリカ粒子を含んでなる、請求項１〜１２の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項１４】
前記シリカ粒子の平均粒径が２０ｎｍ乃至１μｍである、請求項１３に記載の太陽電池パネル。
【請求項１５】
前記透湿防止層の厚さが１μｍ以下である、請求項１〜１４の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項１６】
前記シール材の酢酸濃度より前記透湿防止層の酢酸(acetic acid)濃度が低い、請求項１〜１５の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項１７】
前記第２カバー部材が透光性を有する樹脂で構成されるシート又はフィルムで構成される、請求項１〜１６の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項１８】
光電変換部と電極を含む太陽電池の上に透湿防止層を形成する段階と、
前記透湿防止層が形成された前記太陽電池と、前記太陽電池を密封するシール材と、前記シール材の上で前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、前記シール材の上で前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材を積層して付着する段階と、を含んでなる、太陽電池パネルの製造方法。
【請求項１９】
前記透湿防止層がシランカップリング剤を含む有機物質を含んでなり、
前記透湿防止層を形成する段階においては、前記太陽電池の上に前記有機物質をスプレー方式により噴射するものである、請求項１８に記載の太陽電池パネルの製造方法。
【請求項２０】
前記透湿防止層がシリカ粒子を含んでなり、
前記透湿防止層を形成する段階においては、前記シリカ粒子の前駆体を含む溶液を用いたゾル‐ゲル方式で行われてなる、請求項１８に記載の太陽電池パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル及びその製造方法に関し、さらに詳細には、構造を改善した太陽電池パネル及びその製造方法に関する。
〔関連技術〕
本発明は、韓国特許出願第１０−２０１７−０１２８４９６号（出願日：２０１７年１０月２日）に基づくパリ条約４条の優先権主張を伴ったものであり、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂されるものである。
【背景技術】
【０００２】
最近石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予測されながらこれらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり続いている。その中でも、太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換させる次世代電池として脚光を浴びている。太陽電池においては、様々な層及び電極を設計に基づいて形成することにより製造することができる。
【０００３】
このような太陽電池は、外部の環境に長期間露出されなければならないので、太陽電池を保護するためのパッケージング(packaging)工程によって太陽電池パネルの形態で製造される。太陽電池パネルは、様々な環境で長期間の間、発展をしなければならず、長期信頼性が大きく求められる。高温多湿な環境においては望まないように太陽電池パネルの特性が変化し、出力が低減されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、長期信頼性を向上することができ、単純な製造工程によって製造することができる太陽電池パネル及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルは、 太陽電池と前記太陽電池を囲んで密封するシール材と前記太陽電池と前記シール材との間に位置し、シリコンを含む透湿性防止層と前記シール材の上で、前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、前記シール材の上で、前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材を含む。
【０００６】
本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルの製造方法は、光電変換部と電極を含む太陽電池の上に透湿防止層を形成する段階と、前記透湿防止層が形成された前記太陽電池と、前記太陽電池を密封するシール材と、前記シール材の上、前記の太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、前記シール材の上で、前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材を積層して付着する段階を含む。
〔本発明の一の態様〕
本発明の一の態様は以下の通りである。
〔１〕  太陽電池パネルであって、
太陽電池と
前記太陽電池を囲んで密封するシール材と
前記太陽電池と前記シール材との間に位置し、シリコンを含む透湿性防止層と
前記シール材の上で前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、
前記シール材の上で、前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材と、を備えてなる、太陽電池パネル。
〔２〕  前記太陽電池は、光電変換部と、前記光電変換部に電気的に接続される金属電極層を含む電極を備え、
前記透湿防止層が、少なくとも前記金属電極層が位置しない部分に位置した、〔１〕に記載の太陽電池パネル。
〔３〕  前記光電変換部が半導体基板と前記半導体基板上に位置するパッシベーション膜と前記パッシベーション膜の上に位置する導電型領域を備え、
前記電極は、前記導電型領域上に位置する透明電極層、前記透明電極層上に位置し、パターンを有する金属電極層を備え、
前記透湿防止層が、少なくとも前記透明電極層と、前記シール材との間に位置する、〔２〕に記載の太陽電池パネル。
〔４〕  前記透湿防止層が、少なくとも前記透明電極層に直接接触する、〔３〕に記載の太陽電池パネル。
〔５〕  前記導電型領域が非晶質シリコンを含んでなる、〔３〕又は〔４〕に記載の太陽電池パネル。
〔６〕  前記導電型領域と前記透明電極層が互いに接触する、〔３〕〜〔５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔７〕  前記透湿防止膜は、前記太陽電池の側面上で前記透明電極層と、前記シール材との間に位置する側面部分を備える、〔３〕〜〔６〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔８〕  前記透湿防止層が、前記太陽電池の少なくとも一面上で全体的に形成される、〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔９〕  前記透湿防止層が、前記太陽電池を全体的に包まれ、前記太陽電池を前記シール材と分離及び離隔させる、〔８〕に記載の太陽電池パネル。
〔１０〕  前記太陽電池がインターコネクタにより電気的に接続される複数の太陽電池を備え、
前記透湿防止層が、前記インターコネクタが位置しない部分において、前記太陽電池と前記シール材との間に位置し、
前記透湿防止層が、前記インターコネクタが位置した部分で前記インターコネクタと前記シール材との間又は前記太陽電池と前記インターコネクタの間に位置するか、前記インターコネクタが位置した部分に位置しないものである、〔１〕〜〔９〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１１〕  前記透湿防止層がシランカップリング剤を含んでなる、〔１〕〜〔１０〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１２〕  前記透湿防止層が３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン（３−aminopropyldimethylethoxysilane、ＡＰＤＭＥＳ）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（３−aminopropyltriethoxysilane、ＡＰＴＥＳ）、アリルトリエトキシシラン（allyltriethoxysilane、ＡＴＥＳ）、及びオクタデシルトリクロロシラン（octadecyltrichlorosilane）からなる群から選択されてなる一種又は二種以上の混合物を含んでなる、〔１１〕に記載の太陽電池パネル。
〔１３〕  前記透湿防止層がシリカ粒子を含んでなる、〔１〕〜〔１２〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１４〕  前記シリカ粒子の平均粒径が２０ｎｍ乃至１μｍである、〔１３〕に記載の太陽電池パネル。
〔１５〕  前記透湿防止層の厚さが１μｍ以下である、〔１〕〜〔１４〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１６〕  前記シール材の酢酸濃度より前記透湿防止層の酢酸(acetic acid)濃度が低い、〔１〕〜〔１５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１７〕  前記第２カバー部材が透光性を有する樹脂で構成されるシート又はフィルムで構成される、〔１〕〜〔１６〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１８〕  光電変換部と電極を含む太陽電池の上に透湿防止層を形成する段階と、
前記透湿防止層が形成された前記太陽電池と、前記太陽電池を密封するシール材と、前記シール材の上で前記太陽電池の一面上に位置する第１カバー部材と、前記シール材の上で前記太陽電池の他面上に位置する第２カバー部材を積層して付着する段階と、を含んでなる、太陽電池パネルの製造方法。
〔１９〕  前記透湿防止層がシランカップリング剤を含む有機物質を含んでなり、
前記透湿防止層を形成する段階においては、前記太陽電池の上に前記有機物質をスプレー方式により噴射するものである、〔１８〕に記載の太陽電池パネルの製造方法。
〔２０〕  前記透湿防止層がシリカ粒子を含んでなり、
前記透湿防止層を形成する段階においては、前記シリカ粒子の前駆体を含む溶液を用いたゾル‐ゲル方式で行われてなる、〔１８〕に記載の太陽電池パネルの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本実施の形態に係ると、太陽電池とシール材の間にシリコンを含む透湿性防止層が位置して水分の浸透による電極の腐食を効果的に防止することができる。このような効果は、電極が透明電極層を含み、導電型領域が非晶質シリコンを含む場合にさらに倍価になることができる。これにより、高温多湿な環境で発生することができる出力低下現象を防止または最小化することができ、これにより、太陽電池パネルの長期信頼性を向上することができる。
【０００８】
また、簡単な工程によって水分の浸透による電極の腐食などを防止して、出力の低下を減少または防止することができる太陽電池パネルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルを示す分解斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断して見た断面図である。
【図３】図１に示した太陽電池パネルに含み、インターコネクタによって接続される第１及び第２太陽電池を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１に示した太陽電池パネルの一部を拡大して示した概略的な部分断面図である。
【図５】図１に含まれた太陽電池の前面平面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルの製造方法を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルの製造方法を示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネルの概略的な部分断面図である。
【図８】本発明のまた他の実施の形態に係る太陽電池パネルの概略的な部分断面図である。
【図９】実施の形態１と比較例１に係る太陽電池のデムプヒット試験（damp heat test）を２０００時間の間進行して、時間に応じた実施の形態１と比較例１に係る太陽電池パネルの出力低下値を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下においては、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではなく、様々な形態に変形することができることはもちろんである。
【００１１】
図では、本発明を明確かつ簡略に説明するために説明と関係ない部分の図示を省略し、明細書全体を通じて同一または極めて類似の部分に対しては、同一の図面参照符号を使用する。そして、図面では、説明をさらに明確にするために厚さ、広さなどを拡大または縮小して示したところ、本発明の厚さ、広さなどは図面に示されたところに限定されない。
【００１２】
そして、明細書全体においてどのような部分が他の部分を“含む”とするとき、特に反対される記載がない限り、他の部分を排除するものではなく、他の部分をさらに含むことができる。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分 “上に”あるとする時、これは他の部分“真上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分が位置する場合も含む。層、膜、領域、板などの部分が他の部分“真上に”あるとするときは、中間に他の部分が位置しないことを意味する。そして「第１」、「第２」などの用語は、互いの間の区別をするために使用するものだけであり、本発明が「第１」、「第２」の用語に限定されない。
【００１３】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル及びその製造方法を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルを示す分解斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った切断して見た断面図である。そして、図３は図１に示した太陽電池パネルに含まれ、インターコネクタによって接続される第１及び第２太陽電池を概略的に示す斜視図である。簡単に図示のために図１には透湿防止層を図示しなかった。
【００１５】
図１〜図３を参照すると、本実施の形態に係る太陽電池パネル１００は、太陽電池１０と、太陽電池１０を囲んで密封するシール材１３０と、太陽電池１０とシール材１３０の間に位置し、シリコン（Ｓｉ）を含む透湿防止層１５０と、シール材１３０の上で太陽電池１０の一面（一例として、前面）に位置する第１カバー部材（または前面部材）１１０と、シール材１３０の上で太陽電池１０の他面（一例として、後面）に位置する第２カバー部材（または後面部材）１２０を含む。
【００１６】
このとき、太陽電池１０は、光の入射によって電子と正孔が生成される光電変換部と、光電変換部に電気的に接続されて生成された電子と正孔を収集する電極（４２、４４）を含むことができる。光電変換部と電極（４２、４４）は、多様な構造を有することができる。本発明の実施の形態に係る太陽電池パネル１００に適用することができる太陽電池１０の一例を後に図４及び図５を参照して、詳細に説明する。
【００１７】
本実施の形態においては、複数の太陽電池１０がインターコネクタ（または配線材）１４２）及び/またはバスリボン１４５によって電気的に直列、並列または直並列に接続することができる。インターコネクタ１４２及び/またはバスリボン１４５には、リボン、ワイヤーなどの太陽電池１０を接続することができる様々な構造、形状が適用されることができる。例えば、インターコネクタ１４２は、第１太陽電池１０ａの前面に位置する第１電極４２と、これに隣接した第２太陽電池１０ｂの後面に位置する第２電極４４を接続することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、他の形で隣接した太陽電池１０を接続することもできる。
【００１８】
本実施の形態においては、一例として、太陽電池１０の一面に基づいてインターコネクタ１４２が６つ以上（具体的には、６つの乃至３３個、一例として、１０個以上）備えたことを例示した。一例として、インターコネクタ１４２は、幅（または直径）が１ｍｍ未満（一例として、２５０μｍ乃至５００μｍ）で有り得る。これによれば、インターコネクタ１４２が、小さな幅を有しながら、多くの数で備えられて、キャ後面の移動距離を最小化することにより、太陽電池パネル１００の出力を向上することができる。このとき、インターコネクタ１４２は、断面が円形またはラウンドされた形状を有するワイヤ形状で備えて、インターコネクタ１４２で反射された光が第１カバー部材１１０などで全反射され、再び太陽電池１０に入射することができる。これにより、太陽電池１０の効率を向上することができる。
【００１９】
このとき、インターコネクタ１４２及び/またはバスリボン１４５は、はんだ物質を用いたテビン（tabbing）工程を用いて、太陽電池１０またはインターコネクタ１４２に電気的及び物理的に接続することもできる。または、インターコネクタ１４２及び/またはバスリボン１４５が導電性接着物質で構成された導電性フィルムで有り得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。一例として、太陽電池パネル１００が一つの太陽電池１０だけを含むこともでき、複数の太陽電池１０がインターコネクタ１４２及びバスリボン１４５出は無い他の接続部材によって電気的に接続することもできる。
【００２０】
一例として、ワイヤの形態のインターコネクタ１４２は、金属からなるコア層１４２ａと、コア層１４２ａの表面に薄い厚さでコーティングされ、はんだ物質を含み電極（４２、４４）とはんだ付けが可能にするはんだ層１４２ｂを含むことができる。一例として、コア層１４２ａは、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌなどをベース物質として含むことができる。はんだ層１４２ｂは、Ｐｂ、Ｓｎ、ＳｎＩｎ、ＳｎＢｉ、ＳｎＰｂ、ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＣｕＡｇ、ＳｎＣｕなどの物質をベース物質として含むことができる。本明細書においてベース物質とは、各層内で最も多くの重量％で含まれた物質を意味する。このように、インターコネクタ１４２が、コア層１４２ａとはんだ層１４２ｂを備えたと、複数のインターコネクタ１４２を太陽電池１０の上に位置させた状態で、熱と圧力をかけるテビン工程によって簡単な工程で（一例として、同時に）太陽電池１０に接合することができる。
【００２１】
本実施の形態においては、太陽電池１０及び/またはインターコネクタ１４２の上に透湿防止層１５０が形成されることができる。後で、太陽電池１０の構造を具体的に説明した後、透湿防止層１５０に対してさらに詳細に説明する。
【００２２】
第１カバー部材１１０は、第１シール材１３１上に位置して太陽電池パネル１００の前面を構成し、第２カバー部材１２０は、第２シール材１３２上に位置して、太陽電池パネル１００の後面を構成する。第１カバー部材１１０及び第２カバー部材１２０は、それぞれ、外部の衝撃、湿気、紫外線などから太陽電池１０を保護することができる絶縁物質で構成されることができる。
【００２３】
例えば、第１カバー部材１１０は、優れた耐久性、絶縁特性、防湿性、光透過性等を有するガラス基板で有り得る。第２カバー部材１２０は、フィルムまたはシートなどの形態を有することができる。例えば、第２カバー部材１２０が樹脂を含む複数の層を備えて、様々な特性を向上することができる。一例として、第２カバー部材１２０が、ベース部材と、ベース部材の少なくとも一面に形成される樹脂層を含むことができる。樹脂層は、シール材１３０に隣接する第１樹脂層及びその反対面に位置する第２樹脂層の内、少なくとも一つを含むことができる。
【００２４】
シール材１３０は、、互いに電気的に接続された太陽電池１０の前面に位置する第１シール材１３１と、互いに電気的に接続された太陽電池１０の後面に位置する第２シール材１３２を含むことができる。
【００２５】
シール材１３０は、水分と酸素が太陽電池１０に流入されることを防止し、太陽電池パネル１００の各要素を化学的に結合する。シール材１３０は、透光性と接着性を有する絶縁物質をベース物質として含む。例えば、シール材１３０は、エチレン酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アイオノマー（ionomer）などをベース物質として含むことができる。
【００２６】
しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第１及び第２シール材（１３１、１３２）、第１カバー部材１１０、または第２カバー部材１２０が、前述した説明以外の様々な物質を含むことがあり、様々な形態を有することができる。例えば、第１カバー部材１１０または第２カバー部材１２０が、様々な形態（例えば、基板、フィルム、シートなど）または物質を有するか、第２カバー部材１２０が非透光性物質または
反射物質などで構成されることができる。
【００２７】
積層工程とラミネート工程によって第２カバー部材１２０、第２シール材１３２、インターコネクタ１４２によって接続された太陽電池１０、第１シール材１３１及び第１カバー部材１１０が一体化されて、太陽電池パネル１００を構成することができる。このとき、本実施の形態においては、太陽電池１０とシール材１３０との間に透湿防止層１５０が位置する。以下では、まず、図４及び図５を参照して、太陽電池１０を詳細に説明した後、再び図２及び図４を参照して、透湿防止層１５０を詳細に説明する。
【００２８】
図４は、図１に示した太陽電池パネルの一部を拡大して示した概略的な部分断面図であり、図５は、図１に含まれた太陽電池の前面平面図である。参照で、図４は、図５のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断して見た部分断面図である。明確で簡略な図面のためにも、図５においては、第１電極４２は、第１金属電極層４２２を中心に示した。
【００２９】
図４及び図５を参照すると、本実施の形態に係る太陽電池１０は、ベース領域１４を含む半導体基板１２と、半導体基板１２上に位置するパッシベーション膜（５２、５４）と、パッシベーション膜（５２、５４）の上に位置する導電型領域（２０、３０）と、導電型領域（２０、３０）に電気的に接続される電極（４２、４４）を含むことができる。ここで、電極（４２、４４）は、透明電極層（４２０、４４０）と、透明電極層（４２０、４４０）の上に位置し、パターンを有する金属電極層（４２２、４４２）を含むことができる。
【００３０】
このとき、パッシベーション膜（５２、５４）は、半導体基板１２の一面（一例として、前面）上に形成される第１パッシベーション膜５２と、半導体基板１２の他面（一例として、後面）上に形成される第２パッシベーション膜５４を含むことができる。そして導電型領域（２０、３０）は、半導体基板１２の一面の方向で第１パッシベーション膜５２上に形成される第１導電型領域２０と、半導体基板１２の他面の方向で第２パッシベーション膜５４上に形成される第２導電型領域３０を含むことができる。そして、電極（４２、４４）は、第１導電型領域２０に電気的に接続される第１電極４２と、第２導電型領域３０に電気的に接続される第２電極４４を含むことができる。
【００３１】
半導体基板１２は、第１または第２導電型ドーパントを相対的に低いドーピング濃度で含み第１または第２導電型を有するベース領域１４を含むことができる。ベース領域１４は、第１または第２導電型ドーパントを含む単一結晶質半導体（例えば、単一単結晶または多結晶半導体、一例として、単結晶または多結晶シリコン、特に単結晶シリコン）で構成されることができる。このように結晶性が高くて、欠陥の少ないベース領域１４または半導体基板１２に基づいての太陽電池１０は、電気的特性が優れる。このとき、本実施の形態において、半導体基板１２は、追加的なドーピング等により形成されるドーピング領域を備えないベース領域１４だけで構成されることができる。これにより、ドーピング領域による半導体基板１２のパッシベーション特性の低下を防止することができる。
【００３２】
そして、半導体基板１２の前面及び/または後面には反射を最小化することができる反射防止構造（一例として、ピラミッドなどの形状の凹凸を有するテクスチャリング（texturing）構造）が形成されることができる。しかし、半導体基板１２の前面と後面にテクスチャリング構造が形成されないこともある。
【００３３】
半導体基板１２の前面の上には第１パッシベーション膜５２が形成（一例として、接触）され、半導体基板１２の後面の上に第２パッシベーション膜５４が形成（一例として、接触）される。これによりパッシベーション特性を向上することができる。このとき、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）は、半導体基板１２の前面と後面にそれぞれ全体的に形成されることができる。これにより、優れたパッシベーション特性を有しながら、別のパターニングなしに容易に形成することができる。キャ後面が第１または第２パッシベーション膜（５２、５４）を通過して、第１または第２導電型領域（２０、３０）に伝達されるので、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）のそれぞれの厚さは、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０のそれぞれの厚さより小さいことができる。
【００３４】
一例として、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）が真性非晶質半導体（例えば、真性非晶質シリコン（ｉ−ａ−Ｓｉ））層でなることができる。それでは、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）が、半導体基板１２と同じ半導体物質を含み類似の特性を有するため、パッシベーション特性をさらに効果的に向上することができる。これによりパッシベーション特性を大幅に向上することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第１及び/または第２パッシベーション膜（５２、５４）が真性非晶質シリコン炭化物（ｉ−ａ−ＳｉＣｘ）層または真性非晶質シリコン酸化物（ｉ−ａ−ＳｉＯｘ）層を含むこともできる。これによれば、広いエネルギーバンドギャップによる効果が向上することができるが、パッシベーション特性は真性非晶質シリコン（ｉ−ａ−Ｓｉ）層を含む場合より多少低いことがある。
【００３５】
第１パッシベーション膜５２の上に第１導電型ドーパントを含むか、第１導電型を有し、半導体基板１２より高いドーピング濃度を有する第１導電型領域２０が位置（一例として、接触）することができる。そして第２パッシベーション膜５４の上には第１導電型と反対の第２導電型を有する第２導電型ドーパントを含むか、または第２導電型を有し、半導体基板１２より高いドーピング濃度を有する第２導電型領域３０が位置（一例として、接触）することができる。第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）がそれぞれ第１及び第２導電型領域（２０、３０）に接触すると、キャ後面伝達経路を短縮し、構造を単純化することができる。
【００３６】
第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０が半導体基板１２とは別に形成されるので、半導体基板１２上で容易に形成することができるように、半導体基板１２と、他の物質及び/または結晶構造を有することができる。
【００３７】
例えば、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０のそれぞれは、蒸着などの様々な方法によって容易に製造することができる非晶質半導体等に第１または第２導電型ドーパントをドーピングして形成することができる。それでは第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０が、簡単な工程によって容易に形成することができる。
【００３８】
一例として、半導体基板１２が第１導電型を有することができる。それでは、第１導電型領域２０が半導体基板１２と同じ導電型を有しながら高いドーピング濃度を有する前面電界領域を構成し、第２導電型領域３０が半導体基板１２と反対される導電型を有してエミッタ領域を構成することができる。それでは、エミッタ領域である第２導電型領域３０が半導体基板１２の後面に位置して前面への光吸収を妨げることなく、位置するため、相対的に厚く形成することができる。そして前面電界領域に光電変換に直接関与しない第１導電型領域２０が半導体基板１２の前面に位置する。第１導電型領域２０は、前面への光の吸収に関係されるため、相対的に薄く形成することができる。これにより、第１導電型領域２０による光の損失を最小化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、半導体基板１２が第２導電型を有し、第１導電型領域２０がエミッタ領域、第２導電型領域３０が後面電界領域を構成することもある。
【００３９】
第１または第２導電型ドーパントとして使用されるｐ型ドーパントとしては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などの３足元素を挙げることができ、ｎ型ドーパントとしては、りん（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、 ビスマス（bismuth：Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を挙げることができる。この他にも、様々なドーパントが第１または第２導電型ドーパントとして使用することができる。
【００４０】
一例として、半導体基板１２と、第１導電型領域２０がｎ型を有することができ、第２導電型領域３０がｐ型を有することができる。これによれば、半導体基板１２がｎ型を有しキャ後面の寿命（life time）が優れることができる。一例として、半導体基板１２と、第１導電型領域２０がｎ型ドーパントとしてリン（Ｐ）を含むことができ、第２導電型領域３０がｐ型ドーパントとしてボロン（Ｂ）を含むすることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型で有り得る。
【００４１】
本実施の形態において、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０は、それぞれ非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層、非晶質シリコン酸化物（ａ−ＳｉＯｘ）層、非晶質シリコン炭化物（ａ −ＳｉＣｘ）層、インジウム - ガリウム - 亜鉛酸化物（ｉndiμｍ-galliμｍ-zinc oxide、ＩＧＺＯ）層、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）層とモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）層の内、少なくとも一つを含むことができる。このとき、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層、非晶質シリコン酸化物（ａ−ＳｉＯｘ）層、非晶質シリコン炭化物（ａ−ＳｉＣｘ）層は、第１または第２導電型ドーパントとしてドーピングすることができる。インジウム - ガリウム - 亜鉛酸化物層、チタン酸化物層及びモリブデン酸化物層は、ドーパントなしに、それ自体で、電子または正孔を選択的に収集し、ｎ型またはｐ型導電型領域と同じ役割を実行することができる。一例として、第１及び第２導電型領域（２０、３０）が非晶質シリコン層を含むことができる。これによれば、第１及び第２導電型領域（２０、３０）が、半導体基板１２と同じ半導体物質（すなわち、シリコン）を含み半導体基板１２と類似の特性を有することができる。これにより、キャ後面の移動がさらに効果的に行われて安定的な構造を実現することができる。
【００４２】
第１導電型領域２０の上には、これに電気的に接続される第１電極４２が位置（一例として、接触）し、第２導電型領域３０の上には、これに電気的に接続される第２電極４４が位置（一例として、接触）する。
【００４３】
第１電極４２は、第１導電型領域２０の上に位置する第１透明電極層４２０と、第１透明電極層４２０上に位置し、インターコネクタ１４２またははんだ層１４２ｂが接合される第１金属電極層４２２を含むことができる。
【００４４】
ここで、第１透明電極層４２０は、第１導電型領域２０の上で全体的に形成（一例として、接触）することができる。全体的に形成されるとすることは、空のスペースまたは空領域なしで第１導電型領域２０の全体を覆うだけでなく、必然的に一部の部分が形成されない場合を含むことができる。このように、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０の上に全体的に形成されると、キャ後面が第１透明電極層４２０を介して容易に第１金属電極層４２２まで達することがあり、水平方向での抵抗を減すことができる。非晶質半導体層などで構成される第１導電型領域２０の結晶性が相対的に低くて、キャ後面の移動度（mobility）が低いことがあるので、第１透明電極層４２０を備え、キャ後面が水平方向に移動する時の抵抗を低下させるものである。
【００４５】
このように、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０の上で全体的に形成されるので、光を透過することができる物質（透過性物質）で構成されることができる。一例として、第１透明電極層４２０は、インジウム - スズ酸化物（indiｕｍ tin oxide、ＩＴＯ）、アルミニウム - 亜鉛酸化物（alｕｍinｕｍ zinc oxide、ＡＺＯ）、ボロン - 亜鉛酸化物（boron zinc oxide、ＢＺＯ）、インジウム - タングステン酸化物（indiｕｍ tungsten oxide、ＩＷＯ）とインジウム - セシウム酸化物（indiｕｍ cesiｕｍ oxide、ＩＣＯ）の内、少なくとも一つを含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１透明電極層４２０その他の様々な物質を含むことができる。
【００４６】
このとき、本実施の形態の第１透明電極層４２０は、前述した物質を主な物質またはベース物質としながら、水素を含むことができる。このように、第１透明電極層４２０が、水素を含と、電子または正孔の移動度（mobility）が改善されることがあり、透過度が向上することができる。
【００４７】
第１透明電極層４２０上に位置し、インターコネクタ１４２が接続される第１金属電極層４２２は、金属をベース物質として含むことができる。第１金属電極層４２２の物質としては、知られている様々な金属などが用いられる。一例として、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、または銀または錫（Ｓｎ）がコーティングされた銀 、アルミニウム、銅粒子を単独で、または二つ以上混合して使用することができる。
【００４８】
このように第１金属電極層４２２は、金属を含む光入射を妨げる可能性がありますので、シェーディング損失（shading loss）を最小化できるよう、一定のパターンを持つことができる。これにより、第１金属電極層４２２が形成されていない部分に光が入射するようにする。
【００４９】
第１金属電極層４２２は、第１方向（図面の横方向）に延長され、互いに平行に位置する複数の第１フィンガーライン４２ａと、第１フィンガーライン４２ａと交差（一例として、直交）する第２方向（図面の縦方向）に形成され、第１フィンガーライン４２ａに電気的に接続され、インターコネクタ１４２が接続または取り付けられる第１バスバー４２ｂを含む。図面においては、両側の端付近で複数の第１フィンガーライン４２ａの端部を全体的に接続する枠線42ｃがさらに形成されたことを例示した。枠線42ｃは、第１フィンガーライン４２ａと同一又は類似の幅を有し、フィンガーライン４２ａと同一の物質で構成されることができる。しかし、枠線42ｃを備えないことも可能である。
【００５０】
第１フィンガーライン４２ａは、それぞれ、均一な幅とピッチを有しながら互いに離隔され得る。図においては、第１フィンガーライン４２ａが第１方向に互いに並行するように形成されて、太陽電池１０のメインエッジと平行したことを例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。このとき、インターコネクタ１４２の幅は、第１フィンガーライン４２ａのピッチより小さいことができ、第１フィンガーライン４２ａの幅より大きいことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５１】
前述したように、第１バスバー４２ｂは、隣接した太陽電池１０との接続のためのインターコネクタ１４２が位置する部分に対応するように位置することができる。第１バスバー４２ｂは、このような面に位置するインターコネクタ１４２のそれぞれに一対一対応するように備えられることができる。これにより、本実施の形態において、太陽電池１０の一面に基づいて、第１バスバー４２ｂとインターコネクタ１４２が同じ数に備えられる。
【００５２】
ここで、第１バスバー４２ｂは、各インターコネクタ１４２に対応するように第２方向に位置する複数の第１パッド部４２２ｂを含む。そして、第１バスバー４２ｂは、それぞれインターコネクタ１４２が接続される方向に沿って第１パッド部４２２ｂより狭い幅を有しながら、第１パッド部４２２ｂとの間で長く続く、第１ライン部４２１ｂをさらに含むことができる。
【００５３】
相対的に広い幅または面積を有する複数の第１パッド部４２２ｂによってインターコネクタ１４２が安定的に付着することができる。図においては、第１バスバー４２ｂの外側に位置する外側パッドが、他のパッドより大きい面積を有しインターコネクタ１４２をさらに安定的に付着することを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。そして、第１ライン部４２１ｂは、複数の第１フィンガーライン４２ａと、第１パッド部４２２ｂを接続して、一部の第１フィンガーライン４２ａが断線した場合、キャ後面が迂回することができる経路を提供する。第１方向で測定された第１ライン部４２１ｂの幅は、第１パッド部４２２ｂとインターコネクタ１４２の幅より小さく、第２方向で測定された第１フィンガーライン４２ａの幅より小さいか大きいか同じであることができる。このように、第１ライン部４２１ｂを相対的に狭い幅で形成して、第１電極４２の面積を最小化し、シェーディング損失及び材料コストを低減することができる。
【００５４】
これと類似に、本実施の形態において、第２電極４４は、第２透明電極層４４０及び第２金属電極層４４２を含むことができる。第２電極４４が第２導電型領域３０の上に位置するという点を除外しては、第２電極４４の第２透明電極層４４０及び第２金属電極層４４２の役割、物質、形状などは、第１電極４２の第１透明電極層４２０と第１金属電極層４２２の役割、物質、形状などと同様であるため、これに対する説明がそのまま適用されることができる。
【００５５】
そして、第２金属電極層４４２は、第２フィンガーライン、第２バスバーおよび/または第２枠線を備えることができ、第２バスバーが複数の第２パッド部及び/または第２ライン部を備えことができる。第１電極４２の第１フィンガーライン４２ａ、第１バスバー４２ｂ、第１枠線４２ｃの説明が第２金属電極層４４２の第２フィンガーライン、第２バスバー、第２枠線にそのまま適用することができる。このとき、第１バスバー４２ｂと第2バスバーは、互いに同じ数と同じピッチで形成されることができる。第１フィンガーライン４２ａ及び第２フィンガーラインは同じ幅、ピッチ及び/または数を有することもあり、互いに異なる幅、ピッチ及び/または数を有することもできる。
【００５６】
このように本実施の形態においては、太陽電池１０の第１及び第２金属電極層（４２２、４４２）が一定のパターンを有し太陽電池１０が、半導体基板１２の前面と後面に光が入射することができる両面受光型（bi-facial）構造を有する。これにより、太陽電池１０で使用される光量を増加させて太陽電池１０の効率向上に寄与することができる。
【００５７】
しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第２金属電極層４４２が、半導体基板１２の後面の方向で全体的に形成される構造を有することも可能である。また、第１及び第２導電型領域（２０、３０）と、第１及び第２電極（４２、４４）が、半導体基板１２の一面（一例として、後面）の方向に位置することも可能であり、第１及び第２導電型領域（２０、３０）の内、少なくとも１つが、半導体基板１２の両面に渡って形成されることも可能である。つまり、前述した太陽電池１０は、一例として提示したものにすぎず、本発明がこれに限定されるものではない。
【００５８】
図２及び図４を参照すると、太陽電池１０とシール材１３０との間にシリコンを含む透湿防止層１５０が位置することができる。このとき、透湿防止層１５０は、太陽電池１０とシール材１３０との間で少なくとも一部に形成されると足りる。このような透湿防止層１５０は、太陽電池１０とシール材１３０の間に位置するので、透湿防止層１５０がシール材１３０の内部に全体的に位置してシール材１３０によって包まれるので、外部に露出されない。参照で、第１及び第２シール材（１３１、１３２）の内、少なくとも一つを複数のシール層で形成した場合と比較すると、複数の密封層の内、少なくとも一つの一部（例えば、側面）は、他の密封層によって包まれなく、外部に露出される。
【００５９】
このとき、前述したように、太陽電池１０は、光電変換部と、これに接続される金属電極層（４２２、４４２）を含む電極（４２、４４）を含むが、本実施の形態では透湿防止層１５０は、少なくとも金属電極層（４２２、４４２）が位置していない部分に位置することができる。特に、透湿防止層１５０は、金属電極層（４２２、４４２）が存在しない部分で透明電極層（４２０、４４０）の上に位置することができる。つまり、透湿防止層１５０は、少なくとも透明電極層（４２０、４４０）とシール材１３０の間に位置することができる。一例として、透湿防止層１５０は、透明電極層（４２０、４４０）、インターコネクタ１４２及び/またはシール材１３０に接触することができる。これによれば構造を単純化し、透湿防止層１５０による効果を最大化することができる。
【００６０】
透明電極層（４２０、４４０）は、親水性を有してシール材１３０に水分がある場合に、このような水分によって所望しない透明電極層（４２０、４４０）の腐食が起きてやすく特性が劣化することができる。または、水分が導電型領域（２０、３０）と透明電極層（４２０、４４０）の間に浸透して、これらの界面でのパッシベーション特性が大幅に低下することができる。特に、導電型領域（２０、３０）が非晶質シリコンを備える場合には、導電型領域（２０、３０）と透明電極層（４２０、４４０）の間に水分が浸透するとパッシベーション特性が深刻に悪化することができる。
【００６１】
そこで、本実施の形態においては、少なくとも透明電極層（４２０、４４０）とシール材１３０との間にシリコンを含む透湿防止層１５０を備えてシール材１３０の水分によって透明電極層（４２０、４４０）が劣化したり、これの界面でパッシベーション特性が低下することを防止する。参照で、従来には主に電極（４２、４４）が、金属電極層（４２２、４４２）のみで構成される太陽電池が多く、金属電極層の腐食を防止するための技術が主に提案された。しかし、本実施の形態のように、金属電極層（４２２、４４２）と一緒に透明電極層（４２０、４４０）を備える場合に、透明電極層（４２０、４４０）の腐食または劣化を防止する技術は提案されなかった。温度と湿度を変化させながら実験するデムプヒット試験（damp heat test）で初期には、金属電極層（４２２、４４２）の腐食により効率または出力が低下するが、時間またはサイクルが増加すればするほど、透明電極層（４２０、４４０）の腐食により効率または出力が低下する。この理由は、特別に明らかにされなかったが、酸性物質または水分によって透明電極層（４２０、４４０）自体が腐食したり、透明電極層（４２０、４４０）と導電型領域（２０、３０）の界面の特性が低下されたり、導電型領域（２０、３０）の特性が低下して発生することができる。
【００６２】
このとき、透湿防止層１５０は、シリコンを含む樹脂またはシリコンを含む化合物粒子を含み水分が太陽電池１０（特に、透明電極層（４２０、４４０））に到達することを防止することができる。ここで、透湿防止層１５０の酢酸濃度がシール材１３０の酢酸濃度より小さいことができる。これは透湿防止層１５０においては、水分等による酢酸のような副産物が発生しないからである。
【００６３】
一例として、透湿防止層１５０は、シランカップリング剤（silane coupling agent）を含む有機物質で構成されることができる。ここで、シランカップリング剤は、各種合成樹脂等の有機質材料と化学結合する第１反応器と、ガラス、金属などの無機質材料と化合結合する第２反応器を含む物質で有り得る。このとき、無機質材料と化学結合する第２反応器が透明電極層（４２０、４４０）に結合し、有機質材料と化学結合する第１反応器がシール材１３０に結合することができる。このようにシランカップリング剤を含む透湿防止層１５０は、容易に、透明電極層（４２０、４４０）の表面に結合されて水分が透明電極層（４２、４４０）に浸透することを防止することができる。一例として、第１反応器にはアミノ基（−ＮＨ２）などの既知の様々な反応器が使用されることができる。第２反応器によってＳｉ−Ｏ−Ｍ結合（ここで、Ｍは金属）が形成されることができる。これはシランカップリング剤のアルコキシシリル基（Ｓｉ−ＯＲ）が、水や湿気によって加水分解されてシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）がされ、シラノール基と無機質表面が縮合反応によりＳｉ−Ｏ−Ｍ結合を形成するからである。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１及び第２反応器に、様々な物質が使用されることができ、様々な結合が形成されることができる。
【００６４】
このとき、透湿防止層１５０は、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン（3-aminopropyldimethylethoxysilane、ＡＰＤＭＥＳ）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（3-aminopropyltriethoxysilane、ＡＰＴＥＳ）、アリルトリエトキシシラン（allyltriethoxysilane 、ＡＴＥＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（octadecyltrichlorosilane）などを一つまたは複数含むことができる。このような物質で構成され透湿防止層１５０は、透明電極層（４２０、４４０）の他の特性を所望しないように変化させずに、透湿特性と関連した特性だけを改質して、優れた透湿防止特性を有するようにすることができる。
【００６５】
一例として、第１または第２カバー部材（１１０、１２０）を構成するガラス基板がソーダライムガラス基板で有り得る。ソーダライムガラス基板は、優れた特性を有しながらも、価格が低廉する利点がある。しかし、ソーダライムガラス基板と酢酸が反応するとナトリウムイオン（Ｎａ＋）が発生してナトリウムイオンが拡散することにより、界面パッシベーション特性が低下することができる。本実施の形態においては、透湿防止層１５０がナトリウムイオンの拡散を防止するナトリウムイオンバ後面層としての役割を実行するどころ、前述したナトリウムイオンの拡散による界面パッシベーション特性の低下を防止することができる。透湿防止層１５０は、前述した物質に限定されない。本実施の形態においては、透湿防止層１５０またはナトリウムイオンバ後面層がナトリウムイオンの拡散を防止することができるシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）などを含むことができる。
【００６６】
他の例として、図４の拡大円に示すように、透湿防止層１５０がシリカ粒子１５０ａを含むシリカ層で有り得る。このとき、シリカ粒子はシランカップリング剤を備えるシリカ粒子１５０ａ出有り得る。このように透湿防止層１５０がシリカ粒子１５０ａを含めると、製造工程を単純化し、コストを節減することができる。
【００６７】
ここで、シリカ粒子１５０ａの平均粒径が２０ｎｍ乃至１μｍで有り得る。シリカ粒子１５０ａの平均粒径が２０ｎｍを超えると、透湿防止層１５０が不必要に厚くなったり、シリカ粒子１５０ａが表面付近で分散される程度が小さくなることができる。シリカ粒子１５０ａの平均粒径が１μｍ未満であれば、製造が難しく、小さな粒径によって透湿防止層１５０の効果が効果的に実現されないことがある。図では、シリカ粒子１５０ａが球状粒子の形状を有することを例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。そしてシリカ粒子１５０ａは、互いに異なる形状、または互いに異なる粒径を有する粒子を混合して使用することもできる。その他の様々な変形が可能である。
【００６８】
透湿防止層１５０は、太陽電池１０の表面（つまり、前面、後面及び側面）の内、少なくとも一つの上に全体的に形成することができる。つまり、透湿防止層１５０が太陽電池１０の表面部分で密に位置して切れず、互いに連続的につながる一つの層を形成したことを例示した。そうすると、透湿防止層１５０による効果が効果的に実現することができ、別のパターニングなしに透湿防止層１５０を形成して製造工程を単純化することができる。
【００６９】
このとき、本実施の形態においては、透湿防止層１５０がインターコネクタ１４２が位置しない部分では、太陽電池１０とシール材１３０の間に位置し、インターコネクタ１４２が位置した部分ではインターコネクタ１４２とシール材１３０の間に位置することができる。つまり、透湿防止層１５０が、太陽電池１０とインターコネクタ１４２を一緒に全体的に包み込みながら、シール材１３０と、太陽電池１０及びインターコネクタ１４２の間に全体的に位置することができる。
【００７０】
前述したように、一例として、透湿防止層１５０が太陽電池１０を全体的に包まれ、太陽電池１０を全体的にシール材１３０と分離及び離隔させることができる。つまり、透湿防止層１５０が太陽電池１０の一面（一例として、前面）上で太陽電池１０と、第１シール材１３１の間に位置する第１部分１５１と、太陽電池１０の他面（一例として、後面）上で太陽電池１０と第２シール材１３２の間に位置する第２部分１５２と、太陽電池１０の側面上で太陽電池１０と、第１シール材１３１の間に位置する側面部分１５４を含むことができる。このとき、第１部分１５１、第２部分１５２及び側面部分１５４は、互に接続されて連続的に絶え間なく形成することがある。これにより、太陽電池１０とシール材１３０が互いに接触する部分が存在しないことができる。それでは、水分の浸透による透明電極層（４２０、４４０）の劣化を効果的に防止することができる。
【００７１】
特に、透湿防止層１５０が側面部分１５４を含むと、透明電極層（４２０、４４０）の劣化またはこれの界面でのパッシベーション特性劣化を効果的に防止することができる。図面には示されていなかったが、本実施の形態において、太陽電池１０の側面では、前面に形成された第１透明電極層４２０及び後面に形成された第２透明電極層４４０がそれぞれ延長されることができるが、この時、側面でこれらが所望しないように電気的に接続されることを防止するためにアイソレーション部（ＩＳ）を形成することができる。一例として、アイソレーション部（ＩＳ）は、トレンチ状に形成されることがあるが、このようなアイソレーション部（ＩＳ）によって半導体基板１２、透明電極層（４２０、４４０）と導電型領域（２０、３０）との間の界面がそのまま露出することができる。このような部分を介して水分が浸透すると、劣化が加速化されることができるどころ、側面部分１５４を備えて側面を通した水分の浸透を効果的に防止することができる。しかし、半導体基板１２の側面から透明電極層（４２０、４４０）、導電型領域（２０、３０）の構造及び/または半導体基板１２の側面構造が前述した説明に限定されるものではない。透明電極層（４２０、４４０）が、前面と後面にのみ形成され、側面には形成されず側面に透明電極層（４２０、４４０）が形成されない部分が一種のアイソレーション部を形成することもできる。このとき、導電型領域（２０、３０）は、透明電極層（４２０、４４０）に対応するように前面及び後面にのみ形成され、側面には形成されないことがある。または、第１及び第２導電型領域（２０、３０）が側面に延長されることができる。この場合には、これらを離隔するためのトレンチ形状のアイソレーション部が備えられることもあり、または第１及び第２導電型領域（２０、３０）の側面で互いに離隔して形成されて互いに離隔した部分が一種のアイソレーション部で作用することができる。このような変形例の場合には、透湿防止層１５０が側面部分１５４を含むことができ、含まれないこともある。その他にも様々な構造を有することがある。
【００７２】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく透湿防止層１５０が、様々な形態を有しながら、様々な位置に形成されることがある。透湿防止層１５０の位置、形状等の様々な実施の形態を後に図７及び図８を参照して、詳細に説明する。そして、透明電極層（４２０、４４０）、及び/またはインターコネクタ１４２の上で一部の部分に透湿防止層１５０が形成されない部分があることもある。
【００７３】
このとき、透湿防止層１５０の厚さがシール材１３０の厚さよりも小さく、１μｍ以下で有り得る。透湿防止層１５０は、透明電極層（４２０、４４０）の表面を改質して、水分の浸透を防止する程度なら十分するので厚く形成されなくてもなるからだ。一例として、透湿防止層１５０の役割を十分に行うことができるように透湿防止層１５０の厚さが１ｎｍ以上（一例として、１０ｎｍ以上）で有り得る。
【００７４】
透湿防止層１５０は、様々な方法によって、太陽電池１０及び/またはインターコネクタ１４２上に形成されることができる。例えば、スプレー方式、蒸着、一例としては、プラズマ誘導化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）、スピンコーティング、浸漬（dipping）、ゾル‐ゲル方式などの方法で透湿防止層１５０を形成することができる。それでは、容易に太陽電池１０及び/またはインターコネクタ１４２の上に透湿防止層１５０を形成することができる。透湿防止層１５０を形成する具体的な方法については、後で図６Ａ〜図６Ｃを参照してさらに詳細に説明する。
【００７５】
前述したように、図４においては透湿防止層１５０がインターコネクタ１４２が取り付けられた太陽電池１０を全体的に囲んで形成されることを例示した。インターコネクタ１４２を太陽電池１０に付着して、太陽電池ストリングを形成した後、透湿防止層１５０を形成すれば、このような構造の透湿防止層１５０を形成することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。これの別の例は、後で、図７を参照して、詳細に説明する。
【００７６】
このように本実施の形態に係ると、シール材１３０に隣接する太陽電池１０の表面上にシリコンを含む透湿防止層１５０が位置して水分の浸透による電極（４２、４４）の腐食を効果的に防止することができる。このような効果は、電極（４２、４４）が透明電極層（４２０、４４０）を含み、導電型領域（２０、３０）が非晶質シリコンを含む場合にさらに倍加になることができる。これにより、高温多湿な環境で発生することができる出力低下現象を防止または最小化することができ、これにより、太陽電池パネル１００の長期信頼性を向上することができる。
【００７７】
このように、太陽電池パネル１００の長期信頼性が向上されると、水分の浸透を考慮した他の構成の特性を精密に制御しなくてもなるから材料コストを節減することができる
。例えば、従来には水分の浸透を防止するために非常に厳格な条件の第２カバー部材１２０、シール材１３０などを使用したが、本実施の形態に係れば、第２カバー部材１２０、シール材１３０などの条件を多少緩和して材料コストを節減することができる。これにより、第２カバー部材１２０が金属などを含まなく透光性を有する樹脂を含むシートまたはフィルムなどで構成されることができる。これにより、両面に光が受光される透明パネルで構成される太陽電池パネル１００に適用することができる。そして、第１シール材１３１と第２シール材１３２がポリオレフィン系樹脂などではない、エチレン酢酸ビニルで構成されて、低材料コストでおいても優れた特性を有するようにすることができる。
【００７８】
本発明は、図１乃至図５は、前述した説明の太陽電池１０の構造、インターコネクタ１４２の構造、数などに限定されない。したがって、第１及び第２透明電極層（４２０、４４０）の内、少なくとも一つだけが備えるか、第１及び第２透明電極層（４２０、４４０）がすべて備えないことがある。第１または第２透明電極層（４２０、４４０）が備えられていない場合には、金属電極層（４２２、４４２）が形成されない部分に絶縁膜が位置することができ、このような絶縁膜の上に透湿防止層１５０が形成されることができる。そして導電型領域（２０、３０）の内、少なくとも１つが、半導体基板１２の一部を構成したり、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）の内、少なくとも一つを備えないこともある。その他の様々な変形が可能である。
【００７９】
前述した太陽電池パネル１００の製造方法の一例を図６Ａ〜図６Ｃを参照して詳細に説明する。
【００８０】
図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルの製造方法を示す断面図である。参照で、図６Ａ及び図６Ｂには、図４に対応する部分を示した。
【００８１】
図６Ａに示すように、太陽電池１０を製造する。太陽電池１０の製造には、既知の様々な方法が使用されることができる。
【００８２】
図６Ｂに示すように、太陽電池１０の表面上に透湿防止層１５０を形成する。 図６Ｂ ではインターコネクタ１４２を取り付けた後、透湿防止層１５０を形成することを例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００８３】
透湿防止層１５０を形成する方法で、様々な方法が適用されることができる。例えば、前述したようにスプレー方式、蒸着、スピンコーティング、浸漬（dipping）、ゾル‐ゲル方式などを方法で透湿防止層１５０を形成することができる。
【００８４】
特に、透湿防止層１５０がシランカップリング剤を含む有機物質１５８である場合には、図６Ｂに示すように、高い圧力でシランカップリング剤を含む有機物質１５８をスプレーノズル１５６を用いて、圧力を加えまき散らして塗布した後、乾燥するスプレー方式を利用することができる。それでは、少量の有機物質１５８を用いて、太陽電池１０の上に透湿防止層１５０を均等に形成することができる。
【００８５】
すなわち、シランカップリング剤を含む有機物質をスプレー方式により、所望する位置に塗布した後、乾燥（一例として、自然乾燥、熱処理による乾燥など）して透湿防止層１５０を形成することができる。このとき、シランカップリング剤を含む有機物質を溶媒、分散剤などと混合してスプレー方式で塗布することができる。
【００８６】
そうすると、製造工程が単純であり、低プロセス温度で行われ、広い面積に塗布することができ、量産性が非常に優れる。このとき、透明電極層（４２０、４４０）の有機物質の濡れ性が優れるため、透明電極層（４２０、４４０）の上に全体的に均等に透湿防止層１５０が形成されることができる。
【００８７】
別の例として、透湿防止層１５０がシリカ粒子（図４の参照符号１５０ａ）を含む場合には、ゾル‐ゲル方式により形成することができる。ゾル‐ゲル方式によれば、前駆体を含む溶液を塗布した後、加水分解または脱水縮合反応等によりシリカ粒子を備える透湿防止層１５０を形成することができる。このとき、シランカップリング剤を備えるシリカ粒子は、様々な方法によって形成することがあるが、テトラメチル オルソシリケート（tetramethyl orthosilicate）、 テトラエチルオルソシリケート（tetraethyl orthosilicate）、テトラプロポキシシラン（tetrapropoxy silane）、テトライソプロポキシシラン（tetraisopropoxy silane）などの内、いずれか、１つまたは２つ以上を前駆体として含む溶液を塗布した後、これを乾燥（一例として、２００℃以下の熱処理で乾燥）してゾル − ゲル方法で形成することができる。
【００８８】
続いて、図６Ｃに示すように、透湿防止層１５０が形成された太陽電池１０と、太陽電池１０を密封するシール材１３０と、シール材１３０の上で太陽電池１０の一面上に位置する第１カバー部材１１０と、シール材１３０の上に太陽電池１０の他面上に位置する第２カバー部材１２０を互いに積層して付着するステップを実行する。これによれば、太陽電池１０の表面上に位置した透湿防止層１５０が太陽電池１０とシール材１３０の間にそのまま位置することになる。
【００８９】
図６Ｂ及び図６Ｃにおいては、透湿防止層１５０が、図４に示すように、太陽電池１０の上に全体的に形成されたことを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく透湿防止層１５０が、後述する図７または図８に示すように位置することもできる。
【００９０】
このように、本実施の形態に係れば、簡単な工程によって、水分透過による電極（４２、４４）（特に、透明電極層（４２０、４４０））の腐食などを防止して、簡単な工程で出力低下を減少または防止することができる太陽電池パネル１００の製造方法を提供することができる。
【００９１】
以下においては、本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネル及びその製造方法を詳細に説明する。前述した説明と同一又は極めて類似の部分については詳細な説明を省略し、互いに異なる部分についてのみ詳細に説明する。そして、前述した実施の形態またはそれを変形した例と下の実施の形態またはこれを変形した例を、互いに結合したものもまた、本発明の範囲に属する。
【００９２】
図７は、本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネルの概略的な部分断面図である。参照として、図７には、図４に対応する部分を示した。
【００９３】
図７を参照すると、本実施の形態において、インターコネクタ１４２が位置した部分で透湿防止層１５０が太陽電池１０とインターコネクタ１４２との間に位置することができる。具体的に、透湿防止層１５０がインターコネクタ１４２が位置した部分で金属電極層（４２２、４４２）とインターコネクタ１４２との間に位置する部分を含むことができる。
【００９４】
さらに具体的に、透湿防止層１５０が金属電極層（４２２、４４２）が存在していない部分においては、透明電極層（４２０、４４０）とシール材１３０の間に位置し、金属の電極層（４２２、４４２）が存在する部分の中でインターコネクタ１４２が位置する部分では、金属電極層（４２２、４４２）とインターコネクタ１４２との間に位置し、インターコネクタ１４２が位置しない部分では、金属電極層（４２２、４４２）とシール材１３０の間に位置することができる。太陽電池１０の上に透湿防止層１５０を形成した後、インターコネクタ１４２を取り付けることにより透湿防止層１５０が、前述した位置に形成されることができる。
【００９５】
このように透湿防止層１５０が金属電極層（422、442）の上に位置しても、金属電極層（４２２、４４２）とインターコネクタ１４２の電気的接続を大きく妨害しない。
【００９６】
一例として、図７の右側に位置したる第１金属電極層４２２または左側に位置した第２金属電極層４４２上に示された透湿防止層１５０のように、透湿防止層１５０が金属電極層（４２２、４４２）の上に部分的にのみ形成されてインターコネクタ１４２と金属電極層（４２２、４４２）が直接接触する部分が備えられることができる。このように、金属電極層（４２２、４４２）の上で透湿防止層１５０が位置しない部分は、意図的にその部分に透湿防止層１５０を形成しなくて形成されたものであることもあり、テビン工程でインターコネクタ１４２のはんだ物質が透湿防止層１５０を突き抜いて形成されたもので有り得る。
【００９７】
別の例として、図７の左側に位置した第１金属電極層４２２または右側に位置した第２金属電極層４４２上に示された透湿防止層１５０のように、透湿防止層１５０が金属電極層（４２２、４４２）の上に絶え間なく連続的に形成されて、全体的に備えることもある。この場合には、透湿防止層１５０が薄い厚さを有してインターコネクタ１４２と金属電極層（４２２、４４２）の電気的接続を妨害しない。
【００９８】
または、インターコネクタ１４２が取り付けられる部分には、これに対応して、透湿防止層１５０が、全体的に形成されない部分が部分的に形成されることもできる。このように、インターコネクタ１４２が取り付けられる金属電極層（４２２、４４２）の部分（例えば、バスバー）では、透湿防止層１５０の一部または全体が除去されても、インターコネクタ１４２が位置しない金属電極層（４２２、４４２）の部分（例えば、フィンガー電極）の上には透湿防止層１５０がそのまま残存する。
【００９９】
図８は、本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネルの概略的な部分断面図である。参照として、図８には、図４に対応する部分を示した。
【０１００】
図８を参照すると、本実施の形態においては、透湿防止層１５０が、太陽電池１０の表面上で部分的に形成される。
【０１０１】
一例として、図８においては、透湿防止層１５０が太陽電池１０の前面には、形成されず、太陽電池１０の後面の上で太陽電池１０と第２シール材１３２の間に位置する第２部分１５２と、太陽電池１０の側面上で太陽電池１０と、第１シール材１３１の間に位置する側面部分１５４を含むことを例示した。本実施の形態においては、エミッタ領域で機能する第２導電型領域３０が位置するが、水分によって第２導電型領域３０と隣接した第２透明電極層４４２との間の界面特性が低下すると、太陽電池１０の効率にさらに大きな影響を与えることができる。これを考慮して、太陽電池１０の前面ではなく後面方向にのみ透湿防止層１５０を位置させたものである。他の例として、第１部分（図４の参照符号１５１）及び第２部分１５２の全てが備えられなく、側面部分１５４のみを備えることもできる。
【０１０２】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、透湿防止層１５０が太陽電池１０の前面、後面及び側面の内、少なくとも一つの上に全体または部分的に形成することができる。そして、図８においては、図４に示すように透湿防止層１５０がインターコネクタ１４２とシール材１３０の間に位置したことを例示したが、図７に示すように透湿防止層１５０がインターコネクタ１４２と太陽電池１０（特に、金属電極層（４２０、４４２）との間に位置することもできる。
【０１０３】
以下、本発明の実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。以下の実験例は、本発明を例示するために提示したもの過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。
【０１０４】
実施の形態１
【０１０５】
太陽電池を製造し、その上にインターコネクタを取り付けた後、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン（3-aminopropyldimethylethoxysilane、ＡＰＤＭＥＳ）を含む溶液を、太陽電池の上にスプレー方式で噴射して透湿防止層を形成した。このとき、透湿防止層の厚さが０．１μｍであった。その後シール材 、第１及び第２カバー部材をラミネートして太陽電池パネルを製造した。
【０１０６】
比較例1
【０１０７】
透湿防止層を形成しなかった点を除外して実施の形態１と同様の方法で太陽電池パネルを製造した。
【０１０８】
実施の形態1と比較例１に係る太陽電池にデムプヒット試験（damp heat test）を行った。デムプヒットテストを２０００時間の間行った後に試験時間に応じた実施の形態１と比較例１に係る太陽電池パネルの出力低下値を図９に示した。このとき、図９に示した出力低下値は、最初の出力に対備した相対的な出力低下値である。
【０１０９】
図９を参照すると、実施の形態１に係る太陽電池パネルの出力低下の値は、２０００時間以後にも５％程度に過ぎないが、比較例１に係る太陽電池パネルの出力低下の値は、２０００時間以後に１７ ％と非常に高いことがわかる。特に、実施の形態１に係れば、時間が多く経過するほど出力低下が大きく起こらないことが分かるが、これは透湿防止膜が透明電極層の腐食を防止したためと予想される。
【０１１０】
これにより、実施の形態に係る透湿防止層によって、長期間使用後にも、太陽電池パネルの出力低下を効果的に防止することができることが分かる。
【０１１１】
前述した実施の形態においては、太陽電池１０とシール材１３０との間に透湿防止層１５０が備えられたことを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがってシール材１３０と、第１カバー部材１１０との間、及び/またはシール材１３０と第２カバー部材１２０の間に追加透湿防止層が位置することもある。追加透湿防止層は、シール材１３０と第１カバー部材１１０との間にのみ配置したり、シール材１３０と第２カバー部材１２０との間にのみ配置したり、シール材１３０と、第１カバー部材１１０間及びシール材１３０と第２カバー部材１２０との間にそれぞれ位置することができる。一例として、シール材１３０と、第１カバー部材１１０の間に位置する第１追加透湿防止層及びシール材１３０と第２カバー部材１２０との間にそれぞれ位置する第２追加透湿防止層を備えることことができる。第１及び第２追加透湿防止層は、第１及び第２カバー部材（１１０、１２０）に対応する部分のみに形成されて互いに離隔した別個の層で有り得る。他の例として、追加透湿防止層がシール材１３０と、第１カバー部材１１０の間に位置する第１部分、シール材１３０と第２カバー部材１２０の間に位置する第２部分、それと第１部分と第２部分を接続するようにシール材１３０の側面に形成される第３部分を含み、シール材１３０を全体的に包み込みながら形成されることもある。
【０１１２】
追加透湿防止層は、太陽電池パネル１００の外部から流入する水分またはナトリウムイオンなどを遮断する役割をすることができる。一例として、透湿防止層１５０と追加透湿防止層のすべてを備え、太陽電池１０で水分などが流入されることを効果的に防止することができる。他の例として、追加透湿防止層を備えて透湿防止層１５０を備えないか、透湿防止層１５０を備えて追加透湿防止層を備えないことも可能である。
【０１１３】
前述した透湿防止層１５０の物質、厚さ、特性、製造方法等の内容は、追加透湿防止層にそのまま適用することができる。これにより、前述した透湿防止層１５０の内容を追加透湿防止層にそのまま適用したものもまた、本発明の実施の形態に含まれる。ここで、追加透湿防止層は、透湿防止層１５０と同一の物質、厚さ、特性、または製造方法を有して工程を単純化することもでき、透湿防止層１５０と他の物質、厚さ、特性、または製造方法を有し様々な特性を共に向上させることもできる。
【０１１４】
前述したところに従った特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施の形態に含まれ、必ずしも一つの実施の形態のみに限定されるものではない。さらに、各実施の形態において例示された特徴、構造、効果などは、実施の形態が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施の形態に対しても組み合わせ、または変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
2019068070.tif 000003
【図２】
2019068070.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2019068070.tif 000009
【図６Ｃ】
2019068070.tif 000010
【図７】
2019068070.tif 000011
【図８】
2019068070.tif 000012
【図９】
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