(57)【要約】  太陽電池素子７０は、複数のフィンガー電極２１と、バスバー電極２２とを表面に有する。表面の外周領域Ｃ１には光拡散部６０が設けられる。表面は、フィンガー電極２１に並行する左辺７４ａおよび右辺７４ｂと、バスバー電極２２に並行する上辺７４ｃおよび下辺７４ｄと、を有する。光拡散部６０は、左辺７４ａおよび右辺７４ｂに沿って設けられる第１光拡散部６０ａ、６０ｂと、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに沿って設けられる第２光拡散部６０ｃ、６０ｄと、を有し、第１光拡散部６０ａ、６０ｂにおける左辺７４ａまたは右辺７４ｂに直交する短手方向の幅ｗ１、ｗ２が、第２光拡散部６０ｃ、６０ｄにおける上辺７４ｃまたは下辺７４ｄに直交する短手方向の幅ｗ３、ｗ４よりも小さい。
2015118838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並行して延びる複数のフィンガー電極と、前記複数のフィンガー電極に交差して延びるバスバー電極と、を表面に有する太陽電池素子と、
前記表面の外周領域に設けられる光拡散部と、
前記表面および前記光拡散部を覆う封止層と、
を備え、
前記表面は、前記フィンガー電極に並行する左辺および右辺と、前記バスバー電極に並行する上辺および下辺と、を有し、
前記光拡散部は、前記左辺および前記右辺に沿って設けられる第１光拡散部と、前記上辺および前記下辺に沿って設けられる第２光拡散部と、を有し、前記第１光拡散部における前記左辺または前記右辺に直交する短手方向の幅が、前記第２光拡散部における前記上辺または前記下辺の直交する短手方向の幅よりも小さい太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池素子は、
半導体基板と、
前記半導体基板の上に設けられ、一導電型を有する半導体層と、を有し、
前記半導体層は、前記半導体基板上において、前記半導体基板の外周領域を含む全面を覆うように形成される請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記表面は、前記左辺、前記右辺、前記上辺および前記下辺で囲まれる矩形状の四隅を隅切りした八角形の形状を有し、
前記光拡散部は、さらに、前記隅切りされたコーナー部に沿って設けられる請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記光拡散部は、前記短手方向の幅が、前記フィンガー電極の短手方向の幅よりも大きい請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記光拡散部は、さらに、前記太陽電池素子の側面に設けられる請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
互いに並行して延びる複数のフィンガー電極および前記複数のフィンガー電極に交差して延びるバスバー電極を表面に有し、前記表面が前記フィンガー電極に並行する左辺および右辺と前記バスバー電極に並行する上辺および下辺とを有する太陽電池素子と、光拡散性を有する材料と、前記太陽電池素子を封止する封止部材と、を準備し、
前記左辺および右辺に沿って配置される前記材料の前記左辺または前記右辺に直交する短手方向の幅を、前記上辺および前記下辺に沿って配置される前記材料の前記上辺または前記下辺に直交する短手方向の幅より小さくして、前記表面の外周領域に前記材料を配置し、
前記材料が配置された前記太陽電池素子を前記封止部材で封止する太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記フィンガー電極が延びる方向にスクリーン印刷によって前記材料を配置する請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の光入射面である受光面には、製造工程の都合から、その外周に位置する領域に光が入射したとしても発電に寄与しにくい無効領域が設けられることがある。このような無効領域が設けられた太陽電池において、無効領域上に光拡散部を設け、無効領域に入射する光を拡散させることで入射光を有効利用するための構造が提案されている（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】特開２００５−１９９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、太陽電池モジュールの発電効率をさらに高めたいという要望が挙げられている。【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールの発電効率を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュールは、互いに並行して延びる複数のフィンガー電極と、複数のフィンガー電極に交差して延びるバスバー電極と、を表面に有する太陽電池素子と、表面の外周領域に設けられる光拡散部と、表面および光拡散部を覆う封止層と、を備える。表面は、フィンガー電極に並行する左辺および右辺と、バスバー電極に並行する上辺および下辺と、を有する。光拡散部は、左辺および右辺に沿って設けられる第１光拡散部と、上辺および下辺に沿って設けられる第２光拡散部と、を有し、第１光拡散部における左辺または右辺に直交する短手方向の幅が、第２光拡散部における上辺または下辺に直交する短手方向の幅よりも小さい。【０００７】
本発明の別の態様は、太陽電池モジュールの製造方法である。この方法は、互いに並行して延びる複数のフィンガー電極および複数のフィンガー電極に交差して延びるバスバー電極を表面に有し、表面がフィンガー電極に並行する左辺および右辺とバスバー電極に並行する上辺および下辺とを有する太陽電池素子と、光拡散性を有する材料と、太陽電池素子を封止する封止部材と、を準備し、左辺および右辺に沿って配置される材料の左辺または右辺に直交する短手方向の幅を、上辺および下辺に沿って配置される材料の上辺または下辺に直交する短手方向の幅より小さくして、表面の外周領域に材料を配置し、材料が配置された太陽電池素子を封止部材で封止する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係る太陽電池素子の受光面を示す外観図である。
【図３】実施の形態に係る光拡散部をスクリーン印刷により塗布する工程を示す図である。
【図４】実施の形態に係る光拡散部をスクリーン印刷により塗布する工程を示す図である。
【図５】実施の形態に係る光拡散部の塗布に用いる印刷版を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１１】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施の形態は、太陽電池素子を封止層で封止した太陽電池モジュールである。太陽電池素子は、互いに並行して延びる複数のフィンガー電極と、複数のフィンガー電極に交差して延びるバスバー電極とを表面に有し、表面は、フィンガー電極に並行する左辺および右辺と、バスバー電極に並行する上辺および下辺とを有する。表面の外周領域には光拡散部が設けられ、光拡散部は、左辺および右辺に沿って設けられる第１光拡散部と、上辺および下辺に沿って設けられる第２光拡散部とを有する。光拡散部は、第１光拡散部における左辺または右辺に直交する短手方向の幅が、第２光拡散部における上辺または下辺に直交する短手方向の幅よりも小さい。
【００１２】
光拡散部は、表面に入射する光に対して光拡散性を有し、外周領域に向かって入射する光を散乱させて外周領域の内側に位置する内側領域に向かわせる。光拡散部が設けられる外周領域は、キャリアを収集するフィンガー電極またはバスバー電極の端部近傍または端部から離れた位置であるため、内側領域と比べてキャリアの収集効率が低く、光が入射したとしても発電に寄与しにくい。外周領域に光が入射してキャリアが発生したとしても、集電極に到達する前にキャリアが再結合してしまう可能性が高いためである。特に、外周領域のうちフィンガー電極の端部に近い上辺または下辺に沿った領域は、バスバー電極の端部に近い左辺または右辺に沿った領域よりもキャリアの収集効率が低い。本実施の形態では、このような外周領域に光拡散部を設けることで、外周領域に吸収されるはずの光を内側領域に吸収させる。また、集電効率のより低い上辺または下辺に沿った領域に設けられる第２光拡散部の幅を大きくする。これにより、光拡散部が設けられない場合と比べて、太陽電池モジュールの発電効率を向上させる。
【００１３】
図１は、実施の形態に係る太陽電池モジュール１００の構造を示す断面図である。
【００１４】
本実施の形態に係る太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池素子７０と、太陽電池素子７０の表面の一つである受光面７０ａの外周領域Ｃ１に設けられる光拡散部６０と、隣接する太陽電池素子７０を互いに接続する接続部材であるタブ配線７２を備える。また、太陽電池モジュール１００は、保護基板４０と、バックシート５０と、第１封止層４２と、第２封止層４４を備える。
【００１５】
光拡散部６０は、太陽電池素子７０が吸収する波長の光に対して光拡散性を有する材料で構成される。ここで、光拡散性を有するとは、光拡散部６０に入射した光を主に鏡面反射ではなく拡散反射によって反射させる性質のことをいう。また、光拡散部６０は、電気的に絶縁性を有する材料で構成される。このような性質を有する光拡散部６０として、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などの樹脂基材にチタニア（ＴｉＯ２）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの粒子を分散させた絶縁性の白色材料を用いる。したがって、光拡散部６０は、第１金属電極２０と比べて電導率が低く、第１金属電極２０と比べて光拡散性が高い。光拡散部６０は、入射する光を十分に散乱させることのできる程度の厚さが必要である。その厚さは、３μｍ以上１００μｍ以下とすればよく、例えば、２０μｍ〜３０μｍ程度とすればよい。
【００１６】
光拡散部６０は、太陽電池素子７０の側面７０ｃに向かう入射光も散乱できるよう側面７０ｃの少なくとも一部を覆うように形成される。光拡散部６０を受光面７０ａと側面７０ｃの双方に設けることで、光拡散部６０に入射する光を効果的に散乱させることができる。なお、光拡散部６０は、受光面７０ａと側面７０ｃとで形成される角部７０ｄを避けるようにして形成される。角部７０ｄを避けて光拡散部６０を形成することで、角部７０ｄを覆うように光拡散部６０を設ける場合と比べて、光拡散部６０の形成に必要な樹脂材料の量を減らすことができる。また、角部７０ｄを避けて光拡散部６０を形成すると、光拡散部６０を形成した後でも角部７０ｄが露出するため、太陽電池素子７０の外周を視認しやすくなる。このため、画像認識等の技術を用いて位置合わせを行うときに、パターン認識しやすくすることができる。
【００１７】
光拡散部６０は、外周領域Ｃ１に向かって入射する光を散乱させて受光面７０ａの内側領域Ｃ２に向かわせる。光拡散部６０に入射して散乱した光は、例えば、保護基板４０と外気との界面において全反射して内側領域Ｃ２に入射する。外周領域Ｃ１は、キャリアを収集する第１金属電極２０の端部近傍または端部から離れた位置であるため、内側領域Ｃ２と比べてキャリアの収集効率が低く、光が入射したとしても発電に寄与しにくい。このような外周領域Ｃ１に光拡散部６０を設けることで、外周領域Ｃ１に吸収されるはずの光を内側領域Ｃ２に吸収させる。
【００１８】
タブ配線７２は、細長い金属箔であり、例えば、銅箔に銀をコーティングしたものやアルミニウム箔などが用いられる。タブ配線７２の一端は、太陽電池素子７０の第１金属電極２０に接続され、他端は、相互接続される他の太陽電池素子７０の第２金属電極３０に接続される。なお、タブ配線７２は、後述するバスバー電極が延びる方向（ｘ方向）に設けられ、第１金属電極２０を構成するバスバー電極および第２金属電極３０を構成するバスバー電極に接続される。
【００１９】
保護基板４０及びバックシート５０は、太陽電池素子７０を外部環境から保護する。また、受光面７０ａ側に設けられる保護基板４０は、太陽電池素子７０が発電のために吸収する波長帯域の光を透過する。保護基板４０は、例えば、ガラス基板である。バックシート５０は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリイミド等の樹脂基板や、保護基板４０と同じガラス基板である。
【００２０】
第１封止層４２及び第２封止層４４は、ＥＶＡ、ポリイミド等の樹脂材料である。これにより、太陽電池モジュール１００の発電層への水分の浸入等を防ぐとともに、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させる。なお、裏面７０ｂ側の第２封止層４４には、チタニアなどの粒子を分散させた白色の樹脂材料を用いてもよい。これにより、太陽電池素子７０を透過して第２封止層４４に到達した光を散乱させて、太陽電池素子７０に再び向かわせることができる。
【００２１】
太陽電池素子７０は、発電層１０と、第１金属電極２０と、第２金属電極３０を備える。
【００２２】
発電層１０は、太陽電池素子７０の表面の一つである受光面７０ａと、太陽電池素子７０の表面の一つであり、受光面７０ａに背向する裏面７０ｂとを有する。ここで、受光面とは、太陽電池素子７０において主に太陽光が入射される主面を意味し、具体的には、発電層１０に入射される光の大部分が入射される面である。
【００２３】
発電層１０は、入射する光を吸収して光起電力を発生させる層であり、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）又はインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料からなる基板を有する。発電層１０の構造は、特に限定されないが、本実施の形態では、ｎ型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を有する。発電層１０は、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面７０ａ側にある第１主面上に、ｉ型非晶質シリコン層、ボロン（Ｂ）等がドープされたｐ型非晶質シリコン層、酸化インジウム等の透光性導電酸化物からなる透明導電層の順番で積層されている。また、単結晶シリコン基板の裏面７０ｂ側にある第２主面上に、ｉ型非晶質シリコン層、リン（Ｐ）等がドープされたｎ型非晶質シリコン層、透明導電層の順番で積層されている。
【００２４】
なお、本実施の形態において、発電層１０を構成する半導体基板の第１主面上に設けられるｉ型非晶質層、ｐ型非晶質層、透明導電層は、第１主面上において外周領域Ｃ１および内側領域Ｃ２を含む第１主面の略全面を覆うように形成される。同様に、発電層１０を構成する半導体基板の第２主面上に設けられるｉ型非晶質層、ｎ型非晶質層、透明導電層は、第２主面上において外周領域Ｃ１および内側領域Ｃ２を含む第２主面の略全面を覆うように形成される。言い換えれば、ｐ型もしくはｎ型に対応する一導電型を有する非晶質の半導体層は、半導体基板の第１主面または第２主面において外周領域Ｃ１を含む主面の略全面を覆うように形成される。
【００２５】
第１金属電極２０及び第２金属電極３０は、発電層１０が発電した電力を外部に取り出すための電極である。第１金属電極２０は太陽電池素子７０の受光面７０ａに設けられ、第２金属電極３０は受光面７０ａに対向する裏面７０ｂに設けられる。第１金属電極２０及び第２金属電極３０は、例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）を含む導電性の材料である。なお、銅（Ｃｕ）や錫（Ｓｎ）等の電解メッキ層を含んでもよい。ただし、これに限定されるものでなく、金、銀等の他の金属、他の導電性材料、又はそれらの組み合わせとしてもよい。
【００２６】
図２は、実施の形態に係る太陽電池素子７０の受光面７０ａを示す外観図である。
【００２７】
受光面７０ａは、四つの辺７４ａ〜７４ｄと、四隅に隅切りされたコーナー部７６とからなる八角形の形状を有する。以下、説明の便宜上、四つの辺７４ａ〜７４ｄのそれぞれを左辺７４ａ、右辺７４ｂ、上辺７４ｃ、下辺７４ｄともいう。ここで、左辺７４ａおよび右辺７４ｂは、フィンガー電極２１に並行して延びる辺であり、バスバー電極２２に直交する方向（ｙ方向）に延びる辺である。また、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄは、バスバー電極２２に並行して延びる辺であり、フィンガー電極２１に直交する方向（ｘ方向）に延びる辺である。
【００２８】
また外周領域Ｃ１の中で、左辺７４ａまたは右辺７４ｂに沿った領域、いいかえれば、バスバー電極２２の左端部２２ａまたは右端部２２ｂに近い領域をバスバー端領域Ｃ３ともいう。一方、上辺７４ｃまたは右辺７４ｂに沿った領域、いいかえれば、フィンガー電極２１の上端部２１ｃまたは下端部２１ｄに近い領域をフィンガー端領域Ｃ４ともいう。バスバー端領域Ｃ３は、バスバー電極２２に近く、また、左端または右端のフィンガー電極２１ａ、２１ｂが近くに延びるため、フィンガー端領域Ｃ４と比べてキャリアの収集効率が高い。なお、バスバー端領域Ｃ３およびフィンガー端領域Ｃ４のいずれの領域においても、辺７４に近くなるほど集電効率が低くなり、中央に近くなるほど集電効率が高まる傾向にある。また、コーナー部７６に沿った領域も集電効率の低い領域である。
【００２９】
第１金属電極２０は、互いに並行して延びる複数のフィンガー電極２１と、フィンガー電極２１と直交して延びる３本のバスバー電極２２を備える。
【００３０】
フィンガー電極２１は、発電された電力を効率的に集電できるよう受光面７０ａの略全面に分布する。複数並行して設けられるフィンガー電極２１のうち、左端のフィンガー電極２１ａは左辺７４ａの近くに設けられ、右端のフィンガー電極２１ｂは右辺７４ｂの近くに設けられる。また、ｙ方向に延びるフィンガー電極２１の上端部２１ｃは、上辺７４ｃの近くに設けられ、フィンガー電極２１の下端部２１ｄは、下辺７４ｄの近くに設けられる。
【００３１】
フィンガー電極２１は、受光面７０ａの上に形成される電極であるため、発電層１０に入射する光を遮らないように細く形成することが望ましい。例えば、フィンガー電極２１の短手方向の幅ｗＡは、８０μｍ程度とすればよい。
【００３２】
バスバー電極２２は、並行する複数のフィンガー電極２１のそれぞれを接続するように、左端のフィンガー電極２１ａから右端のフィンガー電極２１ｂまでｘ方向に延びて設けられる。したがって、バスバー電極２２の左端部２２ａは左辺７４ａの近くに設けられ、バスバー電極２２の右端部２２ｂは右辺７４ｂの近くに設けられる。
【００３３】
バスバー電極２２は、発電層１０に入射する光を遮らない程度に細く形成するとともに、複数のフィンガー電極２１から集電した電力を効率的に流せるよう、ある程度太くする必要がある。例えば、バスバー電極２２の短手方向の幅ｗＢは、１００μｍ程度とすればよい。
【００３４】
なお、裏面７０ｂに設けられる第２金属電極３０も、第１金属電極２０と同様に、互いに並行して延びる複数のフィンガー電極と、フィンガー電極と直交して延びる３本のバスバー電極を備える。なお、裏面７０ｂ側は、太陽光が主に入射される主面ではないため、裏面７０ｂ側のフィンガー電極の本数は、受光面７０ａ側よりもその本数を増やすことで、集電効率を高めてもよい。
【００３５】
光拡散部６０は、受光面７０ａ上において外周領域Ｃ１の全面を覆うように、辺７４およびコーナー部７６に沿って設けられる。光拡散部６０は、外周領域Ｃ１に向かう光を内側領域Ｃ２に効果的に入射させることができるよう、辺７４またはコーナー部７６に直交する短手方向の幅ｗ１〜ｗ４が、フィンガー電極２１の幅ｗＡおよびバスバー電極２２の幅ｗＢよりも太く設けられる。例えば、光拡散部６０は、短手方向の幅ｗ１〜ｗ４が２００μｍ以上となるように設けられる。
【００３６】
光拡散部６０は、左辺７４ａおよび右辺７４ｂに沿って設けられる第１光拡散部６０ａ、６０ｂと、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに沿って設けられる第２光拡散部６０ｃ、６０ｄを有する。
【００３７】
第１光拡散部６０ａ、６０ｂは、第２光拡散部６０ｃ、６０ｄと比べて短手方向の幅が小さくなるように形成される。バスバー端領域Ｃ３は、外周領域Ｃ１の中で比較的集電効率が高い。そこで、バスバー端領域Ｃ３の中でも集電効率が低下する左辺７４ａおよび右辺７４ｂに近接した領域に光拡散部６０を幅狭く設ける。つまり、左辺７４ａおよび右辺７４ｂにおいては、上辺７４ｃや下辺７４ｄと比べて光拡散部６０の幅を狭くすることが望ましい。第１光拡散部６０ａ、６０ｂの幅ｗ１、ｗ２は、例えば、１００μｍ以上９００μｍ以下とすればよく、好ましくは、６００μｍ程度とすればよい。
【００３８】
一方、第２光拡散部６０ｃ、６０ｄは、第１光拡散部６０ａ、６０ｂと比べて短手方向の幅が大きくなるように形成される。フィンガー端領域Ｃ４は、外周領域Ｃ１の中で比較的集電効率が低く、光拡散部６０の幅を広くして他の領域に光を拡散させた方が発電効率を高めやすいためである。第２光拡散部６０ｃ、６０ｄの幅ｗ３、ｗ４は、例えば、２００μｍ以上３ｍｍ以下とすればよく、好ましくは、１ｍｍ程度とすればよい。
【００３９】
なお、光拡散部６０は、コーナー部７６に沿った領域にも設けられる。コーナー部７６もフィンガー電極の端部に近く、集電効率が低い領域であるため、コーナー部７６に光拡散部を設けることで発電効率を高めることができる。コーナー部７６に沿った領域は、外周領域Ｃ１の中で特に集電効率の低い領域であるから、辺７４に沿った領域と比べて光拡散部６０の幅を太く形成することが望ましい。コーナー部７６に設けられる光拡散部の幅は、例えば、５００μｍ以上３ｍｍ以下とすればよく、好ましくは、１．７ｍｍ程度とすればよい。
【００４０】
次に、太陽電池モジュール１００の製造方法の一例について説明する。
【００４１】
図３および図４は、実施の形態に係る光拡散部をスクリーン印刷により塗布する工程を示す図である。太陽電池素子７０は、溝９４が設けられたステージ９０の上に配置される。その後、開口部８２ｃ、８２ｄを有する印刷版８０が太陽電池素子７０の受光面７０ａ上に配置され、スキージ８４をＹ方向に移動させることにより、印刷版８０を介して塗料６２が受光面７０ａ上に塗布される。
【００４２】
塗料６２は、太陽電池素子７０の受光面７０ａにフィンガー電極およびバスバー電極２２を形成した後に、フィンガー電極が延びる方向Ｙにスキージ８４を移動させて塗布される。バスバー電極２２を設けた後に塗料６２を塗布することで、バスバー電極２２がない場合と比べて受光面７０ａとメッシュ８０ａとの距離ｄを取ることができ、塗料６２を厚くすることができる。また、フィンガー電極が延びる方向に印刷することにより、フィンガー電極に交差する方向に印刷する場合と比べて、印刷時に発生しうるフィンガー電極の損傷を防ぐことができる。
【００４３】
印刷版８０は、金属製のメッシュ８０ａと、印刷版８０のパターンに対応して配置される乳剤８０ｂを有する。乳剤８０ｂが設けられる領域は、塗料６２が塗布されない領域であり、乳剤８０ｂが設けられない領域Ｗが印刷版８０の開口部８２ｃ、８２ｄに相当する。開口領域Ｗは、受光面７０ａ上の塗布領域Ｅ１よりも外周が大きくなるように設けられており、開口領域Ｗは、塗布領域Ｅ１と、塗布領域Ｅ１の外周を囲うように設けられる拡張領域Ｅ２の双方にまたがる。拡張領域Ｅ２に相当する領域にも開口を設けることで、側面７０ｃにも塗料６２を塗布することができる。
【００４４】
なお、拡張領域Ｅ２の下には太陽電池素子７０が設けられないことから、拡張領域Ｅ２に相当する位置にはスキージ８４により押し出された塗料６２ｆが溜まりやすい。この溜まった塗料６２ｆを利用することで、側面７０ｃに塗料を塗布することができる。しかしながら、太陽電池素子７０が平坦なステージに載置されていると、ステージに塗料６２ｆが付着するおそれがある。そうすると、塗料によってステージと太陽電池素子７０とが接着されてしまい、ステージから太陽電池素子７０を引き上げようとする際に、太陽電池素子７０に応力が加わって破損するおそれがある。そこで、太陽電池素子７０の外周に対応する位置に溝９４が設けられたステージ９０を使用する。これにより、ステージ９０への塗料６２の付着を防ぐことができる。
【００４５】
図５は、実施の形態に係る光拡散部の塗布に用いる印刷版を示す上面図である。本図では破線により太陽電池素子７０の外周に相当する位置を示している。
【００４６】
印刷版８０は、受光面７０ａの外周領域Ｃ１の形状に対応して額縁状の形状を有するパターン８２を有する。パターン８２は、太陽電池素子７０の四つの辺７４ａ〜７４ｄに対応する領域に開口部８２ａ〜８２ｄ有する。図示されるように、左辺７４ａおよび右辺７４ｂに対応する開口部８２ａ、８２ｂの開口幅Ｗａ、Ｗｂは、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに対応する開口部８２ｃ、８２ｄの開口幅Ｗｃ、Ｗｄよりも小さい。このようなパターン８２を有する印刷版８０を用いることにより、左辺７４ａおよび右辺７４ｂに沿って塗布される塗料６２の短手方向の幅を、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに沿って塗布される塗料６２の短手方向の幅よりも小さくすることができる。
【００４７】
その後、スクリーン印刷により塗布した塗料６２ｅを硬化させることにより、光拡散部６０が形成される。
【００４８】
光拡散部６０を形成した太陽電池素子７０をタブ配線７２で接続した後、受光面７０ａ側に第１封止層４２および保護基板４０を配置し、裏面７０ｂに第２封止層４４およびバックシート５０配置する。そして、太陽電池素子７０を保護基板４０とバックシート５０で挟み込んだ状態で加熱圧着する。これにより、第１封止層４２および第２封止層４４が融着して図１に示す太陽電池モジュール１００が形成される。
【００４９】
以下、本実施の形態に係る光拡散部６０が奏する効果について説明する。
【００５０】
本実施の形態では、左辺７４ａおよび右辺７４ｂに沿って設けられる第１光拡散部６０ａ、６０ｂの幅が狭く、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに沿って設けられる第２光拡散部６０ｃ、６０ｄの幅が広い。集電効率の低いフィンガー端領域Ｃ４に、幅の広い第２光拡散部６０ｃ、６０ｄを設けることで、フィンガー端領域Ｃ４に入射する光を有効利用することができる。また、集電効率が比較的高いバスバー端領域Ｃ３においても、幅の狭い第１光拡散部６０ａ、６０ｂを設けることで、左辺７４ａまたは右辺７４ｂの近傍に入射する光を有効利用することができる。これにより、太陽電池モジュール１００の発電効率を高めることができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、受光面７０ａの外周領域Ｃ１の全面を覆うように光拡散部６０が設けられるため、太陽電池モジュール１００の封止性を高めることができる。光拡散部６０は、太陽電池素子７０の受光面７０ａに露出する透明電極層よりも第１封止層４２との密着性が高いためである。また、第２光拡散部６０ｃ、６０ｄは、第１光拡散部６０ａ、６０ｂよりも幅が広いことから、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに沿ったｘ方向の密着強度が高められる。ｘ方向にはタブ配線７２が延びており、タブ配線７２の接続により太陽電池モジュール１００にはｘ方向の応力がかかりやすい。本実施の形態では、幅の広い第２光拡散部６０ｃ、６０ｄによりｘ方向の密着強度を高めることができるため、太陽電池モジュール１００の信頼性を高めることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、受光面７０ａの外周領域Ｃ１および側面７０ｃに光拡散部６０を設けることで、太陽電池素子７０の外周端を保護することができる。また、四つの辺７４に沿って光拡散部６０を設けることで、太陽電池素子７０の受光面７０ａが曲がる方向に加わる力に対して、強い構造とすることができる。また、光拡散部６０は、太陽電池素子７０の角部７０ｄの周囲に設けられることから、角部７０ｄを保護して角部７０ｄに加わる衝撃にも強い構造とすることができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、フィンガー電極が延びる方向に塗料６２を塗布することにより、塗料６２の塗布幅を広くする上辺７４ｃおよび下辺７４ｄを印刷開始位置または印刷終了位置とすることができる。仮に、塗料６２の塗布幅の狭い左辺７４ａまたは右辺７４ｂを印刷開始位置または印刷終了位置とすると、塗布幅が狭いために均一な幅で塗料６２を塗布することが難しい。また、左辺７４ａまたは右辺７４ｂを印刷開始位置または印刷終了位置とすると、フィンガー電極に交差する方向に印刷することとなり、塗料６２の塗布工程においてフィンガー電極が剥がれて損傷するおそれがある。本実施の形態では、塗布幅の広い上辺７４ｃおよび下辺７４ｄを印刷開始位置または印刷終了位置としているため、塗料６２を印刷する際の塗布不良を防ぐことができる。
【００５４】
一態様は次の通りである。ある態様の太陽電池モジュール１００は、
互いに並行して延びる複数のフィンガー電極２１と、複数のフィンガー電極２１に交差して延びるバスバー電極２２と、を表面（受光面７０ａ）に有する太陽電池素子７０と、
表面（受光面７０ａ）の外周領域Ｃ１に設けられる光拡散部６０と、
表面（受光面７０ａ）および光拡散部６０を覆う封止層（第１封止層４２）と、
を備え、
表面（受光面７０ａ）は、フィンガー電極２１に並行する左辺７４ａおよび右辺７４ｂと、バスバー電極２２に並行する上辺７４ｃおよび下辺７４ｄと、を有し、
光拡散部６０は、左辺７４ａおよび右辺７４ｂに沿って設けられる第１光拡散部６０ａ、６０ｂと、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに沿って設けられる第２光拡散部６０ｃ、６０ｄと、を有し、第１光拡散部６０ａ、６０ｂにおける左辺７４ａまたは右辺７４ｂに直交する短手方向の幅ｗ１、ｗ２が、第２光拡散部６０ｃ、６０ｄにおける上辺７４ｃまたは下辺７４ｄの直交する短手方向の幅ｗ３、ｗ４よりも小さい。
【００５５】
太陽電池素子７０は、
半導体基板と、
半導体基板の上に設けられ、一導電型を有する半導体層と、を有し、
半導体層は、半導体基板上において、半導体基板の外周領域Ｃ１を含む全面を覆うように形成されてもよい。
【００５６】
表面（受光面７０ａ）は、左辺７４ａ、右辺７４ｂ、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄで囲まれる矩形状の四隅を隅切りした八角形の形状を有し、
光拡散部６０は、さらに、隅切りされたコーナー部７６に沿って設けられてもよい。
【００５７】
光拡散部６０は、短手方向の幅が、フィンガー電極２１の短手方向の幅ｗＡよりも大きくてもよい。
【００５８】
光拡散部６０は、さらに、太陽電池素子７０の側面７０ｃに設けられてもよい。
【００５９】
別の態様は、太陽電池モジュール１００の製造方法である。この方法は、
互いに並行して延びる複数のフィンガー電極２１および複数のフィンガー電極２１に交差して延びるバスバー電極２２を表面（受光面７０ａ）に有し、表面（受光面７０ａ）がフィンガー電極２１に並行する左辺７４ａおよび右辺７４ｂとバスバー電極２２に並行する上辺７４ｃおよび下辺７４ｄとを有する太陽電池素子７０と、光拡散性を有する材料と、太陽電池素子７０を封止する封止部材と、を準備し、
左辺７４ａおよび右辺７４ｂに沿って配置される材料の左辺７４ａまたは右辺７４ｂに直交する短手方向の幅ｗ１、ｗ２を、上辺７４ｃおよび下辺７４ｄに沿って配置される材料の上辺７４ｃまたは下辺７４ｄに直交する短手方向の幅ｗ３、ｗ４より小さくして、表面（受光面７０ａ）の外周領域Ｃ１に材料を配置し、
材料が配置された太陽電池素子７０を封止部材で封止する。
【００６０】
太陽電池モジュール１００の製造方法において、フィンガー電極２１が延びる方向にスクリーン印刷によって材料を配置してもよい。
【００６１】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００６２】
上述の実施形態においては、塗料を印刷する方法としてスクリーン印刷を用いる場合を示したが、その他の印刷方法を用いてもよい。例えば、印刷版の凹部に埋め込まれた塗料を円柱形状のブランケットに転写し、ブランケットに転写された塗料を受光面７０ａに塗布するオフセット印刷方法を用いてもよい。その他、パッド印刷法や、凸版印刷や凹版印刷などの周知の技術により塗料を塗布してもよい。
【００６３】
上述の実施の形態において示した太陽電池素子７０は、半導体基板の受光面７０ａ側にｐ型非晶質層を設け、裏面７０ｂ側にｎ型非晶質層を設けることとしたが、それぞれの導電型を逆にした太陽電池素子を用いてもよい。また、半導体基板をｐ型の単結晶シリコン基板としてもよい。
【００６４】
上述の実施の形態においては、光拡散性を有する塗料を塗布することにより光拡散部６０を形成することとした。変形例においては、光拡散性を有する材料を外周領域Ｃ１に配置することにより光拡散部を形成することとしてもよい。例えば、光拡散性を有する樹脂材料をテープ状に形成し、接着剤などを用いて受光面７０ａの外周領域Ｃ１に貼付してもよい。その他、外周領域Ｃ１の形状に対応して額縁状に形成した材料を受光面７０ａの上に配置してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
Ｃ１…外周領域、２１…フィンガー電極、２２…バスバー電極、６０…光拡散部、６０ａ，６０ｂ…第１光拡散部、６０ｃ，６０ｄ…第２光拡散部、６２，６２ｅ，６２ｆ…塗料、７０…太陽電池素子、７０ａ…受光面、７０ｂ…裏面、７０ｃ…側面、７４…辺、７４ａ…左辺、７４ｂ…右辺、７４ｃ…上辺、７４ｄ…下辺、７６…コーナー部、１００…太陽電池モジュール。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
【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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【国際調査報告】
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