(57)【要約】  太陽電池モジュールを構成する太陽電池（１１）は、少なくとも裏面にテクスチャ構造が形成された光電変換部（２０）と、光電変換部（２０）の受光面に設けられた受光面電極（２１）と、光電変換部（２０）の裏面に設けられた裏面電極（２２）と、を備え、裏面電極（２２）は、光電変換部（２０）の裏面に積層されテクスチャ構造を反映した表面凹凸を有する透明導電膜（４０）と、透明導電膜（４０）上に積層されテクスチャ構造の表面凹凸よりも小さな凹凸を表面に有する金属膜（４１）とを有する。
2015045263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面と裏面にテクスチャ構造が形成された光電変換部と、
前記光電変換部の前記受光面に設けられた受光面電極と、
前記光電変換部の前記裏面に設けられた裏面電極と、
を備え、
前記裏面電極は、
前記光電変換部の裏面に積層され前記テクスチャ構造を反映した表面凹凸を有する透明導電膜と、
前記透明導電膜上に積層され前記テクスチャ構造の表面凹凸よりも小さな凹凸を表面に有する金属膜と、
を有する、太陽電池。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池において、
前記受光面電極は、
前記光電変換部の受光面に積層され前記テクスチャ構造を反映した表面凹凸を有する受光面側の透明導電膜と、
前記受光面側の透明導電膜上に形成され、前記テクスチャ構造の表面凹凸よりも大きな凹凸を表面に有する接続電極と、
を有する、太陽電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽電池において、
前記金属膜は、前記透明導電膜の上の全面に前記透明導電膜の面積よりも狭い面積で形成される、太陽電池。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１に記載の太陽電池において、
前記金属膜は、スパッタまたは真空蒸着によって堆積された銅電極である、太陽電池。
【請求項５】
太陽電池と、
前記太陽電池に電気的に接続された配線材と、
を備え、
前記太陽電池は、
受光面と裏面にテクスチャ構造が形成された光電変換部と、
前記光電変換部の受光面に設けられた受光面電極と、
前記光電変換部の裏面に設けられた裏面電極であって、前記光電変換部の裏面に積層され前記テクスチャ構造を反映した表面凹凸を有する透明導電膜、および該透明導電膜上に積層され前記テクスチャ構造の表面凹凸よりも小さな凹凸を表面に有する金属膜を有する、太陽電池モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記金属膜の小さな凹凸状の表面と前記配線材との間に接着剤層が配置される、太陽電池モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記配線材は、前記接着剤層を介して前記金属膜に直接接続される、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、太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、テクスチャ構造が形成された光電変換部の裏面に設けられる裏面電極が、透明導電膜と、透明導電膜上に積層されテクスチャ構造を反映した表面凹凸を有する金属膜と、金属膜の表面凹凸高さ以上の厚さを有した突起電極と、突起電極の上に接着剤層を介して接続される配線材を有する光電変換モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／１０５１４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成によれば、金属膜はテクスチャ構造を反映した表面凹凸を有するので、金属膜と突起電極との間の接続表面積が増加する。【０００５】
本発明の目的は、太陽電池の裏面電極においてテクスチャ構造よりも接続表面積がさらに増加することを可能とする太陽電池及び太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る太陽電池は、受光面と裏面にテクスチャ構造が形成された光電変換部と、光電変換部の受光面に設けられた受光面電極と、光電変換部の裏面に設けられた裏面電極と、を備え、裏面電極は、光電変換部の裏面に積層されテクスチャ構造を反映した表面凹凸を有する透明導電膜と、透明導電膜上に積層されテクスチャ構造の表面凹凸よりも小さな凹凸を表面に有する金属膜と、を有する。【０００７】
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、太陽電池に電気的に接続された配線材と、を備え、太陽電池は、受光面と裏面にテクスチャ構造が形成された光電変換部と、光電変換部の受光面に設けられた受光面電極と、光電変換部の裏面に設けられた裏面電極であって、光電変換部の裏面に積層されテクスチャ構造を反映した表面凹凸を有する透明導電膜、および透明導電膜上に積層されテクスチャ構造の表面凹凸よりも小さな凹凸を表面に有する金属膜を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池の裏面電極において、テクスチャ構造の表面凹凸よりも小さな凹凸を形成して接続表面積をさらに増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における太陽電池モジュールの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における太陽電池の受光面側を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における太陽電池の裏面側を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における太陽電池の断面図である。
【図５】図４の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。以下で述べる材質、寸法、太陽電池モジュールを構成する太陽電池の数、配線材の本数等は、説明のための例示であって、これらに限定するものではない。以下の図面は、説明のための模式図であり、縦横高さに関する縮尺は、実際の太陽電池等の縦横高さと異なる場合がある。具体的な縦横高さに関する縮尺は、以下の説明を参酌して判断される。
【００１１】
図１は、太陽電池モジュール１０の一部を模式的に示す断面図である。紙面において上方側が受光面側、下方側が裏面側である。太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池１１と、各太陽電池１１を電気的に接続する配線材１２とを備える。太陽電池モジュール１０は、太陽電池１１の受光面側を保護する第１保護部材１３と、太陽電池１１の裏面側を保護する第２保護部材１４とを備える。第１保護部材１３と第２保護部材１４との間には封止材１５が充填される。
【００１２】
ここで、「受光面」とは、太陽電池モジュール１０および太陽電池１１において外部から光が主に入射する面を意味する。例えば、太陽電池モジュール１０および太陽電池１１に入射する光のうち５０％超過〜１００％が受光面側から入射する。また、「裏面」とは、受光面と反対側の面を意味する。
【００１３】
複数の太陽電池１１は、それぞれの受光面が同一平面上に並んで配置される。図１では、各太陽電池１１が等間隔で配置された形態を例示しており、１つの配線材１２が隣接する太陽電池１１同士を接続している。すなわち、１つの配線材１２は、一方の太陽電池１１の受光面の電極に接続され、他方の太陽電池１１の裏面側の電極に接続される。つまり、配線材１２は、隣接する太陽電池１１の間でモジュールの厚さ方向に折れ曲がり、隣接する太陽電池１１を直列に接続する。配線材１２は、細線状の導電性部材であり、四角形の断面形状を有する。配線材１２は、隣接する太陽電池１１同士を接続可能な長さを有し、全長に渡って一定の幅を有する。なお、配線材１２は、その上面に複数の四角錐形状の凸部を有してもよい。その場合には、太陽電池セル１１と配線材１２との接続表面積が増加し、接続強度が向上する。
【００１４】
第１保護部材１３は、太陽電池１１の受光面側に配置され、例えば、ガラスや透光性樹脂等を用いて構成される。第２保護部材１４は、太陽電池１１の裏面側に配置され、第１保護部材１３と共に太陽電池１１を挟持する。第２保護部材１４は、例えば、アルミニウム箔等の金属箔を介在させた樹脂フィルムを用いて構成される。第１保護部材１３と第２保護部材１４との間に充填され、太陽電池１１の周囲を覆う封止材１５は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の透光性を有する樹脂を用いて構成される。
【００１５】
次に、図２〜図４を参照して、太陽電池１１の構成を詳細に説明する。図２は、太陽電池１１を受光面側から見た上面図であり、図３は、太陽電池１１を裏面側から見た底面図である。図４は、図２および図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１６】
太陽電池１１は、太陽光等の光を受光することでキャリアである電子および正孔を生成する光電変換部２０と、光電変換部２０の受光面に設けられた受光面電極２１と、光電変換部２０の裏面に設けられた裏面電極２２とを備える。太陽電池１１では、光電変換部２０で生成されたキャリアが受光面電極２１および裏面電極２２により収集される。そして、受光面電極２１および裏面電極２２に配線材１２が電気的に接続され、配線材１２を介してキャリアが電気エネルギとして太陽電池モジュール１０の外部に取り出される。
【００１７】
光電変換部２０は、図４に示すように、結晶質半導体基板であるｎ型単結晶シリコン基板２３を備える。ｎ型単結晶シリコン基板２３の平面形状は、図２，３に示されるように、正方形の四隅を切り欠いた略正方形である。
【００１８】
ｎ型単結晶シリコン基板２３の受光面および裏面は、それぞれテクスチャ構造２４を有する。なお、図１から図４では、テクスチャ構造２４の図示を省略したが、後述する図５にテクスチャ構造２４が示される。ここで、「テクスチャ構造」とは、表面反射を抑制し、光電変換部２０の光吸収量を増大させる凹凸構造である。光電変換部２０において各種の膜が積層される方向に沿った厚さは、数百μｍであり、その大部分がｎ型単結晶シリコン基板２３の厚さである。そのうち、テクスチャ構造２４の凹凸高さは、数μｍである。
【００１９】
ｎ型単結晶シリコン基板２３の受光面には、ｉ型非晶質シリコン膜２５を介して積層されたｐ型非晶質シリコン膜２６が設けられる。ｎ型単結晶シリコン基板２３の裏面には、ｉ型非晶質シリコン膜２７を介して積層されたｎ型非晶質シリコン膜２８が設けられる。図４では、受光面側から裏面側に向かって、ｐ型非晶質シリコン膜２６、ｉ型非晶質シリコン膜２５、ｎ型単結晶シリコン基板２３、ｉ型非晶質シリコン膜２７、ｎ型非晶質シリコン膜２８の順に積層される。
【００２０】
つまり、光電変換部２０は、結晶質半導体基板の両面に非晶質半導体薄膜が積層された構造を有する。非晶質半導体薄膜は、受光面側において、ｉ型非晶質シリコン膜２５とｐ型非晶質シリコン膜２６の積層膜であり、裏面側において、ｉ型非晶質シリコン膜２７とｎ型非晶質シリコン膜２８の積層膜である。これらの積層された非晶質半導体薄膜の厚さは、数ｎｍ〜数十ｎｍである。このように非晶質半導体薄膜の厚さは、ｎ型単結晶シリコン基板２３のテクスチャ構造２４の凹凸高さの数μｍに比べて薄いので、非晶質半導体薄膜の表面は、テクスチャ構造２４の凹凸が反映された凹凸となっている。
【００２１】
ここで、ｉ型非晶質シリコン膜２５，２７は、ｎ型単結晶シリコン基板２３の受光面、裏面の端縁領域を残して積層されてもよい。ｉ型非晶質シリコン膜２５，２７は、ｐ型非晶質シリコン膜２６およびｎ型非晶質シリコン膜２８よりもキャリアを発生させるドーパントの濃度が低い真性非晶質シリコン薄膜である。ｉ型非晶質シリコン膜２５，２７は、例えば、それぞれ同一の組成を有する。
【００２２】
光電変換部２０は、一例として、以下の方法で製造できる。まず、清浄なｎ型単結晶シリコン基板２３を真空チャンバ内に設置し、例えば、プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）法により、基板上にｉ型非晶質シリコン膜２５を積層する。続いて、ｉ型非晶質シリコン膜２５上にｐ型非晶質シリコン膜２６を積層する。一方、ｎ型単結晶シリコン基板２３の裏面上にも、例えば、プラズマＣＶＤ法でｉ型非晶質シリコン膜２７およびｎ型非晶質シリコン膜２８を順に積層する。ｉ型非晶質シリコン膜２５，２７の積層工程では、例えば、シランガス（ＳｉＨ4）を原料ガスとして使用する。ｐ型非晶質シリコン膜２６の積層工程では、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を原料ガスとし、ｎ型非晶質シリコン膜２８の積層工程では、シラン（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）、およびホスフィン（ＰＨ3）を原料ガスとする。
【００２３】
受光面電極２１は、ｐ型非晶質シリコン膜２６の受光面上に設けられるキャリアの集電極である。受光面電極２１は、図２に示すように、透明導電膜３０、フィンガー電極部３１およびバスバー電極部３２を含んで構成される。
【００２４】
透明導電膜３０は、例えば、多結晶構造を有する酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、および酸化チタン（ＴｉＯ2）等の金属酸化物のうちの少なくとも１つを含んで構成される薄膜（ＴＣＯ膜）であって、光透過性の電極部として機能する。これらの金属酸化物に、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、タングステン（Ｗ）、アンチモン（Ｓｂ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）、ガリウム（Ｇａ）などのドーパントがドープされていてもよい。ドーパントの濃度は、０〜２０質量％とすることができる。透明導電膜３０の厚さは、例えば、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。透明導電膜３０は、ｐ型非晶質シリコン膜２６の受光面において、その端縁領域３３を除く面領域の全体に積層することが好適である。透明導電膜３０が積層されない端縁領域３３は、ｐ型非晶質シリコン膜２６の受光面の周端から、例えば幅１〜２ｍｍ程度の面領域であって、ｐ型非晶質シリコン膜２６の受光面の周囲に環状に設けることが好適である。透明導電膜３０は、端縁領域３３を覆うマスクを使用して、スパッタ法により積層できる。
【００２５】
フィンガー電極部３１およびバスバー電極部３２は、互いに電気的に接続され、いずれも透明導電膜３０上に形成される。即ち、受光面電極２１では、ｐ型非晶質シリコン膜２６から透明導電膜３０を介して伝達されるキャリアがフィンガー電極部３１およびバスバー電極部３２によって集電される。太陽電池モジュール１０とされるときには、配線材１２がバスバー電極部３２に接着剤層３６によって電気的に接続される。
【００２６】
フィンガー電極部３１およびバスバー電極部３２は、例えば、導電性ペーストを透明導電膜３０上に所望のパターンを有するマスクを用いてスクリーン印刷して形成される細線状の電極部である。導電性ペーストとしては、バインダー樹脂中に銀（Ａｇ）等の導電性粒子が分散したものを用いることができる。スクリーン印刷の代わりに、各種スパッタ法、各種蒸着法、各種メッキ法等を用いて各電極部を形成してもよい。
【００２７】
フィンガー電極部３１とバスバー電極部３２とをスクリーン印刷で形成するときは、フィンガー電極部３１とバスバー電極部３２の形状に対応する開口部を有するスクリーン印刷用マスクを用いる。スクリーン印刷用マスクには細かい網目のメッシュが貼られている。このスクリーン印刷用マスクを透明導電膜３０の上に位置決めし、導電ペーストを盛って、適当なブレードでスキーズし、開口部から透明導電膜３０の上面に導電ペーストを押し出して塗布する。このようにして透明導電膜３０の上にフィンガー電極部３１とバスバー電極部３２に対応する導電ペーストのパターンが形成される。なお、フィンガー電極部３１とバスバー電極部３２について別々のスクリーン印刷用マスクを用いることで、フィンガー電極部３１とバスバー電極部３２の厚さをそれぞれ設定することができる。
【００２８】
スクリーン印刷用マスクの開口部から押し出された導電ペーストは、メッシュの網目の縦横のピッチに応じた凹凸を有している。例えば、バスバー電極部３２の表面には、このスクリーン印刷のメッシュの網目の痕跡による凹凸３５が形成される。この凹凸３５をメッシュによる凹凸と呼ぶ。このメッシュによる凹凸３５の大きさは、網目の細かさ、導電ペーストの粘度等によって異なる。一例を挙げると、メッシュによる凹凸３５のピッチは約３０μｍ、メッシュによる凹凸３５の高さは、約５〜２０μｍである。このメッシュによる凹凸３５の大きさは、テクスチャ構造２４の表面凹凸よりも大きい。なお、図１から図４では、メッシュによる凹凸３５の図示を省略したが、後述する図５にメッシュによる凹凸３５が示される。
【００２９】
フィンガー電極部３１は、受光面上に形成された帯状の金属層であり、光電変換部２０の全体からまんべんなく電力を集電できるように配置される。フィンガー電極部３１は、所定の間隔をあけて互いに平行に配置することが好適である。フィンガー電極部３１に関する寸法の一例を挙げると、フィンガー電極部３１の幅寸法が１００μｍ、隣接するフィンガー電極部３１の間の隙間間隔が２ｍｍである。これは一例であって、これ以外の寸法でもよい。
【００３０】
バスバー電極部３２は、各フィンガー電極部３１により集電された電力をさらに集電する。バスバー電極部３２は、受光面上に形成された帯状の金属層であり、フィンガー電極部３１と交差して配置され、フィンガー電極部３１と電気的に接続される。バスバー電極部３２は、所定の間隔をあけて互いに平行に配置できる。バスバー電極部３２は、フィンガー電極部３１よりも少数で線幅が太く設定されることが好ましい。バスバー電極部３２に関する寸法の一例を挙げると、バスバー電極部３２の幅寸法が１．５ｍｍ、バスバー電極部３２の本数が３本である。これは一例であって、これ以外の寸法、本数でもよい。
【００３１】
バスバー電極部３２には配線材１２が接続されるため、その厚さは、フィンガー電極部３１よりも厚く設定されることが好ましい。厚さ寸法の一例を挙げると、フィンガー電極部３１は、キャリアの集中による抵抗の上昇を防止するため、例えば、３０μｍ〜８０μｍ程度の厚さである。バスバー電極部３２は、例えば、３０μｍ以上の厚さを有し、好ましくは５０μｍ以上、５０μｍ〜１００μｍの厚さを有する。
【００３２】
フィンガー電極部３１およびバスバー電極部３２の形状は、ここで例示したものに限定されず、例えば、ジグザグ形状など種々の形状に形成できる。
【００３３】
裏面電極２２は、透明導電膜４０、金属膜４１を含んで構成される。透明導電膜４０は、受光面側の透明導電膜３０と同様に、ｎ型非晶質シリコン膜２８の裏面において、その端縁領域４２を除く面領域の全体に積層される。端縁領域４２は、ｎ型非晶質シリコン膜２８の周端から、例えば幅１〜２ｍｍ程度の面領域とすることができる。
【００３４】
金属膜４１も端縁領域４２を除く面領域の全体に積層されるが、透明導電膜４０の面積よりもやや狭い面積で形成される。「やや狭い」とは、透明導電膜４０の全周に沿った周縁部においてあらかじめ定めた位置合わせ余裕度の分だけ狭いことを意味する。すなわち、透明導電膜４０の周縁部の全周に沿って環状に金属膜４１が形成されない領域ができる。この位置合わせ余裕度の分に対応する環状領域では、透明導電膜４０を越えて光電変換部２０に金属膜４１が直接接触することがない。このように金属膜４１を積層することで、金属原子が光電変換部２０に拡散することを抑制し、例えばｎ型単結晶シリコン基板２３に金属原子が拡散して発生し得る欠陥準位を抑制できる。
【００３５】
位置合わせ余裕度の寸法の一例は、透明導電膜４０の端から１ｎｍ以上５ｍｍ以下である。透明導電膜４０と金属膜４１が重ならない領域が１ｎｍ以上あるか否かは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による断面観察(幅が広い場合には光学顕微鏡等も使用可能)によって確認できる。図３では、位置合わせ余裕度分の寸法差を省略して透明導電膜４０と金属膜４１が重なった状態の裏面電極２２が示されている。
【００３６】
なお、金属膜４１は、透明導電膜４０上のほぼ全体を覆えばよく、透明導電膜４０上に積層された金属膜４１の一部が欠けていてもよい。具体的には、透明導電膜４０上の９５％以上を金属膜４１が覆っていればよい。
【００３７】
図５は、太陽電池１１の拡大断面図である。紙面上で上側が受光面側である。ここでは、各層の厚さの比較ができるように、実際の厚さ寸法に近い縮尺とした。太陽電池１１は、受光面側から裏面側に向かって、透明導電膜３０、ｐ型非晶質シリコン膜２６、ｉ型非晶質シリコン膜２５、ｎ型単結晶シリコン基板２３、ｉ型非晶質シリコン膜２７、ｎ型非晶質シリコン膜２８、透明導電膜４０、金属膜４１の順に積層される。
【００３８】
図５に、太陽電池モジュール１０を形成するための配線材１２と接着剤層３６，４３とを２点鎖線で示した。太陽電池モジュール１０を構築するときには、受光面側において透明導電膜３０の上面にフィンガー電極部３１とバスバー電極部３２が形成され、接着剤層３６を介して配線材１２がバスバー電極部３２と接続される。また、裏面側においては、接着剤層４３を介して配線材１２が金属膜４１に接続される。
【００３９】
受光面側において、透明導電膜３０は、ＩＴＯやＺｎＯ、ＳｎＯ2等からなり、光透過性の電極部として機能する。透明導電膜３０の厚さは、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度とできる。したがって、透明導電膜３０の表面は、テクスチャ構造２４の凹凸が反映されて凹凸となっている。
【００４０】
バスバー電極部３２は、導電ペーストを用いてスクリーン印刷法で形成される。したがって、バスバー電極部３２の透明導電膜３０の側は、テクスチャ構造２４の凹凸に沿ったものとなり、配線材１２の側の表面には、スクリーン印刷のメッシュによる凹凸３５が形成される。図５に示されるように、メッシュによる凹凸３５は、テクスチャ構造２４の凹凸よりも凹凸のピッチが大きく、凹凸の高さも同程度から大き目である。
【００４１】
裏面側において、透明導電膜４０は、受光面側の透明導電膜３０と同様に、ＩＴＯやＺｎＯ、ＳｎＯ2等からなり、光透過性の電極部として機能する。さらに、透明導電膜４０は、金属膜４１との相互作用によって反射率を高め、光電変換部２０と金属膜４１との直接接触を防止する機能を有する。透明導電膜４０の厚さは、透明導電膜３０と同様に、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度とできる。したがって、透明導電膜４０の表面は、テクスチャ構造２４の凹凸が反映されて凹凸となっている。
【００４２】
金属膜４１は、光の反射率が高く、かつ高い導電性を有する金属材料からなる薄膜で、光電変換部２０を通り抜けた透過光を受光面側に反射し、ｎ型非晶質シリコン膜２８から透明導電膜４０を介して伝達されるキャリアを集電する機能を有する。特に、金属膜４１の反射率は、波長８００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の赤外領域の光に対する反射率が高い材料であることが好ましい。金属膜４１の反射率は、少なくとも赤外領域の光について、透明導電膜４０の反射率よりも高いことが好ましい。
【００４３】
金属膜４１を構成する金属材料としては、導電性が高く、安価な金属を用いることが好ましい。例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。ここでは、銅を用いるものとする。
【００４４】
金属膜４１の厚さは、裏面側の表面にテクスチャ構造２４が反映可能な程度に薄いことが好ましい。金属膜４１は透明導電膜４０よりもやや狭い面積で全面に渡って形成されるので、金属膜４１の厚さを薄くしても、抵抗が上昇せず、光電変換効率等の特性に影響を与えない。例えば、金属膜４１の厚さは、４００〜１０００ｎｍ程度であることが好ましい。ここでは、金属膜４１の厚さを６００ｎｍとする。なお、金属膜４１は、テクスチャ構造２４を反映した凹凸の斜面を有するが、金属膜４１の厚さとは、斜面となっている透明導電膜４０と金属膜４１の界面を基準に、この界面に垂直方向に沿って測った値である。
【００４５】
金属膜４１は、裏面側となる表面に、テクスチャ構造２４の表面凹凸よりも小さな凹凸４４を有する。金属膜４１の小さな凹凸４４の上に適当なコーティング層を設けてもよい。コーティング層としては、銅である金属膜４１の表面の保護に適し、接着剤層４３と適合性のよい薄膜層とすることがよい。例えば、錫（Ｓｎ）等の柔軟な表面導電層をコーティング層とすることができる。コーティング層の厚さは、小さな凹凸４４の高さよりも十分薄くし、小さな凹凸４４がコーティング層の表面に反映されるようにする。
【００４６】
小さな凹凸４４とは、図５に模式的に示されるように、テクスチャ構造２４の表面凹凸の数分の１〜数百分の１の細かく小さな凹凸である。一例として、テクスチャ構造２４をピラミッド状の四角錐形状とし、その底辺の一辺の長さが１０μｍとすると、テクスチャ構造２４の繰り返しピッチは１０μｍで、四角錐の高さが約７μｍとなり、凹凸高さは約７μｍである。透明導電膜４０の厚さは、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であるので、透明導電膜４０の上に形成される金属膜４１は、テクスチャ構造２４の凹凸がほぼそのまま反映されて凹凸となっている。金属膜４１の表面の小さな凹凸４４は、テクスチャ構造２４を反映した四角錐を構成する４つの面の上に形成され、その面上に沿った小さな凹凸４４のピッチは、約０．１μｍ程度で、テクスチャ構造２４の凹凸のピッチの百分の１である。なお、これらの数値は一例であって、これ以外の値であってもよい。
【００４７】
図５に示されるように、バスバー電極部３２の表面に形成されるスクリーン印刷のメッシュによる凹凸３５の大きさと、テクスチャ構造２４の表面凹凸と、金属膜４１の表面の小さな凹凸４４の大きさを比較すると、バスバー電極部３２の表面の凹凸３５＞テクスチャ構造２４の表面凹凸＞金属膜４１の表面の小さな凹凸４４となる。
【００４８】
このように金属膜４１の表面の凹凸を、１次的にはテクスチャ構造２４として平坦面に比べ表面積を増大させ、２次的には金属膜４１の表面に形成された小さな凹凸４４によってさらに表面積を飛躍的に増大させることができる。金属膜４１の表面積が増大することで、金属膜４１と接着剤層４３との間の界面の接続表面積を平坦面に比べ増加させることができ、金属膜４１と接着剤層４３との間の接着性が平坦面同士の接着性に比べ向上し、テクスチャ構造２４を介しての接着性と比べてもかなり向上する。
【００４９】
このような小さな凹凸４４を有する金属膜４１は、スパッタ成膜法で成膜することで得られる。スパッタ成膜法以外の真空蒸着成膜法で成膜することでも得ることができる。金属膜４１を透明導電膜４０上の予め定められた広さで形成するには、スパッタ成膜法または真空蒸着成膜法において、その広さの開口を有するマスクを用いる。
【００５０】
接着剤層４３は、導電性フィルム、導電性ペースト、絶縁性ペースト等を用いることができる。導電性フィルムとしては、導電性粒子を含み柔軟性を有するプラスチックフィルムを用いることができる。導電性ペーストとしては、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤、又はエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂等に硬化剤を混合した二液硬化型接着剤に、導電性粒子を含有させたペーストを用いることができる。絶縁性ペーストとしては、導電性粒子を含まないペースト状の接着剤で、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤、又はエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂等に硬化剤を混合した二液硬化型接着剤を用いることができる
【００５１】
接着剤層４３の厚さは、金属膜４１の小さな凹凸４４の高さに比べ十分厚くする。一例を挙げると、金属膜４１の厚さを６００ｎｍとして、接着剤層４３の厚さは、７００〜１５００ｎｍである。
【００５２】
接着剤層４３は、配線材１２が配置される箇所に、配線材１２の幅よりやや狭い幅で設けられる。例えば、接着剤層４３の幅寸法をバスバー電極部３２の幅寸法と同じに設定できる。寸法の一例を挙げると、バスバー電極部３２の幅寸法を１．５ｍｍとして、接着剤層４３の幅寸法をバスバー電極部３２の幅寸法と同じ１．５ｍｍとすることができる。この場合、配線材１２はこれよりやや幅広で、約１．８ｍｍから約２．０ｍｍとできる。
【００５３】
太陽電池モジュール１０の構造とするには、太陽電池１１に対し、配線材１２を加圧加熱する。これにより、接着剤成分が硬化し、受光面側では、バスバー電極部３２と配線材１２が接着剤層を介して接着固定される。裏面側では、金属膜４１と配線材１２が接着剤層４３を介して接着固定される。
【００５４】
このように裏面電極２２として、光電変換部２０の裏面のほぼ全面に金属膜４１が設けられるので、配線材１２の下にバスバー電極部３２のような接続電極を設けなくても済む。
【００５５】
また、金属膜４１の表面は、テクスチャ構造２４の凹凸に加え、さらに小さな凹凸４４が形成される。したがって、太陽電池モジュール１０を形成するとき、接着剤層４３と金属膜４１との間の接続表面積が、テクスチャ構造２４のみの場合に比べて増大し、金属膜４１と接着剤層４３との間の密着性が向上する。これによって、バスバー電極部３２のような細長い段差部が無くても、配線材１２が裏面電極２２に安定して接着固定され、配線材１２が裏面電極２２から剥がれることが抑制され、信頼性が向上する。
【００５６】
また、太陽電池１１の裏面側の広範囲に金属膜４１が積層されているので、受光面から入射して光電変換部２０を通り抜けた透過光を金属膜４１により受光面側に反射させることができる。これにより、光電変換部２０における光の利用率が高まり、光電変換効率が向上する。
【００５７】
また、太陽電池１１の裏面側において、配線材１２が接着剤層４３により金属膜４１上に直接接着されることで、配線材１２の幅方向、厚さ方向、長手方向への動きを抑制できる。つまり、配線材１２の移動方向に対する強さであるせん断力強度が増加する。
【００５８】
上記では、ｎ型単結晶シリコン基板２３の両面に非晶質シリコン薄膜が積層された構造の光電変換部２０を例示したが、光電変換部２０の構造はこれに限定されない。光電変換部２０は、例えば、ｉ型非晶質シリコン膜２７やｎ型非晶質シリコン膜２８を有さない構造、シリコン以外の半導体（例えば、ガリウムヒ素）を用いた構造とすることもできる。また、上記では、ｐ型非晶質シリコン膜２６側を受光面側として説明したが、ｎ型非晶質シリコン膜２８上に受光面電極２１を設けて、ｎ型非晶質シリコン膜２８側を受光面側としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、太陽電池及び太陽電池モジュールに利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  太陽電池モジュール、１１  太陽電池、１２  配線材、１３  第１保護部材、１４  第２保護部材、１５  封止材、２０  光電変換部、２１  受光面電極、２２  裏面電極、２３  ｎ型単結晶シリコン基板、２４  テクスチャ構造、２５，２７  ｉ型非晶質シリコン膜、２６  ｐ型非晶質シリコン膜、２８  ｎ型非晶質シリコン膜、３０，４０  透明導電膜、３１  フィンガー電極部、３２  バスバー電極部、３３，４２  端縁領域、３５  （メッシュによる）凹凸、３６，４３  接着剤層、４１  金属膜、４４  小さな凹凸。
【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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