(57)【要約】【課題】フィンガー電極の断線が発生したとしても、電気出力の低下を抑制する。【解決手段】本実施形態に係る太陽電池モジュール１において、一のフィンガー電極３０は、フィンガー電極３０から光生成キャリアを収集するタブを含む導電体との交差領域αにおいて、複数の枝部３０ａに分岐している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線用のタブにより他の太陽電池セルと電気的に接続される太陽電池セルであって、
光の入射により光生成キャリアを生成する光電変換部と、
前記光電変換部上に積層され、前記光電変換部から前記光生成キャリアを収集する複数のフィンガー電極とを備え、
前記フィンガー電極は、前記タブを含む導電体と交差する領域において、複数の枝部に分岐しており、
前記枝部の分岐点は、前記導電体から離間している
ことを特徴とする太陽電池セル。
【請求項２】
前記導電体は、前記複数のフィンガー電極から前記光生成キャリアを収集するバスバー電極を含み、
前記バスバー電極上に、前記タブが支持される
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記枝部は、他のフィンガー電極の枝部と接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
表面保護材と裏面保護材との間に、配線用のタブにより互いに電気的に接続された複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、
光の入射により光生成キャリアを生成する光電変換部と、
前記光電変換部上に積層され、前記光電変換部から前記光生成キャリアを収集する複数のフィンガー電極とを備え、
前記複数のフィンガー電極は、前記光電変換部上に配置された、前記タブを含む導電体と交差しており、
前記フィンガー電極は、前記導電体と交差する領域において、複数の枝部に分岐しており、
前記枝部の分岐点は、前記導電体から離間している
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記導電体は、前記タブのみから構成されており、
前記タブは、前記複数のフィンガー電極から前記光生成キャリアを収集する
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記導電体は、前記複数のフィンガー電極から前記光生成キャリアを収集するバスバー電極と、前記タブとから構成されており、
前記バスバー電極は、前記タブを支持している
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記枝部は、他のフィンガー電極の枝部と接していることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の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、光電変換部と光電変換部上に積層されたフィンガー電極とを備える太陽電池セル、及び、表面保護材と裏面保護材との間に、配線用のタブにより互いに電気的に接続された複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池モジュールについて、単位面積あたりの電気出力を向上させる高効率化技術の開発が精力的に進められている。
【０００３】
従来の太陽電池モジュールは、表面保護材と裏面保護材との間に、配線用のタブにより互いに電気的に接続された複数の太陽電池セルを備える。太陽電池セルは、光電変換部と光電変換部上に積層された複数のフィンガー電極とを備える。図１は、太陽電池セル１０の上面図である。
【０００４】
一般的に、太陽電池モジュール１の電気出力は、その受光面積に比例する。即ち、太陽電池モジュール１の受光面積を大きくすれば、より大きな電気出力を得ることができる。
【０００５】
したがって、光電変換部２０上に積層されたフィンガー電極３０の幅を狭くし、入射光を遮る面積を小さくすることにより、太陽電池モジュールの電気出力を大きくすることができる。
【０００６】
ここで、光電変換部２０、フィンガー電極３０及びタブ４０に使用されるそれぞれの素材の線膨張係数は異なっているため、タブ４０を太陽電池セルに半田付けする際の温度変化により、太陽電池セル１０とタブ４０との交差領域αにおいて、それぞれの素材間で応力が発生する。又、実使用環境における温度変化によっても、このような素材間での応力が発生する。
【０００７】
よって、太陽電池モジュールの電気出力を大きくするためにフィンガー電極３０の幅を狭くすれば、交差領域αにおける応力により、フィンガー電極３０の断線を引き起こす可能性が高くなる。図２は、図1のA部分を拡大した図である。
【０００８】
フィンガー電極３０の断線を回避するため、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、フィンガー電極３０を、交差領域αの根元で幅広にすることが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３８６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、フィンガー電極３０を、交差領域αの根元で幅広にしたとしても、フィンガー電極３０の幅が変化する部分に集中する応力によりフィンガー電極３０が断線するため、フィンガー電極３０の断線を回避することはできない。
【００１０】
このように、フィンガー電極３０が断線すれば、当該フィンガー電極３０の周辺領域における光生成キャリアを収集することができず、太陽電池モジュールの電気出力が低下してしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、フィンガー電極の断線が発生したとしても、電気出力の低下を抑制することができる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】
【００１２】
本発明の第１の特徴に係る太陽電池セルは、配線用のタブにより他の太陽電池セルと電気的に接続される太陽電池セルであって、光の入射により光生成キャリアを生成する光電変換部と、前記光電変換部上に積層され、前記光電変換部から前記光生成キャリアを収集する複数のフィンガー電極とを備え、前記フィンガー電極は、前記タブを含む導電体と交差する領域において、複数の枝部に分岐しており、前記枝部の分岐点は、前記導電体から離間していることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第１の特徴に係る太陽電池セルでは、一のフィンガー電極は、フィンガー電極から光生成キャリアを収集する導電体との交差領域において、複数の枝部に分岐している。又、各枝部の分岐点は、導電体から離間している。
【００１４】
従って、本発明の第１の特徴に係る太陽電池セルによれば、交差領域において、温度変化に起因して発生した応力により、一のフィンガー電極における枝部の一部が断線したとしても、断線していない枝部を介して、光生成キャリアを収集することができるため電気出力の低下を抑制することができる。
【００１５】
本発明の第２の特徴は、本発明の第1の特徴に係り、前記導電体は、前記複数のフィンガー電極から前記光生成キャリアを収集するバスバー電極を含み、前記バスバー電極上に、前記タブが支持されることを要旨とする。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、本発明の第1乃至２の特徴に係り、前記枝部は、他のフィンガー電極の枝部と接していることを要旨とする。
【００１７】
本発明の第４の特徴は、表面保護材と裏面保護材との間に、配線用のタブにより互いに電気的に接続された複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池セルは、光の入射により光生成キャリアを生成する光電変換部と、前記光電変換部上に積層され、前記光電変換部から前記光生成キャリアを収集する複数のフィンガー電極とを備え、前記複数のフィンガー電極は、前記光電変換部上に配置された、前記タブを含む導電体と交差しており、前記フィンガー電極は、前記導電体と交差する領域において、複数の枝部に分岐しており、前記枝部の分岐点は、前記導電体から離間していることを要旨とする。
【００１８】
本発明の第４の特徴に係る太陽電池モジュールが備える太陽電池セルでは、一のフィンガー電極は、フィンガー電極から光生成キャリアを収集する導電体との交差領域において、複数の枝部に分岐している。又、各枝部の分岐点は、導電体から離間している。
【００１９】
従って、本発明の第４の特徴に係る太陽電池モジュールによれば、交差領域において、温度変化に起因して発生した応力により、一のフィンガー電極における枝部の一部が断線したとしても、断線していない枝部を介して、光生成キャリアを収集することができるため電気出力の低下を抑制することができる。
【００２０】
本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記導電体は、前記タブのみから構成されており、前記タブは、前記複数のフィンガー電極から前記光生成キャリアを収集することを要旨とする。
【００２１】
本発明の第６の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記導電体は、前記複数のフィンガー電極から前記光生成キャリアを収集するバスバー電極と、前記タブとから構成されており、前記バスバー電極は、前記タブを支持していることを要旨とする。
【００２２】
本発明の第７の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記枝部は、他のフィンガー電極の枝部と接していることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フィンガー電極の断線が発生したとしても、電気出力の低下を抑制することができる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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
《第１実施形態》
次に、図面を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２５】
〈太陽電池モジュール１の概略構成〉
図３は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の断面図である。図3に示される太陽電池セル１０の断面は、図１のＢ−Ｂ´（フィンガー電極３０とバスバー電極３５とが交差する領域）における断面である。尚、本実施形態に係る太陽電池セル１０の上面概略図は図１と同様であるため、適宜、図１を参照しながら説明する。
【００２６】
本実施形態に係る太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１０、タブ４０、封止材５０、表面保護材６０及び裏面保護材７０とから構成される。太陽電池モジュール１は、表面保護材６０と裏面保護材７０との間に、配線用のタブ４０により互いに電気的に接続された複数の太陽電池セル１０を備える。
【００２７】
太陽電池セル１０は、光電変換部２０と、複数のフィンガー電極３０と、バスバー電極３５とから構成される。太陽電池セル１０の詳細な構成については後に詳説する。
【００２８】
タブ４０は、薄板状或いは縒り線状に成型された銅等の導電材である。一のタブ４０は、一の太陽電池セル１０の光入射面に設けられたバスバー電極３５と、当該一の太陽電池セル１０に隣接する他の太陽電池セル１０の裏面に設けられたバスバー電極３５とに、半田等を介して接続されている。本実施形態において、本発明の「導電体」は、バスバー電極３５とタブ４０とから構成されており、タブ４０は、バスバー電極３５によって支持されている。以上により、一の太陽電池セル１０と、当該一の太陽電池セル１０に隣接する他の太陽電池セル１０とが、電気的に直列接続される。
【００２９】
封止材５０は、タブ４０により互いに電気的に直列接続された複数の太陽電池セル１０を、封止している。封止材５０として、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
【００３０】
表面保護材６０は、封止材５０の光入射面に配置される。表面保護材６０として、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。
【００３１】
裏面保護材７０は、封止材５０の裏面に配置される。裏面保護材７０として、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ泊を樹脂フィルムでサンドイッチした構造の積層フィルム等を用いることができる。
【００３２】
以上により太陽電池モジュール１は構成されているが、更に、モジュールとしての強度を増加させ、架台に強固に取り付けるために、太陽電池モジュール１の周囲にＡｌフレーム（不図示）を取り付けることができる。
【００３３】
〈太陽電池セル１０の構成〉
太陽電池セル１０は、光電変換部２０、フィンガー電極３０及びバスバー電極３５から構成される。
【００３４】
光電変換部２０は、表面保護材６０が配置される光入射面からの光入射により光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、入射光が光電変換部２０に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。光電変換部２０は、ｐｎ接合或いはｐｉｎ接合等の半導体接合を有する。光電変換部２０には、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料、非晶質Ｓｉ系合金或いはＣｕＩｎＳｅ等の薄膜半導体材料、或いはＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の半導体材料、色素増感型等の有機材料を用いることができる。
【００３５】
フィンガー電極３０は、光電変換部２０から光生成キャリアを収集する電極である。図３に示すように、本実施形態に係るフィンガー電極３０は、光電変換部２０の光入射面及び光電変換部２０の裏面（光入射面と反対面）のほぼ全域にわたって、所定間隔のライン状に形成される。
【００３６】
尚、光電変換部２０の裏面に積層される電極は、光電変換部２０の裏面全面を覆うように形成されていても良い。本発明は、光電変換部２０の裏面に設けられる電極の形状を限定するものではない。本実施形態では、一例として、光電変換部２０の裏面にも複数のフィンガー電極３０を備える太陽電池セル１０について説明する。
【００３７】
バスバー電極３５は、複数のフィンガー電極３０から光生成キャリアを収集する電極である。図３に示すように、本実施形態に係るバスバー電極３５は、フィンガー電極３０と交差するように、所定間隔のライン状に形成される。バスバー電極３５の数は、太陽電池セル１０の大きさや抵抗を考慮して、適当な数に設定される。本実施形態に係る太陽電池セル１０は、２つのバスバー電極３５を備える。
【００３８】
従って、本実施形態では、複数のフィンガー電極３０とバスバー電極３５とが、光電変換部２０の光入射面及び裏面において、櫛形状に形成されている。フィンガー電極３０とバスバー電極３５とが交差する交差領域αについては、本発明の特徴に係るため後に詳説する。
【００３９】
ここで、本実施形態に係るフィンガー電極３０及びバスバー電極３５は、光電変換部２０内の半導体層への熱ダメージが小さい温度範囲で硬化される導電性ペーストにより形成されることが望ましい。光電変換部２０が非晶質半導体層を含む場合には、このような導電性ペーストには、樹脂材料をバインダーとし、銀粒子等の導電性粒子をフィラーとした樹脂型導電性ペーストを用いることができる。
【００４０】
バインダーは、接着することを主目的とする樹脂材料である。バインダーは、信頼性を維持するため、耐湿性や耐熱性に優れていることが要求される。このようなバインダーとして、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂等から選ばれる一種或いはこれらの樹脂の混合体、共重合体等を用いることができる。
【００４１】
フィラーは、電気伝導性を得ることを主目的としている。フィラーとして、アルミニウム、ニッケル、錫、金などから選ばれる少なくとも１種の金属粒子又はこれらの合金を用いることができる。又、フィラーは、アルミナ、シリカ、酸化チタン、ガラスなどから選ばれる少なくとも１種の無機酸化物に金属コーディングを施したものであってもよく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂などから選ばれる少なくとも一種又はこれらの樹脂の共重合体、混合体等に金属コーティングを施したものであってもよい。
【００４２】
次に、本実施形態に係る太陽電池セル１０の一例の構成について、光電変換部２０の構成に着目して説明する。図４は、図３のＣ−Ｃ´断面図である。
【００４３】
図４に示すように、光電変換部２０は、ＩＴＯ膜２０ａ及び２０ｇ、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂ、ｉ型非晶質シリコン層２０ｃ及び２０ｅ、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄ、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆを備える。
【００４４】
ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの光入射面には、ｉ型非晶質シリコン層２０ｃを介して、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂが形成される。ｐ型非晶質シリコン層２０ｂの光入射面には、ＩＴＯ膜２０ａが形成される。一方、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの裏面には、ｉ型非晶質シリコン層２０ｅを介して、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆが形成される。ｎ型非晶質シリコン層２０ｆの裏面側には、ＩＴＯ膜２０ｇが形成される。
【００４５】
フィンガー電極３０及びバスバー電極３５は、ＩＴＯ膜２０ａの光入射面及びＩＴＯ膜２０ｇの裏面に形成される。
【００４６】
このような構成の太陽電池セル１０を有する太陽電池モジュール１は、ＨＩＴ太陽電池モジュールと呼ばれる。
【００４７】
以上のような構成を有する太陽電池セル１０は、図3に示すように、配線用のタブ４０により、他の太陽電池セル１０と電気的に直列接続される。
【００４８】
〈交差領域αにおけるフィンガー電極３０の形状〉
図５を用いて、フィンガー電極３０とバスバー電極３５とが交差する交差領域αにおける、フィンガー電極３０の形状について説明する。尚、以下の説明においても、適宜、図１を参照する。
【００４９】
本実施形態に係る太陽電池セル１０では、図１及び図5に示すように、複数のフィンガー電極３０とバスバー電極３５とが、光電変換部２０の光入射面及び裏面において、櫛形状に形成されている。
【００５０】
図５は、図１のＡ部分の拡大図である。図５に示すように、本実施形態に係る一のフィンガー電極３０は、バスバー電極３５と交差する交差領域αにおいて、２の枝部３０ａに分岐している。各枝部３０ａは、タブ４０を支持しているバスバー電極３５と接している。また、２つの枝部３０ａの分岐点３０ｂは、バスバー電極３５から離間している。
【００５１】
尚、フィンガー電極３０は、交差領域αにおいて、３以上の複数の枝部３０ａに分岐していてもよい。
【００５２】
〈太陽電池モジュール１の製造方法〉
本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法について説明する。以下の説明においては、図３及び図４を適宜参照されたい。
【００５３】
ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄをアルカリ水溶液で異方性エッチング加工することにより、表面に微細な凹凸を形成する。又、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの表面を洗浄して、不純物を除去する。
【００５４】
次に、ＲＦプラズマＣＶＤ法或いはＣａｔ−ＣＶＤ法等の気相成長法を用いて、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの光入射面上に、ｉ型非晶質シリコン層２０ｃ、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂを順次積層する。同様に、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの裏面上に、ｉ型非晶質シリコン層２０ｅ、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆを順次積層する。
【００５５】
次に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂの光入射面上に、ＩＴＯ膜２０ａを形成する。同様に、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆの裏面上に、ＩＴＯ膜２０ｇを形成する。
【００５６】
次に、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いて、エポキシ系熱硬化型の銀ペーストを、ＩＴＯ膜２０ａの光入射面上に所定のパターンで配置する。同様に、エポキシ系熱硬化型の銀ペーストを、ＩＴＯ膜２０ｇの裏面上に所定のパターンで配置する。銀ペーストは、所定条件で加熱して溶剤を揮発させた後、さらに加熱して本乾燥される。これにより、フィンガー電極３０及びバスバー電極３５が、光電変換部２０上に、一体的に積層される。
【００５７】
ここで、フィンガー電極３０及びバスバー電極３５が配置される所定のパターンとは、本実施形態では櫛形状をいう。即ち、所定間隔で平行なライン状に配置された複数のフィンガー電極３０は、所定間隔で平行なライン状に配置された２のバスバー電極３５と交差している。さらに、一のフィンガー電極３０は、バスバー電極３５と交差する領域において、複数の枝部３０ａに分岐している。
【００５８】
以上により、太陽電池セル１０が製造される。
【００５９】
次に、バスバー電極３５上にタブ４０を押しつけながら加熱することにより半田を溶融させ、バスバー電極３５とタブ４０との合金層を形成する。これにより、一の太陽電池セル１０と、当該一の太陽電池セル１０に隣接する他の太陽電池セル１０とが、電気的に直列接続される。
【００６０】
次に、ガラス基板（表面保護材６０）上に、ＥＶＡ（封止材５０）シート、タブ４０により互いに接続された複数の太陽電池セル１０、ＥＶＡ（封止材５０）シート及び裏面保護材７０を順次積層して積層体とする。ガラス基板とＥＶＡシートと裏面保護材７０とは、略同一の外寸法を有する。尚、当該裏面保護材７０は、ＰＥＴ／アルミニウム／ＰＥＴの３層構造を有する。
【００６１】
次に、積層体を、真空雰囲気において加熱圧着することにより仮圧着した後、所定条件で加熱することにより完全に硬化させる。
【００６２】
以上により、太陽電池モジュール１が製造される。
【００６３】
尚、太陽電池モジュール１には、端子ボックスやＡｌフレーム等を取り付けることができる。
【００６４】
〈作用及び効果〉
本実施形態に係る太陽電池モジュール１が備える太陽電池セル１０では、一のフィンガー電極３０は、当該フィンガー電極３０から光生成キャリアを収集するバスバー電極３５との交差領域αにおいて、複数の枝部３０ａに分岐している。又、各枝部３０ａは、バスバー電極３５と接している。又、各枝部３０ａの分岐点３０ｂは、バスバー電極３５から離間している。
【００６５】
従って、交差領域αにおける温度変化に起因する応力により、一のフィンガー電極３０における枝部３０ａの一部が断線したとしても、断線していない枝部３０ａを介して、光生成キャリアを収集することができる。これにより、太陽電池モジュール１の電気出力の低下を抑制することができる。
【００６６】
又、光電変換部２０やタブ４０の材料を選択するに際して、線膨張係数の相違に関わらず、多くの材料から選択することができる。
【００６７】
《第２実施形態》
次に、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。尚、基本的な構成及び製造方法は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００６８】
本実施形態に係る太陽電池セル１０は、バスバー３５を備えない。
【００６９】
〈太陽電池モジュール１の構成〉
本実施形態に係る太陽電池セル１０の上面概略図は、図１と同様であり、図１のＡ部分の拡大図は、図５と同様である。但し、上記第１実施形態においてタブ４０を支持していたバスバー電極３５は、存在しない。従って、本実施形態において、本発明の「導電体」はタブ４０のみからなる。
【００７０】
タブ４０は、太陽電池セル１０における光電変換部２０の光入射面と、他の太陽電池セル１０における光電変換部２０の裏面とに、半田或いは導電性樹脂等の導電性接着剤を介して直接接続されている。
【００７１】
複数のフィンガー電極３０は、光電変換部２０上に配置されたタブ４０と交差している。即ち、図１に示すように、複数のフィンガー電極３０とタブ４０とが、光電変換部２０上で櫛形状に交差している。タブ４０は、複数のフィンガー電極３０から光生成キャリアを直接収集する。
【００７２】
その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００７３】
〈交差領域αにおけるフィンガー電極３０の構成〉
図６を用いて、フィンガー電極３０とタブ４０とが交差する交差領域αにおける、フィンガー電極３０の形状について説明する。
【００７４】
本実施形態に係る一のフィンガー電極３０は、交差領域αにおいて、２の枝部３０ａに分岐している。各枝部３０ａは、タブ４０と電気的に接続されている。
【００７５】
図６は、図１のＡ部分の拡大図である。図６（ａ）乃至（ｃ）に示すように、一のフィンガー電極３０の枝部３０ａは、他の枝部３０ａと離間していてもよいし、互いに接していてもよい。特に、図６（ｃ）に示すように、一のフィンガー電極３０の枝部３０ａは、他のフィンガー電極３０の枝部３０ａと交差していてもよい。尚、フィンガー電極３０は、交差領域αにおいて、３以上の複数の枝部３０ａに分岐していてもよい。
【００７６】
図６（ａ）乃至（ｃ）のいずれにおいても、各枝部３０ａの分岐点３０ｂは、交差領域αから離間している。
【００７７】
〈太陽電池モジュール１の製造方法〉
第１実施形態では、印刷法を用いて、フィンガー電極３０及びバスバー電極３５を、光電変換部２０上において、櫛形状に印刷した。一方、本実施形態では、バスバー電極３５を印刷しない。
【００７８】
本実施形態に係るフィンガー電極３０（銀ペースト）は、図６に示す所定のパターンで配置される。但し、一のフィンガー電極３０が、交差領域αにおいて、複数の枝部３０ａに分岐し、かつ、枝部３０ａがタブ４０と電気的に接続される限りにおいて、枝部３０ａに形状的な制限はない。
【００７９】
フィンガー電極３０が印刷された後、光電変換部２０上に導電性接着剤を介してタブ４０を押しつけながら加熱することにより導電性接着剤を溶融或いは軟化させ、光電変換部２０とタブ４０とを接着させる。
【００８０】
その他の処理については、第１実施形態と同様である。
【００８１】
〈作用及び効果〉
本実施形態に係る太陽電池セル１０を備える太陽電池モジュール１において、一のフィンガー電極３０は、フィンガー電極３０から光生成キャリアを収集するタブ４０との交差領域αにおいて、複数の枝部３０ａに分岐している。又、各枝部３０ａは、タブ４０と電気的に接続している。又、各枝部３０ａの分岐点３０ｂは、交差領域αから離間している。
【００８２】
従って、交差領域αにおいて、温度変化に起因する応力により、一のフィンガー電極３０における枝部３０ａの一部が断線したとしても、断線していない枝部３０ａを介して、光生成キャリアを収集することができるため、太陽電池モジュール１の電気出力の低下を抑制することができる。
【００８３】
さらに、本実施形態に係る太陽電池セル１０を備える太陽電池モジュール１は、バスバー電極３５を備えないため、使用される導電性ペースト量を少なくすることができる。即ち、製造コストを大幅に削減することができる。
【００８４】
《第３実施形態》
次に、本発明の第３実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。尚、基本的な構成及び製造方法は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００８５】
本実施形態では、フィンガー電極３０はライン状及び格子状に配置され、バスバー電極３５はノード状に配置される。
【００８６】
〈太陽電池モジュール１の構成〉
図７は、本実施形態に係る太陽電池セル１０の上面概略図である。
【００８７】
図７に示すように、本実施形態に係るフィンガー電極３０は、光電変換部２０の光入射面及び裏面のほぼ全域にわたって、所定間隔のライン状及び格子状に形成されている。
【００８８】
バスバー電極３５は、タブ４０が配置される領域に形成される。バスバー電極３５は、ライン状に形成されたフィンガー電極３０と、格子状に形成されたフィンガー電極３０との交点上に形成される。即ち、バスバー電極３５は、太陽電池セル１０が電気的に直列接続される方向に沿ってノード状に点在している。
【００８９】
タブ４０は、ノード状に点在するバスバー電極３５上に配置される。従って、タブ４０は、フィンガー電極３０とバスバー電極３５との交点上では、バスバー電極３５によって支持されている。本実施形態においては、本発明の「導電体」は、タブ４０とバスバー電極３５とから構成されている。又、タブ４０のうちバスバー電極３５によって支持されていない部分は、光電変換部２０上に直接配置されている。
【００９０】
その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００９１】
〈交差領域αにおけるフィンガー電極３０の構成〉
図８を用いて、フィンガー電極３０とバスバー電極３５との交差領域αにおける、フィンガー電極３０の形状について説明する。
【００９２】
図８は、図７のＡ部分の拡大図である。図８（ａ）において、一のフィンガー電極３０は、交差領域αにおいて、２の枝部３０ａに分岐している。各枝部３０ａは、バスバー電極３５と接している。バスバー電極３５は、タブ４０を支持している。また、各枝部３０ａの分岐点３０ｂは、バスバー電極３５から離間している。
【００９３】
図８（ｂ）において、一のフィンガー電極３０は、交差領域αにおいて、３の枝部３０ａに分岐している。当該３の枝部３０ａのうち、１の枝部３０ａはバスバー電極３５と接し、２の枝部３０ａは隣接する２のフィンガー電極３０の枝部３０ａと接している。当該２の枝部３０ａは、バスバー電極３５と同心円を描くように形成されることが望ましい。尚、バスバー電極３５と直接には接しない２の枝部３０ａは、円形のほか、円形に近い多角形で形成することができる。
【００９４】
〈太陽電池モジュール１の製造方法〉
本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法は、フィンガー電極３０及びバスバー電極３５が印刷されるパターンにおいて、第１実施形態と異なっている。
【００９５】
フィンガー電極３０は、ライン状及び格子状に印刷される。又、バスバー電極３５は、フィンガー電極同士の交点において、ノード状に印刷される。
【００９６】
又、図８（ａ）に示すように、フィンガー電極３０は、バスバー電極３５と交差する交差領域αにおいて、複数の枝部３０ａに分岐するように印刷される。枝部３０ａは、バスバー電極３５と接するように印刷される。ここで、図８（ｂ）に示すように、枝部３０ａは、バスバー電極３５の近傍において、他のフィンガー電極３０の枝部３０ａと接していてもよい。
【００９７】
フィンガー電極３０及びバスバー電極３５が印刷された後、バスバー電極３５に沿って、導電性接着剤を介してタブ４０を押しつけながら加熱することにより導電性接着剤を溶融或いは軟化させ、バスバー電極３５及び光電変換部２０とタブ４０とを接着させる。
【００９８】
その他の処理については、第１実施形態と同様である。
【００９９】
〈作用及び効果〉
本実施形態に係る太陽電池セル１０を備える太陽電池モジュール１において、フィンガー電極３０は、バスバー電極３５との交差領域αにおいて、複数の枝部３０ａに分岐している。又、各枝部３０ａは、バスバー電極３５と接している。又、各枝部３０ａの分岐点３０ｂは、バスバー電極３５から離間している。又、枝部３０ａは、バスバー電極３５の近傍において、他のフィンガー電極３０の枝部３０ａと接していることが好ましい。
【０１００】
このような太陽電池モジュール１によれば、交差領域αにおいて、温度変化に起因する応力により、一のフィンガー電極３０における枝部３０ａの一部が断線したとしても、断線していない枝部３０ａを介して、光生成キャリアを収集することができるため、太陽電池モジュール１の電気出力の低下を抑制することができる。
【０１０１】
さらに、枝部３０ａが、他のフィンガー電極３０の枝部３０ａと接している場合には、バスバー電極３５と接する枝部３０ａが断線したとしても、他のフィンガー電極３０によって光生成キャリアを収集することができる。即ち、太陽電池モジュール１の電気出力の低下をより十全に抑制することができる。
【０１０２】
〈その他の実施形態〉
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１０３】
例えば、上記実施形態に係る枝部３０ａの形状に制限はなく、曲線形や矩形等であってもよい。
【０１０４】
又、上記実施形態に係る太陽電池セル１０は、裏面に正負一対の電極を有するものであってもよい。
【０１０５】
又、上記実施形態に係る太陽電池モジュール１は、全てのフィンガー電極３０が、枝部３０ａに分岐していなくてもよい。この場合であっても、複数の枝部３０ａを有するフィンガー電極３０は、本発明の効果を奏する。
【０１０６】
又、上記実施形態に係る太陽電池モジュール１は、熱拡散法によって接合が形成された結晶系の太陽電池セル等を用いた太陽電池モジュールであってもよい。
【０１０７】
又、上記実施形態に係る太陽電池モジュール１では、フィンガー電極３０と導電体（バスバー電極３５又はタブ４０）とが櫛型に交差する場合について説明したが、それぞれは直交している必要はなく、斜めに交差していてもよい。
【０１０８】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明に係る太陽電池モジュールについて、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
【０１１０】
〈実施例〉
本発明の実施例に係る太陽電池モジュールとして、上記第１実施形態に係る太陽電池モジュール１を以下のように製造した。
【０１１１】
１００μｍ厚、１２５ｍｍ角のｎ型単結晶シリコン基板２０ｄを、アルカリ水溶液で異方性エッチング加工して、表面に微細な凹凸を形成した。又、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの表面を洗浄して、不純物を除去した。
【０１１２】
次に、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの光入射面上に、５ｎｍ厚のｉ型非晶質シリコン層２０ｃ、５ｎｍ厚のｐ型非晶質シリコン層２０ｂを順次積層した。同様に、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの裏面上に、５ｎｍ厚のｉ型非晶質シリコン層２０ｅ、５ｎｍ厚のｎ型非晶質シリコン層２０ｆを順次積層した。ここで、ＲＦプラズマＣＶＤ法の諸条件は、周波数が約１３．５６ＭＨｚ、形成温度が約２００℃、反応圧力が約３０Ｐａ、ＲＦパワーが約５０Ｗであった。
【０１１３】
次に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂの光入射面上に、１００ｎｍ厚のＩＴＯ膜２０ａを形成した。同様に、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆの裏面上に、１００ｎｍ厚のＩＴＯ膜２０ｇを形成した。ここで、マグネトロンスパッタ法の諸条件は、形成温度が約２００℃、Ａｒガス流量が約２００ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス流量が約５０ｓｃｃｍ、パワーが約３ｋＷ、磁場強度が約５００Ｇａｕｓｓであった。
【０１１４】
次に、オフセット印刷法を用いて、エポキシ系熱硬化型の銀ペーストを、ＩＴＯ膜２０ａの光入射面上及び裏面上に所定のパターンで配置した。銀ペーストは、１５０℃で５分間加熱して溶剤を揮発させた後、さらに２００℃で１時間加熱して本乾燥した。これにより、５０μｍ幅、２ｍｍピッチの６０本のフィンガー電極３０と、２ｍｍ幅の２本のバスバー電極３５が、光電変換部２０上に、一回的に積層した。特に、本実施例に係るフィンガー電極３０は、バスバー電極３５から５ｍｍ離間した領域（交差領域α）において２の枝部３０ａに分岐している。
【０１１５】
以上により、太陽電池セル１０を製造した。
【０１１６】
次に、１．５ｍｍ幅、２００μｍ厚の半田コートされたタブ４０の一端を、一の太陽電池セル１０のバスバー電極３５上に押しつけながら２３０℃に加熱して接続した。さらに、タブ４０の他端を、他の太陽電池セル１０のバスバー電極３５上に押しつけながら加熱して接続した。これを繰り返して、複数の太陽電池セル１０同士を電気的に直列接続した。
【０１１７】
次に、ガラス基板上に、ＥＶＡシート、複数の太陽電池セル１０、ＥＶＡシート、ＰＥＴ／アルミニウム／ＰＥＴの３層構造の裏面保護材を順次積層し、積層体を形成した。ガラス基板、ＥＶＡシート及び裏面保護材とは、略同一の外寸法を有する。
【０１１８】
次に、積層体を、真空雰囲気において１５０℃で１０分間加熱圧着した後、１５０℃で１時間加熱することにより完全に硬化させた。
【０１１９】
以上により、上記第１実施形態に係る太陽電池モジュール１を製造した。
【０１２０】
〈従来例１〉
従来例１として、図１及び図２（ａ）に示した太陽電池モジュール１を製造した。従来例１に係るフィンガー電極３０は、バスバー電極３５との交差領域αにおいて分岐していない。即ち、従来例に係るフィンガー電極３０は、枝部３０ａを備えない。
【０１２１】
その他の処理については、上記実施例と同様である。
【０１２２】
〈従来例２〉
従来例２として、図１及び図２（ｂ）に示した太陽電池モジュール１を製造した。従来例２に係るフィンガー電極３０は、バスバー電極３５との交差領域αにおいて分岐していない。即ち、従来例に係るフィンガー電極３０は、枝部３０ａを備えない。
【０１２３】
本従来例１に係るフィンガー電極３０は、図２（ｂ）に示すように、交差領域αのうち、バスバー電極３５を中心とした両側において、三角部を形成した。当該三角部は、バスバー電極３５と接する辺を底辺として、底辺０．２ｍｍ、高さ５ｍｍ、の二等辺三角形とした。
【０１２４】
その他の処理については、上記実施例と同様である。
【０１２５】
〈温度サイクル試験〉
実施例、従来例１及び従来例２に係る各太陽電池モジュール１に対し、温度サイクル試験（ＪＩＳ  Ｃ８９１７）を行い、試験前後での太陽電池モジュール１の出力低下率を比較した。
【０１２６】
温度サイクル試験では、ＪＩＳ規格に準拠して、高温（９０℃）から低温（−４０℃）に、又は低温から高温に温度を変化させることを１サイクルとして、連続して２００サイクルを実施した。尚、太陽電池モジュールの出力はＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２の光照射下で測定した。尚、出力低下率は、（１−試験後出力／試験前出力）×１００（％）の式より算出した。
【０１２７】
〈結果〉
各太陽電池モジュール１の出力低下率を比較すると、実施例に係る太陽電池モジュール１の出力低下率は、従来例１より０．８％低く抑えられ、又、従来例２より０．４％低く抑えられた。
【０１２８】
このように、実施例に係る太陽電池モジュール１によれば、交差領域αにおける温度変化に起因して発生した応力により、一のフィンガー電極３０における枝部３０ａの一部が断線したとしても、断線していない枝部３０ａを介して、光生成キャリアを収集することができるため、電気出力の低下を抑制することができた。即ち、本実施例に係る太陽電池モジュール１によれば、太陽電池モジュールの信頼性を向上できることを確認した。
【０１２９】
〈電気出力について〉
実施例に係る太陽電池モジュール１の電気出力は、従来例１及び従来例２の電気出力と比較して大きかった。
【０１３０】
これは、太陽電池モジュール１の光入射面において、実施例のフィンガー電極３０による遮光面積（図５参照）が、従来例２（（ｂ）参照）の遮光面積と比較して小さいこと、及びタブ４０接続時の温度変化に起因して生じるフィンガー電極３０の断線による特性低下を、実施例の太陽電池モジュールでは低減できたことに起因する。即ち、実施例に係る太陽電池モジュール１によれば、より大きな電気出力を得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】従来の太陽電池セル１０の上面概略図である。
【図２】従来の太陽電池セル１０の上面拡大図である。
【図３】第１実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。
【図４】第１実施形態に係る太陽電池セルの断面図である。
【図５】第１実施形態に係る太陽電池セルの上面拡大図である。
【図６】第２実施形態に係る太陽電池セルの上面拡大図である。
【図７】第３実施形態に係る太陽電池セルの上面概略図である。
【図８】第３実施形態に係る太陽電池セルの上面拡大図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１…太陽電池モジュール
１０…太陽電池セル
２０…光電変換部
３０…フィンガー電極
３０ａ…枝部
３０ｂ…分岐点
３５…バスバー電極
４０…タブ
５０…封止材
６０…表面保護材
７０…裏面保護材
【図１】
2008159895.tif 000003
【図２】
2008159895.tif 000004
【図３】
2008159895.tif 000005
【図４】
2008159895.tif 000006
【図５】
2008159895.tif 000007
【図６】
2008159895.tif 000008
【図７】
2008159895.tif 000009
【図８】
2008159895.tif 000010