(57)【要約】　　　（修正有）【課題】太陽電池セルの製造工程中、並びに、太陽電池セルの完成後に生じる割れを防止でき、また、仮に太陽電池セルに割れが生じたとしても破片の飛散が防止される太陽電池セルを提供する。【解決手段】太陽電池セルは、光電変換層と、光電変換層の表面に形成される受光面電極４と、光電変換層の裏面に形成される裏面電極３とを備え、裏面電極が、繊維状または布状の無機強化材７を介在させた焼結金属層からなり、改良された強度を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換層と、光電変換層の表面に形成される受光面電極と、光電変換層の裏面に形成される裏面電極とを備え、裏面電極が、繊維状または布状の無機強化材を介在させた焼結金属層からなることを特徴とする、改良された強度を有する太陽電池セル。
【請求項２】
光電変換層は、厚さが２５０〜３５０μｍのシリコン基板からなる請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
無機強化材は、光電変換層に接する面と対向する面の表面近傍に介在する請求項１又は２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
無機強化材は、焼結金属層の外縁近傍に介在する請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項５】
無機強化材は、ガラスファイバーまたはカーボンファイバーからなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項６】
無機強化材は、金属ファイバーからなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項７】
無機強化材は、ガラスクロスまたはカーボンクロスからなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項８】
焼結金属層は、金属粉末を含む金属ペーストを焼成してなり、無機強化材は金属ペーストの焼成温度以下の融点を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項９】
無機強化材は、無機物繊維からなり、無機物繊維は幹部と枝部とからなる形状を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項１０】
無機強化材は、メッシュ状である請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池セル。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の太陽電池セルを製造する方法であって、光電変換層の表面に受光面電極を形成する工程と、光電変換層の裏面に裏面電極を形成する工程とを備え、裏面電極を形成する工程は、光電変換層の裏面に金属粉末を含む金属ペーストを塗布し、塗布された金属ペーストの上に無機強化材を配置し、金属ペーストを焼成する工程を含む太陽電池セルの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の太陽電池セルを製造する方法であって、光電変換層の表面に受光面電極を形成する工程と、光電変換層の裏面に裏面電極を形成する工程とを備え、裏面電極を形成する工程は、光電変換層の裏面に金属粉末を含む金属ペーストを塗布し、塗布された金属ペーストの上に無機強化材を配置し、配置された無機強化材上にさらに金属ペーストを塗布し、金属ペーストを焼成する工程を含む太陽電池セルの製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の太陽電池セルを製造する方法であって、光電変換層の表面に受光面電極を形成する工程と、光電変換層の裏面に裏面電極を形成する工程とを備え、裏面電極を形成する工程は、光電変換層の裏面に金属粉末を含む金属ペーストを含浸させた無機強化材を貼り付け、金属ペーストを焼成する工程を含む太陽電池セルの製造方法。
【請求項１４】
金属粉末がアルミニウム粉末からなる請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池セルおよびその製造方法に関し、詳しくは、薄くて割れ易いシリコン基板を光電変換層として用いる太陽電池セルの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に太陽電池セル用のシリコン基板は、例えば、ワイヤーソーなどを用い、単結晶または多結晶のインゴットから３００〜４００μｍ程度の厚さに切り出されたものが用いられる。
このようなシリコン基板にＰＮ接合層を形成し、入射光の増大を促す反射防止膜や光電変換により生じた電流を効率よく取り出すための電極などを適宜形成することにより太陽電池セルが製造される。
【０００３】
ところで、太陽電池セルの製造コストの削減を図るには、製造コストの大部分を占めるシリコン基板の厚さを薄くすることにより、材料費の節減を図ることが考えられる。
しかし、シリコン基板の厚さを薄くすると、太陽電池セルの製造工程中に太陽電池セルの割れが頻発して歩留まりが低下するため、必ずしも製造コストの削減にはつながらない。
また、シリコン基板の厚さを薄くすると、実際の太陽光発電に使用される際に日々の温度サイクルから膨張・収縮を繰り返し、最終的にはこのような熱応力に耐えきれなくなって割れが生ずる。
【０００４】
そこで、太陽電池セルの割れを防止するために、例えば、完成した太陽電池セルの裏面に保護板を貼り付けた構造が一般に知られている（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１０８１７８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
完成した太陽電池セルの裏に保護板を貼り付ける上記構造は、複数の太陽電池セルをインターコネクタで直列接続してモジュール化する工程において、各太陽電池セルの割れを防止するのに有効となる。
しかしながら、上述の通り、保護板は太陽電池セルの完成後に貼り付けられるため、太陽電池セルの製造工程中に生ずる割れを防止できない。
太陽電池セルの製造工程中に生ずる割れは、半導体基板の材料を無駄にするだけでなく、割れて飛散した破片を製造装置から取り除くための追加的作業を生み出し、太陽電池セルや太陽電池モジュールの製造コストを増大させる要因となる。
【０００７】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、太陽電池セルの製造工程中、並びに、太陽電池セルの完成後に生じる割れを防止でき、また、仮に太陽電池セルに割れが生じたとしても破片の飛散が防止される太陽電池セルとその製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、光電変換層と、光電変換層の表面に形成される受光面電極と、光電変換層の裏面に形成される裏面電極とを備え、裏面電極が、繊維状または布状の無機強化材を介在させた焼結金属層からなることを特徴とする、改良された強度を有する太陽電池セルを提供するものである。
【０００９】
つまり、この発明による太陽電池セルは、裏面電極が繊維状または布状の無機強化材を介在させた焼結金属層からなるので、無機強化材が焼結金属層に絡むことにより裏面電極の靭性が向上し、裏面電極に太陽電池セルを機械的に補強する効果が付与される。
このため、裏面電極形成後の各種工程において生ずる太陽電池セルの割れ、並びに、太陽電池セルの完成後の割れが防止される。
また、仮に太陽電池セルに割れが生じても無機強化材が破片を繋ぎとめるので破片の飛散が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明による太陽電池セルは、光電変換層と、光電変換層の表面に形成される受光面電極と、光電変換層の裏面に形成される裏面電極とを備え、裏面電極が、繊維状または布状の無機強化材を介在させた焼結金属層からなることを特徴とし、改良された強度を有する。
【００１１】
この発明による太陽電池セルにおいて、光電変換層は厚さが約２５０〜３５０μｍ程度のシリコン基板からなっていてもよい。
この場合、ｐ型またはｎ型のシリコン基板に、ｐ型またはｎ型の不純物を拡散させてｐｎ接合層を形成したものを光電変換層とすることができる。
また、受光面電極は、アルミニウム粉末または銀粉末などの金属粉末を含む金属ペーストをスクリーン印刷法などの方法により櫛型に塗布し、焼成することにより形成できる。
また、受光面電極はその表面にはんだディップによるはんだ層が形成されていてもよい。
【００１２】
ところで、この発明による太陽電池セルは、太陽電池セルの製造工程中、並びに、太陽電池セルの完成後に生ずる割れを防止することをその主な目的とするが、太陽電池セルにおいて割れが生ずるメカニズムは、以下のようであると考えられる。
【００１３】
すなわち、太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの製造工程において、シリコン基板のエッジ部に何らかの応力または衝撃により小さな亀裂、傷、欠けなどの欠陥部分が発生すると、それ以降の各種処理過程で前記欠陥部分を起点として割れが発生すると考えられる。
特に、受光面電極を形成するための印刷工程や焼成工程では、半導体シリコン基板に大きな加圧ストレスや熱的ストレスが加わるため、太陽電池セルに割れが発生し易い。
【００１４】
また、太陽電池モジュールの製造工程では、太陽電池セルと熱膨張係数が大きく異なる金属製のインターコネクタがはんだ付けされるため、太陽電池セルに大きなストレスが加わる。
このとき、太陽電池セルに微小な亀裂などが存在すると、それを起点として亀裂が進展し太陽電池セルの割れにつながる。
【００１５】
太陽電池セルおよび太陽電池モジュールの製造工程で生ずるこれらの現象に対応するため、太陽電池セルに何らかの補強材を付加することが考えられる。しかし、太陽電池セルの完成後に補強材を付加したのでは、太陽電池セルの製造工程中に生ずる割れを防止できない。
そこで、この発明による太陽電池セルでは、裏面電極を構成する焼結金属層に繊維状または布状の無機強化材を介在させることにより、裏面電極の靭性を向上させて太陽電池セルを補強する効果を付与し、裏面電極形成後の各種工程、並びに、太陽電池セルの完成後に生ずる割れを防止する。
【００１６】
裏面電極形成後の各種工程としては、具体的には金属ペーストの印刷、焼成を伴う受光面電極形成工程、裏面接続用電極形成工程など、太陽電池セルの割れを引き起こし易い様々な工程が存在する。
このため、太陽電池セルの製造工程の比較的初期に存在する裏面電極形成工程において裏面電極自体に太陽電池セルを補強する効果を付与することは、太陽電池セルの製造工程中に生ずる割れを防止する上で非常に効果的である。また、工程数の増加が比較的少なく抑えられるので、製造コストの面からも有利である。
【００１７】
ここで、無機強化材は、光電変換層と接する面と対向する面の表面近傍に介在していてもよい。
このように構成すると、焼結金属層の表面近傍に無機物強化材を介在させただけの簡単な構成で裏面電極の靭性を向上させることができる。
【００１８】
また、無機強化材は、焼結金属層の外縁近傍に介在していてもよい。
このように構成すると、無機強化材の使用量を最小限に抑えることができる。
【００１９】
また、無機強化材は、ガラスファイバーまたはカーボンファイバーからなっていてもよい。また、無機強化材は、ガラスクロスまたはカーボンクロスからなっていてもよい。
このように構成すると、光電変換層がシリコン基板からなる場合に、この基板と無機強化材との線膨張係数を比較的近似させることができ、太陽電池セルに加わる熱的ストレスが低減される。特に無機強化材がガラスクロスやカーボンクロスからなる場合、焼結金属層との接触面積が大きくなるため、線膨張係数が基板と近似することはガラスファイバーやカーボンファイバーよりも一層重要である。
【００２０】
また、無機強化材は、金属ファイバーからなっていてもよい。
このように構成すると、金属ファイバーが裏面電極の面抵抗を低減させるため、複数の太陽電池セルをインターコネクタで直列接続して太陽電池モジュールを構成したときに太陽電池特性の改善を図ることができる。
【００２１】
また、無機強化材は無機物繊維からなり、無機物繊維は幹部と枝部とからなる形状を有していてもよい。
このように構成すると、焼結金属層と無機強化材がより一層複雑に絡み合い、焼結金属層と無機強化材との接触面積が増加するため裏面電極の靭性がより一層向上し、太陽電池を補強する効果がより一層高められる。
【００２２】
また、無機強化材は、メッシュ状であってもよい。
このように構成すると、後述の金属ペーストを焼成する際に、金属ペーストに含まれる樹脂や溶剤が気化しやすくなる。
【００２３】
また、焼結金属層は、金属粉末を含む金属ペーストを焼成してなり、無機強化材は金属ペーストの焼成温度以下の融点を有していてもよい。
このように構成すると、裏面電極の焼成工程において、無機強化材が溶融して金属粉末どおしの接合が強められるため、裏面電極により一層の補強効果が付与される。
【００２４】
なお、金属ペーストがアルミ粉末または銀粉末などの金属粉末、ガラスフリット、樹脂および溶剤からなり、７００〜８００℃程度で焼成される場合、この金属ペーストの焼成温度よりも低い融点を有する無機強化材としては、６００℃程度の融点を有する鉛系ガラスからなるガラスファイバー、ガラスクロスなどを挙げることができる。
ガラスファイバーやガラスクロスは溶融後にほぼ無色透明となるため、形成された裏面電極の外観は、従来の太陽電池セルの裏面電極の外観と同じになる。
最近需要が増えている採光型の太陽電池モジュールでは、各太陽電池セルの裏面の外観が重要視されるが、外観が従来と変わらなければユーザーにも受け入れられ易い。このため、この発明による太陽電池セルは、採光型太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルとしても好適に用いられる。
【００２５】
また、この発明は別の観点からみると、この発明による上述の太陽電池セルを製造する方法であって、光電変換層の表面に受光面電極を形成する工程と、光電変換層の裏面に裏面電極を形成する工程とを備え、裏面電極を形成する工程は、光電変換層の裏面に金属粉末を含む金属ペーストを塗布し、塗布された金属ペーストの上に無機強化材を配置し、金属ペーストを焼成する工程を含む太陽電池セルの製造方法を提供するものでもある。
このような製造方法によると、金属ペーストの上に無機強化材を配置してから金属ペーストを焼成するという簡単な方法で、裏面電極の靭性を向上させることができ、裏面電極に太陽電池セルを補強する効果を付与できる。
【００２６】
また、この発明は別の観点からみると、この発明による上述の太陽電池セルを製造する方法であって、光電変換層の表面に受光面電極を形成する工程と、光電変換層の裏面に裏面電極を形成する工程とを備え、裏面電極を形成する工程は、光電変換層の裏面に金属粉末を含む金属ペーストを塗布し、塗布された金属ペーストの上に無機強化材を配置し、配置された無機強化材上にさらに金属ペーストを塗布し、金属ペーストを焼成する工程を含む太陽電池セルの製造方法を提供するものでもある。
このような製造方法によると、無機強化材を金属ペーストで挟む形態となるので、無機強化材と金属ペーストとの密着性（絡み具合）がよくなり、裏面電極の靭性をより一層向上させることができる。
【００２７】
また、この発明は別の観点からみると、この発明による上述の太陽電池セルを製造する方法であって、光電変換層の表面に受光面電極を形成する工程と、光電変換層の裏面に裏面電極を形成する工程とを備え、裏面電極を形成する工程は、光電変換層の裏面に金属粉末を含む金属ペーストを含浸させた無機強化材を貼り付け、金属ペーストを焼成する工程を含む太陽電池セルの製造方法を提供するものでもある。
このような製造方法によると、無機強化材に予め金属ペーストを含浸させるので、無機強化材と金属ペーストとの密着性がよくなり、裏面電極の靭性をより一層向上させることができる。
【００２８】
なお、この発明による上記３通りの製造方法において、金属ペーストに含有される無機強化材の含有量は、１０〜３０重量％程度とすることができる
【００２９】
また、この発明による上記３通りの太陽電池セルの製造方法において、金属ペーストに含まれる金属粉末はアルミニウム粉末からなっていてもよい。
このような製造方法によると、光電変換層としてｐ型シリコン基板を用いた場合に、前記基板の裏面に不純物となるＡｌが拡散され、ｐ型不純物を多量に含むｐ＋層を形成できる。
ｐ型シリコン基板の裏面にｐ＋を設けたＢＳＦ（Ｂａｃｋ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｆｉｅｌｄ：裏面電界）構造では、基板の裏面近傍にｐｐ＋層の障壁が形成され、ｐ型シリコン基板内で生成された少数キャリアのうち裏面に向かうものが反射されて裏面電極で再結合しなくなるため、ｐｎ接合部に到達するものが増加して光電流が増加する。さらには、ｐｐ＋層間のエネルギー差が開放電圧の増加をもたらすという効果も生じる。
【００３０】
【実施例】
以下にこの発明の実施例による薄膜製造装置について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の複数の実施例において、共通する部材には同じ符号を用いて説明する。
【００３１】
実施例１
図１はこの発明の実施例１による太陽電池セルの底面図、図２は図１に示される太陽電池セルのＡ−Ａ断面図である。
図１および図２に示されるように、実施例１による太陽電池セル１は、ｐ型シリコン基板２（光電変換層）と、ｐ型シリコン基板２の表面に形成される受光面電極４と、ｐ型シリコン基板２の裏面に形成される裏面電極３とを備え、裏面電極３が、繊維状の無機強化材７を介在させた焼結金属層３ａから構成されている。
【００３２】
次に、実施例１による太陽電池セル１の製造方法について図３に基づいて説明する。
まず、図３（ａ）に示されるように、シリコンインゴットからワイヤーソーを用いて縦横１２５ｍｍ、厚さ３００μｍでスライスしたものにアルカリエッチングを施してスライスによるダメージ層を除去し、ｐ型シリコン基板２とする。
【００３３】
次に、得られたｐ型シリコン基板２の受光面側にリン系の化合物を含有したｎ型の不純物を塗布し、８００〜９００℃の熱拡散により面抵抗値が約５０Ωのｎ型拡散層（図示せず）を形成する。
次に、ｐ型シリコン基板２の受光面側にプラズマＣＶＤ法により膜厚７０〜１００μｍのＳｉＮからなる反射防止膜（図示せず）を形成する。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示されるように、ｐ型シリコン基板２の裏面側にアルミ粉末、ガラスフリット、樹脂および溶剤からなるアルミペースト１０（例えば、東洋アルミニウム株式会社製「アルペースト」）をスクリーン印刷法により厚さ５０〜７０μｍ程度で印刷する。
次に、図３（ｃ）に示されるように、印刷されたアルミペースト１０の表面にガラスファイバー（例えば、ユニチカグラスファイバー株式会社製「ＰＤＥ１／８ＺＡ５０９」（繊維長３〜５ｍｍ程度、繊維径５〜１０μｍ程度））カーボンファイバーまたは金属ファイバーなどの無機物繊維７ａを均一に分散させて繊維状の無機強化材７とする。
次に、図３（ｄ）に示されるように、繊維状の無機強化材７を覆うように再びアルミペースト１０を印刷する。
なお、無機物繊維の分散量、すなわち、アルミペーストに対する無機強化材の含有量は、１５重量％程度とする。
【００３５】
次に、図３（ｅ）に示されるように、アルミペースト１０を１５０℃程度で乾燥させ、さらに７００〜８００℃程度で焼成し裏面電極３を形成する。この際、ｐ型シリコン基板２の裏面に不純物となるＡｌが拡散してｐ＋層（図示せず）が形成され上述のＢＳＦ構造が形成される。
【００３６】
その後、ｐ型シリコン基板２の受光面側と裏面側にそれぞれ銀ペーストをスクリーン印刷法により櫛状に印刷し、１５０℃程度で乾燥させてから７００〜８００℃程度で焼成し、受光面電極４と接続用電極５をそれぞれ形成する。さらにはんだディップを行って受光面電極４と接続用電極５の表面にはんだ層６をそれぞれ形成することにより図１および図２に示す太陽電池セル１を得る。
なお、受光面電極４は焼成される際に反射防止膜を貫く（ファイヤースルー）ため、受光面電極４とｎ型拡散層との間にはオーミックコンタクトが得られている。
【００３７】
以上のようにして製造された太陽電池セル１は、裏面電極３が、繊維状の無機強化材７を介在させた焼結金属層３ａからなるので、裏面電極３の靭性が向上し、裏面電極３に太陽電池セル１を補強する効果が付与され、裏面電極形成後の各種工程において生ずる太陽電池セル１の割れ、並びに、太陽電池セル１の完成後の割れが防止される。
また、仮に太陽電池セル１に割れが生じたとしても、その破片は繊維状の無機物層７により繋ぎとめられるため、破片の飛散が最小限に抑えられる。
【００３８】
実施例２
この発明の実施例２による太陽電池セルについて図４〜６に基づいて説明する。図４はこの発明の実施例２による太陽電池セルの底面図、図５は図４に示される太陽電池セルのＢ−Ｂ断面図、図６は実施例２による太陽電池セルの製造方法を示す工程図である。
【００３９】
図４および図５に示されるように、この発明の実施例２による太陽電池セル２１は、裏面電極３が、布状の無機強化材８を介在させた焼結金属層３ａから構成されている。その他の構成は上述の実施例１による太陽電池セル１と同じである。
【００４０】
実施例２による太陽電池セル２１は、上述の実施例１による太陽電池セル１の製造工程において、印刷されたアルミペースト１０の表面にガラスファイバー、カーボンファイバーまたは金属ファイバーなどの無機物繊維７ａを均一に分散させていた工程（図３（ｃ）参照）を、印刷されたアルミペーストの表面にガラスクロスまたはカーボンクロスなどの布状の無機強化材を載せる工程に置き換えることにより製造できる。
【００４１】
また、実施例２による太陽電池セル２１は、図６に示すような工程により製造されてもよい。
すなわち、まず図６（ａ）に示されるように、上述の実施例１と同様にしてｐ型シリコン基板２を用意し、受光面側にｎ型拡散層と反射防止膜（共に図示せず）をそれぞれ形成する。
【００４２】
次に、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示されるように、予めアルミペースト１０を含浸させた布状の無機強化材８をｐ型シリコン基板２の裏面に貼り付ける。なお、アルミペーストに対する無機強化材の含有量は、１５重量％程度とする。
次に、図６（ｄ）に示されるように、上述の実施例１と同様にしてアルミペースト１０を乾燥させ、焼成して裏面電極３を形成する。
その後、上述の実施例１と同様にして受光面電極４、接続用電極５およびはんだ層６を形成し、図４および図５に示される実施例２による太陽電池セル２１を得る。
【００４３】
実施例３
この発明の実施例３による太陽電池セルについて図７〜９に基づいて説明する。図７はこの発明の実施例３による太陽電池セルの底面図、図８は図７に示される太陽電池セルのＣ−Ｃ断面図、図９は実施例３による太陽電池セルの製造方法を示す工程図である。
【００４４】
図７および図８に示されるように、この発明の実施例３による太陽電池セル３１は、裏面電極３が、焼結金属層３ａとこの焼結金属層３ａの表面近傍に介在する繊維状の無機強化材７から構成されている。その他の構成は上述の実施例１による太陽電池セル１と同じである。
【００４５】
次に、実施例３による太陽電池セル３０の製造方法について図９に基づいて説明する。
まず、図９（ａ）に示されるように、上述の実施例１と同様にしてｐ型シリコン基板２を用意し、受光面側にｎ型拡散層と反射防止膜（共に図示せず）をそれぞれ形成する。
【００４６】
次に、図９（ｂ）に示されるように、上述の実施例１と同様にしてｐ型シリコン基板２の裏面にアルミペースト１０を印刷する。
次に、図９（ｃ）に示されるように、上述の実施例１と同様にして印刷されたアルミペースト１０の表面に無機物繊維７ａを分散させて繊維状の無機強化材７とする。
【００４７】
次に、図９（ｅ）に示されるように、上述の実施例１と同様にしてアルミペースト１０を乾燥させ、焼成して裏面電極３を形成する。
その後、上述の実施例１と同様にして受光面電極４、接続用電極５およびはんだ層６を形成し、図７および図８に示される実施例３による太陽電池セル３１を得る。
【００４８】
実施例４
この発明の実施例４による太陽電池セルについて図１０および図１１に基づいて説明する。図１０はこの発明の実施例４による太陽電池セルの底面図、図１１は図１０に示される太陽電池セルのＤ−Ｄ断面図である。
【００４９】
図１０および図１１に示されるように、この発明の実施例４による太陽電池セル４１は、裏面電極３が、焼結金属層３ａとこの焼結金属層３ａの表面近傍に介在する布状の無機強化材８から構成されている。その他の構成は上述の実施例１による太陽電池セル１と同じである。
【００５０】
実施例４による太陽電池セル４１の製造方法は、上述の実施例３による太陽電池セル３１の製造工程において、印刷されたアルミペースト１０の表面に無機物繊維７ａを分散させていた工程（図９（ｃ）参照）が、印刷されたアルミペーストの表面にガラスクロスまたはカーボンクロスなどの布状の無機強化材を載せる工程に置き換わるだけで、その他の工程については実施例３と同じである。
【００５１】
実施例５
この発明の実施例５による太陽電池セルについて、図１２に基づいて説明する。図１２はこの発明の実施例５による太陽電池セルの底面図である。
図１２に示されるように、実施例５による太陽電池セル５１は、繊維状の無機強化材７が焼結金属層３ａの外縁近傍にのみ介在している。その他の構成については上述の実施例１または３による太陽電池セル１，３１と同じである。
【００５２】
実施例６
この発明の実施例６による太陽電池セルについて、図１３に基づいて説明する。図１３はこの発明の実施例６による太陽電池セルの底面図である。
図１３に示されるように、実施例６による太陽電池セル６１は、布状の無機強化材８が金属層３ａの外縁近傍にのみ介在している。その他の構成については上述の実施例２または４による太陽電池セル２１，４１と同じである。
【００５３】
実施例７
この発明の実施例７による太陽電池セルについて、図１４および図１５に基づいて説明する。図１４はこの発明の実施例７による太陽電池セルの底面図、図１５は焼結金属層に介在する無機物繊維の拡大図である。
【００５４】
図１３および図１４に示されるように、実施例７による太陽電池セル７１は、裏面電極３が繊維状の無機強化材７を介在させた焼結金属層３ａから構成され、繊維状の無機強化材７を構成する無機物繊維７ａは幹部と幹部から枝分かれした枝部とからなる枝分かれ形状を有している。その他の構成については上述の実施例１または３による太陽電池セル１，３１と同じである。
【００５５】
実施例８
この発明の実施例８による太陽電池セルについて、図１６および図１７に基づいて説明する。図１６はこの発明の実施例８による太陽電池セルの底面図、図１７は図１６に示される太陽電池セルのＥ−Ｅ断面図である。
図１６および図１７に示されるように、実施例８による太陽電池セル８１は、裏面電極３が焼結金属層３ａとこの焼結金属層３ａに介在するメッシュ状の無機強化材９（例えば、ユニチカグラスファイバー株式会社製のメッシュ状ガラスクロス「Ｌ５５ＭＮ１０４Ｆ」）から構成されている。その他の構成については上述の実施例４による太陽電池セル４１と同じである。
【００５６】
実施例９
この発明の実施例９による太陽電池セルについて、図１８および図１９に基づいて説明する。図１８はこの発明の実施例９による太陽電池セルの底面図、図１９は図１８に示される太陽電池セルのＦ−Ｆ断面図である。
図１８および図１９に示されるように、実施例９による太陽電池セル９１は、裏面電極３が焼結金属層３ａとこの焼結金属層３ａに介在する繊維状の無機強化材７から構成され、繊維状の無機強化材７を構成する無機物繊維１１ａとしてはアルミペーストの焼成温度よりも低い融点を有する鉛系ガラス（融点６００℃程度）からなるガラスファイバーが用いられる。その他の構成については上述の実施例３による太陽電池セル３１と同じである。
【００５７】
比較例
この発明の実施例に対する比較例として、図２０に示すような、裏面電極１０３に繊維状または布状の無機強化材が介在していない太陽電池セル１０１を製造する。
なお、裏面電極は実施例１〜９と同じアルミペーストを使用し、膜厚についても実施例１〜９とほぼ同様となるように形成する。また、裏面電極以外の各部についても上記実施例１〜９と同様に構成する。
【００５８】
実施例３、実施例８および実施例９、並びに、比較例による太陽電池セルをそれぞれ１００枚ずつ製造し太陽電池モジュールとして組み上げ、割れが生じた太陽電池セルの枚数を比較したところ、比較例のものでは１１枚の割れが確認されたのに対し、実施例３のものでは６枚、実施例８では４枚、実施例９のものでは７枚の割れが確認されるに留まった。
つまり、焼結金属層３ａに繊維状または布状の無機強化材７，８を介在させることにより、裏面電極３の靭性が向上し、裏面電極形成後の各種工程で生ずる太陽電池セルの割れを防止できることが分かった。
【００５９】
【発明の効果】
この発明によれば、裏面電極が繊維状または布状の無機強化材を介在させた焼結金属層からなるので、無機強化材が焼結金属層に絡むことにより裏面電極の靭性が向上し、裏面電極に太陽電池セルを機械的に補強する効果が付与され、結果として裏面電極形成後の各種工程において生ずる太陽電池セルの割れ、並びに、太陽電池セルの完成後の割れが防止される。
また、仮に太陽電池セルに割れが生じても無機強化材が破片を繋ぎとめるので破片の飛散が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１による太陽電池セルの底面図である。
【図２】図１に示される太陽電池セルのＡ−Ａ断面図である。
【図３】この発明の実施例１による太陽電池セルの製造方法を示す工程図である。
【図４】この発明の実施例２による太陽電池セルの底面図である。
【図５】図４に示される太陽電池セルのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】この発明の実施例２による太陽電池セルの製造方法を示す工程図である。
【図７】この発明の実施例３による太陽電池セルの底面図である。
【図８】図７に示される太陽電池セルのＣ−Ｃ断面図である。
【図９】この発明の実施例３による太陽電池セルの製造方法を示す工程図である。
【図１０】この発明の実施例４による太陽電池セルの底面図である。
【図１１】図１０に示される太陽電池セルのＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】この発明の実施例５による太陽電池セルの底面図である。
【図１３】この発明の実施例６による太陽電池セルの底面図である。
【図１４】この発明の実施例７による太陽電池セルの底面図である。
【図１５】この発明の実施例７による太陽電池セルに用いられる無機物繊維の拡大図である。
【図１６】この発明の実施例８による太陽電池セルの底面図である。
【図１７】図１６に示される太陽電池セルのＥ−Ｅ断面図である。
【図１８】この発明の実施例９による太陽電池セルの底面図である。
【図１９】図１８に示される太陽電池セルのＦ−Ｆ断面図である。
【図２０】比較例に係る太陽電池セルの断面図である。
【符号の説明】
１・・・太陽電池セル
２・・・ｐ型シリコン基板
３・・・裏面電極
３ａ・・・焼結金属層
４・・・受光面電極
５・・・接続用電極
６・・・はんだ層
７・・・繊維状の無機強化材
７ａ・・・無機物繊維
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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