(57)【要約】【課題】太陽電池の反りを低減することができるとともに、シャドウロスを低減し、量産時の印刷性を向上することができる太陽電池および太陽電池ストリング、ならびに太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】半導体基板の第１主面上に、バスバー電極と、バスバー電極から伸びる複数の線状のフィンガー電極と、が備えられており、バスバー電極は、中空部を有する帯状部を含み、バスバー電極の長手方向において中空部が存在する領域をインターコネクタに接続されない第１非接続部とし、バスバー電極の長手方向において第１非接続部以外の領域をインターコネクタに接続するための第１接続部としたとき、バスバー電極の長手方向に第１接続部と第１非接続部とが交互に配列している太陽電池および太陽電池ストリング、ならびに太陽電池モジュールである。【選択図】図１
2007288113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の第１主面上に、バスバー電極と、前記バスバー電極から伸びる複数の線状のフィンガー電極と、が備えられており、
前記バスバー電極は、中空部を有する帯状部を含み、
前記バスバー電極の長手方向において前記中空部が存在する領域をインターコネクタに接続されない第１非接続部とし、
前記バスバー電極の長手方向において前記第１非接続部以外の領域をインターコネクタに接続するための第１接続部としたとき、
前記バスバー電極の長手方向に前記第１接続部と前記第１非接続部とが交互に配列している、太陽電池。
【請求項２】
前記半導体基板の前記第１主面と反対側の第２主面上に、インターコネクタに接続するための第２接続部と、インターコネクタに接続されない第２非接続部と、が交互に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記第１接続部および前記第２接続部はそれぞれ前記半導体基板に関して互いに対称となる位置に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記バスバー電極は前記中空部を複数有しており、互いに隣接する前記中空部の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項５】
請求項２に記載の太陽電池の複数が接続された太陽電池ストリングであって、隣接する前記太陽電池において、第１の前記太陽電池の前記第１接続部と第２の前記太陽電池の前記第２接続部とがインターコネクタに接続されている、太陽電池ストリング。
【請求項６】
前記インターコネクタは、前記第１非接続部に対応する箇所および前記第２非接続部に対応する箇所の少なくとも１箇所に、前記インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することを特徴とする、請求項５に記載の太陽電池ストリング。
【請求項７】
前記インターコネクタは、前記第１非接続部に対応する箇所および前記第２非接続部に対応する箇所のすべての箇所に、前記インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することを特徴とする、請求項５に記載の太陽電池ストリング。
【請求項８】
前記インターコネクタは、前記中空部に対応する箇所の少なくとも１箇所に、前記インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することを特徴とする、請求項５に記載の太陽電池ストリング。
【請求項９】
前記インターコネクタは、前記中空部に対応する箇所のすべての箇所に、前記インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することを特徴とする、請求項５に記載の太陽電池ストリング。
【請求項１０】
前記バスバー電極は前記中空部を複数有しており、前記第１主面の端部と前記第１主面の前記端部に隣接する前記中空部との間隔のうち少なくとも１つの間隔が、互いに隣接する前記中空部の間隔よりも狭いことを特徴とする、請求項５から９のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
【請求項１１】
請求項５から１０のいずれかの太陽電池ストリングが封止材によって封止されてなる、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、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池は、近年、特に地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池としては、化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類があるが、現在、主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。
【０００３】
図８に、従来の太陽電池の一例の模式的な断面図を示す。ここで、太陽電池においては、ｐ型シリコン基板１０の受光面にｎ+層１１が形成されることによって、ｐ型シリコン基板１０とｎ+層１１とによりｐｎ接合が形成されており、ｐ型シリコン基板１０の受光面上には反射防止膜１２および銀電極１３がそれぞれ形成されている。また、ｐ型シリコン基板１０の受光面と反対側の裏面にはｐ+層１５が形成されている。そして、ｐ型シリコン基板１０の裏面上にはアルミニウム電極１４および銀電極１６がそれぞれ形成されている。
【０００４】
図９（ａ）〜（ｉ）に、従来の太陽電池の製造方法の一例を示す。まず、図９（ａ）に示すように、ｐ型シリコン結晶の原料を坩堝で溶解した後に再結晶化して得られたシリコンインゴッド１７をシリコンブロック１８に切断する。次に、図９（ｂ）に示すように、シリコンブロック１８をワイヤソーで切断することにより、ｐ型シリコン基板１０が得られる。
【０００５】
次いで、アルカリまたは酸によってｐ型シリコン基板１０の表面をエッチングすることによって、図９（ｃ）に示すｐ型シリコン基板１０のスライス時のダメージ層１９を除去する。このとき、エッチング条件を調整すると、ｐ型シリコン基板１０の表面に微小な凹凸（図示せず）を形成することができる。この凹凸により、ｐ型シリコン基板１０の表面に入射する太陽光の反射が低減されて、太陽電池の変換効率を高めることができる。
【０００６】
続いて、図９（ｄ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の一方の主面（以下、「第１主面」という）上にリンを含む化合物を含有したドーパント液２０を塗布する。そして、ドーパント液２０の塗布後のｐ型シリコン基板１０を８００℃〜９５０℃の温度で５〜３０分間熱処理することによりｐ型シリコン基板１０の第１主面にｎ型ドーパントであるリンが拡散して、図９（ｅ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第１主面にｎ+層１１が形成される。なお、ｎ+層１１の形成方法としては、ドーパント液を塗布する方法以外にも、Ｐ2Ｏ5やＰＯＣｌ3を用いた気相拡散による方法がある。
【０００７】
次いで、リンの拡散時にｐ型シリコン基板１０の第１主面に形成されるガラス層を酸処理により除去した後、図９（ｆ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第１主面上に反射防止膜１２を形成する。反射防止膜１２の形成方法としては、常圧ＣＶＤ法を用いて酸化チタン膜を形成する方法やプラズマＣＶＤ法を用いて窒化シリコン膜を形成する方法などが知られている。また、ドーパント液を塗布する方法によりリンを拡散する場合には、リンに加えて反射防止膜１２の材料も含ませたドーパント液を用いることによって、ｎ+層１１と反射防止膜１２とを同時に形成することもできる。また、反射防止膜１２の形成は、銀電極の形成後に行なう場合もある。
【０００８】
そして、図９（ｇ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の他方の主面（以下、「第２主面」という）上にアルミニウム電極１４を形成するとともにｐ型シリコン基板１０の第２主面にｐ+層１５を形成する。アルミニウム電極１４およびｐ+層１５は、たとえば、アルミニウム粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤からなるアルミニウムペーストをスクリーン印刷などにより印刷した後に、ｐ型シリコン基板１０を熱処理することによって、アルミニウムが溶融してシリコンと合金化することにより形成されたアルミニウム−シリコン合金層下にｐ+層１５が形成されるとともに、ｐ型シリコン基板１０の第２主面上にアルミニウム電極１４が形成される。また、ｐ型シリコン基板１０とｐ+層１５のドーパント濃度差が、ｐ型シリコン基板１０とｐ+層１５の界面に電位差（電位障壁として働く）をもたらし、光生成されたキャリアがｐ型シリコン基板１０の第２主面付近で再結合するのを防いでいる。これにより、太陽電池の短絡電流（Ｉｓｃ：short circuit current）および開放電圧（Ｖｏｃ：open circuit voltage）が共に向上する。
【０００９】
その後、図９（ｈ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第２主面上に銀電極１６を形成する。銀電極１６は、たとえば、銀粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤からなる銀ペーストをスクリーン印刷などにより印刷した後に、ｐ型シリコン基板１０を熱処理することによって得ることができる。
【００１０】
そして、図９（ｉ）に示すように、ｐ型シリコン基板１０の第１主面上に銀電極１３を形成する。銀電極１３は、ｐ型シリコン基板１０との接触抵抗を含む直列抵抗を低く抑えるとともに銀電極１３の形成面積を少なくして太陽光の入射量を減少させないようにするため、銀電極１３の線幅、ピッチおよび厚さなどのパターン設計が重要である。銀電極１３の形成方法としては、たとえば、反射防止膜１２の表面上に銀粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤からなる銀ペーストをスクリーン印刷などにより印刷した後に、ｐ型シリコン基板１０を熱処理することによって、銀ペーストが反射防止膜１２を貫通してｐ型シリコン基板１０の第１主面と良好な電気的接触が可能なファイアスルー方式が量産ラインで用いられている。
【００１１】
以上のようにして、図８に示す構成の太陽電池を製造することができる。なお、銀電極１３および銀電極１６の形成後のｐ型シリコン基板１０を溶融半田槽に浸漬することによって銀電極１３および銀電極１６の表面に半田をコーティングすることもできる。この半田のコーティングは、プロセスによっては省略される場合もある。また、上記のようにして製造された太陽電池にソーラシミュレータを用いて擬似太陽光を照射し、太陽電池の電流−電圧（ＩＶ）特性を測定してＩＶ特性を検査することもできる。
【００１２】
太陽電池は、その複数が直列に接続されて太陽電池ストリングとされた後、太陽電池ストリングを封止材によって封止して太陽電池モジュールとして販売および使用されることが多い。
【００１３】
図１０（ａ）〜（ｅ）に、従来の太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す。まず、図１０（ａ）に示すように、上記のようにして製造された太陽電池の第１主面の銀電極上に導電性部材であるインターコネクタ３１を接続する。
【００１４】
次に、図１０（ｂ）に示すように、インターコネクタが接続された太陽電池３０を一列に配列し、太陽電池３０の第１主面の銀電極に接続されているインターコネクタ３１の他端を他の太陽電池３０の第２主面の銀電極に接続して、太陽電池ストリング３４を作製する。
【００１５】
次いで、図１０（ｃ）に示すように、太陽電池ストリング３４を並べて、太陽電池ストリング３４の両端から突出しているインターコネクタ３１と、他の太陽電池ストリング３４の両端から突出しているインターコネクタ３１とを導電性部材である配線材３３を用いて直列に接続することによって、太陽電池ストリング同士を互いに接続する。
【００１６】
続いて、図１０（ｄ）に示すように、接続された太陽電池ストリング３４を封止材としてのＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）フィルム３６で挟み込み、その後、ガラス板３５とバックフィルム３７との間に挟む。そして、ＥＶＡフィルム３６間に入った気泡を減圧して抜き、加熱すると、ＥＶＡフィルム３６が硬化して、太陽電池ストリングがＥＶＡ中に封止される。これにより、太陽電池モジュールが作製される。
【００１７】
その後、図１０（ｅ）に示すように、太陽電池モジュールは、アルミニウム枠４０内に配置され、ケーブル３９を備えた端子ボックス３８が太陽電池モジュールに取り付けられる。そして、上記のようにして製造された太陽電池モジュールにソーラシミュレータを用いて擬似太陽光を照射し、太陽電池の電流−電圧（ＩＶ）特性を測定してＩＶ特性が検査される。
【特許文献１】特開２００５−１４２２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
太陽光発電システムが急速に普及するにつれ、太陽電池の製造コストの低減は必要不可欠となっている。太陽電池の製造コストの低減において、半導体基板であるシリコン基板の大型化および薄型化は非常に有効な手段である。しかしながら、シリコン基板の大型化および薄型化に伴い、太陽電池ストリングを形成する際、太陽電池の受光面のバスバー電極と銅からなるインターコネクタとを半田などによって固定して接続する加熱工程後の冷却工程において、太陽電池のシリコン基板とインターコネクタとの熱膨張係数差（シリコンの熱膨張係数３．５×１０-6／Ｋに対し、銅は１７．６×１０-6／Ｋであり５倍程度の差がある）により、太陽電池に反りが生じるという問題があった。
【００１９】
これは、上記の加熱工程において、太陽電池とインターコネクタとを固定した後、加熱状態にあった太陽電池とインターコネクタとを室温まで冷却すると、インターコネクタが太陽電池よりも大きく収縮するため、太陽電池に凹状の反りが発生したものと考えられる。太陽電池に生じた反りは、自動化された太陽電池モジュールの作製ラインの搬送系において搬送エラーや太陽電池の割れを引き起こす原因となる。また、太陽電池ストリングを構成する太陽電池に反りが生じている場合には、太陽電池ストリングの形成工程や太陽電池モジュールの作製のための封止材による封止工程などにおいて太陽電池に局部的に強い力が加わり、太陽電池に割れが生じる原因となる。
【００２０】
そこで、特許文献１には、隣接する太陽電池を接続するインターコネクタに断面積が局部的に縮小された小断面積部を設ける方法が開示されている。上述したように、上記の加熱工程により加熱状態にあったインターコネクタおよび太陽電池は室温まで冷却する際に太陽電池に凹状の反りが発生する。その際、太陽電池には元の形状に戻ろうとする力（復元力）が発生し、この復元力はインターコネクタに対して引張り応力を加える。特許文献１に開示された方法によれば、インターコネクタに引張り応力が加えられたときに他の部分と比べて比較的強度の弱い小断面積部が延伸して、太陽電池の反りを低減することができる。
【００２１】
特許文献１に記載のインターコネクタを用いて図１１に示す形状の受光面の電極および図１２に示す形状の裏面の電極を有する太陽電池を接続した太陽電池ストリングの一例の模式的な断面図を図１３に示し、図１３に示した太陽電池ストリングの受光面の模式的な平面図を図１４に示す。
【００２２】
ここで、図１１に示すように、太陽電池のｐ型シリコン基板１０の第１主面となる受光面の銀電極１３は、比較的幅の大きい１本の線状のバスバー電極１３ａとバスバー電極１３ａから伸びる比較的幅の小さい複数の線状のフィンガー電極１３ｂと、から構成されている。また、バスバー電極１３ａはインターコネクタに固定して接続するための線状の第１接続部５１と、インターコネクタに接続されない第１非接続部４２とからなっており、第１接続部５１と第１非接続部４２とがバスバー電極１３ａの長手方向に沿って交互に配列されている。
【００２３】
また、図１２に示すように、アルミニウム電極１４はｐ型シリコン基板１０の第２主面のほぼ全面に形成されており、銀電極１６はｐ型シリコン基板１０の第２主面の一部のみに形成されている。ここで、銀電極１６はインターコネクタに固定して接続するための第２接続部となり、銀電極１６の間に位置するアルミニウム電極１４はインターコネクタに接続されない第２非接続部１４ａとなる。なお、半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０の第２主面は、半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０の第１主面の反対側の主面となる。
【００２４】
また、図１３に示すように、特許文献１に記載のインターコネクタを用いた太陽電池ストリングにおいては、太陽電池の受光面の第１接続部５１に半田などによって固定されて接続されたインターコネクタ３１が、隣接する他の太陽電池の裏面の銀電極１６に半田などによって固定されて接続されている。なお、図１３においては、ｎ+層とｐ+層の記載は省略されている。
【００２５】
また、図１３および図１４に示すように、インターコネクタ３１の小断面積部４１は、太陽電池の第１非接続部４２および第２非接続部１４ａにそれぞれ配置されており、インターコネクタ３１の小断面積部４１は半田などによって固定されていない。したがって、インターコネクタ３１に引張り応力が加えられたときに他の部分と比べて比較的強度の弱い小断面積部４１が自由に延伸することができるために、太陽電池の反りを低減することができる。
【００２６】
しかしながら、この太陽電池ストリングを構成する太陽電池においては、第１非接続部４２の幅が第１接続部５１の幅よりも大きくなっていることから、シャドウロスが増加し、量産時の印刷性が低下するという問題があった。
【００２７】
そこで、本発明の目的は、太陽電池の反りを低減することができるとともに、シャドウロスを低減し、量産時の印刷性を向上することができる太陽電池および太陽電池ストリング、ならびに太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、半導体基板の第１主面上に、バスバー電極と、バスバー電極から伸びる複数の線状のフィンガー電極と、が備えられており、バスバー電極は、中空部を有する帯状部を含み、バスバー電極の長手方向において中空部が存在する領域をインターコネクタに接続されない第１非接続部とし、バスバー電極の長手方向において第１非接続部以外の領域をインターコネクタに接続するための第１接続部としたとき、バスバー電極の長手方向に第１接続部と第１非接続部とが交互に配列している太陽電池である。
【００２９】
ここで、本発明の太陽電池においては、半導体基板の第１主面と反対側の第２主面上に、インターコネクタに接続するための第２接続部と、インターコネクタに接続されない第２非接続部と、が交互に形成されていてもよい。
【００３０】
また、本発明の太陽電池においては、第１接続部および第２接続部はそれぞれ半導体基板に関して互いに対称となる位置に形成されていることが好ましい。
【００３１】
また、本発明の太陽電池において、バスバー電極は中空部を複数有しており、互いに隣接する中空部の間隔が等間隔であることが好ましい。なお、本発明において、「等間隔」とは、互いに隣接している中空部のすべての間隔のうち、最大の長さと最小の長さとの差の絶対値が０．５ｍｍ以下であることをいう。
【００３２】
また、本発明は、上記の太陽電池の複数が接続された太陽電池ストリングであって、隣接する太陽電池において、第１の太陽電池の第１接続部と第２の太陽電池の第２接続部とがインターコネクタに接続されている太陽電池ストリングである。
【００３３】
ここで、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタは、第１非接続部に対応する箇所および第２非接続部に対応する箇所の少なくとも１箇所に、インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することが好ましい。
【００３４】
また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタは、第１非接続部に対応する箇所および第２非接続部に対応する箇所のすべての箇所に、インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することが好ましい。
【００３５】
また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタは、中空部に対応する箇所の少なくとも１箇所に、インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することが好ましい。
【００３６】
また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタは、中空部に対応する箇所のすべての箇所に、インターコネクタの断面積が局部的に縮小された小断面積部を有することが好ましい。
【００３７】
また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、バスバー電極は中空部を複数有しており、第１主面の端部と第１主面のその端部に隣接する中空部との間隔の少なくとも１つの間隔が、互いに隣接する中空部の間隔よりも狭いことが好ましい。
【００３８】
さらに、本発明は、上記のいずれかの太陽電池ストリングが封止材によって封止されてなる、太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、太陽電池の反りを低減することができるとともに、シャドウロスを低減し、量産時の印刷性を向上することができる太陽電池および太陽電池ストリング、ならびに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】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００４１】
図１に、本発明の太陽電池の受光面の電極形状の好ましい一例の模式的な平面図を示す。また、図２に、図１に示す太陽電池の受光面の電極形状の模式的な拡大平面図を示す。図１に示すように、本発明の太陽電池の受光面となるｐ型シリコン基板の第１主面においては、紙面の左右方向に伸びる比較的幅の広い線状のバスバー電極１３ａと、バスバー電極１３ａから紙面の上下方向に伸びる複数の幅の狭い線状のフィンガー電極１３ｂと、からなる銀電極１３が備えられている。
【００４２】
ここで、図１および図２に示すように、バスバー電極１３ａは、中空部を有する帯状部を含んでおり、バスバー電極１３ａの長手方向において中空部４２ａが存在する領域をインターコネクタに接続されない第１非接続部４２とし、バスバー電極１３ａの長手方向において第１非接続部４２以外の領域をインターコネクタに接続するための第１接続部５１としたとき、バスバー電極１３ａの長手方向に第１接続部５１と第１非接続部４２とが交互に配列している。
【００４３】
図１および図２に示すように、本発明の太陽電池においては、図１１に示す形状の受光面の電極を有する太陽電池と比べて、第１非接続部４２におけるバスバー電極１３ａが幅方向に大きく膨らんで形成されていない。したがって、本発明の太陽電池においては、バスバー電極１３ａによって受光面が隠れる面積を図１１に示す形状の受光面の電極を有する太陽電池と比べて減少させることができるため、シャドウロスを低減することができる。また、スクリーン印刷法を用いてバスバー電極１３ａを形成する場合には、第１非接続部４２におけるバスバー電極１３ａの幅を狭くすることができるため、スクリーン印刷時のかすれが減少し、量産時の印刷性が向上する。
【００４４】
図３に、図１に示す太陽電池の裏面の電極形状の好ましい一例の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の太陽電池の裏面となるｐ型シリコン基板の第２主面の略全面にはアルミニウム電極１４が形成されており、紙面の左右方向に伸びるように銀電極１６が形成されている。ここで、銀電極１６は、インターコネクタに固定して接続するための第２接続部となり、２本の銀電極１６の間に配置されているアルミニウム電極１４はインターコネクタに接続されない第２非接続部１４ａとなる。そして、第２接続部としての銀電極１６と第２非接続部１４ａとは銀電極１６の長手方向に交互に配列されている。
【００４５】
本発明の太陽電池においては、たとえば図１および図３に示すように、第１接続部５１および第２接続部としての銀電極１６がそれぞれ半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０に関して互いに対称となる位置に形成されていることが好ましい。この場合には、太陽電池とインターコネクタとの接続後の冷却工程において、インターコネクタと太陽電池との熱膨張係数差に起因して発生する応力が太陽電池の受光面と裏面とでほぼ等しくなり、太陽電池の受光面および裏面のそれぞれから等しい力が太陽電池に働くことになるため、太陽電池に生じる反りを低減することができる傾向にある。
【００４６】
また、本発明の太陽電池において、バスバー電極１３ａは中空部４２ａを複数（たとえば３つ以上）有しており、互いに隣接する中空部４２ａの間隔を等間隔とすることが好ましい。この場合には、本発明の太陽電池に接続するための後述する小断面積部を有するインターコネクタの加工が容易となる傾向にある。すなわち、互いに隣接する中空部４２ａの間隔を等間隔にした場合にはインターコネクタの小断面積部についても互いの間隔を等間隔にして形成することが可能となるため、インターコネクタの加工が容易となる傾向にある。
【００４７】
図４に、本発明の太陽電池に接続するためのインターコネクタの好ましい一例の模式的な平面図を示す。ここで、インターコネクタ３１は、インターコネクタ３１の長手方向に垂直な断面の断面積が局所的に小さくなっている複数の小断面積部４１を有している。なお、本発明において、インターコネクタは、導電性を有する部材であって、その長手方向に垂直な断面の断面積が局所的に小さくなっている小断面積部を有していれば、その形状および材質は特に限定されない。また、上述したように、図４に示すインターコネクタ３１の小断面積部４１は互いの間隔を等間隔にして形成されていることが好ましい。
【００４８】
図５に、本発明の太陽電池ストリングの好ましい一例の模式的な断面図を示す。また、図６に、図５に示す本発明の太陽電池ストリングを受光面側から見たときの模式的な平面図を示す。また、図７に、図５および図６に示す本発明の太陽電池ストリングの第１非接続部の近傍の模式的な拡大平面図を示す。ここで、本発明の太陽電池ストリングは、図１に示す形状の受光面の電極および図３に示す形状の裏面の電極を有する本発明の太陽電池を図４に示すインターコネクタを用いて複数接続した構成となっている。
【００４９】
図５〜図７に示す本発明の太陽電池ストリングにおいては、インターコネクタ３１の一端が第１の太陽電池８０の第１接続部５１と固定されて接続されており、インターコネクタ３１の他端が第２の太陽電池８１の第２接続部としての銀電極１６と固定されて接続されている。また、インターコネクタ３１は、インターコネクタ３１の小断面積部４１が第１の太陽電池８０の受光面の第１非接続部の中空部４２ａおよび第２の太陽電池８１の裏面の第２非接続部１４ａに配置されるように接続されている。また、図５に示すように、第１の太陽電池８０および第２の太陽電池８１においてはそれぞれ、第１接続部５１と第２接続部としての銀電極１６が太陽電池の受光面および裏面でそれぞれ半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０に関して対称な位置に形成されている。
【００５０】
このように、本発明の太陽電池ストリングにおいては、インターコネクタ３１の他の部分と比べて比較的強度が弱い小断面積部４１が第１非接続部の中空部４２ａおよび第２非接続部１４ａに配置されており、小断面積部４１は固定されずにフリーな状態となっていることから、その小断面積部４１が自由に変形して応力を緩和することにより太陽電池の反りを低減することができる。
【００５１】
また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、インターコネクタ３１と太陽電池との接続部である第１接続部５１と第２接続部としての銀電極１６が太陽電池の受光面および裏面でそれぞれ半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０に関して対称な位置に形成されていることが好ましい。この場合には、インターコネクタ３１と太陽電池のｐ型シリコン基板との熱膨張係数差に起因して発生する応力が太陽電池の受光面と裏面とでほぼ等しくなり、太陽電池の受光面および裏面のそれぞれから等しい力が太陽電池に働くことになるため、太陽電池に生じる反りをさらに低減することができる。
【００５２】
また、本発明の太陽電池ストリングにおいては、太陽電池に生じる反りを低減する観点からは、インターコネクタ３１は、第１非接続部４２に対応する箇所および第２非接続部１４ａに対応する箇所の少なくとも１箇所にインターコネクタ３１の小断面積部４１を有するように接続されることが好ましく、第１非接続部４２に対応する箇所および第２非接続部１４ａに対応する箇所のすべての箇所にインターコネクタ３１の小断面積部４１を有するように接続されることがより好ましい。
【００５３】
特に、上記の本発明の太陽電池ストリングにおいては、インターコネクタ３１は、第１の太陽電池８０の中空部４２ａに対応する箇所および第２の太陽電池８１の第２非接続部１４ａに対応する箇所のすべての箇所に小断面積部４１が配置されるように接続されているが、第１の太陽電池８０の中空部４２ａに対応する箇所および第２の太陽電池８１の第２非接続部１４ａに対応する箇所の少なくとも１箇所に形成されていても、太陽電池の反りを低減できる効果を得ることができる。ただし、インターコネクタ３１の小断面積部４１が第１の太陽電池８０の中空部４２ａに対応する箇所および第２の太陽電池８１の第２非接続部１４ａに対応する箇所になるべく多く配置されている方が太陽電池に生じる反りを低減することができる傾向が大きくなるため、インターコネクタ３１は、上記のように、第１の太陽電池８０の中空部４２ａに対応する箇所および第２の太陽電池８１の第２非接続部１４ａに対応する箇所のすべての箇所に小断面積部４１が配置されるように接続されていることが最も好ましい。
【００５４】
また、本発明の太陽電池ストリングにおいて、第１の太陽電池８０および第２の太陽電池８１の少なくとも一方のバスバー電極１３ａが中空部４２ａを複数（たとえば２つ以上）有している場合には、半導体基板としてのｐ型シリコン基板１０の第１主面の端部とその端部に隣接する中空部４２ａとの間隔を、互いに隣接する中空部４２ａの間隔よりも狭くすることが好ましい。この場合には、インターコネクタ３１の小断面積部４１について互いの間隔を等間隔にして形成することが可能になるため、インターコネクタ３１の加工が容易となる傾向にある。
【００５５】
このような本発明の太陽電池ストリングを従来から公知の方法によりＥＶＡなどの封止材に封止することによって、本発明の太陽電池モジュールを得ることができる。
【００５６】
なお、上記の以外の説明は、上記の背景技術の欄における説明と同様であるが、その説明に限定されるものではない。たとえば、本発明においては、ｐ型シリコン基板以外の半導体基板を用いてもよく、上記の背景技術の欄の説明のｐ型とｎ型の導電型を入れ替えてもよい。また、本発明においては、バスバー電極、フィンガー電極、第１接続部および第２接続部は必ずしも銀電極である必要はなく、第２非接続部はアルミニウム電極からなっている必要はない。
【００５７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、太陽電池の反りを低減することができるとともに、シャドウロスを低減し、量産時の印刷性を向上することができるインターコネクタ付き太陽電池および太陽電池ストリング、ならびに太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の太陽電池の受光面の電極形状を示す好ましい一例の模式的な平面図である。
【図２】図１に示す太陽電池の受光面の電極形状の模式的な拡大平面図である。
【図３】図１に示す太陽電池の裏面の電極形状を示す好ましい一例の模式的な平面図である。
【図４】本発明の太陽電池に接続するためのインターコネクタの好ましい一例の模式的な平面図である。
【図５】本発明の太陽電池ストリングの好ましい一例の模式的な断面図である。
【図６】図５に示す本発明の太陽電池ストリングを受光面側から見たときの模式的な平面図である。
【図７】図５および図６に示す本発明の太陽電池ストリングの第１非接続部の近傍の模式的な拡大平面図である。
【図８】従来の太陽電池の一例の模式的な断面図である。
【図９】従来の太陽電池の製造方法の一例を図解する模式図である。
【図１０】従来の太陽電池モジュールの製造方法の一例を図解する模式図である。
【図１１】太陽電池の受光面の電極形状の一例を示す模式的な平面図である。
【図１２】太陽電池の裏面の電極形状の一例を示す模式的な平面図である。
【図１３】特許文献１に記載のインターコネクタを用いて図１１に示す形状の受光面の電極および図１２に示す形状の裏面の電極を有する太陽電池を接続した太陽電池ストリングの一例の模式的な断面図である。
【図１４】図１３に示す太陽電池ストリングの受光面の模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  ｐ型シリコン基板、１１  ｎ+層、１２  反射防止膜、１３，１６  銀電極、１
３ａ  バスバー電極、１３ｂ  フィンガー電極、１４  アルミニウム電極、１４ａ  第２非接続部、１５  ｐ+層、１７  シリコンインゴッド、１８  シリコンブロック、２０  ドーパント液、３０  太陽電池、３１  インターコネクタ、３３  配線材、３４  太陽電池ストリング、３５  ガラス板、３６  ＥＶＡフィルム、３７  バックフィルム、３８  端子ボックス、３９  ケーブル、４０  アルミニウム枠、４１  小断面積部、４２  第１非接続部、４２ａ  中空部、５１  第１接続部、８０  第１の太陽電池、８１  第２の太陽電池。
【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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