(57)【要約】 裏面接合型太陽電池基板、その製造方法及びこれを含む裏面接合型太陽電池が提供される。裏面接合型太陽電池基板は、シリコンチップ（４）、シリコンチップ（４）の受光面に配置された受光グリッド線（１）、シリコンチップ（４）の側面に配置され、シリコンチップ（４）から絶縁された側面接続要素（１０）、シリコンチップ（４）の裏光面に配置された正極（６）、シリコンチップの裏光面から絶縁され、側面接続要素を通じて受光グリッド線に電気的に接続された負極（８）、および、正極（６）とシリコンチップ（４）の裏光面との間に配置され、正極（６）に電気的に接触された裏面電界（５）を含む。
2018536292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面接合型太陽電池基板であって、
シリコンチップ、
前記シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、
前記シリコンチップの側面に配置され、前記シリコンチップから絶縁された側面接続要素、
前記シリコンチップの裏光面に配置された正極、
前記シリコンチップの前記裏光面に配置され、これから絶縁され、かつ前記側面接続要素を経て前記受光グリッド線に電気的に接続された負極、及び
前記正極と前記シリコンチップの前記裏光面との間に配置され、前記正極と電気的に接触された裏面電界を備える、裏面接合型太陽電池基板。
【請求項２】
裏面接合型太陽電池基板であって、
シリコンチップ、
前記シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、
前記シリコンチップの側面に配置され、前記シリコンチップから絶縁された側面接続要素、
前記シリコンチップの裏光面に配置された裏面電界、
前記裏面電界の表面に配置され、前記裏面電界と電気的に接触された正極、及び
前記裏面電界の表面に配置され、前記裏面電界から絶縁され、かつ前記側面接続要素を経て前記受光グリッド線に電気的に接続された負極を備える、裏面接合型太陽電池基板。
【請求項３】
前記正極と前記負極とは、前記シリコンチップの前記裏光面の両端にそれぞれ配置される、請求項１又は２に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項４】
前記裏面接合型太陽電池基板は、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極を備え、前記裏面接合型太陽電池基板は互いに離間された複数の正極を備える、請求項１又は２に記載の裏面接合太陽電池基板。
【請求項５】
前記側面接続要素は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を備える、請求項１又は２に記載の裏面接合太陽電池基板。
【請求項６】
前記裏面接合型太陽電池基板は、１つの正極と１つの負極とを備え、前記正極と前記負極とは帯状に構成され、互いに平行である、請求項３に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項７】
前記負極は、前記負極と前記シリコンチップの裏光面との間に配置された裏面絶縁要素を介して前記シリコンチップの前記裏光面から絶縁される、請求項１に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項８】
前記裏面絶縁要素は前記裏面電界に接合され、それによって前記シリコンチップの前記裏光面を共同で覆う、請求項７に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項９】
第１の絶縁要素は前記シリコンチップの縁部に配置され、前記側面接続要素は前記第１の絶縁要素を介して前記シリコンチップの側面、及び前記シリコンチップの前記裏光面から絶縁される、請求項１又は２に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１０】
前記第１の絶縁要素は前記シリコンチップの縁部に被覆され、前記側面接続要素は前記第１の絶縁要素の表面に配置され、前記第１の絶縁要素を介して前記シリコンチップの側面、及び前記シリコンチップの前記裏光面から絶縁される、請求項１又は２に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１１】
前記第１の絶縁要素はパラフィン及び／又はポリエステルフィルム製である、請求項９に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１２】
前記シリコンチップの形状は長方形であり、長さが２０センチメートルから６０センチメートルであり、幅が２０センチメートルから６０センチメートルである、請求項１又は２に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１３】
裏面接合型太陽電池基板の製造方法であって、
シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、
前記シリコンチップの裏光面に裏面電界を形成するように構成された材料を付着することによって前記裏面電界を生成するステップと、
前記裏面電界の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、前記正極を前記裏面電界に電気的に接続させるステップと、
前記シリコンチップの前記裏光面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、前記負極を前記シリコンチップの前記裏光面から絶縁させるステップと、
前記シリコンチップの測面に側面接続要素を形成し、前記側面接続要素を前記シリコンチップの側面から絶縁し、前記負極と前記受光グリッド線との間を前記側面接続要素で電気的に接続するステップと、を含む、裏面接合型太陽電池基板の製造方法。
【請求項１４】
裏面接合型太陽電池基板の製造方法であって、
シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、
シリコンチップの裏光面に裏面電界を形成するように構成された材料を付着することによって裏面電界を生成するステップと、
前記裏面電界の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、前記正極を前記裏面電界に電気的に接続させるステップと、
前記裏面電界の表面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、前記負極を前記裏面電界の表面から絶縁させるステップと、
前記シリコンチップの側面に側面接続要素を形成し、前記側面接続要素を前記シリコンチップの側面から絶縁し、前記負極と前記受光グリッド線との間を側面接続要素で電気的に接続するステップと、を含む裏面接合型太陽電池基板の製造方法。
【請求項１５】
前記正極と前記負極とが前記シリコンチップの前記裏光面の両端にそれぞれ配置される、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極が備えられ、互いに離間された複数の正極が備えられる、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記側面接続要素は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を備える、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１８】
１つの正極と１つの負極とが備えられ、前記正極と前記負極とは帯状に構成され、互いに平行である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記負極は、前記負極と前記シリコンチップの前記裏光面との間に配置された裏面絶縁要素を介して前記シリコンチップの前記裏光面から絶縁される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記負極は、前記負極と前記裏面電界との間に配置された裏面絶縁要素を介して前記裏面電界から絶縁される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記裏面絶縁要素は前記裏面電界に接合され、それによって前記シリコンチップの前記裏光面を共同で覆う、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記側面接続要素は、第１の絶縁要素を介して前記シリコンチップの前記側面及び前記シリコンチップの前記裏光面から絶縁され、前記第１の絶縁要素はパラフィン及び／又はポリエステルフィルム製である、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記シリコンチップの形状は長方形であり、長さが２０センチメートルから６０センチメートルであり、幅が２０センチメートルから６０センチメートルである、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項２４】
裏面接合型太陽電池であって、
上部蓋板と、
第１のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、
請求項１から１２のいずれか一項に複数の裏面接合型太陽電池基板と、
第２のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、
裏板と、を含み、
隣接する２つの裏面接合型太陽電池基板が直列又は並列に接続される、裏面接合型太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、全内容が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１５年１２月２９日に出願された中国特許出願第２０１５１０９８０４６４．８号に基づくものであり、それに対する優先権を主張する。
【０００２】
本開示は概して太陽電池の分野に関し、特に裏面接合型太陽電池基板、その製造方法及び裏面接合型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の結晶シリコン太陽電池は、前面と裏面にそれぞれ配置された正極及び負極として構成された２本又は３本の銀の一次グリッド線を含むが、これらの一次グリッド線は大量の銀を消費することがあり、加えて太陽光がこれらの一次グリッド線によって遮られるため、光電変換効率が低下することがある。その上、正極と負極とが前面と裏面のそれぞれ配置されているため、電池を直列に接続する際に、電池の前面上の電極は溶接ストリップによって隣接する電池の裏面の電極に溶接される必要があり、溶接工程が複雑で、はんだ材料の消費が多く、溶接、又は後続の積層工程中に太陽電池基板が損壊することがある。
【０００４】
太陽電池の前面の遮光損の問題に関して、ＥＷＴ（エミッタラップスルー）裏面接合型太陽電池、ＭＷＴ（メタルラップスルー）裏面接合型太陽電池、及びＩＢＣ（櫛型裏面接合型）太陽電池が備えられる。これらの裏面接合型太陽電池の前面にはグリッド線がなく（例えばＥＷＴ裏面接合型太陽電池、ＩＢＣ太陽電池）、又は一次グリッド線がなく（例えばＭＷＴ裏面接合型太陽電池）、遮光量が縮小し、ひいては太陽電池の出力は高まる。
【０００５】
しかしながら、これらの太陽電池（ＥＷＴ、ＭＷＴ及びＩＢＣ）の製造工程は極めて複雑であり、例えばＭＷＴ裏面接合型太陽電池及びＥＷＴ裏面接合型太陽電池では、シリコンチップ上にレーザパンチ加工する必要があり、電極及びエミッタ領域を太陽電池の裏面に設ける必要があり、これは困難であり、コストが高い。ＩＢＣ太陽電池の場合は製造工程の要件が極めて高く、米国のメーカー（Ｓｕｎ  ｐｏｗｅｒ）だけが小規模生産を実現している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その上、現在の新技術では、太陽電池基板はタイル状に配置されて太陽電池アセンブリを形成しており、したがって、溶接及び後続の積層工程中に太陽電池基板が損壊及び損傷し易く、積層位置の太陽電池基板は発電に関与することができず、それによって無駄が生じ、太陽電池アセンブリの出力に影響を及ぼすことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、関連分野の技術的課題の少なくとも１つをある程度まで解決することを目的とする。したがって、本開示の実施形態は、裏面接合型太陽電池基板とその製造方法、及び裏面接合型太陽電池を提供する。本開示による裏面接合型太陽電池基板は、この方法によって簡単に製造可能であり、裏面接合型太陽電池基板の受光面積は大きく、電池の発電出力も高まり、しかもこれを形成する材料が節減される。
【０００８】
本開示の第１の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板が提供され、裏面接合型太陽電池基板は、シリコンチップ、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、シリコンチップの側面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素、シリコンチップの裏光面に配置された正極、シリコンチップの裏光面に配置され、これから絶縁され、かつ側面接続要素を経て受光グリッド線に電気的に接続された負極、及び正極とシリコンチップの裏光面との間に配置され、正極と電気的に接触された裏面電界を含む。
【０００９】
本開示の第２の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板が提供され、裏面接合型太陽電池基板は、シリコンチップ、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、シリコンチップの側面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素、シリコンチップの裏光面に配置された裏面電界、裏面電界の表面に配置され、裏面電界と電気的に接触された正極、及び裏面電界の表面に配置され、裏面電界から絶縁され、かつ側面接続要素を経て受光グリッド線に電気的に接続された負極を含む。
【００１０】
幾つかの実施形態では、正極と負極とは、シリコンチップの裏光面の両端にそれぞれ配置される。
【００１１】
幾つかの実施形態では、裏面電界型太陽電池基板は、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極を含み、裏面接合型太陽電池基板は互いに離間された複数の正極を含む。
【００１２】
幾つかの実施形態では、側面接続要素は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。
【００１３】
幾つかの実施形態では、裏面接合型太陽電池基板は、１つの正極と１つの負極とを含み、正極と負極とは帯状に構成され、互いに平行である。幾つかの実施形態では、１つの正極と１つの負極とがシリコンチップの裏光面の両端にそれぞれ配置される。
【００１４】
幾つかの実施形態では、負極は、負極とシリコンチップの裏光面との間に配置された裏面絶縁要素を介してシリコンチップの裏光面から絶縁される。
【００１５】
幾つかの実施形態では、裏面絶縁要素は裏面電界に接合され、それによってシリコンチップの裏光面を共同で覆う。
【００１６】
幾つかの実施形態では、第１の絶縁要素がシリコンチップの縁部に配置され、側面接続要素は第１の絶縁要素を介してシリコンチップの側面、及びシリコンチップの裏光面から絶縁される。
【００１７】
幾つかの実施形態では、第１の絶縁要素はシリコンチップの縁部に被覆され、側面接続要素は第１の絶縁要素の表面に配置され、第１の絶縁要素を介してシリコンチップの側面、及びシリコンチップの裏光面から絶縁される。
【００１８】
幾つかの実施形態では、第１の絶縁要素はパラフィン及び／又はポリエステルフィルム製である。
【００１９】
幾つかの実施形態では、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが２０センチメートルから６０センチメートルであり、幅が２０センチメートルから６０センチメートルである。
【００２０】
本開示の第３の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板の製造方法が提供され、この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、シリコンチップの裏光面に裏面電界を形成するように構成された材料を付着することによって裏面電界を生成するステップと、裏面電界の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、正極を裏面電界に電気的に接続させるステップと、シリコンチップの裏光面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、負極をシリコンチップの裏光面から絶縁させるステップと、シリコンチップの測面に側面接続要素を形成し、側面接続要素をシリコンチップの側面から絶縁し、負極と受光グリッド線との間を側面接続要素で電気的に接続するステップとを含む。
【００２１】
本開示の第４の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板の製造方法が提供され、この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、シリコチップの裏光面に裏面電界を形成するように構成された材料を付着することによって裏面電界を生成するステップと、裏面電界の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、正極を裏面電界に電気的に接続させるステップと、裏面電界の表面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、負極を裏面電界の表面から絶縁させるステップと、シリコンチップの側面に側面接続要素を形成し、側面接続要素をシリコンチップの側面から絶縁し、負極と受光グリッド線との間の側面接続要素を電気的に接続するステップとを含む。
【００２２】
幾つかの実施形態では、正極と負極とがシリコンチップの裏光面の両端にそれぞれ配置される。
【００２３】
幾つかの実施形態では、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極が備えられ、互いに離間された複数の正極が備えられる。
【００２４】
幾つかの実施形態では、側面接続要素は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。
【００２５】
幾つかの実施形態では、１つの正極と１つの負極とが備えられ、正極と負極とは帯状に構成され、互いに平行である。
【００２６】
幾つかの実施形態では、負極は、負極とシリコンチップの裏光面との間に配置された裏面絶縁要素を介してシリコンチップの裏光面から絶縁される。
【００２７】
幾つかの実施形態では、負極は、負極と裏面電界との間に配置された裏面絶縁要素を介して裏面電界から絶縁される。
【００２８】
幾つかの実施形態では、裏面絶縁要素は裏面電界に接合され、それによってシリコンチップの裏光面を共同で覆う。
【００２９】
幾つかの実施形態では、側面接続要素は第１の絶縁要素を介してシリコンチップの側面及びシリコンチップの裏光面から絶縁され、第１の絶縁要素はパラフィン及び／又はポリエステルフィルム製である。
【００３０】
幾つかの実施形態では、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが２０センチメートルから６０センチメートルであり、幅が２０センチメートルから６０センチメートルである。
【００３１】
本開示の第５の態様によれば、裏面接合型太陽電池が提供され、裏面接合型太陽電池は、上部蓋板と、第１のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、上述の複数の裏面接合型太陽電池基板と、第２のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、裏板とを含み、隣接する２つの裏面接合型太陽電池基板は直列又は並列に接続される。
【００３２】
先行技術と比較して、本開示の方法は裏面接合型太陽電池の製造工程を簡略化し、コストを節減し、太陽光を遮ることがある裏面接合型太陽電池基板の前面の一次グリッド線がなく、これによって太陽電池基板の裏面に正極と負極の両方が備えられ、その溶接工程は簡単であり、はんだの消費が節減され、かつ溶接又は後続の積層工程中の裏面接合型太陽電池基板が損壊する確率が大幅に低減され得る。
【００３３】
本開示の実施形態のこれらの、及び他の態様及び利点は、添付図面を参照した以下の説明から明らかになり、より容易に理解されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本開示の実施形態による裏面接合型太陽電池基板の側面図である。
【図２】本開示の実施形態による裏面接合型太陽電池の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本開示の実施形態が以下に詳細に記載され、実施形態の実施例が添付図面に示される。添付図面を参照して記載される以下の実施形態は例示的なものであり、本開示を説明することを目的とするものであり、本開示を限定するものと解釈されるべきではない。
【００３６】
図１に示されるように、裏面接合型太陽電池基板が提供される。裏面接合型太陽電池基板は、シリコン、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線１、シリコンチップの側面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素１０、及びシリコンチップの裏光面に配置された正極６及び負極８を含む。負極８はシリコンチップの裏光面から絶縁され、負極８は側面接続要素１０を経て受光グリッド線１に電気的に接続され、また裏面電界５は正極６とシリコンチップの裏光面との間に配置され、正極６は裏面電界５に電気的に接触される。
【００３７】
それに加えて、本開示は裏面接合型太陽電池基板をも提供する。裏面接合型太陽電池基板は、シリコンチップ、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線１、シリコンチップの受光面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素１０、シリコンチップの裏光面に配置された裏面電界５、及び裏面電界５の表面に配置された正極６及び負極８を含む。負極８は裏面電界５から絶縁され、側面接続要素１０を経て受光グリッド線１に電気的に接続され、正極６は裏面電界５に電気的に接触される。
【００３８】
シリコンチップは、受光側がＮ型半導体（燐拡散シリコン）であり、シリコン基板がＰ型半導体（ホウ素シリコン）であり、Ｐ−Ｎ接合がＮ型半導体とＰ型半導体間の界面であるＰ−Ｎ接合を含むシリコチップなどの一般に使用されている任意のシリコチップであってよいことに留意されたい。
【００３９】
特定の一実施形態では、シリコチップはシリコン基板４、シリコン基板４の受光面上に配置された拡散層３、及び拡散層３の上面に配置された反射防止層２を含む。受光グリッド線１は反射防止層２上に配置可能である。反射防止層２は、太陽電池の受光面の光反射を低減し、通過する光量を増すように構成されることに留意されたい。反射防止層２の原料は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、窒素ドープ酸化シリコン、及び窒素ドープ炭化シリコンからなる群から選択される少なくとも１つであってよい。拡散層３は燐拡散層を含んでもよく、シリコン基板４はホウ素ドープシリコン結晶シリコン基板を含んでもよい。
【００４０】
一実施形態では、正極６と負極８とはシリコチップの裏光面の両端にそれぞれ配置される。特に、一実施形態では、裏面接合型太陽電池基板は、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続される複数の負極８を含み、裏面接合型太陽電池基板は、互いに離間された複数の正極６を含む。一実施形態では、裏面接合型太陽電池基板は１つの正極６と１つの負極８とを含み、正極６及び負極８は、帯状に、かつ互いに平行に構成され、正極６と負極８とはシリコチップの裏光面の両端部にそれぞれ配置される。
【００４１】
裏面電界５はアルミニウムフイルム層であってよく、裏面電界５はシリコン基板４の裏面の少数キャリヤの再結合の可能性を低減するように構成されることに留意されたい。
【００４２】
側面接続要素１０は、受光グリッド線１と負極８とを電気的に接続するように構成されることに留意されたい。幾つかの実施形態では、側面接続要素１０は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。側面接続要素１０が導電グリッド線を含む場合、導電グリッド線の取り付けが受光グリッド線１とシリコンチップの裏光面に配置された負極８間の電気的接続を実現できることに留意されたい。幾つかの実施形態では、導電グリッド線と受光グリッド線とは互いに１対１対応で電気的に接続され、負極と導電グリッド線、又は導電グリッド線の延長部はシリコチップの裏光面で電気的に接続され、導電グリッド線はシリコンチップの裏光面及び側面から絶縁され、特に、第１の絶縁要素９はシリコチップの側面に配置され、又は第１の絶縁要素９は、導電グリッド線、側面接続要素１０がシリコチップの裏光面及び側面から絶縁可能であれば、シリコチップの側縁部及び側縁部の近傍の裏光面の縁部に配置され、したがって、導電グリッド線に接続される負極がシリコチップの裏光面及び側面から絶縁されることで、両方ともシリコチップの裏光面に配置される正極と負極間の直接的な接続による短絡の回避が可能である。
【００４３】
側面接続要素１０が導電層又は導電板を含む場合、導電層又は導電板は、受光面及び側縁部の近傍の裏光面に導電層を形成するためにシリコチップの側縁部を覆うことができるだけではなく、導電層又は導電板はシリコチップの側面を覆うこともできる。それによって、側縁部に近い受光面および裏光面上に導電層を形成することができる。そこで受光グリッド線１と側面接続要素１０間のより良好な電気的接続を実現することができ、加えてシリコチップの裏光面に配置される負極と側面接続要素１０間のより良好な電気的接続を実現できる。その上、側面接続要素１０はシリコチップの裏光面及び側面から絶縁される。特に、第１の絶縁要素９はシリコチップの側縁部に配置され、又は第１の絶縁要素９はシリコチップの側縁部、及び側縁部の近傍の裏光面の縁部に配置され、側面接続要素が第１の絶縁要素９によってシリコチップの側面から絶縁可能であれば、したがって、側面接続要素に接続される負極はシリコチップの裏光面及び側面から絶縁され、これは、第１の絶縁要素９が、側面接続要素に電気的に接続された負極がシリコチップの側面及び裏光面の縁部から絶縁されることを確実にすることで、シリコチップの裏光面に配置される正極と負極間との直接的な接続による短絡の回避が可能であることを意味する。
【００４４】
負極８は、シリコチップの裏光面から絶縁される。一実施形態では、負極８は、負極８とシリコチップの裏光面間に配置される裏面絶縁要素７を介してシリコチップの裏光面から絶縁される。
【００４５】
裏面絶縁要素７と裏面電界５とは同一面に配置されることができ、裏面絶縁要素７は裏面電界５の表面に配置されることもできる。特定の一実施形態では、裏面絶縁要素７は裏面電界５に接合され、それによってシリコチップの裏光面を共同で覆う。
【００４６】
第１の絶縁要素９はシリコチップの縁部に配置され、側面接続要素１０は、第１の絶縁要素９を介してシリコチップの側面、及びシリコンチップの裏光面から絶縁される。特定の一実施形態では、第１の絶縁要素９はシリコンチップの縁部に被覆され、接続要素１０は第１の絶縁要素９の表面に配置され、第１の絶縁要素９を介してシリコンチップの側面及びシリコチップの裏光面から絶縁される。シリコンチップの縁部はシリコンチップの側面及びシリコチップの裏光面の部分領域を含むことができることに留意されたい。
【００４７】
当業者には周知のとおり、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９は積層状、板状、グリッド状、又は帯状であってよく、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９の原料はパラフィン及び／又はポリエステルフィルムなどの耐酸性又は耐アルカリ性の有機又は無機材料でよいことに留意されたい。
【００４８】
当業者には周知のとおり、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが約２０センチメートルから６０センチメートル、幅が約２０センチメートルから６０センチメートルであることに留意されたい。
【００４９】
図１に示されるように、本開示は更に面接合型太陽電池基板の製造方法を提供する。この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線１を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線１を生成するステップと、シリコンチップの裏光面に裏面電界５を形成するように構成された材料を付着することによって裏面電界５を生成するステップと、裏面電界の表面に正極ペーストを付着することによって正極６を生成し、正極６が裏面電界に電気的に接続されるステップと、シリコンチップの裏光面に負極ペーストを付着することによって負極６を生成し、負極６がシリコンチップの裏光面から絶縁されるステップと、シリコンチップの測面に側面接続要素１０を形成し、側面接続要素１０をシリコンチップの側面から絶縁し、負極８と受光グリッド線１との間を側面接続要素１０で電気的に接続するステップとを含む。
【００５０】
加えて、本開示は更に裏面接合型太陽電池基板の製造方法を提供する。この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線１を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線１を生成するステップと、シリコンチップの裏光面に裏面電界５形成するように構成された材料を付着することによって裏面電界５を生成するステップと、裏面電界の表面に正極ペーストを付着することによって正極６を生成し、正極６が裏面電界５に電気的に接続されるステップと、裏面電界の表面に負極ペーストを付着することによって負極８を生成し、負極８が裏面電界の表面から絶縁されるステップと、シリコンチップの側面に側面接続要素１０を形成し、側面接続要素１０をシリコンチップの側面から絶縁し、負極と受光グリッド線との間を側面接続要素１０で電気的に接続するステップとを含む。
【００５１】
裏面電界５はアルミニウムフイルム層であってよく、裏面電界はシリコン基板４の裏面の少数キャリヤの再結合の可能性を低減するように構成されることに留意されたい。
【００５２】
接着方法はシルクスクリーン印刷、インクジェット印刷及び塗膜の少なくとも１つであってよいことに留意されたい。
【００５３】
シリコンチップは、受光側がＮ型半導体（燐拡散シリコン）であり、シリコン基板がＰ型半導体（ホウ素シリコン）であり、Ｐ−Ｎ接合がＮ型半導体とＰ型半導体間の界面であるＰ−Ｎ接合を含むシリコチップなどの一般に使用されている任意のシリコチップであってよいことに留意されたい。
【００５４】
特定の一実施形態では、シリコンチップはシリコン基板４、シリコン基板４の受光面上に配置された拡散層３、及び拡散層３の上面に配置された反射防止層２を含む。受光グリッド線１は反射防止層２上に配置可能である。反射防止層２は、太陽電池の受光面の光反射を低減し、通過する光量を増すように構成され、反射防止層２の存在は、受光グリッド線１と拡散層３との電気的接続に影響を与えないことに留意されたい。反射防止層２の原料は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、窒素ドープ酸化シリコン、及び窒素ドープ炭化シリコンからなる群から選択される少なくとも１つであってよい。拡散層３は燐拡散層を含んでもよく、シリコン基板４はホウ素ドープシリコン結晶シリコン基板を含んでもよい。
【００５５】
図１に示されるように、当業者には周知のように、正極６と負極８とはシリコンチップの裏光面の両端にそれぞれ配置可能であることに留意されたい。特に、一実施形態では、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極８が備えられ、互いに離間された複数の正極６が備えられる。一実施形態では、１つの正極６と１つの負極８とが備えられ、正極６及び負極８は帯状に、かつ互いに平行に構成され、正極６と負極８とはシリコチップの裏光面の両端部にそれぞれ配置される。
【００５６】
側面接続要素は受光グリッド線１と負極８とを電気的に接続するように構成されることに留意されたい。幾つかの実施形態では、側面接続要素１０は導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。
【００５７】
負極８は、シリコンチップの裏光面から絶縁され、又は裏面電界から絶縁される。一実施形態では、負極８は、負極８とシリコンチップの裏光面との間に配置された裏面絶縁要素７を介してシリコチップの裏光面から絶縁される。別の実施形態では、負極８は、負極８と裏面電界５との間に配置された裏面絶縁要素７を介して裏面電界５から絶縁される。
【００５８】
裏面絶縁要素７と裏面電界５とは同一面に配置されることができ、裏面絶縁要素７は裏面電界５の表面に配置されることもできる。特定の一実施形態では、裏面絶縁要素７は裏面電界５に接合され、それによってシリコチップの裏光面を共同で覆う。
【００５９】
第１の絶縁要素９はシリコチップの縁部に配置され、側面接続要素１０は、第１の絶縁要素９を介してシリコチップの側面、及びシリコンチップの裏光面から絶縁される。特定の一実施形態では、側面接続要素１０は第１の絶縁要素９を介してシリコンチップの側面及びシリコチップの裏光面から絶縁される。当業者には周知のとおり、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９は積層状、板状、グリッド状、又は帯状であってよく、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９の原料はパラフィン及び／又はポリエステルフィルムなどの耐酸性又は耐アルカリ性の有機又は無機材料でよいことに留意されたい。シリコンチップの縁部はシリコンチップの側面及びシリコチップの裏光面の部分領域を含むことができることに留意されたい。
【００６０】
当業者には周知のとおり、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが約２０センチメートルから６０センチメートル、幅が約２０センチメートルから６０センチメートルであることに留意されたい。
【００６１】
本開示は更に、裏面接合型太陽電池を提供する。裏面接合型太陽電池は、上部蓋板と、第１のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、上述の幾つかの裏面接合型太陽電池基板と、第２のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、裏板とを含み、隣接する２つの裏面接合型太陽電池基板は直列又は並列に接続され、例えば隣接する裏面接合型太陽電池基板は溶接ストリップを介して直列又は並列に接続される。
【００６２】
本明細書では、別段に指定又は限定されない限り、「上方」、「下方」、「上」、「頂部」、「底部」などの相対的用語、及びそれらの派生語（例えば「水平に」、「下方に」「上方に」など）は、議論中に説明され、又は図示された方向性を指すものであると解釈されたい。これらの相対的用語は説明の便宜のためであり、本開示が特定の方向性で構築又は動作されることを必要とするものではない。
【００６３】
本開示の実施形態が詳細に参照される。図面を参照して本明細書に記載される実施形態は説明的、及び例示的なものであり、本開示を概括的に理解するために用いられる。実施形態は本開示を限定するものと解釈されるべきではない。逆に、本開示は添付の特許請求の範囲の趣旨と範囲内の代替、修正及び同等物を含み得る。
【００６４】
特定の特徴、構造、又は特性は、簡略にするために本明細書には記載しない１つ又は複数の実施形態又は実施例で適宜に組み合わせ得ることに留意されたい。
【００６５】
本開示の実施形態を図示し、説明したが、本開示の原理及び目的から逸脱することなくこれらの実施形態の複数の変更、修正、置き換え、及び変形を行ってもよいことを当業者は理解できよう。
【符号の説明】
【００６６】
１    受光グリッド線
２    反射防止層
３    拡散層
４    シリコン基板
５    裏面電界
６    正極
７    裏面絶縁要素
８    負極
９    第１の絶縁要素
１０  側面接続要素
１１  溶接ストリップ
【図１】
2018536292.tif 000003
【図２】
2018536292.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月31日(2018.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面接合型太陽電池基板であって、
シリコンチップ、
前記シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、
前記シリコンチップの側面に配置され、前記シリコンチップから絶縁された側面接続要素、
前記シリコンチップの裏面に配置された正極、
前記シリコンチップの前記裏面に配置され、これから絶縁され、かつ前記側面接続要素を経て前記受光グリッド線に電気的に接続された負極、及び
前記正極と前記シリコンチップの前記裏面との間に配置され、前記正極と電気的に接触された裏面導電層を備える、裏面接合型太陽電池基板。
【請求項２】
裏面接合型太陽電池基板であって、
シリコンチップ、
前記シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、
前記シリコンチップの側面に配置され、前記シリコンチップから絶縁された側面接続要素、
前記シリコンチップの裏面に配置された裏面導電層、
前記裏面導電層の表面に配置され、前記裏面導電層と電気的に接触された正極、及び
前記裏面導電層の表面に配置され、前記裏面導電層から絶縁され、かつ前記側面接続要素を経て前記受光グリッド線に電気的に接続された負極を備える、裏面接合型太陽電池基板。
【請求項３】
前記正極と前記負極とは、前記シリコンチップの前記裏面の両端にそれぞれ配置される、請求項１又は２に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項４】
前記裏面接合型太陽電池基板は、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極を備え、前記裏面接合型太陽電池基板は互いに離間された複数の正極を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の裏面接合太陽電池基板。
【請求項５】
前記側面接続要素は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の裏面接合太陽電池基板。
【請求項６】
前記裏面接合型太陽電池基板は、１つの正極と１つの負極とを備え、前記正極と前記負極とは帯状に構成され、互いに平行である、請求項３に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項７】
前記負極は、前記負極と前記シリコンチップの裏面との間に配置された裏面絶縁要素を介して前記シリコンチップの前記裏面から絶縁される、請求項１に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項８】
前記裏面絶縁要素は前記裏面導電層に接合され、それによって前記シリコンチップの前記裏面を共同で覆う、請求項７に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項９】
第１の絶縁要素は前記シリコンチップの縁部に配置され、前記側面接続要素は前記第１の絶縁要素を介して前記シリコンチップの側面、及び前記シリコンチップの前記裏面から絶縁される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１０】
前記第１の絶縁要素は前記シリコンチップの縁部に被覆され、前記側面接続要素は前記第１の絶縁要素の表面に配置され、前記第１の絶縁要素を介して前記シリコンチップの側面、及び前記シリコンチップの前記裏面から絶縁される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１１】
前記第１の絶縁要素はパラフィン及び／又はポリエステルフィルム製である、請求項９または１０に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１２】
前記シリコンチップの形状は長方形であり、長さが２０センチメートルから６０センチメートルであり、幅が２０センチメートルから６０センチメートルである、請求項１〜１１に記載の裏面接合型太陽電池基板。
【請求項１３】
裏面接合型太陽電池基板の製造方法であって、
シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、
前記シリコンチップの裏面に裏面導電層を形成するように構成された材料を付着することによって前記裏面導電層を生成するステップと、
前記裏面導電層の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、前記正極を前記裏面導電層に電気的に接続させるステップと、
前記シリコンチップの前記裏面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、前記負極を前記シリコンチップの前記裏面から絶縁させるステップと、
前記シリコンチップの測面に側面接続要素を形成し、前記側面接続要素を前記シリコンチップの側面から絶縁し、前記負極と前記受光グリッド線との間を前記側面接続要素で電気的に接続するステップと、を含む、裏面接合型太陽電池基板の製造方法。
【請求項１４】
裏面接合型太陽電池基板の製造方法であって、
シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、
シリコンチップの裏面に裏面導電層を形成するように構成された材料を付着することによって裏面導電層を生成するステップと、
前記裏面導電層の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、前記正極を前記裏面導電層に電気的に接続させるステップと、
前記裏面導電層の表面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、前記負極を前記裏面導電層の表面から絶縁させるステップと、
前記シリコンチップの側面に側面接続要素を形成し、前記側面接続要素を前記シリコンチップの側面から絶縁し、前記負極と前記受光グリッド線との間を側面接続要素で電気的に接続するステップと、を含む裏面接合型太陽電池基板の製造方法。
【請求項１５】
裏面接合型太陽電池であって、
上部蓋板と、
第１のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、
請求項１から１２のいずれか一項に複数の裏面接合型太陽電池基板と、
第２のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、
裏板と、を含み、
隣接する２つの裏面接合型太陽電池基板が直列又は並列に接続される、裏面接合型太陽電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、全内容が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１５年１２月２９日に出願された中国特許出願第２０１５１０９８０４６４．８号に基づくものであり、それに対する優先権を主張する。
【０００２】
本開示は概して太陽電池の分野に関し、特に裏面接合型太陽電池基板、その製造方法及び裏面接合型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の結晶シリコン太陽電池は、前面と裏面にそれぞれ配置された正極及び負極として構成された２本又は３本の銀の一次グリッド線を含むが、これらの一次グリッド線は大量の銀を消費することがあり、加えて太陽光がこれらの一次グリッド線によって遮られるため、光電変換効率が低下することがある。その上、正極と負極とが前面と裏面のそれぞれ配置されているため、電池を直列に接続する際に、電池の前面上の電極は溶接ストリップによって隣接する電池の裏面の電極に溶接される必要があり、溶接工程が複雑で、はんだ材料の消費が多く、溶接、又は後続の積層工程中に太陽電池基板が損壊することがある。
【０００４】
太陽電池の前面の遮光損の問題に関して、ＥＷＴ（エミッタラップスルー）裏面接合型太陽電池、ＭＷＴ（メタルラップスルー）裏面接合型太陽電池、及びＩＢＣ（櫛型裏面接合型）太陽電池が備えられる。これらの裏面接合型太陽電池の前面にはグリッド線がなく（例えばＥＷＴ裏面接合型太陽電池、ＩＢＣ太陽電池）、又は一次グリッド線がなく（例えばＭＷＴ裏面接合型太陽電池）、遮光量が縮小し、ひいては太陽電池の出力は高まる。
【０００５】
しかしながら、これらの太陽電池（ＥＷＴ、ＭＷＴ及びＩＢＣ）の製造工程は極めて複雑であり、例えばＭＷＴ裏面接合型太陽電池及びＥＷＴ裏面接合型太陽電池では、シリコンチップ上にレーザパンチ加工する必要があり、電極及びエミッタ領域を太陽電池の裏面に設ける必要があり、これは困難であり、コストが高い。ＩＢＣ太陽電池の場合は製造工程の要件が極めて高く、米国のメーカー（Ｓｕｎ  ｐｏｗｅｒ）だけが小規模生産を実現している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その上、現在の新技術では、太陽電池基板はタイル状に配置されて太陽電池アセンブリを形成しており、したがって、溶接及び後続の積層工程中に太陽電池基板が損壊及び損傷し易く、積層位置の太陽電池基板は発電に関与することができず、それによって無駄が生じ、太陽電池アセンブリの出力に影響を及ぼすことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、関連分野の技術的課題の少なくとも１つをある程度まで解決することを目的とする。したがって、本開示の実施形態は、裏面接合型太陽電池基板とその製造方法、及び裏面接合型太陽電池を提供する。本開示による裏面接合型太陽電池基板は、この方法によって簡単に製造可能であり、裏面接合型太陽電池基板の受光面積は大きく、電池の発電出力も高まり、しかもこれを形成する材料が節減される。
【０００８】
本開示の第１の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板が提供され、裏面接合型太陽電池基板は、シリコンチップ、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、シリコンチップの側面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素、シリコンチップの裏面に配置された正極、シリコンチップの裏面に配置され、これから絶縁され、かつ側面接続要素を経て受光グリッド線に電気的に接続された負極、及び正極とシリコンチップの裏面との間に配置され、正極と電気的に接触された裏面導電層を含む。
【０００９】
本開示の第２の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板が提供され、裏面接合型太陽電池基板は、シリコンチップ、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線、シリコンチップの側面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素、シリコンチップの裏面に配置された裏面導電層、裏面導電層の表面に配置され、裏面導電層と電気的に接触された正極、及び裏面導電層の表面に配置され、裏面導電層から絶縁され、かつ側面接続要素を経て受光グリッド線に電気的に接続された負極を含む。
【００１０】
幾つかの実施形態では、正極と負極とは、シリコンチップの裏面の両端にそれぞれ配置される。
【００１１】
幾つかの実施形態では、裏面導電層型太陽電池基板は、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極を含み、裏面接合型太陽電池基板は互いに離間された複数の正極を含む。
【００１２】
幾つかの実施形態では、側面接続要素は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。
【００１３】
幾つかの実施形態では、裏面接合型太陽電池基板は、１つの正極と１つの負極とを含み、正極と負極とは帯状に構成され、互いに平行である。幾つかの実施形態では、１つの正極と１つの負極とがシリコンチップの裏面の両端にそれぞれ配置される。
【００１４】
幾つかの実施形態では、負極は、負極とシリコンチップの裏面との間に配置された裏面絶縁要素を介してシリコンチップの裏面から絶縁される。
【００１５】
幾つかの実施形態では、裏面絶縁要素は裏面導電層に接合され、それによってシリコンチップの裏面を共同で覆う。
【００１６】
幾つかの実施形態では、第１の絶縁要素がシリコンチップの縁部に配置され、側面接続要素は第１の絶縁要素を介してシリコンチップの側面、及びシリコンチップの裏面から絶縁される。
【００１７】
幾つかの実施形態では、第１の絶縁要素はシリコンチップの縁部に被覆され、側面接続要素は第１の絶縁要素の表面に配置され、第１の絶縁要素を介してシリコンチップの側面、及びシリコンチップの裏面から絶縁される。
【００１８】
幾つかの実施形態では、第１の絶縁要素はパラフィン及び／又はポリエステルフィルム製である。
【００１９】
幾つかの実施形態では、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが２０センチメートルから６０センチメートルであり、幅が２０センチメートルから６０センチメートルである。
【００２０】
本開示の第３の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板の製造方法が提供され、この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、シリコンチップの裏面に裏面導電層を形成するように構成された材料を付着することによって裏面導電層を生成するステップと、裏面導電層の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、正極を裏面導電層に電気的に接続させるステップと、シリコンチップの裏面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、負極をシリコンチップの裏面から絶縁させるステップと、シリコンチップの測面に側面接続要素を形成し、側面接続要素をシリコンチップの側面から絶縁し、負極と受光グリッド線との間を側面接続要素で電気的に接続するステップとを含む。
【００２１】
本開示の第４の態様によれば、裏面接合型太陽電池基板の製造方法が提供され、この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線を生成するステップと、シリコチップの裏面に裏面導電層を形成するように構成された材料を付着することによって裏面導電層を生成するステップと、裏面導電層の表面に正極ペーストを付着することによって正極を生成し、正極を裏面導電層に電気的に接続させるステップと、裏面導電層の表面に負極ペーストを付着することによって負極を生成し、負極を裏面導電層の表面から絶縁させるステップと、シリコンチップの側面に側面接続要素を形成し、側面接続要素をシリコンチップの側面から絶縁し、負極と受光グリッド線との間の側面接続要素を電気的に接続するステップとを含む。
【００２２】
幾つかの実施形態では、正極と負極とがシリコンチップの裏面の両端にそれぞれ配置される。
【００２３】
幾つかの実施形態では、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極が備えられ、互いに離間された複数の正極が備えられる。
【００２４】
幾つかの実施形態では、側面接続要素は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。
【００２５】
幾つかの実施形態では、１つの正極と１つの負極とが備えられ、正極と負極とは帯状に構成され、互いに平行である。
【００２６】
幾つかの実施形態では、負極は、負極とシリコンチップの裏面との間に配置された裏面絶縁要素を介してシリコンチップの裏面から絶縁される。
【００２７】
幾つかの実施形態では、負極は、負極と裏面導電層との間に配置された裏面絶縁要素を介して裏面導電層から絶縁される。
【００２８】
幾つかの実施形態では、裏面絶縁要素は裏面導電層に接合され、それによってシリコンチップの裏面を共同で覆う。
【００２９】
幾つかの実施形態では、側面接続要素は第１の絶縁要素を介してシリコンチップの側面及びシリコンチップの裏面から絶縁され、第１の絶縁要素はパラフィン及び／又はポリエステルフィルム製である。
【００３０】
幾つかの実施形態では、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが２０センチメートルから６０センチメートルであり、幅が２０センチメートルから６０センチメートルである。
【００３１】
本開示の第５の態様によれば、裏面接合型太陽電池が提供され、裏面接合型太陽電池は、上部蓋板と、第１のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、上述の複数の裏面接合型太陽電池基板と、第２のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、裏板とを含み、隣接する２つの裏面接合型太陽電池基板は直列又は並列に接続される。
【００３２】
先行技術と比較して、本開示の方法は裏面接合型太陽電池の製造工程を簡略化し、コストを節減し、太陽光を遮ることがある裏面接合型太陽電池基板の前面の一次グリッド線がなく、これによって太陽電池基板の裏面に正極と負極の両方が備えられ、その溶接工程は簡単であり、はんだの消費が節減され、かつ溶接又は後続の積層工程中の裏面接合型太陽電池基板が損壊する確率が大幅に低減され得る。
【００３３】
本開示の実施形態のこれらの、及び他の態様及び利点は、添付図面を参照した以下の説明から明らかになり、より容易に理解されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本開示の実施形態による裏面接合型太陽電池基板の側面図である。
【図２】本開示の実施形態による裏面接合型太陽電池の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本開示の実施形態が以下に詳細に記載され、実施形態の実施例が添付図面に示される。添付図面を参照して記載される以下の実施形態は例示的なものであり、本開示を説明することを目的とするものであり、本開示を限定するものと解釈されるべきではない。
【００３６】
図１に示されるように、裏面接合型太陽電池基板が提供される。裏面接合型太陽電池基板は、シリコン、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線１、シリコンチップの側面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素１０、及びシリコンチップの裏面に配置された正極６及び負極８を含む。負極８はシリコンチップの裏面から絶縁され、負極８は側面接続要素１０を経て受光グリッド線１に電気的に接続され、また裏面導電層５は正極６とシリコンチップの裏面との間に配置され、正極６は裏面導電層５に電気的に接触される。
【００３７】
それに加えて、本開示は裏面接合型太陽電池基板をも提供する。裏面接合型太陽電池基板は、シリコンチップ、シリコンチップの受光面に配置された受光グリッド線１、シリコンチップの受光面に配置され、シリコンチップから絶縁された側面接続要素１０、シリコンチップの裏面に配置された裏面導電層５、及び裏面導電層５の表面に配置された正極６及び負極８を含む。負極８は裏面導電層５から絶縁され、側面接続要素１０を経て受光グリッド線１に電気的に接続され、正極６は裏面導電層５に電気的に接触される。
【００３８】
シリコンチップは、受光側がＮ型半導体（燐拡散シリコン）であり、シリコン基板がＰ型半導体（ホウ素シリコン）であり、Ｐ−Ｎ接合がＮ型半導体とＰ型半導体間の界面であるＰ−Ｎ接合を含むシリコチップなどの一般に使用されている任意のシリコチップであってよいことに留意されたい。
【００３９】
特定の一実施形態では、シリコチップはシリコン基板４、シリコン基板４の受光面上に配置された拡散層３、及び拡散層３の上面に配置された反射防止層２を含む。受光グリッド線１は反射防止層２上に配置可能である。反射防止層２は、太陽電池の受光面の光反射を低減し、通過する光量を増すように構成されることに留意されたい。反射防止層２の原料は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、窒素ドープ酸化シリコン、及び窒素ドープ炭化シリコンからなる群から選択される少なくとも１つであってよい。拡散層３は燐拡散層を含んでもよく、シリコン基板４はホウ素ドープシリコン結晶シリコン基板を含んでもよい。
【００４０】
一実施形態では、正極６と負極８とはシリコチップの裏面の両端にそれぞれ配置される。特に、一実施形態では、裏面接合型太陽電池基板は、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続される複数の負極８を含み、裏面接合型太陽電池基板は、互いに離間された複数の正極６を含む。一実施形態では、裏面接合型太陽電池基板は１つの正極６と１つの負極８とを含み、正極６及び負極８は、帯状に、かつ互いに平行に構成され、正極６と負極８とはシリコチップの裏面の両端部にそれぞれ配置される。
【００４１】
裏面導電層５はアルミニウムフイルム層であってよく、裏面導電層５はシリコン基板４の裏面の少数キャリヤの再結合の可能性を低減するように構成されることに留意されたい。
【００４２】
側面接続要素１０は、受光グリッド線１と負極８とを電気的に接続するように構成されることに留意されたい。幾つかの実施形態では、側面接続要素１０は、導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。側面接続要素１０が導電グリッド線を含む場合、導電グリッド線の取り付けが受光グリッド線１とシリコンチップの裏面に配置された負極８間の電気的接続を実現できることに留意されたい。幾つかの実施形態では、導電グリッド線と受光グリッド線とは互いに１対１対応で電気的に接続され、負極と導電グリッド線、又は導電グリッド線の延長部はシリコチップの裏面で電気的に接続され、導電グリッド線はシリコンチップの裏面及び側面から絶縁され、特に、第１の絶縁要素９はシリコチップの側面に配置され、又は第１の絶縁要素９は、導電グリッド線、側面接続要素１０がシリコチップの裏面及び側面から絶縁可能であれば、シリコチップの側縁部及び側縁部の近傍の裏面の縁部に配置され、したがって、導電グリッド線に接続される負極がシリコチップの裏面及び側面から絶縁されることで、両方ともシリコチップの裏面に配置される正極と負極間の直接的な接続による短絡の回避が可能である。
【００４３】
側面接続要素１０が導電層又は導電板を含む場合、導電層又は導電板は、受光面及び側縁部の近傍の裏面に導電層を形成するためにシリコチップの側縁部を覆うことができるだけではなく、導電層又は導電板はシリコチップの側面を覆うこともできる。それによって、側縁部に近い受光面および裏面上に導電層を形成することができる。そこで受光グリッド線１と側面接続要素１０間のより良好な電気的接続を実現することができ、加えてシリコチップの裏面に配置される負極と側面接続要素１０間のより良好な電気的接続を実現できる。その上、側面接続要素１０はシリコチップの裏面及び側面から絶縁される。特に、第１の絶縁要素９はシリコチップの側縁部に配置され、又は第１の絶縁要素９はシリコチップの側縁部、及び側縁部の近傍の裏面の縁部に配置され、側面接続要素が第１の絶縁要素９によってシリコチップの側面から絶縁可能であれば、したがって、側面接続要素に接続される負極はシリコチップの裏面及び側面から絶縁され、これは、第１の絶縁要素９が、側面接続要素に電気的に接続された負極がシリコチップの側面及び裏面の縁部から絶縁されることを確実にすることで、シリコチップの裏面に配置される正極と負極間との直接的な接続による短絡の回避が可能であることを意味する。
【００４４】
負極８は、シリコチップの裏面から絶縁される。一実施形態では、負極８は、負極８とシリコチップの裏面間に配置される裏面絶縁要素７を介してシリコチップの裏面から絶縁される。
【００４５】
裏面絶縁要素７と裏面導電層５とは同一面に配置されることができ、裏面絶縁要素７は裏面導電層５の表面に配置されることもできる。特定の一実施形態では、裏面絶縁要素７は裏面導電層５に接合され、それによってシリコチップの裏面を共同で覆う。
【００４６】
第１の絶縁要素９はシリコチップの縁部に配置され、側面接続要素１０は、第１の絶縁要素９を介してシリコチップの側面、及びシリコンチップの裏面から絶縁される。特定の一実施形態では、第１の絶縁要素９はシリコンチップの縁部に被覆され、接続要素１０は第１の絶縁要素９の表面に配置され、第１の絶縁要素９を介してシリコンチップの側面及びシリコチップの裏面から絶縁される。シリコンチップの縁部はシリコンチップの側面及びシリコチップの裏面の部分領域を含むことができることに留意されたい。
【００４７】
当業者には周知のとおり、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９は積層状、板状、グリッド状、又は帯状であってよく、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９の原料はパラフィン及び／又はポリエステルフィルムなどの耐酸性又は耐アルカリ性の有機又は無機材料でよいことに留意されたい。
【００４８】
当業者には周知のとおり、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが約２０センチメートルから６０センチメートル、幅が約２０センチメートルから６０センチメートルであることに留意されたい。
【００４９】
図１に示されるように、本開示は更に面接合型太陽電池基板の製造方法を提供する。この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線１を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線１を生成するステップと、シリコンチップの裏面に裏面導電層５を形成するように構成された材料を付着することによって裏面導電層５を生成するステップと、裏面導電層の表面に正極ペーストを付着することによって正極６を生成し、正極６が裏面導電層に電気的に接続されるステップと、シリコンチップの裏面に負極ペーストを付着することによって負極６を生成し、負極６がシリコンチップの裏面から絶縁されるステップと、シリコンチップの測面に側面接続要素１０を形成し、側面接続要素１０をシリコンチップの側面から絶縁し、負極８と受光グリッド線１との間を側面接続要素１０で電気的に接続するステップとを含む。
【００５０】
加えて、本開示は更に裏面接合型太陽電池基板の製造方法を提供する。この方法は、シリコンチップの受光面に受光グリッド線１を形成するように構成された材料を付着することによって受光グリッド線１を生成するステップと、シリコンチップの裏面に裏面導電層５形成するように構成された材料を付着することによって裏面導電層５を生成するステップと、裏面導電層の表面に正極ペーストを付着することによって正極６を生成し、正極６が裏面導電層５に電気的に接続されるステップと、裏面導電層の表面に負極ペーストを付着することによって負極８を生成し、負極８が裏面導電層の表面から絶縁されるステップと、シリコンチップの側面に側面接続要素１０を形成し、側面接続要素１０をシリコンチップの側面から絶縁し、負極と受光グリッド線との間を側面接続要素１０で電気的に接続するステップとを含む。
【００５１】
裏面導電層５はアルミニウムフイルム層であってよく、裏面導電層はシリコン基板４の裏面の少数キャリヤの再結合の可能性を低減するように構成されることに留意されたい。
【００５２】
接着方法はシルクスクリーン印刷、インクジェット印刷及び塗膜の少なくとも１つであってよいことに留意されたい。
【００５３】
シリコンチップは、受光側がＮ型半導体（燐拡散シリコン）であり、シリコン基板がＰ型半導体（ホウ素シリコン）であり、Ｐ−Ｎ接合がＮ型半導体とＰ型半導体間の界面であるＰ−Ｎ接合を含むシリコチップなどの一般に使用されている任意のシリコチップであってよいことに留意されたい。
【００５４】
特定の一実施形態では、シリコンチップはシリコン基板４、シリコン基板４の受光面上に配置された拡散層３、及び拡散層３の上面に配置された反射防止層２を含む。受光グリッド線１は反射防止層２上に配置可能である。反射防止層２は、太陽電池の受光面の光反射を低減し、通過する光量を増すように構成され、反射防止層２の存在は、受光グリッド線１と拡散層３との電気的接続に影響を与えないことに留意されたい。反射防止層２の原料は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、窒素ドープ酸化シリコン、及び窒素ドープ炭化シリコンからなる群から選択される少なくとも１つであってよい。拡散層３は燐拡散層を含んでもよく、シリコン基板４はホウ素ドープシリコン結晶シリコン基板を含んでもよい。
【００５５】
図１に示されるように、当業者には周知のように、正極６と負極８とはシリコンチップの裏面の両端にそれぞれ配置可能であることに留意されたい。特に、一実施形態では、互いに離間され、導電グリッド線を介して互いに電気的に接続された複数の負極８が備えられ、互いに離間された複数の正極６が備えられる。一実施形態では、１つの正極６と１つの負極８とが備えられ、正極６及び負極８は帯状に、かつ互いに平行に構成され、正極６と負極８とはシリコチップの裏面の両端部にそれぞれ配置される。
【００５６】
側面接続要素は受光グリッド線１と負極８とを電気的に接続するように構成されることに留意されたい。幾つかの実施形態では、側面接続要素１０は導電グリッド線、導電層、又は導電板を含む。
【００５７】
負極８は、シリコンチップの裏面から絶縁され、又は裏面導電層から絶縁される。一実施形態では、負極８は、負極８とシリコンチップの裏面との間に配置された裏面絶縁要素７を介してシリコチップの裏面から絶縁される。別の実施形態では、負極８は、負極８と裏面導電層５との間に配置された裏面絶縁要素７を介して裏面導電層５から絶縁される。
【００５８】
裏面絶縁要素７と裏面導電層５とは同一面に配置されることができ、裏面絶縁要素７は裏面導電層５の表面に配置されることもできる。特定の一実施形態では、裏面絶縁要素７は裏面導電層５に接合され、それによってシリコチップの裏面を共同で覆う。
【００５９】
第１の絶縁要素９はシリコチップの縁部に配置され、側面接続要素１０は、第１の絶縁要素９を介してシリコチップの側面、及びシリコンチップの裏面から絶縁される。特定の一実施形態では、側面接続要素１０は第１の絶縁要素９を介してシリコンチップの側面及びシリコチップの裏面から絶縁される。当業者には周知のとおり、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９は積層状、板状、グリッド状、又は帯状であってよく、裏面絶縁要素７及び第１の絶縁要素９の原料はパラフィン及び／又はポリエステルフィルムなどの耐酸性又は耐アルカリ性の有機又は無機材料でよいことに留意されたい。シリコンチップの縁部はシリコンチップの側面及びシリコチップの裏面の部分領域を含むことができることに留意されたい。
【００６０】
当業者には周知のとおり、シリコンチップの形状は長方形であり、長さが約２０センチメートルから６０センチメートル、幅が約２０センチメートルから６０センチメートルであることに留意されたい。
【００６１】
本開示は更に、裏面接合型太陽電池を提供する。裏面接合型太陽電池は、上部蓋板と、第１のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、上述の幾つかの裏面接合型太陽電池基板と、第２のエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着層と、裏板とを含み、隣接する２つの裏面接合型太陽電池基板は直列又は並列に接続され、例えば隣接する裏面接合型太陽電池基板は溶接ストリップを介して直列又は並列に接続される。
【００６２】
本明細書では、別段に指定又は限定されない限り、「上方」、「下方」、「上」、「頂部」、「底部」などの相対的用語、及びそれらの派生語（例えば「水平に」、「下方に」「上方に」など）は、議論中に説明され、又は図示された方向性を指すものであると解釈されたい。これらの相対的用語は説明の便宜のためであり、本開示が特定の方向性で構築又は動作されることを必要とするものではない。
【００６３】
本開示の実施形態が詳細に参照される。図面を参照して本明細書に記載される実施形態は説明的、及び例示的なものであり、本開示を概括的に理解するために用いられる。実施形態は本開示を限定するものと解釈されるべきではない。逆に、本開示は添付の特許請求の範囲の趣旨と範囲内の代替、修正及び同等物を含み得る。
【００６４】
特定の特徴、構造、又は特性は、簡略にするために本明細書には記載しない１つ又は複数の実施形態又は実施例で適宜に組み合わせ得ることに留意されたい。
【００６５】
本開示の実施形態を図示し、説明したが、本開示の原理及び目的から逸脱することなくこれらの実施形態の複数の変更、修正、置き換え、及び変形を行ってもよいことを当業者は理解できよう。
【符号の説明】
【００６６】
１    受光グリッド線
２    反射防止層
３    拡散層
４    シリコン基板
５    裏面導電層
６    正極
７    裏面絶縁要素
８    負極
９    第１の絶縁要素
１０  側面接続要素
１１  溶接ストリップ
【国際調査報告】
2018536292.tif 000005
2018536292.tif 000006