(57)【要約】【課題】積載して保存しやすい太陽電池を提供する。【解決手段】太陽電池１は、光電変換部２０と、第１の電極１４と、第２の電極１５と、凸部材３０とを備える。第１の電極１４は、光電変換部２０の一主面２０ｂの上に配されている。第２の電極１５は、光電変換部２０の一主面２０ｂの上に配されている。凸部材３０は、光電変換部２０の他主面２０ａから突出するように配されている。凸部材３０は、弾性体からなる。【選択図】図２
2013168561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、
前記光電変換部の一主面の上に配された第１の電極と、
前記光電変換部の一主面の上に配された第２の電極と、
前記光電変換部の他主面から突出するように配されており、弾性体からなる凸部材と、
を備える、太陽電池。
【請求項２】
前記凸部材は、樹脂を含む、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記凸部材は、発電に寄与する光の少なくとも一部を透過させる、請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記凸部材が相互に間隔をおいて複数設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記光電変換部の他主面には、凹凸構造が設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池。
【請求項６】
封止材と、
前記封止材中に設けられた太陽電池と、
を備え、
前記太陽電池は、
光電変換部と、
前記光電変換部の一主面の上に配された第１の電極と、
前記光電変換部の一主面の上に配された第２の電極と、
前記光電変換部の他主面から突出するように配されており、弾性体からなる凸部材と、
を有する、太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記封止材と前記凸部材とが同種の樹脂を含む、請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記封止材の屈折率と、前記凸部材の屈折率とが等しい、請求項６または７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、太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、改善された光電変換効率を実現し得る太陽電池として、例えば特許文献１などに記載された裏面接合型の太陽電池が知られている。裏面接合型の太陽電池では、両電極が裏面側に設けられている。このため、受光面上に電極を設ける必要が必ずしもない。従って、受光効率を改善し得る。その結果、改善された光電変換効率を実現し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２００２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
裏面接合型ではない太陽電池では、受光面側と裏面側との両方に電極が設けられている。このため、太陽電池を保存するために、複数の太陽電池を積載した場合、隣り合う太陽電池の電極同士が接触するため、光電変換部が他の太陽電池と接触して損傷することが抑制される。
【０００５】
しかしながら、裏面接合型の太陽電池の場合は、裏面側に電極が設けられているものの、受光面側に電極が設けられていない。このため、裏面接合型の太陽電池を積載すると、受光面が他の太陽電池と接触して損傷する虞がある。従って、裏面接合型の太陽電池には、積載して保存することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、積載して保存しやすい太陽電池を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る太陽電池は、光電変換部と、第１の電極と、第２の電極と、凸部材とを備える。第１の電極は、光電変換部の一主面の上に配されている。第２の電極は、光電変換部の一主面の上に配されている。凸部材は、光電変換部の他主面から突出するように配されている。凸部材は、弾性体からなる。
【０００８】
本発明に係る太陽電池モジュールは、封止材と、太陽電池とを備える。太陽電池は、封止材中に設けられている。太陽電池は、光電変換部と、第１の電極と、第２の電極と、凸部材とを備える。第１の電極は、光電変換部の一主面の上に配されている。第２の電極は、光電変換部の一主面の上に配されている。凸部材は、光電変換部の他主面から突出するように配されている。凸部材は、弾性体からなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、積載して保存しやすい太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における太陽電池の略図的裏面図である。
【図２】第１の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。
【図３】積載された複数の太陽電池の模式的断面図である。
【図４】第１の実施形態における太陽電池モジュールの略図的断面図である。
【図５】第２の実施形態における太陽電池の略図的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１２】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１及び図２に示されるように、太陽電池１は、光電変換部２０を有する。光電変換部２０は、第１の主面２０ａと、第２の主面２０ｂとを有する。第１及び第２の主面２０ａ、２０ｂのうち、第１の主面２０ａが受光面を構成しており、第２の主面２０ｂが裏面を構成している。ここで、「受光面」とは、主として受光する面である。
【００１４】
光電変換部２０は、受光した際に正孔や電子などのキャリアを生成させる部材である。光電変換部２０は、受光面を構成している第１の主面２０ａにおいて受光した際にのみキャリアを生成させるものであってもよいし、第１の主面２０ａのみならず、裏面を構成している第２の主面２０ｂにおいて受光した際にもキャリアを生成させるものであってもよい。
【００１５】
光電変換部２０は、第２の主面２０ｂに、ｐ型表面２０ｂｐと、ｎ型表面２０ｂｎとを有する。ｐ型表面２０ｂｐの上には、ｐ側電極１４が配されている。ｎ型表面２０ｂｎの上には、ｎ側電極１５が配されている。電極１４，１５は、それぞれ、くし歯状に設けられている。具体的には、電極１４，１５は、それぞれ、複数のフィンガー部と、複数のフィンガー部が電気的に接続されたバスバー部とを有する。もっとも、本発明において、電極の構成は、特に限定されない。電極は、例えば、複数のフィンガー部のみによって構成されていてもよい。
【００１６】
光電変換部２０は、例えば、半導体材料からなる基板と、基板の一主面の上に配されており、ｐ型表面２０ｂｐを構成しているｐ型半導体層と、基板の一主面の上に配されており、ｎ型表面２０ｂｎを構成しているｎ型半導体層とを有していてもよい。ｐ型表面２０ｂｐは、基板に設けられたｐ型ドーパント拡散領域により構成されていてもよい。ｎ型表面２０ｂｎは、基板に設けられたｎ型ドーパント拡散領域により構成されていてもよい。
【００１７】
受光面を構成している第１の主面２０ａには、凹凸構造が設けられている。この凹凸構造は、テクスチャ構造であってもよい。ここで、「テクスチャ構造」とは、表面反射を抑制し、光電変換部の光吸収量を増大させるために形成されている凹凸構造のことをいう。テクスチャ構造の具体例としては、（１００）面を有する単結晶シリコン基板の表面に異方性エッチングを施すことによって得られるピラミッド状（四角錐状や、四角錐台状）の凹凸構造が挙げられる。
【００１８】
図２に示されるように、第１の主面２０ａの上には、凸部材３０が設けられている。具体的には、第１の主面２０ａには、凸部材３０が相互に間隔をおいて複数設けられている。より具体的には、第１の主面２０ａの四隅のそれぞれに凸部材３０が配されている。
【００１９】
凸部材３０は、弾性体からなる。凸部材３０は、樹脂を含むことが好ましい。すなわち、凸部材３０は、樹脂または樹脂組成物により構成されていることが好ましい。凸部材３０の構成材料として好ましく用いられる樹脂の具体例としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリオレフィン、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン、ポリウレタン等が挙げられる。
【００２０】
凸部材３０は、透光性を有することが好ましい。詳細には、凸部材３０は、太陽電池１の発電に寄与する光の少なくとも一部を透過させることが好ましい。この場合、凸部材３０を設けることによる光電変換効率の低下を抑制することができる。
【００２１】
ところで、凸部材が設けられていない太陽電池を積載した場合、光電変換部の受光面が、隣り合う太陽電池と接触する。例えば、凸部材のない複数の太陽電池について、一方の太陽電池の第１の主面と、他方の太陽電池の第２の主面とが対向するように積載すると、他方の太陽電池の第２の主面に設けられた電極が、一方の太陽電池の第１の主面に接触する。このため、受光面が損傷する虞がある。また、受光面にテクスチャ構造などの凹凸構造が設けられている場合は、凹凸構造が変形してしまい、反射抑制効果などの効果が低減してしまう虞もある。
【００２２】
それに対して、第１の実施形態に記載の太陽電池１では、受光面を構成している第１の主面２０ａの上に、弾性体からなる凸部材３０が設けられている。このため、図３に示されるように、太陽電池１を積載した場合、凸部材３０が隣り合う太陽電池１と接触し、第１の主面２０ａは、隣り合う太陽電池１と接触しない。よって、第１の主面２０ａの損傷や、凹凸構造の変形が抑制される。従って、太陽電池１は、積載して保存することが可能である。
【００２３】
特に、太陽電池１では、ドット状の凸部材３０が相互に間隔をおいて複数設けられている。このため、太陽電池１を積載した場合に第１の主面２０ａが他の太陽電池１と接触することにより損傷することがより効果的に抑制されている。また、凸部材３０をドット状にすることで、凸部材３０の面積を小さくすることができ、材料コストの増大を抑制することができる。
【００２４】
なお、凸部材３０は、太陽電池１の凸部材３０を除いた部分が完成した後に形成されることが好ましい。
【００２５】
図４は、太陽電池１を備える太陽電池モジュール２の略図的断面図である。
【００２６】
太陽電池モジュール２では、第１の保護部材１１と第２の保護部材１２との間に設けられた封止材１３中に太陽電池１が設けられている。第１の保護部材１１は、例えばガラス板や樹脂板等により構成することができる。第２の保護部材１２は、例えば樹脂シートや金属層を含む樹脂シートにより構成することができる。封止材１３は、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの架橋性樹脂や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂により構成することができる。
【００２７】
凸部材３０と封止材１３とは、同種の樹脂を含むことが好ましい。凸部材３０の屈折率と、封止材１３の屈折率とが等しいことが好ましい。これらの場合、凸部材３０と封止材１３との界面における光反射を抑制できるため、第１の主面２０ａへの光の入射効率の低下を抑制することができる。
【００２８】
なお、本発明において、２つの部材の屈折率が等しいとは、２つの部材が同じ材料であることを意味するものではない。光の屈折が実質的に起こらない程度の屈折率の差を有する異なる２つの部材であっても、本発明の効果を得ることができる。
【００２９】
第１の実施形態では、ドット状の４つの凸部材３０が第１の主面２０ａの四隅のそれぞれに設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図５に示すように、線状の凸部材３０が複数設けられていてもよい。また、額縁状の凸部材や、交差するように配された複数の線状の凸部材が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…太陽電池
２…太陽電池モジュール
１３…封止材
１４…ｐ側電極
１５…ｎ側電極
２０…光電変換部
２０ａ…第１の主面
２０ｂ…第２の主面
３０…凸部材
【図１】
2013168561.tif 000003
【図２】
2013168561.tif 000004
【図３】
2013168561.tif 000005
【図４】
2013168561.tif 000006
【図５】
2013168561.tif 000007