(57)【要約】【課題】電極材料の使用量の増加を抑えて、高い変換効率を示す配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法を提供する。【解決手段】導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されてなる電極を備えた配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、および導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されるように電極を形成する太陽電池セルの製造方法である。【選択図】図２
2013131698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルと電気的に接続された配線シートと、を備え、
前記太陽電池セルは、ｐｎ接合が形成されたシリコン基板と、前記シリコン基板の表面上に設けられた電極と、を備え、
前記配線シートは、基材と、前記基材の表面上に設けられた配線と、を備えており、
前記電極は、導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されてなり、
前記電極と前記配線とが電気的に接続されてなる、配線シート付き太陽電池セル。
【請求項２】
前記導電性粒子は、銀、ニッケル、銅およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含む、請求項１に記載の配線シート付き太陽電池セル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の配線シート付き太陽電池セルと、
前記配線シート付き太陽電池セルを封止する封止材と、を備えた、太陽電池モジュール。
【請求項４】
シリコン基板の表面にｎ+領域およびｐ+領域を形成する工程と、
前記ｎ+領域上および前記ｐ+領域上にそれぞれ電極ペーストを塗布する工程と、
前記電極ペーストを焼成することによって前記ｎ+領域上および前記ｐ+領域上にそれぞれ電極を形成する工程と、を含み、
前記電極を形成する工程においては、導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されるように前記電極を形成する、太陽電池セルの製造方法。
【請求項５】
前記電極ペーストは、前記導電性粒子と、ガラス軟化点温度が４５０℃以下のガラスフリットと、溶剤と、を含む、請求項４に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項６】
前記電極を形成する工程において、前記電極ペーストは、５５０℃以下の温度で焼成される、請求項４または５に記載の太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギ源の開発が望まれており、特に太陽電池セルを用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発され、実用化され、そして発展の道を歩んでいる。
【０００３】
太陽電池セルとしては、単結晶または多結晶の一導電型シリコン基板の受光面に逆導電型の不純物を拡散させてｐｎ接合を形成し、そのシリコン基板の受光面と裏面とにそれぞれ電極を形成したものが従来から主流となっている。また、一導電型シリコン基板の裏面に同じ導電型の不純物を高濃度に含む不純物層を形成することによって、裏面電界効果による高出力化を図った太陽電池セルも一般的となっている。
【０００４】
さらに、シリコン基板の受光面には電極を形成せずに、その裏面にｐ電極およびｎ電極を形成する裏面電極型太陽電池セルも開発されている（特許文献１参照）。裏面電極型太陽電池セルにおいては、一般的に受光面に電極を有しないので電極によるシャドーロスがなく、シリコン基板の受光面と裏面とにそれぞれ電極を有する太陽電池セルに比べて高い出力を得ることが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５２３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池セルにおいて高い変換効率を得るために、キャリアライフタイムを高く保つことが重要であり、そのためには低温の処理温度で太陽電池セルを製造することが有効である。特に、太陽電池セルの電極形成時の処理温度はキャリアライフタイムに大きく影響するため、この処理温度を低温化することによって高い変換効率を期待することができる。
【０００７】
しかしながら、実際には、太陽電池セルの電極形成時の処理温度を低温化することによって、シリコン基板と電極とのコンタクト抵抗が大きくなったり、電極自体の抵抗率が大きくなるなどして、期待した成果を得ることができなかった。
【０００８】
太陽電池セルに一般的に用いられている、焼成により形成された電極は、金属粉末が主成分となるため、電極形成時の処理温度を低温化した場合には金属粉末同士が十分に融着せず、さらには、シリコン基板とのコンタクトを良好にするためにガラスフリットが添加されているために電極自体の抵抗率が大きくなる。一方、電極自体の抵抗率を低くするためにガラスフリットの添加量を少なくした場合には、シリコン基板とのコンタクト抵抗が非常に大きくなってしまうため、低温処理で電極自体の抵抗率とコンタクト抵抗の両方を小さい値にすることは非常に困難であった。
【０００９】
特に、特許文献１に記載されているような裏面電極型太陽電池セルにおいては、その裏面にｐ+層、ｎ+層、ｐ電極およびｎ電極がそれぞれ存在するため、ｐ電極およびｎ電極のバスバー電極は、太陽電池モジュールの製造時に隣接する裏面電極型太陽電池セルと直列接続するために裏面の両端部に設けざるを得ない。そのため、裏面電極型太陽電池セルの電極形状は、たとえば特許文献１に記載されているように、ｐ電極およびｎ電極のバスバー電極からｐ電極およびｎ電極がそれぞれ分岐する櫛形が一般的となっている。
【００１０】
しかしながら、裏面電極型太陽電池セルの電極形状を櫛形とした場合には、ｐ電極およびｎ電極のそれぞれの電極の長さがシリコン基板の幅と同程度となり、裏面電極型太陽電池セルの発電時にｐ電極およびｎ電極のそれぞれの１本当たりに流れる電流量が大きくなるため、電極自体の抵抗率が大きい場合には、裏面電極型太陽電池セルの変換効率が低下してしまうという問題があった。
【００１１】
この問題を解決する方法としては、電極の断面積を大きくすることによって、電極１本当たりに流れる電流量を大きくする方法があるが、電極の断面積を大きくした場合には、電極の形成に使用される電極材料の使用量も増加させる必要があった。
【００１２】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、電極材料の使用量の増加を抑えて、高い変換効率を示す配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、太陽電池セルと、太陽電池セルと電気的に接続された配線シートと、を備え、太陽電池セルは、ｐｎ接合が形成されたシリコン基板と、シリコン基板の表面上に設けられた電極と、を備え、配線シートは、基材と、基材の表面上に設けられた配線と、を備えており、電極は、導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されてなり、電極と配線とが電気的に接続されてなる配線シート付き太陽電池セルである。
【００１４】
ここで、本発明の配線シート付き太陽電池セルにおいて、導電性粒子は、銀、ニッケル、銅およびアルミニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、上記の配線シート付き太陽電池セルと、上記の配線シート付き太陽電池セルを封止する封止材と、を備えた、太陽電池モジュールである。
【００１６】
さらに、本発明は、シリコン基板の表面にｎ+領域およびｐ+領域を形成する工程と、ｎ+領域上およびｐ+領域上にそれぞれ電極ペーストを塗布する工程と、電極ペーストを焼成することによってｎ+領域上およびｐ+領域上にそれぞれ電極を形成する工程と、を含み、電極を形成する工程においては、導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されるように電極を形成する太陽電池セルの製造方法である。
【００１７】
ここで、本発明の太陽電池セルの製造方法において、電極ペーストは、導電性粒子と、ガラス軟化点温度が４５０℃以下のガラスフリットと、溶剤と、を含むことが好ましい。
【００１８】
また、本発明の太陽電池セルの製造方法においては、電極を形成する工程において、電極ペーストは、５５０℃以下の温度で焼成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電極材料の使用量の増加を抑えて、高い変換効率を示す配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例の模式的な断面図である。
【図２】図１に示す裏面電極型太陽電池セルの電極の一例の模式的な拡大断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す配線シート付き太陽電池セルの製造方法の一例について図解する模式的な断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す裏面電極型太陽電池セルの電極の他の一例の模式的な平面図である。
【図５】図１に示す配線シートの一例の模式的な平面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の一例の模式的な断面図である。
【図７】（ａ）は実施例１〜３の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図であり、（ｂ）は実施例１〜３の配線シートの表面の模式的な平面図であり、（ｃ）は実施例１〜３の配線シート付き太陽電池セルの模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１に、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例の模式的な断面図を示す。図１に示す配線シート付き太陽電池セルは、裏面電極型太陽電池セル１００と、配線シート２００とを備えている。
【００２３】
裏面電極型太陽電池セル１００は、たとえばｎ型のシリコン基板１と、シリコン基板１の裏面に、シリコン基板１よりもｐ型不純物の高いｐ+領域３と、シリコン基板１よりもｎ型不純物の高いｎ+領域４と、を備えている。
【００２４】
また、シリコン基板１の裏面には、ｐ+領域３の表面の一部が露出するとともに、ｎ+領域４の表面の一部が露出するように形成された開口部であるコンタクトホールを有するパッシベーション膜５が設けられている。また、ｐ+領域３に接するようにしてｐ電極７が設けられているとともに、ｎ+領域４に接するようにしてｎ電極８が設けられている。さらに、シリコン基板１の受光面には反射防止膜２が設けられている。
【００２５】
配線シート２００は、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の一方の表面上に設けられたｐ配線９およびｎ配線１０を備えている。
【００２６】
そして、図１に示す配線シート付き太陽電池セルにおいては、裏面電極型太陽電池セル１００のｐ+領域３と、配線シート２００のｐ配線９とが電気的に接続されるとともに、裏面電極型太陽電池セル１００のｎ+領域４と、配線シート２００のｎ配線１０とが電気的に接続されることによって、裏面電極型太陽電池セル１００と配線シート２００とが電気的に接続されている。
【００２７】
ここで、図１に示す配線シート付き太陽電池セルにおいては、裏面電極型太陽電池セル１００の電極が、導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されて構成されている点に特徴を有している。
【００２８】
図２に、裏面電極型太陽電池セル１００の電極の一例の模式的な拡大断面図を示す。ここで、シリコン基板１の裏面に設けられたｐ電極７は、ｐ電極７の厚さ方向７１に、導電性粒子５１が３個積層されることにより構成されており、ｎ電極８は、ｎ電極８の厚さ方向８１に、導電性粒子５１が３個積層されることにより構成されている。
【００２９】
これは、本発明者が鋭意検討した結果、裏面電極型太陽電池セル１００で発生した電流を裏面電極型太陽電池セル１００の電極だけでなく、配線シート２００の配線をも通して取り出すことによって、裏面電極型太陽電池セル１００の電極を電極の厚さ方向に導電性粒子を１個以上３個以下積層することにより薄く形成して電極材料の使用量の増加を抑えた場合でも、配線シート付き太陽電池セルの変換効率を高くすることができることを見出したことによるものである。
【００３０】
ここで、導電性粒子５１は、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）からなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル１００の電極を５５０℃以下の低温焼成で形成した場合でも、シリコン基板１との良好なコンタクトが得られる電極を得ることができる傾向にある。
【００３１】
また、導電性粒子５１の平均粒子径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましい。導電性粒子５１の平均粒子径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である場合、特に、１μｍ以上８μｍ以下である場合には、粒子間の接触面積がより大きくなり、抵抗が低くなる傾向にある。
【００３２】
また、たとえば図１に示すように、配線シート２００の配線（ｐ配線９，ｎ配線１０）の幅Ｄ１は、裏面電極型太陽電池セル１００の電極（ｐ電極７，ｎ電極８）の幅Ｄ２よりも広いことが好ましい。この場合には、配線シート２００の配線の直列抵抗を小さくすることができる傾向にあるため、裏面電極型太陽電池セル１００で発生した電流をより低抵抗で集めることができる。
【００３３】
以下に、図３（ａ）〜図３（ｄ）の模式的断面図を参照して、図１に示す配線シート付き太陽電池セルの製造方法の一例について説明する。
【００３４】
まず、図３（ａ）に示すように、たとえば、ｎ型のシリコン基板１の裏面に、ｐ型不純物を拡散することによってｐ+領域３を形成するとともに、ｎ型不純物を拡散することによってｎ+領域４を形成する。ここで、ｐ型不純物およびｎ型不純物のシリコン基板１の裏面への拡散は、たとえば気相拡散または固相拡散により行なうことができる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、ｐ+領域３およびｎ+領域４がそれぞれ、図３の紙面の表側から裏側に向かって直線状に伸びるライン状に交互に配置されるようにして形成される例について説明するが、この構成に限定されるものではない。
【００３６】
また、シリコン基板１の裏面にｐ+領域３の表面の一部が露出するとともに、ｎ+領域４の表面の一部が露出するように形成された開口部であるコンタクトホールを有するパッシベーション膜５を形成する。パッシベーション膜５は、たとえばプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００３７】
なお、パッシベーション膜５が備えているコンタクトホールは、ｐ+領域３上およびｎ+領域４上にそれぞれ、たとえばドット状またはライン状などの形状に形成することができる。コンタクトホールは、たとえば、パッシベーション膜５をエッチング可能なペーストをコンタクトホールの形状にパッシベーション膜５上に印刷し、加熱することによって簡単に形成することができる。
【００３８】
また、シリコン基板１の受光面には反射防止膜２を形成する。ここで、反射防止膜２は、たとえばプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコン基板１の裏面のパッシベーション膜５のコンタクトホールを埋めるようにして、ｐ電極ペースト７ａおよびｎ電極ペースト８ａを塗布する。ここで、ｐ電極ペースト７ａは、パッシベーション膜５のコンタクトホールから露出しているｐ+領域３に接するようにして塗布され、ｎ電極ペースト８ａは、パッシベーション膜５のコンタクトホールから露出しているｎ+領域４に接するようにして塗布される。
【００４０】
また、電極ペースト（ｐ電極ペースト７ａおよびｎ電極ペースト８ａ）は、たとえば図２に示すように、電極ペーストに含まれる導電性粒子５１が、後述の焼成後のｐ電極７およびｎ電極８の厚さ方向７１，８１に、それぞれ、１個以上３個以下積層されるように塗布される。
【００４１】
ここで、電極ペーストに含まれる導電性粒子は、Ａｇ、Ｎｉ、ＣｕまたはＡｌのなどの導電性の高い金属材料からなることが好ましい。
【００４２】
ガラスフリットとしては、たとえば、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＰｂＯ系、ＳｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3−ＰｂＯ系、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3系、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＰｂＯ−ＺｎＯ系またはＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＺｎＯ系などの従来から公知のガラスフリットなどを用いることができる。
【００４３】
ここで、ガラスフリットとしては、ガラス軟化点温度が４５０℃以下のガラスフリットを用いることが好ましい。ガラス軟化点温度が４５０℃以下のガラスフリットを用いた場合には、電極ペーストを４５０℃以下といった低温で焼成して電極を形成することができるため、シリコン基板１におけるキャリアライフタイムの低下を抑えることができ、配線シート付き太陽電池セルの変換効率がより高くなる傾向にある。
【００４４】
なお、本発明において、ガラス軟化点温度は、ＪＩＳ  Ｒ３１０３−０１：２００１の「ガラスの粘性及び粘性定点−第１部：軟化点の測定方法」の規格にしたがって測定された軟化点のことを意味する。
【００４５】
溶剤は、特に限定されず従来から公知のものを用いることができ、たとえば、ターピネオール（α−ターピネオール、β−ターピネオール等）などのアルコール類およびヒドロキシ基含有エステル類（２，２，４―トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチラート、ブチルカルビトールアセテート等）などのエステル類の少なくとも１種を用いることができる。
【００４６】
増粘剤も、特に限定されず従来から公知のものを用いることができ、たとえば、エチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂およびポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレートなどの（メタ）アクリル系樹脂などの少なくとも１種を用いることができる。
【００４７】
また、電極ペーストには、上記の導電性粒子、ガラスフリット、溶剤、および増粘剤以外の成分が含まれていても良いことは言うまでもない。
【００４８】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコン基板１の裏面に塗布された電極ペーストを焼成することによって、ｐ電極７およびｎ電極８をそれぞれ形成し、裏面電極型太陽電池セル１００を形成する。
【００４９】
さらに、電極ペーストは、５５０℃以下の温度で焼成されることが好ましく、４５０℃以下の温度で焼成されることがより好ましい。電極ペーストを５５０℃以下、特に４５０℃以下の温度で焼成することによって、シリコン基板１におけるキャリアライフタイムの低下を抑えることができるため、配線シート付き太陽電池セルの変換効率がより高くなる傾向にある。
【００５０】
また、電極ペーストが、Ａｇ、Ｎｉ、ＣｕまたはＡｌの導電性粒子を主成分とし、ガラス軟化点温度が４５０℃以下のガラスフリットを用いることによって、５５０℃以下の低温焼成においてもシリコン基板１との良好なコンタクトが得られる電極を得ることができる。
【００５１】
なお、本明細書において、良好なコンタクトとは、コンタクト抵抗が７０ｍΩ・ｃｍ2以下、好ましくは５０ｍΩ・ｃｍ2以下であることを意味する。このコンタクト抵抗が７０ｍΩ・ｃｍ2以下である場合には０．７以上のフィルファクタ（Ｆ．Ｆ）が期待でき、コンタクト抵抗が５０ｍΩ・ｃｍ2以下である場合には０．７５以上のＦ．Ｆが期待できるため、配線シート付き太陽電池セルの変換効率がより高くなる傾向にある。
【００５２】
また、ｐ電極７およびｎ電極８の形状としては、たとえば図４（ａ）の模式的平面図に示すようなドット状、図４（ｂ）に示すようなライン状、図４（ｃ）に示すような櫛形状などに形成することができる。
【００５３】
なお、本発明においては、導電性粒子が厚さ方向に１個以上３個以下積層されるように電極が形成されるため、従来のように電極の抵抗を小さくするために電極の断面積を大きくする必要がない。そのため、電極ペーストは、薄くコンタクトホールを覆う程度の幅に塗布されることが好ましく、このように電極ペーストを薄く塗布した場合には、高価な電極ペーストの使用量を低減することができる。
【００５４】
また、従来においては、電極の断面積を大きくするために電極ペーストを厚く印刷する必要があった。そのため、スクリーン印刷により電極ペーストの印刷が行なわれ、他の印刷方法はあまり用いられていなかったが、本発明においては、電極ペーストを薄く塗布することができるため、スクリーン印刷の他にも、厚膜化が難しいインクジェット印刷やオフセット印刷、凸版印刷、凹版印刷など様々な印刷法による塗布が可能となる。すなわち、本発明においては、インクジェット印刷などのスクリーン印刷に比べて細線パターンの印刷に優れた方法で電極ペーストを塗布することにより、電極の細線化と併せて電極の薄型化が可能となり、電極ペーストの使用量を低減することができる。
【００５５】
次に、図３（ｄ）に示すように、配線シート２００のｐ配線９上およびｎ配線１０上に、それぞれ、裏面電極型太陽電池セル１００のｐ電極７およびｎ電極８を設置する。これにより、裏面電極型太陽電池セル１００のｐ電極７と配線シート２００のｐ配線９とを電気的に接続するとともに、裏面電極型太陽電池セル１００のｎ電極８と配線シート２００のｎ配線１０とを電気的に接続して、図１に示す配線シート付き太陽電池セルが作製される。
【００５６】
ここで、ｐ電極７とｐ配線９との電気的接続およびｎ電極８とｎ配線１０との電気的接続はそれぞれ、たとえば、半田または導電性接着剤などの接続材料により行なってもよく、これらの接続材料を用いずに後の封止材による封止工程での真空圧着を利用して物理的な圧着のみで行なってもよい。
【００５７】
また、裏面電極型太陽電池セル１００の電極パターンは、裏面電極型太陽電池セル１００の電極パターンと配線シート２００の配線パターンとを電気的に接続した際に、裏面電極型太陽電池セル１００の電極パターンが配線シート２００の配線パターンと実質的に重なるパターンであることが好ましい。
【００５８】
図５に、配線シート２００の一例の模式的な平面図を示す。配線シート２００としては、絶縁性基材１１上に、ｐ配線９およびｎ配線１０を含む配線を備えたものを用いることができる。
【００５９】
配線シート２００の配線には、たとえば図５に示すようなスリット１７が形成されていてもよく、ｐ配線９とｎ配線１０とを電気的に接続する接続用配線１８が形成されていてもよい。
【００６０】
ｐ配線９およびｎ配線１０を含む配線の主成分は、Ａｇ、Ｎｉ、ＣｕまたはＡｌであることが好ましい。また、絶縁性基材１１としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミドおよびエチレンビニルアセテートからなる群から選択された少なくとも１種を含む可撓性のある絶縁性基材を用いることができる。
【００６１】
また、裏面電極型太陽電池セル１００の電極は、配線シート２００の配線への良好なコンタクトが得られればよいため、電極ペーストの使用量を低減する観点から、裏面電極型太陽電池セル１００の変換効率に影響を与えない範囲で、裏面電極型太陽電池セル１００の電極の表面の面積は小さい方がよい。
【００６２】
一方、配線シート２００の配線は、裏面電極型太陽電池セル１００から収集した電気を集電するために直列抵抗を十分に小さくするという観点から、配線シート２００の配線の表面の面積は大きい方がよい。したがって、たとえば図１に示すように、裏面電極型太陽電池セル１００の電極の幅Ｄ２よりも配線シート２００の配線の幅Ｄ１の方が広いことが好ましい。
【００６３】
図６（ａ）および図６（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の一例の模式的な断面図を示す。
【００６４】
まず、図６（ａ）に示すように、透光性基板１２と耐候性の保護基材１４との間の透光性の封止材１３中に、上記のようにして作製した配線シート付き太陽電池セルを封止する。ここで、透光性基板１２としては、たとえばガラス基板などを用いることができる。また、封止材１３としては、たとえばＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）などを用いることができる。さらに、保護基材１４ととしては、たとえばポリエステルフィルムなどを用いることができる。
【００６５】
次に、図６（ｂ）に示すように、封止材１３を挟み込むようにしてアルミニウムなどの枠体１６を取り付けるとともに、保護基材１４の裏面に端子ボックス１５を取り付けることによって、太陽電池モジュールが完成する。
【００６６】
上記のようにして作製された配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールにおいては、裏面電極型太陽電池セル１００の電極だけでなく、配線シート２００の配線からも、裏面電極型太陽電池セル１００で発生した電流を集めて、外部に取り出すことができる。すなわち、従来においては焼成電極内を通って集電していた電流の少なくとも一部を、配線シート２００の配線（抵抗率の低い金属膜）も通過させて集電するようにしたことから、裏面電極型太陽電池セル１００の電極自体の抵抗を低く抑えるために必要な電極の断面積を小さくすることができる。これにより、裏面電極型太陽電池セル１００の電極を、その厚さ方向に導電性粒子が１個以上３個以下積層した構成として電極材料の使用量の増加を抑えた場合でも、高い変換効率を示す配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを得ることができる。
【００６７】
また、本発明における裏面電極型太陽電池セルの概念には、上述した基板の一方の表面側（裏面側）のみにｎ型用電極およびｐ型用電極の双方が形成された構成のものだけでなく、ＭＷＴ（Metal  Wrap  Through）セル（基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セル）などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セル（太陽電池セルの受光面側と反対側の裏面側から電流を取り出す構造の太陽電池セル）のすべてが含まれる。
【実施例】
【００６８】
＜実施例１＞
まず、図７（ａ）の模式的平面図に示すように、ｎ型シリコン単結晶からなるシリコン基板１の裏面に櫛形状のｐ電極７およびｎ電極８がそれぞれ形成された実施例１の裏面電極型太陽電池セル１００を作製した。
【００６９】
ここで、実施例１の裏面電極型太陽電池セル１００は、以下のようにして作製された。まず、シリコン基板１の裏面のｐ電極７およびｎ電極８のそれぞれの複数のライン状の櫛歯に対応する位置に、ｐ型不純物およびｎ型不純物をそれぞれ拡散させることによって、ライン状のｐ+領域およびｎ+領域をそれぞれ交互に配列するようにして作製した。
【００７０】
次に、シリコン基板１の裏面の全面にプラズマＣＶＤ法によって窒化シリコン膜からなるパッシベーション膜を形成した。
【００７１】
次に、シリコン基板１の裏面のパッシベーション膜をテクスチャマスクとして、シリコン基板１の受光面を水酸化ナトリウム水溶液を用いてエッチングすることにより、シリコン基板１の受光面に、ピラミッド状の複数の凹凸からなるテクスチャ構造を形成した。
【００７２】
次に、シリコン基板１の裏面の窒化シリコン膜からなるパッシベーション膜を図７（ａ）に示す櫛形状のｐ電極７およびｎ電極８の形状にエッチングペーストの塗布および加熱により除去することによって、ｐ+領域およびｎ+領域のそれぞれの表面の一部をライン状に露出させた。
【００７３】
次に、シリコン基板１の裏面のパッシベーション膜の除去部分のパターンに合致するように、電極ペーストをスクリーン印刷法により塗布した。ここで、電極ペーストとしては、銀粒子（平均粒子径４μｍ）と、ガラス軟化点温度が４５０℃以下のＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＰｂＯ系のガラスフリットと、２，２，４―トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチラートからなる溶剤と、エチルセルロースからなる増粘剤との混合物を用いた。
【００７４】
また、実施例１においては、厚さ方向の銀粒子の積層数が１個となるように電極ペーストを塗布した。
【００７５】
次に、上記の電極ペーストを空気中において５５０℃で焼成することによって、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１の裏面に櫛形状の焼成電極であるｐ電極７およびｎ電極８を形成して実施例１の裏面電極型太陽電池セル１００を完成させた。
【００７６】
また、図７（ｂ）の模式的平面図に示すように、ポリエステルフィルムからなる絶縁性基材１１の表面上に、銅線からなる櫛形状のｐ配線９およびｎ配線１０を形成して実施例１の配線シート２００を作製した。
【００７７】
そして、図７（ｃ）の模式的断面図に示すように、裏面電極型太陽電池セル１００の裏面の櫛形状の焼成電極であるｐ電極７およびｎ電極８をそれぞれ、配線シート２００のｐ配線９上およびｎ配線１０上に設置して、実施例１の配線シート付き太陽電池セルを作製した。
【００７８】
そして、上記のようにして作製した実施例１の配線シート付き太陽電池セルの受光面に対して、ソーラーシミュレータから擬似太陽光（ＡＭ１．５、エネルギ密度１００ｍＷ／ｃｍ2）を照射することによって電流−電圧曲線を作成し、電流−電圧曲線から、短絡電流密度Ｊsc（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧Ｖoc（Ｖ）、フィルファクターＦＦおよび変換効率Ｅff（％）を算出した。その結果を表１に示す。
【００７９】
表１に示すように、実施例１の配線シート付き太陽電池セルの短絡電流密度Ｊscは３９．５６（ｍＡ／ｃｍ2）であり、開放電圧Ｖocは０．６４８（Ｖ）であり、フィルファクターＦＦは０．７５１であり、変換効率Ｅffは１９．２４（％）であった。
【００８０】
＜実施例２＞
厚さ方向の銀粒子の積層数が２個となるように電極ペーストを塗布したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の配線シート付き太陽電池セルを作製した。
【００８１】
そして、実施例２の配線シート付き太陽電池セルについても、実施例１と同様にして、短絡電流密度Ｊsc（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧Ｖoc（Ｖ）、フィルファクターＦＦおよび変換効率Ｅff（％）を算出した。その結果を表１に示す。
【００８２】
表１に示すように、実施例２の配線シート付き太陽電池セルの短絡電流密度Ｊscは３９．４１（ｍＡ／ｃｍ2）であり、開放電圧Ｖocは０．６４５（Ｖ）であり、フィルファクターＦＦは０．７４９であり、変換効率Ｅffは１９．０６（％）であった。
【００８３】
＜実施例３＞
厚さ方向の銀粒子の積層数が３個となるように電極ペーストを塗布したこと以外は実施例１と同様にして、実施例３の配線シート付き太陽電池セルを作製した。
【００８４】
そして、実施例３の配線シート付き太陽電池セルについても、実施例１と同様にして、短絡電流密度Ｊsc（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧Ｖoc（Ｖ）、フィルファクターＦＦおよび変換効率Ｅff（％）を算出した。その結果を表１に示す。
【００８５】
表１に示すように、実施例３の配線シート付き太陽電池セルの短絡電流密度Ｊscは３９．３２（ｍＡ／ｃｍ2）であり、開放電圧Ｖocは０．６４３（Ｖ）であり、フィルファクターＦＦは０．７４５であり、変換効率Ｅffは１８．８４（％）であった。
【００８６】
【表１】
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【００８７】
表１に示すように、実施例１〜３の配線シート付き太陽電池セルにおいては、銀粒子が厚さ方向に１〜３個積層されるように電極ペーストを塗布し、その後、５５０℃といった低温で焼成することによって電極を形成した場合でも、高い変換効率を示した。したがって、実施例１〜３の配線シート付き太陽電池セルは、電極材料の使用量の増加を抑えて、高い変換効率を示すことが確認された。
【００８８】
また、表１に示す実施例１〜３の配線シート付き太陽電池セルの特性を比較すると、電極ペーストを銀粒子の積層数が少ない条件で塗布した場合には、ＦＦおよび変換効率が良好となる傾向にあることも確認された。
【００８９】
今回開示された実施の形態および実施例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】
【００９０】
本発明は、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび太陽電池セルの製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  シリコン基板、２  反射防止膜、３  ｐ+領域、４  ｎ+領域、５  パッシベーション膜、７  ｐ電極、７ａ  ｐ電極ペースト、８  ｎ電極、８ａ  ｎ電極ペースト、９  ｐ配線、１０  ｎ配線、１１  絶縁性基材、１２  透光性基板、１３  封止材、１４  保護基材、１５  端子ボックス、１６  枠体、１７  スリット、１８  接続用配線、５１  導電性粒子、７１，８１  厚さ方向、１００  裏面電極型太陽電池セル、２００  配線シート。
【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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