(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面側において互いに平行に並んだ複数の表グリッド電極と、
前記受光面側において前記表グリッド電極に接続し太陽電池を相互に接続するタブ配線が接続される表バス電極とを備え、
前記タブ配線と平行な方向における前記表バス電極の端部は、前記表グリッド電極のうち前記表グリッド電極が並んだ方向において外側に位置する表グリッド電極よりも内側に位置し、
前記表グリッド電極が並んだ方向において前記表バス電極の前記端部よりも外側に位置する表グリッド電極は内側に屈曲して前記表バス電極に接続した太陽電池。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池において、
表グリッド電極が並んだ方向における前記太陽電池の端部から表バス電極までの距離は、前記太陽電池の寸法の４％〜１５％であることを特徴とする太陽電池。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池において、基板寸法が９０〜１１０ｍｍ角であり、
表グリッド電極が並んだ方向における前記太陽電池の端部から表バス電極までの距離は、４ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にしたことを特徴とする太陽電池。
【請求項４】
請求項２に記載の太陽電池において、基板寸法が１４０〜１６０ｍｍ角であり、
表グリッド電極が並んだ方向における前記太陽電池の端部から表バス電極までの距離は、６ｍｍ〜２３ｍｍの範囲にしたことを特徴とする太陽電池。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池において、
受光面と対抗する面にタブ配線が接続される裏バス電極を備え、
表グリッド電極が並んだ方向における前記太陽電池の端部から前記裏バス電極までの距離は、前記太陽電池の寸法の４％〜１５％であることを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池に係り、例えば、太陽電池モジュールの製作時における太陽電池の端面での割れ防止、及び太陽電池の高効率化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の住宅用等に使用されるシリコン太陽電池の表面、裏面側の概略図であり、図８（Ａ）はそのシリコン太陽電池の表面側の概略図、図８（Ｂ）はそのシリコン太陽電池の裏面側の概略図である。図９は図８（Ａ）に示すＡ１−Ａ２線におけるシリコン太陽電池の断面図、図１０、１１は図９に示すシリコン太陽電池の主な製造工程を示す断面構造図である。
【０００３】
図８〜１１において、１０１はｐ型シリコン基板であり、１０２はｐ型シリコン基板１０１上部に形成されたテクスチャーであり、１０３はｐ型シリコン基板１０１とテクスチャー１０２間に形成されたｎ層である。１０４はテクスチャー１０２上に形成された反射防止膜であり、１１０はｎ層１０３と接続されるように形成された焼結後の表銀グリッド電極であり、１１１は反射防止膜１０４上に形成されたスクリーン印刷後の表銀グリッド電極用ペーストである。
【０００４】
１１２はｎ層１０３と接続されるように形成された表銀バス電極である。１２０はｐ型シリコン基板１０１裏面側に形成された焼結後の裏アルミ電極であり、１２１はｐ型シリコン基板１０１裏面に形成されたスクリーン印刷後の裏アルミ電極用ペーストである。１２２はｐ型シリコン基板１０１と裏アルミ電極１２０間に形成されたｐ＋層であり、１３０はｐ＋層１２２と接続されるように形成された焼結後の裏銀バス電極であり、１４０は表銀グリッド電極１１０表面に形成されたハンダである。
【０００５】
図８（Ａ）に示す太陽電池の表側では、ｐ型シリコン基板１０１上に太陽光をできるだけ多く発電に寄与させるべく、通常、入射される光の反射を抑制させるために、反射防止膜１０４を設けている。更に、太陽電池の表側には、シリコン基板１０１中で発電された電気を局所的に集電するための表銀グリッド電極１１０と、表銀グリッド電極１１０で集電された電気を取り出すための表銀バス電極１１２とが配置されている。
【０００６】
ここで、太陽電池の表側電極となる表銀グリッド電極１１０と表銀バス電極１１２は、太陽電池の表側に入射される太陽光を遮ってしまうため、太陽電池の表側に可能な限り小さく配置することが、太陽電池における発電効率の向上の観点で望ましい。
【０００７】
そこで、太陽電池の表側に太陽光を多く入射させることを考慮すると、例えば、図８（Ａ）のような櫛型のグリッド電極１１０とバス電極１１２を、太陽電池の表面に配置して構成するのが一般的である。また、グリッド電極１１０とバス電極１１２の電極材料としては、例えば、銀を主成分として構成する場合がコスト及び性能の観点で一般的である。
【０００８】
図８（Ｂ）に示す太陽電池の裏側では、裏側で発生した電気が抵抗によるロスで低減してしまうことを抑制するために、裏アルミ電極１２０を広範囲に設け、裏アルミ電極１２０で発電された電気を集電させるために裏銀バス電極１３０を更に配置して構成している。
【０００９】
裏アルミ電極１２０は、ＢＳＦ（Back  Surface  Field）効果による発電能力を改善するために、一般にアルミ材料を使用する場合が多い。裏銀バス電極１３０は、裏アルミ電極１２０で発電された電気を引き出すための電気引き出し導線として機能させる場合、半田付き銅線を利用するのが一般的であるが、ここでは、裏アルミ電極１２０との接着加工性が良好な裏バス電極として、例えば、銀電極を用いて構成している。
【００１０】
一般的に、低価格の太陽電池は、シリコン基板を使用して単純なｐｎ接合で太陽光を発電させ、数百μｍ厚程度のｐ型シリコン基板１０１にリン（Ｐ）等のＶ族元素による拡散等を行うことにより、数百ｎｍ厚程度のｎ層１０３を形成する。 ここでは、 ｐ型シリコン基板１０１は単結晶、多結晶のいずれであってもよいが、以下の説明では（１００）面方位の単結晶基板を例示して説明する。
【００１１】
この太陽電池では、比抵抗０.１〜５Ω・ｃｍ程度のｐ型シリコン１０１基板表面に、ｎ層１０３と基板１０１側の光を閉じ込める凹凸構造のテクスチャー１０２を設け、そのテクスチャー１０２上に反射防止膜１０４を配置する。基板１０１裏側には裏アルミ電極１２０を配置し、 ＢＳＦ（Back  Surface  Field）効果を期待してｐ＋層１２２を設けてｐ＋層１２２中の電子が消滅しないように、バンド構造の電界でｐ＋層１２２の電子濃度を高めるように構成する。
【００１２】
また、裏アルミ電極１２０には、シリコン基板１０１を通過する長波長光を反射させて発電に再利用するＢＳＲ（Back  Surface  Reflection）効果も期待している。但し、裏アルミ電極１２０は、シリコン基板１０１の反りが顕著になる傾向があり、これに伴い基板１０１の割れを誘発する。このため、裏アルミ電極１２０は、基板１０１の割れを考慮して、熱処理でＰ＋層２２を形成した後に除去する場合も多い。
【００１３】
ここで、シリコン基板１０１が反る理由について説明する。シリコン基板１０１裏面に裏アルミ電極１２０用のアルミニウム（Ａｌ）膜を形成すると、シリコン基板１０１中のＳｉとＡｌ膜中のＡｌによるＡｌ−Ｓｉ合金化反応が生じる。その後、５７７℃程度の再凝固を行ってＡｌ膜を焼結して裏アルミ電極１２０を形成する。この熱処理により、熱膨張係数の異なるシリコン基板１０１と裏アルミ電極１２０間で熱膨張差を生じて、裏アルミ電極１２０側で凹となるようにシリコン基板１０１が反る。
【００１４】
次に、図９に示す太陽電池の製造プロセスについて、図１０、１１を用いて説明する。この図１０、１１は、低コスト化を考慮して製造工程数が少ない太陽電池の製造プロセスを例示したものである。ここでは、表銀グリッド電極１１０、表銀バス電極１１２は反射防止膜１０４上に銀ペーストをスクリーン印刷法で付着乾燥させ、さらに、裏アルミ電極１２０、裏銀バス電極１３０もスクリーン印刷法で付着乾燥させる。
【００１５】
続いて、表裏各電極ペーストを同時に焼成することにより、各電極１１０、１１２、１２０、１３０を形成する。この焼成により、表銀電極１１０、１１２は反射防止膜１０４を貫通してｎ層１０３の中で留まる。また、裏アルミ電極１２０とシリコン基板１０１は、この焼成により溶融かつ再凝固することにより、裏アルミ電極１２０とシリコン基板１０１間にｐ＋層１２２を形成する。以下に、この太陽電池の製造方法を具体的に説明する。
【００１６】
まず、図１０（Ａ）に示すｐ型シリコン基板１０１を用い、鋳造インゴットからスライスした際に発生するシリコン基板１０１表面のダメージ層を、例えば数〜２０wt％苛性ソーダや炭酸苛性ソーダで１０〜２０μｍ厚程度除去した後、同様のアルカリ低濃度液にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を添加した溶液でシリコン基板１０１表面の異方性エッチングを行ない、シリコン（１１１）面が出るようにテクスチャー１０２をシリコン基板１０１表面に形成する（図１０（Ｂ））。
【００１７】
続いて、例えばオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）、窒素、酸素の混合ガス雰囲気で８００〜９００℃／数十分程度の熱処理を行うことにより、シリコン基板１０１表面全面に一様にｎ層１０３を形成する。この時、シリコン基板１０１表面に形成されたｎ層１０３におけるシート抵抗の範囲は、３０〜８０Ω／□程度と太陽電池として良好な電気特性が得られる。
【００１８】
次に、受光面として必要な受光面側のｎ層１０３を保護するために、その受光面部分のｎ層１０３を覆うように、高分子レジストペーストをスクリーン印刷法で付着して乾燥させる。この時、受光面部分のｎ層１０３を覆うようにレジストマスクが選択的に形成されるとともに、受光面部分以外の部分のｎ層１０３が露出される。
【００１９】
その後、受光面部分のｎ層１０３を覆ったレジストマスクを用い、シリコン基板１０１裏面等の所望以外(受光面部分以外)のシリコン基板１０１表面に形成されたｎ層１０３を、例えば、２０wt％水酸化カリウム溶液中へ数分間浸漬を施して選択的に除去した後、マスクとして使用したレジストを有機溶剤で除去する（図１０（Ｃ））。これにより、受光面部分のｎ層１０３が残り、受光面部分以外のｎ層１０３が除去されてシリコン基板１０１が露出される。
【００２０】
さらに、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜や酸化チタン膜などからなる反射防止膜１０４を、残された受光面部分のｎ層１０３表面に一様な厚みで形成する(図１１（Ａ）)。例えば、反射防止膜１０４をシリコン窒化膜で形成する場合は、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ４ガス及びＮＨ３ガスを原材料にして３００℃以上、減圧下でシリコン酸化膜を成膜形成する。
【００２１】
ここで形成されるシリコン窒化膜からなる反射防止膜１０４の屈折率は、２〜２．２程度であり、最適な反射防止膜１０４の厚さとしては、７０〜９０ｎｍ程度である。そして、このようにして形成されるシリコン窒化膜からなる反射防止膜１０４は、絶縁体として機能するため、この絶縁体の反射防止膜１０４上に表面電極を単に形成しただけでは、太陽電池として動作させることができない。そこで、以下に述べるような配線接続等の工程を行う。
【００２２】
次に、表銀グリッド電極１１０形成用と表銀バス電極１１２形成用の銀ペーストをスクリーン印刷法で反射防止膜１０４上に付着して乾燥させる。これにより、反射防止膜１０４上に表銀グリッド電極用ペースト１１１及び表銀バス電極用ペーストが選択的に形成される。図１１（Ｂ）では、表銀グリッド電極用ペースト１１１が反射防止膜１０４上に形成されていることを示している。なお、表銀バス電極用ペーストは、断面箇所の都合上、図１１（Ｂ）に図示されていない。
【００２３】
さらに、裏アルミ電極１２０、裏銀バス電極１３０を形成する場合も同様に、スクリーン印刷法で裏アルミ電極１２０形成用のアルミペーストと裏銀バス電極１３０形成用の銀ペーストを、シリコン基板１０１裏面に各々付着して乾燥させる。これにより、シリコン基板１０１裏面に裏アルミ電極形成用ペースト１２１と裏銀バス電極形成用ペーストが選択的に形成される。
【００２４】
図１１（Ｂ）では、裏アルミ電極用ペースト１２１がシリコン基板１０１裏面に形成されていることを示している。なお、裏銀バス電極用ペーストは、断面箇所の都合上、図１１（Ｂ）に図示されていない。スクリーン印刷では、通常、メッシュ数２００〜４００番手のメッシュを用いる。通常、乾燥前のペースト厚みは、十〜数十μｍ厚程度であるが、このペースト厚みは、乾燥や焼成などで数割減少する。
【００２５】
そして、最後に、表銀グリッド電極用ペースト１１１、表銀バス電極用ペースト、裏アルミ電極用ペースト１２１及び裏銀バス電極用ペーストを含む表裏電極用ペーストを、同時に６００℃〜９００℃程度で数分間程度、焼成する。この焼成により、シリコン基板１０１の表側では、表銀グリッド電極用ペースト１１１と表銀バス電極用ペーストを含む表銀ペースト中に含まれているガラス材料によって、反射防止膜１０４が溶融している間に、銀ペースト中の銀材料がシリコン基板１０１上部のｎ層１０３中のシリコンと接触して再凝固する。
【００２６】
以上の焼成工程により、上記表裏電極用ペーストが焼成されて、表銀グリッド電極１１０、表銀バス電極１１２、裏アルミ電極１２０及び裏銀バス電極１３０が形成される。図１１（Ｃ）では、表銀グリッド電極１１０と裏アルミ電極１２０が形成されていることを示しており、表銀バス電極１１２と裏銀バス電極１３０は、断面箇所の都合上、図１１（Ｃ）に図示されていない。
【００２７】
また、上記焼成工程により、表銀グリッド電極１１０／表銀バス電極１１２による表銀電極とシリコンのｎ層１０３の導通が確保される。このようなプロセスは、ファイヤースルー法と呼ばれている。また、この焼成工程により、裏アルミ電極用ペースト１２１もシリコン基板１０１中のシリコンと反応して、裏アルミ電極１２０が形成されるとともに、シリコン基板１０１と裏アルミ電極１２０間にｐ＋層１２２が形成される。
【００２８】
ここで、ファイヤースルー法で重要なのは、反射防止膜１０４が数十ｎｍ厚程度で形成され、ｎ層１０３が数百ｎｍ厚程度でしか形成されないことである。焼成中に銀ペースト中のガラスが反射防止膜１０４のみならず、ｎ層１０３中のシリコンとも反応するのが一般的であり、ガラス及び銀電極１１０、１１２をｎ層１０３内で留めるように焼成温度、時間を制御しなければならない。
【００２９】
また、反射防止膜１０４が表面銀電極１１０、１１２直下及びその近傍だけ予め除去しておく製造方法や、反射防止膜１０４を後で形成する製造方法でも、同様に焼成時の制御性は重要である。焼成温度が低い、若しくは焼成時間が短い場合は、ｎ層１０３中のシリコンと銀電極１１０、１１２の接触が不十分で接触抵抗が高くなる不具合が発生する。
【００３０】
逆に、焼成温度が高い、若しくは焼成時間が長い場合は、ｎ層１０３をガラス成分や銀電極１１０、１１２が突き抜けて、太陽電池における電気的特性の劣化を招き易い。また、表銀電極１１０、１１２直下が一様にｎ層１０３中のシリコンと導通がとれていないと、太陽電池における初期の電気的特性が劣化する。
【００３１】
更には、樹脂やガラス等で太陽電池を密封してモジュール化しても、長期間の使用中に封止樹脂を透過した水分が太陽電池まで到達して、表銀電極１１０、１１２とシリコン界面を、酸化等の反応で劣化させてしまい、太陽電池の寿命を短くすることがあった。
【００３２】
そこで、その対策の１つとして、銀電極１１０、１１２の耐湿性向上を図るために、２００〜２５０℃程度の鉛・スズ共晶ハンダ溶融槽に上記太陽電池を浸漬処理して、図９に示すように、表銀電極１１０、１１２上にハンダ１４０で被覆処理を行っている。これにより、表銀電極１１０、１１２における耐湿性の向上を図ることができる。
【００３３】
図１２は従来の太陽電池モジュールの全体構造を示す斜視図、図１３は図１２に示すＢ１−Ｂ２線における太陽電池モジュールの断面構造図、図１４は従来の太陽電池のモジュールを作成するときに太陽電池端部で割れが発生する様子を示す図である。図１２〜１４において、１５１は太陽電池であり、１５２は太陽電池１５１の裏側に配置されるＰＶＦ(ポリビニルフルオライド)樹脂などが良く用いられる耐湿性バックシートであり、１５３は太陽電池１５１を相互接続するための銅が主成分の太陽電池相互接続タブ配線である。
【００３４】
１５４は太陽電池１５１を相互接続する横タブ配線であり、１５５は太陽電池モジュールのプラス取り出し電極であり、１５６は太陽電池モジュールのマイナス取り出し電極である。１５７は太陽電池１５１の表側に配置される強化カバーガラスであり、１５８は太陽電池１５１を保護するように耐湿性バックシート１５２と強化カバーガラス１５７間に配置される太陽電池密封材（ＥＶＡ：Ethylene-Vinyl-Acetateなど）である。
【００３５】
太陽電池１５１は、受光面側がマイナス電極、裏面側がプラス電極となって構成されるので、図１２では、横方向に隣接する太陽電池１５１の上下を銅が主成分のタブ配線１５３で相互接続を行なう。同様に、横方向に連なる太陽電池アレイも横タブ線１５４で電気的に接続し、最終的にプラス取り出し電極１５５、マイナス取り出し電極１５６で電気を取り出せるように構成する。
【００３６】
また、太陽電池モジュールは、長期信頼性が要求されるため、図１２、１３に示すように、太陽電池アレイは、最表面に太陽光を透過させながら、雨等の侵入を防ぎ、落下物等の衝撃を吸収する機能を備えた強化カバーガラス１５７で覆うように構成する。
【００３７】
また、太陽電池アレイの裏面側は、バックシート１５２を設ける。太陽電池１５１と強化カバーガラス１５７やバックシート１５２の間隙は、密封材１５８で充填されている。密封材１５８は一般的には、ＥＶＡ（Ethylene-Vinyl-Acetate）などという光透過性が高い熱硬化型樹脂が用いられる。ＥＶＡ剤は、作業性の良いシート状のものが好ましい。
【００３８】
ここで、この従来の太陽電池モジュールの作製工程について説明する。まず、太陽電池１５１に相互接続タブ線１５３を接続して、横方向の太陽電池アレイを作製する。次に、太陽電池アレイに横タブ配線１５４とプラス、マイナス取り出し電極１５５、１５６を接続する。
【００３９】
そして、最後に、太陽電池１５１を２枚のＥＶＡ等のシートで挿み、更に、太陽電池１５１の上下に配置された強化カバーガラス１５７とバックシート１５２で挿み込んで、脱泡と同時に加熱を行うと、図１３に示すような間隙のない構造の太陽電池モジュールを得ることができる。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
図１４は従来の太陽電池モジュール作製時における太陽電池端部での割れを示す図である。図１４において、１５９は太陽電池１５１の端部での割れである。太陽電池１５１に相互接続タブ線１５３を接続して、横方向の太陽電池アレイを作製するが、その接続には、表と裏のバス電極１１２、１３０の全面に半田材が塗布され、相互接続タブ線１５３と接続される。この接続中、および接続後においても、太陽電池１５１の端部には、ストレスが集中するため、しばしば図１４で示すような割れ１５９が生じる。
【００４１】
以上のように、上記したような従来の太陽電池では、モジュールの作製工程において、太陽電池１５１に相互接続タブ線１５３を接続する際、及び接続後においても、太陽電池１５１の端部で割れ１５９が発生し易く、製造歩留まりを低下させることがあった。
【００４２】
そこで、本発明は、太陽電池に相互接続タブ線を接続する際、及び接続後においても、太陽電池の端部で割れが発生し難くして、製造歩留まりを向上させることができる太陽電池を提供することを目的とする。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明による太陽電池は、受光面側において互いに平行に並んだ複数の表グリッド電極と、受光面側において表グリッド電極に接続し太陽電池を相互に接続するタブ配線が接続される表バス電極とを備え、タブ配線と平行な方向における表バス電極の端部は、表グリッド電極のうち表グリッド電極が並んだ方向において外側に位置する表グリッド電極よりも内側に位置し、表グリッド電極が並んだ方向において表バス電極の端部よりも外側に位置する表グリッド電極は内側に屈曲して表バス電極に接続したものである。
【００４４】
また、上記太陽電池において、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から表バス電極までの距離を、太陽電池の寸法の４％〜１５％の範囲にしたものである。
【００４５】
また、上記太陽電池において、基板寸法を９０〜１１０ｍｍ角とし、かつ、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から表バス電極までの距離を４ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にしたものである。
【００４６】
また、上記太陽電池において、基板寸法を１４０〜１６０ｍｍ角とし、かつ、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から表バス電極までの距離を６ｍｍ〜２３ｍｍの範囲にしたものである。
【００４７】
また、上記太陽電池において、受光面と対抗する面においてタブ配線が接続される裏バス電極を備え、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から裏バス電極までの距離を、太陽電池の寸法の４％〜１５％の範囲にしたものである。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１における太陽電池の表電極配置を示す上面図、図２は実施の形態１における太陽電池の裏電極配置を示す上面図、図３は実施の形態１におけるタブ付け工程での太陽電池の断面図、図４は実施の形態１を説明するための太陽電池の実験結果を示す図である。
【００４９】
図１〜４において、１はｐ型シリコン基板であり、４はｐ型シリコン基板１上部に形成されたテクスチャー(図示せず)上に形成された反射防止膜である。１０、１２はｐ型シリコン基板１とテクスチャー間に形成されたｎ層(図示せず)と接続されるように形成された表銀グリッド電極、表銀バス電極である。
【００５０】
２０はｐ型シリコン基板１裏面側に形成された焼結後の裏アルミ電極であり、３０はｐ型シリコン基板１と裏アルミ電極２０間に形成されたｐ＋層(図示せず)と接続されるように形成された焼結後の裏銀バス電極である。５１は太陽電池であり、５３は太陽電池５１を相互接続するための銅が主成分の太陽電池相互接続タブ配線であり、６０はタブ線５３と表裏のバス電極１２、３０が接続されていない領域である。
【００５１】
表銀グリッド電極１０は、太陽電池５１の受光面側に形成されており、表銀バス電極１２は、太陽電池５１の受光面側に形成され、かつ太陽電池５１の端部から離間して形成されている。この太陽電池５１の端部から離間した表銀バス電極１２の部分は、太陽電池５１の端部近傍の表銀グリッド電極１０の部分と接続されている。受光面側と対向する太陽電池５１の面側に形成された裏銀バス電極３０は、表銀バス電極１２と同様、太陽電池５１の端部から離間して形成されている。
【００５２】
以上のように、本実施の形態による太陽電池５１は、従来例の図６のものと比較して、表銀バス電極１２が太陽電池５１の端部の近くまで伸びておらず、端部から離間して形成されている点で異なる。また、本実施の形態による太陽電池５１は、従来例の図６のものと比較して、太陽電池５１の端部近傍の数本の表銀グリッド電極１０が屈曲しており、太陽電池５１の内部まで入り込んだ表銀バス電極１２と接続されている点で異なる。
【００５３】
また、本実施の形態による太陽電池５１は、従来例の図６のものと比較して、裏銀バス電極３０も、表銀バス電極１２と同様、基板端部近くまで伸びておらず、端部から離間して形成されている点で異なる。なお、ここで言及している端部近くとは、例えば、１５０ｍｍ角基板でいうと、凡そ０〜２ｍｍの範囲内である。
【００５４】
従来の太陽電池では、モジュール作製工程時に、太陽電池１５１の端部に割れが発生する。この太陽電池１５１端部の割れは、基板作製時や太陽電池製造プロセス時において、相互接続タブ線１５３の接着の際やその後のストレスにより、そこを基点として割れが発生していたことが分かった。
【００５５】
これを防止するには、表銀バス電極１２と相互接続タブ線５３の接着部をできるだけ太陽電池５１の端部から遠ざけるのが良い。図４は、太陽電池５１における基板端部の割れが、太陽電池５１の端部から表銀バス電極１２の端部までの距離と、どのような関係にあるかを調べた結果を示している。
【００５６】
図４の中で、移動距離とは、タブ線５３が通常の状態からどの程度引っ張れたか（主に上方に）を距離で示したものある。端部からの相対距離とは、太陽電池５１の端部から表銀バス電極１２の端部までの距離を太陽電池５１の寸法で除したものを百分率で表したものである。この図４から、端部からの相対距離が大きくなるほど、基板の割れが低減できることが分かる。なお、この結果は、裏銀バス電極３０についても同様であった。
【００５７】
図５、６は実施の形態１による太陽電池の効果を説明する図である。図５（Ａ）に示す従来の太陽電池１５１では、端部Ｍ１の部分もタブ線１５３のタブ付けを行っているため、タブ線１５３が上部に引っ張られると、基板も引っ張られてしまい、基板端部に割れが生じるものと考えられる。これに対し、図５（Ｂ）に示す本実施の形態の太陽電池５１は、端部Ｍ２の部分がタブ線５３のタブ付けがされないため、タブ線５３が上部に引っ張られても、基板が引っ張られることがなく、これにより、基板端部の割れが生じないようになったものと考えられる。
【００５８】
また、本実施の形態による太陽電池５１の特性については、太陽電池５１の端部に近い数本の表銀グリッド電極１０を屈曲させ、端部から離れた表銀バス電極１２と接続させて構成したので、太陽電池５１の効率低下を抑制することができる。
【００５９】
実施の形態２．
実施の形態１では、表銀バス電極１２と相互接続タブ線５３の接着部をできるだけ太陽電池５１の端部から遠ざけることにより、太陽電池５１の割れを防止できることができたが、その遠ざける距離の好ましい範囲については、言及していなかった。本実施の形態では、この距離の好ましい範囲について具体的に説明する。
【００６０】
図７は太陽電池の効率が、太陽電池５１の端部から表銀バス電極１２の端部までの距離と、どのような関係にあるかを調べた結果を示す図である。図１２の中で、縦軸は、太陽電池５１の相対効率（従来の太陽電池の効率を１００としている）を表している。これは、得られた効率を、従来構造で得られた効率で除したものを百分率で表したものである。
【００６１】
また横軸は、太陽電池５１の端部からの相対距離を表している。これは、太陽電池５１の端部から表銀バス電極１２の端部までの距離を太陽電池５１の寸法で除したものを百分率で表したものである。図７から、従来の効率を示す左端のプロットに対して、効率の低下を示していない１５％までの相対距離が上限であることが分かった。
【００６２】
また、前述した図４より、割れ防止には、相対距離が大きいほどその効果が高いことが分かっいるが、製造上の実際的な移動距離としては、６ｍｍ程度の範囲にあり、相対距離としては、４％以上あれば充分であることが分かった。以上のことから、太陽電池５１の端部から表銀バス電極１２の端部までの距離を太陽電池５１の寸法で除した百分率は、、４％〜１５％の範囲にあるように電極を設計すれば、太陽電池５１の割れを防止できるとともに、良好な太陽電池特性を得ることができることが分かった。
【００６３】
太陽電池５１の端部から表銀バス電極１２の端部までの相対距離は、４％より小さくすると、印刷精度などの影響により、表裏の電極がショートし易くなり好ましくない。また、相対距離を１５％より大きくすると、太陽電池５１の効率が低下して好ましくない。これから、太陽電池端部からの相対距離は、４％〜１５％の範囲にすることが好ましく、この範囲にすることにより、太陽電池における表裏の電極ショートを生じ難くすることができるとともに、太陽電池の効率低下を抑えることができる。
【００６４】
なお、太陽電池５１における表裏の電極ショートを生じ難くすることと、太陽電池５１の効率低下を抑えることを考慮すると、太陽電池５１としては、基板寸法を１００ｍｍ角とし、かつ、端部から表銀バス電極１２までの距離を、４ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にして構成することが好ましい。
【００６５】
また、同様に、太陽電池５１においては、基板寸法を１５０ｍｍ角とし、かつ、端部から表銀バス電極１２までの距離を、６ｍｍ〜２３ｍｍの範囲にして構成することが好ましい。なお、当然のことながら、太陽電池５１の効率をアップさせるだけを考慮した場合は、基板裏面にまで、本発明を適用しなくてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明による太陽電池によれば、タブ配線と平行な方向における表バス電極の端部は、表グリッド電極のうち表グリッド電極が並んだ方向において外側に位置する表グリッド電極よりも内側に位置し、表グリッド電極が並んだ方向において表バス電極の端部よりも外側に位置する表グリッド電極は内側に屈曲して表バス電極に接続したことにより、太陽電池に相互接続タブ線を接続する際、及び接続後においても、太陽電池の端部で割れを発生し難くして、製造歩留まりを向上させることができる。
【００６７】
また、上記太陽電池においては、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から表バス電極までの距離を、太陽電池の寸法の４％〜１５％の範囲にして構成することにより、太陽電池における表裏の電極ショートを生じ難くすることができるとともに、太陽電池の効率低下を抑えることができる。
【００６８】
また、上記太陽電池においては、基板寸法を９０〜１１０ｍｍ角とし、かつ、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から表バス電極までの距離を、４ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にして構成することにより、太陽電池における表裏の電極ショートを生じ難くすることができるとともに、太陽電池の効率低下を抑えることができる。
【００６９】
また、上記太陽電池においては、基板寸法を１４０〜１６０ｍｍ角とし、かつ、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から表バス電極までの距離を、６ｍｍ〜２３ｍｍの範囲にして構成することにより、太陽電池における表裏の電極ショートを生じ難くすることができるとともに、太陽電池の効率低下を抑えることができる。
【００７０】
また、上記太陽電池においては、受光面と対抗する面においてタブ配線が接続される裏バス電極を備え、表グリッド電極が並んだ方向における太陽電池の端部から裏バス電極までの距離を、太陽電池の寸法の４％〜１５％の範囲にして構成することにより、太陽電池に相互接続タブ線を接続する際、及び接続後においても、太陽電池の端部で割れを発生し難くして、製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１における太陽電池の表電極配置を示す上面図である。
【図２】  実施の形態１における太陽電池の裏電極配置を示す上面図である。
【図３】  実施の形態１におけるタブ付け工程での太陽電池の断面図である。
【図４】  実施の形態１を説明するための太陽電池の実験結果を示す図である。
【図５】  実施の形態１による太陽電池の効果を説明する図である。
【図６】  実施の形態１による太陽電池の効果を説明する図である。
【図７】  実施の形態２を説明するための実験結果を示す図である。
【図８】  従来の住宅用等に使用されるシリコン太陽電池の表面、裏面側の概略図である。
【図９】  図８（Ａ）に示すＡ１−Ａ２線におけるシリコン太陽電池の断面図である。
【図１０】  図９に示すシリコン太陽電池の主な製造工程を示す断面構造図である。
【図１１】  図９に示すシリコン太陽電池の主な製造工程を示す断面構造図である。
【図１２】  従来の太陽電池モジュールの全体構造を示す斜視図である。
【図１３】  図１２に示すＢ１−Ｂ２線における太陽電池モジュールの断面構造図である。
【図１４】  従来の太陽電池モジュール作製時における太陽電池端部での割れを示す図である。
【符号の説明】
１  ｐ型シリコン基板、４  反射防止膜、１０  表銀グリッド電極、１２  表銀バス電極、２０  裏アルミ電極、３０  裏銀バス電極、５１  太陽電池、５３  太陽電池相互接続タブ配線、５９  太陽電池端部での割れ、６０  タブ配線と表・裏のバス電極が接続されていない領域。
【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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