(57)【要約】  屋外および屋内の両方の環境下において太陽電池の性能低下を抑制する太陽電池を提供する。太陽電池１は、光電変換基板１１と、光電変換基板１１の両主面のそれぞれに、または、光電変換基板１１の片主面に、配置された第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５と、第１導電型半導体層２５に対応する第１電極層２７および第２導電型半導体層３５に対応する第２電極層３７とを備える太陽電池であって、太陽電池から乖離して配置される遮光部材７０と組み合わせて用いられる太陽電池において、光電変換基板１１の主面において、遮光部材７０に対応する特定領域６０と、特定領域６０以外の非特定領域とを有し、特定領域６０における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換基板と、前記光電変換基板の両主面のそれぞれに、または、前記光電変換基板の片主面に、配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する第１電極層および前記第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える太陽電池であって、前記太陽電池から乖離して配置される遮光部材と組み合わせて用いられる太陽電池において、
前記光電変換基板の主面において、前記遮光部材に対応する特定領域と、前記特定領域以外の非特定領域とを有し、
前記特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、前記非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である、
太陽電池。
【請求項２】
前記特定領域における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄと前記特定領域の面積Ｓ＿ｄとの積Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄは、１０Ω・ｃｍ２以上１００００Ω・ｃｍ２未満である、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記非特定領域における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｐと前記非特定領域の面積Ｓ＿ｐとの積Ｒｓ＿ｐ×Ｓ＿ｐは、０Ω・ｃｍ２よりも大きく１０Ω・ｃｍ２未満である、請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記特定領域の面積Ｓ＿ｄは、前記光電変換基板の主面の面積の０．２５倍以上０．９５倍以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層の断面積は、前記非特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層の断面積よりも小さい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記非特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層は、透明電極層および金属電極層を含み、
前記特定領域における前記第１電極層または前記第２電極層は、透明電極層を含み、金属電極層を含まない、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記太陽電池は、裏面電極型の太陽電池であり、前記光電変換基板の主面のうちの一方主面と反対側の他方主面の側に配置された前記第１導電型半導体層および前記第２導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層に対応する前記第１電極層および前記第２導電型半導体層に対応する前記第２電極層とを備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記光電変換基板は、第１導電型であり、
前記特定領域の全面は、前記第２導電型半導体層で覆われている、
請求項７に記載の太陽電池。
【請求項９】
複数の前記特定領域をそれぞれ囲うように、前記光電変換基板の主面を複数の領域に区分けした複数の区分け領域を有し、
前記複数の区分け領域の各々において、
前記第１電極層および前記第２電極層の各々は、帯状の複数の枝電極層と、前記複数の枝電極層の一端が接続された幹電極層とを有し、
前記第１電極層または前記第２電極層の複数の枝電極層の一部は、前記特定領域の外縁の少なくとも一部を囲み、
前記第１電極層および前記第２電極層の幹電極層は、前記区分け領域を囲む枠電極層を有する、
請求項７に記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記第１電極層および前記第２電極層の各々は、帯状の複数の枝電極層と、前記複数の枝電極層の一端が接続された幹電極層とを有し、
前記第１電極層および前記第２電極層の少なくとも一方の幹電極層は、前記特定領域の外縁を囲む囲み状幹電極層と、前記囲み状幹電極層から延びる帯状幹電極層とを有する、
請求項７に記載の太陽電池。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池と、
前記太陽電池における光電変換基板の主面のうちの一方主面の側に、前記太陽電池から乖離して配置される１または複数の遮光部材と、
を備える、電子機器。
【請求項１２】
前記太陽電池と前記遮光部材との間には、前記光電変換基板の前記一方主面の側に配置され、前記光電変換基板を封止する封止部材が配置される、請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記遮光部材は、前記電子機器を動作させるための部材である、請求項１１または１２に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、および、その太陽電池を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光が照射される屋外環境下で使用されるウェアラブル機器または腕時計等の電子機器に、太陽電池を搭載することが要望されている。特許文献１には、このような電子機器として、太陽電池を備えた腕時計が開示されている。
このような電子機器では、太陽電池よりも光入射面側に、電子機器を構成する歯車や電子部材、装飾部材などが配置されることがある。このような場合、太陽電池の上に影が生じ、太陽電池の性能が低下することがある。【０００３】
この点に関し、特許文献１には、太陽電池における、文字盤に施された装飾部材と重なる部分（すなわち、太陽電池における影が生じる領域）において、透明電極を除去し、或いは太陽電池そのものを除去し（特許文献１に記載の用語を参照すれば、透明電極に設けられた開口部またはスリット、または、太陽電池セルに形成された貫通孔）、電気を流さないようにし、太陽電池の発電効率の低下を抑制することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５５５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器は、蛍光灯等の比較的低照度な光源からの光が照射される屋内環境下でも使用される。屋内環境下では、散乱光または複数の光源からの光が様々な入射角度で電子機器に照射され、装飾部材等が太陽電池から乖離して配置される場合、太陽電池における、光入射面側に配置された部材と重なる部分にも光が照射されることが予想される。
しかしながら、特許文献１に記載の太陽電池のように、屋外環境下における太陽電池の性能低下を抑制するために、装飾部材と重なる部分において透明電極或いは太陽電池そのものを除去して電気を流さないようにすると、屋内環境下において装飾部材と重なる部分に照射される光を活用できず、屋内環境下における太陽電池の性能が低下することが予想される。【０００６】
本発明は、屋外および屋内の両方の環境下において太陽電池の性能低下を抑制する太陽電池、および、その太陽電池を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る太陽電池は、光電変換基板と、光電変換基板の両主面のそれぞれに、または、光電変換基板の片主面に、配置された第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と、第１導電型半導体層に対応する第１電極層および第２導電型半導体層に対応する第２電極層とを備える太陽電池であって、太陽電池から乖離して配置される遮光部材と組み合わせて用いられる太陽電池において、光電変換基板の主面において、遮光部材に対応する特定領域と、特定領域以外の非特定領域とを有し、特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。【０００８】
本発明に係る電子機器は、上記した太陽電池と、太陽電池における光電変換基板の主面のうちの一方主面の側に、太陽電池から乖離して配置される１または複数の遮光部材とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、屋外および屋内の両方の環境下において、太陽電池の性能低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る太陽電池および電子機器の一部を裏面側からみた図である。
【図２】図１の太陽電池および電子機器の一部におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本実施形態の変形例に係る太陽電池の一部断面図である。
【図４Ａ】回路シミュレーションで用いた太陽電池の等価回路を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す太陽電池の等価回路の電流密度の一例を示す図である。
【図５Ａ】屋外環境下を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示す図である。
【図５Ｂ】屋内環境下を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示す図である。
【図６Ａ】屋外環境下を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域の直列抵抗成分との関係を示す図である。
【図６Ｂ】屋内環境下を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域の直列抵抗成分との関係を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ａに示す回路シミュレーション結果と図６Ｂに示す回路シミュレーション結果とを重ねた、太陽電池の出力と特定領域の直列抵抗成分との関係を示す図である。
【図７】太陽電池のＩＶ特性の一例を示す図である。
【図８】従来の太陽電池を裏面側からみた図である。
【図９】本実施形態の第１変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。
【図１０】本実施形態の第２変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングおよび部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る太陽電池および電子機器の一部を裏面側からみた図であり、図２は、図１の太陽電池および電子機器の一部におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
図１および図２に示すように、本実施形態の電子機器は、太陽電池１と、１または複数の遮光部材７０とを備える。遮光部材７０は、太陽電池１の受光面側（すなわち、後述する半導体基板（光電変換基板）１１の主面のうちの一方主面の側）に、太陽電池１から乖離して配置される。
ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器では、デザイン性が高い製品が求められ、様々な形状の製品が設計されることが予想される。例えば、ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器において、太陽電池１よりも光入射面側に、電子機器を動作させるための歯車または電子部材、或いは電子機器を構成する装飾部材等の遮光部材７０が太陽電池１と乖離して配置されることがある。
太陽電池１と遮光部材７０との間には、太陽電池１の受光面側に配置され、太陽電池１（すなわち、後述する半導体基板（光電変換基板）１１）を封止する封止部材が配置されていてもよい。封止部材としては、ＥＶＡ（Ethylene-Vinyl Acetate）フィルム、ＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）フィルム、またはガラスなどが挙げられる。
以下では、太陽電池１の受光面側または裏面側からの平面視において、遮光部材７０と重なる太陽電池１の領域（換言すれば、遮光部材７０に対応する太陽電池１の領域）を特定領域６０とし、太陽電池１における特定領域６０以外の領域を非特定領域とする。
【００１３】
（太陽電池）
本実施形態では、太陽電池１として、裏面電極型（バックコンタクト型）（裏面接合型：バックジャンクション型ともいう。）の太陽電池を例示する。
半導体基板を用いた太陽電池として、受光面側および裏面側の両面に電極が形成された両面電極型の太陽電池と、裏面側のみに電極が形成された裏面電極型の太陽電池とがある。両面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されるため、この電極により太陽光が遮蔽されてしまう。一方、裏面電極型の太陽電池では、受光面側に電極が形成されないため、両面電極型の太陽電池と比較して太陽光の受光率が高い。
【００１４】
図１および図２に示すように、裏面電極型の太陽電池１は、２つの主面を備える半導体基板（光電変換基板）１１を備え、半導体基板１１の主面において第１導電型領域７と第２導電型領域８とを有する。
【００１５】
太陽電池１は、半導体基板１１の両主面のうちの一方主面である受光する側の主面の受光面側に順に積層されたパッシベーション層１３と反射防止層１５とを備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の両主面のうちの受光面の反対側の他方主面（片主面）である裏面側の第１導電型領域７に順に積層されたパッシベーション層２３と、第１導電型半導体層２５と、第１電極層２７とを備える。また、太陽電池１は、半導体基板１１の裏面側の第２導電型領域８に順に積層されたパッシベーション層３３と、第２導電型半導体層３５と、第２電極層３７とを備える。
【００１６】
＜半導体基板＞
半導体基板１１としては、導電型単結晶シリコン基板、例えばｎ型単結晶シリコン基板またはｐ型単結晶シリコン基板が用いられる。これにより、高い光電変換効率が実現する。
半導体基板１１は、ｎ型単結晶シリコン基板であると好ましい。これにより、結晶シリコン基板内のキャリア寿命が長くなる。また、ｐ型単結晶シリコン基板では、光照射によってｐ型ドーパントであるＢ（ホウ素）が影響して再結合中心となるＬＩＤ（Light Induced Degradation）が起こる場合があるが、ｎ型単結晶シリコン基板ではＬＩＤがより抑制される。
【００１７】
半導体基板１１は、両主面のうちの一方主面の側である裏面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、半導体基板１１に吸収されず通過してしまった光の回収効率が高まる。
また、半導体基板１１は、受光面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、受光面において入射光の反射が低減し、半導体基板１１における光閉じ込め効果が向上する。
【００１８】
半導体基板１１の厚さは、５０μｍ以上２００μｍ以下であると好ましく、６０μｍ以上１８０μｍ以下であるとより好ましく、７０μｍ以上１８０μｍ以下であると更に好ましい。このように、半導体基板１１の厚さが薄いことにより、太陽電池１の開放電圧を向上させられ、また材料コストも低減する。
なお、半導体基板１１として、導電型多結晶シリコン基板、例えばｎ型多結晶シリコン基板またはｐ型多結晶シリコン基板を用いてもよい。この場合、より安価に裏面電極型太陽電池が製造される。
【００１９】
＜反射防止層＞
反射防止層１５は、半導体基板１１の受光面側にパッシベーション層１３を介して形成されている。パッシベーション層１３は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層１３は、半導体基板１１の表面欠陥を終端し、キャリアの再結合を抑制する。
反射防止層１５としては、屈折率１．５以上２．３以下程度の透光性膜が好適に用いられる。反射防止層１５の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＮ、またはＳｉＯＮ等が好ましい。反射防止層１５の形成方法は特に限定されないが、精密な膜厚制御が可能なＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いると好ましい。ＣＶＤ法による製膜によれば、材料ガスまたは製膜条件のコントロールで膜質が制御される。
【００２０】
本実施形態では、受光面側に電極が形成されていないため（裏面電極型）、太陽光の受光率が高く、光電変換効率が向上する。
【００２１】
＜第１導電型半導体層および第２導電型半導体層＞
第１導電型半導体層２５は、半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７にパッシベーション層２３を介して形成され、第２導電型半導体層３５は、半導体基板１１の裏面側の第２導電型領域８にパッシベーション層３３を介して形成される。第１導電型半導体層２５は、後述する第１電極層２７の形状（図１参照）に対応した形状となり、第２導電型半導体層３５は、後述する第２電極層３７の形状（図１参照）に対応した形状となる。
【００２２】
第１導電型半導体層２５は、第１導電型シリコン系層、例えばｐ型シリコン系層で形成される。第２導電型半導体層３５は、第１導電型と異なる第２導電型のシリコン系層、例えばｎ型シリコン系層で形成される。なお、第１導電型半導体層２５がｎ型シリコン系層であり、第２導電型半導体層３５がｐ型シリコン系層であってもよい。
ｐ型シリコン系層およびｎ型シリコン系層は、非晶質シリコン層、または、非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む微結晶シリコン層で形成される。ｐ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｂ（ホウ素）が好適に用いられ、ｎ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｐ（リン）が好適に用いられる。
【００２３】
第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５の形成方法は特に限定されないが、ＣＶＤ法を用いると好ましい。材料ガスとしては、例えばＳｉＨ４ガスが好適に用いられ、ドーパント添加ガスとしては、例えば、水素希釈されたＢ２Ｈ６またはＰＨ３が好適に用いられる。また、光の透過性を向上させるために、例えば、酸素または炭素といった不純物を微量添加してもよい。その場合、例えば、ＣＯ２またはＣＨ４といったガスをＣＶＤ製膜の際に導入する。
なお、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５の形成方法の他の一例としては、熱拡散ドーピング法、レーザードーピング法等が挙げられる。
【００２４】
裏面電極型の太陽電池では、受光面側で受光し、生成したキャリアを裏面側で回収するため、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とは同一面内に形成される。第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とを同一面内において所定形状に形成（パターニング）する方法としては特に限定されず、マスクを利用したＣＶＤ法を採用してもよいし、または、レジスト、エッチング液、若しくはエッチングペースト等を利用したエッチング法を採用してもよい。
【００２５】
第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５とは、接合されていないと好ましい。そのため、これらの層の間に絶縁層（不図示）が設けられてもよい。例えば、ｐ型シリコン系薄膜とｎ型シリコン系薄膜との境界部分に絶縁層を設ける場合、酸化シリコン等の絶縁層をＣＶＤ法により製膜すれば、製膜工程を簡素化でき、プロセスコストの低減および歩留まりの向上を図れる。
【００２６】
＜パッシベーション層＞
パッシベーション層２３，３３は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層２３，３３は、半導体基板１１の表面欠陥を終端し、キャリアの再結合を抑制する。これにより、キャリアのライフタイムが向上するために、太陽電池の出力が向上する。
【００２７】
＜第１電極層および第２電極層＞
第１電極層２７は、非特定領域における第１導電型半導体層２５上に形成されており、第２電極層３７は、非特定領域における第２導電型半導体層３５上に形成されている。また、第１電極層２７Ｈは、特定領域６０における第１導電型半導体層２５上に形成されており、第２電極層３７Ｈは、特定領域６０における第２導電型半導体層３５上に形成されている。第１電極層２７，２７Ｈと第２電極層３７，３７Ｈとは、電気的に直接的には非接続な状態になっていれば、物理的に、接触していても離間していても構わない。なお、図１では、第１電極層２７，２７Ｈと第２電極層３７，３７Ｈとが、物理的に離間している例を示している。
【００２８】
第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈは、透明導電性材料からなる透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈで形成されていてもよい。透明導電性材料としては、透明導電性金属酸化物、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンおよびそれらの複合酸化物等が用いられる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性との観点からは、インジウム酸化物が特に好ましい。更に、信頼性またはより高い導電率を確保するため、インジウム酸化物にドーパントを添加すると好ましい。ドーパントとしては、例えば、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｉ、またはＳ等が挙げられる。
このような透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈの形成方法としては、スパッタリング法等の物理気相堆積法、または有機金属化合物と酸素または水との反応を利用した化学気相堆積法（例えばＣＶＤ法）等が用いられる。
【００２９】
なお、第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈは、透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈに限定されず、透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈ上に積層された金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈを有していてもよい。すなわち、透明電極層２８，３８，２８Ｈ，３８Ｈと金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈとが積層した、積層型の第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈであってもよい。また、第１電極層および第２電極層のうち、一方が積層型の電極層であり、他方が単層型の透明電極層であってもよい。また、第１電極層２７および第２電極層３７は、金属電極層のみから形成されていても構わない。
金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈは、金属材料で形成される。金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌおよびこれらの合金が用いられる。
金属電極層２９，３９，２９Ｈ，３９Ｈの形成方法としては、例えばＡｇペーストを用いたスクリーン印刷等の印刷法、または例えばＣｕを用いた電解メッキ等のメッキ法等が用いられる。
【００３０】
＜特定領域＞
上述したように、本実施形態の太陽電池１は、ウェアラブル機器または腕時計等の電子機器において、太陽電池１よりも光入射面側に太陽電池１から乖離して配置される遮光部材７０と組み合わせて用いられる。
太陽電池１は、半導体基板１１の主面において、遮光部材７０と重なる、すなわち遮光部材７０に対応する１または複数の特定領域６０と、特定領域６０以外の非特定領域とを有する。図１に示す本実施形態の太陽電池１は、３つの特定領域６０を有する。
特定領域６０は、例えば、半導体基板１１の主面の平面視で円形形状である。なお、特定領域６０の形状はこれに限定されず、帯形形状または多角形形状（例えば三角形形状または四角形形状）、またはより複雑な形状であってもよい。
複数の特定領域６０がある場合、複数の特定領域６０の面積は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、特定領域６０の面積は、遮光部材７０の面積以下であってもよい。
【００３１】
遮光部材７０は太陽電池１の特定領域６０と乖離するので、屋内環境下では、蛍光灯等の光源からの直接の光、または、電子機器の構成部材により反射または散乱された光が、遮光部材７０と特定領域６０との隙間において、斜めから特定領域６０に照射される。
【００３２】
太陽光が照射される屋外環境下では、特定領域６０は、主に遮光部材７０による影が形成される領域であり、特定領域６０以外の非特定領域は、太陽光が照射される領域である。そのため、屋外環境下では、特定領域６０の照射光量と非特定領域の照射光量との差は非常に大きい。
一方、屋内環境下では、様々な方向から光が照射されるため、特定領域６０と非特定領域とにおける照射光量の差は屋外環境下と比べると小さい。
このため、屋外環境下においては、特定領域６０における影の影響による太陽電池の出力の低下を抑制しつつも、屋内環境下においては、特定領域６０における太陽電池の出力をできるだけ取り出すことにより、太陽電池の発電量が向上する。
【００３３】
屋外環境下において特定領域６０における影の影響による太陽電池の出力の低下を抑制しつつ、屋内環境下において特定領域６０における太陽電池の出力をできるだけ取り出すために、本実施形態では、特定領域６０における電気抵抗のうちの直列抵抗成分は、特定領域６０以外の非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。
これにより、非特定領域の発電量が大きく、特定領域６０の照射光量と非特定領域の照射光量との差が大きい屋外環境下においては、特定領域６０における直列抵抗による電圧降下により、特定領域６０の暗電流の影響が抑制され、非特定領域における出力低下が抑制される。すなわち、屋外環境下における太陽電池の出力が向上する。
一方、屋内環境下においては、太陽電池１における発電量は屋外環境下に比べ１／１００倍以下であり、場所によっては、１／１０００倍以下程度であることが多く、特定領域６０における直列抵抗ロスの大きさは比較的小さくなり、屋内環境下における散乱光等による特定領域６０における太陽電池の出力をある程度取り出すことができる。これにより、屋内環境下においては、非特定領域における発電に加え、特定領域６０における発電も利用することができ、太陽電池の出力が向上する。
【００３４】
特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分を大きくする方法としては特に限定されないが、例えば、パッシベーション層２３および第１導電型半導体層２５、または、パッシベーション層３３および第２導電型半導体層３５の膜厚方向の電気抵抗を大きくしてもよい。または、半導体基板１１とパッシベーション層２３との界面、および半導体基板１１とパッシベーション層３３との界面の接触抵抗、パッシベーション層２３と第１導電型半導体層２５との界面、およびパッシベーション層３３と第２導電型半導体層３５との界面の接触抵抗、または、第１導電型半導体層２５と第１電極層２７Ｈとの界面、および第２導電型半導体層３５と第２電極層３７Ｈとの界面の接触抵抗を大きくしてもよい。
特に簡便な方法としては、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きくすると好ましい。以下、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７について説明した後に、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗について説明する。
【００３５】
＜非特定領域における電極層＞
非特定領域において、第１電極層２７の幅は第１導電型半導体層２５の幅より小さく、第２電極層３７の幅は第２導電型半導体層３５の幅よりも小さいと好ましい。なお、導電型層および電極層の幅とは、特に断りがない限り、各層の延在方向と直交する方向を表す（ただし、各層の厚み方向ではない）。
【００３６】
第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５で回収された光キャリアを効率よく取り出すためには、第１電極層２７および第２電極層３７の幅は、第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５に対してできる限り大きいと好ましい。そのため、第１電極層２７の幅は、第１導電型半導体層２５の幅の０．５倍よりも大きいと好ましく、０．７倍よりも大きいと更に好ましい。同様に、第２電極層３７の幅は、第２導電型半導体層３５の幅の０．５倍よりも大きいと好ましく、０．７倍よりも大きいと更に好ましい。
なお、第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との境界部分に絶縁層やその他の層が設けられて、第１電極層２７と第２電極層３７とが離間している場合には、第１電極層２７および第２電極層３７の幅は、それぞれ、第１導電型半導体層２５の幅および第２導電型半導体層３５の幅より大きくてもよい。
【００３７】
一方、半導体基板１１における光キャリアを第１導電型半導体層２５および第２導電型半導体層３５で効率よく回収するためには、第１電極層２７（後述する第１枝電極層２７ｆおよび第１幹電極層２７ｂ）および第２電極層３７（後述する第２枝電極層３７ｆおよび第２幹電極層３７ｂ）の幅はある程度小さいと好ましい。
第１枝電極層２７ｆと第２枝電極層３７ｆと、それら枝電極層毎に対応する第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との幅は、ある程度小さければ特に限定されないが、それぞれ、５０〜３０００μｍの範囲であると好ましい。
一方で、電気輸送の観点から、電気抵抗ロスを抑制するためには、幹電極層はある程度の断面積を必要とし、幹電極層の幅および高さ（膜厚）で断面積を確保する必要がある。これにより、第１幹電極層２７ｂと第２幹電極層３７ｂと、それら幹電極層毎に対応する第１導電型半導体層２５と第２導電型半導体層３５との幅は、それぞれ、５０〜５０００μｍの範囲が好ましい。
【００３８】
第１電極層２７および第２電極層３７の高さを高くすれば、面方向に流れる電流に対する断面積が増大するため、直列抵抗が低減する。しかし、電極層の高さを高くすると、半導体層と電極層との界面の応力が大きくなり、電極剥がれが生じる場合がある。更に、裏面電極型太陽電池では、電極が片面にしか設けられていないため、電極層の高さが大きくなると、基板表裏の応力が不均衡となり、太陽電池の反り等の変形が生じ易く、太陽電池が破損する場合がある。また、電極界面の応力に起因して太陽電池が変形すると、モジュール化の際に、位置ズレまたは短絡等の不具合が生じる場合がある。これより、第１電極層２７および第２電極層３７の高さは、１００μｍ以下であると好ましく、６０μｍ以下であるとより好ましく、３０μｍ以下であると更に好ましい。
なお、電極の高さは、基板の主面から電極の頂点までの距離である。半導体層形成のためのエッチング等により、部分的に基板の厚みが小さくなっている領域が存在する場合は、基板の主面に平行な基準面を定め、当該基準面から電極の頂点までの距離を電極の高さと定義すればよい。
【００３９】
＜特定領域における電極層＞
上述したように、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗は、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きいと好ましい。
特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きくする方法としては、例えば、特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの電気抵抗を、非特定領域における電極層２７，３７の金属電極層２９，３９の電気抵抗よりも大きくすることが考えられる。
例えば、図２に示すように、特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの幅を、非特定領域における電極層２７，３７の金属電極層２９，３９の幅よりも細くしてもよい。換言すれば、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの幅を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の幅よりも細くすることが考えられる。
【００４０】
特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの電気抵抗を、非特定領域における電極層２７，３７の金属電極層２９，３９の電気抵抗よりも大きくする方法はこれに限定されず、特定領域６０における金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの断面積を、非特定領域における金属電極層２９，３９の断面積よりも小さくしてもよい。例えば、特定領域６０における金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの高さを、非特定領域における金属電極層２９，３９の高さよりも低くしてもよい。
或いは、特定領域６０における金属電極層２９Ｈ，３９Ｈの材料を、非特定領域における金属電極層２９，３９の材料に比べ高抵抗な材料としてもよい。例えば、高抵抗な金属電極層の材料としてはアルミペーストまたは銅ペーストが挙げられ、低抵抗な金属電極層の材料としては銀ペーストが挙げられる。
【００４１】
また、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの電気抵抗を、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の電気抵抗に比べ大きくする方法としては、例えば、図３に示すように、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈが、金属電極層２９Ｈ，３９Ｈを含まず、透明電極層２８Ｈ，３８Ｈのみで形成されることが考えられる。
更に、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの電気抵抗を、非特定領域における透明電極層２８，３８の電気抵抗に比べて大きくしてもよい。例えば、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの膜厚を、非特定領域における透明電極層２８，３８の膜厚よりも薄くしてもよいし、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの幅を、非特定領域における透明電極層２８，３８の幅よりも細くしてもよい。すなわち、特定領域６０における透明電極層２８Ｈ，３８Ｈの断面積を、非特定領域における透明電極層２８，３８の断面積よりも小さくしてもよい。
【００４２】
なお、特定領域６０における第１導電型半導体層２５の幅と第２導電型半導体層３５の幅とは、非特定領域における第１導電型半導体層２５の幅と第２導電型半導体層３５の幅と同様に、ある程度小さければ特に限定されないが、それぞれ、５０〜３０００μｍの範囲であると好ましい。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の裏面電極型の太陽電池１によれば、電子機器における遮光部材７０と重なる特定領域６０における電気抵抗のうちの直列抵抗成分が、特定領域６０以外の非特定領域の電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗である。
そのため、非特定領域の発電量が大きく、特定領域６０の照射光量と非特定領域の照射光量との差が大きい屋外環境下においては、特定領域６０における直列抵抗による電圧降下により、特定領域６０の暗電流の影響が抑制され、非特定領域における出力低下が抑制される。すなわち、屋外環境下における太陽電池の出力が向上する。
一方、屋内環境下においては、太陽電池１における発電量は屋外環境下に比べ１／１００倍以下、更には、場所によっては１／１０００倍以下程度であることが多く、特定領域６０における直列抵抗ロスの大きさは比較的小さくなり、屋内環境下における散乱光等による特定領域６０における太陽電池の出力をある程度取り出すことができる。これにより、屋内環境下においては、非特定領域における発電に加え、特定領域６０における発電も利用することができ、太陽電池の出力が向上する。
これにより、屋外および屋内の両方の環境下において、電子機器における遮光部材７０と重なる特定領域６０に起因する太陽電池の性能低下が抑制される。
【００４４】
＜回路シミュレーション検証＞
ここで、特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分を大きくすることによる太陽電池の出力向上について、等価回路を用いた回路シミュレーション（回路計算）を用いて検証する。
図４Ａは、回路シミュレーション（回路計算）で用いた太陽電池の等価回路を示す図である。図４Ａに示すように、太陽電池の等価回路の計算モデルとして、太陽電池の計算において一般的に使用されている２ダイオードモデルを使用した。
この等価回路では、２つの２ダイオードモデルを導入しており、一方の２ダイオードモデルＰＶ（ｐｈｏｔｏ）は太陽電池１の非特定領域を表し、他方の２ダイオードモデルＰＶ（ｄａｒｋ）は特定領域６０を表す。
これらの２ダイオードモデルＰＶ（ｐｈｏｔｏ），ＰＶ（ｄａｒｋ）の各パラメータは、実際に作製したヘテロ接合太陽電池の出力特性に対して、下記式を用いてフィッティングを行うことにより決定した。
【数１】
2019181835.tif 000003
上記式において、左辺のＪ（Ｖ）は、図４Ａの２ダイオードモデルにおけるＰＶ（ｐｈｏｔｏ）またはＰＶ（ｄａｒｋ）の電流密度であって、印加電圧Ｖに対する電流密度を表す。図４Ｂに、図４Ａの２ダイオードモデルにおけるＰＶ（ｐｈｏｔｏ）またはＰＶ（ｄａｒｋ）の電流密度の一例を示す。図４Ｂに示すように、電流密度Ｊ（Ｖ）は印加電圧Ｖに応じて変化し、例えば印加電圧Ｖ１における電流密度はＪ（Ｖ１）となる。
右辺の第１項のＪｐｈは、図４Ａの２ダイオードモデルにおけるＩ＿ｐまたはＩ＿ｄ、すなわち光電流に対応する光電流密度を表す。右辺の第２項のＪ０１は、図４Ａの２ダイオードモデルにおける一方のダイオードＤ１＿ｐまたはＤ１＿ｄの逆方向飽和電流密度を表す。右辺の第３項のＪ０２は、図４Ａの２ダイオードモデルにおける他方のダイオードＤ２＿ｐまたはＤ２＿ｄの逆方向飽和電流密度を表す。右辺の第４項は、図４Ａの２ダイオードモデルにおける直列抵抗Ｒｓ（すなわち、Ｒｓ＿ｐまたはＲｓ＿ｄ）および並列抵抗Ｒｓｈ（すなわち、Ｒｓｈ＿ｐまたはＲｓｈ＿ｄ）による損失を表す。ここで、直列抵抗Ｒｓおよび並列抵抗Ｒｓｈは太陽電池当たりの値を用いているため、単位面積当たりに換算するため太陽電池の面積Ｓを掛けてある（Ｓ＝２３９（ｃｍ２））。なお、ｑは電気素量、ｋＢはボルツマン定数、Ｔは温度を表す。
上記式における各パラメータは以下の通りである。
ＰＶ（ｐｈｏｔｏ）：
Ｊ０１（Ｄ１＿ｐ）＝７．９Ｅ−１５（Ａ／ｃｍ２）
Ｊ０２（Ｄ２＿ｐ）＝１．２３Ｅ−８（Ａ／ｃｍ２）
Ｒｓ＿ｐ＝０．００２（Ω）
Ｒｓｈ＿ｐ＝１Ｅ＋６（Ω）
ＰＶ（ｄａｒｋ）：
Ｊ０１（Ｄ１＿ｄ）＝７．９Ｅ−１５（Ａ／ｃｍ２）
Ｊ０２（Ｄ２＿ｄ）＝１．２３Ｅ−８（Ａ／ｃｍ２）
Ｒｓｈ＿ｄ＝１Ｅ＋６（Ω）
【００４５】
屋外環境下の回路シミュレーションでは、非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）においてＩ＿ｐ＝０．０３８（Ａ／ｃｍ２）の光電流が生じると仮定し、特定領域（影領域）のＰＶ（ｄａｒｋ）においてＩ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２）の光電流が生じると仮定した（非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）のＩ＿ｐの１／１００倍）。
一方、屋内環境下の回路シミュレーションでは、散乱光により特定領域６０にもある程度の光が照射されるので、非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）および特定領域（影領域）６０のＰＶ（ｄａｒｋ）においてＩ＿ｐ＝Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２）の光電流が生じると仮定した（屋外環境下の非特定領域（光照射領域）のＰＶ（ｐｈｏｔｏ）のＩ＿ｐの１／１００倍）。
また、回路シミュレーションでは、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄを０．００２Ω〜２０００Ωの範囲で変化させた。また、回路シミュレーションでは、非特定領域（光照射領域）の面積Ｓ＿ｐと特定領域（影領域）６０の面積Ｓ＿ｄとの比Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄが１：３、１：１、３：１の３パターンについて計算した。更に、太陽電池の面積が８ｃｍ２、２３９ｃｍ２の２パターンについて計算した。また、Ｒｓ＿ｐ、Ｒｓｈ＿ｐ、Ｒｓｈ＿ｄはセル面積に関係なく固定した値を用いている。
【００４６】
図５Ａは、屋外環境下（Ｉ＿ｐ＝０．０３８（Ａ／ｃｍ２）、Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示し、図５Ｂは、屋内環境下（Ｉ＿ｐ＝Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果のＩＶ特性を示す。図５Ａおよび図５Ｂでは、太陽電池の面積が２３９ｃｍ２であり、非特定領域（光照射領域）の面積Ｓ＿ｐと特定領域（影領域）６０の面積Ｓ＿ｄとの比Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄが１：３である。
図５Ａによれば、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが大きくなるにつれて、開放電圧Ｖｏｃが向上し、太陽電池の出力も向上する。このように、特定領域６０の直列抵抗成分が大きくなると、特定領域６０における暗電流の影響が抑制され、太陽電池の出力が向上する。
一方、図５Ｂによれば、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが小さくなるにつれて、太陽電池の出力が向上する。これは、直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが大きい場合、特定領域６０で生成された電気エネルギーが、直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄにより消費され、取り出され難くなるのに対して、直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが小さい場合、特定領域６０で生成された電気エネルギーが取り出されていることによるものと考えられる。
図５Ａおよび図５Ｂによれば、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄが例えば６．３２Ｅ−１（Ω）程度であれば、屋外環境下においてある程度暗電流の影響を抑制でき（図５Ａ）、かつ、屋内環境下においても十分な出力を取り出せる（図５Ｂ）。このように、適切なＲｓ＿ｄを選択すれば、屋外および屋内の両方の環境下において、高い出力が得られることがわかる。
【００４７】
次に、このような屋外環境下および屋内環境下における太陽電池の出力と特定領域６０における直列抵抗成分との関係を一般化する。
図６Ａは、屋外環境下（Ｉ＿ｐ＝０．０３８（Ａ／ｃｍ２）、Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域６０の直列抵抗成分との関係を示し、図６Ｂは、屋内環境下（Ｉ＿ｐ＝Ｉ＿ｄ＝０．０００３８（Ａ／ｃｍ２））を想定した回路シミュレーション結果の、太陽電池の出力と特定領域６０の直列抵抗成分との関係を示す。また、図６Ｃは、図６Ａに示す回路シミュレーション結果と図６Ｂに示す回路シミュレーション結果とを重ねた、太陽電池の出力と特定領域６０の直列抵抗成分との関係を示す。
図６Ａ〜図６Ｃにおいて、横軸は、特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄと特定領域６０の面積Ｓ＿ｄとの積Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄであり、縦軸は、各太陽電池におけるＲｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄ＝０Ω・ｃｍ２の際の単位面積当たりの太陽電池の出力と、それぞれのＲｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄの値における単位面積当たりの太陽電池の出力との差分ΔＰｏｗｅｒである。ここで、単位面積当たりの太陽電池の出力の計算における面積は、非特定領域（光照射領域）の面積であり、屋外環境下ではＳ＿ｐであり（図６Ａ）、屋内環境下ではＳ＿ｐとＳ＿ｄの和である（図６Ｂ）。
図６Ａ〜図６Ｃでは、太陽電池の面積が８ｃｍ２，２３９ｃｍ２の２パターンについて、および、非特定領域（光照射領域）の面積Ｓ＿ｐと特定領域（影領域）６０の面積Ｓ＿ｄとの比Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄが１：３、１：１、３：１の３パターンについて、回路シミュレーションの結果が示されている。
【００４８】
図６Ａによれば、屋外環境下では、Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが１Ω・ｃｍ２程度以下の小さな領域では、特定領域６０下の直列抵抗成分は小さいため、暗電流による太陽電池出力の低下を抑制することはできていないが、１Ω・ｃｍ２程度を超えてくると徐々に出力の向上が見られ、１Ｅ＋４Ω・ｃｍ２程度を超えると飽和する。特に非特定領域（光照射領域）の面積（Ｓ＿ｐ）と特定領域（影領域）６０の面積（Ｓ＿ｄ）との比が１：３の場合に、特定領域６０での暗電流による出力ロスが他の比１：１，３：１の場合と比べて大きいため、特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分に比例するＲｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが大きくなるほど、暗電流によるロスが抑制され、太陽電池の出力が向上する。
一方、図６Ｂによれば、屋内環境下では、Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが１０Ω・ｃｍ２程度以下では、特定領域６０における太陽電池の出力を十分に取り出すことができるため、特定領域６０における直列抵抗成分による出力低下は小さいが、Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄが１０Ω・ｃｍ２程度を超えてくると、徐々に太陽電池の出力が低下する。これは、特定領域６０における太陽電池の出力が、特定領域６０における直列抵抗成分によって取出しができなくなるためである。
【００４９】
図６Ｃによれば、屋外環境下では十分な出力向上が見込め、かつ、屋内環境下では出力低下が抑制される、特定領域６０の直列抵抗が存在する（破線部分）。太陽電池の使用環境により最適な直列抵抗は若干変化するが、特定領域６０における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄと特定領域６０の面積Ｓ＿ｄとの積Ｒｓ＿ｄ×Ｓ＿ｄは、１０Ω・ｃｍ２以上１００００Ω・ｃｍ２未満であると好ましく、２０Ω・ｃｍ２以上１０００Ω・ｃｍ２未満であると更に好ましく、５０Ω・ｃｍ２以上５００Ω・ｃｍ２未満であると特に好ましい。
また、非特定領域における直列抵抗成分Ｒｓ＿ｐと非特定領域の面積Ｓ＿ｐとの積Ｒｓ＿ｐ×Ｓ＿ｐは、０Ω・ｃｍ２よりも大きく１０Ω・ｃｍ２未満であることが好ましいが、特に小さければ小さいほど好ましい。
なお、特定領域６０の面積Ｓ＿ｄは、半導体基板１１の主面の面積、すなわち非特定領域の面積Ｓ＿ｐと特定領域６０の面積Ｓ＿ｄとの和Ｓ＿ｐ＋Ｓ＿ｄの０．２５倍（Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄ＝３：１に相当）以上０．９５倍以下であると好ましく、０．２５倍以上０．７５倍（Ｓ＿ｐ：Ｓ＿ｄ＝１：３に相当）以下であるとより好ましい。
【００５０】
このような特定領域６０における電気抵抗の直列抵抗成分を測定する方法としては、特に限定されないが、例えば、光ルミネセンス（Photoluminescence：ＰＬ）とエレクトロルミネセンス（Electroluminescence：ＥＬ）とを利用して直列抵抗を算出してもよく、BT Imaging Pty Ltd社のＬＩＳ−Ｒ２を使用することで、簡便に直列抵抗成分を見積もることができる。また、例えば、ある程度特定領域６０の面積が大きく、直列抵抗成分も大きい場合は、ＡＭ１．５以上の照度の光等を用いて、十分な逆バイアス範囲まで含めたＩＶ測定を行い、図７に示すような二段階になったＩＶカーブの傾きから直列抵抗成分を概算してもよい。図７では、このような二段階になったＩＶカーブのうち、一段目の電流の低い範囲のＩＶカーブの傾きが非特定領域の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｐに相当し、二段目の電流の高い範囲のＩＶカーブの傾きが特定領域６０の直列抵抗成分Ｒｓ＿ｄに相当するため、これらの傾きより直列抵抗成分を見積もってもよい。
【００５１】
ここで、図８は、従来の裏面電極型の太陽電池を裏面側からみた図である。図８に示す太陽電池１Ｘは、半導体基板１１Ｘの裏面側に第１導電型半導体層２５Ｘおよび第２導電型半導体層３５Ｘを有する。第１導電型半導体層２５Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部と、櫛歯の支持部に相当するバスバー部とを有する。バスバー部は、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部は、バスバー部から、Ｘ方向に交差するＹ方向に延在する。同様に、第２導電型半導体層３５Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部と、櫛歯の支持部に相当するバスバー部とを有する。バスバー部は、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に対向する他方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部は、バスバー部から、Ｙ方向に延在する。第１導電型半導体層２５Ｘのフィンガー部と第２導電型半導体層３５Ｘのフィンガー部とは、Ｘ方向に交互に並んでいる。これにより、第１導電型半導体層２５Ｘの形成領域と第２導電型半導体層３５Ｘの形成領域とは互いに噛み合う。このような構造により、受光面側からの入射光により半導体基板１１Ｘ内で誘起された光キャリアを、効率的にそれぞれの半導体層で回収できる。
【００５２】
第１導電型半導体層２５Ｘおよび第２導電型半導体層３５Ｘ上には、回収された光キャリアを外部に取り出すための第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘが設けられている。第１電極層２７Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部２７ｆＸと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部２７ｂＸとを有する。バスバー部２７ｂＸは、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部２７ｆＸは、バスバー部２７ｂＸから、Ｘ方向に交差するＹ方向に延在する。同様に、第２電極層３７Ｘは、いわゆる櫛型の形状であり、櫛歯に相当する複数のフィンガー部３７ｆＸと、櫛歯の支持部に相当するバスバー部３７ｂＸとを有する。バスバー部３７ｂＸは、半導体基板１１Ｘの一方の辺部に対向する他方の辺部に沿ってＸ方向に延在し、フィンガー部３７ｆＸは、バスバー部３７ｂＸから、Ｙ方向に延在する。フィンガー部２７ｆＸとフィンガー部３７ｆＸとは、Ｘ方向に交互に並んでいる。
【００５３】
このような従来の裏面電極型の太陽電池１Ｘでは、電子機器の遮光部材と重なる特定領域６０Ｘの電気抵抗の直列抵抗成分を高抵抗にすると（斜線部分）、第１電極層２７Ｘのフィンガー部２７ｆＸの先端側の一部または第２電極層３７Ｘのフィンガー部３７ｆＸの先端側の一部が、高抵抗な特定領域６０Ｘを介してバスバー部２７ｂＸまたはバスバー部３７ｂＸに接続されることとなる。そのため、第１電極層２７Ｘおよび第２電極層３７Ｘで回収されたキャリアの取り出し効率が低下し、太陽電池１Ｘの出力が低下する。
【００５４】
この点に関し、本実施形態では、非特定領域および特定領域６０における第１電極層２７，２７Ｈおよび第２電極層３７，３７Ｈの形状を以下のようにする。なお、第１導電型半導体層２５は、第１電極層２７，２７Ｈの形状に対応した形状となり、第２導電型半導体層３５は、第２電極層３７，２７Ｈの形状に対応した形状となる。
【００５５】
＜区分け領域＞
図１に示すように、太陽電池１は、半導体基板１１の主面において、３つの特定領域６０をそれぞれ囲うように、３つの領域に区分けした３つの区分け領域５０を有する。
区分け領域５０内の特定領域６０を単数個とすることで、非特定領域における低抵抗な枝電極層を、特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極層に接続できる。
【００５６】
＜非特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７は、半導体基板１１の主面において、非特定領域の全てに分布して形成されると好ましい。これにより、有効発電面積が拡大し、光電変換効率が向上する。
各区分け領域５０において、第１電極層２７は、複数の第１枝電極層２７ｆと第１幹電極層２７ｂとを含む。また、各区分け領域５０において、第２電極層３７は、複数の第２枝電極層３７ｆと第２幹電極層３７ｂとを含む。
【００５７】
<<第１枝電極層および第２枝電極層>>
第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの電極パターンは特に限定されないが、例えば、各区分け領域５０において、特定領域６０、第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形成領域を除いた領域において、特定領域６０と同心円状のパターンであると好ましい。換言すれば、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、中心が特定領域６０の中心と重なり、特定領域６０の相似形と重なるように形成されると好ましい。これにより、高抵抗な特定領域６０に起因する非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。これにより、屋外環境下における太陽電池１の出力を効率よく取り出すことができ、太陽電池１の出力が向上する。
【００５８】
第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、局所的な範囲を考えると、延在方向に交差する方向（例えば、各点における接線に垂直な方向）において交互に配置されることで局所的に平行に並んでいると好ましい。
【００５９】
第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆのいずれかの一部は、特定領域６０の外縁を囲む。特定領域６０の外縁を囲む枝電極層は第１枝電極層２７ｆであってもよいし、第２枝電極層３７ｆであってもよい。本実施形態の太陽電池１では、第２枝電極層３７ｆの一部が、特定領域６０の外縁を囲んでいる。
特定領域６０の外縁を囲む枝電極の形状は、環状（閉環状）であってもよいし、開環状であってもよい。この環状または開環状の枝電極の形状は、曲線状であってもよいし、直線状であってもよい。
【００６０】
各区分け領域５０において、第１枝電極層２７ｆの一端は、第１幹電極層２７ｂに接続されており、第１枝電極層２７ｆの他端は、第２幹電極層３７ｂと離間している。また、第２枝電極層３７ｆの一端は、第２幹電極層３７ｂに接続されており、第２枝電極層３７ｆの他端は、第１幹電極層２７ｂと離間している。
【００６１】
<<第１幹電極層および第２幹電極層>>
第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂは、所謂バスバー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
各区分け領域５０において、第１幹電極層２７ｂは、第１枠用幹電極層２７ｂｆと第１帯状幹電極層２７ｂｂとを含む。また、各区分け領域５０において、第２幹電極層３７ｂは、第２枠用幹電極層３７ｂｆと第２帯状幹電極層３７ｂｂとを含む。
【００６２】
<<<第１枠用幹電極層および第２枠用幹電極層、並びに枠電極層>>>
第１枠用幹電極層２７ｂｆと第２枠用幹電極層３７ｂｆとは枠電極層４０を構成する。枠電極層４０は、各区分け領域５０を囲むように、換言すれば区分け領域５０の外縁に重畳するように、形成されている。枠電極層４０の形状は、第１枠用幹電極層２７ｂｆと第２枠用幹電極層３７ｂｆとの間が離間した開環状であってもよいし、第１枠用幹電極層２７ｂｆまたは第２枠用幹電極層３７ｂｆのいずれかで環状（閉環状）を形成していても構わない。この環状または開環状の枠電極層４０の形状は、曲線状であってもよいし、直線状であってもよい。
【００６３】
枠電極層４０は、第１電極層２７の第１枠用幹電極層２７ｂｆと第２電極層３７の第２枠用幹電極層３７ｂｆとの両方を有していることが好ましい。例えば、図１では、枠電極層４０は、半導体基板１１の周縁に形成された第２枠用幹電極層３７ｂｆと、隣り合う区分け領域との境界に形成された第１枠用幹電極層２７ｂｆとを有する。これにより、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆが幹電極に電気的に接続されず孤立し難くなり、区分け領域５０の全域における太陽電池１の出力が回収される。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
【００６４】
また、隣り合う区分け領域の境界において枠電極層４０の一部が形成されることにより、それぞれの区分け領域において異なる枝電極層のパターンが配置されていても、境界においてそれぞれの枝電極層のパターンをつなぐ必要が無い。したがって、隣り合う区分け領域の境界上に枠電極層４０の一部が配置されることにより、任意のパターンの枝電極層が枠電極層４０に接続される。そのため、任意性の高い枝電極層によって収集したキャリアが、境界上の枠電極層４０により収集され、太陽電池１の出力が効率よく回収される。
【００６５】
ここで、幹電極層よりも幅が細く電気抵抗の高い枝電極層の長さを長くすると、抵抗ロスが増大する。この点に関し、本実施形態では、隣り合う区分け領域５０の間に幹電極層を配置してこの幹電極層に枝電極層を接続することにより、幹電極層が無い場合に比べ枝電極層の長さを短くすることができ、電気抵抗ロスが低減される。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
【００６６】
また、半導体基板１１の周縁においても枠電極層４０が形成されることにより、ある程度任意性の高い半導体基板１１の形状においても、区分け領域５０内の枝電極層で収集されたキャリアを、半導体基板１１の周縁の枠電極層で回収することができ、太陽電池１の出力が効率よく回収される。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
【００６７】
以上により、特定領域６０または枝電極層の形状の任意性が高まり、ウェアラブル用途（腕時計またはスマートウォッチ、センサー）の電子機器に搭載する上で、太陽電池の形状デザインの任意性を高まり、かつ、太陽電池１の出力が効率よく向上する。
【００６８】
<<<第１帯状幹電極および第２帯状幹電極>>>
第１帯状幹電極層２７ｂｂは、枠電極層４０の第１枠用幹電極層２７ｂｆから、特定領域６０に向けて延びる帯状である。また、第２帯状幹電極層３７ｂｂは、枠電極層４０の第２枠用幹電極層３７ｂｆから、特定領域６０に向けて延びる帯状である。第１帯状幹電極層２７ｂｂおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂは、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
【００６９】
枠電極層４０の第１枠用幹電極層２７ｂｆおよび第１帯状幹電極層２７ｂｂには、複数の第１枝電極層２７ｆが接続され、枠電極層４０の第２枠用幹電極層３７ｂｆおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂには、複数の第２枝電極層３７ｆが接続される。これにより、高抵抗な特定領域６０に起因する非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。その結果、複数の第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆで回収されたキャリアが、第１幹電極層２７ｂ（枠電極層４０、第１帯状幹電極層２７ｂｂ）を介して回収される、すなわち太陽電池１の出力が向上する。
【００７０】
本実施形態の裏面電極型太陽電池では、特にウェアラブル用途（腕時計またはスマートウォッチ、センサー）などの低照度環境下で主に使用される電子機器に使用されることが好ましい。この場合、通常照射される光が弱く、太陽電池パネルほど電気抵抗ロスが大きくない。そのため、第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの一部に、陽極および陰極の取出電極（不図示）をそれぞれ形成することにより、回収されたキャリアが容易に取り出せる。取出電極の形成方法としては、例えばＡｇペーストを用いたスクリーン印刷等の印刷法、または例えばＣｕを用いた電解メッキ等のメッキ法等が用いられる。或いは、取出電極はハンダなどによって形成されてもよい。
【００７１】
＜特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈは、半導体基板１１の主面において、特定領域６０の全てに分布して形成されると好ましい。
第１電極層２７Ｈは、複数の第１枝電極層２７Ｈｆと第１幹電極層２７Ｈｂとを含む。また、第２電極層３７Ｈは、複数の第２枝電極層３７Ｈｆと第２幹電極層３７Ｈｂとを含む。
【００７２】
<<第１枝電極層および第２枝電極層>>
第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、上述した非特定領域における第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆと同様に、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆの電極パターンは特に限定されないが、例えば、上述した非特定領域における第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆと同様に、特定領域６０と同心円状のパターンであると好ましい。換言すれば、第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、中心が特定領域６０の中心と重なり、特定領域６０の相似形と重なるように形成されると好ましい。
第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、局所的な範囲を考えると、延在方向に交差する方向（例えば、各点における接線に垂直な方向）において交互に配置されることで局所的に平行に並んでいると好ましい。
第１枝電極層２７Ｈｆの一端は、第１幹電極層２７Ｈｂに接続されており、第１枝電極層２７Ｈｆの他端は、第２幹電極層３７Ｈｂと離間している。また、第２枝電極層３７Ｈｆの一端は、第２幹電極層３７Ｈｂに接続されており、第２枝電極層３７Ｈｆの他端は、第１幹電極層２７Ｈｂと離間している。
【００７３】
<<第１幹電極層および第２幹電極層>>
第１幹電極層２７Ｈｂおよび第２幹電極層３７Ｈｂは、上述した非特定領域における第１幹電極層２７ｂ（特に、第１帯状幹電極層２７ｂｂ）および第２幹電極層３７ｂ（特に、第２帯状幹電極層３７ｂｂ）と同様に、所謂バスバー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１幹電極層２７Ｈｂおよび第２幹電極層３７Ｈｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
第１幹電極層２７Ｈｂは、第１帯状幹電極層２７ｂｂ（または、特定領域６０を囲う第１枝電極層２７ｆ）から、特定領域６０の中心に向けて延びる帯状である。また、第２幹電極層３７Ｈｂは、第２帯状幹電極層３７ｂｂ（または、特定領域６０を囲う第２枝電極層３７ｆ）から、特定領域６０の中心に向けて延びる帯状である。
【００７４】
なお、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の形状、および、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの形状は、これに限定されない。以下では、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７、および、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの他の２つの形状を例示する。
【００７５】
（第１変形例）
図９は、本実施形態の第１変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。図９に示す太陽電池１は、図１に示す太陽電池１において、非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７の形状、および、特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈの形状が異なる点で本実施形態と異なる。
【００７６】
＜非特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
非特定領域における第１電極層２７および第２電極層３７は、半導体基板１１の主面において、特定領域６０を除く全ての領域に分布して形成されると好ましい。これにより、有効発電面積が拡大し、光電変換効率が向上する。
第１電極層２７は、複数の第１枝電極層２７ｆと３つの第１幹電極層２７ｂとを含む。また、第２電極層３７は、複数の第２枝電極層３７ｆと３つの第２幹電極層３７ｂとを含む。
【００７７】
<<第１枝電極層および第２枝電極層>>
第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆの電極パターンは特に限定されないが、例えば、特定領域６０、第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形成領域を除いた領域において、半導体基板１１と同心円状のパターンであると好ましい。換言すれば、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、中心が半導体基板１１の中心と重なり、半導体基板１１の相似形と重なるように形成されると好ましい。これにより、第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、半導体基板１１内の非特定領域全体に渡って隙間なく分布し、かつ半導体基板１１の周縁において分断し難くなる。
更には、枝電極層がこのような形状になることにより、枝電極層の形成により半導体基板１１に反りが発生した場合においても、その反りは基板全体に比較的均一に発生し、局所的に大きな反りが発生し難くなる。これにより、太陽電池の破損等の発生が抑制される。
【００７８】
第１枝電極層２７ｆおよび第２枝電極層３７ｆは、局所的な範囲を考えると、延在方向に交差する方向（例えば、各点における接線に垂直な方向）において交互に配置されることで局所的に平行に並んでいると好ましい。
【００７９】
隣接する第１幹電極層２７ｂと第２幹電極層３７ｂとの間において、第１枝電極層２７ｆの一端は、第１幹電極層２７ｂに接続されており、第１枝電極層２７ｆの他端は、第２幹電極層３７ｂと離間している。また、第２枝電極層３７ｆの一端は、第２幹電極層３７ｂに接続されており、第２枝電極層３７ｆの他端は、第１幹電極層２７ｂと離間している。
【００８０】
<<第１幹電極層および第２幹電極層>>
第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂは、所謂バスバー電極であり、帯のような形状（帯状）、または、帯状を巻いたり連結させたりした複雑な形状である。第１幹電極層２７ｂおよび第２幹電極層３７ｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。第１幹電極層２７ｂは、第１囲み状幹電極層２７ｂｅと第１帯状幹電極層２７ｂｂとを含む。また、第２幹電極層３７ｂは、第２囲み状幹電極層３７ｂｅと第２帯状幹電極層３７ｂｂとを含む。
【００８１】
<<<第１囲み状幹電極層および第２囲み状幹電極層>>>
第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅは、特定領域６０の外縁を囲むように形成される。第１囲み状幹電極層２７ｂｅは、特定領域６０の外縁の半分（一部）を囲み、第２囲み状幹電極層３７ｂｅは、特定領域６０の外縁の残りの半分（一部以外の他部）を囲む。換言すれば、一つの特定領域６０の外縁が、第１囲み状幹電極層２７ｂｅと第２囲み状幹電極層３７ｂｅとの両方で囲まれる。
第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅの連なった形状は、電気的な面で直接的に非接続な状態になっていれば、両囲み状幹電極層２７ｂｅ、３７ｂｅが物理的に接触した環状（閉環状）であってもよい。また、また、両囲み状幹電極層２７ｂｅ、３７ｂｅが物理的に非接触になっていることで、開環状になっていてもよい。第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅの形状は、曲線状であってもよいし、直線状であってもよく、第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第２囲み状幹電極層３７ｂｅの形状は、円形形状であってもよいし、多角形形状であってもよい。
【００８２】
<<<第１帯状幹電極層および第２帯状幹電極層>>>
第１帯状幹電極層２７ｂｂは、第１囲み状幹電極層２７ｂｅから、半導体基板１１の中心に対して放射状に延びる帯状である。また、第２帯状幹電極層３７ｂｂは、第２囲み状幹電極層３７ｂｅから、半導体基板１１の中心に対して放射状に延びる帯状である。第１帯状幹電極層２７ｂｂと第２帯状幹電極層３７ｂｂとは隣り合って延びている。第１帯状幹電極層２７ｂｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
第１囲み状幹電極層２７ｂｅおよび第１帯状幹電極層２７ｂｂには、複数の第１枝電極層２７ｆが接続され、第２囲み状幹電極層３７ｂｅおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂには、複数の第２枝電極層３７ｆが接続される。これにより、高抵抗な特定領域６０による非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極層に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
【００８３】
＜特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
特定領域６０における第１電極層２７Ｈおよび第２電極層３７Ｈは、半導体基板１１の主面において、特定領域６０の全てに分布して形成されると好ましい。
第１電極層２７Ｈは第１枝電極層２７Ｈｆを含み、第２電極層３７Ｈは第２枝電極層３７Ｈｆを含む。第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、所謂フィンガー電極であり、帯のような形状（帯状）を有する。第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
第１枝電極層２７Ｈｆおよび第２枝電極層３７Ｈｆは、延在方向に交差する方向において交互に配置されることで平行に並んでいると好ましい。
第１枝電極層２７Ｈｆの一端は、第１囲み状幹電極層２７ｂｅに接続されており、第１枝電極層２７Ｈｆの他端は、第２囲み状幹電極層３７ｂｅと離間している。また、第２枝電極層３７Ｈｆの一端は、第２囲み状幹電極層３７ｂｅに接続されており、第２枝電極層３７Ｈｆの他端は、第１囲み状幹電極層２７ｂｅと離間している。
【００８４】
（第２変形例）
図１０は、本実施形態の第２変形例に係る太陽電池を裏面側からみた図である。図１０に示す太陽電池１は、図９に示す太陽電池１において、非特定領域における第１電極層２７（特に、第１幹電極層２７ｂ）および第２電極層３７（特に、第２幹電極層３７ｂ）の形状、および、特定領域６０における電極層２７Ｈ，３７Ｈの形状が異なる点で第１変形例と異なる。
【００８５】
＜非特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
非特定領域における第２幹電極層３７ｂの第２囲み状幹電極層３７ｂｅは、特定領域６０の外縁の全部を囲む。
この場合、第１幹電極層２７ｂは、隣り合う第２幹電極層３７ｂの間に配置され、上述した第１帯状幹電極層２７ｂｂと同様な帯状幹電極層のみで構成されてもよい。第１幹電極層２７ｂは、半導体基板１１の中心から外縁に向かう放射方向に沿って、換言すれば、第１枝電極層２７ｆの同心円中心からの放射方向に沿って、延びる帯状である。これにより、第１幹電極層２７ｂは、同心円状の第１枝電極層２７ｆと交差するように延びる。第１幹電極層２７ｂの形状は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。
第１幹電極層２７ｂには、複数の第１枝電極層２７ｆが接続され、第２囲み状幹電極層３７ｂｅおよび第２帯状幹電極層３７ｂｂには、複数の第２枝電極層３７ｆが接続される。これにより、高抵抗な特定領域６０による非特定領域の低抵抗な枝電極層の断絶が防がれ、非特定領域における枝電極層が特定領域６０における高抵抗な枝電極層を介さずに幹電極層に接続され、高抵抗な枝電極による抵抗ロスが防がれる。すなわち太陽電池１の出力が向上する。
【００８６】
＜特定領域における第１電極層および第２電極層の形状＞
半導体基板１１が第１導電型である場合、特定領域６０は第２導電型半導体層３５により全面が覆われている。更に、第２導電型半導体層３５上には、第２電極層３７Ｈが対応する全面に、或いは櫛電極として形成されており、特定領域６０には、第１導電型半導体層２５および第１電極層２７Ｈが形成されていない。
これにより、半導体基板１１の導電型に応じて、少数キャリアが特定領域６０で回収されることになり、多数キャリアは非特定領域で回収されることになる。このように、特定領域６０で生成された多数キャリアを非特定領域で回収することにより、その距離に応じて直列抵抗が大きくなる。
例えば、ｎ型の半導体基板を使用する場合は、特定領域６０はｐ型の半導体層で覆われていることが好ましく、特定領域６０で生成されたホールは特定領域６０におけるｐ型半導体層を介して特定領域６０における電極層へと輸送され、特定領域６０で生成された電子は非特定領域におけるｎ型半導体層を介して非特定領域における電極層へと輸送される。これにより、特定領域６０で生成されたキャリアの取出しにおける直列抵抗成分が高くなり、太陽電池の出力が向上する。
【００８７】
（電子機器）
本実施形態の太陽電池１は、実用化に際して、モジュール化されることが好ましい。太陽電池のモジュール化は、適宜の方法により行われる。例えば、陽極と陰極との両方の幹電極層２７ｂ，３７ｂ、または、それぞれに設けた取出電極（不図示）に配線またはコンタクトピンなどが接続されることで、電気取出しが行える。また、裏面電極型太陽電池は、封止剤およびガラス板により封止されることによりモジュール化される。このようにしてモジュール化された太陽電池は、ウェアラブル用途（腕時計またはスマートウォッチ、センサー）の電子機器に搭載されることができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、ヘテロ接合型の太陽電池を例示したが、本発明の特徴は、ヘテロ接合型の太陽電池に限らず、ホモ接合型の太陽電池等の種々の太陽電池に適用可能である。
【００８９】
また、上述した実施形態では、裏面電極型の太陽電池を例示したが、本発明の特徴は、裏面電極型の太陽電池に限らず、両面電極型の太陽電池等の種々の太陽電池に適用可能である。
両面電極型の太陽電池では、半導体基板の両主面のうちの一方主面である受光する側の主面の受光面側の略全面に、パッシベーション層、第１導電型半導体層、第１電極層が順に積層され、半導体基板の両主面のうちの受光面の反対側の他方主面である裏面側の略全面に、パッシベーション層、第２導電型半導体層、第２電極層が順に積層される。この場合でも、遮光部材に対応する特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分を、非特定領域における電気抵抗のうちの直列抵抗成分に比べて、高抵抗としてもよい。
【００９０】
また、上述した実施形態では、半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７に順に積層されたパッシベーション層２３、第１導電型半導体層２５および第１電極層２７と、半導体基板１１の裏面側の第１導電型領域７を除く第２導電型領域８に順に積層されたパッシベーション層３３、第２導電型半導体層３５および第２電極層３７とを備える裏面電極型の太陽電池１を例示した。しかし、本発明は、このような太陽電池１に限らず、第１導電型半導体層の少なくとも一部と第２導電型半導体層の少なくとも一部とが重なっている裏面電極型の太陽電池であっても構わない。この場合、第１導電型半導体層に対応する第１電極層が上述した第１枝極層および第１幹電極層（枠電極層および／または第１帯状幹電極層、或いは第１囲み状幹電極層および／または第１帯状幹電極層）で形成され、第２導電型半導体層に対応する第２電極層が上述した第２枝極層および第２幹電極層（枠電極層および／または第２帯状幹電極層、或いは第２囲み状幹電極層および／または第２帯状幹電極層）で形成されればよい。
【符号の説明】
【００９１】
１，１Ｘ  太陽電池
７  第１導電型領域
８  第２導電型領域
１１  半導体基板（光電変換基板）
１３，２３，３３  パッシベーション層
１５  反射防止層
２５，２５Ｘ  第１導電型半導体層
２７，２７Ｈ，２７Ｘ  第１電極層
２７ｂ，２７Ｈｂ  第１幹電極層（バスバー電極、バスバー部）
２７ｂｂ  第１帯状幹電極層
２７ｂｅ  第１囲み状幹電極層
２７ｂｆ  第１枠用幹電極層
２７ｆ，２７Ｈｆ  第１枝電極層（フィンガー電極、フィンガー部）
２８，２８Ｈ  透明電極層
２９，２９Ｈ  金属電極層
３５，３５Ｘ  第２導電型半導体層
３７，３７Ｈ，３７Ｘ  第２電極層
３７ｂ，３７Ｈｂ  第２幹電極層（バスバー電極、バスバー部）
３７ｂｂ  第２帯状幹電極層
３７ｂｅ  第２囲み状幹電極層
３７ｂｆ  第２枠用幹電極層
３７ｆ，３７Ｈｆ  第２枝電極層（フィンガー電極、フィンガー部）
３８，３８Ｈ  透明電極層
３９，３９Ｈ  金属電極層
４０  枠電極層
５０  区分け領域
６０  特定領域
７０  遮光部材
【図１】
2019181835.tif 000004
【図２】
2019181835.tif 000005
【図３】
2019181835.tif 000006
【図４Ａ】
2019181835.tif 000007
【図４Ｂ】
2019181835.tif 000008
【図５Ａ】
2019181835.tif 000009
【図５Ｂ】
2019181835.tif 000010
【図６Ａ】
2019181835.tif 000011
【図６Ｂ】
2019181835.tif 000012
【図６Ｃ】
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【図７】
2019181835.tif 000014
【図８】
2019181835.tif 000015
【図９】
2019181835.tif 000016
【図１０】
2019181835.tif 000017
【国際調査報告】
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