JP2002289889A - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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Abstract
湿性に優れたバックシート構造にして、劣化の小さい寿
命に優れた太陽電池及び太陽電池モジュールを得る。 【解決手段】 n層3のシート抵抗を80Ω/□以下と
し、ハンダ被覆が施されていない表銀グリッド電極10
によるn層3を侵食する最大深さを、35nm以上12
0nm以下の範囲として構成する他、バックシートを、
ポリビニルフルオライド52/金属箔71/ポリビニル
フルオライド52の順に積層される積層構造からなるよ
うに構成する。
Description
ルに係り、詳しくは、例えば、太陽電池システムの発電
を司るシリコン太陽電池の信頼性確保に重要であった鉛
ハンダを省略しながらも信頼性を維持するため、太陽光
の受光面側表電極とシリコン基板の状態に関するもので
あり、また、太陽電池を保護するバックシートの構造に
関するものである。
ため、近年、シリコン基板を主材料とする太陽電池シス
テムは、住宅用や高層ビル用等への普及が著しくなって
きている。今後、太陽電池システムは、さらに普及が予
測されているが、そのキーとなる技術開発項目として
は、低価格製造プロセスの開発や発電効率の向上、寿命
向上等が挙げられる。
場合には、発電効率の高い太陽電池システムが有効であ
る。また、消費者サイドにおける購入コストペイバック
の観点からは、太陽電池システム自体における低価格化
を図ることと、その寿命向上を図ることも重要である。
また、廃棄物処理を容易にするため、材料の鉛フリー化
は必然のことである。以下に、従来の太陽電池につい
て、具体的に図面を用いて説明する。
ン太陽電池の表面、裏面側の概略図であり、図7(A)
はそのシリコン太陽電池の表面側の概略図、図7(B)
はそのシリコン太陽電池の裏面側の概略図である。図8
は図7(A)に示すA1−A2線におけるシリコン太陽
電池の断面図、図9、10は図8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。
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る。
スクリーン印刷後の表銀グリッド電極用ペーストであ
り、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、12
1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。
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
バス電極である。140は表銀グリッド電極110表面
に形成されたハンダであり、tはn層103の厚みを示
しており、dは表銀グリッド電極110におけるn層1
03への侵食深さを示している。
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。
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。
射させることを考慮すると、例えば、図7(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。
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。
rface 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、
例えば、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、銀電極を用いて構成している。
る。この太陽電池において、入射された太陽光によりシ
リコン中で電子とホールが発生するが、短波長光は、シ
リコン表層で大半が吸収されるが、長波長光は、シリコ
ン深くまで透過して吸収される特性がある。また、シリ
コン中で発生した電子は、シリコン中で拡散して移動で
きる距離が長い傾向があり、一方、シリコン中で発生し
たホールは、シリコン中で拡散移動できる距離が短い傾
向がある。
に電子やホールが吸収されると発電性能が落ちる。光電
池の場合は、pn接合を有する半導体に光を照射して、
発生した電子とホールを分離する構造となっているのに
対し、太陽電池の場合は、太陽光のスペクトルに対応し
て、半導体側で発電効率が最適になるように構造を合わ
せなければならない。
に対応して半導体側で発電効率を最適にすることを考慮
して、p+層122側のホール濃度を高め、n層103
側の電子濃度を高めるように適宜構造設計するとよい。
これにより、太陽電池は、そのホール濃度を高めたp+
層122と電子濃度を高めたn層103によるpn接合
により、電子とホールを効率よく分離させることができ
る。
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。
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12
2の電子濃度を高めるように構成する。
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1
20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。
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。
について、図9、10を用いて説明する。この図9、1
0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13
0もスクリーン印刷法で付着乾燥させる。
することにより、各電極110、112、120、13
0を形成する。この焼成により、表銀電極110、11
2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12
2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。
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10〜20
μm厚程度除去した後、同様のアルカリ低濃度液にIP
A(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9(B))。
3)、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。
(P)濃度がリン(P)濃度1E16/cm3になって
いる所まで、シリコン基板101中にリン(P)が進入
しているシリコン基板101の深さ(t)について、n
層103をSIMS(Secondary-Ion-Mass-Spectroscop
y)分析評価した。その結果、シート抵抗が30、6
0、80Ω/□の各々のn層103では、その深さ
(t)がシリコン基板101表面から各々450、35
0、250nmであった。
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。
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
9(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。
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10(A))。例えば、反射防止膜104をシリコ
ン酸化膜で形成する場合は、プラズマCVD法でSiH
4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。
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、70〜90n
m程度である。そして、このようにして形成されるシリ
コン酸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。
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10(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10(B)に図示されていない。
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。
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10(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。
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1
01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10
1上部のn層103中のシリコンと接触して再凝固す
る。
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1
30が形成される。図10(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10(C)に図示されていな
い。
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。
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。
0、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。
が長い場合は、n層103をガラス成分や銀電極11
0、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。
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11
0、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。
10、112の耐湿性向上を図るために、200〜25
0℃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8に示すように、表銀電極110、1
12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。
構造を示す斜視図、図12は図11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1
1、12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。
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15
2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。
極、裏面側がプラス電極となって構成されるので、図1
1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。
が要求されるため、図11、12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。
シート52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58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。
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15
4とプラス、マイナス取り出し電極155、156を接
続する。
EVA等のシートで挿み、更に、太陽電池151の上下
に配置された強化ガラス57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12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。
1、12の太陽電池モジュールを作製し、「JIS C
8917」に準拠して耐湿性試験を実施した結果を示
す図である。また、図10(f)の製造工程図に示す鉛
半田被覆を施さない太陽電池モジュールの結果も、併せ
て示した。JIS試験では、1000時間後のセル効率
変化率が95%以上であることが合否基準となるので、
鉛ハンダ被覆による効果が大きいことが判る。
等で産業廃棄物として廃却した際に、材料として使用し
ている鉛ハンダは、雨水等と反応して鉛が溶出してくる
可能性が高く、環境汚染が懸念される。また、耐湿性試
験で太陽電池モジュールが劣化するのは、太陽電池密封
材のEVAやバックシート材のPVFが、水分を比較的
良く透過させ、銀電極、特に表銀グリッド電極とシリコ
ン基板との界面が酸化等の侵食を受けて、この部分の接
触抵抗が増大することによるものと考えられる。
シリコン太陽電池では、表銀電極とシリコンの表面の反
応が十分に考慮されておらず、太陽電池の寿命を短じか
くしているなどの問題があった。また、太陽電池モジュ
ール構造においては、バックシートが耐湿性を考慮した
構造になっていないという問題があった。
触を良好にし、かつ耐湿性に優れたバックシート構造に
して、劣化の小さい寿命に優れた太陽電池モジュールを
提供することを目的とする。
ジュールは、第1導電型のシリコン基板と、前記第1導
電型のシリコン基板の受光面に形成された第2導電型の
半導体層と、前記第2導電型の半導体層を侵食して前記
第2導電型の半導体層と接触するように形成された金属
電極とを有する太陽電池モジュールにおいて、前記第2
導電型の半導体層のシート抵抗を80Ω/□以下とし、
前記金属電極による前記第2導電型の半導体層を侵食す
る最大深さを35nm以上120nm以下の範囲とし、
前記金属電極は、ハンダ被覆が施されていないものであ
る。
電池と、前記太陽電池を密封する密封材と、前記太陽電
池裏側の前記密封材に接着されたバックシートとを有
し、前記バックシートが、ポリビニルフルオライド/金
属箔/ポリビニルフルオライドの順に積層される積層構
造からなるものである。
電池と、前記太陽電池を密封する密封材と、前記太陽電
池裏側の前記密封材に接着されたバックシートとを有
し、前記バックシートが、ポリエチレンテレフタレート
/シリカの積層構造を含むものである。
ックシートは、前記太陽電池側よりポリエチレンテレフ
タレート/シリカ/耐湿性樹脂/シリカ/ポリエチレン
テレフタレート/耐候性樹脂の順に並べられた積層構造
からなるものである。
ックシートは、前記太陽電池側よりポリエチレンテレフ
タレート/シリカ/耐湿性樹脂/シリカ/耐候性樹脂の
順に並べられた積層構造からなるものである。
湿性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンサルファイド及びポリエチレンナフサレートの何れ
からなるものである。上記太陽電池モジュールにおい
て、前記耐候性樹脂は、ポリフェニレンサルファイド及
びポリエチレンナフサレートの何れからなるものであ
る。
態を、図面を参照して説明する。 実施の形態1.図1は本発明に係る実施の形態1におけ
る太陽電池を示す断面構造図である。図1において、1
はp型シリコン基板であり、2はp型シリコン基板1上
部に形成されたテクスチャーであり、3はp型シリコン
基板1とテクスチャー2間に形成されたn層である。
止膜であり、10は反射防止膜4を突き破ってn層3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
である。表銀バス電極は、前述した従来例と同様、断面
箇所の都合上、図1には図示されていない。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、22はp型シリコン基板1と裏アルミ電極2
0間に形成されたp+層である。
断面箇所の都合上、図1には図示されていない。ここ
で、tはn層3の厚みを示しており、dは表銀グリッド
電極10におけるn層3への最大侵食深さである。本実
施の形態における太陽電池は、図8に示す従来例の構造
のものと比較して、主に、表銀グリッド電極10表面に
鉛ハンダ被覆がない点と、シリコンからなるn層3への
表銀グリッド電極10の最大侵食量を35nm以上12
0nm以下に制御している点で異なる。
極、裏アルミ電極20及び裏銀バス電極は、前述した従
来例と同様、銀、アルミのペーストを印刷技術により選
択的に形成した後、焼成することにより形成する。表銀
グリッド電極10、表銀バス電極は、反射防止膜4を突
き破ってn層3を侵食してn層3と接触するように形成
されている。
は、スクリーン印刷で形成され、その材料である銀ペー
ストは銀粒子が主成分であるが、焼成時にシリコンと反
応性を高めるガラス材を含有している。このガラスの含
有量や材料組成変更による軟化温度、および、銀粒子サ
イズ、焼成条件等を厳密に微調整することにより、表銀
グリッド電極10とシリコンn層3への侵食最大深さd
を、適宜制御することができる。
0、表銀バス電極によるn層3を侵食する深さを、35
nm以上120nm以下の範囲で制御している。ここ
で、銀電極によるn層3の侵食深さの下限を35nmと
したのは、侵食深さを35nmより小さくすると、銀電
極とn層3との接触が不十分となり、接触抵抗が大きく
なって劣化し易くなり、太陽電池の寿命が短くなって実
用上好ましくないからである。
20nmとしたのは、侵食深さを120nmより大きく
なると、銀電極がn層3を局所的に突き抜けたりして太
陽電池のセル特性が劣化して実用上好ましくないからで
ある。従って、銀電極とn層3との接触抵抗が低減して
劣化し太陽電池の寿命が短くなることを抑える点と、銀
電極がn層3を局所的に突き抜けて太陽電池のセル特性
が劣化してしまうことを抑える点を考慮すると、電極に
よるn層3を侵食する深さは、35nm以上120nm
以下の範囲であればよい。この侵食深さについては、実
験結果を基に後述する。
は、80Ω/□以下である。ここで、n層3のシート抵
抗を80Ω/□としたのは、シート抵抗を80Ω/□よ
りも大きくすると、太陽電池のセル特性(セルファクタ
ーの低下など)が劣化して実用上好ましくないので、8
0Ω/□以下としている。
及び表銀バス電極を、ハンダ被覆が施されていないもの
で構成している。これにより、ハンダ被覆された電極で
構成する場合と比較して、環境に有害なハンダを使用し
ないで済ませることができるので、環境に易しい太陽電
池を実現することができ、しかも、ハンダを使用しない
分、工程数/材料費を低減して安価な太陽電池を得るこ
とができる。
さを、35nm以上120nm以下の範囲にしたことに
ついて、実験結果を基に説明する。まず、微調整を施し
て試作した3種類の銀ペーストA、B、Cを用い、前述
した従来と同様な製造工程により、図1に示すような太
陽電池を作成する。この時、銀ペーストAによる太陽電
池は、表銀グリッド電極10によるn層3への侵食深さ
が20nmであった。また、銀ペーストBによる太陽電
池は、表銀グリッド電極10によるn層3への侵食深さ
が40nmであった。また、銀ペーストCによる太陽電
池は、表銀グリッド電極10によるn層3への侵食深さ
が90nmであった。
から各々作成された太陽電池を用い、従来と同様な製造
工程により、太陽電池モジュールを各々作製した。この
3種類の太陽電池モジュールは、図11、12の従来構
成と比較し、電極をハンダで被覆していない点と、上記
侵食深さで行った点で相違するが、その他の構成は同様
である。図2は各銀ペーストA、B、Cから構成される
3種類の表銀グリッド銀電極におけるn層の最大侵食深
さと「JIS C 8917」に準拠した耐湿性試験結
果の関係を示す図である。
85%である。本試験に使用したバックシートは、ポリ
ビニルフルオライド(PVF)樹脂からなる単層であ
る。なお、これ以外にも銀ペーストを多数試作し、同様
の試験をした結果、図2に示す実線のように、グリッド
銀電極最大侵食深さと変換効率変化率の間で、対応関係
があることが判った。ここでの変換効率変化率は、太陽
電池に光エネルギーを照射すると電気エネルギーに変換
されるが、そのエネルギーの変換された割合のことを意
味する。
F樹脂単層の場合は、表銀グリッド電極10の最大侵食
深さが、35nmより小さいと、JIS耐湿性試験に合
格せず、また、120nmより大きいと、耐湿性試験前
の変換効率が著しく低くなり、商品価値がなくなること
が判った。侵食深さが35nmより小さいと、JIS耐
湿性試験に合格しなかったのは、銀電極とn層3との接
触が不十分となり、接触抵抗が大きくなったことによる
ものと推定される。また、侵食深さが120nmより大
きいと、耐湿性試験前の変換効率が著しく低くなったの
は、銀電極がn層3を局所的に突き抜けたりして太陽電
池のセル特性が劣化したことによるものと推定される。
単結晶基板を例示して説明したが、例えば、他の面方位
の単結晶あるいは様々な面方位のグレインを有する多結
晶シリコンにおいても、同等の効果を奏することを確認
している。また、p型基板の受光面側にn層を配置して
構成したが、逆に、n型基板にp層を配置した構造で構
成しても構わない。更に、上記実施の形態では、受光面
側電極形成において、焼成前にシリコンn層3と各銀電
極の間に反射防止膜4を設ける構成の場合を例示した
が、例えば、反射防止膜4がない構造で構成してもよ
く、この場合も、電極のシリコン侵食最大深さの最適な
範囲は、上記実施の形態と同じであり、同等の効果を得
ることができる。
形態2における太陽電池モジュールのバックシート構造
を示す模式図である。図3において、51は太陽電池で
あり、52は太陽電池51の裏側に配置されるポリビニ
ルフルオライド(PVF)である。太陽電池51として
は、グリッド銀電極最大侵食深さが35nm以上120
nm以下の範囲にある実施の形態1における構造のもの
を用いるが、これ以外の例えば、ハンダ被覆された従来
例で説明した構造のものを用いてもよい。
銅等からなるタブ配線であり、57は太陽電池51の表
側に配置される強化カバーガラスであり、58は太陽電
池51を保護するようにバックシートと強化カバーガラ
ス57間に配置される密封材(EVA)である。71は
PVF52間に配置されるアルミ、鉄等の金属箔であ
り、バックシートは、太陽電池51側よりPVF52/
金属箔71/PVF52の順に積層される積層構造から
なっている。
クシートのPVF52は、水分を透過させ易い材料であ
る。このため、バックシートをPVFのみで構成する
と、表銀グリッド電極10/表銀バス電極とシリコンn
層3の界面に水分が侵入して、酸化等の反応により接触
抵抗が増大し易い。密封材58のEVAは、他の部材と
の密着性が悪く、耐湿性の点でも不充分でり、加水分解
して酢酸を発生して黄変する等の短所があるものの、現
状、太陽電池51の密封材58としては、EVAが一般
的であり、EVAに勝る材料は未だ開発されていない。
を、PVF52のみで構成するのではなく、太陽電池5
1側からPVF52/金属箔71/PVF52の順に積
層される積層構造からなるように構成している。このた
め、金属箔71で太陽電池51側への水分の透過を抑え
ることができるので、バックシートを、PVF52のみ
で構成する場合よりも、水分の透過を抑えて、太陽電池
51の電極と半導体層の界面が水分により酸化されるの
を抑えることができ、太陽電池の寿命が短くなるのを抑
えることができる。
71を用いているため、密封材58のEVAに熱をかけ
て、太陽電池51とタブ配線53を密封する際に、タブ
配線53がEVA密封材58を貫通してしまうことがあ
る。これにより、タブ配線53と金属箔71が短絡し
て、リーク不良が生じる恐れがある。また、金属箔71
は、一般的にコストが高い。そこで、後述する実施の形
態3、4では、バックシートを、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)/シリカ(SiOx)の積層構造を含
むように構成することにより、上記課題を解決してい
る。以下に図面を用いて具体的に説明する。
形態3における太陽電池モジュールのバックシート構造
を示す模式図である。図4において、図3と同一符号は
同一又は相当部分を示し、72はPETであり、72a
は耐湿性に優れたポリエチレンテレフタレート(PE
T)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)及びポリ
エチレンナフサレート(PEN)の何れからなる耐湿性
樹脂である。73はシリカであり、74は耐候性に優れ
たポリフェニレンサルファイド(PPS)及びポリエチ
レンナフサレート(PEN)の何れからなる耐候性樹脂
である。
T72/シリカ73/耐湿性樹脂72a/シリカ73/
PET72/耐候性樹脂74の順に並べられた積層構造
からなるように構成している。ここで、PET72は、
低コストで耐湿性、耐水性が高いが、PET72は、加
水分解反応によりフィルム性能が大きく劣化してしまう
ため、耐候性の点で劣る。また、PET72は、密封材
58のEVA樹脂との密着性は良い。
電池51側よりPET72/シリカ73/耐湿性樹脂7
2a/シリカ73/PET72/耐候性樹脂74の順に
並べられた積層構造からなるように構成している。この
積層構造のうち、PET72、シリカ73及び耐湿性樹
脂72aにより、水分の透過を抑えて、太陽電池51の
電極と半導体層の界面が水分により酸化されるのを抑え
ることができ、太陽電池51の寿命が短くなるのを抑え
ることができ、しかも、リークが発生しない安定した電
気的特性を実現することができる。更に、この積層構造
のうち、耐候性樹脂74により、加水分解反応によりフ
ィルム性能が劣化することを抑えて、耐候性の良好な太
陽電池を得ることができる。
ュールを用い、JIS耐湿性試験を実施したところ、図
5に示すように、バックシートに従来のPVF単層の場
合と比較して、積層フィルムの効果が大きく表れている
ことが判った。即ち、本実施の形態の方が、PVF単層
の場合と比較し、試験時間に対して変換効率変化率が小
さく、耐湿性の点で劣化し難いことが判った。また、前
述した実施の形態2のものでも、後述する実施の形態4
のものでも、本実施の形態と概ね同じ劣化傾向であり、
耐湿性向上が認められた。
形態4における太陽電池モジュールのバックシート構造
を示す模式図である。図6において、図5と同一符号は
同一又は相当部分を示す。バックシートの耐候性樹脂7
4としては、PPS、PEN等が好適であるが他の耐候
性樹脂であってもよい。他の耐候性樹脂としては、防湿
性や耐薬品性を付与するものが挙げられる。防湿性に効
果のあるものとしては、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合
物、塩化ビニリデン系樹脂、硝酸セルロース系樹脂、ス
チレンブタジエンゴム等が挙げられる。耐薬品性に効果
のあるものとしては、アルキッド樹脂やエポキシ系樹脂
が挙げられ、これらを有機溶剤に溶解して塗布して乾燥
させたものや、着色にカーボンや酸化チタン等の顔料を
添加するものも挙げられる。
電池51側よりPET72/シリカ73/耐湿性樹脂7
2a/シリカ73/耐候性樹脂74の順に並べられた積
層構造から構成している。この積層構造のうち、PET
72、シリカ73及び耐湿性樹脂72aにより、水分の
透過を抑えて、太陽電池51の電極と半導体層の界面が
水分により酸化されるのを抑えることができ、太陽電池
51の寿命が短くなるのを抑えることができ、しかも、
リークが発生しない安定した電気的特性を実現すること
ができる。更に、この積層構造のうち、耐候性樹脂74
により、加水分解反応によりフィルム性能が劣化するこ
とを抑えて、耐候性の良好な太陽電池を得ることができ
る。
シートの積層構造において、バックシートの各層の間に
接着層や、層間の溶融混合を抑制性する層等の他の機能
を果たす層を挿入してもよい。例えば、接着剤(ドライ
ラミ)に関して、フィルム同志を貼り合せて複合フィル
ムを製造するための接着剤としては、ポリウレタン系、
ポリエステル系、ポリエーテル系が挙げられ、溶剤であ
っても無溶剤であってもよい。
面やシリカガラス(SiOx)の保護として、塩化ビニ
ルポリマー、アクリルポリマー、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂の単体あるいは配合系が挙げられる。これら
は、有機溶剤に溶解、塗布して用いる。保護層として
は、少し流動性や弾性がある方がよい。他に粘着性を与
える材料を用いてもよく、その材料としては、テープ等
にゴムエラストマー(天然ゴム、合成ゴム、ロジン、ア
クリル樹脂等)が挙げられる。
1導電型のシリコン基板と、前記第1導電型のシリコン
基板の受光面に形成された第2導電型の半導体層と、前
記第2導電型の半導体層を侵食して前記第2導電型の半
導体層と接触するように形成された金属電極とを有する
太陽電池モジュールにおいて、前記第2導電型の半導体
層のシート抵抗を80Ω/□以下として構成することに
より、太陽電池のセル特性(セルファクターの低下など)
の劣化を抑えることができる。更に、前記金属電極によ
る前記第2導電型の半導体層を侵食する深さを、35n
m以上120nm以下の範囲として構成することによ
り、金属電極と半導体層との接触を十分とって接触抵抗
を低減して劣化を抑えることができ、太陽電池の寿命を
十分とることができるとともに、金属電極が半導体層を
局所的に突き抜けて、太陽電池のセル特性が劣化してし
まうことを抑えることができる。従って、寿命に優れ、
かつ良好なセル特性の太陽電池を得ることができる。
れていないもので構成することにより、環境に有害なハ
ンダを使用しないで済ませることができ、ハンダを使用
しない分、コストを低減することができる。
前記太陽電池を密封する密封材と、前記太陽電池裏側の
前記密封材に接着されたバックシートとを有する太陽電
池モジュールにおいて、前記バックシートを、ポリビニ
ルフルオライド/金属箔/ポリビニルフルオライドの順
に積層される積層構造からなるように構成することによ
り、バックシートを、ポリビニルフルオライドのみで構
成する場合よりも、水分の透過を抑えて、太陽電池の電
極と半導体層の界面が水分により酸化されるのを抑える
ことができ、太陽電池の寿命が短くなるのを抑えること
ができる。
前記太陽電池を密封する密封材と、前記太陽電池裏側の
前記密封材に接着されたバックシートとを有する太陽電
池モジュールにおいて、前記バックシートを、ポリエチ
レンテレフタレート/シリカの積層構造を含むように構
成することにより、水分の透過を抑えて、太陽電池の電
極と半導体層の界面が水分により酸化されるのを抑える
ことができ、太陽電池の寿命が短くなるのを抑えること
ができる。しかも、金属箔を用いる場合は、金属箔が他
の電気配線と接触してリークを生じる恐れがあるが、ポ
リエチレンテレフタレート/シリカの積層構造によれ
ば、リークが発生しない安定した電気的特性を実現する
ことができる。
ックシートを、前記太陽電池側よりポリエチレンテレフ
タレート/シリカ/耐湿性樹脂/シリカ/ポリエチレン
テレフタレート/耐候性樹脂の順に並べられた積層構造
からなるように構成している。この積層構造のうち、ポ
リエチレンテレフタレート、シリカ及び耐湿性樹脂によ
り、水分の透過を抑えて、太陽電池の電極と半導体層の
界面が水分により酸化されるのを抑えることができ、太
陽電池の寿命が短くなるのを抑えることができ、しか
も、リークが発生しない安定した電気的特性を実現する
ことができる。更に、この積層構造のうち、耐候性樹脂
により、加水分解反応によりフィルム性能が劣化するこ
とを抑えて、耐候性の良好な太陽電池を得ることができ
る。
ックシートを、前記太陽電池側よりポリエチレンテレフ
タレート/シリカ/耐湿性樹脂/シリカ/耐候性樹脂の
順に並べられた積層構造から構成している。この積層構
造のうち、ポリエチレンテレフタレート、シリカ及び耐
湿性樹脂により、水分の透過を抑えて、太陽電池の電極
と半導体層の界面が水分により酸化されるのを抑えるこ
とができ、太陽電池の寿命が短くなるのを抑えることが
でき、しかも、リークが発生しない安定した電気的特性
を実現することができる。更に、この積層構造のうち、
耐候性樹脂により、加水分解反応によりフィルム性能が
劣化することを抑えて、耐候性の良好な太陽電池を得る
ことができる。
湿性樹脂を、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンサルファイド及びポリエチレンナフサレートの何れ
からなるように構成することにより、耐湿性を向上させ
ることができる。
候性樹脂を、ポリフェニレンサルファイド及びポリエチ
レンナフサレートの何れからなるように構成することに
より、耐候性を向上させることができる。
池を示す断面構造図である。
る太陽電池の銀電極によるシリコン最大侵食深さとJI
S耐湿性試験結果の関係を示す図である。
モジュールのバックシート構造を示す模式図である。
モジュールのバックシート構造を示す模式図である。
のバックシート構造とJIS耐湿性試験結果の関係を示
す図である。
モジュールのバックシート構造を示す模式図である。
池の表面、裏面側の概略図である。
コン太陽電池の断面図である。
を示す断面構造図である。
程を示す断面構造図である。
す斜視図である。
池モジュールの断面構造図である。
おける「JIS C8917」に準拠して耐湿性試験を
実施した結果を示す図である。
4 反射防止膜、10表銀グリッド電極、20 裏アル
ミ電極、22 p+層、51 太陽電池、52 PV
F、53 タブ配線、57 強化カバーガラス、58
密封材、71金属箔、72 PET、72a 耐湿性樹
脂、73 シリカ、74 耐候性樹脂。
Claims (7)
- 【請求項1】 第1導電型のシリコン基板と、前記第1
導電型のシリコン基板の受光面に形成された第2導電型
の半導体層と、前記第2導電型の半導体層を侵食して前
記第2導電型の半導体層と接触するように形成された金
属電極とを有する太陽電池モジュールにおいて、前記第
2導電型の半導体層のシート抵抗を80Ω/□以下と
し、前記金属電極による前記第2導電型の半導体層を侵
食する最大深さを35nm以上120nm以下の範囲と
し、前記金属電極は、ハンダ被覆が施されていないこと
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項2】 請求項1に記載の太陽電池モジュールに
おいて、太陽電池と、前記太陽電池を密封する密封材
と、前記太陽電池裏側の前記密封材に接着されたバック
シートとを有し、前記バックシートは、ポリビニルフル
オライド/金属箔/ポリビニルフルオライドの順に積層
される積層構造からなることを特徴とする太陽電池モジ
ュール。 - 【請求項3】 請求項1に記載の太陽電池モジュールに
おいて、太陽電池と、前記太陽電池を密封する密封材
と、前記太陽電池裏側の前記密封材に接着されたバック
シートとを有し、前記バックシートは、ポリエチレンテ
レフタレート/シリカの積層構造を含むことを特徴とす
る太陽電池モジュール。 - 【請求項4】 請求項3に記載の太陽電池モジュールに
おいて、前記バックシートは、前記太陽電池側よりポリ
エチレンテレフタレート/シリカ/耐湿性樹脂/シリカ
/ポリエチレンテレフタレート/耐候性樹脂の順に並べ
られた積層構造からなることを特徴とする太陽電池モジ
ュール。 - 【請求項5】 請求項3に記載の太陽電池モジュールに
おいて、前記バックシートは、前記太陽電池側よりポリ
エチレンテレフタレート/シリカ/耐湿性樹脂/シリカ
/耐候性樹脂の順に並べられた積層構造からなることを
特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項6】 請求項4、5の何れかに記載の太陽電池
モジュールにおいて、前記耐湿性樹脂は、ポリエチレン
テレフタレート、ポリフェニレンサルファイド及びポリ
エチレンナフサレートの何れからなることを特徴とする
太陽電池モジュール。 - 【請求項7】 請求項4、5の何れかに記載の太陽電池
モジュールにおいて、前記耐候性樹脂は、ポリフェニレ
ンサルファイド及びポリエチレンナフサレートの何れか
らなることを特徴とする太陽電池モジュール。
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---|---|
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006067984A1 (ja) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | 太陽電池用シート部材 |
WO2007010706A1 (ja) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Daikin Industries, Ltd. | 太陽電池のバックシート |
WO2008029651A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Toray Industries, Inc. | Seal film for solar cell module and solar cell module utilizing the same |
JP2008078661A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Commiss Energ Atom | 複数のアニール作業とともに光電池を金属化するための方法 |
JP2008085293A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Keiwa Inc | 太陽電池モジュール用バックシート及びこれを用いた太陽電池モジュール |
JP2008085294A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-04-10 | Keiwa Inc | 太陽電池モジュール用バックシート及びこれを用いた太陽電池モジュール |
JP2012129487A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Qinghua Univ | 太陽電池及びその製造方法 |
JP2013089832A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | シリコン基板の加工方法 |
KR101293898B1 (ko) | 2009-12-07 | 2013-08-06 | 주식회사 엘지화학 | 고반사율 태양전지용 백시트 |
WO2013162720A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Applied Materials, Inc. | Contact and interconnect metallization for solar cells |
KR101622088B1 (ko) * | 2010-07-05 | 2016-05-18 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 |
JP7526161B2 (ja) | 2019-03-15 | 2024-07-31 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池モジュール、並びに原料太陽電池セル |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60148175A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-05 | Toppan Printing Co Ltd | 太陽電池モジユ−ル用裏面保護シ−ト |
JPH08222751A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-30 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜太陽電池 |
JPH09213979A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Sharp Corp | 太陽電池セルおよびその製造方法 |
JPH1025357A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明複合フィルム |
JPH10233518A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法及び太陽電池並びに半導体装置の製造方法 |
JPH10313126A (ja) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Sharp Corp | 太陽電池素子及びその電極の表面処理方法及び太陽電池モジュール |
JPH1117202A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
JP2000114565A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
JP2000277778A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
JP2000323735A (ja) * | 1999-05-10 | 2000-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | 光起電力装置の製造方法及び光起電力装置 |
JP2002176186A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池及び太陽電池モジュール |
-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001085007A patent/JP2002289889A/ja active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60148175A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-05 | Toppan Printing Co Ltd | 太陽電池モジユ−ル用裏面保護シ−ト |
JPH08222751A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-30 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜太陽電池 |
JPH09213979A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Sharp Corp | 太陽電池セルおよびその製造方法 |
JPH1025357A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-01-27 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明複合フィルム |
JPH10233518A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法及び太陽電池並びに半導体装置の製造方法 |
JPH10313126A (ja) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Sharp Corp | 太陽電池素子及びその電極の表面処理方法及び太陽電池モジュール |
JPH1117202A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
JP2000114565A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
JP2000277778A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Kyocera Corp | 太陽電池素子の製造方法 |
JP2000323735A (ja) * | 1999-05-10 | 2000-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | 光起電力装置の製造方法及び光起電力装置 |
JP2002176186A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池及び太陽電池モジュール |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006179557A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Toyo Aluminium Kk | 太陽電池用シート部材 |
WO2006067984A1 (ja) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | 太陽電池用シート部材 |
WO2007010706A1 (ja) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Daikin Industries, Ltd. | 太陽電池のバックシート |
JP2007035694A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Daikin Ind Ltd | 太陽電池のバックシート |
JP2008085293A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Keiwa Inc | 太陽電池モジュール用バックシート及びこれを用いた太陽電池モジュール |
JP2008085294A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-04-10 | Keiwa Inc | 太陽電池モジュール用バックシート及びこれを用いた太陽電池モジュール |
JPWO2008029651A1 (ja) * | 2006-09-04 | 2010-01-21 | 東レ株式会社 | 太陽電池モジュール用封止フィルムおよびそれを用いた太陽電池モジュール |
WO2008029651A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Toray Industries, Inc. | Seal film for solar cell module and solar cell module utilizing the same |
JP2008078661A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Commiss Energ Atom | 複数のアニール作業とともに光電池を金属化するための方法 |
KR101293898B1 (ko) | 2009-12-07 | 2013-08-06 | 주식회사 엘지화학 | 고반사율 태양전지용 백시트 |
KR101622088B1 (ko) * | 2010-07-05 | 2016-05-18 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 |
JP2012129487A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Qinghua Univ | 太陽電池及びその製造方法 |
JP2013089832A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | シリコン基板の加工方法 |
US9508880B2 (en) | 2011-10-20 | 2016-11-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for processing a minute structure on a surface of the silicon substrate |
WO2013162720A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Applied Materials, Inc. | Contact and interconnect metallization for solar cells |
US9184333B2 (en) | 2012-04-26 | 2015-11-10 | Applied Materials, Inc. | Contact and interconnect metallization for solar cells |
JP7526161B2 (ja) | 2019-03-15 | 2024-07-31 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池モジュール、並びに原料太陽電池セル |
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