JP2021166264A - 太陽電池ストリング及び太陽電池ストリングの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池セル同士の物理的な接続性を向上させた太陽電池ストリングを提供する。【解決手段】端部がオーバーラップするように接続された太陽電池ストリング１０１であって、太陽電池セル１０１は、光電変換部の受光面のオーバーラップした第一領域２０１αに設けられた受光面側集電電極４４１と、受光面側集電電極４４１に隣接し不導体により形成された受光面側支持部５１と、光電変換部の裏面のオーバーラップした第二領域２０２αに設けられた裏面側集電電極４４２と、裏面側集電電極４４２に隣接し不導体により形成された裏面側支持部５２と、を備える。受光面に対して平面視した場合に、一方の太陽電池セル１ａの受光面側集電電極４４１と、他方の太陽電池セル１ｂの裏面側集電電極４４２とが重なった状態で接続され、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１と他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２とが重なった状態で当接している。【選択図】図１

Description

本発明は、シングリング接続された複数の太陽電池セルを備える太陽電池ストリング及び該太陽電池ストリングの製造方法に関する。

従来、種々の構造を有する太陽電池が提案されている。このような太陽電池として、短冊状である複数の太陽電池セルを、例えば、屋根板を葺くようにして、隣接する太陽電池セルの長辺が互いに重なるように並んだ状態で太陽電池セルの端部同士を接続した太陽電池ストリングを備えたソーラーモジュールがある（特許文献１）。この太陽電池ストリングでは、太陽電池セルを重ねて配置することで、隣接する太陽電池セルの間の隙間を無くすことにより、太陽電池ストリング内における太陽電池セルの充填率を向上して、モジュール効率を高めることができる。

特表２０１７−５１７１４５号公報

ところで、上述のように太陽電池セルを重ねて配置する太陽電池ストリング、即ち、シングリング接続（ｓｈｉｎｇｌｉｎｇ ｃｏｎｎｅｃｔ）してなる太陽電池ストリングでは、隣り合う太陽電池セルは、例えば、導電性材料を用いて接続される。具体的に、一の太陽電池セルの裏面に位置する電極と他の太陽電池セルの受光面に位置する電極との間に設けた導電性を有する接着剤を用いて、これらの電極を接続することで、太陽電池セル間が電気的に接続される。このような太陽電池ストリングでは、電極間のみで太陽電池セル間が物理的に接続されているため、太陽電池セル同士の物理的な接続性が十分でなく、接続部に外力がかかった場合、電極間の導通不良が発生するおそれがあった。

本発明は、互いにシングリング接続される複数の太陽電池セルを備える太陽電池ストリングであって、太陽電池セル同士の物理的な接続性を向上させた太陽電池ストリング及び該太陽電池ストリングの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の太陽電池ストリングは、端部がオーバーラップするように互いにシングリング接続される複数の太陽電池セルと、複数の太陽電池セルのうち隣り合う太陽電池セルをシングリング接続する導電性を有する接続部材と、を備える太陽電池ストリングであって、前記複数の太陽電池セルの各々は、受光面及び該受光面の裏側に位置する裏面を有する光電変換部と、前記受光面のうち前記オーバーラップした領域である第一領域に設けられた受光面側集電電極と、前記受光面の前記第一領域に、前記受光面側集電電極に隣接して設けられ不導体により形成された受光面側支持部と、前記裏面のうち前記オーバーラップした領域である第二領域に設けられた裏面側集電電極と、前記裏面の前記第二領域に、前記裏面側集電電極に隣接して設けられ不導体により形成された裏面側支持部と、を備え、前記受光面に対して平面視した場合において、前記隣り合う太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの前記受光面側集電電極の少なくとも一部と、前記隣り合う太陽電池セルのうち他方の太陽電池セルの前記裏面側集電電極の少なくとも一部とが重なった状態で、前記接続部材を介して接続されるとともに、前記一方の太陽電池セルの前記受光面側支持部の少なくとも一部と、前記他方の太陽電池セルの前記裏面側支持部の少なくとも一部とが重なった状態で当接している。

かかる構成によれば、太陽電池セル間において、集電電極同士の接続に加えて、集電電極に隣接する支持部同士が当接しているため、太陽電池セルの物理的な接続性を向上できる。

また、前記太陽電池ストリングでは、前記受光面側支持部及び前記裏面側支持部を形成する不導体は、樹脂であり、前記一方の太陽電池セルの前記受光面側支持部の前記少なくとも一部と、前記他方の太陽電池セルの前記裏面側支持部の前記少なくとも一部とが融着していてもよい。

かかる構成によれば、集電電極に隣接する支持部同士が融着しているため、太陽電池セルの物理的な接続性をさらに向上できる。

また、前記太陽電池ストリングでは、前記受光面側集電電極は、前記受光面の第一領域のうち前記受光面側支持部の設けられていない部分にめっき法により形成され、前記裏面側集電電極は、前記裏面の第二領域のうち前記裏面側支持部の設けられていない部分にめっき法により形成されていてもよい。

かかる構成によれば、支持部が、めっき法により集電電極を形成する際のマスクと、集電電極同士の物理的接続の補強材とを兼ねることができる。

本発明の太陽電池ストリングの製造方法は、受光面及び該受光面の裏側に位置する裏面を有する光電変換部を準備する工程と、前記受光面及び裏面に導電層を形成する工程と、前記受光面に形成した導電層に、該導電層の一部が露出する開口を有する受光面側支持部を不導体により形成する工程と、前記裏面に形成した導電層に、該導電層の一部が露出する開口を有する裏面側支持部を不導体により形成する工程と、前記受光面側支持部の開口から露出した前記導電層に、めっき法により受光面側集電電極を形成する工程と、前記裏面側支持部の開口から露出した前記導電層に、めっき法により裏面側集電電極を形成する工程と、前記導電層、前記受光面側支持部、前記裏面側支持部、前記受光面側集電電極、及び、前記裏面側集電電極が形成された前記光電変換部を切断することで複数の太陽電池セルを得る工程と、前記複数の太陽電池セルのうち隣り合う太陽電池セルを端部がオーバーラップするように、導電性を有する接続部材により互いにシングリング接続する工程と、を含み、前記受光面側支持部を形成する工程、前記裏面側支持部を形成する工程、前記受光面側集電電極を形成する工程、及び、前記裏面側集電電極を形成する工程は、前記受光面側支持部が前記受光面側集電電極に隣接し、前記裏面側支持部が前記裏面側集電電極に隣接するように行われ、前記シングリング接続する工程は、受光面に対して平面視した場合において、前記隣り合う太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの前記受光面側集電電極の少なくとも一部と、前記隣り合う太陽電池セルのうち他方の太陽電池セルの前記裏面側集電電極の少なくとも一部とが重なった状態で、前記接続部材を介して接続されるとともに、前記一方の太陽電池セルの前記受光面側支持部の少なくとも一部と、前記他方の太陽電池セルの前記裏面側支持部の少なくとも一部とが重なった状態で当接するように行われる。

かかる構成によれば、太陽電池セル間において、集電電極同士の接続に加えて、集電電極に隣接する支持部同士が当接していることにより、太陽電池セルの物理的な接続性を向上させた太陽電池ストリングを製造できる。

また、前記太陽電池ストリングの製造方法では、前記シングリング接続する工程を経た状態で、前記受光面側支持部及び前記受光面側集電電極の前記受光面からの高さが同じであるとともに、前記裏面側支持部及び前記裏面側集電電極の前記裏面からの高さが同じであってもよい。

かかる構成によれば、シングリング接続する工程を経た状態で、集電電極とこれに隣接する支持部との高さが同じであるため、集電電極同士を当接させた状態で、支持部同士を確実に当接させることができる。

以上より、本発明によれば、互いにシングリング接続される複数の太陽電池セルを備える太陽電池ストリングであって、太陽電池セル同士の物理的な接続性を向上させた太陽電池ストリング及び該太陽電池ストリングの製造方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る太陽電池ストリングの模式断面図である。 図２は、前記太陽電池ストリングに含まれる太陽電池セルの模式図であって、図２（ａ）は太陽電池セルの平面図であり、図２（ｂ）は太陽電池セルの底面図である。 図３は、図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ位置における断面図である。 図４は、前記太陽電池ストリングの材料となる集合セルの光電変換部を示す模式図であって、図４（ａ）は光電変換部の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ位置における拡大断面図である。 図５は、前記光電変換部に透明導電層が形成された状態を示す模式図であって、図５（ａ）は透明導電層が形成された光電変換部の平面図であり、図５（ｂ）は透明導電層が形成された光電変換部の底面図である。 図６は、図５（ａ）のＶＩ−ＶＩ位置における拡大断面図である。 図７は、前記光電変換部に透明絶縁層が形成された状態を示す模式図であって、図７（ａ）は透明絶縁層が形成された光電変換部の平面図であり、図７（ｂ）は透明絶縁層が形成された光電変換部の底面図である。 図８は、図７（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ位置における拡大断面図である。 図９は、前記集合セルの模式図であって、図９（ａ）は集合セルの平面図であり、図９（ｂ）は集合セルの底面図である。 図１０は、図９（ａ）のＸ−Ｘ位置における拡大断面図である。

本発明につき、一実施形態を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。なお、以下の説明における「太陽電池セル」とは、「太陽電池ストリング」を構成する個々の板状部分を指す名称である。また、図面は本実施形態の構成を略示したものであって設計図面とは異なる。このため、図中の寸法関係は必ずしも正しくない点がある。

本実施形態の太陽電池ストリング１０１は、図１に示すように、端部がオーバーラップするように互いにシングリング接続される複数の太陽電池セル１と、複数の太陽電池セル１，１のうち隣り合う太陽電池セル１，１をシングリング接続する接続部材６と、を有する。なお、シングリング接続とは、隣接する太陽電池セル１、１のうち一方の太陽電池セル１ａの第一集電電極４１と他方の太陽電池セル１ｂの第二集電電極４２とが重なった状態で、隣接する太陽電池セル１、１を接続することである。

複数の太陽電池セル１の各々は、図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図３にも示すように、光電変換部２と、光電変換部２の主面２０にそれぞれ設けられた第一バスバー電極（受光面側集電電極）４４１、受光面側支持部５１、第二バスバー電極（裏面側集電電極）４４２、及び裏面側支持部５２と、を備える。本実施形態の太陽電池セル１は、透明導電層３等を備える。

本実施形態の太陽電池セル１では、各層は、図１及び図３におけるｚ軸方向において積層されている。また、本実施形態の太陽電池セル１は、平面視で短冊状（略長方形状）である（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。

光電変換部２は、例えば、板状の部材である。また、光電変換部２は、一対の主面２０として、受光面２０１及び該受光面２０１の裏側に位置する裏面２０２を有する。

本実施形態の光電変換部２は、導電型結晶シリコン基板２１（以下、「シリコン基板２１」とも称する。）を有する（図３参照）。また、光電変換部２は、シリコン基板２１と導電型シリコン系薄膜２２、２３との間に設けられた真性シリコン系薄膜２４、２５も有する。

また、本実施形態の光電変換部２では、ｎ型単結晶シリコン基板であるシリコン基板２１の第一主面２１１（図３におけるシリコン基板２１の上面）には、ｐ型の第一導電型シリコン系薄膜２２が設けられている。シリコン基板２１の第二主面２１２（図３におけるシリコン基板２１の下面）には、ｎ型の第二導電型シリコン系薄膜２３が設けられている。第一導電型シリコン系薄膜２２及び第二導電型シリコン系薄膜２３の膜厚は、それぞれ、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。

透明導電層３は、光電変換部２の受光面２０１側に設けられる第一透明導電層３１と、光電変換部２の裏面２０２側に設けられる第二透明導電層３２と、を含む。透明導電層３の材料は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の導電性金属酸化物である。透明導電層３の膜厚は、例えば、２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。

集電電極４は、パターン状の金属電極である。本実施形態の集電電極４は、めっき層４０で構成されている。また、本実施形態の集電電極４は、光電変換部２の受光面２０１（図３における光電変換部２の上面）に設けられる第一集電電極４１と、裏面２０２（図３における光電変換部２の下面）に設けられる第二集電電極４２と、を有する。

例えば、集電電極４は、互いに平行に延びる複数のフィンガー電極４３と、フィンガー電極４３と交差する（具体的には、直交する）ように延びるバスバー電極４４と、を有する（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。本実施形態の集電電極４では、フィンガー電極４３及びバスバー電極４４が、パターン電極を構成している。集電電極４の厚みは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下である。第二集電電極４２の形状は、例えば、第一集電電極４１の形状と同じである。なお、第二集電電極４２の形状は、第一集電電極４１の形状と異なっていてもよい。

第一集電電極４１は、光電変換部２の受光面２０１のうち他の太陽電池セル１とオーバーラップした領域である第一領域２０１αに設けられた第一バスバー電極（受光面側集電電極）４４１を含む（図１参照）。第二集電電極４２は、光電変換部２の裏面２０２のうち他の太陽電池セル１とオーバーラップした領域である第二領域２０２αに設けられた第二バスバー電極（裏面側集電電極）４４２を含む。

第一バスバー電極４４１は、光電変換部２の受光面２０１の第一領域２０１αのうち受光面側支持部５１の設けられていない部分にめっき法により形成されている。また、第二バスバー電極４４２は、光電変換部２の裏面２０２の第二領域２０２αのうち裏面側支持部５２の設けられていない部分にめっき法により形成されている。

透明絶縁層５は、めっき層４０を形成する際に、透明絶縁層５が設けられた部分にめっき層４０を形成させないことにより、マスクとして機能する。また、透明絶縁層５は、太陽電池セル１の表面の保護層としても機能する。さらに、透明絶縁層５は、部分的に、集電電極４同士の物理的接続の補強材としても機能する。

透明絶縁層５には、集電電極４の形成される領域を含む開口５０が設けられている（図３参照）。具体的に、透明絶縁層５には、透明導電層３の一部を露出する開口５０が設けられている。なお、透明絶縁層５は、図３におけるｘ軸方向における透明導電層３の両端部を被覆している。

また、透明絶縁層５は、光電変換部２の受光面２０１の第一領域２０１αに、第一バスバー電極（受光面側集電電極）４４１に隣接して設けられ不導体により形成された受光面側支持部５１を含む（図１参照）。さらに、透明絶縁層５は、光電変換部２の裏面２０２の第二領域２０２αに、第二バスバー電極（裏面側集電電極）４４２に隣接して設けられ不導体により形成された裏面側支持部５２と、を含む。透明絶縁層５のうち受光面側支持部５１や裏面側支持部５２が、集電電極４同士の物理的接続の補強材としても機能する。

透明絶縁層５は、不導体により形成されている。本実施形態の透明絶縁層５を形成する不導体は、樹脂である。具体的に、受光面側支持部５１及び裏面側支持部５２を形成する不導体は、樹脂である。この樹脂は、光透過性を有することが好ましく、また、樹脂熱硬化性又は光硬化性を有することが好ましい。透明絶縁層５の厚みは、例えば、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。なお、透明絶縁層５の厚みは、例えば、厚みが最も大きい場所における透明導電層３の表面から透明絶縁層５の表面までの距離とし、シリコン基板表面に微細凹凸構造を有する場合には、凹凸の谷部の部分から透明絶縁層５の表面までの距離とする。

受光面側支持部５１は、例えば、ｘ軸方向における両側で第一バスバー電極４４１に隣接している。また、受光面側支持部５１は、例えば、第一バスバー電極４４１に接触した状態で隣接している。

裏面側支持部５２は、例えば、ｘ軸方向における両側で第二バスバー電極４４２に隣接している。また、裏面側支持部５２は、例えば、第二バスバー電極４４２に接触した状態で隣接している。

接続部材６は、隣り合う太陽電池セル１，１をシングリング接続する際に、電極間を接続する部材である（図１参照）。即ち、接続部材６は、隣接する太陽電池セル１，１の集電電極４同士を接続する。この接続部材６は、導電性を有する。よって、隣り合う太陽電池セル１，１の集電電極４同士が電気的に接続される。例えば、接続部材６は、金属微粒子が混合されたことにより導電性を有する熱硬化性樹脂や金属ペーストであり、具体的には、銀ペーストである。また、具体的に、接続部材６は、太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１と太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２とを接続する。

以上の構成の太陽電池ストリング１０１では、受光面２０１に対して平面視した場合において、隣り合う太陽電池セル１，１のうち一方の太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１の少なくとも一部と、隣り合う太陽電池セル１，１のうち他方の太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２の少なくとも一部とが重なった状態で、接続部材６を介して接続されるとともに、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１の少なくとも一部と、他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２の少なくとも一部とが重なった状態で当接している。本実施形態の太陽電池ストリング１０１では、受光面２０１に対して平面視した場合において、一方の太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１の全部と、他方の太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２の全部とが重なった状態で、接続部材６を介して接続されるとともに、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１の全部と、他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２の全部とが重なった状態で当接している。また、本実施形態の太陽電池ストリング１０１では、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１の少なくとも一部（例えば、全部）と、他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２の少なくとも一部（例えば、全部）とが融着している。

さらに、本実施形態の太陽電池ストリング１０１では、受光面側支持部５１及び受光面側集電電極４４１の受光面２０１からの高さが同じである。具体的に、受光面側支持部５１の光電変換部２と反対側に位置する表面及び受光面側集電電極４４１の光電変換部２と反対側に位置する表面の受光面２０１からの高さが同じである。また、裏面側支持部５２及び裏面側集電電極４４２の裏面２０２からの高さが同じである。具体的に、裏面側支持部５２の光電変換部２と反対側に位置する表面及び裏面側集電電極４４２の光電変換部２と反対側に位置する表面の裏面２０２からの高さが同じである。

なお、受光面側支持部５１の光電変換部２と反対側に位置する表面及び受光面側集電電極４４１の光電変換部２と反対側に位置する表面の受光面２０１からの高さが同じであるとは、受光面側支持部５１のこの表面の受光面２０１からの高さが、受光面側集電電極４４１のこの表面の受光面２０１からの高さと略同じである場合も含み、例えば、受光面側支持部５１のこの表面の裏面２０２からの高さが、受光面側集電電極４４１のこの表面の裏面２０２からの高さよりも５μｍ程度まで低い場合も含む。裏面側支持部５２及び裏面側集電電極４４２の高さの関係についても同様である。

太陽電池ストリング１０１は、太陽電池の集合セル１００から製造される。太陽電池の集合セル１００（以下、単に「集合セル１００」とも称する。）は、図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図１０に示すように、それぞれが分割されることで複数の太陽電池セル１となる複数の小区画１０が集合した状態の集合セルである。複数の小区画１０の各々は、集合セル１００の一の辺１００ａに略平行な直線である画定線１１により画定される。また、集合セル１００では、画定線１１がｙ軸方向に沿って延びるとともに、ｘ軸方向に等間隔をあけて配置されている。

太陽電池ストリング１０１の製造方法は、図４（ａ）〜図１０に示すように、受光面２０１及び該受光面２０１の裏側に位置する裏面２０２を有する光電変換部２を準備する工程と、受光面２０１及び裏面２０２に導電層として透明導電層３を形成する工程と、受光面２０１に形成した透明導電層３に、該透明導電層３の一部が露出する開口５０を有する受光面側支持部５１を不導体により形成する工程と、裏面２０２に形成した透明導電層３に、該透明導電層３の一部が露出する開口５０を有する裏面側支持部５２を不導体により形成する工程と、受光面側支持部５１の開口５０から露出した透明導電層３に、めっき法により受光面側集電電極として第一バスバー電極４４１を形成する工程と、裏面側支持部５２の開口５０から露出した透明導電層３に、めっき法により裏面側集電電極として第二バスバー電極４４２を形成する工程と、を含む。また、この製造方法は、透明導電層３、受光面側支持部５１、裏面側支持部５２、第一バスバー電極４４１、及び、第二バスバー電極４４２が形成された光電変換部２を切断することで複数の太陽電池セル１を得る工程と、複数の太陽電池セル１のうち隣り合う太陽電池セル１，１を端部がオーバーラップするように、導電性を有する接続部材６により互いにシングリング接続する工程と、を含む。

この製造方法において、受光面側支持部５１を形成する工程、裏面側支持部５２を形成する工程、第一バスバー電極４４１を形成する工程、及び、第二バスバー電極４４２を形成する工程は、受光面側支持部５１が第一バスバー電極４４１に隣接し、裏面側支持部５２が第二バスバー電極４４２に隣接するように行われる。また、シングリング接続する工程は、受光面２０１に対して平面視した場合において、隣り合う太陽電池セル１，１のうち一方の太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１の少なくとも一部と、隣り合う太陽電池セル１，１のうち他方の太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２の少なくとも一部とが重なった状態で、接続部材６を介して接続されるとともに、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１の少なくとも一部と、他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２の少なくとも一部とが重なった状態で当接するように行われる。

また、本実施形態の製造方法では、シングリング接続する工程を経た状態で、受光面側支持部５１及び第一バスバー電極４４１の受光面２０１からの高さが同じとなるとともに、裏面側支持部５２及び第二バスバー電極４４２の裏面２０２からの高さが同じになるように行われる。以下、各工程について具体的に説明する。

例えば、光電変換部２を準備する工程は、光電変換部２を用意する工程である。この工程は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、シリコン基板２１上にシリコン系薄膜２２、２３を形成する工程を有する。具体的に、光電変換部２を準備する工程は、シリコン系薄膜２２、２３を形成する工程に加えて、シリコン系薄膜２４、２５を形成する工程を有する。シリコン系薄膜２２、２３、２４、２５は、例えば、プラズマＣＶＤ法により製膜される。より具体的には、光電変換部２を準備する工程では、ｎ型単結晶シリコン基板であるシリコン基板２１の受光面２０１に、真性シリコン系薄膜２４、および、ｐ型シリコン系薄膜２２がシリコン基板２１側からこの順で、プラズマＣＶＤ法により製膜されるとともに、裏面２０２に、真性シリコン系薄膜２５、および、ｎ型シリコン系薄膜２３がシリコン基板２１側からこの順で、プラズマＣＶＤ法により製膜される。

透明導電層３を形成する工程は、図５（ａ）、図５（ｂ）、及び、図６に示すように、光電変換部２の受光面２０１に第一透明導電層３１を形成する工程と、光電変換部２の裏面２０２に第二透明導電層３２を形成する工程と、を有する。具体的に、透明導電層３を形成する工程は、第一導電型シリコン系薄膜２２のシリコン基板２１側（シリコン基板２１と近い側）と反対側に、第一透明導電層３１を形成する工程と、第二導電型シリコン系薄膜２３のシリコン基板２１側（シリコン基板２１と近い側）と反対側に、第二透明導電層３２を形成する工程と、を有する（図６参照）。

透明導電層３がパターニングして形成されることにより、透明導電層３は、ｙ軸方向に延びる矩形状に形成される（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。また、透明導電層３は、ｘ軸方向において互いに間隔をあけて配置されるよう形成される。透明導電層３は、例えば、その材料としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の導電性金属酸化物であり、ＭＯＣＶＤ法やスパッタ法により製膜される。

本実施形態の製造方法では、受光面側支持部５１及び裏面側支持部５２を形成する工程は、透明絶縁層５を形成する工程に含まれる。透明絶縁層５は、不導体（例えば、樹脂）により形成される。具体的に、透明絶縁層５を形成する工程は、図７（ａ）、図７（ｂ）、及び、図８に示すように、樹脂溶液を透明導電層３上に印刷する工程と、印刷した樹脂層に開口５０を設けることで透明絶縁層５を形成する工程と、を有する。この樹脂溶液は、例えば、アクリル系樹脂溶液である。このアクリル系樹脂溶液は、室温（２５℃）における溶液粘度が７０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下となるよう調整されている。透明絶縁層５の厚みは、例えば、１０〜２０μｍである。

なお、透明絶縁層５を構成する樹脂材料が、熱硬化性又は光硬化性を有する材料である場合、透明絶縁層５を形成する工程において、スクリーン印刷等により透明導電層３上に樹脂溶液を印刷した後に、集電電極４を形成する工程の前に透明絶縁層５を硬化することが好ましい。

透明絶縁層５を形成する工程では、透明絶縁層５は、ｙ軸方向に延びる矩形状に形成されている。また、透明絶縁層５は、ｘ軸方向において互いに間隔（開口５０）をあけて配置されるよう形成される。

透明絶縁層５は、矩形状の透明導電層３の領域をほぼ覆うとともに、透明導電層３の一部を露出する開口５０を有するように形成される。より具体的には、開口５０は、受光面２０１の第一領域２０１αにｙ軸方向に延びる矩形状の領域と、その矩形領域の一の長辺に連結するとともに、その矩形領域の短辺に略平行な多数の幅細の開口領域とからなる、くしば状の領域である。ここで、第一領域２０１αの長手方向（ｙ軸方向）に延びる矩形状の領域は、のちに第一バスバー電極４４１が形成される。また、多数の幅細の開口領域は、のちに第一バスバー電極４４１に接続されるフィンガー電極が形成される。透明絶縁層５を形成する工程により、受光面２０１の第一領域２０１αに、受光面２０１に形成された透明導電層３の一部が露出する開口５０を有する受光面側支持部５１が不導体により形成される。また、裏面２０２の第二領域２０２αに、裏面２０２に形成された透明導電層３の一部が露出する開口５０を有する裏面側支持部５２が不導体により形成される。

本実施形態の製造方法では、第一バスバー電極４４１及び第二バスバー電極４４２を形成する工程は、集電電極４を形成する工程に含まれる。集電電極４を形成する工程は、透明絶縁層５の開口５０下に露出した透明導電層３上に、めっき法によりめっき層４０を形成する工程を有する（図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図１０参照）。この工程により、第一バスバー電極４４１は、受光面側支持部５１に隣接する位置に形成される。また、第二バスバー電極４４２は、裏面側支持部５２に隣接する位置に形成される。また、第一バスバー電極４４１は、受光面２０１の第一領域２０１αのうち透明導電層３が設けられており、かつ、受光面側支持部５１の設けられていない部分にめっき法により形成される。さらに、第二バスバー電極４４２は、裏面２０２の第二領域２０２αのうち透明導電層３が設けられており、かつ、裏面側支持部５２の設けられていない部分にめっき法により形成される。

なお、本実施形態の製造方法では、第一バスバー電極４４１の受光面２０１からの高さが受光面側支持部５１の受光面２０１からの高さより低くなるよう、第一バスバー電極４４１は形成される。また、第二バスバー電極４４２の裏面２０２からの高さが裏面側支持部５２の裏面２０２からの高さより低くなるよう、第二バスバー電極４４２は形成される。

具体的に、めっき層４０を形成する工程は、透明絶縁層５の開口５０下に露出した透明導電層３上に、電解めっきにより第一めっき層を析出させる工程と、第一めっき層上に電解めっきにより第二めっき層を析出させる工程と、を有する。第一めっき層の析出の際には、例えば、Ｎｉが用いられ、第二めっき層の析出の際には、例えば、Ｃｕが用いられる。なお、めっき層４０の形成直後の高さは、例えば、５〜１０μｍである。

光電変換部２を切断することで複数の太陽電池セル１を得る工程は、集合セル１００を切断することにより、太陽電池セル１を製造する工程である。具体的に、太陽電池セル１を得る工程は、画定線１１にレーザーを当てることにより、集合セル１００を切断する工程を含む。

シングリング接続する工程は、例えば、一方の太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１の少なくとも一部、及び、他方の太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２の少なくとも一部に接続部材６を塗布した後、この第一バスバー電極４４１を第二バスバー電極４４２に重ねることで行われる。この工程は、受光面２０１に対して平面視した場合において、隣り合う太陽電池セル１，１のうち一方の太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１の少なくとも一部と、隣り合う太陽電池セル１，１のうち他方の太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２の少なくとも一部とが重なった状態で、接続部材６を介して接続されるとともに、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１の少なくとも一部と、他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２の少なくとも一部とが重なった状態で当接するように行われる。より具体的に、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１の前記少なくとも一部と、他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２の前記少なくとも一部とは、融着している。

本実施形態のシングリング接続する工程は、一方の太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１の表面の全部、及び、他方の太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２の表面の全部に接続部材６として銀ペーストを塗布した後、塗布された銀ペースト同士を当接した状態で加熱し、一方の太陽電池セル１ａの第一バスバー電極４４１と他方の太陽電池セル１ｂの第二バスバー電極４４２とを当接し、且つ、一方の太陽電池セル１ａの受光面側支持部５１と他方の太陽電池セル１ｂの裏面側支持部５２とを当接した状態で加熱状態を維持して、太陽電池セル１ａ、１ｂの重なり方向（ｚ軸方向）において圧力をかけることで、第一バスバー電極４４１と第二バスバー電極４４２とを接続する工程を含む。なお、この加熱状態において圧力をかける工程により、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２を構成する樹脂が溶融し、受光面側支持部５１と裏面側支持部５２とが融着して一体化する。この加熱温度は、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２を構成する樹脂に応じて設定すればよい。

さらに、シングリング接続する工程の際に、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２を構成する樹脂が加熱溶融されて、受光面側支持部５１の表面の受光面２０１からの高さが第一バスバー電極４４１の表面の受光面２０１からの高さと揃い、裏面側支持部５２の表面の裏面２０２からの高さが第二バスバー電極４４２の表面の裏面２０２からの高さと揃う。そのため、シングリング接続する工程を経た状態で、受光面側支持部５１及び第一バスバー電極４４１の受光面２０１からの高さが同じとなるとともに、裏面側支持部５２及び第二バスバー電極４４２の裏面２０２からの高さが同じとなる。

以上の太陽電池ストリング１０１によれば、太陽電池セル１，１間において、第一バスバー電極４４１と第二バスバー電極４４２との接続に加えて、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２に隣接する受光面側支持部５１と裏面側支持部５２とが当接しているため、太陽電池セル１，１の物理的な接続面積を、第一バスバー電極４４１及び第二バスバー電極４４２だけで接続している構成に比べて大きくすることができる。よって、太陽電池セル１，１の物理的な接続性を向上できる。

本実施形態の太陽電池ストリング１０１によれば、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２が樹脂で構成され、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２に隣接する受光面側支持部５１と裏面側支持部５２とが融着しているため、太陽電池セル１，１の物理的な接続性をさらに向上できる。

また、本実施形態の太陽電池ストリング１０１によれば、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２が、受光面２０１や裏面２０２のうち受光面側支持部５１や裏面側支持部５２の設けられていない部分にめっき法により形成されているため、第二バスバー電極４４２は、めっき法により第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２を形成する際のマスクと、第一バスバー電極４４１と第二バスバー電極４４２との物理的接続の補強材とを兼ねることができる。

以上の太陽電池ストリング１０１の製造方法によれば、太陽電池セル１，１間において、第一バスバー電極４４１と第二バスバー電極４４２との接続に加えて、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２に隣接する受光面側支持部５１と裏面側支持部５２とが当接していることにより、太陽電池セル１，１の物理的な接続性を向上させた太陽電池ストリング１０１を製造できる。

また、本実施形態の太陽電池ストリング１０１の製造方法によれば、シングリング接続する工程を経た状態で、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２とこれに隣接する受光面側支持部５１や裏面側支持部５２との高さが同じであるため、第一バスバー電極４４１と第二バスバー電極４４２とを当接させた状態で、受光面側支持部５１と裏面側支持部５２とを確実に当接させることができる。

尚、本発明の太陽電池ストリングや太陽電池ストリングの製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

上記実施形態の太陽電池ストリング１０１では、受光面側支持部５１及び第一バスバー電極４４１の受光面２０１からの高さが同じであったが、異なってもよい。裏面側支持部５２及び第二バスバー電極４４２の裏面２０２からの高さも同様に、異なってもよい。この場合、例えば、受光面側支持部５１の受光面２０１からの高さが、第一バスバー電極４４１の受光面２０１からの高さよりも高いことが考えられる。この構成では、受光面側支持部５１と裏面側支持部５２とが当接した状態で第一バスバー電極４４１と第二バスバー電極４４２との間に生じる隙間を、接続部材６により埋めた上で、第一バスバー電極４４１と第二バスバー電極４４２とを接続部材６を用いて接続することが考えられる。

また、上記実施形態の太陽電池ストリング１０１では、第一バスバー電極４４１の全部と第二バスバー電極４４２の全部とが接続していたが、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２の一部同士が接続していてもよい。さらに、受光面側支持部５１の全部と裏面側支持部５２の全部とが接続していたが、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２の一部同士が接続していてもよい。

太陽電池セル１を構成する各層の材料や形状は上記実施形態のものに限らない。例えば、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２のめっき層４０は、二層構造であったが、Ｃｕからなる第二めっき層の上に、電解めっきや無電解めっき（置換めっきを含む）により形成された第三めっき層が設けられてもよい。また、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２は、めっき層４０に加えて、めっき法以外で形成される電極層を含んでもよい。なお、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２は、めっき層４０を含まなくてもよい。例えば、第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２は、銀ペーストを焼成して形成される銀製の電極であることが考えられる。

受光面側支持部５１は、ｘ軸方向における両側で第一バスバー電極４４１に隣接していたが、ｘ軸方向における一方側で第一バスバー電極４４１に隣接してもよい。また、受光面側支持部５１は、第一バスバー電極４４１に接触した状態で隣接していたが、第一バスバー電極４４１に離間した状態で（隙間をあけた状態で）隣接していてもよい。裏面側支持部５２及び第二バスバー電極４４２についても同様である。

例えば、シングリング接続前の太陽電池セル１において、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２が第一バスバー電極４４１や第二バスバー電極４４２と離間した状態で隣接し、且つ、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２の厚みが薄い場合、シングリング接続をする工程の際に、太陽電池セル１，１の加熱状態での圧着を行ったとしても、受光面側支持部５１や裏面側支持部５２を構成する樹脂が少ない。そのため、第一バスバー電極４４１と受光面側支持部５１との間や、第二バスバー電極４４２と裏面側支持部５２との間に隙間が生じたままとなることが考えられる。

１、１ａ、１ｂ…太陽電池セル、２…光電変換部、３…透明導電層、４…集電電極、５…透明絶縁層、６…接続部材、１０…小区画、１１…画定線、２０…主面、２１…導電型結晶シリコン基板（シリコン基板）、２２…第一導電型シリコン系薄膜（導電型シリコン系薄膜）、２３…第二導電型シリコン系薄膜（導電型シリコン系薄膜）、２４…真性シリコン系薄膜、２５…真性シリコン系薄膜、３１…第一透明導電層、３２…第二透明導電層、４０…めっき層、４１…第一集電電極、４２…第二集電電極、４３…フィンガー電極、４４…バスバー電極、５０…開口、５１…受光面側支持部、５２…裏面側支持部、１００…集合セル、１００ａ…辺、１０１…太陽電池ストリング、２０１…受光面、２０１α…第一領域、２０２…裏面、２０２α…第二領域、２１１…第一主面、２１２…第二主面、４４１…第一バスバー電極（受光面側集電電極）、４４２…第二バスバー電極（裏面側集電電極）

Claims (5)

1. 端部がオーバーラップするように互いにシングリング接続される複数の太陽電池セルと、複数の太陽電池セルのうち隣り合う太陽電池セルをシングリング接続する導電性を有する接続部材と、を備える太陽電池ストリングであって、
   前記複数の太陽電池セルの各々は、
   受光面及び該受光面の裏側に位置する裏面を有する光電変換部と、
   前記受光面のうち前記オーバーラップした領域である第一領域に設けられた受光面側集電電極と、
   前記受光面の前記第一領域に、前記受光面側集電電極に隣接して設けられ不導体により形成された受光面側支持部と、
   前記裏面のうち前記オーバーラップした領域である第二領域に設けられた裏面側集電電極と、
   前記裏面の前記第二領域に、前記裏面側集電電極に隣接して設けられ不導体により形成された裏面側支持部と、を備え、
   前記受光面に対して平面視した場合において、前記隣り合う太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの前記受光面側集電電極の少なくとも一部と、前記隣り合う太陽電池セルのうち他方の太陽電池セルの前記裏面側集電電極の少なくとも一部とが重なった状態で、前記接続部材を介して接続されるとともに、前記一方の太陽電池セルの前記受光面側支持部の少なくとも一部と、前記他方の太陽電池セルの前記裏面側支持部の少なくとも一部とが重なった状態で当接している、
   太陽電池ストリング。
2. 前記受光面側支持部及び前記裏面側支持部を形成する不導体は、樹脂であり、
   前記一方の太陽電池セルの前記受光面側支持部の前記少なくとも一部と、前記他方の太陽電池セルの前記裏面側支持部の前記少なくとも一部とが融着している、請求項１に記載の太陽電池ストリング。
3. 前記受光面側集電電極は、前記受光面の第一領域のうち前記受光面側支持部の設けられていない部分にめっき法により形成され、
   前記裏面側集電電極は、前記裏面の第二領域のうち前記裏面側支持部の設けられていない部分にめっき法により形成されている、請求項１又は請求項２に記載の太陽電池ストリング。
4. 受光面及び該受光面の裏側に位置する裏面を有する光電変換部を準備する工程と、
   前記受光面及び裏面に導電層を形成する工程と、
   前記受光面に形成した導電層に、該導電層の一部が露出する開口を有する受光面側支持部を不導体により形成する工程と、
   前記裏面に形成した導電層に、該導電層の一部が露出する開口を有する裏面側支持部を不導体により形成する工程と、
   前記受光面側支持部の開口から露出した前記導電層に、めっき法により受光面側集電電極を形成する工程と、
   前記裏面側支持部の開口から露出した前記導電層に、めっき法により裏面側集電電極を形成する工程と、
   前記導電層、前記受光面側支持部、前記裏面側支持部、前記受光面側集電電極、及び、前記裏面側集電電極が形成された前記光電変換部を切断することで複数の太陽電池セルを得る工程と、
   前記複数の太陽電池セルのうち隣り合う太陽電池セルを端部がオーバーラップするように、導電性を有する接続部材により互いにシングリング接続する工程と、
   を含み、
   前記受光面側支持部を形成する工程、前記裏面側支持部を形成する工程、前記受光面側集電電極を形成する工程、及び、前記裏面側集電電極を形成する工程は、前記受光面側支持部が前記受光面側集電電極に隣接し、前記裏面側支持部が前記裏面側集電電極に隣接するように行われ、
   前記シングリング接続する工程は、受光面に対して平面視した場合において、前記隣り合う太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの前記受光面側集電電極の少なくとも一部と、前記隣り合う太陽電池セルのうち他方の太陽電池セルの前記裏面側集電電極の少なくとも一部とが重なった状態で、前記接続部材を介して接続されるとともに、前記一方の太陽電池セルの前記受光面側支持部の少なくとも一部と、前記他方の太陽電池セルの前記裏面側支持部の少なくとも一部とが重なった状態で当接するように行われる、
   太陽電池ストリングの製造方法。
5. 前記シングリング接続する工程を経た状態で、前記受光面側支持部及び前記受光面側集電電極の前記受光面からの高さが同じであるとともに、前記裏面側支持部及び前記裏面側集電電極の前記裏面からの高さが同じである、請求項４に記載の太陽電池ストリングの製造方法。

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