JP5410050B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、裏面接合型の太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。

太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。このような太陽電池１枚当りの出力は数Ｗ程度である。そのため、家屋やビル等の電力源（エネルギー源）として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を電気的に接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。
ここで、受光面積の拡大を目的として、半導体基板の裏面上に複数のｎ型領域と複数のｐ型領域とがストライプ状に形成された、いわゆる裏面接合型の太陽電池が提案されている（特許文献１参照）。各ｎ型領域上にはｎ側細線電極が形成され、各ｐ型領域上にはｐ側細線電極が形成される。各ｎ側細線電極は裏面の一端部に形成されるｎ側接続用電極に接続され、各ｐ側電極は裏面の他端部に形成されるｐ側接続用電極に接続される。一の太陽電池のｎ側接続用電極と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池のｐ側接続用電極とに配線材を接続することによって、一の太陽電池と他の太陽電池とが電気的に接続される。
特開２００５−１１８６９号公報

しかしながら、半導体基板の裏面のうちｎ側接続用電極及びｐ側接続用電極が形成される領域では、光生成キャリア（電子又は正孔）の収集効率が低いという問題があった。具体的には、正孔はｎ側接続用電極によって収集されないため、半導体基板の裏面のうちｎ側接続用電極が形成される領域が正に帯電される。その結果、ｎ側接続用電極は、電子を効率的に収集することができなくなる。同様に、ｐ側接続用電極は、正孔を効率的に収集することができなくなる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池における光生成キャリアの収集効率の低下を抑制可能とする太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、配列方向に沿って配列され、配線材によって互いに電気的に接続された第１太陽電池及び第２太陽電池を備え、第１太陽電池及び第２太陽電池それぞれは、受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面と、裏面上において、配列方向に沿って形成される複数のｎ側電極と、裏面上において、配列方向に沿って形成される複数のｐ側電極とを有し、配線材は、第１太陽電池及び第２太陽電池それぞれが有する複数のｎ側電極上及び複数のｐ側電極上それぞれに跨って配置されており、第１太陽電池が有する複数のｎ側電極それぞれのうち少なくとも配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆され、第２太陽電池が有する複数のｐ側電極それぞれのうち少なくとも配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆されていることを要旨とする。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールによれば、第１太陽電池が有する各ｎ側電極と配線材とは電気的に分離されており、第２太陽電池が有する各ｐ側電極と配線材とは電気的に分離されている。そのため、配線材によって、第１太陽電池が有する各ｐ側電極と第２太陽電池が有する各ｎ側電極とを電気的に接続することができる。従って、各太陽電池それぞれに、配線材を接続するための接続用電極を設ける必要がないので、光生成キャリアの収集効率が低下することを抑制することができる。

本発明の一の特徴において、第１太陽電池が有する複数のｎ側電極それぞれのうち配線材と対向する部分の厚みは、第１太陽電池が有する複数のｐ側電極それぞれのうち配線材と対向する部分の厚みよりも小さくてもよい。

本発明の一の特徴において、第２太陽電池が有する複数のｐ側電極それぞれのうち配線材と対向する部分の厚みは、第２太陽電池が有する複数のｎ側電極それぞれのうち配線材と対向する部分の厚みよりも小さくてもよい。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、配列方向に沿って配列され、配線材によって互いに電気的に接続された第１太陽電池及び第２太陽電池を備え、第１太陽電池及び第２太陽電池それぞれは、受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面と、裏面上において、配列方向に沿って形成されるｎ側電極と、裏面上において、ｎ側電極に沿って形成されるｐ側電極とを有し、配線材は、第１太陽電池が有するｐ側電極上と、第２太陽電池が有するｎ側電極上とに跨って配置されており、第１太陽電池が有するｎ側電極のうち少なくとも配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆され、第２太陽電池が有するｐ側電極のうち少なくとも配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆されていることを要旨とする。

本発明によれば、太陽電池における光生成キャリアの収集効率の低下を抑制可能とする太陽電池モジュールを提供することができる。

次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［第１実施形態］
（太陽電池モジュールの構成）
以下において、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る複数の太陽電池１０を裏面側から見た平面図である。

図１及び図２に示すように、太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池ストリング１と、渡り配線材２０と、一対の取り出し配線材２５と、受光面側保護材３０と、裏面側保護材４０と、封止材５０とを備える。

複数の太陽電池ストリング１は、受光面側保護材３０と裏面側保護材４０との間において、封止材５０によって封止される。各太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０と、複数の配線材１５を備える。

複数の太陽電池１０は、配列方向Ｈに沿って配列される。各太陽電池１０は、配線材１５によって互いに電気的に接続される。各太陽電池１０は、図２に示すように、半導体基板１１の裏面上に形成された複数のｎ側電極１２及びｐ側電極１３を有する、いわゆる裏面接合型の太陽電池である。太陽電池１０の構成については後述する。

配線材１５は、各太陽電池１０を互いに電気的に接続する。具体的には、配線材１５は、一の太陽電池１０が有する複数のｎ側電極１２と、一の太陽電池１０に隣接する他の太陽電池１０が有する複数のｐ側電極１３とに接続される。

配線材１５としては、薄板状或いは縒り線状に成形された銅等の導電材を用いることができる。このような導電材の表面は、一般的なＰｂフリー半田（例えば、ＳｎＡｇ_３．０Ｃｕ_０．５）などの軟導電体によってメッキされていてもよい。

渡り配線材２０は、各太陽電池ストリング１を互いに電気的に接続する。具体的には、渡り配線材２０は、一の太陽電池ストリング１の一端に位置する太陽電池１０の複数のｎ側電極１２と、一の太陽電池ストリング１に隣接する他の太陽電池ストリング１の一端に位置する太陽電池１０の複数のｐ側電極１３とに接続される。渡り配線材２０は、配線材２０と同様の材料によって構成される。

一対の取り出し配線材２５は、複数の太陽電池ストリング１から電流を外部に取り出す。一方の取り出し配線材２５は、複数の太陽電池ストリング１の一端に位置する太陽電池１０の複数のｎ側電極１２に接続され、他方の取り出し配線材２５は、複数の太陽電池ストリング１の他端に位置する太陽電池１０の複数のｐ側電極１３に接続される。一対の取り出し配線材２５は、配線材２０と同様の材料によって構成される。

ここで、本実施形態では、配線材１５は、一の太陽電池１０が有する複数のｎ側電極１２上及び複数のｐ側電極１３上と、他の太陽電池１０が有する複数のｎ側電極１２上及び複数のｐ側電極１３上とに跨って配置されている。また、渡り配線材２０及び一対の取り出し配線材２５それぞれは、一の太陽電池１０が有する複数のｎ側電極１２上及び複数のｐ側電極１３上に配置される。

受光面側保護材３０は、封止材５０の受光面側に配置され、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。受光面側保護材３０としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。

裏面側保護材４０は、封止材５０の裏面側に配置され、太陽電池モジュール１００の背面を保護する。裏面側保護材４０としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔などの金属箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルム等を用いることができる。

封止材５０は、受光面側保護材３０と裏面側保護材４０との間において、複数の太陽電池１０を封止する。封止材５０としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。

なお、以上のような構成を有する太陽電池モジュール１００の外周には、Ａ１フレームを取り付けることができる。

（太陽電池の構成）
本発明の実施形態に係る太陽電池１０の構成について、図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。図４（ａ）は、図３のＭ−Ｍ線における断面図である。図４（ｂ）は、図３のＮ−Ｎ線における断面図である。図５（ａ）は、図３のＯ−Ｏ線における断面図である。図５（ｂ）は、図３のＰ−Ｐ線における断面図である。図６（ａ）は、図２のＬ−Ｌ線における断面図である。図６（ｂ）は、図２のＫ−Ｋ線における断面図である。

図３乃至図５に示すように、太陽電池１０は、半導体基板１１、ｎ側電極１２、ｐ側電極１３、ｎ側被覆部１２１及びｐ側被覆部１３１を備える。

半導体基板１１は、太陽光を受ける受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面とを有する。半導体基板１１は、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料などの一般的な半導体材料によって構成される。半導体基板１１は、図４及び図５に示すように、裏面側に形成されたｎ型領域１１１とｐ型領域１１２とを含んでおり、受光面における受光によって内部で光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、光が半導体基板１１に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。

ｎ型領域１１１は、半導体基板１１の裏面に不純物（リンなど）をドーピングすることにより形成される高濃度のｎ型拡散領域である。半導体基板１１内部で生成される電子は、ｎ型領域１１１に集まる。ｐ型領域１１２は、半導体基板１１の裏面に不純物（ボロン、アルミニウムなど）をドーピングすることにより形成される高濃度のｐ型拡散領域である。半導体基板１１内部で生成される正孔は、ｐ型領域１１２に集まる。

ｎ側電極１２は、ｎ型領域１１１に集まる電子を収集する収集電極である。ｎ側電極１２は、図３に示すように、配列方向Ｈに沿って形成される。ｐ側電極１３は、ｐ型領域１１２に集まる正孔を収集する収集電極である。ｐ側電極１３は、図３に示すように、ｎ側電極１２に沿って形成される。なお、各電極の構成については後述する。

ｎ側被覆部１２１は、ｎ側電極１２の一端部を被覆する。ｎ側被覆部１２１上には、配線材１５が配置される。従って、ｎ側電極１２のうち配線材１５と対向する面は、ｎ側被覆部１２１によって被覆される。また、ｎ側被覆部１２１は、絶縁性樹脂などの一般的に用いられる絶縁部材によって構成される。従って、ｎ側被覆部１２１は、ｎ側電極１２と配線材１５とを電気的に分離する。なお、本実施形態では、ｎ側被覆部１２１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ｎ側電極１２の一端部側面を被覆している。

ｐ側被覆部１３１は、ｐ側電極１３の一端部を被覆する。ｐ側被覆部１３１上には、配線材１５が配置される。従って、ｐ側電極１３のうち配線材１５と対向する面は、ｐ側被覆部１３１によって被覆される。また、ｐ側被覆部１３１は、絶縁性樹脂などの一般的に用いられる絶縁部材によって構成される。従って、ｐ側被覆部１３１は、ｐ側電極１３と配線材１５とを電気的に分離する。なお、本実施形態では、ｐ側被覆部１３１は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ｐ側電極１３の一端部側面を被覆している。

ここで、配列方向Ｈにおいて、ｎ側被覆部１２１は各太陽電池１０の一端部側に設けられるとともに、ｐ側被覆部１３１は各太陽電池１０の他端部側に設けられる。すなわち、ｎ側被覆部１２１とｐ側被覆部１３１とは、隣接して設けられない。従って、配線材１５は、図６（ａ）に示すように、一の太陽電池１０が有するｎ側電極１２と電気的に分離されるとともに、一の太陽電池１０が有するｐ側電極１３と電気的に接続される。一方で、配線材１５は、図６（ｂ）に示すように、他の太陽電池１０が有するｎ側電極１２と電気的に接続されるとともに、他の太陽電池１０が有するｐ側電極１３と電気的に分離される。

（各電極の構成）
次に、本実施形態に係る各電極の構成について、図面を参照しながら説明する。図７（ａ）は、ｎ側電極１２の構成を示す拡大断面図である。図７（ｂ）は、ｐ側電極１３の構成を示す拡大断面図である。

図７（ａ）に示すように、ｎ側電極１２は、第１導電層１２Ａと第２導電層１２Ｂとを有する。第１導電層１２Ａは、スパッタ法或いは蒸着法等のＰＶＤ法により、ｎ型領域１１１上に形成される。第１導電層１２Ａは、Ｉｎ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｗ等の酸化物によって形成される透明導電層である。第２導電層１２Ｂは、スパッタ法、印刷法、或いはディスペンサ法などにより、第１導電層１２Ａ上に形成される。第２導電層１２Ｂは、例えば、銀をスパッタリングすることによって、或いは樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを印刷することによって形成される。

図７（ａ）に示すように、ｎ側被覆部１２１は、第１導電層１２Ａ及び第２導電層１２Ｂの一端部側面と、第２導電層１２Ｂの一端部上面とを被覆する。

図７（ｂ）に示すように、ｐ側電極１３は、第１導電層１３Ａと第２導電層１３Ｂとを有する。第１導電層１３Ａは、スパッタ法或いは蒸着法等のＰＶＤ法により、ｐ型領域１１２上に形成される。第１導電層１３Ａは、Ｉｎ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｗ等の酸化物によって形成される透明導電層である。第２導電層１３Ｂは、スパッタ法、印刷法、或いはディスペンサ法などにより、第１導電層１３Ａ上に形成される。第２導電層１３Ｂは、例えば、銀をスパッタリングすることによって、或いは樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを印刷することによって形成される。

図７（ｂ）に示すように、ｐ側被覆部１３１は、第１導電層１３Ａ及び第２導電層１３Ｂの一端部側面と、第２導電層１３Ｂの一端部上面とを被覆する。

（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、配線材１５は、一の太陽電池１０が有する各ｎ側電極１２上及び各ｐ側電極１３上と、他の太陽電池１０が有する各ｎ側電極１２上及び各ｐ側電極１３上とに跨って配置される。一の太陽電池１０が有する各ｎ側電極１２それぞれのうち配線材１５と対向する面は、ｎ側被覆部１２１によって被覆される。他の太陽電池が有する各ｐ側電極１３それぞれのうち配線材１５と対向する面は、ｐ側被覆部１３１によって被覆されている。

このように、一の太陽電池１０が有する各ｎ側電極１２と配線材１５とは、ｎ側被覆部１２１によって電気的に分離されており、他の太陽電池１０が有する各ｐ側電極１３と配線材１５とは、ｐ側被覆部１３１によって電気的に分離される。そのため、配線材１５によって、一の太陽電池１０が有する各ｐ側電極１３と他の太陽電池１０が有する各ｎ側電極１２とを電気的に接続することができる。従って、各太陽電池１０それぞれに、配線材１５を接続するための接続用電極を設ける必要がないので、光生成キャリアの収集効率が低下することを抑制することができる。

また、本実施形態では、ｎ側被覆部１２１は、一の太陽電池１０が有する各ｎ側電極１２の一端部側面を被覆している。そのため、一の太陽電池１０が有する各ｎ側電極１２と配線材１５とを十分に電気的に分離することができる。同様に、ｐ側被覆部１３１は、他の太陽電池１０が有する各ｐ側電極１３の一端部側面を被覆している。そのため、他の太陽電池１０が有する各ｐ側電極１３と配線材１５とを精度良く電気的に分離することができる。

［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュールは、上記第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００と同様の構成を有する（図１及び図２参照）。以下においては、上述した第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。

（太陽電池の構成）
図８（ａ）は、図２のＬ−Ｌ線における断面図である。図８（ｂ）は、図２のＫ−Ｋ線における断面図である。

図８（ａ）に示すように、一の太陽電池１０において、各ｎ側電極１２のうち配線材１５と対向する部分の厚みα_１２は、各ｐ側電極１３のうち配線材１５と対向する部分の厚みβ_１３よりも小さい。また、厚みβ_１３は、ｎ側被覆部１２１の厚みα_１２１と厚みα_１２との和よりも大きい。従って、配線材１５は、ｎ側被覆部１２１に接触しない。

図８（ｂ）に示すように、他の太陽電池１０において、各ｐ側電極１３のうち配線材１５と対向する部分の厚みα_１３は、各ｎ側電極１２のうち配線材１５と対向する部分の厚みβ_１２よりも小さい。また、厚みβ_１２は、ｐ側被覆部１３１の厚みα_１３１と厚みα_１３との和よりも大きい。従って、配線材１５は、ｐ側被覆部１３１に接触しない。

（各電極の構成）
次に、本実施形態に係る各電極の構成について、図面を参照しながら説明する。図９（ａ）は、ｎ側電極１２の構成を示す拡大断面図である。図９（ｂ）は、ｐ側電極１３の構成を示す拡大断面図である。

図９（ａ）に示すように、ｎ側電極１２は、第１導電層１２Ａと第２導電層１２Ｂとを有する。第２導電層１２Ｂは、下側導電層１２Ｂ_１と上側導電層１２Ｂ_２とによって構成される。下側導電層１２Ｂ_１は、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを第１導電層１２Ａ上に印刷することによって形成される。上側導電層１２Ｂ_２は、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを下側導電層１２Ｂ_１上に印刷することによって形成される。

第１導電層１２Ａの厚みと下側導電層１２Ｂ_１の厚みの和は、ｎ側電極１２のうち配線材１５と対向する部分の厚みα_１２である。本実施形態では、図９（ａ）に示すように、ｎ側被覆部１２１の厚みα_１２１と厚みα_１２との和は、ｎ側電極１２のうち配線材１５と対向しない部分の厚みβ_１２よりも小さい。

図９（ｂ）に示すように、ｐ側電極１３は、第１導電層１３Ａと第２導電層１３Ｂとを有する。第２導電層１３Ｂは、下側導電層１３Ｂ_１と上側導電層１３Ｂ_２とによって構成される。下側導電層１３Ｂ_１は、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを第１導電層１３Ａ上に印刷することによって形成される。上側導電層１３Ｂ_２は、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを下側導電層１３Ｂ_１上に印刷することによって形成される。

第１導電層１３Ａの厚みと下側導電層１３Ｂ_１の厚みの和は、ｐ側電極１３のうち配線材１５と対向する部分の厚みα_１３である。本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、ｎ側被覆部１２１の厚みα_１３１と厚みα_１３との和は、ｐ側電極１３のうち配線材１５と対向しない部分の厚みβ_１３よりも小さい。

（作用及び効果）
本実施形態では、一の太陽電池１０において、各ｎ側電極１２のうち配線材１５と対向する部分の厚みα_１２は、各ｐ側電極１３のうち配線材１５と対向する部分の厚みβ_１３よりも小さい。

従って、各ｐ側電極１３と配線材１５とを容易に接続することができる。特に、厚みβ_１３がｎ側被覆部１２１の厚みα_１２１と厚みα_１２との和よりも大きい場合、配線材１５は、ｎ側被覆部１２１に接触しない。従って、配線材１５を各ｎ側電極１２に押し付けることなく、配線材１５を各ｐ側電極１３に接続することができる。

同様に、他の太陽電池１０において、各ｐ側電極１３のうち配線材１５と対向する部分の厚みα_１３は、各ｎ側電極１２のうち配線材１５と対向する部分の厚みβ_１２よりも小さい。

従って、各ｎ側電極１２と配線材１５とを容易に接続することができる。特に、厚みβ_１２がｐ側被覆部１３１の厚みα_１３１と厚みα_１３との和よりも大きい場合、配線材１５は、ｐ側被覆部１３１に接触しない。従って、配線材１５を各ｐ側電極１３に押し付けることなく、配線材１５を各ｎ側電極１２に接続することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上記実施形態では、一の太陽電池１０と他の太陽電池１０とを、配線材１５によって電気的に接続することとしたが、これに限られるものではない。例えば、一の太陽電池１０と他の太陽電池１０とは、図１０に示すように、複数本の配線材１６によって電気的に接続されてもよい。具体的には、各配線材１６は、一の太陽電池１０が有するｎ側電極１２と、他の太陽電池１０が有するｐ側電極１３とに接続される。各配線材１６は、ｐ側被覆部１３１によって、一の太陽電池１０が有するｐ側電極１３から電気的に分離される。また、各配線材１６は、ｎ側被覆部１２１によって、他の太陽電池１０が有するｎ側電極１２から電気的に分離される。このように、本発明は、一のｎ側電極１２と一のｐ側電極１３とに一の配線材１６を接続する場合においても有効である。

また、上記実施形態では、一の太陽電池１０と他の太陽電池１０とを、Ｈ形状の配線材１５によって接続することとしたが、これに限られるものではない。例えば、一の太陽電池１０と他の太陽電池１０とは、図１１に示すように、平板形状の配線材１７によって接続されてもよい。

また、上記実施形態では、ｎ側電極１２とｐ側電極１３とを５本ずつ形成することとしたが、これに限られるものではない。例えば、半導体基板１１が約１００ｍｍ角である場合には、ｎ側電極１２とｐ側電極１３とを約６０本ずつ形成することができる。

また、上記第１実施形態では、ｎ側被覆部１２１は、ｎ側電極１２の一端部側面を覆うこととしたが、ｎ側被覆部１２１は、ｎ側電極１２の一端部上面を覆っていればよい。また、ｐ側被覆部１３１は、ｐ側電極１３の一端部側面を覆うこととしたが、ｐ側被覆部１３１は、ｐ側電極１３の一端部上面を覆っていればよい。

また、上記第２実施形態では、ｎ側被覆部１２１は、下側導電層１２Ｂ_１上に形成されることとしたが、ｎ側被覆部１２１は、第1導電層１２Ａ（透明導電膜）上に形成されていてもよい。

また、上記実施形態では特に触れていないが、製造工程において、ｎ側被覆部１２１は、ｎ側電極１２上に形成されてもよいし、配線材１５の表面上に形成されていてもよい。ｎ側被覆部１２１は、ｎ側電極１２と配線材１５との間に設けられればよい。同様に、ｐ側被覆部１３１は、製造工程において、ｐ側電極１３上に形成してもよいし、配線材１５の表面上に形成してもよい。ｐ側被覆部１３１は、ｐ側電極１３と配線材１５との間に設けられればよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

以下、本発明に係る太陽電池モジュールの実施例について具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。

（実施例１）
まず、約１００ｍｍ角、厚さ２００μｍ、抵抗率０．１Ωｃｍのｎ型単結晶シリコン基板を準備した。

次に、スクリーン印刷法によって、ｎ型単結晶シリコン基板の裏面にペースト状のｎ型拡散剤（リン含有）とｐ型拡散剤（ボロン含有）とをライン状に４１本ずつ印刷した。続いて、熱拡散処理を施すことによって、幅０．８ｍｍ、長さ９８ｍｍの寸法を有するｎ型領域とｐ型領域とを、２．４ｍｍ間隔で４１本ずつ形成した。

次に、スパッタ法によって、ｎ型領域上及びｐ型領域上それぞれに透明導電層（ＩＴＯ層）を形成した。次に、スクリーン印刷法によって、ＩＴＯ層上に銀ペーストを印刷することによって、幅０．８ｍｍ、長さ９８ｍｍ、厚さ３０μｍのｎ側電極及びｐ側電極を形成した。次に、１５０℃で３０分加熱することによって、ｎ側電極及びｐ側電極を硬化した。

次に、ディスペンス法によって、ｎ側電極の一端部をポリイミド樹脂で覆った。具体的には、ｎ側電極の一端部を覆うように、幅１．２ｍｍ、長さ３ｍｍ、厚さ１０μｍのｎ側被覆部を形成した。

次に、ディスペンス法によって、ｐ側電極の一端部をポリイミド樹脂で覆った。具体的には、ｐ側電極の一端部を覆うように、幅１．２ｍｍ、長さ３ｍｍ、厚さ１０μｍのｐ側被覆部を形成した。

次に、２００℃で５分間加熱することによって、ｎ側被覆部及びｐ側被覆部を硬化した。

次に、上記工程を繰返すことによって作成した２００枚の太陽電池を２枚ずつ接続することによって、１００組の太陽電池対を作成した。具体的には、一方の太陽電池のｎ側電極と他方の太陽電池のｐ側電極とに、幅０．８ｍｍ、長さ８ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの半田メッキ銅箔を１本ずつ半田付けした。

（実施例２）
実施例２では、ｎ側電極のうちｎ側被覆部が形成される部分の銀ペーストの厚みを、他の部分よりも１０μｍ薄く形成した。ｎ側被覆部の厚みは１０μｍであるので、ｎ側電極とｎ側被覆部とは、面一であった。

同様に、ｐ側電極のうちｐ側被覆部が形成される部分の銀ペーストの厚みを、他の部分よりも１０μｍ薄く形成した。ｐ側被覆部の厚みは１０μｍであるので、ｐ側電極とｐ側被覆部とは、面一であった。

その他の工程は、上記実施例１と同様とした。

（実施例３）
実施例３では、ｎ側電極のうちｎ側被覆部が形成される部分に銀ペーストを塗布せず、ＩＴＯ層上に１０μｍ厚のｎ側被覆部を形成した。

同様に、ｐ側電極のうちｐ側被覆部が形成される部分に銀ペーストを塗布せず、ＩＴＯ層上に１０μｍ厚のｐ側被覆部を形成した。

その他の工程は、上記実施例１と同様とした。

（比較例）
比較例では、ｎ側被覆部及びｐ側被覆部を形成しなかった。その他の工程は、上記実施例１と同様とした。

（短絡発生率の確認）
実施例１乃至３及び比較例に係る太陽電池対について、短絡発生率を確認した。その結果、比較例における短絡発生率は５％であった。すなわち、比較例では、５個の太陽電池対において短絡の発生が確認された。これは、半田メッキ銅箔が、一方の太陽電池のｐ側電極又は他方の太陽電池のｎ側電極と接触したためである。

一方、実施例１乃至３における短絡発生率は０％であった。これは、半田メッキ銅箔を、ｎ側被覆部によって一方の太陽電池のｐ側電極から電気的に分離するとともに、ｐ側被覆部によって他方の太陽電池のｎ側電極から電気的に分離することができたためである。

（温度サイクル試験）
次に、実施例１及び比較例について温度サイクル試験（ＪＩＳ Ｃ８９１７）を行い、試験前後での太陽電池モジュールの光電変換効率を比較した。温度サイクル試験では、ＪＩＳ規格に準拠して、高温（９０℃）から低温（−４０℃）に、又は低温から高温に温度を変化させることを１サイクルとして２００サイクル行った。なお、太陽電池モジュールは、ガラス基板とＰＥＴフィルムとの間に５対の太陽電池対が封止された構成を有する。このような太陽電池モジュールを、実施例１及び比較例について１０個ずつ作製した。

温度サイクル試験後、比較例に係る太陽電池モジュールでは、光電変換効率の低下率が約２％であった。一方、実施例１に係る太陽電池モジュールでは、光電変換効率の低下率は約１％であった。従って、被覆部を備える場合であっても、十分な耐候性を備える太陽電池モジュールを作製できることが確認された。

本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る複数の太陽電池１０を裏面側から見た平面図である。 本発明の第１実施形態に係るに係る太陽電池１０の裏面側の平面図である。 図４（ａ）は、図３のＭ−Ｍ線における断面図である。図４（ｂ）は、図３のＮ−Ｎ線における断面図である。 図５（ａ）は、図３のＯ−Ｏ線における断面図である。図５（ｂ）は、図３のＰ−Ｐ線における断面図である。 図６（ａ）は、図２のＬ−Ｌ線における断面図である。図６（ｂ）は、図２のＫ−Ｋ線における断面図である。 図７（ａ）は、ｎ側電極１２の構成を示す拡大断面図である。図７（ｂ）は、ｐ側電極１３の構成を示す拡大断面図である。 図８（ａ）は、図２のＬ−Ｌ線における断面図である。図８（ｂ）は、図２のＫ−Ｋ線における断面図である。 図９（ａ）は、ｎ側電極１２の構成を示す拡大断面図である。図９（ｂ）は、ｐ側電極１３の構成を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る配線材の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る配線材の構成を示す図である。

符号の説明

１…太陽電池ストリング、１０…太陽電池、１１…半導体基板、１２…ｎ側電極、１２Ａ…第１導電層、１２Ｂ…第２導電層、１３…ｐ側電極、１３Ａ…第１導電層、１３Ｂ…第２導電層、１２Ｂ_１,１３Ｂ_１…下側導電層、１２Ｂ_２,１３Ｂ_２…上側導電層、１５,１６,１７…配線材、２０…渡り配線材、２５…取出し配線材、３０…受光面側保護材、４０…裏面側保護材、５０…封止材、１００…太陽電池モジュール、１１１…ｎ型領域、１１２…ｐ型領域、１２１…ｎ側被覆部、１３１…ｐ側被覆部

Claims (6)

1. 第１の方向に沿って配列され、配線材によって互いに電気的に接続された第１太陽電池及び第２太陽電池を備え、
   前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池それぞれは、
   受光面と、
   前記受光面の反対側に設けられる裏面と、
   前記裏面上において、前記第１の方向に沿って延びており、前記第１の方向と垂直な第２の方向に複数配置されたｎ側電極と、
   前記裏面上において、前記第１の方向に沿って延びており、前記第２の方向に複数配置されたｐ側電極とを有し、
   前記配線材は、前記第１太陽電池の前記複数のｎ側電極上及び前記複数のｐ側電極上と、前記第２太陽電池の前記複数のｎ側電極上及び前記複数のｐ側電極上とに跨って配置されており、
   前記第１太陽電池が有する前記複数のｎ側電極それぞれのうち少なくとも前記配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆され、
   前記第２太陽電池が有する前記複数のｐ側電極それぞれのうち少なくとも前記配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記第１太陽電池が有する前記複数のｎ側電極それぞれのうち前記配線材と対向する部分の厚みは、前記第１太陽電池が有する前記複数のｐ側電極それぞれのうち前記配線材と対向する部分の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記第２太陽電池が有する前記複数のｐ側電極それぞれのうち前記配線材と対向する部分の厚みは、前記第２太陽電池が有する前記複数のｎ側電極それぞれのうち前記配線材と対向する部分の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
4. 第１の方向に沿って配列され、配線材によって互いに電気的に接続された第１太陽電池及び第２太陽電池を備え、
   前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池それぞれは、
   受光面と、
   前記受光面の反対側に設けられる裏面と、
   前記裏面上において、前記第１の方向に沿って延びたｎ側電極と、
   前記裏面上において、前記ｎ側電極に沿って延びたｐ側電極と
   を有し、
   前記配線材は、前記第１太陽電池が有する前記ｐ側電極上と、前記第２太陽電池が有する前記ｎ側電極上とに跨って配置されており、
   前記第１太陽電池が有する前記ｎ側電極のうち少なくとも前記配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆され、
   前記第２太陽電池が有する前記ｐ側電極のうち少なくとも前記配線材と対向する面は、絶縁部材によって被覆されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 前記配線材は薄板状の導電材であって、前記第１太陽電池の複数の前記ｐ側電極に接続されるとともに、前記第２太陽電池の複数の前記ｎ側電極に接続される、請求項１または４に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記配線材は平板形状である、請求項５に記載の太陽電池モジュール。

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