JP2013187381A - 裏面電極型太陽電池セル、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池モジュールの製造効率を向上し、太陽電池モジュールの製造歩留まりの低下を抑制できる裏面電極型太陽電池セル、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】基板1の裏面に、電極6,7と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマーク41を設け、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である裏面電極型太陽電池セル8、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法である。
【選択図】図1
【解決手段】基板1の裏面に、電極6,7と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマーク41を設け、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である裏面電極型太陽電池セル8、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法である。
【選択図】図1
Description
本発明は、裏面電極型太陽電池セル、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
近年、特に地球環境の保護の観点から、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池セルは次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池セルの種類には、化合物半導体を用いたものや有機材料を用いたものなどの様々なものがあるが、現在、シリコン結晶を用いた太陽電池セルが主流となっている。
現在、最も多く製造および販売されている太陽電池セルは、太陽光が入射する側の面(受光面)にn電極が形成されており、受光面と反対側の面(裏面)にp電極が形成された構成の両面電極型太陽電池セルであるが、より発電効率の高い裏面電極型太陽電池セルの開発も進められている。
たとえば特許文献1(特開2005−340362号公報)には、太陽電池セルの受光面には電極を形成せず、太陽電池セルの裏面のみにn電極およびp電極を形成した裏面電極型太陽電池セルが開示されている。
また、特許文献1には、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シートの配線とを電気的に接続した太陽電池モジュールが開示されている。
特許文献2(WO2009/060753号公報)には、裏面電極型太陽電池セルと配線シートとをアライメントマークを用いて位置合わせし、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シートの配線とを直接接触することによってこれらを電気的に接続した太陽電池モジュールが開示されている。
また、特許文献3(特開2010−208317号公報)には、スクリーン印刷法を用いて太陽電池セルの受光面に電極パターンとアライメントマークとを形成する方法が開示されている。
太陽電池モジュールの製造効率を向上させるためには、電極およびアライメントマークの形成時において、スクリーン印刷速度(スキージの移動速度)を上げることが望まれる。しかしながら、スクリーン印刷速度を上げすぎると、印刷にカスレが生じて、良好なアライメントマークを形成することができないという問題があった。
印刷のカスレにより良好なアライメントマークを形成できなかった場合には、太陽電池モジュールの製造工程においてアライメントマークの読み損じが生じて不良品が発生してしまい、太陽電池モジュールの製造歩留まりが低下する。
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、太陽電池モジュールの製造効率を向上することができるとともに、太陽電池モジュールの製造歩留まりの低下を抑制することができる裏面電極型太陽電池セル、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。
本発明は、基板と、基板の一方の面である裏面に設けられた電極と、を備え、基板の裏面には、電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークが設けられており、アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である裏面電極型太陽電池セルである。
ここで、本発明の裏面電極型太陽電池セルにおいて、電極は、アライメントマークの長径Tの方向に伸長していることが好ましい。
また、本発明は、上記の裏面電極型太陽電池セルと、配線シートと、を備え、配線シートは、絶縁性基材と、絶縁性基材の一方の面に設けられた配線とを備え、裏面電極型太陽電池セルの電極と、配線シートの配線とが電気的に接続されてなる、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルである。
また、本発明は、透光性基板と、保護基材と、透光性基板と保護基材との間に位置する封止材と、封止材中に封止された上記の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルとを備えた、太陽電池モジュールである。
また、本発明は、基板の一方の面である裏面に電極を形成する工程と、基板の裏面に電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークを形成する工程とを含み、アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である裏面電極型太陽電池セルの製造方法である。
ここで、本発明の裏面電極型太陽電池セルの製造方法において、電極およびアライメントマークは、それぞれ、基板の裏面に導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷した後に、導電性ペーストを焼成することによって同時に形成されることが好ましい。
また、本発明は、基板の一方の面である裏面に電極と電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークとを備えた裏面電極型太陽電池セルを準備する工程と、絶縁性基材の一方の面に配線を備えた配線シートを準備する工程と、裏面電極型太陽電池セルのアライメントマークが配線シートの所定の表面領域と対向するように裏面電極型太陽電池セルと配線シートとを重ね合わせる工程とを含み、裏面電極型太陽電池セルを準備する工程は、基板の裏面に電極とアライメントマークとを形成する工程を有し、アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法である。
ここで、本発明の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法において、電極およびアライメントマークは、それぞれ、基板の裏面に導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷した後に、導電性ペーストを焼成することによって同時に形成されることが好ましい。
さらに、本発明は、基板の一方の面である裏面に電極と電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークとを備えた裏面電極型太陽電池セルを準備する工程と、絶縁性基材の一方の面に配線を備えた配線シートを準備する工程と、裏面電極型太陽電池セルのアライメントマークが配線シートの所定の表面領域と対向するように裏面電極型太陽電池セルと配線シートとを重ね合わせる工程と、裏面電極型太陽電池セルと配線シートとを封止材中に封止する工程とを含み、裏面電極型太陽電池セルを準備する工程は、基板の裏面に電極とアライメントマークとを形成する工程を有し、アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である太陽電池モジュールの製造方法である。
ここで、本発明の太陽電池モジュールの製造方法において、電極およびアライメントマークは、それぞれ、基板の裏面に導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷した後に、導電性ペーストを焼成することによって同時に形成されることが好ましい。
本発明によれば、太陽電池モジュールの製造効率を向上することができるとともに、太陽電池モジュールの製造歩留まりの低下を抑制することができる裏面電極型太陽電池セル、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
<裏面電極型太陽電池セル>
図1に、本発明の裏面電極型太陽電池セルの一例である本実施の形態の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図を示す。裏面電極型太陽電池セル8は、基板1と、基板1の裏面に設けられた電極と、を備えている。電極は、帯状のn型用電極6と、帯状のp型用電極7とから構成されている。
図1に、本発明の裏面電極型太陽電池セルの一例である本実施の形態の裏面電極型太陽電池セルの裏面の模式的な平面図を示す。裏面電極型太陽電池セル8は、基板1と、基板1の裏面に設けられた電極と、を備えている。電極は、帯状のn型用電極6と、帯状のp型用電極7とから構成されている。
帯状のn型用電極6と帯状のp型用電極7とは、基板1の裏面に1本ずつ間隔を空けて交互に配列されており、裏面電極型太陽電池セル8の裏面のほぼ全面に亘って形成されている。
また、基板1の裏面は八角形状となっている。基板1の裏面は、比較的長い長さを有する周縁部30a,30b,30c,30dと、比較的短い長さを有する周縁部31a,31b,31c,31dと、を有している。
基板1の八角形状の裏面の4隅の周縁部31a,31b,31c,31dの近傍には、それぞれ、n型用電極6またはp型用電極7と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマーク41が設けられている。
楕円形状のアライメントマーク41の長径は、それぞれ、基板1の裏面の周縁部30b,30dの伸長方向に伸長している。また、楕円形状のアライメントマーク41の短径は、それぞれ、基板1の裏面の周縁部30a,30cの伸長方向に伸長している。
帯状のn型用電極6および帯状のp型用電極7は、それぞれ、基板1の裏面の周縁部30b,30dの伸長方向、すなわち、アライメントマーク41の長径の方向に伸長している。
なお、基板1の裏面の周縁部31aと31cとは、基板1の裏面の中心を挟んで対角に位置している。また、周縁部31bと31dも、基板1の裏面の中心を挟んで対角に位置している。
ここで、基板1の裏面の中心は、互いに向かい合う周縁部30aと30cのそれぞれの中点を結ぶ仮想線と、互いに向かい合う周縁部30bと30dのそれぞれの中点を結ぶ仮想線との交点とされる。
図2に、図1のII−IIに沿った模式的な断面を示す。基板1の裏面にはn型不純物拡散領域2とp型不純物拡散領域3とが形成されており、基板1の裏面の一部にはパッシベーション膜4が形成されている。そして、パッシベーション膜4が形成されていない領域のn型不純物拡散領域2上にn型用電極6が形成されるとともに、パッシベーション膜4が形成されていないp型不純物拡散領域3上にp型用電極7が形成されている。
また、基板1の受光面にはテクスチャ構造が形成されているとともに、テクスチャ構造上に反射防止膜5が形成されている。
裏面電極型太陽電池セル8のpn接合部に入射した光によって発生した電子や正孔を効率良く取り出すために、基板1の裏面においてn型不純物拡散領域2とp型不純物拡散領域3とが隣り合って配置されることが好ましく、n型不純物拡散領域2およびp型不純物拡散領域3がそれぞれn型用電極6およびp型用電極7と接していることがより好ましい。
そして、裏面電極型太陽電池セル8は、受光面とは反対側の裏面に電極(n型用電極6およびp型用電極7)を有するため、受光面の電極による光入射損失(シャドーロス)が発生しない。そのため、裏面電極型太陽電池セル8においては、裏面電極型太陽電池セル8の発電電力を効率的に取り出すために、裏面電極型太陽電池セル8の裏面の全面に亘ってn型用電極6およびp型用電極7を配置することが好ましい。全面とは、裏面電極型太陽電池セル8のpn接合部、n型用電極6およびp型用電極7を基板1上に形成する際の公差や精度を考慮して、裏面電極型太陽電池セル8のpn接合部、n型用電極6およびp型用電極7が基板1からはみ出さないようにすればよく、たとえば、基板1の1辺が150mm程度である場合には、基板1の周縁部から2mm程度空けた内側の領域にn型用電極6およびp型用電極7が形成されていることが好ましく、さらには、基板1の周縁部から1mm程度空けた内側の領域にn型用電極6およびp型用電極7が形成されていることが好ましい。このように、裏面電極型太陽電池セル8の裏面の周縁部近傍にまでn型用電極6およびp型用電極7が形成された場合には、裏面電極型太陽電池セル8の発電電力を効率的に取り出すことができる傾向にある。
図3に、図1に示すアライメントマーク41の模式的な拡大平面図を示す。図3に示すように、アライメントマーク41は、長径Tと短径tとを有しており、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上となっている。
これは、本発明者が鋭意検討した結果、電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tを3以上4以下とし、かつ短径tを100μm以上とした場合には、スクリーン印刷法を用いてアライメントマーク41を形成する際のスクリーン印刷速度を上げることができるとともに、印刷のカスレによるアライメントマークの形成不良を低減できることを見い出したことによるものである。
これにより、本実施の形態の裏面電極型太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを製造した場合には、太陽電池モジュールの製造効率を向上することができるとともに、太陽電池モジュールの製造歩留まりの低下を抑制することができる。
<裏面電極型太陽電池セルの製造方法>
以下、図4(a)〜図4(h)の模式的断面図を参照して、本実施の形態の裏面電極型太陽電池セル8の製造方法の一例について説明する。
以下、図4(a)〜図4(h)の模式的断面図を参照して、本実施の形態の裏面電極型太陽電池セル8の製造方法の一例について説明する。
まず、図4(a)に示すように、たとえばインゴットからスライスすることなどによって、表面にスライスダメージ1aが形成された基板1を用意する。基板1としては、たとえば、n型またはp型のいずれかの導電型を有する多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板を用いることができる。
次に、図4(b)に示すように、基板1の表面のスライスダメージ1aを除去する。ここで、スライスダメージ1aの除去は、たとえば基板1が上記のシリコン基板からなる場合には、上記のスライス後のシリコン基板の表面をフッ化水素水溶液と硝酸との混酸または水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液などでエッチングすることなどによって行なうことができる。
スライスダメージ1aの除去後の半導体基板1の大きさおよび形状も特に限定されないが、半導体基板1の厚さをたとえば50μm以上400μm以下とすることができる。
次に、図4(c)に示すように、基板1の裏面に、n型不純物拡散領域2およびp型不純物拡散領域3をそれぞれ形成する。n型不純物拡散領域2は、たとえば、n型不純物を含むガスを用いた気相拡散などの方法により形成することができ、p型不純物拡散領域3は、たとえば、p型不純物を含むガスを用いた気相拡散などの方法により形成することができる。
n型不純物拡散領域2およびp型不純物拡散領域3はそれぞれ図4の紙面の表面側および/または裏面側に伸びる帯状に形成されており、n型不純物拡散領域2とp型不純物拡散領域3とは基板1の裏面において交互に所定の間隔をあけて配置されている。
n型不純物拡散領域2はn型不純物を含み、n型の導電型を示す領域であれば特に限定されない。なお、n型不純物としては、たとえばリンなどのn型不純物を用いることができる。
p型不純物拡散領域3はp型不純物を含み、p型の導電型を示す領域であれば特に限定されない。なお、p型不純物としては、たとえばボロンまたはアルミニウムなどのp型不純物を用いることができる。
n型不純物を含むガスとしては、たとえばPOCl3のようなリンなどのn型不純物を含むガスを用いることができ、p型不純物を含むガスとしては、たとえばBBr3のようなボロンなどのp型不純物を含むガスを用いることができる。
次に、図4(d)に示すように、基板1の裏面にパッシベーション膜4を形成する。ここで、パッシベーション膜4は、たとえば、熱酸化法またはプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法などの方法により形成することができる。
パッシベーション膜4としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
パッシベーション膜4の厚みは、たとえば0.05μm以上1μm以下とすることができ、特に0.2μm程度とすることが好ましい。
次に、図4(e)に示すように、基板1の受光面の全面にテクスチャ構造などの凹凸構造を形成した後に、その凹凸構造上に反射防止膜5を形成する。
テクスチャ構造は、たとえば、基板1の受光面をエッチングすることにより形成することができる。たとえば、基板1がシリコン基板である場合には、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した液をたとえば70℃以上80℃以下に加熱したエッチング液を用いて基板1の受光面をエッチングすることによって形成することができる。
反射防止膜5は、たとえばプラズマCVD法などにより形成することができる。なお、反射防止膜5としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができるが、これに限定されるものではない。
次に、図4(f)に示すように、基板1の裏面のパッシベーション膜4の一部を除去することによってコンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bを形成する。ここで、コンタクトホール4aは、n型不純物拡散領域2の表面の少なくとも一部を露出させるようにして形成され、コンタクトホール4bは、p型不純物拡散領域3の表面の少なくとも一部を露出させるようにして形成される。
なお、コンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bはそれぞれ、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いてコンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bの形成箇所に対応する部分に開口を有するレジストパターンをパッシベーション膜4上に形成した後にレジストパターンの開口からパッシベーション膜4をエッチングなどにより除去する方法、またはコンタクトホール4aおよびコンタクトホール4bの形成箇所に対応するパッシベーション膜4の部分にエッチングペーストを塗布した後に加熱することによってパッシベーション膜4をエッチングして除去する方法などにより形成することができる。
次に、図4(g)に示すように、基板1の裏面に導電性ペースト9をスクリーン印刷法により印刷する工程を行なう。
導電性ペースト9のスクリーン印刷法による印刷は、たとえば、n型用電極6、p型用電極7、およびアライメントマーク41のパターンに開口部が形成されたスクリーン(図示せず)上に導電性ペースト9を設置し、図5の模式的平面図に示すように、導電性ペースト9が設置されたスクリーン上を矢印44の方向に、スキージ(図示せず)を移動させることにより行なうことができる。
ここで、アライメントマーク41を構成する導電性ペースト9のスクリーン印刷法による印刷は、上述したように、電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上となるようにして行なわれる。
また、導電性ペースト9としては、たとえば従来から公知の銀ペーストなどを好適に用いることができる。
次に、上記のようにスクリーン印刷法により印刷された導電性ペースト9を焼成することによって、図4(h)に示すように、コンタクトホール4aを通してn型不純物拡散領域2に接するn型用電極6と、コンタクトホール4bを通してp型不純物拡散領域3に接するp型用電極7とが形成されるとともに、アライメントマーク41が形成される。これにより、図1に示す裏面電極型太陽電池セル8を作製することができる。
上述のように、n型用電極6、p型用電極7およびアライメントマーク41は、それぞれ、基板1の裏面に導電性ペースト9をスクリーン印刷法により印刷した後に、導電性ペースト9を焼成することによって同時に形成されることが好ましい。この場合には、裏面電極型太陽電池セル8を効率的に製造することができるため、太陽電池モジュールの製造効率をさらに向上することができる傾向にある。
なお、導電性ペースト9は、550℃以下の温度で焼成されることが好ましく、450℃以下の温度で焼成されることがより好ましい。導電性ペースト9を550℃以下、特に450℃以下の温度で焼成することによって、基板1におけるキャリアライフタイムの低下を抑えることができるため、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの変換効率をより高くすることができる傾向にある。
<配線シート付き裏面電極型太陽電池セル>
図6に、本発明の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの一例である本実施の形態の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの模式的な断面図を示す。配線シート付き裏面電極型太陽電池セルは、上述した裏面電極型太陽電池セル8と、配線シート10と、を備えている。ここで、配線シート10は、絶縁性基材11と、絶縁性基材11上に設けられたn型用配線12およびp型用配線13と、を備えている。
図6に、本発明の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの一例である本実施の形態の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの模式的な断面図を示す。配線シート付き裏面電極型太陽電池セルは、上述した裏面電極型太陽電池セル8と、配線シート10と、を備えている。ここで、配線シート10は、絶縁性基材11と、絶縁性基材11上に設けられたn型用配線12およびp型用配線13と、を備えている。
そして、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6と配線シート10のn型用配線12とは導電性接着材53によって電気的に接続されている。また、裏面電極型太陽電池セル8のp型用電極7と配線シート10のp型用配線13とは導電性接着材53によって電気的に接続されている。
また、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の周縁部近傍の領域(周縁領域)と、当該基板1の周縁領域に対向する配線シート10の絶縁性基材11の周縁領域との間には絶縁性接着材61が位置しており、絶縁性接着材61は、裏面電極型太陽電池セル8の基板1と配線シート10の絶縁性基材11とを機械的に接続している。
さらに、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の裏面の周縁領域以外の領域と、配線シート10の絶縁性基材11の表面の周縁領域以外の領域との間には、絶縁性接着材52が位置している。絶縁性接着材52は、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを機械的に接続している。このように、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の周縁領域以外の領域にも、絶縁性接着材61とは異なる絶縁性接着材52を配置することによって、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との機械的な接続をより強固にすることができるため、好ましい。
図6に示す配線シート付き裏面電極型太陽電池セルにおいては、導電性接着材53と、絶縁性接着材61とは、互いに間隔を空けて位置している。これにより、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との機械的な接続の安定性を向上させることができるとともに、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線シート10の配線との電気的な接続の安定性も向上させることができる。
<配線シート>
図7に、本実施の形態で用いられる配線シート10の配線設置側の表面の模式的な拡大平面図を示す。配線シート10の絶縁性基板11の表面上において、n型用配線12およびp型用配線13はそれぞれ帯状に所定の間隔を空けて交互に形成されている。配線シート10の絶縁性基材11の表面上には接続用配線14が形成されており、接続用配線14によってn型用配線12とp型用配線13とが電気的に接続されている。
図7に、本実施の形態で用いられる配線シート10の配線設置側の表面の模式的な拡大平面図を示す。配線シート10の絶縁性基板11の表面上において、n型用配線12およびp型用配線13はそれぞれ帯状に所定の間隔を空けて交互に形成されている。配線シート10の絶縁性基材11の表面上には接続用配線14が形成されており、接続用配線14によってn型用配線12とp型用配線13とが電気的に接続されている。
接続用配線14の両端には、接続用配線14から絶縁性基材11の表面が露出した領域である窪み62が形成されている。
以上の構成を有する配線シート10においては、n型用配線12およびp型用配線13のそれぞれの長手方向において隣り合っているn型用配線12とp型用配線13とは接続用配線14によって電気的に接続されている。そのため、配線シート10上で上記の長手方向において隣り合って設置されている裏面電極型太陽電池セル8同士は互いに電気的に接続される。
<配線シートの製造方法>
配線シート10は、たとえば以下のようにして製造することができる。以下、図8(a)〜図8(d)の模式的断面図を参照して、本実施の形態で用いられる配線シート10の製造方法の一例について説明する。
配線シート10は、たとえば以下のようにして製造することができる。以下、図8(a)〜図8(d)の模式的断面図を参照して、本実施の形態で用いられる配線シート10の製造方法の一例について説明する。
まず、図8(a)に示すように、絶縁性基材11の表面上に導電性部材からなる導電層71を形成する。絶縁性基材11としては、たとえば、ポリエステル、ポリエチレンナフタレートまたはポリイミドなどの樹脂からなる基板を用いることができるが、これに限定されるものではない。
絶縁性基材11の厚みは、たとえば10μm以上200μm以下とすることができ、特に25μm程度とすることが好ましい。
導電層71としては、たとえば、銅などの金属からなる層を用いることができるが、これに限定されるものではない。
次に、図8(b)に示すように、絶縁性基材11の表面の導電層71上にレジストパターン72を形成する。ここで、レジストパターン72は、n型用配線12、p型用配線13および接続用配線14の形成箇所以外の箇所に開口を有する形状に形成する。レジストパターン72を構成するレジストとしてはたとえば従来から公知のものを用いることができ、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法によって塗布される。なお、窪み62の形成箇所に相当する箇所には、レジストの開口が設置されることは言うまでもない。
次に、図8(c)に示すように、レジストパターン72から露出している箇所の導電層71を矢印73の方向に除去することによって導電層71のパターンニングを行ない、導電層71の残部からn型用配線12、p型用配線13および接続用配線14を形成し、接続用配線14の一部を構成する導電層71が除去された部分が窪み62とされる。
導電層71の除去は、たとえば、酸やアルカリの溶液を用いたウエットエッチングなどによって行なうことができる。
次に、図8(d)に示すように、n型用配線12、p型用配線13および接続用配線14の表面からレジストパターン72をすべて除去することによって、配線シート10が作製される。
<配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法>
以下、図9(a)〜図9(e)の模式的断面図を参照して、図6に示す配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例について説明する。
以下、図9(a)〜図9(e)の模式的断面図を参照して、図6に示す配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法の一例について説明する。
まず、図9(a)に示すように、上記のようにして作製された裏面電極型太陽電池セル8を準備し、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7のそれぞれの表面に半田樹脂51を設置する。半田樹脂51は、絶縁性接着材52と、導電性接着材53と、を含んでおり、絶縁性接着材52中に導電性接着材53が分散した構成を有している。半田樹脂51としては、たとえば、タムラ化研(株)製のTCAP−5401−27などを用いることができる。
絶縁性接着材52としては、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂およびウレタン樹脂からなる群から選択された少なくとも1種を樹脂成分として含む熱硬化型および/または光硬化型の絶縁性樹脂などを用いることができる。
導電性接着材53としては、たとえば、錫およびビスマスの少なくとも一方を含む半田粒子などを用いることができ、より好ましくは錫とビスマスやインジウム、銀などとの合金であることが好ましい。これによって、半田の融点を低下させることができ、後述する導電性接着材53を溶融した後に硬化する工程における加熱温度を下げることができるため、裏面電極型太陽電池セル8の反りなどを抑制することができる。
半田樹脂51の設置方法としては、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法を用いることができるが、なかでも、スクリーン印刷を用いることが好ましい。スクリーン印刷を用いた場合には、簡易に、低コストで、かつ短時間で半田樹脂51を設置することができる。
なお、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル8の電極上に半田樹脂51を設置する場合について説明するが、配線シート10の配線上に半田樹脂51を設置してもよく、裏面電極型太陽電池セル8の電極上および配線シート10の配線上の双方に半田樹脂51を設置してもよい。
また、本実施の形態においては、導電性接着材を含む絶縁性接着材として半田樹脂を用いる場合について説明するが、半田樹脂以外に半田ペースト(フラックス中に半田粒子を分散した構成のもの)などを用いることもできる。この場合も上記のように低融点の半田を使用することが好ましい。
また、裏面電極型太陽電池セル8のアライメントマーク41には導電性接着材53が設置されていないことが好ましい。この場合には、アライメントマーク41から導電性接着材53がはみ出るなどでアライメントマーク41の認識精度が低下するといった問題が起こりにくく、後述する後述する裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを重ね合わせる工程において、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との位置合わせをより正確に行なうことができる傾向にある。また、後述する裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを重ね合わせる工程において、未硬化状態の絶縁性接着材61bがアライメントマーク41に接しても、導電性接着材53が絶縁性接着材61b中に流出することがないため、アライメントマーク41と基板1の周縁部との間の距離をさらに短くすることができる。これにより、発電電力を取り出すことができる領域(電極の形成領域)をさらに広くすることができるため、発電効率をさらに向上することができる傾向にある。
次に、図9(b)に示すように、上記のようにして作製された配線シート10を準備し、配線シート10の絶縁性基材11の周縁領域に未硬化状態の絶縁性接着材61bを設置する。ここで、未硬化状態の絶縁性接着材61bは、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の周縁領域および配線シート10の絶縁性基材11の周縁領域の少なくとも一方に設置される。
なお、本実施の形態においては、配線シート10の絶縁性基材11の周縁領域に絶縁性接着材61bを設置する場合について説明するが、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の周縁領域の少なくとも一部に絶縁性接着材61bを設置してもよく、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の周縁領域の少なくとも一部および配線シート10の絶縁性接着材61bの周縁領域の少なくとも一部の双方に絶縁性接着材61bを設置してもよい。
また、配線シート10の絶縁性基材11の周縁領域は、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを重ね合わせて配線シート付き裏面電極型太陽電池セルまたは太陽電池モジュールとしたときに、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の裏面の周縁領域と対向する配線シート10の絶縁性基材11の周縁領域である。図7に示すように、配線シート10に窪み62が形成されている場合には、絶縁性基材11の周縁領域は窪み62の少なくとも一部に重なっていることが好ましい。これにより、絶縁性基材11の周縁領域に設置された絶縁性接着材61bが裏面電極型太陽電池セル8の基板1の裏面の周縁領域などよりも内側に入り込んでしまうことを効果的に防止できる。
絶縁性接着材61bとしては、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂およびウレタン樹脂からなる群から選択された少なくとも1種を樹脂成分として含む熱硬化型および/または光硬化型の絶縁性樹脂などを用いることができる。
絶縁性接着材61bとしては、なかでも、紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。この場合には、絶縁性接着材61bへの紫外線(波長1nm以上400nm以下の光)の照射により、紫外線が照射された部分の絶縁性接着材61bを選択的に硬化することができる。これにより、後述する裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との絶縁性接着材61による固定時において、絶縁性接着材61bのみを硬化することができるため、半田樹脂51が加熱されることによる導電性接着材53の溶融を防止することができ、ひいては裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線シート10の配線との電気的な接続の安定性を向上することができる。
絶縁性接着材61bの設置方法としては、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法を用いることができるが、なかでも、ディスペンサ塗布を用いることが好ましい。ディスペンサ塗布を用いた場合には、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の裏面の周縁領域と、配線シート10の絶縁性基材11の表面の周縁領域との間の適正な位置に適量の絶縁性接着材61bを設置することができる。
また、半田樹脂51を設置する工程と、絶縁性接着材61bを設置する工程を行なう順序は特に限定されず、半田樹脂51を設置する工程を絶縁性接着材61bを設置する工程よりも先に行なってもよく、絶縁性接着材61bを設置する工程を半田樹脂51を設置する工程よりも先に行なってもよい。また、これらの工程を同時に行なってもよい。
次に、図9(c)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8のアライメントマーク41が配線シート10の所定の表面領域と対向するように、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを重ね合わせる。
裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との重ね合わせは、たとえば、裏面電極型太陽電池セル8のアライメントマーク41が配線シート10の所定の表面領域と対向するように位置合わせして行なわれる。これにより、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7が、それぞれ、配線シート10の絶縁性基材11上に設けられたn型用配線12およびp型用配線13上に配置される。この段階では、絶縁性接着材61bは未硬化状態であるため、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との位置合わせを容易に行なうことができ、ひいては裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線シート10の配線との電気的接続の安定性、および裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との機械的接続の安定性を向上することができる。
このとき、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の裏面の周縁領域が、配線シート10の絶縁性基材11の表面の周縁領域と対向し、基板1の裏面の周縁領域と絶縁性基材11の表面の周縁領域との間に絶縁性接着材61bが位置する。したがって、未硬化状態の絶縁性接着材61bは裏面電極型太陽電池セル8の基板1の裏面の周縁領域のみに接触し、電極形成部には接触しない。これにより、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7のそれぞれの表面に設置された導電性接着材53と絶縁性接着材61bとを間隔を空けて位置させることができるため、導電性接着材53が絶縁性接着材61bを介して裏面電極型太陽電池セル8の電極間および/または配線シート10の配線間に流出して電極間および/または配線間を短絡してしまうという問題を防止できる。
なお、裏面電極型太陽電池セル8のアライメントマーク41に対向する配線シート10の所定の表面領域は、上記の電気的接続の安定性および/または機械的接続の安定性等を考慮して適宜設定することができる。このような配線シート10の所定の表面領域としては、たとえば、窪み62の形成領域などを挙げることができる。
次に、図9(d)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを重ね合わせた後に、絶縁性接着材61bを硬化する。これにより、未硬化状態の絶縁性接着材61bは、硬化状態の絶縁性接着材61となる。
ここで、絶縁性接着材61bの硬化方法としては、たとえば、絶縁性接着材61bを加熱する方法および/または紫外線などの光を照射する方法などを挙げることができる。これにより、未硬化状態の絶縁性接着材61bが硬化して、硬化状態の絶縁性接着材61となる。なお、この段階での絶縁性接着材61bの硬化は完全に硬化した状態でなくてもよく、少なくとも次の導電性接着材53を溶融した後に硬化する工程において、溶融した導電性接着材53と混合しない程度に硬化されていればよい。
次に、導電性接着材53を溶融した後に硬化させる。ここで、導電性接着材53を溶融した後に硬化させる工程は、たとえば、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを加圧しながら半田樹脂51を加熱して半田樹脂51中の導電性接着材53を溶融し、その後、導電性接着材53を冷却することにより行なうことができる。
ここで、溶融した導電性接着材53は、図9(e)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6の表面の少なくとも一部と配線シート10のn型用配線12の表面の少なくとも一部との間に凝集するとともに、裏面電極型太陽電池セル8のp型用電極7の表面の少なくとも一部と配線シート10のp型用配線13の表面の少なくとも一部との間にも凝集する。その後、溶融した導電性接着材53は冷却されることによって、凝集した状態で固化する。
また、半田樹脂51の加熱により絶縁性接着材52の粘度が低下して裏面電極型太陽電池セル8の電極間の領域および配線シート10の配線間の領域に移動する。その後、絶縁性接着材52はさらに加熱されることにより、その移動後の位置で硬化する。
さらに、絶縁性接着材61が完全に硬化していない場合には、半田樹脂51の加熱とともに、絶縁性接着材61も加熱されて完全に硬化する。
以上により、図6に示す配線シート付き裏面電極型太陽電池セルを作製することができる。
<太陽電池モジュール>
上記のようにして作製された配線シート付き裏面電極型太陽電池セルは、たとえば図10の模式的断面図に示すように、透光性基板17と保護基材19との間に位置する封止材18中に封止されることにより本実施の形態の太陽電池モジュールとされる。
上記のようにして作製された配線シート付き裏面電極型太陽電池セルは、たとえば図10の模式的断面図に示すように、透光性基板17と保護基材19との間に位置する封止材18中に封止されることにより本実施の形態の太陽電池モジュールとされる。
本実施の形態の太陽電池モジュールは、たとえば、ガラスなどの透光性基板17に備えられたエチレンビニルアセテート(EVA)などの封止材18と、ポリエステルフィルムなどの保護基材19に備えられたEVAなどの封止材18との間に配線シート付き裏面電極型太陽電池セルを挟み込み、透光性基板17と保護基材19との間を加圧しながら加熱して、これらの封止材18を溶融した後に硬化させて一体化することにより作製することができる。
図10に示す本実施の形態の太陽電池モジュールは、たとえば以下の製造方法によっても製造することができる。
まず、図9(a)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7のそれぞれの表面に半田樹脂51を設置した後に、図9(b)に示すように、配線シート10の絶縁性基材11の表面の周縁領域に未硬化状態の絶縁性接着材61bを設置する。
次に、図9(c)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを重ね合わせ、図9(d)に示すように、絶縁性接着材61bを硬化して硬化状態の絶縁性接着材61とする。ここまでは上記と同様である。
次に、図11(a)の模式的断面図に示すように、透光性基板17と保護基材19との間に、封止材18によって挟まれた裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを設置する。ここで、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とは、裏面電極型太陽電池セル8の基板1の裏面の周縁領域と、配線シート10の絶縁性基材11の表面の周縁領域との間の硬化状態の絶縁性接着材61で固定された状態で重ね合わされている。
次に、図11(b)の模式的断面図に示すように、透光性基板17と保護基材19とを加圧しながら封止材18を加熱して軟化させた後に、封止材18を冷却して硬化させることによって、透光性基板17と保護基材19との間の封止材18中に裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを封止する。これにより、図10に示す本実施の形態の太陽電池モジュールが作製される。
なお、封止材18の加熱の際には、半田樹脂51の加熱も行なわれる。これにより、図10(b)に示すように、導電性接着材53が溶融して、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6の表面の少なくとも一部と配線シート10のn型用配線12の表面の少なくとも一部との間に凝集するとともに、裏面電極型太陽電池セル8のp型用電極7の表面の少なくとも一部と配線シート10のp型用配線13の表面の少なくとも一部との間にも凝集する。その後、溶融した導電性接着材53は冷却されることによって、凝集した状態で固化する。
この形態においても、導電性接着材53には低温で溶融する材質のものを使用することが好ましく、たとえば、封止材18にエチレンビニルアセテート(EVA)などを用いた場合には、導電性接着材53の融点は150℃以下であることが好ましい。これにより、導電性接着材53の加熱によって封止材18が分解し発泡したり脆くなったりすることを防止できる。導電性接着材53に半田を用いた場合には、上述のように錫とビスマスやインジウム、銀などとの合金を使用することで融点を150℃以下とすることが可能であるが、低融点の半田は脆いことが知られており、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との機械的な接続をより強固にすることができる本実施の形態は有用である。
また、絶縁性接着材52は加熱されることにより粘度が低下して裏面電極型太陽電池セル8の電極間の領域および配線シート10の配線間の領域に移動し、その後さらに加熱されることにより、絶縁性接着材52はその移動後の位置で硬化する。
この形態においても、未硬化状態の絶縁性接着材61bを設置してから未硬化状態の絶縁性接着材61bを硬化して硬化状態の絶縁性接着材61とするまでの間、絶縁性接着材61bと、半田樹脂51中の導電性接着材53と、を、間隔をあけて位置させている。これにより、絶縁性接着材61bが流動することによる絶縁性接着材61bと導電性接着材53との混ざり合いを抑制することができるため、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10との機械的な接続の安定性を向上することができるとともに、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線シート10の配線との電気的な接続の安定性も向上することができる。その他の説明は上記と同様である。
<作用効果>
本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル8のアライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下となり、かつ短径tが100μm以上となるように、アライメントマーク41をスクリーン印刷法を用いて形成している。これにより、本実施の形態においては、スクリーン印刷法を用いてアライメントマーク41を形成する際のスクリーン印刷速度を上げることができるとともに、印刷のカスレによるアライメントマークの形成不良を低減できる。
本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル8のアライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下となり、かつ短径tが100μm以上となるように、アライメントマーク41をスクリーン印刷法を用いて形成している。これにより、本実施の形態においては、スクリーン印刷法を用いてアライメントマーク41を形成する際のスクリーン印刷速度を上げることができるとともに、印刷のカスレによるアライメントマークの形成不良を低減できる。
したがって、本実施の形態においては、太陽電池モジュールの製造効率を向上することができるとともに、太陽電池モジュールの製造歩留まりの低下を抑制することができる。
<実施例1>
まず、図4(a)に示すように、n型単結晶シリコンインゴットからスライスすることによって、表面にスライスダメージ1aが形成されたn型単結晶シリコンからなる基板1を用意した。次に、基板1を水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させることによって、図4(b)に示すように、スライスダメージ1aを除去した。
まず、図4(a)に示すように、n型単結晶シリコンインゴットからスライスすることによって、表面にスライスダメージ1aが形成されたn型単結晶シリコンからなる基板1を用意した。次に、基板1を水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させることによって、図4(b)に示すように、スライスダメージ1aを除去した。
次に、POCl3およびBBr3を用いて、基板1の裏面にリンおよびボロンを拡散させることによって、図4(c)に示すように、基板1の裏面に、帯状のn型不純物拡散領域2と帯状のp型不純物拡散領域3とを1本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置するように形成した。
次に、図4(d)に示すように、基板1の裏面に、プラズマCVD法により、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体からなるパッシベーション膜4を形成した。
次に、図4(e)に示すように、基板1の受光面の全面にテクスチャ構造などの凹凸構造を形成した後に、プラズマCVD法により、凹凸構造上に窒化シリコン膜からなる反射防止膜5を形成した。
次に、図4(f)に示すように、基板1の裏面のパッシベーション膜4の一部を除去することによって、コンタクトホール4a,4bを形成した。
次に、図4(g)および図5に示すように、基板1の裏面に、n型用電極6、p型用電極7、およびアライメントマーク41のパターンに開口部が形成されたスクリーン上に銀ペーストからなる導電性ペースト9を設置し、導電性ペースト9が設置されたスクリーン上を矢印44の方向に、基板1枚当たり1.8秒の速度(1.8秒/枚)でスキージを移動させることにより、導電性ペースト9をスクリーン印刷法により印刷した。
ここで、楕円形状のアライメントマーク41は、長径Tが450μm、短径tが150μmとなるようにして形成され、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3であって、短径tが150μmとなるようにして行なった。
次に、上記のようにスクリーン印刷法により印刷された導電性ペースト9を空気中で550℃に加熱して焼成することによって、図4(h)に示すように、コンタクトホール4aを通してn型不純物拡散領域2に接するn型用電極6と、コンタクトホール4bを通してp型不純物拡散領域3に接するp型用電極7とを形成するとともに、アライメントマーク41を形成した。これにより、図1に示す裏面電極型太陽電池セル8を作製した。
次に、図9(a)に示すように、上記のようにして作製した裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7のそれぞれの表面に半田樹脂51(タムラ化研(株)製のTCAP−5401−27)をスクリーン印刷法により印刷した。
次に、図7に示す配線シート10を準備し、図9(b)に示すように、配線シート10の絶縁性基材11の周縁領域に未硬化状態のエポキシ樹脂からなる絶縁性接着材61bをスクリーン印刷法により印刷した。
次に、図9(c)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8のアライメントマーク41が配線シート10の所定の表面領域である窪み62と対向するように、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを重ね合わせた。これにより、裏面電極型太陽電池セル8のn型用電極6およびp型用電極7を、それぞれ、配線シート10の絶縁性基材11上に設けられたn型用配線12およびp型用配線13上に配置した。
次に、図9(d)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを重ね合わせた後に、絶縁性接着材61bを加熱することにより硬化して、硬化状態の絶縁性接着材61とした。
次に、裏面電極型太陽電池セル8と配線シート10とを加圧しながら半田樹脂51を加熱して半田樹脂51中の導電性接着材53を溶融し、その後、導電性接着材53を冷却することにより硬化させ、図9(e)に示す配線シート付き裏面電極型太陽電池セルを作製した。
その後、図10に示すように、ガラスからなる透光性基板17に備えられたEVAからなる封止材18と、ポリエステルフィルムからなる保護基材19に備えられたEVAからなる封止材18との間に、上記のようにして作製した配線シート付き裏面電極型太陽電池セルを挟み込み、透光性基板17と保護基材19との間を加圧しながら加熱して、これらの封止材18を溶融した後に硬化させて一体化することにより、実施例1の太陽電池モジュールを作製した。
上記のようにして実施例1の太陽電池モジュールを複数作製し、アライメントマーク41の読み損じに起因するエラー発生率を算出した。その結果を表1に示す。なお、エラー発生率は、以下の式(I)により算出した。
エラー発生率(%)=100×(アライメントマーク41の読み損じの回数(回))/(アライメントマーク41の読み取りの総回数(回)) …(I)
なお、太陽電池モジュールが作製されるまで、アライメントマーク41は、1枚の裏面電極型太陽電池セル8につき4回読み取られる。
なお、太陽電池モジュールが作製されるまで、アライメントマーク41は、1枚の裏面電極型太陽電池セル8につき4回読み取られる。
<実施例2>
楕円形状のアライメントマーク41の長径Tを600μmとし、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが4となるようにしたこと以外は実施例1と同様にして実施例2の太陽電池モジュールを複数作製した。そして、アライメントマーク41の読み損じに起因するエラー発生率を実施例1と同様にして算出した。その結果を表1に示す。
楕円形状のアライメントマーク41の長径Tを600μmとし、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが4となるようにしたこと以外は実施例1と同様にして実施例2の太陽電池モジュールを複数作製した。そして、アライメントマーク41の読み損じに起因するエラー発生率を実施例1と同様にして算出した。その結果を表1に示す。
<比較例>
楕円形状のアライメントマーク41の長径Tを600μm、短径tを300μmとしてアライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tを2にするとともに、スキージの移動速度を2.0秒/枚としたこと以外は実施例1と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを複数作製した。そして、アライメントマーク41の読み損じに起因するエラー発生率を実施例1と同様にして算出した。その結果を表1に示す。
楕円形状のアライメントマーク41の長径Tを600μm、短径tを300μmとしてアライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tを2にするとともに、スキージの移動速度を2.0秒/枚としたこと以外は実施例1と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを複数作製した。そして、アライメントマーク41の読み損じに起因するエラー発生率を実施例1と同様にして算出した。その結果を表1に示す。
<評価>
表1に示すように、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である実施例1および実施例2においては、エラー発生率が0.01%以下になるとともに、スキージの移動速度を1.8秒/枚とすることができ、比較例と比べて、スキージの移動速度を上げた場合でも、低いエラー発生率を達成することができた。
表1に示すように、アライメントマーク41の長径Tと短径tとの比T/tが3以上4以下であって、短径tが100μm以上である実施例1および実施例2においては、エラー発生率が0.01%以下になるとともに、スキージの移動速度を1.8秒/枚とすることができ、比較例と比べて、スキージの移動速度を上げた場合でも、低いエラー発生率を達成することができた。
以上の結果により、実施例1および実施例2においては、比較例と比較して、太陽電池モジュールの製造効率を向上することができるとともに、太陽電池モジュールの製造歩留まりの低下を抑制することができることが確認された。
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の実施の形態および各実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、裏面電極型太陽電池セル、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に利用することができる。
1 基板、1a スライスダメージ、2 n型不純物拡散領域、3 p型不純物拡散領域、4 パッシベーション膜、4a,4b コンタクトホール、5 反射防止膜、6 n型用電極、7 p型用電極、8 裏面電極型太陽電池セル、10 配線基板、11 絶縁性基材、12 n型用配線、13 p型用配線、17 透光性基板、18 封止材、19 保護基材、30a,30b,30c,30d,31a,31b,31c,31d 周縁部、41 アライメントマーク、44 矢印、51 半田樹脂、52,61,61b 絶縁性接着材、53 導電性接着材、62 窪み、71 導電層、72 レジストパターン、73 矢印。
Claims (10)
- 基板と、
前記基板の一方の面である裏面に設けられた電極と、を備え、
前記基板の前記裏面には、前記電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークが設けられており、
前記アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが、3以上4以下であって、
前記短径tが100μm以上である、裏面電極型太陽電池セル。 - 前記電極は、前記アライメントマークの長径Tの方向に伸長している、請求項1に記載の裏面電極型太陽電池セル。
- 請求項1または2に記載の裏面電極型太陽電池セルと、
配線シートと、を備え、
前記配線シートは、絶縁性基材と、前記絶縁性基材の一方の面に設けられた配線とを備え、
前記裏面電極型太陽電池セルの前記電極と、前記配線シートの前記配線とが電気的に接続されてなる、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル。 - 透光性基板と、
保護基材と、
前記透光性基板と前記保護基材との間に位置する封止材と、
前記封止材中に封止された請求項3に記載の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルとを備えた、太陽電池モジュール。 - 基板の一方の面である裏面に電極を形成する工程と、
前記基板の前記裏面に前記電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークを形成する工程とを含み、
前記アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが、3以上4以下であって、
前記短径tが100μm以上である、裏面電極型太陽電池セルの製造方法。 - 前記電極および前記アライメントマークは、それぞれ、前記基板の前記裏面に導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷した後に、前記導電性ペーストを焼成することによって同時に形成される、請求項5に記載の裏面電極型太陽電池セルの製造方法。
- 基板の一方の面である裏面に電極と前記電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークとを備えた裏面電極型太陽電池セルを準備する工程と、
絶縁性基材の一方の面に配線を備えた配線シートを準備する工程と、
前記裏面電極型太陽電池セルの前記アライメントマークが前記配線シートの所定の表面領域と対向するように前記裏面電極型太陽電池セルと前記配線シートとを重ね合わせる工程とを含み、
前記裏面電極型太陽電池セルを準備する工程は、前記基板の前記裏面に前記電極と前記アライメントマークとを形成する工程を有し、
前記アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが、3以上4以下であって、
前記短径tが100μm以上である、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法。 - 前記電極および前記アライメントマークは、それぞれ、前記基板の前記裏面に導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷した後に、前記導電性ペーストを焼成することによって同時に形成される、請求項7に記載の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法。
- 基板の一方の面である裏面に電極と前記電極と隣り合って位置する楕円形状のアライメントマークとを備えた裏面電極型太陽電池セルを準備する工程と、
絶縁性基材の一方の面に配線を備えた配線シートを準備する工程と、
前記裏面電極型太陽電池セルの前記アライメントマークが前記配線シートの所定の表面領域と対向するように前記裏面電極型太陽電池セルと前記配線シートとを重ね合わせる工程と、
前記裏面電極型太陽電池セルと前記配線シートとを封止材中に封止する工程とを含み、
前記裏面電極型太陽電池セルを準備する工程は、前記基板の前記裏面に前記電極と前記アライメントマークとを形成する工程を有し、
前記アライメントマークの長径Tと短径tとの比T/tが、3以上4以下であって、
前記短径tが100μm以上である、太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記電極および前記アライメントマークは、それぞれ、前記基板の前記裏面に導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷した後に、前記導電性ペーストを焼成することによって同時に形成される、請求項9に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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| JP2012051640A JP2013187381A (ja) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 裏面電極型太陽電池セル、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、太陽電池モジュール、裏面電極型太陽電池セルの製造方法、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 |
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| JP2015065285A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | 京セラ株式会社 | 光電変換素子及び太陽電池モジュール |
| JP2017212315A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | シャープ株式会社 | 配線シート付き裏面電極型太陽電池セル |
| JP7615288B1 (ja) | 2023-09-19 | 2025-01-16 | 晶科能源(海▲寧▼)有限公司 | 電池セル及び太陽光発電モジュール |
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2012
- 2012-03-08 JP JP2012051640A patent/JP2013187381A/ja active Pending
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