JP2014045124A - Solar cell and manufacturing method therefor, solar cell module and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池基板の裏面側の電極と配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとし、しかも太陽電池基板の裏面側の隣接する電極間での短絡を回避しつつ、太陽電池基板の裏面側に配置される電極の狭ピッチ化を図ることができる太陽電池を実現する。
【解決手段】n型シリコン基板1の受光面とは反対側の裏面に、帯状p型半導体領域(櫛歯部)10bと帯状n型半導体領域(櫛歯部)20bとを交互に配置した構造の太陽電池において、帯状p型半導体領域10bにこの領域に沿って延びるよう形成されたp型電極11と、帯状n型半導体領域20b上にこの領域に沿って延びるよう形成されたn型電極12とを備え、n型電極12を、n型半導体領域20bと接触するよう形成した電極層12aと、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層12bとを含み、該メッキ層12bを、そのn型電極12の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜15により被覆した構造とした。
【選択図】図1The solar cell substrate is provided with high reliability in connection between the electrode on the back surface side of the solar cell substrate and the wiring of the wiring substrate, and avoids a short circuit between adjacent electrodes on the back surface side of the solar cell substrate. The solar cell which can aim at narrowing of the pitch of the electrode arrange | positioned at the back surface side of is realized.
A structure in which strip-shaped p-type semiconductor regions (comb teeth) 10b and strip-shaped n-type semiconductor regions (comb teeth) 20b are alternately arranged on the back surface opposite to the light receiving surface of an n-type silicon substrate 1. In the solar cell, a p-type electrode 11 formed on the strip-shaped p-type semiconductor region 10b so as to extend along this region, and an n-type electrode 12 formed on the strip-shaped n-type semiconductor region 20b so as to extend along this region. An electrode layer 12a formed so that the n-type electrode 12 is in contact with the n-type semiconductor region 20b, and a plating layer 12b formed so as to cover the electrode layer. The mold electrode 12 was covered with the insulating resin film 15 except for one end side portion.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、太陽電池およびその製造方法、並びに太陽電池モジュールおよびその製造方法に関し、特に、半導体基板の受光面と反対側の面である裏面に集電電極を形成した構造の太陽電池及びその製造方法、並びにこのような構造の太陽電池を太陽電池セルとして用いた太陽電池モジュールおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing the solar cell, and a solar cell module and a method for manufacturing the solar cell, and more particularly, a solar cell having a structure in which a collecting electrode is formed on the back surface opposite to the light receiving surface of a semiconductor substrate. The present invention relates to a method, a solar battery module using a solar battery having such a structure as a solar battery cell, and a manufacturing method thereof.
太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池は、近年、特に地球環境問題の観点から、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。太陽電池としては、
化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類のものがあるが、現在、主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。
In recent years, a solar cell that directly converts solar energy into electric energy has been rapidly expected as a next-generation energy source particularly from the viewpoint of global environmental problems. As a solar cell,
There are various types such as those using compound semiconductors or organic materials, but the mainstream is currently using silicon crystals.
現在、最も多く製造および販売されている太陽電池は、太陽電池を構成する半導体基板(以下、太陽電池基板あるいは単に基板ともいう。)の、太陽光が入射する側の面である受光面と、受光面の反対側である裏面とにそれぞれ電極が形成された構造のものである。 Currently, the most manufactured and sold solar cells are a light receiving surface that is a surface on which sunlight is incident on a semiconductor substrate constituting the solar cell (hereinafter also referred to as a solar cell substrate or simply a substrate), In this structure, electrodes are formed on the back surface opposite to the light receiving surface.
しかしながら、太陽電池基板の受光面に電極を形成した場合、電極で光が反射したり吸収されたりすることから、この受光面に形成した電極の面積分だけ、太陽電池基板に入射する太陽光が減少することとなる。 However, when an electrode is formed on the light receiving surface of the solar cell substrate, light is reflected or absorbed by the electrode, so that sunlight incident on the solar cell substrate is equivalent to the area of the electrode formed on the light receiving surface. Will decrease.
そこで、太陽電池基板の裏面にのみ電極を形成した裏面電極型太陽電池が開発されている。 Therefore, a back electrode type solar cell in which an electrode is formed only on the back surface of the solar cell substrate has been developed.
この裏面電極型太陽電池では、電極を裏面に配置することにより、受光面上で電極の影になる領域をなくし、pn接合も基板の裏面側に位置することとなり、通常の太陽電池のように基板の表面に太陽光を効率よく取り込むための凹凸構造(テクスチャ構造)を設けた場合でも、良好なpn接合を形成することができる。 In this back electrode type solar cell, by disposing the electrode on the back surface, the shadow area of the electrode on the light receiving surface is eliminated, and the pn junction is also located on the back surface side of the substrate. Even when an uneven structure (texture structure) for efficiently capturing sunlight is provided on the surface of the substrate, a good pn junction can be formed.
図15は従来の裏面電極型太陽電池を説明する平面図であり、その裏面側の構造を模式的に示している。 FIG. 15 is a plan view for explaining a conventional back electrode type solar cell, and schematically shows the structure on the back surface side.
この太陽電池200は、例えばn型シリコン基板からなる略正方形形状の太陽電池基板210と、このn型シリコン基板210の裏面に形成された櫛型平面パターンを有するp+型半導体領域(拡散領域)201と、該基板210の裏面に形成された櫛型平面パターンを有するn+型半導体領域(拡散領域)202とを有している。ここで、p+型半導体領域(拡散領域)201とn+型半導体領域(拡散領域)202とは、それぞれの櫛型平面パターンが相互に入り込むよう配置されている。つまり、この太陽電池基板210の裏面上では、p+型半導体領域201の櫛歯部(櫛型の歯に相等する部分)201bおよびn+型半導体領域202の櫛歯部(櫛型の歯に相等する部分)202bとが交互に配列されており、p+型半導体領域201の櫛歯部201bは、その一端側で、p+型半導体領域201の櫛背部(櫛型の背に相等する部分)201aに一体となってつながっており、また、n+型半導体領域202の櫛歯部202bは、その他端側で、n+型半導体領域202の櫛背部(櫛型の背に相等する部分)202aに一体となってつながっている。
The
そして、p+型半導体領域201上には、この櫛型平面パターンに対応する平面パターンを有するp型電極(櫛型p型電極)211が設けられており、また、n+型半導体領域202上には、この櫛型平面パターンに対応する平面パターンを有するn型電極(櫛型n型電極)212が設けられている。
A p-type electrode (comb-type p-type electrode) 211 having a planar pattern corresponding to the comb-shaped planar pattern is provided on the p + -
つまり、櫛型p型電極211は、p+型半導体領域201の櫛背部201aおよび櫛歯部201b上に配置された背部211aおよび歯部211bから構成されており、櫛型n型電極212は、n+型半導体領域202の櫛背部202aおよび櫛歯部202b上に配置された背部212aおよび歯部212bから構成されている。
That is, the comb-type p-
図16は、このような太陽電池を用いた太陽電池モジュールを説明する平面図である。 FIG. 16 is a plan view for explaining a solar cell module using such a solar cell.
この太陽電池モジュール220は、図15に示す太陽電池200を直列に接続してなるものであり、図16に示す太陽電池モジュール220は、図15に示す太陽電池200と同じ構造の3つの太陽電池200a〜200cを直列に接続したものである。
This
つまり、この太陽電池モジュール220は、中央の太陽電池200bのp型電極211の背部211aを電極接続部材221によりその一方側の太陽電池200aのn型電極212の背部212aに接続し、中央の太陽電池200bのn型電極212の背部212aを電極接続部材221によりその他方側の太陽電池200cのp型電極211の背部211aに接続したものである。
That is, this
ところが、このような櫛型電極を用いた太陽電池では、電極を低抵抗化するため、櫛型電極の歯部を太くする必要があり、しかも、隣接する極性の異なる電極がショートしないよう、極性の異なる櫛型電極の歯部の配置間隔にマージンを持たせる必要があり、このため、p+型半導体領域201の櫛歯部201bとn+型半導体領域202の櫛歯部202bの配置間隔(ピッチ)も広くなり、その結果、1つの太陽電池基板に確保できるpn接合面の広さが制限されることとなって、集電効率を高められないという問題がある。
However, in such a solar cell using a comb-shaped electrode, it is necessary to increase the teeth of the comb-shaped electrode in order to reduce the resistance of the electrode. Therefore, it is necessary to provide a margin for the interval between the teeth of the comb-shaped electrodes having different sizes. For this reason, the interval between the teeth of the comb-
そこで、このような太陽電池の電極の低抵抗化および配置間隔のマージンに起因する集電効率の頭打ちを解消したものとして、太陽電池の電極をその実装基板(配線基板)側に形成した、該電極と同じ平面パターンを含む配線に接続する方式(以下、配線シート方式という。)の太陽電池がある。 Therefore, as a solution to the reduction in the resistance of the electrodes of the solar cell and the peak of current collection efficiency due to the margin of the arrangement interval, the electrode of the solar cell was formed on the mounting substrate (wiring substrate) side, There is a solar cell of a system (hereinafter referred to as a wiring sheet system) connected to a wiring including the same plane pattern as the electrode.
図17および図18は、配線シート方式の従来の太陽電池を説明する図であり、図17はその基板の裏面側での半導体領域の配置を示し、図18は、太陽電池基板の裏面側での電極の配置を示している。 FIG. 17 and FIG. 18 are diagrams for explaining a conventional solar cell of a wiring sheet type, FIG. 17 shows the arrangement of semiconductor regions on the back side of the substrate, and FIG. 18 shows the back side of the solar cell substrate. The arrangement of the electrodes is shown.
例えば、この太陽電池300では、その基板310の裏面には帯状のp+型半導体領域301と帯状のn+型半導体領域302とが交互に配置されている。また、この帯状のp+型半導体領域301上には、図18に示すように、この領域に沿って延びるp型電極311がこの領域301と電気的に接続されるよう設けられ、また、帯状のn+型半導体領域302上には、図18に示すように、この領域に沿って延びるn型電極312がこの領域302と電気的に接続されるよう設けられている。
For example, in this
図19は、このような配線シート方式の太陽電池を実装する配線基板の構造を説明する図である。 FIG. 19 is a diagram for explaining the structure of a wiring board on which such a wiring sheet type solar cell is mounted.
図19に示す配線基板350は、図17および図18に示す太陽電池300を実装する実装領域Rを複数有している。ここでは、配線基板350は16個の実装領域Rを有する構造となっており、この配線基板350を構成する絶縁性シート材350aには、実装領域R毎にp型配線351およびn型配線352が設けられており、これらの配線351および352は、実装領域Rに太陽電池300を配置したとき、太陽電池の各p型電極311および各n型電極312が配線基板の対応するp型配線351およびn型配線352に対向するよう配置されている。
A
ここで、各配線の延びる方向(紙面縦方向)に並んで隣接する2つの実装領域の一方のp型配線351とその他方のn型配線352とは、第1の接続用配線354aにより接続されており、また、この配線基板350の、各配線の延びる方向と直交する側辺に沿って隣接する2つの実装領域の一方のp型配線351とその他方のn型配線352とは、第2の接続用配線354bにより接続されている。さらに、ここでは、各実装領域Rに配置される太陽電池は直列接続となるよう配線基板350の配線のパターンが形成されており、直列接続の先頭に位置する実装領域のp型電極351は共通配線354cに接続され、直列接続の最後尾に位置する実装領域のn型電極352は共通配線354dに接続されている。
Here, one p-
このような配線基板350の各実装領域Rに、上述した配線シート方式の太陽電池300を実装することにより、図20に示す太陽電池モジュール500が得られる。
The
このような配線シート方式の太陽電池300では、配線基板350に低抵抗な配線が形成されているので、太陽電池基板310に配置されたp型電極311およびn型電極312は、太陽電池基板の帯状p型半導体領域301および帯状n型半導体領域302で発生した電荷を集電して配線基板350のp型配線351およびn型配線352に受け渡すものであればよく、電荷を電極の内部でその長手方向に移動させる必要のないものとなり、低抵抗化を考慮せずに幅の狭い構造とすることができる。
In such a wiring sheet type
このように太陽電池として配線シート方式を採用することで、太陽電池基板の裏面に形成される帯状n+型半導体領域と帯状p+型半導体領域の配置ピッチは必然的に短くなり、太陽電池の発電効率を高めることが可能となる。 Thus, by adopting the wiring sheet method as the solar cell, the arrangement pitch of the band-shaped n + -type semiconductor region and the band-shaped p + -type semiconductor region formed on the back surface of the solar cell substrate is inevitably shortened. It becomes possible to increase power generation efficiency.
なお、裏面電極型の太陽電池としては特許文献1〜3に開示のものがある。 In addition, there exists a thing disclosed in patent documents 1-3 as a solar cell of a back electrode type.
ところで、太陽電池のp型電極およびn型電極を所定のパターンに形成するためには、高価なレジストを用いたり、複雑なエッチング処理を行ったりする必要があることから、簡易な電極の形成方法として、例えば、銀などの金属粉末を含有する導電性ペーストを太陽電池基板の裏面に直接パターン印刷して焼成することで焼成電極をp型電極およびn型電極として形成する方法が検討されているが、銀ペーストの焼成により形成した焼成電極だけでは、表面積が狭く厚みが薄いことなどから、焼成電極と配線基板のn型配線およびp型配線との接続の信頼性を確保できないという問題がある。 By the way, in order to form the p-type electrode and the n-type electrode of the solar cell in a predetermined pattern, it is necessary to use an expensive resist or to perform a complicated etching process. As a method, for example, a method of forming a fired electrode as a p-type electrode and an n-type electrode by directly pattern-printing and firing a conductive paste containing a metal powder such as silver on the back surface of a solar cell substrate has been studied. However, there is a problem that the reliability of the connection between the fired electrode and the n-type wiring and the p-type wiring of the wiring board cannot be ensured only by the fired electrode formed by firing the silver paste because the surface area is small and the thickness is thin. .
そこで、焼成電極をメッキにより太らせた構造としたり、あるいは焼成電極を導電性樹脂により被覆して太らせた構造としたりすることにより、太陽電池の電極として用いる電極層の表面積と厚みを増大させて、太陽電池の電極と配線基板の配線との接続の信頼性を確保する方法が考えられている。 Therefore, the surface area and thickness of the electrode layer used as an electrode of the solar cell are increased by making the fired electrode thicker by plating, or by making the fired electrode covered with a conductive resin and thickened. Thus, a method for ensuring the reliability of the connection between the electrode of the solar cell and the wiring of the wiring board has been considered.
ところが、焼成電極をメッキにより太らせた構造や焼成電極を導電性樹脂で被覆して太らせた構造では、太陽電池基板の裏面でのp型電極とn型電極との間隔が狭くなり、ゴミなどの付着に起因して、隣接する極性の異なる電極間で短絡が発生しやすくなってしまい、太陽電池基板の電極の狭ピッチ化は困難となってしまう。 However, in the structure in which the fired electrode is thickened by plating or the structure in which the fired electrode is covered with a conductive resin and thickened, the distance between the p-type electrode and the n-type electrode on the back surface of the solar cell substrate becomes narrow, and the dust Due to such adhesion, a short circuit is likely to occur between adjacent electrodes having different polarities, and it becomes difficult to narrow the pitch of the electrodes of the solar cell substrate.
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、太陽電池基板の裏面側の電極と配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとすることができ、しかも太陽電池基板の裏面側の隣接する電極間での短絡を回避しつつ、太陽電池基板の裏面側に配置される電極の狭ピッチ化を図ることができる太陽電池およびその製造方法、並びに太陽電池モジュールおよびその製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and can make the connection between the electrode on the back surface side of the solar cell substrate and the wiring of the wiring substrate highly reliable, Moreover, a solar cell capable of reducing the pitch of the electrodes arranged on the back surface side of the solar cell substrate while avoiding a short circuit between adjacent electrodes on the back surface side of the solar cell substrate, a method for manufacturing the solar cell, and the solar cell It is an object to obtain a module and a manufacturing method thereof.
本発明に係る太陽電池は、第1導電型半導体基板を備え、該第1導電型半導体基板の第1主面を受光面とし、該第1導電型半導体基板の第1主面とは反対側の第2主面に、帯状の第1導電型半導体領域と帯状の第2導電型半導体領域とを交互に配置した太陽電池であって、該第1導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第1の電極と、該第2導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第2の電極とを備え、該第1の電極は、該第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層と、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層とを含み、該メッキ層を、その該第1の電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆した構造としたものであり、そのことにより上記目的が達成される。 A solar cell according to the present invention includes a first conductivity type semiconductor substrate, the first main surface of the first conductivity type semiconductor substrate is a light receiving surface, and the opposite side to the first main surface of the first conductivity type semiconductor substrate. A solar cell in which a strip-shaped first conductive semiconductor region and a strip-shaped second conductive semiconductor region are alternately arranged on the second main surface of the first conductive semiconductor region along the region on the first conductive semiconductor region. A first electrode formed to extend; and a second electrode formed on the second conductivity type semiconductor region so as to extend along the region; and the first electrode has the first conductivity type. An electrode layer formed so as to be in contact with the semiconductor region; and a plating layer formed so as to cover the electrode layer, wherein the plating layer is formed of an insulating resin film except for one end side portion of the first electrode. This is a covered structure, whereby the above object is achieved.
本発明は、上記太陽電池において、前記第1の電極は、前記メッキ層の、該第1の電極の一端側部分を、導電性接着材と絶縁性接着材とを含む接着材により被覆した構造としたものであることが好ましい。 In the solar cell according to the present invention, the first electrode has a structure in which one end portion of the first electrode of the plating layer is covered with an adhesive including a conductive adhesive and an insulating adhesive. It is preferable that
本発明は、上記太陽電池において、前記第2の電極は、前記第2導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層を含み、該第2の電極を構成する電極層を、導電性接着材と絶縁性接着材とを含む接着材により被覆した構造としたものであることが好ましい。 The present invention provides the solar cell, wherein the second electrode includes an electrode layer formed so as to be in contact with the second conductive semiconductor region, and the electrode layer constituting the second electrode is formed of a conductive adhesive. And a structure covered with an adhesive containing an insulating adhesive.
本発明は、上記太陽電池において、前記第1の電極および該第2の電極を構成する電極層は、金属粉末を含有する導電性ペーストを焼成してなる焼成電極層であることが好ましい。 In the solar cell according to the present invention, the electrode layers constituting the first electrode and the second electrode are preferably fired electrode layers obtained by firing a conductive paste containing metal powder.
本発明は、上記太陽電池において、前記導電性ペーストは、銀を金属粉末として含むものであり、前記焼成電極層は銀電極層であることが好ましい。 According to the present invention, in the solar cell, the conductive paste preferably includes silver as a metal powder, and the fired electrode layer is a silver electrode layer.
本発明は、上記太陽電池において、前記第1の電極のメッキ層を覆う絶縁性樹脂膜は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、該未硬化の状態から粘度が上昇して第1の硬化状態となった後に、該第1の硬化状態から粘度が一旦低下して軟化状態となり、その後粘度が再度上昇して該第1の硬化状態よりも粘度が高い状態である第2の硬化状態となる性質を有しており、前記接着材を構成する絶縁性接着材は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、前記未硬化の状態から粘度が上昇して硬化状態となる性質を有していることが好ましい。 According to the present invention, in the solar cell, the insulating resin film covering the plating layer of the first electrode is increased in viscosity from the uncured state by supplying energy to the uncured state. After the first cured state is reached, the viscosity is once lowered from the first cured state to be in a softened state, and then the viscosity is increased again to be in a state in which the viscosity is higher than the first cured state. The insulating adhesive material constituting the adhesive material has a property of being cured, and the energy is supplied to the uncured state, whereby the viscosity increases from the uncured state and the cured state. It is preferable to have the following properties.
本発明は、上記太陽電池において、前記第1の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、かつ接着性が低く、形状保持性を有する状態であることが好ましい。 In the solar cell according to the aspect of the invention, it is preferable that the first cured state has a higher viscosity, lower adhesiveness, and shape retainability than an uncured state at normal temperature.
本発明は、上記太陽電池において、前記帯状の第2導電型半導体領域は、その幅が前記帯状の第1導電型半導体領域の幅より広いものであることが好ましい。 In the solar cell according to the aspect of the invention, it is preferable that the band-shaped second conductive semiconductor region is wider than the band-shaped first conductive semiconductor region.
本発明は、上記太陽電池において、前記第1導電型半導体基板は、n型シリコン基板であり、前記第2導電型半導体領域は、ボロンを拡散したp型拡散領域であり、前記第1導電型半導体領域は、リンを拡散したn型拡散領域であることが好ましい。 According to the present invention, in the solar cell, the first conductive semiconductor substrate is an n-type silicon substrate, the second conductive semiconductor region is a p-type diffusion region in which boron is diffused, and the first conductive type The semiconductor region is preferably an n-type diffusion region in which phosphorus is diffused.
本発明に係る太陽電池の製造方法は、第1導電型半導体基板を備え、該第1導電型半導体基板の第1主面を受光面とし、該第1導電型半導体基板の第1主面とは反対側の第2主面に、帯状の第1導電型半導体領域と帯状の第2導電型半導体領域とを交互に配置した太陽電池を製造する方法であって、該第1導電型半導体領域および該第2導電型半導体領域上にそれぞれ、これらの領域に沿って延びるよう電極層を形成する工程と、該第1導電型半導体領域上の電極層にのみ選択的にメッキ層を形成する工程と、該第1導電型半導体領域上の電極層に形成したメッキ層を、その該第1導電型半導体領域上の電極層の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆する工程とを含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。 A method for manufacturing a solar cell according to the present invention includes a first conductive semiconductor substrate, the first main surface of the first conductive semiconductor substrate is a light receiving surface, and the first main surface of the first conductive semiconductor substrate is Is a method of manufacturing a solar cell in which strip-shaped first conductive semiconductor regions and strip-shaped second conductive semiconductor regions are alternately arranged on the second main surface on the opposite side, wherein the first conductive semiconductor regions And a step of forming an electrode layer on each of the second conductivity type semiconductor regions so as to extend along these regions, and a step of selectively forming a plating layer only on the electrode layer on the first conductivity type semiconductor region. And a step of covering the plating layer formed on the electrode layer on the first conductive type semiconductor region with an insulating resin film except for one end side portion of the electrode layer on the first conductive type semiconductor region. Therefore, the above object can be achieved.
本発明は、上記太陽電池の製造方法において、該第1導電型半導体領域の電極層に形成したメッキ層の、前記絶縁性樹脂膜に覆われていない部分、および前記第2導電型半導体領域上の電極層を、絶縁性接着材と導電性接着材とを含む接着材により被覆する工程を有することが好ましい。 According to the present invention, in the method for manufacturing a solar cell, a portion of the plating layer formed on the electrode layer of the first conductive type semiconductor region that is not covered with the insulating resin film, and on the second conductive type semiconductor region It is preferable to have a step of covering the electrode layer with an adhesive including an insulating adhesive and a conductive adhesive.
本発明に係る太陽電池モジュールは、1以上の太陽電池を配線基板に実装してなる太陽電池モジュールであって、該太陽電池は、第1導電型半導体基板を備え、該第1導電型半導体基板の第1主面を受光面とし、該第1導電型半導体基板の第1主面とは反対側の第2主面に、帯状の第1導電型半導体領域と帯状の第2導電型半導体領域とを交互に配置したものであって、該第1導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第1の電極と、該第2導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第2の電極とを備え、該第1の電極は、該第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層と、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層とを含み、該メッキ層を、その該第1の電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆した構造としたものであり、該配線基板は、該太陽電池を実装する各実装領域に、該配線基板に実装した太陽電池の第1の電極と対向するよう配置され、該第1の電極に接続された第1の配線と、該太陽電池を実装する各実装領域に、該配線基板に実装した太陽電池の第2の電極と対向するよう配置され、該第2の電極に接続された第2の配線とを備え、該第1の電極は、その一端側部分で、該第1の配線と電気的に接続されており、そのことにより上記目的が達成される。 The solar cell module according to the present invention is a solar cell module in which one or more solar cells are mounted on a wiring board, and the solar cell includes a first conductivity type semiconductor substrate, and the first conductivity type semiconductor substrate. A first conductive surface of the first conductive semiconductor substrate and a second conductive surface of the first conductive semiconductor substrate on a side opposite to the first main surface of the first conductive semiconductor substrate. The first electrode formed on the first conductive type semiconductor region so as to extend along the region, and the second conductive type semiconductor region along the region. A second electrode formed so as to extend, and the first electrode includes an electrode layer formed so as to be in contact with the first conductivity type semiconductor region, and a plating layer formed so as to cover the electrode layer. Including an insulating resin except for one end side portion of the first electrode. The wiring board is disposed in each mounting area where the solar cell is mounted so as to face the first electrode of the solar cell mounted on the wiring board, and the first The first wiring connected to the electrode and each mounting region for mounting the solar cell are arranged so as to face the second electrode of the solar cell mounted on the wiring board, and are connected to the second electrode. The first electrode is electrically connected to the first wiring at one end portion thereof, thereby achieving the above object.
本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記第1の電極と前記第1の配線とは、該第1の電極の一端側部分における前記メッキ層の表面に塗布した半田樹脂の溶融により得られる、該半田樹脂を構成する導電性接着材により接続されていることが好ましい。 In the solar cell module according to the present invention, the first electrode and the first wiring are obtained by melting a solder resin applied to the surface of the plating layer in one end side portion of the first electrode. It is preferable to be connected by a conductive adhesive constituting the solder resin.
本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記第2の電極と前記第2の配線とは、該第2の電極を構成する電極層の表面に塗布した半田樹脂の溶融により得られる、該半田樹脂を構成する導電性接着材により接続されていることが好ましい。 The present invention provides the solar cell module, wherein the second electrode and the second wiring are obtained by melting a solder resin applied to a surface of an electrode layer constituting the second electrode. It is preferable that they are connected by a conductive adhesive that constitutes.
本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記第2の電極と前記第2の配線との接続部分は、前記第1の電極に対して、該第2の電極を構成する電極層の表面に塗布した半田樹脂を構成する絶縁性接着材と、該第1の電極のメッキ層を被覆する絶縁性樹脂膜とにより電気的に絶縁されていることが好ましい。 In the solar cell module according to the present invention, a connection portion between the second electrode and the second wiring is applied to the surface of an electrode layer constituting the second electrode with respect to the first electrode. It is preferable that the insulating adhesive constituting the solder resin is electrically insulated from the insulating resin film covering the plating layer of the first electrode.
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、1以上の太陽電池を配線基板に実装して太陽電池モジュールを製造する方法であって、該太陽電池は、第1導電型半導体基板を備え、該第1導電型半導体基板の第1主面を受光面とし、該第1導電型半導体基板の第1主面とは反対側の第2主面に、帯状の第1導電型半導体領域と帯状の第2導電型半導体領域とを交互に配置したものであって、該第1導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第1の電極と、該第2導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第2の電極とを備え、該第1の電極は、該第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層と、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層とを含み、該メッキ層を、その該第1の電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆した構造となっており、該第2の電極は、該第2導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層を含み、該配線基板は、該太陽電池を実装する各実装領域に、該太陽電池を該配線基板に実装したとき、該太陽電池の第1の電極と対向するよう配置された第1の配線と、該太陽電池を実装する各実装領域に、該太陽電池を該配線基板に実装したとき、該太陽電池の第2の電極と対向するよう配置された第2の配線とを備えたものであり、該方法は、該第1導電型半導体領域の電極層に形成したメッキ層の、該絶縁性樹脂膜により覆われていない部分、および該第2導電型半導体領域上の電極層を、絶縁性接着材と導電性接着材とを含む接着材により被覆する工程と、該太陽電池を該配線基板上に、該太陽電池の第1および第2の電極が該配線基板の第1および第2の配線に対向するよう重ね合わせて配置する工程と、該絶縁性樹脂膜および該接着材の熱処理により、該第1の電極の電極層に形成したメッキ層の、該絶縁性樹脂膜で覆われていない部分と該第1の配線とを該接着材に含まれる導電性接着材により接続し、該第2の電極の電極層と該第2の配線とを、該接着材に含まれる導電性接着材により接続する工程とを含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。 A method for producing a solar cell module according to the present invention is a method for producing a solar cell module by mounting one or more solar cells on a wiring board, the solar cell comprising a first conductivity type semiconductor substrate, The first main surface of the first conductivity type semiconductor substrate is a light receiving surface, and the first main surface of the first conductivity type semiconductor substrate is opposite to the first main surface of the first main surface of the first conductivity type semiconductor substrate. Second conductivity type semiconductor regions are alternately arranged, the first electrode formed on the first conductivity type semiconductor region so as to extend along the region, and the second conductivity type semiconductor region. And a second electrode formed so as to extend along this region, the first electrode being formed so as to be in contact with the first conductivity type semiconductor region and covering the electrode layer A plated layer, and the plated layer is connected to one end side of the first electrode. The second electrode includes an electrode layer formed so as to be in contact with the second conductivity type semiconductor region, and the wiring substrate includes the solar cell. In each mounting region to be mounted, when the solar cell is mounted on the wiring board, the first wiring arranged to face the first electrode of the solar cell, and the mounting region in which the solar cell is mounted And a second wiring arranged so as to face the second electrode of the solar cell when the solar cell is mounted on the wiring board, and the method includes the first conductive semiconductor. A portion of the plated layer formed on the electrode layer in the region that is not covered with the insulating resin film, and the electrode layer on the second conductive type semiconductor region are bonded to each other including an insulating adhesive and a conductive adhesive. A step of coating with a material; and the solar cell on the wiring substrate. The first electrode and the second electrode are arranged so as to be opposed to the first and second wirings of the wiring board, and the insulating resin film and the adhesive are heat-treated. A portion of the plating layer formed on the electrode layer that is not covered with the insulating resin film is connected to the first wiring by a conductive adhesive contained in the adhesive, and the electrode of the second electrode And a step of connecting the layer and the second wiring with a conductive adhesive contained in the adhesive, thereby achieving the above object.
次に作用について説明する。 Next, the operation will be described.
この発明においては、第1導電型半導体基板の受光面である第1主面とは反対側の第2主面に、帯状の第1導電型半導体領域と帯状の第2導電型半導体領域とを交互に配置した太陽電池において、第1導電型半導体領域上の第1の電極と第2導電型半導体領域上の第2の電極とのうちの第1の電極を、第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層と、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層とを含み、該メッキ層を、その該第1の電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆した構造としたので、隣接する第1の電極と第2の電極とは、第1の電極を被覆する絶縁性樹脂膜により絶縁分離されることとなり、これらの電極間での短絡を回避しつつ電極の狭ピッチ化を図ることができる。 In the present invention, the strip-shaped first conductive semiconductor region and the strip-shaped second conductive semiconductor region are formed on the second main surface opposite to the first main surface, which is the light receiving surface of the first conductive semiconductor substrate. In the alternately arranged solar cells, the first electrode of the first electrode on the first conductivity type semiconductor region and the second electrode on the second conductivity type semiconductor region is connected to the first conductivity type semiconductor region. A structure including an electrode layer formed so as to be in contact with and a plating layer formed so as to cover the electrode layer, and the plating layer is covered with an insulating resin film except for one end portion of the first electrode Therefore, the adjacent first electrode and the second electrode are insulated and separated by the insulating resin film covering the first electrode, and avoiding a short circuit between these electrodes. A narrow pitch can be achieved.
また、第1の電極は、第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層を、この電極層を覆うよう形成されたメッキ層により太らせた構造としているので、この第1の電極と、太陽電池を実装する配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとすることができ、しかも、この第1の電極の電極層を太らせるのに高価な導電性樹脂を用いる必要もない。 The first electrode has a structure in which an electrode layer formed so as to be in contact with the first conductivity type semiconductor region is thickened by a plating layer formed so as to cover the electrode layer. In addition, the connection with the wiring of the wiring board on which the solar cell is mounted can be made highly reliable, and it is not necessary to use an expensive conductive resin to thicken the electrode layer of the first electrode. .
また、太陽電池の第1の電極および第2の電極のうちの一方のみをメッキで太らせているので、両方の電極をメッキで太らせた場合に比べて、電極間のピッチを狭くすることができる。 Moreover, since only one of the first electrode and the second electrode of the solar cell is thickened by plating, the pitch between the electrodes is made narrower than when both electrodes are thickened by plating. Can do.
その結果、太陽電池基板の裏面側の電極と配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとすることができ、しかも、ゴミなどの付着に起因する短絡を回避しつつ電極の狭ピッチ化を図ることができ、また、太陽電池の製造コストの大幅な増大も回避できる。 As a result, the connection between the electrode on the back side of the solar cell substrate and the wiring on the wiring substrate can be made highly reliable, and the pitch of the electrodes can be reduced while avoiding a short circuit due to adhesion of dust or the like. In addition, a significant increase in the manufacturing cost of the solar cell can be avoided.
以上のように、本発明によれば、太陽電池基板の裏面側の電極と配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとすることができ、しかも太陽電池基板の裏面側の隣接する電極間での短絡を回避しつつ、太陽電池基板の裏面側に配置される電極の狭ピッチ化を図ることができる太陽電池およびその製造方法、並びに太陽電池モジュールおよびその製造方法を実現することができる。 As described above, according to the present invention, the connection between the electrode on the back surface side of the solar cell substrate and the wiring on the wiring substrate can be made highly reliable, and the adjacent electrode on the back surface side of the solar cell substrate. Solar cell capable of reducing the pitch of the electrodes arranged on the back surface side of the solar cell substrate while avoiding short circuit between the solar cell and the manufacturing method thereof, and the solar cell module and the manufacturing method thereof can be realized. .
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1による太陽電池を説明する図であり、図1(a)は太陽電池の裏面の構造を示している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram for explaining a solar cell according to
この太陽電池100は、例えばn型シリコン基板からなる略正方形形状の太陽電池基板1と、このn型シリコン基板1の裏面に形成された櫛型平面パターンを有するp+型半導体領域(拡散領域)10と、n型シリコン基板1の裏面に形成された櫛型平面パターンを有するn+型半導体領域(拡散領域)20とを有している。
This
ここで、p+型半導体領域(拡散領域)10とn+型半導体領域(拡散領域)20とは、それぞれの櫛型平面パターンが相互に入り込むよう配置されている。つまり、この太陽電池基板1の裏面上では、p+型半導体領域10の櫛歯部(櫛型の歯に相等する部分)10bとn型半導体領域20の櫛歯部(櫛型の歯に相等する部分)20bとが交互に配列されている。p+型半導体領域10の櫛歯部10bは、その一端側で、p+型半導体領域10の櫛背部(櫛型の背に相等する部分)10aに一体となってつながっている。また、n+型半導体領域20の櫛歯部20bは、n+型半導体領域20の他端側で、n+型半導体領域20の櫛背部(櫛型の背に相等する部分)20aに一体となってつながっている。ここでは、p+型半導体領域10の櫛歯部10bの幅がn+型半導体領域20の櫛歯部20bの幅より広くなっている。
Here, the p.sup. + Type semiconductor region (diffusion region) 10 and the n.sup. + Type semiconductor region (diffusion region) 20 are arranged such that their respective comb-shaped planar patterns penetrate each other. That is, on the back surface of the
そして、p+型半導体領域10の櫛歯部10b上には、この櫛歯部10bの平面パターンに対応する帯状パターンを有するp型電極(帯状p型電極)11が設けられており、また、n+型半導体領域20の櫛歯部20b上には、この櫛歯部20bの平面パターンに対応する帯状パターンを有するn型電極(帯状n型電極)12が設けられている。
A p-type electrode (strip-shaped p-type electrode) 11 having a strip-shaped pattern corresponding to the planar pattern of the comb-
また、この実施形態1の太陽電池100は配線シート方式であるので、個々の帯状n型電極12および個々の帯状p型電極11は太陽電池基板1上では電気的につながっておらず、この太陽電池を実装する配線基板110(図5参照)に、太陽電池の個々の帯状n型電極12を電気的に接続するためのn型配線112が形成され、太陽電池の個々の帯状p型電極11を電気的に接続するためのp型配線111が形成されている。
Moreover, since the
なお、上記p+型半導体領域10およびn+型半導体領域20の平面パターンは、上記櫛型平面パターンに限定されるものではなく、該櫛型平面パターンの櫛歯部のみからなるストライプ状パターンであってよい。この場合、太陽電池基板の裏面側に形成されるp+型半導体領域およびn+型半導体領域の平面パターンは、帯状p+型半導体領域と帯状n+型半導体領域とが交互に配列された平面パターンを含むものであればよい。
The planar pattern of the p +
図1(d)および図1(e)は、図1(a)のG1部分およびG2部分を拡大して示し、図1(b)は、図1(d)のE1−E1’線部分の断面構造を示し、図1(c)は、図1(e)のF1−F1’線部分の断面構造を示している。 1 (d) and 1 (e) show an enlarged view of the G1 and G2 portions of FIG. 1 (a), and FIG. 1 (b) shows an E1-E1 ′ line portion of FIG. 1 (d). A cross-sectional structure is shown, and FIG. 1C shows a cross-sectional structure taken along line F1-F1 ′ in FIG.
図1(b)に示すように、上記n型シリコン基板1の表面(受光面)はテクスチャ構造4が形成されており、受光面は微細な凸凹状態となっている。なお、図1(b)ではテクスチャ構造4は直線で示している。また、このテクスチャ構造の表面には反射防止膜(例えばシリコン窒化膜)2が形成されている。
As shown in FIG. 1B, a
そして、n型シリコン基板1の裏面に形成されたp+型半導体領域10b上には、パッシベーション膜(例えば、シリコン酸化膜)3に形成されたコンタクトホール31を介してp型電極11としての焼成電極が形成されている。また、n型シリコン基板1の裏面に形成されたn+型半導体領域20b上には、パッシベーション膜3に形成されたコンタクトホール32を介して焼成電極(電極層)12aが形成されており、この焼成電極12aはメッキ層12bにより覆われている。この焼成電極12aとその周囲のメッキ層12bとにより帯状n型電極12が構成されており、さらに、この帯状n型電極12の、一方側の端部以外の部分では、メッキ層12bを覆うよう絶縁性樹脂膜15が形成されており(図1(b)参照)、帯状n型電極12の一方側の端部では、メッキ層12bは露出している(図1(c)参照)。
Then, on the p +
図2は、本発明の実施形態1による太陽電池の電極の断面構造を説明する図であり、図2(a)、図2(b)、図2(c)、および図2(d)はそれぞれ、図1(a)のA1−A1’線断面、B1−B1’線断面、C1−C1’線断面、およびD1−D1’線断面の構造を示している。なお、図2では、太陽電池基板の具体的な断面構造は省略している。
FIG. 2 is a view for explaining a cross-sectional structure of the electrode of the solar cell according to
つまり、太陽電池基板1上には、帯状p型電極11と帯状n型電極12とが交互に配列されており、帯状n型電極12は、焼成電極12aとこれを覆うよう形成されたメッキ層12bとを有し、このメッキ層12bの表面は、図2(d)に示すように、一端側端部A2を除いて絶縁性樹脂膜15で被覆され、その一端側端部A2では、メッキ層12bが露出した構造となっている。
That is, the strip-shaped p-
この絶縁性樹脂膜15は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、該未硬化の状態から粘度が上昇して第1の硬化状態となった後に、該第1の硬化状態から粘度が一旦低下して軟化状態となり、その後粘度が再度上昇して該第1の硬化状態よりも粘度が高い状態である第2の硬化状態となる性質を有している。この第1の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、かつ接着性が低く、形状保持性を有する状態である。
When the insulating
次にこの実施形態1の太陽電池の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the solar cell of
図3は、本発明の実施形態1による太陽電池の製造方法の一例を、主要工程での断面構造(図3(a)〜図3(i))により工程順に説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the manufacturing method of the solar cell according to
まず、図3(a)に示すように、太陽電池の基板1としてn型シリコン基板を用意する。なお、ここでは、太陽電池の基板1としてn型半導体基板を用いる場合について説明するが、太陽電池の基板はp型半導体基板でもよい。ただし、p型半導体基板を用いた場合は、以下に説明する各半導体領域および電極は、その導電型を逆の導電型にしたものとなる。
First, as shown to Fig.3 (a), an n-type silicon substrate is prepared as the board |
このn型シリコン基板1としては、たとえばシリコンインゴットをスライスして得られるシリコンウェハが用いられる。なお、このようなシリコンインゴットのスライスにより作成したシリコン基板に対するスライスダメージの除去は、たとえば、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うことができる。
As the n-
また、n型シリコン基板1の大きさおよび形状は特に限定されず、たとえば実用面からは厚さを100μm以上300μm以下とし、1辺の長さを100mm以上200mm以下とした概略四角形状の表面を有するものであればよい。
Further, the size and shape of the n-
次に、n型シリコン基板1の裏面に酸化シリコン膜からなるテクスチャマスク7を常圧CVD法により形成した後、n型シリコン基板1にエッチング処理を施してn型シリコン基板1の受光面を微小な凹凸に加工してテクスチャ構造4を形成する(図3(b))。なお、図3では、テクスチャ構造4を便宜上直線で示している。
Next, after a
このエッチング処理には、例えば、エッチング液としては、水酸化ナトリウムや、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溶液を用い、エッチング処理の際、エッチング液はたとえば70℃以上80℃以下に加熱される。なお、このようなテクスチャ構造4は必ずしも形成する必要はない。
In this etching process, for example, as an etchant, a solution obtained by adding isopropyl alcohol to an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is used. In the etching process, the etchant is, for example, 70 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. To be heated. Such a
次に、テクスチャマスク7を、フッ化水素水溶液などを用いて除去した後、n型シリコン基板1の受光面および裏面に酸化シリコン膜からなる拡散マスク8aおよび8bを常圧CVD法により形成し、裏面の拡散マスク8bに、選択的に塗布したエッチングペーストを用いたエッチングにより開口部を形成する(図3(c))。
Next, after removing the
次に、拡散マスク8bの開口部を介してp型不純物(ボロン)を拡散して、n型シリコン基板1の裏面にp+型半導体領域10を形成し、その後、拡散マスク8aおよび8bをフッ化水素(HF)水溶液などを用いて除去する(図3(d))。図3(d)では、p+型半導体領域10の櫛歯部10bを示している。
Next, p-type impurities (boron) are diffused through the opening of
次に、n型シリコン基板1の受光面および裏面に拡散マスク9aおよび9bを、拡散マスク8aおよび8bと同様に形成し、裏面の拡散マスク9bに開口部を形成し(図3(e))、POCl3を原料とする気相拡散により、n型シリコン基板1の裏面にn+型半導体領域20を形成し、その後、拡散マスク9aおよび9bをフッ化水素水溶液などで除去する(図3(f))。図3(f)では、n+型半導体領域20の櫛歯部20bを示している。
Next,
次に、n型シリコン基板1の裏面に熱酸化により、酸化シリコン膜からなるパッシベーション膜3を形成し、n型シリコン基板1の受光面にたとえばプラズマCVD法により窒化シリコン膜からなる反射防止膜2を形成する(図3(g))。
Next, a
続いて、パッシベーション膜3を、エッチングペーストを用いたエッチングにより選択的に除去して、p+型半導体領域10の櫛歯部10bおよびn+型半導体領域20の櫛歯部20bに対応する部分にコンタクトホール31および32を形成する(図3(h))。
Subsequently, the
次に、n型シリコン基板1の裏面に所望のパターンで導電性ペーストを塗布した後、この導電性ペーストを焼成して、帯状p型電極としての焼成電極11および帯状n型電極を構成する焼成電極(電極層)12aを形成する(図3(i))。
Next, after applying a conductive paste in a desired pattern to the back surface of the n-
ここで、焼成電極の形成に用いる導電性ペーストとしては、太陽電池の電極として用いられるものであれば特に限定されないが、たとえば、アルミニウム、銀、銅、ニッケルなどの金属粉末を主成分とし、ガラスフリットと、有機質ビヒクルと、有機溶媒とを含む導電性ペーストを用いることができる。なお、導電性ペーストの好ましい組成としては、たとえば金属粉末が全体の60〜80質量%、ガラスフリットが全体の1〜10質量%、有機質ビヒクルが全体の1〜15質量%、これら以外の部分を有機溶媒とするものである。このような組成とすることによって、焼成電極に対するメッキ層の形成を良好に行なうことができる。導電性ペーストの塗布は、スクリーン印刷、インクジェット方式など公知の印刷により行うことができる。 Here, the conductive paste used for forming the fired electrode is not particularly limited as long as it is used as an electrode of a solar cell. For example, a metal powder such as aluminum, silver, copper, nickel, etc. A conductive paste containing a frit, an organic vehicle, and an organic solvent can be used. As a preferred composition of the conductive paste, for example, metal powder is 60 to 80% by mass, glass frit is 1 to 10% by mass, organic vehicle is 1 to 15% by mass, and the other parts are included. It is an organic solvent. By setting it as such a composition, formation of the plating layer with respect to a baking electrode can be performed favorably. The conductive paste can be applied by known printing such as screen printing or an ink jet method.
また、導電性ペーストの焼成工程では、上記金属粉末を主成分とするペースト材料は、酸化雰囲気炉中で400℃以上の温度で焼成すると、樹脂成分である有機質ビヒクルは燃焼し、粉末の金属粒子は金属粒子同士の接点部分から固相金属拡散が生じて一体化した金属の塊となるので、導電性のある状態になる。またフリットは、ペースト材料に分散された状態で存在しているので、金属粒子同士の接点以外に3次元的に分布して残存することになり、その結果、n型シリコン基板1の表面と焼結金属との接着性を得ることができる。
In the conductive paste firing step, when the paste material containing the above metal powder as a main component is fired at a temperature of 400 ° C. or higher in an oxidizing atmosphere furnace, the organic vehicle as the resin component burns, and the powder metal particles Since solid-phase metal diffusion occurs from the contact portion between the metal particles to form an integrated metal lump, it becomes conductive. Further, since the frit exists in a state dispersed in the paste material, it remains in a three-dimensional distribution other than the contact between the metal particles. As a result, the surface of the n-
図4は、本発明の実施形態1による太陽電池の製造方法を説明する図であり、この太陽電池におけるn型電極をメッキする処理を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for manufacturing a solar cell according to
図3に示す処理工程により得られた太陽電池基板を活性剤に浸漬する。例えばフッ化アンモニウムを含有した水溶液に室温で1分間浸漬させることが好ましい。活性剤で処理後水洗し、図4に示すように、メッキ液5を満たした容器6に浸漬させてメッキを行う。
The solar cell substrate obtained by the treatment step shown in FIG. 3 is immersed in the activator. For example, it is preferable to immerse in an aqueous solution containing ammonium fluoride at room temperature for 1 minute. After the treatment with the activator, the plate is washed with water, and immersed in a
ここでは、太陽電池基板1を容器6内で水平に保持し、その受光面側に光Lを照射する。ただし、光の照射方法はこのような方法に限らず太陽電池基板1の受光面に光があたっていればよい。太陽電池基板1に光があたることで内部起電力が発生し、負側の電極(n型電極)12aにメッキ液中で陽イオンとして存在している金属イオンが析出して、メッキ層12bが成長する。
Here, the
この方法では、太陽電池の光起電力を利用しているので、太陽電池基板にあたる光の強度が高くなれば、メッキの成長速度も速くなる。メッキ液としては例えば、塩化ニッケル、塩化アンモニウム、ホルムアルデヒド、水酸化カリウムを含む既存のニッケルメッキ液を用いることができる。 In this method, since the photovoltaic power of the solar cell is used, if the intensity of light hitting the solar cell substrate is increased, the growth rate of plating is also increased. As the plating solution, for example, an existing nickel plating solution containing nickel chloride, ammonium chloride, formaldehyde, and potassium hydroxide can be used.
例えば、太陽電池20に1SUN相当(通常100mW/cm2)の光を照射した状態で、上記ニッケルめっき液をpH10、温度を25℃に調整して、5分間浸漬させることにより、10μmの厚さのニッケルの析出が得られた。
For example, in a state where the
このように太陽電池の起電力を用いることにより、太陽電池基板1のn型電極12を構成する焼成電極12aのみを非常に簡便に選択的にメッキすることができ、n型電極の断面積および表面積を大きくすることができる。
Thus, by using the electromotive force of the solar cell, only the fired
その後、焼成電極12aに形成したメッキ層12bを、該焼成電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜15により被覆する。
Thereafter, the
この絶縁性樹脂膜15の形成には、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。
For example, a method such as screen printing, dispenser coating, or inkjet coating can be used to form the insulating
この絶縁性樹脂膜15としては、未硬化の液体状態で加熱したときに、粘度が上昇して硬化状態(第1の硬化状態)となった後に粘度が低下して軟化し、その後に再度粘度が上昇して硬化状態(第2の硬化状態)となる特性を有するこのが好ましい。
As this insulating
このような樹脂は、また、第2の硬化状態において、太陽電池100の裏面の電極間および配線基板110の配線間の短絡を防止することができる程度の絶縁性を有するとともに、太陽電池および太陽電池モジュールの長期信頼性を保つために太陽電池基板1と配線基板10との間の機械的な接続強度を保持することができる程度の接着力を有するものであることが好ましい。
Such a resin also has an insulation property that can prevent a short circuit between the electrodes on the back surface of the
さらに、この絶縁性樹脂15としては、膨潤タイプの樹脂を用いることも好ましい。膨潤タイプの樹脂は、未硬化で液体状態の樹脂と、微粒子状態の樹脂と、の混合物である。膨潤タイプの樹脂の熱挙動はたとえば以下のようである。膨潤タイプの樹脂を微粒子状態の樹脂のガラス転移温度以上に加熱すると、微粒子状態の樹脂の分子間に液体状態の樹脂が入り込む。これにより、見かけ上、微粒子状態の樹脂の体積が膨張した状態(膨潤状態)となって粘度が上昇するため、見かけ上硬化状態(第1の硬化状態)となる。しかしながら、液体状態の樹脂は未硬化であるため、再度加熱すると、微粒子状態の樹脂の分子間に入り込んだ液体状態の樹脂が流動可能な状態となり、粘度が低下して軟化状態となる。そして、さらに加熱を続けると、液体状態の樹脂が硬化して硬化状態(第2の硬化状態)となる。
Further, it is also preferable to use a swelling type resin as the insulating
次に、太陽電池を実装する配線基板について説明する。 Next, a wiring board on which a solar cell is mounted will be described.
図5および図6は、本発明の実施形態1による太陽電池を説明する図であり、図5は、この太陽電池から電力を取り出すための配線基板における配線の構造を示し、図6(a)は、図5におけるA5部分の構造を拡大して模式的に示しており、図6(b)および図6(c)はそれぞれ、図6(a)のA6−A6’線部分、B6−B6’線部分の断面構造を示している。
5 and 6 are diagrams for explaining the solar cell according to
図5に示す配線基板110は、図1に示す太陽電池を実装する実装領域R5を複数有している。ここでは、配線基板110は16個の実装領域R5を有する構造となっており、この配線基板110を構成する絶縁性シート材110aには、実装領域R5毎に、p型配線111およびn型配線112が設けられており、実装領域R5に太陽電池100を配置したとき、太陽電池の各p型電極11および各n型電極12が配線基板のp型配線111およびn型配線112に対向するようになっている。
The
ここで、各配線の延びる方向に隣接する2つの実装領域の一方のp型配線111とその他方のn型配線112とは、第1の接続用配線114aにより接続されており、また、この配線基板110の、各配線の延びる方向とは直交する側辺に沿って隣接する2つの実装領域の一方のp型配線111とその他方のn型配線112とは、第2の接続用配線114bにより接続されている。さらに、ここでは、各実装領域R5に配置される太陽電池100は直列接続となるよう配線基板110の配線パターンが形成されており、直列接続の先頭に位置する実装領域のp型配線111は共通配線114cに接続され、直列接続の最後尾に位置する実装領域のn型配線112は共通配線114dに接続されている。
Here, one p-
図5に示す配線基板110に図1で説明した配線シート方式の太陽電池100を実装して太陽電池モジュール1000(図7参照)を作成することができる。
The solar cell module 1000 (see FIG. 7) can be created by mounting the wiring sheet type
なお、図7は、この太陽電池モジュール1000を示しており、また、図8は、図7に示す太陽電池モジュールの1つの太陽電池に対応する部分(図7のA7部分)での、太陽電池のp型電極およびn型電極と、配線基板のp型配線とn型配線との位置関係を示している。さらに、図9は、図8に示す太陽電池モジュールの断面構造、つまり、図8(a)のA8−A8’線断面(図9(a))、B8−B8’線断面(図9(b))、C8−C8’線断面(図9(c))、D8−D8’線断面(図9(d))の構造を示している。
7 shows this
これらの図から分かるように、太陽電池基板1のp型電極11は、その全長に渡って配線基板110のp型配線111と重なるよう配置されており、また、太陽電池基板1のn型電極12はその一端側端部でのみ配線基板110のn型配線112と重なるよう配置されている。
As can be seen from these figures, the p-
太陽電池基板1のp型電極11は、図9(a)および(c)に示すように、導電性部材16bにより電気的に配線基板110のp型配線111に接続されており、太陽電池基板1のn型電極12は、図9(b)および(d)に示すように、その一端側で、導電性部材16bにより電気的に配線基板110のn型配線112に接続されている。
As shown in FIGS. 9A and 9C, the p-
そして、p型電極11とn型電極12とが隣接する部分では、これらの電極は絶縁性樹脂膜15および絶縁性接着材16aにより電気的に絶縁されている。
And in the part which the p-
次に、太陽電池モジュールの作成方法について図10〜図12を用いて説明する。 Next, a method for creating a solar cell module will be described with reference to FIGS.
図10は、図1に示す太陽電池を図5に示す配線基板に取り付ける前の処理を、図1(a)のA1−A1’線断面図(図10(a))、B1−B1’線断面図(図10(b))、C1−C1’線断面図(図10(c))、D1−D1’線断面図(図10(d))により示している。 FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 ′ of FIG. 1A (FIG. 10A) and the line B1-B1 ′ of FIG. 1A showing a process before the solar cell shown in FIG. 1 is attached to the wiring board shown in FIG. A cross-sectional view (FIG. 10B), a C1-C1 ′ line cross-sectional view (FIG. 10C), and a D1-D1 ′ line cross-sectional view (FIG. 10D) are shown.
図11は、図1に示す太陽電池を図5に示す配線基板に重ね合わせた状態における、図8(a)のA8−A8’線断面(図11(a))、B8−B8’線断面(図11(b))、C8−C8’線断面(図11(c))、D8−D8’線断面(図11(d))の構造を示している。 11 shows a cross section taken along the line A8-A8 ′ in FIG. 8A (FIG. 11A) and a cross section taken along the line B8-B8 ′ in the state where the solar cell shown in FIG. 1 is overlaid on the wiring substrate shown in FIG. (FIG. 11 (b)), C8-C8 ′ sectional view (FIG. 11 (c)), D8-D8 ′ sectional view (FIG. 11 (d)).
図12は、図1に示す太陽電池を図5に示す配線基板に重ね合わせて樹脂を軟化させた状態における、図8(a)のA8−A8’線断面(図12(a))、B8−B8’線断面(図12(b))、C8−C8’線断面(図12(c))、D8−D8’線断面(図12(d))の構造を示している。 FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line A8-A8 ′ of FIG. 8A (FIG. 12A) and B8 in a state where the resin is softened by superimposing the solar cell shown in FIG. 1 on the wiring board shown in FIG. -B8 'sectional view (FIG. 12 (b)), C8-C8' sectional view (FIG. 12 (c)), D8-D8 'sectional view (FIG. 12 (d)).
まず、図1および図2に示す太陽電池100の基板1上に、絶縁性接着材16aに導電性接着材16bを混入した接着材(例えばエポキシ系接着剤にSn−Bi系はんだ粒子を分散した半田樹脂)16を選択的に塗布する(図10)。このとき、半田樹脂16の選択的な塗布は、スクリーン印刷マスクにより半田樹脂を塗布すべき領域のみ露出させた状態で、太陽電池基板1に半田樹脂をスクリーン印刷により塗布する。また、このスクリーン印刷を行う際には、すでに太陽電池基板1に形成した絶縁性樹脂膜15は半硬化状態としてある。
First, on the
具体的には、この半田樹脂の選択的な塗布により、半田樹脂16は、太陽電池基板1上のp型電極11を覆い、かつ、n型電極12の一端側の、メッキ層12bが露出した部分を覆うよう塗布される。
Specifically, by selective application of the solder resin, the
次に、図11に示すように、図1および図2に示す太陽電池100を、図5および図6に示す配線基板110の実装領域R5に配置する。このとき、太陽電池の裏面側のp型電極11が配線基板110の絶縁性シート材110aのp型配線111に対向し、n型電極12の一端側部分が配線基板110の絶縁性シート材110aのn型配線112に対向するよう、太陽電池100を配線基板110上に配置する。
Next, as shown in FIG. 11, the
次に、図12に示すように、絶縁性樹脂膜15を軟化させて両基板を加圧し、これにより、隣接するp型電極11およびn型電極12の間の、太陽電池基板1と配線基板の絶縁性シート材110aとにより囲まれた領域に、この軟化させた絶縁性樹脂膜15を充填する。
Next, as shown in FIG. 12, the insulating
その後、半田樹脂16の絶縁性接着材16aおよび導電性接着材16bを溶融させ、導電性接着材16bをp型電極11とp型配線111との間、およびn型電極12の一端側部分とn型配線112との間の凝集させて、図9に示すように、p型電極11とp型配線111とを導電性接着材16bにより電気的に接続し、n型電極12の一端側部分とn型配線112とを導電性接着材16bにより電気的に接続する。その後、絶縁性接着材16aおよび絶縁性樹脂膜15を硬化させて太陽電池基板1と配線基板110aとを固着する。これにより図7に示す太陽電池モジュール1000を完成する。
Thereafter, the insulating adhesive 16a and the conductive adhesive 16b of the
このように本実施形態1の太陽電池100では、p型電極11を銀などの金属粉末を含有する導電性ペースト(例えば、銀ペースト)の焼成により形成し、n型電極12を、この導電性ペーストの焼成と、その後のメッキにより形成しているので、n型電極およびp型電極のパターン形成は、導電性ペーストのスクリーン印刷のためのマスクにより、高価なレジストを用いたり、複雑なエッチング工程を行ったりすることなく簡単に行うことができる。
As described above, in the
また、n型電極12を、その焼成電極12aをメッキ層12bで被覆することで太らせた構造とし、さらに、p型電極11を、半田樹脂(接着材)16により被覆することで太らせた構造としているので、太陽電池基板の裏面側の電極と配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとすることができ、しかも高価な導電性樹脂の使用を抑えて、太陽電池の製造コストの大幅な増大を回避できる。
Further, the n-
また、このn型電極12の一方側端部以外の部分を絶縁性樹脂膜15により被覆しているので、隣接するn型電極とp型電極に跨ってゴミなどが付着してもこれらの極性の異なる電極間でショートが発生することはなく、太陽電池基板の裏面側の隣接する電極間での短絡を回避しつつ、太陽電池基板の裏面側に配置される電極の狭ピッチ化を図ることができる。
In addition, since the portion other than the one end portion of the n-
さらに、この実施形態1の太陽電池100を配線基板に実装する際には、太陽電池基板1の裏面のn型電極12の一端側の露出部分およびp型電極11を覆うよう、絶縁性接着材16aと導電性接着材16bとを含む半田樹脂16を選択的に塗布し、太陽電池基板1を、配線基板110上に、p型電極11およびn型電極12が配線基板110のp型配線111およびn型配線112に対向するよう配置した後、半田樹脂16の溶融により導電性接着材16bをp型電極11とp型配線111との間、およびn型電極12の一端側部分とn型配線112との間に凝集させて、これらの電極と配線とを電気的に接続するので、特にメッキ層を形成していないp型電極11としての焼成電極と配線基板のp型配線111との接続も信頼性の高いものとすることができる。
Furthermore, when the
その結果、太陽電池基板の裏面側の電極と配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとすることができ、しかも、ゴミなどの付着に起因する短絡を回避しつつ電極の狭ピッチ化を図ることができ、また、太陽電池の製造コストの大幅な増大も回避できる。 As a result, the connection between the electrode on the back side of the solar cell substrate and the wiring on the wiring substrate can be made highly reliable, and the pitch of the electrodes can be reduced while avoiding a short circuit due to adhesion of dust or the like. In addition, a significant increase in the manufacturing cost of the solar cell can be avoided.
なお、上記実施形態1では、太陽電池を配線基板に実装する前に、半田樹脂16を太陽電池基板の裏面に塗布するようにしており、太陽電池100は、半田樹脂16を有していない構造としているが、太陽電池は、上記実施形態1の太陽電池100において半田樹脂16により太陽電池基板1上のp型電極11を覆い、かつ、n型電極12の一端側の、メッキ層12bが露出した部分を覆った構造としてもよい。
In the first embodiment, the
また、上記実施形態1では、太陽電池を実装する配線基板として、p型配線およびn型配線の配線パターンを各実装領域に配置した太陽電池がすべて直列に接続されるよう形成したものを示したが、本実施形態1の太陽電池を実装する配線基板の配線パターンはこれに限定されるものではない。
Moreover, in the said
例えば、図13は、本発明の実施形態1による太陽電池から電力を取り出すための配線基板における配線の構造の他の例を示している。
For example, FIG. 13 shows another example of the structure of the wiring in the wiring board for extracting power from the solar cell according to
図14は、図1に示す太陽電池を図13に示す配線基板に取り付けてなる太陽電池モジュールを示している
図13に示す配線基板120は、図1に示す太陽電池を実装する実装領域R13を複数有している。ここでは、配線基板120は16個の実装領域R13を有する構造となっており、この配線基板120を構成する絶縁性シート材120aには、実装領域R13毎に、p型配線121およびn型配線122が設けられており、実装領域R13に太陽電池100を配置したとき、太陽電池の各p型電極11が配線基板のp型配線121に対向し、太陽電池の各n型電極12の一端側部分が配線基板のn型配線122に対向するようになっている。
14 shows a solar cell module in which the solar cell shown in FIG. 1 is attached to the wiring substrate shown in FIG. 13. The
ここで、配線基板120のp型配線121およびn型配線122は、図5に示す配線基板110のp型配線111およびn型配線112と同一のものであり、各配線の延びる方向に隣接する2つの実装領域の一方のp型配線121とその他方のn型配線122とは、第1の接続用配線124aにより接続されており、また、この配線基板120の、各配線の延びる方向と直交する一方の側辺に沿って隣接する4つの実装領域のp型配線121は、共通配線124bにより共通接続されている。この配線基板120の、各配線の延びる方向と直交する他方の側辺に沿って隣接する4つの実装領域のn型配線122は、共通配線124bにより共通接続されている。
Here, the p-
図13に示す配線基板120に、上述した図1の配線シート方式の太陽電池100を実装して、図14に示す太陽電池モジュール2000を作成することができる。
The above-described wiring sheet type
この太陽電池モジュール2000は、太陽電池を4つ直列に接続してなる直列接続体を4つ含み、これらの4つの直列接続体を並列に接続した構成となっている。
This
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.
本発明は、太陽電池およびその製造方法、並びに太陽電池モジュールおよびその製造方法の分野において、太陽電池基板の裏面側の電極と配線基板の配線との接続を信頼性の高いものとすることができ、しかも太陽電池基板の裏面側の隣接する電極間での短絡を回避しつつ、太陽電池基板の裏面側に配置される電極の狭ピッチ化を図ることができる太陽電池およびその製造方法、並びに太陽電池モジュールおよびその製造方法を実現することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY In the field of a solar cell and a manufacturing method thereof, and a solar cell module and a manufacturing method thereof, the connection between the electrode on the back surface side of the solar cell substrate and the wiring of the wiring substrate can be made highly reliable. Moreover, a solar cell capable of reducing the pitch of the electrodes disposed on the back surface side of the solar cell substrate while avoiding a short circuit between adjacent electrodes on the back surface side of the solar cell substrate, a method for manufacturing the solar cell, and the sun A battery module and a manufacturing method thereof can be realized.
1 太陽電池基板(n型シリコン基板)
2 反射防止膜(シリコン窒化膜)
3 パッシベーション膜(シリコン酸化膜)
4 テクスチャ構造
10 p+型半導体領域(拡散領域)
10a、20a 櫛背部
10b、20b 櫛歯部
11 p型電極(帯状p型電極)
12 n型電極(帯状n型電極)
12a 焼成電極
12b メッキ電極
15 絶縁性樹脂膜
16 半田樹脂(導電性樹脂膜)
16a 絶縁性接着材
16b 導電性接着材
20 n+型半導体領域(拡散領域)
31、32 コンタクトホール
100 太陽電池
110、120 配線基板
110a、120a 絶縁性シート材
111、121 p型配線
112、122 n型配線
114a 第1の接続用配線
114b 第2の接続用配線
124a 接続用配線
114c、114d、124b 共通配線
1000、2000 太陽電池モジュール
R5、R13 実装領域
1 Solar cell substrate (n-type silicon substrate)
2 Antireflection film (silicon nitride film)
3 Passivation film (silicon oxide film)
4 Texture structure 10 p + type semiconductor region (diffusion region)
10a, 20a Comb back
12 n-type electrode (band n-type electrode)
16a Insulating adhesive 16b Conductive adhesive 20 n + type semiconductor region (diffusion region)
31, 32
Claims (16)
該第1導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第1の電極と、
該第2導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第2の電極とを備え、
該第1の電極は、該第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層と、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層とを含み、該メッキ層を、その該第1の電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆した構造としたものである、太陽電池。 A first conductive type semiconductor substrate, a first main surface of the first conductive type semiconductor substrate as a light-receiving surface, and a second main surface opposite to the first main surface of the first conductive type semiconductor substrate; A solar cell in which the first conductive semiconductor regions and the second conductive semiconductor regions in a band shape are alternately arranged,
A first electrode formed on the first conductivity type semiconductor region so as to extend along the region;
A second electrode formed on the second conductivity type semiconductor region so as to extend along the region;
The first electrode includes an electrode layer formed so as to be in contact with the first conductivity type semiconductor region, and a plating layer formed so as to cover the electrode layer, and the plating layer is included in the first electrode. A solar cell having a structure coated with an insulating resin film except for one end portion of the solar cell.
前記第1の電極は、前記メッキ層の、該第1の電極の一端側部分を、導電性接着材と絶縁性接着材とを含む接着材により被覆した構造としたものである、太陽電池。 The solar cell according to claim 1,
The first electrode is a solar cell having a structure in which one end side portion of the first electrode of the plating layer is covered with an adhesive including a conductive adhesive and an insulating adhesive.
前記第2の電極は、前記第2導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層を含み、
該第2の電極を構成する電極層を、導電性接着材と絶縁性接着材とを含む接着材により被覆した構造としたものである、太陽電池。 The solar cell according to claim 2,
The second electrode includes an electrode layer formed to be in contact with the second conductivity type semiconductor region,
A solar cell having a structure in which an electrode layer constituting the second electrode is covered with an adhesive including a conductive adhesive and an insulating adhesive.
前記第1の電極および該第2の電極を構成する電極層は、金属粉末を含有する導電性ペーストを焼成してなる焼成電極層である、太陽電池。 The solar cell according to claim 3,
The electrode layer which comprises the said 1st electrode and this 2nd electrode is a solar cell which is a baking electrode layer formed by baking the electrically conductive paste containing metal powder.
前記導電性ペーストは、銀を金属粉末として含むものであり、
前記焼成電極層は銀電極層である、太陽電池。 The solar cell according to claim 4,
The conductive paste contains silver as a metal powder,
The solar cell, wherein the fired electrode layer is a silver electrode layer.
前記第1の電極のメッキ層を覆う絶縁性樹脂膜は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、該未硬化の状態から粘度が上昇して第1の硬化状態となった後に、該第1の硬化状態から粘度が一旦低下して軟化状態となり、その後粘度が再度上昇して該第1の硬化状態よりも粘度が高い状態である第2の硬化状態となる性質を有しており、
前記接着材を構成する絶縁性接着材は、未硬化の状態にエネルギが供給されることにより、前記未硬化の状態から粘度が上昇して硬化状態となる性質を有している、太陽電池。 The solar cell according to any one of claims 2 to 5,
After the insulating resin film covering the plated layer of the first electrode is supplied with energy in an uncured state, the viscosity rises from the uncured state and becomes the first cured state, From the first cured state, the viscosity is once lowered to be in a softened state, and then the viscosity is increased again to be in a second cured state in which the viscosity is higher than the first cured state. And
The insulating adhesive material which comprises the said adhesive material is a solar cell which has a property which a viscosity rises from the said uncured state and becomes a cured state by supplying energy to an uncured state.
前記第1の硬化状態は、常温における未硬化状態と比べて粘度が高く、かつ接着性が低く、形状保持性を有する状態である、太陽電池。 The solar cell according to claim 6,
The first cured state is a solar cell in which the viscosity is higher than that in an uncured state at normal temperature, the adhesiveness is low, and the shape is retained.
前記帯状の第2導電型半導体領域は、その幅が前記帯状の第1導電型半導体領域の幅より広いものである、太陽電池。 The solar cell according to any one of claims 1 to 7,
The band-shaped second conductive semiconductor region is a solar cell whose width is wider than the width of the band-shaped first conductive semiconductor region.
前記第1導電型半導体基板は、n型シリコン基板であり、
前記第2導電型半導体領域は、ボロンを拡散したp型拡散領域であり、
前記第1導電型半導体領域は、リンを拡散したn型拡散領域である、太陽電池。 The solar cell according to any one of claims 1 to 8,
The first conductive semiconductor substrate is an n-type silicon substrate;
The second conductivity type semiconductor region is a p-type diffusion region in which boron is diffused,
The first conductivity type semiconductor region is a solar cell, which is an n-type diffusion region in which phosphorus is diffused.
該第1導電型半導体領域および該第2導電型半導体領域上にそれぞれ、これらの領域に沿って延びるよう電極層を形成する工程と、
該第1導電型半導体領域上の電極層にのみ選択的にメッキ層を形成する工程と、
該第1導電型半導体領域上の電極層に形成したメッキ層を、その該第1導電型半導体領域上の電極層の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆する工程とを含む、太陽電池の製造方法。 A first conductive type semiconductor substrate, a first main surface of the first conductive type semiconductor substrate as a light-receiving surface, and a second main surface opposite to the first main surface of the first conductive type semiconductor substrate; A method of manufacturing a solar cell in which first conductive semiconductor regions and strip-shaped second conductive semiconductor regions are alternately arranged,
Forming an electrode layer on each of the first conductive semiconductor region and the second conductive semiconductor region so as to extend along these regions;
Forming a plating layer selectively only on the electrode layer on the first conductivity type semiconductor region;
Covering the plating layer formed on the electrode layer on the first conductivity type semiconductor region with an insulating resin film except for one end side portion of the electrode layer on the first conductivity type semiconductor region, Battery manufacturing method.
該第1導電型半導体領域の電極層に形成したメッキ層の、前記絶縁性樹脂膜に覆われていない部分、および前記第2導電型半導体領域上の電極層を、絶縁性接着材と導電性接着材とを含む接着材により被覆する工程を有する、太陽電池の製造方法。 In the manufacturing method of the solar cell of Claim 10,
A portion of the plating layer formed on the electrode layer in the first conductivity type semiconductor region, which is not covered with the insulating resin film, and the electrode layer on the second conductivity type semiconductor region are electrically conductive with an insulating adhesive. The manufacturing method of a solar cell which has the process coat | covered with the adhesive material containing an adhesive material.
該太陽電池は、
第1導電型半導体基板を備え、該第1導電型半導体基板の第1主面を受光面とし、該第1導電型半導体基板の第1主面とは反対側の第2主面に、帯状の第1導電型半導体領域と帯状の第2導電型半導体領域とを交互に配置したものであって、
該第1導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第1の電極と、
該第2導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第2の電極とを備え、
該第1の電極は、該第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層と、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層とを含み、該メッキ層を、その該第1の電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆した構造としたものであり、
該配線基板は、
該太陽電池を実装する各実装領域に、該配線基板に実装した太陽電池の第1の電極と対向するよう配置され、該第1の電極に接続された第1の配線と、
該太陽電池を実装する各実装領域に、該配線基板に実装した太陽電池の第2の電極と対向するよう配置され、該第2の電極に接続された第2の配線とを備え、
該第1の電極は、その一端側部分で、該第1の配線と電気的に接続されている、太陽電池モジュール。 A solar cell module in which one or more solar cells are mounted on a wiring board,
The solar cell is
A first conductive type semiconductor substrate, a first main surface of the first conductive type semiconductor substrate as a light-receiving surface, and a second main surface opposite to the first main surface of the first conductive type semiconductor substrate; The first conductivity type semiconductor regions and the band-like second conductivity type semiconductor regions are alternately arranged,
A first electrode formed on the first conductivity type semiconductor region so as to extend along the region;
A second electrode formed on the second conductivity type semiconductor region so as to extend along the region;
The first electrode includes an electrode layer formed so as to be in contact with the first conductivity type semiconductor region, and a plating layer formed so as to cover the electrode layer, and the plating layer is included in the first electrode. It has a structure coated with an insulating resin film except for one end side of
The wiring board is
A first wiring connected to the first electrode, arranged to face each first electrode of the solar cell mounted on the wiring board, in each mounting region for mounting the solar cell;
In each mounting area for mounting the solar cell, the second wiring is disposed so as to face the second electrode of the solar cell mounted on the wiring board, and connected to the second electrode,
The solar cell module, wherein the first electrode is electrically connected to the first wiring at one end side portion thereof.
前記第1の電極と前記第1の配線とは、該第1の電極の一端側部分における前記メッキ層の表面に塗布した半田樹脂の溶融により得られる、該半田樹脂を構成する導電性接着材により接続されている、太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 12, wherein
The first electrode and the first wiring are conductive adhesives constituting the solder resin obtained by melting the solder resin applied to the surface of the plating layer in one end side portion of the first electrode. A solar cell module connected by
前記第2の電極と前記第2の配線とは、該第2の電極を構成する電極層の表面に塗布した半田樹脂の溶融により得られる、該半田樹脂を構成する導電性接着材により接続されている、太陽電池モジュール。 In the solar cell module according to claim 12 or 13,
The second electrode and the second wiring are connected by a conductive adhesive constituting the solder resin obtained by melting the solder resin applied to the surface of the electrode layer constituting the second electrode. The solar cell module.
前記第2の電極と前記第2の配線との接続部分は、前記第1の電極に対して、該第2の電極を構成する電極層の表面に塗布した半田樹脂を構成する絶縁性接着材と、該第1の電極のメッキ層を被覆する絶縁性樹脂膜とにより電気的に絶縁されている、太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 14, wherein
The connecting portion between the second electrode and the second wiring is an insulating adhesive that constitutes a solder resin applied to the surface of the electrode layer constituting the second electrode with respect to the first electrode. And a solar cell module that is electrically insulated by an insulating resin film that covers the plating layer of the first electrode.
該太陽電池は、
第1導電型半導体基板を備え、該第1導電型半導体基板の第1主面を受光面とし、該第1導電型半導体基板の第1主面とは反対側の第2主面に、帯状の第1導電型半導体領域と帯状の第2導電型半導体領域とを交互に配置したものであって、
該第1導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第1の電極と、
該第2導電型半導体領域上にこの領域に沿って延びるよう形成された第2の電極とを備え、
該第1の電極は、該第1導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層と、該電極層を覆うよう形成されたメッキ層とを含み、該メッキ層を、その該第1の電極の一端側部分を除いて絶縁性樹脂膜により被覆した構造となっており、
該第2の電極は、該第2導電型半導体領域と接触するよう形成した電極層を含み、
該配線基板は、
該太陽電池を実装する各実装領域に、該太陽電池を該配線基板に実装したとき、該太陽電池の第1の電極と対向するよう配置された第1の配線と、
該太陽電池を実装する各実装領域に、該太陽電池を該配線基板に実装したとき、該太陽電池の第2の電極と対向するよう配置された第2の配線とを備えたものであり、
該方法は、該第1導電型半導体領域の電極層に形成したメッキ層の、該絶縁性樹脂膜により覆われていない部分、および該第2導電型半導体領域上の電極層を、絶縁性接着材と導電性接着材とを含む接着材により被覆する工程と、
該太陽電池を該配線基板上に、該太陽電池の第1および第2の電極が該配線基板の第1および第2の配線に対向するよう重ね合わせて配置する工程と、
該絶縁性樹脂膜および該接着材の熱処理により、該第1の電極の電極層に形成したメッキ層の、該絶縁性樹脂膜で覆われていない部分と該第1の配線とを該接着材に含まれる導電性接着材により接続し、該第2の電極の電極層と該第2の配線とを、該接着材に含まれる導電性接着材により接続する工程とを含む、太陽電池モジュールの製造方法。 A method of manufacturing a solar cell module by mounting one or more solar cells on a wiring board,
The solar cell is
A first conductive type semiconductor substrate, a first main surface of the first conductive type semiconductor substrate as a light-receiving surface, and a second main surface opposite to the first main surface of the first conductive type semiconductor substrate; The first conductivity type semiconductor regions and the band-like second conductivity type semiconductor regions are alternately arranged,
A first electrode formed on the first conductivity type semiconductor region so as to extend along the region;
A second electrode formed on the second conductivity type semiconductor region so as to extend along the region;
The first electrode includes an electrode layer formed so as to be in contact with the first conductivity type semiconductor region, and a plating layer formed so as to cover the electrode layer, and the plating layer is included in the first electrode. It has a structure coated with an insulating resin film except for one end side of
The second electrode includes an electrode layer formed in contact with the second conductivity type semiconductor region,
The wiring board is
A first wiring disposed so as to face the first electrode of the solar cell when the solar cell is mounted on the wiring board in each mounting region for mounting the solar cell;
Each mounting region for mounting the solar cell includes a second wiring arranged so as to face the second electrode of the solar cell when the solar cell is mounted on the wiring board.
The method includes insulating bonding between a portion of the plating layer formed on the electrode layer in the first conductivity type semiconductor region and not covered with the insulating resin film, and the electrode layer on the second conductivity type semiconductor region. Coating with an adhesive comprising a material and a conductive adhesive;
Placing the solar cell on the wiring substrate so that the first and second electrodes of the solar cell face the first and second wirings of the wiring substrate;
A portion of the plating layer formed on the electrode layer of the first electrode by heat treatment of the insulating resin film and the adhesive material is bonded to the first wiring and a portion not covered with the insulating resin film. And connecting the electrode layer of the second electrode and the second wiring with the conductive adhesive contained in the adhesive. Production method.
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2016111097A (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | シャープ株式会社 | Photoelectric conversion device |
| JP2017513228A (en) * | 2014-04-02 | 2017-05-25 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | Photovoltaic module |
| JP6162918B1 (en) * | 2016-11-07 | 2017-07-12 | 信越化学工業株式会社 | Method for producing high-efficiency solar cell |
| JP6243581B1 (en) * | 2016-12-01 | 2017-12-06 | 信越化学工業株式会社 | High photoelectric conversion efficiency solar cell and method for producing high photoelectric conversion efficiency solar cell |
| CN111742418A (en) * | 2018-02-23 | 2020-10-02 | 株式会社钟化 | Solar cell and electronic device equipped with the same |
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2012
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017513228A (en) * | 2014-04-02 | 2017-05-25 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | Photovoltaic module |
| JP2016111097A (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | シャープ株式会社 | Photoelectric conversion device |
| JP6162918B1 (en) * | 2016-11-07 | 2017-07-12 | 信越化学工業株式会社 | Method for producing high-efficiency solar cell |
| JP6243581B1 (en) * | 2016-12-01 | 2017-12-06 | 信越化学工業株式会社 | High photoelectric conversion efficiency solar cell and method for producing high photoelectric conversion efficiency solar cell |
| CN111742418A (en) * | 2018-02-23 | 2020-10-02 | 株式会社钟化 | Solar cell and electronic device equipped with the same |
| CN111742418B (en) * | 2018-02-23 | 2023-08-29 | 株式会社钟化 | Solar cell and electronic device provided with same |
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