JP2014116451A - Solar cell and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
【課題】変換効率の向上を実現できる太陽電池を提供する。
【解決手段】太陽電池セル1と、光照射により太陽電池セル1で生成される第1導電型キャリアを集電する条形状の集電極5と、太陽電池セル1の受光面上以外の場所に設けられる接続電極(例えば金属箔電極2B)とを備え、集電極5の端部以外の部分又は全部が太陽電池セル1の受光面上に設けられ、集電極5の両端が直接的又は間接的に接続電極2Bに接続され、接続電極2Bの厚さが太陽電池セルの厚さよりも小さい構造である。
【選択図】図1A solar cell capable of improving conversion efficiency is provided.
SOLUTION: A solar cell 1, a strip-shaped collector electrode 5 for collecting a first conductivity type carrier generated in the solar cell 1 by light irradiation, and a place other than on a light receiving surface of the solar cell 1. A connection electrode (for example, a metal foil electrode 2B) provided, and a part or the whole other than the end of the collector electrode 5 is provided on the light receiving surface of the solar cell 1, and both ends of the collector electrode 5 are directly or indirectly. The connection electrode 2B has a structure in which the thickness of the connection electrode 2B is smaller than the thickness of the solar battery cell.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、太陽電池及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.
光照射によって生成される第1導電型キャリアを集電するための電極を受光面側に設け、光照射によって生成される第2導電型キャリアを集電するための電極を受光面の反対面側に設ける必要がある構造の太陽電池セルは、メイングリッド電極とメイングリッド電極よりも細くメイングリッド電極から枝状に延伸するサブグリッド電極とを受光面上に形成し、メイングリッド電極とサブグリッド電極とにより第1導電型キャリアを集電する構造が一般的である(例えば特許文献1参照)。 An electrode for collecting the first conductivity type carrier generated by light irradiation is provided on the light receiving surface side, and an electrode for collecting the second conductivity type carrier generated by light irradiation is provided on the side opposite to the light receiving surface. The solar cell having a structure that needs to be provided on the light receiving surface includes a main grid electrode and a subgrid electrode that is narrower than the main grid electrode and extends in a branch shape from the main grid electrode. Therefore, a structure for collecting the first conductivity type carrier is generally used (see, for example, Patent Document 1).
メイングリッド電極及びサブグリッド電極の本数は太陽電池セルのサイズに依存するが、最近の太陽電池セルでは、メイングリッド電極及びサブグリッド電極の抵抗損失を低減するために、通常サイズ(例えば平面形状が125mm角の略正方形)の太陽電池セルに対して、メイングリッド電極を2〜4本形成し、サブグリッド電極を数10本形成する構造が一般的である。 The number of main grid electrodes and sub-grid electrodes depends on the size of the solar cell, but in recent solar cells, in order to reduce the resistance loss of the main grid electrode and sub-grid electrode, the normal size (for example, the planar shape is Generally, a structure in which 2 to 4 main grid electrodes and several tens of sub grid electrodes are formed for a solar cell having a 125 mm square.
しかしながら、上記のような一般的な構造では、メイングリッド電極及びサブグリッド電極による受光面の面積損失(シャドー損失)が6〜7%程度にもなり、太陽電池の変換効率を低下させる主要因になっている。 However, in the general structure as described above, the area loss (shadow loss) of the light receiving surface due to the main grid electrode and the subgrid electrode is about 6 to 7%, which is a main factor for reducing the conversion efficiency of the solar cell. It has become.
なお、特許文献2で提案されている光起電力モジュール(太陽電池)は、光起電力半導体構造体と光起電力半導体構造体の上部表面を覆う反射防止透明導電性コーティングと光起電力半導体構造体の下部表面を覆う導電性コーティングとによって構成されるユニット(太陽電池セル)の厚さと、端子バー又は端子フレームの厚さとを揃える必要があり、端子バー又は端子フレームの厚さが大きくなっている。そして、端子バー又は端子フレームの厚さに対応して端子バー又は端子フレームの幅も大きくなっているため、光起電力モジュール(太陽電池)面積に占めるユニット(太陽電池セル)面積の割合が小さくなり、光起電力モジュール(太陽電池)の変換効率が低くなっている。
Note that the photovoltaic module (solar cell) proposed in
本発明は、上記の状況に鑑み、変換効率の向上を実現できる太陽電池及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the solar cell which can implement | achieve the improvement of conversion efficiency, and its manufacturing method in view of said situation.
上記目的を達成するために本発明に係る太陽電池は、太陽電池セルと、光照射により前記太陽電池セルで生成される第1導電型キャリアを集電する条形状の集電極と、前記太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられる接続電極とを備え、前記集電極の端部以外の部分又は全部が前記太陽電池セルの受光面上に設けられ、前記集電極の両端が直接的又は間接的に前記接続電極に接続され、前記接続電極の厚さが前記太陽電池セルの厚さよりも小さい構成(第1の構成)とする。なお、本発明に係る太陽電池は、前記太陽電池セルが封止されていない構造であってもよく、前記太陽電池セルが封止されてモジュール化されている構造すなわち太陽電池モジュールであってもよい。 In order to achieve the above object, a solar battery according to the present invention includes a solar battery cell, a strip-shaped collector electrode that collects a first conductivity type carrier generated in the solar battery cell by light irradiation, and the solar battery. A connection electrode provided at a location other than on the light receiving surface of the cell, a part or all of the collector electrode other than the end portion is provided on the light receiving surface of the solar cell, and both ends of the collector electrode are directly or Indirectly connected to the connection electrode, the thickness of the connection electrode is smaller than the thickness of the solar battery cell (first configuration). The solar battery according to the present invention may have a structure in which the solar battery cell is not sealed, or may be a structure in which the solar battery cell is sealed and modularized, that is, a solar battery module. Good.
上記第1の構成の太陽電池において、一つの前記太陽電池セルに対して前記集電極が複数設けられている構成(第2の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having the first configuration, it is preferable that a plurality of collector electrodes are provided for one solar cell (second configuration).
上記第1又は第2の構成の太陽電池において、前記接続電極が、金属箔電極であり、前記太陽電池セルの受光面の反対面側に配置されている構成(第3の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having the first or second configuration, the connection electrode is a metal foil electrode and is configured on the opposite side of the light receiving surface of the solar cell (third configuration). Is desirable.
上記第3の構成の太陽電池において、前記太陽電池セルが、光照射により前記太陽電池セルで生成される第2導電型キャリアを集電する裏面電極を、前記太陽電池セルの受光面の反対面に有し、前記金属箔電極と、前記太陽電池セルの受光面側から視た平面視において前記金属箔電極と重なっている前記裏面電極の部分との間に介在する絶縁層を備える構成(第4の構成)とすることが望ましい。 In the solar battery of the third configuration, the solar battery cell has a back electrode that collects the second conductivity type carrier generated by the solar battery cell by light irradiation, and is opposite to the light receiving surface of the solar battery cell. And having an insulating layer interposed between the metal foil electrode and the portion of the back electrode overlapping the metal foil electrode in a plan view as viewed from the light receiving surface side of the solar battery cell (first 4).
上記第4の構成の太陽電池において、前記裏面電極が電気的に接続される裏面電極用金属箔電極と、前記裏面電極と前記裏面電極用金属箔電極との間に介在する導電層とを備え、前記金属箔電極と前記裏面電極用金属箔電極とが同一の前記太陽電池セルに関して電気的に分離されてパターニングされている構成(第5の構成)とすることが望ましい。 The solar cell of the fourth configuration includes a metal foil electrode for a back electrode to which the back electrode is electrically connected, and a conductive layer interposed between the back electrode and the metal foil electrode for the back electrode. It is desirable that the metal foil electrode and the back electrode metal foil electrode be electrically separated and patterned with respect to the same solar battery cell (fifth configuration).
上記第1〜第5のいずれかの構成の太陽電池において、前記太陽電池セルの平面形状が略長方形であり、前記集電極が前記略長方形の短辺に略平行な方向に延伸している構成(第6の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having any one of the first to fifth configurations, the planar shape of the solar battery cell is substantially rectangular, and the collector electrode extends in a direction substantially parallel to a short side of the substantially rectangular shape. (Sixth configuration) is desirable.
上記第1〜第6のいずれかの構成の太陽電池において、前記集電極が、金属ワイヤーである構成(第7の構成)にしてもよく、前記集電極が、導電性樹脂電極又は金属薄膜電極である構成(第8の構成)にしてもよい。 In the solar cell having any one of the first to sixth configurations, the collector electrode may be a metal wire (seventh configuration), and the collector electrode is a conductive resin electrode or a metal thin film electrode. (8th configuration).
上記第7の構成の太陽電池において、前記金属ワイヤーに導電性樹脂が被覆されている構成(第9の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having the seventh configuration, it is desirable that the metal wire be covered with a conductive resin (9th configuration).
上記目的を達成するために本発明の一局面に係る製造方法は、上記第7の構成の太陽電池を製造する方法であって、導電性樹脂電極又は金属薄膜電極である条形状の集電極を太陽電池セルの受光面に形成する工程と、前記太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられ、前記太陽電池セルの厚さよりも厚さが小さい接続電極と、前記集電極の両端とを導電部材を用いて間接的に接続する工程とを備えるようにする。 In order to achieve the above object, a manufacturing method according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar cell having the seventh configuration, wherein a strip-shaped collector electrode that is a conductive resin electrode or a metal thin film electrode is used. A step of forming on the light receiving surface of the solar battery cell, a connection electrode provided at a place other than on the light receiving surface of the solar battery cell, and a thickness of the connection electrode smaller than the thickness of the solar battery cell, and both ends of the collector electrode And a step of indirectly connecting using a conductive member.
上記目的を達成するために本発明の他の局面に係る製造方法は、上記第8の構成の太陽電池を製造する方法であって、金属ワイヤーである条形状の集電極の端部以外の部分を太陽電池セルの受光面に接続する工程と、前記太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられ、前記太陽電池セルの厚さよりも厚さが小さい接続電極と、前記集電極の両端とを直接的に接続する工程とを備えるようにする。 In order to achieve the above object, a manufacturing method according to another aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar cell having the above-described eighth configuration, and is a portion other than an end portion of a strip-shaped collector electrode that is a metal wire. Connecting to the light receiving surface of the solar cell, a connection electrode provided at a location other than on the light receiving surface of the solar cell, and having a thickness smaller than the thickness of the solar cell, and both ends of the collector electrode, Directly connecting the two.
また、上記の製造方法において、平面形状が略正方形であるセルを、平面形状が略長方形である複数の前記太陽電池セルに分割する工程を備えるようにすることが望ましい。 In the manufacturing method described above, it is desirable to include a step of dividing a cell having a substantially square planar shape into a plurality of the solar cells having a substantially rectangular planar shape.
本発明によると、メイングリッド電極の代わりに、太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられ、太陽電池セルの厚さよりも厚さが小さい接続電極が用いられるので、シャドー損失を小さくでき、且つ太陽電池面積に占める太陽電池セル面積の割合を大きくでき、その結果、変換効率の向上を実現できる。 According to the present invention, instead of the main grid electrode, a connection electrode that is provided at a place other than the light receiving surface of the solar battery cell and has a thickness smaller than the thickness of the solar battery cell can be used. And the ratio of the photovoltaic cell area which occupies for a photovoltaic cell area can be enlarged, As a result, the improvement of conversion efficiency is realizable.
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュールの基本構造を図1及び図2に示す。図1は図2のX−X断面図である。また、図2においては、絶縁性基材2A、封止材7、及び透明基板8の図示を省略し、太陽電池セル1によって隠れている金属箔電極2Bの輪郭線を点線で図示している。
<First Embodiment>
The basic structure of the solar cell module according to the first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. In FIG. 2, the insulating
本実施形態に係る太陽電池モジュールは、太陽電池セル1と、配線シート2と、導電性接着層3と、絶縁性接着層4と、集電極5と、金属ワイヤー6と、太陽電池セル1を封止する封止材7と、封止材7の表面に設けられる透明基板8とを備えている。
The solar cell module according to this embodiment includes a
太陽電池セル1は、光照射によって生成される第1導電型キャリアを集電するための電極を受光面側に設け、光照射によって生成される第2導電型キャリアを集電するための電極を受光面の反対面側に設ける必要がある構造の太陽電池セルであり、そのような構造の一例として、図1に示す裏面電極1A、第2導電型半導体層1B、第1導電型半導体層1C、表面透明電極1Dが順に全面に積層している構造を挙げることができる。なお、太陽電池セル1は、図1に示すpn型に限らず、pin型であってもよい。また、ホモ接合型であってもよく、ヘテロ接合型であってもよい。第1導電型及び第2導電型は、いずれか一方をp型とし、他方をn型にするとよい。
The
裏面電極1Aの材料としては、例えば銅を挙げることができる。表面透明電極1Dの材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide)やGZO(Gallium Zinc Oxide)を挙げることができる。GZOはITOよりも光の透過率が高いので、表面透明電極1Dの材料にGZOを用いた場合は、表面透明電極1Dの材料にITOを用いた場合に比べて、表面透明電極1Dの抵抗損失を少なくするために表面透明電極1Dの膜厚を厚くしたときのキャリア生成量低下を少なくすることができる。
An example of the material of the
配線シート2は、絶縁性基材2Aと、絶縁性基材2Aの表面上に形成された金属箔電極2Bとを備えており、太陽電池セル1の受光面の反対面側に配置される。金属箔電極2Bの厚さは、太陽電池セル1の厚さよりも小さく、具体的には例えば数十μm程度にすればよい。金属箔電極2Bは、集電極5が電気的に接続される金属箔電極2Bの第1領域R1と裏面電極1Aが電気的に接続される金属箔電極2Bの第2領域R2とが同一の太陽電池セル1に関して電気的に分離されており、さらに、複数の太陽電池セル1を電気的に接続できるようにパターニングされている。金属箔電極2Bの材料としては、裏面電極1Aの場合と同様に、例えば銅を挙げることができるが、金属箔電極2Bと裏面電極1Aとは同一の材料でなくても構わない。
The
導電性接着層3は、裏面電極1Aと、それに対向している金属箔電極2Bの第1領域R1との間に介在し、両者を接着するとともに電気的に接続する。導電性接着層3としては、例えば、多数の銀粒子がエポキシ樹脂中に含有されたAgペーストを用いることができる。
The conductive
絶縁性接着層4は、金属箔電極2Bの第2領域R2と、太陽電池セル1の受光面側から視た平面視において金属箔電極2Bの第2領域R2と重なっている裏面電極1Aの部分との間に介在し、両者を接着するとともに電気的に分離する。絶縁性接着層4としては、例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。
The insulating
集電極5は、太陽電池セル1の受光面上に設けられる。本実施形態では、集電極5として、導電性樹脂電極(例えば低温焼成Agペーストを低温焼成して得られる電極)又は金属薄膜電極(例えばメッキ電極)を用いる。
The
条形状である集電極5は、平面形状が略長方形である太陽電池セル1の短辺に略平行な方向に延伸しており、集電極5の両端が太陽電池セル1の長辺に到るまで延伸している。集電極5は、図2に示す通り、1つの太陽電池セル1に対して複数設けることが望ましい。集電極5同士の間隔は、図2に示すような等間隔であってもよく、配置場所に応じて異なる間隔であってもよい。集電極5の幅は例えば百μm程度にすればよい。
The strip-shaped
集電極5の両端は、金属ワイヤー6によって間接的に金属箔電極2Bの第2領域R2に接続されている。金属ワイヤー6の材料としては、裏面電極1Aや金属箔電極2Bの場合と同様に、例えば銅を挙げることができるが、金属ワイヤー6と裏面電極1Aや金属箔電極2Bとは同一の材料でなくても構わない。
Both ends of the
封止材7の材料としては、例えば架橋オレフィン共重合体やEVA(Ethylene-Vinyl Acetate)等を挙げることができ、透明基板8の材料としては、例えばガラスを挙げることができる。
Examples of the material of the sealing
本実施形態に係る太陽電池モジュールは、上述した構造にすることにより、シャドー損失を小さくでき、且つ太陽電池モジュール面積に占める太陽電池セル面積の割合を大きくできるので、メイングリッド電極とサブグリッド電極とにより第1導電型キャリアを集電する構造の太陽電池セル(例えば特許文献1参照)を備える従来の太陽電池モジュールと比較して、変換効率を概ね10%程度向上させることができる。 Since the solar cell module according to the present embodiment has the above-described structure, the shadow loss can be reduced and the proportion of the solar cell area in the solar cell module area can be increased. As a result, the conversion efficiency can be improved by about 10% in comparison with a conventional solar cell module including a solar cell having a structure for collecting the first conductivity type carrier (see, for example, Patent Document 1).
ここで、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例について図3〜図12を参照して説明する。 Here, an example of the manufacturing method of the solar cell module according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
まず第1工程において、裏面電極1A、第2導電型半導体層1B、第1導電型半導体層1C、表面透明電極1Dが順に全面に積層している構造であって平面形状が略正方形である太陽電池セル10を作製する(図3参照)。
First, in the first step, the
次の第2工程において、太陽電池セル10を2分割して平面形状が略長方形である太陽電池セル1を得る(図4参照)。なお、本製造方法例とは異なり、太陽電池セル10を3つ以上に分割してもよい。また、本製造方法例とは異なり、太陽電池セルを平面形状が略正方形のまま用いてもよいが、その場合は集電極5の長さが長くなり、集電極5の抵抗損失が大きくなるので、太陽電池セルは平面形状を略長方形にして用いることが望ましい。
In the next second step, the
次の第3工程において、太陽電池セル1の受光面上すなわち表面透明電極1D上に低温焼成Agペースト9を印刷する(図5参照)。低温焼成Agペースト9の印刷パターンは図6に示すように太陽電池セル1の短辺に略平行な方向に延伸している条形状が等間隔に複数形成されるパターンである。
In the next third step, the low-temperature fired Ag paste 9 is printed on the light receiving surface of the
次の第4工程において、低温焼成Agペースト9を低温焼成して集電極5を得る(図7参照)。 In the next fourth step, the low temperature fired Ag paste 9 is fired at a low temperature to obtain the collector electrode 5 (see FIG. 7).
次の第5工程において、裏面電極1Aの外縁部に絶縁性接着層4を印刷する(図8参照)。これにより、絶縁性接着層4は、導電性接着層3が裏面電極1Aの外縁部側に流出することを防ぐダム樹脂として機能する。
In the next fifth step, the insulating
次の第6工程において、裏面電極1Aの中央部に導電性接着層3を印刷する(図9参照)。
In the next sixth step, the conductive
次の第7工程において、太陽電池セル1と配線シート2とを導電性接着層3及び絶縁性接着層4によって接着する(図10参照)。なお、配線シート2には図11に示すようなパターンの金属箔電極2Bが形成されている。このような金属箔電極2Bのパターンにより、領域R11に載置される太陽電池セル1と領域R12に載置される太陽電池セル1とを並列接続することができ、領域R13に載置される太陽電池セル1と領域R14に載置される太陽電池セル1とを並列接続することができ、領域R11に載置される太陽電池セル1及び領域R12に載置される太陽電池セル1と領域R13に載置される太陽電池セル1及び領域R14に載置される太陽電池セル1とを直列接続することができる。
In the next seventh step, the
次の第8工程において、集電極5の両端と金属箔電極2Bの第2領域R2とを金属ワイヤー6によって接続する(図12参照)。
In the next eighth step, both ends of the
最後に、封止材7及び透明基板8とラミネートすることでモジュール化し、図1に示す構造の太陽電池モジュールを得る。
Finally, it is modularized by laminating with the sealing
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る太陽電池は、集電極5が金属ワイヤーで構成されている点が本発明の第1実施形態に係る太陽電池とは異なっている。また、本実施形態では、図13に示す通り、集電極5の両端が金属箔電極2Bに直接的に接続されている。
Second Embodiment
The solar cell according to the second embodiment of the present invention is different from the solar cell according to the first embodiment of the present invention in that the
本実施形態に係る太陽電池モジュールの基本構造を図13に示す。本実施形態では、第1実施形態に比べて集電極5の厚さを大きくすることができるので、集電極5の幅を小さくできる。したがって、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、より一層シャドー損失を低減することができる。
The basic structure of the solar cell module according to this embodiment is shown in FIG. In the present embodiment, since the thickness of the collecting
なお、集電極5を構成する金属ワイヤーの直径は、例えば50〜150μm程度にするとよい。また、集電極5を構成する金属ワイヤーは、例えば図14に示すように金属ワイヤー5Aに導電性樹脂5Bが被覆されている構造が望ましい。このような構造であれば、集電極5を構成する金属ワイヤーと透明電極1Dとの接着及び電気的な接続を加熱により容易に行うことができる。
In addition, the diameter of the metal wire which comprises the
金属ワイヤー5Aの材料としては、裏面電極1Aや金属箔電極2Bの場合と同様に、例えば銅を挙げることができるが、金属ワイヤー5Aと裏面電極1Aや金属箔電極2Bとは同一の材料でなくても構わない。導電性樹脂5Bとしては、例えば、多数の銀粒子がエポキシ樹脂中に含有されたAgペーストを用いることができる。
As a material for the
ここで、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例について図15〜図18を参照して説明する。 Here, an example of the manufacturing method of the solar cell module according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
第1工程及び第2工程は第1実施形態と同様である。 The first step and the second step are the same as in the first embodiment.
次の第3工程において、裏面電極1Aの外縁部に絶縁性接着層4を印刷する(図15参照)。これにより、絶縁性接着層4は、導電性接着層3が裏面電極1Aの外縁部側に流出することを防ぐダム樹脂として機能する。
In the next third step, the insulating
次の第4工程において、裏面電極1Aの中央部に導電性接着層3を印刷する(図16参照)。
In the next fourth step, the conductive
次の第5工程において、太陽電池セル1と配線シート2とを導電性接着層3及び絶縁性接着層4によって接着する(図17参照)。なお、金属箔電極2Bのパターンは第1実施形態と同一である。
In the next fifth step, the
次の第6工程において、集電極5を表面透明電極1D及び金属箔電極2Bの第2領域Rに接続する(図18参照)。
In the next sixth step, the collecting
最後に、封止材7及び透明基板8とラミネートすることでモジュール化し、図13に示す構造の太陽電池モジュールを得る。
Finally, it is modularized by laminating with the sealing
<まとめ>
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、金属箔電極2Bの代わりに、バー形状の導電部材を接続電極として用いても構わない。また、上述した実施形態では、配線シート2が太陽電池モジュールの裏面を保護するバックシートを兼ねているが、配線シートとバックシートとを別々の部材で構成してもよい。
<Summary>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, instead of the
以上説明した太陽電池は、太陽電池セル(1)と、光照射により前記太陽電池セルで生成される第1導電型キャリアを集電する条形状の集電極(5)と、前記太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられる接続電極(R2)とを備え、前記集電極の端部以外の部分又は全部が前記太陽電池セルの受光面上に設けられ、前記集電極の両端が直接的又は間接的に前記接続電極に接続され、前記接続電極の厚さが前記太陽電池セルの厚さよりも小さい構成(第1の構成)とする。 The solar cell described above includes a solar cell (1), a strip-shaped collector electrode (5) that collects the first conductivity type carrier generated in the solar cell by light irradiation, and the solar cell. A connection electrode (R2) provided at a place other than on the light receiving surface, and a part or the whole other than the end of the collector electrode is provided on the light receiving surface of the solar cell, and both ends of the collector electrode are directly Alternatively, it is indirectly connected to the connection electrode, and the thickness of the connection electrode is smaller than the thickness of the solar battery cell (first configuration).
このような構成によると、シャドー損失を小さくでき、且つ太陽電池モジュール面積に占める太陽電池セル面積の割合を大きくできるので、変換効率を向上させることができる。 According to such a configuration, since the shadow loss can be reduced and the ratio of the solar battery cell area to the solar battery module area can be increased, the conversion efficiency can be improved.
上記第1の構成の太陽電池において、 一つの前記太陽電池セルに対して前記集電極が複数設けられている構成(第2の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having the first configuration, it is preferable that the solar cell has a configuration in which a plurality of the collecting electrodes are provided (second configuration).
このような構成によると、第1導電型キャリアの集電効率が向上する。 According to such a configuration, the current collection efficiency of the first conductivity type carrier is improved.
上記第1又は第2の構成の太陽電池において、前記接続電極が、金属箔電極であり、前記太陽電池セルの受光面の反対面側に配置されている構成(第3の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having the first or second configuration, the connection electrode is a metal foil electrode and is configured on the opposite side of the light receiving surface of the solar cell (third configuration). Is desirable.
このような構成によると、前記接続電極をシート状基材に形成することが容易になる。 According to such a configuration, it becomes easy to form the connection electrode on the sheet-like substrate.
上記第3の構成の太陽電池において、前記太陽電池セルが、光照射により前記太陽電池セルで生成される第2導電型キャリアを集電する裏面電極(1A)を、前記太陽電池セルの受光面の反対面に有し、前記金属箔電極と、前記太陽電池セルの受光面側から視た平面視において前記金属箔電極と重なっている前記裏面電極の部分との間に介在する絶縁層(4)を備える構成(第4の構成)とすることが望ましい。 In the solar battery having the third configuration, the solar battery cell has a back electrode (1A) that collects a second conductivity type carrier generated by the solar battery cell by light irradiation, and the light receiving surface of the solar battery cell. And an insulating layer (4) interposed between the metal foil electrode and the portion of the back electrode overlapping the metal foil electrode in a plan view as viewed from the light receiving surface side of the solar battery cell. ) (A fourth configuration).
このような構成によると、前記接続電極の一部が前記太陽電池セルの直下に位置する構造であるため、太陽電池面積に占める太陽電池セル面積の割合をより一層大きくできる。 According to such a structure, since a part of said connection electrode is a structure located directly under the said photovoltaic cell, the ratio of the photovoltaic cell area to a photovoltaic cell area can be made still larger.
上記第4の構成の太陽電池において、前記裏面電極が電気的に接続される裏面電極用金属箔電極(R1)と、前記裏面電極と前記裏面電極用金属箔電極との間に介在する導電層(3)とを備え、前記金属箔電極と前記裏面電極用金属箔電極とが同一の前記太陽電池セルに関して電気的に分離されてパターニングされている構成(第5の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having the fourth configuration, the back-surface electrode metal foil electrode (R1) to which the back-surface electrode is electrically connected, and the conductive layer interposed between the back-surface electrode and the back-surface electrode metal foil electrode. (3), and the metal foil electrode and the back electrode metal foil electrode are preferably electrically separated and patterned with respect to the same solar cell (fifth configuration). .
このような構成によると、前記接続電極及び前記裏面電極用金属箔電極を同一のシート状基材に形成することが容易になる。 According to such a configuration, it becomes easy to form the connection electrode and the metal foil electrode for the back electrode on the same sheet-like substrate.
上記第1〜第5のいずれかの構成の太陽電池において、前記太陽電池セルの平面形状が略長方形であり、前記集電極が前記略長方形の短辺に略平行な方向に延伸している構成(第6の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having any one of the first to fifth configurations, the planar shape of the solar battery cell is substantially rectangular, and the collector electrode extends in a direction substantially parallel to a short side of the substantially rectangular shape. (Sixth configuration) is desirable.
このような構成によると、前記集電極の長さを短くすることができるので、前記集電極の抵抗損失を小さくすることができる。 According to such a configuration, since the length of the collector electrode can be shortened, the resistance loss of the collector electrode can be reduced.
上記第1〜第6のいずれかの構成の太陽電池において、前記集電極が、金属ワイヤーである構成(第7の構成)にしてもよく、前記集電極が、導電性樹脂電極又は金属薄膜電極である構成(第8の構成)にしてもよい。 In the solar cell having any one of the first to sixth configurations, the collector electrode may be a metal wire (seventh configuration), and the collector electrode is a conductive resin electrode or a metal thin film electrode. (8th configuration).
前記集電極が金属ワイヤー(5A)である構成にすると、前記集電極が導電性樹脂電極又は金属薄膜電極である構成よりも前記集電極の幅を小さくすることができるので、シャドーロスをより一層低減することができる。 When the collector electrode is a metal wire (5A), the collector electrode can be made smaller in width than the collector electrode is a conductive resin electrode or a metal thin film electrode. Can be reduced.
上記第7の構成の太陽電池において、前記金属ワイヤーに導電性樹脂(5B)が被覆されている構成(第9の構成)とすることが望ましい。 In the solar cell having the seventh structure, it is preferable that the metal wire is covered with a conductive resin (5B) (a ninth structure).
このような構成によると、前記集電極と前記太陽電池セルとの接続が容易になる。 According to such a configuration, the collector electrode and the solar battery cell can be easily connected.
以上説明した太陽電池の製造方法例は、上記第7の構成の太陽電池を製造する方法であって、導電性樹脂電極又は金属薄膜電極である条形状の集電極を太陽電池セルの受光面に形成する工程と、前記太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられ、前記太陽電池セルの厚さよりも厚さが小さい接続電極と、前記集電極の両端とを導電部材を用いて間接的に接続する工程とを備えるようにする。 The example of the solar cell manufacturing method described above is a method of manufacturing the solar cell having the above-described seventh configuration, in which a strip-shaped collector electrode that is a conductive resin electrode or a metal thin film electrode is provided on the light receiving surface of the solar cell. A step of forming, a connection electrode provided at a place other than on the light receiving surface of the solar battery cell, and having a thickness smaller than the thickness of the solar battery cell, and both ends of the collector electrode indirectly using a conductive member And a step of connecting to the device.
以上説明した太陽電池の他の製造方法例は、上記第8の構成の太陽電池を製造する方法であって、金属ワイヤーである条形状の集電極の端部以外の部分を太陽電池セルの受光面に接続する工程と、前記太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられ、前記太陽電池セルの厚さよりも厚さが小さい接続電極と、前記集電極の両端とを直接的に接続する工程とを備えるようにする。 Another example of the manufacturing method of the solar cell described above is a method of manufacturing the solar cell having the above-described eighth configuration, in which a portion other than the end portion of the strip-shaped collector electrode which is a metal wire is received by the solar cell. A step of connecting to a surface, and a connection electrode provided at a place other than on the light receiving surface of the solar cell, and having a thickness smaller than the thickness of the solar cell, and both ends of the collector electrode are directly connected Process.
また、上記の製造方法において、平面形状が略正方形であるセルを、平面形状が略長方形である複数の前記太陽電池セルに分割する工程を備えるようにすることが望ましい。 In the manufacturing method described above, it is desirable to include a step of dividing a cell having a substantially square planar shape into a plurality of the solar cells having a substantially rectangular planar shape.
1 太陽電池セル
1A 裏面電極
1B 第2導電型半導体層
1C 第1導電型半導体層
1D 表面透明電極
2 配線シート
2A 絶縁性基材
2B 金属箔電極(接続電極の一例)
3 導電性接着層(導電層の一例)
4 絶縁性接着層(絶縁層の一例)
5 集電極
5A 金属ワイヤー
5B 導電性樹脂
6 金属ワイヤー(導電部材の一例)
7 封止材
8 透明基板
9 低温焼成Agペースト
10 平面形状が略正方形の太陽電池セル
DESCRIPTION OF
3 Conductive adhesive layer (an example of a conductive layer)
4 Insulating adhesive layer (an example of an insulating layer)
5
7
Claims (5)
光照射により前記太陽電池セルで生成される第1導電型キャリアを集電する条形状の集電極と、
前記太陽電池セルの受光面上以外の場所に設けられる接続電極とを備え、
前記集電極の端部以外の部分又は全部が前記太陽電池セルの受光面上に設けられ、
前記集電極の両端が直接的又は間接的に前記接続電極に接続され、
前記接続電極の厚さが前記太陽電池セルの厚さよりも小さいことを特徴とする太陽電池。 Solar cells,
A strip-shaped collector electrode for collecting the first conductivity type carrier generated in the solar cell by light irradiation;
A connection electrode provided at a place other than the light receiving surface of the solar battery cell,
A part or all other than the end of the collector electrode is provided on the light receiving surface of the solar cell,
Both ends of the collector electrode are directly or indirectly connected to the connection electrode,
The solar battery, wherein the thickness of the connection electrode is smaller than the thickness of the solar battery cell.
前記金属箔電極と、前記太陽電池セルの受光面側から視た平面視において前記金属箔電極と重なっている前記裏面電極の部分との間に介在する絶縁層を備える請求項3に記載の太陽電池。 The solar battery cell has a back electrode for collecting the second conductivity type carrier generated in the solar battery cell by light irradiation, on the opposite surface of the light receiving surface of the solar battery cell,
4. The sun according to claim 3, further comprising an insulating layer interposed between the metal foil electrode and the portion of the back electrode overlapping the metal foil electrode in a plan view as viewed from the light receiving surface side of the solar battery cell. battery.
前記裏面電極と前記裏面電極用金属箔電極との間に介在する導電層とを備え、
前記金属箔電極と前記裏面電極用金属箔電極とが同一の前記太陽電池セルに関して電気的に分離されてパターニングされている請求項4に記載の太陽電池。 A metal foil electrode for a back electrode to which the back electrode is electrically connected;
A conductive layer interposed between the back electrode and the metal foil electrode for the back electrode;
The solar cell according to claim 4, wherein the metal foil electrode and the metal foil electrode for back electrode are electrically separated and patterned with respect to the same solar cell.
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| US10008622B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-06-26 | Kaneka Corporation | Solar cell, method for manufacturing same, solar cell module and wiring sheet |
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| JPH0918034A (en) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Canon Inc | Electrode structure of photovoltaic element and manufacturing method |
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