JP6573151B2 - 太陽電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池の製造方法に関する。

太陽電池においては、発生した電力を外部に出力するため、その表面に集電極が形成される。特許文献１においては、集電極を形成するため、スクリーン印刷処理を集電極の形成位置で複数回繰り返すことが提案されている。

特開平１１−１０３０８４号公報 特開２００９−１５８８５８号公報

上記特許文献１のように、太陽電池の同一主面に対して、集電極を形成する工程を複数回繰り返して製造した太陽電池が、所望の特性を示さない場合、当該太陽電池を不要品として廃棄処分する場合がある。一般に集電極は、銀などの高価な材料から形成されている。このため、廃棄処分になる太陽電池に、集電極を形成する材料を多量に用いることは好ましくない。

本発明の目的は、集電極を形成する工程を複数回繰り返して太陽電池を製造する方法において、経済的効率を向上させることができる製造方法を提供することにある。

本発明の製造方法は、第１の主面及び第２の主面を有する光電変換セルを準備する工程と、前記第１の主面の上に第１の集電極を形成し、前記第２の主面の上に第２の集電極を形成する工程と、前記第１の集電極及び前記第２の集電極を形成した光電変換セルの特性値を測定する工程と、前記特性値に基づいて、少なくとも前記第１の主面及び前記第２の主面の一方の上に第３の集電極を形成する工程とを備え、前記第３の集電極は、前記第１の主面の前記第１の集電極のフィンガー電極及び前記第２の主面上の前記第２の集電極のフィンガー電極の少なくとも一方と重ならない位置において前記第１の主面の前記フィンガー電極及び前記第２の主面の前記フィンガー電極の少なくとも一方と略平行に形成される。

本発明によれば、集電極を形成する工程を複数回繰り返して太陽電池を製造する方法において、経済的効率を向上させることができる。

第１及び第２の実施形態の太陽電池の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第１及び第２の実施形態の太陽電池の第１の主面上に設けられる第１の集電極を示す模式的平面図である。 第１及び第２の実施形態の太陽電池の第２の主面上に設けられる第２の集電極を示す模式的平面図である。 図２に示すＡ−Ａ線に沿う断面の一部を示す模式的断面図である。 第１の実施形態において、第１の主面の第１の集電極の上に第３の集電極を重ねるように形成された状態を示す模式的断面図である。 第１の実施形態において、第１の集電極の上に、第１の集電極と同じ幅を有する第３の集電極が位置ずれして重ねられた状態を示す模式的平面図である。 第１の実施形態において、第３の集電極より幅の狭い第１の集電極の上に、第３の集電極が位置ずれせずに重ねられた状態を示す模式的平面図である。 第１の実施形態において、第３の集電極より幅の狭い第１の集電極の上に、第３の集電極が位置ずれして重ねられた状態を示す模式的平面図である。 第２の実施形態において、第１の集電極の上に、第１の集電極より幅の狭い第３の集電極が位置ずれせずに重ねられた状態を示す模式的平面図である。 第２の実施形態において、第１の集電極の上に、第１の集電極より幅の狭い第３の集電極が位置ずれして重ねられた状態を示す模式的平面図である。 光電変換セルの特性値を測定する方法の一例を説明するための図である。 光電変換セルの特性値を測定する方法の一例を説明するための図である。 補助電極を用いた太陽電池の製造方法の一例を説明するための図である。 補助電極を用いた太陽電池の製造方法の一例を説明するための図である。 第３の集電極をバスバー電極に接続した状態を示す図である。 接続用電極を用いた太陽電池の製造方法の一例を説明するための図である。 接続用電極を用いた太陽電池の製造方法の一例を説明するための図である。

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

（第１及び第２の実施形態）
図１は、第１及び第２の実施形態の太陽電池の製造方法を説明するためのフローチャートである。

図１に示すように、工程Ｓ１では、光電変換セルを製造する。光電変換セルは、一般的な太陽電池の光電変換セルと同様にして製造することができる。例えば、一導電型の半導体基板の第１の主面側に、他導電型の非晶質半導体層を形成し、その上に透明導電膜を形成する。第２の主面側には、一導電型の非晶質半導体層を形成し、その上に透明導電膜を形成する。本実施形態では、ｎ型結晶シリコン基板の第１の主面側に、ｐ型非晶質シリコン層及び透明導電膜を形成し、第２の主面側に、ｎ型非晶質シリコン層及び透明導電膜を形成している。本実施形態では、ｐ型非晶質シリコン層は、ｉ型非晶質シリコン膜とｐ型非晶質シリコン膜とがこの順序で形成された層構造を有している。また、ｎ型非晶質シリコン層は、ｉ型非晶質シリコン膜とｎ型非晶質シリコン膜とがこの順序で形成された層構造を有している。

工程Ｓ２では、光電変換セルの第１の主面上、すなわち、第１の主面側の透明導電膜の上に第１の集電極を形成し、光電変換セルの第２の主面上、すなわち、第２の主面側の透明導電膜の上に第２の集電極を形成する。

図２は、第１及び第２の実施形態の太陽電池の第１の主面上に設けられる第１の集電極を示す模式的平面図である。図２に示すように、光電変換セル１の第１の主面１０の上には、第１の方向（ｘ方向）に延びる第１のフィンガー電極１２と、第１の方向と交差する第２の方向（ｙ方向）に延びる第１のバスバー電極１３とが形成されている。本実施形態では、第１のフィンガー電極１２と第１のバスバー電極１３から第１の集電極１１が構成されている。

図３は、第１及び第２の実施形態の太陽電池の第２の主面上に設けられる第２の集電極を示す模式的平面図である。図３に示すように、光電変換セル１の第２の主面２０の上には、第１の方向（ｘ方向）に延びる第２のフィンガー電極２２と、第１の方向と交差する第２の方向（ｙ方向）に延びる第２のバスバー電極２３とが形成されている。本実施形態では、第２のフィンガー電極２２と第２のバスバー電極２３から第２の集電極２１が構成されている。

図４は、図２に示すＡ−Ａ線に沿う断面の一部を示す模式的断面図である。図４に示すように、本実施形態では、第２のフィンガー電極２２は、第１のフィンガー電極１２と対応した位置に形成されている。さらに、第２のフィンガー電極２２の数は、第１のフィンガー電極１２の数より多くなるように設けられる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第２のフィンガー電極２２は、第１のフィンガー電極１２と対応する位置からずれた位置に形成されていてもよいし、第１のフィンガー電極１２の数と第２のフィンガー電極２２の数とを同じにしてもよい。

本実施形態では、銀粒子等を含む導電性ペーストをスクリーン印刷することにより第１の集電極１１及び第２の集電極２１を形成している。しかしながら、これに限定されるものではなく、インクジェット法やオフセット印刷などの方法で第１の集電極１１及び第２の集電極２１を形成してもよい。また、本実施形態では、第１のフィンガー電極１２と第１のバスバー電極１３をスクリーン印刷により一体的に形成している。同様に、第２のフィンガー電極２２と第２のバスバー電極２３をスクリーン印刷により一体的に形成している。

本実施形態において、第１の主面１０は受光面であり、第２の主面２０は裏面である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の主面１０及び第２の主面２０がそれぞれ受光面である両面受光型の光電変換セルであってもよい。

図１を参照して、工程Ｓ３では、以上のようにして第１の集電極１１及び第２の集電極２１を形成した光電変換セル１について、特性値を測定して評価する。光電変換セル１の特性値の測定方法は、例えば、ＪＩＳ Ｃ ８９１３に準拠して測定することができる。測定する特性値としては、例えば、ＪＩＳ Ｃ ８９１３において測定される特性値が挙げられる。特性値の具体例としては、最大出力Ｐｍ、短絡電流Ｉｓｃ、開放電圧Ｖｏｃ、曲線因子ＦＦ、太陽電池セル変換効率ηなどが挙げられる。これらの特性値を単独で評価してもよいし、複数を組み合わせて評価してもよい。

図１１，１２に示すように、工程Ｓ３では、第１の集電極１１及び第２の集電極２１に、複数の電流測定用端子５１，６１及び複数の電圧測定用端子５２，６２をそれぞれ接触させ、４端子法により上記特性値を測定することが好ましい。各端子は、バスバー電極１３，２３上にそれぞれ接触させる。なお、バスバー電極が設けられない場合は、例えばフィンガー電極上に各端子を接触させる。各電流測定用端子５１，６１は電流計に接続され、各電圧測定用端子５２，６２は電圧計に接続される。電流測定用端子５１，６１及び電圧測定用端子５２，６２は、それぞれ３つ以上取り付けることができる。

上記特性値は、２端子法でも測定できるが、４端子法を適用することにより、集電極と端子との接触抵抗、ケーブル抵抗等による電圧降下の影響を低減でき測定電圧のバラつきを抑制することができる。即ち、４端子法を適用することで、上記特性値の測定精度が向上する。また、操作性等に支障がない範囲で端子数を増やすことにより、測定値のバラつきが低減され、曲線因子ＦＦの測定値の標準偏差σが改善される。

図１１，１２に示す例では、第１の集電極１１に接触する電流測定用端子５１及び電圧測定用端子５２が、それぞれ独立して当該集電極に当接可能なピン状の端子である。一方、第２の集電極２１に接触する電流測定用端子６１及び電圧測定用端子６２は、それぞれブロック形状を有し、当該各ブロックが絶縁体６３を介して交互に連結されてなる端子である。電流測定用端子６１及び電圧測定用端子６２は、１列に並んで１本の棒状に形成されている。棒状端子となった電流測定用端子６１及び電圧測定用端子６２は、第２の集電極２１と対向する面が略平坦に形成され、棒状端子のうち第２の集電極２１と対向する面が第２の集電極２１に連続的に接触する。なお、一方の主面側にピン状端子が、他方の主面側に棒状端子が接触していればよく、例えば第１の集電極１１に棒状端子が接触し、第２の集電極２１にピン状端子が接触していてもよい。また、電流測定用端子５１及び電圧測定端子５２は１端子ごとに交互に配置される必要はなく、例えば、５本の電流測定用端子５１と１本の電圧測定用端子５２とが、周期的に交互に配置されてもよい。電流測定用端子６１及び電圧測定用端子６２についても同様に、周期的に交互に配置されてもよい。ピン状端子と棒状端子をこのように併用することで、光電変換セル１の割れを抑制しながら、上記特性値を高精度で測定することができる。

図１２に示すように、第１のバスバー電極１３（第１の集電極１１）を鉛直方向の上面に配置し、第２のバスバー電極２３（第２の集電極２１）を鉛直方向の下面に配置する場合、第１のバスバー電極１３にピン状端子を接触させ、第２のバスバー電極２３に棒状端子を接触させることが好適である。この場合、まず第２のバスバー電極２３に棒状端子を接触させ、その後第１のバスバー電極１３にピン状端子を接触させて、特性値を測定する。第１のバスバー電極１３には、ピン状端子と接触する領域と、接触しない領域とが生じるようにピン状端子が離散的に接触するため、加えられる圧力が不均一になる。しかし、裏側に配置される棒状端子が略平坦に形成され、第２のバスバー電極２３と連続的に接触しているため、ピン状端子による圧力が分散される。これにより、工程Ｓ３による光電変換セル１の割れを抑制しながら、上記特性値を高精度で測定することができる。

図１２に示した測定装置及びその測定方法に変わるものの１つとして、第１のバスバー電極１３、第２のバスバー電極２３に接触する両側の測定用端子を、複数の端子を含むピン状端子とすることが考えられる。しかし、両側の測定用端子をピン状端子とした場合、第１のバスバー電極１３に接触するピン状端子と、第２のバスバー電極２３に接触するピン状端子との光電変換セル１の平面状での位置に差が生じた場合、光電変換セル１に局所的に大きい圧力が加わり、光電変換セル１の割れが生じる恐れがある。また、図１２に示した測定装置及びその測定方法に変わるものの１つとして、第１のバスバー電極１３、第２のバスバー電極２３に接触する両側の測定用端子を、棒状端子とすることが考えられる。しかし、光電変換セル１は発電機能に支障の無い範囲で凹凸を有する場合もあり、このとき、両側の測定用端子を棒状端子とした場合、光電変換セルの凸部に局所的に大きい圧力が加わり、光電変換セル１の割れが生じる恐れがある。図１２に示した測定装置及びその測定方法を採用することにより、光電変換セル１の割れを好適に抑制しながら、上記特性値を高精度で測定することができる。

電圧測定用端子５２，６２と電圧計を接続する回路には、当該各端子が接触する第１の集電極１１及び第２の集電極２１、即ちバスバー電極１３，２３の抵抗よりも高い抵抗を挿入することができる。これにより、バスバー電極１３，２３の抵抗の影響が排除され、電圧の測定精度がさらに向上する。

工程Ｓ４では、工程Ｓ３で測定した特性値に基づいて、少なくとも第１の主面及び第２の主面の一方の上に第３の集電極を形成する。例えば、特性値が所定の基準を満たす光電変換セル１に対して、少なくとも第１の主面及び第２の主面の一方の上に第３の集電極を形成する。以下に説明する第１及び第２の実施形態では、第１の主面の上に第３の集電極を形成する。

第３の集電極も、第１の集電極１１及び第２の集電極２１と同様に、銀粒子等を含む導電性ペーストをスクリーン印刷することにより形成することができる。また、インクジェット法やオフセット印刷などの方法で第３の集電極を形成してもよい。

第１及び第２の実施形態では、工程Ｓ３で測定した特性値が所定の基準を満たす光電変換セル１に対してのみ、第３の集電極を形成する。特性値が所定の基準を満たさない光電変換セル１は、第３の集電極を形成しても、不良品となる確率が高い。不良品となる確率が高い光電変換セル１に第３の集電極を形成しないことにより、無駄になる第３の集電極形成材料を節約することができ、経済的効率を高めることができる。また、特性値が所定の基準を満たさない光電変換セル１に対して工程Ｓ４を適用することもでき、この場合、最大電力の低い光電変換セル１の電力を向上させて、最大電力の高い光電変換セル１をより多く生産することができる。

（第１の実施形態）
第１の実施形態において、第３の集電極は、第１の主面の第１の集電極と少なくとも一部が重なるように形成される。

図５は、第１の実施形態において、第１の主面の第１の集電極の上に第３の集電極が重なるように形成された状態を示す模式的断面図である。具体的には、図５に示すように、第３の集電極３１は、第１の集電極１１の第１のフィンガー電極１２と重なるように形成される。また、第３の集電極３１は、第１の集電極１１の第１のバスバー電極１３の上にも、第１のバスバー電極１３と重なるように形成されてもよい。

第１の集電極１１の上に、少なくとも一部が重なるように第３の集電極３１を形成することにより、集電極の表面を平坦化することができる。このため、集電極の厚みを厚くすることができるので、第１のフィンガー電極１２の電気抵抗を低減して集電性を高めることができる。

図６は、第１の実施形態において、第１の集電極の第１のフィンガー電極１２の上に、第３の集電極３１が位置ずれして重ねられた状態を示す模式的平面図である。図６において、第３の集電極３１は、一点鎖線で示している。以下の図面においても、第３の集電極３１を一点鎖線で示す場合がある。

第１のフィンガー電極１２の第２の方向（ｙ方向）における幅Ｗ１と、第３の集電極３１の第２の方向（ｙ方向）における幅Ｗ２は、略同一である。図６に示すように、第３の集電極３１が第２の方向（ｙ方向）に距離Ｌずれて形成することにより、第１のフィンガー電極１２と第３の集電極３１が重ねられて形成される集電極の幅は、Ｗ３となる。集電極の幅Ｗ３は、第１のフィンガー電極１２の幅Ｗ１及び第３の集電極３１の幅Ｗ２よりも太くなるので、遮光される領域が増加するため光電変換セル１の短絡電流Ｉｓｃが低下する。

図７は、第１の実施形態において、第３の集電極３１の幅Ｗ２より狭い幅Ｗ１を有する第１のフィンガー電極１２の上に、第３の集電極３１が位置ずれせずに重ねられた状態を示す模式的平面図である。

図８は、図７に示す第３の集電極３１が、第１のフィンガー電極１２の上に位置ずれして重ねられた状態を示す模式的平面図である。図８に示すように、第１のフィンガー電極１２が第３の集電極３１の幅Ｗ２より狭い幅Ｗ１を有する場合、第３の集電極３１が位置ずれしても、重ねられた集電極の幅はＷ２であり、位置ずれして重ねられた集電極の幅が太くなるのを防止することができる。このため、第３の集電極３１の位置ずれの程度に依存せず、重ねられた集電極の幅のばらつきを小さくすることができる。

第３の集電極３１は、フィンガー電極１２のうちバスバー電極１３に近い領域には設け、バスバー電極１３から離れる領域には設けない構成とすることが好ましい。フィンガー電極１２のバスバー電極１３に近い領域は、フィンガー電極１２のバスバー電極１３から離れる領域から流れてきた電流と、バスバー電極１３に近い領域で収集された電流とが流れる。このため、フィンガー電極１２のバスバー電極１３に近い領域は、フィンガー電極１２のバスバー電極１３から離れる領域に比べて電流密度が高くなり、抵抗損失が生じて集電性が低くなるおそれがある。バスバー電極１３に近い領域のフィンガー電極１２の厚みを部分的に増加させることで、形成材料の使用量を節約しつつ、電流密度が高くなる領域の電気抵抗を低減することができる。

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態において、第１のフィンガー電極１２の上に、第１のフィンガー電極１２の幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２を有する第３の集電極３１が位置ずれせずに重ねられた状態を示す模式的平面図である。

図１０は、図９に示す第３の集電極３１が、第１のフィンガー電極１２の上に位置ずれして重ねられた状態を示す模式的平面図である。図１０に示すように、第３の集電極３１が第１のフィンガー電極１２の幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２を有する場合、第３の集電極３１が位置ずれしても、重ねられた集電極の幅はＷ２であり、重ねられた集電極の幅が太くなるのを防止することができる。このため、遮光される領域の増加を抑制することができ、光電変換セル１の短絡電流Ｉｓｃが低下するのを抑制することができる。

第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、第３の集電極３１は、フィンガー電極１２のうちバスバー電極１３に近い領域には設け、バスバー電極１３から離れる領域には設けない構成とすることが好ましい。バスバー電極１３に近い領域のフィンガー電極１２の厚みを部分的に増加させることで、形成材料の使用量を節約しつつ、電流密度が高くなる領域の電気抵抗を低減することができる。

第１、第２の実施形態では、第３の集電極は、光電変換セル１の第１の主面上の第１の集電極と重なる位置に形成される。しかし、第３の集電極は、光電変換セルの第２の主面上の第２の集電極と重なる位置に形成してもよい。また、第３の集電極を光電変換セルの第２の主面上に形成する場合には、第３の集電極は第２の集電極と重ならない位置に形成してもよい。

第３の集電極を第２の集電極と重ならない位置に形成した場合、第２の主面２０上の集電極の面積を増加させることができ、第２の主面２０における集電性を高めることができる。

第１、２の実施形態では、第１の主面の上に第３の集電極を形成する実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。したがって、第３の集電極を、第１の主面及び第２の主面の両方に形成してもよい。

第３の集電極を第１の主面のみに形成する場合には、第２の主面に設けられる第２の集電極２１は、第２のフィンガー電極２２と第２のバスバー電極２３とで構成されるくし歯形状の電極でなくてもよい。例えば、光電変換セル１の第２の主面の実質的に全面を覆う薄膜金属電極を第２の主面に形成してもよい。

図１３，１４に示すように、光電変換セル１上には、補助電極４１を形成することができる。図１３，１４に示す例では、補助電極４１及び第３の集電極３１が第１の主面１０上に形成されているが、これらは第２の主面２０上に形成されてもよく、両面に形成されてもよい。ここでは、第１の主面１０を例に挙げて説明するが、以下の説明は第２の主面２０についても同様に適用できる。

図１３，１４に例示する第１の集電極１１は、フィンガー電極１２と、フィンガー電極１２と交差して形成され、モジュール化する際に配線材５０（一点鎖線で示す）が取り付けられるバスバー電極１３とを有する。バスバー電極１３は、例えば互いに略平行に２本又は３本形成され、各バスバー電極１３と略直交して複数のフィンガー電極１２が形成される。第１の集電極１１は、配線材５０が配置される範囲（配線材５０の直下に位置する領域）外において、フィンガー電極１２と交差して形成される補助電極４１を有する。補助電極４１は、バスバー電極１３に沿って形成され、好ましくはバスバー電極１３と略平行に形成される。

補助電極４１は、上記光電変換セル１の特性値に基づいて第３の集電極３１が形成される場合に、第３の集電極３１と接続される電極である。図１３，１４に例示する形態では補助電極４１を設けて、配線材５０が配置される範囲内の電極の凹凸を小さくしている。補助電極４１に第３の集電極３１を接続すると、接続部３２で電極の高さが局所的に高くなるが（図１４参照）、接続部３２上には配線材５０が配置されない。

補助電極４１は、例えばフィンガー電極１２及びバスバー電極１３と同時に形成されるが、第３の集電極３１と同時に形成されてもよい。後者の場合は、フィンガー電極１２と補助電極４１との接続部で電極の高さが局所的に高くなるが、当該接続部も配線材５０が配置される範囲外に位置する。

補助電極４１の長さは、特に限定されないが、好ましくはバスバー電極１３と略同一の長さを有し、全てのフィンガー電極１２と接続される。また、補助電極４１の本数は、特に限定されないが、好ましくは各バスバー電極１３について２本ずつ、当該２本がバスバー電極１３を挟むように形成される。即ち、補助電極４１は、バスバー電極１３の幅方向両側に形成される。

第３の集電極３１は、上述のように補助電極４１に接続され、且つバスバー電極１３に接続されずに、フィンガー電極１２を介してバスバー電極１３に接続されるように形成される。図１３，１４に示す例では、隣り合うフィンガー電極１２の間においてフィンガー電極１２と略平行に第３の集電極３１が形成されている。即ち、第３の集電極３１は、第１の集電極１１と重ならない位置に形成されているが、図５〜図１０に示す形態と同様にフィンガー電極１２と重なる位置に形成されてもよい。第３の集電極３１は、その一端が補助電極４１に接続され、配線材５０が配置される範囲内に形成されないことが好適である。

図１５に示すように、光電変換セル１上には、フィンガー電極１２と重ならない領域に第３の集電極３１を形成することができる。図１５に示す例では、第３の集電極３１が第１の主面１０上に形成されているが、これらは第２の主面２０上に形成されてもよく、両面に形成されてもよい。ここでは、第１の主面１０を例に挙げて説明するが、以下の説明は第２の主面２０についても同様に適用できる。

図１５に例示する第１の集電極１１は、フィンガー電極１２と、フィンガー電極１２と交差して形成され、モジュール化する際に配線材５０（図示なし）が取り付けられるバスバー電極１３とを有する。バスバー電極１３は、例えば互いに略平行に２本又は３本形成され、各バスバー電極１３と略直交して複数のフィンガー電極１２が形成される。第３の集電極３１は、配線材５０が配置される範囲（配線材５０の直下に位置する領域）を含んでフィンガー電極１２と略平行に形成され、接続部３３においてバスバー電極１３と重って電極の高さが局所的に高い領域を形成する。

図１５に示すように、バスバー電極１３に第３の集電極３１を接続した場合は、接続部３３で電極の高さが局所的に高くなり、バスバー電極１３上に配線材５０を圧着した場合に、接続部３３と配線材５０とが接触する。このとき、バスバー電極１３の表面積は、局所的に高くなった接続部３３によって大きくなり、配線材５０との密着性が向上する。このような構成は、特許文献２に記載されたような、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂を含む樹脂接着剤を用いてバスバー電極１３と配線材５０とを接続する際に好適である。接続部３３と配線材５０との密着性が向上することにより、バスバー電極１３と配線材５０との接続信頼性を高めることができる。

図１６，１７に示すように、光電変換セル１上には、接続用電極４２を形成することができる。図１６，１７に示す例では、接続用電極４２及び第３の集電極３１が第１の主面１０上に形成されているが、これらは第２の主面２０上に形成されてもよく、両面に形成されてもよい。ここでは、第１の主面１０を例に挙げて説明するが、以下の説明は第２の主面２０についても同様に適用できる。

図１６，１７に例示する第１の集電極１１は、図１３，１４に例示する形態と同様に、フィンガー電極１２及びバスバー電極１３を有する。第１の集電極１１は、バスバー電極１３から延出して配線材５０が配置される範囲外まで延びた接続用電極４２を有する。接続用電極４２は、フィンガー電極１２に沿って形成され、好ましくはバスバー電極１３と略直交し、フィンガー電極１２と略平行に形成される。但し、接続用電極４２は、フィンガー電極１２よりも短い。接続用電極４２の長さは、材料コスト、遮光ロス、配線材５０の位置ずれ等を考慮して、好ましくは配線材５０の幅Ｗ５と同等、又はＷ５以上Ｗ５の２倍以下に相当する長さ範囲で形成される。

接続用電極４２の本数は、特に限定されず、例えばフィンガー電極１２の本数と同じである。図１６に示す例では、隣り合うフィンガー電極１２の間にそれぞれ１本ずつ接続用電極４２が形成されているが、隣り合うフィンガー電極１２の間に接続用電極４２が形成されない部分があってもよく、２本以上形成される部分があってもよい。接続用電極４２は、フィンガー電極１２及びバスバー電極１３と同時に形成されることが好ましい。

接続用電極４２は、上記光電変換セル１の特性値に基づいて第３の集電極３１が形成される場合に、第３の集電極３１と接続される電極である。第３の集電極３１は、接続用電極４２に接続され、且つバスバー電極１３に接続されないように形成される。接続用電極４２に第３の集電極３１を接続すると、その接続部で電極の高さが局所的に高くなるが、当該接続部上には配線材５０が配置されない。

第３の集電極３１の端部には、他の部分よりも幅が太くなった拡幅部３４が形成されている。第３の集電極３１は接続用電極４２と同一直線上に形成されることが好ましいが、第３の集電極３１が当該同一直線上からずれて形成される可能性がある。拡幅部３４を設けることにより、第３の集電極３１の位置ずれが発生した場合でも接続用電極４２との接続をより確実に行うことができる。接続用電極４２の端部に拡幅部を設ける、或いは拡幅部を設ける代わりに接続用電極４２を太く形成することも可能であるが、材料コスト削減等の観点から２回目に印刷される第３の集電極３１側に拡幅部３４を設けることが好ましい。

図１７に示す例では、隣り合うフィンガー電極１２の間においてフィンガー電極１２と略平行に第３の集電極３１が形成されている。即ち、第３の集電極３１は、第１の集電極１１と重ならない位置に形成されているが、図５〜図１０に示す形態と同様にフィンガー電極１２と重なる位置に形成されてもよい。

なお、光電変換セル１に配線材５０を取り付ける太陽電池モジュールの製造工程では、１回目に印刷された電極（第１の集電極１１）と２回目に印刷された電極（第３の集電極３１）との接続部を避けて配線材５０を配置することが好ましいと言える。これにより、光電変換セル１の割れが抑制され、モジュールの歩留まりが向上する。

上記の実施形態では、第１の主面を受光面とし、第２の主面を裏面としたが、第２の主面が受光面であり、第１の主面が裏面であってもよい。

１…光電変換セル
１０…第１の主面
１１…第１の集電極
１２…第１のフィンガー電極
１３…第１のバスバー電極
２０…第２の主面
２１…第２の集電極
２２…第２のフィンガー電極
２３…第２のバスバー電極
３１…第３の集電極
３２，３３…接続部
３４…拡幅部
４１…補助電極
４２…接続用電極
５１…電流測定用ピン状端子
５２…電圧測定用ピン状端子
６１…電流測定用ブロック状端子
６２…電圧測定用ブロック状端子
６３…絶縁体

Claims (15)

1. 第１の主面及び第２の主面を有する光電変換セルを準備する工程と、
   前記第１の主面の上に第１の集電極を形成し、前記第２の主面の上に第２の集電極を形成する工程と、
   前記第１の集電極及び前記第２の集電極を形成した光電変換セルの特性値を測定する工程と、
   前記特性値に基づいて、少なくとも前記第１の主面及び前記第２の主面の一方の上に第３の集電極を形成する工程と、
   を備え、
   前記第３の集電極は、前記第１の主面の前記第１の集電極のフィンガー電極及び前記第２の主面上の前記第２の集電極のフィンガー電極の少なくとも一方と重ならない位置において前記第１の主面の前記フィンガー電極及び前記第２の主面の前記フィンガー電極の少なくとも一方と略平行に形成される、太陽電池の製造方法。
2. 特性値が所定の基準を満たした光電変換セルに対して前記第３の集電極を形成する、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
3. 前記第３の集電極は、前記第１の主面の前記第１の集電極と少なくとも一部が重なるように形成される、請求項１又は２に記載の太陽電池の製造方法。
4. 前記第１の集電極の幅が、前記第３の集電極の幅よりも狭い、請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
5. 前記第３の集電極の幅が、前記第１の集電極の幅よりも狭い、請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
6. 前記第３の集電極は、前記第２の主面の前記第２の集電極と少なくとも一部が重なるように形成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
7. 前記第２の集電極の幅が、前記第３の集電極の幅よりも狭い、請求項６に記載の太陽電池の製造方法。
8. 前記第３の集電極の幅が、前記第２の集電極の幅よりも狭い、請求項６に記載の太陽電池の製造方法。
9. 前記第１の集電極及び前記第２の集電極に、複数の電流測定用端子及び複数の電圧測定用端子をそれぞれ接触させ、４端子法により前記特性値を測定する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
10. 前記第１の集電極に接触される前記電流測定用端子及び前記電圧測定用端子は、それぞれ独立して当該集電極に当接可能なピン状の端子であり、前記第２の集電極に接触される前記電流測定用端子及び前記電圧測定用端子は、それぞれブロック形状を有し、当該各ブロックが絶縁体を介して交互に連結されてなる端子である、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
11. 前記電圧測定用端子と電圧計を接続する回路には、当該端子が接触された前記第１の集電極及び第２の集電極の抵抗よりも高い抵抗が挿入されている、請求項９又は１０に記載の太陽電池の製造方法。
12. 前記光電変換セルの前記特性値を測定する工程は、
    ブロック形状の前記電流測定用端子及び前記電圧測定用端子を前記第２の集電極に連続的に接触させ、ピン状の前記電流測定用端子及び前記電圧測定用端子を前記第１の集電極に離散的に接触させる工程と、
    ブロック形状の前記電流測定用端子及び前記電圧測定用端子、ピン状の前記電流測定用端子及び前記電圧測定用端子を用いて前記特性値を測定する工程と、
    を備える、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
13. 前記第１の集電極及び前記第２の集電極の少なくとも一方は、フィンガー電極と、前記フィンガー電極と交差して形成され、モジュール化する際に配線材が取り付けられるバスバー電極と、前記配線材が配置される範囲外において、前記フィンガー電極と交差して形成された補助電極とを有し、
    前記第３の集電極は、前記補助電極に接続され、且つ前記バスバー電極に接続されないように形成される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
14. 前記第１の集電極及び前記第２の集電極の少なくとも一方は、フィンガー電極と、前記フィンガー電極と交差して形成され、モジュール化する際に配線材が取り付けられるバスバー電極と、前記バスバー電極から延出して前記配線材が配置される範囲外まで延びた接続用電極とを有し、
    前記第３の集電極は、前記接続用電極に接続され、且つ前記バスバー電極に接続されないように形成される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
15. 前記第１の主面が受光面であり、前記第２の主面は裏面である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。

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