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WO2021200837A1 - セル集合体、セル集合体の製造方法、太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法 - Google Patents

セル集合体、セル集合体の製造方法、太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法 Download PDF

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WO2021200837A1
WO2021200837A1 PCT/JP2021/013333 JP2021013333W WO2021200837A1 WO 2021200837 A1 WO2021200837 A1 WO 2021200837A1 JP 2021013333 W JP2021013333 W JP 2021013333W WO 2021200837 A1 WO2021200837 A1 WO 2021200837A1
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WO
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solar cell
transparent conductive
conductive layer
photoelectric conversion
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将典 福田
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Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
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Publication date
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Definitions

  • a cell aggregate that is a raw material of a solar cell that constitutes a solar cell by connecting a plurality of them in a single ring, a method for manufacturing the cell aggregate, a solar cell formed from the cell aggregate, and a solar cell.
  • the present invention relates to a method for manufacturing the solar cell.
  • solar cells having various structures have been proposed.
  • a solar cell in order to form a solar cell string, a plurality of strip-shaped solar cells are provided, for example, with a roof plate so that the long sides of adjacent solar cells overlap each other.
  • a solar module in which the ends of the solar cell are connected to each other in a lined state (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 In this solar module, by arranging the solar cells in an overlapping manner, a gap between adjacent solar cells is eliminated. As a result, the charging rate of the solar cell in the solar module can be improved, and the module efficiency can be improved.
  • Patent Document 2 It is also known that a plating method is used when forming a metal electrode of a solar cell (Patent Document 2).
  • a photoelectric conversion unit including a silicon substrate, a first transparent conductive layer and a transparent resin layer laminated in order on the light receiving surface side of the photoelectric conversion unit, and a second transparent conductive layer and a transparent resin layer sequentially laminated on the back surface side of the photoelectric conversion unit.
  • a transparent conductive layer and a transparent resin layer are provided.
  • the transparent resin layer has an opening, and a part of the surface of the first transparent conductive layer and a part of the surface of the second transparent conductive layer are exposed from the opening of the transparent resin layer.
  • this solar cell includes a plated metal electrode laminated on a portion of the surface of the first transparent conductive layer or the surface of the second transparent conductive layer that is exposed from the opening of the transparent resin layer.
  • the transparent resin layer functions as a mask when forming the plated metal electrode and also functions as a protective layer of the completed solar cell.
  • the first transparent conductive layer and the transparent resin layer having an opening are laminated in order on the photoelectric conversion part. ..
  • the shape of the opening of the transparent resin layer is formed so as to correspond to the shape of the plated metal electrode (that is, the pattern of the plated metal electrode).
  • a plated metal electrode is deposited on the first transparent conductive layer exposed from the opening of the transparent resin layer by electrolytic plating. The same process is performed when forming the plated metal electrode located on the back surface side.
  • the solar cell provided with the plated metal electrode to the solar module in which the solar cells are arranged in an overlapping manner as described above, that is, the solar module in which the solar cells are connected by a single ring. ..
  • the transparent resin layer in the cell assembly absorbs the laser, the transparent resin layer cannot be completely cut, and it is difficult to obtain a divided solar cell.
  • the present invention is a cell assembly that is a raw material of a solar cell that constitutes a solar cell by connecting a plurality of them in a single ring, and includes a metal electrode formed by a plating method and can be easily cut. It is an object of the present invention to provide a body, a method for manufacturing the cell aggregate, a solar cell formed from the cell aggregate, and a method for manufacturing the solar cell.
  • the cell assembly of the solar cell of the present invention is a cell assembly of a solar cell having a plurality of small compartments which are divided into a plurality of solar cell cells and having one side in a straight line in a plan view.
  • Each of the plurality of subsections is defined by a demarcation line which is a straight line substantially parallel to one side of the linear shape of the cell assembly, and has a photoelectric conversion unit having a main surface and a main surface of the photoelectric conversion unit.
  • a transparent conductive layer having a first region and a second region having a position different from that of the first region, which is provided in a region corresponding to each of the plurality of subsections, and on the first region of the transparent conductive layer.
  • the method for manufacturing a cell assembly of a solar cell of the present invention is a cell assembly of a solar cell having a plurality of small compartments which are divided into a plurality of solar cell cells and having one side in a straight line in a plan view. It is a method for manufacturing a cell assembly of a solar cell in which each of the plurality of subsections is defined by a demarcation line which is a straight line substantially parallel to the one side of the cell assembly.
  • the transparent conductive layer includes a step of forming a transparent insulating layer having an opening in which a part of the layer is exposed and a step of forming a current collecting electrode in the transparent conductive layer exposed from the opening by a plating method.
  • the step of forming, the step of forming the transparent insulating layer, and the step of forming the current collecting electrode are performed so that the photoelectric conversion portion is exposed along the demarcation line and in the demarcation region including the demarcation line. Be told.
  • a solar cell can be formed by connecting a plurality of solar cells to each other by a single ring, and is a solar cell having a linear one side and a linear opposite side substantially parallel to the one side in a plan view.
  • a transparent insulating layer provided on the second region of the transparent conductive layer is provided. The photoelectric conversion portion is exposed on the one side and the opposite side.
  • the method for manufacturing a solar cell of the present invention is a method for manufacturing a solar cell using the cell aggregate of the solar cell, and a step of cutting the cell aggregate by irradiating the demarcation line with a laser. include.
  • FIG. 1A is a plan view of a cell assembly of a solar cell according to the present embodiment.
  • FIG. 1B is a bottom view of the cell assembly of the solar cell according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a plan view of the photoelectric conversion unit of the cell assembly.
  • FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view at positions III-III of FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a plan view of the photoelectric conversion unit on which the transparent conductive layer is formed.
  • FIG. 4B is a bottom view of the photoelectric conversion unit on which the transparent conductive layer is formed.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view at the VV position of FIG. 4A.
  • FIG. 6A is a plan view of the photoelectric conversion unit on which the transparent insulating layer is formed.
  • FIG. 6B is a bottom view of the photoelectric conversion unit on which the transparent insulating layer is formed.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view at the VII-VII position of FIG. 6A.
  • FIG. 8A is a plan view of the solar cell according to the present embodiment.
  • FIG. 8B is a bottom view of the solar cell.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 8A.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a solar cell string using the solar cell.
  • the cell assembly 100 of the solar cells of the present embodiment (hereinafter, also simply referred to as “cell assembly 100”) is divided into a plurality of solar cell cells 1. It is a cell aggregate of a solar cell having a plurality of subsections 10 to be obtained. Further, the cell assembly 100 has one side (one side 100a) that is linear in a plan view. Each of the plurality of subsections 10 is defined by a demarcation line 11 which is a straight line substantially parallel to one side 100a of the cell assembly 100.
  • the cell assembly 100 is provided in the photoelectric conversion unit 2 having the main surface 20 and the region 200 corresponding to each of the plurality of subsections 10 of the main surface 20 of the photoelectric conversion unit 2.
  • the transparent conductive layer 3 and the current collecting electrode 4 provided on the first region 31 of the transparent conductive layer 3 and including the plating layer 40, and on the second region 32 whose position is different from that of the first region 31 of the transparent conductive layer 3.
  • the transparent insulating layer 5 provided is provided.
  • the layers are stacked in the z-axis direction in FIG.
  • the photoelectric conversion unit 2 is exposed in the demarcation region 111 which is a region including the demarcation line 11 along the demarcation line 11 of the cell assembly 100.
  • the main surface 20 is a main surface that constitutes the plate-like surface of the photoelectric conversion unit 2.
  • the photoelectric conversion unit 2 has a side surface (end face) as an edge.
  • the cell assembly 100 of the present embodiment has a plurality of demarcation lines 11 and a plurality of demarcation regions 111. Specifically, the cell assembly 100 has three demarcation lines 11 and three demarcation regions 111 (see FIGS. 1A and 1B). Further, in the cell assembly 100, the demarcation lines 11 extend along the y-axis direction and are arranged at equal intervals in the x-axis direction.
  • the demarcation region 111 of this embodiment extends along the y-axis direction.
  • the widths (eg, dimensions in the x-axis direction) of the plurality of defined regions 111 are all the same.
  • the demarcation region 111 extends on both sides of the demarcation line 11 in the x-axis direction.
  • the distance between the edge 111b located on the other side (left side in FIGS. 1A and 2) and the demarcation line 11 is the same. That is, the demarcation line 11 extends to the center of each demarcation region 111 in the width direction (for example, the x-axis direction).
  • the photoelectric conversion unit 2 is, for example, a plate-shaped member. Further, the photoelectric conversion unit 2 has a pn junction or a pin junction.
  • the photoelectric conversion unit 2 of the present embodiment has a conductive crystalline silicon substrate 21 (hereinafter, also referred to as “silicon substrate 21”) (see FIG. 2). Further, the photoelectric conversion unit 2 has a pn junction formed between the conductive silicon-based thin films 22 and 23. Further, the photoelectric conversion unit 2 of the present embodiment also has intrinsic silicon thin films 24 and 25 provided between the silicon substrate 21 and the conductive silicon thin films 22 and 23.
  • the silicon substrate 21 is, for example, either an n-type crystalline silicon substrate or a p-type crystalline silicon substrate.
  • the silicon substrate 21 of this embodiment is, for example, an n-type single crystal silicon substrate.
  • a first conductive silicon-based thin film 22 is provided on the first main surface 211 (upper surface of the silicon substrate 21 in FIG. 2) of the silicon substrate 21.
  • a second conductive silicon-based thin film 23 is provided on the second main surface 212 of the silicon substrate 21 (the lower surface of the silicon substrate 21 in FIG. 2).
  • first conductive type silicon thin film 22 and the second conductive type silicon thin film 23 is p type, and the other is n type.
  • the first conductive type silicon-based thin film 22 of the present embodiment is a p-type.
  • the second conductive type silicon-based thin film 23 of the present embodiment is n-type.
  • the film thicknesses of the first conductive type silicon thin film 22 and the second conductive type silicon thin film 23 are 2 nm or more and 20 nm or less, respectively.
  • the transparent conductive layer 3 includes a first transparent conductive layer 33 provided on the first main surface 201 side of the photoelectric conversion unit 2, a second transparent conductive layer 34 provided on the second main surface 202 side of the photoelectric conversion unit 2, and the like. including.
  • the material of the transparent conductive layer 3 is, for example, a conductive metal oxide such as ITO (indium tin oxide).
  • the film thickness of the transparent conductive layer 3 is, for example, 20 nm or more and 120 nm or less.
  • the current collecting electrode 4 is a patterned metal electrode.
  • the current collecting electrode 4 of this embodiment is composed of a plating layer 40. Further, the current collecting electrode 4 of the present embodiment includes a first current collecting electrode 41 provided on the first main surface 201 (upper surface of the photoelectric conversion unit 2 in FIG. 2) of the photoelectric conversion unit 2 and a second main surface 202. It has a second current collecting electrode 42 provided on (the lower surface of the photoelectric conversion unit 2 in FIG. 2).
  • the current collecting electrode 4 has a plurality of finger electrodes 43 extending parallel to each other and a bus bar electrode 44 extending so as to intersect (specifically, orthogonally) the finger electrodes 43 (FIGS. 1A and 1B). reference).
  • the finger electrode 43 and the bus bar electrode 44 form a pattern electrode on the grid.
  • the thickness of the current collecting electrode 4 is, for example, 10 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the shape of the second current collector electrode 42 is, for example, the same as the shape of the first current collector electrode 41.
  • the shape of the second current collecting electrode 42 may be different from the shape of the first current collecting electrode 41.
  • the plating layer 40 is adjacent to the demarcation region 111 where the photoelectric conversion unit 2 is exposed. Specifically, the plating layer 40 is aligned with the defined region 111 where the photoelectric conversion unit 2 is exposed in the x-axis direction.
  • the transparent insulating layer 5 functions as a mask when forming the plating layer 40.
  • the transparent insulating layer 5 also functions as a protective layer on the surface of the completed cell assembly 100 or the solar cell 1.
  • the transparent insulating layer 5 is provided with an opening 50 including a region where the current collecting electrode 4 is formed (see FIG. 2). That is, the transparent insulating layer 5 is provided with an opening 50 that exposes the first region 31 of the transparent conductive layer 3. Further, the transparent insulating layer 5 covers one end 36 of both ends of the transparent conductive layer 3 in the extending direction of the finger electrode 43 (x-axis direction in FIG. 2), and exposes the other end 35. do.
  • the material of the transparent insulating layer 5 of the present embodiment is, for example, a resin having light transmission. This material preferably has resin thermosetting or photocurability.
  • the thickness of the transparent insulating layer 5 is, for example, preferably 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and more preferably 8 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness of the transparent insulating layer 5 is, for example, the distance from the surface of the transparent conductive layer 3 to the surface of the transparent insulating layer 5 at the place where the thickness is the largest.
  • the method for manufacturing the cell assembly 100 having the above configuration includes a step of preparing a photoelectric conversion unit 2 having a main surface 20 and a region 200 corresponding to each of a plurality of small sections of the main surface 20 of the photoelectric conversion unit 2. , A step of forming the transparent conductive layer 3, a step of forming a transparent insulating layer 5 having an opening 50 in which a part of the transparent conductive layer 3 is exposed, and a step of forming the transparent conductive layer 3 exposed from the opening. , A step of forming the current collecting electrode 4 by a plating method, and the like.
  • the step of forming the transparent conductive layer 3, the step of forming the transparent insulating layer 5, and the step of forming the current collecting electrode 4 are performed so that the photoelectric conversion unit 2 is exposed in the defined region 111. It is said.
  • each step will be specifically described with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the step of preparing the photoelectric conversion unit 2 includes a step of forming silicon-based thin films 22 and 23 on the silicon substrate 21.
  • the step of preparing the photoelectric conversion unit 2 includes a step of forming the silicon-based thin films 24 and 25 in addition to the step of forming the silicon-based thin films 22 and 23.
  • the silicon substrate 21 is, for example, a 6-inch n-type single crystal silicon substrate.
  • the silicon-based thin films 22, 23, 24, and 25 are provided over the entire area of the first main surface 211 and the entire area of the second main surface 212 of the silicon substrate 21. Further, the silicon-based thin films 22, 23, 24, and 25 are formed by, for example, a plasma CVD method.
  • the steps of forming the transparent conductive layer 3 are the step of forming the first transparent conductive layer 33 on the first main surface 201 of the photoelectric conversion unit 2 and the photoelectric conversion.
  • a step of forming a second transparent conductive layer 34 on the second main surface 202 of the part 2 is included.
  • the first transparent conductive layer 33 is formed on the side opposite to the silicon substrate 21 side (the side in contact with the silicon substrate 21) of the first conductive type silicon-based thin film 22. It includes a step of forming and a step of forming the second transparent conductive layer 34 on the side opposite to the silicon substrate 21 side (the side in contact with the silicon substrate 21) of the second conductive silicon-based thin film 23.
  • the transparent conductive layer 3 is formed in a rectangular shape extending in the y-axis direction. Further, the transparent conductive layers 3 are formed so as to be arranged at intervals from each other in the x-axis direction. As a result, the transparent conductive layer 3 is formed so as to expose the portion of the photoelectric conversion unit 2 that becomes the demarcated region 111 of the cell assembly 100.
  • the transparent conductive layer 3 is formed by, for example, a MOCVD method or a sputtering method.
  • the steps of forming the transparent insulating layer 5 are a step of printing a resin solution on the transparent conductive layer 3 and a step of providing an opening 50 in the printed resin layer. It has a step of forming the transparent insulating layer 5.
  • This resin solution is, for example, an acrylic resin solution.
  • the acrylic resin solution is adjusted so that the solution viscosity at room temperature (25 ° C.) is 70 Pa ⁇ s or more and 120 Pa ⁇ s or less.
  • the resin material constituting the transparent insulating layer 5 is a heat-curable or photocurable material
  • a resin solution is applied onto the transparent conductive layer 3 by screen printing or the like in the step of forming the transparent insulating layer 5. After printing, it is preferable to cure the transparent insulating layer 5 before the step of forming the current collecting electrode 4.
  • the transparent insulating layer 5 is formed in a rectangular shape extending in the y-axis direction. Further, the transparent insulating layer 5 is formed so as to be arranged at a distance (opening 50) from each other in the x-axis direction. As a result, the transparent insulating layer 5 is formed so as to expose the portion of the photoelectric conversion unit 2 that becomes the demarcated region 111 of the cell assembly 100.
  • the step of forming the current collecting electrode 4 includes a step of forming a plating layer 40 on the transparent conductive layer 3 exposed under the opening 50 of the transparent insulating layer 5 by a plating method (FIGS. 1A, 1B, and 2). reference).
  • the steps of forming the plating layer 40 include a step of precipitating the first plating layer by electrolytic plating on the transparent conductive layer 3 exposed under the opening 50 of the transparent insulating layer 5, and a step of precipitating the first plating layer on the first plating layer. It has a step of precipitating a second plating layer by electrolytic plating.
  • Ni is used when precipitating the first plating layer
  • Cu is used when precipitating the second plating layer.
  • the current collecting electrode 4 has a plurality of finger electrodes 43 extending parallel to each other and a bus bar electrode 44 extending so as to intersect (specifically, orthogonally) the finger electrodes 43. Formed to have. Further, the current collecting electrode 4 is formed on the transparent conductive layer 3 exposed under the opening 50 of the transparent insulating layer 5. As a result, the current collecting electrode 4 is formed so as to expose the portion of the photoelectric conversion unit 2 that becomes the defined region 111 of the cell assembly 100.
  • the solar cell 1 can be manufactured by cutting the cell assembly 100 manufactured by the above manufacturing method.
  • the method for manufacturing the solar cell 1 includes a step of cutting the cell assembly 100 by irradiating the demarcation line 11 with a laser.
  • the solar cell 1 has a linear one side 1a and a linear opposite side 1b substantially parallel to the one side 1a.
  • the solar cell 1 is provided on the photoelectric conversion unit 2 having the main surface 20, the transparent conductive layer 3 provided on the main surface 20 of the photoelectric conversion unit 2, and the first region 31 of the transparent conductive layer 3, and is plated.
  • a current collecting electrode 4 including the layer 40 and a transparent insulating layer 5 provided on a second region 32 different from the first region 31 of the transparent conductive layer 3 are provided, and photoelectric conversion is performed on one side 1a and the opposite side 1b. Part 2 is exposed
  • the solar cell 1 of the present embodiment has a strip shape (substantially rectangular shape) in a plan view. Further, the solar cell 1 is, for example, a double-sided light receiving type solar cell.
  • a plurality of solar cell cells 1 can form a solar cell string 101 by being connected to each other by a single ring.
  • the single ring connection is a state in which the first current collecting electrode 41 of one of the adjacent solar cells 1 and 1 and the second collecting electrode 42 of the other solar cell 1 are overlapped with each other. Then, the adjacent solar cells 1 and 1 are connected.
  • the current collecting electrodes 40 of the adjacent solar cells 1 and 1 are connected to each other by the conductive adhesive 6 (see FIG. 10).
  • the conductive adhesive 6 is, for example, a metal paste, specifically, a silver paste.
  • the photoelectric conversion unit 2 is exposed in the demarcation region 111 (see FIG. 2), that is, the photoelectric conversion unit 2 is exposed at the location where the demarcation line 11 is located (definition region 111). Since the main surface 20 of the above is not covered with the transparent insulating layer 5 or the plating layer 40, the cell assembly 100 can be easily cut only by irradiating the demarcation line 11 with a laser.
  • the main surface 20 of the photoelectric conversion unit 2 is not covered with the transparent insulating layer 5 or the plating layer 40 at the portion where the demarcation line 11 is located (demarcation region 111). Therefore, the cell assembly 100 that can be easily cut can be manufactured only by irradiating the demarcation line 11 with a laser.
  • a laser is applied to a portion of the main surface 20 of the photoelectric conversion unit 2 of the cell assembly 100 of the solar cell that is not covered by the transparent insulating layer 5 or the plating layer 40. It can be easily obtained by dividing the cell assembly 100.
  • the laser is applied to a portion of the photoelectric conversion portion 2 of the cell assembly 100 of the solar cell that is not covered with the transparent insulating layer 5 or the plating layer 40.
  • the solar cell 1 can be easily obtained.
  • the cell assembly and the solar cell of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment, and a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment.
  • some of the configurations of certain embodiments can be deleted.
  • the demarcation line 11 extends to the center in the width direction (for example, the x-axis direction) of each demarcation area 111, but if it is included in each demarcation area 111, the extending position is It doesn't matter. Even when the demarcation line 11 extends to a position biased in the width direction of the demarcation region 111, the solar cell 1 can be obtained by cutting the cell assembly 100 at the demarcation line 11.
  • the widths of the plurality of defined regions 111 provided in the cell assembly 100 may be different.
  • each layer constituting the cell assembly 100 and the solar cell 1 are not limited to those of the above embodiment.
  • the plating layer 40 of the current collecting electrode 4 has a two-layer structure, but a third plating formed by electrolytic plating or electroless plating (including replacement plating) on a second plating layer made of Cu. Layers may be provided.
  • the current collecting electrode 4 may include an electrode layer formed by a method other than the plating method in addition to the plating layer 40.
  • the solar cell 1 may be a single-sided light receiving type.
  • the cell assembly 100 is cut by irradiating the demarcation line 11 with a laser, but the method of dividing the cell assembly 100 is not limited to cutting with a laser.
  • the solar cell 1 may be obtained by forming a groove along the demarcation line 11 of the cell assembly 100 by a laser or a mechanical scribe and dividing the cell assembly 100 along the groove. Even in this case, since the transparent insulating layer 5 and the plating layer 40 are not on the demarcation line 11, the groove can be easily formed, and the cell assembly 100 can be easily divided into the solar cell 1.
  • a cell aggregate which is a raw material of a solar cell constituting a solar cell by connecting a plurality of them in a single ring, and includes a metal electrode formed by a plating method and easily. It is possible to provide a cuttable cell aggregate, a method for producing the cell aggregate, a solar cell formed from the cell aggregate, and a method for producing the solar cell.
  • the cell assembly of the solar cell of the present invention is a cell assembly of a solar cell having a plurality of small compartments which are divided into a plurality of solar cell cells and having one side in a straight line in a plan view.
  • Each of the plurality of subsections is defined by a demarcation line which is a straight line substantially parallel to one side of the linear shape of the cell assembly, and has a photoelectric conversion unit having a main surface and a main surface of the photoelectric conversion unit.
  • a transparent conductive layer having a first region and a second region having a position different from that of the first region, which is provided in a region corresponding to each of the plurality of subsections, and on the first region of the transparent conductive layer.
  • the cell assembly can be easily performed simply by irradiating the demarcation line with a laser. Can be cut into.
  • the method for manufacturing a cell assembly of a solar cell of the present invention is a cell assembly of a solar cell having a plurality of small compartments which are divided into a plurality of solar cell cells and having one side in a straight line in a plan view. It is a method for manufacturing a cell assembly of a solar cell in which each of the plurality of subsections is defined by a demarcation line which is a straight line substantially parallel to the one side of the cell assembly.
  • the transparent conductive layer includes a step of forming a transparent insulating layer having an opening in which a part of the layer is exposed and a step of forming a current collecting electrode in the transparent conductive layer exposed from the opening by a plating method.
  • the step of forming, the step of forming the transparent insulating layer, and the step of forming the current collecting electrode are performed so that the photoelectric conversion portion is exposed along the demarcation line and in the demarcation region including the demarcation line. Be told.
  • the cell assembly can be easily formed by simply irradiating the demarcation line with a laser. It is possible to manufacture a cell assembly of a solar cell that can be cut.
  • a plurality of solar cells can be connected to each other by a single ring to form a solar cell string, and a linear one side and a linear opposite side substantially parallel to the one side in a plan view.
  • a solar cell having a main surface and a transparent conductive layer provided on the main surface of the photoelectric conversion unit and having a first region and a second region having a position different from that of the first region.
  • the one side is provided with a current collecting electrode provided on the first region of the transparent conductive layer and including a plating layer, and a transparent insulating layer provided on the second region of the transparent conductive layer. And on the opposite side, the photoelectric conversion part is exposed.
  • the cell assembly is divided by irradiating a laser on a portion of the main surface of the photoelectric conversion portion of the cell assembly of the solar cell that is not covered with the transparent insulating layer or the plating layer. It is easy to obtain.
  • the method for manufacturing a solar cell of the present invention is a method for manufacturing a solar cell using a cell aggregate of a solar cell, and includes a step of cutting the cell aggregate by irradiating the demarcation line with a laser. ..
  • the solar cell can be easily formed by irradiating a laser on a portion of the photoelectric conversion portion of the cell assembly of the solar cell that is not covered with the transparent insulating layer or the plating layer to divide the cell assembly. Obtained in.

Landscapes

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Abstract

分割されることで複数の太陽電池セルとなる複数の小区画（１０）を有し平面視直線状の１辺を有する太陽電池のセル集合体（１００）であって、前記複数の小区画（１０）の各々は、前記セル集合体（１００）の前記直線状の１辺に略平行な直線である画定線（１１）により画定され、主面を有する光電変換部（２）と、前記光電変換部（２）の主面のうち前記複数の小区画（１０）の各々に対応する領域に設けられ、第一領域及び該第一領域と位置が異なる第二領域を有する透明導電層（３）と、前記透明導電層（３）の前記第一領域上に設けられ、めっき層を含む集電電極（４）と、前記透明導電層（３）の前記第二領域上に設けられた透明絶縁層（５）と、を備え、前記画定線（１１）に沿い且つ該画定線（１１）を含む領域である画定領域（１１１）において、前記光電変換部（２）が露出している。

Description

セル集合体、セル集合体の製造方法、太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法 関連出願の相互参照
　本願は、日本国特願２０２０－０６０１２６号の優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
　本発明は、複数がシングリング接続されることで太陽電池を構成する太陽電池セルの原料であるセル集合体、該セル集合体の製造方法、該セル集合体から形成される太陽電池セル、及び、該太陽電池セルの製造方法に関する。
　従来、種々の構造を有する太陽電池が提案されている。このような太陽電池として、太陽電池ストリングを形成するために、短冊状である複数の太陽電池セルを、例えば、屋根板を葺くようにして、隣接する太陽電池セルの長辺が互いに重なるように並んだ状態で太陽電池セルの端部同士を接続したソーラーモジュールがある（特許文献１）。このソーラーモジュールでは、太陽電池セルを重ねて配置することで、隣接する太陽電池セルの間の隙間を無くす。これにより、ソーラーモジュール内における太陽電池セルの充電率を向上して、モジュール効率を高めることができる。
　また、太陽電池の金属電極を形成する際に、めっき法を用いることも知られている（特許文献２）。この太陽電池は、シリコン基板を含む光電変換部と、光電変換部の受光面側に順に積層された第一透明導電層及び透明樹脂層と、光電変換部の裏面側に順に積層された第二透明導電層及び透明樹脂層と、を備える。この太陽電池では、透明樹脂層が開口を有し、第一透明導電層の表面や第二透明導電層の表面の一部は、透明樹脂層の開口から露出している。また、この太陽電池は、第一透明導電層の表面や第二透明導電層の表面のうち透明樹脂層の開口から露出している箇所に積層されためっき金属電極を備える。この太陽電池では、透明樹脂層は、めっき金属電極を形成する際にマスクとして機能するとともに、完成後の太陽電池の保護層として機能する。
　上記太陽電池を製造する場合に、受光面側に位置するめっき金属電極を形成する際には、まず、光電変換部に、第一透明導電層と、開口を有する透明樹脂層とを順に積層する。透明樹脂層の開口の形状は、めっき金属電極の形状（即ち、めっき金属電極のパターン）に対応するよう形成される。さらに、透明樹脂層の開口から露出した第一透明導電層上に、電解めっきによりめっき金属電極を析出させる。なお、裏面側に位置するめっき金属電極を形成する際にも、同様の工程が行われる。
日本国特表２０１７－５１７１４５号公報 国際公開２０１９／００３８１８号
　ところで、上述のように太陽電池セルを重ねて配置するソーラーモジュール、即ち、シングリング接続（ｓｈｉｎｇｌｉｎｇ　ｃｏｎｎｅｃｔ）してなるソーラーモジュールに、上記めっき金属電極を備えた太陽電池セルを適用することが考えられる。その場合、複数の短冊状の太陽電池セルを得るために、上記めっき金属電極を備えたセル集合体をレーザーカットにより切断する必要がある。しかし、セル集合体における透明樹脂層がレーザーを吸収するため、この透明樹脂層を完全に切断することができず、分割された太陽電池セルを得ることは困難であった。
　本発明は、複数がシングリング接続されることで太陽電池を構成する太陽電池セルの原料であるセル集合体であって、めっき法により形成された金属電極を含み且つ容易に切断可能なセル集合体、該セル集合体の製造方法、該セル集合体から形成される太陽電池セル、及び、該太陽電池セルの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の太陽電池のセル集合体は、それぞれが分割されることで複数の太陽電池セルとなる複数の小区画を有し平面視直線状の１辺を有する太陽電池のセル集合体であって、前記複数の小区画の各々は、前記セル集合体の前記直線状の１辺に略平行な直線である画定線により画定され、主面を有する光電変換部と、前記光電変換部の主面のうち前記複数の小区画の各々に対応する領域に設けられ、第一領域及び該第一領域と位置が異なる第二領域を有する透明導電層と、前記透明導電層の前記第一領域上に設けられ、めっき層を含む集電電極と、前記透明導電層の前記第二領域上に設けられた透明絶縁層と、を備え、前記画定線に沿い且つ該画定線を含む領域である画定領域において、前記光電変換部が露出している。
　本発明の太陽電池のセル集合体の製造方法は、それぞれが分割されることで複数の太陽電池セルとなる複数の小区画を有し平面視直線状の１辺を有する太陽電池のセル集合体であって、前記複数の小区画の各々が、前記セル集合体の前記１辺に略平行な直線である画定線により画定される太陽電池のセル集合体の製造方法であって、主面を有する光電変換部を準備する工程と、前記光電変換部の主面のうち前記複数の小区画の各々に対応する領域に、透明導電層を形成する工程と、前記透明導電層に、前記透明導電層の一部が露出する開口を有する透明絶縁層を形成する工程と、前記開口から露出した前記透明導電層に、めっき法により集電電極を形成する工程と、を含み、前記透明導電層を形成する工程、前記透明絶縁層を形成する工程、及び、前記集電電極を形成する工程は、前記画定線に沿い且つ該画定線を含む画定領域において、前記光電変換部が露出するように行われる。
　本発明の太陽電池セルは、
　複数が互いにシングリング接続されることで太陽電池ストリングを構成することができ、平面視において直線状の一の辺及び該一の辺に略平行な直線状の対辺を有する太陽電池セルであって、
　主面を有する光電変換部と、
　前記光電変換部の主面に設けられ、第一領域及び該第一領域と位置が異なる第二領域を有する透明導電層と、
　前記透明導電層の前記第一領域上に設けられ、めっき層を含む集電電極と、
　前記透明導電層の前記第二領域上に設けられた透明絶縁層と、を備え、
　前記一の辺及び前記対辺において、前記光電変換部が露出している。
　本発明の太陽電池セルの製造方法は、前記太陽電池のセル集合体を用いた太陽電池セルの製造方法であって、前記画定線にレーザーを当てることにより、前記セル集合体を切断する工程を含む。
図１Ａは、本実施形態に係る太陽電池のセル集合体の平面図である。 図１Ｂは、本実施形態に係る太陽電池のセル集合体の底面図である。 図２は、図１ＡのＩＩ－ＩＩ位置における拡大断面図である。 図３Ａは、前記セル集合体の光電変換部の平面図である。 図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩ－ＩＩＩ位置における拡大断面図である。 図４Ａは、透明導電層が形成された前記光電変換部の平面図である。 図４Ｂは透明導電層が形成された前記光電変換部の底面図である。 図５は、図４ＡのＶ－Ｖ位置における拡大断面図である。 図６Ａは、透明絶縁層が形成された前記光電変換部の平面図である。であり、 図６Ｂは透明絶縁層が形成された前記光電変換部の底面図である。 図７は、図６ＡのＶＩＩ－ＶＩＩ位置における拡大断面図である。 図８Ａは、本実施形態に係る太陽電池セルのル平面図である。 図８Ｂは、前記太陽電池セルの底面図である。 図９は、図８ＡのＩＸ－ＩＸ位置における断面図である。 図１０は、前記太陽電池セルを用いた太陽電池ストリングの模式断面図である。
　本発明につき、一実施形態を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。なお、以下の説明における「太陽電池セル」とは、「太陽電池ストリング」を構成する個々の板状部分を指す名称である。また、図面は本実施形態の構成を略示したものであって設計図面とは異なる。このため、図中の寸法関係は必ずしも正しくない点がある。
　本実施形態の太陽電池のセル集合体１００（以下、単に「セル集合体１００」とも称する。）は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、それぞれが分割されることで複数の太陽電池セル１となる複数の小区画１０を有する太陽電池のセル集合体である。また、セル集合体１００は、平面視直線状の１辺（一の辺１００ａ）を有する。複数の小区画１０の各々は、セル集合体１００の一の辺１００ａに略平行な直線である画定線１１により画定される。
　セル集合体１００は、図２に示すように、主面２０を有する光電変換部２と、光電変換部２の主面２０のうち複数の小区画１０の各々に対応する領域２００に設けられた透明導電層３と、透明導電層３の第一領域３１上に設けられ、めっき層４０を含む集電電極４と、透明導電層３の第一領域３１と位置が異なる第二領域３２上に設けられた透明絶縁層５と、を備える。本実施形態のセル集合体１００では、各層は、図２におけるｚ軸方向において積層されている。また、セル集合体１００の画定線１１に沿い且つ該画定線１１を含む領域である画定領域１１１において、光電変換部２が露出している。なお、主面２０は、光電変換部２の板状の表面を構成する主面である。なお、光電変換部２は、エッジとして側面（端面）を有する。
　本実施形態のセル集合体１００は、複数の画定線１１を有し、複数の画定領域１１１を有する。具体的に、セル集合体１００は、三つの画定線１１を有し、三つの画定領域１１１を有する（図１Ａ及び図１Ｂ参照）。また、セル集合体１００では、画定線１１がｙ軸方向に沿って延びるとともに、ｘ軸方向に等間隔をあけて配置されている。
　本実施形態の画定領域１１１は、ｙ軸方向に沿って延びている。複数の画定領域１１１の幅（例えば、ｘ軸方向における寸法）は、いずれも同じである。画定領域１１１は、画定線１１のｘ軸方向における両側に延びている。各画定領域１１１において、例えば、画定領域１１１のｘ軸方向における一方側（図１Ａ及び図２における右側）に位置する端縁１１１ａと画定線１１との距離と、画定領域１１１のｘ軸方向における他方側（図１Ａ及び図２における左側）に位置する端縁１１１ｂと画定線１１との距離とは同じである。即ち、各画定領域１１１の幅方向（例えば、ｘ軸方向）における中央に、画定線１１が延びている。
　光電変換部２は、例えば、板状の部材である。また、光電変換部２は、ｐｎ接合またはｐｉｎ接合を有する。本実施形態の光電変換部２は、導電型結晶シリコン基板２１（以下、「シリコン基板２１」とも称する。）を有する（図２参照）。また、光電変換部２は、導電型シリコン系薄膜２２、２３の間で形成されたｐｎ接合を有する。さらに、本実施形態の光電変換部２は、シリコン基板２１と導電型シリコン系薄膜２２、２３との間に設けられた真性シリコン系薄膜２４、２５も有する。
　シリコン基板２１は、例えば、ｎ型結晶シリコン基板又はｐ型結晶シリコン基板のいずれかである。本実施形態のシリコン基板２１は、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板である。
　シリコン基板２１の第一主面２１１（図２におけるシリコン基板２１の上面）には、第一導電型シリコン系薄膜２２が設けられている。シリコン基板２１の第二主面２１２（図２におけるシリコン基板２１の下面）には、第二導電型シリコン系薄膜２３が設けられている。
　第一導電型シリコン系薄膜２２及び第二導電型シリコン系薄膜２３のうち一方はｐ型であり、他方はｎ型である。本実施形態の第一導電型シリコン系薄膜２２は、ｐ型である。また、本実施形態の第二導電型シリコン系薄膜２３は、ｎ型である。第一導電型シリコン系薄膜２２及び第二導電型シリコン系薄膜２３の膜厚は、それぞれ、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。
　透明導電層３は、光電変換部２の第一主面２０１側に設けられる第一透明導電層３３と、光電変換部２の第二主面２０２側に設けられる第二透明導電層３４と、を含む。透明導電層３の材料は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の導電性金属酸化物である。透明導電層３の膜厚は、例えば、２０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。
　集電電極４は、パターン状の金属電極である。本実施形態の集電電極４は、めっき層４０で構成されている。また、本実施形態の集電電極４は、光電変換部２の第一主面２０１（図２における光電変換部２の上面）に設けられる第一集電電極４１と、及び第二主面２０２（図２における光電変換部２の下面）に設けられる第二集電電極４２と、を有する。
　例えば、集電電極４は、互いに平行に延びる複数のフィンガー電極４３と、フィンガー電極４３と交差する（具体的には、直交する）ように延びるバスバー電極４４と、を有する（図１Ａ及び図１Ｂ参照）。本実施形態の集電電極４では、フィンガー電極４３及びバスバー電極４４が、グリッド上のパターン電極を構成している。集電電極４の厚みは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下である。
　第二集電電極４２の形状は、例えば、第一集電電極４１の形状と同じである。なお、第二集電電極４２の形状は、第一集電電極４１の形状と異なっていてもよい。
　めっき層４０は、光電変換部２が露出している画定領域１１１と隣接している。具体的に、めっき層４０は、ｘ軸方向において、光電変換部２が露出している画定領域１１１と並んでいる。
　透明絶縁層５は、めっき層４０を形成する際のマスクとして機能する。また、透明絶縁層５は、完成後のセル集合体１００や太陽電池セル１の表面の保護層としても機能する。
　透明絶縁層５には、集電電極４の形成される領域を含む開口５０が設けられている（図２参照）。即ち、透明絶縁層５には、透明導電層３の第一領域３１を露出する開口５０が設けられている。さらに、透明絶縁層５は、フィンガー電極４３の延びる方向（図２におけるｘ軸方向）における透明導電層３の両端部のうち、一方の端部３６を被覆するとともに、他方の端部３５を露出する。
　本実施形態の透明絶縁層５の材料は、例えば、光透過性を有する樹脂である。この材料は、樹脂熱硬化性又は光硬化性を有することが好ましい。透明絶縁層５の厚みは、例えば、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。なお、透明絶縁層５の厚みは、例えば、厚みが最も大きい場所における透明導電層３の表面から透明絶縁層５の表面までの距離とする。
　以上の構成のセル集合体１００の製造方法は、主面２０を有する光電変換部２を準備する工程と、光電変換部２の主面２０のうち複数の小区画の各々に対応する領域２００に、透明導電層３を形成する工程と、透明導電層３に該透明導電層３の一部が露出する開口５０を有する透明絶縁層５を形成する工程と、開口から露出した透明導電層３に、めっき法により集電電極４を形成する工程と、を含む。この製造方法において、透明導電層３を形成する工程、透明絶縁層５を形成する工程、及び、集電電極４を形成する工程は、画定領域１１１において、光電変換部２が露出するように行われる。以下、各工程について図３～図８を用いて具体的に説明する。
　例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、光電変換部２を準備する工程は、シリコン基板２１上にシリコン系薄膜２２、２３を形成する工程を有する。具体的に、光電変換部２を準備する工程は、シリコン系薄膜２２、２３を形成する工程に加えて、シリコン系薄膜２４、２５を形成する工程を有する。
　シリコン基板２１は、例えば、６インチｎ型単結晶シリコン基板である。シリコン系薄膜２２、２３、２４、２５は、シリコン基板２１の第一主面２１１の全域や第二主面２１２の全域に設けられる。また、シリコン系薄膜２２、２３、２４、２５は、例えば、プラズマＣＶＤ法により製膜される。
　透明導電層３を形成する工程は、図４Ａ、図４Ｂ、及び、図５に示すように、光電変換部２の第一主面２０１に第一透明導電層３３を形成する工程と、光電変換部２の第二主面２０２に第二透明導電層３４を形成する工程と、を有する。具体的に、透明導電層３を形成する工程は、第一導電型シリコン系薄膜２２のシリコン基板２１側（シリコン基板２１と接触している側）と反対側に、第一透明導電層３３を形成する工程と、第二導電型シリコン系薄膜２３のシリコン基板２１側（シリコン基板２１と接触している側）と反対側に、第二透明導電層３４を形成する工程と、を有する。
　透明導電層３を形成する工程により、透明導電層３は、ｙ軸方向に延びる矩形状に形成される。また、透明導電層３は、ｘ軸方向において互いに間隔をあけて配置されるよう形成される。これにより、透明導電層３は、光電変換部２におけるセル集合体１００の画定領域１１１となる部位を露出するように形成される。透明導電層３は、例えば、ＭＯＣＶＤ法やスパッタ法により製膜される。
　透明絶縁層５を形成する工程は、図６Ａ、図６Ｂ、及び、図７に示すように、樹脂溶液を透明導電層３上に印刷する工程と、印刷した樹脂層に開口５０を設けることで透明絶縁層５を形成する工程と、を有する。この樹脂溶液は、例えば、アクリル系樹脂溶液である。このアクリル系樹脂溶液は、室温（２５℃）における溶液粘度が７０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下となるよう調整されている。
　なお、透明絶縁層５を構成する樹脂材料が、熱硬化性又は光硬化性を有する材料である場合、透明絶縁層５を形成する工程において、スクリーン印刷等により透明導電層３上に樹脂溶液を印刷した後に、集電電極４を形成する工程の前に透明絶縁層５を硬化することが好ましい。
　透明絶縁層５を形成する工程では、透明絶縁層５は、ｙ軸方向に延びる矩形状に形成されている。また、透明絶縁層５は、ｘ軸方向において互いに間隔（開口５０）をあけて配置されるよう形成される。これにより、透明絶縁層５は、光電変換部２におけるセル集合体１００の画定領域１１１となる部位を露出するように形成される。
　集電電極４を形成する工程は、透明絶縁層５の開口５０下に露出した透明導電層３上に、めっき法によりめっき層４０を形成する工程を有する（図１Ａ、図１Ｂ、及び図２参照）。具体的に、めっき層４０を形成する工程は、透明絶縁層５の開口５０下に露出した透明導電層３上に、電解めっきにより第一めっき層を析出させる工程と、第一めっき層上に電解めっきによりで第二めっき層を析出させる工程と、を有する。第一めっき層の析出の際には、例えば、Ｎｉが用いられ、第二めっき層の析出の際には、例えば、Ｃｕが用いられる。
　集電電極４を形成する工程により、集電電極４は、互いに平行に延びる複数のフィンガー電極４３と、フィンガー電極４３と交差する（具体的には、直交する）ように延びるバスバー電極４４とを有するように形成される。また、集電電極４は、透明絶縁層５の開口５０下に露出した透明導電層３上に形成される。これにより、集電電極４は、光電変換部２におけるセル集合体１００の画定領域１１１となる部位を露出するように形成される。
　以上の製造方法により製造したセル集合体１００を切断することにより、太陽電池セル１を製造することができる。太陽電池セル１の製造方法は、画定線１１にレーザーを当てることにより、セル集合体１００を切断する工程を含む。
　太陽電池セル１は、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９に示すように、直線状の一の辺１ａ及び一の辺１ａに略平行な直線状の対辺１ｂを有する。太陽電池セル１は、主面２０を有する光電変換部２と、光電変換部２の主面２０に設けられた透明導電層３と、透明導電層３の第一領域３１上に設けられ、めっき層４０を含む集電電極４と、透明導電層３の第一領域３１と異なる第二領域３２上に設けられた透明絶縁層５と、を備え、一の辺１ａ及び対辺１ｂにおいて、光電変換部２が露出している
　本実施形態の太陽電池セル１は、平面視で短冊状（略長方形状）である。また、太陽電池セル１は、例えば、両面受光型の太陽電池セルである。
　また、太陽電池セル１は、図１０に示すように、複数が互いにシングリング接続されることで太陽電池ストリング１０１を構成することができる。なお、シングリング接続とは、隣接する太陽電池セル１、１のうち一方の太陽電池セル１の第一集電電極４１と他方の太陽電池セル１の第二集電電極４２とが重なった状態で、隣接する太陽電池セル１、１を接続することである。このシングリング接続では、隣接する太陽電池セル１，１の集電電極４０同士が、導電性接着剤６により接続される（図１０参照）。この導電性接着剤６は、例えば、金属ペーストであり、具体的には、銀ペーストである。
　以上の太陽電池のセル集合体１００によれば、画定領域１１１において光電変換部２が露出している（図２参照）、即ち、画定線１１のある箇所（画定領域１１１）では光電変換部２の主面２０が透明絶縁層５やめっき層４０に覆われていないため、画定線１１にレーザーを当てるだけで、セル集合体１００を容易に切断することができる。
　本実施形態のセル集合体１００の製造方法によれば、画定線１１のある箇所（画定領域１１１）では、光電変換部２の主面２０が透明絶縁層５やめっき層４０に覆われていないため、画定線１１にレーザーを当てるだけで容易に切断可能なセル集合体１００を製造することができる。
　また、本実施形態の太陽電池セル１は、太陽電池のセル集合体１００の光電変換部２の主面２０のうち透明絶縁層５やめっき層４０に覆われていない箇所にレーザーを当てて、このセル集合体１００を分割することで容易に得られる。
　さらに、本実施形態の太陽電池セル１の製造方法によれば、太陽電池のセル集合体１００の光電変換部２のうち透明絶縁層５やめっき層４０に覆われていない箇所にレーザーを当てて、このセル集合体１００を分割することで、太陽電池セル１が容易に得られる。
　尚、本発明のセル集合体や太陽電池セルは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
　上記実施形態のセル集合体１００では、画定線１１は、各画定領域１１１の幅方向（例えば、ｘ軸方向）における中央に延びていたが、各画定領域１１１に含まれていれば延びる位置は問わない。画定線１１が画定領域１１１の幅方向において偏った位置に延びている場合であっても、セル集合体１００を画定線１１で切断することで、太陽電池セル１が得られる。なお、セル集合体１００に設けられる複数の画定領域１１１の幅は、異なっていてもよい。
　セル集合体１００や太陽電池セル１を構成する各層の材料や形状は上記実施形態のものに限らない。例えば、集電電極４のめっき層４０は、二層構造であったが、Ｃｕからなる第二めっき層の上に、電解めっきや無電解めっき（置換めっきを含む）により形成された第三めっき層が設けられてもよい。なお、集電電極４は、めっき層４０に加えて、めっき法以外で形成される電極層を含んでもよい。
　また、太陽電池セル１は片面受光型であってもよい。
　また、本実施形態の太陽電池セル１は、セル集合体１００を画定線１１にレーザーを当て切断していたが、セル集合体１００を分割する方法はレーザーでの切断に限らない。例えば、レーザーやメカニカルスクライブによりセル集合体１００の画定線１１に沿って溝を形成し、その溝に沿ってセル集合体１００を分割することにより、太陽電池セル１を得てもよい。この場合であっても、画定線１１上に透明絶縁層５やめっき層４０がないために、溝の形成が容易となり、セル集合体１００を太陽電池セル１に分割することが容易になる。
　以上より、本発明によれば、複数がシングリング接続されることで太陽電池を構成する太陽電池セルの原料であるセル集合体であって、めっき法により形成された金属電極を含み且つ容易に切断可能なセル集合体、該セル集合体の製造方法、該セル集合体から形成される太陽電池セル、及び、該太陽電池セルの製造方法を提供することができる。
　本発明の太陽電池のセル集合体は、それぞれが分割されることで複数の太陽電池セルとなる複数の小区画を有し平面視直線状の１辺を有する太陽電池のセル集合体であって、前記複数の小区画の各々は、前記セル集合体の前記直線状の１辺に略平行な直線である画定線により画定され、主面を有する光電変換部と、前記光電変換部の主面のうち前記複数の小区画の各々に対応する領域に設けられ、第一領域及び該第一領域と位置が異なる第二領域を有する透明導電層と、前記透明導電層の前記第一領域上に設けられ、めっき層を含む集電電極と、前記透明導電層の前記第二領域上に設けられた透明絶縁層と、を備え、前記画定線に沿い且つ該画定線を含む領域である画定領域において、前記光電変換部が露出している。
　かかる構成によれば、画定線のある箇所（画定領域）では光電変換部の主面が透明絶縁層やめっき層に覆われていないため、画定線にレーザーを当てるだけで、セル集合体を容易に切断することができる。
　本発明の太陽電池のセル集合体の製造方法は、それぞれが分割されることで複数の太陽電池セルとなる複数の小区画を有し平面視直線状の１辺を有する太陽電池のセル集合体であって、前記複数の小区画の各々が、前記セル集合体の前記１辺に略平行な直線である画定線により画定される太陽電池のセル集合体の製造方法であって、主面を有する光電変換部を準備する工程と、前記光電変換部の主面のうち前記複数の小区画の各々に対応する領域に、透明導電層を形成する工程と、前記透明導電層に、前記透明導電層の一部が露出する開口を有する透明絶縁層を形成する工程と、前記開口から露出した前記透明導電層に、めっき法により集電電極を形成する工程と、を含み、前記透明導電層を形成する工程、前記透明絶縁層を形成する工程、及び、前記集電電極を形成する工程は、前記画定線に沿い且つ該画定線を含む画定領域において、前記光電変換部が露出するように行われる。
　かかる構成によれば、画定線のある箇所（画定領域）では光電変換部の主面が透明絶縁層やめっき層に覆われていないため、画定線にレーザーを当てるだけでセル集合体を容易に切断可能な太陽電池のセル集合体を製造することができる。
　本発明の太陽電池セルは、複数が互いにシングリング接続されることで太陽電池ストリングを構成することができ、平面視において直線状の一の辺及び該一の辺に略平行な直線状の対辺を有する太陽電池セルであって、主面を有する光電変換部と、前記光電変換部の主面に設けられ、第一領域及び該第一領域と位置が異なる第二領域を有する透明導電層と、前記透明導電層の前記第一領域上に設けられ、めっき層を含む集電電極と、前記透明導電層の前記第二領域上に設けられた透明絶縁層と、を備え、前記一の辺及び前記対辺において、前記光電変換部が露出している。
　かかる構成の太陽電池セルの製造方法は、太陽電池のセル集合体の光電変換部の主面のうち透明絶縁層やめっき層に覆われていない箇所にレーザーを当ててこのセル集合体を分割することで容易に得られる。
　本発明の太陽電池セルの製造方法は、太陽電池のセル集合体を用いた太陽電池セルの製造方法であって、前記画定線にレーザーを当てることにより、前記セル集合体を切断する工程を含む。
　かかる構成によれば、太陽電池のセル集合体の光電変換部のうち透明絶縁層やめっき層に覆われていない箇所にレーザーを当ててこのセル集合体を分割することで、太陽電池セルが容易に得られる。
　１…太陽電池セル、１ａ…一の辺、１ｂ…対辺、２…光電変換部、３…透明導電層、４…集電電極、５…透明絶縁層、６…導電性接着剤、１０…小区画、１１…画定線、２０…主面、２１…導電型結晶シリコン基板（シリコン基板）、２２…第一導電型シリコン系薄膜（導電型シリコン系薄膜、シリコン系薄膜）、２３…第二導電型シリコン系薄膜（導電型シリコン系薄膜、シリコン系薄膜）、２４、２５…真性シリコン系薄膜（シリコン系薄膜）、３１…第一領域、３２…第二領域、３３…第一透明導電層、３４…第二透明導電層、３５、３６…端部、４０…めっき層、４１…第一集電電極、４２…第二集電電極、４３…フィンガー電極、４４…バスバー電極、５０…開口、１００…セル集合体、１００ａ…辺、１０１…太陽電池ストリング、１１１…画定領域、１１１ａ、１１１ｂ…端縁、２００…領域、２０１…第一主面、２０２…第二主面、２１１…第一主面、２１２…第二主面
 

Claims (4)

  1. 　それぞれが分割されることで複数の太陽電池セルとなる複数の小区画を有し平面視直線状の１辺を有する太陽電池のセル集合体であって、
    　前記複数の小区画の各々は、前記セル集合体の前記直線状の１辺に略平行な直線である画定線により画定され、
    　主面を有する光電変換部と、
    　前記光電変換部の主面のうち前記複数の小区画の各々に対応する領域に設けられ、第一領域及び該第一領域と位置が異なる第二領域を有する透明導電層と、
    　前記透明導電層の前記第一領域上に設けられ、めっき層を含む集電電極と、
    　前記透明導電層の前記第二領域上に設けられた透明絶縁層と、を備え、
    　前記画定線に沿い且つ該画定線を含む領域である画定領域において、前記光電変換部が露出している、
    　太陽電池の集合セル。
  2. 　それぞれが分割されることで複数の太陽電池セルとなる複数の小区画を有し平面視直線状の１辺を有する太陽電池のセル集合体であって、前記複数の小区画の各々が、前記セル集合体の前記１辺に略平行な直線である画定線により画定される太陽電池のセル集合体の製造方法であって、
    　主面を有する光電変換部を準備する工程と、
    　前記光電変換部の主面のうち前記複数の小区画の各々に対応する領域に、透明導電層を形成する工程と、
    　前記透明導電層に、前記透明導電層の一部が露出する開口を有する透明絶縁層を形成する工程と、
    　前記開口から露出した前記透明導電層に、めっき法により集電電極を形成する工程と、
    　を含み、
    　前記透明導電層を形成する工程、前記透明絶縁層を形成する工程、及び、前記集電電極を形成する工程は、前記画定線に沿い且つ該画定線を含む画定領域において、前記光電変換部が露出するように行われる、
    太陽電池のセル集合体の製造方法。
  3. 　複数が互いにシングリング接続されることで太陽電池ストリングを構成することができ、平面視において直線状の一の辺及び該一の辺に略平行な直線状の対辺を有する太陽電池セルであって、
    　主面を有する光電変換部と、
    　前記光電変換部の主面に設けられ、第一領域及び該第一領域と位置が異なる第二領域を有する透明導電層と、
    　前記透明導電層の前記第一領域上に設けられ、めっき層を含む集電電極と、
    　前記透明導電層の前記第二領域上に設けられた透明絶縁層と、を備え、
    　前記一の辺及び前記対辺において、前記光電変換部が露出している、
    　太陽電池セル。
  4. 　請求項１に記載の太陽電池のセル集合体を用いた太陽電池セルの製造方法であって、
    　前記画定線にレーザーを当てることにより、前記セル集合体を切断する工程を含む、
    　太陽電池セルの製造方法。 
     
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