專利名稱：太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在背面?zhèn)冗M(jìn)行太陽(yáng)能電池間的電氣配線的太陽(yáng)能電池 模塊。
背景技術(shù)：
因?yàn)槟軌驅(qū)⑶鍧嵡胰≈槐M的太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電，太陽(yáng)能電池 作為新型能源而備受期待。
每一個(gè)太陽(yáng)能電池的輸出為數(shù)W左右。因此，在使用太陽(yáng)能電池 作為家庭、樓房等的電源的情況下，使用多個(gè)太陽(yáng)能電池電串聯(lián)或電 并聯(lián)地連接的太陽(yáng)能電池模塊。
此處，在具有接受太陽(yáng)光的受光面和設(shè)置在受光面的相反側(cè)的背 面的太陽(yáng)能電池中，已知在背面上形成有p側(cè)電極和n側(cè)電極的背接 觸型太陽(yáng)能電池(例如，參照日本特開2005-11869號(hào)公報(bào))。使用這樣 的太陽(yáng)能電池，能夠增大受光面的受光面積。
在這種太陽(yáng)能電池中，p側(cè)電極由沿著第一方向形成的多個(gè)p側(cè)指 狀電極(finger electrode)、和沿著與第一方向大致正交的第二方向形成 的p側(cè)母線(busbar)電極構(gòu)成。p側(cè)母線電極與p側(cè)指狀電極的一端 連接。此外，n側(cè)電極由具有與p側(cè)指狀電極同樣的結(jié)構(gòu)的n側(cè)指狀電 極、和具有與p側(cè)母線電極同樣的結(jié)構(gòu)的n側(cè)母線電極構(gòu)成。p側(cè)母線 電極形成于與沿著第二方向的背面的一邊接近的部分，n側(cè)母線電極形 成于與該一邊相對(duì)的另一邊接近的部分。
沿著規(guī)定的第一方向排列的兩個(gè)太陽(yáng)能電池通過導(dǎo)電性的配線材 料電連接。兩個(gè)太陽(yáng)能電池以一個(gè)太陽(yáng)能電池的p側(cè)母線電極和與該 一個(gè)太陽(yáng)能電池鄰接的另一個(gè)太陽(yáng)能電池的n側(cè)母線電極相對(duì)的方式進(jìn)行配置。配線材料與一個(gè)太陽(yáng)能電池的p側(cè)母線電極和與該一個(gè)太
陽(yáng)能電池鄰接的另一個(gè)太陽(yáng)能電池的n側(cè)母線電極連接。g卩，在各個(gè) 太陽(yáng)能電池的背面，在背面的兩端配設(shè)配線材料。
此處，在使用由上述配線材料連接的多個(gè)太陽(yáng)能電池(以下稱為 "太陽(yáng)能電池組(string)")制作太陽(yáng)能電池模塊時(shí)，壓力被施加在太 陽(yáng)能電池組上。具體而言，首先，將受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料、第一密封材 料、太陽(yáng)能電池組、第二密封材料和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料按照該順序進(jìn)行 疊層，制作疊層體。接著，從疊層體的上下加熱，進(jìn)行壓接。
在太陽(yáng)能電池的背面的兩端配設(shè)有配線材料。因此，配設(shè)有配線 材料的部分的太陽(yáng)能電池組的厚度與未配設(shè)配線材料的部分的太陽(yáng)能 電池組的厚度相比較大。因此，當(dāng)在疊層體上施加來自上下的壓力時(shí)， 與未配設(shè)配線材料的部分相比，在配設(shè)有配線材料的部分容易被施加 較大的力。結(jié)果，存在太陽(yáng)能電池容易產(chǎn)生破裂的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題提出，其目的在于提供一種抑制太陽(yáng)能電池 的破裂并提高成品率的太陽(yáng)能電池模塊。
本發(fā)明的特征在于，是一種太陽(yáng)能電池模塊，其按照規(guī)定的排列 方向排列有多個(gè)具有接受太陽(yáng)光的受光面和設(shè)置在上述受光面的相反 側(cè)的背面的太陽(yáng)能電池，其中，上述多個(gè)太陽(yáng)能電池包括以相鄰的方 式排列的第一太陽(yáng)能電池和第二太陽(yáng)能電池，上述第一太陽(yáng)能電池包 括在上述背面上沿著上述規(guī)定的排列方向形成的多個(gè)第一 n型區(qū)域； 和在上述背面上沿著上述規(guī)定的排列方向形成并且被上述各個(gè)第一 n
型區(qū)域夾持的第一 p型區(qū)域，上述第二太陽(yáng)能電池包括在上述背面 上沿著上述規(guī)定的排列方向形成的多個(gè)第二 p型區(qū)域；和在上述背面 上沿著上述規(guī)定的排列方向形成并且被上述各個(gè)第二 p型區(qū)域夾持的 第二 n型區(qū)域，上述第一 n型區(qū)域和上述第二 p型區(qū)域在上述背面上 形成在大致直線上，上述第一 p型區(qū)域和上述第二 n型區(qū)域在上述背 面上形成在大致直線上。
根據(jù)本發(fā)明的特征，在第一太陽(yáng)能電池和第二太陽(yáng)能電池電串聯(lián) 連接的情況下，能夠通過直線狀的配線材料連接多個(gè)第一 n型區(qū)域和多個(gè)第二 p型區(qū)域，并且通過直線狀的配線材料連接第一 p型區(qū)域和
第二 n型區(qū)域。即，在第一太陽(yáng)能電池和第二太陽(yáng)能電池的背面上， 沿著排列方向至少排列三根配線材料。其結(jié)果是，在太陽(yáng)能電池模塊 的模塊化工序中，即使在由配線材料連接的第一太陽(yáng)能電池和第二太 陽(yáng)能電池上施加來自上下方向的力，也能夠相對(duì)太陽(yáng)能電池的整個(gè)背 面使力分散。
另外，在本發(fā)明的特征中，也可以是，上述第一太陽(yáng)能電池還包 括在上述第一 n型區(qū)域上沿著上述規(guī)定的排列方向形成的第一 n側(cè) 母線電極；在上述第一 n型區(qū)域上以與上述第一 n側(cè)母線電極交叉的 方式形成的多個(gè)第一 n側(cè)指狀電極；在上述第一 p型區(qū)域上沿著上述 規(guī)定的排列方向形成的第一 p側(cè)母線電極；在上述受光面上形成的多 個(gè)第一 p側(cè)指狀電極；和從上述受光面貫通至上述背面并且電連接第 一 p側(cè)母線電極和第一 p側(cè)指狀電極的第一通孔電極，上述第二太陽(yáng) 能電池還包括在上述第二 p型區(qū)域上沿著上述規(guī)定的排列方向形成 的第二 p側(cè)母線電極；在上述第二 p型區(qū)域上以與上述第二 p側(cè)母線 電極交叉的方式形成的多個(gè)第二 p側(cè)指狀電極；在上述第二 n型區(qū)域 上沿著上述規(guī)定的排列方向形成的第二 n側(cè)母線電極；在上述受光面 上形成的多個(gè)第二 n側(cè)指狀電極；和從上述受光面貫通至上述背面并 且電連接第二 n側(cè)母線電極和第二 n側(cè)指狀電極的第二通孔電極，上 述第一太陽(yáng)能電池和上述第二太陽(yáng)能電池以相互極性不同的上述第一 p側(cè)指狀電極和上述第二 n側(cè)指狀電極朝向同一方向的方式配置。
此外，在本發(fā)明的特征中，上述第一 n側(cè)母線電極和上述第二 p 側(cè)母線電極也可以通過導(dǎo)電性的配線材料電連接。
在本發(fā)明的特征中，上述第一 p側(cè)母線電極和上述第二 n側(cè)母線 電極也可以通過導(dǎo)電性的配線材料電連接。


圖1是第一實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊200的側(cè)面圖。
圖2 (a)是從受光面?zhèn)瓤吹谝粚?shí)施方式的第一太陽(yáng)能電池100a的
平面圖。圖2 (b)是從背面?zhèn)瓤吹谝粚?shí)施方式的第一太陽(yáng)能電池lOOa
的背面圖。圖2 (c)是圖2 (a)的A-A截面圖。圖3是圖2 (c)的部分放大圖。
圖4 (a)是從受光面?zhèn)瓤吹谝粚?shí)施方式的第二太陽(yáng)能電池100b的 平面圖。圖4 (b)是從背面?zhèn)瓤吹谝粚?shí)施方式的第二太陽(yáng)能電池100b 的背面圖。圖4 (c)是圖4 (a)的B-B截面圖。
圖5是圖4 (c)的部分放大圖。
圖6是表示第一實(shí)施方式的第一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電 池100b的連接狀態(tài)的背面圖。
圖7是表示第一實(shí)施方式的第一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電 池100b的連接狀態(tài)的平面圖。
圖8是表示第二實(shí)施方式的第三太陽(yáng)能電池100c和第四太陽(yáng)能電 池100d的連接狀態(tài)的背面圖。
圖9是圖8的C-C截面圖。
圖10是圖8的D-D截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的附圖 中，對(duì)相同或類似的部分標(biāo)注相同或類似的符號(hào)。但是，應(yīng)該注意的 是，附圖僅是示意圖，各尺寸的比例等與實(shí)物有差異。因此，應(yīng)當(dāng)參 考以下的說明判斷具體的尺寸等。另外，當(dāng)然在各個(gè)附圖之間也包括 相互的尺寸關(guān)系、比率不同的部分。
<第一實(shí)施方式> (太陽(yáng)能電池模塊的概要結(jié)構(gòu))
下面，參照?qǐng)D1，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊的概 要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模 塊200的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖1所示，太陽(yáng)能電池模塊200具有多個(gè)太陽(yáng)能電池100、受光 面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料102、背面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料103、填充材料104。此外，太陽(yáng) 能電池模塊200具有串聯(lián)連接相互鄰接的太陽(yáng)能電池100的配線材料 105。此外，也可以在太陽(yáng)能電池模塊200的外周設(shè)置框體。
太陽(yáng)能電池100具有接受太陽(yáng)光的受光面和設(shè)置在受光面的相反 側(cè)的背面。多個(gè)太陽(yáng)能電池100按照規(guī)定的排列方向排列。多個(gè)太陽(yáng)能電池100包括在受光面上具有p型半導(dǎo)體區(qū)域的第一太陽(yáng)能電池
100a、和在受光面上具有n型半導(dǎo)體區(qū)域的第二太陽(yáng)能電池100b。第 一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電池100b以相鄰的方式交互排列。
受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料102由玻璃等構(gòu)成，從受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)太陽(yáng)能電 池模塊200。背面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料103是具有耐候性的膜，從背面?zhèn)缺Ｗo(hù)太 陽(yáng)能電池模塊。
填充材料104由EVA (Ethylene vinyl acetate乙烯一醋酸乙烯脂) 等構(gòu)成，在受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料102與背面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料103之間密封各 太陽(yáng)能電池100。
配線材料105是用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池100的導(dǎo)電性配線材 料。配線材料105能夠由成形為薄板狀或捻線狀的銅等導(dǎo)電性材料形 成。
此外，配線材料105包括用于傳送在太陽(yáng)能電池的背面?zhèn)仁占?光生載流子的第一配線材料105a、和用于傳送在太陽(yáng)能電池的受光面 側(cè)收集的光生載流子的第二配線材料105b。在后面對(duì)第一配線材料 105a和第二配線材料105b的結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述。
太陽(yáng)能電池模塊200能夠通過以下的模塊化工序制作。首先，將 受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料102、填充材料104、多個(gè)太陽(yáng)能電池100、填充材 料104和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)材料103按該順序進(jìn)行疊層，制作疊層體。接著， 從疊層體的上下施加壓力并同時(shí)對(duì)其加熱。 (第一太陽(yáng)能電池100a的概要結(jié)構(gòu))
下面，參照?qǐng)D2對(duì)第一太陽(yáng)能電池100a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2(a) 是從受光面?zhèn)瓤吹谝惶?yáng)能電池100a的平面圖。圖2 (b)是從背面?zhèn)?看第一太陽(yáng)能電池100a的背面圖。圖2 (c)是沿著該圖(a)的A-A 截面的截面圖。
第一太陽(yáng)能電池100a具有包括n型半導(dǎo)體基板的第一光電轉(zhuǎn)換 部20、多個(gè)第一p側(cè)指狀電極21、多個(gè)第一通孔電極22、兩個(gè)第一p 側(cè)母線電極23、多個(gè)第一n側(cè)指狀電極24、和三個(gè)第一n側(cè)母線電極 25。
第一光電轉(zhuǎn)換部20使用n型半導(dǎo)體基板而形成。第一光電轉(zhuǎn)換部 20通過從受光面?zhèn)冉邮芄舛奢d流子。所謂載流子是指太陽(yáng)光被第一光電轉(zhuǎn)換部20吸收而生成的一對(duì)空穴和電子。
第一 p側(cè)指狀電極21是收集在第一光電轉(zhuǎn)換部20生成的載流子 (空穴)的集電電極。如圖2 (a)所示，第一p側(cè)指狀電極21在受光 面上，沿著與排列太陽(yáng)能電池100的規(guī)定的排列方向大致正交的方向 形成為線狀。另外，多個(gè)第一p側(cè)指狀電極21以規(guī)定間隔并列設(shè)置。 第一P側(cè)指狀電極21例如能夠通過印刷法，使用燒結(jié)型的導(dǎo)電性膏、 熱硬化型的導(dǎo)電性膏而形成。
多個(gè)第一通孔電極22是進(jìn)一步收集第一 p側(cè)指狀電極21從第一 光電轉(zhuǎn)換部20收集的載流子的集電電極。如圖2 (a)所示，第一通孔 電極22以節(jié)點(diǎn)狀分布。具體而言，第一通孔電極22沿著排列方向以 虛線狀形成兩列。 一個(gè)第一通孔電極22與一個(gè)第一 p側(cè)指狀電極21 連接。因此， 一個(gè)第一p側(cè)指狀電極21收集的載流子被兩個(gè)第一通孔 電極22收集。第一通孔電極22能夠使用與第一 p側(cè)指狀電極21相同 的導(dǎo)電性材料而形成。
此處，第一通孔電極22從沿著排列方向設(shè)置的一邊離幵沿著與排 列方向大致正交的方向設(shè)置的一邊的長(zhǎng)度L的1/4 (即L/4)的距離。
此外，第一通孔電極22被填充在圖2 (c)所示的第一通孔26內(nèi)， 并且一直到達(dá)背面。第一通孔26從受光面朝向背面貫通第一光電轉(zhuǎn)換 部20 (包括n型半導(dǎo)體基板)。這樣的第一通孔26能夠通過使用氫氟 酸和硝酸的混合液(7、;/硝酸)的濕蝕刻，使用Cl2、 Cl4、 BC13的千 蝕刻，使用Ar+等的離子蝕刻(ion milling),使用YAG激光的激光燒 蝕(laserabrasion)等方法而形成。
第一 p側(cè)母線電極23是進(jìn)一步收集第一通孔電極22從第一 p側(cè) 指狀電極21收集的載流子的收集電極。因此，第一 p側(cè)母線電極23 通過第一通孔電極22與在受光面上形成的全部第一 p側(cè)指狀電極21 電連接。
此外，如圖2 (b)所示，第一p側(cè)母線電極23形成于在背面上沿 著排列方向形成的兩個(gè)第一p型區(qū)域a內(nèi)。g卩，第一p側(cè)母線電極23 沿著排列太陽(yáng)能電池100的規(guī)定的排列方向以線狀形成有兩個(gè)。第一p 側(cè)母線電極23能夠使用與第一 p側(cè)指狀電極21相同的導(dǎo)電性材料形 成。此外，第一 p側(cè)母線電極23夾著第一光電轉(zhuǎn)換部20形成于與第 一通孔電極22對(duì)稱的位置。g卩，第一p側(cè)母線電極23從沿著排列方 向設(shè)置的一邊離開沿著與排列方向大致正交的方向設(shè)置的一邊的長(zhǎng)度 L的1/4 (即L/4)的距離。
第一 n側(cè)指狀電極24是收集在第一光電轉(zhuǎn)換部20生成的載流子 (電子)的收集電極。如圖2 (b)所示，第一n側(cè)指狀電極24形成于 在背面上沿著排列方向形成的第一n型區(qū)域3內(nèi)。此處，第一n型區(qū) 域e是夾著第一p型區(qū)域a的區(qū)域。g卩，第一n型區(qū)域e被分為背面 上的三個(gè)區(qū)域。第一n側(cè)指狀電極24在各個(gè)第一n型區(qū)域e內(nèi)，沿著 與排列方向大致正交的方向形成為線狀。此外，多個(gè)第一 n側(cè)指狀電 極24以規(guī)定間隔并列設(shè)置。此處，第一 n側(cè)指狀電極24不與第一 p 側(cè)母線電極23交叉。S卩，第一p側(cè)母線電極23與多個(gè)第一n側(cè)指狀 電極24電絕緣。第一 n側(cè)指狀電極24能夠使用與第一 p側(cè)指狀電極 21相同的導(dǎo)電性材料形成。
如圖2 (b)所示，第一n側(cè)母線電極25形成于在背面上沿著排列 方向形成的第一n型區(qū)域P內(nèi)。即，第一n側(cè)母線電極25沿著排列太 陽(yáng)能電池100的規(guī)定的排列方向以線狀形成有三個(gè)。因此，第一n側(cè) 母線電極25與多個(gè)第一 n側(cè)指狀電極24交叉并電連接。第一 n側(cè)母 線電極25能夠使用與第一p側(cè)指狀電極21相同的導(dǎo)電性材料形成。
圖3是圖2 (c)的部分放大圖。如圖3所示，第一光電轉(zhuǎn)換部20 具有n型結(jié)晶類硅基板120、 n型半導(dǎo)體層130和p型半導(dǎo)體層140。
n型結(jié)晶類硅基板120通過吸收太陽(yáng)光而生成載流子(電子和空 穴)。n型半導(dǎo)體層130是例如在n型結(jié)晶類硅基板120的背面?zhèn)刃纬?的n型非晶硅層。在n型半導(dǎo)體層130中收集在n型結(jié)晶類硅基板120 中產(chǎn)生的電子。p型半導(dǎo)體層140是例如在n型結(jié)晶類硅基板120的受 光面?zhèn)刃纬傻膒型非晶硅層。在p型半導(dǎo)體層140中收集在n型結(jié)晶 類硅基板120中產(chǎn)生的空穴。而且，n型半導(dǎo)體層130和p型半導(dǎo)體層 140也可以由與n型結(jié)晶類硅基板120相同的結(jié)晶類硅構(gòu)成。此外，在 由非晶硅構(gòu)成n型半導(dǎo)體層130和p型半導(dǎo)體層140的情況下，可以 在n型半導(dǎo)體層130與n型結(jié)晶類硅基板120之間、以及p型半導(dǎo)體 層140與n型結(jié)晶類硅基板120之間插入本征非晶硅層。如圖3所示，第一太陽(yáng)能電池100a還包括第一絕緣部件27。
第一絕緣部件27以覆蓋貫通p型半導(dǎo)體層140、 n型結(jié)晶類硅基 板120和n型半導(dǎo)體層130而設(shè)置的第一通孔26的外側(cè)周圍的方式形 成。第一絕緣部件27使第一通孔電極22與n型結(jié)晶類硅基板120、 n 型半導(dǎo)體層130、第一n側(cè)指狀電極24絕緣。 (第二太陽(yáng)能電池100b的概要結(jié)構(gòu))
下面，參照?qǐng)D4，對(duì)第二太陽(yáng)能電池100b的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4 (a)是從受光面?zhèn)瓤吹诙?yáng)能電池100b的平面圖。圖4 (b)是從 背面?zhèn)瓤吹诙?yáng)能電池100b的背面圖。圖4 (c)是沿著該圖(a) 的B-B截面的截面圖。
第二太陽(yáng)能電池100b具有包括n型半導(dǎo)體基板的第二光電轉(zhuǎn)換 部30、多個(gè)第二n側(cè)指狀電極31、多個(gè)第二通孔電極32、兩個(gè)第二 n 側(cè)母線電極33、多個(gè)第二p側(cè)指狀電極34、和三個(gè)第二p側(cè)母線電極 35。
第二光電轉(zhuǎn)換部30使用n型半導(dǎo)體基板形成。第二光電轉(zhuǎn)換部30 通過從受光面?zhèn)冉邮芄舛奢d流子。
第二 n側(cè)指狀電極31是收集在第二光電轉(zhuǎn)換部30生成的載流子 (空穴)的收集電極。如圖4 (a)所示，第二n側(cè)指狀電極31在受光 面上，沿著與排列太陽(yáng)能電池100的規(guī)定的排列方向大致正交的方向 形成為線狀。此外，多個(gè)第二n側(cè)指狀電極31以規(guī)定間隔并列配置。 第二 n側(cè)指狀電極31例如能夠通過印刷法，使用燒結(jié)型的導(dǎo)電性膏、 熱硬化型的導(dǎo)電性膏而形成。
多個(gè)第二通孔電極32是進(jìn)一步收集第二 n側(cè)指狀電極31從第二 光電轉(zhuǎn)換部30收集的載流子的收集電極。在從受光面?zhèn)瓤吹钠矫嬉晥D 中，第二通孔電極32以節(jié)點(diǎn)狀分布。具體而言，第二通孔電極32沿 著排列方向以虛線狀形成兩列。 一個(gè)第二通孔電極32是與一個(gè)第二 n 側(cè)指狀電極31連接而形成的。因此， 一個(gè)第二 n側(cè)指狀電極31所收 集的載流子被兩個(gè)第二通孔電極32收集。第二通孔電極32能夠使用 與第二n側(cè)指狀電極31相同的導(dǎo)電性材料形成。
此處，第二通孔電極32從沿著排列方向設(shè)置的一邊離開沿著與排 列方向大致正交的方向設(shè)置的一邊的長(zhǎng)度L的1/4 (即L/4)的距離。此外，第二通孔電極32被填充在圖4 (c)所示的第二通孔36內(nèi)， 并且一直到達(dá)背面。第二通孔36從受光面朝向背面貫通第二光電轉(zhuǎn)換 部30 (包括n型半導(dǎo)體基板)。
第二 n側(cè)母線電極33是進(jìn)一步收集第二通孔電極32從第二 n側(cè) 指狀電極31收集的載流子的收集電極。因此，第二 n側(cè)母線電極33 通過第二通孔電極32與在受光面上形成的全部第二 n側(cè)指狀電極31 電連接。
如圖4 (b)所示，第二n側(cè)母線電極33形成于在背面上沿著排列 方向形成的第二n型區(qū)域Y內(nèi)。g卩，第二n側(cè)母線電極33沿著排列方 向以線狀形成有兩個(gè)。第二n側(cè)母線電極33能夠使用與第二n側(cè)指狀 電極31相同的導(dǎo)電性材料形成。
此外，第二 n側(cè)母線電極33夾著第二光電轉(zhuǎn)換部30形成于與第 二通孔電極32對(duì)稱的位置。即，第二n側(cè)母線電極33從沿著排列方 向設(shè)置的背面的一邊離開沿著與排列方向大致正交的方向設(shè)置的背面 的一邊的長(zhǎng)度L的1/4 (即L/4)的距離。
第二 p側(cè)指狀電極34是收集在第二光電轉(zhuǎn)換部30生成的載流子 (電子)的收集電極。如圖4 (b)所示，第二p側(cè)指狀電極34形成于 在背面上沿著排列方向形成的第二p型區(qū)域S內(nèi)。此處，第二p型區(qū) 域S是夾著第二n型區(qū)域Y的區(qū)域。即，第二p型區(qū)域S被分成背面 上的三個(gè)區(qū)域。第二p側(cè)指狀電極34在各個(gè)第二p型區(qū)域S內(nèi)，沿著 與排列方向大致正交的方向形成為線狀。此外，多個(gè)第二 p側(cè)指狀電 極34以規(guī)定間隔并列設(shè)置。此處，第二 p側(cè)指狀電極34不與第二 n 側(cè)母線電極33交叉。因此，第二p側(cè)指狀電極34與第二n側(cè)母線電 極33電絕緣。第二 p側(cè)指狀電極34能夠使用與第二 n側(cè)指狀電極31 相同的導(dǎo)電性材料形成。
如圖4 (b)所示，第二p側(cè)母線電極35形成于在背面上沿著排列 方向形成的第二p型區(qū)域S內(nèi)。gp，第二p側(cè)母線電極35沿著排列方 向以線狀形成有三個(gè)。因此，第二p側(cè)母線電極35與多個(gè)第二p側(cè)指 狀電極34交叉且電連接。第二 n側(cè)母線電極33能夠使用與第二 n側(cè) 指狀電極31相同的導(dǎo)電性材料形成。
圖5是圖4 (c)的部分放大圖。第二光電轉(zhuǎn)換部30具有將第一太陽(yáng)能電池100a所包括的第一光電轉(zhuǎn)換部20表里反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。具體而 言，如圖5所示，第二光電轉(zhuǎn)換部30具有n型結(jié)晶類硅基板220、 p 型半導(dǎo)體層230和n型半導(dǎo)體層240。
n型結(jié)晶類硅基板220通過吸收太陽(yáng)光而生成載流子(電子和空 穴)。p型半導(dǎo)體層230是例如在n型結(jié)晶類硅基板220的背面?zhèn)刃纬?的p型非晶硅層。在p型半導(dǎo)體層230中收集在n型結(jié)晶類硅基板220 中產(chǎn)生的空穴。n型半導(dǎo)體層240是例如在n型結(jié)晶類硅基板220的受 光面?zhèn)刃纬傻膎型非晶硅層。在n型半導(dǎo)體層240中收集在n型結(jié)晶 類硅基板220中產(chǎn)生的電子。而且，p型半導(dǎo)體層230和n型半導(dǎo)體層 240也可以由與n型結(jié)晶類硅基板220相同的結(jié)晶類硅構(gòu)成。
如圖5所示，第二太陽(yáng)能電池100b還包括第二絕緣部件37。
第二絕緣部件37以覆蓋貫通n型半導(dǎo)體層240、 n型結(jié)晶類硅基 板220和p型半導(dǎo)體層230而設(shè)置的第二通孔36的外側(cè)周圍的方式形 成。第二絕緣部件37使第二通孔電極32與n型結(jié)晶類硅基板220、 p 型半導(dǎo)體層230、第二p側(cè)指狀電極34絕緣。
此處，如圖1所示，第一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電池100b 按照規(guī)定的排列方向以相鄰的方式交互排列。因此，第一p型區(qū)域a 和第二n型區(qū)域Y在背面上形成在大致直線上。同樣，第一n型區(qū)域 e和第二 p型區(qū)域S在背面上形成在大致直線上。
(第一太陽(yáng)能電池100a與第二太陽(yáng)能電池100b的連接)
下面，參照?qǐng)D6和圖7，對(duì)第一太陽(yáng)能電池100a與第二太陽(yáng)能電 池100b的連接進(jìn)行說明。圖6是表示第一太陽(yáng)能電池100a與第二太 陽(yáng)能電池100b連接的狀態(tài)的背面圖。圖7是表示第一太陽(yáng)能電池100a 與第二太陽(yáng)能電池100b連接的狀態(tài)的平面圖。
如圖6所示， 一個(gè)第一太陽(yáng)能電池100a (圖6左側(cè))和一個(gè)第二 太陽(yáng)能電池100b (圖6中央)，使用兩個(gè)第二配線材料105b相連接。
具體而言，第二配線材料105b使用包括導(dǎo)電性粒子的樹脂材料、 焊料等導(dǎo)電性粘接劑，連接在一個(gè)第一太陽(yáng)能電池100a所具有的第一 p側(cè)母線電極23和一個(gè)第二太陽(yáng)能電池100b所具有的第二n側(cè)母線電 極33上。因此，第二配線材料105b沿著排列方向連結(jié)第一p型區(qū)域 a和第二n型區(qū)域Y 。此外，如圖6所示，另一第一太陽(yáng)能電池100a (圖6右側(cè))與一 個(gè)第二太陽(yáng)能電池100b (圖6中央)，使用三個(gè)第一配線材料105a相 連接。
具體而言，第一配線材料105a使用包括導(dǎo)電性粒子的樹脂材料、 焊料等導(dǎo)電性粘接劑，連接在另一第一太陽(yáng)能電池100a所具有的第一 n側(cè)母線電極25和一個(gè)第二太陽(yáng)能電池100b所具有的第二 p側(cè)母線電 極35上。因此，第一配線材料105a沿著排列方向連結(jié)第一n型區(qū)域
e和第二p型區(qū)域s 。
如上所述， 一個(gè)第一太陽(yáng)能電池100a (圖6左側(cè))、 一個(gè)第二太陽(yáng) 能電池(圖6中央)和另一第一太陽(yáng)能電池100a (圖6右側(cè))，使用第 一配線材料105a和第二配線材料105b電串聯(lián)地連接。 (作用和效果)
根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊200，在受光面具有極性不同的 半導(dǎo)體區(qū)域的第一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電池100b，按照排列 太陽(yáng)能電池100的規(guī)定的排列方向相鄰排列。此外，在第一太陽(yáng)能電 池100a的背面上，形成有沿著排列方向形成的多個(gè)第一n型區(qū)域P和 被多個(gè)第一n型區(qū)域e夾持的第一p型區(qū)域a。同樣，在第二太陽(yáng)能 電池100b的背面上，形成有沿著排列方向形成的多個(gè)第二 p型區(qū)域S 和被多個(gè)第二 p型區(qū)域s夾持的第二 n型區(qū)域y 。第一 n型區(qū)域P和 第二 p型區(qū)域S 、第一 p型區(qū)域a和第二 n型區(qū)域Y分別在背面上形 成在大致直線上。
如上所述，在本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊200中，因?yàn)樵谑芄?面具有極性不同的半導(dǎo)體區(qū)域的太陽(yáng)能電池以相鄰的方式排列，所以 能夠使得一個(gè)太陽(yáng)能電池的n型區(qū)域和另一太陽(yáng)能電池的p型區(qū)域在 背面上形成在大致直線上，并且能夠使得一個(gè)太陽(yáng)能電池的p型區(qū)域 和另一太陽(yáng)能電池的n型區(qū)域在背面上形成在大致直線上。因此，在 電串聯(lián)地連接第一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電池100b的情況下， 能夠由直線狀的配線材料105連接第一 n型區(qū)域P和第二 p型區(qū)域S ， 并且能夠由直線狀的配線材料105連接第一 p型區(qū)域a和第二 n型區(qū) 域Y。 g卩，在第一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電池100b的背面上， 沿著排列方向至少排列有三個(gè)配線材料105。結(jié)果，在太陽(yáng)能電池模塊200的模塊化工序中，即使在由配線材 料105連接的第一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電池100b上施加來 自上下方向的力，也能夠相對(duì)太陽(yáng)能電池的整個(gè)背面使力分散。換言 之，在太陽(yáng)能電池模塊200的模塊化工序中，能夠避免應(yīng)力集中在太 陽(yáng)能電池100的背面的一個(gè)位置。
由上述可知，根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊200，能夠抑制模 塊化工序中的太陽(yáng)能電池100的破裂。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊200，從背面?zhèn)仁占d流 子的多個(gè)第一 n型區(qū)域P以?shī)A著從受光面?zhèn)仁占d流子的第一 p型區(qū) 域a的方式形成。同樣，從背面?zhèn)仁占d流子的多個(gè)第二 p型區(qū)域S 以?shī)A著從受光面?zhèn)仁占d流子的第二 n型區(qū)域Y的方式形成。因此， 能夠在第一p側(cè)母線電極23、第二n側(cè)母線電極33的外側(cè)，形成第一 n側(cè)指狀電極24、第二p側(cè)指狀電極34。其結(jié)果是，能夠提高背面?zhèn)?的集電效率。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊200，能夠在背面?zhèn)?，?除了形成有第一通孔26、第二通孔36的部分的大致整個(gè)區(qū)域中收集載 流子。結(jié)果，能夠提高太陽(yáng)能電池模塊200的發(fā)電效率。
此外，配線材料105能夠一并配設(shè)在第一太陽(yáng)能電池100a和第二 太陽(yáng)能電池100b的背面?zhèn)?。因此，能夠?jiǎn)化由配線材料105連接多個(gè) 太陽(yáng)能電池100的工序。
<第二實(shí)施方式>
下面，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊具有與圖1所示的太陽(yáng)能電池模塊 200相同的概要結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊包括按照規(guī)定的排列方向排列的多 個(gè)太陽(yáng)能電池100。
圖8是表示第三太陽(yáng)能電池100c與第四太陽(yáng)能電池100d在背面 側(cè)連接的狀態(tài)的背面圖。在本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊中，第三太 陽(yáng)能電池100c和第四太陽(yáng)能電池100d沿著排列方向以相鄰的方式交 互排列。第三太陽(yáng)能電池100c和第四太陽(yáng)能電池100d的光電轉(zhuǎn)換部，可
以分別使用具有相同極性的半導(dǎo)體基板制作，也可以分別使用具有不 同極性的半導(dǎo)體基板制作。
圖9是圖8的C-C截面的截面圖。如該圖所示，在第三太陽(yáng)能電 池100c的受光面上和背面上，未形成用于收集在光電轉(zhuǎn)換部生成的載 流子(電子或者空穴)的收集電極。
如圖8和圖9所示，在第三太陽(yáng)能電池100c的背面的大致整個(gè)區(qū) 域上，第三n型區(qū)域E和第三p型區(qū)域F沿著排列方向以線狀交互形 成。在第三n型區(qū)域E中生成的電子被配線材料300收集，在第三p 型區(qū)域F中生成的空穴被配線材料400收集。
圖10是圖8的D-D截面的截面圖。如該圖所示，在第四太陽(yáng)能電 池100d的受光面上和背面上，未形成用于收集在光電轉(zhuǎn)換部生成的載 流子的收集電極。
如圖8和圖9所示，在第四太陽(yáng)能電池100d的背面的大致整個(gè)區(qū) 域上，第四p型區(qū)域G和第四n型區(qū)域H沿著排列方向以線狀交互形 成。在第四p型區(qū)域G中生成的空穴被配線材料300收集，在第四n 型區(qū)域H中生成的電子被配線材料400收集。配線材料300和配線材 料400是對(duì)銅等導(dǎo)電性材料進(jìn)行細(xì)線加工而形成的導(dǎo)電線。配線材料 300以與第三n型區(qū)域E和第四p型區(qū)域G連接的方式配置，配線材 料400以與第三p型區(qū)域F和第四n型區(qū)域H連接的方式配置。
此處，在本實(shí)施方式中，第三n型區(qū)域E和第四p型區(qū)域G在背 面上形成在大致直線上，并且第三p型區(qū)域F和第四n型區(qū)域H在背 面上形成在大致直線上。因此，本實(shí)施方式的配線材料300和配線材 料400分別形成為大致直線狀。
如上所述，第三太陽(yáng)能電池100c和第四太陽(yáng)能電池100d，通過沿 著規(guī)定的排列方向交互配設(shè)的配線材料300和配線材料400，電連接且 機(jī)械連接。
(作用和效果)
根據(jù)本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊，在第三太陽(yáng)能電池100c的背 面上，形成有沿著排列方向形成的多個(gè)第三n型區(qū)域E和被多個(gè)第三n 型區(qū)域E夾持的第三p型區(qū)域F。同樣，在第四太陽(yáng)能電池100d的背面上，形成有沿著排列方向形成的多個(gè)第四p型區(qū)域G和被多個(gè)第四 p型區(qū)域G夾持的第四n型區(qū)域H。第三n型區(qū)域E和第四p型區(qū)域 G在背面上形成在大致直線上，第三p型區(qū)域F和第四n型區(qū)域H在 背面上形成在大致直線上。
如上所述，在本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊中， 一個(gè)太陽(yáng)能電池 的多個(gè)n型區(qū)域和另一太陽(yáng)能電池的多個(gè)p型區(qū)域在背面上形成在大 致直線上，并且一個(gè)太陽(yáng)能電池的多個(gè)p型區(qū)域和另一太陽(yáng)能電池的 多個(gè)n型區(qū)域在背面上形成在大致直線上。因此，在電串聯(lián)地連接第 三太陽(yáng)能電池100c和第四太陽(yáng)能電池100d的情況下，通過多個(gè)直線 狀的配線材料300連接第三n型區(qū)域E和第四p型區(qū)域G，并且通過 多個(gè)直線狀的配線材料400連接第三p型區(qū)域F和第四n型區(qū)域H。
因此，在太陽(yáng)能電池模塊的模塊化工序中，即使在由配線材料300 和配線材料400連接的第三太陽(yáng)能電池100c和第四太陽(yáng)能電池100d 上施加來自上下方向的力，也能夠相對(duì)太陽(yáng)能電池的整個(gè)背面使力分 散。換言之，在模塊化工序中，能夠避免力集中在太陽(yáng)能電池的一個(gè) 位置。因此，能夠分散在模塊化工序中施加的壓力，抑制太陽(yáng)能電池 的破裂。
此外，在第三太陽(yáng)能電池100c和第四太陽(yáng)能電池100d中未形成 母線電極，能夠通過配線材料300和配線材料400連接太陽(yáng)能電池的 彼此之間。從而，由于能夠從背面?zhèn)鹊拇笾抡麄€(gè)區(qū)域收集載流子，能 夠進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池模塊的發(fā)電效率。 (其他實(shí)施方式)
本發(fā)明由上述實(shí)施方式所說明，但是，不應(yīng)該認(rèn)為構(gòu)成該公開內(nèi) 容的一部分的論述和附圖限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠從該公 開內(nèi)容中了解多種替代實(shí)施方式、實(shí)施例和操作技術(shù)。
例如，在上述第一實(shí)施方式中，第一光電轉(zhuǎn)換部20和第二光電轉(zhuǎn) 換部30包括n型半導(dǎo)體基板，但是，也可以均包括p型半導(dǎo)體基板， 還可以包括各自極性不同的半導(dǎo)體基板。在上述第一實(shí)施方式中，第 一太陽(yáng)能電池100a和第二太陽(yáng)能電池100b具有各自極性不同的半導(dǎo) 體區(qū)域作為受光面即可。
此外，在上述第一實(shí)施方式中，第一太陽(yáng)能電池100a具有第一n側(cè)母線電極25，但是，配線材料105也可以直接與第一n側(cè)指狀電極 24連接。同樣，第二太陽(yáng)能電池100b具有第二p側(cè)母線電極35，但 是，配線材料105也可以直接與第二p側(cè)指狀電極34連接。由此，能 夠進(jìn)一步提高集電效率。
此外，在上述第一實(shí)施方式中，母線電極沿著排列方向形成，但 是，并不是必須相對(duì)排列方向完全平行。
在不脫離上述本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，本發(fā)明能夠進(jìn)行種種變更， 構(gòu)成該公開內(nèi)容的一部分的論述和附圖并不限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1. 一種太陽(yáng)能電池模塊，其按照規(guī)定的排列方向排列有多個(gè)具有接受太陽(yáng)光的受光面和設(shè)置在所述受光面的相反側(cè)的背面的太陽(yáng)能電池，其特征在于所述多個(gè)太陽(yáng)能電池包括以相鄰的方式排列的第一太陽(yáng)能電池和第二太陽(yáng)能電池，所述第一太陽(yáng)能電池包括在所述背面上沿著所述規(guī)定的排列方向形成的多個(gè)第一n型區(qū)域；和在所述背面上沿著所述規(guī)定的排列方向形成并且被所述各個(gè)第一n型區(qū)域夾持的第一p型區(qū)域，所述第二太陽(yáng)能電池包括在所述背面上沿著所述規(guī)定的排列方向形成的多個(gè)第二p型區(qū)域；和在所述背面上沿著所述規(guī)定的排列方向形成并且被所述各個(gè)第二p型區(qū)域夾持的第二n型區(qū)域，所述第一n型區(qū)域和所述第二p型區(qū)域在所述背面上形成在大致直線上，所述第一p型區(qū)域和所述第二n型區(qū)域在所述背面上形成在大致直線上。
2. 如權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能電池模塊，其特征在于 所述第一太陽(yáng)能電池還包括在所述第一 n型區(qū)域上沿著所述規(guī)定的排列方向形成的第一 n側(cè) 母線電極；在所述第一 n型區(qū)域上以與所述第一 n側(cè)母線電極交叉的方式形 成的多個(gè)第一n側(cè)指狀電極；在所述第一 p型區(qū)域上沿著所述規(guī)定的排列方向形成的第一 P側(cè) 母線電極；在所述受光面上形成的多個(gè)第一p側(cè)指狀電極；和從所述受光面貫通至所述背面并且電連接第一 P側(cè)母線電極和第 一 p側(cè)指狀電極的第一通孔電極， 所述第二太陽(yáng)能電池還包括在所述第二 p型區(qū)域上沿著所述規(guī)定的排列方向形成的第二 p側(cè) 母線電極；在所述第二 p型區(qū)域上以與所述第二 p側(cè)母線電極交叉的方式形成的多個(gè)第二p側(cè)指狀電極；在所述第二 n型區(qū)域上沿著所述規(guī)定的排列方向形成的第二 n側(cè) 母線電極；在所述受光面上形成的多個(gè)第二n側(cè)指狀電極；和 從所述受光面貫通至所述背面并且電連接第二 n側(cè)母線電極和第二n側(cè)指狀電極的第二通孔電極，所述第一太陽(yáng)能電池和所述第二太陽(yáng)能電池以相互極性不同的所述第一 p側(cè)指狀電極和所述第二 n側(cè)指狀電極朝向同一方向的方式配置。
3. 如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池模塊，其特征在于 所述第一 n側(cè)母線電極和所述第二 p側(cè)母線電極通過導(dǎo)電性的配線材料電連接。
4. 如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池模塊，其特征在于 所述第一 p側(cè)母線電極和所述第二 n側(cè)母線電極通過導(dǎo)電性的配線材料電連接。
全文摘要
第一太陽(yáng)能電池(100a)和第二太陽(yáng)能電池(100b)按照排列太陽(yáng)能電池(100)的規(guī)定的排列方向以相鄰的方式排列，在第一太陽(yáng)能電池(100a)的背面上，形成有沿著排列方向形成的多個(gè)第一n型區(qū)域(β)和被多個(gè)第一n型區(qū)域(β)夾持的第一p型區(qū)域(α)，在第二太陽(yáng)能電池(100b)的背面上，形成有沿著排列方向形成的多個(gè)第二p型區(qū)域(δ)和被多個(gè)第二p型區(qū)域(δ)夾持的第二n型區(qū)域(γ)。第一n型區(qū)域(β)和第二p型區(qū)域(δ)在背面上形成在大致直線上，第一p型區(qū)域(α)和第二n型區(qū)域(γ)在背面上形成在大致直線上。
文檔編號(hào)H01L31/042GK101304053SQ20081009645
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日
發(fā)明者丸山英治, 木下敏宏, 菱田有二 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社