CN101874304A - 元件间布线构件、光电转换元件及使用其的光电转换元件连接体和光电转换组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种元件间布线构件、光电转换元件及使用其的光电转换元件连接体和光电转换组件。一种连接引线(20)，其具有以下结构：延伸部(21)，其沿一方向延伸；连接部(22)，其固定于n电极(8)或p电极(9)并与这些电极(8、9)连接，所述n电极(8)或p电极(9)形成于光电转换元件(1)的电池基板(11)。连接部(22)从延伸部(21)朝向与所述一方向几乎垂直的方向突出而形成梳齿状。延伸部(21)虽然与电池基板(11)接触但并未固定。由于延伸部(21)并未固定于电池基板(11)，能够释放因热收缩而产生的应力，并且，能够提高形成于光电转换元件(1)的n电极(8)和p电极(9)的配置自由度。

Description

元件间布线构件、光电转换元件及使用其的光电转换元件连接体和光电转换组件
技术领域
本发明涉及元件间布线构件、光电转换元件及使用该元件间布线构件、光电转换元件的光电转换元件连接体和光电转换组件。特别是，涉及一种元件间布线构件，其将形成有规定的元件主体的元件形成基板彼此互相连接；涉及一种光电转换元件，其元件形成基板连接有如上所述的元件间布线构件；涉及一种光电转换元件连接体，其多个光电转换元件基板通过多个元件间布线构件而互相电连接；涉及一种光电转换组件，其具有如上所述的光电转换元件连接体。
背景技术
目前量产化的太阳能电池中，双面电极型太阳能电池占多数。双面电极型太阳能电池中，电池基板的表面(受光面)形成有n电极，背面形成有p电极。为了将由太阳光射入电池基板所产生的电流输出至外部，形成于受光面的n电极是不可或缺的。但是，在电池基板中配置有作为输出电极的n电极的部分(区域)中，n电极形成为阴影，太阳光不能射入，不能产生电流。
因此，正在研发背面电极型太阳能电池，其输出电极未形成于受光面而形成于背面。作为公开了这样的背面电极型太阳能电池的文献之一，已知有美国专利第四927770号说明书(专利文献1)以及J.H.Bultman et al.，：“Interconnection through vias for improved efficiency and easy modulemanufacturing of crystalline silicon solar cells”，Solar Energy Materials & SolarCell 65(2001)339-345(非专利文献1)。特别是，非专利文献1所提出的太阳能电池的电池基板中，成为电池基板的硅基板上形成有从受光面侧贯通至背面侧的贯通孔。输出电极经由该贯通孔形成于背面侧。因而，在电池基板的背面侧存在两种电极，即p电极和作为输出电极的n电极。
使用形成有规定的布线图案的布线基板以将各个电池基板互相连接并形成太阳能电池串，所述规定的布线图案是基于p电极和n电极的配置图案而确定的。日本特开2007-19334号公报(专利文献2)、日本特开2005-340362号公报(专利文献3)也提出了同样的背面电极型太阳能电池，各个电池基板通过形成有布线图案的布线基板而互相连接，所述布线图案是基于p电极和n电极的配置图案而确定的。
这样，现有的背面电极型太阳能电池中，使用形成有规定的布线图案的布线基板以将各个电池基板互相连接而形成太阳能电池串，所述规定的布线图案是基于p电极和n电极的配置图案而确定的。
但是，在各个电池基板上，由于在背面侧形成有n电极和p电极这两种电极，与只形成有一种电极的情况相比，布线基板的布线图案更为复杂。因此，对布线基板相对于电池基板的定位精度有较高要求，以使布线图案不会与本不应相连接的电极接触而发生电短路，这样就存在组装繁杂的问题。另外，由于布线图案形成于布线基板的表面，存在布线图案不能与本应连接的多个电极全部可靠地接触的情况，会发生接触不良的问题。
在此，为了解决该技术问题，提出了通过连接引线将电池基板互相连接的太阳能电池串。这种太阳能电池串中，连接引线分别固定在形成于电池基板背面的多个n电极以及p电极上并与之电连接。
专利文献1：美国专利第四927770号说明书
专利文献2：日本特开2007-19334号公报
专利文献3：日本特开2005-340362号公报
非专利文献1：J.H.Bultman et al.，：“Interconnection through vias forimproved efficiency and easy module manufacturing of crystalline silicon solarcells”，Solar Energy Materials&Solar Cell 65(2001)339-345
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，现有的通过连接引线连接的太阳能电池串存在以下问题。如图46所示，在现有的太阳能电池串的电池基板111的背面，多个n电极和p电极各自沿一方向而形成。直线状延伸的板状连接引线120、121分别相对该多个n电极和p电极而固定并电连接。
该连接引线120、121的热膨胀系数与电池基板111的热膨胀系数相异。因此，由于制造过程中、设置后的环境的影响，该热膨胀系数的差导致连接引线120、121与p电极109或n电极108之间产生应力，有可能造成接触不良或太阳能电池破损。并且，形成于电池基板111的n(p)电极108、109在直线状的连接引线120、121上的配置局限于规定的配置，电极的配置自由度也受到限制。
本发明旨在解决上述问题，其一个目的是，提供一种元件间布线构件，能够缓和随元件间布线构件与形成于光电转换元件的电极的连接而产生的应力，并减少元件间布线构件与电极的接触不良，同时，能够提高电极配置自由度；其另一个目的在于，提供一种光电转换元件，其连接有如上所述的元件间布线构件；其进一步的另一目的在于，提供一种光电转换元件连接体，其多个光电转换元件通过元件间布线构件而互相连接；其进一步的另一目的在于，提供一种光电转换组件，其具有如上所述的光电转换元件连接体。
解决技术问题的手段
本发明的元件间布线构件用于将一元件形成基板与其他元件形成基板互相电连接，具有延伸部、第一连接部和第二连接部，所述元件形成基板分别形成有规定的元件主体和多个电极。延伸部根据一元件形成基板与其他元件形成基板的配置关系沿规定方向延伸。第一连接部从延伸部朝向与规定方向交差的另一方向突出而形成为梳齿状，固定并电连接于一元件形成基板的多个电极中的规定电极。第二连接部从延伸部朝向与规定方向交差的再一方向突出而形成为梳齿状，固定并电连接于其他元件形成基板的多个电极中的规定电极。
根据该结构，将元件间布线构件的第一连接部以及第二连接部形成为相对延伸部的梳齿状，从而能够释放随热收缩而产生的应力并减少第一连接部与规定电极的电连接不良，并且能够减少第二连接部与规定电极的电连接不良。另外，通过调节第一连接部以及第二连接部的长度或调整延伸部的第一连接部与第二连接部的位置，能够提高固定有元件间布线构件的元件形成基板的电极位置自由度。
优选延伸部包含未固定于一元件形成基板以及其他元件形成基板上的部分，以有效缓和随热收缩而产生的应力。
另外，优选在一元件形成基板的形成有规定电极的面与其他元件形成基板的形成有规定电极的面朝向同一方向的状态下，第一连接部固定于规定电极，并且第二连接部固定于规定电极。
由此，能够在相同侧的面上通过元件间布线构件将一元件形成基板与其他元件形成基板电连接。
而且，延伸部优选包含以下结构：第一延伸部，其沿作为规定方向的第一方向延伸；第二延伸部，其沿与第一方向交差的第二方向延伸而与第一延伸部连接；第三延伸部，其沿与第二方向相反的第三方向延伸而与第一延伸部连接；第一连接部设于第二延伸部，第二连接部设于第三延伸部。
由此，设有第一连接部的第二延伸部与设有第二连接部的第三延伸部能够通过第一延伸部而互相连接，通过一个元件间布线构件能够容易地将多个规定电极电连接。
本发明的光电转换元件具有以下结构：光电转换基板；第一电极以及第二电极；元件间布线构件。光电转换基板具有第一主表面与第二主表面，以第一主表面作为受光面而形成有光电转换元件主体。第一电极以及第二电极作为光电转换元件主体的端子分别形成于光电转换基板的第二主表面。元件间布线构件具有以下结构：延伸部，其沿规定方向延伸；连接部，其从该延伸部朝向与规定方向交差的方向突出而形成为梳齿状；该连接部固定于第一电极。
根据该结构，由于固定于光电转换基板的第一电极的元件间布线构件的连接部相对延伸部形成为梳齿状，能够释放伴随热收缩而产生的应力并减少连接部与第一电极或第二电极的电连接不良。
本发明的光电转换连接体具有以下结构：多个光电转换基板；第一电极以及第二电极；多个元件间布线构件。多个光电转换基板分别具有第一主表面与第二主表面，以第一主表面作为受光面而分别形成有光电转换元件主体。第一电极以及第二电极作为光电转换元件的端子而分别形成于多个光电转换基板的各个第二主表面。多个元件间布线构件分别具有以下结构：延伸部，其沿规定方向延伸；第一连接部和第二连接部，其从该延伸部朝向与规定方向交差的方向突出而分别形成为梳齿状；第一连接部固定于多个光电转换基板中的一光电转换基板的第一电极，第二连接部固定于多个光电转换基板中的与所述一光电转换基板邻接的其他光电转换基板的第二电极，从而将多个光电转换基板互相电连接。
根据该结构，固定于多个光电转换基板中的一光电转换基板的第一电极的第一连接部形成为相对延伸部而呈梳齿状突起，固定于多个光电转换基板中与所述一光电转换基板邻接的其他光电转换基板的第二电极的第二连接部形成为相对延伸部而呈梳齿状突起，从而，能够释放伴随热收缩而产生的应力并减少各连接部与第一电极或第二电极的电连接不良。并且，通过调节第一连接部以及第二连接部的长度或调整延伸部上的第一连接部以及第二连接部的位置，能够提高固定有元件间布线构件的光电转换基板的第一电极以及第二电极的位置自由度。
并且，优选第一连接部与第二连接部配置为互相面对，所述第一连接部固定于一光电转换基板上的第一电极且属于多个元件间布线构件中的一元件间布线构件，所述第二连接部固定于一光电转换基板上的第二电极且属于多个元件间布线构件中的其他元件间布线构件。
由此，在直线状配置第一电极与第二电极的情况下或在第一电极与第二电极的间隔比较短的情况下，能够避免一元件间布线构件与其他元件间布线构件互相接触，同时，将各元件间布线构件连接于光电转换基板。
本发明的其他元件间布线构件用于将一元件形成基板与其他元件形成基板互相电连接，具有锯齿形状的延伸部，所述延伸部根据一元件形成基板以及其他元件形成基板的配置关系而沿规定方向延伸，所述元件形成基板分别形成有规定的元件主体和多个电极。
根据该结构，由于延伸部为锯齿形状，能够释放伴随热收缩而产生的应力并减少连接部与规定电极的电连接不良。
该延伸部可为将直线弯折的形态的锯齿形状，也可为曲线形态的波浪形状。
本发明的其他光电转换元件具有以下结构：光电转换基板；第一电极以及第二电极；元件间布线构件。电转换基板具有第一主表面与第二主表面，以第一主表面作为受光面而形成光电转换元件主体。第一电极以及第二电极作为光电转换元件主体的端子而形成于光电转换基板的第二主表面。元件间布线构件具有沿规定方向延伸的锯齿状的延伸部，延伸部的规定部分固定于第一电极。
根据该结构，由于固定于光电转换基板的第一电极的元件间布线构件的延伸部成为锯齿形状，能够释放伴随热收缩而产生的应力，并减少延伸部与第一电极或第二电极的电连接不良。
本发明的其他光电转换连接体具有以下结构：多个光电转换基板；第一电极以及第二电极；多个元件间布线构件。多个光电转换基板分别具有第一主表面与第二主表面，以第一主表面作为受光面而形成各个光电转换元件主体。第一电极以及第二电极作为光电转换元件的端子而分别形成于多个光电转换基板的各个第二主表面。多个元件间布线构件分别具有沿规定方向延伸的锯齿形状的延伸部，延伸部的规定部分固定于多个光电转换基板中的一光电转换基板的第一电极，延伸部的其他规定部分部固定于多个光电转换基板中与该一光电转换基板邻接的其他光电转换基板的第二电极，从而将多个光电转换基板互相电连接。
根据该结构，由于延伸部形成为锯齿形状，能够释放伴随热收缩而产生的应力并减少各延伸部与第一电极或第二电极的电连接不良，所述延伸部在固定于多个光电转换基板中的一光电转换基板的第一电极的同时，固定于多个光电转换基板中的与该一光电转换基板邻接的其他光电转换基板的第二电极。
本发明的光电转换组件具有所述光电转换元件连接体。因此，该光电转换组件，如上所述，能够释放伴随热收缩而产生的应力并减少各连接部与第一电极或第二电极的电连接不良。
附图说明
图1是表示本发明的各实施方式的连接引线及包含该连接引线的光电转换元件的结构的俯视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的光电转换元件的电池基板的结构的剖视图。
图3是表示第一实施方式中电池基板的受光面的相反侧的背面电极的配置的俯视图。
图4是表示第一实施方式中电池基板的受光面的受光面电极的配置的俯视图。
图5是表示第一实施方式中将光电转换元件彼此电连接的连接引线的结构的俯视图。
图6是表示第一实施方式中通过连接引线互相连接的光电转换元件连接体的结构的俯视图。
图7是表示第一实施方式中光电转换元件的制造方法的一个工序的剖视图。
图8是表示第一实施方式中图7所示工序的后续工序的剖视图。
图9是表示第一实施方式中图8所示工序的后续工序的剖视图。
图10是表示第一实施方式中图9所示工序的后续工序的剖视图。
图11是表示本发明的第一实施方式中图10所示工序的后续工序的剖视图。
图12是表示第一实施方式中图11所示工序的一个后续工序的立体图。
图13是表示第一实施方式中图11所示工序的其他后续工序的立体图。
图14是说明第一实施方式中主连接引线所起作用效果的第一俯视图。
图15是说明第一实施方式中主连接引线所起作用效果的与图14对应的第一剖视图。
图16是说明第一实施方式中主连接引线所起作用效果的第二俯视图。
图17是说明第一实施方式中主连接引线所起作用效果的与图16对应的第二剖视图。
图18是说明比较例的连接引线所起作用效果的第一俯视图。
图19是说明比较例的连接引线所起作用效果的与图18对应的第一剖视图。
图20是说明比较例的连接引线所起作用效果的第二剖视图。
图21是表示第一实施方式中电池基板的背面电极配置的第一变形例的俯视图。
图22是表示第一实施方式中电池基板的背面电极配置的第二变形例的俯视图。
图23是表示第一实施方式中电池基板的背面电极配置的第三变形例的俯视图。
图24是表示第一实施方式中电池基板的背面电极配置的第四变形例的俯视图。
图25是表示第一实施方式中电池基板的受光面电极配置的变形例的俯视图。
图26是表示第一实施方式中连接引线的制造方法的一个工序的俯视图。
图27是表示第一实施方式中图26所示工序的后续工序的俯视图。
图28是表示第一实施方式中连接引线的第一变形例的俯视图。
图29是表示第一实施方式中连接引线的第二变形例的俯视图。
图30是表示第一实施方式中通过图29所示连接引线而互相连接的光电转换元件连接体的俯视图。
图31是表示第一实施方式中连接引线的第三变形例的俯视图。
图32是表示第一实施方式中通过第四变形例的连接引线而互相连接的光电转换元件连接体的俯视图。
图33是表示第一实施方式中图32所示的连接引线与电极的连接部分的局部放大俯视图。
图34是表示第一实施方式中第五变形例的连接引线与电极的连接部分的局部放大俯视图。
图35是表示第一实施方式中光电转换元件的电池基板的变形例的结构的剖视图。
图36是表示第一实施方式中变形例的光电转换元件的制造方法的一个工序的剖视图。
图37是表示第一实施方式中图36所示工序的后续工序的剖视图。
图38是表示第一实施方式中图37所示工序的后续工序的剖视图。
图39是表示第一实施方式中图38所示工序的后续工序的剖视图。
图40是表示第一实施方式中图39所示工序的后续工序的剖视图。
图41是表示第一实施方式中图40所示工序的后续工序的剖视图。
图42是表示第一实施方式中图41所示工序的后续工序的剖视图。
图43是表示第一实施方式中图42所示工序的后续工序的剖视图。
图44是表示第一实施方式中图43所示工序的后续工序的剖视图。
图45是表示本发明的第二实施方式的光电转换组件的结构的剖视图。
图46是表示现有连接引线及包含该连接引线的光电转换元件的结构的俯视图。
附图标记说明
1光电转换元件     2半导体基板    3P型半导体层
4n型半导体层      5贯通孔        6防反射膜
7受光面电极       8n电极         9p电极
10绝缘层          11电池基板     12光电转换元件连接体
15防扩散膜        20连接引线     21延伸部
22连接部        23延伸部          30光电转换组件
31背面膜        32封装件          33玻璃板
34框架          35a、35b外部端子  41半导体基板
42n型层         43p型层           44n电极
45p电极         46防反射膜        48网纹掩模
49第一扩散掩模  50第二扩散掩模    51钝化膜
                51a、51b接触孔    60导线
具体实施方式
第一实施方式
首先，对本发明的实施方式的连接引线(元件间布线构件)的基本结构进行说明。如图1所示，连接引线20具有以下结构：延伸部21，其沿一方向延伸；连接部22，其固定于n电极8或p电极9并与这些电极8、9连接，所述n电极8或p电极9形成于光电转换元件1的电池基板(光电转换基板)11。所述一方向基于电池基板11的配置方向或电极8、9的配置方向而确定。连接部22从延伸部21朝向几乎与一方向垂直的方向突出而形成为梳齿状。延伸部21虽然与电池基板11接触，但是并未固定。
如后所述，由于连接引线20的延伸部21未固定于电池基板11上，能够释放伴随热收缩而产生的应力。并且，由于连接引线20的连接部22相对延伸部21形成为梳齿状，能够提高形成于光电转换元件1的n电极8和p电极9的配置自由度。
下面，具体地对通过这样的连接引线而将多个光电转换元件互相电连接的光电转换连接体(光电转换元件串)进行详细说明。首先，对光电转换元件进行说明。如图2、图3及图4所示，光电转换元件1，例如，由边长约155mm，厚约200μm的电池基板11构成。电池基板11中形成有贯通p型半导体层3的贯通孔5，包含该贯通孔5的侧壁的p型半导体层3的表面形成有n型半导体层4。
与该n型半导体层4接触并填充贯通孔5的n电极8形成为从背面侧露出。进而，在p型半导体层3的背面侧表面上形成有p电极9。在p型半导体层3的背面侧表面上形成有绝缘层10。在光电转换元件1的背面，在行方向上配置相同极性的电极(n电极8a～8e，p电极9a～9d)，在列方向上交替配置n电极8a～8e与p电极9a～9d。另外，n型半导体层4的受光面上形成有受光面电极7和防反射膜6。
下面，对连接引线进行说明。如图5所示，连接引线20具有延伸部21和连接部22。延伸部21沿一方向延伸，连接部22与n电极或p电极的配置相对应并且相对延伸部21呈梳齿状突出。该连接引线20，例如，由实施了焊料镀敷的导电构件(铜)所形成。延伸部21的宽W1为，例如，5mm；连接部22的宽度W2为，例如，3mm。并且，厚度为，例如，0.1mm。另外，除铜外，例如，铜/铝/铜的合金或铜/镍铁合金(invar)/铜的合金等也可作为导电构件。
下面，对光电转换元件连接体进行说明。如图6所示，在构成光电转换元件连接体12的光电转换元件1的各个电池基板11a、11b、11c上，在行方向上配置极性相同的电极(n电极8a～8e，p电极9a～9d)，列方向上交替配置n电极8a～8e与p电极9a～9d。第n个光电转换元件1b的第一列的p电极9a～9d与第n+1个光电转换元件1c的第一列的n电极8a～8e通过第一连接引线20a而电连接。并且，第n个光电转换元件1b的第二列的p电极9a～9d与第n+1个光电转换元件1c的第二列的n电极8a～8e通过第二连接引线20b而电连接。
以下同样地分别将光电转换元件1b、1c的第三列的p电极9a～9d与n电极8a～8e通过第三连接引线20c电连接，第四列的p电极9a～9d与n电极8a～8e通过第四连接引线20d电连接。这样，第n个光电转换元件1b的p电极9a～9d与第n+1个光电转换元件1c的n电极8a～8e通过由4个连接引线20a～20d所构成的第n个连接引线群电连接。
同样，将第n-1个光电转换元件1a的4列p电极9a～9d与第n个光电转换元件1b的4列n电极8a～8e的每列通过由4条连接引线20e～20h所构成的第n-1个连接引线群而电连接。也同样地将其他的光电转换元件的n电极与p电极通过连接引线而电连接。
下面，对所述光电转换元件连接体的制造方法的一例进行说明。
(1)贯通孔的形成与表面凹凸加工工序
首先，如图7所示，准备p型半导体基板2。例如，使用结晶硅基板作为半导体基板2，但并非限定于此。半导体基板2的厚度优选为10～300μm左右，50～100μm左右更佳。然后，如图8所示，通过实施激光加工，在p型半导体基板2上形成例如直径0.3mm左右的圆形的贯通孔5。
贯通孔5的形状和尺寸并非限定于此，根据光电转换元件连接体的规格等而采用所需要的形状、尺寸。并且，并非限于通过激光加工来形成贯通孔5。然后，通过利用酸或碱溶液的蚀刻，或者反应性(活性)等离子体的蚀刻来蚀刻半导体基板2，从而在半导体基板2的表面形成凸凹结构(网纹结构)(未图示)。
(2)n型层的形成工序
其次，如图9所示，通过常压CVD(化学气相沉积)法，在半导体基板2背面的贯通孔5的边缘以外的区域形成例如由氧化硅膜构成的防扩散掩模15。然后，通过将半导体基板2暴露于高温气体中而向防扩散掩模15所未覆盖的区域中导入n型杂质而形成n型半导体层4。所述高温气体含有例如包含POCl3等n型杂质的材料。
即，从半导体基板2的表面(受光面)侧区域、贯通孔5的内壁以及半导体基板2的背面侧的防扩散掩模15所未覆盖的区域的各个表面深入至规定深度而形成n型半导体层4。然后，通过规定的蚀刻来去除防扩散掩模15，从而露出作为p型半导体层3的p型半导体基板2的区域。
另外，n型半导体层的形成方法，并非局限于上述方法，例如，也可通过离子注入法而将n型杂质离子注入半导体基板2从而形成n型半导体层4。并且，也可通过其他CVD法而在半导体基板2的表面上形成n型半导体层。此时，p型半导体基板2本身即为p型半导体层3。
(3)防反射膜及绝缘层的形成工序
再次，如图10所示，通过等离子CVD法，在位于受光面侧的n型半导体层4的、除形成有贯通孔5及其周边的受光面电极的区域以外的表面上，形成厚约70nm的由氮化硅膜构成的防反射膜6。另外，防反射膜也可形成为覆盖位于受光面侧的n型半导体层4的整个表面。此时，受光面电极7(参考图11)形成在防反射膜6的表面上并经烧制(フアイアスル一)使受光面电极与n型半导体层4导通。并且，作为防反射膜6，只要是具有抑制表面反射功能的结构即可，并未特别对其材料、厚度以及形成方法等予以限定。
另外，通过CVD法或溅射法，在背面侧所露出的p型半导体层3中除形成p电极9(参考图11)的区域以外的表面形成厚约50～100nm左右的由氧化硅(酸化ケイ素)所构成的绝缘层10。绝缘层也可以形成为覆盖位于背面侧的p型半导体层3的整个表面。此时，p电极形成在绝缘层10的表面上并经烧制使p电极与p型半导体层3导通。
并且，作为绝缘层10，只要是使p型半导体层3与n电极之间电绝缘的结构即可，并未特别对其材料、厚度以及形成方法等予以限定，除氧化硅以外，也可形成由例如氮化硅、氧化钽、氧化铝等构成的绝缘层。特别是，能够通过文献(藤川ら“Ta2O5系高誘電率絶縁膜の作製”豊田中央研究所R&Dレビユ一Vol.30No.4.p12-23.1995.12)中所公开的方法来形成氧化钽。
(4)受光面电极与n电极以及p电极的形成工序
接下来，如图11所示，例如，经将银等膏状材料印刷于半导体基板2的背面的贯通孔5上以及形成p电极9的区域并煅烧后，形成多个填充贯通孔5并从半导体基板2的背面露出的n电极8，同时，在p型半导体层3的背面侧形成多个p电极9。并且，经将银等膏剂材料印刷在受光面并煅烧后，在n型半导体层4的受光面形成受光面电极7。
另外，除银以外，也可由铝、铜、镍、钯等金属材料形成受光面电极7、n电极8以及p电极9。并且，除印刷膏状材料以外，也可通过蒸镀法而形成受光面电极7、n电极8以及p电极9。另外，在形成受光面电极7、n电极8以及p电极9后，根据需要，也可进行热处理或真空退火成型(フォ一ミングガスアニ一ル)。由此，形成了一个光电转换元件(电池基板)。以下，同样地形成多个光电转换元件。
(5)连接引线连接工序
接下来，通过连接引线将多个光电转换元件(电池基板)互相电连接。此时，存在两种方式，即、如图12所示的将光电转换元件1的电池基板11载置连接引线20上并进行连接的方式(方式A)，和如图13所示的将连接引线20于载置电池基板11上并进行连接的方式(方式B)。
方式A为：首先，将对应一块电池基板11的连接引线20配置在规定的夹具(未图示)的规定位置上。此时，可通过真空吸附来保持连接引线20。然后，将电池板11配置在相对于连接引线20已预先设定的规定位置(坐标)。并且，此时，可通过图像识别来微调连接引线20与电池基板11的相对位置关系。其后，从电池基板11的上方施加规定重量并在回流炉内以规定温度来对电池基板11和连接引线20实施热处理。之后，将电池基板11与连接引线20冷却而使电池基板11与连接引线20连接。
另一方面，方式B为：通过图像识别用于定位的记号(未图示)而将电池基板11配置在规定位置上，所述记号预先形成在电池基板11上。并且，除此之外，对于电池基板11的n电极或p电极是以该电池基板11的规定的角(coner)为基准而形成的电池基板11，也可以将该规定的角设定在规定位置上。
然后，相对于电池基板11将连接引线20设置在规定位置上。此时，可通过图像识别来微调连接引线20与电池基板11的相对位置关系。另外，存在两种方法来设置连结引线20，即、将连接引线20逐个设置在电池基板的规定位置上的方法，和先将与一块电池基板1对应的连接引线20(连接引线群)在别处排列，然后再将该连接引线群一起放置在电池基板11上的方法。
其后，从连接引线20的上方施加规定重量并在回流炉内以规定温度来对电池基板11和连接引线20实施热处理。之后，将电池基板11与连接引线20冷却而使电池基板11与连接引线20连接。这样，形成了连接引线20连接于电池基板11的光电转换连接体12(串)。
所述光电转换连接体12中，由于将多个电池基板(光电转换元件)11互相连接的连接引线20的延伸部21未固定于电池基板11，能够释放随热收缩而产生的应力(stress)。下面对此进行说明。
在回流炉内，以连接引线20与电池基板11接触的状态，对连接引线20实施热处理，之后，经冷却后使连接引线20固定于电池基板11并进行连接。该连接引线20的热膨胀系数大于电池基板11的热膨胀系数。因此，首先，在回流炉内，如图14及图15所示，连接引线20以比电池基板11进行更大的热膨胀(参考箭头)的状态而与电池基板11接触。然后，由于将该连接引线20与电池基板11冷却，如图16及图17所示，以连接引线20比电池基板11进行更大的收缩(参考箭头)的状态而使连接部21固定于电池基板11。另外，此时，连接引线20的延伸部21未固定于电池基板11。
由此，在与连接引线20的延伸部21热收缩的方向垂直的方向上突出的连接部22发生变形，伴随连接引线20的热收缩而产生的应力被连接部22吸收。其结果是，能够阻止伴随连接引线20的热收缩而产生的应力波及电池基板11，防止电池基板11发生翘曲。并且，能够抑制因电池基板翘曲而对连接引线20与电池基板11之间良好的电连接造成的损害。另外，图16中，为了示出连接引线20的连接部22吸收应力的形态而对连接部22的变形进行了夸张的描述。
与此相对，将现有的连接引线与电池基板连接的情况作为比较例来说明。现有的连接引线也是在回流炉内以连接引线与电池基板接触的状态而实施热处理，之后，经冷却而与电池基板连接。在回流炉内，如图18以及图19所示，连接引线120以比电池基板111进行更大的热膨胀(参考箭头)的状态而与电池基板111接触。其后，由于将该连接引线120与电池基板111冷却，如图20所示，以连接引线120比电池基板111进行更大的收缩(参考箭头)的状态，延伸部121固定在电池基板111上。
此时，现有的连接引线120仅由延伸部121构成，该延伸部121的规定部分固定在n电极或p电极上。因此，热收缩的延伸部121产生的应力作用在固定有延伸部121的n电极或p电极的部分，结果是，电池基板111发生翘曲。
这样，现有的连接引线120中，由于热收缩的连接引线120的延伸部121固定在n电极或p电极上，伴随延伸部121的热收缩而产生的应力波及到形成有n电极或p电极的电池基板111，电池基板111产生翘曲，与此相对，在上述的连接引线20中，热收缩的延伸部21未固定在电池基板11上，而是连接部21被固定，所以伴随延伸部21的热收缩而产生的应力被连接部22所吸收，能够防止电池基板11发生弯曲。
另外，在所述连接引线连接工序中，作为连接引线20的连接方法，例举了通过回流炉进行的热处理而连接的方法。但连接方法并非限定于此，例如，也可通过向焊料喷射热空气或照射激光等局部加热焊料的方法而将连接引线与电池基板连接。并且，也可用各向异性导电薄膜(ACF：AnisotropicConductive Film)、各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)或导电性粘结材料来代替焊料而将连接引线与电池基板的连接。
(电池基板的n电极与p电极的配置图案的变形)
作为上述形成于光电转换元件的电池基板的背面的n电极与p电极的配置图案，已例举并说明了将n电极8a～8d与p电极9a～9d在列方向上呈直线状交互配置的方式(参考图3)。n电极与p电极并非限定于所述配置图案，只要是，例如，能够高效地从电池基板取出电流的配置图案，另外，能够确保电池基板与连接引线的连接强度的配置图案，进而，能够减少连接引线的数量，同时，使连接引线与电池基板的连接更简单的配置图案即可。
例如，也可是如图21所示将n电极8a～8d列的位置与p电极9a～9d列的位置互相稍微错开的方式。并且，也可是如图22所示n电极彼此之间的间隔与p电极彼此之间的间隔相异的方式。而且，也可是如图23所示将彼此形状相异的n电极8a～8d与p电极9a～9d交互地直线状配置的方式或如图24所示将该形状的n电极8a～8h与p电极9a～9d配置为n电极彼此之间的间隔与p电极彼此之间的间隔相异的方式。通过调节连接引线20的连接部22的长度或调整延伸部21的连接部22的位置，这样的配置图案也能够将连线20可靠地固定于n(p)电极。
另外，已例举并说明了将图4所示的方式作为电池基板的受光面侧的受光面电极，但是，例如，在如图24所示的n电极与p电极的配置图案的情况下，也可将如图25所示的方式作为受光面电极7的方式。
(连接引线的制造方法)
下面，对梳齿状的连接引线的制造方法的一例进行说明。首先，如图26所示，将具有规定宽度并延伸的带状导体60，例如，通过焊料连接为井字形。其后，如图27所示，经沿虚线切断导体60后，能够得到由延伸部21和连接部22所构成的连接引线20。通过将该连接引线20的各连接部22连接于相对应的光电转换元件1b的n电极8a～8e、同时连接于光电转换元件1a的p电极9a～9d，使光电转换元件彼此连接。
(连接引线的变形)
下面，对连接引线的一变形例进行说明。目前，对于连接引线，希望形成为与形成于电池基板背面的n电极和p电极的配置图案相对应的形状。例如，如图28所示，可将连接引线20制成为从延伸部21突出的连接部22的长L1、L2彼此不同，以作为适用于n电极列与p电极列错开的配置图案的连接引线。
并且，如图29所示，可将连接引线20制成为将每根连接引线20的延伸部21通过另一延伸部23而互相连接的结构，所述延伸部21连接每列n电极与p电极。该连接引线20的厚度t约0.1mm，连接部22的宽度W1约3mm，延伸部21的宽度W2约5mm，延伸部23的宽度W3约10mm，优选范围为厚度t约0.01～0.5mm，宽度W1为0.5～15mm，宽度W2为1～20mm，宽度W3为1～50mm。
而且，使用该连接引线20时，如图30所示，设置于隔着延伸部23而位于一侧的延伸部21a上的梳齿状的连接部22a与设置于隔着延伸部23而位于另一侧的延伸部21b上的梳齿状的连接部22b被设置为，在连接引线20与电池基板11连接的状态下，连接部22a、22b相对配置在列方向上的n电极8a～8e以及p电极9a～9d而彼此朝向相反方向连接。
即，将该连接引线20的布线图案设为连接于一电池基板11的一条连接引线20的延伸部21a以及连接部22a在平面上不与另一条连接引线20的延伸部21b以及连接部22b重叠。
除图29所示的连接引线以外，例如图31所示的连接引线也可作为如上所述的、一连接引线20的延伸部21以及连接部22不与另一条连接引线20的延伸部21以及连接部2重叠的连接引线。
特别是，通过这种连接引线20，能够一次就将邻接的电池基板11彼此互相连接，能够提高光电转换元件连接体的生产效率。
并且，在本连接引线20中，能够改变连接部22相对延伸部21的设置位置，或改变连接部22的长短，能够提高形成于电池基板11上的n电极8与p电极9的配置图案的自由度。
下面，对连接引线的其他变形例进行说明。如图32以及图33所示，连接引线20具有锯齿形状的延伸部21。特别是，在该连接引线20中，延伸部21是将直线弯折的形态的锯齿形状。光电转换元件1的p电极9a～9d与另一光电转化元件1的n电极8a～8e电连接于与其相对应的延伸部21的规定部分。
在所述连接引线20中，除与p电极9a～9d或n电极8a～8e连接的部分以外的热收缩的延伸部21未固定于电池基板11，并且，延伸部21为锯齿形状。由此，伴随延伸部21的热收缩而产生的应力被延伸部21自身所吸收，能够防止电池基板11翘曲。
另外，在所述连接引线中，已例举并说明了延伸部是将直线弯折的形态的锯齿形状。但是，如图34所示，也可是曲线形态的波浪形状。此情况下，伴随延伸部21的热收缩而产生的应力同样被延伸部21自身所吸收，也能够防止电池基板11翘曲。
(光电转换元件的变形)
在所述光电转换元件连接体中，已举例说明了将pn结设于受光面侧并从n电极取出受光面所产生的电子的形态的光电转换元件(电池基板)，所述n电极形成为填充贯通孔。但光电转换元件并非局限于这样的形态，也可是，例如将pn结设于背面侧的形态。
如图35所示，在这种光电转换元件中，在n型半导体基板41的受光面的反面侧即背面上分别在规定区域形成n型层42与p型层43。而且，在背面形成与n型层42电连接的n电极44、与p型层43电连接的p电极45。另外，半导体基板41的受光面为网纹结构。在该受光面上形成有防反射膜46。在该光电转换元件中，由于未在受光侧设置任何电极，相对于相同面积的光电转换元件能够确保更多的受光面积。
下面，对该光电转换元件的制造方法进行简单的说明。首先，如图36所示，准备n型半导体基板41。然后，如图37所示，在半导体基板41的一个面形成氧化硅膜等的网纹掩模(texture mask)48的状态下，通过对半导体基板41的受光面实施网纹(texture)加工而在半导体基板41的受光面上形成网纹结构。
其次，如图38所示，形成第一扩散掩模49，其在覆盖半导体基板41的整个受光面的同时覆盖除形成背面的p型层区域以外的背面。然后，以该第一扩散掩模49为掩模，向露出的半导体基板41的区域导入p型杂质，从而形成p型层43(参考图39)。其后，如图39所示，除去第一扩散掩模49。
再次，如图40所示，形成第二扩散掩模50，其在覆盖半导体基板41的整个受光面的同时覆盖除形成背面的n型层区域以外的背面。然后，以该第二扩散掩模50为掩模，向露出的半导体基板41的区域导入n型杂质，从而形成n型层44(参考图41)。其后，如图41所示，除去第二扩散掩模50。之后，如图42所示，在半导体基板41的整个背面形成氧化硅膜等钝化膜51。
其后，如图43所示，通过对钝化膜实施规定的感光制版处理和蚀刻，形成分别露出p型层43的表面和n型层42的表面的接触孔51a、51b。然后，通过在半导体基板41的背面印刷银膏剂并在规定温度下烧制，如图44所示，形成与p型层43连接的p电极45和与n型层连接的n电极44。这样就形成了光电转换元件。
由于本连接引线同样适用于所述光电转换元件1，热收缩的延伸部21未固定于电池基板11而连接部21固定于电池基板11，伴随延伸部21的热收缩而产生的应力被连接部22所吸收，能够防止电池基板11翘曲。
第二实施方式
这里，对具有所述的光电转换元件连接体的光电转换组件进行说明。如图45所示，在光电转换组件30中，光电转换元件连接体12被由EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂所构成的密封件32所密封。密封光电转换元件连接体12的密封件32被夹在作为表面保护层的玻璃板33与背面膜31之间。光电转换元件连接体12的一个外部端子35a与另一个外部端子35b从背面膜31伸出至外部。另外，安装有由铝框构成的框架34以从外侧包围玻璃板33、密封件32以及背面膜31。
下面，对光电转换组件30的制造方法的一例进行简单的说明。首先，将光电转换元件连接体12夹入EVA膜，进而，将其夹在玻璃板33与背面膜31之间。然后，在该状态下，通过将玻璃板33与背面膜31之间减压而消除气泡。其后，在规定温度下加热而使EVA硬化，从而使光电转换元件连接体12密封于密封件32中。之后，将玻璃板33、封装件32以及背面膜31安装于由铝框构成的框架34中，从而完成了光电转换组件30的制造。
在所述制造方法中，特别是在通过EVA树脂将光电转换元件连接体密封的工序中，是在约140℃的温度下对EVA树脂实施热处理，然后，使其冷却。因此，从热处理之后至返回至室温的期间内，电池基板11与连接引线20之间产生由于热膨胀系数差所引起的应力(热应力)。
并且，将光电转换组件30设置在建筑物的屋顶等后，其暴露在高低温往复交替的户外。昼间，由于太阳光照射，光电转换组件30的温度约为70℃左右。另一方面，夜间，光电转换组件30的温度降低到约为15℃或15℃以下的温度。由于光转换组件暴露于这样的温度往复交替的户外，这样的温度变化也会使电池基板11与连接引线20之间产生由热膨胀系数差所引起的应力。
在所述光电转换组件中，正如已说明那样，由于热收缩的连接引线20的延伸部21未固定于电池基板11而连接部21固定于电池基板11，连接部22能够吸收伴随延伸部21的热收缩而产生的应力，能够防止电池基板11翘曲或破损。
另外，在所述实施方式中，作为元件形成基板，已举例说明了形成有光电转换元件主体的光电转换基板。形成有除光电转换元件主体以外的元件的基板也可以作为元件形成基板。
本次公开的实施方式仅是示例而并非限定于此。本发明包含权利要求所示的、与权利要求等同意义上及范围内的全部变更而并非上述说明的范围。
产业上利用的可能性
本元件间布线构件、光电转换元件、光电转换元件连接体以及光电转换组件可有效利用于光电转换技术。

Claims (13)

1.一种元件间布线构件，其用于将一元件形成基板(11)与其他元件形成基板(11)互相电连接，所述元件形成基板(11)分别形成有规定的元件主体(1)和多个电极(8、9)，
该元件间布线构件的特征在于，具有以下结构：
延伸部(21)，其根据所述一元件形成基板(11)以及所述其他元件形成基板(11)的配置关系而沿规定方向延伸；
第一连接部(22)，其从所述延伸部(21)朝向与所述规定方向交差的另一方向突出而形成为梳齿状，固定并电连接于所述一元件形成基板(11)的所述多个电极(8、9)中的规定电极(8、9)；
第二连接部(22)，其从所述延伸部(21)朝向与所述规定方向交差的再一方向突出而形成为梳齿状，固定并电连接于所述其他元件形成基板(11)的所述多个电极(8、9)中的规定电极(8、9)。
2.根据权利要求1所述的元件间布线构件，其特征在于，所述延伸部(21)包含未固定于所述一元件形成基板(11)以及所述其他元件形成基板(11)的部分。
3.根据权利要求1所述的元件间布线构件，其特征在于，在所述一元件形成基板(11)的形成有所述规定电极(8、9)的面和所述其他元件形成基板(11)的形成有所述规定电极(8、9)的面朝向同一方向的状态下，所述第一连接部(22)固定于所述规定电极(8、9)，并且所述第二连接部(22)固定于所述规定电极(8、9)。
4.根据权利要求1所述的元件间布线构件，其特征在于，
所述延伸部(21)包含以下结构：
第一延伸部(23)，其沿作为所述规定方向的第一方向延伸；
第二延伸部(21a)，其沿作为所述规定方向的与所述第一方向交差的第二方向延伸而与所述第一延伸部(23)连接；
第三延伸部(21b)，其沿作为所述规定方向的与所述第二方向相反的第三方向延伸而与所述第一延伸部(23)连接；
所述第一连接部(22a)设于所述第二延伸部(21a)，
所述第二连接部(22b)设于所述第三延伸部(21b)。
5.一种光电转换元件，其特征在于，具有以下结构：
光电转换基板(11)，其具有第一主表面和第二主表面并以所述第一主表面为受光面而形成有光电转换元件主体(1)；
第一电极(8)以及第二电极(9)，其作为所述光电转换元件主体(1)的端子而分别形成于所述光电转换基板(11)的所述第二主表面；
元件间布线构件(20)，其具有以下结构：延伸部(21)，其沿规定方向延伸；连接部(22)，其从所述延伸部(21)朝向与所述规定方向交差的方向突出而形成为梳齿状；所述连接部(22)固定于所述第一电极(8)。
6.一种光电转换元件连接体，其特征在于，具有以下结构：
多个光电转换基板(11)，其分别具有第一主表面和第二主表面并将所述第一主表面作为受光面而分别形成有光电转换元件主体(1)；
第一电极(8)以及第二电极(9)，其作为所述光电转换元件主体(1)的端子而分别形成于所述多个光电转换基板(11)的各个所述第二主表面；
多个元件间布线构件(20)，其分别具有以下结构：延伸部(21)，其沿规定方向延伸；第一连接部(22)以及第二连接部(22)，其从所述延伸部(21)朝向与所述规定方向交差的方向突出而分别形成为梳齿状；所述第一连接部(22)固定于所述多个光电转换基板中的一光电转换基板的所述第一电极(8)，所述第二连接部(22)固定于所述多个光电转换基板中的与所述一光电转换基板邻接的另一光电转换基板的所述第二电极(9)，由此将所述多个光电转换基板互相电连接。
7.根据权利要求6所述的光电转换元件连接体，其特征在于，所述第一连接部(22)与所述第二连接部(22)配置为互相面对，所述第一连接部(22)固定于所述一光电转换基板(11)的所述第一电极(8)且属于所述多个元件间布线构件(20)中的一元件间布线构件(20)，所述第二连接部(22)固定于所述一光电转换基板(11)的所述第二电极(9)且属于所述多个元件间布线构件(20)中的另一元件间布线构件(20)。
8.一种元件间布线构件，其用于将一元件形成基板(11)与其他元件形成基板(11)互相电连接，所述元件形成基板(11)分别形成有规定的元件主体(1)和多个电极(8、9)，
该元件间布线构件的特征在于，具有锯齿形状的延伸部(21)，其根据所述一元件形成基板(11)以及所述其他元件形成基板(11)的配置关系而沿规定方向延伸。
9.根据权利要求8所述的元件间布线构件，其特征在于，所述延伸部(21)为将直线弯折了的形态的锯齿形状。
10.根据权利要求8所述的元件间布线构件，其特征在于，所述延伸部(21)为曲线形态的波浪形状。
11.一种光电转换元件，其特征在于，具有以下结构：
光电转换基板(11)，其具有第一主表面和第二主表面，以所述第一主表面作为受光面而形成有光电转换元件主体(1)；
第一电极(8)以及第二电极(9)，其作为所述光电转换元件主体(1)的端子而分别形成于所述光电转换基板(11)的所述第二主表面；
元件间布线构件(20)，其具有沿规定方向延伸的锯齿形状的延伸部(21)，所述延伸部(21)的规定部分固定于所述第一电极(8)。
12.一种光电转换元件连接体，其特征在于，具有以下结构：
多个光电转换基板(11)，其分别具有第一主表面与第二主表面，并以所述第一主表面作为受光面而分别形成有光电转换元件主体(1)；
第一电极(8)以及第二电极(9)，其作为所述光电转换元件主体(1)的端子而分别形成于所述多个光电转换基板(11)的各个所述第二主表面；
多个元件间布线构件(20)，其具有沿规定方向延伸的锯齿形状的延伸部(21)，所述延伸部(21)的规定部分固定于所述多个光电转换基板(11)中一光电转换基板(11)的所述第一电极(8、9)，并且所述延伸部(21)的其他规定部分固定于所述多个光电转换基板(11)中与所述一光电转换基板(11)邻接的其他光电转换基板(11)的所述第二电极(8、9)，从而将所述多个光电转换基板(11)互相电连接。
13.一种光电转换组件，其特征在于，具有权利要求6、7、12中任一项所述的光电转换元件连接体(12)。
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