JP2019024143A - Solar cell module - Google Patents

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馬場 俊明
Toshiaki Baba
俊明 馬場
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Abstract

To provide a solar cell module with improved photoelectric conversion efficiency.SOLUTION: A solar cell module 1 comprises: a plurality of solar cells 10 aligned in a first direction; and a plurality of wiring materials 11 connecting the plurality of solar cells 10 in series to one another. Each of the solar cells 10 has: a rectangular photoelectric conversion part 20 having four chamfered corners; and a first electrode arranged on one principal surface of the photoelectric conversion part 20. The first electrode includes: a plurality of linear electrode parts 31 extending along a second direction; and a trapezoidal electrode part 32a. The trapezoidal electrode part 32a has: an upper bottom part 32a1 and a lower bottom part 32a2 extending along the second direction; and a pair of oblique side parts 32a3 extending along end sides of the chamfered corners of the photoelectric conversion part 20. The first electrode does not include a bus bar part. The linear electrode parts 31 are electrically connected to the upper bottom part 32a1 and the lower bottom part 32a2 via the wiring materials 11. The linear electrode parts 31 are spaced apart from the upper bottom part 32a1 and the lower bottom part 32a2 in a portion between the photoelectric conversion part 20 and the wiring materials 11.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell module.

近年、環境負荷が低いエネルギー源として、太陽電池が大いに注目されている。太陽電池セルは、受光することにより電子や正孔などのキャリアを生成させる光電変換部と、光電変換部において生成したキャリアを収集する電極とを有している。このキャリアを収集するための電極としては、例えば、下記の特許文献1などに記載されているように、光電変換部の主面上において、一の方向に沿って延び、一の方向に垂直な他の方向に沿って配列された直線状の複数のフィンガー電極部と、それら複数のフィンガー電極を電気的に接続しているバスバー部とを含む電極が広く用いられている。   In recent years, solar cells have attracted a great deal of attention as an energy source with a low environmental load. The solar battery cell has a photoelectric conversion unit that generates carriers such as electrons and holes by receiving light, and an electrode that collects the carriers generated in the photoelectric conversion unit. As an electrode for collecting the carriers, for example, as described in Patent Document 1 below, the electrode extends along one direction on the main surface of the photoelectric conversion unit and is perpendicular to the one direction. An electrode including a plurality of linear finger electrode portions arranged along other directions and a bus bar portion electrically connecting the plurality of finger electrodes is widely used.

特開2010−186862号公報JP 2010-186862 A

近年、太陽電池の光電変換効率をさらに高めたいという要望が高まってきている。   In recent years, there has been an increasing demand for further improving the photoelectric conversion efficiency of solar cells.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、向上された光電変換効率を有する太陽電池モジュールを提供することにある。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the solar cell module which has the improved photoelectric conversion efficiency.

本発明に係る太陽電池セルは、第1の方向に並んで配置される複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルを電気的に直列に接続する複数の配線材と、を備え、前記複数の太陽電池セルのそれぞれは、4つの角部のそれぞれが面取り状である矩形状の光電変換部と、前記光電変換部の一主面の上に配される第1電極と、を有し、前記第1電極は、第2の方向に沿って延びる複数の第1線状電極部と、第1台形状電極部と、を含み、前記第1台形状電極部は、前記第2の方向に沿って延びる第1上底部および第1下底部と、前記第1上底部の端部と前記第1下底部の端部とを接続し、前記光電変換部の面取り状角部の端辺に沿って延びる一対の第1斜辺部と、を有し、前記複数の第1線状電極部と前記第1上底部と前記第1下底部とは、前記複数の配線材のうち一の配線材によって電気的に接続され、前記第1電極は、バスバー部を含まず、前記複数の第1線状電極部と前記第1上底部と前記第1下底部とは、前記光電変換部と前記一の配線材との間において離間している。   A solar cell according to the present invention includes a plurality of solar cells arranged in a first direction, and a plurality of wiring members that electrically connect the plurality of solar cells in series, Each of the plurality of solar cells includes a rectangular photoelectric conversion unit in which each of the four corners is chamfered, and a first electrode disposed on one main surface of the photoelectric conversion unit. The first electrode includes a plurality of first linear electrode portions extending along the second direction, and a first trapezoidal electrode portion, and the first trapezoidal electrode portion is in the second direction. A first upper bottom portion and a first lower bottom portion extending along the edge, and an end portion of the first upper bottom portion and an end portion of the first lower bottom portion are connected to an edge of the chamfered corner portion of the photoelectric conversion portion. A pair of first oblique sides extending along the plurality of first linear electrode portions, the first upper bottom portion, and the first lower bottom portion. The first electrode is electrically connected by one of the plurality of wiring members, and the first electrode does not include a bus bar portion, and the plurality of first linear electrode portions, the first upper bottom portion, and the first lower bottom portion. Is spaced apart between the photoelectric conversion part and the one wiring member.

本発明によれば、向上された光電変換効率を有する太陽電池モジュールを提供することができる。   According to the present invention, a solar cell module having improved photoelectric conversion efficiency can be provided.

第1の実施形態に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。It is a schematic plan view of the light receiving surface of the solar battery cell according to the first embodiment. 第1の実施形態における太陽電池セルの裏面の略図的平面図である。It is a schematic plan view of the back surface of the solar battery cell in the first embodiment. 図1の線III−IIIに示す部分の略図的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the portion indicated by line III-III in FIG. 1. 第1の比較例における太陽電池セルの受光面の一部分を拡大した模式的拡大平面図である。It is the typical enlarged plan view which expanded a part of light-receiving surface of the photovoltaic cell in the 1st comparative example. 第1の実施形態における太陽電池セルの受光面の一部分を拡大した模式的拡大平面図である。It is the typical enlarged plan view which expanded a part of light-receiving surface of the photovoltaic cell in a 1st embodiment. 第1の変形例に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。It is a schematic plan view of a light receiving surface of a solar battery cell according to a first modification. 第2の変形例に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。It is a schematic plan view of a light receiving surface of a solar battery cell according to a second modification. 第2の実施形態に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。It is a schematic plan view of a light receiving surface of a solar battery cell according to a second embodiment. 第2の比較例における太陽電池セルの受光面の一部分を拡大した模式的拡大平面図である。It is the typical enlarged plan view which expanded a part of light-receiving surface of the photovoltaic cell in the 2nd comparative example. 第2の実施形態における太陽電池セルの受光面の一部分を拡大した模式的拡大平面図である。It is the typical enlarged plan view which expanded a part of light-receiving surface of the photovoltaic cell in 2nd Embodiment. 第3の変形例に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。It is a schematic plan view of a light receiving surface of a solar battery cell according to a third modification. 第3の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。It is schematic-drawing sectional drawing of the solar cell module which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、以下の実施形態は、単なる例示である。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。   Hereinafter, an example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiments are merely examples. The present invention is not limited to the following embodiments.

また、実施形態等において参照する各図面において、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こととする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。   Moreover, in each drawing referred in embodiment etc., the member which has a substantially the same function shall be referred with the same code | symbol. The drawings referred to in the embodiments and the like are schematically described, and the ratio of the dimensions of the objects drawn in the drawings may be different from the ratio of the dimensions of the actual objects. The dimensional ratio of the object may be different between the drawings. The specific dimensional ratio of the object should be determined in consideration of the following description.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。図2は、第1の実施形態における太陽電池セルの裏面の略図的平面図である。図3は、図1の線III−IIIに示す部分の略図的断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic plan view of a light receiving surface of the solar battery cell according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view of the back surface of the solar battery cell in the first embodiment. 3 is a schematic cross-sectional view of the portion indicated by line III-III in FIG.

まず、図1〜図3を参照しながら、本実施形態に係る太陽電池セル10の構成について説明する。太陽電池セル10は、光電変換部20を有する。光電変換部20は、受光することによって電子や正孔などのキャリアを生成させる部材である。光電変換部20は、例えば、一の導電型を有する結晶性半導体基板を有し、pn接合、pin接合等の半導体接合を有するものであってもよい。また、光電変換部20は、一の導電型を有する結晶性半導体基板と、その結晶性半導体基板の一主面上に配されており、他の導電型を有する第1の非晶質半導体層と、結晶性半導体基板の他の主面上に配されており、一の導電型を有する第2の非晶質半導体層とを有するものであってもよい。また、光電変換部20は、n型ドーパント拡散領域とp型ドーパント拡散領域とが表面に露出している半導体基板を有するものであってもよい。   First, the configuration of the solar battery cell 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The solar battery cell 10 has a photoelectric conversion unit 20. The photoelectric conversion unit 20 is a member that generates carriers such as electrons and holes by receiving light. For example, the photoelectric conversion unit 20 may include a crystalline semiconductor substrate having one conductivity type, and may have a semiconductor junction such as a pn junction or a pin junction. In addition, the photoelectric conversion unit 20 is disposed on one main surface of the crystalline semiconductor substrate having one conductivity type, and the first amorphous semiconductor layer having another conductivity type. And a second amorphous semiconductor layer having one conductivity type, which is disposed on the other main surface of the crystalline semiconductor substrate. Further, the photoelectric conversion unit 20 may have a semiconductor substrate in which an n-type dopant diffusion region and a p-type dopant diffusion region are exposed on the surface.

光電変換部20は、4つの角部のそれぞれが面取り状である矩形状である。光電変換部20は、面取り状の角部20A〜20Dを有する。すなわち、光電変換部20の受光面20a及び裏面20bのそれぞれは、4つの角部のそれぞれが面取り状である矩形状である。   The photoelectric conversion unit 20 has a rectangular shape in which each of the four corners is chamfered. The photoelectric conversion unit 20 has chamfered corners 20A to 20D. That is, each of the light receiving surface 20a and the back surface 20b of the photoelectric conversion unit 20 has a rectangular shape in which each of the four corners is chamfered.

受光面20aは、x方向において、面取り状角部20A,20Bが設けられている第1の端部20a2と、面取り状角部20C,20Dが設けられている第2の端部20a3と、面取り状角部20A〜20Dよりも中央側に位置している中央部20a1を含む。同様に、裏面20bも、第1及び第2の端部並びに中央部を含んでいる。   The light receiving surface 20a includes, in the x direction, a first end 20a2 provided with chamfered corners 20A and 20B, a second end 20a3 provided with chamfered corners 20C and 20D, and a chamfer. The center part 20a1 located in the center side rather than shape-like corner part 20A-20D is included. Similarly, the back surface 20b also includes first and second end portions and a central portion.

受光面20aの上には、面状の透明導電膜(TCO:Transparent Conductive Oxide)25aが設けられている。受光面20aの端縁部を除いた部分は、この透明導電膜25aにより覆われている。同様に、裏面20bの上には、面状の透明導電膜25bが設けられている。裏面20bの端縁部を除いた部分は、この透明導電膜25bにより覆われている。これら透明導電膜25a、25bは、下記の電極21a、21bによる集電を補助する機能を有している。透明導電膜25a、25bを設けることにより、生成したキャリアが再結合する前に効率的に電極21a、21bに収集される。従って、より改善された光電変換効率を実現することができる。   A planar transparent conductive oxide (TCO) 25a is provided on the light receiving surface 20a. The portion of the light receiving surface 20a excluding the edge is covered with the transparent conductive film 25a. Similarly, a planar transparent conductive film 25b is provided on the back surface 20b. The portion excluding the edge portion of the back surface 20b is covered with the transparent conductive film 25b. These transparent conductive films 25a and 25b have a function of assisting current collection by the following electrodes 21a and 21b. By providing the transparent conductive films 25a and 25b, the generated carriers are efficiently collected by the electrodes 21a and 21b before being recombined. Therefore, more improved photoelectric conversion efficiency can be realized.

なお、透明導電膜25a、25bは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)などにより形成することができる。透明導電膜25a、25bの厚みは、例えば、50〜150nm度とすることができる。   The transparent conductive films 25a and 25b can be formed of, for example, ITO (Indium Tin Oxide). The thickness of the transparent conductive films 25a and 25b can be set to, for example, 50 to 150 nm.

受光面20aの上には、電極21aが配されている。詳細には、この電極21aは、受光面20aの上に設けられた透明導電膜25aの上に配されている。一方、裏面20bの上には、電極21bが配されている。詳細には、この電極21bは、裏面20bの上に設けられた透明導電膜25bの上に配されている。   An electrode 21a is disposed on the light receiving surface 20a. Specifically, the electrode 21a is disposed on a transparent conductive film 25a provided on the light receiving surface 20a. On the other hand, the electrode 21b is disposed on the back surface 20b. Specifically, the electrode 21b is disposed on a transparent conductive film 25b provided on the back surface 20b.

電極21a、21bの材質は、導電材料である限りにおいて特に限定されない。電極21a、21bのそれぞれは、例えば、銀、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロムなどの金属や、それらの金属のうちの一種以上を含む合金により構成することができる。また、電極21a、21bは、例えば、上記金属や合金からなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。   The material of the electrodes 21a and 21b is not particularly limited as long as it is a conductive material. Each of the electrodes 21a and 21b can be made of, for example, a metal such as silver, copper, aluminum, titanium, nickel, or chromium, or an alloy containing one or more of these metals. In addition, the electrodes 21a and 21b may be configured by, for example, a stacked body of a plurality of conductive layers made of the above metals or alloys.

電極21a、21bの形成方法は、特に限定されない。電極21a,21bは、例えば、Agペースト等の導電性ペーストを用いて形成することができる。また、電極21a,21bは、例えば、スパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法或いはメッキ法等を用いて形成することができる。   The formation method of the electrodes 21a and 21b is not particularly limited. The electrodes 21a and 21b can be formed using a conductive paste such as an Ag paste, for example. The electrodes 21a and 21b can be formed using, for example, a sputtering method, a vapor deposition method, a screen printing method, a plating method, or the like.

なお、本実施形態においては、電極21bは、電極21bと実質的に同様の構成を有する。このため、ここでは、電極21aの構成について詳細に説明する。電極21bについては、電極21aに関する説明を援用することとする。   In the present embodiment, the electrode 21b has a configuration substantially similar to that of the electrode 21b. Therefore, here, the configuration of the electrode 21a will be described in detail. For the electrode 21b, the description relating to the electrode 21a is cited.

電極21aは、複数の線状電極部31と、台形状電極部32a、32bと、複数のバスバー部33とを含む。複数の線状電極部31のそれぞれは、中央部20a1に配されている。複数の線状電極部31のそれぞれは、y方向に対して垂直なx方向に沿って延びている。複数の線状電極部31は、y方向に沿って配列されている。複数の線状電極部31は、互いに平行である。   The electrode 21 a includes a plurality of linear electrode portions 31, trapezoidal electrode portions 32 a and 32 b, and a plurality of bus bar portions 33. Each of the plurality of linear electrode portions 31 is disposed in the central portion 20a1. Each of the plurality of linear electrode portions 31 extends along the x direction perpendicular to the y direction. The plurality of linear electrode portions 31 are arranged along the y direction. The plurality of linear electrode portions 31 are parallel to each other.

台形状電極部32aは、第1の端部20a2に配されている。台形状電極部32aは、上底部32a1と、下底部32a2と、一対の斜辺部32a3,32a4とを含む。上底部32a1及び下底部32a2のそれぞれは、x方向に沿って延びている。上底部32a1は、y方向において相対的に外側に位置しており、下底部32a2がy方向において相対的に内側に位置している。上底部32a1の方が、下底部32a2よりも短い。一対の斜辺部32a3,32a4のそれぞれは、上底部32a1の端部と、下底部32a2の端部とを接続している。一対の斜辺部32a3,32a4は、面取り状角部20A、20Bの端辺に沿って延びている。すなわち、斜辺部32a3,32a4は、x方向及びy方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延びている。本実施形態では、斜辺部32a3,32a4と、x方向及びy方向のそれぞれとのなす角の大きさは、約45°である。   The trapezoidal electrode portion 32a is disposed on the first end 20a2. The trapezoidal electrode portion 32a includes an upper bottom portion 32a1, a lower bottom portion 32a2, and a pair of oblique sides 32a3 and 32a4. Each of the upper bottom portion 32a1 and the lower bottom portion 32a2 extends along the x direction. The upper bottom part 32a1 is located relatively outside in the y direction, and the lower bottom part 32a2 is located relatively inside in the y direction. The upper bottom portion 32a1 is shorter than the lower bottom portion 32a2. Each of the pair of oblique sides 32a3 and 32a4 connects the end portion of the upper bottom portion 32a1 and the end portion of the lower bottom portion 32a2. The pair of oblique sides 32a3 and 32a4 extend along the end sides of the chamfered corners 20A and 20B. That is, the oblique sides 32a3 and 32a4 extend in directions inclined with respect to the x direction and the y direction, respectively. In the present embodiment, the angle formed by the oblique sides 32a3 and 32a4 and each of the x direction and the y direction is about 45 °.

台形状電極部32aは、線状電極部32a5をさらに含んでいる。線状電極部32a5は、y方向において上底部32a1と下底部32a2との間に位置している。線状電極部32a5は、x方向に沿って延びている。線状電極部32a5は、一対の斜辺部32a3,32a4の途中部間を接続している。   The trapezoidal electrode portion 32a further includes a linear electrode portion 32a5. The linear electrode portion 32a5 is located between the upper bottom portion 32a1 and the lower bottom portion 32a2 in the y direction. The linear electrode portion 32a5 extends along the x direction. The linear electrode portion 32a5 connects the middle portions of the pair of oblique sides 32a3 and 32a4.

台形状電極部32bは、第2の端部20a3に配されている。台形状電極部32bは、上底部32b1と、下底部32b2と、一対の斜辺部32b3,32b4とを含む。上底部32b1及び下底部32b2のそれぞれは、x方向に沿って延びている。上底部32b1は、y方向において相対的に外側に位置しており、下底部32b2がy方向において相対的に内側に位置している。上底部32b1の方が、下底部32b2よりも短い。一対の斜辺部32b3,32b4のそれぞれは、上底部32b1の端部と、下底部32b2の端部とを接続している。一対の斜辺部32b3,32ba4は、面取り状角部20C、20Dの端辺に沿って延びている。すなわち、斜辺部32b3,32b4は、x方向及びy方向のそれぞれに対して傾斜した方向に延びている。本実施形態では、斜辺部32b3,32b4と、x方向及びy方向のそれぞれとのなす角の大きさは、約45°である。   The trapezoidal electrode portion 32b is disposed on the second end portion 20a3. The trapezoidal electrode portion 32b includes an upper bottom portion 32b1, a lower bottom portion 32b2, and a pair of oblique sides 32b3 and 32b4. Each of the upper bottom portion 32b1 and the lower bottom portion 32b2 extends along the x direction. The upper bottom part 32b1 is located relatively outside in the y direction, and the lower bottom part 32b2 is located relatively inside in the y direction. The upper bottom portion 32b1 is shorter than the lower bottom portion 32b2. Each of the pair of oblique sides 32b3 and 32b4 connects the end portion of the upper bottom portion 32b1 and the end portion of the lower bottom portion 32b2. The pair of oblique sides 32b3 and 32ba4 extend along the edges of the chamfered corners 20C and 20D. That is, the oblique sides 32b3 and 32b4 extend in directions inclined with respect to the x direction and the y direction, respectively. In the present embodiment, the angle formed by the oblique sides 32b3 and 32b4 and each of the x direction and the y direction is about 45 °.

台形状電極部32bは、線状電極部32b5をさらに含んでいる。線状電極部32b5は、y方向において上底部32b1と下底部32b2との間に位置している。線状電極部32b5は、x方向に沿って延びている。線状電極部32b5は、一対の斜辺部32b3,32b4の途中部間を接続している。   The trapezoidal electrode portion 32b further includes a linear electrode portion 32b5. The linear electrode portion 32b5 is located between the upper bottom portion 32b1 and the lower bottom portion 32b2 in the y direction. The linear electrode portion 32b5 extends along the x direction. The linear electrode portion 32b5 connects the middle portions of the pair of oblique sides 32b3 and 32b4.

なお、本発明において、「台形」には、矩形が含まれるものとする。   In the present invention, the “trapezoid” includes a rectangle.

上記線状電極部31,32a5,32b5、上底部32a1,32b1、下底部32a2,32b2及び斜辺部32a3,32a4,32b3.32b4のそれぞれの幅は、特に限定されないが、例えば、50〜200μm程度とすることができる。線状電極部31,32a5,32b5、上底部32a1,32b1及び下底部32a2,32b2のそれぞれの幅は、相互に異なっていてもよいし、同じであってもよい。y方向において隣り合う線状電極部31の間隔は、特に限定されないが、例えば、1〜3mm度とすることができる。   The widths of the linear electrode portions 31, 32a5, 32b5, the upper bottom portions 32a1, 32b1, the lower bottom portions 32a2, 32b2, and the hypotenuse portions 32a3, 32a4, 32b3.32b4 are not particularly limited. can do. The widths of the linear electrode portions 31, 32a5, 32b5, the upper bottom portions 32a1, 32b1, and the lower bottom portions 32a2, 32b2 may be different from each other or the same. Although the space | interval of the linear electrode part 31 adjacent in ay direction is not specifically limited, For example, it can be 1-3 mm degree.

複数のバスバー部33は、y方向に沿って延びている。複数のバスバー部33は、x方向に沿って配列されている。複数のバスバー部33のそれぞれは、複数の線状電極部31、上底部32a1,32b1及び下底部32a2,32b2と、線状電極部32a5,32b5とに電気的に接続されている。   The plurality of bus bar portions 33 extend along the y direction. The plurality of bus bar portions 33 are arranged along the x direction. Each of the plurality of bus bar portions 33 is electrically connected to the plurality of linear electrode portions 31, the upper bottom portions 32a1, 32b1, the lower bottom portions 32a2, 32b2, and the linear electrode portions 32a5, 32b5.

なお、本実施形態では、電極21aが2本のバスバー部33を含む例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。本発明では、電極は、バスバー部を含んでいなくてもよいし、1本または3本以上のバスバー部を含んでいてもよい。バスバー部33の幅は、特に限定されないが、例えば、0.5〜2mm程度とすることができる。   In the present embodiment, the example in which the electrode 21 a includes the two bus bar portions 33 has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. In the present invention, the electrode may not include the bus bar portion, or may include one or three or more bus bar portions. Although the width | variety of the bus-bar part 33 is not specifically limited, For example, it can be set as about 0.5-2 mm.

また、本実施形態では、バスバー部33は、直線状であるが、本発明において、バスバー部は直線状でなくてもよい。バスバー部は、例えば、ジグザグ状に設けられていてもよい。   Moreover, in this embodiment, the bus-bar part 33 is linear, However, In this invention, a bus-bar part does not need to be linear. The bus bar portion may be provided in a zigzag shape, for example.

ところで、例えば、台形状電極部を設けずに、第1及び第2の端部の上にも複数の線状電極部を形成することも考えられる。すなわち、電極を複数の線状電極部のみ、または複数の線状電極部及びバスバー部により構成することも考えられる。しかしながら、その場合は、光電変換効率の面取り状角部における集電抵抗が高くなる。従って、光電変換効率が低くなる。以下、この理由について、図4を参照しながら説明する。   By the way, for example, it is also conceivable to form a plurality of linear electrode portions on the first and second end portions without providing the trapezoidal electrode portion. That is, it is conceivable that the electrode is composed of only a plurality of linear electrode portions or a plurality of linear electrode portions and bus bar portions. However, in that case, the current collecting resistance at the chamfered corner portion of the photoelectric conversion efficiency is increased. Accordingly, the photoelectric conversion efficiency is lowered. Hereinafter, this reason will be described with reference to FIG.

例えば、端部においても、台形状電極部が設けられておらず、複数の線状電極部131が設けられている場合は、受光面120aのうち、y方向において線状電極部131と近接していない非近接領域120a21において生じたキャリア100が線状電極部131により収集されるまでに移動しなければならない距離が長い。このため、非近接領域120a21における集電抵抗が大きくなる。その結果、光電変換効率が低くなる。   For example, when the trapezoidal electrode portion is not provided at the end portion and a plurality of linear electrode portions 131 are provided, the light receiving surface 120a is close to the linear electrode portion 131 in the y direction. The distance that the carrier 100 generated in the non-proximity region 120a21 that has not been moved must move before being collected by the linear electrode portion 131 is long. For this reason, the current collection resistance in the non-proximity region 120a21 increases. As a result, the photoelectric conversion efficiency is lowered.

それに対して、本実施形態では、端部20a2,20a3に、台形状電極部32a、32bが設けられている。台形状電極部32a、32bは、斜辺部32a3,32a4,32b3,32b4を含む。そして、斜辺部32a3,32a4,32b3,32b4は、面取り状角部20A〜20Dの端辺に沿って延びている。従って、図5に示すように、領域20a21において生じたキャリア35は、斜辺部32a3,32a4,32b3,32b4により収集される。このため、キャリア35が電極21aにより収集されるまでに移動しなければならない距離が短い。よって、領域20a21における集電抵抗を低減することができる。従って、光電変換効率を改善することができる。   In contrast, in the present embodiment, trapezoidal electrode portions 32a and 32b are provided at the end portions 20a2 and 20a3. The trapezoidal electrode portions 32a and 32b include oblique sides 32a3, 32a4, 32b3 and 32b4. The oblique sides 32a3, 32a4, 32b3, and 32b4 extend along the end sides of the chamfered corners 20A to 20D. Therefore, as shown in FIG. 5, the carrier 35 generated in the region 20a21 is collected by the oblique sides 32a3, 32a4, 32b3, and 32b4. For this reason, the distance that the carrier 35 has to move before being collected by the electrode 21a is short. Therefore, the current collecting resistance in the region 20a21 can be reduced. Therefore, the photoelectric conversion efficiency can be improved.

また、本実施形態では、台形状電極部32a、32bの内部に線状電極部32a5,32b5が設けられている。このため、台形状電極部32a、32bが設けられた端部20a2、20a3における集電抵抗がより効率的に低減されている。従って、より改善された光電変換効率を実現することができる。   In the present embodiment, linear electrode portions 32a5 and 32b5 are provided inside the trapezoidal electrode portions 32a and 32b. For this reason, the current collection resistance in the edge parts 20a2 and 20a3 provided with the trapezoidal electrode parts 32a and 32b is more efficiently reduced. Therefore, more improved photoelectric conversion efficiency can be realized.

具体的に、本実施形態の太陽電池10と、斜辺部が設けられていないこと以外は太陽電池10と実質的に同様の構成を有する太陽電池とを作成し、光電変換効率を測定した。その結果、斜辺部32a3,32a4,32b3,32b4を有する太陽電池10の方が、斜辺部が設けられていない太陽電池よりも約1%光電変換効率が高いことが確認された。   Specifically, the solar cell 10 of this embodiment and a solar cell having substantially the same configuration as that of the solar cell 10 except that the oblique side portion is not provided were created, and the photoelectric conversion efficiency was measured. As a result, it was confirmed that the solar cell 10 having the oblique sides 32a3, 32a4, 32b3, and 32b4 has about 1% higher photoelectric conversion efficiency than the solar cell not provided with the oblique sides.

以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例や変形例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。   Hereinafter, other examples and modifications of the preferred embodiments in which the present invention is implemented will be described. In the following description, members having substantially the same functions as those of the first embodiment are referred to by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

(第1の変形例)
図6は、第1の変形例に係る太陽電池の受光面の略図的平面図である。
(First modification)
FIG. 6 is a schematic plan view of a light receiving surface of a solar cell according to a first modification.

上記第1の実施形態では、電極21a、21bのそれぞれが1以上のバスバー部を有している例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図6に示すように、電極21aは、バスバー部33を含んでいなくてもよい。   In the first embodiment, the example in which each of the electrodes 21a and 21b has one or more bus bar portions has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as illustrated in FIG. 6, the electrode 21 a may not include the bus bar portion 33.

(第2の変形例)
図7は、第2の変形例に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。
(Second modification)
FIG. 7 is a schematic plan view of a light receiving surface of a solar battery cell according to a second modification.

上記第1の実施形態では、第1及び第2の端部20a2,20a3のそれぞれに、台形状電極部32a、32bがひとつずつ設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図7に示すように、第1の端部20a2に、台形状電極部32aが複数y方向に沿って配列されていてもよい。同様に、第2の端部20a3に、台形状電極部32bが複数y方向に沿って配列されていてもよい。   In the first embodiment, the example in which the trapezoidal electrode portions 32a and 32b are respectively provided on the first and second end portions 20a2 and 20a3 has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, as shown in FIG. 7, a plurality of trapezoidal electrode portions 32a may be arranged along the y direction at the first end 20a2. Similarly, a plurality of trapezoidal electrode portions 32b may be arranged at the second end portion 20a3 along the y direction.

また、台形状電極部32a、32bには、線状電極部32a5,32b5が設けられていなくてもよいし、複数の線状電極部32a5,32b5が設けられていてもよい。   The trapezoidal electrode portions 32a and 32b may not be provided with the linear electrode portions 32a5 and 32b5, or may be provided with a plurality of linear electrode portions 32a5 and 32b5.

(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a schematic plan view of the light receiving surface of the solar battery cell according to the second embodiment.

上記第1の実施形態では、複数の線状電極部31の全体が透明導電膜25aの上に位置しており、線状電極部31の端部が、透明導電膜25aの端辺に至っていない例について説明した。   In the said 1st Embodiment, the whole some linear electrode part 31 is located on the transparent conductive film 25a, and the edge part of the linear electrode part 31 has not reached the edge of the transparent conductive film 25a. An example was described.

それに対して、本実施形態では、線状電極部31の端部は、透明導電膜25aの端辺に至っている。具体的には、線状電極部31の端部は、光電変換部20の端辺にまで至っている。このため、より改善された光電変換効率を得ることができる。以下、この理由について、図9及び図10を参照して説明する。   On the other hand, in this embodiment, the edge part of the linear electrode part 31 has reached the edge side of the transparent conductive film 25a. Specifically, the end portion of the linear electrode portion 31 reaches the end side of the photoelectric conversion portion 20. For this reason, more improved photoelectric conversion efficiency can be obtained. Hereinafter, this reason will be described with reference to FIG. 9 and FIG.

図9に示すように、線状電極部31の端部が透明導電膜25aの端辺に至っていない場合は、透明導電膜25aの端縁部25a1で生成したキャリアが線状電極部31により収集されるまでに移動しなければならない距離が長くなる。このため、端縁部25a1における集電抵抗が高くなる。その結果、光電変換効率が低くなる傾向にある。   As shown in FIG. 9, when the end portion of the linear electrode portion 31 does not reach the end side of the transparent conductive film 25a, the carriers generated at the end portion 25a1 of the transparent conductive film 25a are collected by the linear electrode portion 31. The distance that must be moved before it is increased. For this reason, the current collection resistance in the edge part 25a1 becomes high. As a result, the photoelectric conversion efficiency tends to decrease.

それに対して、図10にも示すように、線状電極部31の端部が透明導電膜25aの端辺に至っている場合は、端縁部25a1で生成したキャリアが線状電極部31により収集されるまでに移動しなければならない距離が短くなる。このため、端縁部25a1における集電抵抗を低くすることができる。その結果、光電変換効率をさらに改善することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 10, when the end portion of the linear electrode portion 31 reaches the end side of the transparent conductive film 25 a, carriers generated at the end edge portion 25 a 1 are collected by the linear electrode portion 31. The distance that must be moved before it is reduced. For this reason, the current collection resistance in the edge part 25a1 can be made low. As a result, the photoelectric conversion efficiency can be further improved.

具体的に、本実施形態の太陽電池を作製し、光電変換効率を測定した結果、線状電極部31の端部が透明導電膜25aの端辺に至っている第2の実施形態の太陽電池の方が、線状電極部31の端部が透明導電膜25aの端辺に至っていない第1の実施形態の太陽電池セル10よりも光電変換効率が約1%高くなることが確認された。   Specifically, as a result of producing the solar cell of the present embodiment and measuring the photoelectric conversion efficiency, the solar cell of the second embodiment in which the end portion of the linear electrode portion 31 reaches the end side of the transparent conductive film 25a. However, it was confirmed that the photoelectric conversion efficiency was about 1% higher than that of the solar battery cell 10 of the first embodiment in which the end portion of the linear electrode portion 31 did not reach the end side of the transparent conductive film 25a.

(第3の変形例)
図11は、第3の変形例に係る太陽電池セルの受光面の略図的平面図である。図11に示すように、電極21aは、上底部32a1、32b1、下底部32a2,32b2及び線状電極部32a5,32b5のそれぞれの端部から、x方向に沿って延び、透明導電膜25aの端部にまで至る線状の電極部32a6〜32a11、32b6〜32b11をさらに備えていてもよい。この構成によれば、面取り状角部20A〜20Dにおける集電抵抗をより低減できる。その結果、より改善された光電変換効率を得ることができる。
(Third Modification)
FIG. 11 is a schematic plan view of a light receiving surface of a solar battery cell according to a third modification. As shown in FIG. 11, the electrode 21a extends along the x direction from the respective ends of the upper bottom portions 32a1, 32b1, the lower bottom portions 32a2, 32b2, and the linear electrode portions 32a5, 32b5, and is connected to the ends of the transparent conductive film 25a. Further, linear electrode portions 32a6 to 32a11 and 32b6 to 32b11 may be further provided. According to this structure, the current collection resistance in chamfered corner | angular part 20A-20D can be reduced more. As a result, more improved photoelectric conversion efficiency can be obtained.

なお、上記第1の実施形態では、受光面20a上の電極21aと、裏面20b上の電極21bとの両方が台形状電極部を有する例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。本発明において、受光面上の電極と、裏面上の電極とのうちの少なくとも一方の電極が台形状電極部を有していればよい。従って、例えば、受光面上の電極を、台形状電極部を含むものとし、裏面上の電極を台形状電極部を含まないものとしてもよい。その場合は、例えば、裏面上の電極を平面状の電極としてもよい。   In the first embodiment, an example has been described in which both the electrode 21a on the light receiving surface 20a and the electrode 21b on the back surface 20b have trapezoidal electrode portions. However, the present invention is not limited to this configuration. In the present invention, it is only necessary that at least one of the electrode on the light receiving surface and the electrode on the back surface has a trapezoidal electrode portion. Therefore, for example, the electrode on the light receiving surface may include a trapezoidal electrode portion, and the electrode on the back surface may not include a trapezoidal electrode portion. In that case, for example, the electrode on the back surface may be a planar electrode.

また、受光面上の電極及び裏面上の電極のうちの一方を、図1,6〜8または11に示す形態の電極とし、他方を、図1,6〜8及び11に示す形態の電極のうち、受光面上の電極とは異なる形態を有する電極としてもよい。すなわち、受光面上の電極と裏面上の電極との両方が台形状電極部を含むものの、受光面上の電極と裏面上の電極とが相互に異なる形態を有していてもよい。   Further, one of the electrode on the light receiving surface and the electrode on the back surface is an electrode having the form shown in FIGS. 1, 6 to 8 or 11, and the other is an electrode having the form shown in FIGS. Of these, an electrode having a different form from the electrode on the light receiving surface may be used. That is, although both the electrode on the light receiving surface and the electrode on the back surface include the trapezoidal electrode portion, the electrode on the light receiving surface and the electrode on the back surface may have different forms.

(第3の実施形態)
図12は、第3の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to the third embodiment.

上記実施形態や変形例に係る太陽電池セル10は、図12に示すような太陽電池モジュール1として利用することもできる。本実施形態の太陽電池モジュール1は、y方向に沿って配列された複数の太陽電池セル10を備えている。複数の太陽電池10は、配線材11によって電気的に接続されている。具体的には、隣接する太陽電池セル10間が配線材11によって電気的に接続されることによって、複数の太陽電池セル10が直列または並列に電気的に接続されている。具体的には、配線材11は、複数の線状電極部31、上底部32a1、32b1、下底部32a2、32b2と交差するように配されており、これらの電極部に電気的に接続されている。また、図1及び図2に示すように、電極21a、21bがバスバー部33を含む場合は、配線材11は、バスバー部33の上を覆うように配されている。   The solar battery cell 10 according to the embodiment and the modification can be used as a solar battery module 1 as shown in FIG. The solar cell module 1 of the present embodiment includes a plurality of solar cells 10 arranged along the y direction. The plurality of solar cells 10 are electrically connected by the wiring material 11. Specifically, a plurality of solar cells 10 are electrically connected in series or in parallel by electrically connecting adjacent solar cells 10 with the wiring material 11. Specifically, the wiring member 11 is arranged so as to intersect with the plurality of linear electrode portions 31, the upper bottom portions 32a1, 32b1, and the lower bottom portions 32a2, 32b2, and is electrically connected to these electrode portions. Yes. As shown in FIGS. 1 and 2, when the electrodes 21 a and 21 b include the bus bar portion 33, the wiring member 11 is arranged so as to cover the bus bar portion 33.

なお、本発明において、「交差」には、直交が含まれるものとする。   In the present invention, “intersection” includes orthogonality.

配線材11と太陽電池セル10とは、接着剤によって接着されている。接着剤としては、半田または樹脂接着剤を用いることができる。接着剤として樹脂接着剤を用いる場合には、樹脂接着剤は絶縁性を有するものであってもよいし、異方導電性を有するものであってもよい。   The wiring material 11 and the solar battery cell 10 are bonded by an adhesive. As the adhesive, solder or a resin adhesive can be used. When a resin adhesive is used as the adhesive, the resin adhesive may have an insulating property or an anisotropic conductivity.

複数の太陽電池セル10の受光面側及び裏面側には、第1及び第2の保護部材14,15が配置されている。太陽電池セル10と第1の保護部材14との間及び太陽電池セル10と第2の保護部材15との間には、封止材13が設けられている。複数の太陽電池セル10は、この封止材13により封止されている。   First and second protective members 14 and 15 are arranged on the light receiving surface side and the back surface side of the plurality of solar cells 10. A sealing material 13 is provided between the solar battery cell 10 and the first protective member 14 and between the solar battery cell 10 and the second protective member 15. The plurality of solar cells 10 are sealed with this sealing material 13.

なお、封止材13並びに第1及び第2の保護部材14,15の材料は、特に限定されない。封止材13は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)等の透光性を有する樹脂により形成することができる。   In addition, the material of the sealing material 13 and the 1st and 2nd protection members 14 and 15 is not specifically limited. The sealing material 13 can be formed of a light-transmitting resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or polyvinyl butyral (PVB).

第1及び第2の保護部材14,15は、例えば、ガラス、樹脂などにより形成することができる。また、例えば、第1及び第2の保護部材14,15のうちの一方を、アルミニウム箔などの金属箔を介在させた樹脂フィルムにより構成してもよい。本実施形態では、第1の保護部材14は、太陽電池セル10の受光面側に配置されており、ガラスまたは透光性樹脂からなる。   The first and second protective members 14 and 15 can be formed of glass, resin, or the like, for example. For example, you may comprise one of the 1st and 2nd protection members 14 and 15 by the resin film which interposed metal foil, such as aluminum foil. In this embodiment, the 1st protection member 14 is arrange | positioned at the light-receiving surface side of the photovoltaic cell 10, and consists of glass or translucent resin.

第2の保護部材15は、太陽電池セル10の裏面側に配置されており、アルミニウム箔などの金属箔を介在させた樹脂フィルムにより構成されている。 第1の保護部材14、
封止材13、複数の太陽電池セル10、封止材13、第2の保護部材15を有する積層体の外周には、必要に応じて、Al等の金属製の枠体(図示しない)が取り付けられる。また、第1の保護部材14の表面には、必要に応じて、太陽電池10の出力を外部に取り出すための端子ボックスが設けられる。
The 2nd protection member 15 is arrange | positioned at the back surface side of the photovoltaic cell 10, and is comprised by the resin film which interposed metal foil, such as aluminum foil. First protective member 14,
On the outer periphery of the laminated body having the sealing material 13, the plurality of solar cells 10, the sealing material 13, and the second protective member 15, a metal frame body (not shown) such as Al is provided as necessary. It is attached. Moreover, the terminal box for taking out the output of the solar cell 10 outside is provided in the surface of the 1st protection member 14 as needed.

1 太陽電池モジュール
10 太陽電池セル
11 配線材
13 封止材
14 第1の保護部材
15 第2の保護部材
20 光電変換部
20A〜20D 面取り状角部
20a 受光面
20a1 中央部
20a2 第1の端部
20a3 第2の端部
20b 裏面
21a、21b 電極
25a、25b 透明導電膜
31 線状電極部
32a、32b 台形状電極部
32a1、32b1 上底部
32a2、32b2 下底部
32a3、32a4、32b3、32b4 斜辺部
32a5、32b5 線状電極部
33 バスバー部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 10 Solar cell 11 Wiring material 13 Sealing material 14 1st protective member 15 2nd protective member 20 Photoelectric conversion part 20A-20D Chamfered corner | angular part 20a Light-receiving surface 20a1 Center part 20a2 1st edge part 20a3 Second end portion 20b Back surface 21a, 21b Electrode 25a, 25b Transparent conductive film 31 Linear electrode portion 32a, 32b Trapezoidal electrode portion 32a1, 32b1 Upper bottom portion 32a2, 32b2 Lower bottom portion 32a3, 32a4, 32b3, 32b4 Slanted side portion 32a5 , 32b5 Linear electrode part 33 Bus bar part

Claims (5)

太陽電池モジュールであって、
第1の方向に並んで配置される複数の太陽電池セルと、
前記複数の太陽電池セルを電気的に直列に接続する複数の配線材と、を備え、
前記複数の太陽電池セルのそれぞれは、
4つの角部のそれぞれが面取り状である矩形状の光電変換部と、
前記光電変換部の一主面の上に配される第1電極と、を有し、
前記第1電極は、
第2の方向に沿って延びる複数の第1線状電極部と、
第1台形状電極部と、を含み、
前記第1台形状電極部は、
前記第2の方向に沿って延びる第1上底部および第1下底部と、
前記第1上底部の端部と前記第1下底部の端部とを接続し、前記光電変換部の面取り状角部の端辺に沿って延びる一対の第1斜辺部と、を有し、
前記複数の第1線状電極部と前記第1上底部と前記第1下底部とは、前記複数の配線材のうち一の配線材によって電気的に接続され、
前記第1電極は、バスバー部を含まず、
前記複数の第1線状電極部と前記第1上底部と前記第1下底部とは、前記光電変換部と前記一の配線材との間において離間している、太陽電池モジュール。
A solar cell module,
A plurality of solar cells arranged side by side in a first direction;
A plurality of wiring members that electrically connect the plurality of solar cells in series, and
Each of the plurality of solar cells is
A rectangular photoelectric conversion unit in which each of the four corners is chamfered;
A first electrode disposed on one main surface of the photoelectric conversion unit,
The first electrode is
A plurality of first linear electrode portions extending along a second direction;
A first trapezoidal electrode part,
The first trapezoidal electrode part is:
A first upper bottom and a first lower bottom extending along the second direction;
A pair of first oblique sides connecting the end of the first upper bottom and the end of the first lower bottom and extending along the edge of the chamfered corner of the photoelectric conversion unit;
The plurality of first linear electrode portions, the first upper bottom portion, and the first lower bottom portion are electrically connected by one wiring member among the plurality of wiring members,
The first electrode does not include a bus bar part,
The plurality of first linear electrode portions, the first upper bottom portion, and the first lower bottom portion are separated from each other between the photoelectric conversion portion and the one wiring member.
前記複数の太陽電池セルのそれぞれは、前記光電変換部の他主面の上に配される第2電極をさらに有し、
前記第2電極は、
前記第2の方向に沿って延びる複数の第2線状電極部と、
第2台形状電極部と、を含み、
前記第2台形状電極部は、
前記第2の方向に沿って延びる第2上底部および第2下底部と、
前記第2上底部の端部と前記第2下底部の端部とを接続し、前記光電変換部の面取り状角部の端辺に沿って延びる一対の第2斜辺部と、を有し、
前記複数の第2線状電極部と前記第2上底部と前記第2下底部とは、前記複数の配線材のうち他の配線材によって電気的に接続され、
前記第2電極は、バスバー部を含まず、
前記複数の第2線状電極部と前記第2上底部と前記第2下底部とは、前記光電変換部と前記他の配線材との間において離間している、請求項1に記載の太陽電池モジュール。
Each of the plurality of solar cells further includes a second electrode disposed on the other main surface of the photoelectric conversion unit,
The second electrode is
A plurality of second linear electrode portions extending along the second direction;
A second trapezoidal electrode part,
The second trapezoidal electrode part is:
A second upper bottom and a second lower bottom extending along the second direction;
A pair of second oblique sides connecting the end of the second upper bottom and the end of the second lower bottom and extending along the edge of the chamfered corner of the photoelectric conversion unit;
The plurality of second linear electrode portions, the second upper bottom portion, and the second lower bottom portion are electrically connected by another wiring material among the plurality of wiring materials,
The second electrode does not include a bus bar portion,
2. The sun according to claim 1, wherein the plurality of second linear electrode portions, the second upper bottom portion, and the second lower bottom portion are separated between the photoelectric conversion portion and the other wiring member. Battery module.
前記第1線状電極部と、前記第1上底部と、前記第1下底部と、前記第1斜辺部のそれぞれの幅は、50〜200μmである、請求項1または2に記載の太陽電池モジュール。   3. The solar cell according to claim 1, wherein each of the first linear electrode portion, the first upper bottom portion, the first lower bottom portion, and the first oblique side portion has a width of 50 to 200 μm. module. 前記光電変換部は、pn接合を有する結晶性半導体基板を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, wherein the photoelectric conversion unit includes a crystalline semiconductor substrate having a pn junction. 前記一主面は、前記光電変換部の受光面と背向する裏面である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to any one of claims 1 to 4, wherein the one main surface is a back surface facing away from a light receiving surface of the photoelectric conversion unit.
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