JP5121365B2 - Solar cell module and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は太陽電池モジュールおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a solar cell module and a manufacturing method thereof.

従来の太陽電池素子を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。図１０（ａ）は、従来の太陽電池素子の背面図（裏面構造）、図１０（ｂ）は正面図（受光面側）、図１０（ｃ）は図１０（ａ）の矢印Ｘ方向における断面図である。   The conventional solar cell element is shown to Fig.10 (a)-(c). 10 (a) is a rear view (back surface structure) of a conventional solar cell element, FIG. 10 (b) is a front view (light receiving surface side), and FIG. 10 (c) is an arrow X direction in FIG. 10 (a). It is sectional drawing.

従来の太陽電池素子は、貫通孔１０３を有する一導電型の半導体基板１０１を備える。半導体基板１０１は、受光面と、貫通孔１０３内と、非受光面とに逆導電型の層１０２（第一逆導電型層１０２ａ、第二逆導電型層１０２ｂ、第三逆導電型層１０２ｃ）を有する。また、半導体基板１０１の受光面側、貫通孔１０３内、非受光面側は、第１の電極１０４を備え、半導体基板１０１の裏面側の第三逆導電型層１０２ｃが形成されていない領域は、第１の電極１０４と異なる極性を有する第２の電極１０５を備える。第１の電極１０４は、受光面側に形成された電極１０４ａと、貫通孔内に形成された貫通孔電極１０４ｂと、貫通孔電極１０４ｂと接続されており、非受光面面側に形成されたフィンガー電極１０４ｄと、非受光面側にフィンガー電極１０４ｄと接続された第一バスバー電極１０４ｃとからなる。   A conventional solar cell element includes a semiconductor substrate 101 of one conductivity type having a through hole 103. The semiconductor substrate 101 has an opposite conductivity type layer 102 (first opposite conductivity type layer 102a, second opposite conductivity type layer 102b, third opposite conductivity type layer 102c) on the light receiving surface, in the through hole 103, and on the non-light receiving surface. ). Further, the light receiving surface side of the semiconductor substrate 101, the inside of the through hole 103, and the non-light receiving surface side are provided with the first electrode 104, and the region where the third reverse conductivity type layer 102c on the back surface side of the semiconductor substrate 101 is not formed is The second electrode 105 having a polarity different from that of the first electrode 104 is provided. The first electrode 104 is connected to the electrode 104a formed on the light receiving surface side, the through hole electrode 104b formed in the through hole, and the through hole electrode 104b, and formed on the non-light receiving surface side. It consists of a finger electrode 104d and a first bus bar electrode 104c connected to the finger electrode 104d on the non-light-receiving surface side.

太陽電池モジュールは、図１１に示されるように、例えば、一方の太陽電池素子の第一バスバー電極１０４ｄと他方の第２の電極１０５のバスバー電極に、配線材１１１が接続されてなる。
特開昭６３−２１１７７３号公報 特表２００２−５００８２５号公報 As shown in FIG. 11, the solar cell module includes, for example, a wiring member 111 connected to the first bus bar electrode 104 d of one solar cell element and the bus bar electrode of the other second electrode 105.
Japanese Patent Laid-Open No. 63-211773 Special Table 2002-500825

しかしながら、上述した従来の太陽電池素子において得られたキャリアは、受光面側電極１０４ａ、貫通孔内電極１０４ｂ、フィンガー電極１０４ｄ、及び第一バスバー電極１０４ｃを通って、配線材１１１へ移動する。このため、太陽電池モジュールは太陽電池素子の内部抵抗によって光起電力の損失が生じやすかった。   However, the carrier obtained in the above-described conventional solar cell element moves to the wiring member 111 through the light receiving surface side electrode 104a, the through-hole electrode 104b, the finger electrode 104d, and the first bus bar electrode 104c. For this reason, in the solar cell module, the loss of photovoltaic power is likely to occur due to the internal resistance of the solar cell element.

また、太陽電池モジュールは一般的に野外に設置されるため、日々の温度サイクルによって太陽電池素子および配線材において熱による収縮、膨張が繰り返されるが、熱膨張係数の違いにより熱応力差がストレスとなって配線材が太陽電池素子から外れる可能性があり、特に太陽電池素子の端部のみに配線材が設けられることから、必要な出力を取り出すことができなくなる長期信頼性の問題もあった。   In addition, since solar cell modules are generally installed outdoors, the solar cell elements and wiring materials are repeatedly contracted and expanded due to heat by the daily temperature cycle. Thus, there is a possibility that the wiring material may come off from the solar cell element. In particular, since the wiring material is provided only at the end of the solar cell element, there is also a problem of long-term reliability in which a necessary output cannot be taken out.

本発明は、上記問題点に基づいてなされたものであり、簡易な構成で且つ高効率な太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on the above problems, and an object thereof is to provide a solar cell module having a simple configuration and high efficiency, and a method for manufacturing the solar cell module.

本発明の太陽電池モジュールは、太陽光を受光する第１の面と、前記第１の面の裏側に設けられた第２の面とを含み、前記第２の面に形成された第１の電極と、前記第１の電極と異なる極性を有し前記第２の面に形成された第２の電極と、を備えた第１の太陽電池素子と、太陽光を受光する第３の面と、前記第３の面の裏側に設けられた第４の面とを含み、前記第４の面に形成された第３の電極と、前記第３の電極と異なる極性を有し前記第４の面に形成された第４の電極と、を有する第２の太陽電池素子と、前記第１の太陽電池素子の前記第１の電極または前記第２の太陽電池素子の前記第４の電極から離れて設けられた複数の凸部を有しており、前記第１の太陽電池素子の前記第１の電極と前記第２の太陽電池素子の前記第４の電極とに固定された第1の配線材と、を備える太陽電池モジュールであって、前記第１の太陽電池素子と前記第２の太陽電池素子とが平面視で矩形状であり、前記第1の配線材は、前記第１の太陽電池素子または前記第２の太陽電池素子の１辺の長さよりも長く、前記第1の配線材の前記凸部の表面が窪んでいる。 The solar cell module of the present invention includes a first surface that receives sunlight and a second surface provided on the back side of the first surface, and the first surface formed on the second surface. A first solar cell element comprising: an electrode; and a second electrode having a polarity different from that of the first electrode and formed on the second surface; and a third surface that receives sunlight. , A fourth surface provided on the back side of the third surface, the third electrode formed on the fourth surface, and the fourth electrode having a polarity different from that of the third electrode A second solar cell element having a fourth electrode formed on the surface, and separated from the first electrode of the first solar cell element or the fourth electrode of the second solar cell element The first electrode of the first solar cell element and the fourth electrode of the second solar cell element. First wiring member that is constant, a solar cell module Ru wherein the first solar cell element and the second solar cell element is rectangular in plan view, the first wiring The material is longer than the length of one side of the first solar cell element or the second solar cell element, and the surface of the convex portion of the first wiring material is recessed.

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子の第２の面に固定されており、凸部を有する配線材を備えることにより、内部抵抗の増大を抑えて長期信頼性を確保するとともに発電効率を向上させた太陽電池モジュールを得ることができる。   The solar cell module of the present invention is fixed to the second surface of the solar cell element, and includes a wiring member having a convex portion, thereby suppressing increase in internal resistance and ensuring long-term reliability and improving power generation efficiency. An improved solar cell module can be obtained.

本発明の太陽電池モジュールの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Embodiments of the solar cell module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

＜太陽電池素子＞
図１は、本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池素子の構成を示す断面図である。 <Solar cell element>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a solar cell element used in the solar cell module of the present invention.

太陽電池素子は、太陽光を受光する受光面１ａ（第１の面）と、その裏側に位置する非受光面１ｂ（第２の面）とを含み、受光面１ａと非受光面１ｂとを貫通する複数の貫通孔３を有する半導体基板１を備える。半導体基板１は一導電型を有する。このような半導体基板１の第１の面１ａおよび第２の面１ｂは、第一逆導電型層２ａ（逆導電型層２）、第三逆導電型層２ｃ（逆導電型層２）とを有する。また、半導体基板１の貫通孔３の内壁には、第二逆導電型層２ｂ（逆導電型層２）が設けられている。   The solar cell element includes a light receiving surface 1a (first surface) that receives sunlight and a non-light receiving surface 1b (second surface) located on the back side thereof, and includes a light receiving surface 1a and a non-light receiving surface 1b. A semiconductor substrate 1 having a plurality of through holes 3 is provided. The semiconductor substrate 1 has one conductivity type. The first surface 1a and the second surface 1b of the semiconductor substrate 1 have a first reverse conductivity type layer 2a (reverse conductivity type layer 2), a third reverse conductivity type layer 2c (reverse conductivity type layer 2), and Have A second reverse conductivity type layer 2 b (reverse conductivity type layer 2) is provided on the inner wall of the through hole 3 of the semiconductor substrate 1.

一導電型を示す半導体基板１として、Ｐ型のシリコン基板を使用する場合、このような第二逆導電型層２ｂ（Ｎ型）は、例えばリンが貫通孔３の内壁に拡散され形成される。また、同様にリンなどを拡散させることによって、半導体基板１の第１、第２の面に、Ｎ型の第一逆導電型層２ａ、第三逆導電型層２ｃ（逆導電型層２）を形成することができる。   When a P-type silicon substrate is used as the semiconductor substrate 1 exhibiting one conductivity type, such a second reverse conductivity type layer 2b (N-type) is formed by, for example, phosphorus being diffused on the inner wall of the through hole 3. . Similarly, by diffusing phosphorus or the like, the N-type first reverse conductivity type layer 2a and the third reverse conductivity type layer 2c (reverse conductivity type layer 2) are formed on the first and second surfaces of the semiconductor substrate 1. Can be formed.

第１の電極４における第１バスバー電極（非受光面側電極）４ｃは、図１に示すように受光面側電極４ａと貫通孔３内の貫通孔電極４ｂを介して導通してなるものであり、半導体基板１の第２の面１ｂに貫通孔３の開口部の少なくとも一部を塞ぐように形成してなるものである。また、第１バスバー電極４ｃは、例えば、銀などを主成分とした電極材料を焼成することによって形成することができる。   The first bus bar electrode (non-light receiving surface side electrode) 4c in the first electrode 4 is electrically connected to the light receiving surface side electrode 4a through the through hole electrode 4b in the through hole 3 as shown in FIG. In other words, the second surface 1b of the semiconductor substrate 1 is formed so as to block at least a part of the opening of the through hole 3. The first bus bar electrode 4c can be formed, for example, by firing an electrode material mainly composed of silver or the like.

第１の面１ａに形成された受光面側電極４ａは、第１の面上の貫通孔３の開口部を中心として廻り込むように形成され、例えば、図２（ａ）に示すように、第１の面上に線状の集電電極を有することによって、発生したキャリアを第１の面側でも効率よく集電することができる。また、図２（ｂ）に示すように、受光面側電極４ａは複数の線状の集電電極により構成されているとともに、この線状の集電電極は、貫通孔電極４ｂの少なくとも１つと接続されていればよく、一つの貫通孔電極４ｂに、例えば複数の線状の集電電極が接続されても構わない。   The light-receiving surface side electrode 4a formed on the first surface 1a is formed so as to go around the opening of the through hole 3 on the first surface, for example, as shown in FIG. By having the linear collector electrode on the first surface, the generated carriers can be efficiently collected even on the first surface side. As shown in FIG. 2B, the light-receiving surface side electrode 4a is composed of a plurality of linear current collecting electrodes, and the linear current collecting electrode is connected to at least one of the through-hole electrodes 4b. For example, a plurality of linear current collecting electrodes may be connected to one through-hole electrode 4b.

第２の電極５は、第１の電極４とは極性の異なるものであり、例えば第１の電極４がｎ型領域に設けられた電極であるならば、第２の電極５はｐ型領域に設けられる電極であり、半導体基板１の第２の面１ｂに形成してなるものである。また、第２の電極５は、アルミニウムや銀を主成分とする電極材料を焼成して集電電極５ｂを形成し、該集電電極５ｂと電気的に接続され銀などを主成分とする電極材料を焼成して第２バスバー電極５ａを形成する。第２バスバー電極５ａを設けることによって、後述する配線材の位置決めをしやすくできる。また、集電電極５ｂを第２の電極が形成された領域以外の略全面に設けることにより、第２の電極５で集電されるキャリアの移動距離が短くなり、第２の電極５で集電できるキャリアの量を増加させることができるため、太陽電池素子の出力特性を向上させることができる。   The second electrode 5 is different in polarity from the first electrode 4. For example, if the first electrode 4 is an electrode provided in the n-type region, the second electrode 5 is in the p-type region. The electrode is formed on the second surface 1 b of the semiconductor substrate 1. The second electrode 5 is formed by firing an electrode material mainly composed of aluminum or silver to form a current collecting electrode 5b, and is electrically connected to the current collecting electrode 5b and mainly composed of silver or the like. The material is fired to form the second bus bar electrode 5a. By providing the second bus bar electrode 5a, it is possible to easily position the wiring member described later. Further, by providing the current collecting electrode 5b on substantially the entire surface other than the region where the second electrode is formed, the moving distance of carriers collected by the second electrode 5 is shortened, and the current collected by the second electrode 5 is reduced. Since the amount of carriers that can be charged can be increased, the output characteristics of the solar cell element can be improved.

なお、ここでいうバスバー電極は配線材が接続される電極を意味するものとする。   The bus bar electrode here means an electrode to which a wiring material is connected.

図１において、第２の電極５の集電電極５ｂは、後述する高濃度ドープ層６上に形成されている。これにより、半導体基板１中で生成されたキャリアが効率よく集電される。また、集電電極５ｂは、半導体基板１内で吸収されなかった光を再び半導体基板１内へ反射させて、光電流を増加させる役割をも有し得る。集電電極５ｂの電極材料として、特に、アルミニウムが用いられた場合、電極材料を焼成して集電電極５ｂを形成する際に、高濃度ドープ層６を同時に形成することができる。   In FIG. 1, the current collecting electrode 5b of the second electrode 5 is formed on a heavily doped layer 6 to be described later. As a result, carriers generated in the semiconductor substrate 1 are collected efficiently. The collecting electrode 5b can also have a role of increasing the photocurrent by reflecting the light that has not been absorbed in the semiconductor substrate 1 back into the semiconductor substrate 1 again. In particular, when aluminum is used as the electrode material for the current collecting electrode 5b, the heavily doped layer 6 can be formed simultaneously when the current collecting electrode 5b is formed by firing the electrode material.

高濃度ドープ層６は、半導体基板１の第２の面１ｂの貫通孔３近傍以外の略全面に、ボロンやアルミニウムを高濃度に拡散してなるものであり、半導体基板１の第１の面１ａと前述した第２の電極５との間に位置するように形成される。ここで、高濃度とは、半導体基板１における一導電型不純物の濃度よりも不純物濃度が大きいことを意味する。この高濃度ドープ層６は、半導体基板１の第２の面１ｂの全領域の７０％以上９０％以下に形成される。７０％以上とすることで、太陽電池素子の出力特性を効果的に向上させるＢＳＦ効果を有し、９０％以下とすることで、第１バスバー電極４ｃの面積を確保して抵抗損失を低減することが可能となる。特に、本発明に係る太陽電池素子によれば、第１バスバー電極４ｃの幅を必要以上に広げなくてもよいため、高濃度ドープ層６の上記形成領域範囲を充分に確保することが可能である。   The heavily doped layer 6 is formed by diffusing boron or aluminum at a high concentration over substantially the entire surface of the second surface 1 b of the semiconductor substrate 1 other than the vicinity of the through hole 3, and the first surface of the semiconductor substrate 1. It is formed so as to be located between 1a and the second electrode 5 described above. Here, the high concentration means that the impurity concentration is higher than the concentration of one conductivity type impurity in the semiconductor substrate 1. The heavily doped layer 6 is formed in 70% or more and 90% or less of the entire region of the second surface 1b of the semiconductor substrate 1. By setting it to 70% or more, it has a BSF effect that effectively improves the output characteristics of the solar cell element, and by setting it to 90% or less, the area of the first bus bar electrode 4c is secured and the resistance loss is reduced. It becomes possible. In particular, according to the solar cell element of the present invention, it is not necessary to increase the width of the first bus bar electrode 4c more than necessary. Therefore, it is possible to sufficiently secure the above-described formation region range of the heavily doped layer 6. is there.

また、第２の面１ｂに水素を含有するアモルファスシリコン膜や窒化シリコン膜等からなるパッシベーション膜を形成してもよく、パッシベーション膜の一部を開口することで、第１バスバー電極４ｃは貫通孔電極４ｂと接続し、第２の電極５は半導体基板１と接続することができる。   Alternatively, a passivation film made of an amorphous silicon film containing hydrogen, a silicon nitride film, or the like may be formed on the second surface 1b. By opening a part of the passivation film, the first bus bar electrode 4c has a through hole. The second electrode 5 can be connected to the semiconductor substrate 1 by being connected to the electrode 4b.

次に第２の面側に形成された電極の形状の一例について図３（ａ）を用いて説明する。また、図３（ｂ）は第１の面側に形成された電極の形状の一例である。   Next, an example of the shape of the electrode formed on the second surface side will be described with reference to FIG. FIG. 3B shows an example of the shape of the electrode formed on the first surface side.

図３（ａ）に示すように、第１バスバー電極４ｃおよび第２バスバー電極５ａが半導体基板１の非受光面側に設置され、第１バスバー電極４ｃと第２バスバー電極５ａが直線上に並ぶように点状に形成されるとともに、第１バスバー電極４ｃと第２バスバー電極５ａとが交互に形成される電極形状である。そして、第２の面側から平面視したとき、第１バスバー電極４ｃおよび第２バスバー電極５ａの１つの点状電極はその電極上に２本の配線材１１が位置することが可能となる幅を有している。上記電極形状であれば、第１バスバー電極４ｃの点状電極間に第２バスバー電極５ａを設けるため、集電電極５ｂより集められた光起電力を効率よく第２バスバー電極５ａに伝えることができる。   As shown in FIG. 3A, the first bus bar electrode 4c and the second bus bar electrode 5a are installed on the non-light-receiving surface side of the semiconductor substrate 1, and the first bus bar electrode 4c and the second bus bar electrode 5a are arranged in a straight line. In this way, the first bus bar electrode 4c and the second bus bar electrode 5a are alternately formed. When viewed in plan from the second surface side, one dot-like electrode of the first bus bar electrode 4c and the second bus bar electrode 5a has a width that allows two wiring members 11 to be positioned on the electrodes. have. With the above electrode shape, since the second bus bar electrode 5a is provided between the dotted electrodes of the first bus bar electrode 4c, the photovoltaic power collected from the current collecting electrode 5b can be efficiently transmitted to the second bus bar electrode 5a. it can.

＜太陽電池モジュール＞
図４（ａ）、（ｂ）に示されるように本発明の太陽電池モジュールは、太陽光を受光する第１の面（第３の面）と、第１の面の裏側に設けられた第２の面（第4の面）とを含み、第２の面に形成された第１の電極（第3の電極）と、第２の面に形成されており、第１の電極と極性が異なる第２の電極（第4の電極）とを有する複数の太陽電池素子（第１の太陽電池素子Ａ、第２の太陽電池素子Ｂ）を有する。これら複数の太陽電池素子間は、第２の面側において凹凸形状の配線材により接続されている。すなわち、配線材１１は、部分的に屈曲しており、第１の太陽電池素子Aの第１の電極と第２の太陽電池素子Bの第４の電極とに接続された複数の凹部と、第１の太陽電池素子Aの第１の電極または第２の太陽電池素子Bの第４の電極から離れて設けられた複数の凸部とを有する。このような構成により、内部抵抗の増大を抑えて長期信頼性を確保するとともに発電効率を向上させた太陽電池モジュールとすることができる。 <Solar cell module>
As shown in FIGS. 4A and 4B, the solar cell module of the present invention includes a first surface (third surface) that receives sunlight and a first surface provided on the back side of the first surface. The first electrode (third electrode) formed on the second surface and the second surface, and the polarity of the first electrode is the same as that of the first electrode. It has a plurality of solar cell elements (first solar cell element A, second solar cell element B) having different second electrodes (fourth electrode). The plurality of solar cell elements are connected by an uneven wiring material on the second surface side. That is, the wiring member 11 is partially bent, and a plurality of recesses connected to the first electrode of the first solar cell element A and the fourth electrode of the second solar cell element B; And a plurality of convex portions provided apart from the first electrode of the first solar cell element A or the fourth electrode of the second solar cell element B. With such a configuration, it is possible to provide a solar cell module that suppresses an increase in internal resistance, ensures long-term reliability, and improves power generation efficiency.

図４において第１の太陽電池素子Ａと第２の太陽電池素子Ｂとは矩形状を有しており、隣り合う位置に配置されている。複数の太陽電池素子間を接続する配線材は、複数の太陽電池素子が隣り合う方向(配線材と太陽電池素子の接続方向)における太陽電池素子Ａ，Ｂの１辺の長さよりも長い。また、配線材１１は、その凹部が接続部１１ｃと対応し、その凸部が非接続部１１ｄと対応する。   In FIG. 4, the first solar cell element A and the second solar cell element B have a rectangular shape and are arranged at adjacent positions. The wiring material that connects the plurality of solar cell elements is longer than the length of one side of the solar cell elements A and B in the direction in which the plurality of solar cell elements are adjacent (connection direction of the wiring material and the solar cell element). Moreover, as for the wiring material 11, the recessed part respond | corresponds with the connection part 11c, and the convex part respond | corresponds with the non-connection part 11d.

また、図４において、太陽電池素子は、非受光面側に第１バスバー電極４ｃ（第１の電極、第３の電極）と極性の異なる第２バスバー電極５ａ（第２の電極、第４の電極）を有する。   In FIG. 4, the solar cell element has a second bus bar electrode 5a (second electrode, fourth electrode) having a polarity different from that of the first bus bar electrode 4c (first electrode, third electrode) on the non-light-receiving surface side. Electrode).

配線材１１が太陽電池素子の端部のみでなく、特に、太陽電池素子の中央部から端部の長さよりも長い部分で接続し、さらに、凹凸形状を有することで日々の温度サイクルによって配線材１１が電極から外れにくい。配線材１１の非接続部（凸部）１１ｄでは撓ませた状態となるため、配線材１１が熱膨張・熱収縮の影響を凸部で吸収することができると考えられる。従来のように配線材１１が受光面１ａおよび非受光面１ｂにある場合には、両面の配線材１１が同様の伸び縮みを行うことから、熱膨張・熱収縮の影響が相殺されるが、片面のみに配線材１１が接続される場合には、熱膨張・熱収縮の影響が相殺されないことからその影響は大きくなる。   The wiring material 11 is connected not only at the end portion of the solar cell element, but particularly at a portion longer than the length of the end portion from the center portion of the solar cell element, and further, by having a concavo-convex shape, the wiring material is subjected to daily temperature cycles. 11 is hard to come off from the electrode. Since the non-connection part (convex part) 11d of the wiring member 11 is bent, it is considered that the wiring member 11 can absorb the influence of thermal expansion / contraction by the convex part. When the wiring material 11 is on the light-receiving surface 1a and the non-light-receiving surface 1b as in the prior art, the wiring materials 11 on both sides perform the same expansion / contraction, so the influence of thermal expansion / contraction is offset. When the wiring member 11 is connected to only one side, the influence is increased because the influence of thermal expansion and contraction is not offset.

そして、本実施の形態においてはバスバー電極（第１バスバー電極、第２バスバー電極）を太陽電池素子の一端部側から反対側の他端部側にかけて設ける構造になっており、バスバー電極が太陽電池素子内を集電する際の抵抗ロスを抑えるとともに、例えば、一の太陽電池素子の第１バスバー電極４ｃから他の太陽電池素子の第２バスバー電極にかけて配線材１１を配置することによって、バスバー電極の厚みに加え、配線材１１の厚みも含まれるため、断面積が従来よりも増加し、電流がバスバー電極及び配線材１１に流れる際に、内部抵抗の増大を低減することができる。   In the present embodiment, the bus bar electrode (first bus bar electrode, second bus bar electrode) is provided from one end side of the solar cell element to the other end side opposite to the solar cell element. For example, by disposing a wiring member 11 from the first bus bar electrode 4c of one solar cell element to the second bus bar electrode of another solar cell element while suppressing resistance loss when collecting the current in the element, the bus bar electrode In addition to the thickness of the wiring material 11, the thickness of the wiring material 11 is also included, so that the cross-sectional area is increased as compared with the conventional case, and an increase in internal resistance can be reduced when a current flows through the bus bar electrode and the wiring material 11.

また、貫通孔電極４ｂを通して受光面側で集電した電流を非受光面側の電極に伝える構造においては、太陽電池素子が貫通孔３の開口部の少なくとも一部を塞ぐように形成された第１バスバー電極４ｃと、配線材１１とが、開口部上で電気的に接続する、つまり、一の太陽電池素子の貫通孔３上に形成された第１バスバー電極４ｃから他の太陽電池素子の第２バスバー電極にかけて配線材１１を配置することによって、貫通孔３の開口部上では第１バスバー電極４ｃの厚みに加え、配線材１１の厚みも含まれるため、断面積が従来よりも増加し、電流が第１バスバー電極４ｃ及び配線材１１に流れる際に、内部抵抗の増大を低減することができる。このため、配線材１１に非接続部１１ｄとなる凸部を設けることで直列抵抗が大きくなり特性が若干低下する可能性があるが、本発明の実施形態にすることで、内部抵抗の増大を抑えて長期信頼性を確保することができる。   In the structure in which the current collected on the light receiving surface side through the through-hole electrode 4b is transmitted to the electrode on the non-light-receiving surface side, the solar cell element is formed so as to block at least a part of the opening of the through hole 3. One bus bar electrode 4c and the wiring member 11 are electrically connected on the opening, that is, from the first bus bar electrode 4c formed on the through hole 3 of one solar cell element to another solar cell element. By arranging the wiring material 11 over the second bus bar electrode, the thickness of the wiring material 11 is included in addition to the thickness of the first bus bar electrode 4c above the opening of the through hole 3, so that the cross-sectional area increases compared to the conventional case. When the current flows through the first bus bar electrode 4c and the wiring member 11, an increase in internal resistance can be reduced. For this reason, there is a possibility that the series resistance is increased and the characteristics are slightly lowered by providing the wiring member 11 with the convex portion that becomes the non-connection portion 11d. However, the embodiment of the present invention increases the internal resistance. Long-term reliability can be ensured.

配線材１１としては、通常、厚さ０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、幅１．３ｍｍ以上２ｍｍ以下の直線形状の銅箔が用いられ、その全面を半田材料によって被覆したものを所定の長さに切断して、凹凸形状に加工したものが好適に用いることができる。太陽電池素子の電極上に半田付けして使用され、太陽電池素子同士を電気的に接続する接続部材とすることができる。特に、配線材１１の厚みを大きくする、例えば、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とすることで、直列抵抗を減らすことができ、太陽電池モジュールとしての発電効率を高めることができる。そして、配線材１１の厚みを大きくすることで日々の温度サイクルの影響は大きくなるが、本発明の構造とすることによって効果的に抑制することができる。   As the wiring member 11, a linear copper foil having a thickness of 0.1 mm to 0.6 mm and a width of 1.3 mm to 2 mm is usually used, and the entire surface thereof is covered with a solder material with a predetermined length. What was cut | disconnected and processed into the uneven | corrugated shape can be used suitably. It can be used by soldering on the electrodes of the solar cell elements to electrically connect the solar cell elements to each other. In particular, by increasing the thickness of the wiring member 11, for example, 0.4 mm or more and 0.6 mm or less, the series resistance can be reduced, and the power generation efficiency as the solar cell module can be increased. And although the influence of a daily temperature cycle becomes large by making the thickness of the wiring material 11 large, it can suppress effectively by setting it as the structure of this invention.

また、配線材１１の長さは一の太陽電池素子の第１バスバー電極４ｃの端から、太陽電池素子間の間隔と、他の太陽電池素子の第２バスバー電極５ａの端までであり、１５０角の太陽電池素子であれば、配線材１１の長さは２５０ｍｍ以上３６０ｍｍ以下である。接続部１１ｃと非接続部１１ｄの長さは６ｍｍ以上２４ｍｍ以下であればよく、接続部１１ｃと非接続部１１ｄの長さは同じでも、異なっても構わない。また、接続部１１ｃと非接続部１１ｄとの高さの違いは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であればよい。   The length of the wiring member 11 is from the end of the first bus bar electrode 4c of one solar cell element to the interval between the solar cell elements and the end of the second bus bar electrode 5a of the other solar cell element. In the case of a corner solar cell element, the length of the wiring member 11 is 250 mm or more and 360 mm or less. The length of the connection part 11c and the non-connection part 11d should just be 6 mm or more and 24 mm or less, and the length of the connection part 11c and the non-connection part 11d may be the same, or may differ. The difference in height between the connecting portion 11c and the non-connecting portion 11d may be 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.

また、図５（ａ）に示されるように配線材１１の凸部からなる非接続部１１ｄは凸部分の角が略９０度であってもよいし、図５（ｂ）に示されるように９０度以上、例えば１２０度であっても構わない。また、図５（ｃ）に示されるようにＲ形状に形成されてもよく、図５（ｄ）に示されるように接続部１１ｃと非接続部１１ｄの接続部分もＲ形状に形成されてもよい。図５（ａ）〜図５（ｄ）において、非接続部１１ｄは平坦な部分を有している。また、図５（ｅ）において非接続部１１ｄ（凸部）の表面は窪んでいる。すなわち、図５（ｅ）に示す配線材１１は、非接続部１１ｄ内にＶ字又はＵ字の凹部１１ｅを有する。このような構成により、日々の温度サイクルにおける熱膨張・熱収縮の影響を非接触部の凹部１１ｅでさらに緩和することができる。このとき、非接触部の凹部１１ｅの高さは、配線材１１の接続部１１ｃの凹部よりも小さくすることによって、上記効果をより得ることができる。   Further, as shown in FIG. 5A, the non-connecting portion 11d formed of the convex portion of the wiring member 11 may have a convex portion having an angle of approximately 90 degrees, or as shown in FIG. 5B. It may be 90 degrees or more, for example, 120 degrees. Further, as shown in FIG. 5 (c), it may be formed in an R shape, and as shown in FIG. 5 (d), the connecting portion of the connecting portion 11c and the non-connecting portion 11d may be formed in an R shape. Good. In FIG. 5A to FIG. 5D, the non-connecting portion 11d has a flat portion. Moreover, in FIG.5 (e), the surface of the non-connecting part 11d (convex part) is depressed. That is, the wiring member 11 shown in FIG. 5 (e) has a V-shaped or U-shaped recess 11e in the non-connection portion 11d. With such a configuration, the influence of thermal expansion / contraction in the daily temperature cycle can be further mitigated by the recess 11e of the non-contact part. At this time, by making the height of the concave portion 11e of the non-contact portion smaller than the concave portion of the connection portion 11c of the wiring member 11, the above effect can be further obtained.

図４（ａ）に示されるように、配線材１１は、第１バスバー電極４ｃに接続される第１の配線材１１ａと、該第１の配線材１１ａと平行に配され第２バスバー電極５ａに接続される第２の配線材１１ｂとを含む。これにより、複数の太陽電池素子どうしを直線状の配線材１１で電気的に接続することができるため、太陽電池素子と配線材１１との接続工程が複雑化しにくい太陽電池モジュールとすることができる。   As shown in FIG. 4A, the wiring member 11 includes a first wiring member 11a connected to the first bus bar electrode 4c and a second bus bar electrode 5a arranged in parallel with the first wiring member 11a. A second wiring member 11b connected to the second wiring member 11b. Thereby, since the several solar cell element can be electrically connected by the linear wiring material 11, it can be set as the solar cell module which the connection process of a solar cell element and the wiring material 11 cannot become complicated easily. .

なお、本文中において平行とは、数学的な定義のように厳密に解すべきものではないことは言うまでもない。   Needless to say, “parallel” in the text should not be strictly understood as in mathematical definitions.

また、図４（ｂ）、（ｃ）に示されるように配線材１１が第１の電極４（第一バスバー電極４ｃ）と第２の電極５（第２のバスバー電極５ａ）の上に設けられる場合、例えば、接続部１１ｃを第１の電極４に設け、非接続部１１ｄを第２の電極５上に設けることで、リークの問題を抑制することができ、また、配線材１１の接続部１１ｃと電極との位置合わせを目視で容易に行うことができる。このとき、点状電極の長さを接続部１１ｃの長さよりも大きくすることで、リークの問題をより抑制することができる。さらには、非接続部１１ｄに絶縁層を設ける、例えば、耐熱性の高いＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)に代表されるようなフッ素樹脂やポリイミド樹脂等の絶縁テープを配線材１１に貼り付けたり、配線材１１との接続を避けたい部分に半田レジストや、ガラスペーストなどをスクリーン印刷により塗布・焼成して形成する方法がある。このとき、接続部１１ｃの一部に絶縁層を設けても構わない。   Also, as shown in FIGS. 4B and 4C, the wiring material 11 is provided on the first electrode 4 (first bus bar electrode 4c) and the second electrode 5 (second bus bar electrode 5a). In such a case, for example, the connection portion 11 c is provided on the first electrode 4 and the non-connection portion 11 d is provided on the second electrode 5, so that the problem of leakage can be suppressed. Position alignment with the part 11c and an electrode can be performed easily visually. At this time, by making the length of the point-like electrode larger than the length of the connection portion 11c, the problem of leakage can be further suppressed. Furthermore, an insulating layer is provided in the non-connecting portion 11d, for example, an insulating tape such as a fluororesin or a polyimide resin represented by PTFE (polytetrafluoroethylene) having high heat resistance is attached to the wiring member 11, There is a method in which a solder resist, glass paste, or the like is applied and baked by screen printing on a portion where connection with the wiring material 11 is to be avoided. At this time, you may provide an insulating layer in a part of connection part 11c.

また、図４（ｃ）に示されるように一の太陽電池素子において、第１の配線材１１ａと第２の配線材１１ｂとは、第１の配線材１１ａの接続部１１ｃが、第２の配線材１１ｂと隣り合うように配置されており、太陽電池素子の第２の面の電極は、接続部１１ｃが隣り合わないような形状を有する。このように、隣接する配線材１１の接続部１１ｃが隣り合わないようにすることで、日々の温度サイクルにおける熱ストレスを一箇所に集中させずに、分散させることができる。   Further, as shown in FIG. 4C, in one solar cell element, the first wiring member 11a and the second wiring member 11b are connected to each other by the connecting portion 11c of the first wiring member 11a. It arrange | positions so that it may adjoin with the wiring material 11b, and the electrode of the 2nd surface of a solar cell element has a shape which the connection part 11c does not adjoin. In this way, by preventing the connecting portions 11c of the adjacent wiring members 11 from being adjacent to each other, it is possible to disperse the thermal stress in the daily temperature cycle without concentrating on one place.

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、太陽電池モジュールは、透光性部材１２の上に、透明の表側充填材１４と、配線材１１によって接続された複数の太陽電池素子１０と、透明または着色された裏側充填材１５と、裏面保護材１３と、を順次積層して、ラミネータ装置の中で脱気・加熱して押圧することによって一体化させる。透光性部材１２は、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる透明な基板が用いられる。ガラス板については、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが使用され、集光性を高める為、表または裏面にエンボス加工を行ったものもある。他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。表側充填材１４と裏側充填材１５は上述のようにエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）のほかポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とするものが多く用いられる。裏面保護材１３は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のシートなどが用いられる。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the solar cell module includes a transparent front-side filler 14 and a plurality of solar cell elements 10 connected by a wiring material 11 on a translucent member 12. The transparent or colored back side filler 15 and the back surface protective material 13 are sequentially laminated and integrated by deaeration, heating and pressing in a laminator device. As the translucent member 12, a transparent substrate made of glass or polycarbonate resin is used. As for the glass plate, white plate glass, tempered glass, double tempered glass, heat ray reflective glass, etc. are used, but generally white plate tempered glass with a thickness of about 3 mm to 5 mm is used to increase the light collecting property. There is also an embossed back surface. On the other hand, when a substrate made of a synthetic resin such as polycarbonate resin is used, a substrate having a thickness of about 5 mm is often used. As described above, many of the front side filler 14 and the back side filler 15 are composed mainly of polyvinyl butyral (PVB) in addition to ethylene vinyl acetate copolymer (EVA). The back surface protective material 13 is made of a weather-resistant fluorine-based resin or PET (polyethylene terephthalate) sheet having an aluminum foil sandwiched so as not to transmit moisture.

図４に示されるように本発明の太陽電池モジュールにおいては、配線材１１は太陽電池素子１０の非受光面側に設けられた電極と接続して設ければよく、配線材１１を折り曲げて受光面側にもってくる必要もなく、配線材１１の電極からの剥離を抑制することができる。また、直線形状の配線材１１を用いて接続することができるため、受光面側から太陽電池モジュールを見た際に、光沢を有する配線材１１の占める領域が少ないことから美観を損ないにくく、また、白色等の反射率の高い裏面保護材１３を用いれば、太陽電池素子の間に照射した光が、裏面保護材１３で乱反射して太陽電池素子に照射されることにより受光量を増大することができる。また、太陽電池素子とほぼ同色の裏面保護材１３を用い、受光面側から見える配線材１１等の上に太陽電池素子とほぼ同色の部材を設けることで、全体が暗色となり、さらに美観を向上させることができる。   As shown in FIG. 4, in the solar cell module of the present invention, the wiring material 11 may be provided by being connected to the electrode provided on the non-light-receiving surface side of the solar cell element 10, and the wiring material 11 is bent to receive light. There is no need to bring it to the surface side, and peeling of the wiring material 11 from the electrode can be suppressed. Moreover, since it can connect using the linear wiring material 11, when seeing a solar cell module from the light-receiving surface side, since the area | region which the wiring material 11 which has glossiness occupies few, it is hard to impair aesthetics, If the back surface protective material 13 having a high reflectance such as white is used, the light received between the solar cell elements is diffusely reflected by the back surface protective material 13 and irradiated to the solar cell element, thereby increasing the amount of received light. Can do. In addition, by using the back surface protective material 13 that is almost the same color as the solar cell element and providing a member that is almost the same color as the solar cell element on the wiring material 11 and the like that can be seen from the light receiving surface side, the whole becomes dark and further improves the aesthetics Can be made.

そして、上述した太陽電池モジュール２０の外周には、アルミニウムなどの枠１８をはめ込むことができる。さらに、直列接続された複数の太陽電池素子１０のうち、端部に位置する太陽電池素子の一端は、出力取出配線１６によって出力取出部である端子ボックス１７に接続される。   And the frame 18, such as aluminum, can be inserted in the outer periphery of the solar cell module 20 mentioned above. Furthermore, one end of the solar cell element located at the end among the plurality of solar cell elements 10 connected in series is connected to the terminal box 17 which is an output extraction portion by the output extraction wiring 16.

なお、本発明の太陽電池モジュールに使用される太陽電池素子の非受光面側の電極形状は図３に示される電極形状以外でもよく、例えば、図７や図８に示される電極形状の太陽電池素子でもよく、図７や図８に示される太陽電池素子においては、隣接する太陽電池素子を１８０度回転させることにより、直線形状の配線材１１を接続することが可能となる。   The electrode shape on the non-light-receiving surface side of the solar cell element used in the solar cell module of the present invention may be other than the electrode shape shown in FIG. 3, for example, the electrode-shaped solar cell shown in FIG. 7 or FIG. The solar cell elements shown in FIGS. 7 and 8 can be connected to the linear wiring member 11 by rotating the adjacent solar cell elements by 180 degrees.

また、太陽電池モジュールは透光性部材がガラス１２で、裏面保護材１３が樹脂からなる場合、非受光面側からの透湿の影響が大きいが、貫通孔３を有する太陽電池素子１０の場合、太陽電池素子を貫通孔３の開口部の少なくとも一部を塞ぐように配線材１１の接続部１１ｃが設けられる。太陽電池素子の非受光面側から受光面側への透湿を抑止し、受光面側電極４ａの劣化を抑えることができ、太陽電池モジュールとしての信頼性向上に寄与することができる。また、貫通孔３すべてを配線材１１の接続部１１ｃで塞ぐように接続することでさらに上記効果が得られるため、第１バスバー電極４ｃを点状に設け、その位置に貫通孔３と接続部１１ｃが設けられるように設計すればよい。   Further, in the case of the solar cell module, when the translucent member is glass 12 and the back surface protective material 13 is made of resin, the effect of moisture permeation from the non-light-receiving surface side is large. The connecting portion 11c of the wiring member 11 is provided so as to block at least a part of the opening of the through hole 3 in the solar cell element. Moisture permeation from the non-light-receiving surface side to the light-receiving surface side of the solar cell element can be suppressed, and deterioration of the light-receiving surface side electrode 4a can be suppressed, which can contribute to improvement in reliability as a solar cell module. Moreover, since the said effect is further acquired by connecting so that all the through-holes 3 may be plugged up with the connection part 11c of the wiring material 11, the 1st bus-bar electrode 4c is provided in dot shape, and the through-hole 3 and connection part are provided in the position. What is necessary is just to design so that 11c may be provided.

≪太陽電池モジュールの製造方法≫
次に、太陽電池モジュールの製造方法について説明する。 ≪Solar cell module manufacturing method≫
Next, the manufacturing method of a solar cell module is demonstrated.

＜半導体基板の準備工程＞
まず、一導電型を示す半導体基板１として、１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度ドープされたＰ型のシリコン基板を準備する。 <Preparation process of semiconductor substrate>
First, a P-type silicon substrate doped with about 1 × 10 15 atoms / cm 3 to 1 × 10 17 atoms / cm 3 is prepared as a semiconductor substrate 1 having one conductivity type.

シリコン基板１は、シリコンインゴットから切り出された単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板からなる１５ｃｍｍ〜２０ｃｍ角のシリコン基板を用いればよく、シリコン基板１の厚みは、３００μｍ以下にすることが好ましく、より好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下にすればよい。   The silicon substrate 1 may be a 15 cm to 20 cm square silicon substrate made of a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate cut out from a silicon ingot, and the thickness of the silicon substrate 1 is preferably 300 μm or less. The thickness is preferably 200 μm or less, more preferably 150 μm or less.

なお、シリコン基板１の切り出し（スライス）に伴う基板表層部の機械的ダメージ層や汚染層を除去するために、この基板の受光面側及び非受光面側の表層部をＮａＯＨやＫＯＨ、あるいはフッ酸と硝酸の混合液などでそれぞれ１０〜２０μｍ程度エッチングし、その後、純水などで洗浄する。   In order to remove the mechanical damage layer and the contamination layer on the surface layer of the substrate due to the cutting (slicing) of the silicon substrate 1, the surface layer portions on the light-receiving surface side and the non-light-receiving surface side of this substrate are made of NaOH, KOH, or fluorine. Etching is about 10 to 20 μm with a mixed solution of acid and nitric acid, and then washed with pure water or the like.

＜貫通孔の形成工程＞
次に、半導体基板１の第１の面１ａと第２の面１ｂとの間に貫通孔３を形成する。 <Through-hole formation process>
Next, the through hole 3 is formed between the first surface 1 a and the second surface 1 b of the semiconductor substrate 1.

貫通孔３は、機械的ドリル、ウォータージェット或いはレーザー装置等を用いて、半導体基板１の第２の面側（非受光面側）から第１の面側（受光面側）に向けて形成される。貫通孔３は一定のピッチで複数形成され、貫通孔３の直径は５０μｍ以上３００μｍ以下であればよく、受光面側と非受光面側の開口部の直径が異なってもよい。   The through-hole 3 is formed from the second surface side (non-light-receiving surface side) of the semiconductor substrate 1 toward the first surface side (light-receiving surface side) using a mechanical drill, a water jet, a laser device, or the like. The A plurality of through-holes 3 are formed at a constant pitch, and the diameter of the through-holes 3 may be 50 μm or more and 300 μm or less, and the diameters of the openings on the light receiving surface side and the non-light receiving surface side may be different.

＜凹凸構造の形成工程＞
次に、半導体基板１の受光面側に、光反射率の低減を効果的に行うための微細な突起（凸部）をもつ凹凸構造１ｃを形成する。 <Rough structure formation process>
Next, the concavo-convex structure 1c having fine protrusions (convex portions) for effectively reducing the light reflectivity is formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 1.

凹凸構造１ｃの形成方法としては、ＮａＯＨやＫＯＨなどによるアルカリ液によるウェットエッチング法や、Ｓｉをエッチングする性質を有するエッチングガスを用いるドライエッチング法を用いることができる。なお、後者は基本的に処理した面（受光面側）にだけ高さが２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下の微細な凹凸構造１ｃが形成することができる。   As a method for forming the concavo-convex structure 1c, a wet etching method using an alkali solution such as NaOH or KOH, or a dry etching method using an etching gas having a property of etching Si can be used. In the latter case, a fine concavo-convex structure 1c having a height of 2 μm or less, preferably 1 μm or less can be formed only on the treated surface (light receiving surface side).

＜逆導電型層の形成工程＞
次に、半導体基板１の第１の面１ａ（受光面）に第一逆導電型層２ａを形成し、貫通孔３の内壁に逆導電型を成す第二逆導電型層２ｂを形成し、第２の面１ｂ（非受光面）に第一逆導電型層２ｃする。 <Reverse conductivity type layer formation process>
Next, the first reverse conductivity type layer 2a is formed on the first surface 1a (light receiving surface) of the semiconductor substrate 1, and the second reverse conductivity type layer 2b having the reverse conductivity type is formed on the inner wall of the through hole 3, A first reverse conductivity type layer 2c is formed on the second surface 1b (non-light-receiving surface).

逆導電型を形成するためのＮ型化ドーピング元素としてはＰ（リン）を用い、シート抵抗が６０〜３００Ω／□程度のＮ＋型とする。これによって上述のＰ型バルク領域との間にＰＮ接合部が形成される。 P (phosphorus) is used as an N-type doping element for forming a reverse conductivity type, and an N + type having a sheet resistance of about 60 to 300Ω / □ is used. As a result, a PN junction is formed between the P-type bulk region.

逆導電型層２（第一逆導電型層２ａ、第二逆導電型層２ｂ、第三逆導電型層２ｃ）は、ペースト状態にしたＰ２Ｏ５を半導体基板表面に塗布して熱拡散させる塗布熱拡散法、ガス状態にしたＰＯＣｌ３（オキシ塩化リン）を拡散源とした気相熱拡散法、及び、Ｐ＋イオンを直接拡散させるイオン打ち込み法などによって形成されるが、気相拡散法を用いれば半導体基板１の両面および貫通孔３内壁に、同時に逆導電型層２を形成することができる。この第一逆導電型層２ａは、半導体基板１表面から０．２μｍ〜０．５μｍ程度の深さに形成される。 The reverse conductivity type layer 2 (the first reverse conductivity type layer 2a, the second reverse conductivity type layer 2b, and the third reverse conductivity type layer 2c) is coated with P 2 O 5 in a paste state on the surface of the semiconductor substrate for thermal diffusion. It is formed by a coating thermal diffusion method, a gas phase thermal diffusion method using POCl 3 (phosphorus oxychloride) in a gas state as a diffusion source, an ion implantation method for directly diffusing P + ions, etc. If the method is used, the opposite conductivity type layer 2 can be simultaneously formed on both surfaces of the semiconductor substrate 1 and the inner wall of the through hole 3. The first reverse conductivity type layer 2a is formed to a depth of about 0.2 μm to 0.5 μm from the surface of the semiconductor substrate 1.

なお、逆導電型層２の形成方法は上記方法に限定されるものではなく、例えば薄膜技術及び条件を用いて、水素化アモルファスシリコン膜や、微結晶シリコン膜を含む結晶質シリコン膜などを形成してもよい。ここで水素化アモルファスシリコン膜を用いて逆導電型層２を形成する場合は、その厚さは５０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下とし、結晶質シリコン膜を用いて形成する場合はその厚さは５００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下とする。さらに、半導体基板１と逆導電型層２との間に、ｉ型シリコン領域を厚さ２０ｎｍ以下で形成してもよい。   Note that the method of forming the reverse conductivity type layer 2 is not limited to the above method. For example, a thin film technology and conditions are used to form a hydrogenated amorphous silicon film, a crystalline silicon film including a microcrystalline silicon film, or the like. May be. Here, when the reverse conductivity type layer 2 is formed using a hydrogenated amorphous silicon film, the thickness is 50 nm or less, preferably 20 nm or less, and when it is formed using a crystalline silicon film, the thickness is 500 nm. Hereinafter, it is preferably 200 nm or less. Furthermore, an i-type silicon region may be formed with a thickness of 20 nm or less between the semiconductor substrate 1 and the reverse conductivity type layer 2.

＜反射防止膜の形成工程＞
次に、第一逆導電型層２ａの上に、反射防止膜７を形成することが好ましい。 <Antireflection film formation process>
Next, it is preferable to form the antireflection film 7 on the first reverse conductivity type layer 2a.

反射防止膜７の材料としては、ＳｉＮｘ膜（Ｓｉ3Ｎ4ストイキオメトリを中心にして組成比（ｘ）には幅がある）、ＴｉＯ２膜、ＳｉＯ２膜、ＭｇＯ膜、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ２膜やＺｎＯ膜などを用いることができる。その屈折率及び厚みは、材料によって適宜選択されて適当な入射光に対して無反射条件を実現できるようにすればよく、例えば半導体基板１がシリコン基板である場合、屈折率は１．８〜２．３程度、厚み５００〜１２００Å程度にすればよい。 Examples of the material for the antireflection film 7 include an SiNx film (with a composition ratio (x) having a width centered on Si 3 N 4 stoichiometry), a TiO 2 film, an SiO 2 film, an MgO film, an ITO film, and an SnO film. Two films, a ZnO film, or the like can be used. The refractive index and thickness may be appropriately selected depending on the material so that non-reflection conditions can be realized with respect to appropriate incident light. For example, when the semiconductor substrate 1 is a silicon substrate, the refractive index is 1.8 to What is necessary is just to make it about 2.3 and thickness 500-1200 mm.

反射防止膜７の形成方法としては、ＰＥＣＶＤ法、蒸着法やスパッタ法などを用いることができる。   As a method for forming the antireflection film 7, a PECVD method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like can be used.

＜第２の面への高濃度ドープ層の形成工程＞
次に、半導体基板１の第２の面１ｂ（非受光面）には、一導電型半導体不純物が高濃度に拡散された高濃度ドープ層６を形成することが好ましい。 <Step of forming highly doped layer on second surface>
Next, on the second surface 1b (non-light-receiving surface) of the semiconductor substrate 1, it is preferable to form a heavily doped layer 6 in which one conductivity type semiconductor impurity is diffused at a high concentration.

この高濃度ドープ層６とは、半導体基板１よりも一導電型不純物の割合が多い層を意味し、半導体基板１の非受光面近くでのキャリア再結合による効率低下を防ぐために内部電界を形成するものである。   The heavily doped layer 6 means a layer having a higher proportion of one conductivity type impurity than the semiconductor substrate 1, and an internal electric field is formed to prevent efficiency reduction due to carrier recombination near the non-light-receiving surface of the semiconductor substrate 1. To do.

不純物元素としてはＢ（ボロン）やＡｌ（アルミニウム）を用いることができ、不純物元素濃度を１×１０１８〜５×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３程度の高濃度として、Ｐ＋型とすることによって後述する集電電極５ｂとの間にオーミックコンタクトを得ることができる。 As the impurity element, B (boron) or Al (aluminum) can be used, and the impurity element concentration is set to a high concentration of about 1 × 10 18 to 5 × 10 21 atoms / cm 3 to form a P + type later. An ohmic contact can be obtained with the current collecting electrode 5b.

高濃度ドープ層６は、ＢＢｒ３（三臭化ボロン）を拡散源とした熱拡散法を用いて温度８００〜１１００℃程度で形成することができる。 The heavily doped layer 6 can be formed at a temperature of about 800 to 1100 ° C. using a thermal diffusion method using BBr 3 (boron tribromide) as a diffusion source.

また、不純物元素としてアルミニウムを用いる場合は、アルミニウム粉末と有機ビヒクル等からなるアルミニウムペーストを印刷法で塗布した後、温度７００〜８５０℃程度で熱処理（焼成）してアルミニウムを半導体基板１に向けて拡散したりする方法を用いることができる。この場合、アルミニウムペースト印刷面だけに所望の拡散領域を形成することができ、且つ、焼成されたアルミニウムは、除去せずにそのまま集電電極５ｂとして利用することもできる。   When aluminum is used as the impurity element, an aluminum paste made of aluminum powder and an organic vehicle is applied by a printing method, and then heat-treated (fired) at a temperature of about 700 to 850 ° C. to direct the aluminum toward the semiconductor substrate 1. A method of diffusing can be used. In this case, a desired diffusion region can be formed only on the printed surface of the aluminum paste, and the baked aluminum can be used as it is as the collecting electrode 5b without being removed.

また、上記方法に限定されず、例えば薄膜技術を用いて水素化アモルファスシリコン膜や微結晶Ｓｉ相を含む結晶質シリコン膜などを形成しても良い。特にｐｎ接合部を、薄膜技術を用いて形成した場合は、高濃度ドープ層６の形成も薄膜技術を用いて行う。このとき膜厚は１０〜２００ｎｍ程度とする。このとき、半導体基板１と高濃度ドープ層６との間にｉ型シリコン領域を厚さ２０ｎｍ以下で形成すると特性向上に有効である。   Further, the present invention is not limited to the above method. For example, a hydrogenated amorphous silicon film or a crystalline silicon film containing a microcrystalline Si phase may be formed by using a thin film technique. In particular, when the pn junction is formed using thin film technology, the high concentration doped layer 6 is also formed using thin film technology. At this time, the film thickness is about 10 to 200 nm. At this time, forming an i-type silicon region with a thickness of 20 nm or less between the semiconductor substrate 1 and the heavily doped layer 6 is effective in improving the characteristics.

＜電極の形成方法＞
次に、半導体基板１に、受光面側電極４ａと貫通孔電極４ｂを形成する。 <Method for forming electrode>
Next, the light receiving surface side electrode 4 a and the through hole electrode 4 b are formed on the semiconductor substrate 1.

これらの電極は、半導体基板１の第１の面１ａ（受光面）に塗布法を用いて導電性ペーストを塗布すればよく、例えば銀等からなる導電性ペーストを、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することにより形成される。なお、塗布後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥させたほうが好ましい。また、受光面側電極４ａと貫通孔電極４ｂとを別々に塗布・焼成して形成しても構わない。   For these electrodes, a conductive paste may be applied to the first surface 1a (light receiving surface) of the semiconductor substrate 1 using a coating method. For example, a conductive paste made of silver or the like is applied at a maximum temperature of 500 to 850 ° C. It is formed by firing for several tens of seconds to several tens of minutes. In addition, after application | coating, it is more preferable to evaporate and dry a solvent at predetermined temperature. Alternatively, the light receiving surface side electrode 4a and the through hole electrode 4b may be formed by separately applying and baking.

なお、後述のように第１バスバー電極４ｃを形成する際、導電性ペーストを貫通孔３に充填して貫通孔電極４ｂを形成することができるため、受光面側電極４ａを形成する際に貫通孔３内に十分な導電性ペーストが充填できなくても構わない。   In addition, when forming the 1st bus-bar electrode 4c so that it may mention later, since the through-hole electrode 4b can be formed by filling the through-hole 3 with a conductive paste, it penetrates when forming the light-receiving surface side electrode 4a. The holes 3 may not be filled with a sufficient conductive paste.

次に、半導体基板１の第２の面１ｂ上に、集電電極５ｂを形成する。   Next, the collector electrode 5 b is formed on the second surface 1 b of the semiconductor substrate 1.

上述の塗布法を用いて、半導体基板１の非受光面に導電性ペーストを塗布すればよく、例えばアルミニウム等からなる導電性ペーストを、例えば、図３（ａ）等の本発明の非受光面電極となるような所定の電極形状に塗布し、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することにより集電電極５ｂを形成する。   The conductive paste may be applied to the non-light-receiving surface of the semiconductor substrate 1 using the above-described coating method. For example, the conductive paste made of aluminum or the like may be used, for example, the non-light-receiving surface of the present invention shown in FIG. The current collecting electrode 5b is formed by applying to a predetermined electrode shape to be an electrode and baking at a maximum temperature of 500 to 850 ° C. for several tens of seconds to several tens of minutes.

次に、半導体基板１の第２の面１ｂに、第１バスバー電極４ｃ（第１の電極）と第２バスバー電極５ａ（第２の電極）とを形成する。   Next, the first bus bar electrode 4c (first electrode) and the second bus bar electrode 5a (second electrode) are formed on the second surface 1b of the semiconductor substrate 1.

上述の塗布法を用いて、半導体基板１の非受光面に導電性ペーストを塗布すれば良く、例えば銀等からなる導電性ペーストを、例えば、図３（ａ）等の本発明の非受光面電極となるような所定の電極形状に塗布し、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することにより第１バスバー電極４ｃと第２バスバー電極５ａとを形成する。   The conductive paste may be applied to the non-light-receiving surface of the semiconductor substrate 1 using the above-described coating method. For example, the conductive paste made of silver or the like may be used, for example, the non-light-receiving surface of the present invention shown in FIG. The first bus bar electrode 4c and the second bus bar electrode 5a are formed by applying in a predetermined electrode shape to be an electrode and baking at a maximum temperature of 500 to 850 ° C. for several tens of seconds to several tens of minutes.

なお、第１バスバー電極４ｃとバスバー電極５ａとを別々に形成したり、別の導電性ペーストを用いて形成しても構わない。   Note that the first bus bar electrode 4c and the bus bar electrode 5a may be formed separately or using another conductive paste.

以上のようにして、本発明に係る太陽電池素子が完成する。   As described above, the solar cell element according to the present invention is completed.

なお、必要に応じて、半田ディップ処理によって第１バスバー電極４ｃ，第２の電極５に半田領域を形成してもよい。   If necessary, solder regions may be formed on the first bus bar electrode 4c and the second electrode 5 by a solder dipping process.

また、非受光面側にパッシベーション層を形成しても構わない。   Further, a passivation layer may be formed on the non-light receiving surface side.

具体的には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）、チタン酸化膜（ＴｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）などを、スパッタ法、蒸着法或いはＣＶＤ法などを用いて、厚さ１０ｎｍ〜５０μｍ程度で形成する。また、酸素雰囲気または大気雰囲気の熱酸化炉内で半導体基板１に熱処理を施したり、酸化膜材料をスピンコート法、スプレー法やスクリーン印刷法等の塗布法を用いて塗布・焼成することによって、酸化膜（絶縁材料層）を形成しても構わない。 Specifically, a silicon oxide film (SiO 2 film), a titanium oxide film (TiO 2 ), a silicon nitride film (SiNx), or the like is formed using a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, or the like to a thickness of about 10 nm to 50 μm. Form with. In addition, by subjecting the semiconductor substrate 1 to heat treatment in a thermal oxidation furnace in an oxygen atmosphere or an air atmosphere, and applying and baking the oxide film material using a coating method such as a spin coating method, a spray method, or a screen printing method, An oxide film (insulating material layer) may be formed.

次に、上述したような太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールを形成する製造工程について説明する。   Next, the manufacturing process which forms the solar cell module using the above solar cell elements is demonstrated.

＜配線材接続工程＞
隣接する太陽電池素子１０の第１バスバー電極４ｃと第２バスバー電極５ａとを交互に配線材１１によって接続する。配線材１１の形成方法としては、所望の組成を有する半田の浴に直線上の銅箔を一定速度で浸漬させ取り出すことにより銅箔の全面に半田が被覆され、その後、半田被覆された銅箔を凹凸形状を有する対となった工具の間にはさみ、工具に強い力を加えることで塑性加工するプレス加工によって、図５に示されるような配線材１１に接続部１１ｃと非接続部１１ｄとからなる凹凸形状が形成される。また、配線材１１の一部に絶縁テープを貼りつけて絶縁層を形成してもよく、絶縁層の形成は凹凸形状形成の前後どちらであっても構わない。 <Wiring material connection process>
The 1st bus-bar electrode 4c and the 2nd bus-bar electrode 5a of the adjacent solar cell element 10 are connected by the wiring material 11 by turns. As a method for forming the wiring material 11, solder is coated on the entire surface of the copper foil by immersing and removing the copper foil on a straight line in a solder bath having a desired composition, and then the copper foil coated with solder. Between the pair of tools having a concavo-convex shape, and by pressing the plastic material by applying a strong force to the tool, the connecting portion 11c and the non-connecting portion 11d are connected to the wiring member 11 as shown in FIG. An uneven shape consisting of is formed. Further, an insulating layer may be formed by attaching an insulating tape to a part of the wiring material 11, and the insulating layer may be formed either before or after the formation of the concavo-convex shape.

配線材１１の接続方法としては、例えば、第１の配線材１１の接続部１１ｃを、第１の太陽電池素子の第１バスバー電極４ｃと隣接する第２の太陽電池素子の第２バスバー電極５ａにバスバー電極の本数分、例えば３本設置し、第２の配線材１１の接続部１１ｃを、一の太陽電池素子の第２バスバー電極５ａと隣接する第３の太陽電池素子の第１バスバー電極４ｃにバスバー電極の本数分、例えば３本設置する。つまり１つの太陽電池素子上には計６本の配線材１１が設置される。次に、配線材１１の接続部１１ｃを半田の融点、例えば２３０℃程度に加熱することによって半田が溶け、再度冷えて固まることにより配線材１１とバスバー電極とが溶着される。溶着方法としては、例えば、押しつけピンを接続部１１ｃに押し付け、４００℃から５００℃程度の熱風を１、２秒程度、接続部１１ｃに吹き付けるホットエアー方式によって接続が可能である。そして、上記方法により、５〜１０枚程度の複数の太陽電池素子１１を一列に並べて接続した太陽電池ストリングスを形成した後、必要に応じて複数の太陽電池ストリングス同士を配線材によって接続する。なお、このときの配線材は凹凸形状を有していなくても構わない。   As a method for connecting the wiring member 11, for example, the connecting portion 11c of the first wiring member 11 is connected to the first bus bar electrode 4c of the first solar cell element and the second bus bar electrode 5a of the second solar cell element. The number of bus bar electrodes is three, for example, three, and the connection portion 11c of the second wiring member 11 is connected to the second bus bar electrode 5a of one solar cell element and the first bus bar electrode of the third solar cell element. For example, three bus bar electrodes are provided in 4c. That is, a total of six wiring members 11 are installed on one solar cell element. Next, the connecting portion 11c of the wiring member 11 is heated to the melting point of the solder, for example, about 230 ° C., the solder is melted, and is cooled and solidified again, whereby the wiring member 11 and the bus bar electrode are welded. As a welding method, for example, the connection can be performed by a hot air method in which a pressing pin is pressed against the connection portion 11c and hot air of about 400 ° C. to 500 ° C. is blown to the connection portion 11c for about 1 to 2 seconds. And after forming the solar cell string which arranged about 5-10 pieces of several solar cell elements 11 in a line and connected by the said method, several solar cell strings are connected with a wiring material as needed. Note that the wiring material at this time may not have an uneven shape.

非受光面側のみに配線材１１を設ける場合においては、両面に配線材１１を設ける場合と異なり、半導体基板１と配線材１１の熱膨張係数の違いから、接続工程において太陽電池素子が大きく反ってしまう問題がある。受光面側に設けていた配線材１１も非受光面側に設けるため、非受光面側に設置される配線材１１の本数が増えた分、反りの影響も大きく、また、半導体基板１の厚みが２００μｍ以下と薄型化の影響からより反りが大きくなる問題がある。   In the case where the wiring material 11 is provided only on the non-light-receiving surface side, unlike the case where the wiring material 11 is provided on both surfaces, the solar cell element greatly warps in the connection process due to the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor substrate 1 and the wiring material 11. There is a problem. Since the wiring material 11 provided on the light receiving surface side is also provided on the non-light receiving surface side, the influence of the warp is large due to the increase in the number of wiring materials 11 installed on the non-light receiving surface side, and the thickness of the semiconductor substrate 1 is increased. However, there is a problem that warpage becomes larger due to the influence of thinning.

そこでホットエアーとは別の接続方法として、図９に示されるように配線材１１の接続部１１ｃと第１バスバー電極４ｃ、第２バスバー電極を固定する固定治具３２によって、接続部１１ｃがバスバー電極に押し付けられ、固定治具３２によって固定された配線材１１と複数の太陽電池素子１０を、遠赤外線のヒーター３１を有する加熱炉３０内に搬送し、加熱することによって配線材１１とバスバー電極を接続する方法がある。このような、加熱炉はヒーター３１をいくつかのブロックに分割することによって温度制御を行い、加熱炉内を貫通させた搬送用ベルト３３上に載せた太陽電池素子１０の搬送速度を同時に制御することによって、加熱炉３０の投入口から取出し口までの温度プロファイルを制御することが可能である。ヒーター３１は中赤外線若しくは近赤外線を放射するヒーターでもよく、例えば、ランプヒーターを用いることができる。なお、このような温度プロファイルは太陽電池素子１０に熱電対を取り付けて測定することができる。よって、溶着に必要な最低温度を見積もることが可能である。さらには加熱炉内の温度プロファイルは室温から温度を上昇させ、半田の溶融温度よりも高い温度、例えば２５０℃まで加熱する。そして、半田の溶融温度よりも高い温度で数〜数十秒間保持した後、温度を下げて室温まで冷却する。半田が溶融し凝固した後の冷却工程において、ゆっくりと温度を下げる、例えば、搬送スピードとして、３ｍ／ｍｉｎ以上好ましくは４ｍ／ｍｉｎ以上とし、加熱炉内のヒーター温度と連動させ、半田の溶融温度から１００℃の領域の維持時間が２０秒以上好ましくは、３０秒以上のような温度プロファイルとすることでクリープ変形によるストレスを低減でき、太陽電池素子の反りを抑える効果が期待できる。   Therefore, as a connection method different from hot air, as shown in FIG. 9, the connection portion 11 c is connected to the bus bar by a fixing jig 32 for fixing the connection portion 11 c of the wiring member 11 to the first bus bar electrode 4 c and the second bus bar electrode. The wiring member 11 and the plurality of solar cell elements 10 pressed against the electrodes and fixed by the fixing jig 32 are conveyed into a heating furnace 30 having a far infrared heater 31 and heated to heat the wiring member 11 and the bus bar electrode. There is a way to connect. Such a heating furnace performs temperature control by dividing the heater 31 into several blocks, and simultaneously controls the transport speed of the solar cell element 10 placed on the transport belt 33 penetrating the heating furnace. Thus, the temperature profile from the inlet to the outlet of the heating furnace 30 can be controlled. The heater 31 may be a heater that emits mid-infrared rays or near-infrared rays. For example, a lamp heater may be used. Such a temperature profile can be measured by attaching a thermocouple to the solar cell element 10. Therefore, it is possible to estimate the minimum temperature required for welding. Furthermore, the temperature profile in the heating furnace raises the temperature from room temperature and heats to a temperature higher than the melting temperature of the solder, for example, 250 ° C. Then, after holding at a temperature higher than the melting temperature of the solder for several to several tens of seconds, the temperature is lowered to cool to room temperature. In the cooling step after the solder is melted and solidified, the temperature is slowly lowered, for example, the conveyance speed is set to 3 m / min or more, preferably 4 m / min or more, and linked with the heater temperature in the heating furnace, the melting temperature of the solder To 100 ° C., a temperature profile of 20 seconds or more, preferably 30 seconds or more can reduce the stress due to creep deformation and can be expected to suppress the warpage of the solar cell element.

また、太陽電池素子１０の非受光面側を上向きにして配線材１１を配置する場合、太陽電池素子の両面に配線材１１を配置して接続する必要がないことから、カメラなどを使った位置合わせが非常に容易となる。また、配線材１１の溶着時に太陽電池素子より下側に配線材１１がないことから、溶融した半田が垂れるのを防止する効果も見られる。ゆえに、加熱炉を用いて容易に配線材１１を太陽電池素子に接続することが可能となる。   Further, when the wiring material 11 is arranged with the non-light-receiving surface side of the solar cell element 10 facing upward, it is not necessary to arrange and connect the wiring material 11 on both surfaces of the solar cell element, so that the position using a camera or the like Matching is very easy. Moreover, since there is no wiring material 11 below a solar cell element at the time of welding of the wiring material 11, the effect which prevents the molten solder dripping is also seen. Therefore, it becomes possible to easily connect the wiring member 11 to the solar cell element using the heating furnace.

また、太陽電池素子１０の一端から他端の方向に順次加熱されることにより、熱膨張・熱収縮が配線材１１全体で同時に起こらないため、太陽電池素子にかかる熱ストレスを緩和することができる。   In addition, since the solar cell element 10 is sequentially heated in the direction from one end to the other end, thermal expansion and thermal contraction do not occur at the same time in the entire wiring member 11, so that thermal stress applied to the solar cell element can be alleviated. .

また、太陽電池ストリングスを形成する場合においても上記方法を用いることにより、複数の太陽電池素子を一列に並べて、それぞれに配線材１１を設置し、順に加熱炉内に搬送することによって、配線材１１が太陽電池素子１０に接続され、容易に太陽電池ストリングスを形成することができる。   Moreover, also in the case of forming solar cell strings, by using the above method, a plurality of solar cell elements are arranged in a line, the wiring material 11 is installed in each of them, and the wiring material 11 is sequentially conveyed into the heating furnace. Are connected to the solar cell element 10 and solar cell strings can be easily formed.

なお、固定治具は４００℃程度に耐える材質であれば問題ないため、ＳＵＳ等でも良いが、配線材１１を押し付ける部分には、例えば、セラミック等の半田濡れ性の悪い材質を用いることで半田の貼り付きを防止することができる。   The fixing jig may be made of SUS or the like as long as it is a material that can withstand about 400 ° C., but SUS or the like may be used. However, for example, a material having poor solder wettability such as ceramic is used for the portion that presses the wiring material 11. Can be prevented.

また、加熱炉のヒーターと太陽電池素子との間に、例えば、一部が開口したアルミ等の板からなる熱遮蔽板を設置することにより、太陽電池素子全体の温度バラツキを抑えることができ、配線材１１の接続不良を低減できる。   Moreover, between the heater of the heating furnace and the solar cell element, for example, by installing a heat shielding plate made of a plate such as aluminum partially opened, the temperature variation of the entire solar cell element can be suppressed, Connection failures of the wiring material 11 can be reduced.

また、凹凸形状に加工することによって配線材１１の耐力が高くなるため、凹凸形状に加工する前の配線材１１の耐力値が４０ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下とすることにより、太陽電池素子にかかるストレスを緩和することができる。   In addition, since the proof stress of the wiring member 11 is increased by processing the concavo-convex shape, the stress applied to the solar cell element is reduced by setting the proof stress value of the wiring member 11 before processing the concavo-convex shape to 40 MPa or more and 120 MPa or less. can do.

＜ラミネート工程＞
次に、透光性部材１２の上に、表側充填材１４を配置し、その上に配線材１１によって接続された複数の太陽電池素子１０と、裏側充填材１５と、裏面保護材１３とを順次積層する。そして、ラミネーターと呼ばれる装置で５０Ｐａ〜１５０Ｐａ程度の減圧下で、１００℃〜２００℃程度の温度で１５分〜６０分間加熱しながら加圧することによりラミネートし積層物を一体化する。 <Lamination process>
Next, the front-side filler 14 is disposed on the translucent member 12, and the plurality of solar cell elements 10, the back-side filler 15 and the back surface protective material 13 connected to each other by the wiring material 11 are arranged thereon. Laminate sequentially. And it laminates by laminating with the apparatus called a laminator by pressurizing for 15 minutes-60 minutes at the temperature of about 100 degreeC-200 degreeC under pressure reduction of about 50 Pa-150 Pa, and uniting a laminated body.

本発明に係る太陽電池モジュールの方法では、凹凸形状による接続部１１ｃと未接続部１１ｄを繰り返し有する配線材１１を非受光面側に接続することとなる。そのため、ラミネート工程の真空加圧時に充填剤が軟化する際に急激な押さえ力が太陽電池素子に伝わるが、配線材の非接続部１１ｄのたるみがその力を緩和するため、太陽電池素子のクラック発生を抑制できる。この効果により太陽電池素子の破壊や太陽電池モジュールの出力低下を防ぐことが可能となる。   In the method of the solar cell module according to the present invention, the wiring member 11 having repeated connection parts 11c and non-connection parts 11d due to the concavo-convex shape is connected to the non-light-receiving surface side. Therefore, when the filler is softened during the vacuum pressurization in the laminating process, an abrupt pressing force is transmitted to the solar cell element, but the slack of the non-connection portion 11d of the wiring material alleviates the force, so the crack of the solar cell element Generation can be suppressed. This effect makes it possible to prevent destruction of the solar cell element and a decrease in output of the solar cell module.

また、配線材１１の非接続部１１ｄと太陽電池素子１０との間に、ＥＶＡ等の充填材（不図示）を設けておいても構わない。このとき、非接続部１１ｄの下にある充填材の一部が他の配線材の接続部１１ｃの上にあっても構わない。さらに、充填材の厚みは非接続部の高さよりも小さくすることにより、ラミネート時の太陽電池素子に伝わる力を緩和する効果を高めることができる。   Further, a filler (not shown) such as EVA may be provided between the non-connection portion 11 d of the wiring member 11 and the solar cell element 10. At this time, a part of the filler under the non-connection portion 11d may be on the connection portion 11c of another wiring material. Furthermore, the effect which relieve | moderates the force transmitted to the solar cell element at the time of lamination can be heightened by making the thickness of a filler into smaller than the height of a non-connecting part.

そして、積層物の外周に、アルミニウムなどの枠１８をビス止めし、直列接続された複数の太陽電池素子１０のうち、端部に位置する太陽電池素子１０の一端は、出力取出配線１６によって出力取出部である端子ボックス１７に接続される。   Then, a frame 18 such as aluminum is screwed to the outer periphery of the laminate, and one end of the solar cell element 10 located at the end among the plurality of solar cell elements 10 connected in series is output by the output extraction wiring 16. It is connected to the terminal box 17 which is an extraction part.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることが出来る。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Many corrections and changes can be added within the scope of the present invention.

本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池素子の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the solar cell element used for the solar cell module of this invention. 本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池素子の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the solar cell element used for the solar cell module of this invention. 本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池素子の一例を示す図であり、（ａ）は非受光面側から平面視した図、（ｂ）は受光面側から平面視した図である。It is a figure which shows an example of the solar cell element used for the solar cell module of this invention, (a) is the figure seen planarly from the non-light-receiving surface side, (b) is the figure seen planarly from the light-receiving surface side. 図３に示される太陽電池素子を用いて形成した本発明の太陽電池モジュールを示す図であり、（ａ）は非受光面側から平面視した図、（ｂ）は断面図であり、（ｃ）は配線材の接続部分を拡大した斜視図である。It is a figure which shows the solar cell module of this invention formed using the solar cell element shown by FIG. 3, (a) is the figure seen planarly from the non-light-receiving surface side, (b) is sectional drawing, (c ) Is an enlarged perspective view of a connecting portion of the wiring material. （ａ）〜（ｅ）は本発明の太陽電池モジュールにおける、配線材の形状を示す拡大図である。(A)-(e) is an enlarged view which shows the shape of the wiring material in the solar cell module of this invention. （ａ）は本発明の太陽電池モジュールを示す断面図であり、（ｂ）は受光面側から平面視した図である。(A) is sectional drawing which shows the solar cell module of this invention, (b) is the figure seen planarly from the light-receiving surface side. 本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池素子の他の例を示す図であり、（ａ）は非受光面側から平面視した図、（ｂ）は受光面側から平面視した図である。It is a figure which shows the other example of the solar cell element used for the solar cell module of this invention, (a) is the figure seen planarly from the non-light-receiving surface side, (b) is the figure seen planarly from the light-receiving surface side. . 本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池素子の他の例を示す図であり、（ａ）は非受光面側から平面視した図、（ｂ）は受光面側から平面視した図である。It is a figure which shows the other example of the solar cell element used for the solar cell module of this invention, (a) is the figure seen planarly from the non-light-receiving surface side, (b) is the figure seen planarly from the light-receiving surface side. . 本発明の太陽電池モジュールの製造方法に用いられる加熱炉の概略図である。It is the schematic of the heating furnace used for the manufacturing method of the solar cell module of this invention. （ａ）は、従来の太陽電池素子の背面図（裏面構造）、（ｂ）は正面図（受光面側）、（ｃ）は（ａ）の矢印Ｘ方向における断面図である。(A) is the rear view (back surface structure) of the conventional solar cell element, (b) is a front view (light-receiving surface side), (c) is sectional drawing in the arrow X direction of (a). 図１０に示される太陽電池素子を配線材で接続した太陽電池モジュールを示す図である。It is a figure which shows the solar cell module which connected the solar cell element shown by FIG. 10 with the wiring material.

符号の説明Explanation of symbols

１ ：半導体基板
１ｃ ：凹凸構造
２ ：逆導電型層（拡散層）
２ａ ：第一逆導電型層
２ｂ ：第二逆導電型層
２ｃ ：第三逆導電型層
３ ：貫通孔
４ ：第１の電極
４ａ ：受光面側電極
４ｂ ：貫通孔電極
４ｃ ：第１バスバー電極
５ ：第２の電極
５ａ ：第２バスバー電極
５ｂ ：集電電極
６ ：高濃度ドープ層
７ ：反射防止膜
１０ ：太陽電池素子
１１ ：配線材
１１ａ：第１の配線材
１１ｂ：第２の配線材
１１ｃ：接続部
１１ｄ：非接続部
１１ｅ：非接続部の凹部
１２ ：透光性部材
１３ ：裏面保護材
１４ ：表側充填材
１５ ：裏側充填材
１６ ：出力取出配線
１７ ：端子ボックス
１８ ：枠
２０ ：太陽電池モジュール
３０ ：加熱炉
３１ ：ヒーター
３２ ：固定治具
３３ ：搬送用ベルト 1: Semiconductor substrate 1c: Uneven structure 2: Reverse conductivity type layer (diffusion layer)
2a: first reverse conductivity type layer 2b: second reverse conductivity type layer 2c: third reverse conductivity type layer 3: through hole 4: first electrode 4a: light receiving surface side electrode 4b: through hole electrode 4c: first bus bar Electrode 5: Second electrode 5a: Second bus bar electrode 5b: Current collecting electrode 6: High concentration doped layer 7: Antireflection film 10: Solar cell element 11: Wiring material 11a: First wiring material 11b: Second Wiring material 11c: Connection part 11d: Non-connection part 11e: Recessed part 12 of non-connection part: Translucent member 13: Back surface protective material 14: Front side filling material 15: Back side filling material 16: Output extraction wiring 17: Terminal box 18: Frame 20: Solar cell module 30: Heating furnace 31: Heater 32: Fixing jig 33: Conveying belt

Claims (11)

太陽光を受光する第１の面と、前記第１の面の裏側に設けられた第２の面とを含み、前記第２の面に形成された第１の電極と、前記第１の電極と異なる極性を有し前記第２の面に形成された第２の電極と、を備えた第１の太陽電池素子と、
太陽光を受光する第３の面と、前記第３の面の裏側に設けられた第４の面とを含み、前記第４の面に形成された第３の電極と、前記第３の電極と異なる極性を有し前記第４の面に形成された第４の電極と、を有する第２の太陽電池素子と、
前記第１の太陽電池素子の前記第１の電極または前記第２の太陽電池素子の前記第４の電極から離れて設けられた複数の凸部を有しており、前記第１の太陽電池素子の前記第１の電極と前記第２の太陽電池素子の前記第４の電極とに固定された第１の配線材と、を備える太陽電池モジュールであって、
前記第１の太陽電池素子と前記第２の太陽電池素子とが平面視で矩形状であり、
前記第１の配線材は、前記第１の太陽電池素子または前記第２の太陽電池素子の１辺の長さよりも長く、
前記第１の配線材の前記凸部の表面が窪んでいる太陽電池モジュール。 A first electrode formed on the second surface, the first electrode including a first surface that receives sunlight and a second surface provided on a back side of the first surface; A first solar cell element comprising: a second electrode having a different polarity from the second electrode formed on the second surface;
A third electrode formed on the fourth surface, the third electrode including a third surface for receiving sunlight and a fourth surface provided on the back side of the third surface; A second electrode having a polarity different from that of the fourth electrode formed on the fourth surface;
The first solar cell element has a plurality of protrusions provided apart from the first electrode of the first solar cell element or the fourth electrode of the second solar cell element. a first solar cell module Ru with a wiring material, a fixed to said fourth electrode of said first electrode and the second solar cell element,
The first solar cell element and the second solar cell element are rectangular in plan view,
The first wiring member is longer than the length of one side of the first solar cell element or the second solar cell element,
The solar cell module in which the surface of the said convex part of the said 1st wiring material is depressed . 前記第１の太陽電池素子の前記第２の電極または前記第２の太陽電池素子の前記第３の電極から離れて設けられた複数の凸部を有しており、前記第１の太陽電池素子の前記第２の電極と前記第２の太陽電池素子の前記第３の電極とに固定された第２の配線材を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。 The first solar cell element has a plurality of protrusions provided apart from the second electrode of the first solar cell element or the third electrode of the second solar cell element. 2. The solar cell module according to claim 1, further comprising a second wiring member fixed to the second electrode and the third electrode of the second solar cell element. 前記第1の配線材と前記第２の配線材とは、平面視で直線状であることを特徴とする請
求項２に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 2 , wherein the first wiring member and the second wiring member are linear in a plan view. 前記第１の配線材と前記第１の電極との接続部と、前記第２の配線材と前記第２の電極との非接続部とが、隣り合う位置に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の太陽電池モジュール。 The connecting portion between the first wiring member and the first electrode and the non-connecting portion between the second wiring member and the second electrode are provided at adjacent positions. The solar cell module according to claim 2 or 3 . 前記第１の配線材に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか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, characterized in that the insulating layer is formed on the first wiring member. 前記第１の配線材と、前記第１の電極または前記第２の電極との間に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか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 5, characterized in that the insulating layer is formed between the first wiring member, the first electrode or the second electrode. 前記第１の太陽電池素子が、前記第１の面と前記第２の面との間に設けられた貫通孔と、前記貫通孔内に設けられた貫通孔電極と、前記第１の面に設けられた受光面側電極と、前記受光面側電極に前記貫通孔電極を介して電気的に接続されており、前記貫通孔の前記第２の面側の開口の少なくとも一部を塞ぐ前記第１の電極の第１バスバー電極と、を有し、前記第1の配線材は、前記第１バスバー電極と、前記貫通孔の前記第２の面側の前記開口上で接続されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The first solar cell element includes a through-hole provided between the first surface and the second surface, a through-hole electrode provided in the through-hole, and the first surface. The light-receiving surface side electrode provided and the light-receiving surface-side electrode are electrically connected to each other through the through-hole electrode, and the first surface closes at least a part of the opening on the second surface side of the through-hole. A first bus bar electrode of the first electrode, and the first wiring member is connected to the first bus bar electrode and the opening on the second surface side of the through hole. The solar cell module according to any one of claims 1 to 6 . 請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池モジュールを製造するための製造方法であって、前記第１の配線材および前記第１の電極と、前記第１の配線材および前記第４の電極とを固定して加熱し、前記第１の配線材および前記第１の電極と、前記第１の配線材および前記第４の電極とを接続することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A manufacturing method for manufacturing a solar cell module according to any one of claims 1 to 7 and the first wiring member and the first electrode, the first wiring member and the fourth A method for manufacturing a solar cell module, comprising fixing and heating an electrode, and connecting the first wiring member and the first electrode to the first wiring member and the fourth electrode. . 前記第1の配線材の非接続部と前記第１の電極との間、または前記第１の配線材の非接
続部と前記第４の電極との間に、充填材を有することを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 A filler is provided between the non-connected portion of the first wiring material and the first electrode, or between the non-connected portion of the first wiring material and the fourth electrode. The manufacturing method of the solar cell module of Claim 8 . 前記第1の配線材および前記第１の電極と、前記第1の配線材および前記第４の電極とは、セラミックスからなる固定治具により固定されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 Wherein the first wiring member and the first electrode, wherein the first wiring member and the fourth electrode, according to claim 8 or claim, characterized in that it is fixed by a fixing jig made of ceramics The manufacturing method of the solar cell module of 9 . 前記配線材および前記第１の電極と、前記配線材および前記第４の電極とは、ヒーターを有する加熱炉内で加熱され接続されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。 And the wiring member and the first electrode, the wiring member and the fourth electrode according to any one of claims 8 to 10, characterized in that it is heated in a heating furnace having a heater connection Manufacturing method for solar cell module.
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