JP6745089B2 - Solar cell module - Google Patents

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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.

無尽蔵に降り注ぐ太陽エネルギーを利用して発電することができ、且つ排気ガスを排出することなくクリーンであり、さらに放射能を放出するといった危険もなく安全であることから、太陽電池が注目を集めている。太陽電池モジュールは、発電効率のさらなる向上が求められており、また、家屋等の屋根に取り付けられることも多く、多くの場合、１０年以上の長期にわたって、屋外に置かれるため、過酷な環境にさらされることとなり、耐候性、特に湿気に対しての構造が屋外使用における劣化に影響を及ぼす。 Solar cells have attracted attention because they can generate electricity using the inexhaustible solar energy, are clean without emitting exhaust gas, and are safe without the danger of emitting radioactivity. There is. Solar cell modules are required to further improve power generation efficiency, and are often mounted on the roofs of houses, etc., and in many cases, they are placed outdoors for a long period of 10 years or more, so they are used in harsh environments. The weather resistance, especially the structure against moisture, affects the deterioration in outdoor use.

図２は、太陽電池モジュールの構造の一例を示す。図２に示すように、太陽電池モジュールは、受光面保護材としてのガラス板と、例えばアルミニウム箔をプラスチックフィルムで挟みこんだ裏面側保護材との間に、複数の太陽電池セルが例えばＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂からなる封止材で封止された構成をなしている。隣り合う太陽電池セル同士は、一定の間隔を空けて、例えば銅箔からなる接続部材にて直列または並列に電気的に接続されている。 FIG. 2 shows an example of the structure of a solar cell module. As shown in FIG. 2, in the solar cell module, a plurality of solar cells are provided between the glass plate as the light-receiving surface protection material and the back surface-side protection material in which aluminum foil is sandwiched between plastic films, for example, EVA ( An ethylene-vinyl acetate copolymer) resin is used for sealing. Adjacent solar cells are electrically connected in series or in parallel with a connecting member made of, for example, a copper foil, with a certain space therebetween.

ところで、裏面保護材として、黒色保護材や白色保護材が用いられている。黒色保護材の場合、屋根と同色のため、家屋の屋根に取り付けた場合、外観に優れる。しかしながら黒色保護材は、ガラス板から入射してきた太陽光を吸収するために、隣接する太陽電池セル間に入射した光や、太陽電池セルを透過して裏面保護材に達した太陽光を再度太陽電池セルに入射させることが困難であり、特性向上が期待できない。従って、黒色保護材の場合、例えば、特許文献１に記載のように、太陽電池セルの裏面電極として、裏面全面に金属膜を配置することが好ましく行われている。 By the way, a black protective material or a white protective material is used as the back surface protective material. Since the black protective material has the same color as the roof, it has an excellent appearance when attached to the roof of a house. However, since the black protective material absorbs the sunlight that has entered from the glass plate, the sunlight that has entered between the adjacent solar cells and the sunlight that has passed through the solar cells and reached the back surface protective material is again reflected by the sun. It is difficult to make it enter the battery cell, and improvement in characteristics cannot be expected. Therefore, in the case of the black protective material, for example, as described in Patent Document 1, it is preferable to dispose a metal film on the entire back surface as a back surface electrode of the solar battery cell.

近年、太陽電池モジュールのさらなる高効率化が期待される中、裏面電極として使用される金属膜の厚みが薄いと電気抵抗が高くなるために、厚くすることが望まれており、特許文献１でも１〜２５μｍ程度の厚みの金属膜が好ましく用いられている。 In recent years, while further improvement in efficiency of solar cell modules is expected, it is desired to increase the thickness because the electric resistance increases when the thickness of the metal film used as the back electrode is small. A metal film having a thickness of about 1 to 25 μm is preferably used.

一方、白色保護材の場合、ガラス板から入射してきた太陽光を反射させ、再度太陽電池セルに入射させることができる。例えば、特許文献２には、太陽電池セルの受光面電極と裏面電極としてグリッド電極を用いた両面グリッド電極について記載されている。特許文献２では、太陽電池セルを透過して裏面保護材に達した光を白色保護材で反射させることで再度太陽電池に取り込むことができる。 On the other hand, in the case of the white protective material, sunlight that has entered from the glass plate can be reflected and made to enter the solar cell again. For example, Patent Document 2 describes a double-sided grid electrode using a grid electrode as a light-receiving surface electrode and a back surface electrode of a solar battery cell. In Patent Document 2, the light that has passed through the solar battery cells and reached the back surface protective material is reflected by the white protective material, so that the light can be captured again in the solar cell.

しかしながら、家屋の屋根に太陽電池モジュールを設置する場合、セルの色と、隣り合うセル同士の間から見える白色保護材の色が異なるため、外観上好ましくない。またより高信頼性のモジュールが期待される中、両面グリッドの太陽電池を用いた場合、全面製膜した裏面電極と比べて光電変換部の露出部が多いため、長期信頼性の観点から課題が残る。 However, when the solar cell module is installed on the roof of a house, the color of the cells and the color of the white protective material seen between the adjacent cells are different, which is not preferable in appearance. In addition, while a module with higher reliability is expected, when a double-sided grid solar cell is used, there are more exposed parts of the photoelectric conversion part than the back surface electrode formed over the entire surface, so there is a problem from the viewpoint of long-term reliability. Remain.

このような問題を解決するために特許文献３、４では、可視光を吸収し、赤外光を透過させる特性を有する黒色樹脂層と反射層とを積層させ、黒色樹脂層を太陽電池セル側に配置させた裏面保護材を用いることにより、外観上黒色を呈し、さらにセル間に入った太陽光を再び太陽電池セルに反射させることができる旨が記載されている。 In order to solve such a problem, in Patent Documents 3 and 4, a black resin layer having a characteristic of absorbing visible light and transmitting infrared light and a reflective layer are laminated, and the black resin layer is provided on the solar cell side. It is described that, by using the back surface protective material arranged in the above, the appearance is black and the sunlight entering between the cells can be reflected again to the solar battery cells.

特開２０１３−０１２６０６号公報JP, 2013-012606, A 特開２００７−２００９７０号公報JP-A-2007-200970 特開２００７−１０３８１３号公報JP, 2007-103813, A ＷＯ２０１３/１０５５２２号国際公開パンフレットInternational publication pamphlet of WO2013/105522

しかしながら、本発明者らの検討によれば、厚みが１８０μｍ程度の結晶シリコン基板と、裏面電極として電気抵抗低減のために５μｍ程度の厚い金属膜を用い、特許文献３，４に記載の黒色保護材（積層膜）を用いて太陽電池モジュールを作製したところ、電気抵抗は低減できたものの、セルの反りが発生し、配線材を接続する際の破損や、温度変化に対する太陽電池モジュールの信頼性が十分でないことが明らかとなった。そこで、裏面電極としてグリッド電極を有するヘテロ接合太陽電池を用い、同様の黒色保護材（積層膜）を用いて太陽電池モジュールを作製したが、グリッド電極を用いた場合も長期信頼性、特に耐湿性が十分でないことが明らかとなった。 However, according to the study by the present inventors, a crystalline silicon substrate having a thickness of about 180 μm and a thick metal film having a thickness of about 5 μm as a back electrode for reducing electric resistance are used, and the black protection described in Patent Documents 3 and 4 is used. When a solar cell module was manufactured using a material (laminated film), the electrical resistance could be reduced, but the cell warpage occurred, and the reliability of the solar cell module against damage when connecting wiring materials and temperature changes It has become clear that is not enough. Therefore, we used a heterojunction solar cell that has a grid electrode as the back electrode, and made a solar cell module using the same black protective material (laminated film). However, even when using the grid electrode, long-term reliability, especially moisture resistance, was obtained. It has become clear that is not enough.

本発明は、所定の太陽電池セル構造、所定の封止構造を有する太陽電池モジュールを用いることで、意匠性に優れ、太陽電池モジュールの性能劣化を防止し、耐用年数を向上させることを目的とする。 The present invention has a predetermined solar battery cell structure, by using a solar battery module having a predetermined sealing structure, excellent in design, to prevent performance degradation of the solar battery module, and to improve the service life. To do.

本発明は以下に関する。 The present invention relates to the following.

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、前記太陽電池セルを覆う封止材と、前記太陽電池セルの受光面側に設けられた受光面保護材と、裏面側に設けられた裏面保護材を備え、前記太陽電池セルは、導電型単結晶シリコン基板を有する光電変換部と、前記光電変換部の受光面に形成される受光面電極と、前記光電変換部の裏面に形成される裏面電極と、を備え、前記受光面電極および裏面電極は、いずれも、グリッド状であって、前記光電変換部の受光面、裏面および側面において、受光面電極および裏面電極が形成されていない領域の略全面が絶縁層で覆われており、前記封止材、絶縁層および光電変換部の最表面層の屈折率を各々ｎｅ、ｎｂおよびｎｔとしたとき、ｎｅ＜ｎｂ＜ｎｔを満たし、前記裏面保護材は、前記太陽電池セル側から順に、黒色樹脂層および反射層が積層された積層膜を含み、前記黒色樹脂層は、波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを透過し、かつ波長が７５０ｎｍより小さい可視光線λＢを吸収し、前記反射層は、波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを反射する。 The solar battery module of the present invention includes a solar battery cell, a sealing material that covers the solar battery cell, a light-receiving surface protection member provided on the light-receiving surface side of the solar battery cell, and a back surface protection provided on the back surface side. The solar cell comprises a material, the photovoltaic cell has a photoelectric conversion portion having a conductive single crystal silicon substrate, a light-receiving surface electrode formed on the light-receiving surface of the photoelectric conversion portion, and a back surface formed on the back surface of the photoelectric conversion portion. An electrode, and the light-receiving surface electrode and the back surface electrode are both grid-shaped, and in the light receiving surface, the back surface and the side surface of the photoelectric conversion unit, the light receiving surface electrode and the back surface electrode are not formed. Substantially the entire surface is covered with an insulating layer, and when the refractive indices of the sealing material, the insulating layer, and the outermost surface layer of the photoelectric conversion unit are ne, nb, and nt, ne<nb<nt is satisfied, and the back surface is The protective material includes a laminated film in which a black resin layer and a reflective layer are laminated in this order from the solar cell side, and the black resin layer transmits near infrared rays λA having a wavelength of 750 nm or more and has a wavelength of less than 750 nm. The visible light λB is absorbed, and the reflective layer reflects near infrared λA having a wavelength of 750 nm or more.

前記受光面電極および裏面電極は、めっき層を有することが好ましい。 The light-receiving surface electrode and the back surface electrode preferably have a plating layer.

前記黒色樹脂層は、ポリオレフィン樹脂を含むことが好ましい。 The black resin layer preferably contains a polyolefin resin.

前記太陽電池セルは、光電変換部として、前記導電性単結晶シリコン基板の受光面側に一導電型半導体層と透明電極層を有することが好ましい。 It is preferable that the solar cell has, as a photoelectric conversion unit, a one-conductivity-type semiconductor layer and a transparent electrode layer on the light-receiving surface side of the conductive single crystal silicon substrate.

前記絶縁層は、無機材料であって、膜厚が１０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましい。 The insulating layer is preferably made of an inorganic material and has a thickness of 10 nm to 150 nm.

前記めっき層が銅を有することが好ましい。 It is preferable that the plating layer contains copper.

前記反射層は、白色顔料を含む樹脂からなる白色樹脂層であることが好ましい。 The reflective layer is preferably a white resin layer made of a resin containing a white pigment.

前記裏面保護材は、金属箔を有さないことが好ましい。 The back surface protecting material preferably does not have a metal foil.

本発明によれば、所定の太陽電池太陽電池モジュールを用いることにより、意匠性に優れ、太陽電池特性や信頼性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。 According to the present invention, by using a predetermined solar cell solar cell module, it is possible to manufacture a solar cell module having excellent designability, solar cell characteristics, and reliability.

本発明の太陽電池セルの模式図Schematic diagram of the solar cell of the present invention 太陽電池モジュールの構造の一例(Ａ−Ａ’断面)Example of solar cell module structure (A-A' cross section) 裏面保護材層構成。黒色樹脂層と光の波長の関係Backside protective material layer structure. Relationship between black resin layer and light wavelength 本発明の赤外光の反射経路(ａ−ａ’断面)Infrared light reflection path of the present invention (a-a' cross section) 凹凸構造を有した配線材を用いた場合の太陽光の反射経路Reflection path of sunlight when wiring material with uneven structure is used 凹凸構造を有した配線材を用いた場合の太陽光の反射経路の電極付近の拡大図(Ｂ−Ｂ’断面)Enlarged view (B-B' cross section) in the vicinity of the electrodes of the sunlight reflection path when using a wiring material having an uneven structure

以下に本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

図２に示すように、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、前記太陽電池セルを覆う封止材と、前記太陽電池セルの受光面側に設けられた受光面保護材と、裏面側に設けられた裏面保護材を備え、前記太陽電池セルは、導電型単結晶シリコン基板を有する光電変換部と、前記光電変換部の受光面に形成される受光面電極と、前記光電変換部の裏面に形成される裏面電極と、を備える。 As shown in FIG. 2, the solar cell module of the present invention includes a solar cell, a sealing material that covers the solar cell, a light-receiving surface protection material provided on the light-receiving surface side of the solar cell, and a back surface. The solar cell includes a back surface protective material provided on the side, a photoelectric conversion unit having a conductive single crystal silicon substrate, a light receiving surface electrode formed on a light receiving surface of the photoelectric conversion unit, and the photoelectric conversion unit. And a back surface electrode formed on the back surface of.

前記受光面電極および裏面電極は、いずれも、グリッド状であって、前記光電変換部の受光面、裏面および側面において、受光面電極および裏面電極が形成されていない領域の略全面が絶縁層で覆われている。両面にグリッド電極を用いることで、単結晶シリコン基板として膜厚が薄いものを用いた場合であっても、全面に金属膜を勢膜した裏面電極を有するセルに比べて反りを抑制することができる。光電変換部の表面が絶縁層で覆われることで、両面グリッド状の電極を用いた場合であっても、セルへの湿分の浸入を抑制することができる。 The light-receiving surface electrode and the back surface electrode are both grid-shaped, and in the light-receiving surface, the back surface, and the side surface of the photoelectric conversion unit, substantially the entire area where the light-receiving surface electrode and the back surface electrode are not formed is an insulating layer. Is covered. By using grid electrodes on both sides, even when a thin single-crystal silicon substrate is used, it is possible to suppress warpage as compared with a cell having a back electrode with a metal film formed on the entire surface. it can. By covering the surface of the photoelectric conversion portion with the insulating layer, it is possible to suppress the infiltration of moisture into the cell even when the double-sided grid electrode is used.

前記封止材、絶縁層および光電変換部の最表面層の屈折率を各々ｎｅ、ｎｂおよびｎｔとしたとき、ｎｅ＜ｎｂ＜ｎｔを満たすことが好ましい。この範囲を満たすことで、光閉じ込め効果をより向上することができる。前記裏面保護材は、前記太陽電池セル側から順に、黒色樹脂層および反射層との積層膜を含み、前記黒色樹脂層は、波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを透過し、かつ波長が７５０ｎｍより小さい可視光線λＢを吸収し、前記反射層は、波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを反射する。 It is preferable that ne<nb<nt is satisfied, where ne, nb, and nt are the refractive indices of the sealing material, the insulating layer, and the outermost surface layer of the photoelectric conversion unit, respectively. By satisfying this range, the light confinement effect can be further improved. The back surface protective material includes a laminated film of a black resin layer and a reflective layer in order from the solar cell side, and the black resin layer transmits near infrared rays λA having a wavelength of 750 nm or more and has a wavelength of less than 750 nm. The visible light λB is absorbed, and the reflective layer reflects near infrared λA having a wavelength of 750 nm or more.

このような裏面保護材を用いることで、後述のように、外観を保持しつつ、太陽電池セルを透過して裏面保護材に達した太陽光や、隣り合う太陽電池セル間などのセルが形成されていないモジュールの領域に入射して裏面保護材に達した太陽光を反射させて再度セルに閉じ込めることが出来る。 By using such a back surface protective material, as will be described later, sunlight that has passed through the solar cells and reached the back surface protective material while maintaining the appearance, and cells such as between adjacent solar cells are formed. It is possible to reflect the sunlight that has entered the area of the module that has not been exposed and has reached the back surface protective material, and confine it in the cell again.

［太陽電池モジュール］
以下に、本発明の太陽電池モジュールの好ましい実施形態について説明するが、以下に限定されるものではない。 [Solar cell module]
Hereinafter, preferred embodiments of the solar cell module of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

本発明の太陽電池のモジュール化は、適宜の方法により行われる。例えば、図２に示すように、受光面電極７や裏面電極８に配線材２０４が接続されることによって、複数の太陽電池セルが直列または並列に接続され、封止材２０１、また受光面保護材２００と裏面保護材２０３、により封止されることによりモジュール化が行われる。即ち、図２のように各材料を配置して押圧等を行うことにより、太陽電池セルと太陽電池セルの間や、モジュールの端部にも封止材が流動してモジュール化が行われる。図２においては、一の太陽電池セルの受光面電極に接続させた配線材を、他の太陽電池セルの裏面電極と接続させている。 The solar cell of the present invention is modularized by an appropriate method. For example, as shown in FIG. 2, by connecting the wiring member 204 to the light-receiving surface electrode 7 or the back surface electrode 8, a plurality of solar cells are connected in series or in parallel, and the sealing material 201 and the light-receiving surface protection. By being sealed with the material 200 and the back surface protection material 203, modularization is performed. That is, as shown in FIG. 2, by arranging the materials and pressing the materials, the sealing material flows between the solar cells and between the solar cells, and also at the end of the module, so that the module is formed. In FIG. 2, the wiring material connected to the light-receiving surface electrode of one solar battery cell is connected to the back surface electrode of another solar battery cell.

本発明においては、前記裏面保護材２０３は、図３に示すように、前記太陽電池セル側から順に、黒色樹脂層２０３１および反射層２０３２とが積層された積層膜を有する。裏面保護材は、当該積層膜以外の層を有していてもよく、図３に示すように、積層膜の太陽電池セルとは反対側に基材２０３３を有していてもよい。 In the present invention, the back surface protective material 203 has a laminated film in which a black resin layer 2031 and a reflective layer 2032 are laminated in order from the solar cell side, as shown in FIG. The back surface protective material may have a layer other than the laminated film, and as shown in FIG. 3, may have a base material 2033 on the opposite side of the laminated film from the solar battery cells.

図３に示すように、前記黒色樹脂層２０３１は、波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを透過し(Ａ)、かつ波長が７５０ｎｍより小さい可視光線λＢを吸収する(Ｂ)。よって、樹脂層２０３１は黒色に見える。なお、本明細書においては、波長が７５０ｎｍ以上の光を近赤外線λＡ、７５０ｎｍより小さい光を可視光線λＢという。 As shown in FIG. 3, the black resin layer 2031 transmits near infrared rays λA having a wavelength of 750 nm or more (A) and absorbs visible rays λB having a wavelength of less than 750 nm (B). Therefore, the resin layer 2031 looks black. In the present specification, light having a wavelength of 750 nm or more is referred to as near infrared ray λA, and light having a wavelength of less than 750 nm is referred to as visible light ray λB.

また、反射層２０３２は、波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを反射する（Ａ）。このように裏面保護材に使用される積層膜として、太陽電池セル側に、黒色樹脂層２０３１を適用することで、図４に示すように、受光面保護材２００、封止材２０１、太陽電池セル１０１を透過してきた波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡは、反射層で反射され、太陽電池セルに再入射させる（Ａ）ことで、性能を向上させることができる。また同様に、λＡＡに示すように、受光面保護材から、隣接する太陽電池セルの間に入射してきた太陽光を再度反射層で反射させることにより、太陽電池セルに再度入射させることができる。 Further, the reflection layer 2032 reflects near infrared rays λA having a wavelength of 750 nm or more (A). As described above, by applying the black resin layer 2031 to the solar cell side as the laminated film used for the back surface protection material, as shown in FIG. 4, the light receiving surface protection material 200, the sealing material 201, and the solar cell. The near-infrared ray λA having a wavelength of 750 nm or more that has passed through the cell 101 is reflected by the reflective layer and re-incident on the solar cell (A), whereby the performance can be improved. Similarly, as indicated by λAA, the light-receiving surface protection material allows the sunlight incident between the adjacent solar cells to be reflected again by the reflective layer, so that the sunlight can be incident on the solar cells again.

さらに、本発明においては、後述のように、封止材、絶縁層および光電変換部の最表面層の波長６００ｎｍにおける屈折率を各々、ｎｅ、ｎｂおよびｎｔとしたとき、屈折率が、ｎｅ＜ｎｂ＜ｎｔとなるように作製される。この範囲を満たす絶縁層を、光電変換部の略全面を覆うように形成することで、光閉じ込め効果をより向上できると共に、外部の湿分を防止することができるため、長期信頼性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。 Further, in the present invention, as will be described later, when the sealing material, the insulating layer, and the outermost surface layer of the photoelectric conversion section have ne, nb, and nt refractive indices at a wavelength of 600 nm, respectively, the refractive index is ne< It is produced so that nb<nt. By forming the insulating layer satisfying this range so as to cover substantially the entire surface of the photoelectric conversion portion, the light confinement effect can be further improved, and external moisture can be prevented, so that long-term reliability is excellent. A solar cell module can be manufactured.

黒色樹脂層２０３１としては、λＡを透過し、λＢを吸収するものであればよいが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂と赤外線反射特性を有する無機顔料とを含有する熱可塑性樹脂組成物、互いに色相の異なる明度Ｌ＊４５以上の三種以上の色料を含む着色層、主剤樹脂と暗色系の有機顔料を含む組成物等のλＡを透過し、かつλＢを吸収する材料が好ましい。 The black resin layer 2031 may be one that transmits λA and absorbs λB. For example, a thermoplastic resin such as a polyolefin resin, a polyester resin, an acrylic resin, a fluororesin, or an ethylene/vinyl acetate resin. And a thermoplastic resin composition containing an infrared-reflecting inorganic pigment, a coloring layer containing three or more types of colorants having different hues of lightness L * 45 or more, a composition containing a main resin and a dark organic pigment. A material that transmits λA and absorbs λB is preferable.

中でも、黒色樹脂層として、オレフィン樹脂を含有していることが好ましい。オレフィン樹脂は、湿分透過率が２．０［ｇ／ｍ２／ｄａｙ］程度以下であり、通常の樹脂の湿分透過率（１０［ｇ／ｍ２／ｄａｙ］以上）と比べて低いため、裏面保護材として金属箔を有さないものを用いた場合であっても、湿分が外部から侵入することをより抑制することができる。 Above all, it is preferable that the black resin layer contains an olefin resin. Olefin resin has a moisture permeability of about 2.0 [g/m 2 /day] or less, which is lower than the moisture permeability of ordinary resins (10 [g/m 2 /day] or more). Even when a backside protective material having no metal foil is used, it is possible to further prevent moisture from entering from the outside.

反射層２０３２として、λＡを反射させるものであればよいが、例えば、白色顔料を含む樹脂からなる白色樹脂層、金属蒸着層を基材の上に積層させた金属反射層、又は金属箔などを使用することができるが、白色樹脂層を使用した場合、それ自身が基材の役割を果たし、基材２０３３を用いる必要がないため、好ましい。 The reflection layer 2032 may be any one as long as it reflects λA. For example, a white resin layer made of a resin containing a white pigment, a metal reflection layer in which a metal vapor deposition layer is laminated on a base material, or a metal foil is used. Although it can be used, it is preferable to use the white resin layer because the white resin layer itself serves as a base material and it is not necessary to use the base material 2033.

反射層２０３２として金属反射層や金属箔を用いる場合、空気に触れることによる腐食や短絡防止など、製品の信頼性や安全性を向上させる観点から基材２０３３が必要で、図３に示すように、積層膜の反射層側に配置することが好ましく、基材として、ポリフッ化ビニルフィルム（例えば、テドラーフィルム（登録商標））等のフッ素樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのような有機フィルムが好ましい。 When a metal reflection layer or a metal foil is used as the reflection layer 2032, the base material 2033 is necessary from the viewpoint of improving the reliability and safety of the product such as prevention of corrosion and short circuit due to exposure to air, as shown in FIG. It is preferable to dispose on the reflective layer side of the laminated film, and as the base material, a fluororesin film such as a polyvinyl fluoride film (eg, Tedlar film (registered trademark)), an organic film such as a polyethylene terephthalate (PET) film. Is preferred.

積層膜として、例えば、上述のように白色樹脂層を含んだ基材上に接着性を有する黒色樹脂層を用いる材料、黒色樹脂層と反射層の間に、本発明の機能を損なわない範囲の接着剤を介して接着させる材料、黒色樹脂層と反射層、基材の構成の材料を用いることができる。 As the laminated film, for example, a material using a black resin layer having adhesiveness on a substrate including a white resin layer as described above, between the black resin layer and the reflective layer, within the range not impairing the function of the present invention. It is possible to use a material that is adhered via an adhesive, a black resin layer and a reflective layer, and a material that constitutes the base material.

封止材２０１としては、例えば、エチレンを主成分とするオレフィン系エラストマーを主成分としたポリエチレン系樹脂組成物の、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、高圧法低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、直鎖状低密度ポリエチレン(ＬＬＤＰＥ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、エチレン・α-オレフィン共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることが好ましい。湿分の浸入を抑制するという観点から、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、高圧法低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、直鎖状低密度ポリエチレン(ＬＬＤＰＥ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、エチレン・α-オレフィン共重合体、がより好ましい。特に、裏面保護材として、金属箔を有さないものを用いた場合であっても、裏面や側面などから湿分の侵入をより防止できるため、より長期信頼性の高い太陽電池モジュールを作製することができる。 As the sealing material 201, for example, a high density polyethylene (HDPE), a high pressure low density polyethylene (LDPE), a linear low resin of a polyethylene resin composition containing an olefin elastomer containing ethylene as a main component is used. Density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), ethylene/α-olefin copolymer, ethylene/vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene/vinyl acetate/triallyl isocyanurate (EVAT), polyvinyl butyrate (PVB) It is preferable to use a translucent resin such as silicone, urethane, acrylic, or epoxy. From the viewpoint of suppressing the infiltration of moisture, high-density polyethylene (HDPE), high-pressure low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), ethylene/α-olefin copolymer , Are more preferable. In particular, even when a backside protective material that does not have a metal foil is used, it is possible to further prevent the ingress of moisture from the backside and side surfaces, so that a solar cell module with higher long-term reliability can be manufactured. be able to.

配線材の材料は、特に制限されないが、導電体として半田、また芯材として銅箔を用い、表面が導電体（半田）で被覆された半田めっき銅箔や、受光面電極もしくは裏面電極との接続面が凹凸構造を有した銅箔に銀が被覆された拡散タブを用いることが好ましい。半田や銀を銅箔の表面に形成することにより、銅箔の表面の腐食を防止する効果とともに集電極との接続の役割を果たす。また、配線材で反射された光による電流向上の効果も期待できる。 The material of the wiring material is not particularly limited, but it is used as a conductor, a solder, a copper foil as a core material, and a surface of the solder-plated copper foil coated with a conductor (solder), a light-receiving surface electrode or a back surface electrode. It is preferable to use a diffusion tab in which a copper foil having a concavo-convex structure on the connection surface is coated with silver. By forming solder or silver on the surface of the copper foil, it has an effect of preventing the corrosion of the surface of the copper foil and plays a role of connection with the collector electrode. Further, the effect of improving the current due to the light reflected by the wiring material can be expected.

この際、受光面側の配線材は、受光面電極と反対側（受光面保護材側）の表面に凹凸構造を有することが好ましい。図５には、配線材の両面に凹凸構造を有するものを示す。この場合、λＦに示したように、受光面側から入射した光を配線材の凹凸構造で反射させ、光をより多く取りこむことが可能となる。また裏面側の配線材は、裏面電極と反対側（裏面保護材側）の表面に凹凸構造を有することが好ましい。この場合、λＲに示したように裏面保護材で反射した光が再度、裏面側の配線材の凹凸構造により反射され、光をより多く取り込むことが可能となる。 At this time, it is preferable that the wiring material on the light-receiving surface side has an uneven structure on the surface opposite to the light-receiving surface electrode (light-receiving surface protective material side). FIG. 5 shows a wiring member having an uneven structure on both sides. In this case, as shown by λF, the light incident from the light receiving surface side can be reflected by the concavo-convex structure of the wiring material, and more light can be captured. Moreover, it is preferable that the wiring material on the back surface has a concavo-convex structure on the surface opposite to the back surface electrode (on the back surface protective material side). In this case, as shown by λR, the light reflected by the back surface protective material is again reflected by the uneven structure of the wiring material on the back surface side, and it becomes possible to take in more light.

配線材は、受光面側および裏面側表面のうち、少なくとも受光面側に凹凸構造を有していれば良く、裏面側は平坦であってもよいが、太陽電池セルの受光面電極と、隣接する太陽電池セルの裏面電極を配線材で接続させた場合、通常、太陽電池セルの受光面電極と接着する側（配線材の裏面側）とは反対面側（配線材の受光面側）が、他の太陽電池セルの裏面電極と接着される。従って、本発明の効果をより得るために、裏面側にも凹凸構造を有する、即ち図５に示すように、配線材の両面に凹凸構造を有することが好ましい。 The wiring member may have a concavo-convex structure on at least the light receiving surface side of the light receiving surface side and the back surface side, and the back surface side may be flat, but is adjacent to the light receiving surface electrode of the solar cell. When connecting the back surface electrode of the solar cell with a wiring material, the side opposite to the side (the back surface side of the wiring material) that is bonded to the light receiving surface electrode of the solar cell is usually the light receiving surface side of the wiring material. , Is bonded to the back electrode of another solar cell. Therefore, in order to further obtain the effect of the present invention, it is preferable that the back surface side also has a concavo-convex structure, that is, as shown in FIG.

配線材と太陽電池セルの接続は、接着剤により接着する方法が挙げられる。接着剤としては、一般的に導電性微粒子を含有する樹脂製接着剤で接着する方法、導電性微粒子を有さない樹脂製接着剤を介して、電極と配線材を接触させて導通させる方法、あるいは半田付けによる方法などが挙げられる。ここで一般的に、ヘテロ接合太陽電池セルは、熱によるダメージを受けやすいが、本発明の場合、絶縁層を光電変換部の表面上の略全面に形成しているため、熱によるダメージを低減できるため、半田付けによる方法も好ましく使用できる。また該金属との接合のしやすさや熱ダメージをより抑制する観点から、導電性微粒子を含有する樹脂製接着剤により接着されることがより好ましい。 As a method for connecting the wiring member and the solar battery cell, a method of adhering with an adhesive can be mentioned. As the adhesive, generally, a method of bonding with a resin adhesive containing conductive fine particles, a method of bringing the electrode and the wiring member into contact with each other through a resin adhesive without conductive fine particles, Alternatively, a method using soldering may be used. Here, in general, a heterojunction solar cell is easily damaged by heat, but in the case of the present invention, since the insulating layer is formed on almost the entire surface of the photoelectric conversion portion, the damage by heat is reduced. Therefore, the soldering method can be preferably used. Further, from the viewpoint of ease of bonding with the metal and further suppression of thermal damage, it is more preferable that the resin-based adhesive contains conductive fine particles.

太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、樹脂製接着剤を介して配線材を互いに接続し太陽電池ストリングを作製し、次に、受光面保護材を準備し、当該受光面保護材上に、封止材、太陽電池ストリング、封止材及び裏面保護材を順次積層して積層体とすることにより太陽電池モジュールを作製することができる。 次に、上記積層体を所定条件で加熱することにより、封止材を硬化させることが好ましい。そしてＡｌフレーム等を取り付けることで太陽電池モジュールを作製することが好ましい。 A solar cell module is a solar cell in which solar cells and wiring members are connected to each other via a resin adhesive to form a solar cell string, and then a light-receiving surface protective material is prepared and sealed on the light-receiving surface protective material. A solar cell module can be manufactured by sequentially laminating a stop material, a solar cell string, a sealing material, and a back surface protective material to form a laminated body. Next, it is preferable to cure the encapsulant by heating the laminate under predetermined conditions. Then, it is preferable to manufacture a solar cell module by attaching an Al frame or the like.

以下の実施形態では、太陽電池セルとして、ヘテロ接合太陽電池セルを用いた場合について説明するが、以下の実施形態に限定されるものではない。 In the following embodiments, a case where a heterojunction solar cell is used as a solar cell will be described, but the present invention is not limited to the following embodiment.

［太陽電池セル］
本発明の太陽電池セルとしては、単結晶シリコン基板を有するものを用いる。太陽電池セルとしては、例えば、図１のように一導電型の単結晶シリコン基板の表面に、単結晶シリコンとはバンドギャップの異なるシリコン系層を有することで、拡散電位が形成された結晶系太陽電池(ヘテロ接合結晶シリコン太陽電池)を用いることが好ましい。太陽電池セルは、光電変換部として、一導電型単結晶シリコン基板の一方の面（受光面側の面）に、一導電型シリコン系層および受光面側透明電極層をこの順に有する。 [Solar cell]
As the solar battery cell of the present invention, one having a single crystal silicon substrate is used. As a solar cell, for example, as shown in FIG. 1, a crystalline system in which a diffusion potential is formed by having a silicon-based layer having a band gap different from that of single-crystal silicon on the surface of a single-conductivity-type single-crystal silicon substrate. It is preferable to use a solar cell (heterojunction crystalline silicon solar cell). The solar battery cell has, as a photoelectric conversion part, a one-conductivity type silicon-based layer and a light-receiving side transparent electrode layer in this order on one surface (the surface on the light-receiving surface side) of the one-conductivity type single crystal silicon substrate.

一導電型単結晶シリコン基板の他方の面（受光面側とは異なる面）には、逆導電型シリコン系層および裏面側透明電極層をこの順に有することが好ましい。光電変換部表面の受光面側透明電極層上には、受光面電極が形成されている。裏面側透明電極層上には裏面電極が形成されている。 On the other surface (the surface different from the light receiving surface side) of the one conductivity type single crystal silicon substrate, it is preferable to have a reverse conductivity type silicon-based layer and a back surface side transparent electrode layer in this order. A light-receiving surface electrode is formed on the light-receiving surface-side transparent electrode layer on the surface of the photoelectric conversion unit. A back electrode is formed on the back transparent electrode layer.

導電型単結晶シリコン基板１としては、ｎ型単結晶シリコン基板とｐ型単結晶シリコン基板を用いることが出来るが、結晶基板内のキャリア寿命の長さから、ｎ型単結晶シリコン基板を用いることが好ましい。ｐ型単結晶シリコンで、光照射によってｐ型ドーパントであるＢ（ホウ素）が影響して再結合中心となるＬＩＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）が起こる場合があるが、ｎ型ではより抑制できる為である。 An n-type single crystal silicon substrate and a p-type single crystal silicon substrate can be used as the conductivity type single crystal silicon substrate 1, but an n type single crystal silicon substrate is used because of the long carrier life in the crystal substrate. Is preferred. In p-type single crystal silicon, light irradiation may cause BID (Light Boron), which is a p-type dopant, to cause LID (Light Induced Degradation) that becomes a recombination center, but n-type can suppress more. ..

導電型単結晶シリコン基板１としては、膜厚が５０〜２００μｍが好ましく、６０〜１８０μｍがより好ましく、７０〜１８０μｍが更に好ましい。この範囲の膜厚の基板を用いることにより、より材料コストを低減することができる。このように薄い基板を用い、裏面電極として全面に金属膜を形成した場合、反りが生じやすくなるものの、本発明のように両面グリッドの電極を形成することにより、応力がかかり難くなり、反りを抑制することができる。 The conductive type single crystal silicon substrate 1 preferably has a film thickness of 50 to 200 μm, more preferably 60 to 180 μm, still more preferably 70 to 180 μm. By using a substrate having a film thickness within this range, the material cost can be further reduced. When a metal film is formed on the entire surface as the back electrode using such a thin substrate, warpage is likely to occur, but by forming the double-sided grid electrode as in the present invention, stress is less likely to be applied and warpage is prevented. Can be suppressed.

導電型シリコン系層（一導電型シリコン系層２および／または逆導電型シリコン系層３）としては、ｐ型シリコン系層とｎ型シリコン層を使用することが考えられる。用いる材料としては、非晶質成分を含む非晶質シリコン層が好ましい。ドーパント不純物としては、ｎ型シリコン層であればＰ（リン）、ｐ型シリコン層であればＢ（ホウ素）が好ましく用いられる。 It is conceivable to use a p-type silicon-based layer and an n-type silicon layer as the conductivity-type silicon-based layer (one conductivity-type silicon-based layer 2 and/or reverse conductivity-type silicon-based layer 3). The material used is preferably an amorphous silicon layer containing an amorphous component. As the dopant impurities, P (phosphorus) is preferably used for the n-type silicon layer, and B (boron) is preferably used for the p-type silicon layer.

導電型単結晶シリコン基板１と一導電型シリコン層２の間や導電型単結晶シリコン基板１と逆導電型シリコン層３の間に真性シリコン層を挿入することが好ましい。真性シリコン層を挿入することで、導電型単結晶シリコン基板１の表面欠陥が終端され、ライフタイムが向上することで、太陽電池としての出力も向上する。 It is preferable to insert an intrinsic silicon layer between the conductivity type single crystal silicon substrate 1 and the one conductivity type silicon layer 2 or between the conductivity type single crystal silicon substrate 1 and the opposite conductivity type silicon layer 3. By inserting the intrinsic silicon layer, the surface defects of the conductivity type single crystal silicon substrate 1 are terminated and the lifetime is improved, so that the output as a solar cell is also improved.

導電型シリコン系層の製膜方法は特に限定されないが、精密な膜厚制御を必要とするため、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法による製膜が好ましい。その場合、材料ガスとしては、ＳｉＨ４ガスを用い、ドーパント添加ガスとしては、水素希釈されたＢ２Ｈ６やＰＨ３が好ましく用いられる。また、光の透過性を向上させるために酸素や炭素といった不純物を微量添加しても良い。その場合、ＣＯ２やＣＨ４といったガスをＣＶＤ製膜の際に導入することにより形成することができる。 The method for forming the conductive type silicon-based layer is not particularly limited, but it is preferable to use the CVD (Chemical Vapor Deposition) method because it requires precise film thickness control. In that case, SiH4 gas is used as the material gas, and hydrogen-diluted B2H6 or PH3 is preferably used as the dopant addition gas. Further, a small amount of impurities such as oxygen and carbon may be added in order to improve the light transmittance. In that case, it can be formed by introducing a gas such as CO 2 or CH 4 during the CVD film formation.

導電型シリコン系薄膜３は、一導電型または逆導電型のシリコン系薄膜である。例えば、一導電型単結晶シリコン基板１としてｎ型が用いられる場合、一導電型シリコン系薄膜、および逆導電型シリコン系薄膜は、各々ｎ型、およびｐ型となる。ｐ型またはｎ型シリコン系薄膜を形成するためのドーパントガスとしては、Ｂ２Ｈ６またはＰＨ３等が好ましく用いられる。また、ＰやＢといった不純物の添加量は微量でよいため、予めＳｉＨ４やＨ２で希釈された混合ガスを用いることが好ましい。導電型シリコン系薄膜の製膜時に、ＣＨ４、ＣＯ２、ＮＨ３、ＧｅＨ４等の異種元素を含むガスを添加して、シリコン系薄膜を合金化することにより、シリコン系薄膜のエネルギーギャップを変更することもできる。 The conductivity type silicon-based thin film 3 is a one conductivity type or a reverse conductivity type silicon-based thin film. For example, when the n-type is used as the one-conductivity-type single crystal silicon substrate 1, the one-conductivity-type silicon-based thin film and the reverse-conductivity-type silicon-based thin film are n-type and p-type, respectively. As the dopant gas for forming the p-type or n-type silicon-based thin film, B2H6 or PH3 is preferably used. Moreover, since the amount of impurities such as P and B added may be very small, it is preferable to use a mixed gas previously diluted with SiH4 or H2. It is also possible to change the energy gap of the silicon-based thin film by adding a gas containing a different element such as CH4, CO2, NH3, and GeH4 to alloy the silicon-based thin film when forming the conductive silicon-based thin film. it can.

シリコン系薄膜としては、非晶質シリコン薄膜、微結晶シリコン（非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む薄膜）等が挙げられる。中でも非晶質シリコン系薄膜を用いることが好ましい。例えば、一導電型単結晶シリコン基板１としてｎ型単結晶シリコン基板を用いた場合の光電変換部５０の好適な構成としては、透明電極層６ａ／ｐ型非晶質シリコン系薄膜３ａ／ｉ型非晶質シリコン系薄膜２ａ／ｎ型単結晶シリコン基板１／ｉ型非晶質シリコン系薄膜２ｂ／ｎ型非晶質シリコン系薄膜３ｂ／透明電極層６ｂの順の積層構成が挙げられる。この場合、前述の理由から、ｐ層側を受光面面とすることが好ましい。 Examples of silicon-based thin films include amorphous silicon thin films and microcrystalline silicon (thin films containing amorphous silicon and crystalline silicon). Above all, it is preferable to use an amorphous silicon thin film. For example, when an n-type single crystal silicon substrate is used as the one conductivity type single crystal silicon substrate 1, a preferable configuration of the photoelectric conversion section 50 is a transparent electrode layer 6a/p type amorphous silicon thin film 3a/i type. An amorphous silicon type thin film 2a/n type single crystal silicon substrate 1/i type amorphous silicon type thin film 2b/n type amorphous silicon type thin film 3b/transparent electrode layer 6b may be laminated in this order. In this case, it is preferable to use the p-layer side as the light-receiving surface for the reason described above.

（透明電極層）
ヘテロ接合太陽電池１０１の光電変換部５０は、導電型シリコン系薄膜３ａ，３ｂ上に、透明電極層６ａ，６ｂを備えることが好ましい。シリコン基板の受光面側に、シリコン基板と異なる導電型のシリコン層が配置された場合、透明電極層６ａは、側面や裏面にも回り込んでしまい、表面と裏面との間の短絡やリークを生じる場合がある。このような薄膜の回り込みを防止するために、透明電極層が形成されていない領域（絶縁領域ともいう）が基板の受光面側または／および裏面側の周縁部にあることが好ましく、該領域にシリコン系層が製膜されていることが好ましい。ここで、「周縁部」とは、基板の端部から３００μｍ〜１０００μｍ程度の領域を意味する。 (Transparent electrode layer)
The photoelectric conversion unit 50 of the heterojunction solar cell 101 preferably includes transparent electrode layers 6a and 6b on the conductive type silicon-based thin films 3a and 3b. When a silicon layer of a conductivity type different from that of the silicon substrate is arranged on the light receiving surface side of the silicon substrate, the transparent electrode layer 6a also wraps around the side surface and the back surface, causing a short circuit or a leak between the front surface and the back surface. May occur. In order to prevent such a thin film from wrapping around, it is preferable that a region where the transparent electrode layer is not formed (also referred to as an insulating region) is provided on the light receiving surface side and/or the back surface side of the substrate at the peripheral edge portion. It is preferable that the silicon-based layer is formed. Here, the “peripheral part” means a region of about 300 μm to 1000 μm from the end part of the substrate.

この際、絶縁領域は、受光面側および裏面側にあってもよく、両面の透明電極層をマスク製膜する等により形成することができるが、受光面側もしくは裏面側のみに絶縁領域が形成されることが好ましい。この場合、受光面もしくは裏面の透明電極層をマスク製膜し、他面を全面製膜することにより形成できる。この場合、通常、全面製膜した透明電極層が側面にも回りこんで製膜されるため、両面マスクの場合に比べて、側面からの光閉じ込め効果も期待できる。また側面からの湿分の浸入をより抑制できるため好ましい。 At this time, the insulating region may be on the light-receiving surface side and the back surface side, and can be formed by masking the transparent electrode layers on both surfaces, but the insulating region is formed only on the light-receiving surface side or the back surface side. Preferably. In this case, the transparent electrode layer on the light receiving surface or the back surface can be formed by masking, and the other surface can be entirely formed. In this case, usually, the transparent electrode layer formed over the entire surface is formed around the side surface, so that a light confining effect from the side surface can be expected as compared with the case of the double-sided mask. In addition, it is preferable because infiltration of moisture from the side surface can be further suppressed.

裏面側（この場合、シリコン基板と同じ導電型のシリコン層が配置された側）については、再結合やリークの影響が比較的小さいので、出力を落とさずに透明電極層６ｂ（透明電極ともいう）を全面に形成することが可能である。従って、裏面側では、透明電極層は、主面側の全面に形成されることが好ましい。導電型単結晶シリコン基板の端部を含む周縁部の構造としては、シリコン基板側面からも光を入射できることから、前述のように受光面側（導電型シリコン基板と異なる導電型を示す導電型シリコン層の側）の透明電極層を製膜する際にマスクを用いて製膜するなどして、主面の端部に透明電極層が製膜されないようにすることが好ましい。 On the back surface side (in this case, the side where the silicon layer of the same conductivity type as the silicon substrate is arranged), the influence of recombination and leakage is relatively small, so the transparent electrode layer 6b (also referred to as the transparent electrode) is not lowered. ) Can be formed on the entire surface. Therefore, on the back surface side, the transparent electrode layer is preferably formed on the entire main surface side. As the structure of the peripheral edge portion including the end portion of the conductive type single crystal silicon substrate, since light can be incident also from the side surface of the silicon substrate, as described above, the light receiving surface side (conductive type silicon showing a conductive type different from that of the conductive type silicon substrate) is used. It is preferable that the transparent electrode layer on the layer side) is formed using a mask so that the transparent electrode layer is not formed on the end portion of the main surface.

受光面側透明電極層および裏面側透明電極層の膜厚を各々Ｗ１およびＷ２としたとき、０．９≦Ｗ２／Ｗ１≦１．１を満たすことが好ましい。すなわち、受光面と裏面側の透明電極層の厚みが略同じである。中でも、０．９５≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０５を満たすことがより好ましく、０．９８≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０２を満たすことがさらに好ましく、Ｗ２／Ｗ１＝１．００であることが特に好ましい。上記範囲を満たす透明電極層を用いることで、表裏の透明電極層を製膜する際に、コスト低減効果及び出力向上効果が期待できる。 When the thicknesses of the light-receiving surface side transparent electrode layer and the back surface side transparent electrode layer are W1 and W2, respectively, it is preferable that 0.9≦W2/W1≦1.1 is satisfied. That is, the transparent electrode layers on the light receiving surface and the back surface have substantially the same thickness. Above all, it is more preferable to satisfy 0.95≦W2/W1≦1.05, further preferable to satisfy 0.98≦W2/W1≦1.02, and it is particularly preferable that W2/W1=1.00. preferable. By using the transparent electrode layers satisfying the above range, cost reduction effect and output improvement effect can be expected when forming the transparent electrode layers on the front and back sides.

受光面側透明電極層および裏面側透明電極層の膜厚（Ｗ１およびＷ２）は、Ｗ１＝４０〜８０ｎｍが好ましく、５０〜７０ｎｍがより好ましい。またＷ２＝４０〜８０ｎｍが好ましく、５０〜７０ｎｍがより好ましい。上記範囲で、受光面側透明電極層および裏面側透明電極層の膜厚が同じであることが特に好ましい。 The film thickness (W1 and W2) of the light receiving surface side transparent electrode layer and the back surface side transparent electrode layer is preferably W1=40 to 80 nm, more preferably 50 to 70 nm. W2=40 to 80 nm is preferable, and 50 to 70 nm is more preferable. Within the above range, it is particularly preferable that the light receiving surface side transparent electrode layer and the back surface side transparent electrode layer have the same film thickness.

両主面の透明電極を略同じ膜厚範囲に設定するコスト低減効果について説明する。両主面への透明電極形成は、スパッタ法かＲＰＤ（ＲｅａｃｔｉｖｅＰｌａｓｍａ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって行なわれることが好ましく、現在、一般的に行われている。 The cost reduction effect of setting the transparent electrodes on both main surfaces in substantially the same film thickness range will be described. The transparent electrodes are preferably formed on both main surfaces by a sputtering method or an RPD (Reactive Plasma Deposition) method, which is commonly used at present.

この場合、量産時、材料利用効率の観点から、どちらの製膜方法もインライン型の大型設備を用いる場合が多い。両主面の透明電極層の膜厚を上記範囲に設定することで、同じスピードで移動する太陽電池セルに対して、同じ出力で製膜するプロセスを選択することが可能となり、材料利用効率及び設備の稼動効率を飛躍的に向上させることができる。中でも特にＷ２／Ｗ１＝１．００を満たすように設定することで、一方の透明電極層と他方の透明電極層を、同一の製膜条件でより容易に製膜することができるため、好ましい。 In this case, in mass production, in many cases, in-line large-scale equipment is often used from the viewpoint of material utilization efficiency during mass production. By setting the film thickness of the transparent electrode layers on both main surfaces in the above range, it is possible to select a process for forming a film with the same output for solar cells that move at the same speed, and improve the material utilization efficiency and It is possible to dramatically improve the operating efficiency of equipment. Above all, it is particularly preferable to set W2/W1=1.00 so that one transparent electrode layer and the other transparent electrode layer can be easily formed under the same film forming conditions.

受光面側及び裏面側の透明電極層としては、一般に、透明導電性金属酸化物、例えば酸化インジウムや酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンやその複合酸化物などからなる薄膜が用いられる。中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性の観点からは、インジウム酸化物が特に好ましく用いられる。また、信頼性やより高い導電率を確保する為に、インジウム酸化物に不純物を添加して用いることが更に好ましい。用いる不純物としては、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｅ、Ｇａ等が挙げられる。 As the transparent electrode layers on the light receiving surface side and the back surface side, generally, a thin film made of a transparent conductive metal oxide such as indium oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide or a composite oxide thereof is used. Above all, an indium-based composite oxide containing indium oxide as a main component is preferable. Indium oxide is particularly preferably used from the viewpoint of high conductivity and transparency. Further, in order to secure reliability and higher conductivity, it is more preferable to use impurities by adding them to indium oxide. Examples of the impurities used include Sn, Ti, W, Ce and Ga.

（集電極）
透明電極上にはグリッド電極が形成される。本発明では、受光面電極および裏面電極として、グリッド状の集電極（グリッド電極ともいう）を用いる。ここで、裏面電極のフィンガー本数は、裏面電極及び裏面側透明電極層中を電流が流れる際の直列抵抗を抑える観点で設計することが好ましい。結果として、受光面面側の受光面電極のフィンガー電極の本数は、裏面電極の半分程度か１／３程度であることが好ましい。 (Collecting electrode)
A grid electrode is formed on the transparent electrode. In the present invention, grid-shaped collecting electrodes (also referred to as grid electrodes) are used as the light-receiving surface electrode and the back surface electrode. Here, the number of fingers of the back surface electrode is preferably designed from the viewpoint of suppressing series resistance when a current flows through the back surface electrode and the back surface side transparent electrode layer. As a result, the number of finger electrodes of the light-receiving surface electrode on the light-receiving surface surface side is preferably about half or about 1/3 of the back surface electrode.

このように両面をグリッド構造にすることで、工程の簡略化等が期待できる。中でも、受光面電極と裏面電極がいずれもめっき層を有する場合、めっき層の膜厚（例えば、後述のように銅めっき層上に錫めっき層を形成した層の各々の膜厚）をより自由に設計することができる。 By thus forming a grid structure on both sides, simplification of the process can be expected. Above all, when both the light-receiving surface electrode and the back surface electrode have a plating layer, the thickness of the plating layer (for example, the thickness of each of the layers in which the tin plating layer is formed on the copper plating layer as described later) is more freely set. Can be designed to.

グリッド電極としては、導電性ペースト、めっき層などにより形成することができるが、グリッド電極としてめっき層を有することが好ましい。これにより、従来のようにＡｇペーストのみによりグリッド電極を形成した場合に比べて、より低コストでより低抵抗な集電極を形成することができる。めっき層としては、錫、銅、銀、ニッケルなどが用いられるが、中でも、より低コストでより低抵抗化が期待できる観点から、銅を用いることが好ましい。 The grid electrode can be formed of a conductive paste, a plating layer, or the like, but preferably has a plating layer as the grid electrode. As a result, it is possible to form a collecting electrode having a lower cost and a lower resistance as compared with the conventional case where the grid electrode is formed only by the Ag paste. As the plating layer, tin, copper, silver, nickel, or the like is used, and among them, copper is preferably used from the viewpoint that lower cost and lower resistance can be expected.

また、めっき層としては複数層を用いても良く、例えば銅めっき層を形成後に銅の酸化を防止するために錫めっき層等により保護層を形成してもよい。受光面電極と裏面電極の材料は、同じであっても異なっていても良いが、材料を一元化したコスト低減効果や、受光面と裏面側の応力や熱膨張を均一化する点で同一の材料を用いることが好ましい。特に、単結晶シリコン基板として、膜厚が５０〜２００μｍ程度と薄いものを用いた場合に生じうる反り等をより抑制することができる。 Further, a plurality of layers may be used as the plating layer, and for example, after forming the copper plating layer, a protective layer may be formed by a tin plating layer or the like in order to prevent oxidation of copper. The material of the light-receiving surface electrode and the back surface electrode may be the same or different, but the same material is used in terms of cost reduction effect by unifying the material and uniformizing stress and thermal expansion on the light receiving surface and the back surface side. Is preferably used. In particular, it is possible to further suppress warpage and the like that can occur when a single crystal silicon substrate having a thin film thickness of about 50 to 200 μm is used.

本発明においては、受光面電極または裏面電極の少なくとも一方は、フィンガー電極を有し、図１（ｂ）に示すようにフィンガー電極７１とバスバー電極７２により構成されていることが好ましい。 グリッド電極として、めっき層を形成する場合、無電解めっきや電解めっきが挙げられるが、電解めっきによってグリッド電極を形成することが好ましい。電解めっきによる形成は、無電解めっきと異なり、クーロン量によってめっきする金属の付着量を制御できるため、生産性の点で好ましい。 In the present invention, at least one of the light-receiving surface electrode and the back surface electrode has a finger electrode, and is preferably constituted by a finger electrode 71 and a bus bar electrode 72 as shown in FIG. When the plating layer is formed as the grid electrode, electroless plating or electrolytic plating may be mentioned, but it is preferable to form the grid electrode by electrolytic plating. Unlike the electroless plating, the electrolytic plating is preferable in terms of productivity because the amount of the metal to be plated can be controlled by the Coulomb amount.

電解めっきにより形成する場合、このめっき層の下地となる下地電極層を有することが好ましい。即ち、受光面電極および／または裏面電極として、下地電極層およびめっき層を有することが好ましい。透明電極層と界面を形成する下地電極層の材料としては、Ａｕ、ＡｇやＮｉ、Ｃｕ、Ｓｎ等が考えられるが、透明電極層との接触抵抗を低く保ち、酸化を防ぐという観点から、Ａｇ、Ｎｉ、Ｓｎが好ましい。また信頼性を維持しつつ、コストも低減する為に、上記材料を組み合わせて使用しても良い。すなわち、下地電極層は複数層であってもよい。下地電極層は、無電解めっき、スパッタ、蒸着、または印刷などによって形成できるが、材料の利用効率という観点では、印刷による形成が好ましい。例えば、Ａｇペーストなどの導電性ペーストを印刷により形成した下地電極層を用いることができる。 When forming by electrolytic plating, it is preferable to have a base electrode layer which is a base of this plating layer. That is, it is preferable to have a base electrode layer and a plating layer as the light-receiving surface electrode and/or the back surface electrode. Au, Ag, Ni, Cu, Sn, and the like can be considered as the material of the base electrode layer that forms an interface with the transparent electrode layer. However, from the viewpoint of maintaining low contact resistance with the transparent electrode layer and preventing oxidation, Ag is used. , Ni, Sn are preferred. Further, in order to maintain the reliability and reduce the cost, the above materials may be used in combination. That is, the base electrode layer may be a plurality of layers. The base electrode layer can be formed by electroless plating, sputtering, vapor deposition, printing or the like, but from the viewpoint of material utilization efficiency, printing is preferable. For example, a base electrode layer formed by printing a conductive paste such as Ag paste can be used.

（絶縁層）
本発明においては、光電変換部の受光面、裏面および側面において、受光面電極および裏面電極が形成されていない領域の略全面が絶縁層で覆われている。ここで、「略全面」とは、受光面電極および裏面電極が形成されていない領域の９５％以上覆われている状態を意味する。中でも、絶縁層による水蒸気バリア効果や水素脱離防止効果の点で、９８％以上が覆われていることが好ましく、９９％以上が覆われていることがより好ましい。また本発明の絶縁層は、膜厚が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。このような範囲の厚みを有する絶縁層を用いることにより、耐湿性の向上が可能となる。 (Insulating layer)
In the present invention, the light receiving surface, the back surface, and the side surface of the photoelectric conversion portion are covered with an insulating layer over substantially the entire area where the light receiving surface electrode and the back surface electrode are not formed. Here, "substantially the entire surface" means a state in which 95% or more of the area where the light-receiving surface electrode and the back surface electrode are not formed is covered. Above all, from the viewpoint of the water vapor barrier effect and the hydrogen desorption prevention effect by the insulating layer, 98% or more is preferably covered, and 99% or more is more preferably covered. The insulating layer of the present invention preferably has a film thickness of 10 nm or more and 150 nm or less. By using the insulating layer having a thickness within such a range, it is possible to improve the moisture resistance.

絶縁層の材料としては、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリル、エポキシ、ポリウレタンなどの有機材料や無機材料を用いることができるが、光、熱、湿分の安定性の観点で無機材料を用いることが好ましい。無機材料としては、例えば、酸化マグネシウムや酸化銅、酸化ニオブなどを用いることが出来るが、ＣＶＤや印刷によって形成できるＳｉＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の透光性の絶縁材料が好ましい。 As a material for the insulating layer, an organic material or an inorganic material such as polyester, ethylene vinyl acetate copolymer, acrylic, epoxy, or polyurethane can be used, but an inorganic material is used from the viewpoint of stability of light, heat, and humidity. It is preferable to use. As the inorganic material, for example, magnesium oxide, copper oxide, niobium oxide, or the like can be used, but a translucent insulating material such as SiO, SiN, or SiON that can be formed by CVD or printing is preferable.

下地電極層の形成に印刷を用いた場合、ＷＯ２０１３/０７７０３８国際公開パンフレットに記載されているように、下地電極層として、導電性ペースト等をスクリーン印刷により形成することが好ましく、また絶縁層の形成にＣＶＤ法を用いることが好ましい。 When printing is used to form the base electrode layer, it is preferable to form a conductive paste or the like by screen printing as the base electrode layer, as described in WO 2013/0777038 International Publication Pamphlet, and to form an insulating layer. It is preferable to use the CVD method.

印刷によって形成された多孔質のペースト下地電極表面の大部分をＣＶＤによって形成された絶縁層が覆うことで、めっき液が多孔質中に侵入することを防ぐことが出来る。また、多孔質ペースト電極がＣＶＤ製膜に伴う熱膨張や圧力変化によって形状変化することで、表面に形成された絶縁層に亀裂が入りめっき銅の発生起点となる。 By covering most of the surface of the porous paste base electrode formed by printing with the insulating layer formed by CVD, it is possible to prevent the plating solution from entering the porosity. Further, the shape of the porous paste electrode changes due to thermal expansion and pressure change associated with the CVD film formation, which causes cracks in the insulating layer formed on the surface and becomes a starting point of generation of plated copper.

本発明においては、光電変換部の受光面、裏面および側面において、受光面電極および裏面電極が形成されていない領域の略全面を絶縁層で覆うことにより、湿分の太陽電池セルへの浸入を抑制し、性能低下を防ぐことができる。また太陽電池として、例えば、非晶質シリコン系薄膜層を有するヘテロ接合太陽電池などを用いた場合、非晶質シリコン系薄膜層は、湿分によりダメージを受けやすい。しかしながら本発明の太陽電池モジュールを用いることにより、湿分の太陽電池セルへの浸入をより防止することができる。 In the present invention, in the light receiving surface, the back surface and the side surface of the photoelectric conversion unit, by covering substantially the entire area of the area where the light receiving surface electrode and the back surface electrode are not formed with the insulating layer, the infiltration of moisture into the solar battery cell is prevented. It is possible to suppress and prevent performance deterioration. When a heterojunction solar cell having an amorphous silicon thin film layer is used as the solar cell, the amorphous silicon thin film layer is easily damaged by moisture. However, by using the solar cell module of the present invention, it is possible to further prevent moisture from entering the solar cell.

さらには、両主面および側面が絶縁層で覆われるため、後述のように、裏面側保護材として金属フリーのものが用いることができ、モジュール部材のコストを低減することができ、また選択可能なモジュール構造の幅も広がる。 Furthermore, since both main surfaces and side surfaces are covered with an insulating layer, a metal-free material can be used as the back surface side protective material as described later, which can reduce the cost of the module member and can be selected. The range of various modular structures also expands.

前述した透光性樹脂などの金属箔を有しない裏面側保護材を用いた場合、湿分の浸入が予想される為、裏面側絶縁層に水蒸気バリア膜としての機能が要求される。この場合、裏面側絶縁層の膜厚としては、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下が特に好ましい。また受光面側の絶縁層は、湿分の浸入防止や光学的ロス低減の点から、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下が特に好ましい。インラインＣＶＤ等を用いる場合、生産性の観点から、受光面側と裏面側の絶縁層の膜厚は、合わせることが好ましい。異なるＣＶＤを用いて特に膜厚を合わせるメリットがない場合、裏面側絶縁層を厚くすることが好ましい。 When the backside protective material having no metal foil such as the translucent resin described above is used, infiltration of moisture is expected, and therefore the backside insulating layer is required to have a function as a water vapor barrier film. In this case, the film thickness of the back side insulating layer is preferably 10 nm or more and 150 nm or less, more preferably 30 nm or more and 150 nm or less, and particularly preferably 30 nm or more and 70 nm or less. In addition, the insulating layer on the light-receiving surface side preferably has a thickness of 10 nm or more and 150 nm or less, more preferably 30 nm or more and 150 nm or less, and particularly preferably 30 nm or more and 70 nm or less, from the viewpoint of preventing entry of moisture and reducing optical loss. When using in-line CVD or the like, from the viewpoint of productivity, it is preferable that the thicknesses of the insulating layers on the light-receiving surface side and the back surface side are the same. If there is no particular advantage in matching the film thickness by using different CVD, it is preferable to thicken the back surface side insulating layer.

ここで、通常、ヘテロ接合太陽電池に使用される透明電極層の膜厚は、光学特性と直列抵抗の観点から、例えば受光面側では１００ｎｍ程度、裏面側では８５ｎｍ程度と受光面側の方が裏面側よりも膜厚が１５〜２０％程度大きいものが用いられてきた。一方、本発明においては、受光面側と裏面側の厚みがほぼ同程度である透明電極層を用いた場合であっても、絶縁層の厚みや屈折率等を調整することにより、コスト低減効果及び出力向上効果が期待できる。 Here, normally, the film thickness of the transparent electrode layer used in the heterojunction solar cell is, for example, about 100 nm on the light receiving surface side and about 85 nm on the back surface side, from the viewpoint of optical characteristics and series resistance. A film having a film thickness larger than that of the back surface by about 15 to 20% has been used. On the other hand, in the present invention, even when using a transparent electrode layer having substantially the same thickness on the light-receiving surface side and the back surface side, by adjusting the thickness and the refractive index of the insulating layer, the cost reduction effect can be obtained. And the output improvement effect can be expected.

一方、裏面では、太陽電池を透過して裏面保護材に入射して裏面保護材にて反射した反射光、または／および隣接する太陽電池との間に入射して裏面保護材にて反射した反射光などが殆どであり、受光面に直接入射する太陽光と比較して、長波長成分の割合が大きい。よって、裏面側の光入射をより向上するためには、受光面側と比較して、絶縁層の膜厚が５〜１０％以上厚いことが好ましい。 On the other hand, on the back surface, reflected light that has passed through the solar cell and entered the back surface protection material and reflected by the back surface protection material, and/or reflected between the adjacent solar cells and reflected by the back surface protection material. Most of the light, etc., has a large proportion of long-wavelength components as compared with sunlight that directly enters the light-receiving surface. Therefore, in order to further improve the incidence of light on the back surface side, the thickness of the insulating layer is preferably 5 to 10% or more thicker than that on the light receiving surface side.

更に、モジュール構造からして、受光面側（受光面側）には受光面保護材としてガラス基板２００が配置されることが好ましく、上述のように裏面保護材として金属フリーの透光性樹脂などを用いた場合、モジュール裏面側からの湿分の進入が比較的多くなる。この湿分に対するバリア性を確保する観点でも、裏面側の絶縁層膜厚は、受光面側と比較して厚いことが好ましい。この際、表面側絶縁層は４０〜５０ｎｍ、裏面側絶縁層は、６０〜７０ｎｍが好ましい。 Further, in view of the module structure, it is preferable to dispose the glass substrate 200 as a light-receiving surface protecting material on the light-receiving surface side (light-receiving surface side), and as described above, a metal-free translucent resin as the back surface protecting material. When using, the amount of moisture entering from the back side of the module is relatively large. Also from the viewpoint of ensuring the barrier property against moisture, the thickness of the insulating layer on the back surface side is preferably thicker than that on the light receiving surface side. At this time, it is preferable that the front surface side insulating layer has a thickness of 40 to 50 nm and the back surface side insulating layer has a thickness of 60 to 70 nm.

また、絶縁層の膜厚が両面で同じ場合であっても、屈折率が両主面側で異なっていれば、前述した受光面側と裏面側の入射光の波長分布にそれぞれ適した光学構造を形成することが可能である。一般的に強い水蒸気バリア性を有し、屈折率の高いＳｉＮを裏面絶縁層として用いることで、モジュールとしての信頼性を向上するため好ましい。 Even if the insulating layer has the same thickness on both sides, if the refractive index is different on both main surface sides, an optical structure suitable for the wavelength distribution of the incident light on the light receiving surface side and the back surface side described above, respectively. Can be formed. In general, SiN having a strong water vapor barrier property and a high refractive index is preferably used as the back surface insulating layer because the reliability as a module is improved.

絶縁層の波長６００ｎｍにおける屈折率ｎｂは、光学的な観点から前述のように封止材ｎｅよりも大きく、光電変換部の最表面層の屈折率ｎｔよりも小さいものを用いる。すなわち、ｎｅ＜ｎｂ＜ｎｔを満たすものを用いる。図１に示すように、ヘテロ接合太陽電池の場合、光電変換部の最表面層が透明電極層であるため、透明電極層の屈折率よりも小さいものを用いる。 From the optical point of view, the refractive index nb of the insulating layer at a wavelength of 600 nm is larger than that of the encapsulant ne and smaller than the refractive index nt of the outermost surface layer of the photoelectric conversion section. That is, one satisfying ne<nb<nt is used. As shown in FIG. 1, in the case of a heterojunction solar cell, the outermost surface layer of the photoelectric conversion part is a transparent electrode layer, and therefore a material having a smaller refractive index than the transparent electrode layer is used.

ここで、封止材、絶縁層、または光電変換部の最表面層の屈折率が、受光面側および裏面側で値が異なる場合、少なくとも受光面側の封止材、絶縁層、光電変換部の最表面層の屈折率がｎｅ＜ｎｂ＜ｎｔを満たせばよい。中でも、裏面保護材で反射した光を裏面側からセルにより多く取り込む観点からは、裏面側においても、ｎｅ＜ｎｂ＜ｎｔを満たすことが好ましい。 Here, when the refractive index of the sealing material, the insulating layer, or the outermost surface layer of the photoelectric conversion unit has different values on the light-receiving surface side and the back surface side, at least the sealing material on the light-receiving surface side, the insulating layer, the photoelectric conversion unit It suffices that the refractive index of the outermost surface layer of n satisfies ne<nb<nt. Above all, it is preferable that ne<nb<nt is also satisfied on the back surface side from the viewpoint of taking in more light reflected by the back surface protective material into the cell from the back surface side.

絶縁層の屈折率は、上記範囲を満たせばよいが、封止材の屈折率は一般的に１．４〜１．５であり、透明電極層の屈折率は１．９〜２．３であることから、絶縁層の屈折率ｎｂは１．５以上２．３以下であることが好ましい。中でも、より光閉じ込め効果を向上させる観点から、ｎｂは１．５以上１．８以下が好ましい。屈折率が１．５以上１．８以下の材料（例えばＳｉＯなど）を絶縁層に用いる場合、光学的な観点から膜厚を自由に設計できる。今後、特に限定する場合を除き、屈折率は波長６００ｎｍにおけるものとする。なお、屈折率は、エリプソメトリーにより測定することができる。 The refractive index of the insulating layer may be within the above range, but the refractive index of the sealing material is generally 1.4 to 1.5, and the refractive index of the transparent electrode layer is 1.9 to 2.3. Therefore, the refractive index nb of the insulating layer is preferably 1.5 or more and 2.3 or less. Among them, nb is preferably 1.5 or more and 1.8 or less from the viewpoint of further improving the light confinement effect. When a material having a refractive index of 1.5 or more and 1.8 or less (for example, SiO) is used for the insulating layer, the film thickness can be freely designed from an optical viewpoint. From now on, unless otherwise limited, the refractive index will be at a wavelength of 600 nm. The refractive index can be measured by ellipsometry.

透明電極層は電気を流す材料である以上、電荷を有し透明電極中を移動するキャリアが存在する為、キャリアによる光の吸収が存在する。透明電極の膜厚を薄くすることで、透明電極膜中のキャリア密度は一定の場合、キャリアの絶対数が減るので、キャリアによる光吸収は膜厚に比例して低減できる。一方で、透明電極膜厚を低減した分、光吸収の無い絶縁層を形成して、反射防止効果を確保する必要がある。 Since the transparent electrode layer is a material that conducts electricity, there are carriers that have an electric charge and move in the transparent electrode, so that light absorption by the carriers exists. By reducing the film thickness of the transparent electrode, when the carrier density in the transparent electrode film is constant, the absolute number of carriers decreases, so that the light absorption by the carriers can be reduced in proportion to the film thickness. On the other hand, it is necessary to secure an antireflection effect by forming an insulating layer that does not absorb light by the amount corresponding to the reduction of the transparent electrode film thickness.

上述のようにモジュール封止材の屈折率は一般的に屈折率が１．４〜１．５程度であるため、反射防止効果を得る為には、絶縁層の屈折率は、透明電極よりもやや低い程度が好ましく、１．７〜１．９が好ましい。従って、上述の光閉じ込め効果と、反射防止効果をより向上させる観点から、絶縁層の屈折率は、１．７５〜１．８が好ましい。なお、絶縁層のうち、受光面側絶縁層と裏面絶縁層の屈折率は、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。 As described above, the module sealing material generally has a refractive index of about 1.4 to 1.5. Therefore, in order to obtain an antireflection effect, the insulating layer has a refractive index higher than that of the transparent electrode. A slightly low degree is preferable, and 1.7 to 1.9 is preferable. Therefore, the refractive index of the insulating layer is preferably 1.75 to 1.8 from the viewpoint of further improving the above-mentioned light confinement effect and antireflection effect. Note that, of the insulating layers, the light receiving surface side insulating layer and the back surface insulating layer may have different refractive indices, but preferably have the same refractive index.

また、受光面側、裏面側とも光入射方向において連続的な屈折率が変化する構成にすることが好ましい。つまり、例えば屈折率１．５の封止材と屈折率１．９程度の透明電極層を有する場合、屈折率１．７程度の絶縁層を封止材と透明電極層の間に挿入することが好ましい。こうする事で、反射防止効果が発揮される。 Further, it is preferable that the light receiving surface side and the back surface side each have a structure in which the refractive index continuously changes in the light incident direction. That is, for example, in the case of having a sealing material having a refractive index of 1.5 and a transparent electrode layer having a refractive index of about 1.9, an insulating layer having a refractive index of about 1.7 should be inserted between the sealing material and the transparent electrode layer. Is preferred. By doing so, the antireflection effect is exhibited.

なお、本実施形態では、下地電極層上に開口部を有する絶縁層を形成し、該開口部にめっき層を形成した形態について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、予め開口部を有する絶縁層を形成後、該開口部にグリッド電極を形成してもよい。 In the present embodiment, the form in which the insulating layer having the opening is formed on the base electrode layer and the plating layer is formed in the opening has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, the opening may be formed in advance. After forming an insulating layer having a portion, a grid electrode may be formed in the opening.

（実施例１）
実施例1のヘテロ接合太陽電池モジュールを以下のように製造した。 (Example 1)
The heterojunction solar cell module of Example 1 was manufactured as follows.

一導電型単結晶シリコン基板として、入射面の面方位が（１００）で、ｎ型単結晶シリコンウェハを用いた。次にアセトン中で洗浄した後、２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬し、表面の酸化シリコン層を除去し、超純水によるリンスを２回行った。こうして準備した基板１を７５℃に保持した５／１５重量％のＫＯＨ／イソプロピルアルコール水溶液に１５分間浸漬した。 As the one-conductivity-type single crystal silicon substrate, an n-type single crystal silicon wafer having an incident surface plane orientation of (100) was used. Next, after washing in acetone, the surface was immersed in a 2 wt% HF aqueous solution for 5 minutes to remove the silicon oxide layer on the surface, and rinsed with ultrapure water twice. The substrate 1 thus prepared was immersed in a 5/15 wt% KOH/isopropyl alcohol aqueous solution kept at 75° C. for 15 minutes.

最後に、２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬し、超純水によるリンスを２回行い、常温で乾燥させた。ＡＦＭ（機種）による導電型単結晶シリコン基板１の表面観察を行ったところ、基板受光面、及び裏面には（１１１）面が露出した四角錐状のテクスチャ構造が形成されており、その算術平均粗さは２１００ｎｍで、基板の厚みは１６０μｍであった。基板の厚みは、表裏の凸間の距離を求めた。 エッチングが終了した単結晶シリコン基板１をＣＶＤ装置へ導入し、受光面側に真性非晶質シリコン層を４ｎｍ製膜し、そのまま一導電型シリコン層２として、ｐ型非晶質シリコン層を５ｎｍ製膜した。 Finally, it was immersed in a 2 wt% HF aqueous solution for 5 minutes, rinsed twice with ultrapure water, and dried at room temperature. When the surface of the conductive type single crystal silicon substrate 1 was observed with an AFM (model), a quadrangular pyramidal texture structure in which the (111) plane was exposed was formed on the light receiving surface and the back surface of the substrate. The roughness was 2100 nm and the thickness of the substrate was 160 μm. For the thickness of the substrate, the distance between the front and back projections was obtained. The single crystal silicon substrate 1 after etching is introduced into a CVD apparatus, an intrinsic amorphous silicon layer is formed to a thickness of 4 nm on the light receiving surface side, and the p-type amorphous silicon layer is formed to a thickness of 5 nm as the one conductivity type silicon layer 2 as it is. The film was formed.

なお、本実施例における薄膜の膜厚は、シリコン基板上に同条件にて製膜された薄膜の膜厚を、分光エリプソメトリー（商品名Ｍ２０００、ジェー・エー・ウーラム社製）にて測定することにより求められた製膜速度から算出された値である。また、テクスチャが形成されたシリコン基板表面に形成された層については、テクスチャの斜面と垂直な方向を膜厚方向とした。 In addition, the film thickness of the thin film in this example is measured by spectroscopic ellipsometry (trade name: M2000, manufactured by JA Woollam Co., Ltd.) on the silicon substrate under the same conditions. It is a value calculated from the film forming rate obtained by the above. Further, regarding the layer formed on the surface of the silicon substrate on which the texture is formed, the direction perpendicular to the slope of the texture is the film thickness direction.

ｉ型非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２流量比が２／１０、投入パワー密度が０．０３Ｗ／ｃｍ−２であった。ｐ型非晶質シリコン層３の製膜条件は基板温度が１９０℃、圧力１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２／Ｂ２Ｈ６流量比が１／１０／３、投入パワー密度が０．０４Ｗ／ｃｍ−２であった。なお、上記でいうＢ２Ｈ６ガスは、Ｂ２Ｈ６濃度を５０００ｐｐｍまでＨ２で希釈したガスを用いた。 The film forming conditions for the i-type amorphous silicon layer were a substrate temperature of 180° C., a pressure of 130 Pa, a SiH 4 /H 2 flow rate ratio of 2/10, and a power density of 0.03 W/cm −2. The film forming conditions for the p-type amorphous silicon layer 3 were a substrate temperature of 190° C., a pressure of 130 Pa, a SiH4/H2/B2H6 flow rate ratio of 1/10/3, and an input power density of 0.04 W/cm −2. .. The B2H6 gas used above was a gas diluted with H2 to a B2H6 concentration of 5000 ppm.

次に裏面側へ、真性非晶質シリコン層を５ｎｍ製膜した。真性非晶質シリコン層上に逆導電型シリコン層３としてｎ型非晶質シリコン層を１０ｎｍ製膜した。ｎ型非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力６０Ｐａ、ＳｉＨ４／ＰＨ３流量比が１／２、投入パワー密度が０．０２Ｗ／ｃｍ−２であった。なお、上記でいうＰＨ３ガスは、ＰＨ３濃度を５０００ｐｐｍまでＨ２で希釈したガスを用いた。 Next, an intrinsic amorphous silicon layer having a thickness of 5 nm was formed on the back surface side. On the intrinsic amorphous silicon layer, an n-type amorphous silicon layer was formed as the opposite conductivity type silicon layer 3 with a thickness of 10 nm. The film formation conditions for the n-type amorphous silicon layer were a substrate temperature of 180° C., a pressure of 60 Pa, a SiH 4 /PH 3 flow rate ratio of 1/2, and an input power density of 0.02 W/cm −2. The PH3 gas used above was a gas diluted with H2 to a PH3 concentration of 5000 ppm.

次に、基板１をＲＰＤ設備へ移送し、ｐ型非晶質シリコン層上に受光面側透明電極層として屈折率１．９の酸化インジウム層を８０ｎｍ製膜した。蒸着源にはＩｎ２Ｏ３へタングステンを１％添加したものを用いた。また、周縁部０．５〜０．７５ｍｍはマスクでカバーすることで、酸化インジウム層が製膜されないようにした。 Next, the substrate 1 was transferred to an RPD facility, and an indium oxide layer having a refractive index of 1.9 was formed to a thickness of 80 nm on the p-type amorphous silicon layer as a light receiving surface side transparent electrode layer. As the vapor deposition source, In2O3 containing 1% of tungsten was used. In addition, the peripheral edge portion 0.5 to 0.75 mm was covered with a mask so that the indium oxide layer was not formed.

次にｎ型非晶質シリコン層上へ裏面透明電極層として屈折率１．９の酸化インジウム層をＲＰＤ法によって、８０ｎｍ製膜した。受光面透明電極層と同様に、蒸着源にはＩｎ２Ｏ３へタングステンを１％添加したものを用いた。尚、裏面側透明電極層の製膜時には、マスクは用いずに端部のみを保持し、裏面全面へ製膜を行った。このとき、裏面透明電極層は、受光面透明電極層と同様の製膜条件により製膜した。 Next, an indium oxide layer having a refractive index of 1.9 was formed as a back transparent electrode layer on the n-type amorphous silicon layer to a thickness of 80 nm by the RPD method. Similar to the light-receiving surface transparent electrode layer, In2O3 with 1% tungsten added was used as the vapor deposition source. During the film formation of the back-side transparent electrode layer, a mask was not used, and only the end portion was held, and the film was formed on the entire back surface. At this time, the back transparent electrode layer was formed under the same film forming conditions as the light receiving surface transparent electrode layer.

次に受光面側の酸化インジウム層上に、受光面電極として、下地電極層となる銀ペーストをスクリーン印刷し、１４０℃で２分程度の仮焼成を行った。次に裏面側の酸化インジウム上に裏面電極として、下地電極層となる銀ペーストをスクリーン印刷し、１４０℃で２０分程度の仮焼成を行った。この際、両主面の下地電極層（銀ペースト）の厚みは１５μｍであった。この際、受光面電極は、後のモジュール化工程において接続部材と接続するための受光面バスバー電極と、フィンガー電極により構成され、裏面電極は、裏面バスバー電極と、フィンガー電極により構成されている。また、裏面電極の電極本数に対し、受光面電極のフィンガー電極の本数を半分にした。 Next, on the indium oxide layer on the light-receiving surface side, a silver paste to be a base electrode layer was screen-printed as a light-receiving surface electrode, and prebaked at 140° C. for about 2 minutes. Next, a silver paste to be a base electrode layer was screen-printed as a back electrode on the indium oxide on the back side, and calcination was performed at 140° C. for about 20 minutes. At this time, the thickness of the base electrode layer (silver paste) on both main surfaces was 15 μm. At this time, the light-receiving surface electrode is composed of a light-receiving surface bus bar electrode for connecting to the connecting member in a subsequent modularization process and a finger electrode, and the back surface electrode is composed of a back surface bus bar electrode and a finger electrode. Further, the number of finger electrodes of the light-receiving surface electrode is halved with respect to the number of back surface electrodes.

その後、基板１をＣＶＤ設備へ搬送し、受光面と裏面に、それぞれ受光面側絶縁層及び裏面側絶縁層として屈折率１．７のＳｉＯｘ層をそれぞれ４０ｎｍと６０ｎｍ製膜した。ＳｉＯｘの製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力６０Ｐａ、ＳｉｄＨ４／ＣＯ２流量比が１／１０、投入パワー密度が０．０４Ｗ／ｃｍ−２であった。この際、受光面側絶縁層を製膜後に、基板を反転させて裏面側絶縁層を製膜した。なお、屈折率は、エリプソメトリー（商品名Ｍ−２０００ＦＩ、ジェー・エー・ウーラム社製）により求めた。 Thereafter, the substrate 1 was transported to a CVD facility, and a SiOx layer having a refractive index of 1.7 was formed on the light-receiving surface and the back surface as a light-receiving surface side insulating layer and a back surface side insulating layer, respectively, at a thickness of 40 nm and a thickness of 60 nm. The SiOx film forming conditions were a substrate temperature of 180° C., a pressure of 60 Pa, a SidH 4 /CO 2 flow rate ratio of 1/10, and an input power density of 0.04 W/cm −2. At this time, after forming the light-receiving surface-side insulating layer, the substrate was inverted to form the back-side insulating layer. The refractive index was determined by ellipsometry (trade name: M-2000FI, manufactured by JA Woollam Co., Ltd.).

絶縁層製膜の際の加熱工程によって、下地層であるペースト電極から脱ガス及びペースト電極の体積変化によって、下地層上に製膜された受光面側絶縁層及び裏面側絶縁層に開口部が多数生じた。 Due to the degassing of the paste electrode which is the underlayer and the volume change of the paste electrode due to the heating step during the insulating layer formation, openings are formed in the light-receiving surface-side insulating layer and the backside insulating layer formed on the underlayer. Many occurred.

その後、基板を電解めっき設備へと投入し、受光面電極及び裏面電極７へプローブを接続し、銅めっき液に浸漬させ電解めっきにより、夫々の集電極である銀ペーストの表面に、夫々、受光面側絶縁層及び裏面側絶縁層の開口部を通じて、銅を１０μｍ析出させた。純水リンスの後、錫めっき液に浸漬させ電解めっきを行うことで、夫々の集電極である銅表面に錫を３μｍ析出させ、純水によるリンスを行った。このようにして、受光面側および裏面側の各々に、銀ペースト／銅めっき層／錫めっき層の構成の受光面電極および裏面電極を形成した。 After that, the substrate is put into an electrolytic plating facility, the probes are connected to the light-receiving surface electrode and the back surface electrode 7, and they are immersed in a copper plating solution and electrolytically plated to receive light on the surface of each silver paste which is each collector electrode. Copper was deposited to a thickness of 10 μm through the openings in the front-side insulating layer and the back-side insulating layer. After rinsing with pure water, it was immersed in a tin plating solution for electrolytic plating to deposit 3 μm of tin on the copper surface of each collector electrode, and rinsing with pure water was performed. In this way, a light-receiving surface electrode and a back-surface electrode having a configuration of silver paste/copper plating layer/tin plating layer were formed on each of the light-receiving surface side and the back surface side.

受光面電極、裏面電極上に、各々、導電性接着剤を介して、配線材を配置し、温度１８０℃、１５秒間、２ＭＰａの圧力を加え、接続し、太陽電池ストリングを作製した。導電性接着剤として、エポキシ樹脂を主成分とした樹脂中に、平均粒子径約１０μｍφのＮｉを１０質量％含有したフィルム上樹脂を選択した。また配線材としては、銅箔の表面を覆うように半田が形成された半田めっき銅箔を用いた。 A wiring material was placed on each of the light-receiving surface electrode and the back surface electrode via a conductive adhesive, and a pressure of 2 MPa was applied at a temperature of 180° C. for 15 seconds to connect the wiring materials, to fabricate a solar cell string. As the conductive adhesive, a resin on film containing 10% by mass of Ni having an average particle diameter of about 10 μmφ in a resin containing an epoxy resin as a main component was selected. As the wiring material, a solder-plated copper foil having solder formed so as to cover the surface of the copper foil was used.

以上の様にして、配線材を接続した太陽電池ストリングを用い、太陽電池モジュールを作製した。受光面保護材として白板ガラスを、封止材として屈折率１．５のＥＶＡを用いた。裏面保護材として、黒色樹脂層と反射層を積層させた積層膜を用い、黒色樹脂層が太陽電池セル側になるように配置した。黒色樹脂層として、互いに色相の異なる明度Ｌ＊４５以上の三種以上の色料を含む着色層を用い、反射層として、Ａｌ箔を用いた。 As described above, a solar cell module was manufactured using the solar cell string to which the wiring material was connected. White plate glass was used as the light-receiving surface protection material, and EVA having a refractive index of 1.5 was used as the sealing material. As the back surface protective material, a laminated film in which a black resin layer and a reflective layer were laminated was used, and the black resin layer was arranged on the solar cell side. As the black resin layer, a coloring layer containing three or more kinds of color materials having lightness L * 45 or more different in hue from each other was used, and as the reflecting layer, Al foil was used.

更に、反射層の太陽電池セルと反対側に、基材としてＰＥＴを積層させた構造（太陽電池セル側から、黒色樹脂層／反射層／基材）の裏面保護材を適用した。なお黒色樹脂層として使用する着色層は、７５０ｎｍより小さい可視光線λＢを吸収し、かつ波長が７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを透過し、また反射層として使用するＡｌ箔はλＡを反射させるものである。白板ガラス、ＥＶＡ、太陽電池ストリング、ＥＶＡ、裏面保護材の順に積層させ、加熱しながら加圧することで、一体化させた。大気圧での加熱圧着を５分間行い、続いて、１５０℃にて６０分間保持して、ＥＶＡを架橋させた。このようにして、図２に示すような太陽電池モジュールを作製した。 Furthermore, a back surface protective material having a structure in which PET was laminated as a base material on the side opposite to the solar cell of the reflective layer (from the solar cell side to the black resin layer/reflective layer/base material) was applied. The colored layer used as the black resin layer absorbs visible light λB smaller than 750 nm and transmits near infrared rays λA having a wavelength of 750 nm or more, and the Al foil used as the reflective layer reflects λA. .. The white plate glass, EVA, solar cell string, EVA, and back surface protection material were laminated in this order, and pressed together while being heated to be integrated. The thermocompression bonding was performed at atmospheric pressure for 5 minutes, and then, the temperature was kept at 150° C. for 60 minutes to crosslink EVA. Thus, the solar cell module as shown in FIG. 2 was produced.

（実施例２）
封止材として、屈折率１．５のＬＤＰＥを、裏面保護材としての反射層として白色顔料を含む白色樹脂層とＰＥＴとが積層された白色ＰＥＴを、白色樹脂層が黒色樹脂層に接するように積層したものを用いた点を除いて、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。なお、反射層として使用する白色ＰＥＴはλＡおよびλＢを反射させるものである。ＥＶＡの水蒸気透過率が、１５．０ｇ／ｍ２／ｄａｙ（４０℃，９０％）であったのに対し、ＬＤＰＥは、２．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ（４０℃，９０％）であった。またＬＤＰＥの屈折率は１．５であった。 (Example 2)
LDPE having a refractive index of 1.5 is used as a sealing material, and white PET in which a white resin layer containing a white pigment and PET are laminated is used as a reflective layer serving as a back surface protection material so that the white resin layer contacts the black resin layer. A solar cell module was produced in the same manner as in Example 1 except that the one laminated on was used. The white PET used as the reflection layer reflects λA and λB. The water vapor permeability of EVA was 15.0 g/m 2 /day (40° C., 90%), while the LDPE was 2.1 g/m 2 /day (40° C., 90%). .. The refractive index of LDPE was 1.5.

(比較例１)
太陽電池セルの集電極として、スクリーン印刷によりＡｇペーストを厚み３５μｍ印刷した構造、すなわち、めっき層、絶縁層を適用しない構造を採用した点を除いて、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。 (Comparative Example 1)
A solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1 except that a structure in which an Ag paste was printed by a thickness of 35 μm was printed by screen printing, that is, a structure in which a plating layer and an insulating layer were not applied, was used as the collector electrode of the solar cell. It was made.

(比較例２)
裏面保護材として、ブラックカーボンを用いた黒色系バックシートを適用した点を除いて、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。黒色系バックシートは、λＡおよびλＢとも吸収するものである。 (Comparative example 2)
A solar cell module was produced in the same manner as in Example 1 except that a black backsheet using black carbon was applied as the back surface protective material. The black backsheet absorbs both λA and λB.

(比較例３)
絶縁層の屈折率を１．５に変更した点を除いて、実験例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。比較例３においては、封止材と絶縁層の屈折率が同じであった。
（比較例４）
裏面電極としてスパッタ法で１００ｎｍの銀を裏面の全面に形成した後電解めっきにより銅を２μｍ、錫を１μｍ全面に形成した点を除いて、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
（比較例５）
裏面電極としてスパッタ法で１００ｎｍの銀を裏面の全面に形成した後電解めっきにより銅を２μｍ、錫を１μｍ全面に形成し、裏面保護材として白色樹脂層とＰＥＴとが積層された白色ＰＥＴ（白色系バックシート）を用いた点を除いて、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。白色系バックシートは、λＡおよびλＢのいずれも反射するものである。 (Comparative Example 3)
A solar cell module was produced in the same manner as in Experimental Example 1 except that the refractive index of the insulating layer was changed to 1.5. In Comparative Example 3, the sealing material and the insulating layer had the same refractive index.
(Comparative example 4)
A solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 nm of silver was formed on the entire back surface by a sputtering method as a back surface electrode, and then copper was formed on the entire surface by 2 μm and tin was formed by 1 μm by electrolytic plating.
(Comparative example 5)
As a back electrode, 100 nm silver was formed on the entire back surface by a sputtering method, and then copper was formed on the entire surface by 2 μm and tin by 1 μm by electrolytic plating, and a white PET layer (white PET) in which a white resin layer and PET were laminated as a back surface protective material. A solar cell module was produced in the same manner as in Example 1 except that a system back sheet) was used. The white backsheet reflects both λA and λB.

[太陽電池モジュール初期性能測定]
各実験例、比較例のヘテロ接合太陽電池モジュール特性の測定を行った。また、比較例１に示す方法において作製した太陽電池セルで作製したモジュールにおける特性評価結果を基準（１．０００）とし、各実験例に係る太陽電池モジュールにおける太陽電池特性の評価結果を比較する事により、出力の相関を評価した。 [Solar cell module initial performance measurement]
The characteristics of the heterojunction solar cell module of each experimental example and comparative example were measured. Moreover, the evaluation results of the solar cell characteristics of the solar cell modules according to the respective experimental examples are compared with the characteristic evaluation result of the module prepared by the solar cell manufactured by the method shown in Comparative Example 1 as a reference (1.000). The output correlation was evaluated by.

［耐湿性試験］
次に、実施例および比較例による太陽電池モジュールについて、耐湿性試験を行った。耐湿性試験は、ＩＥＣ６１２１５に記載されている内容に準じて行った。太陽電池モジュールの初期出力を測定した後、太陽電池モジュールを温度８５℃、湿度８５％以上の恒温恒室槽中に２０００時間保持した。試験後、太陽電池モジュールの出力を再び測定し、太陽電池モジュールの初期出力に対する２０００時間の保持後の出力の割合（％）（以下、耐湿性試験の保持率という）を求めた。 [Moisture resistance test]
Next, a moisture resistance test was performed on the solar cell modules according to the examples and comparative examples. The moisture resistance test was performed according to the contents described in IEC61215. After measuring the initial output of the solar cell module, the solar cell module was kept in a thermostatic chamber at a temperature of 85° C. and a humidity of 85% or more for 2000 hours. After the test, the output of the solar cell module was measured again, and the ratio (%) of the output after the retention of 2000 hours to the initial output of the solar cell module (hereinafter, referred to as the retention rate of the moisture resistance test) was obtained.

求めた初期出力比に基づいて、太陽電池モジュールの耐湿性を評価した。なお、ＩＥＣ６１２１５では、耐湿性試験後の保持率は９５．０％以上が合格基準として規定されている。本発明では、より長期で厳しい条件での耐湿性を評価するために、通常実施される１０００時間よりも長い２０００時間まで保持し、太陽電池モジュールの保持率を求め、９８．０％以上を合格とした。 The moisture resistance of the solar cell module was evaluated based on the obtained initial output ratio. According to IEC61215, the retention rate after the moisture resistance test is specified to be 95.0% or more as a pass standard. In the present invention, in order to evaluate moisture resistance under severe conditions for a longer period, the solar cell module is held for up to 2000 hours, which is longer than 1000 hours usually performed, and the solar cell module retention rate is determined. And

［外観］
外観は、作製したモジュールを目視により判定し、太陽電池セル、および家屋の屋根と同色の場合を○、異なる場合を×とした。
上記の結果をまとめたものを表１に示す。 [appearance]
The appearance was judged by visually observing the manufactured module, and the case of the same color as the solar cell and the roof of the house was marked with ◯, and the case of different color was marked with x.
Table 1 shows a summary of the above results.

比較例１と、実施例１、２を比較すると、実施例１，２では初期性能が向上した。これは、実施例１，２では、めっき層によりグリッド電極を形成したため、Ａｇペーストを用いた比較例１と比べて電気抵抗を低減できたためと考えられる。また実施例１，２では、比較例1と比べて耐湿性試験後の保持率が向上した。これは、太陽電池セルの受光面、裏面、及び側面が絶縁層で覆われているため、太陽電池モジュールの端部（側面）や裏面側から浸入した湿分が、太陽電池セルに浸入することを防止できたためと考えられる。 Comparing Comparative Example 1 with Examples 1 and 2, the initial performance was improved in Examples 1 and 2. This is considered to be because in Examples 1 and 2, since the grid electrode was formed by the plating layer, the electric resistance could be reduced as compared with Comparative Example 1 using Ag paste. In addition, in Examples 1 and 2, the retention rate after the moisture resistance test was improved as compared with Comparative Example 1. This is because the light receiving surface, the back surface, and the side surface of the solar cell are covered with the insulating layer, so that the moisture that has entered from the end (side surface) or the back surface side of the solar cell module can enter the solar cell. It is thought that this was due to the prevention of

また、封止材として、ＬＤＰＥを用いた実施例２の方が、ＥＶＡを用いた実施例１より耐湿性試験後の保持率をより低減することができた。これは、ＬＤＰＥの水蒸気透過率は、ＥＶＡより１／１０程度低いため、主に側面からの湿分のモジュール内への浸入を抑制し、太陽電池セルに浸入することをより防止できたためと考えられる。 In addition, Example 2 using LDPE as the sealing material was able to further reduce the retention rate after the moisture resistance test, compared to Example 1 using EVA. This is because the water vapor permeability of LDPE is about 1/10 lower than that of EVA, so that it was possible to suppress the intrusion of moisture mainly from the side surface into the module and prevent the infiltration of solar cells. To be

比較例２、実施例１を比較すると、３種以上の色料を黒色樹脂層として用いた裏面保護材を適用した実施例１は、ブラックカーボンを用いた裏面保護材を適用した比較例２の黒色系バックシートと同様にセルとほぼ同色になり、外観は良好であった。さらに、実施例１では、比較例２と比べて４％太陽電池モジュール性能が向上した。これは、ガラス板から入射し、裏面保護材に到達した太陽光は、比較例２では全波長（λＡ、λＢ共に）裏面保護材に吸収されてしまったのに対し、実施例１では、図４に示すように、７５０ｎｍ以上の近赤外光λＡは裏面保護材の反射層にて反射し、裏面側再度太陽電池セルに入射したため、太陽電池モジュールの性能が向上したと考えられる。 Comparing Comparative Example 2 and Example 1, Example 1 in which a back surface protective material using three or more kinds of color materials as a black resin layer is applied is Comparative Example 2 in which a back surface protective material using black carbon is applied. Similar to the black backsheet, it had almost the same color as the cell and had a good appearance. Furthermore, in Example 1, the solar cell module performance was improved by 4% as compared with Comparative Example 2. This is because the sunlight that entered the glass plate and reached the back surface protective material was absorbed by the back surface protective material in all wavelengths (for both λA and λB) in Comparative Example 2, whereas As shown in FIG. 4, the near-infrared light λA of 750 nm or more was reflected by the reflective layer of the back surface protective material and was incident on the solar cell again on the back surface side, and it is considered that the performance of the solar cell module was improved.

比較例３と、実施例１を比較すると、絶縁層の屈折率を１．７にした実施例１は、１．５にした比較例３より、１％太陽電池モジュール性能が向上した。これは、ガラス板から入射した太陽光が、材料界面の屈折率差により反射が低減され、太陽電池モジュールの性能が向上したためと考えられる。 Comparing Comparative Example 3 with Example 1, in Example 1 in which the refractive index of the insulating layer was 1.7, the performance of the solar cell module was improved by 1% as compared with Comparative Example 3 in which the refractive index was 1.5. It is considered that this is because the sunlight incident from the glass plate is reduced in reflection due to the difference in refractive index at the material interface, and the performance of the solar cell module is improved.

比較例４と、実施例１を比較すると、裏面グリッド電極にした実施例１は、裏面電極として全面にＡｇ／Ｃｕ／Ｓｎを形成した比較例４より、０．６％太陽電池モジュール性能が向上した。これは、裏面電極をグリッド電極にすることで、セルの反りを抑制でき、モジュール化のダメージを低減することができたためと考えられる。 Comparing Comparative Example 4 with Example 1, in Example 1 having a back surface grid electrode, the performance of the solar cell module is improved by 0.6% as compared with Comparative Example 4 in which Ag/Cu/Sn is formed on the entire surface as the back surface electrode. did. It is considered that this is because by using the grid electrode as the back surface electrode, it was possible to suppress the warp of the cell and reduce the damage caused by modularization.

比較例５と、実施例１を比較すると、黒色樹脂層を用いた実施例１は、白色樹脂層を用いた比較例５と同程度の特性を得ることができた。また実施例１は、比較例５より外観が向上した。これは、実施例１の黒色樹脂層と反射層の積層膜を用いることで、外観の向上を保持しつつ、比較例５の白色樹脂層と同程度の反射効果が得られ、裏面保護材で反射した光を太陽電池セルに再度取りこむことができたためと考えられる。 Comparing Comparative Example 5 with Example 1, Example 1 using the black resin layer was able to obtain the same characteristics as Comparative Example 5 using the white resin layer. Further, the appearance of Example 1 was improved as compared with Comparative Example 5. This is because by using the laminated film of the black resin layer and the reflective layer of Example 1, the same degree of reflective effect as that of the white resin layer of Comparative Example 5 was obtained while maintaining the improvement of the appearance, and the back surface protective material was used. It is considered that the reflected light could be reintroduced into the solar cell.

従って、所定の太陽電池セル構造、所定の封止構造を有する太陽電池モジュールを用いることで、意匠性に優れ、太陽電池モジュール特性を向上させることができ、また太陽電池モジュールの性能劣化を防止し、耐用年数を向上させることができると考えられる。 Therefore, by using a solar cell module having a predetermined solar cell structure and a predetermined sealing structure, the design is excellent, the characteristics of the solar cell module can be improved, and the performance deterioration of the solar cell module is prevented. It is thought that the service life can be improved.

１．一導電型単結晶シリコン基板
２．真性シリコン系薄膜
３．導電型シリコン系薄膜
６．透明電極層
７．受光面電極
７１．フィンガー電極
７２．バスバー電極
８．裏面電極
１０．絶縁層
１００．太陽電池モジュール
１０１． 太陽電池セル
５０．光電変換部
２００． 受光面保護材
２０１．封止材
２０３．裏面保護材
２０３１．黒色樹脂層
２０３２．反射層
２０３３．基材
２０４． 配線材 1. One conductivity type single crystal silicon substrate 2. Intrinsic silicon-based thin film 3. Conductive silicon thin film 6. Transparent electrode layer 7. Light-receiving surface electrode 71. Finger electrode 72. Bus bar electrode 8. Backside electrode 10. Insulating layer 100. Solar cell module 101. Solar battery cell 50. Photoelectric conversion unit 200. Light-receiving surface protection material 201. Sealing material 203. Back surface protective material 2031. Black resin layer 2032. Reflective layer 2033. Base material 204. Wiring material

Claims (8)

太陽電池セルと、前記太陽電池セルを覆う封止材と、前記太陽電池セルの受光面側に設けられた受光面保護材と、裏面側に設けられた裏面保護材を備える太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、膜厚が５０〜２００μｍである薄い導電型単結晶シリコン基板を有する光電変換部と、前記光電変換部の受光面に形成される受光面電極と、前記光電変換部の裏面に形成される裏面電極と、を備え、
前記光電変換部の最表面層が透明電極層であり、
前記受光面電極および前記裏面電極は、いずれも、グリッド状であって、前記光電変換部の前記受光面、前記裏面および側面において、前記受光面電極および前記裏面電極が形成されていない領域の略全面が絶縁層で覆われていて、前記絶縁層と前記光電変換部の最表面層とが接する位置関係にあり、
前記封止材、前記絶縁層および前記光電変換部の最表面層の屈折率を各々ｎｅ、ｎｂおよびｎｔとしたとき、ｎｅ＜ｎｂ＜ｎｔを満たし、
前記裏面保護材は、前記太陽電池セル側から順に、黒色樹脂層および反射層が積層された積層膜を含み、前記黒色樹脂層は、波長７５０ｎｍ以上の近赤外線λＡを透過し、かつ波長が７５０ｎｍより小さい可視光線λＢを吸収し、前記反射層は、前記黒色樹脂層を透過した前記近赤外線λＡを反射し、
前記絶縁層は、膜厚が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell module comprising a solar cell, a sealing material covering the solar cell, a light-receiving surface protective material provided on the light-receiving surface side of the solar cell, and a back surface protective material provided on the back surface side. hand,
The solar cell has a photoelectric conversion unit having a thin conductive type single crystal silicon substrate having a film thickness of 50 to 200 μm, a light receiving surface electrode formed on a light receiving surface of the photoelectric conversion unit, and a back surface of the photoelectric conversion unit. And a back electrode formed on
The outermost surface layer of the photoelectric conversion unit is a transparent electrode layer,
Each of the light-receiving surface electrode and the back surface electrode has a grid shape, and in the light-receiving surface, the back surface and the side surface of the photoelectric conversion portion, a region where the light-receiving surface electrode and the back surface electrode are not formed is substantially formed. The entire surface is covered with an insulating layer, there is a positional relationship between the insulating layer and the outermost surface layer of the photoelectric conversion portion,
When the refractive indices of the sealing material, the insulating layer, and the outermost surface layer of the photoelectric conversion unit are ne, nb, and nt, respectively, ne<nb<nt is satisfied,
The back surface protective material includes a laminated film in which a black resin layer and a reflective layer are laminated in this order from the solar cell side, and the black resin layer transmits near infrared rays λA having a wavelength of 750 nm or more and has a wavelength of 750 nm. Absorbing smaller visible light λB, the reflecting layer reflects the near infrared λA transmitted through the black resin layer,
The solar cell module, wherein the insulating layer has a film thickness of 10 nm or more and 150 nm or less. 前記受光面電極および前記裏面電極は、めっき層を有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1, wherein the light-receiving surface electrode and the back surface electrode have a plating layer. 前記めっき層が銅を有する、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 plating layer includes copper. 前記黒色樹脂層は、ポリオレフィン樹脂を含む、請求項１、２または３に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 , 2 or 3 , wherein the black resin layer contains a polyolefin resin. 前記太陽電池セルは、前記光電変換部として、前記導電型単結晶シリコン基板の受光面側に一導電型半導体層と前記透明電極層を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell as the photoelectric conversion unit, having the transparent electrode layer and the one conductivity type semiconductor layer on the light-receiving surface side of the conductive type single crystal silicon substrate, according to any one of claims 1-4 Solar cell module. 前記絶縁層は、無機材料である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。 The insulating layer is an inorganic material, a solar cell module according to any one of claims 1-5. 前記反射層は、白色顔料を含む樹脂からなる白色樹脂層である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1, wherein the reflective layer is a white resin layer made of a resin containing a white pigment. 前記裏面保護材は、金属箔を有さない、請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1, wherein the back surface protective material does not have a metal foil.
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