JPWO2019087590A1 - 両面電極型太陽電池および太陽電池モジュール - Google Patents

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Abstract

太陽電池同士の接続強度を担保しつつ、高出力を発揮する太陽電池モジュール、および、それに好適な太陽電池を提供する。太陽電池１０にあって、半導体基板１５において、一方端側Ｅ１Ｓの受光面１５ＳＵ側にて、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐに覆われない領域を「領域Ａ」とし、他方端側Ｅ２Ｓの受光面１５ＳＵ側にて、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐに覆われない領域を「領域Ｂ」とすると、領域Ａの面積は領域Ｂの面積よりも広い。

Description

本発明は、両面電極型太陽電池および太陽電池モジュールに関する。
昨今、両面電極型の太陽電池をモジュール化する場合、導電性の接続線を用いることなく、太陽電池の一部同士を重ね合わせることで、直接、電気的かつ物理的に接続を行う方式が存在する（例えば特許文献１）。
このような接続方式はシングリング方式と称される。この方式によると、太陽電池モジュールにおける限られた太陽電池実装面積に、より多くの太陽電池が実装可能になり、光電変換のための受光面積が増えることから、太陽電池モジュールの出力が向上すると考えられる。
特開平１１−１８６５７７号公報
しかしながら、単純に受光面積を増加させただけの太陽電池モジュールであると、実際は、出力の向上は難しい。出力の向上には、受光面積だけでなく、その他の様々な要因が存在するためである。要因の１つとしては、太陽電池のｐｎ接合間に生じる暗電流が考えられる。暗電流が生じると、太陽電池の動作点電圧が低下し、それに起因して出力が低下するためである。そして、シングリング方式の場合、１つの太陽電池の一部は別の太陽電池の一部によって遮光されるため、暗電流が生じやすい。
この暗電流を抑えるためには、太陽電池の一部同士の重なり合う面積を狭くすればよいが、そうしてしまうと、物理的な接続面積が狭小化してしまい、太陽電池同士の接続強度不足が生じる。また、太陽電池同士の電気的かつ物理的な接続のために、重なり合う太陽電池の一部同士の間に、例えば導電性接着剤が介在するが、その導電性接着剤は、熱圧着の際に広がって、太陽電池の受光面にまで進出し、シャドウロスの原因にもなり得る。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。そして、その目的は、太陽電池同士の接続強度を担保しつつ、高出力を発揮する太陽電池モジュール、および、それに好適な太陽電池を提供することにある。
本発明に係る両面電極型太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板の主面の一方面側にｐ型半導体層およびそれに対応するｐ型用透明酸化物電極層と、前記半導体基板の主面の他方面側にｎ型半導体層およびそれに対応するｎ型用透明酸化物電極層と、を含む。この両面電極型太陽電池では、前記半導体基板にて対向する両辺のうち一方を一方端側、他方を他方端側とし、前記一方端側の前記一方面側にて、前記ｐ型用透明酸化物電極層に覆われない前記ｐ型半導体層の領域を「領域Ａ」とし、前記他方端側の前記一方面側にて、前記ｐ型用透明酸化物電極層に覆われない前記ｐ型半導体層の領域を「領域Ｂ」とする。すると、前記領域Ａの面積は前記領域Ｂの面積よりも広い。
本発明の太陽電池を搭載した太陽電池モジュールは、太陽電池同士の接続強度を担保しつつ、高出力を発揮する。
後述の図６に示す太陽電池モジュールの断面図での部分拡大図である。 図１の別例を示す部分拡大図である。 太陽電池の斜視図である。 太陽電池の平面図である。 太陽電池モジュールの平面図である。 太陽電池モジュールの断面図である。 太陽電池の斜視図である。 太陽電池の平面図である。 太陽電池の斜視図である。 太陽電池の平面図である。
本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、便宜上、見やすいように調整されている。
図３の斜視図はシリコン製の半導体基板１５を用いた太陽電池１０を示し、図４は図３の平面図である。図３に示すように半導体基板１５は、２つの主面１５Ｓ（１５ＳＵ・１５ＳＢ）を有する。そこで、本明細書では、２つの主面１５Ｓのうち一方面側の主面１５Ｓを表面１５ＳＵ、他方面側の主面１５Ｓを裏面１５ＳＢとする。また、表面１５ＳＵおよび裏面１５ＳＢのうち、一方面を他方面よりも積極的に受光させようとする受光側［受光面側］とし、積極的に受光させない他方面を非受光となる裏側［裏面側］として説明する。
太陽電池１０は、いわゆるヘテロ接合結晶シリコン太陽電池を挙げて説明する。この太陽電池１０は、半導体基板１５、真性半導体層１６、導電型半導体層１７（ｐ型半導体層１７ｐ，ｎ型半導体層１７ｎ）、および、電極層１１（透明酸化物電極層１２，金属電極層１３）を含む。なお、以降では、便宜上、ｐ型半導体層１７ｐまたはｎ型半導体層１７ｎに個別に対応付けされる部材には、部材番号の末尾に「ｐ」／「ｎ」を付すことがある。
半導体基板１５は、単結晶シリコン（シリコンウェハ）で形成された基板であっても多結晶シリコンで形成された基板であっても構わない。以下では、単結晶シリコン基板を例に挙げて説明する。
また、半導体基板１５の導電型は、シリコン原子に対して電子を導入する不純物（例えば、リン原子）を含有するｎ型単結晶シリコン基板であっても、シリコン原子に対して正孔を導入する不純物（例えば、ホウ素原子）を有するｐ型単結晶シリコン基板であっても構わない。以下では、キャリア寿命の長いといわれるｎ型の半導体基板１５を例に挙げて説明する。
また、半導体基板１５は、受けた光を閉じこめておく観点から、２つの主面１５ＳＵ・１５ＳＢのうち、少なくとも受光面１５ＳＵは、山（凸）と谷（凹）とで形成されるテクスチャ構造が有ると好ましい。なお、テクスチャ構造（凹凸面）は、例えば、半導体基板１５における（１００）面のエッチングレートと（１１１）面のエッチングレートとの差異を応用した異方性エッチングによって形成される。
また、半導体基板１５の厚みは、シリコンの使用量の抑制の観点から２００μｍ以下であると好ましい。なお、厚みを測定する場合の測定方向は、半導体基板１５の平均面（平均面とは、テクスチャ構造に依存しない基板全体としての面を意味する）に対する垂直方向である。そこで、以降、この垂直方向、すなわち厚みを測定する方向を、種々の層の膜厚を測定する厚み方向とする。
一方で、半導体基板１５の厚みが過度に小さいと、機械的強度の低下が生じたり、外光（太陽光等）が十分に吸収されず、短絡電流密度が減少しかねない。そのため、半導体基板１５の厚みは、５０μｍ以上が好ましく、７０μｍ以上がより好ましい。なお、半導体基板１５の主面１５Ｓにテクスチャ構造が形成されている場合、半導体基板１５の厚みは、受光側および裏側のそれぞれの凹凸構造における凸の頂点を結んだ直線間の最大距離で表される。
なお、シリコンウェハが５インチ角、６インチ角の場合、それを割断して、半導体基板１５としても構わない。このようにすると、シリコンウェハより小さなサイズの太陽電池１０となるため、薄くて撓みやすい半導体基板１５であっても破損し難い。
また、図４に示すように、半導体基板１５の平面形状は、４辺Ｅ１〜Ｅ４を有する略矩形であることが好ましく、長辺Ｅ１，Ｅ２および短辺Ｅ３，Ｅ４を有する略長方形であることがより好ましい。本明細書において、「略矩形」には、完全な矩形（正方形を含む長方形）だけでなく、少なくとも一方の角に丸みを有する等、少なくとも一方の角が欠けている形状等も含まれる。同様に、「略長方形」には、完全な長方形だけでなく、少なくとも一方の角に丸みを有する等、少なくとも一方の角が欠けている形状等も含まれる。
真性半導体層１６（１６ｐ，１６ｎ）は、半導体基板１５の略矩形状の両主面１５Ｓ（１５ＳＵ，１５ＳＢ）を個別に直接覆うことで、半導体基板１５への不純物拡散を抑えつつ表面パッシベーションを行う。なお、「真性（ｉ型）」との用語は、導電型不純物を含まない完全に真性であるものに限られず、シリコン系層が真性層として機能し得る範囲で微量のｎ型不純物またはｐ型不純物を含む「弱ｎ型」または「弱ｐ型」の実質的に真性な層も包含する。
また、図３では、真性半導体層１６ｐの形状および面積は、半導体基板１５の主面１５ＳＵと略同じであり、真性半導体層１６ｎの形状および面積は、半導体基板１５の主面１５ＳＢと略同じである。ただし、これに限定されるものではない。
真性半導体層１６の材料は、特に限定されるものではないが、非晶質シリコン系薄膜であると好ましく、シリコンと水素とを含む水素化非晶質シリコン系薄膜層であるとより好ましい。また、真性半導体層１６の形成方法は、特に限定されるものではないが、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法であると好ましい。
これらの薄膜が、単結晶シリコンで形成された半導体基板１５上にＣＶＤ製膜されると、単結晶シリコンへの不純物の拡散を抑制しつつ、基板表面のパッシベーションを有効に行えるためである。また、プラズマＣＶＤ法であれば、真性半導体層１６の膜中水素濃度を膜厚方向で変化させることで、キャリア回収を行う上で有効なエネルギーギャッププロファイルの形成も行える。
なお、プラズマＣＶＤ法による薄膜の形成条件としては、例えば、基板温度１００℃以上３００℃以下、圧力２０Ｐａ以上２６００Ｐａ以下、高周波パワー密度０．００３Ｗ／ｃｍ２以上０．５Ｗ／ｃｍ２以下が好適である。
また、薄膜の形成に使用される原料ガスとしては、水素化非晶質シリコン系薄膜の場合、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６等のシリコン含有ガス、または、それらのガスとＨ２を混合したものが好適である。
導電型半導体層１７としては、ｐ型半導体層１７ｐとｎ型半導体層１７ｎとが挙げられる。図３に示す太陽電池１０では、ｐ型半導体層１７ｐは、半導体基板１５の受光側の主面（受光面）１５ＳＵに形成された略矩形状の真性半導体層１６ｐ上に形成され、ｎ型半導体層１７ｎは、半導体基板１５の裏側の主面（裏面）１５ＳＢに形成された略矩形状の真性半導体層１６ｎ上に形成される。
このように、半導体基板１５の主面１５ＳＵ・１５ＳＢにおける一方面側と他方面側とに、導電型半導体層１７が個別に形成されていると、電極層１１も、半導体基板１５の一方面側と他方面側とに個別に形成される。このことから、このような太陽電池１０は両面電極型太陽電池１０と称される。
また、図３では、ｐ型半導体層１７ｐの形状および面積は、真性半導体層１６ｐひいては半導体基板１５の主面１５ＳＵと略同じであり、ｎ型半導体層１７ｎの形状および面積は、真性半導体層１６ｎ、ひいては半導体基板１５の主面１５ＳＢと略同じである。ただし、これに限定されるものではない。また、導電型半導体層１３の製法は、特に限定されるものではないが、真性半導体層１６同様に、プラズマＣＶＤ法であると好ましい。
ｐ型半導体層１７ｐは、ｐ型のドーパン卜（ボロン等）が添加されたシリコン層で形成される。例えば、ｐ型水素化非晶質シリコン層、ｐ型非晶質シリコンカーバイド層、またはｐ型非晶質シリコンオキサイド層が挙げられる。なお、ｐ型半導体層１７ｐは、不純物拡散の抑制または直列抵抗低下の観点から、非晶質シリコンで形成されると好ましい。また、ｐ型非晶質シリコンカーバイド層およびｐ型非晶質シリコンオキサイド層は、ワイドギャップの低屈折率層であるため、光学的なロスを低減できる点において好ましい。
ｎ型半導体層１７ｎは、ｎ型のドーパン卜（リン等）が添加されたシリコン層で形成される。なお、ｎ型半導体層１７ｎも、ｐ型半導体層１７ｐ同様に、非晶質シリコン層で形成されると好ましい。
電極層１１は、ｐ型半導体層１７ｐとｎ型半導体層１７ｎとを個別に覆うことで、それら半導体層１７ｐ，１７ｎに電気的に接続される。これにより、電極層１１は、ｐ型半導体層１７ｐまたはｎ型半導体層１７ｎに生じるキャリアを導く輸送層として機能する。
電極層１１は、多層で形成され、ｐ型半導体層１７ｐとｎ型半導体層１７ｎとを個別に直接接触する層として、透明導電性酸化物を主成分とする透明酸化物電極層１２（１２ｐ，１２ｎ）が形成される。なお、「主成分とする」とは、当該物質の含有量が、５１重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％であることを意味する。また、透明酸化物電極層１２の機能を失わない限り、主成分以外の物質が含まれていても構わない。また、透明酸化物電極層１２は、単層でも多層でも構わない。
透明導電性酸化物は、材料としては特に限定されるものではないが、例えば、酸化亜鉛若しくは酸化インジウム、または、酸化インジウムに、種々の金属酸化物、例えば酸化チタン、酸化スズ、酸化タングステン、若しくは酸化モリブデン等を１重量％以上１０重量％以下で添加した材料が挙げられる。また、このような材料に、Ｓｎ、Ｗ、Ａｓ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｃ等のドーピング剤を添加しても構わない。
また、透明酸化物電極層１２の厚みは、１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下が望ましく、このような膜厚に好適な透明酸化物電極層１２の形成方法としては、例えば、スパッタ法等の物理気相堆積法（ＰＶＤ）、または、有機金属化合物と酸素または水との反応を利用した化学気相堆積法（ＭＯＣＶＤ）法等が挙げられる。
なお、透明酸化物電極層１２ｐの形状は、ｐ型半導体層１７ｐの形状と同じ略矩形状ではあるが、ｐ型半導体層１７ｐの面積よりも小さく形成される。その上、半導体基板１５にて対向する両辺Ｅ１，Ｅ２のうち一方である一方端側Ｅ１Ｓと、他方である他方端側Ｅ２Ｓとに、透明酸化物電極層１２ｐに覆われない領域［領域］が生じるように、その透明酸化物電極層１２ｐを形成する。
また、透明酸化物電極層１２ｎの形状は、ｎ型半導体層１７ｎの形状と同じ略矩形状であるが、ｎ型半導体層１７ｎの面積よりも小さく形成される。その上、半導体基板１５における一方端側Ｅ１Ｓと他方端側Ｅ２Ｓとに、透明酸化物電極層１２ｎに覆われない領域［領域］が生じるように、その透明酸化物電極層１２ｎを形成する。
このような透明酸化物電極層１２の製膜は、例えば、フィルムマスクによる部分被膜法であるリフトオフ法を使用する。すなわち、パターン化された開口を有するフィルムマスクを用いて、開口に重なる部分に透明酸化物電極層１２が製膜され、非開口部分直下には、透明酸化物電極層１２が製膜されないことを利用すれば、透明酸化物電極層１２の製膜されている導電領域と、製膜されていない領域（非導電領域）とが形成される。
なお、透明酸化物電極層１２の製膜は、リフトオフ法に限定されるものではなく、例えば、ステンシル・マスクという穴の開いた金属を通して製膜して直接的にパターンを作る方法、透明酸化物電極層１２を半導体層１７全面に製膜後、透明酸化物電極層１２を部分的にエッチングによって除去する方法（サブトラクティブ法）、または、透明電極材料を導電領域のみに直接塗布し、導電層を形成する方法（アディティブ法）であっても構わない。
電極層１１では、ｐ型半導体層１７ｐ用の透明酸化物電極層［ｐ型用透明酸化物電極層］１２ｐと、ｎ型半導体層１７ｎ用の透明酸化物電極層［ｎ型用透明酸化物電極層］１２ｎとに加えて、これら層１２ｐ，１２ｎ毎に、金属電極層１３［ｐ型用金属電極層１３ｐ，ｎ型用金属電極層１３ｎ］が形成される。
金属電極層１３は、少なくとも一部を透明酸化物電極層１２の表面側に、直接的に積み上げて形成され、透明酸化物電極層１２に電気的に接続する。ただし、これに限定されず、金属電極層１３が透明酸化物電極層１２と電気的に接続されるのであれば、別の層が両層１２・１３の間に介在しても構わない。
金属電極層１３は、材料としては特に限定されるものではないが、例えば、銀、銅、アルミニウム、または、ニッケル等が挙げられる。また、このような金属材料とバインダー樹脂とを含む導電性ペーストが、金属電極層１３の材料であっても構わない。
このような材料は遮光材のため、太陽電池１０の受光側に配置される金属電極層１３は、細線化されたパターン状に形成される。例えば図３に示すように、櫛歯型の金属電極層１３ｐが挙げられる。
このような櫛歯型の金属電極層１３ｐでは、櫛背となる部分をバスバー部ＢＢ、櫛背に対して交差（直交等）しつつ、その櫛背の長手に沿って並ぶ櫛歯となる部分をフィンガー部ＦＧと称する。
なお、図３および図４では、バスバー部ＢＢが、半導体基板１５における一方端側Ｅ１の辺（長辺方向）に沿うように形成され、フィンガー部ＦＧは、長辺方向に対して交差する短辺方向（短辺Ｅ３，Ｅ４）に沿って延び、長辺方向に沿って並ぶが、これに限定されるものではない。また、バスバー部ＢＢは、透明酸化物電極層１２ｐの表面の複数のフィンガー部ＦＧの末端から延び出てｐ型半導体層１７ｐにまで到達しているが、これに限定されるものではない。
一方で、光が直接入射してこない太陽電池１０の裏側では、金属電極層１３ｎが配置されても、半導体基板１５への遮光の原因とならない。そのため、金属電極層１３ｎは、例えば図３に示すように、透明酸化物電極層１２ｎとほぼ同サイズの面状になって、透明酸化物電極層１２ｎの面積以内に収まるように形成される。ただし、このような矩形状の面状電極に限定されるものではなく、裏側であっても、受光側と同様に、櫛歯型の金属電極層であっても構わない。
また、金属電極層１３ｐ，１３ｎの厚みは、２０μｍ以上８０μｍ以下が望ましく、このような膜厚に好適な金属電極層１３の形成方法としては、導電性ペーストをインクジェット若しくはスクリーン印刷する印刷法、または、めっき法が挙げられる。ただし、これに限定されるものではなく、真空プロセスを採用する場合には、蒸着またはスパッタリング法が採用されても構わない。
なお、半導体基板１５に対して、真性半導体層１６、導電型半導体層１７、および、電極層１１を積層させた段階で、各接合界面のパッシベーション、半導体層およびその界面における欠陥準位の発生抑制を目的として、アニール処理を施す。
アニール処理としては、例えば、各層を配置した半導体基板１５を１５０℃以上２００℃以下に加熱したオーブンに投入して加熱処理が挙げられる。この場合、オーブン内の雰囲気は、大気でも構わないが、水素または窒素を用いることで、より効果的なアニール処理が行える。また、アニール処理は、各層を配置した半導体基板１５に対して赤外線ヒーターを用いて赤外線を照射させるＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing）処理であっても構わない。
以上のような両面電極型の太陽電池１０は、図５の平面図および図５のｉ−ｉ’線矢視断面図である図６に示すように、複数個で搭載されることで、太陽電池モジュール２０となる。太陽電池モジュール２０は、少なくとも、太陽電池１０、導電性接着剤２２、封止材２３（受光側封止材２３Ｕ、裏側封止材２３Ｂ）、受光側保護部材２４、および、裏側保護部材２５を含む。
太陽電池１０は、太陽電池モジュール２０において少なくとも２個含まれていればよく、各々の太陽電池１０は、導電性接着剤２２を介して、少なくとも電気的に接続される。このように、ひも状につながった複数個の太陽電池１０を、太陽電池ストリング２１と称する。
そして、導電性接着剤２２が、太陽電池ストリング２１において、第１の太陽電池１０における一方端側Ｅ１Ｓの一方面側（例えば受光面１５ＳＵ側）の一部に、第２の太陽電池１０における他方端側Ｅ２Ｓの他方面側（例えば裏面１５ＳＢ側）の一部を重ねた場合のこれらの一部間に介在する。例えば、導電性接着剤２２は、第１の太陽電池１０の金属電極層１３ｐの一部であるバスバー部ＢＢと第２の太陽電池１０の金属電極層１３ｎの一部との間に介在することで、太陽電池１０を電気的に接続する。そして、太陽電池モジュール２０は、この太陽電池ストリング２１を１個以上含む。
なお、本明細書の「第１の太陽電池」および「第２の太陽電池」とは、複数の太陽電池１０によって形成される太陽電池ストリング２１において、隣り合った２個の太陽電池１０・１０の一方と他方とを意味する。
したがって、例えば、３個の太陽電池１０で形成される太陽電池ストリング２１では、組となる「第１の太陽電池」および「第２の太陽電池」は２組生じることになり、３個並ぶ太陽電池１０の中心に位置する太陽電池１０は、他方端側Ｅ２Ｓ（または一方端側Ｅ１Ｓ）にて隣の太陽電池が「第１の太陽電池１０」となる場合は、「第２の太陽電池１０」となり、一方端側Ｅ１Ｓ（または他方端側Ｅ２Ｓ）にて隣の太陽電池が「第２の太陽電池１０」となる場合は、「第１の太陽電池１０」となる。つまり、１個の太陽電池１０は、「第１の太陽電池」になる場合も、「第２の太陽電池」になる場合もある。
また、第１の太陽電池１０における一方端側Ｅ１Ｓの一方面側（例えば受光面１５ＳＵ側）の一部に、第２の太陽電池１０における他方端側Ｅ２Ｓの他方面側（例えば裏面１５ＳＢ側）の一部を重ねると、瓦を屋根に葺いたように、複数の太陽電池１０が一様にある方向に揃って傾く堆積構造となる。この概観から、このようにして太陽電池１０を電気的に接続する方式を、シングリング方式と称する。
なお、導電性接着剤２２は、例えば、導電性接着ペーストが挙げられる。このような導電性接着剤ペーストは、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、またはウレタン樹脂等の熱硬化型の接着性樹脂材料に、導電性粒子を分散させたペースト状の接着剤である。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、熱硬化型の接着性樹脂材料に導電性粒子を分散させてフィルム状に形成した、導電性接着フィルムまたは異方性導電フィルムを用いても構わない。
封止材２３は、太陽電池１０を封止して保護するもので、太陽電池１０の受光側の面と受光側保護部材２４との間、および、太陽電池１０の裏側の面と裏側保護部材２５との間に介在する。以降では、太陽電池１０の受光側を被覆する封止材２３を受光側封止材２３Ｕ、太陽電池１０の裏側を被覆する封止材２３を裏側封止材２３Ｂと称すこともある。
受光側封止材２３Ｕおよび裏側封止材２３Ｂの形状は、特に限定されるものではなく、例えばシート状が挙げられる。シート状であれば、面状の太陽電池１０の表面および裏面を被覆しやすいためである。
封止材２３の材料としては、特に限定されるものではないが、光を透過する特性（透光性）を有すると好ましい。また、封止材２３の材料は、太陽電池１０と受光側保護部材２４と裏側保護部材２５とを接着させる接着性を有すると好ましい。
このような材料としては、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／α−オレフィン共重合体、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）、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、または、シリコーン樹脂等の透光性樹脂が挙げられる。なお、受光側封止材２３Ｕの材料と裏側封止材２３Ｂの材料とは、同一であっても構わないし異なっていても構わない。
受光側保護部材２４は、受光側封止材２３Ｕを介して、太陽電池１０の表面(受光面)を覆って、その太陽電池１０を保護する。受光側保護部材２４の形状は、特に限定されるものではないが、面状の受光面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
受光側保護部材２４の材料としては、特に限定されるものではないが、封止材２３同様に、透光性を有しつつも紫外光に耐性の有る材料が好ましく、例えば、ガラス、または、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂が挙げられる。また、受光側保護部材２４の表面は、凹凸状に加工されていても構わないし、反射防止コーティング層で被覆されていても構わない。これらのようになっていると、受光側保護部材２４は、受けた光を反射させ難くして、より多くの光を太陽電池１０に導けるためである。
裏側保護部材２５は、裏側封止材２３Ｂを介して、太陽電池１０の裏面を覆って、その太陽電池１０を保護する。裏側保護部材２５の形状は、特に限定されるものではないが、受光側保護部材２４同様に、面状の裏面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
裏側保護部材２５の材料としては、特に限定されるものではないが、水等の浸入を防止する（遮水性の高い）材料が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、若しくは含シリコーン樹脂等の樹脂フィルムと、アルミニウム箔等の金属箔との積層体が挙げられる。
なお、太陽電池モジュール２０の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、裏側保護部材２５、裏側封止材２３Ｂ、太陽電池１０（太陽電池ストリング２１）、受光側封止材２３Ｕ、および、受光側保護部材２４を、この順で重ね、真空排気を行うラミネータ等を用いて、所定の温度、圧力にて加熱、加圧することによって封止すればよい。
以上のような太陽電池モジュール２０に用いられる太陽電池ストリング２１について、図６の破線丸部分の拡大図である図１のほか、図３および図４を用いて詳説する。
太陽電池ストリング２１における太陽電池１０では、図３および図４に示すように、半導体基板１５と、この半導体基板１５の主面１５Ｓの一方面側である例えば受光面１５ＳＵの側［受光面側］には、ｐ型半導体層１７ｐおよびそれに対応するｐ型用透明酸化物電極層１２ｐが含まれる。加えて、この太陽電池１０では、半導体基板１５の主面１５Ｓの他方面側である例えば裏面１５ＳＢ側［裏面側］には、ｎ型半導体層１７ｎおよびそれに対応するｎ型用透明酸化物電極層１２ｎが含まれる。
そして、このような太陽電池１０にあって、半導体基板１５にて対向する両辺Ｅ１，Ｅ２のうち一方を一方端側Ｅ１Ｓ、他方を他方端側Ｅ２Ｓとした場合、一方端側Ｅ１Ｓの受光面１５ＳＵ側にて、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐに覆われない領域を「領域Ａ」とし、他方端側Ｅ２Ｓの受光面１５ＳＵ側にて、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐに覆われない領域を「領域Ｂ」とする。そして、領域Ａの面積は領域Ｂの面積よりも広い。
なお、この太陽電池モジュール２０では、導電性接着剤２２が、第１の太陽電池１０における一方端側Ｅ１Ｓの一方面側である受光面１５ＳＵ側の一部に、第２の太陽電池１０における他方端側Ｅ２Ｓの他方面側である裏面１５ＳＢ側の一部を重ねた場合のこれらの一部間に介在して、両方の太陽電池１０を電気的に接続する。そして、領域Ａが、第２の太陽電池１０によって遮蔽される。
太陽電池１０において、光起電力効果を発揮するｐｎ接合は、ｎ型半導体基板１５の場合、ｐ型半導体層１７ｐの製膜された半導体基板１５の主面１５ＳＵに生じる。したがって、この主面１５ＳＵとｐ型用透明酸化物電極層１７ｐとの間におけるパッシベーションが重要となる。
ところが、シングリング方式を採用した太陽電池モジュール２０では、図１に示すように、１個の太陽電池１０にて対向する両辺の一方端側Ｅ１Ｓは、別の太陽電池１０にて対向する両辺の他方端側Ｅ２Ｓにより遮蔽される。このような遮蔽された部分では、暗電流が生じることがある。その上、半導体基板１５の端部は、ｐ型半導体層１７ｐ若しくはｎ型半導体層１７ｎの製膜面反対側への回りこんだ製膜、または、機械的ダメージ等により、半導体基板１５の中心部に比べて、キャリアの再結合も起こりやすく、暗電流も発生しやすい。
しかしながら、シングリング方式を採用した太陽電池モジュール２０にあって、太陽電池１０の重なりにより遮光領域となる半導体基板１５の端部に領域Ａが配置されると、その領域Ａは広く設計されている。そのため、領域Ａにおけるｐｎ接合にて暗電流が発生したとしても、そこにはｐ型用透明酸化物電極層が無いことから、暗電流が回収されない。その結果、暗電流に起因する、太陽電池モジュール２０における動作点電圧の低下は起き難くなり、その太陽電池モジュール２０の出力は低下しない。
また、半導体基板１５において生じたキャリアの回収の大部分を、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐが担うことから、このｐ型用透明酸化物電極層１２ｐの面積は、領域Ａを除いて大きいほど好ましい。そのため、太陽電池１０において、一方端側Ｅ１Ｓから他方端側Ｅ２Ｓまでを結ぶ方向に沿った領域Ｂの長さは、半導体基板１５の厚みの２倍未満であると好ましい（なお、この方向は、図４の場合、半導体基板１５の辺Ｅ３，Ｅ４に平行な方向であり、この方向は、太陽電池１０が太陽電池ストリング２１を形成する方向からストリング方向と称する）。
このようになっていると、その太陽電池１０を搭載する太陽電池モジュール２０は、暗電流の影響を抑えつつ、出力を向上させる。
また、太陽電池１０において、他方端側Ｅ２Ｓの他方面側である例えば裏面１５ＳＢ側にて、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎに覆われないｎ型半導体層１７ｎの領域で、半導体基板１５を境に領域Ｂに対向する領域を「領域Ｄ」とする。すると、この領域Ｄの面積は、領域Ｂの面積以下であると好ましい。
太陽電池１０では、ｎ型用透明酸化物電極層１７ｎと半導体基板１５との間の電位差は、ｐ型用透明酸化物電極層１７ｐと半導体基板１５との間の電位差よりも小さい。そのため、暗電流が発生したとしても、その電流はｎ型用透明酸化物電極層１２ｎを通じて流れ難い。したがって、領域Ｄは狭くても構わない（すなわち、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎは広くても構わない）。なお、領域Ｄは、領域Ｂの面積以下であればよいため、領域Ｄが存在しない場合も含まれる。
また、太陽電池１０において、一方端側Ｅ１Ｓの他方面側である例えば裏面１５ＳＢ側にて、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎに覆われないｎ型半導体層１７ｎの領域で、半導体基板１５を境に領域Ａに対向する領域を「領域Ｃ」とする。すると、領域Ｃの面積は、領域Ｂの面積よりも広いと好ましい。
シングリング方式を採用した太陽電池モジュール２０にあって、太陽電池１０の重なりにより遮光領域となる半導体基板１５の端部に領域Ａが配置されると、その領域Ａまたはその付近には導電性接着剤２２が塗布等により配置される。そのため、太陽電池１０同士の接続において、導電性接着剤２２が領域Ａに広がるだけでなく、その領域Ａの反対側に位置する領域Ｃにまで、半導体基板１５の端部を越えて回り込みかねない。
しかしながら、領域Ｃが広く設計されているため、その領域Ｃにまで導電性接着剤２２が進出したとしても、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎに接触し難い。したがって、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐの一方端側Ｅ１Ｓとｎ型用透明酸化物電極層１２ｎの一方端側Ｅ１Ｓとの間を導電性接着剤２２が架け渡ることに起因するリークが起き難い。
なお、以上の領域Ａ〜領域Ｄに関することは、図１のような、受光側にｐ型半導体層１７ｐ、裏側にｎ型半導体層１７ｎを配置した太陽電池モジュール２０に限定されない。すなわち、図２に示すような、受光側にｎ型半導体層１７ｎ、裏側にｐ型半導体層１７ｐを配置した太陽電池１０を用いた太陽電池モジュール２０であっても同様のことがいえる。
このような図２に示すような太陽電池モジュール２０でも、導電性接着剤２２が、第１の太陽電池１０における一方端側Ｅ１Ｓの一方面側である受光面１５ＳＵ側の一部に、第２の太陽電池１０における他方端側Ｅ２Ｓの他方面側である裏面１５ＳＢ側の一部を重ねた場合のこれらの一部間に介在して、両方の太陽電池１０を電気的に接続する。そして、領域Ｃが第２の太陽電池１０によって遮蔽される。
この太陽電池モジュール２０における太陽電池１０でも、半導体基板１５と、この半導体基板１５の主面１５Ｓの一方面側である例えば裏面１５ＳＢ側には、ｐ型半導体層１７ｐおよびそれに対応するｐ型用透明酸化物電極層１２ｐが含まれる。加えて、この太陽電池１０では、半導体基板１５の主面１５Ｓの他方面側である例えば受光面１５ＳＵ側には、ｎ型半導体層１７ｎおよびそれに対応するｎ型用透明酸化物電極層１２ｎが含まれる。
そして、このような太陽電池１０では、半導体基板１５にて対向する両辺Ｅ１，Ｅ２のうち一方を一方端側Ｅ１Ｓ、他方を他方端側Ｅ２Ｓとした場合、一方端側Ｅ１Ｓの裏面１５ＳＢ側にて、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐに覆われないｐ型半導体層１７ｐの領域を「領域Ａ」とし、他方端側Ｅ２Ｓの裏面１５ＳＢ側にて、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐに覆われないｐ型半導体層１７ｐの領域を「領域Ｂ」とする。そして、領域Ａの面積は領域Ｂの面積よりも広い。
このような太陽電池１０を搭載した太陽電池モジュール２０であっても、裏面１５ＳＢ側における領域Ａのｐｎ接合にて暗電流が発生したとしても、そこにはｐ型用透明酸化物電極層が無いことから、暗電流が回収されない。その結果、暗電流に起因する、太陽電池モジュール２０における動作点電圧の低下は起き難くなり、その太陽電池モジュール２０の出力は低下しない。
また、図２に示すような太陽電池モジュール２０における太陽電池１０でも、一方端側Ｅ１Ｓから他方端側Ｅ２Ｓまでを結ぶ方向（ストリング方向）に沿った領域Ｂの長さは、半導体基板１５の厚みの２倍未満であると好ましい。
このような太陽電池１０、すなわち、裏面１５ＳＢ側にｐ型半導体層１７ｐが配置されることで、ｐｎ接合面が受光側に向いていなったとしても、半導体基板１５において生じたキャリアの回収の大部分を、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐが担うことから、この面積は、領域Ａを除いて大きいほど好ましいためである。
また、図２に示すような太陽電池モジュール２０における太陽電池１０でも、他方端側Ｅ２Ｓの他方面側である例えば受光面１５ＳＵ側にて、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎに覆われないｎ型半導体層１７ｎの領域で、半導体基板１５を境に領域Ｂに対向する領域を「領域Ｄ」とする。すると、この領域Ｄの面積は、領域Ｂの面積以下であると好ましい。
このような太陽電池１０であっても、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎと半導体基板１５との間の電位差は、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐと半導体基板１５との間の電位差よりも小さいため、暗電流はｎ型用透明酸化物電極層１２ｎを通じて流れ難く、領域Ｄが狭くても構わない。
なお、領域Ｄは、領域Ｂの面積以下であればよいため、領域Ｄが存在しない場合も含まれる。すなわち、受光面１５ＳＵ側の他方端側Ｅ２Ｓの全てが、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎで覆われていてもよい。このようになっていると、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎが、例えば反射防止層の機能を発揮でき、太陽電池モジュール２０の美観が向上する。
また、図２に示すような太陽電池モジュール２０における太陽電池１０でも、一方端側Ｅ１Ｓの他方面側である例えば受光面１５ＳＵ側にて、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎに覆われないｎ型半導体層１７ｎの領域で、半導体基板１５を境に領域Ａに対向する領域を「領域Ｃ」とする。すると、領域Ｃの面積は、領域Ｂの面積よりも広いと好ましい。
シングリング方式を採用した太陽電池モジュール２０にあって、太陽電池１０の重なりにより遮光領域となる半導体基板１５の端部にて、領域Ｃを配置すると、その領域Ｃ、またはその付近には導電性接着剤２２が配置される。そのため、太陽電池１０同士の接続において、導電性接着剤２２が領域Ｃに広がるだけでなく、その領域Ｃの反対側に位置する領域Ａにまで、半導体基板１５の端部を越えて回り込みかねない。
しかしながら、領域Ｃが広く設計されているため、その領域Ｃから領域Ａにまで導電性接着剤２２が回り込んでｐ型半導体層１７ｐにまで進み難い。したがって、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐの一方端側Ｅ１Ｓとｎ型用透明酸化物電極層１２ｎ一方端側Ｅ１Ｓとの間を導電性接着剤２２が架け渡ることに起因するリークが起き難い。
なお、ｐ型半導体層１７ｐとｎ型半導体層１７ｎとの間でのリーク予防の観点から、図１に示すような、一方面である受光面１５ＳＵ側にｐ型半導体層１７ｐ、他方面側である裏面１５ＳＢ側にｎ型半導体層１７ｎを配置した太陽電池１０で太陽電池モジュール２０が形成される場合、太陽電池１０では、領域Ａの少なくとも一部を、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐと電気的に接続したｐ型用金属電極層１３ｐの一部が覆うと好ましい。
このようになっていると、領域Ａ、すなわち半導体基板１５の一方端側Ｅ１Ｓの端に、ｐ型金属電極層１３ｐの一部が延び出ることになり、その箇所に、導電性接着剤２２が配置できる。すると、この領域Ａに、太陽電池１０が覆い被さった場合、その太陽電池１０により、導電性接着剤２２が隠れる。その結果、太陽電池モジュール２０において、遮蔽領域を超えて受光面１５ＳＵ側に、導電性接着剤２２がはみ出さなくなり、導電性接着剤２２に起因するシャドウロスが抑えられる。
なお、領域Ａが、第２の太陽電池１０によって遮蔽されることから、領域Ａに進出したｐ型用金属電極層１３ｐの一部も太陽電池１０によって覆われる。
また、このような太陽電池モジュール２０における太陽電池１０では、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎを覆って電気的に接続したｎ型用金属電極層１３ｎの面積は、ｎ型用透明酸化物電極層１３ｎの面積以下で、領域Ｃに重ならないと好ましい。
このようになっていると、領域Ａの逆側の領域Ｃの一部にｎ型用金属電極層１３ｐの一部が覆わない。すると、例えば、導電性接着剤２２が領域Ａに広がり、さらに、半導体基板１５の端部を越えて領域Ｃにまで回り込んだとしても、ｎ型金属電極層１３ｎにまで到達し難くなる。そのため、ｐ型金属電極層１３ｐの一方端側Ｅ１Ｓとｎ型金属電極層１３ｎの一方端側Ｅ１Ｓとの間を導電性接着剤２２が架け渡ることに起因するリークが起き難い。
また、以上のようなリーク予防の観点では、図２に示すような、他方面である受光面１５ＳＵ側にｎ型半導体層１７ｎ、一方面側である裏面１５ＳＢ側にｐ型半導体層１７ｐを配置した太陽電池１０を含む太陽電池モジュール２０でも、前記と同趣旨の構成をとれば好ましい。すなわち、このような太陽電池１０では、領域Ｃの一部には、ｎ型用透明酸化物電極層１２ｎと電気的に接続したｎ型用金属電極層１３ｎの一部が覆うと好ましい。
このようになっていると、領域Ｃ、すなわち半導体基板１５の一方端側Ｅ１Ｓの端に、ｎ型金属電極層１３ｎの一部が延び出ることになり、その箇所に、導電性接着剤２２が配置できる。すると、この領域Ｃに、太陽電池１０が覆い被さった場合、その太陽電池１０により、導電性接着剤２２が隠れ、前記同様、導電性接着剤２２に起因するシャドウロスが抑えられる。
なお、領域Ｃが、第２の太陽電池１０によって遮蔽されることから、領域Ｃに進出したｎ型用金属電極層１３ｎの一部も太陽電池１０によって覆われる。
また、このような太陽電池モジュール２０における太陽電池１０では、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐを覆って電気的に接続したｐ型用金属電極層１３ｐの面積は、ｐ型用透明酸化物電極層１２ｐの面積以下で、領域Ａには重ならないと好ましい。
このようになっていると、領域Ｃの逆側の領域Ａの一部にｐ型用金属電極層１３ｐの一部が覆わない。そのため、例えば、導電性接着剤２２が領域Ｃに広がり、さらに、半導体基板１５の端部を越えて領域Ａにまで回り込んだとしても、ｐ型金属電極層１３ｐにまで到達し難くなる。そのため、ｎ型金属電極層１３ｎの一方端側Ｅ１Ｓとｐ型金属電極層１３ｐの一方端側Ｅ１Ｓとの間を導電性接着剤２２が架け渡ることに起因するリークが起き難い。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、以上では、受光面１５ＳＵ側の金属電極層１３（１３ｐ，１３ｎ）では、バスバー部ＢＢとフィンガー部ＦＧとを有する例を挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、図７の斜視図および図８の平面図に示すように、フィンガー部ＦＧだけしか存在しない金属電極層１３ｐであっても構わない。この場合、図３で示されるバスバー部ＢＢの位置に、そのバスバー部ＢＢに代えて、導電性接着剤２２を配置させればよい。
また、以上では、フィンガー部ＦＧの一部が、透明酸化物電極層１２を超えて、導電型半導体層１７の表面にまで進出していた例を挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、図９の斜視図および図１０の平面図に示すように、フィンガー部ＦＧが、透明酸化物電極層１２の表面以内に収まっていてもよい。この場合、各フィンガー部ＦＧつなぐように導電性接着剤２２を配置させて、図３で示されるバスバー部ＢＢの代わりをさせてもよい。また、そのバスバー部ＢＢの代わりとなる導電性接着剤２２を透明酸化物電極層１２上に配置させて、導電型半導体層１７上に配置させないようにしてもよい。
また、以上では、バスバー部ＢＢ、または、その代わりとなる導電性接着剤２２は、一本線状であったが、これに限定されず、複数本であっても構わないし、線状でなくても構わない。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
まず、入射面の面方位（１００）で、厚み２００μｍの６インチｎ型単結晶シリコン基板をアセトン中で洗浄した後、２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬して、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。その後、この半導体基板を、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。次に、この半導体基板を２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬し、さらに、超純水によるリンスを２回行い、常温で乾燥させた。
なお、乾燥させた半導体基板は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により表面観察を行ったところ、両面に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であった。
テクスチャ形成後の単結晶シリコン基板の表面を７０℃の５％ＨＣｌ水溶液に５分間浸漬し、表面に残存するアルカリ成分を中和した。その後、１５ｐｐｍのオゾン水を用いて１０分間表面洗浄を行い、５％ＨＦ水溶液に２分間浸漬してオゾン酸化膜を除去した。
以下の実施例１、２および比較例１では、以上の半導体基板を使用した。具体的には、半導体基板上にｐ型半導体層およびｎ型半導体層を形成し、その上に、透明酸化物電極層および金属電極層を形成し、さらに、この半導体基板を所望の位置にて、レーザーを用いて分割した。そのため、大判の半導体基板から形成される複数の分割片に合わせて、電極層を形成した。また、その分割片（太陽電池）を、導電性接着剤を用いてシングリング方式で接続して太陽電池ストリングとした。そして、この太陽電池ストリングを用いて太陽電池モジュールを作成した。以下、詳細について述べる。
［実施例１］
まず、大判の半導体基板をＣＶＤ装置へ導入し、一方面に、真性半導体層として、ｉ層非晶質シリコン層を４ｎｍ製膜し、その上に、ｐ型半導体層として、ｐ型非晶質シリコン層を５ｎｍ製膜した。
真性半導体層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力が１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２流量比が２／１０、投入パワー密度が０．０３Ｗ／ｃｍ２とした。
ｐ型半導体層の製膜条件は、基板温度が１９０℃、圧力が１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２／Ｂ２Ｈ６流量比が１／１０／３、投入パワー密度が０．０４Ｗ／ｃｍ２であった。なお、前記のＢ２Ｈ６ガスとしては、Ｈ２によりＢ２Ｈ６濃度を５０００ｐｐｍに希釈したガスを用いた。
次に、半導体基板の他方の面に、真性半導体層として、ｉ層非晶質シリコン層を５ｎｍ製膜し、その上に、ｎ型半導体層として、ｎ型非晶質シリコン層を１０ｎｍ製膜した。真性半導体層の製膜条件は、前記同様である。ｎ型半導体層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力が６０Ｐａ、ＳｉＨ４／ＰＨ３流量比が１／２、投入パワー密度が０．０２Ｗ／ｃｍ２であった。なお、前記のＰＨ３ガスとしては、Ｈ２によりＰＨ３濃度を５０００ｐｐｍに希釈したガスを用いた。
続いて、導電型半導体層を有する半導体基板をスパッタ室へ移送し、ｐ型半導体層およびｎ型半導体層の上に、透明電極層として、ＩＴＯ層を１２０ｎｍ製膜した。なお、フィルムマスクを用いたリフトオフ法により、領域Ａ〜領域Ｄを形成した。
具体的には、１個の太陽電池において、別の太陽電池に覆われる側である例えば一方端では、太陽電池の一方端側の端から、その一方端側から他方端側までを結ぶストリング方向に沿った領域Ａ・Ｃの長さを１１００μｍとした。一方、１個の太陽電池において、別の太陽電池を覆う側である例えば他方端では、太陽電池の他方端側の端から、その他方端側から一方端側までを結ぶストリング方向に沿った領域Ｂ・Ｄの長さを１５０μｍとした。
なお、フィルムマスクは、ポリプロピレンの可撓性樹脂フィルムを使用した。また、強度、耐熱性、または寸法安定性等の観点から、フィルムマスクは、二軸延伸フィルムを使用した。
続いて、透明酸化物電極層を有する半導体基板を印刷室へ移送し、スクリーン印刷にて銀ペーストを塗布することにより、金属電極層を製膜した。具体的には、受光側および裏側の透明電極層上に、櫛歯型の金属電極層を製膜した。なお、受光側の金属電極層は、フィンガー部とバスバー電極とを略直交とした。なお、受光側のフィンガー部の幅は約５０μｍ、それらの間隔（ピッチ）は約１８００μｍとし、裏側のフィンガー部の幅は約５０μｍ、それらの間隔は約５００μｍとした。
次に、以上の電極層を有する半導体基板をレーザー室へ移送し、レーザー装置を用いて割断し、略長方形の太陽電池を作製した。なお、レーザーは、ｎ型半導体層の形成面側より入射させた。また、レーザーの位置は、透明酸化物電極層の形成時に設定した分割位置に合わせた。
続いて、太陽電池をディスペンサー室へ移送し、ディスペンサーを用いて、導電性接着剤を、第１の太陽電池の重畳予定領域内のバスバー部に塗布し、第２の太陽電池を重ね合わせ、熱圧着にて接合した。このような重ね合わせた接合を、合計３４個の太陽電池を用いて繰り返した。その結果、３４個の太陽電池を電気的に直列に接続させた太陽電池ストリングを作成した。なお、熱圧着条件は、温度１５０℃、時間２０分、圧力５ＭＰａにて実施した。
続いて、太陽電池ストリングを封止室へ移送し、受光側保護材上に、受光側封止材、太陽電池ストリング、裏側封止材、および裏側保護部材を順次積層し、太陽電池ストリングを封止して、太陽電池モジュールを作製した。なお、１０本の太陽電池ストリングスを、５並列×２直列（合計３４０個の太陽電池）にして、太陽電池ストリングの集合体とした。また、受光側に、各太陽電池のｐ型半導体層を向くようにして、モジュール化した。
［実施例２］
実施例２では、実施例１の太陽電池モジュールにおいて、受光面側にｐ型半導体層、裏面側にｎ型半導体層が配置されていたところを逆向き、すなわち受光面側にｎ型半導体層、裏面側にｐ型半導体層が配置されるようにした。また、領域Ａの長さを１１００μｍ、領域Ｂの長さを１５０μｍとする一方、領域Ｃおよび領域Ｄは生じないように、すなわち、受光面側のｎ型半導体層の全面に、透明酸化物電極層を製膜した。
［比較例１］
比較例１では、実施例１の太陽電池モジュールにおいて、透明酸化物電極層のみを変えた。具体的には、フィルムマスクを用いずに、太陽電池の導電型半導体層の全面に、透明酸化物電極層を製膜した。
［評 価］
ソーラーシミュレータにより、ＡＭ（エアマス）１．５の基準太陽光を、１００ｍＷ／ｃｍ２の光量で照射して、実施例１、２および比較例１の太陽電池モジュールの太陽電池特性（開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流密度（Ｉｓｃ）、曲線因子（ＦＦ）、出力（Ｗ）を測定した（表１参照）。
表１より、実施例１および実施例２が比較例１よりも出力が高くなることが判った。これは、両実施例では、シングリング方式に起因する太陽電池の遮蔽部分の暗電流が改善されたことにより、太陽電池内部のダイオード損失が低減し、曲性因子（ＦＦ）が改善したことに因ると考えられる。
また、比較例１では、導電型半導体層の全面に、透明酸化物電極層を製膜していることから、レーザー照射による分割の際、残留物の再付着、透明酸化物電極層の溶融だれによりリークが発生していると考えられる。一方で、両実施例では、レーザー照射による分割箇所は、透明酸化物電極層を製膜しない領域である。そのため、比較例１のようなリークが発生しないことから、出力特性が改善すると考えられる。
１０ 太陽電池［両面電極型太陽電池］
１１ 電極層
１２ 透明酸化物電極層
１２ｐ ｐ型用透明酸化物電極層
１２ｎ ｎ型用透明酸化物電極層
１３ 金属電極層
１３ｐ ｐ型用金属電極層
１３ｎ ｎ型用金属電極層
１５ 半導体基板
１５Ｓ 半導体基板の主面
１５ＳＵ 半導体基板の受光側の主面［受光面、一方面側／他方面側］
１５ＳＢ 半導体基板の裏側の主面［裏面、他方面側／一方面側］
１６ 真性半導体層
１７ 半導体層
１７ｐ ｐ型半導体層
１７ｎ ｎ型半導体層
２０ 太陽電池モジュール［両面電極型太陽電池モジュール］
２１ 太陽電池ストリング
２２ 導電性接着剤
２３ 封止材
２３Ｕ 受光側封止材
２３Ｂ 裏側封止材
２４ 受光側保護部材
２５ 裏側保護部材
Ｅ１Ｓ 一方端側／他方端側
Ｅ２Ｓ 他方端側／一方端側
Ａ 領域Ａ
Ｂ 領域Ｂ
Ｃ 領域Ｃ
Ｄ 領域Ｄ

Claims (10)

  1. 半導体基板と、前記半導体基板の主面の一方面側にｐ型半導体層およびそれに対応するｐ型用透明酸化物電極層と、前記半導体基板の主面の他方面側にｎ型半導体層およびそれに対応するｎ型用透明酸化物電極層と、を含む両面電極型太陽電池にあって、
    前記半導体基板にて対向する両辺のうち一方を一方端側、他方を他方端側とし、
    前記一方端側の前記一方面側にて、前記ｐ型用透明酸化物電極層に覆われない前記ｐ型半導体層の領域を「領域Ａ」とし、
    前記他方端側の前記一方面側にて、前記ｐ型用透明酸化物電極層に覆われない前記ｐ型半導体層の領域を「領域Ｂ」とすると、
    前記領域Ａの面積は前記領域Ｂの面積よりも広い両面電極型太陽電池。
  2. 前記一方端側から前記他方端側までを結ぶ方向に沿った前記領域Ｂの長さは、前記半導体基板の厚みの２倍未満である請求項１に記載の両面電極型太陽電池。
  3. 前記他方端側の前記他方面側にて、前記ｎ型用透明酸化物電極層に覆われない前記ｎ型半導体層の領域で、前記半導体基板を境に前記領域Ｂに対向する領域を「領域Ｄ」とすると、
    前記領域Ｄの面積は、前記領域Ｂの面積以下である請求項１または２に記載の両面電極型太陽電池。
  4. 前記一方端側の前記他方面側にて、前記ｎ型用透明酸化物電極層に覆われない前記ｎ型半導体層の領域で、前記半導体基板を境に前記領域Ａに対向する領域を「領域Ｃ」とすると、
    前記領域Ｃの面積は、前記領域Ｂの面積よりも広い請求項１〜３のいずれか１項に記載の両面電極型太陽電池。
  5. 前記一方面側が受光側、前記他方面側が裏側の場合、
    前記領域Ａの少なくとも一部を、前記ｐ型用透明酸化物電極層と電気的に接続したｐ型用金属電極層の一部が覆う請求項１〜４のいずれか１項に記載の両面電極型太陽電池。
  6. 前記一方端側の前記他方面側にて、前記ｎ型用透明酸化物電極層に覆われない領域で、前記半導体基板を境に前記領域Ａに対向する領域を「領域Ｃ」とすると、
    前記ｎ型用透明酸化物電極層を覆って電気的に接続したｎ型用金属電極層の面積は、前記ｎ型用透明酸化物電極層の面積以下で、前記領域Ｃに重ならない請求項５に記載の両面電極型太陽電池。
  7. 前記他方面側が受光側、前記一方面側が裏側の場合、
    前記一方端側の前記他方面側にて、前記ｎ型用透明酸化物電極層に覆われない領域で、前記半導体基板を境に前記領域Ａに対向する領域を「領域Ｃ」とすると、
    前記領域Ｃの少なくとも一部を、前記ｎ型用透明酸化物電極層と電気的に接続したｎ型用金属電極層の一部が覆う請求項１〜４のいずれか１項に記載の両面電極型太陽電池。
  8. 前記ｐ型用透明酸化物電極層を覆って電気的に接続したｐ型用金属電極層の面積は、前記ｐ型用透明酸化物電極層の面積以下で、前記領域Ａに重ならない請求項７に記載の両面電極型太陽電池。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の両面電極型太陽電池を少なくとも２個含んで電気的に接続した太陽電池ストリングを、少なくとも１個以上含む太陽電池モジュールにあって、
    導電性接着剤が、第１の前記両面電極型太陽電池における前記一方端側の前記一方面側の一部に、第２の前記両面電極型太陽電池における前記他方端側の前記他方面側の一部を重ねた場合のこれらの前記一部間に介在して、両方の前記両面電極型太陽電池を電気的に接続した太陽電池モジュール。
  10. 前記領域Ａが、前記第２の両面電極型太陽電池によって遮蔽される、
    または、
    前記一方端側の前記他方面側にて、前記ｎ型用透明酸化物電極層に覆われない領域で、前記半導体基板を境に前記領域Ａに対向する領域を「領域Ｃ」とすると、前記領域Ｃが、前記第２の両面電極型太陽電池によって遮蔽される、
    請求項９に記載の太陽電池モジュール。
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