JP5093821B2 - 配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール - Google Patents

配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール Download PDF

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Description

本発明は、配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関し、特に、特性を向上させることができるとともに、比較的容易に接続することが可能な配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールに関する。
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。
従来の太陽電池においては、太陽光が入射する側の表面（受光面）に対して半導体基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによって受光面近傍にｐｎ接合を形成するとともに、受光面に一方の電極を配置し、受光面の反対側にある表面（裏面）に他方の電極を配置する構造が一般的に採用されている。また、半導体基板の裏面には半導体基板と同じ導電型の不純物を高濃度に拡散することによって、裏面電界効果による高出力化を図ることも一般的となっている。
しかしながら、上記の構造を有する太陽電池においては、受光面に配置された電極が太陽光の入射を遮り、太陽電池の出力を抑制する原因となる。そこで、近年、その問題を解消するために、半導体基板の裏面に第１導電型用電極と第２導電型用電極（すなわち、ｐ型用電極とｎ型用電極）の双方を有するいわゆる裏面接合型太陽電池の開発が進められている。
裏面接合型太陽電池においては、第１導電型用電極および第２導電型用電極が形成されている半導体基板の裏面側からしか電力を取り出すことができないため、第１導電型用電極および第２導電型用電極の構造は裏面接合型太陽電池の出力の観点から非常に重要である。
図９に、従来の裏面接合型太陽電池の一例の模式的な断面図を示す。この従来の裏面接合型太陽電池は、たとえばｐ型のシリコン基板１０１の受光面に反射防止膜１０９が形成されており、シリコン基板１０１の裏面にｐ型領域１１１とｎ型領域１１２とが裏面に沿って交互に所定の間隔をあけて形成されている。そして、ｐ型領域１１１上にはフィンガーｐ電極１２１が形成され、ｎ型領域１１２上にはフィンガーｎ電極１２２が形成されている。
この裏面接合型太陽電池の受光面に太陽光が入射すると、シリコン基板１０１の受光面近傍で生じたキャリアが裏面接合型太陽電池の裏面に形成されたｐｎ接合まで到達し、フィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２に収集されて外部に取り出される。
図１０に、従来の裏面接合型太陽電池の裏面の電極構造の一例の模式的な平面図を示す。この従来の裏面接合型太陽電池においては、裏面接合型太陽電池の出力を向上させる観点から、シリコン基板１０１の裏面にフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２がそれぞれ裏面全体を覆うように形成されており、シリコン基板１０１の裏面の両端部にはそれぞれ、フィンガーｐ電極１２１と交差しているバスバーｐ電極１２３およびフィンガーｎ電極１２２と交差しているバスバーｎ電極１２４が形成されている。
ここで、フィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２は、シリーズ抵抗が大きくなると出力の損失になることから、一般に、シリーズ抵抗を小さくする観点からその断面積（電極の幅×高さ）が大きくなるように設計される。
しかしながら、裏面接合型太陽電池の裏面の面積が大きくなると、フィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２の長さＬ0をより長くする必要がある一方、これらの電極の高さには限界があることから、断面積を大きくするためには電極の幅Ｗ0を大きくする必要があった。電極の幅Ｗ0を大きくした場合には、フィンガーｐ電極１２１とフィンガーｎ電極１２２との間のピッチＰ0が大きくなってシリコン基板１０１内におけるキャリアの移動距離が長くなり、裏面接合型太陽電池の出力が低下してしまうという問題があった。
これらの問題を解決する方法として、たとえば、特開２００５−２６０１５７号公報（特許文献１）には、フィンガー電極に交差するバスバー電極の少なくとも１本が裏面接合型太陽電池の裏面内に形成されている裏面接合型太陽電池が開示されている。
また、たとえば、特開２００５−３４０３６２号公報（特許文献２）には、裏面接合型太陽電池の裏面にそれぞれ点状に複数形成されているｐ型用電極とｎ型用電極とをそれぞれ、ｐ型用配線とｎ型用配線とが互いに電気的に絶縁されて形成されている配線基板で接続した太陽電池セルが開示されている。
特開２００５−２６０１５７号公報 特開２００５−３４０３６２号公報
しかしながら、特許文献１の裏面接合型太陽電池においては、裏面接合型太陽電池の裏面のバスバー電極部分にｐｎ接合を形成することができない構成となるため、この構成が裏面接合型太陽電池の特性をさらに向上させるための構造設計の障害となっていた。
また、特許文献２の太陽電池セルにおいては、裏面接合型太陽電池の裏面のｐ型用電極およびｎ型用電極を配線基板で精度良く接続することが容易でないことがあった。
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、特性を向上させることができるとともに、比較的容易に接続することが可能な配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを提供することにある。
本発明は、裏面接合型太陽電池と、絶縁性基板と絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを備え、裏面接合型太陽電池は、半導体基板の一方の表面において交互に形成された帯状の第１導電型領域と帯状の第２導電型領域と、第１導電型領域上に設置された帯状の第１導電型用電極と、第２導電型領域上に設置された帯状の第２導電型用電極と、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において隣り合う第２導電型用電極の間に第１導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第１の非接続領域と、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において隣り合う第１導電型用電極の間に第２導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第２の非接続領域と、を含み、第１の非接続領域は、第１導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であり、第２の非接続領域は、第２導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であって、第１導電型領域および第２導電型領域は、それぞれ、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向と直交する方向に伸長し、第１導電型用電極および第２導電型用電極は、それぞれ、第１導電型領域および第２導電型領域の伸長方向に伸長しており、裏面接合型太陽電池は、配線基板の配線材上に設置されており、裏面接合型太陽電池は、第１導電型用電極を複数含むとともに、第２導電型用電極を複数含み、裏面接合型太陽電池においては、第１導電型用電極同士が配線基板の配線材によって電気的に接続されているとともに、第２導電型用電極同士が第１導電型用電極同士を電気的に接続する配線材とは異なる配線材によって電気的に接続されており、配線材は、第１導電型用電極および第２導電型用電極の伸長方向に直交する方向に伸長する帯状であって、絶縁層を跨いで、第１導電型用電極同士または第２導電型用電極同士を接続している、配線基板付き裏面接合型太陽電池である。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において第１の非接続領域と第２導電型用電極とが隣り合っていてもよい。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において第２の非接続領域と第１導電型用電極とが隣り合っていてもよい。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、半導体基板の表面に直交する軸を回転軸として半導体基板を１８０°回転させたときに、第１導電型用電極の形状および第２導電型用電極の形状がそれぞれ回転前と回転後とで同一または対称となっていることが好ましい。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、半導体基板が第１導電型である場合には第２導電型領域の面積が第１導電型領域の面積よりも大きく、半導体基板が第２導電型である場合には第１導電型領域の面積が第２導電型領域の面積よりも大きいことが好ましい。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池において、第１導電型用電極同士を電気的に接続する配線材が第１導電型用電極の長手方向に直交する方向に第２導電型領域を跨いで第１導電型用電極同士を電気的に接続していることが好ましい。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池において、第２導電型用電極同士を電気的に接続する配線材が第２導電型用電極の長手方向に直交する方向に第１導電型領域を跨いで第２導電型用電極同士を電気的に接続していることが好ましい。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、半導体基板がｎ型であって、第１導電型がｎ型であり、第２導電型がｐ型であってもよい。
また、本発明は、裏面接合型太陽電池の複数と、絶縁性基板と絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを備え、裏面接合型太陽電池は、半導体基板の一方の表面において交互に形成された帯状の第１導電型領域と帯状の第２導電型領域と、第１導電型領域上に設置された帯状の第１導電型用電極と、第２導電型領域上に設置された帯状の第２導電型用電極と、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において隣り合う第２導電型用電極の間に第１導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第１の非接続領域と、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において隣り合う第１導電型用電極の間に第２導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第２の非接続領域と、を含み、第１の非接続領域は、第１導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であり、第２の非接続領域は、第２導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であって、第１導電型領域および第２導電型領域は、それぞれ、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向と直交する方向に伸長し、第１導電型用電極および第２導電型用電極は、それぞれ、第１導電型領域および第２導電型領域の伸長方向に伸長しており、裏面接合型太陽電池の複数はそれぞれ、配線基板の配線材上に設置されており、裏面接合型太陽電池はそれぞれ、第１導電型用電極を複数含むとともに、第２導電型用電極を複数含み、裏面接合型太陽電池の複数のそれぞれにおいては、第１導電型用電極同士が配線基板の配線材によって電気的に接続されるとともに、第２導電型用電極同士が第１導電型用電極同士を電気的に接続する配線材とは異なる配線材によって電気的に接続されており、第１導電型用電極同士を電気的に接続する配線材は、隣り合う他の裏面接合型太陽電池の第２導電型用電極同士を電気的に接続する配線材でもあり、第２導電型用電極同士を電気的に接続する配線材は、隣り合う他の裏面接合型太陽電池の第１導電型用電極同士を電気的に接続する配線材でもあって、配線材は、第１導電型用電極および第２導電型用電極の伸長方向に直交する方向に伸長する帯状であって、絶縁層を跨いで、第１導電型用電極同士または第２導電型用電極同士を接続している太陽電池ストリングである。ここで、本発明の太陽電池ストリングにおいては、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において第１の非接続領域と第２導電型用電極とが隣り合っていてもよい。また、本発明の太陽電池ストリングにおいては、第１導電型領域と第２導電型領域との配列方向において第２の非接続領域と第１導電型用電極とが隣り合っていてもよい。また、本発明の太陽電池ストリングにおいては、半導体基板の表面に直交する軸を回転軸として半導体基板を１８０°回転させたときに、第１導電型用電極の形状および第２導電型用電極の形状がそれぞれ回転前と回転後とで同一または対称となっていることが好ましい。また、本発明の太陽電池ストリングにおいては、半導体基板が第１導電型である場合には第２導電型領域の面積が第１導電型領域の面積よりも大きく、半導体基板が第２導電型である場合には第１導電型領域の面積が第２導電型領域の面積よりも大きいことが好ましい。また、本発明の太陽電池ストリングにおいては、第１導電型用電極同士を電気的に接続する配線材が第１導電型用電極の長手方向に直交する方向に第２導電型領域を跨いで第１導電型用電極同士を電気的に接続していることが好ましい。また、本発明の太陽電池ストリングにおいては、第２導電型用電極同士を電気的に接続する配線材が第２導電型用電極の長手方向に直交する方向に第１導電型領域を跨いで第２導電型用電極同士を電気的に接続していることが好ましい。また、本発明の太陽電池ストリングにおいては、半導体基板がｎ型であって、第１導電型がｎ型であり、第２導電型がｐ型であってもよい。
さらに、本発明は、上記の太陽電池ストリングが樹脂に封止されてなる太陽電池モジュールである。
本発明によれば、特性を向上させることができるとともに、比較的容易に接続することが可能な配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを提供することができる。
本発明の裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図である。 図１に示す裏面接合型太陽電池を製造する方法の一例について図解するための模式的な断面図である。 本発明の裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図である。 本発明の太陽電池ストリングの一例の裏面の模式的な平面図である。 本発明の裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図である。 本発明におけるｎ型シリコン基板の一例の裏面の模式的な平面図である。 本発明の裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図である。 本発明の太陽電池ストリングの一例の裏面の模式的な平面図である。 従来の裏面接合型太陽電池の一例の模式的な断面図である。 従来の裏面接合型太陽電池の裏面の電極構造の一例の模式的な平面図である。 本発明に用いられる配線基板の一例の模式的な平面図である。 本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池の一例の受光面の模式的な平面図である。 図１２に示す配線基板付き裏面接合型太陽電池の裏面の模式的な平面図である。 本発明に用いられる配線基板の他の一例の模式的な平面図である。 本発明の太陽電池ストリングの他の一例の受光面の模式的な平面図である。 図１５に示す太陽電池ストリングの裏面の模式的な平面図である。 本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図である。 本発明の太陽電池ストリングの他の一例の裏面の模式的な平面図である。
以下、第１導電型がｐ型の場合を例にとって、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
（実施の形態１）
図１に、本発明の裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の裏面接合型太陽電池は、図１に示す矢印２００の方向に沿って、ｎ型のシリコン基板１０１の裏面にｐ型不純物が導入された帯状の領域であるｐ型の第１導電型領域（以下、「ｐ型領域」という）１１１と、シリコン基板１０１の裏面にｎ型不純物が導入された帯状の領域であるｎ型の第２導電型領域（以下、「ｎ型領域」という）１１２とが交互に配列するようにして形成されている。
そして、図１に示す矢印２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）に直交する方向（矢印２０１の方向）に帯状に伸びるｐ型の第１導電型用電極（以下、「フィンガーｐ電極」という）１２１がｐ型領域１１１上に形成されており、図１に示す矢印２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）に直交する方向（矢印２０１の方向）に帯状に伸びるｎ型の第２導電型用電極（以下、「フィンガーｎ電極」という）１２２がｎ型領域１１２上に形成されている。
また、フィンガーｐ電極１２１は間欠に形成されており、図１に示す矢印２０１の方向に隣り合っているフィンガーｐ電極１２１の間の領域は、フィンガーｐ電極１２１が形成されていない領域である第１非接続領域１４１となっている。
また、フィンガーｎ電極１２２も間欠に形成されており、図１に示す矢印２０１の方向に隣り合っているフィンガーｎ電極１２２の間の領域は、フィンガーｎ電極１２２が形成されていない領域である第２非接続領域１４２となっている。
以下、図２（ａ）〜（ｉ）の模式的断面図を参照して、図１に示す裏面接合型太陽電池を製造する方法の一例について説明する。なお、図２（ａ）〜（ｉ）においては、説明の便宜のためにシリコン基板１０１の裏面にｐ型領域１１１とｎ型領域１１２とを１つずつ形成したものを示すものとする。
まず、図２（ａ）に示すように、ｎ型のシリコン基板１０１を用意する。ここで、シリコン基板１０１としては、たとえば多結晶シリコンまたは単結晶シリコン等を用いることができる。また、シリコン基板１０１の大きさおよび形状も特に限定されないが、たとえば厚さ１００μｍ以上３００μｍ以下であって、１辺が１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下の四角形状とすることができる。
また、シリコン基板１０１は、たとえば、スライスされることにより生じたスライスダメージを除去したもの等を用いることが好ましい。なお、シリコン基板１０１のスライスダメージの除去は、たとえば、シリコン基板１０１の表面をフッ化水素水溶液と硝酸との混酸または水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液等でエッチングすることにより行なうことができる。
次に、図２（ｂ）に示すように、シリコン基板１０１の裏面にたとえばシリコン酸化膜からなるテクスチャマスク１０４を形成し、ｎ型シリコン基板１０１の受光面にテクスチャ構造１１０を形成する。ここで、テクスチャ構造１１０は、たとえば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム等のアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加した液をたとえば７０℃以上８０℃以下に加熱したもの等を用いてシリコン基板１０１の受光面をエッチングすることにより形成することができる。
また、シリコン基板１０１の裏面にテクスチャマスク１０４を形成することによってシリコン基板１０１の受光面のみにテクスチャ構造１１０を形成することができるため、シリコン基板１０１の裏面は平坦にすることができる。なお、テクスチャマスク１０４は、たとえば、スチーム酸化、常圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法またはスピンオングラスの印刷・焼成等によって形成することができる。テクスチャマスク１０４の厚さは特に限定されないが、たとえば３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の厚さとすることができる。
また、テクスチャマスク１０４としては、シリコン酸化膜以外にも、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層体等を用いることができる。ここで、シリコン窒化膜からなるテクスチャマスク１０４は、たとえば、プラズマＣＶＤ法または常圧ＣＶＤ法等で形成することができ、厚さは特に限定されないが、たとえば６０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。
テクスチャマスク１０４は、テクスチャ構造１１０の形成後に除去される。なお、テクスチャマスク１０４は除去することなく、後述する第１拡散マスクとして利用することも可能である。
続いて、図２（ｃ）に示すように、シリコン基板１０１の受光面および裏面の全面にたとえばシリコン酸化膜からなる第１拡散マスク１０３ａを形成した後に、ｐ型領域１１１の形成領域に対応する箇所の第１拡散マスク１０３ａを除去することによって窓部１０５を形成して、窓部１０５からｎ型シリコン基板１０１の裏面の一部を露出させる。
ここで、シリコン酸化膜からなる第１拡散マスク１０３ａは、たとえばスチーム酸化、常圧ＣＶＤ法またはスピンオングラスの印刷・焼成等によって形成することができる。シリコン酸化膜からなる第１拡散マスク１０３ａの厚さは特に限定されないが、たとえば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の厚さとすることができる。なお、第１拡散マスク１０３ａは、シリコン酸化膜以外にも、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層体等を用いることができる。ここで、シリコン窒化膜からなる第１拡散マスク１０３ａは、たとえば、プラズマＣＶＤ法または常圧ＣＶＤ法等で形成することができ、厚さは特に限定されないが、たとえば６０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。
また、シリコン基板１０１の裏面の第１拡散マスク１０３ａの除去による窓部１０５の形成は、たとえば、シリコン基板１０１の裏面の第１拡散マスク１０３ａの除去する箇所に第１エッチングペーストをスクリーン印刷法等によって所望のパターンに印刷した後に、ｎ型シリコン基板１０１をたとえば１００℃〜４００℃で加熱することにより、シリコン基板１０１の裏面に形成した第１拡散マスク１０３ａのうち第１エッチングペーストが印刷された箇所を除去することにより行なうことができる。ここで、第１エッチングペーストとしては、たとえば、エッチング成分としてリン酸若しくはフッ化水素アンモニウムを含み、エッチング成分以外の成分として水、有機溶媒および増粘剤を含み、スクリーン印刷法等の印刷方法に適した粘度に調整したもの等を用いることができる。また、第１エッチングペーストを加熱する方法は特に限定されず、たとえばホットプレート、ベルト炉またはオーブン等を用いて加熱することにより行なうことができる。
上記の第１エッチングペーストの加熱処理後は、シリコン基板１０１を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なうことによって、加熱処理後の第１エッチングペーストが除去される。これにより、窓部１０５が形成され、シリコン基板１０１の裏面の一部が露出する。なお、超音波洗浄に加えて、シリコン基板１０１の裏面を一般に知られているＳＣ−１洗浄（RCA Standard Clean-1）、ＳＣ−２洗浄（RCA Standard Clean-2）、硫酸と過酸化水素水との混合液による洗浄、薄いフッ化水素水溶液、薄いアルカリ水溶液または界面活性剤を含む洗浄液を用いて洗浄することもできる。
次に、図２（ｄ）に示すように、シリコン基板１０１の窓部１０５から露出した裏面にボロン等のｐ型不純物を気相拡散させることによって、シリコン基板１０１の裏面にｐ型領域１１１を形成し、その後、第１拡散マスク１０３ａおよびボロンが拡散して形成されたＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）をフッ化水素水溶液等を用いてすべて除去する。なお、ｐ型領域１１１は、シリコン基板１０１の窓部１０５から露出した裏面にボロン等のｐ型不純物を含んだ溶剤を塗布した後に加熱することによって形成してもよい。
次に、図２（ｅ）に示すように、シリコン基板１０１の受光面および裏面の全面にたとえばシリコン酸化膜からなる第２拡散マスク１０３ｂを形成した後に、ｎ型領域１１２の形成領域に対応する箇所の第２拡散マスク１０３ｂを除去することによって窓部１０６を形成して、窓部１０６からシリコン基板１０１の裏面の一部を露出させる。
ここで、シリコン基板１０１の裏面の第２拡散マスク１０３ｂの除去による窓部１０６の形成は、たとえば、シリコン基板１０１の裏面の第２拡散マスク１０３ｂの除去する箇所に第２エッチングペーストをスクリーン印刷法等によって所望のパターンに印刷した後に、シリコン基板１０１をたとえば１００℃〜４００℃で加熱することにより、シリコン基板１０１の裏面に形成した第２拡散マスク１０３ｂのうち第２エッチングペーストが印刷された箇所を除去することにより行なうことができる。第２エッチングペーストとしては、上記の第１エッチングペーストと同一組成のものを用いてもよく、異なる組成のものを用いてもよい。なお、第２拡散マスク１０３ｂについての説明は上記の第１拡散マスク１０３ａについての説明と同様であり、第２エッチングペーストについての説明は上記の第１エッチングペーストとについての説明と同様である。
上記の第２エッチングペーストの加熱処理後は、上記の第１エッチングペーストの場合と同様にして、加熱処理後の第２エッチングペーストが除去される。これにより、窓部１０６が形成され、シリコン基板１０１の裏面の一部が露出する。
次に、図２（ｆ）に示すように、シリコン基板１０１の窓部１０６から露出した表面にリン等のｎ型不純物を気相拡散させることによってシリコン基板１０１の裏面にｎ型領域１１２を形成し、その後、第２拡散マスク１０３ｂおよびリンが拡散して形成されたＰＳＧ（リンシリケートガラス）をフッ化水素水溶液等を用いてすべて除去する。なお、ｎ型領域１１２は、シリコン基板１０１の窓部１０６から露出した裏面にリン等のｎ型不純物を含んだ溶剤を塗布した後に加熱することによって形成してもよい。
次に、図２（ｇ）に示すように、シリコン基板１０１についてドライ酸化（熱酸化）を行ない、シリコン基板１０１の裏面の全面にシリコン酸化膜からなるパッシベーション膜１０２を形成する。なお、パッシベーション膜１０２の形成と同時にシリコン基板１０１の受光面の全面にシリコン酸化膜１０２ａが形成されることになる。ここで、シリコン酸化膜からなるパッシベーション膜１０２およびシリコン酸化膜１０２ａは、ドライ酸化の他、たとえば、スチーム酸化または常圧ＣＶＤ法等によっても形成することができる。また、パッシベーション膜１０２は、プラズマＣＶＤ法等によって形成されたシリコン窒化膜であってもよく、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層体であってもよい。
次に、図２（ｈ）に示すように、シリコン基板１０１の受光面のシリコン酸化膜１０２ａをフッ化水素水溶液等を用いてすべて除去した後に、シリコン基板１０１の受光面上にたとえば屈折率１．９〜２．１のシリコン窒化膜等からなる反射防止膜１０９を形成するとともに、パッシベーション膜１０２の一部を除去してコンタクトホール１０７およびコンタクトホール１０８を形成して、ｐ型領域１１１およびｎ型領域１１２のそれぞれの表面の一部を露出させる。
ここで、コンタクトホール１０７は、フィンガーｐ電極１２１の形状になるように形成され、コンタクトホール１０８は、フィンガーｎ電極１２２の形状になるように形成される。
なお、コンタクトホール１０７およびコンタクトホール１０８は、以下の方法により作製することができる。まず、パッシベーション膜１０２上にコンタクトホール１０７およびコンタクトホール１０８の形状となるようにエッチングペーストを印刷した後に、シリコン基板１０１についてたとえば１００℃〜４００℃の加熱処理を行ない、加熱処理後は、シリコン基板１０１を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なうことによって、加熱処理後のエッチングペーストを除去する。なお、ここでも、超音波洗浄に加え、シリコン基板１０１の裏面を一般に知られているＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄、硫酸と過酸化水素水との混合液による洗浄、薄いフッ化水素水溶液、薄いアルカリ水溶液または界面活性剤を含む洗浄液を用いて洗浄することもできる。
最後に、図２（ｉ）に示すように、コンタクトホール１０７およびコンタクトホール１０８から露出しているｐ型領域１１１およびｎ型領域１１２のそれぞれの表面にフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２を形成する。フィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２は、たとえば、ｐ型領域１１１およびｎ型領域１１２のそれぞれに銀ペーストを印刷した後にたとえば５００℃〜７００℃で銀ペーストを焼成することによって形成することができる。これにより、図１に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池が作製される。
上記のようにして得られた図１に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池には、後述の図３等に示される第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２が接続される。インターコネクタは、導電性であれば、その材質および形状は特に限定されないが、たとえば箔状または板状等の帯状に形成された導電体からなることが好ましい。インターコネクタを用いることができるので比較的容易に接続することができる。インターコネクタが帯状である場合には、インターコネクタの幅は０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度であることが好ましく、厚さは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。
インターコネクタには、種々の金属、合金等が含まれ、たとえば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ等の金属またはこれらの合金が含まれ、なかでもＣｕを用いることが好ましい。また、インターコネクタには半田めっきがされていることが好ましい。半田めっきがされたインターコネクタは、裏面接合型太陽電池の電極との接続の確実性が向上する傾向にある。裏面接合型太陽電池の接続用電極と半田めっきされたインターコネクタとは、たとえば、ヒーター加熱、ランプ加熱およびリフロー方式等によって接続することができる。
インターコネクタの配置の形態としては、たとえば図３の模式的平面図に示すように、帯状の第１のインターコネクタ１３１が図３に示す矢印２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）に隣り合っているフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続するように設置され、帯状の第２のインターコネクタ１３２が図３に示す矢印の２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）に隣り合っているフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続するように設置される。すなわち、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２は、それぞれのインターコネクタの長手方向が図３に示す矢印２００の方向に沿った方向となるように接続される。
ここで、シリコン基板１０１の裏面においては、図３に示す矢印２００の方向において隣り合っているフィンガーｐ電極１２１の間の領域は、フィンガーｎ電極１２２が形成されていない第２非接続領域１４２となっていることから、第１のインターコネクタ１３１は、フィンガーｎ電極１２２とは電気的に接続されずに、図３に示す矢印２００の方向において隣り合っているフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する。
同様に、図３に示す矢印２００の方向において隣り合っているフィンガーｎ電極１２２の間の領域は、フィンガーｐ電極１２１が形成されていない第１非接続領域１４１となっていることから、第２のインターコネクタ１３２は、フィンガーｐ電極１２１とは電気的に接続されずに、図３に示す矢印２００の方向において隣り合っているフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する。
このような構成の裏面接合型太陽電池においては、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池と比べて、特性を向上することができる。その理由としては、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池のように、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続するバスバーｐ電極１２３およびフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続するバスバーｎ電極１２４を形成する必要がないことから、その分だけｎ型シリコン基板１０１の裏面におけるｐｎ接合領域を増大させることができること、ならびに図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池よりもフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２のそれぞれの長さを低減できることから、シリーズ抵抗を低減できることによるものと考えられる。
また、上記構成の裏面接合型太陽電池は、ｐ型領域１１１上にフィンガーｐ電極１２１が形成されていない領域である第１非接続領域１４１を有しているとともに、ｎ型領域１１２上にフィンガーｎ電極１２２が形成されていない領域である第２非接続領域１４２を有している。
したがって、ｐ型用の配線となる第１のインターコネクタ１３１がｎ型領域１１２の第２非接続領域１４２の上方を通っても短絡せず、ｎ型用の配線となる第２のインターコネクタ１３２がｐ型領域１１１の第１非接続領域１４１の上方を通っても短絡しないことから、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２の接続がそれぞれ容易となり、裏面接合型太陽電池の作製が容易となる。
さらに、本実施の形態においては、図３に示す矢印２０１の方向に、帯状のフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２がそれぞれ間欠に形成された構成となっているために、フィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２の作製自体も容易となる。
図４に、本発明の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した太陽電池ストリングの一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、図４に示す太陽電池ストリングは、図３に示した裏面接合型太陽電池のフィンガーｐ電極１２１に電気的に接続された第１のインターコネクタ１３１の他端が、図３と同様の裏面を有する他の裏面接合型太陽電池のフィンガーｎ電極１２２に電気的に接続され、図３に示した裏面接合型太陽電池のフィンガーｎ電極１２２に電気的に接続された第２のインターコネクタ１３２の他端が、図３と同様の裏面を有する他の裏面接合型太陽電池のフィンガーｐ電極１２１に電気的に接続された構成となっている。
このような構成の太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した裏面接合型太陽電池の特性向上効果が、太陽電池ストリングを構成するそれぞれの裏面接合型太陽電池で発現するため、本発明の太陽電池ストリングの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池ストリングに比較して、相乗的に向上すると考えられる。
また、上記の太陽電池ストリングを構成する裏面接合型太陽電池においては、ｐ型領域１１１上にフィンガーｐ電極１２１との電気的な接続を妨げる第１非接続領域１４１が形成されているとともに、ｎ型領域１１２上にフィンガーｎ電極１２２との電気的な接続を妨げる第２非接続領域１４２が形成されている。したがって、ｐ型用の配線となる第１のインターコネクタ１３１がｎ型領域１１２の第２非接続領域１４２の上方を通っても短絡せず、ｎ型用の配線となる第２のインターコネクタ１３２がｐ型領域１１１の第１非接続領域１４１の上方を通っても短絡しないことから、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２による裏面接合型太陽電池同士の接続がそれぞれ容易となるため、太陽電池ストリングの作製も容易となる。
また、図４に示す太陽電池ストリングをたとえば従来から公知の方法により樹脂等に封止すること等によって、本発明の太陽電池モジュールを作製することができる。たとえば、必要に応じて太陽電池ストリングをバスバーと呼ばれるやや太い配線材等を用いて太陽電池ストリング同士を直列に接続し、このように接続した太陽電池ストリングを封止材であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）フィルムで挟み込み、さらにこのＥＶＡフィルムを表面保護層であるガラス板とアクリル樹脂等で形成された裏面フィルムとで挟む。ＥＶＡフィルム間に入った気泡を減圧して抜き（ラミネート）、加熱（キュア）するとＥＶＡが硬化して裏面接合型太陽電池が封止される。その後、その外周にフレームであるアルミニウム枠を嵌め込み、外部に伸びる一対の外部端子に端子ボックスを接続して、太陽電池モジュールが完成する。
このような構成の本発明の太陽電池モジュールについても、太陽電池モジュールを構成する個々の裏面接合型太陽電池において特性向上効果が発現するため、本発明の太陽電池モジュールの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池モジュールに比較して相乗的に向上し、また、太陽電池モジュールを構成する裏面接合型太陽電池同士の接続もそれぞれ容易となるため、太陽電池モジュールの作製も容易となる。
また、本実施の形態の裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールにおいては、帯状のフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２の長手方向に直交する方向に帯状の第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２がそれぞれ接続されるために、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２の接続が容易であるだけでなく、シリーズ抵抗も低減することができる（すなわち、特性が向上する）と考えられる。
（実施の形態２）
図５に、本発明の裏面接合型太陽電池の他の一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、図５に示す裏面接合型太陽電池においては、図５に示す矢印２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）において隣り合っている帯状のフィンガーｐ電極１２１のそれぞれの表面上に絶縁層が形成された領域である四角形状の第１非接続領域１４１が直線上に並ぶように形成されており、図５に示す矢印２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）において隣り合っている帯状のフィンガーｎ電極１２２のそれぞれの表面上には絶縁層が形成された領域である四角形状の第２非接続領域１４２が直線上に並ぶように形成されている点に特徴がある。また、第１非接続領域１４１は、１本のフィンガーｐ電極１２１につき、図５に示す矢印２０１の方向（フィンガーｐ電極１２１の長手方向）に沿って所定の間隔をあけて２つずつ形成されている。また、第２非接続領域１４２は、１本のフィンガーｎ電極１２２につき、図５に示す矢印２０１の方向（フィンガーｐ電極１２１の長手方向）に沿って所定の間隔をあけて２つずつ形成されている。なお、第１非接続領域１４１および第２非接続領域１４２の数、位置および形状等はそれぞれ図５に示す構成に限定されないことは言うまでもない。
以下、図５に示す裏面接合型太陽電池を製造する方法の一例について説明する。まず、実施の形態１と同様にして、図２（ａ）〜図２（ｇ）に示す工程を順次行なう。次に、図２（ｈ）に示される工程において、コンタクトホール１０７を図６の模式的平面図に示すフィンガーｐ電極１２１の形状になるように形成し、コンタクトホール１０８の形状を図６に示すフィンガーｎ電極１２２の形状になるように形成する。
次に、実施の形態１と同様に、図２（ｉ）に示すように、コンタクトホール１０７およびコンタクトホール１０８からそれぞれ露出しているｐ型領域１１１の表面上にフィンガーｐ電極１２１を形成し、ｎ型領域１１２の表面上にフィンガーｎ電極１２２を形成する。
その後、図５に示す第１非接続領域１４１の形成位置におけるフィンガーｐ電極１２１の表面上および第２非接続領域１４２の形成位置におけるフィンガーｎ電極１２２の表面上にそれぞれ絶縁層を形成する。絶縁層は、たとえば、フィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２のそれぞれの表面上に絶縁ペーストを塗布した後に乾燥させることによって形成することができる。これにより、図５に示す第１非接続領域１４１および第２非接続領域１４２がそれぞれ形成される。
上記のようにして得られた図５に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池には、実施の形態１と同様にして、インターコネクタが接続される。インターコネクタの配置の形態としては、たとえば図７の模式的平面図に示すように、帯状の第１のインターコネクタ１３１が図７に示す矢印２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）に隣り合っているフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続するように設置され、帯状の第２のインターコネクタ１３２が図７に示す矢印２００の方向（ｐ型領域１１１とｎ型領域１１２との配列方向）に隣り合っているフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続するように設置される。すなわち、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２は、それぞれのインターコネクタの長手方向が図７に示す矢印２００の方向に沿った方向となるように接続される。
ここで、ｎ型シリコン基板１０１の裏面においては、図７に示す矢印２００の方向において隣り合うフィンガーｐ電極１２１の間の領域は、フィンガーｎ電極１２２の表面に絶縁層が形成されてなる第２非接続領域１４２となっていることから、第１のインターコネクタ１３１は、フィンガーｎ電極１２２とは電気的に接続されずに、図７に示す矢印２００の方向において隣り合うフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する。
同様に、図７に示す矢印２００の方向において隣り合うフィンガーｎ電極１２２の間の領域は、フィンガーｐ電極１２１の表面に絶縁層が形成されてなる第１非接続領域１４１となっていることから、第２のインターコネクタ１３２は、フィンガーｐ電極１２１とは電気的に接続されずに、図７に示す矢印２００の方向において隣り合うフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する。
このような構成の裏面接合型太陽電池においても、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池と比べて、特性を向上することができる。その理由としては、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池のように、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続するバスバーｐ電極１２３およびフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続するバスバーｎ電極１２４を形成する必要がなく、その分だけｎ型シリコン基板１０１の裏面におけるｐｎ接合領域を増大させることができることによるものと考えられる。
また、上記構成の裏面接合型太陽電池においては、ｐ型領域１１１上にフィンガーｐ電極１２１との電気的な接続を妨げる第１非接続領域１４１が形成されているとともに、ｎ型領域１１２上にフィンガーｎ電極１２２との電気的な接続を妨げる第２非接続領域１４２が形成されている。
したがって、ｐ型用の配線となる第１のインターコネクタ１３１がｎ型領域１１２の第２非接続領域１４２の上方を通っても短絡せず、ｎ型用の配線となる第２のインターコネクタ１３２がｐ型領域１１１の第１非接続領域１４１の上方を通っても短絡しないことから、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２の接続がそれぞれ容易となるため、裏面接合型太陽電池の作製も容易となる。
図８に、本発明の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した太陽電池ストリングの一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、図８に示す太陽電池ストリングは、図７に示した裏面接合型太陽電池のフィンガーｐ電極１２１に電気的に接続された第１のインターコネクタ１３１の他端が、図７に示す裏面と同様の裏面を有する他の裏面接合型太陽電池のフィンガーｎ電極１２２に電気的に接続され、図７に示した裏面接合型太陽電池のフィンガーｎ電極１２２に電気的に接続された第２のインターコネクタ１３２の他端が、図７に示す裏面と同様の裏面を有する他の裏面接合型太陽電池のフィンガーｐ電極１２１に電気的に接続された構成となっている。
このような構成の太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した裏面接合型太陽電池の特性向上効果が、太陽電池ストリングを構成するそれぞれの裏面接合型太陽電池で発現するため、本発明の太陽電池ストリングの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池ストリングに比較して、相乗的に向上すると考えられる。
また、上記の太陽電池ストリングを構成する裏面接合型太陽電池においては、ｐ型領域１１１上にフィンガーｐ電極１２１との電気的な接続を妨げる第１非接続領域１４１が形成されているとともに、ｎ型領域１１２上にフィンガーｎ電極１２２との電気的な接続を妨げる第２非接続領域１４２が形成されている。したがって、ｐ型用の配線となる第１のインターコネクタ１３１がｎ型領域１１２の第２非接続領域１４２の上方を通っても短絡せず、ｎ型用の配線となる第２のインターコネクタ１３２がｐ型領域１１１の第１非接続領域１４１の上方を通っても短絡しないことから、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２による裏面接合型太陽電池同士の接続がそれぞれ容易となるため、太陽電池ストリングの作製も容易となる。
また、図８に示す太陽電池ストリングを、実施の形態１と同様に、たとえば従来から公知の方法により樹脂等に封止すること等によって、本発明の太陽電池モジュールを作製することができる。このような構成の本発明の太陽電池モジュールについても、太陽電池モジュールを構成する個々の裏面接合型太陽電池において特性向上効果が発現するため、本発明の太陽電池モジュールの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池モジュールに比較して相乗的に向上し、また、太陽電池モジュールを構成する裏面接合型太陽電池同士の接続もそれぞれ容易となるため、太陽電池モジュールの作製も容易となる。
また、本実施の形態の裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールにおいても、帯状のフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２の長手方向に直交する方向に帯状の第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２がそれぞれ接続されるために、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２の接続が容易であるだけでなく、シリーズ抵抗も低減することができる（すなわち、特性が向上する）と考えられる。
（実施の形態３）
以下に、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池の一例について説明する。ここで、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池は、上記の裏面接合型太陽電池と、絶縁性基板と絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを少なくとも備えている。
図１１に、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池に用いられる配線基板の一例の模式的な平面図を示す。ここで、配線基板１５０は、たとえば図１１に示すように、絶縁性基板１５１と絶縁性基板１５１の表面上に形成された導電性の配線材１５２とを少なくとも有している。
ここで、絶縁性基板１５１としては、絶縁性の材質からなるものであれば特に限定なく用いることができるが、たとえば、ポリイミドおよびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも一方を用いることができる。
また、配線材１５２としては、導電性の材質からなるものであれば特に限定なく用いることができるが、たとえば、銅などを用いることができる。
図１２に、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池の一例の受光面の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池は、たとえば図１２に示すように、本発明の裏面接合型太陽電池１００が、配線基板１５０の配線材１５２上に設置されて構成されている。
図１３に、図１２に示す配線基板付き裏面接合型太陽電池の一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池は、その裏面に、第１導電型用電極としてのフィンガーｐ電極１２１を複数含んでいるとともに、第２導電型用電極としてのフィンガーｎ電極１２２を複数含んでいる。
また、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、たとえば図１３に示すように、フィンガーｐ電極１２１同士が配線基板１５０の配線材１５２によって電気的に接続されているとともに、フィンガーｎ電極１２２同士がフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２とは異なる配線材１５２によって電気的に接続されている。
このような構成の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池と比べて、特性を向上することができる。その理由としては、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池のように、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続するバスバーｐ電極１２３およびフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続するバスバーｎ電極１２４を形成する必要がないことから、その分だけ裏面接合型太陽電池１００の裏面におけるｐｎ接合領域を増大させることができること、ならびに図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池よりもフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２のそれぞれの長さを低減できることから、シリーズ抵抗を低減できることによるものと考えられる。
また、上記構成の配線基板付き裏面接合型太陽電池は、ｐ型領域１１１上にフィンガーｐ電極１２１が形成されていない領域である第１非接続領域１４１を有しているとともに、ｎ型領域１１２上にフィンガーｎ電極１２２が形成されていない領域である第２非接続領域１４２を有している。
また、上記構成の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２が、ｎ型領域１１２においては第２非接続領域１４２の上方を通ることから、フィンガーｎ電極１２２との電気的な接続が妨げられている。また、フィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２は、ｐ型領域１１１においては、第１非接続領域１４１の上方を通ることから、フィンガーｐ電極１２１との電気的な接続が妨げられている。したがって、帯状などの簡単な形状の配線材１５２を作製し、それを裏面接合型太陽電池１００のフィンガーｐ電極１２１上およびフィンガーｎ電極１２２上にそれぞれ設置すればよいことから、配線材１５２の作製および接続がそれぞれ容易となるため、配線基板付き裏面接合型太陽電池の作製が容易となる。
さらに、上記構成の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、図１３に示す矢印２０１の方向に、帯状のフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２をそれぞれ間欠に形成すればよいため、フィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２の作製自体も容易となる。
以下に、本発明の太陽電池ストリングの他の一例について説明する。ここで、本発明の太陽電池ストリングの他の一例は、上記の裏面接合型太陽電池の複数と、絶縁性基板と絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを少なくとも備えている。
図１４に、本発明の太陽電池ストリングの他の一例に用いられる配線基板の一例の模式的な平面図を示す。ここで、配線基板１５０は、たとえば図１４に示すように、絶縁性基板１５１と絶縁性基板１５１の表面上に間欠に形成された帯状の導電性の配線材１５２とを少なくとも有している。
図１５に、本発明の太陽電池ストリングの他の一例の受光面の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の太陽電池ストリングの他の一例は、たとえば図１５に示すように、本発明の裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃが、配線基板１５０の配線材１５２上に配列されて設置されている。
図１６に、図１５に示す太陽電池ストリングの裏面の模式的な平面図を示す。図１６に示す太陽電池ストリングにおいては、複数の裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃのそれぞれの裏面に、第１導電型用電極としてのフィンガーｐ電極１２１が複数含まれているとともに、第２導電型用電極としてのフィンガーｎ電極１２２が複数含まれている。
ここで、裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃの複数のそれぞれにおいては、フィンガーｐ電極１２１同士が配線材１５２によって電気的に接続されるとともに、フィンガーｎ電極１２２同士が配線材１５２によって電気的に接続されている。
また、複数の裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ａにおいて、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ａに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ｂのフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
また、複数の裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ｂにおいて、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ｂに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ｃのフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
また、複数の裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ｂにおいて、フィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ｂに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ａのフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
さらに、複数の裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ｃにおいて、フィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ｃに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ｂのフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
このような構成の太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した裏面接合型太陽電池の特性向上効果が、太陽電池ストリングを構成するそれぞれの裏面接合型太陽電池で発現するため、本発明の太陽電池ストリングの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池ストリングに比較して、相乗的に向上すると考えられる。
また、このような構成の太陽電池ストリングは、上記の裏面接合型太陽電池１００ａ，１００ｂ，１００ｃを配線基板の配線材１５２上に設置するだけで作製することができるため、太陽電池ストリングの作製も容易となる。
また、図１６に示す太陽電池ストリングをたとえば従来から公知の方法により樹脂等に封止すること等によって、本発明の太陽電池モジュールを作製することができる。たとえば、必要に応じて太陽電池ストリングをバスバーと呼ばれるやや太い配線材等を用いて太陽電池ストリング同士を直列に接続し、このように接続した太陽電池ストリングを封止材であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）フィルムで挟み込み、さらにこのＥＶＡフィルムを表面保護層であるガラス板とアクリル樹脂等で形成された裏面フィルムとで挟む。ＥＶＡフィルム間に入った気泡を減圧して抜き（ラミネート）、加熱（キュア）するとＥＶＡが硬化して裏面接合型太陽電池が封止される。その後、その外周にフレームであるアルミニウム枠を嵌め込み、外部に伸びる一対の外部端子に端子ボックスを接続して、太陽電池モジュールが完成する。
このような構成の本発明の太陽電池モジュールについても、太陽電池モジュールを構成する個々の裏面接合型太陽電池において特性向上効果が発現するため、本発明の太陽電池モジュールの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池モジュールに比較して相乗的に向上し、また、太陽電池モジュールを構成する裏面接合型太陽電池同士の接続もそれぞれ容易となるため、太陽電池モジュールの作製も容易となる。
また、本実施の形態の配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールにおいては、上記の裏面接合型太陽電池を配線基板の配線材上に設置するだけで、帯状のフィンガーｐ電極およびフィンガーｎ電極の長手方向に直交する方向に帯状の配線材がそれぞれ接続されるために、接続が容易なだけでなく、シリーズ抵抗も低減することができる（すなわち、特性が向上する）と考えられる。
実施の形態３における上記以外の説明は、実施の形態１と同様であるため、その説明については省略する。
（実施の形態４）
図１７に、本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池の他の一例の裏面の模式的な平面図を示す。図１７に示す構成の本発明の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、実施の形態２で説明した構成の裏面接合型太陽電池１００が用いられている点で実施の形態３と相違している。
このような構成の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池と比べて、特性を向上することができる。その理由としては、図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池のように、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続するバスバーｐ電極１２３およびフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続するバスバーｎ電極１２４を形成する必要がないことから、その分だけ裏面接合型太陽電池１００の裏面におけるｐｎ接合領域を増大させることができること、ならびに図９および図１０に示される従来の裏面接合型太陽電池よりもフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２のそれぞれの長さを低減できることから、シリーズ抵抗を低減できることによるものと考えられる。
また、上記構成の配線基板付き裏面接合型太陽電池は、ｐ型領域１１１上に絶縁層が形成された領域である四角形状の第１非接続領域１４１を有しているとともに、ｎ型領域１１２上に絶縁層が形成された領域である四角形状の第２非接続領域１４２を有している。
また、上記構成の配線基板付き裏面接合型太陽電池においては、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２が、ｎ型領域１１２においては第２非接続領域１４２の上方を通ることから、フィンガーｎ電極１２２との電気的な接続が妨げられている。また、フィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２は、ｐ型領域１１１においては、第１非接続領域１４１の上方を通ることから、フィンガーｐ電極１２１との電気的な接続が妨げられている。したがって、本実施の形態においても、帯状などの簡単な形状の配線材１５２を作製し、それを裏面接合型太陽電池１００のフィンガーｐ電極１２１上およびフィンガーｎ電極１２２上にそれぞれ設置すればよいことから、配線材１５２の作製および接続がそれぞれ容易となるため、配線基板付き裏面接合型太陽電池の作製が容易となる。
図１８に、本発明の太陽電池ストリングの他の一例の裏面の模式的な平面図を示す。ここで、本発明の太陽電池ストリングの他の一例は、たとえば図１８に示すように、本発明の裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆが、配線基板１５０の配線材１５２上に配列されて設置されている。また、複数の裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆのそれぞれの裏面には、第１導電型用電極としてのフィンガーｐ電極１２１が複数含まれているとともに、第２導電型用電極としてのフィンガーｎ電極１２２が複数含まれている。
ここで、裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆの複数のそれぞれにおいては、フィンガーｐ電極１２１同士が配線材１５２によって電気的に接続されるとともに、フィンガーｎ電極１２２同士が配線材１５２によって電気的に接続されている。
また、複数の裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ｄにおいて、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ｄに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ｅのフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
また、複数の裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ｅにおいて、フィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ｅに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ｆのフィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
また、複数の裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ｅにおいて、フィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ｅに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ｄのフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
さらに、複数の裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆのうちの１つの裏面接合型太陽電池１００ｆにおいて、フィンガーｎ電極１２２同士を電気的に接続する配線材１５２が、その裏面接合型太陽電池１００ｆに隣り合う他の裏面接合型太陽電池１００ｅのフィンガーｐ電極１２１同士を電気的に接続する配線材１５２でもある。
このような構成の太陽電池ストリングにおいては、上記で説明した裏面接合型太陽電池の特性向上効果が、太陽電池ストリングを構成するそれぞれの裏面接合型太陽電池で発現するため、本発明の太陽電池ストリングの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池ストリングに比較して、相乗的に向上すると考えられる。
また、このような構成の太陽電池ストリングは、上記の裏面接合型太陽電池１００ｄ，１００ｅ，１００ｆを配線基板の配線材１５２上に設置するだけで作製することができるため、太陽電池ストリングの作製も容易となる。
また、図１８に示す太陽電池ストリングをたとえば従来から公知の方法により樹脂等に封止すること等によって、本発明の太陽電池モジュールを作製することができる。たとえば、必要に応じて太陽電池ストリングをバスバーと呼ばれるやや太い配線材等を用いて太陽電池ストリング同士を直列に接続し、このように接続した太陽電池ストリングを封止材であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）フィルムで挟み込み、さらにこのＥＶＡフィルムを表面保護層であるガラス板とアクリル樹脂等で形成された裏面フィルムとで挟む。ＥＶＡフィルム間に入った気泡を減圧して抜き（ラミネート）、加熱（キュア）するとＥＶＡが硬化して裏面接合型太陽電池が封止される。その後、その外周にフレームであるアルミニウム枠を嵌め込み、外部に伸びる一対の外部端子に端子ボックスを接続して、太陽電池モジュールが完成する。
このような構成の本発明の太陽電池モジュールについても、太陽電池モジュールを構成する個々の裏面接合型太陽電池において特性向上効果が発現するため、本発明の太陽電池モジュールの特性は、図９および図１０に示した従来の裏面接合型太陽電池を電気的に接続した従来の太陽電池モジュールに比較して相乗的に向上し、また、太陽電池モジュールを構成する裏面接合型太陽電池同士の接続もそれぞれ容易となるため、太陽電池モジュールの作製も容易となる。
また、本実施の形態の配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールにおいても、上記の裏面接合型太陽電池を配線基板の配線材上に設置するだけで、帯状のフィンガーｐ電極およびフィンガーｎ電極の長手方向に直交する方向に帯状の配線材がそれぞれ接続されるために、接続が容易なだけでなく、シリーズ抵抗も低減することができる（すなわち、特性が向上する）と考えられる。
実施の形態４における上記以外の説明は、実施の形態２および実施の形態３と同様であるため、その説明については省略する。
（その他）
なお、上記の実施の形態１〜４において、半導体基板としてシリコン基板を用いたが、本発明においては、半導体基板はシリコン基板に限定されないことは言うまでもない。
また、上記の実施の形態１〜４において、ｎ型とｐ型の導電型が入れ替わっていてもよい。半導体基板としてｎ型シリコン基板を用いた場合には、ｎ型シリコン基板の裏面のｐ型領域とｎ型シリコン基板とによってｐｎ接合が形成され、半導体基板としてｐ型シリコン基板を用いた場合には、ｐ型シリコン基板の裏面のｎ型領域とｐ型シリコン基板とによってｐｎ接合が形成される。
また、本発明においては、たとえば図１に示す裏面パターンおよび図５に示す裏面パターンのように、半導体基板の裏面に直交する軸を回転軸として半導体基板を１８０°回転させたときに、第１導電型用電極の形状および第２導電型用電極の形状がそれぞれ回転前と回転後とで同一または対称となっていることが好ましい。この場合には、たとえば帯状の第１のインターコネクタおよび第２のインターコネクタで、本発明の裏面接合型太陽電池の複数を接続する場合に、裏面接合型太陽電池を１つずつ半導体基板の裏面に直交する軸を回転軸として１８０°回転させながら並べていくことによって、帯状の第１のインターコネクタおよび第２のインターコネクタで簡単に接続することが可能になることから、ストレート配線の太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールの作製が容易となる。
また、本発明においては、半導体基板がｎ型である場合には、半導体基板の裏面におけるｐ型領域の面積がｎ型領域の面積よりも大きいことが好ましく、半導体基板がｐ型である場合には、半導体基板の裏面におけるｎ型領域の面積がｐ型領域の面積よりも大きいことが好ましい。これらの場合には、本発明の裏面接合型太陽電池の特性が向上する傾向にある。
特に、半導体基板がｎ型であって、半導体基板の裏面におけるｐ型領域の面積がｎ型領域の面積よりも大きい場合には、本発明の裏面接合型太陽電池の特性がさらに向上する傾向にある点でより好ましい。
（実施例１）
図１に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池を作製した。ここで、この裏面接合型太陽電池としては、１辺が１２５ｍｍの正方形状の表面を有するシリコン基板を用いて、１２０ｍｍ×１００ｍｍの大きさの表面を有するものが作製された。また、裏面接合型太陽電池のシリコン基板の裏面のｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型領域の幅が３００μｍ、ｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型領域の幅が１０００μｍ、上記のｎ型領域とｐ型領域とのピッチが１．５ｍｍ、ｎ型領域に接触するフィンガーｎ電極の幅が２００μｍ、ｐ型領域に接触するフィンガーｐ電極の幅が４００μｍであり、フィンガーｎ電極とフィンガーｐ電極との間のピッチが１．５ｍｍであった。
まず、１辺が１２５ｍｍの正方形状の表面を有するｎ型単結晶のシリコン基板を用意し、水酸化ナトリウム濃度が４８％である１００℃の水酸化ナトリウム水溶液でエッチングすることによりスライスダメージを除去した。
次に、上記のシリコン基板の裏面にテクスチャマスクとして、ＡＰＣＶＤ（Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition）法により、７００ｎｍの厚さのシリコン酸化膜を形成した後、シリコン基板の受光面にテクスチャ構造を形成した。ここで、テクスチャ構造は、水酸化カリウム濃度が３％である水酸化カリウム水溶液にイソプロピルアルコールを混合した液体を８０℃付近に加熱したものを用いてシリコン基板の受光面をエッチングすることにより形成した。その後、フッ化水素濃度が５０％であるフッ化水素水溶液に２００秒浸漬させることによって、テクスチャマスクを除去した。
続いて、シリコン基板の受光面および裏面の全面にＡＰＣＶＤ法により２５０ｎｍの厚さのシリコン酸化膜からなる第１拡散マスクを形成した。シリコン基板の裏面のｐ型領域の形成領域に対応する箇所の第１拡散マスクにエッチング成分としてリン酸を含むエッチングペースト（リン酸濃度が３０％のリン酸水溶液に水および増粘剤を混合して印刷できる粘度に調整したペースト）をスクリーン印刷によって印刷し、ホットプレートを用いてシリコン基板を３５０℃に加熱することによって、第１拡散マスクのうちエッチングペーストが印刷された部分をエッチングペーストにより除去し、窓部を形成することによって、シリコン基板の裏面の一部を露出させた。その後、シリコン基板を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なった。
次に、窓部から露出したシリコン基板の裏面に、ＰＢＦ溶液（東京応化工業（株）製の３Ｍ−３１）を塗布して乾燥した後、９７０℃で５０分間熱処理することによって、ｐ型領域を形成し、その後、第１拡散マスクおよびボロンが拡散して形成されたＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）をフッ化水素水溶液を用いてすべて除去した。
次に、シリコン基板の受光面および裏面の全面に、第１拡散マスクと同様に、シリコン酸化膜からなる第２拡散マスクを形成した後に、シリコン基板の裏面のｎ型領域の形成領域に対応する箇所の第２拡散マスクを、ｐ型領域を形成したときと同様に除去し、窓部を形成することによって、シリコン基板の裏面の一部を露出させた。
次に、シリコン基板の裏面の窓部から露出した表面を、ＰＯＣｌ3を含む８９０℃の雰囲気に２０分間曝すことによってリンを気相拡散させて、ｎ型領域を形成し、その後、第２拡散マスクおよびリンが拡散して形成されたＰＳＧ（リンシリケートガラス）をフッ化水素水溶液を用いてすべて除去した。
次に、シリコン基板についてドライ酸化（熱酸化）を行ない、シリコン基板の裏面の全面にシリコン酸化膜からなるパッシベーション膜を形成した。そして、シリコン基板の受光面のシリコン酸化膜をフッ化水素水溶液を用いてすべて除去した後に、プラズマＣＶＤ法によって、屈折率が２．１のシリコン窒化膜からなる反射防止膜を形成した。その後、水素を３％混合した４１５℃の窒素雰囲気で１５分間のアニールを行なった。
ここで、窓部を形成したときと同様に、ｐ型領域およびｎ型領域のそれぞれの形成箇所に対応する箇所のパッシベーション膜上にエッチングペーストを印刷した後、加熱処理を行なった。そして、加熱処理後のシリコン基板を水中に浸し、超音波を印加して超音波洗浄を行なうことによって、パッシベーション膜の一部を除去し、コンタクトホールを形成して、ｐ型領域およびｎ型領域のそれぞれの表面の一部を露出させた。
最後に、コンタクトホールから露出しているｐ型領域およびｎ型領域のそれぞれの表面に銀ペーストを印刷した後、６５０℃で焼成することによって、ｐ型領域に接触するフィンガーｐ電極およびｎ型領域に接触するフィンガーｎ電極を形成し、シリコン基板を１２０ｍｍ×１００ｍｍの大きさにダイシングして、裏面接合型太陽電池を得た。
そして、上記のようにして得た図１に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池のフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２にそれぞれ、図３に示すように、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２を接続した構成の裏面接合型太陽電池（実施例１の裏面接合型太陽電池）を作製した。ここで、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２として、幅２．５ｍｍ、厚さ０．２８ｍｍの銅からなる帯状の導電性部材を用いた。
そして、上記のようにして作製した実施例１の裏面接合型太陽電池の電圧−電流曲線を測定し、この電圧−電流曲線から、短絡電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧（Ｖ）および曲線因子（Ｆ．Ｆ）値を算出した。その結果を表１に示す。
（実施例２）
図５に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池を作製した。なお、この裏面接合型太陽電池の作製に用いたシリコン基板の大きさ、裏面接合型太陽電池の大きさ、ｎ型領域の幅、ｐ型領域の幅、ｎ型領域とｐ型領域とのピッチ、フィンガーｎ電極の幅、フィンガーｐ電極の幅およびフィンガーｎ電極とフィンガーｐ電極との間のピッチは実施例１と同様とした。
そして、実施例１と同様にして裏面接合型太陽電池を作製した後、図７に示す第１非接続領域１４１および第２非接続領域１４２の位置にそれぞれ絶縁ペースト（十条ケミカル（株）製のＵＶ硬化型絶縁インキ）を塗布した後に乾燥させ、ＵＶ（紫外線）を１０分間照射することで硬化させて、絶縁層を形成した。
実施例１と同様に、図５に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池のフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２にそれぞれ、図７に示すように、第１のインターコネクタ１３１および第２のインターコネクタ１３２を接続した構成の裏面接合型太陽電池（実施例２の裏面接合型太陽電池）を作製した。
そして、上記のようにして作製した実施例２の裏面接合型太陽電池の電圧−電流曲線を実施例１と同様にして測定し、この電圧−電流曲線から、短絡電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧（Ｖ）および曲線因子値を算出した。その結果を表１に示す。
（比較例）
図１０に示す裏面を有する裏面接合型太陽電池（比較例の裏面接合型太陽電池）を作製した。なお、この裏面接合型太陽電池の作製に用いたシリコン基板の大きさ、裏面接合型太陽電池の大きさ、ｎ型領域の幅、ｐ型領域の幅、ｎ型領域とｐ型領域とのピッチ、フィンガーｎ電極の幅、およびフィンガーｎ電極とフィンガーｐ電極との間のピッチは実施例１と同様とし、フィンガーｐ電極の幅は８００μｍに変更した。
そして、作製した比較例の裏面接合型太陽電池の電圧−電流曲線を実施例１と同様にして測定し、この電圧−電流曲線から、短絡電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）、開放電圧（Ｖ）および曲線因子値を算出した。その結果を表１に示す。
なお、比較例の裏面接合型太陽電池については、上記の電圧−電流曲線の測定においては専用の治具を用いて測定しているが、インターコネクタを接続して測定した場合と測定結果は同等であるとみなすことができる。
Figure 0005093821
表１に示すように、実施例１および実施例２の裏面接合型太陽電池は、比較例の裏面接合型太陽電池と比べて、短絡電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）および曲線因子値が高くなる。これは、図１０に示す裏面を有する比較例の裏面接合型太陽電池のように、バスバーｐ電極１２３およびバスバーｎ電極１２４を形成する必要がなく、これにより裏面のｐｎ接合面積が増大したことによる効果、ならびにフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２の長さがより短くなったことによるシリーズ抵抗の低減による効果によるものであると考えられる。
したがって、本発明の裏面接合太陽電池は、従来の裏面接合太陽電池と比べて、特性を向上させることができる。
また、実施例１および実施例２の裏面接合型太陽電池は、これらの裏面に直交する軸を回転軸として１８０°回転させたときに、裏面に露出しているフィンガーｐ電極１２１およびフィンガーｎ電極１２２の形状がそれぞれ対称になる。
したがって、図４および図８に示すように裏面接合型太陽電池を１つずつ１８０°回転させながら並べることにより、これらの裏面接合型太陽電池を帯状のインターコネクタで接続することが可能になることから、より簡単に太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを作製することができる。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明によれば、特性を向上させることができるとともに、比較的容易に接続することが可能な配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュールを提供することができる。
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ 裏面接合型太陽電池、１０１ ｎ型シリコン基板、１０２ パッシベーション膜、１０２ａ シリコン酸化膜、１０３ａ 第１拡散マスク、１０３ｂ 第２拡散マスク、１０４ テクスチャマスク、１０５，１０６ 窓部、１０７，１０８ コンタクトホール、１０９ 反射防止膜、１１０ テクスチャ構造、１１１ ｐ型領域、１１２ ｎ型領域、１２１ フィンガーｐ電極、１２２ フィンガーｎ電極、１２３ バスバーｐ電極、１２４ バスバーｎ電極、１３１ 第１のインターコネクタ、１３２ 第２のインターコネクタ、１４１ 第１非接続領域、１４２ 第２非接続領域、１５０ 配線基板、１５１ 絶縁性基板、１５２ 配線材、２００，２０１ 矢印。

Claims (17)

  1. 裏面接合型太陽電池と、
    絶縁性基板と前記絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを備え、
    前記裏面接合型太陽電池は、
    半導体基板の一方の表面において交互に形成された帯状の第１導電型領域と帯状の第２導電型領域と、
    前記第１導電型領域上に設置された帯状の第１導電型用電極と、
    前記第２導電型領域上に設置された帯状の第２導電型用電極と、
    前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において隣り合う前記第２導電型用電極の間に前記第１導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第１の非接続領域と、
    前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において隣り合う前記第１導電型用電極の間に前記第２導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第２の非接続領域と、を含み、
    前記第１の非接続領域は、前記第１導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であり、
    前記第２の非接続領域は、前記第２導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であって、
    前記第１導電型領域および前記第２導電型領域は、それぞれ、前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向と直交する方向に伸長し、
    前記第１導電型用電極および前記第２導電型用電極は、それぞれ、前記第１導電型領域および前記第２導電型領域の伸長方向に伸長しており、
    前記裏面接合型太陽電池は、前記配線基板の前記配線材上に設置されており、
    前記裏面接合型太陽電池は、前記第１導電型用電極を複数含むとともに、前記第２導電型用電極を複数含み、
    前記裏面接合型太陽電池においては、前記第１導電型用電極同士が前記配線基板の配線材によって電気的に接続されているとともに、前記第２導電型用電極同士が前記第１導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材とは異なる配線材によって電気的に接続されており、
    前記配線材は、前記第１導電型用電極および前記第２導電型用電極の伸長方向に直交する方向に伸長する帯状であって、前記絶縁層を跨いで、前記第１導電型用電極同士または前記第２導電型用電極同士を接続している、配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  2. 前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において前記第１の非接続領域と前記第２導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項１に記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  3. 前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において前記第２の非接続領域と前記第１導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項１または２に記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  4. 前記半導体基板の表面に直交する軸を回転軸として前記半導体基板を１８０°回転させたときに、前記第１導電型用電極の形状および前記第２導電型用電極の形状がそれぞれ前記回転前と前記回転後とで同一または対称となることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  5. 前記半導体基板が第１導電型である場合には前記第２導電型領域の面積が前記第１導電型領域の面積よりも大きく、前記半導体基板が第２導電型である場合には前記第１導電型領域の面積が前記第２導電型領域の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  6. 前記第１導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第１導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第２導電型領域を跨いで前記第１導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項１から５のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  7. 前記第２導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第２導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第１導電型領域を跨いで前記第２導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項１から６のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  8. 前記半導体基板がｎ型であって、前記第１導電型がｎ型であり、前記第２導電型がｐ型であることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の配線基板付き裏面接合型太陽電池。
  9. 裏面接合型太陽電池の複数と、
    絶縁性基板と前記絶縁性基板の表面上に形成された導電性の配線材とを有する配線基板とを備え、
    前記裏面接合型太陽電池は、
    半導体基板の一方の表面において交互に形成された帯状の第１導電型領域と帯状の第２導電型領域と、
    前記第１導電型領域上に設置された帯状の第１導電型用電極と、
    前記第２導電型領域上に設置された帯状の第２導電型用電極と、
    前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において隣り合う前記第２導電型用電極の間に前記第１導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第１の非接続領域と、
    前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において隣り合う前記第１導電型用電極の間に前記第２導電型用電極との電気的な接続を妨げる領域である第２の非接続領域と、を含み、
    前記第１の非接続領域は、前記第１導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であり、
    前記第２の非接続領域は、前記第２導電型用電極の表面の一部に形成された絶縁層であって、
    前記第１導電型領域および前記第２導電型領域は、それぞれ、前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向と直交する方向に伸長し、
    前記第１導電型用電極および前記第２導電型用電極は、それぞれ、前記第１導電型領域および前記第２導電型領域の伸長方向に伸長しており、
    前記裏面接合型太陽電池の複数はそれぞれ、前記配線基板の前記配線材上に設置されており、
    前記裏面接合型太陽電池はそれぞれ、前記第１導電型用電極を複数含むとともに、前記第２導電型用電極を複数含み、
    前記裏面接合型太陽電池の複数のそれぞれにおいては、前記第１導電型用電極同士が前記配線基板の配線材によって電気的に接続されるとともに、前記第２導電型用電極同士が前記第１導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材とは異なる配線材によって電気的に接続されており、
    前記第１導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材は、隣り合う他の裏面接合型太陽電池の第２導電型用電極同士を電気的に接続する配線材でもあり、
    前記第２導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材は、隣り合う他の裏面接合型太陽電池の第１導電型用電極同士を電気的に接続する配線材でもあって、
    前記配線材は、前記第１導電型用電極および前記第２導電型用電極の伸長方向に直交する方向に伸長する帯状であって、前記絶縁層を跨いで、前記第１導電型用電極同士または前記第２導電型用電極同士を接続している、太陽電池ストリング。
  10. 前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において前記第１の非接続領域と前記第２導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項９に記載の太陽電池ストリング。
  11. 前記第１導電型領域と前記第２導電型領域との配列方向において前記第２の非接続領域と前記第１導電型用電極とが隣り合っていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の太陽電池ストリング。
  12. 前記半導体基板の表面に直交する軸を回転軸として前記半導体基板を１８０°回転させたときに、前記第１導電型用電極の形状および前記第２導電型用電極の形状がそれぞれ前記回転前と前記回転後とで同一または対称となることを特徴とする、請求項９から１１のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
  13. 前記半導体基板が第１導電型である場合には前記第２導電型領域の面積が前記第１導電型領域の面積よりも大きく、前記半導体基板が第２導電型である場合には前記第１導電型領域の面積が前記第２導電型領域の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項９から１２のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
  14. 前記第１導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第１導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第２導電型領域を跨いで前記第１導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項９から１３のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
  15. 前記第２導電型用電極同士を電気的に接続する前記配線材が前記第２導電型用電極の長手方向に直交する方向に前記第１導電型領域を跨いで前記第２導電型用電極同士を電気的に接続している、請求項９から１４のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
  16. 前記半導体基板がｎ型であって、前記第１導電型がｎ型であり、前記第２導電型がｐ型であることを特徴とする、請求項９から１５のいずれかに記載の太陽電池ストリング。
  17. 請求項９から１６のいずれかに記載の太陽電池ストリングが樹脂に封止されてなる、太陽電池モジュール。
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