JPH11214733A - 太陽電池装置 - Google Patents
太陽電池装置Info
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- JPH11214733A JPH11214733A JP10017089A JP1708998A JPH11214733A JP H11214733 A JPH11214733 A JP H11214733A JP 10017089 A JP10017089 A JP 10017089A JP 1708998 A JP1708998 A JP 1708998A JP H11214733 A JPH11214733 A JP H11214733A
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Abstract
し、その対向策としてバスバー部の銅箔を厚くすると、
セルの反り、セル割れ、或いは電極剥がれが発生すると
いう問題があった。 【解決手段】 半導体接合部を有する半導体基板の一主
面側にバスバー部とフィンガー部とから成る表面電極を
形成し、他の主面側に裏面電極を形成した複数の太陽電
池素子を設け、この複数の太陽電池素子の表面電極と裏
面電極とをリード線で接続した太陽電池装置において、
前記表面電極をバスバー部に銅箔を接合して設け、この
銅箔の長さ方向における途中部分から前記リード線を接
続する。
Description
し、特に複数の太陽電池素子がリード線によって接続さ
れた太陽電池装置に関する。
中、11はシリコン基板、15(15a)は表面電極、
16(16a)は裏面電極、18はリード線である。シ
リコン基板11内にはN型領域12とP型領域13とが
ある。N型領域12の表面には表面電極15(15a)
が設けられ、P型領域13の表面には裏面電極16(1
6a)が設けられている。この表面電極15はリード線
接続用のバスバー部15aと集電用のフィンガー部15
bとから成る。また、裏面電極16もバスバー部16a
とフィンガー部(不図示)とから成る。裏面電極16の
バスバー部16aには、抵抗損失を小さくするために銅
箔がハンダ付されている。
ド線18は銅箔などから成り、一方端が表面電極15上
の略全長にわたって配設され、その複数箇所を表面電極
15と接合することによって表面電極15に接続され、
他方端が銅箔17を介して裏面電極16のバスバー部1
6aの端部にハンダ付けされて裏面電極16に接続され
る。
置では、太陽電池素子のセル面積の増大化に伴ない、発
生電流が増加したり、また表面電極15のバスバー部1
5aが長くなり、そのために抵抗損失が増大して変換効
率が低下するという問題があった。
電極15部分のリード線18や裏面電極16部分の銅箔
17の断面積を増加させればよいが、表面電極15部分
のリード線18は、受光面積を減少させないようにする
ために、その厚みを厚くして断面積を増加させなければ
ならない。
のリード線18をホットエアーやハンダ鏝で表面電極1
5に溶着する際に、このホットエアーやハンダ鏝の熱が
表面電極15部分のハンダまで伝わりにくく、表面電極
15とリード線18の溶着に時間がかかり、リード線1
8の熱膨張による伸びが大きくなるという問題があっ
た。リード線18が伸びた状態で表面電極15に接合さ
れると、リード線18が縮む際に、シリコン基板11に
圧縮応力が印加されて、シリコン基板11に大きな反り
が発生し、セル割れや電極剥がれなどを誘発し、製造歩
留りが低下するという問題があった。
みてなされたものでり、セル面積の増大にともなって発
生する抵抗損失の増大と、その対向策であるバスバー部
の銅箔を厚くすることによって発生するセルの反り、セ
ル割れ、或いは電極剥がれなどの問題を解消した太陽電
池装置を提供することを目的とする。
に、請求項1に係る発明では、半導体接合部を有する半
導体基板の一主面側にバスバー部とフィンガー部とから
成る表面電極を形成し、他の主面側に裏面電極を形成し
た複数の太陽電池素子を設け、この複数の太陽電池素子
の表面電極と裏面電極とをリード線で接続した太陽電池
装置において、前記表面電極をバスバー部に銅箔を接合
して設け、この銅箔にその長さ方向における途中部分か
ら前記リード線を接続する。
バスバー部に複数箇所で接合することが望ましい。
で接合することによって接続することが望ましい。
係る発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1は請求項1ないし請求項3に係る発明の一実施
形態を示す断面図と平面であり、1は半導体基板、5は
表面電極、7は裏面電極、9はリード線である。
結晶シリコンや多結晶シリコンなどから成る。この半導
体基板1内には、N型領域2とP型領域3があり、N型
領域2とP型領域3との界面部分で半導体接合部4が形
成される。このN型領域2はP型のシリコン基板1を拡
散炉中に配置して、オキシ塩化リン(POCl3 )中で
加熱することによって、シリコン基板1の全体の表面部
にリン原子を拡散させ、その後に側面部と底面部の拡散
層を除去することにより、厚み0.3〜0.4μm程度
に形成する。なお、この半導体基板1は単結晶ガリウム
砒素などで形成してもよい。
形成されている。この表面電極5は、リード線9を接続
するためのバスバー部5aとこのバスバー部5aと交差
して分岐して形成されたフィンガー部5bとから成る。
バスバー部5aは基板1の略全長にわたって二本平行に
形成されており、フィンガー部5bはバスバー部5bに
交差して多数本が基板1の略全長にわたって形成されて
いる。バスバー部5aは例えば2mm程度の幅に形成さ
れ、フィンガー部5bは例えば0.2mm程度の幅に形
成される。このような表面電極5は、例えば銀粉末、ガ
ラスフリット、結合剤、および溶剤などから成るペース
トをスクリーン印刷して700〜800℃程度の温度で
焼き付け、全体をハンダ層で被覆することにより形成さ
れる。
りつけられている。この銅箔6は、表面電極5(5a)
の断面積を大きくして表面電極5の電気抵抗を下げるた
めに設けるものであり、幅2mm程度、厚み0.16m
m程度に形成される。このような銅箔6を表面電極5上
に例えば等間隔に5点で接合する。このように表面電極
5と銅箔6とを複数箇所のみで接合すると、温度変化に
よって銅箔6の長さが変化しても、銅箔6が切断した
り、基板1に反りを生じることがない。
が、例えば窒化シリコン膜などから成る反射防止膜が形
成される。このような反射防止膜は例えばプラズマCV
D法などで形成される。
ている。この裏面電極7も、リード線9を接続するため
のバスバー部7aとこのバスバー部7aと交差して分岐
して多数本形成されるフィンガー部(不図示)とから成
る。バスバー部7aは基板1の略全長にわたって二本平
行に形成されており、フィンガー部はバスバー部7aに
交差して多数本が基板1の略全長にわたって形成されて
いる。バスバー部7aは例えば5mm程度の幅に形成さ
れ、フィンガー部は例えば0.5mm程度の幅に形成さ
れる。基板1の裏面側は、受光面積の減少を考慮しなく
てもよいことから、表面電極5のバスバー部5aよりも
幅広に形成でき、裏面電極7側での抵抗損失を低減でき
る。このような裏面電極7は、例えば銀粉末、ガラスフ
リット、結合剤、および溶剤などから成るペーストをス
クリーン印刷して焼き付け、ハンダ層で被覆することに
より形成される。なお、裏面電極7は、バスバー部7a
とフィンガー部7bを交差して設ける場合に限らず、基
板1の裏面側の全面に設けてもよい。
れている。この銅箔8は、幅5mm程度、厚み0.1m
m程度に形成される。このような銅箔8を裏面電極7の
バスバー部7a上に例えば等間隔に5点で接合する。こ
のように裏面電極7のバスバー部7aと銅箔8を複数箇
所のみで接合すると、温度変化によって銅箔8の長さが
変化しても、銅箔8が切断したり、基板1に反りを生じ
ることがない。
のバスバー部7aをリード線9で接続する。このリード
線9は表面電極5上に貼りつけられる銅箔6と同一のも
のでよい。つまり、幅2mm、厚み0.16mm程度の
銅箔で構成される。このリード線9における表面電極5
のバスバー部5a側は、バスバー部5aの長さ方向にお
ける略中央部と端部の二点で接合される。例えば150
mm角の太陽電池であれば、リード線9と銅箔6とを7
5mm程度の長さで重なり合わせて二点を接合すればよ
い。このように、リード線9を表面電極5のバスバー部
5a側の略中央部と端部の二点で接合すると、基板1が
150mm角程度に大型化しても基板1に反りなどを生
じることなく、しかも抵抗損失を低減できる。
ば10〜75mm程度重なり合わせて接合する。この裏
面電極7側はリード線9を銅箔8と一点もしくは複数点
で接合する。
ー部5bとから成る表面電極5を設けると共に、裏面側
にもバスバー部7aとフィンガー部とから成る裏面電極
7を設け、表面電極5のバスバー部5a上の全長にわた
って、幅2mm、厚さ0.16mmの銅箔から成るリー
ド線9を等間隔な5点で接合し、裏面電極のバスバー部
7a上の全長にわたって、幅5mm、厚さ0.1mmの
銅箔8を等間隔な5点で接合して端部にリード線9を接
続した従来構造の太陽電池素子の出力特性と基板1の反
りを測定した。
16mmの銅箔6を等間隔な5点で接合するとともに、
幅2mm、厚さ0.16mmの銅箔から成るリード線9
をバスバー部5aの中央部分から端部側に配置してバス
バー部の中央部近傍と端部の2箇所で接合した請求項1
の発明に係る構造の太陽電池素子の出力特性と基板1の
反りを測定した。その結果を表1に示す。
うに、二本のリード線9をタイバー9aで接続したルー
プ構造のものを用いた。また、表1に示すセル特性は表
面電極5と裏面電極7部分に銅箔やリード線をつけずに
探針測定を行ったものである。
おいては、F.F(曲線因子)の低下が3.6%(0.
722/0.749)であるのに対して、請求項1のよ
うに係る中央取出構造の太陽電池にするとで、F.Fの
低下が2.8%(0.728/0.749)に抑えら
れ、変換効率が0.12%(13.19−13.07)
向上する。また、請求項1に係る発明の中央取出構造の
セルの反りは0.1mmであり、従来構造のものと変わ
らなかった。
れば、表面電極のバスバー部に銅箔を接合して設け、こ
の銅箔にその長さ方向における略中央部分から複数の太
陽電池素子を接続するリード線を接続したことから、電
極部分の断面積の増加によって、抵抗損失が減少するこ
とから、F.Fが向上し、出力特性が向上する。また、
リード線をバスバー部の略中央部から配線するため、リ
ード線を溶着するときの熱膨張による伸縮の影響が基板
のバスバー方向において半分となるため、セルの反りが
小さくなる。
を表面電極のバスバー部に複数箇所で接合することか
ら、基板の反りをより有効に小さくすることができる。
ード線を表面電極側の銅箔に複数箇所で接合することか
ら、基板の反りをより有効に小さくすることができる。
る太陽電池素子を示す図であり、(a)は断面図、
(b)は平面図である。
態を示す図である。
ある。
断面図、(b)は平面図である。
の銅箔、7‥‥‥裏面電極、8‥‥‥裏面電極側の銅
箔、9‥‥‥リード線
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体接合部を有する半導体基板の一主
面側にバスバー部とフィンガー部とから成る表面電極を
形成し、他の主面側に裏面電極を形成した複数の太陽電
池素子を設け、この複数の太陽電池素子の表面電極と裏
面電極とをリード線で接続した太陽電池装置において、
前記表面電極のバスバー部に銅箔を接合して設け、この
銅箔にその長さ方向における途中部分から前記リード線
を接続したことを特徴とする太陽電池装置。 - 【請求項2】 前記銅箔を前記表面電極のバスバー部に
複数箇所で接合したことを特徴とする請求項1に記載の
太陽電池装置。 - 【請求項3】 前記リード線を前記銅箔に複数箇所で接
合することによって接続したことを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の太陽電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01708998A JP3853953B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01708998A JP3853953B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 太陽電池装置 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11214733A true JPH11214733A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3853953B2 JP3853953B2 (ja) | 2006-12-06 |
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|---|---|---|---|
| JP01708998A Expired - Fee Related JP3853953B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 太陽電池装置 |
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