(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1配線部において前記コア層と前記パッド部との間に前記ソルダー層が位置しないか、前記コア層と前記パッド部との間に位置する前記ソルダー層の下部部分の厚さが、前記太陽電池から遠く位置する前記ソルダー層の上部部分の厚さより薄い、請求項6記載の太陽電池パネル。
長さ方向と垂直な前記第1配線部の断面において前記太陽電池から遠く位置する部分と前記太陽電池に隣接した部分との間に変曲点が位置する、請求項1に記載の太陽電池パネル。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下では、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明がこのような実施例に限定されることはなく、多様な形態に変形可能であることは当然である。
【0010】
図面では、本発明を明確かつ簡略に説明するために説明と関係のない部分の図示を省略し、明細書全体にわたって同一又は極めて類似する部分に対しては同一の図面参照符号を使用する。そして、図面では、説明をより明確にするために厚さ及び広さなどを拡大又は縮小して図示したが、本発明の厚さ及び広さなどは、図面に図示したものに限定されない。
【0011】
そして、明細書全体において、一つの部分が他の部分を「含む」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の部分を排除するのではなく、他の部分をさらに含むことができる。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとするとき、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間に他の部分が位置する場合も含む。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」あるとするときは、中間に他の部分が位置しないことを意味する。
【0012】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例に係る太陽電池パネルを詳細に説明する。以下で、「第1」、「第2」などの表現は、相互間の区別のために使用したものに過ぎなく、これに限定されることはない。
【0013】
図1は、本発明の実施例に係る太陽電池パネルを示した斜視図で、
図2は、
図1のII−II線に沿って切り取って示した断面図である。
【0014】
図1及び
図2を参照すると、本実施例に係る太陽電池パネル100は、複数の太陽電池150と、複数の太陽電池150を電気的に連結する配線材142とを含む。そして、太陽電池パネル100は、複数の太陽電池150及びこれを連結する配線材142を取り囲んで密封する密封材130と、密封材130上で太陽電池150の前面に位置する前面基板110と、密封材130上で太陽電池150の後面に位置する後面基板120とを含む。以下、これをより詳細に説明する。
【0015】
まず、太陽電池150は、太陽光を電気エネルギーに変換する光電変換部と、光電変換部に電気的に連結され、電流を収集して伝達する電極とを含むことができる。そして、複数の太陽電池150は、配線材142によって電気的に直列、並列又は直並列に連結することができる。具体的には、配線材142は、複数の太陽電池150のうち隣接した二つの太陽電池150を電気的に連結する。
【0016】
そして、バスリボン145は、配線材142によって連結されて一つの列を形成する太陽電池150(すなわち、太陽電池ストリング)の配線材142の両端を交互に連結する。バスリボン145は、太陽電池ストリングの端部でこれと交差する方向に配置することができる。このようなバスリボン145は、互いに隣接する太陽電池ストリングを連結したり、太陽電池ストリング又は太陽電池ストリングを、電流の逆流を防止するジャンクションボックス(図示せず)に連結することができる。バスリボン145の物質、形状、連結構造などは多様に変形可能であり、本発明がこれに限定されることはない。
【0017】
密封材130は、配線材142によって連結された太陽電池150の前面に位置する第1密封材131と、太陽電池150の後面に位置する第2密封材132とを含むことができる。第1密封材131と第2密封材132は、水分と酸素の流入を防止し、太陽電池パネル100の各要素を化学的に結合する。第1及び第2密封材131、132は、透光性及び接着性を有する絶縁物質で構成することができる。一例として、第1密封材131と第2密封材132として、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、ポリビニルブチラール、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂などを使用することができる。第1及び第2密封材131、132を用いたラミネーション工程などによって後面基板120、第2密封材132、太陽電池150、第1密封材131、及び前面基板110が一体化されることによって太陽電池パネル100を構成することができる。
【0018】
前面基板110は、第1密封材131上に位置して太陽電池パネル100の前面を構成し、後面基板120は、第2密封材132上に位置して太陽電池150の後面を構成する。前面基板110及び後面基板120は、それぞれ外部の衝撃、湿気、紫外線などから太陽電池150を保護できる絶縁物質で構成することができる。そして、前面基板110は、光が透過できる透光性物質で構成され、後面基板120は、透光性物質、非透光性物質、又は反射物質などで構成されるシートとして構成することができる。一例として、前面基板110をガラス基板などで構成することができ、後面基板120は、TPT(Tedlar/PET/Tedlar)タイプを有したり、又はベースフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET))の少なくとも一面に形成されたポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene fluoride、PVDF)樹脂層を含むことができる。
【0019】
しかし、本発明がこれに限定されることはない。よって、第1及び第2密封材131、132、前面基板110、又は後面基板120は、上述した説明以外の多様な物質を含むことができ、多様な形態を有することができる。例えば、前面基板110又は後面基板120は、多様な形態(例えば、基板、フィルム、シートなど)又は物質を有することができる。
【0020】
以下、
図3を参照して、本発明の実施例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池及びこれに連結された配線材の一例をより詳細に説明する。
【0021】
図3は、
図1の太陽電池パネルに含まれる太陽電池及びこれに連結された配線材の一例を示した部分断面図である。
【0022】
図3を参照すると、太陽電池150は、半導体基板160と、半導体基板160に又は半導体基板160上に形成される導電型領域20、30と、導電型領域20、30に連結される電極42、44とを含む。導電型領域20、30は、第1導電型を有する第1導電型領域20、及び第2導電型を有する第2導電型領域30を含むことができる。電極42、44は、第1導電型領域20に連結される第1電極42、及び第2導電型領域30に連結される第2電極44を含むことができる。その他に、第1及び第2パッシべーション膜22、32、反射防止膜24などをさらに含むことができる。
【0023】
半導体基板160は、単一の半導体物質(一例として、4族元素)を含む結晶質半導体で構成することができる。一例として、半導体基板160は、単結晶又は多結晶半導体(一例として、単結晶又は多結晶シリコン)で構成することができる。特に、半導体基板160は、単結晶半導体(例えば、単結晶半導体ウエハー、より具体的には、単結晶シリコンウエハー)で構成することができる。そうすると、太陽電池150の高い結晶性のため、欠陥の少ない単結晶半導体で構成される半導体基板160をベースにするようになる。これによって、太陽電池150が優れた電気的特性を有することができる。
【0024】
半導体基板160の前面及び/又は後面はテクスチャ(texturing)され、凹凸を有することができる。凹凸は、一例として、外面が半導体基板160の(111)面で構成され、不規則なサイズを有するピラミッド形状を有することができる。テクスチャリングによって半導体基板160の前面などに凹凸が形成され、前面の表面粗さが増加すると、半導体基板160の前面などを介して入射される光の反射率を低下させ得る。したがって、ベース領域10と第1又は第2導電型領域20、30によって形成されたpn接合まで到逹する光量を増加させることができ、光損失を最小化することができる。本実施例では、半導体基板160の前面及び後面のそれぞれに凹凸が形成されることを例示したが、本発明がこれに限定されることはない。したがって、半導体基板160の前面及び後面のうちの少なくともいずれか一つに凹凸が形成されてもよく、前面及び後面に凹凸が形成されなくてもよい。
【0025】
本実施例において、半導体基板160は、第1又は第2導電型ドーパントが低いドーピング濃度でドープされ、第1又は第2導電型を有するベース領域10を含む。このとき、半導体基板160のベース領域10は、これと同一の導電型を有する第1及び第2導電型領域20、30のうちの一つよりも低いドーピング濃度、高い抵抗又は低いキャリア濃度を有することができる。一例として、本実施例において、ベース領域10は第2導電型を有することができる。
【0026】
そして、半導体基板160は、第1導電型領域20及び第2導電型領域30を含むことができる。本実施例において、半導体基板160を構成するベース領域10と導電型領域20、30は、半導体基板160の結晶構造を有すると共に、導電型、ドーピング濃度などが互いに異なる領域である。例えば、半導体基板160において、第1導電型ドーパントを含み、第1導電型を有する領域を第1導電型領域20と定義し、第2導電型ドーパントを低いドーピング濃度で含み、第2導電型を有する領域をベース領域10と定義し、第2導電型ドーパントをベース領域10より高いドーピング濃度で含み、第2導電型を有する領域を第2導電型領域30と定義することができる。
【0027】
第1及び第2導電型領域20、30は、半導体基板160の前面及び後面でそれぞれ全体的に形成することができる。ここで、全体的に形成されたことは、全て形成された場合のみならず、不可避に一部の領域が形成されない場合も含む。これによって、第1及び第2導電型領域20、30を十分な面積で別途のパターニング無しで形成することができる。
【0028】
第1導電型領域20は、ベース領域10とpn接合を形成するエミッタ領域を構成することができる。第2導電型領域30は、後面電界(back surface field)を形成する後面電界領域を構成することができる。後面電界領域は、半導体基板160の表面(より正確には、半導体基板160の後面)で再結合によってキャリアが損失することを防止する役割をする。
【0029】
本実施例では、導電型領域20、30が、半導体基板160の内部にドーパントをドープして形成され、半導体基板160の一部を構成するドーピング領域であることを例示したが、本発明がこれに限定されることはない。よって、第1導電型領域20及び第2導電型領域30のうちの少なくとも一つは、半導体基板160上に別途の層として構成される非晶質、微細結晶又は多結晶半導体層などとして構成することもできる。その他にも多様な変形が可能である。
【0030】
そして、本実施例においては、第1導電型領域20及び第2導電型領域30が、それぞれ全体的に均一なドーピング濃度を有する均一な構造(homogeneous structure)を有することを例示したが、本発明がこれに限定されることはない。よって、他の実施例において、第1導電型領域20及び第2導電型領域30のうちの少なくとも一つが選択的構造(selective structure)を有することができる。選択的構造では、導電型領域20、30のうち電極42、44と隣接した部分で高いドーピング濃度及び低い抵抗を有し、その他の部分で低いドーピング濃度及び高い抵抗を有することができる。更に他の実施例において、第2導電型領域30が局部的構造(local structure)を有することができる。局部的構造において、第2導電型領域30は、第2電極44が形成された部分に対応して局部的に形成することができる。
【0031】
第1導電型領域20に含まれる第1導電型ドーパントがn型又はp型のドーパントであってもよく、ベース領域10及び第2導電型領域30に含まれる第2導電型ドーパントがp型又はn型のドーパントであってもよい。p型のドーパントとしては、ボロン(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)などの3族元素を使用することができ、n型のドーパントとしては、リン(P)、ヒ素(As)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)などの5族元素を使用することができる。ベース領域10の第2導電型ドーパントと第2導電型領域30の第2導電型ドーパントは、互いに同一の物質であってもよく、互いに異なる物質であってもよい。
【0032】
一例として、第1導電型領域20がp型を、ベース領域10及び第2導電型領域30がn型を有することができる。第1導電型領域20とベース領域10によって形成されたpn接合に光が照射されると、光電効果によって生成された電子が半導体基板160の後面側に移動して第2電極44によって収集され、正孔が半導体基板160の前面側に移動して第1電極42によって収集される。これによって電気エネルギーが発生する。そうすると、電子より移動速度の遅い正孔が半導体基板160の後面でない前面に移動し、変換効率を向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、ベース領域10及び第2導電型領域30がp型を有し、第1導電型領域20がn型を有することも可能である。
【0033】
半導体基板160の表面上には、第1及び第2パッシべーション膜22、32、反射防止膜24などの絶縁膜を形成することができる。このような絶縁膜は、別途にドーパントを含まないアンドープ絶縁膜として構成することができる。
【0034】
より具体的には、半導体基板160の前面上に、より正確には、半導体基板160に形成された第1導電型領域20上に第1パッシべーション膜22を形成(一例として、接触)し、第1パッシべーション膜22上に反射防止膜24を形成(一例として、接触)することができる。そして、半導体基板160の後面上に、より正確には、半導体基板160に形成された第2導電型領域30上に第2パッシべーション膜32を形成(一例として、接触)することができる。
【0035】
第1パッシべーション膜22及び反射防止膜24は、第1電極42に対応する部分(より正確には、第1開口部102が形成された部分)を除いて、実質的に半導体基板160の前面全体に形成することができる。これと同様に、第2パッシべーション膜32は、第2電極44に対応する部分(より正確には、第2開口部104が形成された部分)を除いて、実質的に半導体基板160の後面全体に形成することができる。
【0036】
第1及び第2パッシべーション膜22、32は、第2導電型領域20、30に接触して形成され、導電型領域20、30の表面又はバルク内に存在する欠陥を不動態化させる。これによって、少数キャリアの再結合サイトを除去し、太陽電池150の開放電圧(Voc)を増加させることができる。反射防止膜24は、半導体基板160の前面に入射される光の反射率を減少させる。これによって、半導体基板160の前面を介して入射される光の反射率が低下させることによって、ベース領域10と第1導電型領域20との界面に形成されたpn接合まで到達する光量を増加させることができる。これによって、太陽電池150の短絡電流(Isc)を増加させることができる。このように、パッシべーション膜32、22及び反射防止膜24によって太陽電池150の開放電圧と短絡電流を増加させ、太陽電池150の効率を向上させることができる。
【0037】
一例として、パッシべーション膜22、32又は反射防止膜24は、シリコン窒化膜、水素を含むシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸化窒化膜、アルミニウム酸化膜、MgF
2、ZnS、TiO
2及びCeO
2からなる群から選ばれたいずれか一つの単一膜又は2個以上の膜が組み合わされた多層膜構造を有することができる。一例として、第1又は第2パッシべーション膜22、32は、導電型領域20、30がn型を有する場合は、固定正電荷を有するシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などを含むことができ、p型を有する場合は、固定負電荷を有するアルミニウム酸化膜などを含むことができる。一例として、反射防止膜24はシリコン窒化物を含むことができる。
【0038】
しかし、本発明がこれに限定されることはなく、パッシべーション膜22、32、及び反射防止膜24が多様な物質を含むことができる。そして、半導体基板160の前面及び/又は後面上に積層される絶縁膜の積層構造も多様に変形可能である。例えば、上述した積層順序と異なる積層順序で絶縁膜を積層することができる。又は、上述した第1及び第2パッシべーション膜22、32及び反射防止膜24のうちの少なくとも一つを備えなくてもよく、上述した第1及び第2パッシべーション膜22、32及び反射防止膜24以外の他の絶縁膜を備えてもよい。その他にも多様な変形が可能である。
【0039】
第1電極42は、半導体基板160の前面に位置した絶縁膜(例えば、第1パッシべーション膜22及び反射防止膜24)に形成された第1開口部102を介して第1導電型領域20に電気的に連結される。第2電極44は、半導体基板160の後面に位置した絶縁膜(例えば、第2パッシべーション膜32)に形成された第2開口部104を介して第2導電型領域30に電気的に連結される。一例として、第1電極42は第1導電型領域20に接触し、第2電極44は第2導電型領域30に接触し得る。
【0040】
第1及び第2電極42、44は多様な物質(一例として、金属物質)で構成し、多様な形状を有するように形成することができる。第1及び第2電極42、44の形状に対しては後で再び説明する。
【0041】
このように、本実施例では、太陽電池150の第1及び第2電極42、44が一定のパターンを有し、太陽電池150は、半導体基板160の前面及び後面に光が入射できる両面受光型(bi−facial)構造を有する。これによって、太陽電池150で使用される光量を増加させ、太陽電池150の効率向上に寄与することができる。
【0042】
しかし、本発明がこれに限定されることはなく、第2電極44が半導体基板160の後面側で全体的に形成される構造を有することも可能である。また、第1及び第2導電型領域20、30、そして、第1及び第2電極42、44が半導体基板160の一面(一例として、後面)側に共に位置することも可能であり、第1及び第2導電型領域20、30のうちの少なくとも一つが半導体基板160の両面にわたって形成されることも可能である。すなわち、上述した太陽電池150は、一例として提示したものに過ぎなく、本発明がこれに限定されることはない。
【0043】
上述した太陽電池150は、第1電極42又は第2電極44上に位置(一例として、接触)する配線材142によって隣接した太陽電池150と電気的に連結されるが、これに対しては、
図1〜
図3と共に、
図4を参照してより詳細に説明する。
【0044】
図4は、
図1に示した太陽電池パネル100に含まれ、配線材142によって連結される第1太陽電池151及び第2太陽電池152を概略的に示した斜視図である。
図4において、第1及び第2太陽電池151、152は、半導体基板160と電極42、44を中心に概略的にのみ図示した。
【0045】
図4に示したように、複数の太陽電池150のうち互いに隣接した二つの太陽電池150(一例として、第1太陽電池151と第2太陽電池152)を配線材142によって連結することができる。このとき、配線材142は、第1太陽電池151の前面に位置した第1電極42と、第1太陽電池151の一側(図面の左側下部)に位置する第2太陽電池152の後面に位置した第2電極44とを連結する。そして、他の配線材1420aは、第1太陽電池151の後面に位置した第2電極44と、第1太陽電池151の他の一側(図面の右側上部)に位置する他の太陽電池の前面に位置した第1電極42とを連結する。そして、更に他の配線材1420bは、第2太陽電池152の前面に位置した第1電極42と、第2太陽電池152の一側(図面の左側下部)に位置する更に他の太陽電池の後面に位置した第2電極44とを連結する。これによって、複数の太陽電池150を配線材142、1420a、1420bによって互いに一つの列をなすように連結することができる。以下で、配線材142に対する説明は、互いに隣接した二つの太陽電池150を連結する全ての配線材142、1420a、1420bにそれぞれ適用することができる。
【0046】
本実施例において、配線材142は、第1太陽電池151の前面で第1電極42(より具体的には、第1電極42のバスバーライン(
図5の参照符号42b、以下、同一))に連結されると共に、第1縁部161からこれと反対の第2縁部162に向かって長くつながる第1部分と、第2太陽電池152の後面で第2電極44(より具体的には、第2電極44のバスバーライン)に連結された状態で第1縁部161からこれと反対の第2縁部162に向かって長くつながる第2部分と、第1太陽電池151の第2縁部162の前面から第2太陽電池152の後面まで延長され、第1部分と第2部分とを連結する第3部分とを含むことができる。これによって、配線材142が第1太陽電池151の一部領域で第1太陽電池151を横切った後、第2太陽電池152の一部領域で第2太陽電池152を横切って位置し得る。このように、配線材142が第1及び第2太陽電池151、152より小さい幅を有しながら、第1及び第2太陽電池151、152の一部(一例として、バスバーライン42b)に対応する部分でのみ形成され、小さい面積によっても第1及び第2太陽電池151、152を効果的に連結することができる。
【0047】
一例として、配線材142は、第1及び第2電極42、44でバスバーライン42b上でバスバーライン42bに接触すると共に、バスバーライン42bに沿って長くつながるように配置することができる。これによって、配線材142と第1及び第2電極42、44とを連続的に接触させ、電気的連結特性を向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されることはない。バスバーライン42bを備えないことも可能であり、この場合は、配線材142がフィンガーライン(
図5の参照符号42a)と交差する方向に複数のフィンガーライン42aを横切って複数のフィンガーライン42aに接触及び連結されるように配置することもできるが、本発明がこれに限定されることはない。
【0048】
各太陽電池150の一面を基準にして見ると、配線材142は複数備えられ、隣接した太陽電池150の電気的連結特性を向上させることができる。特に、本実施例では、配線材142が既存に使用されていた相対的に広い幅(例えば、1mm〜2mm)を有するリボンより小さい幅を有するワイヤで構成され、各太陽電池150の一面を基準にして既存のリボンの個数(例えば、2個〜5個)より多い個数の配線材142を使用する。
【0049】
一例として、配線材142は、金属からなるコア層142aと、コア層142aの表面に薄い厚さでコートされ、ソルダー物質を含んで電極42、44とのソルダリングを可能にするソルダー層142bとを含むことができる。一例として、コア層142aは、Ni、Cu、Ag、Alを主要物質(一例として、50wt%以上含まれる物質、より具体的に90wt%以上含まれる物質)として含むことができる。ソルダー層142bは、Pb、Sn、SnIn、SnBi、SnPb、SnPbAg、SnCuAg、SnCuなどの物質を主要物質として含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、コア層142a及びソルダー層142bが多様な物質を含むことができる。
【0050】
このように、既存のリボンより小さい幅を有するワイヤを配線材142として使用すると、材料費用を大きく節減させることができる。そして、配線材142がリボンより小さい幅を有するので、配線材142を十分な個数だけ備えてキャリアの移動距離を最小化することによって、太陽電池パネル100の出力を向上させることができる。
【0051】
また、本実施例に係る配線材142を構成するワイヤは、ラウンドされた部分を含むことができる。すなわち、配線材142を構成するワイヤは、円形、楕円形、又は曲線からなる断面又はラウンドされた断面を有することができる。これによって、配線材142が反射又は乱反射を誘導し得る。これによって、配線材142を構成するワイヤのラウンドされた面から反射された光を、太陽電池150の前面又は後面に位置した前面基板110又は後面基板120などに反射又は全反射させ、太陽電池150に再入射させることができる。これによって、太陽電池パネル100の出力を効果的に向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されることはない。したがって、配線材142を構成するワイヤが四角形などの多角形の形状を有することができ、それ以外の多様な形状を有することができる。
【0052】
本実施例において、タビング工程前の配線材142の幅(又は直径)(
図6の参照符号W、以下、同一)が250μm〜500μmであり得る。参考までに、本実施例において、ソルダー層142bの厚さは非常に小さい方であり、タビング後には配線材142の位置によって多様な厚さを有し得るので、タビング工程前の配線材142の幅Wは、タビング工程後に中心を通過するコア層142aの幅(又は直径)と見ることができる。このような幅Wを有するワイヤ形態の配線材142により、太陽電池150で生成した電流を外部回路(例えば、バスリボン又はジャンクションボックスのバイパスダイオード)又は更に他の太陽電池150に効率的に伝達することができる。本実施例において、配線材142は、別途の層、フィルムなどに挿入されていない状態で太陽電池150の電極42、44上にそれぞれ個別的に位置して固定され得る。配線材142の幅Wが250μm未満であると、配線材142の強度が十分でないおそれがあり、電極42、44の連結面積が非常に少ないため電気的連結特性が良くなく、付着力が低下するおそれがある。一方、配線材142の幅Wが500μmを超えると、配線材142の費用が増加し、配線材142が太陽電池150の前面に入射される光の入射を妨害し、光損失(shading loss)が増加し得る。また、配線材142で電極42、44と離隔する方向に加えられる力が大きくなり、配線材142と電極42、44との間の付着力が低下するおそれがあり、電極42、44又は半導体基板160に亀裂などの問題を発生させ得る。一例として、配線材142の幅Wは、350μm〜450μm(特に、350μm〜400μm)であり得る。このような範囲で、電極42、44との付着力を高めると共に、出力を向上させることができる。
【0053】
一例として、タビング工程前に配線材142において、ソルダー層142bの厚さは、コア層142aの幅の20%以下(一例として、40μm以下、例えば、5μm〜40μm)(より具体的には、10%以下)として小さい方である。このとき、ソルダー層142bの厚さが5μm未満であると、タビング工程が円滑に行われないおそれがある。そして、ソルダー層142bの厚さが60μmを超えると、材料費用が増加し、コア層142aの幅が小さくなり、配線材142の強度が低下し得る。そして、タビング工程によって配線材142が太陽電池150に付着した後は、
図6に示したように、ソルダー層142bの厚さ、幅などが位置によって変わり得る。これに対しては、後でより詳細に説明する。
【0054】
このとき、配線材142の個数が太陽電池150の一面を基準にして6個〜33個であり得る。より具体的に、配線材142の幅Wが250μm以上、300μm未満であるとき、配線材142の個数が15個〜33個であり得る。配線材142の幅Wが300μm以上、350μm未満であるとき、配線材142の個数が10個〜33個であり得る。配線材142の幅Wが350μm以上、400μm未満であるとき、配線材142の個数が8個〜33個であり得る。配線材142の幅Wが400μm〜500μmであるとき、配線材142の個数が6個〜33個であり得る。そして、配線材142の幅Wが350μm以上であると、配線材142の個数が15個を超えるとしても、太陽電池パネル100の出力がこれ以上増加しにくい。そして、配線材142の個数が多くなると、太陽電池150に負担を与えるおそれがある。これを考慮して、配線材142の幅Wが350μm以上、400μm未満であるとき、配線材142の個数が8個〜15個であり得る。配線材142の幅Wが400μm〜500μmであるとき、配線材142の個数が6個〜15個であり得る。このとき、太陽電池パネル100の出力をより向上させるために配線材142の個数を10個以上(一例として、12個〜13個)含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、配線材142の個数及びこれによるバスバーライン42bの個数が異なる値を有することができる。
【0055】
このとき、配線材142のピッチ(又はバスバーライン42bのピッチ)が4.75mm〜26.13mmであり得る。これは、配線材142の幅W及び個数を考慮したものである。例えば、配線材142の幅Wが250μm以上、300μm未満であるとき、配線材142のピッチが4.75mm〜10.45mmであり得る。配線材142の幅Wが300μm以上、350μm未満であるとき、配線材142のピッチが4.75mm〜15.68mmであり得る。配線材142の幅Wが350μm以上、400μm未満であるとき、配線材142のピッチが4.75mm〜19.59mmであり得る。配線材142の幅Wが400μm〜500μmであるとき、配線材142のピッチが4.75mm〜26.13mmであり得る。より具体的に、配線材142の幅Wが350μm以上、400μm未満であるとき、配線材142のピッチが10.45mm〜19.59mmであり得る。配線材142の幅Wが400μm〜500μmであるとき、配線材142のピッチが10.45mm〜26.13mmであり得る。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、配線材142のピッチ及びこれによるバスバーライン42bのピッチが異なる値を有することができる。
【0056】
本実施例では、第1電極42(又は第2電極44)、配線材142、電極領域(
図5の参照符号EA)などが、第1方向(フィンガーライン42aと平行な方向)及び第2方向(バスバーライン42b又は配線材142と平行な方向)で互いに対称に位置し得る。これによって、電流の流れを安定的に具現することができる。しかし、本発明がこれに限定されることはない。
【0057】
図1〜
図4と共に
図5を参照して、本発明の実施例に係る太陽電池パネル100に適用できる太陽電池150の電極42、44及びこれに付着した配線材142の一例を詳細に説明する。明確な理解のために、配線材142を一点鎖線で図示した。以下では、
図5を参照して第1電極42を基準にして詳細に説明した後で第2電極44を説明する。
【0058】
図5は、
図4のA部分を拡大して示した部分平面図である。
【0059】
図1〜
図5を参照すると、本実施例において、第1電極42は、第1方向(図面の横方向)に延長され、互いに平行に位置する複数のフィンガーライン42aを含む。そして、フィンガーライン42aと交差(一例として、直交)する第2方向(図面の縦方向)に延長され、配線材142が連結又は付着するバスバーライン42bをさらに含むことができる。バスバーライン42bは、配線材142に対応して配置できるので、バスバーライン42bの個数、ピッチなどに対しては配線材142の個数、ピッチなどに対する説明をそのまま適用することができる。以下では、複数のバスバーライン42bのうち隣接した二つのバスバーライン42b間又はバスバーライン42bとこれに隣接した太陽電池150の縁部との間をそれぞれ電極領域EAと称する。本実施例において、配線材142が太陽電池150の一面を基準にして複数(一例として、6個以上)備えられるので、電極領域EAを複数(すなわち、配線材142の個数より一つ多い個数)備えることができる。
【0060】
複数のフィンガーライン42aは、均一な幅及びピッチを有しながら互いに離隔し得る。図面では、フィンガーライン42aが第1方向に互いに並んで形成され、太陽電池150のメイン縁部(特に、第1及び第2縁部161、162)と平行であることを例示したが、本発明がこれに限定されることはない。
【0061】
一例として、第1電極42のフィンガーライン42aは、35μm〜120μmの幅を有することができる。そして、第1電極42のフィンガーライン42aは1.2mm〜2.8mmのピッチを有することができ、フィンガーライン42aと交差する方向でのフィンガーライン42aの個数が55個〜130個であり得る。このような幅及びピッチは、容易な工程条件によって形成することができ、光電変換によって生成された電流を効果的に収集すると共に、フィンガーライン42aによるシェーディング損失(shading loss)を最小化するように限定されたものである。このようなフィンガーライン42aの厚さは、工程時に容易に形成することができ、所望の比抵抗を有し得る範囲であり得る。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、フィンガーライン42aの幅、ピッチなどは、工程条件の変化、太陽電池150のサイズ、フィンガーライン42aの構成物質などによって多様に変化可能である。
【0062】
このとき、配線材142の幅W(より具体的には、コア層142aの幅)は、フィンガーライン42aのピッチより小さくてもよく、フィンガーライン42aの幅より大きくてもよい。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、多様な変形が可能である。
【0063】
一例として、バスバーライン42bは、電極領域EA内で第1縁部161に隣接した部分から第2縁部162に隣接した部分まで連続的に形成することができる。上述したように、バスバーライン42bは、隣接した太陽電池150との連結のための配線材142が位置する部分に対応するように位置し得る。このようなバスバーライン42bは、配線材142に1対1に対応するように備えることができる。これによって、本実施例では、太陽電池150の一面を基準にしてバスバーライン42bを配線材142と同一の個数で備えることができる。
【0064】
バスバーライン42bは、電極領域EA内で配線材142が連結される方向に沿って相対的に狭い幅を有しながら長くつながるライン部421と、ライン部421より広い幅を有して配線材142との連結面積を増加させるパッド部422とを備えることができる。狭い幅のライン部421により、太陽電池150に入射される光を塞ぐ面積を最小化することができ、広い幅のパッド部422によって配線材142とバスバーライン42bとの付着力を向上させ、接触抵抗を減少させることができる。パッド部422は、ライン部421より広い幅を有し、実質的に配線材142が付着する領域である。ライン部421には配線材142が付着してもよく、ライン部421に配線材142が付着していない状態で配線材142がライン部421上に置かれた状態であってもよい。
【0065】
第1方向で測定されるパッド部422の幅W11は、ライン部421及びフィンガーライン42aの幅よりそれぞれ大きくてもよい。
【0066】
本実施例において、配線材142に対応するようにバスバーライン42bのライン部421が備えられることを例示した。より具体的に、既存には、配線材142に対応してフィンガーライン42aより非常に大きい幅を有するバスバー電極が位置していたが、本実施例では、幅がバスバー電極より非常に小さいバスバーライン42bのライン部421が位置する。本実施例において、ライン部421は、複数のフィンガーライン42aを連結し、一部のフィンガーライン42aが断線する場合、キャリアが迂回し得る経路を提供することができる。
【0067】
本明細書において、バスバー電極は、リボンに対応するようにフィンガーラインと交差する方向に形成され、フィンガーラインの幅の12倍以上(通常、15倍以上)の幅を有する電極部を称する。バスバー電極は、相対的に大きい幅を有するので、通常、2個〜3個の個数で形成される。そして、本実施例におけるバスバーライン42bのライン部421は、配線材142に対応するようにフィンガーライン42aと交差する方向に形成され、フィンガーライン42aの幅の10倍以下の幅を有する電極部を称することができる。
【0068】
一例として、ライン部421の幅W12がフィンガーライン42aの幅の0.5倍〜10倍であり得る。前記比が0.5倍未満であると、ライン部421の幅W12が小さくなり、ライン部421による効果が十分でないおそれがある。前記比が10倍を超えると、ライン部421の幅W12が大きくなり、光損失が大きくなり得る。特に、本実施例では、配線材142を多くの個数で備えるので、ライン部421も多い個数で備えることによって光損失がさらに大きくなり得る。より具体的には、ライン部421の幅W12がフィンガーライン42aの幅の0.5倍〜7倍であり得る。前記比を7倍以下にすると、光損失をより減少させることができる。一例として、光損失を参照すると、ライン部421の幅W12がフィンガーライン42aの幅の0.5倍〜4倍であり得る。より具体的に、ライン部421の幅W12がフィンガーライン42aの幅の0.5倍〜2倍であり得る。このような範囲で、太陽電池150の効率を大きく向上させることができる。
【0069】
又は、ライン部421の幅W12が配線材142の幅W(より具体的には、コア層142aの幅W)より小さくてもよい。これは、配線材142が円形、楕円形又はラウンドされた形状を有する場合、配線材142の下部でライン部421に接触する幅又は面積が大きくないので、ライン部421の幅W12を配線材142の幅Wより小さくできるためである。このようにライン部421の幅W12を相対的に小さくすると、第1電極42の面積を減少させ、第1電極42の材料費用を節減することができる。
【0070】
一例として、配線材142の幅Wに対するライン部421の幅W12の比が0.07より大きく、1より小さくてもよい。前記比が0.07未満であると、ライン部421の幅W12が過度に小さいので、電気的特性などが低下し得る。一方、前記比が1以上であると、配線材142とライン部421との接触特性などを大きく向上できないと共に、第1電極42の面積のみを増加させ、光損失の増加、材料費用の増加などの問題が発生する。一例として、光損失、材料費用などをさらに考慮すると、前記比が1:0.1〜1:0.5(より具体的に、1:0.1〜1:0.3)であり得る。
【0071】
又は、ライン部421の幅W12が490μm以下(一例として、30μm〜350μm)であり得る。ライン部421の幅W12が35μm未満であると、ライン部421の幅W12が過度に小さいので、電気的特性などが低下し得る。一方、ライン部421の幅W12が350μmを超えると(特に、490μmを超えると)、配線材142とライン部421との接触特性などを大きく向上できないと共に、第1電極42の面積のみを増加させ、光損失の増加、材料費用の増加などの問題が発生する。一例として、光損失、材料費用などをさらに考慮すると、ライン部421の幅W12が35μm〜200μm(より具体的に、35μm〜120μm)であり得る。
【0072】
又は、ライン部421の幅W12がパッド部422の幅W11の36%以下(一例として、25%以下)であり得る。これは、パッド部422と配線材142との付着力を向上させると共に、ライン部421によるシェーディング損失を最小化できる範囲に限定されたものである。
【0073】
しかし、本発明がこれに限定されることはない。よって、ライン部421の幅W12は、光電変換によって生成された電流を効果的に伝達すると共にシェーディング損失を最小化する範囲内で多様に変形可能である。そして、ライン部421が別途に備えられないことも可能である。
【0074】
そして、パッド部422の幅W11は、ライン部421の幅W12より大きく、配線材142の幅Wと同じかそれより大きくてもよい。パッド部422は、配線材142との接触面積を増加させ、配線材142との付着力を向上させるための部分であるので、ライン部421より大きい幅を有し、配線材142と同じかそれより大きい幅を有する。
【0075】
一例として、配線材142の幅W:パッド部422の幅W11の比が1:1〜1:5であり得る。前記比が1:1未満であると、パッド部422の幅W11が十分でないので、パッド部422と配線材142との付着力が十分でないおそれがある。一方、前記比が1:5を超えると、パッド部422によって光が損失される面積が増加し、シェーディング損失が大きくなり得る。付着力、光損失などをさらに考慮すると、前記比が1:2〜1:4(より具体的に1:2.5〜1:4)であり得る。
【0076】
又は、一例として、パッド部422の幅W11が0.25mm〜2.5mm(一例として、0.5mm〜2mm)であり得る。パッド部422の幅W11が0.25mm未満であると、配線材142との接触面積が十分でないので、パッド部422と配線材142との付着力が十分でないおそれがある。パッド部422の幅W11が2.5mmを超えると、パッド部422によって光が損失される面積が増加し、シェーディング損失が大きくなり得る。パッド部422と配線材142との付着力及びシェーディング損失をさらに考慮すると、パッド部422の幅W11が0.5mm〜2mmであり得る。
【0077】
そして、パッド部422の長さは、フィンガーライン42aの幅より大きくてもよい。例えば、パッド部422の長さが0.035mm〜30mmであり得る。パッド部422の長さが0.035mm未満であると、パッド部422と配線材142との接触面積が十分でないので、パッド部422と配線材142との付着力が十分でないおそれがある。パッド部422の長さが30mmを超えると、パッド部422によって光が損失される面積が増加し、シェーディング損失が大きくなり得る。
【0078】
又は、一例として、フィンガーライン42aの幅:パッド部422の長さの比が1:1.1〜1:20であり得る。このような範囲内で、パッド部422と配線材142との付着面積を増加させ、パッド部422と配線材142との付着力を向上させることができる。
【0079】
又は、一例として、配線材142の幅W:パッド部422の長さの比が1:1〜1:10であり得る。前記の比が1:1未満であると、パッド部422の長さが十分でないので、パッド部422と配線材142との付着力が十分でないおそれがある。一方、前記比が1:10を超えると、パッド部422によって光が損失される面積が増加し、シェーディング損失が大きくなり得る。付着力、光損失などをさらに考慮すると、前記比が1:3〜1:6であり得る。
【0080】
一つのバスバーライン42bにおいて、パッド部422は6個〜24個(一例として、12個〜22個)配置することができる。複数のパッド部422は間隔を置いて配置することもでき、一例として、2個〜10個のフィンガーライン42aごとに一つずつ位置し得る。これによると、バスバーライン42bと配線材142との接着面積が増加する部分を規則的に備えることによって、バスバーライン42bと配線材142との付着力を向上させることができる。又は、二つのパッド部422間の距離が互いに異なる値を有するように複数のパッド部422を配置することができる。特に、他の部分(すなわち、バスバーライン42bの中央部分)より大きい力が作用するバスバーライン42bの端部において、パッド部422を高い密度で配置することができる。それ以外の多様な変形が可能である。
【0081】
上述した説明では、
図5を参照して第1電極42を中心に説明した。第2電極44は、第1電極42のフィンガーライン42a及びバスバーライン42bにそれぞれ対応するフィンガーライン及びバスバーラインを含むことができる。第1電極42のフィンガーライン42a及びバスバーライン42bに対する内容は、そのまま第2電極44のフィンガーライン及びバスバーラインに適用することができる。このとき、第1電極42と関連する第1導電型領域20に対する説明は、第2電極44と関連する第2導電型領域30に対する説明であり得る。そして、第1電極42と関連する第1パッシべーション膜22及び反射防止膜24、そして、開口部102に対する説明は、第2電極44と関連する第2パッシべーション膜32、そして、開口部104に対する説明であり得る。
【0082】
このとき、第1電極42のフィンガーライン42a、そして、バスバーライン42bのライン部421及びパッド部422の幅W12、W11、ピッチ、個数などは、第2電極44のフィンガーライン、そして、バスバーラインのライン部及びパッド部の幅、ピッチ、個数などと互いに同一であってもよい。又は、第1電極42のフィンガーライン42a、そして、バスバーライン42bのライン部421及びパッド部422の幅W12、W11、ピッチ、個数などは、第2電極44のフィンガーライン、そして、バスバーラインのライン部及びパッド部の幅、ピッチ、個数などと互いに異なってもよい。一例として、相対的に光の入射が少ない第2電極44の電極部の幅がこれに対応する第1電極42の電極部の幅より大きくてもよく、第2電極44のフィンガーラインのピッチがこれに対応する第1電極42のフィンガーライン42aのピッチより小さくてもよい。それ以外の多様な変形が可能である。但し、第1電極42のバスバーライン42bの個数及びピッチは、それぞれ第2電極44のバスバーラインの個数及びピッチと同一であってもよい。また、第1電極42と第2電極44の平面形状が互いに異なることも可能である。例えば、第2電極44が半導体基板160の後面に全体的に形成されることも可能である。それ以外の多様な変形が可能である。
【0083】
本実施例において、第1太陽電池151と第2太陽電池152とを連結する配線材142は、タビング工程によって電極42、44に付着させることができる。上述したように、ワイヤ形態の配線材142を備えると、太陽電池パネル100の出力向上の効果を示すことができる。ところが、配線材142が従来より狭い幅を有するので、配線材142と電極42、44との付着面積が少なくなり、付着力が十分でないおそれがある。さらに、配線材142(特に、コア層142a)が円形、楕円形又は曲線を有するラウンドされた断面を備えると、電極42、44との付着面積がさらに小さくなるので、電極42、44との付着力が高くないおそれがある。これを考慮して、本実施例では、バスバーライン42bの形状及びタビング工程後の配線材142の形状、連結構造などを制御することによって、電極42、44と配線材142との連結特性を向上させ、配線材142による反射又は乱反射を増加させる。これを
図5と共に
図6を参照して詳細に説明する。以下では、第1電極42を基準にして説明し、同一又は類似する内容を第2電極44に適用することができる。
【0084】
図6の(a)は、第1配線部1421を配線材142の長さ方向と垂直な方向に切り取って示した断面図で、
図6の(b)は、第2配線部1422を配線材142の長さ方向と垂直な方向に切り取って示した断面図である。
図7は、
図4のVII−VII線に沿って示した大略的な断面図である。そして、参照のために、実際にパッド部422を備えるバスバーライン42bに配線材142を付着させて製造された太陽電池パネルの一部を撮影した写真を
図8に添付した。
図6は、
図5に示した第1配線部及び第2配線部を配線材の長さ方向と垂直な断面に切り取って示した断面図である。
【0085】
タビング工程では、一例として、外面にフラックス層が位置する配線材142を太陽電池150の電極42、44(例えば、バスバーライン42b)上に位置させた状態で熱及び圧力を加えるソルダリング工程を行う。そうすると、熱によってソルダー物質で構成されたソルダー層142bが溶融された後に固まることによって、配線材142が電極42、44に固定されて付着する。これによって、配線材142が電極42、44に電気的に連結され、物理的に固定される。フラックス層は、電極42、44の酸化を防止するために使用されるものであるが、フラックス層が必須的なものではなく、省略可能である。
【0086】
このとき、ソルダー物質を含むソルダー層142bは、溶融された状態で物質によって異なる濡れ性を有する。すなわち、ソルダー層142b又はソルダー物質は、金属を主成分として含むパッド部422には大きな濡れ性を有する一方、半導体物質を含む半導体基板160又は太陽電池150の外面を構成し、絶縁物質を備える絶縁層(例えば、第1及び第2パッシべーション膜22、32及び/又は反射防止膜24)には小さい濡れ性を有する。
【0087】
これによって、相対的に広い幅W11を有するパッド部422上には溶融されたソルダー物質が集まり、広く拡散されて位置するようになる。一方、相対的に小さい幅W12を有するライン部421(又は、ライン部421を備えない場合は半導体基板160又は絶縁層)上には溶融されたソルダー物質が位置しなくなる。これによって、ソルダリング工程の完了後、パッド部422上に位置する配線材142の第1配線部1421には溶融されたソルダー物質が多く凝集された状態で固まり、ソルダー層142bを形成する。一方、パッド部422以外の領域(例えば、ライン部421又は各パッド部422間の領域)では、溶融されたソルダー物質が多く残留していない状態で固まってソルダー層142bを形成する。これによって、第1配線部1421と第2配線部1422の形状が互いに異なるようになる。本実施例では、バスバーライン42bが大きい幅を有するパッド部422を備えるようにし、このようなソルダー層142bの特性を用いて配線材142の付着特性、反射特性などを向上させようとする。以下、これをより詳細に説明する。
【0088】
図6〜
図8を参照すれば、第1配線部1421の厚さT1が第2配線部1422の厚さT2より大きく、第1配線部1421の上部面(第1配線部1421において太陽電池150から遠く位置した面)が、第2配線部1422の上部面(第2配線部1422において太陽電池150から遠く位置した面)より外部に向かって突出した位置に位置するようになる。
【0089】
一例として、第2配線部1422の厚さT2:第1配線部1421の厚さT1の比が1:1.05〜1:1.5であり得る。本明細書において、第1配線部1421の厚さT1は、第1配線部1421において最も厚い部分の厚さ(又はパッド部422の中心を通過する断面における第1配線部1421の厚さ)であってもよく、第2配線部1422の厚さT2は、第2配線部1422において最も薄い部分(又は第2配線部1422の中心、例えば、隣接した二つのパッド部422間の中心)の厚さであってもよい。前記比が1:1.05未満であると、第1配線部1421の厚さが十分でないので、第1配線部1421とパッド部422との連結特性が低下し、第1配線部1421による反射向上効果が十分でないおそれがある。コア層142aの幅W(又は直径又は厚さ)は、第1配線部1421と第2配線部1422において同一であるので、前記比が1:1.5を超えることは難しい場合がある。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、前記比が多様な値を有することができる。
【0090】
又は、上述したように、コア層142aの幅Wが250μm〜500μmであるとき、第2配線部1422の厚さT2が250μm〜580μmで、第1配線部1421の厚さT1が265.5μm〜870μmであり得る。このような範囲は、タビング工程前のソルダー層142bの厚さ、パッド部422の幅などを考慮して、第1配線部1421による効果を向上できる範囲に限定されたものである。
【0091】
しかし、本発明が上述した第1配線部1421の厚さT1、第2配線部1422の厚さT2の数値範囲、比などに限定されることはない。
【0092】
このとき、第1配線部1421のコア層142aと第2配線部1422のコア層142aの厚さは同一又は極めて類似するので、第1配線部1421のソルダー層142bの厚さが第2配線部1422のソルダー層142bの厚さより大きくてもよい。ここで、第1配線部1421のソルダー層142bの厚さは、第1配線部1421において最も厚い部分でのソルダー層142bの厚さを全て合わせた値である。そして、第2配線部1422のソルダー層142bの厚さは、第2配線部1422において最も薄い部分でのソルダー層142bの厚さを全て合わせた値である。
【0093】
このとき、第1配線部1421のコア層142aは、パッド部422に直接接触して付着させることができる。又は、第1配線部1421のコア層142aとパッド部422との間にソルダー層142bの第1下部部分A1が残留し得るが、その厚さは大きくなくてもよい。例えば、第1下部部分A1の厚さT11が10μm以下(例えば、5μm以下、一例として、1μm以下)であり得る。これは、パッド部422に隣接した部分では溶融されたソルダー物質がパッド部422に高い濡れ性を有するので、パッド部422の全体面積にわたってパッド部422にソルダー物質が全体的に拡散された状態で固まったためである。また、付着特性を向上させるために、タビング工程時に配線材142を太陽電池150側に加圧して付着させるので、第1下部部分A1が位置しないか、第1下部部分A1が位置するとしても小さい厚さを有するようになる。
【0094】
そして、コア層142a上で太陽電池150から遠く位置する第1配線部1421のソルダー層142bの第1上部部分B1の厚さT12が第1下部部分A1の厚さT11より大きくてもよい。上述したように、第1下部部分A1が位置しないか、第1下部部分A1が小さい厚さで位置するようになるので、パッド部422上に凝集したほとんどの溶融されたソルダー物質が第1上部部分B1に位置するようになる。これによって、第1上部部分B1が外部に向かって凸状に突出した曲面を有するようになるが、これに対しては後でより詳細に説明する。一例として、第1上部部分B1の厚さT12が12.5μm〜290μmであり得る。
【0095】
そして、第2配線部1422のコア層142aは、ライン部421に直接接触して付着してもよく、ライン部421に直接接触し、固定されていない状態に置かれてもよい。又は、第2配線部1422のコア層142aとライン部421との間にソルダー層142bの第2下部部分A2が残留し得るが、その厚さは大きくなくてもよい。例えば、第2下部部分A2の厚さT21が10μm以下(例えば、5μm以下、一例として、1μm以下)であり得る。これは、第2配線部1422のコア層142aの下部に位置していたソルダー物質が溶融された後、濡れ性の大きいパッド部422に流れてパッド部422に凝集するので、ライン部421上には多量のソルダー物質が位置していない状態で固まったためである。また、付着特性を向上させるために、タビング工程時に配線材142を太陽電池150側に加圧して付着させるので、第2下部部分A2が位置しないか、第2下部部分A2が位置するとしても小さい厚さを有するようになる。
【0096】
そして、コア層142a上で太陽電池150から遠く位置する第2配線部1422のソルダー層142bの第2上部部分B2の厚さT22が第2下部部分A2の厚さT21と同じかそれより大きくてもよい。これは、第2配線部1422の上部に位置したソルダー層142bが溶融されて下部に流れ落ちた後でパッド部422側に流れたためであるが、第2配線部1422の下部よりは上部で流動する量が少なくなり得るためである。一例として、上部部分に位置したソルダー層142bの厚さが40μm以下(例えば、10μm以下)であり得る。
【0097】
そして、第2上部部分B2の厚さT22は、第1上部部分B1の厚さT12より小さくてもよい。これは、上述したように、第1上部部分B1では、溶融された物質が凝集され、第2上部部分B2より厚い厚さを有するためである。上述したように、第1下部部分A1と第2下部部分A2が形成されないか小さい厚さを有するので、第1配線部1421の第1厚さT1と第2配線部1422の第2厚さT2との差は、実際に第1上部部分B1の厚さT12と第2上部部分B2の厚さT22との差であり得る。これによって、一例として、第1上部部分B1の厚さT12と第2上部部分B2の厚さT22との差が12.5μm〜290μmであり得る。
【0098】
しかし、本発明が上述した第1下部部分A1の厚さT11、第1上部部分B1の厚さT12、第2下部部分A2の厚さT21、第2上部部分B2の厚さT22の数値範囲、比などに限定されることはない。
【0099】
上述した説明では、ライン部421が備えられる場合を例示して説明した。しかし、パッド部422間にライン部421が備えられずにフィンガーライン42aのみが位置したり、フィンガーライン42aも備えられない場合がある。この場合は、第2配線部1422のコア層142aがフィンガーライン42a、絶縁層などに直接接触したり、フィンガーライン42a又は絶縁層上に薄い厚さの第2下部部分A2が残留し得る。
【0100】
そして、第1配線部1421は、長さ方向に垂直な断面から見ると、太陽電池150から遠く位置した部分ではコア層142aの形状によって太陽電池150に近くなるほど幅が増加するようになり、太陽電池150に隣接した部分でも溶融されたソルダー物質が流れて横に拡散された状態で固まったソルダー層142bにより、幅が増加する形状を有するようになる。
【0101】
より具体的には、長さ方向と垂直な第1配線部1421の断面で太陽電池150から遠く位置した部分が外部に向かって凸状に突出した曲面からなり得る。一例として、長さ方向と垂直な第1配線部1421の断面で太陽電池150から遠く位置した部分が大略的な半円形又は半楕円形の形状を有することができる。そうすると、光は、第1配線部1421の凸状に突出した部分で反射又は乱反射されて前面基板110に向かうようになり、前面基板110から全反射(total reflection)されて再び太陽電池150に向かうようになる。これによって、光を再使用することができ、使用される光量を増加させることができる。
【0102】
そして、長さ方向と垂直な第1配線部1421の断面で太陽電池150に隣接した部分は、外部に向かって凹状の曲面を有し、太陽電池150に向かって幅が増加し得る。これによって、長さ方向と垂直な第1配線部1421の断面で太陽電池150に隣接した部分と太陽電池150から遠く位置した部分との間に変曲点IPが位置するようになる。これは、溶融されたソルダー物質がパッド部422の全体面積のほとんどにわたって拡散された状態で固まったためである。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、第1配線部1421の断面が多様な形状を有することができる。
【0103】
このとき、太陽電池150に隣接した部分(すなわち、電極42、44に接触する部分)における第1配線部1421の第1幅W1が、パッド部422の幅W11と類似する程度の大きな値を有し、コア層142aの幅Wより大きくてもよい。
【0104】
一例として、第1配線部1421の第1幅W1がライン部421の幅W12より大きく、パッド部422の幅W11と同じかそれより小さい値を有することができる。一例として、第1配線部142の第1幅W1が0.25mm〜2.5mm(一例として、0.5mm〜2mm)であり得る。これは、上述したように、溶融されたソルダー物質は、半導体基板160又は絶縁層に対する濡れ性が小さいので、パッド部422の外側には多く流れ落ちないためである。しかし、本発明がこれに限定されることはない。
【0105】
第1配線部1421は、平面で見ると、
図5の拡大円に示したように、パッド部422のほとんどを占める円形、楕円形又はラウンドされた形状で構成することができる。
【0106】
そして、第2配線部1422は、長さ方向と垂直な断面で見ると、太陽電池150から遠く位置した部分では、コア層142aの形状によって太陽電池150に近くなるほど幅が増加するようになり、太陽電池150に隣接した部分では、コア層142aの形状に対応するように太陽電池150に近くなるほど幅が減少する形状を有するようになる。これは、ライン部421の幅W12がコア層142aの幅Wより小さいので、溶融されたソルダー物質が該当ライン部421に隣接したパッド部422に流れ込み、ライン部421の周辺に位置した半導体基板160又は絶縁層上には位置していない状態で固まったためである。
【0107】
一例として、第2配線部1422の外表面は、長さ方向と垂直な断面で見ると、全体的にラウンドされた形状を有しながら凸状の曲面からなり得る。例えば、第2配線部1422の外表面は、大略的な円形又は楕円形の一部からなり得る。そして、第2配線部1422の平面形状は、
図5の拡大円に示したように、均一な幅を有しながら長くつながるライン形状を有することができる。
【0108】
このとき、太陽電池150に隣接した部分(すなわち、電極42、44に接触する部分)における第2配線部1422の第2幅W2は、ライン部421の幅W12と類似する程度の小さい値を有し、コア層142aの幅Wより小さくなり得る。
【0109】
一例として、第2配線部1422の第2幅W2は、ライン部421の幅W12と同じかそれより小さい値を有することができる。一例として、第2配線部1422の第2幅W2が490μm以下(一例として、30μm〜350μm)であり得る。これは、上述したように、ソルダー物質は、半導体基板160に対する濡れ性が小さいので、ライン部421の外側には多く流れ落ちないためである。しかし、本発明がこれに限定されることはない。
【0110】
これによって、第1配線部1421の第1幅W1が第2配線部1422の第2幅W2より大きくてもよい。一例として、第2配線部1422の第2幅W2は、第1配線部1421の第1幅W1の36%以下(一例として、25%以下)であり得る。これは、パッド部422の幅W11とライン部421の幅W12を考慮した値に限定されたものである。
【0111】
本実施例において、第1配線部1421の第1幅W1より第1配線部1421の厚さT1が小さくてもよい。第1配線部1421の第1幅W1が第1配線部1421の厚さT1と同じかこれより小さいと、第1配線部1421が付着した部分で太陽電池150に加えられるストレスが大きくなり、欠陥又は亀裂(crack)が発生し得る。
【0112】
一例として、第1配線部1421の第1幅W1:第1配線部1421の厚さT1の比が1:0.3〜1:0.6であり得る。前記比が1:0.6を超えると、第1配線部1421が付着した部分で太陽電池150に加えられるストレスが大きくなり、結合又は亀裂が発生し得る。一方、前記比が1:0.3未満であると、第1配線部1421の厚さT1が十分でないので、第1配線部1421と電極42、44との連結特性が十分でないおそれがある。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、前記比が多様な値を有することができる。
【0113】
このように、ライン部421より広い幅を有し、実質的に配線材142が付着するパッド部422に位置する第1配線部1421の厚さT1を大きくすると、パッド部422上に位置する配線材142の体積を最大化することができる。そうすると、パッド部422と配線材142との付着特性を向上させることができ、接触抵抗を減少させることができる。そして、パッド部422上に位置した第1配線部1421が、凝集によって相対的に大きい直径、第1幅W1又は厚さを有する断面を有することができ、第1配線部1421による反射又は乱反射特性を向上させることができる。これによって、太陽電池パネル100の出力を向上させることができる。
【0114】
上述した特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されることはない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野で通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組み合わせたり又は変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形と関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈すべきであろう。