(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024040358
(43)【公開日】2024-03-25
(54)【発明の名称】太陽電池及びそれを含む太陽電池パネル
(51)【国際特許分類】
H01L 31/05 20140101AFI20240315BHJP
H01L 31/0224 20060101ALI20240315BHJP
【FI】
H01L31/04 570
H01L31/04 262
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024019237
(22)【出願日】2024-02-13
(62)【分割の表示】P 2021109921の分割
【原出願日】2015-09-30
(31)【優先権主張番号】10-2014-0131958
(32)【優先日】2014-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2015-0061334
(32)【優先日】2015-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2015-0105965
(32)【優先日】2015-07-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】522401774
【氏名又は名称】シャンラオ シンユエン ユエドン テクノロジー デベロップメント シーオー.,エルティーディー
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】IBC一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】キム チンサン
(72)【発明者】
【氏名】ファン スンヒョン
(72)【発明者】
【氏名】オウ トンヘ
(57)【要約】
【課題】本発明は、太陽電池パネルの出力及び信頼性を向上させることができる太陽電池
、及びそれを含む太陽電池パネルを提供しようとする。
【解決手段】本発明の実施例に係る太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板に又は前
記半導体基板上に位置する導電型領域と、前記導電型領域に接続され、第1方向に形成さ
れ、互いに平行な複数のフィンガーライン、及び前記第1方向に交差する第2方向に形成
され、それぞれ少なくとも一部分が35μm~350μmの幅を有し、6個以上のバスバ
ーラインを含む電極を含む。前記第2方向での前記バスバーラインの一端部と他端部との
間の距離が、前記第2方向での前記複数のフィンガーラインのうち一側最外郭に位置する
フィンガーラインと、他側最外郭に位置するフィンガーラインとの間の距離よりも短い。
【選択図】
図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体基板と、
前記半導体基板に又は前記半導体基板上に位置する導電型領域と、
前記導電型領域に接続され、第1方向に形成され、互いに平行な複数のフィンガーライ
ン、及び前記第1方向に交差する第2方向に形成された6個以上のバスバーラインを含む
電極と、
を含み、
前記バスバーラインのそれぞれは、前記第2方向において離隔して位置する複数のパッ
ド部を含み、
前記第2方向での前記パッド部の長さが、前記フィンガーラインの幅よりも大きく、
前記複数のパッド部は、前記第1方向での幅及び前記第2方向での長さが互いに異なる
第1パッド部及び第2パッド部を含み、
前記フィンガーラインの幅は、250μmから500μmであり、
前記バスバーラインの前記第1パッド部から隣接する太陽電池の端部までの端部距離が
2,37mmから21.94mmであり、
前記バスバーラインの前記第1パッド部は最も外側のフィンガーラインから内側に配置
される、太陽電池。
【請求項2】
前記第2方向での前記バスバーラインの一端部と他端部との間の距離が、前記第2方向
において半導体基板での前記複数のフィンガーラインのうち一側最外郭に位置するフィン
ガーラインと、他側最外郭に位置するフィンガーラインとの間の距離よりも短い、請求項
1に記載の太陽電池。
【請求項3】
前記6個以上のバスバーラインのうち隣接する2つのバスバーラインの間の第1距離よ
りも、前記6個以上のバスバーラインのうち前記太陽電池の縁部に隣接するバスバーライ
ンと前記太陽電池の縁部との間の第2距離が大きい、請求項1に記載の太陽電池。
【請求項4】
前記バスバーラインの一端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間、または、
前記バスバーラインの他端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間のエッジ距離
が、前記第1距離及び前記第2距離よりも小さい、請求項3に記載の太陽電池。
【請求項5】
前記バスバーラインが、前記複数のパッド部を前記第2方向に接続し、前記第1方向に
おいて前記パッド部よりも薄い幅を有するライン部をさらに含む、請求項1に記載の太陽
電池。
【請求項6】
前記第1パッド部の前記第1方向での幅及び前記第2方向での長さは、前記第2パッド
部の前記第1方向での幅又は前記第2方向での長さよりも大きい、請求項1に記載の太陽
電池。
【請求項7】
前記第1パッド部が、前記第2方向でのライン部の両端部にそれぞれ位置する、請求項
6に記載の太陽電池。
【請求項8】
前記バスバーラインの一端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間、または、
前記バスバーラインの他端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間のエッジ距離
が、2.37mm~21.94mmである、請求項1に記載の太陽電池。
【請求項9】
前記エッジ距離が9mm~15.99mmである、請求項8に記載の太陽電池。
【請求項10】
前記バスバーラインの一端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間、または、
前記バスバーラインの他端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間をエッジ領域
とするとき、
前記太陽電池の縁部に隣接する前記エッジ領域の幅をL、前記エッジ領域の長さである
エッジ距離をDとするとき、前記L及び前記Dが、次の数式1を満足する、請求項1に記
載の太陽電池。
【数1】
(ここで、Lの単位がmmであり、Dの単位がmmである。)
【請求項11】
前記バスバーラインの一端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間、または、
前記バスバーラインの他端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間をエッジ領域
とするとき、前記太陽電池の縁部に隣接する前記エッジ領域の幅が0.73mm~3mm
である、請求項1に記載の太陽電池。
【請求項12】
光電変換部、及び前記光電変換部に接続される第1電極及び第2電極をそれぞれ含む複
数の太陽電池と、
前記複数の太陽電池のうちの1つの太陽電池の前記第1電極と、これに隣接する太陽電
池の前記第2電極とを接続する複数の配線材と、
を含み、
前記第1電極及び前記第2電極のそれぞれは、第1方向に形成され、互いに平行な複数
のフィンガーライン、及び前記第1方向に交差する第2方向に形成される6個以上のバス
バーラインを含み、
前記複数の配線材は、前記バスバーラインに接続されて前記太陽電池の一面側にそれぞ
れ配置される6個以上を含み、
前記バスバーラインのそれぞれは、前記第2方向において離隔して位置する複数のパッ
ド部を含み、
前記第2方向での前記パッド部の長さが前記フィンガーラインの幅よりも大きく、
前記複数のパッド部は、前記第1方向での幅及び前記第2方向での長さが互いに異なる
第1パッド部及び第2パッド部を含み、
前記フィンガーラインの幅は、250μmから500μmであり、
前記バスバーラインの前記第1パッド部から隣接する太陽電池の端部までの端部距離が
2,37mmから21.94mmであり、
前記バスバーラインの前記第1パッド部は最も外側のフィンガーラインから内側に配置
される、太陽電池パネル。
【請求項13】
前記バスバーラインのそれぞれにおいて、前記第2方向での一端部と他端部との間の距
離が、前記第2方向における前記光電変換部での前記複数のフィンガーラインのうち一側
最外郭に位置するフィンガーラインと、他側最外郭に位置するフィンガーラインとの間の
距離よりも短い、請求項12に記載の太陽電池パネル。
【請求項14】
前記バスバーラインの一端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間、または、
前記バスバーラインの他端部と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間がエッジ距離
である、請求項12に記載の太陽電池パネル。
【請求項15】
前記配線材の幅が250μm以上、300μm未満であるとき、前記エッジ距離が2.
37mm~9.78mmであり、
前記配線材の幅が300μm以上、350μm未満であるとき、前記エッジ距離が3.
99mm~12.94mmであり、
前記配線材の幅が350μm以上、400μm未満であるとき、前記エッジ距離が5.
06mm~15.98mmであり、
前記配線材の幅が400μm以上、450μm未満であるとき、前記エッジ距離が5.
69mm~18.96mmであり、
前記配線材の幅が450μm~500μmであるとき、前記エッジ距離が5.94mm
~21.94mmである、請求項14に記載の太陽電池パネル。
【請求項16】
前記複数の配線材の幅をW、前記バスバーラインの一端部と、これに隣接する前記太陽
電池の縁部との間、または、前記バスバーラインの他端部と、これに隣接する前記太陽電
池の縁部との間のエッジ距離をDとするとき、前記W及び前記Dが、次の数式2を満足す
る、請求項12に記載の太陽電池パネル。
【数2】
(ここで、前記Wの単位がμmであり、前記Dの単位がmmである。)
【請求項17】
前記各太陽電池において、前記複数の配線材の一端部は、前記バスバーラインの一端部
と、これに隣接する前記太陽電池の縁部との間に位置し、前記配線材の他端部は、前記各
太陽電池に隣接する太陽電池の前記バスバーラインに接続される、請求項12に記載の太
陽電池パネル。
【請求項18】
前記複数の配線材のそれぞれがコア層を含み、
前記コア層の断面が円形又は楕円形の形状、またはラウンド形状を有する、請求項12
に記載の太陽電池パネル。
【請求項19】
前記複数の太陽電池のそれぞれは、前記フィンガーラインが均一なピッチで配置される
複数の電極領域を含み、
前記複数の電極領域は、前記複数の配線材のうち隣接する2つの配線材の間に位置する
第1電極領域、及び前記太陽電池の端と前記太陽電池の縁部に近接する前記複数の配線材
の対応する一つとの間に位置する第2電極領域をさらに含み、
前記第2電極領域の幅が前記第1電極領域の幅よりも大きい、請求項12に記載の太陽
電池パネル。
【請求項20】
前記第1パッド部の前記第1方向での幅及び前記第2方向での長さは、前記第2パッド
部の前記第1方向での幅又は前記第2方向での長さよりも大きく、
前記複数の配線材のそれぞれが、前記複数のパッド部に接触し、前記バスバーラインの
一つに対応して前記複数のパッド部に接続される、請求項12に記載の太陽電池パネル。
【請求項21】
前記第1パッド部が、前記第2方向でのライン部の両端部にそれぞれ位置する、請求項
20に記載の太陽電池パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽電池及びそれを含む太陽電池パネルに係り、配線材によって接続される
太陽電池及びそれを含む太陽電池パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予想されながら、これらに代わ
る代替エネルギーへの関心が高まっている。その中でも、太陽電池は、太陽光エネルギー
を電気エネルギーに変換する次世代電池として脚光を浴びている。
【0003】
このような太陽電池は、複数個がリボンによって直列又は並列に接続され、複数の太陽
電池を保護するためのパッケージング(packaging)工程により太陽電池パネル
の形態で製造される。太陽電池パネルは、様々な環境で長期間発電を行わなければならな
いので長期間にわたって信頼性が大きく要求される。このとき、従来は、複数の太陽電池
をリボンで接続するようになる。
【0004】
ところが、1.5mmの程度の大きい幅を有するリボンを使用して太陽電池を接続する
場合、リボンの大きい幅によって光損失などが発生することがあるため、太陽電池に配置
されるリボンの数を減少させなければならない。そして、リボンの付着強度が優れていな
かったり、リボンによって太陽電池の曲がる程度が大きくなることがある。これによって
、太陽電池パネルの出力を向上するのに限界があり、リボンが剥離したり、太陽電池が損
傷したりして太陽電池パネルの信頼性が低下することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、太陽電池パネルの出力及び信頼性を向上させることができる太陽電池、及び
それを含む太陽電池パネルを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施例に係る太陽電池は、半導体基板と、前記半導体基板に又は前記半導体基
板上に位置する導電型領域と、前記導電型領域に接続され、第1方向に形成され、互いに
平行な複数のフィンガーライン、及び前記第1方向に交差する第2方向に形成され、それ
ぞれ少なくとも一部分が35μm~350μmの幅を有し、6個以上のバスバーラインを
含む電極を含む。前記第2方向での前記バスバーラインの一端部と他端部との間の距離が
、前記第2方向での前記複数のフィンガーラインのうち一側最外郭に位置するフィンガー
ラインと、他側最外郭に位置するフィンガーラインとの間の距離よりも短い。
【0007】
本発明の実施例に係る太陽電池パネルは、光電変換部と、前記光電変換部に接続される
第1電極及び第2電極をそれぞれ含む複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池のうちの1
つの太陽電池の前記第1電極と、これに隣接する太陽電池の前記第2電極とを接続する複
数の配線材を含む。前記電極は、第1方向に形成され、互いに平行な複数のフィンガーラ
イン、及び前記第1方向に交差する第2方向に形成される6個以上のバスバーラインを含
む。前記複数の配線材は、250μm~500μmの直径又は幅を有し、前記バスバーラ
インに接続されて前記太陽電池の一面側に6個以上配置される。前記第2方向での前記バ
スバーラインの一端部と他端部との間の距離が、前記第2方向での前記複数のフィンガー
ラインのうち一側最外郭に位置するフィンガーラインと、他側最外郭に位置するフィンガ
ーラインとの間の距離よりも短い。
【発明の効果】
【0008】
本実施例によれば、ワイヤ形状の配線材を使用して、乱反射などによって光損失を最小
化することができ、配線材のピッチを減少させてキャリアの移動経路を減少させることが
できる。これによって、太陽電池の効率及び太陽電池パネルの出力を向上させることがで
きる。このとき、配線材の幅に応じて第1電極のエッジ距離を限定して、ワイヤ形状を有
する配線材と第1電極との付着力を向上させることができる。これによって、配線材が第
1電極から分離されるときに発生し得る太陽電池の損傷などを防止して、太陽電池が、優
れた電気的特性を有し、優れた信頼性を有することができる。そして、配線材の幅応じて
配線材の数を限定して、太陽電池パネルの出力を最大化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】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ある。
【
図2】
図1のII-II線に沿って切断した断面図である。
【
図3】
図1の太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一例を示した部分断面図である。
【
図4】
図1の太陽電池パネルに含まれる太陽電池の他の例を示した部分断面図である。
【
図5】
図1の太陽電池パネルにおいて配線材によって接続される第1太陽電池と第2太陽電池を概略的に示した斜視図である。
【
図6】
図1に示した太陽電池の電極に付着される前の配線材を示した斜視図及び断面図である。
【
図7】
図1に示した太陽電池の電極のパッド部に付着された配線材を示した断面図である。
【
図8】
図5のVIII-VIII線に沿う概略的な断面図である。
【
図9】
図1の太陽電池パネルに含まれた太陽電池と、これに接続された配線材を示した平面図である。
【
図10】
図1の太陽電池パネルに含まれた太陽電池を示した平面図である。
【
図11】互いに異なる幅を有する配線材を付着した太陽電池の断面を撮影した写真である。
【
図12】配線材の幅及びエッジ距離を変化させながら電極の端部で配線材の付着力を測定した結果を示したグラフである。
【
図13】配線材の幅と数を異ならせながら測定された太陽電池パネルの出力を示した図である。
【
図14】本発明の他の実施例に係る太陽電池の部分前面平面図である。
【
図15】本発明の更に他の実施例に係る太陽電池の部分前面平面図である。
【
図16】実験装置を用いて、太陽電池に付着された配線材を引っ張って付着力を測定し、その結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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
がこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な形態に変形可能であることはもちろ
んである。
【0011】
図面では、本発明を明確且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、明細書全体において同一又は極めて類似の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、面積などを拡大又は縮
小して示しており、本発明の厚さ、面積などは図面に示したものに限定されない。
【0012】
そして、明細書全体において、ある部分が他の部分を「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。
【0013】
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及びそれを含む太陽電池
パネルを詳細に説明する。
【0014】
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あり、
図2は、
図1の
II-II線に沿って切断した断面図である。
【0015】
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を電気的に接続する配線材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及びこれを接続する配線材142を包んで
密封する密封材130と、密封材130の上で太陽電池150の前面に位置する前面基板
110と、密封材130の上で太陽電池150の後面に位置する後面基板200とを含む
。これをより詳細に説明する。
【0016】
まず、太陽電池150は、太陽電池を電気エネルギーに変換する光電変換部と、光電変
換部に電気的に接続され、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、
複数個の太陽電池150は、配線材142によって電気的に直列、並列又は直並列に接続
されてもよい。具体的には、配線材142は、複数個の太陽電池150のうち隣接する2
つの太陽電池150を電気的に接続する。
【0017】
そして、バスリボン145は、配線材142によって接続されて一つの列を形成する太
陽電池150(即ち、太陽電池ストリング)の配線材142の両端を交互に接続する。バ
スリボン145は、太陽電池ストリングの端部において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接続
したり、太陽電池ストリング又は複数の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)に接続したりすることができる。バスリボン145の物
質、形状、接続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ものではな
い。
【0018】
密封材130は、太陽電池150の前面に位置する第1密封材131、及び太陽電池1
50の後面に位置する第2密封材132を含むことができる。第1密封材131及び第2
密封材132は、太陽電池150に悪影響を及ぼし得る水分や酸素を遮断し、太陽電池パ
ネル100の各要素が化学的に結合できるようにする。後面基板200、第2密封材13
2、太陽電池150、第1密封材131、前面基板110を順次位置させた状態で熱及び
/又は圧力などを加えるラミネーション工程によって、太陽電池パネル100を一体化す
ることができる。
【0019】
このような第1密封材131及び第2密封材132は、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
などが使用されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって
、第1及び第2密封材131,132は、その他の様々な物質を用いて、ラミネーション
以外の他の方法により形成することができる。このとき、第1及び第2密封材131,1
32は、光透過性を有することで、後面基板200を介して入射される光または後面基板
200で反射される光などが太陽電池150に到達できるようにする。
【0020】
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
する。前面基板110は、外部の衝撃などから太陽電池150を保護できる強度、及び太
陽光などの光を透過できる光透過性を有する物質で構成できる。一例として、前面基板1
10は、ガラス基板などで構成されてもよい。このとき、強度を向上させることができる
ように、前面基板110が強化ガラス基板で構成されてもよく、その他の様々な特性を向
上させることができる様々な物質を追加的に含むなど、様々な変形が可能である。または
、前面基板110が、樹脂などで構成されるシート又はフィルムであってもよい。すなわ
ち、本発明が前面基板110の物質に限定されるものではなく、前面基板110が様々な
物質で構成されてもよい。
【0021】
後面基板200は、第2密封材132上に位置し、太陽電池150の後面で太陽電池1
50を保護する層であって、防水、絶縁及び紫外線遮断機能を行うことができる。
【0022】
後面基板200は、外部の衝撃などから太陽電池150を保護できる強度を有すること
ができ、所望の太陽電池パネル100の構造に応じて、光を透過するか、または反射する
特性を有することができる。一例として、後面基板200を介して光が入射されるように
する構造では、後面基板200が透光性物質を有することができ、後面基板200を介し
て光が反射されるようにする構造では、後面基板200が非透光性物質又は反射物質など
で構成され得る。一例として、後面基板200は、ガラスのような基板の形態で構成され
てもよく、フィルム又はシートなどの形態で構成されてもよい。例えば、後面基板200
が、TPT(Tedlar/PET/Tedlar)タイプであってもよく、またはポリ
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
(poly vinylidene fluoride、PVDF)樹脂などで構成され
てもよい。ポリフッ化ビニリデンは、(CH2CF2)nの構造を有する高分子であって、
ダブル(Double)フッ素分子構造を有するので、機械的性質、耐候性、耐紫外線性
に優れる。本発明が後面基板200の物質などに限定されるものではない。
【0023】
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の一例をよ
り詳細に説明する。
【0024】
図3は、
図1の太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一例を示す部分断面図である。
【0025】
図3を参照すると、本実施例に係る太陽電池150は、ベース領域10を含む半導体基
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に接続される電極42,44とを含む。ここで、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、電極42,44は、第1導電型領域20に接続される
第1電極42、及び第2導電型領域30に接続される第2電極44を含むことができる。
そして、太陽電池150は、第1パッシベーション膜22、反射防止膜24、第2パッシ
ベーション膜32などをさらに含むことができる。これをより詳細に説明する。
【0026】
半導体基板160は、結晶質半導体で構成され得る。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)で構成されてもよ
い。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、より具体
的には、単結晶シリコンウエハ)で構成されてもよい。このように、半導体基板160が
単結晶半導体(例えば、単結晶シリコン)で構成される場合、太陽電池150が、結晶性
が高いので欠陥の少ない結晶質半導体で構成される半導体基板160をベースとするよう
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。
【0027】
半導体基板160の前面及び/又は後面は、テクスチャリング(texturing)
されて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(1
11)面で構成され、不規則な大きさを有するピラミッド形状を有することができる。こ
のような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て表
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する光の反射率を低下さ
せることができる。したがって、ベース領域10と第1導電型領域20によって形成され
たpn接合まで到達する光量を増加させることができ、光損失を最小化することができる
。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、半導体基板160の前面及び後面に
テクスチャリングによる凹凸が形成されないことも可能である。
【0028】
半導体基板160は、第2導電型ドーパントを相対的に低いドーピング濃度で含んで第
2導電型を有するベース領域10を含むことができる。一例として、ベース領域10は、
第1導電型領域20よりも、半導体基板160の前面からもっと遠くに、または後面にも
っと近くに位置してもよい。そして、ベース領域10は、第2導電型領域30よりも、半
導体基板160の前面にもっと近くに、後面からもっと遠くに位置してもよい。しかし、
本発明がこれに限定されるものではなく、ベース領域10の位置が変わり得ることはもち
ろんである。
【0029】
ここで、ベース領域10は、第2導電型ドーパントを含む結晶質半導体で構成され得る
。一例として、ベース領域10は、第2導電型ドーパントを含む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)で構成されてもよい。特に、ベース領域10
は、第2導電型ドーパントを含む単結晶半導体(例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体
的には、単結晶シリコンウエハ)で構成されてもよい。
【0030】
第2導電型はn型またはp型であってもよい。ベース領域10がn型を有する場合には
、ベース領域10が、5族元素であるリン(P)、ヒ素(As)、ビスマス(Bi)、ア
ンチモン(Sb)などがドープされた単結晶又は多結晶半導体からなることができる。ベ
ース領域10がp型を有する場合には、ベース領域10が、3族元素であるボロン(B)
、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)などがドープされた単
結晶又は多結晶半導体からなることができる。
【0031】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、ベース領域10及び第2導電型ドー
パントが様々な物質で構成されてもよい。
【0032】
一例として、ベース領域10はn型であってもよい。すると、ベース領域10とpn接
合をなす第1導電型領域20がp型を有するようになる。このような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、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、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。すると、電子よりも移動速
度の遅い正孔が半導体基板160の後面ではなく前面に移動して、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ものではなく、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の前面側には、ベース領域10と反対の第1導電型を有する第1導電
型領域20を形成することができる。第1導電型領域20は、ベース領域10とpn接合
を形成して、光電変換によってキャリアを生成するエミッタ領域を構成する。
【0034】
本実施例では、第1導電型領域20が、半導体基板160の一部を構成するドーピング
領域として構成され得る。これによって、第1導電型領域20が、第1導電型ドーパント
を含む結晶質半導体で構成され得る。一例として、第1導電型領域20が、第1導電型ド
ーパントを含む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
成されてもよい。特に、第1導電型領域20は、第1導電型ドーパントを含む単結晶半導
体(例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体的には、単結晶シリコンウエハ)で構成され
てもよい。このように、第1導電型領域20が半導体基板160の一部を構成すると、ベ
ース領域10と第1導電型領域20との接合特性を向上させることができる。
【0035】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第1導電型領域20が、半導体基板
160の上で半導体基板160と別個に形成されてもよい。この場合に、第1導電型領域
20は、半導体基板160上に容易に形成できるように、半導体基板160と異なる結晶
構造を有する半導体層で構成することができる。例えば、第1導電型領域20は、蒸着な
どの様々な方法により容易に製造できる非晶質半導体、微結晶半導体、または多結晶半導
体(一例として、非晶質シリコン、微結晶シリコン、または多結晶シリコン)などに第1
導電型ドーパントをドープして形成することができる。その他の様々な変形が可能である
。
【0036】
第1導電型はp型またはn型であってもよい。第1導電型領域20がp型を有する場合
には、第1導電型領域20が、3族元素であるボロン(B)、アルミニウム(Al)、ガ
リウム(Ga)、インジウム(In)などがドープされた単結晶又は多結晶半導体からな
ることができる。第1導電型領域20がn型を有する場合には、第1導電型領域20が、
5族元素であるリン(P)、ヒ素(As)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)など
がドープされた単結晶又は多結晶半導体からなることができる。一例として、第1導電型
領域20は、ボロンがドープされた単結晶又は多結晶半導体であってもよい。しかし、本
発明がこれに限定されるものではなく、様々な物質が第1導電型ドーパントとして使用さ
れてもよい。
【0037】
図では、第1導電型領域20が全体的に均一なドーピング濃度を有する均一な構造(h
omogeneous structure)を有することを例示した。しかし、本発明
がこれに限定されるものではない。したがって、他の実施例として、
図4に示したように
、第1導電型領域20が選択的構造(selective structure)を有す
ることができる。
【0038】
図4を参照すると、選択的構造を有する第1導電型領域20は、第1電極42に隣接し
て形成されて、これに接触形成される第1部分20aと、第1部分20a以外の部分に形
成される第2部分20bとを含むことができる。
【0039】
第1部分20aは、高いドーピング濃度を有して相対的に低い抵抗を有し、第2部分2
0bは、第1部分20aよりも低いドーピング濃度を有して相対的に高い抵抗を有するこ
とができる。そして、第1部分20aの厚さを第2部分20bよりも厚くすることができ
る。すなわち、第1部分20aのジャンクション深さ(junction depth)
が、第2部分20bのジャンクション深さよりも大きくなり得る。
【0040】
このように、本実施例では、光が入射する第1電極42以外の部分には相対的に高い抵
抗の第2部分20bを形成することで、浅いエミッタ(shallow emitter
)を具現する。これによって、太陽電池150の電流密度を向上させることができる。こ
れと共に、第1電極42に隣接する部分に相対的に低い抵抗の第1部分20aを形成する
ことで、第1電極42との接触抵抗を低減させることができる。これによって効率を最大
化することができる。
【0041】
第1導電型領域20の構造、形状などには、その他にも様々な構造、形状などが適用さ
れてもよい。
【0042】
再び
図3を参照すると、半導体基板160の後面側には、ベース領域10と同一の第2
導電型を有し、ベース領域10よりも高いドーピング濃度で第2導電型ドーパントを含む
第2導電型領域30を形成することができる。第2導電型領域30は、後面電界(bac
k surface field)を形成して、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の損失が発生することを防止する
後面電界領域を構成する。
【0043】
本実施例では、第2導電型領域30が、半導体基板160の一部を構成するドーピング
領域として構成され得る。これによって、第2導電型領域30が、第2導電型ドーパント
を含む結晶質半導体で構成され得る。一例として、第2導電型領域30が、第2導電型ド
ーパントを含む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
成されてもよい。特に、第2導電型領域30は、第2導電型ドーパントを含む単結晶半導
体(例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体的には、単結晶シリコンウエハ)で構成され
てもよい。このように、第2導電型領域30が半導体基板160の一部を構成すると、ベ
ース領域10と第2導電型領域30との接合特性を向上させることができる。
【0044】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第2導電型領域30が、半導体基板
160の上で半導体基板160と別個に形成されてもよい。この場合に第2導電型領域3
0は、半導体基板160上に容易に形成できるように、半導体基板160と異なる結晶構
造を有する半導体層で構成することができる。例えば、第2導電型領域30は、蒸着など
の様々な方法により容易に製造できる非晶質半導体、微結晶半導体、または多結晶半導体
(一例として、非晶質シリコン、微結晶シリコン、または多結晶シリコン)などに第2導
電型ドーパントをドープして形成することができる。その他の様々な変形が可能である。
【0045】
第2導電型はn型またはp型であってもよい。第2導電型領域30がn型を有する場合
には、第2導電型領域30が、5族元素であるリン(P)、ヒ素(As)、ビスマス(B
i)、アンチモン(Sb)などがドープされた単結晶又は多結晶半導体からなることがで
きる。第2導電型領域30がp型を有する場合には、第2導電型領域30が、3族元素で
あるボロン(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)など
がドープされた単結晶又は多結晶半導体からなることができる。一例として、第2導電型
領域30は、リンがドープされた単結晶又は多結晶半導体であってもよい。しかし、本発
明がこれに限定されるものではなく、様々な物質が第2導電型ドーパントとして用いられ
てもよい。そして、第2導電型領域30の第2導電型ドーパントは、ベース領域10の第
2導電型ドーパントと同一の物質であってもよく、これと異なる物質であってもよい。
【0046】
本実施例において、第2導電型領域30が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。しか
し、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、他の実施例として、第2導電
型領域30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、第2導電型領域30において第2電極44と隣接する部分で高い
ドーピング濃度、大きいジャンクション深さ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、小さいジャンクション深さ及び高い抵抗を有することができる。第2導電
型領域30の選択的構造は、
図4に示した第1導電型領域20の選択的構造と同一又はほ
ぼ同一であるので、
図4を参照して説明した選択的構造の第1導電型領域20に関する説
明が第2導電型領域30に適用され得る。更に他の実施例として、
図4に示したように、
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。
【0047】
図4を参照すると、局部的構造を有する第2導電型領域30が、第2電極44と接続さ
れる部分で局部的に形成される第1部分30aで構成され得る。すると、第2電極44と
接続される部分では、第2導電型領域30が位置して第2電極44との接触抵抗を低減し
、優れたフィルファクタ(fill factor、FF)特性を維持することができる
。そして、第2電極44と接続されない部分では、ドーピング領域で構成される第2導電
型領域30を形成しないことで、ドーピング領域で発生し得る再結合を低減し、短絡電流
密度(short-circuit current、Jsc)及び開放電圧を向上させ
ることができる。また、第2導電型領域30が形成されない部分で内部量子効率(int
ernal quantum efficiency、IQE)が優れた値を有するので
、長波長の光に対する特性が非常に優れている。したがって、ドーピング領域が全体的に
形成された均一な構造及び選択的構造に比べて、長波長の光に対する特性を大きく向上さ
せることができる。このように、局部的構造の第2導電型領域30は、太陽電池150の
効率に関連するフィルファクタ、短絡電流密度及び開放電圧をいずれも優れた状態に維持
して、太陽電池150の効率を向上させることができる。
【0048】
第2導電型領域30の構造には、その他にも様々な構造が適用されてもよい。
【0049】
再び
図3を参照すると、半導体基板160の前面上に、より正確には、半導体基板16
0に又はその上に形成された第1導電型領域20上に第1パッシベーション膜22及び反
射防止膜24が順次形成され、第1電極42が第1パッシベーション膜22及び反射防止
膜24を貫通して(即ち、開口部102を介して)第1導電型領域20に電気的に接続(
より具体的には、接触)される。
【0050】
第1パッシベーション膜22及び反射防止膜24は、第1電極42に対応する開口部1
02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。
【0051】
第1パッシベーション膜22は、第1導電型領域20に接触して形成されて、第1導電
型領域20の表面また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の前面に入射す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する光の反射率を低下させる
ことによって、ベース領域10と第1導電型領域20によって形成された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(Is
c)を増加させることができる。このように、第1パッシベーション膜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。
【0052】
第1パッシベーション膜22は、様々な物質で形成することができる。一例として、パ
ッシベーション膜22は、シリコン窒化膜、水素含有シリコン窒化膜、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、MgF2、ZnS、TiO2及びCeO2から
なる群から選択されたいずれか1つの単一膜、または2つ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パッシベーション膜22は、第1導電型
領域20がn型を有する場合には、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、第1導電型領域20がp型を有する場合には、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。
【0053】
放射防止膜24は、様々な物質で形成することができる。一例として、反射防止膜24
は、シリコン窒化膜、水素含有シリコン窒化膜、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、MgF2、ZnS、TiO2及びCeO2からなる群から選択された
いずれか1つの単一膜、または2つ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、反射防止膜24はシリコン窒化物を含むことができる。
【0054】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第1パッシベーション膜22及び反
射防止膜24が様々な物質を含むことができることは勿論である。そして、第1パッシベ
ーション膜22及び反射防止膜24のいずれか一方が反射防止の役割及びパッシベーショ
ンの役割を共に行うことで、他方が備えられないことも可能である。または、第1パッシ
ベーション膜22及び反射防止膜24以外の様々な膜が半導体基板160上に形成されて
もよい。その他にも様々な変形が可能である。
【0055】
第1電極42は、第1パッシベーション膜22及び反射防止膜24に形成された開口部
102を介して(即ち、第1パッシベーション膜22及び反射防止膜24を貫通して)第
1導電型領域20に電気的に接続される。このような第1電極42は、電気伝導度に優れ
た物質(一例として、金属)などで構成され得る。第1電極42は、光を透過できるよう
にパターンを有して形成され得、具体的な形状については、
図9及び
図10を参照して後
で再度説明する。
【0056】
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パッシベーション膜32が形成され、第2電極44が第2パッシベー
ション膜32を貫通して(即ち、開口部104を介して)第2導電型領域30に電気的に
接続(一例として、接触)される。
【0057】
第2パッシベーション膜32は、第2電極44に対応する開口部104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。
【0058】
第2パッシベーション膜32は、第2導電型領域30に接触して形成されて、第2導電
型領域30の表面また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。
【0059】
第2パッシベーション膜32は、様々な物質で形成することができる。一例として、第
2パッシベーション膜32は、シリコン窒化膜、水素含有シリコン窒化膜、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、MgF2、ZnS、TiO2及びCeO2
からなる群から選択されたいずれか1つの単一膜、または2つ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2パッシベーション膜32は、第2導
電型領域30がn型を有する場合には、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、第2導電型領域30がp型を有する場合には、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。
【0060】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第2パッシベーション膜32が様々
な物質を含むことができることは勿論である。または、第2パッシベーション膜32以外
の様々な膜が半導体基板160の後面上に形成されてもよい。その他にも様々な変形が可
能である。
【0061】
第2電極44は、第2パッシベーション膜32に形成された開口部104を介して第2
導電型領域30に電気的に接続される。このような第2電極44は、電気伝導度に優れた
物質(一例として、金属)などで構成され得る。第2電極44は、光を透過できるように
パターンを有して形成され得、具体的な形状については後で再度説明する。
【0062】
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
ターンを有することで、太陽電池150が、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て太陽電池150の効率向上に寄与することができる。
【0063】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、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1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ず、本発明が
これに限定されるものではない。
【0064】
上述した太陽電池150は、配線材142によって、隣接する太陽電池150と電気的
に接続され、これについては、
図1及び
図2と共に
図5を参照してより詳細に説明する。
【0065】
図5は、
図1の太陽電池パネル100において配線材142によって接続される第1太
陽電池151と第2太陽電池152を概略的に示した斜視図である。
図5において、太陽
電池150は半導体基板160と電極42,44を中心に簡略に示した。そして、
図6は
、
図1に示した太陽電池150の電極42,44に付着される前の配線材142を示した
斜視図及び断面図であり、
図7は、
図1に示した太陽電池150の電極42,44のパッ
ド部(
図9又は
図10の参照符号422)に付着された配線材142を示した断面図であ
る。そして、
図8は、
図5のVIII-VIII線に沿う概略的な断面図である。簡略な
図示及び説明のために、
図7では、パッド部422及び配線材142のみを示した。
図8
では、第1太陽電池151と第2太陽電池152とを接続する配線材142を中心に示し
た。
【0066】
図5に示したように、複数個の太陽電池150のうち互いに隣接する2つの太陽電池1
50(一例として、第1太陽電池151と第2太陽電池152)が配線材142によって
接続され得る。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とを接続する。そして、他の配線材1420aが、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とを接続する。そして、さ
らに他の配線材1420bが、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(図の左側下部)に位置するさらに他の太陽電池の後面に位置し
た第2電極44とを接続する。これによって、複数個の太陽電池150が、配線材142
,1420a,1420bによって互いに一つの列をなすように接続され得る。以下で、
配線材142に対する説明は、互いに隣接する2つの太陽電池150を接続する全ての配
線材142にそれぞれ適用することができる。
【0067】
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42b)に接続されると共に、第2縁部16
2からこれに対向する第1縁部161に向かって長く延びる第1部分1421、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44
b)に接続された状態で、第1縁部161からこれに対向する第2縁部162に向かって
長く延びる第2部分1422、及び第1太陽電池151の第2縁部162の前面から第2
太陽電池152の後面まで延びて、第1部分1421と第2部分1422とを接続する第
3部分1423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15
1の一部の領域で第1太陽電池151を横切った後、第2太陽電池152の一部の領域で
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よりも小さい幅を有し、第1及び第2太陽電池151,152の一
部(一例として、バスバー電極42b)に対応する部分にのみ形成されて、小さな面積に
よっても第1及び第2太陽電池151,152を効果的に接続することができる。
【0068】
一例として、配線材142は、第1及び第2電極42,44においてバスバーライン4
2b上でバスバーライン42bに接触しながらバスバーライン42bに沿って長く延びる
ように配置され得る。これによって、配線材142と第1及び第2電極42,44が連続
的に接触するようにして電気的接続特性を向上させることができる。しかし、本発明がこ
れに限定されるものではない。バスバーライン42bを備えないことも可能であり、この
場合には、配線材142が、フィンガーライン42aと交差する方向に複数個のフィンガ
ーライン42aを横切って複数個のフィンガー電極42aに接触及び接続されるように配
置されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【0069】
各太陽電池150の一面を基準とするとき、配線材142は、複数個備えられることで
、隣接する太陽電池150の電気的接続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も小さい幅を有するワイヤで構成されて、各太陽電池150の一面
を基準として既存のリボンの数(例えば、2個~5個)よりも多い数の配線材142を使
用する。
【0070】
本実施例において、配線材142は、
図6に示したように、コア層142aを含み、コ
ア層142aの表面に薄い厚さにコーティングされたコーティング層142bを含むこと
ができる。コア層142aは、優れた電気伝導度を有するワイヤなどで構成されて電流を
実質的に伝達し、コーティング層142bは、コア層142aを保護したり、配線材14
2の付着特性などを向上させたりするなどの様々な役割を果たすことができる。一例とし
て、コーティング層142bは、ソルダ物質を含むことで、熱により溶融されて配線材1
42を容易に電極42,44に付着する役割を果たすことができる。すると、別途の接着
剤などを使用せずに、電極42,44に配線材142を位置させた後に熱を加えることに
よって、ソルダリング(soldering)により配線材142を電極42,44に容
易に付着することができる。これによって、タビング(tabbing)工程を単純化す
ることができる。
【0071】
このとき、タビング工程は、配線材142にフラックスを塗布し、フラックスが塗布さ
れた配線材142を電極42,44上に位置させた後、熱を加えることによって行われ得
る。フラックスは、ソルダリングを妨げる酸化膜の形成を防止するためのもので、必ずし
も使用しなければならないものではない。
【0072】
コア層142aは、優れた電気伝導度を有し得る物質(例えば、金属、より具体的に、
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。コーティング層142
bがソルダ物質を含む場合に、コーティング層142bは、Pb、Sn、SnIn、Sn
Bi、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ものではなく、コア層142a及び
コーティング層142bが様々な物質を含むことができる。
【0073】
他の例として、配線材142は、別途の導電性接着体を使用して電極42,44に付着
されてもよい。この場合に、配線材142は、コーティング層142bを備えてもよく、
備えなくてもよい。導電性接着剤は、エポキシ系合成樹脂またはシリコン系合成樹脂に、
Ni、Al、Ag、Cu、Pb、Sn、SnIn、SnBi、SnP、SnPbAg、S
nCuAg、SnCuなどの導電性粒子(conductive particle)が
含まれる物質であって、液状の形態で存在し、熱を加えると熱硬化する物質であり得る。
このような導電性接着剤を使用する場合には、電極42,44上に導電性接着剤を位置さ
せ、その上に配線材142を位置させた後に熱を加えるか、または配線材142の表面に
導電性接着剤を塗布又は位置させた後にこれを電極42,44上に置いて熱を加えること
によって、配線材142を電極42,44に付着することができる。
【0074】
このように、既存のリボンよりも小さい幅を有するワイヤを配線材142として使用す
ると、材料コストを大きく低減することができる。そして、配線材142が、リボンより
も小さい幅を有するので、十分な数の配線材142を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。
【0075】
また、本実施例に係る配線材142を構成するワイヤは、円形、楕円形、または曲線か
らなる断面又はラウンド状の断面を有することで、反射または乱反射を誘導することがで
きる。これによって、配線材142を構成するワイヤのラウンド状の面で反射された光が
、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200などに反
射又は全反射されて太陽電池150に再入射するようにすることができる。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
れに限定されるものではない。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、その他の様々な形状を有することができる。
【0076】
本実施例において、配線材142は、幅W1が250μm~500μmであってもよい
。このような幅を有するワイヤ形状の配線材142によって、太陽電池150で生成した
電流を外部または他の太陽電池150に効率的に伝達することができる。本実施例では、
配線材142が、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。これによって、配線材142
の幅W1が250μm未満であると、配線材142の強度が十分でないことがあり、電極
42,44の接続面積が非常に小さいため、電気的接続特性が良くなく、付着力が低いこ
とがある。配線材142の幅W1が500μmを超えると、配線材142のコストが増加
し、配線材142が太陽電池150の前面に入射する光の入射を妨げてしまい、光損失(
shading loss)が増加し得る。また、配線材142において電極42,44
と離隔する方向に加えられる力が大きくなるため、配線材142と電極42,44との間
の付着力が低くなり、電極42,44または半導体基板160に亀裂などの問題を発生さ
せることがある。一例として、配線材142の幅W1は、350μm~450μm(特に
、350μm~400μm)であってもよい。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。
【0077】
ここで、タビング工程の前に、配線材142におけるコーティング層142bの厚さT
2がコア層142aの幅の10%以下(一例として、20μm以下、例えば、7μm~2
0μm)で小さい方である。このとき、コーティング層142bの厚さが7μm未満であ
ると、タビング工程が円滑に行われないことがある。そして、コーティング層142bの
厚さが20μmを超えると、材料コストが増加し、コア層142aの幅が小さくなるため
、配線材142の強度が低下することがある。そして、タビング工程によって配線材14
2が太陽電池150に付着された後は、
図7に示したように、コーティング層142bが
流れ落ちて配線材142と太陽電池150との間(より正確には、配線材142と電極4
2,44のパッド部422との間)に厚く位置し、コア層142aの他の表面上ではより
薄く位置するようになる。そして、配線材142と太陽電池150との間に位置した部分
は、配線材142のコア層142aの直径と同一又はそれより大きい幅W7を有すること
ができる。配線材142と電極42,44のパッド部422との間において、コーティン
グ層142bの厚さT1が11μm~21μmの厚さで位置し得、コア層142aの他の
部分での表面において、コーティング層142bの厚さT2が2μm以下(一例として、
0.5μm~1.5μm)の非常に薄い厚さを有することができる。これを考慮して、本
明細書における配線材142の幅W1は、配線材142の中心を通り、太陽電池150の
厚さ方向と垂直な面でのコア層142aの幅または直径を意味し得る。このとき、コア層
142aの中心に位置した部分でコーティング層142bが非常に薄い厚さを有すること
で、コーティング層142bが配線材142の幅に大きな意味を有しないので、配線材1
42の幅W1が、コア層142aの中心を通り、太陽電池150の厚さ方向と垂直な面で
のコア層142a及びコーティング層142bの幅の和または直径を意味してもよい。
【0078】
このように、ワイヤ形状の配線材142を備えると、出力向上の効果を奏することがで
きる。ところが、本実施例では、従来より薄い幅を有する配線材142を使用して隣接す
る太陽電池150を電気的に接続するので、配線材142と電極42,44との付着面積
が小さいため、付着力が十分でないことがある。さらに、配線材142が、円形、楕円形
または曲線を有するラウンド状の断面を有する場合、電極42,44との付着面積がさら
に小さくなるため、電極42,44との付着力が高くないことがある。また、配線材14
2が円形、楕円形または曲線を有するラウンド状の断面を有する場合、相対的に配線材1
42の厚さが大きくなり、太陽電池150又は半導体基板160がより容易に曲がること
がある。
【0079】
特に、第1太陽電池151と第2太陽電池152との間では、配線材142が第1太陽
電池151の前面上から第2太陽電池152の後面上まで接続されなければならず、この
部分で配線材142が曲がり得る。すなわち、
図8に示したように、配線材142の第1
部分1421は、第1太陽電池151の第1電極42上でこれに付着(一例として、接触
)された状態を維持し、配線材142の第2部分1422は、第2太陽電池152の第2
電極44上でこれに付着(一例として、接触)された状態を維持するようになる。配線材
142の第3部分1423は、上述した第1部分1421と上述した第2部分1422が
折れ曲がらないように接続しなければならない。これによって、第3部分1423は、第
1太陽電池151の縁部付近で第1太陽電池151と一定の距離を有するように前面側に
膨らんだ弧状を有するように曲がる部分1423aと、上述した部分1423aと変曲点
を有して接続され、第2太陽電池152の縁部付近で第2太陽電池152と一定の距離を
有するように後面側に膨らんだ弧状を有するように曲がる部分1423bとを含むことが
できる。
【0080】
このように、第3部分1423の曲がる部分1423a,1423bは、第1部分14
21又は第2部分1422との接続部分(即ち、第1太陽電池151の縁部又は第2太陽
電池152の縁部)において、第1又は第2太陽電池151,152からますます遠ざか
る方向に向かう部分を備えるようになる。これによって、太陽電池150の縁部において
、配線材142が電極42,44から遠く離れる方向に力を受けるようになる。
【0081】
第1部分1421と第3部分1423との境界または第2部分1422と第3部分14
23との境界(即ち、配線材142と電極42,44が最後に接続される部分)が太陽電
池150の縁部に近づくほど、弧の曲率半径が小さくなる。これによって、太陽電池15
0の縁部に隣接する配線材142が太陽電池150から遠ざかる方向に受ける力が大きく
なり、配線材142と電極42,44との付着力が低下し得る。これによって、本実施例
のように、ワイヤ形状の配線材142を備える場合には、配線材142が接続される部分
で電極42,44の端部と太陽電池150の縁部との間が一定の距離以上に離隔しなけれ
ば、十分な結合力または付着力を持って配線材142と電極42,44とを貼り合わせる
ことができない。
【0082】
本実施例では、これを考慮して太陽電池150の電極42,44を形成し、これを、図
9及び
図10を参照して詳細に説明する。以下では、
図9及び
図10を参照して、第1電
極42を基準として詳細に説明した後、第2電極44を説明する。
【0083】
図9は、
図1の太陽電池パネルに含まれた太陽電池と、これに接続された配線材を示し
た平面図である。
図10は、
図1の太陽電池パネルに含まれた太陽電池を示した平面図で
ある。
【0084】
図9及び
図10を参照すると、本実施例において、太陽電池150(又は半導体基板1
60)は電極領域EAとエッジ領域PAとに区画することができる。このとき、太陽電池
150(又は半導体基板160)は、一例として、フィンガーライン42aと平行な第1
及び第2縁部161,162と、フィンガーライン42aに交差(一例として、直交また
は傾斜して交差)する第3及び第4縁部163,164とを備えることができる。第3及
び第4縁部163,164は、それぞれ、第1及び第2縁部161,162と実質的に直
交し、第3又は第4縁部163,164の大部分を占める中央部163a,164aと、
中央部163a,164aから傾斜して第1及び第2縁部161,162にそれぞれ接続
される傾斜部163b,163bとを含むことができる。これによって、一例として、平
面視で、太陽電池150が略八角形の形状を有することができる。しかし、本発明がこれ
に限定されるものではなく、太陽電池150の平面形状が様々な形状を有してもよい。
【0085】
本実施例において、電極領域EAは、互いに平行に形成されるフィンガーライン42a
が均一なピッチPで配置される領域であってもよい。そして、エッジ領域PAは、フィン
ガーライン42aが位置しないか、または電極領域EAのフィンガーライン42aの密度
よりも低い密度で電極部が位置する領域であってもよい。本実施例では、エッジ領域PA
に第1電極42の電極部が位置しない場合を例示した。
【0086】
本実施例において、電極領域EAは、バスバーライン42bまたは配線材142を基準
として区画される複数個の電極領域EAを備えることができる。より具体的には、電極領
域EAは、隣接する2つのバスバーライン42b又は配線材142の間に位置した第1電
極領域EA1と、配線材142と太陽電池150の第3及び第4縁部163,164との
間にそれぞれ位置した2つの第2電極領域EA2とを含むことができる。本実施例におい
て、配線材142が太陽電池150の一面を基準として複数個(一例として、6個以上)
備えられるので、第1電極領域EA1が複数個(即ち、配線材142の数より1つ少ない
数)備えられ得る。
【0087】
このとき、第1電極領域EA1の幅W2が、第2電極領域EA2の幅W3よりも小さく
てもよい。本実施例では、配線材142またはバスバーライン42bが多くの数で備えら
れる。したがって、第3又は第4縁部163,164の傾斜部163b,164bが第2
電極領域EA2内に位置するようにするためには、第2電極領域EA2の幅W3を相対的
に大きくしなければならず、これによって、バスバーライン42b又は配線材142が第
3又は第4縁部163,164に位置しないようにすることができる。しかし、本発明が
これに限定されるものではなく、第1電極領域EA1の幅W2及び第2電極領域EA2の
幅W3が様々な値を有することができる。
【0088】
本実施例において、バスバーライン42b及び配線材142のそれぞれが均一なピッチ
を持って配置されるので、複数の第1電極領域EA1の幅W2が互いに実質的に同一であ
り得る。これによって、キャリアが、均一な平均移動距離を有して移動できるので、キャ
リアの収集効率を向上させることができる。
【0089】
そして、エッジ領域PAは、配線材142が位置する部分に対応し、フィンガー電極4
2aの間に位置する第1エッジ領域PA1、及び第1エッジ領域PA1以外の部分であっ
て、最外郭のフィンガー電極42aと半導体基板160の第1~第4縁部161,162
,163,164との間で一定の距離だけ離隔する第2エッジ領域PA2を含むことがで
きる。第1エッジ領域PA1は、配線材142が位置した部分において太陽電池150の
縁部に隣接する部分にそれぞれ位置し得る。第1エッジ領域PA1は、配線材142が十
分な結合力で第1電極42に付着され得るように、第1電極42の端部が太陽電池150
の縁部から離隔して位置した領域である。
【0090】
第1電極42は、電極領域EA内でそれぞれ一定の幅W5及びピッチPを持って互いに
離隔する複数のフィンガーライン42aを含むことができる。図では、フィンガーライン
42aが互いに平行であり、太陽電池150のメイン縁部(特に、第1及び第2縁部)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ものではない。
【0091】
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W
5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、1.2m
m~2.8mmのピッチP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
において、フィンガーライン42aの数が55個~130個であってもよい。このような
幅W5及びピッチPは、容易な工程条件によって形成でき、光電変換によって生成された
電流を効果的に収集しながらも、フィンガーライン42aによるシェーディング損失(s
hading loss)を最小化するように限定されたものである。そして、フィンガ
ーライン42aの厚さが5μm~50μmであってもよい。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、所望の比抵抗を有することができ
る範囲であり得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、フィンガーライン
42aの幅、ピッチ、厚さなどは、工程条件の変化、太陽電池150の大きさ、フィンガ
ーライン42aの構成物質などに応じて多様に変化可能である。
【0092】
このとき、配線材142の幅W1は、フィンガーライン42aのピッチPよりも小さく
、フィンガーライン42aの幅よりも大きくすることができる。しかし、本発明がこれに
限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【0093】
そして、第1電極42は、電極領域EA内でフィンガーライン42aと交差する方向に
形成されてフィンガーライン42aを接続するバスバーライン42bを含むことができる
。一例として、バスバーライン42bは、第1縁部161に隣接する部分から第2縁部に
隣接する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42
bは、隣接する太陽電池150との接続のための配線材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に一対一に対応す
るように備えることができる。これによって、本実施例において、太陽電池150の一面
を基準として、バスバーライン42bの数が配線材142の数と同一に設けられ得る。本
実施例において、バスバーライン42bは、配線材142と隣接する部分に位置し、フィ
ンガーライン42aと直交又は傾斜する方向に形成され、配線材142に接続又は接触す
る電極部を意味し得る。
【0094】
バスバーライン42bは、配線材142が接続される方向に沿って相対的に狭い幅を持
って長く延びるライン部421、及びライン部421よりも広い幅を有して配線材142
との接続面積を増加させるパッド部422を備えることができる。狭い幅のライン部42
1によって、太陽電池150に入射する光を遮断する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、接触抵抗を低減することができる。そして、バスバーライン42bは、第1エッジ領
域PA1に隣接するフィンガーライン42aの端部に接続されて、電極領域EAと第1エ
ッジ領域PA1とを区画する延長部423を含むことができる。
【0095】
パッド部422は、ライン部421の端部(即ち、第1電極42と配線部142が接続
された部分)の端部に位置する第1パッド部422a、及び第1パッド部422aを除外
し、バスバーライン42bの内部領域に位置する第2パッド部422bを含むことができ
る。上述したように、ライン部421の端部または第1パッド部422aでは、配線材1
42に、第1電極42から遠ざかる方向(半導体基板160から遠ざかる方向)に力が作
用し得る。これによって、当該領域で第1パッド部422aの面積を第2パッド部422
bよりも大きくして、配線材142と第1電極42とが強い付着力を有するようにするこ
とができる。このとき、第1パッド部422aの幅を第2パッド部422bの幅より大き
くしても、配線材142との付着力を向上させるのに大きく寄与しにくいため、第1パッ
ド部422aの長さ(配線材142の長手方向に測定された長さ)L1を第2パッド部4
22bの長さ(配線材142の長手方向に測定された長さ)L2よりも大きくすることが
できる。
【0096】
パッド部422の幅(より具体的に、第1パッド部422a及び第2パッド部422b
のそれぞれの幅)は、ライン部421及びフィンガーライン42aの幅よりも大きくする
ことができる。バスバーライン42bのピッチは、フィンガーライン42aのピッチより
も大きくすることができる。
【0097】
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4
21が備えられることを例示した。より具体的には、既存のものでは、配線材142に対
応して、フィンガーライン42aよりも非常に大きい幅を有するバスバー電極が位置した
が、本実施例では、幅がバスバー電極よりも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4
2aを接続することで、一部のフィンガーライン42aが断線される場合にキャリアが迂
回できる経路を提供することができる。
【0098】
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に交差
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
する電極部を意味する。バスバー電極は、相対的に大きい幅を有するので、通常、約2~
3個形成される。そして、本実施例でのバスバーライン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意味し得る。
【0099】
一例として、ライン部421の幅W4がフィンガーライン42aの幅W5の0.5倍~
10倍であってもよい。前記比率が0.5倍未満であると、ライン部421の幅が小さく
なってライン部421による効果が十分でないことがある。前記比率が10倍を超えると
、ライン部421の幅が大きくなって光損失が大きくなり得る。特に、本実施例では、配
線材142を多数備えるので、ライン部421も多数備えられて、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W4が、フィンガーライン42aの幅W
5の0.5倍~7倍であってもよい。前記比率を7倍以下にして、光損失をさらに低減す
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W4がフィンガ
ーライン42aの幅W5の0.5倍~4倍であってもよい。より具体的には、ライン部4
21の幅W4がフィンガーライン42aの幅W5の0.5倍~2倍であってもよい。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。
【0100】
または、ライン部421の幅W4が、配線材142の幅W1と同一又はそれより小さく
てもよい。配線材142が円形、楕円形またはラウンドの形状を有する場合に、配線材1
42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W4を配線材142の幅W1と同一又はそれより小さくすることができるからである。
このように、ライン部421の幅W4を相対的に小さくすると、第1電極42の面積を減
少させることによって、第1電極42の材料コストを低減することができる。
【0101】
一例として、配線材142の幅W1:ライン部421の幅W4の比率が1:0.07~
1:1であってもよい。前記比率が1:0.07未満であると、ライン部421の幅が小
さすぎるため、電気的特性などが低下することがある。前記比率が1:1を超えると、ラ
イン部421との接触特性などを大きく向上させることができず、第1電極42の面積の
みを増加させるため、光損失の増加、材料コストの増加などの問題がある。一例として、
光損失、材料コストなどをさらに考慮すると、前記比率が1:0.1~1:0.5(より
具体的に1:0.1~1:0.3)であってもよい。
【0102】
または、ライン部421の幅W4が35μm~350μmであってもよい。ライン部4
21の幅W4が35μm未満であると、ライン部421の幅が小さすぎるため、電気的特
性などが低下することがある。ライン部421の幅W4が350μmを超えると、ライン
部421との接触特性などを大きく向上させることができず、第1電極42の面積のみを
増加させるため、光損失の増加、材料コストの増加などの問題がある。一例として、光損
失、材料コストなどをさらに考慮すると、ライン部421の幅W4が35μm~200μ
m(より具体的には、35μm~120μm)であってもよい。
【0103】
しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、ライン部421の幅W
4は、光電変換によって生成された電流を効果的に伝達しながらもシェーディング損失を
最小化する範囲内で様々な変形が可能である。
【0104】
そして、パッド部422の幅W6は、ライン部421の幅W4よりも大きく、配線材1
42の幅W1と同一又は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て配線材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よりも大きい幅を有し、配線材142と同一又はそれより大きい幅を有するも
のである。
【0105】
一例として、配線材142の幅W1:パッド部422の幅W6の比率が1:1~1:5
であってもよい。前記比率が1:1未満であると、パッド部422の幅W6が十分でない
ため、パッド部422と配線材142との付着力が十分でないことがある。前記比率が1
:5を超えると、パッド部422によって光損失が発生する面積が増加して、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、前記比率が1:2
~1:4(より具体的に1:2.5~1:4)であってもよい。
【0106】
または、一例として、パッド部422の幅W6が0.25mm~2.5mmであっても
よい。パッド部422の幅W6が0.25mm未満であると、配線材142との接触面積
が十分でないため、パッド部422と配線材142との付着力が十分でないことがある。
パッド部422の幅W6が2.5mmを超えると、パッド部422によって光損失が発生
する面積が増加して、シェーディング損失が大きくなり得る。一例として、パッド部42
2の幅W6が0.8mm~1.5mmであってもよい。
【0107】
そして、パッド部422の長さL1,L2は、フィンガーライン42aの幅よりも大き
くすることができる。例えば、パッド部422の長さL1,L2が0.035mm~30
mmであってもよい。パッド部422の長さL1,L2が0.035mm未満であると、
配線材142との接触面積が十分でないため、パッド部422と配線材142との付着力
が十分でないことがある。パッド部422の長さが30mmを超えると、パッド部422
によって光損失が発生する面積が増加して、シェーディング損失が大きくなり得る。
【0108】
このとき、より大きな力が加えられる第1パッド部422aの長さL1を、第2パッド
部422bの長さL2よりも大きくすることができる。より具体的には、第1パッド部4
22aの長さL1が0.4mm~30mmであってもよく、光損失をさらに考慮して、第
1パッド部422aの長さL1が0.4mm~3.2mmであってもよい。第2パッド部
422bの長さL2が0.035mm~1mmであってもよく、より具体的には0.4m
m~1mmであってもよい。これによって、大きな力が加えられる第1パッド部422a
による付着力をより一層向上させ、第2パッド部422bの面積を減少させて、光損失、
材料コストなどを低減することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではな
く、第1パッド部422aの幅が第2パッド部422bの幅よりも大きくてもよい。また
は、第1パッド部422aの幅及び長さのそれぞれが、第2パッド部422bの幅及び長
さのそれぞれよりも大きくてもよい。
【0109】
または、一例として、フィンガーライン42aの幅W5:パッド部422の長さL1,
L2の比率が1:1.1~1:20であってもよい。このような範囲内で、パッド部42
2と配線材142との付着面積を増加させて、パッド部422aと配線材142との付着
力を向上させることができる。
【0110】
または、一例として、配線材142の幅W1:パッド部422の長さL1,L2の比率
が1:1~1:10であってもよい。前記比率が1:1未満であると、パッド部422の
長さL1,L2が十分でないため、パッド部422と配線材142との付着力が十分でな
いことがある。前記比率が1:10を超えると、パッド部422によって光損失が発生す
る面積が増加して、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、前記比率が1:3~1:6であってもよい。
【0111】
1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)配置されてもよい。複数個のパッド部422は間隔を置いて配置されて
もよい。一例として、2個~10個のフィンガーライン42a毎に1つずつ位置してもよ
い。このようにすれば、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で、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。または、2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
に複数個のパッド部422が配置されてもよい。特に、他の部分(即ち、バスバーライン
42bの中央部分)よりも大きな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が高い密度で配置されてもよい。その他の様々な変形が可能である。
【0112】
図7を再び参照すると、配線材142の幅W1:パッド部422に隣接する部分におけ
るコーティング層142b(配線材142とパッド部422を付着させるために別途の接
着層(一例として、ソルダリング層)が位置する場合に、パッド部422との間に位置す
る接着層)の幅W7の比率が1:1~1:3.33であってもよい。しかし、本発明がこ
れに限定されるものではなく、前記比率が様々な値を有することができる。
【0113】
そして、パッド部422の幅が、パッド部422に隣接する部分におけるコーティング
層142bの幅W7と同一又はそれより大きくてもよい。一例として、パッド部422に
隣接する部分におけるコーティング層142bの幅W7:パッド部422の幅W6の比率
が1:1~1:4.5であってもよい。前記比率が1:1未満であると、配線材142と
パッド部422との接着特性に優れていない。前記比率が1:4.5を超えると、パッド
部422の面積が大きくなってしまい、光損失が増加し、製造コストが増加し得る。
【0114】
しかし、本発明がこれに限定されるものではない。パッド部422の幅W6及び長さL
1,L2が、配線材142との接触面積を増加させて配線材142との付着力を向上させ
ることができる範囲内で様々な値を有することができる。また、パッド部422を別途に
備えないことも可能である。
【0115】
再び
図9を参照すると、バスバーライン42bは、ライン部421の端部に接続され、
電極領域EAと第1エッジ領域PA1を区画する延長部423を含むことができる。延長
部423は、第1エッジ領域PA1に隣接するフィンガーライン42aの端部を接続する
ことができる。延長部423を備えると、第1エッジ領域PA1に隣接するフィンガーラ
イン42aの一部に断線などがある場合に、キャリアが流れる経路を提供する役割を果た
す。
【0116】
延長部423が、太陽電池150の第1又は第2縁部161,162側に向かって第1
エッジ領域PA1の幅が漸次広くなるようにフィンガーライン42a及びバスバーライン
42bに傾斜して配置され得る。一例として、第1エッジ領域PA1が略三角形の形状を
有することができ、第1エッジ領域PA1を区画する2つの延長部423が略“V字状”
を有することができる。これによって、第1エッジ領域PA1に隣接する2つの電極領域
EAにおいて、フィンガーライン42aの外側端部が互いにますます遠ざかるように配置
され得る。そして、第1エッジ領域PA1は、2つの電極領域EAの間で、太陽電池15
0の第1又は第2縁部161,162に近づくほど幅が広くなる形状を有することができ
る。これによって、第1エッジ領域PA1に隣接する電極領域EAの端部の幅が、他の部
分よりも小さくなり得る。一例として、第1エッジ領域PA1が、二等辺三角形の形状を
有することができ、それぞれの電極領域EAは、略八角形の形状を有することができる。
【0117】
これによって、配線材142が、延長部423に付着されずに第1エッジ領域PA1内
に安定的に位置することができる。本実施例において、他の太陽電池150に接続されな
い配線材142の一端部(
図9の上部端部)が、ライン部421の一端部(
図9の上部端
部)を通って第1エッジ領域PA1の内部まで延びて、配線材142の端部が、ライン部
421の一端部と、これに隣接する太陽電池150の縁部(即ち、第1縁部161)との
間に位置する第1エッジ領域PA1の内部に位置することができる。これによって、配線
材142をライン部421の一端部に安定的に固定することができ、第1パッド部422
aによる十分な付着力で第1電極42に固定することができる。反面、配線材142の一
端部がライン部421の端部に位置するか、またはライン部421の一端部に到達しない
場合、配線材142の一端部が、ライン部421の一端部に位置した第1パッド部422
aに安定的に付着されないことがある。または、配線材142が第2エッジ領域PA2ま
で延びる場合、不必要なショートなどの問題が発生することがある。
【0118】
そして、配線材142の他端部(
図9の下部端部)は、ライン部421の他端部、第1
エッジ領域PA1及び第2エッジ領域PA2を通って隣接する太陽電池150のバスバー
ライン42bに接続される。
【0119】
一例として、第1エッジ領域PA1において、第1エッジ領域PA1内に位置した配線
材142の長さが、配線材142が位置していない部分の長さよりも長くてもよい。すな
わち、第1エッジ領域PA1の長さL3:第1エッジ領域PA1の長さL4の比率が1:
0.5~1:1であってもよい。すると、配線材142が第1パッド部422aに安定的
に付着され得る。より具体的には、第1エッジ領域PA1の長さL3:第1エッジ領域P
A1の長さL4の比率が1:0.6~1:0.9であってもよい。このような範囲内で、
配線材142が第1パッド部422aに安定的に付着され、第2エッジ領域PA2まで延
びることを防止することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【0120】
このとき、配線材142は、バスバーライン42bに付着されて位置し、第1エッジ領
域PA1内で太陽電池150に付着されていない状態で位置し得る。これは、配線材14
2におけるソルダ物質を含むコーティング層142bは、バスバーライン42b(特に、
パッド部422)にはよく付着されるが、バスバーライン42bが位置していない部分に
は付着されにくいためである。
【0121】
最外郭に位置したフィンガーライン42aの間に位置した第1エッジ領域PA1の幅W
8は、配線材142の幅よりも大きくすることができる。これによって、配線材142が
安定的に第1エッジ領域PA1内に位置することができる。特に、配線材142の付着工
程中に配線材142が第1エッジ領域PAで左右に曲がる場合などにも、配線材142が
第1エッジ領域PA内に位置するようにすることができる。
【0122】
第1エッジ領域PA1の幅W8が0.73mm~3.8mmであってもよい。一例とし
て、第1エッジ領域PA1の幅W8が0.73mm~2mmであってもよい。または、配
線材142の幅W1:第1エッジ領域PA1の幅の比率が1:1.46~1:15.2(
一例として、1:1.46~1:5)であってもよい。このような範囲内で、安定的に配
線材142が第1エッジ領域PA内に位置することができる。
【0123】
または、第1エッジ領域PA1の幅W8をL、エッジ距離DをDとするとき、LとDが
、次の数式1を満足し得る。ここで、エッジ距離Dは、第1電極42が位置する部分にお
いて、第1電極42の端部と太陽電池150の縁部(より詳細には、第1又は第2縁部1
61,162)との間の距離を意味する。
【0124】
【0125】
(ここで、Lの単位がmmであり、Dの単位がmmである。)
【0126】
これは、エッジ距離Dが大きくなるほど、配線材142が曲がるなどの現象が増加し得
るため、エッジ距離Dが大きくなるほど、第1エッジ領域PA1の幅W8を十分に確保し
なければならないためである。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【0127】
延長部423の幅はライン部421の幅よりも小さい。一例として、ライン部421の
幅が延長部423の幅の2倍以上の値を有することができる。すると、ライン部421か
ら2つに分岐する部分における2つの延長部423の幅の和が、ライン部421の幅と同
一又はそれより小さい。これによって、延長部423の幅を最小化し、ライン部421と
2つの延長部423とが接続される部分においてバスバーライン42bの幅が広くなるこ
とを防止することができる。一例として、ライン部421の幅W4が延長部423の幅の
2倍~10倍であってもよい。または、一例として、延長部423の線幅が35μm~1
20μmであってもよい。
【0128】
または、延長部423の幅が、フィンガーライン42aの幅よりも小さいか、または、
フィンガーライン42aと同一又はほぼ同一であってもよい。一例として、延長部423
の幅がフィンガーライン42aの幅の2倍以下(一例として、0.5倍~2倍)であって
もよい。これによって、延長部423による効果を具現すると共に、延長部423による
光損失の増加などの問題を防止することができる。しかし、本発明がこれに限定されるも
のではなく、延長部423の幅が、フィンガーライン42aを接続して電流が流れること
ができる範囲の幅を有すれば足りる。
【0129】
本実施例において、バスバーライン42bの厚さが3μm~45μmであってもよい。
このようなバスバーライン42bの厚さは、工程時に容易に形成でき、所望の比抵抗を有
することができる範囲であり得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、バ
スバーライン42bの厚さなどは、工程条件の変化、太陽電池150の大きさ、バスバー
ライン42bの構成物質などによって多様に変化可能である。
【0130】
本実施例において、フィンガーライン42aとバスバーライン42bは、互いに異なる
層として構成され得る。例えば、
図9の上部拡大円に示したように、バスバーライン42
bを先に形成した後、フィンガーライン42aをバスバーライン42bの少なくとも一部
の上にわたるように形成することができる。本実施例において、バスバーライン42bを
基準として一側(例えば、図の左側)に位置したフィンガーライン42aと、他側(例え
ば、図の右側)に位置したフィンガーライン42aとが互いに離隔して位置する。このよ
うに、バスバーライン42b上でフィンガーライン42aが形成されない部分が位置すれ
ば、フィンガーライン42aの形成時の製造コストを最小化することができる。しかし、
本発明がこれに限定されるものではなく、フィンガーライン42aがバスバーライン42
bの全体を横切って位置することも可能である。
【0131】
フィンガーライン42aとバスバーライン42bは、互いに同一の物質で構成されても
よく、異なる物質で構成されてもよい。一例として、フィンガーライン42a及びバスバ
ーライン42bが印刷で形成される場合には、バスバーライン42bを形成するためのペ
ーストが相対的に低い粘度を有し、フィンガーライン42aを形成するためのペーストが
相対的に高い粘度を有することができる。これによって、塑性後、バスバーライン42b
の厚さよりもフィンガーライン42aの厚さが高くなり得る。したがって、上述したよう
に、バスバーライン42bを先に形成した後にフィンガーライン42aを形成すれば、よ
り安定的に形成することができる。
【0132】
一例として、フィンガーライン42aを形成するためのペーストの金属(例えば、銀)
の含量が、バスバーライン42bを形成するためのペーストの金属(例えば、銀)の含量
よりも大きくてもよい。これによって、キャリアの収集に直接関連するフィンガーライン
42aの抵抗を低減してキャリアの収集効率を向上させることができ、バスバーライン4
2bの金属の含量を減少させて製造コストを低減することができる。
【0133】
このとき、第1電極42のフィンガーライン42aがパッシベーション膜22及び反射
防止膜24を貫通して形成され、バスバーライン42bがパッシベーション膜22及び反
射防止膜24上に形成され得る。この場合には、開口部(
図3の参照符号102)が、バ
スバーライン42bが位置していない部分でフィンガーライン42aに対応する形状に形
成され、バスバーライン42bが位置した部分には形成されなくてもよい。このとき、第
1導電型領域20は、開口部102が形成された部分に対応する形状を有することができ
る。すなわち、第1導電型領域20が、電極領域EA内でフィンガーライン42aに対応
する形状を有するように形成され、バスバーライン42bに対応する部分には形成されな
くてもよい。この場合に、バスバーライン42bを構成するライン部421、パッド部4
22及び延長部423がパッシベーション膜22及び反射防止膜24上に形成され、これ
に対応する部分には第1導電型領域20が形成されなくてもよい。すると、バスバーライ
ン42bを構成するライン部421、パッド部422及び延長部423がフローティング
(floating)電極を構成できる。
【0134】
しかし、本発明が、上述したものに限定されず、フィンガーライン42aを先に形成し
た後にバスバーライン42bを形成することも可能である。または、
図9の下部拡大円に
示したように、フィンガーライン42aとバスバーライン42bが1つの工程により共に
形成されて、同一の物質で構成される同一の層で構成されてもよい。その他の様々な変形
が可能である。
【0135】
また、第1電極42は、フィンガーライン42aの端部に接続され、第3及び第4縁部
163,164に隣接する部分において電極領域EAと第2エッジ領域PA2とを区画す
るエッジライン42cを含むことができる。エッジライン42cは、第3及び第4縁部1
63,164に隣接する部分において第3及び第4縁部163,164と均一な間隔で離
隔すると共に、第3及び第4縁部163,164と同一又はほぼ同一の形状を有すること
ができる。このとき、エッジライン42cは、第3及び第4縁部163,164に隣接す
るフィンガーライン42aの端部を接続する。
【0136】
第3及び第4縁部163,164とエッジライン42cとの間、そして、第1及び第2
縁部161,162と最外郭のフィンガーライン42aとの間のそれぞれに、均一な幅を
有して額縁状に形成される第2エッジ領域PA2が位置することができる。第2エッジ領
域PA2の幅W9は0.5mm~1.5mmであってもよい。第2エッジ領域PA2の幅
W9が0.5mm未満であると、不必要なシャントなどの問題が発生することがある。第
2エッジ領域PA2の幅が1.5mを超えると、非有効領域の面積が大きくなってしまい
、太陽電池150の効率が高くないことがある。しかし、本発明がこれに限定されるもの
ではない。
【0137】
エッジライン42cの幅は、フィンガーライン42aと同一又はほぼ同一であってもよ
い。フィンガーライン42aの幅、厚さ、他の電極部分及び配線材142の関係などは、
エッジライン42cにもそのまま適用することができる。
【0138】
本実施例において、配線材142の幅W1をW、配線材142が位置する部分における
第1電極42の端部と太陽電池150の縁部(より詳細には、第1又は第2縁部161,
162)との間のエッジ距離DをDとするとき、前記W及び前記Dが、次の数式2を満足
することができる。
【0139】
【0140】
(ここで、Wの単位はμmであり、Dの単位はmmである。)
【0141】
上述したように、配線材142が位置する第1電極42の端部では、太陽電池150か
ら遠ざかる方向に配線材142に力が加えられ、配線材142と第1電極42との付着力
が低下することがある。すなわち、
図11に示したように、配線材142の幅W1が大き
くなると、太陽電池150又は半導体基板160が曲がる程度がさらに大きくなる。参考
に、
図11での300wireは、配線材142の幅W1が300μmである場合であり
、330wireは、配線材142の幅W1が330μmである場合であり、400wi
reは、配線材142の幅W1が400μmである場合を意味する。このように、配線材
142の幅W1が大きくなると、第1電極42の端部において配線材142に太陽電池1
50から遠ざかる方向にさらに大きな力が作用するようになり、これによって、第1電極
42との付着力がさらに小さくなり得る。このような付着力の低下を防止するために、本
実施例では、エッジ距離Dを十分に確保することで、第1電極42に加えられる応力を最
小化する。
【0142】
すなわち、本発明者らは、配線材142の幅W1が増加するに伴い、エッジ距離Dが増
加する場合にのみ、配線材142と第1電極42との付着力が十分な値を有することを見
出し、配線材142の幅W1によるエッジ距離Dの範囲を、数式2のように提示したもの
である。
【0143】
より具体的に、本発明者らは、配線材142の幅W1とエッジ距離Dを変化させながら
、第1電極42の端部での配線材142の付着力を測定した。このとき、付着力が一定以
上の値(例えば、1.5N以上(より好ましくは、2N以上)の値)を有するケースを探
し、これを
図12にx表示で表した。そして、
図12に示したように、x表示が位置した
部分を含むことができるように、配線材142の幅W1によるエッジ距離Dの範囲が含ま
れる部分を探し、エッジ距離の下限線及び上限線に対する上述した数式2を導出した。
【0144】
これによって、配線材142の幅W1が一定の値を有するとき、エッジ距離Dが上述し
た数式2の範囲内に属すると、ワイヤ形状を有する配線材142が第1電極42の端部に
安定的に付着された状態を維持することができる。これによって、本実施例によれば、ワ
イヤ形状を有する配線材142を使用して、これによる様々な効果を具現すると共に、エ
ッジ距離Dを調節して配線材142の付着力を向上させることができる。
【0145】
このとき、配線材142の幅W1が250μm~500μmであるので、エッジ距離D
が2.37mm~21.94mmの値を有することができる。より具体的には、配線材1
42の幅W1が250μm以上、300μm未満であるとき、エッジ距離Dが2.37m
m~9.78mmであってもよい。配線材142の幅W1が300μm以上、350μm
未満であるとき、エッジ距離Dが3.99mm~12.94mmであってもよい。配線材
142の幅W1が350μm以上、400μm未満であるとき、エッジ距離Dが5.06
mm~15.98mmであってもよい。配線材142の幅W1が400μm以上、450
μm未満であるとき、エッジ距離Dが5.69mm~18.96mmであってもよい。配
線材142の幅W1が450μm~500μmであるとき、エッジ距離Dが5.94mm
~21.94mmであってもよい。このような範囲で、上述した数式2を満足し、優れた
付着力を有することができる。
【0146】
一例として、配線材142の幅W1が250μm以上、300μm未満であるとき、エ
ッジ距離Dが4mm~9.78mmであってもよい。配線材142の幅W1が300μm
以上、350μm未満であるとき、エッジ距離Dが6mm~12.94mmであってもよ
い。配線材142の幅W1が350μm以上、400μm未満であるとき、エッジ距離D
が9mm~15.98mmであってもよい。配線材142の幅W1が400μm以上、4
50μm未満であるとき、エッジ距離Dが10mm~18.96mmであってもよい。配
線材142の幅W1が450μm~500μmであるとき、エッジ距離Dが12mm~2
1.94mmであってもよい。このような範囲で、より安定的に十分な付着力を有するこ
とができる。特に、本実施例では、配線材142の幅W1が350μm以上、400μm
未満であるとき、エッジ距離Dが9mm~15.98mmであってもよい。すると、太陽
電池パネル100の出力を最大化することができる。しかし、本発明がこれに限定される
ものではない。
【0147】
一例として、エッジ距離Dは、第1電極領域EA1の幅W2(即ち、隣接する2つのバ
スバーライン42b又は配線材142の間の距離又はピッチ)よりも小さく、第2電極領
域EA2の幅W3(即ち、太陽電池150の縁部に隣接するバスバーライン42b又は配
線材142と、太陽電池150の縁部との間の距離)よりも小さくてもよい。これによっ
て、キャリアの収集効率を向上させることができるようにエッジ距離Dが限定され得る。
しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【0148】
このとき、本実施例において、配線材142が位置するバスバーライン42bの端部に
それぞれ第1パッド部422aが位置するので、第1パッド部422aと、太陽電池15
0の第1又は第2縁部161,162との間のエッジ距離Dが、上述した数式2の範囲を
満足することができる。
【0149】
本発明者は、太陽電池150の一面に位置する配線材142の数(又はバスバーライン
42bの数)は、配線材142の幅W1と一定の関係を有することも見出した。
図13は
、配線材142の幅W1及び数を異ならせながら測定された太陽電池パネル100の出力
を示した図である。250μm~500μmの幅W1を有する配線材142が6個~33
個備えられると、太陽電池パネル100の出力が優れた値を有することがわかる。このと
き、配線材142の幅W1が増加すると、必要な配線材142の数を減少させることがで
きることがわかる。
【0150】
例えば、配線材142の幅W1が250μm以上、300μm未満であるとき、配線材
142の数(太陽電池150の一面を基準とするときの配線材142の数)が15個~3
3個であってもよい。配線材142の幅W1が300μm以上、350μm未満であると
き、配線材142の数が10個~33個であってもよい。配線材142の幅W1が350
μm以上、400μm未満であるとき、配線材142の数が8個~33個であってもよい
。配線材142の幅W1が400μm~500μmであるとき、配線材142の数が6個
~33個であってもよい。そして、配線材142の幅W1が350μm以上であると、配
線材142の数が15個を超えても、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の数が多くなると、太陽電池150に負担を与えることがある
。これを考慮して、配線材142の幅W1が350μm以上、400μm未満であるとき
、配線材142の数が8個~15個であってもよい。配線材142の幅W1が400μm
~500μmであるとき、配線材142の数が6個~15個であってもよい。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も
のではなく、配線材142の数及びこれによるバスバーライン42bの数が異なる値を有
してもよい。
【0151】
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4.75m
m~26.13mmであってもよい。これは、配線材142の幅W1及び数を考慮したも
のである。例えば、配線材142の幅W1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であってもよい。配線材142
の幅W1が300μm以上、350μm未満であるとき、配線材142のピッチが4.7
5mm~15.68mmであってもよい。配線材142の幅W1が350μm以上、40
0μm未満であるとき、配線材142のピッチが4.75mm~19.59mmであって
もよい。配線材142の幅W1が400μm~500μmであるとき、配線材142のピ
ッチが4.75mm~26.13mmであってもよい。より具体的には、配線材142の
幅W1が350μm以上、400μm未満であるとき、配線材142のピッチが10.4
5mm~19.59mmであってもよい。配線材142の幅W1が400μm~500μ
mであるとき、配線材142の数が10.45mm~26.13mmであってもよい。し
かし、本発明がこれに限定されるものではなく、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してもよい。
【0152】
本実施例では、第1電極42、配線材142、電極領域EA、エッジ領域PAなどが、
左右方向(フィンガーライン42aと平行な方向)及び上下方向(バスバーライン42b
又は配線材142と平行な方向)において互いに対称となるように位置し得る。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
ものではない。
【0153】
上述したように、バスバーライン42bの一端部(一例として、
図9の上部端部)及び
/又は他端部(一例として、
図9の下部端部)と、これに隣接する太陽電池150の縁部
(即ち、第1及び/又は第2縁部161,162)との間が十分なエッジ距離Dを有する
。これによって、バスバーライン42bの延長方向でのバスバーライン42bの一端部と
他端部との間の距離が、バスバーライン42bの延長方向での複数のフィンガーライン4
2aのうち一側最外郭に位置するフィンガーライン(図の最上側のフィンガーライン)4
2aと、他側最外郭に位置するフィンガーライン(図の最下側のフィンガーライン)42
aとの間の距離よりも短く形成される。これによって、エッジ距離Dを有することによる
効果を十分に具現することができる。
【0154】
上述した説明では、
図9乃至
図13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、バスバーライン42b、エッジライ
ン42cにそれぞれ対応するフィンガーライン、バスバーライン、エッジラインを含むこ
とができる。第1電極42のフィンガーライン42a、バスバーライン42b、エッジラ
イン42c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、バスバーライン
、エッジラインに適用することができる。このとき、第1電極42に関連する第1導電型
領域20に対する説明は、第2電極44に関連する第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に関連する第1パッシベーション膜22及び反射防止膜2
4、そして、開口部102に対する説明は、第2電極44に関連する第2パッシベーショ
ン膜30、そして、開口部104に対する説明であり得る。
【0155】
このとき、第1電極42のフィンガーライン42a、バスバーライン42bのライン部
421及びパッド部442の幅、ピッチ、数などは、第2電極44のフィンガーライン4
4a、バスバーライン44bのライン部及びパッド部の幅、ピッチ、数などと互いに同一
であってもよい。または、第1電極42のフィンガーライン42a、バスバーライン42
bのライン部421及びパッド部442の幅、ピッチ、数などは、第2電極44のフィン
ガーライン44a、バスバーライン44bのライン部及びパッド部の幅、ピッチ、数など
と互いに異なっていてもよい。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の電極部の幅よりも大きくてもよく、第2電極
44のピッチが、これに対応する第1電極42の電極部のピッチよりも小さくてもよい。
その他の様々な変形が可能である。ただし、第1電極42のバスバーライン42bの数及
びピッチは、それぞれ、第2電極44のバスバーラインの数及びピッチと同一であり得る
。また、第1電極42と第2電極44の平面形状が互いに異なっていてもよく、その他の
様々な変形が可能である。
【0156】
本実施例によれば、ワイヤ形状の配線材142を使用して、乱反射などによって光損失
を最小化することができ、配線材142のピッチを減少させてキャリアの移動経路を減少
させることができる。これによって、太陽電池150の効率及び太陽電池パネル100の
出力を向上させることができる。このとき、配線材142の幅に応じて第1電極42のエ
ッジ距離Dを限定して、ワイヤ形状を有する配線材142と第1電極42との付着力を向
上させることができる。これによって、配線材142が第1電極42から分離されるとき
に発生し得る太陽電池150の損傷などを防止して、太陽電池150が、優れた電気的特
性を有し、優れた信頼性を有することができる。そして、配線材142の幅W1に応じて
配線材142の数を限定して、太陽電池パネル100の出力を最大化することができる。
【0157】
以下、添付の図面を参照して、本発明の他の実施例に係る太陽電池及びそれを含む太陽
電池パネルを詳細に説明する。上述した説明と同一又は極めて類似の部分に対しては、上
述した説明をそのまま適用できるので、詳細な説明を省略し、互いに異なる部分に対して
のみ詳細に説明する。そして、上述した実施例又はこれを変形した例と下記の実施例又は
これを変形した例を互いに結合したものも本発明の範囲に属する。
【0158】
図14は、本発明の他の実施例に係る太陽電池の部分前面平面図である。
【0159】
図14を参照すると、本実施例において、隣接する2つのバスバーライン42bの間に
位置するフィンガーライン42aが、連続的に繋がらずに一部分が断線された断線部Sを
備えることができる。
【0160】
このとき、断線部Sは、第1電極領域EA1に位置したフィンガーライン42aに形成
され、第2電極領域EA2に位置したフィンガーライン42aには形成されなくてもよい
。第1電極領域EA1では、フィンガーライン42aが断線部Sを有しても、フィンガー
ライン42aが一つのバスバーライン42b又は配線材142に接続されるので、電流が
円滑に流れることができる。これによって、第1電極領域EA1での電流の流れを妨げる
ことなく第1電極42の面積を減少させることができるので、製造コストを低減し、光損
失を低減することができる。第2電極領域EA2では、一側にのみバスバーライン42b
又は配線材142が接続されるので、断線部Sを備えないことで、一側に位置したバスバ
ーライン42b又は配線材142まで電流が円滑に流れることができるようにする。
【0161】
フィンガーライン42aの断線部Sは、隣接する2つのバスバーライン42bの間の中
央部分に位置し得る。これによって、電流の移動経路を最小化することができる。
【0162】
断線部Sの幅は、フィンガーライン42aのピッチの0.5倍以上であってもよく、バ
スバーライン42bのピッチの0.5倍以下であってもよい。断線部Sの幅がフィンガー
ライン42aのピッチの0.5倍未満であると、断線部Sの幅が狭いため、断線部Sによ
る効果が十分でないことがある。断線部Sの幅がバスバーライン42bのピッチの0.5
倍を超えると、断線部Sの幅が大きくなるため、電気的特性が低下することがある。一例
として、断線部Sの幅が1.5mm~1.8mmであってもよい。または、一例として、
断線部Sの幅がバスバーライン42bのパッド部422の幅W6よりも大きくてもよい。
このような範囲内で、断線部Sによる効果を最大化することができる。しかし、本発明が
これに限定されるものではなく、断線部Sの幅が様々な値を有することができる。
【0163】
各第1電極領域EA1において、バスバーライン42bと平行な方向で測定されたフィ
ンガーライン42aの数に対して、断線部Sを備えたフィンガーライン42aの数の比率
が0.33倍~1倍であってもよい。このような範囲内で、断線部Sによる効果を最大化
することができる。一例として、本実施例では、2つの隣接するバスバーライン42bを
接続するフィンガーライン42aと、断線部Sを備えたフィンガーライン42aとが1つ
ずつ交互に配置される。これによって、断線部Sを十分な数で備えると共に、キャリアの
平均移動距離を最小化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではな
く、上述した個数の比率は変わり得る。
【0164】
図では、第1電極領域EA1のそれぞれに断線部Sを備えたことを例示したが、本発明
がこれに限定されるものではない。複数の第1電極領域EA1の一部には断線部Sが備え
られ、他の部分には断線部Sが備えられなくてもよい。そして、図面及び上述した説明で
は、第1電極42を基準として図示及び説明したが、このような説明が第2電極44にそ
のまま適用され得る。
【0165】
図15は、本発明の更に他の実施例に係る太陽電池の部分前面平面図である。
【0166】
図15を参照すると、本実施例において、隣接する2つのバスバーライン42bの間に
位置するフィンガーライン42aの線幅が異なる部分を含むことができる。フィンガーラ
イン42aが、幅が相対的に狭い狭幅部S1、及び幅が相対的に広い拡幅部S2を備える
ことができる。
【0167】
一例として、本実施例では、第1電極領域EA1に位置したフィンガーライン42aが
狭幅部S1及び拡幅部S2を含み、第2電極領域EA2に位置したフィンガーライン42
aが均一な幅(一例として、拡幅部S2と同一の幅)を有して形成され得る。第1電極領
域EA1では、フィンガーライン42aが、隣接する2つのバスバーライン42b又は配
線材142に接続されるので、電流が円滑に流れることができる。これによって、第1電
極領域EA1での電流の流れを妨げることなく、第1電極42の狭幅部S1によって第1
電極42の面積を減少させることができるので、製造コストを低減し、光損失を低減する
ことができる。第2電極領域EA2では、一側にのみバスバーライン42b又は配線材1
42が接続されるので、狭幅部S1を備えないことによって均一な幅を有するので、一側
に位置したバスバーライン42b又は配線材142まで電流が円滑に流れることができる
ようにする。
【0168】
本実施例において、フィンガーライン42aの狭幅部S1は、隣接する2つのバスバー
ライン42bの間の中央部分に位置し、2つのバスバーライン42bのそれぞれに向かっ
てフィンガーライン42aの幅が漸次大きくなり得る。これによって電流の流れを円滑に
することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、狭幅部S1及び拡
幅部S2を備えるフィンガーライン42aが様々な形状を有することができる。
【0169】
各第1電極領域EA1において、バスバーライン42bと平行な方向で測定されたフィ
ンガーライン42aの数に対して、狭幅部を備えたフィンガーライン42aの数の比率が
0.33倍~1倍であってもよい。このような範囲内で、狭幅部による効果を最大化する
ことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、上述した個数の比率は
変わり得る。
【0170】
図では、第1電極領域EA1のそれぞれに狭幅部S1を備えたことを例示したが、本発
明がこれに限定されるものではない。複数の第1電極領域EA1の一部には狭幅部S1が
備えられ、他の部分には狭幅部S1が備えられなくてもよい。そして、
図14に示した断
線部Sが混合されて位置してもよい。そして、図面及び上述した説明では、第1電極42
を基準として図示及び説明したが、このような説明が第2電極44にそのまま適用され得
る。
【0171】
以下、本発明の実験例を参照して、本発明をより詳細に説明する。以下の実験例は、参
照のために提示したものに過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。
【0172】
実験例
【0173】
円形の断面を有し、幅が300μmである配線材を、エッジ距離が7.5mmである太
陽電池に付着した。実験装置(一例として、引張試験装置)によって配線材を引っ張って
付着力を測定した。測定された付着力を
図16に示した。
【0174】
図16において、横軸が距離を示し、縦軸が付着力を示す。このとき、横軸は、3つの
区間に区分することができる。第1区間Iは、実験装置が動作して、配線材を引っ張り始
めてワイヤが張り切る前までの区間であり、第2区間IIは、実験装置が実際にワイヤを
引っ張る区間であり、第3区間IIIは、ワイヤがパッド部から分離された後の区間を示
す。したがって、実際の付着力は、第2区間IIを通じて確認することができる。
【0175】
第1区間Iは、距離が小さい区間であって、第1区間Iで実際に配線材に何ら力が加え
られない。
【0176】
第2区間IIでは、実験装置が配線材を引っ張っているので、距離が増加するに伴い、
配線材に加えられる応力も距離に比例して増加する。したがって、グラフは、漸次最高点
に向かって上昇する様子を示している。より具体的に、付着力が、第2区間IIで上昇し
、2.058Nを最高点として急激に下降する。
【0177】
第3区間IIIは、付着力の最高点の後の区間であり、配線材が第1パッド部から分離
されるので、配線材に加えられていた応力が急激に減少する。
【0178】
このように、本実施例では、配線材の付着力が2.058Nであって、非常に優れた値
を有することがわかる。
【0179】
上述したような特徴、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ものではない。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における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
合わせ及び変形に係わる内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【手続補正書】
【提出日】2024-02-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光電変換部、及び前記光電変換部に接続される第1電極及び第2電極を有する半導体基板をそれぞれ含む複数の太陽電池と、
前記複数の太陽電池の隣接する太陽電池を接続する複数の配線材であって、前記隣接する太陽電池のうちの1つの太陽電池の前記第1電極と、これに隣接する他の太陽電池の前記第2電極とを接続する複数の配線材と、を含み、
前記複数の太陽電池のそれぞれにおいて、
前記第1電極及び前記第2電極のそれぞれは、第1方向に形成され、互いに平行な複数のフィンガー電極、及び前記第1方向に交差する第2方向に形成される複数のバスバー電極を含み、
前記バスバー電極のそれぞれは、前記第2方向で互いに離れて配置する複数のパッド部と、前記第2方向において前記複数のパッド部を接続する複数のライン部を含み、
前記複数のパッド部のうち最外郭のパッド部と前記最外郭のパッド部に近接する前記半導体基板の端部との間に前記フィンガー電極が形成されないエッジ領域(部)が定義され、
前記パッド部のそれぞれは、前記第2方向において前記複数のフィンガー電極の幅より広い幅を有し、
前記複数のパッド部は、前記第1方向において異なる幅を有し、前記第2方向において異なる長さを有する複数の第1パッド部及び複数の第2パッド部を含み、
前記第1パッド部から前記半導体基板の近接した端部までのエッジ距離は2.37mmから21.94mmであり、
前記第1パッド部は、前記複数のフィンガー電極のうち最外郭のフィンガー電極から内側に配置される、太陽電池パネル。
【請求項2】
前記複数の配線材は、それぞれが前記バスバー電極に接続された前記太陽電池の一表面に配置された6以上の配線材を有する、請求項1に記載の太陽電池パネル。
【請求項3】
前記複数のパッド部のそれぞれが前記第2方向において前記複数のフィンガー電極の幅より広い長さを有する、請求項2に記載の太陽電池パネル。
【請求項4】
前記複数のバスバー電極のそれぞれは、前記第2方向での前記光電変換部の両端部にそれぞれ位置する前記複数のフィンガー電極の最外郭のフィンガー電極間の距離より短い、
前記第2方向での両端部の間の距離を有する、請求項1に記載の太陽電池パネル。
【請求項5】
前記エッジ距離は、前記第2方向における前記バスバー電極の1つの端部と近接する前記太陽電池の端部との間、又は、前記第2方向における前記バスバー電極の1つの他の端部と近接する前記太陽電池の端部との間と定義する、請求項1に記載の太陽電池パネル。
【請求項6】
前記配線材の幅が250μm以上、300μm未満である場合、前記エッジ距離が2.37mm~9.78mmであり、
前記配線材の幅が300μm以上、350μm未満である場合、前記エッジ距離が3.99mm~12.94mmであり、
前記配線材の幅が350μm以上、400μm未満である場合、前記エッジ距離が5.06mm~15.98mmであり、
前記配線材の幅が400μm以上、450μm未満である場合、前記エッジ距離が5.69mm~18.96mmであり、
前記配線材の幅が450μm~500μmである場合、前記エッジ距離が5.94mm~21.94mmである、請求項5に記載の太陽電池パネル。
【請求項7】
前記複数の第1パッド部の前記第1方向での幅と前記第2方向での長さのそれぞれは、前記複数の第2パッド部の前記第1方向での幅より広く、前記第2方向での長さより長く、前記複数の第1パッド部は前記第2方向において前記ライン部の端部に配置される構成を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の太陽電池パネル。