特開 2024-70462 太陽電池セル及び太陽電池セルの製造方法並びに太陽電池用スクリーン印刷版

(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】P2024070462

(43)【公開日】2024-05-23

(54)【発明の名称】太陽電池セル及び太陽電池セルの製造方法並びに太陽電池用スクリーン印刷版

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0224 20060101AFI20240516BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 260

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022180973

(22)【出願日】2022-11-11

(71)【出願人】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】田飼 伸匡

(72)【発明者】

【氏名】福田 将典

【テーマコード（参考）】

5F151

5F251

【Ｆターム（参考）】

5F151AA02

5F151BA11

5F151CB27

5F151DA03

5F151FA10

5F151FA13

5F151FA14

5F151FA16

5F151GA04

5F151GA14

5F251AA02

5F251BA11

5F251CB27

5F251DA03

5F251FA10

5F251FA13

5F251FA14

5F251FA16

5F251GA04

5F251GA14

(57)【要約】

【課題】電極間での導通不良が生じることを抑制できる太陽電池セル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】セル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極２２、及び、バスバー電極２２に交差する関係にありバスバー電極２２よりも細幅である複数のフィンガー電極２１を備え、バスバー電極２２とフィンガー電極２１との交差箇所のうち、バスバー電極２２の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、フィンガー電極２１は、交差箇所以外に比べて幅寸法の大きい広幅部２１Ｗを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

セル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にあり前記バスバー電極よりも細幅である複数のフィンガー電極を備え、
前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、前記フィンガー電極は、当該交差箇所以外に比べて幅寸法の大きい広幅部を有する、太陽電池セル。

【請求項2】

前記広幅部は、前記フィンガー電極の長手方向で端部に向かうにつれ幅寸法が拡大する形状である、請求項１に記載の太陽電池セル。

【請求項3】

セル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にあり前記バスバー電極よりも細幅である複数のフィンガー電極を備え、
前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、前記バスバー電極及び前記フィンガー電極の各々は、当該交差箇所を通り越して延長された延長部を有する、太陽電池セル。

【請求項4】

セル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にあり前記バスバー電極よりも細幅である複数のフィンガー電極を備え、
前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、前記フィンガー電極は、当該交差箇所から前記バスバー電極の長手方向に沿うように屈曲した屈曲部を有する、太陽電池セル。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかに記載の太陽電池セルの製造方法であって、
スクリーン印刷により、ペースト状の電極材料を前記セル表面又は前記セル裏面に転写することで、前記バスバー電極及び前記フィンガー電極を形成する、太陽電池セルの製造方法。

【請求項6】

前記フィンガー電極を先に形成し、前記バスバー電極を後に形成する、請求項５に記載の太陽電池セルの製造方法。

【請求項7】

前記フィンガー電極が未硬化の状態で前記バスバー電極に関する転写を行う、請求項６に記載の太陽電池セルの製造方法。

【請求項8】

太陽電池セルのセル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にある複数のフィンガー電極を形成するために、前記セル表面又は前記セル裏面を覆うようにして用いられる、太陽電池用スクリーン印刷版であって、
バスバー電極印刷版と、前記バスバー電極印刷版とは別体であるフィンガー電極印刷版と、を有し、
前記バスバー電極印刷版はシート状で、ペースト状の電極材料を通すバスバー電極用貫通穴が厚み方向に貫通して設けられており、
前記フィンガー電極印刷版はシート状で、ペースト状の電極材料を通すフィンガー電極用貫通穴が複数本、厚み方向に貫通して設けられており、前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差予定箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差予定箇所に相当する箇所において、前記フィンガー電極用貫通穴の幅寸法は、当該交差予定箇所以外の幅寸法に比べて大きい、太陽電池用スクリーン印刷版。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池セル及び太陽電池セルの製造方法並びに太陽電池用スクリーン印刷版に関する。

【背景技術】

【0002】

太陽電池セルに備えるフィンガー電極及びバスバー電極は、スクリーン印刷により形成されることがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２１４２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、スクリーン印刷の手法を用いて太陽電池セルの電極を形成する場合、フィンガー電極を先に形成し、フィンガー電極の形成後にバスバー電極を形成することが行われている。この場合、先に形成されたフィンガー電極と後に形成されたバスバー電極に位置ずれが生じることがある。特に、フィンガー電極とバスバー電極とが交差して重なり合う場合、バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所でフィンガー電極に位置ずれが生じると、フィンガー電極とバスバー電極との重なりが十分に確保できず、導通不良が生じて抵抗の増加や発熱等の不具合が生じる可能性があり、改善の余地があった。

【0005】

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、電極間での導通不良が生じることを抑制できる太陽電池セル及びその製造方法並びに太陽電池用スクリーン印刷版を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る太陽電池セルは、セル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にあり前記バスバー電極よりも細幅である複数のフィンガー電極を備え、前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、前記フィンガー電極は、当該交差箇所以外に比べて幅寸法の大きい広幅部を有することを特徴としている。

【0007】

かかる構成によれば、フィンガー電極が広幅部を有するため、フィンガー電極を形成する際に位置ずれが多少生じても、重なり代を確保できるから、バスバー電極とフィンガー電極との導通が確保されやすい。これにより、導通不良が生じることを抑制できる。

【0008】

また、太陽電池セルは、前記広幅部は、前記フィンガー電極の長手方向で端部に向かうにつれ幅寸法が拡大する形状であってもよい。

【0009】

上記のように、端部に向かうにつれ幅寸法が拡大する形状であるため、広幅部においてフィンガー電極がバスバー電極と導通できる可能性を高められる。

【0010】

また、太陽電池セルは、セル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にあり前記バスバー電極よりも細幅である複数のフィンガー電極を備え、前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、前記バスバー電極及び前記フィンガー電極の各々は、当該交差箇所を通り越して延長された延長部を有する構成であってもよい。

【0011】

上記のように、バスバー電極及び前記フィンガー電極の各々が、交差箇所を通り越して延長された延長部を有していれば、各延長部の長さ分で位置ずれを許容できるので、バスバー電極とフィンガー電極との導通が確保されやすい。これにより、導通不良が生じることを抑制できる。

【0012】

また、太陽電池セルは、セル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にあり前記バスバー電極よりも細幅である複数のフィンガー電極を備え、前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、前記フィンガー電極は、当該交差箇所から前記バスバー電極の長手方向に沿うように屈曲した屈曲部を有する構成であってもよい。

【0013】

上記のように、フィンガー電極が、交差箇所からバスバー電極の長手方向に沿うように屈曲した屈曲部を有するため、屈曲部の長さ分で位置ずれを許容でき、バスバー電極とフィンガー電極との導通が確保されやすい。これにより、導通不良が生じることを抑制できる。

【0014】

また、太陽電池セルの製造方法は、前記太陽電池セルを製造する方法であって、スクリーン印刷により、ペースト状の電極材料を前記セル表面又は前記セル裏面に転写することで、前記バスバー電極及び前記フィンガー電極を形成することを特徴としている。

【0015】

上記のように、一般的な手法であるスクリーン印刷を用いてバスバー電極及びフィンガー電極を形成できるので、コスト面で有利になる。

【0016】

また、太陽電池セルの製造方法は、前記フィンガー電極を先に形成し、前記バスバー電極を後に形成してもよい。

【0017】

上記のように、先に形成した細幅であるフィンガー電極の上に、広幅であるバスバー電極を後で重ねることで、バスバー電極とフィンガー電極を確実に一体化できる。

【0018】

また、太陽電池セルの製造方法は、前記フィンガー電極が未硬化の状態で前記バスバー電極に関する転写を行ってもよい。

【0019】

上記のように、未硬化の状態であるフィンガー電極の上にバスバー電極を形成することで、バスバー電極とフィンガー電極を確実に一体化できる。

【0020】

また、本発明の太陽電池用スクリーン印刷版は、太陽電池セルのセル表面又はセル裏面に配置された、バスバー電極、及び、前記バスバー電極に交差する関係にある複数のフィンガー電極を形成するために、前記セル表面又は前記セル裏面を覆うようにして用いられる、太陽電池用スクリーン印刷版であって、バスバー電極印刷版と、前記バスバー電極印刷版とは別体であるフィンガー電極印刷版と、を有し、前記バスバー電極印刷版はシート状で、ペースト状の電極材料を通すバスバー電極用貫通穴が厚み方向に貫通して設けられており、前記フィンガー電極印刷版はシート状で、ペースト状の電極材料を通すフィンガー電極用貫通穴が複数本、厚み方向に貫通して設けられており、前記バスバー電極と前記フィンガー電極との交差予定箇所のうち、前記バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差予定箇所に相当する箇所において、前記フィンガー電極用貫通穴の幅寸法は、当該交差予定箇所以外の幅寸法に比べて大きいことを特徴としている。

【0021】

かかる構成によれば、バスバー電極とフィンガー電極との交差予定箇所のうち、バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差予定箇所に相当する箇所において、フィンガー電極用貫通穴の幅寸法が、交差予定箇所以外の幅寸法に比べて大きいので、フィンガー電極印刷版でフィンガー電極を形成する際に位置ずれが多少生じても、重なり代を確保できるから、バスバー電極とフィンガー電極との導通が確保されやすい。これにより、導通不良が生じることを抑制できる。

【発明の効果】

【0022】

以上により、本発明によれば、バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差箇所にて、フィンガー電極が、広幅部を有する、又はバスバー電極、フィンガー電極の各々が、交差箇所を通り越して延長された延長部を有する、又はフィンガー電極が、交差箇所からバスバー電極の長手方向に沿うように屈曲した屈曲部を有すること、更にはフィンガー電極印刷版のフィンガー電極用貫通穴の幅寸法が、交差予定箇所以外の幅寸法に比べて大きいことによって、電極間での導通不良が生じることを抑制できる太陽電池セル及びその製造方法並びに太陽電池用スクリーン印刷版を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】集合セルの正面図である。

【図2】集合セルの背面図である。

【図3】図１におけるＩＩＩの部分の拡大図である。

【図4】図１におけるＩＶの部分の拡大図である。

【図5】図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】前端に位置する表面側フィンガー電極が表面側バスバー電極に対して前側へずれた状態を示す要部の正面図であり、（ａ）は従来例の場合を示し、（ｂ）は本発明の場合を示している。

【図7】図１におけるＶＩＩの部分の拡大図である。

【図8】図７におけるＶＩＩＩの部分の拡大図である。

【図9】図２におけるＩＸの部分の拡大図である。

【図10】図２におけるＸの部分の拡大図である。

【図11】（ａ），（ｂ）のそれぞれは、図１におけるＶＩＩの部分の別の形態を示す拡大図である。

【図12】別の形態の集合セルの正面図である。

【図13】別の形態の集合セルの背面図である。

【図14】集合セルを分割して形状別に並べ替えた正面図である。

【図15】複数の太陽電池セルをシングリング接続している状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の一実施形態に係る太陽電池セル及びそれの製造方法について図面を参照しつつ説明する。

【0025】

１枚の半導体基板１のセル表面（一方の面、太陽光を直接受光する受光面）１Ａに、複数の表面側集電極２を備え（図１参照）、該半導体基板１のセル裏面（他方の面）１Ｂに、複数の裏面側集電極３を備えて（図２参照）、太陽電池の集合セル１０を構成している。この太陽電池の集合セル１０を複数に分割することで後述する複数の太陽電池セル１１，１２が形成される。尚、集合セル１０は、後述する複数の太陽電池セル１１，１２を製造する途中の半製品（仕掛品）である。

【0026】

半導体基板１は、例えば、シリコン単結晶インゴットを横断方向に薄切りし、光閉じ込め効果を高めるためのテクスチャー加工、表面または裏面にｐｎ接合による内部電界の形成等、を経ることにより形成される。また、半導体基板１は、矩形状（長方形又は正方形等）に構成され、原料であるインゴットの形状（円形）との関係で、４つの角部のそれぞれに、面取りにより形成された面取り部１Ｔを備えている。尚、図１及び図２において、表示している左右方向及び前後方向に基づいて説明する。図２は、半導体基板１を左右方向の軸心回りで１８０度反転させた図であるので、図１の前後方向とは反対の方向になっている。

【0027】

表面側集電極２は、半導体基板１のセル表面（一方の面）１Ａの領域を、左右方向に６等分した区画内のそれぞれに形成される。各表面側集電極２は、複数の表面側フィンガー電極２１と、該複数の表面側フィンガー電極２１により収集された電流を集める表面側バスバー電極２２と、を備えている。複数の表面側フィンガー電極２１は、半導体基板１の４辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのうち、前後方向で対向する一対の辺１ａ，１ｂに平行な直線状の電極であり、前後方向に一定間隔を置いて形成されている。また、表面側バスバー電極２２は、複数の表面側フィンガー電極２１の長手方向同一端を電気的に接続するように表面側フィンガー電極２１と直角に交差する方向（前後方向）に延びている。表面側フィンガー電極２１の幅は、表面側バスバー電極２２の幅よりも細い。尚、左端に位置する表面側バスバー電極２２の前端部が、半導体基板１の面取り部１Ｔに沿って形成されるように斜めに折れ曲がる折れ曲がり部２２Ａを構成している。この折れ曲がり部２２Ａは、先端（前方端）に向かうほど幅が狭くなる先細り形状で直線状に構成されている。また、折れ曲がり部２２Ａに接続される複数の表面側フィンガー電極２１は、前側に位置するものほど長さが短くなっている。

【0028】

各表面側フィンガー電極２１は、半導体基板１のセル表面（一方の面）１Ａに、ペースト状の第１電極材料を配置し、該第１電極材料を硬化させることで形成される。また、各表面側バスバー電極２２は、半導体基板１のセル表面（一方の面）１Ａに、ペースト状の第２電極材料を配置し、該第２電極材料を硬化させることで形成される。第１電極材料と第２電極材料とは同一の材料であってもよいが、異なる材料から構成することが好ましい。例えば表面側フィンガー電極２１は、表面側バスバー電極２２よりも幅が細いため、電極の抵抗を小さくする目的で、表面側フィンガー電極２１の第１電極材料を、表面側バスバー電極２２の第２電極材料よりも体積抵抗率が小さい材料から構成することが好ましい。これに対して、表面側バスバー電極２２の第２電極材料は、表面側フィンガー電極２１の第１電極材料よりもセル表面に対する接着強度が大きい材料とすることが好ましい。これは、バスバー電極をセル間の接続に用いるため、実環境下でモジュールに温度サイクルが生じた際の信頼性に影響しないように、前記のように接着強度が大きい材料としている。

【0029】

裏面側集電極３は、左右方向に６等分した区画内のそれぞれに形成される。各裏面側集電極３は、複数の裏面側フィンガー電極３１と、複数の裏面側フィンガー電極３１により収集された電流を集める裏面側バスバー電極３２と、を備えている。複数の裏面側フィンガー電極３１は、半導体基板１の４辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのうち、前後方向で対向する一対の辺１ａ，１ｂに平行な直線状の電極であり、前後方向に一定間隔を置いて形成されている。また、裏面側バスバー電極３２は、複数の裏面側フィンガー電極３１の長手方向同一端を電気的に接続するように裏面側フィンガー電極３１と直角に交差する方向（前後方向）に延びている。裏面側フィンガー電極３１の幅は、裏面側バスバー電極３２の幅よりも細い。

【0030】

裏面側フィンガー電極３１は、半導体基板１のセル裏面（他方の面）１Ｂに、ペースト状の第１電極材料を配置し、該第１電極材料を硬化させることで形成される。また、裏面側バスバー電極３２は、半導体基板１のセル裏面（他方の面）１Ｂに、ペースト状の第２電極材料を配置し、該第２電極材料を硬化させることで形成される。第１電極材料と第２電極材料とは同一の材料であってもよいが、異なる材料から構成することが好ましい。例えば裏面側フィンガー電極３１は、裏面側バスバー電極３２よりも幅が細いため、電極の抵抗を小さくする目的で、裏面側フィンガー電極３１の第１電極材料を、裏面側バスバー電極３２の第２電極材料よりも体積抵抗率が小さい材料から構成されることが好ましい。これに対して、裏面側バスバー電極３２の第２電極材料は、裏面側フィンガー電極３１の第１電極材料よりもセル表面に対する接着強度が大きい材料とすることが好ましい。これは、バスバー電極をセル間の接続に用いるため、実環境下でモジュールに温度サイクルが生じた際の信頼性に影響しないように、前記のように接着強度が大きい材料としている。尚、裏面側フィンガー電極３１の第１電極材料と表面側フィンガー電極２１の第１電極材料とを同一材料で構成してもよいし、異なる材料で構成してもよい。また、裏面側バスバー電極３２の第２電極材料と表面側バスバー電極２２の第２電極材料とを同一材料で構成してもよいし、異なる材料で構成してもよい。

【0031】

前記表面側フィンガー電極２１及び前記表面側バスバー電極２２は、コスト面において有利なスクリーン印刷により形成される。この実施形態では、表面側フィンガー電極２１をスクリーン印刷で先に形成した後に、表面側バスバー電極２２をスクリーン印刷で形成している。このように、先に形成した細幅である表面側フィンガー電極２１の上に、広幅である表面側バスバー電極２２を後で重ねることで、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１を確実に一体化できる。また、図５に示すように、表面側バスバー電極２２の表面側フィンガー電極２１に対応する上面２２Ｕが上方へ盛り上がることがなく、長手方向全域に亘ってフラットな上面２２Ｕに形成することができる。

【0032】

スクリーン印刷は、シート状のフィンガー電極印刷版とフィンガー電極印刷版とは別体であるシート状のバスバー電極印刷版とを用意する。バスバー電極印刷版には、ペースト状の電極材料を通すバスバー電極用貫通穴（この実施形態では６個であるが、バスバー電極の本数によって変更することになる）が厚み方向に貫通して設けられ、フィンガー電極印刷版には、ペースト状の電極材料を通すフィンガー電極用貫通穴が複数本（本数は集合セル１０の大きさによって変更することになる）、厚み方向に貫通して設けられている。そして、バスバー電極とフィンガー電極との交差予定箇所のうち、バスバー電極の長手方向で最も端に位置する交差予定箇所に相当する箇所において、フィンガー電極用貫通穴の幅寸法が、当該交差予定箇所以外の幅寸法に比べて大きい。したがって、フィンガー電極印刷版にペースト状の電極材料を供給し、スキージを電極材料に押し当てて移動させることによりフィンガー電極印刷版に形成されている穴を通して半導体基板上に電極材料を塗布する。塗布後は、バスバー電極印刷版に切り替え、該バスバー電極印刷版にペースト状の電極材料を供給し、スキージを電極材料に押し当てて移動させることにより版に形成されている穴を通して半導体基板上に電極材料を塗布する。

【0033】

ところで、先に形成された表面側フィンガー電極２１と後に形成された表面側バスバー電極２２は、前述のように別の版で形成されることから、印刷のタイミングが異なり、位置ずれが生じることがある。特に、表面側フィンガー電極２１と表面側バスバー電極２２とが交差して重なり合う場合、表面側バスバー電極２２の長手方向で最も端に位置する交差箇所で表面側フィンガー電極２１に位置ずれが生じると、表面側フィンガー電極２１と表面側バスバー電極２２との重なりが十分に確保できず、導通不良が生じることがある。具体的には、図６（ａ）に示すように、表面側バスバー電極２２が前後方向後側へずれて印刷されると、前端の表面側フィンガー電極２１に対して表面側バスバー電極２２の前端が後側へずれてしまい、前端の表面側フィンガー電極２１と表面側バスバー電極２２の前端部との重なり合いを十分に確保できない。図６（ａ）では、前端の表面側フィンガー電極２１が同一幅に形成された従来の表面側フィンガー電極２１を示し、図６（ａ）では、前端の表面側フィンガー電極２１の後端部と表面側バスバー電極２２の前端部とが接触はしているが、重なっている部分が全くない状態を示している。図示していないが、前記とは反対に、表面側バスバー電極２２が前側へずれて印刷されると、後端の表面側フィンガー電極２１に対して表面側バスバー電極２２の後端が前側へずれてしまい、後端の表面側フィンガー電極２１と表面側バスバー電極２２の後端部との重なり合いを十分に確保できない。前記位置ずれは、図３の拡大図に示すように、表面側バスバー電極２２の長手方向外側端面２２Ｇとこれに対する前端に位置する表面側フィンガー電極２１の幅方向外側端面２１Ｇとが面一になるように、表面側フィンガー電極２１に対して表面側バスバー電極２２を配置するため、発生してしまう。前記位置ずれが発生しても、その位置ずれを許容できるように、表面側バスバー電極２２の長手方向の長さを長くすることが考えられるが、この場合、コスト面において不利になるといった不都合が発生する。そのため、表面側バスバー電極２２の長手方向両端にこれに対応する端の表面側フィンガー電極２１，２１が面一になるように表面側バスバー電極２２を位置合わせしつつ配置することになる。

【0034】

そのため、本発明では、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１とが直角に交差する交差箇所のうち、表面側バスバー電極２２の長手方向で最も端で交差する交差箇所に位置する表面側フィンガー電極２１Ｓには、当該交差箇所以外に位置する表面側フィンガー電極２１に比べて幅寸法の大きい広幅部２１Ｗ（図３の拡大図参照）を備える。広幅部２１Ｗは、表面側バスバー電極２２に入り込む先端側ほど幅が太くなるように構成されている。詳述すれば、広幅部２１Ｗは、表面側バスバー電極２２の長手方向の一方の端（前端）で交差する表面側フィンガー電極２１の幅方向両端のうちの一端（前端）とは反対側の他端（後端）が、表面側バスバー電極２２に向かう接続端側ほど他端（後端）に突出する略直角三角形状に構成されている。このように前記広幅部２１Ｗが端部に向かうにつれ幅寸法が拡大する形状であるため、広幅部２１Ｗにおいて表面側フィンガー電極２１が表面側バスバー電極２２と導通できる可能性が高められる（図６（ｂ）参照）。この広幅部２１Ｗは、前述したように、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１との交差予定箇所のうち、表面側バスバー電極２２の長手方向で最も端に位置する交差予定箇所に相当する箇所において、フィンガー電極印刷版のフィンガー電極用貫通穴の幅寸法を、当該交差予定箇所以外の幅寸法に比べて大きく設定することで形成できる。尚、表面側フィンガー電極２１の幅の好ましい範囲は、０．０４～０．０８ｍｍである。これに対して、広幅部２１Ｗの最も広くなっている部分の幅は、表面側フィンガー電極２１の幅の０．５倍～２．０倍が好ましい。

【0035】

この実施形態では、集合セル１０の１枚当たり６本の表面側バスバー電極２２を備えているため、それぞれの表面側バスバー電極２２の長手方向両端に位置する表面側フィンガー電極２１，２１に広幅部２１Ｗを備えることになるが、左端に位置する表面側バスバー電極２２が、折れ曲がり部２２Ａを備えているため、その折れ曲がり部２２Ａは、別の構成により前側の表面側フィンガー電極２１と表面側バスバー電極２２の前端部との重なり合いを十分に確保できるようにしている。

【0036】

つまり、図７及び図８に示すように、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１とが交差して重なり合う交差箇所のうち、表面側バスバー電極２２の長手方向で最も端（図では前端のみ）で交差する交差箇所に位置する表面側フィンガー電極２１が、交差箇所から表面側バスバー電極２２の折れ曲がり部２２Ａの長手方向に沿うように屈曲する屈曲部２１Ｈを有する。図７及び図８では、４つの面取り部１Ｔのうちの１つの面取り部１Ｔにのみ屈曲部２１Ｈを備えている場合を示しているが、図１に示す他の残りの３つの面取り部１Ｔにも屈曲部２１Ｈを備えることになる。また、図１２に示すように、集合セル１０の４辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのうちの２辺１ｂ，１ｄに「余白」がある場合の特殊な集合セル１０を示している。この場合には、左上の面取り部１Ｔにのみ、図７及び図８に示す屈曲部２１Ｈを備えることになる。図１３は、図１２の集合セル１０をそれの表裏が反対になるようにひっくり返した状態である。図１２及び図１３に示す集合セル１０の「余白」は、製造上の都合により形成されるものであり、必須ではない。

【0037】

屈曲部２１Ｈは、先端側ほど幅が細くなる先細り形状になっている。このような形状にすることによって、表面側フィンガー電極２１が前後方向に位置ずれしたとしても、屈曲部２１Ｈの先端側が表面側バスバー電極２２から大きく食み出てしまうことを抑制することができる。この屈曲部２１Ｈを、図１１（ａ）に示すように、折れ曲がり部２２Ａと同一幅になるように先端側ほど幅が太くなる先太り形状に構成することもできる。

【0038】

また、表面側バスバー電極２２の折れ曲がり部２２Ａが、前端側ほど幅が細くなる先細り形状になっている。つまり、前端の表面側フィンガー電極２１に比べて表面側バスバー電極２２の折れ曲がり部２２Ａの幅が太い部分で交差することになるため、前端から第２番目に位置する表面側フィンガー電極２１の表面側バスバー電極２２側端部に、表面側バスバー電極２２側ほど幅が太くなる広幅部２１Ｖ（図８参照）を備えている。図１１（ａ）では、前端から第３番目に位置する表面側フィンガー電極２１の表面側バスバー電極２２側端部にも、表面側バスバー電極２２側ほど幅が太くなる広幅部２１Ｖを備えている。この広幅部２１Ｖは、略二等辺三角形状に構成されているが、幅広形状であれば、どのような形状であってもよい。

【0039】

屈曲部２１Ｈに代えて、図１１（ｂ）に示すように、表面側バスバー電極２２及び表面側フィンガー電極２１の各々に延長部２１Ｅ，２２Ｅを備えてもよい。つまり、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１との交差箇所のうち、表面側バスバー電極２２の長手方向で最も端（前端）に位置する交差箇所にて、表面側バスバー電極２２及び表面側フィンガー電極２１の各々に、交差箇所を通り越して延長された延長部を２１Ｅ，２２Ｅを備えてもよい。尚、前端から２番目及び３番目に位置する表面側フィンガー電極２１にも延長部２１Ｅを備えているが、無くてもよい。

【0040】

また、裏面側に備える裏面側バスバー電極３２と裏面側フィンガー電極３１においても同様に、図２に示すように、裏面側バスバー電極３２と裏面側フィンガー電極３１が直角に交差して重なる交差箇所のうち、裏面側バスバー電極３２の長手方向で最も端の交差箇所に位置する裏面側フィンガー電極３１に、当該交差箇所以外に位置する裏面側フィンガー電極３１に比べて幅寸法の大きい広幅部３１Ｗ（図９及び図１０参照）を有する。広幅部３１Ｗは、裏面側バスバー電極３２に入り込む側ほど幅が太くなるように構成されている。詳述すれば、広幅部３１Ｗは、図１０に示すように、裏面側バスバー電極３２の長手方向の一方の前端側で交差する裏面側フィンガー電極３１の幅方向両端のうちの前端とは反対側の後端が、裏面側バスバー電極３２に入り込む接続端側ほど後端に突出する略直角三角形状に構成されている。この実施形態では、６本の裏面側バスバー電極３２を備えているため、それぞれの裏面側バスバー電極３２の長手方向両端にそれぞれ位置する裏面側フィンガー電極３１に広幅部３１Ｗを備えることになる。

【0041】

太陽電池セルを製造する製造方法について説明する。まず、内部電界が形成された１枚の半導体基板１を用意する。この半導体基板１のセル表面１Ａの領域を、左右方向に６等分した区画内のそれぞれに、表面側フィンガー電極２１及び表面側バスバー電極２２を形成する。具体的には、半導体基板１のセル表面１Ａに、ペースト状の第１電極材料をスクリーン印刷により転写し、該第１電極材料を硬化させることで表面側フィンガー電極２１を先に形成する。形成後に、表面側フィンガー電極２１が未硬化の状態でペースト状の第２電極材料をスクリーン印刷により転写し、該第２電極材料を硬化させることで表面側バスバー電極２２を形成する。このように、未硬化の状態である表面側フィンガー電極２１の上に表面側バスバー電極２２を形成することで、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１を確実に一体化できる。

【0042】

前記表面側バスバー電極２２の形成時に、表面側バスバー電極２２が表面側フィンガー電極２１に対して前後方向に位置ずれしたとしても、表面側フィンガー電極２１が広幅部２１Ｗを有する、又は表面側フィンガー電極２１及び表面側フィンガー電極２１に延長部２１Ｅ，２２Ｅを備える、又は表面側フィンガー電極２１に屈曲部２１Ｈを備えるため、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１との重なり代を十分に確保できるから、表面側バスバー電極２２と表面側フィンガー電極２１との導通が確保されやすい。これにより、導通不良が生じることを抑制できる。

【0043】

次に、半導体基板１の上下を反対にした半導体基板１のセル裏面１Ｂの領域を、６等分した区画内のそれぞれに、裏面側フィンガー電極３１及び裏面側バスバー電極３２を形成する。具体的には、半導体基板１のセル裏面１Ｂに、ペースト状の第１電極材料をスクリーン印刷により転写し、該第１電極材料を硬化させることで裏面側フィンガー電極３１を先に形成する。形成後に、裏面側フィンガー電極３１が未硬化の状態でペースト状の第２電極材料をスクリーン印刷により転写し、該第２電極材料を硬化させることで裏面側バスバー電極３２を形成する。この裏面側バスバー電極３２の形成時に、裏面側バスバー電極３２が裏面側フィンガー電極３１に対して前後方向に位置ずれしたとしても、裏面側フィンガー電極３１が広幅部３１Ｗを備えるため、裏面側バスバー電極３２と裏面側フィンガー電極３１との重なり代を十分に確保できるから、裏面側バスバー電極３２と裏面側フィンガー電極３１との導通が確保されやすい。これにより、導通不良が生じることを抑制できる。

【0044】

前記のように半導体基板１の表裏のそれぞれに電極が形成されることにより、太陽電池の集合セル１０を製造する（図１４参照）。この太陽電池の集合セル１０を、複数に分割することで複数（６個）の太陽電池セル１１，１２が形成される（図１４の中間参照）。これら６個の太陽電池セル１１，１２のうちの、太陽電池セルの並び方向において両側に位置する２個が２隅に面取り部１Ｔ，１Ｔを有する同一形状の第１太陽電池セル１１，１１（図１４の右端の上側に面取り部の位置を揃えて配置した状態を示している）であり、残った中央部分の４個が同一形状で長方形状の第２太陽電池セル１２，１２，１２，１２（図１４の右端の下側参照）である。

【0045】

前記のように形成された第１太陽電池セル１１，１１及び第２太陽電池セル１２，１２，１２，１２は、隣り合うセル同士が導電性部材（図示せず）を介して電気的に接続され（シングリング接続という）て、太陽電池セルストリングを構成する。例えば、図１５に示すように、６個の第２太陽電池セル１２を接続する。具体的には、下側に位置する第２太陽電池セル１２が有する表面側バスバー電極２２に、上側に位置する第２太陽電池セル１２が有する裏面側バスバー電極（図示せず）を重ねて導電性部材を介して接続する。

【0046】

表面側フィンガー電極２１及び裏面側フィンガー電極３１を形成するペースト状の導電材料としては、銀等の金属の導電性フィラーを主成分とする第１金属成分と保形性が高い合成樹脂を主成分とする第１樹脂成分とを有している。具体的には、体積抵抗が４．０～６．０μΩｃｍの範囲内の任意の値、粘度が６００Ｐａ・ｓ程度、基板からフィンガー電極を引き剥がす単位幅当たりの力であるピール強度が１．５Ｎ／ｍｍ程度の導電材料とすることが好ましい。また、導電性フィラーは、球状又はうろこ状のものを用いることができる。ただし、これらの数値は、あくまでも一例であり、他の数値であってもよい。

【0047】

また、表面側のバスバー電極２２及び裏面側バスバー電極３２を形成するペースト状の導電材料としては、銀等の金属の導電性フィラーを主成分とする第２金属成分と第１樹脂成分よりも保形性が低い合成樹脂を主成分とする第２樹脂成分とを有している。具体的には、体積抵抗が７．０～９．０μΩｃｍの範囲内、粘度が２５０Ｐａ・ｓ程度、基板からバスバー電極を引き剥がす単位幅当たりの力であるピール強度が２．０Ｎ／ｍｍ程度の導電材料とすることが好ましい。また、導電性フィラーは、うろこ状のものを用いることができる。ただし、これらの数値は、あくまでも一例であり、他の数値であってもよい。

【0048】

前記した導電材料を用いることによって、表面側フィンガー電極２１及び裏面側フィンガー電極３１を、可及的に細い幅で形成することができる。これにより、受光面に照射される太陽光及び受光面とは反対側の裏面に反射により間接的に入射する反射光をより有効に利用することができ、発電効率を高めることができる。

【0049】

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、両面受光型の太陽電池セルにも本発明は適用できる。

【0050】

前記実施形態では、フィンガー電極を先に形成し、バスバー電極を後に形成したが、バスバー電極を先に形成し、フィンガー電極を後に形成してもよい。

【0051】

また、前記実施形態では、バスバー電極が、フィンガー電極と直角に交差する方向に延びる構成であったが、フィンガー電極と斜めに交差する方向に延びる構成であってもよい。

【0052】

また、前記実施形態では、広幅部２１Ｗを略直角三角形状に構成したが、円弧形状、同一幅で延びる長方形状、台形状等、どのような形状であってもよい。

【符号の説明】

【0053】

１…半導体基板、１Ａ…セル表面、１Ｂ…セル裏面、１Ｔ…面取り部、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…４辺、２…表面側集電極、３…裏面側集電極、１０…集合セル、１１，１２…太陽電池セル、２１…表面側フィンガー電極、２１Ｅ，２２Ｅ…延長部、２１Ｇ…幅方向外側端面、２１Ｈ…屈曲部、２１Ｓ…最も端に位置する表面側フィンガー電極、２１Ｖ，２１Ｗ…広幅部、２２…表面側バスバー電極、２２Ａ…折れ曲がり部、２２Ｇ…外側端面、２２Ｕ…上面、３１…裏面側フィンガー電極、３１Ｗ…広幅部、３２…裏面側バスバー電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】