▶ エルジー エレクトロニクス インコーポレイティドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-12
(45)【発行日】2022-04-20
(54)【発明の名称】太陽電池パネル
(51)【国際特許分類】
H01L 31/05 20140101AFI20220413BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 570
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2018529582
(86)(22)【出願日】2017-03-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-04-11
(86)【国際出願番号】 KR2017002972
(87)【国際公開番号】W WO2017171287
(87)【国際公開日】2017-10-05
【審査請求日】2020-03-05
(31)【優先権主張番号】10-2016-0036715
(32)【優先日】2016-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2016-0164404
(32)【優先日】2016-12-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
【氏名又は名称原語表記】ＬＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】１２８， Ｙｅｏｕｉ－ｄａｅｒｏ， Ｙｅｏｎｇｄｅｕｎｇｐｏ－ｇｕ， ０７３３６ Ｓｅｏｕｌ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100109841
【弁理士】
【氏名又は名称】堅田 健史
(74)【代理人】
【識別番号】230112025
【弁護士】
【氏名又は名称】小林 英了
(72)【発明者】
【氏名】リー，ジンヒュン
(72)【発明者】
【氏名】ハ，ジュンミン
(72)【発明者】
【氏名】パク，サンウク
【審査官】桂城 厚
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／０１１４２６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００９－０５４９８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１２７２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－３３５９２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１２９３５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１５９１７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０７６３９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２１７１４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１９２４０８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平１１－２８４２１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１６９３５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０３０１５６０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／００－３１／０７８
Ｈ０１Ｌ ５１／４２－５１／４８
Ｈ０２Ｓ １０／００－１０／４０
Ｈ０２Ｓ ３０／００－９９／００
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽電池パネルであって、第１太陽電池及び第２太陽電池を備える複数の太陽電池と、
前記第１太陽電池と前記第２太陽電池を接続する複数の配線材と、を備えてなり、
前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池の各々は、
半導体基板と、
前記半導体基板の前面上に位置する第１パッシベーション膜と、
前記半導体基板の後面上に位置する第２パッシベーション膜と、
前記半導体基板の前面の方向で前記第１パッシベーション膜の上に位置する第１導電型の領域と、
前記半導体基板の後面の方向で前記第２パッシベーション膜の上に位置する第２導電型の領域と、
前記第１導電型の領域に電気的に接続され、第１方向に延びる複数の第１フィンガーライン及び前記第１方向と交差する第２方向に位置する複数の第１バスバーを備える第１金属電極層を備えた第１電極と、
前記第２導電型の領域に電気的に接続され、前記第２方向に位置する複数の第２バスバーを備える第２金属電極層を備えた第２電極と、を備えてなり、
前記半導体基板は結晶質構造を有してなり、
前記第１導電型の領域と前記第２導電型の領域からなる群から選択される少なくとも一つが非晶質構造を有してなり、
前記複数の配線材は、それぞれ１００μｍ乃至５００μｍの直径又は幅を有してなり、前記太陽電池の一面の方向で６個以上配置され、
前記複数の配線材それぞれは、
コア層と、
前記コア層の表面に全体的にコーティングされるはんだ層と、を備え、
前記複数の配線材は、それぞれ、前記はんだ層によって、前記第１太陽電池の前記複数の第１バスバーと前記第２太陽電池の前記複数の第２バスバーとを接続し、
前記はんだ層は、前記第１電極又は前記第２電極と隣接する部分で、前記第１電極又は前記第２電極に向かいながら幅が徐々に大きくなる部分を含み、
前記複数の第１バスバー又は前記複数の第２バスバーは、前記はんだ層より広い幅を有するパッド部を備え、
前記複数のパッド部は、前記複数の第１バスバー又は前記複数の第２バスバーの両端に隣接して配置される複数の第１パッドと、前記複数の第１パッドと離隔される複数の第２パッドと、を備え、
前記複数の第１パッドそれぞれの前記第２方向の長さは、前記複数の第２パッドそれぞれの第２方向の長さより大きい、太陽電池パネル。
【請求項2】
前記第１導電型の領域は、前記半導体基板と同じ導電型を有し、前記半導体基板より高いドーピング濃度を有する前面電界領域を含んでなり、前記第２導電型の領域は、前記半導体基板と反対になる導電型を有するエミッタ領域を含んでなる、請求項１に記載の太陽電池パネル。
【請求項3】
前記はんだ層は、前記パッド部の前記半導体基板の反対面に位置する面にのみに形成され、前記パッド部の側面には形成されない、請求項１又は２に記載の太陽電池パネル。
【請求項4】
前記第１金属電極層及び前記第２金属電極層の内の少なくとも一つは、金属と架橋樹脂を含んでなる、請求項１～３の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項5】
前記金属は、前記架橋樹脂より更に多く含まれる、請求項４に記載の太陽電池パネル。
【請求項6】
前記第１金属電極層及び前記第２金属電極層の内の少なくとも一つは、ガラスフリットを含まない、請求項４又は５に記載の太陽電池パネル。
【請求項7】
前記金属が互いに異なる形状の、第１形状粒子と第２形状粒子を含んでなり、前記第２形状粒子の少なくとも一部のサイズは、前記はんだ層の厚さより大きいものである、請求項４に記載の太陽電池パネル。
【請求項8】
前記金属は、互いに異なる形状の、第１形状粒子と第２形状粒子を含んでなり、前記第１形状粒子の粒径が０．１μｍ～５μｍである球形形状を有し、
前記第２形状粒子の長軸が２μｍ～１０μｍであり、
前記第２形状粒子の厚さが０．２μｍ～５μｍであるフレーク形状を有する、請求項４に記載の太陽電池パネル。
【請求項9】
前記金属は、互いに異なるサイズの、第１粒子及び第２粒子を含んでなる、請求項４に記載の太陽電池パネル。
【請求項10】
前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の空隙率（porosity）が、前記はんだ層の空隙率より高いものである、請求項１～９の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項11】
前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の上に位置し、前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層より高い金属含有量を有する、バリア電極部を更に備える、請求項１～１０の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【請求項12】
前記第１電極及び前記第２電極の内の少なくとも一つは、前記第１導電型の領域又は前記第２導電型の領域と、
前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層との間に位置する透明電極層と、を更に備え、
前記バリア電極部は、
前記透明電極層に対向する前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の第１面；
前記第１面と反対の前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の第２面；及び
前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の側面；の内の少なくとも一つに位置し、
前記バリア電極部が層形態又は粒子形態で存在する、請求項１１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、太陽電池パネルに関し、さらに詳細には、電気的に接続された複数の太陽電池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測されながらこれらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり続いている。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させ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または並列に接続され、複数の太陽電池を保護するためのパッケージング（packaging）工程によって太陽電池パネルの形態で製造される。
【0004】
一般的に、１．５ｍｍ程度の大きな幅を有するリボンを使用して、太陽電池を接続した。それでは、リボンの大幅によって光損失などが発生することがあるので、太陽電池に配置されるリボンの数が少なければならない。例えば、リボンの数が３個程度であった。このようにリボンの数が少なければ、光電変換によって形成されたキャリアがリボンまで移動したときの移動経路が大きくなるので、太陽電池パネルの出力を向上させるには限界がある。
【0005】
一方、リボンは、様々な方法で取り付けることができる。一例として、太陽電池の電極とリボンの間に伝導性接着フィルムを位置させて熱圧着することにより太陽電池にリボンを取り付けることができる。しかし、伝導性接着フィルムは、価格が高価でリボンのそれぞれに付着工程を行わなければならないため付着工程が複雑になる問題があった。特に、光の損失などを考慮して、従来より小さい幅を有し、多くの数で付着されるインターコネクタを使用する場合には、伝導性接着フィルムを使用する場合に工程のコストと時間が大幅に増加することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、出力を向上させることができ、簡単な工程によって製造することができる太陽電池パネルを提供することにある。
〔本発明の一の態様〕
〔１〕 太陽電池パネルであって、
第１太陽電池及び第２太陽電池を含む複数の太陽電池と、
前記第１太陽電池と、前記第２太陽電池を接続する複数の配線材とを備えてなり、
前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池の各々は、
半導体基板と、
前記半導体基板の前面上に位置する第１パッシベーション膜と、
前記半導体基板の後面上に位置する第２パッシベーション膜と、
前記半導体基板の前面の方向で前記第１パッシベーション膜の上に位置する第１導電型の領域と、
前記半導体基板の後面の方向で前記第２パッシベーション膜の上に位置する第２導電型の領域と、
前記第１導電型の領域に電気的に接続され、第１方向に延びる第１フィンガーラインと前記第１方向と交差する第２方向に位置する第１バスバーを備える第１金属電極層を備えた第１電極と、
前記第２導電型の領域に電気的に接続され、前記第２方向に位置する第２バスバーを備える第２金属電極層を備えた第２電極と、を備えてなり、
前記複数の配線材は、それぞれ１００μｍ乃至５００μｍの直径又は幅を有してなり、前記太陽電池の一面の方向で６個以上配置され、
前記複数の配線材は、それぞれはんだ層によって、前記第１太陽電池の前記第１バスバー及び前記第２太陽電池の前記第２バスバーに接続されてなる、太陽電池パネル。
〔２〕 前記第１導電型の領域が、前記半導体基板と同じ導電型を有し、前記半導体基板より高いドーピング濃度を有する前面電界領域を含んでなり、
前記第２導電型の領域が、前記半導体基板と反対になる導電型を有するエミッタ領域を含んでなる、〔１〕に記載の太陽電池パネル。
〔３〕 前記はんだ層は、前記第１電極又は第２電極に隣接する部分で、前記第１電極又は前記第２電極に向かいながら幅が徐々に大きくなる部分を備えてなる、〔１〕又は〔２〕に記載の太陽電池パネル。
〔４〕 前記はんだ層は、前記第１電極又は前記第２電極に隣接する部分において、前記太陽電池の外部に対して凹の形状を有する部分を備えてなる、〔１〕～〔３〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔５〕 前記複数の第１バスバー又は前記複数の第２バスバーは、前記はんだ層より広い幅を有するパッド部を備えてなり、
前記はんだ層は、前記パッド部の前記半導体基板の反対面に位置する面にのみに形成され、前記パッド部の側面には形成されない、〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔６〕 前記第１金属電極層及び第２金属電極層からなる群から選択されてなる少なくとも一つが、金属と架橋樹脂を含んでなる、〔１〕～〔５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔７〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層は、前記金属が、前記架橋樹脂よりさらに多く含まれてなる、〔６〕に記載の太陽電池パネル。
〔８〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層内において、前記金属と前記架橋樹脂の合計を１００重量部として、
前記金属が８０～９５重量部で含まれてなり、
前記架橋樹脂が５～２０重量部で含まれてなる、〔７〕に記載の太陽電池パネル。
〔９〕 前記第１金属電極層又は第２金属電極層はガラスフリットを含まない、〔６〕～〔８〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１０〕 前記架橋樹脂はフェノキシ系樹脂、エポキシ系樹脂、及びセルロース系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含んでなる、〔６〕～〔９〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１１〕 前記金属が互いに異なる形状の、第１形状粒子と第２形状粒子を含んでなる、〔６〕～〔１０〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１２〕 前記第１形状粒子が球形の形状を有し、
前記第２形状粒子が非球形の形状を有し、
前記第１形状粒子が前記第２形状粒子より多く含まれてなる、〔１１〕に記載の太陽電池パネル。
〔１３〕 前記第２形状粒子の少なくとも一部のサイズが前記はんだ層の厚さより大きいものである、〔１１〕又は〔１２〕に記載の太陽電池パネル。
〔１４〕 前記第１形状粒子の粒径が０．１～５μｍである球形形状を有し、
前記第２形状粒子の長軸が２～１０μｍであり、前記第２形状粒子の厚さが０．２～５μｍであるフレーク形状を有する、〔１〕～〔１３〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１５〕 前記金属が、互いに異なるサイズの第１粒子及び第２粒子を含んでなる、〔６〕～〔１４〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１６〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の空隙率（porosity）が、前記はんだ層の空隙率より高いものである、〔１〕～〔１５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１７〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の上に位置し、前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層より高い金属含有量を有するバリア電極部をさらに備えてなる、〔１〕～〔１６〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１８〕 前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも何れか一つが、前記第１導電型の領域又は前記第２導電型の領域と、前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層との間に位置する透明電極層をさらに備えてなり、
前記バリア電極部が前記透明電極層に対向する前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の第１面、前記第１面と反対の前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の第２面、及び前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の側面からなる群から選択される少なくとも一つに位置し、
前記バリア電極部が層形態又は粒子形態で存在する、〔１７〕に記載の太陽電池パネル。
〔１９〕 前記半導体基板が結晶質構造を有し、
前記第１導電型の領域と前記第２導電型の領域からなる群から選択される少なくとも一つが非晶質構造を有する、〔１〕～〔１８〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔２０〕
前記第１導電型の領域と前記第２導電型の領域がそれぞれ非晶質シリコンを含んでなり、
前記第１パッシベーション膜及び前記第２パッシベーション膜がそれぞれ真性非晶質シリコンを含んでなる、〔１〕～〔１９〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔本発明の一の態様〕
〔１〕 太陽電池パネルであって、
第１太陽電池及び第２太陽電池を含む複数の太陽電池と、
前記第１太陽電池と、前記第２太陽電池を接続する複数の配線材とを備えてなり、
前記第１太陽電池及び前記第２太陽電池の各々は、
半導体基板と、
前記半導体基板の前面上に位置する第１パッシベーション膜と、
前記半導体基板の後面上に位置する第２パッシベーション膜と、
前記半導体基板の前面の方向で前記第１パッシベーション膜の上に位置する第１導電型の領域と、
前記半導体基板の後面の方向で前記第２パッシベーション膜の上に位置する第２導電型の領域と、
前記第１導電型の領域に電気的に接続され、第１方向に延びる第１フィンガーラインと前記第１方向と交差する第２方向に位置する第１バスバーを備える第１金属電極層を備えた第１電極と、
前記第２導電型の領域に電気的に接続され、前記第２方向に位置する第２バスバーを備える第２金属電極層を備えた第２電極と、を備えてなり、
前記複数の配線材は、それぞれ１００μｍ乃至５００μｍの直径又は幅を有してなり、前記太陽電池の一面の方向で６個以上配置され、
前記複数の配線材は、それぞれはんだ層によって、前記第１太陽電池の前記第１バスバー及び前記第２太陽電池の前記第２バスバーに接続されてなる、太陽電池パネル。
〔２〕 前記第１導電型の領域が、前記半導体基板と同じ導電型を有し、前記半導体基板より高いドーピング濃度を有する前面電界領域を含んでなり、
前記第２導電型の領域が、前記半導体基板と反対になる導電型を有するエミッタ領域を含んでなる、〔１〕に記載の太陽電池パネル。
〔３〕 前記はんだ層は、前記第１電極又は第２電極に隣接する部分で、前記第１電極又は前記第２電極に向かいながら幅が徐々に大きくなる部分を備えてなる、〔１〕又は〔２〕に記載の太陽電池パネル。
〔４〕 前記はんだ層は、前記第１電極又は前記第２電極に隣接する部分において、前記太陽電池の外部に対して凹の形状を有する部分を備えてなる、〔１〕～〔３〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔５〕 前記複数の第１バスバー又は前記複数の第２バスバーは、前記はんだ層より広い幅を有するパッド部を備えてなり、
前記はんだ層は、前記パッド部の前記半導体基板の反対面に位置する面にのみに形成され、前記パッド部の側面には形成されない、〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔６〕 前記第１金属電極層及び第２金属電極層からなる群から選択されてなる少なくとも一つが、金属と架橋樹脂を含んでなる、〔１〕～〔５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔７〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層は、前記金属が、前記架橋樹脂よりさらに多く含まれてなる、〔６〕に記載の太陽電池パネル。
〔８〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層内において、前記金属と前記架橋樹脂の合計を１００重量部として、
前記金属が８０～９５重量部で含まれてなり、
前記架橋樹脂が５～２０重量部で含まれてなる、〔７〕に記載の太陽電池パネル。
〔９〕 前記第１金属電極層又は第２金属電極層はガラスフリットを含まない、〔６〕～〔８〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１０〕 前記架橋樹脂はフェノキシ系樹脂、エポキシ系樹脂、及びセルロース系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含んでなる、〔６〕～〔９〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１１〕 前記金属が互いに異なる形状の、第１形状粒子と第２形状粒子を含んでなる、〔６〕～〔１０〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１２〕 前記第１形状粒子が球形の形状を有し、
前記第２形状粒子が非球形の形状を有し、
前記第１形状粒子が前記第２形状粒子より多く含まれてなる、〔１１〕に記載の太陽電池パネル。
〔１３〕 前記第２形状粒子の少なくとも一部のサイズが前記はんだ層の厚さより大きいものである、〔１１〕又は〔１２〕に記載の太陽電池パネル。
〔１４〕 前記第１形状粒子の粒径が０．１～５μｍである球形形状を有し、
前記第２形状粒子の長軸が２～１０μｍであり、前記第２形状粒子の厚さが０．２～５μｍであるフレーク形状を有する、〔１〕～〔１３〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１５〕 前記金属が、互いに異なるサイズの第１粒子及び第２粒子を含んでなる、〔６〕～〔１４〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１６〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の空隙率（porosity）が、前記はんだ層の空隙率より高いものである、〔１〕～〔１５〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１７〕 前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の上に位置し、前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層より高い金属含有量を有するバリア電極部をさらに備えてなる、〔１〕～〔１６〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔１８〕 前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも何れか一つが、前記第１導電型の領域又は前記第２導電型の領域と、前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層との間に位置する透明電極層をさらに備えてなり、
前記バリア電極部が前記透明電極層に対向する前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の第１面、前記第１面と反対の前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の第２面、及び前記第１金属電極層又は前記第２金属電極層の側面からなる群から選択される少なくとも一つに位置し、
前記バリア電極部が層形態又は粒子形態で存在する、〔１７〕に記載の太陽電池パネル。
〔１９〕 前記半導体基板が結晶質構造を有し、
前記第１導電型の領域と前記第２導電型の領域からなる群から選択される少なくとも一つが非晶質構造を有する、〔１〕～〔１８〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
〔２０〕
前記第１導電型の領域と前記第２導電型の領域がそれぞれ非晶質シリコンを含んでなり、
前記第１パッシベーション膜及び前記第２パッシベーション膜がそれぞれ真性非晶質シリコンを含んでなる、〔１〕～〔１９〕の何れか一項に記載の太陽電池パネル。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルは、第１太陽電池及び第２太陽電池を含む複数の太陽電池と前記第１太陽電池と、前記第２太陽電池を接続する複数の配線材を含む。前記第１及び第２太陽電池の各々は、半導体基板と前記半導体基板の前面上に位置する第１パッシベーション膜と前記半導体基板の後面上に位置する第２パッシベーション膜と前記半導体基板の前面の方から前記第１パッシベーション膜の上に位置する第１導電型の領域と前記半導体基板の後面の方向で第２パッシベーション膜の上に位置する第２導電型の領域と前記第１導電型の領域に電気的に接続され、第１方向に延びる第１フィンガーラインと前記第１方向と交差する第２方向に位置する第１バスバー備える第１金属電極層を含む第１電極と、前記第２導電型の領域に電気的に接続され、前記第２方向に位置する第２バスバーを備える第２金属電極層を含む第２電極を含む。前記複数の配線材は、それぞれ１００μｍ乃至５００μｍの直径または幅を有し、前記太陽電池の一面の方から６個以上配置される。そして、前記複数の配線材は、それぞれはんだ層によって前記第１太陽電池の前記第１電極と前記第２太陽電池の前記第２電極に接続される。
【発明の効果】
【0008】
本実施の形態に係ると、薄い幅を有する配線材を多く数に含みから、キャリアの移動経路を減らすことによって、太陽電池パネルの出力を向上させることができる。そして配線材が円形の断面を有し乱反射によって光損失を最小化して出力をさらに向上させることができる。このような配線材を半導体基板と他の結晶構造を有する導電型領域を備える太陽電池に適用して、薄い幅を有する配線材のアライメントミスなどが発生する場合でも、安定的に太陽電池に電気的に接続されるようにすることができる。
【0009】
このとき、配線材は、はんだ層によって付着されて簡単な構造と工程によって付着することができる。このとき、第１及び第２金属電極層の内、少なくとも１つが、金属粒子と架橋樹脂を含みからはんだ層が第１及び第２金属電極層の内、少なくとも一つで浸透して発生することができる問題を防止して、太陽電池パネルの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルを示す斜視図である。
【図8】本発明の他の実施の形態に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。
【図9】本発明の一変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。
【図10】本発明の他の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。
【図11】本発明のまた別の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。
【図12】本発明のまた別の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。
【図13】本発明のまた別の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部を示した部分拡大断面図である。
【図14】実験例１において吹き付着された金属電極層と配線材の断面写真である。
【図15】比較例１で配線材にテビン工程を行ったが、配線材が付着されずに剥離された状態を撮影した写真である。
【図16】実験例７で配線材を剥離した後、太陽電池を撮影した走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図17】比較例１で配線材を剥離した後、太陽電池を撮影した走査電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルは、第１太陽電池及び第２太陽電池を含む複数の太陽電池と、前記第１太陽電池と、前記第２太陽電池を接続する複数の配線材を含む。前記第１及び第２太陽電池の各々は、半導体基板と前記半導体基板の前面上に位置する第１パッシベーション膜と前記半導体基板の後面上に位置する第２パッシベーション膜と前記半導体基板の前面の方から前記第１パッシベーション膜の上に位置する第１導電型の領域と前記半導体基板の後面の方向で第２パッシベーション膜の上に位置する第２導電型の領域と前記第１導電型の領域に電気的に接続され、第１方向に延びる第１フィンガーラインと前記第１方向と交差する第２方向に位置する第１バスバー備える第１金属電極層を含む第１電極と、前記第２導電型の領域に電気的に接続され、前記第２方向に位置する第２バスバーを備える第２金属電極層を含む第２電極を含む。前記複数の配線材は、それぞれ１００μｍ乃至５００μｍの直径または幅を有し、前記太陽電池の一面の方から６個以上配置される。そして、前記複数の配線材は、それぞれはんだ層によって前記第１太陽電池の前記第１電極と前記第２太陽電池の前記第２電極に接続される。
【実施例】
【0012】
以下においては、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではなく、様々な形態に変形することができることはもちろんである。
【0013】
図では、本発明を明確かつ簡略に説明するために 実施の形態と関係ない部分の図示を省略したし、明細書全体を通じて同一また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、図においては、説明をさらに明確にするために厚さ、広さなどを拡大または縮小して示したところ、本発明の厚さ、広さなどは図面に示されたところに限定されない。
【0014】
そして、明細書全体においてどのような部分が他の部分を“含む”とするとき、特に反対される記載がない限り、他の部分を排除するものではなく、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“上に”あるとする時、これは他の部分“真上に”ある場合だけでなく、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“真上に”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。
【0015】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施の形態に係る太陽電池パネルを詳細に説明する。
【0016】
【0017】
図１及び図２を参照すると、本実施の形態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を含む。そして、太陽電池パネル１００は、複数の太陽電池１５０と、これを接続する配線材１４２を囲んで密封するシール材１３０と、シール材１３０の上に太陽電池１５０の前面に位置する前面基板１１０と、シール材１３０の上に太陽電池１５０の後面に位置する後面基板１２０を含む。これをさらに詳細に説明する。
【0018】
本実施の形態において、複数の太陽電池１５０は、配線材１４２によって電気的に直列、並列または直並列に接続することができる。配線材１４２と太陽電池１５０に対しては、後でさらに詳細に説明する。
【0019】
そして、バスリボン１４５は、配線材１４２によって接続されて１つの列を形成する太陽電池１５０（つまり、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で、これと交差する方向に配置されることができる。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また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に接続することができる。バスリボン１４５の物質、形状、接続構造などは多様に変形することができ、本発明がこれに限定されるものではない。
【0020】
シール材１３０は、配線材１４２によって接続された太陽電池１５０の前面に位置する第１シール材１３１と、太陽電池１５０の後面に位置する第２シール材１３２を含むことができる。第１シール材１３１と第２シール材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シール材（１３１、１３２）は、透光性と接着性を有する絶縁物質で構成されることができる。一例として、第１シール材１３１と第２シール材１３２で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（polyvinyl butyral）、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ることができる。第１及び第２シール材（１３１、１３２）を用いたラミネート工程等により、後面基板１２０、第２シール材１３２、太陽電池１５０、第１シール材１３１、前面基板１１０が一体化されて、太陽電池パネル１００を構成することができる。
【0021】
前面基板１１０は、第１シール材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シール材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と後面基板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を保護することができる絶縁物質で構成されることができる。そして、前面基板１１０は、光が透過することが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、または反射物質などで構成されるシートで構成されることができる。一例として、前面基板１１０が、ガラス基板などで構成することができ、後面基板１２０がＴＰＴ（Tedlar/PET/Tedlar）タイプを有するか、またはベースフィルム（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（poly vinylidene fluoride、ＰＶＤＦ）樹脂層を含むことができる。
【0022】
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シール材（１３１、１３２）、前面基板１１０、または後面基板１２０が、前述した説明以外の様々な物質を含むことができ、様々な形態を有することができる。例えば、前面基板１１０または後面基板１２０が、様々な形（例えば、基板、フィルム、シートなど）または物質を有することができる。
【0023】
【0024】
図３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り、 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿って切断して見た断面図である。図５は、図１に示した太陽電池パネル１００に含まれる太陽電池１５０と、これに形成された配線材１４２を示した部分断面図である。簡略で明確な図示のために図３及び図４は、第１及び第２太陽電池（１５１、１５２）に対しては、半導体基板１６０と電極（４２、４４）を本位に概略的にのみ示した。
【0025】
図３～図５を参照すると、複数の太陽電池１５０の中で、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）が配線材１４２によって接続することができる。このとき、配線材１４２は、第１太陽電池１５１の前面に位置する第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）に位置する他の太陽電池の前面に位置した第１電極４２を接続する。そしてまた他の配線材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）に位置するまた他の太陽電池の後面に位置した第２電極４４を接続する。これにより、複数の太陽電池１５０が配線材（１４２、１４２０ａ、１４２０ｂ）によって互いに１つの列をなすように接続することができる。以下で配線材１４２の説明は、互いに隣接した二つの太陽電池１５０を接続するすべての配線材（１４２、１４２０ａ、１４２０ｂ）にそれぞれ適用することができる。
【0026】
配線材１４２が第１太陽電池１５１の第１電極４２が位置した領域で第１太陽電池１５１を横切った後、第２太陽電池１５２の第２電極４４が位置した領域で第２太陽電池１５２を横切断して配置することができる。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（Ｗ１）で（一例として、第１または第２電極（４２、４４）のバスバー（図６の参照符号４２３））に対応する小さな面積で）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。
【0027】
各太陽電池１５０の一面を基準に見るとき配線材１４２は、複数備えて隣接した太陽電池１５０の電気的接続特性を向上させることができる。特に、本実施の形態においては、配線材１４２が、既存に使用された相対的に広い幅（例えば、１ｍｍ乃至２ｍｍ）を有するリボンより小さい幅（Ｗ１）を有しながら長く続く線で構成されて、各太陽電池１５０の一面基準で、既存のリボンの数（例えば、２つ乃至５つ）より多くの数の配線材１４２を使用する。
【0028】
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ティングされ、はんだ物質を含む電極（４２、４４）とはんだ付けが可能なようにするはんだ層１４２ｂ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、さらに具体的に９０ｗｔ％以上含まれる物質）で含むことができる。はんだ層１４２ｂは、錫、鉛、銀、ビスマス、インジウムの内、少なくとも一つを含む合金で構成されることができる。一例として、はんだ層１４２ｂがＰｂ、Ｓｎ、ＳｎＩｎ、ＳｎＢｉ、ＳｎＢｉＰｂ、ＳｎＰｂ、ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＣｕＡｇ、ＳｎＣｕなどで構成されることができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、コア層１４２ａとはんだ層１４２ｂが、様々な物質を含むことができる。
【0029】
このように、従来のリボンより小さい幅（Ｗ１）を有するワイヤを配線材１４２で使用すると、物質コストを大幅に削減することができる。そして配線材１４２がリボンより小さい幅（Ｗ１）を有するので配線材１４２を十分な数で備え、キャリアの移動距離を最小化することにより、太陽電池パネル１００の出力を向上させることができる。
【0030】
また、本実施の形態に係る配線材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。つまり、配線材１４２を構成するワイヤが円形、楕円形、または曲線からなる断面またはラウンドされた断面を有することができる。これにより、配線材１４２が反射または乱反射を誘導することができる。これにより、配線材１４２を構成するワイヤのラウンドされた面で反射された光が太陽電池１５０の前面または後面に位置した前面基板１１０または後面基板１２０などに反射または全反射されて太陽電池１５０に再入射されるようにすることができる。これにより、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。そして、このような形状の配線材１４２を容易に製造することができる。しかし、本発明の実施の形態が、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方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。
【0031】
本実施の形態において配線材１４２は、幅（または直径）（Ｗ１）が１００μｍ 内５００μｍで有り得る。本明細書で配線材１４２の幅（Ｗ１）とするのは、配線材１４２の中心を通りながら、太陽電池１５０の厚さ方向と垂直な面で配線材１４２またはコア層１４２ａの幅または直径を意味することができる。参考で、配線材１４２が電極（４２、４４）に付着された後には、コア層１４２ａの中心に位置した部分ではんだ層１４２ｂが非常に薄い厚さを有するので、はんだ層１４２ｂが配線材１４２の幅（Ｗ１）に大きな意味を有さない。
【0032】
このような幅（Ｗ１）を有するワイヤの形態の配線材１４２によって太陽電池１５０から生成された電流を外部回路（例えば、バスリボンまたはジャンクションボックスのバイパスダイオード）または別の太陽電池１５０に効率的に伝達することができる。配線材１４２の幅（Ｗ１）が１００μｍ未満であれば、配線材１４２の強度が十分ではないことができ、電極（４２、４４）の接続面積が非常に少なくて、電気的接続特性がよくない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のコストが増加して配線材１４２が、太陽電池１５０の前面に入射する光の入射を妨害して光損失（shading loss）が増加することができる。また、配線材１４２で電極（４２、４４）と離隔される方向に加わる力が大きくなり、配線材１４２と電極（４２、４４）との間の付着力が低いことがあり、電極（４２、４４）または半導体基板１６０に亀裂等の問題を発生させることができる。付着力などをさらに考慮して配線材１４２の幅（Ｗ１）を２５０μｍ 内５００μｍ とすることができる。このような範囲で電極（４２、４４）との付着力を高めながら、出力を向上させることができる。
【0033】
本実施の形態においては、配線材１４２が、別の層、フィルムなどに挿入されたり覆われてない状態で、太陽電池１５０の電極（４２、４４）の上にはんだ層１４２ｂによってそれぞれ個別に付着されて固定することができる。これにより、配線材１４２を電極（４２、４４）に付着した後、電極（４２、４４）の上に位置するはんだ層１４２ｂが特定の形状を有するようになるが、これについては後で詳細に説明する。
【0034】
このとき、配線材１４２の幅（Ｗ１）は、フィンガーライン４２７のピッチより小さいことがあり、フィンガーライン４２７の幅より大きいことができる。しかし、本発明の実施の形態が、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。
【0035】
複数の配線材１４２が一定の間隔で配置され、配線材１４２の数が、太陽電池１５０の一面に基づいて６つ乃至３８個（一例として、１１個～３０個）で有り得る。配線材１４２の数が６つ未満では、出力の向上を大きく期待するのは難しいことがある。そして配線材１４２の数が一定数を超えても、太陽電池パネル１００の出力がこれ以上増加することが困難することができ配線材１４２の数が多くなると、太陽電池１５０に負担を与えることができる。これを考慮して配線材１４２の数が３８個以下で有り得る。このとき、太陽電池パネル１００の出力をさらに向上するために配線材１４２の数が１１個以上で有り得、配線材１４２による負担を軽減できるように配線材１４２が３０個以下で有り得る。
【0036】
図５を参照すると、本実施の形態に係る太陽電池１５０は、ベース領域１０を含む半導体基板１６０と、半導体基板１６０の前面上に形成される第１パッシベーション膜５２と、半導体基板１６０の後面上に形成される第２パッシベーション膜５４と、半導体基板１６０の前面の方向で第１パッシベーション膜５２上に形成される第１導電型領域２０と、半導体基板１６０の後面の方向で第２パッシベーション膜５４上に形成される第２導電型領域３０と、第１導電型領域２０に電気的に接続される第１電極４２と、第２導電型領域３０に電気的に接続される第２電極４４を含むことができる。これをさらに詳細に説明する。
【0037】
半導体基板１６０は、ベースドーパントである第１または第２導電型ドーパントが低いドーピング濃度でドーピングされて、第１または第２導電型を有する結晶質構造の半導体で構成されることができる。一例として、半導体基板１６０は、単結晶または多結晶半導体（一例として、単結晶または多結晶シリコン）で構成されることができる。特に、半導体基板１６０は、単結晶半導体（例えば、単結晶半導体ウェハ、さらに具体的には、単結晶シリコンウエハ）で構成されることができる。このように、高い結晶性を有し、欠陥の少ない半導体基板１６０に基づいているため、太陽電池１５０が優れた電気的特性を有することができる。このとき、本実施の形態においては、半導体基板１６０は、付加的なドーピング等により形成されるドーピング領域を備えないベース領域１０だけで構成されることができる。これにより、ドーピング領域による半導体基板１６０のパッシベーション特性の低下を防止または減少することができる。
【0038】
半導体基板１６０の前面及び/または後面は、反射を防止することができるようにテクスチャリング（texturing）による凹凸を有することができる。一例として、凹凸は、特定の結晶面で構成されることができる。たとえば１１１面である４つの外面によって形成されるおおよそのピラミッド形状を有することができる。半導体基板１６０の表面にテクスチャリングによる凹凸が形成されると半導体基板１６０に入射する光の反射を防止することができ、光の損失を効果的に減少することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、半導体基板１６０の表面に凹凸が形成されないこともある。
【0039】
半導体基板１６０の前面の上には第１パッシベーション膜５２が形成（一例として、接触）され、半導体基板１６０の後面の上には第２パッシベーション膜５４が形成（一例として、接触）される。これによりパッシベーション特性を向上することができる。このとき、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）は、半導体基板１６０の前面と後面にそれぞれ全体的に形成されることができる。これにより、優れたパッシベーション特性を有しながら、別のパターニングなしに容易に形成することができる。キャリアが第１または第２パッシベーション膜（５２、５４）を通過して、第１または第２導電型の領域（２０、３０）に伝達されるので、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）のそれぞれの厚さは、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０のそれぞれの厚さより小さいことができる。
【0040】
一例として、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）が真性非晶質半導体（例えば、真性非晶質シリコン（ｉ－ａ－Ｓｉ））層で行われることができる。それでは、第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）が、半導体基板１６０と同じ半導体物質を含み類似な特性を有するため、パッシベーション特性をさらに効果的に向上させることができる。これによりパッシベーション特性を大きく向上することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。したがって、第１及び/または第２パッシベーション膜（５２、５４）が真性非晶質シリコン炭化物（ｉ－ａ－ＳｉＣｘ）層または真性非晶質シリコン酸化物（ｉ－ａ－ＳｉＯｘ）層を含むこともできる。これによれば、広いエネルギーバンドギャップによる効果が向上することができるが、パッシベーション特性は真性非晶質シリコン（ｉ－ａ－Ｓｉ）層を含む場合より多少低いことがある。
【0041】
第１パッシベーション膜５２の上には第１導電型ドーパントを含むか、第１導電型を有し、半導体基板１６０より高いドーピング濃度を有する第１導電型領域２０が位置（一例として、接触）することができる。そして第２パッシベーション膜５４の上には第１導電型と反対の第２導電型を有する第２導電型ドーパントを含むか、または第２導電型を有する第２導電型領域３０が位置（一例として、接触）することができる。第１及び第２パッシベーション膜（５２、５４）がそれぞれ第１及び第２導電型領域（２０、３０）に接触すると、キャリア伝達経路を短縮し、構造を簡素化することができる。
【0042】
第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０が半導体基板１６０とは別に形成されるので、半導体基板１６０上で容易に形成することができるように、半導体基板１６０と、他の物質及び/または結晶質構造を有することができる。
【0043】
例えば、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０のそれぞれは、蒸着などの様々な方法によって容易に製造することができる非晶質構造の半導体等に第１または第２導電型ドーパントをドーピングして形成することができる。それでは第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０が、単純な工程によって容易に形成することができる。
【0044】
このとき、半導体基板１６０が第１導電型を有することができる。それでは、第１導電型領域２０が半導体基板１６０と同じ導電型を有しながら高いドーピング濃度を有する前面電界領域を構成し、第２導電型領域３０が半導体基板１６０と反対される導電型を有してエミッタ領域を構成することができる。それでは、エミッタ領域である第２導電型領域３０が半導体基板１１０の後面に位置して前面への光吸収を妨害しながらも、位置するため、相対的に厚く形成することができる。そして、前面電界領域である第１導電型領域２０は、半導体基板１１０の前面に位置して前面への光の吸収に関係されるため、相対的薄く形成することができる。これにより、第１導電型領域２０による光の損失を最小化することができる。
【0045】
第１または第２導電型ドーパントとして使用されるｐ型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族元素を挙げることができ、ｎ型ドーパントとしては、りん（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、美済ます（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの５族元素を挙げることができる。この他にも、様々なドーパントが第１または第２導電型ドーパントとして使用することができる。
【0046】
一例として、半導体基板１６０と、第１導電型領域２０がｎ型を有することができ、第２導電型領域３０がｐ型を有することができる。これによれば、半導体基板１６０がｎ型を有してキャリアの寿命（life time）が優れることができる。一例として、半導体基板１６０と第１導電型領域２０がｎ型ドーパントとしてリン（Ｐ）を含むことができ、第２導電型領域３０がｐ型ドーパントとしてボロン（Ｂ）を含むすることができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型で有り得ることもある。
【0047】
本実施の形態において、第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０は、それぞれ非晶質シリコン（ａ－Ｓｉ）層、非晶質シリコン酸化物（ａ－ＳｉＯｘ）層、非晶質シリコン炭化物（ａ－ＳｉＣｘ）層、インジウム - ガリウム - 亜鉛酸化物（indiμｍ -galliμｍ -zinc oxide、ＩＧＺＯ）層、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）層及びモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）層の内、少なくとも一つを含むことができる。このとき、非晶質シリコン（ａ－Ｓｉ）層、非晶質シリコン酸化物（ａ－ＳｉＯｘ）層、非晶質シリコン炭化物（ａ－ＳｉＣｘ）層は、第１または第２導電型ドーパントとしてドーピングすることができる。インジウム - ガリウム - 亜鉛酸化物層、チタン酸化物層及びモリブデン酸化物層は、ドーパントの必要せずに、それ自体で、電子または正孔を選択的に収集し、ｎ型またはｐ型領域と同じ役割を実行することができる。一例として、第１及び第２導電型領域（２０、３０）が非晶質シリコン層を含むことができる。これによれば、第１及び第２導電型領域（２０、３０）が、半導体基板１６０と同じ半導体物質（すなわち、シリコン）を含みから半導体基板１６０と類似な特性を有することができる。これにより、キャリアの移動がさらに効果的に行われて安定した構造を実現することができる。
【0048】
第１導電型領域２０の上には、これに電気的に接続される第１電極４２が位置（一例として、接触）し、第２導電型領域３０の上には、これに電気的に接続される第２電極４４が位置（一例として、接触）する。
【0049】
第１電極４２は、配線材１４２またははんだ層１４２ｂが接合される第１金属電極層４２１を含み、第１導電型領域２０と第１金属電極層４２１の間に位置する第１透明電極層４２０をさらに含むことができる。
【0050】
ここで、第１透明電極層４２０は、第１導電型領域２０の上で全体的に形成（一例として、接触）することができる。全体的に形成されるということは、空スペースまたは空領域なしで第１導電型領域２０の全体を覆うだけでなく、避けられないように一部の部分が形成されない場合を含むことができる。このように、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０の上に全体的に形成されると、キャリアが第１透明電極層４２０を介して容易に第１金属電極層４２１まで達することがあり、水平方向での抵抗を低減することができる。非晶質半導体層などで構成される第１導電型領域２０の結晶性が相対的に低く、キャリアの移動度（mobility）が低いことがあるので、第１透明電極層４２０を備え、キャリアが水平方向に移動する時の抵抗を低下させるものである。
【0051】
このように、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０の上で全体的に形成されるので、光を透過することができる物質（透過性物質）で構成されることができる。一例として、第１透明電極層４２０は、インジウム - スズ酸化物（indiμｍ tin oxide、ＩＴＯ）、アルミニウム - 亜鉛酸化物（alμｍ inμｍ zinc oxide、ＡＺＯ）、ボロン - 亜鉛酸化物（boron zinc oxide、ＢＺＯ）、インジウム - タングステン酸化物（indiμｍ tungsten oxide、ＩＷＯ）及びインジウム － セシウム酸化物（indiμｍ cesiμｍ oxide、ＩＣＯ）の内、少なくとも一つを含むことができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、第１透明電極層４２０その他の様々な物質を含むことができる。
【0052】
このとき、本実施の形態の第１透明電極層４２０は、前述した物質を主要物質としながら、水素を含むことができる。このように、第１透明電極層４２０が、水素を含むと、電子または正孔の移動度（mobility）が改善されることがあり、透過度が向上することができる。
【0053】
一例として、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０（又は第２導電型領域３０）と同じか、それより大きな厚さを有することができる。特に、第１透明電極層４２０が第１導電型領域２０（又は第２導電型領域３０）より大きい厚さを有することができる。これにより、第１透明電極層４２０を介してキャリアがさらにスムーズに移動することができる。
【0054】
本実施の形態においては、第１透明電極層４２０の上にパターンを有する第１金属電極層４２１が形成されることができる。一例として、第１金属電極層４２１は、第１透明電極層４２０に接触形成され、第１電極４２の構造を単純化することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0055】
第１透明電極層４２０上に位置し、配線材１４２が接続される第１金属電極層４２１は、金属と架橋樹脂を含むことができる。第１金属電極層４２１は、金属を含みからキャリア収集効率、抵抗低減などの特性を向上させることができる。
【0056】
このように第１金属電極層４２１は、金属を含みから光の入射を妨害することがあるので、シェーディング損失（shading loss）を最小化することができるよう、一定のパターンを有することができる。これにより、第１金属電極層４２１が形成されない部分に光が入射することができるようにする。第１金属電極層４２１の平面形状は、図６を参照して、後でさらに詳細に説明する。
【0057】
第２電極４４は、配線材１４２が接続される第２金属電極４４１を含み、第２導電型領域３０と第２金属電極４４１との間に位置する第２透明電極層４４０を含むことができる。第２電極４４が第２導電型領域３０の上に位置する点を除外しては、第２電極４４の第２透明電極層４４０及び第２金属電極４４１の役割、物質、形状などが第１電極４２の第１透明電極層４２０及び第１金属電極層４２１の役割、物質、形状などと同様であるため、これに対する説明がそのまま適用されることができる。
【0058】
このとき、本実施の形態において配線材１４２またははんだ層１４２ｂに接合される第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）は、はんだ層１４２ｂの浸透を防止しつつ、低温焼成（一例として、３００℃以下の工程温度の焼成）によって焼成することができる物質で構成されることができる。一例として、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）は、一定の金属化合物（一例として、酸素を含む酸化物、炭素を含む炭化物、黄を含む硫化物）などで構成されるガラスフリット（glass frit ）を備えていなくてもよいし、金属の粒子４２１４と架橋樹脂４２１６を含み、そのほか他の樹脂（一例として、硬化剤、添加剤）だけを含むことができる。
【0059】
本実施の形態においては、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）がそれぞれ第１及び第２透明電極層（４２０、４４０）に接触して形成されるので、絶縁膜などを貫通するファイヤースルー（fire-through ）が要求されない。これにより、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）が、ガラスフリットを除去した低温焼成ペーストを塗布（一例として、印刷）した後、これを熱処理して形成することができる。このように、低温焼成ペーストまたは第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）が、ガラスフリットを備えなければ、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の金属粒４２１４が焼結（sintering）されるものではなく、互いに接触して凝集（aggregation）されて、単純に硬化（curing）されることにより、伝導性を有するようになる。
【0060】
このように、単純に硬化されることにより形成された第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）は、金属粒４２１４との間の一部を架橋樹脂４２１６が満たし、残りの一部に空隙（ｖ）が残存することができる。これにより、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）は、空隙（ｖ）を備えないはんだ層１４２ｂより高い空隙率を有することができる。これらの空隙率の違いから、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）が架橋樹脂４２１６を含み、ガラスフリットを含まないことを知ることができる。
【0061】
金属粒４２１４は、伝導性を提供する様々な物質を含むことができる。一例として、金属粒子は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、または銀または錫（Ｓｎ）のコーティングされた銀、アルミニウム、銅粒子を単独で、または二つ以上混合して使用することができる。
【0062】
架橋樹脂４２１６では、金属間の架橋（cross linking）を実行して、はんだ層１４２ｂが第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の内部に浸透することを防止する物質を含むことができる。本実施の形態とは異なり、架橋樹脂４２１６を含まなければ、はんだ層１４２ｂが第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の内部に浸透して脆性（brittle）を有するようにされ、第１及び第2金属電極層（４２１、４４１）が、小さな衝撃などによって容易に割れることができる。本実施の形態では、架橋樹脂４２１６が、金属粒４２１４との間を満たしてはんだ層１４２ｂの浸透を防止することが予測される。一例として、架橋樹脂４２１６がフェノキシ系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂などを含むことができる。これらは架橋特性に優れ、かつ、電極の特性を変化させないからである。特に、エポキシ系樹脂を使用し、優れた架橋特性を有することができる。そのほかにも、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）は、硬化剤をさらに含むことができる。硬化剤としては、アミン系硬化剤を使用することができる。アミン系硬化剤の一例として、無水フタル酸（phthalic anhydride）、ジエチルアミノプロピルアミン（diethylamino propylamine）、ジエチルトリアミン（diethylene triamine）などを挙げることができる。そのほかに添加剤などを含むことができる。
【0063】
そして、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）を形成するための低温ペーストには、溶媒が含まれるが、熱処理時、溶媒は、揮発され、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）では含まれないか、または非常に微量で含まれることができる。溶媒としては、有機溶媒を使用することができるが、一例として、ブチルカルビトールアセテート（butyl carbitol acetate、ＢＣＡ）、セルロースアセテート（cellulose acetate、ＣＡ）などを使用することがあるが、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0064】
このとき、第１または第２金属電極層（４２１、４４１）で金属または金属粒４２１４が架橋樹脂４２１６よりさらに多く含まれることができる。これにより、第１または第２金属電極層（４２１、４４１）が、十分な伝導性を有することができる。一例として、金属粒４２１４及び架橋樹脂４２１６の合を１００重量部とするとき、金属粒４２１４が８０～９５重量部、架橋樹脂４２１６が５～２０重量部で含まれ、硬化剤が０．１～５重量部で含まれることができる。溶媒は、熱処理前には金属粒４２１４と架橋樹脂４２１６の合を100重量ブラするとき、３～１０重量部で含まれることがあるが、熱処理後には揮発されて存在しないか、または微量のみ存在するようになる。熱処理後、硬化剤などの他の物質の含有量は、大きくないため、第１または第２金属電極層（４２１、４４１）で金属または金属粒４２１４の重量部が８０～９５重量部で有り得る。
【0065】
金属粒４２１４の重量部80未満であるか、架橋樹脂４２１６の重量部２０を超えると、金属粒４２１４による伝導性が十分ではないことがある。金属粒４２１４の重量部が９５を超えるか架橋樹脂４２１６の重量部が５未満では、架橋樹脂４２１６が十分でなくて架橋樹脂４２１６によるはんだ層１４２ｂの浸透防止効果が十分でないことがある。硬化剤は、低温ペーストの特性を低下させずに、十分な硬化が行われるようにする量で含まれるものであり、溶媒は、様々な物質を均一に混合し、熱処理時に揮発され、電気的特性を低下しない量で含まれたものである。しかし、本発明の実施の形態は、これらの数値に限定されるものではない。
【0066】
本実施の形態において、金属粒４２１４が、互いに異なる形状の第１形状粒子４２１１と第２形状粒子４２１３を含むことができる。これによれば、金属粒４２１４の充填率を向上させ、はんだ層１４２ｂが第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）に浸透することを効果的に防止することができる。一例として、第１形状粒子４２１１が球形形状を有し、第２形状粒子４２１３が非球面形状（一例として、フレーク状）を有することができる。それでは、第１形状粒子４２１１によって充填率を高めながら、第２形状粒子４２１３によってはんだ層１４２ｂが浸透することを防ぐことができる。このとき、第１形状粒子４２１１が第２形状粒子４２１３より多く含まれることができる。球状粒子である第１形状粒子４２１１が多く含まれて優れた電気伝導度を実現し、第２形状粒子４２１３は、はんだ層１４２ｂの浸透を防止する程度で含まれるとよいからである。一例として、金属粒４２１４全体１００重量部に対して、第１形状粒子４２１１が７０～９９重量部で含まれ、第２形状粒子４２１３が１～３０重量部で含まれることができる。このような範囲は、優れた電気伝導度を実現しながら、はんだ層１４２ｂの浸透を効果的に防止することができる範囲に限られたことであるが、本発明の実施の形態が、このような数値に限定されるものではない。また、第２形状粒子４２１３せずに、第１形状粒子４２１１だけを備えることもできる。
【0067】
このとき、第１形状粒子４２１１のサイズ（一例として、粒径、さらに具体的には、平均粒径）が第２形状粒子４２１３の長軸（一例として、平均長軸）より小さいことができ、第２形状粒子４２１３の厚さ（一例として、平均厚さ）と同じかそれより小さいことができる。または、第１形状粒子４２１１のサイズ（一例として、平均サイズ）が０．１～５μｍ であり、第２形状粒子４２１３の長軸（一例として、平均長軸）が２～１０μｍ であり、厚さ（一例として、平均長軸）が０．２～５μｍ ことができる。このように、第１形状粒子４２１１と第２形状粒子４２１３を一緒に含むときに密に金属粒４２１４が満たされて、第２形状粒子４２１３によってはんだ層１４２ｂの浸透を防止することができる。このとき、第２形状粒子４２１３の内、少なくとも一部のサイズ（一例として、長軸）がはんだ層１４２ｂより厚い厚さを有することができる。それでは、はんだ層１４２ｂの浸透をさらに防止することができる。そして、金属粒４２１４又は第１形状粒子４２１１は、第１サイズを有し、球形形状を有する第１粒子４２１１ａと第１サイズとは異なる第２サイズを有し球形形状を有する第２粒子４２１１ｂ を含むことができる。このように、第１形状粒子４２１１が互いに異なるサイズを有する第１粒子４２１１ａと第２粒子４２１１ｂ を含むと、金属電極層（４２１、４２２）内の空隙（ｖ）を最小化することができる。一例として、第１粒子４２１１ａのサイズが０．２～1μｍで有り得、第２粒子４２１１ｂ のサイズが２～３μｍで有り得る。このとき、第２粒子４２１１ｂ が、第１粒子４２１１ａより少なく含むことができる。サイズが小さい第１粒子４２１１ａをさらに多く含むと空隙（ｖ）を減らすことができるからである。一例として、第１形状粒子４２１１の全体１００重量部に対して、第１粒子４２１１ａが６０～９５重量部、第２粒子４２１１ｂ が５～４0重量部で含まれることができる。このような範囲は、空隙（ｖ）を最小化することができる範囲に限られたものであるが、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0068】
参考として、第１形状粒子４２１１のサイズは、粒度分析器または走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定または判断することができ、第２形状粒子４２１３の長軸と厚さは、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ ）で測定または判断されることができる。
【0069】
このように本実施の形態において、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）は、それぞれ、金属粒４２１４と一緒に架橋樹脂４２１６を含むので、金属からなるはんだ層１４２ｂの金属含有量が第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の金属含有量より高い。はんだ層１４２ｂは、高い金属含有量を有し、はんだ付け特性を向上させ、第１及び第２金属層（４２１、４４１）は、架橋樹脂４２１６によってはんだ層１４２ｂの浸透を防止することができる。一例として、はんだ層１４２ｂ全体１００重量部に対して、金属が９９重量部以上で含まれることができる。一方、先に説明したように、第１または第２金属電極層（４２１、４４１）全体１００重量部には、金属（または金属粒４２１４）が、８０～９５重量部で含まれることができる。
【0070】
前述した第１及び第２電極（４２、４４）の第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の形状と、これに接合される配線材１４２及び/またははんだ層１４２ｂの形状を図５と共に図６及び図７を参照して、さらに詳細に説明する。
【0071】
図６は、図１の太陽電池パネル１００に含まれる太陽電池１５０を示す平面図である。図７は、図１の太陽電池パネル１００に含まれる太陽電池１５０と、これに接続された配線材１４２を示す平面図である。図６及び図７においては、半導体基板１６０と、第１及び第２電極（４２、４４）の第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）を中心に示した。以下では、第１電極４２の第１金属層４２１を中心にして説明するが、後述する説明は、第２電極４４の第２金属層４４１にもそのまま適用することができる。
【0072】
図６及び図７を参照すると、本実施の形態において、第１金属電極層４２１は、それぞれ、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４２７を含む。そして、第１方向と交差（一例として、直交）する第２方向（図面の縦方向）に延長されて配線材１４２が接続または取り付けられるバスバー４２３をさらに含むことができる。バスバー４２３は、配線材１４２に一対一対応して配置されることができるので、バスバー４２３の数、ピッチ等については配線材１４２の数、ピッチ等の説明がそのまま適用されることができる。本実施の形態では配線材１４２が、太陽電池１５０の一面を基準に複数本（一例として、６個以上）備えるので、バスバー４２３もこれに対応するように複数本（一例として、６個以上）備えられている。一例として、配線材１４２と、バスバー４２３（一例として、パッド部４２４）の接合強度が０．５～２Ｎで有り得る。このような接合強度によって配線材１４２がバスバー４２３（一例として、パッド部４２４）に安定的に付着されるので、外力によって剥離されるなどの問題が発生しないようにすることができる。
【0073】
複数のフィンガーライン４２７は、均一な幅及びピッチを有しながら互いに離隔されることもある。図では、フィンガーライン４２７が第１方向に互いに並行するように形成されて 太陽電池１５０のメインエッジと平行したものを例示したが、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0074】
一例として、バスバー４２３と配線材１４２が互いに接続または付着する部分でバスバー４２３は、はんだ層１４２ｂより広い幅（Ｗ２）を有するパッド部４２４を含むすることができる。パッド部４２４は、相対的に広い幅（Ｗ２）を有し配線材１４２が安定的に付着されるようにして接触抵抗を低減することができる。パッド部４２４は、各配線材１４２に対応して一定の間隔をおいて互いに離隔した複数のパッド部（４２４ａ、４２４ｂ）で構成されることができる。一例として、複数のパッド部（４２４ａ、４２４ｂ）は、バスバー４２３の両端部の方向にそれぞれ隣接して位置する第１パッド４２４ａと、第１パッド（４２４ａ以外の第２パッド４２４ｂを含むことができる。第１パッド４２４ａは、配線材１４２を太陽電池１５０から分離する方向に力が多く作用することができる部分に位置するので、第２パッド４２４ｂより大きい長さまたは幅を有することができる。そして、第１方向で測定されるパッド部４２４の幅（Ｗ２）は、第１方向で測定されたライン部４２５の幅と第２方向で測定されたフィンガーライン４２７の幅よりそれぞれ大きくすることができる。
【0075】
ここで、はんだ層１４２ｂの厚さがコア層１４２ａの幅または直径の２０％以下（一例として、２０μｍ 以下、例えば、２μｍ 乃至２０μｍ 、一例として５μｍ 乃至２０μｍ ）で小さいほうである。このとき、はんだ層１４２ｂの厚さが２μｍ 未満であるとテビン工程が円滑に行われないことがある。そしてはんだ層１４２ｂの厚さが２０μｍを超えると、材料コストが増加し、コア層１４２ａの幅が小さくなって配線材１４２の強度が低下することができる。一例として、コア層１４２ａの幅または直径とはんだ層１４２ｂの厚さの比率が１：０．０１～１：０．０４で有り得る。ここで、テビンによってバスバー４２３に取り付けた部分においてはんだ層１４２ｂの厚さは、位置に応じて、異なる値を有することができる。これにより、はんだ層１４２ｂの厚さは、テビンがされない部分（例えば、第１太陽電池１５１と第２太陽電池１５２の間に位置する部分）の厚さを意味することができる。参照で、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の厚さがはんだ層１４２ｂの厚さより大きいことができる。一例として、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の厚さが２０～４０μｍで有り得る。これにより、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の抵抗を低減して配線材１４２が安定的に第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）に取り付けられるようにすることができる。
【0076】
このとき、各配線材１４２のはんだ層１４２ｂは、他の配線材１４２またははんだ層１４２ｂと、個別に位置することになる。テビン工程によって配線材１４２が、太陽電池１５０に付着されると、各はんだ層１４２ｂが第１または第２電極（４２、４４）（さらに具体的に、パッド部４２４）の方向に全体的に流れて降り各パッド部４２４に隣接した部分またはパッド部４２４とコア層１４２ａとの間に位置する部分ではんだ層１４２ｂの幅がパッド部４２４を向けながら徐々に大きくなることができる。一例として、はんだ層１４２ｂにおいてパッド部４２４に隣接し部分は、コア層１４２ａの直径（Ｗ１）と同じか、それより大きな幅（Ｗ３）を有することができる。さらに具体的に、はんだ層１４２３は、コア層１４２ａの上部からコア層１４２ａの形状に応じて、太陽電池１５０の外部に向かって突出した形状を有するものの、コア層１４２ｂの下部またはパッド部４２４に隣接部分には、太陽電池１５０の外部に対して凹の形状を有する部分を含む。これにより、はんだ層１４２ｂの側面においては、曲率が変わる変曲点（ＣＰ）が位置することになる。はんだ層１４２ｂのこのような形状から配線材１４２が、別の層、フィルムなどに挿入されたり覆われていない状態で、はんだ層１４２ｂによってそれぞれ個別に取り付けられて固定されたことが分かる。別の層、フィルムなどの使用なしではんだ層１４２ｂによって配線材１４２を固定して、単純な構造と工程によって太陽電池１５０と配線材１４２を接続することができる。特に、本実施の形態のように、狭い幅とラウンドされた形状を有する配線材１４２を、別の層、フィルム（一例として、樹脂と伝導性物質を含む伝導性接着フィルム）などを使用せずに取り付けることができ、配線材１４２の工程のコストと時間を最小化することができる。
【0077】
一方、テビン工程の後の場合も二つの太陽電池１５０の間に位置する配線材１４２の部分は、テビン工程以前と同一又は類似の形状をそのまま維持することができる。
【0078】
このように、はんだ層１４２ｂの幅（Ｗ３）がパッド部４２４の幅（Ｗ２）と同じか、それより小さいので、はんだ層１４２ｂは、パッド部４２４から半導体基板１６０の反対面に位置する面（図５の拡大円から上部面）にのみに形成され、パッド部４２４の側面には、形成されない。これとは異なりパッド部４２４の側面にもはんだ層１４２ｂが位置するようになると、透明電極層（４２０、４４０）を損傷させたり、第１及び第２透明電極層（４２０、４４０）と、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の間に入り込んで、第１及び第２透明電極層（４２０、４４０）と、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の接合特性を低下させることができる。
【0079】
一例として、配線材１４２の幅（Ｗ１）：パッド部４２４に隣接する部分においてはんだ層１４２ｂの幅（Ｗ３）の割合（Ｗ１：Ｗ３）が１：１～１：３．３３で有り得る。そしてパッド部４２４に隣接する部分のはんだ層１４２ｂの幅（Ｗ３）：パッド部４２４の幅（Ｗ２）の比（Ｗ３：Ｗ２）が１：１～１：４．５（一例として、 １：１．１～１：４．５）で有り得る。前記比（Ｗ３：Ｗ２）が１：１未満であれば、配線材１４２とパッド部４２４の接着特性に優れないことがある。前記比（Ｗ３：Ｗ２）が１：４．５を超えると、パッド部４２４の面積が大きくなって光の損失が増加し、製造コストが増加することができる。前記比（Ｗ３：Ｗ２）が１：１．１以上であれば、パッド部４２４に隣接するはんだ層１４２ｂの幅（Ｗ３）がパッド部４２４の幅（Ｗ２）より小さくて、はんだ層１４２ｂがパッド部４２４の側面に流れないでパッド部４２４の上で安定的に位置することができる。
【0080】
しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。配線材１４２の幅（Ｗ１）、パッド部４２４の幅（Ｗ２）及びはんだ層１４２ｂの幅（Ｗ３）が、さまざまな値を有することができる。
【0081】
そして、バスバー４２３は、パッド部４２４との間を接続し、パッド部４２４より小さい幅を有するライン部４２５を含むことができる。ライン部４２５によってバスバー４２３が後を絶たなく、連続的に形成することができる。狭い幅のライン部４２５によって太陽電池１５０に入射する光を防ぐ面積を最小化することができる。
【0082】
本実施の形態において配線材１４２に対応するように、バスバー４２３のライン部４２５が備えられることを例示した。さらに具体的には、従来は配線材１４２に対応してフィンガーライン４２７より非常に大きな幅を有するバスバー電極が位置したが、本実施の形態においては、幅がバスバーより非常に小さいバスバー４２３のライン部４２５が位置する。本実施の形態においてライン部４２５は、複数のフィンガーライン４２７を接続して、一部フィンガーライン４２７が断線した場合、キャリアが迂回することができる経路を提供することができる。
【0083】
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（通常は１５倍以上）の幅を有する電極部を指す。バスバー電極は、相対的に大きな幅を有するので、通常２～3つ程度の数に形成される。そして、本実施の形態においての、バスバー４２３のライン部４２５は、配線材１４２に対応するようにフィンガーライン４２７と交差する方向に形成され、フィンガーライン４２７の幅の１０倍以下の幅を有する電極部を指すことができる。
【0084】
一例として、ライン部４２５の幅がフィンガーライン４２７の幅の０．５倍～１０倍（一例として、２倍～５倍）で有り得る。前記比率が０．５倍未満であれば、ライン部４２５の幅が少なくなりライン部４２５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４２５の幅が大きくなって光の損失が大きくなることができる。特に、本実施の形態においては、配線材１４２を多く数に備えので、ライン部４２５また、多くの数に備えられて光損失がさらに大きくなることができる。さらに具体的には、電気的接続特性と光損失がさらに考慮すると、ライン部４２５の幅がフィンガーライン４２７の幅の２倍乃至５倍で有り得る。このような範囲で、太陽電池１５０の効率を大きく向上することができる。
【0085】
または、ライン部４２５の幅が配線材１４２の幅（Ｗ１）と同じか、それより小さいことができる。配線材１４２が円形、楕円形、またはラウンドされた形状を有する場合に配線材１４２の下部からライン部４２５に接触する幅または面積が大きくないので、ライン部４２５の幅を配線材１４２の幅（Ｗ１）と同じか、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４２５の幅を相対的に小さくすると、第１電極４２の面積を減らして、第１電極４２の材料コストを削減することができる。
【0086】
または、ライン部４２５の幅が５０μｍ 乃至５００μｍで有り得る。ライン部４２５の幅が５０μｍ未満であれば、ライン部４２５の幅が少なすぎて、電気的特性などが低下することができる。ライン部４２５の幅が５００μｍを超えると、ライン部４２５との接触特性などを大きく向上しないで、第１電極４２の面積だけ増やし光損失の増加、材料費の増加などの問題がある。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。したがって、ライン部４２５の幅は、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種々の変形が可能である。
【0087】
そして、パッド部４２４の幅（Ｗ２）は、ライン部４２５の幅より大きく、配線材１４２の幅（Ｗ１）と同じか、それより大きいことができる。パッド部４２４は、配線材１４２との接触面積を増やして配線材１４２との付着力を向上させるための部分なので、ライン部４２５より大きい幅を有し配線材１４２の幅（Ｗ１）と同じかこれより大きい幅を有するものである。
【0088】
または、一例として、パッド部４２４の幅（Ｗ２）が０．２ｍｍ乃至２．５ｍｍ（一例として、０．２ｍｍ乃至２．０ｍｍ）で有り得る。パッド部４２４の幅（Ｗ２）が０．２ｍｍ未満であると、配線材１４２との接触面積が十分ではなくてパッド部４２４と配線材１４２の付着力が十分ではないことができる。パッド部４２４の幅（Ｗ２）が２．５ｍｍを超えると、パッド部４２４によって光が損実される面積が増えシェーディング損失が大きくなることがある。一例として、パッド部４２４の幅（Ｗ２）が０．８ｍｍ乃至１．５ｍｍで有り得る。
【0089】
そして、パッド部４２４の長さは、フィンガーライン４２７の幅より大きいことができる。例えば、パッド部４２４の長さが１ｍｍ乃至５ｍｍで有り得る。パッド部４２４の長さが１ｍｍ未満であると、配線材１４２との接触面積が十分ではなくてパッド部４２４と配線材１４２の付着力が十分ではないことがある。パッド部４２４の長さが５ｍｍを超えると、パッド部４２４によって光が損実される面積が増えシェーディング損失が大きくなることがある。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなくパッド部４２４の幅と長さは多様に変形することができる。また、互いに別の幅を有するパッド部４２４とライン部４２５の全てを備えないで、バスバー４２３が同じ幅を有するライン部４２５またはパッド部４２４にのみで構成することもできる。
【0090】
他の例として、ライン部４２５とパッド部４２４を別途備えず、ライン部４２５またはパッド部４２４で、全体的に形成されることも可能である。
【0091】
一例として、本実施の形態においては、フィンガーライン４２７と、バスバー４２３の厚さが１０μｍ以上で有り得る。フィンガーライン４２７と、バスバー４２３の厚さが１０μｍ 未満の場合には、電気的特性が低下することができる。特に、本実施の形態においては、フィンガーライン４２７、バスバー４２３、配線材１４２などが薄い幅を有するため、厚さが一定のレベルに確保されるべきである。一例として、フィンガーライン４２７の厚さが１０μｍ 乃至４０μｍ（具体的には、１５μｍ 乃至３０μｍ ）で有り得、バスバー４２３の厚さが１０μｍ 乃至５０μｍ で有り得る。このような範囲内で電極材料（一例として、銀）の使用量に応じたコストを削減しながらも、十分な電気的特性を実現することができる。このとき、バスバー４２３の厚さがフィンガーライン４２７の厚さと同じか、それより大きいことができる。特に、バスバー４２３の厚さがフィンガーライン４２７の厚さより大きくして電気的特性をもっと向上させることができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0092】
前述した説明においては、図５の拡大円と図６及び図７を参照して、第１電極４２の第１金属電極層４２２を中心にして説明した。第１金属電極層４２１のフィンガーライン４２７と、バスバー４２３にそれぞれ対応するように第２金属電極４４１もフィンガーライン及びバスバーを備えることができる。このとき、第１金属電極層４２１のフィンガーライン４２７と、バスバー４２３の幅及びピッチ等は、第２金属電極４４１のフィンガーラインとバスバーの幅、ピッチなどのような値を有することでき、互いに異なる値を有することができる。一例として、光の損失を考慮して、第１金属電極層４２１のフィンガーライン４２７と、バスバー４２３の幅が第２金属電極４４１のフィンガーライン及びバスバーの幅より小さく、及び/又は第１金属電極層４２１のフィンガーライン４２７のピッチが第２金属電極４４１のフィンガーラインのピッチより大きくすることができる。この場合にも、第１電極４２のバスバー４２３の数及びピッチはそれぞれ第２電極４４のバスバーの数及びピッチと同じであることができる。または、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）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金属電極４４１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。その様々な変形が可能である。
【0093】
このように本実施の形態においては、太陽電池１５０の第１及び第２電極（４２、４４）の中、不透明なまたは金属を含む第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）が一定のパターンを有し、半導体基板１６０の前面と後面に光が入射することができる両面受光型（bi-facial）構造を有する。これにより、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。
【0094】
本実施の形態に係ると、ワイヤの形態の配線材１４２を使用して乱反射等により光損失を最小化することができ、配線材１４２の数を増やし配線材１４２のピッチを減らし、キャリアの移動経路を減らすことができる。これにより、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。はんだ層１４２ｂによって配線材１４２を取り付けて、簡単な構造と工程で配線材１４２の取付けが可能である。また、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）が金属粒４２１４と架橋樹脂４２１６を含みはんだ層１４２ｂが第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）に浸透して発生することができる問題を防止して信頼性を向上することができる。
【0095】
本実施の形態においては、前述した構造の太陽電池１５０に１００μｍ 乃至５００μｍ の幅を有する配線材１４２を適用して配線材１４２が、第１または第２透明電極層（４２０、４４０）上に取り付けか、置かれる場合にも電気的な接続が行われるようにすることができる。そして、第１または第２金属電極層（４２１、４４１）が、ガラスフリットを含まない低温ペーストで形成されるので、はんだ付けによるインターラプション（ｇｒｉd interruption caused by soldering、ＧＩＣＳ）が発生しない。具体的には、ファイヤースルーのために、ガラスフリットを含むペーストを使用すると、金属電極層を形成するとはんだ付け時にフィンガーライン４２７が断線されるなどの問題によりＧＩＣＳが発生することがあるが、本実施の形態においては、ガラスフリットを含まない低温ペーストを含み、これらの問題を防止することができる。そして意図せずにフィンガーライン４２７が断線されるなどの問題が発生しても、第１または第２透明電極層（４２０、４４０）によって電気的な接続はそのまま維持されることができる。また、バスバー４２３が位置しない領域（一例として、図７においてバスバー４２３の下端部と太陽電池１５０の端との間）でおいても配線材１４２が、第１または第２透明電極層（４２０、４４０）に接続されて、キャリアを収集することができるので、電流の損失を防止することができる。一方、本実施の形態とは異なり、第１または第２透明電極層（４２０、４４０）を備えなく導電型領域の上に絶縁膜、反射防止膜などを備えた場合には、バスバー４２３が位置しない領域に配線材１４２が位置すると配線材１４２が絶縁膜、反射防止膜の上に位置するようになるので、キャリアを収集することができなくて電流が損実されることがある。
【0096】
すなわち、本実施の形態に係れば、薄い幅の配線材１４２を適用する場合にアラインミスなどが発生しても配線材１４２を安定的に第１または第２電極（４２、４４）に電気的に接続して、電流収集効率を向上することができ、太陽電池１５０に損傷を与えないことができる。
【0097】
本実施の形態においては、はんだ層１４２ｂの配線材１４２のコア層１４２ａの表面に全体的に塗布された状態で存在し、配線材１４２を太陽電池１５０上に位置する状態で熱と圧力を加えて、コア層１４２ａにコーティングされたはんだ層１４２ｂを溶かし配線材１４２を太陽電池１５０に付着する。これによって付着工程を単純化することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。したがって、はんだ層１４２ｂが配線材１４２とは別に形成されて配線材１４２の付着工程時の太陽電池１５０と配線材１４２の間に置かれてなって熱と圧力により太陽電池１５０と配線材１４２を取り付けることもできる。この場合には、はんだ層１４２ｂが太陽電池１５０と配線材１４２の間に置かれたはんだ付けペーストで有り得る。その他の様々な変形が可能である。
【0098】
以下、添付した図面を参照して、本発明の他の実施の形態に係る太陽電池及びこれを含む太陽電池パネルを詳細に説明する。前述した説明と同一又は極めて類似の部分に対しては、前述した説明がそのまま適用されることがあるので、詳細な説明を省略し、互いに異なる部分についてのみ詳細に説明する。そして、前述した実施の形態またはこれを変形した例と下の実施の形態またはこれを変形した例を、互いに結合したものもまた、本発明の範囲に属する。以下の図では、第１電極４２を例示として図示及び説明したが、後述する実施の形態またはこれを変形した例は、第１電極４２及び第２電極４４の内、少なくとも一つに適用されると足りる。
【0099】
【0100】
図８を参照すると、本実施の形態においては、第１金属電極層４２１（さらに具体的には、少なくともパッド部４２４）の表面上にバリア電極部４２８が形成される。バリア電極部４２８は、導電性物質（一例として、金属）を含むことができる。このとき、バリア電極部４２８は、少なくともはんだ層１４２ｂに隣接したパッド部４２４の上面（すなわち、パッド部４２４とはんだ層１４２ｂの間に位置したパッド部４２４の面）に形成され、パッド部４２４の側面にさらに形成されることができる。そしてライン部４２５の表面には、バリア電極部４２８が形成されることもあり、形成されないこともある。
【0101】
図８においては、バリア電極部４２８が第１金属電極層４２１の上面と側面に形成されたことを示したが、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。バリア電極部４２８が第１金属電極層４２１の側面には、形成されず、第１金属電極層４２１の上面にのみ位置することもある。
【0102】
このようなバリア電極部４２８は、はんだ層１４２ｂの浸透経路を防ぎ、はんだ層１４２ｂの浸透を効果的に防止することができる。特に、本実施の形態のように、第１透明電極層４２０を含む場合には、配線材１４２を付着する工程またはそれ以降にはんだ層１４２ｂが第１透明電極層４２０と第１金属電極層４２１の間に浸透して、第１透明電極層４２０と第１金属電極層４２１との間の接着特性が低下することができる。これにより、配線材１４２のテビン時またはテビン後に第１金属電極層４２１が第１透明電極層４２０から剥離することができるが、本実施の形態においては、バリア電極部４２８によって、このような現象を防止することがことができる。そしてバリア電極部４２８を形成する単純な工程によってはんだ層１４２ｂの浸透を防止することができ、バリア電極部４２８が伝導性を有するので、第１電極４２の電気的特性もまた低下しない。一例として、バリア電極部４２８が金属を含み第１透明電極層４２０より高い電気伝導度を有することもできる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0103】
本実施の形態においては、バリア電極部４２８が第１金属電極層４２１の上面と側面で全体的に形成される層の形状を有することを例示した。これにより、はんだ層１４２ｂに隣接した部分でバリア電極部４２８を全体的に位置させてはんだ層１４２ｂによる浸透を効果的に防止することができる。
【0104】
このような形状のバリア電極部４２８は、メッキによって容易に形成することができる。メッキによると、第１金属電極層４２１が形成された部分のみに選択的にバリア電極部４２８が形成されることができ、別のマスクなしでバリア電極部４２８を所望する形状に形成することができる。それでは、架橋樹脂を含まないことで第１金属電極層４２１より高い金属含有量を有しこれより低い空隙率を有することができる。一例として、バリア電極部４２８は、銀、チタン、ニッケル、銅、ニッケル‐バナジウム（ＮｉＶ）合金、チタン‐バナジウム（ＴｉＮ）合金、チタン‐タングステン（ＴｉＷ）合金、またはこれらの合金を含むことができ、金属が９９重量部以上で含まれることができる。
【0105】
しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、スパッタリング、スピンコーティング、スプレーコーティングなどの様々な方法によってバリア電極部４２８を形成することができる。バリア電極部４２８の形成方法としては、その他の様々な方法が適用されることができる。スピンコーティングまたはスプレーコーティングなどによる場合には、バリア電極部４２８が樹脂の内部に金属粒子が分散された形態で有り得る。この場合に、樹脂としては、エポキシ系樹脂を使用することができ、金属粒子としては、銀粒子、チタン粒子、ニッケル粒子、銅粒子、銀コーティングされた銅粒子、ニッケル‐バナジウム（ＮｉＶ）合金粒子、チタン‐バナジウム（ＴｉＮ）合金粒子、チタン‐タングステン（ＴｉＷ）合金粒子、またはこれらの合金粒子などを使用することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなくバリア電極部４２８が導電性を有しながら、はんだ層１４２ｂの浸透を防止することができる様々な物質を含むことができる。バリア電極部４２８の金属含有量は、第１金属電極層４２１と同じであることもあり、それより高いか低いこともある。一例として、バリア電極部４２８の金属含有量は、第１金属電極層４２１より高くて優れた伝導性を有するようにすることができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0106】
そしてバリア電極部４２８の厚さは、第１金属電極層４２１の厚さと同じか、それより小さいことができる。さらに具体的には、バリア電極部４２８の厚さは、第１金属電極層４２１の厚さより小さいことができる。これはバリア電極部４２８は、はんだ層１４２ａの浸透を防止する役割だけを実行すると、されるため、相対的に薄い厚さで形成され、第１金属電極層４２１は、十分な電気的特性のために、相対的に厚く形成されるためある。または、バリア電極部４２８の厚さが５ｎｍ乃至４０μｍであり、第１金属電極層４２１の厚さが１０μｍ乃至４０μｍで有り得る。バリア電極部４２８の厚さが５ｎｍ未満であれば効果が十分ではないことがあり、４０μｍを超えると材料コスト、工程時間などが増加することができる。第１金属電極層４２１の厚さは、電気伝導性、材料コスト、工程時間などをすべて考慮して、限られたものである。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなくバリア電極部４２８の厚さと第１金属電極層４２１が厚さはさまざまな値を有することができる。
【0107】
一方、バリア電極部４２８は、第１金属電極層４２１及び第２金属電極４４１の内、少なくとも一つのパッド部４２４の表面上に形成されることができる。一例として、配線材１４２の付着工程時、第１及び第２金属電極層（４２１、４４１）の内、いずれか１つの温度が他のいずれか１つの温度よりさらに高くなることがあるが、高い温度の方に位置してはんだ層１４２ａの浸透にさらに脆弱したパッド部４２４にのみバリア電極部４２８を形成し、他方のパッド部４２４には、バリア電極部４２８を形成しないことがある。例えば、配線材１４２の付着工程時、第１金属電極層４２１の温度が第２金属電極４４１の温度より高い場合には、第１金属電極層４２１のパッド部４２４の上にのみバリア電極部４２８を形成し、第２金属電極４４１のパッド部４２４の上にはバリア電極部４２８を形成しないことがある。
【0108】
バリア電極部４２８の形状、位置などは、前述したところに限定されず多様に変形することができる。これを図９～図１３を参照して、詳細に説明する。図９は、本発明の一変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部の様々な例を示す部分拡大断面図である。明確で簡略な図面のために、図９は図５または図８の拡大円に対応する部分だけを示した。
【0109】
図９を参照すると、本変形例においては、バリア電極部４２８は、第１透明電極層４２０と第１金属電極層４２１との間に層形状に形成される。これによれば、スパッタリング、スピンコーティング、スプレーコーティングなどのような簡単な方法によってバリア電極部４２８を形成した後、その上に第１金属電極層４２１を形成することができる。バリア電極部４２８の幅は、第１金属電極層４２１の幅（さらに具体的には、パッド部４２４が位置した部分でパッド部４２４の幅）と同じか、それより大きいことができる。これにより、はんだ層１４２ｂが位置する第１金属電極層４２１のパッド部４２４が、全体的にバリア電極部４２８の上に位置するようにして、はんだ層１４２ｂの浸透を効果的に防止することができる。
【0110】
このようなバリア電極部４２８は、図８で説明したような様々な方法によって形成することができる。
【0111】
図１０は、本発明の他の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部の様々な例を示す部分拡大断面図である。明確で簡略な図面のために、図１０においては図５または図８の拡大円に対応する部分だけを示した。
【0112】
図１０を参照すると、本変形例においては、バリア電極部４２８が第１透明電極層４２０と第１金属電極層４２１との間に位置する第１部分４２８ａ及び第１透明電極層４２０と反対される第１金属電極層４２１の面（図の上面）に位置する第２部分４２８ｂを含み、第１金属電極層４２１の側面に位置する第３部分４２８ｃをさらに含むことができる。第３部分４２８ｃは、必須的なものではなく形成されることもあり形成されないこともある。これによれば、はんだ層１４２ｂの浸透を防止するバリア電極部４２８が第１金属電極層４２１の両面に、すべて形成されて、はんだ層１４２ｂの浸透による問題を効果的に防止することができる。
【0113】
このとき、第１部分４２８ａと第２部分４２８ｂが互いに別個の工程で形成されることができる。これにより、第１部分４２８ａの厚さ、物質、組成、形成方法などが第２部分４２８ｂの厚さ、物質、組成、形成方法などと異なる場合があります。これにより、第１部分４２８ａと第２部分４２８ｂが所望の特性を有するように形成して、はんだ層１４２ｂの浸透防止効果を最大化することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、第１部分４２８ａと第２部分４２８ｂが同じ厚さ、物質、組成及び形成方法で形成することができる。それでは、第１部分４２８ａと第２部分４２８ｂを同一の工程条件によって形成することができ、製造工程を単純化することができる。このとき、第3部分４２８ｃは、第２部分４２８ｂと同じ工程で形成されて、第3部分４２８ｃの厚さ、物質、組成、形成方法などが第２部分４２８ｂの厚さ、物質、組成、形成方法など同じであることができる。
【0114】
一例として、第１部分４２８ａの幅が第１金属電極層４２１の幅と同じか、それより大きく第２部分４２８ｂは、第１金属電極層４２１の上面と側面に位置しながら、第１部分４２８ａに接触して位置することができる。これによれば、第１金属電極層４２１が、全体的にバリア電極部４２８によって覆われるようになる。
【0115】
このようなバリア電極部４２８は、図８で説明したような様々な方法によって形成することができる。
【0116】
前述した図面と説明においては、バリア電極部４２８が層状に形成されることを例示した。これにより、はんだ層１４２ａによる浸透経路を効果的に遮断して、はんだ層１４２ａの浸透を効果的に防止することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。他の変形例を図１１～図１３を参照して説明する。
【0117】
図１１は、本発明のまた別の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部の様々な例を示す部分拡大断面図である。明確で簡略な図面のために、図１１においては図５または図８の拡大円に対応する部分だけを示した。
【0118】
図１１を参照すると、本変形例においては、バリア電極部４２８が、複数の金属粒子４２８ｄで構成することもできる。金属粒子４２８ｄは、少なくとも一部同士互いに隣接して接し、残りは離隔されることもあり、または金属粒子４２８ｄのすべてが離隔して位置することもできる。このような金属粒子４２８ｄで構成されたバリア電極部４２８は、一例として、少量の樹脂に金属粒子４２８ｄを分散させた後、スプレーコーティング、スピンコーティング等により所望する位置に塗布した後、樹脂を除去（例えば、熱処理によって樹脂を揮発）することにより、形成することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、さまざまな方法でこれらの形態のバリア電極部４２８を形成することができる。
【0119】
金属粒子４２８ｄは、マイクロメートルレベルまたはナノメートルレベルのサイズ（または直径）（一例として、１ｎｍ以上、１ｍｍ以下のサイズ）を有することができる。さらに具体的に、金属粒子４２８ｄは、ナノ粒子レベルのサイズ（一例として、１ｎｍ以上、１μｍ 以下のサイズ）を有することができる。これによれば材料コストを減らすことができ、金属粒子４２８ｄが認識されず、光の経路を妨害することもない。
【0120】
金属粒子４２８ｄが分散された形態のバリア電極部４２８が第１金属電極層４２１の上面と側面に位置することができる。このとき、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１が形成された部分だけでなく、第１金属電極層４２１が位置しない第１透明電極層４２０上で全体的に位置することができる。前述したように、金属粒子４２８ｄが小さいサイズを有するので、第１透明電極層４２０上に位置しても認識されたり光の経路を妨害しないからである。それでは、別のパターニングなしに金属粒子４２８ｄを全体的に位置させることによりバリア電極部４２８を形成することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。したがって、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１が形成される部分に対応して部分的に形成されることができ、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１の側面に形成されることもあり形成されないこともある。
【0121】
図１２は、本発明のまた別の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部の様々な例を示す部分拡大断面図である。明確で簡略な図面のために、図１2においては図５または図８の拡大円に対応する部分だけを示した。
【0122】
図１２を参照すると、金属粒子４２８ｄが分散された形態のバリア電極部４２８が第１金属電極層４２１と、第１透明電極層４２０との間に位置することができる。このとき、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１が形成された部分だけでなく、第１金属電極層４２１が位置しない第１透明電極層４２０上で全体的に位置することができる。そうすると、別のパターニングなしに金属粒子４２８ｂを全体的に位置させることによりバリア電極部４２８を形成することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。したがって、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１が形成される部分に対応して部分的に形成されることができる。
【0123】
図１３は、本発明のまた別の変形例に係る太陽電池パネルに含まれる太陽電池の一部の様々な例を示す部分拡大断面図である。明確で簡略な図面のために、図１３においては図５または図８の拡大円に対応する部分だけを示した。
【0124】
図１３を参照すると、金属粒子４２８ｄが分散された形態のバリア電極部４２８が第１金属電極層４２１と、第１透明電極層４２０との間、それと第１金属電極層４２１の上面と側面に位置することができる。第１金属電極層４２１と、第１透明電極層４２０の間に位置する金属粒子４２８ｄと第１金属電極層４２１の上面（すなわち、第１金属電極層４２１と配線材１４２の間に位置した金属粒子４２８ｄは、互いに異なる物質、形状、粒径などを有することもあり、互いに同じ物質、形状、粒径などを有することもできる。
【0125】
このとき、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１が形成された部分だけでなく、第１金属電極層４２１が位置しない第１透明電極層４２０上で全体的に位置することができる。そうすると、別のパターニングなしに金属粒子４２８ｂを全体的に位置させることによりバリア電極部４２８を形成することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。したがって、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１が形成される部分に対応して部分的に形成されることができ、金属粒子４２８ｄが第１金属電極層４２１の側面に形成されないこともある。
【0126】
また、図８～図１３に示した例を互いに結合することもでき、これも本発明の範囲に属する。例えば、第１金属電極層４２１と、第１透明電極層４２０との間に層形状のバリア電極部４２８が位置し、第１金属電極層４２１の上面及び/または側面に金属粒子４２８ｄで構成されたバリア電極部４２８が位置することができる。これと反対に、第１金属電極層４２１と、第１透明電極層４２０との間に金属粒子４２８ｄで構成されたバリア電極部４２８が配置され、第１金属電極層４２１の上面及び/または側面に層の形状に構成されたバリア電極部４２８が位置することができる。その他の様々な変形が可能である。
【0127】
本実施の形態においては、バリア電極部４２８は、第１電極４２または第２電極４４に全体的に形成されることもできる。または、第１または第２電極（４２、４４）のバスバー４２３全体に選択的に備えられることができる。または、第１または第２電極（４２、４４）のフィンガーライン全体に選択的に備えられることもできる。これにより、バリア電極部４２８の効果を最大化することができる。しかし、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではなく、バリア電極部４２８が第１電極４２または第２電極４４の一部でのみ形成され、他の一部には形成されないことがある。そして、第１電極４２に含まれるバリア電極部４２８の物質、厚さ、形状などは、第２電極４４に含まれるバリア電極部４２８の物質、厚さ、形状などと同じか異なることができる。その他の様々な変形が可能である。
【0128】
以下、本発明の実験例を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。以下の本発明の実験例は、一例として提示したものにすぎず、本発明の実施の形態が、これに限定されるものではない。
【0129】
実験例１
【0130】
０．１～５μｍのサイズを有する球形形状の粒子と長軸が２～１０μｍ であり、厚さが０．２～５μｍ であるフレーク状粒子を含む金属粒子、架橋樹脂、硬化剤、及び溶媒を含む低温ペーストを塗布した後、熱処理して金属電極層を形成した。このとき、金属粒子１００重量部に対して球形形状の粒子が８０重量部で含まれ、プレートの形状の粒子が２０重量部で含まれた。架橋樹脂としては、エポキシ系樹脂を使用し、硬化剤としては、アミン系硬化剤を使用し、溶媒としては、ブチルカルビトールアセテートを使用した。そして、金属粒子と架橋樹脂の合を１００重量部とするとき、金属粒子が８０、架橋樹脂が２０重量部、硬化剤が２重量部、溶媒が10重量部含まれた。
【0131】
金属電極層の上に銅からなるコア層とＳｎＰｂＡｇを含む第１はんだ層を含む配線材に熱と圧力を加えるテビン工程を実行して、金属電極層の上に配線材を付着した後、引抜強度（pull strength）を測定した。
【0132】
実験例２
【0133】
ＳｎＢｉを含む第２はんだ層を含む配線材をテビン工程で付着したという点を除外しては、実験例１と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0134】
実験例３
【0135】
ＳｎＩｎを含む第３はんだ層を含む配線材をテビン工程で付着したという点を除外しては、実験例１と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0136】
実験例４
【0137】
金属粒子でプレートの形状の粒子を使用せずに０．１～５μｍ のサイズを有する球形形状の粒子を１００重量部で含む低温ペーストを使用した点を除外しては、実験例１と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0138】
実験例５
【0139】
ＳｎＢｉを含む第２はんだ層を含む配線材をテビン工程で付着したという点を除外しては、実験例4と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0140】
実験例６
【0141】
ＳｎＩｎを含む第３はんだ層を含む配線材をテビン工程で付着したという点を除外しては、実験例4と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0142】
比較例１
【0143】
金属粒子でプレートの形状の粒子を使用せずに、１０～２０μｍのサイズを有する球形形状の粒子を１００重量部で含む低温ペーストを使用した点を除外しては、実験例１と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0144】
比較例２
【0145】
ＳｎＢｉを含む第２はんだ層を含む配線材をテビン工程で付着したという点を除外しては、比較例１と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0146】
比較例３
【0147】
ＳｎＩｎを含む第３はんだ層を含む配線材をテビン工程で付着したという点を除外しては、比較例１と同様の方法で引抜強度を測定した。
【0148】
実験例１～６、比較例１～３によって測定された引抜強度の相対値を表１に示した。実験例１～６は、互いに異なる粒子を含むものの、比較例１～３は、１つのサイズ（大きいサイズ）だけを有する球状粒子を含む。参考として引抜強度は、複数回数で測定され、表１では、その平均値を記載した。そして実験例１で付着された金属電極層と配線材の断面写真を撮影して図１４に示し、比較例１で配線材にテビン工程を行ったが、配線材が付着されずに剥離された写真を図１５に示した。
【0149】
【表1】
【0150】
表１を参照すると、実験例１～６においては、テビン工程の後に配線材が金属電極層に安定的に付着していることがわかる。つまり、実験例１～３を参照すると球形形状の粒子とフレーク状粒子を一緒に使用した場合に、優れた付着力を有することが分かり、実験例４～６を参照すると５μｍ以下の球形形状の粒子だけを使用した場合でも、優れた付着力を有することが分かる。はんだ層の物質に応じて多少の差があるが、球形形状の粒子とフレーク状粒子を一緒に使用した実験例１と３で高い付着力を有することがわかる。そして、図１４を参照すると、はんだ層が金属電極層が位置した部分から外部に向かって凹形状を有する部分を含むことが分かる。
【0151】
反面、表１及び図１５を参照するとサイズが大きい球状粒子のみを使用した比較例１～３は、テビン工程を実行しても、配線材が金属電極層に安定的に付着されず、ほとんど力を加えなくても、配線材及び、これに接触する金属電極層が容易に剥離されることがわかる。つまり５μｍ 以上のサイズを有する球形形状の粒子のみを使用する金属電極層は、配線材との付着特性が十分でないことが分かる。
【0152】
実験例７
【0153】
たとえ表１に含まれていなかったが、実験例７においては、金属電極層の上面と側面の上にメッキによって、チタンで構成される層形状のバリア電極部を形成した後、テビン工程を実行したという点を除外しては、実験例１と同様の方法で電極を形成し、配線材を取り付けた。
【0154】
実験例７において配線材を剥離した後、太陽電池の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の写真を撮影して、これを図１６に添付し、比較例１で配線材を剥離した後、太陽電池の走査電子顕微鏡写真を撮影して、これを図１７に添付した。図１６を参照すると、実験例７においては、半導体基板のテクスチャリング構造上に、銀（Ａｇ）ペースト残渣だけが見えただけで針状の形状のはんだ層物質がほとんど検出されなかった。一方、図１７を参照すると、比較例１では、半導体基板のテクスチャリング構造上に針状形状のはんだ層物質が多く位置することがわかる。このことから、バリア電極部を形成するとはんだ層の物質が、金属電極層内に浸透することを効果的に防止することができることが分かる。
【0155】
前述したところに従った特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施の形態に含まれ、必ずしも一つの実施の形態のみに限定されるものではない。さらに、各実施の形態において例示された特徴、構造、効果などは、実施の形態が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施の形態に対しても組み合わせ、また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に係る内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【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】
【図16】
【図17】
