专利名称：太阳能电池、太阳能电池串及太阳能电池组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池、太阳能电池串及太阳能电池组件，特别涉及能够抑 制因与内部连接器等连接用部件连接而导致半导体基板产生裂纹的太阳能电池、太阳能电 池串及太阳能电池组件。
背景技术：
近年来，面临能源枯竭的问题、大气中的CO2增加之类的地球环境问题等，因此期 待开发清洁能源。特别是，使用太阳能电池的太阳能光伏发电作为新能源已走上开发、实用 化、发展之路。图21表示以往的太阳能电池的受光面的平面示意图，图22表示具有图21所示的 受光面的现有太阳能电池的背面的平面示意图，图23表示图21及图22的沿X-X线的剖面 示意图(例如参照日本特开2003-224289号公报(专利文献1))。如图21所示，现有的太阳能电池101在作为半导体基板的ρ型硅基板102的受 光面上，具有沿一方向以带状地延伸的母线电极103、与母线电极103连接且沿与母线电极 103的伸长方向正交的方向延伸的指状电极104。另外，如图22所示，现有的太阳能电池101在ρ型硅基板102的背面上，具有与太 阳能电池101的连接用部件(未图示)连接的岛状连接用电极106、以包围连接用电极106 周边的方式形成的周边电极105。另外，如图23所示，在ρ型硅基板102的受光面上通过扩散η型掺杂剂形成有η+ 层107，以与η+层107表面相接的方式形成有母线电极103及指状电极104并使其电连接。 通常，在η+层107的表面形成有反射防止膜(未图示)。而且，在ρ型硅基板102的背面上 通过扩散P型掺杂剂形成有P+层108，以与ρ+层108表面相接的方式形成有周边电极105。 而且，以与相邻P+层108之间的ρ型硅基板102背面相接的方式形成有连接用电极106。图24表示图21所示的现有太阳能电池101的受光面的母线电极103端部附近 (由图21的虚线114包围的区域)的电极图案的平面放大示意图。专利文献1 日本特开2003-224289号公报但是，在使用多个具有上述结构的现有太阳能电池来形成太阳能电池串时，如果 将连接用部件与图24所示的电极图案的母线电极103电连接，则如图25所示，存在如下不 良情况在P型硅基板102上，自内部连接器等连接用部件112和母线电极103的端部交叉 的部位朝倾斜方向产生裂纹113，因此，期待对该不良情况进行改善。以往，由于太阳能电池所使用的半导体基板的厚度厚，因此，几乎不会导致如上所 述的将内部连接器等连接用部件连接而形成太阳能电池串时半导体基板产生裂纹这样的 问题。但是，近年来，因半导体基板的薄型化正在大幅前进，因此，在形成上述那样的太 阳能电池串时，半导体基板产生裂纹已成为严重的问题。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种太阳能电池、太阳能电池串及太阳能 电池组件，其能够抑制因与内部连接器等连接用部件连接而导致半导体基板产生裂纹。本发明的太阳能电池具有半导体基板以及在半导体基板的第一表面上沿第一方 向延伸的母线电极和沿第二方向延伸的指状电极，指状电极与母线电极电连接，在第一方 向上的母线电极的端部附近区域内母线电极的侧部弯曲，以便朝向母线电极的端部使母线 电极的宽度扩大。在此，本发明的太阳能电池优选为，第一方向与第二方向所构成的角度为直角或 大致直角。而且，本发明的太阳能电池优选为，在指状电极与母线电极的连接部附近区域内 指状电极的侧部弯曲，以便朝向指状电极和母线电极的连接部使指状电极的宽度扩大。而且，本发明的太阳能电池优选为，在半导体基板的位于第一表面的相反侧的第 二表面上，具有为了与太阳能电池的连接用部件电连接而设置成岛状的连接用电极以及 以包围连接用电极周边的方式设置的周边电极，在连接用电极的端部附近区域内连接用电 极的侧部弯曲，以便朝向第一方向上的连接用电极端部使连接用电极的宽度缩小。而且，本发明的太阳能电池优选为，周边电极位于半导体基板的与第一表面上的 第一方向上的母线电极的端部背面侧对应的第二表面的部位。而且，本发明的太阳能电池优选为，将连接用电极不设置于半导体基板的与第一 表面上的第一方向上的母线电极的端部背面侧对应的第二表面的部位。而且，本发明的太阳能电池优选为，相比半导体基板的第一表面上的与母线电极 的端部附近区域内不同的区域内的母线电极的宽度，半导体基板的第二表面上的连接用电 极的至少一部分的宽度更宽。而且，本发明的太阳能电池优选为，连接用电极含有银。
而且，本发明的太阳能电池优选为，周边电极含有铝。而且，本发明是包含多个上述任一太阳能电池的太阳能电池串。并且，本发明是包含上述太阳能电池串的太阳能电池组件。根据本发明，能够提供一种太阳能电池、太阳能电池串及太阳能电池组件，其能够 抑制因与内部连接器等连接用部件的连接而导致半导体基板产生裂纹。
图1是本发明太阳能电池的一例的半导体基板第一表面的平面示意图。图2是图1所示的太阳能电池的半导体基板第二表面的平面示意图。图3是图1及图2的沿A-A线的剖面示意图。图4是图1及图2的沿B-B线的剖面示意图。图5是图1的虚线所包围的部分的电极图案的一例的平面放大示意图。图6是将连接用部件与图5所示的母线电极连接的状态的一例的平面放大示意 图。图7是图1的虚线所包围的部分的电极图案的另一例的平面放大示意图。图8是图1的虚线所包围的部分的电极图案的另一例的平面放大示意图。
图9是图1的虚线所包围的部分的电极图案的另一例的平面放大示意图。图10是图1所示太阳能电池的半导体基板第二表面的另一例的平面示意图。图11是图10的虚线所包围的部分的一例的平面放大示意图。图12是图1所示太阳能电池的半导体基板第二表面的另一例的平面示意图。图13是图12的虚线所包围的部分的一例的平面放大示意图。图14是图10及图12的沿C-C线的剖面示意图。图15是图10及图12的沿D-D线的剖面示意图。图16是表示本发明太阳能电池的制造方法的一例的流程图。图17(a)是通过连接用部件将多个本发明太阳能电池连接而形成的本发明的太 阳能电池串的受光面的一例的平面示意图，(b)是(a)所示的太阳能电池串背面的一例的 平面示意图，(c)是具有(a)所示的受光面及(b)所示的背面的太阳能电池串的剖面示意 图。图18(a)是通过连接用部件将多个本发明太阳能电池连接而形成的本发明太阳 能电池串的受光面的另一例的平面示意图，(b)是(a)所示的太阳能电池串背面的另一例 的平面示意图，(c)是具有(a)所示的受光面及(b)所示的背面的太阳能电池串的剖面示 意图。图19(a)是通过连接用部件将多个本发明太阳能电池连接而形成的本发明太阳 能电池串的受光面的另一例的平面示意图，(b)是(a)所示的太阳能电池串背面的另一例 的平面示意图，(c)是具有(a)所示的受光面及(b)所示的背面的太阳能电池串的剖面示 意图。图20是表示本发明太阳能电池组件的制造方法的一例的流程图。图21是以往太阳能电池的受光面的平面示意图。图22是具有图21所示的受光面的以往的太阳能电池背面的平面示意图。图23是图21及图22的沿X_X线的剖面示意图。图24是图23所示的以往太阳能电池的受光面的母线电极端部附近的电极图案的 平面放大示意图。图25是对于将连接用部件与图24所示的母线电极连接时在半导体基板产生的裂 纹进行图解的平面放大示意图。附图标记说明UlOl太阳能电池；2半导体基板；3、103母线电极；3a母线电极端部弯曲 部；3b端部；4、104指状电极；4a指状电极端部弯曲部；5、105周边电极；6、106连 接用电极；6a 连接用电极端部弯曲部；6b 须状电极；7、107 η+层；8、108 ρ+层；10 端部附近电极；12、112连接用部件；15反射防止膜；17开口部；50第一方向；51第 二方向；102 ρ型硅基板；113裂纹；114虚线。
具体实施例方式以下，说明本发明的实施方式。在本发明的附图中，同一附图标记表示同一部分或 相当部分。图1表示本发明太阳能电池的半导体基板第一表面的一例的平面示意图。太阳能电池1具有半导体基板2、在半导体基板2的第一表面上沿第一方向50延伸的母线电极3 和沿第二方向51延伸的指状电极4。母线电极3与多个指状电极4电连接。另外，如上所 述构成的半导体基板2的第一表面能够成为太阳光入射的作为主表面的太阳能电池受光在此，作为半导体基板2，未特别限定，可以使用以往已公知的由半导体构成的基 板，例如可以使用P型或η型硅基板等。在本说明书中，说明作为半导体基板2使用ρ型硅 基板的情况，但不言而喻，半导体基板2并不限定于ρ型硅基板。作为母线电极3，并未特别限定，只要是导电性物质均可使用，例如可以使用银等。 在本说明书中，说明母线电极3的形状为沿第一方向50以带状延伸的情况，但并不限定于 此。而且，指状电极4也未特别限定，只要是导电性物质均可使用，例如可以使用银 等。在本说明书中，说明指状电极4的形状沿第二方向51以带状延伸的情况，但并不限定 于此。另外，第一方向50与第二方向51所构成的角度α优选为直角或大致直角。在此， “直角”指第一方向50与第二方向51所构成的角度α为90°，“大致直角”指第一方向50 与第二方向51所构成的角度α为87°以上且不到90°的角度或比90°大且93°以下的角度。在本说明书中，第一方向50表示与图中箭头相同的方向、与图中箭头相反的方向 或者与图中箭头相同的方向及相反的方向这两个方向中的任一个方向。而且，在本说明书 中，第二方向51也表示与图中箭头相同的方向、与图中箭头相反的方向或者与图中箭头相 同的方向及相反的方向这两个方向中的任一个方向。图2表示图1所示的太阳能电池1的半导体基板2第二表面的一例的平面示意图。 在此，半导体基板2第二表面是图1所示的半导体基板2的第一表面的相反侧的表面。在太阳能电池1的半导体基板2第二表面上，设置有沿第一方向50以带状延伸的 连接用电极6、位于相邻的连接用电极6之间且沿第一方向50以带状延伸的周边电极5。为 了能够与连接用电极6电连接，周边电极5形成为其一部分与连接用电极6重叠。这样构 成的半导体基板2第二表面能够成为受光面相反侧的表面即太阳能电池的背面。在此，作为周边电极5，并未特别限定，只要是导电性物质均可使用，例如可以使用 铝等。其中，作为周边电极5，优选使用含铝的导电性物质。作为连接用电极6，并未特别限定，只要是导电性物质均可使用，例如可以使用银 等。其中，作为连接用电极6，优选使用含银的导电性物质。图3示意性地表示图1及图2的沿A-A线的截面，图4示意性地表示图1及图2 的沿B-B线的截面。在此，如图3所示，在半导体基板2的第一表面上，通过扩散η型杂质 而形成有η+层7。另外，以与半导体基板2第一表面的η+层7相接的方式形成有母线电 极3及反射防止膜15。在半导体基板2第一表面的η+层7上，电连接地也形成有指状电极 4(在图3及图4中未图示)。另外，在半导体基板2第二表面上，通过扩散ρ型杂质而形成有ρ+层8。另外，以 与半导体基板2第二表面的ρ+层8相接的方式形成有周边电极5，并以与半导体基板2第 二表面上的周边电极5的一部分重叠的方式形成有连接用电极6。
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如图4所示，在与半导体基板2第一表面上的母线电极3的背面侧对应的半导体 基板2第二表面的部位，形成有连接用电极6。图5表示由图1的虚线包围的部分的电极图案的一例的平面放大示意图。在此，本发明太阳能电池1的特征之一在于，在第一方向50上的母线电极3的端 部附近区域内母线电极3的侧部弯曲(将该弯曲部分作为母线电极端部弯曲部3a)，以便朝 向母线电极3的端部3b使母线电极3的宽度扩大。通过形成如上所述的结构，例如如图6的平面放大示意图所示，即便在使用焊锡 等将内部连接器等连接用部件12与母线电极3连接而使多个太阳能电池1连接形成太阳 能电池串的情况下，与未设置有母线电极端部弯曲部3a的图21所示的现有太阳能电池101 相比，能够抑制自连接用部件12和母线电极3的连接部开始在半导体基板2上产生裂纹。 可以认为这是因为能够利用母线电极3的母线电极端部弯曲部3a来缓和因内部连接器等 连接用部件12与半导体基板2的热膨胀系数差而产生于半导体基板2的应力。在上述说明中，例如在通过内部连接器等连接用部件12将太阳能电池1的母线电 极3与其他太阳能电池1背面的连接用电极6串联连接时，优选使母线电极3的端部3b成 为与其他太阳能电池1邻接的一侧的端部。“母线电极3的端部附近区域内”是指自母线电极3的端部3b沿与第一方向50平 行的方向朝母线电极3侧仅前进2. 5mm的母线电极3的区域内。母线电极端部弯曲部3a只要存在于母线电极3端部附近区域内的至少一部分即可。当母线电极端部弯曲部3a弯曲成曲率圆的圆弧状时，其曲率半径并未特别限定， 但优选可以设为例如0. 5mm左右。“母线电极3的宽度”是指在与第一方向50正交的方向上的母线电极3的长度。在上述说明中，作为连接用部件12，并未特别限定，只要是导电性物质均可使用， 可以适当使用例如迄今在太阳能电池领域正使用的内部连接器等。图7表示由图1的虚线包围的部分的电极图案的另一例的平面放大示意图。该例 的特征之一在于，在母线电极3的端部附近区域内，设置有母线电极3的侧部弯曲而扩大母 线电极3宽度的母线电极端部弯曲部3a，并且，在指状电极4和母线电极3的连接部附近区 域内，设置有使指状电极4的侧部弯曲以便朝向指状电极4和母线电极3的连接部扩大指 状电极4宽度的指状电极端部弯曲部4a。通过形成为如上所述的结构，能够抑制在形成太阳能电池串时自连接用部件12 和母线电极3的连接部开始在半导体基板2上产生裂纹，并且，能够抑制在指状电极4和母 线电极3的连接部附近区域内在半导体基板2产生裂纹。可以认为这是因为能够利用母 线电极3和指状电极4的连接部附近区域内的指状电极端部弯曲部4a，来缓和因内部连接 器等连接用部件12与半导体基板2的热膨胀系数差而产生于半导体基板2的应力。进而， 通过设置指状电极端部弯曲部4a，例如能够抑制通过丝网印刷等形成指状电极4时产生于 指状电极4和母线电极3之间的断线。在此，“指状电极4和母线电极3的连接部附近区域内”是指自指状电极4和母线 电极3的连接部沿与第二方向51平行的方向朝指状电极4侧仅前进0. 5mm的指状电极4 的区域。
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指状电极4和母线电极3的连接部附近区域内的指状电极端部弯曲部4a只要存 在于指状电极4和母线电极3的连接部附近区域内的至少一部分即可。当指状电极端部弯曲部4a弯曲成曲率圆的圆弧状时，其曲率半径并未特别限定， 但可以设为例如0. 5mm左右。另外，“指状电极4的宽度”是指与第二方向51正交的方向上的指状电极4的长度。图8表示由图1的虚线包围的部分的电极图案的另一例的平面放大示意图。该例 的特征之一在于，在母线电极3的端部附近区域内，设置有使母线电极3的侧部弯曲以便朝 向母线电极3的端部3b扩大母线电极3宽度的母线电极端部弯曲部3a，并且，在端部附近 电极10和指状电极4的连接部附近区域内，设置有使指状电极4的侧部弯曲以便朝向端部 附近电极10和指状电极4的连接部扩大指状电极4宽度的指状电极端部弯曲部4a。通过形成为如上所述的结构，能够抑制在形成太阳能电池串时自连接用部件12 和母线电极3的连接部开始在半导体基板2上产生裂纹，并且，通过指状电极端部弯曲部4a 能够缓和应力向半导体基板2集中，因此，可以减少在半导体基板2上产生的裂纹。进而， 通过设置指状电极端部弯曲部4a，例如能够抑制通过丝网印刷等形成指状电极4时产生于 指状电极4和端部附近电极10之间的断线。在此，“端部附近电极10和指状电极4的连接部附近区域内”是指自端部附近电极 10和指状电极4的连接部沿与第二方向51平行的方向朝指状电极4侧仅前进0. 5mm的指 状电极4的区域。端部附近电极10和指状电极4的连接部附近区域内的指状电极端部弯曲部4a只 要存在于端部附近电极10和指状电极4的连接部附近区域内的至少一部分即可。当端部附近电极10和指状电极4的连接部附近区域内的指状电极端部弯曲部4a 弯曲成曲率圆的圆弧状时，其曲率半径并未特别限定，但优选可以设为例如0. 5mm左右。图9表示由图1的虚线包围的部分的电极图案的另一例的平面放大示意图。在该 例中，将上述母线电极端部弯曲部3a、指状电极4和母线电极3的连接部附近区域内的指状 电极端部弯曲部4a以及指状电极4和端部附近电极10的连接部附近区域内的指状电极端 部弯曲部4a均形成为收拢的结构。通过形成为如上所述的结构，令人在形成太阳能电池串时能够抑制产生以下 (1) (3)所示的裂纹的方面以及例如通过丝网印刷等形成上述电极时能够抑制电极间产 生的断线方面感到满意。(1)自连接用部件12和母线电极3的连接部开始在半导体基板2上产生的裂纹。(2)在指状电极4和母线电极3的连接部附近区域内产生于半导体基板2的裂纹。(3)在端部附近电极10和指状电极4的连接部附近区域内产生于半导体基板2的裂纹。在本发明中，将图5、图7 图9所示的各结构，只要在太阳能电池1的半导体基板 2第一表面上的至少一个部位上设置即可，但是该设置部位越多越好，最优选为设置于太阳 能电池1的半导体基板2第一表面上的所有的该部位。图10表示图1所示的太阳能电池1的半导体基板2第二表面的另一例的平面示 意图。该例的特征之一在于，连接用电极6被设置成岛状，以包围该岛状连接用电极6周边的方式设置有周边电极5，在连接用电极6的端部附近区域内，设置有使连接用电极6的侧 部弯曲以便朝向第一方向50上的连接用电极6端部缩小连接用电极6宽度的连接用电极 端部弯曲部6a。在此，“连接用电极6的端部附近区域内”是指自连接用电极6在第一方向50的端 部与第一方向50平行地朝连接用电极6侧仅前进2mm的连接用电极6的区域。连接用电极端部弯曲部6a只要存在于连接用电极6的端部附近区域内的至少一 部分即可。当连接用电极端部弯曲部6a弯曲成曲率圆的圆弧状时，其曲率半径并未特别限 定，但优选可以设为例如1. 5mm左右。“连接用电极6的宽度”是指与第一方向50正交的方向上的连接用电极6的长度。图11表示由图10的虚线包围的部分的一例的平面放大示意图。在此，在第一方 向50上的连接用电极6和周边电极5之间，设置有未形成连接用电极6及周边电极5中的 任一个的开口部17。而且，自连接用电极6的侧部至周边电极5设置有用于加强连接用电 极6和周边电极5的电连接的须状电极6b。作为须状电极6b，并未特别限定，只要是导电 性物质均可使用，例如可以使用由与银等的连接用电极6相同的材质构成的电极。图12表示图1所示的太阳能电池1的半导体基板2第二表面的另一例的平面示 意图。该例的特征之一在于，岛状连接用电极6的宽度形成为一定。图13表示由图12的虚线包围的部分的平面放大示意图。在该例中，在第一方向 50上的连接用电极6和周边电极5之间，也设置有未形成连接用电极6及周边电极5中的 任一个的开口部17。而且，自连接用电极6的侧部至周边电极5设置有用于加强连接用电 极6和周边电极5的电连接的须状电极6b。图14示意性地表示图10及图12的沿C-C线的截面，图15示意性地表示图10及 图12的沿D-D线的截面。在此，图14所示的沿C-C线的截面构成与图3所示的截面相同 的结构，但图15所示的沿D-D线的截面构成与图4所示的截面不同的结构。S卩，如图15所示，在半导体基板2的第二表面，隔着规定间隔形成有P+层8，在P+ 层8上形成有周边电极5。而且，在半导体基板2第二表面的ρ+层8之间的区域形成有连 接用电极6。在此，ρ+层8例如可以如下形成使通过丝网印刷等印刷成规定图案的铝膏在 200°C左右的温度下干燥，之后，在700 800°C左右的温度下烧成，使作为ρ型掺杂剂的铝 在半导体基板2扩散而形成所述ρ+层8。而且，在通过上述方法形成P+层8时，在ρ+层8 和周边电极5之间形成铝和硅的合金层(未图示)。由于该合金层细密，因此，具有加强半 导体基板2的效果。在本发明的太阳能电池中，例如如图15所示，优选周边电极5位于半导体基板2 的与第一表面上的第一方向50上的母线电极3的端部3b背面侧对应的第二表面的部位 (艮P，不存在连接用电极6的部位)。当周边电极5由含铝的导电性物质构成时，能够利用 上述细密的铝和硅的合金层加强半导体基板2。另外，当由含银的导电性物质构成的连接用 电极6位于半导体基板2的与第一表面上的第一方向50上的母线电极3的端部3b背面侧 对应的第二表面的部位时，由于未形成有上述合金层，因此，对半导体基板2进行加强的效 果减弱。
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而且，优选为，相比半导体基板2第一表面上的母线电极3的除端部附近区域内以 外的区域中的母线电极3的宽度，半导体基板2第二表面上的连接用电极6的至少一部分 宽度更宽。这样，通过使太阳能电池1第二表面上的连接用电极6的至少一部分宽度大于 太阳能电池1第一表面上的母线电极3的宽度，在使用内部连接器等连接用部件12如后所 述形成太阳能电池串时，可以提高在将连接用部件12与母线电极3连接后再与连接用电极 6连接时的连接稳定性。并且，例如如图10及图11所示，作为太阳能电池1的半导体基板2第二表面上的 连接用电极6，优选使用具有连接用电极端部弯曲部6a的结构，该连接用电极端部弯曲部 6a构成为使连接用电极6的侧部弯曲以便朝向第一方向50上的连接用电极6端部缩小 连接用电极6的宽度。通过形成为如上所述的结构，能够抑制在形成太阳能电池串时自连 接用部件12和连接用电极6的连接部开始在半导体基板2上产生裂纹。可以认为这是因 为能够利用连接用电极端部弯曲部6a来缓和在形成太阳能电池串时因内部连接器等连接 用部件12与半导体基板2的热膨胀系数差而产生于半导体基板2的应力。图16表示上述已说明的本发明太阳能电池1的制造方法的一例的流程图。首先， 如步骤Sla所示，从利用以往公知的方法制造的例如ρ型硅结晶块切出作为ρ型硅基板的 半导体基板2。接着，如步骤S2a所示，对自ρ型硅结晶块切出的半导体基板2的表面进行蚀刻， 从而除去因上述切出而形成的损伤层，并且，在半导体基板2的第一表面形成纹理结构(， "午Y構造)。接下来，如步骤S3a所示，在半导体基板2的第一表面上涂布含η型掺杂剂的掺杂 液。在此，作为η型掺杂剂，可以使用例如磷等。接着，如步骤S4a所示，在涂布上述掺杂液后，对半导体基板2进行加热等，使η型 掺杂剂在半导体基板2的第一表面扩散。由此，在半导体基板2的第一表面形成η+层7。接下来，如步骤S5a所示，通过除去在半导体基板2的侧面回绕而形成的η+层7 的一部分，进行ρη结分离。在此，ρη结分离可以使用如下任一方法利用激光在半导体基 板2的端部切成槽而进行ρη结分离的方法、仅蚀刻半导体基板2的一侧表面的方法，或者 在半导体基板2的一侧表面上预先形成保护膜后使η型掺杂剂扩散的方法等。接着，如步骤S6a所示，在半导体基板2的第一表面上形成反射防止膜15。在此， 作为反射防止膜15，例如可以通过等离子体CVD法形成氮化硅膜等。接下来，如步骤S7a所示，在半导体基板2的第一表面上，例如通过丝网印刷等印 刷银膏等导电膏以构成上述母线电极3及指状电极4的电极图案。而且，在半导体基板2 的第二表面上，例如通过丝网印刷等印刷银膏等导电膏以构成上述连接用电极6的电极图 案，并且，例如通过丝网印刷等印刷铝膏等导电膏以构成周边电极5的电极图案。接下来，如步骤SSa所示，在干燥分别印刷于半导体基板2的第一表面上及第二表 面上的导电膏后进行烧成。由此，在半导体基板2的第一表面上，通过烧成贯通7 4 \ 一 ^ >一)将母线电极3及指状电极4在η+层7上形成并电连接。而且，在半导体基板2 的第二表面上形成连接用电极6及周边电极5，并且，当周边电极5由含铝的导电性物质构 成时，铝自半导体基板2第二表面的周边电极5扩散而形成ρ+层8。此时，在ρ+层8和周 边电极5之间形成铝和硅的合金层。由于该合金层细密，因此，具有加强半导体基板2的效^ ο此后，如步骤S9a所示，测定上述烧成后的太阳能电池的电流-电压等特性，在确 认没有问题后完成太阳能电池。图17(a)表示通过连接用部件12将多个本发明太阳能电池1连接而形成的本发 明太阳能电池串的受光面的一例的平面示意图，图17(b)表示图17(a)所示的太阳能电池 串背面的一例的平面示意图，图17(c)表示具有图17(a)所示的受光面及图17(b)所示的 背面的太阳能电池串的剖面示意图。在图17(a) (c)所示的太阳能电池串中，相邻的太阳能电池1通过利用连接用 部件12将一个太阳能电池1受光面的母线电极3与另一个太阳能电池1背面的连接用电 极6电连接而构成。在该例中，在一个太阳能电池1中，受光面的母线电极3及背面的连接 用电极6分别形成有三个。而且，在该例中，母线电极3、指状电极4及连接用电极6由银形 成，周边电极5由铝形成。另外，太阳能电池1受光面的母线电极3与连接用部件12的连接以及太阳能电池 1背面的连接用电极6与连接用部件12的连接，能够分别利用以往公知的方法进行连接，例 如能够使用焊锡等进行连接。而且，在该例中，由于连接用部件12的宽度为一定，因此，太阳能电池1背面的连 接用电极6的宽度大于太阳能电池1受光面的母线电极3的宽度。这样，通过使太阳能电 池1背面的连接用电极6的宽度大于太阳能电池1受光面的母线电极3的宽度，能够提高 在将连接用部件12与母线电极3连接后再与连接用电极6连接时的连接稳定性。另外， “母线电极3的宽度”是指与第一方向50正交的方向上的母线电极3的长度，“连接用电极 6的宽度”是指与第一方向50正交的方向上的连接用电极6的长度。图17(a) (c)所示的太阳能电池串如上所述将本发明的太阳能电池1利用连接 用部件12连接而构成，因此，在连接用部件12连接后，能够抑制自连接用部件12和母线电 极3的连接部开始在半导体基板2上产生裂纹。而且，通过太阳能电池1受光面的电极图 案，不仅能够抑制在形成太阳能电池串时自连接用部件12和母线电极3的连接部开始在半 导体基板2上产生裂纹，而且也能够抑制在形成太阳能电池串时产生上述(2)及(3)中的 至少一方的裂纹。图18(a)表示通过连接用部件12将多个本发明的太阳能电池1连接而形成的本 发明的太阳能电池串受光面的另一例的平面示意图，图18(b)表示图18(a)所示的太阳能 电池串背面的另一例的平面示意图，图18(c)表示具有图18(a)所示的受光面及图18(b) 所示的背面的太阳能电池串的剖面示意图。在图18(a) (c)所示的太阳能电池串中，相邻的太阳能电池1通过利用连接用 部件12将一个太阳能电池1受光面的母线电极3与另一个太阳能电池1背面的连接用电 极6电连接而结构。该例的特征在于，太阳能电池串背面的连接用电极6的形状构成图12 所示的形状，周边电极5位于与母线电极3的端部3b背面侧对应的部位(不存在连接用电 极6的部位)。其他结构与图17(a) (c)所示的太阳能电池串相同。在图18(a) (c)所示的太阳能电池串中，由于周边电极5位于与母线电极3的端 部3b背面侧对应的部位(不存在连接用电极6的部位)，因此，利用周边电极5能够加强半 导体基板2。因此，在图18(a) (c)所示的太阳能电池串中，在形成太阳能电池串时即便在半导体基板2产生应力，由于可以利用周边电极5加强半导体基板2，因此，与图17 (a) (c)所示的太阳能电池串相比，能够抑制半导体基板2产生裂纹。并且，在图18(a) (C)所示的太阳能电池串中，也能够得到上述说明的图 17(a) (c)所示的太阳能电池串所能得到的效果。图19(a)表示通过连接用部件12将多个本发明的太阳能电池1连接而形成的本 发明的太阳能电池串受光面的另一例的平面示意图，图19(b)表示图19(a)所示的太阳能 电池串背面的另一例的平面示意图，图19(c)表示具有图19(a)所示的受光面及图19(b) 所示的背面的太阳能电池串的剖面示意图。在图19(a) (c)所示的太阳能电池串中，相邻的太阳能电池1通过利用连接用 部件12将一个太阳能电池1受光面的母线电极3与另一个太阳能电池1背面的连接用电 极6电连接而构成。该例的特征在于，太阳能电池串背面的连接用电极6的形状构成图10 所示的形状。其他结构与图18(a) (c)所示的太阳能电池串相同。在图19(a) (c)所示的太阳能电池串中，由于使用在半导体基板2的第二表面 上具有连接用电极端部弯曲部6a这种结构的太阳能电池1，该连接用电极端部弯曲部6a构 成为使连接用电极6的侧部弯曲以便朝向第一方向50上的连接用电极6的端部缩小连接 用电极6的宽度，因此，具有如下效果能够抑制在形成太阳能电池串时自连接用部件12和 连接用电极6的连接部开始在半导体基板2上产生裂纹。并且，在图19(a) (C)所示的太阳能电池串中，也能够得到上述说明的图 18(a) (c)所示的太阳能电池串所能得到的效果。图20表示制造上述已说明的本发明太阳能电池串并使用本发明太阳能电池串来 制造本发明太阳能电池模块的方法的一例的流程图。首先，如步骤Slb所示，准备具有上述已说明的结构的本发明太阳能电池1，接着， 如步骤S2b所示，使用连接用部件12将多个该太阳能电池1如上所述进行连接，从而制造 具有上述已说明的结构的本发明太阳能电池串。接着，如步骤S3b所示，利用导电性部件将如上所述制造的太阳能电池串彼此电 连接，从而将太阳能电池串彼此连接。接下来，如步骤S4b所示，将太阳能电池串彼此连接并设置于EVA(乙烯-醋酸乙 烯酯)等密封材料之间，并且，将该密封材料设置于玻璃等透明基板和树脂膜等背面膜之 间，进行密封材料的配置。接着，如步骤S5b所示，对上述配置后的密封材料沿其上下方向进行加压的同时 进行加热，从而使密封材料固化来制作太阳能电池组件。接下来，如步骤S6b所示，将端子盒安装到使上述密封材料固化后的太阳能电池 组件上。接着，如步骤S7b所示，将铝框等框体以包围太阳能电池组件的外周的方式安装。接着，如步骤S8b所示，测定安装上述框体后的太阳能电池组件的电流_电压等特 性，在确认没有问题后完成太阳能电池组件。另外，在上述说明中，也可以将η型与ρ型替换。上述公开的实施方式应认为是在所有方面进行例示而并非进行限制。本发明的范 围并非由上述说明而是由权利要求保护的范围来表示，其包括与权利要求保护的范围等效 的含义及范围内的所有变更。
工业实用性根据本发明，能够提供一种太阳能电池、太阳能电池串及太阳能电池组件，能够抑 制因与内部连接器等连接用部件连接而导致半导体基板产生裂纹。
权利要求
一种太阳能电池(1)，其特征在于，具有半导体基板(2)；以及在所述半导体基板(2)的第一表面上沿第一方向(50)延伸的母线电极(3)和沿第二方向(51)延伸的指状电极(4)；所述指状电极(4)与所述母线电极(3)电连接；在所述第一方向(50)上的所述母线电极(3)端部附近区域内所述母线电极(3)的侧部弯曲，以便朝向所述母线电极(3)的端部使所述母线电极(3)的宽度扩大。
2.如权利要求1所述的太阳能电池(1)，其特征在于，所述第一方向(50)与所述第二方向(51)所构成的角度为直角或大致直角。
3.如权利要求1所述的太阳能电池(1)，其特征在于，在所述指状电极(4)与所述母线电极(3)的连接部附近区域内所述指状电极(4)侧部 弯曲，以便朝向所述指状电极⑷和所述母线电极⑶的连接部使所述指状电极⑷的宽 度扩大。
4.如权利要求1所述的太阳能电池(1)，其特征在于，在所述半导体基板(2)的位于所述第一表面的相反侧的第二表面上，具有为了与所 述太阳能电池⑴的连接用部件(12)电连接而设置成岛状的连接用电极(6)以及以包围 所述连接用电极(6)周边的方式设置的周边电极(5)；在所述连接用电极(6)的端部附近区域内所述连接用电极(6)的侧部弯曲，以便朝向 所述第一方向(50)上的所述连接用电极(6)端部使所述连接用电极(6)的宽度缩小。
5.如权利要求4所述的太阳能电池(1)，其特征在于，所述周边电极(5)位于所述半导体基板(2)的与所述第一表面上的所述第一方向(50) 上的所述母线电极(3)的所述端部背面侧对应的所述第二表面的部位。
6.如权利要求4所述的太阳能电池(1)，其特征在于，将所述连接用电极(6)不设置于所述半导体基板(2)的与所述第一表面上的所述第一 方向(50)上的所述母线电极(3)的所述端部背面侧对应的所述第二表面的部位。
7.如权利要求4所述的太阳能电池(1)，其特征在于，相比所述半导体基板(2)的所述第一表面上的与所述母线电极(3)端部附近区域内不 同的区域内的所述母线电极(3)的宽度，所述半导体基板(2)的所述第二表面上的所述连 接用电极(6)的至少一部分的宽度更宽。
8.如权利要求4所述的太阳能电池(1)，其特征在于，所述连接用电极(6)含有银。
9.如权利要求4所述的太阳能电池(1)，其特征在于，所述周边电极(5)含有铝。
10.一种太阳能电池串，其包含多个权利要求1所述的太阳能电池(1)。
11.一种太阳能电池组件，其包含权利要求10所述的太阳能电池串。
全文摘要
本发明提供一种太阳能电池、太阳能电池串及太阳能电池组件。该太阳能电池(1)具有半导体基板(2)、在半导体基板(2)的第一表面上沿第一方向(50)延伸的母线电极(3)及沿第二方向(51)延伸的指状电极(4)，指状电极(4)与母线电极(3)电连接，在第一方向(50)上的母线电极(3)端部附近区域内母线电极(3)的侧部弯曲，以便朝向母线电极(3)的端部使母线电极(3)的宽度扩大。
文档编号H01L31/068GK101981704SQ20098011167
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年3月31日
发明者中村守孝, 大狭正宽, 日置正臣, 梅谷佳伸, 田中聪, 石井周三, 石井干恭 申请人:夏普株式会社