專(zhuān)利名稱：太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池串及太陽(yáng)能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池串及太陽(yáng)能電池組件，特別涉及能夠抑 制因與內(nèi)部連接器等連接用部件連接而導(dǎo)致半導(dǎo)體基板產(chǎn)生裂紋的太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電 池串及太陽(yáng)能電池組件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，面臨能源枯竭的問(wèn)題、大氣中的CO2增加之類(lèi)的地球環(huán)境問(wèn)題等，因此期 待開(kāi)發(fā)清潔能源。特別是，使用太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為新能源已走上開(kāi)發(fā)、實(shí)用 化、發(fā)展之路。圖21表示以往的太陽(yáng)能電池的受光面的平面示意圖，圖22表示具有圖21所示的 受光面的現(xiàn)有太陽(yáng)能電池的背面的平面示意圖，圖23表示圖21及圖22的沿X-X線的剖面 示意圖(例如參照日本特開(kāi)2003-224289號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1))。如圖21所示，現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池101在作為半導(dǎo)體基板的ρ型硅基板102的受 光面上，具有沿一方向以帶狀地延伸的母線電極103、與母線電極103連接且沿與母線電極 103的伸長(zhǎng)方向正交的方向延伸的指狀電極104。另外，如圖22所示，現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池101在ρ型硅基板102的背面上，具有與太 陽(yáng)能電池101的連接用部件(未圖示)連接的島狀連接用電極106、以包圍連接用電極106 周邊的方式形成的周邊電極105。另外，如圖23所示，在ρ型硅基板102的受光面上通過(guò)擴(kuò)散η型摻雜劑形成有η+ 層107，以與η+層107表面相接的方式形成有母線電極103及指狀電極104并使其電連接。 通常，在η+層107的表面形成有反射防止膜(未圖示)。而且，在ρ型硅基板102的背面上 通過(guò)擴(kuò)散P型摻雜劑形成有P+層108，以與ρ+層108表面相接的方式形成有周邊電極105。 而且，以與相鄰P+層108之間的ρ型硅基板102背面相接的方式形成有連接用電極106。圖24表示圖21所示的現(xiàn)有太陽(yáng)能電池101的受光面的母線電極103端部附近 (由圖21的虛線114包圍的區(qū)域)的電極圖案的平面放大示意圖。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2003-224289號(hào)公報(bào)但是，在使用多個(gè)具有上述結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有太陽(yáng)能電池來(lái)形成太陽(yáng)能電池串時(shí)，如果 將連接用部件與圖24所示的電極圖案的母線電極103電連接，則如圖25所示，存在如下不 良情況在P型硅基板102上，自內(nèi)部連接器等連接用部件112和母線電極103的端部交叉 的部位朝傾斜方向產(chǎn)生裂紋113，因此，期待對(duì)該不良情況進(jìn)行改善。以往，由于太陽(yáng)能電池所使用的半導(dǎo)體基板的厚度厚，因此，幾乎不會(huì)導(dǎo)致如上所 述的將內(nèi)部連接器等連接用部件連接而形成太陽(yáng)能電池串時(shí)半導(dǎo)體基板產(chǎn)生裂紋這樣的 問(wèn)題。但是，近年來(lái)，因半導(dǎo)體基板的薄型化正在大幅前進(jìn)，因此，在形成上述那樣的太 陽(yáng)能電池串時(shí)，半導(dǎo)體基板產(chǎn)生裂紋已成為嚴(yán)重的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池串及太陽(yáng)能 電池組件，其能夠抑制因與內(nèi)部連接器等連接用部件連接而導(dǎo)致半導(dǎo)體基板產(chǎn)生裂紋。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池具有半導(dǎo)體基板以及在半導(dǎo)體基板的第一表面上沿第一方 向延伸的母線電極和沿第二方向延伸的指狀電極，指狀電極與母線電極電連接，在第一方 向上的母線電極的端部附近區(qū)域內(nèi)母線電極的側(cè)部彎曲，以便朝向母線電極的端部使母線 電極的寬度擴(kuò)大。在此，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，第一方向與第二方向所構(gòu)成的角度為直角或 大致直角。而且，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，在指狀電極與母線電極的連接部附近區(qū)域內(nèi) 指狀電極的側(cè)部彎曲，以便朝向指狀電極和母線電極的連接部使指狀電極的寬度擴(kuò)大。而且，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，在半導(dǎo)體基板的位于第一表面的相反側(cè)的第 二表面上，具有為了與太陽(yáng)能電池的連接用部件電連接而設(shè)置成島狀的連接用電極以及 以包圍連接用電極周邊的方式設(shè)置的周邊電極，在連接用電極的端部附近區(qū)域內(nèi)連接用電 極的側(cè)部彎曲，以便朝向第一方向上的連接用電極端部使連接用電極的寬度縮小。而且，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，周邊電極位于半導(dǎo)體基板的與第一表面上的 第一方向上的母線電極的端部背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的第二表面的部位。而且，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，將連接用電極不設(shè)置于半導(dǎo)體基板的與第一 表面上的第一方向上的母線電極的端部背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的第二表面的部位。而且，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，相比半導(dǎo)體基板的第一表面上的與母線電極 的端部附近區(qū)域內(nèi)不同的區(qū)域內(nèi)的母線電極的寬度，半導(dǎo)體基板的第二表面上的連接用電 極的至少一部分的寬度更寬。而且，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，連接用電極含有銀。
而且，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池優(yōu)選為，周邊電極含有鋁。而且，本發(fā)明是包含多個(gè)上述任一太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池串。并且，本發(fā)明是包含上述太陽(yáng)能電池串的太陽(yáng)能電池組件。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池串及太陽(yáng)能電池組件，其能夠 抑制因與內(nèi)部連接器等連接用部件的連接而導(dǎo)致半導(dǎo)體基板產(chǎn)生裂紋。


圖1是本發(fā)明太陽(yáng)能電池的一例的半導(dǎo)體基板第一表面的平面示意圖。圖2是圖1所示的太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體基板第二表面的平面示意圖。圖3是圖1及圖2的沿A-A線的剖面示意圖。圖4是圖1及圖2的沿B-B線的剖面示意圖。圖5是圖1的虛線所包圍的部分的電極圖案的一例的平面放大示意圖。圖6是將連接用部件與圖5所示的母線電極連接的狀態(tài)的一例的平面放大示意 圖。圖7是圖1的虛線所包圍的部分的電極圖案的另一例的平面放大示意圖。圖8是圖1的虛線所包圍的部分的電極圖案的另一例的平面放大示意圖。
圖9是圖1的虛線所包圍的部分的電極圖案的另一例的平面放大示意圖。圖10是圖1所示太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體基板第二表面的另一例的平面示意圖。圖11是圖10的虛線所包圍的部分的一例的平面放大示意圖。圖12是圖1所示太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體基板第二表面的另一例的平面示意圖。圖13是圖12的虛線所包圍的部分的一例的平面放大示意圖。圖14是圖10及圖12的沿C-C線的剖面示意圖。圖15是圖10及圖12的沿D-D線的剖面示意圖。圖16是表示本發(fā)明太陽(yáng)能電池的制造方法的一例的流程圖。圖17(a)是通過(guò)連接用部件將多個(gè)本發(fā)明太陽(yáng)能電池連接而形成的本發(fā)明的太 陽(yáng)能電池串的受光面的一例的平面示意圖，(b)是(a)所示的太陽(yáng)能電池串背面的一例的 平面示意圖，(c)是具有(a)所示的受光面及(b)所示的背面的太陽(yáng)能電池串的剖面示意 圖。圖18(a)是通過(guò)連接用部件將多個(gè)本發(fā)明太陽(yáng)能電池連接而形成的本發(fā)明太陽(yáng) 能電池串的受光面的另一例的平面示意圖，(b)是(a)所示的太陽(yáng)能電池串背面的另一例 的平面示意圖，(c)是具有(a)所示的受光面及(b)所示的背面的太陽(yáng)能電池串的剖面示 意圖。圖19(a)是通過(guò)連接用部件將多個(gè)本發(fā)明太陽(yáng)能電池連接而形成的本發(fā)明太陽(yáng) 能電池串的受光面的另一例的平面示意圖，(b)是(a)所示的太陽(yáng)能電池串背面的另一例 的平面示意圖，(c)是具有(a)所示的受光面及(b)所示的背面的太陽(yáng)能電池串的剖面示 意圖。圖20是表示本發(fā)明太陽(yáng)能電池組件的制造方法的一例的流程圖。圖21是以往太陽(yáng)能電池的受光面的平面示意圖。圖22是具有圖21所示的受光面的以往的太陽(yáng)能電池背面的平面示意圖。圖23是圖21及圖22的沿X_X線的剖面示意圖。圖24是圖23所示的以往太陽(yáng)能電池的受光面的母線電極端部附近的電極圖案的 平面放大示意圖。圖25是對(duì)于將連接用部件與圖24所示的母線電極連接時(shí)在半導(dǎo)體基板產(chǎn)生的裂 紋進(jìn)行圖解的平面放大示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明UlOl太陽(yáng)能電池；2半導(dǎo)體基板；3、103母線電極；3a母線電極端部彎曲 部；3b端部；4、104指狀電極；4a指狀電極端部彎曲部；5、105周邊電極；6、106連 接用電極；6a 連接用電極端部彎曲部；6b 須狀電極；7、107 η+層；8、108 ρ+層；10 端部附近電極；12、112連接用部件；15反射防止膜；17開(kāi)口部；50第一方向；51第 二方向；102 ρ型硅基板；113裂紋；114虛線。
具體實(shí)施例方式以下，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。在本發(fā)明的附圖中，同一附圖標(biāo)記表示同一部分或 相當(dāng)部分。圖1表示本發(fā)明太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體基板第一表面的一例的平面示意圖。太陽(yáng)能電池1具有半導(dǎo)體基板2、在半導(dǎo)體基板2的第一表面上沿第一方向50延伸的母線電極3 和沿第二方向51延伸的指狀電極4。母線電極3與多個(gè)指狀電極4電連接。另外，如上所 述構(gòu)成的半導(dǎo)體基板2的第一表面能夠成為太陽(yáng)光入射的作為主表面的太陽(yáng)能電池受光在此，作為半導(dǎo)體基板2，未特別限定，可以使用以往已公知的由半導(dǎo)體構(gòu)成的基 板，例如可以使用P型或η型硅基板等。在本說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明作為半導(dǎo)體基板2使用ρ型硅 基板的情況，但不言而喻，半導(dǎo)體基板2并不限定于ρ型硅基板。作為母線電極3，并未特別限定，只要是導(dǎo)電性物質(zhì)均可使用，例如可以使用銀等。 在本說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明母線電極3的形狀為沿第一方向50以帶狀延伸的情況，但并不限定于 此。而且，指狀電極4也未特別限定，只要是導(dǎo)電性物質(zhì)均可使用，例如可以使用銀 等。在本說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明指狀電極4的形狀沿第二方向51以帶狀延伸的情況，但并不限定 于此。另外，第一方向50與第二方向51所構(gòu)成的角度α優(yōu)選為直角或大致直角。在此， “直角”指第一方向50與第二方向51所構(gòu)成的角度α為90°，“大致直角”指第一方向50 與第二方向51所構(gòu)成的角度α為87°以上且不到90°的角度或比90°大且93°以下的角度。在本說(shuō)明書(shū)中，第一方向50表示與圖中箭頭相同的方向、與圖中箭頭相反的方向 或者與圖中箭頭相同的方向及相反的方向這兩個(gè)方向中的任一個(gè)方向。而且，在本說(shuō)明書(shū) 中，第二方向51也表示與圖中箭頭相同的方向、與圖中箭頭相反的方向或者與圖中箭頭相 同的方向及相反的方向這兩個(gè)方向中的任一個(gè)方向。圖2表示圖1所示的太陽(yáng)能電池1的半導(dǎo)體基板2第二表面的一例的平面示意圖。 在此，半導(dǎo)體基板2第二表面是圖1所示的半導(dǎo)體基板2的第一表面的相反側(cè)的表面。在太陽(yáng)能電池1的半導(dǎo)體基板2第二表面上，設(shè)置有沿第一方向50以帶狀延伸的 連接用電極6、位于相鄰的連接用電極6之間且沿第一方向50以帶狀延伸的周邊電極5。為 了能夠與連接用電極6電連接，周邊電極5形成為其一部分與連接用電極6重疊。這樣構(gòu) 成的半導(dǎo)體基板2第二表面能夠成為受光面相反側(cè)的表面即太陽(yáng)能電池的背面。在此，作為周邊電極5，并未特別限定，只要是導(dǎo)電性物質(zhì)均可使用，例如可以使用 鋁等。其中，作為周邊電極5，優(yōu)選使用含鋁的導(dǎo)電性物質(zhì)。作為連接用電極6，并未特別限定，只要是導(dǎo)電性物質(zhì)均可使用，例如可以使用銀 等。其中，作為連接用電極6，優(yōu)選使用含銀的導(dǎo)電性物質(zhì)。圖3示意性地表示圖1及圖2的沿A-A線的截面，圖4示意性地表示圖1及圖2 的沿B-B線的截面。在此，如圖3所示，在半導(dǎo)體基板2的第一表面上，通過(guò)擴(kuò)散η型雜質(zhì) 而形成有η+層7。另外，以與半導(dǎo)體基板2第一表面的η+層7相接的方式形成有母線電 極3及反射防止膜15。在半導(dǎo)體基板2第一表面的η+層7上，電連接地也形成有指狀電極 4(在圖3及圖4中未圖示)。另外，在半導(dǎo)體基板2第二表面上，通過(guò)擴(kuò)散ρ型雜質(zhì)而形成有ρ+層8。另外，以 與半導(dǎo)體基板2第二表面的ρ+層8相接的方式形成有周邊電極5，并以與半導(dǎo)體基板2第 二表面上的周邊電極5的一部分重疊的方式形成有連接用電極6。
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如圖4所示，在與半導(dǎo)體基板2第一表面上的母線電極3的背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的半導(dǎo)體 基板2第二表面的部位，形成有連接用電極6。圖5表示由圖1的虛線包圍的部分的電極圖案的一例的平面放大示意圖。在此，本發(fā)明太陽(yáng)能電池1的特征之一在于，在第一方向50上的母線電極3的端 部附近區(qū)域內(nèi)母線電極3的側(cè)部彎曲(將該彎曲部分作為母線電極端部彎曲部3a)，以便朝 向母線電極3的端部3b使母線電極3的寬度擴(kuò)大。通過(guò)形成如上所述的結(jié)構(gòu)，例如如圖6的平面放大示意圖所示，即便在使用焊錫 等將內(nèi)部連接器等連接用部件12與母線電極3連接而使多個(gè)太陽(yáng)能電池1連接形成太陽(yáng) 能電池串的情況下，與未設(shè)置有母線電極端部彎曲部3a的圖21所示的現(xiàn)有太陽(yáng)能電池101 相比，能夠抑制自連接用部件12和母線電極3的連接部開(kāi)始在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生裂紋。 可以認(rèn)為這是因?yàn)槟軌蚶媚妇€電極3的母線電極端部彎曲部3a來(lái)緩和因內(nèi)部連接器等 連接用部件12與半導(dǎo)體基板2的熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生于半導(dǎo)體基板2的應(yīng)力。在上述說(shuō)明中，例如在通過(guò)內(nèi)部連接器等連接用部件12將太陽(yáng)能電池1的母線電 極3與其他太陽(yáng)能電池1背面的連接用電極6串聯(lián)連接時(shí)，優(yōu)選使母線電極3的端部3b成 為與其他太陽(yáng)能電池1鄰接的一側(cè)的端部?！澳妇€電極3的端部附近區(qū)域內(nèi)”是指自母線電極3的端部3b沿與第一方向50平 行的方向朝母線電極3側(cè)僅前進(jìn)2. 5mm的母線電極3的區(qū)域內(nèi)。母線電極端部彎曲部3a只要存在于母線電極3端部附近區(qū)域內(nèi)的至少一部分即可。當(dāng)母線電極端部彎曲部3a彎曲成曲率圓的圓弧狀時(shí)，其曲率半徑并未特別限定， 但優(yōu)選可以設(shè)為例如0. 5mm左右?！澳妇€電極3的寬度”是指在與第一方向50正交的方向上的母線電極3的長(zhǎng)度。在上述說(shuō)明中，作為連接用部件12，并未特別限定，只要是導(dǎo)電性物質(zhì)均可使用， 可以適當(dāng)使用例如迄今在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域正使用的內(nèi)部連接器等。圖7表示由圖1的虛線包圍的部分的電極圖案的另一例的平面放大示意圖。該例 的特征之一在于，在母線電極3的端部附近區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有母線電極3的側(cè)部彎曲而擴(kuò)大母 線電極3寬度的母線電極端部彎曲部3a，并且，在指狀電極4和母線電極3的連接部附近區(qū) 域內(nèi)，設(shè)置有使指狀電極4的側(cè)部彎曲以便朝向指狀電極4和母線電極3的連接部擴(kuò)大指 狀電極4寬度的指狀電極端部彎曲部4a。通過(guò)形成為如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)自連接用部件12 和母線電極3的連接部開(kāi)始在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生裂紋，并且，能夠抑制在指狀電極4和母 線電極3的連接部附近區(qū)域內(nèi)在半導(dǎo)體基板2產(chǎn)生裂紋?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)槟軌蚶媚?線電極3和指狀電極4的連接部附近區(qū)域內(nèi)的指狀電極端部彎曲部4a，來(lái)緩和因內(nèi)部連接 器等連接用部件12與半導(dǎo)體基板2的熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生于半導(dǎo)體基板2的應(yīng)力。進(jìn)而， 通過(guò)設(shè)置指狀電極端部彎曲部4a，例如能夠抑制通過(guò)絲網(wǎng)印刷等形成指狀電極4時(shí)產(chǎn)生于 指狀電極4和母線電極3之間的斷線。在此，“指狀電極4和母線電極3的連接部附近區(qū)域內(nèi)”是指自指狀電極4和母線 電極3的連接部沿與第二方向51平行的方向朝指狀電極4側(cè)僅前進(jìn)0. 5mm的指狀電極4 的區(qū)域。
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指狀電極4和母線電極3的連接部附近區(qū)域內(nèi)的指狀電極端部彎曲部4a只要存 在于指狀電極4和母線電極3的連接部附近區(qū)域內(nèi)的至少一部分即可。當(dāng)指狀電極端部彎曲部4a彎曲成曲率圓的圓弧狀時(shí)，其曲率半徑并未特別限定， 但可以設(shè)為例如0. 5mm左右。另外，“指狀電極4的寬度”是指與第二方向51正交的方向上的指狀電極4的長(zhǎng)度。圖8表示由圖1的虛線包圍的部分的電極圖案的另一例的平面放大示意圖。該例 的特征之一在于，在母線電極3的端部附近區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有使母線電極3的側(cè)部彎曲以便朝 向母線電極3的端部3b擴(kuò)大母線電極3寬度的母線電極端部彎曲部3a，并且，在端部附近 電極10和指狀電極4的連接部附近區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有使指狀電極4的側(cè)部彎曲以便朝向端部 附近電極10和指狀電極4的連接部擴(kuò)大指狀電極4寬度的指狀電極端部彎曲部4a。通過(guò)形成為如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)自連接用部件12 和母線電極3的連接部開(kāi)始在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生裂紋，并且，通過(guò)指狀電極端部彎曲部4a 能夠緩和應(yīng)力向半導(dǎo)體基板2集中，因此，可以減少在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生的裂紋。進(jìn)而， 通過(guò)設(shè)置指狀電極端部彎曲部4a，例如能夠抑制通過(guò)絲網(wǎng)印刷等形成指狀電極4時(shí)產(chǎn)生于 指狀電極4和端部附近電極10之間的斷線。在此，“端部附近電極10和指狀電極4的連接部附近區(qū)域內(nèi)”是指自端部附近電極 10和指狀電極4的連接部沿與第二方向51平行的方向朝指狀電極4側(cè)僅前進(jìn)0. 5mm的指 狀電極4的區(qū)域。端部附近電極10和指狀電極4的連接部附近區(qū)域內(nèi)的指狀電極端部彎曲部4a只 要存在于端部附近電極10和指狀電極4的連接部附近區(qū)域內(nèi)的至少一部分即可。當(dāng)端部附近電極10和指狀電極4的連接部附近區(qū)域內(nèi)的指狀電極端部彎曲部4a 彎曲成曲率圓的圓弧狀時(shí)，其曲率半徑并未特別限定，但優(yōu)選可以設(shè)為例如0. 5mm左右。圖9表示由圖1的虛線包圍的部分的電極圖案的另一例的平面放大示意圖。在該 例中，將上述母線電極端部彎曲部3a、指狀電極4和母線電極3的連接部附近區(qū)域內(nèi)的指狀 電極端部彎曲部4a以及指狀電極4和端部附近電極10的連接部附近區(qū)域內(nèi)的指狀電極端 部彎曲部4a均形成為收攏的結(jié)構(gòu)。通過(guò)形成為如上所述的結(jié)構(gòu)，令人在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)能夠抑制產(chǎn)生以下 (1) (3)所示的裂紋的方面以及例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷等形成上述電極時(shí)能夠抑制電極間產(chǎn) 生的斷線方面感到滿意。(1)自連接用部件12和母線電極3的連接部開(kāi)始在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生的裂紋。(2)在指狀電極4和母線電極3的連接部附近區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生于半導(dǎo)體基板2的裂紋。(3)在端部附近電極10和指狀電極4的連接部附近區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生于半導(dǎo)體基板2的裂紋。在本發(fā)明中，將圖5、圖7 圖9所示的各結(jié)構(gòu)，只要在太陽(yáng)能電池1的半導(dǎo)體基板 2第一表面上的至少一個(gè)部位上設(shè)置即可，但是該設(shè)置部位越多越好，最優(yōu)選為設(shè)置于太陽(yáng) 能電池1的半導(dǎo)體基板2第一表面上的所有的該部位。圖10表示圖1所示的太陽(yáng)能電池1的半導(dǎo)體基板2第二表面的另一例的平面示 意圖。該例的特征之一在于，連接用電極6被設(shè)置成島狀，以包圍該島狀連接用電極6周邊的方式設(shè)置有周邊電極5，在連接用電極6的端部附近區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有使連接用電極6的側(cè) 部彎曲以便朝向第一方向50上的連接用電極6端部縮小連接用電極6寬度的連接用電極 端部彎曲部6a。在此，“連接用電極6的端部附近區(qū)域內(nèi)”是指自連接用電極6在第一方向50的端 部與第一方向50平行地朝連接用電極6側(cè)僅前進(jìn)2mm的連接用電極6的區(qū)域。連接用電極端部彎曲部6a只要存在于連接用電極6的端部附近區(qū)域內(nèi)的至少一 部分即可。當(dāng)連接用電極端部彎曲部6a彎曲成曲率圓的圓弧狀時(shí)，其曲率半徑并未特別限 定，但優(yōu)選可以設(shè)為例如1. 5mm左右?！斑B接用電極6的寬度”是指與第一方向50正交的方向上的連接用電極6的長(zhǎng)度。圖11表示由圖10的虛線包圍的部分的一例的平面放大示意圖。在此，在第一方 向50上的連接用電極6和周邊電極5之間，設(shè)置有未形成連接用電極6及周邊電極5中的 任一個(gè)的開(kāi)口部17。而且，自連接用電極6的側(cè)部至周邊電極5設(shè)置有用于加強(qiáng)連接用電 極6和周邊電極5的電連接的須狀電極6b。作為須狀電極6b，并未特別限定，只要是導(dǎo)電 性物質(zhì)均可使用，例如可以使用由與銀等的連接用電極6相同的材質(zhì)構(gòu)成的電極。圖12表示圖1所示的太陽(yáng)能電池1的半導(dǎo)體基板2第二表面的另一例的平面示 意圖。該例的特征之一在于，島狀連接用電極6的寬度形成為一定。圖13表示由圖12的虛線包圍的部分的平面放大示意圖。在該例中，在第一方向 50上的連接用電極6和周邊電極5之間，也設(shè)置有未形成連接用電極6及周邊電極5中的 任一個(gè)的開(kāi)口部17。而且，自連接用電極6的側(cè)部至周邊電極5設(shè)置有用于加強(qiáng)連接用電 極6和周邊電極5的電連接的須狀電極6b。圖14示意性地表示圖10及圖12的沿C-C線的截面，圖15示意性地表示圖10及 圖12的沿D-D線的截面。在此，圖14所示的沿C-C線的截面構(gòu)成與圖3所示的截面相同 的結(jié)構(gòu)，但圖15所示的沿D-D線的截面構(gòu)成與圖4所示的截面不同的結(jié)構(gòu)。S卩，如圖15所示，在半導(dǎo)體基板2的第二表面，隔著規(guī)定間隔形成有P+層8，在P+ 層8上形成有周邊電極5。而且，在半導(dǎo)體基板2第二表面的ρ+層8之間的區(qū)域形成有連 接用電極6。在此，ρ+層8例如可以如下形成使通過(guò)絲網(wǎng)印刷等印刷成規(guī)定圖案的鋁膏在 200°C左右的溫度下干燥，之后，在700 800°C左右的溫度下燒成，使作為ρ型摻雜劑的鋁 在半導(dǎo)體基板2擴(kuò)散而形成所述ρ+層8。而且，在通過(guò)上述方法形成P+層8時(shí)，在ρ+層8 和周邊電極5之間形成鋁和硅的合金層(未圖示)。由于該合金層細(xì)密，因此，具有加強(qiáng)半 導(dǎo)體基板2的效果。在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池中，例如如圖15所示，優(yōu)選周邊電極5位于半導(dǎo)體基板2 的與第一表面上的第一方向50上的母線電極3的端部3b背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的第二表面的部位 (艮P，不存在連接用電極6的部位)。當(dāng)周邊電極5由含鋁的導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu)成時(shí)，能夠利用 上述細(xì)密的鋁和硅的合金層加強(qiáng)半導(dǎo)體基板2。另外，當(dāng)由含銀的導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu)成的連接用 電極6位于半導(dǎo)體基板2的與第一表面上的第一方向50上的母線電極3的端部3b背面?zhèn)?對(duì)應(yīng)的第二表面的部位時(shí)，由于未形成有上述合金層，因此，對(duì)半導(dǎo)體基板2進(jìn)行加強(qiáng)的效 果減弱。
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而且，優(yōu)選為，相比半導(dǎo)體基板2第一表面上的母線電極3的除端部附近區(qū)域內(nèi)以 外的區(qū)域中的母線電極3的寬度，半導(dǎo)體基板2第二表面上的連接用電極6的至少一部分 寬度更寬。這樣，通過(guò)使太陽(yáng)能電池1第二表面上的連接用電極6的至少一部分寬度大于 太陽(yáng)能電池1第一表面上的母線電極3的寬度，在使用內(nèi)部連接器等連接用部件12如后所 述形成太陽(yáng)能電池串時(shí)，可以提高在將連接用部件12與母線電極3連接后再與連接用電極 6連接時(shí)的連接穩(wěn)定性。并且，例如如圖10及圖11所示，作為太陽(yáng)能電池1的半導(dǎo)體基板2第二表面上的 連接用電極6，優(yōu)選使用具有連接用電極端部彎曲部6a的結(jié)構(gòu)，該連接用電極端部彎曲部 6a構(gòu)成為使連接用電極6的側(cè)部彎曲以便朝向第一方向50上的連接用電極6端部縮小 連接用電極6的寬度。通過(guò)形成為如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)自連 接用部件12和連接用電極6的連接部開(kāi)始在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生裂紋?？梢哉J(rèn)為這是因 為能夠利用連接用電極端部彎曲部6a來(lái)緩和在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)因內(nèi)部連接器等連接 用部件12與半導(dǎo)體基板2的熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生于半導(dǎo)體基板2的應(yīng)力。圖16表示上述已說(shuō)明的本發(fā)明太陽(yáng)能電池1的制造方法的一例的流程圖。首先， 如步驟Sla所示，從利用以往公知的方法制造的例如ρ型硅結(jié)晶塊切出作為ρ型硅基板的 半導(dǎo)體基板2。接著，如步驟S2a所示，對(duì)自ρ型硅結(jié)晶塊切出的半導(dǎo)體基板2的表面進(jìn)行蝕刻， 從而除去因上述切出而形成的損傷層，并且，在半導(dǎo)體基板2的第一表面形成紋理結(jié)構(gòu)(， "午Y構(gòu)造)。接下來(lái)，如步驟S3a所示，在半導(dǎo)體基板2的第一表面上涂布含η型摻雜劑的摻雜 液。在此，作為η型摻雜劑，可以使用例如磷等。接著，如步驟S4a所示，在涂布上述摻雜液后，對(duì)半導(dǎo)體基板2進(jìn)行加熱等，使η型 摻雜劑在半導(dǎo)體基板2的第一表面擴(kuò)散。由此，在半導(dǎo)體基板2的第一表面形成η+層7。接下來(lái)，如步驟S5a所示，通過(guò)除去在半導(dǎo)體基板2的側(cè)面回繞而形成的η+層7 的一部分，進(jìn)行ρη結(jié)分離。在此，ρη結(jié)分離可以使用如下任一方法利用激光在半導(dǎo)體基 板2的端部切成槽而進(jìn)行ρη結(jié)分離的方法、僅蝕刻半導(dǎo)體基板2的一側(cè)表面的方法，或者 在半導(dǎo)體基板2的一側(cè)表面上預(yù)先形成保護(hù)膜后使η型摻雜劑擴(kuò)散的方法等。接著，如步驟S6a所示，在半導(dǎo)體基板2的第一表面上形成反射防止膜15。在此， 作為反射防止膜15，例如可以通過(guò)等離子體CVD法形成氮化硅膜等。接下來(lái)，如步驟S7a所示，在半導(dǎo)體基板2的第一表面上，例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷等印 刷銀膏等導(dǎo)電膏以構(gòu)成上述母線電極3及指狀電極4的電極圖案。而且，在半導(dǎo)體基板2 的第二表面上，例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷等印刷銀膏等導(dǎo)電膏以構(gòu)成上述連接用電極6的電極圖 案，并且，例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷等印刷鋁膏等導(dǎo)電膏以構(gòu)成周邊電極5的電極圖案。接下來(lái)，如步驟SSa所示，在干燥分別印刷于半導(dǎo)體基板2的第一表面上及第二表 面上的導(dǎo)電膏后進(jìn)行燒成。由此，在半導(dǎo)體基板2的第一表面上，通過(guò)燒成貫通7 4 \ 一 ^ >一)將母線電極3及指狀電極4在η+層7上形成并電連接。而且，在半導(dǎo)體基板2 的第二表面上形成連接用電極6及周邊電極5，并且，當(dāng)周邊電極5由含鋁的導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu) 成時(shí)，鋁自半導(dǎo)體基板2第二表面的周邊電極5擴(kuò)散而形成ρ+層8。此時(shí)，在ρ+層8和周 邊電極5之間形成鋁和硅的合金層。由于該合金層細(xì)密，因此，具有加強(qiáng)半導(dǎo)體基板2的效^ ο此后，如步驟S9a所示，測(cè)定上述燒成后的太陽(yáng)能電池的電流-電壓等特性，在確 認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后完成太陽(yáng)能電池。圖17(a)表示通過(guò)連接用部件12將多個(gè)本發(fā)明太陽(yáng)能電池1連接而形成的本發(fā) 明太陽(yáng)能電池串的受光面的一例的平面示意圖，圖17(b)表示圖17(a)所示的太陽(yáng)能電池 串背面的一例的平面示意圖，圖17(c)表示具有圖17(a)所示的受光面及圖17(b)所示的 背面的太陽(yáng)能電池串的剖面示意圖。在圖17(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串中，相鄰的太陽(yáng)能電池1通過(guò)利用連接用 部件12將一個(gè)太陽(yáng)能電池1受光面的母線電極3與另一個(gè)太陽(yáng)能電池1背面的連接用電 極6電連接而構(gòu)成。在該例中，在一個(gè)太陽(yáng)能電池1中，受光面的母線電極3及背面的連接 用電極6分別形成有三個(gè)。而且，在該例中，母線電極3、指狀電極4及連接用電極6由銀形 成，周邊電極5由鋁形成。另外，太陽(yáng)能電池1受光面的母線電極3與連接用部件12的連接以及太陽(yáng)能電池 1背面的連接用電極6與連接用部件12的連接，能夠分別利用以往公知的方法進(jìn)行連接，例 如能夠使用焊錫等進(jìn)行連接。而且，在該例中，由于連接用部件12的寬度為一定，因此，太陽(yáng)能電池1背面的連 接用電極6的寬度大于太陽(yáng)能電池1受光面的母線電極3的寬度。這樣，通過(guò)使太陽(yáng)能電 池1背面的連接用電極6的寬度大于太陽(yáng)能電池1受光面的母線電極3的寬度，能夠提高 在將連接用部件12與母線電極3連接后再與連接用電極6連接時(shí)的連接穩(wěn)定性。另外， “母線電極3的寬度”是指與第一方向50正交的方向上的母線電極3的長(zhǎng)度，“連接用電極 6的寬度”是指與第一方向50正交的方向上的連接用電極6的長(zhǎng)度。圖17(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串如上所述將本發(fā)明的太陽(yáng)能電池1利用連接 用部件12連接而構(gòu)成，因此，在連接用部件12連接后，能夠抑制自連接用部件12和母線電 極3的連接部開(kāi)始在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生裂紋。而且，通過(guò)太陽(yáng)能電池1受光面的電極圖 案，不僅能夠抑制在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)自連接用部件12和母線電極3的連接部開(kāi)始在半 導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生裂紋，而且也能夠抑制在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)產(chǎn)生上述(2)及(3)中的 至少一方的裂紋。圖18(a)表示通過(guò)連接用部件12將多個(gè)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池1連接而形成的本 發(fā)明的太陽(yáng)能電池串受光面的另一例的平面示意圖，圖18(b)表示圖18(a)所示的太陽(yáng)能 電池串背面的另一例的平面示意圖，圖18(c)表示具有圖18(a)所示的受光面及圖18(b) 所示的背面的太陽(yáng)能電池串的剖面示意圖。在圖18(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串中，相鄰的太陽(yáng)能電池1通過(guò)利用連接用 部件12將一個(gè)太陽(yáng)能電池1受光面的母線電極3與另一個(gè)太陽(yáng)能電池1背面的連接用電 極6電連接而結(jié)構(gòu)。該例的特征在于，太陽(yáng)能電池串背面的連接用電極6的形狀構(gòu)成圖12 所示的形狀，周邊電極5位于與母線電極3的端部3b背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的部位(不存在連接用電 極6的部位)。其他結(jié)構(gòu)與圖17(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串相同。在圖18(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串中，由于周邊電極5位于與母線電極3的端 部3b背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的部位(不存在連接用電極6的部位)，因此，利用周邊電極5能夠加強(qiáng)半 導(dǎo)體基板2。因此，在圖18(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串中，在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)即便在半導(dǎo)體基板2產(chǎn)生應(yīng)力，由于可以利用周邊電極5加強(qiáng)半導(dǎo)體基板2，因此，與圖17 (a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串相比，能夠抑制半導(dǎo)體基板2產(chǎn)生裂紋。并且，在圖18(a) (C)所示的太陽(yáng)能電池串中，也能夠得到上述說(shuō)明的圖 17(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串所能得到的效果。圖19(a)表示通過(guò)連接用部件12將多個(gè)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池1連接而形成的本 發(fā)明的太陽(yáng)能電池串受光面的另一例的平面示意圖，圖19(b)表示圖19(a)所示的太陽(yáng)能 電池串背面的另一例的平面示意圖，圖19(c)表示具有圖19(a)所示的受光面及圖19(b) 所示的背面的太陽(yáng)能電池串的剖面示意圖。在圖19(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串中，相鄰的太陽(yáng)能電池1通過(guò)利用連接用 部件12將一個(gè)太陽(yáng)能電池1受光面的母線電極3與另一個(gè)太陽(yáng)能電池1背面的連接用電 極6電連接而構(gòu)成。該例的特征在于，太陽(yáng)能電池串背面的連接用電極6的形狀構(gòu)成圖10 所示的形狀。其他結(jié)構(gòu)與圖18(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串相同。在圖19(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串中，由于使用在半導(dǎo)體基板2的第二表面 上具有連接用電極端部彎曲部6a這種結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池1，該連接用電極端部彎曲部6a構(gòu) 成為使連接用電極6的側(cè)部彎曲以便朝向第一方向50上的連接用電極6的端部縮小連接 用電極6的寬度，因此，具有如下效果能夠抑制在形成太陽(yáng)能電池串時(shí)自連接用部件12和 連接用電極6的連接部開(kāi)始在半導(dǎo)體基板2上產(chǎn)生裂紋。并且，在圖19(a) (C)所示的太陽(yáng)能電池串中，也能夠得到上述說(shuō)明的圖 18(a) (c)所示的太陽(yáng)能電池串所能得到的效果。圖20表示制造上述已說(shuō)明的本發(fā)明太陽(yáng)能電池串并使用本發(fā)明太陽(yáng)能電池串來(lái) 制造本發(fā)明太陽(yáng)能電池模塊的方法的一例的流程圖。首先，如步驟Slb所示，準(zhǔn)備具有上述已說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明太陽(yáng)能電池1，接著， 如步驟S2b所示，使用連接用部件12將多個(gè)該太陽(yáng)能電池1如上所述進(jìn)行連接，從而制造 具有上述已說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明太陽(yáng)能電池串。接著，如步驟S3b所示，利用導(dǎo)電性部件將如上所述制造的太陽(yáng)能電池串彼此電 連接，從而將太陽(yáng)能電池串彼此連接。接下來(lái)，如步驟S4b所示，將太陽(yáng)能電池串彼此連接并設(shè)置于EVA(乙烯-醋酸乙 烯酯)等密封材料之間，并且，將該密封材料設(shè)置于玻璃等透明基板和樹(shù)脂膜等背面膜之 間，進(jìn)行密封材料的配置。接著，如步驟S5b所示，對(duì)上述配置后的密封材料沿其上下方向進(jìn)行加壓的同時(shí) 進(jìn)行加熱，從而使密封材料固化來(lái)制作太陽(yáng)能電池組件。接下來(lái)，如步驟S6b所示，將端子盒安裝到使上述密封材料固化后的太陽(yáng)能電池 組件上。接著，如步驟S7b所示，將鋁框等框體以包圍太陽(yáng)能電池組件的外周的方式安裝。接著，如步驟S8b所示，測(cè)定安裝上述框體后的太陽(yáng)能電池組件的電流_電壓等特 性，在確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后完成太陽(yáng)能電池組件。另外，在上述說(shuō)明中，也可以將η型與ρ型替換。上述公開(kāi)的實(shí)施方式應(yīng)認(rèn)為是在所有方面進(jìn)行例示而并非進(jìn)行限制。本發(fā)明的范 圍并非由上述說(shuō)明而是由權(quán)利要求保護(hù)的范圍來(lái)表示，其包括與權(quán)利要求保護(hù)的范圍等效 的含義及范圍內(nèi)的所有變更。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池串及太陽(yáng)能電池組件，能夠抑 制因與內(nèi)部連接器等連接用部件連接而導(dǎo)致半導(dǎo)體基板產(chǎn)生裂紋。
權(quán)利要求
一種太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，具有半導(dǎo)體基板(2)；以及在所述半導(dǎo)體基板(2)的第一表面上沿第一方向(50)延伸的母線電極(3)和沿第二方向(51)延伸的指狀電極(4)；所述指狀電極(4)與所述母線電極(3)電連接；在所述第一方向(50)上的所述母線電極(3)端部附近區(qū)域內(nèi)所述母線電極(3)的側(cè)部彎曲，以便朝向所述母線電極(3)的端部使所述母線電極(3)的寬度擴(kuò)大。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述第一方向(50)與所述第二方向(51)所構(gòu)成的角度為直角或大致直角。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，在所述指狀電極(4)與所述母線電極(3)的連接部附近區(qū)域內(nèi)所述指狀電極(4)側(cè)部 彎曲，以便朝向所述指狀電極⑷和所述母線電極⑶的連接部使所述指狀電極⑷的寬 度擴(kuò)大。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，在所述半導(dǎo)體基板(2)的位于所述第一表面的相反側(cè)的第二表面上，具有為了與所 述太陽(yáng)能電池⑴的連接用部件(12)電連接而設(shè)置成島狀的連接用電極(6)以及以包圍 所述連接用電極(6)周邊的方式設(shè)置的周邊電極(5)；在所述連接用電極(6)的端部附近區(qū)域內(nèi)所述連接用電極(6)的側(cè)部彎曲，以便朝向 所述第一方向(50)上的所述連接用電極(6)端部使所述連接用電極(6)的寬度縮小。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述周邊電極(5)位于所述半導(dǎo)體基板(2)的與所述第一表面上的所述第一方向(50) 上的所述母線電極(3)的所述端部背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的所述第二表面的部位。
6.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，將所述連接用電極(6)不設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板(2)的與所述第一表面上的所述第一 方向(50)上的所述母線電極(3)的所述端部背面?zhèn)葘?duì)應(yīng)的所述第二表面的部位。
7.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，相比所述半導(dǎo)體基板(2)的所述第一表面上的與所述母線電極(3)端部附近區(qū)域內(nèi)不 同的區(qū)域內(nèi)的所述母線電極(3)的寬度，所述半導(dǎo)體基板(2)的所述第二表面上的所述連 接用電極(6)的至少一部分的寬度更寬。
8.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述連接用電極(6)含有銀。
9.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述周邊電極(5)含有鋁。
10.一種太陽(yáng)能電池串，其包含多個(gè)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池(1)。
11.一種太陽(yáng)能電池組件，其包含權(quán)利要求10所述的太陽(yáng)能電池串。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池串及太陽(yáng)能電池組件。該太陽(yáng)能電池(1)具有半導(dǎo)體基板(2)、在半導(dǎo)體基板(2)的第一表面上沿第一方向(50)延伸的母線電極(3)及沿第二方向(51)延伸的指狀電極(4)，指狀電極(4)與母線電極(3)電連接，在第一方向(50)上的母線電極(3)端部附近區(qū)域內(nèi)母線電極(3)的側(cè)部彎曲，以便朝向母線電極(3)的端部使母線電極(3)的寬度擴(kuò)大。
文檔編號(hào)H01L31/068GK101981704SQ20098011167
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者中村守孝, 大狹正寬, 日置正臣, 梅谷佳伸, 田中聰, 石井周三, 石井干恭 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社