專利名稱：太陽能電池元件、分割太陽能電池元件、太陽能電池模塊及電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池元件、將該太陽能電池元件分割而得到的分割太陽能電池元件、具有太陽能電池元件或分割太陽能電池元件的太陽能電池模塊及電子設備。
背景技術：
如圖10所示，通常為了提高太陽能電池元件50的集電效率，在構成太陽能電池元件50的半導體基板51上等間隔地配置多根線狀的集電電極52。在制作太陽能電池元件50時，需要在半導體基板51中摻雜雜質(zhì)元素。在這種情況下，因制造條件的不同，例如與半導體基板51的一主面中的中央部Rl相比，在其外側(cè)施加較大的熱量，從而存在在該部位含有較多雜質(zhì)元素的情況。即，在圖10中，存在與中央部 Rl相比，在位于中央部Rl的外側(cè)的兩端部R2、R3含有更多雜質(zhì)元素的情況。在這種情況下，在半導體基板51的表面的中央部R1，載流子的收集(集電)容易變得不充分，無法期待太陽能電池元件的發(fā)電效率的提高。通過等間隔增加配置在半導體基板51上的集電電極52的根數(shù)，能夠提高太陽能電池元件50的集電效率。但是，相鄰的集電電極間的距離變短，因此，在使用將太陽能電池元件50分割而得到的多個分割太陽能電池元件時(例如，參照下述的專利文獻1)，如圖10 所示，存在集電電極52與分割位置53重疊的情況。在這種情況下，存在分割太陽能電池元件的輸出降低等對輸出特性帶來不良影響的情況。因此，期望能夠期待提高發(fā)電效率的太陽能電池元件及輸出特性的影響小的分割太陽能電池元件，進而期望具備這樣的太陽能電池元件或分割太陽能電池元件的太陽能電池模塊及電子設備。專利文獻1 日本特開2000-164901號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方式所涉及的太陽能電池元件具備具有一種導電型的第一半導體層和相反導電型的第二半導體層的半導體基板，且在所述第二半導體層側(cè)的所述半導體基板的第一主面上，多個線狀的集電電極分別從所述第一主面的中央部朝向兩端部分離配置， 所述太陽能電池元件的特征在于，位于所述中央部的相鄰的所述集電電極間的距離與位于所述兩端部側(cè)的相鄰的所述集電電極間的距離不同。本發(fā)明的一方式所涉及的分割太陽能電池元件的特征在于，通過將所述太陽能電池元件沿著所述集電電極中的幾根集電電極分割而獲得。本發(fā)明的一方式所涉及的太陽能電池模塊的特征在于，具備所述太陽能電池元件或所述分割太陽能電池元件。本發(fā)明的一方式所涉及的電子設備的特征在于，具備所述太陽能電池元件或所述分割太陽能電池元件。
根據(jù)上述的太陽能電池元件、具備該太陽能電池元件的太陽能電池模塊及電子設備，能夠期待發(fā)電效率的提高。另外，能夠提供輸出特性的影響小的分割太陽能電池元件， 且具備這樣的分割太陽能電池元件的太陽能電池模塊及電子設備的可靠性高。


圖1是示意性示出本發(fā)明的一方式所涉及的太陽能電池元件的受光面?zhèn)鹊囊焕母┮晥D。圖2是示意性示出本發(fā)明的一方式所涉及的太陽能電池元件的背面?zhèn)鹊囊焕母┮晥D。圖3是由圖1的A-A線剖開的剖視示意圖。圖4是圖1的局部放大俯視圖，圖4(a)、(b)分別為示出了第一集電電極的配置例的圖。圖5是示意性示出本發(fā)明的一方式所涉及的太陽能電池元件的受光面?zhèn)鹊囊焕母┮晥D。圖6是示意性示出本發(fā)明的一方式所涉及的太陽能電池元件的受光面?zhèn)鹊囊焕母┮晥D。圖7是示意性示出本發(fā)明的一方式所涉及的太陽能電池元件的受光面?zhèn)鹊囊焕母┮晥D。圖8是由圖7的B-B線剖開的剖視示意圖。圖9(a)、(b)是分別示意性示出本發(fā)明的一方式所涉及的分割太陽能電池元件的一例的俯視圖。圖10是示意性示出現(xiàn)有的太陽能電池元件的俯視圖。
具體實施例方式參照附圖，對本發(fā)明所涉及的實施方式的例子進行詳細地說明。<太陽能電池元件的基本結構>首先，對太陽能電池元件的基本結構進行說明。如圖1所示，在太陽能電池元件10 中，在作為半導體基板9的受光面的第一主面11上，例如直線狀的多個第一集電電極如分別從第一主面11的中央部Rl朝向兩端部R2、R3相互分離配置。在圖1中，4b為寬度比第一集電電極如寬的第一輸出取出電極，其相對于第一集電電極如正交配置。由第一集電電極如和第一輸出取出電極4b構成第一主面11中的第一電極4。如圖1所示，位于中央部Rl的相鄰的第一集電電極如間的距離可以與位于兩端部R2、R3側(cè)的相鄰的第一集電電極如間的距離不同。在此，只要位于中央部Rl的相鄰的第一集電電極如間的距離與位于兩端部R2、R3側(cè)的相鄰的第一集電電極如間的距離的差異在0. 07mm以上，則可定義為兩者中的第一集電電極如間的距離不同。另一方面，如圖2所示，在作為半導體基板9的背面的第二主面12上配置有第二電極5，該第二電極5由形成在大致整面上的第二集電電極fe和向與第一輸出取出電極4b 相同的方向延伸的第二輸出取出電極恥構成。并且，在圖1及圖2中，8為用于從太陽能電池元件10獲得分割太陽能電池元件的分割線，例如是為了采用激光束等對太陽能電池元件10進行分割而示出的分割線。如圖3所示，半導體基板9具有一種導電型的第一半導體層1和相反導電型的第二半導體層2。第二半導體層2位于半導體基板9的第一主面11側(cè)。另外，在半導體基板 9的第一主面11上配置有反射防止膜3。另外，在半導體基板9的第二主面12側(cè)設有BSF 區(qū)域(Back Surface Field:背面電場)的第三半導體層6。另外，在后接點型太陽能電池元件中，例如圖7及圖8所示，具備從半導體基板9 的第一主面11貫通到位于其相反側(cè)的第二主面12且與第一集電電極如連接的多個貫通電極4e ；配置在第二主面12上且與貫通電極如連接的第一輸出取出電極4b。進而，本實施方式的分割太陽能電池元件的特征在于，通過將上述的太陽能電池元件沿著第一集電電極4a中的幾根集電電極分割而獲得。例如，如圖9(a)所示，通過由位于圖1的太陽能電池元件10的中央部Rl的分割線8分割而獲得分割太陽能電池元件15。 另外，如圖9(b)所示，通過由位于圖7的太陽能電池元件20的中央部Rl的分割線8分割而獲得分割太陽能電池元件16。<太陽能電池元件及分割太陽能電池元件的具體結構例>以下，對具體的方式例進行說明。如圖1所示，位于中央部Rl的相鄰的第一集電電極如間的距離可以構成為比位于兩端部R2、R3的相鄰的第一集電電極如間的距離短。例如，如圖4(a)所示，可以將相鄰的第一集電電極如間的距離配置成從半導體基板9的第一主面11中的中央部Rl朝向兩端部R2、R3而逐漸變長。由此，能夠降低由于第一集電電極如中的累積出的公差的偏差而引起的第一集電電極如和分割位置8的重疊，從而使分割位置8位于相鄰的第一集電電極如間的設計容易。另外，第一電極4例如由50 200 μ m寬度的第一集電電極如和與其正交的 1. 3 2. 5mm寬度的第一輸出取出電極4b構成。另一方面，第二電極5例如具有配置在第二主面的整面上的第二集電電極fe和1. 5 7mm寬度的第二輸出取出電極fe。通過最佳組合相鄰的第一集電電極如間的距離和第一集電電極如的根數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)使太陽能電池元件10的分割位置8與第一集電電極如不重疊。由此，通過僅制作一種統(tǒng)一的太陽能電池元件10 (母基板)，從而能夠容易地制作多種尺寸的分割太陽能電池元件(子基板)。并且，從外觀方面來看，相鄰的第一集電電極如間的距離以最佳值為基準，在 0.2mm以內(nèi)的范圍內(nèi)設置成比最佳值短或長。另外，優(yōu)選位于中央部Rl的相鄰的第一集電電極如間的距離和位于兩端部R2、R3的相鄰的第一集電電極如間的距離之差在0. 3mm以內(nèi)。并且，所謂“最佳值”，是指在相鄰的第一集電電極如的距離從半導體基板1的一端部到另一端部為均等的情況下，使太陽能電池元件的發(fā)電效率變高時的值。也能夠與第二半導體層2的雜質(zhì)濃度分布、薄層電阻(sheet resistance)分布等相匹配地適當設定相鄰的第一集電電極如間的距離，可以如圖5所示的太陽能電池元件30 那樣，在半導體基板9的第一主面11的中央部Rl使相鄰的第一集電電極如間的距離變長， 在兩端部R2、R3使相鄰的第一集電電極如間的距離變短。另外，如圖4(b)及圖6所示，可以使相鄰的第一集電電極如間的平均距離短的第一集電電極組41和相鄰的第一集電電極如間的平均距離長的第二集電電極組42交替或適當配置。通過采用該結構，也能夠降低由于逐漸累積出的公差的偏差而引起的集電電極 4a與切斷位置8的重疊，由此可使分割位置8位于第一集電電極如間的設計容易。
進而，優(yōu)選第一集電電極如的根數(shù)為偶數(shù)。這是為了獲得將第一集電電極左右對稱地切斷后的尺寸一致的分割太陽能電池元件。例如，即使在根據(jù)第一集電電極如間的距離的最佳值計算出的第一集電電極如的根數(shù)為奇數(shù)的情況下，通過組合相鄰的第一集電電極如間的平均距離短的第一集電電極組41和相鄰的第一集電電極如間的平均距離長的第二集電電極組42，也能夠?qū)⒌谝患婋姌O如的根數(shù)設為偶數(shù)。
另外，通過最佳組合第一集電電極如的間隔和根數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)使太陽能電池元件的母基板10中第一集電電極如不位于分割位置8，因此，通過僅制作一個的統(tǒng)一的太陽能電池元件的母基板10，就能夠容易地制作多種大小的太陽能電池元件的子基板。并且，也從外觀方面來看，第一集電電極組41及第二集電電極組42的相鄰的第一集電電極如間的平均距離以最佳值為基準，在0. 2mm以內(nèi)的范圍內(nèi)設置成比最佳值短或長。另外，優(yōu)選第一集電電極組41和第二集電電極組42的間隔之差在0. 3mm以內(nèi)。進而，在圖4 (b)中，在半導體基板9的第一主面11中的薄層電阻高的第一區(qū)域和薄層電阻比該第一區(qū)域低的第二區(qū)域中，優(yōu)選在第一區(qū)域配置第一集電電極組41，在第二區(qū)域配置第二集電電極組42。由此，載流子的收集在各第一區(qū)域及第二區(qū)域良好地進行。在此，通過使第一區(qū)域和第二區(qū)域的薄層電阻值之差為在5 Ω / 口以上且20 Ω / 口以下的較小的差，也能夠減小第一區(qū)域的第一集電電極組41和第二區(qū)域的第二集電電極組42的間隔之差，并能夠較小地設定第一集電電極組41和第二集電電極組42之差，故不會對外觀產(chǎn)生損傷。另外，優(yōu)選第二半導體層2的第一區(qū)域與第二區(qū)域中的薄層電阻的差異通過使相反半導體層2的第一區(qū)域的厚度比第二區(qū)域的該厚度薄來實現(xiàn)。第一區(qū)域和第二區(qū)域的厚度之差在雜質(zhì)濃度為1 X IO18[atoms/cm3]的位置可以為0. 1 μ m以上且1 μ m以下。另外，優(yōu)選第二半導體層2的第一區(qū)域和第二區(qū)域中的薄層電阻的差異使第二半導體層2的第一區(qū)域中的最大雜質(zhì)濃度比第二區(qū)域中的最大雜質(zhì)濃度低。第一區(qū)域和第二區(qū)域的最大雜質(zhì)濃度之差可以為IXlO2ci[atoms/cm3]以上且8X 102°[atoms/cm3]以下。這樣，在位于中央部Rl的相鄰的第一集電電極如間的距離形成得比位于兩端部 R2、R3側(cè)的相鄰的第一集電電極如間的距離短的情況下，通過與其相匹配地使第二半導體層2的中央部Rl中的薄層電阻比兩端部R2、R3側(cè)的第二半導體層2的薄層電阻變高，也能夠使太陽能電池元件的發(fā)電效率提高0. 左右。此處，薄層電阻的值的測定能夠通過四探針法來測定，對在一條直線上排列的四根金屬針加壓并同時使它們與半導體基板9的表面接觸，在電流流過外側(cè)的兩根針時，測定在內(nèi)側(cè)的兩根針之間產(chǎn)生的電壓，并根據(jù)該電壓和流過的電流基于歐姆法則來求出電阻值。另外，在本實施方式的太陽能電池元件中具有第二半導體層2的薄層電阻高的第一區(qū)域和第二半導體層2的薄層電阻低的第二區(qū)域，且可以在第一區(qū)域設有第一集電電極組41，在第二區(qū)域設有第二集電電極組42。也就是說，第二半導體層2中，中央部Rl的薄層電阻設定得比兩端部R2、R3側(cè)高。在半導體基板9的整體中通常以在薄層電阻沒有不均的方式形成第二半導體層2，但是，在本實施方式中，設置薄層電阻不同的第一區(qū)域和第二區(qū)域，且與第二半導體層2 的薄層電阻相匹配地來決定設置第一集電電極組41和第二集電電極組42的位置。由此，能夠進一步減少太陽能電池元件的輸出特性的降低，且因情況不同而能夠使輸出特性提高。作為第二半導體層2的第一區(qū)域和第二區(qū)域的形成方法可采用各種的方法。例如，能夠在薄層電阻形成均勻的第二半導體層2之后，通過僅在要成為第二區(qū)域的區(qū)域再次使摻雜劑擴散或?qū)ψ鳛榈谝粎^(qū)域的區(qū)域的第二半導體層2進行蝕刻而形成。在這種情況下，可以將第一區(qū)域設置在兩端部R2、R3或中央部Rl中的任一者上。需要說明的是，在再次使摻雜劑擴散的情況下，優(yōu)選在不擴散的區(qū)域進行設置擴散防止層，在蝕刻的情況下，優(yōu)選在不蝕刻的區(qū)域進行設置蝕刻防止層。另外，也能夠如上述方法那樣不增加工序數(shù)而形成。例如，在涂敷熱擴散法中，通過使含有摻雜劑的膏劑的涂敷厚度不同，而在涂敷厚度薄的部位形成第一區(qū)域，在厚的部位形成第二區(qū)域。另外，例如在氣相熱擴散法中，由于減小向爐內(nèi)的氣流束而對爐內(nèi)的氣體的均勻性造成損失。由此，因熱引起的擴散的影響變大，故與半導體基板的中央部相比，對外周部施加較大的熱量，從而易于在半導體基板9的中央部Rl形成第一區(qū)域，在兩端部R2、 R3形成第二區(qū)域。進而，在本實施方式中，在第一主面11上以與第一集電電極如大致正交的方式配置第一輸出取出電極4b。由此，能夠?qū)⒂傻谝患婋姌O如集中的載流子有效地從第一輸出取出電極4b取出。進而，如圖7及圖8所示，優(yōu)選配置有從半導體基板9的第一主面11貫通到第二主面12的多個貫通孔7、在該貫通孔7內(nèi)與第一集電電極如導通的貫通孔電極如、在第二主面12上與貫通孔電極如連接的第一輸出取出電極4b。在上述內(nèi)容中，對第一輸出取出電極4b形成在第一主面11側(cè)的方式例進行了說明，但在以下說明的通孔型后接點結構中也能夠適用本實施方式的結構。圖7及圖8所示的通孔型后接點結構的太陽能電池元件20具有包括第一主面11 和第二主面12的半導體基板9 ；貫通半導體基板9的多個貫通孔7 ；第一電極4。在此，在第一電極4中包括形成在第一主面11上的第一集電電極如；形成在第二主面12上的輸出取出電極4b ；與第一輸出取出電極4b及集電電極如電連接且形成在貫通孔7內(nèi)的貫通孔電極如。這樣，第一電極4形成在第二主面12上，且還包括與貫通孔電極如連接的第一輸出取出電極4b，因此，能夠有效地將在第一主面11側(cè)集中的電流從第二主面12側(cè)取出。如圖7所示，由在第一主面11上大致平行設置的多個細線構成的第一主面11的第一集電電極如中，各細線與貫通孔電極4e的至少一個連接。由此，能夠?qū)υ诎雽w基板9中生成的載流子進行有效集電，并能夠通過貫通孔電極4e從背面的第二主面12側(cè)的第一輸出取出電極4b取出。另外，在本實施方式中的太陽能電池元件的分割方法中，通過采用上述的太陽能電池元件20，基于圖7所示的配置在中央部Rl的第一集電電極組的中心線進行切斷，并且在配置于兩端部R2、R3的第二集電電極組中也進行切斷，從而能夠使第一集電電極如不與分割線8重疊地獲得被等分分割的分割太陽能電池元件。也就是說，通常情況下，根據(jù)第二半導體層2的薄層電阻與第一集電電極如的線電阻的關系來設定最佳的相鄰的第一集電電極如間的距離，但是，在本實施方式中的太陽能電池元件的分割方法中無需考慮這些內(nèi)容，就能夠減少因電極形狀的變更引起的太陽能電池元件的輸出特性的降低。<太陽能電池元件的制造方法>以下，對本實施方式的太陽能電池元件的制造方法進行說明。首先，對成為第一半導體層1的半導體基板的制造進行說明。在半導體基板為單晶硅基板時，通過例如提拉法等來形成，在半導體基板為多晶硅基板時，通過例如鑄造法等來形成。以下，通過采用了 P型的多晶硅的例子進行說明。首先，通過例如鑄造法來制作多晶硅的鑄錠。接著，將該鑄錠切片成例如250μπι 以下的厚度。之后，為了對半導體基板的切斷面的機械損傷層或污染層進行清潔化，優(yōu)選通過Na0H、K0H或氟酸、氟硝酸等對表面進行極微量蝕刻。需要說明的是，在該蝕刻工序后，更優(yōu)選采用濕蝕刻方法，在半導體基板的表面上形成微小的凹凸構造。此處，在圖7及圖8所示的后接點型太陽能電池元件的情況下，在半導體基板的第一主面11與第二主面12之間形成貫通孔7。貫通孔7通過采用機械鉆頭、水射流或激光加工裝置等來形成。并且，為了避免第一主面11的損傷，貫通孔7的形成從半導體基板的第二主面12側(cè)朝向第一主面11側(cè)來進行加工。不過，若由加工引起的對半導體基板的損傷較少，則可以從第一主面11側(cè)朝向第二主面12側(cè)來進行加工。另外，優(yōu)選在貫通孔7形成后進行蝕刻來除去損傷層。接著，在半導體基板的所期望區(qū)域的表層內(nèi)形成作為相反導電型的η型的第二半導體層2。這樣的第二半導體層2通過將膏劑狀態(tài)的I32O5涂敷在半導體基板的表面上并使其熱擴散的涂敷熱擴散法或?qū)怏w狀態(tài)的POCl3(三氯氧磷)作為擴散源的氣相熱擴散法等來形成。該第二半導體層2形成在0. 2 2 μ m左右的深度、60 150 Ω / □左右的薄層電阻上。另外，在后接點型的太陽能電池元件中，優(yōu)選第二半導體層2還形成在貫通孔7的內(nèi)部及第二主面12上。需要說明的是，第二半導體層2的形成方法并不局限于上述方法， 例如也可采用薄膜形成技術來形成氫化非晶硅膜或包括微晶硅膜的晶硅膜等。進而，也可以在第一半導體層1和第二半導體層2之間形成i型硅區(qū)域。涂敷熱擴散法中所采用的含有摻雜劑的膏劑例如在為η型時，為氧化磷或磷酸等磷系鹽。在為P型時，為將由氧化硼或硼酸等的硼系鹽構成的摻雜劑以及硅酸乙酯或聚硅氮烷等硅系化合物混合在乙醇、異丙醇或丁醇等溶劑中而成的膏劑，并根據(jù)需要，混合甲基纖維素、乙基纖維素、硝化纖維素、甲基丙烯酸甲酯或聚乙二醇等樹脂。作為涂敷方法，例如可采用旋涂法、噴霧法或網(wǎng)板印刷法等在半導體基板上涂敷膏劑。另外，膏劑的粘度可以與所采用的涂敷法對應而適當調(diào)整，例如在采用網(wǎng)板印刷法時，可采用50 350 -S左右的粘度的膏劑。在涂敷后，可以在70 150°C的溫度下使膏劑干燥幾分鐘。然后，通過在氬或氮等惰性氣體氣氛中或在含有氧等的氧化氣氛中進行熱處理， 將膏劑玻璃化而形成包含摻雜劑的玻璃層，且使玻璃層中的摻雜劑向半導體基板的表面及內(nèi)部擴散。熱處理溫度例如在300 600°C的溫度下加熱5 20分鐘左右，之后為了使玻璃層中的摻雜劑向基板中擴散而在600 900°C的溫度下加熱10 40分鐘左右即可。此外，通過使膏劑的涂敷厚度不同，從而在涂敷厚度薄的部位形成薄層電阻高的第二半導體層，在厚的部位形成薄層電阻高的第二半導體層。在氣相熱擴散法中，在包括氣體導入口和氣體排氣口的由石英構成的工藝管內(nèi)設置多個半導體基板，使液體的POCl3通過運載氣體(例如氮氣、氧氣等)起泡，并將使POCl3 氣化后的擴散氣體與惰性氣體一起導入工藝管內(nèi)。在含有摻雜劑的氣氛中，通過在工藝管的外周設置的加熱機構在600°C 900°C左右的溫度下對半導體基板1進行5 30分鐘左右熱處理。由此，在半導體基板的表面形成含有摻雜劑的玻璃層，且使存在于玻璃層中的摻雜劑向半導體基板的表面附近擴散。在此，擴散氣體和惰性氣體的流量比可以設定為例如 1 2 1 20來進行供給，更優(yōu)選為1 4 1 15來進行供給。之后，在氬或氮等惰性氣體氣氛中，在比剛才的溫度高50°C 200°C的溫度下進行10 40分鐘左右熱處理，由此使存在于半導體基板表面的玻璃層中的摻雜劑進一步向半導體基板表面附近擴散，并且使擴散到半導體基板的表面附近的摻雜劑向基板內(nèi)部擴散，從而形成第二半導體層2。接著，形成反射防止膜3。反射防止膜3采用例如PECVD(plaSma enhanced chemical vapor d印osition :等離子體增強化學汽相淀積)法、蒸鍍法或濺射法等來形成。 例如，若在通過PECVD法來形成由氮化硅膜構成的反射防止膜3時，則使反應室內(nèi)形成為 500°C左右，并通過N2(氮)將Si3H4(硅烷)和NH3(氨)的混合氣體稀釋且借助輝光放電分解使它們等離子體化并堆積，從而形成反射防止膜3。接著，在半導體基板1的第二主面12側(cè)形成一種導電型的半導體雜質(zhì)高濃度擴散的第三半導體層6。作為制法，例如可采用使用以BBr3(三溴化硼)作為擴散源的熱擴散法在溫度800 1100°C左右下形成的方法；通過印刷法涂敷由鋁粉末及有機載色體等構成的鋁膏劑，之后在溫度600 850°C左右下進行熱處理(燒成)而使鋁向半導體基板1擴散的方法。另外，若采用印刷鋁膏劑而將其燒成的方法，則能夠僅在印刷面形成所期望的擴散區(qū)域。并且，在這種情況下，無需將在第二半導體層2的形成時同時也在第二主面?zhèn)刃纬傻摩切偷牡诙雽w層除去，只要在太陽能電池元件10中僅對第二主面12側(cè)的周邊部采用激光等進行ρη分離即可，在后接點型的太陽能電池元件20中，還在與第三半導體層6的界面進行ρη分離也可。并且，第三半導體層6的形成方法并不局限于上述方法，例如可以采用薄膜技術而形成氫化非晶硅膜或包含微晶硅膜的晶硅膜等。并且，也可以在第一半導體層1與第三半導體層6之間形成i型硅區(qū)域。接著，第一電極4和第二電極5如下形成。第一電極4例如使用含有由銀等構成的金屬粉末、有機載色體和玻璃料的電極膏劑(銀膏劑)制作。在圖1 3的太陽能電池元件10的情況下，將電極膏劑涂敷在半導體基板1的第一主面上。之后，在最高溫度600 850°C下進行幾十秒 幾十分鐘左右燒成，由此，通過燒成貫通(fire through)法沖破反射防止膜3，從而在半導體基板9上形成第一電極4。在后接點型的太陽能電池元件10時，將電極膏劑從半導體基板9的第一主面11 側(cè)涂敷并在貫通孔7中也填充銀膏劑，之后，在最高溫度600 850°C下進行幾十秒 幾十分左右燒成，由此在第一主面11形成第一集電電極4a，在貫通孔7內(nèi)部形成貫通孔電極 4e。然后，將電極膏劑從半導體基板9的第二主面12側(cè)涂敷，之后，在最高溫度500 850°C 下進行幾十秒 幾十分左右燒成，由此在第二主面12形成第一輸出取出電極4b。優(yōu)選涂敷后在規(guī)定的溫度下使溶劑蒸發(fā)而干燥。作為涂敷法可采用網(wǎng)板印刷法等。
并且，通過采用具有位于中央部Rl的相鄰的第一集電電極如間的距離與位于兩端部側(cè)R2、R3的相鄰的第一集電電極如間的距離不同的形狀的開口部的制版來涂敷電極膏劑，從而能夠形成位于中央部Rl的相鄰的第一集電電極如間的距離與位于兩端部R2、 R3側(cè)的相鄰的第一集電電極如間的距離不同的形狀的第一集電電極如。接著，對第二電極5進行說明。首先，第二集電電極fe采用例如含有鋁粉末和有機載色體的鋁膏劑來制作。將該膏劑涂敷在除了形成第一電極4及第二輸出取出電極恥的部位的一部分以外的第二主面12的大致整面上。作為該涂敷法可采用網(wǎng)板印刷法等。這樣， 在涂敷膏劑后，在規(guī)定溫度下使溶劑蒸發(fā)而干燥的方式在作業(yè)時膏劑難以附著到其它部分上，從該觀點出發(fā)故優(yōu)選。接著，第二輸出取出電極恥采用例如包括由銀粉末等構成的金屬粉末、有機載色體和玻璃料的銀膏劑來制作。將該銀膏劑涂敷成預先確定的形狀。并且，銀膏劑涂敷在與鋁膏劑的一部分相接的位置，可使第二輸出取出電極恥和第二集電電極fe的一部分重疊。 作為涂敷法可采用網(wǎng)板印刷法等，在涂敷后優(yōu)選在規(guī)定的溫度下使溶劑蒸發(fā)而干燥。然后，將半導體基板9在燒成爐內(nèi)以最高溫度為600 850°C進行幾十秒 幾十分左右燒成，由此使第二電極5形成在半導體基板9的第二主面12側(cè)。需要說明的是，第一電極4及第二電極5的電極形成采用了印刷·燒成法，但是， 也可以采用蒸鍍、噴射等薄膜形成或鍍敷法來形成。接著，對分割方法進行說明。在太陽能電池元件的母基板的第一主面?zhèn)然虻诙髅鎮(zhèn)妊刂谕姆指罹€8照射激光而形成分割槽。作為所使用的激光，例如可采用YAG激光。作為激光條件，可以是波長為1. 06 μ m、輸出為10 30W、光束束散角為1 5mrad且以50 300mm/s的速度掃描。只要分割槽的深度在半導體基板1的厚度的25%以上，則能夠容易地沿著分割槽8分割太陽能電池元件的母基板，故優(yōu)選。通過對形成了分割槽的太陽能電池元件的母基板施加外力來分割，而能夠形成太陽能電池元件的子基板(分割太陽能電池元件)。即，例如通過用手來沿著分割槽將母基板折曲而能夠制成子基板。并且，太陽能電池元件的子基板能夠作為大型的太陽能電池元件的母基板所具有的結構而發(fā)揮功，例如能夠作為具有第一電極4及第二電極5且分割的狀態(tài)下的太陽能電池元件而發(fā)揮功能，但根據(jù)需要，可以對分割后的分割太陽能電池元件施加追加其它結構那樣的工序。通常，根據(jù)第二半導體層的薄層電阻與第一集電電極的線電阻的關系來設定最佳的相鄰的第一集電電極如間的距離，而通過將第一集電電極組41及第二集電電極組42的相鄰的第一集電電極如間的平均距離設計成接近該最佳值的值，從而能夠減少因電極形狀的變更引起的太陽能電池元件的輸出特性降低的問題。<太陽能電池模塊及電子設備>本實施方式的太陽能電池模塊例如能夠形成為在玻璃、樹脂或金屬等支承基板上將一個上述太陽能電池元件或一個上述分割太陽能電池元件、或通過導體電串聯(lián)連接的多個上述太陽能電池元件或多個分割太陽能電池元件由耐濕性優(yōu)良的例如EVA (Ethylene Vinyl Acetate)等填充材料來密封的結構。在這種情況下，可以將金屬或樹脂等框體設置在支承基板的周圍。另外，本實施方式的電子設備為應用了電子工學技術的電氣產(chǎn)品，包括對信息數(shù)字處理的設備、將影像、聲音電氣模擬處理的設備等。即，可以采用上述太陽能電池模塊或分割太陽能電池元件作為例如便攜式電話、時鐘或臺式電子計算器等的電源。
若采用本實施方式的太陽能電池元件或分割太陽能電池元件作為太陽能電池模塊及電子設備的發(fā)電機構，則能夠提供一種可期待發(fā)電效率的提高進而可靠性優(yōu)良的太陽能電池模塊及電子設備。
0091]符號說明0092]1 第一半導體層0093]2 第二半導體層0094]3 反射防止膜0095]4 第一電極0096]4a第一集電電極0097]4b第一輸出取出電極0098]4e貫通孔電極0099]5 第二電極0100]5a第二集電電極0101]5b第二輸出取出電極0102]6 第三半導體層0103]7 貫通孔0104]8 分割線0105]9 半導體基板0106]10太陽能電池元件0107]11第一主面0108]12第二主面0109]15分割太陽能電池元件0110]16分割太陽能電池元件0111]20太陽能電池元件0112]30太陽能電池元件0113]40太陽能電池元件0114]41第一集電電極組0115]42第二集電電極組0116]Rl中央部0117]R2端部0118]R3端部
權利要求
1.一種太陽能電池元件，其具備具有一種導電型的第一半導體層和相反導電型的第二半導體層的半導體基板，且在所述第二半導體層側(cè)的所述半導體基板的第一主面上，多個線狀的集電電極分別從所述第一主面的中央部朝向兩端部分離配置，所述太陽能電池元件的特征在于，位于所述中央部的相鄰的所述集電電極間的距離與位于所述兩端部側(cè)的相鄰的所述集電電極間的距離不同。
2.如權利要求1所述的太陽能電池元件，其特征在于，位于所述中央部的相鄰的所述集電電極間的距離比位于所述兩端部側(cè)的相鄰的所述集電電極間的距離短。
3.如權利要求1所述的太陽能電池元件，其特征在于，配置有與所述集電電極交叉的第一輸出取出電極。
4.如權利要求1所述的太陽能電池元件，其特征在于，具備從所述半導體基板的所述第一主面貫通到位于其相反側(cè)的第二主面且與所述集電電極連接的多個貫通電極；配置在所述第二主面且與所述貫通電極連接的第二輸出取出電極。
5.如權利要求2所述的太陽能電池元件，其特征在于，所述中央部的所述第二半導體層的薄層電阻比所述兩端部側(cè)的所述第二半導體層的薄層電阻高。
6.如權利要求2所述的太陽能電池元件，其特征在于，所述中央部的所述第二半導體層的厚度比所述兩端部側(cè)的所述第二半導體層的厚度薄。
7.如權利要求2所述的太陽能電池元件，其特征在于，所述中央部的所述第二半導體層的最大雜質(zhì)濃度比所述兩端部側(cè)的所述第二半導體層的最大雜質(zhì)濃度低。
8.如權利要求2所述的太陽能電池元件，其特征在于，以相鄰的所述集電電極間的距離從所述中央部朝向所述兩端部逐漸變長的方式配置所述集電電極。
9.如權利要求2所述的太陽能電池元件，其特征在于，具有位于所述中央部的由多個所述集電電極構成的第一集電電極組；位于所述兩端部側(cè)的由多個所述集電電極構成的第二集電電極組，所述第一集電電極組的相鄰的所述集電電極間的距離的平均值比所述第二集電電極組的相鄰的所述集電電極間的距離的平均值小。
10.如權利要求9所述的太陽能電池元件，其特征在于，所述第一集電電極組的所述集電電極的根數(shù)為偶數(shù)。
11.一種分割太陽能電池元件，其特征在于，通過將權利要求1所述的太陽能電池元件沿著所述集電電極中的幾根集電電極分割而獲得。
12.—種太陽能電池模塊，其特征在于，具備權利要求1所述的太陽能電池元件。
13.一種太陽能電池模塊，其特征在于， 具備權利要求11所述的分割太陽能電池元件。
14.一種電子設備，其特征在于， 具備權利要求1所述的太陽能電池元件。
15.一種電子設備，其特征在于，具備權利要求11所述的分割太陽能電池元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽能電池元件，其具備具有一種導電型的第一半導體層和相反導電型的第二半導體層的半導體基板，且在所述第二半導體層側(cè)的所述半導體基板的第一主面上，多個線狀的集電電極分別從所述第一主面的中央部朝向兩端部分離配置，所述太陽能電池元件的特征在于，位于所述中央部的相鄰的所述集電電極間的距離與位于所述兩端部側(cè)的相鄰的所述集電電極間的距離不同。
文檔編號H01L31/04GK102414830SQ20108001818
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權日2009年4月27日
發(fā)明者小波本直也 申請人:京瓷株式會社