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WO2018051659A1 - 太陽電池モジュールおよび太陽電池セル - Google Patents

太陽電池モジュールおよび太陽電池セル Download PDF

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Publication number
WO2018051659A1
WO2018051659A1 PCT/JP2017/027755 JP2017027755W WO2018051659A1 WO 2018051659 A1 WO2018051659 A1 WO 2018051659A1 JP 2017027755 W JP2017027755 W JP 2017027755W WO 2018051659 A1 WO2018051659 A1 WO 2018051659A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
electrode
subcell
adjacent
back surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/027755
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大介 藤嶋
豪 高濱
慶一郎 益子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2018539559A priority Critical patent/JPWO2018051659A1/ja
Publication of WO2018051659A1 publication Critical patent/WO2018051659A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
    • H10F10/164—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising heterojunctions with Group IV materials, e.g. ITO/Si or GaAs/SiGe photovoltaic cells
    • H10F10/165—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising heterojunctions with Group IV materials, e.g. ITO/Si or GaAs/SiGe photovoltaic cells the heterojunctions being Group IV-IV heterojunctions, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC photovoltaic cells
    • H10F10/166—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising heterojunctions with Group IV materials, e.g. ITO/Si or GaAs/SiGe photovoltaic cells the heterojunctions being Group IV-IV heterojunctions, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC photovoltaic cells the Group IV-IV heterojunctions being heterojunctions of crystalline and amorphous materials, e.g. silicon heterojunction [SHJ] photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40—Optical elements or arrangements
    • H10F77/42—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module, and particularly to a back junction solar cell and a solar cell module using the solar cell.
  • both an n-type region and a p-type region are formed on the back surface facing the light receiving surface on which light is incident.
  • both an n-side electrode and a p-side electrode for taking out the generated power are provided on the back side.
  • the n-side electrode and the p-side electrode are each formed in a comb shape.
  • the solar cell is divided into a plurality of subcells, and adjacent subcells are connected by subelectrodes (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for improving power generation efficiency.
  • a solar cell module includes a protection substrate, a back surface protection material facing the protection substrate, and a solar cell sealed between the protection substrate and the back surface protection material.
  • the photovoltaic cell has a light receiving surface facing the protective substrate side and a back surface facing the back surface protective material side, and is divided into a plurality of subcells by a groove extending from the light receiving surface to the back surface, and a photoelectric conversion layer A light reflecting member disposed between two adjacent subcells on the back surface side and the light receiving surface side of the photoelectric conversion layer, and facing the electrode layer through a groove between the two adjacent subcells And comprising.
  • This solar battery cell has a light receiving surface and a back surface, and is divided into a plurality of subcells by a groove extending from the light receiving surface to the back surface, an electrode layer disposed on the back surface side of the photoelectric conversion layer, and a photoelectric cell A light reflecting member disposed between two adjacent subcells on the light receiving surface side of the conversion layer and facing the electrode layer via a groove between the two adjacent subcells.
  • FIG. 3 is another cross-sectional view showing the configuration of the solar battery cell in FIG. 2.
  • FIG. 2 is another sectional drawing which shows the structure of the photovoltaic cell of FIG.
  • FIG. 5 is another sectional drawing which shows the structure of the light reflection member of FIG. 5 and FIG.
  • FIG. 5 is a top view which shows the structure of the sub electrode of FIG.
  • FIG. 5 is a top view which shows the structure of the solar cell module of FIG.
  • the Example of this invention is related with a photovoltaic module provided with the several photovoltaic cell of a back junction type.
  • a back junction solar cell an electrode for taking out the generated electric power is provided on the back surface opposite to the light receiving surface on which light is mainly incident.
  • n-type regions and p-type regions are alternately arranged in the first direction on the back surface side.
  • An n-side electrode or a p-side electrode is provided on each region. The n-side electrode and the p-side electrode extend in a second direction that intersects the first direction.
  • the photoelectric conversion layer is divided into a plurality of subcells, and a separation region is provided at the boundary between two adjacent subcells. Two adjacent subcells are connected in series by a subelectrode provided across the two subcells.
  • the light reflecting member is disposed so as to straddle the light receiving surfaces of the two adjacent subcells.
  • the light reflecting member reflects sunlight incident from the light receiving surface side.
  • the reflected sunlight is incident on the solar battery cell.
  • parallel and vertical include not only perfect parallel and vertical, but also include cases in which they deviate from parallel and vertical within an error range. Further, “substantially” means that they are the same in an approximate range.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a solar cell module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a rectangular coordinate system composed of an x-axis, a y-axis, and a z-axis is defined.
  • the x axis and the y axis are orthogonal to each other in the plane of the solar cell module 100.
  • the z axis is perpendicular to the x axis and the y axis and extends in the thickness direction of the solar cell module 100.
  • the positive directions of the x-axis, y-axis, and z-axis are each defined in the direction of the arrow in FIG.
  • the negative direction is defined in the direction opposite to the arrow.
  • the main plane arranged on the negative side of the z axis is the light receiving surface
  • the z axis The main plane arranged on the main direction side is the back surface.
  • the negative direction side of the z-axis is referred to as “light-receiving surface side”
  • the positive direction side of the z-axis is referred to as “back surface side”.
  • the solar cell module 100 includes a protective substrate 40, a first sealing layer 42a, a second sealing layer 42b, collectively referred to as a sealing layer 42, a back surface protective material 50, solar cells 70, a wiring material 80, and inter-cell light reflection.
  • a member 220 is included.
  • the plurality of solar cells 70 are arranged along the x axis to form a solar cell string. Adjacent solar cells 70 are electrically connected by a wiring member 80.
  • the wiring member 80 and the solar battery cell 70 are bonded by an adhesive.
  • solder or resin adhesive is used as the adhesive.
  • the resin adhesive may have an insulating property or may include particles having conductivity.
  • the several photovoltaic cell 70 is also arranged along a y-axis, it arrange
  • a protective substrate 40 is disposed on the light receiving surface 70 a side of the plurality of solar cells 70.
  • the protective substrate 40 is comprised by the board
  • the back surface protective material 50 is disposed on the back surface 70 b side of the plurality of solar cells 70 so as to face the protective substrate 40.
  • the back surface protective material 50 is configured by, for example, a resin sheet such as polyethylene terephthalate (PET), the same glass substrate as the protective substrate 40, a metal plate, or the like.
  • a first sealing layer 42 a and a second sealing layer 42 b are disposed between the protective substrate 40 and the back surface protective material 50.
  • the 1st sealing layer 42a and the 2nd sealing layer 42b are formed with resin which has translucency, such as ethylene * vinyl acetate copolymer (EVA) and polyvinyl butyral (PVB), for example.
  • EVA ethylene * vinyl acetate copolymer
  • PVB polyvinyl butyral
  • the solar battery cell 70 is sealed between the protective substrate 40 and the back surface protective material 50 by the first sealing layer 42a and the second sealing layer 42b.
  • a metal frame (not shown) such as Al may be attached to the outer periphery of the laminate of the protective substrate 40, the sealing layer 42, the solar battery cell 70, and the back surface protective material 50.
  • a wiring material and a terminal box for taking out the output of the solar cell module 100 to the outside may be attached to the back surface side of the back surface protection material 50.
  • FIG. 2 and 3 are plan views showing the configuration of the solar battery cell 70.
  • FIG. 2 shows the light receiving surface 70a of the solar battery cell 70
  • FIG. 3 shows the back surface 70b of the solar battery cell 70.
  • the solar battery cell 70 includes a first subcell 71 to a fourth subcell 74 that are a plurality of subcells.
  • the first subcell 71 to the fourth subcell 74 are divided by a groove provided in a first boundary 30a to a third boundary 30c (hereinafter sometimes collectively referred to as “boundary 30”) extending in the y-axis direction. It is provided side by side.
  • the x-axis direction is referred to as a “second direction”. Details of the boundary 30 between subcells will be described later.
  • the light reflecting member 200 is disposed between two adjacent subcells, for example, between the first subcell 71 and the second subcell 72. Although the configuration of the light reflecting member 200 will be described later, the light reflecting member 200 has a rectangular shape that is longer in the y-axis direction than in the x-axis direction in the xy plane.
  • the solar battery cell 70 includes a first electrode 14, a second electrode 15, and a sub electrode 20 provided on the back surface 70 b.
  • the first electrode 14, the second electrode 15, and the sub electrode 20 are collected as an “electrode layer”.
  • the first electrode 14 is formed in a comb-like shape including a bus bar electrode 14a extending in the y-axis direction and a plurality of finger electrodes 14b extending in the x-axis direction.
  • the first electrode 14 is provided in the first subcell 71.
  • the second electrode 15 is formed in a comb shape including a bus bar electrode 15 a extending in the y-axis direction and a plurality of finger electrodes 15 b extending in the x-axis direction, and is provided in the fourth subcell 74.
  • the sub-electrode 20 has an n-side portion 20n, a p-side portion 20p, and a connecting portion 20c.
  • the sub-electrode 20 is provided across adjacent sub-cells, and connects the first conductivity type region in one of the adjacent sub-cells to the second conductivity type region in the other sub-cell.
  • the first conductivity type region is an n-type region provided on a semiconductor substrate having a first conductivity type (for example, n-type)
  • the second conductivity type region is a p-type provided on the semiconductor substrate. It is an area.
  • the sub-electrode 20 that connects the second sub-cell 72 and the third sub-cell 73 includes an n-side portion 20 n on the first conductivity type region of the third sub-cell 73 and a p on the second conductivity-type region of the second sub-cell 72. It is composed of a side portion 20p and a connecting portion 20c provided between the n-side portion 20n and the p-side portion 20p.
  • the connecting portion 20 c is disposed so as to straddle the second boundary 30 b between the second subcell 72 and the third subcell 73.
  • the connecting portion 20c extends in directions A and B oblique to the x-axis direction, and the sub-electrode 20 has a branch structure that branches into a connecting portion extending in the direction A and a connecting portion extending in the direction B.
  • the branch structure in which the connecting portion 20c extends obliquely will be described later.
  • the first electrode 14 and the n-side portion 20n are provided in the third regions W3x and W3y inside the first regions W1x and W1y corresponding to the first conductivity type regions.
  • the second electrode 15 and the p-side portion 20p are provided in second regions W2x and W2y corresponding to the second conductivity type region.
  • a fourth region W4y that separates the first conductivity type region and the second conductivity type region in the y-axis direction is provided.
  • a separation groove that separates the sub electrode 20 from the first electrode 14, the second electrode 15, or the other sub electrode 20 is provided in the fourth region W4y. Details of the separation groove will be described later.
  • a separation region W5x is provided between adjacent subcells, and the first boundary 30a to the third boundary 30c between the subcells are located in the separation region W5x. Details of the separation region W5x will also be described later.
  • the area S1 of the main surface (light receiving surface or back surface) of the first subcell 71 provided with the first electrode 14 is larger than the area S4 of the main surface of the fourth subcell 74 provided with the second electrode 15.
  • the areas S2 and S3 of the main surface of the second subcell 72 and the third subcell 73 located between the first subcell 71 and the fourth subcell 74 are smaller than the area S1 of the main surface of the first subcell 71. Therefore, among the first subcell 71 to the fourth subcell 74, the area S1 of the first subcell 71 is the largest.
  • the lengths in the y-axis direction of the first subcell 71 to the fourth subcell 74 are all the same, the sizes of the areas S1 to S4 are determined by the lengths L1 to L4 of the respective subcells in the x-axis direction. . Therefore, the length L1 of the first subcell 71 in the x-axis direction is the largest.
  • the first subcell 71 provided with the first electrode 14 and the fourth subcell 74 provided with the second electrode 15 take out electric power to the outside of the solar battery cell 70. This is also referred to as an “extraction subcell”.
  • the subcell located between the extraction subcells, that is, the second subcell 72 and the third subcell 73 are also referred to as “intermediate subcell”.
  • the first electrode 14 connected to the first conductivity type region is Carrier extraction efficiency can be lower than that of the second electrode 15 connected to the conductive type region. Therefore, the carrier extracted from each of the first electrode 14 and the second electrode 15 by making the area of the first subcell 71 provided with the first electrode 14 larger than that of the fourth subcell 74 provided with the second electrode 15. The amount of being close.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of the solar battery cell 70, and shows a cross section taken along line A-A 'of FIG.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the third subcell 73, but the other subcells have the same structure.
  • the solar battery cell 70 includes a semiconductor substrate 10, a first stacked body 12, a second stacked body 13, a first insulating layer 16, a third stacked body 17, a second insulating layer 18, and an electrode layer 19.
  • the first stacked body 12 includes a first conductive type layer 12n and a first i-type layer 12i.
  • the second stacked body 13 includes a second conductive type layer 13p and a second i-type layer 13i.
  • the stacked body 17 includes a third conductivity type layer 17n and a third i-type layer 17i.
  • the electrode layer 19 includes a first conductive layer 19a and a second conductive layer 19b, and constitutes the first electrode 14, the second electrode 15 or the sub electrode 20 of FIG.
  • the solar battery cell 70 is a back junction solar battery cell in which an amorphous semiconductor film is formed on a single crystal or polycrystalline semiconductor substrate.
  • the semiconductor substrate 10 has a first main surface 10a provided on the light receiving surface 70a side and a second main surface 10b provided on the back surface 70b side.
  • the semiconductor substrate 10 absorbs light incident on the first major surface 10a and generates electrons and holes as carriers.
  • the semiconductor substrate 10 is composed of a crystalline semiconductor substrate having n-type or p-type conductivity.
  • Specific examples of the crystalline semiconductor substrate include a crystalline silicon (Si) substrate such as a single crystal silicon substrate and a polycrystalline silicon substrate.
  • Si crystalline silicon
  • the semiconductor substrate 10 is formed of an n-type single crystal silicon substrate is shown. Note that a semiconductor substrate other than a single crystal semiconductor substrate may be used as the semiconductor substrate.
  • the light receiving surface 70a means a main surface on which light (sunlight) is mainly incident in the solar battery cell 70. Specifically, most of the light incident on the solar battery cell 70 is incident. It is a surface.
  • the back surface 70b means the other main surface facing the light receiving surface 70a.
  • a third layer composed of a substantially intrinsic amorphous semiconductor (hereinafter, the intrinsic semiconductor is also referred to as an “i-type layer”).
  • An i-type layer 17i is provided.
  • the third i-type layer 17i in the present embodiment is formed of i-type amorphous silicon containing hydrogen (H).
  • the thickness of the third i-type layer 17i is not particularly limited as long as the thickness does not substantially contribute to power generation.
  • the thickness of the third i-type layer 17i can be, for example, about several to 250 inches.
  • the “amorphous semiconductor” includes a microcrystalline semiconductor.
  • a microcrystalline semiconductor refers to a semiconductor in which the average particle diameter of crystal grains in an amorphous semiconductor is in the range of 1 nm to 50 nm.
  • a third conductivity type layer 17n having the same conductivity type as that of the semiconductor substrate 10 is formed on the negative direction side of the z axis of the third i type layer 17i.
  • the third conductivity type layer 17n is an amorphous semiconductor layer to which an n-type impurity is added and has an n-type conductivity type.
  • the third conductivity type layer 17n is made of, for example, n-type amorphous silicon containing hydrogen.
  • the thickness of the third conductivity type layer 17n is not particularly limited. The thickness of the third conductivity type layer 17n can be about 20 to 500 mm, for example.
  • a first insulating layer 16 having a function as an antireflection film and a function as a protective film is formed on the negative direction side of the z-axis of the third conductivity type layer 17n.
  • the first insulating layer 16 is made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or the like.
  • the thickness of the 1st insulating layer 16 can be suitably set according to the antireflection characteristic as an antireflection film, etc.
  • the thickness of the first insulating layer 16 can be set to, for example, about 80 nm to 1 ⁇ m.
  • the third i-type layer 17 i and the third conductivity-type layer 17 n have a function as a passivation layer of the semiconductor substrate 10.
  • the third i-type layer 17i and the third conductivity-type layer 17n are not necessarily stacked, and may be only the third i-type layer 17i or the third conductivity-type layer 17n.
  • the laminated structure of the first insulating layer 16 has a function as an antireflection film of the semiconductor substrate 10.
  • the configuration of the passivation layer provided on the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10 is not limited to this.
  • silicon oxide may be formed on the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10 and silicon nitride may be formed thereon.
  • the first stacked body 12 and the second stacked body 13 are formed on the positive side of the z-axis of the second main surface 10b of the semiconductor substrate 10.
  • the first stacked body 12 and the second stacked body 13 are alternately arranged in the y-axis direction.
  • the first regions W1y where the first stacked bodies 12 are provided and the second regions W2y where the second stacked bodies 13 are provided are alternately arranged along the y-axis direction.
  • the 1st laminated body 12 and the 2nd laminated body 13 which adjoin the y-axis direction are provided in contact. Therefore, in the present embodiment, substantially the entire second main surface 10b is covered with the first stacked body 12 and the second stacked body 13.
  • the first stacked body 12 is formed on the positive side of the z axis of the first i-type layer 12i and the first i-type layer 12i formed on the positive side of the second principal surface 10b. It is comprised by the laminated body with 12 n of 1st conductivity type layers. Similar to the third i-type layer 17i, the first i-type layer 12i is made of i-type amorphous silicon containing hydrogen and has the same thickness as the third i-type layer 17i.
  • the first conductivity type layer 12n is doped with an n-type impurity, like the third conductivity type layer 17n, and has the n-type conductivity type, like the semiconductor substrate 10.
  • the configuration and thickness of the first conductivity type layer 12n are the same as those of the third conductivity type layer 17n.
  • the first i-type layer 12i and the first conductivity type layer 12n have a function as a passivation layer of the semiconductor substrate 10, but only the first conductivity type layer 12n may be used.
  • the second insulating layer 18 is formed on the positive side of the z-axis of the first stacked body 12.
  • the second insulating layer 18 is not provided in the third region W3y corresponding to the central portion in the y-axis direction in the first region W1y, but is provided in the fourth region W4y corresponding to both ends of the third region W3y.
  • the width of the third region W3y is preferably wider.
  • the third region W3y can be set in a range larger than 1/3 of the width of the first region W1y and smaller than the width of the first region W1y.
  • the material of the second insulating layer 18 is not particularly limited.
  • the second insulating layer 18 is made of, for example, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or the like.
  • the second insulating layer 18 is preferably formed of silicon nitride.
  • the second insulating layer 18 preferably contains hydrogen.
  • 2nd laminated body 13 is formed in the edge part of 2nd area
  • the second stacked body 13 is formed on the positive direction side of the z-axis of the second i-type layer 13i and the second i-type layer 13i formed on the positive direction side of the z-axis of the second main surface 10b. It is comprised by the laminated body with the 2nd conductivity type layer 13p.
  • the second i-type layer 13i is made of i-type amorphous silicon containing hydrogen, and has the same thickness as the third i-type layer 17i.
  • the second conductivity type layer 13p is an amorphous semiconductor layer to which a p-type impurity is added and has a p-type conductivity type.
  • the second conductivity type layer 13p is made of, for example, p-type amorphous silicon containing hydrogen.
  • the thickness of the second conductivity type layer 13p is the same as that of the third conductivity type layer 17n.
  • the second i-type layer 13i having a thickness that does not substantially contribute to power generation is provided between the crystalline semiconductor substrate 10 and the second conductive type layer 13p.
  • the second conductivity type layer 13p without the second i-type layer 13i may be used. Note that here, an example of a solar battery cell in which amorphous silicon having p-type or n-type conductivity is formed on a crystalline semiconductor substrate to form a pn junction is shown; however, an impurity is included in the crystalline semiconductor substrate. A solar battery cell in which a pn junction is formed by diffusing may be used.
  • the semiconductor substrate 10, the first stacked body 12, and the second stacked body 13 constitute a “photoelectric conversion layer”.
  • the light receiving surface of this photoelectric conversion layer faces the protective substrate 40 side in FIG. 1, and the back surface side of the photoelectric conversion layer faces the back surface protective material 50 side in FIG.
  • the light receiving surface of the photoelectric conversion layer may be referred to as “light receiving surface 70a”, and the back surface of the photoelectric conversion layer may be referred to as “back surface 70b”.
  • the first region W1y where the semiconductor substrate 10 and the first stacked body 12 are in contact with each other is a first conductivity type region
  • the second region W2y where the semiconductor substrate 10 and the second stacked body 13 are in contact is a second conductivity type region. .
  • the power generation efficiency is increased by increasing the width of the second region W2y where the minority carriers are collected.
  • the n-side portion 20n that collects electrons among the sub-electrodes 20 is formed on the positive side of the first conductivity type layer 12n in the z-axis direction.
  • a p-side portion 20p for collecting holes in the sub-electrode 20 is formed on the positive side of the z-axis of the second conductivity type layer 13p.
  • a separation groove 31 is formed between the n-side portion 20n and the p-side portion 20p. Therefore, the n-side portion 20n and the p-side portion 20p formed on the same subcell are separated by the separation groove 31, and the electric resistance between both electrodes is increased, or both electrodes are electrically insulated.
  • the first electrode 14 is formed instead of the n-side portion 20n on the positive z-axis direction side of the first conductivity type layer 12n.
  • the second stacked body 13 is formed instead of the p-side portion 20p on the positive side of the z-axis of the second conductivity type layer 13p.
  • the separation groove 31 separates the first electrode 14 and the sub electrode 20 and the second electrode 15 and the sub electrode 20.
  • the electrode layer 19 is constituted by a laminate of two conductive layers of the first conductive layer 19a and the second conductive layer 19b.
  • the first conductive layer 19a is made of, for example, tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), indium oxide (In 2 O 3 ), etc., tin (Sn), antimony (Sb), fluorine (F), aluminum (Al ) And the like are formed of a transparent conductive oxide (TCO).
  • the first conductive layer 19a is a transparent electrode layer formed of indium tin oxide (ITO).
  • the thickness of the first conductive layer 19a can be, for example, about 50 to 200 nm.
  • the first conductive layer 19a is formed by a thin film forming method such as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or vapor deposition.
  • the second conductive layer 19b is a metal electrode layer containing a metal such as copper (Cu) or tin (Sn). However, the present invention is not limited to this, and other metals such as gold (Au) and silver (Ag), other conductive materials, or combinations thereof may be used.
  • the second conductive layer 19b has, for example, a three-layer structure in which a copper layer and a tin layer formed by plating are stacked on a copper base layer formed by sputtering. Each film thickness can be about 50 nm to 1 ⁇ m, about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m, and about 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the configuration of the electrode layer 19 is not limited to the stacked body of the first conductive layer 19a and the second conductive layer 19b.
  • the first conductive layer 19a made of a transparent conductive oxide is not provided and the metal layer 19 It is good also as a structure which provided only the 2nd conductive layer 19b comprised by these.
  • FIG. 5 is another cross-sectional view in the x-axis direction showing the structure of the first conductivity type region of the solar battery cell 70, and shows a cross section taken along line B-B ′ of FIG. 6 is a cross-sectional view in the x-axis direction showing the structure of the second conductivity type region of the solar battery cell 70, and shows a cross section taken along the line C-C 'of FIG.
  • the first conductivity type region or the second conductivity type region is continuously provided across the separation region W5x in the x-axis direction in which the first subcell 71 to the fourth subcell 74 are arranged.
  • the third regions W3x to be the first conductivity type regions and the isolation regions W5x in which the second insulating layer 18 is provided are alternately arranged in the x-axis direction. Is done.
  • the second region W2x serving as the second conductivity type region and the separation region W5x provided with the second insulating layer 18 are in the x-axis direction. Are alternately arranged.
  • the first conductivity type region provided in one subcell and the second conductivity type region provided in the other subcell are arranged so as to be shifted in the y-axis direction.
  • the connecting portion 20c that connects the n-side portion 20n provided on the first conductivity type region and the p-side portion 20p provided on the second conductivity type region is not in the x-axis direction, but in the x-axis direction. It is provided to extend in directions A and B oblique to the direction.
  • the first boundary 30a to the third boundary 30c are provided in the separation region W5x where the second insulating layer 18 is formed.
  • Each of the first boundary 30a to the third boundary 30c is provided with a groove that divides the space between the first subcell 71 and the fourth subcell 74. This groove is separated from the separation groove 31, the temporary groove 32, and the insulation. And a groove 33.
  • the separation groove 31 is provided in the back surface 70b and separates the electrode layer 19 to electrically insulate between adjacent electrodes.
  • the temporary groove 32 is provided in the light receiving surface 70 a and has a depth from the light receiving surface 70 a to the middle of the semiconductor substrate 10.
  • the temporary groove 32 is a groove provided for forming the insulating groove 33, and is formed by, for example, laser irradiation on the light receiving surface 70a.
  • the insulating groove 33 is a groove penetrating the semiconductor substrate 10, and prevents electrons or holes serving as carriers from moving between adjacent subcells. Therefore, the insulating groove 33 functions as an insulating portion that increases or insulates between the photoelectric conversion layer of one subcell and the photoelectric conversion layer of the other subcell among adjacent subcells. By providing such an insulating portion, the first conductivity type region provided in one subcell and the second conductivity type region provided in the other subcell are electrically separated, and the current collection efficiency of the generated carriers is increased. Increase.
  • the insulating groove 33 is formed, for example, by bending the semiconductor substrate 10 so that the temporary groove 32 is the starting point. At this time, the insulating groove 33 may penetrate the first stacked body 12 and the second insulating layer 18 provided on the second main surface 10 b of the semiconductor substrate 10.
  • the temporary groove 32 and the insulating groove 33 may be integrally formed by other methods.
  • the insulating groove 33 penetrating the semiconductor substrate 10 may be formed by performing a dicing process for cutting from the light receiving surface 70a side with a rotary blade or the like, or performing a sandblasting process or an etching process on the light receiving surface 70a provided with a mask.
  • the “photoelectric conversion layer” configured by the semiconductor substrate 10, the first stacked body 12, and the second stacked body 13 is a “groove” by the temporary groove 32 and the insulating groove 33, and from the light receiving surface 70a. Divided into a plurality of subcells by "grooves" reaching the back surface 70b.
  • the second conductive layer 19b is disposed on the back surface side of the photoelectric conversion layer so as to straddle adjacent subcells, that is, to block the insulating groove 33 from the back surface 70b.
  • the light reflecting member 200 is disposed between two adjacent subcells on the light receiving surface 70a side. With such an arrangement, the light reflecting member 200 faces the second conductive layer 19b via the temporary groove 32 and the insulating groove 33 between two adjacent subcells.
  • a portion of the semiconductor substrate 10 in the subcell adjacent to the temporary groove 32 and the insulating groove 33 (hereinafter referred to as “divided portion” as described above). Laser damage occurs. At that time, the power generation efficiency deteriorates in the portion of the semiconductor substrate 10 included in the separation region W5x.
  • the light reflecting member 200 is formed to be shorter than the separation region W5x in the x-axis direction. This corresponds to being shorter than the connection portion 20c in the x-axis direction.
  • the electrode layer 19 is easily peeled off from the first stacked body 12 or the second stacked body 13 due to the influence of laser damage.
  • the light reflecting member 200 is disposed between the two adjacent subcells on the light receiving surface 70a side.
  • the configuration of the light reflecting member 200 will be described in more detail with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the light reflecting member 200. This is an enlarged view of the vicinity of the light reflecting member 200 in FIGS. 5 and 6.
  • the light reflecting member 200 includes a resin substrate 210, a reflective film 212, and an adhesive 214.
  • Resin substrate 210 is made of, for example, PET or acrylic.
  • the reflective film 212 is a metal film made of a metal such as aluminum or silver, and is an aluminum vapor deposition film here.
  • a plurality of protrusions having a substantially triangular cross section in the zx plane are arranged on the surface of the resin base 210 on the negative side of the z axis in the x axis direction. Since this protrusion extends in the y-axis direction, the resin substrate 210 has a shape in which a plurality of substantially triangular prisms having a bottom surface in the zx plane and extending in the y-axis direction are arranged in the x-axis direction. This corresponds to a plurality of triangular groove shapes extending in the y-axis direction being arranged in the x-axis direction.
  • the reflective film 212 is formed on the surface of the resin base 210 on the negative side of the z axis, it is formed in the same manner as the shape of the surface of the resin base 210. In this manner, the light reflecting member 200 having the resin base 210 and the reflective film 212 laminated and having a plurality of protrusions on the surface is configured.
  • An adhesive 214 is disposed on the positive side of the z-axis of the resin substrate 210. The adhesive 214 adheres the resin base 210 to the first insulating layer 16. By this adhesion, the light reflecting member 200 is disposed between two adjacent subcells on the light receiving surface 70a side.
  • the plurality of protrusions scatter sunlight incident on the solar cell module 100 and reflect it at the interface between the protective substrate 40 and the air layer, or at the interface between the protective substrate 40 and the first sealing layer 42a. Due to such reflection, sunlight is guided to a plurality of subcells.
  • the light reflecting member 200 is assumed that the triangular groove shapes extending in the y-axis direction are arranged in the x-axis direction, the light reflecting member 200 is not limited thereto, and may be any member that can scatter sunlight. , A cone shape, a quadrangular pyramid shape, a polygonal pyramid shape, or a combination of these shapes.
  • FIG. 8 is a plan view showing the structure of the sub-electrode 20.
  • FIG. 8 shows the sub-electrode 20 that connects between the second sub-cell 72 and the third sub-cell 73.
  • the first conductivity type regions and the second conductivity type regions that are alternately arranged from the negative direction side to the positive direction side of the y-axis are sequentially designated as the first first conductivity type region N1.
  • the first conductivity type regions and the second conductivity type regions that are alternately arranged from the negative direction side to the positive direction side of the y-axis are sequentially arranged in the third first conductivity type region N3. These are referred to as a third second conductivity type region P3, a fourth first conductivity type region N4, and a fourth second conductivity type region P4.
  • the sub-electrode 20 includes a plurality of n-side portions 20n1, 20n2, a plurality of p-side portions 20p1, 20p2, a plurality of connection portions 20c1, 20c2, 20c3, a first sub-side branching portion 20dn, and a second sub-side branch. Part 20dp.
  • the first p-side portion 20p1 is provided on the first second conductivity type region P1 of the second subcell 72
  • the second p-side portion 20p2 is the second second conductivity type of the second subcell 72. It is provided on the region P2.
  • the first n-side portion 20n1 is provided on the third first conductivity type region N3 of the third subcell 73
  • the second n-side portion 20n2 is the fourth first conductivity type of the third subcell 73. Provided on the region N4.
  • the first connection portion 20c1 connects the first p-side portion 20p1 of the second subcell 72 and the first n-side portion 20n1 of the third subcell 73. Accordingly, the first connection portion 20c1 extends in the direction A between the positive direction of the x axis and the negative direction of the y axis.
  • the second connection portion 20c2 connects the first p-side portion 20p1 of the second subcell 72 and the second n-side portion 20n2 of the third subcell 73. Accordingly, the second connection portion 20c2 extends in the direction B between the positive direction of the x axis and the positive direction of the y axis.
  • the third connection portion 20c3 connects the second p-side portion 20p2 of the second subcell 72 and the second n-side portion 20n2 of the third subcell 73. Accordingly, the third connection portion 20c3 extends in the direction A between the positive direction of the x axis and the negative direction of the y axis. As described above, the connection portions 20c1 to 20c3 extend in the oblique direction A or B intersecting both the x-axis direction and the y-axis direction in the separation region W5x, and straddle the second subcell 72 and the third subcell 73. Be placed.
  • the second sub-side branching portion 20dp has a branching structure that branches from the first p-side portion 20p1 to the first connecting portion 20c1 and the second connecting portion 20c2. Due to the second sub-side branching portion 20dp, the first second conductivity type region P1 of the second subcell 72 becomes the third second conductivity type region of the third subcell 73 facing the first second conductivity type region P1. It is connected to both the third first conductivity type region N3 and the fourth first conductivity type region N4 located on both sides of P3.
  • the second sub-side branching portion 20dp is not disposed in the region W5b close to the third subcell 73 that is the branch destination, but in the region W5a close to the second subcell 72 that is the branch source.
  • the length of the 1st connection part 20c1 and the 2nd connection part 20c2 can be lengthened.
  • the tension applied in the x-axis direction can be effectively dispersed in the y-axis direction, and the effect of tension relaxation by the branched structure can be enhanced.
  • the first sub-side branch part 20dn has a branch structure that branches from the second n-side part 20n2 to the second connection part 20c2 and the third connection part 20c3. Due to the first sub-side branch portion 20dn, the fourth first conductivity type region N4 of the third subcell 73 becomes the second first conductivity type region of the second subcell 72 facing the fourth first conductivity type region N4. It is connected to both the first second conductivity type region P1 and the second second conductivity type region P2 located on both sides of N2.
  • the first sub-side branching section 20dn is arranged not in the region W5a close to the second subcell 72 that is the branch destination, but in the region W5b close to the third subcell 73 that is the branch source. Thereby, in the isolation
  • the sub electrode 20 is formed in a zigzag shape by alternately arranging the first sub-side branch portions and the second sub-side branch portions. Thereby, the relaxation effect of the tension applied to the sub-electrode 20 is further enhanced.
  • the light reflecting member 200 is disposed on the second boundary 30b so as to face the first connection portion 20c1, the second connection portion 20c2, and the third connection portion 20c3.
  • FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the solar cell module 100. This is a plan view of the two solar cells 70 in FIG. 1 when viewed from the light receiving surface 70a, and is shown in the same manner as FIG. As shown in FIG. 1, two adjacent solar cells 70 are connected by a wiring material 80 (not shown). In particular, the wiring member 80 connects the electrode layers 19 (not shown) of the two adjacent solar cells 70.
  • the inter-cell light reflecting member 220 is disposed between the two adjacent solar cells 70 on the light receiving surface 70a side of each of the two adjacent solar cells 70. Therefore, the inter-cell light reflecting member 220 faces the wiring member 80 through a gap between two adjacent solar cells 70.
  • the width between two adjacent subcells is narrower than the width between two adjacent solar cells 70. Therefore, the length of the light reflecting member 200 in the x-axis direction is shorter than the length of the inter-cell light reflecting member 220 in the x-axis direction. Since the inter-cell light reflecting member 220 is configured in the same manner as the light reflecting member 200, the description of the inter-cell light reflecting member 220 is omitted here.
  • the light reflecting member 200 is arranged between two adjacent subcells on the light receiving surface 70a side of the photoelectric conversion layer, the sunlight incident between the two adjacent subcells is reflected, The light can enter the solar battery cell 70. Moreover, since the incident sunlight is reflected and made incident on the solar battery cell 70, the power generation efficiency can be improved. In addition, since the light reflecting member 200 is disposed between two adjacent subcells, a short-circuit current (Isc) is increased by collecting current by the light reflecting member 200, and the recombination loss and resistance of the divided portion are increased. Loss can be reduced. In addition, since the recombination loss and resistance loss of the divided portion are reduced, the power generation efficiency can be improved. Further, since the light reflecting member 200 is disposed between two adjacent subcells on the light receiving surface side of the photoelectric conversion layer, the divided subcells can be reinforced. Further, since the divided subcells are reinforced, the yield during the process can be improved.
  • Isc short-circuit current
  • the light reflecting member 200 is made shorter than the connecting portion 20c in the direction between two adjacent subcells, the light reflecting member 200 can be disposed in a portion where the power generation efficiency is deteriorated. In addition, since the light reflecting member 200 is disposed in a portion where the power generation efficiency has deteriorated, adverse effects due to the light reflecting member 200 covering the semiconductor substrate 10 can be reduced. In addition, since the inter-cell light reflecting member 220 is disposed between two adjacent solar cells 70, the sunlight incident between the two adjacent solar cells 70 is reflected, and the solar cells 70 are reflected. It can be made incident.
  • the width between the two adjacent subcells and the distance between the two adjacent solar cells 70 are reduced. It can be sized according to the width of the.
  • a solar cell module 100 includes a protective substrate 40, a back surface protective material 50 facing the protective substrate 40, and solar cells 70 sealed between the protective substrate 40 and the back surface protective material 50. Is provided.
  • the solar cell 70 has a light receiving surface 70a facing the protective substrate 40 side and a back surface 70b facing the back surface protective material 50 side, and a plurality of subcells are formed by the temporary grooves 32 and the insulating grooves 33 extending from the light receiving surface 70a to the back surface 70b.
  • the electrode layer 19 may include a sub-electrode 20 that is disposed across two adjacent sub-cells.
  • the sub-electrode 20 includes an n-side portion 20n connected to an n-type region in one subcell, a p-side portion 20p connected to a p-type region in the other subcell, and an n-side portion.
  • a connecting portion 20c provided between 20n and the p-side portion 20p may be included.
  • the light reflecting member 200 may be shorter than the connection portion 20c in the direction between two adjacent subcells.
  • An inter-cell light reflecting member 220 that is disposed and faces the wiring member 80 via a gap between two adjacent solar cells 70 may be further provided.
  • the light reflecting member 200 may be shorter than the inter-cell light reflecting member 220 in the direction between two adjacent subcells.
  • This solar battery cell 70 has a light receiving surface 70a and a back surface 70b.
  • the semiconductor substrate 10 is divided into a plurality of subcells by a temporary groove 32 and an insulating groove 33 extending from the light receiving surface 70a to the back surface 70b.
  • the light reflecting member 200 is constituted by a laminate of a resin base 210 and a reflective film 212.
  • the present invention is not limited to this.
  • the light reflecting member 200 may be made of white ink or white paste such as titanium oxide. According to this modification, the degree of freedom of configuration can be improved.

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Abstract

半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３は、保護基板側を向く受光面と、裏面保護材側を向く裏面とを有し、受光面から裏面に至る溝によって複数のサブセルに分割される。電極層１９は、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３の裏面側に配置される。光反射部材２００は、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３の受光面側において、隣接する２つのサブセルの間に配置され、隣接する２つのサブセルの間の溝を介して電極層１９に対向する。

Description

太陽電池モジュールおよび太陽電池セル
　本発明は、太陽電池モジュールに関し、特に裏面接合型の太陽電池セルおよびそれを利用した太陽電池モジュールに関する。
　発電効率の高い太陽電池セルとして、光が入射する受光面に対向する裏面にｎ型領域およびｐ型領域の双方が形成された裏面接合型の太陽電池セルがある。裏面接合型の太陽電池セルでは、発電した電力を取り出すためのｎ側電極とｐ側電極の双方が裏面側に設けられる。ｎ側電極およびｐ側電極は、それぞれ櫛歯状に形成される。裏面接合型の太陽電池セルにおいて集電効率を高くするために、太陽電池セルが複数のサブセルに分割され、隣接したサブセルがサブ電極で接続される（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第１５／０４５２４２号パンフレット
　太陽電池セルを複数のサブセルに分割するためにレーザが使用される場合、分割部分にレーザダメージが生じ、その部分において発電効率が悪化する。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電効率を向上する技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、保護基板と、保護基板に対向する裏面保護材と、保護基板と裏面保護材との間に封止される太陽電池セルとを備える。太陽電池セルは、保護基板側を向く受光面と、裏面保護材側を向く裏面とを有し、受光面から裏面に至る溝によって複数のサブセルに分割される光電変換層と、光電変換層の裏面側に配置される電極層と、光電変換層の受光面側において、隣接する２つのサブセルの間に配置され、隣接する２つのサブセルの間の溝を介して電極層に対向する光反射部材と、を備える。
　本発明の別の態様は、太陽電池セルである。この太陽電池セルは、受光面と裏面とを有し、受光面から裏面に至る溝によって複数のサブセルに分割される光電変換層と、光電変換層の裏面側に配置される電極層と、光電変換層の受光面側において、隣接する２つのサブセルの間に配置され、隣接する２つのサブセルの間の溝を介して電極層に対向する光反射部材と、を備える。
　本発明によれば、発電効率を向上できる。
本発明の実施例に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。 図１の太陽電池セルの構成を示す平面図である。 図２の太陽電池セルの構成を示す別の平面図である。 図２の太陽電池セルの構成を示す断面図である。 図２の太陽電池セルの構成を示す別の断面図である。 図２の太陽電池セルの構成を示すさらに別の断面図である。 図５と図６の光反射部材の構成を示す断面図である。 図３のサブ電極の構造を示す平面図である。 図１の太陽電池モジュールの構成を示す平面図である。
　本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の裏面接合型の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールに関する。裏面接合型の太陽電池セルでは、発電した電力を取り出すための電極が、光が主に入射する受光面とは反対側の裏面に設けられる。このような裏面接合型の太陽電池セルでは、例えば、裏面側にｎ型領域とｐ型領域とが第１方向に交互に配置される。それぞれの領域の上にはｎ側電極またはｐ側電極が設けられる。ｎ側電極およびｐ側電極は第１方向に交差する第２方向に延びる。さらに、光電変換層が複数のサブセルに分割されており、隣接する２つのサブセルの境界に分離領域が設けられる。隣接する２つのサブセルは、両者にまたがって設けられるサブ電極により直列的に接続される。このように１つの太陽電池セルが複数のサブセルに分割されると、第２方向に延びるｎ側電極およびｐ側電極の長さが短くなり、集電極の抵抗が下がる。集電極の抵抗が下がると、裏面電極の集電効率が向上する。
　しかしながら、太陽電池セルを複数のサブセルに分割するためにレーザが使用される場合、分割部分にレーザダメージが発生する。レーザダメージが発生すると、分割部分の周囲である分離領域における発電効率が悪化する。発電効率の悪化を改善するために、本実施例では、隣接する２つのサブセルのそれぞれの受光面側においてこれらにまたがるように、光反射部材が配置される。光反射部材は、受光面側から入射された太陽光を反射させる。反射された太陽光は太陽電池セルに入射される。なお、以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
　図１は、本発明の実施例に係る太陽電池モジュール１００の構成を示す断面図である。図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直角座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、太陽電池モジュール１００の平面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、太陽電池モジュール１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池モジュール１００を形成する２の主平面であって、かつｘ－ｙ平面に平行な２つの主平面のうち、ｚ軸の負方向側に配置される主平面が受光面であり、ｚ軸の主方向側に配置される主平面が裏面である。以下では、ｚ軸の負方向側を「受光面側」とよび、ｚ軸の正方向側を「裏面側」とよぶ。
　太陽電池モジュール１００は、保護基板４０、封止層４２と総称される第１封止層４２ａ、第２封止層４２ｂ、裏面保護材５０、太陽電池セル７０、配線材８０、セル間光反射部材２２０を含む。複数の太陽電池セル７０は、ｘ軸に沿って並べられることによって、太陽電池ストリングを形成する。隣接した太陽電池セル７０は、配線材８０によって電気的に接続される。ここで、配線材８０と太陽電池セル７０は、接着剤によって接着される。接着剤には、例えば、ハンダあるいは樹脂接着剤が使用される。樹脂接着剤を使用する場合、樹脂接着剤は、絶縁性を有するものであってもよいし、導電性を有する粒子を含むものであってもよい。なお、複数の太陽電池セル７０は、ｙ軸に沿っても並べられるので、マトリックス状に配置される。
　複数の太陽電池セル７０の受光面７０ａ側には、保護基板４０が配置される。保護基板４０は、例えば、ガラス基板や、透光性樹脂からなる基板またはシートにより構成される。一方、複数の太陽電池セル７０の裏面７０ｂ側には、保護基板４０と対向するように裏面保護材５０が配置される。裏面保護材５０は、例えば、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂シートや、保護基板４０と同じガラス基板、金属板などにより構成される。
　保護基板４０と裏面保護材５０との間には、第１封止層４２ａ、第２封止層４２ｂが配置される。第１封止層４２ａ、第２封止層４２ｂは、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の透光性を有する樹脂により形成される。これにより、太陽電池モジュール１００の発電層への水分の浸入等を防ぐとともに、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させる。
　このような構成により、太陽電池セル７０は、第１封止層４２ａ、第２封止層４２ｂによって、保護基板４０と裏面保護材５０との間に封止される。また、保護基板４０、封止層４２、太陽電池セル７０、裏面保護材５０の積層体の外周に、Ａｌ等の金属製の枠体（図示しない）が取り付けられてもよい。さらに、裏面保護材５０の裏面側に、太陽電池モジュール１００の出力を外部に取り出すための配線材および端子ボックスが取り付けられてもよい。
　図２および図３は、太陽電池セル７０の構成を示す平面図である。図２は太陽電池セル７０の受光面７０ａを示し、図３は太陽電池セル７０の裏面７０ｂを示す。図２に示すように、太陽電池セル７０は、複数のサブセルである第１サブセル７１から第４サブセル７４を備える。第１サブセル７１から第４サブセル７４は、ｙ軸方向に延びる第１境界３０ａから第３境界３０ｃ（以下、「境界３０」と総称することもある）に設けられる溝により分割され、ｘ軸方向に並んで設けられる。ｙ軸方向を「第１方向」とよぶ場合、ｘ軸方向は「第２方向」とよばれる。なお、サブセル間の境界３０の詳細については後述する。受光面７０ａ側において、隣接する２つのサブセルの間、例えば、第１サブセル７１と第２サブセル７２との間に光反射部材２００が配置される。光反射部材２００の構成については後述するが、光反射部材２００は、ｘ－ｙ平面において、ｘ軸方向よりもｙ軸方向に長い矩形状を有する。
　図３に示すように、太陽電池セル７０は、裏面７０ｂに設けられる第１電極１４と、第２電極１５と、サブ電極２０とを備える。第１電極１４、第２電極１５、サブ電極２０は、「電極層」としてまとめられる。第１電極１４は、ｙ軸方向に延びるバスバー電極１４ａと、ｘ軸方向に延びる複数のフィンガー電極１４ｂとを含む櫛歯状に形成される。第１電極１４は、第１サブセル７１に設けられる。第２電極１５は、ｙ軸方向に延びるバスバー電極１５ａと、ｘ軸方向に延びる複数のフィンガー電極１５ｂとを含む櫛歯状に形成され、第４サブセル７４に設けられる。
　サブ電極２０は、ｎ側部２０ｎと、ｐ側部２０ｐと、接続部２０ｃとを有する。サブ電極２０は、隣接するサブセル間にまたがって設けられ、隣接するサブセルのうち一方のサブセルにおける第１導電型領域と、他方のサブセルにおける第２導電型領域とを接続する。ここで、第１導電型領域は、第１導電型（例えば、ｎ型）を有する半導体基板上に設けられるｎ型領域であり、第２導電型領域は、当該半導体基板上に設けられるｐ型領域である。例えば、第２サブセル７２と第３サブセル７３を接続するサブ電極２０は、第３サブセル７３の第１導電型領域上のｎ側部２０ｎと、第２サブセル７２の第２導電型領域上のｐ側部２０ｐと、ｎ側部２０ｎとｐ側部２０ｐとの間に設けられる接続部２０ｃで構成される。
　その際、接続部２０ｃは、第２サブセル７２と第３サブセル７３の間の第２境界３０ｂをまたぐように配置される。接続部２０ｃは、ｘ軸方向に対して斜めの方向Ａ、Ｂに延びており、サブ電極２０は、方向Ａに延びる接続部と、方向Ｂに延びる接続部とに分岐する分岐構造を有する。なお、接続部２０ｃが斜めに延びる分岐構造については後述する。
　第１電極１４およびｎ側部２０ｎは、第１導電型領域に相当する第１領域Ｗ１ｘ、Ｗ１ｙの内側の第３領域Ｗ３ｘ、Ｗ３ｙに設けられる。一方、第２電極１５およびｐ側部２０ｐは、第２導電型領域に相当する第２領域Ｗ２ｘ、Ｗ２ｙに設けられる。第２領域Ｗ２ｙと第３領域Ｗ３ｙの間には、第１導電型領域と第２導電型領域の間をｙ軸方向に分離する第４領域Ｗ４ｙが設けられる。第４領域Ｗ４ｙには、サブ電極２０と、第１電極１４、第２電極１５または他のサブ電極２０との間を分離する分離溝が設けられる。分離溝の詳細は後述する。また、隣接するサブセルの間には分離領域Ｗ５ｘが設けられ、サブセル間の第１境界３０ａから第３境界３０ｃは分離領域Ｗ５ｘに位置する。分離領域Ｗ５ｘの詳細も後述する。
　図２および図３に示すように、第１サブセル７１から第４サブセル７４の大きさに差が設けられる。第１電極１４が設けられる第１サブセル７１の主面（受光面または裏面）の面積Ｓ１は、第２電極１５が設けられる第４サブセル７４の主面の面積Ｓ４よりも大きい。また、第１サブセル７１と第４サブセル７４の間に位置する第２サブセル７２および第３サブセル７３の主面の面積Ｓ２，Ｓ３は、第１サブセル７１の主面の面積Ｓ１よりも小さい。したがって、第１サブセル７１から第４サブセル７４のうち、第１サブセル７１の面積Ｓ１が最も大きい。一方、第１サブセル７１から第４サブセル７４のｙ軸方向の長さが全て共通であるため、面積Ｓ１～Ｓ４の大きさは、それぞれのサブセルのｘ軸方向の長さＬ１～Ｌ４によって決められる。したがって、第１サブセル７１のｘ軸方向の長さＬ１が最も大きい。
　なお、第１サブセル７１から第４サブセル７４のうち、第１電極１４が設けられる第１サブセル７１と、第２電極１５が設けられる第４サブセル７４は、太陽電池セル７０の外部に電力を取り出すための電極が設けられるので、「取り出しサブセル」ともよばれる。また、第１サブセル７１から第４サブセル７４のうち、取り出しサブセルの間に位置するサブセル、つまり第２サブセル７２と第３サブセル７３は「中間サブセル」ともよばれる。
　ここで、入射光により生成されるキャリア（電子および正孔）はｐｎ接合が設けられる第２導電型領域において分離されるため、第１導電型領域に接続される第１電極１４は、第２導電型領域に接続される第２電極１５よりもキャリアの取り出し効率が低くなりうる。そこで、第１電極１４が設けられる第１サブセル７１の面積を、第２電極１５が設けられる第４サブセル７４よりも大きくすることによって、第１電極１４と第２電極１５のそれぞれから取り出されるキャリアの量が近くされる。
　図４は、太陽電池セル７０の構成を示す断面図であり、図３のＡ－Ａ’線断面を示す。図４は、第３サブセル７３の断面構造を示すが、その他のサブセルも同様の構造を有する。太陽電池セル７０は、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３、第１絶縁層１６、第３積層体１７、第２絶縁層１８、電極層１９を含む。第１積層体１２は、第１導電型層１２ｎ、第１のｉ型層１２ｉを含み、第２積層体１３は、第２導電型層１３ｐ、第２のｉ型層１３ｉを含み、第３積層体１７は、第３導電型層１７ｎ、第３のｉ型層１７ｉを含む。また、電極層１９は、第１導電層１９ａ、第２導電層１９ｂを含み、図３の第１電極１４、第２電極１５またはサブ電極２０を構成する。太陽電池セル７０は、単結晶または多結晶半導体基板にアモルファス半導体膜を形成した裏面接合型の太陽電池セルである。
　半導体基板１０は、受光面７０ａ側に設けられる第１主面１０ａと、裏面７０ｂ側に設けられる第２主面１０ｂを有する。半導体基板１０は、第１主面１０ａに入射される光を吸収し、キャリアとして電子および正孔を生成する。半導体基板１０は、ｎ型またはｐ型の導電型を有する結晶性半導体基板により構成される。結晶性半導体基板の具体例としては、例えば、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板などの結晶シリコン（Ｓｉ）基板が挙げられる。ここでは、半導体基板１０がｎ型の単結晶シリコン基板により構成される場合を示す。なお、半導体基板として単結晶の半導体基板以外の半導体基板を用いてもよい。例えば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）などからなる化合物半導体の半導体基板を用いてもよい。また、受光面７０ａとは、太陽電池セル７０において主に光（太陽光）が入射される主面を意味し、具体的には、太陽電池セル７０に入射される光の大部分が入射される面である。一方、裏面７０ｂとは、受光面７０ａに対向する他方の主面を意味する。
　半導体基板１０の第１主面１０ａのｚ軸の負方向側には、実質的に真性な非晶質半導体（以下、真性な半導体を「ｉ型層」ともいう）で構成される第３のｉ型層１７ｉが設けられる。本実施例における第３のｉ型層１７ｉは、水素（Ｈ）を含むｉ型のアモルファスシリコンにより形成される。第３のｉ型層１７ｉの厚みは、発電に実質的に寄与しない程度の厚みである限りにおいて特に限定されない。第３のｉ型層１７ｉの厚みは、例えば、数Å～２５０Å程度とすることができる。なお、「非晶質半導体」には、微結晶半導体を含むものとする。微結晶半導体とは、非晶質半導体中の結晶粒の平均粒子径が１ｎｍ～５０ｎｍの範囲内にある半導体をいう。
　第３のｉ型層１７ｉのｚ軸の負方向側には、半導体基板１０と同じ導電型を有する第３導電型層１７ｎが形成されている。第３導電型層１７ｎは、ｎ型の不純物が添加されており、ｎ型の導電型を有する非晶質半導体層である。第３導電型層１７ｎは、例えば、水素を含むｎ型アモルファスシリコンからなる。第３導電型層１７ｎの厚みは、特に限定されない。第３導電型層１７ｎの厚みは、例えば、２０Å～５００Å程度とすることができる。
　第３導電型層１７ｎのｚ軸の負方向側には、反射防止膜としての機能と保護膜としての機能を備える第１絶縁層１６が形成されている。第１絶縁層１６は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２)、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などにより形成される。第１絶縁層１６の厚みは、反射防止膜としての反射防止特性などに応じて適宜設定することができる。第１絶縁層１６の厚みは、例えば８０ｎｍ～１μｍ程度とすることができる。
　なお、上記の第３のｉ型層１７ｉおよび第３導電型層１７ｎは、半導体基板１０のパッシベーション層としての機能を有する。なお、上記の第３のｉ型層１７ｉおよび第３導電型層１７ｎは必ずしも積層されている必要はなく、第３のｉ型層１７ｉのみ、あるいは第３導電型層１７ｎのみでもよい。また、第１絶縁層１６の積層構造は、半導体基板１０の反射防止膜としての機能を有する。なお、半導体基板１０の第１主面１０ａ上に設けられるパッシベーション層の構成はこれに限られない。例えば、半導体基板１０の第１主面１０ａの上に酸化シリコンを形成し、その上に窒化シリコンを形成した構成としてもよい。
　半導体基板１０の第２主面１０ｂのｚ軸の正方向側には、第１積層体１２と第２積層体１３とが形成される。第１積層体１２および第２積層体１３はｙ軸方向に交互に配置される。このため、第１積層体１２が設けられる第１領域Ｗ１ｙと、第２積層体１３が設けられる第２領域Ｗ２ｙは、ｙ軸方向に沿って交互に配列される。また、ｙ軸方向に隣接する第１積層体１２と第２積層体１３は接触して設けられる。したがって、本実施例では、第１積層体１２および第２積層体１３によって、第２主面１０ｂの実質的に全体が被覆される。
　第１積層体１２は、第２主面１０ｂのｚ軸の正方向側に形成される第１のｉ型層１２ｉと、第１のｉ型層１２ｉのｚ軸の正方向側に形成される第１導電型層１２ｎとの積層体により構成される。第１のｉ型層１２ｉは、上記の第３のｉ型層１７ｉと同様に、水素を含むｉ型のアモルファスシリコンからなり、第３のｉ型層１７ｉと同様の厚みを有する。第１導電型層１２ｎは、上記第３導電型層１７ｎと同様に、ｎ型の不純物が添加されており、半導体基板１０と同様に、ｎ型の導電型を有する。第１導電型層１２ｎの構成および厚みは第３導電型層１７ｎと同様である。なお、上記の第１のｉ型層１２ｉおよび第１導電型層１２ｎは、半導体基板１０のパッシベーション層としての機能を有するが、第１導電型層１２ｎのみでもよい。
　第１積層体１２のｚ軸の正方向側には、第２絶縁層１８が形成される。第２絶縁層１８は、第１領域Ｗ１ｙのうちｙ軸方向の中央部に相当する第３領域Ｗ３ｙには設けられず、第３領域Ｗ３ｙの両端に相当する第４領域Ｗ４ｙに設けられる。第３領域Ｗ３ｙの幅は広い方が好ましく、例えば、第１領域Ｗ１ｙの幅の１／３より大きく、第１領域Ｗ１ｙの幅より小さい範囲で設定することができる。第２絶縁層１８の材質は、特に限定されない。第２絶縁層１８は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどにより形成される。なかでも、第２絶縁層１８は、窒化シリコンにより形成されていることが好ましい。また、第２絶縁層１８は、水素を含んでいることが好ましい。
　第２積層体１３は、第２主面１０ｂのうち第１積層体１２が設けられない第２領域Ｗ２ｙと、第２絶縁層１８が設けられる第４領域Ｗ４ｙの端部に形成される。このため、第２積層体１３の両端部は、第１積層体１２とｚ軸方向に重なって設けられる。第２積層体１３は、第２主面１０ｂのｚ軸の正方向側に形成される第２のｉ型層１３ｉと、第２のｉ型層１３ｉのｚ軸の正方向側に形成される第２導電型層１３ｐとの積層体により構成される。
　第２のｉ型層１３ｉは、水素を含むｉ型のアモルファスシリコンからなり、第３のｉ型層１７ｉと同様の厚みを有する。第２導電型層１３ｐは、ｐ型の不純物が添加されており、ｐ型の導電型を有する非晶質半導体層である。第２導電型層１３ｐは、例えば、水素を含むｐ型のアモルファスシリコンからなる。第２導電型層１３ｐの厚みは、第３導電型層１７ｎと同様である。
　このように、結晶性の半導体基板１０と第２導電型層１３ｐとの間には、実質的に発電に寄与しない程度の厚みの第２のｉ型層１３ｉが設けられる。このような構造を採用することにより、半導体基板１０と第２積層体１３との接合界面におけるキャリアの再結合が抑制される。その結果、光電変換効率の向上を図ることができる。ただし、上記の第２のｉ型層１３ｉのない第２導電型層１３ｐのみの構成でもよい。なお、ここでは、結晶性の半導体基板にｐ型またはｎ型の導電型を有するアモルファスシリコンを形成してｐｎ接合を形成する太陽電池セルの例を示しているが、結晶性の半導体基板に不純物を拡散させてｐｎ接合を形成された太陽電池セルを用いてもよい。
　また、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３により「光電変換層」が構成される。この光電変換層の受光面は、図１の保護基板４０側を向き、光電変換層の裏面側は、図１の裏面保護材５０側を向く。以下では、光電変換層の受光面を「受光面７０ａ」とよび、光電変換層の裏面を「裏面７０ｂ」とよぶこともある。さらに、半導体基板１０と第１積層体１２とが接する第１領域Ｗ１ｙが第１導電型領域となり、半導体基板１０と第２積層体１３とが接する第２領域Ｗ２ｙが第２導電型領域となる。半導体基板１０としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いていることから、電子が多数キャリアとなり正孔が少数キャリアとなる。そこで、多数キャリアが集電される第３領域Ｗ３ｙの幅と比べて、少数キャリアが集電される第２領域Ｗ２ｙの幅を広くすることで、発電効率が高められる。
　第１導電型層１２ｎのｚ軸の正方向側には、サブ電極２０のうち電子を収集するｎ側部２０ｎが形成される。一方、第２導電型層１３ｐのｚ軸の正方向側には、サブ電極２０のうち正孔を収集するｐ側部２０ｐが形成される。ｎ側部２０ｎとｐ側部２０ｐの間には分離溝３１が形成される。したがって、同一のサブセル上に形成されるｎ側部２０ｎとｐ側部２０ｐは、分離溝３１により分離され、両電極の間の電気抵抗は高くなるか、または、両電極は電気的に絶縁される。なお、第１サブセル７１の場合、第１導電型層１２ｎのｚ軸の正方向側にはｎ側部２０ｎの代わりに第１電極１４が形成される。また、第４サブセル７４の場合、第２導電型層１３ｐのｚ軸の正方向側にはｐ側部２０ｐの代わりに第２積層体１３が形成される。この場合、第１電極１４とサブ電極２０の間や、第２電極１５とサブ電極２０の間は、分離溝３１によって分離される。
　第１導電層１９ａと第２導電層１９ｂの２層の導電層の積層体により電極層１９が構成される。第１導電層１９ａは、例えば、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）等に錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、フッ素（Ｆ）、アルミニウム（Ａｌ）等をドープした透明導電性酸化物（ＴＣＯ）により形成される。第１導電層１９ａは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）により形成される透明電極層である。第１導電層１９ａの厚みは、例えば、５０～２００ｎｍ程度とすることができる。第１導電層１９ａは、例えば、スパッタリングや、化学気相成長（ＣＶＤ）、蒸着などの薄膜形成方法により形成される。
　第２導電層１９ｂは、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）などの金属を含む金属電極層である。ただし、これに限定されるものでなく、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の他の金属、他の導電性材料、またはそれらの組合せとしてもよい。第２導電層１９ｂは、例えば、スパッタリングにより形成される銅の下地層の上に、めっき法により形成される銅層と錫層が積層された３層構造を有する。それぞれの膜厚は、５０ｎｍ～１μｍ程度、１０μｍ～３０μｍ程度、１μｍ～５μｍ程度とすることができる。
　なお、電極層１９の構成は、第１導電層１９ａと第２導電層１９ｂの積層体に限定されず、例えば、透明導電性酸化物で構成される第１導電層１９ａを設けずに、金属で構成される第２導電層１９ｂのみを設けた構成としてもよい。
　図５は、太陽電池セル７０の第１導電型領域の構造を示すｘ軸方向の別の断面図であり、図２のＢ－Ｂ’線断面を示す。図６は、太陽電池セル７０の第２導電型領域の構造を示すｘ軸方向の断面図であり、図２のＣ－Ｃ’線断面を示す。
　太陽電池セル７０は、第１サブセル７１から第４サブセル７４が並ぶｘ軸方向に、第１導電型領域または第２導電型領域が分離領域Ｗ５ｘを挟んで連続して設けられる。Ｂ－Ｂ’線に沿った断面では、図５に示すように第１導電型領域となる第３領域Ｗ３ｘと、第２絶縁層１８が設けられる分離領域Ｗ５ｘとがｘ軸方向に交互に配置される。同様に、Ｃ－Ｃ’線に沿った断面では、図６に示すように、第２導電型領域となる第２領域Ｗ２ｘと、第２絶縁層１８が設けられる分離領域Ｗ５ｘとがｘ軸方向に交互に配置される。そのため、隣接するサブセルのうち、一方のサブセルに設けられる第１導電型領域と、他方のサブセルに設けられる第２導電型領域とがｙ軸方向にずれて配置されることとなる。これにより、第１導電型領域の上に設けられるｎ側部２０ｎと、第２導電型領域の上に設けられるｐ側部２０ｐとを接続する接続部２０ｃは、ｘ軸方向ではなく、ｘ軸方向に対して斜めの方向Ａ、Ｂに延びて設けられる。
　また、図５および図６は、太陽電池セル７０を第１サブセル７１から第４サブセル７４に分割する第１境界３０ａ、第２境界３０ｂ、第３境界３０ｃの構造を示す。第１境界３０ａから第３境界３０ｃは、第２絶縁層１８が形成される分離領域Ｗ５ｘに設けられる。第１境界３０ａから第３境界３０ｃのそれぞれには、第１サブセル７１から第４サブセル７４の間を分断する溝が設けられており、この溝は、分離溝３１と、仮溝３２と、絶縁溝３３と、を有する。分離溝３１は、裏面７０ｂに設けられ、電極層１９を分離して隣接する電極間を電気的に絶縁する。仮溝３２は、受光面７０ａに設けられており、受光面７０ａから半導体基板１０の途中に至るまでの深さを有する。仮溝３２は、絶縁溝３３を形成するために設けられる溝であり、例えば、受光面７０ａへのレーザ照射により形成される。
　絶縁溝３３は、半導体基板１０を貫通する溝であり、キャリアとなる電子または正孔が隣接するサブセル間で移動することを防ぐ。したがって、絶縁溝３３は、隣接するサブセルのうち、一方のサブセルの光電変換層と他方のサブセルの光電変換層の間を高抵抗にするかまたは絶縁する絶縁部として機能する。このような絶縁部を設けることで、一方のサブセルに設けられる第１導電型領域と、他方のサブセルに設けられる第２導電型領域とを電気的に分離し、発生したキャリアの集電効率を高める。絶縁溝３３は、例えば、仮溝３２が起点となるように半導体基板１０を折り曲げることにより形成される。このとき、絶縁溝３３は、半導体基板１０の第２主面１０ｂの上に設けられる第１積層体１２や第２絶縁層１８を貫通してもよい。
　なお、仮溝３２と絶縁溝３３は、その他の方法により一体的に形成することとしてもよい。例えば、受光面７０ａ側から回転刃などで切削するダイシング処理や、マスクを施した受光面７０ａにサンドブラスト処理やエッチング処理を施して、半導体基板１０を貫通する絶縁溝３３を形成することとしてもよい。このように、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３により構成される「光電変換層」は、仮溝３２、絶縁溝３３による「溝」であって、かつ受光面７０ａから裏面７０ｂに至る「溝」によって複数のサブセルに分割される。
　図６に示すように、分離領域Ｗ５ｘにおいて、第２導電層１９ｂは、隣接したサブセルをまたぐように、つまり絶縁溝３３を裏面７０ｂからふさぐように、光電変換層の裏面側に配置される。これは、サブ電極２０の接続部２０ｃが設けられる箇所には分離溝３１が形成されないことに相当する。電極層１９を形成した後に半導体基板１０を折り曲げることで、半導体層のみが割断されて絶縁溝３３が形成され、金属層は割断されずにつながったまま残る。ここででは、第２導電層１９ｂとして展延性の高い材料である銅を用いているため、少なくとも第２導電層１９ｂを残すようにして絶縁溝３３が形成され、残された電極層１９は、接続部２０ｃになる。
　光反射部材２００は、前述のごとく、受光面７０ａ側において、隣接する２つのサブセルの間に配置される。このような配置により、光反射部材２００は、隣接する２つのサブセルの間の仮溝３２、絶縁溝３３を介して第２導電層１９ｂに対向する。ここで、レーザを使用することによって複数のサブセルへの分割がなされている場合、サブセルにおける半導体基板１０のうちの仮溝３２と絶縁溝３３に近接した部分（以下、前述のごとく「分割部分」という）にはレーザダメージが発生する。その際、半導体基板１０のうちの分離領域Ｗ５ｘに含まれた部分では発電効率が悪化する。当該部分に光反射部材２００を配置しても、光反射部材２００によってふさがれることによる発電量の低下は小さい。一方、当該部分を越えて光反射部材２００を配置すると、光反射部材２００によってふさがれることによる発電量の低下が大きくなる。そのため、光反射部材２００は、ｘ軸方向において、分離領域Ｗ５ｘよりも短くなるように形成される。これは、ｘ軸方向において接続部２０ｃよりも短くされることに相当する。
　さらに、分離領域Ｗ５ｘに含まれた部分では、レーザダメージの影響により、第１積層体１２あるいは第２積層体１３から電極層１９がはがれやすくなる。隣接した２つのサブセル同士を補強するためにも、光反射部材２００は、受光面７０ａ側において、隣接する２つのサブセルの間に配置される。以下では、図７を使用しながら、光反射部材２００の構成をさらに詳細に説明する。
　図７は、光反射部材２００の構成を示す断面図である。これは、図５、図６における光反射部材２００近傍の拡大図である。光反射部材２００は、樹脂基材２１０、反射膜２１２、接着剤２１４を含む。
　樹脂基材２１０は、例えば、ＰＥＴまたはアクリル等によって構成される。また、反射膜２１２は、例えば、アルミニウムまたは銀等の金属からなる金属膜であり、ここでは、アルミニウム蒸着膜である。樹脂基材２１０のｚ軸の負方向側の表面には、ｚ－ｘ平面において略三角形形状の断面を有した突起がｘ軸方向に複数並べられる。この突起はｙ軸方向に延びるので、樹脂基材２１０は、ｚ－ｘ平面に底面を有してｙ軸方向に延びる略三角柱がｘ軸方向に複数並べられた形状を有する。これは、ｙ軸方向に延びる三角溝形状がｘ軸方向に複数並べられることに相当する。
　また、反射膜２１２は、樹脂基材２１０のｚ軸の負方向側の表面に形成されるので、樹脂基材２１０の表面の形状と同様に形成される。このように、樹脂基材２１０と反射膜２１２とが積層され、表面に複数の突起を備えた光反射部材２００が構成される。樹脂基材２１０のｚ軸の正方向側には接着剤２１４が配置される。接着剤２１４は、樹脂基材２１０を第１絶縁層１６に接着させる。この接着により、光反射部材２００は、受光面７０ａ側において、隣接する２つのサブセルの間に配置される。
　複数の突起は、太陽電池モジュール１００に入射した太陽光を散乱させて、保護基板４０と空気層との界面、あるいは保護基板４０と第１封止層４２ａとの界面で反射させる。このような反射により、太陽光は、複数のサブセルへと導かれる。なお、光反射部材２００は、ｙ軸方向に延びる三角溝形状がｘ軸方向に並べられているとしたが、これに限定されるものではなく、太陽光を散乱させることができるものであれば、円錐形状、四角錐形状、多角錐形状、あるいはこれらの形状の組合せであってもよい。
　図８は、サブ電極２０の構造を示す平面図である。図８では、第２サブセル７２と第３サブセル７３の間を接続するサブ電極２０を示す。ここで、第２サブセル７２においてｙ軸の負方向側から正方向側に向かって交互に配置される第１導電型領域および第２導電型領域を、順番に第１の第１導電型領域Ｎ１、第１の第２導電型領域Ｐ１、第２の第１導電型領域Ｎ２、第２の第２導電型領域Ｐ２とよぶ。同様に、第３サブセル７３においてｙ軸の負方向側から正方向側に向かって交互に配置される第１導電型領域および第２導電型領域を、順番に第３の第１導電型領域Ｎ３、第３の第２導電型領域Ｐ３、第４の第１導電型領域Ｎ４、第４の第２導電型領域Ｐ４とよぶ。
　サブ電極２０は、複数のｎ側部２０ｎ１、２０ｎ２と、複数のｐ側部２０ｐ１、２０ｐ２と、複数の接続部２０ｃ１、２０ｃ２、２０ｃ３と、第１サブ側分岐部２０ｄｎと、第２サブ側分岐部２０ｄｐと、を有する。第１のｐ側部２０ｐ１は、第２サブセル７２の第１の第２導電型領域Ｐ１の上に設けられ、第２のｐ側部２０ｐ２は、第２サブセル７２の第２の第２導電型領域Ｐ２の上に設けられる。第１のｎ側部２０ｎ１は、第３サブセル７３の第３の第１導電型領域Ｎ３の上に設けられ、第２のｎ側部２０ｎ２は、第３サブセル７３の第４の第１導電型領域Ｎ４の上に設けられる。
　第１接続部２０ｃ１は、第２サブセル７２の第１のｐ側部２０ｐ１と、第３サブセル７３の第１のｎ側部２０ｎ１とを接続する。したがって、第１接続部２０ｃ１は、ｘ軸の正方向とｙ軸の負方向との間の方向Ａに延びる。第２接続部２０ｃ２は、第２サブセル７２の第１のｐ側部２０ｐ１と、第３サブセル７３の第２のｎ側部２０ｎ２とを接続する。したがって、第２接続部２０ｃ２は、ｘ軸の正方向とｙ軸の正方向のと間の方向Ｂに延びる。第３接続部２０ｃ３は、第２サブセル７２の第２のｐ側部２０ｐ２と、第３サブセル７３の第２のｎ側部２０ｎ２とを接続する。したがって、第３接続部２０ｃ３は、ｘ軸の正方向とｙ軸の負方向との間の方向Ａに延びる。このように、接続部２０ｃ１～２０ｃ３は、分離領域Ｗ５ｘにおいてｘ軸方向およびｙ軸方向の双方に交差する斜めの方向ＡまたはＢに延び、第２サブセル７２と第３サブセル７３とをまたぐように配置される。
　第２サブ側分岐部２０ｄｐは、第１のｐ側部２０ｐ１から第１接続部２０ｃ１および第２接続部２０ｃ２に分岐する分岐構造である。第２サブ側分岐部２０ｄｐにより、第２サブセル７２の第１の第２導電型領域Ｐ１は、第１の第２導電型領域Ｐ１に対向する第３サブセル７３の第３の第２導電型領域Ｐ３の両隣に位置する第３の第１導電型領域Ｎ３および第４の第１導電型領域Ｎ４の双方と接続される。第２サブ側分岐部２０ｄｐは、分岐先となる第３サブセル７３に近い領域Ｗ５ｂではなく、分岐元である第２サブセル７２に近い領域Ｗ５ａに配置される。これにより、第１接続部２０ｃ１および第２接続部２０ｃ２の長さを長くすることができる。分岐された接続部の長さを長くとることで、ｘ軸方向にかかる張力をｙ軸方向に効果的に分散させることができ、分岐構造による張力緩和の効果を高めることができる。
　第１サブ側分岐部２０ｄｎは、第２のｎ側部２０ｎ２から第２接続部２０ｃ２および第３接続部２０ｃ３に分岐する分岐構造である。第１サブ側分岐部２０ｄｎにより、第３サブセル７３の第４の第１導電型領域Ｎ４は、第４の第１導電型領域Ｎ４に対向する第２サブセル７２の第２の第１導電型領域Ｎ２の両隣に位置する第１の第２導電型領域Ｐ１および第２の第２導電型領域Ｐ２の双方と接続される。第１サブ側分岐部２０ｄｎは、分岐先となる第２サブセル７２に近い領域Ｗ５ａではなく、分岐元である第３サブセル７３に近い領域Ｗ５ｂに配置される。これにより、分離領域Ｗ５ｘにおいて、第２接続部２０ｃ２および第３接続部２０ｃ３の長さを長くすることができる。
　なお、図３に示すように、第１サブ側分岐部と第２サブ側分岐部とを交互に配置することで、サブ電極２０はジグザグ状に形成される。これにより、サブ電極２０にかかる張力の緩和効果はさらに高められる。また、第１接続部２０ｃ１、第２接続部２０ｃ２、第３接続部２０ｃ３に対向するように、第２境界３０ｂには、光反射部材２００が配置される。
　図９は、太陽電池モジュール１００の構成を示す平面図である。これは、図１における２つの太陽電池セル７０を受光面７０ａから見た場合の平面図であり、図２と同様に示される。図１に示されるように、隣接する２つの太陽電池セル７０は配線材８０（図示せず）によって接続される。特に配線材８０は、隣接する２つの太陽電池セル７０のそれぞれの電極層１９（図示せず）を接続する。
　セル間光反射部材２２０は、隣接する２つの太陽電池セル７０のそれぞれの受光面７０ａ側において、隣接する２つの太陽電池セル７０の間に配置される。そのため、セル間光反射部材２２０は、隣接する２つの太陽電池セル７０の間の隙間を介して配線材８０に対向する。ここで、ｘ軸方向において、隣接する２つのサブセルの間の幅は、隣接する２つの太陽電池セル７０の間の幅よりも狭い。そのため、光反射部材２００のｘ軸方向の長さは、セル間光反射部材２２０のｘ軸方向の長さよりも短くされる。セル間光反射部材２２０は光反射部材２００と同様に構成されるので、ここではセル間光反射部材２２０の構成の説明を省略する。
　本実施例において、光電変換層の受光面７０ａ側において、隣接する２つのサブセルの間に光反射部材２００を配置させるので、隣接する２つのサブセルの間に入射された太陽光を反射させて、太陽電池セル７０に入射させることができる。また、入射された太陽光を反射させて、太陽電池セル７０に入射させるので、発電効率を向上できる。また、隣接する２つのサブセルの間に光反射部材２００を配置させるので、光反射部材２００による電流収集で短絡電流（Ｉｓｃ：ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ）を増加させつつ、分割部分の再結合損失と抵抗損失を低減できる。また、分割部分の再結合損失と抵抗損失が低減されるので、発電効率を向上できる。また、光電変換層の受光面側において、隣接する２つのサブセルの間に光反射部材２００を配置させるので、分割されたサブセル同士を補強できる。また、分割されたサブセル同士が補強されるので、プロセス中の歩留まりを向上できる。
　また、隣接する２つのサブセルの間の方向において、光反射部材２００を接続部２０ｃよりも短くするので、発電効率が悪化した部分に光反射部材２００を配置することができる。また、発電効率が悪化した部分に光反射部材２００を配置するので、光反射部材２００が半導体基板１０を覆うことによる悪影響を低減できる。また、２つの隣接する太陽電池セル７０の間にセル間光反射部材２２０を配置させるので、２つの隣接する太陽電池セル７０の間に入射された太陽光を反射させて、太陽電池セル７０に入射させることができる。また、隣接する２つのサブセルの間の方向において、光反射部材２００はセル間光反射部材２２０よりも短くされるので、隣接する２つのサブセルの間の幅、隣接する２つの太陽電池セル７０の間の幅に応じたサイズにすることができる。
　本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の太陽電池モジュール１００は、保護基板４０と、保護基板４０に対向する裏面保護材５０と、保護基板４０と裏面保護材５０との間に封止される太陽電池セル７０とを備える。太陽電池セル７０は、保護基板４０側を向く受光面７０ａと、裏面保護材５０側を向く裏面７０ｂとを有し、受光面７０ａから裏面７０ｂに至る仮溝３２、絶縁溝３３によって複数のサブセルに分割される半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３と、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３の裏面７０ｂ側に配置される電極層１９と、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３の受光面７０ａ側において、隣接する２つのサブセルの間に配置され、隣接する２つのサブセルの間の仮溝３２、絶縁溝３３を介して電極層１９に対向する光反射部材２００と、を備える。
　電極層１９は、隣接する２つのサブセルにまたがって配置されるサブ電極２０を含んでもよい。サブ電極２０は、隣接する２つのサブセルのうち、一方のサブセルにおけるｎ型領域に接続されるｎ側部２０ｎと、他方のサブセルにおけるｐ型領域に接続されるｐ側部２０ｐと、ｎ側部２０ｎとｐ側部２０ｐとの間に設けられる接続部２０ｃとを含んでもよい。光反射部材２００は、隣接する２つのサブセルの間の方向において、接続部２０ｃよりも短くされてもよい。
　隣接する２つの太陽電池セル７０のそれぞれの電極層１９を接続する配線材８０と、隣接する２つの太陽電池セル７０のそれぞれの受光面７０ａ側において、隣接する２つの太陽電池セル７０の間に配置され、隣接する２つの太陽電池セル７０の間の隙間を介して配線材８０に対向するセル間光反射部材２２０とをさらに備えてもよい。
　隣接する２つのサブセルの間の方向において、光反射部材２００は、セル間光反射部材２２０よりも短くされてもよい。
　本発明の別の態様は、太陽電池セル７０である。この太陽電池セル７０は、受光面７０ａと裏面７０ｂとを有し、受光面７０ａから裏面７０ｂに至る仮溝３２、絶縁溝３３によって複数のサブセルに分割される半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３と、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３の裏面７０ｂ側に配置される電極層１９と、半導体基板１０、第１積層体１２、第２積層体１３の受光面７０ａ側において、隣接する２つのサブセルの間に配置され、隣接する２つのサブセルの間の仮溝３２、絶縁溝３３を介して電極層１９に対向する光反射部材２００と、を備える。
　以上、本発明について、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　本実施例において、光反射部材２００は、樹脂基材２１０と反射膜２１２の積層によって構成されている。しかしながらこれに限らず例えば、光反射部材２００は、酸化チタンのよう白色インク、白色ペーストによって構成されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
　１０　半導体基板（光電変換層）、　１２　第１積層体（光電変換層）、　１３　第２積層体（光電変換層）、　１４　第１電極、　１５　第２電極、　１６　第１絶縁層、　１７　第３積層体、　１８　第２絶縁層、　１９　電極層、　２０　サブ電極、　３０　境界、　３１　分離溝、　３２　仮溝（溝）、　３３　絶縁溝（溝）、　４０　保護基板、　４２　封止層、　５０　裏面保護材、　７０　太陽電池セル、　７０ａ　受光面、　７０ｂ　裏面、　７１　第１サブセル（サブセル）、　７２　第２サブセル（サブセル）、　７３　第３サブセル（サブセル）、　７４　第４サブセル（サブセル）、　８０　配線材、　１００　太陽電池モジュール、　２００　光反射部材、　２１０　樹脂基材、　２１２　反射膜、　２１４　接着剤、　２２０　セル間光反射部材。
　本発明によれば、発電効率を向上できる。

Claims (5)

  1. 　保護基板と、
    　前記保護基板に対向する裏面保護材と、
    　前記保護基板と前記裏面保護材との間に封止される太陽電池セルとを備え、
    　前記太陽電池セルは、
    　前記保護基板側を向く受光面と、前記裏面保護材側を向く裏面とを有し、前記受光面から前記裏面に至る溝によって複数のサブセルに分割される光電変換層と、
    　前記光電変換層の裏面側に配置される電極層と、
    　前記光電変換層の受光面側において、隣接する２つのサブセルの間に配置され、前記隣接する２つのサブセルの間の溝を介して前記電極層に対向する光反射部材と、
    　を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 　前記電極層は、隣接する２つのサブセルにまたがって配置されるサブ電極を含み、
    　前記サブ電極は、前記隣接する２つのサブセルのうち、一方のサブセルにおけるｎ型領域に接続されるｎ側部と、他方のサブセルにおけるｐ型領域に接続されるｐ側部と、前記ｎ側部と前記ｐ側部との間に設けられる接続部とを含み、
    　前記光反射部材は、前記隣接する２つのサブセルの間の方向において、前記接続部よりも短くされることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　隣接する２つの太陽電池セルのそれぞれの電極層を接続する配線材と、
    　前記隣接する２つの太陽電池セルのそれぞれの受光面側において、前記隣接する２つの太陽電池セルの間に配置され、前記隣接する２つの太陽電池セルの間の隙間を介して前記配線材に対向するセル間光反射部材とをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記隣接する２つのサブセルの間の方向において、前記光反射部材は、前記セル間光反射部材よりも短くされることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　受光面と裏面とを有し、前記受光面から前記裏面に至る溝によって複数のサブセルに分割される光電変換層と、
    　前記光電変換層の裏面側に配置される電極層と、
    　前記光電変換層の受光面側において、隣接する２つのサブセルの間に配置され、前記隣接する２つのサブセルの間の溝を介して前記電極層に対向する光反射部材と、
    　を備えることを特徴とする太陽電池セル。
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