[发明专利]太阳能电池和太阳能电池模块

说明书

本发明的太阳能电池具有：在光电转换部(50)的背面具有背面电极(9)的电池主体部(100)和以与电池主体部的背面电极接触的方式配置的金属膜(17)。背面电极上设置有算术平均粗糙度大于0.1μm的凹凸结构。金属膜的与背面电极的接触面的算术平均粗糙度大于0.1μm。金属膜是以覆盖电池主体部的背面的面积的10％以上的区域的方式设置的。

技术领域

本发明涉及太阳能电池和太阳能电池模块。

背景技术

太阳能电池中，通过对具有半导体接合等的光电转换部照射光，将由此产生的载流子(电子和空穴)提取到外部电路来进行发电。为了将在光电转换部产生的载流子有效率地提取到外部电路，在太阳能电池的光电转换部上设置电极。例如，在具有非晶质硅层的异质结太阳能电池中，晶体硅基板上设置透明导电层、集电极作为电极。从陷光等观点出发，在太阳能电池的光入射面侧和背面侧的表面设置棱锥形状等截面三角形状的绒面结构。

在将太阳能电池作为电力源(能源)使用时，单个太阳能电池的输出功率最多为几W左右。因此，一般而言，太阳能电池作为将多片太阳能电池电串联地连接的太阳能电池模块被使用。通过将多个太阳能电池电串联地连接，增加各个太阳能电池的电压，因此输出功率提高。

太阳能电池模块具有在玻璃板等光入射面侧保护材料与背板(例如，将铝箔等用塑料膜夹持而成的层叠膜)之间将多个太阳能电池以由EVA(乙烯－乙酸乙烯酯共聚物)树脂等构成的封装材料封装而成的构成。邻接的太阳能电池彼此利用由铜箔等构成的配线材料串联或并联地电连接。

为了实现太阳能电池模块的高效率化，有效的是将属于从光电转换部提取电流的路径的电极和配线材料低电阻化。例如，在专利文献1中公开了从连接于太阳能电池的背面电极的配线材料(内部连接线)上方(背面侧)将太阳能电池利用导电性片材覆盖而成的构成。并且，专利文献1中记载了通过该构成，导电性片材成为电流路径而有助于低电阻化，因此与增大背面电极和配线材料的厚度的情况同样地能够使模块的串联电阻减少。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－167158号公报

发明内容

本发明的发明人等如专利文献1所记载的那样制作了以覆盖太阳能电池的背面电极上方的方式配置金属膜的太阳能电池模块，其结果，串联电阻的下降量极小。本发明的目的在于提供一种背面侧的串联电阻小且转换特性优异的太阳能电池和太阳能电池模块。

本发明的太阳能电池具有在光电转换部的背面具有背面电极的电池主体部和以与电池主体部的背面电极接触的方式配置的金属膜。金属膜以覆盖电池主体部的背面的面积的10％以上的区域的方式设置。在电池主体部的背面电极设置有算术平均粗糙度大于0.1μm的凹凸结构。金属膜的与电池主体部的背面电极的接触面的算术平均粗糙度大于0.1μm。与金属膜的背面电极的接触面的算术平均粗糙度优选小于10μm。

一个实施方式中，电池主体部在光电转换部包含晶体硅基板。晶体硅基板在背面侧表面具有棱锥状的凹凸结构，电池主体部的背面电极的凹凸结构以追随晶体硅基板的背面侧表面的凹凸结构的方式形成。

而且，本发明涉及包含上述的太阳能电池、配线材料、背面保护材料、封装材料的太阳能电池模块。本发明的太阳能电池模块中，在太阳能电池的电池主体部的背面连接有配线材料，在太阳能电池的金属膜与背面保护材料之间配置有封装材料。

一个实施方式中，金属膜具有开口，封装材料介由金属膜的开口与电池主体部的背面接触。

根据本发明，太阳能电池的背面电极具有凹凸结构，与其接触而设置的金属膜也具有表面凹凸，因此两者的接触面积增大，减少接触电阻。与太阳能电池的背面电极接触的金属膜成为电流的主路径，因此背面电极的面内的载流子移动距离变短。因此，串联电阻成分减少，转换效率得到提高。

附图说明