光電変換素子、光電変換素子接続体および光電変換モジュール
【課題】配線工程にかかる時間と配線部材にかかるコストを低減した光電変換素子、光電変換素子接続体および光電変換モジュールを提供する。
【解決手段】第１導電型の第１半導体層と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極２と、第１半導体層に接触し一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続される受光面電極５と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離され第２半導体層に電気的に接続された第２電極７と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離され受光面電極５と第２電極７とを電気的に接続する貫通接続部９とを備え、第１半導体層の裏面側において、第１半導体層の外周部の一部に第１電極２が配置されると共に、第２電極７の周囲部に渡って第１半導体層と電気的に分離された分離領域１９が設けられる。
【解決手段】第１導電型の第１半導体層と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極２と、第１半導体層に接触し一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続される受光面電極５と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離され第２半導体層に電気的に接続された第２電極７と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離され受光面電極５と第２電極７とを電気的に接続する貫通接続部９とを備え、第１半導体層の裏面側において、第１半導体層の外周部の一部に第１電極２が配置されると共に、第２電極７の周囲部に渡って第１半導体層と電気的に分離された分離領域１９が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子、光電変換素子接続体および光電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する光電変換素子は、近年、特に環境問題の観点から、次世代のエネルギー源としての期待が急激に高まっている。光電変換素子として、現在、主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。
【０００３】
その中でも、表面電極面積占有率を減少させるとともに、表面電極下部でのキャリア再結合を抑制するために、ＭＷＴ（Metallization Wrap Through）光電変換素子が提案されている（非特許文献１）。このＭＷＴ光電変換素子は、シリコン基板に形成された貫通孔を通じて表面電極の一部を裏面側に取り回す構造を有し、表面電極の面積占有率を減少させることができる。
【０００４】
また、１つのＭＷＴ光電変換素子の裏面のｐ側電極と、隣接するＭＷＴ光電変換素子の裏面のｎ側電極とを、インターコネクション・フォイルにて接続した光電変換素子接続体が提案されている（非特許文献２）。このインターコネクション・フォイルは、パターニングされたアルミニウム層を有し、アルミニウム層がＭＷＴ光電変換素子の裏面の各電極と電気的に接続される部分の表面には耐腐食層（anti-corrosion layer）が形成されるように後処理が施され、その他の部分は絶縁性ワニス（isolating varnish）で被覆されている。ＭＷＴ光電変換素子の裏面の各電極と耐腐食層とは導電性接着剤を介して導通される。
【０００５】
【非特許文献１】Filip Granek、他、"A SYSTEMATIC APPROACH TO REDUCE PROCESS-INDUCED SHUNTS IN BACK-CONTACTED MC-SI SOLAR CELLS"、IEEE 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion、(アメリカ)、2006年、p.1319-1322
【非特許文献２】P.C. de Jong、他、"SINGLE-STEP LAMINATED FULL-SIZE PV MODULES MADE WITH BACK-CONTACTED MC-SI CELLS AND CONDUCTIVE ADHESIVES"、19th European Photovoltaic Solar Energy Conference、(フランス)、2004年、p.2145-2148
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記インターコネクション・フォイルは、複雑なパターニングを必要とすることから、ＭＷＴ光電変換素子との接続不良、変換効率の低下等の問題を回避するためには、光電変換素子をインターコネクション・フォイル上に高い位置精度にて配置する必要がある。さらに、パターインターコネクション・フォイルの作製工程や導電性接着剤のコストはインターコネクタに比べ高価である。
【０００７】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、安価な配線部材を用いて隣接する光電変換素子間の接続が容易に行え、配線工程にかかる時間および配線部材にかかるコストを低減した光電変換素子、光電変換素子接続体および光電変換モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かくして、本発明によれば、第１導電型の第１半導体層と、該第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、第１半導体層に接触しかつ少なくとも一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、該第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続されるように設けられた受光面電極と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離されかつ第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離されかつ前記受光面電極と第２電極とを電気的に接続する貫通接続部とを備え、第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられている光電変換素子が提供される。
【０００９】
また、本発明の別の観点によれば、隣接して配置された２つ以上の前記光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、一の光電変換素子の第２電極と、他の光電変換素子の第１電極とが、前記素子間配線部材によって電気的に接続された第１の光電変換素子接続体、および、隣接して配置された２つ以上の前記光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、一の光電変換素子と他の光電変換素子の第１電極同士または第２電極同士が、前記素子間配線部材によって電気的に接続された第２の光電変換素子接続体が提供される。
また、本発明のさらに別の観点によれば、透光性支持板上に複数の前記第１の光電変換素子接続体と複数の前記第２の光電変換素子接続体のうち少なくとも一方が組み合わせられて並べられ、かつ隣接する光電変換素子接続体同士が前記素子間配線部材にて電気的に接続された光電変換モジュールが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光電変換素子の第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられている。
この光電変換素子を複数直列接続する場合、例えば、複数の光電変換素子を同じ向きで１列に並べ、一の光電変換素子の第２電極と他の光電変換素子の第１電極とを直線状の安価な素子間配線部材を用いて容易に短時間で直列接続することができる。この結果、光電変換素子接続体および光電変換モジュールの製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の光電変換素子は、第１導電型の第１半導体層と、該第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、第１半導体層に接触しかつ少なくとも一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、該第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続されるように設けられた受光面電極と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離されかつ第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離されかつ前記受光面電極と第２電極とを電気的に接続する貫通接続部とを備え、第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
つまり、この光電変換素子は、受光面電極の面積を低減して有効発電面積を増加させ、かつ複数の光電変換素子同士の電気的な接続を容易とするために、光電変換素子の比較的広い面積が必要な接続部分を受光面とは反対側の裏面側に配置した上述の構造を備えている。
ここで、本発明において、第１導電型はｐ型またはｎ型を意味し、第２導電型は第１導電型とは反対のｎ型またはｐ型を意味する。
【００１３】
本発明において、前記貫通接続部を第１半導体層と電気的に分離する方法および前記分離領域を容易に形成する方法としては、これらの箇所に第２半導体層を形成することが挙げられる。つまり、第１半導体層における貫通接続部の周囲部分を第２導電型化すると共に、第１半導体層の裏面における分離領域を第２導電型化することにより、第２半導体層を形成する。これについて詳しくは後述する。
【００１４】
本発明において、光電変換素子の外形は特に限定されるものではないが、シンプルな形状で作製が容易であり、かつ同一の設置面積内に複数の光電変換素子を設置した場合の有効発電面積が大きくなる四角形が好ましい。
この場合、第１半導体層の外周部の外形が四角形であり、第１半導体層の裏面における分離領域を除く領域に金属電極層が形成され、第１電極は第１半導体層の外周部の一辺に沿った位置の金属電極層上に配置され、分離領域は第１半導体層の外周部における第１電極とは反対側の対向辺から第２電極の周囲部に渡って配置されていてもよい。
このようにすれば、第１半導体層の裏面側において、四角形の一辺に沿って直線状の第１電極が配置されるため、第１電極を直線状に１箇所のみ形成すればよく、第１電極の形成工程が容易に短時間で行われる。
【００１５】
さらに、光電変換素子からの電力を効率よく回収するために、第２電極は複数個設けてもよい。
この場合、例えば、貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数個並んで配置され、第２電極は、複数個の貫通接続部上にドット状に配置され、分離領域は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ第２電極の列を包囲する帯形に形成されていてもよい。あるいは、貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数並んで配置され、第２電極は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ貫通接続部の列上に帯状に延びて形成され、分離領域は、帯状第２電極を包囲する帯形に形成されていてもよい。
【００１６】
このようにすれば、例えば、２つの光電変換素子を同じ向きでかつ第１電極の長手方向と直交する方向に並べることにより（配置Ａ）、真っ直ぐな帯状の素子間配線部材（後述の第１素子間配線部材と同じ）によって、一方の光電変換素子の第２電極の列と他の光電変換素子の第１電極とを電気的に直列接続した光電変換素子接続体を形成することができる。以下、第１電極の長手方向を「横方向」と称し、第１電極の長手方向と直交する方向を「縦方向」と称する。
【００１７】
また、２つの光電変換素子を逆に向けて横方向に並べた場合は（配置Ｂ）、真っ直ぐな帯状の第１素子間配線部材を一方の光電変換素子の第２電極の列に接続し、横方向に延びる第２素子間配線部材を第１素子間配線部材に接続し、第２素子間配線部材と他方の光電変換素子の第１電極とを第３素子間配線部材によって接続することにより、２つの光電変換素子を電気的に直列接続した光電変換素子接続体を形成することができる。
【００１８】
また、２つの光電変換素子を同じ向きで横方向に並べた場合は（配置Ｃ）、隣接する２つの光電変換の第１電極同士または第２電極同士を前記第１〜第３素子間配線部材を選択的に用いて電気的に並列接続した光電変換素子接続体を形成することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記第１〜３素子間配線部材を用いれば、上述の配置Ａ〜Ｃの光電変換素子接続体を所望の数で組み合わせ、それらを直列と並列の所望の接続形態で接続した光電変換モジュールを形成することができる。したがって、本発明の光電変換素子を用いて所望の出力の光電変換モジュールを容易に作製することができる。
【００２０】
本発明の光電変換素子において、横方向に並ぶ第２電極の複数列は相互に等間隔に配置されていてもよい。このようにすれば、光電変換素子接続体または光電変換モジュールを作製する際、複数の前記第１素子間配線部材を一定間隔で配置することができるため、接続作業をより短時間で行うことができる。
この場合、横方向に並ぶ貫通接続部の複数列も第２電極の複数列と対応した等間隔に配置される。また、受光面電極は、少なくとも第２半導体層の受光面側における各貫通接続部に対応する位置に配置されていればよいが、光電変換素子の電力を効率よく回収するために分枝状に形成されてもよい。なお、受光面電極を細い分枝状に形成することにより、有効発電面積の減少が抑えられ、かつ受光面電極が目立たなくなるため美観が向上するという利点がある。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳説する。なお、以下の実施形態は例示であって、本発明の範囲はそれらに限定されない。
【００２１】
（実施形態１：第１の光電変換素子の構造）
図１（Ａ）は本発明の光電変換素子の実施形態１を示す受光面側の平面図であり、図1（Ｂ）は実施形態１の光電変換素子の裏面側の平面図である。また、図２は図１中のＡ−Ａ線断面図である。
この光電変換素子１０は、ｐ型の第１半導体層１（以下「ｐ型層１」と称する）と、ｐ型層１の裏面側に配置されｐ型層１に電気的に接続された第１電極２と、ｐ型層１に接触しかつ少なくとも一部がｐ型層１の受光面側に配置されたｎ型の第２半導体層３（以下「ｎ型層３」と称する）と、ｎ型層３の受光面側にｎ型層３に電気的に接続されるように設けられた受光面電極５と、ｐ型層１の裏面側に配置されｐ型層１と電気的に分離されかつｎ型層３に電気的に接続された第２電極７と、ｐ型層１を貫通しｐ型層１と電気的に分離されかつ受光面電極５と第２電極７とを電気的に接続する貫通接続部９とを備える。
【００２２】
具体的には、ｐ型層１の外周部の外形が四角形であり、第１電極形成２は四角形のｐ型層１の外周部の一辺に沿って直線状に配置されている。
また、この光電変換素子１０において、貫通接続部９および第２電極７は、第１電極２が形成された領域以外の領域にそれぞれ複数個かつ同数で設けられている。なお、図１中の複数個の黒丸は貫通接続部９を示しているが、実際は第１電極２および第２電極７によって貫通接続部９は覆われているため外部からは見えない。
具体的には、貫通接続部９は、横方向および縦方向に複数並んで配置されている。このとき、複数個の貫通接続部９において、縦方向の間隔は等間隔であり、かつ横方向の間隔は縦方向間隔以上の等間隔である。
また、第２電極７は、複数個の貫通接続部９上にドット状に配置されている。したがって、複数個の第２電極７において、縦方向の間隔は等間隔であり、かつ横方向の間隔は縦方向間隔以上の等間隔である。なお、ドット状第２電極７は貫通接続部９より大きく形成されてｎ型層３の後述の包囲部分３ａに接している。
【００２３】
さらに、この光電変換素子１０は、ｎ型層３が、各貫通接続部９の外周を包囲する前記包囲部分３ａと、ｐ型層１の裏面の外周部における第１電極２と対向する辺から第２電極７の各列（縦方向）の周囲部に渡って帯形に形成された分離領域１９とをさらに有しており、この包囲部分３ａおよび分離領域１９によって各貫通接続部９および各第２電極はｐ型層１と電気的に分離されている。
また、ｐ型層１の裏面側における分離領域１９を除く領域には櫛形の金属電極層１３が形成されており、ｐ型層１は裏面の金属電極層１３と接する部分に高濃度ｐ型層１５を有している。そして、金属電極層１３上に第１電極２が形成されている。
さらに、高濃度ｐ型層１５および金属電極層１３をｎ型層３から絶縁分離するように、各分離領域１９の外周縁を含む金属電極層１３の外周縁の全周に沿って分離溝２１がｐ型層１まで達する深さで形成されている。
【００２４】
また、光電変換素子１０は、ｎ型層３の受光面上に反射防止膜２３を有しており、貫通接続部９および受光面電極５は反射防止膜２３を貫通し、受光面電極５はｎ型層３と接触している。
受光面電極５は、縦方向に並んだ複数個の貫通接続部９と電気的に接続する基部５ａと、基部５ａに電気的に接続された基部５ａよりも幅が狭い枝部５ｂとで構成されており、複数列の基部５ａが平行な複数本の枝部５ｂによって接続されている。なお、基部５ａは貫通接続部９との接合部分で最も幅が広いが、光電変換素子１０の有効受光面面積（有効発電面積）をできるだけ広くするために、貫通接続部９間では幅が細くされている。
【００２５】
（第１の光電変換素子の製造方法）
次に、図１〜図４を参照しながら実施形態１の光電変換素子の製造方法について説明する。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）は実施形態１の光電変換素子の製造工程を説明する断面図であり、図４（Ａ）〜（Ｃ）は図３（Ｄ）の続きの製造工程を説明する断面図である。
【００２６】
＜貫通孔形成工程＞
まず、図３（Ａ）に示すように、四角形のｐ型半導体基板２５に貫通孔２５ａを形成する。この際、図１で説明した複数の貫通接続部９が形成される位置に複数の貫通孔２５ａを形成する。
ｐ型半導体基板２５としては、特に限定されないが、例えば、ｐ型結晶シリコン基板を用いることができる。以下、ｐ型半導体基板２５をｐ型基板２５と略称する場合がある。
また、貫通孔２５ａの形成方法は、特に限定されないが、例えばレーザ加工によって形成することができる。貫通孔２５ａの形状は特に限定されず、一例では、四角形（例：正方形、長方形）や円形である。貫通孔２５ａの大きさも特に限定されず、例えば、四角形の場合は一辺の長さが0.05〜1.0ｍｍ程度、円形の場合は直径が0.05〜1.0ｍｍ程度とすることができる。また、複数の貫通孔２５ａの縦横方向の間隔は特に限定されないが、縦方向の間隔は例えば1〜50ｍｍ程度の一定間隔、横方向の間隔は1〜50ｍｍ程度の一定間隔とすることができる。
【００２７】
＜表面凹凸加工工程＞
次に、基板２５の表面を酸やアルカリの溶液や反応性プラズマを用いてエッチングすることによって表面に凹凸構造（テクスチャ構造）を形成する。
【００２８】
＜ｎ型層形成工程＞
次に、図３（Ｂ）に示すように、ｐ型基板２５にｎ型不純物を導入することによって、ｐ型基板の外部に露出した表面部分にｎ型層３を形成する。ｎ型不純物の導入は、例えば、ｎ型不純物を含む材料（例えばＰＯＣｌ3）を含む高温気体中にｐ型基板２５を放置することによって行うことができる。この工程によって、ｐ型基板２５における受光面側、貫通孔２５ａの内周面、裏面側および外周端面側にｎ型層３が形成され、ｎ型層３になっていない残りの部分がｐ型層１になる。
【００２９】
ｎ型層３の形成方法は、ここで示した方法に限定されない。ｎ型層３は、例えばｎ型不純物からなるイオンをｐ型基板２５内にイオン注入することによって形成してもよい。また、ｐ型基板２５内にｎ型不純物を導入してｎ型層３を形成する代わりに、ｐ型基板２５上にＣＶＤ法等により別途ｎ型半導体層を形成することによってｎ型層３を形成してもよい。この場合、ｐ型基板２５がそのままｐ型層１となる。
ｎ型層３は、少なくとも一部がｐ型層１の受光面側に配置されていればよい。したがって、ｐ型層１の裏面側に配置されたｎ型層３は、そのまま残しておいてもよく、エッチング等により除去してもよい。また、予めｐ型基板２５の裏面側に拡散防止マスクを配置し、その状態でｐ型基板２５にｎ型不純物を導入することによってｐ型層１の裏面側にはｎ型層３が形成されないようにしてもよい。但し、ｐ型層１の裏面には上述の分離領域１９を形成する必要があるため、少なくとも分離領域形成部分はｎ型層３を残しておくことが好ましい。分離領域形成部分のｎ型層３を除去した場合、後からその部分のみに絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜）を堆積すればよい。
【００３０】
＜反射防止膜形成工程＞
次に、図３（Ｃ）に示すように、ｎ型層３の受光面側に反射防止膜２３を形成する。
この際、反射防止膜２３は、ｎ型層３の受光面側に、受光面電極５を形成する領域に開口２３ａを有するように形成する、あるいは、ｎ型層３の受光面全体に形成する。
反射防止膜２３をｎ型層３の受光面全体に形成する場合、受光面電極５を反射防止膜２３上に形成し、ファイアスルーによって受光面電極５とｎ型層３とを導通させることができる。これについて詳しくは後述する。
反射防止膜２３は、表面反射を抑制する機能を有するものであればその材料、厚さおよび形成方法等は特に限定されず、例えば、プラズマＣＶＤ法によって厚さ50〜100ｎｍ程度のＳｉＮ膜からなる反射防止膜２３を形成することができる。
【００３１】
＜金属電極層および高濃度ｐ型層の形成工程＞
次に、図３（Ｄ）に示すように、ｐ型層１の裏面の分離領域１９（縦方向に並ぶ複数の貫通孔２５ａの列の複数列を包囲する帯形領域）を除く領域に金属電極層１３として、例えば櫛形のアルミニウム電極を形成する。アルミニウム電極は、アルミニウムを含むペースト材料を印刷し、焼成することによって形成することができる。この際、アルミニウム電極の直下にアルミニウムが拡散して高濃度ｐ型層１５が形成される（図４（Ａ）参照）。なお、金属電極層１３は、分離領域１９を除く領域以外にｐ型層１の外周部全周を避けて形成してもよい。
【００３２】
＜第１電極、第２電極および貫通接続部の形成工程＞
次に、図４（Ａ）に示すように、ｐ型層１の裏面側に第１電極２および第２電極７を形成し、かつ貫通孔２５ａ内に貫通接続部９を形成する。この際、ｐ型層１の高濃度ｐ型層１５上であって、ｐ型層１の外周部の一辺に沿ってかつこの辺よりもやや短い長さで第１電極２を直線状に形成する。また、分離領域１９内の各貫通孔２５ａ上に第２電極７を形成する。
【００３３】
第１電極２、第２電極７および貫通接続部９の材料は特に限定されず、これらの材料は、同じものであってもよく、互いに異なるものであってもよいが、はんだ付けに適した金属（例えば銀）で形成することが好ましい。
また、第１電極２、第２電極７および貫通接続部９の形成方法は、特に限定されず、例えば、蒸着法、ペースト電極の印刷焼成法、めっき法等によって形成することができる。例えば、第２電極７および貫通接続部９は、裏面側から導電性ペーストを印刷し、焼成する等の方法によって同時に形成することができる。あるいは、第２電極７および貫通接続部９は、蒸着法やめっき法でも同時に形成することができる。
【００３４】
＜受光面電極形成工程＞
次に、図４（Ｂ）に示すように、ｎ型層３の受光面側に受光面電極５を形成し、受光面電極５を各貫通接続部９と接続する。この際、上述したように、反射防止膜２３の開口２３ａに、例えば、蒸着法、めっき法等によって電極材料を埋め込んでｎ型層３上に受光面電極５を形成する。あるいは、反射防止膜２３上に電極ペーストを印刷し焼成することにより、ファイアスルーによって受光面電極５とｎ型層３とを接続させてもよい。
【００３５】
受光面電極５は、ｎ型層３に電気的に接続されて光電変換素子１０で発生した電力を回収することができるものであれば、その材料は特に限定されず、例えば、銀、アルミニウム、銅、ニッケル、パラジウム等の金属材料で形成することができ、中でも銀が好ましい。また、受光面電極５の形状は特に限定されないが、光電変換素子１０で発生した電力を効率よく回収することができる上で、図１（Ａ）で説明した基部５ａおよび枝部５ｂから構成される形状が好ましい。
なお、上述の金属電極層および高濃度ｐ型層の形成工程から受光面電極形成工程までは、順序が変わっても問題はない。
【００３６】
＜分離溝形成工程＞
次に、図４（Ｃ）に示すように、金属電極層１３の外周縁の全周に沿って分離溝２１を形成し、光電変換素子１０の製造を完了する。
分離溝２１は、例えばレーザー加工によって形成することができる。
【００３７】
（実施形態２：第２の光電変換素子）
図５は本発明の光電変換素子の実施形態２の裏面側の平面図である。なお、図５において、実施形態１と同様の要素には同一の符号を付している。
この光電変換素子１００において、第２電極１０７は、ｎ型層３の裏面側の各帯形分離領域１９内で縦方向に複数個並ぶ貫通接続部９の列上に帯状に延びて形成されている。この場合も、帯状の第２電極１０７と金属電極層１３との間には分離溝２１が形成されているため、第２電極１０７は金属電極層１３および高濃度ｐ型層１５と絶縁されている。
実施形態２の光電変換素子１００は、このように第２電極１０７の形状が実施形態１と異なる以外は、実施形態１と同様の構成である。
したがって、この光電変換素子１００は、第２電極１０７を帯状に形成すること以外は、実施形態１と同様の製造方法にて製造することができる。
【００３８】
（実施形態３：第１の光電変換素子接続体）
図６は本発明の実施形態３である第１の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ１は、実施形態１の２つ以上の光電変換素子１０ａ、１０ｂを直列接続したものである。なお、図６において、実施形態１と同様の要素には同一の符号を付している。
【００３９】
詳しく説明すると、光電変換素子接続体Ｕ１は、縦方向に隣接して配置された２つの実施形態１の光電変換素子１０ａ、１０ｂと、複数の素子間配線部材１７とを備え、一方の光電変換素子１０ａの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７と他方の光電変換素子１０ｂの第１電極２が、真っ直ぐな帯状の素子間配線部材１７によって電気的に直列接続されたものである。なお、図６では、光電変換素子１０ａ、１０ｂにおける一部の第２電極７を実線丸で示しかつ全ての貫通接続部９を黒丸で示しているが、実際これらは素子間配線部材１７によって覆われているため外部からは見えない。
素子間配線部材１７の形状や材料は、特に限定されないが、一例では、平角銅線の表面にはんだをめっきしたものからなる。
【００４０】
光電変換素子接続体Ｕ１の作製に際しては、まず、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを同じ向きで縦方向に並べる。そして、一方の光電変換素子１０ａの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７の列上に、帯状の素子間配線部材１７を接合し、各列の素子間配線部材１７の光電変換素子１０ａから外方へ突出した端部を、他方の光電変換素子１０ｂの第１電極２に接合する。
さらに、他方の光電変換素子１０ｂにも第２電極７の各列上に素子間配線部材１７を接合する。
なお、実施形態３では、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを素子間配線部材１７にて直列接続した光電変換素子接続体を例示したが、３つ以上の光電変換素子を素子間配線部材にて直列接続してもよい。
【００４１】
この光電変換素子接続体Ｕ１は、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよい。いずれの場合も、帯状の素子間配線部材１７を用いて２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを裏面側のみから接続することができるので、配線作業が容易であり、かつ配線工程にかかる時間を短縮させることができる。また、帯状の素子間配線部材１７は比較的安価であるので、製造コストを低減することができる。
【００４２】
光電変換素子接続体Ｕ１を最終製品とする場合、他方の光電変換素子１０ｂの素子間配線部材１７は、光電変換素子接続体Ｕ１によって発生した電力を外部に取り出すためのリード線として機能する。この場合、複数の素子間配線部材１７の端部を１本の配線部材（バスバー）に接続して統合してもよい。またこの場合、光電変換素子接続体Ｕ１は、素子間配線部材にて直列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ１を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、他方の光電変換素子１０ｂの素子間配線部材１７は、他の光電変換素子接続体の光電変換素子の第１電極と接合されるか、あるいは、電力を外部に取り出すための１本の配線部材（バスバー）に接合される（図１０参照）。
【００４３】
光電変換素子接続体Ｕ１において、第２電極７とその周囲の金属電極層１３とが素子間配線部材１７によって短絡されることを防ぐ処置をしてもよい。
この処置の例としては、例えば、（１）金属電極層１３の表面のうち少なくとも素子間配線部材１７に接触する可能性がある部分を絶縁被覆するか、（２）素子間配線部材１７の表面を部分的に絶縁被覆するか、のいずれかの方法が挙げられる。
（１）の方法であれば、第２電極７と素子間配線部材１７の位置合わせの精度が低くても、素子間配線部材１７を金属電極層１３と接触させることなく第２電極７と接続することができる。
（１）の方法において、さらに、素子間配線部材１７の幅よりも広い範囲まで金属電極層１３の表面を絶縁被覆することが、配線工程の時間を短縮できる上で好ましい。絶縁被覆の方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂ペーストをスクリーン印刷塗布する方法が挙げられる。
なお、（１）および（２）の方法は、後述する実施形態４および５の光電変換素子接続体についても適用できる。
【００４４】
（実施形態４：第２の光電変換素子接続体）
図７は本発明の実施形態４である第２の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ２は、実施形態１の２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを横方向に並べて直列接続したものである。なお、図７において、実施形態１と同様の要素には同一の符号を付している。
【００４５】
光電変換素子接続体Ｕ２の作製に際しては、まず、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを相互に逆向きで横方向に並べ、一方の光電変換素子１０ａの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７の列上に、帯状の第１素子間配線部材１７ａを接合する。なお、第１素子間配線部材１７ａは、実施形態３で説明した素子間配線部材１７と実質的に同じである。
次に、各列の第１素子間配線部材１７ａの光電変換素子１０ａから外方へ突出した端部を横方向に延びる第２素子間配線部材１７ｂに接合し、複数の第３素子間接続部材１７ｃにて第２素子間接続部材１７ｂと他方の光電変換素子１０ｂの第１電極２とを接合する。なお、第３素子間接続部材１７ｃに複数の第２素子間接続部材１７ｂを予め接合しておいてもよい。
さらに、他方の光電変換素子１０ｂにも第２電極７の各列上に第１素子間配線部材１７ａを接合する。
【００４６】
この光電変換素子接続体Ｕ２でも、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよく、いずれの場合も、配線工程にかかる時間の短縮化および製造コストの低減を図ることができる。
また、光電変換素子接続体Ｕ２を最終製品とする場合、実施形態３と同様に、他方の光電変換素子１０ｂの第１素子間配線部材１７ａは、光電変換素子接続体Ｕ２によって発生した電力を外部に取り出すためのリード線として機能するため、複数の第１素子間配線部材１７ａの端部を１本の配線部材（バスバー）に接続して統合してもよい。さらに、光電変換素子接続体Ｕ２も、第１〜第３素子間配線部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃにて直列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ２を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、他方の光電変換素子１０ｂの素子間配線部材１７は、他の光電変換素子接続体の光電変換素子の第１電極と接合される（図１０参照）。
【００４７】
（実施形態５：第３の光電変換素子接続体）
図８は本発明の実施形態５である第３の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ３は、実施形態１の２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを並列接続したものである。なお、図８において、実施形態１および実施形態４と同様の要素には同一の符号を付している。
【００４８】
光電変換素子接続体Ｕ３の作製に際しては、まず、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを相互に同じ向きで横方向に並べ、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２、２を、横方向に延びる第２素子間配線部材１７ｂに複数の第３素子間接続部材１７ｃを介して接合する。
さらに、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７の列上に、帯状の第１素子間配線部材１７ａを接合する。
なお、実施形態５では、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを第２および第３素子間配線部材１７ｂ、１７ｃを用いて並列接続した光電変換素子接続体を例示したが、３つ以上の光電変換素子を並列接続してもよい。
【００４９】
この光電変換素子接続体Ｕ３でも、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよく、いずれの場合も、配線工程にかかる時間の短縮化および製造コストの低減を図ることができる。
また、光電変換素子接続体Ｕ３を最終製品とする場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１素子間配線部材１７ａは、光電変換素子接続体Ｕ３によって発生した電力を外部に取り出すためのリード線として機能するため、複数の第１素子間配線部材１７ａの端部を１本の配線部材（バスバー）に接続して統合してもよい。さらに、光電変換素子接続体Ｕ３は、第２および第３素子間配線部材１７ｂ、１７ｃにて並列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ３を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの素子間配線部材１７は、他の光電変換素子接続体の光電変換素子の第１電極と接合される（図１１、図１２参照）。
【００５０】
（実施形態６：第４の光電変換素子接続体）
図９は本発明の実施形態６である第４の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ４も、実施形態１の２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを横方向に並べて並列接続したものである。なお、図９において、実施形態１、４および５と同様の要素には同一の符号を付している。
【００５１】
この光電変換素子接続体Ｕ４は、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂの各列の第１素子間配線部材１７ａが横方向に延びる１本の第２素子間配線部材１７ｂに接合しており、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２は相互に接続されていない点のみが、実施形態５とは異なる。
なお、実施形態６では、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを第１および第２素子間配線部材１７ａ、１７ｂにて並列接続した光電変換素子接続体を例示したが、３つ以上の光電変換素子を並列接続してもよい。
【００５２】
この光電変換素子接続体Ｕ４でも、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよく、いずれの場合も、配線工程にかかる時間の短縮化および製造コストの低減を図ることができる。
また、光電変換素子接続体Ｕ４を最終製品とする場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２を１本の第２素子間配線部材に複数の第３素子間配線部材を介して接続して統合してもよい。さらに、光電変換素子接続体Ｕ４は、第１および第２素子間配線部材１７ａ、１７ｂにて並列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ４を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２は、他の光電変換素子接続体の第１素子間配線部材と接合される（図１２参照）。
【００５３】
（実施形態７：第１の光電変換モジュール）
図１０は本発明の実施形態７である第１の光電変換モジュールの裏面側の平面図である。
この光電変換モジュールＭ１は、縦方向の実施形態３の光電変換素子接続体Ｕ１（図６参照）と、横方向の実施形態４の光電変換素子接続体Ｕ２（図７参照）とが組み合わせられた構造を有する。なお、図１０において、実施形態１、３および４と同様の要素には同一の符号を付し、光電変換素子接続体の符号Ｕ１、Ｕ２は省略している。
【００５４】
図１０では、縦横方向に４つずつ光電変換素子１０が並べられ、左から１列目と４列目に３つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、２列目と３列目に２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、１列目と２列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、２列目と３列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、３列目と４列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、これらが接続された光電変換モジュールＭ１を例示している。
【００５５】
また、光電変換モジュールＭ１は、１列目の光電変換素子接続体Ｕ１の端の光電変換素子１０の第１電極２がバスバー８１に配線部材８２を介して接続され、４列目の光電変換素子接続体Ｕ１の端の光電変換素子１０の各第１素子間配線部材１７ａがバスバー８１に接続され、各バスバー８１が電力取出し用の正負リード線８３、８３に接続され、２列目と３列目に跨った光電変換素子接続体Ｕ２の第２素子間配線部材１７ｂがリード線８４に接続され、正負リード線８３、８３とリード線８４の間にバイパスダイオードＤが２個直列接続されている。
このような接続により、ホットスポット耐性を維持しながら高電圧出力の集積型薄膜太陽電池を得ることができる。
【００５６】
また、この光電変換モジュールＭ１は、各光電変換素子接続体の受光面側に配置される白板ガラス等のフロントカバーおよびＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニール共重合体）等の透明樹脂からなる充填材と、各光電変換素子接続体の裏面側に配置されるＥＶＡ等の裏面側充填材および耐候性フィルム（例えば、絶縁物と金属箔と絶縁物の積層シート）と、耐候性フィルムの裏面に取り付けられた端子ボックスとを備える（図示省略）。端子ボックスには２個のバイパスダイオードＤが収納されている。
前記正負リード線８３、８３およびリード線８４は裏面側充填材および耐候性フィルムに設けられた貫通孔を通じて耐候性フィルムの裏面側へ取り出され、正負リード線８３、８３は端子ボックス内に設けられた出力端子に接続され、リード線８４は２個のバイパスダイオードＤと接続される。
【００５７】
光電変換モジュールＭ１は、例えば次のようにして製造することができる。
まず、フロントカバーの上に充填材を配置し、その上に受光面を下にして複数の光電変換素子１０を図１０のように配置し、第１〜第３素子間配線部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃを用いて図１０に示すように複数の光電変換素子１０を直列接続する。
この際、予め第１素子間配線部材１７ａを第２電極７に接続した光電変換素子１０をフロントカバー上の充填材の上に並べ、その後、第２および第３素子間配線部材１７ｂ、１７ｃを用いて光電変換素子接続体Ｕ１、Ｕ２を組み合わせた状態に各光電変換素子１０を接続してもよい。あるいは、予め光電変換素子接続体Ｕ１、Ｕ２を作製し、これらをフロントカバー上の充填材の上に並べ、その後、各第１素子間配線部材１７ａを各第１電極２に接続してもよい。
【００５８】
次に、１列目の光電変換素子接続体Ｕ１の第１電極２をバスバー８１に接続し、４列目の光電変換素子接続体Ｕ１の各第１素子間配線部材１７ａをバスバー８１に接続し、２列目と３列目に跨った光電変換素子接続体Ｕ２の第２素子間配線部材１７ｂをリード線８４に接続し、正極リード線８３、８３を各バスバー８１、８１に接続する。
続いて、裏面側充填材に設けられた貫通孔に各リード線８３、８３、８４を通し、裏面側充填材を光電変換素子接続体Ｕ１、Ｕ２の上に配置する。そして、耐候性フィルムに設けられた貫通孔に各リード線８３、８３、８４を通し、耐候性フィルムを裏面側充填材の上に配置する。
このようにして得られた積層体を真空ラミネート装置を用いて加圧・加熱することで、充填材を溶融固化し、端子ボックスの出力端子および２つのバイパスダイオードＤに各リード線８３、８３、８４を接続し、端子ボックスを耐候性フィルムに接着して光電変換モジュールＭ１を得る。
【００５９】
この光電変換モジュールＭ１によれば、第１〜第３素子間配線部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃを用いて複数の光電変換素子１０を裏面側のみから接続することができるので、配線作業が容易であり、かつ配線工程にかかる時間を短縮させることができる。また、帯状の素子間配線部材１７ａ〜１７ｃは比較的安価であるので、製造コストを低減することができる。
【００６０】
（実施形態８：第２の光電変換モジュール）
図１１は本発明の実施形態８である第２の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
この光電変換モジュールＭ２は、縦方向直列の実施形態３の光電変換素子接続体Ｕ１（図６参照）と、横方向直列の実施形態４の光電変換素子接続体Ｕ２（図７参照）と、横方向並列の実施形態５の光電変換素子接続体Ｕ３（図８参照）とが組み合わせられた構造を有する。なお、図１１において、実施形態１、３〜５と同様の要素には同一の符号を付し、光電変換素子接続体の符号Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は省略している。
【００６１】
図１１では、縦横方向に４つずつ光電変換素子１０が並べられ、左から１列目と４列目に３つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、２列目と３列目に２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、１列目と２列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、２列目と３列目に跨って２つの光電変換素子１０が並列接続された光電変換素子接続体Ｕ３が配置され、３列目と４列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、これらが接続された光電変換モジュールＭ２を例示している。
【００６２】
また、光電変換モジュールＭ２は、１列目と４列目の光電変換素子接続体Ｕ１の端の光電変換素子１０の各第１素子間配線部材１７ａがバスバー８１、８１に接続され、２列目と３列目に跨った光電変換素子接続体Ｕ３の第２素子間配線部材１７ｂおよび両方のバスバー８１、８１が電力取出し用の正負リード線８３、８３に接続されている。
【００６３】
（実施形態９：第３の光電変換モジュール）
図１２は本発明の実施形態９である第３の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
この光電変換モジュールＭ３は、縦方向直列の実施形態３の光電変換素子接続体Ｕ１（図６参照）と、横方向並列の実施形態５の光電変換素子接続体Ｕ３（図８参照）と、横方向並列の実施形態６の光電変換素子接続体Ｕ４（図９参照）とが組み合わせられた構造を有する。なお、図１２において、実施形態１、３〜６と同様の要素には同一の符号を付し、光電変換素子接続体の符号Ｕ１、Ｕ３、Ｕ４は省略している。
【００６４】
図１２では、縦横方向に４つずつ光電変換素子１０が並べられ、左から１列〜４列目に２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、１列〜４列目に跨って４つの光電変換素子１０が並列接続された光電変換素子接続体Ｕ３が配置され、１列〜４列目に跨って４つの光電変換素子１０が並列接続された光電変換素子接続体Ｕ４が配置され、これらが接続された光電変換モジュールＭ３を例示している。
また、光電変換モジュールＭ３は、光電変換素子接続体Ｕ３の第２素子間配線部材１７ｂおよび光電変換素子接続体Ｕ４の第２素子間配線部材１７ｂが電力取出し用の正負リード線８３、８３に接続されている。
【００６５】
（他の実施形態）
実施形態１では、貫通接続部および第２電極が複数個同数で設けられた場合を例示したが、貫通接続部および第２電極は１個ずつでもよい。しかし、光電変換素子のサイズに依らず、複数の貫通接続部および第２電極を分散して配置すれば、光電変換素子１０で発生した電力を効率的に回収することができる点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１（Ａ）は本発明の光電変換素子の実施形態１を示す受光面側の平面図であり、図1（Ｂ）は実施形態１の光電変換素子の裏面側の平面図である。
【図２】図２は図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｄ）は実施形態１の光電変換素子の製造工程を説明する断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は図３（Ｄ）の続きの製造工程を説明する断面図である。
【図５】図５は本発明の光電変換素子の実施形態２の裏面側の平面図である。
【図６】図６は本発明の実施形態３である第１の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図７】図７は本発明の実施形態４である第２の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図８】図８は本発明の実施形態５である第３の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図９】図９は本発明の実施形態６である第４の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施形態７である第１の光電変換モジュールの裏面側の平面図である。
【図１１】図１１は本発明の実施形態８である第２の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
【図１２】図１２は本発明の実施形態９である第３の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 第１半導体層（ｐ型層）
２ 第１電極
３ 第２半導体層（ｎ型層）
３ａ 包囲部分（ｎ型層）
５ 受光面電極
７、１０７ 第２電極
９ 貫通接続部
１０ 光電変換素子
１０ａ 第１光電変換素子
１０ｂ 第２光電変換素子
１３ 金属電極層
１５ 高濃度ｐ型層
１７ 素子間配線部材
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 第１、第２、第３素子間配線部材
１９ 分離領域（ｎ型層）
２１ 分離溝
２３ 反射防止膜
２５ ｐ型半導体基板
２５ａ 貫通孔
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 光電変換モジュール
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４ 光電変換素子接続体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子、光電変換素子接続体および光電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する光電変換素子は、近年、特に環境問題の観点から、次世代のエネルギー源としての期待が急激に高まっている。光電変換素子として、現在、主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。
【０００３】
その中でも、表面電極面積占有率を減少させるとともに、表面電極下部でのキャリア再結合を抑制するために、ＭＷＴ（Metallization Wrap Through）光電変換素子が提案されている（非特許文献１）。このＭＷＴ光電変換素子は、シリコン基板に形成された貫通孔を通じて表面電極の一部を裏面側に取り回す構造を有し、表面電極の面積占有率を減少させることができる。
【０００４】
また、１つのＭＷＴ光電変換素子の裏面のｐ側電極と、隣接するＭＷＴ光電変換素子の裏面のｎ側電極とを、インターコネクション・フォイルにて接続した光電変換素子接続体が提案されている（非特許文献２）。このインターコネクション・フォイルは、パターニングされたアルミニウム層を有し、アルミニウム層がＭＷＴ光電変換素子の裏面の各電極と電気的に接続される部分の表面には耐腐食層（anti-corrosion layer）が形成されるように後処理が施され、その他の部分は絶縁性ワニス（isolating varnish）で被覆されている。ＭＷＴ光電変換素子の裏面の各電極と耐腐食層とは導電性接着剤を介して導通される。
【０００５】
【非特許文献１】Filip Granek、他、"A SYSTEMATIC APPROACH TO REDUCE PROCESS-INDUCED SHUNTS IN BACK-CONTACTED MC-SI SOLAR CELLS"、IEEE 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion、(アメリカ)、2006年、p.1319-1322
【非特許文献２】P.C. de Jong、他、"SINGLE-STEP LAMINATED FULL-SIZE PV MODULES MADE WITH BACK-CONTACTED MC-SI CELLS AND CONDUCTIVE ADHESIVES"、19th European Photovoltaic Solar Energy Conference、(フランス)、2004年、p.2145-2148
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記インターコネクション・フォイルは、複雑なパターニングを必要とすることから、ＭＷＴ光電変換素子との接続不良、変換効率の低下等の問題を回避するためには、光電変換素子をインターコネクション・フォイル上に高い位置精度にて配置する必要がある。さらに、パターインターコネクション・フォイルの作製工程や導電性接着剤のコストはインターコネクタに比べ高価である。
【０００７】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、安価な配線部材を用いて隣接する光電変換素子間の接続が容易に行え、配線工程にかかる時間および配線部材にかかるコストを低減した光電変換素子、光電変換素子接続体および光電変換モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かくして、本発明によれば、第１導電型の第１半導体層と、該第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、第１半導体層に接触しかつ少なくとも一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、該第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続されるように設けられた受光面電極と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離されかつ第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離されかつ前記受光面電極と第２電極とを電気的に接続する貫通接続部とを備え、第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられている光電変換素子が提供される。
【０００９】
また、本発明の別の観点によれば、隣接して配置された２つ以上の前記光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、一の光電変換素子の第２電極と、他の光電変換素子の第１電極とが、前記素子間配線部材によって電気的に接続された第１の光電変換素子接続体、および、隣接して配置された２つ以上の前記光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、一の光電変換素子と他の光電変換素子の第１電極同士または第２電極同士が、前記素子間配線部材によって電気的に接続された第２の光電変換素子接続体が提供される。
また、本発明のさらに別の観点によれば、透光性支持板上に複数の前記第１の光電変換素子接続体と複数の前記第２の光電変換素子接続体のうち少なくとも一方が組み合わせられて並べられ、かつ隣接する光電変換素子接続体同士が前記素子間配線部材にて電気的に接続された光電変換モジュールが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光電変換素子の第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられている。
この光電変換素子を複数直列接続する場合、例えば、複数の光電変換素子を同じ向きで１列に並べ、一の光電変換素子の第２電極と他の光電変換素子の第１電極とを直線状の安価な素子間配線部材を用いて容易に短時間で直列接続することができる。この結果、光電変換素子接続体および光電変換モジュールの製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の光電変換素子は、第１導電型の第１半導体層と、該第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、第１半導体層に接触しかつ少なくとも一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、該第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続されるように設けられた受光面電極と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離されかつ第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離されかつ前記受光面電極と第２電極とを電気的に接続する貫通接続部とを備え、第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
つまり、この光電変換素子は、受光面電極の面積を低減して有効発電面積を増加させ、かつ複数の光電変換素子同士の電気的な接続を容易とするために、光電変換素子の比較的広い面積が必要な接続部分を受光面とは反対側の裏面側に配置した上述の構造を備えている。
ここで、本発明において、第１導電型はｐ型またはｎ型を意味し、第２導電型は第１導電型とは反対のｎ型またはｐ型を意味する。
【００１３】
本発明において、前記貫通接続部を第１半導体層と電気的に分離する方法および前記分離領域を容易に形成する方法としては、これらの箇所に第２半導体層を形成することが挙げられる。つまり、第１半導体層における貫通接続部の周囲部分を第２導電型化すると共に、第１半導体層の裏面における分離領域を第２導電型化することにより、第２半導体層を形成する。これについて詳しくは後述する。
【００１４】
本発明において、光電変換素子の外形は特に限定されるものではないが、シンプルな形状で作製が容易であり、かつ同一の設置面積内に複数の光電変換素子を設置した場合の有効発電面積が大きくなる四角形が好ましい。
この場合、第１半導体層の外周部の外形が四角形であり、第１半導体層の裏面における分離領域を除く領域に金属電極層が形成され、第１電極は第１半導体層の外周部の一辺に沿った位置の金属電極層上に配置され、分離領域は第１半導体層の外周部における第１電極とは反対側の対向辺から第２電極の周囲部に渡って配置されていてもよい。
このようにすれば、第１半導体層の裏面側において、四角形の一辺に沿って直線状の第１電極が配置されるため、第１電極を直線状に１箇所のみ形成すればよく、第１電極の形成工程が容易に短時間で行われる。
【００１５】
さらに、光電変換素子からの電力を効率よく回収するために、第２電極は複数個設けてもよい。
この場合、例えば、貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数個並んで配置され、第２電極は、複数個の貫通接続部上にドット状に配置され、分離領域は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ第２電極の列を包囲する帯形に形成されていてもよい。あるいは、貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数並んで配置され、第２電極は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ貫通接続部の列上に帯状に延びて形成され、分離領域は、帯状第２電極を包囲する帯形に形成されていてもよい。
【００１６】
このようにすれば、例えば、２つの光電変換素子を同じ向きでかつ第１電極の長手方向と直交する方向に並べることにより（配置Ａ）、真っ直ぐな帯状の素子間配線部材（後述の第１素子間配線部材と同じ）によって、一方の光電変換素子の第２電極の列と他の光電変換素子の第１電極とを電気的に直列接続した光電変換素子接続体を形成することができる。以下、第１電極の長手方向を「横方向」と称し、第１電極の長手方向と直交する方向を「縦方向」と称する。
【００１７】
また、２つの光電変換素子を逆に向けて横方向に並べた場合は（配置Ｂ）、真っ直ぐな帯状の第１素子間配線部材を一方の光電変換素子の第２電極の列に接続し、横方向に延びる第２素子間配線部材を第１素子間配線部材に接続し、第２素子間配線部材と他方の光電変換素子の第１電極とを第３素子間配線部材によって接続することにより、２つの光電変換素子を電気的に直列接続した光電変換素子接続体を形成することができる。
【００１８】
また、２つの光電変換素子を同じ向きで横方向に並べた場合は（配置Ｃ）、隣接する２つの光電変換の第１電極同士または第２電極同士を前記第１〜第３素子間配線部材を選択的に用いて電気的に並列接続した光電変換素子接続体を形成することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記第１〜３素子間配線部材を用いれば、上述の配置Ａ〜Ｃの光電変換素子接続体を所望の数で組み合わせ、それらを直列と並列の所望の接続形態で接続した光電変換モジュールを形成することができる。したがって、本発明の光電変換素子を用いて所望の出力の光電変換モジュールを容易に作製することができる。
【００２０】
本発明の光電変換素子において、横方向に並ぶ第２電極の複数列は相互に等間隔に配置されていてもよい。このようにすれば、光電変換素子接続体または光電変換モジュールを作製する際、複数の前記第１素子間配線部材を一定間隔で配置することができるため、接続作業をより短時間で行うことができる。
この場合、横方向に並ぶ貫通接続部の複数列も第２電極の複数列と対応した等間隔に配置される。また、受光面電極は、少なくとも第２半導体層の受光面側における各貫通接続部に対応する位置に配置されていればよいが、光電変換素子の電力を効率よく回収するために分枝状に形成されてもよい。なお、受光面電極を細い分枝状に形成することにより、有効発電面積の減少が抑えられ、かつ受光面電極が目立たなくなるため美観が向上するという利点がある。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳説する。なお、以下の実施形態は例示であって、本発明の範囲はそれらに限定されない。
【００２１】
（実施形態１：第１の光電変換素子の構造）
図１（Ａ）は本発明の光電変換素子の実施形態１を示す受光面側の平面図であり、図1（Ｂ）は実施形態１の光電変換素子の裏面側の平面図である。また、図２は図１中のＡ−Ａ線断面図である。
この光電変換素子１０は、ｐ型の第１半導体層１（以下「ｐ型層１」と称する）と、ｐ型層１の裏面側に配置されｐ型層１に電気的に接続された第１電極２と、ｐ型層１に接触しかつ少なくとも一部がｐ型層１の受光面側に配置されたｎ型の第２半導体層３（以下「ｎ型層３」と称する）と、ｎ型層３の受光面側にｎ型層３に電気的に接続されるように設けられた受光面電極５と、ｐ型層１の裏面側に配置されｐ型層１と電気的に分離されかつｎ型層３に電気的に接続された第２電極７と、ｐ型層１を貫通しｐ型層１と電気的に分離されかつ受光面電極５と第２電極７とを電気的に接続する貫通接続部９とを備える。
【００２２】
具体的には、ｐ型層１の外周部の外形が四角形であり、第１電極形成２は四角形のｐ型層１の外周部の一辺に沿って直線状に配置されている。
また、この光電変換素子１０において、貫通接続部９および第２電極７は、第１電極２が形成された領域以外の領域にそれぞれ複数個かつ同数で設けられている。なお、図１中の複数個の黒丸は貫通接続部９を示しているが、実際は第１電極２および第２電極７によって貫通接続部９は覆われているため外部からは見えない。
具体的には、貫通接続部９は、横方向および縦方向に複数並んで配置されている。このとき、複数個の貫通接続部９において、縦方向の間隔は等間隔であり、かつ横方向の間隔は縦方向間隔以上の等間隔である。
また、第２電極７は、複数個の貫通接続部９上にドット状に配置されている。したがって、複数個の第２電極７において、縦方向の間隔は等間隔であり、かつ横方向の間隔は縦方向間隔以上の等間隔である。なお、ドット状第２電極７は貫通接続部９より大きく形成されてｎ型層３の後述の包囲部分３ａに接している。
【００２３】
さらに、この光電変換素子１０は、ｎ型層３が、各貫通接続部９の外周を包囲する前記包囲部分３ａと、ｐ型層１の裏面の外周部における第１電極２と対向する辺から第２電極７の各列（縦方向）の周囲部に渡って帯形に形成された分離領域１９とをさらに有しており、この包囲部分３ａおよび分離領域１９によって各貫通接続部９および各第２電極はｐ型層１と電気的に分離されている。
また、ｐ型層１の裏面側における分離領域１９を除く領域には櫛形の金属電極層１３が形成されており、ｐ型層１は裏面の金属電極層１３と接する部分に高濃度ｐ型層１５を有している。そして、金属電極層１３上に第１電極２が形成されている。
さらに、高濃度ｐ型層１５および金属電極層１３をｎ型層３から絶縁分離するように、各分離領域１９の外周縁を含む金属電極層１３の外周縁の全周に沿って分離溝２１がｐ型層１まで達する深さで形成されている。
【００２４】
また、光電変換素子１０は、ｎ型層３の受光面上に反射防止膜２３を有しており、貫通接続部９および受光面電極５は反射防止膜２３を貫通し、受光面電極５はｎ型層３と接触している。
受光面電極５は、縦方向に並んだ複数個の貫通接続部９と電気的に接続する基部５ａと、基部５ａに電気的に接続された基部５ａよりも幅が狭い枝部５ｂとで構成されており、複数列の基部５ａが平行な複数本の枝部５ｂによって接続されている。なお、基部５ａは貫通接続部９との接合部分で最も幅が広いが、光電変換素子１０の有効受光面面積（有効発電面積）をできるだけ広くするために、貫通接続部９間では幅が細くされている。
【００２５】
（第１の光電変換素子の製造方法）
次に、図１〜図４を参照しながら実施形態１の光電変換素子の製造方法について説明する。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）は実施形態１の光電変換素子の製造工程を説明する断面図であり、図４（Ａ）〜（Ｃ）は図３（Ｄ）の続きの製造工程を説明する断面図である。
【００２６】
＜貫通孔形成工程＞
まず、図３（Ａ）に示すように、四角形のｐ型半導体基板２５に貫通孔２５ａを形成する。この際、図１で説明した複数の貫通接続部９が形成される位置に複数の貫通孔２５ａを形成する。
ｐ型半導体基板２５としては、特に限定されないが、例えば、ｐ型結晶シリコン基板を用いることができる。以下、ｐ型半導体基板２５をｐ型基板２５と略称する場合がある。
また、貫通孔２５ａの形成方法は、特に限定されないが、例えばレーザ加工によって形成することができる。貫通孔２５ａの形状は特に限定されず、一例では、四角形（例：正方形、長方形）や円形である。貫通孔２５ａの大きさも特に限定されず、例えば、四角形の場合は一辺の長さが0.05〜1.0ｍｍ程度、円形の場合は直径が0.05〜1.0ｍｍ程度とすることができる。また、複数の貫通孔２５ａの縦横方向の間隔は特に限定されないが、縦方向の間隔は例えば1〜50ｍｍ程度の一定間隔、横方向の間隔は1〜50ｍｍ程度の一定間隔とすることができる。
【００２７】
＜表面凹凸加工工程＞
次に、基板２５の表面を酸やアルカリの溶液や反応性プラズマを用いてエッチングすることによって表面に凹凸構造（テクスチャ構造）を形成する。
【００２８】
＜ｎ型層形成工程＞
次に、図３（Ｂ）に示すように、ｐ型基板２５にｎ型不純物を導入することによって、ｐ型基板の外部に露出した表面部分にｎ型層３を形成する。ｎ型不純物の導入は、例えば、ｎ型不純物を含む材料（例えばＰＯＣｌ3）を含む高温気体中にｐ型基板２５を放置することによって行うことができる。この工程によって、ｐ型基板２５における受光面側、貫通孔２５ａの内周面、裏面側および外周端面側にｎ型層３が形成され、ｎ型層３になっていない残りの部分がｐ型層１になる。
【００２９】
ｎ型層３の形成方法は、ここで示した方法に限定されない。ｎ型層３は、例えばｎ型不純物からなるイオンをｐ型基板２５内にイオン注入することによって形成してもよい。また、ｐ型基板２５内にｎ型不純物を導入してｎ型層３を形成する代わりに、ｐ型基板２５上にＣＶＤ法等により別途ｎ型半導体層を形成することによってｎ型層３を形成してもよい。この場合、ｐ型基板２５がそのままｐ型層１となる。
ｎ型層３は、少なくとも一部がｐ型層１の受光面側に配置されていればよい。したがって、ｐ型層１の裏面側に配置されたｎ型層３は、そのまま残しておいてもよく、エッチング等により除去してもよい。また、予めｐ型基板２５の裏面側に拡散防止マスクを配置し、その状態でｐ型基板２５にｎ型不純物を導入することによってｐ型層１の裏面側にはｎ型層３が形成されないようにしてもよい。但し、ｐ型層１の裏面には上述の分離領域１９を形成する必要があるため、少なくとも分離領域形成部分はｎ型層３を残しておくことが好ましい。分離領域形成部分のｎ型層３を除去した場合、後からその部分のみに絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜）を堆積すればよい。
【００３０】
＜反射防止膜形成工程＞
次に、図３（Ｃ）に示すように、ｎ型層３の受光面側に反射防止膜２３を形成する。
この際、反射防止膜２３は、ｎ型層３の受光面側に、受光面電極５を形成する領域に開口２３ａを有するように形成する、あるいは、ｎ型層３の受光面全体に形成する。
反射防止膜２３をｎ型層３の受光面全体に形成する場合、受光面電極５を反射防止膜２３上に形成し、ファイアスルーによって受光面電極５とｎ型層３とを導通させることができる。これについて詳しくは後述する。
反射防止膜２３は、表面反射を抑制する機能を有するものであればその材料、厚さおよび形成方法等は特に限定されず、例えば、プラズマＣＶＤ法によって厚さ50〜100ｎｍ程度のＳｉＮ膜からなる反射防止膜２３を形成することができる。
【００３１】
＜金属電極層および高濃度ｐ型層の形成工程＞
次に、図３（Ｄ）に示すように、ｐ型層１の裏面の分離領域１９（縦方向に並ぶ複数の貫通孔２５ａの列の複数列を包囲する帯形領域）を除く領域に金属電極層１３として、例えば櫛形のアルミニウム電極を形成する。アルミニウム電極は、アルミニウムを含むペースト材料を印刷し、焼成することによって形成することができる。この際、アルミニウム電極の直下にアルミニウムが拡散して高濃度ｐ型層１５が形成される（図４（Ａ）参照）。なお、金属電極層１３は、分離領域１９を除く領域以外にｐ型層１の外周部全周を避けて形成してもよい。
【００３２】
＜第１電極、第２電極および貫通接続部の形成工程＞
次に、図４（Ａ）に示すように、ｐ型層１の裏面側に第１電極２および第２電極７を形成し、かつ貫通孔２５ａ内に貫通接続部９を形成する。この際、ｐ型層１の高濃度ｐ型層１５上であって、ｐ型層１の外周部の一辺に沿ってかつこの辺よりもやや短い長さで第１電極２を直線状に形成する。また、分離領域１９内の各貫通孔２５ａ上に第２電極７を形成する。
【００３３】
第１電極２、第２電極７および貫通接続部９の材料は特に限定されず、これらの材料は、同じものであってもよく、互いに異なるものであってもよいが、はんだ付けに適した金属（例えば銀）で形成することが好ましい。
また、第１電極２、第２電極７および貫通接続部９の形成方法は、特に限定されず、例えば、蒸着法、ペースト電極の印刷焼成法、めっき法等によって形成することができる。例えば、第２電極７および貫通接続部９は、裏面側から導電性ペーストを印刷し、焼成する等の方法によって同時に形成することができる。あるいは、第２電極７および貫通接続部９は、蒸着法やめっき法でも同時に形成することができる。
【００３４】
＜受光面電極形成工程＞
次に、図４（Ｂ）に示すように、ｎ型層３の受光面側に受光面電極５を形成し、受光面電極５を各貫通接続部９と接続する。この際、上述したように、反射防止膜２３の開口２３ａに、例えば、蒸着法、めっき法等によって電極材料を埋め込んでｎ型層３上に受光面電極５を形成する。あるいは、反射防止膜２３上に電極ペーストを印刷し焼成することにより、ファイアスルーによって受光面電極５とｎ型層３とを接続させてもよい。
【００３５】
受光面電極５は、ｎ型層３に電気的に接続されて光電変換素子１０で発生した電力を回収することができるものであれば、その材料は特に限定されず、例えば、銀、アルミニウム、銅、ニッケル、パラジウム等の金属材料で形成することができ、中でも銀が好ましい。また、受光面電極５の形状は特に限定されないが、光電変換素子１０で発生した電力を効率よく回収することができる上で、図１（Ａ）で説明した基部５ａおよび枝部５ｂから構成される形状が好ましい。
なお、上述の金属電極層および高濃度ｐ型層の形成工程から受光面電極形成工程までは、順序が変わっても問題はない。
【００３６】
＜分離溝形成工程＞
次に、図４（Ｃ）に示すように、金属電極層１３の外周縁の全周に沿って分離溝２１を形成し、光電変換素子１０の製造を完了する。
分離溝２１は、例えばレーザー加工によって形成することができる。
【００３７】
（実施形態２：第２の光電変換素子）
図５は本発明の光電変換素子の実施形態２の裏面側の平面図である。なお、図５において、実施形態１と同様の要素には同一の符号を付している。
この光電変換素子１００において、第２電極１０７は、ｎ型層３の裏面側の各帯形分離領域１９内で縦方向に複数個並ぶ貫通接続部９の列上に帯状に延びて形成されている。この場合も、帯状の第２電極１０７と金属電極層１３との間には分離溝２１が形成されているため、第２電極１０７は金属電極層１３および高濃度ｐ型層１５と絶縁されている。
実施形態２の光電変換素子１００は、このように第２電極１０７の形状が実施形態１と異なる以外は、実施形態１と同様の構成である。
したがって、この光電変換素子１００は、第２電極１０７を帯状に形成すること以外は、実施形態１と同様の製造方法にて製造することができる。
【００３８】
（実施形態３：第１の光電変換素子接続体）
図６は本発明の実施形態３である第１の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ１は、実施形態１の２つ以上の光電変換素子１０ａ、１０ｂを直列接続したものである。なお、図６において、実施形態１と同様の要素には同一の符号を付している。
【００３９】
詳しく説明すると、光電変換素子接続体Ｕ１は、縦方向に隣接して配置された２つの実施形態１の光電変換素子１０ａ、１０ｂと、複数の素子間配線部材１７とを備え、一方の光電変換素子１０ａの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７と他方の光電変換素子１０ｂの第１電極２が、真っ直ぐな帯状の素子間配線部材１７によって電気的に直列接続されたものである。なお、図６では、光電変換素子１０ａ、１０ｂにおける一部の第２電極７を実線丸で示しかつ全ての貫通接続部９を黒丸で示しているが、実際これらは素子間配線部材１７によって覆われているため外部からは見えない。
素子間配線部材１７の形状や材料は、特に限定されないが、一例では、平角銅線の表面にはんだをめっきしたものからなる。
【００４０】
光電変換素子接続体Ｕ１の作製に際しては、まず、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを同じ向きで縦方向に並べる。そして、一方の光電変換素子１０ａの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７の列上に、帯状の素子間配線部材１７を接合し、各列の素子間配線部材１７の光電変換素子１０ａから外方へ突出した端部を、他方の光電変換素子１０ｂの第１電極２に接合する。
さらに、他方の光電変換素子１０ｂにも第２電極７の各列上に素子間配線部材１７を接合する。
なお、実施形態３では、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを素子間配線部材１７にて直列接続した光電変換素子接続体を例示したが、３つ以上の光電変換素子を素子間配線部材にて直列接続してもよい。
【００４１】
この光電変換素子接続体Ｕ１は、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよい。いずれの場合も、帯状の素子間配線部材１７を用いて２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを裏面側のみから接続することができるので、配線作業が容易であり、かつ配線工程にかかる時間を短縮させることができる。また、帯状の素子間配線部材１７は比較的安価であるので、製造コストを低減することができる。
【００４２】
光電変換素子接続体Ｕ１を最終製品とする場合、他方の光電変換素子１０ｂの素子間配線部材１７は、光電変換素子接続体Ｕ１によって発生した電力を外部に取り出すためのリード線として機能する。この場合、複数の素子間配線部材１７の端部を１本の配線部材（バスバー）に接続して統合してもよい。またこの場合、光電変換素子接続体Ｕ１は、素子間配線部材にて直列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ１を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、他方の光電変換素子１０ｂの素子間配線部材１７は、他の光電変換素子接続体の光電変換素子の第１電極と接合されるか、あるいは、電力を外部に取り出すための１本の配線部材（バスバー）に接合される（図１０参照）。
【００４３】
光電変換素子接続体Ｕ１において、第２電極７とその周囲の金属電極層１３とが素子間配線部材１７によって短絡されることを防ぐ処置をしてもよい。
この処置の例としては、例えば、（１）金属電極層１３の表面のうち少なくとも素子間配線部材１７に接触する可能性がある部分を絶縁被覆するか、（２）素子間配線部材１７の表面を部分的に絶縁被覆するか、のいずれかの方法が挙げられる。
（１）の方法であれば、第２電極７と素子間配線部材１７の位置合わせの精度が低くても、素子間配線部材１７を金属電極層１３と接触させることなく第２電極７と接続することができる。
（１）の方法において、さらに、素子間配線部材１７の幅よりも広い範囲まで金属電極層１３の表面を絶縁被覆することが、配線工程の時間を短縮できる上で好ましい。絶縁被覆の方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂ペーストをスクリーン印刷塗布する方法が挙げられる。
なお、（１）および（２）の方法は、後述する実施形態４および５の光電変換素子接続体についても適用できる。
【００４４】
（実施形態４：第２の光電変換素子接続体）
図７は本発明の実施形態４である第２の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ２は、実施形態１の２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを横方向に並べて直列接続したものである。なお、図７において、実施形態１と同様の要素には同一の符号を付している。
【００４５】
光電変換素子接続体Ｕ２の作製に際しては、まず、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを相互に逆向きで横方向に並べ、一方の光電変換素子１０ａの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７の列上に、帯状の第１素子間配線部材１７ａを接合する。なお、第１素子間配線部材１７ａは、実施形態３で説明した素子間配線部材１７と実質的に同じである。
次に、各列の第１素子間配線部材１７ａの光電変換素子１０ａから外方へ突出した端部を横方向に延びる第２素子間配線部材１７ｂに接合し、複数の第３素子間接続部材１７ｃにて第２素子間接続部材１７ｂと他方の光電変換素子１０ｂの第１電極２とを接合する。なお、第３素子間接続部材１７ｃに複数の第２素子間接続部材１７ｂを予め接合しておいてもよい。
さらに、他方の光電変換素子１０ｂにも第２電極７の各列上に第１素子間配線部材１７ａを接合する。
【００４６】
この光電変換素子接続体Ｕ２でも、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよく、いずれの場合も、配線工程にかかる時間の短縮化および製造コストの低減を図ることができる。
また、光電変換素子接続体Ｕ２を最終製品とする場合、実施形態３と同様に、他方の光電変換素子１０ｂの第１素子間配線部材１７ａは、光電変換素子接続体Ｕ２によって発生した電力を外部に取り出すためのリード線として機能するため、複数の第１素子間配線部材１７ａの端部を１本の配線部材（バスバー）に接続して統合してもよい。さらに、光電変換素子接続体Ｕ２も、第１〜第３素子間配線部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃにて直列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ２を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、他方の光電変換素子１０ｂの素子間配線部材１７は、他の光電変換素子接続体の光電変換素子の第１電極と接合される（図１０参照）。
【００４７】
（実施形態５：第３の光電変換素子接続体）
図８は本発明の実施形態５である第３の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ３は、実施形態１の２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを並列接続したものである。なお、図８において、実施形態１および実施形態４と同様の要素には同一の符号を付している。
【００４８】
光電変換素子接続体Ｕ３の作製に際しては、まず、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを相互に同じ向きで横方向に並べ、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２、２を、横方向に延びる第２素子間配線部材１７ｂに複数の第３素子間接続部材１７ｃを介して接合する。
さらに、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの縦方向に並ぶ複数個の第２電極７の列上に、帯状の第１素子間配線部材１７ａを接合する。
なお、実施形態５では、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを第２および第３素子間配線部材１７ｂ、１７ｃを用いて並列接続した光電変換素子接続体を例示したが、３つ以上の光電変換素子を並列接続してもよい。
【００４９】
この光電変換素子接続体Ｕ３でも、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよく、いずれの場合も、配線工程にかかる時間の短縮化および製造コストの低減を図ることができる。
また、光電変換素子接続体Ｕ３を最終製品とする場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１素子間配線部材１７ａは、光電変換素子接続体Ｕ３によって発生した電力を外部に取り出すためのリード線として機能するため、複数の第１素子間配線部材１７ａの端部を１本の配線部材（バスバー）に接続して統合してもよい。さらに、光電変換素子接続体Ｕ３は、第２および第３素子間配線部材１７ｂ、１７ｃにて並列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ３を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの素子間配線部材１７は、他の光電変換素子接続体の光電変換素子の第１電極と接合される（図１１、図１２参照）。
【００５０】
（実施形態６：第４の光電変換素子接続体）
図９は本発明の実施形態６である第４の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
この光電変換素子接続体Ｕ４も、実施形態１の２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを横方向に並べて並列接続したものである。なお、図９において、実施形態１、４および５と同様の要素には同一の符号を付している。
【００５１】
この光電変換素子接続体Ｕ４は、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂの各列の第１素子間配線部材１７ａが横方向に延びる１本の第２素子間配線部材１７ｂに接合しており、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２は相互に接続されていない点のみが、実施形態５とは異なる。
なお、実施形態６では、２つの光電変換素子１０ａ、１０ｂを第１および第２素子間配線部材１７ａ、１７ｂにて並列接続した光電変換素子接続体を例示したが、３つ以上の光電変換素子を並列接続してもよい。
【００５２】
この光電変換素子接続体Ｕ４でも、それ自体が最終製品として用いられても、あるいは、後述する光電変換モジュールの構成部品として用いられてもよく、いずれの場合も、配線工程にかかる時間の短縮化および製造コストの低減を図ることができる。
また、光電変換素子接続体Ｕ４を最終製品とする場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２を１本の第２素子間配線部材に複数の第３素子間配線部材を介して接続して統合してもよい。さらに、光電変換素子接続体Ｕ４は、第１および第２素子間配線部材１７ａ、１７ｂにて並列接続された複数の光電変換素子の受光面側を支持する透光性支持板、透光性支持板上に載置された複数の光電変換素子の裏面側を被覆し封止する被覆部材等をさらに備えてもよい。
光電変換素子接続体Ｕ４を光電変換モジュールの構成部品として用いる場合、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの第１電極２は、他の光電変換素子接続体の第１素子間配線部材と接合される（図１２参照）。
【００５３】
（実施形態７：第１の光電変換モジュール）
図１０は本発明の実施形態７である第１の光電変換モジュールの裏面側の平面図である。
この光電変換モジュールＭ１は、縦方向の実施形態３の光電変換素子接続体Ｕ１（図６参照）と、横方向の実施形態４の光電変換素子接続体Ｕ２（図７参照）とが組み合わせられた構造を有する。なお、図１０において、実施形態１、３および４と同様の要素には同一の符号を付し、光電変換素子接続体の符号Ｕ１、Ｕ２は省略している。
【００５４】
図１０では、縦横方向に４つずつ光電変換素子１０が並べられ、左から１列目と４列目に３つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、２列目と３列目に２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、１列目と２列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、２列目と３列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、３列目と４列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、これらが接続された光電変換モジュールＭ１を例示している。
【００５５】
また、光電変換モジュールＭ１は、１列目の光電変換素子接続体Ｕ１の端の光電変換素子１０の第１電極２がバスバー８１に配線部材８２を介して接続され、４列目の光電変換素子接続体Ｕ１の端の光電変換素子１０の各第１素子間配線部材１７ａがバスバー８１に接続され、各バスバー８１が電力取出し用の正負リード線８３、８３に接続され、２列目と３列目に跨った光電変換素子接続体Ｕ２の第２素子間配線部材１７ｂがリード線８４に接続され、正負リード線８３、８３とリード線８４の間にバイパスダイオードＤが２個直列接続されている。
このような接続により、ホットスポット耐性を維持しながら高電圧出力の集積型薄膜太陽電池を得ることができる。
【００５６】
また、この光電変換モジュールＭ１は、各光電変換素子接続体の受光面側に配置される白板ガラス等のフロントカバーおよびＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニール共重合体）等の透明樹脂からなる充填材と、各光電変換素子接続体の裏面側に配置されるＥＶＡ等の裏面側充填材および耐候性フィルム（例えば、絶縁物と金属箔と絶縁物の積層シート）と、耐候性フィルムの裏面に取り付けられた端子ボックスとを備える（図示省略）。端子ボックスには２個のバイパスダイオードＤが収納されている。
前記正負リード線８３、８３およびリード線８４は裏面側充填材および耐候性フィルムに設けられた貫通孔を通じて耐候性フィルムの裏面側へ取り出され、正負リード線８３、８３は端子ボックス内に設けられた出力端子に接続され、リード線８４は２個のバイパスダイオードＤと接続される。
【００５７】
光電変換モジュールＭ１は、例えば次のようにして製造することができる。
まず、フロントカバーの上に充填材を配置し、その上に受光面を下にして複数の光電変換素子１０を図１０のように配置し、第１〜第３素子間配線部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃを用いて図１０に示すように複数の光電変換素子１０を直列接続する。
この際、予め第１素子間配線部材１７ａを第２電極７に接続した光電変換素子１０をフロントカバー上の充填材の上に並べ、その後、第２および第３素子間配線部材１７ｂ、１７ｃを用いて光電変換素子接続体Ｕ１、Ｕ２を組み合わせた状態に各光電変換素子１０を接続してもよい。あるいは、予め光電変換素子接続体Ｕ１、Ｕ２を作製し、これらをフロントカバー上の充填材の上に並べ、その後、各第１素子間配線部材１７ａを各第１電極２に接続してもよい。
【００５８】
次に、１列目の光電変換素子接続体Ｕ１の第１電極２をバスバー８１に接続し、４列目の光電変換素子接続体Ｕ１の各第１素子間配線部材１７ａをバスバー８１に接続し、２列目と３列目に跨った光電変換素子接続体Ｕ２の第２素子間配線部材１７ｂをリード線８４に接続し、正極リード線８３、８３を各バスバー８１、８１に接続する。
続いて、裏面側充填材に設けられた貫通孔に各リード線８３、８３、８４を通し、裏面側充填材を光電変換素子接続体Ｕ１、Ｕ２の上に配置する。そして、耐候性フィルムに設けられた貫通孔に各リード線８３、８３、８４を通し、耐候性フィルムを裏面側充填材の上に配置する。
このようにして得られた積層体を真空ラミネート装置を用いて加圧・加熱することで、充填材を溶融固化し、端子ボックスの出力端子および２つのバイパスダイオードＤに各リード線８３、８３、８４を接続し、端子ボックスを耐候性フィルムに接着して光電変換モジュールＭ１を得る。
【００５９】
この光電変換モジュールＭ１によれば、第１〜第３素子間配線部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃを用いて複数の光電変換素子１０を裏面側のみから接続することができるので、配線作業が容易であり、かつ配線工程にかかる時間を短縮させることができる。また、帯状の素子間配線部材１７ａ〜１７ｃは比較的安価であるので、製造コストを低減することができる。
【００６０】
（実施形態８：第２の光電変換モジュール）
図１１は本発明の実施形態８である第２の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
この光電変換モジュールＭ２は、縦方向直列の実施形態３の光電変換素子接続体Ｕ１（図６参照）と、横方向直列の実施形態４の光電変換素子接続体Ｕ２（図７参照）と、横方向並列の実施形態５の光電変換素子接続体Ｕ３（図８参照）とが組み合わせられた構造を有する。なお、図１１において、実施形態１、３〜５と同様の要素には同一の符号を付し、光電変換素子接続体の符号Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は省略している。
【００６１】
図１１では、縦横方向に４つずつ光電変換素子１０が並べられ、左から１列目と４列目に３つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、２列目と３列目に２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、１列目と２列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、２列目と３列目に跨って２つの光電変換素子１０が並列接続された光電変換素子接続体Ｕ３が配置され、３列目と４列目に跨って２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ２が配置され、これらが接続された光電変換モジュールＭ２を例示している。
【００６２】
また、光電変換モジュールＭ２は、１列目と４列目の光電変換素子接続体Ｕ１の端の光電変換素子１０の各第１素子間配線部材１７ａがバスバー８１、８１に接続され、２列目と３列目に跨った光電変換素子接続体Ｕ３の第２素子間配線部材１７ｂおよび両方のバスバー８１、８１が電力取出し用の正負リード線８３、８３に接続されている。
【００６３】
（実施形態９：第３の光電変換モジュール）
図１２は本発明の実施形態９である第３の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
この光電変換モジュールＭ３は、縦方向直列の実施形態３の光電変換素子接続体Ｕ１（図６参照）と、横方向並列の実施形態５の光電変換素子接続体Ｕ３（図８参照）と、横方向並列の実施形態６の光電変換素子接続体Ｕ４（図９参照）とが組み合わせられた構造を有する。なお、図１２において、実施形態１、３〜６と同様の要素には同一の符号を付し、光電変換素子接続体の符号Ｕ１、Ｕ３、Ｕ４は省略している。
【００６４】
図１２では、縦横方向に４つずつ光電変換素子１０が並べられ、左から１列〜４列目に２つの光電変換素子１０が直列接続された光電変換素子接続体Ｕ１が配置され、１列〜４列目に跨って４つの光電変換素子１０が並列接続された光電変換素子接続体Ｕ３が配置され、１列〜４列目に跨って４つの光電変換素子１０が並列接続された光電変換素子接続体Ｕ４が配置され、これらが接続された光電変換モジュールＭ３を例示している。
また、光電変換モジュールＭ３は、光電変換素子接続体Ｕ３の第２素子間配線部材１７ｂおよび光電変換素子接続体Ｕ４の第２素子間配線部材１７ｂが電力取出し用の正負リード線８３、８３に接続されている。
【００６５】
（他の実施形態）
実施形態１では、貫通接続部および第２電極が複数個同数で設けられた場合を例示したが、貫通接続部および第２電極は１個ずつでもよい。しかし、光電変換素子のサイズに依らず、複数の貫通接続部および第２電極を分散して配置すれば、光電変換素子１０で発生した電力を効率的に回収することができる点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１（Ａ）は本発明の光電変換素子の実施形態１を示す受光面側の平面図であり、図1（Ｂ）は実施形態１の光電変換素子の裏面側の平面図である。
【図２】図２は図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｄ）は実施形態１の光電変換素子の製造工程を説明する断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は図３（Ｄ）の続きの製造工程を説明する断面図である。
【図５】図５は本発明の光電変換素子の実施形態２の裏面側の平面図である。
【図６】図６は本発明の実施形態３である第１の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図７】図７は本発明の実施形態４である第２の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図８】図８は本発明の実施形態５である第３の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図９】図９は本発明の実施形態６である第４の光電変換素子接続体の裏面側の平面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施形態７である第１の光電変換モジュールの裏面側の平面図である。
【図１１】図１１は本発明の実施形態８である第２の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
【図１２】図１２は本発明の実施形態９である第３の光電変換モジュールの裏面側の概略平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 第１半導体層（ｐ型層）
２ 第１電極
３ 第２半導体層（ｎ型層）
３ａ 包囲部分（ｎ型層）
５ 受光面電極
７、１０７ 第２電極
９ 貫通接続部
１０ 光電変換素子
１０ａ 第１光電変換素子
１０ｂ 第２光電変換素子
１３ 金属電極層
１５ 高濃度ｐ型層
１７ 素子間配線部材
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 第１、第２、第３素子間配線部材
１９ 分離領域（ｎ型層）
２１ 分離溝
２３ 反射防止膜
２５ ｐ型半導体基板
２５ａ 貫通孔
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 光電変換モジュール
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４ 光電変換素子接続体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層と、該第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、第１半導体層に接触しかつ少なくとも一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、該第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続されるように設けられた受光面電極と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離されかつ第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離されかつ前記受光面電極と第２電極とを電気的に接続する貫通接続部とを備え、
第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられていることを特徴とする光電変換素子。
【請求項２】
前記第１半導体層の外周部の外形が四角形であり、第１半導体層の裏面における前記分離領域を除く領域に金属電極層が形成され、第１電極は第１半導体層の外周部の一辺に沿った位置の前記金属電極層上に配置され、前記分離領域は第１半導体層の外周部における第１電極とは反対側の対向辺から第２電極の周囲部に渡って配置されている請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記分離領域が、前記第１半導体層の裏面に形成された第２半導体層からなる請求項１または２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数個並んで配置され、
前記第２電極は、複数個の貫通接続部上にドット状に配置され、
前記分離領域は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ第２電極の列を包囲する帯形に形成されている請求項２または３に記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数並んで配置され、
前記第２電極は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ貫通接続部の列上に帯状に延びて形成され、
前記分離領域は、帯状第２電極を包囲する帯形に形成されている請求項２または３に記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記第１電極の長手方向に並ぶ第２電極の複数列は相互に等間隔に配置されている請求項４または５に記載の光電変換素子。
【請求項７】
前記第１半導体層は、前記金属電極層と接する部分に高濃度第１導電型層を有し、
該高濃度第１導電型層および金属電極層を第２半導体層と絶縁分離するための分離溝が、前記分離領域の外周縁に沿って形成されている請求項２〜６のいずれか１つに記載の光電変換素子。
【請求項８】
隣接して配置された請求項１〜７のいずれか１つに記載の２つ以上の光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、
一の光電変換素子の第２電極と、他の光電変換素子の第１電極とが、前記素子間配線部材によって電気的に接続された光電変換素子接続体。
【請求項９】
隣接して配置された請求項１〜７のいずれか１つに記載の２つ以上の光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、
一の光電変換素子と他の光電変換素子の第１電極同士または第２電極同士が、前記素子間配線部材によって電気的に接続された光電変換素子接続体。
【請求項１０】
透光性支持板上に請求項８に記載の複数の光電変換素子接続体と請求項９に記載の複数の光電変換素子接続体のうち少なくとも一方が組み合わせられて並べられ、かつ隣接する光電変換素子接続体同士が前記素子間配線部材にて電気的に接続された光電変換モジュール。
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層と、該第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、第１半導体層に接触しかつ少なくとも一部が第１半導体層の受光面側に配置された第２導電型の第２半導体層と、該第２半導体層の受光面側に第２半導体層に電気的に接続されるように設けられた受光面電極と、第１半導体層の裏面側に配置され第１半導体層と電気的に分離されかつ第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、第１半導体層を貫通し第１半導体層と電気的に分離されかつ前記受光面電極と第２電極とを電気的に接続する貫通接続部とを備え、
第１半導体層の裏面側において、少なくとも第１半導体層の外周部の一部に第１電極が配置されると共に、第１半導体層の外周部における前記第１電極と対向する部分から第２電極の周囲部に渡って、第１半導体層と電気的に分離された分離領域が設けられていることを特徴とする光電変換素子。
【請求項２】
前記第１半導体層の外周部の外形が四角形であり、第１半導体層の裏面における前記分離領域を除く領域に金属電極層が形成され、第１電極は第１半導体層の外周部の一辺に沿った位置の前記金属電極層上に配置され、前記分離領域は第１半導体層の外周部における第１電極とは反対側の対向辺から第２電極の周囲部に渡って配置されている請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記分離領域が、前記第１半導体層の裏面に形成された第２半導体層からなる請求項１または２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数個並んで配置され、
前記第２電極は、複数個の貫通接続部上にドット状に配置され、
前記分離領域は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ第２電極の列を包囲する帯形に形成されている請求項２または３に記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記貫通接続部が、第１電極の長手方向およびこの方向と直交する方向に複数並んで配置され、
前記第２電極は、前記長手方向と直交する方向に複数個並ぶ貫通接続部の列上に帯状に延びて形成され、
前記分離領域は、帯状第２電極を包囲する帯形に形成されている請求項２または３に記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記第１電極の長手方向に並ぶ第２電極の複数列は相互に等間隔に配置されている請求項４または５に記載の光電変換素子。
【請求項７】
前記第１半導体層は、前記金属電極層と接する部分に高濃度第１導電型層を有し、
該高濃度第１導電型層および金属電極層を第２半導体層と絶縁分離するための分離溝が、前記分離領域の外周縁に沿って形成されている請求項２〜６のいずれか１つに記載の光電変換素子。
【請求項８】
隣接して配置された請求項１〜７のいずれか１つに記載の２つ以上の光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、
一の光電変換素子の第２電極と、他の光電変換素子の第１電極とが、前記素子間配線部材によって電気的に接続された光電変換素子接続体。
【請求項９】
隣接して配置された請求項１〜７のいずれか１つに記載の２つ以上の光電変換素子と、素子間配線部材とを備え、
一の光電変換素子と他の光電変換素子の第１電極同士または第２電極同士が、前記素子間配線部材によって電気的に接続された光電変換素子接続体。
【請求項１０】
透光性支持板上に請求項８に記載の複数の光電変換素子接続体と請求項９に記載の複数の光電変換素子接続体のうち少なくとも一方が組み合わせられて並べられ、かつ隣接する光電変換素子接続体同士が前記素子間配線部材にて電気的に接続された光電変換モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−９３１８８（Ｐ２０１０−９３１８８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６４０２１（Ｐ２００８−２６４０２１）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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