JP4024161B2 - Manufacturing method of solar cell module - Google Patents

Manufacturing method of solar cell module Download PDF

Info

Publication number
JP4024161B2
JP4024161B2 JP2003033646A JP2003033646A JP4024161B2 JP 4024161 B2 JP4024161 B2 JP 4024161B2 JP 2003033646 A JP2003033646 A JP 2003033646A JP 2003033646 A JP2003033646 A JP 2003033646A JP 4024161 B2 JP4024161 B2 JP 4024161B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
lead
solar cells
cell module
lead electrodes
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003033646A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004247402A (en
Inventor
志穂美 中谷
真一 宮原
俊明 馬場
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2003033646A priority Critical patent/JP4024161B2/en
Publication of JP2004247402A publication Critical patent/JP2004247402A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4024161B2 publication Critical patent/JP4024161B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池モジュールおよびその製造方法に関し、特に、金属箔や金属ワイヤーなどの導電部材からなるリード電極により電気的に直列接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、太陽電池から所定の光起電力を得るために、リード電極により電気的に直列接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池モジュールが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−214733号公報
【特許文献2】
特開平08−330615号公報
【0004】
図11は、複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる従来の太陽電池モジュールの構造を説明するための断面図である。また、図12は、上記従来の太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面を説明するための上面図である。図11および図12を参照して、以下に斯る従来の太陽電池モジュールの構造について説明する。
【0005】
図11および図12に示すように、太陽電池101、111、121、…は、上面上にn型領域101n、111n、121n、…がそれぞれ形成されたp型多結晶Siウエハ101p、111p、121p、…から構成される。また、太陽電池101、111、121、…の上面上には、銀ペーストを用いて形成される第1集電極102、112、121、…が、太陽電池101、111、121、…の下面上には、同じく、銀ペーストを用いて形成される第2集電極103、113、123、…がそれぞれ形成されている。
【0006】
第1集電極102、112、122、…は、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第1集電極バスバー部102a、112a、122a、…(図12では、後述する第1リード電極104、114、124、…の下面上にあり、点線で示す。)と、第1集電極バスバー部102a、112a、122a、…と略直交する方向に延在する多数のくし歯状の細線電極が配置されてなる第1集電極フィンガー部102b、112b、122b、…とを有している。また、第2集電極103、113、123、…は、それぞれ第1集電極102、112、122、…と同様に、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第2集電極バスバー部と、該第2集電極バスバー部と略直交する方向に延在する多数のくし歯状の細線電極が配置されてなる第2集電極フィンガー部とを有している。
【0007】
第1集電極バスバー部102a、112a、122a、…の上面上には、銅箔からなり、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第1リード電極104、114、124、…がそれぞれ形成されている。また、第2集電極103、113、123、…の上記第2集電極バスバー部の下面上にも、銅箔からなり、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第2リード電極105、115、125、…がそれぞれ形成されている。なお、第2リード電極105、115、125、…は、上記第2集電極バスバー部の下面上にのみ形成されている。
【0008】
第1リード電極104、114、124、…は、太陽電池101、111、121、…の上面上および端部から太陽電池111、121、…の下面上に向かって延びるように配置されている。そして、第2リード電極115、125、…の下面上の電気的に接続部106、116、…において、第1リード電極104、114、124、…と、第2リード電極115、125、…とがそれぞれ電気的に接続されている。このようにして、隣接する太陽電池101、111、121、…が電気的に直列接続されている。
【0009】
さらに、電気的に直列接続された太陽電池101、111、121、…は、ガラス板やプラスチック板あるいは樹脂フィルムなどからなる一対の面状の部材107および108の間に挟まれるとともに、一対の面状の部材107および108の間には、太陽電池101、111、121、…をそれぞれ被包するように、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)などの熱可塑性樹脂からなる封止材109が充填されている。このようにして、電気的に直列接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールが構成されている。
【0010】
次に、図11および図12を参照して、従来の太陽電池モジュールの製造プロセスについて説明する。
【0011】
図11および図12に示すように、まず、太陽電池101、111、121、…の上面上にスクリーン印刷などの方法により、銀ペーストを用いて、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第1集電極バスバー部102a、112a、122a、…と、多数の細線電極からなる第1集電極フィンガー部102b、112b、122b、…とからなる第1集電極102、112、122、…を形成する。同様に、太陽電池101、111、121、…の下面上にもスクリーン印刷などの方法により銀ペーストを用いて、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第2集電極バスバー部と多数の細線状の第2集電極フィンガー部とからなる第2集電極103、113、123、…を形成する。
【0012】
次に、はんだ付けなどの方法によって、第1集電極バスバー部102a、112a、122a、…の上面上に、銅箔からなり、互いに平行に配置された1対の第1リード電極104、114、124、…をそれぞれ電気的に接続する。また、第2集電極103、113、123、…の第2集電極バスバー部の下面上にも、銅箔からなり、互いに平行に配置された1対の第2リード電極105、115、125、…をそれぞれ電気的に接続する。そして、太陽電池101、111、121、…を所定の間隔を隔てて面状に配置し、第2リード電極115、125、…の下面上の接続部106、116、…において、はんだ付けなどの方法によって、第1リード電極104、114、124、…と第2リード電極115、125、…とをそれぞれ電気的に接続して、太陽電池101、111、121、…を電気的に直列接続する。
【0013】
最後に、ガラス板やプラスチック板あるいは樹脂フィルムなどからなる一対の面状の部材107および108の間に直列電気的に接続された太陽電池101、111、121、…を挟む。このとき、太陽電池101、111、121、…を挟むように、封止材109となるシート状の熱可塑性樹脂からなる封止材を部材107および108との間にそれぞれ介在させ、上下から加圧するとともに加熱することによって、シート状の封止材を溶融および架橋する。これにより、部材107および108の間において、太陽電池101、111、121、…をそれぞれ被包するように封止材109が充填される。このようにして、従来の太陽電池モジュールが製造される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の太陽電池モジュールにおいては、図11に示すように、第1リード電極104、114、124、…と第2リード電極115、125、…との電気的な接続は、太陽電池111、121、…の下面上に位置する第2リード電極115、125、…の下面上の接続部106、116、…において、はんだ付けなどの方法によってそれぞれ行われる。
【0015】
しかしながら、上記したリード電極同士の電気的な接続は、はんだゴテを太陽電池111、121、…の下面上に押し付けながらはんだ付けを行うために、はんだゴテを押し付けた際に加わる圧力によって、太陽電池111、121、…が割れたり、太陽電池111、121、…の下面上に傷および汚れを生じさせることがある。これにより、太陽電池同士の電気的な接続の分断や、太陽電池111、121、…の出力低下を引き起こすことがあり、太陽電池モジュール全体としての出力特性が低下するとともに、製造歩留まりが低下するいう問題点があった。
【0016】
また、従来の太陽電池モジュールにおいて、例えば、破損あるいは特性が劣化した太陽電池111を交換する場合、太陽電池111の下面上の接続部106において第1リード電極104を第2リード電極115から取り外すとともに、第1リード電極114も太陽電池121の下面上の接続部116から取り外す必要がある。斯かる取り外しもはんだゴテを太陽電池の下面上に押し付けながら行うために、はんだゴテを押し付けた際に加わる圧力によって、交換する太陽電池111だけでなく、交換が不要な太陽電池121に対しても、割れ、傷つき、および汚れを生じさせることがあり、その結果、製造歩留まりが低下するという問題点があった。また、斯かる割れ、傷つきなどが生じないように取り外し作業を行う場合、はんだゴテを押し付ける圧力に注意する必要があるため、作業効率が非常に悪くなるという問題点があった。
【0017】
また、従来の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池111、121、…の下面上の接続部106、116、…において、第1リード電極104、114、124、…と第2リード電極115、125、…とが重なるために接続部106、116、…以外の場所と比べて厚みが大きくなるとともに、電気的な接続に用いたはんだによって段差や突起が生じる。これにより、接続部106、116、…の下面上の部材108に膨らみが生じたり、モジュール製造時に封止材109の充填不良により太陽電池111、121、…と部材108との間に気泡が発生したりすることとなり、外観が悪化するという問題点があった。
【0018】
さらに、従来の太陽電池モジュールでは、上記隣接する太陽電池間は第1リード電極104、114、124、…だけで電気的に接続されているため、機械的強度はそれほど大きくない。このため、上述した部材107および108の間において、太陽電池101、111、121、…を封止材109により封止する工程中に、封止材の溶融および架橋にともなって各太陽電池に引っ張り応力が発生し、各太陽電池の間隔が変化しやすくなる。これにより、隣接する太陽電池同士が接触するおそれが生じ、斯かる接触によって太陽電池モジュールの出力が低下するという問題点があった。
【0019】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、
この発明の1つの目的は、製造歩留まりの低下を招くことなく、出力特性および外観の良好な太陽電池モジュールを提供することである。
【0020】
この発明のさらにもう1つの目的は、製造歩留まりの低下を招くことなく、出力特性および外観の良好な太陽電池モジュールを容易に製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による太陽電池モジュールは、所定の間隔を隔てて面状に配置された第1太陽電池および第2太陽電池と、第1太陽電池の第1導電型を示す上面上に取り付けられた第1リード電極と、第2太陽電池の第2導電型を示す下面上に取り付けられた第2リード電極と、第1太陽電池と第2太陽電池との間に、第1リード電極と第2リード電極とが電気的に接続された接続部とを備えている。なお、本発明における「リード電極」とは、シート状の金属薄板および細線状の金属線からなる導電部材を意味している。また、各リード電極は複数のリード電極を含んでいてもよい。
【0022】
この第1の局面による太陽電池モジュールでは、上記のように、第1太陽電池と第2太陽電池との間に位置する接続部において、第1リード電極と第2リード電極とが電気的に接続されることによって、第1リード電極と第2リード電極との電気的な接続を第2太陽電池の下面上で行う必要がない。これにより、リード電極同士の電気的な接続を行う際に第2太陽電池に圧力が加わることがないため、第2太陽電池の割れや第2太陽電池の下面上の傷つき、および汚れの発生を抑制することができる。その結果、製造歩留まりおよび出力特性の良好な太陽電池モジュールを得ることができる。また、太陽電池の下面上にはリード電極の重ね合わせにともなう段差が生じないので、太陽電池の下面上における太陽電池モジュールの膨らみが小さくなる。これにより、外観の良好な太陽電池モジュールを得ることができる。
【0023】
さらに、電気的に直列接続された複数の太陽電池から不良の太陽電池の交換を行う際にも、各太陽電池の間に設けられた接続部においてリード電極を取り外すだけでよいことから、従来のように、太陽電池の下面上においてリード電極を取り外す必要がない。これにより、太陽電池の交換が容易になるとともに、太陽電池の割れや太陽電池の下面上の傷つきおよび汚れの発生を抑制することができる。
【0024】
上記第1の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、第1リード電極および第2リード電極の少なくともいずれかを接続する接続部材をさらに備えている。このように構成すれば、第1太陽電池と第2太陽電池とを電気的に接続する第1リード電極および第2リード電極の機械的強度を向上させることができる。これにより、モジュール形成プロセス中に第1太陽電池と第2太陽電池との間隔が変化することを抑制することができるので、隣接する太陽電池同士が接触することを防止し、出力特性の低下を抑制することができる。
【0025】
上記第1の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、接続部材は、導電性を有する。このように構成すれば、接続部材と第1リード電極および第2リード電極の少なくともいずれかとが電気的に接続されるので、第1太陽電池と第2太陽電池とが複数の第1リード電極および第2リード電極により電気的に接続されている場合に、複数の第1リード電極および第2リード電極に流れる電流のバランスを保つことができる。その結果、複数の第1リード電極および第2リード電極に流れる電流のアンバランスによる出力特性の低下を抑制することができる。
【0026】
上記第1の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、接続部材は、接続部を有する。このように構成すれば、各リード電極を接続部材に電気的に接続することができるので、各リード電極同士を電気的に直接接続する必要がない。これにより、第1リード電極と第2リード電極との電気的な接続をより容易に行うことができる。
【0027】
上記第1の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、第1リード電極および第2リード電極の少なくともいずれかは、金属ワイヤーからなる。なお、本発明における「金属ワイヤー」とは細線状の金属線からなる導電部材を意味している。このように構成すれば、太陽電池の受光面側のリード電極を金属ワイヤーとすることにより、無効発電領域をさらに小さくすることができるので、出力特性を向上させることができる。また、多数の金属ワイヤーを太陽電池の上面上に均一に形成することにより、リード電極として用いることにより、十分な集電効果を得ることができる。これにより、多数の金属ワイヤーを集電極フィンガー部として利用することができるので、集電極フィンガー部を形成する必要がなく、太陽電池モジュールの製造プロセスを簡略化することができる。
【0028】
上記第1の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、第1太陽電池および第2太陽電池を挟む一対の面状の部材をさらに備え、一対の面状の部材、第1太陽電池および第2太陽電池の間は、封止材で充填されている。このように構成すれば、太陽電池モジュールの機械的強度が向上するとともに、雨などによる水分の侵入を抑制し防水性を高めることができるので、出力特性の良好な太陽電池モジュールを得ることができる。
【0029】
この発明の第2の局面による太陽電池モジュールの製造方法は、所定の間隔を隔てて第1太陽電池および第2太陽電池を面状に配置する工程と、第1太陽電池の第1導電型を示す上面上に第1リード電極を取り付ける工程と、第2太陽電池の第2導電型を示す下面上に第2リード電極を取り付ける工程と、第1太陽電池と第2太陽電池との間に位置する接続部において、第1リード電極と第2リード電極とを電気的に接続する工程とを備えている。
【0030】
この第2の局面による太陽電池モジュールの製造方法では、上記のように、第1太陽電池と第2太陽電池との間に位置する接続部において、第1リード電極と第2リード電極とを電気的に接続することによって、第1リード電極と第2リード電極の電気的な接続を第2太陽電池の下面上で行う必要がない。これにより、リード電極同士の電気的な接続を行う際に第2太陽電池に圧力が加わることがないため、第2太陽電池の割れや第2太陽電池の下面上の傷つき、および汚れの発生を抑制することができる。その結果、製造歩留まりおよび出力特性の良好な太陽電池モジュールを容易に製造することができる。また、太陽電池の下面上にはリード電極の重ね合わせにともなう段差が生じないため、太陽電池の下面上における太陽電池モジュールの膨らみが小さくなる。これにより、外観の良好な太陽電池モジュールを容易に製造することができる。
【0031】
上記第2の局面による太陽電池モジュールの製造方法において、好ましくは、第2リード電極を第1太陽電池および第2太陽電池が配置される配置面に略平行になるように配置する工程と、第1リード電極を第1太陽電池の上面上から第2太陽電池に向かって延びるとともに接続部において配置面に略平行になるように配置する工程とをさらに備えている。このように構成すれば、太陽電池を面状に配置して電気的に接続する場合に、接続部において第1リード電極と第2リード電極とを容易に密着させて重ねることができるので、リード電極同士を容易に電気的に接続することができる。また、第1リード電極と第2リード電極とを電気的に接続する工程の前後において、各リード電極の変形がほとんど生じないので、第1リード電極と第2リード電極とを電気的に接続した際にも各リード電極が取り付けられている太陽電池に対して過大な力が作用することがない。これにより、太陽電池の破損を抑制することができる。
【0032】
この発明の第3の局面による太陽電池モジュールの製造方法は、所定の間隔を隔てて第1太陽電池および第2太陽電池を面状に配置する工程と、第1太陽電池の第1導電型を示す上面上から前記第2太陽電池の第1導電型を示す上面上に渡ってリード線を取り付ける工程と、第2太陽電池の第2導電型を示す下面上に第2リード電極を取り付ける工程と、第1太陽電池と第2太陽電池との間に位置する接続部において、リード線と第2リード電極とを電気的に接続する工程と、リード線を接続部と第2太陽電池との間において分断する工程とを備えている。なお、本発明における「リード線」とは、上記分断する工程によってリード電極とすることができる連続したシート状の金属薄板および細線状の金属線からなる導電部材を意味している。
【0033】
この第3の局面による太陽電池モジュールの製造方法では、上記のように、各太陽電池の上面上に渡って取り付けたリード線を各太陽電池の間において分断することにより第1リード電極とすることができるので、第1リード電極を各太陽電池に別々に取り付ける必要がない。これにより、製造プロセスの簡略化と製造コストを低減することができる。
【0034】
上記第2および第3の局面による太陽電池モジュールの製造方法において、好ましくは、第1リード電極または前記リード線、および前記第2リード電極の少なくともいずれかを接続部材によって接続する工程をさらに備えている。このように構成すれば、第1太陽電池と第2太陽電池とを電気的に接続する第1リード電極および第2リード電極の機械的強度を向上させることができる。これにより、モジュール形成プロセス中に第1太陽電池と第2太陽電池との間隔が変化することを抑制することができるので、隣接する太陽電池同士が接触することを防止し、出力特性の低下を抑制することができる。また、上記の場合、接続部材は、導電性を有していることが好ましい。このように構成すれば、接続部材と第1リード電極および第2リード電極の少なくともいずれかとが電気的に接続されるので、第1太陽電池と第2太陽電池とが複数の第1リード電極および第2リード電極により電気的に接続されている場合に、複数の第1リード電極および第2リード電極に流れる電流のバランスを保つことができる。その結果、複数の第1リード電極および第2リード電極に流れる電流のアンバランスによる出力特性の低下を抑制することが可能な太陽電池モジュールを容易に製造することができる。
【0035】
この発明の第4の局面による太陽電池モジュールの製造方法は、所定の間隔を隔てて第1太陽電池、第2太陽電池および導電性を有する接続部材を面状に配置する工程と、第1太陽電池の第1導電型を示す上面上、接続部材の上面上および第2太陽電池の第1導電型を示す上面上に渡って第1リード線を取り付ける工程と、第1リード線を接続部材と第2太陽電池との間において分断する工程と、第1太陽電池の第2導電型を示す下面上、接続部材の下面上および第2太陽電池の第2導電型を示す下面上に渡って第2リード線を取り付ける工程と、第2リード線を第1太陽電池と接続部材との間において分断する工程とを備えている。
【0036】
この第4の局面による太陽電池モジュールの製造方法では、上記のように、第1太陽電池、第2太陽電池および接続部材の上面上および下面上に渡って取り付けたリード線を太陽電池と接続部材との間において分断することによって、各太陽電池への第1リード電極および第2リード電極の取り付けと第1リード電極および第2リード電極の電気的な接続を同時に行うことができるので、製造プロセスの簡略化と製造コストの低減が可能な太陽電池モジュールを容易に製造することができる。
【0037】
上記の太陽電池モジュールの製造方法において、好ましくは、一対の面状の部材によって第1太陽電池及び第2太陽電池を挟む工程と、一対の面状の部材、第1太陽電池および第2太陽電池の間を封止材で充填する工程とをさらに備えている。このように構成すれば、太陽電池モジュールの機械的強度が向上するとともに、雨などによる水分の侵入を抑制し防水性を高めることができるので、出力特性の良好な太陽電池モジュールを容易に製造することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0039】
(第1実施形態)
この第1実施形態では、金属箔からなるリード電極により電気的に直列接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池モジュールについて説明する。なお、本実施形態の太陽電池モジュールのサイズは、約1.3m×約0.9m×約8mmである。
【0040】
図1は、複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第1実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。また、図2は、上記本発明の第1実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。図1および図2を参照して、以下に斯かる本発明の太陽電池モジュールの構造について説明する。
【0041】
図1および図2に示すように、約100mm角×約200μm厚のサイズを有する太陽電池1、11、21、…は、上面上にn型領域1n、11n、21n、…がそれぞれ形成されたp型多結晶Siウエハ1p、11p、21p、…から構成されるとともに、約5mmの間隔を隔てて配置されている。ここで、太陽電池1および11は、それぞれ、本発明の「第1太陽電池」および「第2太陽電池」の一例である。
【0042】
また、太陽電池1、11、21、…の上面上には、銀ペーストを用いて形成される第1集電極2、12、22、…が、太陽電池1、11、21、…の下面上には、同じく、銀ペーストを用いて形成される第2集電極3、13、23、…がそれぞれ形成されている。
【0043】
第1集電極2、12、22、…は、約1.5mmの線幅を有し、約60mmの間隔で互いに平行に配置された1対のストライプ状の第1集電極バスバー部2a、12a、22a、…(図2では、後述する第1リード電極4、14、24、…の下面上にあり、点線で示す。)と、第1集電極バスバー部2a、12a、22a、…と略直交する方向に延在する約120μmの線幅を有する約50本(図2では、一部省略。)のくし歯状の細線電極が配置されてなる第1集電極フィンガー部2b、12b、22b、…とを有している。また、第2集電極3、13、23、…は、それぞれ第1集電極2、12、22、…と同様に、約3mmの線幅を有し、約60mmの間隔で互いに平行に配置された1対のストライプ状の第2集電極バスバー部と、該第2集電極バスバー部と略直交する方向に延在する約120μmの線幅を有する約100本のくし歯状の細線電極からなる第2集電極フィンガー部とを有している。
【0044】
第1集電極バスバー部2a、12a、22a、…の上面上には、約200μmの厚みとW1(約1.5mm)の線幅を有する銅箔(金属箔)からなり、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第1リード電極4、14、24、…がそれぞれ形成されている。また、第2集電極3、13、23、…の上記第2集電極バスバー部の下面上にも、約100μmの厚みとW2(約3mm)の線幅を有する銅箔(金属箔)からなり、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第2リード電極5、15、25、…がそれぞれ形成されている、なお、第2リード電極5、15、25、…は、上記第2集電極バスバー部の下面上にのみ形成されている。
【0045】
次に、隣接する太陽電池間の電気的な接続を詳細に説明するため、図1および図2を参照して、太陽電池1、11、21、…の間の電気的な接続について述べる。
【0046】
第2リード電極15、25、…は、太陽電池1、11、21、…が配置されている配置面に略平行になるように直線状に配置されているとともに、太陽電池11、21、…の下面上および端部から太陽電池1、11、…に向かってL2(約3mm)突出している。また、第1リード電極4、14、24、…は、太陽電池1、11、21、…の上面上および端部から太陽電池11、21、…に向かってL1(約5mm)延びるとともに、太陽電池1、11、21、…の間に位置している第2リード電極15、25、…の上面上の接続部6、16、…において第2リード電極15、25、…と略平行になるように折り曲げられて配置されている。そして、接続部6、16、…において第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とがそれぞれ電気的に接続されることによって、太陽電池1、11、21、…が電気的に直列接続されている。
【0047】
上述のように電気的に直列接続された太陽電池1、11、21、…は、約3mmの厚みを有するガラス板やプラスチック板あるいは約0.1mmの厚みを有する樹脂フィルムなどからなる一対の面状の部材7および8の間(約4mm)に挟まれるとともに、一対の面状の部材7および8の間には、太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)などの熱可塑性樹脂からなる封止材9が充填されている。このようにして、電気的に直列接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールが構成されている。
【0048】
次に、図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスについて説明する。
【0049】
図1および図2に示すように、太陽電池1、11、21、…の上面上にスクリーン印刷などの方法により銀ペーストを塗布、乾燥することによって、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第1集電極バスバー部と、約50本の細線電極からなる第1集電極フィンガー部とからなる第1集電極2、12、22、…をそれぞれ形成する。同様に、太陽電池1、11、21、…の下面上にも、スクリーン印刷などの方法により銀ペーストを塗布、乾燥することによって、互いに平行に配置された1対のストライプ状の第2集電極バスバー部と、約100本の細線電極からなる第2集電極フィンガー部とからなる第2集電極3、13、23、…とをそれぞれ形成する。
【0050】
次に、はんだ付けなどの方法によって、第1集電極2、12、22、…の第1集電極バスバー部2a、12a、22a、…の上面上に、銅箔(金属箔)からなり、平行に配置された1対のストライプ状の第1リード電極4、14、24、…をそれぞれ電気的に接続する。また、第2集電極3、13、23、…の第2集電極バスバー部の下面上に、銅箔(金属箔)からなり、平行に配置された1対のストライプ状の第2リード電極5、15、25、…をそれぞれ電気的に接続する。
【0051】
ここで、第2リード電極15、25、…は、太陽電池11、21、…の下面上および端部から隣接する太陽電池1、11、21、…に向かってL2(約3mm)突出するとともに、太陽電池1、11、21、…が配置されている配置面に略平行になるように直線状に配置される。また、第1リード電極4、14、24、…は、太陽電池1、11、21、…の上面上および端部から太陽電池11、21、…に向かってL1(約5mm)延びるとともに、太陽電池1、11、21、…の間に位置している第2リード電極15、25、…の上面上の接続部6、16、…において第2リード電極15、25、…と略平行になるように、予め折り曲げられて配置される。
【0052】
次に、太陽電池1、11、21、…を約5mmの間隔を隔てて面状に配置するとともに、第2リード電極15、25、…の上面上の接続部6、16、…において、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを重ね合わせる。そして、太陽電池1、11、21、…の上面側から、接続部6、16、…において、はんだ付けなどの方法によって第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とをそれぞれ電気的に接続する。このようにして、太陽電池1、11、21、…を電気的に直列接続する。
【0053】
最後に、ガラス板やプラスチック板、あるいは樹脂フィルムなどからなる一対の面状の部材7および8の間に電気的に直列接続された太陽電池1、11、21、…を挟む。このとき、太陽電池1、11、21、…を挟むように、封止材9となるシート状の熱可塑性樹脂からなる封止材を一対の面状の部材7および8との間にそれぞれ介在させ、上下から加圧するとともに加熱することによって、シート状の封止材を溶融および架橋する。これにより、一対の面状の部材7および8の間において、太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように封止材9が充填される。このようにして、本発明の第1実施形態による太陽電池モジュールが製造される。
【0054】
第1実施形態では、上記のように、隣接する太陽電池1、11、21、…の間に位置する接続部6、16、…において、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とが電気的に接続されることによって、リード電極同士の電気的な接続を太陽電池11、21、…の下面上で行う必要がない。これにより、リード電極同士の電気的な接続を行う際に各太陽電池に圧力が加わることがないため、各太陽電池の割れや各太陽電池の下面上の傷つき、および汚れの発生を抑制することができる。その結果、製造歩留まりおよび出力特性の良好な太陽電池モジュールを得ることができる。また、各太陽電池の下面上には第1リード電極と第2リード電極との重ね合わせにともなう段差が生じないため、各太陽電池の下面上における太陽電池モジュールの膨らみが小さくなる。これにより、外観の良好な太陽電池モジュールを得ることができる。
【0055】
さらに、電気的に直列接続された複数の太陽電池から不良の太陽電池の交換を行う際にも、各太陽電池の間に設けられた接続部6、16、…において第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを取り外すだけでよいことから、従来のように、太陽電池の下面上においてリード電極を取り外す必要がない。これにより、太陽電池の交換が容易になるとともに、太陽電池の割れや太陽電池の下面上の傷つきおよび汚れの発生を抑制することができる。
【0056】
また、上記第1実施形態では、第2リード電極5、15、25、…は太陽電池1、11、21、…が配置されている配置面に略平行になるように直線状に配置されているとともに、太陽電池11、21、…の下面上および端部から太陽電池1、11、…に向かってL2(約3mm)突出している。また、第1リード電極4、14、24、…は太陽電池1、11、21、…の上面上および端部から太陽電池11、21、…に向かって延びるとともに接続部6、16、…において上記配置面に略平行になるように配置されている。これにより、太陽電池1、11、21、…を面状に配置して電気的に接続する場合に、太陽電池1、11、21、…および接続部6、16、…は略同一面上に配置されるため、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを容易に密着させて重ねることができる。その結果、接続部6、16、…に対して安定性よく十分な圧力を加えることができるので、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…との電気的な接続を容易にかつ良好に行うことができる。また、リード電極同士の電気的な接続工程の前後において、リード電極の変形がほとんど生じないので、リード電極同士を電気的に接続した際にもリード電極が取り付けられた太陽電池に対して過大な力が作用することがない。これにより、太陽電池の破損を抑制することができる。
【0057】
また、上記第1実施形態では、太陽電池1、11、21、…を挟む一対の面状の部材7および8を備えるとともに、一対の面状の部材7および8と太陽電池1、11、21、…との間は封止材9で充填されている。これにより、太陽電池モジュールの機械的強度が向上するとともに、雨などによる水分の侵入を抑制し防水性を高めることができるので、出力特性および製造歩留まりの良好な太陽電池モジュールを得ることができる。
【0058】
また、上記第1実施形態では、第1リード電極4、14、24、…および第2リード電極5、15、25、…は、銅箔(金属箔)からなるシート状の金属薄板から構成されている。これにより、リード電極同士を電気的に接続する前に、予め、上記のように太陽電池1、11、21、…の上面上および端部から太陽電池11、21、…に向かって延びるとともに接続部6、16、…において上記配置面に略平行になるような形状に容易に成形することができる。また、第1リード電極4、14、24、…の線幅W1(約1.5mm)は、第2リード電極5、15、25、…の線幅W2(約3mm)よりも小さいことから、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを重ね合わせた場合に、太陽電池1、11、21、…の上面側から重ね合わせた状態を容易に視認することができるとともに、はんだ付けによる電気的な接続作業を容易に行うことができる。これにより、リード電極同士の電気的な接続不良を防止することができる。この場合、第1リード電極4、14、24、…の線幅が第2リード電極5、15、25、…の線幅に比べて小さく、太陽電池の無効発電領域が小さくなるため、太陽電池1、11、21、…の上面を受光面とするのが好ましい。また、第1リード電極4、14、24、…および第2リード電極5、15、25、…の線幅に応じて各リード電極の厚みを調整することによって、所定の導電性を得るための断面積を確保することができる。また、上記第1実施形態では、各太陽電池の上面上および下面上に取り付ける各リード電極の断面積を同程度にしているので、上記リード電極を太陽電池の上面上および下面上にそれぞれ取り付けた場合においても、太陽電池には反りが生じにくく、各太陽電池を容易に面状に配置することができる。これにより、第1リード電極4、14、24、…と、第2リード電極15、25、…との電気的な接続を容易に行うことができる。
【0059】
また、上記第1実施形態では、第1リード電極4、14、24、…が太陽電池1、11、21、…の上面上および端部から突出する部分の上記配置面への投影長さL1(約5mm)は、第2リード電極15、25、…が太陽電池1、11、21、…の下面上および端部から突出する部分の上記配置面への投影長さL2(約3mm)よりも長い。これにより、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを重ね合わせるように太陽電池1、11、21、…を配置した場合、隣接する太陽電池1、11、21、…の間(約5mm)は、第1リード電極4、14、24、…の投影長さL1よりも小さくなることはないため、第2リード電極15、25、…と太陽電池1、11、21、…との間にはそれぞれ所定量の間(すなわち、略L1−L2=約2mm。)ができる。その結果、第2リード電極15、25、…は、太陽電池1、11、21、…の下面や第2リード電極5、15、25、…と接触することがなく、隣接する太陽電池同士の短絡を防止することができる。
【0060】
(第2実施形態)
この第2実施形態では、金属ワイヤーからなる第1リード電極と金属箔からなる第2リード電極により電気的に直列接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池モジュールについて説明する。なお、本実施形態の太陽電池モジュールのサイズは、約1.3m×約0.9m×約8mmである。
【0061】
図3は、複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。また、図4は、上記本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。図3および図4を参照して、以下に斯かる本発明の太陽電池モジュールの構造について説明する。なお、図3および図4においては、図1および図2と同一の部分には同一番号を付して説明を省略する。
【0062】
第2実施形態による太陽電池モジュールでは、第1実施形態の太陽電池モジュールと同様の太陽電池1、11、21、…が約5mmの間隔だけ隔てて配置されている。ここで、太陽電池1および11は、それぞれ、本発明の「第1太陽電池」および「第2太陽電池」の一例である。
【0063】
太陽電池1、11、21、…の上面上には、互いに平行に配置された約50μmの直径を有する約50本(図4では、一部省略。)の銅線(金属ワイヤー)からなる第1リード電極34、44、54、…がそれぞれ形成されている。また、太陽電池1、11、21、…の下面上の略全面には、銅箔(金属箔)からなり、約100μmの厚さを有する第2リード電極35、45、55、…が形成されている。なお、第1リード電極34、44、54、…および第2リード電極35、45、55、…は、太陽電池1、11、21、…の上面上および下面上に、エポキシ樹脂に数μmの直径を有する銀粒子を練り込んだ導電性接着剤によってそれぞれ取り付けられている。
【0064】
次に、隣接する太陽電池間の電気的な接続を詳細に説明するため、図3および図4を参照して、太陽電池1、11、21、…の間の電気的な接続について述べる。
【0065】
第2リード電極45、55、…は、太陽電池1、11、21、…が配置されている配置面に略平行になるように直線状に配置されているとともに、太陽電池11、21、…の下面上および端部から太陽電池1、11、21、…に向かって突出している。また、第1リード電極34、44、54、…は、太陽電池1、11、21、…の上面上の略全長に渡って形成され、太陽電池1、11、21、…の上面上および端部から太陽電池11、21、…に向かって延びるとともに、太陽電池1、11、21、…の間に位置している第2リード電極45、55、…の上面上の接続部6、16、…において第2リード電極45、55、…と略平行になるように配置されている。そして、接続部6、16、…において第1リード電極34、44、54、…と第2リード電極45、55、…とがそれぞれ電気的に接続されることによって、太陽電池1、11、21、…が電気的に直列接続されている。
【0066】
また、本実施形態による太陽電池モジュールでは、第1実施形態の太陽電池モジュールと同様に、上述のように電気的に直列接続された太陽電池1、11、21、…は、一対の面状の部材7および8の間に挟まれ、その間には太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように封止材9が充填されている。このようにして、電気的に直列接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールが構成されている。
【0067】
図5は、本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。図3、図4および図5を参照して、本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスについて説明する。
【0068】
図5(a)に示すように、太陽電池1、11、21、…の下面上の略全面に、エポキシ樹脂に数μmの直径を有する銀粒子を練り込んだ導電性接着剤を塗布した銅箔(金属箔)からなる約100μmの厚さを有する第2リード電極35、45、55、…を接触させる。ここで、第2リード電極45、55、…は、太陽電池11、21、…の下面上および端部から隣接する太陽電池1、11、21、…に向かって突出しているとともに、太陽電池1、11、21、…が配置される配置面に略平行になるように直線状に配置される。次に、約80℃に加熱された平面ヒータを第2リード電極35、45、55、…に押し付けたまま約200℃まで昇温し、第2リード電極35、45、55、…を所定時間加熱する。これにより、導電性接着剤を熱硬化させて、太陽電池1、11、21、…の下面上に第2リード電極35、45、55、…をそれぞれ電気的に接続する。そして、太陽電池1、11、21、…を約5mmの間隔を隔てて面状に配置する。
【0069】
次に、太陽電池1、11、21、…の上面上に、エポキシ樹脂に数μmの直径を有する銀粒子を練り込んだ導電性接着剤を表面に塗布した約50μmの直径を有する約50本の銅線(金属ワイヤー)からなる細線状のリード線50を接触させる。このとき、図5(a)に示すように、太陽電池1、11、21、…の間において、リード線50は弛ませて取り付けられる。
【0070】
次に、図5(b)に示すように、太陽電池1、11、21、…の間で、リード線50を折り曲げるとともに、第2リード電極45、55、…の上面上の接続部6、16、…に押し付けることによって接続部6、16、…に接触させる。そして、太陽電池1、11、21、…の上面上および接続部6、16、…の上面上において、約80℃に加熱された平面ヒータをリード線50に押し付けたまま約200℃まで昇温し、リード線50を所定時間加熱する。これにより、導電性接着剤を熱硬化させて、リード線50と太陽電池1、11、21、…および第2リード電極35、45、55、…とをそれぞれ電気的に電気的に接続する。
【0071】
さらに、図5(b)に示すように、接続部6、16、…と太陽電池11、21、…の上面端部との間のリード線50を、図中の矢印の位置で回転式カッターやレーザなどを用いてそれぞれ切断、除去することによって、図3および図4に示すように、第1リード電極34、44、54、…を形成する。このようにして、図3および図4に示すように、太陽電池1、11、21、…を電気的に直列接続する。
【0072】
最後に、第1実施形態と同様のプロセスにより、一対の面状の部材7および8の間に電気的に直列接続された太陽電池1、11、21、…を挟むとともに、太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように封止材9を充填することによって、本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールが製造される。
【0073】
第2実施形態では、上記のように、第1リード電極34、44、54、…は約50μmの直径を有する銅線(金属ワイヤー)からなる細線状の金属線から構成されている。これにより、第1リード電極34、44、54、…の取り付けられている太陽電池1、11、21、…の上面側を受光面とすることによって、無効発電領域を小さくすることができる。また、多数の第1リード電極34、44、54、…が太陽電池1、11、21、…の上面上に均一に形成されているので、十分な集電効果を有しており、第1集電極フィンガー部の形成が不要となる。これにより、さらに無効発電領域を小さくすることができるので、出力特性を向上させることができるとともに、太陽電池モジュールの製造プロセスを簡略化することができる。
【0074】
また、上記第2実施形態では、第1リード電極34、44、54、…を同一の第2リード電極45、55、…に電気的に接続している。これにより、各第1リード電極を構成する約50本の銅線上に流れる電流のバランスを保つことができるため、電流のアンバランスによる出力特性の低下を抑制することができる。
【0075】
また、上記第2実施形態では、導電性接着剤によって、第1リード電極34、44、54、…および第2リード電極35,45、55、…を太陽電池1、11、21、…の上面上および下面上にそれぞれ形成しているので、集電極バスバー部および集電極フィンガー部を有する集電極を太陽電池1および11の上面上および下面上にそれぞれ形成する必要がない。これにより、製造プロセスが簡略化されるとともに製造コストの低減を図ることができる。
【0076】
また、上記第2実施形態では、太陽電池1、11、21、…の上面上と接続部6、16、…とを銅線(金属ワイヤー)からなる細線状のリード線50で電気的に接続した後、接続部6、16、…と太陽電池11、21、…の上面端部との間のリード線50を切断、除去している。これにより、各太陽電池1、11、21、…への第1リード電極34、44、54、…の形成と、接続部6、16、…における第1リード電極34、44、54、…と第2リード電極45、55、…との電気的な接続とを同時に行うことができるので、製造プロセスが簡略化されるとともに製造コストの低減を図ることができる。
【0077】
(第3実施形態)
この第3実施形態では、上記第1実施形態に加えて、隣接する各太陽電池の間に各リード電極を電気的に接続する接続部材をさらに備えた太陽電池モジュールについて説明する。なお、本実施形態の太陽電池モジュールのサイズは、約1.3m×約0.9m×約8mmである。
【0078】
図6は、複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第3実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。また、図7は、上記本発明の第3実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。図6および図7を参照して、以下に斯かる本発明の太陽電池モジュールの構造について説明する。なお、図6および図7においては、図1および図2と同一構成の部分には同一番号を付して説明を省略する。
【0079】
第3実施形態による太陽電池モジュールでは、第1実施形態の太陽電池モジュールと同様の太陽電池1、11、21、…を有しており、接続部6、16、…において第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とが電気的に接続することによって、太陽電池1、11、21、…は電気的に直列接続されている。ここで、太陽電池1および11は、それぞれ、本発明の「第1太陽電池」および「第2太陽電池」の一例である。
【0080】
さらに、接続部6、16、…の上面上には、はんだ付けなどの方法によって、Sn−Ag−Cu系等の鉛フリーの金属箔からなり約2mm幅×約60mm長×約200μm厚のサイズのシート状の接続部材10、20、…が電気的に接続されるとともに、それぞれ1対の銅箔(金属箔)からなる第1リード電極4、14、24、…と第2リード15、25、…とを電気的に接続している。
【0081】
また、本実施形態による太陽電池モジュールでは、第1実施形態の太陽電池モジュールと同様に、上述のように電気的に直列接続された太陽電池1、11、21、…は、一対の面状の部材7および8の間に挟まれ、その間には太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように封止材9が充填されている。このようにして、電気的に直列接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールが構成されている。
【0082】
次に、図6および図7を参照して、本発明の第3実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスについて説明する。
【0083】
まず、第1実施形態と同様のプロセスにより、図6に示すように、はんだ付けなどの方法によって、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを接続部6、16、…で相互に電気的に接続することよって太陽電池1、11、21、…の電気的に直列接続を行う。
【0084】
次に、第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とが電気的に接続された接続部6、16、…において、接続部材10、20、…をはんだ付けなどの方法によって、それぞれ電気的に接続することによって、それぞれ1対の銅箔(金属箔)からなる第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを電気的に接続する。
【0085】
最後に、第1実施形態と同様のプロセスにより、一対の面状の部材7および8の間に直列電気的に接続された太陽電池1、11、21、…を挟むとともに、太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように封止材9を充填することによって、本発明の第3実施形態による太陽電池モジュールが製造される。
【0086】
第3実施形態では、上記のように、隣接する太陽電池1、11、21、…の間には、それぞれ複数のリード電極からなる第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…とを接続する接続部材10、20、…を備えている。これにより、隣接する太陽電池1、11、21、…の間で接続された第1リード電極4、14、24、…と第2リード電極15、25、…との機械的強度を向上させることができるため、モジュール形成プロセス中に隣接する太陽電池1、11、21、…の間隔が変化することを抑制することができる。また、接続部材10、20、…は導電性を有しているので、接続部材10、20、…と第1リード電極4、14、24、…および第2リード電極5、15、25、…の少なくともいずれかとが電気的に接続されるので、隣接する太陽電池1、11、21、…が複数の第1リード電極4、14、24、…および第2リード電極15、25、…により電気的に接続されている場合に、複数の第1リード電極4、14、24、…および第2リード電極15、25、…に流れる電流のバランスを保つことができる。その結果、複数の第1リード電極4、14、24、…および第2リード電極15、25、…に流れる電流のアンバランスによる出力特性の低下を抑制することができる。
【0087】
(第4実施形態)
この第4実施形態では、金属ワイヤーからなるリード電極と隣接する各太陽電池の間の導電性を有する接続部材とにより電気的に直列接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池モジュールについて説明する。なお、本実施形態の太陽電池モジュールのサイズは、約1.3m×約0.9m×約8mmである。
【0088】
図8は、複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。また、図9は、上記本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。図8および図9を参照して、以下に斯かる本発明の太陽電池モジュールの構造について説明する。なお、図8および図9においては、図3および図4と同一の部分には同一番号を付して説明を省略する。
【0089】
第4実施形態による太陽電池モジュールでは、第1実施形態の太陽電池モジュールと同様の太陽電池1、11、21、…が約5mmの間隔だけ隔てて配置されている。ここで、太陽電池1および11は、それぞれ、本発明の「第1太陽電池」および「第2太陽電池」の一例である。
【0090】
また、隣接する太陽電池1、11、21、…の間には、太陽電池1、11、21、…と略同じ厚みを有する銅箔(金属箔)からなり約2mm幅×約100mm長×約200μm厚のサイズのシート状の接続部材30、40、…が、太陽電池1、11、21、…と同一面上に配置されている。
【0091】
次に、隣接する太陽電池間の電気的な接続を詳細に説明するため、図8および図9を参照して、太陽電池1、11、21、…の間の電気的な接続について述べる。
【0092】
太陽電池1、11、21、…の上面上には、互いに平行に配置された約50μmの直径を有する約50本(図9では、一部省略。)の銅線(金属ワイヤー)からなる第1リード電極64、74、84、…がそれぞれ形成されている。また、第1リード電極64、74、84、…は、太陽電池1、11、21、…の上面上および端部から接続部材30、40、…に向かって突出するとともに、接続部材30、40、…の上面上の接続部30a、40a、…において接続部材30、40、…と電気的に接続されている。太陽電池1、11、21、…の下面上には、互いに平行に配置された約50μmの直径を有する約50本(図9では、一部省略。)の銅線(金属ワイヤー)からなる第2リード電極65、75、85、…がそれぞれ形成されている。また、第2リード電極75、85、…は、太陽電池11、21、…の下面上および端部から接続部材30、40、…に向かって突出するとともに、接続部材30、40、…の下面上の接続部30b、40b、…において接続部材30、40、…と電気的に接続されている。なお、第1リード電極64、74、84、…および第2リード電極65、75、85、…は、太陽電池1、11、21、…および接続部材30、40、…の上面上および下面上の略全長に渡って、エポキシ樹脂に数μmの直径を有する銀粒子を練り込んだ導電性接着剤によってそれぞれ取り付けられている。これにより、太陽電池1、11、21、…は、第1リード電極64、74、84、…および第2リード電極75、85、…と接続部材30、40、…とによって電気的に直列接続されている。
【0093】
また、本実施形態による太陽電池モジュールでは、第1実施形態の太陽電池モジュールと同様に、上述のように電気的に直列接続された太陽電池1、11、21、…は、一対の面状の部材7および8の間に挟まれ、その間には太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように封止材9が充填されている。このようにして、電気的に直列接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールが構成されている。
【0094】
図10は、本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。図8、図9および図10を参照して、本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスについて説明する。
【0095】
まず、図10(a)に示すように、太陽電池1、11、21、…を約5mmの間隔だけ隔てて配置するとともに、太陽電池1、11、21、…の間に接続部材30、40、…を配置する。
【0096】
次に、図10(b)に示すように、太陽電池1、11、21、…の上面上および下面上と、接続部材30、40、…の上面上の接続部30a、40a、…および下面上の接続部30b、40b、…とに、エポキシ樹脂に数μmの直径を有する銀粒子を練り込んだ導電性接着剤を塗布した約50μmの直径を有する約50本の銅線(金属ワイヤー)からなる細線状のリード線50および60をそれぞれ接触させる。ここで、リード線50および60は、それぞれ、本発明の「第1リード線」および「第2リード線」の一例である。次に、太陽電池1、11、21、…および接続部材30、40、…の上面上および下面上において、約80℃に加熱された平面ヒータをリード線50および60に押し付けたまま約200℃まで昇温し、リード線50および60を所定時間加熱する。これにより、導電性接着剤を熱硬化させて、リード線50および60と、太陽電池1、11、21、…および接続部材30、40、…の上面上および下面上とをそれぞれ電気的に接続する。
【0097】
次に、図10(b)に示すように、接続部材30、40、…の上面上の接続部30a、40a、…と太陽電池11、21、…の上面端部との間のリード線50を、図中の矢印の位置で回転式カッターやレーザなどを用いてそれぞれ切断、除去することによって、図8および図9に示すように、第1リード電極64、74、84、…を形成する。また、接続部材30、40、…の下面上の接続部30b、40b、…と太陽電池1、11、21、…の下面端部との間のリード線60を、図中の矢印の位置で回転式カッターやレーザなどを用いてそれぞれ切断、除去することによって、第2リード電極65、75、85、…を形成する。このようにして、図8および図9に示すように、太陽電池1、11、21、…が電気的に直列接続される。
【0098】
最後に、上記他の実施形態と同様のプロセスにより、一対の面状の部材7および8の間に電気的に直列接続された太陽電池1、11、21、…を挟むとともに、太陽電池1、11、21、…をそれぞれ被包するように封止材9を充填することによって、本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールが製造される。
【0099】
第4実施形態では、上記のように、太陽電池1、11、21、…の間に位置する接続部材30、40、…は、隣接する太陽電池1、11、21、…が電気的に直列接続される接続部30a、40a、…および30b、40b、…を有している。これにより、微細な約50μmの直径を有する銅線(金属ワイヤー)からなる第1リード電極64、74、84、…および第2リード電極65、75、85、…を電気的に直接接続する必要がなく、リード電極同士の電気的な接続を容易に行うことができる。また、接続部材30、40、…によって、第1リード電極64、74、84、…および第2リード電極65、75、85、…をそれぞれ構成する複数のリード電極に流れる電流のバランスを保つことができるため、電流のアンバランスによる出力特性の低下を抑制することができる。
【0100】
また、各太陽電池と接続部材30、40、…とに渡って取り付けたリード線50および60を各太陽電池と接続部材30、40、…との間において分断することによって、太陽電池1、11、21、…への第1リード電極64、74、84、…および第2リード電極65、75、85、…の取り付けと、接続部材30、40、…を介した各リード電極の電気的な接続とを同時に行うことができるので、製造プロセスの簡略化と製造コストの低減が可能な太陽電池モジュールを容易に製造することができる。
【0101】
また、各太陽電池の各リード電極が約50μmの直径を有する銅線(金属ワイヤー)からなる細線状の金属線から構成されているので、各太陽電池の上面側および下面側のどちらを受光面としても無効発電領域を小さくすることができる。また、両面とも受光面とすることもできる。これにより、さらに出力特性を向上させることができる。また、多数の第1リード電極64、74、84、…および第2リード電極65、75、85、…が太陽電池1、11、21、…の上面上および下面上に均一に形成されているので、それぞれ十分な集電効果を有しており、集電極フィンガー部の形成が不要となる。これにより、さらに無効発電領域を小さくすることができるので、出力特性を向上させることができるとともに、太陽電池モジュールの製造プロセスを簡略化することができる。
【0102】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲ですべての変更が含まれる。
【0103】
たとえば、上記第1実施形態、第3実施形態および第4実施形態では、第1リード電極と第2リード電極は同じ本数であったが、本発明はこれに限らず、第1リード電極および第2リード電極の本数は、出力電力が最大となるよう適当に選択することができる。
【0104】
また、上記第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態では、第1リード電極が接続部に向かって折り曲げられて配置されるとともに、第2リード電極は各太陽電池が配置される配置面に略平行になるように直線状に配置されているが、本発明はこれに限らず、第1リード電極と第2リード電極とは形状および配置がそれぞれ逆であってもよい。
【0105】
また、上記第1実施形態および第3実施形態では、第1リード電極は折り曲げ成形が予め施されていたが、本発明はこれに限らず、たとえば上記第3実施形態同様、各リード電極を太陽電池に電気的に接続した後で、所定の形状に成形してもよい。
【0106】
また、上記第3実施形態では、1個の接続部材を第1リード電極と第2リード電極とが電気的に接続された接続部上に取り付けたが、本発明はこれに限らず、接続部以外の第1リード電極上または第2リード電極上に接続部材を取り付けてもよく、また、複数の接続部材を第1リード電極上または第2リード電極上のそれぞれ異なる位置に取り付けてもよい。
【0107】
また、上記第4実施形態では、1個の電気的に接続部材の上面上および下面上の接続部に第1リード電極および第2リード電極を電気的に接続したが、本発明はこれに限らず、第1リード電極および第2リード電極をそれぞれ電気的に接続した複数の接続部材同士が電気的に接続されていてもよい。たとえば、2以上の接続部材を張り合わせた接続部材を用いた場合、太陽電池の交換を行う際に、張り合わせた接続部材をはがして分離することで、交換作業を簡単に行うことができる。
【0108】
また、上記第2実施形態では、各太陽電池の下面上の略全面に第2リード電極を形成したが、本発明はこれに限らず、たとえば上記第1実施形態同様、各太陽電池の下面上に集電極を形成するとともに太陽電池の下面の一部にのみ第2リード電極を形成してもよくい。
【0109】
また、上記実施形態では、各リード電極同士をはんだ付けによる方法や導電性接着剤を用いる方法によって電気的に接続したが、本発明はこれに限らず、ネジ止め、圧着、スポット溶接などの方法によって電気的に接続する方法も用いることができる。
【0110】
また、上記各実施形態では、各リード電極および各リード線として銅からなる金属箔および金属ワイヤーを用いたが、本発明はこれに限らず、Au、Ag、Al、Mo、Ni、Wなどの他の金属やこれらの合金などの低抵抗材料も用いることができる。これらのリード電極およびリード線は、表面保護や電気的な接続作業を容易に行うために、はんだ、Sn、Ni、Znなどの他の金属やこれらの合金を表面にコーテイングしてもよい。コーティングの方法としては、溶融、電解または無電解めっき、蒸着などの方法を用いることができる。また、各リード電極および各リード線は、熱処理を行って加工硬化を取り除き、適度な伸びや強度に調整することもできる。
【0111】
また、上記第2実施形態および第4実施形態では、約50μmの銅線を各リード電極および各リード線として用いたが、本発明はこれに限らず、適度な機械的強度と導電性を有する微細な金属ワイヤーであれば用いることができ、金属ワイヤーの直径としては、約30μm〜約100μm程度が好ましい。線径が細すぎると機械的強度が低下するため取り扱いが困難になるとともに、導電性も低下するので太陽電池の出力が低下する。さらに、コストも高くなる。逆に、線径が太すぎると各太陽電池の受光面側の無効発電領域が増加することにより、光学的なロスが大きくなるため、太陽電池の変換効率が低下し、太陽電池モジュールの出力特性が低下する。
【0112】
また、上記第2実施形態および第4実施形態では、エポキシ樹脂に数μmの直径を有する銀粒子を練り込んだ導電性接着剤を用いたが、本発明はこれに限らず、樹脂材料としては、ポリイミド、アクリル、ウレタン、フェノール、ポリエステルなどの樹脂を、導電性微粒子としては、Au、Cu、C、Mo、Niなどの金属などやこれらの合金、およびこれらの混合物を用いてもよい。さらに、導電性接着剤の粘度を調整するために、適当な有機溶剤を混ぜてもよい。さらに、熱硬化を行う前に有機溶剤を蒸発させてもよい。
【0113】
また、上記導電性接着剤の塗布厚さは、金属ワイヤーや太陽電池などの表面粗さや凹凸形状に応じて適宜調整することができる。表面の凹凸の大きさが数μm〜10数μm程度であれば、塗布厚さは5μm〜20μm程度が好ましい。この塗布厚さの調節は、例えば金属ワイヤーに塗布する場合は、適当な内径を有する穴部に十分な量の導電性接着剤を塗布した金属ワイヤーを通過させる方法においては、上記内径を調整することで可能である。
【0114】
また、上記第3実施形態では、Sn−Ag−Cu系等の鉛フリーの金属箔を、上記第4実施形態では銅箔をそれぞれ接続部材として用いたが、本発明はこれに限らず、Al、SUS、および鉛を含むSn−Pb系などの他の金属箔や合金箔を用いてもよい。また、これらの接続部材は、表面保護や電気的な接続作業を容易に行うために、はんだ、Sn、Ni、Znなどの他の金属やこれらの合金を表面にコーテイングしてもよい。コーティングの方法としては、溶融、電解または無電解めっき、蒸着などの方法を用いることができる。さらに、接続部材は、熱処理を行って加工硬化を取り除き、適度な伸びや強度に調整することもできる。
【0115】
また、上記各実施形態では、熱可塑性樹脂であるEVAを封止材として用いて、これを加圧および加熱することにより、封止作業を行ったが、本発明はこれに限らず、他の樹脂材料を封止材として用いることができる。また、流動性のある材料を面状の部材間に流し込む方法により封止材を充填する方法なども用いることができる。
【0116】
また、上記各実施形態では、多結晶p型Siウエハを用いた太陽電池を利用した太陽電池モジュールについて説明したが、本発明はこれに限らず、n型Siウエハや単結晶Siウエハ、および非晶質半導体や化合物半導体など他の半導体材料からなる太陽電池も用いることができる。
【0117】
また、上記各実施形態では、各太陽電池の側面は特に絶縁処理はなされていないが、本発明はこれに限らず、太陽電池の側面に樹脂などからなる絶縁性材料をコーティングしてもよい。これにより、各リード電極が太陽電池側面に接触しても電気的な絶縁を保つことができるため、出力が低下するおそれはない。この場合、上記絶縁性材料は透光性を有していることが好ましい。
【0118】
なお、本発明において、太陽電池モジュールの受光面は各太陽電池の上面および下面のどちらでもよく、また、両面とも受光面としてもよい。
【0119】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、金属箔や金属ワイヤーなどの導電部材からなるリード電極により互いに電気的に接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池モジュールにおいて、製造歩留まりの低下を招くことなく、出力特性および外観の良好な太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第1実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。
【図3】複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図4】本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。
【図5】本発明の第2実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図6】複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第3実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。
【図8】複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図9】本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面とリード電極同士が電気的に接続される接続部とを説明するための上面図である。
【図10】本発明の第4実施形態による太陽電池モジュールの製造プロセスを説明するための断面図である。
【図11】複数の太陽電池が電気的に直列接続されてなる従来の太陽電池モジュールの構造を説明するための断面図である。
【図12】従来の太陽電池モジュールにおいて、電気的に直列接続された太陽電池の上面を説明するための上面図である。
【符号の説明】
1、11、21 太陽電池
4、14、24 第1リード電極
5、15、25 第2リード電極
6、16 接続部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module and a manufacturing method thereof, and more particularly, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series by a lead electrode made of a conductive member such as a metal foil or a metal wire, and a manufacturing method thereof. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to obtain a predetermined photovoltaic power from a solar cell, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series by lead electrodes is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-214733
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 08-330615
[0004]
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the structure of a conventional solar cell module in which a plurality of solar cells are electrically connected in series. FIG. 12 is a top view for explaining the top surface of solar cells electrically connected in series in the conventional solar cell module. With reference to FIG. 11 and FIG. 12, the structure of such a conventional solar cell module will be described below.
[0005]
As shown in FIGS. 11 and 12, the solar cells 101, 111, 121,... Are p-type polycrystalline Si wafers 101p, 111p, 121p each having n-type regions 101n, 111n, 121n,. It is composed of ... Moreover, on the upper surface of the solar cells 101, 111, 121,..., The first collector electrodes 102, 112, 121,... Formed using silver paste are on the lower surface of the solar cells 101, 111, 121,. Similarly, second collector electrodes 103, 113, 123,... Formed using silver paste are respectively formed.
[0006]
The first collector electrodes 102, 112, 122,... Are a pair of striped first collector electrode bus bar portions 102 a, 112 a, 122 a,. , 114, 124,..., And indicated by dotted lines), and a number of comb-like thin wire electrodes extending in a direction substantially orthogonal to the first collector electrode bus bar portions 102 a, 112 a, 122 a,. It has the 1st collector electrode finger part 102b, 112b, 122b, ... arrange | positioned. In addition, each of the second collector electrodes 103, 113, 123,... Is a pair of striped second collector electrode bus bar portions arranged in parallel to each other, like the first collector electrodes 102, 112, 122,. And a second collector electrode finger portion in which a number of comb-like fine wire electrodes extending in a direction substantially orthogonal to the second collector electrode bus bar portion are arranged.
[0007]
A pair of striped first lead electrodes 104, 114, 124,... Made of copper foil and arranged in parallel to each other are formed on the upper surfaces of the first collector electrode bus bar portions 102a, 112a, 122a,. Has been. Further, on the lower surface of the second collector electrode bus bar portion of the second collector electrodes 103, 113, 123,..., A pair of striped second lead electrodes 105 made of copper foil and arranged in parallel to each other, 115, 125,... Are respectively formed. The second lead electrodes 105, 115, 125,... Are formed only on the lower surface of the second collector electrode bus bar portion.
[0008]
The first lead electrodes 104, 114, 124,... Are arranged so as to extend from the upper surface and end portions of the solar cells 101, 111, 121,. In the electrically connecting portions 106, 116, ... on the lower surfaces of the second lead electrodes 115, 125, ..., the first lead electrodes 104, 114, 124, ... and the second lead electrodes 115, 125, ... Are electrically connected to each other. In this way, adjacent solar cells 101, 111, 121,... Are electrically connected in series.
[0009]
Further, the solar cells 101, 111, 121,... Electrically connected in series are sandwiched between a pair of planar members 107 and 108 made of a glass plate, a plastic plate, a resin film or the like, and a pair of surfaces. Between the members 107 and 108, a sealing material 109 made of a thermoplastic resin such as ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA) is filled so as to enclose the solar cells 101, 111, 121,. Has been. In this manner, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series is configured.
[0010]
Next, with reference to FIG. 11 and FIG. 12, the manufacturing process of the conventional solar cell module is demonstrated.
[0011]
As shown in FIG. 11 and FIG. 12, first, a pair of stripes arranged in parallel with each other using silver paste on the upper surfaces of the solar cells 101, 111, 121,. Forming first collector electrodes 102, 112, 122,... Composed of first collector bus bar portions 102a, 112a, 122a,... And first collector electrode fingers 102b, 112b, 122b,. To do. Similarly, on the lower surface of the solar cells 101, 111, 121,..., A pair of striped second collector electrode bus bar portions arranged in parallel to each other and a large number using silver paste by a method such as screen printing. Second collector electrodes 103, 113, 123,... Made up of thin-line second collector electrode fingers are formed.
[0012]
Next, by a method such as soldering, a pair of first lead electrodes 104, 114, which are made of copper foil and arranged in parallel to each other on the upper surface of the first collector bus bar portions 102a, 112a, 122a,. Are electrically connected to each other. Further, a pair of second lead electrodes 105, 115, 125, made of copper foil and arranged in parallel to each other on the lower surface of the second collector electrode bus bar portion of the second collector electrodes 103, 113, 123,. Are electrically connected to each other. The solar cells 101, 111, 121,... Are arranged in a plane at a predetermined interval, and soldering or the like is performed at the connection portions 106, 116,... On the lower surfaces of the second lead electrodes 115, 125,. The first lead electrodes 104, 114, 124,... And the second lead electrodes 115, 125,... Are electrically connected, and the solar cells 101, 111, 121,. .
[0013]
Finally, solar cells 101, 111, 121,... Are electrically connected in series between a pair of planar members 107 and 108 made of a glass plate, a plastic plate, a resin film, or the like. At this time, a sealing material made of a sheet-like thermoplastic resin that becomes the sealing material 109 is interposed between the members 107 and 108 so as to sandwich the solar cells 101, 111, 121,. The sheet-like sealing material is melted and crosslinked by pressing and heating. Thereby, the sealing material 109 is filled between the members 107 and 108 so as to encapsulate the solar cells 101, 111, 121,. In this way, a conventional solar cell module is manufactured.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional solar cell module, as shown in FIG. 11, the electrical connection between the first lead electrodes 104, 114, 124,... And the second lead electrodes 115, 125,. Are carried out by a method such as soldering at the connection portions 106, 116, ... on the lower surfaces of the second lead electrodes 115, 125, ... located on the lower surfaces of the batteries 111, 121, ..., respectively.
[0015]
However, the electrical connection between the lead electrodes described above is based on the pressure applied when the soldering iron is pressed in order to perform soldering while pressing the soldering iron onto the lower surface of the solar cells 111, 121,. 111, 121,... May break or cause scratches and dirt on the lower surface of the solar cells 111, 121,. As a result, the electrical connection between the solar cells may be interrupted, and the output of the solar cells 111, 121,... May be reduced, the output characteristics of the entire solar cell module may be reduced, and the manufacturing yield may be reduced. There was a problem.
[0016]
In addition, in the conventional solar cell module, for example, when replacing the solar cell 111 with damaged or deteriorated characteristics, the first lead electrode 104 is removed from the second lead electrode 115 at the connection portion 106 on the lower surface of the solar cell 111. The first lead electrode 114 also needs to be removed from the connection portion 116 on the lower surface of the solar cell 121. In order to perform such removal while pressing the soldering iron on the lower surface of the solar cell, not only the solar cell 111 to be replaced but also the solar cell 121 that does not need to be replaced by the pressure applied when the soldering iron is pressed. , Cracks, scratches and dirt may occur, resulting in a decrease in production yield. In addition, when performing the removal work so as not to cause such cracks and scratches, it is necessary to pay attention to the pressure with which the soldering iron is pressed, so that there is a problem that the work efficiency becomes very poor.
[0017]
In the conventional solar cell module, the first lead electrodes 104, 114, 124,... And the second lead electrodes 115, 125, at the connection portions 106, 116,. Are overlapped with each other, so that the thickness is increased compared to locations other than the connecting portions 106, 116,..., And steps or protrusions are generated by the solder used for electrical connection. As a result, the member 108 on the lower surface of the connecting portions 106, 116,... Swells, or bubbles are generated between the solar cells 111, 121,. There was a problem that the appearance deteriorated.
[0018]
Furthermore, in the conventional solar cell module, since the adjacent solar cells are electrically connected only by the first lead electrodes 104, 114, 124,..., The mechanical strength is not so high. For this reason, during the process of sealing the solar cells 101, 111, 121,... With the sealing material 109 between the members 107 and 108 described above, the solar cells are pulled by the melting and crosslinking of the sealing material. Stress is generated, and the interval between the solar cells easily changes. Thereby, there exists a possibility that adjacent solar cells may contact, and there existed a problem that the output of a solar cell module fell by such contact.
[0019]
The present invention has been made to solve the above problems,
One object of the present invention is to provide a solar cell module with good output characteristics and appearance without causing a reduction in manufacturing yield.
[0020]
Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solar cell module that can easily manufacture a solar cell module with good output characteristics and appearance without causing a decrease in manufacturing yield. .
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a solar cell module according to a first aspect of the present invention includes a first solar cell and a second solar cell arranged in a plane at a predetermined interval, and a first solar cell module. A first lead electrode attached on an upper surface showing one conductivity type, a second lead electrode attached on a lower surface showing a second conductivity type of the second solar cell, a first solar cell, and a second solar cell; Between, the 1st lead electrode and the 2nd lead electrode are provided with the connection part electrically connected. The “lead electrode” in the present invention means a conductive member made of a sheet-like thin metal plate and a thin wire-like metal wire. Each lead electrode may include a plurality of lead electrodes.
[0022]
In the solar cell module according to the first aspect, as described above, the first lead electrode and the second lead electrode are electrically connected in the connecting portion located between the first solar cell and the second solar cell. This eliminates the need for electrical connection between the first lead electrode and the second lead electrode on the lower surface of the second solar cell. As a result, no pressure is applied to the second solar cell when the lead electrodes are electrically connected to each other. Therefore, cracks in the second solar cell, scratches on the lower surface of the second solar cell, and generation of dirt are prevented. Can be suppressed. As a result, a solar cell module with good manufacturing yield and output characteristics can be obtained. In addition, since no step due to the overlapping of the lead electrodes occurs on the lower surface of the solar cell, the swelling of the solar cell module on the lower surface of the solar cell is reduced. Thereby, a solar cell module with a good appearance can be obtained.
[0023]
In addition, when replacing defective solar cells from a plurality of electrically connected solar cells, it is only necessary to remove the lead electrode at the connecting portion provided between the solar cells. Thus, there is no need to remove the lead electrode on the lower surface of the solar cell. As a result, the replacement of the solar cell is facilitated, and cracking of the solar cell, damage on the lower surface of the solar cell, and generation of dirt can be suppressed.
[0024]
The solar cell module according to the first aspect preferably further includes a connection member that connects at least one of the first lead electrode and the second lead electrode. If comprised in this way, the mechanical strength of the 1st lead electrode and 2nd lead electrode which electrically connect a 1st solar cell and a 2nd solar cell can be improved. Thereby, since it can suppress that the space | interval of a 1st solar cell and a 2nd solar cell changes during a module formation process, it prevents that adjacent solar cells contact, and a fall of an output characteristic is reduced. Can be suppressed.
[0025]
In the solar cell module according to the first aspect, preferably, the connection member has conductivity. If comprised in this way, since a connection member and at least any one of a 1st lead electrode and a 2nd lead electrode are electrically connected, a 1st solar cell and a 2nd solar cell are a some 1st lead electrode and When electrically connected by the second lead electrode, the current flowing through the plurality of first lead electrodes and second lead electrodes can be balanced. As a result, it is possible to suppress a decrease in output characteristics due to an unbalance of currents flowing through the plurality of first lead electrodes and second lead electrodes.
[0026]
In the solar cell module according to the first aspect, the connection member preferably has a connection portion. If comprised in this way, since each lead electrode can be electrically connected to a connection member, it is not necessary to electrically connect each lead electrode directly. Thereby, electrical connection between the first lead electrode and the second lead electrode can be more easily performed.
[0027]
In the solar cell module according to the first aspect, preferably, at least one of the first lead electrode and the second lead electrode is made of a metal wire. In the present invention, the “metal wire” means a conductive member made of a thin metal wire. If comprised in this way, a reactive power generation area | region can be made further smaller by making the lead electrode by the side of the light-receiving surface of a solar cell into a metal wire, Therefore Output characteristics can be improved. In addition, by forming a large number of metal wires uniformly on the upper surface of the solar cell, a sufficient current collecting effect can be obtained by using them as lead electrodes. Thereby, since many metal wires can be utilized as a collector electrode finger part, it is not necessary to form a collector electrode finger part, and the manufacturing process of a solar cell module can be simplified.
[0028]
The solar cell module according to the first aspect preferably further includes a pair of planar members sandwiching the first solar cell and the second solar cell, and the pair of planar members, the first solar cell and the second solar cell. The space between the batteries is filled with a sealing material. If comprised in this way, while the mechanical strength of a solar cell module improves, since the penetration | invasion of the water | moisture content by rain etc. can be suppressed and waterproofness can be improved, a solar cell module with a favorable output characteristic can be obtained. .
[0029]
The manufacturing method of the solar cell module according to the second aspect of the present invention includes a step of arranging the first solar cell and the second solar cell in a plane shape at a predetermined interval, and a first conductivity type of the first solar cell. A step of attaching the first lead electrode on the upper surface shown, a step of attaching the second lead electrode on the lower surface showing the second conductivity type of the second solar cell, and a position between the first solar cell and the second solar cell. A connecting portion for electrically connecting the first lead electrode and the second lead electrode.
[0030]
In the method for manufacturing a solar cell module according to the second aspect, as described above, the first lead electrode and the second lead electrode are electrically connected to each other at the connection portion located between the first solar cell and the second solar cell. By electrically connecting, it is not necessary to make electrical connection between the first lead electrode and the second lead electrode on the lower surface of the second solar cell. As a result, no pressure is applied to the second solar cell when the lead electrodes are electrically connected to each other. Therefore, cracks in the second solar cell, scratches on the lower surface of the second solar cell, and generation of dirt are prevented. Can be suppressed. As a result, a solar cell module with good manufacturing yield and output characteristics can be easily manufactured. In addition, since the step due to the overlap of the lead electrodes does not occur on the lower surface of the solar cell, the swelling of the solar cell module on the lower surface of the solar cell is reduced. Thereby, a solar cell module with good appearance can be easily manufactured.
[0031]
In the method for manufacturing a solar cell module according to the second aspect, preferably, the step of arranging the second lead electrode so as to be substantially parallel to the arrangement surface on which the first solar cell and the second solar cell are arranged, And a step of extending the one lead electrode from the upper surface of the first solar cell toward the second solar cell and arranging the lead electrode so as to be substantially parallel to the arrangement surface at the connection portion. With this configuration, when the solar cells are arranged in a plane and are electrically connected, the first lead electrode and the second lead electrode can be easily brought into close contact with each other at the connection portion, so that the lead The electrodes can be easily electrically connected. Further, before and after the step of electrically connecting the first lead electrode and the second lead electrode, almost no deformation of each lead electrode occurs, so that the first lead electrode and the second lead electrode are electrically connected. In particular, excessive force does not act on the solar cell to which each lead electrode is attached. Thereby, damage to the solar cell can be suppressed.
[0032]
The manufacturing method of the solar cell module according to the third aspect of the present invention includes a step of arranging the first solar cell and the second solar cell in a plane shape at a predetermined interval, and a first conductivity type of the first solar cell. Attaching a lead wire from above the upper surface to the upper surface showing the first conductivity type of the second solar cell, and attaching a second lead electrode on the lower surface showing the second conductivity type of the second solar cell; In the connecting portion located between the first solar cell and the second solar cell, the step of electrically connecting the lead wire and the second lead electrode, and the lead wire between the connecting portion and the second solar cell. And a step of dividing. The “lead wire” in the present invention means a conductive member made of a continuous sheet-like metal thin plate and a fine wire-like metal wire that can be made into a lead electrode by the above-described dividing step.
[0033]
In the method for manufacturing a solar cell module according to the third aspect, as described above, the lead wire attached over the upper surface of each solar cell is divided between the solar cells to form the first lead electrode. Therefore, it is not necessary to attach the first lead electrode to each solar cell separately. Thereby, simplification of a manufacturing process and manufacturing cost can be reduced.
[0034]
Preferably, the method for manufacturing a solar cell module according to the second and third aspects further includes a step of connecting at least one of the first lead electrode or the lead wire and the second lead electrode with a connecting member. Yes. If comprised in this way, the mechanical strength of the 1st lead electrode and 2nd lead electrode which electrically connect a 1st solar cell and a 2nd solar cell can be improved. Thereby, since it can suppress that the space | interval of a 1st solar cell and a 2nd solar cell changes during a module formation process, it prevents that adjacent solar cells contact, and a fall of an output characteristic is reduced. Can be suppressed. In the above case, the connecting member preferably has conductivity. If comprised in this way, since a connection member and at least any one of a 1st lead electrode and a 2nd lead electrode are electrically connected, a 1st solar cell and a 2nd solar cell are a some 1st lead electrode and When electrically connected by the second lead electrode, the current flowing through the plurality of first lead electrodes and second lead electrodes can be balanced. As a result, it is possible to easily manufacture a solar cell module that can suppress a decrease in output characteristics due to imbalance of currents flowing through the plurality of first lead electrodes and second lead electrodes.
[0035]
A method for manufacturing a solar cell module according to a fourth aspect of the present invention includes a step of arranging a first solar cell, a second solar cell, and a conductive connecting member in a planar shape at a predetermined interval, and a first sun Attaching the first lead wire over the upper surface showing the first conductivity type of the battery, over the upper surface of the connecting member and over the upper surface showing the first conductivity type of the second solar cell, and connecting the first lead wire with the connecting member The step of dividing between the second solar cell, the lower surface showing the second conductivity type of the first solar cell, the lower surface of the connecting member, and the lower surface showing the second conductivity type of the second solar cell. A step of attaching two lead wires, and a step of dividing the second lead wire between the first solar cell and the connecting member.
[0036]
In the method for manufacturing a solar cell module according to the fourth aspect, as described above, the lead wires attached over the upper surface and the lower surface of the first solar cell, the second solar cell, and the connection member are connected to the solar cell and the connection member. , The first lead electrode and the second lead electrode can be attached to each solar cell and the first lead electrode and the second lead electrode can be electrically connected at the same time. It is possible to easily manufacture a solar cell module capable of simplifying and reducing the manufacturing cost.
[0037]
In the manufacturing method of the solar cell module, preferably, the step of sandwiching the first solar cell and the second solar cell by the pair of planar members, the pair of planar members, the first solar cell, and the second solar cell. And a step of filling the gap with a sealing material. If comprised in this way, while the mechanical strength of a solar cell module improves, the penetration | invasion of the water | moisture content by rain etc. can be suppressed and waterproofness can be improved, Therefore A solar cell module with a favorable output characteristic is manufactured easily. be able to.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0039]
(First embodiment)
This 1st Embodiment demonstrates the solar cell module provided with the several solar cell electrically connected in series by the lead electrode which consists of metal foil. In addition, the size of the solar cell module of this embodiment is about 1.3 m × about 0.9 m × about 8 mm.
[0040]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series. FIG. 2 is a view for explaining the upper surface of the solar cells electrically connected in series and the connection portion where the lead electrodes are electrically connected in the solar cell module according to the first embodiment of the present invention. It is a top view. The structure of the solar cell module of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0041]
As shown in FIGS. 1 and 2, solar cells 1, 11, 21,... Having a size of about 100 mm square × about 200 μm thickness have n-type regions 1 n, 11 n, 21 n,. The p-type polycrystalline Si wafers 1p, 11p, 21p,... are arranged at an interval of about 5 mm. Here, the solar cells 1 and 11 are examples of the “first solar cell” and the “second solar cell” of the present invention, respectively.
[0042]
Moreover, on the upper surface of the solar cells 1, 11, 21,..., The first collector electrodes 2, 12, 22,... Formed using silver paste are on the lower surface of the solar cells 1, 11, 21,. Are formed with second collector electrodes 3, 13, 23,... Formed using silver paste, respectively.
[0043]
The first collector electrodes 2, 12, 22,... Have a line width of about 1.5 mm, and a pair of striped first collector electrode bus bar portions 2a, 12a arranged in parallel with each other at an interval of about 60 mm. , 22a,... (In FIG. 2, on the lower surface of first lead electrodes 4, 14, 24,... Described later, and indicated by dotted lines) and first collector electrode bus bar portions 2a, 12a, 22a,. First collector electrode finger portions 2b, 12b, and 22b in which about 50 (partially omitted in FIG. 2) comb-like thin wire electrodes extending in an orthogonal direction and having a line width of about 120 μm are arranged. ... The second collector electrodes 3, 13, 23,... Have a line width of about 3 mm, and are arranged in parallel with each other at an interval of about 60 mm, as with the first collector electrodes 2, 12, 22,. And a pair of striped second collector electrode bus bar portions, and about 100 comb-shaped fine wire electrodes having a line width of about 120 μm extending in a direction substantially orthogonal to the second collector electrode bus bar portions. A second collector electrode finger portion.
[0044]
On the upper surfaces of the first collector electrode bus bar portions 2a, 12a, 22a,..., Copper foil (metal foil) having a thickness of about 200 μm and a line width of W1 (about 1.5 mm) is arranged in parallel to each other. A pair of stripe-shaped first lead electrodes 4, 14, 24,... Are formed respectively. Further, the lower surface of the second collector electrode bus bar portion of the second collector electrodes 3, 13, 23,... Is made of a copper foil (metal foil) having a thickness of about 100 μm and a line width of W2 (about 3 mm). A pair of striped second lead electrodes 5, 15, 25,... Arranged in parallel to each other are respectively formed. The second lead electrodes 5, 15, 25,. It is formed only on the lower surface of the electrode bus bar portion.
[0045]
Next, in order to describe in detail the electrical connection between adjacent solar cells, the electrical connection between the solar cells 1, 11, 21,... Will be described with reference to FIGS.
[0046]
The second lead electrodes 15, 25,... Are arranged in a straight line so as to be substantially parallel to the arrangement surface on which the solar cells 1, 11, 21,. Are projected L2 (about 3 mm) toward the solar cells 1, 11,... The first lead electrodes 4, 14, 24,... Extend L1 (about 5 mm) from the upper surface and end portions of the solar cells 1, 11, 21,. .. Are substantially parallel to the second lead electrodes 15, 25,... On the upper surfaces of the second lead electrodes 15, 25,. It is bent and arranged like this. The first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,... Are electrically connected to the solar cells 1, 11, 21. Are electrically connected in series.
[0047]
The solar cells 1, 11, 21,... Electrically connected in series as described above are a pair of surfaces made of a glass plate or plastic plate having a thickness of about 3 mm, a resin film having a thickness of about 0.1 mm, or the like. Are sandwiched between the pair of planar members 7 and 8 and between the pair of planar members 7 and 8, so that the solar cells 1, 11, 21,. A sealing material 9 made of a thermoplastic resin such as vinyl copolymer resin (EVA) is filled. In this manner, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series is configured.
[0048]
Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the manufacturing process of the solar cell module by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
[0049]
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of stripes arranged in parallel to each other by applying a silver paste on the upper surface of solar cells 1, 11, 21,... By a method such as screen printing and drying. The first collector electrodes 2, 12, 22,... Each including the first collector electrode bus bar portion and the first collector electrode finger portion including about 50 fine wire electrodes are formed. Similarly, a pair of striped second collector electrodes arranged parallel to each other by applying and drying a silver paste on the lower surface of the solar cells 1, 11, 21,... By a method such as screen printing. Second collector electrodes 3, 13, 23,... Each including a bus bar portion and a second collector electrode finger portion including approximately 100 thin wire electrodes are formed.
[0050]
Next, the upper surfaces of the first collector electrode bus bar portions 2a, 12a, 22a,... Of the first collector electrodes 2, 12, 22,. Are electrically connected to the pair of stripe-shaped first lead electrodes 4, 14, 24,. Further, a pair of striped second lead electrodes 5 made of copper foil (metal foil) and arranged in parallel on the lower surface of the second collector electrode bus bar portion of the second collector electrodes 3, 13, 23,. , 15, 25,... Are electrically connected to each other.
[0051]
Here, the second lead electrodes 15, 25,... Protrude L 2 (about 3 mm) toward the adjacent solar cells 1, 11, 21,. Are arranged in a straight line so as to be substantially parallel to the arrangement surface on which the solar cells 1, 11, 21,. The first lead electrodes 4, 14, 24,... Extend L1 (about 5 mm) from the upper surface and end portions of the solar cells 1, 11, 21,. .. Are substantially parallel to the second lead electrodes 15, 25,... On the upper surfaces of the second lead electrodes 15, 25,. As shown in FIG.
[0052]
Next, the solar cells 1, 11, 21,... Are arranged in a planar shape with an interval of about 5 mm, and the connection portions 6, 16,. The first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,. The first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25 from the upper surface side of the solar cells 1, 11, 21,. Are electrically connected to each other. In this way, the solar cells 1, 11, 21,... Are electrically connected in series.
[0053]
Finally, solar cells 1, 11, 21,... Electrically connected in series are sandwiched between a pair of planar members 7 and 8 made of a glass plate, a plastic plate, or a resin film. At this time, a sealing material made of a sheet-like thermoplastic resin that becomes the sealing material 9 is interposed between the pair of planar members 7 and 8 so as to sandwich the solar cells 1, 11, 21,. The sheet-like sealing material is melted and cross-linked by pressurizing and heating from above and below. Thereby, the sealing material 9 is filled between the pair of planar members 7 and 8 so as to encapsulate the solar cells 1, 11, 21,. Thus, the solar cell module according to the first embodiment of the present invention is manufactured.
[0054]
In the first embodiment, as described above, the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 4, 16,... Positioned between the adjacent solar cells 1, 11, 21,. The lead electrodes 15, 25,... Are electrically connected, so that the lead electrodes need not be electrically connected to each other on the lower surface of the solar cells 11, 21,. As a result, no pressure is applied to each solar cell when electrical connection between the lead electrodes is performed, so that cracking of each solar cell, scratches on the lower surface of each solar cell, and generation of dirt are suppressed. Can do. As a result, a solar cell module with good manufacturing yield and output characteristics can be obtained. In addition, since no step due to the overlapping of the first lead electrode and the second lead electrode occurs on the lower surface of each solar cell, the swelling of the solar cell module on the lower surface of each solar cell is reduced. Thereby, a solar cell module with a good appearance can be obtained.
[0055]
Further, when replacing a defective solar cell from a plurality of solar cells electrically connected in series, the first lead electrodes 4 and 14 at the connection portions 6, 16,... Provided between the solar cells. , 24,... And the second lead electrodes 15, 25,... Need only be removed, and there is no need to remove the lead electrodes on the lower surface of the solar cell as in the prior art. As a result, the replacement of the solar cell is facilitated, and cracking of the solar cell, scratches on the lower surface of the solar cell, and generation of dirt can be suppressed.
[0056]
In the first embodiment, the second lead electrodes 5, 15, 25,... Are arranged linearly so as to be substantially parallel to the arrangement surface on which the solar cells 1, 11, 21,. In addition, L2 (about 3 mm) protrudes from the lower surface and end portions of the solar cells 11, 21, ... toward the solar cells 1, 11, .... In addition, the first lead electrodes 4, 14, 24,... Extend from the upper surface and end portions of the solar cells 1, 11, 21,. It arrange | positions so that it may become substantially parallel to the said arrangement | positioning surface. Thus, when the solar cells 1, 11, 21,... Are arranged in a plane and are electrically connected, the solar cells 1, 11, 21,... And the connection portions 6, 16,. Because of the arrangement, the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,. As a result, sufficient pressure can be applied to the connecting portions 6, 16,... With stability, so that the electricity between the first lead electrodes 4, 14, 24,. Connection can be made easily and satisfactorily. In addition, since there is almost no deformation of the lead electrodes before and after the electrical connection process between the lead electrodes, it is excessive for the solar cell to which the lead electrodes are attached even when the lead electrodes are electrically connected. There is no force acting. Thereby, damage to the solar cell can be suppressed.
[0057]
In the first embodiment, a pair of planar members 7 and 8 sandwiching the solar cells 1, 11, 21,... And the pair of planar members 7 and 8 and the solar cells 1, 11, 21 are provided. ,... Are filled with a sealing material 9. As a result, the mechanical strength of the solar cell module is improved and the water penetration due to rain or the like can be suppressed and the waterproof property can be improved, so that a solar cell module with good output characteristics and manufacturing yield can be obtained.
[0058]
In the first embodiment, the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 5, 15, 25,... Are made of a sheet-like thin metal plate made of copper foil (metal foil). ing. Thus, before the lead electrodes are electrically connected to each other, the connection is made in advance from the upper surface and end portions of the solar cells 1, 11, 21,... Toward the solar cells 11, 21,. The parts 6, 16,... Can be easily molded into a shape that is substantially parallel to the arrangement surface. Further, the line width W1 (about 1.5 mm) of the first lead electrodes 4, 14, 24,... Is smaller than the line width W2 (about 3 mm) of the second lead electrodes 5, 15, 25,. When the first lead electrodes 4, 14, 24,... Are superposed on the second lead electrodes 15, 25,..., The state where the solar cells 1, 11, 21,. In addition, it is possible to easily perform electrical connection work by soldering. Thereby, poor electrical connection between the lead electrodes can be prevented. In this case, the line width of the first lead electrodes 4, 14, 24,... Is smaller than the line width of the second lead electrodes 5, 15, 25,. It is preferable that the upper surface of 1, 11, 21,. Further, by adjusting the thickness of each lead electrode according to the line width of the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 5, 15, 25,. A cross-sectional area can be secured. Moreover, in the said 1st Embodiment, since the cross-sectional area of each lead electrode attached on the upper surface and lower surface of each solar cell is made comparable, the said lead electrode was attached on the upper surface and lower surface of a solar cell, respectively. Even in the case, the solar cell is hardly warped, and each solar cell can be easily arranged in a planar shape. Thereby, the electrical connection between the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,.
[0059]
Moreover, in the said 1st Embodiment, projection length L1 to the said arrangement | positioning surface of the part which 1st lead electrode 4, 14, 24, ... protrudes on the upper surface of solar cell 1, 11, 21, ...... from an edge part. (About 5 mm) is based on the projection length L2 (about 3 mm) of the portion where the second lead electrodes 15, 25,... Protrude from the lower surface of the solar cells 1, 11, 21,. Also long. , When the solar cells 1, 11, 21,... Are arranged so that the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,. .. Between the first lead electrodes 4, 14, 24,... Is not smaller than the projected length L 1 of the first lead electrodes 4, 14, 24,. 1, 11, 21,... Can each be a predetermined amount (ie, approximately L 1 −L 2 = about 2 mm). As a result, the second lead electrodes 15, 25,... Do not contact the lower surface of the solar cells 1, 11, 21,... And the second lead electrodes 5, 15, 25,. A short circuit can be prevented.
[0060]
(Second Embodiment)
This 2nd Embodiment demonstrates the solar cell module provided with the several solar cell electrically connected in series by the 1st lead electrode which consists of metal wires, and the 2nd lead electrode which consists of metal foil. In addition, the size of the solar cell module of this embodiment is about 1.3 m × about 0.9 m × about 8 mm.
[0061]
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series. FIG. 4 is a view for explaining the upper surface of the solar cells electrically connected in series and the connection portion where the lead electrodes are electrically connected in the solar cell module according to the second embodiment of the present invention. It is a top view. With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the structure of the solar cell module of the present invention will be described below. 3 and FIG. 4, the same parts as those in FIG. 1 and FIG.
[0062]
In the solar cell module according to the second embodiment, solar cells 1, 11, 21,... Similar to the solar cell module of the first embodiment are arranged with an interval of about 5 mm. Here, the solar cells 1 and 11 are examples of the “first solar cell” and the “second solar cell” of the present invention, respectively.
[0063]
On the upper surface of the solar cells 1, 11, 21,. 1 lead electrodes 34, 44, 54,... Are respectively formed. Further, second lead electrodes 35, 45, 55,... Made of copper foil (metal foil) and having a thickness of about 100 μm are formed on substantially the entire lower surface of the solar cells 1, 11, 21,. ing. The first lead electrodes 34, 44, 54,... And the second lead electrodes 35, 45, 55,. Each is attached by a conductive adhesive kneaded with silver particles having a diameter.
[0064]
Next, in order to explain the electrical connection between adjacent solar cells in detail, the electrical connection between the solar cells 1, 11, 21,... Will be described with reference to FIGS.
[0065]
The second lead electrodes 45, 55,... Are arranged in a straight line so as to be substantially parallel to the arrangement surface on which the solar cells 1, 11, 21,. Are projected toward the solar cells 1, 11, 21,... In addition, the first lead electrodes 34, 44, 54,... Are formed over substantially the entire length on the upper surface of the solar cells 1, 11, 21,. Are connected to the solar cells 11, 21,..., And are connected between the solar cells 1, 11, 21,. Are arranged so as to be substantially parallel to the second lead electrodes 45, 55,. The first lead electrodes 34, 44, 54,... And the second lead electrodes 45, 55,... Are electrically connected to the solar cells 1, 11, 21. Are electrically connected in series.
[0066]
Moreover, in the solar cell module according to the present embodiment, as in the solar cell module of the first embodiment, the solar cells 1, 11, 21,... That are electrically connected in series as described above have a pair of planar shapes. .. Are sandwiched between members 7 and 8 and filled with sealing material 9 so as to enclose solar cells 1, 11, 21,. In this manner, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series is configured.
[0067]
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the solar cell module according to the second embodiment of the present invention. A manufacturing process of the solar cell module according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0068]
As shown in FIG. 5 (a), copper coated with a conductive adhesive in which silver particles having a diameter of several μm are kneaded into an epoxy resin is applied to substantially the entire bottom surface of the solar cells 1, 11, 21,. The second lead electrodes 35, 45, 55,... Made of foil (metal foil) and having a thickness of about 100 μm are brought into contact with each other. Here, the second lead electrodes 45, 55,... Protrude from the lower surfaces and end portions of the solar cells 11, 21,... Toward the adjacent solar cells 1, 11, 21,. , 11, 21,... Are arranged in a straight line so as to be substantially parallel to the arrangement surface on which are arranged. Next, while the flat heater heated to about 80 ° C. is pressed against the second lead electrodes 35, 45, 55,..., The temperature is raised to about 200 ° C., and the second lead electrodes 35, 45, 55,. Heat. Thereby, the conductive adhesive is thermally cured, and the second lead electrodes 35, 45, 55,... Are electrically connected to the lower surfaces of the solar cells 1, 11, 21,. The solar cells 1, 11, 21,... Are arranged in a planar shape with an interval of about 5 mm.
[0069]
Next, on the upper surface of the solar cells 1, 11, 21,..., About 50 having a diameter of about 50 μm obtained by applying a conductive adhesive obtained by kneading silver particles having a diameter of several μm to an epoxy resin to the surface. A thin lead wire 50 made of copper wire (metal wire) is brought into contact. At this time, as shown in FIG. 5A, the lead wire 50 is loosened and attached between the solar cells 1, 11, 21,.
[0070]
Next, as shown in FIG. 5 (b), the lead wire 50 is bent between the solar cells 1, 11, 21,... And the connection portion 6 on the upper surface of the second lead electrodes 45, 55,. Are brought into contact with the connecting portions 6, 16,. Are heated to about 200 ° C. while a flat heater heated to about 80 ° C. is pressed against the lead wire 50 on the upper surfaces of the solar cells 1, 11, 21,. Then, the lead wire 50 is heated for a predetermined time. Thereby, the conductive adhesive is thermally cured, and the lead wire 50 and the solar cells 1, 11, 21,... And the second lead electrodes 35, 45, 55,.
[0071]
Furthermore, as shown in FIG.5 (b), the lead wire 50 between the connection part 6,16, ... and the upper surface edge part of the solar cell 11,21, ... is a rotary cutter in the position of the arrow in a figure. The first lead electrodes 34, 44, 54,... Are formed as shown in FIGS. In this way, as shown in FIGS. 3 and 4, the solar cells 1, 11, 21,... Are electrically connected in series.
[0072]
Finally, the solar cells 1, 11, 21,... Electrically connected in series between the pair of planar members 7 and 8 are sandwiched by the same process as in the first embodiment, and the solar cells 1, 11 are sandwiched. The solar cell module according to the second embodiment of the present invention is manufactured by filling the sealing material 9 so as to encapsulate.
[0073]
In the second embodiment, as described above, the first lead electrodes 34, 44, 54,... Are composed of fine metal wires made of copper wires (metal wires) having a diameter of about 50 μm. By making the upper surface side of the solar cells 1, 11, 21,... To which the first lead electrodes 34, 44, 54,. In addition, since a large number of first lead electrodes 34, 44, 54,... Are uniformly formed on the upper surfaces of the solar cells 1, 11, 21,. It is not necessary to form collector electrode fingers. Thereby, the reactive power generation region can be further reduced, so that the output characteristics can be improved and the manufacturing process of the solar cell module can be simplified.
[0074]
In the second embodiment, the first lead electrodes 34, 44, 54,... Are electrically connected to the same second lead electrodes 45, 55,. Thereby, since the balance of the electric current which flows on about 50 copper wires which comprise each 1st lead electrode can be maintained, the fall of the output characteristic by the imbalance of an electric current can be suppressed.
[0075]
In the second embodiment, the first lead electrodes 34, 44, 54,... And the second lead electrodes 35, 45, 55,. Since they are formed on the upper and lower surfaces, it is not necessary to form collector electrodes having collector electrode bus bar portions and collector electrode finger portions on the upper and lower surfaces of solar cells 1 and 11, respectively. Thereby, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0076]
In the second embodiment, the upper surfaces of the solar cells 1, 11, 21,... And the connection portions 6, 16,... Are electrically connected by a thin lead wire 50 made of copper wire (metal wire). After that, the lead wires 50 between the connection portions 6, 16,... And the upper end portions of the solar cells 11, 21,. This forms the first lead electrodes 34, 44, 54,... On the solar cells 1, 11, 21,..., And the first lead electrodes 34, 44, 54,. Since electrical connection with the second lead electrodes 45, 55,... Can be performed at the same time, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0077]
(Third embodiment)
In the third embodiment, in addition to the first embodiment, a solar cell module further including a connecting member that electrically connects each lead electrode between adjacent solar cells will be described. In addition, the size of the solar cell module of this embodiment is about 1.3 m × about 0.9 m × about 8 mm.
[0078]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series. FIG. 7 is a view for explaining a top surface of solar cells electrically connected in series and a connection portion where lead electrodes are electrically connected in the solar cell module according to the third embodiment of the present invention. It is a top view. The structure of the solar cell module of the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 and 7, the same reference numerals are given to the same components as those in FIGS. 1 and 2, and the description thereof is omitted.
[0079]
The solar cell module according to the third embodiment includes solar cells 1, 11, 21,... Similar to the solar cell module of the first embodiment, and the first lead electrode 4, at the connection portions 6, 16,. Are electrically connected in series to each other by the electrical connection between the second lead electrodes 15, 25,. Here, the solar cells 1 and 11 are examples of the “first solar cell” and the “second solar cell” of the present invention, respectively.
[0080]
Further, on the upper surfaces of the connecting portions 6, 16,..., A size of about 2 mm wide × about 60 mm long × about 200 μm made of a lead-free metal foil such as Sn—Ag—Cu based by a method such as soldering. Are electrically connected to each other, and the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second leads 15, 25 each made of a pair of copper foils (metal foils). , ... are electrically connected.
[0081]
Moreover, in the solar cell module according to the present embodiment, as in the solar cell module of the first embodiment, the solar cells 1, 11, 21,... That are electrically connected in series as described above have a pair of planar shapes. .. Are sandwiched between members 7 and 8 and filled with sealing material 9 so as to enclose solar cells 1, 11, 21,. In this manner, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series is configured.
[0082]
Next, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the manufacturing process of the solar cell module by 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
[0083]
First, as shown in FIG. 6, the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,. The solar cells 1, 11, 21,... Are electrically connected in series by being electrically connected to each other at the units 6, 16,.
[0084]
Next, in the connection parts 6, 16,... Where the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,. The first lead electrodes 4, 14, 24,... Made of a pair of copper foils (metal foils) and the second lead electrodes 15, 25,. Connect electrically.
[0085]
Finally, the solar cells 1, 11, 21,... Connected in series between the pair of planar members 7 and 8 are sandwiched by the same process as in the first embodiment, and the solar cells 1, 11 are sandwiched. , 21... Are filled with the sealing material 9 to manufacture the solar cell module according to the third embodiment of the present invention.
[0086]
In the third embodiment, as described above, between the adjacent solar cells 1, 11, 21,..., The first lead electrodes 4, 14, 24,. Connection members 10, 20,... For connecting 15, 25,. This improves the mechanical strength of the first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,... Connected between the adjacent solar cells 1, 11, 21,. Therefore, it can suppress that the space | interval of the adjacent solar cells 1, 11, 21, and ... changes during a module formation process. Further, since the connection members 10, 20,... Have conductivity, the connection members 10, 20,..., The first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 5, 15, 25,. Are electrically connected to each other, so that the adjacent solar cells 1, 11, 21,... Are electrically connected by the plurality of first lead electrodes 4, 14, 24,. .., And the second lead electrodes 15, 25,..., And the current flowing through the plurality of first lead electrodes 4, 14, 24,. As a result, it is possible to suppress a decrease in output characteristics due to an unbalance of currents flowing through the plurality of first lead electrodes 4, 14, 24,... And the second lead electrodes 15, 25,.
[0087]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series by a lead electrode made of a metal wire and a conductive connection member between adjacent solar cells will be described. . In addition, the size of the solar cell module of this embodiment is about 1.3 m × about 0.9 m × about 8 mm.
[0088]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell module according to a fourth embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series. Moreover, FIG. 9 is a solar cell module according to the fourth embodiment of the present invention, for explaining the upper surface of the solar cells electrically connected in series and the connection portion where the lead electrodes are electrically connected. It is a top view. With reference to FIGS. 8 and 9, the structure of the solar cell module of the present invention will be described below. 8 and FIG. 9, the same parts as those in FIG. 3 and FIG.
[0089]
In the solar cell module according to the fourth embodiment, solar cells 1, 11, 21,... Similar to the solar cell module according to the first embodiment are arranged with an interval of about 5 mm. Here, the solar cells 1 and 11 are examples of the “first solar cell” and the “second solar cell” of the present invention, respectively.
[0090]
Further, between adjacent solar cells 1, 11, 21,..., A copper foil (metal foil) having substantially the same thickness as the solar cells 1, 11, 21,... Is about 2 mm wide × about 100 mm long × about The sheet-like connection members 30, 40,... Having a size of 200 μm are arranged on the same plane as the solar cells 1, 11, 21,.
[0091]
Next, in order to describe the electrical connection between adjacent solar cells in detail, the electrical connection between the solar cells 1, 11, 21,... Will be described with reference to FIGS.
[0092]
On the upper surface of the solar cells 1, 11, 21,. One lead electrode 64, 74, 84,... Is formed. The first lead electrodes 64, 74, 84,... Protrude from the upper surfaces and end portions of the solar cells 1, 11, 21,. Are electrically connected to the connection members 30, 40,... At the connection portions 30 a, 40 a,. On the lower surface of the solar cells 1, 11, 21,..., A copper wire (metal wire) made of about 50 copper wires (partially omitted in FIG. 9) having a diameter of about 50 μm arranged in parallel with each other. Two lead electrodes 65, 75, 85,... Are respectively formed. In addition, the second lead electrodes 75, 85,... Protrude from the lower surface and end portions of the solar cells 11, 21,... Toward the connection members 30, 40,. In the upper connection portions 30b, 40b, ..., the connection members 30, 40, ... are electrically connected. The first lead electrodes 64, 74, 84, ... and the second lead electrodes 65, 75, 85, ... are on the upper and lower surfaces of the solar cells 1, 11, 21, ... and the connection members 30, 40, ... Are attached by a conductive adhesive in which silver particles having a diameter of several μm are kneaded into an epoxy resin. Accordingly, the solar cells 1, 11, 21,... Are electrically connected in series by the first lead electrodes 64, 74, 84,... And the second lead electrodes 75, 85,. Has been.
[0093]
Moreover, in the solar cell module according to the present embodiment, as in the solar cell module of the first embodiment, the solar cells 1, 11, 21,... That are electrically connected in series as described above have a pair of planar shapes. .. Are sandwiched between members 7 and 8 and filled with sealing material 9 so as to enclose solar cells 1, 11, 21,. In this manner, a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected in series is configured.
[0094]
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process for the solar cell module according to the fourth embodiment of the present invention. A manufacturing process of the solar cell module according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0095]
First, as shown in FIG. 10 (a), the solar cells 1, 11, 21,... Are spaced apart by an interval of about 5 mm, and the connection members 30, 40 are interposed between the solar cells 1, 11, 21,. , ... are arranged.
[0096]
Next, as shown in FIG. 10 (b), the connection portions 30a, 40a,... And the lower surface on the upper and lower surfaces of the solar cells 1, 11, 21,. About 50 copper wires (metal wires) having a diameter of about 50 μm obtained by applying a conductive adhesive prepared by kneading silver particles having a diameter of several μm to an epoxy resin to the upper connection portions 30b, 40b,. The thin lead wires 50 and 60 made of are brought into contact with each other. Here, the lead wires 50 and 60 are examples of the “first lead wire” and the “second lead wire” of the present invention, respectively. Next, on the upper surface and the lower surface of the solar cells 1, 11, 21,... And the connection members 30, 40,..., About 200 ° C. with the flat heater heated to about 80 ° C. pressed against the lead wires 50 and 60. The lead wires 50 and 60 are heated for a predetermined time. Thereby, the conductive adhesive is thermally cured, and the lead wires 50 and 60 are electrically connected to the upper and lower surfaces of the solar cells 1, 11, 21,... And the connection members 30, 40,. To do.
[0097]
Next, as shown in FIG. 10B, the lead wire 50 between the connection portions 30a, 40a,... On the upper surface of the connection members 30, 40,. Are respectively cut and removed using a rotary cutter, laser, or the like at the position of the arrow in the figure, thereby forming first lead electrodes 64, 74, 84,... As shown in FIGS. . Further, the lead wire 60 between the connection portions 30b, 40b,... On the lower surface of the connection members 30, 40,... And the lower surface end portions of the solar cells 1, 11, 21,. The second lead electrodes 65, 75, 85,... Are formed by cutting and removing each using a rotary cutter, laser, or the like. In this way, as shown in FIGS. 8 and 9, the solar cells 1, 11, 21,... Are electrically connected in series.
[0098]
Finally, the solar cells 1, 11, 21,... Electrically connected in series between the pair of planar members 7 and 8 are sandwiched by the same process as in the other embodiments, and the solar cell 1, The solar cell module according to the fourth embodiment of the present invention is manufactured by filling the sealing material 9 so as to encapsulate 11, 21,.
[0099]
In the fourth embodiment, as described above, the connection members 30, 40,... Positioned between the solar cells 1, 11, 21,. .. And 30b, 40b,... To be connected. Thereby, the first lead electrodes 64, 74, 84,... And the second lead electrodes 65, 75, 85,... Made of copper wires (metal wires) having a fine diameter of about 50 μm are required to be directly electrically connected. Therefore, electrical connection between the lead electrodes can be easily performed. Further, the connection members 30, 40,... Maintain the balance of the currents flowing through the plurality of lead electrodes constituting the first lead electrodes 64, 74, 84,... And the second lead electrodes 65, 75, 85,. Therefore, it is possible to suppress a decrease in output characteristics due to current imbalance.
[0100]
Further, by dividing the lead wires 50 and 60 attached over each solar cell and the connection members 30, 40,... Between the respective solar cells and the connection members 30, 40,. , 21,... And the second lead electrodes 65, 75, 85,..., And the electrical connection of the lead electrodes via the connecting members 30, 40,. Since the connection can be performed simultaneously, a solar cell module capable of simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost can be easily manufactured.
[0101]
Moreover, since each lead electrode of each solar cell is comprised from the thin wire-shaped metal wire which consists of a copper wire (metal wire) which has a diameter of about 50 micrometers, which of the upper surface side and lower surface side of each solar cell is light-receiving surface However, the reactive power generation area can be reduced. Further, both sides can be light receiving surfaces. As a result, the output characteristics can be further improved. Further, a large number of first lead electrodes 64, 74, 84,... And second lead electrodes 65, 75, 85,... Are uniformly formed on the upper and lower surfaces of the solar cells 1, 11, 21,. Therefore, each has a sufficient current collecting effect, and it is not necessary to form the collecting electrode finger portion. Thereby, the reactive power generation region can be further reduced, so that the output characteristics can be improved and the manufacturing process of the solar cell module can be simplified.
[0102]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and all modifications are included in the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
[0103]
For example, in the first embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment, the number of the first lead electrodes and the second lead electrodes is the same, but the present invention is not limited to this, and the first lead electrode and the second lead electrode are the same. The number of 2-lead electrodes can be appropriately selected so that the output power is maximized.
[0104]
Further, in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, the first lead electrode is arranged to be bent toward the connection portion, and the second lead electrode is an arrangement in which each solar cell is arranged. However, the present invention is not limited to this, and the first lead electrode and the second lead electrode may be opposite in shape and arrangement.
[0105]
Further, in the first embodiment and the third embodiment, the first lead electrode is bent in advance, but the present invention is not limited to this. For example, as in the third embodiment, each lead electrode is solar After being electrically connected to the battery, it may be formed into a predetermined shape.
[0106]
Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the one connection member was attached on the connection part to which the 1st lead electrode and the 2nd lead electrode were electrically connected, this invention is not restricted to this, A connection part A connecting member may be attached on the first lead electrode or the second lead electrode other than the above, and a plurality of connecting members may be attached at different positions on the first lead electrode or the second lead electrode.
[0107]
Moreover, in the said 4th Embodiment, although the 1st lead electrode and the 2nd lead electrode were electrically connected to the connection part on the upper surface and the lower surface of one electrical connection member, this invention is not limited to this. Instead, a plurality of connecting members that are electrically connected to the first lead electrode and the second lead electrode may be electrically connected to each other. For example, when a connection member in which two or more connection members are bonded together is used, the replacement operation can be easily performed by peeling and separating the bonded connection members when replacing the solar cell.
[0108]
Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the 2nd lead electrode was formed in the substantially whole surface on the lower surface of each solar cell, this invention is not restricted to this, For example, like the said 1st Embodiment, on the lower surface of each solar cell. The second lead electrode may be formed only on a part of the lower surface of the solar cell.
[0109]
In the above embodiment, the lead electrodes are electrically connected to each other by a soldering method or a method using a conductive adhesive. However, the present invention is not limited to this, and methods such as screwing, crimping, and spot welding are used. It is also possible to use an electrical connection method.
[0110]
In each of the above embodiments, a metal foil and a metal wire made of copper are used as each lead electrode and each lead wire. However, the present invention is not limited to this, and Au, Ag, Al, Mo, Ni, W, etc. Low resistance materials such as other metals and their alloys can also be used. These lead electrodes and lead wires may be coated on the surface with other metals such as solder, Sn, Ni, Zn, and alloys thereof in order to facilitate surface protection and electrical connection work. As a coating method, methods such as melting, electrolysis or electroless plating, and vapor deposition can be used. In addition, each lead electrode and each lead wire can be adjusted to an appropriate elongation and strength by performing heat treatment to remove work hardening.
[0111]
Moreover, in the said 2nd Embodiment and 4th Embodiment, although the copper wire of about 50 micrometers was used as each lead electrode and each lead wire, this invention is not limited to this, It has moderate mechanical strength and electroconductivity. A fine metal wire can be used, and the diameter of the metal wire is preferably about 30 μm to about 100 μm. If the wire diameter is too thin, the mechanical strength is reduced and handling becomes difficult, and the conductivity is also lowered, so the output of the solar cell is lowered. Further, the cost is increased. Conversely, if the wire diameter is too thick, the reactive power generation area on the light-receiving surface side of each solar cell increases, resulting in an increase in optical loss, resulting in reduced solar cell conversion efficiency and output characteristics of the solar cell module. Decreases.
[0112]
Moreover, in the said 2nd Embodiment and 4th Embodiment, although the conductive adhesive which knead | mixed the silver particle which has a diameter of several micrometers in an epoxy resin was used, this invention is not limited to this, As a resin material, As the conductive fine particles, polyimide, acrylic, urethane, phenol, polyester, and other resins, metals such as Au, Cu, C, Mo, and Ni, alloys thereof, and mixtures thereof may be used. Furthermore, an appropriate organic solvent may be mixed in order to adjust the viscosity of the conductive adhesive. Further, the organic solvent may be evaporated before performing the heat curing.
[0113]
Moreover, the application | coating thickness of the said conductive adhesive can be suitably adjusted according to surface roughness and uneven | corrugated shape, such as a metal wire and a solar cell. If the size of the surface irregularities is about several μm to several tens μm, the coating thickness is preferably about 5 μm to 20 μm. For example, when the coating thickness is applied to a metal wire, the inner diameter is adjusted in a method in which a metal wire coated with a sufficient amount of conductive adhesive is passed through a hole having an appropriate inner diameter. Is possible.
[0114]
In the third embodiment, a Sn-Ag-Cu-based lead-free metal foil is used as the connection member in the fourth embodiment, but the present invention is not limited to this. Other metal foils and alloy foils such as Sn—Pb containing SUS and lead may be used. In addition, these connecting members may be coated on the surface with other metals such as solder, Sn, Ni, Zn, and alloys thereof in order to easily perform surface protection and electrical connection work. As a coating method, methods such as melting, electrolysis or electroless plating, and vapor deposition can be used. Furthermore, the connection member can be adjusted to an appropriate elongation or strength by performing heat treatment to remove work hardening.
[0115]
In each of the above embodiments, EVA, which is a thermoplastic resin, is used as a sealing material, and the sealing operation is performed by pressurizing and heating the EVA. However, the present invention is not limited thereto, A resin material can be used as a sealing material. In addition, a method of filling a sealing material by a method of pouring a fluid material between planar members can be used.
[0116]
In each of the above embodiments, a solar cell module using a solar cell using a polycrystalline p-type Si wafer has been described. However, the present invention is not limited to this, and an n-type Si wafer, a single crystal Si wafer, Solar cells made of other semiconductor materials such as crystalline semiconductors and compound semiconductors can also be used.
[0117]
Moreover, in each said embodiment, although the side surface of each solar cell is not specifically insulated, this invention is not limited to this, You may coat the insulating material which consists of resin etc. on the side surface of a solar cell. Thereby, even if each lead electrode contacts the side surface of the solar cell, electrical insulation can be maintained, so that there is no possibility that the output is reduced. In this case, the insulating material preferably has translucency.
[0118]
In the present invention, the light receiving surface of the solar cell module may be either the upper surface or the lower surface of each solar cell, and both surfaces may be light receiving surfaces.
[0119]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a solar cell module including a plurality of solar cells electrically connected to each other by lead electrodes made of a conductive member such as a metal foil or a metal wire, the manufacturing yield is reduced. The solar cell module with good output characteristics and appearance can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series.
FIG. 2 is a top view for explaining a top surface of solar cells electrically connected in series and a connection portion where lead electrodes are electrically connected in the solar cell module according to the first embodiment of the present invention; is there.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series.
FIG. 4 is a top view for explaining a top surface of solar cells electrically connected in series and a connection portion where lead electrodes are electrically connected in a solar cell module according to a second embodiment of the present invention. is there.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series.
FIG. 7 is a top view for explaining a top surface of solar cells electrically connected in series and a connection portion where lead electrodes are electrically connected in a solar cell module according to a third embodiment of the present invention. is there.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of a solar cell module according to a fourth embodiment of the present invention in which a plurality of solar cells are electrically connected in series.
FIG. 9 is a top view for explaining a top surface of solar cells electrically connected in series and a connection portion where lead electrodes are electrically connected in a solar cell module according to a fourth embodiment of the present invention; is there.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process for a solar cell module according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the structure of a conventional solar cell module in which a plurality of solar cells are electrically connected in series.
FIG. 12 is a top view for explaining a top surface of solar cells electrically connected in series in a conventional solar cell module.
[Explanation of symbols]
1, 11, 21 Solar cell
4, 14, 24 First lead electrode
5, 15, 25 Second lead electrode
6,16 Connection part

Claims (1)

所定の間隔を隔てて第1太陽電池および第2太陽電池を面状に配置する工程と、
前記第1太陽電池の第1導電型を示す上面上に第1リード電極を取り付ける工程と、
前記第2太陽電池の第2導電型を示す下面上に第2リード電極を取り付ける工程と、
前記第1太陽電池と第2太陽電池との間に位置する接続部において、前記第1リード電極と前記第2リード電極とを電気的に接続する工程とを備えた、太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第2リード電極を、前記第2太陽電池の第2導電型を示す下面上に、当該第2太陽電池の下面上から前記第1太陽電池に向かって突出すると共に前記第1太陽電池及び第2太陽電池が配置される配置面に略平行になるように直線状に配置し、
前記第1リード電極を、前記第1太陽電池の上面上から前記第2太陽電池に向かって伸びると共に第1太陽電池と第2太陽電池との間に位置している前記第2リード電極の上面上の接続部において前記第2リード電極と略平行になるように予め折り曲げて、前記第1太陽電池の第1導電型を示す上面上に配置し、
前記接続部において、前記第1リード電極と第2リード電極とをはんだ付けによって接続すると共に、
前記第1リード電極と第2リード電極とが接続された状態の前記第1太陽電池と第2太陽電池を一対の面状の部材によって挟み、前記一対の面状の部材、前記第1太陽電池および前記第2太陽電池の間を封止材で充填することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
A step of arranging the first solar cell and the second solar cell in a plane with a predetermined interval;
Attaching a first lead electrode on the upper surface of the first solar cell showing the first conductivity type;
Attaching a second lead electrode on the lower surface showing the second conductivity type of the second solar cell;
A method of manufacturing a solar cell module, comprising: a step of electrically connecting the first lead electrode and the second lead electrode at a connection portion located between the first solar cell and the second solar cell. Because
The second lead electrode protrudes from the lower surface of the second solar cell toward the first solar cell on the lower surface indicating the second conductivity type of the second solar cell, and the first solar cell and the second solar cell. 2 It is arranged in a straight line so as to be substantially parallel to the arrangement surface where the solar cells are arranged
The upper surface of the second lead electrode extending from the upper surface of the first solar cell toward the second solar cell and positioned between the first solar cell and the second solar cell. Bending in advance so as to be substantially parallel to the second lead electrode at the upper connection portion, and disposed on the upper surface showing the first conductivity type of the first solar cell,
In the connection portion, the first lead electrode and the second lead electrode are connected by soldering ,
The first solar cell and the second solar cell in a state where the first lead electrode and the second lead electrode are connected are sandwiched by a pair of planar members, and the pair of planar members, the first solar cell. And a space between the second solar cells is filled with a sealing material.
JP2003033646A 2003-02-12 2003-02-12 Manufacturing method of solar cell module Expired - Fee Related JP4024161B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003033646A JP4024161B2 (en) 2003-02-12 2003-02-12 Manufacturing method of solar cell module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003033646A JP4024161B2 (en) 2003-02-12 2003-02-12 Manufacturing method of solar cell module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004247402A JP2004247402A (en) 2004-09-02
JP4024161B2 true JP4024161B2 (en) 2007-12-19

Family

ID=33019564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003033646A Expired - Fee Related JP4024161B2 (en) 2003-02-12 2003-02-12 Manufacturing method of solar cell module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4024161B2 (en)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4942324B2 (en) * 2005-09-30 2012-05-30 三洋電機株式会社 Solar cell module
JP2011055008A (en) * 2005-11-10 2011-03-17 Hitachi Chem Co Ltd Connection structure and method of manufacturing the same
JP5084146B2 (en) * 2006-01-30 2012-11-28 三洋電機株式会社 Photovoltaic module
CN101997059B (en) 2006-10-10 2012-09-26 日立化成工业株式会社 Connection structure and method of manufacturing same
CN101669258B (en) * 2007-05-09 2016-04-13 日立化成株式会社 The method of attachment of electric conductor, conductor connection member, syndeton and solar module
KR101101464B1 (en) * 2007-05-09 2012-01-03 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 Conductor connection member, connection structure, and solar cell module
TWI438916B (en) * 2007-07-13 2014-05-21 Sanyo Electric Co Method for making a solar battery module set
DE102007034252B4 (en) * 2007-07-19 2010-07-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Module and method for its production
CN101779298B (en) 2007-08-09 2012-02-01 三菱电机株式会社 Solar battery panel
JP2010087060A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Sanyo Electric Co Ltd Solar cell module
JP5197337B2 (en) * 2008-12-08 2013-05-15 三洋電機株式会社 Solar cell, solar cell module and method for replacing solar cell
JP5535472B2 (en) * 2008-12-10 2014-07-02 三洋電機株式会社 Solar cell module and method for replacing solar cell
JP5459841B2 (en) * 2009-12-11 2014-04-02 日本アビオニクス株式会社 Method and apparatus for joining solar cell modules
JPWO2011093321A1 (en) * 2010-01-26 2013-06-06 三洋電機株式会社 Solar cell module and manufacturing method thereof
JP5586273B2 (en) * 2010-03-08 2014-09-10 富士機械製造株式会社 Method and apparatus for manufacturing solar cell module
JP6014586B2 (en) * 2010-05-28 2016-10-25 ソーラーワールド イノベーションズ ゲーエムベーハーSolarWorld Innovations GmbH Method for contacting and connecting solar cells and solar cell composite made by the method
JP2011258747A (en) * 2010-06-09 2011-12-22 Mitsubishi Electric Corp Solar cell module
JP5566319B2 (en) * 2011-02-25 2014-08-06 富士機械製造株式会社 Method and system for manufacturing solar cell module
JP2013030665A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp Photoelectric conversion device module, manufacturing method of the same, and photoelectric conversion device
JP2014103300A (en) * 2012-11-21 2014-06-05 Choshu Industry Co Ltd Photovoltaic generator
CN103441173B (en) * 2013-09-12 2015-12-23 绿尚太阳能科技(上海)有限公司 Double-face electrode solar battery sheet SMT mounting structure and production technology thereof
KR101820103B1 (en) 2014-10-27 2018-01-18 엘지전자 주식회사 Solar cell module and Methods and Apparatus thereof
US10672942B2 (en) 2015-03-25 2020-06-02 Namics Corporation Solar cell module and method for producing same
KR101741962B1 (en) * 2016-11-22 2017-05-30 한화첨단소재 주식회사 Solar cell module, manufacturing method thereof, and encapsulation sheet for solar cell
WO2018097578A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-31 한화첨단소재 주식회사 Solar battery module, manufacturing method therefor, and solar battery protective sheet
JP6799799B2 (en) * 2016-12-22 2020-12-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Solar cell module
CN106887480A (en) * 2017-04-13 2017-06-23 中节能太阳能科技(镇江)有限公司 A kind of multi-disc splices efficient crystal silicon battery component
CN114864725B (en) * 2022-07-06 2022-09-23 一道新能源科技(衢州)有限公司 Single-crystal single-glass PERC laminated tile assembly

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5628383B2 (en) * 1975-03-25 1981-07-01
JPS5789269A (en) * 1980-09-26 1982-06-03 Licentia Gmbh Solar battery unit
JPS5784182A (en) * 1980-11-14 1982-05-26 Hitachi Ltd Solar battery
JPS58134481A (en) * 1982-02-05 1983-08-10 Hitachi Ltd Electrode connecting member for electric part and connecting method
JPS59198777A (en) * 1983-04-26 1984-11-10 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd Solar battery module
JPS604270A (en) * 1983-06-22 1985-01-10 Hitachi Ltd Manufacture of solar battery
JPS6014480A (en) * 1983-07-04 1985-01-25 Sharp Corp Connection structure of solar cell element
JPS6060775A (en) * 1983-09-14 1985-04-08 Hitachi Ltd Manufacture of solar cell device
JPS62173767A (en) * 1986-01-27 1987-07-30 Sharp Corp Solar battery module
JPS63278279A (en) * 1987-03-16 1988-11-15 Mitsubishi Electric Corp Solar battery module
JPH02295174A (en) * 1989-05-09 1990-12-06 Mitsubishi Electric Corp Solar cell module
JPH04251986A (en) * 1990-12-27 1992-09-08 Tonen Corp Manufacture of solar cell
JPH05235391A (en) * 1991-03-07 1993-09-10 Mitsubishi Electric Corp Thin film solar cell and its manufacture and manufacture of semiconductor device
JPH06132552A (en) * 1992-10-19 1994-05-13 Canon Inc Photovoltaic element and manufacture thereof
JPH06318727A (en) * 1993-05-06 1994-11-15 Toyota Motor Corp Solar battery element
JPH06334203A (en) * 1993-05-21 1994-12-02 Canon Inc Formation of photovoltaic element
JPH07202241A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Mitsubishi Electric Corp Solar battery, mounting method and manufacture thereof
JP3155459B2 (en) * 1996-03-27 2001-04-09 三洋電機株式会社 Manufacturing method of integrated amorphous semiconductor solar cell and integrated amorphous semiconductor solar cell
JPH11103078A (en) * 1997-09-25 1999-04-13 Sanyo Electric Co Ltd Solar battery module, manufacture, thereof and manufacturing equipment
JPH11243224A (en) * 1997-12-26 1999-09-07 Canon Inc Photovoltaic element module, manufacture thereof and non-contact treatment
JP2000036613A (en) * 1998-05-15 2000-02-02 Canon Inc Solar cell module and its manufacture
JP2001357897A (en) * 2000-06-14 2001-12-26 Fuji Xerox Co Ltd Photoelectric conversion module
JP3888939B2 (en) * 2002-07-16 2007-03-07 シャープ株式会社 Solar cell module

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004247402A (en) 2004-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4024161B2 (en) Manufacturing method of solar cell module
US10056504B2 (en) Photovoltaic module
TWI467780B (en) Solar cell module and method for maing a solar battery module
US10193003B2 (en) Solar cell unit, solar cell array, solar cell module and manufacturing method thereof
JP5738425B2 (en) Solar cell module and manufacturing method thereof
JP2008300403A (en) Conductor wire and manufacturing method therefor, and solar cell
JPH07231015A (en) Semiconductor device and its manufacture
WO2012141073A1 (en) Solar cell module and method for manufacturing same
JP6448792B2 (en) Solar cell module and method for manufacturing solar cell module
JP5433729B2 (en) Manufacturing method of solar cell
JP3006711B2 (en) Solar cell module
CN113302746A (en) Photovoltaic cell and photovoltaic chain and associated manufacturing method
WO2011152372A1 (en) Solar cell module and method for manufacturing same
JP5174972B2 (en) Thin film solar cell module and manufacturing method thereof
JP2021125603A (en) Solar cell string and manufacturing method of solar cell string
JP2018186307A (en) Solar battery module and method of manufacturing the same
CN111524989A (en) Back contact solar cell interconnection structure
JP2005191201A (en) Inner lead for connecting solar cell element, solar cell module and its production method
US20230178669A1 (en) Photovoltaic string and associated methods
CN110660880B (en) Back contact solar cell module production method and back contact solar cell module
WO2016065931A1 (en) Solar cell array, solar cell module and manufacturing method thereof
TW202341506A (en) An electrode assembly
JP5934984B2 (en) Solar cell manufacturing method and solar cell
JP2005191200A (en) Inner lead for connecting solar cell element, solar cell module and its production method
WO2016065936A1 (en) Method for manufacturing solar cell module

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20051227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070320

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070515

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070627

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070807

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070904

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071002

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4024161

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101012

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111012

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131012

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees