CN103329285A - 太阳能电池单元、太阳能电池模块以及太阳能电池单元的引线接合方法 - Google Patents
太阳能电池单元、太阳能电池模块以及太阳能电池单元的引线接合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103329285A CN103329285A CN2011800654378A CN201180065437A CN103329285A CN 103329285 A CN103329285 A CN 103329285A CN 2011800654378 A CN2011800654378 A CN 2011800654378A CN 201180065437 A CN201180065437 A CN 201180065437A CN 103329285 A CN103329285 A CN 103329285A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensitive surface
- bus electrode
- wire
- lead
- solar battery
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 4
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/04—Semiconductor 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
- H01L31/0504—Electrical 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
- H01L31/0508—Electrical 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 the interconnection means having a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/04—Semiconductor 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
- H01L31/0504—Electrical 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
- H02S30/10—Frame structures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
太阳能电池单元在硅基板（11）的受光面具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极（14）。在受光面汇流电极（14）重叠取出电力的长条的受光面侧引线（4）并接合。以往，受光面侧引线有时从受光面汇流电极在宽度方向上脱落。在本发明的太阳能电池单元（20）中，受光面汇流电极（14）和受光面侧引线（4）在相互的相对面设置有相互卡合而限制受光面汇流电极（14）和受光面侧引线（4）的宽度方向的偏移的凸部（14a）和凹部（4a）。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池单元、通过引线连接多块该太阳能电池单元而成的太阳能电池模块、以及对太阳能电池单元接合引线的方法，其中太阳能电池单元在形成于硅基板等半导体基材的单面的受光面具有受光面汇流电极，并在半导体基材的背面具有背面汇流电极，并对受光面汇流电极以及背面汇流电极分别连接取出电力的引线。
背景技术
关于太阳能电池模块，已知的结构是：纵横并设多个太阳能电池单元，将某个太阳能电池单元的受光面汇流电极和邻接的其它太阳能电池单元的背面汇流电极用带状引线（连接器）连接，将该连接依次重复而对多个太阳能电池单元进行电连接，其中太阳能电池单元在受光面具有受光面汇流电极作为集电电极，并且在背面具有背面汇流电极。
带状引线一般被称为接头线（tab wire），使用对铜箔或者金属箔等导电性高的金属的整个面进行焊锡包覆而得到的线，从一个太阳能电池单元的受光面电极上向与其邻接的太阳能电池单元的背面电极上桥接地配置，两个单元的受光面电极和背面电极被电连接。
通过在太阳能电池单元的表面以及背面上细长地形成的电极上配置引线并进行加热而使焊锡溶融，并在该状态下部分性地或者遍及全长地将引线按压到太阳能电池单元而进行焊锡接合，来进行引线与各电极的连接。
在这样的太阳能电池单元的引线接合中，通过利用从例如在太阳能电池单元的上方配置的红外线灯加热器照射的红外线的主加热、和来自载置太阳能电池单元的热板的辅助加热来进行加热，并通过在引线的长度方向上分离的多个点将引线向硅基板加压来进行按压。
另外，关于引线，除了如上所述使在表面包覆的焊锡溶融并接合以外，有时还在使太阳能电池单元的表面、在引线上涂敷的树脂溶融了的状态下按压来接合。例如，在专利文献1中公开了上述那样的利用带状引线的焊锡或树脂的连接构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-103078号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了引线的连接，在太阳能电池单元的表面形成的电极（将其称为汇流电极）一般在太阳能电池单元的表面细长地形成为细长凸状，并在其上将引线重叠地接合。该汇流电极的剖面是大致四边形形状或者接近半圆形状的大致四边形形状。因此，有时引线从汇流电极剥离。
特别地，如果引线从在太阳能电池单元的受光面侧形成的汇流电极（受光面汇流电极）剥离（脱落），则将汇流电极的周围的受光面的一部分遮蔽。由此，存在如下问题：遮蔽向太阳能电池单元的入射光，并且，引线和汇流电极不成为良好的连接状态，而电阻损失增加。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种太阳能电池单元、太阳能电池模块以及太阳能电池单元的引线接合方法，其中引线不会偏离汇流电极，而能够以良好的连接状态连接引线和汇流电极，而且引线也不会遮蔽受光面。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种太阳能电池单元，在半导体基材的受光面具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极，取出电力的长条的引线被重叠地接合于受光面汇流电极，其特征在于，受光面汇流电极和引线在相互的相对面设置有相互卡合而限制受光面汇流电极和引线在宽度方向的偏移的凸部和凹部。
另外，本发明还提供另外一种太阳能电池单元，在半导体基材的受光面具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极，在半导体基材的背面具有背面汇流电极，取出电力的长条的引线被分别重叠地接合于受光面汇流电极以及背面汇流电极，其特征在于，受光面汇流电极和引线在相互的相对面设置有相互卡合而限制受光面汇流电极和引线在宽度方向的偏移的凸部和凹部。
另外，为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种太阳能电池模块，具备多张太阳能电池单元和长条的引线，该太阳能电池单元在半导体基材的受光面中具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极，在半导体基材的背面具有背面汇流电极，长条的引线对第1太阳能电池单元的受光面汇流电极、和邻接的第2太阳能电池单元的背面汇流电极进行电连接，其特征在于，在受光面汇流电极和引线，在相互的相对面设置了在长度方向上延伸形成、相互卡合而限制受光面汇流电极和引线的宽度方向的偏移的凸部和凹部。
进而，为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种太阳能电池单元的引线接合方法，是取出电力的长条的引线被分别重叠地接合于太阳能电池单元的受光面汇流电极以及背面汇流电极的太阳能电池单元的引线的接合方法，该太阳能电池单元在半导体基材的受光面具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极，在半导体基材的背面具有背面汇流电极，其特征在于，在受光面汇流电极和引线的相互的相对面形成在长度方向延伸的凸部和凹部，使凸部和凹部卡合而使受光面汇流电极和引线重叠来限制受光面汇流电极和引线在宽度方向的偏移，并且对受光面汇流电极和引线进行接合。
发明效果
根据本发明，由于引线不会从太阳能电池单元的汇流电极上偏离，所以能够实现不会由引线遮蔽受光面、并且太阳能电池的汇流电极和引线总是成为非常良好的连接状态这样的效果。
附图说明
图1是太阳能电池模块的立体图，示出在太阳能电池面板上安装框构件的情形。
图2是示出多个太阳能电池单元通过引线依次连接而成的太阳能电池阵列被密封于太阳能电池面板内的情形的立体图。
图3是太阳能电池单元的俯视图。
图4是太阳能电池单元的背面图。
图5是示出将受光面侧引线接合至太阳能电池单元的受光面侧汇流电极的情形的俯视图。
图6是示出将背面侧引线接合至太阳能电池单元的背面汇流电极的情形的背面图。
图7是示出本实施方式的受光面侧引线和受光面汇流电极的剖面形状的、沿着图5的A-A线的箭头的剖面图。
图8是示出在本实施方式的受光面汇流电极重叠受光面侧引线的制造工艺的剖面图。
图9是示意地示出进行多次丝网印刷而使本实施方式的受光面汇流电极成形的制造工艺的剖面图。
图10是从上方观察将多个太阳能电池单元串联地连接的情形的立体图。
图11是从下方观察将多个太阳能电池单元串联地连接的情形的立体图。
图12是示出层叠各部件的状态的太阳能电池单元的分解立体图。
图13是示出邻接的两个太阳能电池单元的连接状态的剖面图。
图14是示出本实施方式的另一例子的太阳能电池单元的引线和受光面汇流电极的剖面形状的、与沿着图5的A-A线的剖面图相当的图。
图15是示出本实施方式的又一例子的太阳能电池单元的引线和受光面汇流电极的剖面形状的、与沿着图5的A-A线的剖面图相当的图。
图16是示出在为了比较而示出的在以往的太阳能电池单元的受光面汇流电极重叠引线的制造工艺的剖面图。
图17是示出以往的太阳能电池单元的引线和受光面汇流电极的剖面形状的、与沿着图5的A-A线的剖面图相当的图。
图18是示出引线从以往的太阳能电池单元的受光面汇流电极剥离的情形的剖面图。
（附图标记说明）
3：表面覆盖材料；4、4B、4C、4P：受光面侧引线（引线）；4a、4b、4c：凹部；4e：延长部；5：太阳能电池阵列；7：背面侧引线（引线）；8、8a、8b：树脂；9：单元配置层；10：背面覆盖材料；11：p型硅基板（半导体基材）；12：背面集电电极；13：栅格电极；14、14B、14C：受光面汇流电极（受光面引连接电极）；14a、14b、14c：凸部；15：背面汇流电极（背面引连接电极）；20：太阳能电池单元；70：太阳能电池面板；80：框构件；90：太阳能电池模块。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的太阳能电池单元、太阳能电池模块以及太阳能电池单元的引线接合方法的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。
实施方式
图1是太阳能电池模块的立体图，示出将框构件安装于太阳能电池面板的情形。图2是示出多个太阳能电池单元通过引线依次连接而成的太阳能电池阵列被密封于太阳能电池面板内的情形的立体图。图3是太阳能电池单元的俯视图。图4是太阳能电池单元的背面图。图5是示出将受光面侧引线接合至太阳能电池单元的受光面侧汇流电极的情形的俯视图。图6是示出将背面侧引线接合至太阳能电池单元的背面汇流电极的情形的背面图。图7是示出本实施方式的受光面侧引线和受光面汇流电极的剖面形状的、沿着图5的A-A线的箭头的剖面图。图8是示出在本实施方式的受光面汇流电极重叠受光面侧引线的制造工艺的剖面图。图9是示意地示出进行多次丝网印刷而使本实施方式的受光面汇流电极成形的制造工艺的剖面图。图10是从上方观察将多个太阳能电池单元串联地连接的情形的立体图。图11是从下方观察将多个太阳能电池单元串联地连接的情形的立体图。图12是示出层叠各部件的状态的太阳能电池单元的分解立体图。图13是示出邻接的两个太阳能电池单元的连接状态的剖面图。另外，在图7以及图8中，省略了背面汇流电极以及在其上重叠的背面侧引线。
太阳能电池模块90具有平板状的太阳能电池面板70和将该太阳能电池面板70的外缘部遍及全周地包围的框构件80（图1）。太阳能电池面板70是对纵横地排列了多个的太阳能电池单元20进行树脂密封，将其受光面侧用具有透光性的表面覆盖材料3覆盖，并将背面侧用背面覆盖材料10覆盖而构成的（图12、13）。
通过受光面侧引线4以及背面侧引线7，在作为第1方向的图中X方向，串联地连接了多个太阳能电池单元20（图10～12）。但是，在太阳能电池面板70的端部，还有在Y方向上连接的部位。另外，一般使用被称为“接头线”的、提供（包覆或者涂敷）有焊锡的带状的铜箔，作为受光面侧引线4以及背面侧引线7。在太阳能电池面板70的内部，通过树脂8来密封将太阳能电池单元20通过引线4、7而依次连接而成的太阳能电池阵列5。
框构件80是通过铝等的压出成型而制作的，通过形成剖面
字形的
字形部遍及全周地覆盖太阳能电池面板70的外缘部（图1）。框构件80经由丁基系的密封材料或者硅系的粘接剂等固定于太阳能电池面板70，具有用于加强太阳能电池面板70并且将太阳能电池面板70安装到设置于住宅、大厦等建筑物、地面、构造物的架台的作用。
太阳能电池面板70成为如下结构：从受光面侧（表面侧）起，层叠有：具有透光性的表面覆盖材料3，单元配置层9以及背板10（背面覆盖材料），其中单元配置层9由EVA（乙烯乙酸乙烯酯）等树脂8（8a、8b）密封有多个太阳能电池单元20、以及将这些太阳能电池单元20串联地连接的受光面侧引线4以及背面侧引线7，背板10耐候性优良，由PET（聚对苯二甲酸乙二酯）或PVF（聚氟乙烯）等形成（图12、13）。
太阳能电池单元20是将约150～300μm左右厚度的p型硅作为基板而如以下那样构成的。在作为p型层的p型硅基板（半导体基材）11的表面侧，通过磷扩散形成n型扩散层（杂质层扩散层：未图示），进而通过表面处理设置用于防止入射光的反射而提高变换效率的由硅氮化膜形成的反射防止膜11a（图3），而成为太阳能电池单元20的受光面。另外，在p型硅基板（以下，简称基板）11的背面侧，形成了包含高浓度杂质的p+层（未图示），进而以反射入射光以及取出电力为目的，遍及背面的大致整个面设置了由铝形成的背面集电电极12。
另外，在基板11的受光面，作为取出从入射光变换的电能的受光面侧电极，形成了由银形成的作为细线电极的栅格电极13和同样地由银形成的规定宽度的受光面汇流电极（受光面引线连接电极）14，分别在底面部与上述n型扩散层电连接。沿着作为太阳能电池单元20的连接方向的第1方向，平行地形成了两根受光面汇流电极14。在与受光面汇流电极14正交的方向上，细形地形成了多根栅格电极13。关于栅格电极13，为了不浪费地取出在受光面发电的电力，以尽可能细并且遍布整个受光面（表面）的方式形成。通过阳光照射，图3以及图5的受光面侧成为负（-）电极，图4以及图6的背面侧成为正（+）电极。对受光面汇流电极14，接合有受光面侧引线4，将由栅电极13收集的电能进一步向外部取出（图5）。
另一方面，在基板11的背面，以覆盖背面的大致整个面的方式设置了由铝形成的背面集电电极12。另外，在太阳能电池单元20的背面的与栅格电极13对应的位置（在栅格电极13和太阳能电池单元20在厚度方向重叠的位置），在作为太阳能电池单元20的连接方向的第1方向上，延伸形成了由银形成的背面汇流电极（背面引线连接电极）15。背面汇流电极15被设置为连接背面侧引线7，用于将由背面集电电极12收集的电能进一步向外部取出（图4）。
关于基板11的背面，也可以用银电极遍及整个面地覆盖，但成本变高，所以如上所述特别仅在连接背面侧引线7的部位设置了银制的背面汇流电极15。另外，关于背面汇流电极15，除了如本实施方式那样点状（跳焊状）地设置的情况以外，还有在第1方向上直线状地延伸设置的情况。
在这样构成的太阳能电池单元20中，如果从太阳能电池单元20的受光面侧（反射防止膜侧）照射阳光并到达内部的pn结面（p型层和n型扩散层的接合面），则在该pn结面中合体了的空穴和电子分离。分离了的电子朝向n型扩散层移动。另一方面，分离了的空穴朝向p+层移动。由此，在n型扩散层与p+层之间，p+层的电位变高而发生电位差。其结果，与n型扩散层连接的表面电极成为负极，与p+层连接的背面电极成为正极，如果连接外部电路（未图示），则流过电流，呈现作为太阳能电池的动作。1张太阳能电池单元的输出电压小，但在太阳能电池模块90中，将多张该太阳能电池单元20串联地连接，从而增大到容易使用的电压。
在第1方向上排列的多个太阳能电池单元中，通过带状引线4、7对第1太阳能电池单元20（20A）的受光面汇流电极14、和与其邻接的第2太阳能电池单元20（20B）的背面汇流电极15进行电连接，从而实现太阳能电池单元20的串联连接（图7～11）。
在本实施方式中，引线4、7被分割为受光面侧引线4和背面侧引线7而设置。在两个引线中，受光面侧引线4在受光面汇流电极14之上重叠地延伸，被焊锡接合（机械以及电连接）至该受光面汇流电极14。另外，关于受光面侧引线4，设置了长度比太阳能电池单元20加长的延长部4e，在受光面侧引线4被焊锡接合到受光面汇流电极14上时，延长部4e在一端侧延出（图5）。
本实施方式的受光面汇流电极14成为朝向受光面侧引线4而外周面应成为大致圆弧状地弯曲的凸形状的、剖面成为大致半圆形的扁平的半圆柱体形状，形成了相对光面侧引线4在长度方向上延伸的凸部14a（图7）。另一方面，受光面侧引线4在宽度方向上形成为圆而整体成为弯曲形状，在与受光面汇流电极14相对的面形成了在长度方向上延伸的凹部4a。然后，在制造工艺中，受光面汇流电极14的凸部14a和受光面侧引线4的凹部4a如图8那样重叠接合。此时，两者相互无间隙地卡合。因此，在本实施方式中，受光面侧引线4不会在宽度方向上偏移而不会从受光面汇流电极14脱落。
能够通过在基板11上利用丝网印刷形成受光面汇流电极14时，使用狭缝宽度不同的多个丝网来印刷电极膏，形成受光面汇流电极14的凸部14a。具体而言，如图9所示，使第一次的印刷用丝网的狭缝宽度最宽，使第二次、第三次……的印刷用丝网的狭缝宽度依次变窄。如果增大狭缝宽度的变化，则受光面汇流电极14的剖面图接近底面大且高度低的三角形，如果减小狭缝宽度的变化，则受光面汇流电极14的剖面图接近高的三角形，如果变更狭缝宽度的变化，则得到例如如椭圆那样侧面成为曲线状的剖面的汇流电极。
另一方面，关于受光面侧引线4的弯曲了的形状，通过使平角铜线强制地穿过规定形状的窄缝而变形来成形。
图16是为了比较而示出的图，是示出在以往的太阳能电池单元的受光面汇流电极14P重叠引线4P的制造工艺的剖面图。图17是示出以往的太阳能电池单元的受光面汇流电极14P和引线4P的剖面形状的、与沿着图5的A-A线的剖面图相当的图。图18是示出引线从以往的太阳能电池单元的受光面汇流电极剥离的情形的剖面图。另外，在图16～图18中省略了背面汇流电极15以及在其上重叠的背面侧引线7。
以往，在太阳能电池单元20的表面形成的受光面汇流电极14P的剖面形成为两端是大致半圆的大致四边形形状。另一方面，关于引线4P，不使剖面四边形形状的平角铜线特别变形，而以原样的形状使用。即，是受光面汇流电极14P形成为剖面四边形的细长凸状，并在其上重叠地接合剖面四边形的受光面侧引线4P的构造（图17）。因此，接受在图16中白箭头所示的、用于接合的按压力，如图18所示，受光面侧引线4P有时从受光面汇流电极14P剥离。相对于此，在本实施方式的受光面汇流电极14和受光面侧引线4中，如上所述，在相互的相对面设置了在长度方向上延伸并相互卡合的凸部和凹部，所以不会剥离。
如图16所示，一般，关于受光面侧引线4P，在与受光面汇流电极14P接合时，针对在长度方向上分离的多个部位，如图中白箭头那样以点方式被加压而被按压到基板11（受光面汇流电极14P）。因此，使受光面侧引线4P弯曲的力不会作用。然而，虽然几乎不使用，但在使用针对受光面侧引线4整体地以面方式加压的方法的情况下，受光面侧引线4的缘部等有时也向基板11侧稍微变形。但是，这样形成的受光面侧引线4的凹部并非形成为如本实施方式那样有意地嵌入受光面汇流电极14的形状，所以不能说与受光面汇流电极14卡合，并且，根据这样形成的受光面侧引线4的凹部，无法限制受光面侧引线4的偏离。
在这样对太阳能电池单元20接合的受光面侧引线4和背面侧引线7中，背面侧引线7在背面汇流电极15上延伸，被焊锡接合（机械以及电连接）到该背面汇流电极15。然后，为了将第1太阳能电池单元20（20A）和第2太阳能电池单元20（20B）串联连接，第1太阳能电池单元20（20A）的受光面侧引线4和第2太阳能电池单元20（20B）的背面侧引线7被焊锡接合。即，第1太阳能电池单元20（20A）的受光面侧引线4的延长部4e钻入邻接的第2太阳能电池单元20（20B）的背面侧，与在背面汇流电极15上焊锡接合了的背面侧引线7焊锡接合。此处，虽然仅说明了邻接的两个第1太阳能电池单元20（20A）和第2太阳能电池单元20（20B）的连接，但实际上，反复同样的连接而串联地连接了多个太阳能电池单元20。另外，在本实施方式中，引线如上所述被分割为受光面侧引线4和背面侧引线7而设置，但也可以通过连续的1根引线来连接。
如上所述，本实施方式的背面汇流电极15被设置成点状（跳焊状），但直线状地延伸地设置的情况也不少。本实施方式的背面汇流电极15与以往同样地，其剖面是大致四边形形状或者接近半圆形状的大致四边形形状，并且在其上与以往同样地接合了对平角铜线进行焊锡包覆而成的背面侧引线7。因为在背面没有受光面，所以即使偏离背面侧引线7也不用担心使受光面变窄。但是，如果考虑电阻，则背面汇流电极15和背面侧引线7也可以是与本实施方式的受光面汇流电极14和受光面侧引线4同样地形成有凹部和凸部而相互卡合的结构。
上述实施方式的受光面汇流电极14形成剖面弯曲形状的凸部，另一方面，受光面侧引线4的相对面具有无间隙地与受光面汇流电极14的弯曲面卡合的凹部，但凸部和凹部的形状不限于此。图14是示出本实施方式的另一例子的图，是示出太阳能电池单元的受光面侧引线4B和受光面汇流电极14B的剖面形状的、与沿着图5的A-A线的剖面图相当的图。
根据图14的太阳能电池单元，受光面汇流电极14B成为朝向受光面侧引线4B应成为凸形状的剖面成为大致三角形形状，形成了在长度方向上延伸的凸部14b。另一方面，关于受光面侧引线4B，成为在中心线剖面弯曲为く字型的形状，形成了在长度方向上延伸的凹部4b。于是，受光面汇流电极14B的凸部14b和受光面侧引线4B的凹部4b在如图14那样重叠接合时，相互无间隙地卡合。因此，即使在这样的结构中，也得到受光面侧引线4B不会从受光面汇流电极14B剥落的效果，除此之外由于面是平面，所以设计容易，并且在受光面侧引线4B中，仅在中央弯曲，所以制作容易。
关于上述图7的受光面汇流电极14和图14的受光面汇流电极14B，与受光面侧引线相对的面整体地形成了凸部，但不一定要整体地形成凸部。图15示出本实施方式的又一例子的太阳能电池单元20的受光面侧引线4C和受光面汇流电极14C的剖面形状。在图15的例子中，形成于受光面汇流电极14C的凸部14c并非形成于宽度方向的整体而仅形成于中央部。与其对应地，形成于受光面侧引线4C的凹部4c也仅形成于中央部。另外，图15所示的凸部14c和凹部4c在受光面侧引线4C的长度方向上延伸地形成。形成于受光面侧引线4C的凹部4c不一定要沿着长度方向连续地形成，但如果考虑通过使得强制地通过狭缝而变形的制造工艺，受光面侧引线4C在长度方向上相同的剖面形状的制作更容易。另外，形成于受光面汇流电极14C的凸部14c也不一定要沿着长度方向连续地形成，但如果考虑与受光面侧引线4C的接触面积，则在长度方向上相同的剖面形状时，能够增大接触面积而减少电阻。
另外，关于上述本实施方式的受光面汇流电极14、14B、14C和受光面侧引线4、4B、4C，为了限制偏移的目的，在受光面汇流电极14、14B、14C侧设置了凸部14a、14b、14c，在受光面侧引线4、4B、4C侧设置了凹部4a、4b、4c，但也可以相反地在受光面汇流电极14、14B、14C侧设置凹部，在受光面侧引线4、4B、4C侧设置凸部。
另外，本实施方式的太阳能电池单元20（硅基板11）成为大致平板状，但太阳能电池单元20不限于平板状，例如，也可以是柔性的板状、或者立方体状等，只要是在受光面形成有受光面汇流电极14的太阳能电池单元20就能够应用。进而另外，本实施方式的太阳能电池模块90具有用引线4、7连接多个太阳能电池单元20而得到的太阳能电池阵列5，但也可以仅具有1张太阳能电池单元20。进而，本实施方式的栅电极13在受光面中平行地形成有多根，但栅电极13也可以并非平行，只要是在受光面中形成了多根的太阳能电池单元就能够应用。
产业上的可利用性
如以上那样，本发明的太阳能电池单元的引线接合方法应用于在太阳能电池单元的受光面汇流电极重叠被供给有焊锡或者接合用树脂的引线并加热加压来接合的引线接合方法是有用的，特别适于应用于高性能的太阳能电池单元的引线接合方法。
Claims (10)
1.一种太阳能电池单元，在半导体基材的受光面具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极，取出电力的长条的引线被重叠地接合于所述受光面汇流电极，其特征在于，
所述受光面汇流电极和所述引线在相互的相对面设置有相互卡合而限制所述受光面汇流电极和所述引线在宽度方向的偏移的凸部和凹部。
2.一种太阳能电池单元，在半导体基材的受光面具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极，在所述半导体基材的背面具有背面汇流电极，取出电力的长条的引线被分别重叠地接合于所述受光面汇流电极以及所述背面汇流电极，其特征在于，
所述受光面汇流电极和所述引线在相互的相对面设置有相互卡合而限制所述受光面汇流电极和所述引线在宽度方向的偏移的凸部和凹部。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，
所述凸部和所述凹部在所述受光面汇流电极和所述引线的长度方向延伸而形成。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，
所述凸部的剖面为大致半圆形状，所述凹部是相对面与所述凸部卡合的凹的剖面圆弧形状。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，
所述凸部的剖面为大致三角形形状，所述凹部是汇流电极相对面与所述凸部卡合的凹的剖面三角形形状。
6.一种太阳能电池模块，具备多张太阳能电池单元，该太阳能电池单元在半导体基材的受光面具有在规定的方向延伸的受光面汇流电极，在所述半导体基材的背面具有背面汇流电极，
该太阳能电池模块具有对第1所述太阳能电池单元的所述受光面汇流电极、和邻接的第2所述太阳能电池单元的所述背面汇流电极进行电连接的长条的引线，
其特征在于，
在所述受光面汇流电极和所述引线，在相互的相对面设置有在长度方向上延伸形成、相互卡合而限制所述受光面汇流电极和所述引线的宽度方向的偏移的凸部和凹部。
7.一种太阳能电池单元的引线接合方法，是取出电力的长条的引线被分别重叠地接合于太阳能电池单元的受光面汇流电极以及背面汇流电极的太阳能电池单元的引线的接合方法，该太阳能电池单元在半导体基材的受光面具有在规定的方向延伸的所述受光面汇流电极，在所述半导体基材的背面具有所述背面汇流电极，其特征在于，
在所述受光面汇流电极和所述引线的相互的相对面形成在长度方向延伸的凸部和凹部，
使所述凸部和所述凹部卡合而使所述受光面汇流电极和所述引线重叠来限制所述受光面汇流电极和所述引线的宽度方向的偏移，并且接合所述受光面汇流电极和所述引线。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池单元的引线接合方法，其特征在于，
当在所述半导体基材通过丝网印刷形成所述受光面汇流电极时，所述凸部形成于所述受光面汇流电极。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池单元的引线接合方法，其特征在于，
对于宽度分别不同的多张丝网，从宽度宽的所述丝网逐渐到宽度窄的丝网来使用，将宽度窄的电极膏重叠地形成于宽度宽的电极膏，从而制作所述凸部。
10.根据权利要求7所述的太阳能电池单元的引线接合方法，其特征在于，
使所述引线穿过任意的形状的狭缝来变形，从而在所述引线形成所述凹部。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/053248 WO2012111108A1 (ja) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池セルのリード線接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103329285A true CN103329285A (zh) | 2013-09-25 |
| CN103329285B CN103329285B (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=46672072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201180065437.8A Expired - Fee Related CN103329285B (zh) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | 太阳能电池单元、太阳能电池模块以及太阳能电池单元的引线接合方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9082916B2 (zh) |
| JP (1) | JP5328996B2 (zh) |
| CN (1) | CN103329285B (zh) |
| WO (1) | WO2012111108A1 (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104269454A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-07 | 苏州中来光伏新材股份有限公司 | 无主栅、高效率背接触太阳能电池背板、组件及制备工艺 |
| CN104576767A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-04-29 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种用于太阳能电池组件的焊带 |
| CN104953940A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-09-30 | 李蓬勃 | 太阳能电池组件 |
| WO2015143903A1 (zh) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 李蓬勃 | 太阳能电池组件 |
| CN110970522A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 松下电器产业株式会社 | 太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5328996B2 (ja) * | 2011-02-16 | 2013-10-30 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池セルのリード線接合方法 |
| US8636198B1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-01-28 | Sunpower Corporation | Methods and structures for forming and improving solder joint thickness and planarity control features for solar cells |
| JP6495650B2 (ja) * | 2014-12-25 | 2019-04-03 | 京セラ株式会社 | 太陽電池モジュールおよびこれを用いた太陽電池アレイ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101373796A (zh) * | 2007-08-02 | 2009-02-25 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池模块和其制造方法 |
| CN101506993A (zh) * | 2006-08-25 | 2009-08-12 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池模块以及太阳能电池模块的制造方法 |
| JP2009295940A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール |
| CN101939847A (zh) * | 2008-02-08 | 2011-01-05 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池模块和太阳能电池 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11103078A (ja) | 1997-09-25 | 1999-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池モジュールの製造方法及び製造装置並びに太陽電池モジュール |
| JP3754208B2 (ja) * | 1998-04-28 | 2006-03-08 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| JP4641109B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2011-03-02 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池モジュール |
| US8299350B2 (en) * | 2007-08-02 | 2012-10-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solar cell module and method for manufacturing the same |
| JP5362201B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2013-12-11 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP5328996B2 (ja) * | 2011-02-16 | 2013-10-30 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池セルのリード線接合方法 |
-
2011
- 2011-02-16 JP JP2012557711A patent/JP5328996B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-16 WO PCT/JP2011/053248 patent/WO2012111108A1/ja active Application Filing
- 2011-02-16 CN CN201180065437.8A patent/CN103329285B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-16 US US13/992,769 patent/US9082916B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101506993A (zh) * | 2006-08-25 | 2009-08-12 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池模块以及太阳能电池模块的制造方法 |
| CN101373796A (zh) * | 2007-08-02 | 2009-02-25 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池模块和其制造方法 |
| CN101939847A (zh) * | 2008-02-08 | 2011-01-05 | 三洋电机株式会社 | 太阳能电池模块和太阳能电池 |
| JP2009295940A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104953940A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-09-30 | 李蓬勃 | 太阳能电池组件 |
| WO2015143903A1 (zh) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 李蓬勃 | 太阳能电池组件 |
| CN104953940B (zh) * | 2014-03-27 | 2017-10-27 | 李蓬勃 | 太阳能电池组件 |
| CN104269454A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-07 | 苏州中来光伏新材股份有限公司 | 无主栅、高效率背接触太阳能电池背板、组件及制备工艺 |
| CN104269454B (zh) * | 2014-09-28 | 2017-04-26 | 苏州中来光伏新材股份有限公司 | 无主栅、高效率背接触太阳能电池背板、组件及制备工艺 |
| CN104576767A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-04-29 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种用于太阳能电池组件的焊带 |
| CN110970522A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 松下电器产业株式会社 | 太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法 |
| CN110970522B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-10-10 | 松下控股株式会社 | 太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2012111108A1 (ja) | 2014-07-03 |
| CN103329285B (zh) | 2015-11-25 |
| JP5328996B2 (ja) | 2013-10-30 |
| WO2012111108A1 (ja) | 2012-08-23 |
| US20130255748A1 (en) | 2013-10-03 |
| US9082916B2 (en) | 2015-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103329285B (zh) | 太阳能电池单元、太阳能电池模块以及太阳能电池单元的引线接合方法 | |
| CN102959723B (zh) | 太阳能电池模块及其制造方法 | |
| EP3200241B1 (en) | Solar cell module | |
| TWI502752B (zh) | 太陽電池模組 | |
| JP6410106B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| US10734938B2 (en) | Packaging for solar roof tiles | |
| TW201236177A (en) | Solar battery and solar battery module | |
| CN105977329B (zh) | 太阳能电池组件 | |
| CN106206817A (zh) | 太阳能电池组件及其制备方法 | |
| JP5714080B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| US20190123229A1 (en) | Solar cell module | |
| KR20160001227A (ko) | 태양 전지 모듈 | |
| CN105977328A (zh) | 太阳能电池组件 | |
| JP2010272725A (ja) | 薄膜太陽電池モジュールとその製造方法 | |
| JP2012129359A (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽電池セル | |
| CN115398651A (zh) | 用于光伏模块的改进型太阳能电池串 | |
| CN109494266A (zh) | 太阳能电池板 | |
| KR20150145148A (ko) | 태양 전지 모듈 | |
| US20190379321A1 (en) | Solar roof tile connectors | |
| JP5047134B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| CN103597609B (zh) | 太阳能电池模块及其制造方法 | |
| TWI669828B (zh) | Solar battery module, solar battery module manufacturing method and wire | |
| JP2012023140A (ja) | 太陽電池セル | |
| TW201431096A (zh) | 太陽能電池、其模組及其製造方法 | |
| WO2022209585A1 (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151125 Termination date: 20180216 |