CN103782396A - 太阳能电池组件和太阳能电池组件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能电池组件（10），其包括：在主面具有汇流条部（25、26）的太阳能电池（11）、设于汇流条部（25、26）上的粘合层（27）、通过粘合层（27）与汇流条部（25、26）连接，在与粘合层（27）接触的区域从弯曲部（17a～17d）向粘合层（27）的端部去弯曲到汇流条部（25、26）上侧的布线件（17）。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件和太阳能电池组件的制造方法。
背景技术
在太阳能电池组件中，已提出将布线件与太阳能电池的连接电极连接的各种方案。在专利文献1中，公开了使用热固化性树脂等粘合剂将太阳能电池的连接电极和布线件连接的太阳能电池组件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－206493号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
在太阳能电池组件中，期望布线件不会从连接电极剥落。
用于解决问题的技术方案
本发明的太阳能电池组件，包括：在主面具有连接电极的太阳能电池；设于连接电极上的粘合层；和通过粘合层与连接电极连接，在与粘合层接触的区域从弯曲部向粘合层的端部去弯曲到连接电极侧的布线件。
本发明的太阳能电池组件的制造方法中，在设于太阳能电池的主面的连接电极，设置粘合层，在通过粘合层将布线件与连接电极连接时，在与粘合层接触的区域，以从弯曲部向粘合层的端部去弯曲到连接电极侧的状态，将布线件与粘合层连接。
发明效果
根据本发明，能够抑制布线件从连接电极剥落。
附图说明
图1是从受光面侧观察本发明的实施方式的太阳能电池组件的平面图。
图2是图1的A－A线截面图。
图3是表示本发明的实施方式的太阳能电池组件的布线件的端部的截面观察的形态的图。
图4是表示切断本发明的实施方式的太阳能电池组件的布线件的形态的图。
图5是表示对本发明的实施方式的太阳能电池组件的布线件进行冲压加工的形态的图。
图6是表示本发明的实施方式的太阳能电池组件的布线件与太阳能电池连接的形态的图。
图7是本发明的实施方式的变形例的太阳能电池组件的截面图。
图8是表示切断本发明的实施方式的变形例的太阳能电池组件的布线件的形态的图。
图9是表示对本发明的实施方式的变形例的太阳能电池组件的布线件进行冲压加工的形态的图。
图10是表示对本发明的实施方式的变形例的太阳能电池组件的布线件进行压制加工的形态的图。
具体实施方式
如图1和图2所示，太阳能电池组件10包括：多个太阳能电池11、将太阳能电池11彼此连接的布线件17、将布线件17彼此连接的搭接布线件18、用于将输出取出到外部的输出布线件19、配置于太阳能电池11的受光面侧的第一保护部件12、配置于太阳能电池11的背面侧的第二保护部件13、充填在太阳能电池11与第一保护部件12及第二保护部件13之间的充填材料14、和安装于第一保护部件12和第二保护部件13的端部的框架20。
“受光面”是太阳能电池11的主面中的一个，是指来自外部的光主要入射的面。例如，入射到太阳能电池11的光中50％～100％从受光面侧入射。“背面”是太阳能电池11的主面中的一个，是指与受光面相反侧的面。
第一保护部件12能够使用透明的板体或薄膜（film），例如玻璃板或树脂板、树脂薄膜等具有透光性的部件。第二保护部件13能够使用与第一保护部件12同样的玻璃板或树脂板、树脂薄膜等。此外，在不设想（考虑）来自背面侧的受光的情况下，第二保护部件13也可以设为不透明的板体或薄膜，也可以使用内部例如具有铝箔等的树脂薄膜等叠层薄膜。
太阳能电池11包括：通过接收太阳光等光而生成载流子（电子和空穴）的光电转换部21、设于光电转换部21的受光面上的受光面电极22、和设于光电转换部21的背面上的背面电极23。在太阳能电池11中，光电转换部21中生成的载流子通过受光面电极22和背面电极23收集。受光面电极22和背面电极23由金属构成。此外，受光面电极22为了降低遮光损耗而适合（优选）设定为比背面电极23更小的面积。
光电转换部21具有例如由晶体类硅、砷化镓（GaAs）或磷化铟（InP）等半导体材料构成的基板。光电转换部21的构造没有特别的限定，但是，在本实施方式中，作为具有n型单晶硅基板和非晶硅的异质结（heterojunction）的构造进行说明。光电转换部21例如在n型单晶硅基板的受光面上依次叠层有i型非晶硅层、掺杂有硼（B）等的p型非晶硅层、由氧化铟等透光性导电氧化物构成的透明导电层。另外，在基板的背面上依次叠层有i型非晶硅层、掺杂有磷（P）等的n型非晶硅层、透明导电层。
受光面电极22包括多个（例如50个）指状（finger、副栅线）部24、和多个（例如2个）汇流条（busbar、主栅线）部25。
指状部24和汇流条部25相互交差配置且电连接。指状部24和汇流条部25例如将在粘合剂树脂（binder resin）中分散有银（Ag）等导电性填料（filler）的导电性浆料（paste）以期望的图案（pattern）丝网印刷（screen print）于透明导电层上而形成。
指状部24为从光电转换部21的整体普遍（均匀）收集载流子的电极。各指状部24在受光面的大致整个面上隔开规定的间隔（例如1.5mm～3mm）相互平行地配置。指状部24的宽度优选为50μm～150μm左右，其厚度优选为20μm～80μm左右。
汇流条部25为经由粘合层27电连接布线件17的连接电极。作为布线件17，能够使用例如铜等金属。作为粘合层27，能够使用例如包含环氧树脂（epoxy resin）或丙烯酸树脂（acrylic resin）、氨基甲酸乙酯（urethane）树脂等粘合性的树脂材料的热固化型的粘合剂。另外，作为粘合层27，也可以使用例如在绝缘性高的粘合剂中均匀地分散有导电粒子（颗粒）的各向异性导电性粘合剂。
各汇流条部25隔开规定的间隔相互平行地配置。汇流条部25主要将来自指状部24的载流子汇集并传递至布线件17。汇流条部25的宽度优选为1.5mm～3mm左右，其厚度优选为20μm～160μm左右。
背面电极23与受光面电极22同样，包括多个指状部（未图示）和多个汇流条部26（连接电极）。背面电极23的指状部与指状部24相比，可以设定为条数（数量）更多、间隔更窄（例如条数：250个、间隔：0.5mm）。此外，在不设想（考虑）来自背面侧的受光的情况下，也可以在光电转换部21的背面的大致整个面上形成银（Ag）薄膜等金属膜作为背面电极23。
下面，对布线件17与各太阳能电池11的连接关系等进行详细说明。
如图2所示，相邻的两个太阳能电池11通过布线件17相互电连接。布线件17沿太阳能电池11的排列配置。布线件17通过粘合层27与形成于一太阳能电池11的受光面的汇流条部25和形成于另一太阳能电池11的背面的汇流条部26粘合。由此，这些汇流条部25和汇流条部26相互电连接。
布线件17通过粘合层27与汇流条部25、26连接，在与粘合层27接触的区域从弯曲部17a～17d向粘合层27的端部去弯曲到汇流条部25、26侧。“弯曲部”是指在布线件17中通过后述的压制加工或配线部件的切断而形成的折痕。
从一太阳能电池11的受光面侧的边界部17i至另一太阳能电池11的背面侧的边界部17j，设置有布线件17。“边界部”是指为了使布线件17从一太阳能电池11的受光面侧到位于相反侧的另一太阳能电池11的背面侧而通过后述的压制加工形成的折痕。弯曲部17a～17d设于比边界部17i、17j更靠布线件17的端部侧的位置。弯曲部17a、17d设于布线件17的端部附近。弯曲部17b、17c设于布线件17的边界部17i、17j的附近。
弯部17e～17h为布线件17中从弯曲部17a～17d向粘合层27的端部去的部分。弯部17e～17h从弯曲部17a～17d弯曲到汇流条部25、26侧。在此，弯部17e～17h的长度分别优选为光电转换部21的平面中沿着布线件17的延伸方向的长度的10％～20％左右（例如1cm～2cm）。
如图3所示，例如在利用扫描型电子显微镜（SEM），以弯曲部17a为主观察布线件17的截面时，在外侧区域B和内侧区域C，与其它的区域相比，金属原子的粒径变小。即，在外侧区域B和内侧区域C，与其它的区域相比，晶体密度变高。例如，在外侧区域B和内侧区域C，与其它区域相比，晶体密度高30％～50％。对于弯曲部17b～17d而言，也具有与弯曲部17a同样的截面构造。
下面，对太阳能电池组件10的制造方法进行说明。
首先，如图4所示，利用卡盘（chuck）装置28将布线件17从上下固定，利用切割机（cutter）29从上下切断布线件17。
其次，如图5中上图所示，将切断的布线件17嵌入模具30进行冲压加工（压制加工）。这样，如图5中下图所示，形成根据模具30的形状折弯的布线件17。模具30包括为了将布线件17在弯曲部17a～17d折弯并形成弯部17e～17h而所需的具有凹凸的一对第一模具部31和第二模具部32。
接着，在相邻的两个太阳能电池11的汇流条部25、汇流条部26上形成粘合层27，且在其上配置布线件17。这时，在与粘合层27接触的区域，以从弯曲部17a～17d向粘合层27的端部去弯曲到汇流条部25、26侧的状态，配置布线件17。具体而言，布线件17的弯部17e、17f配置为位于汇流条部25上的粘合层27的端部上，布线件17的弯部17g、17h配置为位于汇流条部26上的粘合层27的端部上。
接着，如图6所示，将加热装置36以从上下与布线件17压接的状态加热，由此，使粘合层27热固化，将布线件17和太阳能电池11连接。加热装置36包括：由硅酮树脂等构成且具有柔软性的片材34、和加热器35。布线件17在与汇流条部25、26上的粘合层27接触的区域，以向粘合剂27的端部去弯曲到汇流条部25、26侧的状态配置。由此，布线件17在弯部17e～17h也与汇流条部25、26牢固地粘合。因此，即使在结束加热装置36的热压接并使加热装置36从布线件17离开时，也能够抑制布线件17从汇流条部25、26剥落。
本发明包括此处未记载的各种实施方式。
例如，布线件17不必在所有的弯曲部17a～17d折弯，也可以仅折弯其一部分。具体而言，如图7所示，在太阳能电池组件10a中，布线件17未在与弯曲部17b、17c对应的部位折弯。另一方面，与太阳能电池组件10同样，布线件17通过粘合层27与汇流条部25、26连接，在与粘合层27接触的区域从弯曲部17a、17d向粘合层27的端部去弯曲到汇流条部25、26侧。即，在太阳能电池组件10a中，布线件17的弯部17e、17h弯曲到汇流条部25、26侧。
另外，不必将布线件17的弯曲部17a～17d全部通过模具30折弯。例如，也可以在切断布线件17的工序中，折弯布线件17的弯曲部17a、17d。具体说明时，如图8所示，将各个卡盘装置28的位置在上下方向错开，将布线件17固定到卡盘装置28，通过切割机29从上下切断布线件17。这样，在该阶段，通过布线件17在弯曲部17a、17d折弯，形成弯部17e、17h。
这样，在使用在弯曲部17a、17d折弯的布线件17时，如图9中上图所示，将切断的布线件17嵌入模具37进行冲压加工（压制加工）。模具37包括：用于形成为了从汇流条部25上到汇流条部26上配置布线件17而所需的折弯形状的具有凹凸的一对第一模具部38和第二模具部39。与模具30不同，模具37没有用于折弯布线件17的弯曲部b、17d的凹凸。使用这种模具37对布线件17进行冲压加工（压制加工）。这样，如图9中下图所示，形成根据模具37的凹凸折弯的布线件17。
另外，即使在使用在弯曲部17a、17d折弯的布线件17时，如图10中上图所示，也可以使用具备为了通过在布线件17的弯曲部17b、17c折弯而形成弯曲部17f、17g所需的具有凹凸的一对第一模具部41和第二模具部42的模具40，对布线件17进行冲压加工（压制加工）。这样，如图10中下图所示，除弯部17e、17h外，还可以形成在弯部17f、17g弯曲的布线件17。
附图标记
10、10a 太阳能电池组件
11 太阳能电池
12 第一保护部件
13 第二保护部件
14 充填材料
17 布线件
17a、17b、17c、17d 弯曲部
17i、17j 边界部
18 搭接布线件
19 输出布线件
20 框架
21 光电转换部
22 受光面电极
23 背面电极
24 指状部
25、26 汇流条部
27 粘合层
28 卡盘装置
29 切割机
30、37、40 模具
31、38、41 第一模具部
32、39、42 第二模具部
34 片材
35 加热器
Claims (7)
1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括：
在主面具有连接电极的太阳能电池；
设于所述连接电极上的粘合层；和
布线件，其通过所述粘合层与所述连接电极连接，在与所述粘合层接触的区域从弯曲部向所述粘合层的端部去弯曲到所述连接电极侧。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于：
所述弯曲部设于所述布线件的端部附近。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池组件，其特征在于：
从太阳能电池的受光面侧的边界部至另一太阳能电池的背面侧的边界部，设置有所述布线件，
所述弯曲部设于比所述边界部靠所述布线件的端部侧的位置。
4.如权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于：
所述弯曲部设于所述边界部的附近。
5.一种太阳能电池组件的制造方法，其特征在于：
在设于太阳能电池的主面的连接电极，设置粘合层，
在通过所述粘合层将布线件与所述连接电极连接时，在与所述粘合层接触的区域，以从弯曲部向所述粘合层的端部去弯曲到所述连接电极侧的状态，将所述布线件与所述粘合层连接。
6.如权利要求5所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于：
通过进行压制加工，形成所述弯曲的所述布线件。
7.如权利要求5所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于：
通过切断配线部件，形成所述弯曲的所述布线件。
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