DE102011110940B4 - Solarzellenpaneell - Google Patents

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Abstract

Solarzellenpaneel (100), aufweisend:
eine Mehrzahl von Solarzellen (10), wobei jede Solarzelle ein Substrat (11), eine Frontelektrodenanordnung (13, 14) auf einer Vorderseite des Substrats sowie eine Rückelektrodenanordnung (16, 17) auf einer Rückseite des Substrats aufweist,
ein Verbindungselement (20) mit einer Oberseite und einer Unterseite, wobei das Verbindungselement die Frontelektrodenanordnung einer ersten der Solarzellen elektrisch mit der Rückelektrodenanordnung einer benachbarten zweiten der Solarzellen verbindet, wobei das Verbindungselement an seiner Unterseite durch einen leitfähigen Klebefilm (60) mit der Frontelektrodenanordnung der ersten Solarzelle verbunden ist und an seiner Oberseite durch einen weiteren leitfähigen Klebefilm (60) mit der Rückelektrodenanordnung der zweiten Solarzelle verbunden ist, wobei die Klebefilme (60) jeweils ein Harz sowie in dem Harz dispergierte, leitfähige Partikel aufweisen,
wobei allein die Oberseite des Verbindungselements, nicht aber dessen Unterseite eine Musterung mit einer Vielzahl erhöhter Abschnitte (26) trägt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf ein Solarzellenpaneel, in denen benachbarte Solarzellen unter Verwendung eines Verbindungselements miteinander elektrisch verbunden sind.
  • VERWANDTER STAND DER TECHNIK
  • Die Solarenergieerzeugung zur Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie unter Verwendung eines fotoelektrischen Umwandlungseffekts wurde in breitem Maße als ein Verfahren zur Gewinnung proökologischer Energie angewendet. Ein Solarenergieerzeugungssystem unter Verwendung einer Mehrzahl von Solarzellenpaneelen wurde an Orten, wie Häusern, infolge einer Verbesserung eines fotoelektrischen Umwandlungswirkungsgrads von Solarzellen angebracht.
  • Das Solarzellenpaneel umfasst ein Verbindungselement zur gegenseitigen elektrischen Verbindung einer Mehrzahl von Solarzellen, Front - und Rückschutzelemente zum Schutz der Solarzellen und ein Versiegelungselement, das zwischen dem Front - und Rückschutzelement positioniert ist, um die Solarzellen zu versiegeln.
  • Das Verbindungselement ist aus einem leitfähigen Metall oder einem leitfähigen Metall und einem auf die Oberfläche des leitfähigen Metalls aufgetragenen Lötmittel ausgestaltet. Das Verbindungselement ist mit Elektrodenteilen der Solarzellen unter Verwendung von Infrarotstrahlen, eines erhitzten Gases, eines lokalen Heizmaterials, eines Lasers usw. verbunden.
  • Die Größen der Lichtempfangsoberflächen der Solarzellen des Solarzellenpaneels sind jedoch auf Grund des Verbindungselements verringert. Da mit anderen Worten die Größen der Lichtempfangsoberflächen der Solarzellen um die durch das Verbindungselement belegte Größe verringert sind, ist der fotoelektrische Umwandlungswirkungsgrad verringert.
  • In jüngerer Zeit waren die Solarzellen unter Verwendung eines Verbindungselements miteinander elektrisch verbunden, das eine unebene Oberfläche aufweist, um ein derartiges Problem zu minimieren. In dem Solarzellenpaneel, das das Verbindungselement mit unebener Oberfläche verwendet, wird ein Teil des auf die Lichtempfangsoberflächen der Solarzellen einfallenden Lichts (d.h. Licht, das auf die unebene Oberfläche des Verbindungselements fällt) von der unebenen Oberfläche des Verbindungselements reflektiert und fällt dann auf Grund eines Streueffekts wieder auf die Lichtempfangsoberflächen der Solarzellen ein.
  • Da jedoch das Verbindungselement, das den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist, die elektrische Verbindung durch Schmelzen des Lötmittels ausführt, wird die unebene Oberfläche des Verbindungselements auf Grund von während eines Streifenaufbringungsprozesses einwirkender Wärme und/oder einwirkendem Druck beschädigt.
  • Aus der US 2010/0116314 A1 ist ein elektrisches Verbindungselement zur elektrischen Verbindung benachbarter Solarzellen eines Solarzellenpaneels bekannt, das eine Metallfolie mit einer aufgerauten Ober- und Unterseite und eine die Metallfolie umgebende Klebeschicht aufweist. Das elektrische Verbindungselement kann durch Heißpressen mit einer Elektrode einer Solarzelle verbunden werden, wobei die Klebeschicht der Unterseite dann unebene Oberflächenbereiche der Elektrode auffüllt. Aus der US 2007/0295381 A1 ist ein Solarzellenpaneel bekannt, bei dem benachbarte Solarzellen mittels eines durch Löten aufgebrachten Verdrahtungsmittels elektrisch miteinander verbunden sind. Eine Vorderseite der Solarzellen weist einen Antireflexionsfilm auf. Bei einem aus der US 2010/0126551 A1 bekannten Solarzellenpaneel werden Solarzellen verbindende Verdrahtungselemente mittels eines klebfähigen Materials an den jeweiligen Solarzellen befestigt.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung stellt ein Solarzellenpaneel mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weitere mögliche Aspekte des Solarzellenpaneels ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • In einer Ausgestaltung liegt ein Solarzellenpaneel vor, das eine Mehrzahl von Solarzellen, wobei jede Solarzelle ein Substrat und eine Mehrzahl von auf einer Oberfläche des Substrats positionierten Elektrodenteilen umfasst, ein Verbindungselement, das zum elektrischen Miteinanderverbinden jeweiliger Elektrodenteile von benachbarten der Mehrzahl von Solarzellen konfiguriert ist, und leitfähige Klebefilme einschließlich eines Harzes und einer Mehrzahl von in dem Harz dispergierten, leitfähigen Partikeln umfasst, wobei die leitfähigen Klebefilme zwischen der Mehrzahl von Elektrodenteilen und dem Verbindungselement gepresst werden, um die Mehrzahl von Elektrodenteilen elektrisch mit dem Verbindungselement zu verbinden, wobei eine Mehrzahl von unebenen Abschnitten auf einer oberen Oberfläche des Verbindungselements positioniert ist.
  • Das Verbindungselement kann ein leitfähiges Metall und ein auf eine Oberfläche des leitfähigen Metalls aufgetragenes Lötmittel umfassen. Das Harz der leitfähigen Klebefilme kann aus einem Material mit einem Schmelzpunkt unterhalb eines Schmelzpunkts des Lötmittels ausgestaltet sein.
  • Die Mehrzahl von Elektrodenteilen umfasst ein Frontelektrodenteil, das auf einer Frontoberfläche des Substrats positioniert ist, und ein Rückelektrodenteil, das auf einer Rückoberfläche des Substrats positioniert ist.
  • Der Frontelektrodenteil umfasst eine Mehrzahl von Frontelektroden und eine Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern, die in einer die Mehrzahl von Frontelektroden kreuzenden Richtung positioniert sind. Die Mehrzahl von Frontelektroden und die Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern sind mit einer bei der Frontoberfläche des Substrats positionierten Emitterschicht verbunden.
  • Der Rückelektrodenteil umfasst eine Rückelektrode und einen Rückelektrodenstromsammler, die auf der Rückoberfläche des Substrats positioniert sind. Der Rückelektrodenstromsammler ist in einer Richtung parallel zu der Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern positioniert.
  • Die Mehrzahl von unebenen Abschnitten ist auf der oberen Fläche des Verbindungselements positioniert. Die Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern und das Verbindungselement sind unter Verwendung der leitfähigen Klebefilme aneinander gebunden, so dass die untere Oberfläche des Verbindungselements gegenüberliegend der Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern positioniert ist. Außerdem sind der Rückelektrodenstromsammler und das Verbindungselement unter Verwendung der leitfähigen Klebefilme aneinander gebunden, so dass die obere Oberfläche des Verbindungselements gegenüberliegend dem Rückelektrodenstromsammler positioniert ist.
  • Ein Zwischenraum zwischen den unebenen Abschnitten, die auf der oberen Oberfläche des Verbindungselements positioniert sind, wird mit einem Abschnitt des leitfähigen Klebefilms gefüllt. Außerdem ist der Zwischenraum mit dem Harz des leitfähigen Klebefilms oder der Mehrzahl von leitfähigen Partikeln des leitfähigen Klebefilms gefüllt.
  • In einer beispielhaften Ausgestaltung liegt ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenpaneels vor, das eine Mehrzahl von Solarzellen elektrisch miteinander verbindet, wobei jede Solarzelle eine Mehrzahl von Elektrodenteilen umfasst, die auf einer Oberfläche eines Substrats positioniert ist, wobei das Verfahren Vorabpressen von leitfähigen Klebefilmen, die ein Harz und eine Mehrzahl von in dem Harz dispergierten, leitfähigen Partikeln umfassen, auf die Mehrzahl von Elektrodenteilen, Ausrichten und Vorabfixieren eines Verbindungselements, das ein leitfähiges Metall, ein auf eine Oberfläche des leitfähigen Metalls aufgetragenes Lötmittel und eine Mehrzahl von unebenen Abschnitten umfasst, die auf zumindest einer einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche des Verbindungselements positioniert ist, auf die vorab gepressten leitfähigen Klebefilme, und Vorabpressen des Verbindungselements auf die leitfähigen Klebefilme, um die Mehrzahl von Elektrodenteilen mit dem Verbindungselement unter Verwendung der leitfähigen Klebefilme elektrisch zu verbinden, umfasst, wobei das Vorabpressen des Verbindungselements Pressen des Verbindungselements unter Verwendung eines Erhitzungsmittels umfasst, das auf eine Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des Lötmittels erhitzt wird, um das Harz der leitfähigen Klebefilme zu schmelzen.
  • Das Vorabpressen des Verbindungselements kann Pressen des Verbindungselements unter Verwendung des Erhitzungsmittels umfassen, das bei einem Druck von etwa 1,0 MPa bis 5,0 MPa für etwa 5 Sekunden bis 15 Sekunden auf eine Temperatur von etwa 140 °C bis 200 °C erhitzt wird. Das Vorabpressen der leitfähigen Klebefilme kann Pressen der leitfähigen Klebefilme unter Verwendung des Erhitzungsmittels umfassen, das bei einem Druck von etwa 0,5 MPa bis 1,5 MPa für etwa 1 Sekunde bis 10 Sekunden auf eine Temperatur von etwa 60 °C bis 120 °C erhitzt wird.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Eigenschaften kann der Streifenaufbringungsprozess bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt werden, zum Beispiel bei etwa 140 °C bis 200 °C. Wie vorstehend beschrieben, wenn der Streifenaufbringungsprozess bei niedriger Temperatur durchgeführt wird, dann kann der Streifenaufbringungsprozess bei einer Temperatur kleiner oder gleich einer Schmelztemperatur des Lötmittels des Verbindungselements durchgeführt werden. Deshalb kann, nachdem der Streifenaufbringungsprozess durchgeführt ist, die Mehrzahl von unebenen, auf der Oberfläche des Lötmittels ausgebildeten Abschnitten eine gute Oberflächenform aufweisen.
  • Demgemäß nehmen Lichtempfangsbereiche der Solarzellen zu, da auf die obere Oberfläche des Verbindungselements einfallendes Licht von der Mehrzahl von unebenen Abschnitten des Verbindungselements reflektiert wird und dann wieder auf das Substrat einfällt.
  • Des Weiteren kann ein Biegephänomen und eine Beschädigung des Substrats hinreichender oder bereitwilliger verhindert oder verringert werden verglichen mit dem Fall, in dem der Streifenaufbringungsprozess unter Verwendung von Löten durchgeführt wird.
  • Des Weiteren kann, da das Flussmittel nicht verwendet wird, eine Klebestärke gleichmäßig beibehalten werden und kann eine Fehlanordnung verhindert oder verringert werden. Somit kann deren Ausgabeverringerung verhindert oder verringert werden.
  • Figurenliste
  • Die anliegenden Zeichnungen, die enthalten sind, um ein tiefergehendes Verstehen der Erfindung zu ermöglichen und in diese Beschreibung eingebunden sind und einen Teil dieser bilden, zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie Ausführungsbeispiele, die Hintergrund zu der Erfindung bilden, und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Prinzipien der Erfindung. Es zeigen:
    • 1 eine Explosionszeichnung eines Solarzellenpaneels gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 schematisch eine elektrische Verbindungsstruktur zwischen einer Mehrzahl von Solarzellen des in 1 gezeigten Solarzellenpaneels;
    • 3 eine Explosionszeichnung eines Aufbaus einer Solarzelle in dem in 1 gezeigten Solarzellenpaneel;
    • 4 einen Graph einer Schmelztemperatur abhängig von einem Material eines Lötmittels;
    • 5 einen Querschnitt eines Aufbaus eines leitfähigen Klebefilms;
    • 6 einen Querschnitt eines Anordnungsaufbaus einer Solarzelle in dem in 3 gezeigten Solarzellenpaneel;
    • 7 ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenpaneels gemäß einem bespielhaften Ausführungsbeispiel; und
    • 8 eine Explosionszeichnung eines weiteren Aufbaus einer Solarzelle in dem in 1 gezeigten Solarzellenpaneel.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie Ausführungsbeispiele, die Hintergrund zu der Erfindung bilden, werden nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung und Ausführungsbeispiele gezeigt sind.
  • In den Zeichnungen sind die Dicke der Schichten, Filme, Paneele, Bereiche usw. um der Klarheit willen übertrieben dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Beschreibung gleiche Elemente. Es ist ersichtlich, dass falls ein Element, wie eine Schicht, ein Film, ein Bereich oder Substrat, als „auf“ einem anderen Element befindlich beschrieben wird, es dann direkt auf dem anderen Element befindlich sein kann oder auch zwischenliegende Elemente vorliegen können. Wird demgegenüber ein Element als „direkt auf“ einem anderen Element beschrieben, dann liegen keine zwischenliegenden Elemente vor. Des Weiteren ist ersichtlich, dass falls ein Element, wie eine Schicht, ein Film, ein Bereich oder ein Substrat, als „zur Gänze“ auf einem anderen Element befindlich beschrieben wird, es dann womöglich auf der gesamten Oberfläche des anderen Elements und womöglich nicht auf einem Randabschnitt des anderen Elements befindlich ist.
  • Nachstehend wird ausführlich auf Ausführungsbeispiele der Erfindung und weitere Ausführungsbeispiele Bezug genommen, deren Beispiele in den anliegenden Zeichnungen gezeigt sind.
  • 1 zeigt eine Explosionszeichnung eines Solarzellenpaneels gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst ein Solarzellenpaneel 100 gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Mehrzahl von Solarzellen 10, Verbindungselemente 20 zur elektrischen Miteinanderverbindung der Solarzellen 10, Front - und Rückschutzschichten 30a und 30b zum Schutz der Solarzellen 10, ein transparentes Element 40, das auf der Frontschutzschicht 30a auf Lichtempfangsflächen der Solarzellen 10 positioniert ist, und eine Rückplatte 50, die der Rückschutzschicht 30b auf den Lichtempfangsflächen der Solarzellen 10 gegenüberliegenden Oberflächen zu Grunde liegt.
  • Die Rückplatte 50 hindert Feuchtigkeit oder Sauerstoff an einem Eindringen in eine Rückoberfläche des Solarzellenpaneels 100, wodurch die Solarzellen 10 vor einer äußeren Umgebung geschützt werden. Die Rückplatte 50 kann eine mehrschichtige Struktur einschließlich einer Feuchtigkeits -/Sauerstoffeindringverhinderungsschicht, eine Schicht zur Verhinderung chemischer Korrosion, eine Schicht mit Isolationseigenschaften usw. aufweisen.
  • In dem Fall einer doppelseitigen Lichtempfangssolarzelle kann eine transparente Platte, wie ein Glassubstrat oder ein Harzsubstrat mit Lichtdurchlässigkeit anstelle der Rückplatte 50 verwendet werden.
  • Die Front - und Rückschutzschichten 30a und 30b und die Solarzellen 10 bilden einen einstückigen Körper, wenn ein Laminierungsprozess in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Front - und Rückschutzschichten 30a und 30b jeweils auf Frontoberflächen und Rückoberflächen der Solarzellen 10 positioniert sind. Die Front - und Rückschutzschichten 30a und 30b verhindern eine Korrosion des Metalls, die aus dem Eindringen von Feuchtigkeit herrührt, und schützen die Solarzellen 10 vor einem Aufschlag. Die Front - und Rückschutzschichten 30a und 30ab können aus einem Material wie Ethylenvinylacetat (EVA) gebildet werden. Andere Materialien können für die Front - und Rückschutzschichten 30a und 30b verwendet werden.
  • Das transparente Element 40 auf der Frontschutzschicht 30a kann aus Hartglas mit hohem Lichtdurchsatz und einer hervorragenden Schadensverhinderungseigenschaft gebildet werden. Das Hartglas kann ein Niedrigeisenhartglas sein, das eine kleine Menge Eisen enthält. Das transparente Element 40 kann eine getriebene innere Oberfläche aufweisen, um eine Lichtstreuwirkung zu erhöhen. Andere Materialien können für das transparente Element 40 verwendet werden.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist die Mehrzahl von Solarzellen 10 in einer Matrixstruktur angeordnet. Die Anzahl von in Zeilen - und/oder Spaltenrichtung angeordneten Solarzellen 10 kann nach Bedarf oder Wunsch variieren.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist die Mehrzahl von Solarzellen 10 miteinander unter Verwendung des Verbindungselements 20 elektrisch verbunden. Im Einzelnen ist ein auf einer Frontoberfläche einer Solarzelle 10 gebildeter Elektrodenteil mit einem Elektrodenteil, der auf einer Rückoberfläche einer anderen, der einen Solarzelle 10 benachbarten Solarzelle 10 gebildet ist, unter Verwendung eines Verbindungselements 20 in einem Zustand elektrisch verbunden, in dem die Mehrzahl von Solarzellen 10 einander benachbart angeordnet ist.
  • 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Aufbaus einer Solarzelle in dem in 1 gezeigten Solarzellenpaneel.
  • Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die Solarzelle 10 ein Substrat 11, eine Emitterschicht 12, die bei einer Frontoberfläche (zum Beispiel einer Lichtempfangsfläche, auf die Licht einfällt) des Substrats 11 gebildet ist, eine Mehrzahl von Elektroden 13, die auf der Emitterschicht 12 positioniert ist, eine Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern 14, die auf der Emitterschicht 12 in einer die Frontelektroden 13 kreuzenden Richtung positioniert ist, eine Antireflexionsschicht 15, die auf der Emitterschicht 12 dort positioniert ist, wo die Frontelektroden 13 und die Frontelektrodenstromsammler 14 nicht positioniert sind, eine Rückelektrode 16, die auf einer der Lichtempfangsfläche gegenüberliegenden Oberfläche (d.h. einer Rückoberfläche) des Substrats 11 positioniert ist, und einen Rückelektrodenstromsammler 17, der auf der gleichen Ebene (oder der gleichen Schichtung) wie die Rückelektrode 16 oder auf einer Rückoberfläche der Rückelektrode 16 positioniert ist.
  • Die Solarzelle 10 kann ferner eine Schicht für ein Rückoberflächenfeld (BSF, „back surface field“) zwischen der Rückelektrode 16 und dem Substrat 11 umfassen. Die Rückoberflächenfeldschicht kann ein Bereich (zum Beispiel ein Bereich vom p+ -Typ) sein, der stärker als das Substrat 11 mit Unreinheiten des gleichen Leitfähigkeitstyps wie der des Substrats 11 dotiert ist. Die Rückoberflächenfeldschicht kann als eine Potenzialschwelle dienen. Somit kann der Wirkungsgrad der Solarzelle 10 verbessert werden, da die Rückoberflächenfeldschicht eine Rekombination und/oder ein Verschwinden von Elektronen und Löchern um die Rückoberfläche des Substrats 11 herum verhindern oder verringern kann.
  • Das Substrat 11 ist ein Halbleitersubstrat, das aus Silizium eines ersten Leitfähigkeitstyps, zum Beispiel p -Typ -Silizium, gebildet sein kann, was aber nicht zwingend erforderlich ist. In dem Substrat 11 verwendetes Silizium kann einzelkristallines Silizium, polykristallines Silizium oder amorphes Silizium sein. Ist das Substrat 11 vom p - Typ, dann enthält das Substrat 11 Unreinheiten eines Elements der Gruppe III, wie Bor (B), Gallium (Ga) und Indium (In). Andere Halbleiter können verwendet werden, um das Substrat 11 zu bilden.
  • Die Oberfläche des Substrats 11 kann strukturiert sein, um eine strukturierte Oberfläche entsprechend einer unebenen Oberfläche oder mit unebenen Eigenschaften mit einer Mehrzahl von unebenen Abschnitten zu bilden. Ist die Oberfläche des Substrats 11 die strukturierte Oberfläche, dann wird eine Lichtreflektanz in der Lichtempfangsfläche des Substrats 11 verringert. Des Weiteren wird Licht in der Solarzelle 10 eingefangen, da sowohl ein Lichteinfallvorgang als auch ein Lichtreflexionsvorgang auf der strukturierten Oberfläche des Substrats 11 durchgeführt werden. Daher nimmt die Lichtabsorption zu und wird der Wirkungsgrad der Solarzelle 10 verbessert. Zudem nimmt ein Betrag von auf das Substrat 11 einfallendem Licht weiter zu, da ein Reflexionsverlust von auf das Substrat 11 einfallendem Licht abnimmt.
  • Die Emitterschicht 12 ist ein Bereich, der mit Unreinheiten eines zweiten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel, ein n -Typ) dotiert ist, der dem ersten Leitfähigkeitstyp des Substrats 11 entgegengesetzt ist. Die Emitterschicht 12 bildet zusammen mit dem Substrat 11 einen p -n -Übergang. Ist die Emitterschicht 12 vom n -Typ, dann kann die Emitterschicht 12 durch Dotieren des Substrats 11 mit Unreinheiten eines Elements der Gruppe V, wie Phosphor (P), Arsen (As) und Antimon (Sb), gebildet werden.
  • Wird Energie von auf das Substrat 11 einfallendem Licht an die Halbleiter des Substrats 11 angelegt, dann werden innerhalb der Halbleiter Träger (zum Beispiel Elektron -Loch -Paare) erzeugt, bewegen sich Elektronen zu dem n -Typ -Halbleiter und bewegen sich Löcher zu dem p -Typ -Halbleiter. Somit, wenn das Substrat 11 vom p -Typ und die Emitterschicht 12 vom n -Typ ist, bewegen sich die Löcher zu dem p - Typ -Substrat 11 und bewegen sich die Elektronen zu der n -Typ -Emitterschicht 12.
  • Alternativ kann das Substrat 11 von einem n -Typ sein und/oder kann aus Halbleitermaterialien gebildet werden, die von Silizium verschieden sind. Ist das Substrat 11 vom n -Typ, dann kann das Substrat 11 Unreinheiten eines Elements der Gruppe V, wie Phosphor (P), Arsen (As) und Antimon (Sb), enthalten.
  • Da die Emitterschicht 12 zusammen mit dem Substrat 11 einen p -n -Übergang bildet, ist die Emitterschicht 12 vom p -Typ, wenn das Substrat 11 vom n -Typ ist. In diesem Fall bewegen sich Elektronen zu dem n -Typ -Substrat 11 und bewegen sich Löcher zu der p -Typ -Emitterschicht 12.
  • Ist die Emitterschicht 12 vom p -Typ, dann kann die Emitterschicht 12 durch Dotieren eines Abschnitts des Substrats 11 mit Unreinheiten eines Elements der Gruppe III, wir Bor (B), Gallium (Ga) und Indium (In), gebildet werden.
  • Die Antireflexionsschicht 15 auf der Emitterschicht 12 kann aus Siliziumnitrid (SiNx), Siliziumdioxid (SiO2) oder Titandioxid (TiO2) gebildet werden. Die Antireflexionsschicht 15 verringert eine Reflektanz von auf die Solarzelle 10 einfallendem Licht und erhöht eine Selektivität eines vorbestimmten Wellenlängenbands des einfallenden Lichts, wodurch der Wirkungsgrad der Solarzelle 10 zunimmt. Die Antireflexionsschicht 15 kann eine Dicke von etwa 70 nm bis 80 nm aufweisen. Die Antireflexionsschicht 14 kann nach Wunsch weggelassen werden.
  • Die Mehrzahl von Frontelektroden 13 auf der Emitterschicht 12 ist mit der Emitterschicht 12 elektrisch und physikalisch verbunden und wird in eine Richtung in einem Zustand gebildet, in dem die Frontelektroden 13 voneinander beabstandet sind. Jede der Frontelektroden 13 sammelt Träger (z.B. Elektronen), die sich zu der Emitterschicht 12 bewegen. Jede der Frontelektroden 13 wird aus zumindest einem leitfähigen Material gebildet. Das leitfähige Material kann zumindest ein Material sein, das aus der Gruppe bestehend aus Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Aluminium (AI), Zinn (Sn), Zink (Zn), Indium (In), Titan (Ti), Gold (Au) und deren Kombination ausgewählt wird. Andere leitfähige Materialien können für die Frontelektroden 13 verwendet werden.
  • Zum Beispiel können die Frontelektroden 13 aus einer Ag-Paste gebildet werden, die Blei (Pb) enthält. In diesem Fall können die Frontelektroden 13 elektrisch mit der Emitterschicht 12 mittels eines Prozesses verbunden werden, in dem die Ag -Paste auf die Antireflexionsschicht 15 unter Verwendung eines Schirmdruckverfahrens aufgetragen wird und das Substrat 11 bei einer Temperatur von etwa 750 °C bis 800 °C gebrannt wird. Die elektrische Verbindung zwischen der Frontelektroden 13 und der Emitterschicht 12 wird durch Ätzen der Antireflexionsschicht 15 unter Verwendung des in der Ag -Paste enthaltenen Bleis (Pb) während des Brennprozesses und durch Inkontaktbringen von Ag-Partikeln der Ag-Paste mit der Emitterschicht 12 ausgeführt.
  • Die Frontelektrodenstromsammler 14 sind elektrisch und physikalisch mit der Emitterschicht 12 und den Frontelektroden 13 verbunden. Somit geben die Frontelektrodenstromsammler 14 Träger (z.B. Elektronen), die von den Frontelektroden 13 transferiert wurden, zu einer externen Vorrichtung aus. Die Frontelektrodenstromsammler 14 werden aus zumindest einem leitfähigen Material gebildet. Das für die Frontelektrodenstromsammler 14 verwendete leitfähige Material kann zumindest ein Material sein, das aus der Gruppe bestehend aus Ni, Cu, Ag, Al, Sn, Zn, In, Ti, Au und deren Kombination ausgewählt wird. Andere leitfähige Materialien können verwendet werden.
  • Die Frontelektrodenstromsammler 14 können mit der Emitterschicht 12 durch einen Durchschlagvorgang mittels eines Prozesses elektrisch verbunden werden, in dem das leitfähige Material auf die Antireflexionsschicht 15 auf die gleiche Weise wie die Frontelektroden 13 aufgetragen, gemustert und gebrannt wird.
  • Die Rückelektrode 16 wird auf der Oberfläche (d.h. der Rückoberfläche des Substrats 11) gebildet, die der Lichtempfangsfläche des Substrats 11 gegenüberliegt. Die Rückelektrode 16 sammelt Träger (z.B. Löcher), die sich zu dem Substrat 11 bewegen. Die Rückelektrode 16 wird aus zumindest einem leitfähigen Material gebildet. Das leitfähige Material kann zumindest ein Material sein, das aus der Gruppe bestehend aus Ni, Cu, Ag, Al, Sn, Zn, In, Ti, Au und deren Kombination ausgewählt wird. Andere leitfähige Materialien können for die Rückelektrode 16 verwendet werden.
  • Der Rückelektrodenstromsammler 17 kann auf der gleichen Ebene (oder der gleichen Schichtung) wie die Rückelektrode 16 oder auf der Rückelektrode 16 positioniert werden. Der Rückelektrodenstromsammler 17 wird in einer die Frontelektroden 13 kreuzenden Richtung gebildet, d.h. in einer Richtung parallel zu den Frontelektrodenstromsammlern 14. Der Rückelektrodenstromsammler 17 ist elektrisch mit der Rückelektrode 16 verbunden. Somit gibt der Rückelektrodenstromsammler 17 Träger (z.B. Löcher), die von der Rückelektrode 16 transferiert sind, zu einer externen Vorrichtung aus. Der Rückelektrodenstromsammler 17 wird aus zumindest einem leitfähigen Material gebildet. Das für den Rückelektrodenstromsammler 17 verwendete leitfähige Material kann zumindest ein Material sein, das aus der Gruppe bestehend aus Ni, Cu, Ag, Al, Sn, Zn, In, Ti, Au und deren Kombination ausgewählt wird. Andere leitfähige Materialien können verwendet werden.
  • Leitfähige Klebefilme 60 werden jeweils auf den Frontelektrodenstromsammlern 14 und dem Rückelektrodenstromsammler 17 der Solarzelle 10 positioniert. Die Verbindungselemente 20 werden jeweils auf den leitfähigen Klebefilmen 60 positioniert. Zur Vereinfachung der Beschreibung können auf den Frontelektrodenstromsammlern 14 positionierte leitfähige Klebefilme 60 als leitfähige Frontklebefilme 60 bezeichnet werden und können auf dem Rückelektrodenstromsammler 17 positionierte leitfähige Klebefilme 60 als leitfähige Rückklebefilme 60 bezeichnet werden. Zudem können Abschnitte des Verbindungselements 20 auf den leitfähigen Frontklebefilmen 60 als Frontabschnitte des Verbindungselements 20 bezeichnet werden, und können Abschnitte des Verbindungselements 20 auf den leitfähigen Rückklebefilmen 60 als Rückabschnitte des Verbindungselements 20 bezeichnet werden.
  • Wie in 3 gezeigt ist, umfasst das Verbindungselement 20 ein leitfähiges Metall 22, das aus einem bleifreien Material (oder einem im Wesentlichen bleifreien Material) gebildet ist, das einen Betrag von Blei (Pb) kleiner oder gleich 1.000 ppm enthält, und Lötmittel 24, die jeweils auf zumindest eine einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche des leitfähigen Metalls 22 aufgetragen und aus einem bleihaltigen Material gebildet sind.
  • Eine Mehrzahl von unebenen Abschnitten 26 ist auf einer oberen Oberfläche des Verbindungselements 20 gebildet, d.h. eine obere Oberfläche des Lötmittels 24, das auf der oberen Oberfläche des leitfähigen Metalls 22 gebildet ist. Die unebenen Abschnitte 26 des Verbindungselements 20 reflektieren auf das Verbindungselement 20 einfallendes Licht und lassen das Licht noch einmal auf die Lichtempfangsfläche der Solarzelle 10 einfallen. In Ausführungsbeispielen der Erfindung bezeichnet eine obere Oberfläche eine Oberfläche einer Einheit, die einer Lichteinfallsrichtung entgegensteht. Somit bezeichnet in 3 eine obere Oberfläche Oberflächen, die dem oberen Teil der 3 entgegenstehen. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Mehrzahl von unebenen Abschnitten 26 auf einem oder mehreren Abschnitten der oberen Oberfläche des Verbindungselements 20 gebildet werden, zum Beispiel bei Abschnitten des Verbindungselements 20, die den leitfähigen Klebefilm 60 kontaktieren, und/oder bei Abschnitten, die das Substrat 11 überlappen. Die Mehrzahl von unebenen Abschnitten 26 kann bei anderen Abschnitten auf der oberen Oberfläche des Verbindungselements 20 gebildet werden.
  • Jeder der unebenen Abschnitte 26 kann verschiedene Formen aufweisen, wie eine in 3 gezeigte Pyramidenform. Die Pyramidenform kann vier geneigte Oberflächen aufweisen, und ein Winkel zwischen zwei entgegengesetzten geneigten Oberflächen der vier geneigten Oberflächen kann etwa 100° bis 140° betragen.
  • Beträgt der Winkel zwischen den zwei entgegengesetzten geneigten Oberflächen etwa 100° bis 140°, dann werden zumindest etwa 20 % von auf die obere Oberfläche des Verbindungselements 20 einfallendem Licht von den geneigten Oberflächen der unebenen Abschnitte 26 totalreflektiert und fallen dann wieder auf die Antireflexionsschicht 15 ein. Somit nimmt eine Absorption von Licht in der Lichtempfangsfläche der Solarzelle 10 effektiv zu.
  • Ein Seitenverhältnis (d.h. ein Verhältnis einer Dicke zu einer Breite) von jedem der unebenen Abschnitte 26 kann auf etwa 1 bis 2 gesetzt werden.
  • 3 zeigt die unebenen Abschnitte 26 mit gleichmäßiger Größe. Die unebenen Abschnitte 26 können jedoch eine ungleichmäßige Größe oder verschiedene Größen aufweisen. Da sich dem Durchschnittsfachmann ein Bilden der unebenen Abschnitte 26 mit ungleichmäßiger Größe erschließt, liegt keine separate Zeichnung bei.
  • Des Weiteren zeigt 3 die gleichmäßig verteilten unebenen Abschnitte 26. Die unebenen Abschnitte 26 können jedoch ungleichmäßig verteilt werden und können zum Beispiel in einer Inselform verteilt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, können die unebenen Abschnitte 26, die auf der oberen Oberfläche des Verbindungselements 20 (d.h. die obere Oberfläche des Lötmittels 24, das auf der oberen Oberfläche des leitfähigen Metalls 22 positioniert ist) positioniert sind, die gleichmäßig oder ungleichmäßige Größe aufweisen und können gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt werden.
  • Des Weiteren können die unebenen Abschnitte 26 eine Form eines geraden Prismas mit gleichmäßiger Größe aufweisen. Die Form des geraden Prismas kann zwei geneigte Oberflächen aufweisen, und ein Winkel zwischen den zwei geneigten Oberflächen kann etwa 100° bis 140° betragen.
  • Beträgt der Winkel zwischen den zwei geneigten Oberflächen etwa 100° bis 140°, dann werden zumindest etwa 20 % von auf die obere Oberfläche des Verbindungselements 20 einfallendem Licht von den geneigten Oberflächen der unebenen Abschnitte 26 totalreflektiert und fallen dann wieder auf die Antireflexionsschicht 15 ein.
  • Die unebenen Abschnitte 26 mit gerader Prismenform können auf die gleiche Weise wie die pyramidenförmigen unebenen Abschnitte 26 die gleichmäßige oder ungleichmäßige Größe aufweisen und können gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt werden.
  • Weisen die unebenen Abschnitte 26 mit gerader Prismenform die ungleichmäßige Größe auf, dann weist der unebene Abschnitt 26 eine sich vergrößernde Breite auf, die von einem zentralen Abschnitt zu einem Ende des Verbindungselements 20 in einer Breitenrichtung des Verbindungselements 20 oder von einem Ende zu einem zentralen Abschnitt des Verbindungselements 20 in der Breitenrichtung des Verbindungselements 20 reicht.
  • In anderen Ausführungsbeispielen können die unebenen Abschnitte 26 auf der oberen Oberfläche des Verbindungselements 20 eine Form eines schiefen Prismas mit gleichmäßiger Größe aufweisen, oder können in einer Ausnutzung mit halbkreisförmigem oder halbovalem Querschnitt gebildet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, können die unebenen Abschnitte 26 mit verschiedenen Formen, Querschnitten, Breiten, Dicken usw. auf einer Oberfläche, wie die obere Oberfläche des Verbindungselements 20, in verschiedenen Mustern gebildet werden.
  • Das Verbindungselement 20 umfasst womöglich lediglich das leitfähige Metall 22. In diesem Fall können die unebenen Abschnitte 26 auf der oberen Oberfläche des leitfähigen Metalls 22 gebildet werden. In einer nicht zu der Erfindung gehörenden Ausgestaltung können die unebenen Abschnitte 26 sowohl auf der oberen Oberfläche als auch der untern Oberfläche des Verbindungselements 20 gebildet werden.
  • Das Lötmittel 24 kann aus zumindest einem Material gebildet werden, das aus dem Metallmaterial wie Bismut (Bi), Zinn (Sn), Blei (Pb), Silber (Ag), Zink (Zn) und Kupfer (Cu) ausgewählt wird. Wie in 4 gezeigt ist, schmilzt das aus dem vorstehend beschriebenen Metallmaterial gebildete Lötmittel 24 bei einer Temperatur größer oder gleich etwa 180 °C. 4 zeigt eine Schmelztemperatur des Lötmittels 24 abhängig von dem Material des Lötmittels 24.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird das Lötmittel 24 bei der hohen Temperatur größer oder gleich etwa 180 °C abhängig von seinem Material geschmolzen. Deshalb muss, wenn ein Streifenaufbringungsprozess durch einen Lötprozess unter Verwendung eines Flussmittels durchgeführt wird, der Streifenaufbringungsprozess bei einer Temperatur größer oder gleich der Schmelztemperatur des Lötmittels 24 durchgeführt werden. Daher wird die Oberflächenform der auf der oberen Oberfläche des Lötmittels 24 gebildeten unebenen Abschnitte 26 beschädigt.
  • Des Weiteren kann das Substrat auf Grund der hohen Prozesstemperatur gebogen werden, es können auf Grund der Verwendung von Flussmittel Mikrorisse vorkommen, und es kann auf Grund der Verwendung von Flussmittel der Lötprozess im Übermaß durchgeführt werden oder es kann eine Fehlanordnung von verschiedenen Teilen auftreten.
  • Das Ausführungsbeispiel umfasst ein Durchführen des Streifenaufbringungsprozesses bei einer Temperatur kleiner oder gleich der Schmelztemperatur des Lötmittels 24, zum Beispiel bei etwa 140 °C bis 200 °C, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu verhindern oder zu verringern. Für diesen Fall verwendet das Ausführungsbeispiel den leitfähigen Klebefilm 60, der zu einem Durchführen des Streifenaufbringungsprozesses bei einer niedrigen oder niedrigeren Temperatur in der Lage ist, zum Beispiel etwa 140 ° C bis 200 ° C, anstelle des Lötprozesses unter Verwendung des Flussmittels.
  • 3 zeigt, dass ein leitfähiger Klebefilm 60 auf jeder der Frontoberfläche und der Rückoberfläche des Substrats 11 positioniert ist. Zudem können zwei oder drei leitfähige Klebefilme 60 auf jeder der Frontoberfläche und der Rückoberfläche des Substrats 11 positioniert sein.
  • Wie in 5 gezeigt ist, umfasst der leitfähige Klebefilm 60 ein Harz 62 und leitfähige Partikel 64, die in dem Harz 62 dispergiert sind. Ein Material des Harzes 62 ist nicht insbesondere eingeschränkt, solange es die Klebeeigenschaft aufweist und bei einer Temperatur kleiner oder gleich der Schmelztemperatur des Lötmittels 24 schmilzt. Es ist vorzuziehen, aber nicht erforderlich, dass ein wärmehärtendes Harz für das Harz 62 verwendet wird, um die Klebeverlässlichkeit zu erhöhen. Das wärmehärtende Harz kann zumindest ein Harz verwenden, das aus Epoxidharz, Phenoxyharz, Acrylharz, Polyimidharz und Polykarbonatharz ausgewählt wird. Andere Harze, die womöglich nicht wärmehärtend sind, können ebenso verwendet werden.
  • Der Frontelektrodenstromsammler 14 und der Rückelektrodenstromsammler 17, an die die leitfähigen Klebefilme 60 jeweils gebunden sind, dienen als ein Bindungselement und können das gleiche Material wie das Harz 62 enthalten.
  • Das Harz 62 kann des Weiteren ein vorbestimmtes Material enthalten, zum Beispiel ein Heilmittel und/oder einen Heilbeschleuniger, die sich von dem wärmehärtenden Harz unterscheiden. Zum Beispiel kann das Harz 62 ein Neubildungsmaterial enthalten, wie ein Koppelmittel auf Silangrundlage, ein Koppelmittel auf Titanatgrundlage und/oder ein Koppelmittel auf Aluminatgrundlage, um eine Klebestärke zwischen den Frontelektrodenstromsammlern 14 und dem Verbindungselement 20 und eine Klebestärke zwischen dem Rückelektrodenstromsammler 17 und dem Verbindungselement 20 zu verbessern. Das Harz 62 kann ein Dispersionsmittel enthalten, wie Calciumphosphat und/oder Calciumcarbonat, um die Dispersionsfähigkeit der leitfähigen Partikel 64 zu verbessern. Das Harz 62 kann eine Gummikomponente enthalten, wie Acrylgummi, Siliziumgummi und/oder Urethangummi, um den Elastizitätsmodul des Harzes 62 zu kontrollieren.
  • Ein Material der leitfähigen Partikel 64 ist nicht insbesondere eingeschränkt, solange es die Leitfähigkeit aufweist. Die leitfähigen Partikel 64 können zumindest ein Metall enthalten, das aus Kupfer (Cu), Silber (Ag), Gold (Au), Eisen (Fe), Nickel (Ni), Blei (Pb), Zink (Zn), Kobalt (Co), Titan (Ti) und Magnesium (Mg) als die Hauptkomponente ausgewählt wird. Die leitfähigen Partikel 64 können aus Metallpartikeln oder metallbeschichteten Harzpartikeln gebildet werden.
  • Es ist vorzuziehen, aber nicht erforderlich, dass die leitfähigen Partikel 64 die metallbeschichteten Harzpartikel verwenden, um die Druckbelastung der leitfähigen Partikel 64 abzuschwächen und um eine Verbindungsverlässlichkeit der leitfähigen Partikel 64 zu verbessern. Es ist vorzuziehen, aber nicht erforderlich, dass die leitfähigen Partikel 64 einen Durchmesser von etwa 2 µm bis 30 µm aufweisen, um die Dispersionsfähigkeit der leitfähigen Partikel 64 zu verbessern. Leitfähige Partikel 64 gleichen Durchmessers oder verschiedener Durchmesser können in den leitfähigen Klebefilmen 60 verwendet werden.
  • Es ist vorzuziehen, aber nicht erforderlich, dass ein Mischungsbetrag der in dem Harz 62 dispergierten leitfähigen Partikel 64 etwa 10 % bis 40 % auf der Grundlage des Gesamtvolumens des leitfähigen Klebefilms 60 in Anbetracht der Verbindungsverlässlichkeit nach Heilung des Harzes 62 beträgt.
  • Beträgt der Mischungsbetrag der leitfähigen Partikel 64 weniger als etwa 10 %, dann fließt ein Strom womöglich nicht gleichmäßig, da physikalische Kontaktflächen zwischen den leitfähigen Klebefilmen 60 und den Front- und Rückelektrodenstromsammlern 14 und 17 abnehmen. Beträgt der Mischungsbetrag der leitfähigen Partikel 64 mehr als etwa 40 %, dann kann die Klebestärke des leitfähigen Klebefilms 60 auf Grund einer relativen Abnahme des Mischungsbetrags des Harzes 62 abnehmen.
  • Der leitfähige Klebefilm 60 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann einen Abdeckfilm enthalten.
  • Wie in 6 gezeigt ist, nach Vollendung des Streifenaufbringungsprozesses, sind die Frontelektrodenstromsammler 14 und das Verbindungselement 20 unter Verwendung des leitfähigen Klebefilms 60 aneinander gebunden, so dass die flache untere Oberfläche des Verbindungselements 20 gegenüber den Frontelektrodenstromsammlern 14 positioniert ist. Des Weiteren sind der Rückelektrodenstromsammler 17 und das Verbindungselement 20 unter Verwendung des leitfähigen Klebefilms 60 aneinander gebunden, so dass die obere Oberfläche des Verbindungselements 20, auf der die unebenen Abschnitte 26 gebildet sind, gegenüber dem Rückelektrodenstromsammler 17 positioniert ist. In diesem Fall wird der Streifenaufbringungsprozess unter Verwendung der leitfähigen Klebefilme 60 durchgeführt, die zu einem Durchführen des Vorgangs bei der niedrigeren Temperatur in der Lage sind.
  • Demgemäß weisen die unebenen Abschnitte 26, die auf der oberen Oberfläche des an die Frontelektrodenstromsammler 14 gebundenen Verbindungselements 20 positioniert sind, die gute Oberflächenform auf oder behalten ihre ursprüngliche Form im Wesentlichen bei. Des Weiteren weisen die unebenen Abschnitte 26, die auf der oberen Oberfläche des an den Rückelektrodenstromsammler 17 gebundenen Verbindungselements 20 positioniert sind, die gute Oberflächenform auf oder behalten ihre ursprüngliche Form im Wesentlichen bei. Ein Zwischenraum zwischen den unebenen Abschnitten 26 wird mit einem Abschnitt des leitfähigen Klebefilms 60 gefüllt, zum Beispiel dem Harz 62 oder dem Harz 62 und den leitfähigen Partikeln 64.
  • Die leitfähigen Partikel 64 können den Frontelektrodenstromsammler 14, das Verbindungselement 20 oder beide direkt kontaktieren. Des Weiteren können die leitfähigen Partikel 64 den Rückelektrodenstromsammler 17, das Verbindungselement 20 oder beide direkt kontaktieren. In diesem Fall können die leitfähigen Partikel 64 auf Grund des während dem Streifenaufbringungsprozess einwirkenden Drucks hin zu einer ovalen Form modifiziert werden.
  • In der in 6 gezeigten Struktur fließt ein Strom gleichmäßig, da die sich von den Frontelektrodenstromsammlern 14 und dem Rückelektrodenstromsammler 17 bewegenden Träger durch die leitfähigen Partikel 64 direkt zu dem Verbindungselement 20 transferiert werden.
  • Das Harz 62 kann zwischen den leitfähigen Partikeln 64 und den Frontelektrodenstromsammlern 14 und zwischen den leitfähigen Partikeln 64 und dem Verbindungselement 20 positioniert sein. Des Weiteren kann das Harz 62 zwischen den leitfähigen Partikeln 64 und dem Rückelektrodenstromsammler 17 und zwischen den leitfähigen Partikeln 64 und dem Verbindungselement 20 positioniert sein.
  • In diesem Fall springen sich zu den Front- und Rückelektrodenstromsammlern 14 und 17 bewegende Träger zu den leitfähigen Partikeln 64 über und springen dann noch einmal auf das Verbindungselement 20 über. Des Weiteren können auf die leitfähigen Partikel 64 überspringende Träger auf benachbarte leitfähige Partikel 64 überspringen. Mit anderen Worten bewegen sich die Träger, die sich zu den Front - und Rückelektrodenstromsammlern 14 und 17 bewegen, zu dem Verbindungselement 20.
  • Ein Abstand zwischen den leitfähigen Partikel 64 kann geeignet derart gesetzt werden, dass die Träger zwischen benachbarten leitfähigen Partikeln 64 überspringen können. Der Abstand zwischen den leitfähigen Partikeln 64 kann durch geeignetes Einstellen der Anzahl und/oder der Größe der in dem Harz 62 dispergierten, leitfähigen Partikel 64 gesetzt werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des Solarzellenpaneels gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, das Hintergrund zu der vorliegenden Erfindung bildet, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Solarzellenpaneels gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst hauptsächlich Vorabpressen der leitfähigen Klebefilme 60 jeweils auf die Front- und Rückelektrodenstromsammler 14 und 17, Ausrichten und Vorabfixieren der Verbindungselemente 20 jeweils auf die leitfähigen Klebefilme 60, und Vorabpressen der Verbindungselemente 20, der leitfähigen Klebefilme 60 und der Front- und Rückelektrodenstromsammler 14 und 17 gegeneinander.
  • Das Verfahren ist gekennzeichnet durch Pressen des Verbindungselements 20 unter Verwendung eines Erhitzungsmittels, das auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Lötmittels erhitzt wird, in dem Vorabpressschritt zum Schmelzen des Harzes 62 des leitfähigen Klebefilms 60.
  • Wie in 4 gezeigt ist, variiert die Schmelztemperatur des Lötmittels 24 abhängig von dessen Material, ist aber größer oder gleich etwa 180 ° C.
  • Demgemäß führt das Verfahren den Vorabpressschritt unter Verwendung eines Erhitzungsmittels 70 durch, das abhängig von dem Material des Lötmittels 24 auf eine Temperatur von etwa 140 ° C bis 200 ° C erhitzt wird.
  • Im Einzelnen ist der Vorabpressschritt ein Schritt zuerst zum Pressen der leitfähigen Klebefilme 60 auf die Front- und Rückelektrodenstromsammler 14 und 17 in einem Zustand, in dem die leitfähigen Klebefilme 60 jeweils auf den Front- und Rückelektrodenstromsammlern 14 und 17 ausgerichtet sind (vgl. (a) in 7). Der Vorabpressschritt kann Pressen der leitfähigen Klebefilme 60 unter Verwendung des Erhitzungsmittels 70 umfassen, das bei einem Druck von etwa 0,5 MPa bis 1,5 MPa für etwa 1 Sekunde bis 10 Sekunden auf eine Temperatur von etwa 60 ° C bis 120 ° C erhitzt wird.
  • Der Ausrichtungs- und Vorabfixierschritt kann des Weiteren Entfernen des Abdeckfilms umfassen, der auf der oberen Oberfläche jedes der leitfähigen Klebefilme 60 positioniert ist, die vorab an die Front - und Rückelektrodenstromsammler 14 und 17 fixiert sind (vgl. (b) und (c) in 7).
  • Der Vorabpressschritt kann Pressen des Verbindungselements 20 unter Verwendung des Erhitzungsmittels 70' umfassen, das bei einem Druck von etwa 1,0 MPa bis 5,0 MPa für etwa 5 Sekunden bis 15 Sekunden auf eine Temperatur von etwa 140 °C bis 200 °C erhitzt wird (vgl. (d) in 7).
  • Wird das Solarzellenpaneel durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt, dann können die auf der oberen Oberfläche des Verbindungselements 20 gebildeten, unebenen Abschnitte 26 die gute Oberflächenform aufweisen. Daher kann auf das Verbindungselement 20 einfallendes Licht bei einer Solarenergieerzeugung verwendet werden.
  • 8 zeigt eine Explosionszeichnung eines weiteren Aufbaus einer Solarzelle in dem in 1 gezeigten Solarzellenpaneel. Das Ausführungsbeispiel der in 8 gezeigten Solarzelle ähnelt dem Ausführungsbeispiel der in 1 gezeigten Solarzelle mit Ausnahme der Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern 14. Das heißt, in 8 wird die Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern nicht gebildet, so dass der leitfähige Frontklebefilm 60 auf der Mehrzahl von Frontelektroden 13 und der Antireflexionsschicht 15 positioniert ist. Demgemäß befinden sich erste Abschnitte des leitfähigen Frontklebefilms 60 in Kontakt mit der Mehrzahl von Frontelektroden 13 und befinden sich zweite Abschnitte des leitfähigen Frontklebefilms 60 in Kontakt mit Abschnitten der Antireflexionsschicht 15. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung muss die Antireflexionsschicht 15 nicht auf Abschnitten der Emitterschicht 12 gebildet werden, auf der der leitfähige Frontklebefilm 60 zu positionieren ist. In diesem Fall befinden sich die ersten Abschnitte des leitfähigen Frontklebefilms 60 in Kontakt mit der Mehrzahl von Frontelektroden 13 und befinden sich die zweiten Abschnitte des leitfähigen Frontklebefilms 60 in Kontakt mit Abschnitten der Emitterschicht 12.
  • Des Weiteren können, da der Streifenaufbringungsprozess bei der niedrigen Temperatur durchgeführt wird, ein Biegephänomen und eine Beschädigung des Substrats hinreichender oder bereitwilliger verhindert oder verringert werden verglichen mit dem Fall, in dem der Streifenaufbringungsprozess unter Verwendung des Lötens bei der hohen Temperatur durchgeführt wird.
  • Des Weiteren kann die Fehlanordnung verhindert oder verringert werden und kann die Klebestärke gleichmäßig beibehalten werden, da das Flussmittel nicht verwendet wird. Somit kann deren Ausgabeverringerung verhindert oder verringert werden.

Claims (11)

  1. Solarzellenpaneel (100), aufweisend: eine Mehrzahl von Solarzellen (10), wobei jede Solarzelle ein Substrat (11), eine Frontelektrodenanordnung (13, 14) auf einer Vorderseite des Substrats sowie eine Rückelektrodenanordnung (16, 17) auf einer Rückseite des Substrats aufweist, ein Verbindungselement (20) mit einer Oberseite und einer Unterseite, wobei das Verbindungselement die Frontelektrodenanordnung einer ersten der Solarzellen elektrisch mit der Rückelektrodenanordnung einer benachbarten zweiten der Solarzellen verbindet, wobei das Verbindungselement an seiner Unterseite durch einen leitfähigen Klebefilm (60) mit der Frontelektrodenanordnung der ersten Solarzelle verbunden ist und an seiner Oberseite durch einen weiteren leitfähigen Klebefilm (60) mit der Rückelektrodenanordnung der zweiten Solarzelle verbunden ist, wobei die Klebefilme (60) jeweils ein Harz sowie in dem Harz dispergierte, leitfähige Partikel aufweisen, wobei allein die Oberseite des Verbindungselements, nicht aber dessen Unterseite eine Musterung mit einer Vielzahl erhöhter Abschnitte (26) trägt.
  2. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 1, wobei das Verbindungselement (20) ein leitfähiges Metall beinhaltet.
  3. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 2, wobei das Verbindungselement ferner ein auf eine Oberfläche des leitfähigen Metalls aufgetragenes Lötmittel aufweist.
  4. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 3, wobei das Harz der leitfähigen Klebefilme (60) aus einem Material mit einem Schmelzpunkt unterhalb eines Materials des Lötmittels gebildet ist.
  5. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 1, wobei die Frontelektrodenanordnung (13, 14) eine Mehrzahl von Frontelektroden (13) und eine Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern(14) aufweist, die in einer die Mehrzahl von Frontelektroden kreuzenden Richtung positioniert sind.
  6. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 5, wobei die Mehrzahl von Frontelektroden (13) und die Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern (14) mit einer auf der Vorderseite des Substrats (11) positionierten Emitterschicht (12) verbunden sind.
  7. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 5, wobei die Rückelektrodenanordnung (16, 17) eine Rückelektrode (16) und einen Rückelektrodenstromsammler (17) umfasst und der Rückelektrodenstromsammler in einer Richtung parallel zu der Mehrzahl von Frontelektrodenstromsammlern (14) positioniert ist.
  8. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 1, wobei ein Zwischenraum zwischen den erhöhten Abschnitten (26) von dem leitfähigen Klebefilm (60) ausgefüllt ist.
  9. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 8, wobei der Zwischenraum zwischen den erhöhten Abschnitten (26) von dem Harz des leitfähigen Klebefilms ausgefüllt ist.
  10. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 8, wobei der Zwischenraum zwischen den erhöhten Abschnitten (26) mit leitfähigen Partikeln des leitfähigen Klebefilms gefüllt ist.
  11. Solarzellenpaneel gemäß Anspruch 1, mit einer Emitterschicht (12) auf der Vorderseite des Substrats (11), wobei die Frontelektrodenanordnung (13, 14) über der Emitterschicht angeordnet ist und sich in denjenigen Bereichen der Emitterschicht, die frei von der Frontelektrodenanordnung sind, eine Antireflexionsschicht (15) auf der Emitterschicht befindet, wobei der das Verbindungselement (20) mit der Frontelektrodenanordnung verbindende leitfähige Klebefilm (60) Abschnitte der Antireflexionsschicht kontaktiert.
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