DE112012004671B4

DE112012004671B4 - Solarzellenmodul und Herstellungsverfahren für dieses

Info

Publication number: DE112012004671B4
Application number: DE112012004671.4T
Authority: DE
Inventors: c/o Mitsubishi Electric Corp. Hamaguchi Tsuneo; c/o Mitsubishi Electric Corp. Yabugaki Yoshimi; c/o Mitsubishi Electric Corp. Echizenya Daisuke; c/o Mitsubishi Electric Corp. Fujita Jun; c/o Mitsubishi Electric Corp. Takayama Tomoo; c/o Mitsubishi Electric Corp. Miyamoto Shinsuke
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2022-07-21
Anticipated expiration: 2032-10-18
Also published as: DE112012004671T8; JP5738425B2; US9484479B2; WO2013069425A1; JPWO2013069425A1; DE112012004671T5; CN103875078B; US20140251409A1; CN103875078A

Abstract

Solarzellenmodul (100, 200, 300, 400), das umfasst:ein Verdrahtungsteil (2), das mehrere Solarzellenelemente (1) elektrisch miteinander verbindet;einen Lötmetallanbindungsabschnitt (6), der gebildet wird, indem eine Sammelelektrode (4, 40, 41, 42), die auf einer Lichtaufnahmefläche (1a) des Solarzellenelements vorgesehen ist, sich in einer ersten zum Verdrahtungsteil parallelen Richtung erstreckt und in einem zur ersten Richtung vertikalen Querschnitt eine kleinere Breite hat als das Verdrahtungsteil, und das Verdrahtungsteil mit schmelzenden Lötmetall aneinander gebunden werden; undein wärmehärtendes Harz (7, 70, 71, 72), das eine Seitenfläche des Lötmetallanbindungsabschnitts bedeckt, wobei das wärmehärtende Harz (7, 70, 71, 72) eine wärmehärtende Epoxidharzzusammensetzung ist, die eine organische Säure als Vernetzungsmittel aufweist, undeine Querschnittsform des Lötmetallanbindungsabschnitts vertikal zur ersten Richtung eine Form hat, die sich von einer Unterseite des Verdrahtungsteils zur Sammelelektrode hin graduell verschmälert, und das Lötmetall sich zu einer Seitenfläche der Sammelelektrode hin ausbreitet, undeine Seitenfläche des Verdrahtungsteils mit dem wärmehärtenden Harz bedeckt ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solarzellenmodul und ein Herstellungsverfahren für dieses, und insbesondere auf ein Solarzellenmodul, das so aufgebaut ist, dass mehrere Solarzellenelemente elektrisch angeschlossen werden, indem Elektroden, die in den Solarzellenelementen vorgesehen sind, über Verdrahtungsteile aneinander angeschlossen werden.
Hintergrund
Typische Solarzellenelemente umfassen jeweils eine Lichtaufnahmefläche, die Solarlicht aufnimmt, und eine Rückfläche, die kein Solarlicht aufnimmt, und sie sind dergestalt, dass Sammelelektroden (Buselektroden) zur Anbindung an Verdrahtungsteile (Fahnen) und Rückflächenelektroden an den Vorder- und Rückseiten ausgebildet sind. Bei einem Solarzellenmodul schließen die Verdrahtungsteile die Sammelelektroden, die auf der Lichtaufnahmefläche eines Solarzellenelements ausgebildet sind, und die Rückflächenelektroden, die auf der Rückfläche eines anderen, an das Solarzellenelement angrenzenden Solarzellenelements ausgebildet sind, abwechselnd aneinander an. Beispielweise wird ein guter Leiter wie etwa Kupfer für die Verdrahtungsteile verwendet.
Ein Solarzellenelement umfasst eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die eine fotoelektrische Umwandlung an einem Halbleitersubstrat wie etwa Silicium durchführt, Dünndrahtelektroden (Gitterelektroden), die lichtgenerierte Ladungsträger sammeln, die in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit entstehen, und an die Verdrahtungsteile anzubindende Sammelelektroden, um die gesammelten lichtgenerierten Ladungsträger von den Dünndrahtelektroden zu den Verdrahtungsteilen zu übertragen.
Bei den Sammelelektroden handelt es sich um Elektroden zur Anbindung der Verdrahtungsteile. Mehrere Sammelelektroden sind so auf dem Solarzellenelement ausgebildet, dass sie sich mit den Dünnelektroden überschneiden. Sowohl die Sammelelektroden als auch die Dünnelektroden sind durch Ausheizen einer leitfähigen Paste hergestellt. Die leitfähige Paste enthält beispielsweise Glas oder Harz als Bindemittel und Partikel aus einem hoch leitfähigen Material wie etwa Silber (Ag) als Füllstoff.
Beispielsweise offenbart Patentschrift 1 ein Solarzellenmodul, das dadurch aufgebaut ist, dass die Verdrahtungsteile, die zum Beispiel aus Kupfer hergestellt sind, und die Sammelelektroden, die aus einer wie vorstehend beschrieben Silberpartikel enthaltenden leitfähigen Paste hergestellt sind, mit Lötmetall aneinander gebunden sind.
Ein Ziel des in Patentschrift 1 beschriebenen Solarzellenmoduls besteht darin, die Adhäsion zwischen den Solarzellen, in denen eine leitfähige Paste des Harzaushärtungstyps für die Sammelelektroden verwendet wird, und den Verdrahtungsteilen zu verbessern. Die Sammelelektroden werden hergestellt, indem eine leitfähige Paste, in der eine wärmehärtende Harzzusammensetzung und ein leitfähiges Pulver gemischt sind, ausgeheizt wird. Das wärmehärtende Harz enthält ein Harz, dessen Glasübergangspunkt von 70% oder mehr in Volumenprozent gleich oder höher als 80°C und gleich oder niedriger als 200°C ist. Das Solarzellenmodul ist so aufgebaut, dass die mit bleifreiem Lötmetall beschichteten Verdrahtungsteile an die Sammelelektroden gelötet sind.
Darüber hinaus offenbart beispielsweise Patentschrift 2 als anderes Beispiel ein Solarzellenmodul, dessen Ziel darin besteht, den Schaden, der an Solarzellenmodulen aufgrund von Flussmitteln angerichtet wird, zu unterbinden, indem eine Kontaminierung der Herstellungsanlage verhindert wird, die durch Flussmittel verursacht wird, das beim Zusammenlöten der Sammelelektroden der Solarzellenelemente und der Verdrahtungsteile verwendet wird.
Bei dem in Patentschrift 2 beschriebenen Solarzellenmodul sind die Sammelelektroden so aufgebaut, dass sie vorstehende Abschnitte umfassen, die sich in einer zur Längsrichtung der Elektroden im Wesentlichen parallelen Richtung auf der Fläche erstrecken, an welche die Anschlussfahnen angeschlossen sind, wodurch der Schaden aufgrund von Flussmitteln beim Verwenden von Flussmitteln unterbunden wird.
Für typische Solarzellenmodule wird beispielsweise Lötmetall auf Zinn-(Sn)-Basis wie etwa Sn-3Ag-0,5Cu und Sn-Cu verwendet. Um bei dem Verfahren zur Anbindung mit Lötmetall Oxid u. dgl., das sich auf jeder Fläche der Sammelelektroden und der Verdrahtungsteile bildet, zu entfernen, ist es notwendig, ein Flussmittel auf den Lötmetallanbindungsabschnitt mindestens einer der Flächen der Sammelelektroden und der Flächen der Verdrahtungsteile aufzutragen. Wenn die aneinandergepressten Verdrahtungsteile und Sammelelektroden erhitzt werden, werden Oxidschichten auf den Flächen der Sammelelektroden und den Flächen der Verdrahtungsteile durch die Reduktionswirkung des Flussmittels entfernt, wodurch eine Anbindung mit Lötmetall entsteht.
Darüber hinaus offenbart beispielsweise Patentschrift 3 im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Patentschriften ein Herstellungsverfahren für ein Solarzellenmodul, bei dem die Verdrahtungsteile und die Sammelelektroden mit Harzkleber aneinander gebunden sind.
Um in dem in Patentschrift 3 beschriebenen Herstellungsverfahren für ein Solarzellenmodul ein Herstellungsverfahren für ein Solarzellenmodul bereitzustellen, das die Herstellungszeit zu verkürzen vermag, werden, nachdem die Verdrahtungsteile vorübergehend an die Lichtaufnahmefläche und die Rückfläche jedes von mehreren Solarzellenelementen bei einer Temperatur aufgeklebt wurden, die niedriger ist als die Aushärttemperatur des Harzklebers, die Solarzellenelemente kollektiv einer Thermokompressionsbindung bei einer Temperatur unterzogen, die gleich der oder höher als die Aushärttemperatur des Harzklebers ist.
In der Patentschrift 3 wird wärmehärtender Harzkleber, der Ni-Kügelchen, die mit Nickel (Ni), Gold (Au) o. dgl. beschichtet sind, oder leitfähige Partikel enthält, die durch Beschichten von Kunststoffkügelchen mit Au o. dgl. erhalten werden, auf den Sammelelektroden angeordnet, und der angeordnete wärmehärtende Harzkleber wird gehärtet, indem der wärmehärtende Harzkleber in einem Zustand erhitzt wird, in dem die Verdrahtungsteile gegen die Sammelelektroden gepresst sind, wodurch eine Verbindung der Verdrahtungsteile und der Sammelelektroden hergestellt wird. In diesem Fall wird die physikalische Verbindung zwischen den Verdrahtungsteilen und den Sammelelektroden unter Verwendung des wärmehärtenden Harzklebers hergestellt, und die elektrische Verbindung zwischen den Verdrahtungsteilen und dem den Sammelelektroden erfolgt, indem sie mit den enthaltenen leitfähigen Partikeln in Kontakt kommen. Ein streifenartiger Film, der hauptsächlich aus einem Epoxidharz besteht, wird für den wärmehärtenden Harzkleber verwendet.
Die Patentschrift 4 offenbart ein photovoltaisches Element mit einer photoelektrischen Umwandlungsschicht und einer Kollektorelektrode, die auf mindestens einer Oberfläche der photoelektrischen Umwandlungsschicht vorgesehen ist. Eine Kollektorelektroden-Deckschicht ist vorgesehen, die eine Oberfläche der Kollektorelektrode bedeckt. Eine Flachsteckerelektrode zur elektrischen Verbindung mit einer externen Elektrode ist auf einer oberen Oberfläche der Kollektorelektrode durch die Kollektorelektroden-Deckschicht vorgesehen. Ein Teil der Kollektorelektroden-Deckschicht, der zwischen der Flachsteckerelektrode und der Kollektorelektrode liegt, umfasst eine Lötschicht, und ein anderer Teil der Kollektorelektroden-Deckschicht, der eine Seitenfläche der Kollektorelektrode bedeckt, umfasst eine wärmehärtende Harzschicht.
Anführungsliste
Patentliteratur

Patentschrift 1: JP 2005 - 217 148 A
Patentschrift 2: JP 2009 - 272 406 A
Patentschrift 3: WO 2009/ 011 209 A1
Patentschrift 4: US 2008 / 0 023 069 A1

Zusammenfassung
Technisches Problem
Wie vorstehend beschrieben, werden die in Patentschrift 1 und Patentschrift 2 beschriebenen Solarzellenmodule dadurch aufgebaut, dass die Verdrahtungsteile, die Kupfer enthalten, und die Sammelelektroden, die eine Silberpartikel enthaltende leitfähige Paste enthalten, mit Lötmetall aneinander gebunden werden. Deshalb besteht das Problem bei dem Verfahren des Anbindens mit Lötmetall darin, dass sich die Sammelelektroden wegen der Wärmebelastung, die durch einen großen Unterschied bei der Wärmedehnung zwischen den aus einem gut leitfähigen Metall wie etwa Kupfer hergestellten Verdrahtungsteilen und den aus einem Halbleiter wie etwa Silicium hergestellten Solarzellenelementen entsteht, von den Solarzellenelementen lösen.
Darüber hinaus breitet sich wie in der Patentschrift 2 beschrieben, ein Flussmittel, das in den Lötanbindungsabschnitten erforderlich ist, in anderen Abschnitte als den Elektroden auf den Flächen der Solarzellenelemente aus und kontaminiert die Herstellungsvorrichtung, wodurch beispielsweise die Solarzellenelemente beschädigt werden. Deshalb ist Flussmittel ein Faktor beim Senken des Ertrags. Außerdem besteht, weil es notwendig ist, die kontaminierte Herstellungsvorrichtung häufig zu reinigen, insofern ein Problem, als die Produktivität gesenkt wird.
Darüber hinaus werden bei dem in Patentschrift 3 beschriebenen Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul die Verdrahtungsteile und die Sammelelektroden mit dem Harzkleber aneinander gebunden. Bei dem Verfahren, das wärmehärtende Harz auf diese Weise einzusetzen, wird die elektrische Verbindung zwischen den Verdrahtungsteilen und den Sammelelektroden durch den Kontakt von leitfähigen Partikeln hergestellt. Deshalb beträgt der elektrische Widerstand zwischen den Verdrahtungsteilen und den Sammelelektroden bis zu ca. das 10-fache des Falls, in dem die Verdrahtungsteile und die Sammelelektroden mit Lötmetall aneinander gebunden sind, und somit besteht insofern ein Problem, als keine gewünschten Kennwerte erzielt werden können.
Weil darüber hinaus die Bindungskraft zwischen den Verdrahtungsteilen und den Sammelelektroden, wenn Harzkleber verwendet wird, nur ca. 1/10 des Falls beträgt, in dem Lötmetall verwendet wird, besteht insofern ein Problem, als die Bindungszuverlässigkeit gesenkt ist.
Darüber hinaus ist die Silber-(Ag)-Partikeln enthaltende Paste, die als Material der auf den Lichtaufnahmeflächen der Solarzellenelemente ausgebildeten Sammelelektroden verwendet wird, extrem teuer, und um, wie beispielsweise in Patentschrift 1 und 3 beschrieben ist, allgemein verwendete Sammelelektroden mit einer Breite von 1 bis 2 mm auszubilden, indem die Breite der Sammelelektroden gleich derjenigen oder größer als diejenige der Verdrahtungsteile angesetzt wird, wird eine große Menge an Ag benötigt; deshalb besteht insofern ein Problem, als die Herstellungskosten steigen.
Die vorliegende Erfindung wurde erzielt, um die obigen Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Solarzellenmodul bereitzustellen, das ein Ablösen der Sammelelektroden verhindert, indem die Sammelelektroden und die Solarzellenelemente mit ausreichender mechanischer Festigkeit, auch wenn eine zum Ausbilden der Sammelelektroden erforderliche leitfähige Paste reduziert wird, aneinander gebunden werden, und das die Bindungszuverlässigkeit zwischen den Verdrahtungsteilen und den Sammelelektroden verbessert, und um ein Herstellungsverfahren für dieses bereitzustellen.
Lösung für das Problem
Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten Probleme entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Darüber hinaus löst die vorliegende Erfindung die oben genannten Probleme entsprechend dem unabhängigen Anspruch 4. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Entsprechend einem Solarzellenmodul und einem Herstellungsverfahren für dieses ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, ein Solarzellenmodul zu erhalten, welches das Material zum Ausbilden der Sammelelektroden zu reduzieren vermag und die Bindungszuverlässigkeit zwischen den Verdrahtungsteilen und den Sammelelektroden verbessert, indem ein Ablösen der Sammelelektroden von den Solarzellenelementen unterdrückt wird, und ein Herstellungsverfahren für dieses zu erhalten.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Solarzellenmoduls in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Solarzellenstrang in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist eine Draufsicht, die den Aufbau des Solarzellenstrangs in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
4-1 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur des Solarzellenstrangs in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
4-2 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur des Solarzellenstrangs in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
5-1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
5-2 ist eine Querschnittsansicht, die das Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
5-3 ist eine Querschnittsansicht, die das Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
5-4 ist eine Querschnittsansicht, die das Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
6 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur eines Solarzellenstrangs in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Herstellungsverfahren für ein Solarzellenmodul in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur eines Solarzellenstrangs in einer nicht erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform darstellt.
9-1 ist eine Draufsicht, welche den Aufbau eines Solarzellenstrangs in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
9-2 ist eine Draufsicht, welche den Aufbau des Solarzellenstrangs in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur des Solarzellenstrangs in einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wenn in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen auf eine Zahl, eine Menge o. dgl. verwiesen wird, ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt auf die Zahl, Menge o. dgl., auf die verwiesen wird, beschränkt, es sei denn, es ist anders angegeben. Darüber hinaus sind dieselben Bezugszahlen an gleiche oder gleichwertige Komponenten vergeben, und eine sich überlappende Erklärung wird nicht noch einmal wiedergegeben.
Die 4, 5, 8 und 10 beschreiben Beispiele, die nicht von den Ansprüchen abgedeckt sind. Diese dienen nur der Veranschaulichung und sollen dem Leser nur helfen, die vorliegende Erfindung zu verstehen.
Erste Ausführungsform
(Aufbau des Solarzellenmoduls)
1 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Solarzellenmoduls 100 in einer ersten Ausführungsform zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in 1 dargestellt ist, umfasst das Solarzellenmodul 100 einen Solarzellenstrang 10, in dem mehrere Solarzellenelemente 1 unter Verwendung von Verdrahtungsteilen 2 aneinander gebunden sind, ein Lichtaufnahmeflächenschutzteil 11, ein Rückflächenschutzteil 12 und ein Einkapselungsteil 13.
Der Solarzellenstrang 10 ist zwischen dem Lichtaufnahmeflächenschutzteil 11, das auf der Vorderflächenseite des Solarzellenmoduls 100 (einer Seite der Lichtaufnahmefläche 1a der Solarzellenelemente 1) angeordnet ist, und dem Rückflächenschutzteil 12, das auf der entgegengesetzten Seite (einer Seite der Rückfläche 1b des Solarzellenelements 1) der Lichtaufnahmefläche 1a angeordnet ist, zusammen mit dem Einkapselungsteil 13 eingeschlossen. In das Solarzellenmodul 100 tritt Licht von der Seite des Lichtaufnahmeflächenschutzteils 11 her ein. Als Material für die Verdrahtungsteile 2 wird beispielsweise ein mit Lötmetall auf seiner Oberfläche beschichteter guter Leiter wie etwa Kupfer verwendet.
Das Lichtaufnahmeflächenschutzteil 11 ist aus einem über Transluzenz verfügenden Material hergestellt, ist auf der Seite der Lichtaufnahmefläche 1a der den Solarzellenstrang 10 bildenden Solarzellenelemente 1 angeordnet und schützt die Seite der Lichtaufnahmefläche 1a der Solarzellenelemente 1. Als Material für das Lichtaufnahmeflächenschutzteil 11 wird beispielsweise Glas oder ein durchscheinender Kunststoff verwendet.
Das Rückflächenschutzteil 12 ist auf der Fläche (der Rückfläche 1b) angeordnet, die sich auf der entgegengesetzten Seite der Lichtaufnahmefläche 1a der Solarzellenelemente 1 befindet, die den Solarzellenstrang 10 bilden, und schützt die Seite der Rückfläche 1b der Solarzellenelemente 1. Als Material für das Rückflächenschutzteil 12 wird beispielsweise eine transparente Schicht wie etwa PET (Polyethylenterephthalat) oder eine laminierte Schicht verwendet, in der eine Aluminiumfolie sandwichartig eingeschlossen ist.
Das Einkapselungsteil 13 ist zwischen dem Solarzellenstrang 10 und dem Lichtaufnahmeflächenschutzteil 11 und zwischen dem Solarzellenstrang 10 und dem Rückflächenschutzteil 12 angeordnet. Als Material für das Einkapselungsteil 13 wird beispielsweise ein über Transluzenz verfügendes Harz wie etwa EVA (Ethylenvinylacetatcopolymer), Silikon und Urethan verwendet.
Darüber hinaus umfasst der Solarzellenstrang 10, wie in 1 dargestellt, mehrere Solarzellenelemente 1, die in einer vorbestimmten Anordnungsrichtung angeordnet sind, und die Verdrahtungsteile 2. Die Solarzellenelemente 1 sind in vorbestimmten Abständen in der vorbestimmten Anordnungsrichtung beabstandet. Obwohl in 1 zwei Solarzellenelemente 1 des Solarzellenstrangs 10 dargestellt sind, ist die Anzahl der elektrisch verbundenen Solarzellenelemente 1 nicht darauf beschränkt und der Solarzellenstrang 10 kann auch so aufgebaut sein, dass er eine größere Anzahl an den Solarzellenelementen 1 enthält.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Solarzellenstrangs 10, in dem mehrere der Solarzellenelemente 1 unter Verwendung der Verdrahtungsteile 2 aneinander gebunden sind. Wie in 2 dargestellt ist, umfassen die Solarzellenelemente 1 jeweils eine auf der Lichtaufnahmefläche 1a ausgebildete fotoelektrische Umwandlungseinheit, Dünndrahtelektroden (Gitterelektroden) 3, die lichterzeugte Ladungsträger aus der fotoelektrischen Umwandlungseinheit sammeln, und Sammelelektroden (Buselektroden) 4, die lichterzeugte Ladungsträger aus den Dünndrahtelektroden 3 sammeln und an die Verdrahtungsteile 2 gebunden sind.
Der Solarzellenstrang 10 ist dergestalt, dass die Sammelelektroden 4, die auf der Lichtaufnahmefläche 1a ausgebildet sind, und Rückflächenelektroden 5, die auf der Rückfläche 1b eines angrenzenden Solarzellenelements 1 ausgebildet sind, durch die Verdrahtungsteile 2 abwechselnd elektrisch in Reihe geschaltet sind, wie in 1 und 2 dargestellt ist. Die Elektrodenbreite der Verdrahtungsteile 2 ist beispielsweise auf 1 bis 2 mm eingestellt.
Wie in 2 dargestellt ist, sind beispielsweise, um lichterzeugte Ladungsträger effizient zu sammeln, Zehnergruppen aus den Dünndrahtelektroden 3 in gleichen Abständen über den gesamten Bereich in der Oberfläche jedes der Solarzellenelemente 1 ausgebildet. Die Elektrodenbreite der Dünndrahtelektroden 3 ist auf wenige zehn µm eingestellt, um den Bereich der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zu vergrößern.
Bei den Sammelelektroden 4 handelt es sich um Elektroden zur Anbindung der Verdrahtungsteile 2, und sie sind so ausgebildet, dass sie sich mit den Dünndrahtelektroden 3 überschneiden. Mehrere der Sammelelektroden 4, beispielsweise zwei bis vier Sammelelektroden 4 sind auf jedem der Solarzellenelemente 1 ausgebildet. Die Elektrodenbreite der Sammelelektroden 1 ist beispielsweise auf weniger als 1 mm eingestellt. Die Dünndrahtelektroden 3 und die Sammelelektroden 4 sind jeweils im Unterseitenabschnitt an die fotoelektrische Umwandlungseinheit angeschlossen und an der Lichtaufnahmefläche fixiert.
Die Dünndrahtelektroden 3 wie auch die Sammelelektroden 4 sind durch Brennen einer leitfähigen Paste ausgebildet. Die leitfähige Paste enthält beispielsweise Glas oder Harz als Bindemittel und Partikel aus einem hoch leitfähigen Material wie etwa Silber (Ag) als Füllstoff. Alternativ können die Sammelelektroden 4 unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens, das sich eines Trockenprozesses bedient, wie etwa einer Zerstäubung und Aufdampfung oder eines Abscheidungsverfahrens, das sich eines Nassprozesses bedient, wie etwa einer galvanischen Beschichtung ausgebildet werden.
Die fotoelektrische Umwandlungseinheit jedes der Solarzellenelemente 1 wird beispielsweise wie folgt unter Verwendung von Silicium des p-Typs mit einer Dicke von 100 bis 200 µm als Substrat ausgelegt. Auf der Seite der Lichtaufnahmefläche 1a des Siliciumsubstrats des p-Typs wird eine Fremdstoffschicht des n-Typs (Fremdstoffdiffusionszone: nicht gezeigt) durch Phosphordiffusion ausgebildet, und außerdem wird eine Antireflexionsschicht, die eine Siliciumnitridschicht enthält, durch eine Oberflächenbehandlung bereitgestellt, um die Umwandlungseffizienz zu verbessern, indem eine Reflexion einfallenden Lichts verhindert wird. Deshalb ist die erste Fläche des Solarzellenelements 1, d.h. die Lichtaufnahmefläche 1a, die fotoelektrische Umwandlungseinheit (fotoelektrische Umwandlungseinheitszone).
Darüber hinaus wird eine p+-Fremdstoffschicht, die einen Fremdstoff in hoher Konzentration enthält, auf der zweiten Fläche des Siliciumsubstrats des p-Typs (im Nachstehenden einfach nur Substrat), d.h. der Rückfläche 1b ausgebildet. Darüber hinaus werden, wie in 1 dargestellt, die Rückflächenelektroden 5 auf der zweiten Fläche bereitgestellt, um einfallendes Licht zu reflektieren und Energie abzuziehen. In der vorstehenden Beschreibung wird Silicium des p-Typs als Substrat verwendet; es liegt jedoch auf der Hand, dass selbst, wenn Silicium des n-Typs als Substrat verwendet wird, sich die Erfindung auch anwenden lässt, indem der Konduktivitätstyp der Fremdstoffschicht o. dgl. verändert wird.
3 ist eine Draufsicht, die den Aufbau des Solarzellenstrangs 10 darstellt. Zur besseren Klarheit der Zeichnungen ist nur ein Solarzellenelement 1 dargestellt. Wie in 3 dargestellt ist, sind die Dünndrahtelektroden 3 und die Sammelelektroden 4 auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 angeordnet. An den Sammelelektroden 4 sind die Verdrahtungsteile 2 darüber hinaus so angeordnet, dass die Verdrahtungsteile 2 die Sammelelektroden 4 bedecken. In 3 sind die Sammelelektroden 4 durch unterbrochene Linien an sich mit den Verdrahtungsteilen 2 überlappenden Stellen gezeigt.
Wie in 3 dargestellt ist, sind die Sammelelektroden 4 als sich mit den Dünndrahtelektroden 3 überschneidend dargestellt, und die Verdrahtungsteile 2 sind an den Sammelelektroden 4 durch eine Lötmetallanbindung angeordnet. Entsprechend werden die lichterzeugten Ladungsträger, die in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit entstehen, in den Dünndrahtelektroden 3 gesammelt, die in den Dünndrahtelektroden 3 gesammelten lichterzeugten Ladungsträger werden weiter in den Sammelelektroden 4 gesammelt, und die in den Sammelelektroden 4 gesammelten lichterzeugten Ladungsträger werden zu den Verdrahtungsteilen 2 übertragen, die mit Lötmetall befestigt sind.
4-1 und 4-2 sind Querschnittsansichten, welche die Anbindungsstruktur des Solarzellenstrangs 10 darstellen. 4-1 ist eine Querschnittsansicht des in 3 dargestellten Solarzellenelements 1 entlang der Linie A-A, und 4-2 ist eine Querschnittsansicht des in 3 dargestellten Solarzellenelements 1 entlang der Linie B-B. Wie in 3 dargestellt ist, sind mehrere Sammelelektroden 4 und mehrere Dünndrahtelektroden 3 auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 ausgebildet; jedoch ist der Querschnitt, in dem Fall, in dem die Anzahl der Sammelelektroden 4 eins beträgt, in 4-1 und 4-2 dargestellt.
4-1 ist eine Querschnittsansicht zwischen einem Verbindungsabschnitt, in dem sich die Sammelelektrode 4 mit der Dünndrahtelektrode 3 überschneidet, und einem angrenzenden Verbindungsabschnitt. Die Schnittebene liegt zwischen einem Verbindungsabschnitt und einem angrenzenden anderen Verbindungsabschnitt; deshalb ist, wie aus 4-1 ersichtlich ist, obwohl der Querschnitt der Sammelelektrode 4 dargestellt ist, der Querschnitt der Dünndrahtelektrode 3 nicht dargestellt. Wie in 4-1 dargestellt ist, ist auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 die Sammelelektrode 4 so angeordnet, dass sie sich in einer Richtung (ersten Richtung) erstreckt, die vertikal zur Papierfläche und parallel zur Lichtaufnahmefläche 1a ist.
Die ganze Unterseite des Verdrahtungsteils 2 und die Sammelelektrode sind mit geschmolzenem Lötmetall aneinander gebunden, wodurch ein Lötmetallanbindungsabschnitt 6 gebildet ist. Der Lötmetallanbindungsabschnitt 6 besitzt eine Querschnittsform, die sich ausgehend von der Unterseite des Verdrahtungsteils 2 zur Sammelelektrode 4 hin graduell verschmälert und sich auch zu den Seitenflächen der Sammelelektrode 4 ausbreitet. Weil die Form des Lötmetallanbindungsabschnitts 6 keinen Wendepunkt hat, wird an keinem Abschnitt Belastung konzentriert; deshalb kann eine über hohe Zuverlässigkeit verfügende Lötmetallanbindung realisiert werden. Weil darüber hinaus die Seitenflächen des Lötmetallanbindungsabschnitts 6 mit einem wärmehärtenden Harz 7 bedeckt sind, ist der Lötmetallanbindungsabschnitt 6 verstärkt; deshalb kann die Zuverlässigkeit des Lötmetallanbindungsabschnitts 6 weiter erhöht werden.
In dem in 4-1 dargestellten Querschnitt (dem zur ersten Richtung vertikalen Querschnitt) ist die Sammelelektrode 4 von kleinerer Breite als das Verdrahtungsteil 2. Mit anderen Worten ist die Breite des Verdrahtungsteils 2 in dem Querschnitt, der vertikal zu der Richtung ist, in der sich das Verdrahtungsteil 2 und die Sammelelektrode 4 erstrecken, größer als die Breite der Sammelelektrode 4. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise die Breite der Verdrahtungsteile 2 1 bis 2 mm und vorzugsweise 1,2 bis 1,5 mm beträgt, ist die Breite der Sammelelektroden 4 auf 0,1 bis 0,8 mm und vorzugsweise 0,4 bis 0,6 mm eingestellt.
Obwohl eine Lötmetallbeschichtung um das Verdrahtungsteil 2 verwendet wird, ist es darüber hinaus zufriedenstellend, wenn zumindest die Unterseite des Verdrahtungsteils 2 mit Lötmetall beschichtet ist.
Für das Material des wärmehärtenden Harzes 7 wird eine wärmehärtende Epoxidharzzusammensetzung verwendet, die beispielsweise eine organische Säure enthält oder sich einer organischen Säure als Vernetzungsmittel bedient. Für das Lötmetall 6 kann Pb-freies Lot wie etwa Sn-3Ag-0,5Cu (Schmelzpunkt von 220°C), Sn-3,5Ag (Schmelzpunkt von 221°C), Sn-0,7Cu (Schmelzpunkt von 230°C) und Sn-8,8Zn (Schmelzpunkt von 199°C) oder Pb-freies Lot mit niedrigem Schmelzpunkt wie etwa Sn-Bi und Sn-Bi-Ag (Schmelzpunkt von 138°C) verwendet werden. Alternativ kann Pbhaltiges Lot wie etwa Pb-Sn (Schmelzpunkt von 183°C) verwendet werden.
4-2 ist eine Querschnittsansicht eines Verbindungsabschnitts, in dem sich die Sammelelektrode 4 mit der Dünndrahtelektrode 3 überschneidet. Die Schnittebene liegt am Verbindungsabschnitt; deshalb ist, wie aus 4-2 ersichtlich ist, der Querschnitt der Dünndrahtelektrode 3 zusammen mit dem Querschnitt der Sammelelektrode 4 dargestellt. Wie in 4-2 dargestellt ist, ist auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 die Dünndrahtelektrode 3 so angeordnet, dass sie sich in einer Richtung (zweiten Richtung) erstreckt, die sich mit der zur Papierfläche vertikalen Richtung (ersten Richtung) überschneidet und parallel zur Lichtaufnahmefläche 1a ist, und die Dünndrahtelektrode 3 ist an die Sammelelektrode 4 angeschlossen.
Am Verbindungsabschnitt, in dem sich die Sammelelektrode 4 und die Dünndrahtelektrode 3 überschneiden, ist das Verdrahtungsteil 2 so angeordnet, dass der Lötmetallanbindungsabschnitt 6 durch Anbindung mit geschmolzenem Lötmetall an die Sammelelektrode 4 und die Dünndrahtelektrode 3 gebildet wird. Mit anderen Worten sind die Sammelelektrode 4 und die Dünndrahtelektrode 3 des Solarzellenelements 1 und das Verdrahtungsteil 2 mit Lötmetall aneinander gebunden. In 4-2 ist der Einfachheit halber die Stelle, die der Grenze zwischen der Sammelelektrode 4 und der Dünndrahtelektrode 3 entspricht, durch unterbrochene Linien angegeben; in Wirklichkeit gibt es jedoch keine explizite Grenze.
Darüber hinaus sind zumindest die Seitenflächen des Verdrahtungsteils 2 und ein Teil der Oberseite der Dünndrahtelektrode 3 mit dem wärmehärtenden Harz 7 bedeckt, und das wärmehärtende Harz 7 schmilzt Lötmetall und bindet sowohl die Seitenflächen des Verdrahtungsteils 2 als auch die Oberseite der Dünndrahtelektrode 3 aneinander. Auf diese Weise ist der das Verdrahtungsteil 2 und die Dünndrahtelektrode 3 bindende Lötmetallanbindungsabschnitt 6 mit dem wärmehärtenden Harz 7 verstärkt, wodurch die Bindungszuverlässigkeit des das Verdrahtungsteil 2 und die Dünndrahtelektrode 3 und die Sammelelektrode 4 bindenden Lötmetallanbindungsabschnitts 6 verbessert ist.
In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie im Querschnitt in 1 dargestellt ist, die Rückflächenelektroden 5 auf der Seite der Rückfläche 1b jedes der Solarzellenelemente 1 vorgesehen. Die Rückflächenelektroden 5 sind an Stellen (Stellen, die sich mit den Verdrahtungsteilen 2 in der Dickenrichtung der Solarzellenelemente 1 überlappen) vorgesehen, die den Verdrahtungsteilen 2 auf der Seite der Lichtaufnahmefläche 1a entsprechen, bei der es sich um die erste Fläche handelt. In dieser Ausführungsform sind die Rückflächenelektroden 5 auf eine inselartige Weise zwischen den wärmehärtenden Harzen 7 ausgebildet und durch das Verfahren an die Verdrahtungsteile 2 gebunden, das demjenigen ähnlich ist, das für die Sammelelektroden 4 auf die Lichtaufnahmefläche 1a verwendet wird, bei der es sich um die erste Fläche handelt.
Die Rückflächenelektroden 5 können auf eine inselartige Weise wie vorstehend beschrieben oder linear in der Längsrichtung der Solarzellenelemente 1 ausgebildet werden, bei der es sich um dieselbe Richtung wie die Richtung der Verdrahtungsteile 2 handelt.
Darüber hinaus kann als anderes Verfahren zur Anbindung der Rückflächenelektroden 5 und der Verdrahtungsteile 2 ein wärmehärtender Kleber verwendet werden, der leitfähige Partikel enthält. Weil die Rückflächenelektroden 5 auf der Seite der Rückfläche 1b auf der zur Seite der Lichtaufnahmefläche 1a entgegengesetzten Seite ausgebildet werden, kann die Elektrodengröße vergrößert werden. Deshalb kann, auch wenn der leitfähige Partikel enthaltende wärmehärtende Kleber verwendet wird, der Verbindungswiderstand gesenkt werden. Außerdem können die Rückflächenelektroden 5 und die Verdrahtungsteile 2 wie im Falle einer typischen Lötmetallverbindung mit Lötmetall unter Verwendung von Flussmitteln aneinander gebunden werden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Solarzellenmodul 100 den Solarzellenstrang 10, der ausgebildet wird, indem die Solarzellenelemente 1, die Schutzteile 11 und 12 und das Einkapselungsteil 13 verbunden werden; jedoch ist das Solarzellenmodul 100 nicht darauf beschränkt und es kann auch ein Modul als Solarzellenmodul 100 aufgenommen werden, das die Schutzteile 11 und 12 und das Einkapselungsteil 13 nicht enthält.
Darüber hinaus haben die Solarzellenelemente 1 in der vorliegenden Ausführungsform eine im Wesentlichen flache Plattenform; jedoch sind die Solarzellenelemente 1 nicht darauf beschränkt, über eine flache Plattenform zu verfügen, und beispielsweise können die Solarzellenelemente 1 eine flexible Flächenkörperform, eine kubische Form o. dgl. haben, und es kann jede Form zur Anwendung kommen, solange die Solarzellenelemente 1 dergestalt sind, dass die Verdrahtungsteile 2 an die auf der Lichtaufnahmefläche 1a ausgebildeten Sammelelektroden 4 gebunden sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Solarzellenstrang 10 dargestellt, in dem die Solarzellenelemente 1 durch die Verdrahtungsteile 2 verbunden sind; jedoch lässt sich die vorliegende Erfindung auch auf den Fall anwenden, in dem die Anzahl der Solarzellenelemente 1 eins beträgt.
Darüber hinaus sind in der vorliegenden Ausführungsform die Sammelelektroden 4 auf der Lichtaufnahmefläche 1a parallel zueinander ausgebildet; jedoch können die Sammelelektroden 4 auch nicht parallel zueinander sein, und die vorliegende Erfindung lässt sich anwenden, solange die Solarzellenelemente 1 dergestalt sind, dass eine oder mehrere Sammelelektrode/n 4 auf der Lichtaufnahmefläche 1a ausgebildet ist/sind.
(Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul)
Als Nächstes wird das Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. 5-1 bis 5-4 sind Querschnittsansichten, um insbesondere ein Anbindungsverfahren des Solarzellenelements 1 und des Verdrahtungsteils 2 im Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul 100 in der vorliegenden Ausführungsform im Einzelnen zu erläutern.
5-1 stellt das Anfangsstadium im Verfahren zum Verbinden des Solarzellenelements 1 und des Verdrahtungsteils 2 dar. Eine Silberpaste wird auf die Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 unter Verwendung beispielsweise eines Siebdruckverfahrens oder eines Durchdruckverfahrens aufgetragen, und die Paste wird nach dem Trocknen bei einer hohen Temperatur von ca. 800°C ausgeheizt, wodurch die Sammelelektroden 4 und die Dünndrahtelektroden 3 (nicht gezeigt in 5-1 bis 5-4, obwohl sie in 2 und 3 gezeigt sind) ausgebildet werden. Es werden mehrere Sammelelektroden 4 und mehrere Dünndrahtelektroden 3 auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 ausgebildet; allerdings ist in 5-1 bis 5-4 ein Querschnitt von nur einer Sammelelektrode 4 dargestellt. Die Sammelelektrode 4 ist so angeordnet, dass sie sich in einer Richtung (ersten Richtung) erstreckt, die vertikal zur Papierfläche und parallel zur Lichtaufnahmefläche 1a ist.
Als Nächstes wird, wie in 5-2 dargestellt, das pastenartige wärmehärtende Harz 7, bevor es ausgehärtet wird (eine wärmehärtende Harzzusammensetzung 7a), auf der Sammelelektrode 4 beispielsweise durch ein Transfer- oder ein Tintenstrahlverfahren angeordnet. Für die wärmehärtende (Epoxid-) Harzzusammensetzung 7a wird ein Vernetzungsmittel verwendet, das ein Epoxidharz und eine organische Säure enthält, oder es wird eine Zusammensetzung verwendet, die sich einer organischen Säure als Vernetzungsmittel bedient. Die organische Säure enthält ein Phenolvernetzungsmittel und/oder ein Säureanhydridvernetzungsmittel und/oder Carboxylsäurevernetzungsmittel. In der wärmehärtenden (Epoxid-) Harzzusammensetzung 7a, die eine organische Säure enthält oder eine organische Säure als Vernetzungsmittel verwendet, weist die Harzzusammensetzung selbst eine Flussmittelaktivität (Reduktion von Lötmetalloxidschichten) auf; deshalb ist es nicht notwendig, Flussmittel auf den Verlötungsabschnitt aufzutragen. Somit kann eine exzellente Lötmittelbindung bewerkstelligt werden, ohne Flussmittel zu verwenden.
Als Nächstes wird, wie in 5-3 dargestellt, in dem zur ersten Richtung vertikalen Querschnitt die Anbringungsstelle des Verdrahtungsteils 2 eingestellt, das breiter ist als die Sammelelektrode 4. Das Verdrahtungsteil 2 wird unmittelbar über der Sammelelektrode 4 positioniert. Für das Verdrahtungsteil 2 wird beispielsweise ein mit Lötmetall 6 beschichteter (bedeckter) Kupferdraht verwendet, der ein guter Leiter ist.
5-4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, nachdem das Verdrahtungsteil 2 gegen die Sammelelektrode 4 gepresst wurde und eine Erwärmung unter den Bedingungen in zwei Stufen erfolgte.
Zuerst wird bei der Erwärmung der ersten Stufe die wärmehärtende Harzzusammensetzung 7a auf eine Temperatur (ca. 100°C) erwärmt, bei der die wärmehärtende Harzzusammensetzung 7a weich wird, und das Verdrahtungsteil 2 wird in einer Richtung, in der sich die Sammelelektrode 4 befindet, mit Druck beaufschlagt, um gegen die Sammelelektrode 4 gepresst zu werden.
Die Viskosität der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 7a wird bei einer niedrigen Temperatur von ca. 100°C am geringsten. Deshalb kann die wärmehärtende Harzzusammensetzung 7a mit einer geringen Last mühelos von der Fläche der Sammelelektrode 4 austreten und bewegt sich zu den Lateralseiten der Sammelelektrode 4, wodurch ermöglicht wird, dass das Verdrahtungsteil 2 und die Sammelelektrode 4 miteinander in Kontakt kommen.
Als Nächstes erfolgt bei der Erwärmung der zweiten Stufe die Erwärmung so, dass die Temperatur zumindest der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 7a und des das Verdrahtungsteil 2 beschichtenden Lötmetalls gleich der oder höher als die Aushärtungsbeginntemperatur der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 7a und gleich dem oder höher als der Lötmetallschmelzpunkt (150 bis 250°C) wird. In dem Aushärtungsprozess der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 7a werden die Oxidschicht an der Oberfläche des Lötmetalls 6, das auf der Fläche des Verdrahtungsteils 2 vorgesehen ist, und die Oxidschicht an der Oberfläche der Sammelelektrode 4 durch die in der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 7a enthaltene organische Säure reduziert und entfernt, und das Verdrahtungsteil 2 und die Sammelelektrode 4 werden mit dem geschmolzenen Lötmetall aneinander gebunden, wodurch der Lötmetallanbindungsabschnitt 6 gebildet wird. An dieser Stelle breitet sich das Lötmetall aufgrund der Wirkung der organischen Säure als Flussmittel und der Benetzbarkeit des Lötmetalls 6 auch zu den Seitenflächen der Sammelelektrode 4 aus. Der Lötmetallanbindungsabschnitt 6 hat eine Querschnittsform, die sich ausgehend von der Unterseite des Verdrahtungsteils 2 zur Sammelelektrode 4 hin graduell verschmälert. Die zu den Seitenflächen des Lötmetallanbindungsabschnitts 6 ausgetretene wärmehärtende Harzzusammensetzung 7a wird weiter erwärmt und an den Seitenflächen des Lötmetallanbindungsabschnitts 6 ausgehärtet, um zum wärmehärtenden Harz 7 zu werden.
Wenn eine Lampe als Verfahren zum Erwärmen von Lötmetall in 5-4 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, kann das Lötmetall erwärmt werden, ohne mit dem Verdrahtungsteil 2 in Kontakt zu kommen; deshalb haftet auch dann kein Lötmetall am Erwärmungswerkzeug an, wenn das Verdrahtungsteil 2 mit Lötmetall beschichtet ist. Somit können das Verdrahtungsteil 2 und die Sammelelektrode 4 mit höherer Produktivität mit Lötmetall aneinander gebunden werden.
Um das Aushärten der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 7a in einer kürzeren Zeit sicher voranzutreiben, kann in einem Zustand, in dem auf die Temperatur erwärmt wird, die gleich der oder höher als die Aushärtbeginntemperatur der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 7a und gleich dem oder höher als der Lötmetallschmelzpunkt (150 bis 250°C) ist, ein Einbrennen durch fortgesetzte Erwärmung für beispielsweise 2 Minuten bis zu 1 Stunde erfolgen.
Es ist auch möglich, die Lötmetallbindung und -aushärtung des wärmehärtenden Harzes 7 zu komplettieren, indem die Materialien des Lötmetalls 6 und des wärmehärtenden Harzes 7 angemessen ausgewählt werden. Die Erwärmungstemperatur wird in Übereinstimmung mit dem Schmelzpunkt des aufzutragenden Lötmetalls 6 und des Materials des zu verwendenden wärmehärtenden Harzes 7 in geeigneter Weise angesetzt. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform die pastenartige wärmehärtende Epoxidharzzusammensetzung 7a verwendet; jedoch kann auch eine Schicht in einem halb ausgehärteten Zustand (Stufe B) verwendet werden.
Dann werden die Sammelelektroden 4, die auf der Lichtaufnahmefläche 1a eines Solarzellenelements 1 ausgebildet sind, und die Rückflächenelektroden 5, die auf der Rückfläche 1b eines anderen Solarzellenelements 1 ausgebildet sind, unter Verwendung der Verdrahtungsteile 2 elektrisch verbunden. Solch eine Verbindung wird wiederholt, wodurch der Solarzellenstrang 10 ausgebildet wird, in dem mehrere der Solarzellenelemente 1 elektrisch aneinander angeschlossen sind.
Danach wird der Solarzellenstrang 10 im Einkapselungsteil 13 eingekapselt, das sandwichartig zwischen dem Lichtaufnahmeflächenschutzteil 11 und dem Rückflächenschutzteil 12 eingeschlossen ist. Indem die vorstehenden Prozesse durchgeführt werden, wird das Solarzellenmodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform erhalten.
(Wirksamkeit)
Weil es im Solarzellenmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform keinen Wendepunkt in der Querschnittsform der Lötmetallanbindungsabschnitte 6 gibt, welche die Verdrahtungsteile 2 und die Sammelelektroden 4 binden, treten keine Belastungskonzentrationen auf, und somit kann die Zuverlässigkeit der Lötmetalla n-bindung verbessert werden. Darüber hinaus kann die mechanische Festigkeit der Lötmetallanbindungsabschnitte 6 weiter verbessert werden, indem die Seitenflächen der Lötmetallanbindungsabschnitte 6 mit dem wärmehärtenden Harz 7 verstärkt werden. Somit wird eine Wirkung erzielt, bei der die Bindungsfähigkeit zwischen den Verdrahtungsteilen 2 und den Sammelelektroden 4 weiter verbessert ist.
Dementsprechend ist es möglich, ein Solarzellenmodul zu erhalten, das die Bindungszuverlässigkeit zwischen den Verdrahtungsteilen 2 und den Sammelelektroden 4 verbessert, indem ein Ablösen der Sammelelektroden 4, auch wenn die Breite der Sammelelektroden 4 reduziert ist, verhindert wird, und ein Herstellungsverfahren für dieses zu erhalten.
Darüber hinaus kann der elektrische Widerstand der Anbindungsabschnitte gesenkt werden, indem die Sammelelektroden 4 und die Verdrahtungsteile 2 mit dem Lötmetall 6 gebunden werden.
Weil darüber hinaus die Sammelelektroden 4 eine Breite haben, die kleiner ist als diejenige der Verdrahtungsteile 2, ist es möglich, den Einsatz einer zum Ausbilden der Sammelelektroden 4 notwendigen leitfähigen Paste wie etwa Silber zu reduzieren. Im Ergebnis können die Kosten des Solarzellenmoduls 100 gesenkt werden. Mit anderen Worten ist es möglich, sowohl eine Senkung der Kosten, indem die leitfähige Paste reduziert wird, als auch eine hoch zuverlässige elektrische Verbindung der Verdrahtungsteile 2 und der Solarzellenelemente 1 zu erzielen.
Weil darüber hinaus das Lötmetall 6 auch die Seitenflächen der Sammelelektroden 4 bedeckt, kann der elektrische Widerstand der Anbindungsabschnitte, welche die Sammelelektroden 4 und die Verdrahtungsteile 2 binden, weiter gesenkt werden.
Weil darüber hinaus die Verdrahtungsteile 2 Kupfer enthalten und die Sammelelektroden 4 Silber enthalten, kann ein hocheffizientes Solarzellenmodul mit niedrigem elektrischen Widerstand erhalten werden.
Darüber hinaus weist in der wärmehärtenden (Epoxid-) Harzzusammensetzung 7a, die eine organische Säure enthält oder eine organische Säure als Vernetzungsmittel verwendet, die Harzzusammensetzung selbst eine Flussmittelaktivität (Reduktion von Lötmetalloxidschichten) auf; deshalb werden die Oxidschichten an den Oberflächen des Lötmetalls 6, das auf den Flächen der Verdrahtungsteile 2 vorgesehen ist, und die Oxidschichten an den Oberflächen der Sammelelektroden 4 reduzierte, ohne Flussmittel zu verwenden. Somit ist es möglich, eine exzellente Lötmittelbindung der Verdrahtungsteile 2 und der Sammelelektroden 4 zu bewerkstelligen. Dementsprechend ist es möglich, Ausfälle aufgrund einer Kontaminierung einer Herstellungsvorrichtung zu reduzieren, die auftritt, wenn Flussmittel verwendet wird, und eine Senkung der Produktivität aufgrund der Reinigung einer Herstellungsvorrichtung zu verhindern. Darüber hinaus kann eine Problematik gemindert werden, dass ein Rest des Flussmittels auf der Lichtaufnahmefläche 1a zurückbleibt und Restionen eine Herabsetzung der Kennwerte verursachen.
Darüber hinaus wird im Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul in der vorliegenden Ausführungsform, nachdem die Verdrahtungsteile 2 und die Sammelelektroden 4 mit dem Lötmetall 6 aneinander gebunden wurden, noch ein Einbrennen bei einer Temperatur durchgeführt, die höher ist als die Aushärtungsbeginntemperatur des wärmehärtenden Harzes 7; deshalb kann die wärmehärtende Harzzusammensetzung 7a zuverlässiger ausgehärtet werden. Dementsprechend ist es möglich, die Bindungsfestigkeit zwischen den Sammelelektroden 4 und den Solarzellenelementen 1 zu erhöhen; deshalb kann sichergestellt werden, dass ein Ablösen der Sammelelektroden 4 verhindert wird.
Zweite Ausführungsform
(Aufbau des Solarzellenmoduls)
6 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur eines Solarzellenstrangs 20, der die Solarzellenelemente 1 und die Verdrahtungsteile 2 enthält, in einem Solarzellenmodul 200 in einer zweiten Ausführungsform zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung darstellt. Außerdem ist 6, ähnlich 4-1, eine Querschnittsansicht zwischen einem Verbindungsabschnitt, in dem sich die Sammelelektrode 4 mit der Dünndrahtelektrode überschneidet, und einem angrenzenden Verbindungsabschnitt. In 6 ist die Sammelelektrode 4 auch auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 so angeordnet, dass sie sich in einer Richtung (ersten Richtung) erstreckt, die vertikal zur Papierfläche und parallel zur Lichtaufnahmefläche 1a ist.
In der wie in 4-1 und 4-2 dargestellten ersten Ausführungsform ist ein Fall dargestellt, in dem die Bindungszuverlässigkeit des Lötmetallanbindungsabschnitts 6 verbessert ist, indem die Seitenflächen des Lötmetallanbindungsabschnitts 6, der das Verdrahtungsteil 2 und die Sammelelektrode 4 bindet, mit dem wärmehärtenden Harz 7 bedeckt werden; allerdings ist in der wie in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform auch ein wärmehärtendes Harz 70 an den Seitenflächen des Verdrahtungsteils 2 über das Lötmetall 6, welches das Verdrahtungsteil 2 bedeckt, fixiert und bedeckt die Seitenflächen der Sammelelektrode 4, um die Seitenflächen des mit dem Lötmetall 6 bedeckten Verdrahtungsteils 2 und die Lichtaufnahmefläche 1a zu verbinden.
Bei anderen als den vorstehend beschriebenen Auslegungen handelt es sich im Wesentlichen um dieselben Auslegungen wie die in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform; deshalb sind dieselben oder entsprechende Komponenten mit denselben Bezugszahlen bezeichnet und eine Erläuterung von diesen wird nicht wiederholt.
(Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul)
7 ist eine Querschnittsansicht, die ein Herstellungsverfahren für das Solarzellenmodul 200 in der zweiten Ausführungsform erläutert und einen Querschnitt der Anbindungsstruktur des Solarzellenstrangs 20 darstellt. In der wie in 5-2 dargestellten vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird das wärmehärtende Harz 7, das ein pastenartige organische Säure enthält oder sich einer organischen Säure als Vernetzungsmittel bedient, bevor es ausgehärtet (die wärmehärtende Harzzusammensetzung 7a) wird, so angeordnet, dass das wärmehärtende Harz 7 nicht von der Sammelelektrode 4 vorsteht. In der wie in 7 dargestellten zweiten Ausführungsform wird eine wärmehärtende Harzzusammensetzung 70a so angeordnet, dass sie von der Sammelelektrode 4 vorsteht und einen Teil der Lichtaufnahmefläche 1a bedeckt.
Dementsprechend kriecht, wenn das Verdrahtungsteil 2 gegen die Sammelelektrode 4 gepresst und erwärmt wird, die wärmehärtende Harzzusammensetzung 70a an den Seitenflächen des Verdrahtungsteils 2 aufgrund der Benetzbarkeit der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 70a nach oben und bedeckt die Seitenflächen des Verdrahtungsteils 2. Deshalb wird das wärmehärtende Harz 70, wie in 6 gezeigt, nicht nur an der Unterseite des Verdrahtungsteils 2, sondern auch über das Lötmetall an den Seitenflächen des Verdrahtungsteils2 fixiert und dadurch mit der Lichtaufnahmefläche 1a verbunden.
Wie vorstehend beschrieben, je größer die Menge der die Seitenflächen der Sammelelektrode 4 bedeckenden wärmehärtenden Harzzusammensetzung 70a ist, umso mehr wird die Bindungszuverlässigkeit des Verdrahtungsteils 2 verbessert, weil das wärmehärtende Harz 70 auch an den Seitenflächen des Verdrahtungsteils 2 und des Solarzellenelements 1 anhaftet. Um hingegen die Wirkung, dass in die Lichtaufnahmefläche 1a eintretendes Sonnenlicht, abgeblockt wird, so weit wie möglich zu mindern, ist es, was die vorstehende Menge der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 70a betrifft, vorzuziehen, die wärmehärtende Harzzusammensetzung 70a so anzuordnen, dass sie nicht vom Verdrahtungsteil 2 vorsteht, oder die vorstehende Menge in einer Draufsicht von der Oberflächenseite des Substrats her zu reduzieren.
(Wirksamkeit)
In der zweiten Ausführungsform wird in dem in 7 dargestellten, vorstehend beschriebenen Prozess die Menge der anzuordnenden wärmehärtenden Harzzusammensetzung 70a erhöht, so dass die wärmehärtende Harzzusammensetzung 70a auf die Lichtaufnahmefläche 1a hin vorsteht; deshalb können, wie in 6 dargestellt, das Verdrahtungsteil 2 und das Solarzellenelement 1 durch das wärmehärtende Harz 70 dadurch weiter fest aneinander gebunden werden, dass es auch an den Seitenflächen des Verdrahtungsteils 2 fixiert ist. Dementsprechend ist es möglich, nicht nur eine Ablösung der Sammelelektrode 4, sondern auch eine Ablösung des Verdrahtungsteils 2 zu unterbinden; deshalb kann die Bindungszuverlässigkeit weiter verbessert werden.
Dritte Ausführungsform
(Aufbau des Solarzellenmoduls)
8 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur eines Solarzellenstrangs 30, der die Solarzellenelemente 1 und die Verdrahtungsteile 2 enthält, in einem Solarzellenmodul 300 in einer dritten Ausführungsform zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung darstellt. Darüber hinaus ist FG. 8, ähnlich 4-1, eine Querschnittsansicht zwischen einem Verbindungsabschnitt, in dem sich Sammelelektroden 40 mit der Dünndrahtelektrode überschneiden, und einem angrenzenden Verbindungsabschnitt. In 8 sind auch auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 die Sammelelektroden 40 so angeordnet, dass sie sich in einer Richtung (ersten Richtung) erstrecken, die vertikal zur Papierfläche und parallel zur Lichtaufnahmefläche 1a ist.
In der wie in 4-1 dargestellten vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist ein Fall dargestellt, in dem eine Sammelelektrode 4 auf der Lichtaufnahmefläche 1a angeordnet ist; in der wie in 8 dargestellten dritten Ausführungsform ist die Sammelelektrode 4 jedoch so unterteilt, dass zwei Sammelelektroden 40 mit einer Breite, die kleiner ist als diejenige des Verdrahtungsteils 2, unter dem Verdrahtungsteil 2 vorgesehen sind. Das Verdrahtungsteil 2 ist mit Lötmetall an die Sammelelektroden 40 gebunden, und ein wärmehärtendes Harz 71 verstärkt die Sammelelektroden 40 so, dass der Zwischenraum zwischen den zwei Sammelelektroden 40 ist, wodurch das Verdrahtungsteil 2 fixiert ist. Bei anderen als den vorstehend beschriebenen Auslegungen handelt es sich im Wesentlichen um dieselben Auslegungen wie die in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform; deshalb sind dieselben oder entsprechende Komponenten mit denselben Bezugszahlen bezeichnet und eine Erläuterung von diesen wird nicht wiederholt.
(Wirksamkeit)
In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, wenn das Verdrahtungsteil 2 gegen die Sammelelektroden 40 gepresst wird, auf denen eine (nicht dargestellte) wärmehärtende Harzzusammensetzung 71a angeordnet ist, die Menge der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 71a, die auf die Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1 fließt, durch die zwei angeordneten Sammelelektroden 40 zu reduzieren. Deshalb ist es möglich, die Wirkung zu reduzieren, dass die Lichtaufnahmefläche aufgrund des Ausfließens der wärmehärtenden Harzzusammensetzung 71a verkleinert wird, wodurch weiterhin effiziente Kennwerte erzielt werden können.
Weil außerdem die Sammelelektrode 4 unterteilt ist, ist es möglich, den Einsatz einer zum Ausbilden der Sammelelektroden 40 notwendigen leitfähigen Paste zu reduzieren, und deshalb können die Kosten gesenkt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Beispiel dargestellt, in dem die zwei Sammelelektroden 40 vorgesehen sind; jedoch kann auch dann eine ähnliche Wirkung erzielt werden, wenn die Anzahl der Sammelelektroden 40 drei oder mehr beträgt.
Vierte Ausführungsform
(Aufbau des Solarzellenmoduls)
9-1 und 9-2 sind Draufsichten, um den Aufbau eines Solarzellenstrangs 31, der die Solarzellenelemente 1 und die Verdrahtungsteile 2 enthält, in einem Solarzellenmodul 400 in einer vierten Ausführungsform zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung zu erläutern. 10 ist eine Querschnittsansicht, welche die Anbindungsstruktur des Solarzellenelements 1 und des Verdrahtungsteils 2 des Solarzellenmoduls 400 in der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Außerdem ist 10 eine Querschnittsansicht des Solarzellenelements 1 entlang einer Linie C-C, um den Aufbau des in 9-1 dargestellten Solarzellenstrangs 31 zu erläutern.
In der wie in 1 bis 3 dargestellten vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist ein Fall dargestellt, in dem sich jede der Sammelelektroden 4 durchgehend auf der Lichtaufnahmefläche 1a erstreckt. Hingegen ist in der wie in 9-1 dargestellten vierten Ausführungsform auf der Lichtaufnahmefläche 1a des Solarzellenelements 1, obwohl Sammelelektroden 41 auf eine ähnliche Weise so angeordnet sind, dass sie sich in einer Richtung (ersten Richtung) erstrecken, die vertikal zur Papierfläche und parallel zur Lichtaufnahmefläche 1a ist, ein Teil jeder der Sammelelektroden 41 entfernt, was sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Mit anderen Worten ist jede der Sammelelektroden 41 unterteilt, so dass sie auf eine inselartige Weise angeordnet sind. Um die Kennzeichen der Sammelelektroden 41 klar darzustellen, sind in 9-1 die Verdrahtungsteile 2 weggelassen. Bei anderen als den vorstehend beschriebenen Auslegungen handelt es sich im Wesentlichen um dieselben Auslegungen wie die in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform; deshalb sind dieselben oder entsprechende Komponenten mit denselben Bezugszahlen bezeichnet und eine Erläuterung von diesen wird nicht wiederholt.
In 9-1 ist jeder entfernte Abschnitt 8 der Sammelelektrode 41 zwischen angrenzenden Verbindungsabschnitten unter Umgehung der Verbindungsabschnitte angeordnet, in denen sich die Dünndrahtelektroden 3 mit den Sammelelektroden 41 überschneiden. 10 stellt einen Querschnitt eines Abschnitts, in dem die Sammelelektrode 41 nicht vorhanden ist, d.h. einen Querschnitt an einer Stelle des entfernten Abschnitts 8 dar. In dieser Ausführungsform ist festzustellen, dass ein wärmehärtendes Harz 72 die Stelle des entfernten Abschnitts 8, in dem die Sammelelektrode 41 nicht vorhanden ist, ausfüllt und das Verdrahtungsteil 2 und die Oberfläche des Solarzellenelements 1 fixiert. Darüber hinaus ist die Querschnittsansicht eines Abschnitts, der sich zwischen angrenzenden Verbindungsabschnitten mit Dünndrahtelektroden 3 befindet und in dem die Sammelelektrode 41 angeordnet ist, ähnlich 4-1, und die Querschnittsansicht eines Verbindungsabschnitts, in dem sich die Sammelelektrode 41 mit der Dünndrahtelektrode 3 überschneidet, ist ähnlich 4-2.
Darüber hinaus ist, wie in 9-2 dargestellt, im Endabschnitt der Lichtaufnahmefläche 1a die Sammelelektrode 41 so angeordnet, dass der entfernte Abschnitt 8 nicht enthalten ist, und die Länge der Elektrode ist größer als diejenige in einem anderen Bereich als dem Endabschnitt (zum Beispiel dem mittleren Abschnitt der Lichtaufnahmefläche 1a). Mit anderen Worten ist die Länge jeder der Sammelelektroden 41, die in inselartige Formen unterteilt sind, in der Erstreckungsrichtung (ersten Richtung) im Endabschnitt der Lichtaufnahmefläche 1a größer als in einem anderen Bereich als dem Endabschnitt.
9-2 stellt ein abgewandeltes Beispiel der vierten Ausführungsform dar. In 9-1 ist die Sammelelektrode 41 des Solarzellenelements 1 dergestalt, dass die entfernten Abschnitte 8 zwischen jeweiligen angrenzenden Verbindungsabschnitten angeordnet sind; in 9-2 jedoch ist eine Sammelelektrode 42 des Solarzellenelements 1 dergestalt, dass der entfernte Abschnitt 8 zwischen jedem zweiten der aufeinanderfolgenden Verbindungsabschnitte angeordnet ist. Außerdem ist der Querschnitt entlang der Linie D-D in 9-2 auch ein Querschnitt eines Abschnitts, in dem die Sammelelektrode 42 nicht vorhanden ist, d.h. ein Querschnitt an einer Stelle des entfernten Abschnitts 8, und ist dem in 10 dargestellten Abschnitt ähnlich. Darüber hinaus ist die Sammelelektrode 42 auch so angeordnet, dass die Länge der Elektrode im Endabschnitt der Lichtaufnahmefläche 1a größer ist als in einem anderen Bereich als dem Endabschnitt (zum Beispiel dem mittleren Bereich der Lichtaufnahmefläche la).
Um den entfernten Abschnitt 8 auszubilden, können die entfernten Abschnitte 8, wie schon ihr Name vermuten lässt, entfernt werden, nachdem die Sammelelektroden linear aufgedruckt sind. Jedoch können Druckinformationen über die entfernten Abschnitte 8 von Anfang an in der Druckvorlage enthalten sein, und die entfernten Abschnitte 8 können durch in inselartige Formen unterteilte Druckelektroden auf einmal ausgebildet werden.
(Wirksamkeit)
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Teil der Sammelelektrode 41 entfernt, d.h. die Sammelelektrode 41 ist unterteilt, um in einer inselartigen Weise angeordnet zu sein; deshalb kann der Einsatz von Silber (Ag) reduziert werden, und somit können die Kosten gesenkt werden. Weil darüber hinaus in dem abgewandelten Beispiel der vierten Ausführungsform die Sammelelektrode 42 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verbindungsabschnitten angeordnet ist, wird es einfach, eine Prüfspitze mit der Sammelelektrode 42 in Kontakt zu bringen, wenn der elektrische Eigenschaftstest an den Solarzellenelementen 1 durchgeführt wird.
Darüber hinaus haben im Endabschnitt der Lichtaufnahmefläche 1a die Sammelelektrode 41 und die Sammelelektrode 42 jeweils einen Elektrodenabschnitt, der größer ist als derjenige in einem anderen Bereich als dem Endabschnitt; deshalb ist es möglich, ein Ablösen der Verdrahtungsteile 2 vom Endabschnitt aufgrund des Unterschieds in der Wärmedehnung im Hinblick auf das Solarzellenelement 1 zu unterbinden. Dies ist dann besonders effektiv, wenn die Adhäsion zwischen den Verdrahtungsteilen 2 und der Fläche des Solarzellenelements 1 in einem Abschnitt, in dem die Sammelelektrode vorhanden ist, größer ist als die Adhäsion aufgrund des in die entfernten Abschnitte 8 eingebetteten wärmehärtenden Harzes 72.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung wird effektiv für ein Solarzellenmodul, in dem mehrere Solarzellenelemente unter Verwendung eines Verdrahtungsteils verbunden sind, und ein Herstellungsverfahren für dieses verwendet.
Bezugszeichenliste

1: Solarzellenelement,
1a: Lichtaufnahmefläche,
1b: Rückfläche,
2: Verdrahtungsteil,
3: Dünndrahtelektrode (Gitterelektrode),
4, 40, 41, 42: Sammelelektrode (Buselektrode),
5: Rückflächenelektrode,
6: Lötmetall (Anbindungsabschnitt),
7, 70, 71, 72: wärmehärtendes Harz,
7a, 70a, 71a: wärmehärtende Harzzusammensetzung,
8: entfernter Abschnitt der Sammelelektrode,
10, 20, 30, 31: Solarzellenstrang,
11: Lichtaufnahmeflächenschutzteil,
12: Rückflächenschutzteil,
13: Einkapselungsteil,
100, 200, 300, 400: Solarzellenmodul.

Claims

Solarzellenmodul (100, 200, 300, 400), das umfasst: ein Verdrahtungsteil (2), das mehrere Solarzellenelemente (1) elektrisch miteinander verbindet; einen Lötmetallanbindungsabschnitt (6), der gebildet wird, indem eine Sammelelektrode (4, 40, 41, 42), die auf einer Lichtaufnahmefläche (1a) des Solarzellenelements vorgesehen ist, sich in einer ersten zum Verdrahtungsteil parallelen Richtung erstreckt und in einem zur ersten Richtung vertikalen Querschnitt eine kleinere Breite hat als das Verdrahtungsteil, und das Verdrahtungsteil mit schmelzenden Lötmetall aneinander gebunden werden; und ein wärmehärtendes Harz (7, 70, 71, 72), das eine Seitenfläche des Lötmetallanbindungsabschnitts bedeckt, wobei das wärmehärtende Harz (7, 70, 71, 72) eine wärmehärtende Epoxidharzzusammensetzung ist, die eine organische Säure als Vernetzungsmittel aufweist, und eine Querschnittsform des Lötmetallanbindungsabschnitts vertikal zur ersten Richtung eine Form hat, die sich von einer Unterseite des Verdrahtungsteils zur Sammelelektrode hin graduell verschmälert, und das Lötmetall sich zu einer Seitenfläche der Sammelelektrode hin ausbreitet, und eine Seitenfläche des Verdrahtungsteils mit dem wärmehärtenden Harz bedeckt ist.
Solarzellenmodul (100, 200, 300, 400) nach Anspruch 1, wobei die Sammelelektrode (4, 40, 41, 42) in einem Zustand angeordnet ist, in dem sie in mehrere Abschnitte unterteilt ist.
Solarzellenmodul (100, 200, 300, 400) nach Anspruch 1 oder 2, darüber hinaus mehrere Dünndrahtelektroden (3) umfassend, wovon sich jede in einer zur ersten Richtung vertikalen zweiten Richtung auf der Lichtaufnahmefläche (1a) erstreckt und an die Sammelelektrode (4, 40, 41, 42) an einer Stelle angeschlossen ist, an der sich die Dünndrahtelektrode mit der Sammelelektrode überschneidet, wobei wobei die Sammelelektrode zwischen mehreren Verbindungsabschnitten aufgeteilt ist, in denen die Sammelelektrode an die Dünndrahtelektrode angeschlossen ist.
Herstellungsverfahren für ein Solarzellenmodul (100, 200, 300, 400), in dem mehrere Solarzellenelemente (1) durch ein Verdrahtungsteil (2) elektrisch miteinander verbunden sind, Folgendes umfassend: einen ersten Schritt des Anordnens einer wärmehärtenden Harzzusammensetzung (7a, 70a, 71a) auf einer Sammelelektrode (4, 40, 41, 42), die auf einer Lichtaufnahmefläche (1a) des Solarzellenelements sich in einer zur Lichtaufnahmefläche parallelen Richtung erstreckend ausgebildet ist; einen zweiten Schritt des Bewirkens, dass, während auf eine Erweichungstemperatur der wärmehärtenden Harzzusammensetzung erwärmt wird, die Sammelelektrode und die das Verdrahtungsteil miteinander in Kontakt gebracht werden, indem das Verdrahtungsteil, das mit Lötmetall bedeckt ist und in einem zur ersten Richtung vertikalen Querschnitt eine größere Breite hat als die Sammelelektrode, von oberhalb der im ersten Schritt angeordneten wärmehärtenden Harzzusammensetzung zur Sammelelektrode hin gepresst und die wärmehärtende Harzzusammensetzung zu einer Lateralseite der Sammelelektrode bewegt wird; und einen dritten Schritt des, während die Sammelelektrode und das Verdrahtungsteil, die im zweiten Schritt miteinander in Kontakt gebracht werden, und die wärmehärtende Harzzusammensetzung, die im zweiten Schritt bewegt wird, auf eine Temperatur erhitzt werden, die gleich einer oder höher als eine Aushärtungsbeginntemperatur der wärmehärtenden Harzzusammensetzung und gleich einem oder höher als ein Schmelzpunkt des Lötmetalls ist, Ausbildens eines Lötmetallanbindungsabschnitts (6) durch Anbinden der Sammelelektrode und des Verdrahtungsteils mit geschmolzenem Lötmetall so, dass eine Querschnittsform des Lötmetallanbindungsabschnitts eine Form hat, die sich von einer Unterseite des Verdrahtungsteils graduell zur Sammelelektrode hin verschmälert, und des Ausbildens eines wärmehärtenden Harzes (7, 70, 71, 72) an einer Seitenfläche des Lötmetallanbindungsabschnitts, indem bewirkt wird, dass eine wärmehärtende Harzzusammensetzung aushärtet, die zu einer Seitenfläche des Lötmetallanbindungsabschnitts ausgetreten ist, und wobei der erste Schritt umfasst, die wärmehärtende Harzzusammensetzung (7a, 70a, 71a) so anzuordnen, dass sie auf die Lichtaufnahmefläche (1a) vortritt, und der zweite Schritt umfasst, eine erweichte wärmehärtende Harzzusammensetzung so zu bewegen, dass sie einen Teil einer Seitenfläche des Verdrahtungsteils (2) bedeckt.
Herstellungsverfahren für ein Solarzellenmodul (100, 200, 300, 400) nach Anspruch 4, darüber hinaus nach dem dritten Schritt einen vierten Schritt des Vorantreibens einer Aushärtung umfassend, indem auf eine Temperatur erwärmt wird, die gleich einer oder höher als eine Aushärtungsbeginntemperatur der wärmehärtenden Harzzusammensetzung (7a, 70a, 71a) ist.
Herstellungsverfahren für ein Solarzellenmodul (100, 200, 300, 400) nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Lampe für ein Verfahren zum Schmelzen und Erwärmen des Lötmetalls im dritten Schritt verwendet wird.