JP2006310745A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続タブを太陽電池素子上の電極にハンダ付けした場合に、その電極と接続タブの接合強度を強固なものにすることにより、歩留りの安定した太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】 複数の太陽電池素子２が接続タブ３をハンダ付けすることにより電気的に接続された太陽電池モジュールであり、接続タブ３の両端部に前記太陽電池素子２主面側に折れ曲がる折曲部４０、４４を設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は複数の太陽電池素子が接続タブで接続された太陽電池モジュールとその製造方法に関するものであり、特に太陽電池素子と接続タブの接合強度を向上させた太陽電池モジュール及びその製造方法に関するものである。

太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため、太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池素子を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子の１枚では電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直列又は並列に電気的に接続して用いる必要がある。

このため、配線材を適当な長さに切断し（以下、この配線材を適当な長さに切断したものを接続タブという）、これを用いて複数の太陽電池素子を直並列に接続し、この接続した太陽電池素子を充填材で被覆した状態で透光性基板と裏面シートの間に配置して、太陽電池モジュールを作成することが通常行われている。

図１は、典型的な太陽電池モジュールの受光面側の平面図であり、図２はそのモジュールの部分分解断面図であり、図３は、太陽電池素子に接続タブをハンダ接合した状態の平面図である。

図において、１は透光性の受光面側部材であり、２は太陽電池素子であり、３は配線部材であり、４はモジュール枠体であり、５は配線部材によって接続された太陽電池素子群（太陽電池素子ストリング）であり、６は横方向配線部材であり、７は裏面側部材であり、８は受光面側充填材、９は裏面側充填材である。

透光性受光面側部材である透光性基板１は、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。

受光面側充填材８及び裏面側充填材９は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略す）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から成り、厚みが０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものを軟化、融着させている。

裏面側部材７は、例えば耐候性、耐湿性を有するシートが用いられる。

太陽電池素子２は、例えばＰ−Ｎ接合したシリコン基板、受光面側の電極、裏面側の電極から構成されている。受光面側の電極としては、バスバー電極２１とフィンガー電極２２があげられ、これらは、銀ペーストをスクリーンプリントすることなどにより形成される。また、バスバー電極２１の表面は、その保護と接続タブ３がハンダ付けされる領域でもあり、そのほぼ全面にわたりハンダコートされることもある。また、太陽電池素子２の裏面（非受光面）側にも同様にバスバー電極、フィンガー電極などが形成されている。

接続タブ３は、太陽電池素子２同士を互いに電気的に接続するものであり、銅箔などの表面にハンダコートを施し、これを適当な長さに切断した帯状となっている。そして、接続タブ３の一方端部側を、隣接しあう一方の太陽電池素子の受光面側のバスバー電極に、また、他方端部側を、他方の太陽電池素子の裏面側のバスバー電極にハンダ付けしていた。

接続タブ３を、太陽電池素子１のバスバー電極２１に取り付けるにあたり、図８に示すように、太陽電池素子２のバスバー電極２１上に接続タブ３を位置決め配置し、その後、接続タブ３の接合部分を押しつけピン８６を下ろし、接続タブ３をバスバー電極２１に押しつける。その状態で、ノズル８５から、４００から５００℃程度の熱風を１、２秒程度、接続タブ３に吹き付け、接続タブ３の表面にコートしたハンダやバスバー電極２１の表面をコートしたハンダを融かして、両者を接合する。その後ハンダが固化したら、押しつけピン８６を上げる。この様にして太陽電池素子２の一方面（受光面）側のバスバー電極２１に続いて、他方面（裏面）側のバスバー電極にそれぞれ接続タブ３をハンダ付けしている。（特許文献１の従来の技術参照）
このようして接続された太陽電池素子２は、さらに、横方向配線部材によって接続され、電気的に接続された太陽電池素子群５を形成する。

このような太陽電池モジュールを作製するにあたっては、透光性基板１上に、受光面側充填材８となるシートを置き、さらにその上に接続タブ３等で接続した太陽電池素子２を配置する。さらにその上に裏面側充填材９となるシートを配置して、裏面部材７となるシートを順次積層する。このような状態にして、ラミネーターにセットし、減圧下にて加圧しながら１００〜２００℃で例えば１５分〜１時間加熱することにより、これらが一体化する。その後、一体化した積層体（太陽電池パネル）の外周にモジュール枠体４が取着される。
特開平１１−３１２８２０号公報

上述のように太陽電池素子２のバスバー電極２１に接続タブ３をハンダ付けにより取り付けると取り付け時にその温度が２００℃以上になるため、太陽電池素子２のシリコン基板と接続タブ３の銅箔の熱膨張率の差により室温に戻ったときに太陽電池素子２に反りが発生してしまう。

特に最近の太陽電池モジュールでは、環境面への配慮から使用するハンダに鉛が実質的に含まれないものを使用するものが増えており、この鉛が実質的に含まれないハンダを使用した場合では、そのハンダの物性からハンダ付け温度が高くなるため、上記のような接続タブのハンダ付け前後で太陽電池素子の上記の反りの程度がさらに大きくなることがある。

この太陽電池素子２の反りのため、太陽電池素子２のバスバー電極２１と接続タブ３の接合強度が低下し、場合によってはバスバー電極２１から接続タブ３が剥離してしまい、太陽電池モジュール製造工程における歩留りを低下させてしまうことや太陽電池モジュールの信頼性を低下させてしまうことがあった。

特に、接続タブ３は、断面が矩形状で幅数ミリの細い銅箔のような低抵抗の接続用配線材に、その表面全面にハンダコートしたものを数百メートルの長さで作製し、これをリールなどに巻いて使用時に適当な長さに切断して用いている。このためこの接続タブ３の切断部の切り口にはハンダコートが無い。よってこの切り口は太陽電池素子２のバスバー電極２１とハンダ付けされることが無いため、反りによりストレスがかかった時にはこの切り口が、接続タブ３がバスバー電極２１から剥離してしまう、その起点となることが多かった。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は接続タブを太陽電池素子上の電極にハンダ付けした場合に、その電極と接続タブの接合強度を強固なものにすることにより、歩留りの安定した太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供することにある。

本発明は、透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、
前記接続タブの長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を設けたことを特徴とする太陽電池モジュールである。

また、前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が１１０°〜１６０であることを特徴とする。

また、透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有し、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールの製造方法において、
前記帯状の接続タブの両端部を、前記太陽電池素子の電極部側に予め折り曲げておくともに、太陽電池素子の電極部にハンダを介して接続タブを配置し、前記電極部と前記接続タブの重畳部分に熱風を吹きつけることにより前記電極部に前記接続タブをハンダ付けすることを特徴とする。

また、ハンダ付け前の前記接続タブの両端部の折り曲げ角度が、それぞれ１１０°〜１６０°であることを特徴とする。

また、前記接続タブの両端部にフラックスを塗布しておくことを特徴とする。

さらに、透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブの幅方向の断面形状が前記太陽電池素子の電極部と接する面側が略直線状であり、前記太陽電池素子の電極部と接する面と反対側面が凸形状であることを特徴とする。

また、前記接続タブの長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を設けることが望ましい。

また、前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が１１０°〜１６０であることが望ましい。

複数の太陽電池素子が接続タブをハンダ付けすることにより電気的に接続された太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブの両端部が前記太陽電池素子主面側へそれぞれ折り曲げられた折曲部を設けている。これにより、接続タブを太陽電池素子の電極部（バスバー電極）に接合する時に、接続タブの両端部のハンダコートされていない切り口が太陽電池素子の電極側に向くことになる。このため太陽電池素子のバスバー電極上のハンダまたは接続タブのハンダコート面のハンダがこの切り口に回り込み、切り口もハンダにより電極部に接合される。よって接続タブの切り口が、太陽電池素子に上記のような反りによりストレスがかかった時でも、接続タブが電極から剥離してしまう、その起点となることが無く、信頼性の高い太陽電池モジュールを作製することが可能となる。

また上記の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子へのハンダ付け前の前記接続タブの両端部の折曲部の折り曲げ角度が、それぞれ１１０°〜１６０°としたことにより、上記のハンダが接続タブの切り口に回り込み、切り口もハンダにより電極部に接合される効果を確実なものにすることができる。

また太陽電池素子の一方主面上のバスバー電極上に接続タブを配置し、前記電極と前記接続タブの重畳部分に熱風を吹きつけることにより前記電極に前記接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造方法において、前記接続タブの両端部を前記太陽電池素子主面側へそれぞれ予め折り曲げておき、ハンダ付け時に前記熱風を前記接続タブの両端部の折り曲げ部分に対し略垂直に吹き付けることにより、接続タブの両端のハンダコートされていない切り口が太陽電池素子の電極側に向くようになると共にこの折曲部が確実に加熱されるようになる。これにより太陽電池素子の電極上のハンダまたは接続タブのハンダコート面のハンダがこの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に接合される。よって接続タブの切り口が、太陽電池素子に発生した反りによりストレスがかかった時でも、接続タブがバスバー電極から剥離してしまう起点となることが無く、太陽電池モジュール製造方法においてその歩留りを安定したものとすることが可能となる。

さらに上記の太陽電池モジュール製造方法において、ハンダ付け前の前記接続タブの両端部の折り曲げ角度が、それぞれ１１０°〜１６０°としたことにより、ハンダが接続タブの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に接合される効果を確実なものにすることができる。

またさらに上記の太陽電池モジュール製造方法において、前記接続タブの両端部の折り曲げた部分にハンダ付け前にフラックスを塗布しておくことにより、この接続タブの切り口が確実にハンダにより電極部に接合されることになり、その接合強度向上の効果を確実なものにすることができる。

さらに透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブの幅方向の断面形状が前記太陽電池素子の電極部と接する面側が略直線状であり、前記太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面が凸形状であるようにしたことにより、この接続タブを太陽電池素子の電極部にハンダ付した時に接続タブの側面下部にハンダフィレットができ、この接続タブと電極部との接合強度を強固なものとすることができる。

またこの接続タブ１００の長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を設けたことにより、接続タブを太陽電池素子の電極部に接合する時に、接続タブの両端部のハンダコートされていない切り口が太陽電池素子の電極側に向くことになる。このため太陽電池素子のバスバー電極上のハンダまたは接続タブのハンダコート面のハンダがこの切り口に回り込み、切り口もハンダにより電極部に接合される。よって接続タブの切り口が、太陽電池素子に上記のような反りによりストレスがかかった時でも、接続タブが電極から剥離してしまう、その起点となることが無く、信頼性の高い太陽電池モジュールを作製することが可能となる。

また前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が１１０°〜１６０であるようにしたことにより、ハンダが接続タブの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に接合される効果を確実なものにすることができる。

以下、本発明太陽電池モジュールおよびその製造方法を添付図面に基づいて説明する。

図１は、典型的な太陽電池モジュールの受光面側の平面図であり、図２はそのモジュールの部分分解断面図であり、図３は、太陽電池素子に接続タブをハンダ接合した状態の平面図であり、図４は、本発明の太陽電池モジュールに用いる帯状の接続タブの斜視図を示すものであり、図５はその側面図を示すものである。

受光面側部材である透光性基板１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。ガラス板ついては、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが使用される。他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。

受光面側充填材８及び裏面側充填材９は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略す）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から成り、Ｔダイと押し出し機により厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものが用いられる。これらはラミネート装置により減圧下にて加熱加圧を行うことで、軟化、融着して他の部材と一体化する。

ＥＶＡやＰＶＢは、酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させることがあるが、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法における受光面側充填材８においては、着色させると太陽電池素子２に入射する光量が減少し、発電効率が低下するため透明とする。

また、裏面側充填材９に用いるＥＶＡやＰＶＢは透明でも構わないし、太陽電池モジュールの設置される周囲の設置環境に合わせ酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させても構わない。

裏面部材である裏面シート７は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。

太陽電池素子２は、例えば厚み０．３〜０．４ｍｍ程度、大きさ１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られている。この太陽電池素子２の内部にはボロンなどのＰ型不純物を多く含んだP層とリンなどのＮ型不純物を多く含んだＮ層が接しているＰN接合（不図示）が形成されている。バスバー電極２１とフィンガー電極２２は、銀ペーストをスクリーンプリントすることなどにより形成される。またバスバー電極２１の表面は、その保護と接続タブ３がハンダ付けされる領域でもあり、そのほぼ全面にわたりハンダコートされることもある。またフィンガー電極２２は幅０．１〜０．２ｍｍ程度で、太陽電池素子２の辺に平行に、光生成キャリヤーを収集するため多数本形成される。またバスバー電極２１は収集されたキャリヤーを集電し、接続タブを取り付けるために幅２ｍｍ程度で、フィンガー電極２２と垂直に交わるように２本程度形成される。このようなバスバー電極とフィンガー電極は、太陽電池素子２の裏面（非受光面）側にも同様に形成されている。

接続タブ３は、太陽電池素子２同士を互いに電気的に接続するものであり、銅箔などの表面にハンダコートを施し、これを適当な長さに切断して用いている。そして、接続タブ３の一方端部側を、隣接しあう一方の太陽電池素子の受光面側のバスバー電極に、また、他方端部側を、他方の太陽電池素子の裏面側のバスバー電極にハンダ付けしていた。

そして、このような太陽電池モジュールを作製するにあたっては、透光性基板１上に受光面側充填材８を置き、さらにその上に接続タブ３等で接続した太陽電池素子２を配置して、さらにその上に裏面側充填材９、裏面シート７を順次積層する。このような状態にして、ラミネーターにセットし、減圧下にて加圧しながら１００〜２００℃で例えば１５分〜１時間加熱することにより、これらが一体化した太陽電池パネルを作成する。その後、このパネルの外周部にモジュール枠体４を取着する。

本発明では、図４、図５に示すように、太陽電池素子２のバスバー電極２１にハンダ接合される接続タブを示す。図において、４１、４３は直線部、４２は太陽電池素子間の傾斜部、４０、４４は両端部に設けられた折曲部、ａ１、ａ２は折り曲げ部分と直線部のなす角度をそれぞれ示す。

本発明に係る帯状の接続タブ３は、銅箔のような低抵抗の太陽電池素子接続用配線材にハンダをその表面全面に片面２０〜７０μｍ程度、メッキやディピングによりハンダコートしたものを適当な長さに切断して用いる。この接続タブ３の幅は、ハンダ付け時に接続タブ３自身により太陽電池素子２の受光面に影を作らないように、太陽電池素子２のバスバー電極２１の幅と同じかそれ以下にする。接続タブ３の長さは太陽電池素子２のバスバー電極２１のほぼ全てに重なり、さらに所定の太陽電池素子２間の間隔と隣り合う太陽電池素子２の非受光面のバスバー電極に重なるようにする。一般的な１５０ｍｍ角の太陽電池素子２を使用する場合、接続タブ３の幅は、１〜３ｍｍ程度、その長さは２００〜３００ｍｍ程度である。接続タブ３が太陽電池素子２のバスバー電極２１のほぼ全てに重なるようにするのは、太陽電池素子２１の抵抗成分を少なくするためである。

さらに本発明に係る接続タブ３の一端部は、太陽電池素子２に接続される面側へ折り曲げられ、折曲げ部４０が形成され、さらに該接続タブ３の中央部である太陽電池素子間に位置する部分は、太陽電池素子２の厚みに相当する程度に同じ方向に折り曲げられ、傾斜部４２が形成される。また接続タブ３の他端部４４も他の太陽電池素子に接続される面側へ（すなわち折り曲げ部分４０と対向する方向へ）折り曲げられ、折曲部４４が形成される。この両端部の折り曲げ部分４０、４４の幅は２〜７mm程度が最適である。

さらにこの時接続タブの直線部４１と折曲部４０のなす角度（接合する面側の内角）ａ１及び直線部４３と折曲部４４のなす角度ａ２は、本発明者が繰り返し行ったテストによると、１１０°〜１６０°であることが望ましい。

このような接続タブ３は、図６、図７に示す取付け工程を経て、太陽電池素子２にハンダ接合される。図６は本発明に係る接続タブを太陽電池素子のバスバー電極上へ配置した様子を示す断面図であり、図７は本発明に係る接続タブを太陽電池素子の電極上へハンダ付けにより接続する様子を示す断面図である。

図６、図７において６９は押しつけピン、６０は熱風吹き出しノズル、６９ａは端部の押しつけピン、６０ａは端部の熱風吹き出しノズル、６１は端部の熱風吹き出しノズルからの熱風吹き出し方向、６２は接続タブ端部の折り曲げ部により太陽電池素子との間にできる空間部を示す。

本発明に係る接続タブ３を太陽電池素子２のバスバー電極２１にハンダ付けにて取り付けるには、まず太陽電池素子２のバスバー電極２１上に接続タブ３を配置する。この時接続タブ３には上記のような折曲部４０が形成されているため、図６に示すように折曲側の端部を除いてバスバー電極２１の端部から離れた状態となり、折曲側がバスバー電極２１側となるようにする。

この状態で押し付けピン６９と熱風吹き出しノズル６０を、接続タブが押し付けピン６９で太陽電池素子２のバスバー電極２１上に固定される位置まで下げる。この時端部の押しつけピン６９ａの位置は、接続タブ３の直線部４１上で、接続タブ３の折曲部４０と直線部４１の境界線から接続タブ３の折曲部４０の長さとほぼ同じくらい離れたところになるようにする。

このように押し付けピン６９、６９ａで接続タブ３を太陽電池素子２のバスバー電極２１上に押し付けることにより、図７に示すように、押しつけピン６９ａの位置より、中央部側では接続タブ３とバスバー電極２１は接触した状態となる。また端部の押しつけピン６９ａの位置より端部側では、端部の押しつけピン６９ａの位置を接続タブ３の折曲部４０と直線部４１の境界線から接続タブ３の折曲部４０の長さとほぼ同じくらい離れたところになるようにしたため、接続タブ３の折曲部４０と直線部４１の境界線を頂点として二等辺三角形を描くようになり、接続タブ３の端部の切り口はバスバー電極２１側に向くこととなる。

この様な状態で熱風吹き出しノズル６０から４００〜５００℃程度の熱風を１〜３秒程度、接続タブ３上に吹き付ける。

この時さらに本発明に係る接続タブの取り付け方法では、端部の熱風吹き出しノズル６０ａからの熱風吹き出し方向６１が、接続タブの折り曲げ部分６０に対し略垂直になるように、斜め方向から熱風を吹き付けるようにする。

この様にすることにより、接続タブ３の端部の切り口がバスバー電極２１側に向くとともに、接続タブ３の折曲部４０に熱風が効率的に当たるため、接続タブ３の端部の切り口がハンダに覆われ、バスバー電極２１にハンダにより接合される。

さらに接続タブ３の端部の折曲部４０により、太陽電池素子２との間にできる空間部６２（上記の二等辺三角形の内部）の内部のハンダも溶融し、この部分がハンダでほぼ満たされ、ハンダフィレットが形成された状態となり、接続タブ３の端部において、バスバー電極２１との接合強度が強固なものとなる。

よって太陽電池素子２に反りによりストレスがかかった時でも、接続タブ３の切り口や端部から、接続タブ３がバスバー電極２１から剥離してしまうということがなく、太陽電池モジュール製造方法においてその歩留りが安定する。

さらに本発明に係る接続タブ３の取り付け方法では、接続タブ３の折曲部４０（特にその切り口部分）に予めフラックスを塗布しておくことが望ましい。塗布する方法は、この折曲部４０をフラックス槽にディッピングし乾燥させることで可能である。また塗布するフラックスはハンダ付け後の洗浄が不要なようにＲＭＡタイプのものが望ましい。

このように接続タブ３の折曲部４０に予めフラックスを塗布しておくことにより、この部分のハンダ付き性が改善され、接続タブ３の端部の切り口がハンダに覆われ、バスバー電極２１にハンダにより接合される効果や空間部６２の内部がハンダでほぼ満たされ、接続タブ端部の電極との接合強度が強固なものとなる効果を確実なものとすることができるようになる。

尚、上述の説明では、太陽電池素子２の一方主面、例えば、受光面に形成したバスバー電極２１に、接続タブ３を接合する場合で説明したが、接続タブ３の他端部、すなわち、折曲部４４は、接続される他の太陽電池素子の裏面側のバスバー電極に、同様の取付け方法でハンダ接合される。

図５において、折曲部４０、４４の角度ａ１、ａ２において、１１０°〜１６０°とすることが望ましい。仮に、１１０°未満であると、角度が急になるため、太陽電池素子２のバスバー電極２１へ接続タブ３を取り付けるときに、バスバー電極２１にハンダ付けされない部分が生じることがあり、そのために太陽電池モジュールの抵抗成分が増大して電気出力が低下してしまうことがある。また１６０°を越すと太陽電池素子２のバスバー電極２１上のハンダまたは接続タブ３のハンダコート面のハンダが、該接続タブ３の切り口にまで充分に回り込こまず、この切り口がハンダによりバスバー電極２１に接合されない場合がある。このため接続タブ３の両端のハンダコートされていない切り口が確実に太陽電池素子２のバスバー電極側に向き、太陽電池素子２のバスバー電極２１上のハンダまたは接続タブ３のハンダコート面のハンダが，溶融してこの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に安定的に接合されためには、角度ａ１、ａ２が１６０°以下であることが望ましい。

図９は本発明に係る接続タブの別の実施例を示す斜視図である。図９において１００は接続タブ、１０１は接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面、１０２は接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面、１０３は接続タブの幅方向の断面を示す。

接続タブ１００において、その幅方向の断面１０３の形状は、接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面１０１側のおいてはハンダコート面等の微細な凹凸はあるが、ほぼフラットな略直線状であり、接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面１０２側においては、その幅方向の中央部の厚みが両端部より厚くなった凸形状である。

例えば接続タブ１００で、これに使用する銅箔の幅は１．５ｍｍ、その厚みの一番厚い部分は０．２ｍｍで、その断面形状は直径3ｍｍの円を弦の長さが１．５ｍｍのところで切り取った凸形状である。

このような断面形状を持った銅箔は、その銅材料を押し出しながら帯状に成形するときの押し出し口の型を希望する形状にすることにより自在に作製することが可能である。さらにこの帯状の銅箔の表面全面に片面２０〜７０μｍ程度、メッキやディピングによりできるだけ均一にハンダコート（不図示）したものを適当な長さに切断して、接続タブに用いる。

図１０は、この接続タブ１００を太陽電池素子２のバスバー電極２１にハンダ付けにより接続した状態の断面図である。図１０において、１０４はハンダフィレット、１０５はハンダ層を示す。

上述のように熱風などにより太陽電池素子２のバスバー電極２１上に接続タブ１００をハンダ付けしたとき、バスバー電極２１と接続タブ１００の間にハンダ層１０５が形成されると共に、接続タブ１００の太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面１０２側をコートしているハンダも溶融し、その自重により流下する。このため接続タブ１００とバスバー電極２１接する接続タブの側面下部にはハンダが溜まり、接続タブ１００とバスバー電極２１の両者をつなぐようにハンダフィレットが形成される。このフィレットができることにより、接続タブと電極部との接合強度を強固なものとすることができる。

さらに接続タブで接続した太陽電池素子を上述のように受光面側充填材８及び裏面側充填材９で封止して、太陽電池モジュールを作製し屋外に設置した場合、太陽電池モジュールの温度変化が激しくまた、ＥＶＡなどの受光面側充填材８及び裏面側充填材９と太陽電池素子の熱膨張率の差があるため、接続タブの断面形状が矩形状では、受光面側充填材８及び裏面側充填材９の熱膨張や収縮による力（変形）を接続タブの側面で受けることになり、接続タブと電極部との接合強度が低下することがあったが、本発明に係る接続タブ１００では、裏面側充填材９の熱膨張や収縮による力を太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面１０２側が上記のように凸形状により逃すことができ、使用時においても接続タブと電極部との接合強度が低下すること無い。

さらに本発明に係る接続タブ１００の一端部は、上述のように太陽電池素子２０に接続される面側へ折り曲げられ、折曲げ部が形成され、さらに該接続タブ１００の中央部である太陽電池素子間に位置する部分は、太陽電池素子２０の厚みに相当する程度に同じ方向に折り曲げられ、傾斜部が形成される。また接続タブ１００の他端部も他の太陽電池素子に接続される面側へ折り曲げられ、折曲部が形成される。この両端部の折り曲げ部分の幅は２〜７mm程度が最適である。

さらに上述のように、この時接続タブの直線部と折曲部のなす角度（接合する面側の内角）及び直線部と折曲部のなす角度は、本発明者が繰り返し行った実験結果によると、１１０°〜１６０°であることが望ましい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正及び変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。

またハンダ付けに使用するハンダは、錫−鉛の共晶ハンダ等の他鉛フリーハンダでも実施可能である。

典型的な太陽電池モジュールの平面図である。 太陽モジュールの部分の分解断面図である。 接続タブを太陽電池素子に接続した状態の平面図である。 本発明に係る接続タブの斜視図を示すものである。 本発明に係る接続タブの断面図を示すものである。 本発明に係る接続タブを太陽電池素子のバスバー電極上に配置した状態を示す断面図である。 本発明に係る接続タブを太陽電池素子のバスバー電極上にハンダ付けにより接続する様子を示す断面図である。 太陽電池素子に接続タブを接続する従来の装置を示したものである。 本発明に係る接続タブの別の実施例を示す斜視図である。 本発明に係る接続タブを太陽電池素子のバスバー電極にハンダ付けにより接続した状態の断面図である。

符号の説明

２：太陽電池素子
３、１００：接続タブ
２１：バスバー電極
２２：フィンガー電極
６、６０ａ、８５：熱風吹き出しノズル
６９、６９ａ、８６：押しつけピン
４０、４４：折曲部
ａ１、ａ２：折曲部の角度
１０１；接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面
１０２；接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面
１０３；接続タブの幅方向の断面
１０４；ハンダフィレット
１０５；ハンダ層

Claims (8)

1. 透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、
   前記接続タブの長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を設けたことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が１１０°〜１６０であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
3. 透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有し、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールの製造方法において、
   前記帯状の接続タブの両端部を、前記太陽電池素子の電極部側に予め折り曲げておくとともに、太陽電池素子の電極部にハンダを介して接続タブを配置し、前記電極部と前記接続タブの重畳部分に熱風を吹きつけることにより前記電極部に前記接続タブをハンダ付けすることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
4. ハンダ付け前の前記接続タブの両端部の折り曲げ角度が、それぞれ１１０°〜１６０°であることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール製造方法。
5. 前記接続タブの両端部にフラックスを塗布しておくことを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6. 透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、
   前記接続タブの幅方向の断面形状が前記太陽電池素子の電極部と接する面側が略直線状であり、前記太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面が凸形状であることを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 前記接続タブの長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を設けたことを特徴とする請求項６記載の太陽電池モジュール。
8. 前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が１１０°〜１６０であることを特徴とする請求項７記載の太陽電池モジュール。

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