JP2006332451A - Solar battery cell, solar battery module and method for manufacturing solar battery module - Google Patents

Solar battery cell, solar battery module and method for manufacturing solar battery module Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery cell for preventing the generation of the fracture, chip and crack of a substrate, and a method for manufacturing the solar battery module. <P>SOLUTION: This solar battery cell is provided with a light receiver 14 formed on a substrate surface, a surface electrode connected to the light receiver 14 and formed on the substrate surface 12, and a back electrode formed on a substrate rear face 13. The solar battery cell is provided with a connection connected to the back electrode so as to be driven from the substrate rear face to the outside of the substrate; and the connection is constituted as a metallic foil where an inter-layer with metal whose elastic modulus is smaller than that of copper as main components is interposed between two surface layers with copper as main components, so that the connection 21 can be constituted as a metallic foil whose elastic module is smaller than that of copper. Thus, it is possible to relax the distortion of a joint where each electrode is connected to the connection 21, and to prevent the generation of the fracture, chip and crack of the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に太陽電池セルを接続する接続部に特徴を有する太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。   The present invention relates to a solar battery cell, a solar battery module, and a method for manufacturing a solar battery module, and more particularly to a solar battery cell, a solar battery module, and a method for manufacturing a solar battery module that are characterized by connecting portions that connect the solar battery cells.

従来の太陽電池セルについて、図11及び図12を参照して説明する。   A conventional solar battery cell will be described with reference to FIGS.

図11(A)は、従来の太陽電池セルの斜視図であり、図11(B)は、従来の太陽電池セルの側面図である。   FIG. 11A is a perspective view of a conventional solar battery cell, and FIG. 11B is a side view of the conventional solar battery cell.

太陽電池セル101は複数並置され、接続部121によって互いに接続され、太陽電池モジュール(不図示)が形成される。   A plurality of solar battery cells 101 are juxtaposed and connected to each other by a connecting part 121 to form a solar battery module (not shown).

太陽電池セル101は、基板111の表面に受光部114が設けられ、受光部114の表面には、光出力を取り出すための表面電極116が設けられている。基板裏面113には裏面電極117が設けられ、基板111の割れを防止するために、基板裏面113に樹脂からなる補強部材181が貼り付けられている(特開2003−69055号公報参照)。   In the solar cell 101, a light receiving part 114 is provided on the surface of the substrate 111, and a surface electrode 116 for taking out light output is provided on the surface of the light receiving part 114. A back surface electrode 117 is provided on the back surface 113 of the substrate, and a reinforcing member 181 made of resin is attached to the back surface 113 of the substrate in order to prevent the substrate 111 from cracking (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-69055).

接続部121は、一端が裏面電極117に半田で接続され、他端が隣接する太陽電池セル101の表面電極116に半田で接続されている(不図示)。   One end of the connecting portion 121 is connected to the back electrode 117 with solder, and the other end is connected to the surface electrode 116 of the adjacent solar battery cell 101 with solder (not shown).

接続部121は、太陽電池セル101によって発電された電気を効率良く送電するために、導電率の高い銅で形成されている。
特開2003−69055号公報
The connection part 121 is formed of copper having high conductivity in order to efficiently transmit electricity generated by the solar battery cell 101.
JP 2003-69055 A

しかしながら、裏面電極117と接続部121とを半田で接続したとき、半田接合部において反りが生じ、基板111にクラック・セル割れ等が発生していた。   However, when the back electrode 117 and the connection portion 121 are connected by solder, warpage occurs at the solder joint, and cracks, cell cracks, and the like occur in the substrate 111.

図12は、従来の太陽電池セルの裏面電極と接続部とが接合した領域における基板の反りを説明する説明図である。   FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the warpage of the substrate in the region where the back electrode of the conventional solar battery cell and the connection portion are joined.

裏面電極117には、半田によって接続部121が接続されている。基板111は、裏面電極117が形成されている領域において、接続部121側に反っている。なお、反りの説明を簡略化するため、表面電極116側の接続部121は図示を省略してある。   A connecting portion 121 is connected to the back electrode 117 by solder. The substrate 111 is warped toward the connecting portion 121 in the region where the back electrode 117 is formed. In order to simplify the explanation of the warp, the connection part 121 on the surface electrode 116 side is not shown.

基板111はシリコンにより形成され、接続部121は銅により形成されている。銅の熱膨張係数は、シリコンの熱膨張係数より大きい。このため、基板111と接続部121とを加熱して半田接合させた場合、基板111に対して接続部121の方が大きく熱膨張し、熱膨張差を有した状態で、基板111と接続部121とが固定されることになる。この後、半田接合部が冷却し室温に戻ると、基板111よりも接続部121の方がより小さく縮小することになるが、基板111と接続部121との接合面は固定されているため、ずれることがないので、基板111が接続部121に引っ張られて、接続部121の方に反ることになる。このとき、基板111と接続部121とが接合した接合部には歪が生じ、基板111内部にはクラックが形成される。また、この基板反り及び内部クラックは、セル割れを発生させる原因にもなる。   The substrate 111 is made of silicon, and the connection part 121 is made of copper. The thermal expansion coefficient of copper is larger than that of silicon. For this reason, when the board | substrate 111 and the connection part 121 are heated and solder-joined, the board | substrate 111 and a connection part are in the state which the thermal expansion of the connection part 121 was large with respect to the board | substrate 111, and had a thermal expansion difference. 121 is fixed. Thereafter, when the solder joint cools and returns to room temperature, the connection portion 121 is smaller than the substrate 111, but the joint surface between the substrate 111 and the connection portion 121 is fixed. Since there is no displacement, the substrate 111 is pulled by the connecting portion 121 and warps toward the connecting portion 121. At this time, distortion occurs in the joint portion where the substrate 111 and the connection portion 121 are joined, and a crack is formed inside the substrate 111. Further, the substrate warpage and internal cracks cause cell cracks.

また、接合部の歪、基板反り、及び内部クラック等は、製造工程における加熱処理時の温度変化によって、その度合いが拡大し、基板の割れ、欠け、クラック等を引き起こし、生産歩留りの低下の原因となる。   In addition, the distortion of the joint, substrate warpage, internal cracks, etc., increase in degree due to temperature changes during the heat treatment in the manufacturing process, causing substrate cracks, chips, cracks, etc., which cause a decrease in production yield It becomes.

また、接合部の歪、基板反り、及び内部クラック等は、太陽電池モジュールの実際の使用環境における日々の温度変化によって基板が膨張・収縮を繰り返すことから、その度合いが拡大し、基板の割れ、欠け、クラック等を引き起こし、太陽電池セルの品質・信頼性を低下させる原因となる。   In addition, since the substrate repeatedly expands and contracts due to daily temperature changes in the actual usage environment of the solar cell module, the degree of expansion, cracking of the substrate, distortion of the joint, substrate warpage, internal cracks, etc. It causes chipping, cracking, and the like, and causes deterioration in the quality and reliability of the solar battery cell.

本発明は、こうした点に鑑みなされたものであり、その目的は、太陽電池セルの接合部の歪、基板反り、及び内部クラック等を防止した太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to manufacture a solar battery cell, a solar battery module, and a solar battery module in which distortion of the solar battery cell junction, substrate warpage, and internal cracks are prevented. It is to provide a method.

本発明の太陽電池セルは、基板表面に形成された受光部と、該受光部に接続され前記基板表面に形成された表面電極と、基板裏面に形成された裏面電極とを備えた太陽電池セルにおいて、前記裏面電極に接続され前記基板裏面から基板の外方に導出される接続部を備え、該接続部は、前記基板裏面を覆う被覆部が延在して設けられ、銅を主成分とする2つの表面層で銅より弾性係数が小さい金属を主成分とする中間層を挟持する金属箔としてあることを特徴としている。   A solar battery cell of the present invention includes a light receiving portion formed on a substrate surface, a surface electrode connected to the light receiving portion and formed on the substrate surface, and a back electrode formed on the back surface of the substrate. A connecting portion connected to the back surface electrode and led out from the back surface of the substrate to the outside of the substrate, wherein the connecting portion is provided with a covering portion extending over the back surface of the substrate, the main component being copper. The metal foil is characterized by sandwiching an intermediate layer mainly composed of a metal having a smaller elastic coefficient than copper between the two surface layers.

この構成により、銅よりも弾性率の小さい金属箔が裏面電極及び表面電極に接合することになるので、各電極と接続部との接合部の歪が緩和され、基板反りが小さくなり、また、内部クラックが少なくなる。また、製造工程における加熱処理時の温度変化があっても、また、太陽電池モジュールの使用環境の温度が繰り返して変化することがあっても、接続部は低弾性率の材料であるために、熱膨張収縮によるストレスを緩和させることができるので、基板の割れ、欠け、クラック等の発生を防止することができる。   With this configuration, a metal foil having a smaller elastic modulus than copper is bonded to the back electrode and the front electrode, so the distortion of the bonding portion between each electrode and the connection portion is alleviated, and the substrate warpage is reduced, Internal cracks are reduced. In addition, even if there is a temperature change during the heat treatment in the manufacturing process, and even if the temperature of the usage environment of the solar cell module may change repeatedly, the connection portion is a low elastic modulus material, Since stress due to thermal expansion and contraction can be relieved, generation of cracks, chips, cracks and the like of the substrate can be prevented.

また、接続部は、表面と裏面とが銅を主成分とする層で構成され、両面において半田接続性が良好であるので、一方の面は裏面電極と、他方の面は隣接する太陽電池セルの表面電極と良好に半田接続させることができる。すなわち、接続部が2層構造であって、一層のみが銅である場合には、基板の裏面電極と隣接する太陽電池セルの表面電極とを接続するとき、接続部を180度捻る必要があるが、接続部が上記構造である場合には、このような作業をする必要がなくなる。   In addition, since the connection portion is composed of a layer mainly composed of copper on the front surface and the back surface, and the solder connectivity is good on both surfaces, one surface is a back electrode and the other surface is an adjacent solar cell. It is possible to make good solder connection with the surface electrode. That is, when the connecting portion has a two-layer structure and only one layer is copper, the connecting portion needs to be twisted 180 degrees when connecting the back surface electrode of the substrate and the surface electrode of the adjacent solar battery cell. However, when the connecting portion has the above structure, it is not necessary to perform such work.

また、基板裏面全体が被覆部で補強されているので、太陽電池セルの割れを防止することができる。   Further, since the entire back surface of the substrate is reinforced with the covering portion, it is possible to prevent cracking of the solar battery cell.

また、接続部から被覆部が延在して設けられているので、接続部に被覆部を別途付加して設ける必要がなくなることから、製造工程を簡略化することができる。また、接続部と被覆部と個別の部品としていたものを、一個の部品とすることができることから、資材調達性が向上する。また、被覆部は、基板裏面を覆うことになるから、太陽電池セル基板が割れた場合であっても、基板の割れた部分の光出力を収集することができる。   Further, since the covering portion extends from the connection portion, it is not necessary to separately add a covering portion to the connection portion, so that the manufacturing process can be simplified. Moreover, since what was made into the connection part and the coating | coated part and separate parts can be made into one part, material procurement property improves. Moreover, since a coating | coated part will cover a substrate back surface, even if it is a case where a photovoltaic cell substrate is cracked, the light output of the broken part of a board | substrate can be collected.

また、金属箔の中間層は、アルミニウムを主成分とするのが好ましい。   The intermediate layer of the metal foil preferably contains aluminum as a main component.

この構成により、一定の導電率を確保しながら、接続部の弾性率を小さくすることができる。また、中間層の主成分は金または銀としてもよいが、アルミニウムを主成分とすることで金属箔を安価に製造することができる。   With this configuration, it is possible to reduce the elastic modulus of the connecting portion while ensuring a certain conductivity. Moreover, although the main component of an intermediate | middle layer is good also as gold or silver, metal foil can be manufactured cheaply by having aluminum as a main component.

また、被覆部の周縁は、基板裏面の周縁より内側に配置することが好ましい。   Moreover, it is preferable to arrange | position the periphery of a coating | coated part inside the periphery of a substrate back surface.

この構成により、基板裏面の周縁から被覆部がはみ出すことがなくなるので、隣接する太陽電池セルの被覆部同士が接触することがなくなり、太陽電池セル間の短絡を防止することができる。   With this configuration, since the covering portion does not protrude from the peripheral edge of the back surface of the substrate, the covering portions of the adjacent solar cells are not brought into contact with each other, and a short circuit between the solar cells can be prevented.

また、裏面電極は、複数離散して形成するのが好ましい。   Moreover, it is preferable to form a plurality of backside electrodes in a discrete manner.

この構成により、裏面電極と接続部との接続箇所を分散させて、裏面電極と接続部との接合の歪を小さくすることができるので、基板の割れ、欠け、クラック等の発生を防止することができる。   With this configuration, the connection portion between the back electrode and the connection portion can be dispersed to reduce the distortion of the junction between the back electrode and the connection portion, thereby preventing the occurrence of cracks, chips, cracks, etc. on the substrate. Can do.

また、接続部は、前記基板の外方へ導出された部分に段差部を有する構成とするのが好ましい。   Moreover, it is preferable that the connection portion has a step portion at a portion led out of the substrate.

この構成により、裏面電極から隣接する太陽電池セルの表面電極への接続において、接続の際に生じる曲げの歪を緩和させることができるので、接続部の歪・クラック等を減少させることができる。また、段差部を設けないストレート形状の接続部を用いる場合にあっては、隣接する太陽電池セルの表面電極へ接続する際に、基板の厚みの段差分に対して接続部を変形させる必要があったが、この作業を省略することができるので、製造工程を効率化できる。   With this configuration, in the connection from the back surface electrode to the front surface electrode of the adjacent solar battery cell, the bending strain generated during the connection can be reduced, so that the strain and cracks of the connection portion can be reduced. In addition, in the case of using a straight connection portion that does not have a step portion, it is necessary to deform the connection portion with respect to the step difference in the thickness of the substrate when connecting to the surface electrode of the adjacent solar battery cell. However, since this operation can be omitted, the manufacturing process can be made more efficient.

また、基板裏面は、被覆部を覆うように樹脂からなる補強部材によって被覆されてあることが好ましい。   The back surface of the substrate is preferably covered with a reinforcing member made of resin so as to cover the covering portion.

この構成により、太陽電池セルの基板が補強部材で補強されることになるので、太陽電池セルの割れを防止することができる。   With this configuration, the solar cell substrate is reinforced by the reinforcing member, so that the solar cell can be prevented from cracking.

また、本発明の太陽電池モジュールは、上記の太陽電池セルを複数個接続して太陽電池モジュールとするのが好ましい。   Moreover, it is preferable that the solar cell module of the present invention is a solar cell module by connecting a plurality of the above-described solar cells.

この構成により、個々の太陽電池セルにおける表面電極及び裏面電極の接合部の歪、基板反り、及び内部クラック等の発生を防止させることができるので、太陽電池モジュール全体としての故障率を格段に低下させることができる。   With this configuration, it is possible to prevent the occurrence of distortion, substrate warpage, internal cracks, etc. at the junctions of the front and back electrodes in individual solar cells, so the failure rate of the entire solar cell module is dramatically reduced. Can be made.

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、基板表面に形成された受光部と、該受光部に接続され前記基板表面に形成された表面電極と、基板裏面に形成された裏面電極と、該裏面電極に当接領域が接続され前記基板裏面から外方に導出された延長部を有する接続部とを備えた太陽電池セルを複数連接してある太陽電池モジュールの製造方法であって、前記接続部は銅を主成分とする2つの表面層で銅より弾性係数が小さい金属を主成分とする中間層を挟持した金属箔としてあり、前記表面電極及び前記裏面電極の各表面に半田層を形成し、前記接続部の当接領域を前記裏面電極に当接し、延長部を隣接する太陽電池セルの前記表面電極に当接した後、加熱して、前記当接領域と前記裏面電極とを及び前記延長部と前記表面電極とを半田接合することを特徴とする。   Further, the method for manufacturing a solar cell module of the present invention includes a light receiving portion formed on the substrate surface, a surface electrode connected to the light receiving portion and formed on the substrate surface, a back electrode formed on the back surface of the substrate, A method for manufacturing a solar cell module comprising a plurality of solar cells connected to a back surface electrode and a connection portion having an extension portion that is led out from the back surface of the substrate. The connecting portion is a metal foil sandwiched between two surface layers mainly composed of copper and an intermediate layer mainly composed of a metal having a smaller elastic coefficient than copper, and a solder layer is provided on each surface of the front electrode and the back electrode. Forming and contacting the contact region of the connecting portion with the back surface electrode, contacting the extension portion with the front surface electrode of the adjacent solar battery cell, and heating the contact region and the back surface electrode. And the extension and the surface electrode Characterized by bonding.

この構成により、裏面電極と表面電極とを接続する接続部を、銅よりも弾性率が小さい金属箔とすることができるので、加熱工程において生じる半田接合部の歪が緩和され、基板反り、及び内部クラック等を減少させて、生産歩留りを向上させることができる。   With this configuration, since the connecting portion that connects the back electrode and the front electrode can be a metal foil having a smaller elastic modulus than copper, the distortion of the solder joint that occurs in the heating process is alleviated, the substrate warp, and Production yield can be improved by reducing internal cracks and the like.

本発明に係る太陽電池セルによれば、太陽電池セルの基板の裏面電極と表面電極とを接続する接続部を、銅を主成分とする2つの表面層で銅よりも弾性係数が小さい金属を主成分とする中間層を挟持する構成とすることで、接続部の弾性率を銅箔の弾性率より小さくし、これによって、太陽電池セルの接合部の歪、基板反り、及び内部クラック等の発生を抑え、太陽電池セルの基板の割れ、欠け、クラック等を防止することができる。   According to the solar cell according to the present invention, the connecting portion for connecting the back electrode and the front electrode of the substrate of the solar cell is made of a metal having a smaller elastic modulus than copper in two surface layers mainly composed of copper. By sandwiching the intermediate layer as the main component, the elastic modulus of the connection portion is made smaller than the elastic modulus of the copper foil, and thereby, the distortion of the joint portion of the solar battery cell, the substrate warp, the internal crack, etc. Generation | occurrence | production can be suppressed and the crack of a board | substrate of a photovoltaic cell, a chip, a crack, etc. can be prevented.

また、接続部に基板裏面を覆う被覆部が設けられているので、太陽電池セル全体を補強できるので、これによっても、太陽電池セルの割れの発生を防止することができる。   Moreover, since the coating | coated part which covers a board | substrate back surface is provided in the connection part, since the whole photovoltaic cell can be reinforced, generation | occurrence | production of the crack of a photovoltaic cell can also be prevented by this.

また、接続部から被覆部が延在して設けられているので、接続部の接合と被覆部の接着を別々の工程で行う必要もなくなり、太陽電池セルの製造工程を簡略化することができる。   Further, since the covering portion extends from the connecting portion, it is not necessary to perform the joining of the connecting portion and the bonding of the covering portion in separate steps, and the manufacturing process of the solar battery cell can be simplified. .

また、本発明に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールの構成である太陽電池セルの基板の割れ、欠け、クラック等を防止できるので、太陽電池モジュール全体としての故障率を格段に低下させることができる。   Moreover, according to the solar cell module according to the present invention, it is possible to prevent cracking, chipping, cracking, etc. of the substrate of the solar cell that is the configuration of the solar cell module, so that the failure rate of the entire solar cell module is significantly reduced. be able to.

また、本発明による太陽電池モジュールの製造方法によれば、製造の加熱工程において生じる基板と接続部との間に生じる接合部の歪、基板反り、及び内部クラック等を緩和させて、太陽電池セルの基板の割れ、欠け、クラック等を防止できるので、生産歩留りを向上させることができる。また、被覆部は接続部と一体的に金属箔で構成されているので、接続部の接合と被覆部の接着を別々の工程で行う必要もなくなり、太陽電池セルの製造工程を簡略化することができる。   In addition, according to the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention, the solar cell can be reduced by reducing the distortion of the joint, the warpage of the substrate, the internal crack, and the like that occur between the substrate and the connection portion that occur in the heating process of manufacture. Since the substrate can be prevented from cracking, chipping, cracking, etc., the production yield can be improved. Moreover, since the covering portion is made of a metal foil integrally with the connecting portion, it is not necessary to perform the joining of the connecting portion and the bonding of the covering portion in separate steps, thereby simplifying the manufacturing process of the solar battery cell. Can do.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図7を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

<実施の形態1>
図1(A)は、本発明に係る実施の形態1における太陽電池セルを基板表面側からみた斜視図、図1(B)は、本発明に係る実施の形態1における太陽電池セルを基板裏面側からみた斜視図である。図2は、図1(A)に示す太陽電池セルの矢符A−Aに沿った断面図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1A is a perspective view of the solar battery cell according to Embodiment 1 of the present invention as viewed from the substrate surface side, and FIG. 1B is the back surface of the solar battery cell according to Embodiment 1 of the present invention. It is the perspective view seen from the side. FIG. 2 is a cross-sectional view along the arrow AA of the solar battery cell shown in FIG.

太陽電池セル1は、P型シリコンウェハからなる半導体の基板11と、基板表面12に形成された受光部14と、受光部14上に形成された表面電極16と、基板裏面13に形成された裏面電極17と、裏面電極17と接続し基板の外方に導出する接続部21とから構成されている。なお、接続部21から延在してなる被覆部22が基板裏面13を覆っている(図1(B)参照)。   The solar cell 1 is formed on a semiconductor substrate 11 made of a P-type silicon wafer, a light receiving portion 14 formed on the substrate surface 12, a surface electrode 16 formed on the light receiving portion 14, and a substrate back surface 13. It is composed of a back electrode 17 and a connection part 21 connected to the back electrode 17 and leading out of the substrate. In addition, the coating | coated part 22 extended from the connection part 21 has covered the board | substrate back surface 13 (refer FIG. 1 (B)).

基板11は、P型シリコン層30からなり、その表面にN型半導体層31が形成され、P型シリコン層30とN型半導体層31の境界にPN接合部39が形成されている。N型半導体層31表面には、太陽光の吸収を促進させるための凹凸層32が形成され、更に、凹凸層32の表面には太陽光の反射を防止するための反射防止膜33が形成されている。凹凸層32から受光部の表面に突出するように表面電極16が形成されている。この表面電極16は、銀により構成されており、その表面には半田層46が形成されている。   The substrate 11 includes a P-type silicon layer 30, an N-type semiconductor layer 31 is formed on the surface thereof, and a PN junction 39 is formed at the boundary between the P-type silicon layer 30 and the N-type semiconductor layer 31. An uneven layer 32 for promoting the absorption of sunlight is formed on the surface of the N-type semiconductor layer 31, and an antireflection film 33 for preventing the reflection of sunlight is formed on the surface of the uneven layer 32. ing. The surface electrode 16 is formed so as to protrude from the uneven layer 32 to the surface of the light receiving portion. The surface electrode 16 is made of silver, and a solder layer 46 is formed on the surface thereof.

P型シリコン層30においてN型半導体層31が形成された面と反対側の面には、アルミニウムペーストを焼成することによりP+型半導体層34が形成されている。P+型半導体層34の一部の領域に裏面電極17が形成されている。この裏面電極17は銀により構成されており、その表面には半田層47が形成されている。 On the surface of the P-type silicon layer 30 opposite to the surface on which the N-type semiconductor layer 31 is formed, a P + -type semiconductor layer 34 is formed by baking aluminum paste. The back electrode 17 is formed in a partial region of the P + type semiconductor layer 34. The back electrode 17 is made of silver, and a solder layer 47 is formed on the surface thereof.

基板11の外形は、ダイシングによって例えば平面視で矩形に形成されている。   The outer shape of the substrate 11 is formed in a rectangular shape, for example, in plan view by dicing.

図3(A)は、本発明に係る実施の形態1における基板の裏面パターンを示す底面図であり、図3(B)は、本発明に係る実施の形態1における基板の他の裏面パターンを示す底面図である。   FIG. 3A is a bottom view showing the back surface pattern of the substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B shows another back surface pattern of the substrate according to the first embodiment of the present invention. It is a bottom view shown.

裏面電極17は、複数離散して形成されている。同図(A)では、裏面電極17パターンは、2個の矩形の裏面電極17が基板裏面13の片側に互いに距離をおいて並行して形成されている。   A plurality of backside electrodes 17 are formed discretely. In FIG. 2A, the back electrode 17 pattern is formed by forming two rectangular back electrodes 17 in parallel on one side of the substrate back surface 13 at a distance from each other.

また、同図(B)では、裏面電極17パターンは、複数個の裏面電極17が基板裏面13の外縁に沿って形成されている。   In FIG. 5B, the back electrode 17 pattern has a plurality of back electrodes 17 formed along the outer edge of the substrate back surface 13.

図4は、本発明に係る実施の形態1における接続部の斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view of the connecting portion according to Embodiment 1 of the present invention.

接続部21は、本体部21aと、延長部21bと、被覆部22とからなり、本体部21aから延在して基板裏面13を覆う被覆部22が設けられ、金属箔で一体的に形成されている。本体部21aは、被覆部22と一体となって矩形状となっている。また、本体部21aには裏面電極17と当接する当接領域23が設けられている。   The connection portion 21 includes a main body portion 21a, an extension portion 21b, and a covering portion 22, and is provided with a covering portion 22 that extends from the main body portion 21a and covers the back surface 13 of the substrate, and is integrally formed with a metal foil. ing. The main body portion 21a is integrated with the covering portion 22 and has a rectangular shape. The main body portion 21 a is provided with a contact area 23 that contacts the back electrode 17.

延長部21bは、本体部21aから延長された部分であり、被覆部22を基板裏面13に貼付したとき、基板裏面13の基板の外方に導出される構成となっている(図1(B)参照)。延長部21bの先端は、隣接する太陽電池セル1の表面電極16に接続されることになる。延長部21bの長さは、隣接する太陽電池セル1の表面電極16に達する長さであればよい。   The extension portion 21b is a portion extended from the main body portion 21a, and is configured to be led out of the substrate on the substrate back surface 13 when the covering portion 22 is attached to the substrate back surface 13 (FIG. 1B). )reference). The tip of the extension portion 21 b is connected to the surface electrode 16 of the adjacent solar battery cell 1. The length of the extension part 21b should just be the length which reaches the surface electrode 16 of the adjacent photovoltaic cell 1. FIG.

また、延長部21bは、1本でも複数本でもよい。延長部21bの数が多くなると、その分、受光部14の面積が小さくなり光出力の観点から不利となり、他方、1本とした場合、延長部21bが断線したときに太陽電池モジュール全体が稼動しなくなるため、信頼性に欠けることになる。そのため、本実施の形態では、2本形成し信頼性を確保している。   Moreover, the extension part 21b may be one or plural. When the number of the extension portions 21b increases, the area of the light receiving portion 14 is reduced correspondingly, which is disadvantageous from the viewpoint of light output. On the other hand, when one is used, the entire solar cell module operates when the extension portion 21b is disconnected. It will not be reliable. Therefore, in the present embodiment, two are formed to ensure reliability.

被覆部22の外周は例えば矩形であって、その大きさは基板裏面13の面積よりも小さく、基板裏面13に当接したときに、被覆部22の外周が基板裏面13の外周よりも内側になるように形成されている。   The outer periphery of the covering portion 22 is rectangular, for example, and the size thereof is smaller than the area of the substrate back surface 13, and the outer periphery of the covering portion 22 is inward of the outer periphery of the substrate back surface 13 when contacting the substrate back surface 13. It is formed to become.

例えば、被覆部22は基板裏面13周縁から0.2mm〜2.0mm程度小さい形状とされている。この構成により、基板裏面13周縁から被覆部22がはみ出すことがないので、隣接する太陽電池セル1の被覆部22同士が接触することがなく、太陽電池セル1間の短絡を防止することができる。なお、0.2mm〜2.0mmの幅は、被覆部22を基板裏面13に貼り付ける際の位置合わせばらつきを考慮して設定されたものである。   For example, the covering portion 22 has a shape that is smaller by 0.2 mm to 2.0 mm from the periphery of the back surface 13 of the substrate. By this structure, since the coating | coated part 22 does not protrude from the board | substrate back surface 13 periphery, the coating | coated parts 22 of the adjacent photovoltaic cell 1 do not contact, and the short circuit between the photovoltaic cells 1 can be prevented. . The width of 0.2 mm to 2.0 mm is set in consideration of the alignment variation when the cover 22 is attached to the back surface 13 of the substrate.

図5は、本発明に係る実施の形態1における基板裏面と被覆部との接着を説明する説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the adhesion between the back surface of the substrate and the covering portion in the first embodiment according to the present invention.

被覆部22は、接続部21の本体部21aと一体となって、基板裏面13全体を覆うように貼り付けられる。   The covering portion 22 is attached to the main body portion 21a of the connecting portion 21 so as to cover the entire back surface 13 of the substrate.

これにより、基板裏面13全体が被覆部22及び本体部21aで補強されることになるので、太陽電池セル1の割れを防止することができる。また、被覆部22は、接続部21が延在して設けられているので、別工程において被覆部22を本体部21aに接着する必要がなくなることから、製造工程を簡略化することができる。また、接続部21と被覆部22と個別の部品としていたものを、一個の部品とすることができることになるから、資材調達性が向上する。   Thereby, since the board | substrate back surface 13 whole is reinforced with the coating | coated part 22 and the main-body part 21a, the crack of the photovoltaic cell 1 can be prevented. In addition, since the covering portion 22 is provided with the connecting portion 21 extending, it is not necessary to adhere the covering portion 22 to the main body portion 21a in a separate process, and thus the manufacturing process can be simplified. Moreover, since what was made into the connection part 21 and the coating | coated part 22 and separate components can be made into one component, material procurement property improves.

当接領域23は、裏面電極17に当接し半田で接合される。当接領域23と裏面電極17とは、異なる熱膨張係数を有しているため、接合した部分においては応力が生じる。この応力は接合部分の面積が大きいほど、増大する。裏面電極17は複数離散して形成されているため、当接領域23と裏面電極17との接合部分が分散され、接続部21と裏面電極17との接合の応力が分散される。これによって、裏面電極17と接続部21との接合による歪を小さくすることができ、基板の割れ、欠け、クラック等の発生を防止することができる。   The contact area 23 contacts the back electrode 17 and is joined by solder. Since the contact region 23 and the back electrode 17 have different thermal expansion coefficients, stress is generated at the joined portion. This stress increases as the area of the joint portion increases. Since a plurality of back surface electrodes 17 are formed discretely, the joint portion between the contact region 23 and the back surface electrode 17 is dispersed, and the joining stress between the connection portion 21 and the back surface electrode 17 is dispersed. As a result, the strain due to the bonding between the back electrode 17 and the connection portion 21 can be reduced, and the occurrence of cracks, chips, cracks, etc. of the substrate can be prevented.

当接領域23の周囲の領域(被覆部22及び本体部21aから当接領域23を除いた領域)は、感熱性接着剤51によって基板裏面13に接着される。感熱性接着剤51は、加熱することによって、粘着力が増し、被接着体を接着させるものである。   A region around the contact region 23 (a region obtained by removing the contact region 23 from the covering portion 22 and the main body portion 21 a) is bonded to the substrate back surface 13 by the heat-sensitive adhesive 51. The heat-sensitive adhesive 51 increases the adhesive force when heated and adheres the adherend.

図6は、本発明に係る実施の形態1における段差部が設けられた接続部の斜視図である。   FIG. 6 is a perspective view of a connecting portion provided with a step portion in the first embodiment of the present invention.

接続部21には、太陽電池セル1の基板11の厚さ分の段差部29が設けられている。この構成により、裏面電極17から隣接する太陽電池セル1の表面電極16への接続において、接続の際に生じる曲げの歪を緩和させることができるので、接続部21の歪・クラック等を減少させることができる。また、段差部29を設けないストレート形状の接続部21を用いる場合にあっては、隣接する太陽電池セル1の表面電極16へ接続する際に、基板の厚みの段差分に対して接続部21を変形させる必要があったが、この作業を省略することができるので、製造工程を効率化できる。   The connection portion 21 is provided with a step portion 29 corresponding to the thickness of the substrate 11 of the solar battery cell 1. With this configuration, in the connection from the back surface electrode 17 to the front surface electrode 16 of the adjacent solar battery cell 1, it is possible to alleviate the bending distortion that occurs at the time of connection, thereby reducing the strain and cracks of the connection portion 21. be able to. Further, in the case of using the straight connection portion 21 not provided with the step portion 29, when connecting to the surface electrode 16 of the adjacent solar battery cell 1, the connection portion 21 with respect to the step difference of the substrate thickness. However, since this work can be omitted, the manufacturing process can be made more efficient.

図7は、図4に示した接続部の矢符B−Bに沿った断面図である。   7 is a cross-sectional view taken along arrows BB of the connecting portion shown in FIG.

接続部21は、3層構造となっており、銅を主成分とする2つの表面層25、27で銅より弾性率が小さい金属を主成分とする中間層26を挟持した金属箔となっている。   The connection portion 21 has a three-layer structure, and is a metal foil in which an intermediate layer 26 mainly composed of a metal having a smaller elastic modulus than copper is sandwiched between two surface layers 25 and 27 mainly composed of copper. Yes.

接続部21は、銅箔よりも弾性率の小さい金属箔となるので、裏面電極17と接続部21の本体部21aとが半田接続された部分の歪が緩和され、半田接合部の歪、基板反り、及び内部クラック等を少なくすることができる。また、太陽電池セル1の周囲の温度が繰り返して変化することがあっても、接続部21は低弾性率であるために、熱膨張収縮によるストレスを緩和させることができるので、基板のクッラク・割れ等の発生を防止することができる。   Since the connection portion 21 is a metal foil having a smaller elastic modulus than the copper foil, the distortion of the portion where the back electrode 17 and the main body portion 21a of the connection portion 21 are solder-connected is alleviated, the distortion of the solder joint portion, the substrate Warpage and internal cracks can be reduced. Even if the temperature around the solar battery cell 1 is repeatedly changed, since the connection portion 21 has a low elastic modulus, stress due to thermal expansion and contraction can be relieved. Generation | occurrence | production of a crack etc. can be prevented.

中間層26の主成分は、例えば、金、銀、アルミニウム等である。特に、アルミニウムは、低弾性率、高導電性を兼ね備え、尚且つ低価格であり、好ましい。   The main component of the intermediate layer 26 is, for example, gold, silver, aluminum or the like. In particular, aluminum is preferable because it has a low elastic modulus and high conductivity, and is inexpensive.

表面層25、27の銅は、半田接続性が良好であるため、接続部21を表面電極16又は裏面電極17と半田接合させるのに好適である。また、表面層25、27は接続部21の表面と裏面とを構成しているので、被覆部22を基板裏面13に接続した状態で、先端を隣接する太陽電池セル1の表面電極16に接続するときに、180度捻る必要もない。すなわち、接続部21の構造が2層であって、一方の面のみが銅である場合には、基板11の裏面電極17と隣接する太陽電池セル1の表面電極16とを接続するとき、接続部を180度反転させる必要があるが、このような反転をさせる必要がなくなる。   Since the copper of the surface layers 25 and 27 has good solder connectivity, it is suitable for soldering the connecting portion 21 to the surface electrode 16 or the back electrode 17. Moreover, since the surface layers 25 and 27 comprise the surface and the back surface of the connection part 21, the front-end | tip connects to the surface electrode 16 of the adjacent photovoltaic cell 1 in the state which connected the coating | coated part 22 to the board | substrate back surface 13. When doing so, it is not necessary to twist 180 degrees. That is, when the structure of the connection part 21 is two layers and only one surface is copper, when connecting the back surface electrode 17 of the board | substrate 11 and the surface electrode 16 of the adjacent photovoltaic cell 1, it is connected. Although it is necessary to invert the part by 180 degrees, it is not necessary to invert such a part.

接続部21の厚さは、20μm〜300μmとしてある。接続部21の厚さが、20μm以下になると、接続部21が破断しやすく生産歩留りが低下し、また、電気抵抗率が高くなることから、光電力の伝送能力が低下するので好ましくない。一方、接続部21の厚さが、300μm以上の場合、熱膨張が大きくなってしまうため、その分、基板11と接続部21との熱膨張に大きな差が生じ、基板の割れ、欠け、クラック等の発生させてしまうため、好ましくない。   The thickness of the connection part 21 is 20 μm to 300 μm. If the thickness of the connecting portion 21 is 20 μm or less, the connecting portion 21 is liable to be broken, the production yield is lowered, and the electrical resistivity is increased. On the other hand, when the thickness of the connecting portion 21 is 300 μm or more, the thermal expansion becomes large. Therefore, a large difference in the thermal expansion between the substrate 11 and the connecting portion 21 occurs, and the substrate is cracked, chipped, or cracked. This is not preferable.

また、被覆部22は、接続部21の本体部21aと一体となって、基板裏面13全体を覆うように貼り付けられている。そのため、基板裏面13全体が導電性がよい銅で覆われることになるので、基板11が割れた場合であっても、基板の割れた部分での光出力を収集することができる。   The covering portion 22 is attached to the main body portion 21a of the connecting portion 21 so as to cover the entire back surface 13 of the substrate. Therefore, since the entire back surface 13 of the substrate is covered with copper having good conductivity, even if the substrate 11 is broken, the light output at the broken portion of the substrate can be collected.

<実施の形態2>
本発明の実施の形態2について、図8を参照して説明する。
<Embodiment 2>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図8は、実施の形態2における太陽電池セルを基板裏面からみた斜視図である。   FIG. 8 is a perspective view of the solar battery cell in the second embodiment viewed from the back side of the substrate.

本実施の形態の太陽電池セルは、実施の形態1に係る太陽電池セル1(図1、図2参照)の基板裏面13に、被覆部22を覆うように樹脂からなる補強部材81が貼付された構成となっている。補強部材81の大きさは、基板裏面13を覆うものとされている。   In the solar cell according to the present embodiment, a reinforcing member 81 made of a resin is attached to the back surface 13 of the solar cell 1 according to the first embodiment (see FIGS. 1 and 2) so as to cover the covering portion 22. It becomes the composition. The size of the reinforcing member 81 is to cover the back surface 13 of the substrate.

この構成によって、基板11が補強されるので、太陽電池セルの割れを防止することができる。   With this configuration, the substrate 11 is reinforced, so that the solar cell can be prevented from cracking.

<実施の形態3>
次に、本発明に係る太陽電池セルの製造方法について、図2及び図5を参照して説明する。
<Embodiment 3>
Next, the manufacturing method of the photovoltaic cell concerning this invention is demonstrated with reference to FIG.2 and FIG.5.

まず、P型導電型の不純物が添加されたP型シリコンウェハからなる半導体の基板11を準備する。基板11の表面に、リン等を拡散しN型半導体層31を形成し、PN接合部39を形成する。   First, a semiconductor substrate 11 made of a P-type silicon wafer to which a P-type conductivity type impurity is added is prepared. On the surface of the substrate 11, phosphorus or the like is diffused to form an N-type semiconductor layer 31, and a PN junction 39 is formed.

次に、N型半導体層31表面に、太陽光の吸収を促進させるための凹凸層32を形成する。   Next, an uneven layer 32 for promoting the absorption of sunlight is formed on the surface of the N-type semiconductor layer 31.

凹凸層32は、N型半導体層31に対して三フッ化塩素ガス(CClF3)等の塩素性ガスを用いてドライエッチンッグを行なう事によって、形成される。または、水酸化ナトリウム水溶液(NaOH)等のアルカリ水溶液を用いてウェットエッチングを行なう事によって凹凸層32を形成してもよい。 The concavo-convex layer 32 is formed by performing dry etching on the N-type semiconductor layer 31 using a chlorine gas such as chlorine trifluoride gas (CClF 3 ). Or you may form the uneven | corrugated layer 32 by performing wet etching using aqueous alkali solution, such as sodium hydroxide aqueous solution (NaOH).

次に、凹凸層32の表面に、太陽光の反射を防止するための反射防止膜33を形成する。   Next, an antireflection film 33 for preventing the reflection of sunlight is formed on the surface of the uneven layer 32.

反射防止膜33は、例えば窒化シリコン膜であり、シランとアンモニアとの混合ガスを原料としてプラズマCVD法により形成できる。または、チタン酸アルコキシドを原料として常圧CVD法により酸化チタン膜としてもよい。   The antireflection film 33 is, for example, a silicon nitride film, and can be formed by a plasma CVD method using a mixed gas of silane and ammonia as a raw material. Alternatively, a titanium oxide film may be formed by a normal pressure CVD method using titanic acid alkoxide as a raw material.

反射防止膜33が形成された基板11の裏面に、アルミニウムの金属ペーストを印刷し、約700℃で焼成してP+型半導体層34を形成する。 An aluminum metal paste is printed on the back surface of the substrate 11 on which the antireflection film 33 is formed, and baked at about 700 ° C. to form a P + type semiconductor layer 34.

次に、表面電極16と裏面電極17とを形成する。   Next, the front electrode 16 and the back electrode 17 are formed.

表面電極16は、凹凸層32にAgペーストをパターン印刷し、約200〜300℃で焼成して形成される。   The surface electrode 16 is formed by pattern printing of an Ag paste on the concavo-convex layer 32 and firing at about 200 to 300 ° C.

裏面電極17は、P+型半導体層34の一部分にAgペーストをパターン印刷し、約200〜300℃で焼成して形成される。 The back electrode 17 is formed by pattern-printing Ag paste on a part of the P + -type semiconductor layer 34 and baking at about 200 to 300 ° C.

次に、基板裏面13の裏面電極17の周囲に樹脂成分を含むアルミペーストを印刷塗布し、焼成してアルミ層を形成する。この工程は、感熱性接着剤51と基板裏面13との密着力を増強させるための工程であり、感熱性接着剤51と基板裏面13との接着力が十分確保される場合は省略してもよい。   Next, an aluminum paste containing a resin component is printed and applied around the back electrode 17 on the back surface 13 of the substrate, and baked to form an aluminum layer. This step is a step for enhancing the adhesion between the heat-sensitive adhesive 51 and the substrate back surface 13, and may be omitted if sufficient adhesion between the heat-sensitive adhesive 51 and the substrate back surface 13 is ensured. Good.

次に、表面電極16と裏面電極17との各表面に、半田層46、47を形成する。この半田層46、47は、基板11を半田槽に浸漬することで、Agペーストを塗布した部分に半田を溶着させて形成する。   Next, solder layers 46 and 47 are formed on the front electrode 16 and the back electrode 17. The solder layers 46 and 47 are formed by immersing the substrate 11 in a solder bath and welding the solder to the portion where the Ag paste is applied.

次に、当接領域23の周囲の領域(被覆部22及び本体部21aから当接領域23を除いた領域)に感熱性接着剤51を塗布する。ここで、当接領域23に半田層を形成しておいてもよい。この構成により、裏面電極と該裏面電極に当接する接続部の当接領域の両方に半田層が形成されることになるので、半田接続がより確実になる。   Next, the heat-sensitive adhesive 51 is applied to a region around the contact region 23 (region excluding the contact region 23 from the covering portion 22 and the main body portion 21a). Here, a solder layer may be formed in the contact region 23. With this configuration, the solder layer is formed in both the back electrode and the contact area of the connection portion that contacts the back electrode, so that the solder connection is more reliable.

被覆部22は、当接領域23が裏面電極17に当接するように、基板裏面13に貼り付けられる。このとき、接続部21は基板裏面13の基板の外方に導出されることになる。この接続部21の先端は、隣接する太陽電池セル1の基板表面12に形成されている表面電極16に配設される。   The covering portion 22 is affixed to the substrate back surface 13 so that the contact region 23 contacts the back electrode 17. At this time, the connecting portion 21 is led out of the substrate on the substrate back surface 13. The tip of the connection portion 21 is disposed on the surface electrode 16 formed on the substrate surface 12 of the adjacent solar battery cell 1.

なお、当接領域23に半田層を形成している場合には、裏面電極17に半田層を形成しなくてもよい。また、裏面電極17に半田層を形成している場合は、被覆部22の当接領域23に半田層を形成しなくてもよい。すなわち、少なくとも裏面電極17、または裏面電極17に当接する当接領域23のどちらかに半田層が形成されていれば、裏面電極17と被覆部22とは半田接続させることができるからである。   Note that when a solder layer is formed in the contact region 23, it is not necessary to form a solder layer on the back electrode 17. Further, when a solder layer is formed on the back electrode 17, it is not necessary to form the solder layer in the contact region 23 of the covering portion 22. That is, if the solder layer is formed at least on either the back electrode 17 or the contact region 23 that contacts the back electrode 17, the back electrode 17 and the covering portion 22 can be solder-connected.

また、当接領域23の周囲の領域(被覆部22及び本体部21aから当接領域23を除いた領域)に感熱性接着剤51を塗布しないで、裏面電極17の周囲の基板裏面13に感熱性接着剤51を塗布してもよい。すなわち、少なくとも当接領域23の周囲、または裏面電極17の周囲の基板裏面13のどちらかに感熱性接着剤51が塗布されていればよい。   Further, the heat sensitive adhesive 51 is not applied to the area around the contact area 23 (the area excluding the contact area 23 from the covering part 22 and the main body part 21 a), and the heat is applied to the substrate back surface 13 around the back electrode 17. The adhesive 51 may be applied. That is, it is sufficient that the heat-sensitive adhesive 51 is applied to at least the periphery of the contact area 23 or the substrate back surface 13 around the back electrode 17.

次に、200℃〜300℃の加熱によって、裏面電極17と当接領域23とを半田接合し、基板裏面13と被覆部22とを感熱性接着剤によって接着させる。この両工程は、同時に行ってもよい。   Next, the back surface electrode 17 and the contact region 23 are solder-bonded by heating at 200 ° C. to 300 ° C., and the substrate back surface 13 and the covering portion 22 are bonded to each other with a heat sensitive adhesive. Both of these steps may be performed simultaneously.

<実施の形態4>
次に、本発明に係る太陽電池モジュールについて、図9及び図10を参照して説明する。
<Embodiment 4>
Next, the solar cell module according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図9は、本発明に係る実施の形態4において太陽電池セルをマトリックス状に配置した配置図である。   FIG. 9 is a layout view in which solar cells are arranged in a matrix in the fourth embodiment according to the present invention.

太陽電池セル1は、加熱台を兼ねた載置台91に縦横それぞれ複数個配列し、マトリックス状に配置する。太陽電池セル1は、接続部21によって半田ペースト及び感熱性接着剤で接続される。ここでは、全部の太陽電池セル1が直列に接続されている。なお、いくつかの太陽電池セル1を直列に接続し、さらに直列に接続した太陽電池セル1を並列に接続してもよい。   The solar cells 1 are arranged in a matrix form in a plurality of rows and columns on a mounting table 91 that also serves as a heating table. The solar cells 1 are connected to each other by a connecting portion 21 with a solder paste and a heat sensitive adhesive. Here, all the photovoltaic cells 1 are connected in series. Note that several solar cells 1 may be connected in series, and the solar cells 1 connected in series may be connected in parallel.

次に、載置台91上でマトリックス状にした構造体61を、半田が溶融する温度であって感熱性接着剤51の粘着力が増強する温度まで加熱し、半田接合を形成させ、同時に基板裏面13と被覆部22とを接着させる。これによって、半田接合と、感熱性接着剤51の接着とを同時に行うことができるので、生産効率が向上する。また、複数箇所の半田接合と、複数箇所の感熱性接着剤の接着とが同時に行われるので、複数箇所の半田接合の熱履歴と、複数箇所の接着の熱履歴とをそれぞれ均一になり、太陽モジュールの品質が安定化する。   Next, the structure 61 in the form of a matrix on the mounting table 91 is heated to a temperature at which the solder melts and the adhesive force of the heat-sensitive adhesive 51 is enhanced to form a solder joint, and at the same time the back surface of the substrate 13 and the covering portion 22 are bonded. Thereby, since solder joining and adhesion of the heat-sensitive adhesive 51 can be performed at the same time, production efficiency is improved. In addition, since solder bonding at a plurality of locations and adhesion of a heat-sensitive adhesive at a plurality of locations are performed at the same time, the heat history of solder bonding at a plurality of locations and the heat history of adhesion at a plurality of locations are made uniform, respectively. Module quality is stabilized.

図10(A)は、本発明に係る実施の形態4における太陽電池モジュールの組立方法を示す概略図であり、図10(B)は、太陽電池モジュールの積層体にアルミ枠を取り付ける組立図である。   FIG. 10 (A) is a schematic view showing a method for assembling a solar cell module according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 10 (B) is an assembly diagram for attaching an aluminum frame to a laminate of solar cell modules. is there.

太陽電池セル1をマトリックス状に接続した構造体61は、その受光部14側には透明樹脂の薄い平板状に形成された充填剤(エチレン・酢酸ビニル共重合体フィルム:以下、EVAフィルム)71を介して薄板強化ガラス72が積層され、裏面側はEVAフィルム71を介して耐候性裏フィルム(ポリエチレンテレフタレート:以下、PETフィルム)73が積層され、加熱して接着される。   The structure 61 in which the solar cells 1 are connected in a matrix form has a filler (ethylene / vinyl acetate copolymer film: hereinafter referred to as EVA film) 71 formed on the light receiving portion 14 side in the form of a thin flat plate of transparent resin. A thin tempered glass 72 is laminated on the back side, and a weather-resistant back film (polyethylene terephthalate: hereinafter referred to as PET film) 73 is laminated on the back side through an EVA film 71 and heated and bonded.

薄板強化ガラス72とPETフィルム73とが積層された積層体75は、周囲にアルミ枠76を取り付けられる。これによって、充分な強度を持つ太陽電池モジュールが完成する。   The laminated body 75 in which the thin plate tempered glass 72 and the PET film 73 are laminated has an aluminum frame 76 attached to the periphery. Thereby, a solar cell module having sufficient strength is completed.

(A)は、本発明に係る実施の形態1における太陽電池セルを基板表面側からみた斜視図、(B)は、本発明に係る実施の形態1における太陽電池セルを基板裏面側からみた斜視図である。(A) is the perspective view which looked at the photovoltaic cell in Embodiment 1 which concerns on this invention from the board | substrate surface side, (B) is the perspective view which looked at the photovoltaic cell in Embodiment 1 which concerns on this invention from the board | substrate back surface side. FIG. 図1(A)に示す太陽電池セルの矢符A−Aに沿った断面図である。It is sectional drawing along arrow AA of the photovoltaic cell shown to FIG. 1 (A). (A)は、本発明に係る実施の形態1における基板の裏面パターンを示す底面図であり、(B)は、本発明に係る実施の形態1における基板の他の裏面パターンを示す底面図である。(A) is a bottom view which shows the back surface pattern of the board | substrate in Embodiment 1 which concerns on this invention, (B) is a bottom view which shows the other back surface pattern of the board | substrate in Embodiment 1 which concerns on this invention. is there. 本発明に係る実施の形態1における接続部の斜視図である。It is a perspective view of the connection part in Embodiment 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態1における基板裏面と接続部との接着を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining adhesion | attachment with the board | substrate back surface and connection part in Embodiment 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態1における段差部が設けられた接続部の斜視図である。It is a perspective view of the connection part in which the level | step-difference part in Embodiment 1 which concerns on this invention was provided. 図4に示した接続部の矢符B−Bに沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along arrows BB of the connection portion illustrated in FIG. 4. 本発明に係る実施の形態2における太陽電池セルを基板裏面からみた斜視図である。It is the perspective view which looked at the photovoltaic cell in Embodiment 2 which concerns on this invention from the substrate back surface. 本発明に係る実施の形態4において太陽電池セルをマトリックス状に配置した配置図である。It is the layout which arrange | positioned the photovoltaic cell in the matrix form in Embodiment 4 which concerns on this invention. (A)は、本発明に係る実施の形態4における太陽電池モジュールの組立方法を示す概略図であり、(B)は、太陽電池モジュールの積層体にアルミ枠を取り付ける組立図である。(A) is the schematic which shows the assembly method of the solar cell module in Embodiment 4 which concerns on this invention, (B) is an assembly drawing which attaches an aluminum frame to the laminated body of a solar cell module. (A)は、従来の太陽電池セルの斜視図であり、(B)は、従来の太陽電池セルの側面図である。(A) is a perspective view of the conventional photovoltaic cell, (B) is a side view of the conventional photovoltaic cell. 従来の太陽電池セルの裏面電極と接続部とが接合した領域における基板の反りを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the curvature of the board | substrate in the area | region where the back surface electrode of the conventional photovoltaic cell and the connection part joined.

符号の説明Explanation of symbols

1 太陽電池セル
11 基板
12 基板表面
13 基板裏面
14 受光部
16 表面電極
17 裏面電極
21 接続部
22 被覆部
23 当接領域
25、27表面層
26 中間層
29 段差
46、47半田層
81 補強部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 11 Substrate 12 Substrate surface 13 Substrate back surface 14 Light receiving part 16 Front surface electrode 17 Back surface electrode 21 Connection part 22 Covering part 23 Contact area 25, 27 Surface layer 26 Intermediate layer 29 Step 46, 47 Solder layer 81 Reinforcement member

Claims (8)

基板表面に形成された受光部と、該受光部に接続され前記基板表面に形成された表面電極と、基板裏面に形成された裏面電極とを備えた太陽電池セルにおいて、
前記裏面電極に接続され前記基板裏面から基板の外方に導出される接続部を備え、
該接続部は、前記基板裏面を覆う被覆部が延在して設けられ、銅を主成分とする2つの表面層で銅より弾性係数が小さい金属を主成分とする中間層を挟持する金属箔としてあることを特徴とする太陽電池セル。
In a solar battery cell comprising a light receiving portion formed on the substrate surface, a surface electrode connected to the light receiving portion and formed on the substrate surface, and a back electrode formed on the back surface of the substrate,
A connecting portion connected to the back electrode and led out of the substrate from the back of the substrate;
The connecting portion is a metal foil provided with an extended covering portion covering the back surface of the substrate, and sandwiching an intermediate layer mainly composed of a metal having a smaller elastic coefficient than copper between two surface layers mainly composed of copper. A solar battery cell characterized by being as follows.
前記中間層は、アルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池セル。   The solar cell according to claim 1, wherein the intermediate layer contains aluminum as a main component. 前記被覆部の周縁は、前記基板裏面の周縁より内側に配置してあることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の太陽電池セル。   3. The solar cell according to claim 1, wherein a peripheral edge of the covering portion is arranged inside a peripheral edge of the back surface of the substrate. 前記裏面電極は、複数離散して形成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の太陽電池セル。   The solar cell according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the back electrodes are formed discretely. 前記接続部は、前記基板の外方へ導出された部分に段差部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の太陽電池セル。   The solar cell according to any one of claims 1 to 4, wherein the connection portion has a step portion in a portion led out of the substrate. 前記基板裏面は、前記被覆部を覆うように樹脂からなる補強部材によって被覆されてあることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一つに記載の太陽電池セル。   The solar cell according to any one of claims 1 to 5, wherein the back surface of the substrate is covered with a reinforcing member made of resin so as to cover the covering portion. 太陽電池セルを複数個接続してなる太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルは請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載の太陽電池セルであることを特徴とする太陽電池モジュール。   The solar cell module formed by connecting a plurality of solar cells, wherein the solar cell is the solar cell according to any one of claims 1 to 6. 基板表面に形成された受光部と、該受光部に接続され前記基板表面に形成された表面電極と、基板裏面に形成された裏面電極と、該裏面電極に当接領域が接続され前記基板裏面から外方に導出された延長部を有する接続部とを備えた太陽電池セルを複数連接してある太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記接続部は銅を主成分とする2つの表面層で銅より弾性係数が小さい金属を主成分とする中間層を挟持した金属箔としてあり、
前記表面電極及び前記裏面電極の各表面に半田層を形成し、
前記接続部の当接領域を前記裏面電極に当接し、延長部を隣接する太陽電池セルの前記表面電極に当接した後、
加熱して、前記当接領域と前記裏面電極とを及び前記延長部と前記表面電極とを半田接合することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
A light receiving portion formed on the substrate surface, a surface electrode connected to the light receiving portion and formed on the substrate surface, a back electrode formed on the back surface of the substrate, and a contact region connected to the back electrode, the back surface of the substrate A method for manufacturing a solar cell module in which a plurality of solar cells each having a connection portion having an extension portion led out from is connected,
The connection part is a metal foil sandwiching an intermediate layer mainly composed of a metal having a smaller elastic coefficient than copper between two surface layers mainly composed of copper,
Forming a solder layer on each surface of the front electrode and the back electrode;
After contacting the contact area of the connection portion to the back electrode, and contacting the extension portion to the surface electrode of the adjacent solar battery cell,
A method of manufacturing a solar cell module, comprising heating and soldering the contact area and the back electrode, and the extension and the front electrode.
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