JP2007103473A - Solar cell device and solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、集電極を備えた太陽電池装置および太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell device and a solar cell module provided with a collector electrode.
太陽電池装置の光入射側の面(以下、受光面という。)には、集電極が設けられている。集電極は、光入射により生成された光電流を収集するための複数の細いフィンガー電極部と、収集された光電流を外部へ取り出すための比較的太いバスバー電極部とにより構成されている(例えば、特許文献1参照)。 A collector electrode is provided on a light incident side surface (hereinafter referred to as a light receiving surface) of the solar cell device. The collector electrode is composed of a plurality of thin finger electrode portions for collecting a photocurrent generated by light incidence and a relatively thick bus bar electrode portion for taking out the collected photocurrent to the outside (for example, , See Patent Document 1).
このような集電極は、例えば、銀ペーストを受光面にスクリーン印刷することにより形成される。太陽電池装置の受光面とは反対側の面(以下、裏面という。)にも、同様にして集電極が形成されている。 Such a collector electrode is formed, for example, by screen-printing a silver paste on the light receiving surface. A collector electrode is similarly formed on the surface opposite to the light receiving surface of the solar cell device (hereinafter referred to as the back surface).
また、複数の太陽電池装置を接続することにより太陽電池モジュールが構成される(例えば、特許文献1参照)。太陽電池モジュールを作製する際には、隣接する太陽電池装置を直列に接続するために、各太陽電池装置の集電極のバスバー電極部にはんだコート銅箔等からなるタブが接合される。この場合、タブのはんだとバスバー電極部の銀ペーストとの接合部(界面部分)では、銀とはんだとが合金化している。それにより、良好な電気的接触を得ることができる。 Moreover, a solar cell module is comprised by connecting a some solar cell apparatus (for example, refer patent document 1). When manufacturing a solar cell module, in order to connect adjacent solar cell devices in series, a tab made of solder-coated copper foil or the like is joined to the bus bar electrode portion of the collector electrode of each solar cell device. In this case, silver and solder are alloyed at the joint portion (interface portion) between the tab solder and the silver paste of the bus bar electrode portion. Thereby, good electrical contact can be obtained.
上述したように、集電極であるフィンガー電極部と接続用電極であるバスバー電極部との主たる役割は異なる。フィンガー部は太陽電池から発生した光電流を抵抗損失なく効率よく収集することを目的として形成されており、受光面側に形成する場合には、光入射時の影にならないようにすることが好ましい。このため、できるだけ細くするとともにその抵抗損失を少なくすることが望まれている。 As described above, the main roles of the finger electrode portion that is the collector electrode and the bus bar electrode portion that is the connection electrode are different. The finger portion is formed for the purpose of efficiently collecting the photocurrent generated from the solar cell without resistance loss. When the finger portion is formed on the light receiving surface side, it is preferable not to be a shadow when light is incident. . For this reason, it is desired to make it as thin as possible and reduce its resistance loss.
一方、バスバー電極部は、タブへの接続用としての役割が強く、バスバー電極部の幅は、タブの厚みと抵抗率とから、抵抗損失と光電流損失を考慮してタブの最適幅が決定されるので、バスバー電極部の幅もこれに合わせて決められる場合が多い。
上述したように、バスバー電極部は、タブへの接続用としての役割が強い。このため、バスバー電極部は、タブとの間の接続強度が必要であるとともに、太陽電池装置との間の接続強度が要求される。 As described above, the bus bar electrode portion has a strong role for connection to the tab. For this reason, the bus bar electrode part needs connection strength between the tab and the solar cell device.
従来、バスバー電極部とフィンガー電極部は、銀ペーストなどの導電ペーストをスクリーン印刷することにより形成されている。このため、フィンガー電極部として要求される抵抗損失を少なくすることを主眼として、フィンガー電極部に適した銀ペーストが用いられている。しかしながら、太陽電池装置との間の接着強度については、まだ改良する余地がある。 Conventionally, the bus bar electrode portion and the finger electrode portion are formed by screen printing a conductive paste such as a silver paste. For this reason, the silver paste suitable for a finger electrode part is used focusing on reducing the resistance loss requested | required as a finger electrode part. However, there is still room for improvement in the adhesive strength between the solar cell devices.
また、バスバー電極部の接着強度が低いと、太陽電池モジュールの作成工程において、バスバー電極が剥離するおそれがあり、歩留まりの低下を引き起こす要因となっていた。 Moreover, when the adhesive strength of the bus bar electrode portion is low, the bus bar electrode may be peeled off in the process of manufacturing the solar cell module, which causes a decrease in yield.
そこで、この発明は、フィンガー部の機能を満たすとともにバスバー電極部に要求される接着強度を向上させ、歩留まりの良い太陽電池装置並びに太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a solar cell device and a solar cell module that satisfy the functions of the finger portions and improve the adhesive strength required for the bus bar electrode portions, and have a high yield.
この発明の太陽電池装置は、光電変換層と、前記光電変換層の少なくとも一面に設けられた集電極とを備え、前記集電極は、フィンガー電極部とバスバー電極部を含み、前記フィンガー電極部とバスバー電極部は異なる成分の導電性ペーストで構成され、前記バスバー電極部の密着強度がフィンガー電極部の密着強度より大きいことを特徴とする。 The solar cell device of the present invention includes a photoelectric conversion layer and a collector electrode provided on at least one surface of the photoelectric conversion layer, and the collector electrode includes a finger electrode portion and a bus bar electrode portion, and the finger electrode portion The bus bar electrode part is composed of conductive pastes of different components, and the adhesion strength of the bus bar electrode part is larger than the adhesion strength of the finger electrode part.
また、前記バスバー電極部にフィンガー電極部の本数に対応した接続用凸部が設けられ、この凸部でフィンガー電極部とバスバー電極部が接続されるように構成すると良い。 Further, it is preferable that the bus bar electrode portion is provided with a connection convex portion corresponding to the number of finger electrode portions, and the finger electrode portion and the bus bar electrode portion are connected by this convex portion.
また、この発明の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池装置と、前記複数の太陽電池装置間を接続する導電性の接続部材とを備え、前記複数の太陽電池装置の各々は、光電変換層と、前記光電変換層の少なくとも一面に設けられた集電極とその集電極と対応して設けられた他方の電極とを備え、前記集電極は、フィンガー電極部とバスバー電極部を含み、前記フィンガー電極部とバスバー電極部は異なる成分の導電性ペーストで構成され、前記バスバー電極部の密着強度がフィンガー電極部の密着強度より大きいく形成され、前記複数の太陽電池装置のうち一の太陽電池装置の前記バスバー電極部と前記接続部材が接合され、前記複数の太陽電池装置のうち他の太陽電池装置の前記他方の電極と前記接続部材とが接合されたことを特徴とする。 Moreover, the solar cell module of the present invention includes a plurality of solar cell devices and a conductive connection member that connects the plurality of solar cell devices, and each of the plurality of solar cell devices includes a photoelectric conversion layer, A collector electrode provided on at least one surface of the photoelectric conversion layer and the other electrode provided corresponding to the collector electrode, the collector electrode including a finger electrode portion and a bus bar electrode portion, and the finger electrode And the bus bar electrode part are formed of conductive pastes of different components, the bus bar electrode part is formed such that the adhesive strength of the bus bar electrode part is larger than the adhesive strength of the finger electrode part, and the solar cell device of one of the plurality of solar cell devices The bus bar electrode portion and the connection member are joined, and the other electrode of the other solar cell device and the connection member among the plurality of solar cell devices are joined. .
また、この発明の他の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池装置と、前記複数の太陽電池装置間を接続する導電性の接続部材とを備え、前記複数の太陽電池装置の各々は、光電変換層と、前記光電変換層の一面に設けられた集電極と、その集電極と対応し前記光電変換層の他面に設けられた他方の集電極とを備え、前記集電極は、フィンガー電極部とバスバー電極部を含み、前記フィンガー電極部とバスバー電極部は異なる成分の導電性ペーストで構成され、前記バスバー電極部の密着強度がフィンガー電極部の密着強度より大きく形成され、前記複数の太陽電池装置の光入射側に位置するそれぞれの太陽電池装置の前記バスバー電極部どうしが前記接続部材で接合され、前記複数の太陽電池装置の裏面側に位置するそれぞれの太陽電池装置の前記バスバー電極部どうしが前記接続部材で接合されたことを特徴とする。 In addition, another solar cell module of the present invention includes a plurality of solar cell devices and a conductive connection member that connects the plurality of solar cell devices, and each of the plurality of solar cell devices includes photoelectric conversion. A collector electrode provided on one surface of the photoelectric conversion layer, and the other collector electrode corresponding to the collector electrode and provided on the other surface of the photoelectric conversion layer. And the bus bar electrode part, the finger electrode part and the bus bar electrode part are made of conductive pastes of different components, the contact strength of the bus bar electrode part is formed to be greater than the contact strength of the finger electrode part, and the plurality of solar cells Each bus bar electrode part of each solar cell device located on the light incident side of the device is joined by the connecting member, and each solar cell device located on the back side of the plurality of solar cell devices The bus bar electrode portions with each other is characterized in that it is joined by the connecting member.
上記した構成によれば、バスバー電極部としての機能とフィンガー電極部としての機能をそれぞれ有する集電極を設けることができ、歩留まりの良い太陽電池装置並びに太陽電池モジュールを提供することができる。 According to the configuration described above, it is possible to provide collector electrodes each having a function as a bus bar electrode portion and a function as a finger electrode portion, and it is possible to provide a solar cell device and a solar cell module with high yield.
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in order to avoid duplication of description.
図1は、この発明の実施形態による太陽電池装置の構成を示した断面図、図2は、この発明の実施形態による集電極を示す平面図、図3は、図1に示した実施形態による太陽電池装置を用いた太陽電池モジュールの構成を示した断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a solar cell device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a collector electrode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is according to the embodiment shown in FIG. It is sectional drawing which showed the structure of the solar cell module using a solar cell apparatus.
まず、図1ないし図3を参照して、この実施形態による太陽電池装置およびそれを用いた太陽電池モジュール(太陽電池装置)の構成について説明する。 First, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the structure of the solar cell apparatus by this embodiment and a solar cell module (solar cell apparatus) using the same is demonstrated.
この実施形態による太陽電池装置1は、Heterojunction with Intrinsic Thin layer (HIT)構造のものを用いている。この太陽電池装置1は、図1に示すように、約1Ω・cmの抵抗率と約300μmの厚みとを有するとともに、(100)面を有するn型単結晶シリコン基板2(以下、n型単結晶シリコン基板2という)を備えている。n型単結晶シリコン基板2の表面には、数μmから数十μmの高さを有するピラミッド状凹凸が形成されている。このn型単結晶シリコン基板2の上面上には、約5nmの厚みを有する実質的に真性のi型非晶質シリコン層3が形成されている。また、i型非晶質シリコン層3上には、約5nmの厚みを有するp型非晶質シリコン層4が形成されている。
The
また、p型非晶質シリコン層4上には、約100nmの厚みを有する透明導電膜としてのITO膜5が形成されている。このITO膜5は、SnO2を添加したIn2O3によって形成されている。
An ITO
更に、このITO膜5の上面上の所定領域には、この発明の特徴である集電極(ペースト電極)6が形成されている。この集電極6は、銀(Ag)からなる導電性フィラーと熱硬化性樹脂とによって構成されている。図1及び図2に示すように、集電極6は、フィンガー電極部6aとバスバー電極部6bで構成されている。
Further, a collector electrode (paste electrode) 6 which is a feature of the present invention is formed in a predetermined region on the upper surface of the
また、n型単結晶シリコン基板2の下面上には、約5nmの厚みを有する実質的に真性のi型非晶質シリコン層7が形成されている。i型非晶質シリコン層7上には、約20nmの厚みを有するn型非晶質シリコン層8が形成されている。このようにn型単結晶シリコン基板2の下面上に、i型非晶質シリコン層7およびn型非晶質シリコン層8が順番に形成されることにより、いわゆるBSF(Back Surface Field)構造が形成されている。また、n型非晶質シリコン層8上には、約100nmの厚みを有するITO膜9が形成されている。ITO膜9上の所定領域には、集電極(ペースト電極)10が形成されている。また、n型単結晶シリコン基板2の下面上に形成されたi型非晶質シリコン層7,n型非晶質シリコン層8,ITO膜9および集電極10の上記以外の構成は、それぞれ、n型単結晶シリコン基板2の上面上に形成されたi型非晶質シリコン層3,p型非晶質シリコン層4,ITO膜5および集電極6の構成と同様である。
A substantially intrinsic i-type
尚、上記実施形態としては、透明導電膜としてITO膜を用いているが、他の透明導電膜、例えばZnO膜を用いることも出来る。 In the above embodiment, an ITO film is used as the transparent conductive film, but another transparent conductive film, for example, a ZnO film may be used.
この発明における集電極6は、フィンガー電極部6aの抵抗を低減するために、例えば、金属の含有率を増やし、又印刷性の良好なペースト材料が用いられて、スクリーン印刷により形成される。また、バスバー電極部6bは、接着強度を重視して、樹脂の含有量を多くしたペースト材料が用いられてスクリーン印刷により形成されている。従って、フィンガー電極部6aは、バスバー電極部6bに比べて抵抗が小さく形成される。そして、接着強度は、バスバー電極部6bの方が、フィンガー電極部6aより強く形成される。
In order to reduce the resistance of the
これらのペーストには、銀粒が樹脂中に配合されている。これらペーストは、図4に示すように、銀粒は、φ5μm以下のほぼ粒状のフィラー(球状粒)60と、最大長さ(図中AまたはA’で示す)が20μm以下のフレーク状のフィラー(フレーク粉)61が混合されている。 In these pastes, silver particles are blended in the resin. In these pastes, as shown in FIG. 4, the silver particles are substantially granular fillers (spherical particles) 60 having a diameter of 5 μm or less, and flaky fillers having a maximum length (indicated by A or A ′ in the figure) of 20 μm or less. (Flake powder) 61 is mixed.
例えば、フィンガー電極部6aの銀ペースト材料としては、銀とエポキシ樹脂主成分とする樹脂との重量比を銀90%、樹脂10%としたものを用いる。銀は、3μm球状粒60と10μmのフレーク粉61を重量比50%:50%のものを用いている。この銀ペーストは比抵抗が16μΩ・cmである。
For example, as the silver paste material of the
一方、バスバー電極部6bに用いる銀ペーストは、フィンガー電極部6aに用いる銀ペーストより、比抵抗は大きくなるが密着強度の大きいものを用いた。例えば、銀とエポキシ樹脂主成分とする樹脂との重量比を銀85%、樹脂15%としたものを用いる。銀は、3μm球状粒60と10μmのフレーク粉61を重量比40%:60%のものを用いている。この銀ペーストは比抵抗が53μΩ・cmである。
On the other hand, the silver paste used for the bus
そして、これら銀ペーストの密着強度をJISK5400の碁盤目法で測定した。測定は、10cm角の厚さ0.3mmのガラス板に100nmのITO膜をスパッタリングで成膜する。そして、それぞれ銀ペーストをスクリン印刷法で2cm×2cmのパターンを印刷する。その後、200℃の温度で1時間ベーキングし、1時間常温で放置する。 The adhesion strength of these silver pastes was measured by the grid pattern method of JISK5400. In the measurement, a 100 nm ITO film is formed by sputtering on a 10 cm square 0.3 mm thick glass plate. Then, a 2 cm × 2 cm pattern is printed on each silver paste by a screen printing method. Then, it is baked at a temperature of 200 ° C. for 1 hour and left at room temperature for 1 hour.
その後、JISK5400の碁盤目法に基づき、1mm角×100のマス目をカッターで刻み、粘着テープで剥がし、下記表(JIS5400の別表18)により評価した。 Then, based on the grid pattern method of JISK5400, 1 mm square × 100 squares were cut with a cutter, peeled off with an adhesive tape, and evaluated according to the following table (Appendix 18 of JIS5400).
上記フィンガー電極部6aに用いた銀ペーストの密着強度は4点であった。また、バスバー電極部6bに用いた銀ペーストの密着強度は、密着強度は8点であった。
The adhesion strength of the silver paste used for the
このように、バスバー電極部6bに用いる銀ペーストは、比抵抗はフィンガー電極部6aより若干劣るが、密着強度は大きくなる。
As described above, the silver paste used for the bus
尚、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を主成分とし、熱硬化性樹脂樹脂中のエポキシ樹脂は、体積割合で70%以上約100%以下である。なお、樹脂バインダ中のエポキシ樹脂が100%未満の場合、樹脂バインダ中のエポキシ樹脂以外の樹脂成分は、すべてウレタン樹脂によって構成されている。 The thermosetting resin contains an epoxy resin as a main component, and the epoxy resin in the thermosetting resin resin is 70% or more and about 100% or less by volume. When the epoxy resin in the resin binder is less than 100%, the resin components other than the epoxy resin in the resin binder are all composed of a urethane resin.
上記のように、この発明の太陽電池装置1は、集電極6を構成するフィンガー電極部6aとバスバー電極部6bとに用いる銀ペーストをそれぞれの機能に適した材料を用いて、スクリーン印刷により形成している。このため、フィンガー電極部6aに適した比抵抗が小さな導電ペースト(銀ペースト)を用いてスクリーン印刷を行い、バスバー電極部6bは、フィンガー電極部6aより、比抵抗の特性は劣るが、密着強度が大きい導電ペースト(銀ペースト)を用いてスクリーン印刷により形成する。どちらの電極部を先に印刷するかについては後述する。
As described above, in the
この実施形態による太陽電池装置1を用いた太陽電池モジュール11は、図3に示すように、複数の太陽電池装置1を備えている。この複数の太陽電池装置1の各々は、互いに隣接する他の太陽電池装置1と扁平形状の銅箔の表面に鉛(Pb)フリーの半田がコーティングされたタブ12を介して直列に接続されている。また、タブ12の一方端側は、所定の太陽電池装置1の上面側の集電極6(図1参照)に接続されるとともに、他方端側は、その所定の太陽電池装置1に隣接する別の太陽電池装置1の下面側の集電極10(図1参照)に接続されている。
The
そして、タブ12によって接続された複数の太陽電池装置1は、EVA(Ethylene Vinyl Acetate)からなる充填剤13によって覆われている。また、充填剤13の上面上には、ガラス基板からなる表面保護材14が設けられている。また、充填材13の下面上には、ガラス基板からなる裏面保護材15が設けられている。
The plurality of
次に、この発明による集電極6の製造方法につき説明する。上記したように、集電極6は、バスバー電極部6bとフィンガー電極部6aとをそれぞれの電極の機能に適した銀ペーストを用いてスクリン印刷により形成する。このため、光入射面側の透明導電膜上に、どちらか一方の電極部をスクリーン印刷した後、他の電極部をスクリーン印刷して形成する。
Next, a method for manufacturing the collector electrode 6 according to the present invention will be described. As described above, the collector electrode 6 is formed by screening the bus
図5に示す製造方法は、光入射側のバスバー電極部6bとして、幅(開口部)を1.5mmのパターンのスクリン版を用意した。まず、バスバー電極部用の上記した銀ペーストを用い、バスバー電極部用のスクリーン版を用い、透明導電膜(ITO膜5)上にバスバー電極部6bを印刷形成する(図5(a)参照)。
In the manufacturing method shown in FIG. 5, a screen plate having a pattern with a width (opening) of 1.5 mm was prepared as the bus
続いて、フィンガー電極部6aの幅(開口幅)を80μmとした集電極パターン(スクリーン版の設計)を用意する。このパターンはバスバー電極6b上を含み、透明導電膜(ITO膜5)上の全面に電極部を形成するものである。集電極パターンのスクリーン版を用いてフィンガー電極部6aを形成する(図5(b)参照)。
Subsequently, a collector electrode pattern (screen plate design) with a width (opening width) of the
しかる後、200℃の温度で1時間ベーキングして集電極6が形成される。 Thereafter, the collector electrode 6 is formed by baking at a temperature of 200 ° C. for 1 hour.
このようにして、形成された集電極6によれば、透明導電膜(ITO膜5)上に、バスバー電極部6bが直接形成されているので、バスバー電極部6bの密着強度が強く剥がれにくい。しかしながら、バスバー電極部6b上にフィンガー電極部6aが存在することにより、凹凸になり、タブ付け作業が困難になるという難点がある。
Thus, according to the formed collector electrode 6, since the bus
図6に示す製造方法は、図5とはフィンガー電極部とバスバー電極部とを製造する順番を逆にしたものである。 The manufacturing method shown in FIG. 6 is different from that in FIG. 5 in the order of manufacturing the finger electrode portion and the bus bar electrode portion.
フィンガー電極部6aの幅(開口幅)を80μmとした集電極パターン(スクリーン版の設計)を用意する。このパターンはバスバー電極6bを含み透明導電膜(ITO膜5)上の全面に電極部を形成するものである。集電極パターンのスクリーン版を用いてフィンガー電極部6aを形成する(図6(a)参照)。
A collector electrode pattern (screen plate design) is prepared in which the width (opening width) of the
続いて、光入射側のバスバー電極部6bとして、幅(開口部)を1.5mmのパターンのスクリン版を用意した。フィンガー電極部6aが形成された上に、バスバー電極部用の上記した銀ペーストを用い、バスバー電極部用のスクリーン版を用い、バスバー電極部6bを印刷形成する(図6(b)参照)。
Subsequently, a screen plate having a pattern with a width (opening) of 1.5 mm was prepared as the bus
しかる後、200℃の温度で1時間ベーキングして集電極6が形成される。 Thereafter, the collector electrode 6 is formed by baking at a temperature of 200 ° C. for 1 hour.
このようにして、形成された集電極6によれば、バスバー電極部6b表面は凹凸になりにくい。しかし、フィンガー電極部6aとバスバー電極部6bの重なり部分の密着強度が弱くなるという難点がある。
According to the collector electrode 6 thus formed, the surface of the bus
図7に示す製造方法は、フィンガー電極部6aのパターンをバスバー電極部6bの端部に僅かに重なるようにして、バスバー電極部6bの中心部分にはフィンガー電極部6aを設けないようにしたスクリーン版を用いたものである。
The manufacturing method shown in FIG. 7 is a screen in which the pattern of the
光入射側のバスバー電極部6bとして、幅(開口部)を1.5mmのパターンのスクリン版を用意した。まず、バスバー電極部用の上記した銀ペーストを用い、バスバー電極部用のスクリーン版を用い、透明導電膜(ITO膜5)上にバスバー電極部6bを印刷形成する(図7(a)参照)。
A screen plate having a pattern with a width (opening) of 1.5 mm was prepared as the bus
続いて、フィンガー電極部6a1の幅(開口幅)を80μmとした集電極パターン(スクリーン版の設計)を用意する。このパターンはバスバー電極部6bの端部に僅かに重なるようにして、バスバー電極部6bの中心部分にはフィンガー電極部6a1を設けないようにしたスクリーン版を用いてフィンガー電極部6a1を形成する(図7(b)参照)。このフィンガー電極部6a1を形成すると、バスバー電極部6bの両端部には、僅かにフィンガー電極部6a2が重なるように形成される。
Subsequently, a collector electrode pattern (screen plate design) is prepared in which the width (opening width) of the finger electrode portion 6a1 is 80 μm. The finger electrode portion 6a1 is formed by using a screen plate in which this pattern is slightly overlapped with the end portion of the bus
しかる後、200℃の温度で1時間ベーキングして集電極6が形成される。 Thereafter, the collector electrode 6 is formed by baking at a temperature of 200 ° C. for 1 hour.
このようにして、形成された集電極6によれば、透明導電膜上に、バスバー電極部6bが直接形成されているので、バスバー電極部6bの密着強度が強く剥がれにくい。しかしながら、バスバー電極部6bの両端上にフィンガー電極部6a2が存在することにより、両端が凹凸になり、図5に示すものよりは改良されているがタブ付け作業が困難になるという難点がある。
Thus, according to the formed collector electrode 6, since the bus
図8に示す製造方法は、図7とはフィンガー電極部6a1とバスバー電極部6bとを製造する順番を逆にしたものである。
The manufacturing method shown in FIG. 8 differs from that in FIG. 7 in the order of manufacturing the finger electrode portion 6a1 and the bus
フィンガー電極部6aの幅(開口幅)を80μmとした集電極パターン(スクリーン版の設計)を用意する。このパターンはバスバー電極部6bの端部に僅かに重なるようにして、バスバー電極部6bの中心部分にはフィンガー電極部6a1を設けないようにしたスクリーン版を用いてフィンガー電極部6a1を形成する(図8(a)参照)。
A collector electrode pattern (screen plate design) is prepared in which the width (opening width) of the
続いて、光入射側のバスバー電極部6bとして、幅(開口部)を1.5mmのパターンのスクリン版を用意し。バスバー電極部用の上記した銀ペーストを用い、バスバー電極部用のスクリーン版を用い、フィンガー電極部6a1を含み透明導電膜(ITO膜5)上にバスバー電極部6bを印刷形成する(図7(b)参照)。
Subsequently, a screen plate having a pattern with a width (opening) of 1.5 mm is prepared as the bus
このようにして、形成された集電極6によれば、バスバー電極部6b表面は凹凸になりにくい。しかし、フィンガー電極部6a1とバスバー電極部6bの重なり部分が残り、若干密着強度が弱くなるという難点がある。
According to the collector electrode 6 thus formed, the surface of the bus
図9に示す製造方法は、バスバー電極部6b1の端部にフィンガー電極部6a1の端部が接続される凸部6b2を設け、バスバー電極部6b1の中心部分にはフィンガー電極部6a1を設けないようフィンガー電極部6a1のパターンを形成したスクリーン版を用いたものである。 In the manufacturing method shown in FIG. 9, a convex portion 6b2 to which the end portion of the finger electrode portion 6a1 is connected is provided at the end portion of the bus bar electrode portion 6b1, and the finger electrode portion 6a1 is not provided at the center portion of the bus bar electrode portion 6b1. A screen plate on which a pattern of the finger electrode portion 6a1 is formed is used.
光入射側のバスバー電極部6b1として、幅(開口部)を1.5mmのパターンのスクリン版を用意した。まず、バスバー電極部用の上記した銀ペーストを用い、バスバー電極部用のスクリーン版を用い、透明導電膜(ITO膜5)上にフィンガー電極部の本数に対応した凸部6b2を有するバスバー電極部6b1を印刷形成する(図9(a)参照)。 A screen plate having a pattern with a width (opening) of 1.5 mm was prepared as the bus bar electrode portion 6b1 on the light incident side. First, the above-described silver paste for the bus bar electrode portion is used, the screen plate for the bus bar electrode portion is used, and the bus bar electrode portion having the convex portions 6b2 corresponding to the number of finger electrode portions on the transparent conductive film (ITO film 5). 6b1 is printed and formed (see FIG. 9A).
続いて、フィンガー電極部6a1の幅(開口幅)を80μmとした集電極パターン(スクリーン版の設計)を用意する。このパターンはバスバー電極部6b1の凸部6b2に僅かに重なるようにして、バスバー電極部6b1の中心部分にはフィンガー電極部6a1を設けないようにしたスクリーン版を用いてフィンガー電極部6a1を形成する(図9(b)参照)。このフィンガー電極部6a1を形成すると、バスバー電極部6b1の凸部6b2とフィンガー電極部6aの端部が重なるように形成される。
Subsequently, a collector electrode pattern (screen plate design) is prepared in which the width (opening width) of the finger electrode portion 6a1 is 80 μm. The pattern is slightly overlapped with the convex portion 6b2 of the bus bar electrode portion 6b1, and the finger electrode portion 6a1 is formed using a screen plate in which the finger electrode portion 6a1 is not provided at the central portion of the bus bar electrode portion 6b1. (See FIG. 9B). When the finger electrode portion 6a1 is formed, the convex portion 6b2 of the bus bar electrode portion 6b1 and the end portion of the
しかる後、200℃の温度で1時間ベーキングして集電極6が形成される。 Thereafter, the collector electrode 6 is formed by baking at a temperature of 200 ° C. for 1 hour.
このようにして、形成された集電極6によれば、透明導電膜上に、バスバー電極部6bが直接形成されているので、バスバー電極部6bの密着強度が強く剥がれにくい。また、しバスバー電極部6b上にも凹凸がなくタブも容易に接続できる。ただ、受光面積の有効面積が若干減るという難点がある。
Thus, according to the formed collector electrode 6, since the bus
図10に示す製造方法は、図9とはフィンガー電極部6a1とバスバー電極部6b1とを製造する順番を逆にしたものである。 The manufacturing method shown in FIG. 10 differs from that in FIG. 9 in the order of manufacturing the finger electrode portion 6a1 and the bus bar electrode portion 6b1.
フィンガー電極部6a1の幅(開口幅)を80μmとした集電極パターン(スクリーン版の設計)を用意する。このパターンはバスバー電極部6b1の凸部6b2に僅かに重なるようにして、バスバー電極部6b1の中心部分にはフィンガー電極部6a1を設けないようにしたスクリーン版を用いてフィンガー電極部6a1を形成する(図10(a)参照)。 A collector electrode pattern (screen plate design) is prepared in which the width (opening width) of the finger electrode portion 6a1 is 80 μm. The pattern is slightly overlapped with the convex portion 6b2 of the bus bar electrode portion 6b1, and the finger electrode portion 6a1 is formed using a screen plate in which the finger electrode portion 6a1 is not provided at the central portion of the bus bar electrode portion 6b1. (See FIG. 10A).
続いて、バスバー電極部用の上記した銀ペーストを用い、バスバー電極部用のスクリーン版を用い、透明導電膜上にフィンガー電極部の本数に対応した凸部6b2を有するバスバー電極部6b1を印刷形成する(図10(b)参照)。このバスバー電極部6b1を形成すると、バスバー電極部6b1の凸部6b2とフィンガー電極部6a1の端部が重なるように形成される。 Subsequently, the above-described silver paste for the bus bar electrode portion is used, and the bus bar electrode portion 6b1 having the convex portions 6b2 corresponding to the number of finger electrode portions is printed on the transparent conductive film using the screen plate for the bus bar electrode portion. (See FIG. 10B). When the bus bar electrode portion 6b1 is formed, the convex portion 6b2 of the bus bar electrode portion 6b1 and the end portion of the finger electrode portion 6a1 overlap each other.
しかる後、200℃の温度で1時間ベーキングして集電極6が形成される。 Thereafter, the collector electrode 6 is formed by baking at a temperature of 200 ° C. for 1 hour.
このようにして、形成された集電極6によれば、透明導電膜(ITO膜5)上に、バスバー電極部6b1が直接形成されているので、バスバー電極部6b1の密着強度が強く剥がれにくい。また、バスバー電極部6b1上にも凹凸がなくタブも容易に接続できる。ただ、受光面積の有効面積が若干減るという難点がある。 Thus, according to the formed collector electrode 6, since the bus bar electrode part 6b1 is directly formed on the transparent conductive film (ITO film 5), the adhesion strength of the bus bar electrode part 6b1 is strong and hardly peeled off. Further, there is no unevenness on the bus bar electrode portion 6b1, and a tab can be easily connected. However, the effective area of the light receiving area is slightly reduced.
尚、裏面側の集電極10も受光面側の集電極6と同様に形成する方がよいが、密着強度の大きいバスバー電極部用の導電ペーストだけを用いて1回の印刷で集電極を構成しても良い。抵抗損は、フィンガー電極部の本数やフィンガー電極部の幅で対応すればよい。
In addition, it is better to form the
図3に示した太陽電池モジュール11においては、タブ12を1つの太陽電池装置1の受光面側のバスバー電極部6aから隣接する他の太陽電池装置1の裏面側の電極10に接続して直列接続するように構成している。図12に示したこの発明の他の実施形態にかかる太陽電池モジュール11においては、隣接する太陽電池装置1a、1bの受光面側どうしタブ12aで接続し、裏面側どうしをタブ12bで接続して、直列接続している。このため、太陽電池装置1a、1bは、例えば、両面入射型太陽電池装置で構成され、太陽電池装置1aは、集電極6が表面側保護材11側に向け、太陽電池装置1bは逆に、集電極10を表面側保護材11に向けて配列している。そして、集電極6と集電極10は、この発明にかかるバスバー電極部6bとフィンガー電極部6aの構成により形成されている。
In the
上記において、エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂、スチルべン系、ビフェニル系などの2官能化合物を原料とする樹脂、ポリフェノール系、フェノールノボラック系などの多官能フェノール化合物を原料とする樹脂や、ジシクロペンタジエン系/フェノール系重付加物を原料とする樹脂などがあるが、いずれの樹脂を用いても効果は同等である。 In the above, as the epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, resin using bifunctional compound such as stilbene and biphenyl, and resin using polyfunctional phenol compound such as polyphenol and phenol novolac In addition, there are resins made of dicyclopentadiene / phenolic polyadditions as raw materials, and the effect is the same regardless of which resin is used.
また、上記の実施形態においては、導電性フィラーとして銀を用いた。しかし導電性フィラーとしては、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属や、炭素などの導電性を有するもので有れば種類も問わない。例えば、バスバー電極部6bとフィンガー電極6aの導電性フィラーの種類を変えても良い。また、フィンガー電極部6aは、ナノ粒子からなる導電性フィラーを用いても良い。
Moreover, in said embodiment, silver was used as an electroconductive filler. However, the conductive filler is not particularly limited as long as it is a metal such as copper, nickel, and aluminum, or a conductive material such as carbon. For example, you may change the kind of conductive filler of the bus-
また、上記した実施形態では、Heterojunction with Intrinsic Thin layer (HIT)構造の太陽電池装置を用いたが、太陽電池の種類としても、薄膜シリコン系、化合物半導体系、色素増感系、有機系の太陽電池においても同様であり、透明導電膜の下に位置する半導体層が、非晶質半導体や微結晶半導体の太陽電池装置にこの発明は適用すると好適である。 Further, in the above-described embodiment, a solar cell device having a heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) structure is used, but as a type of the solar cell, a thin film silicon system, a compound semiconductor system, a dye sensitization system, and an organic solar system are used. The same applies to the battery, and it is preferable that the present invention is applied to a solar cell device in which the semiconductor layer located under the transparent conductive film is an amorphous semiconductor or a microcrystalline semiconductor.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
この発明は、太陽電池モジュールなどの太陽光発電装置に適用できる。 The present invention can be applied to a solar power generation device such as a solar cell module.
1 太陽電池装置
2 n型単結晶シリコン基板
3 i型非晶質シリコン層
4 p型非晶質シリコン層
5 ITO膜
6 集電極
6a フィンガー電極部
6b バスバー電極部
7 i型非晶質シリコン層
8 n型非晶質シリコン層
9 ITO膜
10 集電極
11 太陽電池モジュール
12 タブ12
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