JP2009088152A - Solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の太陽電池素子の集電極を導電性の接続体で接続した太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module in which collector electrodes of a plurality of solar cell elements are connected by a conductive connector.
近年、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を排出しない新しいエネルギー源として、太陽電池が期待されている。 In recent years, solar cells are expected as a new energy source that does not emit carbon dioxide, which causes global warming.
太陽電池をビルや家屋に設置し電源として用いる場合、出力を数百Wまで高めるために、複数の太陽電池素子を直列または並列に接続した太陽電池モジュールの形で使用されることが多い。 When a solar cell is installed in a building or house and used as a power source, it is often used in the form of a solar cell module in which a plurality of solar cell elements are connected in series or in parallel in order to increase the output to several hundred watts.
従来、太陽電池素子のモジュール化においては、複数の太陽電池素子に設けられた集電極に銅箔等の導電性の接続体(タブ配線)を半田付けすることで電気的に接続していた(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in the modularization of solar cell elements, electrical connection was made by soldering a conductive connection body (tab wiring) such as copper foil to a collecting electrode provided in a plurality of solar cell elements ( For example, Patent Document 1).
現在では、自然環境への影響が懸念されることから、鉛フリー半田が使用されつつあるが、鉛フリー半田は従来の半田と比べて融点が高く、接合のための加熱温度が高くなり、半田付けされる周辺を構成する材料にダメージを与え、製造時の歩留まりを低下させる恐れがあった。 Currently, lead-free solder is being used due to concerns about the impact on the natural environment. However, lead-free solder has a higher melting point than conventional solder, and the heating temperature for bonding increases, so There was a risk of damaging the material constituting the periphery to be attached and reducing the yield in manufacturing.
また、半田付けされた太陽電池素子には、基材の熱膨張係数とタブ配線の芯材の熱膨張係数との差によって、使用中の温度サイクルの過程で集電極とタブ配線の接合部分に応力が集中し、素子の割れや反りを引き起こすなどの問題があった。 Also, in the soldered solar cell element, due to the difference between the thermal expansion coefficient of the base material and the thermal expansion coefficient of the core material of the tab wiring, the junction between the collector electrode and the tab wiring in the course of the temperature cycle in use. There was a problem that the stress was concentrated, causing cracking and warping of the element.
更に、半田による接合では、集電極とタブ配線の接合界面に形成される合金層にフラックスの残渣が介在することで、これが抵抗成分となり、モジュール出力低下の原因ともなっていた。 Further, in the joining by soldering, the flux residue is present in the alloy layer formed at the joining interface between the collector electrode and the tab wiring, which becomes a resistance component, which causes a decrease in module output.
このような背景から、集電極とタブ配線の接続に、半田に替わるものとして導電性接着剤を用いることが検討されている。 From such a background, it has been studied to use a conductive adhesive as an alternative to solder for connecting the collector electrode and the tab wiring.
図11は従来の太陽電池モジュールの一部分を示す平面図である。同図において、太陽電池素子1の集電極12上に接着層として導電性接着剤20が塗布され、その上にタブ配線30が取り付けられている。導電性接着剤20は、非導電性の接着性樹脂22(エポキシ樹脂など)に球状導電材24(ニッケル粒子など)を添加したものである。なお、図11において、導電材24は模式的に示されており、実際の寸法や形状を正確に表しているものではない。
FIG. 11 is a plan view showing a part of a conventional solar cell module. In the figure, a
図12はタブ配線取り付け部分の部分断面図であるが、銅箔30aを錫30bでコーティングしたタブ配線30と、光電変換層10上の集電極12が、導電性接着剤20を介して加熱圧着される。タブ配線30と集電極12は、エポキシ樹脂22中のニッケル粒子24と加熱圧着により接触することで、電気的に接続される。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the tab wiring attachment portion. The tab wiring 30 in which the
加熱圧着の温度が200℃以下であれば、半田付けによる接合よりも低い温度で加工できるので生産性が向上する。また、樹脂材料を用いることで接合部分への応力の集中を避けられるので、タブ配線の剥がれ等によるモジュールの出力低下を防ぐことができると同時に、半田接合界面のフラックス残渣によるモジュールの出力低下がなくなるため、モジュールの信頼性を向上することができる。
しかしながら、太陽電池素子上の集電極は、金属粒子を含んだ導電性ペーストをスクリーン印刷等で印刷し、硬化させて形成するため、その表面には凹凸が多数存在している。
図12に示すように、球状の導電材を用いた従来の導電性接着剤では、導電材24が太陽電池素子10上の集電極12およびタブ配線30の両方に接することにより電気的接続を行っているが、集電極12表面の凹凸の間隔や深さによっては導電材24が凹部に埋没し、タブ配線30には接着せず、電気の導通に寄与しない粒子が多数発生するため、結果として集電極12とタブ配線30の電気的接続が十分でなくなり太陽電池モジュールの出力が低下するという問題があった。
However, since the collector electrode on the solar cell element is formed by printing and curing a conductive paste containing metal particles by screen printing or the like, the surface has many irregularities.
As shown in FIG. 12, in the conventional conductive adhesive using a spherical conductive material, the
そこで本発明では、上記の課題に鑑み、樹脂中に棒状導電材を添加することにより、太陽電池素子の集電極とタブ配線との間で十分な電気的接続が行われる導電性接着剤を用いた太陽電池モジュールを提供する。 Therefore, in the present invention, in view of the above-described problems, a conductive adhesive is used that provides sufficient electrical connection between the collector electrode of the solar cell element and the tab wiring by adding a rod-shaped conductive material into the resin. Provided solar cell module.
本発明は、複数の太陽電池素子の電極を接続体により互いに電気的に接続してなる太陽電池モジュールであって、電極と接続体は複数の棒状導電材を含む樹脂からなる接着層により接続されていることを特徴とする。 The present invention is a solar cell module in which electrodes of a plurality of solar cell elements are electrically connected to each other by a connection body, and the electrodes and the connection body are connected by an adhesive layer made of a resin including a plurality of rod-shaped conductive materials. It is characterized by.
また、接着層中の棒状導電材は、前記電極の表面に形成された凹凸の平均間隔よりも大きな長径を有することを特徴とする。 Further, the rod-shaped conductive material in the adhesive layer has a major axis larger than the average interval of the irregularities formed on the surface of the electrode.
さらに、接着層中の棒状導電材が、接着層中に2〜20vol.%含まれていることを特徴とする。 Furthermore, the rod-shaped conductive material in the adhesive layer is 2 to 20 vol. It is characterized by being included.
本発明によれば、太陽電池素子の集電極とタブ配線を接続するための接着層中の導電材が棒状であるため、集電極とタブ配線に線接触し、従来のような球状の導電材が点接触であったことと比較すると、接触面積が大きくなる。 According to the present invention, since the conductive material in the adhesive layer for connecting the collector electrode of the solar cell element and the tab wiring is rod-shaped, it is in line contact with the collector electrode and the tab wiring, and the conventional spherical conductive material Compared with the point contact, the contact area becomes large.
接着層中に存在する棒状導電材の長径が集電極表面の凹凸の平均間隔よりも大きいため、導電材が集電極表面上の凸部にまたがって存在するので、集電極とタブ配線を確実に接続できる。仮に導電材の一端が凹部に嵌った場合でも、他端がタブ配線まで到達することで、集電極とタブ配線との間で十分な電気的接続が得られる。 Since the long diameter of the rod-shaped conductive material existing in the adhesive layer is larger than the average interval of the unevenness on the collector electrode surface, the conductive material exists across the convex part on the collector electrode surface, so the collector electrode and the tab wiring are securely Can connect. Even if one end of the conductive material fits into the recess, the other end reaches the tab wiring, so that a sufficient electrical connection can be obtained between the collector electrode and the tab wiring.
また、導電性接着剤を用いることで、接合に要する温度が半田付けの場合よりも低くなり、半田周辺を構成する材料にダメージを与え製造時の歩留まりを低下させることが少ない。 Further, by using a conductive adhesive, the temperature required for joining becomes lower than that in the case of soldering, and the material constituting the periphery of the solder is damaged, and the manufacturing yield is hardly lowered.
さらに、導電性接着剤のバインダとして樹脂材料を用いることで、太陽電池素子とタブ配線の芯材の熱膨張係数の差が大きいために起こる、応力の集中を緩和することができるので、モジュール出力の低下を防ぎ、信頼性を向上することができる。 Furthermore, by using a resin material as the binder for the conductive adhesive, it is possible to alleviate the stress concentration caused by the large difference in thermal expansion coefficient between the solar cell element and the core material of the tab wiring. Can be prevented and reliability can be improved.
以下に、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールを構成する太陽電池素子1であり、 図1中、I−I’部分の断面図を図2に示す。
FIG. 1 shows a
太陽電池素子1は、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換層が形成された基板10と、光電変換層で発生した光生成キャリアを取り出すための正負一対の集電極12、14からなる。
The
正負一対の集電極12、14は、通常、光電変換層の受光面および背面にそれぞれ設けられる。この場合、一対の集電極12、14のうち、光電変換層の受光面側に設けられる集電極12は、入射光を遮る面積をできるだけ小さくするために、受光面のほぼ全域にわたって配された複数の幅狭のフィンガー部12aと、これに交差しタブ配線と接続される幅広のバスバー部12bとから構成されている。フィンガー部12aは光電変換層で生成された光生成キャリアの収集用の電極であり、例えば100μm程度の幅を有するライン状の電極が2mmおきに配されている。また、バスバー部12bは複数のフィンガー部12aで収集された光生成キャリアの集電用の電極であり、例えば約1mmの幅ですべてのフィンガー部12aと交差するようにライン状に形成される。バスバー部12bは、太陽電池素子1の大きさや抵抗を考慮して適宜適当な数で設定される。
The pair of positive and
また、背面側に設けられる他方の集電極14は、入射光を考慮する必要がないため、光電変換層のほぼ全面を覆うように形成してもよく、受光面側の電極と同様に櫛型形状に形成してもよい。
Further, the
集電極12はエポキシ樹脂をバインダ、銀粒子をフィラーとした熱硬化型導電性ペーストをスクリーン印刷等で印刷し、硬化させることにより形成される。または、導電性ペーストを焼成させることにより形成してもよい。
集電極12、14はスクリーン印刷のメッシュ等の影響から、平均間隔が20μmの凹凸が表面上に形成されている。
The
The
導電性ペーストの組成において、導電性フィラーは銀の他にも、銅、ニッケル、金、錫、アルミニウムなどから選ばれる1種類の金属粒子、あるいはこれらの合金、混合などを適用することができる。 In the composition of the conductive paste, in addition to silver, the conductive filler may be one kind of metal particles selected from copper, nickel, gold, tin, aluminum or the like, or an alloy or a mixture thereof.
更にはフィラー形状として、フレーク状のものと球状のものを混合したり、サイズの異なるものを混合することにより、電気伝導性を高める工夫を施すこともできる。 Furthermore, as a filler shape, a flaky shape and a spherical shape can be mixed, or a mixture of different sizes can be devised to increase electrical conductivity.
また、バインダ樹脂は導電材を接着することを主目的とし、信頼性を維持するため耐湿性や耐熱性に優れていることが要求される。これらを満たす樹脂としては、エポキシ樹脂の他、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂などが挙げられ、これらから選ばれる少なくとも1種、あるいはこれらの樹脂の混合、共重合などを適用することができる。また、バインダ樹脂と導電性フィラーの割合は、電気伝導性を考慮し、フィラーが70wt.%以上であることが好ましい。 The binder resin is mainly intended to adhere a conductive material, and is required to be excellent in moisture resistance and heat resistance in order to maintain reliability. Examples of the resin satisfying these include an acrylic resin, a polyimide resin, a phenol resin, a urethane resin, a silicon resin, and the like, in addition to an epoxy resin, at least one selected from these, or a mixture or copolymerization of these resins. Can be applied. The ratio of the binder resin to the conductive filler is 70 wt. % Or more is preferable.
図2に示すように、太陽電池素子1は、n型単結晶シリコン基板10aの上面にi型非晶質シリコン層10bを介してp型非晶質シリコン層10cが形成され、下面にもi型非晶質シリコン層10eを介してn型非晶質シリコン層10fが形成されており、さらに透明導電膜としてITO膜10dおよび10gが形成されている。
As shown in FIG. 2, in the
受光面側のITO膜10d上には、前述したようにフィンガー部12aおよびバスバー部12bからなる集電極12が形成されている。また、背面側も同様にフィンガー部14aおよびバスバー部14bからなる集電極14が形成されている。
On the ITO
尚、上記の実施形態において、透明導電膜としてITO膜を用いたが、他の透明導電膜、例えばZnO膜を用いることもできる。 In the above embodiment, the ITO film is used as the transparent conductive film, but another transparent conductive film such as a ZnO film may be used.
図3のように、太陽電池素子1はバスバー部12bで導電性接着剤によりタブ配線30と接続され、同様に複数の太陽電池素子を接続することで太陽電池モジュールが構成される。
As shown in FIG. 3, the
図3中のII−II’部分の断面図を図4に示す。 FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ in FIG.
図4では、タブ配線30は、太陽電池素子の受光面側の集電極12のバスバー部12bと、隣接する別の太陽電池素子の裏面側の集電極14のバスバー部14bを、導電性接着剤20を用いて接続することで、複数の太陽電池素子を直列に接続する構成となっている。
In FIG. 4, the
導電性接着剤20は、図5に示すように、例えばエポキシ系の熱硬化型樹脂等の接着性樹脂22に、のちに詳述する棒状導電材26を複数含んだものであり、集電極12あるいは14とタブ配線30の両方に棒状導電材26が接することによりこれらを電気的に接続するものである。十分な接着力と電気的接続を両立するため、間に挟まれている棒状導電材26がタブ配線30と接している表面積の割合が、20〜80%であることが好ましい。なお、図5において、棒状導電材26は模式的に示されており、実際の寸法や形状を正確に表しているものではない。
As shown in FIG. 5, the
導電性接着剤20に含有させる棒状導電材26としては、ニッケル、銀、銅、金、錫、アルミニウムなどから選ばれる少なくとも1種の金属、あるいはこれらの合金、混合などが適用できる。更には、電気伝導性を向上させるため、導電材の表面に凹凸を施し、表面積が大きくなるような工夫をしても良い。
As the rod-like
図4中のIII−III’部分の断面において、タブ配線30と集電極12が導電性接着剤20を介して接着されている様子を図6に示す。
FIG. 6 shows a state in which the
図6のように、銅箔30aの周りを錫30bでコーティングしたタブ配線30は、接着性樹脂22に含まれる棒状導電材26により電気的に接続されている。
As shown in FIG. 6, the
棒状導電材26は、例えば、ニッケル等の金属粉であるが、モノフィラメント等の微小な芯材にニッケルでメッキ加工を施した通電機能を有するギャップスペーサであってもよいし、また、中空形状であってもよい。棒状導電材26の最大となる長さを長径とすると、この棒状導電材26は、集電極12の表面に形成されている凹凸の平均間隔よりも長径が大きくなるよう作製されている。ここでは、凹凸の平均間隔が20μmに対して、長径が30μmの棒状導電材26を用いている。また、棒状導電材26は長径が30μmのもののみでなくとも、導電材中にこれが一定の割合で混合されているものを用いてもよい。
The rod-shaped
導電性接着剤20としては、接着性樹脂22の接着性と棒状導電材26の電気伝導性を両立させるため、樹脂22中に導電材26を2〜20vol.%添加することが好ましい。これは、多量の導電材を添加すると、樹脂本来の物性を損なうためである。
As the
図7に示すように、棒状導電材28は円柱のように幅が一定ではない棒状であってもよく、針状、繊維状などの形状も棒状に含まれるものとする。また、柱状であっても必ずしも円柱である必要はなく、三角柱や四角柱など任意の断面形状を持つものが適用可能であり、また、これらの混合でもよい。以上のように長径を有する形状を、まとめて棒状と呼ぶ。
As shown in FIG. 7, the rod-like
タブ配線30には錫メッキを施した銅箔が用いられているが、タブ配線の芯材には銅の他に銀、金、錫、ニッケル、アルミニウム、もしくはこれらの合金といった材料を用いても良い。
The
タブ配線30により接続された太陽電池素子群は、ガラスと裏面フィルムにより積層され、間に封止材が充填される。さらに端子ボックス、金属フレームを取り付けた後、太陽電池モジュールとして使用される。
The solar cell element groups connected by the
導電性接着剤として使用する樹脂の選定について、タブ配線と交差する部分の集電極の周囲をコーティングする樹脂は、温度サイクルによるタブ配線の伸縮によるストレスを緩和する目的から、タブ配線に使用する材料よりも柔軟性の高い材料であることが好ましく、同時に、タブ配線との接着を行うことも考慮すると、熱硬化型の樹脂材料を用いることが好ましい。また、信頼性維持のため耐湿性や耐熱性に優れていることが要求されるので、エポキシ樹脂の他、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂などからから選ばれる少なくとも1種、あるいはこれらの樹脂の混合、共重合などを用いることが好ましい。 Regarding the selection of the resin to be used as the conductive adhesive, the resin that coats the periphery of the collector electrode that intersects the tab wiring is a material used for the tab wiring in order to relieve stress caused by expansion and contraction of the tab wiring due to the temperature cycle. It is preferable that the material be more flexible, and at the same time, it is preferable to use a thermosetting resin material in consideration of bonding with the tab wiring. In addition, since it is required to have excellent moisture resistance and heat resistance for maintaining reliability, in addition to epoxy resin, at least one selected from acrylic resin, polyimide resin, phenol resin, urethane resin, silicon resin, etc. Alternatively, it is preferable to use a mixture or copolymerization of these resins.
以下に、本実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造例について図2、図4を用いて説明する。 Below, the manufacture example of the solar cell module concerning this embodiment is demonstrated using FIG. 2, FIG.
(工程1:光電変換層形成)
不純物が除去された約1Ω・cmの抵抗率と約300μmの厚みとを有するn型単結晶シリコン基板10aを準備する。RFプラズマCVD法を用いて、n型単結晶シリコン基板10aの上面上に約5nmの厚みを有するi型非晶質シリコン層10bと、約5nmの厚みを有するp型非晶質シリコン層10cをこの順番で形成した。なお、RFプラズマCVD法によるi型非晶質シリコン層10bとp型非晶質シリコン層10cの具体的な形成条件は、周波数約13.65MHz、形成温度約100〜250℃、反応応力約26.6〜80.0Pa、RFパワー約10〜100Wであった。
(Step 1: Formation of photoelectric conversion layer)
An n-type single
次に、n型単結晶シリコン基板10aの下面上に約5nmの厚みを有するi型非晶質シリコン層10eと、約5nmの厚みを有するn型非晶質シリコン層10fをこの順番で形成した。なお、このi型非晶質シリコン層10eとn型非晶質シリコン層10fは、それぞれ上記したi型非晶質シリコン層10bおよびp型非晶質シリコン層10cと同様のプロセスにより形成した。
Next, an i-type
次に、マグネトロンスパッタ法を用いてp型非晶質シリコン層10cおよびn型非晶質シリコン層10fの各々の上に、約100nmの厚みを有するITO膜10d、10gをそれぞれ形成した。このITO膜10d、10gの具体的な形成条件は、形成温度約50〜250℃、Arガス流量約200sccm、O2ガス流量約50sccm、パワー約0.5〜3kW、磁場強度約500〜3000Gaussであった。
Next,
(工程2:集電極形成)
集電極12および14は、スクリーン印刷法にてITO膜10d、10g上に熱硬化型導電性ペーストを印刷し、熱硬化させることにより形成した。手順としては、まず受光面側に印刷し、150℃で10分間加熱し仮硬化させた後、裏面側に印刷し150℃で10分間加熱し、仮硬化させた後、200℃で1時間加熱することにより、銀ペーストを完全に硬化させた。これにより、所定間隔を隔てて互いに平行に伸びるように形成された複数のフィンガー部12a、14aおよびバスバー部12b、14bからなる集電極12、14を形成した。フィンガー部12a、14aとバスバー部12b、14bは一体に形成されてもよいし、フィンガー部12a、14aを形成したのちに、バスバー部12b、14bを形成してもよい。
(Process 2: Collector electrode formation)
The
ここでは、集電極の膜厚は35μmとなるよう印刷されており、形成された電極の抵抗は10〜20μΩcmである。集電極表面の凹凸の間隔は平均20μmである。 Here, the collector electrode is printed to have a film thickness of 35 μm, and the resistance of the formed electrode is 10 to 20 μΩcm. The interval between the irregularities on the surface of the collector electrode is 20 μm on average.
(工程3:タブの取り付け)
導電性接着剤20は、エポキシ系樹脂をバインダ、ニッケル粒子を導電材として5vol.%含有させたもので、集電極12、14のバスバー部12b、14bに線幅1.3mm、厚さ約30μmとなるようにディスペンサを用いて塗布され、その上に幅1.5mmのタブ配線30が配置される。2MPaで加圧しながら200℃で1時間加熱することにより、複数の太陽電池素子が接続される。加圧しながら硬化させることにより、導電性接着剤中の導電材をタブ配線30と集電極12、14の間に挟むことができるので、良好な電気伝導性が得られる。また、導電性接着剤20は加熱圧着により押し伸ばされ、タブ配線30とほぼ同じ幅に広げられる。
(Process 3: Attaching the tab)
The
(工程4:モジュール化)
表面保護材であるガラスの上に、EVAシートからなる封止材を載せた後、タブ配線30により接続した複数の太陽電池素子群を配置した。その上から更にEVAシートを載せた後、PET/アルミニウム箔/PETの3層構造を有する背面フィルムを配置した。これらを、真空にした後150℃で10分間加熱圧着することで仮圧着した後、150℃で1時間加熱することで完全に硬化させる。これに、端子ボックス、金属フレームを取り付け、太陽電池モジュールとした。
(Process 4: modularization)
A plurality of solar cell element groups connected by the
(バスバー部のない太陽電池素子を用いた太陽電池モジュール)
上記で説明した実施の形態において、集電極12、14はフィンガー部12a、14aおよびバスバー部12b、14bから構成されるとしたが、フィンガー部のみで構成されるバスバー部のない太陽電池素子に本発明を適用してもよい。
(Solar cell module using solar cell element without bus bar)
In the embodiment described above, the
バスバーレスの太陽電池素子に本発明を適用した場合を以下に説明する。 A case where the present invention is applied to a bus barless solar cell element will be described below.
太陽電池素子1の光電変換層10の構成および集電極12、14の形成方法は、バスバー部を有する太陽電池素子と同様である。
The configuration of the
バスバーレスの太陽電池素子の場合、図8のように光電変換層の受光面側にほぼ全域にわたって等間隔に集電極12が形成されており、図9および図10に示すように導電性接着剤20を介して集電極12とタブ配線30が交差するように接続される。なお、図9において、棒状導電材26は模式的に示されており、実際の寸法や形状を正確に表しているものではない。
In the case of a bus barless solar cell element,
(比較例1)
比較例にかかる太陽電池モジュールとして、バスバー部を有する太陽電池素子を用い、導電性接着剤に導電材として球状のニッケルを含有させ、導電材の直径を10μmとして作製した。
(Comparative Example 1)
As a solar cell module according to the comparative example, a solar cell element having a bus bar portion was used, and a conductive adhesive was made to contain spherical nickel as a conductive material, and the diameter of the conductive material was 10 μm.
(実施例1)
本発明の実施例にかかる太陽電池モジュールとして、バスバー部を有する太陽電池素子を用い、導電性接着剤に導電材として円柱状のニッケルを含有させ、導電材の短径を15μm、長径を30μmとして作製した。
Example 1
As a solar cell module according to an embodiment of the present invention, a solar cell element having a bus bar portion is used, and a conductive adhesive contains cylindrical nickel as a conductive material, and the short diameter of the conductive material is 15 μm and the long diameter is 30 μm. Produced.
(実施例2)
本発明の実施例にかかる太陽電池モジュールとして、バスバーレスの太陽電池素子を用い、導電性接着剤に導電材として円柱状のニッケルを含有させ、導電材の短径を15μm、長径を30μmとして作製した。
(Example 2)
As a solar cell module according to an example of the present invention, a bus barless solar cell element was used, and a conductive adhesive was made to contain columnar nickel as a conductive material, and the conductive material was made with a short diameter of 15 μm and a long diameter of 30 μm. .
(評価方法)
比較例1および実施例1における太陽電池モジュールについて、それぞれ温度サイクル試験(JIS C8917)を400サイクル行い、試験前後の太陽電池モジュールの出力を測定し、出力低下率を比較した。太陽電池モジュールの出力は、AM1.5、100mW/cm2の光照射下で測定した。
(Evaluation methods)
About the solar cell module in the comparative example 1 and Example 1, 400 cycles of the temperature cycle test (JIS C8917) were respectively performed, the output of the solar cell module before and after the test was measured, and the output reduction rate was compared. The output of the solar cell module was measured under light irradiation of AM 1.5 and 100 mW / cm 2 .
(実験結果)
表1に、各比較例および実施例における、規格化出力低下率を示す。出力低下率は、(1−試験後出力/試験前出力)の式より計算し、比較例1における出力低下率を1.00として相対出力低下率を表示する。また、変換光率については、初期値について比較例を1.000として規格化した値を示す。
(Experimental result)
Table 1 shows the normalized output decrease rate in each comparative example and example. The output reduction rate is calculated from the formula (1-output after test / output before test), and the relative output reduction rate is displayed with the output reduction rate in Comparative Example 1 being 1.00. Moreover, about the conversion light rate, the value which normalized the comparative example as 1.000 about the initial value is shown.
実施例と比較例との対比により、以下のことが分かった。すなわち、集電極12、14とタブ配線30を接続する導電性接着剤20中の導電材に、集電極表面の凹凸の平均間隔よりも大きい長径を有する棒状のものを用いることで、従来の球状のものよりも出力低下が少なく、太陽電池モジュールとしての信頼性が向上できたことが分かった。また、本発明はバスバー部を有する太陽電池素子だけでなく、バスバーレスの太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールにも有効であることが分かった。
The following was found by comparing the Examples and Comparative Examples. In other words, the conductive material in the conductive adhesive 20 that connects the
なお、本発明の実施形態においては、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した構造の太陽電池素子を用いて説明しているが、通常の結晶系、薄膜系、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る。 In the embodiment of the present invention, a substantially intrinsic amorphous silicon layer is sandwiched between the single crystal silicon substrate and the amorphous silicon layer, defects at the interface are reduced, and the heterojunction interface is reduced. Although the description has been made using the solar cell element having a structure with improved characteristics, the same applies to a normal crystal system, a thin film system, a compound semiconductor system, a dye sensitization system, and an organic system solar cell.
また、本実施例においては、接着層としての導電性接着剤20を集電極12、14に塗布したが、フィルム状の導電性接着剤を集電極上に配置する構成としてもよい。
In the present embodiment, the conductive adhesive 20 as an adhesive layer is applied to the
さらに、本発明における導電性接着剤20は、棒状導電材を含むものであればよく、棒状導電材以外に粒状導電材等他の形状の導電材を含むものであってもよい。 Furthermore, the conductive adhesive 20 in the present invention only needs to include a rod-shaped conductive material, and may include other shapes of conductive materials such as a granular conductive material in addition to the rod-shaped conductive material.
以上のように、本発明は図面に示した実施の形態に特に限定されるものではなく、記載していない様々な実施の形態等を包含する。従って、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。 As described above, the present invention is not particularly limited to the embodiments shown in the drawings, and includes various embodiments that are not described. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from this disclosure.
1 太陽電池素子
10 光電変換層
12、14 集電極
20 導電性接着剤
22 接着性樹脂
24 球状導電材
26、28 棒状導電材
30 タブ配線
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The rod-shaped conductive material in the adhesive layer is 2 to 20 vol. % Is contained, The solar cell module of Claim 1 or 2.
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