JP2009141264A

JP2009141264A - 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

Info

Publication number: JP2009141264A
Application number: JP2007318652A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Saisu; 重徳斎須; Naoki Ishikawa; 直揮石川; Hiroyuki Otsuka; 寛之大塚
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: JP5186192B2

Abstract

【課題】太陽電池セル及び太陽電池モジュールにおける抵抗損失の低減の為にインターコネクタの厚みを厚くしても、太陽電池モジュールの製造過程で、太陽電池セルの半導体基板に大きな反りが生じたり、セル割れや電極剥がれ等が発生したりするのを防止でき、製造歩留りの低下を防止できると共に、抵抗損失を低減してＦ．Ｆ．（フィルファクター）を向上した太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】少なくとも、バスバーとフィンガーからなる集電電極が表面に形成された、２個以上の太陽電池セルと、隣接する前記太陽電池セルと電気的に接続するため、前記バスバー電極と接続されるインターコネクタとを有する太陽電池モジュールであって、少なくとも、前記インターコネクタの前記バスバー電極との接続端部が、該接続端部以外の部分よりも薄く、幅広にされたものであることを特徴とする太陽電池モジュール。
【選択図】図１

Description

本発明は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、より詳しくは、複数の太陽電池セルをインターコネクタによってモジュール化する際、太陽電池セルの表面に備えられた集電電極にインターコネクタを接続する太陽電池モジュール、及びその製造方法に関する。

太陽電池セルは、所定の電圧及び電流を得るため、複数の太陽電池セルをインターコネクタにより、直列または並列に接続して太陽電池モジュールとして構成されて使用される。この場合の接続方法としては、太陽電池セルの受光面側のフィンガー電極からの電流を集めるために形成されたバスバー電極と呼ばれる太い電極と、隣接する太陽電池セルの裏面の全面に形成された電極とを、インターコネクタを用いてハンダ接続するのが一般的である（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

しかしながら、太陽電池セル全面にインターコネクタをハンダ接続すると、インターコネクタが冷える際に収縮し、太陽電池セルが反り上がると同時に、界面に収縮応力が働き、割れてしまう問題があった。

太陽電池セルの割れを低減する方法、即ち界面の応力を減らす方法としてインターコネクタを薄くする方法があるが、単純に薄くすると抵抗損失が増大し、Ｆ．Ｆ．（フィルファクター：光電変換効率）が低下する。抵抗損失を低く保つためにはインターコネクタの表面積を増大させて断面積を確保しなければならない。幅広の薄いインターコネクタを用意し、集電電極とハンダ接続すれば界面の収縮応力は減るが、表面積が増大するためシャドウロスが発生してしまう。

一方、インターコネクタを厚くすると抵抗損失は減るが、インターコネクタと太陽電池セルの界面の収縮応力が強まるため、半導体基板に割れが発生する確率が高まる。また、シリコン基板のコスト低減のためにシリコンインゴットを薄くスライスすれば、多くの半導体基板が得られるが、半導体基板が薄くなるとインターコネクタを接続する際に太陽電池セルの反りが増大し、太陽電池セルの割れが増大する。
特に、このセル割れ箇所はインターコネクタを結合した部分の中でも、より応力集中に弱い太陽電池セルの端部分に多く発生するという問題があった。

特開平７−１３１０４９号公報特開平８−３３０６１５号公報特開平９−５５５３１号公報

そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、太陽電池セル及び太陽電池モジュールにおける抵抗損失の低減の為にインターコネクタの厚みを厚くしても、太陽電池モジュールの製造過程で、太陽電池セルの半導体基板に大きな反りが生じたり、セル割れや電極剥がれ等が発生したりするのを防止でき、製造歩留りの低下を防止できると共に、抵抗損失を低減してＦ．Ｆ．（フィルファクター）を向上した太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも、バスバーとフィンガーからなる集電電極が表面に形成された、２個以上の太陽電池セルと、隣接する前記太陽電池セルと電気的に接続するため、前記バスバー電極と接続されるインターコネクタとを有する太陽電池モジュールであって、少なくとも、前記インターコネクタの前記バスバー電極との接続端部が、該接続端部以外の部分よりも薄く、幅広にされたものであることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する（請求項１）。

このように、本発明のインターコネクタであれば、ハンダ付け後の冷却収縮によりインターコネクタが反った場合でも、バスバー電極との接続端部が、薄く幅広にされているため特に応力集中に弱い太陽電池セルの接続端部での応力を緩和することができる。これにより、太陽電池セルの割れや集電電極の剥がれを防ぐことができる。このため、インターコネクタの前記接続端部以外の部分は厚くすることができ、抵抗損失を低減してＦ．Ｆ．を向上した太陽電池モジュールとすることができる。
また、前記接続端部のみを幅広にするため、シャドーロスも許容範囲内に抑えることができる。

また、前記バスバー電極の前記インターコネクタとの接続端部が、該接続端部以外の部分よりも幅広にされたものであることが好ましい（請求項２）。
このように、バスバー電極の前記接続端部についても幅広にすれば、インターコネクタとの接続部分が広がり、より強固に接続でき、応力集中の緩和が計れるとともに、接続抵抗を低減することができる。

さらに、前記インターコネクタ及び／又は前記バスバー電極の接続端部の平面形状は、円形状であることであることが好ましい（請求項３）。
このように、前記接続端部の平面形状が円形状であれば、より効果的に応力集中を緩和することができるし、簡単に薄く幅広形状とできるので、製造も容易である。

少なくとも、バスバーとフィンガーからなる集電電極が表面に形成された、２個以上の太陽電池セルと、隣接する前記太陽電池セルと電気的に接続するため、前記バスバー電極と接続されるインターコネクタとを有する太陽電池モジュールの製造方法において、少なくとも、前記インターコネクタの前記バスバー電極との接続端部を、打ち延ばすことによって、該接続端部以外の部分よりも薄く幅広にして、前記バスバー電極と接続することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法（請求項４）。

このように、前記接続端部を打ち延ばす方法であれば、比較的容易に該接続端部を薄く幅広にすることができる。また、前記接続端部以外の部分と同じ厚みである前記接続端部を打ち延ばせば、前記接続端部とそれ以外の部分の断面積が同じであるため、打ち延ばしにより抵抗損失が増えることはない。

本発明の太陽電池モジュールとその製造方法は、抵抗損失の低減のためにインターコネクタの厚みを厚くしても、バスバー電極との接続端部は薄く幅広とするため、インターコネクタと太陽電池セルの接続端部での収縮応力が緩和され、太陽電池モジュールの製造過程での、太陽電池セルの割れや集電電極の剥がれ等の発生を防止することができる。また、インターコネクタの接続端部以外を厚くできるため、Ｆ．Ｆ．を向上した太陽電池モジュールを提供できる。

以下、本発明に係る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の実施形態について添付図面を参照して説明する。ただし、本発明は、これらの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限られるものではない。

図１は、本発明の実施形態における太陽電池セルとインターコネクタが接続された状態の図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）はその断面図である。図２は本発明の実施形態における太陽電池モジュールの断面図である。図３は表面に集電電極として、バスバーとフィンガーが形成された太陽電池セルの図である。図４は本発明の実施形態における太陽電池モジュール製品の一例を示す図である。
本発明の実施形態において、太陽電池モジュールは、例えば配列された複数の太陽電池セル１１を、インターコネクタ１２を用いて直列接続して構成される。

図１，２に示す、本発明の実施形態の太陽電池モジュールに用いられるインターコネクタ１２は、平角状の銅箔やインバール等で形成される。また、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、本発明では、インターコネクタ１２の太陽電池セル１１との接続端部１７を打ち延ばし、薄く幅広にする。

このようなインターコネクタであれば、ハンダ付け後の冷却収縮によりインターコネクタが反った場合でも、太陽電池セル１１との接続端部１７が、薄く幅広にされているため、特に応力集中に弱い太陽電池セル１１の接続端部での応力を緩和することができる。これにより、太陽電池セル１１の特に両端部での割れ等を防ぐことができる。このため、インターコネクタの前記接続端部１７以外の部分の厚みを、例えば０．２ｍｍと厚くすることができ、抵抗損失を低減してＦ．Ｆ．を向上した太陽電池モジュールとすることができる。
さらに、幅広の部分が接続端部のみなので、シャドーロスは許容範囲内に抑えることができる。

また、前記接続端部１７を薄く幅広にする方法としては、上述の打ち延ばす方法に限られないが、打ち延ばすことにより、比較的容易に薄く幅広にすることができる。
本発明のインターコネクタの薄く幅広にした部分の平面形状としては、例えば、円形にすることができる。円形であれば、応力集中をより効果的に緩和できる。

図１，２に示すように、本発明の実施形態の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セル１１は、半導体基板１３と、その表裏に形成される表面の集電電極２１及び裏面の集電電極２２とで構成される。

半導体基板１３は、例えば一辺が１５５ｍｍ程度の擬似四角形で、厚みが０．２〜０．３ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン等のＰ型シリコン基板で形成される。このＰ型シリコン基板の表層にはＰ／Ｎ接合が形成される。このＰ／Ｎ接合の形成は、具体的には、Ｎ型の不純物を含む溶液をＰ型シリコン基板の表面に塗布するか、あるいは、このＰ型シリコン基板を気相中に置いて、８００〜９００℃程度でその表面からＮ型の不純物を熱拡散させることにより、Ｐ型シリコン基板の表層に不純物拡散層を形成することで行なわれる。

こうして形成されたＮ型拡散面を、太陽電池セル１１の受光面である表面とし、不拡散面を裏面とする。即ち、半導体基板１３内にＮ型領域１４とＰ型領域１５が形成され、Ｎ型領域１４とＰ型領域１５との界面部分にＰ／Ｎ接合部が形成される。受光面である表面には、反射防止膜を形成しておくことが望ましい。尚、この半導体基板１３は、シリコン以外に単結晶ガリウム砒素等で形成してもよい。

上記の半導体基板１３には、図１（Ｂ）に示すように、Ｎ型領域１４の表面上に表面の集電電極２１が形成され、Ｐ型領域１５の表面上に裏面の集電電極２２が形成される。図３に示すように表面の集電電極２１は、フィンガー３１と、インターコネクタ１２を接続するバスバー３２とで構成される。

これらの表面の集電電極２１及び裏面の集電電極２２は、具体的には、次のようにして形成される。即ち、電極形成工程において、上記の半導体基板１３の受光面には線状に、裏面には全面に、金属またはそれに準じる物質を各集電電極としてパタ−ニングし、真空蒸着法やスクリ−ン印刷法を用いて各集電電極を形成する。表面の集電電極２１は、上述したように、インターコネクタ１２を接続するためのバスバー電極３２と、これに交差するように分岐して形成されるフィンガー電極３１とで構成される。

ここで、図３に示すように、バスバー電極３２のインターコネクタ１２との接続端部１８を幅広にすることもできる。本発明のインターコネクタ１２のバスバー電極３２との接続端部１７は、幅広になっているため、幅広の部分同士を接続すれば、より強固に接続できる。
このときのバスバー電極３２の幅広部分の平面形状としては、図３に示すように、例えば円形とする。インターコネクタの幅広部分の平面形状に合わせた形状とすることが好ましい。

バスバー電極３２は、半導体基板１３の全面を横切るようにして二本平行に形成され、フィンガー電極３１は、バスバー電極３２と直角に交差するようにして複数本が半導体基板１３の全長にわたって形成される。バスバー電極３２の幅は、例えば２ｍｍ程度であり、フィンガー電極３１の幅は、例えば０．２ｍｍ程度である。

この表面の集電電極２１は、例えば、銀粉末、ガラスフリット、結合剤、及び、溶剤等から成るペーストをスクリーン印刷して７００〜８００℃程度の温度で焼き付け、全体をハンダ層で被覆することにより形成される。また、裏面の集電電極２２は、インターコネクタ１２を接続するための銀電極と、それを除くほぼ全面に形成された集電用のアルミニウム電極とで構成され、銀電極はハンダ層で被覆される。

上述の太陽電池セル１１とインターコネクタ１２の接続は、インターコネクタ１２とバスバー電極３２の接続部分に予めフラックスを塗布し、インターコネクタ１２のフラックスを塗布した面の反対側の面をハンデゴテでなぞることで、インターコネクタ１２とバスバー電極３２がハンダ１６で接続される。

次に、上記のようにバスバー３２とインターコネクタ１２を接続してできたものに、もう一つの太陽電池セルを接続する。すなわち、もう一つの太陽電池セルの裏面の集電電極２２とインターコネクタ１２を接続する。この際、インターコネクタ１２と集電電極２２の接続部分に予めフラックスを塗布し、インターコネクタ１２のフラックスを塗布した面に対して反対側の面からをハンダゴテでなぞり、インターコネクタ１２と裏面の集電電極２２が、図２に示すようにハンダ１６で接続される。

太陽電池セル１１を複数個配列してインターコネクタ１２により電気的に直列接続することにより、図２に示すような太陽電池モジュールが形成される。太陽電池モジュールにおける互いに隣接する太陽電池セル１１の相互の間隔は、例えば２〜３ｍｍ程度である。

一般に、太陽電池モジュールでは、太陽電池セル１１の表面や裏面を保護する必要があることから、太陽電池モジュール製品としては、図４に示すように、太陽電池モジュールを透明基板４１と裏面カバー４３との間に挟んで製品化する。

この場合に、例えば、ガラス板等の透明基板４１と裏面カバー４２との間に、太陽電池セル１１の受光面である表面を透明基板４１側に向けて挟み、透明な充填材４３でインターコネクタ１２を備えた複数の太陽電池セル１１を封入するスーパーストレート方式が一般に用いられる。ここで透明な充填剤としては、光透過率の低下の少ないＰＶＢ（ポリビニルブチロール）や耐湿性に優れたＥＶＡ（エチレンビニルアセタート）等が用いられる。

こうして作製した本発明の太陽電池モジュールは、製造歩留りの低下を防止できると共に、厚いインターコネクタを使用して、太陽電池モジュールの抵抗損失を低減し、Ｆ．Ｆ．を高めることができる。

以下、本発明の実施例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１−１）
＜太陽電池セルの作製＞
厚さ３００μｍ、比抵抗０．５Ω・ｃｍの、ホウ素ドープ｛１００｝ｐ型アズカットシリコン基板８枚（厚い太陽電池セル用）と、厚さ２００μｍ、比抵抗０．５Ω・ｃｍの、ホウ素ドープ｛１００｝ｐ型アズカットシリコン基板８枚（薄い太陽電池セル用）を用意した。濃水酸化カリウム水溶液によりダメージ層を除去した後、これらの試料を同時に水酸化カリウム／２−プロパノール混合溶液に浸漬した。水洗、乾燥後、アンモニア過水・フッ酸・塩酸過水・フッ酸洗浄し、水洗・乾燥した。

次に、シリコン基板１６枚を非受光面どうしを重ね合わせ、石英ボートに搭載して、拡散炉に投入した。ヒーター温度を８５０℃まで昇温して、オキシ塩化リンを窒素１リットル／分にてバブリングさせた。バブリング蒸発したオキシ塩化リンは、酸素ガス１リットル／分を伴ってシリコン表面にリンガラスとして堆積させた。引き続き、窒素雰囲気中に３０分間放置した後、拡散炉から取出した。拡散したこれら１６枚のシリコン基板はＨＦでリンガラスを除去後、９００℃の酸素雰囲気で熱処理し、酸化膜を堆積して酸化膜パッシベーション層を形成した。

次に、上記シリコン基板をプラズマＣＶＤ処理した。この際、原料ガスとしてモノシランガスとアンモニアガスを使用した。また、プラズマを発生させるための電源の周波数は、マイクロ波を用い、圧力は０．１〜１０Ｔｏｒｒ、基板温度は４００℃、処理時間は５分間とした。その後、非受光面にＰ^＋層を形成した後、スクリーン印刷でＡｌもしくはＡｌ／Ａｇを印刷・焼成して裏面の集電電極２２を形成した。
最後に、受光面にスクリーン印刷によりＡｇをパターン印刷・焼成し表面の集電電極２１であるフィンガー電極３１と、バスバー電極３２を形成し、厚い太陽電池セル８枚と薄い太陽電池セル８枚を得た。

＜太陽電池モジュールＡ１の作製：（特徴）厚い太陽電池、幅広円形インターコネクタ厚さ＝０．２ｍｍ＞
次に、幅が２ｍｍで厚さが０．２ｍｍの厚いインターコネクタを用意した。
図１（Ａ）（Ｂ）のように、インターコネクタ１２の太陽電池セル１１との接続端部１７となる部分をハンマーで打ち延ばし、薄く幅の広い円形に加工した。次に、厚い太陽電池セル８枚のうち２枚を準備した。図２のように、インターコネクタ１２と集電電極２１の接続する部分にフラックスを予め塗布し、インターコネクタ１２と太陽電池セル１１の受光面バスバー電極３２をハンダ１６で接続した。また、インターコネクタ１２ともう一つの太陽電池セル１１の裏面の銀電極２２の接続する部分に、予めフラックスを塗布して、ハンダ１６で接続し、太陽電池モジュールを作製した。

そして、太陽電池モジュールを、図４に示すようにモジュール外部への配線として、太陽電池セル１１の裏面の銀電極２２ともう一つの太陽電池セル１１の受光面バスバー電極３２にインターコネクタ１２をそれぞれ予めフラックスを塗布して、ハンダで接続した。この場合も、バスバー３２との接続端部１７は、打ち延ばしたものとして接続した。
最後に、ガラス板等の透明基板４１と裏面カバー４２との間に、太陽電池セル１１の受光面である表面を透明基板４１側に向けて挟み、透明な充填材４３と裏面コートでインターコネクタ１２を備えた太陽電池モジュールを封入し、太陽電池モジュール製品Ａ１を得た。この太陽電池モジュール製作時に太陽電池セル１１の割れは全くなかった。

（比較例１−１）＜太陽電池モジュールＡ２の作製：（特徴）厚い太陽電池、通常インターコネクタ厚さ＝０．２ｍｍ＞
厚い太陽電池セル残り６枚のうち２枚を準備した。太陽電池モジュールの製品Ａ１（実施例１）の作製と同様の製造方法で、ただし、厚いインターコネクタ（幅２ｍｍで厚さ０．２ｍｍ）の太陽電池セルとの接続端部を打ち延ばし加工せずに、つまり該接続部全体が同じ幅でかつ同じ厚さのままでインターコネクタを使用した。該インターコネクタを、太陽電池セルの受光面バスバー電極およびもう一つの太陽電池セルの裏面銀電極とハンダ接続した。これにより図５、６に示すような太陽電池モジュールを作製し、太陽電池モジュール製品Ａ２を得た。この太陽電池モジュール製作時に太陽電池セルの１枚にクラックが入った。

（実施例１−２）＜太陽電池モジュールＡ３の作製：（特徴）厚い太陽電池、幅広円形インターコネクタ厚さ＝０．１ｍｍ＞
厚い太陽電池セル残り４枚のうち２枚を準備した。太陽電池モジュールの製品Ａ１（実施例１）の作製と同様の製造方法で、ただし、薄いインターコネクタ（幅２ｍｍで厚さ０．１ｍｍ）を準備し、太陽電池セルとの接続端部をハンマーで打ち延ばし、薄く幅の広い円形に加工した。該インターコネクタを、太陽電池セルの受光面バスバー電極およびもう一つの太陽電池セルの裏面銀電極とハンダ接続した。これにより、図１，２に示すような太陽電池モジュールを作製し、太陽電池モジュール製品Ａ３を得た。この太陽電池モジュール製作時に太陽電池セルの割れは全くなかった。

（比較例１−２）＜太陽電池モジュールＡ４の作製：（特徴）厚い太陽電池、通常インターコネクタ厚さ＝０．１ｍｍ＞
厚い太陽電池セルのうち残りの２枚を準備した。太陽電池モジュールの製品Ａ１（実施例１）の作製と同様の製造方法で、ただし、薄いインターコネクタ（幅２ｍｍで厚さ０．１ｍｍ）を準備し、かつ、該インターコネクタの太陽電池セルとの接続端部の打ち延ばし加工をせずに、つまり該接続部全体が同じ幅でかつ同じ厚さのままでインターコネクタを使用した。該インターコネクタを、太陽電池セルの受光面バスバー電極およびもう一つの太陽電池セルの裏面銀電極とハンダ接続した。これにより、図５，６に示すような太陽電池モジュールを作製し、太陽電池モジュール製品Ａ４を得た。この太陽電池モジュール製作時に太陽電池セルの１枚にクラックが入った。

得られた太陽電池モジュール製品Ａ１、Ａ３（実施例１−１、１−２）とＡ２、Ａ４（比較例１−１、１−２）をモジュールシュミュレータにて測定した結果を表１に示す。

（実施例２−１）＜太陽電池モジュールＢ１の作製：（特徴）薄い太陽電池、幅広円形インターコネクタ厚さ＝０．２ｍｍ＞
薄い太陽電池セル８枚を準備して、それぞれ２枚を使用して太陽電池モジュール製品Ｂ１（実施例２−１）、Ｂ２（比較例２−１）、Ｂ３（実施例２−２）、Ｂ４（比較例２−２）を作製した。太陽電池モジュール製品Ｂ１（実施例２−１）は、太陽電池モジュールの製品Ａ１（実施例１−１）の作製と同様の製造方法で作製した。つまり、厚いインターコネクタ（幅２ｍｍで厚さ０．２ｍｍ）の太陽電池セルとの接続端部となる部分をハンマーで打ち延ばし、薄く幅の広い円形に加工し、該インターコネクタを、太陽電池セルの受光面バスバー電極およびもう一つの太陽電池セルの裏面銀電極とハンダ接続したものである。これにより、図１，２に示すような太陽電池モジュールを作製し、太陽電池モジュール製品Ｂ１を得た。この太陽電池モジュール製作時に太陽電池セルの割れは全くなかった。

（比較例２−１）＜太陽電池モジュールＢ２の作製：（特徴）薄い太陽電池、通常インターコネクタ厚さ＝０．２ｍｍ＞
太陽電池モジュール製品Ｂ２は、太陽電池モジュールの製品Ｂ１（実施例２−１）の作製と同様の製造方法で、ただし、厚いインターコネクタ（幅２ｍｍで厚さ０．２ｍｍ）の太陽電池セルとの接続端部を打ち延ばし加工せずに、つまり該接続部全体が同じ幅でかつ同じ厚さのままでインターコネクタを使用した。該インターコネクタを、太陽電池セルの受光面バスバー電極およびもう一つの太陽電池セルの裏面銀電極とハンダ接続したが、太陽電池モジュール製作時に太陽電池セルが大きく反り上がり、太陽電池セルの割れが発生した。よって、太陽電池モジュール製品Ｂ２は得られなかった。

（実施例２−２）＜太陽電池モジュールＢ３の作製：（特徴）薄い太陽電池、幅広円形インターコネクタ厚さ＝０．１ｍｍ＞
太陽電池モジュール製品Ｂ３は、太陽電池モジュールの製品Ｂ１（実施例２−１）の作製と同様の製造方法で、ただし、薄いインターコネクタ（幅２ｍｍで厚さ０．１ｍｍ）を準備し、太陽電池セルとの接続端部をハンマーで打ち延ばし、薄く幅の広い円形に加工した。該インターコネクタを、太陽電池セルの受光面バスバー電極およびもう一つの太陽電池セルの裏面銀電極とハンダ接続した。これにより、図１，２に示すような太陽電池モジュールを作製し、太陽電池モジュール製品Ｂ３を得た。この太陽電池モジュール製作時に太陽電池セルの割れは全くなかった。

（比較例２−２）＜太陽電池モジュールＢ４の作製：（特徴）薄い太陽電池、通常インターコネクタ厚さ＝０．１ｍｍ＞
太陽電池モジュール製品Ｂ４は、太陽電池モジュールの製品Ｂ１（実施例２−１）の作製と同様の製造方法で、ただし、薄いインターコネクタ（幅２ｍｍで厚さ０．１ｍｍ）を準備し、かつ、太陽電池セルとの接続端部の打ち延ばし加工をせずに、つまり該接続部全体が同じ幅でかつ同じ厚さのままでインターコネクタを使用した。該インターコネクタを、太陽電池セルの受光面バスバー電極およびもう一つの太陽電池セルの裏面銀電極とハンダ接続した。これにより、図５，６に示すような太陽電池モジュールを作製し、太陽電池モジュール製品Ｂ４を得た。この太陽電池モジュール製作時に太陽電池セルの１枚にクラックが発生した。

得られた太陽電池モジュール製品Ｂ１、Ｂ３（実施例２−１、２−２）とＢ２、Ｂ４（比較例２−１、２−２）をモジュールシュミュレータにて測定した結果を表２に示す。

集電電極との接続端部が薄く幅広にされたインターコネクタを使用した、本発明の太陽電池モジュール製品Ａ１、Ａ３、Ｂ１、Ｂ３は太陽電池モジュール作製時に太陽電池セルの割れは全くなかった。
従来の形状のインターコネクタを使用した太陽電池モジュール製品の作製において、厚いインターコネクタを使用したＡ２、Ｂ２については、厚い太陽電池セルと接続した場合（Ａ２）には、セル割れは発生しなかったが、クラックが発生することがあり、薄い太陽電池セルと接続した場合（Ｂ２）には、セル割れが発生してしまった。インターコネクタが厚いため、ハンダ冷却時の熱収縮によりインターコネクタが大きく反り上がり、応力に弱い薄い太陽電池セルの場合には割れが発生してしまった。

従来の形状のインターコネクタを使用した太陽電池モジュール製品の作製において、薄いインターコネクタを使用したＡ４（厚い太陽電池セル）、Ｂ４（薄い太陽電池セル）については、どちらもセル割れは発生しなかったが、クラックが入ることはあった。また、Ａ４の場合モジュール効率１４．７２％、モジュールＦＦ７１．００％であり、Ｂ４の場合モジュール効率１４．６８％、モジュールＦＦ７０．６０％であった。

例えば従来の形状のインターコネクタを使用した太陽電池モジュール製品Ａ２のような、厚いインターコネクタを使用したものでは、モジュール効率１５．５２％、モジュールＦＦ７４．２１％である。これより、上記Ａ４、Ｂ４はインターコネクタが薄いためモジュール効率、モジュールＦＦが低下していることが分かる。

ここで、本発明の太陽電池モジュール製品Ａ１（厚い太陽電池セル）の場合、モジュール効率１５．５０％、モジュールＦＦ７４．２０％であり、Ｂ１（薄い太陽電池セル）の場合、モジュール効率１５．５４％、モジュールＦＦ７４．３０％であった。
このことから、インターコネクタを本発明の形状とすることで、モジュール効率及びモジュールＦＦは低下していないことが分かる。これは、Ａ３とＢ３を比較しても同様のことが言える。

以上より、本発明の太陽電池セルとの接続端部を薄く幅広にされたインターコネクタであれば、太陽電池セルとのハンダ接続による冷却収縮によって、接続端部での応力を効果的に緩和できることが分かる。また、接続する太陽電池セルが薄い場合であってもセル割れが発生しにくいため、厚いインターコネクタを使用することができる。
このため、本発明によれば、太陽電池セルの割れや集電電極の剥がれ等を防止しつつ、フィルファクターが向上した太陽電池モジュールを提供することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

本発明の実施形態における太陽電池セルとインターコネクタが接続された状態の図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）はその断面図である。本発明の実施形態における太陽電池モジュールの断面図である。本発明の実施形態における表面に集電電極を形成された太陽電池セルの図である。本発明の実施形態における太陽電池モジュール製品の断面図である。従来の太陽電池セルとインターコネクタが接続された状態の平面図である。従来の太陽電池モジュールの図である。

符号の説明

１１…太陽電池セル、１２…インターコネクタ、１３…半導体基板、
１４…Ｎ型領域、１５…Ｐ型領域、１６…ハンダ、
１７…インターコネクタの接続端部、１８…バスバーの接続端部、
２１…表面の集電電極、２２…裏面の集電電極、
３１…フィンガー電極、３２…バスバー電極、
４１…透明基板、４２…裏面カバー、４３…充填剤。

Claims

少なくとも、バスバーとフィンガーからなる集電電極が表面に形成された、２個以上の太陽電池セルと、隣接する前記太陽電池セルと電気的に接続するため、前記バスバー電極と接続されるインターコネクタとを有する太陽電池モジュールであって、少なくとも、前記インターコネクタの前記バスバー電極との接続端部が、該接続端部以外の部分よりも薄く、幅広にされたものであることを特徴とする太陽電池モジュール。
前記バスバー電極の前記インターコネクタとの接続端部が、該接続端部以外の部分よりも幅広にされたものであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
前記インターコネクタ及び／又は前記バスバー電極の接続端部の平面形状が、円形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール。
少なくとも、バスバーとフィンガーからなる集電電極が表面に形成された、２個以上の太陽電池セルと、隣接する前記太陽電池セルと電気的に接続するため、前記バスバー電極と接続されるインターコネクタとを有する太陽電池モジュールの製造方法において、少なくとも、前記インターコネクタの前記バスバー電極との接続端部を、打ち延ばすことによって、該接続端部以外の部分よりも薄く幅広にして、前記バスバー電極と接続することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。