JP2009212396A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池の反りを抑制するとともに、配線材と接続用電極との良好な接続を維持する。
【解決手段】太陽電池モジュールが、配列方向に沿って配列された複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材とを備え、前記複数の太陽電池のうち少なくとも一の太陽電池は、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、前記光電変換部上において前記配列方向に沿って形成される接続用電極とを有し、前記配線材は、前記配列方向に沿って前記接続用電極上に配設され、前記配線材は、前記接続用電極と対向する対向面に形成された複数の凹部を有しており、前記配線材は、前記複数の凹部それぞれに配設された導電性接着剤を介して前記接続用電極に接続される。
【選択図】図4
【解決手段】太陽電池モジュールが、配列方向に沿って配列された複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材とを備え、前記複数の太陽電池のうち少なくとも一の太陽電池は、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、前記光電変換部上において前記配列方向に沿って形成される接続用電極とを有し、前記配線材は、前記配列方向に沿って前記接続用電極上に配設され、前記配線材は、前記接続用電極と対向する対向面に形成された複数の凹部を有しており、前記配線材は、前記複数の凹部それぞれに配設された導電性接着剤を介して前記接続用電極に接続される。
【選択図】図4
Description
本発明は、受光面側保護材と裏面側保護材との間において配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。太陽電池1枚当りの出力は数W程度である。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を電気的に接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。
太陽電池モジュールは、受光面側保護材と裏面側保護材との間に、配列方向に沿って配列された複数の太陽電池を封止材によって封止することにより形成される。複数の太陽電池は、配線材によって互いに電気的に接続される。
一般的に、太陽電池は、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、光電変換部の主面上において配列方向に沿って形成された接続用電極とを備える。配線材は、太陽電池の接続用電極上に、導電性接着剤を介して配列方向に沿って配設される。これにより、配線材と接続用電極とが接続される。
ここで、配線材は接続用電極よりも大きな線膨張係数を有するため、太陽電池モジュールの温度変化に応じて配線材が膨張又は収縮しようとする応力は、接続用電極と配線材との界面にかかる。また、封止材は配線材よりも大きい線膨張係数を有するため、太陽電池モジュールの温度変化に応じて封止材が膨張又は収縮しようとする応力は、配線材を介して接続用電極と配線材との界面にかかる。その結果、太陽電池に反りが発生するおそれがあった。
そこで、配線材と太陽電池との界面に導電性接着剤を点在させることにより、配線材を、複数の接続箇所において、接続用電極に部分的に接続する手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この手法によれば、配線材の表面の略全域が接続用電極に接続されている場合と比較して、配線材が膨張又は収縮しようとする応力や封止材が膨張又は収縮しようとする応力が、接続用電極と配線材との界面にかかり難くなるため、太陽電池の反りを抑制することができる。
特開2001−274427号公報
しかしながら、上記手法では、接続用電極と配線材との界面にかかる応力が各接続箇所に集中するため、各接続箇所にはダメージが蓄積され易い。その結果、接続用電極と配線材との良好な接続を維持することが困難であった。
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池の反りを抑制するとともに、配線材と接続用電極との良好な接続を維持することができる太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、配列方向に沿って配列された複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材とを備え、前記複数の太陽電池のうち少なくとも一の太陽電池は、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、前記光電変換部上において前記配列方向に沿って形成される接続用電極とを有し、前記配線材は、前記配列方向に沿って前記接続用電極上に配設され、前記配線材は、前記接続用電極と対向する対向面に形成された複数の凹部を有しており、前記配線材は、前記複数の凹部それぞれに配設された導電性接着剤を介して前記接続用電極に接続されることを要旨とする。
かかる特徴によれば、配線材に形成された複数の凹部に配設された導電性接着剤によってり、配線材と接続用電極とが接続される。つまり、配線材と接続用電極とを接続する導電性接着剤が、接続用電極側から配線材側に入り込む。よって、配線材と接続用電極とがずれることを抑制することができるため、配線材と接続用電極との良好な接続を維持することができる。また、かかる特徴によれば、導電性接着剤が配設される複数の貫通孔は、配線材の複数箇所に点在する。そのため、配線材は、複数の接続箇所において接続用電極に部分的に接続される。従って、太陽電池の反りを抑制することができる。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記複数の凹部それぞれは、前記対向面から前記対向面の反対側に設けられた面まで貫通する貫通孔であることを要旨とする。
本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、配列方向に沿って配列された複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材とを備え、前記複数の太陽電池のうち少なくとも一の太陽電池は、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、前記光電変換部上において、前記配列方向と交差する方向に沿って形成される複数本の接続用電極とを有し、前記配線材は、前記配列方向に沿って前記複数本の接続用電極上に配設され、前記配線材は、前記複数本の接続用電極それぞれと対向する面に形成された複数の凹部を有しており、前記配線材は、前記複数の凹部それぞれに配設された導電性接着剤を介して前記複数本の接続用電極に接続されることを要旨とする。
本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールの製造方法は、配列方向に沿って配列され、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部を有する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、前記配列方向に沿って、前記光電変換部上に接続用電極を形成する工程Aと、前記配列方向に沿って、前記接続用電極上に前記配線材を配設する工程Bと、導電性接着剤を加熱することにより、前記導電性接着剤を介して前記配線材を前記接続用電極に接続する工程Cとを備え、前記配線材は、前記接続用電極と対向する対向面に形成された複数の凹部を有しており、前記工程Cでは、前記導電性接着剤は、前記複数の凹部それぞれに配設されることを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記複数の凹部それぞれは、前記対向面から前記対向面の反対側に設けられた面まで貫通する貫通孔であることを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記対向面には、略全域に渡って複数の凹凸が形成され、前記対向面は、前記導電性接着剤によって覆われており、前記工程Cでは、前記対向面の反対側に設けられた面の複数箇所を加熱することを要旨とする。
本発明によれば、太陽電池の反りを抑制するとともに、配線材と接続用電極との良好な接続を維持することができる太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することができる。
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
[第1実施形態]
〈太陽電池モジュールの概略構成〉
以下において、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の側面図である。
〈太陽電池モジュールの概略構成〉
以下において、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の側面図である。
図1に示すように、太陽電池モジュール100は、太陽電池ストリング1と、受光面側保護材2と、裏面側保護材3と、封止材4とを備える。太陽電池モジュール100は、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間に、太陽電池ストリング1を封止材4によって封止することにより構成される。
太陽電池ストリング1は、複数の太陽電池10と、配線材5とを備える。太陽電池ストリング1は、第1方向に沿って配列された複数の太陽電池10を、配線材5によって互いに電気的に接続することにより構成される。太陽電池10は、太陽光が入射する受光面(図面中の上面)と、受光面の反対側に設けられた裏面(図面中の下面)とを有する。受光面と裏面とは、太陽電池10の主面である。配線材5は、複数の太陽電池10どうしを互いに電気的に接続する。具体的には、配線材5は、一の太陽電池10の受光面側と、一の太陽電池10に隣接する他の太陽電池10の裏面側とに、後述する導電性接着剤6(図4参照)を介して接着される。太陽電池ストリング1の詳細な構成、太陽電池10及び配線材5については後述する。
受光面側保護材2は、封止材4の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール100の表面を保護する。受光面側保護材2としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。
裏面側保護材3は、封止材4の裏面側に配置されており、太陽電池モジュール100の背面を保護する。裏面側保護材3としては、PET(Polyethylene Terephthalate)等の樹脂フィルム、Al箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。
封止材4は、太陽電池ストリング1を、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間で封止する。封止材4としては、EVA、EEA、PVB、シリコーン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
尚、以上のような構成を有する太陽電池モジュール100の外周には、Alフレーム(不図示)を取り付けることができる。
〈太陽電池の構成〉
次に、本発明の第1実施形態に係る太陽電池10の構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、太陽電池10の受光面側の平面図である。
次に、本発明の第1実施形態に係る太陽電池10の構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、太陽電池10の受光面側の平面図である。
図2に示すように、太陽電池10は、光電変換部11と、細線電極12と、接続用電極13とを備える。
光電変換部11は、光電変換部11の受光面において受光することにより光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、太陽光が光電変換部11に吸収されることにより生成される、一対の正孔及び電子をいう。光電変換部11は、内部にp型領域とn型領域とを有する(不図示)。光電変換部11におけるp型領域とn型領域との界面では、半導体接合が形成される。光電変換部11は、単結晶Si、多結晶Si等の結晶系半導体材料、GaAs、InP等の化合物半導体材料等の半導体材料などにより構成される半導体基板を用いて形成することができる。尚、光電変換部11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むことによりヘテロ結合界面の特性を改善した構造、即ち、いわゆるHIT構造を有していてもよい。
細線電極12は、光電変換部11から光生成キャリアを収集する収集電極である。図2に示すように、細線電極12は、光電変換部11の受光面上において、複数の太陽電池10が配列された第1方向と略直交する第2方向に沿って形成される。複数本の細線電極12は、第1方向に沿って並列に配置される。細線電極12は、例えば、樹脂材料をバインダーとし、銀粒子等の導電性粒子をフィラーとした樹脂型導電性ペーストや、銀粉、ガラスフリット、有機質ビヒクル、有機溶媒等を含む焼結型導電性ペースト(いわゆるセラミックペースト)を用いて印刷法により形成することができる。細線電極12の本数は、光電変換部11の大きさなどを考慮して、適当な本数に設定することができる。
接続用電極13は、配線材5に接続される電極である。図2に示すように、接続用電極13は、光電変換部11の受光面上において、第1方向に沿って形成される。従って、接続用電極13は、複数の細線電極12と交差し、複数の細線電極12と電気的に接続される。接続用電極13は、細線電極12と同様に、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを用いて印刷法により形成することができる。接続用電極13の本数は、光電変換部11の大きさなどを考慮して、適当な本数に設定することができる。
尚、光電変換部11の裏面上には、光電変換部11の受光面上に形成された細線電極12及び接続用電極13と同様の形状を有する細線電極12及び接続用電極13を形成することができるが、これに限るものではない。例えば、光電変換部11の裏面略全面に形成される導電膜の一部を接続用電極としても良いし、また、当該導電膜上に別体の接続用電極を設けても良い。
〈太陽電池ストリングの構成〉
次に、本発明の第1実施形態に係る太陽電池ストリング1の構成について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3は、太陽電池ストリング1の受光面側の平面図であり、図2に示した太陽電池10の接続用電極13上に配線材5を配設した状態を示す。図4は、図3のA−A切断面における拡大断面図である。
次に、本発明の第1実施形態に係る太陽電池ストリング1の構成について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3は、太陽電池ストリング1の受光面側の平面図であり、図2に示した太陽電池10の接続用電極13上に配線材5を配設した状態を示す。図4は、図3のA−A切断面における拡大断面図である。
図3に示すように、配線材5は、第1方向に沿って形成された接続用電極13上に配設される。すなわち、配線材5は、光電変換部11上において、第1方向に沿って配設される。配線材5の幅は、図3においては接続用電極13の幅よりも小さく形成されているが、接続用電極13の幅と略同等又は接続用電極13の幅よりも大きく形成されてもよい。配線材5としては、薄版状或いは縒り線状に成形された銅などの導電性材料を用いることができる。
図4に示すように、配線材5は、第1表面51と、第2表面52と、複数の貫通孔53とを有する。第1表面51は、配線材5の表面のうち、接続用電極13と対向する対向面である。また、第2表面52は、配線材5の表面のうち、第1表面51の反対側に設けられた面である。
複数の貫通孔53は、図3に示すように、第1方向に沿って点在する。複数の貫通孔53は、図4に示すように、第1表面51から第2表面52まで貫通する。複数の貫通孔53それぞれには、配線材5と接続用電極13とを接続する導電性接着剤6が配設される。配線材5と接続用電極13とは、複数の貫通孔53に配設された導電性接着剤6を介して接続される。導電性接着剤6は、複数の貫通孔53に入り込んでいればよく、導電性接着剤6が複数の貫通孔53に入り込む高さは限定されない。また、導電性接着剤6は、複数の貫通孔53を充填していてもよい。導電性接着剤6としては、半田や熱硬化性樹脂などを用いることができるが、これに限るものではない。
導電性接着剤6として半田を用いる場合には、接続用電極13の表面及び配線材5の表面の酸化膜を除去するとともに表面張力を低下させるために、フラックスを併用することが好ましい。例えば、フラックスを含む半田を導電性接着剤6として用いてもよい。また、例えば、接続用電極13上に配設された半田にフラックスを塗布してもよく、接続用電極13上に塗布されたフラックス上に半田を配設してもよい。接続用電極13上に配設された半田にフラックスを塗布する場合、及び接続用電極13上に塗布されたフラックス上に半田を配設する場合、半田が加熱されることにより半田とフラックスとが混合するため、フラックスを含む半田を用いる場合と同様にして接続用電極13の表面及び配線材5の表面の酸化膜を除去するとともに表面張力を低下させることができる。尚、接続用電極13上に塗布されたフラックス上に半田を配設する場合、フラックスは、接続用電極13の略全域に塗布されてもよく、半田が配設される位置にのみ塗布されてもよい。
〈太陽電池モジュールの製造方法〉
次に、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法の一例について、図5を参照しながら説明する。本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法は、太陽電池10の作製工程と、配線材5の作製工程と、太陽電池ストリング1の作製工程と、太陽電池ストリング1の封止工程とにより構成される。
次に、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法の一例について、図5を参照しながら説明する。本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法は、太陽電池10の作製工程と、配線材5の作製工程と、太陽電池ストリング1の作製工程と、太陽電池ストリング1の封止工程とにより構成される。
(1)太陽電池10の作製工程
まず、100mm角のn型単結晶シリコン基板をアルカリ性溶液で異方性エッチング加工することにより、n型単結晶シリコン基板の受光面に微細な凹凸を形成する。
まず、100mm角のn型単結晶シリコン基板をアルカリ性溶液で異方性エッチング加工することにより、n型単結晶シリコン基板の受光面に微細な凹凸を形成する。
次に、n型単結晶シリコン基板の受光面側に、CVD(化学気相成長)法を用いて、i型非晶質シリコン層、p型非晶質シリコン層を順次積層する。同様に、n型単結晶シリコン基板の裏面側に、i型非晶質シリコン層、n型非晶質シリコン層を順次積層する。
次に、PVD(物理蒸着)法を用いて、p型非晶質シリコン層の受光面側にITO膜などの透明導電膜を形成する。同様に、n型非晶質シリコン層の裏面側にITO膜などの透明導電膜を形成する。以上により、光電変換部11が作製される。
次に、スクリーン印刷法等の印刷法を用いて、エポキシ系熱硬化型の銀ペーストを、光電変換部11の受光面上及び裏面上に所定のパターンで配置する。所定のパターンとは、図2に示したように、第1方向に沿って延びる2本の接続用電極13と、接続用電極13と交差する複数本の細線電極12とによって形成される格子形状をいう。次に、銀ペーストを所定条件で加熱して硬化する。これにより、光電変換部11上に、細線電極12及び接続用電極13が形成される。以上により、太陽電池10が作製される。
(2)配線材5の作製工程
まず、長方形状の銅薄を用意する。次に、銅薄の一方の表面から他方の表面まで貫通する貫通孔を、銅薄の長手方向に沿って複数形成する。これにより、複数の貫通孔53を有する配線材5が作製される。
まず、長方形状の銅薄を用意する。次に、銅薄の一方の表面から他方の表面まで貫通する貫通孔を、銅薄の長手方向に沿って複数形成する。これにより、複数の貫通孔53を有する配線材5が作製される。
(3)太陽電池ストリング1の作製工程
太陽電池ストリング1の作製工程について、図5を参照しながら説明する。
太陽電池ストリング1の作製工程について、図5を参照しながら説明する。
まず、一の太陽電池10の受光面上に形成された接続用電極13上に、導電性接着剤6を配設する。ここで、図5(a)に示すように、導電性接着剤6を配設する位置は、後工程において当該接続用電極13上に配設される配線材5に形成された複数の貫通孔53の間隔に応じて調節する。
次に、接続用電極13上に、配線材5を配設する。このとき、図5(b)に示すように、配線材5に形成された複数の貫通孔53の位置が、接続用電極13上に配設された導電性接着剤6に重なるように、配線材5を配設する。
次に、第2表面52側からレーザ光Lを照射することにより、導電性接着剤6を加熱する。加熱された導電性接着剤6は、複数の貫通孔53それぞれに配設されるとともに、接続用電極13と複数の貫通孔53の内壁とを接着する。これにより、配線材5が、一の太陽電池10の受光面上に形成された接続用電極13に導電性接着剤6を介して接続される。尚、導電性接着剤6の加熱には、YAGレーザなどの固体レーザ、半導体レーザ、Arレーザなどのガスレーザ、エキシマレーザなどを用いることができる。
同様にして、配線材5を、一の太陽電池10に隣接する他の太陽電池10の裏面上に形成された接続用電極13に接続する。以上の工程を繰り返すことにより、太陽電池ストリング1が作製される。
(4)太陽電池ストリング1の封止工程
まず、ガラス基板(受光面側保護材2)上に、EVA(封止材4)シート、太陽電池ストリング1、EVA(封止材4)シート及びPETシート(裏面側保護材3)を順次積層して積層体とする。次に、上記積層体を、真空雰囲気において加熱圧着することによりEVAを硬化させる。以上により、太陽電池ストリング1が、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間に、封止材4によって封止される。
まず、ガラス基板(受光面側保護材2)上に、EVA(封止材4)シート、太陽電池ストリング1、EVA(封止材4)シート及びPETシート(裏面側保護材3)を順次積層して積層体とする。次に、上記積層体を、真空雰囲気において加熱圧着することによりEVAを硬化させる。以上により、太陽電池ストリング1が、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間に、封止材4によって封止される。
以上の工程により、太陽電池モジュール100が製造される。尚、太陽電池モジュール100には、端子ボックスやAlフレーム等を取り付けることができる。
〈作用・効果〉
本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100では、接続用電極13上に配設される配線材5が、第1表面51から第2表面52まで貫通する複数の貫通孔53を有する。複数の貫通孔53には、導電性接着剤6が配設される。配線材5は、複数の貫通孔53のそれぞれに配設された導電性接着剤6を介して、接続用電極13に接続される。
本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100では、接続用電極13上に配設される配線材5が、第1表面51から第2表面52まで貫通する複数の貫通孔53を有する。複数の貫通孔53には、導電性接着剤6が配設される。配線材5は、複数の貫通孔53のそれぞれに配設された導電性接着剤6を介して、接続用電極13に接続される。
このような構成によれば、太陽電池10の反りを抑制するとともに、配線材5と接続用電極13との良好な接続を維持することができる。このような効果について、以下に詳説する。
太陽電池モジュール100に温度変化が生じると、光電変換部11、配線材5及び封止材4は、膨張又は収縮する。ここで、光電変換部11、配線材5及び封止材4は、それぞれ異なる線膨張係数を有する。そのため、配線材5が膨張又は収縮しようとする応力が、配線材5と接続用電極13との界面にかかる。また、封止材4が膨張又は収縮しようとする応力が、配線材5を介して配線材5と接続用電極13との界面にかかる。配線材5が膨張又は収縮しようとする応力は、太陽電池10の主面に平行な方向(以下、平行方向)に沿って配線材5と接続用電極13とをずらそうとする。封止材4が膨張又は収縮しようとする応力は、太陽電池10の主面に垂直な方向(以下、垂直方向)に沿って配線材5と接続用電極13とを引き離そうとする。
ここで、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100では、導電性接着剤6が、第1表面51から第2表面52まで貫通する複数の貫通孔53に配設される。つまり、複数の貫通孔53に配設された導電性接着剤6は、平行方向と交差する方向に沿って、接続用電極13側から配線材5側に入り込む。
そのため、配線材5が膨張又は収縮しようとする応力が配線材5と接続用電極13との界面にかかる場合であっても、配線材5と接続用電極13とが平行方向に沿ってずれることを抑制することができる。
また、封止材4が膨張又は収縮しようとする応力が配線材5を介して配線材5と接続用電極13との界面にかかる場合であっても、配線材5と導電性接着剤6とがずれることを抑制することができる。その結果、配線材5と接続用電極13とが垂直方向に沿って引き離されることを抑制することができる。
従って、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100では、配線材5と接続用電極13とが剥離することを抑制することができるため、配線材5と接続用電極13との良好な接続を維持することができる。
また、導電性接着剤6が配設される複数の貫通孔53は、配線材5の複数箇所に点在する。そのため、配線材5が、複数の接続箇所において接続用電極13に部分的に接続される。従って、配線材5が第1表面51の略全面において接続用電極13に接続される場合と比較すると、太陽電池10の反りを抑制することができる。
以上より、本発明の第1実施形態に係る太陽電池モジュール100では、太陽電池10の反りを抑制するとともに、配線材5と接続用電極13との良好な接続を維持することができる。
〈第1実施形態の変形例〉
以下において、本発明の第1実施形態の変形例について説明する。上記した本発明の第1実施形態では、接続用電極13上に配設された導電性接着剤6に複数の貫通孔53を重ねることにより、導電性接着剤6を複数の貫通孔53に配設する場合について説明したが、本発明はこれには限定されない。例えば、配線材5を接続用電極13上に配設する以前に、複数の貫通孔53に導電性接着剤6を配設してもよい。
以下において、本発明の第1実施形態の変形例について説明する。上記した本発明の第1実施形態では、接続用電極13上に配設された導電性接着剤6に複数の貫通孔53を重ねることにより、導電性接着剤6を複数の貫通孔53に配設する場合について説明したが、本発明はこれには限定されない。例えば、配線材5を接続用電極13上に配設する以前に、複数の貫通孔53に導電性接着剤6を配設してもよい。
(太陽電池モジュール100の製造方法)
第1実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100の製造方法の一例について、図6を参照しながら説明する。第1実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100の製造方法は、上述した第1実施形態と同様に、太陽電池10の作製工程と、配線材5の作製工程と、太陽電池ストリング1の作製工程と、太陽電池ストリング1の封止工程とにより構成される。太陽電池10の作製工程は、配線材5の作製工程及び太陽電池ストリング1の封止工程は、上述した第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第1実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100の製造方法の一例について、図6を参照しながら説明する。第1実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100の製造方法は、上述した第1実施形態と同様に、太陽電池10の作製工程と、配線材5の作製工程と、太陽電池ストリング1の作製工程と、太陽電池ストリング1の封止工程とにより構成される。太陽電池10の作製工程は、配線材5の作製工程及び太陽電池ストリング1の封止工程は、上述した第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(1)太陽電池ストリング1の作製工程
まず、配線材5を溶融した半田に浸して取り出す。これにより、図6(a)に示すように、配線材5の第1表面51上及び複数の貫通孔53に導電性接着剤6を配設する。このとき、導電性接着剤6は、配線材5の平面視において、複数の貫通孔53が形成された部分において表面張力により凹む。
まず、配線材5を溶融した半田に浸して取り出す。これにより、図6(a)に示すように、配線材5の第1表面51上及び複数の貫通孔53に導電性接着剤6を配設する。このとき、導電性接着剤6は、配線材5の平面視において、複数の貫通孔53が形成された部分において表面張力により凹む。
次に、図6(b)に示すように、一の太陽電池10の受光面上に形成された接続用電極13上に、配線材5を配設する。
次に、第2表面52側からレーザ光Lを照射することにより、複数の貫通孔53それぞれに配設された導電性接着剤6を加熱する。加熱された導電性接着剤6は、接続用電極13と複数の貫通孔53の内壁とを接着する。これにより、図6(c)に示すように、配線材5が、一の太陽電池10の受光面上に形成された接続用電極13に対して、複数の貫通孔53に配設された導電性接着剤6を介して接続される。尚、第1表面51上に配設された導電性接着剤6のうち、貫通孔53の周囲に配設された部分を除く大部分には、レーザ光による熱が伝達しない。そのため、配線材5の第1表面51の略全域に導電性接着剤6が配設されている場合であっても、第1表面51のうち貫通孔53の周囲を除く部分と、接続用電極13とは接続されない。
同様にして、配線材5を、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池10の裏面上に形成された接続用電極13に接続する。以上の工程を繰り返すことにより、太陽電池ストリング1が作製される。
(作用・効果)
上述した第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法では、接続用電極13上に配設された導電性接着剤6に、複数の貫通孔53を重ねる。そのため、導電性接着剤6の配設位置や、配線材5の配設位置を、配線材5に形成される複数の貫通孔53の位置に応じて適宜調節する必要がある。
上述した第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法では、接続用電極13上に配設された導電性接着剤6に、複数の貫通孔53を重ねる。そのため、導電性接着剤6の配設位置や、配線材5の配設位置を、配線材5に形成される複数の貫通孔53の位置に応じて適宜調節する必要がある。
これに対し、第1実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100の製造方法では、配線材5に形成された複数の貫通孔53に導電性接着剤6を配設した後に、配線材5を接続用電極13上に配設する。そのため、導電性接着剤6及び配線材の配設位置を調節する工程を省略することができる。
以上より、本発明の第1実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100の製造方法では、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法と比較して、より簡便に、太陽電池10の反りを抑制するとともに、配線材5と接続用電極13との良好な接続を維持することができる太陽電池モジュールを製造することができる。
[第2実施形態]
以下において、本発明の第2実施形態について説明する。尚、以下においては、上述した第1実施形態と第2実施形態との差異について主として説明する。
以下において、本発明の第2実施形態について説明する。尚、以下においては、上述した第1実施形態と第2実施形態との差異について主として説明する。
具体的には、本発明の第2実施形態に係る配線材5bは、第1実施形態に係る配線材5に形成された複数の貫通孔53の代わりに、複数の凹部54を有する。尚、本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの構成は、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の構成とほぼ同様であるため、説明を省略する。
〈太陽電池ストリングの構成〉
次に、本発明の第2実施形態に係る太陽電池ストリング1bの構成について、図7及び図8を参照しながら説明する。図7は、太陽電池ストリング1bの受光面側の平面図であり、図2に示した太陽電池10の接続用電極13上に配線材5bを配設した状態を示す。図8は、図7のB−B切断面における拡大断面図である。
次に、本発明の第2実施形態に係る太陽電池ストリング1bの構成について、図7及び図8を参照しながら説明する。図7は、太陽電池ストリング1bの受光面側の平面図であり、図2に示した太陽電池10の接続用電極13上に配線材5bを配設した状態を示す。図8は、図7のB−B切断面における拡大断面図である。
図7に示すように、配線材5bは、第1方向に沿って形成された接続用電極13上に配設される。すなわち、配線材5bは、光電変換部11上において、第1方向に沿って配設される。配線材5bの幅は、接続用電極13の幅と略同等又は接続用電極13の幅よりも小さくてもよい。
図8に示すように、配線材5bは、第1表面51と、第2表面52と、複数の凹部54とを有する。第1表面51は、配線材5の表面のうち、接続用電極13と対向する対向面である。また、第2表面52は、配線材5の表面のうち、第1表面51の反対側に設けられた面である。
複数の凹部54は、第1表面51の略全域に渡って形成される。複数の凹部54それぞれには、配線材5bと接続用電極13とを接続する導電性接着剤6が配設される。換言すると、配線材5bと接続用電極13とは、複数の凹部54に配設された導電性接着剤6を介して接続される。導電性接着剤6としては、半田や熱硬化性樹脂などを用いることができるが、これに限るものではない。尚、複数の凹部54は、第2表面52においても形成されていてもよい。
〈太陽電池モジュールの製造方法〉
次に、本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法の一例について、図9を参照しながら説明する。本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法は、太陽電池10の作製工程と、配線材5bの作製工程と、太陽電池ストリング1bの作製工程と、太陽電池ストリング1bの封止工程とにより構成される。太陽電池10の作製工程及び太陽電池ストリング1bの封止工程は、上述した第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法の一例について、図9を参照しながら説明する。本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法は、太陽電池10の作製工程と、配線材5bの作製工程と、太陽電池ストリング1bの作製工程と、太陽電池ストリング1bの封止工程とにより構成される。太陽電池10の作製工程及び太陽電池ストリング1bの封止工程は、上述した第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(1)配線材5bの作製工程
まず、長方形状の銅薄を用意する。次に、所定形状を有する型に対して銅薄を押し付けることにより、銅薄の一方の表面に複数の凹凸を形成する。これにより、図9(a)に示すように、複数の凹部54を有する配線材5bが作製される。
まず、長方形状の銅薄を用意する。次に、所定形状を有する型に対して銅薄を押し付けることにより、銅薄の一方の表面に複数の凹凸を形成する。これにより、図9(a)に示すように、複数の凹部54を有する配線材5bが作製される。
(2)太陽電池ストリング1bの作製工程
まず、配線材5bの第1表面51に半田をコーティングする。これにより、図9(b)に示すように、第1表面51の略全域に導電性接着剤6を配設する。
まず、配線材5bの第1表面51に半田をコーティングする。これにより、図9(b)に示すように、第1表面51の略全域に導電性接着剤6を配設する。
次に、図9(c)に示すように、一の太陽電池10の受光面上に形成された接続用電極13上に、配線材5bを配置する。
次に、配線材5bの第2表面52側からレーザ光Lを部分的に照射することにより、第2表面52の複数箇所を加熱する。第2表面52の複数箇所が加熱されると、配線材5bを介して熱が伝達し、第1表面51上に配設された導電性接着剤6が部分的に溶融する。溶融した導電性接着剤6は、図9(d)に示すように、第1表面51に形成された凹部54の内壁と、接続用電極13とを接着する。これにより、配線材5bが、一の太陽電池10の受光面上に形成された接続用電極13に対して、複数の凹部54に配設された導電性接着剤6を介して接続される。
同様にして、配線材5bを、一の太陽電池10に隣接する他の太陽電池10の裏面上に形成された接続用電極13に接続する。以上の工程を繰り返すことにより、太陽電池ストリング1bが作製される。
〈作用・効果〉
本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法では、また、配線材5bの第1表面51の略全域に導電性接着剤6が配設された後に、配線材5bが接続用電極13上に配設される。そのため、第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法では、接続用電極13上における、導電性接着剤6及び配線材の配設位置を調節する工程を省略することができる。
本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法では、また、配線材5bの第1表面51の略全域に導電性接着剤6が配設された後に、配線材5bが接続用電極13上に配設される。そのため、第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法では、接続用電極13上における、導電性接着剤6及び配線材の配設位置を調節する工程を省略することができる。
また、本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法では、導電性接着剤6が配設される複数の凹部54が、配線材5bの第1表面51略全域に渡って形成される。そのため、第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法では、配線材5bの第2表面52のいずれの箇所を加熱しても、配線材5bと接続用電極13とを接続することができる。従って、配線材5bの加熱箇所を調節する工程を省略することができる。
従って、本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bの製造方法では、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法と比較して、より簡便に、太陽電池10の反りを抑制するとともに、配線材5bと接続用電極13との良好な接続を維持することができる太陽電池モジュールを製造することができる。
また、本発明の第2実施形態に係る太陽電池モジュール100bでは、配線材5bの第1表面51のうち平坦な部分と接続用電極13とを導電性接着剤6により接続する場合と比較して、配線材と導電性接着剤6との接着面積が増大する。これにより、配線材5bと導電性接着剤6とが剥がれ難くなるため、配線材5bと接続用電極13との接続をより良好なものとすることができる。
[第3実施形態]
以下において、本発明の第3実施形態について説明する。尚、以下においては、上述した第1実施形態と第3実施形態との差異について主として説明する。
以下において、本発明の第3実施形態について説明する。尚、以下においては、上述した第1実施形態と第3実施形態との差異について主として説明する。
具体的には、上記した第1実施形態では、配線材5は、複数の太陽電池10が配列された第1方向に沿って形成された接続用電極13上に配設される。これに対し、第3実施形態では、配線材5は、第1方向に略直交する第2方向に沿って形成された電極上に配設される。
〈太陽電池モジュールの構成〉
以下において、本発明の第3実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成について、図10を参照しながら説明する。図10は、本発明の第3実施形態に係る太陽電池モジュール100cの側面図である。
以下において、本発明の第3実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成について、図10を参照しながら説明する。図10は、本発明の第3実施形態に係る太陽電池モジュール100cの側面図である。
図3に示すように、太陽電池モジュール100cは、太陽電池ストリング1cと、受光面側保護材2と、裏面側保護材3と、封止材4とを備える。太陽電池モジュール100cは、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間に、太陽電池ストリング1cを封止材4によって封止することにより構成される。
太陽電池ストリング1cは、複数の太陽電池30と、配線材5とを備える。太陽電池ストリング1cは、第1方向に沿って配列された複数の太陽電池30を、配線材5によって互いに電気的に接続することにより構成される。太陽電池30は、太陽光が入射する受光面(図面中の上面)と、受光面の反対側に設けられた裏面(図面中の下面)とを有する。受光面と裏面とは、太陽電池30の主面である。配線材5は、複数の太陽電池30どうしを互いに電気的に接続する。具体的には、配線材5は、一の太陽電池30の裏面側と、一の太陽電池30に隣接する他の太陽電池30の裏面側とに、後述する導電性接着剤6(図11,図12等参照)を介して接着される。太陽電池ストリング1cの詳細な構成及び太陽電池30については後述する。
受光面側保護材2、裏面側保護材3及び封止材4については、上述した第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
〈太陽電池の構成〉
本発明の第3実施形態に係る太陽電池30の構成について、図11を参照しながら説明する。図11(a)は、太陽電池30の裏面側の平面図である。また、図11(b)は、同図(a)のC−C切断面における拡大断面図である。尚、図11(b)においては、太陽電池30の裏面を、図面中の上面としている。
本発明の第3実施形態に係る太陽電池30の構成について、図11を参照しながら説明する。図11(a)は、太陽電池30の裏面側の平面図である。また、図11(b)は、同図(a)のC−C切断面における拡大断面図である。尚、図11(b)においては、太陽電池30の裏面を、図面中の上面としている。
図11に示すように、太陽電池30は、光電変換部31と、p側細線電極32と、n側細線電極33とを備える。
光電変換部31は、図11(b)に示すように、n型結晶系Si基板310と、パッシベーション層311と、p型半導体層312と、n型半導体層313とを有する。
n型結晶系Si基板310は、パッシベーション層311を透過した光を吸収することにより光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、一対の正孔及び電子をいう。
パッシベーション層311は、n型結晶系Si基板310の受光面側に形成され、n型結晶系Si基板310を保護する機能を有する。パッシベーション層311としては、アモルファスシリコン、酸化シリコンあるいは窒化シリコンなどを用いることができる。
p型半導体層312及びn型半導体層313は、n型結晶系Si基板310の裏面上に、複数の太陽電池30が配列された第1方向と略直交する第2方向に沿って複数形成される。p型半導体層312及びn型半導体層313は、第1方向に沿って、交互に配設される。p型半導体層312には、n型結晶系Si基板310において生成された正孔が集まる。p型半導体層312としては、p型のアモルファスシリコン層を用いることができる。また、n型半導体層313には、n型結晶系Si基板310において生成された電子が集まる。n型半導体層313としては、n型のアモルファスシリコン層を用いることができる。尚、p型半導体層312及びn型半導体層313は、熱拡散法によってn型結晶系Si基板310の裏面側に形成されてもよい。
p側細線電極32は、光電変換部31から光生成キャリアを収集する収集電極である。具体的には、p側細線電極32は、p型半導体層312を介して、光電変換部31において生成された正孔を収集する。p側細線電極32は、n型結晶系Si基板310の裏面上に形成されたp型半導体層312上において、第2方向に沿って形成される。複数本のp側細線電極32は、第1方向に沿って並列に配置される。p側細線電極32は、後述するように、導電性接着剤6を介して配線材5に接続される。従って、p側細線電極32は、光電変換部31において生成された光生成キャリアを収集する収集電極としての機能に加え、配線材5に接続される接続用電極としての機能を備える。p側細線電極32は、上述した第1実施形態における細線電極12と同様に、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを用いて印刷法により形成することができる。
n側細線電極33は、光電変換部31から光生成キャリアを収集する収集電極である。具体的には、n側細線電極33は、n型半導体層313を介して、光電変換部31において生成された電子を収集する。n側細線電極33は、n型結晶系Si基板310の裏面上に形成されたn型半導体層313上において、第2方向に沿って形成される。複数本のn側細線電極33は、第1方向に沿って並列に配置される。n側細線電極33は、後述するように、導電性接着剤6を介して配線材5に接続される。従って、n側細線電極33は、p側細線電極32と同様にして、光電変換部31において生成された光生成キャリアを収集する収集電極としての機能に加え、配線材5に接続される接続用電極としての機能を備える。n側細線電極33は、p側細線電極32と同様の導電性材料を用いて形成することができる。
〈太陽電池ストリングの構成〉
次に、本発明の第3実施形態に係る太陽電池ストリング1cの構成について、図12及び図13を参照しながら説明する。図12は、太陽電池ストリング1cの裏面側の平面図であり、図11に示した太陽電池30のp側細線電極32上及びn側細線電極33上に配線材5を配設した状態を示す。図13は、図12のD−D切断面における拡大断面図である。
次に、本発明の第3実施形態に係る太陽電池ストリング1cの構成について、図12及び図13を参照しながら説明する。図12は、太陽電池ストリング1cの裏面側の平面図であり、図11に示した太陽電池30のp側細線電極32上及びn側細線電極33上に配線材5を配設した状態を示す。図13は、図12のD−D切断面における拡大断面図である。
図12に示すように、配線材5は、第2方向に沿って形成された複数のp側細線電極32上において、第1方向に沿って配設される。また、配線材5は、第2方向に沿って形成された複数のn側細線電極33上において、第1方向に沿って配設される。
図13に示すように、配線材5は、第1表面51と、第2表面52と、複数の貫通孔53とを有する。第1表面51は、配線材5の表面のうち、接続用電極13と対向する対向面である。また、第2表面52は、配線材5の表面のうち、第1表面51の反対側に設けられた面である。
複数の貫通孔53は、図12に示すように、配線材5の複数箇所に点在する。複数の貫通孔53は、図13に示すように、第1表面51から第2表面52まで貫通する。複数の貫通孔53それぞれには、配線材5とp側細線電極32とを接続する導電性接着剤6が配設される。換言すると、配線材5とp側細線電極32とは、貫通孔53に配設された導電性接着剤6を介して接続される。導電性接着剤6としては、半田や熱硬化性樹脂などを用いることができるが、これに限るものではない。尚、図示していないが、n側細線電極33は、p側細線電極32と同様にして、貫通孔53に配設された導電性接着剤6を介して配線材5と接続される。
一の太陽電池30のp側細線電極32上に配設される配線材5と、一の太陽電池30のn型半導体層313とは、電気的に絶縁するため、図12及び図13に示すように、一の太陽電池30のp側細線電極32上に配設される配線材5と、一の太陽電池30のn型半導体層313との間に、絶縁部材35を配設してもよい。同様にして、一の太陽電池30のn側細線電極33と、一の太陽電池30のp型半導体層312とは、電気的に絶縁するために、一の太陽電池30のn側細線電極33上に配設される配線材5と、一の太陽電池30のp型半導体層312との間に、絶縁部材35を配設してもよい。
〈作用・効果〉
本発明の第3実施形態に係る太陽電池モジュール100cでは、配線材5が、第1表面51から第2表面52まで貫通する複数の貫通孔53を有している。複数の貫通孔53は、配線材5の複数箇所に点在しており、複数の貫通孔53には、導電性接着剤6が配設される。
本発明の第3実施形態に係る太陽電池モジュール100cでは、配線材5が、第1表面51から第2表面52まで貫通する複数の貫通孔53を有している。複数の貫通孔53は、配線材5の複数箇所に点在しており、複数の貫通孔53には、導電性接着剤6が配設される。
そのため、複数の太陽電池30が配列された第1方向と略直交する第2方向に沿って形成された複数のp側細線電極32に対して、1本の配線材5を接続することができる。また、第2方向に沿って形成された複数のn側細線電極33に対して、1本の配線材5を接続することができる。
従って、第3実施形態に係る太陽電池モジュール100cによれば、配線材5を接続するための電極(即ち、第3実施形態におけるp側細線電極32及びn側細線電極33)が、太陽電池30が配列される第1方向と交差する方向に沿って形成されていても、太陽電池30の反りを抑制するとともに、p側細線電極32あるいはn側細線電極33と配線材5との良好な接続を維持することができる。
また、複数のp側細線電極32それぞれを配線材5に接続するための接続用電極や、複数のn側細線電極33それぞれを配線材5に接続するための接続用電極を、別途設ける必要がない。そのため、第3実施形態に係る太陽電池モジュール100cは、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100と比較して、製造工程を簡略化することができる。
〈第3実施形態の変形例〉
以下において、本発明の第3実施形態の変形例について説明する。上記した本発明の第1実施形態では、p側細線電極32と、n側細線電極33とが、ともに光電変換部31の裏面上に形成される場合について説明したが、本発明はこれには限定されない。例えば、p側細線電極32が光電変換部31の受光面上に形成され、n側細線電極33が光電変換部31の裏面上に形成されてもよい。
以下において、本発明の第3実施形態の変形例について説明する。上記した本発明の第1実施形態では、p側細線電極32と、n側細線電極33とが、ともに光電変換部31の裏面上に形成される場合について説明したが、本発明はこれには限定されない。例えば、p側細線電極32が光電変換部31の受光面上に形成され、n側細線電極33が光電変換部31の裏面上に形成されてもよい。
(太陽電池の構成)
以下において、本発明の第3実施形態に係る太陽電池30の構成について、図14及び図15を参照しながら説明する。図14(a)は、太陽電池30の受光面側の平面図である。図14(b)は、太陽電池30の裏面側の平面図である。図14(c)は、同図(a)のE−E切断面における拡大断面図である。
以下において、本発明の第3実施形態に係る太陽電池30の構成について、図14及び図15を参照しながら説明する。図14(a)は、太陽電池30の受光面側の平面図である。図14(b)は、太陽電池30の裏面側の平面図である。図14(c)は、同図(a)のE−E切断面における拡大断面図である。
太陽電池30は、光電変換部31と、p側細線電極32と、スルーホール電極32hと、n側細線電極33とを備える。
光電変換部31は、n型半導体基板を用いて形成されている。光電変換部31は、受光面において受光することにより光生成キャリアを生成する。
p側細線電極32は、光電変換部31において生成された光生成キャリア(正孔)を収集する収集電極である。図14(a)に示すように、p側細線電極32は、光電変換部31の受光面上において、太陽電池30が配列された第1方向と略直交する第2方向に沿って複数本形成される。複数本のp側細線電極32は、第1方向に沿って並列に配置される。p側細線電極32は、上述した第1実施形態における細線電極12と同様に、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストを用いて印刷法により形成することができる。p側細線電極32の本数は、光電変換部31の大きさなどを考慮して、適当な本数に設定することができる。
スルーホール電極32hは、p側細線電極32が光電変換部31から収集した光生成キャリアをさらに収集する収集電極である。図14(a)に示すように、スルーホール電極32hは、ノード状に複数点在する。具体的に、スルーホール電極32hは、第1方向に沿って点線状に2列形成される。1つのスルーホール電極32hは、三本のp側細線電極32と接する。スルーホール電極32hは、p側細線電極32と同様の導電性材料を用いて形成することができる。
スルーホール電極32hは、図14(c)に示すスルーホール34内に充填され、光電変換部31の受光面から裏面まで達する。スルーホール34は、受光面から裏面に向けて光電変換部31を貫通する。このようなスルーホール34は、フッ硝酸を用いたウェットエッチング、Cl2、CCl4やBCl3を用いたドライエッチング、Ar+などを用いたイオンミリング、YAGレーザなどを用いたレーザ加工などによって形成することができる。
スルーホール電極32hは、後述するように、導電性接着剤6を介して配線材5に接続される。従って、スルーホール電極32hは、光電変換部31において生成された光生成キャリアを収集する収集電極としての機能に加え、配線材5に接続される接続用電極としての機能を備える。
n側細線電極33は、光電変換部31において生成された光生成キャリア(電子)を収集する収集電極である。図14(b)に示すように、n側細線電極33は、光電変換部31の裏面において第1方向に沿って形成されたn型領域31n内に形成される。ここで、n型領域31nは、p型領域31pを挟む領域である。即ち、n型領域31nは、裏面上の3つの領域に分かれている。n側細線電極33は、各n型領域31n内において、第1方向に略直交する第2方向に沿って複数本形成される。複数本のn側細線電極33は、第1方向に沿って並列に配置される。n側細線電極33は、p側細線電極32と同様の導電性材料を用いて形成することができる。尚、n側細線電極33は、後述する絶縁部材35によって、スルーホール電極32hとは電気的に分離される。
n側細線電極33は、後述するように、導電性接着剤6を介して配線材5に接続される。従って、n側細線電極33は、スルーホール電極32hと同様に、光電変換部31において生成された光生成キャリアを収集する収集電極としての機能に加え、配線材5に接続される接続用電極としての機能を備える。
図15は、図14(c)の部分拡大図である。図14に示すように、光電変換部31は、n型結晶系Si基板310と、p型半導体層312と、n型半導体層313とを有する。
n型結晶系Si基板310は、上述した第3実施形態と同様に、光を吸収することにより光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、一対の正孔及び電子をいう。
p型半導体層312は、n型結晶系Si基板310の受光面上に形成される。p型半導体層312には、n型結晶系Si基板310中において生成された正孔が集まる。p型半導体層312としては、p型のアモルファスシリコン層などを用いることができる。
n型半導体層313は、n型結晶系Si基板310の裏面上に形成される。n型半導体層313には、n型結晶系Si基板310において生成された電子が集まる。n型半導体層313としては、n型のアモルファスシリコン層などを用いることができる。
尚、p型半導体層312及びn型半導体層313は、n型結晶系Si基板310と同じ結晶系Siによって構成されていてもよい。また、p型半導体層312とn型半導体層313とをアモルファスシリコンによって構成する場合には、p型半導体層312とn型結晶系Si基板310との間、及びn型半導体層313とn型結晶系Si基板310との間に、実質的に真性のi型アモルファスシリコン層を介挿しても良い。
図15に示すように、太陽電池30は、絶縁部材35をさらに備える。絶縁部材35は、p型半導体層312、n型結晶系Si基板310及びn型半導体層313を貫通するスルーホール34の内壁を覆うように形成される。絶縁部材35は、スルーホール電極32hを、n型結晶系Si基板310、n型半導体層313及びn側細線電極33から絶縁する。
(太陽電池ストリングの構成)
次に、第3実施形態の変形例に係る太陽電池ストリング1cの構成について、図16及び図17を参照しながら説明する。図16は、太陽電池ストリング1cの裏面側の平面図であり、図14(b)に示した太陽電池30のスルーホール電極32h上及びn側細線電極33上に配線材5を配置した状態を示す。図17は、図16のF−F切断面における拡大断面図である。また、図18は、図16のG−G切断面における拡大断面図である。尚、図17及び図18においては、太陽電池30の裏面を、図面中の上面としている。
次に、第3実施形態の変形例に係る太陽電池ストリング1cの構成について、図16及び図17を参照しながら説明する。図16は、太陽電池ストリング1cの裏面側の平面図であり、図14(b)に示した太陽電池30のスルーホール電極32h上及びn側細線電極33上に配線材5を配置した状態を示す。図17は、図16のF−F切断面における拡大断面図である。また、図18は、図16のG−G切断面における拡大断面図である。尚、図17及び図18においては、太陽電池30の裏面を、図面中の上面としている。
図16に示すように、配線材5は、第1方向に沿って点線状に形成された複数のスルーホール電極32h上において、第1方向に沿って配設される。また、配線材5は、第1方向に略直交する第2方向に沿って線状に形成された複数のn側細線電極33上において、第1方向に沿って配設される。
図17及び図18に示すように、配線材5は、第1表面51と、第2表面52と、複数の貫通孔53とを有する。第1表面51は、配線材5の表面のうち、スルーホール電極32hあるいはn側細線電極33と対向する対向面である。また、第2表面52は、配線材5の表面のうち、第1表面51の反対側に設けられた面である。
複数の貫通孔53は、図16に示すように、配線材5の複数箇所に点在する。複数の貫通孔53は、図17及び図18に示すように、第1表面51から第2表面52まで貫通する。複数の貫通孔53それぞれには、配線材5と、スルーホール電極32hあるいはn側細線電極33とを接続する導電性接着剤6が配設される。配線材5とスルーホール電極32hとは、貫通孔53に配設された導電性接着剤6を介して接続される。また、配線材5とn側細線電極33とは、貫通孔53に配設された導電性接着剤6を介して接続される。
(作用・効果)
本発明の第3実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100cでは、配線材5が、第1表面51から第2表面52まで貫通する複数の貫通孔53を有している。複数の貫通孔53は、配線材5の複数箇所に点在しており、複数の貫通孔53には、導電性接着剤6が配設される。
本発明の第3実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100cでは、配線材5が、第1表面51から第2表面52まで貫通する複数の貫通孔53を有している。複数の貫通孔53は、配線材5の複数箇所に点在しており、複数の貫通孔53には、導電性接着剤6が配設される。
そのため、第1方向に沿って点線状に形成された複数のスルーホール電極32hに対して、1本の配線材5を接続することができる。また、第2方向に沿って形成された複数のn側細線電極33に対して、1本の配線材5を接続することができる。
また、複数のスルーホール電極32hそれぞれを配線材5に接続するための接続用電極や、複数のn側細線電極33それぞれを配線材5に接続するための接続用電極を、別途設ける必要がない。そのため、第3実施形態の変形例に係る太陽電池モジュール100cは、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100と比較して、製造工程を簡略化することができる。
〈その他の実施形態〉
本発明は上記の実施形態及び変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明は上記の実施形態及び変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、上述した第1実施形態及び第2実施形態では、レーザ光を用いて導電性接着剤6を加熱したが、ランプなどを用いて導電性接着剤6を加熱してもよい。
また、上述した第1実施形態では、銅薄に貫通孔を形成するだけで配線材5を作製したが、銅薄に半田などをコーティングした後に貫通孔を形成することにより配線材5を作製してもよい。
また、上述した第3実施形態では、光電変換部31がn型半導体基板を含むこととしたが、p型半導体基板を含んでいてもよい。
また、上述した第3実施形態では、p型半導体層312が光電変換部31の受光面上に形成され、n型半導体層313が光電変換部31の裏面上に形成されることとしたが、p型半導体層312が光電変換部31の裏面上に形成され、n型半導体層313が光電変換部31の受光面上に形成されてもよい。
また、上述した第3実施形態では、複数本のp側細線電極32あるいは複数本のn側細線電極33と、1本の配線材5とを直接接続したが、複数本のp側細線電極32それぞれを配線材5に接続するための接続用電極や、複数本のn側細線電極33それぞれを配線材5に接続するための接続用電極を設け、これらの接続用電極を介して、複数本のp側細線電極32あるいは複数本のn側細線電極33と配線材5とを接続してもよい。
100,100b,100c…太陽電池モジュール
1,1b,1c…太陽電池ストリング
2…受光面側保護材
3…裏面側保護材
4…封止材
5,5b…配線材
51…第1表面
52…第2表面
53…貫通孔
54…凹部
6…導電性接着剤
10…太陽電池
11…光電変換部
12…細線電極
13…接続用電極
30…太陽電池
31…光電変換部
310…n型結晶系Si基板
311…パッシベーション層
312…p型半導体層
313…n型半導体層
31p…p側領域
31n…n側領域
32…p側細線電極
32h…スルーホール電極
33…n側細線電極
34…スルーホール
35…絶縁部材
1,1b,1c…太陽電池ストリング
2…受光面側保護材
3…裏面側保護材
4…封止材
5,5b…配線材
51…第1表面
52…第2表面
53…貫通孔
54…凹部
6…導電性接着剤
10…太陽電池
11…光電変換部
12…細線電極
13…接続用電極
30…太陽電池
31…光電変換部
310…n型結晶系Si基板
311…パッシベーション層
312…p型半導体層
313…n型半導体層
31p…p側領域
31n…n側領域
32…p側細線電極
32h…スルーホール電極
33…n側細線電極
34…スルーホール
35…絶縁部材
Claims (6)
- 配列方向に沿って配列された複数の太陽電池と、
前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材と
を備え、
前記複数の太陽電池のうち少なくとも一の太陽電池は、
受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、
前記光電変換部上において前記配列方向に沿って形成される接続用電極と
を有し、
前記配線材は、前記配列方向に沿って前記接続用電極上に配設され、
前記配線材は、前記接続用電極と対向する対向面に形成された複数の凹部を有しており、
前記配線材は、前記複数の凹部それぞれに配設された導電性接着剤を介して前記接続用電極に接続される
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記複数の凹部それぞれは、前記対向面から前記対向面の反対側に設けられた面まで貫通する貫通孔である
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。 - 配列方向に沿って配列された複数の太陽電池と、
前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材と
を備え、
前記複数の太陽電池のうち少なくとも一の太陽電池は、
受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、
前記光電変換部上において、前記配列方向と交差する方向に沿って形成される複数本の接続用電極と
を有し、
前記配線材は、前記配列方向に沿って前記複数本の接続用電極上に配設され、
前記配線材は、前記複数本の接続用電極それぞれと対向する面に形成された複数の凹部を有しており、
前記配線材は、前記複数の凹部それぞれに配設された導電性接着剤を介して前記複数本の接続用電極に接続される
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 配列方向に沿って配列され、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部を有する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記配列方向に沿って、前記光電変換部上に接続用電極を形成する工程Aと、
前記配列方向に沿って、前記接続用電極上に前記配線材を配設する工程Bと、
導電性接着剤を加熱することにより、前記導電性接着剤を介して前記配線材を前記接続用電極に接続する工程Cと
を備え、
前記配線材は、前記接続用電極と対向する対向面に形成された複数の凹部を有しており、
前記工程Cでは、
前記導電性接着剤は、前記複数の凹部それぞれに配設される
ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記複数の凹部それぞれは、前記対向面から前記対向面の反対側に設けられた面まで貫通する貫通孔である
ことを特徴とする請求項4に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記対向面には、略全域に渡って複数の凹凸が形成され、
前記対向面は、前記導電性接着剤によって覆われており、
前記工程Cでは、
前記対向面の反対側に設けられた面の複数箇所を加熱する
ことを特徴とする請求項4に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013047247A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | デクセリアルズ株式会社 | 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法 |
US9437765B2 (en) | 2013-03-28 | 2016-09-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solar cell module and solar cell module manufacturing method |
JP2016187061A (ja) * | 2010-12-01 | 2016-10-27 | デクセリアルズ株式会社 | 薄膜系太陽電池モジュール、及び薄膜系太陽電池モジュールの製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005011869A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Sekisui Jushi Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
JP2005191117A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Kyocera Corp | 太陽電池素子接続用インナーリード及び太陽電池モジュール |
-
2008
- 2008-03-05 JP JP2008055568A patent/JP2009212396A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005011869A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Sekisui Jushi Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
JP2005191117A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Kyocera Corp | 太陽電池素子接続用インナーリード及び太陽電池モジュール |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016187061A (ja) * | 2010-12-01 | 2016-10-27 | デクセリアルズ株式会社 | 薄膜系太陽電池モジュール、及び薄膜系太陽電池モジュールの製造方法 |
JP2018110247A (ja) * | 2010-12-01 | 2018-07-12 | デクセリアルズ株式会社 | 薄膜系太陽電池モジュール、及び薄膜系太陽電池モジュールの製造方法 |
WO2013047247A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | デクセリアルズ株式会社 | 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法 |
JP2013073971A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Dexerials Corp | 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法 |
US9437765B2 (en) | 2013-03-28 | 2016-09-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solar cell module and solar cell module manufacturing method |
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