JP2012015269A - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】 この発明は、太陽電池の受光面全面にコーティング膜を形成し、且つ、電極と配線材との電気的接続も可能とする太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】 この発明は、配線材１１によって互いに接続された複数の太陽電池１０を備える太陽電池モジュールであって、太陽電池１０は、受光面に配設され配線材１１と接続される電極３１と、裏面に配設され配線材１１と接続される電極３１と、少なくとも受光面側の全面で且つ電極が部分的に露出するように形成されたコーティング膜２１と、を有し、配線材１１は、電極の露出した部分と電気的に接続し、コーティング膜２１上で樹脂接着剤５１により機械的に接続されている。
【選択図】 図７
【解決手段】 この発明は、配線材１１によって互いに接続された複数の太陽電池１０を備える太陽電池モジュールであって、太陽電池１０は、受光面に配設され配線材１１と接続される電極３１と、裏面に配設され配線材１１と接続される電極３１と、少なくとも受光面側の全面で且つ電極が部分的に露出するように形成されたコーティング膜２１と、を有し、配線材１１は、電極の露出した部分と電気的に接続し、コーティング膜２１上で樹脂接着剤５１により機械的に接続されている。
【選択図】 図７
Description
この発明は、太陽電池モジュールに関し、特に、発電領域にコーティング膜が形成された太陽電池を有する太陽電池モジュールに関するものである。
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。
一般に、太陽電池１枚当たりの出力は数Ｗ程度である。このため、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、複数の太陽電池がその表裏面の電極に電気的に接続された配線材により接続された太陽電池ストリングを備えている。
具体的には、太陽電池ストリングは、一の太陽電池の受光面側の電極と、一の太陽電池の一方に隣接する他の太陽電池の裏面側の電極とが配線材によって電気的に接続されることにより構成される。
ここで、太陽電池ストリングを構成する太陽電池それぞれの受光面上に、コーティング膜を形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。コーティング膜を形成する工程では、透光性を有する樹脂材料が、載置台に載置された太陽電池の受光面上に塗布される。
コーティング膜は、太陽電池の受光面を、傷や大気中の水分等から保護することを目的として形成されるため、コーティング膜の樹脂材料は、受光面において、その外周まで余すところなく塗布されることが好ましい。
一方、太陽電池モジュールを作成する際に、太陽電池の電極と配線材との接続には、従来、半田が用いられている。半田は、導通性、固着強度等の接続信頼性に優れ、安価で汎用性があることから広く用いられている。
上記したコーティング膜を設ける場合、電極の配線材が接続される接続領域上を避ける構造にして塗布を行っている。これは、コーティング材料を全面塗布した場合には、電極と配線材とを半田を用いて接続すると、接続領域上に付着したコーティング材料が、受光面への配線材との電気的接続を阻害し、太陽電池が発電した電流を外部に取り出せなくなるためである。
このため、コーティング材料は、太陽電池の受光面上において、配線材が接続される電極の両方の側面部と接することなく所定の距離を隔てて塗布されている。
太陽電池の受光面には、様々な機能性を付与するため、コーティング膜を塗布している。この場合、塗布領域は、太陽電池の受光面全面であることで、太陽電池全体に機能性を付与することが可能となる。しかしながら、上述したように、従来は、電極と配線材との電気的接続の観点から、配線材が接続される電極の両方の側面部と接することなく所定の距離を隔てて、コーティング膜が設けられている。
コーティング膜が有する様々な機能性の効果をより充実させるためには、配線材が接続される電極の両方の側面部には隙間を空けることなく、太陽電池の受光面全面にコーティング膜を形成することが望まれる。
この発明は、上記した要求に応えるべく、太陽電池の受光面全面にコーティング膜を形成し、且つ、電極と配線材との電気的接続も可能とする太陽電池モジュールを提供することを課題とする。
この発明は、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であって、前記太陽電池は、受光面に配設され前記配線材と接続される電極と、裏面に配設され前記配線材と接続される電極と、少なくとも受光面側の全面で且つ前記電極が部分的に露出するように形成されたコーティング膜と、を有し、前記配線材は、前記電極の露出した部分と電気的に接続し、前記コーティング膜上で機械的に接続されていることを特徴とする。
前記コーティング膜の膜厚は、前記電極の厚さより薄く形成すればよく、前記コーティング膜は、樹脂を受光面の全面に塗布することにより形成すればよい。
また、前記配線材と太陽電池とは、樹脂接着剤で接続するとよい。
また、前記電極の表面に凹凸が設けられ、前記コーティング膜の膜厚は、凹凸の高さより小さく形成されている。
この発明は、太陽電池の少なくとも受光面の全面にコーティング膜を形成することができるので、コーティング膜が有する様々な機能性の効果をより確実に得ることができる。
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。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。また、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。
図１は、この実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面拡大断面図である。
太陽電池モジュール１００は、太陽電池ストリング１、受光面側保護材２、裏面側保護材３及び封止材４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１１を備える。太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０を配線材１１によって互い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と、受光面の反対側に設けられた裏面とを有する。太陽電池１０の受光面上及び裏面上には電極が形成される。太陽電池１０の構成については後述する。
配線材１１は、太陽電池１０の受光面上に形成された電極と、こ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電極とに接続される。これにより、隣接する太陽電池１０、１０間は電気的に接続される。
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（アルミニウム）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、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で太陽電池ストリング１を封止する。封止材４としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、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。
なお、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（アルミニウム）フレーム（図示しない）を取り付けることができる。また、裏面保護部材３の表面に端子ボックスを取り付けることができる。
次に、太陽電池１０の構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、コーティング膜を形成する前の太陽電池１０の平面図、図３は、太陽電池の受光面側の全面にコーティング膜を形成した太陽電池１０の平面図である。
太陽電池１０は、図２に示すように、光電変換部２０、フィンガー電極３０及びバスバー電極３１を備える。この実施形態では、フィンガー電極３０とバスバー電極３１とで、太陽電池１０の電極を構成する。
光電変換部２０は、太陽光を受けることによりキャリアを生成する。ここで、キャリアとは、太陽光が光電変換部２０に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。光電変換部２０は、内部にｎ型領域とｐ型領域とを有しており、ｎ型領域とｐ型領域との界面で半導体接合が形成される。光電変換部２０は、単結晶Ｓｉ（シリコン）、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。光電変換部２０は、一例として互いに逆導電型を有する単結晶シリコンと非晶質シリコン層との間に真性な非晶質シリコン層を介挿し、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太陽電池が用いられる。
フィンガー電極３０は、光電変換部２０からキャリアを収集する電極である。図２及び図３に示すように、フィンガー電極３０は、ライン状に形成される。フィンガー電極３０は、光電変換部２０の受光面略全域にわたって互いに平行に複数本形成される。フィンガー電極３０は、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導電性ペーストを用いて形成することができる。なお、図１に示すように、フィンガー電極３０は、光電変換部２０の受光面上及び裏面上において同様に形成される。
バスバー電極３１は、複数本のフィンガー電極３０からキャリアを収集する電極である。図２及び図３に示すように、バスバー電極３１は、フィンガー電極３０と交差するように形成される。バスバー電極３１は、樹脂材料をバインダーとし、フィンガー電極３０と同様に銀粒子等の導電性粒子をフィラーとした導電性ペーストを用いて形成することができる。なお、図１に示すように、バスバー電極３１は、光電変換部２０の受光面上及び裏面上において同様に形成される。フィンガー電極３０、バスバー電極３１は、銀ペーストをスクリーン印刷することにより形成する以外に蒸着法やスパッタ法或いはメッキ法等の他の方法を用いて形成しても良い。
ここで、バスバー電極３１の本数は、光電変換部２０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。この実施形態に係る太陽電池１０は、３本のバスバー電極４０を備える。
さて、この発明にかかる太陽電池１０は、光電変換部２０の受光面側の略全面に、コーティング膜２１が設けられている。
このコーティング膜２１は、太陽電池１０の受光面を様々な機能性を付与するための薄膜である。このコーティング膜２１は、ＡＲ効果、ＵＶ吸収効果、防湿効果などの必要な機能性を有するためにその材料等が選択される。例えば、コーティング膜２１は、太陽電池１０の基板受光面上において、光電変換部２０が露出する領域が傷付けられることを抑制する。また、コーティング膜２１は、光電変換部２０の受光面が露出する領域を大気から遮断する。このことにより、光電変換部２０の構成物質が大気中の水分によってイオン化し、光電変換部２０のｐｎ半導体接合が劣化することを抑制する。このように、コーティング膜２１は、太陽電池１０の受光面を傷及び水分から保護することにより、太陽電池１０の光電変換効率が低下することを抑制する。
コーティング膜２１としては、ＥＶＡ、ＰＶＡ、ＰＶＢ、シリコン、アクリル、エポキシ、ポリシラザン等の透光性樹脂を用いることができる。また、これらの樹脂に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の添加剤が添加されてもよい。例えば、酸化ケイ素を添加したアクリル樹脂をコーティングして設けられる。また、コーティング膜２１としては、透光性の無機膜を用いることもできる。
図４及び図５に従い、フィンガー電極３０とバスバー電極３１とコーティング膜２１との厚みの関係につき説明する。図４は、図３のＡ−Ａ‘線断面図、図５は、図３のＢ−Ｂ’線断面図である。この実施形態においては、コーティング膜２１の厚み（ｂ）は、図４及び図５に示すように、フィンガー電極３０とバスバー電極３１の厚み（ａ）より薄く形成され、フィンガー電極３０とバスバー電極３１の厚みが、２５μｍ〜７０μｍ程度であると、１μｍ〜１０μｍ程度である。
図３、図４及び図５に示すように、コーティング膜２１は、フィンガー電極３０とバスバー電極３１の両側面に接して、光電変換部２０の略全面を被覆するように形成されている。上記のように、この実施形態においては、コーティング膜２１は、コーティング材料を電極より厚さが薄くなるように塗布して、光電変換部２０の受光面側の略全面に設けている。この結果、フィンガー電極３０とバスバー電極３１の両側面に接してコーティング材料が塗布され、光電変換部２０の略全面にはコーティング膜２１が設けられることになる。また、バスバー電極３１の一部がコーティング膜２１により被覆されるものの、一部はコーティング膜２１により被覆されずに露出して配線材１１との電気的接続が可能な状態とされる。尚、フィンガー電極３０の表面は全てコーティング膜２１により被覆されることが好ましいが、一部がコーティング膜２１に被覆されない態様であっても構わない。
配線材１１は、この実施形態においては芯材としての銅箔板１１ａで構成され、この表面にメッキなどの軟導電層１１ｂが設けられている。配線材１１は、銅箔板１１ａと、この銅箔板の表面にメッキされた半田からなる軟導電層１１ｂとを含む。
この実施形態では、バスバー電極３１に樹脂接着フィルムなどの樹脂接着剤を用いて配線材１１が接続される。バスバー電極３１と配線材１１とは、バスバー電極３１の露出部分で電気的に接続される。図６、図７に示すように、配線材１１と太陽電池１０とは、樹脂接着剤５１で機械的に接続される。受光面側においては、コーティング膜２１が略全面に設けられており、図７に示すように、コーティング膜２１と配線材１１の端部とがフィレット状に形成された樹脂接着剤５１で接着され、機械的な強度を保っている。樹脂接着剤５１は、接着される側が樹脂であっても十分な接着力が得られ、コーティング膜２１との間でも十分な接着力が得られる。
また、この実施形態では、太陽電池１０の裏面側には、コーティング膜が設けられていないので、太陽電池１０の表面と配線材１１と間でフィレット状に形成された樹脂接着剤５１により、機械的に接続される。
例えば、樹脂接着剤として、樹脂接着シートを用いる場合には、配線材１１と同等或いは配線材１１より狭い幅のものが用いられ、この樹脂接着シートをバスバー電極３１の上に配置される。この樹脂接着シートとしては、例えば、異方導電性樹脂接着剤が用いられる。
異方性導電樹脂接着剤としては、樹脂接着成分とその中に分散した導電性粒子とを少なくとも含んで構成されている。樹脂接着成分は熱硬化性樹脂を含有する組成物からなり、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。これらの熱硬化性樹脂は、１種を単独で用いるか２種以上を組み合わせて用いられ、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂及びアクリル樹脂からなる群より選ばれる１種以上の熱硬化性樹脂が好ましい。
導電性粒子としては、例えば、金粒子、銀粒子、銅粒子及びニッケル粒子などの金属粒子、或いは、金メッキ粒子、銅メッキ粒子及びニッケルメッキ粒子などの導電性又は絶縁性の核粒子の表面を金属層などの導電層で被覆してなる導電性粒子が用いられる。
次に、本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
まず、光電変換部２０を形成する。次に、複数本のフィンガー電極３０、バスバー電極３１を、光電変換部２０の受光面上に形成する。同様にして、光電変換部２０の裏面上にも、複数のフィンガー電極３０と、バスバー電極３１とを形成する。これにより、太陽電池１０が形成される。
次に、コーティング膜２１を、太陽電池１０の受光面の全面上に形成する。
コーティング膜２１を形成する方法としては、ローラーの曲面上に塗布された液状又はゲル状の透光性樹脂を、当該ローラーを回転させながら光電変換部２０の受光面上の全面に転写する方法（例えば、オフセット印刷法、ロールコーター法等）を用いることができる。尚、コーティング膜２１を形成する方法は、これに限らず他の方法を用いてもよい。
具体的に、コーティング膜２１を形成する方法について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、この発明の第１の実施形態に係るコーティング膜の形成方法の概略図である。
円柱状の版胴６１の曲面上には、特定パターンの凹部が形成されている。ここで、特定パターンとは、太陽電池基板１１の受光面の全面に形成されるコーティング膜２１の形状に対応する形状をいう。例えば、特定パターンを、太陽電池１０の受光面の全面の大きさに対応したコーティング膜２１の形状とする。
樹脂槽６２は、液状又はゲル状の樹脂を蓄積する。回転している版胴６１は、樹脂槽６２に蓄積されている液状又はゲル状の樹脂に浸される。版胴６１の曲面上において、凹部以外の領域に付着した樹脂は除去され、凹部のみに樹脂が残される。尚、版胴６１の曲面上において、樹脂が除去される領域と樹脂が残される領域とは、高低差を有していなくてもよい。具体的には、樹脂が除去される領域と樹脂が残される領域とは、化学的に分離されていてもよい。
円柱状のブランケット６３の曲面は、弾性部材により構成される。ブランケット６３は、その曲面を版胴６１の曲面に接触させながら、版胴６１の回転方向とは逆方向に回転している。そして、版胴６１の凹部に残された樹脂が、ブランケット６３の曲面上に転移される。このとき、ブランケット６３の曲面上に転移される樹脂は、太陽電池１０の受光面の全面に塗布される特定パターンを有している。
搬送装置６５は、平板の載置台６６上に載置された太陽電池１０を、所定の搬送方向へ搬送する。太陽電池１０は、載置台６６において、受光面を上面にして載置されている。搬送装置６５としては、ベルトコンベア等を用いることができる。搬送装置６５は、載置台６６に載置された太陽電池１０に、回転するブランケット６３の下を通過させる。このとき、ブランケット６３の曲面上に転移された特定パターン樹脂６４が、太陽電池基板１１の受光面上に転写される。太陽電池基板１１の受光面上に転写された液状又はゲル状の特定パターン樹脂は、乾燥されることにより硬化する。これにより、コーティング膜２１が太陽電池１０の受光面上に形成される。
複数の太陽電池１０の各々を互いに隣接する他の太陽電池１０と配線材１１によって電気的に接続するには、配線材１１の一方端側が所定の太陽電池１０の上面側のバスバー電極３１に接続されるとともに、他方端側がその所定の太陽電池１０に隣接する別の太陽電池の下面側のバスバー電極３１に接続するように、太陽電池１０の表裏に配置した異方性導電性樹脂剤５にそれぞれ配線材１１を置く。
図１１に示すように、太陽電池１０を用意し（図中（ａ））、太陽電池１０のバスバー電極３１、３１に樹脂接着剤５を載せる（図中（ｂ））。そして、例えば、ヒートブロック７上に載せられた太陽電池１０を、例えば、０．０５〜１．００ＭＰａ程度の圧力で他のヒートブロック７の間で押圧し、配線材１１を樹脂接着剤５を介して太陽電池１０側にそれぞれ押し付ける。そして、ヒートブロック７、７の温度を樹脂接着剤５の樹脂接着成分が熱硬化する温度での高温加熱、例えば、１２０℃以上２００℃以下の温度に加熱して配線材１１を圧着固定させ、配線材１１をコーティング膜２１、並びに太陽電池１０の表面とそれぞれフィレット状樹脂接着剤５１で機械的に接続すると共に、電極３１、３１と導電性粒子を介して或いは直接接触させることにより電気的に接続して配列する（図中（ｄ））。
同様にして、図８及び図９に示すように、２枚目の太陽電池１０を配線材１１上に重ね置いて軽く圧着し、上述した同様の手順で接着を行い、所望する枚数の太陽電池１を接合していき、太陽電池ストリング１が形成される。
次に、受光面側保護材２上に、封止材４、配線材１１により互いに接続された複数の太陽電池１０、封止材４及び裏面側保護材３を順次積層して積層体とする。
次に、積層体を、真空雰囲気において加熱圧着することにより、図１に示す太陽電池モジュール１００が製造される。
次に、この発明の第２の実施形態につき説明する。上記した第１の実施形態においては、バスバー電極３１は配線材１１と略同じ幅の電極で形成している。図１２に示すバスバー電極３１ａは、フィンガー電極３０と略同じ幅で折れ線状に形成したものである。このバスバー電極３１ａは全てのフィンガー電極３０と電気的に接続されている。このバスバー電極３１ａは、機械精度による配線材（タブ）の貼り付け位置の誤差とバスバー電極の位置精度誤差を考慮して、配線材１１の幅より若干広い幅に、折れ線状のバスバー電極３１ａが配置されるように形成されている。
また、受光面側のフィンガー電極３０の本数を、裏面側のフィンガー電極の本数より少なくすることで、光の入射の阻害を少なくすることができる。この裏面側にも同様にバスバー電極３１ａが設けられている。このバスバー電極３１ａは、受光面側のバスバー電極３１ａと同様に折れ線状に形成されている。このバスバー電極３１ａは全てのフィンガー電極３０と電気的に接続されている。受光面側のバスバー電極３１ａと裏面側のバスバー電極３１ａは、互いに重なり合う位置に形成されている。
このように形成された太陽電池１０の受光面側の全面にコーティング膜２１が設けられている。
この第２の実施形態においても、コーティング膜２１の厚みは、フィンガー電極３０とバスバー電極３１の厚みより薄く形成され、電極が２５μｍ〜７０μｍ程度、コーティング膜２１が１μｍ〜１０μｍ程度である。
前述の第１の実施形態と同様に、コーティング膜２１は、フィンガー電極３０とバスバー電極３１ａの両側面に接して、光電変換部２０の略全面を被覆するように形成されている。
上記のように、コーティング膜２１は、コーティング材料を電極より厚さが低くなるように塗布して、光電変換部２０の受光面側の全面に設けている。この結果、フィンガー電極３０とバスバー電極３１ａの両側面に接してコーティング材料が塗布され、光電変換部２０の略全面にはコーティング膜２１が設けられている、又、バスバー電極３１ａの表面は一部がコーティング膜２１により被覆されるものの、一部はコーティング膜２１により被覆されずに露出して配線材１１との電気的接続が可能な状態とされる。尚、フィンガー電極３０の表面は全てコーティング膜２１により被覆されることが好ましいが、一部がコーティング膜２１に被覆されない態様であっても構わない。
次に、上記した太陽電池１０を用いて太陽電池モジュールを製造する方法につき説明する。太陽電池モジュール１００は、受光面側のフィンガー電極３０、バスバー電極３１ａと裏面側のフィンガー電極３０、バスバー電極３１ａに配線材１１が電気的、機械的に接続される。この配線材１１を表裏の電極に接続するために樹脂接着剤５を用いる。
まず、太陽電池１０の受光面側のバスバー電極３１ａ及び裏面側のバスバー電極３１ａと配線材１１との間に、樹脂接着剤５を配置する。この圧着する樹脂接着剤５は、接続する配線材１１の幅と同一若しくは少し幅の細いものが好ましい。この実施形態においては、図１３に示すように、３本の配線材１１を用いている。このため、配線材１１が接着される位置に配線材１１の幅に対応した幅の３本の樹脂接着剤が太陽電池１０のバスバー電極３１ａ上に貼り着けられている。尚、樹脂接着剤は、硬化後も透光性を有するものであれば、配線材１１より幅広のものを用いてもよい。
配線材１１は、上述した第１の実施形態と同様に、銅薄板で構成され、錫をメッキしたコーティング層を設けている。このコーティング層は、フィンガー電極３０、バスバー電極３１ａより軟らかい軟導体層を構成する。
樹脂接着剤に配線材１１を押圧し、押圧しながら加熱処理を施して樹脂接着剤の接着層を熱硬化して配線材１１をバスバー電極３１ａと導電性粒子を介して或いは直接接触させることによって電気的に接続し、受光面側のコーティング膜２１と配線材１１とを樹脂接着剤で機械的に接続する。裏面側も同様である。
この第２実施形態では、折れ線状のバスバー電極３１ａの一部を配線材１１と接続される箇所に設けている。このバスバー電極３１ａ、３１ａにより、配線材１１との電気的接続が良好となる。フィンガー電極３０、３０が存在しない領域においては、バスバー電極３１ａと配線材１１との間で接続されることになり、配線材１１との接着強度や電気的特性が向上する。
なお、この第２の実施形態でも、樹脂接着剤として異方導電性樹脂接着剤或いは絶縁性の樹脂接着剤を用いることができる。絶縁性の樹脂接着剤を用いる場合には、フィンガー電極３０、バスバー電極３１ａの表面の一部を配線材１１の表面に直接接触させることによって、電気的な接続を行う。この場合、配線材１１として銅箔版等の導電体の表面に、錫（Ｓｎ）や半田等の表裏の電極３０、３１ａより柔らかい導電膜を形成したものを用い、電極３０、３１ａの一部を導電膜中にめり込ませるようにして接続することが好ましい。
次に、この発明の第３の実施形態につき図１４ないし図１６を参照して説明する。
この第３の実施形態においては、バスバー電極３１、フィンガー電極３０の表面に微細な凹凸が形成されている。上記したように、電極を銀ペーストを用いてスクリーン印刷により形成すると、スクリーン印刷時のメッシュ版により、高さ１μｍ〜２０μｍ、幅４０μｍ〜８０μｍの凹凸が形成される。
この第３の実施形態においては、バスバー電極３１、フィンガー電極３０の表面に微細な凹凸が形成されている。上記したように、電極を銀ペーストを用いてスクリーン印刷により形成すると、スクリーン印刷時のメッシュ版により、高さ１μｍ〜２０μｍ、幅４０μｍ〜８０μｍの凹凸が形成される。
この第３の実施形態は、図１４に示すようにコーティング膜２１の膜厚をこの凹凸の高さより低くして、バスバー電極３１、フィンガー電極３０の表面を含め、太陽電池１０の受光面の略全面にコーティング膜２１を被覆する。全面に被覆されたコーティング膜２１の膜厚は、バスバー電極３１、フィンガー電極３０の凹凸の高さより低く形成されているので、コーティング膜２１のコーティング材料は、バスバー電極３１、フィンガー電極３０の凹部に残存し、凸部３１ｂの電極部は露出することになる。
電極の凸部３１ｂを除いて光電変換部２０の全面にはコーティング膜２１が設けられている。この実施形態では、電極の凸部３１ｂと配線材１１とを樹脂接着剤５で接続するので、電極と配線材との接続は良好に行える。配線材１１は、芯材としての銅箔板１１ａで構成され、この表面にメッキなどの軟導電層１１ｂが設けられている。
電極３０、３１は、銀ペーストを用いたスクリーン印刷以外に、メッキ法、スパッタ法、蒸着法などにより形成することもできる。メッキ法により電極を形成する場合には、無光沢メッキ法を用いれば、電極表面に凹凸を形成することができる。また、スパッタ法、蒸着法により、電極を形成すると、表面には、凹凸が形成されない。この場合には、表面にヤスリ等により凹凸を形成すればよい。
次に、上記した第３の実施形態の太陽電池１０を用いて太陽電池モジュールも前述した第１の実施形態と同様にして製造することができる。すなわち、太陽電池モジュールは、図１５に示すように、受光面側の電極３０、バスバー電極３１と裏面側の電極３０、バスバー電極３１に配線材１１が電気的、機械的に接続される。この配線材１１を表裏の電極に接続するために樹脂接着剤５が用いられる。そして、図１６に示すように、この第４の実施形態では、配線材１１として銅箔版等の導電体の表面に、錫（Ｓｎ）や半田等の表裏の電極３０、３１ａより柔らかい導電膜を形成したものを用い、電極３０、３１の一部を導電膜中にめり込ませるようにして接続している。
尚、上記した第１から第３の実施形態においては、受光面にコーティング膜を形成した例について説明したが、この発明はこれに限らず受光面及び裏面にコーティング膜を形成した太陽電池にも適用することができる。
さらに、配線材１１は、半田コートされたものに限らず、銀（Ａｇ）コート等他の導電膜でコートされたものを用いることができる。
上述した第１ないし第３の実施形態においては、コーティング膜が、オフセット印刷法やロールコーター法によって形成されているが、これに限定されるものではない。具体的には、コーティング膜はスプレー法、スクリーン印刷法、ディップ法等の他の塗布方法によって形成されてもよい。
また、コーティング膜として、無機材料等を用いる場合、蒸着法等により設けることができるが、この場合、電極表面に凹凸が設けられ、この凹凸の高さより膜厚が薄い膜を形成すると、電極の凹部にコーティング膜の材料が堆積し、凸部は電極表面を露出させることができる。従って、マスクなどを用いずに、部分的に電極面を露出させることができ、配線材との電気的接続を行うことができる。
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。
１０ 太陽電池
１１ 配線材
２１ コーティング膜
３０ フィンガー電極
３１ バスバー電極
５ 樹脂接着剤
５１ 樹脂接着剤
１１ 配線材
２１ コーティング膜
３０ フィンガー電極
３１ バスバー電極
５ 樹脂接着剤
５１ 樹脂接着剤
Claims (5)
- 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であって、
前記太陽電池は、受光面に配設され前記配線材と接続される電極と、裏面に配設され前記配線材と接続される電極と、少なくとも受光面側の全面で且つ前記電極が部分的に露出するように形成されたコーティング膜と、を有し、
前記配線材は、前記電極の露出した部分と電気的に接続し、前記コーティング膜上で機械的に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記コーティング膜の膜厚は、前記電極の厚さより薄く形成されてい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。
- 前記コーティング膜は、樹脂を受光面の全面に塗布することにより形成されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
- 前記配線材と太陽電池とは、樹脂接着剤で接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
- 前記電極の表面に凹凸が設けられ、前記コーティング膜の膜厚は、凹凸の高さより小さいことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
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