JP2012119365A - Solar battery module and method for manufacturing solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の太陽電池セルの電極がタブ線によって接続されてな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に関する。 The present invention relates to a solar cell module in which electrodes of a plurality of solar cells are connected by tab wires, and a method for manufacturing the solar cell module.
結晶シリコン系太陽電池モジュールでは、複数の隣接する太陽電池セルが、インターコネクタとして半田コートされたリボン状銅箔等からなるタブ線により接続されている。タブ線は、その一端側を一の太陽電池セルの表面電極に接続され、他端側を隣接する太陽電池セルの裏面電極に接続することにより、各太陽電池セルを直列に接続する。このとき、タブ線は、一端側の一面側を一の太陽電池セルの表面電極に接着され、他端側の他面側を隣接する太陽電池セルの裏面電極に接着されている。 In the crystalline silicon solar cell module, a plurality of adjacent solar cells are connected by tab wires made of a ribbon-like copper foil or the like coated with solder as an interconnector. One end side of the tab wire is connected to the front surface electrode of one solar battery cell, and the other end side is connected to the back surface electrode of the adjacent solar battery cell, thereby connecting the solar battery cells in series. At this time, the tab wire is bonded to the surface electrode of one solar battery cell on one surface side of one end side, and to the back electrode of the adjacent solar battery cell on the other surface side of the other end side.
具体的に、太陽電池セルとタブ線との接続は、太陽電池セルの受光面に銀ペーストのスクリーン印刷により形成されたバスバー電極及び太陽電池セルの裏面接続部に形成されたAg電極と、タブ線とが半田処理により接続されている(特許文献1)。なお、太陽電池セル裏面の接続部以外の領域はAl電極やAg電極が形成されている。 Specifically, the connection between the solar battery cell and the tab wire is made up of a bus bar electrode formed by screen printing of silver paste on the light receiving surface of the solar battery cell, an Ag electrode formed on the back surface connection portion of the solar battery cell, and a tab. The wires are connected by soldering (Patent Document 1). In addition, Al electrodes and Ag electrodes are formed in regions other than the connection portion on the back surface of the solar battery cell.
しかし、半田付けでは約260℃と高温による接続処理が行われるため、太陽電池セルの反りや、タブ線と表面電極及び裏面電極との接続部に生じる内部応力、さらにフラックスの残渣等により、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極とタブ線との間の接続信頼性が低下することが懸念される。 However, since soldering is performed at a high temperature of about 260 ° C., the solar cells are warped, the internal stress generated at the connection between the tab wire and the front and back electrodes, the residue of the flux, etc. There is a concern that the connection reliability between the front and back electrodes of the battery cell and the tab wire is lowered.
そこで、従来、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極とタブ線との接続に、比較的低い温度での熱圧着処理による接続が可能な導電性接着フィルムが使用されている(特許文献2)。このような導電性接着フィルムとしては、平均粒径が数μmオーダーの球状または鱗片状の導電性粒子を熱硬化型バインダー樹脂組成物に分散してフィルム化したものが使用されている。 Therefore, conventionally, a conductive adhesive film that can be connected by thermocompression treatment at a relatively low temperature is used for connection between the front and back electrodes of the solar battery cell and the tab wire (Patent Document 2). As such a conductive adhesive film, a film obtained by dispersing spherical or scaly conductive particles having an average particle size on the order of several μm in a thermosetting binder resin composition is used.
導電性接着フィルムは、表面電極及び裏面電極とタブ線との間に介在された後、タブ線の上から熱加圧されることにより、バインダー樹脂が流動性を示して電極、タブ線間より流出されるとともに、導電性粒子が電極とタブ線間の導通を図り、この状態でバインダー樹脂が熱硬化する。これにより、タブ線によって複数の太陽電池セルが直列接続されたストリングスが形成される。 The conductive adhesive film is interposed between the front electrode and the back electrode and the tab wire, and then thermally pressed from above the tab wire, so that the binder resin exhibits fluidity and between the electrode and the tab wire. As it flows out, the conductive particles conduct between the electrode and the tab wire, and in this state, the binder resin is thermally cured. Thereby, the string by which the several photovoltaic cell was connected in series by the tab wire is formed.
導電性接着フィルムを用いてタブ線と表面電極及び裏面電極とが接続された複数の太陽電池セルは、ガラス、透光性プラスチックなどの透光性を有する表面保護材と、PET(Poly Ethylene Terephthalate)等のフィルムからなる背面保護材との間に、エチレンビニルアセテート樹脂(EVA)等の透光性を有する封止材により封止される。 A plurality of solar cells in which a tab wire and a front electrode and a back electrode are connected using a conductive adhesive film are made of a surface protective material having translucency such as glass and translucent plastic, and PET (Poly Ethylene Terephthalate). ) And the like, and a back protective material made of a film such as ethylene vinyl acetate resin (EVA).
ところで、導電性接着フィルムを用いた太陽電池モジュールの製造工程においては、予め太陽電池セルの表面電極上及び裏面電極上の所定の位置に導電性接着フィルムを仮貼りし、次いで、当該導電性接着フィルム上にタブ線を仮配置し、タブ線を加熱押圧することにより導電性接着フィルムを硬化させている。このように、従来の工法では、導電性接着フィルムの仮貼り、タブ線の仮配置、タブ線の熱加圧等、多くの工数を要している。 By the way, in the manufacturing process of the solar cell module using the conductive adhesive film, the conductive adhesive film is temporarily pasted in advance at predetermined positions on the surface electrode and the back electrode of the solar battery cell, and then the conductive adhesion is performed. The tab wire is temporarily arranged on the film, and the conductive adhesive film is cured by heating and pressing the tab wire. Thus, in the conventional construction method, many man-hours, such as temporary sticking of an electroconductive adhesive film, temporary arrangement | positioning of a tab wire | line, the thermal pressurization of a tab wire | line, are required.
そこで、近年、予め接着層が形成されたタブ線を用い、太陽電池セルの表面電極上及び裏面電極上の所定の位置に当該接着層付きタブ線を直接接着する工法が提案されている。 Therefore, in recent years, a method has been proposed in which a tab wire on which an adhesive layer is formed in advance is used, and the tab wire with the adhesive layer is directly adhered to predetermined positions on the front surface electrode and the back surface electrode of the solar battery cell.
しかし、当該工法では、タブ線は、予め規定された一面のみに接着層が形成されているため、このままでは、隣接する太陽電池セルの各電極に一面及び他面を接着させることができない。また、タブ線の一面及び他面に接着層を形成すれば、隣接する太陽電池セルの表面電極及び裏面電極に接着させることも可能となるが、不使用の接着層を形成することは不経済となる他、当該接着層が露出することで、他の構成部品への接着剤組成物の付着や流出等が懸念される。 However, in the construction method, since the adhesive layer is formed on only one surface of the tab line that is defined in advance, the one surface and the other surface cannot be adhered to each electrode of the adjacent solar battery cell as it is. In addition, if an adhesive layer is formed on one side and the other side of the tab wire, it is possible to adhere to the front electrode and the back electrode of the adjacent solar battery cell, but it is uneconomical to form an unused adhesive layer. In addition, since the adhesive layer is exposed, there is a concern about adhesion or outflow of the adhesive composition to other components.
また、接着層付きタブ線を隣接する太陽電池セル間で捩ることにより表面電極及び裏面電極に接着させる工法も提案されているが(特許文献3参照)、タブ線を捩ることによる応力が太陽電池セルの各電極との接続部に伝わり、タブ線の電極からの剥離が懸念される。また、太陽電池セルではシャドーロスの低減のためタブ線の細線化が進んでいるため、捩ることにより、断線や劣化、高抵抗化等が懸念され、接続信頼性に劣る。 Moreover, although the construction method which adheres the tab wire with an adhesive layer to the front electrode and the back electrode by twisting between adjacent solar cells (see Patent Document 3), the stress caused by twisting the tab wire is a solar cell. It is transmitted to the connection part with each electrode of the cell, and there is a concern about peeling from the electrode of the tab wire. Further, in the solar battery cell, the tab wire has been thinned to reduce the shadow loss, so that twisting may cause disconnection, deterioration, high resistance, and the like, resulting in poor connection reliability.
そこで、本発明は、予め一面に接着層が形成された接着層付きタブ線を用いるとともに、良好な接続信頼性にて接続を図ることができる太陽電池モジュール及びこの太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a solar cell module capable of achieving connection with good connection reliability while using a tab wire with an adhesive layer in which an adhesive layer is formed on one surface in advance, and a method for manufacturing the solar cell module The purpose is to do.
上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールは、表裏面に電極が形成された複数の太陽電池セルと、導電性基材の一面に接着層が設けられ、該接着層を介して上記太陽電池セルの表面電極及び裏面電極に接続されることにより上記各太陽電池セルを接続するタブ線とを有し、上記タブ線は、隣接する上記太陽電池セル間において上記接着層が設けられた一面が反転され、上記太陽電池セルの表面電極及び隣接する上記太陽電池セルの裏面電極に接続されている。 In order to solve the above-described problems, a solar cell module according to the present invention includes a plurality of solar cells having electrodes formed on the front and back surfaces, and an adhesive layer provided on one surface of the conductive substrate. Via a tab wire that connects each of the solar cells by being connected to the surface electrode and the back electrode of the solar cell, and the tab layer has the adhesive layer between the adjacent solar cells. One surface provided is inverted and connected to the surface electrode of the solar cell and the back electrode of the adjacent solar cell.
また、本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、表裏面に電極が形成された複数の太陽電池セルを並列させる工程と、一面に接着層が設けられるとともに、該一面が隣接する太陽電池セル間において反転されたタブ線の一端側の該一面を一方の太陽電池セルの表面電極に仮配置し、上記タブ線の他端側の上記一面を他方の太陽電池セルの裏面電極に仮配置する工程と、上記タブ線の上記一面と反対側の他面を加熱押圧することにより、上記表面電極及び上記裏面電極と上記タブ線とを接続し、該タブ線を介して隣接する上記太陽電池セルを接続する工程とを有する。 In addition, the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention includes a step of arranging a plurality of solar cells having electrodes formed on the front and back sides, a solar cell in which an adhesive layer is provided on one surface and the one surface is adjacent. The one surface on one end side of the tab line inverted between is temporarily arranged on the surface electrode of one solar cell, and the one surface on the other end side of the tab line is temporarily arranged on the back electrode of the other solar cell. The step and the other side of the tab wire opposite to the one surface are heated and pressed to connect the front surface electrode and the back surface electrode to the tab wire, and the solar cells adjacent via the tab wire Connecting.
本発明によれば、タブ線は、接着層が設けられた一面が反転され、太陽電池セルの表面電極及び隣接する太陽電池セルの裏面電極に接続される。したがって、予め一面に接着層が設けられたタブ線を用いて太陽電池モジュールを形成することができ、部品点数や作業工数が削減でき、良好な接続信頼性を確保しつつ、生産性を向上させることができる。 According to the present invention, the tab wire is connected to the surface electrode of the solar battery cell and the back electrode of the adjacent solar battery cell, with one surface provided with the adhesive layer reversed. Therefore, a solar cell module can be formed using a tab wire having an adhesive layer provided on one side in advance, the number of parts and work man-hours can be reduced, and productivity is improved while ensuring good connection reliability. be able to.
以下、本発明が適用された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ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a solar cell module to which the present invention is applied and a method for manufacturing the solar cell module will be described in detail with reference to the drawings.
[太陽電池モジュール]
本発明が適用された太陽電池モジュール1は、図1〜図3に示すように、複数の太陽電池セル2がインターコネクタとなるタブ線3によって直列に接続されたストリングス4を有し、このストリングス4を複数配列したマトリクス5を備える。そして、太陽電池モジュール1は、このマトリクス5が封止接着剤のシート6で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー7及び裏面側に設けられたバックシート8とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム9が取り付けられることにより形成される。
[Solar cell module]
The
封止接着剤としては、例えばエチレンビニルアセテート樹脂(EVA)等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー7としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート8としては、ガラスやアルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。
As the sealing adhesive, for example, a translucent sealing material such as ethylene vinyl acetate resin (EVA) is used. Moreover, as the
太陽電池モジュールの各太陽電池セル2は、光電変換素子10を有する。光電変換素子10は、単結晶型シリコン光電変換素子、多結晶型光電変換素子を用いる結晶シリコン系太陽電池や、アモルファスシリコンからなるセルと微結晶シリコンやアモルファスシリコンゲルマニウムからなるセルとを積層させた光電変換素子を用いた薄膜シリコン系太陽電池など、各種光電変換素子10を用いることができる。
Each
また、光電変換素子10は、受光面側に表面電極となるバスバー電極11と、バスバー電極11とほぼ直交する方向に形成された集電極であるフィンガー電極12が設けられている。また、光電変換素子10は、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムや銀からなる裏面電極13が設けられている。
Further, the
そして、太陽電池セル2は、タブ線3によって、表面のバスバー電極11と、隣接する太陽電池セル2の裏面電極13とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングス4を構成する。タブ線3とバスバー電極11及び裏面電極13とは、タブ線3の一面3aに予め設けられている導電性接着フィルム17によって接続される。
And the
バスバー電極11は、Agペーストを塗布し、加熱することにより形成される。太陽電池セル2の受光面に形成されるバスバー電極11は、入射光を遮る面積を小さくし、シャドーロスを抑えるために、例えば1mm幅でライン状に形成されている。バスバー電極11の数は、太陽電池セル2のサイズや抵抗を考慮して適宜設定される。バスバー電極11は、後述する導電性接着フィルム17が一面3aに設けられたタブ線3の当該一面3aと接着される。
The
フィンガー電極12は、バスバー電極11と同様の方法により、バスバー電極11と交差するように、太陽電池セル2の受光面のほぼ全面に亘って形成されている。また、フィンガー電極12は、例えば約100μm程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば2mmおきに形成されている。
The
裏面電極13は、図2に示すように、アルミニウムや銀からなる電極が例えばスクリーン印刷やスパッタ等により太陽電池セル2の裏面に形成される。裏面電極13は、後述する導電性接着フィルム17が一面3aに設けられたタブ線3の当該一面3aが接続されるタブ線接続部14を有する。
As shown in FIG. 2, the
[タブ線]
タブ線3は、図2に示すように、隣接する太陽電池セル2a、2b間を電気的に接続する長尺状の導電性基材16と、導電性基材16の一面に設けられ、接着層となる導電性接着フィルム17とを備える。
[Tab line]
As shown in FIG. 2, the
導電性基材16は、従来の太陽電池モジュールで使用されているタブ線と同様に、例えば、50〜300μm厚のリボン状銅箔を使用し、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等が施されている。
The
また、導電性基材16は、バスバー電極11及び裏面電極13に貼着される一面に導電性接着フィルム17が一体に接着されている。そして、タブ線3は、導電性接着フィルム17が設けられた一面3aが、一の太陽電池セル2aの表面に形成されたバスバー電極11上に接続されると共に、当該太陽電池セル2aに隣接する他の太陽電池セル2bとの間で当該一面3aの向きが反転され他の太陽電池セル2bの裏面電極13に接続される。
In addition, the
かかるタブ線3を用いることにより、図4に示すように、太陽電池モジュール1は、2つの太陽電池セル2a、2bを接続するに際し、タブ線3の原反タブの定尺カット(2本)、タブ線3の成型(2本)に続き、バスバー電極11上及び裏面電極13のタブ線接続部14上にタブ線3の導電性接着フィルム17が設けられた一面3aを仮配置し(2本)、熱加圧する(2本)工程だけでタブ線3による太陽電池セル2の接続を行うことができる。
By using such a
一方、図4に示すように、従来の工法では、導電性接着フィルムの定尺カット(表面電極用×2本、裏面電極用×2本)及び導電性接着フィルムの仮貼り(表面電極×2本、裏面電極×2本)と、タブ線の定尺カット(2本)及びタブ線の成型(2本)を行った後、バスバー電極上及び裏面電極のタブ線接続部上に仮貼りされた導電性接着フィルム上にタブ線を仮貼りし(2本)、その後、タブ線を所定の温度、圧力で熱圧着して接続する(2本)。 On the other hand, as shown in FIG. 4, in the conventional method, a regular cut of the conductive adhesive film (front electrode x 2 pieces, back electrode x 2 pieces) and a conductive adhesive film temporarily attached (front electrode x 2) Book, back electrode x 2), tab wire fixed cut (2) and tab wire molding (2), and then temporarily pasted on the bus bar electrode and on the back electrode tab line connection part The tab wire is temporarily pasted on the conductive adhesive film (two), and then the tab wire is thermocompression bonded at a predetermined temperature and pressure (two).
したがって、太陽電池モジュール1は、従来の工法に比して、部品点数や作業工数が削減でき、生産性を向上させることができる。また、太陽電池モジュール1は、導電性接着フィルムやタブ線の加工、配置、熱加圧の工数が減ることから、タブ線や導電性接着フィルムの配置や仮圧着工程における位置ズレの問題もなく、バスバー電極及び裏面電極との接続信頼性を確保することができる。
Therefore, the
具体的に、図2及び図3に示すように、タブ線3は、一方の太陽電池セル2aのバスバー電極11に接続される第1の接続片20と、太陽電池セル2aに隣接する他方の太陽電池セル2bの裏面電極13のタブ線接続部14に接続される第2の接続片21と、同方向に延長する第1及び第2の接続片20,21の共通の端部となる接続部22と、第1の接続片20又は第2の接続片21の一方(本実施の形態では第2の接続片21)を接続部22より折り返す折り返し部23とを有する。
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the
第1の接続片20は、導電性基材16のバスバー電極11との接続面に導電性接着フィルム17が一体に設けられてなる。また、第1の接続片20は、接続部22より延長され、接続されるバスバー電極11の長さに応じた所定の長さを有する。
The
第2の接続片21は、導電性基材16の裏面電極13のタブ線接続部14との接続面に導電性接着フィルム17が一体に設けられてなる。また第2の接続片21は、接続部22より第1の接続片20と同方向に延長されるとともに導電性接着フィルム17が設けられている面が折り返し部23を介して反転され、接続される裏面電極13のタブ線接続部14の長さに応じた所定の長さを有する。
The
これら第1、第2の接続片20,21は、共通の端部となる接続部22を介して連続されている。接続部22も、導電性基材16に導電性接着フィルム17が一体に設けられている。なお、本図面では、説明の便宜上、太陽電池セル2a、2bの面積に比して、バスバー電極11、裏面電極13のタブ線接続部14、及びタブ線3の寸法が過大に表現されている。
The first and
[タブ線の加工]
タブ線3は、以下のように形成される。先ず、幅広の原反フィルム25を用意する。原反フィルム25は、第1、第2の接続片20,21、接続部22及び折り返し部23の各部に加工される前の長尺幅広の導電性基材16であり、50〜300μm厚のリボン状銅箔を使用し、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等が施されている。この原反フィルム25は、一面25aに導電性接着フィルム17が熱加圧されることにより全面に亘って接着される。
[Tab line processing]
The
[接着フィルム]
導電性接着フィルム17は、図5(a)に示すように、導電性粒子26が高密度に含有された熱硬化性のバインダー樹脂層であり、予めバインダー樹脂層が熱硬化しない程度の低温低圧で原反フィルム25の一面25aに熱加圧されることにより接着され、原反フィルム25と一体化されている。また、導電性接着フィルム17は、押し込み性の観点から、バインダー樹脂の最低溶融粘度が、100〜100000Pa・sであることが好ましい。導電性接着フィルム17は、最低溶融粘度が低すぎると低圧着から本硬化の過程で樹脂が流動してしまい接続不良やセル受光面へのはみ出しが生じやすく、受光率低下の原因ともなる。また、最低溶融粘度が高すぎてもフィルム貼着時に不良を発生しやすく、接続信頼性に悪影響が出る場合もある。なお、最低溶融粘度については、サンプルを所定量回転式粘度計に装填し、所定の昇温速度で上昇させながら測定することができる。
[Adhesive film]
As shown in FIG. 5A, the conductive
導電性接着フィルム17に用いられる導電性粒子26としては、特に制限されず、例えば、ニッケル、金、銀、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したもの、樹脂粒子に金めっきを施した粒子の最外層に絶縁被覆を施したものなどを挙げることができる。なお、導電性粒子26として、扁平なフレーク状金属粒子を含有することにより、互いに重なり合う導電性粒子26の数を増加させ、良好な導通信頼性を確保することができる。
The conductive particles 26 used for the conductive
また、導電性接着フィルム17は、常温付近での粘度が10〜10000kPa・sであることが好ましく、さらに好ましくは、10〜5000kPa・sである。導電性接着フィルム17の粘度が10〜10000kPa・sの範囲であることにより、導電性接着フィルム17をテープ状のリール巻とした場合において、いわゆるはみ出しを防止することができ、また、所定のタック力を維持することができる。
Moreover, it is preferable that the electroconductive
導電性接着フィルム17のバインダー樹脂層の組成は、上述のような特徴を害さない限り、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。
The composition of the binder resin layer of the conductive
膜形成樹脂は、平均分子量が10000以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、10000〜80000程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。 The film-forming resin corresponds to a high molecular weight resin having an average molecular weight of 10,000 or more, and preferably has an average molecular weight of about 10,000 to 80,000 from the viewpoint of film formation. As the film-forming resin, various resins such as an epoxy resin, a modified epoxy resin, a urethane resin, and a phenoxy resin can be used. Among them, a phenoxy resin is preferably used from the viewpoint of the film formation state, connection reliability, and the like. .
液状エポキシ樹脂としては、常温で流動性を有していれば、特に制限はなく、市販のエポキシ樹脂が全て使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができる。これらは単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アクリル樹脂など他の有機樹脂と適宜組み合わせて使用してもよい。 The liquid epoxy resin is not particularly limited as long as it has fluidity at room temperature, and all commercially available epoxy resins can be used. Specific examples of such epoxy resins include naphthalene type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins. Resins, naphthol type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use it combining suitably with other organic resins, such as an acrylic resin.
潜在性硬化剤としては、加熱硬化型、UV硬化型などの各種硬化剤が使用できる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、何かしらのトリガーにより活性化し、反応を開始する。トリガーには、熱、光、加圧などがあり、用途により選択して用いることができる。液状エポキシ樹脂を使用する場合は、イミダゾール類、アミン類、スルホニウム塩、オニウム塩などからなる潜在性硬化剤を使用することができる。 As the latent curing agent, various curing agents such as a heat curing type and a UV curing type can be used. The latent curing agent does not normally react but is activated by some trigger and starts the reaction. The trigger includes heat, light, pressurization, etc., and can be selected and used depending on the application. When a liquid epoxy resin is used, a latent curing agent made of imidazoles, amines, sulfonium salts, onium salts, or the like can be used.
シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。 As the silane coupling agent, epoxy, amino, mercapto sulfide, ureido, and the like can be used. Among these, in this Embodiment, an epoxy-type silane coupling agent is used preferably. Thereby, the adhesiveness in the interface of an organic material and an inorganic material can be improved.
また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整し、粒子捕捉率を向上させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。 Moreover, it is preferable to contain an inorganic filler as another additive composition. By containing an inorganic filler, the fluidity of the resin layer during pressure bonding can be adjusted, and the particle capture rate can be improved. As the inorganic filler, silica, talc, titanium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide and the like can be used, and the kind of the inorganic filler is not particularly limited.
図5(a)は、原反フィルム25及び導電性接着フィルム17をタブ線3に加工する前の形態の一例を模式的に示す図である。この原反フィルム25及び導電性接着フィルム17は、剥離基材27上にバインダー樹脂層が積層されるとともに、バインダー樹脂層上にカバーフィルムとして、原反フィルム25が貼付され、テープ状に成型されている。このテープ状のフィルム積層体は、リール28に巻回される。剥離基材27としては、特に制限はなく、PET(Poly Ethylene Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methlpentene−1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene)などを用いることができる。
FIG. 5A is a diagram schematically illustrating an example of a form before the
このように、予め剥離基材27上に導電性接着フィルム17と原反フィルム25とを積層一体化させておくことにより、後述する切断加工や、折り返し加工を容易に行うことができる。また、タブ線3の実使用時においては、剥離基材27を剥離し、導電性接着フィルム17のバインダー樹脂層をバスバー電極11や裏面電極13の接続部14上に貼着することによりタブ線3と各電極11,13との接続が図られる。なお、剥離基材27は、フィルム積層体の切断加工前に剥離しておいてもよく、また、切断加工後、実使用直前に剥離してもよい。
In this way, by previously laminating and integrating the conductive
なお、原反フィルム25及び導電性接着フィルム17のフィルム積層体は、リール形状に限らず、短冊形状であってもよい。
In addition, the film laminated body of the
なお、図5(a)に示すように導電性接着フィルム17が巻き取られたリール製品として提供される場合、導電性接着フィルム17の粘度を10〜10000kPa・sの範囲とすることにより、導電性接着フィルム17の変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。また、導電性接着フィルム17が短冊形状で2枚以上積層された場合も同様に、変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。
When provided as a reel product in which the conductive
上述した導電性接着フィルム17は、導電性粒子26と、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを溶剤に溶解させる。溶剤としては、トルエン、酢酸エチルなど、又はこれらの混合溶剤を用いることができる。溶解させて得られた樹脂生成用溶液を剥離基材27上に塗布し、溶剤を揮発させることにより、導電性接着フィルム17を得る。この導電性接着フィルム17を原反フィルム25の一面25aにバインダー樹脂が熱硬化しないが流動性を示す程度の低温低圧で熱加圧することにより、原反フィルム25と一体化する。
The conductive
次いで、剥離基材27上に導電性接着フィルム17及び原反フィルム25が積層されたフィルム積層体を、隣接する2つの太陽電池セル2a、2b間に接続するために必要な所定の長さに切断し、図5(b)に示す原反タブ30を得る。
Next, the film laminate in which the conductive
次いで、原反タブ30の長手方向に沿って一端30aから他端30b側へ切れ込み線31を入れ、原反タブ30を切断する。切れ込み線31は、原反タブ30の幅方向の略中間部に長手方向に沿って形成する。これにより、切れ込み線31によって分離された一方が第1の接続片20となり、他方が第2の接続片21となる。
Next, a
また、切れ込み線31は、原反タブ30の他端30b側を、太陽電池セル2a、2b間の距離に相当する所定長さだけ残して形成される。これにより、当該他端部が第1、第2の接続片20,21の共通の端部となる接続部22となる。
Further, the
次いで、図5(c)に示すように、接続部22より延長する第2の接続片21の基端部を折り返し、タブ線3が成形される。かかるタブ線3は、折り返し部23を介して、第1の接続片20と第2の接続片21とで、導電性接着フィルム17が形成された面が逆向きとなる。したがって、タブ線3は、第1の接続片20を一方の太陽電池セル2aの表面に形成されたバスバー電極11上に導電接続し、第2の接続片21を隣接する他方の太陽電池セル2bの裏面に形成された裏面電極13のタブ線接続部14に導電接続することができる。
Next, as shown in FIG. 5C, the base end portion of the
また、タブ線3によれば、原反タブ30の長さよりも長く使用することができ、例えば、リール28に原反フィルム25が300m巻回されているときには、500m分のタブ線3を切り出すことができる。
Moreover, according to the
また、タブ線3は、太陽電池セル2の受光面に設けられたバスバー電極11上に接続された第1の接続片20と、太陽電池セル2の裏面に設けられた裏面電極13のタブ線接続部14上に接続された第2の接続片21とが、原反タブ30の幅を有し、第1、第2の接続片20,21の共通の端部となる接続部22を介して接続されている。かかるタブ線3を用いる太陽電池モジュール1では、従来の長尺状のタブ線100を用いる太陽電池モジュール101に比して、以下の効果を奏する。
The
先ず、タブ線によって複数の太陽電池セルを接続した後に、不良の太陽電池セルが発見された場合、従来の長尺状のタブ線100を用いる太陽電池モジュール101では、図6(a)(b)に示すように、不良の太陽電池セル102Aと、その前後で接続されている太陽電池セル102B、102Cとの間でタブ線100を切断する。次いで、図7(a)(b)に示すように、不良の太陽電池セル102Aを除いた後、図8(a)(b)に示すように、新たに正常な太陽電池セル102Dを配置する。この補充された太陽電池セル102Dには、予め表裏面にタブ線103がタブ線100と同一線上となるように設けられている。
First, when defective solar cells are found after connecting a plurality of solar cells with tab wires, the conventional
次いで、図9(a)(b)に示すように、正常な太陽電池セル102B、102Cのタブ線100の端部と、補充された太陽電池セル102Dのタブ線103の各端部を、補助タブ線105を介してハンダ接続する。このとき、太陽電池モジュール101では、太陽電池セル102B、102C、102D間の間隔が1〜2mm程度と狭小なことから、補助タブ線105を介した接続信頼性及び接続作業性に劣る。
Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the end portions of the tab lines 100 of the normal
すなわち、太陽電池セル102B〜102Dの狭小なセル間においては、太陽電池セル102B、102Cの切断されたタブ線100の端部には、補助タブ線105をはんだ接続できる余白が殆ど残されていない。したがって、補助タブ線105を介した太陽電池セル102B、102Cのタブ線100と、補充された太陽電池セル102Dのタブ線103の各端部との接続強度は必ずしも高くない。
That is, between the narrow cells of the
また、図9(a)に示すように、補助タブ線105を介した接続は、太陽電池セル102B〜102Dの狭小なセル間において、タブ線100とタブ線103とを斜めにして、かつセル間の内側で行う必要がある。したがって、太陽電池モジュール101において、補助タブ線105を介した接続作業は容易ではなく、また確実に接続されたか否かの確認も困難である。
Further, as shown in FIG. 9A, the connection via the
一方、タブ線3を用いる太陽電池モジュール1では、図10(a)(b)に示すように、不良の太陽電池セル102Aと、その前後で接続されている太陽電池セル102B、102Cとの間で、タブ線3の接続部22を切断する。このとき、タブ線3は、第1の接続片20と第2の接続片21とを分離させる切れ込み線31の延長線上で切断される。
On the other hand, in the
次いで、図11(a)(b)に示すように、不良の太陽電池セル102Aを除いた後、図12(a)(b)に示すように、新たに正常な太陽電池セル102Dを配置する。この補充された太陽電池セル102Dには、予め表面にタブ線3の第1の接続片20が、裏面にタブ線3の接続部22の第2の接続片21側から先の部分が、それぞれ設けられている。太陽電池セル102Dの第1の接続片21は、太陽電池セル102Bの接続部22と隣接するように設けられている。また、太陽電池セル102Dの接続部22は、太陽電池セル102Cの第1の接続片20の端部と隣接するように設けられている。
Next, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), after removing defective
次いで、図13(a)(b)に示すように、太陽電池セル102Bの接続部22と、補充された太陽電池セル102Dの第1の接続片20とを、補助タブ線105を介してハンダ接続し、太陽電池セル102Cの第1の接続片20の端部と、補充された太陽電池セル102Dの接続部22とを、補助タブ線105を介してハンダ接続する。このとき、太陽電池モジュール1では、補助タブ線105を、各接続部22と第1の接続片20の端部とに亘って重ねる。
Next, as shown in FIGS. 13A and 13B, the
したがって、太陽電池モジュール1では、補助タブ線105を介したハンダの塗布領域を広く確保することができ、補充された太陽電池セル102Dの第1の接続片20及び接続部22と太陽電池セル102B、102Cの接続部22及び第1の接続片20とを強固に接続することができる。
Therefore, in the
また、太陽電池モジュール1では、第1、第2の接続片20,21の共通の端部である接続部22を切断し、当該切断箇所に第1の接続片20や接続部22を隣接させ補助タブ線105をハンダ接続している。この接続部22は、第1の接続片20と同じ高さに位置し、且つ狭小なセル間の隙間と平行であるため、太陽電池セル102B、102C、102D間の間隔が1〜2mm程度と狭小であっても、補助タブ線105の接続作業を容易に行うことができ、また確実に接続されたか否かの確認も容易である。
Moreover, in the
[タブ線の変形例]
なお、タブ線3は、第1の接続片20及び/又は第2の接続片21を複数条形成してもよい。例えば、タブ線3は、図14に示すように、第1の接続片20を2条形成し、第2の接続片21を1条形成してもよい。2条の第1の接続片20と1条の第2の接続片21とは、いずれも同じ幅(例えば1mm)に形成してもよく、互いに異なる幅で形成してもよい。
[Tab line variations]
The
タブ線3は、接続片を複数条形成することにより、各接続片によるフィンガー電極12からの集電距離を短くすることができ、集電ロスを抑えることができる。すなわち、図15に示すように、従来の長尺状のタブ線100を用いる太陽電池セル102においては、各タブ線100とフィンガー電極106の端部との距離D1や、各タブ線100間の距離D2が離れている。したがって、この太陽電池セル102は、各タブ線100が集電するフィンガー電極106の距離が長くなり、集電ロスが生じてしまう。
The
一方、太陽電池セル2の受光面側に貼着される第1の接続片20を複数条形成したタブ線3を用いる太陽電池セル2では、図16に示すように複数の第1の接続片20とフィンガー電極12の端部との距離D3や、各タブ線3間の距離D4が、太陽電池セル102と比して短くすることができる。したがって、太陽電池セル2では、各第1の接続片20が集電するフィンガー電極12の距離が短くなり、その分、集電ロスを抑えることができる。
On the other hand, in the
なお、タブ線3は、タブ線100に比して第1の接続片20が細線化され、高抵抗になると考えられるが、厚みを増すことで第1の接続片20の抵抗の上昇を抑制することができる。
The
[タブ線の変形例]
また、タブ線3は、図17に示すように、原反タブの長手方向の略中間に、両辺から長手方向にずらして切れ込み線を幅方向中間に向かって入れ、図17(a)に示す点線に沿って山折りに、一点鎖線に沿って谷折りに折り返すことにより形成してもよい。
[Tab line variations]
Further, as shown in FIG. 17, the
図17(b)に示すように、このタブ線3によれば、第1の接続片20と第2の接続片21とが長手方向に並列することから、太陽電池セル2のバスバー電極11上に接続される第1の接続片20と裏面電極13のタブ線接続部14上に接続される第2の接続片21とを重畳させることができる。
As shown in FIG. 17 (b), according to the
[セル接続工程]
次いで、太陽電池モジュール1の製造工程について説明する。先ず、複数の太陽電池セル2を、直列接続される順に配列する。
[Cell connection process]
Next, the manufacturing process of the
次いで、図18に示すように、配列された各太陽電池セル2に対して、タブ線3をバスバー電極11上及び裏面電極13のタブ線接続部14上に仮配置する。タブ線3の仮配置工程では、導電性接着フィルム17上に設けられている剥離基材27を剥がし、図2に示すように、先行する一の太陽電池セル2aの表面に形成されたバスバー電極11上に、未硬化の導電性接着フィルム15を介してタブ線3の第1の接続片20を仮配置し、後に続く他の太陽電池セル2bの裏面電極13の接続部14に、未硬化の導電性接着フィルム15を介して当該タブ線3の第2の接続片21を仮配置する。同様に、当該他の太陽電池セル2bの表面に形成されたバスバー電極11上と、この太陽電池セル2bの後に続く太陽電池セル2cの裏面電極13の接続部14とに、未硬化の導電性接着フィルム15を介してタブ線3の第1の接続片20及び第2の接続片21を仮配置する。このように、隣接する太陽電池セル2同士をタブ線3で直列に連結していく。
Next, as shown in FIG. 18, the
タブ線3は、接続部22及び折り返し部23を介して第1の接続片20と第2の接続片21の導電性接着フィルム17が設けられた一面3aの向きが反転されているため、第1、第2の接続片20,21のそれぞれが導電性接着フィルム17を介してバスバー電極11又は裏面電極13のタブ線接続部14と接続可能となる。
Since the direction of the one
このとき、タブ線3は、第2の接続片21の基端部が折り返し部23によって導電性接着フィルム17が内側に折り込まれるように折り返されているため、導電性基材16が緩やかに湾曲し、当該折り返し部23に過度に負荷がかかることがない。したがって、タブ線3は、折り返し部23における断線や劣化等の危険もなく接続信頼性を維持することができる。
At this time, since the
なお、タブ線3は、原反タブ30の長さ及び切れ込み線31の距離を調整することにより、接続部22及び折り返し部23を、太陽電池セル2間に位置されている。
In addition, the
次いで、図19に示すように、タブ線3によって直列接続された太陽電池セル2を、上下一対の加熱押圧ヘッド32と対峙する所定の位置に搬送し、加熱押圧ヘッド32によってタブ線3の第1の接続片20及び第2の接続片21を導電性基材16側から加熱加圧することにより導電性接着フィルム17を硬化させ、太陽電池セル2の各電極11,13に接続する。このとき、複数の太陽電池セル2は、先行する太陽電池セル2aが、上方及び下方に設けられた一対の加熱押圧ヘッド32が同期して昇降されることによって、タブ線3が所定の圧力で押圧される。加熱押圧ヘッド32は、導電性接着フィルム17が硬化する所定の温度に加熱される。したがって、導電性接着フィルム17は、バインダー樹脂が熱硬化し、タブ線3とバスバー電極11又は裏面電極13の接続部14とを電気的、機械的に接続する。
Next, as shown in FIG. 19, the
加熱押圧ヘッド32によって先行する太陽電池セル2aにタブ線3が本圧着されると、一対の加熱押圧ヘッド32がタブ線3より離間し、後に続く太陽電池セル2bが一対の加熱押圧ヘッド32の直下に搬送される。このように、太陽電池セル2は、一枚ずつ加熱押圧ヘッド32の直下に搬送され、順次、タブ線3がバスバー電極11及び裏面電極13の接続部14に接着されると共に、隣接する太陽電池セル2と直列に接続され、ストリングス4が形成される。
When the
なお、本実施の形態では、導電性接着フィルム15によって接続部14とタブ線3との接続を行うため、太陽電池セル2の裏面電極13として、Al又はAgのいずれも用いることができるが、裏面電極13として、裏面Al集電電極を用いることにより、従来のはんだ接続用のAg電極を設ける必要がないため、太陽電池セルの製造工程が短縮され、生産技術的なメリットを有する。
In addition, in this Embodiment, since the
その後、従来の工程に従って、ストリングス4が複数配列されたマトリクス5を形成し、このマトリクス5をEVA等の封止接着剤のシート6で挟持するとともに表面カバー7及びバックシート8とともに一括してラミネートし、最後にフレーム9が取り付けられることにより、太陽電池モジュール1が完成する。
Thereafter, a matrix 5 in which a plurality of strings 4 are arranged is formed according to a conventional process, and the matrix 5 is sandwiched between sheets of sealing adhesive such as EVA and laminated together with a
[太陽電池モジュールの変形例]
また、本発明が適用された太陽電池モジュール1は、図20に示すように、タブ線3の折り返し部23によって、隣接する太陽電池セル2bの外側縁部を挟みこんでもよい。これにより、太陽電池モジュール1は、太陽電池セル2a、2b同士を近接配置させることができる。
[Modification of solar cell module]
Moreover, as shown in FIG. 20, the
このとき、太陽電池セル2bは、折り返し部23によって挟持される外側縁部は、加熱押圧ヘッド32によって押圧されない。したがって、当該折り返し部23に設けられている導電性接着フィルム17によって導電性基材16とバスバー電極11や裏面電極13とが導通されることはない。
At this time, in the
[タブ線の変形例]
また、本発明が適用された太陽電池モジュール1は、図21に示すように、一面に導電性接着フィルム17が一体に設けられると共に、他面に凹凸形状を形成したタブ線40を用いてもよい。なお、以下の説明では、上記タブ線3と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。このタブ線40は、上述したタブ線3と同様に、長尺状の導電性基材41と、導電性基材41の一面に一体に設けられた導電性接着フィルム17とからなり、さらに、導電性基材41の他面に、凹凸部43が形成されている。凹凸部43は、図22に示すように、タブ線40の長手方向に亘って連続する山部43aと谷部43bとが幅方向に交互に設けられている。
[Tab line variations]
In addition, as shown in FIG. 21, the
そして、タブ線40は、タブ線3と同様に、導電性接着フィルム17が設けられた一面40aが、一の太陽電池セル2aの表面に形成されたバスバー電極11上に接続されると共に、当該太陽電池セル2aに隣接する他の太陽電池セル2bとの間で当該一面40aの向きが反転され他の太陽電池セル2bの裏面電極13に接続される。また、これによりタブ線40は、凹凸部43が形成された他面40bが太陽電池セル2aの表面と同方向に向けられるとともに、隣接する太陽電池セル2bの裏面と同方向にも向けられる。
And the
具体的に、タブ線40は、上記タブ線3と同様に、一方の太陽電池セル2aのバスバー電極11に接続される第1の接続片20と、太陽電池セル2aに隣接する他方の太陽電池セル2bの裏面電極13のタブ線接続部14に接続される第2の接続片21と、同方向に延長する第1及び第2の接続片20,21の共通の端部となる接続部22と、第1の接続片20又は第2の接続片21の一方(本実施の形態では第2の接続片21)を接続部22より折り返す折り返し部23とを有する。
Specifically, the
そして、タブ線40は、第1の接続片20を太陽電池セル2aの表面に形成されたバスバー電極11上に接続されるとともに、第2の接続片21を隣接する太陽電池セル2bの裏面電極13のタブ線接続部14上に接続することにより、凹凸部43が太陽電池セル2aの表面及び太陽電池セル2bの裏面と同方向に向けられる。したがって、太陽電池モジュール1は、図22に示すように、受光面と同方向に凹凸部43が向けられるため、入射光が凹凸部43によって散乱され、その散乱光が表面カバー7で反射し、受光面に再入射することにより受光効率を向上させることができる。
The
また、太陽電池モジュール1は、両面受光タイプの太陽電池セル2を用いた場合には、太陽電池セル2bの裏面側でも入射光が凹凸部43によって散乱され、さらに受光効率を向上させることができる。
Moreover, when the
なお、タブ線40は、凹凸部43の形状を、図23(a)に示すように、山部43a及び谷部43bの各断面形状を鋸刃状としてもよく、図23(b)に示すように、山部43a及び谷部43bの各断面形状を蒲鉾状としてもよく、いずれも受光効率を向上させることができる。
In the
ここで、図24に示すように、折り返し部23が設けられず、凹凸部43が設けられた他面を太陽電池セル2bの裏面側に向けて、導電性接着フィルム17によって接続する構成を考える。かかる構成においては、タブ線と裏面電極13との接続が凹凸部43の山部43aによって図られる。したがって、裏面電極13とタブ線との接続が十分に図られず、接着強度の低下や、導通抵抗の上昇の危険もある。また、タブ線3,40のように、予め導電性基材の一面に導電性接着フィルム17を一体に設けることができず、太陽電池モジュールの製造にあたっては、太陽電池セルへの導電性接着フィルム17の仮貼り工程、タブ線の仮配置工程、タブ線の本圧着工程の各工程を要し、部品点数や作業工数の増加を招いてしまう。
Here, as shown in FIG. 24, a configuration is considered in which the folded
一方、タブ線40によれば、太陽電池セル2との接続面となる一面40aが太陽電池セル2a、2b間で反転されているため、太陽電池セル2の表面及び裏面とも導電性接着フィルム17によって接続される。したがって、タブ線40は、バスバー電極11及び裏面電極13との接続が十分に図られ、かつ、導通抵抗の上昇の危険もない他、予め導電性基材41の一面に導電性接着フィルム17を一体に設けることで、作業工数や部品点数の削減を図ることができる。
On the other hand, according to the
このタブ線40も、タブ線3と同様に、幅広の導電性基材の一面に導電性接着フィルムが一体に設けられた原反タブを用意し、この原反タブの長手方向の一端から他端側に亘って切り込み線を入れ、第1、第2の接続片20,21、接続部22を形成した後、第1、第2の接続片20,21のいずれか一方を折り返すことにより折り返し部23を形成することにより成型される。
As with the
タブ線40の原反タブは、例えば、50〜300μm厚のリボン状銅箔を使用し、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等が施されている。凹凸部43は、例えば上記メッキ処理されたリボン状銅箔をプレス成形することなどにより形成される。この原反タブは、長手方向に亘って切り込み線を入れる際、長手方向に沿って連続する凹凸部43が形成されているため、谷部43bに沿って容易に切り込むことができる。
The raw fabric tab of the
なお、導電性基材の一面に導電性接着フィルムを一体に設けたタブ線を、太陽電池セル2間で捩ることにより、該導電性接着フィルムが設けられた面を反転させる工法においては、凹凸部を設けたタブ線を捩ることが困難であり、導電性基材の他面に凹凸部を設けることができない。
In the method of reversing the surface on which the conductive adhesive film is provided by twisting the tab wire integrally provided with the conductive adhesive film on one surface of the conductive substrate between the
[タブ線の変形例]
また、タブ線3,40は、図25に示すように、太陽電池セル2aの表面に形成されたバスバー電極11上に接続される第1接続片20の幅を、太陽電池セル2bの裏面電極13のタブ線接続部14上に接続される第2接続片21の幅よりも大きくしてもよい。
[Tab line variations]
Further, as shown in FIG. 25, the
ここで、図26に一般的な結晶シリコン系の太陽電池セル50a、50bが一般的なタブ線60によって直列接続された平面図(図26(a))、A−A’断面図(図26(b))及びB−B’断面図(図26(c))を示す。図26に示すように、一般的な結晶シリコン系の太陽電池セル50においては、それぞれ厚みの異なるn型半導体層51とp型半導体層52が上下に積層形成されている。また、表面側には反射防止膜53及びフィンガー電極やバスバー電極といったAg電極層54が形成されるのに対して、裏面側にはAl反射層55及びタブ線の接続部に応じてAg電極層56が形成され、表面側と裏面側とで異なる材料による積層構造を有する。
Here, FIG. 26 is a plan view (FIG. 26A) in which general crystalline silicon
そのため、図27に示すように、タブ線を高温環境下ではんだ接続する構造や、導電性接着フィルムを用いて比較的低温で接続する構造に拘わらず、少なからず太陽電池セル50に反りが発生する。反りの発生は太陽電池セル50内部に負荷が掛かっていることを示すものであり、タブ線60の接続工程中、あるいはその後の工程で、セル割れといわれる組立不良や表面に現れないセル内部の割れが発生し、発電量の低下などの不具合の原因となっている。
Therefore, as shown in FIG. 27, the
特に、シリコン系太陽電池セルは、主原料となるシリコンを安価かつ大量に調達することが課題となっており、近年では多結晶シリコンインゴットよりシリコンウェハを極薄(例えば200μm〜150μm)で切り出し、量産に使われだしていることから、反りの問題が顕在化し、反り量が製品の良否を判断する評価項目の一つとされている。 In particular, silicon-based solar cells have become a subject to procure a large amount of silicon as a main raw material at low cost, and in recent years, a silicon wafer is cut out from a polycrystalline silicon ingot in a very thin (eg, 200 μm to 150 μm), Since it is used for mass production, the problem of warpage has become obvious, and the amount of warpage is regarded as one of the evaluation items for judging the quality of a product.
そこで、タブ線3,40は、図25に示すように、太陽電池セル2の表面側に接続される第1の接続片20と裏面側に接続される第2の接続片21の接着面積を意図的に変更する。これにより、タブ線3,40は、太陽電池セル2への接続工程やその後の工程において発生する太陽電池セル2の表面及び裏面に発生する応力を調整するとともに、太陽電池セル2の内部に発生する応力を緩和する。したがって、タブ線3,40は、導電性接着フィルム17による低温接着によって発生する応力の抑制、及び応力調整の2つの効果によって、タブ線の接続工程中及びその後の工程における太陽電池セル2の反りを低減し、歩留まりの向上、品質の改善を図ることができる。
Therefore, as shown in FIG. 25, the
このようなタブ線3,40は、幅広の導電性基材の一面に導電性接着フィルムが一体に設けられた原反タブに入れる切り込み線を幅方向の一方側に偏倚させて入れることにより形成される。第1の接続片20の幅を第2の接続片21の幅に対してどの程度広げるかは、太陽電池セル2に発生する反りに応じて適宜調整される。
次いで、第1の接続片20と第2の接続片21とで幅が異なる場合と、同一の場合とで、太陽電池セル2に生じた反り量について測定した結果について説明する。この実施例では、1辺が156mm(6インチ)の多結晶シリコン型太陽電池セル(厚み200μm)に対して、銅箔表面を半田処理した厚さ20μm、長さ150mmのタブ線を接着し、接着の前後における太陽電池セル2の反り量の変化を測定した。
Next, the results of measuring the amount of warpage generated in the
タブ線を太陽電池セル2に対して熱加圧する際の条件は、接着温度を180℃、圧力を2MPa、加圧時間を10secとした。測定したタブ線は、受光面に接着した第1の接続片20の幅を2mm、裏面に接着した第2の接続片21の幅を2mmとしたもの(実施例1)、受光面に接着した第1の接続片20の幅を1mm、裏面に接着した第2の接続片21の幅を2mmとしたもの(実施例2)、受光面に接着した第1の接続片20の幅を1mm、裏面に接着した第2の接続片21の幅を1mmとしたもの(実施例3)、受光面に接着した第1の接続片20の幅を2mm、裏面に接着した第2の接続片21の幅を1mmとしたもの(実施例4)を用いた。
The conditions for thermally pressing the tab wire to the
測定結果を表1に示す。なお、太陽電池セル2の反り量の測定は、セルの凸面を水平板上に静置し、4つのコーナー部の水平板からの高さを定規で測定し、受光面側へ突出状態を(+)と定義した。表1の値は、4つのコーナー部における値の平均値である。
The measurement results are shown in Table 1. The amount of warpage of the
表1に示すように、受光面に接着した第1の接続片20の幅を2mm、裏面に接着した第2の接続片21の幅を1mmとしたもの(実施例4)が最もセルの反り量が小さく、反対に受光面に接着した第1の接続片20の幅を1mm、裏面に接着した第2の接続片21の幅を2mmとしたもの(実施例2)が最もセルの反り量が大きくなった。これより、太陽電池セル2の表面に接続される第1の接続片20を幅広に成形することが効果的に反りを抑制できることが分かる。
As shown in Table 1, the first connecting
また、第1の接続片20と第2の接続片21との幅が同一である実施例1と実施例3を見ると、第1、第2の接続片20,21の幅を各1mmとした実施例3の方が、各2mmとした実施例4よりもセルの反り量が小さかった。これより、タブ線の幅を単に広くしても太陽電池セル2の反りを抑制できるとは限らないことが分かる。
Further, when looking at Example 1 and Example 3 in which the widths of the
1 太陽電池モジュール、2 太陽電池セル、3 タブ線、4 ストリングス、5 マトリクス、6 シート、7 表面カバー、8 バックシート、9 金属フレーム、10 光電変換素子、11 バスバー電極、12 フィンガー電極、13 裏面電極、14 タブ線接続部、16 導電性基材、17 導電性接着フィルム、20 第1の接続片、21 第2の接続片、22 接続部、23 折り返し部、25 原反フィルム、26 導電性粒子、27 剥離基材、28 リール、30 原反タブ、31 切れ込み線、32 加熱押圧ヘッド、40 タブ線、41 導電性基材、43 凹凸部、50 太陽電池セル、51 n型半導体層、52 p型半導体層、53 反射防止膜、54 Ag電極層、55 Al反射層、56 Ag電極層
DESCRIPTION OF
Claims (13)
上記タブ線は、導電性基材の一面に接着層が設けられており、該接着層を介して上記太陽電池セルの表面電極及び裏面電極に接続され、
上記タブ線は、隣接する上記太陽電池セル間において上記接着層が設けられた一面が反転され、上記太陽電池セルの表面電極及び隣接する上記太陽電池セルの裏面電極に接続されている太陽電池モジュール。 Having a plurality of solar cells and tab wires with electrodes formed on the front and back surfaces,
The tab wire is provided with an adhesive layer on one surface of the conductive substrate, and is connected to the front and back electrodes of the solar battery cell via the adhesive layer,
The tab line is a solar battery module in which one surface provided with the adhesive layer is inverted between adjacent solar cells and is connected to the surface electrode of the solar battery cell and the back electrode of the adjacent solar battery cell. .
一面に接着層が設けられるとともに、該一面が隣接する太陽電池セル間において反転されたタブ線の一端側の該一面を一方の太陽電池セルの表面電極に仮配置し、上記タブ線の他端側の上記一面を他方の太陽電池セルの裏面電極に仮配置する工程と、
上記タブ線の上記一面と反対側の他面を加熱押圧することにより、上記表面電極及び上記裏面電極と上記タブ線とを接続し、該タブ線を介して隣接する上記太陽電池セルを接続する工程とを有する太陽電池モジュールの製造方法。 A step of juxtaposing a plurality of solar cells having electrodes formed on the front and back surfaces;
An adhesive layer is provided on one surface, and the one surface of one end side of the tab wire that is inverted between adjacent solar cells is temporarily disposed on the surface electrode of one solar cell, and the other end of the tab wire Temporarily placing the one surface on the side on the back electrode of the other solar cell;
By heating and pressing the other surface of the tab wire opposite to the one surface, the front electrode and the back electrode are connected to the tab wire, and the adjacent solar cells are connected via the tab wire. The manufacturing method of the solar cell module which has a process.
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