JP2013048146A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池素子を備えている太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module including a solar cell element.
太陽電池素子の一種として、バックコンタクト型の太陽電池素子がある(例えば、特許文献1参照)。 One type of solar cell element is a back contact type solar cell element (see, for example, Patent Document 1).
このような太陽電池素子は、一導電型を呈する半導体基板と、半導体基板とは逆の導電型を呈する逆導電型層と、第1の電極と、第1の電極とは極性が異なる第2の電極とを備える。半導体基板は、受光面および裏面にわたって形成された複数の貫通孔を備える。逆導電型層は、半導体基板の受光面に設けられた第1逆導電型層と、半導体基板の裏面に設けられた第2逆導電型層と、半導体基板の貫通孔の内部に設けられた第3逆導電型層と、を有する。第1の電極は、半導体基板の受光面に形成された受光面電極部と、貫通孔の内部に形成された貫通孔電極部と、半導体基板の裏面に形成された裏面電極部と、を有する。受光面電極部と貫通孔電極部と裏面電極部とは電気的に接続されている。また、第2の電極は、半導体基板の裏面のうち第2逆導電型層が形成されない部分に形成されている。 Such a solar cell element includes a semiconductor substrate exhibiting one conductivity type, a reverse conductivity type layer exhibiting a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate, a first electrode, and a second electrode having a polarity different from that of the first electrode. Electrode. The semiconductor substrate includes a plurality of through holes formed over the light receiving surface and the back surface. The reverse conductivity type layer is provided inside the first reverse conductivity type layer provided on the light receiving surface of the semiconductor substrate, the second reverse conductivity type layer provided on the back surface of the semiconductor substrate, and the through hole of the semiconductor substrate. A third reverse conductivity type layer. The first electrode includes a light-receiving surface electrode portion formed on the light-receiving surface of the semiconductor substrate, a through-hole electrode portion formed inside the through-hole, and a back-surface electrode portion formed on the back surface of the semiconductor substrate. . The light-receiving surface electrode portion, the through-hole electrode portion, and the back electrode portion are electrically connected. The second electrode is formed on a portion of the back surface of the semiconductor substrate where the second reverse conductivity type layer is not formed.
太陽電池モジュールにおいて、このような太陽電池素子が複数配列されており、隣接する太陽電池素子同士は配線部材によって互いに電気的に接続されている。特許文献1には、この隣接する太陽電池素子同士を接続する配線部材として、櫛構造の素子間配線部材が開示されている。
In the solar cell module, a plurality of such solar cell elements are arranged, and adjacent solar cell elements are electrically connected to each other by a wiring member.
上述の配線部材を隣接する太陽電池素子に接続すると、太陽電池素子の配列方向における反りが大きくなる可能性がある。これにより、太陽電池モジュールの製造工程において位置合わせが困難であり、製造工程中において太陽電池素子にクラックや割れ等が発生する可能性がある。 When the wiring member described above is connected to an adjacent solar cell element, the warpage in the arrangement direction of the solar cell element may increase. Thereby, alignment is difficult in the manufacturing process of a solar cell module, and a crack, a crack, etc. may generate | occur | produce in a solar cell element during a manufacturing process.
本発明は、上記問題点に基づいてなされたものであり、簡易な構成で太陽電池素子の配列方向における反りの少ない太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell module with a simple configuration and less warpage in the arrangement direction of the solar cell elements.
上記課題を解決するため、本発明の一形態に係る太陽電池モジュールは、第1の面および該第1の面の裏側の第2の面を有する半導体基板、ならびに前記第1の面上に配列されたそれぞれ長尺状の第1の電極および第2の電極を備えるとともに互いに隣り合って配列された複数の太陽電池素子と、該複数の太陽電池素子のうち互いに隣り合う第1の太陽電池素子および第2の太陽電池素子のうち前記第1の太陽電池素子の前記第1の電極に電気的に接続された第1配線部材および前記第2の太陽電池素子の前記第2の電極に電気的に接続された第2配線部材を備える配線部材とを備えている。そして、前記第1配線部材および前記第2配線部材の少なくともいずれか一方は、前記第1の電極の長手方向に沿った長尺状の第1領域と、平面視したときに前記第1領域の前記第1の電極の長手方向に延びる第1側部から外方に向かって突出しているとともに前記第1の電極の長手方向に沿って
互いに離間して配列された凸状の複数の第2領域とを有している。そして、前記第1領域は、前記太陽電池素子と電気的に絶縁されている。前記複数の第2領域の各々は、前記第1の電極または前記第2の電極に電気的に接続可能な導電部を有しており、前記複数の第2領域のうち隣接する第2領域間に位置する前記第1領域の前記第1側部は、平面視したときに、少なくとも一部に曲線部を有している。
In order to solve the above problems, a solar cell module according to an aspect of the present invention includes a semiconductor substrate having a first surface and a second surface on the back side of the first surface, and an array on the first surface. A plurality of solar cell elements each having an elongated first electrode and a second electrode and arranged adjacent to each other, and a first solar cell element adjacent to each other among the plurality of solar cell elements Of the second solar cell elements, the first wiring member electrically connected to the first electrode of the first solar cell element and the second electrode of the second solar cell element are electrically connected to the first electrode. And a wiring member provided with a second wiring member connected to. At least one of the first wiring member and the second wiring member includes a first region that is elongated along the longitudinal direction of the first electrode, and the first region when viewed in plan. A plurality of convex second regions protruding outward from a first side extending in the longitudinal direction of the first electrode and arranged spaced apart from each other along the longitudinal direction of the first electrode And have. The first region is electrically insulated from the solar cell element. Each of the plurality of second regions has a conductive portion that can be electrically connected to the first electrode or the second electrode, and between adjacent second regions of the plurality of second regions. The first side portion of the first region located at has a curved portion at least partially when seen in a plan view.
上記の太陽電池モジュールによれば、配線部材における電極と接続可能である導電部が、第1の電極の長手方向において、互いに離間して配列された複数の第2領域に各々配置されることで、配線部材の第1領域における第1の電極の長手方向の熱収縮によって発生する応力が緩和され、太陽電池素子の第1の電極の長手方向における反りを低減することができる。 According to the solar cell module described above, the conductive portions that can be connected to the electrodes in the wiring member are respectively disposed in the plurality of second regions that are arranged apart from each other in the longitudinal direction of the first electrode. The stress generated by the thermal contraction in the longitudinal direction of the first electrode in the first region of the wiring member is relieved, and the warpage in the longitudinal direction of the first electrode of the solar cell element can be reduced.
以下、本発明の一形態に係る太陽電池モジュールおよびその製造方法について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, a solar cell module and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
≪太陽電池モジュール≫
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30について、図5を用いて説明する。
≪Solar cell module≫
<First Embodiment>
The
太陽電池モジュール30は、互いに隣り合って配列された複数の太陽電池素子10と、隣り合う太陽電池素子10同士を電気的に接続する配線部材15と、を備える。
The
太陽電池モジュール30は、図5(a)に示すように、さらに、透光性部材11と、表側充填材12と、裏側充填材13と、裏面保護材14と、を備える。
As shown in FIG. 5A, the
<透光性部材>
透光性部材11は、太陽電池素子10の第2の面1F側に配置されて第2の面1Fを保護する機能を有しており、例えば、ガラス等からなる。
<Translucent member>
The translucent member 11 is disposed on the second surface 1F side of the
<表側充填材>
表側充填材12は、太陽電池素子10の第2の面1Fと透光性部材11との間に配置されて太陽電池素子10を封止する機能を有しており、例えば、透明のオレフィン系樹脂等からなる。オレフィン系樹脂としてはエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)等を使用することができる。
<Front side filler>
The front-side filler 12 has a function of being disposed between the second surface 1F of the
<裏側充填材>
裏側充填材13は、太陽電池素子10の第1の面1R側に配置されて太陽電池素子10を封止する機能を有しており、例えば、透明または白色のオレフィン系樹脂等からなる。
<Backside filler>
The
<裏面保護材>
裏面保護材14は、太陽電池素子10の第1の面1R側を保護する機能を有しており、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリフッ化ビニル樹脂(PVF)等の単層または積層構造からなる。
<Back protection material>
The back surface
<太陽電池素子>
次に、本発明の実施形態に係る太陽電池素子10について、図1乃至図4を用いて詳細に説明する。
<Solar cell element>
Next, the
本実施形態に係る太陽電池素子10は、一導電型を呈する半導体基板1と、半導体基板1と異なる導電型を有する逆導電型層2と、貫通孔3と、第1の電極4と、第1の電極4と極性が異なる第2の電極5と、半導体層6と、反射防止層7と、を備える。
A
半導体基板1は、第1の面1R(図3においては下面側)と、第1の面1Rの裏側の第2の面1F(図3においては上面側)と、を有する。太陽電池素子10においては、第2の面1Fが受光面となる。以下、説明の便宜上、第1の面1Rを半導体基板1の裏面、第2の面1Fを半導体基板1の受光面などと称することもある。
The
半導体基板1としては、所定のドーパント元素(導電型制御用の不純物)を有して一導電型(例えば、p型)を呈する単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板等の結晶シリコン基板が用いられる。半導体基板1の厚みは、例えば、250μm以下、さらには、150μm以下とすることができる。また、半導体基板1の形状は、特に限定されるものではないが、製法上の観点から四角形状としてもよい。
As the
本実施形態においては、半導体基板1として、p型の導電型を呈する結晶シリコン基板を用いる。結晶シリコン基板からなる半導体基板1がp型を呈するようにする場合、ドーパント元素としては、例えば、ボロンあるいはガリウムを用いることができる。
In the present embodiment, a crystalline silicon substrate exhibiting p-type conductivity is used as the
半導体基板1の第2の面1Fには、図3(a)および図3(b)に示すように、多数の微細な突起1bを有するテクスチャ構造(凹凸構造)1aが形成されている。これにより、第2の面1Fにおける入射光の反射を低減させて太陽光を半導体基板1内へより多く吸収させることができる。なお、テクスチャ構造1aは、本実施形態において必須の構成ではなく、必要に応じて形成すればよい。
On the second surface 1F of the
また、半導体基板1は、図3(a)および図3(b)に示すように、第2の面1Fから
第1の面1Rまで貫通する複数の貫通孔3を有している。貫通孔3は、後述するように、その内表面に逆導電型層3の第3層2cが形成されている。また、貫通孔3の内部には、後述する第1の電極4の導通部4bが形成されている。貫通孔3は、直径が50μm以上300μm以下の範囲で、一定のピッチで配列して複数形成することができる。なお、貫通孔3は、第2の面1Fおよび第1の面1Rにおける開口部の直径が異なっていてもよい。例えば、図3(a)および図3(b)に示すように、貫通孔3の第2の面1Fにおける開口部の直径が貫通孔3の第1の面1Rにおける開口部の直径よりも大きくてもよい。すなわち、貫通孔3は、第2の面1F側から第1の面1R側に向かって直径が小さくなるような形状であってもよい。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
逆導電型層2は、半導体基板1とは逆の導電型を呈する層である。逆導電型層2は、半導体基板1の第2の面1Fに形成された第1層2aと、半導体基板1の第1の面1Rに形成された第2層2bと、貫通孔3の内表面に形成された第3層2cと、を含む。半導体基板1としてp型の導電型を呈するシリコン基板を使用する場合であれば、逆導電型層2は、n型の導電型を呈するように形成される。
The reverse
第1層2aは、例えば、40〜100Ω/□程度のシート抵抗を有するn+型の半導体層として形成される。シート抵抗の値をこの範囲とすることで、第2の面1Fでの表面再結合の増大および表面抵抗の増大を低減することができる。また、第1層2aは、例えば、半導体基板1の第2の面1Fに、0.2μm〜2.0μm程度の厚みで形成される。
The first layer 2a is formed as an n + type semiconductor layer having a sheet resistance of about 40 to 100Ω / □, for example. By setting the value of the sheet resistance within this range, it is possible to reduce the increase in surface recombination and the increase in surface resistance on the second surface 1F. The first layer 2a is formed on the second surface 1F of the
第2層2bは、半導体基板1の第1の面1Rのうち、第1の電極4の形成領域およびその周辺部に形成される。第2層2bは、第1層2aと同等のシート抵抗を有すればよい。なお、第2層2bが、第1層2aのシート抵抗よりも低いシート抵抗を有してもよく、その場合、第1の面1Rでの表面抵抗の増大をより低減することができる。
The second layer 2b is formed on the first surface 1R of the
第3層2cは、貫通孔3の内表面に形成される。第3層2cは、第1層2aと同等のシート抵抗を有すればよい。なお、第3層2cが、第1層2aのシート抵抗よりも低いシート抵抗を有してもよく、その場合、貫通孔3の内表面での表面抵抗の増大をより低減することができる。
The third layer 2 c is formed on the inner surface of the through
この逆導電型層2を有することにより、太陽電池素子10においては、半導体基板1における一導電型の領域と逆導電型層2との間に、pn接合が形成される。
By having the reverse
半導体層6は、太陽電池素子10の内部に内部電界を形成することを目的として、すなわち、いわゆるBSF効果(Back Surface Field Effect)を得ることを目的として、設けられる層である。これにより、半導体基板1の第1の面1Rの近傍でキャリアの再結合が生じることによる発電効率の低下を低減することができる。
The
半導体層6は、半導体基板1の第1の面1Rにおいて、第2層2bが形成された領域以外の略全面に形成される。より詳細には、半導体層6は、図3(a)および図3(b)に示すように、第1の面1Rにおいて、第2層2bと接しないように形成される。具体的な半導体層6の形成パターンは、第1の電極4の形成パターンによって異なる。
The
半導体層6は、半導体基板1と同一の導電型を呈している。そして、半導体層6が含有するドーパントの濃度は、半導体基板1が含有するドーパントの濃度よりも高い。すなわち、半導体層6中に、半導体基板1において一導電型を呈するためにドープされるドーパント元素の濃度よりも高い濃度でドーパント元素が存在する。半導体層6は、半導体基板1がp型を呈する場合、例えば、第1の面1Rにボロンやアルミニウムなどのドーパント元素を拡散させることによって形成できる。このとき、半導体層6が含有するドーパント
元素の濃度は、1×1018〜5×1021atoms/cm3程度とすることができる。これにより、半導体層6は、半導体基板1が呈するp型の導電型よりも高濃度のドーパントを含有したp+型の導電型を呈し、後述する集電部5bとの間に良好なオーミックコンタクトが形成される。
The
半導体層6は、例えば、半導体基板1の第1の面1Rを平面視した場合に、第1の面1Rの全領域の70%以上に形成してもよい。この場合には、太陽電池素子10の出力特性を向上させるBSF効果が好適に得られる。
For example, the
なお、半導体層6は、本実施形態において必須の構成ではなく、必要に応じて形成すればよい。
The
反射防止層7は、半導体基板1の表面(第2の面1F)において入射光の反射を低減する役割を有するものである。反射防止層7は、半導体基板1の第2の面1F側に、より具体的には、第1層2a上に形成されている。反射防止層7は、窒化珪素膜あるいは酸化物材料膜などによって形成することができる。反射防止層7の厚みは、構成材料によって好適な値は異なるが、入射光に対して無反射条件が実現される値に設定される。例えば、半導体基板1としてシリコン基板を用いる場合であれば、屈折率が1.8〜2.3程度の材料によって500〜1200Å程度の厚みに反射防止層7を形成すればよい。
The
なお、反射防止層7を備えることは、本実施形態において必須の構成ではなく、必要に応じて備えればよい。
The provision of the
第1の電極4は、複数の主電極部4aと、複数の導通部4bと、複数の第1出力取出部4cと、を有している。図1および図3(a)および図3(b)に示すように、主電極部4aは、半導体基板1の第2の面1F側、より具体的には、第1層2a上に形成されている。導通部4bは、主電極部4aと電気的に接続するとともに貫通孔3内に設けられている。図2乃至図4に示すように、第1出力取出部4cは、第1の面1R側、より具体的には、第3層2c上に形成され、導通部4bと電気的に接続される。なお、本実施形態に示すように、主電極部4aと導通部4bまたは導通部4bと第1出力取出部4cは物理的に接続されてもよい。
The
主電極部4aは、第2の面1F側で生成したキャリアを集電する機能を有する。導通部4bは、主電極部4aで集電したキャリアを第1の面1R側に設けた第1出力取出部4cに導く機能を有する。第1出力取出部4cは、隣接する太陽電池素子10同士を電気的に接続する配線部材と接続される配線接続部としての機能を有する。
The main electrode portion 4a has a function of collecting carriers generated on the second surface 1F side. The conduction part 4b has a function of guiding the carrier collected by the main electrode part 4a to the first output extraction part 4c provided on the first surface 1R side. The 1st output extraction part 4c has a function as a wiring connection part connected with the wiring member which connects the adjacent
導通部4bは、図1に示すように、半導体基板1に形成されている貫通孔3に対応して、複数設けられている。この導通部4bは、図3(a)および図3(b)に示すように、半導体基板1の第2の面1F側から第1の面1R側に導出されるように設けられている。なお、図1において、黒丸状に図示している導通部4bの形成位置が貫通孔3の形成位置に対応する。
As shown in FIG. 1, a plurality of conductive portions 4 b are provided corresponding to the through
本実施形態においては、複数の導通部4bが、貫通孔3の配列と同様に、所定の一方向に配列されている。より具体的には、この太陽電池素子10では、図1に示すように、複数の導通部4bは、半導体基板1の第2の面1Fの基準辺BSに対して平行な方向に、複数列(図1では4列)を成すように配列されている。ここで、基準辺BSとは、複数の太陽電池素子10を配列させて太陽電池モジュール30を形成する場合に太陽電池素子10の配列方向に対して平行な辺である。なお、本明細書中において平行とは、数学的な定義のように厳密に解すべきものではないことは言うまでもない。
In the present embodiment, the plurality of conductive portions 4 b are arranged in a predetermined direction, similarly to the arrangement of the through holes 3. More specifically, in this
太陽電池素子10において、導通部4bは、複数の(図1では4本の)直線状に配列するように設けられている。そして、各列における複数の導通部4bは、おおむね均等な間隔で配置されている。
In the
主電極部4aは、半導体基板1の第2の面1F上において、互いに異なる列に属する導通部4b同士を電気的に接続する。主電極部4aは、線状である。本実施形態において、線状の主電極部4aは、例えば、図1に示すように、導通部4bの配列方向と直交する方向、すなわち基準辺BSと直交する方向に沿って延びている。なお、下記において主電極部4aをフィンガー電極と称することもある。このように配置された主電極部4aは、基準辺BSと直交する一直線上に位置する3つの導通部4bを互いに電気的に接続する。これにより、第2の面1Fに均等に光が照射された場合に、一つの導通部4bに集中して電流が流れることによって生じる抵抗損失の増大を低減できる。よって、太陽電池素子10の出力特性が低下することを低減できる。
The main electrode portion 4a electrically connects the conducting portions 4b belonging to different columns on the second surface 1F of the
主電極部4aの幅は、例えば、50〜200μm、各主電極部4aの間隔は、例えば、1〜3mm程度とすることができる。 The width of the main electrode portion 4a can be set to, for example, 50 to 200 μm, and the interval between the main electrode portions 4a can be set to, for example, about 1 to 3 mm.
また、本実施形態において、基準辺BSに沿う方向に配列した導通部4bの個数と、主電極部4aの本数とは同じである。これにより、第2の面1Fにおける受光面積を確保しつつ、受光面における電極部の抵抗損失が大きくなることを低減することができる。 In the present embodiment, the number of conductive portions 4b arranged in the direction along the reference side BS and the number of main electrode portions 4a are the same. Thereby, it is possible to reduce an increase in resistance loss of the electrode portion on the light receiving surface while securing a light receiving area on the second surface 1F.
また、第1の電極4は、図1に示すように、貫通孔3を覆うように配置されるとともに貫通孔3の直径より大きい直径の円状のパッド電極部4eを有していてもよい。このような形態であれば、製造過程において主電極部4aの形成位置が所望の位置から少しずれても、主電極部4aと導通部4bとを接続することが可能となる。これにより、太陽電池素子10の信頼性が向上する。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、第1の電極4は、図1に示すように、各主電極部4aの各端部同士を接続する補助電極部4fを有していてもよい。補助電極部4fは、隣り合う線状の主電極部4a同士を電気的に接続する機能を有している。具体的には、第1の電極4は、各主電極部4aの一端同士を接続する補助電極部4fと、各主電極部4aの他端同士を接続する補助電極部4fとを有している。このような形態によれば、仮に一部の主電極部4aに断線が生じても、補助電極部4fを通じて他の主電極部4aにキャリアを導くことができるため、太陽電池素子10の出力低下を低減することができる。
Moreover, the
上述のような太陽電池素子10では、第1の電極4のうち受光面である第2の面1F側に形成される部分を受光面電極部としたとき、第2の面1Fの面全体に比してこの受光面電極部の占める割合が非常に小さいものとなっている。このため、高い受光効率が実現される。加えて、第2の面1Fにおいて受光面電極部が一様に形成されるので、第2の面1Fにおいて発生したキャリアを効率よく集電することができる。
In the
さらに、第1の電極4は、図3(a)および図3(b)に示すように、半導体基板1の第1の面1R上において、複数の導通部4b(貫通孔3)に対応する位置に設けられた、複数の第1出力取出部4cを有している。
Furthermore, the
第1出力取出部4cは、主電極部4aの長手方向と異なる方向に長手方向を有する長尺状に形成されている。本実施形態では、1つの第1出力取出部4cと複数の導通部4bが接続されている。ここで、本実施形態において、主電極部4aの長手方向とは、上述したように、導通部4bの配列方向と直交する方向、すなわち、基準辺BSと直交する方向で
ある。
The first output extraction portion 4c is formed in a long shape having a longitudinal direction in a direction different from the longitudinal direction of the main electrode portion 4a. In the present embodiment, one first output extraction portion 4c and a plurality of conduction portions 4b are connected. Here, in the present embodiment, as described above, the longitudinal direction of the main electrode portion 4a is a direction orthogonal to the arrangement direction of the conducting portions 4b, that is, a direction orthogonal to the reference side BS.
また、第1出力取出部4cは、導通部4bの配列に対応して、複数列(図2においては4列)形成されている。以下では、第1出力取出部4cの長手方向、すなわち、基準辺BSに沿う方向(基準辺BSに平行な方向)を配列方向と称する。なお、この配列方向は、上述した導通部4bが配列されている方向と同じ方向である。 Moreover, the 1st output extraction part 4c is formed in several rows (4 rows in FIG. 2) corresponding to the arrangement | sequence of the conduction | electrical_connection part 4b. Hereinafter, the longitudinal direction of the first output extraction portion 4c, that is, the direction along the reference side BS (direction parallel to the reference side BS) is referred to as an arrangement direction. This arrangement direction is the same as the direction in which the conductive portions 4b are arranged.
一方、第2の電極5は、第1の電極4と異なる極性を有しており、第1の電極4と電気的に絶縁されて配設されている。このような第2の電極5は、図2乃至図4に示すように、第2出力取出部5aと、集電部5bと、を有している。
On the other hand, the
図3(a)、図3(b)および図4に示すように、集電部5bは、半導体基板1の第1の面1Rに設けられた半導体層6の上に形成され、第1の面1R側で生成したキャリアを集電する。この集電部5bは、例えば、第1出力取出部4cおよびその周辺部分、ならびに第2出力取出部5aが形成された領域の一部を除く第1の面1Rの略全面に設けられている。換言すれば、集電部5bは、第1の面1Rを平面視して、第1出力取出部4cを挟み込むように対を成している。
As shown in FIGS. 3A, 3B, and 4, the current collector 5b is formed on the
ここで、「略全面」とは、半導体基板1の第1の面1Rを平面視した場合に、第1の面1Rの全領域の70%以上の面をいう。集電部5bを第1の面1Rのうち第1の電極4が形成された領域以外の略全面に設けることにより、集電部5bで集電されるキャリアの移動距離を短くすることができる。そのため、第2出力取出部5aから取り出されるキャリアの量を増加させることができるので、太陽電池素子10の出力特性の向上が図れる。
Here, “substantially the entire surface” refers to a surface of 70% or more of the entire region of the first surface 1R when the first surface 1R of the
第2出力取出部5aは、隣接する太陽電池素子10同士を電気的に接続する配線部材と接続される配線接続部としての役割を有する。また、第2出力取出部5aは、その少なくとも一部が集電部5bと重なるように形成すればよく、それにより、集電部5bで集電されたキャリアを外部に出力できる。そのため、第2出力取出部5aは、図3(b)に示すように、第1の面1Rのうち集電部5bが形成されていない領域に配置してもよい。
The 2nd output extraction part 5a has a role as a wiring connection part connected with the wiring member which connects the adjacent
また、第2出力取出部5aは、第1出力取出部4cに平行して配列されており、複数列(図2においては5列)形成されている。 Moreover, the 2nd output extraction part 5a is arranged in parallel with the 1st output extraction part 4c, and is formed in multiple rows (five rows in FIG. 2).
なお、本実施形態においては、第2出力取出部5aは、第2出力取出部5aの配列方向に沿って複数個形成されているが、配列方向に平行な長手方向を有する1本の帯状に形成されてもよい。このとき、第1出力取出部4cと第2出力取出部5aの基準辺BSに沿う方向の長さは互いに異なっていても同じであってもよい。 In the present embodiment, a plurality of second output extraction portions 5a are formed along the arrangement direction of the second output extraction portions 5a. However, the second output extraction portions 5a are formed in a single strip having a longitudinal direction parallel to the arrangement direction. It may be formed. At this time, the lengths of the first output extraction portion 4c and the second output extraction portion 5a in the direction along the reference side BS may be different or the same.
集電部5bは、例えば、アルミニウムで形成することができる。第2出力取出部5aは、例えば、銀で形成することができる。 The current collector 5b can be formed of aluminum, for example. The 2nd output extraction part 5a can be formed with silver, for example.
また、本実施形態では、図3(a)および図4に示すように、第1出力取出部4cは、導通部4bに接続される導通領域4c1(重なり部分)と、該導通領域4c1に接続される取出領域4c2と、を有している。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 3A and 4, the first output extraction portion 4c is connected to the conduction region 4c1 (overlapping portion) connected to the conduction portion 4b and the conduction region 4c1. An extraction area 4c2.
導通領域4c1は、複数の導通部4bの一部を覆うように設けられている。導通領域4c1は、半導体基板1の第1の面1R上において、複数の導通部4b(貫通孔3)の直下に位置している。この導通領域4c1は、導通部4bの配列方向(基準辺BSに沿う方向)に長手方向を有する長尺状である。すなわち、導通領域4c1は、導通部4bの配列方向に沿って設けられている。また、この導通領域4c1の短手方向(基準辺BSに垂直な
方向)における寸法は導通部4bの直径と略等しくてもよいが、位置ずれ等を考慮して導通部4bの直径よりも少し大きく設けた方が好ましい。本実施形態では、導通領域4c1は複数の導通部4bと接続されている。
The conduction region 4c1 is provided so as to cover a part of the plurality of conduction portions 4b. The conduction region 4c1 is located immediately below the plurality of conduction portions 4b (through holes 3) on the first surface 1R of the
なお、導通領域4c1は、導通部4bと電気的に接続されていればよいため、導通部4bの少なくとも一部を覆う形状を有すればよい。 In addition, since the conduction | electrical_connection area | region 4c1 should just be electrically connected with the conduction | electrical_connection part 4b, it should just have a shape which covers at least one part of the conduction | electrical_connection part 4b.
取出領域4c2は、第1の面1R上において、導通領域4c1に隣接するとともに、導通領域部4c1と接続している。本実施形態においては、複数の取出領域4c2は、それぞれ、導通領域4c1から突出して設けられており、基準辺BSに沿って、互いに離れて配列されている。そして、各取出領域4c2は、導通領域4c1と集電部5bとの間に配置されている。 The extraction region 4c2 is adjacent to the conduction region 4c1 and connected to the conduction region portion 4c1 on the first surface 1R. In the present embodiment, the plurality of extraction regions 4c2 are provided so as to protrude from the conduction region 4c1, and are arranged away from each other along the reference side BS. And each extraction area | region 4c2 is arrange | positioned between the conduction | electrical_connection area | region 4c1 and the current collection part 5b.
導通領域4c1と取出領域4c2とは、配列されている導通部4bの列数に対応して、複数列(図2においては4列)形成される。 The conduction region 4c1 and the extraction region 4c2 are formed in a plurality of rows (four rows in FIG. 2) corresponding to the number of rows of the conduction portions 4b arranged.
なお、本実施形態では、集電部5bの一部は、上述したように、基準辺BSに沿って配列された複数の取出領域4c2のうち、隣り合う取出領域4c2の間に位置するよう突出して設けられている。 In the present embodiment, as described above, a part of the current collector 5b protrudes so as to be positioned between adjacent extraction regions 4c2 among the plurality of extraction regions 4c2 arranged along the reference side BS. Is provided.
なお、上述したように、本実施形態においては、第1出力取出部4cは導通領域4c1から張り出した部分(取出領域4c2)を有するが、導通領域4c1の両方向に該張り出し部分を設けてもよい。 As described above, in the present embodiment, the first output extraction portion 4c has a portion protruding from the conduction region 4c1 (extraction region 4c2), but the extension portion may be provided in both directions of the conduction region 4c1. .
<配線部材>
次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール30における配線部材15について、図5乃至図9を用いて詳細に説明する。
<Wiring member>
Next, the
上述したように、複数の太陽電池素子10は、図5(b)および図8に示すように、太陽電池モジュール30において、隣り合う太陽電池素子10同士が接続部材としての機能を有する配線部材15によって互いに直列接続されている。以下、図8に示すように、1つの配線部材15によって互いに電気的に接続される隣り合う2つの太陽電池素子10のうち、一方の太陽電池素子10を第1の太陽電池素子10Aとし、他方の太陽電池素子10を第2の太陽電池素子10Bとする。
As described above, as shown in FIG. 5B and FIG. 8, the plurality of
配線部材15は、図6乃至図9に示すように、第1配線部材15aと第2配線部材15bとを有している。第1配線部材15aは、第1の太陽電池素子10Aの第1出力取出部4c(第1の電極4)に電気的に接続され、第2配線部材15bは、第2の太陽電池素子10Bの第2出力取出部5a(第2の電極5)に電気的に接続される。本実施形態においては、配線部材15は、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bをいずれも複数有している。
As shown in FIGS. 6 to 9, the
図6に示すように、配線部材15は、4つの第1配線部材15aと、5つの第2配線部材15bと、を有している。そして、この第1配線部材15aおよび第2配線部材15bは、それぞれ第1領域16および複数の第2領域17を有している。
As shown in FIG. 6, the
以下、図7を用いて、第1領域16および第2領域17について、詳細に説明する。
Hereinafter, the
第1領域16は、第1出力取出部4cの長手方向に沿った長尺状である。そして、第1領域16は、平面視したときに、第1出力取出部4cの長手方向に延びる第1側部16a
と、該第1側部16aに対向する第2側部16bとを有している。第1領域16は、太陽電池素子10と電気的に絶縁されている。
The
And a second side portion 16b facing the first side portion 16a. The
なお、ここで第1出力取出部4cの長手方向とは、前述したように、基準辺BSに平行な方向であり、後述する第1の出力取出部4cの短手方向とは、基準辺BSに直交する方向である。 Here, as described above, the longitudinal direction of the first output extraction portion 4c is a direction parallel to the reference side BS, and the short direction of the first output extraction portion 4c described later is the reference side BS. It is a direction orthogonal to.
第2領域17は、第1側部16aから第1出力取出部4cの短手方向に向かって突出し、凸状に形成されている。そして、複数の第2領域17は、第1出力取出部4cの長手方向に沿って互いに離間して配列されている。この複数の第2領域17は、それぞれ、第1出力取出部4cまたは第2出力取出部5aに電気的に接続可能な導電部18を有している。そして、平面視したときに、複数の第2領域17のうち隣接する第2領域間に位置する第1領域16の第1側部16aは、少なくとも一部に曲線部19を有している。
The
上記の構造によれば、配線部材15における電極と接続可能である導電部18が、第1出力取出部4cの長手方向において、互いに離間して設けられる複数の第2領域17に各々配置されている。そして、さらに隣接する第2領域17間に位置する第1領域16の第1側部16aが少なくとも一部に曲線部19を有している。これにより、隣接する第2領域17間に位置する第1領域16の第1側部16aにかかる、配線部材15の第1領域16aにおける第1出力取出部4cの長手方向の熱収縮によって発生する応力を緩和することができる。よって、太陽電池素子にかかる配線部材15の第1領域16aの熱収縮によって発生する応力が緩和され、その結果、第1出力取出部4cの長手方向における、太陽電池素子10の反りを低減することができる。またさらに、隣接する第2領域17間に位置する第1領域16の第1側部16aが少なくとも一部に曲線部19を有することで、日々の温度サイクルによって第1側部16aにクラック等が発生する可能性を低減することができる。
According to said structure, the
なお、本実施形態においては、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bの両方が、上述のような第1領域16および第2領域17を有する形態を例示したが、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bの構成はこれに限定されない。第1配線部材15aおよび第2配線部材15bの少なくともいずれか一方が、上述した第1領域16および第2領域17を有していれば、上述の効果を奏する。
In the present embodiment, the first wiring member 15a and the
配線部材15の材質としては、導電性を有するものであればよく、例えば、銅、アルミニウムおよび銀等の金属部材を使用することができる。また、この金属部材の少なくとも表面に錫や亜鉛クロム等の耐食性を有するめっき層が形成されていてもよい。また、配線部材15の厚みは、例えば、10〜50μm程度とすることができる。これにより、配線部材15における熱収縮を低減して太陽電池素子10の反りを低減することができる。
As a material of the
図9(a)および図9(b)に示すように、配線部材15と太陽電池素子10との間に絶縁層20を形成することにより、第1領域16は太陽電池素子10と電気的に絶縁することができる。特に、第1配線部材15aの第1領域16に絶縁層20を設けることにより、第1配線部材15aと第1の太陽電池素子10Aの第2の電極5とを電気的に絶縁しながら第1配線部材15aの幅を大きくすることができる。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
絶縁層20としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)を使用することができ、また、例えば、絶縁層20として、カルボジライトを有するPET等からなる耐加水分解性の樹脂を用いることにより太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。絶縁層20の厚みとしては、絶縁性を保てる程度の厚みであればよく、例えば、30〜150μm程度と
することができる。また、このような絶縁層20は、予め熱硬化性接着剤等を用いて配線部材15に接着されていてもよい。このとき、熱硬化性接着剤としてはエポキシ系やウレタン系のものを使用することができる。
As the insulating
なお、このような絶縁層20は、後述するように、配線部材15に接着されていてもよく、また、太陽電池素子10に接着されていてもよい。
Such an insulating
図9(a)および図9(b)に示すように、導電部18は、配線部材15に絶縁層20を設けないことにより形成される。つまり、第2領域17において絶縁層20が設けられていない部分が導電部18となり、この部分が第1の電極4または第2の電極5と電気的に接続することができる。なお、導電部18と対応する電極との接続方法としては、例えば、半田ペーストや導電性接着剤を用いて、太陽電池素子10の第1出力取出部4cまたは第2出力取出部5aに導電部18を物理的に接続する方法が挙げられる。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
また、本実施形態において、図7に示すように、平面視したときに、複数の第2領域17のうち隣接する第2領域17間に位置する第1領域16の第1側部16aは、第2領域17と各々接続する2つの接続部分16cを有している。そして、曲線部19は、この2つの接続部分16cに、曲線部19を各々配置されていてもよい。これにより、熱応力のかかりやすい接続部分16cにおいて熱応力が緩和され、日々の温度サイクルによって接続部分16cにクラック等が発生する可能性を好適に低減することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the first side portion 16 a of the
さらに、2つの曲線部19同士が直線部21で接続されていてもよい。このような直線部21を設けることにより、配線部材15を太陽電池素子10に接続する際の位置合わせを容易に行うことができる。また、この直線部21は、第1出力取出部4aの長手方向に略平行であってもよい。この場合、第1側部16aにおいて隣接する他方の配線部材15の第2領域17と接する可能性を低減することができ、リークの発生を低減することができる。
Further, the two
また、図7および図9に示すように、絶縁層20が配されない導電部18は対応する第2領域17の全域に渡って設けられていてもよい。本実施形態においては、導電部18は、図7に示すように、平面視したときに、四角形状であり、その四角形のうち3つの辺は、第2領域17の外縁に達し、残りの1つの辺は第1領域16と接している。このような構成により、第2領域17に絶縁層20がないことから第2領域17を太陽電池素子10側に折り曲げやすいとともに、第1出力取出部4cまたは第2出力取出部5aとの接続領域が大きくなる。これにより、製造工程における配線作業が容易になるとともに、日々の温度サイクルによって配線部材15が電極から外れる可能性を低減することができる。
Further, as shown in FIGS. 7 and 9, the
また、図6に示すように、配線部材15は、複数列形成された第1出力取出部4cに各々対応する複数の第1配線部材15aを有している。具体的には、上述したように、本実施形態においては、配線部材15は、4つの第1配線部材15aを有している。そして、配線部材15は、さらに、複数の第1配線部材15aの一端同士を電気的に接続するとともに第1出力取出部4cの短手方向に延びる第1集電部材15cを有している。そして、複数の第1配線部材15aは、各々、第1領域16および第2領域17を有している。このような場合、図6に示すように、第1配線部材15aの短手方向における寸法W1は、第1集電部材15cに近づくにつれて大きくてもよい。第1集電部材15cに近づくにつれて第1配線部材15aを流れる電流量が多くなることから、上述のように第1配線部材15aの短手方向における寸法を大きくすることによって、配線部材15における抵抗損失を低減することができる。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
また、配線部材15は、図6に示すように、複数の第1配線部材15aと同様に、複数
列形成された第2出力取出部5aに各々対応する複数の第2配線部材15bを有している。具体的には、上述したように、本実施形態においては、配線部材15は、5つの第2配線部材15bを有している。そして、配線部材15は、さらに、複数の第2配線部材15bの一端同士を電気的に接続するとともに第1出力取出部4cの短手方向に延びる第2集電部材15dを有している。そして、複数の第2配線部材15bは、各々、第1領域16および第2領域17を有している。このような場合、第2配線部材15bの短手方向における寸法W2は、第2集電部材15dに近づくにつれて大きくしてもよい。このような構成により、上述の第1集電部材15cによって得られる効果同様の効果を奏すことができる。
Further, as shown in FIG. 6, the
なお、図6に示すように、本実施形態において、第2集電部材15dは、第1集電部材15cと一体化されている。換言すれば、第2集電部材15dは、第1集電部材15cそのものである。 As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the second current collecting member 15d is integrated with the first current collecting member 15c. In other words, the second current collecting member 15d is the first current collecting member 15c itself.
なお、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bにおいて、例えば、第1集電部材15c(第2集電部材15d)との接続部における寸法W12、W22は、第1配線部材15aまたは第2配線部材15bの外方端部における寸法W11、W21に対して2〜5倍程度大きくすることができる。
In the first wiring member 15a and the
また、本実施形態においては、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bのいずれにおいても、その短手方向の寸法Wを、第1集電部材15c(第2集電部材15d)に向かうにつれて連続的に大きくした形態である。より具体的には、第1配線部材15aを用いて説明すると、図6に示すように、第1配線部材15aの外方端部における寸法W11は、第1配線部材15aの第1集電部材15cとの接続部における寸法W12よりも小さい。第2配線部材15bの寸法W2についても同様の大小関係が成り立つ。このように第1配線部材15aおよび第2配線部材15bの短手方向の寸法Wを連続的に大きくした形態によれば、それぞれの両側部に角部が形成されないことから、日々の温度サイクルによって第1配線部材15aまたは第2配線部材15bにクラック等が発生する可能性を低減することができる。
Moreover, in this embodiment, in either the 1st wiring member 15a and the
なお、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bの短手方向の寸法Wは、上述の形態に限定されない。例えば、これら短手方向の寸法Wは、第1集電部材15c(第2集電部材15d)に向かうにつれて段階的に大きくしてもよい。
In addition, the dimension W of the short direction of the 1st wiring member 15a and the
また、図1および図2に示すように、本実施形態においては、第1の面1Rにおける第1の電極4の面積比率は、第1の面1Rにおける第2の電極5の面積比率よりも小さい。このような場合において、図6に示すように、第1出力取出部4cの短手方向において、第1配線部材15aの寸法W1(W11)は、第2配線部材15bの寸法W2(W21)よりも大きくてもよい。このような構成により、第1の面1Rにおける第1出力取出部4c(第1の電極4)が占める領域が少なくても、該第1の電極4と接続する第1配線部材15aの寸法W1がより大きいことから、太陽電池モジュール30における抵抗損失を低減することができる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the area ratio of the
なお、ここで、第1配線部材15aの寸法W1が第2配線部材15bの寸法W2の大きさの比較は、例えば、図6に示すように、それぞれ、外方端部における寸法W11および寸法W21を用いておこなうことができる。
Here, the comparison of the dimension W1 of the first wiring member 15a and the dimension W2 of the
第1配線部材15aの寸法W1は、例えば、第2配線部材15bの寸法W2に対して1.1〜2.5倍程度大きくすることができる。
The dimension W1 of the first wiring member 15a can be increased by about 1.1 to 2.5 times the dimension W2 of the
また、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bの短手方向の寸法Wを第1集電部材15c(第2集電部材15d)に近づくにつれ大きくする場合、第2配線部材15bの第2集電部材15dとの接続部における寸法W22に対する第1配線部材15aの第1集電部材15cとの接続部における寸法W12の比率R1は、第2配線部材15bの外方端部における寸法W21に対する第1配線部材15aの外方端部における寸法W11の比率R2よりも小さくてもよい。
In addition, when the dimension W in the short direction of the first wiring member 15a and the
第1集電部材15cおよび第2集電部材15dに近い領域(接続部近傍)では、第1配線部材15aおよび第2配線部材15bを流れる電流量が多くなることから、上述のように、比率R1を比率R2よりも小さくすることによって、配線部材15における抵抗損失を低減することができる。
In the region close to the first current collecting member 15c and the second current collecting member 15d (in the vicinity of the connecting portion), the amount of current flowing through the first wiring member 15a and the
また、図6および図7に示すように、複数の第1配線部材15aは、各々、第1側部16aと、第1側部16aと対向する第2側部16bとを有している。第1側部16aは、平面視したときに、第1出力取出部4cの長手方向に平行であり、第2側部16bは、平面視したときに、第1側部16aに対して傾斜していても、すなわち、第1出力取出部4cの長手方向に対して傾斜していてもよい。 As shown in FIGS. 6 and 7, each of the plurality of first wiring members 15a has a first side portion 16a and a second side portion 16b facing the first side portion 16a. The first side portion 16a is parallel to the longitudinal direction of the first output extraction portion 4c when viewed in plan, and the second side portion 16b is inclined with respect to the first side portion 16a when viewed in plan. That is, you may incline with respect to the longitudinal direction of the 1st output extraction part 4c.
このような構成においては、第1側部16aが第1出力取出部4cの長手方向に平行であるため、配線部材15を太陽電池素子10に接続する際の位置合わせを容易に行いつつ、また、第2側部16bが第1側部16aに対して傾斜していることから第1配線部材15aの短手方向における寸法W1を連続的に大きくすることができる。
In such a configuration, since the first side portion 16a is parallel to the longitudinal direction of the first output extraction portion 4c, it is easy to perform alignment when connecting the
また、同様に、複数の第2配線部材15bも、各々、第1側部16aと第2側部16bとを有してもよい。このような構成により、第1配線部材15aにおける効果と同様の効果を奏することができる。
Similarly, the plurality of
なお、図6に示すように、複数の第1配線部材15aの第1領域16の第2側部16bの傾斜角度θ1は、それぞれ略同一である。また、複数の第2配線部材15bの第1領域16の第2側部16bの傾斜角度θ2も、後述するように第3外方配線部材15gにおける第1領域16の第2側部16bの傾斜角度を除いて、それぞれ略同一である。そして、本実施形態においては、この第1配線部材15aの傾斜角度θ1と第2配線部材15bの傾斜角度θ2とは略同一である。このような構成により、一の配線部材15の第2側部16bにおいて、隣接する他方の配線部材15の第2側部16bと接する可能性を低減することができ、リークの発生を低減することができる。
As shown in FIG. 6, the inclination angles θ1 of the second side portions 16b of the
また、図6および図8に示すように、複数の第1配線部材15aは、最も外方に位置する第1外方配線部材15eを有している。そして、この第1外方配線部材15eは、第2側部16bに段差部22を有してもよい。
Further, as shown in FIGS. 6 and 8, the plurality of first wiring members 15a have first
このような構成により、一方の配線部材15における第1外方配線部材15eの第2側部16b側に、隣接する他方の配線部材15の第2配線部材15bが配置できる領域を設けつつ、第1外方配線部材15eの第1集電部材15cに近い領域における短手方向の寸法W1を大きくすることができる。これにより、配線部材15における抵抗損失を低減することができる。
With such a configuration, while providing an area where the
このとき、図6に示すように、例えば、段差部22の広い領域の短手方向の寸法W3は、狭い領域における短手方向の寸法W4に対して、1.2〜1.8倍程度大きく形成することができる。
At this time, as shown in FIG. 6, for example, the dimension W3 in the short direction of the wide region of the stepped
また、複数の第2配線部材15bは、図6に示すように、太陽電池素子1の外周側の両端に位置する第2外方配線部材15fと第3外方配線部材15gとを有している。そして、この2つの外方配線部材15fおよび15gのうち一方の第2外方配線部材15fの長手方向における寸法L15fは、その他の第2配線部材15bの長手方向における寸法L15bよりも小さくてもよい。このような構成により、第1外方配線部材15eにおいて第1集電部材15cに近い領域における短手方向の寸法をさらに大きくでき、配線部材15における抵抗損失を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 6, the plurality of
第2外方配線部材15fの長手方向における寸法L15fは、その他の第2配線部材15bの長手方向における寸法L15bに対して、0.5〜0.8倍程度小さくすることができる。
The dimension L15f in the longitudinal direction of the second outer wiring member 15f can be made about 0.5 to 0.8 times smaller than the dimension L15b in the longitudinal direction of the other
またさらに、図6に示すように、太陽電池素子1の外周側の両端に位置する他方の第3外方配線部材15gの外方端部における短手方向の寸法W15g1は、その他の第2配線部材15bの外方端部における短手方向の寸法W21より大きくてもよい。一方、他方の第3外方配線部材15gの接続部における短手方向の寸法W15g2は、その他の第2配線部材15bの接続部における短手方向の寸法W22より小さくてもよい。このような第3外方配線部材15gを有することで、配線部材15における抵抗損失を低減することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the lateral dimension W15g1 at the outer end of the other third outer wiring member 15g located at both ends on the outer peripheral side of the
また、図6に示すように、第1集電部材15cは、複数の第1配線部材15aのうち少なくとも1つの第1配線部材15aにおける配列された複数の第2領域17の配列方向に沿って配置された補助導電部18aを有してもよい。この補助導電部18aは、導電性を有しており、例えば、導電部18と同様の構成とすることができる。このような補助導電部18aを有することで、第1集電部材15cの第1出力取出部4cの長手方向における寸法を大きくしつつ、補助導電部18aが第1出力取出部4cと接続することができる。その結果、配線部材15における抵抗損失をより低減することができる。
Moreover, as shown in FIG. 6, the 1st current collection member 15c is along the arrangement direction of the some 2nd area |
また、このとき、補助導電部18aは第1集電部材15cの外方に位置してもよい。すなわち、図6に示すように、第1集電部材15cの外縁の一部を含むように位置していてもよい。 At this time, the auxiliary conductive portion 18a may be located outside the first current collecting member 15c. That is, as shown in FIG. 6, you may be located so that a part of outer edge of the 1st current collection member 15c may be included.
また、同様に、第2集電部材15dは、複数の第2配線部材15bのうち少なくとも1つの第2配線部材15bにおける配列された複数の第2領域17の配列方向に沿って配置された補助導電部18aを有していてもよい。このような構成により、上述した第1集電部材15cにおける効果と同様の効果を奏することができる。
Similarly, the second current collecting member 15d is arranged along the arrangement direction of the plurality of
また、図1および図9に示すように、太陽電池素子10は、第2の面1F上に第1出力取出4cの短手方向(基準辺BSに直交する方向)に沿って各々延びる複数のフィンガー電極4aをさらに有している。そして、第1の面1R側から平面透視したとき、導電部18は、複数のフィンガー電極4aの上に位置してもよい。このような構成により、導電部18を第1出力取出部4cまたは第2出力取出部5aに押さえつけて接続する際に、太陽電池素子10に局所的な応力がかかることを低減することができる。その結果、太陽電池素子1のクラックや割れ等の発生を低減することができる。
As shown in FIGS. 1 and 9, the
また、図7に示すように、第2領域17の、第1出力取出部4cの短手方向における寸法D2は、第1領域16の、第1出力取出部4cの短手方向における寸法D1よりも小さくてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, the dimension D2 of the
このような構成により、配線部材15における抵抗損失を低減しつつ、第1出力取出部
4cの短手方向における、太陽電池素子10の反りも低減することができる。
With such a configuration, it is possible to reduce the warp of the
またさらに、第2領域17の、第1出力取出部4cの短手方向における寸法D2は、第1配線部材15aの外方端部における第1領域16の、第1出力取出部4cの短手方向における寸法よりも小さくてもよい。
Further, the dimension D2 of the
なお、本実施形態においては、第1集電部材15cと第2集電部材15dとは一体して形成された形態を例示したが、両集電部材の形態はこれに限らない。例えば、それぞれ、第1出力取出部4cの短手方向に延びる第1集電部材15cと第2集電部材15dとが第1出力取出部4cの長手方向に延びる連結部で連結されていてもよい。 In addition, in this embodiment, although the 1st current collection member 15c and the 2nd current collection member 15d illustrated the form integrally formed, the form of both current collection members is not restricted to this. For example, each of the first current collecting member 15c and the second current collecting member 15d extending in the short direction of the first output extraction portion 4c may be connected by a connection portion extending in the longitudinal direction of the first output extraction portion 4c. Good.
また、図6に示すように、第1集電部材15cまたは第2集電部材15dに穴部25が設けられていてもよい。このような穴部25は、位置合わせ用のアライメントマークとして使用することができる。なお、本実施形態においては、第1出力取出部4cの短手方向において、第1集電部材15c(第2集電部材15d)の両端に、2つの穴部25が設けられている。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
また、図6に示すように、複数の第2配線部材15bのうち15第3外方配線部材15gにおいて、第1領域16における第2側部16gは、第1出力取出部4cの長手方向に平行である。このような構成により、配線部材15を太陽電池素子10に接続する際の位置合わせを容易に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 6, in the third outer wiring member 15g of the
またさらに、本実施形態においては、絶縁層20は、図6における斜線領域に対応する形状を有している。すなわち、絶縁層20は、配線部材15の形状から導電部18の部分を除いた形状を有している。このような構成により、絶縁層20を配線部材15と一体化しやすく、その一体化された構造物を用いることで、配線部材15と電極とを電気的に接続する接続工程の容易化が図れる。
Furthermore, in this embodiment, the insulating
なお、本実施形態においては、このように絶縁層20が配線部材15の形状から導電部18の部分を除いた形状を有している形態を例示したが、絶縁層20の形状はこれに限らない。絶縁層20の形状は、配線部材15の第1領域16が太陽電池素子10と電気的に絶縁される形状であればよく、例えば、導電部18を除いて配線部材15の外縁の外方に及ぶ形状であってもよい。
In addition, in this embodiment, although the insulating
また、上述したように、第1領域16が太陽電池素子10と電気的に絶縁されている構成として、図9に示すように絶縁層20を介在させる構成を例示したが、当該構成に限らない。第1領域16が太陽電池素子10と電気的に絶縁されている構成としては、第1領域16と太陽電池素子10との間に何も介在させずに、第1領域16と太陽電池素子10とを接することなく配置した構成であってもよい。また、配線部材15の第1領域16と太陽電池素子10との間に裏側充填材13を設けても構わない。
Further, as described above, the configuration in which the
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態に係る太陽電池モジュール40について、図10および図11を用いて、詳細に説明する。
<Second Embodiment>
Next, the solar cell module 40 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated in detail using FIG. 10 and FIG.
本実施形態に係る太陽電池モジュール40は、配線部材15の形状において、第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30と異なる。ここで、第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。
The solar cell module 40 according to the present embodiment is different from the
より具体的には、図10および11に示すように、平面視したときに、曲線部19は、
複数の第2領域17のうち隣接する第2領域17間に位置する第1領域16の第1側部16aの全長に渡っている。すなわち、図11に示すように、凸状の第2領域17の頂面同士が、1つの曲線部19によって接続されている。
More specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, when viewed in plan, the
It extends over the entire length of the first side portion 16 a of the
このような構成により、第1側部16aにかかる熱応力をさらに緩和することができ、日々の温度サイクルによって第1側部16aにクラック等が発生する可能性を低減することができる。 With such a configuration, the thermal stress applied to the first side portion 16a can be further relaxed, and the possibility that cracks and the like are generated in the first side portion 16a due to the daily temperature cycle can be reduced.
また、第1の実施形態においては、導電部18が、平面視したときに、四角形状であったのに対して、本実施形態においては、図11に示すように、導電部18は、平面視したときに、円形状である。そして、第1の実施形態においては、四角形状の1つの辺のみが絶縁領域と接していたのに対して、本実施形態においては、該円形状の導電部18の全周が絶縁領域で囲まれている。
In the first embodiment, the
またさらに、本実施形態においては、第1の実施形態と異なり、複数の第2配線部材15bのうち、第3外方配線部材15gにおいて、第1領域16の第2側部16bは、第1出力取出部4cの長手方向に対して傾斜している。
Furthermore, in the present embodiment, unlike the first embodiment, among the plurality of
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態に係る太陽電池モジュール50について、図12を用いて、詳細に説明する。
<Third Embodiment>
Next, the solar cell module 50 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated in detail using FIG.
本実施形態に係る太陽電池モジュール50は、さらに基体シート23を有する点で、第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30と異なる。ここで、第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。
The solar cell module 50 according to the present embodiment is different from the
より具体的には、図12に示すように、本実施形態においては、配線部材15は基体シート23に接着した状態で配置されている。
More specifically, as shown in FIG. 12, in this embodiment, the
このような基体シート23の材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)を使用することができる。また、ポリイミド(PI)やポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテル・エーテル・ケトン(PEEK)、4フッ化エチレン(PTFE)、ポリエーテルサルフォン(PES)などの耐熱性に優れた樹脂を使用してもよい。
As the material of the
基体シート23の厚みとしては、例えば、50〜200μm程度とすることができる。
The thickness of the
また、基体シート23は単層構造であっても複層構造であってもよい。
The
<第4の実施形態>
次に、本発明の第4の実施形態に係る太陽電池モジュール60について、図13を用いて、詳細に説明する。
<Fourth Embodiment>
Next, a solar cell module 60 according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
本実施形態に係る太陽電池モジュール60は、さらに充填シート24を有する点で、第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30と異なる。ここで、第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。
The solar cell module 60 according to the present embodiment is different from the
より具体的には、図13に示すように、本実施形態においては、配線部材15と太陽電池素子10との間に充填シート24が介在している。このような充填シート24を設けることにより、配線部材15と太陽電池素子10との隙間を充填シート24で埋め、配線部
材15と太陽電池素子10とを接着することができる。
More specifically, as shown in FIG. 13, in the present embodiment, a filling
このような充填シート24の材質としては、ポリエチレンまたはオレフィン系樹脂等を使用してもよい。また、表側側充填材12または裏側充填材13と同じ材質であってもよい。
As a material for such a
充填シート24の厚みとしては、例えば50〜500μm程度の厚みとすることができる。
As thickness of the filling
≪太陽電池モジュールの製造方法≫
次に、本発明の一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。具体的には、上述した第1の実施形態に係る太陽電池モジュール30の製造方法について説明する。
≪Solar cell module manufacturing method≫
Next, the manufacturing method of the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. Specifically, the manufacturing method of the
まず、上述したように第1の太陽電池モジュール30における太陽電池素子10を準備する。
First, as described above, the
<太陽電池素子の製造方法>
以下、太陽電池素子10の製造方法について、詳細に説明する。
<Method for producing solar cell element>
Hereinafter, the manufacturing method of the
<半導体基板の準備工程>
まずp型の導電型を呈する半導体基板1を準備する。
<Preparation process of semiconductor substrate>
First, a
半導体基板1として単結晶シリコン基板を用いる場合であれば、単結晶シリコンインゴットを所定の厚みに切り出すことで半導体基板1を得ることができる。単結晶シリコンインゴットは、FZやCZ法など公知の製法で作製されたものを用いることができる。
If a single crystal silicon substrate is used as the
また、多結晶シリコン基板を半導体基板1として用いる場合であれば、多結晶シリコンインゴットを所定の厚みに切り出すことで半導体基板1を得ることができる。多結晶シリコンインゴットは、キャスト法や鋳型内凝固法などの公知の製法で作製されたものを用いることができる。
If a polycrystalline silicon substrate is used as the
以下においては、ドーパント元素としてB(ボロン)あるいはGa(ガリウム)が1×1015〜1×1017atoms/cm3程度ドープされたp型の導電型を呈する結晶シリコン基板を半導体基板1として用いる場合を例にとって説明する。
In the following, a crystalline silicon substrate having a p-type conductivity type doped with about 1 × 10 15 to 1 × 10 17 atoms / cm 3 of B (boron) or Ga (gallium) as a dopant element is used as the
なお、切り出し(スライス)に伴う半導体基板1の表層部の機械的ダメージ層や汚染層を除去しておくとよい。例えば、切り出した半導体基板1の表面側および裏面側の表層部をNaOHやKOH、あるいはフッ酸と硝酸の混合液などでそれぞれ10〜20μm程度エッチングし、その後、純水などで洗浄すればよい。これにより、有機成分や金属成分を除去しておくようにする。
In addition, it is good to remove the mechanical damage layer and contamination layer of the surface layer part of the
<貫通孔の形成工程>
次に、半導体基板1の第2の面1Fと第1の面1Rとの間に貫通孔3を形成する。
<Through-hole formation process>
Next, the through
貫通孔3は、ドリル、ウォータージェットあるいはレーザー加工装置等を用いて形成することができる。なお、貫通孔3の形成は、受光面となる第2の面1Fが損傷を受けないよう、半導体基板1の第1の面1Rの側から第2の面1Fの側に向けて加工を行うようにする。ただし、加工による半導体基板1への損傷が少なければ、第2の面1Fの側から第1の面1Rの側に向けて加工を行うようにしてもよい。
The through
<テクスチャ構造の形成工程>
次に、貫通孔3が形成された半導体基板1の受光面側に、微細な突起(凸部)1bを持つテクスチャ構造1aを形成する。テクスチャ構造1aは、上述したように、光反射率の低減を効果的に行うためのものである。
<Texture structure forming process>
Next, a texture structure 1 a having fine protrusions (convex portions) 1 b is formed on the light receiving surface side of the
テクスチャ構造1aの形成方法としては、NaOHやKOHなどのアルカリ水溶液またはフッ硝酸溶液によるウェットエッチング法や、半導体基板1の材料であるシリコンをエッチングする性質を有するエッチングガスを用いるドライエッチング法を用いることができる。
As a method for forming the texture structure 1a, a wet etching method using an alkaline aqueous solution or a hydrofluoric nitric acid solution such as NaOH or KOH, or a dry etching method using an etching gas having a property of etching silicon that is a material of the
<逆導電型層の形成工程>
次に、逆導電型層2を形成する。すなわち、半導体基板1の第2の面1Fに第1層2aを、第1の面1Rに第2層2bを、貫通孔3の内表面に第3層2cを、形成する。
<Reverse conductivity type layer formation process>
Next, the reverse
p型の導電型を呈する結晶シリコン基板を半導体基板1として用いる場合、逆導電型層2は、n型を呈する。逆導電型層2を形成するためのn型化ドーピング元素としては、P(リン)を用いることができる。
When a crystalline silicon substrate exhibiting p-type conductivity is used as the
逆導電型層2は、例えば、以下の方法を用いて形成することができる。
The reverse
第1の方法として、半導体基板1における第1の面1R、第2の面1Fと貫通孔3内の所定領域に、ペースト状態にしたP2O5を塗布して、熱拡散させる塗布熱拡散法がある。
As a first method, coating thermal diffusion is performed in which P 2 O 5 in a paste state is applied to the first surface 1R, the second surface 1F and the through
第2の方法としては、ガス状態にしたPOCl3(オキシ塩化リン)を拡散源として形成対象箇所に拡散させる気相熱拡散法がある。この気相拡散法を用いれば半導体基板1の両主面における形成対象箇所と貫通孔3の内表面とに、逆導電型層2を同じ工程で形成することができる。
As a second method, there is a gas phase thermal diffusion method in which POCl 3 (phosphorus oxychloride) in a gas state is diffused as a diffusion source to a formation target site. If this vapor phase diffusion method is used, the reverse
なお、逆導電型層2の形成後、後述するように半導体層6をアルミニウムペーストによって形成する場合は、この逆導電型層2の形成工程においてp型ドーパント元素であるアルミニウムを充分な濃度で充分な深さまで拡散させることで半導体層6を形成することができる。そのため、この場合は、既に形成されていた浅い拡散領域の存在は無視することができる。すなわち、この場合は、半導体層6の形成対象箇所に存在する逆導電型層2は特に除去する必要がない。
In addition, after forming the reverse
また、第1の電極4が形成される領域の周囲や半導体基板1の第1の面1Rの周縁部について、レーザー照射等の公知の方法でpn分離を行ってもよい。
Further, pn separation may be performed by a known method such as laser irradiation around the region where the
<反射防止層の形成工程>
次に、第1層2aの上に、反射防止層7を形成してもよい。
<Formation process of antireflection layer>
Next, the
反射防止層7の形成方法としては、PECVD法、蒸着法やスパッタリング法などを用いることができる。例えば、SiNx膜からなる反射防止層7をPECVD法で形成する場合であれば、反応室内を500℃程度として、窒素(N2)で希釈したシラン(Si3H4)とアンモニア(NH3)との混合ガスを、グロー放電分解でプラズマ化させて堆積させることで反射防止層7が形成される。また、第3層2cの上にも反射防止層7を形成してもよい。
As a method for forming the
<半導体層の形成工程>
次に、半導体基板1の第1の面1Rに、半導体層6を形成する。
<Semiconductor layer formation process>
Next, the
ボロンをドーパント元素とする場合、BBr3(三臭化ボロン)を拡散源とする熱拡散法により、800〜1100℃程度の温度で形成することができる。この場合、半導体層6の形成に先立ち、半導体層6の形成対象箇所以外の領域の上に、例えば、既に形成されている逆導電型層2などの上に、酸化膜などからなる拡散防止層を形成し、半導体層6の形成後にこれを除去するようにしてもよい。
When boron is used as a dopant element, it can be formed at a temperature of about 800 to 1100 ° C. by a thermal diffusion method using BBr 3 (boron tribromide) as a diffusion source. In this case, prior to the formation of the
また、ドーパント元素としてアルミニウムを用いる場合は、アルミニウム粉末と有機ビヒクル等からなるアルミニウムペーストを印刷法で半導体基板1の第1の面1Rに塗布した後、700〜850℃程度の温度で熱処理(焼成)してアルミニウムを半導体基板1に向けて拡散させることによって、半導体層6を形成することができる。この場合、アルミニウムペーストの印刷面である第1の面1Rだけに所望の拡散領域である半導体層6を形成することができる。しかも、この場合、焼成後に第1の面1Rの上に形成されたアルミニウムからなる層を、除去せずにそのまま集電部5bとして利用することもできる。
When aluminum is used as the dopant element, an aluminum paste made of aluminum powder and an organic vehicle or the like is applied to the first surface 1R of the
<電極の形成方法>
次に、第1の電極4の受光面電極部(主電極部4a、パッド電極部4e、補助電極部4f)と導通部4bとを形成する。
<Method for forming electrode>
Next, the light-receiving surface electrode part (main electrode part 4a, pad electrode part 4e, auxiliary electrode part 4f) of the
受光面電極部と導通部4bは、例えば、塗布法を用いて形成される。具体的には、半導体基板1の第2の面1Fに、導電性ペーストを、図1に示す受光面電極部の形成パターンにて塗布することで塗布膜を形成する。そして、形成した塗布膜を最高温度500〜850℃で数十秒〜数十分程度焼成することにより、受光面電極部と導通部4bとを形成することができる。
The light-receiving surface electrode part and the conduction part 4b are formed using, for example, a coating method. Specifically, a coating film is formed on the second surface 1F of the
ここで用いる導電性ペーストは、例えば、銀等からなる金属粉末100質量部に対して有機ビヒクルを10〜30質量部、ガラスフリットを0.1〜10質量部それぞれ添加したものを用いることができる。 As the conductive paste used here, for example, a material obtained by adding 10 to 30 parts by mass of an organic vehicle and 0.1 to 10 parts by mass of glass frit to 100 parts by mass of metal powder made of silver or the like can be used. .
なお、この場合、導電性ペーストを塗布する際に貫通孔3にも該導電性ペーストが充填されることで、受光面電極部を形成する工程と同じ工程において、導通部4bも形成できる。ただし、第2の面1Fに導電性ペーストを塗布する際に貫通孔3に十分に導電性ペーストが充填されなくてもかまわない。これは、後述のように第1出力取出部4cを形成する際にも、第1の面1Rの側から導電性ペーストが塗布され、その際に貫通孔3にも導電性ペーストが再度充填された後に焼成されるためである。
In this case, the conductive portion 4b can be formed in the same step as the step of forming the light receiving surface electrode portion by filling the through
なお、導電性ペーストを塗布した後、焼成に先立って、所定の温度で塗布膜中の溶剤を蒸散させて該塗布膜を乾燥させてもよい。また、受光面電極部(主電極部4aを含む)と導通部4bとを別々に塗布・焼成して形成するようにしてもよい。具体的には、あらかじめ貫通孔3にのみ導電性ペーストを充填・乾燥し、その後、上述の場合と同様に図1に示す受光面電極部(主電極部4aを含む)のパターンにて導電性ペーストを塗布したうえで焼成するなどしてもよい。
In addition, after apply | coating an electrically conductive paste, you may evaporate the solvent in a coating film at predetermined temperature and dry this coating film prior to baking. Alternatively, the light-receiving surface electrode part (including the main electrode part 4a) and the conductive part 4b may be separately applied and baked. Specifically, the conductive paste is filled and dried only in the through-
なお、上述したように、受光面電極部(主電極部4aを含む)の形成に先立って、反射防止層7を形成する場合は、パターニングされた領域に受光面電極部を形成するか、あるいは、ファイヤースルー法によって受光面電極部を形成すればよい。
As described above, when the
一方で、受光面電極部を形成した後に、反射防止層7を形成してもかまわない。この場
合、反射防止層7をパターニングする必要もなく、またファイヤースルー法を用いる必要もない。そのため、受光面電極部の形成条件が緩やかなものとなる。このような工程であれば、例えば、800℃程度の高温で焼成を行わずとも、受光面電極部を形成することができる。その結果、熱による半導体基板1へのダメージを低減することができる。
On the other hand, the
続いて、半導体基板1の第1の面1R上に、集電部5bを形成する。
Subsequently, the current collector 5 b is formed on the
集電部5bについても、塗布法を用いて形成することができる。具体的には、半導体基板1の第1の面1Rに、導電性ペーストを、図2に示す集電部5bの形成パターンにて塗布することで塗布膜を形成する。そして、形成した塗布膜を最高温度500〜850℃で数十秒〜数十分程度焼成することにより、集電部5bを形成することができる。
The current collector 5b can also be formed using a coating method. Specifically, a coating film is formed on the first surface 1R of the
ここで用いる導電性ペーストとしては、例えば、アルミニウムまたは銀等からなる金属粉末100質量部に対して有機ビヒクルを10〜30質量部、ガラスフリットを0.1〜10質量部それぞれ添加したものを用いることができる。なお、導電性ペーストにアルミニウムペーストを用いる場合は、半導体層6と集電部5bとを同じ工程で形成することができる。
As the conductive paste used here, for example, a paste obtained by adding 10 to 30 parts by mass of an organic vehicle and 0.1 to 10 parts by mass of glass frit to 100 parts by mass of metal powder made of aluminum or silver is used. be able to. In addition, when using an aluminum paste for an electrically conductive paste, the
さらに、半導体基板1の第1の面1Rに、第1出力取出部4c、第2出力取出部5aを形成する。
Further, the first output extraction portion 4 c and the second output extraction portion 5 a are formed on the first surface 1 R of the
第1出力取出部4cおよび第2出力取出部5aは、例えば、塗布法を用いて1つの工程で形成することができる。具体的には、半導体基板1の第1の面1Rに、導電性ペーストを、図2、図4に示すような電極パターンにて塗布することで塗布膜を形成する。そして、形成した塗布膜を最高温度500〜850℃で数十秒〜数十分程度焼成することにより、第1出力取出部4cおよび第2出力取出部5aを形成できる。
The 1st output extraction part 4c and the 2nd output extraction part 5a can be formed in one process using a coating method, for example. Specifically, a conductive film is applied to the first surface 1R of the
ここで用いる導電性ペーストとしては、例えば、銀等からなる金属粉末100質量部に対して有機ビヒクルを10〜30質量部、ガラスフリットを0.1〜10質量部を添加したものを用いることができる。 As the conductive paste used here, for example, a material obtained by adding 10 to 30 parts by mass of an organic vehicle and 0.1 to 10 parts by mass of glass frit to 100 parts by mass of metal powder made of silver or the like is used. it can.
なお、それぞれの出力取出部は、別々の工程で形成してもよく、相異なる組成の導電性ペーストを用いて形成してもよい。 In addition, each output extraction part may be formed in a separate process, and may be formed using the conductive paste of a different composition.
また、アルミニウムペーストを用いて半導体層6と集電部5bとを1つの工程で形成してもよい。この場合、第2出力取出部5aの一部は第2層2b上に形成されるが特に問題ない。
Moreover, you may form the
本実施形態に係る太陽電池素子10は、以上のような手順で作製することができる。
The
<配線部材の製造方法>
次に、上述のように形成される太陽電池素子10を電気的に接続する配線部材15を製造する方法について説明する。
<Manufacturing method of wiring member>
Next, a method for manufacturing the
まず、配線部材15は、銅等からなる1枚の金属部材から所定の形状に打ち抜くことにより形成される。
First, the
より具体的には、図14に示すように、まず、配線部材15の形成において、例えば、曲線部19を有する開口部26が複数配列されるとともに、該開口部26の配列が複数列有するように金属部材を打ち抜く。その後、各列の開口部26を跨ぐように金属部材を切断することにより、第1配線部材15aまたは第2配線部材15bの第2領域17を形成
することができる。このときの切断は、図14に点線で示すように、互いに異なる配線部材15における第1配線部材15aの第2領域17と第2配線部材15bの第2領域17とを切断するものである。すなわち、このときの切断は、図14に点線で示すように、一方の配線部材15における第1配線部材15aの第2領域17と、他方の配線部材15における第2配線部材15bの第2領域17とを切断するものである。その後、所定の形状に金属部材を切り離すことで配線部材15が形成される。
More specifically, as shown in FIG. 14, first, in forming the
このような方法により、金属部材の材料の無駄を低減し、複雑な形状の配線部材15を1枚の金属部材の材料から複数個容易に形成することができる。
By such a method, the waste of the metal member material can be reduced, and a plurality of
以上のようにして、太陽電池モジュール30の主要部材となる、太陽電池素子10および配線部材15を準備することができる。透光性部材11など、その他の部材については、周知の製造方法によって適宜準備することができる。
As described above, the
以下、これらの構成部材を用いて太陽電池モジュール30を製造する工程について、詳細に説明する。
Hereinafter, the process of manufacturing the
まず、上述した複数の配線部材15は、図8に示すように、互いにずらして太陽電池素子10の第1の面1R側に配置することにより、各配線部材15が互いに接触せずに設置することができる。そして、図6における斜線領域の形状を有する絶縁層20を、太陽電池素子10と配線部材15との間に配置することで、第1領域16を太陽電池素子10と電気的に絶縁する。
First, as shown in FIG. 8, the plurality of
より具体的には、まず、第1出力取出部4cおよび第2出力取出部5aに半田ペーストまたは導電性接着剤を塗布して、その上に配線部材15を載置させる。この状態で、配線部材15の導電部18を局所的に加熱することで、配線部材15と第1出力取出部4cおよび第2出力取出部5aとを電気的に接続させる。加熱方法としては、半田ごて、ホットエアー、レーザー、またはパルスヒート等の公知の方法を用いることができる。
More specifically, first, a solder paste or a conductive adhesive is applied to the first output extraction portion 4c and the second output extraction portion 5a, and the
本実施形態においては、上述したように互いに離間して配列された第2領域17に各々設けられた導電部18のみを局所的に加熱することで配線部材15と太陽電池素子10とが接続される。これにより、加熱による接続工程における配線部材15の熱収縮を低減することができるため、太陽電池素子10の反りを低減することができる。
In the present embodiment, as described above, the
なお、図13に示す上述した第4の実施形態に係る太陽電池モジュール60を製造する際には、充填シート24を太陽電池素子10と配線部材15との間に介在させて、上述した電気的接続を行えばよい。
When the solar cell module 60 according to the above-described fourth embodiment shown in FIG. 13 is manufactured, the filling
ここで、導電性接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等をバインダとして含む、銀、ニッケル、カーボン等の導電性フィラーを用いることができる。 Here, as the conductive adhesive, for example, a conductive filler such as silver, nickel, or carbon containing an epoxy resin, a silicon resin, a polyimide resin, a polyurethane resin, or the like as a binder can be used.
なお、上述した配線部材15の製造方法において、配線部材15に用いる金属部材に、熱硬化性接着剤を用いて、該金属部材と略同一の形状を有する絶縁部材を接着して、導電部18となる部分の絶縁部材を除去した後に、所定の形状に打ち抜いて配線部材15を形成してもよい。このような方法によって得られた配線部材15は、所望の箇所に第1領域16を太陽電池素子10と電気的に絶縁するための絶縁層20が一体化されたものとなる。なお、このような絶縁部材と金属部材とを予め接着してから所定の形状に打ち抜いて配線部材15を形成する際には、絶縁部材として、導電部18となる部分が予め切り抜かれたものを用いてもよい。
In the manufacturing method of the
このように、絶縁層20が接着された配線部材15を用いることで、後述する配線部材15と太陽電池素子10との接続工程が容易となる。
As described above, by using the
以上のようにして、配線部材15によって隣接する太陽電池素子10同士を電気的に接続する。
As described above, the adjacent
最後に、透光性部材11の上に、表側充填材12と、配線部材15によって互いに接続された複数の太陽電池素子10と、裏側充填材13と、裏面保護材14とを順次積層して、モジュール基体を作製する。該モジュール基体を、ラミネータの中で脱気、加熱して押圧することによって一体化させて、太陽電池モジュール30を作製する。
Finally, on the translucent member 11, a front side filler 12, a plurality of
そして、図5(b)に示すように、上述した太陽電池モジュール30の外周には、必要に応じてアルミニウムなどの枠26がはめ込まれる。また、図5(a)に示すように、直列接続された複数の太陽電池素子10のうち、最初の太陽電池素子10および最後の太陽電池素子10の電極の一端と、外部に出力を取り出す端子ボックス27と、を出力取出配線28で接続する。
And as shown in FIG.5 (b), the
上述した手順によって、本実施形態に係る太陽電池モジュール30を得ることができる。このようにして得られた太陽電池モジュール30においては、上述したように互いに離間して配列する第2領域17に各々設けられた導電部18によって、配線部材15が太陽電池素子10の電極と接続される。これにより、加熱手段を用いた配線部材15の太陽電池素子10への接続工程における、配線部材15の熱収縮を低減することができる。その結果、太陽電池素子10の配列方向における反りを低減することができるとともに、配線部材15の位置ずれによる抵抗損失を低減できるため、簡易な構成で発電効率の向上が図れる。
The
以上、本発明の実施形態について、具体的な形態を例示して説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されないことはいうまでもない。また、本発明は上述した実施形態の種々の組合せを含むものであることは言うまでもない。 As mentioned above, although the specific form was illustrated and demonstrated about embodiment of this invention, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the above embodiment. Needless to say, the present invention includes various combinations of the above-described embodiments.
例えば、太陽電池素子10においては、第1の面1R側にパッシベーション膜を有してもよい。パッシベーション膜は、半導体基板1の第1の面1Rにおいてキャリアの再結合を低減する役割を有するものである。パッシベーション膜としては、窒化シリコン(Si3N4)、アモルファスSi窒化膜(a−SiNx)などのSi系窒化膜、酸化シリコン(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)などが使用できる。パッシベーション膜の厚みは、100〜2000Å程度に形成すればよい。
For example, the
1 :半導体基板
2 :逆導電型層
3 :貫通孔
4 :第1の電極
5 :第2の電極
6 :半導体層
7 :反射防止層
10 :太陽電池素子
15 :配線部材
15a:第1配線部材
15b:第2配線部材
15c:第1集電部材
15d:第2集電部材
15e:第1外方配線部材
15f:第2外方配線部材
15g:第3外方配線部材
16 :第1領域
16a:第1側部
16b:第2側部
17 :第2領域
18 :導電部
19 :曲線部
20 :絶縁層
21 :直線部
22 :段差部
25 :穴部
26 :開口部
30、40、50、60:太陽電池モジュール
1: Semiconductor substrate 2: Reverse conductivity type layer 3: Through hole 4: 1st electrode 5: 2nd electrode 6: Semiconductor layer 7: Antireflection layer 10: Solar cell element 15: Wiring member 15a:
Claims (13)
該複数の太陽電池素子のうち互いに隣り合う第1の太陽電池素子および第2の太陽電池素子のうち前記第1の太陽電池素子の前記第1の電極に電気的に接続された第1配線部材および前記第2の太陽電池素子の前記第2の電極に電気的に接続された第2配線部材を備える配線部材とを備えており、
前記第1配線部材および前記第2配線部材の少なくともいずれか一方は、前記第1の電極の長手方向に沿った長尺状の第1領域と、平面視したときに前記第1領域の前記第1の電極の長手方向に延びる第1側部から外方に向かって突出しているとともに前記第1の電極の長手方向に沿って互いに離間して配列された凸状の複数の第2領域とを有し、
前記第1領域は、前記太陽電池素子と電気的に絶縁されており、
前記複数の第2領域の各々は、前記第1の電極または前記第2の電極に電気的に接続可能な導電部を有しており、
前記複数の第2領域のうち隣接する第2領域間に位置する前記第1領域の前記第1側部は、平面視したときに、少なくとも一部に曲線部を有している、太陽電池モジュール。 A semiconductor substrate having a first surface and a second surface on the back side of the first surface, and an elongated first electrode and a second electrode respectively arranged on the first surface A plurality of solar cell elements arranged next to each other;
The first wiring member electrically connected to the first electrode of the first solar cell element among the first solar cell element and the second solar cell element adjacent to each other among the plurality of solar cell elements. And a wiring member comprising a second wiring member electrically connected to the second electrode of the second solar cell element,
At least one of the first wiring member and the second wiring member includes an elongated first region along the longitudinal direction of the first electrode, and the first region of the first region when viewed in plan. A plurality of convex second regions protruding outward from a first side extending in the longitudinal direction of one electrode and spaced apart from each other along the longitudinal direction of the first electrode; Have
The first region is electrically insulated from the solar cell element;
Each of the plurality of second regions has a conductive portion that can be electrically connected to the first electrode or the second electrode,
The solar cell module, wherein the first side portion of the first region located between adjacent second regions among the plurality of second regions has a curved portion at least partially when viewed in plan. .
前記配線部材は、前記複数の第1の電極に各々対応する複数の前記第1配線部材と、該複数の第1配線部材の一端同士を電気的に接続するとともに前記第1の電極の長手方向に直交する方向に延びる第1集電部材とを有しており、
前記複数の第1配線部材の各々は、前記第1領域および前記第2領域を有しており、前記第1配線部材の前記長手方向に直交する方向における寸法は、前記第1集電部材に近づくにつれて大きい、請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The solar cell element has a plurality of the first electrodes,
The wiring member electrically connects a plurality of first wiring members respectively corresponding to the plurality of first electrodes, and ends of the plurality of first wiring members, and a longitudinal direction of the first electrodes. A first current collecting member extending in a direction orthogonal to
Each of the plurality of first wiring members has the first region and the second region, and the dimension of the first wiring member in the direction perpendicular to the longitudinal direction is the same as that of the first current collecting member. The solar cell module according to any one of claims 1 to 5, wherein the solar cell module becomes larger as it approaches.
前記配線部材は、前記複数の第2の電極に各々対応する複数の前記第2配線部材と、該複数の第2配線部材の一端同士を電気的に接続するとともに前記第1の電極の長手方向に直交する方向に延びる第2集電部材とをさらに有しており、
前記第1配線部材および前記第2配線部材の各々は、前記第1領域および前記第2領域を有しており、
前記第1の面における前記第1の電極の面積比率は、前記第1の面における前記第2の電極の面積比率よりも小さく、
前記第1の電極の長手方向に直交する方向において、前記第1配線部材の寸法は、前記第2配線部材の寸法よりも大きい、請求項6に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell element has a plurality of the second electrodes,
The wiring member electrically connects a plurality of the second wiring members respectively corresponding to the plurality of second electrodes, and one ends of the plurality of second wiring members, and the longitudinal direction of the first electrodes And a second current collecting member extending in a direction orthogonal to the
Each of the first wiring member and the second wiring member has the first region and the second region,
The area ratio of the first electrode on the first surface is smaller than the area ratio of the second electrode on the first surface;
The solar cell module according to claim 6, wherein a dimension of the first wiring member is larger than a dimension of the second wiring member in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode.
前記導電部は、前記第1の面側から平面透視したとき、前記複数のフィンガー電極と重なるように位置している、請求項1乃至11のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The solar cell element further includes, on the second surface, a plurality of finger electrodes each extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode,
The solar cell module according to any one of claims 1 to 11, wherein the conductive portion is positioned so as to overlap the plurality of finger electrodes when seen in a plan view from the first surface side.
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