JP2013149863A

JP2013149863A - Solar cell module

Info

Publication number: JP2013149863A
Application number: JP2012010440A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Ishizaki; 光範石崎; Hisashi Kunishige; 久志國重
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-08-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module capable of improving a power generation efficiency by making light reflected on a surface of a solar cell element incident again and suppressing degradation in yield.SOLUTION: The solar cell module is formed by connecting a plurality of solar cell elements 1 in series using an interconnector 8 with conductivity and includes a reflection member 11 bonded to a surface of the interconnector 8 bonded onto the light-receiving surface side of the solar cell element 1 with resin-based adhesive 14.

Description

本発明は、太陽電池素子を連結して形成された太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module formed by connecting solar cell elements.

複数の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールの構造は、例えば特許文献１に開示されている。すなわち、太陽電池素子の表面（受光面）と裏面に、それぞれ印刷によって銀電極が形成されている。太陽電池素子の表面電極と、隣接する太陽電池素子の裏面の電極とに銅箔等の導電性のインターコネクタがはんだ付けされて、所定の数の太陽電池素子を直列に接続したストリングスが形成される。さらに、所定数のストリングスを併設し、ストリングスから導出されたインターコネクタを銅箔等の導電性の出力リードフレームにはんだ付けして連結することで、アレイが形成される。そして、ガラスのような透光性を有する表面部材とＥＶＡ等の透光性を有する封止材と耐候性を有する裏面部材とによってアレイを封止して太陽電池モジュールが形成される。 A structure of a solar cell module including a plurality of solar cell elements is disclosed in Patent Document 1, for example. That is, silver electrodes are formed on the front surface (light receiving surface) and back surface of the solar cell element by printing, respectively. A conductive interconnector such as copper foil is soldered to the surface electrode of the solar cell element and the electrode on the back surface of the adjacent solar cell element to form a string in which a predetermined number of solar cell elements are connected in series. The Further, an array is formed by providing a predetermined number of strings and soldering and interconnecting an interconnector derived from the strings to a conductive output lead frame such as a copper foil. Then, the solar cell module is formed by sealing the array with a translucent surface member such as glass, a translucent sealing material such as EVA, and a weather resistant back member.

特開平１１−３１２８２０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-312820

太陽電池素子の表面（受光面）に光が入射すると太陽電池素子内部に電気が発生する。しかし、入射した光の一部は太陽電池素子の表面で反射してしまう。太陽電池素子では、より多くの光を吸収させて発電効率の向上を図ることが望まれているが、太陽電池素子の表面で反射してしまい太陽電池素子に吸収されなかった光は、発電に寄与することができない。 When light enters the surface (light receiving surface) of the solar cell element, electricity is generated inside the solar cell element. However, a part of the incident light is reflected on the surface of the solar cell element. In the solar cell element, it is desired to improve the power generation efficiency by absorbing more light, but the light that is reflected by the surface of the solar cell element and is not absorbed by the solar cell element is used for power generation. Can't contribute.

例えば、インターコネクタを肉厚にすれば、太陽電池素子の表面で反射した光をインターコネクタの側面で反射させて、再度太陽電池素子に入射させることができる。しかしながら、肉厚にすることで、インターコネクタの剛性が増加する。インターコネクタの剛性が増加すると、太陽電池素子の電極とインターコネクタとをはんだ付けする際に、はんだが室温まで冷却する過程において、両者の線膨張係数の差に起因して太陽電池素子に発生する応力が増大し、太陽電池素子が破損してしまい、歩留まりが低下してしまうという問題があった。 For example, if the interconnector is made thick, light reflected by the surface of the solar cell element can be reflected by the side surface of the interconnector and incident again on the solar cell element. However, increasing the thickness increases the rigidity of the interconnector. When the interconnector's rigidity is increased, when the electrodes of the solar cell element and the interconnector are soldered, in the process where the solder cools to room temperature, it occurs in the solar cell element due to the difference in linear expansion coefficient between the two. There was a problem that the stress increased, the solar cell element was damaged, and the yield was lowered.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池素子の表面で反射した光を再入射させて発電効率の向上を図るとともに、歩留まりの低下を抑制することのできる太陽電池モジュールを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a solar cell module capable of improving power generation efficiency by re-entering light reflected from the surface of a solar cell element and suppressing a decrease in yield. The purpose is to obtain.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、導電性を有するインターコネクタを用いて複数の太陽電池素子を直列に接続してなる太陽電池モジュールであって、太陽電池素子の受光面側に接着されたインターコネクタの表面に樹脂系の接着材で接着された反射用部材を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a solar cell module in which a plurality of solar cell elements are connected in series using an interconnector having conductivity, A reflection member bonded to the surface of the interconnector bonded to the light receiving surface side with a resin adhesive is provided.

本発明によれば、太陽電池素子の表面で反射した光を反射用部材で反射させて再入射させることで発電効率の向上を図ることができるという効果を奏する。また、樹脂系の接着材の硬化温度は、はんだの凝固温度に比べて低いため、反射用部材をインターコネクタに接着する際に太陽電池素子に発生する応力を抑えることができる。さらに、接着材の変形による応力の緩和作用によって、太陽電池素子に発生する応力をさらに抑えることができ、太陽電池素子の破損を抑制して、歩留まりの向上を図ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the power generation efficiency can be improved by reflecting the light reflected on the surface of the solar cell element by the reflecting member and re-entering the light. In addition, since the curing temperature of the resin adhesive is lower than the solidification temperature of the solder, it is possible to suppress the stress generated in the solar cell element when the reflecting member is bonded to the interconnector. Further, the stress mitigating action due to the deformation of the adhesive material can further suppress the stress generated in the solar cell element, thereby suppressing the damage of the solar cell element and improving the yield.

図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールが備える太陽電池素子を受光面側から見た上面図である。FIG. 1 is a top view of a solar cell element provided in a solar cell module according to an embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. 図２は、図１に示す太陽電池素子を受光面の反対面側から見た下面図である。FIG. 2 is a bottom view of the solar cell element shown in FIG. 1 viewed from the side opposite to the light receiving surface. 図３は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの一部の概略構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a part of the solar cell module according to the embodiment of the present invention. 図４は、図３に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 図５は、比較例にかかる太陽電池モジュールであって、図４に示す部位に相当する部分の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a solar cell module according to a comparative example, corresponding to the portion shown in FIG.

以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。また、図面を見易くするために、平面図であってもハッチングを付す場合があり、断面図であってもハッチングを省略する場合がある。 Below, the solar cell module concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding. The same applies between the drawings. Further, in order to make the drawing easy to see, hatching may be given even in a plan view, and hatching may be omitted even in a cross-sectional view.

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールが備える太陽電池素子を受光面側から見た上面図である。図２は、図１に示す太陽電池素子を受光面の反対面側から見た下面図である。図３は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの一部の概略構成を示す斜視図である。図４は、図３に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。 Embodiment.
FIG. 1 is a top view of a solar cell element provided in a solar cell module according to an embodiment of the present invention as viewed from the light receiving surface side. FIG. 2 is a bottom view of the solar cell element shown in FIG. 1 viewed from the side opposite to the light receiving surface. FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a part of the solar cell module according to the embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.

図１に示すように、太陽電池モジュールが備える太陽電池素子１は、半導体基板５の受光面側にリン拡散によって不純物層拡散層（図示せず）が形成されているとともにシリコン窒化膜よりなる反射防止膜４が形成されている。また、半導体基板５の受光面側には、長尺細長の細線電極３と、この細線電極３と導通する集電電極２が設けられている。細線電極３と集電電極２は、それぞれの底面部において不純物拡散層と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 1, a solar cell element 1 provided in a solar cell module has a reflection layer made of a silicon nitride film and an impurity layer diffusion layer (not shown) formed by phosphorous diffusion on the light receiving surface side of a semiconductor substrate 5. A prevention film 4 is formed. Further, on the light receiving surface side of the semiconductor substrate 5, a long and narrow thin wire electrode 3 and a current collecting electrode 2 that is electrically connected to the thin wire electrode 3 are provided. The thin wire electrode 3 and the current collecting electrode 2 are electrically connected to the impurity diffusion layer at their bottom portions.

また、図２に示すように、太陽電池素子１の裏面（受光面と反対側の面）には、ほぼ全体にわたって裏面電極７が設けられるとともに集電電極２と略同一方向に裏面集電電極６が設けられている。 Further, as shown in FIG. 2, the back surface electrode 7 is provided almost entirely on the back surface (surface opposite to the light receiving surface) of the solar cell element 1 and the back surface current collecting electrode in substantially the same direction as the current collecting electrode 2. 6 is provided.

また、図３に示すように、太陽電池素子１の裏面集電電極６と、隣接する太陽電池素子１の集電電極２とに導電性のインターコネクタ８をはんだ付けして、複数枚（例えば１０枚）の太陽電池素子１を直列に接続したストリングス９が形成される。なお、インターコネクタ８は銅からなり、あらかじめＳｎ−Ａｇ−Ｃｕのはんだを表面にコーティングしたものである。 Further, as shown in FIG. 3, a plurality of sheets (for example, a plurality of conductive interconnectors 8 are soldered to the back surface collecting electrode 6 of the solar cell element 1 and the collecting electrode 2 of the adjacent solar cell element 1. A string 9 in which ten solar cell elements 1 are connected in series is formed. The interconnector 8 is made of copper and has a surface coated with Sn—Ag—Cu solder in advance.

さらに、ストリングス９から導出したインターコネクタ８を出力リードフレーム１０にはんだ付けすることで、複数本（例えば５本）のストリングス９が電気的に連結される。出力リードフレーム１０は銅からなり、あらかじめＳｎ−Ａｇ−Ｃｕのはんだ（図４に示すはんだ材１３）を表面にコーティングしたものである。 Furthermore, by soldering the interconnector 8 derived from the strings 9 to the output lead frame 10, a plurality of (for example, five) strings 9 are electrically connected. The output lead frame 10 is made of copper and has a surface coated with Sn—Ag—Cu solder (solder material 13 shown in FIG. 4) in advance.

インターコネクタ８の上には反射用部材１１が接着されている。図４に示すように、反射用部材１１は、樹脂系の接着材１４によって接着されている。以上により本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの本体部１２が得られる。なお、太陽電池モジュールの本体部１２は、ガラス１５とＥＶＡ等の透光性を有する封止材１６と耐候性を有する裏面部材（図示せず）とによって封止される。 A reflection member 11 is bonded on the interconnector 8. As shown in FIG. 4, the reflecting member 11 is bonded by a resin adhesive 14. Thus, the main body 12 of the solar cell module according to the present embodiment is obtained. In addition, the main-body part 12 of a solar cell module is sealed with the sealing material 16 which has translucency, such as glass 15, EVA, and the back surface member (not shown) which has a weather resistance.

図５は、比較例にかかる太陽電池モジュールであって、図４に示す部位に相当する部分の断面図である。比較例にかかる太陽電池モジュールでは、インターコネクタ８上に反射用部材１１（図４も参照）が設けられていない。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a solar cell module according to a comparative example, corresponding to the portion shown in FIG. In the solar cell module according to the comparative example, the reflecting member 11 (see also FIG. 4) is not provided on the interconnector 8.

太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子１に入射した光１７ａは、その一部が太陽電池素子１に吸収される光１７ｄとなり、残りが太陽電池素子１に反射される光１７ｂとなる。太陽電池素子１に吸収される光１７ｄは、太陽電池素子１に電力を生じさせる。そして、太陽電池素子１で反射される光１７ｂは、太陽電池素子１の発電にほとんど寄与することなくガラス１５から出射されてしまう。 In the solar cell module, the light 17 a incident on the solar cell element 1 becomes a light 17 d that is partially absorbed by the solar cell element 1, and the remaining light 17 b that is reflected by the solar cell element 1. The light 17 d absorbed by the solar cell element 1 generates power in the solar cell element 1. Then, the light 17 b reflected by the solar cell element 1 is emitted from the glass 15 with little contribution to the power generation of the solar cell element 1.

一方、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールでは、図４に示すように、インターコネクタ８上に反射用部材１１が設けられているため、太陽電池素子１で反射された光１７ｂの一部を、反射用部材１１の側面で再度反射させることができる。反射用部材１１の側面で反射された光１７ｃは、太陽電池素子１に入射され、太陽電池素子１に吸収される光１７ｅとして、太陽電池素子１に電力を生じさせる。 On the other hand, in the solar cell module according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, since the reflecting member 11 is provided on the interconnector 8, a part of the light 17b reflected by the solar cell element 1 is used. Then, it can be reflected again by the side surface of the reflecting member 11. The light 17 c reflected by the side surface of the reflecting member 11 is incident on the solar cell element 1 and generates power in the solar cell element 1 as light 17 e that is absorbed by the solar cell element 1.

このように、比較例では、太陽電池素子１の表面で反射されて発電に寄与できなかった光１７ｂも、太陽電池素子１に吸収することが可能となり、発電効率の向上を図ることができる。さらに、樹脂系の接着材１４の硬化温度は、はんだ材１３の凝固温度に比べて低いため、反射用部材１１をインターコネクタ８に接着する際に太陽電池素子１に発生する応力を抑えることができる。 As described above, in the comparative example, the light 17b that is reflected on the surface of the solar cell element 1 and cannot contribute to power generation can be absorbed by the solar cell element 1, and the power generation efficiency can be improved. Furthermore, since the curing temperature of the resin adhesive 14 is lower than the solidification temperature of the solder material 13, the stress generated in the solar cell element 1 when the reflecting member 11 is bonded to the interconnector 8 can be suppressed. it can.

さらに、接着材１４の変形による応力の緩和作用によって太陽電池素子１に発生する応力をさらに抑えることができ、太陽電池素子１の破損を抑制して歩留まりの向上を図ることができる。 Furthermore, the stress generated in the solar cell element 1 due to the stress relieving action due to the deformation of the adhesive 14 can be further suppressed, and damage to the solar cell element 1 can be suppressed to improve the yield.

本実施の形態では、反射用部材１１には、銅の表面にＳｎはんだをめっきしたものを用いており、導電部の断面積が大きくなって抵抗損失が減少し、発電効率のより一層の向上を図ることができる。 In the present embodiment, the reflecting member 11 is made of a copper surface plated with Sn solder, the cross-sectional area of the conductive portion is increased, the resistance loss is reduced, and the power generation efficiency is further improved. Can be achieved.

また、接着材１４にはエポキシ系の樹脂接着材を用いたが、導電性接着材を用いれば、インターコネクタ８と反射用部材１１との接続抵抗が低くなる。これにより、抵抗損失の減少による発電効率のより一層の向上を図ることができる。なお、反射用部材１１は樹脂材に光沢めっきを形成したものでもよく、反射用部材１１の長さは太陽電池素子１よりも長くてもよいし短くてもよい。また、反射用部材１１の本数には特に制約はない。 In addition, an epoxy resin adhesive is used as the adhesive 14, but if a conductive adhesive is used, the connection resistance between the interconnector 8 and the reflecting member 11 becomes low. Thereby, it is possible to further improve the power generation efficiency by reducing the resistance loss. In addition, the member 11 for reflection may form the resin material in gloss plating, and the length of the member 11 for reflection may be longer or shorter than the solar cell element 1. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the number of the members 11 for reflection.

以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールは、インターコネクタで連結された複数の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールに有用である。 As mentioned above, the solar cell module concerning this invention is useful for a solar cell module provided with the several solar cell element connected with the interconnector.

１太陽電池素子
２集電電極
３細線電極
４反射防止膜
５半導体基板
６裏面集電電極
７裏面電極
８インターコネクタ
９ストリングス
１０出力リードフレーム
１１反射用部材
１２本体部
１３はんだ材
１４接着材
１５ガラス
１６封止材
１７ａ〜１７ｄ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell element 2 Current collection electrode 3 Fine wire electrode 4 Antireflection film 5 Semiconductor substrate 6 Back surface current collection electrode 7 Back surface electrode 8 Interconnector 9 Strings 10 Output lead frame 11 Reflective member 12 Main-body part 13 Solder material 14 Adhesive material 15 Glass 16 sealing material 17a-17d light

Claims

A solar cell module formed by connecting a plurality of solar cell elements in series using an interconnector having conductivity,
A solar cell module comprising: a reflecting member bonded to a surface of the interconnector bonded to the light receiving surface side of the solar cell element with a resin-based adhesive.

The solar cell module according to claim 1, wherein the reflecting member has conductivity.

The solar cell module according to claim 1, wherein the adhesive has conductivity.