JP2013195142A - 太陽電池の出力測定方法及び出力測定治具 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池の電気的特性の測定を簡易、かつ正確に行う。
【解決手段】リボン状の金属箔からなる測定端子片２を、接着剤３を介して太陽電池１の電極４上に配置し、測定端子片２に電流計５又は電圧計６を接続して太陽電池１の電気的特性を測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池の電気的特性を測定する出力測定治具及び測定方法に関するものであり、特に太陽電池に接触する電極端子の改良に関するものである。

従来、太陽電池の電気的特性の測定を行う測定治具としては、一般に太陽電池のバスバー電極に接触されるプローブピンを複数備えた測定治具が用いられている。この種の測定治具は、太陽電池に流れる電流を測定する電流測定用プローブピンと、太陽電池に発生する電圧を測定する電圧測定用プローブピンを有する。

太陽電池の電気的特性の測定は、例えば、図８及び図９に示すように、これら電流測定用プローブピン５０及び電圧測定用プローブピン５１を、測定対象となる太陽電池５３のバスバー電極５４上に接触し、太陽電池５３の受光面に疑似太陽光を照射しながら、太陽電池５３に流れる電流及び太陽電池５３に発生する電圧を測定するいわゆる４端子法によって行われる。

特開２００６−１１８９８３号公報 特開２０１０−１７７３７９号公報

ここで、近年、太陽電池の製造工数を削減すると共に、Ａｇペースト等の電極材料の使用量を削減し製造コストの低コスト化を図るために、バスバー電極を設けることなく、導電性接着フィルムを介してフィンガー電極と交差するように直接インターコネクタとなるタブ線を接続させる工法が提案されている。かかるバスバーレス構造の太陽電池においても、集電効率はバスバー電極を形成した太陽電池と同等以上となる。

このようなバスバーレス構造の太陽電池５５に対して電気的特性を測定する場合、プローブピン５６を直接フィンガー電極５７に接触させる必要がある。しかし、図１０に示すように、プローブピン５６の立設間隔とフィンガー電極５７が形成される間隔とは一致しないことも多く、この場合、全てのフィンガー電極５７に対して導通をとることができず、計測の対象から外れるフィンガー電極５７が発生し、正確な電気的特性を測定することができなくなる。

このような問題を解決するために、プローブピンを用いるのではなく、矩形板状のバー電極を測定端子に用い、全フィンガー電極と交叉するように太陽電池の受光面に配置する測定手法も提案されている。

しかし、バー電極による測定手法においては、各フィンガー電極にバー電極の当接面を均一に当接させる必要があるが、バー電極の当接面の平面度を高精度に形成することや、バー電極の太陽電池に対する水平度の調整が困難となる。さらに、フィンガー電極の高さは太陽電池の面内において不均一である場合、全てのフィンガー電極にバー電極を充分な圧力で当接させることは難しい。

また、太陽電池の出力測定に際して疑似太陽光を照射すると、測定治具による影が受光面上に落ちてしまい、シャドーロスが生じることによって正確な出力測定が困難となり、また測定治具によるシャドーロス分を計算し測定値を補正することは煩雑である。さらに、バスバーレス構造の太陽電池に対しても測定可能な治具は高コストであり、またプローブピンとフィンガー電極との位置合わせや接触圧の調整など測定工程も煩雑となることから、太陽電池モジュールの製造工程において、簡便に太陽電池の出力測定を行うことができる太陽電池の出力測定方法の構築が望まれている。

そこで、本発明は、バスバー電極を備える太陽電池のみならず、バスバーレス構造の太陽電池、その他のあらゆる太陽電池に対しても電気的特性の測定を簡易、かつ正確に行うことができる太陽電池の出力測定方法を提供すること目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池の出力測定方法は、リボン状の金属箔からなる測定端子片を、接着剤を介して太陽電池の電極上に配置し、上記測定端子片に電流計又は電圧計を接続して上記太陽電池の電気的特性を測定するものである。

また、本発明に係る太陽電池の出力測定治具は、接着剤を介して太陽電池の電極上に配置されるリボン状の金属箔からなる測定端子片を備え、上記測定端子片は、電流計又は電圧計と接続され、上記太陽電池の電気的特性を測定するものである。

本発明によれば、測定端子片は、リボン状の金属箔を用いて接着剤を介して接続されているため、電極の全てに均等に接着される。また、測定端子片は、太陽電池の受光面に影を落とすことがないため、シャドーロスによる測定誤差も生じさせない。さらに、測定端子片は、金属箔を接着するものであるため、太陽電池に専用の測定治具を用いる場合のような負荷を与えることもない。したがって、本発明によれば、太陽電池の電気的特性の測定を簡易、かつ正確に行うことができる。

薄膜系の太陽電池に対する出力特性を測定する工程を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。 結晶シリコン系の太陽電池に対する出力特性を測定する工程を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 導電性接着フィルムを示す断面図である。 測定端子片と導電性接着フィルムとの積層体を示す断面図である。 薄膜系太陽電池のモジュール化工程を示す図であり、（ａ）はタブ線の接続工程を示す斜視図、（ｂ）はタブ線が接続された太陽電池を示す平面図である。 薄膜太陽電池モジュールを示す斜視図である。 結晶シリコン系の太陽電池ストリングを示す断面図である。 従来のプローブピンを用いた測定装置を用いて太陽電池の電気的特性の測定を行う状態を示す斜視図である。 従来のプローブピンを用いた測定装置による測定を説明するための図である。 従来のプローブピンを用いた測定装置によってバスバーレス構造の太陽電池の電気的特性の測定を説明するための図である。

以下、本発明が適用された太陽電池の出力測定方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

本発明が適用された太陽電池の出力測定方法では、図１、図２に示すように、測定治具として、太陽電池１の相対向する２側縁間に亘って形成されている電極４の長さ以上の長さを有するリボン状の金属箔からなる測定端子片２を、接着剤３を介して太陽電池１の表面電極上に配置することによって行う。

具体的に、この測定端子片２は、矩形状に成型された太陽電池１の相対向する２側縁間に亘って形成されている電極４の長さ以上の長さを有する長尺状の導電性基材からなり、例えば、９〜３００μｍ厚で後述する導電性接着フィルム３ａと略同幅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。

測定端子片２は、例えば図１（ａ）（ｂ）に示すように、薄膜系の太陽電池１の表面に形成されたＰ型電極４ａとＮ型電極４ｂ上に配置され、各表面電極に配置された測定端子片２間には電流計５又は電圧計６が接続される。そして、本出力測定方法は、所定の疑似太陽光が照射されることにより、測定端子片２を介して太陽電池１に流れる電流や太陽電池１に発生する電圧を測定する。

また、測定端子片２は、例えば図２（ａ）（ｂ）に示すように、結晶シリコン系の太陽電池１の表面に形成された複数のフィンガー電極４ｃと交差するように配置されるとともに、裏面全面に形成された裏面電極４ｄ上に配置され、表裏面に配置された測定端子片２間には電流計５又は電圧計６が接続される。そして、本出力測定方法は、所定の疑似太陽光が照射されることにより、測定端子片２を介して太陽電池１に流れる電流や太陽電池１に発生する電圧を測定する。

測定端子片２は、接着剤３を介して太陽電池１の表面電極４上に配置される。接着剤３としては、例えば導電性接着フィルム３ａを用いることができる。導電性接着フィルム３ａは、図１（ａ）に示すように、予め測定端子片２の一面に積層一体化されていてもよく、また測定時に太陽電池１の表面電極上に配置された後に測定端子片２が重畳配置されるようにしてもよい。

導電性接着フィルム３ａは、図３に示すように、バインダー樹脂７に導電性フィラー８が高密度に含有され、フィルム状に成形されたものであり、例えば、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製：ＳＰ１００シリーズを用いることができる。

導電性接着フィルム３ａに用いられる導電性フィラー８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。

導電性接着フィルム３ａのバインダー樹脂７の組成は、特に制限されないが、例えば、熱硬化型のエポキシ系硬化型樹脂組成物やアクリル系硬化型樹脂組成物を使用することができる。

エポキシ系熱硬化型樹脂組成物は、例えば、分子内に２つ以上のエポキシ基を有する化合物もしくは樹脂、エポキシ硬化剤、成膜成分等から構成される。

分子内に２つ以上のエポキシ基を有する化合物もしくは樹脂としては、液状であっても、固体状であってもよく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂などを例示できる。また、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３´，４´−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物も使用することができる。

エポキシ硬化剤としては、例えば、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、スルホニウムカチオン系硬化剤等が挙げられる。硬化剤は潜在性であってもよい。

成膜成分としては、例えば、エポキシ化合物やエポキシ樹脂と相溶するフェノキシ樹脂やアクリル樹脂を挙げることができる。

エポキシ系熱硬化型樹脂組成物は、必要に応じて公知の硬化促進剤、シランカップリング剤、金属捕捉剤、ブタジエンゴム等の応力緩和剤、シリカなどの無機フィラー、ポリイソシアネート系架橋剤、着色料、防腐剤、溶剤等を含有することができる。

アクリル系熱硬化型樹脂組成物は、例えば、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、シリカなどの無機フィラー、シランカップリング剤、ラジカル重合開始剤等から構成される。

（メタ）アクリレートモノマーとしては、単官能（メタ）アクリレートモノマー、多官能（メタ）アクリレートモノマー、あるいはそれらにエポキシ基、ウレタン基、アミノ基、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基等を導入した変性単官能または多官能（メタ）アクリレートモノマーを使用することができる。また、本発明の効果を損なわない限り、（メタ）アクリレートモノマーとラジカル共重合可能な他のモノマー、例えば（メタ）アクリル酸、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル等を併用することができる。

アクリル系熱硬化型樹脂組成物用の成膜用樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキル化セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。

ラジカル重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾビス系化合物を挙げることができる。

アクリル系熱硬化型樹脂組成物は、必要に応じ、ブタジエンゴム等の応力緩和剤や、酢酸エチル等の溶剤、着色料、酸化防止剤、老化防止剤等を含有することができる。

導電性フィラー８を含有したエポキシ系熱硬化型樹脂組成物やアクリル系熱硬化型樹脂組成物からなるバインダー樹脂７から、導電性接着フィルムへの成形は、公知の手法を使用して行うことができる。例えば、導電性フィラー８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、溶解させて得られた樹脂生成用溶液を剥離シート９上に塗布し、溶剤を揮発させることにより、フィルム状に成形された導電性接着フィルム３ａを得る。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。

剥離シート９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。このフィルム状の導電性接着フィルム３ａは、リールに巻回される。

測定端子片２と導電性接着フィルム３ａとを予め積層一体化させる場合には、リールに巻回された測定端子片２及び導電性接着フィルム３ａがそれぞれ引き出され、ロールラミネート等によって貼り合わされていく。図４に示すように、測定端子片２と導電性接着フィルム３ａとの積層体１１は、リール１０に巻回されて保管され、使用時に引き出される。

太陽電池１の出力測定に際して、測定端子片２及び導電性接着フィルム３ａの積層体１１は、太陽電池１の相対向する２側縁間の長さ以上の長さにカットされ、太陽電池１の表面の相対向する２側縁間に亘って形成されている電極４上に仮貼りされる。

このとき、当該積層体１１は、薄膜系の太陽電池１の表面のＰ型電極４ａ上及びＮ型電極４ｂ上にそれぞれ配置される（図１）。また、積層体１１は、結晶シリコン系の太陽電池１の表面に形成されたフィンガー電極４ｃと交差するように配置されるとともに、裏面全面に形成された裏面電極４ｄ上に配置される（図２）。

その後、導電性接着フィルム３ａは、測定端子片２の上からボンダーによって所定の圧力で所定時間加圧されることにより、バインダー樹脂７のタック力によって、測定端子片２と電極４ａ〜４ｄとが直接あるいは導電性フィラー８を介して接触する。これにより、導電性接着フィルム３ａは、測定端子片２を電極４ａ〜４ｄ上に接着させると共に、導通接続させることができる。

なお、測定端子片２と導電性接着フィルム３ａとを別個に太陽電池１に配置する場合には、先ず、所定の長さにカットされた導電性接着フィルム３ａが太陽電池１の電極４ａ〜４ｄと長手方向に亘って重畳するように相対向する２側縁間に亘って仮貼りされる。次いで、所定の長さにカットされた測定端子片２を導電性接着フィルム３ａの上に重畳配置し、その後、測定端子片２の上からボンダーによって加圧される。

電極４ａ及び４ｂ、４ｃ及び４ｄに接続された各測定端子片２は、間に電流計５や電圧計６が接続され、太陽電池１の出力測定に供される。このとき、測定端子片２は、リボン状銅箔等の金属箔を基材として用いて接着剤３を介して接続されているため、各電極４ａ〜４ｄの全てに均等に接着される。また、測定端子片２は、太陽電池１の受光面に影を落とすことがないため、シャドーロスによる測定誤差も生じさせない。さらに、測定端子片２は、金属箔を接着するものであるため、太陽電池１に専用の測定治具を用いる場合のような負荷を与えることもない。

出力測定後、測定端子片２及び接着剤３は、太陽電池の電極４ａ〜４ｄより剥離される。このとき、測定端子片２と導電性接着フィルム３ａとの積層体１１を用いることにより、測定端子片２と接着剤３を同時に剥離することができる。

ここで、導電性接着フィルム３ａは、バインダー樹脂組成物の配合比やバインダー樹脂７に充填される導電性フィラー８の充填量を調整することにより、太陽電池１の電極４ａ〜４ｄ上に仮貼りするためのタック力や、出力測定後に測定端子片２を太陽電池１の電極４ａ〜４ｄ上から剥離する剥離性を調整することができる。

なお、太陽電池１として、例えばシリコン系太陽電池を用いる場合、測定端子片２及び接着剤３は、太陽電池１の表面に相対向する２側縁間に亘って形成されたバスバー電極に重畳するように配置される。また、バスバー電極が形成されず、フィンガー電極のみからなるいわゆるバスバーレスタイプのシリコン系太陽電池を用いる場合、測定端子片２及び接着剤３は、全フィンガー電極と直交するように、太陽電池１の相対向する２側縁間に亘って配置される。このときも、測定端子片２は、フィンガー電極３１の形成間隔にかかわらず、全フィンガー電極と直交して接続することができ、正確な太陽電池１の出力測定を行うことができる。その他の形態の太陽電池を用いる場合も、測定端子片２及び接着剤３は、電極取り出し部となる電極上に適宜設けられる。

また、上記では導電性接着フィルム３ａを用いる場合について説明したが、本発明は、フィルム形状の導電性接着剤に限らず、ペースト状の導電性接着剤や、導電性粒子を含有しない絶縁性接着フィルムや絶縁性接着ペースト等の絶縁性の接着剤を使用することもできる。

［太陽電池１］
次いで、測定端子片２によって電気的特性の測定が行われる太陽電池１について説明する。太陽電池１としては、例えばガラスやステンレススチールなどの基板上に、光電変換層である半導体層を形成したいわゆる薄膜太陽電池を用いることができる。薄膜太陽電池からなる太陽電池１は、透光性絶縁基板１２上に、図示は省略しているが、透明導電膜からなる透明電極膜、光電変換層、裏面電極膜がこの順に積層されて形成され、透光性絶縁基板１２側から光を入射させるスーパーストレート型の太陽電池である。なお、薄膜太陽電池には、基材、裏面電極、光電変換層、透明電極の順で形成されたサブストレート型太陽電池もある。以下では、スーパーストレート型の薄膜太陽電池１を例に説明するが、本技術は、サブストレート型の薄膜太陽電池に用いることもできる。

また、本発明が適用される太陽電池１は、薄膜系太陽電池全般、例えばアモルファスシリコン、微結晶タンデム、ＣｄＴｅ、ＣＩＳ、フレキシブル等の各種薄膜系太陽電池、あるいは、結晶系太陽電池を用いることができる。

透光性絶縁基板１２としては、ガラスやポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いることができる。

透明電極膜としては、例えばＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ（酸化亜鉛にＡｌをドープさせた透明電極体）などを用いることができる。光電変換層としては、アモルファスシリコン、微結晶シリコンあるいは多結晶シリコンなどのシリコン系光電変換膜や、ＣｄＴｅ，ＣｕＩｎＳｅ_２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ_２などの化合物系光電変換膜を用いることができる。

裏面電極膜としては、例えば透明導電膜と金属膜の積層構造を有する。透明電極膜は、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯなどを用いることができる。金属膜は、銀、アルミニウム等を用いることができる。

このように構成された太陽電池１は、図１（ａ）に示すように、透光性絶縁基板１２のほぼ全幅にわたる長さを有する矩形状の太陽電池セル１３が複数形成されている。各太陽電池セル１３は、電極分割ラインによって分離されるとともに、コンタクトラインによって隣接する太陽電池セル１３，１３同士において一方の透明電極膜と他方の裏面電極膜とが互いに接続されることで、複数の太陽電池セル１３が直列に接続された太陽電池ストリングが構成されている。

そして、太陽電池１は、太陽電池ストリングにおける一端部の太陽電池セル１３の透明電極膜の端部上に、太陽電池セル１３とほぼ同一長さの線状のＰ型電極４ａが形成され、他端部の太陽電池セル１３の裏面電極膜の端部上に、太陽電池セル１３とほぼ同一長さの線状のＮ型電極４ｂが形成されている。太陽電池１は、これらＰ型電極４ａ及びＮ型電極４ｂが電極取り出し部となり、正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８を介して端子ボックス１９へ電気を供給する。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、太陽電池１は、Ｐ型電極４ａ及びＮ型電極４ｂ上に、接着剤層を介して正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８が接続される。接着剤層は、例えば、ハンダや導電性接着フィルム、導電性接着ペーストを用いることができる。導電性接着フィルムは、Ｐ型電極４ａ及びＮ型電極４ｂ上に仮貼りされた後に正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８が重畳されてもよく、あるいは予め正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８の一面に導電性接着フィルムが積層された積層体をＰ型電極４ａ及びＮ型電極４ｂ上に設けるようにしてもよい。

導電性接着フィルムとしては、上述した導電性接着フィルム３ａと同様の構成を備えたものを用いることができ、正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８としては、上述した測定端子片２と同様の構成を備えたものを用いることができる。

図６に示すように、正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８が仮貼りされた太陽電池１は、単体で、又は複数枚連結されたマトリクスを構成して、裏面側に封止接着剤のシート２１及びバックシート２３が設けられ、一括して真空ラミネート圧着される。このとき、太陽電池１は、ヒータによって導電性接着フィルムのバインダー樹脂７が熱硬化され、正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８がＰ型電極４ａ及びＮ型電極４ｂ上に接続されるとともに、太陽電池モジュール２４が形成される。なお、太陽電池モジュール２４は、適宜、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム２５が取り付けられる。

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、バックシート２３としては、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性等の諸特性に優れるプラスチックのフィルムあるいはシートが用いられ、例えばフッ素系樹脂の高耐性という特徴を生かした、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）の構成の積層シートを用いることができる。

正極用タブ線１７及び負極用タブ線１８は、Ｐ型電極４ａ、Ｎ型電極４ｂ上に接続された後、例えば接着部位より先の部位が折り返され、封止材のシート２１及びバックシート２３に設けられた挿通孔を挿通し、バックシート２３上に配置された端子ボックス１９に接続される。

結晶シリコン系の太陽電池１の場合は、図２に示すように、受光面側に内部で発生した電気を集電する線状のフィンガー電極３０が、例えばＡｇペーストをスクリーン印刷等により塗布した後、焼成することにより、複数並設されている。フィンガー電極３０は、受光面の全面に亘って、例えば約５０〜２００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに、ほぼ平行に複数形成されている。この太陽電池１は、タブ線３１が重畳されるバスバー電極が設けられていない、いわゆるバスバーレス構造のものを用いることができる。この場合、太陽電池１は、タブ線３１が導電性接着フィルム３ａを介して直接フィンガー電極３０と接続される。なお、太陽電池１は、フィンガー電極３０と交差するバスバー電極を設けた場合、タブ線３１は、バスバー電極と重畳するように導電性接着フィルム３ａを介して接続される。また、タブ線３１としては、上述した測定端子片２と同様のものを用いることができる。

また、太陽電池１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３２が設けられている。裏面電極３２は、例えばアルミニウムや銀からなる電極が、スクリーン印刷やスパッタ等により形成される。裏面電極３２にも、導電性接着フィルム３ａを介してタブ線３１が接続される。

結晶シリコン系の太陽電池１は、図７に示すように、太陽電池１の表面に形成されたフィンガー電極３０と、隣接する太陽電池１の裏面に形成された裏面電極３２とがタブ線３１によって接続されることによりストリング３３を形成する。ストリングス３３は、ＥＶＡ等の透光性の封止材のシート２１が表裏両面に積層され、表面カバー及びバックシートとともに、減圧ラミネータによってラミネートされる。このとき、導電性接着フィルム３ａは、所定の温度で所定時間加熱されることによりタブ線３１をフィンガー電極３０及び裏面電極３２に接続する。これにより、結晶シリコン系の太陽電池モジュールが形成され、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム２５が取り付けられる。

次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、測定端子片２及び接着剤３としてリボン状銅箔と導電性接着フィルム３ａとの積層体１１を用い、この積層体１１を薄膜系太陽電池のＰ型電極及びＮ型電極に、また、結晶シリコン系太陽電池の全フィンガー電極と直交するように貼付し、各太陽電池の出力特性の測定を行い、測定後に積層体１１を剥離しタブ線をハンダ付けできる状態か否か評価した。

薄膜系の太陽電池の出力特性の測定は、Ｐ型電極に貼付された測定端子片２とＮ型電極に貼付された測定端子片２との間に、電流計５や電圧計６を接続することにより行う。結晶シリコン系の太陽電池の出力特性の測定は、受光面側に形成されたフィンガー電極と交差するように貼付された測定端子片２と、裏面電極に貼付された測定端子片２との間に電流計５や電圧計６を接続することにより行う。

導電性接着フィルム３ａのバインダー樹脂組成は、
フェノキシ樹脂（ＹＰ５０：新日鐵化学株式会社製）；５０質量部
エポキシ樹脂（エピコート６３０：三菱化学株式会社製）；４質量部
液状エポキシ分散型イミダゾール型硬化剤樹脂（ノバキュア３９４１ＨＰ：旭化成イーマテリアルズ株式会社製）；２５質量部
シランカップリング剤（Ａ−１８７：モメンティブパフォーマンスマテリアルズ製）；１質量部
である。

実施例１では、薄膜系の太陽電池を用い、ＩＴＯ膜からなるＰ型電極及びＮ型電極上に測定端子片２を貼付した。また、導電性接着フィルム３ａは、導電性フィラーとしてニッケル粒子を５質量部含有し、タック力は０．３Ｎである。測定端子片２の導電性接着フィルム３ａが積層される表面の表面粗さ（Ｒｚ）は１０μｍである。

実施例２では、導電性接着フィルム３ａに含有させるニッケル粒子の含有量を２０質量部とした他は、実施例１と同様の条件とした。

実施例３では、導電性接着フィルム３ａに含有させるニッケル粒子の含有量を４０質量部とした他は、実施例１と同様の条件とした。

実施例４では、導電性接着フィルム３ａに含有させるニッケル粒子の含有量を６０質量部とした他は、実施例１と同様の条件とした。

実施例５では、ＡＺＯ膜からなるＰ型電極及びＮ型電極上に測定端子片２を貼付した他は実施例２と同様の条件とした。

実施例６では、Ａｇペーストを塗布、焼成することによりＰ型電極及びＮ型電極を形成した他は、実施例２と同様の条件とした。

実施例７では、タック力を０．１Ｎとした他は、実施例２と同様の条件とした。

実施例８では、タック力を５Ｎとした他は、実施例２と同様の条件とした。

実施例９では、導電性フィラーとして、金メッキされた樹脂粒子を用いた他は、実施例２と同様の条件とした。

実施例１０では、導電性フィラーとして、銅粒子を用いた他は、実施例２と同様の条件とした。

実施例１１では、太陽電池として結晶シリコン系の太陽電池を用いた。この太陽電池には、受光面となる表面の相対向する２辺間に亘って、スクリーン印刷等によりＡｇペーストが塗布された後、焼成されることによりフィンガー電極及びバスバー電極が形成される。フィンガー電極は、受光面の全面に亘って、細線状のラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに、ほぼ平行に複数形成されている。バスバー電極は、全フィンガー電極と交差するように測定端子片と略同幅のラインが２本形成されている。測定端子片２は、導電性接着フィルム３ａを介して、これらバスバー電極上に、太陽電池の相対向する２辺間に亘って設けられる。その他の条件は実施例２と同様である。

実施例１２では、プラズマＣＶＤ法等によりシリコン基板上に反射防止膜としてＳｉＮ膜を形成し、その後実施例１１と同様にＡｇペーストの塗布、焼成によりフィンガー電極のみを形成し、バスバー電極は形成しないバスバーレスタイプの太陽電池を用いた。測定端子片は、導電性接着フィルム３ａを介して全フィンガー電極と交差するように、太陽電池の相対向する２辺間に亘って設けられる。その他の条件は実施例２と同様である。

実施例１３では、測定端子片２として、導電性接着フィルム３ａが積層される面の表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍであるリボン状銅箔を用いた他は、実施例２と同様の条件とした。

実施例１４では、測定端子片２として、導電性接着フィルム３ａが積層される面の表面粗さ（Ｒｚ）が２０μｍであるリボン状銅箔を用いた他は、実施例２と同様の条件とした。

比較例１では、測定治具として、従来の電流測定用プローブピン及び電圧測定用プローブピン（図８及び図９参照）を用い、これを薄膜系太陽電池のＩＴＯ膜からなるＰ型電極及びＮ型電極に当接させることにより出力特性の測定を行った。

比較例２では、測定治具として、バインダー組成を調整してタック力を５００Ｎに高めた導電性を有する高粘着テープと測定端子片２とを積層させた積層体を用い、ＡＺＯ膜からなるＰ型電極及びＮ型電極に貼付することにより出力特性の測定を行った。

各実施例及び比較例における太陽電池の出力特性の測定は、ソーラーシミュレータ（日清紡メカトロニクス株式会社製、ソーラーシュミレーターＰＶＳ１１１６ｉ−Ｍ）を用いて、標準的な測定条件（照度１０００Ｗ／ｍ^２、温度２５℃、スペクトルＡＭ１．５Ｇ）で行った。また、測定は、いわゆる４端子法にて行い、ＪＩＳ Ｃ８９１３（結晶系太陽電池セル出力測定方法）に準拠して測定した。

評価は、出力特性の測定ができたものを◎、できなかったものを×とした。また、出力特性の測定値が、専用治具を使用した場合の出力値の９９％以上の場合を◎、９０％以上９９％未満を○、９０％未満を△とした。

タック力の測定は、プローブタックテスター（ＲＨＥＳＣＡ社製）を用いて行った。プローブ径は５ｍｍφ、テストスピードは１２０ｍｍ／ｍｉｎで、加圧時間１．０ｓｅｃ、加圧距離２．０ｍｍである。

また、測定後、測定端子片２を剥離し、導電性接着フィルム３ａの残渣が残存しているかを目視で観察、評価し、さらに、測定端子片２の剥離後の電極上にハンダ付けを行う際に、残渣の洗浄処理を要するか否かを評価した。導電性接着フィルム３ａの残渣が単位面積当たり３％未満しか残存していない場合を◎、３％以上〜１０％未満残存している場合を○、１０％以上残存している場合あるいは測定端子片２とともに電極まで剥離された場合を×とした。また、測定端子片２の剥離後、タブ線をハンダ接続する際に、洗浄処理無しではんだ接続可能な場合を◎、洗浄処理が必要な場合を×とした。

また、測定端子片２や測定治具の取付位置の自由度や、太陽電池の基板サイズの変更に容易に対応可能か否かを評価した。測定端子片２や測定治具を任意の位置で取付可能な場合を◎、規定の位置のみで測定可能な場合を×とした。また、太陽電池のサイズ変更に無条件で対応可能な場合を◎、一定の条件下でのみ対応可能な場合を△、対応不可能の場合を×とした。

さらに、測定端子片２や測定治具を取り除いた後の、電極に対するダメージを目視にて観察、評価した。電極ダメージが皆無の場合を◎、一部の電極にダメージがあった場合を△、電極が破壊された場合を×とした。これらの結果を、表１に示す。

表１に示すように、測定端子片を用いた各実施例では、薄膜系の太陽電池や結晶シリコン系太陽電池のいずれにおいても、専用の測定治具を用いた場合と遜色ない出力測定が可能であることが分かる。そして、各実施例では、測定端子片２を剥離した後も、接着剤の残渣が殆ど見られず、タブ線のハンダ付けも洗浄処理を必要とせずに可能であった。さらに、各実施例では、金属箔を用いた測定端子片を接着しているため、太陽電池表面に自由に接続することができ、かつ太陽電池のサイズ変更にも容易に対応可能である。また、各実施例では、測定端子片の剥離後も電極に大きなダメージは見られなかった。

一方、比較例１では、プローブピンを用いた従来の専用測定治具（図１０参照）を用いているため、表面電極への接続位置はプローブピンの立設間隔で規定され、電極位置に応じた接続は不可能である。また、測定端子のサイズも予め規定されているため、太陽電池のセルサイズの大型化に応じた測定端子のサイズ変更もできない。さらに、プローブピンや電極間に高さのバラツキがあることから、全電極にプローブピンを当接させるべく所定の圧力で治具を太陽電池に押圧させることで、一部の電極が破壊されてしまった。また、比較例１では、専用測定治具が受光面上に落とす影の影響でシャドーロスがあり、正確な出力特性の測定が困難となった。

また、比較例２では、タック力５００Ｎの高粘着テープを用いて測定端子片２を接着させたため、測定後に測定端子片２を剥離すると、表面電極上にバインダー樹脂の残渣が単位面積当たり１０％以上残存し、洗浄処理を経なくてはタブ線をハンダ接続することはできなかった。また、測定端子片２の剥離の際に、電極破壊が生じた。

導電性フィラー充填量を変えた実施例１〜４をみると、導電性フィラー充填量が５質量部と少量の実施例１では出力値が専用治具を用いた場合の９０〜９９％となった。これは、実施例２や実施例３に比して、導電性フィラー充填量がやや少なかったためと考えられる。一方、導電性フィラー充填量が６０質量部と多量の実施例４でも同様に出力値が専用治具を用いた場合の９０〜９９％となった。これは、バインダー樹脂に比して導電性フィラーが過多となり、測定端子片２と表面電極との接続性が劣ったためと考えられる。このことより、導電性接着フィルム３ａの導電性フィラーは、バインダー樹脂組成物８０質量部に対して、２０〜４０質量部とするのが好ましいことが分かる。

電極膜の種類を変えた実施例５及び６をみると、電極膜の種類によらず、測定端子片２を用いた出力特性の測定は可能であることが分かる。

タック力を変えた実施例７及び８をみると、タック力が０．１Ｎの実施例７では、出力値が専用治具を用いた場合の９０〜９９％となった。これは、タック力が他の実施例に比して小さいため、測定端子片２と表面電極との接続性が劣ったためと考えられる。また、タック力が５Ｎの実施例８では、測定端子片２の剥離後、導電性接着フィルム３ａの残渣が単位面積当たり３％以上〜１０％未満残存していた。これは、タック力が大きく、測定端子片２の剥離によって除去しきれなかったためと考えられる。このことより、導電性接着フィルム３ａのタック力は、０．１Ｎ以上５Ｎ未満が好ましいことが分かる。

導電性フィラーの種類を変えた実施例９及び１０をみると、導電性フィラーの種類によって出力測定に大差はでないことが分かる。金メッキ樹脂を使用した実施例９では、測定端子片２の剥離後にバインダー樹脂の残渣が殆ど残らなかった。

シリコン系太陽電池セルを用いた実施例１１及び１２をみると、測定端子片２を用いた出力測定は、シリコン系太陽電池セルのバスバー電極を用いたタイプ、バスバーレスタイプの何れも実施可能であることが分かる。特に、バスバーレスタイプの太陽電池においては、フィンガー電極の間隔や高さのバラツキ等にかかわらず、測定端子片２を全電極に均等に接続できる。

測定端子片２の表面粗さＲｚ（μｍ）を変えた実施例１３及び１４をみると、測定端子片２の表面粗さＲｚによって出力測定に大差はでないことが分かる。測定端子片２の表面粗さＲｚが２０μｍの実施例１４では、測定端子片２の剥離後にバインダー樹脂の残渣が殆ど残らなかった。

１ 太陽電池、２ 測定端子片、３ 接着剤、３ａ 導電性接着フィルム、４ 電流計、５ 電圧計、６ バインダー樹脂、７ 導電性フィラー、８ 剥離シート、９ リール、１０ タブ線、１２ 透光性絶縁基板、１３ 太陽電池セル、１５ Ｐ型電極端子部、１６ Ｎ型電極端子部、１７ 正極用タブ線、１８ 負極用タブ線、１９ 端子ボックス、２１ シート、２３ バックシート、２４ 太陽電池モジュール、２５ 金属フレーム

Claims (13)

1. リボン状の金属箔からなる測定端子片を、接着剤を介して太陽電池の電極上に配置し、
   上記測定端子片に電流計又は電圧計を接続して上記太陽電池の電気的特性を測定する太陽電池の出力測定方法。
2. 上記測定端子片は、上記太陽電池の相対向する２側縁間に亘って形成されている電極の長さ以上の長さを有する請求項１記載の太陽電池の出力測定方法。
3. 上記接着剤は、フィルム状に成型され、予め上記測定端子片の上記太陽電池への接続面に積層されている請求項１記載の太陽電池の出力測定方法。
4. 上記接着剤は、上記太陽電池の電気的出力の測定後、上記太陽電池より剥離可能である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池の出力測定方法。
5. 上記接着剤は、タック力が０．１Ｎ以上５Ｎ未満である請求項４記載の太陽電池の出力測定方法。
6. 上記接着剤は、バインダー樹脂に導電性フィラーが分散された導電性接着剤である請求項１記載の太陽電池の出力測定方法。
7. 上記接着剤は、上記導電性フィラーの含有量が５〜６０質量部である請求項６記載の太陽電池の出力測定方法。
8. 上記接着剤は、上記導電性フィラーの含有量が２０〜４０質量部である請求項７記載の太陽電池の出力測定方法。
9. 上記金属箔の表面粗さ（Ｒｚ）が５〜２０である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の太陽電池の出力測定方法。
10. 上記太陽電池は、結晶系太陽電池であり、バスバーレス構造である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の太陽電池の出力測定方法。
11. 上記太陽電池は、薄膜系の太陽電池である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の太陽電池の出力測定方法。
12. 接着剤を介して太陽電池の電極上に配置されるリボン状の金属箔からなる測定端子片を備え、
    上記測定端子片は、電流計又は電圧計と接続され、上記太陽電池の電気的特性を測定する太陽電池の出力測定治具。
13. 上記測定端子片は、上記太陽電池の相対向する２側縁間に亘って形成されている電極の長さ以上の長さを有する請求項１２記載の出力測定治具。

Images