JP2014229663A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルを直列接続する帯状のタブ線を有する太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module having a strip-shaped tab wire that connects a solar cell and another adjacent solar cell in series.
従来、受光面を形成する表面に表面電極を有し、裏面に裏面電極を有する複数の太陽電池セルが縦横に並設された太陽電池モジュールが用いられている。このような太陽電池モジュールでは、1つの太陽電池セルとこれに隣接する他の太陽電池セルとを直列に接続するために、1つの太陽電池セルの表面電極と、隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とを接続する帯状のタブ線が用いられる場合がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a solar battery module is used in which a plurality of solar cells each having a surface electrode on a surface forming a light receiving surface and a back electrode on a back surface are arranged side by side. In such a solar cell module, in order to connect one solar cell and another solar cell adjacent thereto in series, the surface electrode of one solar cell and the other solar cells adjacent to each other A strip-shaped tab line connecting the back electrode may be used.
一般的に、帯状のタブ線は、太陽電池セルの表面と裏面とに接続方向に延びて配置されている。このタブ線には、銅箔などの導電性の高い金属の全面にはんだ被覆したものが用いられる。タブ線の接続においては、表面電極や裏面電極といった電極上にタブ線を配置して加熱し、部分的もしくは全長にわたりタブ線と太陽電池セルとを圧着して、電極とタブ線との接続が図られる。この圧着時の加熱は、200〜400℃程度の温度で行われることがある。 Generally, the strip-shaped tab wire is arranged extending in the connecting direction on the front surface and the back surface of the solar battery cell. The tab wire is made of a highly conductive metal, such as copper foil, coated with solder. In the connection of the tab wire, the tab wire is arranged and heated on the electrode such as the front surface electrode and the back surface electrode, and the tab wire and the solar battery cell are crimped partially or over the entire length to connect the electrode and the tab wire Figured. The heating at the time of this crimping may be performed at a temperature of about 200 to 400 ° C.
ここで、太陽電池セルの高効率化の一つの手段として、シリコンウェハ上にアモルファスシリコンを積層した太陽電池セルがある。アモルファスシリコンの性質上、太陽電池セルの電極を製造する際に、200〜400℃程度の温度で電極焼成を行うことが難しい。そのため、例えば特許文献1には、導電性粒子を含んだ接着剤を用い電極形成をする技術が開示されている。 Here, there is a solar battery cell in which amorphous silicon is stacked on a silicon wafer as one means for improving the efficiency of the solar battery cell. Due to the nature of amorphous silicon, it is difficult to perform electrode firing at a temperature of about 200 to 400 ° C. when manufacturing an electrode of a solar battery cell. Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a technique for forming an electrode using an adhesive containing conductive particles.
しかしながら、接着剤を用いた電極形成では、電極の表面を覆う接着剤によって電極表面に露出する導電性粒子の面積が小さくなりやすい。そのため、はんだ付けの際にタブ線と電極との接合面積が小さくなってしまい、十分なはんだ濡れ性を確保することが難しくなる。十分なはんだ濡れ性を得られない場合には、はんだ接合強度が低くなり、太陽電池モジュールの設置環境で受ける温度変化によって生じるストレスに対して、接続の信頼性を保つことが難しい場合があった。 However, in the electrode formation using the adhesive, the area of the conductive particles exposed on the electrode surface is easily reduced by the adhesive covering the surface of the electrode. For this reason, the joint area between the tab wire and the electrode is reduced during soldering, and it is difficult to ensure sufficient solder wettability. If sufficient solder wettability cannot be obtained, the solder joint strength will be low, and it may be difficult to maintain connection reliability against the stress caused by temperature changes in the installation environment of the solar cell module. .
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接着剤のようなペーストを用いて電極を形成しつつ、タブ線と電極との接合の容易化および接合強度の向上を図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 can facilitate the joining of the tab wire and the electrode and improve the joining strength while forming the electrode using a paste such as an adhesive. It aims at obtaining a solar cell module.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、導電性粒子を含んだ導電性ペーストで受光面側に表面電極が形成された第1の太陽電池セルと、第1の太陽電池セルに対して第1の方向側に隣接して配置され、受光面の反対となる裏面側に裏面電極が形成された第2の太陽電池セルと、第1の方向に沿って延びるとともに、第1の太陽電池セルの表面電極と、第2の太陽電池セルの裏面電極とに接合されるタブ線と、表面電極のうちタブ線が接合される領域上に接着された複数の金属片と、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 first solar cell in which a surface electrode is formed on the light-receiving surface side with a conductive paste containing conductive particles, and a first solar cell. A second solar cell disposed adjacent to the battery cell on the first direction side and having a back electrode formed on the back surface opposite to the light receiving surface, and extending along the first direction, A tab wire bonded to the front surface electrode of the first solar battery cell, the back surface electrode of the second solar battery cell, and a plurality of metal pieces bonded to a region of the surface electrode where the tab line is bonded; It is characterized by providing.
本発明によれば、表面電極上の金属片は導電性ペースト内の導電性粒子と電気的および機械的に接合される。また、金属片とタブ線とのはんだ付けは容易に行うことができる。そのため、従来、導電性ペーストに覆われ、電極表面上のはんだ接合が可能な導電性粒子の面積が小さくなりやすい導電性ペーストによって電極を形成した場合であっても、タブ線との接合の容易化および接合強度の向上を図ることができる。 According to the present invention, the metal piece on the surface electrode is electrically and mechanically joined to the conductive particles in the conductive paste. Further, the soldering between the metal piece and the tab wire can be easily performed. Therefore, conventionally, even when the electrode is formed with a conductive paste that is covered with a conductive paste and the area of the conductive particles that can be soldered on the electrode surface is likely to be small, it is easy to join the tab wire. And improvement in bonding strength can be achieved.
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。 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.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール80の斜視図である。太陽電池モジュール80は、図中XY平面に縦横に配列された複数の太陽電池セル60(60a,60b)を樹脂封止してなる太陽電池パネル70と、太陽電池パネル70の外縁部を全周にわたって囲む枠部材10とを備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view of a
複数の太陽電池セル60は、後述するタブ線によって、第1の方向であるX方向に沿って直列に接続されている。なお、太陽電池パネル70の部位によっては、太陽電池セル60がY方向に沿って接続されている箇所もある。
The several
枠部材10は、アルミニウムなどの押出成型にて作製され、断面コの字形を成すコ字状部で太陽電池パネル70の外縁部を全周にわたって覆っている。枠部材10は、ブチル系の封止材またはシリコン系の接着剤などを介して太陽電池パネル70に固定され、太陽電池パネル70を補強するとともに、太陽電池パネル70を住宅やビルなどの建物に設けられた図示しない架台に取り付けられるようにする。
The
図2は、太陽電池モジュール80が備える太陽電池セル60を表面61から見た平面図である。図3は、太陽電池モジュール80が備える太陽電池セル60を裏面62から見た底面図である。図4は、図2に示すB−B線に沿って見た矢視断面図である。図5は、図2に示すC−C線に沿って見た矢視断面図である。
FIG. 2 is a plan view of the
太陽電池セル60には、およそ100〜300μmほどの厚みのn型シリコン基板が用いられる。そのシリコン基板上にP型アモルファス層とn型アモルファス層を形成する。
For the
図2,4に示すように、太陽電池セル60の表面61には表面処理された受光面が形成されている。受光面には太陽電池セル60によって変換された電気エネルギーを取り出す表面電極として、表面グリッド電極33と表面バス電極36とが設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a surface-treated light receiving surface is formed on the
表面グリッド電極33は、太陽電池セル60の接続方向である第1の方向(X方向)と直交する方向に複数本が平行に形成される。表面グリッド電極33は、受光面にて発電した電力を無駄なく取り出すために太陽電池セル60の表面61の全体にわたって形成されている。
A plurality of the
表面バス電極36は、表面グリッド電極33と直交するように、すなわち、太陽電池セル60の接続方向と平行に延びるように形成されている。本実施の形態では、2本の表面バス電極36が形成されている。
The
表面グリッド電極33と表面バス電極36は、導電粒子を含んだ導電性ペースト、例えば導電性接着剤を用いて形成される。太陽電池セル60の表面61に、およそ100μm程度の幅の線状に導電性接着剤を複数本に塗布することで、表面グリッド電極33が形成される。表面グリッド電極33同士は、2mm程度の間隔をあけて形成される。
The
太陽電池セル60の表面61に、およそ1mm幅の帯状に導電性接着剤を塗布することで、表面バス電極36が形成される。表面バス電極36は、太陽電池セル60の端からセルの幅の4分の1の距離に、表面グリッド電極33と直交するように形成される。このように形成された表面グリッド電極33と表面バス電極36とは、電気的に接続されることとなる。
The
表面バス電極36上(表面電極のうちタブ線が接合される領域上)には複数の銅片(金属片)38が配置される。銅片38は、導電性接着剤の塗布後に配置されることで、接着剤が乾燥した際に、表面バス電極36上に接着されて、機械的に接続されることとなる。また、導電性接着剤に含まれる導電粒子と接触することで、表面バス電極36および表面グリッド電極33と銅片38とが電気的に接続されることとなる。
A plurality of copper pieces (metal pieces) 38 are arranged on the surface bus electrode 36 (on the region of the surface electrode where the tab line is joined). Since the
図3,5に示すように、太陽電池セル60の裏面62(表面61と反対側の面)には、裏面電極として裏面集電用グリッド電極32と裏面タブ線接続用電極37が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the back surface 62 (surface opposite to the front surface 61) of the
裏面集電用グリッド電極32は、太陽電池セル60の接続方向である第1の方向(X方向)と直交する方向に複数本が平行に形成される。裏面集電用グリッド電極32は、太陽電池セル60の裏面62の全体にわたって形成されている。
A plurality of back surface collecting
裏面タブ線接続用電極37は、裏面集電用グリッド電極32と直交するように、すなわち、太陽電池セル60の接続方向と平行に延びるように形成されている。本実施の形態では、2本の裏面タブ線接続用電極37が形成されている。
The back surface tab
裏面集電用グリッド電極32と裏面タブ線接続用電極37は、導電粒子を含んだ導電性ペースト、例えば導電性接着剤を用いて、表面グリッド電極33および表面バス電極36と同様に形成される。
The back surface
裏面タブ線接続用電極37上(裏面電極のうちタブ線が接合される領域上)には複数の銅片(金属片)38が配置される。銅片38は、導電性接着剤の塗布後に配置されることで、接着剤が乾燥した際に、裏面タブ線接続用電極37上に接着されて、機械的に接続されることとなる。また、導電性接着剤に含まれる導電粒子と接触することで、裏面タブ線接続用電極37および裏面集電用グリッド電極32と銅片38とが電気的に接続されることとなる。
A plurality of copper pieces (metal pieces) 38 are disposed on the back surface tab line connection electrode 37 (on the region of the back surface electrode where the tab line is joined). Since the
図6は、図1に示す太陽電池パネル70のA部分の部分断面図である。図7は、タブ線が接合された太陽電池セル60の平面図である。なお、部分断面図の切断面は、図2に示すB−B線に沿っている。また、図6においては、太陽電池パネル70を構成する要素の厚さなど誇張して記載している。また、X方向に隣接する太陽電池セル60のうち、一方を太陽電池セル60a(第1の太陽電池セル)とし、他方を太陽電池セル60b(第2の太陽電池セル)として説明する。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a portion A of the
太陽電池パネル70を構成する積層体は、受光面側から、透明なガラスでなるガラス層21と、複数の太陽電池セル60(60a,60b)およびこれら太陽電池セル60を直列に接続するタブ線34がEVA等の樹脂で封止されたセル配置層25と、PETやPVF(ポリビニルフルオライド)等でなる耐候性に優れたバックシート層23とが、この順にて積層されている。なお、図6において、ガラス層21、セル配置層25およびバックシート層23のハッチングは省略している。
The laminated body constituting the
タブ線34は、一端側が太陽電池セル60aの表面バス電極36に接合され、他端側が太陽電池セル60bの裏面タブ線接続用電極37に接続される。その際、タブ線34は、表面バス電極36上に接着された銅片38および裏面タブ線接続用電極37上に接着された銅片38に対して、はんだ接合される。
One end of the
銅片38部分は、表面バス電極36および裏面タブ線接続用電極37を構成する導電性接着剤とは異なり、接着剤にて覆われていないため、フラックスの供給により容易に酸化膜を除去することが可能であり、濡れ性のよいはんだ接合を実現することが可能である。
Unlike the conductive adhesive constituting the front
そのため、表面バス電極36および裏面タブ線接続用電極37上に銅片38が設けられていない場合に比べて、表面電極および裏面電極とタブ線34との電気的および機械的な接合の容易化および接合強度の向上を図ることができる。
Therefore, compared with the case where the
なお、本実施の形態では、隣接する2つの太陽電池セル60a,60bの接続のみ説明しているが、実際には、同様の接続が繰り返されることで、複数の太陽電池セル60が直列に接続される。
In the present embodiment, only the connection between two adjacent
また、表面バス電極36および裏面タブ線接続用電極37上に接着させる金属片として、銅を用いた銅片を挙げて説明したが、これに限られず、他の金属を用いてもよい。例えば、銀を用いた銀片でもよいし、アルミニウムを用いたアルミニウム片でもよいし、アルミニウム合金を用いたアルミニウム合金片でもよい。
Moreover, although the copper piece which used copper was mentioned and demonstrated as a metal piece adhere | attached on the
以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールは、太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルを直列接続する帯状のタブ線を有する太陽電池モジュールに適用されて好適なものである。 As described above, the solar cell module according to the present invention is suitable for being applied to a solar cell module having a strip-shaped tab line that connects another solar cell adjacent to the solar cell in series.
10 枠部材、21 ガラス層、23 バックシート層、25 セル配置層、32 裏面集電用グリッド電極(裏面電極)、33 表面グリッド電極(表面電極)、34 タブ線、36 表面バス電極(表面電極)、37 裏面タブ線接続用電極(裏面電極)、38 銅片(金属片)、60 太陽電池セル、60a 太陽電池セル(第1の太陽電池セル)、60b 太陽電池セル(第2の太陽電池セル)、61 表面、62 裏面、70 太陽電池パネル、80 太陽電池モジュール。 10 frame member, 21 glass layer, 23 back sheet layer, 25 cell arrangement layer, 32 back surface collecting grid electrode (back surface electrode), 33 surface grid electrode (surface electrode), 34 tab wire, 36 surface bus electrode (surface electrode) ), 37 Back surface tab wire connection electrode (back surface electrode), 38 Copper piece (metal piece), 60 solar cell, 60a solar cell (first solar cell), 60b solar cell (second solar cell) Cell), 61 surface, 62 back surface, 70 solar cell panel, 80 solar cell module.
Claims (5)
前記第1の太陽電池セルに対して第1の方向側に隣接して配置され、受光面の反対となる裏面側に裏面電極が形成された第2の太陽電池セルと、
前記第1の方向に沿って延びるとともに、前記第1の太陽電池セルの表面電極と、前記第2の太陽電池セルの裏面電極とに接合されるタブ線と、
前記表面電極のうち前記タブ線が接合される領域上に接着された複数の金属片と、を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。 A first solar cell in which a surface electrode is formed on the light receiving surface side with a conductive paste containing conductive particles;
A second solar cell that is arranged adjacent to the first direction side with respect to the first solar cell and has a back electrode formed on the back side opposite to the light receiving surface;
A tab line that extends along the first direction and is joined to the surface electrode of the first solar cell and the back electrode of the second solar cell;
A solar cell module comprising: a plurality of metal pieces adhered on a region of the surface electrode to which the tab wire is bonded.
前記裏面電極のうち前記タブ線が接合される領域上に接着された複数の金属片をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。 The back electrode is formed of a conductive paste containing conductive particles,
2. The solar cell module according to claim 1, further comprising a plurality of metal pieces bonded on a region of the back electrode to which the tab wire is bonded.
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Cited By (2)
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US10777820B2 (en) | 2015-12-16 | 2020-09-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-aqueous electrolyte battery and battery pack |
WO2023279766A1 (en) * | 2021-07-08 | 2023-01-12 | 东方日升(常州)新能源有限公司 | Photovoltaic assembly |
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- 2013-05-20 JP JP2013106325A patent/JP2014229663A/en active Pending
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