JP2020072252A - 太陽電池モジュールに組み込むための着色された伝導性リボンを形成する方法 - Google Patents

太陽電池モジュールに組み込むための着色された伝導性リボンを形成する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】太陽電池セルおよびモジュールのための導電性リボンにおいて、汚れの付着に起因する導電性の低下を防止し、美観を付与するカラーコーティングの形成方法を提供する。【解決手段】伝導性リボンを、溝付きリボンホルダと組み合わせ、コーティング装置に配置し、溝内の少なくとも伝導性リボンにスクリーン塗工、スプレー塗工および／またはロール塗工によりカラーコーティングを塗布し、伝導性リボン上のカラーコーティングを硬化させ、溝付きホルダから伝導性リボンを分離させることを含む。【選択図】図２

Description

本開示は、太陽電池モジュール、より具体的には、本明細書に説明された方法によって形成することができる、太陽電池セルおよび／または太陽電池モジュールに直接に取り付けることができる着色された導電性リボンまたはその他の材料を有することによって、改善された効率および美観を有する太陽電池モジュール、に関する。
背景
過去数年間、エネルギ源としての化石燃料の利用は下向きの傾向である。この傾向には多くの要因が寄与している。例えば、石油、石炭および天然ガスなどの化石燃料ベースのエネルギオプションの利用は、大気から容易に除去されないことがあるガスおよび汚染物質を生じることが長年にわたり認識されてきた。加えて、より多くの化石燃料ベースのエネルギが消費されると、より多くの汚染物質が大気中へ放出され、近隣の生物に有害な影響を与える。これらの影響にもかかわらず、化石燃料ベースのエネルギオプションは未だに急速なペースで消費されており、その結果、石油などの、これらの化石燃料源のうちの幾つかのコストは上昇している。さらに、化石燃料埋蔵量の多くは政治的に不安定な地域に存在しており、化石燃料の供給およびコストは予測不能であった。
部分的に、これらの従来のエネルギ源によって生じた多くの課題により、代替的なクリーンエネルギ源の需要が劇的に高まっている。太陽エネルギおよびその他のクリーンエネルギの利用をさらに推進するために、幾つかの政府は、消費者が進んで従来のエネルギ源からクリーンエネルギ源へ切り替えるための動機を、金銭的割引または減税の形式で提供してきた。その他の例において、消費者は、クリーンエネルギ源への変更の長期的な節約利益が、クリーンエネルギ源を実行する比較的高い目先のコストより重要であるということが分かってきた。
クリーンエネルギの１つの形式である太陽エネルギは、過去数年間にわたって人気が高まってきた。半導体技術における進歩により、太陽電池モジュールおよび太陽電池パネルの設計はより効率的になり、より大きな出力が可能になった。さらに、太陽電池モジュールおよび太陽電池パネルを製造するための材料は、比較的安価になってきており、このことが、太陽エネルギのコストの低下に貢献している。太陽エネルギは、個人の消費者にとって益々手が届くクリーンエネルギオプションになっているので、太陽電池モジュールおよびパネル製造業者は、住宅構造において利用するために美観および実用性の魅力を持った製品を提供してきた。これらの利益の結果、太陽エネルギは、広く行きわたった世界的な人気を獲得してきた。
概要
本開示は、少なくとも一方の面においてカラーコーティングされた導電性リボンを有する太陽電池モジュールおよび／または太陽電池セルを提供する。加えて、このようなカラーコーティングされた導電性リボンまたはこのようなカラーコーティングされた導電性リボンに直接に取り付けられてもよいその他の材料を製造する方法も提供する。
実施の形態において、太陽電池モジュールのための着色された伝導性リボンを形成する方法であって、
a）伝導性リボンを収容するように構成された溝を有するリボンホルダを提供する工程と、
b）伝導性リボンをリボンホルダの溝に固定する工程と、
c）溝内に固定された少なくとも伝導性リボンにカラーコーティングを塗布する工程と、
d）伝導性リボン上のカラーコーティングを硬化させる工程と、
e）リボンホルダの溝から伝導性リボンを分離させる工程と、
を含む、太陽電池モジュールのための着色された伝導性リボンを形成する方法が提供される。
実施の形態において、カラーコーティングは、黒い組成物または塗料であってもよい。
実施の形態において、カラーコーティングは、断熱性または導電性であってもよい。
実施の形態において、c）においてカラーコーティングを塗布する工程は、スクリーンコーティング、ロールコーティングまたはスプレーコーティングから選択された少なくとも１つの方法によって行われてもよい。
実施の形態において、d）においてカラーコーティングを硬化させる工程は、熱硬化またはUV（紫外光）硬化によって行われてもよい。
実施の形態において、e）において伝導性リボンを除去する工程は、工程d）におけるカラーコーティングの硬化の前に行われてもよい。
実施の形態において、リボンは、本明細書において提供されたコーティング方法の間、リボンをホルダに一時的に固定するために、溝に配置された接着剤によって溝に固定されてもよい。このような実施の形態において、接着剤は、伝導性リボンが、接着剤の一時的保持から分離され、これにより、リボンを溝および／またはホルダから解放させたときに、伝導性リボンの底面から汚れを付加的に除去するように構成されている。
実施の形態において、リボンは孔を有してもよく、孔は、本明細書に説明されたコーティング方法の前または後にリボンに付加されてもよい。実施の形態において、孔は、リボンに打抜きプロセスを行うことによって形成されてもよい。
幾つかの実施の形態において、太陽電池モジュールのためのカラー伝導性リボンを形成するための、本明細書に説明された方法は、
a）接着剤材料を有する、ベースシートの上面を、マスキングシートの底面に固定する工程と、
b）リボンホルダを形成するために、少なくともマスキングシートに伝導性リボンを収容するように構成された溝を形成する工程と、
c）リボンホルダの溝に伝導性リボンを固定する工程と、
d）溝内に固定された少なくとも伝導性リボンにカラーコーティングを塗布する工程と、
e）伝導性リボン上のカラーコーティングを硬化させる工程と、
f）リボンホルダの溝から伝導性リボンを分離させる工程と、
を含む。
さらに別の実施の形態において、太陽電池モジュールのためのカラー伝導性リボンを形成するための、本明細書に説明された方法は、
a）第１の接着剤材料を有する、マスキングシートの上面を、ハンドリングシートの底面に固定する工程と、
b）第２の接着剤材料を有する、ベースシートの上面を、マスキングシートの底面に固定する工程と、
c）リボンホルダを形成するために、少なくともマスキングシートに伝導性リボンを収容するように構成された溝を形成する工程と、
d）リボンホルダの溝に伝導性リボンを固定する工程と、
e）溝内に固定された少なくとも伝導性リボンにカラーコーティングを塗布する工程と、
f）伝導性リボン上のカラーコーティングを硬化させる工程と、
g）リボンホルダの溝から伝導性リボンを分離させる工程と、
を含む。
本開示の様々な態様が、以下に図面を参照して説明され、図面は、本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を構成する。
導電性リボンを備える太陽電池セルを有する１つのタイプの太陽電池モジュールの上面図である。 導電性リボンを備える太陽電池セルを有する１つのタイプの太陽電池モジュールの上面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、着色された伝導性リボンを形成する方法の流れ図を示している。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、少なくとも１つの溝を有するリボンホルダの斜視図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、溝に固定された伝導性リボンを有するリボンホルダの断面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、溝に固定された伝導性リボンを有するリボンホルダの断面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、伝導性リボンを有するリボンホルダの斜視図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、少なくとも１つの溝を有するリボンホルダの斜視図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、少なくとも１つの溝を有するリボンホルダの斜視図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、少なくとも１つの溝を有するリボンホルダの斜視図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、図４のリボンホルダを使用して、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、図４のリボンホルダを使用して、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、着色された伝導性リボンを形成する方法の概略図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、伝導性リボンを粗化する方法の概略的な縦断面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、伝導性リボンを粗化する方法の概略的な縦断面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、伝導性リボンを粗化する方法の概略的な縦断面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、伝導性リボンを粗化する方法の概略的な縦断面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、伝導性リボンを粗化する方法の概略的な縦断面図である。 本明細書における少なくとも１つの実施の形態において説明される、伝導性リボンを粗化する方法の概略的な縦断面図である。
詳細な説明
本開示の典型的な実施の形態の更なる詳細および態様を以下でより詳細に添付の図面を参照しながら説明する。
本開示は、太陽電池モジュールの製造方法、特に、太陽電池モジュールおよび／または太陽電池セルの効率および／または美観を改善するために着色された、導電性リボンなどの、付加的な材料が取り付けられた太陽電池セルのストリップから形成された太陽電池モジュールに関する。
本開示の太陽電池セルは、太陽電池モジュールの構成要素として使用される。太陽電池セルは、光エネルギを電気に変換することによってエネルギを発生することができるように構成された基板から構成されている。適切な光起電材料の例は、多結晶または単結晶シリコンウェハから作られたものを含むが、これに限定されない。これらのウェハは、湿式または乾式テクスチャ化、拡散接合、ケイ酸塩ガラス層除去およびエッジアイソレーション、窒化ケイ素反射防止層コーティング、前面および後面金属被覆を含む、主要な太陽電池セル処理工程によって処理されてもよい。ウェハは、さらに、裏面パッシベーションコーティングおよび選択的パターニングを付加することを含む最新の太陽電池処理工程によって処理されてもよく、これにより、パッシベーテッド・エミッタ・リア・コンタクト（PERC）太陽電池セルを形成し、これは、上記で言及した標準的な処理フローを使用して形成された太陽電池セルより高い効率を有する。太陽電池セルは、その他の実施の形態においてp型単結晶セルまたはn型単結晶セルであってもよい。上記のように説明した拡散接合太陽電池セルと同様に、ヘテロ接合太陽電池セルを含むその他の高効率太陽電池セルは、シングルド・アレイ・モジュールの製造のために使用するために同じ金属被覆パターンを利用することができる。太陽電池セルは、角が面取りされた実質的な正方形（疑似正方形）または完全な正方形を有してもよい。
図１Ａは、太陽電池セル１２のストリング１１から形成された第１のタイプの太陽電池モジュール１０の上面図を示しており、ストリング１１は、導電性バスリボン１３によって電気的に相互接続されている。加えて、太陽電池セル１２は、伝導性タブリボン１４によって電気的に相互接続されている。バスリボン１３およびタブリボン１４などの導電性リボンは、太陽電池セル１２によって発生された電気出力を１つの太陽電池セルから別の隣接する太陽電池セルへおよび／または１つのストリング１１から別の隣接するストリングへ伝送するように設計されている。バスリボン１３およびタブリボン１４などの導電性リボンは、導電性接着剤（ECA）の使用および／またははんだの使用を含むが、これらに限定されない、当業者に公知のあらゆる適切な方法によって太陽電池セルまたは太陽電池モジュールに固定することができる。
さらに図１Ａに示したように、導電性タブリボン１４は、太陽電池セル１２の中央領域を横切って配置されているので、太陽電池セルの上面から完全に見えており、日光を遮断するまたは太陽電池セル１２の一部を遮蔽する。
図１Ｂにおいて、ストリング１６を形成するように組み合わされた太陽電池セル１８のずれ重ねられたストリップの配列から形成された第２のタイプの太陽電池モジュール１９の上面図が示されており、ストリング１６は、伝導性バスリボン１７aからdによって電気的に相互接続されている。加えて、太陽電池セルは、図１Ｂに示された上面とは反対の太陽電池モジュール１９の底面に配置された伝導性タブリボン（図示せず）によって電気的に相互接続されてもよい。バスリボン１７aからdおよびタブリボンなどの導電性リボンは、太陽電池セルによって発生された電気出力を１つの太陽電池セルから別の隣接する太陽電池セルへおよび／または１つのストリップから別の隣接するストリップへおよび／または１つのストリングから別のストリングへ伝送するように設計されている。バスリボン１７aからdおよびタブリボンなどの導電性リボンは、導電性接着剤（ECA）の使用および／またははんだの使用を含むが、これらに限定されない、当業者に公知のあらゆる適切な方法によって太陽電池セルまたは太陽電池モジュールに固定することができる。
太陽電池セルまたはモジュールのための導電性リボンは、一般的に金属材料から作られている。電気を効率的に伝導する適切な金属材料の幾つかの例は、銅、金、銀、スズ、鉄、ニッケル、鉛などを含む。加えて、伝導性リボンは、合金によって被覆されてもよい。合金は、銅を保護するのみならず、太陽電池セルへのより良好な結合も提供する。合金は、Pb／Sn、Pb／Sn／Ag、Sn／Ag、Bi／Sn／Agなどを含むが、これらに限定されない。
いずれの場合にも、リボンは、電気を伝導するために優れているが、太陽電池セルまたはモジュールの少なくとも一部を遮蔽する可能性がありかつさらに処理中に汚れによって容易に汚される可能性がある金属の中実な部材である。リボンの底面または内方を向く面における汚れは、リボンと、太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび／またはその他のリボンとの間の電気接点の表面積を減少させる可能性があり、これにより、リボンが電気を伝導する効率を低下させる。
加えて、リボンは、美観的に好ましくない。なぜならば、コーティングされていないリボンは、平均的な太陽電池セルまたはモジュールの黒いまたは青い背景に対して目立つことがあるかつ／または強いコントラストを示すことがあるからである。すなわち、本明細書に説明されるように、コーティングプロセスの結果として、汚れのない底面または内方を向く面を最適化することによってリボンの効率を高めながら、リボンの上面または外方を向く面においてリボンに色を加えることができることは美観的に有益である。
図２に示したように、着色された伝導性リボンを、少なくとも提供された工程から製造することができる。一般的に、少なくとも１つの伝導性リボンは、溝付きリボンホルダと組み合わされ、カラーコーティングが、伝導性リボンの少なくとも一方の面に塗布される。実施の形態において、カラーコーティングは、溝付きリボンホルダの少なくとも一部にも塗布される。実施の形態において、コーティングは、リボンの上面のみに塗布される。
実施の形態において、カラーコーティングは、組み合わされた伝導性リボンおよびリボンホルダを、コーティング装置、すなわち、スクリーン塗工機、ロール塗工機またはスプレー塗工機内に配置することによって塗布され、カラーコーティングは、伝導性リボンの少なくとも上面にスクリーン塗工、スプレー塗工および／またはロール塗工される。伝導性リボン上のカラーコーティングは、次いで、少なくとも一方の面、すなわち、溝から外方に面した上面において着色された伝導性リボンを形成するように、硬化させられ、伝導性リボンは、溝付きリボンホルダから分離される。このプロセスは、伝導性リボンの底面、すなわち、上面とは反対の面がコーティングされないままにすることが意図されている。コーティングされない底面は、本明細書に説明される伝導性リボンが太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび／またはその他のリボンに取り付けられる面になると考えられる。幾つかの実施の形態において、カラーコーティングは、加熱プロセスを用いて硬化させられる。幾つかの実施の形態において、カラーコーティングは、UVプロセスを用いて硬化させられる。
幾つかの実施の形態において、コーティングは、硬化させられ、次いで、リボンホルダから分離される。例えば、これは、リール・トゥ・リール・プロセシング方式であってもよく、この場合、リボンは、リボン材料のリールから繰り出されながらリボンホルダを通って連続的に供給され、コーティングされたリボン材料の新たなリールに巻き取られる。その他の実施の形態において、リボンは、硬化プロセスの前および／または硬化プロセスの間にリボンホルダから分離されてもよい。
本明細書において提供されるように、カラーコーティングは、少なくとも１つの色、顔料および／または染料を含む組成物を包含することが意図されている。あらゆる色が使用されてもよいと考えられる。しかしながら、幾つかの特定の実施の形態において、カラーコーティングは、黒い塗料またはインクなどの、伝導性リボンを黒くする組成物であってもよい。幾つかのその他の特定の実施の形態において、カラーコーティングは、白い塗料またはインクなどの、伝導性リボンを白くする組成物であってもよい。幾つかの実施の形態において、塗料は、導電性塗料、すなわち、BARE（商標）導電性塗料であってもよい。実施の形態において、塗料は、断熱性塗料であってもよい。実施の形態において、カラーコーティングは、リボンから太陽電池セルへ反射される光の量を改善するために適した、テクスチャ化（シボ加工）されたコーティングを形成してもよい。
色、顔料および／または染料に加えて、本明細書に説明されるカラーコーティングは、結合剤、増量剤、溶剤、揮発性有機化合物、分散剤、チキソトロープ剤、乾燥剤、殺菌剤、殺真菌剤、殺藻剤、芳香剤およびそれらの組合せなどの、カラーコーティングに一般的に関連した様々なその他の成分を含んでもよい。実施の形態において、カラーコーティングは液体である。実施の形態において、カラーコーティングは粉末である。
ここで図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、リボンホルダ２２は、少なくとも１つの伝導性リボン２０を収容するように寸法決めおよび構成された少なくとも１つの溝２５を有する。例えば、溝は、伝導性リボン２０のリボン長さ、リボン幅および／またはリボン高さと概して等しい溝長さ、溝幅および／または溝深さを有し、これにより、溝２５内へのリボン２０の適切にぴったりした、しかしながら取外し可能なはめ込みを保証する。リボンホルダ２２は、ホルダ長さ、ホルダ幅およびホルダ高さを有し、少なくともホルダ２２のホルダ幅およびホルダ高さは、リボン２０のリボン幅およびリボン高さより大きい。
幾つかの実施の形態において、図３Ｃに示したように、溝２５の溝深さは、伝導性リボン２０のリボン高さより小さくてもよく、これは、カラーコーティングの塗布を伝導性リボン２０のみに限定する（リボンホルダ２２には塗布しない）ことを援助してもよい。なぜならば、伝導性リボン２０の上面２０aは、ホルダ２２の上面２２aよりも突き出ているからである。
溝２５は、リボンホルダ２２の上面２２aから溝２５の底面２５cまで延びることによって溝深さを規定する一対の側壁２５a，２５bを有してもよい。図示したように、側壁２５a，２５bは、互いに概して平行であってもよく、側壁２５a，２５bに対して概して垂直であってもよい溝２５のベース面２５cによって互いに接続されていてもよい。しかしながら、幾つかの他の実施の形態では、側壁は、互いに概して平行でなくてもよいかつ／またはベース面は側壁に対して概して垂直でなくてもよいと考えられる。また、概して矩形として示されているが、リボンホルダ、溝および／または伝導性リボンは、本明細書に説明された方法を行うために適したあらゆる形状であってもよい。
さらに図３Ａから図３Ｃに示したように、ベース面２５cは、本明細書において説明されたコーティングプロセスの間に溝２５内に伝導性リボン２０、特に伝導性リボン２０の底面２０bを取外し可能にまたは一時的に固定するための接着剤２６を有してもよい。コーティングは、リボンのコーティングされていない表面におけるあらゆるコーティングの付着を防止するオーバースプレーバリアとして機能することもできる。溝２５のベース面２５cと伝導性リボン２０の底面２０bとの間の接着結合は、一時的であることが意図されているだけであり、結合強度は、コーティングおよび／または硬化プロセスの間に作用する力よりも僅かに大きな力によって破壊されるように構成されたまま、あらゆるコーティングおよび／または硬化プロセスの間、そこに作用する力に十分に耐えるように構成されており、これにより、リボンは最後に溝からかなり容易に取り外すことができる。接着剤層は、ストリング１１との最終的な結合およびそこを通る導電のためのクリーンな表面を保証するために、１つまたは複数の溶剤、さらには水を使用して、リボンの下面から容易に除去されてもよい。代替的に、接着剤は、リボンよりもホルダへのより高い接着力を有するように選択されてもよく、これにより、リボンがホルダから取り外されると、そのままの位置に残り、接着剤を除去するために溶剤がホルダに塗布されてもよい。適切な接着剤の幾つかの非制限的な例は、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、可溶性接着剤、反応性接着剤、２部接着剤、合成接着剤、バイオ接着剤およびそれらの組合せを含む。
幾つかの実施の形態において、接着剤は、感圧接着剤である。幾つかの感圧接着剤は、天然ゴム、ビニルエステル、ポリアクリレート、ブチルゴム、スチレンブロックコポリマー、シリコーンおよびニトリルなどの、エラストマーのものを含んでもよい。幾つかの実施の形態において、感圧接着剤は、ある期間にわたる接着剤の接着強度に基づいて選択されてもよい。例えば、感圧接着剤は、はく離可能PSAであってもよく、この場合、接着剤は、リボンおよび／またはリボンホルダを損傷することなくある時点で除去されることが意図されている。その他の非制限的な例は、ハイタックPSA、永久PSAおよび／またはフリーザPSAを含む。
加えて、接着剤２６は、リボンが溝から取り外されるときに伝導性リボン２０の底面２０bから生じ得る汚れを防止してもよいかつ／または除去してもよい。例えば、リボンの底面におけるあらゆる汚れは、本明細書に説明されたコーティングおよび／または硬化プロセスの間に接着剤に固定され、リボンが溝から分離されるときに接着剤に付着されたままになってもよく、これにより、カラーコーティングされたリボンの上面、および、減じられた量の汚れを有するかつ／またはいかなる汚れも有さないリボンの底面を提供する。
図４において、リボンホルダ１１０が示されており、リボンホルダ１１０は、伝導性リボン１２０を収容した溝１１５と、一対のマスキングタブ１３０a，１３０bとを有する。マスキングタブ１３０a，１３０bは、溝幅より小さな開口幅を有する開口１３５を画定する。このような構成により、マスキングタブ１３０a，１３０bは、幾つかの部分、この例では、伝導性リボン１２０の上面１２２の外側エッジ１２３が、塗布プロセスの間にあらゆるカラーコーティングを受けることを防止する。概して直線的なエッジを有するように示されているが、マスキングタブ１３０a，１３０bのエッジは同じであってもまたは異なっていてもよく、あらゆる形状または構成、すなわち、丸み付き、正弦波状、刻み目付き、などであってもよいと考えられる。
幾つかの実施の形態において、マスキングタブは、リボンホルダを形成するために使用される材料と同じ材料から作られてもよい。幾つかの実施の形態において、マスキングタブは、リボンホルダに別個に付加されてもよい。幾つかの実施の形態において、マスキングタブは、リボンホルダから取外し可能および／または交換可能であってもよい。幾つかの実施の形態において、マスキングタブは、カラーコーティング材料が伝導性リボンの少なくとも一部に塗布されることを防止するために適した、紙、ゴム、シリコーンまたはプラスチック材料から作られてもよい。
図３および図４に示したように、幾つかの実施の形態において、リボンホルダは、シート材料の１つの層、すなわち、単一のシートであることができる。その他の実施の形態において、図５および図６に示されかつ以下でより詳細に説明されるように、リボンホルダは、シート材料の複数の層、すなわち、複数のシートから形成することができる。
層にかかわらず、説明されたリボンホルダは、本明細書に説明されたコーティングおよび／または硬化プロセスの間にリボンを固定するために適したあらゆる材料から作られてもよい。例えば、幾つかの実施の形態において、リボンホルダは、ホルダの全体形状を形成するために注型、プレス、押出し成形することなどができるプラスチックまたはポリマー材料から作られてもよい。幾つかの実施の形態において、リボンホルダは、紙および／または厚紙などの紙のような製品から作られてもよい。
幾つかの実施の形態において、溝付きリボンホルダは、あらゆる適切な注型、押出し成形および／またはプレスプロセスから形成されてもよい。幾つかの実施の形態において、単一のシートのリボンホルダの溝は、リボンホルダの形成後に、すなわち、溝を形成するためにリボンホルダから材料を切除することによって、形成されてもよい。
図５を参照すると、リボンホルダ２１０は、接着剤２２５を有するかつ／または接着剤２２５によってコーティングされたベースシート２１１の上面に直接に配置された少なくとも１つのマスキングシート２１２を有する。リボンホルダ２１０は、少なくとも１つのマスキングシート２１２に形成された、または、少なくとも１つのマスキングシート２１２によって形成された、溝２１５を有する。例えば、幾つかの実施の形態において、複数のマスキングシートが、各マスキングシートの間に間隙または溝を形成する、離隔させられた構成においてベースシート２１１上に直接に配置されてもよく、ベースシートの一部を露出したまま、または被覆されないままにしておき、マスキングシートの間に溝を形成する。幾つかのその他の実施の形態において、単一のマスキングシート２１２が、ベースシート２１１上に直接に配置されてもよく、次いで、マスキングシートは、ベースシート２１１からマスキングシートの一部を除去するように切除されてもよく、これにより、溝２１５を形成する。
幾つかの実施の形態において、リボンホルダは、１つの溝または少なくとも１つの溝を有する。その他の実施の形態において、リボンホルダは複数の溝を有し、複数の溝自体は複数の伝導性リボンを収容してもよい。実施の形態において、１つの溝は１つのリボンを収容する。
図６および図７に示したように、リボンホルダ３１０，４１０は、２つ以上のシート、特に３つのシート、すなわち、ベースシート３１１，４１１、マスキングシート３１２，４１２および保護シート３１３，４１３から形成されてもよい。マスキングシート３１２，４１２は、接着剤３２５，４２５によってベースシート３１１，４１１の上に直接に配置されており、溝３１５，４１５a，４１５bを形成している。保護シート３１３，４１３は、接着剤３３５，４３５によってマスキングシート３１２，４１２の上に直接に配置され、保護シート３１３，４１３は、リボンおよび／または汚れへの溝３１５，４１５a，４１５bへの早すぎるアクセスを少なくとも防止することが意図されている。
幾つかの実施の形態において、保護シート３１３，４１３は、ベースシート３１０，４１０へ付加する前に溝３１５，４１５a，４１５bの幅を予め決定するようにマスキングシート３１２，４１２と組み合わされてもよい。保護シートは、一般的に、溝の形成後かつ溝内への伝導性リボンの収容前にマスキングシートから除去される。
図８を参照すると、本明細書に説明された、着色された伝導性リボンを形成するためのプロセスが示されている。まず、接着剤によってコーティングされた上面を有するベースシート５１１が、マスキングシート５１２と組み合わされ、特に、マスキングシート５１２は、ベースシート５１１の、全体ではないとしても大部分を被覆する。組み合わされると、マスキングシート５１２の一部を除去するためにマスキングシート５１２が切除され、これにより、溝５１５を形成する。マスキングシートは、あらゆる適切な方法を用いて切除されてもよい。幾つかの非制限的な例は、レーザ、ナイフ、刃、超音波、プレス、はさみなどによる切断を含む。マスキングシート５１２の切断されたピースの除去および溝５１５の形成後、伝導性リボン５２０が、溝５１５内に配置および／または固定され、マスキングシート５１２の残った部分から側壁が形成される。実施の形態において、伝導性リボン５２０は、ベースシート５１１の上面に配置された接着剤によって溝５１５に固定される。幾つかの例において、接着剤は、マスキングシートの切断されたピースの除去の後かつリボンの収容前に、溝のベース面に改めて塗布されてもよいと考えられる。なぜならば、切断されたピースの除去は、ベースシートに元々配置されていた接着剤の一部も除去することがあるからである。
さらに図８に示したように、伝導性リボン５２０の上面は、コーティングの前は、着色されていないかつ／または金属仕上げを示している。次に、リボンホルダ５１３の溝５１５に固定された伝導性リボン５２０にカラーコーティングが塗布され、伝導性リボン５２０上のカラーコーティングは硬化させられ、カラーコーティングされた伝導性リボンはリボンホルダの溝から分離される。
幾つかの実施の形態において、カラーコーティングされた伝導性リボン５２０は、硬化後にリボンホルダ５１３の溝５１５から物理的に分離される。例えば、幾つかの例において、硬化させられた、カラーコーティングされた伝導性リボン５２０を、溝５１５からはく離させることができる、より具体的には、ベースシート５１１の上面上の接着剤からはく離させることができる。このような例において、リボンがリボンホルダからはく離されると、リボンホルダのいかなる部分も、リボンと接触したままにならない。
幾つかの実施の形態において、カラーコーティングされた伝導性リボン５２０は、リボンホルダ５１３から自由になるようにリボン５２０を切断するまたは打ち抜くことによって、リボンホルダ５１３から物理的に分離される。リボンホルダ５１３から自由になるように切断されるまたは打ち抜かれるとき、ベースシート５１１の少なくとも一部も、リボンホルダ５１３から自由になるように切断されまたは打ち抜かれ、リボン５２０に接着されたままであってもよく、これにより、リボン５２０を、ベースシート５１１の、全てではないとしても少なくとも一部に接着されたままにする。
さらに図８に示したように、着色された伝導性リボンは、中実のリボン５２０aまたは孔を有するリボン５２０bであってもよい。孔は、本明細書に説明されたプロセスの間のいかなる時点に付加されてもよいと考えられる。例えば、幾つかの実施の形態において、孔は、溝に進入する前に伝導性リボンに付加されてもよい。このような実施の形態において、カラーコーティングは、塗布されるとき、リボンの上面を被覆するのみならず、リボンの厚さ内に規定された孔の内壁の、全てではないとしても一部を被覆してもよい。
幾つかのその他の実施の形態において、孔は、コーティングが塗布された後に伝導性リボンに付加されてもよい。さらに別の実施の形態において、孔は、コーティングの硬化後および／または溝からのリボンの分離の際に伝導性リボンに付加されてもよい。このような実施の形態において、孔の内壁は、カラーコーティングを有さなくてもよい。
幾つかの実施の形態において、孔は、リボンにわたって対称的に分布されていてもよい。
幾つかの実施の形態において、孔は、リボンにわたって非対称に分布されていてもよい。例えば、孔は、リボンの別のエッジよりも、リボンの一方のエッジにより近くてもよい。孔の非対称の分布により、ベースシート５１１に接着されたリボンの表面積は、均一に分布されていなくてもよい。接着されたベースシート５１１の除去により、リボンは、湾曲した面を生じる。なぜならば、ベースシート５１１のはく離力は、非対称の孔によりリボンにわたって均一に分布することができないからである。したがって、このような実施の形態において、非対称の孔が設けられたリボンの湾曲または弓なりを防止するために、非対称の孔の形成前に、カラーコーティングされたリボンをベースシート５１１（および溝またはリボンホルダ）から完全に除去することが有利であることがある。
図８Ｂにおいて、本明細書に説明された着色された伝導性リボンを形成するための別のプロセスが示されている。まず、互いに離隔させられかつ接着剤によって外側保護シート６１３に固定された複数のマスキングシート６１２a，６１２bが、ベースシート６１０と組み合わされ、マスキングシート６１２a，６１２bは保護シート６１３とベースシート６１０との間に配置される。保護シート６１３は、マスキングシート６１２a，６１２b、ベースシート６１０および溝６１５を一時的に被覆する。組み合わされると、保護シート６１３は、溝６１５へのアクセスを提供するためにマスキングシート６１２a，６１２bから除去される。保護シート６１３の除去後、伝導性リボン６２０は、接着剤によって溝６１５内に配置および／または固定され、側壁が、マスキングシート６１２a，６１２bの残っている部分から形成される。次に、リボンホルダ６１４の溝６１５に固定された伝導性リボン６２０にカラーコーティングが塗布され、伝導性リボン６２０上のカラーコーティングは硬化させられ、カラーコーティングされた伝導性リボンはリボンホルダ６１４の溝から分離される。
図８Ａおよび図８Ｂは、図５および図６に示されたものと同様の多層リボンホルダを利用するプロセスを示しているが、図８Ａおよび図８Ｂに説明された伝導性リボンをコーティングするプロセスは、代替的に、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４および／または図７に示されたリボンホルダのうちのいずれかなどの、単層リボンホルダを利用してもよいと考えられる。
幾つかの実施の形態において、伝導性リボンは、概して図８Ａまたは図８Ｂに示された形式でコーティングされてもよく、図４のリボンホルダが、単層または多層リボンホルダとして利用される。図９Ａおよび図９Ｂに示したように、伝導性リボン６５０，６６０は、図４のリボンホルダを利用してコーティングされ、これにより、コーティングされた伝導性リボン６５０a，６６０aを形成する。コーティングされた伝導性リボン６５０a，６６０aは、コーティングされたリボン６５０a，６６０aの長さに沿って長手方向に延びる第１および第２のコーティングされていない外側エッジ部分６５３a，６５３b，６６３a，６６３bを有する。コーティングされていない外側エッジ部分６５３a，６５３b，６６３a，６６３bは、コーティングされた中央部分６５５，６６５の両側に配置されている。
コーティングされていない外側エッジ部分６５３a，６５３b，６６３a，６６３bは、コーティングされた中央部分６５５，６６５のみを有するコーティングされた伝導性リボン６５０b，６７０a，６７０b，６７０cを形成するために、コーティングされた中央部分６５５，６６５から除去するまたは分離させることができる。コーティングされていない外側エッジ６５３a，６５３b，６６３a，６６３bは、刃による切断、プレス、打抜きまたはレーザを含むが、これらに限定されないあらゆる適切な方法を用いて、コーティングされた中央部分６５５，６６５から機械的に切断または分離することができる。
図４と同様のリボンホルダを利用することによって、伝導性リボンの外側エッジは、コーティングされないままであり、コーティングおよび／または硬化プロセスの間、コーティングが伝導性リボンの後側に到達することを防止する。その結果、幾つかの実施の形態において、図４の伝導性リボンの溝は接着剤を有さなくてもよいかつ／または図９Ａおよび図９Ｂの伝導性リボンの後側はコーティングプロセスの間、接着剤またはテープに取り付けられなくてもよい。
さらに図８Ａ，図８Ｂ，図９Ａおよび図９Ｂに示したように、着色された伝導性リボンは、中実の（孔を有さない）リボン５２０a，６２０a，６７０a，６７０b，６７０c，６５５または孔を有するリボン５２０b，６２０b，６５０b，６７５a，６７５b，６７５cであってもよい。孔は、本明細書に説明されたプロセスの間のあらゆる時点でリボンに付加されてもよいと考えられる。例えば、図１０Ａおよび図１０Ｂに示したような幾つかの実施の形態において、孔は、溝に進入する前および／またはカラーコーティングの塗布の前に伝導性リボンに付加されてもよい。このような実施の形態において、コーティング組成物は、塗布されるとき、リボンの上面を被覆するのみならず、リボンの厚さ内に規定された孔の内壁の、全てではないとしても一部を被覆してもよい。
幾つかのその他の実施の形態において、図９Ａ，図９Ｂ，図１１Ａおよび図１１Ｂに示したように、孔は、カラーコーティングが塗布および／または硬化された後に伝導性リボンに付加されてもよい。さらに別の実施の形態において、孔は、コーティングの硬化後および／または溝からのリボンの分離の際に伝導性リボンに付加されてもよい。このような実施の形態において、孔の内壁は、カラーコーティングを有さなくてもよい。
図９Ａ，図９Ｂおよび図１０Ａに示したように、幾つかの実施の形態において、孔を有さない（中実の）導電性リボン６５５，６６５，７１０は、孔を有するようにある形式で処理されてもよい。実施の形態において、孔は打抜きプロセスによって形成される。孔を形成するための伝導性リボンの一部の打抜きまたは除去のプロセスは、機械的な打抜きプロセスまたはレーザアブレーション／レーザ切断プロセスなどの複数の方法で行うことができる。特定の実施の形態において、孔は、打抜きによって形成されてもよい。打ち抜かれると（孔が形成されると）、打ち抜かれた伝導性リボンは、本明細書に説明されたプロセスのうちの１つによってコーティングされてもよい。特に図９Ａ、図９Ｂおよび図１０Ａに示したように、打ち抜かれた伝導性リボンは、カラーコーティング、すなわち黒い塗料または組成物によってコーティングされ、着色されたおよび／または黒い伝導性リボンを製造するために硬化させられてもよい。
幾つかの実施の形態において、図９Ｂおよび図１０Ｂに示したように、処理された伝導性リボンは、十分な幅を有してもよく、本明細書に説明されたコーティングプロセスの後、着色された伝導性リボンを、次いで、タビングリボンまたはバスリボンとして適した、より小さな幅を有する複数のより薄いストリップにスライスすることができる。
さらに図１０Ｂに示したように、孔を有さない（中実の）、特に幅広の導電性リボン８１０は、孔を有するようにある形式で処理されてもよい。実施の形態において、孔は打抜きプロセスによって形成される。孔を形成するための伝導性リボンの一部の打抜きまたは除去のプロセスは、機械的な打抜きプロセスまたはレーザアブレーションプロセスなどの複数の方法で行うことができる。特定の実施の形態において、孔は、打抜きによって形成されてもよい。打ち抜かれると（孔が形成されると）、打ち抜かれた伝導性リボン８２０は、本明細書に説明されたプロセスのうちの１つによって、カラーコーティングによってコーティングされてもよい。特に図１０Ｂに示したように、打ち抜かれた伝導性リボン８２０は、カラーコーティング、すなわち黒い塗料または組成物によってコーティングされ、着色されたおよび／または黒い伝導性リボン８３０を製造するために硬化させられてもよい。着色されたおよび／または黒い伝導性リボンは、次いで、より小さな幅を有する複数のより薄いストリップ８４０aからdにスライスされてもよい。スライスする工程は、複数のレーザ、ナイフ、刃、超音波、プレス、はさみおよびそれらの組合せを使用して行われてもよい。
図１１Ａに示したように、幾つかの実施の形態において、孔を有さない（中実の）導電性リボン９１０は、本明細書に説明されたプロセスのうちの１つによって、カラーコーティングによってコーティングされてもよい。コーティングおよび／または硬化されると、カラーコーティングされた伝導性リボンは、孔を有するようにある形式で処理されてもよい。実施の形態において、孔は打抜きプロセスによって形成される。孔を形成するための、コーティングされた伝導性リボンの一部の打抜きまたは除去のプロセスは、機械的な打抜きプロセスまたはレーザアブレーションプロセスなどの複数の方法で行うことができる。特定の実施の形態において、孔は、打抜きによって形成されてもよい。
特に図１１Ａに示したように、伝導性リボン９１０は、カラーコーティング、すなわち黒い塗料または組成物によってコーティングされ、着色されたおよび／または黒い伝導性リボン９２０を製造するために硬化させられてもよく、伝導性リボン９２０は、その後、コーティングされた伝導性リボン内に孔を形成するために打ち抜くことができ、カラーコーティングされた多孔質伝導性リボンおよび／または黒コーティングされた多孔質伝導性リボン９３０を形成する。
幾つかの実施の形態において、図１１Ｂに示したように、処理された伝導性リボン９５０は、十分な幅を有してもよく、本明細書に説明されたコーティングプロセスの後、着色された伝導性リボン９５０を、次いで、タビングリボンまたはバスリボンとして適した、より小さな幅を有する複数のより薄いストリップにスライスすることができる。
さらに図１１Ｂに示したように、孔を有さない（中実の）特に幅広の導電性リボン９５０は、カラーコーティング、すなわち黒い塗料または組成物によってコーティングされ、着色されたおよび／または黒い伝導性リボン９６０を製造するために硬化させられてもよい。幾つかの実施の形態において、着色されたかつ／または黒い伝導性リボン９６０は、孔を有するようにある形式で処理されてもよい。実施の形態において、孔は打抜きプロセスによって形成される。孔を形成するための伝導性リボンの一部の打抜きまたは除去のプロセスは、機械的な打抜きプロセスまたはレーザアブレーションプロセスなどの複数の方法で行うことができる。特定の実施の形態において、孔は、打抜きによって形成されてもよい。打ち抜かれると（孔が形成されると）、打ち抜かれ、着色された伝導性リボン９７０は、より小さな幅を有する複数のより薄いストリップ９８０aからdにスライスされてもよい。スライスする工程は、複数のレーザ、ナイフ、刃、超音波、プレス、はさみおよびそれらの組合せを使用して行われてもよく、本明細書に説明されたプロセスのうちの１つによってカラーコーティングによってコーティングされる。
代替的な実施の形態において、着色されたかつ／または黒い伝導性リボン９６０は、孔を有するように形成される、すなわち打ち抜かれる前に、より小さな幅を有する複数のより薄いストリップ９７５aからdにスライスされてもよい。より薄いストリップにスライスされると、複数のストリップは、着色された伝導性リボン９８０eからhの打ち抜かれたストリップを形成するために、集合的にまたは個別に、孔を有するように処理されてもよい、すなわち打ち抜かれてもよい。
さらに別の実施の形態において、図１２Ａから図１６に示したように、本明細書に説明された伝導性リボンは、リボン表面の少なくとも一部に、テクスチャ化された表面を付加するために、製造プロセスの間にいずれかの時点で粗化されてもよい。リボンに、テクスチャ化された表面を付加することによって、リボンのテクスチャ化された部分に沿って（太陽電池ストリップまたは太陽電池モジュールを含む）太陽電池セルに接着または結合されたときに、リボンの結合強度またははく離強度が大幅に高められる。
幾つかの実施の形態において、リボンは、コーティングの前に、テクスチャ化された表面を有するように粗化されてもよい。幾つかの実施の形態において、リボンは、コーティングの後に、テクスチャ化された表面を有するように粗化されてもよい。
テクスチャ化された表面は、リボンのあらゆる外側表面に沿って連続的または不連続であってもよい。幾つかの実施の形態において、テクスチャ化された表面は、コーティングされていないリボンの外側表面の幾つかの部分のみに設けられている。幾つかの実施の形態において、テクスチャ化された表面は、リボンの外側表面のコーティングされた部分のみに設けられている。幾つかの実施の形態において、テクスチャ化された表面は、リボンの外側表面のコーティングされた部分およびコーティングされていない部分に設けられている。
図１２Ａに示したように、幾つかの実施の形態において、伝導性リボン１２１０の少なくとも１つの表面にテクスチャ化された表面１２４０aからcを形成するために、伝導性リボン１２１０を少なくとも１つの粗化エレメント１２２０と概して平坦な硬い面１２３０との間に通過させることができる。さらに図１２Ａに示したように、粗化エレメント１２２０は、表面を粗化してテクスチャを形成するために、ローラ１２２０の外側表面１２２１をリボン１２１０の第１の表面１２１０bに対して押し付ける、矢印によって示したように回転するローラである。特に、コーティングされたまたはコーティングされていない伝導性リボン１２１０は、粗化エレメント１２２０を通過する前に、滑らかな、テクスチャ化されていない表面１２１０aを最初に有してもよい。粗化エレメント１２２０は、リボン１２１０の少なくとも第１の面１２１０bにテクスチャ化された表面１２４０aからcを形成するために、硬い表面１２３０に対して滑らかな表面１２２０aを粗化するように構成された外側表面１２２１を有する。テクスチャ化された表面のテクスチャは、ランダムであってもよい（表面１２４０a）または様々な深さにパターン化されていてもよい（表面１２４０b，１２４０c）。粗化エレメント１２２０は、パターン化された粗さを有する外側表面１２２１を有してもよい。パターン化された粗さは、適正な条件、すなわち、圧力、温度、時間の長さなどの下でリボン１２１０に適用されたとき、リボン１２１０の少なくとも第１の面１２１０bに、パターン化された粗さの鏡像を転移させる。１回のパスでかつ１つの方向で行われるプロセスとして示されているが、本明細書に説明された粗化プロセスのいずれも、粗化エレメント上でおよび／またはあらゆる数の方向においてリボンの複数のパスを有してもよいと考えられる。
図１２Ｂに示したように、幾つかの実施の形態において、伝導性リボン１２１０の少なくとも２つの表面にテクスチャ化された表面１２４５aからcを形成するために、伝導性リボン１２１０を複数の粗化エレメント１２２０，１２２２の間に通過させることができる。２つの表面は、上面および底面などのように、互いに反対側にある。粗化エレメント１２２０，１２２２は、リボンの複数の表面において凹凸を形成してそこにテクスチャを形成するために、ローラ１２２０，１２２２の外側表面１２２１，１２２３を、リボン１２１０の第１の滑らかな表面１２１０bおよび第２の滑らかな表面１２１５bに対して押し付ける、それぞれの矢印によって示したように回転するローラとして示されている。特に、コーティングされたまたはコーティングされていない伝導性リボン１２１０は、第１のテクスチャ化された表面１２１０bおよび第２のテクスチャ化された表面１２１５bを含む両面テクスチャ化リボンを形成するために粗化エレメント１２２０，１２２２を通過する前に、概して滑らかな、テクスチャ化されていない表面１２１０a，１２１５aを最初に有してもよい。
図１３に示したように、幾つかの実施の形態において、伝導性リボン１３１０の少なくとも１つの表面にテクスチャ化された表面１３４０aからcを形成するために、伝導性リボン１３１０を、プレス１３３０と、テクスチャ化された直線的な表面などの、少なくとも１つの粗化エレメント１３２０との間に通過させることができる。このような実施の形態において、粗化エレメント１３２０のテクスチャ化された直線的な表面は不動であってもよいのに対し、プレス１３３０は、リボン１３１０がプレス１３３０と粗化エレメント１３２０との間に配置されている間、粗化エレメント１３２０に向かって（矢印によって示したように）移動またはスライドするように構成されている。幾つかの実施の形態において、プレスは、第１の表面とは反対側の第２の表面を粗化するように構成された、テクスチャ化された表面であってもよいと考えられる。加えて、幾つかの実施の形態において、プレスおよび粗化エレメントは、リボンがプレスと粗化エレメントとの間に配置されているときに、互いに向かって移動またはスライドするように構成されている。
図１４に示したように、幾つかの実施の形態において、伝導性リボン１４１０の少なくとも１つの表面にテクスチャ化された表面１４４０aからbを形成するために、伝導性リボン１４１０を、エメリーボード、エメリー砥石または研削工具などの、テクスチャ化された直線的な粗化エレメント１４２０上で研削することができる。このような実施の形態において、粗化エレメント１４２０またはリボン１４１０のうちの少なくとも一方は、リボン１４１０の表面を粗化するために圧力下で互いに対して移動させられる。
図１５を参照すると、幾つかの実施の形態において、粗化エレメント１５２０は、伝導性リボン１５１０の少なくとも１つの面１５１０aへ、テクスチャ化された表面１５４０aからcをレーザスキャンまたは彫刻するように構成されたレーザ装置である。幾つかの実施の形態において、レーザ装置１５２０は、不動であってもよいリボン１５１０に対して、あらゆる方向、すなわち前方、後方、上方、下方、側方などへ可動である。リボンの１つの側のみにおいて示されているが、レーザ装置は、リボンの複数の側に配置されてもよいと考えられる。
図１６において、粗化エレメント１６２０は、材料を除去することによってリボン１６１０の表面を粗化しない。むしろ、粗化エレメント１６２０は、テクスチャ化された表面１６４０aからcを形成するために、リボン１６１０の表面に粒子または砂などの材料を付加するように構成されている。幾つかの実施の形態において、粗化エレメント１６２０は、不動であってもよいリボン１６１０に対して、あらゆる方向、すなわち前方、後方、上方、下方、側方などへ移動することができるサンドブラスタである。リボンの１つの側のみにおいて示されているが、サンドブラスタは、リボンの複数の側に配置されてもよいと考えられる。
本明細書に説明されたテクスチャ化された表面は、０．０１ミクロンから１０００ミクロンの範囲の深さを有する凹み、溝、くぼみ、割れ目などを形成する凹凸を生じることができる。幾つかの実施の形態において、凹凸の深さは、約０．１ミクロンから５００ミクロンの範囲であってもよい。幾つかの実施の形態において、凹凸の深さは、約１ミクロンから２５０ミクロンの範囲であってもよい。幾つかの実施の形態において、凹凸の深さは、約１０ミクロンから１００ミクロンの範囲であってもよい。
本明細書に説明されたテクスチャ化された表面は、コーティングされたリボンと太陽電池セルとの間の結合強さまたははく離強さを０．１Nから１Nの範囲だけ高めることができる。幾つかの実施の形態において、０．２Nから０．５Nの範囲である。幾つかの実施の形態において、０．３Nから０．４Nの範囲である。
幾つかの実施の形態において、本開示は、太陽電池セルの複数のストリングであって、各ストリングは、太陽電池セルのずれ重ねられたストリップの配列を有する、太陽電池セルの複数のストリングと、複数のストリングに接続された少なくとも１つの導電性バスリボンと、を有し、少なくとも１つの導電性バスリボンは、バスリボンの少なくとも第１の外側表面上にカラーコーティングを有する、太陽電池モジュールを説明している。導電性リボンは太陽電池モジュールのストリングにはんだ付けされてもよいかつ／または公知の導電性接着剤を用いて太陽電池モジュールのストリングに接着されてもよい。幾つかの実施の形態において、カラーコーティングは、リボンの上面に設けられている。幾つかの実施の形態において、カラーコーティングは、リボンの上面および反対側の底面に設けられている。
幾つかの実施の形態において、リボン上のカラーコーティングは、黒い組成物である。幾つかの実施の形態では、黒い組成物は、黒い塗料である。幾つかの実施の形態において、黒い塗料は、導電性の黒い塗料である。
幾つかの実施の形態において、カラーコーティングは、導電性リボンの中央部分に設けられており、中央部分は、導電性リボンの長さに沿って長手方向に延びており、コーティングされていない第１および第２の外側エッジは、導電性リボンの長さに沿って長手方向に延びておりかつ中央部分の両側に配置されている。
幾つかの実施の形態において、第１の外側表面とは反対側の少なくとも第２の外側表面は、第１の表面がカラーコーティング組成物によって着色された後、汚れを有さない。
幾つかの実施の形態において、導電性リボンは、さらに、複数の孔を有する。
幾つかの実施の形態において、複数の孔は、リボンにわたって非対称に分布されている。
幾つかの実施の形態において、第１の外側表面とは反対側の少なくとも第２の外側表面は、テクスチャ化された表面を有する。
幾つかの実施の形態において、テクスチャ化された表面は、約０．０１から約１０００ミクロンの深さの粗度を有する。
幾つかの実施の形態において、テクスチャ化された表面は、約０．３Nから０．４Nの導電性リボンと太陽電池セルのストリングとの間の結合強度を増大する。
導電性材料に加え、太陽電池セルまたはモジュールの上面にしばしば取り付けられてもよい付加的な材料は、例えば、識別ラベルを含む。必ずしも導電性ではないが、バーコードまたはQRコード(登録商標)などの識別ラベルが、太陽電池セルまたはモジュールの供給元の信頼性を保証するために、しばしば個々の太陽電池セルまたは太陽電池モジュールのそれぞれに付される。しかしながら、これらのラベルはしばしば大部分は白であり、白は、金属伝導性リボンのように、黒い太陽電池セルまたはモジュールに配置されたときに美観的に目立つのみならず、さらに、セルまたはモジュールにおける小さな遮蔽領域を提供することがある。
したがって、大部分が白ではない識別ラベルを提供することは美観的にも効率性の面からも有益である。例えば、実施の形態において、ラベルは、太陽電池セルまたはモジュールに適合するように黒または青などに着色されてもよい、かつバーコードまたはQRコード(登録商標)情報は、異なるカラーコーティング組成物、すなわちインクを使用して印刷されてもよい。例えば、特定の実施の形態において、黒いラベルは、本明細書において説明されるように、白いインクでコーティングされるように処理されてもよく、白いインクは、バーコード情報を表し、黒いラベルは背景である。このような実施の形態において、通常のバーコードまたはQRコード(登録商標)の黒い部分および白い部分は反転され、ラベルのほとんどを黒く、ラベルの僅かな部分を白くし、これにより、ラベルの大部分を太陽電池セルまたはモジュールの表面と同化させる。
同じラベル効果を得るための別の選択肢は、通常の白いラベルから開始し、本明細書に説明されるように黒いコーティングを塗布することを含んでもよい。しかしながら、バーコードまたはQRコード(登録商標)情報を黒で印刷する代わりに、コーティングは、バーコードまたはQRコード(登録商標)情報のアウトラインまたはステンシルを形成するように、すなわち、コード情報を反転印刷するように塗布されてもよい。このような実施の形態において、白いラベルは、バーコードまたはQRコード(登録商標)情報としての黒いアウトラインのコーティングを通して示す。このような実施の形態において、通常のバーコードまたはQRコード(登録商標)の黒い部分および白い部分は反転され、ラベルのほとんどを黒く、ラベルの僅かな部分を白くし、これにより、ラベルの大部分を太陽電池セルまたはモジュールの表面と同化させる。
開示の複数の実施の形態が図面に示されているが、開示はそれに限定されることは意図されていない。なぜならば、開示は、技術が許す程度に範囲が広く、明細書が同様に読まれることが意図されているからである。上記実施の形態のあらゆる組合せも考えられ、添付の請求項の範囲内である。したがって、上記説明は、限定するものとしてではなく、単に特定の実施の形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、添付の請求項の範囲内のその他の変更を想起するであろう。

Claims (53)

  1. 太陽電池モジュールのための着色された伝導性リボンを形成する方法であって、
    a）伝導性リボンを収容するように構成された溝を有するリボンホルダを提供する工程と、
    b）前記伝導性リボンを前記リボンホルダの前記溝に固定する工程と、
    c）前記溝内に固定された少なくとも前記伝導性リボンにカラーコーティングを塗布する工程と、
    d）前記伝導性リボン上の前記カラーコーティングを硬化させる工程と、
    e）前記リボンホルダの前記溝から前記伝導性リボンを分離させる工程と、
    を含む、太陽電池モジュールのための着色された伝導性リボンを形成する方法。
  2. 前記カラーコーティングは、黒い組成物である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記黒い組成物は、黒い塗料である、請求項２に記載の方法。
  4. 前記黒い塗料は、導電性の黒い塗料である、請求項３に記載の方法。
  5. 前記リボンホルダは、シート材料の１つの層を有する、請求項１に記載の方法。
  6. 前記リボンホルダは、シート材料の複数の層を有する、請求項１に記載の方法。
  7. 前記リボンホルダの前記複数の層は、接着剤材料を有する上面を有するベースシートと、前記接着剤材料によって前記ベースシートの前記上面に固定された底面を有するマスキングシートとを含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記溝は、前記マスキングシートの厚さによって規定された深さを有する、請求項７に記載の方法。
  9. 前記リボンホルダの前記複数の層は、前記マスキングシートの上面に取外し可能に取り付けられかつ溝を有しない保護シートをさらに含む、請求項７に記載の方法。
  10. 前記溝は、前記伝導性リボンを前記溝内に一時的に固定するための接着剤を有するベース面を有する、請求項１に記載の方法。
  11. 前記溝は、前記伝導性リボンの厚さ以下の溝深さを有する、請求項１に記載の方法。
  12. 前記リボンホルダは、前記溝の上側に配置されかつ前記溝の開口幅より小さな開口幅を有する一対のマスキングタブを有する、請求項１に記載の方法。
  13. 前記リボンの長さに沿って長手方向に延びる、コーティングされた中央部分と、前記リボンの長さに沿って長手方向に延びかつ前記コーティングされた中央部分の両側に配置された、第１および第２のコーティングされていない外側エッジとを有するカラーコーティングされたリボンが形成される、請求項１２に記載の方法。
  14. c）の前記カラーコーティングを塗布する工程は、スクリーンコーティング、ロールコーティングまたはスプレーコーティングのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
  15. d）の前記カラーコーティングを硬化させる工程は、熱硬化またはUV硬化を含む、請求項１に記載の方法。
  16. e）の前記伝導性リボンを除去する工程は、d）の前記カラーコーティングを硬化させる工程の前に行われる、請求項１に記載の方法。
  17. e）の前記溝から前記伝導性リボンを分離させる工程のときに、前記接着剤は、前記伝導性リボンの底面から汚れを除去する、請求項１０に記載の方法。
  18. 複数の孔を有するように前記伝導性リボンを打ち抜く工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  19. 前記複数の孔は、前記リボンにわたって非対称に分布される、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記伝導性リボンを打ち抜く工程は、b）の前記溝に前記伝導性リボンを固定する工程の前に行われる、請求項１６に記載の方法。
  21. 前記伝導性リボンを打ち抜く工程は、e）の前記溝から前記伝導性リボンを除去する工程の後に行われる、請求項１６に記載の方法。
  22. 前記伝導性リボンをより薄いストリップにスライスする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  23. 前記伝導性リボンをより薄いストリップにスライスする工程は、b）の前記溝に前記伝導性リボンを固定する工程の前に行われる、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記伝導性リボンをより薄いストリップにスライスする工程は、e）の前記溝から前記伝導性リボンを除去する工程の後に行われる、請求項２２に記載の方法。
  25. e）の前記伝導性リボンを除去する工程は、d）の前記カラーコーティングを硬化させる工程の前に行われる、請求項１に記載の方法。
  26. 前記リボンにテクスチャ化された表面を付加するために前記伝導性リボンの少なくとも一部を粗化する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  27. 前記伝導性リボンを粗化する工程は、少なくとも１つの粗化エレメント上に前記伝導性リボンを通過させる工程を含む、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記少なくとも１つの粗化エレメントは、前記リボンの外側表面を粗化するように構成された外側表面を有する少なくとも１つのローラである、請求項２７に記載の方法。
  29. 前記少なくとも１つの粗化エレメントは、前記リボンの外側表面を粗化するように構成された外側表面を有する一対のローラであり、前記リボンは２つのローラの間を通過させられる、請求項２７に記載の方法。
  30. 前記少なくとも１つの粗化エレメントは、テクスチャ化された線形の表面を有し、前記伝導性リボンは、前記リボンに前記テクスチャ化された表面を形成するプレスによって、前記テクスチャ化された線形の表面に対して押し付けられる、請求項２７に記載の方法。
  31. 前記少なくとも１つの粗化エレメントは、エメリーボード、エメリー砥石および研削工具から成るグループから選択される、請求項２７に記載の方法。
  32. 前記少なくとも１つの粗化エレメントは、前記伝導性リボンの少なくとも１つの側に、前記テクスチャ化された表面を彫刻するように構成されたレーザ装置である、請求項２７に記載の方法。
  33. 前記少なくとも１つの粗化エレメントは、サンドブラスタである、請求項２７に記載の方法。
  34. 前記テクスチャ化された表面は、約０．０１から約１０００ミクロンの深さの凹凸を有する、請求項２６に記載の方法。
  35. 前記テクスチャ化された表面は、約０．３Nから０．４Nの、前記リボンと太陽電池セルとの間の結合強さを有する、請求項２６に記載の方法。
  36. 太陽電池モジュールのためのカラー伝導性リボンを形成する方法であって、
    a）接着剤材料を有する、ベースシートの上面を、マスキングシートの底面に固定する工程と、
    b）リボンホルダを形成するために、少なくとも前記マスキングシートに伝導性リボンを収容するように構成された溝を形成する工程と、
    c）前記リボンホルダの前記溝に前記伝導性リボンを固定する工程と、
    d）前記溝内に固定された少なくとも前記伝導性リボンにカラーコーティングを塗布する工程と、
    e）前記伝導性リボン上の前記カラーコーティングを硬化させる工程と、
    f）前記リボンホルダの前記溝から前記伝導性リボンを分離させる工程と、
    を含む、太陽電池モジュールのためのカラー伝導性リボンを形成する方法。
  37. b）の溝を形成する工程は、前記マスキングシートの少なくとも一部を切除および除去する工程を含む、請求項３６に記載の方法。
  38. a）の前に、前記マスキングシートの上面に保護シートの底面を取外し可能に取り付ける工程をさらに含む、請求項３７に記載の方法。
  39. 太陽電池モジュールのためのカラー伝導性リボンを形成する方法であって、
    a）第１の接着剤材料を有する、マスキングシートの上面を、ハンドリングシートの底面に固定する工程と、
    b）第２の接着剤材料を有する、ベースシートの上面を、前記マスキングシートの底面に固定する工程と、
    c）リボンホルダを形成するために、少なくとも前記マスキングシートに伝導性リボンを収容するように構成された溝を形成する工程と、
    d）前記リボンホルダにおける前記溝に前記伝導性リボンを固定する工程と、
    e）前記溝内に固定された少なくとも前記伝導性リボンにカラーコーティングを塗布する工程と、
    f）前記伝導性リボン上の前記カラーコーティングを硬化させる工程と、
    g）前記リボンホルダの前記溝から前記伝導性リボンを分離させる工程と、
    を含む、太陽電池モジュールのためのカラー伝導性リボンを形成する方法。
  40. 太陽電池モジュールであって、
    太陽電池セルの複数のストリングであって、各ストリングは、太陽電池セルのずれ重ねられたストリップの配列を有する、太陽電池セルの複数のストリングと、
    前記複数のストリングに接続された少なくとも１つの導電性バスリボンと、を有し、該少なくとも１つの導電性バスリボンは、該バスリボンの少なくとも第１の外側表面上にカラーコーティングを有する、
    太陽電池モジュール。
  41. 前記カラーコーティングは、黒い組成物である、請求項４０に記載の太陽電池モジュール。
  42. 前記黒い組成物は、黒い塗料である、請求項４１に記載の太陽電池モジュール。
  43. 前記黒い塗料は、導電性の黒い塗料である、請求項４２に記載の太陽電池モジュール。
  44. 前記カラーコーティングは、前記導電性リボンの中央部分に設けられており、該中央部分は、前記導電性リボンの長さに沿って長手方向に延びており、コーティングされていない第１および第２の外側エッジは、前記導電性リボンの長さに沿って長手方向に延びておりかつ前記中央部分の両側に配置されている、請求項４０に記載の太陽電池モジュール。
  45. 前記第１の外側表面とは反対側の少なくとも第２の外側表面は、前記第１の表面がコーティング組成物によって着色された後、汚れを有さない、請求項４０に記載の太陽電池モジュール。
  46. 前記導電性リボンは、複数の孔をさらに有する、請求項４０に記載の太陽電池モジュール。
  47. 前記複数の孔は、前記リボンにわたって非対称に分布される、請求項４６に記載の太陽電池モジュール。
  48. 前記第１の外側表面とは反対側の少なくとも第２の外側表面は、テクスチャ化された表面を有する、請求項４０に記載の太陽電池モジュール。
  49. 前記テクスチャ化された表面は、約０．０１から約１０００ミクロンの深さの粗度を有する、請求項４８に記載の太陽電池モジュール。
  50. 前記テクスチャ化された表面は、約０．３Nから０．４Nの導電性リボンと太陽電池セルのストリングとの間の結合強さを増大する、請求項４８に記載の太陽電池モジュール。
  51. 大部分が白ではない少なくとも１つの識別ラベルをさらに有する、請求項４０に記載の太陽電池モジュール。
  52. 前記識別ラベルは、白いインクでコーティングされた黒いラベルであり、前記白いインクは、バーコード情報を表し、前記黒いラベルは背景である、請求項５１に記載の太陽電池モジュール。
  53. 前記識別ラベルは、黒いインクでコーティングされた白いラベルであり、前記黒いインクは、バーコードの黒いアウトラインを表し、前記白いラベルは、バーコード情報を表す前記黒いアウトラインを通して見える、請求項５１に記載の太陽電池モジュール。
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