JP2021111736A - Solar cell module - Google Patents

Solar cell module Download PDF

Info

Publication number
JP2021111736A
JP2021111736A JP2020004167A JP2020004167A JP2021111736A JP 2021111736 A JP2021111736 A JP 2021111736A JP 2020004167 A JP2020004167 A JP 2020004167A JP 2020004167 A JP2020004167 A JP 2020004167A JP 2021111736 A JP2021111736 A JP 2021111736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
wiring
cell module
back surface
cushioning material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020004167A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
訓太 吉河
Kunita Yoshikawa
訓太 吉河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Priority to JP2020004167A priority Critical patent/JP2021111736A/en
Publication of JP2021111736A publication Critical patent/JP2021111736A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

To provide a reliable solar cell module.SOLUTION: A solar cell module 1 according to the present invention comprises: a plurality of solar cells 10 each including a plurality of connection electrodes 15 and arranged side by side in the first direction; and a plurality of wiring materials 20 connecting between the connection electrodes 15 of the solar cell 10 adjacent to each other in the first direction. The solar cell 10 is arranged such that the end on one side in the first direction is arranged so as to overlap the back side of the end on the other side in the first direction of the adjacent solar cell 10, and includes a cushioning material 17 that supports the wiring material 20 on the back surface of the end on the one side in the first direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.

太陽電池セルの中には、裏面側にのみ電極を有するバックコンタクト型のものがある。バックコンタクト型の太陽電池セルでは、表面側に光を遮光する電極が配設されないので、略全面が光電変換に寄与し得る。バックコンタクト型の太陽電池セルの一形態として、集電抵抗を低減するために、第1の極性を有する複数の第1電極と第2の極性を有する複数の第2電極とが基板全体に分散して配設され、複数の第1電極間を接続する複数の配線材(線状の導体)と、複数の第2電極間を接続する複数の配線材とを備えるものがある。このように複数の配線材を有する太陽電池セルを接続してモジュール化する場合、隣接する太陽電池セル間で配線材を一体化すること、つまり、隣接する太陽電池セルに跨って延びる配線材を用いることで、太陽電池セル間を接続する構成が知られている。 Some solar cells have a back contact type having electrodes only on the back surface side. In the back contact type solar cell, since the electrode that blocks light is not arranged on the surface side, substantially the entire surface can contribute to photoelectric conversion. As a form of a back-contact type solar cell, a plurality of first electrodes having a first polarity and a plurality of second electrodes having a second polarity are dispersed over the entire substrate in order to reduce current collection resistance. Some of the wiring materials (linear conductors) for connecting the plurality of first electrodes and the plurality of wiring materials for connecting the plurality of second electrodes are provided. When solar cells having a plurality of wiring materials are connected and modularized in this way, the wiring materials are integrated between the adjacent solar cells, that is, the wiring material extending across the adjacent solar cells is provided. It is known that the solar cells are connected to each other by using the cells.

また、複数の太陽電池セルをモジュール化する態様として、複数の太陽電池セルを互いの端部を順番に重ねるように並べて接続するシングリング構造が知られている。太陽電池セルの端部を重ねることで、モジュール全体の面積に対する実際に光電変換に寄与する有効領域の面積の割合を大きくすることができる。バックコンタクト型の太陽電池セルを用いる太陽電池モジュールにおいても、太陽電池セル間に隙間ができないよう、太陽電池セルの端部を重ね合わせるシングリング構造とすることで、モジュールの面積当たりの出力を向上することができる。 Further, as an embodiment in which a plurality of solar cells are modularized, a single ring structure in which a plurality of solar cells are connected side by side so as to overlap each other in order is known. By overlapping the ends of the solar cells, the ratio of the area of the effective region that actually contributes to the photoelectric conversion to the area of the entire module can be increased. Even in a solar cell module that uses a back-contact type solar cell, the output per area of the module is improved by adopting a single ring structure in which the ends of the solar cell are overlapped so that there is no gap between the solar cells. can do.

特許文献1には、太陽電池セルの端部を重ね合わせ、隣接する太陽電池セル間に跨って延びる第1集電部材および第2集電部材を用いて太陽電池セル間を接続したモジュールが記載されている。特許文献1には、表面側に配置される太陽電池セルの裏面の隣接する太陽電池セルが重ねられる領域に絶縁材を配置することによって、太陽電池セルの重ね合わせられた領域に応力が集中して太陽電池セルが破損したり接続のための半田が剥離したりすることを防止する技術が開示されている。 Patent Document 1 describes a module in which the ends of solar cells are overlapped and the solar cells are connected by using a first current collecting member and a second current collecting member extending across adjacent solar cells. Has been done. In Patent Document 1, by arranging the insulating material in the area where the adjacent solar cells on the back surface of the solar cell arranged on the front surface side are overlapped, the stress is concentrated in the area where the solar cells are overlapped. A technique for preventing the solar cell from being damaged or the solder for connection from being peeled off is disclosed.

特許第5430326号公報Japanese Patent No. 5430326

特許文献1の構成では、太陽電池セルの互いに対向する面に作用しあう応力を軽減することができる。しかしながら、特許文献1の構成でも、太陽電池セル間に跨って延びる第1集電部材および第2集電部材が裏面側の太陽電池セルの端部のエッジに圧接されることにより裏面側の太陽電池セルの端部が破損する場合があり、信頼性を低下させる原因となっている。 With the configuration of Patent Document 1, it is possible to reduce the stress acting on the surfaces of the solar cells facing each other. However, even in the configuration of Patent Document 1, the first current collecting member and the second current collecting member extending across the solar cells are pressed against the edge of the end portion of the solar cell on the back surface side, so that the sun on the back surface side is pressed. The end of the battery cell may be damaged, which causes a decrease in reliability.

本発明は、信頼性が高い太陽電池モジュールを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a highly reliable solar cell module.

本発明に係る太陽電池モジュールは、それぞれ複数の接続電極を有し、第1方向に並べて配置される複数の太陽電池セルと、前記第1方向に隣接する前記太陽電池セルの前記接続電極間を接続する複数の配線材と、を備え、前記太陽電池セルは、その前記第1方向一方側の端部が隣接する前記太陽電池セルの前記第1方向他方側の端部の裏側に重なるよう配置され、前記第1方向一方側の端部の裏面に前記配線材を支持する緩衝材を有する。 The solar cell module according to the present invention has a plurality of connection electrodes, and is located between a plurality of solar cells arranged side by side in the first direction and the connection electrodes of the solar cells adjacent to the first direction. A plurality of wiring materials to be connected are provided, and the solar cell is arranged so that its end on one side in the first direction overlaps the back side of the end on the other side in the first direction of the adjacent solar cell. A cushioning material that supports the wiring material is provided on the back surface of the end portion on one side of the first direction.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記緩衝材は、前記第1方向に垂直な方向に間欠的に配設されていてもよい。 In the solar cell module according to the present invention, the cushioning material may be intermittently arranged in a direction perpendicular to the first direction.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記緩衝材は、裏面に前記第1方向に延びる1以上の凹部を有してもよい。 In the solar cell module according to the present invention, the cushioning material may have one or more recesses extending in the first direction on the back surface.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記凹部の深さが7μm以上30μm以下であり、前記凹部の幅が50μm以上200μm以下であってもよい。 In the solar cell module according to the present invention, the depth of the recess may be 7 μm or more and 30 μm or less, and the width of the recess may be 50 μm or more and 200 μm or less.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記緩衝材の前記第1方向に垂直な方向の長さは、前記第1方向の長さよりも大きくてもよい。 In the solar cell module according to the present invention, the length of the cushioning material in the direction perpendicular to the first direction may be larger than the length in the first direction.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルは、前記接続電極の間に、前記接続電極以外の部分と前記配線材との電気的接触を防止する配線絶縁材をさらに備え、前記緩衝材は、前記配線絶縁材と同じ材料から形成されていてもよい。 In the solar cell module according to the present invention, the solar cell further includes a wiring insulating material between the connection electrodes to prevent electrical contact between a portion other than the connection electrodes and the wiring material, and the cushioning material. May be formed of the same material as the wiring insulating material.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルは、前記第1方向他方側の端部の裏面に隣接する前記太陽電池セルを支持するセル絶縁材をさらに有し、前記緩衝材の前記第1方向に垂直な方向の長さは、前記セル絶縁材の前記第1方向に垂直な方向の長さより長くてもよい。 In the solar cell module according to the present invention, the solar cell further has a cell insulating material that supports the solar cell adjacent to the back surface of the end on the other side in the first direction, and the first of the cushioning materials. The length in the direction perpendicular to one direction may be longer than the length in the direction perpendicular to the first direction of the cell insulating material.

本発明によれば、信頼性が高い太陽電池モジュールを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable solar cell module.

本発明の太陽電池モジュールの模式裏面図である。It is a schematic back view of the solar cell module of this invention. 図1の太陽電池モジュールの模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the solar cell module of FIG. 図1の太陽電池モジュールのA−A線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the solar cell module of FIG. 図3の太陽電池モジュールのB−B線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of the solar cell module of FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面における種々部材の寸法は、便宜上、見やすいように調整されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience, hatching, member codes, etc. may be omitted, but in such cases, other drawings shall be referred to. Further, the dimensions of the various members in the drawings are adjusted for convenience so that they can be easily seen.

図1は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール1の模式裏面図である。図2は、図1の太陽電池モジュールの模式断面図である。図3は、太陽電池モジュール1のA−A線断面図である。図4は、太陽電池モジュール1のB−B線断面図である。 FIG. 1 is a schematic back view of the solar cell module 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the solar cell module 1. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of the solar cell module 1.

太陽電池モジュール1は、それぞれ第1方向に延びる複数の太陽電池ストリング2と、太陽電池ストリング2の表面(受光面)側に配置される表側保護部材3と、太陽電池ストリング2の裏面(受光面と反対側の面)側に配置される裏側保護部材4と、表側保護部材3および裏側保護部材4間の隙間に充填される封止材5と、太陽電池ストリング2間を接続する一対の接続部材6と、を備える。 The solar cell module 1 includes a plurality of solar cell strings 2 extending in the first direction, a front side protective member 3 arranged on the front surface (light receiving surface) side of the solar cell string 2, and a back surface (light receiving surface) of the solar cell string 2. A pair of connections connecting the back side protective member 4 arranged on the side opposite to the side), the sealing material 5 filled in the gap between the front side protective member 3 and the back side protective member 4, and the solar cell string 2. A member 6 is provided.

太陽電池ストリング2は、第1方向に並べられた複数の太陽電池セル10と、太陽電池セル10間を電気的に接続する複数の配線材20と、複数の太陽電池セル10および複数の配線材20の裏面側を覆う樹脂フィルム30と、を備える。太陽電池ストリング2において、各太陽電池セル10は、第1方向一方側の端部が隣接する太陽電池セル10の他方側の端部の裏面に重なるよう配置される。つまり、太陽電池ストリング2は、複数の太陽電池セル10の第1方向の端部を順番に重ねたシングリング構造を有する。 The solar cell string 2 includes a plurality of solar cells 10 arranged in the first direction, a plurality of wiring materials 20 for electrically connecting the solar cells 10, a plurality of solar cells 10, and a plurality of wiring materials. A resin film 30 that covers the back surface side of the 20 is provided. In the solar cell string 2, each solar cell 10 is arranged so that one end in the first direction overlaps the back surface of the other end of the adjacent solar cell 10. That is, the solar cell string 2 has a single ring structure in which the ends of the plurality of solar cells 10 in the first direction are sequentially stacked.

それぞれの太陽電池セル10は、半導体基板11を有する。半導体基板11の裏面側の少なくとも他の太陽電池セル10が表面側に配置されない領域には、第1の導電型を有し、第1方向に垂直な第2方向に延びる帯状の複数の第1半導体層12と、第2の導電型を有し、第2方向に延びる帯状の複数の第2半導体層13とが第1方向に交互に配設されている。第1半導体層12および第2半導体層13の裏面側には、それぞれ第2方向に延びる収集電極14が配設されている。それぞれの収集電極14の裏面側には、配線材20が接続される複数の接続電極15が一定の間隔を空けて配設されている。第1半導体層12の裏面側の接続電極15と第2半導体層13の裏面側の接続電極15とは、互い違いに配置されている。収集電極14の裏面側の接続電極15の間の部分には、それぞれ配線絶縁材16が配設されている。半導体基板11の裏面の第一方向一方側の端部、つまり他の太陽電池セル10の裏側に配置される領域には、配線材20を支持する緩衝材17が配設され、半導体基板11の裏面の第一方向他方側の端部、つまり他の太陽電池セル10の表側に配置される領域には、隣接する太陽電池セル10を支持するセル絶縁材18が配設されている。太陽電池セル10は、これらの構成以外に、例えば反射防止層、パッシベーション層等の各種の構成要素を有してもよい。 Each solar cell 10 has a semiconductor substrate 11. A plurality of strip-shaped firsts having a first conductive type and extending in a second direction perpendicular to the first direction in a region on the back surface side of the semiconductor substrate 11 where at least the other solar cells 10 are not arranged on the front surface side. The semiconductor layer 12 and a plurality of strip-shaped second semiconductor layers 13 having a second conductive type and extending in the second direction are alternately arranged in the first direction. Collection electrodes 14 extending in the second direction are arranged on the back surface sides of the first semiconductor layer 12 and the second semiconductor layer 13, respectively. On the back surface side of each collection electrode 14, a plurality of connection electrodes 15 to which the wiring material 20 is connected are arranged at regular intervals. The connection electrodes 15 on the back surface side of the first semiconductor layer 12 and the connection electrodes 15 on the back surface side of the second semiconductor layer 13 are arranged alternately. Wiring insulating materials 16 are arranged in the portions between the connection electrodes 15 on the back surface side of the collection electrode 14. A cushioning material 17 that supports the wiring material 20 is arranged in an end portion of the back surface of the semiconductor substrate 11 on one side in the first direction, that is, a region arranged on the back side of the other solar cell 10, and the semiconductor substrate 11 is provided with a cushioning material 17. A cell insulating material 18 that supports an adjacent solar cell 10 is arranged in an end portion on the other side in the first direction of the back surface, that is, a region arranged on the front side of another solar cell 10. In addition to these configurations, the solar cell 10 may have various components such as an antireflection layer and a passivation layer.

半導体基板11は、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等の結晶シリコンから形成することができる。半導体基板11は、例えば結晶シリコン材料にp型ドーパントがドープされたp型の半導体基板である。p型ドーパントとしては、例えばホウ素(B)が挙げられる。このような半導体基板11は、表面からの入射光を吸収して光キャリア(電子および正孔)を生成する光電変換基板として機能する。 The semiconductor substrate 11 can be formed from crystalline silicon such as single crystal silicon or polycrystalline silicon. The semiconductor substrate 11 is, for example, a p-type semiconductor substrate in which a crystalline silicon material is doped with a p-type dopant. Examples of the p-type dopant include boron (B). Such a semiconductor substrate 11 functions as a photoelectric conversion substrate that absorbs incident light from the surface to generate optical carriers (electrons and holes).

第1半導体層12および第2半導体層13は、所望の導電型を付与するドーパントをドープしたアモルファスシリコンによって形成することができる。p型のドーパントとしては、例えばホウ素(B)が挙げられ、n型ドーパントとしては、例えばリン(P)が挙げられる。 The first semiconductor layer 12 and the second semiconductor layer 13 can be formed of amorphous silicon doped with a dopant that imparts a desired conductive type. Examples of the p-type dopant include boron (B), and examples of the n-type dopant include phosphorus (P).

収集電極14は、例えば銀ペースト等の導電性ペーストの印刷および焼成により形成することができる。 The collection electrode 14 can be formed by printing and firing a conductive paste such as silver paste.

接続電極15は、例えば銀ペースト等の導電性ペーストの印刷および焼成により形成することができる。つまり、接続電極15は、収集電極14に同様の材料を局所的に積層することによって形成できる。 The connection electrode 15 can be formed by printing and firing a conductive paste such as silver paste. That is, the connection electrode 15 can be formed by locally laminating a similar material on the collection electrode 14.

配線絶縁材16は、少なくとも、収集電極14の平面視で配線材20と重複し、接続電極15が存在しない領域を被覆するよう配設される。配線絶縁材16は、ペースト状の絶縁材料の印刷および焼成により形成することができる。 The wiring insulating material 16 is arranged so as to overlap the wiring material 20 at least in a plan view of the collecting electrode 14 and cover a region where the connecting electrode 15 does not exist. The wiring insulating material 16 can be formed by printing and firing a paste-like insulating material.

配線絶縁材16は、接続電極15以外の部分と配線材20との電気的接触を、より詳しくは、第1半導体層12の裏面側に配設される接続電極15に接続される配線材20と第2半導体層13の裏面側に配設される収集電極14との短絡、および第2半導体層13の裏面側に配設される接続電極15に接続される配線材20と第1半導体層12の裏面側に配設される収集電極14との短絡を防止する。 The wiring insulating material 16 makes electrical contact between a portion other than the connection electrode 15 and the wiring material 20, more specifically, the wiring material 20 connected to the connection electrode 15 arranged on the back surface side of the first semiconductor layer 12. And the short circuit between the collecting electrode 14 arranged on the back surface side of the second semiconductor layer 13 and the wiring material 20 and the first semiconductor layer connected to the connection electrode 15 arranged on the back surface side of the second semiconductor layer 13. Prevents a short circuit with the collection electrode 14 arranged on the back surface side of the twelve.

緩衝材17は、配線材20を半導体基板11と直接接触しないように支持する。これにより、太陽電池モジュール1の製造工程において配線材20が半導体基板11のエッジに圧接されて半導体基板11に割れや欠けを生じさせることを防止できる。 The cushioning material 17 supports the wiring material 20 so as not to come into direct contact with the semiconductor substrate 11. As a result, it is possible to prevent the wiring material 20 from being pressed against the edge of the semiconductor substrate 11 in the manufacturing process of the solar cell module 1 to cause cracks or chips in the semiconductor substrate 11.

緩衝材17は、ペースト状の絶縁材料の印刷および焼成により形成することができる。緩衝材17は、配線絶縁材16と同じ材料から形成することができ、配線絶縁材16と同時に形成してもよい。 The cushioning material 17 can be formed by printing and firing a paste-like insulating material. The cushioning material 17 can be formed from the same material as the wiring insulating material 16, and may be formed at the same time as the wiring insulating material 16.

半導体基板11に割れや欠けを防止する観点から、緩衝材17の材質としては、半導体基板11と比して弾性率が小さいことが望ましい。具体的な材料としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を主成分とする印刷可能な材料を用いることが好ましい。このような材料は、配線絶縁材16および後述するセル絶縁材18としても好ましい材料である。 From the viewpoint of preventing cracks and chips in the semiconductor substrate 11, it is desirable that the material of the cushioning material 17 has a smaller elastic modulus than that of the semiconductor substrate 11. As a specific material, it is preferable to use a printable material containing an epoxy resin, urethane resin or the like as a main component. Such a material is also preferable as the wiring insulating material 16 and the cell insulating material 18 described later.

緩衝材17は、半導体基板11の第1方向一方側の端部の裏面側に第2方向に間欠的に、より詳しくは配線材20が配設される位置に選択的に配設されることが好ましい。また、各緩衝材17は、配線材20の位置ずれを考慮して、第2方向に十分な長さを有すること、つまり第1方向の長さよりも第2方向の長さが大きいことが好ましい。具体的には、衝材109の第2方向の長さとしては、2mm以上5mm以下が好ましく、3mm以上4mm以下がより好ましい。緩衝材17の第1方向の長さは、第2方向の長さよりも小さいことが好ましい。これにより、配線材20を確実に支持しつつ、緩衝材17を形成する材料の使用量を低減することができる。また、緩衝材17は、第1方向に複数列に分けて形成されてもよい。 The cushioning material 17 is intermittently arranged in the second direction on the back surface side of the end portion on one side of the first direction of the semiconductor substrate 11, and more specifically, the cushioning material 17 is selectively arranged at a position where the wiring material 20 is arranged. Is preferable. Further, it is preferable that each cushioning material 17 has a sufficient length in the second direction in consideration of the misalignment of the wiring material 20, that is, the length in the second direction is larger than the length in the first direction. .. Specifically, the length of the impact material 109 in the second direction is preferably 2 mm or more and 5 mm or less, and more preferably 3 mm or more and 4 mm or less. The length of the cushioning material 17 in the first direction is preferably smaller than the length in the second direction. As a result, the amount of the material used to form the cushioning material 17 can be reduced while reliably supporting the wiring material 20. Further, the cushioning material 17 may be formed in a plurality of rows in the first direction.

各緩衝材17は、裏面に第1方向に延びる1以上の凹部171を有することが好ましい。各緩衝材17が1以上の凹部171を有することによって、太陽電池ストリング2を形成する際に配線材20が緩衝材17上で第2方向に滑り難いため、配線材20を接続電極15に確実に接続することができる。 Each cushioning material 17 preferably has one or more recesses 171 extending in the first direction on the back surface. Since each cushioning material 17 has one or more recesses 171 so that the wiring material 20 does not easily slip in the second direction on the cushioning material 17 when forming the solar cell string 2, the wiring material 20 is securely attached to the connecting electrode 15. Can be connected to.

凹部171の深さ(緩衝材17の凹部171の両側の直近の高さのピークを結ぶ直線と凹部171の最深部との半導体基板11に垂直な方向の距離)としては、7μm以上30μm以下が好ましく、10μm以上25μm以下がより好ましい。凹部171の深さが小さくすぎると配線材20が緩衝材17上で第2方向に滑りやすくなるため、配線材20を適切な位置に固定することが容易でなくなるおそれがある。逆に、凹部171の深さが大きすぎると、配線材20を支持する凹部171の最深部における緩衝材17の厚みが小さくなることで緩衝材としての機能が不十分となるおそれがある。凹部171の幅(緩衝材17の凹部171の両側の直近の高さのピーク間の半導体基板11と平行な方向の距離)は、断面形状が円形または楕円形である配線材20を用いることを想定すると、凹部171の深さの7倍以上15倍、具体的には50μm以上200μm以下であることが好ましい。また、凹部171を複数設けられる場合、凹部171のピッチとしては、100μm以上500μm以下が好ましい。凹部171をこのような配置とすることによって、配線材20の位置決め誤差を許容しつつ、配置された配線材20位置ずれを効果的に防止することができる。 The depth of the recess 171 (the distance between the straight line connecting the peaks of the nearest heights on both sides of the recess 171 of the cushioning material 17 and the deepest portion of the recess 171 in the direction perpendicular to the semiconductor substrate 11) is 7 μm or more and 30 μm or less. It is preferably 10 μm or more and 25 μm or less, more preferably. If the depth of the recess 171 is too small, the wiring material 20 tends to slip in the second direction on the cushioning material 17, so that it may not be easy to fix the wiring material 20 at an appropriate position. On the contrary, if the depth of the recess 171 is too large, the thickness of the cushioning material 17 at the deepest portion of the recess 171 supporting the wiring material 20 becomes small, and the function as the cushioning material may be insufficient. For the width of the recess 171 (distance in the direction parallel to the semiconductor substrate 11 between the peaks at the nearest heights on both sides of the recess 171 of the cushioning material 17), use a wiring material 20 having a circular or elliptical cross section. Assuming, it is preferably 7 times or more and 15 times the depth of the recess 171, specifically 50 μm or more and 200 μm or less. When a plurality of recesses 171 are provided, the pitch of the recesses 171 is preferably 100 μm or more and 500 μm or less. By arranging the recesses 171 in this way, it is possible to effectively prevent the misalignment of the arranged wiring material 20 while allowing the positioning error of the wiring material 20.

凹部171は、緩衝材17を第2方向に複数のブロックに分割してペースト状の絶縁材料を印刷することで形成することができる。ペースト状の絶縁材料は、一定の厚みを有する印刷マスクを用いて印刷されるが、断面視において特に半導体基板11側の部分がマスクの開口形状よりも広がるよう絶縁材料が流動する滲みが生じる。このため、緩衝材17を小さい隙間を有する複数のブロックに分割して印刷することで、滲みによってブロック同士が接続され、ブロック間の隙間に相当する位置の高さが相対的に小さい凹部171となった緩衝材17を形成することができる。 The recess 171 can be formed by dividing the cushioning material 17 into a plurality of blocks in the second direction and printing a paste-like insulating material. The paste-like insulating material is printed using a printing mask having a certain thickness, but bleeding occurs in which the insulating material flows so that the portion on the semiconductor substrate 11 side is wider than the opening shape of the mask in cross-sectional view. Therefore, by dividing the cushioning material 17 into a plurality of blocks having a small gap and printing, the blocks are connected by bleeding, and the recess 171 whose height corresponding to the gap between the blocks is relatively small. The cushioning material 17 can be formed.

セル絶縁材18は、収集電極14の少なくとも一部分を被覆するよう配設される。セル絶縁材18は、重ね合わされる太陽電池セル10が半導体基板11または収集電極14に直接接触して短絡を生じさせることや半導体基板11に割れや欠けを生じさせることを防止する。 The cell insulating material 18 is arranged so as to cover at least a part of the collecting electrode 14. The cell insulating material 18 prevents the stacked solar cells 10 from directly contacting the semiconductor substrate 11 or the collecting electrode 14 to cause a short circuit, or to prevent the semiconductor substrate 11 from cracking or chipping.

セル絶縁材18は、半導体基板11の第1方向他方側の端部の裏面側に第2方向に間欠的に配設されることが好ましい。これにより、緩衝材17の間から太陽電池セル10間の隙間に封止材5を充填することができる。また、緩衝材17は、第1方向に複数列に分けて配設されてもよい。これにより、比較的少量の絶縁材料を用いてより確実に接続電極15を保護することができる。セル絶縁材18の第2方向の長さは、第1方向の長さと同程度であってもよい。例として、セル絶縁材18は、第1方向の長さと第2方向の長さとが同程度の点状に形成することができる。また、セル絶縁材18の第2方向の長さは、緩衝材17の第2方向の長さよりも小さくてよい。 It is preferable that the cell insulating material 18 is intermittently arranged in the second direction on the back surface side of the end portion of the semiconductor substrate 11 on the other side in the first direction. As a result, the sealing material 5 can be filled in the gap between the cushioning materials 17 and the solar cells 10. Further, the cushioning material 17 may be arranged in a plurality of rows in the first direction. As a result, the connection electrode 15 can be more reliably protected by using a relatively small amount of insulating material. The length of the cell insulating material 18 in the second direction may be about the same as the length in the first direction. As an example, the cell insulating material 18 can be formed in a point shape having a length in the first direction and a length in the second direction having the same degree. Further, the length of the cell insulating material 18 in the second direction may be smaller than the length of the cushioning material 17 in the second direction.

配線材20は、太陽電池セル10内で第1方向に並ぶ複数の接続電極15を接続する共に、隣接する太陽電池セル10間を接続するインターコネクタとして機能する。隣接する太陽電池セル10の向きが逆向きとなるよう配置し、各太陽電池セル10において第1半導体層12の裏面側に配設された接続電極15に接続される配線材20と第2半導体層13の裏面側に配設された接続電極15に接続される配線材20とが第1方向に異なる側の太陽電池セル10に延びるよう、各配線材20を2つの太陽電池に跨って配置することで、複数の太陽電池セル10を直列に接続することができる。 The wiring material 20 connects a plurality of connection electrodes 15 arranged in the first direction in the solar cell 10, and functions as an interconnector for connecting the adjacent solar cells 10. The wiring material 20 and the second semiconductor are arranged so that the adjacent solar cells 10 are oriented in opposite directions, and are connected to the connection electrodes 15 arranged on the back surface side of the first semiconductor layer 12 in each solar cell 10. Each wiring material 20 is arranged across two solar cells so that the wiring material 20 connected to the connection electrode 15 arranged on the back surface side of the layer 13 extends to the solar cell 10 on a side different from that in the first direction. By doing so, a plurality of solar cell 10s can be connected in series.

配線材20は、例えば銅線等の電気抵抗が小さい材料から形成される。また、配線材20は、収集電極14と接続するための半田によって被覆されていてもよい。 The wiring material 20 is formed of a material having a small electric resistance, such as a copper wire. Further, the wiring material 20 may be covered with solder for connecting to the collection electrode 14.

樹脂フィルム30は、端部を重ねた配置した複数の太陽電池セル10に複数の配線材20を接続する際に、予め複数の配線材20を適切な間隔で保持し、複数の配線材20を一体的に複数の太陽電池セル10に対して位置決めすることを可能にする。また、樹脂フィルム30は、太陽電池セル10に接着され、太陽電池モジュール1を組み立てる前の太陽電池ストリング2の裏面を保護する。 When connecting the plurality of wiring materials 20 to the plurality of solar cells 10 in which the ends are overlapped, the resin film 30 holds the plurality of wiring materials 20 in advance at appropriate intervals, and holds the plurality of wiring materials 20 at appropriate intervals. It is possible to integrally position the plurality of solar cells 10 with respect to a plurality of solar cells 10. Further, the resin film 30 is adhered to the solar cell 10 to protect the back surface of the solar cell string 2 before assembling the solar cell module 1.

樹脂フィルム30は、太陽電池セル10同士の隙間への封止材5の充填を可能にするよう、複数の開口を有することが好ましい。この開口は、上述するように、各配線材20を2つの太陽電池に跨って配置する場合に、1本の長尺の導体を分割して各配線材20を形成するための加工によって同時に形成してもよい。 The resin film 30 preferably has a plurality of openings so as to allow the sealing material 5 to be filled in the gaps between the solar cells 10. As described above, when each wiring material 20 is arranged across the two solar cells, this opening is simultaneously formed by processing for dividing one long conductor to form each wiring material 20. You may.

表側保護部材3は、封止材5を介して、太陽電池ストリング2、すなわち太陽電池セル10の表面を覆うことにより、太陽電池セル10を保護する。表側保護部材3は、板状またはシート状の材料から形成することができ、透光性および対候性に優れることが好ましい。具体的には、表側保護部材3の材質としては、例えばアクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂、ガラスなどを挙げることができる。また、表側保護部材3の表面は、光の反射を抑制するために、凹凸状に加工されたり、反射防止コーティング層で被覆されてもよい。 The front side protective member 3 protects the solar cell 10 by covering the surface of the solar cell string 2, that is, the solar cell 10 via the sealing material 5. The front side protective member 3 can be formed of a plate-shaped or sheet-shaped material, and is preferably excellent in translucency and weather resistance. Specifically, as the material of the front side protective member 3, for example, a transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin, glass, or the like can be mentioned. Further, the surface of the front side protective member 3 may be processed into an uneven shape or coated with an antireflection coating layer in order to suppress the reflection of light.

裏側保護部材4は、封止材5を介して、太陽電池ストリング2の裏面を覆って、太陽電池セル10を保護する。裏側保護部材4は、表側保護部材3と同様に、板状またはシート状の材料から形成することができ、遮水性に優れることが好ましい。具体的には、裏側保護部材4としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂フィルムと、アルミニウム箔等の金属箔との積層体が好適に用いられる。 The back side protective member 4 covers the back surface of the solar cell string 2 via the sealing material 5 to protect the solar cell 10. Like the front side protective member 3, the back side protective member 4 can be formed of a plate-shaped or sheet-shaped material, and is preferably excellent in water-shielding property. Specifically, the back side protective member 4 is a laminate of, for example, a resin film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), an olefin resin, a fluorine-containing resin, or a silicone resin, and a metal foil such as aluminum foil. Is preferably used.

封止材5は、太陽電池ストリング2、すなわち太陽電池セル10を封止して保護するもので、太陽電池セル10の受光側の面と表側保護部材3との間、および、太陽電池セル10の裏側の面と裏側保護部材4との間に介在する。 The sealing material 5 seals and protects the solar cell string 2, that is, the solar cell 10, the space between the light receiving side surface of the solar cell 10 and the front side protective member 3, and the solar cell 10. It is interposed between the back side surface of the and the back side protective member 4.

封止材5は、太陽電池ストリング2と表側保護部材3および裏側保護部材4とを接着すると共に、太陽電池ストリング2の周囲の隙間をなくすことで、太陽電池セル10を保護する。このため、封止材5としては、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/α−オレフィン共重合体、エチレン/酢酸ビニル/トリアリルイソシアヌレート(EVAT)、ポリビニルブチラート(PVB)、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、または、シリコーン樹脂等の透光性を有する熱可塑性樹脂が好適に用いられる。 The sealing material 5 protects the solar cell 10 by adhering the solar cell string 2, the front side protective member 3 and the back side protective member 4, and eliminating the gap around the solar cell string 2. Therefore, examples of the sealing material 5 include ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / vinyl acetate / triallyl isocyanurate (EVAT), and polyvinyl butyral (PVB). ), Acrylic resin, urethane resin, or a translucent thermoplastic resin such as silicone resin is preferably used.

一方の接続部材6は、太陽電池ストリング2の一端の太陽電池セル10の第1半導体層12の裏面側に配設された接続電極15に接続された配線材20に接続され、他方の接続部材6太陽電池ストリング2の他端の太陽電池セル10の第2半導体層13の裏面側に配設された接続電極15に接続された配線材20に接続されている。接続部材6は、太陽電池モジュール1の外部の回路に接続可能に、表側保護部材3および裏側保護部材4の間から外側に延出している。 One connecting member 6 is connected to a wiring material 20 connected to a connecting electrode 15 arranged on the back surface side of the first semiconductor layer 12 of the solar cell 10 at one end of the solar cell string 2, and the other connecting member 6 is connected. 6 The other end of the solar cell string 2 is connected to a wiring material 20 connected to a connection electrode 15 arranged on the back surface side of the second semiconductor layer 13 of the solar cell 10. The connecting member 6 extends outward from between the front side protective member 3 and the back side protective member 4 so as to be connectable to an external circuit of the solar cell module 1.

以上のように、半導体基板11の第1方向一方側の端部の裏面側に配線材20を支持する緩衝材17を有する太陽電池セル10を用いた太陽電池モジュール1は、配線材20が半導体基板11のエッジに圧接されて半導体基板11に割れや欠けが生じることが防止されるため、信頼性に優れると共に、製造時の歩留まり向上により比較的安価に提供することができる。 As described above, in the solar cell module 1 using the solar cell 10 having the buffer material 17 supporting the wiring material 20 on the back surface side of the end portion on one side of the first direction of the semiconductor substrate 11, the wiring material 20 is a semiconductor. Since it is prevented that the semiconductor substrate 11 is cracked or chipped by being pressed against the edge of the substrate 11, it is excellent in reliability and can be provided at a relatively low cost by improving the yield at the time of manufacturing.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例として、本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、半導体層は半導体基板へのドーパントの拡散によって形成してもよい。また、本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、収集電極および接続電極は、蒸着等により金属材料を積層することで形成してもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made. As an example, in the solar cell module according to the present invention, the semiconductor layer may be formed by diffusing a dopant on a semiconductor substrate. Further, in the solar cell module according to the present invention, the collection electrode and the connection electrode may be formed by laminating metal materials by vapor deposition or the like.

1 太陽電池モジュール
2 太陽電池ストリング
3 表側保護部材
4 裏側保護部材
5 封止材
6 接続部材
10 太陽電池セル
11 半導体基板
12 第1半導体層
13 第2半導体層
14 収集電極
15 接続電極
16 配線絶縁材
17 緩衝材
18 セル絶縁材
20 配線材
30 樹脂フィルム
171 凹部
1 Solar cell module 2 Solar cell string 3 Front side protective member 4 Back side protective member 5 Encapsulant 6 Connection member 10 Solar cell 11 Semiconductor substrate 12 First semiconductor layer 13 Second semiconductor layer 14 Collection electrode 15 Connection electrode 16 Wiring insulation 17 Buffer material 18 Cell insulation material 20 Wiring material 30 Resin film 171 Recess

Claims (7)

それぞれ複数の接続電極を有し、第1方向に並べて配置される複数の太陽電池セルと、
前記第1方向に隣接する前記太陽電池セルの前記接続電極間を接続する複数の配線材と、
を備え、
前記太陽電池セルは、
その前記第1方向一方側の端部が隣接する前記太陽電池セルの前記第1方向他方側の端部の裏側に重なるよう配置され、
前記第1方向一方側の端部の裏面に前記配線材を支持する緩衝材を有する、太陽電池モジュール。
A plurality of solar cells each having a plurality of connection electrodes and arranged side by side in the first direction,
A plurality of wiring materials connecting the connection electrodes of the solar cell adjacent to the first direction, and
With
The solar cell is
The end on one side in the first direction is arranged so as to overlap the back side of the end on the other side in the first direction of the adjacent solar cell.
A solar cell module having a cushioning material for supporting the wiring material on the back surface of an end portion on one side of the first direction.
前記緩衝材は、前記第1方向に垂直な方向に間欠的に配設されている、請求項1に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1, wherein the cushioning material is intermittently arranged in a direction perpendicular to the first direction. 前記緩衝材は、裏面に前記第1方向に延びる1以上の凹部を有する、請求項1または2に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the cushioning material has one or more recesses extending in the first direction on the back surface. 前記凹部の深さが7μm以上30μm以下であり、前記凹部の幅が50μm以上200μm以下である、請求項3に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 3, wherein the depth of the recess is 7 μm or more and 30 μm or less, and the width of the recess is 50 μm or more and 200 μm or less. 前記緩衝材の前記第1方向に垂直な方向の長さは、前記第1方向の長さよりも大きい、請求項1から4のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to any one of claims 1 to 4, wherein the length of the cushioning material in the direction perpendicular to the first direction is larger than the length in the first direction. 前記太陽電池セルは、前記接続電極の間に、前記接続電極以外の部分と前記配線材との電気的接触を防止する配線絶縁材をさらに備え、
前記緩衝材は、前記配線絶縁材と同じ材料から形成されている、請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
The solar cell further includes a wiring insulating material between the connecting electrodes to prevent electrical contact between a portion other than the connecting electrodes and the wiring material.
The solar cell module according to any one of claims 1 to 5, wherein the cushioning material is made of the same material as the wiring insulating material.
前記太陽電池セルは、前記第1方向他方側の端部の裏面に隣接する前記太陽電池セルを支持するセル絶縁材をさらに有し、
前記緩衝材の前記第1方向に垂直な方向の長さは、前記セル絶縁材の前記第1方向に垂直な方向の長さより大きい、請求項1から6のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
The solar cell further includes a cell insulating material that supports the solar cell adjacent to the back surface of the other end in the first direction.
The solar cell module according to any one of claims 1 to 6, wherein the length of the cushioning material in the direction perpendicular to the first direction is larger than the length of the cell insulating material in the direction perpendicular to the first direction.
JP2020004167A 2020-01-15 2020-01-15 Solar cell module Pending JP2021111736A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020004167A JP2021111736A (en) 2020-01-15 2020-01-15 Solar cell module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020004167A JP2021111736A (en) 2020-01-15 2020-01-15 Solar cell module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021111736A true JP2021111736A (en) 2021-08-02

Family

ID=77060229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020004167A Pending JP2021111736A (en) 2020-01-15 2020-01-15 Solar cell module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021111736A (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139347A (en) * 1994-11-04 1996-05-31 Canon Inc Solar cell module and manufacture thereof
JP2005136076A (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Kyocera Corp Sealing material for solar cell module, and method of manufacturing solar cell module using it
JP2008288278A (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Sharp Corp Manufacturing process of solar cell module
JP2011077103A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Kyocera Corp Solar cell module
WO2013140552A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 三洋電機株式会社 Solar cell module
WO2015152020A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 株式会社カネカ Solar cell module and method for manufacturing same
US20150380571A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-31 Lg Electronics Inc. Solar cell module
JP2017055117A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Solar cell module and manufacturing method therefor
JP2017073552A (en) * 2015-10-08 2017-04-13 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Solar battery module
KR101816164B1 (en) * 2016-09-22 2018-01-08 엘지전자 주식회사 Solar cell module
CN109786492A (en) * 2019-03-07 2019-05-21 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 Photovoltaic module and its manufacturing method
WO2019146366A1 (en) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社カネカ Solar battery module

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139347A (en) * 1994-11-04 1996-05-31 Canon Inc Solar cell module and manufacture thereof
JP2005136076A (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Kyocera Corp Sealing material for solar cell module, and method of manufacturing solar cell module using it
JP2008288278A (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Sharp Corp Manufacturing process of solar cell module
JP2011077103A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Kyocera Corp Solar cell module
WO2013140552A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 三洋電機株式会社 Solar cell module
WO2015152020A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 株式会社カネカ Solar cell module and method for manufacturing same
US20150380571A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-31 Lg Electronics Inc. Solar cell module
JP2017055117A (en) * 2015-09-09 2017-03-16 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Solar cell module and manufacturing method therefor
JP2017073552A (en) * 2015-10-08 2017-04-13 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Solar battery module
KR101816164B1 (en) * 2016-09-22 2018-01-08 엘지전자 주식회사 Solar cell module
WO2019146366A1 (en) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社カネカ Solar battery module
CN109786492A (en) * 2019-03-07 2019-05-21 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 Photovoltaic module and its manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111615752B (en) Solar cell module
EP2028696A2 (en) Solar cell and solar cell module
EP3346507B1 (en) Solar cell panel
JP7291715B2 (en) Solar cell device and solar cell module
WO2020184301A1 (en) Solar battery device, solar battery module, and production method for solar battery device
JP7467352B2 (en) Solar cell device and solar cell module
US11810985B2 (en) Method for manufacturing solar cell, solar cell, solar cell device, and solar cell module
WO2020121694A1 (en) Solar cell device and solar cell module
JP7270631B2 (en) solar module
JP2022002230A (en) Solar battery cell, solar battery device and solar battery module
KR101788160B1 (en) Solar cell module
JP2021111736A (en) Solar cell module
JP2022006836A (en) Solar cell string and solar cell module
JP6771200B2 (en) Solar cell module
KR101788166B1 (en) Solar cell module
JP7433340B2 (en) Solar cells, solar devices and solar modules
JP7275090B2 (en) Solar cell device and solar cell module
US20230178665A1 (en) Solar cell and manufacturing method
WO2022085615A1 (en) Solar cell module
WO2021106417A1 (en) Photovoltaic cell, photovoltaic cell module, and method for manufacturing photovoltaic cell
KR101816155B1 (en) Solar cell panel
KR20170126614A (en) Solar cell module
KR101788161B1 (en) Solar cell module
KR101806985B1 (en) Solar cell module
JP2022016909A (en) Solar battery cell and solar battery module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230704

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240116

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240402