JP2024004173A - Cic構造および太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】安価な宇宙用太陽電池としての使用に適したCIC構造および太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】CIC構造10は、PERC技術を使用して製造されたセル本体20と、セル本体20に取り付けられたインターコネクタ30とを備える。セル本体20は、p型Si基板21の一方の面に透明接着層28を介してカバーガラス29が貼付されている。インターコネクタ30の一端は、表面パッド24に接続され、かつ、p型Si基板21と透明接着層28の間に挟まれた状態で、セル本体20に対して取り付けられている。セル本体20の裏面には、他のCIC構造10が有するインターコネクタ30を接続するための裏面パッド27が設けられている。
【選択図】図5
【解決手段】CIC構造10は、PERC技術を使用して製造されたセル本体20と、セル本体20に取り付けられたインターコネクタ30とを備える。セル本体20は、p型Si基板21の一方の面に透明接着層28を介してカバーガラス29が貼付されている。インターコネクタ30の一端は、表面パッド24に接続され、かつ、p型Si基板21と透明接着層28の間に挟まれた状態で、セル本体20に対して取り付けられている。セル本体20の裏面には、他のCIC構造10が有するインターコネクタ30を接続するための裏面パッド27が設けられている。
【選択図】図5
Description
本開示は、宇宙用太陽電池としての使用に適したCIC構造および太陽電池モジュールに関する。
人口衛星などに搭載され、宇宙で使用される太陽電池は、温度変化の極めて大きい環境で使用されることになるため、温度変化に対して耐性の高いCIC(Cell with Inter connector and Cover glass)構造が採用される(例えば、特許文献1)。尚、CIC構造とは、太陽電池セルのセル単体ごとにカバーガラスを設けてパネル化し、かつ、パネル同士を接続するためのインターコネクタを含めた構造を指す。
近年では、宇宙産業の発展に伴い、安価な宇宙用太陽電池の需要が高まっている。宇宙用太陽電池を安価に提供するには、太陽電池の種類および構造や、印刷電極のパターンなどにおいての工夫が必要になると考えられるが、特許文献1にはこれらについての開示はない。
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、安価な宇宙用太陽電池としての使用に適したCIC構造および太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本開示の第1の態様であるCIC構造は、PERC技術を使用して製造された太陽電池セルと、前記太陽電池セルに取り付けられたインターコネクタとを備え、前記太陽電池セルは、Si基板の第1主面に透明接着層を介してカバーガラスが貼付されており、前記インターコネクタの一端は、前記Si基板の第1主面に形成された第1パッド電極に接続され、かつ、前記Si基板と前記透明接着層との間に挟まれた状態で、前記太陽電池セルに対して取り付けられており、他のCIC構造が有するインターコネクタを接続するための第2パッド電極を、前記第1主面とは反対側の第2主面に有していることを特徴としている。
上記の構成によれば、CIC構造を直列接続してストリングを形成する場合に、そのストリングにおいてCIC構造を取ることができ、宇宙用太陽電池としての使用に適したものとなる。また、太陽電池セルを、PERC技術を使用して製造することで、高効率/安価なCIC構造とすることができる。
また、上記CIC構造では、前記インターコネクタは、溶接により前記第1パッド電極に接続されている構成とすることができる。
また、上記CIC構造では、前記第2パッド電極は、当該CIC構造が有する前記インターコネクタの延長線上に局所的なAg電極として形成されている構成とすることができる。
また、上記CIC構造は、複数のCIC構造を直列接続してストリングを形成する場合に、保護素子となるバイパスダイオードを含むバイパス経路を溶接接続するための接続パッドを前記第2主面に有しており、前記接続パッドは、前記第2パッド電極とは別の局所的なAg電極として形成されている構成とすることができる。
また、上記CIC構造は、前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、前記第2パッド電極から前記短手方向に引き出された補助電極を有している構成とすることができる。
また、上記CIC構造は、前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、前記太陽電池セルのセルサイズは、長辺140~200mm、短辺25~45mmの範囲である構成とすることができる。
また、上記CIC構造は、前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、前記第1パッド電極は前記太陽電池セルにおける一方の長辺に沿って形成され、前記第2パッド電極は他方の長辺に沿って形成されている構成とすることができる。
また、上記CIC構造は、前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、前記第1パッド電極および前記第2パッド電極のそれぞれは、前記太陽電池セルの長辺に沿って均等な間隔で配置された複数のパッドからなり、前記第1パッド電極および前記第2パッド電極のそれぞれにおけるパッド数は、3~6個の範囲内である構成とすることができる。
また、上記の課題を解決するために、本開示の第2の態様である太陽電池モジュールは、上記記載のCIC構造を直列接続してなるストリングを含むことを特徴としている。
本開示のCIC構造および太陽電池モジュールは、宇宙用太陽電池を安価に提供可能であるといった効果を奏する。
〔実施の形態1〕
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
<PERCセルの構造>
本実施の形態に係るCIC構造では、PERC単結晶Si(シリコン)セルが使用される。PERC単結晶Siセルは、高効率/安価な太陽電池セルであるが、これまで宇宙用のCIC構造としては使用されていなかった。宇宙産業の発展に伴い、安価な宇宙用太陽電池の需要が高まったため、本願発明者は、太陽電池セルとしてPERC単結晶Siセルを使用したCIC構造を考案した。
本実施の形態に係るCIC構造では、PERC単結晶Si(シリコン)セルが使用される。PERC単結晶Siセルは、高効率/安価な太陽電池セルであるが、これまで宇宙用のCIC構造としては使用されていなかった。宇宙産業の発展に伴い、安価な宇宙用太陽電池の需要が高まったため、本願発明者は、太陽電池セルとしてPERC単結晶Siセルを使用したCIC構造を考案した。
図1は、本実施の形態1に係るPERC単結晶Siセル(以下、PERCセルと称する:尚、PERCセルとは、PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)技術を使用したSi太陽電池セルを意味する)を使用したCIC構造10の六面図である。図2は、CIC構造10の上面図である。図3ないし図5は、CIC構造10の断面図である。尚、図3は図2のA-A断面に相当し、図4は図2のB-B断面に相当し、図5は図2のC-C断面に相当する。ここでは、便宜上、CIC構造10における太陽光の受光面側をCIC構造10の上側(または表面(第1主面))とし、受光面と反対側をCIC構造10の下側(または裏面(第2主面))としている。
図1ないし図5に示すように、CIC構造10は、セル本体(太陽電池セル)20にインターコネクタ30を取り付けた構成となっている。セル本体20はPERC技術を使用して製造されており、PERC技術自体は公知であるが、以下にセル本体20の構成を簡単に説明する。
セル本体20では、p型Si基板21の表面にn型Si層211が形成されており、さらにその上側に反射防止膜22が形成されている。反射防止膜22の上側には、グリッド電極23および表面パッド24が形成されている。尚、グリッド電極23はファイヤースルー(焼成貫通)によって反射防止膜22を貫通してn型Si層211と接続されているが、表面パッド24は反射防止膜22を貫通していない。
また、セル本体20は、p型Si基板21の下側に、コンタクトホール251を有する絶縁膜25を有しており、さらにその下層にAl(アルミ)裏面電極26および裏面パッド27を有している。Al裏面電極26は、コンタクトホール251を介してp型Si基板21と接続されているが、p型Si基板21におけるコンタクトホール251の上方にはBSF(Back Surface Field)層212が形成されている。また、裏面パッド27は、Al裏面電極26と一部が重畳するように形成されることにより、Al裏面電極26と電気的に接続されている。
インターコネクタ30は、その一端が表面パッド24に対して溶接などによって接続されている。また、セル本体20では、その表面において透明接着層28を介してカバーガラス29が貼付されている。これにより、インターコネクタ30の一端は、p型Si基板21と透明接着層28との間に挟まれた状態で、セル本体20に対して取り付けられる。また、インターコネクタ30には、上方に凸となるようにU字形状に曲げられた曲率部31が形成されている。
<PERCセルの製造手順>
続いて、CIC構造10の製造手順について説明する。最初に、電極形成前のCIC構造10となる単結晶Siウエハを準備する。ここで、電極形成前のCIC構造10とは、p型Si基板21(n型Si層211を含む)に対して反射防止膜22および絶縁膜25が形成されており、電極類(グリッド電極23、表面パッド24、Al裏面電極26および裏面パッド27)が形成されていない状態を指す。準備される単結晶Siウエハは、複数枚のCIC構造10に対応するサイズとすることができる。ここでは、1枚のウエハが5枚のCIC構造10に対応するサイズである場合を例示する。
続いて、CIC構造10の製造手順について説明する。最初に、電極形成前のCIC構造10となる単結晶Siウエハを準備する。ここで、電極形成前のCIC構造10とは、p型Si基板21(n型Si層211を含む)に対して反射防止膜22および絶縁膜25が形成されており、電極類(グリッド電極23、表面パッド24、Al裏面電極26および裏面パッド27)が形成されていない状態を指す。準備される単結晶Siウエハは、複数枚のCIC構造10に対応するサイズとすることができる。ここでは、1枚のウエハが5枚のCIC構造10に対応するサイズである場合を例示する。
(手順1)準備した単結晶Siウエハの裏面に、裏面パッド27となるAg(銀)電極をスクリーン印刷し、このAg電極を仮乾燥させる。図6は、このときのAg電極のパターンを示す平面図である。また、このときのAg電極は、後述する太陽電池モジュールにおいて、バイパスダイオード40(図13,14参照)を接続するための接続パッド41を含むものであってもよい。尚、図6に示す裏面パッド27は、CIC構造10同士の接続を行う場合に、他のCIC構造10のインターコネクタ30が接続されるパッド電極(第2パッド電極)271と、パッド電極271からCIC構造10の短手方向に引き出されたものであり、Al裏面電極26からの集電を補助するための補助電極272とを含んでいる。
パッド電極271は、セル本体20に対してインターコネクタ30の溶接を可能とするために設けられている。すなわち、インターコネクタ30は、アルミに対しては溶接できないため、Al裏面電極26に導通するAg電極として裏面パッド27を設け、インターコネクタ30は裏面パッド27のパッド電極271に対して溶接される。このため、パッド電極271は、同一設計のCIC構造10同士が接続できるように、インターコネクタ30の長手方向の延長線上に局所的なAg電極として形成される。また、裏面パッド27の補助電極272は、Al裏面電極26から裏面パッド27への通電において、CIC構造10の短手方向の抵抗値を小さくし、ジュール損失を少なくするために設けられている。
尚、絶縁膜25におけるコンタクトホール251は、CIC構造10の平面視において、パッド電極271と重ならないような設計とされる。この構成により、パッド電極271へのインターコネクタ30の溶接時に、印加される応力の集中を抑制し、クラックによる不良や特性低下を抑制することができる。
(手順2)単結晶Siウエハの裏面に、さらにAl裏面電極26となるAl電極をスクリーン印刷し、このAl電極を仮乾燥させる。図7は、このときのAl電極のパターンを示す平面図である。Al裏面電極26は、CIC構造10の裏面のほぼ全面に形成されるものであるが、裏面パッド27や接続パッド41に対応する箇所は開口部(図7中の白抜き部)とされている。但し、Al裏面電極26における開口部は、裏面パッド27や接続パッド41と同サイズではなく、僅かに小さく形成されている。これにより、Al裏面電極26は裏面パッド27や接続パッド41に対して一部を重畳させることができる(図4,5参照)。あるいは、裏面パッド27や接続パッド41の周縁を三角波などの波状に形成し、波の突起部分の先端をAl裏面電極26に接触させて導通を得るようにしてもよい。
尚、Al裏面電極26は、膜厚を厚くすると単結晶Siウエハの反りが大となり、薄いとAl裏面電極26の抵抗による損失が大となる。このため、Al裏面電極26は、単結晶Siウエハの反りが許容される範囲内で、膜厚を大きくすることが好ましい。また、絶縁膜25におけるコンタクトホール251は、CIC構造10の平面視において、接続パッド41とも重ならないような設計とされる。
(手順3)単結晶Siウエハを表裏反転し、単結晶Siウエハの表面に、表面パッド24となるAg電極をスクリーン印刷し、このAg電極を仮乾燥させる。図8は、このときのAg電極のパターンを示す平面図である。尚、図8に示す表面パッド24は、インターコネクタ30が接続されるパッド電極(第1パッド電極)241と、グリッド電極23から電流を集電するためのバスバー電極242とを含んでいる。
表面パッド24は、CIC構造10における電力損失が少なくなるように、以下のように設計されている。
・バスバー電極242は、パッド電極241との接続側で太く、パッド電極241から離れるほど細くなるようなテーパ形状とする。すなわち、電流量の大きくなるパッド電極241との接続側では、バスバー電極242を太くすることで抵抗を下げ、電流量の小さくなる先端側では、バスバー電極242を細くすることで電極の陰(かげ)による発電量の低下を抑制する。
・バスバー電極242は、グリッド電極23に対して直交させず、やや傾斜させて配置することで、グリッド電極23からの集電特性を幾分向上させることができる。
・CIC構造10の長手方向(グリッド電極23の配列方向)に沿って表面パッド24を複数配置する場合、各表面パッド24の配置領域がCIC構造10の長手方向に対して均等となるようにする。また、各表面パッド24におけるパッド電極241は、その配置領域において、CIC構造10の長手方向における中央に配置する。これにより、各表面パッド24から電力が均等に取り出せる。
・印刷不良などでバスバー電極242に断線があった場合の影響を緩和するため、隣接するバスバー電極242の先端同士を接続する。
・バスバー電極242は、パッド電極241との接続側で太く、パッド電極241から離れるほど細くなるようなテーパ形状とする。すなわち、電流量の大きくなるパッド電極241との接続側では、バスバー電極242を太くすることで抵抗を下げ、電流量の小さくなる先端側では、バスバー電極242を細くすることで電極の陰(かげ)による発電量の低下を抑制する。
・バスバー電極242は、グリッド電極23に対して直交させず、やや傾斜させて配置することで、グリッド電極23からの集電特性を幾分向上させることができる。
・CIC構造10の長手方向(グリッド電極23の配列方向)に沿って表面パッド24を複数配置する場合、各表面パッド24の配置領域がCIC構造10の長手方向に対して均等となるようにする。また、各表面パッド24におけるパッド電極241は、その配置領域において、CIC構造10の長手方向における中央に配置する。これにより、各表面パッド24から電力が均等に取り出せる。
・印刷不良などでバスバー電極242に断線があった場合の影響を緩和するため、隣接するバスバー電極242の先端同士を接続する。
(手順4)単結晶Siウエハの表面に、さらにグリッド電極23となるAg電極をスクリーン印刷し、このAg電極を仮乾燥させる。図9は、このときのAg電極のパターンを示す平面図である。
(手順5)電極類の形成された単結晶Siウエハを焼成する。この焼成処理により、グリッド電極23におけるファイヤースルーが生じ、グリッド電極23が反射防止膜22を貫通してn型Si層211と接続される。また、Al裏面電極26からコンタクトホール251を介してアルミがp型Si基板21に拡散し、BSF層212が形成される。
(手順6)単結晶Siウエハをカットし、個々のCIC構造10に対応するサイズに分割する。この例では、単結晶Siウエハは5分割される。
(手順7)分割された単結晶Siウエハに対し、インターコネクタ30を接続する。インターコネクタ30は、その一端が表面パッド24のパッド電極241に対して、パラレルギャップ抵抗溶接により接続される。図10は、溶接前のプリカットされたインターコネクタ30の形状を示す平面図である。図10に示すように、溶接されるインターコネクタ30の端部にはスリット32が形成されていてもよい。インターコネクタ30の端部にスリット32を形成することで、溶接の信頼性を向上させることができる。
(手順8)カバーガラス29の一面に透明接着層28となる透明樹脂シート(シリコーン樹脂製)を真空圧着にて貼り合わせる。さらに、透明樹脂シート付のカバーガラス29を、(手順7)までが終了した単結晶Siウエハに真空圧着にて貼り合わせる。
(手順9)インターコネクタ30を曲げ、曲率部31を形成する。以上により、図1に示すCIC構造10が完成する。
CIC構造10におけるセル本体20は、平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされている。このとき、セル本体20の短辺が長くなると、グリッド電極23が長くなり、太陽電池としての特性が低下する。また、セル本体20の短辺を短くすると、単結晶Siウエハからセル本体を切り出すときに破棄される部分が多くなりコスト増につながる。このため、セル本体20のセルサイズは、長辺については単結晶Siウエハのサイズとほぼ同等とすることが好ましい。また、短辺については30mm程度にとすることが好ましい。具体例として、セル本体20のセルサイズは、長辺140~200mm、短辺25~45mmの範囲とすることが好ましい。本例のセル本体20は、長辺が150mm、短辺が30mmのセルサイズとされている。
また、表面パッド24におけるパッド電極241と裏面パッド27におけるパッド電極271とは、セル本体20の短手方向における互いに逆の端部付近に形成されることが好ましい。すなわち、表面パッド24はセル本体20における一方の長辺に沿って形成され、裏面パッド27は他方の長辺に沿って形成されることが好ましい。これにより、2つのCIC構造10をインターコネクタ30を介して接続する場合に、インターコネクタ30を短く形成することができ、インターコネクタ30のコストを低減することができる。
さらに、表面パッド24や裏面パッド27は、セル本体20の長手方向に沿って複数のパッドを均等な間隔で配置することが好ましく、表面パッド24および裏面パッド27のそれぞれにおいて、パッド数を3~6個程度とすることが好ましい。セル本体20の長辺が150mmの場合、表面パッド24および裏面パッド27のそれぞれにおいて、パッド数は4個(隣り合うパッド間のピッチは37.5mm)とすることが好ましい。
<太陽電池モジュールの構造>
上述したCIC構造10は、通常、複数のセルを直列に接続したストリングの形態として使用される。この点は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール(以下、本モジュール)においても同様である。本モジュールは、少なくとも1つのストリングを含むものであり、複数のストリングを含むものであってもよい。また、本モジュールに複数のストリングが含まれる場合、ストリング同士の接続は直列接続であってもよく、並列接続であってもよい。
上述したCIC構造10は、通常、複数のセルを直列に接続したストリングの形態として使用される。この点は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール(以下、本モジュール)においても同様である。本モジュールは、少なくとも1つのストリングを含むものであり、複数のストリングを含むものであってもよい。また、本モジュールに複数のストリングが含まれる場合、ストリング同士の接続は直列接続であってもよく、並列接続であってもよい。
図11は、本モジュールに含まれるストリング50の構成例を示す上面図である。図12は、ストリング50の裏面図である。図11,12に示すように、ストリング50では、CIC構造10におけるインターコネクタ30の一端(表面パッド24のパッド電極241と接続されていない側の端部)が、隣り合うCIC構造10の裏面パッド27のパッド電極271に溶接され、CIC構造10同士が直列接続される。また、ストリング50の両端におけるCIC構造10は、ストリング50から電力を取り出すためのバスバー51に接続される。このとき、CIC構造10とバスバー51との接続もインターコネクタ30を介して行われる。尚、図11,12では、ストリング50に含まれるCIC構造10の数を6個としているが、この数は特に限定されるものではない。
ストリング50では、CIC構造が採用されている。すなわち、カバーガラス29がCIC構造10ごとに分割され、隣り合うCIC構造10同士はインターコネクタ30を介して接続される。また、インターコネクタ30には、ストレスリリーフとなる曲率部31が設けられている。
本モジュールにおいて、ストリング50は、図示しない支持基板に対して裏面側が接着層を介して接着された状態で搭載される。このとき、温度変化によって支持基板の寸法が変化し、隣り合うCIC構造10間の距離が変化しても、その距離変化はインターコネクタ30の曲率部31において吸収できる。これにより、ストリング50に採用されるCIC構造は、温度変化に対して耐性の高いものとなる。
図11,12に示すストリング50はバイパスダイオードを含むものではないが、ストリング50にバイパスダイオードを含めることも可能である。図13は、バイパスダイオード40を含むストリング50の構成例を示す上面図である。図14は、バイパスダイオード40を含むストリング50の構成例を示す裏面図である。
図13,14に示すように、バイパスダイオード40を含むストリング50では、バスバー51と直交する方向に延設されたサブバスバー52が設けられる。サブバスバー52は、CIC構造10の接続パッド41に接続されると共に、2本のバスバー51の内の一方(図13,14では図中上側のバスバー51)とも接続される。バイパスダイオード40は、サブバスバー52の途中に適宜配置される。
このように、図13,14のストリング50は、直列接続されたCIC構造10による電流経路に対して、サブバスバー52およびバイパスダイオード40による電流経路(バイパス経路)を並列に有する。太陽電池セルは一般に逆方向の耐圧が低く、CIC構造10においても逆方向に電圧がかかった際にセルが故障する恐れがある。CIC構造10に対してバイパスダイオード40を並列に接続することにより、CIC構造10に逆方向の電圧がかかることを防止でき、CIC構造10の故障を防止することができる。
尚、サブバスバー52は、ストリング50中の全てのCIC構造10と接続してもよいが、所定数おきにCIC構造10と接続されてもよい(図14の例では3個おきにCIC構造10と接続されている)。また、バイパスダイオード40は、サブバスバー52とバスバー51またはCIC構造10との接続箇所に対して、隣り合う2つの接続箇所の間に1つのバイパスダイオード40が設けられていればよい。さらに、各CIC構造10は、セルの長手方向の両端に接続パッド41を有しているが、これはバイパスダイオード40の接続をCIC構造10に対して長手方向の両側で可能とするためである。すなわち、図14の例では、バイパスダイオード40およびサブバスバー52は、CIC構造10の左側に接続されているが、バイパスダイオード40およびサブバスバー52をCIC構造10の右側に接続することも可能である。
〔実施の形態2〕
図15は、本実施の形態2に係るCIC構造10Aの六面図である。CIC構造10Aは、実施の形態1に係るCIC構造10に対し、インターコネクタ30における曲率部31を設けていない点で異なる。但し、CIC構造10Aにおいても、複数のセルを直列接続してストリング50を構成する段階では、インターコネクタ30において曲率部31が形成される。
図15は、本実施の形態2に係るCIC構造10Aの六面図である。CIC構造10Aは、実施の形態1に係るCIC構造10に対し、インターコネクタ30における曲率部31を設けていない点で異なる。但し、CIC構造10Aにおいても、複数のセルを直列接続してストリング50を構成する段階では、インターコネクタ30において曲率部31が形成される。
〔実施の形態3〕
図16は、本実施の形態3に係るCIC構造10Bの六面図である。CIC構造10Bは、実施の形態1に係るCIC構造10に対し、バスバー電極242、グリッド電極23、補助電極272およびAl裏面電極26を省略した構成となっている。すなわち、本開示のPERCセルにおいて、バスバー電極242、グリッド電極23、補助電極272およびAl裏面電極26は必須ではない。
図16は、本実施の形態3に係るCIC構造10Bの六面図である。CIC構造10Bは、実施の形態1に係るCIC構造10に対し、バスバー電極242、グリッド電極23、補助電極272およびAl裏面電極26を省略した構成となっている。すなわち、本開示のPERCセルにおいて、バスバー電極242、グリッド電極23、補助電極272およびAl裏面電極26は必須ではない。
〔実施の形態4〕
図17は、本実施の形態4に係るCIC構造10Cの六面図である。CIC構造10Cは、実施の形態3に係るCIC構造10Bに対し、インターコネクタ30における裏面溶接側のスリット32を省略した構成となっている。すなわち、本開示のPERCセルにおいて、インターコネクタ30におけるスリット32は必須ではない。
図17は、本実施の形態4に係るCIC構造10Cの六面図である。CIC構造10Cは、実施の形態3に係るCIC構造10Bに対し、インターコネクタ30における裏面溶接側のスリット32を省略した構成となっている。すなわち、本開示のPERCセルにおいて、インターコネクタ30におけるスリット32は必須ではない。
〔付記〕
(1)本発明の態様1に係るCIC構造は、PERC技術を使用して製造された太陽電池セルと、太陽電池セルに取り付けられたインターコネクタとを備え、太陽電池セルは、Si基板の第1主面に透明接着層を介してカバーガラスが貼付されており、インターコネクタの一端は、Si基板の第1主面に形成された第1パッド電極に接続され、かつ、Si基板と透明接着層との間に挟まれた状態で、太陽電池セルに対して取り付けられており、他のCIC構造が有するインターコネクタを接続するための第2パッド電極を、第1主面とは反対側の第2主面に有している。
(1)本発明の態様1に係るCIC構造は、PERC技術を使用して製造された太陽電池セルと、太陽電池セルに取り付けられたインターコネクタとを備え、太陽電池セルは、Si基板の第1主面に透明接着層を介してカバーガラスが貼付されており、インターコネクタの一端は、Si基板の第1主面に形成された第1パッド電極に接続され、かつ、Si基板と透明接着層との間に挟まれた状態で、太陽電池セルに対して取り付けられており、他のCIC構造が有するインターコネクタを接続するための第2パッド電極を、第1主面とは反対側の第2主面に有している。
(2)本発明の態様2に関わるCIC構造は、上記態様1のCIC構造において、インターコネクタは、溶接により第1パッド電極に接続されている。
(3)本発明の態様3に関わるCIC構造は、上記態様1または2のCIC構造において、第2パッド電極は、当該CIC構造が有するインターコネクタの延長線上に局所的なAg電極として形成されている。
(4)本発明の態様4に関わるCIC構造は、上記態様1から3の何れかのCIC構造において、複数のCIC構造を直列接続してストリングを形成する場合に、保護素子となるバイパスダイオードを含むバイパス経路を溶接接続するための接続パッドを第2主面に有しており、接続パッドは、第2パッド電極とは別の局所的なAg電極として形成されている。
(5)本発明の態様5に関わるCIC構造は、上記態様1から4の何れかのCIC構造において、太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、第2パッド電極から短手方向に引き出された補助電極を有している。
(6)本発明の態様6に関わるCIC構造は、上記態様1から5の何れかのCIC構造において、太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、太陽電池セルのセルサイズは、長辺140~200mm、短辺25~45mmの範囲である。
(7)本発明の態様7に関わるCIC構造は、上記態様1から6の何れかのCIC構造において、太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、第1パッド電極は太陽電池セルにおける一方の長辺に沿って形成され、第2パッド電極は他方の長辺に沿って形成されている。
(8)本発明の態様8に関わるCIC構造は、上記態様1から7の何れかのCIC構造において、太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、第1パッド電極および第2パッド電極のそれぞれは、太陽電池セルの長辺に沿って均等な間隔で配置された複数のパッドからなり、第1パッド電極および第2パッド電極のそれぞれにおけるパッド数は、3~6個の範囲内である。
(9)本発明の態様9に関わる太陽電池モジュールは、上記態様1から8の何れかのCIC構造を直列接続してなるストリングを含む。
今回開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本開示の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
10,10A,10B,10C CIC構造
20 セル本体(太陽電池セル)
21 p型Si基板(Si基板)
211 n型Si層
212 BSF層
22 反射防止膜
23 グリッド電極
24 表面パッド
241 パッド電極(第1パッド電極)
242 バスバー電極
25 絶縁膜
251 コンタクトホール
26 Al裏面電極
27 裏面パッド
271 パッド電極(第2パッド電極)
272 補助電極
28 透明接着層
29 カバーガラス
30 インターコネクタ
31 曲率部
32 スリット
40 バイパスダイオード
41 接続パッド
50 ストリング
51 バスバー
52 サブバスバー
20 セル本体(太陽電池セル)
21 p型Si基板(Si基板)
211 n型Si層
212 BSF層
22 反射防止膜
23 グリッド電極
24 表面パッド
241 パッド電極(第1パッド電極)
242 バスバー電極
25 絶縁膜
251 コンタクトホール
26 Al裏面電極
27 裏面パッド
271 パッド電極(第2パッド電極)
272 補助電極
28 透明接着層
29 カバーガラス
30 インターコネクタ
31 曲率部
32 スリット
40 バイパスダイオード
41 接続パッド
50 ストリング
51 バスバー
52 サブバスバー
Claims (9)
- PERC技術を使用して製造された太陽電池セルと、
前記太陽電池セルに取り付けられたインターコネクタとを備え、
前記太陽電池セルは、Si基板の第1主面に透明接着層を介してカバーガラスが貼付されており、
前記インターコネクタの一端は、前記Si基板の第1主面に形成された第1パッド電極に接続され、かつ、前記Si基板と前記透明接着層との間に挟まれた状態で、前記太陽電池セルに対して取り付けられており、
他のCIC構造が有するインターコネクタを接続するための第2パッド電極を、前記第1主面とは反対側の第2主面に有していることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1に記載のCIC構造であって、
前記インターコネクタは、溶接により前記第1パッド電極に接続されていることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1に記載のCIC構造であって、
前記第2パッド電極は、当該CIC構造が有する前記インターコネクタの延長線上に局所的なAg電極として形成されていることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1に記載のCIC構造であって、
複数のCIC構造を直列接続してストリングを形成する場合に、保護素子となるバイパスダイオードを含むバイパス経路を溶接接続するための接続パッドを前記第2主面に有しており、
前記接続パッドは、前記第2パッド電極とは別の局所的なAg電極として形成されていることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1に記載のCIC構造であって、
前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、
前記第2パッド電極から前記短手方向に引き出された補助電極を有していることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1に記載のCIC構造であって、
前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、
前記太陽電池セルのセルサイズは、長辺140~200mm、短辺25~45mmの範囲であることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1に記載のCIC構造であって、
前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、
前記第1パッド電極は前記太陽電池セルにおける一方の長辺に沿って形成され、前記第2パッド電極は他方の長辺に沿って形成されていることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1に記載のCIC構造であって、
前記太陽電池セルは平面視で長手方向および短手方向を有する矩形形状とされており、
前記第1パッド電極および前記第2パッド電極のそれぞれは、前記太陽電池セルの長辺に沿って均等な間隔で配置された複数のパッドからなり、
前記第1パッド電極および前記第2パッド電極のそれぞれにおけるパッド数は、3~6個の範囲内であることを特徴とするCIC構造。 - 請求項1から8の何れか1項に記載のCIC構造を直列接続してなるストリングを含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022103691A JP2024004173A (ja) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | Cic構造および太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022103691A JP2024004173A (ja) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | Cic構造および太陽電池モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2024004173A true JP2024004173A (ja) | 2024-01-16 |
Family
ID=89538068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022103691A Pending JP2024004173A (ja) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | Cic構造および太陽電池モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024004173A (ja) |
-
2022
- 2022-06-28 JP JP2022103691A patent/JP2024004173A/ja active Pending
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