JP3915647B2 - Solar cell module - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールの外部リード線を引き出すための電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として、表面が耐侯性のフッ素系フィルムで構成された太陽電池モジュールを図6に示す（例えば、特許文献１参照。）。表面側より少なくとも片面がコロナ放電処理された厚み50μmのETFEフィルム61、厚み0.4〜0.8mmシート状EVA62、受光面側が15〜35μmの厚みで塗装されたSUS基板a-Si太陽電池セル63、0.4〜0.8mmシート状EVA64、表面に腐食防止用のアルミニウム−亜鉛合金を構成した鉄板（背面保護膜）65、鉄板65には、出力を外部に取り出すためのリード線を貫通される孔が開けられており、その部分からリード線が引き出され、端子ボックスに接続される。これらのモジュールは、前記の順に重ね合わされた後、真空ラミネータを用いて、約120℃〜160℃の温度で加熱加圧し、接着固定を行った後、130℃〜160℃の乾燥機中でEVAが加熱硬化される。次に電気出力を外部に取り出すための端子ボックスが取り付けられる。
これらのモジュール構成、製造方法では、下記の問題点がある。
１．薄板状のリード線を背面の孔から引き出すため、自動化が困難である。
２．電気的接続手段として半田付けを行うとプラスチック基板と太陽電池セルの金属電極との熱膨張係数の差による応力により付着力が低下する問題がある。
３．ロールラミネート時にリード線引き出し部の凹凸のため、気泡が残留し易い。
４．真空ラミネータを用いるためラミネートに時間がかかる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３５０１１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ロール法によるモジュールの製造に適したリード線引出し構造を有する太陽電池モジュールを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、
少なくとも表面側透光性保護膜、表面側透光性接着剤、太陽電池セル、リード線引き出し電極、背面側接着剤、背面保護膜から構成された太陽電池モジュールにおいて、リード線引き出し電極は金属板を含むものであり、太陽電池セルとの電気的接続部に櫛状形状を形成し、櫛状形状部の一部または全部を低融点金属で電気的に接続し、電気的接続部と電位の異なる太陽電池セル面部分に接触する部位には絶縁層を形成し、外部リード線を引出す部分には、剥離可能な外部リード線部露出用フィルムを備えた太陽電池モジュールとする。
【０００６】
もしくは、
少なくとも表面側透光性保護膜、表面側透光性接着剤、太陽電池セル、リード線引き出し電極、背面側接着剤、背面保護膜から構成される太陽電池モジュールにおいて、リード線引き出し電極は金属板を含むものであり、太陽電池セルとの電気的接続部に櫛状形状を形成し、櫛状形状部の一部または全部を導電性粘着テープにより太陽電池セルと電気的に接続し、電気的接続部と電位の異なる太陽電池セル面部分には絶縁層を形成し、外部リード線を引出す部分には、剥離可能な外部リード線部露出用フィルムを備えた太陽電池モジュールとする。
【０００７】
ここで、太陽電池セルが電極を形成したプラスチック基板上に電気的活性層を形成したものであることが適切である。また、表面側透光性保護膜および背面保護膜が50μｍ厚み以下１０μｍ以上のプラスチックフィルムであると好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
太陽電池モジュールをロール法で製造するためには、特にリード線引き出し部の構造が重要である。
【０００９】
本発明の実施形態の1例を図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す。太陽電池セル22の背面側の両端に、リード線引出し電極220が構成される。リード線引出し電極220の大きさは約5cm角で接着剤層も含めた合計厚みが0.2mm以下０．１ｍｍ以上で、太陽電池セルと接する面から順に接着剤224、絶縁フィルム222、接着剤223、金属板221が形成され、太陽電池セルとの接続部には、接着剤224、絶縁フィルム222形成されておらず、金属板221には櫛状形状が形成されている。太陽電池セルとの電気的接続は、半田付け、または導電性粘着剤付アルミニウムテープ等225により固定され電気的に接続される。
【００１０】
リード線引出し電極220は、貯蔵弾性率が107Pa以下１０２Ｐａ以上の接着材（または粘着材）224により太陽電池セルに接着されている。
【００１１】
前記の外部リード線引出し位置（図２（Ａ）に示す）には、図2（Ｂ）に示すように、表面処理していないETFEフィルム226が背面側接着材とリード線引出し電極の接着防止の目的で設置されている。モジュールラミネート後に半田コテ等の先端に加熱手段を有する工具により外部リード線引き出し電極部を露出させる。
【００１２】
半田付けの場合には、図２（Ｄ）に示す形状、櫛状電極の先端近傍に0.5〜3mmφの孔を開け、孔の近傍のみ半田付けを行ないう。また、櫛状電極の幅を0.5〜３ｍｍとする。
【００１３】
係る構成を採用することにより、下記の作用が奏せられる。
【００１４】
モジュールの背面に0.1mm以下と薄いリード線引出し電極を構成することによりロール法での太陽電池モジュールの製造が可能になり、薄いリード線引出し電極を構成する接着剤（または、粘着材）層の30℃における貯蔵弾性率を107Pa以下にすることにより、太陽電池モジュールの巻き取りが可能になる。リード線引き出し電極の大きさを３cm角以上２０ｃｍ角以下（長方形でも良い。幅３ｃｍ以上、長さ３０ｃｍ以下）と大きくすることにより、水分浸入経路が長くなり、背面材に開けられた孔からの水分浸入が実用上問題のないレベルまで低減する。
【００１５】
また、太陽電池セルとの接続部には、孔または櫛状に形成された金属板を用いているため、応力集中個所が分散され、接続信頼性が向上する。
【００１６】
さらに、端子ボックス側に構成された接続リード線と半田付けにより電気的に接続される。端子ボックス側に引出しリード線が構成されているため引出しリード線の形状を固定し易く、したがって半田付けの自動化が容易である。
以下に発明の実施の形態をより詳細に説明する。
【００１７】
太陽電池モジュールの構成、製造方法について述べる。
１.モジュールの構成
図1に示される太陽電池モジュールは、表面側透光性保護膜１として36μｍ厚みの両面をコロナ処理したETFEフィルム、表面側透光性接着剤2として0.４mm厚みのシート状のEVA、太陽電池セル４としてプラスチック基板a-Siセルを、背面側接着剤５として0.４mm厚みのシート状のEVA、背面保護膜６として黒色に着色された厚さ36μmのETFEシートを用いた。
２.太陽電池セルの製造
プラスチック基板a-Si太陽電池セルを用いる。本実施例に用いた太陽電池セルは幅420mm長さ260ｍ、厚み50μｍのカプトン基板上に幅400mm、長さ800mmの太陽電池セルが200枚構成されているものである。
３.リード線引出し電極のセルへの取り付け。
【００１８】
太陽電池セル背面の図２（Ａ）に示す位置にリード線引出し電極が構成される。図２のリード線引出し電極220の構成は、大きさ5cm角で厚み50μｍの錫メッキ銅箔、大きさ55mm×40mmで厚み25μｍのカプトンフィルム222、錫メッキ銅箔221と絶縁フィルム222の間の接着剤223および太陽電池セルと絶縁フィルム間の接着剤層224から構成される。太陽電池セルと電気的に接続する部分には絶縁層は構成されず、先端に３〜８mmの孔を開けた櫛状形状、もしくは角孔が形成されている。
【００１９】
リード線引出し電極220の取り付けは、導電粘着材付アルミテープ、または導電粘着材付ニッケル、導電粘着材付銅箔テープ、または半田を用いて電気的に接続される。
４.太陽電池モジュールのラミネート
図3にロール法によるモジュール製造装置の概要を示す。背面保護膜(幅450mm)６と背面接着剤層（幅440mm）５が重ね合わせて巻かれたコイルを取り付けたシート供給部3１から背面保護膜および背面接着剤層を巻き出し、太陽電池セルマウント装置３２の上で太陽電池セルと表面側太陽電池セル用保護膜（幅410mm）３をセル固定ロール3３により熱融着する。表面側透光性保護膜１、表面側透光性接着剤２を重ね合わせて巻かれたコイル（図示省略）から巻き出された、重ね合わせシート３４をラミネートロールAとBにより加熱加圧処理し一体化する。
この時の各部の設定条件は下記の通りである。
【００２０】
セル加熱ロール温度130℃
ラミネートロール温度 150℃
シート搬送速度 １ｍ／分
５. 太陽電池モジュールのキュアー
鋼板と厚み3mm、硬度50のシリコーンゴムの間に太陽電池モジュールを挟み150℃加熱炉中で1h加熱硬化される。
６. 端子ボックスの取り付け
図５（Ａ）に示す様にリード線接続部を僅かに加圧するように構成された電気的接続部を有する端子ボックスが、太陽電池モジュールの背面に接着される。
表面側透光性保護膜としては、公知のフッ素系保護膜（ETFE,FEP）、フッ素系保護膜の片面にSiO2等を蒸着したフィルム、ポリエチレンテレフタレート（PET）樹脂フィルム、紫外線吸収材入りクリアー塗料を表面に塗布したPETフィルムが等を用いることができる。
【００２１】
表面側透光性接着剤としては、シート状EVA（過酸化物架橋タイプおよび、熱可塑性タイプ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（EMM）、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、ビニルメトキシシラングラフト化ポリエチレン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることができる。
【００２２】
背面側接着剤としては、シート状EVA（過酸化物架橋タイプおよび、熱可塑性タイプ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（EMM）、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、ビニルメトキシシラングラフト化ポリエチレン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂および前期各樹脂にカ−ボン等の顔料を配合し着色したシートを用いるができる
リード線引出し電極の構成は、金属板の材質は銅箔で、半田メッキ、または錫、または錫と銀の合金をメッキ、または浸漬、溶射法等で構成したものを用いることができる。半田メッキ、錫メッキ等の厚みは、1μｍ以上5μｍ以下が好ましい。
【００２３】
1μｍ以下では、銅の酸化防止に効果がなく、5μｍ以上では、製造時間が長くなる問題がある。
【００２４】
金属板の厚みとしては、0.1ｍｍ以下の薄いものが良く、より好ましくは、0.05mm以下で０．０３ｍｍ以上である。
【００２５】
絶縁フィルムとしては、耐熱温度は150℃以上が好ましい。この理由としては、半田付けの際の変形防止である。耐熱温度が高いフィルムとしては、ポリイミドフィルム、アラミド樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、液晶系ポリエステル樹脂フィルム等が挙げられる。
【００２６】
絶縁フィルムの厚みは１００μｍ以下２５μｍが好ましく、より好ましくは５０μｍ以下である。
【００２７】
また接着剤層の厚みとしては50μｍ以下２０μｍ以上が好ましい。より好ましくは30μｍ以下である。
【００２８】
この理由としては、リード線引き出し電極全体の厚みが厚くなると、太陽電池セルと電気的に接続した際に太陽電池セルを変形する恐れや、接続部に応力がかかる恐れがある等の問題点があるからである。
（実施例1）
１.モジュールの構成
太陽電池モジュールは、表面側透光性保護膜１として36μｍ厚みの両面をコロナ処理したETFEフィルム、表面側透光性接着剤2として0.４mm厚みのシート状のEVA（過酸化物架橋タイプ）、表面側太陽電池セル用保護膜3として表面をコロナ放電処理して、ESCAで分析した表面組成が酸素量10at％、窒素量３ａｔ％である厚さ25mmのFEPフィルムを用いた。太陽電池セル４としてプラスチック基板a-Siセルを、背面側接着剤５として0.４mm厚みのシート状のEVA、背面保護膜６として黒色に着色された厚さ36μmのETFEシートを用いた。
２.太陽電池セルの製造
プラスチック基板a-Si太陽電池セルを用いる。本実施例に用いた太陽電池セルは幅420mm長さ200ｍ、厚み50μｍのカプトン基板上に幅400mm、長さ800mmの太陽電池セルが200枚構成したものである。
３.リード線引出し電極のセルへの取り付け。
【００２９】
太陽電池セル22の背面の図２（Ａ）に示す位置にリード線引出し電極220が構成される。図２（Ｂ）のリード線引出し電極220の構成は、大きさ5cm角で厚み50μｍの錫メッキ銅箔221、大きさ55mm×40mmで厚み25μｍのカプトンフィルム222、錫メッキ銅箔221と絶縁フィルム222の間の接着材層223および太陽電池セルと絶縁フィルム間の接着剤層224から構成される。太陽電池セルと電気的に接続する部分には絶縁フィルムは形成されず、10mm間隔に櫛状形状が形成されている。
【００３０】
リード線引出し電極の取り付けは、導電粘着材付アルミテープ225を用い電気的に接続した。
【００３１】
外部リード線接続部相当する部分には、外部リード線取り付け部を露出させる目的で、表面処理していない厚み25μｍ大きさ約20mm角のETFEフィルム226を貼り付けた。
４.太陽電池モジュールのラミネート
図3にロール法によるモジュール製造装置の概要を示す。背面保護膜(幅450mm)６と背面接着剤層（幅440mm）５が重ね合わせて巻かれたコイルを取り付けたシート供給部3１から背面保護膜および背面接着剤層を巻き出し、太陽電池セルマウント装置３２の上で太陽電池セルと表面側太陽電池セル用保護膜（幅410mm）３をセル固定ロール3３により熱融着する。表面側透光性保護膜１、表面側透光性接着剤２を重ね合わせて巻かれたコイル（図示省略）から巻き出された、重ね合わせシート３４をラミネートロールAとBにより加熱加圧処理し一体化する。
この時の各部の設定条件は下記の通りである。
【００３２】
セル加熱ロール温度130℃
ラミネートロール温度 150℃
シート搬送速度 １ｍ／分
５. 太陽電池モジュールのキュアー
図４に示す様に、鋼板と厚み3mm、硬度50のシリコーンゴムの間に挟み150℃加熱炉中で1h加熱硬化される。
６. 外部引出し電極の露出
太陽電池モジュールの背面から、図５（Ｂ）の斜線で示す部分を、カッターナイフ、先端の尖った半田ゴテ、下止点精度の良い押圧プレス等により切り込みを入れて剥ぎ取る。この際、図示する外部電極露出用フィルムが存在することが、剥ぎ取りのために効果的である。
７. 端子ボックスの取り付け
図５（Ａ）に示す様にリード線接続部を僅かに加圧するように構成された電気的接続部を有する端子ボックスに接着される。
（実施例２）
実施例１のリード線引き出し電極に変えて櫛歯の先端に、孔を開けた金属板を用い、太陽電池セルとの接続を、低融点金属である半田により半田付けを用いた以外は実施例１と同様に作成した。ここで、接合温度としては、プラスティック基板の場合、３５０℃以下、より好ましくは３００℃以下が良い。この温度で接合できる材料の融点は、３００℃以下、好ましくは２００℃以下である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の太陽電池モジュールは、ロールラミネート法で容易にラミネートでき、従来の真空ラミネート法に比較して、量産性に優れている。
【００３４】
従来の真空ラミネート法では、２ｍ〜3ｍ／１０分であった生産量が、ロールラミネート法では、10ｍ／１０分であり、3〜5倍の生産能力を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例1を説明するための太陽電池モジュールの断面図
【図２】リード線取り出し電極部の取り付け位置を示す図で、（Ａ）はリード線引出し部の構成位置を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ部断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ部断面図、（Ｄ）はリード線引出し電極の形状を示す図
【図３】ロール法による太陽電池モジュール製造装置の概要を示す図
【図４】太陽電池モジュールのキュアー工程の概要を示す断面図
【図５】太陽電池モジュールのリード線引出し部の拡大図で、（Ａ）は端子ボックスの接続構造を示す図、（Ｂ）は太陽電池モジュールのリード線引出し部の拡大図
【図６】従来の太陽電池モジュールの積層構造を示す模式図。
【符号の説明】
・ 表面側透光性保護膜
・ 表面側透光性接着剤
・ 表面側太陽電池セル用保護膜
・ プラスチック基板a-Si太陽電池セル
・ 表面側接着剤
・ 背面保護膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrode structure for drawing an external lead wire of a solar cell module.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example, a solar cell module having a surface made of a weather-resistant fluorine-based film is shown in FIG. 6 (see, for example, Patent Document 1). ETFE film 61 with a thickness of 50 μm with corona discharge treatment on at least one side from the front side, sheet-like EVA 62 with a thickness of 0.4 to 0.8 mm, SUS substrate a-Si solar cells 63 and 0.4 coated with a thickness of 15 to 35 μm on the light receiving side ~ 0.8mm sheet-shaped EVA64, iron plate (back surface protection film) 65 made of aluminum-zinc alloy for corrosion prevention on the surface, and iron plate 65 are perforated through the lead wire for taking out the output to the outside The lead wire is drawn out from that portion and connected to the terminal box. These modules are stacked in the order described above, then heated and pressurized at a temperature of about 120 ° C. to 160 ° C. using a vacuum laminator, adhesively fixed, and then EVA in a dryer at 130 ° C. to 160 ° C. Is heat-cured. Next, a terminal box for taking out the electrical output is attached.
These module configurations and manufacturing methods have the following problems.
1. Since a thin lead wire is pulled out from the hole on the back, automation is difficult.
2. When soldering is performed as an electrical connection means, there is a problem that the adhesive force is reduced due to the stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the plastic substrate and the metal electrode of the solar battery cell.
3. Air bubbles tend to remain due to the unevenness of the lead wire lead-out part during roll lamination.
4). Lamination takes time because a vacuum laminator is used.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-350117 gazette
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a solar cell module having a lead wire drawing structure suitable for manufacturing a module by a roll method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention,
At least the surface side light-transmitting protective film, the surface side light-transmissive adhesive, solar cell, lead line lead electrodes, the back-side adhesive, the solar cell module configured from the back protective film, the lead line lead electrodes are A metal plate is included , and a comb-like shape is formed in an electrical connection portion with the solar battery cell, and a part or all of the comb-like shape portion is electrically connected with a low melting point metal, and the electrical connection portion An insulating layer is formed at a portion that contacts solar cell surface portions having different potentials, and a solar cell module is provided with a peelable external lead wire portion exposing film at a portion from which an external lead wire is drawn.
[0006]
Or
At least the surface side light-transmitting protective film, the surface side light-transmissive adhesive, solar cell, lead line lead electrodes, the back-side adhesive, the solar cell module consisting of back passivation layer, a lead wire lead-out electrodes are Including a metal plate , forming a comb-like shape in the electrical connection with the solar battery cell, electrically connecting a part or all of the comb-shaped part with the solar battery cell with a conductive adhesive tape, The solar cell module is provided with an insulating layer formed on the solar cell surface portion having a different potential from the electrical connection portion, and a peelable external lead wire portion exposing film on the portion where the external lead wire is drawn.
[0007]
Here, it is appropriate that the solar battery cell has an electrically active layer formed on a plastic substrate on which an electrode is formed. Moreover, it is preferable that the surface side light-transmitting protective film and the back surface protective film are plastic films having a thickness of 50 μm or less and 10 μm or more.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to manufacture the solar cell module by the roll method, the structure of the lead wire lead portion is particularly important.
[0009]
An example of an embodiment of the present invention is shown in FIGS. 2 (A), (B), (C), and (D). Lead wire extraction electrodes 220 are formed at both ends on the back side of the solar battery cell 22. The lead wire lead electrode 220 has a size of about 5 cm square and a total thickness including the adhesive layer of 0.2 mm or less and 0.1 mm or more. The adhesive 224, the insulating film 222, and the adhesive 223 are arranged in order from the surface in contact with the solar battery cell. The metal plate 221 is formed, the adhesive 224 and the insulating film 222 are not formed at the connection portion with the solar battery cell, and the metal plate 221 has a comb shape. The electrical connection with the solar cells is fixed and electrically connected by soldering or an aluminum tape with conductive adhesive 225 or the like.
[0010]
The lead wire lead electrode 220 is bonded to the solar cell with an adhesive material (or adhesive material) 224 having a storage elastic modulus of 10 7 Pa or less and 10 2 Pa or more.
[0011]
At the external lead wire extraction position (shown in FIG. 2 (A)), as shown in FIG. 2 (B), the ETFE film 226 which is not surface-treated prevents adhesion of the back side adhesive material and the lead wire extraction electrode. It is installed for the purpose of. After module lamination, the external lead wire lead electrode portion is exposed with a tool having a heating means at the tip of a soldering iron or the like.
[0012]
In the case of soldering, a hole of 0.5 to 3 mmφ is formed in the vicinity of the tip of the comb-shaped electrode having the shape shown in FIG. 2D, and soldering is performed only in the vicinity of the hole. The width of the comb electrode is set to 0.5 to 3 mm.
[0013]
By adopting such a configuration, the following effects can be obtained.
[0014]
By forming a lead wire lead electrode with a thickness of 0.1 mm or less on the back of the module, it becomes possible to manufacture a solar cell module by the roll method, and the adhesive (or adhesive) layer that makes up the thin lead wire lead electrode When the storage elastic modulus at 30 ° C. is 10 7 Pa or less, the solar cell module can be wound. By increasing the size of the lead wire extraction electrode to 3 cm square or more and 20 cm square or less (a rectangular shape may be used. The width is 3 cm or more and the length is 30 cm or less), the water infiltration path becomes longer, and the lead-out electrode extends from the hole formed in the back material. Moisture infiltration is reduced to a level where there is no practical problem.
[0015]
Moreover, since the metal plate formed in the hole or the comb shape is used for the connection portion with the solar battery cell, the stress concentration portions are dispersed, and the connection reliability is improved.
[0016]
Further, it is electrically connected to the connection lead wire formed on the terminal box side by soldering. Since the lead wire is formed on the terminal box side, it is easy to fix the shape of the lead wire, and therefore it is easy to automate soldering.
Embodiments of the invention will be described in detail below.
[0017]
The configuration and manufacturing method of the solar cell module will be described.
1. Module Configuration The solar cell module shown in FIG. 1 is an ETFE film having a corona-treated surface of 36 μm thickness as the surface-side translucent protective film 1, and a sheet of 0.4 mm thickness as the surface-side translucent adhesive 2. EVA, a plastic substrate a-Si cell as the solar cell 4, a sheet-like EVA having a thickness of 0.4 mm as the back side adhesive 5, and a 36 μm thick ETFE sheet colored in black as the back surface protective film 6. Using.
2. Manufacture of solar cells Plastic substrate a-Si solar cells are used. The solar battery cell used in this example is composed of 200 solar battery cells having a width of 400 mm and a length of 800 mm on a Kapton substrate having a width of 420 mm and a length of 260 m and a thickness of 50 μm.
3. Attaching the lead wire extraction electrode to the cell.
[0018]
A lead wire extraction electrode is formed at the position shown in FIG. The lead wire lead electrode 220 shown in FIG. 2 is composed of a tin plated copper foil having a size of 5 cm square and a thickness of 50 μm, a Kapton film 222 having a size of 55 mm × 40 mm and a thickness of 25 μm, and between the tin plated copper foil 221 and the insulating film 222. It is composed of an adhesive 223 and an adhesive layer 224 between the solar battery cell and the insulating film. An insulating layer is not formed in a portion electrically connected to the solar battery cell, and a comb-like shape having a hole of 3 to 8 mm or a square hole is formed at the tip.
[0019]
The lead wire lead electrode 220 is electrically connected using an aluminum tape with a conductive adhesive material, nickel with a conductive adhesive material, a copper foil tape with a conductive adhesive material, or solder.
4. Lamination of solar cell module Fig. 3 shows the outline of the module manufacturing equipment using the roll method. The back surface protective film and the back surface adhesive layer are unwound from the sheet supply part 31 to which the coil wound with the back surface protective film (width 450 mm) 6 and the back surface adhesive layer (width 440 mm) 5 is overlapped, and is mounted on the solar cell. On the device 32, the solar battery cell and the surface side solar battery cell protective film (width 410 mm) 3 are heat-sealed by the cell fixing roll 33. The superposed sheet 34 unwound from a coil (not shown) wound by superimposing the surface-side translucent protective film 1 and the surface-side translucent adhesive 2 is heated and pressurized by the laminating rolls A and B. And unite.
The setting conditions of each part at this time are as follows.
[0020]
Cell heating roll temperature 130 ° C
Laminating roll temperature 150 ℃
Sheet conveyance speed: 1 m / min 5. The solar cell module is sandwiched between a cured steel plate of the solar cell module and silicone rubber having a thickness of 3 mm and a hardness of 50, and is heated and cured in a 150 ° C. heating furnace for 1 hour.
6. Attaching the terminal box As shown in FIG. 5A, a terminal box having an electrical connection portion configured to slightly pressurize the lead wire connection portion is bonded to the back surface of the solar cell module.
As the surface-side translucent protective film, a known fluorine-based protective film (ETFE, FEP), a film in which SiO 2 or the like is vapor-deposited on one side of the fluorine-based protective film, a polyethylene terephthalate (PET) resin film, a clear containing an ultraviolet absorber For example, a PET film having a paint applied on the surface can be used.
[0021]
As the surface-side translucent adhesive, sheet-like EVA (peroxide crosslinking type and thermoplastic type), ethylene-methacrylic acid copolymer (EMM), ethylene-methacrylic acid ester copolymer, vinyl methoxysilane graft Polyethylene, silicone resin, acrylic resin, polyester resin and the like can be used.
[0022]
As the back side adhesive, sheet-like EVA (peroxide crosslinking type and thermoplastic type), ethylene-methacrylic acid copolymer (EMM), ethylene-methacrylic acid ester copolymer, vinyl methoxysilane grafted polyethylene, Silicone resin, acrylic resin, polyester resin, and a sheet colored by blending a pigment such as carbon with each resin in the previous period can be used for the lead wire lead electrode structure, the metal plate material is copper foil, solder plating, or It is possible to use tin or an alloy of tin and silver formed by plating, dipping, or spraying. The thickness of solder plating, tin plating or the like is preferably 1 μm or more and 5 μm or less.
[0023]
If it is 1 μm or less, there is no effect in preventing copper oxidation, and if it is 5 μm or more, there is a problem that the manufacturing time becomes long.
[0024]
The thickness of the metal plate is preferably 0.1 mm or less, and more preferably 0.05 mm or less and 0.03 mm or more.
[0025]
As the insulating film, the heat resistant temperature is preferably 150 ° C. or higher. The reason is to prevent deformation during soldering. Examples of the film having a high heat resistant temperature include a polyimide film, an aramid resin film, a polyethylene naphthalate film, and a liquid crystal polyester resin film.
[0026]
The thickness of the insulating film is preferably 100 μm or less and 25 μm, more preferably 50 μm or less.
[0027]
Further, the thickness of the adhesive layer is preferably 50 μm or less and 20 μm or more. More preferably, it is 30 μm or less.
[0028]
The reason for this is that if the thickness of the entire lead wire extraction electrode is increased, the solar cell may be deformed when electrically connected to the solar cell, or stress may be applied to the connection part. Because there is.
(Example 1)
1. Module configuration The solar cell module is composed of an ETFE film having a corona-treated surface of 36 μm thickness as the surface-side light-transmitting protective film 1 and a sheet-like EVA having a thickness of 0.4 mm as the surface-side light-transmitting adhesive 2. Oxide cross-linking type), FEP film with a thickness of 25mm with a surface composition of 10at% oxygen and 3at% nitrogen analyzed by ESCA after surface corona discharge treatment as protective film 3 for surface side solar cells It was. A plastic substrate a-Si cell was used as the solar battery cell 4, a sheet-like EVA having a thickness of 0.4 mm was used as the back side adhesive 5, and a 36 μm thick ETFE sheet colored black was used as the back surface protective film 6.
2. Manufacture of solar cells Plastic substrate a-Si solar cells are used. The solar cell used in this example is composed of 200 solar cells having a width of 400 mm and a length of 800 mm on a Kapton substrate having a width of 420 mm and a length of 200 m and a thickness of 50 μm.
3. Attaching the lead wire extraction electrode to the cell.
[0029]
A lead wire extraction electrode 220 is formed at the position shown in FIG. 2A on the back surface of the solar battery cell 22. The lead wire lead electrode 220 in FIG. 2B is composed of a tinned copper foil 221 having a size of 5 cm square and a thickness of 50 μm, a Kapton film 222 having a size of 55 mm × 40 mm and a thickness of 25 μm, a tinned copper foil 221 and an insulating film. It is composed of an adhesive layer 223 between 222 and an adhesive layer 224 between the solar battery cell and the insulating film. An insulating film is not formed on a portion electrically connected to the solar battery cell, and comb-like shapes are formed at intervals of 10 mm.
[0030]
The lead wire extraction electrode was electrically connected using an aluminum tape 225 with a conductive adhesive material.
[0031]
In order to expose the external lead wire attachment portion, an ETFE film 226 having a thickness of 25 μm and a size of about 20 mm square was attached to the portion corresponding to the external lead wire connection portion.
4. Lamination of solar cell module Fig. 3 shows the outline of the module manufacturing equipment using the roll method. The back surface protective film and the back surface adhesive layer are unwound from the sheet supply part 31 to which the coil wound with the back surface protective film (width 450 mm) 6 and the back surface adhesive layer (width 440 mm) 5 is overlapped, and is mounted on the solar cell. On the device 32, the solar battery cell and the surface side solar battery cell protective film (width 410 mm) 3 are heat-sealed by the cell fixing roll 33. The superposed sheet 34 unwound from a coil (not shown) wound by superimposing the surface-side translucent protective film 1 and the surface-side translucent adhesive 2 is heated and pressurized by the laminating rolls A and B. And unite.
The setting conditions of each part at this time are as follows.
[0032]
Cell heating roll temperature 130 ° C
Laminating roll temperature 150 ℃
Sheet conveyance speed 1 m / min 5. Cure of solar cell module As shown in FIG. 4, it is sandwiched between a steel plate and silicone rubber having a thickness of 3 mm and a hardness of 50 and cured by heating in a 150 ° C. heating furnace for 1 hour.
6. Expose external lead electrode From the back side of the solar cell module, cut the hatched portion in Fig. 5 (B) with a cutter knife, a sharp-pointed soldering iron, a press press with good bottom point accuracy, etc. Strip off. At this time, it is effective for peeling off that the external electrode exposure film shown in the figure exists.
7. Attaching the terminal box As shown in FIG. 5A, the lead wire connecting part is bonded to a terminal box having an electrical connecting part configured to be slightly pressurized.
(Example 2)
Example 1 except that a metal plate with holes at the tips of the comb teeth is used instead of the lead wire lead electrode of Example 1 and the connection to the solar cell is soldered with a solder that is a low melting point metal. 1 was prepared. Here, in the case of a plastic substrate, the bonding temperature is 350 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or lower. The melting point of the material that can be bonded at this temperature is 300 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower.
[0033]
【The invention's effect】
The solar cell module of the present invention can be easily laminated by a roll laminating method, and is excellent in mass productivity as compared with a conventional vacuum laminating method.
[0034]
The production amount that was 2 m to 3 m / 10 minutes in the conventional vacuum laminating method is 10 m / 10 minutes in the roll laminating method, and has a production capacity of 3 to 5 times.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell module for explaining Example 1 of the present invention. FIG. 2 is a view showing a mounting position of a lead wire extraction electrode part. (B) is a cross-sectional view of part A of (A), (C) is a cross-sectional view of part B of (A), and (D) is a diagram showing the shape of the lead wire extraction electrode. Fig. 4 is a cross-sectional view showing an outline of a curing process for a solar cell module. Fig. 5 is an enlarged view of a lead wire lead-out portion of the solar cell module. (A) is a connection of a terminal box. The figure which shows a structure, (B) is an enlarged view of the lead wire drawer | drawing-out part of a solar cell module. FIG. 6 is a schematic diagram which shows the laminated structure of the conventional solar cell module.
[Explanation of symbols]
・ Front side translucent protective film ・ Front side translucent adhesive ・ Front side solar cell protective film ・ Plastic substrate a-Si solar cell ・ Front side adhesive ・ Back side protective film
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