JP4294048B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池セルの接続用電極同士をタブ配線により互いに電気的に接続した太陽電池モジュールに関する。
太陽電池は、クリーンで無尽蔵なエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、環境に優しい新しいエネルギー源として注目されている。
このような太陽電池を電力源（エネルギー源）として用いる場合、太陽電池セル１個あたりの出力は高々数Ｗ程度であることから、太陽電池セルごとに用いるのではなく、以下に示すように、複数枚の太陽電池セルを直列に接続することで出力を１００Ｗ以上に高めた太陽電池モジュールとして用いられるのが一般的である。
従来、太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルの接続用電極同士が互いに銅箔等の導電材からなるタブ配線により電気的に接続され、ガラス、透光性プラスチックのなどの透光性を有する表面保護材と、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）等のフィルムからなる背面保護材との間に、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｃｅｔａｔｅ）等の透光性を有する封止材により封止されている。
太陽電池セルは、光電変換部の主面上に、出力取り出し用の１対の電極を形成することによって作製される。通常は、光電変換部の光入射面及び背面に１対の電極が形成される。この場合、光入射面上に設けられる電極は、導電性ペーストを用いて複数のフィンガー電極及びバスバー電極を有する櫛型形状に形成される。そして、１つの太陽電池セルの表面に設けられたバスバー電極上と、別の太陽電池セルの背面に設けられた電極上にタブ配線を半田を介して接着することで、複数の太陽電池セルを直列に接続する（例えば、特許文献１参照）。
したがって、少なくとも光電変換部の表面上には、バスバー電極、半田、そしてタブ配線の順に積層されることになる。
特許第３７５４２０８号公報
光電変換部の表面に露出している層、バスバー電極、半田、及びタブ配線は、それぞれ熱膨張係数が異なる材質で形成されている。よって、各部材は昼夜の温度差などの温度サイクルにより各材質が異なる割合で熱膨張或いは熱収縮を繰り返し、各部材の接合界面は長期間に渡り絶えず剪断応力を受けることになる。また、通常、光電変換部とバスバー電極との接着力は、バスバー電極とタブ配線の間の半田付け強度よりも弱い。したがって、光電変換部とバスバー電極間の接合界面の方が、バスバー電極とタブ配線間の半田接合界面よりも、温度サイクルに対する信頼性が低くなる場合がある。
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、その目的は、温度サイクルに対する信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することである。
本発明の特徴は、第１及び第２主面を有し、光入射により光生成キャリアを発生させる光電変換部と、第１主面上に設けられた第１電極と、第１主面または第２主面上に設けられ、第１電極と反対の極性を有する第２電極とを有する２つの太陽電池セルと、２つの太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの第１電極と他方の太陽電池セルの第２電極とを電気的に接続するためのタブ配線とを有する太陽電池モジュールであって、タブ配線は、一方の太陽電池セルの前記第１電極上に、導電材を含有する樹脂からなる第１の導電性樹脂により形成された接続層によって接続されており、接続層は、光電変換部における第１主面上にも接触するように、第１電極上から第１主面上に跨って形成されており、接続層中の樹脂は、タブ配線と第１電極とを接着すると同時に、タブ配線と第１主面とを接着していることである。
本発明の特徴によれば、接続層が光電変換部の第１主面にも接触していることにより、接続層を介してタブ配線と光電変換部の第１主面とが接着される。よって、接続層が光電変換部の第１主面と第１電極との接着力を補い、太陽電池モジュールの温度サイクルに対する信頼性を高めることができる。
本発明の特徴において、太陽電池モジュールは太陽電池セルを少なくとも２つ備えればよいが、もちろん、１つの太陽電池モジュールが３以上の太陽電池セルを備えていても構わない。更に、この場合、３以上の太陽電池セルうち、少なくとも２つの太陽電池セルの第１電極と第２電極とがタブ配線により接続されていればよいが、３以上の太陽電池セルの第１電極と第２電極が２以上のタブ配線により接続されていても構わない。
本発明の特徴において、接続層は、第１主面に垂直な方向から見てタブ配線に重なる領域において、光電変換部の第１主面に接触していることが望ましい。タブ配線に重なる領域において接続層が光電変換部に接続されることにより、前記した接着力が更に高まる。
第１電極は、前記第１主面に垂直な方向から見て前記タブ配線に重なる領域において、開口部、切り欠き部又は間隙部を備え、接続層は、開口部、切り欠き部又は間隙部内に充填されることにより、表出する前記光電変換部の第１主面に接触していることが望ましい。接続層が、第１電極に形成された開口部、切り欠き部又は間隙部内に充填され、表出する光電変換部の第１主面に接触することにより、タブ配線に重なる領域において接続層が光電変換部に接続されることになる。よって、前記した接着力が更に高まる。
第１電極は導電材を含有する樹脂からなる第２の導電性樹脂により形成されており、第１の導電性樹脂の第１主面に対する接着力は、第２の導電性樹脂の第１主面に対する接着力よりも強いことが望ましい。これにより、比較的に弱い第２の導電性樹脂の接着力を第１の導電性樹脂からなる接着層が補うことができる。
第１電極は、光電変換部で発生した光生成キャリアを収集するためのフィンガー電極及び複数のフィンガー電極により収集された光生成キャリアを集電するためのバスバー電極を有し、タブ配線は、バスバー電極上に接続層によって接続されている。また、バスバー電極の第１主面に接触する第１の面の面積は、第１の面に対向する第２の面の面積よりも広いことが好ましい。これにより、第１主面に垂直な方向に圧力を加えてタブ配線をバスバー電極に電気的に接続する製造工程において、バスバー電極から光電変換部に加わる力を、第１及び第２の面の面積比に応じて低減することができる。
本発明によれば、接続層が光電変換部の第１主面と第１電極との接着力を補い、温度サイクルに対する信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。
図１を参照して、本発明の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの全体構成を説明する。太陽電池モジュールは、複数（例えば３つ）の太陽電池セル１ａ、１ｂ、１ｃを備え、太陽電池セル１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれは、隣接する他の太陽電池セルと銅箔の表面に錫メッキを施したタブ配線２ａ、２ｂを介して直列に接続されている。太陽電池モジュールは、ガラス、透光性プラスチックのなどの透光性を有する表面保護材３と、ＰＥＴ等のフィルム或いはＡｌ等の薄い金属膜をＰＥＴ等のフィルムでサンドイッチした積層材料等からなる背面保護材４との間に、ＥＶＡ等の透光性を有する封止材５により封止されている。
図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、太陽電池セル１ａ、１ｂ及びタブ配線２ａを例に取り、図１の太陽電池セル１ａ、１ｂ、１ｃの構成及びタブ配線２ａ、２ｂの配置について説明する。太陽電池セル１ａ、１ｂは、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換部１０ａ、１０ｂと、光電変換部１０ａ、１０ｂで発生した光生成キャリアを取り出すための正負１対の電極と、を備えている。
正負１対の電極は、通常、光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面及び背面にそれぞれ設けられる。この場合、１対の電極のうち光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面に設けられる電極は、入射光を遮る面積をできるだけ小さくするために、複数の幅狭のフィンガー電極２１ａ、２１ｂと幅広のバスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとを組み合わせて例えば櫛型状の形状に形成される。フィンガー電極２１ａ、２１ｂは光電変換部１０ａ、１０ｂで生成された光生成キャリアの収集用の電極であり、光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面のほぼ全域にわたって、例えば１００μｍ程度の幅を有するライン状のフィンガー電極２１ａ、２１ｂが２ｍｍおきに配されている。また、バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、複数のフィンガー電極２１ａ、２１ｂで収集された光生成キャリアの集電用の電極であり、例えば、約１ｍｍの幅で総てのフィンガー電極２１ａ、２１ｂと交差するように、ライン状に形成される。また、バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの数は、太陽電池セルの大きさや抵抗を考慮して適宜適当な数に設定される。
また、他方の電極は、通常、光変換部１０ａ、１０ｂの背面上に設けられるので入射光を考慮する必要がない。従って、他方の電極は光電変換部１０ａ、１０ｂの背面の略全面を覆うように形成してもよく、光入射側の電極と同様に櫛型形状に形成しても良い。
他方の電極を光電変換部１０ａ、１０ｂの背面の略全面を覆うように形成した場合、光電変換部１０ａ、１０ｂの「第１主面」は光入射面で相当し、「第２主面」は背面に相当する。一方、他方の電極を光電変換部１０ａ、１０ｂの背面に光入射側の電極と同様に櫛型形状に形成した場合、「第１主面」及び「第２主面」は、光入射面及び背面のいずれでも構わない。
また、正負１対の電極の両方が、光電変換部１０ａ、１０ｂの背面に設けられる太陽電池セルもある。この場合、光電変換部１０ａ、１０ｂの背面に設けられる正負１対の電極の両方が、複数のフィンガー電極とバスバー電極を有する櫛型形状に形成されている。
正負１対の電極の両方を光電変換部の背面に設けた場合、光電変換部１０ａ、１０ｂの「第１主面」は背面で相当し、「第２主面」は光入射面に相当する。
本発明は、正負１対の電極が配置される面を限定するものではないが、本実施形態では光電変換部の光入射面及び背面のそれぞれに正負１対の電極を有する太陽電池セルについて説明する。更に本発明は、光電変換部１０ａ、１０ｂの背面上に設けられる電極の形状を限定するものではないが、図１では光電変換部１０ａ、１０ｂの背面上にも複数のフィンガー電極２１ａ、２１ｂ及びバスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを備える太陽電池セルを例にして説明する。
タブ配線２ａは、バスバー電極１１ａとバスバー電極１２ｂとの間を電気的に接続している。バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面及び光入射面に対向する背面上にそれぞれ配置されている。フィンガー電極２１ａ、２１ｂも、光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面上に配置されている。
複数の直線状のフィンガー電極２１ａ、２１ｂは、互いに平行に、光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面に均一な間隔で配置され、バスバー電極１１ａ、１１ｂは、フィンガー電極２１ａ、２１ｂに対して垂直な方向に配置されている。フィンガー電極２１ａ、２１ｂは、光電変換部１０ａ、１０ｂが生成する電気を集電し、バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、複数のフィンガー電極２１ａ、２１ｂが集電した電気を更に集電する。光電変換部１０ａ、１０ｂが変換する電気を集電するフィンガー電極２１ａ、２１ｂ及びバスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂをまとめて「集電極」と呼ぶ。集電極は、例えば、エポキシ樹脂をバインダー、導電性粒子をフィラーとした熱硬化型の導電性樹脂より形成されているが、これに限定されるものではない。
なお、図示は省略したが、光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面のみならず背面上にも同様にしてフィンガー電極が配置されている。また、太陽電池セル１ｃに接続されたタブ配線２ｂは、バスバー電極１１ｂに接続されている。さらに、太陽電池セル１ｃも、太陽電池セル１ａ、１ｂと同様な構成を有する。
また、光電変換部１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、ｐｎ或いはｐｉｎ接合などの半導体接合を有しており、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の単結晶系半導体材料、非晶質Ｓｉ系合金或いはＣｕＩｎＳｅ等の薄膜半導体材料、或いはＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の半導体材料から構成されている。また、最近では色素増感型等の有機半導体材料を用いたものも検討されている。
また、光電変換部１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それぞれ、単結晶シリコン基板の上下面にｉ型非晶質シリコン層を介して配置されたｐ型非晶質シリコン層及びｎ型非晶質シリコン層を備える。ｐ型非晶質シリコン層及びｎ型非晶質シリコン層の外側には、ＩＴＯ膜が形成されている。このように、単結晶シリコン層と不純物が添加された非晶質シリコン層との間に、実質的に発電に寄与しない程度の厚みを有する実質的に真性な非晶質シリコン層を挟んだ構造を「ＨＩＴ構造」という（特許第２６１４５６１号公報など参照）。ＨＩＴ構造を有する光電変換部の光入射面及び背面にはＩＴＯ膜が表出している。
図２（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態において、バスバー電極１１ｂは複数の開口部２３を備える。複数の開口部２３は、バスバー電極１１ｂの長辺に平行な方向に等間隔で配列され、開口部２３の底部からは光電変換部１０ｂの光入射面が露出している。同様にして、その他のバスバー電極１１ａ、１２ａ、１２ｂも、同様な開口部２３を備える。
図３を参照して、光電変換部１０ａ、バスバー電極１１ａ、及びタブ配線２ａについて説明する。図３は、図２（ｂ）のIII−III切断面における太陽電池セル１ａの光入射面付近を拡大した断面図である。バスバー電極１１ａとタブ配線２ａとの間に導電性樹脂からなる接続層１３が配置されている。接続層１３は、バスバー電極１１ａとタブ配線２ａとを接着し、バスバー電極１１ａとタブ配線２ａとを電気的に接続する。接続層１３は、開口部２３内にも充填され、開口部２３の底部において光電変換部１０ａの光入射面に接触している。したがって、接続層１３は、開口部２３を介して、タブ配線２ａと光電変換部１０ａの光入射面との間も接着している。なお、光電変換部１０ａの背面側、光電変換部１０ｂの光入射面側及び背面側、及び太陽電池セル１ｃの光入射面側及び背面側においても、太陽電池モジュールは同様な構成を有する。
図４を参照して、図３におけるバスバー電極１１ａとタブ配線２ａとの電気的な接続を説明する。接続層１３は、複数の導電性粒子３２を含む樹脂３１からなる導電性樹脂で形成されている。バスバー電極１１ａとタブ配線２ａとは導電性粒子３２を介して電気的に接続される。また、樹脂３１は、タブ配線２ａとバスバー電極１１ａを接着すると同時に、タブ配線２ａと光電変換部１０ａの光入射面を接着している。
前述したように、集電極（フィンガー電極２１ａ、２１ｂ及びバスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ）も、接続層１３と同様に、導電性樹脂より形成されている。接続層１３の材質を「第１の導電性樹脂」とし、バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの材質を「第２の導電性樹脂」とした場合、第１の導電性樹脂の光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面又は背面に対する接着力は、第２の導電性樹脂の光電変換部１０ａ、１０ｂの光入射面又は背面に対する接着力よりも強い。よって、接続層１３が、タブ配線２ａと光電変換部１０ａの光入射面を接着することにより、比較的に弱い第２の導電性樹脂の接着力を第１の導電性樹脂からなる接着層１３が補うことができる。
なお、樹脂３１（接着剤）に混ぜる導電性粒子３２の密度を低くして樹脂３１の比率を高めることにより、第１の導電性樹脂の接着力を高めることができる。また同時に、硬度の高い導電性粒子３２を用いることにより、導電性粒子３２がスペーサーとして作用するので、タブ配線２ａとバスバー電極１１ａとの間の距離を一定値以上に保つことができる。この結果、タブ配線２ａとバスバー電極１１ａとの間に存在する第１の導電性樹脂の量を一定量以上に確保することができるので、第１の導電性樹脂の量の減少に伴う接着力の低下を抑制することができ、バスバー電極１１ａとタブ配線２ａとの間の接着力を十分に保つことができる。
但し、導電性粒子３２の密度を低くすると、導電性樹脂の導電率は低下する。そこで、光入射面に垂直な方向に圧力を加えてタブ配線２ａ、２ｂをバスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに電気的に接続する製造工程において、通常よりも高い圧力を印加してタブ配線２ａ、２ｂをバスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに押し付ける。これにより、図４に示すように、第１の導電性樹脂（接続層１３）を構成する樹脂３１の多くの部分は、タブ配線２ａとバスバー電極１１ａの間から押し退けられ、導電性粒子３２がタブ配線２ａとバスバー電極１１ａの間に取り残され、導電性粒子３２を介してタブ配線２ａとバスバー電極１１ａとが電気的に接続される。これにより、タブ配線２ａとバスバー電極１１ａの間の電気伝導が実現する。
導電性粒子３２は、バスバー電極１１ａとタブ配線２ａの間の十分な電気伝導性を得ることを目的としており、その組成は、ニッケルの他に、銅、銀、アルミニウム、錫、金などから選ばれる少なくとも１種の金属粒子、もしくはこれらの合金、混合などが適用できる。また、アルミナ、シリカ、酸化チタン、ガラスなどから選ばれる少なくとも１種の無機酸化物に金属コーディングを施したものであってもよく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などから選ばれる少なくとも一種、あるいは、これらの樹脂の共重合体、混合体などに金属コーティングを施したものであってもよい。導電性粒子３２の形状は、その中心を通る断面が円状或いは楕円状である球形とすることができる。更に、導電性粒子３２の表面に凹凸形状を設けたりして表面積を増やすことにより、電気伝導性を高める工夫を施すこともできる。
樹脂３１は、タブ配線２ａの温度サイクルによる伸縮によるストレスを緩和する目的から、タブ配線２ａに使用している材料よりも柔軟性の高い材料であることが好ましく、タブ配線２ａの接着を行うことを考慮すると、熱硬化型の樹脂材料を使用することが好ましい。また、樹脂３１は、信頼性を維持するためには、耐湿性や耐熱性に優れていることが要求される。これらを満たす樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ、これらから選ばれる少なくとも一種、あるいは、これらの樹脂の混合、共重合などを適用することができる。また、低温かつ短時間で硬化できるという点から、エポキシ樹脂やアクリル樹脂を用いることが、製造上、好ましい。更に、これらの樹脂３１がフィルム状で、加熱により溶着できるものであってもよい。
なお、前述したように、集電極（フィンガー電極及びバスバー電極）は、エポキシ樹脂をバインダー、導電性粒子をフィラーとした熱硬化型導電性樹脂より形成されているが、これは集電極の組成の一例であって、本発明はこれに限定されない。集電極のフィラーは、電気伝導性を得ることを目的としており、その組成は、銅、銀、ニッケル、アルミニウム、錫、金などから選ばれる少なくとも１種の金属粒子、もしくはこれらの合金、混合などが適用できる。フィラーの形状は、フレーク状のものと球状のものを混合したり、大きさの異なるものを混合することにより、電気導電性を高める工夫を施すこともできる。また、集電極のバインダーは、フィラーを接着することを主目的としており、信頼性を維持するためには、耐湿性や耐熱性に優れていることが要求される。これらを満たすバインダーの材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ、これらから選ばれる少なくとも一種、あるいは、これらの樹脂の混合、共重合などを適用することができる。バインダーとフィラーとの割合は、電気導電性を考慮してフィラーが７０重量％以上であることが望ましい。
また、太陽電池セルが結晶系半導体等、非晶質半導体に比べ高い耐熱性を有する材料から構成される場合には、導電性樹脂として樹脂型導電性樹脂よりも高温で焼成・硬化される導電性樹脂材料を用いることができる。例えば、銀、アルミニウムなどの金属粉末と、ガラスフリットと、有機質ビヒクルなどから構成される焼成型の導電性樹脂を用いることができる。
図５に示すように、バスバー電極１１ａは、方形状の開口部２３を複数有する。開口部２３からは、光電変換部１０ａの光入射面が表出している。その他のバスバー電極も、同様な平面形状を有する。
（第１の変形例）
本発明において、バスバー電極の平面形状は図５に示したものに限定されない。例えば、円形状など非方形のものであっても良い。図６に示すように、バスバー電極１１ａは、非直線状であって、図５の開口部２３の代わりに、複数の切り欠き部２４を有していても構わない。タブ配線２ａが重ね合わされる部分を点線で示すが、切り欠き部２４からは、光電変換部１０ａの光入射面が表出している。切り欠き部２４から表出する光入射面に接続層１３が接触することにより、タブ配線２ａは、光電変換部１０ａの光入射面及びバスバー電極１１ａの両方に接着される。
（第２の変形例）
図７に示すように、バスバー電極１１ａは、図５の開口部２３の代わりに、複数の間隙部２５を有していても構わない。タブ配線２ａが重ね合わされる部分を点線で示すが、間隙部２５からは、光電変換部１０ａの光入射面が表出している。間隙部２５内に接続層１３が充填され、間隙部２５から表出する光入射面に接続層１３が接触することにより、タブ配線２ａは、光電変換部１０ａの光入射面及びバスバー電極１１ａの両方に接着される。
（第３の変形例）
実施の形態におけるバスバー電極１１ａの断面形状は方形状であった。しかし、図８に示すように、バスバー電極１１ａの光入射面又は背面に接触する第１の面の面積Ａ２を、第１の面に対向する第２の面の面積Ａ１より広くしてもよい。即ち、バスバー電極１１ａの光電変換部１０ａ側の面積Ａ２を、タブ配線２ａ側の面積Ａ１よりも広くしてもよい。前述したように、タブ配線２ａとバスバー電極１１ａの間を電気的に接続するために、通常よりも高い圧力を印加してタブ配線２ａをバスバー電極１１ａに押し付ける。この時の圧力は、導電性粒子３２を介して、タブ配線２ａとバスバー電極１１ａとの界面に作用する。更に、バスバー電極１１ａと光電変換部１０ａとの界面にも作用する。このとき、光電変換部１０ａに作用する圧力は、面積Ａ２が面積Ａ１よりも広い分だけ、光電変換部１０ａ側の面積Ａ２とタブ配線２ａ側の面積Ａ１との比率に反比例して、弱められる。即ち、バスバー電極１１ａから光電変換部１０ａに加わる力を、第１及び第２の面の面積比（Ａ２／Ａ１）に応じて低減することができる。これにより、タブ配線２ａを太陽電池セル１ａに貼り付ける製造工程において局所的に印加される圧力を低減することができ、ウェハが薄い等、光電変換部１０ａの機械的な強度が十分でない場合であっても、信頼性を向上させることができる。
次に、実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
まず、光電変換部１０ａの製造方法は、従来と同様であるので、ここでは説明を省略する。次に、光電変換部１０ａ上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストでバスバー電極１１ａ、１２ａ及びフィンガー電極２１ａを形成する。具体的には、光電変換部１０ａの光入射面側に、銀ペーストをスクリーン印刷し、１５０℃で５分間加熱し、仮硬化させる。その後、光電変換部１０ａの背面側に、銀ペーストをスクリーン印刷し、１５０℃で５分間加熱し、仮硬化させる。その後、２００℃で１時間加熱することにより、銀ペーストを完全に硬化させ、太陽電池セル１ａを形成する。太陽電池セル１ｂ、１ｃも同様にして形成する。
次に、ディスペンサーを用い、ニッケル粒子を約５体積％含んだエポキシ樹脂を、バスバー電極１１ａ、１２ａ上に、約３０μｍの厚みになるように塗布する。複数の太陽電池セル１ａ、１ｂ、１ｃについて、光電変換部１０ａの光入射面側及び背面側の両面に樹脂を塗布した後、それぞれ塗布された樹脂上に、タブ配線２ａ、２ｂを配置し、約２ＭＰａで加圧しながら、２００℃で１時間加熱することにより、ストリングを形成する。
次に、複数本のストリングを接続し、ガラス（表面保護材３）、封止シート（封止材５）、ストリング、封止シート（封止材５）、背面シート（背面保護材４）の順で積層し、真空にした後１５０℃で１０分間加熱圧着することで仮圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、完全に硬化させる。その後、端子ボックス、金属フレームをとりつけ、太陽電池モジュールとする。
以上説明したように、本発明の実施の形態及びその実施例によれば、以下の作用効果が得られる。
太陽電池モジュールは、光電変換部１０ａの光入射面及び光入射面に対向する背面上にそれぞれ配置されたフィンガー電極２１ａ、２１ｂ及びバスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂとを備える２つの太陽電池セル１ａ、１ｂと、２つの太陽電池セル１ａ、１ｂのバスバー電極１１ａ、１２ｂ同士を電気的に接続するタブ配線２ａと、バスバー電極１１ａ、１２ｂとタブ配線２ａとの間に配置された、第１の導電性樹脂からなる接続層１３とを備える。接続層１３は、光電変換部１０ａの光入射面又は背面にも接触している。
接続層１３が光電変換部１０ａの光入射面又は背面にも接触していることにより、接続層１３を介してタブ配線２ａと光電変換部１０ａの光入射面又は背面とが接着される。よって、接続層１３が光電変換部１０ａの光入射面又は背面とバスバー電極１１ａとの接着力を補い、太陽電池モジュールの温度サイクルに対する信頼性を高めることができる。
接続層１３は、光入射面に垂直な方向から見てタブ配線に重なる領域において、光電変換部１０ａの光入射面又は背面に接触していることが望ましい。タブ配線２ａに重なる領域において接続層１３が光電変換部１０ａに接続されることにより、前記した接着力が更に高まる。
バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、開口部２３、切り欠き部２４又は間隙部２５を備え、接続層１３は、開口部２３、切り欠き部２４又は間隙部２５内に充填されることにより、表出する光電変換部１０ａの光入射面又は背面に接触している。接続層１３が、バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに形成された開口部２３、切り欠き部２４又は間隙部２５から表出する光電変換部１０ａの光入射面又は背面に接触することにより、タブ配線２ａに重なる領域において接続層１３が光電変換部１０ａに接続されることになる。よって、前記した接着力が更に高まる。
バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは第２の導電性樹脂からなり、第１の導電性樹脂（接続層１３）の光入射面又は背面に対する接着力は、第２の導電性樹脂の光入射面又は背面に対する接着力よりも強い。これにより、比較的に弱い第２の導電性樹脂の接着力を第１の導電性樹脂からなる接着層１３が補うことができる。
バスバー電極１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの光入射面又は背面に接触する第１の面の面積は、第１の面に対向する第２の面の面積よりも広い。これにより、光入射面に垂直な方向に圧力を加えてタブ配線２ａをバスバー電極１１ａに電気的に接続する製造工程において、バスバー電極１１ａから光電変換部１０ａに加わる力を、第１及び第２の面の面積比に応じて低減することができる。
上記のように、本発明は、１つの実施の形態及びその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
本発明の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの全体構成を示す断面図である。 図２（ａ）は図１の太陽電池セル１ａ、１ｂ及びタブ配線２ａを拡大した断面図であり、図２（ｂ）は太陽電池セル１ａ、１ｂ及びタブ配線２ａの平面図である。 図２（ｂ）のIII−III切断面における太陽電池セル１ａの光入射面付近を拡大した断面図である。 図３におけるバスバー電極１１ａとタブ配線２ａとの電気的な接続を説明するための断面図である。 タブ配線２ａを接続する前の太陽電池セル１ａを示す平面図である。 第１の変形例に係わる、タブ配線２ａを接続する前の太陽電池セル１ａを示す平面図である。 第２の変形例に係わる、タブ配線２ａを接続する前の太陽電池セル１ａを示す平面図である。 第３の変形例に係わる、太陽電池セル１ａの光入射面付近を拡大した断面図である。
符号の説明
１ａ〜１ｃ 太陽電池セル
２ａ、２ｂ タブ配線
３ 表面保護材
４ 背面保護材
５ 封止材
１０ａ、１０ｂ 光電変換部
１１ａ、１１ｂ １２ａ、１２ｂ バスバー電極
１３ 接続層
２１ａ、２１ｂ フィンガー電極
２３ 開口部
２４ 切り欠き部
２５ 間隙部
３１ 樹脂
３２ 導電性粒子

Claims (6)

  1. 第１及び第２主面を有し、光入射により光生成キャリアを発生させる光電変換部と、
    前記第１主面上に設けられた第１電極と、
    前記第１主面または第２主面上に設けられ、前記第１電極と反対の極性を有する第２電極と、
    を有する２つの太陽電池セルと、
    前記２つの太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの前記第１電極と他方の太陽電池セルの前記第２電極とを電気的に接続するためのタブ配線と、を有し、
    前記タブ配線は、前記一方の太陽電池セルの前記第１電極上に、導電材を含有する樹脂からなる第１の導電性樹脂により形成された接続層によって接続されており、
    前記接続層は、前記光電変換部における前記第１主面上にも接触するように、前記第１電極上から前記第１主面上に跨って形成されており、
    前記接続層中の前記樹脂は、前記タブ配線と前記第１電極とを接着すると同時に、前記タブ配線と前記第１主面とを接着していることを特徴とする、太陽電池モジュール。
  2. 前記接続層は、前記第１主面に垂直な方向から見て前記タブ配線に重なる領域において、前記光電変換部の前記第１主面に接触していることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
  3. 前記第１電極は、前記第１主面に垂直な方向から見て前記タブ配線に重なる領域において、開口部、切り欠き部又は間隙部を備え、前記接続層は、前記開口部、切り欠き部又は間隙部内に充填されることにより、表出する前記光電変換部の前記第１主面に接触していることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール。
  4. 前記第１電極は、導電材を含有する樹脂からなる第２の導電性樹脂により形成されており、
    前記第１の導電性樹脂の前記第１主面に対する接着力は、前記第２の導電性樹脂の前記第１主面に対する接着力よりも強いことを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の太陽電池モジュール。
  5. 前記第１電極は、前記光電変換部で発生した光生成キャリアを収集するためのフィンガー電極及び前記複数のフィンガー電極により収集された前記光生成キャリアを集電するためのバスバー電極を有し、
    前記タブ配線は、前記バスバー電極上に前記接続層によって接続されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項記載の太陽電池モジュール。
  6. 前記バスバー電極の前記第１主面に接触する第１の面の面積は、前記第１の面に対向する第２の面の面積よりも広いことを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール。
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