JP4599099B2

JP4599099B2 - Solar cell module and method for manufacturing solar cell module

Info

Publication number: JP4599099B2
Application number: JP2004171618A
Authority: JP
Inventors: 聡司小鍛冶; 竜治堀岡
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP2005353767A

Description

本発明は、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に、モジュールに関する構造を改善した太陽電池の効率を向上することが可能な太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a solar cell module and a method for manufacturing a solar cell module, and more particularly to a solar cell module capable of improving the efficiency of a solar cell with an improved structure related to the module and a method for manufacturing the solar cell module.

光により電力を発生する薄膜太陽電池が知られている。薄膜太陽電池は、光により発電する半導体膜を二つの電極で挟んだ構造を有している。二つの電極のうち、光の入射する側に透明導電膜の表面電極が、反対の側に金属膜の裏面電極がそれぞれ用いられている。大面積の太陽電池モジュールは、互いに直列に接続された複数の発電セルを備える。複数の発電セルは、一枚の基板に設けられた表面電極、半導体膜及び裏面電極の各々に対して、レーザスクライブを用いたパターンニングを行うことにより得られる。このパターンを自在に変更することにより、太陽電池モジュールの出力電圧や出力電流のような電池特性を所望の特性に変更することができる。 Thin film solar cells that generate power by light are known. A thin-film solar cell has a structure in which a semiconductor film that generates electricity by light is sandwiched between two electrodes. Of the two electrodes, the surface electrode of the transparent conductive film is used on the light incident side, and the back electrode of the metal film is used on the opposite side. A large-area solar cell module includes a plurality of power generation cells connected in series to each other. The plurality of power generation cells can be obtained by performing patterning using laser scribing on each of the front electrode, the semiconductor film, and the back electrode provided on one substrate. By freely changing this pattern, battery characteristics such as the output voltage and output current of the solar cell module can be changed to desired characteristics.

このパターン化では、高電圧化が容易である。その反面、蓄電池システムのような独立型のシステムに要求される低電圧（システム電圧１２〜４８Ｖ）化を行うためには、以下のような点に問題がある。すなわち、直列方向のセルピッチを増加させる場合、比較的高抵抗である透明電極での電流損失が大きくなり、取り出せる最大出力が低下する。セルピッチを増加させない場合、大面積サブモジュールを複数のサブモジュールに分割し、それらに複数の並列結線を施す必要がある。それにより、無効発電領域の増大、及び、施工工数の増大となる。 In this patterning, it is easy to increase the voltage. On the other hand, in order to reduce the voltage (system voltage 12 to 48 V) required for an independent system such as a storage battery system, there are problems as follows. That is, when the cell pitch in the series direction is increased, the current loss at the transparent electrode having a relatively high resistance increases, and the maximum output that can be taken out decreases. When the cell pitch is not increased, it is necessary to divide the large area sub-module into a plurality of sub-modules and apply a plurality of parallel connections to them. As a result, the reactive power generation area increases and the construction man-hours increase.

出力低下を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる技術が望まれる。太陽電池モジュールの低電圧化を行う際、施工工数の増加が少ない技術が求められる。太陽電池モジュールの低電圧化を行う際、無効発電領域の増大が少ない技術が望まれる。 A technique capable of lowering the voltage of the solar cell module while suppressing a decrease in output is desired. When lowering the voltage of a solar cell module, a technique with a small increase in construction man-hours is required. When the voltage of the solar cell module is reduced, a technology that reduces the increase in the reactive power generation region is desired.

関連する技術として特開２０００−４９３６９号公報に薄膜太陽電池モジュールの技術が開示されている。この薄膜太陽電池モジュールは、サブモジュールを複数含む薄膜太陽電池モジュールである。図１は、この従来技術の太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。前記サブモジュールの各々は、絶縁基板（１０１）上に順次積層された第１型電極層（１０２）、半導体光電変換層（１０３）および第２型電極層（１０４）を含む。そして、前記第１型電極層（１０２）と前記第２型電極層（１０４）を互いに平行な複数の第１型電極分割溝（１０２ａ）および第２型電極分割溝（１０４ａ）で複数の第１型電極（１０２ｂ）および第２型電極（１０４ｂ）にそれぞれ分割することによって形成された互いに平行な細長い光電変換セル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）を所定の数含む。前記サブモジュールの各々内において、互いに隣接する任意の２つの前記セル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）間で前記第１型電極（１０２ｂ）と前記第２型電極（１０４ｂ）とを前記光電変換層（１０４）を貫通する接続用開口を介して電気的に接続することによって前記所定数の前記セル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）が直列接続されている。互いに隣接する任意の２つの前記サブモジュール間にはそれらのサブモジュールからの電流を収集するために共通のバスバー（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）が設けられている。前記バスバー（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）の一方側の前記サブモジュール内においては任意の１つの前記セル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）の前記第１型電極（１０２ｂ）はそのセル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）に対して第１の方向に隣接する前記セル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）の前記第２型電極（１０４ｂ）に前記接続用開口を介して接続されいる。前記バスバー（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）の他方側の前記サブモジュール内においては任意の１つの前記セル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）の前記第１型電極（１０２ｂ）はそのセル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）に対して前記第１の方向と逆の第２の方向に隣接する前記セル（１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ）の前記第２型電極（１０４ｂ）に前記接続用開口を介して接続されている。前記複数のサブモジュールが前記バスバー（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）を介して互いに電気的に並列接続されていてもよい。 As a related technique, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-49369 discloses a technique of a thin film solar cell module. This thin film solar cell module is a thin film solar cell module including a plurality of submodules. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of this conventional solar cell module. Each of the submodules includes a first type electrode layer (102), a semiconductor photoelectric conversion layer (103), and a second type electrode layer (104) sequentially stacked on an insulating substrate (101). The first-type electrode layer (102) and the second-type electrode layer (104) are divided into a plurality of first-type electrode division grooves (102a) and a plurality of second-type electrode division grooves (104a). A predetermined number of elongated photoelectric conversion cells (102b, 103b, 104b) parallel to each other formed by dividing into a first type electrode (102b) and a second type electrode (104b) are included. In each of the submodules, the first-type electrode (102b) and the second-type electrode (104b) are connected to the photoelectric conversion layer (between two arbitrary cells (102b, 103b, 104b) adjacent to each other). The predetermined number of the cells (102b, 103b, 104b) are connected in series by being electrically connected through a connection opening penetrating 104). A common bus bar (105a, 105b, 105c) is provided between any two adjacent submodules adjacent to each other in order to collect current from the submodules. In the submodule on one side of the bus bar (105a, 105b, 105c), the first type electrode (102b) of any one of the cells (102b, 103b, 104b) is the cell (102b, 103b, 104b). ) To the second type electrode (104b) of the cell (102b, 103b, 104b) adjacent in the first direction through the connection opening. In the submodule on the other side of the bus bar (105a, 105b, 105c), the first type electrode (102b) of any one of the cells (102b, 103b, 104b) is the cell (102b, 103b, 104b). ) To the second type electrode (104b) of the cell (102b, 103b, 104b) adjacent in the second direction opposite to the first direction through the connection opening. The plurality of submodules may be electrically connected in parallel to each other via the bus bars (105a, 105b, 105c).

この場合、バスバー（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）の領域には、光変換層（１０４）が無い。すなわち、全てのモジュールの境界に無効発電領域が存在する。また、埋め込み型のバスバー（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）を用いている。したがって、埋め込み型のバスバー（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）用に、他の溝に比較してより幅広なエッチングを行う工程や、他の膜に比較してより厚い膜を製造する工程が必要である。 In this case, there is no light conversion layer (104) in the area of the bus bars (105a, 105b, 105c). That is, there is a reactive power generation region at the boundary of all modules. Also, embedded bus bars (105a, 105b, 105c) are used. Therefore, for the embedded bus bar (105a, 105b, 105c), a step of performing etching wider than other grooves and a step of manufacturing a thicker film than other films are required. .

特開平１１−３１２８１６号公報に集積型薄膜太陽電池モジュールの技術が開示されている。この集積型薄膜太陽電池モジュールは、単一の基板上の区分けされた複数の領域のそれぞれに形成された複数の集積型太陽電池サブモジュールを含む。前記サブモジュールの各々において、前記基板上に順次積層された第１電極層、半導体薄膜光電変換層、及び第２電極層が複数の太陽電池セルを形成するように実質的に直線状で互いに平行な複数の分離溝によって分離されていて、且つそれらの複数のセルは前記分離溝に平行な複数の接続用溝を介して互いに電気的に直列接続されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-31816 discloses a technique of an integrated thin film solar cell module. The integrated thin film solar cell module includes a plurality of integrated solar cell submodules formed in each of a plurality of divided regions on a single substrate. In each of the submodules, the first electrode layer, the semiconductor thin film photoelectric conversion layer, and the second electrode layer sequentially stacked on the substrate are substantially linear and parallel to each other so as to form a plurality of solar cells. The plurality of cells are separated by a plurality of separation grooves, and the plurality of cells are electrically connected in series to each other via a plurality of connection grooves parallel to the separation grooves.

特開２０００−４９３６９号公報JP 2000-49369 A 特開平１１−３１２８１６号公報JP-A-11-31816

従って、本発明の目的は、出力低下を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a solar cell module and a method for manufacturing the solar cell module that can reduce the voltage of the solar cell module while suppressing a decrease in output.

また、本発明の他の目的は、施工工数の増加や施工工程の複雑化を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a solar cell module and a solar cell module manufacturing method capable of reducing the voltage of the solar cell module while suppressing an increase in the number of construction steps and a complicated construction process. There is.

本発明の更に他の目的は、無効発電領域の増大を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a solar cell module and a method for manufacturing the solar cell module that can reduce the voltage of the solar cell module while suppressing an increase in the reactive power generation region.

以下に、［発明の実施の形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments of the present invention. These numbers and symbols are added in parentheses in order to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Embodiments of the Invention]. However, these numbers and symbols should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].

従って、上記課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュールは、基板（１）と、基板（１）上に設けられ、互いに並列に接続された複数のサブモジュール（１１）とを具備している。複数のサブモジュール（１１）の各々は、基板（１）上に設けられ、互いに直列に接続された複数の発電セル（５、１０）を備えている。複数の発電セル（５、１０）の各々は、基板（１）上に設けられた表面電極層（２、１２）と、表面電極層（２、１２）上に設けられ、光により発電する発電層（３、１３）と、発電層（３、１３）上に設けられた裏面電極層（４、１４）とを含んでいる。複数のサブモジュール（１１）のうち、互いに隣り合うサブモジュール（１１ａ／１１ｂ）の組み合わせの少なくとも一つとしてのサブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）は、当該サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）の接続部分で裏面電極層（１４ａ／１４ｂ、２４ａ／２４ｂ）同士が一体的に形成されている。
本発明により、当該サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）内におけるサブモジュール（１１ａ、１１ｂ）同士の接続部分では、発電セル（５、１０）同士が接続している。それにより、サブモジュール（１１ａ、１１ｂ）間に、分離用の溝や埋め込み型のバスバーを設ける必要がなくなる。したがって、発電に寄与しない無効発電の領域の増大を抑制することができる。そして、出力低下を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる。 Therefore, in order to solve the above problems, the solar cell module of the present invention includes a substrate (1) and a plurality of submodules (11) provided on the substrate (1) and connected in parallel to each other. ing. Each of the plurality of submodules (11) includes a plurality of power generation cells (5, 10) provided on the substrate (1) and connected to each other in series. Each of the plurality of power generation cells (5, 10) includes a surface electrode layer (2, 12) provided on the substrate (1) and a power generation that is provided on the surface electrode layer (2, 12) and generates power by light. The layer (3, 13) and the back electrode layer (4, 14) provided on the power generation layer (3, 13) are included. Of the plurality of submodules (11), the submodule pair (11a / 11b) as at least one of the combinations of the submodules (11a / 11b) adjacent to each other is a connection portion of the submodule pair (11a / 11b). The back electrode layers (14a / 14b, 24a / 24b) are integrally formed.
According to the present invention, the power generation cells (5, 10) are connected to each other at the connection portion between the sub modules (11a, 11b) in the sub module pair (11a / 11b). This eliminates the need to provide a separation groove or a buried bus bar between the submodules (11a, 11b). Therefore, it is possible to suppress an increase in the reactive power generation region that does not contribute to power generation. And the voltage reduction of a solar cell module can be performed, suppressing output fall.

上記の太陽電池モジュールにおいて、サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）は、その接続された裏面電極層（１４ａ／１４ｂ、２４ａ／２４ｂ）の上に設けられ、それぞれのサブモジュール（１１ａ、１１ｂ）に共通のバスバー（１６、１７、２６、２７）を備える。
本発明により、バスバー（１６、１７、２６、２７）を共通化し、且つ、裏面電極層（１４ａ／１４ｂ、２４ａ／２４ｂ）上に設けられているので、無効発電の領域の増大の抑制と同時に、材料費を節約することができる。 In the above solar cell module, the sub module pair (11a / 11b) is provided on the connected back electrode layer (14a / 14b, 24a / 24b), and is common to the respective sub modules (11a, 11b). Bus bars (16, 17, 26, 27).
According to the present invention, since the bus bars (16, 17, 26, 27) are made common and provided on the back electrode layers (14a / 14b, 24a / 24b), simultaneously with the suppression of the increase of the reactive power generation region. Can save material cost.

上記の太陽電池モジュールにおいて、複数のサブモジュール（１１）の各々は、隣り合う発電セル（５、１０）間に、表面電極層（２、１２）の表面から基板（１）へ延びる第１溝と、発電層（３、１３）の表面から表面電極層（２、１２）へ延びる第２溝と、裏面電極層（４、１４）の表面から表面電極層（２、１２）又は発電層（３、１３）へ延びる第３溝とを備えている。サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）は、その第１溝、その第２溝及びその第３溝のそれぞれが、サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）の仮想の境界線（Ｐ１）に対して線対称に設けられている。
本発明では、サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）の構造を境界線（Ｐ１）に対して線対称にすることは、無効発電の領域の増大の抑制を容易にできる点で好ましい。 In the solar cell module, each of the plurality of submodules (11) includes a first groove extending from the surface of the surface electrode layer (2, 12) to the substrate (1) between the adjacent power generation cells (5, 10). A second groove extending from the surface of the power generation layer (3, 13) to the surface electrode layer (2, 12), and from the surface of the back electrode layer (4, 14) to the surface electrode layer (2, 12) or the power generation layer ( 3 and 13). In the submodule pair (11a / 11b), the first groove, the second groove, and the third groove are symmetrical with respect to the virtual boundary line (P1) of the submodule pair (11a / 11b). Is provided.
In the present invention, it is preferable to make the structure of the submodule pair (11a / 11b) line-symmetric with respect to the boundary line (P1) from the viewpoint of easily suppressing an increase in the reactive power generation region.

上記の太陽電池モジュールにおいて、複数のサブモジュール（１１）は一列に並べられ、複数のサブモジュール（１１）の数が偶数である。その列の端のサブモジュール（１１ａ、１１ｂ）を含むサブモジュール対（１１ｂ／１１ａ）は、接続部分において隣り合う発電セル（５、１０）間に、その境界線に近い側から順番に少なくともその第２溝及びその第３溝が並ぶ。
本発明では、このようにサブモジュールを設けることは、無効発電の領域の数をより少なくできる点で好ましい。 In the above solar cell module, the plurality of submodules (11) are arranged in a line, and the number of the plurality of submodules (11) is an even number. The submodule pair (11b / 11a) including the submodules (11a, 11b) at the end of the row is at least in the order from the side close to the boundary line between the adjacent power generation cells (5, 10) in the connection portion. The second groove and the third groove are arranged.
In the present invention, it is preferable to provide the submodule as described above in that the number of reactive power generation regions can be further reduced.

上記の太陽電池モジュールにおいて、複数のサブモジュール（１１）の各々は、互いに隣り合う二つのサブモジュールの表面電極層（１２ａ／１２ｂ、２２ａ／２２ｂ）が連続している。
本発明により、このような構造にすることは、分離溝が減り無効発電の領域を減少させ、施工工数を減少させることができる点で好ましい。 In the above solar cell module, each of the plurality of submodules (11) has a continuous surface electrode layer (12a / 12b, 22a / 22b) of two submodules adjacent to each other.
According to the present invention, such a structure is preferable in that the number of separation grooves is reduced, the area of reactive power generation is reduced, and the number of construction steps can be reduced.

上記の太陽電池モジュールにおいて、バスバー（１６、１７、２６、２７）は、複数のサブバスバー（１６、２６）を含む。
本発明では、一つのサブバスバーが切断しても、他のバスバーで接続を維持できる点で好ましい。 In the solar cell module, the bus bar (16, 17, 26, 27) includes a plurality of sub-bus bars (16, 26).
In this invention, even if one sub bus bar cut | disconnects, it is preferable at the point which can maintain a connection with another bus bar.

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、（ａ）〜（ｅ）ステップを具備する。ただし、その太陽電池モジュールは、基板（１）と、基板（１）上に設けられ、互いに並列に接続された複数のサブモジュール（１１）とを具備する。複数のサブモジュール（１１）の各々は、基板（１）上に設けられ、互いに直列に接続された複数の発電セル（５、１０）を備える。複数の発電セル（５、１０）の各々は、基板（１）上に設けられた表面電極層（２）と、表面電極層（２）上に設けられ、光により発電する発電層（３）と、発電層（３）上に設けられた裏面電極層（４）とを含む。（ａ）ステップは、隣り合う発電セル（５、１０）間に対応する第１位置に、基板（１）上に設けられた表面電極層（２）の表面から基板（１）へ延びる第１溝を形成する。（ｂ）ステップは、表面電極層（２）及びその第１溝を覆うように、光により発電する発電層（３）を形成する。（ｃ）ステップは、その隣り合う発電セル（５、１０）間に対応する第２位置に、発電層（３）の表面から表面電極層（２）へ延びる第２溝を形成する。（ｄ）ステップは、発電層（３）及びその第２溝を覆うように、裏面電極層（４）を形成する。（ｅ）ステップは、その隣り合う発電セル（５、１０）間に対応する第３位置に、裏面電極層（４）の表面から裏面電極層（４）へ延びる第３溝を形成する。複数のサブモジュール（１１）のうち、互いに隣り合うサブモジュール（１１ａ／１１ｂ）の組み合わせの少なくとも一つとしてのサブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）は、当該サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）の接続部分で裏面電極層（１４ａ／１４ｂ、２４ａ／２４ｂ）同士が一体的に形成される。サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）は、その第１溝、その第２溝及びその第３溝のそれぞれが、サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）の仮想の境界線に対して線対称に設けられる。
本発明により、分離用の溝や埋め込み型のバスバーを設ける必要がなく、施工工数の増加や施工工程の複雑化を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる。 In order to solve the above problems, the method for manufacturing a solar cell module of the present invention includes steps (a) to (e). However, the solar cell module includes a substrate (1) and a plurality of submodules (11) provided on the substrate (1) and connected in parallel to each other. Each of the plurality of submodules (11) includes a plurality of power generation cells (5, 10) provided on the substrate (1) and connected in series with each other. Each of the plurality of power generation cells (5, 10) includes a surface electrode layer (2) provided on the substrate (1) and a power generation layer (3) provided on the surface electrode layer (2) and generating power by light. And a back electrode layer (4) provided on the power generation layer (3). The (a) step is a first extending from the surface of the surface electrode layer (2) provided on the substrate (1) to the substrate (1) at a first position corresponding to between the adjacent power generation cells (5, 10). Grooves are formed. In the step (b), a power generation layer (3) that generates power with light is formed so as to cover the surface electrode layer (2) and the first groove. In the step (c), a second groove extending from the surface of the power generation layer (3) to the surface electrode layer (2) is formed at a second position corresponding to between the adjacent power generation cells (5, 10). In step (d), the back electrode layer (4) is formed so as to cover the power generation layer (3) and the second groove. The step (e) forms a third groove extending from the surface of the back electrode layer (4) to the back electrode layer (4) at a third position corresponding to the adjacent power generation cells (5, 10). Of the plurality of submodules (11), the submodule pair (11a / 11b) as at least one of the combinations of the submodules (11a / 11b) adjacent to each other is a connection portion of the submodule pair (11a / 11b). Thus, the back electrode layers (14a / 14b, 24a / 24b) are integrally formed. In the submodule pair (11a / 11b), the first groove, the second groove, and the third groove are provided symmetrically with respect to the virtual boundary line of the submodule pair (11a / 11b).
According to the present invention, it is not necessary to provide a separation groove or an embedded bus bar, and the voltage of the solar cell module can be reduced while suppressing an increase in the number of construction steps and a complicated construction process.

上記の太陽電池モジュールの製造方法において、（ｆ）サブモジュール対（１１ａ／１１ｂ）におけるその接続された裏面電極層（１４ａ／１４ｂ、２４ａ／２４ｂ）の上に、それぞれのサブモジュールに共通のバスバー（１６、１７、２６、２７）を設けるステップを更に具備する。 In the above solar cell module manufacturing method, (f) a bus bar common to each submodule on the connected back electrode layer (14a / 14b, 24a / 24b) in the submodule pair (11a / 11b) (16, 17, 26, 27) is further provided.

本発明により、無効発電領域の増大を抑制し、出力低下を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる。施工工数の増加や施工工程の複雑化を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the voltage of the solar cell module while suppressing an increase in the reactive power generation region and suppressing a decrease in output. The voltage of the solar cell module can be lowered while suppressing the increase in the number of construction steps and the complexity of the construction process.

以下、本発明の太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図２は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す外観図である。太陽電池モジュール４０ａは、基板上に設けられ、複数のサブモジュール１１（１１ａ、１１ｂ）と、それらを保護するフレーム３０とを具備する。 Hereinafter, embodiments of a solar cell module and a method for manufacturing a solar cell module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is an external view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. The solar cell module 40a is provided on a substrate and includes a plurality of submodules 11 (11a, 11b) and a frame 30 that protects them.

サブモジュール１１（１１ａ、１１ｂ）は、基板上に設けられ、光により発電する複数の発電セルを備えている。複数の発電セルの各々は、図における符号１０又は２０で示す線に平行に、両端まで延びる細長い矩形形状を有する。複数の発電セルは、図における上下方向に互いに直列に接続されサブモジュール１１ａとサブモジュール１１ｂとを有する。なお、ダッシュのついた符号は、端部の場合を示す。 The submodule 11 (11a, 11b) is provided on a substrate and includes a plurality of power generation cells that generate power using light. Each of the plurality of power generation cells has an elongated rectangular shape extending to both ends in parallel to the line indicated by reference numeral 10 or 20 in the drawing. The plurality of power generation cells are connected in series to each other in the vertical direction in the figure and have a submodule 11a and a submodule 11b. In addition, the code | symbol with a dash shows the case of an edge part.

サブモジュール１１ａは、図における上側（接続部２０、後述）を、直列接続された複数の発電セルにおける正極とする。下側（接続用発電セル１０、後述）を、直列接続された複数の発電セルにおける負極としている。発電セルは、サブモジュール１１ｂは、図における上側（接続用発電セル１０）を、直列接続された複数の発電セルにおける正極とする。下側（接続部２０）を、直列接続された複数の発電セルにおける負極としている。 In the submodule 11a, the upper side (the connection unit 20, which will be described later) in the figure is used as a positive electrode in a plurality of power generation cells connected in series. The lower side (power generation cell 10 for connection, which will be described later) is a negative electrode in a plurality of power generation cells connected in series. In the power generation cell, the submodule 11b uses the upper side (connection power generation cell 10) in the figure as a positive electrode in a plurality of power generation cells connected in series. The lower side (connection portion 20) is a negative electrode in a plurality of power generation cells connected in series.

サブモジュール１１における複数の接続部２０は互いに接続され、太陽電池モジュール４０ａ全体の正極２８として取り出される。複数の接続用発電セル１０は互いに接続され、太陽電池モジュール４０ａ全体の負極２９として取り出される。すなわち、全てのサブモジュール１１は、互いに並列に接続されている。 The plurality of connecting portions 20 in the submodule 11 are connected to each other and taken out as the positive electrode 28 of the entire solar cell module 40a. The plurality of connecting power generation cells 10 are connected to each other and taken out as the negative electrode 29 of the entire solar cell module 40a. That is, all the submodules 11 are connected in parallel with each other.

図３は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す断面図である。図３は、図２のＡＡ’断面（接続用発電セル１０の近傍）を示している。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. FIG. 3 shows an AA ′ cross section (near the connection power generation cell 10) in FIG. 2.

サブモジュール１１ａは、光により発電する発電セル５及び接続用発電セル１０ａを備える。
発電セル５は、表面電極層２と、発電層３と、裏面電極層４とを含んでいる。表面電極層２は、基板１上に設けられている。隣接する発電セル５（図における右側）の裏面電極層４と接続されている。発電層３は、表面電極層２上に設けられ、光により発電する。裏面電極層４は、発電層３上に設けられ、隣接する発電セル５又は接続用発電セル１０（図における左側）の表面電極層２又は表面電極層１２ａに接続されている。発電セル５のうち、Ｓで例示される領域において発電される。 The submodule 11a includes a power generation cell 5 that generates power using light and a connection power generation cell 10a.
The power generation cell 5 includes a front electrode layer 2, a power generation layer 3, and a back electrode layer 4. The surface electrode layer 2 is provided on the substrate 1. It is connected to the back electrode layer 4 of the adjacent power generation cell 5 (right side in the figure). The power generation layer 3 is provided on the surface electrode layer 2 and generates power with light. The back electrode layer 4 is provided on the power generation layer 3 and is connected to the surface electrode layer 2 or the surface electrode layer 12a of the adjacent power generation cell 5 or connection power generation cell 10 (left side in the figure). Electric power is generated in a region exemplified by S in the power generation cell 5.

各層には、以下のように、第１溝６、第２溝７、第３溝８が設けられている。各溝は、発電セル５の直列接続方向に対して垂直な方向に、レーザーによるエッチング（レーザスクライブ）によって形成される。 Each layer is provided with a first groove 6, a second groove 7, and a third groove 8 as described below. Each groove is formed by laser etching (laser scribing) in a direction perpendicular to the series connection direction of the power generation cells 5.

第１溝６は、表面電極層２の表面から基板１へ延び、表面電極層２を貫通している。表面電極層２について、隣り合う発電セル５同士を分離している。
第２溝７は、発電層３の表面から表面電極層２へ延び、発電層３を貫通している。第１溝６の近傍に設けられている。発電層３における電流の横走り（基板の表面と平行な方向への電流のリーク）を遮断し、隣り合う発電セル５同士を分離している。
第３溝８は、裏面電極層４の表面から発電層３へ延び、裏面電極層４を貫通している。裏面電極層４の表面から表面電極層２へ延び、裏面電極層４及び発電層３を貫通していても良い。第２溝７の近傍に、第１溝６に対して第２溝７よりも離れて設けられている。裏面電極層４について、隣り合う発電セル５同士を分離している。 The first groove 6 extends from the surface of the surface electrode layer 2 to the substrate 1 and penetrates the surface electrode layer 2. About the surface electrode layer 2, the adjacent electric power generation cells 5 are isolate | separated.
The second groove 7 extends from the surface of the power generation layer 3 to the surface electrode layer 2 and penetrates the power generation layer 3. It is provided in the vicinity of the first groove 6. Current running in the power generation layer 3 (current leakage in a direction parallel to the surface of the substrate) is blocked and adjacent power generation cells 5 are separated from each other.
The third groove 8 extends from the surface of the back electrode layer 4 to the power generation layer 3 and penetrates the back electrode layer 4. It may extend from the surface of the back electrode layer 4 to the front electrode layer 2 and may penetrate the back electrode layer 4 and the power generation layer 3. In the vicinity of the second groove 7, the first groove 6 is provided away from the second groove 7. Adjacent power generation cells 5 are separated from each other for the back electrode layer 4.

接続用発電セル１０ａは、サブモジュール１１ａの一方の端部である。表面電極層１２ａと、発電層１３ａと、裏面電極層１４ａとを含んでいる。表面電極層１２ａは、基板１上に設けられている。隣接する発電セル５（図における右側）の裏面電極層４と接続されている。発電層１３ａは、表面電極層１２ａ上に設けられ、光により発電する。裏面電極層１４ａは、発電層１３ａ上に設けられている。接続用発電セル１０ａのうち、Ｓで例示される領域において発電される。 The connecting power generation cell 10a is one end of the submodule 11a. The surface electrode layer 12a, the electric power generation layer 13a, and the back surface electrode layer 14a are included. The surface electrode layer 12 a is provided on the substrate 1. It is connected to the back electrode layer 4 of the adjacent power generation cell 5 (right side in the figure). The power generation layer 13a is provided on the surface electrode layer 12a and generates power with light. The back electrode layer 14a is provided on the power generation layer 13a. Electric power is generated in the region exemplified by S in the connection power generation cell 10a.

サブモジュール１１ｂは、発電セル５及び接続用発電セル１０ｂ（表面電極層１２ｂと、発電層１３ｂと、裏面電極層１４ｂとを含む）を備える。接続用発電セル１０ｂは、サブモジュール１１ｂの一方の端部である。サブモジュール１１ｂの基本的な構成はサブモジュール１１ａと同じである。ただし、サブモジュール１１ａ及びサブモジュール１１ｂは、図に示す仮想の境界線Ｐ１に対して線対称になっている。表面電極層１２ｂと表面電極層１２ａとは接続（連続）されている。発電層１３ｂと発電層１３ａとは接続（連続）されている。裏面電極層１２ｂと裏面電極層１２ａとは接続（連続）されている。境界線Ｐ１は、接続用発電セル１０ａと接続用発電セル１０ｂとを合わせた接続用発電セル１０の長辺に平行である。 The submodule 11b includes a power generation cell 5 and a connection power generation cell 10b (including a front electrode layer 12b, a power generation layer 13b, and a back electrode layer 14b). The connecting power generation cell 10b is one end of the submodule 11b. The basic configuration of the submodule 11b is the same as that of the submodule 11a. However, the submodule 11a and the submodule 11b are line-symmetric with respect to the virtual boundary line P1 shown in the drawing. The surface electrode layer 12b and the surface electrode layer 12a are connected (continuous). The power generation layer 13b and the power generation layer 13a are connected (continuous). The back electrode layer 12b and the back electrode layer 12a are connected (continuous). The boundary line P1 is parallel to the long side of the connection power generation cell 10 including the connection power generation cell 10a and the connection power generation cell 10b.

なお、接続用発電セル１０ａと接続用発電セル１０ｂとは、表面電極層１２ａと表面電極層１２ｂとの間に溝を設けていても良い。その場合、一方の接続用発電セルに過大な電流が流れることを防止できる。 The connecting power generation cell 10a and the connecting power generation cell 10b may have a groove between the surface electrode layer 12a and the surface electrode layer 12b. In this case, it is possible to prevent an excessive current from flowing through one of the connection power generation cells.

図４は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す他の断面図である。図４は、図２のＢＢ’断面（接続部２０の近傍）を示している。 FIG. 4 is another cross-sectional view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. FIG. 4 shows a BB ′ cross section (near the connecting portion 20) in FIG. 2.

サブモジュール１１ａは、更に、接続部２０ａを備える。
接続部２０ａは、サブモジュール１１ａの他方の端部である。表面電極層２２ａと、発電層２３ａと、裏面電極層２４ａとを含んでいる。表面電極層２２ａは、基板１上に設けられている。隣接する発電セル５（図における左側）の表面電極層２と接続（連続）されている。発電層２３ａは、表面電極層２２ａ上に設けられている。裏面電極層２４ａは、発電層２３ａ上に設けられ、隣接する発電セル５（図における左側）の表面電極層２と接続されている。ただし、発電層２３ａは発電しない。 The submodule 11a further includes a connection portion 20a.
The connection part 20a is the other end part of the submodule 11a. The surface electrode layer 22a, the electric power generation layer 23a, and the back surface electrode layer 24a are included. The surface electrode layer 22 a is provided on the substrate 1. It is connected (continuous) to the surface electrode layer 2 of the adjacent power generation cell 5 (left side in the figure). The power generation layer 23a is provided on the surface electrode layer 22a. The back electrode layer 24a is provided on the power generation layer 23a and is connected to the front electrode layer 2 of the adjacent power generation cell 5 (left side in the figure). However, the power generation layer 23a does not generate power.

サブモジュール１１ｂは、更に、接続用部２０ｂ（表面電極層２２ｂと、発電層２３ｂと、裏面電極層２４ｂとを含む）を備える。接続部２０ｂは、サブモジュール１１ｂの他方の端部である。接続部２０ｂの基本的な構成は接続部２０ａと同じである。ただし、サブモジュール１１ａ及びサブモジュール１１ｂは、図に示す仮想の境界線Ｐ２に対して線対称になっている。表面電極層２２ｂと表面電極層２２ａとは接続（連続）されている。境界線Ｐ２は、接続部２０ａと接続部２０ｂとを合わせた接続部２０の長辺に平行である。 The submodule 11b further includes a connection portion 20b (including a front electrode layer 22b, a power generation layer 23b, and a back electrode layer 24b). The connection part 20b is the other end part of the submodule 11b. The basic configuration of the connection unit 20b is the same as that of the connection unit 20a. However, the submodule 11a and the submodule 11b are line symmetric with respect to the virtual boundary line P2 shown in the drawing. The surface electrode layer 22b and the surface electrode layer 22a are connected (continuous). The boundary line P2 is parallel to the long side of the connecting portion 20 that combines the connecting portion 20a and the connecting portion 20b.

なお、接続用部２０ａと接続用部２０ｂとは、表面電極層２２ａと表面電極層２２ｂとの間に溝を設けていても良い。その場合、一方の接続用部に過大な電流が流れることを防止できる。 The connecting portion 20a and the connecting portion 20b may be provided with a groove between the surface electrode layer 22a and the surface electrode layer 22b. In that case, it is possible to prevent an excessive current from flowing through one of the connection portions.

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す別の断面図である。いずれも、図２のＡＡ’断面を示している。図３における接続用発電セル１０について、その裏面電極層１４上にバスバー１６やバスバー１７を設けている。バスバーは、例えばテープ状の金属である。これらのバスバーにより、配線の抵抗による出力の低下を抑制することができる。 Fig.5 (a) and FIG.5 (b) are another sectional drawings which show the structure of embodiment of the solar cell module of this invention. Both show the AA 'cross section of FIG. In the power generation cell 10 for connection in FIG. 3, a bus bar 16 and a bus bar 17 are provided on the back electrode layer 14. The bus bar is, for example, a tape-shaped metal. By these bus bars, it is possible to suppress a decrease in output due to wiring resistance.

図５（ａ）では、複数のバスバー１６を、接続用発電セル１０の長辺に平行に設けて、負極２９の引き出し用の配線とする。この場合、複数のバスバー１６を用いているので、一本が切断した場合でも、配線途切れることがない。したがって、生産歩留まりの低下を抑制することができる。図５（ｂ）では、一本のバスバー１７を、接続用発電セル１０の長辺に平行に設けて、負極２９の引き出し用の配線とする。この場合、断面積が大きくなるので、電気的抵抗をより小さくすることができる。したがって、配線による出力低下をより抑制することができる。なお、ダッシュのついた符号は、境界線Ｐ１の片側のみの場合を示す。 In FIG. 5A, a plurality of bus bars 16 are provided in parallel to the long side of the connecting power generation cell 10 to serve as a lead-out wiring for the negative electrode 29. In this case, since a plurality of bus bars 16 are used, even if one of them is cut, the wiring is not interrupted. Therefore, a decrease in production yield can be suppressed. In FIG. 5B, one bus bar 17 is provided in parallel to the long side of the connecting power generation cell 10 and is used as a lead-out wiring for the negative electrode 29. In this case, since the cross-sectional area is increased, the electrical resistance can be further reduced. Therefore, output reduction due to wiring can be further suppressed. In addition, the code | symbol with a dash shows the case of only one side of the boundary line P1.

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す更に別の断面図である。いずれも、図２のＢＢ’断面を示している。図４における接続部２０について、その裏面電極層２４上にバスバー２６やバスバー２７を設けている。バスバーは、例えばテープ状の金属である。これらのバスバーにより、配線の抵抗による出力の低下を抑制することができる。 FIG. 6A and FIG. 6B are still other cross-sectional views showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. Both show the BB 'cross section of FIG. In the connection portion 20 in FIG. 4, a bus bar 26 and a bus bar 27 are provided on the back electrode layer 24. The bus bar is, for example, a tape-shaped metal. With these bus bars, it is possible to suppress a decrease in output due to wiring resistance.

図６（ａ）では、複数のバスバー２６を、接続部２０の長辺に平行に設けて、正極２８の引き出し用の配線とする。この場合、複数のバスバー２６を用いているので、一本が切断した場合でも、配線途切れることがない。したがって、生産歩留まりの低下を抑制することができる。図６（ｂ）では、一本のバスバー２７を、接続部２０の長辺に平行に設けて、正極２８の引き出し用の配線とする。この場合、断面積が大きくなるので、電気的抵抗をより小さくすることができる。したがって、配線による出力低下をより抑制することができる。なお、ダッシュのついた符号は、境界線Ｐ２の片側のみの場合を示す。 In FIG. 6A, a plurality of bus bars 26 are provided in parallel to the long side of the connection portion 20 to serve as a lead-out wiring for the positive electrode 28. In this case, since a plurality of bus bars 26 are used, the wiring is not interrupted even if one of the bars is cut. Therefore, a decrease in production yield can be suppressed. In FIG. 6B, one bus bar 27 is provided in parallel with the long side of the connecting portion 20 to serve as a lead-out wiring for the positive electrode 28. In this case, since the cross-sectional area is increased, the electrical resistance can be further reduced. Therefore, output reduction due to wiring can be further suppressed. In addition, the code | symbol with a dash shows the case of only one side of the boundary line P2.

次に、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の動作について説明する。
図２〜図４を参照して、サブモジュール１１ａでは、単一の発電セル５において、基板２の側から入射した光により、発電層３において、正孔−電子対が生成される。正孔は、表面電極層２へ向かい、電子は、裏面電極層４側へ向かう。正孔は、端部の接続部２０を通り、そこに設けられたバスバー２７を介して正極２４へ向かう。電子は、端部の接続用発電セル１０ａで同様に生成された電子とともに、そこに設けられたバスバー１７を介して負極２２へ向かう。これらが、電力として外部に取り出される。 Next, operation | movement of embodiment of the solar cell module of this invention is demonstrated.
2 to 4, in the submodule 11 a, hole-electron pairs are generated in the power generation layer 3 by light incident from the substrate 2 side in the single power generation cell 5. The holes go to the front electrode layer 2, and the electrons go to the back electrode layer 4 side. The holes pass through the connecting portion 20 at the end portion and travel toward the positive electrode 24 through the bus bar 27 provided there. The electrons go to the negative electrode 22 through the bus bar 17 provided there, together with the electrons similarly generated in the connecting power generation cell 10a. These are extracted to the outside as electric power.

隣接するサブモジュール１１ｂ及び他のサブモジュール１１においても同様にして、電力が外部に取り出される。複数のサブモジュール１１は、全て同一の所望の電圧を発生するように、各サブモジュール１１の発電セル５及び接続用発電セル１０の数が設定され、互いに並列に接続されている。したがって、所望の低電圧を取り出すことができる。 In the adjacent submodule 11b and other submodules 11 as well, power is extracted outside. The number of the power generation cells 5 and the connection power generation cells 10 of each submodule 11 is set so that the plurality of submodules 11 all generate the same desired voltage, and are connected in parallel to each other. Therefore, a desired low voltage can be taken out.

この並列接続に際して、隣接するサブモジュール同士の接続部分を接続用発電セル１０のような発電セルにしているので、その接続部分が無効発電領域になることが無い。それにより、無効発電領域の増大を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことが可能となる。そして、出力低下を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる At the time of this parallel connection, the connection portion between adjacent submodules is a power generation cell such as the power generation cell 10 for connection, so that the connection portion does not become a reactive power generation region. Accordingly, it is possible to reduce the voltage of the solar cell module while suppressing an increase in the reactive power generation region. And it is possible to reduce the voltage of the solar cell module while suppressing a decrease in output.

次に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図７は、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の実施の形態を示す断面図である。 Next, an embodiment of a method for manufacturing a solar cell module of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of a method for producing a solar cell module of the present invention.

まず、図７（ａ）に示すように、基板２の表面を覆うように形成された透明導電膜（例示：膜厚０．５μｍのＳｎＯ_２）に対して、所定の位置にレーザを照射する。透明導電膜が照射により蒸発して、所定の位置の透明導電膜がエッチング（レーザスクライブ）される。それにより、透明導電膜の所定の位置に複数の第１溝６が形成される。この工程で、発電セル５の表面電極層２、接続用発電セル１０の表面電極層１２及び接続部２０の表面電極層２２が形成される。 First, as shown in FIG. 7A, a laser beam is irradiated to a predetermined position on a transparent conductive film (eg, SnO _{2 having a} film thickness of 0.5 μm) formed so as to cover the surface of the substrate 2. . The transparent conductive film evaporates by irradiation, and the transparent conductive film at a predetermined position is etched (laser scribe). Thereby, a plurality of first grooves 6 are formed at predetermined positions of the transparent conductive film. In this step, the surface electrode layer 2 of the power generation cell 5, the surface electrode layer 12 of the connection power generation cell 10, and the surface electrode layer 22 of the connection portion 20 are formed.

図７（ａ）の状態において、表面電極層２の表面を覆い、且つ、第１溝６の内面を覆う（又は内面を埋める）ように、半導体膜（例示：ｐ型ａ−ＳｉＣ／ｉ型ａ−Ｓｉ／ｎ型ａ−Ｓｉ、膜厚１０ｎｍ／３００ｎｍ／５０ｎｍ）をＰＣＶＤ法で形成する。その後、半導体膜に対して、所定の位置にレーザを照射する。半導体膜が照射により蒸発して、所定の位置の半導体膜がエッチング（レーザスクライブ）される。それにより、半導体膜の所定の位置に複数の第２溝７が形成される。この工程で、発電セル５の発電層３、接続用発電セル１０の発電層１３及び接続部２０の発電層２３が形成される。この状態が図７（ｂ）である。 In the state of FIG. 7A, a semiconductor film (example: p-type a-SiC / i type) is formed so as to cover the surface of the surface electrode layer 2 and cover the inner surface of the first groove 6 (or fill the inner surface). a-Si / n-type a-Si, film thickness 10 nm / 300 nm / 50 nm) is formed by PCVD. Thereafter, the semiconductor film is irradiated with a laser at a predetermined position. The semiconductor film is evaporated by irradiation, and the semiconductor film at a predetermined position is etched (laser scribe). Thereby, a plurality of second grooves 7 are formed at predetermined positions of the semiconductor film. In this step, the power generation layer 3 of the power generation cell 5, the power generation layer 13 of the connection power generation cell 10, and the power generation layer 23 of the connection portion 20 are formed. This state is shown in FIG.

図７（ｂ）の状態において、発電層３の表面及び第２溝７を覆い、且つ、第２溝７の内面を覆う（又は内面を埋める）ように、金属膜（例示：ＺｎＯ／Ａｇ、膜厚８０ｎｍ／３５０ｎｍ）をスパッタ法で形成する。その後、金属膜に対して、所定の位置にレーザを照射する。金属膜が照射により蒸発して、所定の位置の金属膜がエッチング（レーザスクライブ）される。それにより、金属膜の所定の位置に複数の第３溝８が形成される。この工程で、発電セル５の裏面電極層４、接続用発電セル１０の裏面電極層１４及び接続部２０の裏面電極層２４が形成される。この状態が図７（ｃ）である。 In the state of FIG. 7B, a metal film (example: ZnO / Ag, so as to cover the surface of the power generation layer 3 and the second groove 7 and cover the inner surface of the second groove 7 (or fill the inner surface)). A film thickness of 80 nm / 350 nm) is formed by sputtering. Thereafter, the metal film is irradiated with a laser at a predetermined position. The metal film evaporates by irradiation, and the metal film at a predetermined position is etched (laser scribe). Thereby, a plurality of third grooves 8 are formed at predetermined positions of the metal film. In this step, the back electrode layer 4 of the power generation cell 5, the back electrode layer 14 of the connection power generation cell 10, and the back electrode layer 24 of the connection portion 20 are formed. This state is shown in FIG.

図７（ｃ）の状態において、接続用発電セル１０の裏面電極層１４及び接続部２０の裏面電極層２４に沿って、それらの上に金属ペースト１６ａ（例示：アルミニウム又は銀ペースト）を塗布する。この状態が図７（ｄ）である。 In the state of FIG. 7C, along the back electrode layer 14 of the connecting power generation cell 10 and the back electrode layer 24 of the connection portion 20, a metal paste 16 a (example: aluminum or silver paste) is applied on them. . This state is shown in FIG.

図７（ｄ）の状態において、接続用発電セル１０の裏面電極層１４及び接続部２０の裏面電極層２４上の金属ペーストの上に、金属テープ１６ｂ（例示：アルミニウムテープ）をのせ、所定の温度で焼成する。これにより、接続用発電セル１０の裏面電極層１４及び接続部２０の裏面電極層２４とバスバー（金属ペースト１６ａ及び金属テープ１６ｂ）とが電気的に接続される。この状態が図７（ｅ）である。 In the state of FIG. 7D, a metal tape 16b (example: aluminum tape) is placed on the metal paste on the back electrode layer 14 of the connecting power generation cell 10 and the back electrode layer 24 of the connection portion 20, and a predetermined Bake at temperature. Thereby, the back electrode layer 14 of the power generation cell 10 for connection and the back electrode layer 24 of the connection part 20 and the bus bar (metal paste 16a and metal tape 16b) are electrically connected. This state is shown in FIG.

図７の本発明の太陽電池モジュールの製造方法により、太陽電池モジュールが完成する。 A solar cell module is completed by the manufacturing method of the solar cell module of the present invention shown in FIG.

本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、エッチングに関しては、通常のレーザスクライブの位置を一部変更するだけでよい。バスバーに関しては、簡便で取り扱いが容易な金属ペースト及び金属テープを用いている。すなわち、特別な埋め込み型のバスバーを用いる場合のような他の溝に比較してより幅広なエッチングを行う工程や、他の膜に比較してより厚い膜を製膜する工程が不要である。したがって、施工工数の増加や施工工程の複雑化を抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことが可能となる。 In the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, it is only necessary to partially change the position of a normal laser scribe for etching. For the bus bar, a metal paste and a metal tape that are simple and easy to handle are used. That is, there is no need for a step of performing a wider etching compared to other grooves as in the case of using a special embedded bus bar, or a step of forming a thicker film than other films. Therefore, it is possible to reduce the voltage of the solar cell module while suppressing an increase in the number of construction steps and a complicated construction process.

図２では、複数のサブモジュール１１の数が奇数の場合を示している。ただし、その数を偶数としても良い。図８は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の他の構成を示す外観図である。太陽電池モジュール４０ｂは、基本的には太陽電池モジュール４０ａと同じであるが、複数のサブモジュール１１の数が偶数である点で図２の場合と異なる。 FIG. 2 shows a case where the number of submodules 11 is an odd number. However, the number may be an even number. FIG. 8 is an external view showing another configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. The solar cell module 40b is basically the same as the solar cell module 40a, but differs from the case of FIG. 2 in that the number of the plurality of submodules 11 is an even number.

サブモジュール１１ａ及びサブモジュール１１ｂは、図２と同様である。サブモジュール１１における複数の接続部２０は互いに接続され、太陽電池モジュール４０ｂ全体の正極２８として取り出される。複数の接続用発電セル１０は互いに接続され、太陽電池モジュール４０ａ全体の負極２９として取り出される。すなわち、全てのサブモジュール１１は、互いに並列に接続されている。 The submodule 11a and the submodule 11b are the same as those in FIG. The plurality of connecting portions 20 in the submodule 11 are connected to each other and taken out as the positive electrode 28 of the entire solar cell module 40b. The plurality of connecting power generation cells 10 are connected to each other and taken out as the negative electrode 29 of the entire solar cell module 40a. That is, all the submodules 11 are connected in parallel with each other.

この場合、図に示すように、発電に起用しない接続部２０の数を少なくするように複数のサブモジュール１１を配置している。これにより、セルピッチは大きくなるが、無効発電領域の増大をより抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことが可能となる。すなわち、出力低下をより抑制しながら、太陽電池モジュールの低電圧化を行うことができる。加えて、サブモジュール数が減少しているので、施工工数及び材料費が削減され、大幅なコスト低減を図ることが可能となる。 In this case, as shown in the figure, the plurality of submodules 11 are arranged so as to reduce the number of connection portions 20 not used for power generation. Thereby, although a cell pitch becomes large, it becomes possible to reduce the voltage of a solar cell module, suppressing the increase in a reactive power generation area | region more. That is, it is possible to reduce the voltage of the solar cell module while further suppressing the output decrease. In addition, since the number of submodules is reduced, the number of construction steps and material costs can be reduced, and a significant cost reduction can be achieved.

図９は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す別の外観図である。この図では、図８の太陽電池モジュール４０ｂの裏面側における配線をより具体的に示している。接続部２０上には、バスバー２７が設けられている。各バスバー２７は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）のような絶縁材料３８を挟んで設けられた引き出し配線３３と、引き出し配線３３に接続された引出し配線３４及び端子３６とを介して外部の配線と接続される。同様に、接続用発電セル１０上には、バスバー１７又は１７’が設けられている。各バスバー１７及び１７’は、ＰＥＴのような絶縁材料３７を挟んで設けられた引き出し配線３１と、引き出し配線３１に接続された引出し配線３２及び端子３５とを介して外部の配線と接続される。 FIG. 9 is another external view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. In this figure, the wiring on the back surface side of the solar cell module 40b of FIG. 8 is shown more specifically. A bus bar 27 is provided on the connection unit 20. Each bus bar 27 is connected to an external wiring through a lead wire 33 provided with an insulating material 38 such as polyethylene terephthalate (PET) interposed therebetween, and a lead wire 34 and a terminal 36 connected to the lead wire 33. Is done. Similarly, a bus bar 17 or 17 ′ is provided on the connecting power generation cell 10. Each bus bar 17 and 17 ′ is connected to an external wiring through a lead wiring 31 provided with an insulating material 37 such as PET interposed therebetween, and a lead wiring 32 and a terminal 35 connected to the lead wiring 31. .

このように、配線を裏面側に引き回すことで、配線をモジュールの外側に設ける場合に比較して、太陽電池モジュールの大きさを小さくすることができる。すなわち、省スペースな太陽電池モジュールとすることができる。 In this way, the size of the solar cell module can be reduced by routing the wiring to the back side as compared with the case where the wiring is provided outside the module. That is, a space-saving solar cell module can be obtained.

（実施例１）
図２に示す太陽電池モジュールを図７の製造方法で製造した。基板２として１．１ｍ×１．４ｍのガラス基板を用いた。太陽電池モジュール４０ａは、５つのサブモジュール１１を備えている。１つのサブモジュール１１は、合計２６個の発電セル５及び接合用発電セル１０を含んでいる。セルピッチは８ｍｍである。続いて、バスバー１７、２７をそれぞれ配置し、図９と同様の方法で配線等（３３、３４、３６、３８／３１、３２、３５、３７）を裏面に設ける。その後、保護シートでラミネートし、端子３５、３６に電力取り出しケーブルを取り付けた。その電池特性をソーラシミュレータにより測定したところ、開放電圧２３Ｖ、短絡電流７．６Ａ、曲線因子は、０．７、最大出力は１２３Ｗを得ることが出来た。すなわち、無効電力領域の増大を抑制し、出力の低減を抑制しながら低電圧化を図ることが可能となった。 Example 1
The solar cell module shown in FIG. 2 was manufactured by the manufacturing method of FIG. A 1.1 m × 1.4 m glass substrate was used as the substrate 2. The solar cell module 40 a includes five sub modules 11. One submodule 11 includes a total of 26 power generation cells 5 and joining power generation cells 10. The cell pitch is 8 mm. Subsequently, the bus bars 17 and 27 are respectively arranged, and wiring or the like (33, 34, 36, 38/31, 32, 35, 37) is provided on the back surface in the same manner as in FIG. Then, it laminated | stacked with the protective sheet and attached the electric power extraction cable to the terminals 35 and 36. FIG. When the battery characteristics were measured with a solar simulator, an open circuit voltage of 23 V, a short circuit current of 7.6 A, a fill factor of 0.7, and a maximum output of 123 W were obtained. In other words, it is possible to reduce the voltage while suppressing an increase in the reactive power region and suppressing a decrease in output.

（実施例２）
図８に示す太陽電池モジュールを図７の製造方法で製造した。基板２として１．１ｍ×１．４ｍのガラス基板を用いた。太陽電池モジュール４０ｂは、４つのサブモジュール１１を備えている。１つのサブモジュール１１は、合計２６個の発電セル５及び接合用発電セル１０を含んでいる。ただし、セルピッチは１０ｍｍである。続いて、バスバー１７、２７をそれぞれ配置し、図９の配線等（３３、３４、３６、３８／３１、３２、３５、３７）を裏面に設ける。その後、保護シートでラミネートし、端子３５、３６に電力取り出しケーブルを取り付けた。その電池特性をソーラシミュレータにより測定したところ、開放電圧２３Ｖ、短絡電流７．９Ａ、曲線因子は、０．６７、最大出力は１２２Ｗを得ることが出来た。この値は、図２の場合とほとんど同じである。すなわち、図２の場合の効果に加えて、サブモジュール数が減少しているので、施工工数及び材料費が削減され、大幅なコスト低減を図ることが可能となった。 (Example 2)
The solar cell module shown in FIG. 8 was manufactured by the manufacturing method of FIG. A 1.1 m × 1.4 m glass substrate was used as the substrate 2. The solar cell module 40 b includes four sub modules 11. One submodule 11 includes a total of 26 power generation cells 5 and joining power generation cells 10. However, the cell pitch is 10 mm. Subsequently, the bus bars 17 and 27 are respectively arranged, and the wiring and the like (33, 34, 36, 38/31, 32, 35, 37) of FIG. 9 are provided on the back surface. Then, it laminated | stacked with the protective sheet and attached the electric power extraction cable to the terminals 35 and 36. FIG. When the battery characteristics were measured with a solar simulator, an open circuit voltage of 23 V, a short circuit current of 7.9 A, a fill factor of 0.67, and a maximum output of 122 W could be obtained. This value is almost the same as in FIG. That is, in addition to the effect in the case of FIG. 2, since the number of submodules is reduced, the number of construction steps and material costs are reduced, and it is possible to achieve a significant cost reduction.

図１は、この従来技術の太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of this conventional solar cell module. 図２は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す外観図である。FIG. 2 is an external view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. 図３は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. 図４は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す他の断面図である。FIG. 4 is another cross-sectional view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す別の断面図である。Fig.5 (a) and FIG.5 (b) are another sectional drawings which show the structure of embodiment of the solar cell module of this invention. 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す更に別の断面図である。FIG. 6A and FIG. 6B are still other cross-sectional views showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. 図７（ａ）〜図７（ｅ）は、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の実施の形態を示す断面図である。Fig.7 (a)-FIG.7 (e) are sectional drawings which show embodiment of the manufacturing method of the solar cell module of this invention. 図８は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の他の構成を示す外観図である。FIG. 8 is an external view showing another configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention. 図９は、本発明の太陽電池モジュールの実施の形態の構成を示す別の外観図である。FIG. 9 is another external view showing the configuration of the embodiment of the solar cell module of the present invention.

Explanation of symbols

１基板
２、１２ａ、２２ａ、１２ｂ、２２ｂ表面電極層
３、１３ａ、２３ａ、１３ｂ、２３ｂ発電層
４、１４ａ、２４ａ、１４ｂ、２４ｂ裏面電極層
５発電セル
６第１溝
７第２溝
８第３溝
１０、１０ａ、１０ｂ接続用発電セル
１６（’）、１７（’）、２６（’）、２７（’）バスバー
２０、２０ａ、２０ｂ接続部
１１、１１ａ、１１ｂサブモジュール
２８正極
２９負極
３０保護フレーム
３１、３２、３３、３４引き出し配線
３５、３６端子
３７、３８絶縁材料
４０、４０ａ、４０ｂ太陽電池モジュール
１０１絶縁基板
１０２、１０２ｂ第１型電極層
１０３、１０３ｂ半導体光電変換層
１０４、１０４ｂ第２型電極層
１０２ａ第１型電極分割溝
１０３ａ半導体分割溝
１０４ａ第２型電極分割溝
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃバスバー 1 Substrate 2, 12a, 22a, 12b, 22b Surface electrode layer 3, 13a, 23a, 13b, 23b Power generation layer 4, 14a, 24a, 14b, 24b Back electrode layer 5 Power generation cell 6 First groove 7 Second groove 8 Second 3 grooves 10, 10a, 10b Connection power generation cells 16 ('), 17 ('), 26 ('), 27 (') Busbar 20, 20a, 20b Connection portion 11, 11a, 11b Submodule 28 Positive electrode 29 Negative electrode 30 Protective frame 31, 32, 33, 34 Lead-out wiring 35, 36 Terminal 37, 38 Insulating material 40, 40a, 40b Solar cell module 101 Insulating substrate 102, 102b First type electrode layer 103, 103b Semiconductor photoelectric conversion layer 104, 104b First Type 2 electrode layer 102a First type electrode dividing groove 103a Semiconductor dividing groove 104a Second type electrode dividing groove 105a, 10 b, 105c bus bar

Claims

A substrate,
A plurality of submodules provided on the substrate and connected in parallel to each other;
Each of the plurality of submodules is
A plurality of power generation cells provided on the substrate and connected in series with each other;
Each of the plurality of power generation cells is
A surface electrode layer provided on the substrate;
A power generation layer provided on the surface electrode layer and generating power by light;
A back electrode layer provided on the power generation layer,
Among the plurality of submodules, a submodule pair as at least one of a combination of submodules adjacent to each other is formed by integrally forming the back surface electrode layers and the front surface electrode layers at a connection portion of the submodule pair. And
The sub-module pair is a solar cell module provided on the connected back electrode layer and having a common bus bar for each sub-module.

A substrate,
A plurality of submodules provided on the substrate and connected in parallel to each other;
Each of the plurality of submodules is
A plurality of power generation cells provided on the substrate and connected in series with each other;
Each of the plurality of power generation cells is
A surface electrode layer provided on the substrate;
A power generation layer provided on the surface electrode layer and generating power by light;
A back electrode layer provided on the power generation layer,
Among the plurality of submodules, a submodule pair as at least one of a combination of submodules adjacent to each other is formed such that the back electrode layers are integrally formed at a connection portion of the submodule pair and the surface electrode A groove is formed between the layers,
The submodule pair is a solar cell module that is provided on the back electrode layer and includes a common bus bar for each submodule.

In the solar cell module according to claim 1 or 2,
The plurality of submodules are solar cell modules in which the wiring of the bus bar is provided in a power generation region on the back electrode layer side.

In the solar cell module according to any one of claims 1 to 3,
Each of the plurality of submodules includes, between adjacent power generation cells, a first groove extending from the surface of the surface electrode layer to the substrate, a second groove extending from the surface of the power generation layer to the surface electrode layer, A third groove extending from the surface of the back electrode layer to the front electrode layer or the power generation layer,
The submodule pair is a solar cell module in which the first groove, the second groove, and the third groove are provided symmetrically with respect to a virtual boundary line of the submodule pair.

In the solar cell module according to claim 4,
The plurality of submodules are arranged in a row, the number of the plurality of submodules is an even number, and the submodule pair including the submodule at the end of the row is connected between the adjacent power generation cells in the connection portion, A solar cell module in which at least the second groove and the third groove are arranged in order from the side close to the boundary line.

In the solar cell module according to any one of claims 1 to 5,
The bus bar is a solar cell module including a plurality of sub bus bars.

A method for manufacturing a solar cell module, comprising:
The solar cell module is
A substrate,
A plurality of submodules provided on the substrate and connected in parallel to each other;
Each of the plurality of submodules is
A plurality of power generation cells provided on the substrate and connected in series with each other;
Each of the plurality of power generation cells is
A surface electrode layer provided on the substrate;
A power generation layer provided on the surface electrode layer and generating power by light;
A back electrode layer provided on the power generation layer,
(A) forming a first groove extending from the surface of the surface electrode layer provided on the substrate to the substrate at a first position corresponding to between adjacent power generation cells;
(B) forming a power generation layer that generates power with light so as to cover the surface electrode layer and the first groove;
(C) forming a second groove extending from the surface of the power generation layer to the surface electrode layer at a second position corresponding to between the adjacent power generation cells;
(D) forming the back electrode layer so as to cover the power generation layer and the second groove;
(E) forming a third groove extending from the surface of the back electrode layer to the back electrode layer at a third position corresponding to between the adjacent power generation cells;
Comprising
Among the plurality of submodules, a submodule pair as at least one of a combination of submodules adjacent to each other is formed by integrally forming the back surface electrode layers and the front surface electrode layers at a connection portion of the submodule pair. And
In the sub module pair, each of the first groove, the second groove, and the third groove is provided symmetrically with respect to a virtual boundary line of the sub module pair.
(F) A method for manufacturing a solar cell module, further comprising a step of providing a common bus bar for each submodule on the connected back electrode layer in the submodule pair.

A method for manufacturing a solar cell module, comprising:
The solar cell module is
A substrate,
A plurality of submodules provided on the substrate and connected in parallel to each other;
Each of the plurality of submodules is
A plurality of power generation cells provided on the substrate and connected in series with each other;
Each of the plurality of power generation cells is
A surface electrode layer provided on the substrate;
A power generation layer provided on the surface electrode layer and generating power by light;
A back electrode layer provided on the power generation layer,
(A) forming a first groove extending from the surface of the surface electrode layer provided on the substrate to the substrate at a first position corresponding to between adjacent power generation cells and a virtual boundary line position of the submodule; When,
(B) forming a power generation layer that generates power with light so as to cover the surface electrode layer and the first groove;
(C) forming a second groove extending from the surface of the power generation layer to the surface electrode layer at a second position corresponding to between the adjacent power generation cells;
(D) forming the back electrode layer so as to cover the power generation layer and the second groove;
(E) forming a third groove extending from the surface of the back electrode layer to the back electrode layer at a third position corresponding to between the adjacent power generation cells;
Comprising
Of the plurality of submodules, a submodule pair as at least one of a combination of submodules adjacent to each other is formed by integrally forming the back electrode layers at a connection portion of the submodule pair,
In the sub module pair, each of the first groove, the second groove, and the third groove is provided symmetrically with respect to a virtual boundary line of the sub module pair.
(F) A method for manufacturing a solar cell module, further comprising a step of providing a common bus bar for each submodule on the connected back electrode layer in the submodule pair.