JP4738147B2 - Solar cell module and manufacturing method thereof - Google Patents
Solar cell module and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4738147B2 JP4738147B2 JP2005343625A JP2005343625A JP4738147B2 JP 4738147 B2 JP4738147 B2 JP 4738147B2 JP 2005343625 A JP2005343625 A JP 2005343625A JP 2005343625 A JP2005343625 A JP 2005343625A JP 4738147 B2 JP4738147 B2 JP 4738147B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- connection tab
- electrode
- cell element
- solder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
本発明は複数の太陽電池素子が接続タブで接続された太陽電池モジュールとその製造方法に関するものであり、特に太陽電池素子と接続タブの接合強度を向上させた太陽電池モジュール及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a solar cell module in which a plurality of solar cell elements are connected by a connection tab and a method for manufacturing the solar cell module, and more particularly to a solar cell module having improved bonding strength between the solar cell element and the connection tab and a method for manufacturing the solar cell module. It is.
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため、太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池素子を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子の1枚では電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直列又は並列に電気的に接続して用いる必要がある。 Solar cell elements are often manufactured using a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. For this reason, a solar cell element is weak to a physical impact, and when a solar cell element is attached outdoors, it is necessary to protect this from rain. Further, since one solar cell element has a small electric output, it is necessary to use a plurality of solar cell elements that are electrically connected in series or in parallel.
このため、配線材を適当な長さに切断し(以下、この配線材を適当な長さに切断したものを接続タブという)、これを用いて複数の太陽電池素子を直並列に接続し、この接続した太陽電池素子を充填材で被覆した状態で透光性基板と裏面シートの間に配置して、太陽電池モジュールを作成することが通常行われている。 For this reason, the wiring material is cut to an appropriate length (hereinafter, this wiring material is cut to an appropriate length is called a connection tab), and a plurality of solar cell elements are connected in series and parallel using this, Usually, the solar cell module is formed by arranging the connected solar cell elements between a light-transmitting substrate and a back sheet in a state of being covered with a filler.
図1は、典型的な太陽電池モジュールの受光面側の平面図であり、図2はそのモジュールの部分分解断面図であり、図3は、太陽電池素子に接続タブをハンダ接合した状態の平面図である。 FIG. 1 is a plan view of a light receiving surface side of a typical solar cell module, FIG. 2 is a partially exploded cross-sectional view of the module, and FIG. 3 is a plan view of a state where a connection tab is soldered to a solar cell element. FIG.
図において、1は透光性の受光面側部材であり、2は太陽電池素子であり、3は配線部材であり、4はモジュール枠体であり、5は配線部材によって接続された太陽電池素子群(太陽電池素子ストリング)であり、6は横方向配線部材であり、7は裏面側部材であり、8は受光面側充填材、9は裏面側充填材である。 In the figure, 1 is a translucent light receiving surface side member, 2 is a solar cell element, 3 is a wiring member, 4 is a module frame, and 5 is a solar cell element connected by the wiring member. Group (solar cell element string), 6 is a lateral wiring member, 7 is a back surface side member, 8 is a light receiving surface side filler, and 9 is a back surface side filler.
透光性受光面側部材である透光性基板1は、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。
As the
受光面側充填材8及び裏面側充填材9は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下EVAと略す)やポリビニルブチラール(PVB)から成り、厚みが0.4〜1mm程度のシート状に成形されたものを軟化、融着させている。
The light receiving
裏面側部材7は、例えば耐候性、耐湿性を有するシートが用いられる。 For the back side member 7, for example, a sheet having weather resistance and moisture resistance is used.
太陽電池素子2は、例えばP−N接合したシリコン基板、受光面側の電極、裏面側の電極から構成されている。受光面側の電極としては、バスバー電極21とフィンガー電極22があげられ、これらは、銀ペーストをスクリーンプリントすることなどにより形成される。また、バスバー電極21の表面は、その保護と接続タブ3がハンダ付けされる領域でもあり、そのほぼ全面にわたりハンダコートされることもある。また、太陽電池素子2の裏面(非受光面)側にも同様にバスバー電極、フィンガー電極などが形成されている。
The
接続タブ3は、太陽電池素子2同士を互いに電気的に接続するものであり、銅箔などの表面にハンダコートを施し、これを適当な長さに切断した帯状となっている。そして、接続タブ3の一方端部側を、隣接しあう一方の太陽電池素子の受光面側のバスバー電極に、また、他方端部側を、他方の太陽電池素子の裏面側のバスバー電極にハンダ付けしていた。
The
接続タブ3を、太陽電池素子1のバスバー電極21に取り付けるにあたり、図8に示すように、太陽電池素子2のバスバー電極21上に接続タブ3を位置決め配置し、その後、接続タブ3の接合部分を押しつけピン86を下ろし、接続タブ3をバスバー電極21に押しつける。その状態で、ノズル85から、400から500℃程度の熱風を1、2秒程度、接続タブ3に吹き付け、接続タブ3の表面にコートしたハンダやバスバー電極21の表面をコートしたハンダを融かして、両者を接合する。その後ハンダが固化したら、押しつけピン86を上げる。この様にして太陽電池素子2の一方面(受光面)側のバスバー電極21に続いて、他方面(裏面)側のバスバー電極にそれぞれ接続タブ3をハンダ付けしている。(特許文献1の従来の技術参照)
このようして接続された太陽電池素子2は、さらに、横方向配線部材によって接続され、電気的に接続された太陽電池素子群5を形成する。
When attaching the
The
このような太陽電池モジュールを作製するにあたっては、透光性基板1上に、受光面側充填材8となるシートを置き、さらにその上に接続タブ3等で接続した太陽電池素子2を配置する。さらにその上に裏面側充填材9となるシートを配置して、裏面部材7となるシートを順次積層する。このような状態にして、ラミネーターにセットし、減圧下にて加圧しながら100〜200℃で例えば15分〜1時間加熱することにより、これらが一体化する。その後、一体化した積層体(太陽電池パネル)の外周にモジュール枠体4が取着される。
上述のように太陽電池素子2のバスバー電極21に接続タブ3をハンダ付けにより取り付けると取り付け時にその温度が200℃以上になるため、太陽電池素子2のシリコン基板と接続タブ3の銅箔の熱膨張率の差により室温に戻ったときに太陽電池素子2に反りが発生してしまう。
As described above, when the
特に最近の太陽電池モジュールでは、環境面への配慮から使用するハンダに鉛が実質的に含まれないものを使用するものが増えており、この鉛が実質的に含まれないハンダを使用した場合では、そのハンダの物性からハンダ付け温度が高くなるため、上記のような接続タブのハンダ付け前後で太陽電池素子の上記の反りの程度がさらに大きくなることがある。 In particular, in recent solar cell modules, the use of solder that does not substantially contain lead is increasing due to environmental considerations. When using solder that does not substantially contain lead Then, since the soldering temperature is increased due to the physical properties of the solder, the degree of warping of the solar cell element may be further increased before and after soldering the connection tab as described above.
この太陽電池素子2の反りのため、太陽電池素子2のバスバー電極21と接続タブ3の接合強度が低下し、場合によってはバスバー電極21から接続タブ3が剥離してしまい、太陽電池モジュール製造工程における歩留りを低下させてしまうことや太陽電池モジュールの信頼性を低下させてしまうことがあった。
Due to the warpage of the
特に、接続タブ3は、断面が矩形状で幅数ミリの細い銅箔のような低抵抗の接続用配線材に、その表面全面にハンダコートしたものを数百メートルの長さで作製し、これをリールなどに巻いて使用時に適当な長さに切断して用いている。このためこの接続タブ3の切断部の切り口にはハンダコートが無い。よってこの切り口は太陽電池素子2のバスバー電極21とハンダ付けされることが無いため、反りによりストレスがかかった時にはこの切り口が、接続タブ3がバスバー電極21から剥離してしまう、その起点となることが多かった。
In particular, the
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は接続タブを太陽電池素子上の電極にハンダ付けした場合に、その電極と接続タブの接合強度を強固なものにすることにより、歩留りの安定した太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to strengthen the bonding strength between the electrode and the connection tab when the connection tab is soldered to the electrode on the solar cell element. Thus, it is to provide a solar cell module with a stable yield and a method for manufacturing the same.
本発明は、透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太
陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブは長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を有し、前記折曲部と太陽電池素子とで形成された空間内はハンダで満たされていることを特徴とする太陽電池モジュールである。
The present invention has electrode portions on the light receiving surface side and the back surface side between the translucent light receiving surface side member and the back surface member, and is electrically connected to the electrode portions via a strip-shaped connection tab. In the solar cell module in which the plurality of solar cell elements are arranged, the connection tab has a bent portion that is bent toward the electrode portion side of the solar cell element at both ends in the longitudinal direction, and the bent portion and The space formed by the solar cell element is a solar cell module that is filled with solder .
また、前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が110°〜160であることを特徴とする。 The connection tab and the electrode portion are soldered, and the angle of the bent portion of the connection tab before soldering is 110 ° to 160 °.
本発明は、透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有し、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールの製造方法において、前記帯状の接続タブの両端部において、前記太陽電池素子の電極部に接触させた際に、前記接続タブと前記電極との間に空間が形成されるように前記太陽電池素子の電極部側に予め折り曲げておくとともに、前記空間部がハンダで満たされるように太陽電池素子の電極部にハンダを介して接続タブを配置し、前記電極部と前記接続タブの重畳部分に熱風を吹きつけることにより前記電極部に前記接続タブをハンダ付けすることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法である。 The present invention has electrode portions on the light-receiving surface side and the back surface side between the translucent light-receiving surface side member and the back surface member, and is electrically connected to the electrode portions via a strip-shaped connection tab. In the method for manufacturing a solar cell module in which a plurality of solar cell elements are arranged, when the both ends of the strip-shaped connection tab are brought into contact with the electrode portions of the solar cell element, the connection tab is separated from the electrode. It is pre-bent on the electrode part side of the solar cell element so that a space is formed, and a connection tab is arranged via solder on the electrode part of the solar cell element so that the space part is filled with solder, It is a method for manufacturing a solar cell module, wherein the connection tab is soldered to the electrode portion by blowing hot air to the overlapping portion of the electrode portion and the connection tab.
また、ハンダ付け前の前記接続タブの両端部の折り曲げ角度が、それぞれ110°〜160°であることを特徴とする。 Further, the bending angles of both end portions of the connection tab before soldering are 110 ° to 160 °, respectively.
また、前記接続タブの両端部にフラックスを塗布しておくことを特徴とする。 Further, a flux is applied to both ends of the connection tab.
さらに、透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブの幅方向の断面形状が前記太陽電池素子の電極部と接する面側が略直線状であり、前記太陽電池素子の電極部と接する面と反対側面が凸形状であることを特徴とする。 Furthermore, between the translucent light receiving surface side member and the back surface member, there are electrode portions on the light receiving surface side and the back surface side, respectively, and the electrode portions are electrically connected to each other via a strip-shaped connection tab. In the solar cell module in which a plurality of solar cell elements are arranged, the cross-sectional shape in the width direction of the connection tab is substantially straight on the surface side in contact with the electrode portion of the solar cell element, and the surface in contact with the electrode portion of the solar cell element The opposite side surface is convex.
また、前記接続タブの長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を設けることが望ましい。 Moreover, it is desirable to provide a bent portion that is bent toward the electrode portion of the solar cell element at both ends in the longitudinal direction of the connection tab.
また、前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が110°〜160であることが望ましい。 Moreover, it is desirable that the connection tab and the electrode portion are soldered, and the angle of the bent portion of the connection tab before soldering is 110 ° to 160 °.
透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、
前記接続タブは長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を有し、前記折曲部と太陽電池素子とで形成された空間内はハンダで満たされている。これにより、接続タブを太陽電池素子の電極部(バスバー電極)に接合する時に、接続タブの両端部のハンダコートされていない切り口が太陽電池素子の電極側に向くことになる。このため太陽電池素子のバスバー電極上のハンダまたは接続タブのハンダコート面のハンダがこの切り口に回り込み、切り口もハンダにより電極部に接合される。よって接続タブの切り口が、太陽電池素子に上記のような反りによりストレスがかかった時でも、接続タブが電極から剥離してしまう、その起点となることが無く、信頼性の高い太陽電池モジュールを作製することが可能となる。
Between the translucent light receiving surface side member and the back surface member, there are a plurality of electrode portions on the light receiving surface side and the back surface side, respectively, and electrically connected to the electrode portions via a strip-shaped connection tab. In the solar cell module in which the solar cell elements are arranged,
The connection tab has bent portions that are bent toward the electrode portions of the solar cell element at both ends in the longitudinal direction, and the space formed by the bent portion and the solar cell element is filled with solder. It is . Thereby, when joining a connection tab to the electrode part (bus-bar electrode) of a solar cell element, the cut surface which is not solder-coated of the both ends of a connection tab faces the electrode side of a solar cell element. For this reason, the solder on the bus bar electrode of the solar cell element or the solder on the solder coated surface of the connection tab goes around this cut, and the cut is also joined to the electrode portion by the solder. Therefore, even when the connection tab has a stress due to the warp of the solar cell element as described above, the connection tab is not peeled off from the electrode. It can be produced.
また上記の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子へのハンダ付け前の前記接続タブの両端部の折曲部の折り曲げ角度が、それぞれ110°〜160°としたことにより、上記のハンダが接続タブの切り口に回り込み、切り口もハンダにより電極部に接合される効果を確実なものにすることができる。 Further, in the above solar cell module, the bending angle of the bent portions at both ends of the connection tab before soldering to the solar cell element is set to 110 ° to 160 °, respectively. It is possible to ensure the effect of wrapping around the cut and joining the cut to the electrode portion by solder.
透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有し、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールの製造方法において、前記帯状の接続タブの両端部において、前記太陽電池素子の電極部に接触させた際に、前記接続タブと前記電極との間に空間が形成されるように前記太陽電池素子の電極部側に予め折り曲げておくとともに、前記空間部がハンダで満たされるように太陽電池素子の電極部にハンダを介して接続タブを配置し、前記電極部と前記接続タブの重畳部分に熱風を吹きつけることにより前記電極部に前記
接続タブをハンダ付けすることにより、接続タブの両端のハンダコートされていない切り口が太陽電池素子の電極側に向くようになると共にこの折曲部が確実に加熱されるようになる。これにより太陽電池素子の電極上のハンダまたは接続タブのハンダコート面のハンダがこの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に接合される。よって接続タブの切り口が、太陽電池素子に発生した反りによりストレスがかかった時でも、接続タブがバスバー電極から剥離してしまう起点となることが無く、太陽電池モジュール製造方法においてその歩留りを安定したものとすることが可能となる。
Between the translucent light receiving surface side member and the back surface member, a plurality of suns each having an electrode portion on the light receiving surface side and the back surface side and electrically connected to each other via a strip-shaped connection tab In the method for manufacturing a solar cell module in which a battery element is arranged, a space is formed between the connection tab and the electrode when contacting the electrode part of the solar cell element at both ends of the strip-shaped connection tab. As described above, it is bent in advance on the electrode part side of the solar cell element, and a connection tab is disposed on the electrode part of the solar cell element via solder so that the space part is filled with solder, and the electrode part and By soldering the connection tab to the electrode portion by blowing hot air on the overlapping portion of the connection tab, the solder-coated cut ends at both ends of the connection tab face the electrode side of the solar cell element. The bent portion is to be reliably heated with so made. As a result, the solder on the electrodes of the solar cell element or the solder on the solder coating surface of the connection tabs wrap around this cut, and the cut is also joined to the bus bar electrode by the solder. Therefore, even when stress is applied to the cut edge of the connection tab due to the warp generated in the solar cell element, the connection tab does not become a starting point from peeling off from the bus bar electrode, and the yield is stabilized in the solar cell module manufacturing method. It becomes possible.
さらに上記の太陽電池モジュール製造方法において、ハンダ付け前の前記接続タブの両端部の折り曲げ角度が、それぞれ110°〜160°としたことにより、ハンダが接続タブの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に接合される効果を確実なものにすることができる。 Furthermore, in the above solar cell module manufacturing method, the bending angle of both end portions of the connection tab before soldering is set to 110 ° to 160 °, respectively, so that the solder wraps around the cut of the connection tab, and the cut is also connected to the bus bar by the solder. The effect of being bonded to the electrode can be ensured.
またさらに上記の太陽電池モジュール製造方法において、前記接続タブの両端部の折り曲げた部分にハンダ付け前にフラックスを塗布しておくことにより、この接続タブの切り口が確実にハンダにより電極部に接合されることになり、その接合強度向上の効果を確実なものにすることができる。 Further, in the above solar cell module manufacturing method, by applying a flux to the bent portions of both end portions of the connection tab before soldering, the cut end of the connection tab is securely joined to the electrode portion by soldering. As a result, the effect of improving the bonding strength can be ensured.
さらに透光性受光面側部材と裏面部材の間に、受光面側及び裏面側にそれぞれ電極部を有して、且つ該電極部に帯状の接続タブを介して互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を配置した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブの幅方向の断面形状が前記太陽電池素子の電極部と接する面側が略直線状であり、前記太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面が凸形状であるようにしたことにより、この接続タブを太陽電池素子の電極部にハンダ付した時に接続タブの側面下部にハンダフィレットができ、この接続タブと電極部との接合強度を強固なものとすることができる。 Further, a plurality of electrodes having electrode portions on the light receiving surface side and the back surface side between the translucent light receiving surface side member and the back surface member and electrically connected to each other via a strip-shaped connection tab. In the solar cell module in which the solar cell elements are arranged, the cross-sectional shape in the width direction of the connection tab is substantially linear on the surface side in contact with the electrode portion of the solar cell element, and the surface in contact with the electrode portion of the solar cell element; By making the opposite surface have a convex shape, when this connection tab is soldered to the electrode part of the solar cell element, a solder fillet is formed at the lower part of the side surface of the connection tab, and the connection tab is joined to the electrode part. The strength can be increased.
またこの接続タブ100の長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を設けたことにより、接続タブを太陽電池素子の電極部に接合する時に、接続タブの両端部のハンダコートされていない切り口が太陽電池素子の電極側に向くことになる。このため太陽電池素子のバスバー電極上のハンダまたは接続タブのハンダコート面のハンダがこの切り口に回り込み、切り口もハンダにより電極部に接合される。よって接続タブの切り口が、太陽電池素子に上記のような反りによりストレスがかかった時でも、接続タブが電極から剥離してしまう、その起点となることが無く、信頼性の高い太陽電池モジュールを作製することが可能となる。
Further, by providing a bent portion that is bent toward the electrode portion side of the solar cell element at both ends in the longitudinal direction of the
また前記接続タブと前記電極部とはハンダ付けされるとともに、ハンダ付け前の前記接続タブの折曲部の角度が110°〜160であるようにしたことにより、ハンダが接続タブの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に接合される効果を確実なものにすることができる。 In addition, the connection tab and the electrode portion are soldered, and the angle of the bent portion of the connection tab before soldering is 110 ° to 160, so that the solder wraps around the cut edge of the connection tab. Further, the effect of joining the cut bar to the bus bar electrode by the solder can be ensured.
以下、本発明太陽電池モジュールおよびその製造方法を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the solar cell module of the present invention and the manufacturing method thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、典型的な太陽電池モジュールの受光面側の平面図であり、図2はそのモジュールの部分分解断面図であり、図3は、太陽電池素子に接続タブをハンダ接合した状態の平面図であり、図4は、本発明の太陽電池モジュールに用いる帯状の接続タブの斜視図を示すものであり、図5はその側面図を示すものである。 FIG. 1 is a plan view of a light receiving surface side of a typical solar cell module, FIG. 2 is a partially exploded cross-sectional view of the module, and FIG. 3 is a plan view of a state where a connection tab is soldered to a solar cell element. FIG. 4 is a perspective view of a strip-shaped connection tab used in the solar cell module of the present invention, and FIG. 5 is a side view thereof.
受光面側部材である透光性基板1としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。ガラス板ついては、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ3mm〜5mm程度の白板強化ガラスが使用される。他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが5mm程度のものが多く使用される。
As the
受光面側充填材8及び裏面側充填材9は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下EVAと略す)やポリビニルブチラール(PVB)から成り、Tダイと押し出し機により厚さ0.4〜1mm程度のシート状に成形されたものが用いられる。これらはラミネート装置により減圧下にて加熱加圧を行うことで、軟化、融着して他の部材と一体化する。
The light receiving
EVAやPVBは、酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させることがあるが、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法における受光面側充填材8においては、着色させると太陽電池素子2に入射する光量が減少し、発電効率が低下するため透明とする。
EVA or PVB may contain titanium oxide, pigment, or the like and be colored white, etc., but in the light-receiving
また、裏面側充填材9に用いるEVAやPVBは透明でも構わないし、太陽電池モジュールの設置される周囲の設置環境に合わせ酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させても構わない。
Moreover, EVA or PVB used for the back
裏面部材である裏面シート7は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト(PET)シートなどが用いられる。 As the back surface sheet 7 as the back surface member, a weather-resistant fluorine-based resin sheet sandwiching aluminum foil so as not to transmit moisture, a polyethylene terephthalate (PET) sheet deposited with alumina or silica, or the like is used.
太陽電池素子2は、例えば厚み0.3〜0.4mm程度、大きさ150mm角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られている。この太陽電池素子2の内部にはボロンなどのP型不純物を多く含んだP層とリンなどのN型不純物を多く含んだN層が接しているPN接合(不図示)が形成されている。バスバー電極21とフィンガー電極22は、銀ペーストをスクリーンプリントすることなどにより形成される。またバスバー電極21の表面は、その保護と接続タブ3がハンダ付けされる領域でもあり、そのほぼ全面にわたりハンダコートされることもある。またフィンガー電極22は幅0.1〜0.2mm程度で、太陽電池素子2の辺に平行に、光生成キャリヤーを収集するため多数本形成される。またバスバー電極21は収集されたキャリヤーを集電し、接続タブを取り付けるために幅2mm程度で、フィンガー電極22と垂直に交わるように2本程度形成される。このようなバスバー電極とフィンガー電極は、太陽電池素子2の裏面(非受光面)側にも同様に形成されている。
The
接続タブ3は、太陽電池素子2同士を互いに電気的に接続するものであり、銅箔などの表面にハンダコートを施し、これを適当な長さに切断して用いている。そして、接続タブ3の一方端部側を、隣接しあう一方の太陽電池素子の受光面側のバスバー電極に、また、他方端部側を、他方の太陽電池素子の裏面側のバスバー電極にハンダ付けしていた。
The
そして、このような太陽電池モジュールを作製するにあたっては、透光性基板1上に受光面側充填材8を置き、さらにその上に接続タブ3等で接続した太陽電池素子2を配置して、さらにその上に裏面側充填材9、裏面シート7を順次積層する。このような状態にして、ラミネーターにセットし、減圧下にて加圧しながら100〜200℃で例えば15分〜1時間加熱することにより、これらが一体化した太陽電池パネルを作成する。その後、このパネルの外周部にモジュール枠体4を取着する。
And in producing such a solar cell module, the light receiving
本発明では、図4、図5に示すように、太陽電池素子2のバスバー電極21にハンダ接合される接続タブを示す。図において、41、43は直線部、42は太陽電池素子間の傾斜部、40、44は両端部に設けられた折曲部、a1、a2は折り曲げ部分と直線部のなす角度をそれぞれ示す。
In this invention, as shown in FIG. 4, FIG. 5, the connection tab soldered to the bus-
本発明に係る帯状の接続タブ3は、銅箔のような低抵抗の太陽電池素子接続用配線材にハンダをその表面全面に片面20〜70μm程度、メッキやディピングによりハンダコートしたものを適当な長さに切断して用いる。この接続タブ3の幅は、ハンダ付け時に接続タブ3自身により太陽電池素子2の受光面に影を作らないように、太陽電池素子2のバスバー電極21の幅と同じかそれ以下にする。接続タブ3の長さは太陽電池素子2のバスバー電極21のほぼ全てに重なり、さらに所定の太陽電池素子2間の間隔と隣り合う太陽電池素子2の非受光面のバスバー電極に重なるようにする。一般的な150mm角の太陽電池素子2を使用する場合、接続タブ3の幅は、1〜3mm程度、その長さは200〜300mm程度である。接続タブ3が太陽電池素子2のバスバー電極21のほぼ全てに重なるようにするのは、太陽電池素子21の抵抗成分を少なくするためである。
The strip-
さらに本発明に係る接続タブ3の一端部は、太陽電池素子2に接続される面側へ折り曲げられ、折曲げ部40が形成され、さらに該接続タブ3の中央部である太陽電池素子間に位置する部分は、太陽電池素子2の厚みに相当する程度に同じ方向に折り曲げられ、傾斜部42が形成される。また接続タブ3の他端部44も他の太陽電池素子に接続される面側へ(すなわち折り曲げ部分40と対向する方向へ)折り曲げられ、折曲部44が形成される。この両端部の折り曲げ部分40、44の幅は2〜7mm程度が最適である。
Furthermore, one end of the
さらにこの時接続タブの直線部41と折曲部40のなす角度(接合する面側の内角)a1及び直線部43と折曲部44のなす角度a2は、本発明者が繰り返し行ったテストによると、110°〜160°であることが望ましい。
Further, at this time, the angle (inner angle on the joining surface side) a1 formed by the straight portion 41 and the
このような接続タブ3は、図6、図7に示す取付け工程を経て、太陽電池素子2にハンダ接合される。図6は本発明に係る接続タブを太陽電池素子のバスバー電極上へ配置した様子を示す断面図であり、図7は本発明に係る接続タブを太陽電池素子の電極上へハンダ付けにより接続する様子を示す断面図である。
Such a
図6、図7において69は押しつけピン、60は熱風吹き出しノズル、69aは端部の押しつけピン、60aは端部の熱風吹き出しノズル、61は端部の熱風吹き出しノズルからの熱風吹き出し方向、62は接続タブ端部の折り曲げ部により太陽電池素子との間にできる空間部を示す。 6 and 7, 69 is a pressing pin, 60 is a hot air blowing nozzle, 69a is an end pressing pin, 60a is an end hot air blowing nozzle, 61 is a hot air blowing direction from the end hot air blowing nozzle, 62 is The space part formed between solar cell elements by the bending part of a connection tab edge part is shown.
本発明に係る接続タブ3を太陽電池素子2のバスバー電極21にハンダ付けにて取り付けるには、まず太陽電池素子2のバスバー電極21上に接続タブ3を配置する。この時接続タブ3には上記のような折曲部40が形成されているため、図6に示すように折曲側の端部を除いてバスバー電極21の端部から離れた状態となり、折曲側がバスバー電極21側となるようにする。
In order to attach the
この状態で押し付けピン69と熱風吹き出しノズル60を、接続タブが押し付けピン69で太陽電池素子2のバスバー電極21上に固定される位置まで下げる。この時端部の押しつけピン69aの位置は、接続タブ3の直線部41上で、接続タブ3の折曲部40と直線部41の境界線から接続タブ3の折曲部40の長さとほぼ同じくらい離れたところになるようにする。
In this state, the
このように押し付けピン69、69aで接続タブ3を太陽電池素子2のバスバー電極21上に押し付けることにより、図7に示すように、押しつけピン69aの位置より、中央部側では接続タブ3とバスバー電極21は接触した状態となる。また端部の押しつけピン69aの位置より端部側では、端部の押しつけピン69aの位置を接続タブ3の折曲部40と直線部41の境界線から接続タブ3の折曲部40の長さとほぼ同じくらい離れたところになるようにしたため、接続タブ3の折曲部40と直線部41の境界線を頂点として二等辺三角形を描くようになり、接続タブ3の端部の切り口はバスバー電極21側に向くこととなる。
By pressing the
この様な状態で熱風吹き出しノズル60から400〜500℃程度の熱風を1〜3秒程度、接続タブ3上に吹き付ける。
In such a state, hot air of about 400 to 500 ° C. is blown from the hot
この時さらに本発明に係る接続タブの取り付け方法では、端部の熱風吹き出しノズル60aからの熱風吹き出し方向61が、接続タブの折り曲げ部分60に対し略垂直になるように、斜め方向から熱風を吹き付けるようにする。
At this time, in the connection tab mounting method according to the present invention, the hot air is blown from an oblique direction so that the hot air blowing direction 61 from the hot air blowing nozzle 60a at the end is substantially perpendicular to the
この様にすることにより、接続タブ3の端部の切り口がバスバー電極21側に向くとともに、接続タブ3の折曲部40に熱風が効率的に当たるため、接続タブ3の端部の切り口がハンダに覆われ、バスバー電極21にハンダにより接合される。
By doing so, the cut at the end of the
さらに接続タブ3の端部の折曲部40により、太陽電池素子2との間にできる空間部62(上記の二等辺三角形の内部)の内部のハンダも溶融し、この部分がハンダでほぼ満たされ、ハンダフィレットが形成された状態となり、接続タブ3の端部において、バスバー電極21との接合強度が強固なものとなる。
Further, the
よって太陽電池素子2に反りによりストレスがかかった時でも、接続タブ3の切り口や端部から、接続タブ3がバスバー電極21から剥離してしまうということがなく、太陽電池モジュール製造方法においてその歩留りが安定する。
Therefore, even when stress is applied to the
さらに本発明に係る接続タブ3の取り付け方法では、接続タブ3の折曲部40(特にその切り口部分)に予めフラックスを塗布しておくことが望ましい。塗布する方法は、この折曲部40をフラックス槽にディッピングし乾燥させることで可能である。また塗布するフラックスはハンダ付け後の洗浄が不要なようにRMAタイプのものが望ましい。
Furthermore, in the method for attaching the
このように接続タブ3の折曲部40に予めフラックスを塗布しておくことにより、この部分のハンダ付き性が改善され、接続タブ3の端部の切り口がハンダに覆われ、バスバー電極21にハンダにより接合される効果や空間部62の内部がハンダでほぼ満たされ、接続タブ端部の電極との接合強度が強固なものとなる効果を確実なものとすることができるようになる。
By previously applying flux to the
尚、上述の説明では、太陽電池素子2の一方主面、例えば、受光面に形成したバスバー電極21に、接続タブ3を接合する場合で説明したが、接続タブ3の他端部、すなわち、折曲部44は、接続される他の太陽電池素子の裏面側のバスバー電極に、同様の取付け方法でハンダ接合される。
In the above description, the case where the
図5において、折曲部40、44の角度a1、a2において、110°〜160°とすることが望ましい。仮に、110°未満であると、角度が急になるため、太陽電池素子2のバスバー電極21へ接続タブ3を取り付けるときに、バスバー電極21にハンダ付けされない部分が生じることがあり、そのために太陽電池モジュールの抵抗成分が増大して電気出力が低下してしまうことがある。また160°を越すと太陽電池素子2のバスバー電極21上のハンダまたは接続タブ3のハンダコート面のハンダが、該接続タブ3の切り口にまで充分に回り込こまず、この切り口がハンダによりバスバー電極21に接合されない場合がある。このため接続タブ3の両端のハンダコートされていない切り口が確実に太陽電池素子2のバスバー電極側に向き、太陽電池素子2のバスバー電極21上のハンダまたは接続タブ3のハンダコート面のハンダが,溶融してこの切り口に回り込み、切り口もハンダによりバスバー電極に安定的に接合されためには、角度a1、a2が160°以下であることが望ましい。
In FIG. 5, it is desirable that the angles a1 and a2 of the
図9は本発明に係る接続タブの別の実施例を示す斜視図である。図9において100は接続タブ、101は接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面、102は接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面、103は接続タブの幅方向の断面を示す。 FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the connection tab according to the present invention. In FIG. 9, 100 is a connection tab, 101 is a surface of the connection tab in contact with the electrode portion of the solar cell element, 102 is a surface of the connection tab opposite to the surface of the electrode portion of the solar cell element, and 103 is a width direction of the connection tab. The cross section of is shown.
接続タブ100において、その幅方向の断面103の形状は、接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面101側のおいてはハンダコート面等の微細な凹凸はあるが、ほぼフラットな略直線状であり、接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面102側においては、その幅方向の中央部の厚みが両端部より厚くなった凸形状である。
In the
例えば接続タブ100で、これに使用する銅箔の幅は1.5mm、その厚みの一番厚い部分は0.2mmで、その断面形状は直径3mmの円を弦の長さが1.5mmのところで切り取った凸形状である。
For example, in the
このような断面形状を持った銅箔は、その銅材料を押し出しながら帯状に成形するときの押し出し口の型を希望する形状にすることにより自在に作製することが可能である。さらにこの帯状の銅箔の表面全面に片面20〜70μm程度、メッキやディピングによりできるだけ均一にハンダコート(不図示)したものを適当な長さに切断して、接続タブに用いる。 A copper foil having such a cross-sectional shape can be freely produced by making the shape of the extrusion port when the copper material is extruded into a strip shape into a desired shape. Further, the surface of the strip-shaped copper foil, which is about 20 to 70 μm on one side and is solder-coated (not shown) as uniformly as possible by plating or dipping, is cut into an appropriate length and used as a connection tab.
図10は、この接続タブ100を太陽電池素子2のバスバー電極21にハンダ付けにより接続した状態の断面図である。図10において、104はハンダフィレット、105はハンダ層を示す。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which the
上述のように熱風などにより太陽電池素子2のバスバー電極21上に接続タブ100をハンダ付けしたとき、バスバー電極21と接続タブ100の間にハンダ層105が形成されると共に、接続タブ100の太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面102側をコートしているハンダも溶融し、その自重により流下する。このため接続タブ100とバスバー電極21接する接続タブの側面下部にはハンダが溜まり、接続タブ100とバスバー電極21の両者をつなぐようにハンダフィレットが形成される。このフィレットができることにより、接続タブと電極部との接合強度を強固なものとすることができる。
As described above, when the
さらに接続タブで接続した太陽電池素子を上述のように受光面側充填材8及び裏面側充填材9で封止して、太陽電池モジュールを作製し屋外に設置した場合、太陽電池モジュールの温度変化が激しくまた、EVAなどの受光面側充填材8及び裏面側充填材9と太陽電池素子の熱膨張率の差があるため、接続タブの断面形状が矩形状では、受光面側充填材8及び裏面側充填材9の熱膨張や収縮による力(変形)を接続タブの側面で受けることになり、接続タブと電極部との接合強度が低下することがあったが、本発明に係る接続タブ100では、裏面側充填材9の熱膨張や収縮による力を太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面102側が上記のように凸形状により逃すことができ、使用時においても接続タブと電極部との接合強度が低下すること無い。
Further, when the solar cell elements connected by the connection tabs are sealed with the light receiving
さらに本発明に係る接続タブ100の一端部は、上述のように太陽電池素子20に接続される面側へ折り曲げられ、折曲げ部が形成され、さらに該接続タブ100の中央部である太陽電池素子間に位置する部分は、太陽電池素子20の厚みに相当する程度に同じ方向に折り曲げられ、傾斜部が形成される。また接続タブ100の他端部も他の太陽電池素子に接続される面側へ折り曲げられ、折曲部が形成される。この両端部の折り曲げ部分の幅は2〜7mm程度が最適である。
Furthermore, one end of the
さらに上述のように、この時接続タブの直線部と折曲部のなす角度(接合する面側の内角)及び直線部と折曲部のなす角度は、本発明者が繰り返し行った実験結果によると、110°〜160°であることが望ましい。 Further, as described above, the angle formed by the straight portion and the bent portion of the connection tab (inner angle on the surface to be joined) and the angle formed by the straight portion and the bent portion are based on the results of experiments conducted repeatedly by the present inventors. And it is desirable that it is 110 degrees-160 degrees.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正及び変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Many corrections and changes can be added within the scope of the present invention. For example, the solar cell element is not limited to a crystalline solar cell such as single crystal or polycrystalline silicon, but can be applied to a thin film solar cell.
またハンダ付けに使用するハンダは、錫−鉛の共晶ハンダ等の他鉛フリーハンダでも実施可能である。 The solder used for soldering can also be implemented by lead-free solder such as tin-lead eutectic solder.
2:太陽電池素子
3、100:接続タブ
21:バスバー電極
22:フィンガー電極
6、60a、85:熱風吹き出しノズル
69、69a、86:押しつけピン
40、44:折曲部
a1、a2:折曲部の角度
101;接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面
102;接続タブの太陽電池素子の電極部と接する面と反対側の面
103;接続タブの幅方向の断面
104;ハンダフィレット
105;ハンダ層
2:
Claims (5)
前記接続タブは長手方向の両端部に、前記太陽電池素子の電極部側に折り曲げられた折曲部を有し、前記折曲部と太陽電池素子とで形成された空間内はハンダで満たされていることを特徴とする太陽電池モジュール。 Between the translucent light receiving surface side member and the back surface member, there are a plurality of electrode portions on the light receiving surface side and the back surface side, respectively, and electrically connected to the electrode portions via a strip-shaped connection tab. In the solar cell module in which the solar cell elements are arranged,
The connection tab has bent portions that are bent toward the electrode portions of the solar cell element at both ends in the longitudinal direction, and the space formed by the bent portion and the solar cell element is filled with solder. and a solar cell module, characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005343625A JP4738147B2 (en) | 2005-03-29 | 2005-11-29 | Solar cell module and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005095401 | 2005-03-29 | ||
JP2005095401 | 2005-03-29 | ||
JP2005343625A JP4738147B2 (en) | 2005-03-29 | 2005-11-29 | Solar cell module and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006310745A JP2006310745A (en) | 2006-11-09 |
JP4738147B2 true JP4738147B2 (en) | 2011-08-03 |
Family
ID=37477235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005343625A Expired - Fee Related JP4738147B2 (en) | 2005-03-29 | 2005-11-29 | Solar cell module and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4738147B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102132417B (en) * | 2008-08-22 | 2013-05-15 | 三洋电机株式会社 | Solar cell module |
JP2011088165A (en) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Nisshinbo Mechatronics Inc | Soldering device and soldering method |
WO2012090694A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 三洋電機株式会社 | Solar cell module |
JP5759220B2 (en) * | 2011-03-29 | 2015-08-05 | デクセリアルズ株式会社 | Solar cell module and method for manufacturing solar cell module |
WO2013114555A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 三洋電機株式会社 | Solar cell module, and method for manufacturing solar cell module |
JPWO2013114555A1 (en) * | 2012-01-31 | 2015-05-11 | 三洋電機株式会社 | Solar cell module and method for manufacturing solar cell module |
WO2014208312A1 (en) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 三洋電機株式会社 | Solar battery cell module and method of manufacturing same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4301322A (en) * | 1980-04-03 | 1981-11-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Solar cell with corrugated bus |
JPS5784182A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-26 | Hitachi Ltd | Solar battery |
JP3754208B2 (en) * | 1998-04-28 | 2006-03-08 | 三洋電機株式会社 | Solar cell module and manufacturing method thereof |
JP2000031518A (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cell module |
JP4441102B2 (en) * | 1999-11-22 | 2010-03-31 | キヤノン株式会社 | Photovoltaic element and manufacturing method thereof |
JP2004200517A (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Kyocera Corp | Solar cell module and method of manufacturing the same |
JP2005159173A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Kyocera Corp | Wiring material for connecting solar cell element and solar cell module |
WO2005098969A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar battery and solar battery module |
-
2005
- 2005-11-29 JP JP2005343625A patent/JP4738147B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006310745A (en) | 2006-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006278710A (en) | Solar battery module and manufacturing method thereof | |
JP5008563B2 (en) | Solar cell module | |
JP5016342B2 (en) | Solar cell module | |
WO2010116973A1 (en) | Interconnect sheet, solar cell with interconnect sheet, solar module, and method of producing solar cell with interconnect sheet | |
US20120006483A1 (en) | Methods for Interconnecting Solar Cells | |
JP4738147B2 (en) | Solar cell module and manufacturing method thereof | |
JPWO2009060753A1 (en) | Solar cell module and method for manufacturing solar cell module | |
JP2008147260A (en) | Interconnector, solar cell string, solar cell module, and method for manufacturing solar cell module | |
JP2007123792A (en) | Solar battery module | |
KR101441264B1 (en) | Solar cell module, method for producing solar cell module, solar cell, and method for connecting tab wire | |
WO2012015031A1 (en) | Solar cell module | |
JP2008010857A (en) | Solar cell module | |
US11302837B2 (en) | Solar cell panel and method for manufacturing the same | |
JP2010016246A (en) | Solar cell module and method of manufacturing the same | |
JP2005159173A (en) | Wiring material for connecting solar cell element and solar cell module | |
JP4667098B2 (en) | Solar cell module | |
JP2005191125A (en) | Connection tab for connecting solar battery element and solar battery module, and method of manufacturing solar battery module | |
JP2008135646A (en) | Solar battery module, and method for manufacturing the same | |
JP2007201291A (en) | Solar battery module and method of reproducing same | |
JP2004281797A (en) | Solar cell module | |
JP4340132B2 (en) | Manufacturing method of solar cell module | |
JP2007123522A (en) | Method of manufacturing solar cell module | |
JP4883891B2 (en) | Solar cell module | |
JP5153361B2 (en) | Repair method of solar cell module | |
WO2018142544A1 (en) | Solar cell module and method for manufacturing solar cell module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100610 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100615 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100806 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110426 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |