JP5123409B2 - 配線基板付き太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
図1(a)〜図1(f)の模式的断面図を参照して、本発明の配線基板付き太陽電池セルの製造方法の一例である実施の形態1の配線基板付き太陽電池セルの製造方法について説明する。
まず、図1(a)に示すように、配線基板10の表面上に第1の接着材31を配置する工程を行なう。ここで、配線基板10は、絶縁性基材11と、絶縁性基材11の一方の表面上に設けられたn型用配線12とp型用配線13と、を含んでいる。そして、配線基板10の絶縁性基材11の表面の周縁部に第1の接着材31が配置される。第1の接着材31は、たとえば未硬化の状態で配置される。
次に、図1(b)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8の裏面上に第2の接着材34を配置する工程を行なう。裏面電極型太陽電池セル8は、半導体基板1を有するとともに、半導体基板1の一方の表面である裏面に設けられたn型用電極6とp型用電極7とを有している。ここで、n型用電極6とp型用電極7とは極性の異なる電極である。なお、第2の接着材34も、たとえば未硬化の状態で配置される。
次に、第2の接着材34を仮硬化する工程を行なうことが好ましい。第2の接着材34を仮硬化することによって、後述する位置合わせ工程において、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線との位置合わせ中に第2の接着材34が裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との間に粘着して位置合わせ動作を阻害したり、適切な位置以外の部分に第2の接着材34が粘着してしまうことを抑制することできる傾向にある。
また、裏面電極型太陽電池セル8の裏面のn型用電極6の表面上およびp型用電極7の表面上にそれぞれ導電性接着材30を配置する工程を行なう。導電性接着材30は、固体状の導電性物質32を含み、導電性物質32を第3の樹脂33中に含有することが好ましい。このような導電性接着材30を用いた場合には、導電性物質32を溶融させることなく導電性接着材30を配置することができ、導電性物質32の融点まで加熱する必要がないため、裏面電極型太陽電池セル8の熱によるダメージおよび変形を有効に防止することができる傾向にある。また、導電性接着材30は、たとえば、第3の樹脂33が未硬化の状態で配置される。
次に、図1(c)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8の裏面と、配線基板10の表面とを対向させて裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線とを位置合わせする工程を行なう。なお、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線とを位置合わせする工程は、たとえば、裏面電極型太陽電池セル8の電極と配線基板10の配線とが向かい合う位置になるように行なうことができる。
次に、図1(d)に示すように、第1の接着材31を硬化して硬化状態の第1の接着材31aとすることによって裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを仮固定する工程を行なう。仮固定する工程は、第1の接着材31への光の照射および/または加熱により、第1の接着材31を硬化して硬化状態の第1の接着材31aとすることによって裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10との位置関係を固定することにより行なうことができる。
次に、図1(e)および図1(f)に示すように、裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とを本固定する工程を行なう。
図3に、実施の形態1の配線基板付き太陽電池セルの模式的な平面図を示す。図3に示すように、配線基板付き太陽電池セルにおいては、裏面電極型太陽電池セル8の電極設置側の表面である裏面と、配線基板10の配線設置側の表面と、が向かい合うようにして裏面電極型太陽電池セル8と配線基板10とが配置されている。
図4に、実施の形態1の太陽電池モジュールの端部の模式的な断面図を示す。ここで、太陽電池モジュールは、実施の形態1の配線基板付き太陽電池セルが、透光性支持部材17と裏面保護材19との間の透光性封止材18中に封止されることにより構成されている。
上記において、裏面電極型太陽電池セル8としては、たとえば以下のようにして製造した裏面電極型太陽電池セル8を用いることができる。以下、図5(a)〜図5(g)の模式的断面図を参照して、実施の形態1で用いられる裏面電極型太陽電池セル8の製造方法の一例について説明する。
図9に、実施の形態1で用いられる配線基板の模式的な平面図を示す。ここで、配線基板10は、絶縁性基材11を有するとともに、絶縁性基材11の一方の表面に設けられた櫛形状のn型用配線12と、櫛形状のp型用配線13と、帯状の接続用配線14とを有している。
以下、図10(a)〜図10(f)の模式的断面図を参照して、本発明の配線基板付き太陽電池セルの一例である実施の形態2の配線基板付き太陽電池セルの製造方法について説明する。実施の形態2の配線基板付き太陽電池セルの製造方法は、第2の接着材34を用いていない点で、実施の形態1と異なっている。
まず、PENからなる絶縁性基材上に、櫛形状のn型用配線と、櫛形状のp型用配線と、帯状の接続用配線と、がそれぞれ形成された配線基板を作製した。なお、n型用配線、p型用配線および接続用配線は、それぞれ銅配線とされた。
第1の絶縁性接着材を使用せずに、半田接合材に含まれる第2の絶縁性接着材にBステージ状態となることができる樹脂を使用したこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の太陽電池モジュールを作製した。
仮固定用接着材に実施例1の第1の絶縁性接着材を用い、仮固定工程で硬化反応させて硬化させたこと以外は実施例1と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを作製した。
上記のようにして作製された実施例1、実施例2および比較例の太陽電池モジュールのそれぞれについて、これらの太陽電池モジュールをそれぞれ−40〜85℃の範囲内で温度を繰り返し上下させる雰囲気中に放置する温度サイクル試験を行なった。
Claims (11)
- 受光面とは反対側の裏面に電極が設けられた太陽電池セルと、絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、を備えた配線基板付き太陽電池セルを製造する方法であって、
前記太陽電池セルの前記裏面と前記配線基板の表面との間の少なくとも一部に、硬化した後であってもガラス転移点以上の温度に加熱することによって軟化する第1の樹脂を含む第1の接着材を配置する工程と、
前記太陽電池セルの前記裏面の前記電極上および前記配線基板の前記配線上の少なくとも一方に導電性物質を含む導電性接着材を配置する工程と、
前記太陽電池セルの前記裏面と前記配線基板の前記表面とを対向させて、前記電極と前記配線との位置合わせをする工程と、
前記第1の接着材を硬化することによって前記太陽電池セルと前記配線基板とを仮固定する工程と、
前記導電性物質を加熱して溶融した後に固化することによって前記太陽電池セルと前記配線基板とを本固定する工程と、を含み、
さらに、少なくとも前記電極と前記配線との位置合わせをする工程の前に、前記太陽電池セルの前記裏面上および前記配線基板の前記絶縁性基材上の少なくとも一方に、前記太陽電池セルと前記配線基板とを本固定する工程において硬化する第2の樹脂を含む第2の接着材を配置する工程を含み、
前記第1の樹脂の前記ガラス転移点は前記導電性物質の融点よりも低く、前記第2の樹脂のガラス転移点は前記第1の樹脂の前記ガラス転移点よりも高い、配線基板付き太陽電池セルの製造方法。 - 前記第2の接着材を配置する工程の後であって、前記太陽電池セルと前記配線基板とを仮固定する工程よりも前に、前記第2の接着材を仮硬化する工程を含み、
前記第2の接着材を仮硬化する工程は、前記第2の樹脂をBステージ状態とする工程を含む、請求項1に記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法。 - 前記導電性物質は、固体状の半田を含み、前記導電性接着材は、前記半田を第3の樹脂中に含有する、請求項1または2に記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法。
- 受光面とは反対側の裏面に電極が設けられた太陽電池セルと、絶縁性基材の一方の表面に配線が設けられた配線基板と、を備えた配線基板付き太陽電池セルを製造する方法であって、
前記太陽電池セルの前記裏面と前記配線基板の表面との間の少なくとも一部に、硬化した後であってもガラス転移点以上の温度に加熱することによって軟化する第1の樹脂を含む第1の接着材を配置する工程と、
前記太陽電池セルの前記裏面の前記電極上および前記配線基板の前記配線上の少なくとも一方に、固体状の半田を含む導電性物質を含み前記半田を第3の樹脂中に含有する導電性接着材を配置する工程と、
前記太陽電池セルの前記裏面と前記配線基板の前記表面とを対向させて、前記電極と前記配線との位置合わせをする工程と、
前記第1の接着材を硬化することによって前記太陽電池セルと前記配線基板とを仮固定する工程と、
前記導電性物質を加熱して溶融した後に固化することによって前記太陽電池セルと前記配線基板とを本固定する工程と、を含み、
前記太陽電池セルと前記配線基板とを本固定する工程で前記第3の樹脂が硬化され、
前記第1の樹脂の前記ガラス転移点は前記導電性物質の融点よりも低く、前記第3の樹脂の前記ガラス転移点は前記第1の樹脂の前記ガラス転移点よりも高い、配線基板付き太陽電池セルの製造方法。 - 前記第1の接着材を配置する工程は、前記太陽電池セルの周縁部に前記第1の接着材を配置する工程を含む、請求項1から4のいずれかに記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法。
- 前記第1の接着材は、光硬化型樹脂を含み、
前記太陽電池セルと前記配線基板とを仮固定する工程は、前記第1の接着材に光を照射することによって前記第1の接着材を硬化する工程を含む、請求項1から5のいずれかに記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法。 - 前記第1の接着材は、熱硬化型樹脂を含み、
前記太陽電池セルと前記配線基板とを仮固定する工程は、前記第1の接着材を前記第1の樹脂の前記ガラス転移点未満の温度に加熱することによって前記第1の接着材を硬化する、請求項1から6のいずれかに記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法。 - 前記太陽電池セルと前記配線基板とを本固定する工程は、前記太陽電池セルと前記配線基板との間に互いの距離が狭まる方向への圧力を加える工程を含む、請求項1から7のいずれかに記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法。
- 前記太陽電池セルと前記配線基板との間に互いの距離が狭まる方向への圧力を加える工程は、前記導電性物質の加熱温度が前記第1の樹脂の前記ガラス転移点以上の温度に到達するよりも前に行なわれる、請求項8に記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法。
- 請求項8または9に記載の配線基板付き太陽電池セルの製造方法を含み、
前記太陽電池セルと前記配線基板とを仮固定する工程と、前記太陽電池セルと前記配線基板との間に互いの距離が狭まる方向への圧力を加える工程との間に、前記太陽電池セルの前記受光面上に透光性封止材と透光性支持部材とをこの順に積層する工程を含み、
前記太陽電池セルと前記配線基板との間に互いの距離が狭まる方向への圧力を加える工程は、前記配線基板を前記透光性支持部材の方向に加圧する工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記配線基板を前記透光性支持部材の方向に加圧する工程は、真空雰囲気で行なわれる、請求項10に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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