JP5618274B2 - Manufacturing method of solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、裏面にプラス電極(P型半導体電極)及びマイナス電極(N型半導体電極)の両電極を有するバックコンタクト方式の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a back-contact type solar cell module including a solar cell having both electrodes of the positive electrode on the back surface (P-type semiconductor electrode) and the negative electrode (N-type semiconductor electrode).
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、図9に示すように、受光側に配置された光透過性基板202と、裏面側に配置されたバックシート201と、光透過性基板202およびバックシート201の間に配置された多数の太陽電池セル203とを有している。また、太陽電池セル203は、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルム等の封止材204に挟まれて封止されている。
In recent years, solar power generation, which is a power generation system using natural energy, has been rapidly spread. As shown in FIG. 9, the solar cell module for photovoltaic power generation includes a light
従来、太陽電池モジュールにおいては、多数の太陽電池セル203,203・・・が、幅1〜3mmの配線材205で電気的に直列に接続されていた。太陽電池セル203は、太陽の受光面である表面側にマイナス電極(N型半導体電極)、裏面側にプラス電極(P型半導体電極)が設けられているため、配線材205で接続すると、太陽電池セル203の受光面の上に配線材205が重なることになり、光電変換の面積効率が低下する傾向にあった。さらに、配線材205が太陽電池セル203の表側から裏側に回り込む構造になるため、各部材の熱膨張の差が原因で配線材205が断線することがあった。
Conventionally, in a solar cell module, a large number of
そこで、これらの問題を解決すべく、例えば特許文献1,2には、プラス電極とマイナス電極の両電極が太陽電池セルの裏面に設置され、これら電極を基板上の回路層により電気接続するバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルではセル裏面で直列に接続することが可能であり、セル表面の受光面積が犠牲にならず光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張の差による断線も防止できる。
In order to solve these problems, for example, in
ところで、従来の太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの実装は、太陽電池セルを封止材で封止する前段階として、導電性接着剤を用いての太陽電池セルの電極と回路層とを接続する作業により行われていた。したがって、作業が煩雑となり、生産効率が低下してしまうという問題があった。 By the way, the mounting of the solar battery cell in the conventional solar battery module connects the electrode of the solar battery cell and the circuit layer using a conductive adhesive as a pre-stage for sealing the solar battery cell with a sealing material. It was done by work. Accordingly, there is a problem that the work becomes complicated and the production efficiency is lowered.
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、生産効率の向上を図ることが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a solar cell module capable of improving production efficiency.
前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、絶絶縁基材の表面に回路層が形成されてなる回路基板の表面に、磁界が作用するフィラーを溶融状態の封止樹脂内に含有してなる第一封止材を積層する工程と、該第一封止材の表面に、裏面に電極を有する太陽電池セルを積層する工程と、互いに対向する前記電極及び前記回路層間に磁界を印加する工程とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention includes a filler in which a magnetic field acts on a surface of a circuit board in which a circuit layer is formed on the surface of an insulating base material in a molten sealing resin. A step of laminating the first sealing material, a step of laminating solar cells having electrodes on the back surface on the surface of the first sealing material, and applying a magnetic field between the electrode and the circuit layer facing each other. And a step of performing.
このような特徴の太陽電池モジュールの製造方法によれば、第一封止材を太陽電池セルと回路基板とによって挟み込んだ状態で磁界を印加する印加工程を行うことによって、溶融状態の封止樹脂に含有されたフィラーが電極及び回路層間に集合する。これによって、フィラーによる異方導電性が発現され、太陽電池セルや回路層での短絡が生じさることなく、電極と回路層とが電気的に接続される。 According to the manufacturing method of the solar cell module of such features, by performing the application step of applying a magnetic field in a state sandwiched a first sealing member by the solar cell and the circuit board, sealing the molten state The filler contained in the resin collects between the electrode and the circuit layer. Thereby, anisotropic conductivity due to the filler is expressed, and the electrode and the circuit layer are electrically connected without causing a short circuit in the solar battery cell or the circuit layer.
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法において、前記フィラーは、磁界が作用する磁性フィラーであることを特徴とする。
これによって、電極及び回路層間に磁界を印加した際に、該電極及び回路層間にフィラーを確実に集合させることができ、このフィラーを介して電極と回路層とを電気的に接続することができる。
Further, in the method for manufacturing the solar cell module according to the present invention, the filler is characterized in that magnetic field is a magnetic filler acting.
Thereby, upon application of a magnetic field to the electrodes and circuit layers, it is possible to reliably set the filler to the electrode and circuit layers, the electrodes and the circuit layer through the filler may be electrically connected it can.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、磁界を印加する工程の後に、溶融状態の前記封止樹脂を硬化させる工程をさらに備えることを特徴とする。
これにより、太陽電池セルを裏面側から確実に封止することができる。
Furthermore, the method of manufacturing a solar cell module according to the present invention, after the step of applying a magnetic field, and further comprising the step of curing the sealing resin in the molten state.
Thereby, a photovoltaic cell can be reliably sealed from the back side.
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法において、前記封止樹脂を硬化させる工程は、前記封止樹脂に紫外線を照射することにより該封止樹脂を硬化させる工程、又は、前記封止樹脂に加熱処理を施すことで前記封止樹脂を硬化させる工程であることを特徴とする。
これにより第一封止材における溶融状態の封止樹脂を確実に硬化させることができる。
In the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention, the step of curing the sealing resin includes the step of curing the sealing resin by irradiating the sealing resin with ultraviolet rays, or the sealing resin. It is the process of hardening the said sealing resin by heat-processing to.
As a result, the molten sealing resin in the first sealing material can be reliably cured.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法において、前記フィラーは、その直径が前記第一封止材の厚みと略同一の寸法に設定されていることが好ましい。またこれに代えて、前記フィラーは、その直径が前記第一封止材の厚みよりも小さい寸法に設定されていてもよい。
フィラーの直径が第一封止材の厚みと略同一の場合には、単一のフィラーが電極及び回路層間を電気的に接続し、フィラーの直径が第一封止材の厚みより小さい場合には、複数のフィラーが電極及び回路層間を電気的に接続することで、いずれの場合も電極及び回路層を確実に接続することができる。
また、特にフィラーの直径が第一封止材の厚みと略同一の場合、該フィラーの直径が第一封止材の厚みよりも小さい場合に比べてフィラーの合計数が少なくて済むため、封止樹脂内にフィラーを均一に分散させることが容易となる。また、電極及び回路層間に単一のフィラーのみが移動すればよいため、接続不良を招くことが少なく、製造工程における歩留まりを向上させることもできる。
Furthermore, in the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention, it is preferable that the filler has a diameter set to be approximately the same as the thickness of the first sealing material. Alternatively, the filler may have a diameter that is smaller than the thickness of the first sealing material.
When the diameter of the filler is substantially the same as the thickness of the first sealing material, a single filler electrically connects the electrode and the circuit layer, and the diameter of the filler is smaller than the thickness of the first sealing material. Since the plurality of fillers electrically connect the electrode and the circuit layer, the electrode and the circuit layer can be reliably connected in any case.
In particular, when the filler diameter is substantially the same as the thickness of the first sealing material, the total number of fillers is smaller than when the filler diameter is smaller than the thickness of the first sealing material. It becomes easy to uniformly disperse the filler in the stop resin. In addition, since only a single filler needs to move between the electrode and the circuit layer, connection failure is less likely to occur, and the yield in the manufacturing process can be improved.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記太陽電池セルの表面に第二封止材を積層する工程と、該第二封止材の表面に透光性基材を積層する工程と、前記回路基板の裏面にバックシートを積層する工程とをさらに備えること特徴とする。
これにより、裏面側からバックシート、回路基板、第一封止材、太陽電池セル、第二封止材及び透光性基材が順次積層された太陽電池モジュールを得ることができる。
Furthermore, in the manufacturing method of the solar cell module according to the present invention, a step of laminating the second sealing material on the surface of the solar cell, and laminating a translucent base material on the surface of the second sealing material. a step, and further comprising that said laminating the back sheet on the back surface of the circuit board.
Thereby, the solar cell module by which the back sheet | seat, the circuit board, the 1st sealing material, the photovoltaic cell, the 2nd sealing material, and the translucent base material were laminated | stacked sequentially from the back surface side can be obtained.
本発明によ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によれば、太陽電池セルと回路層との間に介装された第一封止材内における導電性フィラーにより、電極と回路層とが電気的に接続される構成のため、導電性接着剤を用いた太陽電池セルの実装工程を行う必要がなく、作業の煩雑製を回避させることができる。これによって、生産効率の向上を図ることが可能となる。 According to the solar cell module and the method for manufacturing the solar cell module according to the present invention, the electrode and the circuit layer are electrically connected by the conductive filler in the first sealing material interposed between the solar cell and the circuit layer. Therefore, it is not necessary to perform a mounting step of the solar battery cell using the conductive adhesive, so that complicated work can be avoided. As a result, the production efficiency can be improved.
以下、本発明の参考例の太陽電池モジュールの参考例について説明する。
図1に本参考例の太陽電池モジュールを示す。この太陽電池モジュール10は、回路基板20と、回路基板20の裏面側に配されたバックシート30と、回路基板20の表面側に配されて受光面を形成する透光性基材40と、回路基板20及び透光性基材40の間に配された太陽電池セル50と、該太陽電池セル50を封止する封止層60とを備えている。
Hereinafter, reference examples of the solar cell module of the reference example of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a solar cell module of this reference example . The
回路基板20は、絶縁基材21の表面に回路層22が一体に積層されることで構成されている。
絶縁基材21としては、繊維及び樹脂を含有する複合材料からなる板状をなす部材、即ち、繊維基材に熱硬化性樹脂等の絶縁樹脂を含浸し乾燥させて得たプリプレグが用いられる。この絶縁基材21に用いられる繊維としては、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維等が挙げられる。これらのうち、熱硬化性樹脂との親和性、絶縁信頼性、材料コストの観点からガラス繊維が好ましい。
The
As the
また、絶縁樹脂としては、副生物を生成せずに硬化する付加重合型等の熱硬化性樹脂が好ましい。付加重合型の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、シアナート樹脂、シアン酸エステル樹脂−エポキシ樹脂、シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステル−マレイミド−エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、マレイミド−ビニル樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。 The insulating resin is preferably an addition polymerization type thermosetting resin that cures without generating a by-product. Examples of the addition polymerization type thermosetting resin include epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, diallyl phthalate resin, acrylic resin, cyanate resin, cyanate ester resin-epoxy resin, cyanate ester-maleimide resin, cyanide. Acid ester-maleimide-epoxy resin, maleimide resin, maleimide-vinyl resin, bisallylnadiimide resin, and the like can be given. A thermosetting resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
回路層22は、後述する太陽電池セル50に電気的に接続される層であって、上記絶縁基材21の表面に圧着積層されている。この回路層22は、絶縁基材21上に配される複数の太陽電池セル50を電気的に直列に接続する回路パターンを有している。回路層22を構成する材料としては、電気抵抗が低い材料、例えば、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などが使用されるが、回路層22を構成する樹脂よりも線膨張率が低い材質から形成されていることが好ましい。また、回路層22の材料として、導電性高分子を使用することもできる。
The
バックシート30は空気透過を調整する層であって、回路基板20の裏面に積層固定されている。このバックシート30としては、耐候性、絶縁性など長期信頼性を有する材料が使用され、例えば、フッ素樹脂フィルム、低オリゴマー・耐熱ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム/ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、シリカ(SiO2)蒸着フィルム、アルミニウム箔等が使用される。
The
透光性基材40は、太陽電池モジュール10の最表面に配されて受光面を形成する部材であって、例えば、ガラス基板、透明樹脂基板等が用いられる。透明樹脂基板を構成する透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
The
太陽電池セル50は、光を吸収することで発電する素子であって、本参考例においては、矩形平板状をなし、太陽電池モジュール10の面方向に沿って、かつ、複数の太陽電池セル50の側面同士が対向するように互いに所定間隔をあけて配置されている。この太陽電池セル50としては、例えば、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型、色素増感型のものが用いられる。これらの中でも、発電効率に優れる点では、単結晶シリコン型が好ましい。また、太陽電池セル50はその裏面側から突出するようにして複数の電極51を備えており、当該電極51を介して太陽電池セル50内で発電された電力が外部に取り出されるように構成されている。
The
封止層60は、太陽電池セル50全体を封止するための層であって、該太陽電池セル50の裏面側に配された第一封止材70と、太陽電池セル50の表面側に配された第二封止材80とから構成されている。
The
第一封止材70は、封止樹脂71と、該封止樹脂71内に分散混合された帯電フィラー72とから構成されている。この第一封止材70は、太陽電池セル50と回路基板20との間に配されており、これにより、第一封止材70の表面は太陽電池セル50の裏面及び電極51に接触している。
The
封止樹脂71としては、光線透過率が高い紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂が用いられ、さらに耐熱性、耐高温、耐高湿、耐候性等の耐久性、電気絶縁性を有する素材を用いることが好適である。この封止樹脂71は、溶融時において該封止樹脂71内に分散混合された帯電フィラー72が自由に遊動できる程度に流動性が高く設定されている。
As the sealing
帯電フィラー72は、電気伝導性を有する金属(例えば、金、銀、白金、ニッケル、銅、アルミ、亜鉛、真鍮、これらの合金など)からなる粒子であって、溶融状態の封止樹脂71に分散混合する前段階として帯電処理が施されている。これにより、帯電フィラー72は、正又は負に帯電した状態で封止樹脂71内に存在している。
The charged
この帯電フィラー72は、第一封止材70内にて回路層22と太陽電池セル50の電極51とを当該第一封止材70の厚み方向に接続する役割を有しており、即ち、第一封止材70における異方導電性機能を担っている。この帯電フィラー72の直径は、本参考例においては、第一封止材70の厚みと略同一に設定されており、第一封止材70の厚みに応じて例えば10μm〜50μmの範囲、好ましくは10μm〜20μmの範囲に設定されている。
The charged
この帯電フィラー72の形状としては、図2(a)に示す球形状、図2(b)に示す不定形状(不規則な外形状)、図2(c)に示す直方体形状、図2(d)に示す板状、図2(e)に示す球形の亜種形状(球形状の表面全体に凸部が形成された形状)図2(f)に示す棒状等から、種々の形状を選択することができる。特に、帯電フィラー72の役割である電気接続性の観点からは、球形状又は球形の亜種形状を選択することが好ましい。
As the shape of the charging
上記第一封止材70が封止樹脂71内に帯電フィラー72を含有する構成であるのに対し、第二封止材80は帯電フィラー72を含有することなく、封止樹脂81のみから構成されている。この第二封止材80は、太陽電池セル50と透光性基材40との間に配されており、これにより、第二封止材80の表面は、太陽電池セル50の表面及び側面に接触している。なお、第二封止材80の封止樹脂81としては、第一封止材70の封止樹脂71と同様の材料を採用することができる。また、この第二封止材80としてEVAシート等を用いてもよい。
The
透光性基材40は、太陽電池モジュール10の最前面に配されて受光面をなす板状の部材であって、該透光性基材40としては、例えば、ガラス基板、透明樹脂基板などが採用される。透明樹脂基板を構成する透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
The
次に上記太陽電池モジュール10の製造方法について図3を参照して説明する。
まず、絶縁基材21上に金属箔を接合し、当該金属箔にエッチング加工を施すことによって回路層22を形成し、図3(a)に示す回路基板20を得る。
Next, the manufacturing method of the said
First, a metal foil is joined on the insulating
次いで、図3(b)に示すように、回路基板20の表面側に、溶融状態とした第一封止材70を積層する。この状態においては、第一封止材70内の帯電フィラー72は溶融状態の封止樹脂71内にランダムに分散している。
その後、図3(c)に示すように、該第一封止材70の表面に太陽電池セル50を積層する。この際、太陽電池セル50の電極51を、第一封止材70を挟んで回路層22と対向した状態とする。なお、流動性の高い第一封止材70内に太陽電池セル50が沈み込まないよう、図示しない治具等を用いて、回路基板20に対して適切な間隔をあけた状態で太陽電池セル50を支持してもよい。
Next, as shown in FIG. 3B, the
Thereafter, as shown in FIG. 3C,
次いで、回路基板20の回路層22と太陽電池セル50の電極51との間に電界Eを印加する。このように電界Eを印加する手法としては、例えば、回路層22に対して直流電源を接続して該回路層22に電流を流通する方法が挙げられる。これにより、回路層22の電位が、該回路層22が対向する太陽電池セル50の電極51の電位よりも高い状態となり、互いに対向する回路層22及び電極51間には、図4(a)に示すように、回路層22から電極51に向かっての電界Eが生じる。
Next, an electric field E is applied between the
これにより、第一封止材70の溶融状態の封止樹脂71内に遊動可能に混合された帯電フィラー72に対して上記電界Eが作用することにより、図4(b)に示すように、該帯電フィラー72が電極51と回路層22との間に集合、移動する。これにより、帯電フィラー72が電極51及び回路層22に接触し、図3(d)に示すように、互いに対向する電極51及び回路層22がそれぞれ電気的に接続される。即ち、第一封止材70による異方導電性が発現されて、電極51及び回路層22が電気的に接続されるのである。
As a result, the electric field E acts on the charged
なお、回路基板20の表面に第一封止材70、太陽電池セル50が順次積層された状態において、例えば互いに対向する電極51と回路層22との間隔が帯電フィラー72の直径より大きい場合には、帯電フィラー72に上記電界Eが作用することにより、該帯電フィラー72は電極51のみに接触する。この際には、第一封止材70の表面から加圧することにより、帯電フィラー72を電極51のみならず回路層22に接触させればよい。
In the state where the
また、電界Eの発生方法としては、上記のように回路層22に直流電源を接続する方法のみならず、例えば、回路基板20の表面に第一封止材70、太陽電池セル50が順次積層された状態において、太陽電池セル50に光を照射して発電させる方法であってもよい。即ち、太陽電池セル50に光を照射すると、太陽電池セル50の電位が回路層22より大きくなるため、太陽電池セル50の電極51から回路層22に向かっての電界が発生する。これにより、上記同様、帯電フィラー72を電極51及び回路層22間に導入することができる。
Further, as a method for generating the electric field E, not only the method of connecting the DC power source to the
さらに、互いに対応する回路層22及び電極51間に電界Eを発生させることができれば、上記以外の方法であってもよく、例えば、回路基板20及び太陽電池セル50の外部から別途電界発生装置等を用いて電界Eを印加してもよい。
Furthermore, any method other than those described above may be used as long as the electric field E can be generated between the circuit layers 22 and the
次いで、第一封止材70の封止樹脂71を硬化させる。この工程は、封止樹脂71が紫外線硬化性樹脂の場合には該封止樹脂71に対して紫外線を照射することにより行われ、封止樹脂71が熱硬化性樹脂の場合には、回路基板20、第一封止材70及び太陽電池セル50の積層体全体を加熱することにより行われる。
Next, the sealing
その後、図3(e)に示すように、第二封止材80を太陽電池セル50の表面から積層させ、これにより該第二封止材80及び第一封止材70によって太陽電池セル50を封止して封止層60を形成する。なお、第二封止材80の封止樹脂81として第一封止材70の封止樹脂71と同様の材料を用いる場合には、溶融状態の封止樹脂81を太陽電池セル50に積層させた後、加熱又は紫外線を照射することにより、第一封止材70と一体となるように硬化させて太陽電池セルを封止する。この第二封止材80の硬化は、上記第一封止材70の硬化と同時に行なってもよい。また、第二封止材80としてEVAシートを用いた場合には、太陽電池セル50の表面に当該EVAシートを積層した後、加熱処理を施すことでEVAシートを溶融させ、第一封止材70と一体化させる。
Thereafter, as shown in FIG. 3 (e), the
そして、最後に、回路基板20の絶縁基材21の裏面にバックシート30を積層するとともに、第二封止材80の表面に透光性基材40を積層することで、本参考例の太陽電池モジュール10を得ることができる。
And, finally, with laminating the
以上の説明した太陽電池モジュール10及び太陽電池モジュール10の製造方法によれば、太陽電池セル50と回路基板20との間に介装された第一封止材70内における帯電フィラー72により、電極51と回路層22との導電性が確保される。
According to the
即ち、第一封止材70を太陽電池セル50と回路基板20とによって挟み込んだ状態において、太陽電池セル50の電極51と回路基板20の回路層22との間に電界Eを印加すると、溶融状態の封止樹脂71に含有された帯電フィラー72がこれら電極51及び回路層22間に集合する。これによって、帯電フィラー72による第一封止材70の異方導電性が発現され、太陽電池セル50や回路層22での短絡を生じさせることなく、電極51と回路層22とを電気的に接続することができる。したがって、例えば、導電性接着剤を用いての太陽電池セル50の実装工程を行う必要がなく、作業の煩雑さを回避することができ、生産効率の向上を図ることが可能となる。
That is, when the electric field E is applied between the
また、帯電フィラー72の直径が第一封止材70の厚みと略同一とされているため、封止樹脂71内に帯電フィラー72を均一に分散させることが容易となる。したがって、第一封止材70の作製を容易に行うことが可能となる。また、単一の帯電フィラー72のみが移動すればよいため、接続不良を招くことが少なく、製造工程における歩留まりを向上させることもできる。
Further, since the diameter of the charging
なお、参考例の太陽電池モジュール10の変形例として、例えば図5に示す太陽電池モジュール10であってもよい。この太陽電池モジュール10において、帯電フィラー72の直径が第一封止材70の厚みよりも小さく設定されており、互いに対向する電極51及び回路層22間に複数の帯電フィラー72が集合している。そして、これら複数の帯電フィラー72が互いに接触することで電極51及び回路層22間を電気的に接続した構成とされている。この場合も、参考例と同様に、電極51及び回路層22間間に電界Eを印加することで複数の帯電フィラー72をこれら電極51及び回路層22間に集合させることができるため、作業の煩雑さを回避することができ、生産効率の向上を図ることが可能となる。
In addition, as a modification of the
次に実施形態の太陽電池モジュールについて、図6〜図8を参照して説明する。なお、実施形態において参考例と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
図6に本実施形態の太陽電池モジュールを示す。この太陽電池モジュール100は、参考例と同様、回路基板20と、回路基板20の裏面側に配されたバックシート30と、回路基板20の表面側に配されて受光面を形成する透光性基材40と、回路基板20及び透光性基材40の間に配された太陽電池セル50と、該太陽電池セル50を封止する封止層60とを備えている。そして、実施形態の太陽電池モジュール100においては、封止層60における第一封止材70が、封止樹脂71と磁性フィラー73とから構成されている。
Next, the solar cell module of the embodiment will be described with reference to FIGS. In the embodiment , the same components as those in the reference example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
FIG. 6 shows the solar cell module of this embodiment. Similar to the reference example , this
磁性フィラー73は、例えば鉄等の電気伝導性を有する磁性体からなる粒子によって構成されており、封止樹脂71内に分散混合されている。なお、磁性フィラー73を構成する物質としては、上記材料に限定されず、磁界が作用する材質、即ち、磁性体ならばいかなる材料からなるものであってもよい。
The
この磁性フィラー73は、第一封止材70内にて回路層22と太陽電池セル50の電極51とを当該第一封止材70の厚み方向に接続する役割を有しており、即ち、第一封止材70における異方導電性機能を担っている。この磁性フィラー73の直径は、第一封止材70の厚みと略同一に設定されており、第一封止材70の厚みに応じて例えば10μm〜50μmの範囲、好ましくは10μm〜20μmの範囲に設定されている。なお、磁性フィラー73の形状としては、参考例と同様、図2(a)〜(e)に示す形状等から種々の形状を選択することができ、特に電気接続性の観点からは、球形状又は球形の亜種形状を選択することが好ましい。
The
次に上記太陽電池モジュール100の製造方法について図7を参照して説明する。
まず、絶縁基材21上に金属箔を接合するとともに当該金属箔にエッチング加工を施して回路層22を形成し、図7(a)に示す回路基板20を得る。
次いで、図7(b)に示すように、回路基板20の表面側に、溶融状態とした第一封止材70を積層し、その後、図7(c)に示すように、該第一封止材70の表面に太陽電池セル50を積層する。この際、太陽電池セル50の電極51を、第一封止材70を挟んで回路層22と対向した状態とし、電極51と回路層22との間隔を磁性フィラー73の直径寸法よりも大きく設定する。なお、流動性の高い第一封止材70内に太陽電池セル50が沈み込まないよう、図示しない治具等を用いて太陽電池セル50を支持してもよい。
Next, the manufacturing method of the said
First, a metal foil is bonded onto the insulating
Next, as shown in FIG. 7B, a molten
次いで、回路基板20の回路層22と太陽電池セル50の電極51との間に磁界Hを印加する。ここでは、磁界Hを印加する手法として、図7(d),図8(a)に示すように、磁界印加プローバ110を使用する方法を採用している。即ち、互いに対向する電極51及び回路層22をその対向方向から挟むようにして、互いに磁極の異なる一対の磁界印加プローバ110を配置する。これにより、回路層22及び電極51間には、図8(a)に示すように、回路層22と電極51との対向方向に沿った磁界Hが生じる。
Next, a magnetic field H is applied between the
これにより、第一封止材70の溶融状態の封止樹脂71内に遊動可能に分散混合された磁性フィラー73に対して上記磁界Hが作用することにより、図8(b)に示すように、該磁性フィラー73が電極51と回路層22との間に集合する。本実施形態においては、磁界Hが太陽電池セル50の表面側に配置された磁界印加プローバ110から回路基板20の裏面側に配置された磁界印加プローバ110に向かって発生していることにより、磁性フィラー73が回路層22に接触する。
As a result, the magnetic field H acts on the
なお、磁界Hを発生する手段としては、磁界印加プローバ110に限られず、例えば永久磁石や電磁石等の他の磁界発生源を用いてもよい。
The means for generating the magnetic field H is not limited to the magnetic
次いで、図8(e)に示すように、加圧部材120を用いて太陽電池セル50を表面側から押圧する。これにより、磁性フィラー73が回路層22のみならず電極51に接触し、互いに対向する電極51及び回路層22が電気的に接続される。即ち、第一封止材70による異方導電性が発現され、電極と回路層22とが電気的に接続されるのである。
Next, as shown in FIG. 8 (e), the
次いで、第一封止材70の封止樹脂71を硬化させ、その後、図8(f)に示すように、第二封止材80を太陽電池セル50の表面から積層させることで、太陽電池セル50を封止する封止層60を形成する。
そして、最後に、回路基板20の絶縁基材21の裏面にバックシート30を積層するとともに、第二封止材80の表面に透光性基材40を積層することで、本実施形態の太陽電池モジュール100を得ることができる。
Next, the sealing
And finally, while laminating the
本実施形態の太陽電池モジュール100及び太陽電池モジュール100の製造方法においても、太陽電池セル50と回路基板20との間に介装された第一封止材70内における磁性フィラー73により、電極51と回路層22との導電性が確保される。
Also in the
即ち、第一封止材70を太陽電池セル50と回路基板20とによって挟み込んだ状態において、太陽電池セル50の電極51と回路基板20の回路層22との間に磁界Hを印加することで、溶融状態の封止樹脂71に含有された磁性フィラー73がこれら電極51及び回路層22間に集合する。これによって、磁性フィラー73による第一封止材70の異方導電性が発現され、太陽電池セル50や回路層22での短絡を生じさせることなく、電極51と回路層22とを電気的に接続することができる。したがって、参考例と同様に、作業の煩雑さを回避することができ、生産効率の向上を図ることが可能となる。
That is, by applying the magnetic field H between the
なお、実施形態においては、磁性フィラー73の直径を第一封止材70の厚みと略同一としたが、これに限定されることはなく、磁性フィラー73の直径を第一封止材70の厚みよりも小さく設定して、互いに対向する電極51及び回路層22間を複数の磁性フィラー73によって電気的に接続する構成であってもよい。
In the embodiment , the diameter of the
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば、第一封止材70としては、帯電フィラー72又は磁性フィラー73を含有するのみならず、例えば、光反射性を有するフィラーを含有させてもよい。この場合、当該フィラーが太陽電池セル50の間を通過した光を反射することにより、光の利用効率を向上させることができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, unless it deviates from the technical idea of this invention, it is not limited to these, A some design change etc. are possible.
For example, the
なお、フィラーの含有量を調整すると第一封止材70の線膨張係数が変化する。これを利用して、第一封止材70の線膨張係数を太陽電池セル50及び回路基板20の線膨張係数の中間の値とすることによって、太陽電池セル50の剥離を防止することができる。
When the filler content is adjusted, the linear expansion coefficient of the
10 太陽電池モジュール
20 回路基板
21 絶縁基材
22 回路層
30 バックシート
40 透光性基材
50 太陽電池セル
51 電極
60 封止層
70 第一封止材
71 封止樹脂
72 帯電フィラー
73 磁性フィラー
80 第二封止材
81 封止樹脂
100 太陽電池モジュール
110 磁界印加プローバ
120 加圧部材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該第一封止材の表面に、裏面に電極を有する太陽電池セルを積層する工程と、
互いに対向する前記電極及び前記回路層間に磁界を印加する工程とを有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A step of laminating a first sealing material containing a filler in which a magnetic field acts in a molten sealing resin on the surface of a circuit board in which a circuit layer is formed on the surface of an insulating base;
A step of laminating solar cells having electrodes on the back surface on the surface of the first sealing material;
And a step of applying a magnetic field between the electrodes facing each other and the circuit layer.
該第二封止材の表面に透光性基材を積層する工程と、
前記回路基板の裏面にバックシートを積層する工程とをさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 Laminating a second sealing material on the surface of the solar cell;
Laminating a translucent substrate on the surface of the second sealing material;
Method of manufacturing a solar cell module according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises further a step of laminating the back sheet on the back surface of the circuit board.
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