JP5857245B2 - 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5857245B2
JP5857245B2 JP2013535736A JP2013535736A JP5857245B2 JP 5857245 B2 JP5857245 B2 JP 5857245B2 JP 2013535736 A JP2013535736 A JP 2013535736A JP 2013535736 A JP2013535736 A JP 2013535736A JP 5857245 B2 JP5857245 B2 JP 5857245B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
resin
electrode
bus bar
resin member
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
Application number
JP2013535736A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013046389A1 (ja
Inventor
裕之 賀勢
裕之 賀勢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2013046389A1 publication Critical patent/JPWO2013046389A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5857245B2 publication Critical patent/JP5857245B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0512Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module made of a particular material or composition of materials
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

本発明は、太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
近年、環境負荷が小さなエネルギー源として、配線材により電気的に接続された複数の太陽電池を有する太陽電池モジュールに対する注目が高まってきている。例えば、特許文献1には、太陽電池と配線材とが樹脂接着剤を用いて接着されている太陽電池モジュールが提案されている。
特開2010−238938号公報
近年、太陽電池モジュールの信頼性を向上したいという要望が高まってきている。
本発明の一態様に係る太陽電池は、光電変換部と、電極と、樹脂部材とを含む。電極は、光電変換部の一主面上に配されている。電極には、配線材が電気的に接続される。樹脂部材は、電極が配されており、かつ、配線材の下方に位置する領域に配される。
本発明の別の態様に係る太陽電池は、光電変換部と、電極とを備える。電極は、光電変換部の一主面上に配されている。電極は、複数のフィンガー部とバスバー部とを含む。本発明の別の態様に係る太陽電池は、一主面上のバスバー部の領域内に配された樹脂部材をさらに備える。
本発明の一態様に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、配線材とを備えている。配線材は、太陽電池に電気的に接続されている。太陽電池は、光電変換部と、電極と、樹脂部材とを含む。電極は、光電変換部の一主面上に配されている。電極は、配線材に電気的に接続されている。樹脂部材は、一主面の、電極が配されておりかつ配線材の下方に位置する領域に配されている。太陽電池モジュールは、樹脂接着層をさらに備えている。樹脂接着層は、樹脂部材の表面を含む太陽電池の表面と配線材とを接着している。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法では、光電変換部と、光電変換部の一主面上に配された電極と、光電変換部の一主面の電極が設けられた領域内に配された樹脂部材とを有する太陽電池を準備する準備工程を行う。樹脂部材の表面を含む太陽電池の表面と配線材とを樹脂接着剤を用いて接着すると共に、電極と配線材とを電気的に接続する接続工程を行う。
本発明によれば、改善された信頼性を有する太陽電池モジュールを提供することができる。
図1は、第1の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。 図2は、第1の実施形態における太陽電池の模式的平面図である。 図3は、第1の実施形態における太陽電池の模式的裏面図である。 図4は、図2の線IV−IV部分における太陽電池モジュールの一部分の略図的断面図である。 図5は、第1の実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を説明するための略図的断面図である。 図6は、第2の実施形態における太陽電池モジュールの一部分の略図的断面図である。 図7は、第3の実施形態における太陽電池の模式的平面図である。 図8は、第4の実施形態における太陽電池の模式的平面図である。 図9は、第5の実施形態における太陽電池の模式的平面図である。 図10は、第6の実施形態における太陽電池の模式的裏面図である。 図11は、実験例1において作製したサンプルの模式的平面図である。 図12は、実験例2において作製したサンプルの模式的平面図である。
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
(第1の実施形態)
図1に示されるように、太陽電池モジュール1は、複数の太陽電池10を備えている。複数の太陽電池10は、配線材11によって電気的に接続されている。配線材11と太陽電池10とは、接着層12によって接着されている。配線材11と太陽電池10との接着態様については後に詳述する。
複数の太陽電池10は、第1の保護部材14及び第2の保護部材15の間に充填された充填材層13中に設けられている。第2の保護部材15は、太陽電池10の光入射側に配されている。第2の保護部材15は、例えば、透光性を有するガラス板やプラスチック板等の透光性の部材により構成することができる。第1の保護部材14は、太陽電池10の裏面側に配されている。第1の保護部材14は、例えば、樹脂フィルムや、金属箔を介在させた樹脂フィルムにより構成することができる。充填材層13は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)等の樹脂により構成することができる。
尚、必要に応じて太陽電池モジュール1の周縁部に枠体が取り付けられていてもよい。また、第1の保護部材14の表面に、出力を外部に取出すための端子ボックスが設けられていてもよい。
図2〜図4に示されるように、太陽電池10は、光電変換部20を備えている。光電変換部20は、受光した際に電子や正孔などのキャリアを生成する。
光電変換部20は、第2の保護部材15側に位置する第1の主面20aと、第1の保護部材14側に位置する第2の主面20bとを有する。第1の主面20aは、太陽電池10の受光面を構成している。第2の主面20bは、太陽電池10の裏面を構成している。
第1の主面20aの上には、第1の電極31が配されている。第2の主面20bの上には、第2の電極32が配されている。これら第1の電極31及び第2の電極32のうちの一方が少数キャリアを収集する電極であり、他方が多数キャリアを収集する電極である。第1の電極31の少なくとも一部は、厚み方向zにおいて配線材11と重なるように配されている。同様に、第2の電極32の少なくとも一部も、厚み方向zにおいて配線材11と重なるように配されている。第1及び第2の電極31,32のそれぞれは、配線材11に電気的に接続されている。
図2に示されるように、第1の電極31は、複数のフィンガー部31aと、複数のバスバー部31bとを備えている。複数のフィンガー部31aは、一の方向(y方向)に相互に平行に延びている。また、複数のフィンガー部31aは、一の方向に交差する他の方向(x方向)に沿って所定間隔を隔てて相互に平行に配されている。複数のフィンガー部31aは、バスバー部31bに電気的に接続されている。バスバー部31bは、x方向に沿って延びるように設けられている。
図3に示されるように、第2の電極32は、複数のフィンガー部32aと、複数のバスバー部32bとを備えている。複数のフィンガー部32aは、y方向に相互に平行に延びている。複数のフィンガー部は、一の方向に交差するx方向に沿って所定間隔を隔てて相互に平行に配されている。複数のフィンガー部32aは、バスバー部32bに電気的に接続されている。バスバー部32bは、x方向に沿って延びるように設けられている。
なお、本実施形態では、バスバー部31b、32bが配線材11よりも太い例について説明するが、バスバー部は、配線材よりも細くてもよいし、配線材と実質的に同じ太さを有していてもよい。
受光面となる第1の主面20a上に配される第1の電極31は、受光ロスを低減するために、第2の電極32よりも小面積に設けられていることが好ましい。
なお、本実施形態では、第1の電極31及び第2の電極32のそれぞれが複数のフィンガー部31a,32aとバスバー部31b,32bとを有する例について説明するが、本発明において、第1の電極31及び第2の電極32の形状は特に限定されない。第1の電極31及び第2の電極32のそれぞれは、例えば、複数のフィンガー部のみを有する所謂バスバーレスの電極であってもよい。また、第2の電極32は、第2の主面20bの略全面上に設けられる膜状の電極であってもよい。
光電変換部20の第1の主面20aの、第1の電極31が配されておりかつ配線材11の下方に位置する領域上には、樹脂部材41が配されている。また、光電変換部の第2の主面20bの、第2の電極32が配されておりかつ配線材11の下方に位置する領域上には、樹脂部材42が配されている。
樹脂部材41は、バスバー部31bと実質的に同じ厚みを有する。樹脂部材42は、バスバー部32bと実質的に同じ厚みを有する。配線材11は、この樹脂部材41,42を含む太陽電池10の主面に、樹脂接着層12によって接着されている。具体的には、本実施形態では、配線材11は、バスバー部31bの表面の少なくとも一部と、樹脂部材41の表面の少なくとも一部とに、樹脂接着層12によって接着されている。また、配線材11は、バスバー部32bの表面の少なくとも一部と、樹脂部材42の表面の少なくとも一部とに、樹脂接着層12によって接着されている。
樹脂接着層12は、例えば樹脂接着剤の硬化物を含んでいてもよい。樹脂接着層12は、複数の導電材と、樹脂接着剤の硬化物とを含んでいてもよい。樹脂接着層12が導電材を含まない場合は、配線材11と電極31,32とが少なくとも一部において直接接触するようにする必要がある。樹脂接着層12が導電材を含んでいる場合は、配線材11と電極31,32とが直接接触することにより電気的に接続されていてもよいし、導電材を介して電気的に接続されていてもよい。
配線材11の構成は、特に限定されない。配線材11は、例えば、CuやAgなどの金属、合金などの適宜の導電材料により構成することができる。配線材11は、半田等の導電性材料を含むコート層を有するものであってもよい。また、配線材11は、表面に凹凸を有するものであってもよい。
図2に示されるように、樹脂部材41は、バスバー部31bが配された各領域内において、配線材11の延びる方向であってバスバー部31bの延びる方向であるx方向に沿って間隔をおいて複数配されている。樹脂部材41の周囲は、バスバー部31によって囲繞されている。複数の樹脂部材41は、バスバー部31bのx方向における端部には設けられていない。各樹脂部材41のx方向における長さは、x方向におけるフィンガー部31aのピッチよりも長くてもよいし、短くてもよいし、等しくてもよい。
図3に示されるように、樹脂部材42は、バスバー部32bが配された領域内において、配線材11の延びる方向であってバスバー部32bの延びる方向であるx方向に沿って間隔をおいて複数配されている。樹脂部材42の周囲は、バスバー部32によって囲繞されている。複数の樹脂部材42は、バスバー部32bのx方向における端部には設けられていない。各樹脂部材42のx方向における長さは、x方向におけるフィンガー部32aのピッチよりも長くてもよいし、短くてもよいし、等しくてもよい。
配線材11は、樹脂部材41,42の表面を含む太陽電池10の表面と、樹脂接着層12により接着されている。そして、樹脂部材41,42と樹脂接着層12との接着により、配線材11と太陽電池10との接着強度が高められている。その結果、改善された信頼性を有する太陽電池モジュール1を得ることができる。
また、太陽電池モジュール1では、配線材11と樹脂部材41との接着箇所がx方向に沿って複数存在し、配線材11と樹脂部材42との接着箇所がx方向に沿って複数存在する。このため、配線材11と太陽電池10との接着強度が高められた領域が、配線材11の延びる方向に沿って複数個所存在するので、より改善された信頼性を有する太陽電池モジュール1を得ることができる。
さらに、太陽電池モジュール1では、樹脂部材41の周囲はバスバー部31bによって囲繞されている。よって、接着強度が高められた配線材11と樹脂部材41との接着部の近傍に位置する、配線材11とバスバー部31bとの電気的接続部の接着強度が高められる。このため、配線材11とバスバー部31bとの間の電気的な接続特性の低下も抑制される。同様に、配線材11とバスバー部32bとの間の電気的な接続特性の低下も抑制される。このため、さらに改善された信頼性を有する太陽電池モジュール1を得ることができる。
加えて、太陽電池モジュール1では、バスバー部31bは、樹脂部材41によって太陽電池10との接着強度が高められた配線材11の下方に配されている。よって樹脂部材41は、バスバー部31bが光電変換部20の第一の主面20aから剥離するのを防ぐように作用する。このため、配線材11を剥がす方向に力が加わったとしても、バスバー部31bと光電変換部20の第一の主面20aとの間の電気的な接続特性の低下が生じることが抑制される。同様にバスバー部32bと光電変換部の第2の主面20bとの間の電気的な接続特性の低下が生じることも抑制される。このため、さらに改善された信頼性を有する太陽電池モジュール1を得ることができる。特に、メッキ法により形成されたバスバー部31bあるいはバスバー部32bを有する太陽電池を含む太陽電池モジュールの信頼性を改善することができるので、工業的に優れる。
配線材11と太陽電池10の接着強度をより高める観点からは、樹脂部材41,42を、ポリエステル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びウレタン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種の樹脂により構成し、樹脂接着層12を、EVA樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びウレタン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種の樹脂接着剤の硬化物を含むものとすることが好ましい。樹脂部材41,42を、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種の樹脂により構成し、樹脂接着層12を、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種の樹脂接着剤の硬化物を含むものとすることがより好ましい。
次に、太陽電池モジュール1の製造方法の一例について説明する。
(太陽電池作製工程)
まず、光電変換部20を用意する。光電変換部20は、例えば公知の方法により作製することができる。
次に、図5に示されるように、光電変換部20の第1の主面20aの上に樹脂部材41を形成し、第2の主面20bの上に樹脂部材42を形成する。樹脂部材41,42は、例えば、樹脂部材41,42を形成しようとする部分以外を覆うようにレジスト膜を形成した後に、樹脂膜を形成し、その後、レジスト膜をリフトオフにより除去することにより形成することができる。或いは、第1の主面20aの略全面上に樹脂層を形成し、樹脂部材41,42として残す部分以外の樹脂層を除去するようにしてもよい。このような工程は、例えばフォトリソグラフを用いて行うことができる。
次に、第1及び第2の電極31,32を形成することにより太陽電池10を完成させる。第1及び第2の電極31,32は、例えば、スクリーン印刷法等の方法で形成することができる。
尚、樹脂部材41の形成において、第1の主面20aの略全面上に樹脂層を形成し、電極31の形成領域のみを除去するようにしてもよい。この場合、残された樹脂層をマスクとして、メッキ法によって容易に第1の電極31を形成することができる。樹脂部材42も同様にして形成することができる。
(接続工程)
次に、以上のようにして作成された複数の太陽電池10を準備し、配線材11を用いて電気的に接続する。具体的には、樹脂部材41の表面を含む太陽電池10の表面に配線材11を樹脂接着剤12aによって接着し、樹脂部材42の表面を含む太陽電池10の裏面に配線材11を樹脂接着剤12aによって接着する。この工程を繰り返し行うことにより、複数の太陽電池10を配線材11を用いて電気的に接続する。
その後、配線材11により電気的に接続された複数の太陽電池10を、第1の保護部材14及び第2の保護部材15の間において、充填材層13を用いて封止する。具体的には、例えば、第2の保護部材15の上に、EVAシートなどの樹脂シートを載置する。樹脂シートの上に、複数の太陽電池10を配置する。その上に、EVAシートなどの樹脂シートを載置し、さらにその上に、第1の保護部材14を載置する。これらを、減圧雰囲気中において、加熱圧着してラミネートすることにより太陽電池モジュール1を完成させることができる。
ところで、太陽電池10を作製する工程において、樹脂部材41の厚さと電極31の厚さとの関係は特に限定されるものではないが、図5に示されるように、樹脂部材41を電極31より厚くすることが好ましい。同様に、樹脂部材42の厚さと電極32の厚さとの関係も特に限定されるものではないが、樹脂部材42を電極32より厚くすることが好ましい。そして、接続工程において、樹脂部材41の表面を含む太陽電池10の表面と配線材11との間に樹脂接着剤12aを介在させた状態で配線材11と太陽電池10とを互いに近づく方向に押圧し、樹脂部材41を変形させながら樹脂接着剤12aを硬化させることが好ましい。同様に、樹脂部材42の表面を含む太陽電池10の表面と配線材11との間に樹脂接着剤12aを介在させた状態で配線材11と太陽電池10とを互いに近づく方向に押圧し、樹脂部材42を変形させながら樹脂接着剤12aを硬化させることが好ましい。
このようにすることにより、配線材11と太陽電池10との間に付加される応力を、樹脂部材41,42の変形により緩和することができる。よって、太陽電池10に大きな応力が付加されることを抑制することができる。従って、太陽電池10の破損を抑制することができ、太陽電池モジュール1の歩留りを高めることができる。
さらには、配線材11と太陽電池10との接着を加熱しながら行うことが好ましい。そうすることにより、接続工程において樹脂部材41,42が変形しやすくなる。従って、太陽電池10に大きな応力が付加されることをより効果的に抑制することができるので、太陽電池10の破損をより効果的に抑制することができる。
また、この観点から、樹脂部材41と樹脂部材42の配置は、平面視において少なくとも一部が重畳するように設けることが好ましい。このようにすることで、接続工程において太陽電池に大きな応力が付加されることをより一層抑制することができるので、太陽電池モジュール1の歩留りを高めることができる。
なお、太陽電池10の一方側の主面への配線材11の接着と、他方側の主面への配線材11の接着とは、別個に行ってもよいが、同時に行うことが好ましい。そうすることにより、太陽電池10に付加される応力をより小さくすることができる。また、配線材11と太陽電池10との間の熱膨張率差に起因して太陽電池10に反りが発生することを抑制することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、太陽電池10の両側に樹脂部材41,42を設ける例について説明した。それに対して、第2の実施形態に係る太陽電池モジュール2では、図6に示されるように、太陽電池10の受光面側に樹脂部材41が設けられている一方、裏面側には樹脂部材が設けられていない。このような構成においても、配線材11と太陽電池10との接着強度を高めることができるため、改善された信頼性を得ることができる。
なお、樹脂部材41は太陽電池10の裏面側にのみ設けるようにしてもよいが、受光面側の第1の電極31を裏面側の第2の電極32よりも小面積とする場合には、受光面側に樹脂部材41を設けることが好ましい。接続工程時の配線材11の押圧によって加わる第1の電極31への大きな圧力を低減することができるからである。
(第3の実施形態)
第1の実施形態では、樹脂部材41,42が、バスバー部31b、32bの配線材11の延びる方向であるx方向における端部が設けられた領域以外の領域に設けられている例について説明した。それに対して、第3の実施形態に係る太陽電池モジュールでは、図7に示されるように、樹脂部材41,42がバスバー部31b、32bの配線材11の延びる方向であるx方向における端部が設けられた領域に配されている。このため、配線材11の剥離の起点となる端部の太陽電池10に対する接着強度が高められている。従って、配線材11の剥離をより効果的に抑制することができる。
(第4の実施形態)
第4の実施形態では、図8に示されるように、樹脂部材41,42がバスバー部31b、32bのx方向における端部が設けられた領域を含め、バスバー部31b、32bの長さ方向における全体にわたって間隔を隔てて複数配列されている。従って、配線材11の剥離をさらに効果的に抑制することができる。
(第5の実施形態)
第1の実施形態では、複数の樹脂部材41が実質的に同じ形状を有し、複数の樹脂部材42が実質的に同じ形状を有している例について説明した。それに対して、第5の実施形態では、図9に示されるように、複数の樹脂部材41は、光電変換部20の配線材11の延びる方向であるx方向における端側に配された樹脂部材41ほど大面積となるように設けられている。また、複数の樹脂部材41は、x方向における端側に配された樹脂部材41ほど配線材11の幅方向であるy方向における長さ寸法が大きい。同様に、複数の樹脂部材42も、光電変換部20の配線材11の延びる方向であるx方向における端側に配された樹脂部材42ほど大面積となるように設けられている。また、複数の樹脂部材42は、x方向における端側に配された樹脂部材42ほど配線材11の幅方向であるy方向における長さ寸法が大きい。このようにすることにより、電極31,32と配線材11との接触面積を大きくしつつ、剥離しやすい配線材11の端部の接着強度を高めることができる。
(第6の実施形態)
第1の実施形態では、第1及び第2の電極31,32のそれぞれが複数のフィンガー部31a、32aと、それらが電気的に接続されたバスバー部31b、32bを有する例について説明した。それに対して、第6の実施形態では、図10に示されるように、裏面側の第2の電極32は面状に設けられており、第1の電極31は、複数のフィンガー部31a及びバスバー部31bを有する。このような構成においても、配線材11の太陽電池10に対する接着強度を高めることができるので、改善された信頼性を実現することができる。
なお、面状の第2の電極32の形成方法は、特に限定されない。第2の電極32は、例えば、スクリーン印刷法、めっき法、蒸着法、スパッタリング法等により形成することができる。
また、面状の第2の電極32の上に、配線材11を接着するための端子部が設けられていてもよい。
以下、本発明について、具体的な実験例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実験例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
(実験例1)
まず、図11に示されるように、長さ(L3)が104mm、幅(L4)が104mmである略矩形状の光電変換部51の上に、めっき法により、Ni−Cu−Niの積層物からなる線状の電極52を形成した。なお、光電変換部51の表面の電極52が配されていない部分は、アクリルからなる樹脂層により構成した。電極52の幅(L2)は、3mmとした。次に、電極52の上に半田コート層を有するCuからなる線状の配線材53を、樹脂接着剤を用いて貼付することにより実験例1に係るサンプルS1を2つ作製した。なお、配線材53の幅(L1)は1.2mmとした。配線材53は、電極52の幅方向中央に貼付した。従って、電極52の全体が配線材53に対して接着された状態とした。
(実験例2)
電極52の幅(L5)を、1.0mmとしたこと以外は、実験例1と同様にして、図12に示される実験例2に係るサンプルS2を2つ作製した。サンプルS2では、配線材53の両側各0.1mmが電極52からはみ出しており、両側部分を、光電変換部51の表層を構成しているアクリルからなる樹脂層に直接接着した。従って、配線材53のうち、面積%で、83%の部分が電極に接着され、17%の部分が樹脂層に接着された状態とした。
(評価)
実験例1,2において作製した各サンプルS1,S2につき、配線材53の端部を、光電変換部51の面方向に対して90°の方向に引っ張り、配線材53の一部が剥離したときの強度を、図11及び図12に示す6つのポイントA〜Fについて測定し、平均値を平均剥離強度として算出した。結果を以下に示す。
実験例1における平均剥離強度:0.4N
実験例2における平均剥離強度:1.2N
この結果から、配線材の一部を樹脂部材に接着することにより配線材の接着強度を改善できることが分かる。
尚、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。例えば、樹脂部材がバスバー部の長さ方向の全体に跨がって設けられていてもよい。
第1及び第2の電極の少なくとも一方は、バスバー部を有さず、複数のフィンガー部により構成されているバスバーレスの電極であってもよい。
バスバー部はジグザグ状に設けられていてもよい。
以上のように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
1,2…太陽電池モジュール、
10…太陽電池、
11…配線材、
12…樹脂接着層、
12a…樹脂接着剤、
20…光電変換部、
20a…第1の主面、
20b…第2の主面、
31…第1の電極、
32…第2の電極、
31a,32a…フィンガー部、
31b,32b…バスバー部、
41,42…樹脂部材

Claims (10)

  1. 光電変換部と、
    前記光電変換部の一主面上に配された電極と、を備え、
    前記電極は、複数のフィンガー部と一方向に沿って延びるバスバー部とを含み、
    さらに、前記一主面上の前記バスバー部の領域内に配された前記バスバー部の延びる方向に沿って配された複数の樹脂部材を備え、前記複数の樹脂部材は、前記バスバー部の延びる方向における端側に、内側に配された樹脂部材より大面積の樹脂部材を含む、太陽電池。
  2. 請求項1に記載の太陽電池であって、
    前記複数の樹脂部材は、前記バスバー部の延びる方向における端部領域に配された樹脂部材を含む。
  3. 請求項に記載の太陽電池であって、
    前記複数の樹脂部材は、前記バスバー部の延びる方向における端側に、内側に配された樹脂部材より幅方向における長さ寸法が大きい樹脂部材を含む。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の太陽電池であって、
    前記光電変換部の他主面上に配された、複数のフィンガー部及びバスバー部を含む電極と、前記バスバー部の領域内に配された樹脂部材と、をさらに備え、
    前記一主面上の樹脂部材と、前記他主面上の樹脂部材とは、平面視において少なくとも一部が重なる位置に配されている。
  5. 太陽電池と、
    前記太陽電池に電気的に接続された配線材と、
    を備え、
    前記太陽電池は、
    光電変換部と、
    前記光電変換部の一主面上に配されており、前記配線材に電気的に接続された電極と、前記一主面の、前記電極が配されておりかつ前記配線材の下方に位置する領域に配された
    樹脂部材と、
    を含み、
    前記樹脂部材の表面を含む前記太陽電池の表面と前記配線材とを接着している樹脂接着層をさらに備える、太陽電池モジュール。
  6. 請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記配線材の延びる方向に沿って配された複数の前記樹脂部材を含む。
  7. 請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記電極は、
    複数のフィンガー部と、
    前記複数のフィンガー部が電気的に接続されていると共に、前記配線材に電気的に接続されたバスバー部と、
    を有し、
    前記複数の樹脂部材は、前記バスバー部が配された領域内に配された樹脂部材を含む。
  8. 光電変換部と、前記光電変換部の一主面上に配された電極と、前記光電変換部の一主面の前記電極が設けられた領域内に配された樹脂部材とを有する太陽電池を準備する準備工程と、
    前記樹脂部材の表面を含む前記太陽電池の表面と前記配線材とを樹脂接着剤を用いて接着すると共に、前記電極と前記配線材とを電気的に接続する接続工程と、
    を備える、太陽電池モジュールの製造方法。
  9. 請求項に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記準備工程において、前記樹脂部材は前記電極よりも厚く形成されており、
    前記接続工程において、前記樹脂部材の表面を含む前記太陽電池の表面と前記配線材との間に前記樹脂接着剤を介在させた状態で前記配線材と前記太陽電池とを互いに近づく方向に押圧し、前記樹脂部材を変形させながら前記樹脂接着剤を硬化させる。
  10. 請求項に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記接続工程において、前記配線材と前記太陽電池との接着を加熱しながら行う。
JP2013535736A 2011-09-29 2011-09-29 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法 Expired - Fee Related JP5857245B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/072350 WO2013046389A1 (ja) 2011-09-29 2011-09-29 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013046389A1 JPWO2013046389A1 (ja) 2015-03-26
JP5857245B2 true JP5857245B2 (ja) 2016-02-10

Family

ID=47994496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013535736A Expired - Fee Related JP5857245B2 (ja) 2011-09-29 2011-09-29 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140190548A1 (ja)
JP (1) JP5857245B2 (ja)
WO (1) WO2013046389A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016178280A (ja) * 2014-11-28 2016-10-06 京セラ株式会社 太陽電池素子およびこれを用いた太陽電池モジュール
JP6365960B2 (ja) * 2015-03-31 2018-08-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
JP2018137250A (ja) * 2015-06-30 2018-08-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
TWM539701U (zh) * 2016-08-24 2017-04-11 新日光能源科技股份有限公司 太陽能電池
CN109743885A (zh) * 2016-09-13 2019-05-10 松下知识产权经营株式会社 太阳能电池模块

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2792640B2 (ja) * 1992-10-30 1998-09-03 京セラ株式会社 太陽電池素子
JP3743743B2 (ja) * 1999-03-09 2006-02-08 三菱電機株式会社 太陽電池
JP2001044459A (ja) * 1999-07-29 2001-02-16 Kyocera Corp 太陽電池
JP2001068699A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Kyocera Corp 太陽電池
JP2004247596A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Kyocera Corp 太陽電池素子およびその製造方法およびその太陽電池素子を用いた太陽電池モジュール
JP4040659B2 (ja) * 2006-04-14 2008-01-30 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池ストリング、および太陽電池モジュール
JP4294048B2 (ja) * 2006-11-29 2009-07-08 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
JP4463297B2 (ja) * 2007-08-07 2010-05-19 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
JP2011054660A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池ストリング及びそれを用いた太陽電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
US20140190548A1 (en) 2014-07-10
JPWO2013046389A1 (ja) 2015-03-26
WO2013046389A1 (ja) 2013-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5687506B2 (ja) 太陽電池及び太陽電池モジュール
JP5874011B2 (ja) 太陽電池及び太陽電池モジュール
TWI624072B (zh) Solar battery module manufacturing method, solar battery module and wiring connection method
JP5857245B2 (ja) 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法
JP5479228B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP5084146B2 (ja) 光起電力モジュール
JP2013219378A (ja) 太陽電池モジュール
JP2010272725A (ja) 薄膜太陽電池モジュールとその製造方法
EP2650927A1 (en) Solar cell module, method for producing solar cell module, solar cell, and method for connecting tab wire
JP5377409B2 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
KR20150003258A (ko) 결정계 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법
US9373738B2 (en) Solar module
JP5047134B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP5479222B2 (ja) 太陽電池モジュール
WO2012165001A1 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2013051339A (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2013030992A1 (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
JP6562314B2 (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法
JP5558940B2 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
CN209843727U (zh) 导电背板及背接触太阳电池组件
CN209843728U (zh) 导电背板及背接触太阳电池组件
WO2013014810A1 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2012014680A1 (ja) 太陽電池モジュール、およびその製造方法
JP5906422B2 (ja) 太陽電池及び太陽電池モジュール
CN211789057U (zh) 一种光伏电池的电连接结构及新型封装的光伏组件

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150203

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150707

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150805

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5857245

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees