JP5857245B2 - 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Description
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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2における平均剥離強度:1.2N
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)
- 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。 - 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。 - 請求項2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。 - 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。 - 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。 - 請求項5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。 - 請求項6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。 - 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。 - 請求項8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。 - 請求項9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。
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