JP6080247B2 - 太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池用導電性接着剤、太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
本発明が適用された太陽電池モジュール1について、p型電極とn型電極とがともに太陽電池の裏面に設けられた、いわゆるバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを例に説明する。
太陽電池モジュール1は、図1に示すように、複数の太陽電池セル2がインターコネクタとなる接続用導体3によって直列に接続されたストリングス4を有し、このストリングス4を複数配列したマトリクス5を備える。そして、太陽電池モジュール1は、このマトリクス5が封止接着剤のシート6及び受光面側に設けられた表面カバー7とともに一括してラミネートされることにより封止され、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム9が取り付けられることにより形成される。
太陽電池2は、光電変換素子として、単結晶型シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型といったシリコン光電変換素子や、薄膜型、化合物型、色素増感型等の光電変換素子などを用いることができる。なかでも、太陽電池2は、発電効率に優れる単結晶型シリコン型の光電変換素子を好適に用いることができる。
太陽電池2は、図2及び図3に示すように、受光面となる表面2aには電極は形成されておらず、受光面と反対側の裏面2bに、極性の異なるp型電極11及びn型電極12が形成されている。
次に、太陽電池2同士を接続する接続用導体3について説明する。接続用導体3は、図3に示すように、絶縁基板16上に配線17が形成され、例えば複数の太陽電池2を直列に接続するための端子17aを有する。絶縁基板16としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミドなどの高分子樹脂基板、ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた複合材料などを用いることができる。また、配線17、端子17aとしては、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などを用いることができる。
次いで、太陽電池2のp型電極集電部13、n型電極集電部14と、接続用導体3とを接続する導電性接着剤について説明する。導電性接着剤は、例えば接着剤となる熱硬化性樹脂組成物中に、ハンダ粉及び銀粉を含有した、導電性接着ペースト20が用いられる。
={金属フィラー/(金属フィラー+硬化成分+硬化剤)}×100 ・・・(1)
次いで、太陽電池モジュール1の製造工程について図4を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール1の製造方法は、太陽電池2の裏面2bに形成された電極集電部13,14と導通接続される端子17aが形成された絶縁基板16を配置し、この端子17a上に導電性接着ペースト20を塗布する。次いで、絶縁基板16上に封止接着材のシート6aを載せ、その上に太陽電池2を積層する。
太陽電池モジュール1の製造方法によれば、熱硬化性樹脂に含有させたハンダ粉が、熱硬化性樹脂の熱硬化処理温度よりも低い溶融温度を示し、且つ熱硬化性樹脂の熱硬化処理条件下で銀粉と反応して、当該ハンダ粉の溶融温度より高い融点を示す高融点ハンダ合金を生成する。これにより、熱硬化性樹脂が硬化するまでに、硬化温度以下において熱硬化性樹脂中に比較的少量の溶融したハンダ粉で銀粉を介して連続した高融点ハンダ合金のネットワーク(金属の連続相)を形成することができ、接続用導体3の端子17aと太陽電池2の各電極集電部13,14との間を導通させ、その後に熱硬化性樹脂が熱硬化する。したがって、太陽電池モジュール1は、高い導通信頼性を奏するとともに、相対的に熱硬化性樹脂の含有量を増大させ、太陽電池の電極と接続用導体との接着強度を向上させることができる。
なお、導電性接着剤は、導電性接着ペースト20以外にも、図5に示すように、熱硬化性樹脂に膜形成樹脂を含有させることによりフィルム状に形成した導電性接着フィルム21としてもよい。膜形成樹脂は、平均分子量が10000以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、10000〜80000程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
また、上記ではいわゆるバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール1を例に説明したが、本発明は、図6に示すように、受光面31aにp型電極とn型電極の一方からなる表面電極33が、受光面31aと反対側の裏面31bにp型電極とn型電極の他方からなる裏面電極34が設けられた太陽電池31が、接続用導体となるタブ線32を介して複数接続された太陽電池モジュール1に適用することもできる。
Claims (7)
- 複数の太陽電池に形成された電極同士が接続用導体を介して接続された太陽電池モジュールの製造方法において、
上記太陽電池の電極と上記接続用導体との間に、導電性接着剤を介在させ、
上記電極と上記接続用導体とを加熱押圧して上記導電性接着剤を硬化し、上記電極と上記接続用導体とを接続する工程を有し、
上記導電性接着剤は、熱硬化性樹脂中にハンダ粉及び銀粉を含有し、
上記ハンダ粉は、上記加熱押圧処理下で上記銀粉と反応して、上記ハンダ粉の溶融温度より高い融点を示す高融点ハンダ合金を生成する太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記ハンダ粉は、Sn−Bi、Sn−In又はSn−Znである請求項1記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記導電性接着剤は、フラックス活性を有する酸無水物系硬化剤を含有する請求項1又は請求項2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記ハンダ粉は、Sn−Biであり、
Sn−Bi:銀粉の質量比が2:1〜1:2である請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記接続用導体がFPC基板であり、
上記太陽電池は、バックコンタクトタイプである請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 太陽電池モジュールを構成する太陽電池に形成された電極と、複数の上記太陽電池に形成された上記電極同士を接続する接続用導体とを接続する太陽電池用導電性接着剤において、
熱硬化性樹脂にハンダ粉及び銀粉が含有され、
上記ハンダ粉は、Sn−Biであり、
Sn−Bi:銀粉の質量比が1.5:1〜1:2である太陽電池用導電性接着剤。 - 複数の太陽電池に形成された電極同士が接続用導体を介して接続された太陽電池モジュールにおいて、
上記太陽電池に形成された電極と、上記接続用導体とは、導電性接着剤の硬化物によって接続され、
上記硬化物は、熱硬化性樹脂の硬化物中に、ハンダ粉と、銀粉と、上記ハンダ粉の溶融温度より高い融点を示し銀と前記ハンダ粉を構成する金属とを含む高融点ハンダ合金とを含有する太陽電池モジュール。
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