JP6124166B2 - 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 - Google Patents
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Description
本発明は、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に関する。
太陽電池モジュールは、複数の太陽電池を有する。複数の太陽電池は、表面に電極を有する。複数の太陽電池の電極は、互いに配線材で接続される。配線材は、例えば、樹脂からなる接着剤により太陽電池の電極と導通するように接着される（例えば、特許文献１参照）。
太陽電池は、配線材と熱膨張率が異なる。このため、設置環境により太陽電池モジュールの温度が変化すると、太陽電池と配線材との間に応力が生じ、配線材が剥がれるおそれがある。
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールの信頼性を高める技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、表面に電極を有する複数の太陽電池素子と、複数の太陽電池素子の電極間を接続するタブ配線と、表面上に点在して設けられ、タブ配線と表面上とを接着する樹脂部と、を備える。
本発明の別の態様は、太陽電池モジュールの製造方法である。この方法は、表面に電極を有する複数の太陽電池素子と、複数の太陽電池素子同士を接続するタブ配線と、を準備し、表面上に点在するように接着剤を配置し、タブ配線を接着剤上に配置する。
本発明によれば、太陽電池モジュールの信頼性を高めることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の一例について詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
本実施形態を具体的に説明する前に、概要に述べる。本実施形態は、太陽電池モジュールを構成する複数の太陽電池素子を接続するタブ配線を、太陽電池素子の表面に接着するための技術に関する。近年、低コスト化を目的として、樹脂接着剤を用いることによりタブ配線が接着されることがある。このときに、タブ配線の接着強度を高めるため、タブ配線と太陽電池素子の表面との間に隙間なく樹脂接着剤を設けることとすると、タブ配線と太陽電池素子との熱膨張係数の違いから太陽電池素子に応力が大きく加わることとなる。そこで、本実施形態においては、タブ配線を接着させる樹脂接着剤を点在して設けることで、太陽電池素子に加わる応力を緩和し、太陽電池モジュールの信頼性を高める。
図１は、実施形態に係る太陽電池モジュール１００を示す断面図である。
本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池素子７０と、隣接する太陽電池素子７０を互いに接続するタブ配線４０と、第１樹脂部５２と、第２樹脂部５４と、保護基板６２と、バックシート６４と、封止層６６を備える。以下、これらの構成を順に詳述する。
太陽電池素子７０は、発電層１０と、第１電極２０と、第２電極３０を備える。
発電層１０は、入射する光を吸収して光起電力を発生させる層であり、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）又はインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料からなる基板を有する。発電層１０の構造は、特に限定されないが、本実施形態では、ｎ型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を有する。発電層１０は、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面側に、ｉ型非晶質シリコン層、ボロン（Ｂ）等がドープされたｐ型非晶質シリコン層、酸化インジウム等の透光性導電酸化物からなる透明導電層の順番で積層されている。また、基板の裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層、リン（Ｐ）等がドープされたｎ型非晶質シリコン層、透明導電層の順番で積層されている。
発電層１０は、太陽電池素子７０の表面の一つである受光面１２と、太陽電池素子７０の表面の一つであり、受光面１２に背向する裏面１４とを有する。ここで、受光面は、太陽電池素子７０において主に太陽光が入射される主面を意味し、発電層１０に入射される光の大部分が入射される面である。
第１電極２０及び第２電極３０は、太陽電池素子７０の表面に設けられる電極であり、発電層１０が発電した電力を外部に取り出す電極である。第１電極２０は、受光面１２に設けられ、第２電極３０は、裏面１４に設けられる。第１電極２０及び第２電極３０は、例えば、銀（Ａｇ）や、銅（Ｃｕ）等の金属を含む導電性の材料である。なお、銅（Ｃｕ）や錫（Ｓｎ）等の電解メッキ層をさらに含んでもよい。ただし、これに限定されるものでなく、金（Ａｕ）等の他の金属、他の導電性材料、又はそれらの組み合わせとしてもよい。
タブ配線４０は、第１樹脂部５２により第１電極２０と電気的に導通するように表面上に接着される。また、タブ配線４０は、第２樹脂部５４により第２電極３０と電気的に導通するように表面上に接着される。タブ配線４０は、細長い金属箔であり、例えば、銅箔に銀をコーティングしたものや、アルミニウム箔が用いられる。タブ配線４０は、複数の太陽電池素子７０が配列される第１の方向（ｘ方向）に延び、ｘ方向に隣接する一方の太陽電池素子７０の第１電極２０と、他方の太陽電池素子７０の第２電極３０に接続される。
タブ配線４０は、延在部４２と、屈曲部４３と、先端部４４を備える。
延在部４２は、受光面１２又は裏面１４に沿ってｘ方向に延びる。延在部４２は、第１樹脂部５２を介して受光面１２に接着され、第２樹脂部５４を介して裏面１４に接着される。より詳細には、延在部４２は、第１電極２０又は第２電極３０の上に配置され、電極と電気的に導通するよう電極の少なくとも一部と直接接触接した状態で接着される。
先端部４４は、延在部４２が設けられる受光面１２または裏面１４の上に設けられ、太陽電池素子７０の外周に近い領域に配置される。
屈曲部４３は、太陽電池素子７０の厚さに相当する段差を有する。屈曲部４３が設けられることで、タブ配線４０は、複数の太陽電池素子７０の受光面１２および裏面１４がそれぞれ同一平面内に配置した状態で、一方の太陽電池素子７０の受光面１２と他方の太陽電池素子７０の裏面１４とを接続することができる。
保護基板６２及びバックシート６４は、太陽電池素子７０を外部環境から保護する。受光面１２側に設けられる保護基板６２は、太陽電池素子７０が発電のために吸収する波長帯域の光を透過する。保護基板６２は、例えば、ガラス基板である。裏面１４側に設けられるバックシート６４は、ＥＶＡ、ポリイミド等の樹脂基板や、保護基板６２と同じガラス基板である。
封止層６６は、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）、ポリイミド等の樹脂材料である。これにより、太陽電池素子７０への水分の浸入等を防ぐとともに、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させる。なお、保護基板６２側から入射した光が太陽電池素子７０により多く吸収されるよう、バックシート６４と封止層６６の間に金属箔などを設けることで、太陽電池素子７０を透過してバックシート６４に達した光を太陽電池素子７０へ反射させてもよい。
つづいて、図２、３を参照して、第１電極２０および第２電極３０の構成について詳述する。
図２は、太陽電池素子７０の受光面１２を示す外観図である。本図では、タブ配線４０が配置される領域を破線で示している。
第１電極２０は、互いに平行にｘ方向に延びる３本のバスバー電極２４と、バスバー電極２４と直交する第２の方向（ｙ方向）に延びる複数のフィンガー電極２２を備える。フィンガー電極２２は、受光面１２上に形成される電極であるため、発電層１０に入射する光を遮らないように細く形成することが望ましい。また、発電した電力を効率的に集電できるよう所定の間隔で配置することが望ましい。
バスバー電極２４は、複数のフィンガー電極２２を互いに接続し、ｘ方向に直線状に延びる。バスバー電極２４は、発電層１０に入射する光を遮らない程度に細く形成するとともに、複数のフィンガー電極２２から集電した電力を効率的に流せるよう、ある程度太くすることが望ましい。なお、本実施形態において、バスバー電極２４のｙ方向の幅ｗ１は、タブ配線４０の幅ｗ２よりも狭くなるように形成される。
図３は、太陽電池素子７０の裏面１４を示す外観図である。本図においても、タブ配線４０が配置される領域を破線で示しているが、説明の便宜上、タブ配線４０が配置される一部の領域について記載を省略している。
第２電極３０も、第１電極２０と同様に、互いに平行にｘ方向に延びる３本のバスバー電極３４と、バスバー電極３４と直交してｙ方向に延びる複数のフィンガー電極３２を備える。一方、第２電極３０は、非直線状に形成されるバスバー電極３４を備える点で第１電極２０と異なる。具体的には、バスバー電極３４は、ジグザグ状に形成される。また、裏面１４は、太陽光が主に入射される主面ではないため、裏面１４のフィンガー電極３２の本数は、受光面１２のフィンガー電極２２よりも多く設けられており、フィンガー電極２２より集電効率が高い。
裏面１４のバスバー電極３４は、短手方向であるｙ方向の中心位置を結ぶようにｘ方向に延びる中心線Ｃを、繰り返し跨ぐようにジグザグ状に形成される。なお、本実施形態において、バスバー電極３４が設けられるｙ方向の範囲ｗ３は、タブ配線４０の幅ｗ２よりも広くなるように形成される。
バスバー電極３４は、複数の第１頂点３６ａと、複数の第２頂点３６ｂと、複数の第１接続電極３８ａと、複数の第２接続電極３８ｂを備える。
第１頂点３６ａおよび第２頂点３６ｂ（以下、総称して頂点３６ともいう）は、ジグザグ形状を有したバスバー電極３４の延びる方向が変化する屈曲部であり、バスバー電極３４の中心線Ｃから離間した位置にそれぞれ設けられる。第１頂点３６ａは、中心線Ｃを基準として＋ｙ方向（紙面上における上方向）に離間して設けられ、第２頂点３６ｂは、中心線Ｃを基準として−ｙ方向（紙面上における下方向）に離間して設けられる。隣接する第１頂点３６ａと第２頂点３６ｂの間は、第１接続電極３８ａまたは第２接続電極３８ｂにより接続される。本実施形態において、頂点３６は、フィンガー電極３２の位置に設けられるが、変形例においては、フィンガー電極３２の位置とは異なる位置に設けることとしてもよい。
第１接続電極３８ａおよび第２接続電極３８ｂは、中心線Ｃに斜めに交差する方向に延びて隣接する第１頂点３６ａと第２頂点３６ｂとを接続する。第１接続電極３８ａは、第２頂点３６ｂから第１頂点３６ａに向けて＋ｘ方向と＋ｙ方向の間の方向（紙面上における右斜め上方向Ａ）に延びる。一方、第２接続電極３８ｂは、第１頂点３６ａから第２頂点３６ｂに向けて＋ｘ方向と−ｙ方向の間の方向（紙面上における右斜め下方向Ｂ）に延びる。右斜め上方向Ａに延びる第１接続電極３８ａと、右斜め下方向Ｂに延びる第２接続電極３８ｂとが互い違いに設けられることにより、バスバー電極３４は、ジグザグ状に形成される。
つづいて、図４から図６を参照して、第１樹脂部５２の構成について詳述する。
図４は、受光面１２に設けられる第１樹脂部５２を示す外観図である。本図においても、受光面１２の上に設けられるタブ配線４０の記載を省き、タブ配線４０が設けられる位置を破線で示している。
第１樹脂部５２は、受光面１２に設けられ、受光面１２とその上に延在するタブ配線４０とを接着する。第１樹脂部５２は、樹脂接着剤を硬化させた接着層であり、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性の樹脂材料を用いる。本実施形態においては、第１樹脂部５２として絶縁性の樹脂材料を用いるが、樹脂材料に導電性の粒子などを分散させることにより導電性を有することとしてもよい。
第１樹脂部５２は、ｘ方向に延びるバスバー電極２４に接して設けられ、ｙ方向の幅ｗ４がバスバー電極２４の幅ｗ１よりも広く、タブ配線４０の幅ｗ２よりも狭くなるように設けられる。第１樹脂部５２は、ｘ方向に離散的に点在して設けられ、第１樹脂部５２が設けられる接着領域Ｄ１と、第１樹脂部５２が設けられない非接着領域Ｄ２とがｘ方向に交互に配置される。
図５は、受光面１２の接着領域Ｄ１の構造を示す断面図であり、図４のＡ−Ａ断面線を示す。
第１樹脂部５２は、接着領域Ｄ１におけるバスバー電極２４の周囲に設けられ、受光面１２からの厚さｈが、バスバー電極２４の厚さと等しくなるように設けられる。第１樹脂部５２は、タブ配線４０の下面４０ａの少なくとも一部と接することにより、タブ配線４０と発電層１０の受光面１２とを接着している。また、タブ配線４０の下面４０ａは、バスバー電極２４と直接接触することにより、導通をとっている。
図６は、受光面１２の非接着領域Ｄ２の構造を示す断面図であり、図４のＢ−Ｂ断面線を示す。
非接着領域Ｄ２には第１樹脂部５２が設けられないものの、非接着領域Ｄ２におけるタブ配線４０は、その下面４０ａがバスバー電極２４と直接接触することにより導通をとっている。タブ配線４０は、非接着領域Ｄ２に隣接する接着領域Ｄ１の第１樹脂部５２により発電層１０の受光面１２に接着されるため、非接着領域Ｄ２においてもタブ配線４０がバスバー電極２４と接触することとなる。
つづいて、図７を参照して、第２樹脂部５４の構成について詳述する。図７は、裏面１４に設けられる第２樹脂部を示す外観図である。本図では、図４と同様、裏面１４の上に設けられるタブ配線４０の記載を省き、タブ配線４０が設けられる位置を破線で示している。
第２樹脂部５４は、裏面１４に設けられ、太陽電池素子７０の裏面１４とその上に延在するタブ配線４０とを接着する。第２樹脂部５４は、第１樹脂部５２と同様、樹脂接着剤を硬化させた接着層であり、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂などの接着性の熱硬化性の樹脂材料である。
第２樹脂部５４は、ジグザグ状に延びるバスバー電極３４の中心線Ｃに沿って設けられ、ｙ方向の幅がｗ４がタブ配線４０の幅ｗ２よりも狭くなるように設けられる。第２樹脂部５４は、ｘ方向に離散的に点在して設けられ、第２樹脂部５４が設けられる接着領域Ｄ１と、第１樹脂部５２が設けられない非接着領域Ｄ２とがｘ方向に交互に配置される。
第２樹脂部５４は、接着領域Ｄ１におけるバスバー電極３４の周囲に設けられ、裏面１４からの厚さが、バスバー電極３４の厚さとなるように設けられる。第２樹脂部５４は、タブ配線４０の下面の少なくとも一部と接することにより、タブ配線４０と太陽電池素子７０の裏面１４とを接着している。タブ配線４０は、バスバー電極３４と直接接触することによりに導通をとる。
つづいて、図８から図１２を参照して、太陽電池モジュール１００の製造方法の一例について説明する。まず、図８から図１０を参照して、受光面１２にタブ配線４０を接着する工程を詳述する。
図８は、太陽電池素子７０の受光面１２に接着剤８０を塗布する工程を示す図である。
複数の太陽電池素子７０を用意し、タブ配線４０を接着するための接着剤８０を太陽電池素子７０の表面に塗布する。接着剤８０は、ペースト状の樹脂接着剤であり、熱硬化性を有する。例えば、硬化剤を加えたエポキシ樹脂に固形成分を混合させることにより、ペースト状とした硬化前の樹脂を用いることができる。
接着剤８０は、バスバー電極２４の上に、ディスペンサなどの吐出手段９０を用いてｘ方向に点在して塗布される。接着剤８０は、接着領域Ｄ１に対応する塗布領域Ｅ１にのみ塗布され、非接着領域Ｄ２に対応する非塗布領域Ｅ２を避けて塗布される。これにより、接着剤８０は、塗布領域Ｅ１と非塗布領域Ｅ２とがｘ方向に交互に配置されるように塗布される。
なお、接着剤８０は、印刷により塗布してもよい。例えば、凹版オフセット印刷により印刷を行う場合には、塗布領域Ｅ１に対応する領域に凹部を設けた印刷版を用いればよい。その他、スクリーン印刷により印刷を行ってもよい。この場合には、必要とする接着剤８０の厚さに応じて、接着剤８０を複数回重ね塗りしてもよい。
図９は、太陽電池素子の受光面１２に塗布された接着剤８０を示す図である。
接着剤８０は、ｙ方向の幅ｗ５がバスバー電極２４の幅ｗ１と同程度もしくは少し広く塗布される。これにより、接着剤８０の上からタブ配線４０を載せた場合に、接着剤８０がバスバー電極２４の周囲に確実に広がるとともに、接着剤８０がバスバー電極２４の周囲に広がりすぎないようにする。これにより、一定の接着強度を確保するとともに、接着剤８０のフィレットが広がることで受光面積が狭くなることを防ぐことができる。
図１０は、太陽電池素子の受光面１２に接着したタブ配線４０を示す図であり、図９に示す接着剤８０の上にタブ配線４０を配置した状態を示す。
タブ配線４０は、その長手方向が接着剤８０の点在するｘ方向となるように接着剤８０の上に配置され、バスバー電極２４とタブ配線４０とが直接接触して導通がとられる。接着剤８０は、タブ配線４０の押圧によりバスバー電極２４の周囲にはみ出すこととなり、はみ出た接着剤８０により受光面１２とタブ配線４０とが接着される。
接着剤８０は、タブ配線４０に押し出されて広がることにより、タブ配線４０と受光面１２とが接着される接着領域Ｄ１を形成する。その結果、接着領域Ｄ１の範囲は、塗布領域Ｅ１よりも広くなり、タブ配線４０を接着した後の接着剤８０のｙ方向の幅ｗ４は、塗布時の接着剤８０の幅ｗ５よりも広がる。また、タブ配線４０と受光面１２の間に接着剤８０が広がらない領域は、タブ配線４０と受光面１２とが接着されない非接着領域Ｄ２となる。これにより、接着領域Ｄ１が点在して設けられることとなる。なお、非接着領域Ｄ２は、接着領域Ｄ１が塗布領域Ｅ１よりも広がって形成されるため、非塗布領域Ｅ２よりも狭くなる。
この状態で、タブ配線４０を加熱して接着剤８０を熱硬化させることにより、接着領域Ｄ１に第１樹脂部５２が形成される。これにより、第１樹脂部５２は、タブ配線４０に沿ってｘ方向に点在して設けられることとなる。
次に、図１１、１２を参照して、裏面１４にタブ配線４０を接着する工程を詳述する。受光面１２に一端が接着されたタブ配線４０は、その他端が裏面１４に接着される。
図１１は、太陽電池素子の裏面１４に塗布された接着剤８０を示す外観図である。
接着剤８０は、裏面１４において、ジグザグ状に延びるバスバー電極３４の中心線Ｃに沿って点在するように塗布される。このとき、頂点３６は、中心線Ｃから離間した位置に設けられることから、接着剤８０は、頂点３６とは異なる位置に塗布されることとなり、頂点３６の近傍を避けた位置に設けられることとなる。
接着剤８０は、受光面１２と同様、ディスペンサなどの吐出手段９０を用いてｘ方向に点在して塗布される。接着剤８０は、接着領域Ｄ１に対応する塗布領域Ｅ１にのみ塗布され、非接着領域Ｄ２に対応する非塗布領域Ｅ２を避けて塗布される。これにより、接着剤８０は、塗布領域Ｅ１と非塗布領域Ｅ２とがｘ方向に交互に配置されるように塗布される。
図１２は、太陽電池素子の裏面１４に接着したタブ配線４０を示す図である。
タブ配線４０は、裏面１４に塗布された接着剤８０の上に配置され、バスバー電極３４とタブ配線４０とが直接接触し、導通がとられる。接着剤８０は、タブ配線４０の押圧によりバスバー電極３４の周囲にはみ出すこととなり、はみ出た接着剤８０により裏面１４およびタブ配線４０とが互いに接着される。つまり、接着剤８０がはみ出る領域が接着領域Ｄ１となる。一方で、接着剤８０が広がらず、タブ配線４０と受光面１２とが接着されない領域は非接着領域Ｄ２となる。
この状態で、タブ配線４０を加熱して接着剤８０を熱硬化させることにより、接着領域Ｄ１に第２樹脂部５４が形成される。これにより、第２樹脂部５４は、タブ配線４０に沿ってｘ方向に点在して設けられることとなる。また、タブ配線４０の幅ｗ２は、ジグザグ状に形成されるバスバー電極３４の範囲ｗ３よりも狭いため、バスバー電極３４の頂点３６は、タブ配線４０が設けられる領域からｙ方向に張り出すこととなる。
最後に、タブ配線４０を接続した複数の太陽電池素子７０を封止する。タブ配線４０を接続した複数の太陽電池素子７０の受光面１２側に、封止層６６の一部を構成する樹脂シートと保護基板６２を配置し、裏面１４側に封止層６６の一部を構成する樹脂シートとバックシート６４配置する。そして、太陽電池素子７０を保護基板６２とバックシート６４で挟み込んだ状態で加熱圧着することにより、受光面１２側と裏面１４の樹脂シートが融着して封止層６６を形成され、太陽電池モジュール１００が形成される。
以下、本実施形態の太陽電池モジュール１００が奏する効果について説明する。
本実施形態の太陽電池モジュール１００は、太陽電池素子７０の受光面１２に点在して設けられる第１樹脂部５２により、タブ配線４０と受光面１２とが接着される。これにより、受光面１２とタブ配線４０とを接着する樹脂部が受光面１２とタブ配線４０の間の領域に連続的に設けられる場合と比べて、樹脂部が設けられることによる太陽電池素子７０への応力を緩和することができる。同様に、太陽電池モジュール１００は、裏面１４に点在して設けられる第２樹脂部５４によりタブ配線４０と太陽電池素子７０の裏面１４とが接着されるため、裏面１４側の応力も緩和することができる。太陽電池素子７０への応力が緩和されることで、タブ配線４０が剥離したり太陽電池素子７０が損傷したりすることを防ぎ、太陽電池モジュール１００の信頼性を高めることができる。
また、太陽電池モジュール１００は、第１樹脂部５２が受光面１２に点在して設けられるため、受光面１２とタブ配線４０とを接着する樹脂部が受光面１２とタブ配線４０の間の領域に連続的に設けられる場合と比べて、樹脂部が設けられる面積を小さくすることができる。このため、樹脂部がタブ配線４０の外にはみ出して設けられる場合であっても、樹脂部により受光面１２が遮られてしまう面積を小さくすることができる。したがって、太陽電池モジュール１００の発電効率の低下を防ぐことができる。
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
上述の実施形態においては、図９、図１１に示すように、接着剤８０をフィンガー電極の配置によらずに設けることとしたが、接着剤８０をフィンガー電極とバスバー電極の交点に設けることとしてもよい。
図１３は、変形例１に係る太陽電池素子の受光面１２に塗布された接着剤８０を示す外観図である。変形例１における受光面１２では、接着剤８０がバスバー電極２４とフィンガー電極２２との交点の位置に塗布される。それぞれのフィンガー電極２２は所定の間隔をあけて設けられるため、フィンガー電極２２とバスバー電極２４の交点に接着剤８０を塗布することで、接着剤８０を点在して塗布させることができる。また、フィンガー電極２２が設けられる位置に接着剤８０を塗布することで、フィンガー電極２２の位置におけるタブ配線４０の接着強度を高めることができる。
図１４は、変形例１に係る太陽電池素子の裏面１４に塗布された接着剤８０を示す外観図である。変形例１における裏面１４では、接着剤８０がバスバー電極３４の中心線Ｃとフィンガー電極２２との交点の位置に塗布される。この場合も、バスバー電極３４の頂点３６は中心線Ｃから離間した位置に設けられるため、接着剤８０は、頂点３６の近傍を避けて設けられることとなる。これにより、フィンガー電極３２の位置におけるタブ配線４０の接着強度を高めることができる。
なお、その他の変形例として、接着剤８０をフィンガー電極とバスバー電極の交点を避ける位置に設けることとしてもよく、例えば、隣接するフィンガー電極の中間の位置に設けてもよい。
図１５、変形例２に係る太陽電池素子の受光面１２に塗布された接着剤８０を示す外観図である。変形例１における受光面１２では、バスバー電極２４とフィンガー電極２２の交点の位置を避け、隣接する交点の中間位置に接着剤８０が塗布される。これにより、フィンガー電極２２による応力と第１樹脂部５２による応力が加わる位置を異なる位置とすることができ、太陽電池素子にかかる応力を分散させることができる。
図１６は、変形例２に係る太陽電池素子の裏面１４に塗布された接着剤８０を示す外観図である。変形例２における裏面１４では、接着剤８０がバスバー電極３４の中心線Ｃとフィンガー電極３２との交点の位置を避け、隣接する交点の中間位置に接着剤８０が塗布される。この場合も、接着剤８０は、頂点３６の近傍を避けて設けられることとなる。これにより、フィンガー電極３２による応力と第２樹脂部５４による応力が加わる位置を異なる位置とすることができ、太陽電池素子にかかる応力を分散させることができる。
上述の実施形態においては、受光面１２および裏面１４にバスバー電極を設け、バスバー電極とタブ配線４０とを直接接触させて導通をとっている。変形例においては、受光面１２および裏面１４にバスバー電極を設けず、フィンガー電極とタブ配線４０とが直接接触するようにしてタブ配線４０を受光面１２および裏面１４に接着し、タブ配線４０とフィンガー電極との導通をとってもよい。なお、受光面１２と裏面１４のいずれか一方をバスバー電極なしの構成とし、バスバー電極が設けられない表面において、フィンガー電極とタブ配線４０とが直接接触するようにタブ配線４０を表面に接着してもよい。
図１７（ａ）−（ｃ）は、変形例３に係る太陽電池素子７０の受光面１２に塗布された接着剤８０を示す外観図である。いずれも、タブ配線４０が接着される領域に沿って接着剤８０を点在させて塗布し、塗布した接着剤８０の上にタブ配線４０を接着することで、第１樹脂部５２が形成される。
図１７（ａ）は、フィンガー電極２２の位置によらずに接着剤８０を点在させて塗布した場合を示す。本図は、フィンガー電極２２が配置される間隔よりも、接着剤８０を点在する間隔を狭くしている。そのため、フィンガー電極２２の位置と接着剤８０の位置とが対応しないこととなっている。この場合、接着剤８０をｘ方向に連続的に塗布させる場合と比べて、樹脂部が設けられることによる太陽電池素子への応力を緩和することができる。
図１７（ｂ）は、フィンガー電極２２の上に接着剤８０を塗布した場合を示す。本図は、フィンガー電極２２の間隔と、接着剤８０を点在させる間隔を等しくし、フィンガー電極２２のｘ方向の位置と接着剤８０のｘ方向の位置とが一致するように対応させている。この場合、フィンガー電極２２が設けられる位置におけるタブ配線４０との接着強度を高めることができる。
図１７（ｃ）は、フィンガー電極２２の位置を避けて接着剤８０を塗布した場合を示す。本図は、フィンガー電極２２の間隔と、接着剤８０を点在させる間隔を等しくし、フィンガー電極２２のｘ方向の位置と接着剤８０のｘ方向の位置とが異なるように双方の位置をずらしている。この場合、フィンガー電極２２による応力と第１樹脂部５２による応力が加わる位置を異なる位置とすることができ、太陽電池素子にかかる応力を分散できる。
上述の実施形態においては、受光面１２に設けられる第１樹脂部５２の位置と、裏面１４に設けられる第２樹脂部５４の位置関係について特に規定しなかったが、双方の位置に対応関係を持たせることとしてもよい。
図１８は、変形例４に係る太陽電池モジュール１００を示す断面図である。変形例４における第２樹脂部５４は、第１樹脂部５２が設けられる接着領域Ｄ１に対応する位置に設けられる。ここで、対応する位置とは、受光面１２において第１樹脂部５２が設けられる位置に背向することとなる裏面１４上の領域のことであり、タブ配線４０が延びるｘ方向の位置が同じとなる接着領域Ｄ１のことである。第１樹脂部５２が設けられる位置に対応して第２樹脂部５４を配置することで、受光面１２と裏面１４とで応力を集中させる箇所を同じにすることができる。これにより、太陽電池モジュール１００の信頼性を高めることができる。
図１９は、変形例５に係る太陽電池モジュール１００を示す断面図である。変形例５における第２樹脂部５４は、第１樹脂部５２が設けられる接着領域Ｄ１とは異なる位置に対応して設けられる。そのため、第２樹脂部５４は、第１樹脂部５２が設けられる位置に背向する位置には設けられず、その位置を避けるようにして配置される。いいかえれば、第２樹脂部５４は、第１樹脂部５２が設けられない非接着領域Ｄ２に対応する位置に設けられる。第１樹脂部５２が設けられる位置と第２樹脂部５４が設けられる位置をずらすことにより、受光面１２と裏面１４とで応力を集中させる箇所を分散させることができる。これにより、太陽電池モジュール１００の信頼性を高めることができる。
上述の実施形態においては、受光面１２に直線状のバスバー電極２４を設け、裏面１４にジグザグ状のバスバー電極３４を設ける場合を示したが、それぞれの表面に設けられるバスバー電極は直線状であるかジグザグ状であるかを問わない。例えば、受光面１２と裏面１４の双方を直線状のバスバー電極としてもよいし、双方をジグザグ状のバスバー電極としてもよい。また、実施形態とは逆に受光面１２にジグザグ状のバスバー電極を設け、裏面１４に直線状のバスバー電極を設けてもよい。また、受光面１２と裏面１４のいずれか一方をバスバー電極を設けない構成としもよいし、双方をバスバー電極なしの構成としてもよい。
上述の実施形態においては、裏面１４にジグザグ状のバスバー電極３４を設ける場合を示したが、ジグザグ状に延びるバスバー電極の代わりに波線状に延びるバスバー電極としてもよい。波線状に延びるバスバー電極では、例えば、正弦波の波形が延びる形状とし、頂点３６が丸みを帯びるように電極が延びる方向を変化させることとしてもよい。
上述の実施形態において、タブ配線４０は、フィンガー電極が延びるｙ方向に直交するｘ方向に延在して設けられることとした。変形例においては、タブ配線４０を受光面１２または裏面１４に沿って、ｘ方向およびｙ方向の双方に交差する斜めの方向に延ばして設けることとしてもよい。
１０ 発電層、 １２ 受光面、 １４ 裏面、 ２０ 第１電極、 ２２ フィンガー電極、 ２４ バスバー電極、 ３０ 第２電極、 ３２ フィンガー電極、 ３４ バスバー電極、 ４０ タブ配線、 ５２ 第１樹脂部、 ５４ 第２樹脂部、 ６２ 保護基板、 ６４ バックシート、 ６６ 封止層、 ７０ 太陽電池素子、 ８０ 接着剤、 ９０ 吐出手段。
Claims (7)
- 表面に電極を有する複数の太陽電池素子と、
隣接する前記太陽電池素子の電極間を接続するタブ配線と、
前記表面上に点在して設けられ、前記タブ配線と前記電極とを接着する第１樹脂部と、
前記表面上に点在して設けられ、前記電極と離間して、前記タブ配線と前記表面とを接着する第２樹脂部と、を備える樹脂部と、
を備える太陽電池モジュール。 - 前記タブ配線は、前記表面に沿って所定方向に延在し、
前記第１樹脂部及び前記第２樹脂部は、前記タブ配線に沿って点在する請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記電極は、非直線状のバスバー電極を有し、
前記バスバー電極は、前記バスバー電極の短手方向の中心位置から前記短手方向にそれぞれ離間した位置となる複数の頂点を通るように設けられており、
前記第１樹脂部及び前記第２樹脂部は、前記頂点の近傍を避けて設けられる請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。 - 前記太陽電池素子は、
前記表面の一つである受光面と、
前記表面の一つであって前記受光面に背向する裏面と、
を備え、
前記第１樹脂部及び前記第２樹脂部は、
前記受光面上に点在して設けられる第３樹脂部と、
前記裏面上に前記第３樹脂部が設けられる位置に対応して設けられる第４樹脂部と、
を備える請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 前記太陽電池素子は、
前記表面の一つである受光面と、
前記表面の一つであって前記受光面に背向する裏面と、
を備え、
前記第１樹脂部及び前記第２樹脂部は、
前記受光面上に点在して設けられる第３樹脂部と、
前記裏面上に前記第３樹脂部が設けられる位置とは異なる位置に対応して設けられる第４樹脂部と、
を備える請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 前記電極の周囲において、前記太陽電池素子の表面と前記タブ配線との間に前記第１樹脂部が設けられる接着領域と、
前記電極の周囲において、前記太陽電池素子の表面と前記タブ配線との間に、前記第１樹脂部が設けられずに、前記電極と前記タブ配線とが直接接触する非接着領域と、
を備え、前記接着領域と前記非接着領域とが前記タブ配線に沿って交互に配置される、請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 表面に電極を有する複数の太陽電池素子と、隣接する前記太陽電池素子同士を接続するタブ配線と、を準備し、
前記電極上に点在するように第１接着剤を配置し、
前記電極と離間して前記表面に点在するように第２接着材を配置し、
前記タブ配線を前記第１接着剤と前記第２接着剤上に配置する太陽電池モジュールの製造方法。
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