JP7337838B2 - 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の製造方法に関する。
裏面接合型(バックコンタクト型)の太陽電池セルは、p型及びn型の両電極が裏面に配置されている。そのため、これを用いた太陽電池モジュールでは、電極が受光側に露出しない意匠性の優れたものとなる。例えば、特許文献1には、そのような裏面接合型の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールが開示されている。
国際公開第2014/050410号
本発明は、直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セルを有する太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングが埋め込まれた封止材層とを備え、前記太陽電池ストリングの末端の太陽電池セルのストリング端側の端辺部にタブ配線が電気的に接続された太陽電池モジュールの製造方法であって、前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、前記封止材層における前記太陽電池ストリングよりも受光側部分となる予定の受光側封止材上で加熱して行うことにより前記受光側封止材を軟化乃至溶融させて前記末端の太陽電池セルを前記受光側封止材に融着させるものである。
太陽電池モジュールの平面図である。 図1AのIB-IB断面図である。 太陽電池セルの裏面図である。 太陽電池ストリングの第1の態様の断面図である。 太陽電池ストリングの第2の態様の断面図である。 実施形態1における相互に隣接する一対の太陽電池セル間の電気的接続構造を示す図である。 図4AのIVB-IVB断面図である。 実施形態1における太陽電池ストリングの裏面図である。 図5AのVB-VB断面図である。 実施形態1における受光側封止材上に複数の太陽電池ストリングを並行に配置した構造を示す図である。 図6AのVIB-VIB断面図である。 実施形態1における受光側封止材上に複数の太陽電池ストリングにタブ配線を配置した構造を示す図である。 図7AのVIIB-VIIB断面図である。 実施形態1における末端の太陽電池セルとタブ配線との電気的接続方法を示す図である。 実施形態1における受光側封止材上の第1及び第2の相互に隣接する一対の太陽電池ストリング間を電気的に接続したときの構造を示す図である。 図9AのIXB-IXB断面図である。 実施形態1における受光側封止材上のタブ配線と渡り配線との電気的接続構造を示す図である。 実施形態1における受光側封止材上の第2及び第3の相互に隣接する一対の太陽電池ストリング間を電気的に接続したときの構造を示す図である。 図11AのXIB-XIB断面図である。 実施形態1における受光側封止材上の複数の太陽電池ストリングの電気的接続構造を示す図である。 実施形態1における受光側封止材上の太陽電池ストリング上に裏面側封止材及び裏面側保護部材が順に積層された構造を示す断面図である。 実施形態1における受光側封止材上の太陽電池ストリングにタブ配線を電気的に接続する前の状態を示す断面図である。 実施形態1における受光側封止材上の太陽電池ストリングにタブ配線を電気的に接続した後の状態を示す断面図である。 実施形態2における相互に隣接する一対の太陽電池セル間の電気的接続構造の要部を示す断面図である。 実施形態2における相互に隣接する一対の太陽電池セル間の電気的接続構造の変形例の要部を示す断面図である。 太陽電池モジュールの変形例の断面図である。 受光側封止材上の複数の太陽電池ストリングの電気的接続構造の変形例を示す図である。
以下、実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について図面に基づいて詳細に説明する。なお、本出願では、太陽電池モジュール及び太陽電池セルにおける太陽光を受光する側を「受光側」及びその反対側を「裏側」という。また、受光側の面を「受光面」及び裏側の面を「裏面」という。
(実施形態1)
図1A及びBは、実施形態1に係る方法で製造する太陽電池モジュールMを示す。
この太陽電池モジュールMは、間隔をあけて並列に配置された複数の太陽電池ストリング10と、それらの太陽電池ストリング10が埋め込まれた封止材層20と、封止材層20の受光側及び裏側にそれぞれ積層された受光側保護部材30及び裏側保護部材40とを備える。複数の太陽電池ストリング10のそれぞれは、直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セル11を有する。また、それらの複数の太陽電池セル11はシングリング接続されている。
図2は、裏面接合型の太陽電池セル11(以下、単に「太陽電池セル11」ともいう。)の一例を示す。この太陽電池セル11は、長方形状の半導体基板であるセル本体110の裏面に、p型電極及びn型電極のうちの一方の第1電極111と他方の第2電極112とが配置されている。第1電極111及び第2電極112は、各々が櫛形状で且つ互いに櫛歯が噛み合うようにパターニングされている。第1電極111は、複数本の第1電極フィンガー部分111aと、1本の第1電極バスバー部分111bとを有する。複数本の第1電極フィンガー部分111aは、各々がセル本体110の短辺方向に延びるとともに、長辺方向に間隔をあけて並行に延びるように配置されている。第1電極バスバー部分111bは、複数本の第1電極フィンガー部分111aの一端を連結してセル本体110の一方の長辺に沿って長辺方向に延びるように配置されている。第2電極112は、複数本の第2電極フィンガー部分112aと、1本の第2電極バスバー部分112bとを有する。複数本の第2電極フィンガー部分112aは、各々が第1電極フィンガー部分111a間にセル本体110の短辺方向に延びるとともに、長辺方向に間隔をあけて並行に延びるように配置されている。第2電極バスバー部分112bは、複数本の第2電極フィンガー部分112aの一端を連結してセル本体110の他方の長辺に沿って長辺方向に延びるように配置されている。なお、太陽電池セル11の形状や配線パターン等は、これらに限定されるものではない。
ここで、本出願における「シングリング接続」とは、図3A及びBに示すように、太陽電池ストリング10の複数の太陽電池セル11における任意の連続して配置された第1太陽電池セル11-1、第2太陽電池セル11-2、及び第3太陽電池セル11-3において、図3Aに示すような、第2太陽電池セル11-2の一端部11aが第1太陽電池セル11-1の他端部11bの受光側に配置されて重なっているとともに、第2太陽電池セル11-2の他端部11bが第3太陽電池セル11-3の一端部11aの裏側に配置されて重なっているセル接続構造、又は、図3Bに示すような、第2太陽電池セル11-2の一端部11aが第1太陽電池セル11-1の他端部11bの裏側に配置されて重なっているとともに、第2太陽電池セル11-2の他端部11bが第3太陽電池セル11-3の一端部11aの受光側に配置されて重なっているセル接続構造をいう。
封止材層20は、その複数の太陽電池ストリング10よりも受光側の受光側部分21と、裏側の裏側部分22とを有する樹脂層である。封止材層20は、受光側部分21となる予定の受光側封止材と、裏側部分22となる予定の裏側封止材とが溶融一体化したものである。これらの受光側封止材及び裏側封止材の形成材料としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、エチレンエチルアクリレート共重合体樹脂(EEA)、エチレンα-オレフィン共重合体樹脂、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)、オレフィン系樹脂、アイオノマー系樹脂などを主成分とする熱可塑性樹脂製の板材;アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを主成分とするもの等が挙げられる。受光側封止材及び裏側封止材は、形成材料が同一であっても、異なっていても、どちらでもよい。
受光側保護部材30としては、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明な板材が挙げられる。裏側保護部材40としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエチレン(PE)などのオレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、または含シリコーン樹脂等を含むフィルムを積層させた積層体(板材)が挙げられる。
実施形態1に係る太陽電池モジュールMの製造方法では、まず、複数の太陽電池セル11をシングリング接続した太陽電池ストリング10を複数作製する。
このとき、図4A及びBに示すように、一対の太陽電池セル11について、それらのうちの一方(図4Aの正面視における右側)の一端部11aと他方(図4Aの正面視における左側)の他端部11bとを、前者が受光側及び後者が裏側に配置されるように重ね、その後、一方の太陽電池セル11の第1電極111の第1電極バスバー部分111bと、他方の太陽電池セル11の第2電極112の第2電極バスバー部分112bとを電気的に接続する。なお、一対の太陽電池セル11について、それらのうちの一方の一端部11aと他方の他端部11bとを、前者が裏側及び後者が受光側に配置されるように重ねてもよい。
この第1電極バスバー部分111bと第2電極バスバー部分112bとの電気的接続は、導電性の電極接続部材12を用い、第1電極バスバー部分111bと電極接続部材12とを半田や導電性接着剤を用いて電気的に接続するとともに、第2電極バスバー部分112bと電極接続部材12とを同様に電気的に接続すればよい。電極接続部材12は、複数箇所に配置することが好ましい。
このような一対の太陽電池セル11間の電気的接続を繰り返し行うことにより、図5A及びBに示すように、複数の太陽電池セル11がシングリング接続されるとともに、それらの複数の太陽電池セル11が直列に配置され且つ電気的に接続された太陽電池ストリング10が得られる。
太陽電池ストリング10を作製した後、次いで、図6A及びBに示すように、受光側保護部材30及び受光側封止材21’を順に積層し、その上に、複数の太陽電池ストリング10を、それぞれ受光面を受光側封止材21’に対向させるとともに、間隔をあけて並列に配置する。
このとき、並列に配置する複数の太陽電池ストリング10について、同一側の末端の太陽電池セル11に関し、太陽電池ストリング10の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第1電極バスバー部分111bが配置された太陽電池セル11と、ストリング端側の端辺部に第2電極バスバー部分112bが配置された太陽電池セル11とが交互に配置されるようにする。
次いで、受光側封止材21’上に並列に配置した複数の太陽電池ストリング10のそれぞれについて、図7A及びBに示すように、両末端のそれぞれの太陽電池セル11における隣接セルが存在しないストリング端側の端辺部の側方に引き出すようにタブ配線13を配置し、そのストリング端側の端辺部に配置された長辺方向に延びる第1電極バスバー部分111b又は第2電極バスバー部分112bと、そのタブ配線13とを電気的に接続する。タブ配線13は、複数箇所に配置することが好ましい。
このとき、末端の太陽電池セル11の第1電極バスバー部分111b又は第2電極バスバー部分112bとタブ配線13との電気的接続を、受光側封止材21’上で熱源50を接触させて加熱することにより行う。また、熱源50により末端の太陽電池セル11を受光側封止材21’に押し付けて面接触させる。この電気的接続を受光側封止材21’上で加熱して行うと、その熱が末端の太陽電池セル11に伝導し、それにより受光側封止材21’が軟化乃至溶融して一端側の末端の太陽電池セル11に融着する。受光側封止材21’の末端の太陽電池セル11への融着状態を容易に調整する観点からは、受光側封止材21’は、再加熱により可塑化する熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
ここで、本出願における「受光側封止材21’上で行う電気的接続」とは、受光側封止材21’の対向位置で行う電気的接続を意味する。したがって、例えば受光側封止材21’が立てて配置され、受光側封止材21’の表面が鉛直面である場合も、受光側封止材21’の対向位置で行う電気的接続は、「受光側封止材21’上で行う電気的接続」に含まれる。
加熱して行う電気的接続手段としては、例えば、導電性接着剤を用いて行う手段、半田付けによる手段が挙げられる。これらのうち、受光側封止材21’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、比較的低温での加熱で電気的接続する導電性接着剤を用いて行う手段が好ましい。具体的には、例えば、図8に示すように、末端の太陽電池セル11の第1電極バスバー部分111b又は第2電極バスバー部分112b上にペースト状の導電性接着剤14を適量付着させ、更にその上にタブ配線13を配置した後、タブ配線13上に熱源50を接触させて加熱することにより導電性接着剤14を硬化させる。
導電性接着剤14は、未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂と、それに分散した金属の導電性粒子とを含む。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。導電性粒子の金属としては、例えば、銀、スズ、ニッケル、銅、若しくは亜鉛等、またはそれらの合金が挙げられる。
この末端の太陽電池セル11とタブ配線13との電気的接続における加熱温度は、受光側封止材21’を軟化乃至溶融させて末端の太陽電池セル11への融着を促進する観点から、好ましくは受光側封止材21’の融点よりも50℃高い温度以上である。また、その加熱温度は、受光側封止材21’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、好ましくは受光側封止材21’の融点よりも250℃高い温度以下である。受光側封止材21’の融点は、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)では60~80℃、オレフィン系樹脂では60~120℃、アイオノマー系樹脂では90~100℃である。この受光側封止材21’の融点は、JIS K7121:2012に基づいて示差走査熱量測定(DSC)により測定される融解ピーク温度である。
次いで、受光側封止材21’上に並列に配置した複数の太陽電池ストリング10のうちの第1及び第2の相互に隣接する一対の太陽電池ストリング10について、図9A及びBに示すように、第1の太陽電池ストリング10の一端側の第1の末端の太陽電池セル11から延びる第1のタブ配線13と、第2の太陽電池ストリング10の一端側の第2の末端の太陽電池セル11から延びる第2のタブ配線13との間を渡すように渡り配線15を配置する。第1のタブ配線13と渡り配線15とを電気的に接続するとともに、第2のタブ配線13と渡り配線15とを電気的に接続することにより、第1及び第2の末端の太陽電池セル11間を電気的に接続する。この電気的接続も、半田や導電性接着剤を用いて加熱して行うことが好ましい。
このとき、これらの第1及び第2のタブ配線13と渡り配線15とを加熱により電気的に接続する場合、第1及び第2の太陽電池ストリング10の受光側封止材21’への融着を補助する観点からは、第1及び第2のタブ配線13と渡り配線15とのうちの少なくとも一方を受光側封止材21’に接触させて配置することにより受光側封止材21’に融着させることが好ましく、図10に示すように、面積の大きい渡り配線15を受光側封止材21’に接触させて配置することがより好ましい。また、それらの接続作業性が優れる観点からは、図10に示すように、第1のタブ配線13及び第2のタブ配線13を渡り配線15上、つまり、受光側封止材21’側とは反対側に重ねて配置することが好ましい。この場合、接続後の第1及び第2のタブ配線13と渡り配線15とは、前者が裏側及び後者が受光側にそれぞれ配置されて重なる。
なお、渡り配線15の受光側封止材21’上への配置は、第1及び第2の太陽電池ストリング10の受光側封止材21’上への配置の前、又は、その後で且つ第1及び第2のタブ配線13の配置の前に行ってもよい。また、第1及び第2のタブ配線13と渡り配線15との電気的接続は、末端の太陽電池セル11とタブ配線13との電気的接続の前に行ってもよく、さらに、その前に受光側封止材21’上以外で行ってもよい。
次いで、図11A及びBに示すように、並列に配置された複数の太陽電池ストリング10のうちの相互に隣接する第2及び第3の一対の太陽電池ストリング10について、同様に、第2の太陽電池ストリング10の他端側の第2の末端の太陽電池セル11から延びる第2のタブ配線13と、第3の太陽電池ストリング10の他端側の第3の末端の太陽電池セル11から延びる第3のタブ配線13との間を渡すように渡り配線15を配置する。第2のタブ配線13と渡り配線15とを電気的に接続するとともに、第3のタブ配線13と渡り配線15とを電気的に接続する。
続いて、同様に複数の太陽電池ストリング10のうちの相互に隣接する一対の太陽電池ストリング10間を電気的に接続することにより、図12に示すように、これらの複数の太陽電池ストリング10が全体として電気的に直列に接続される。また、電気的に直列に接続された両端の太陽電池ストリング10のそれぞれから延びるタブ配線13には、他のタブ配線13と渡り配線15との電気的接続方法と同様にして、引き出し配線16を電気的に接続する。このとき、それらの接続作業性が優れる観点からは、引き出し配線16の受光側封止材21’側とは反対側にタブ配線13を重ねて配置することが好ましい。
そして、図13に示すように、太陽電池ストリング10上に、裏側封止材22’及び裏側保護部材40を順に積層し、太陽電池ストリング10を受光側封止材21’と裏側封止材22’とで挟み、それらの積層体を、真空排気を行うラミネータ等を用いて、所定の温度及び圧力で加熱及び加圧する。
このとき、受光側封止材21’及び裏側封止材22’が溶融一体化して並列に配置された状態の複数の太陽電池ストリング10を埋め込んだ封止材層20となるとともに、それが受光側保護部材30及び裏側保護部材40と一体化して太陽電池モジュールMが製造される。また、製造される太陽電池モジュールMは、図10に示すように、渡り配線15上に末端の太陽電池セル11から延びるタブ配線13を重ねて配置して電気的に接続した場合には、タブ配線13及び渡り配線15が、前者が裏側及び後者が受光側にそれぞれ配置されて重なったものとなる。
ところで、裏面接合型の太陽電池セルには受光側に凸の反りがある場合が多く、それを直列に配置し且つ電気的に接続した太陽電池ストリングでは、その反りが保持される。しかも、太陽電池セルがシングリング接続した構造では、反りが累積されて特に顕著となる。そして、太陽電池モジュールを製造するときには、そのような太陽電池ストリングを、上下から樹脂製の封止材で挟んで加圧することにより封止するが、その際、反りを伸ばす方向に大きな変形が加えられるため、太陽電池ストリング内の太陽電池セルにクラックが生じる虞がある。これに対し、上記のような実施形態1に係る太陽電池モジュールMの製造方法では、受光側封止材21’上に配置した複数の太陽電池ストリング10のそれぞれについて、末端の太陽電池セル11とタブ配線13とを電気的に接続するとき、その電気的接続を受光側封止材21’上で加熱して行う。このとき、その熱が末端の太陽電池セル11に伝導し、受光側封止材21’が軟化乃至溶融して末端の太陽電池セル11に融着する。末端の太陽電池セル11が受光側封止材21’に融着すると、太陽電池ストリング10は、図14Aに示すように、受光側封止材21’上で反りを有した状態から、図14Bに示すように、受光側封止材21’上で伸ばされた状態となる。これにより、太陽電池ストリング10の反りが緩和され、この後、太陽電池ストリング10を受光側封止材21’と裏側封止材22’とで挟んで加圧するとき、太陽電池ストリング10には、反りを伸ばす方向に大きな変形が加わることがない。その結果、太陽電池モジュールMの製造時において、太陽電池ストリング10内の裏面接合型の太陽電池セル11におけるクラックの発生が抑制されることとなり、太陽電池モジュールMの生産性及び歩留まりが高められる。
(実施形態2)
実施形態2に係る太陽電池モジュールMの製造方法では、製造する太陽電池モジュールMが備える複数の太陽電池ストリング10のそれぞれが有する複数の太陽電池セル11のうち、いずれの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル11についても、図15に示すように、一対の太陽電池セル11のうちの一端部11aが受光側に配置された一方の太陽電池セル11(図15における右側)の第1電極バスバー部分111bと、他端部11bが裏側に配置された他方の太陽電池セル11(図15における左側)の第2電極バスバー部分112bとの間に渡すように電極接続部材12を配置し、第1電極バスバー部分111bと電極接続部材12との電気的接続、及び第2電極バスバー部分112bと電極接続部材12との電気的接続のそれぞれを受光側封止材21’上で熱源50を接触させて加熱することにより行い、それらの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル11間を電気的に接続する。つまり、受光側封止材21’上で、並列に配置された太陽電池ストリング10を作製する。なお、実施形態1と同一名称の部分は、実施形態1と同一符号を用いて示す。また、製造する太陽電池モジュールMの構成は、実施形態1と同一である。
このとき、まず、一方の太陽電池セル11の第1電極バスバー部分111bと電極接続部材12との電気的接続を受光側封止材21’上で熱源50を接触させて加熱することにより行う。また、熱源50により一方の太陽電池セル11を受光側封止材21’に押し付けて面接触させる。この電気的接続を受光側封止材21’上で加熱して行うと、その熱が一方の太陽電池セル11に伝導し、それにより受光側封止材21’が軟化乃至溶融して一方の太陽電池セル11に融着する。
次いで、他方の太陽電池セル11の第2電極バスバー部分112bと電極接続部材12との電気的接続を受光側封止材21’上で熱源50を接触させて加熱することにより行う。また、熱源50により他方の太陽電池セル11を受光側に押し付ける。この電気的接続を受光側封止材21’上で加熱して行うと、その熱が電極接続部材12を通って一方の太陽電池セル11に伝導し、それにより受光側封止材21’が軟化乃至溶融して一方の太陽電池セル11への融着が助長される。受光側封止材21’の一方の太陽電池セル11への融着状態を容易に調整する観点からは、受光側封止材21’は、再加熱により可塑化する熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
加熱して行う電気的接続手段としては、例えば、導電性接着剤を用いて行う手段、半田付けによる手段が挙げられる。これらのうち、受光側封止材21’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、比較的低温での加熱で電気的接続する導電性接着剤を用いて行う手段が好ましい。導電性接着剤は、未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂と、それに分散した金属の導電性粒子とを含む。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。導電性粒子の金属としては、例えば、銀、スズ、ニッケル、銅、亜鉛等が挙げられる。
この相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル11間の電気的接続における加熱温度は、受光側封止材21’を軟化乃至溶融させて太陽電池セル11への融着を促進する観点から、好ましくは受光側封止材21’の融点よりも50℃高い温度以上である。また、その加熱温度は、受光側封止材21’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、好ましくは受光側封止材21’の融点よりも250℃高い温度以下である。
なお、一方の太陽電池セル11の第1電極バスバー部分111bと電極接続部材12との電気的接続を、他方の太陽電池セル11の第2電極バスバー部分112bと電極接続部材12とを電気的に接続した後に行ってもよい。また、一方の太陽電池セル11の第1電極バスバー部分111bと電極接続部材12との電気的接続を、太陽電池セル11を受光側封止材21’上に配置する前に行っておき、他方の太陽電池セル11の第2電極バスバー部分112bと電極接続部材12との電気的接続のみを受光側封止材21’上で行ってもよい。逆に、他方の太陽電池セル11の第2電極バスバー部分112bと電極接続部材12との電気的接続を、太陽電池セル11を受光側封止材21’上に配置する前に行っておき、一方の太陽電池セル11の第1電極バスバー部分111bと電極接続部材12との電気的接続のみを受光側封止材21’上で行ってもよい。
相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル11について、図16に示すように、一対の太陽電池セル11のうちの一方(図16における右側)の第1電極バスバー部分111bと第1電極接続部材121とを電気的に接続するとともに、他方(図16における左側)の第2電極バスバー部分112bと第2電極接続部材122とを電気的に接続し、そして、第1電極接続部材121と第2電極接続部材122とを電気的に接続し、それらの3つの電気的接続のうちの少なくとも1つを受光側封止材21’上で熱源50を接触させて加熱することにより行ってもよい。この場合、これら3つの電気的接続のいずれも受光側封止材21’上で加熱して行うことが好ましい。
この後、受光側封止材21’上に並列に配置されるように作製した複数の太陽電池ストリング10のそれぞれについて、末端の太陽電池セル11とタブ配線13との電気的接続を、同様に、受光側封止材21’上で加熱して行う。また、複数の太陽電池ストリング10のうちの各相互に隣接する一対の太陽電池ストリング10について、一端側又は他端側の末端の太陽電池セル11から延びるタブ配線13と渡り配線15との電気的接続を受光側封止材21’上で行う。
なお、末端の太陽電池セル11とタブ配線13との電気的接続は、太陽電池セル11間の電気的接続前、すなわち、太陽電池ストリング10の作製前に行ってもよい。但し、末端の太陽電池セル11とタブ配線13との電気的接続は、太陽電池ストリング10の反りを抑制する観点から、太陽電池セル11間の電気的接続後、すなわち、太陽電池ストリング10の作製後に行うことが好ましい。
上記のような実施形態2に係る太陽電池モジュールMの製造方法では、製造する太陽電池モジュールMが備える複数の太陽電池ストリング10のそれぞれが有する複数の太陽電池セル11のうち、いずれの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル11についても、それらの間を電気的に接続するとき、太陽電池セル11の第1電極バスバー部分111b又は第2電極バスバー部分112bと電極接続部材12とを、受光側封止材21’上で加熱して電気的に接続する。このとき、その熱が太陽電池セル11に伝導し、受光側封止材21’が軟化乃至溶融して太陽電池セル11に融着する。太陽電池セル11が受光側封止材21’に融着すると、それ自体の反りが緩和され、受光側封止材21’上で作製される太陽電池ストリング10の反りも小さいものとなる。その結果、これに実施形態1に係る太陽電池モジュールMの製造方法における太陽電池ストリング10の反りの緩和効果が加わることから、太陽電池モジュールMの製造時において、太陽電池ストリング10内の裏面接合型の太陽電池セル11におけるクラックの発生がより効果的に抑制されることとなり、太陽電池モジュールMの生産性及び歩留まりが一層高められる。その他の構成及び作用効果は実施形態1と同一である。
(その他の実施形態)
実施形態1及び2では、複数の太陽電池セル11がシングリング接続された太陽電池ストリング10を備えた太陽電池モジュールMとしたが、特にこれに限定されるものではなく、図17に示すように、複数の太陽電池セル11が直列に間隔をあけて配置され且つ電気的に接続された太陽電池ストリング10を備えた太陽電池モジュールMであってもよい。
実施形態1及び2では、複数の太陽電池ストリング10が直列に電気的に接続された太陽電池モジュールMとしたが、特にこれに限定されるものではなく、図18に示すように、太陽電池ストリング10が並列に電気的に接続された部分を含む太陽電池モジュールMであってもよい。
図18に示す太陽電池モジュールMにより具体的に説明すると、例えば、並列に配置する第1及び第2行の太陽電池ストリング10について、一端側の末端の太陽電池セル11に関し、太陽電池ストリング10の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第1電極バスバー部分111bが配置された太陽電池セル11が配置されるとともに、他端側の末端の太陽電池セル11に関し、太陽電池ストリング10の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第2電極バスバー部分112bが配置された太陽電池セル11が配置されるようにする。また、並列に配置する第3及び第4行の太陽電池ストリング10については、逆に、一端側の末端の太陽電池セル11に関し、太陽電池ストリング10の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第2電極バスバー部分112bが配置された太陽電池セル11が配置されるとともに、他端側の末端の太陽電池セル11に関し、太陽電池ストリング10の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第1電極バスバー部分111bが配置された太陽電池セル11が配置されるようにする。続いて、第1行~第4行の太陽電池ストリング10について、一端側の末端の太陽電池セル11から延びるタブ配線13間を渡り配線15により電気的に接続する。そして、第1及び第2行の太陽電池ストリング10について、他端側の末端の太陽電池セル11から延びるタブ配線13間を引き出し配線16により電気的に接続する。第3及び第4行の太陽電池ストリング10についても同様に、他端側の末端の太陽電池セル11から延びるタブ配線13間を引き出し配線16により電気的に接続する。以上により、第1及び第2行の太陽電池ストリング10間及び第3及び第4行の太陽電池ストリング10間のそれぞれが並列に電気的に接続されるとともに、第1及び第2行の太陽電池ストリング10間と第3及び第4行の太陽電池ストリング10間とが直列に電気的に接続される。
実施形態2では、いずれの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル11についても、それらの電気的接続を受光側封止材21’上で加熱して行うこととしたが、特にこれに限定されるものではなく、複数の太陽電池ストリング10のうちの少なくとも1つが有する複数の太陽電池セル11のうちの少なくとも1組の相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル11において、それらの電気的接続を受光側封止材21’上で加熱して行ってもよい。
M 太陽電池モジュール
10 太陽電池ストリング
11,11-1~11-3 (第1~第3)太陽電池セル
11a 一端部
11b 他端部
110 セル本体
111 第1電極
111a 第1電極フィンガー部分
111b 第1電極バスバー部分
112 第2電極
112a 第2電極フィンガー部分
112b 第2電極バスバー部分
12 電極接続部材
121 第1電極接続部材
122 第2電極接続部材
13 タブ配線
14 導電性接着剤
15 渡り配線
16 引き出し配線
20 封止材層
21 受光側部分
21’ 受光側封止材
22 裏側部分
22’ 裏側封止材
30 受光側保護部材
40 裏側保護部材
50 熱源

Claims (10)

  1. 直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セルを有する太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングが埋め込まれた封止材層とを備え、前記太陽電池ストリングの末端の太陽電池セルのストリング端側の端辺部にタブ配線が電気的に接続された太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、前記封止材層における前記太陽電池ストリングよりも受光側部分となる予定の受光側封止材上で加熱して行うことにより前記受光側封止材を軟化乃至溶融させて前記末端の太陽電池セルを前記受光側封止材に融着させる太陽電池モジュールの製造方法。
  2. 前記太陽電池ストリングが有する前記複数の太陽電池セルのうちの少なくとも1組の相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル間の電気的接続を、前記受光側封止材上で加熱して行う、請求項1に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  3. 前記一対の太陽電池セル間の電気的接続を、熱硬化性樹脂を含む導電性接着剤を用いて行う、請求項2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  4. 前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続における加熱温度が、前記受光側封止材の融点よりも50℃高い温度以上である、請求項1乃至3のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  5. 前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続における加熱温度が、前記受光側封止材の融点よりも250℃高い温度以下である、請求項1乃至4のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  6. 前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、熱硬化性樹脂を含む導電性接着剤を用いて行う、請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  7. 前記太陽電池ストリングの前記複数の太陽電池セルにおける任意の連続して配置された第1太陽電池セル、第2太陽電池セル、及び第3太陽電池セルにおいて、前記第2太陽電池セルの一端部が前記第1太陽電池セルの他端部の裏側に配置されて重なっているとともに、前記第2太陽電池セルの他端部が前記第3太陽電池セルの一端部の受光側に配置されて重なっている、又は、前記第2太陽電池セルの一端部が前記第1太陽電池セルの他端部の受光側に配置されて重なっているとともに、前記第2太陽電池セルの他端部が前記第3太陽電池セルの一端部の裏側に配置されて重なっている、請求項1乃至6のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  8. 前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、前記太陽電池ストリングを作製した後に行う、請求項1乃至7のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  9. 前記受光側封止材の形成材料が熱可塑性樹脂を主成分として含む、請求項1乃至8のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  10. 前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池ストリングの前記末端の太陽電池セルに電気的に接続された前記タブ配線と、前記太陽電池ストリングと並列に配置された第2の太陽電池ストリングの第2の末端の太陽電池セルに電気的に接続された第2のタブ配線との間が渡り配線で電気的に接続されており、
    前記タブ配線と前記渡り配線とを電気的に接続するとともに、前記第2のタブ配線と前記渡り配線とを電気的に接続するとき、前記渡り配線を前記受光側封止材に接触させて配置するとともに、前記タブ配線及び前記第2のタブ配線を前記渡り配線上に配置し、
    前記タブ配線と前記渡り配線との電気的接続及び前記第2のタブ配線と前記渡り配線との電気的接続を、前記受光側封止材上で加熱して行う、請求項1乃至9のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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