KR102099246B1

KR102099246B1 - 결정계 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR102099246B1
Application number: KR1020147030863A
Authority: KR
Inventors: 히데아끼 오꾸미야; 야스히로 스가; 아끼후미 히구찌; 다까히로 후지이
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2020-04-10
Also published as: CN104205353B; JP2013219155A; JP5889701B2; EP2835835A1; WO2013150976A1; EP2835835A4; KR20150003258A; CN104205353A

Abstract

탭선의 도전층과 결정계 태양 전지 셀의 핑거 전극이 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속된 결정계 태양 전지 모듈이며, 상기 결정계 태양 전지 셀이 버스 바 전극을 갖지 않는 버스 바 레스 구조이고, 상기 결정계 태양 전지 셀이, 상기 결정계 태양 전지 셀과 상기 탭선이 상기 도전성 접착제에 의해 접속되는 접속 영역의 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 접하거나 또는 이격하여 형성된 필릿 형성용 전극을 갖고, 상기 도전성 접착제가 상기 탭선의 상기 측면의 적어도 일부에 필릿을 형성하여 이루어지는 결정계 태양 전지 모듈이다.

Description

결정계 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법{CRYSTAL SYSTEM SOLAR BATTERY MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 결정계 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

태양 전지는, 깨끗하고 무한정으로 공급되는 태양광을 직접 전기로 변환하기 때문에, 새로운 에너지원으로서 기대되고 있다.

상기 태양 전지는, 복수의 태양 전지 셀을 탭선을 개재하여 접속한 태양 전지 모듈로서 사용되고 있다.

종래의 탭선은, 동선 표면에 땜납 도포한 타입이 사용되고 있었다. 그러나, 땜납 접속에는 고온이 필요한 점에서, 수광면의 패널 깨짐이나 휘어짐, 탭선에서 밀려나온(누설된) 땜납에 의한 쇼트 등이 발생하여, 문제의 원인이 되고 있었다.

따라서, 땜납을 대신하는 접속 재료로서 도전성 접착제가 사용되어 오고 있다. 상기 도전성 접착제는, 저온에서 접속할 수 있는 점에서, 태양 전지 셀의 휨, 크랙 등이 발생해 버린다는 문제를 저감할 수 있다.

한편, 상기 태양 전지 셀은, 통상 태양광 에너지를 변환하여 얻어지는 전기 에너지를 취출하기 위한, 핑거 전극과 버스 바 전극을 갖고 있다. 상기 핑거 전극은, 상기 태양 전지 셀에 있어서 생성된 전기를 수집하는 전극이다. 상기 버스 바 전극은, 상기 핑거 전극으로부터 전기를 수집하는 전극이다. 상기 태양 전지 모듈에 있어서, 상기 탭선과 상기 버스 바 전극은 전기적으로 접속되어 있다. 그로 인해, 상기 태양 전지 셀에 있어서 생성된 전기는, 상기 핑거 전극 및 상기 버스 바 전극을 경유하여 상기 탭선에 의해 수집된다.

통상, 상기 버스 바 전극은, 은 페이스트를 도포하여 형성된다. 그러나, 상기 은 페이스트를 저감시킴으로써, 상기 태양 전지 셀의 비용 저감 등이 가능한 점에서, 최근 들어, 상기 버스 바 전극을 사용하지 않는, 소위 버스 바 레스 구조의 태양 전지 셀 및 태양 전지 모듈이 개발되고 있다. 특히, 상기 태양 전지 셀과 상기 탭선의 접속에 상기 도전성 접착제를 사용한 태양 전지 모듈에 있어서는, 버스 바 레스 구조의 태양 전지 셀을 효율적으로 접속하여 제조 가능하기 때문에, 주목받고 있다.

그러나, 탭선과 태양 전지 셀의 핑거 전극이 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속된, 버스 바 레스 구조의 태양 전지 셀을 사용한 태양 전지 모듈은, 상기 태양 전지 셀에의 상기 탭선의 고정이 충분하지는 않은 것에 기인하여 상기 태양 전지 모듈, 특히 결정계 태양 전지 모듈의 접속 신뢰성 및 상기 탭선과 상기 태양 전지 셀의 접착성이 충분하지 않다는 문제가 있었다.

상기 탭선과 상기 태양 전지 셀의 접속 영역의 구조에 대해서, 상기 접속 영역 근방에 보조 전극을 배치하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그러나, 이 제안의 기술에서는, 보조 전극은, 오로지 핑거 전극이 단선한 경우에도 전류의 수집을 가능하게 하기 위해서 사용되고 있고(특허문헌 1의 단락 〔0016〕 내지 〔0019〕 참조), 이 제안의 기술을 사용해도, 상기 문제는 해결되지 않는다.

따라서, 버스 바 레스 구조의 결정계 태양 전지 셀을 사용한 결정계 태양 전지 모듈에 있어서, 접속 신뢰성 및 탭선과 결정계 태양 전지 셀의 접착성이 우수한 결정계 태양 전지 모듈, 및 상기 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법의 제공이 요구되고 있는 것이 현 상황이다.

일본 특허 공개 제2010-239167호 공보

본 발명은 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여, 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 버스 바 레스 구조의 결정계 태양 전지 셀을 사용한 결정계 태양 전지 모듈에 있어서, 접속 신뢰성 및 탭선과 결정계 태양 전지 셀의 접착성이 우수한 결정계 태양 전지 모듈, 및 상기 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서는, 이하와 같다. 즉,

<1> 탭선의 도전층과 결정계 태양 전지 셀의 핑거 전극이 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속된 결정계 태양 전지 모듈이며,

상기 결정계 태양 전지 셀이 버스 바 전극을 갖지 않는 버스 바 레스 구조이고,

상기 결정계 태양 전지 셀이, 상기 결정계 태양 전지 셀과 상기 탭선이 상기 도전성 접착제에 의해 접속되는 접속 영역의 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 접하거나 또는 이격하여 형성된 필릿 형성용 전극을 갖고,

상기 도전성 접착제가 상기 탭선의 상기 측면의 적어도 일부에 필릿을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 결정계 태양 전지 모듈이다.

<2> 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 도전층의 평균 두께 이상인 상기 <1>에 기재된 결정계 태양 전지 모듈이다.

<3> 탭선과 필릿 형성용 전극의 평균 거리가 0mm 내지 0.30mm인 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 결정계 태양 전지 모듈이다.

<4> 탭선의 도전층의 평균 두께가 5㎛ 내지 20㎛인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된 결정계 태양 전지 모듈이다.

<5> 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 10㎛ 내지 60㎛인 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 한 항에 기재된 결정계 태양 전지 모듈이다.

<6> 탭선이 파형 형상인 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 기재된 결정계 태양 전지 모듈이다.

<7> 복수의 결정계 태양 전지 셀의 수광면 및 상기 수광면의 반대면에 도전성 접착제를 부여하는 부여 처리, 상기 부여 처리에 이어 상기 도전성 접착제 상에 도전층을 갖는 탭선을 배치하는 배치 처리, 및 상기 배치 처리에 이어 상기 탭선을 가열 및 가압하는 가열 가압 처리를 행함으로써, 상기 결정계 태양 전지 셀의 핑거 전극과 상기 탭선이 상기 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속되고, 또한 복수의 상기 결정계 태양 전지 셀이 직렬로 접속된 스트링스를 제작하는 스트링스 제작 공정과,

상기 스트링스를 밀봉용 수지에 의해 덮고, 또한 상기 밀봉용 수지를 방습성 백 시트 및 유리 플레이트 중 어느 하나에 의해 덮는 피복 공정과,

상기 방습성 백 시트 및 상기 유리 플레이트 중 어느 하나를 가압하는 가압 공정과,

상기 스트링스가 적재된 가열 스테이지를 가열하는 가열 공정을 적어도 포함하고,

상기 배치 처리에 있어서, 상기 결정계 태양 전지 셀의 필릿 형성용 전극이 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 접하거나 또는 이격하여 배치되도록, 상기 결정계 태양 전지 셀과 상기 도전성 접착제와 상기 탭선이 배치되는 것을 특징으로 하는 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.

<8> 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 도전층의 평균 두께 이상인 상기 <7>에 기재된 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.

본 발명에 따르면, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여, 상기 목적을 달성할 수 있고, 버스 바 레스 구조의 결정계 태양 전지 셀을 사용한 결정계 태양 전지 모듈에 있어서, 접속 신뢰성 및 탭선과 결정계 태양 전지 셀의 접착성이 우수한 결정계 태양 전지 모듈, 및 상기 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈에 사용하는 결정계 태양 전지 셀의 일례를 나타내는 개략 상면도이다.
도 2는, 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈에 사용하는 결정계 태양 전지 셀의 다른 일례를 나타내는 개략 상면도이다.
도 3은, 필릿 형성용 전극과 탭선의 배치 관계를 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 4a는, 접속 영역에서의 필릿의 형성 상태의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4b는, 접속 영역에서의 필릿의 형성 상태의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 7은, 실시예 1의 결정계 태양 전지 셀 모델을 나타내는 개략 상면도이다.

(결정계 태양 전지 모듈)

본 발명의 결정계 태양 전지 모듈은, 결정계 태양 전지 셀과, 탭선과, 도전성 접착제를 적어도 갖고, 또한 필요에 따라, 밀봉용 수지, 방습성 백 시트, 유리 플레이트 등의 기타 부재를 갖는다.

상기 결정계 태양 전지 모듈은, 상기 탭선의 도전층과 상기 결정계 태양 전지 셀의 핑거 전극이 상기 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속된 태양 전지 모듈이다.

<결정계 태양 전지 셀>

상기 결정계 태양 전지 셀은, 광전 변환부로서의 결정계 광전 변환 소자와, 핑거 전극과, 필릿 형성용 전극을 갖고, 또한 필요에 따라, 기타의 부재를 갖는다.

상기 결정계 광전 변환 소자로서는, 결정계 광전 변환 재료를 갖는 광전 변환 소자라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 결정계 광전 변환 재료로서는, 예를 들어 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, GaAs계 등의 단결정 화합물, CdS, CdTe 등의 다결정 화합물 등을 들 수 있다.

상기 결정계 태양 전지 셀은, 버스 바 전극을 갖지 않는 버스 바 레스 구조이다.

상기 결정계 태양 전지 셀은, 상기 핑거 전극에 대하여 직교하는 방향으로, 복수의 상기 핑거 전극을 서로 전기적으로 접속하기 위한 보조 전극을 가질 수도 있다. 또한, 상기 보조 전극은, 상기 버스 바 전극과는 상이하다.

-핑거 전극-

상기 핑거 전극은, 상기 광전 변환부에 있어서 생성된 전기를 수집하는 전극이다. 상기 핑거 전극은, 상기 결정계 태양 전지 셀 상에 있어서, 상기 탭선과 거의 직교하는 방향으로 형성되어 있다.

상기 핑거 전극의 재질로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 은, 금, 구리, 주석, 니켈 등을 들 수 있다.

상기 핑거 전극의 평균 폭으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 20㎛ 내지 200㎛가 바람직하고, 20㎛ 내지 100㎛가 보다 바람직하다.

상기 평균 폭은, 예를 들어 상기 핑거 전극의 임의의 10점에 있어서 상기 핑거 전극의 폭을 측정하고, 측정한 값을 평균함으로써 구할 수 있다.

상기 핑거 전극의 형성 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 상기 핑거 전극이 원하는 패턴 형상이 되도록, 은 페이스트를 상기 결정계 태양 전지 셀 상에 인쇄함으로써 형성할 수 있다. 상기 인쇄 방법으로서는, 예를 들어 스크린 인쇄 등을 들 수 있다.

-필릿 형성용 전극-

상기 필릿 형성용 전극은, 상기 결정계 태양 전지 셀 상에 있어서, 상기 결정계 태양 전지 셀과 상기 탭선이 상기 도전성 접착제에 의해 접속되는 접속 영역의 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 접하거나 또는 이격하여 형성되어 있다.

상기 필릿 형성용 전극은, 상기 접속 영역의 상기 도전성 접착제가 필릿을 형성하기 위한 전극이다.

상기 필릿 형성용 전극은, 예를 들어 상기 핑거 전극과 거의 직교하고 있다.

상기 필릿 형성용 전극의 재질로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 은, 금, 구리, 주석, 니켈 등을 들 수 있다.

상기 필릿 형성용 전극의 평균 폭으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 20㎛ 내지 200㎛가 바람직하고, 20㎛ 내지 150㎛가 보다 바람직하다.

상기 평균 폭은, 예를 들어 상기 필릿 형성용 전극의 임의의 10점에 있어서 상기 필릿 형성용 전극의 폭을 측정하고, 측정한 값을 평균함으로써 구할 수 있다.

상기 필릿 형성용 전극의 평균 높이로서는, 5㎛ 내지 70㎛가 바람직하고, 10㎛ 내지 60㎛가 보다 바람직하다.

상기 평균 높이는, 예를 들어 상기 필릿 형성용 전극의 임의의 10점에 있어서 상기 필릿 형성용 전극의 높이를 측정하고, 측정한 값을 평균함으로써 구할 수 있다.

상기 필릿 형성용 전극의 평균 높이(H)로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 상기 탭선의 상기 도전층의 평균 두께(T) 이상인 것이 바람직하고, 상기 평균 높이(H)와 상기 평균 두께(T)의 차(H-T)는 0㎛ 내지 50㎛가 보다 바람직하고, 5㎛ 내지 40㎛가 특히 바람직하다.

상기 필릿 형성용 전극의 평균 높이(H)가, 상기 탭선의 상기 도전층의 평균 두께(T) 미만이면, 필릿의 형성 상태가 불충분해지고, 박리 강도가 낮은 것이 되는 경우가 있다.

상기 필릿 형성용 전극의 형성 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 상기 필릿 형성용 전극이 원하는 패턴 형상이 되도록, 은 페이스트를 상기 결정계 태양 전지 셀 상에 인쇄함으로써 형성할 수 있다. 상기 인쇄 방법으로서는, 예를 들어 스크린 인쇄 등을 들 수 있다.

상기 필릿 형성용 전극과 상기 핑거 전극은, 동시에 형성할 수도 있다. 예를 들어, 원하는 필릿 형성용 전극과 원하는 핑거 전극을 형성 가능한 패턴 형상의 인쇄판을 사용하여, 은 페이스트를 스크린 인쇄함으로써, 상기 필릿 형성용 전극과 상기 핑거 전극을 동시에 형성할 수 있다.

상기 결정계 태양 전지 셀의 평균 두께로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

여기서, 도면을 사용하여 상기 결정계 태양 전지 셀에 대하여 설명한다.

도 1은, 상기 결정계 태양 전지 셀의 일례를 나타내는 개략 상면도이다. 도 1에 나타내는 결정계 태양 전지 셀(2)은, 버스 바 레스 구조의 결정계 태양 전지 셀이며, 결정계 광전 변환 소자 상에 핑거 전극(12) 및 필릿 형성용 전극(23)이 형성된 구조를 하고 있다. 핑거 전극(12)은, 결정계 광전 변환 소자에 의해 생성된 전기를 수집하는 전극이다. 필릿 형성용 전극(23)은, 접속 영역(21)의 양단부에 있어서, 핑거 전극(12)에 거의 직교하는 방향으로 형성되어 있다.

이어서, 도 2는, 상기 결정계 태양 전지 셀의 다른 일례를 나타내는 개략 상면도이다. 도 2에 나타내는 결정계 태양 전지 셀(2)은, 버스 바 레스 구조의 결정계 태양 전지 셀이며, 결정계 광전 변환 소자 상에 핑거 전극(12) 및 필릿 형성용 전극(23)이 형성된 구조를 하고 있다. 필릿 형성용 전극(23)은, 파선으로 나타낸 접속 영역(21)의 양단부에 있어서, 핑거 전극(12)에 거의 직교하는 방향으로 형성되어 있다. 필릿 형성용 전극(23)은, 4개의 핑거 전극(12)에 걸쳐 형성되고, 접속 영역(21)의 일단부에 있어서, 연속적이지 않고, 파선 형상으로 형성되어 있다.

<탭선>

상기 탭선으로서는, 도전층을 갖고, 인접하는 상기 결정계 태양 전지 셀의 각 사이를 전기적으로 접속하는 선이라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 탭선의 구조로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 기재와 상기 도전층을 갖는 구조 등을 들 수 있다.

상기 기재의 재질로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 구리, 알루미늄, 철, 금, 은, 니켈, 팔라듐, 크롬, 몰리브덴 및 이들의 합금 등을 들 수 있다.

상기 도전층으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 금 도금, 은 도금, 주석 도금, 땜납 도금 등에 의해 형성된 도전층 등을 들 수 있다.

상기 도전층의 평균 두께로서는, 상기 필릿 형성용 전극의 평균 높이(H) 이하이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 5㎛ 내지 20㎛가 바람직하다.

상기 평균 두께는, 예를 들어 상기 도전층의 임의의 10점에 있어서 상기 도전층의 두께를 측정하고, 측정한 값을 평균함으로써 구할 수 있다.

상기 탭선의 형상으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 상기 탭선의 길이 방향이며 상기 결정계 태양 전지 셀의 수광면에 직교하는 단면에 있어서, 파형 형상을 하고 있는 것이 바람직하다. 상기 결정계 태양 전지 모듈을 제조할 때, 상기 탭선이 상기 결정계 태양 전지 셀의 방향에 압입되었을 때에, 상기 핑거 전극이 있는 부분과 없는 부분에 의해, 상기 탭선의 형상이 파형 형상이 됨으로써, 보다 확실하게 필릿을 형성할 수 있다.

상기 탭선의 평균 폭으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 0.5mm 내지 3mm가 바람직하다.

상기 탭선의 평균 두께로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 5㎛ 내지 300㎛가 바람직하다.

상기 탭선의 제작 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 평균 두께 5㎛ 내지 300㎛로 압연된 구리박에 평균 두께 5㎛ 내지 20㎛의 땜납 도금층을 실시한 땜납 도금층 부착 구리박을 슬릿하여 평균 폭 0.5mm 내지 3mm로 하는 방법, 구리 등의 가는 금속 와이어를 평판 형상으로 압연함으로써 평균 폭 0.5mm 내지 3mm로 하고, 그 후에 땜납 도금하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 탭선과 상기 필릿 형성용 전극의 평균 거리로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 0mm 내지 0.30mm가 바람직하고, 0mm 내지 0.20mm가 보다 바람직하다. 상기 평균 거리가 상기 보다 바람직한 범위 내이면 필릿 형성 상태가 우수한 점에서 유리하다.

여기서, 상기 평균 거리는, 예를 들어 임의의 10점에 대해서, 상기 탭선과 상기 필릿 형성용 전극의 거리를 측정하고, 그 측정값을 평균함으로써 구할 수 있다.

상기 탭선과 상기 필릿 형성용 전극의 거리는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 필릿 형성용 전극(23)의 단부(단부의 높이 방향의 중앙부를 단부의 기준으로 함)와 탭선(3)의 단부의 거리(c)를 의미한다. 여기서, 부호 10은 결정계 광전 변환 소자를 나타내고, 부호 3a는 탭선의 기재를 나타내고, 부호 3b 및 3c는 도전층을 나타내고, 해당 도전층은 기재(3a)의 양면에 형성되어 있다. 상기 거리(c)는, 보다 상세하게는 필릿 형성용 전극(23)의 단부를 통해 결정계 광전 변환 소자(10)에 직교하는 선(c1)과, 탭선(3)의 단부를 통해 결정계 광전 변환 소자(10)에 직교하는 선(c2)의 거리이다.

또한, 도 3에 있어서, 부호 a는 필릿 형성용 전극(23)의 높이를 나타내고, 부호 b는 도전층(3c)의 두께를 나타낸다.

<도전성 접착제>

상기 도전성 접착제로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 도전성 입자를 적어도 함유하고, 바람직하게는 막 형성 수지와, 경화성 수지와, 경화제를 함유하고, 또한 필요에 따라, 그 밖의 성분을 함유하는 도전성 접착제 등을 들 수 있다.

-도전성 입자-

상기 도전성 입자로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 니켈 입자, 금 피복 니켈 입자, 수지 코어를 Ni로 피복한 수지 입자, 수지 코어를 Ni로 피복하고, 또한 최표면을 Au로 피복한 수지 입자 등을 들 수 있다.

-막 형성 수지-

상기 막 형성 수지로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 페녹시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이들 중에서도, 페녹시 수지가 특히 바람직하다.

-경화성 수지-

상기 경화성 수지로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 에폭시 수지, 아크릴레이트 수지 등을 들 수 있다.

--에폭시 수지--

상기 에폭시 수지로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 그들의 변성 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

--아크릴레이트 수지--

상기 아크릴레이트 수지로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

또한, 상기 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 한 것을 들 수 있고, 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

-경화제-

상기 경화성 수지는, 경화제와 병용하는 것이 바람직하다. 상기 경화제로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 2-에틸4-메틸이미다졸로 대표되는 이미다졸류; 라우로일퍼옥시드, 부틸퍼옥시드, 벤질퍼옥시드, 디라우로일퍼옥시드, 디부틸퍼옥시드, 퍼옥시디카르보네이트, 벤조일퍼옥시드 등의 유기 과산화물; 유기 아민류 등의 음이온계 경화제; 술포늄염, 오늄염, 알루미늄 킬레이트제 등의 양이온계 경화제 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 에폭시 수지와 이미다졸계 잠재성 경화제의 조합, 아크릴레이트 수지와 유기 과산화물계 경화제의 조합이 특히 바람직하다.

-그 밖의 성분-

상기 그 밖의 성분으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 실란 커플링제, 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 예방제, 착색제(안료, 염료), 유기 용제, 이온 캐처제 등을 들 수 있다. 상기 그 밖의 성분의 첨가량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 도전성 접착제는, 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 상기 필릿을 형성하고 있다.

여기서, 상기 필릿이란, 상기 접속 영역에서 상기 탭선과 상기 결정계 태양 전지 셀의 접속면에서 밀려나와, 상기 탭선의 측면을 돌아서 들어가는 상기 도전성 접착제의 일부이다.

도면을 사용하여, 상기 접속 영역에서의 상기 필릿의 형성 상태의 일례를 설명한다.

도 4a는, 상기 접속 영역에서의 상기 필릿의 형성 상태의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 4a에 있어서, 탭선(3)과 필릿 형성용 전극(23)의 거리는 0mm보다 크다. 도전성 접착제(17)는, 탭선(3)과 결정계 태양 전지 셀(2)과의 접속시의 가열 및 가압에 의해, 탭선(3)과 결정계 태양 전지 셀(2)의 접속면에서 밀려나오고 있다. 밀려나온 도전성 접착제(17)는, 필릿 형성용 전극(23)에 의해 막을 수 있고, 탭선(3)의 측면으로 돌아 들어가, 필릿(17a)을 형성하고 있다.

도 4b는, 상기 접속 영역에서의 상기 필릿의 형성 상태의 다른 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 4b에 있어서, 탭선(3)과 필릿 형성용 전극(23)의 거리는 0mm이다. 도전성 접착제(17)는, 탭선(3)과 결정계 태양 전지 셀(2)의 접속시의 가열 및 가압에 의해, 탭선(3)과 결정계 태양 전지 셀(2)의 접속면에서 밀려나오고 있다. 밀려나온 도전성 접착제(17)는, 필릿 형성용 전극(23)에 의해 막을 수 있고, 탭선(3)의 측면으로 돌아 들어가, 필릿(17a)을 형성하고 있다.

또한, 필릿(17a)이 도전성 접착제(17) 본체로부터 분리되어 있는 경우의 형태도 본 발명의 범주이다.

상기 필릿이 형성됨으로써, 상기 탭선의 접착력이 향상되어, 접속 신뢰성 및 탭선과 결정계 태양 전지 셀의 접착성이 우수한 결정계 태양 전지 모듈을 얻을 수 있다.

또한, 상기 필릿이 상기 도전성 접착제 본체로부터 분리되어 있는 경우에도, 상기 탭선의 측면과 상기 필릿 형성용 전극이 상기 필릿을 개재하여 접착됨으로써, 상기 탭선의 접착력은 향상된다.

또한, 도 4a 및 도 4b에 있어서의 부호 3a는, 탭선의 기재를 나타내고, 부호 3b 및 3c는 도전층을 나타내고, 해당 도전층은 기재(3a)의 양면에 형성되어 있다.

<밀봉용 수지>

상기 밀봉용 수지로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 에틸렌/아세트산 비닐 공중합체(EVA), 에틸렌/아세트산 비닐/트리알릴이소시아누레이트(EVAT), 폴리비닐부티레이트(PVB), 폴리이소부틸렌(PIB), 실리콘 수지, 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있다.

<방습성 백 시트>

상기 방습성 백 시트로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 알루미늄(Al), PET와 Al과 폴리에틸렌(PE)의 적층체 등을 들 수 있다.

<유리 플레이트>

상기 유리 플레이트로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 소다 석회 플로트 유리 플레이트 등을 들 수 있다.

상기 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 후술하는 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법이 바람직하다.

본 발명의 결정계 태양 전지 모듈의 일례를, 도면을 사용하여 설명한다.

도 5는, 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈의 일례를 나타내는 분해 사시도이다. 결정계 태양 전지 모듈(1)은, 복수의 결정계 태양 전지 셀(2)이 인터커넥터가 되는 탭선(3)에 의해 직렬로 접속된 스트링스(4)를 갖고, 이 스트링스(4)를 복수 배열한 매트릭스(5)를 구비한다. 그리고, 결정계 태양 전지 모듈(1)은, 이 매트릭스(5)가 밀봉용 수지의 시트(6)에 끼워지고, 수광면측에 설치된 표면 커버(7) 및 이면측에 설치된 방습성 백 시트(8)와 함께 일괄하여 라미네이트되고, 마지막으로, 주위에 알루미늄 등의 금속 프레임(9)이 설치됨으로써 형성된다.

또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 결정계 태양 전지 모듈의 각 결정계 태양 전지 셀(2)은, 실리콘 기판을 포함하는 결정계 광전 변환 소자(10)를 갖는다. 결정계 광전 변환 소자(10)의 수광면측에는, 탭선(3)과 직교하는 방향으로 핑거 전극(12)이 설치되어 있다. 또한, 결정계 광전 변환 소자(10)에는, 수광면과 반대인 이면측에, 알루미늄, 은, 구리, 주석, 니켈 등을 포함하는 이면 전극(13)이 설치되어 있다.

그리고, 결정계 태양 전지 셀(2)은 탭선(3)에 의해, 표면의 핑거 전극(12)과, 인접하는 결정계 태양 전지 셀(2)의 이면 전극(13)이 전기적으로 접속되고, 이에 의해 직렬로 접속된 스트링스를 구성한다. 탭선(3)과 핑거 전극(12)의 접속 및 탭선(3)과 이면 전극(13)의 접속은, 필름 형상 또는 페이스트 상태의 도전성 접착제(17)에 의해 행한다.

(결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법)

본 발명의 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 스트링스 제작 공정과, 피복 공정과, 가압 공정과, 가열 공정을 적어도 포함하고, 또한 필요에 따라, 그 밖의 공정을 포함한다.

본 발명의 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 본 발명의 상기 결정계 태양 전지 모듈의 제조에 적절하게 사용할 수 있다.

<스트링스 제작 공정>

상기 스트링스 제작 공정은, 부여 처리와, 배치 처리와, 가열 가압 처리를 적어도 포함하고, 또한 필요에 따라, 그 밖의 처리를 포함한다.

-부여 처리-

상기 부여 처리로서는, 복수의 결정계 태양 전지 셀의 수광면 및 상기 수광면의 반대면에 도전성 접착제를 부여하는 처리라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 도전성 접착제는 필름 형상일 수도 있고, 페이스트 상태일 수도 있다. 상기 도전성 접착제가 필름 형상인 경우, 상기 부여 처리로서는, 예를 들어 필름 형상의 상기 도전성 접착제를 가부착하는 것을 들 수 있다. 상기 도전성 접착제가 페이스트 상태인 경우, 상기 부여 처리로서는, 예를 들어 페이스트 상태의 상기 도전성 접착제를 도포하는 것을 들 수 있다. 도포 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 부여 처리에 있어서는, 탭선이 배치되는 소정의 위치에, 상기 도전성 접착제가 부여된다.

--결정계 태양 전지 셀--

상기 결정계 태양 전지 셀로서는, 예를 들어 본 발명의 상기 결정계 태양 전지 모듈에 있어서 설명한 상기 결정계 태양 전지 셀과 동일한 것을 들 수 있다.

--도전성 접착제--

상기 도전성 접착제로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 도전성 접착제로서는, 예를 들어 본 발명의 상기 결정계 태양 전지 모듈에 있어서 설명한 상기 도전성 접착제를 들 수 있다.

상기 도전성 접착제의 평균 두께로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 3㎛ 내지 100㎛가 바람직하고, 5㎛ 내지 30㎛가 보다 바람직하고, 8㎛ 내지 25㎛가 특히 바람직하다. 상기 평균 두께가 3㎛ 미만이면 접착 강도가 현저하게 저하되는 경우가 있고, 100㎛를 초과하면 상기 도전성 접착제가 탭선에서 밀려나와 전기적 접속에 문제가 발생하는 경우가 있다. 상기 평균 두께가 상기 특히 바람직한 범위 내이면, 접속 신뢰성의 점에서 유리하다. 또한, 상기 평균 두께는, 상기 가부착되기 전에 측정되는 평균 두께이다.

여기서, 상기 평균 두께는, 임의로 20㎠당 5군데를 측정했을 때의 평균값이다.

상기 도전성 접착제의 평균 폭으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 0.5mm 내지 3mm이고, 또한 상기 탭선과 동일한 폭, 또는 상기 탭선의 폭 미만인 것이 바람직하다.

-배치 처리-

상기 배치 처리로서는, 상기 부여 처리에 이어 상기 도전성 접착제 상에 도전층을 갖는 탭선을 배치하는 처리라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 배치 처리에 있어서는, 상기 결정계 태양 전지 셀의 필릿 형성용 전극이 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 접하거나 또는 이격하여 배치되도록, 상기 결정계 태양 전지 셀과 상기 도전성 접착제와 상기 탭선이 배치된다.

또한, 상기 배치 처리시, 인접하는 상기 결정계 태양 전지 셀간에 있어서는, 1개의 탭선의 일부가 한쪽의 결정계 태양 전지 셀의 수광면 상에 배치되고, 상기 탭선의 다른 일부가 다른 쪽의 결정계 태양 전지 셀의 수광면의 반대면 상에 배치된다.

-탭선-

상기 탭선으로서는, 예를 들어 본 발명의 상기 결정계 태양 전지 모듈에 있어서 설명한 상기 탭선과 동일한 것을 들 수 있다.

-가열 가압 처리-

상기 가열 가압 처리로서는, 상기 배치 처리에 이어 상기 탭선을 가열 및 가압하는 처리라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 가열 툴에 의해 행할 수 있다.

상기 가열 가압 처리에 있어서의 가열 시간, 가열 온도, 압력으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 가열 가압 처리시에는, 상기 탭선이 파형 형상으로 되는 것이 바람직하다. 상기 파형 형상은, 상기 탭선을, 상기 탭선의 길이 방향이며 상기 결정계 태양 전지 셀의 수광면에 직교하는 단면에 있어서 보았을 때의 형상이다. 상기 탭선이 상기 파형 형상이 되는 정도까지 가열 가압 처리함으로써, 보다 확실하게 필릿을 형성할 수 있다.

이상의 스트링스 제작 공정에 의해, 상기 결정계 태양 전지 셀의 핑거 전극과 상기 탭선이 상기 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속되고, 또한 복수의 상기 결정계 태양 전지 셀이 직렬로 접속된 스트링스가 제작된다.

또한, 이 때에, 상기 도전성 접착제가 상기 탭선의 상기 측면의 적어도 일부에 필릿을 형성한다.

<피복 공정>

상기 피복 공정으로서는, 상기 스트링스를 밀봉용 수지에 의해 덮고, 또한 상기 밀봉용 수지를 방습성 백 시트 및 유리 플레이트 중 어느 하나에 의해 덮는 공정이라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

이상과 같은 상기 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 감압 라미네이터를 사용하여 행하는 것이 바람직하다.

상기 밀봉용 수지, 상기 방습성 백 시트, 상기 유리 플레이트로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 본 발명의 상기 결정계 태양 전지 모듈의 설명에 있어서 예시한 상기 밀봉용 수지, 상기 방습성 백 시트, 상기 유리 플레이트 등을 들 수 있다.

<가압 공정 및 가열 공정>

상기 가압 공정으로서는, 상기 방습성 백 시트 및 상기 유리 플레이트 중 어느 하나를 가압하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 가압하는 압력, 및 가압하는 시간은 임의이다.

상기 가열 공정으로서는, 상기 스트링스가 적재된 가열 스테이지를 가열하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 상기 가열 스테이지를 가열함으로써, 상기 밀봉용 수지를 가열할 수 있다.

상기 가열 공정에서의 가열 온도로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 50℃ 내지 250℃가 바람직하고, 100℃ 내지 200℃가 보다 바람직하다. 상기 가열 온도가 50℃ 미만이면 밀봉이 불충분해지는 경우가 있고, 250℃를 초과하면, 도전성 접착제, 밀봉용 수지 등의 유기 수지가 열 분해하는 경우가 있다. 상기 가열 온도가 상기 특히 바람직한 범위 내이면, 밀봉의 신뢰성의 점에서 유리하다.

상기 가열 공정에서의 가열 시간으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 1초간 내지 1시간이 바람직하고, 5초간 내지 30분간이 보다 바람직하고, 10초간 내지 20분간이 특히 바람직하다. 상기 가열 시간이 1초간 미만이면 밀봉이 불충분해지는 경우가 있다. 상기 가열 시간이 상기 특히 바람직한 범위 내이면, 밀봉의 신뢰성의 점에서 유리하다.

상기 가압 공정, 및 상기 가열 공정을 개시하는 순서로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

이상과 같이 함으로써, 복수의 결정계 태양 전지 셀이 탭선에 의해 접속된 스트링스 및 해당 스트링스가 밀봉된 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈이 제조된다.

또한, 예를 들어 스트링스를 복수 배열한 매트릭스를 형성하고, 그것을 밀봉함으로써, 본 발명의 결정계 태양 전지 모듈을 제작할 수도 있다.

또한, 밀봉시에, 결정계 태양 전지 셀과 탭선을 전기적으로 접속할 수도 있다. 이 방법은, 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-283059호 공보에 기재된 방법을 참조하여 행할 수 있다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 하등 한정되는 것이 아니다.

(실시예 1)

<결정계 태양 전지 모듈 모델의 제작>

-탭선-

탭선으로서, 구리박(평균 두께 150㎛)의 편면에 납 프리 땜납에 의한 땜납층(도전층, 평균 두께 5㎛)을 형성한 땜납층 부착 구리박을 준비하였다. 상기 땜납층 부착 구리박은, 먼저 구리 와이어를 평판 형상으로 압연함으로써 1mm로 하고, 그 후, Sn(96.5질량％)/Ag(3질량％)/Cu(0.5질량％)의 납 프리 땜납을 도금하여 제작하였다.

-도전성 접착 필름-

도전성 접착 필름(SP100 시리즈, 평균 두께 25㎛, 소니 케미칼 & 인포메이션 디바이스 가부시끼가이샤 제조)을 준비하였다. 상기 도전성 접착 필름은, 폭 1.0mm로 슬릿하여 사용하였다.

-결정계 태양 전지 셀 모델의 제작-

결정계 태양 전지 셀 모델(2')로서, 도 7에 나타내는 바와 같은 핑거 전극(12) 및 핑거 전극(12)에 거의 직교하는 필릿 형성용 전극(23)에 의한 패턴이 형성된 유리 기판을 제작하였다. 유리 기판(세로 64mm×가로 64mm×두께 2.8mm) 상에 은 페이스트를 스크린 인쇄 및 소성함으로써, 도 7에 나타내는 바와 같은 핑거 전극(12) 및 필릿 형성용 전극(23)의 패턴을 형성하였다. 접속 영역(21)에 있어서 병행하는 필릿 형성용 전극 간의 폭(a)을 1.0mm(평균값도 1.0mm)로 하였다. 핑거 전극(12) 및 필릿 형성용 전극(23)의 평균 높이를 20㎛로 하였다. 또한, 핑거 전극(12) 사이의 거리는 3mm로 하였다.

여기서, 핑거 전극 및 필릿 형성용 전극의 평균 높이는, 임의의 10점에 대해서, 측장기에 의해 핑거 전극 및 필릿 형성용 전극의 높이를 측정하고, 그것을 평균함으로써 구하였다.

-탭선이 부착된 결정계 태양 전지 셀 모델의 제작-

결정계 태양 전지 셀 모델(2')의 접속 영역(21)의 핑거 전극(12) 상에 도전성 접착 필름을 가부착하였다. 상기 가부착하는 조건은 가열 온도 70℃, 압력 0.5MPa, 1초간으로 하고, 가열 툴을 사용하여 행하였다.

계속해서, 도전성 접착 필름 상에 탭선을 배치시켜, 실리콘 러버 완충재(평균 두께 200㎛)를 개재하여, 가열 툴을 사용하여 상기 탭선을, 가압력 2MPa, 가열 온도 180℃, 시간 15초간으로 가열 가압함으로써, 상기 핑거 전극과 상기 탭선을 도전성 접착 필름을 개재하여 전기적으로 접속하였다. 이상에 의해, 탭선이 부착된 결정계 태양 전지 셀 모델을 얻었다.

-결정계 태양 전지 모듈 모델의 제작-

얻어진 탭선이 부착된 결정계 태양 전지 셀 모델을 밀봉용 수지에 의해 덮고, 또한 상기 밀봉용 수지를 방습성 백 시트에 의해 덮었다. 상기 밀봉용 수지에는, 두께 500㎛의 에틸렌/아세트산 비닐 공중합체를 사용하였다. 백 시트에는 PET 필름을 사용하였다.

그리고, 상기 밀봉용 수지를 사용하여 라미네이터에 의해 밀봉을 행하였다. 구체적으로는, 100℃에서 진공화를 5분간 행한 후, 프레스 시간 5분간, 0.1MPa에서 라미네이트하고, 그 후, 오븐에서 155℃, 45분간으로 경화를 행하였다.

이상에 의해, 결정계 태양 전지 모듈 모델을 얻었다.

<평가>

상기에서 얻어진 결정계 태양 전지 모듈 모델을 이하의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

-박리 강도-

탭선이 부착된 결정계 태양 전지 셀 모델을 사용하여, 박리 강도를 평가하였다.

탭선을 결정계 태양 전지 셀 모델로부터 90° 방향으로 박리하는 90° 박리 시험(JIS K6854-1)을 행하여, 박리 강도(N/mm)를 측정하였다. 박리 강도 시험기(텐실론, 오리엔테크사 제조)를 사용하여, 인장 속도 50cm/min으로 측정을 행하였다.

-필릿 형성 상태-

탭선과 결정계 태양 전지 셀 모델의 접착 개소의 단면을, 금속 현미경(올림푸스사 제조, MX50)에 의해 관찰함으로써 필릿 형성 상태를 확인하였다. 그리고, 필릿 형성 상태를 이하의 판정 기준으로 평가하였다.

〔판정 기준〕

○: 탭선의 측면에 도전성 접착제가 충분히 돌아 들어가 필릿이 형성되어 있고, 충분히 합격 레벨

△: 탭선의 측면에 도전성 접착제가 약간 돌아 들어가 필릿이 형성되어 있고, 합격 레벨

×: 탭선의 측면에 도전성 접착제가 돌아 들어가 있지 않기 때문에, 필릿이 형성되어 있지 않고, 불합격 레벨

-종합 평가-

박리 강도 및 필릿 형성 상태를 하기 판정 기준으로 평가하였다.

〔판정 기준〕

○: 박리 강도가 1.7N/mm 이상, 또한 필릿 형성 상태가 「○」

△: 하기 「×」에 해당하지 않고, 또한 박리 강도가 1.6N/mm 이상 1.7N/mm 미만, 및 필릿 형성 상태가 「△」 중 적어도 어느 하나를 만족함

×: 박리 강도가 1.6N/mm 미만, 및 필릿 형성 상태가 「×」 중 적어도 어느 하나를 만족함

-접속 신뢰성-

얻어진 결정계 태양 전지 모듈 모델의 2개의 탭선 간의 저항값을 측정하였다.

초기, 및 TCT(thermal cycle test; 열 사이클 시험, -40℃로부터 85℃의 사이를 400 사이클) 후의 저항값을 디지털 멀티미터(요꼬가와 덴끼 가부시끼가이샤 제조, 디지털 멀티미터 7555)를 사용하여 측정하고, TCT 시험 후의 저항값 상승값(ΔR)을 접속 신뢰성으로서, 하기 평가 기준으로 평가하였다.

〔ΔR 평가 기준〕

○: 0.9mΩ 미만

△: 0.9mΩ 이상 1.1mΩ 미만

×: 1.1mΩ 이상

(실시예 2 내지 9 및 비교예 1 내지 2)

실시예 1에 있어서, 탭선의 도전층의 평균 두께, 필릿 형성용 전극의 평균 높이, 및 탭선과 필릿 형성용 전극의 평균 거리를, 표 1에 기재된 탭선의 도전층의 평균 두께, 필릿 형성용 전극의 평균 높이, 및 탭선과 필릿 형성용 전극의 평균 거리로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 결정계 태양 전지 모듈 모델을 제작하였다.

제작한 결정계 태양 전지 모듈 모델에 대해서, 실시예 1과 동일한 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

또한, 실시예 1 내지 9 및 비교예 2에 있어서, 핑거 전극의 평균 높이는 20㎛로 하였다. 핑거 전극의 평균 높이와 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 상이한 경우에는, 스크린 인쇄의 인쇄판을 대신하여 인쇄를 겹침으로써, 이 높이를 조절하였다.

또한, 실시예 1 내지 9의 결정계 태양 전지 모듈 모델의 탭선은, 결정계 태양 전지 셀 모델과의 접착 개소에 있어서, 모두 파형 형상을 하고 있었다.

또한, 비교예 1에 있어서는, 필릿 형성용 전극을 형성하고 있지 않다. 핑거 전극의 평균 높이는 20㎛로 하였다.

필릿 형성용 전극을 형성하지 않은 비교예 1에서는, 탭선의 측면에 도전성 접착제에 의한 필릿이 형성되지 않고, 박리 강도도 충분하지 않았다.

필릿 형성용 전극을 형성한 경우에서도, 탭선의 측면을 덮는 필릿이 형성되어 있지 않은 비교예 2에서는, 박리 강도가 충분하지 않았다.

또한, 비교예 1 및 2에서는, 접속 신뢰성이 불충분하였다.

한편, 필릿 형성용 전극을 형성하고, 또한 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 탭선의 도전층의 평균 두께 이상이고, 또한 탭선과 필릿 형성용 전극의 평균 거리가 0.30mm 미만 이하인 경우(실시예 1 내지 5 및 7 내지 9)에는, 박리 강도와 필릿 형성 상태가 보다 우수한 결과가 되었다.

또한, 실시예 1 내지 9는, 접속 신뢰성에 대해서도 우수한 결과가 되었다.

<산업상 이용가능성>

본 발명의 결정계 태양 전지 모듈은, 접속 신뢰성 및 탭선과 결정계 태양 전지 셀의 접착성이 우수한 점에서, 버스 바 레스 구조의 결정계 태양 전지 셀을 사용한 결정계 태양 전지 모듈에 적절하게 사용할 수 있다.

1 결정계 태양 전지 모듈
2 결정계 태양 전지 셀
3 탭선
3a 기재
3b 도전층
3c 도전층
12 핑거 전극
17 도전성 접착제
17a 필릿
21 접속 영역
23 필릿 형성용 전극

Claims

탭선의 도전층과 결정계 태양 전지 셀의 핑거 전극이 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속된 결정계 태양 전지 모듈이며,
상기 결정계 태양 전지 셀이 버스 바 전극을 갖지 않는 버스 바 레스 구조이고,
상기 결정계 태양 전지 셀이, 상기 결정계 태양 전지 셀과 상기 탭선이 상기 도전성 접착제에 의해 접속되는 접속 영역의 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 접하거나 또는 이격하여 형성된 필릿 형성용 전극을 갖고,
상기 도전성 접착제가 상기 탭선의 상기 측면의 적어도 일부에 필릿을 형성하여 이루어지고,
상기 결정계 태양 전지 셀을, 상기 결정계 태양 전지 셀의 표면에 대하여 수직 방향으로 볼 때, 상기 필릿 형성용 전극과 상기 탭선이 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 결정계 태양 전지 모듈.
제1항에 있어서, 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 도전층의 평균 두께 이상인 결정계 태양 전지 모듈.
제1항에 있어서, 탭선과 필릿 형성용 전극의 평균 거리가 0mm 내지 0.30mm인 결정계 태양 전지 모듈.
제1항에 있어서, 탭선의 도전층의 평균 두께가 5㎛ 내지 20㎛인 결정계 태양 전지 모듈.
제1항에 있어서, 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 10㎛ 내지 60㎛인 결정계 태양 전지 모듈.
제1항에 있어서, 탭선이 파형 형상인 결정계 태양전지 모듈.
복수의 결정계 태양 전지 셀의 수광면 및 상기 수광면의 반대면에 도전성 접착제를 부여하는 부여 처리, 상기 부여 처리에 이어 상기 도전성 접착제 상에 도전층을 갖는 탭선을 배치하는 배치 처리, 및 상기 배치 처리에 이어 상기 탭선을 가열 및 가압하는 가열 가압 처리를 행함으로써, 상기 결정계 태양 전지 셀의 핑거 전극과 상기 탭선이 상기 도전성 접착제를 개재하여 전기적으로 접속되고, 또한 복수의 상기 결정계 태양 전지 셀이 직렬로 접속된 스트링스를 제작하는 스트링스 제작 공정과,
상기 스트링스를 밀봉용 수지에 의해 덮고, 또한 상기 밀봉용 수지를 방습성 백 시트 및 유리 플레이트 중 어느 하나에 의해 덮는 피복 공정과,
상기 방습성 백 시트 및 상기 유리 플레이트 중 어느 하나를 가압하는 가압 공정과,
상기 스트링스가 적재된 가열 스테이지를 가열하는 가열 공정을 적어도 포함하고,
상기 결정계 태양 전지 셀이 버스 바 전극을 갖지 않는 버스 바 레스 구조이고,
상기 배치 처리에 있어서, 상기 결정계 태양 전지 셀의 필릿 형성용 전극이 상기 탭선의 측면의 적어도 일부에 접하거나 또는 이격하여 배치되도록, 상기 결정계 태양 전지 셀과 상기 도전성 접착제와 상기 탭선이 배치되는 것을 특징으로 하는 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법.
제7항에 있어서, 필릿 형성용 전극의 평균 높이가 도전층의 평균 두께 이상인 결정계 태양 전지 모듈의 제조 방법.