KR20090084741A

KR20090084741A - 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090084741A
Application number: KR1020090007418A
Authority: KR
Inventors: 시게하루 타이라; 에이지 마루야마
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2009-08-05
Also published as: JP5147672B2; US20090194144A1; CN101499494A; JP2009206493A; US8426726B2; EP2086022B1; EP2086022A1; CN101499494B; TWI467780B; TW200937651A; KR101498741B1

Abstract

배선재(2)는 연장 방향에 있어서의 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖도록 배치된다. 따라서, 접착시에 배선재(2)와 제1 태양 전지(3A)의 수광면측의 접속 전극(4B)과 제2 태양 전지(3A)의 이면측의 접속 전극(41B)에 가해지는 압력은, 배선재(2)의 대략 평탄한 부분에 분산되어 가해지고, 접착층(7a)을 통해 태양 전지(3)에 가해진다. 따라서, 가해지는 압력은 태양 전지(3A, 3B)에 대략 균일하게 가해지므로, 태양 전지의 균열, 이지러짐 및 크랙의 발생이 억제된다.

배선재, 태양 전지, 전극, 접착층, 돌출부

Description

태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법 {SOLAR CELL MODULE AND METHOD FOR PRODUCING OF SOLAR CELL MODULE}

본 출원은 2008년 12월 17일 출원된 일본 특허 출원 제2008-321530호를 기초로 하여 그 우선권을 주장하고, 그것의 전체 내용은 본원에 참조로서 포함된다.

본 발명은 배선재에 의해 서로 전기적으로 접속된 복수의 태양 전지를 갖는 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.

태양 전지 모듈(1)은, 도1의 개념적인 단면도에 도시하는 바와 같이, 배선재(2)에 의해 서로 전기적으로 접속된 복수의 태양 전지(3, 3 …)가, 표면 보호 부재(107)와 이면 보호 부재(108)의 사이에 밀봉재(109)에 의해 밀봉되어 구성되어 있다. 배선재(2)와 각 태양 전지(3)는 땜납으로 이루어지는 접착층(7a)에 의해 접착되어 있다.

또한, 배선재(2)는 제조시에 있어서, 미리 릴 형상으로 감긴 것이 준비되어 있다. 그리고 배선재(2)를 소정의 길이로 절단하여, 순차 각 태양 전지(3)의 전극 표면에 접착하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평10-93120호 공보 참조).

종래의 태양 전지 모듈의 제조 방법에서는, 배선재(2)를 소정의 길이로 절단하므로 절단부에서 변형이나 버어가 발생될 우려가 있다.

그리고 종래는 이와 같이 단부에 버어나 변형이 발생한 배선재(2)의 전체면을 태양 전지의 전극 표면에 땜납으로 이루어지는 접착층(7a)에 의해 접착하고 있다. 그러나 이러한 배선재(2)를 이용하면, 배선재(2)와 태양 전지(3)의 접착시에 가해지는 압력은, 배선재(2)의 버어나 변형부 근방에서 국소적으로 커진다. 그리고 국소적으로 커진 압력이, 접착부(7a)를 통해 태양 전지(3)에 가해진다. 이로 인해, 국소적으로 가해진 과잉의 압력에 의해 태양 전지에 깨짐이나 이지러짐, 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함이 발생하기 쉬워진다고 하는 과제가 있었다.

또한, 배선재(2)에 의해 접착된 복수의 태양 전지(3)를 표면 보호 부재(107)와 이면 보호 부재(108) 사이에 밀봉재(109)에 의해 밀봉할 때에도 압력이 가해진다. 그리고 이 경우에 있어서도, 배선재(2)의 버어나 변형부 근방에 국소적으로 큰 압력이 가해지고, 그리고 이 압력이 접착층(7a)을 통해 태양 전지(3)에 가해져, 태양 전지에 깨짐이나 이지러짐, 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함이 발생하기 쉬워진다고 하는 과제도 있었다.

또한, 상기한 결함의 영향에 의해 태양 전지 모듈의 신뢰성이 저하된다고 하는 과제도 있었다.

그리고 이들 과제에 의해, 종래는 태양 전지 모듈의 출력이 저하되어, 이로 인해 수율이 저하될 우려가 있었다.

그래서 본 발명은 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 수율이 향상된 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 표면에 접속 전극을 갖는 태양 전지와, 접속 전극에 전기적으로 접속되는 배선재와, 배선재를 태양 전지의 표면에 접착하는 접착층을 갖고, 배선재는 단부에 접착층으로부터 돌출되는 돌출부를 갖는다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 돌출부의 태양 전지의 표면에 대향하는 면과, 태양 전지의 표면과의 사이에 공간이 마련되어 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 돌출부의 선단부가, 태양 전지의 외주연보다도 내측에 위치하고 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 접착층이 도전성을 갖고, 배선재가 상기 접착층에 의해 상기 접속 전극에 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 배선재가, 접속 전극과 직접 접함으로써 접속 전극에 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 배선재가, 도전성을 갖는 코어재와, 코어재의 표면에 형성된 도전층을 갖고, 접속 전극의 일부는 상기 도전층 내에 박혀 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 복수의 태양 전지가 배열되고, 접속 전극은 태양 전지의 표면 상에 태양 전지의 배열 방향과 직교하는 방향으로 연장되고, 또한 서로 평행하게 배열된 복수개의 세선 전극의 일부를 포함하고, 배선재는 복수개의 세선 전극 상에, 배열 방향을 따라 연장되도록 배치되어 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 복수개의 세선 전극 중 배선재의 선단부측의 최외부에서 배선재와 전기적으로 접속되는 세선 전극과, 인접하는 세선 전극을 전기적으로 접속하기 위한 교차 전극을 갖는다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈은, 교차 전극이, 상기 배선재와 중첩하도록 배치되어 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 롤 형상으로 감긴 장척의 배선재를 준비하는 제1 공정과, 배선재를 소정의 길이로 절단하는 제2 공정과, 배선재를 접착재에 의해 태양 전지 상에 접착하는 제3 공정을 갖고, 제3 공정에 있어서, 배선재의 단부를 접착재로부터 돌출시킨 상태에서 태양 전지 상에 접착해도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 상기 제3 공정에 있어서, 상기 배선재의 상기 단부와 상기 태양 전지의 사이에 공간을 마련해도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 상기 제3 공정에 있어서, 상기 배선재의 상기 단부를 상기 태양 전지의 외주연보다도 내측에 배치해도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 태양 전지는 표면에 형성된 접속 전극을 갖고, 상기 접착재는 도전성을 갖고 있고, 상기 제3 공정에 있어서, 상기 접착재에 의해 상기 배선재를 상기 접속 전극에 전기적으로 접속해도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 태양 전지는 표면에 형성된 접속 전극을 갖고, 상기 제3 공정에 있어서 상기 접속 전극과 직접 접함으로써 상기 배선재를 상기 접속 전극에 전기적으로 접속해도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 배선재는 도전성을 갖는 코어재와, 당해 코어재의 표면에 형성된 도전층을 갖고 있고, 상기 제3 공정에 있어서, 상기 접속 전극의 일부를 상기 도전층 내에 박히게 해도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 접속 전극은 상기 표면 상에 있어서 소정 방향으로 연장되고, 또한 서로 평행하게 배열된 복수개의 세선 전극의 일부를 포함하고, 상기 배선재는 상기 복수개의 세선 전극 상에, 상기 소정 방향에 직교하는 방향을 따라 연장되도록 배치되어 있어도 좋다.

본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 상기 태양 전지는 상기 복수개의 세선 전극 중 상기 배선재의 상기 단부의 최외부와 전기적으로 접속되는 하나의 세선 전극과, 상기 하나의 세선 전극에 인접하는 다른 세선 전극을 전기적으로 접속하는 교차 전극을 갖고, 상기 제3 공정에 있어서, 상기 교차 전극을 상기 배선재와 중첩하도록 배합해도 좋다.

본 발명에 따르면, 수율이 향상된 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공할 수 있다.

다음에, 도면을 이용하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 단, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 것에 유의해야 하는 것이다. 따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 하는 것이다. 또한, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.

(제1 실시 형태)

우선, 도2 내지 도5를 이용하여 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈(1)에 대해 설명한다.

(태양 전지 모듈의 구성)

도2는 본 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈(1)의 구성을 도시하는 개념적인 단면도이다. 태양 전지 모듈(1)은, 배선재(2)에 의해 전기적으로 접속된 복수의 태양 전지(3, 3 …)와, 수광면 보호 부재(107)와, 밀봉재(109)와, 이면 보호 부재(108)를 갖는다.

배선재(2)는 동박 등의 금속 재료로 이루어지고, 표면은 금속 재료가 노출되어도 좋고, 주석 도금 등의 도전성 재료로 덮여 있어도 좋다. 배선재(2)는 미리 릴 형상으로 감겨 있고, 태양 전지(3)의 크기나 두께 등에 맞추어 적절하게 소정의 길이로 절단된 것이 이용된다. 그리고 이 배선재(2)는 접착층(7a)에 의해 태양 전지(3)의 표면에 접착되어 있다. 태양 전지(3)와 배선재(2)의 접속 관계는 후술한다.

태양 전지(3)의 수광면측에는, 투광성을 갖는 표면 보호 부재(107)가, 투광 성을 갖는 밀봉재(109)에 의해 접착되어 있다. 표면 보호 부재(107)는, 예를 들어 유리, 투광성 플라스틱 등의 투광성을 갖는 재료를 이용하여 구성되어 있다. 또한, 태양 전지(3)의 이면측에는 이면 보호 부재(108)가 밀봉재(109)에 의해 접착되어 있다. 이면 보호 부재(108)는, 예를 들어 PET 등의 수지 필름 혹은 Al박을 수지 필름 사이에 샌드위치한 구조의 적층 필름 등으로 이루어진다.

밀봉재(109)는 예를 들어, EVA, PVB 등의 투광성을 갖는 수지이며, 태양 전지 셀(3)을 밀봉하는 기능도 갖고 있다. 또한, 이면 보호 부재(108)의 예를 들어 이면에는, 도시하지 않은 전력 취출용의 단자 상자가 배치되어 있다. 또한, 태양 전지 모듈의 외주부에는, 필요에 따라서 프레임체가 장착되어 있다.

이러한 태양 전지 모듈(1)을 제조하는 데 있어서는, 우선 수광면 보호 부재(107), 밀봉재(109), 복수의 태양 전지(3), 밀봉재(109), 이면 보호 부재(107)를 순차 적층하여 적층체를 제작한다. 다음에, 적층체의 상하로부터 압력을 가하면서 가열하여, 태양 전지 모듈(1)을 제작한다.

(태양 전지의 구조)

도3의 (a)는 본 실시 형태에 관한 태양 전지(3)를 수광면측으로부터 본 평면도이고, 도3의 (b)는 이면측으로부터 본 평면도이다. 태양 전지(3)는, 도3의 (a) 및 도3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 광전 변환부(5)와, 이 광전 변환부(5)의 수광면 및 이면의 각각에 배치된 집전 전극(4, 41)을 갖고 있다. 광전 변환부(5)는 기체(基體)로서 기능하는 일도전형의 반도체 웨이퍼를 갖고, pn 접합 혹은 pin 접합 등의 광 생성 캐리어 분리용의 전계를 형성하는 반도체 접합을 포함하고 있다. 반 도체 웨이퍼로서 단결정 실리콘 웨이퍼, 다결정 실리콘 웨이퍼와 같은 결정계 웨이퍼나, GaAs 등의 화합물 반도체 웨이퍼, 그 밖의 주지의 반도체 재료로 이루어지는 반도체 웨이퍼를 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 웨이퍼와의 사이에서 반도체 접합을 형성하는 재료로서는, 결정계 반도체, 비정질계 반도체, 화합물 반도체 혹은 그 밖의 주지의 반도체 재료를 이용할 수 있다.

광전 변환부(5)의 수광면에 형성된 집전 전극(4)은, 도3의 (a)의 평면도에 도시하는 바와 같이 광 입사에 의해 광전 변환부(5)에서 생성된 전자·정공(正孔)의 캐리어를 모으는 복수개의 세선 형상의 세선 전극(4A, 4A, …)과, 세선 전극(4A, 4A …)에 의해 모아진 캐리어를 집전하는 버스 바아 전극으로서 기능하는 동시에, 배선재(2)가 접속되는 접속 전극(4B, 4B)을 갖는다. 또한, 세선 전극(4A)은 태양 전지(3)의 배열 방향과 직교하는 방향으로 연장되고, 그리고 서로 대략 평행하게 배열되어 있다.

도3의 (b)는 태양 전지를 이면측으로부터 본 평면도이다. 이면에 형성된 집전 전극(41)은, 전자·정공의 캐리어를 모으는 복수개의 세선 형상의 세선 전극(41A, 41A …)과, 세선 전극(41A, 41A …)에 의해 모아진 캐리어를 집전하는 버스 바아 전극으로서 기능하는 동시에, 배선재(2)가 접속되는 접속 전극(41B, 41B)을 갖는다. 또한, 세선 전극(41A)은 태양 전지(3)의 배열 방향과 직교하는 방향으로 연장되고, 그리고 서로 대략 평행하게 배열되어 있다. 또한, 이면측의 집전 전극(41)은, 이것에 한정되지 않고 다양한 구성을 취할 수 있다. 예를 들어, 이면 전체면에 도전재를 형성하여 집전 전극으로 해도 좋다.

집전 전극(4, 41)은, 예를 들어 에폭시 수지를 바인더, 도전성 입자를 필러로 한 열경화형의 도전성 페이스트로 형성된다. 또한, 단결정 실리콘 태양 전지, 다결정 실리콘 태양 전지 등의 경우에는 이것에 한정되지 않고, 은, 알루미늄 등의 금속 분말과 유리 플릿과, 유기질 비히클 등으로 구성되는, 소성형 페이스트를 이용해도 좋다. 또한, 은, 알루미늄 등의 일반적인 금속 재료를 이용하여 형성해도 좋다.

(배선재의 접착)

도4의 (a)는 접속 전극(4B), 접착층(7a) 및 배선재(2)의 접속 관계를 도시하기 위한 수광면측으로부터 본 도면이고, 도4의 (b)는 도4의 (a)에 있어서 점선으로 둘러싸는 영역 X의 주요부 확대 도면이다. 도5는 도4의 (a)에 도시하는 A-A 절단면을 따른 단면도이다.

도4에 도시하는 바와 같이, 인접하는 태양 전지(3, 3)는 배선재(2)에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 배선재(2)는 태양 전지(3)의 배열 방향을 따라 연장되도록 배치된다. 여기서, 복수의 태양 전지(3) 중에서, 인접하는 태양 전지(3)의 한쪽을 제1 태양 전지(3A), 다른 쪽을 제2 태양 전지(3B)로 한다.

도4 및 도5에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2 태양 전지(3A, 3B)를 접속하는 배선재(2)는, 제1 태양 전지(3A)의 수광면에 형성된 접속 전극(4B)의 표면 및 제2 태양 전지(3B)의 이면에 형성된 접속 전극(41B)에 표면의 접착층(7a)에 의해 접착된다. 그리고 배선재(2)와 제1 태양 전지(3A)의 수광면에 형성된 접속 전극(4B)과 제2 태양 전지(3B)의 이면에 형성된 접속 전극(41B)은 전기적으로 접속된 다. 이때, 본 실시 형태에 있어서는, 배선재(2)는 연장 방향에 있어서의 단부가 접착층(7a)으로부터 돌출되도록 접착된다. 이에 의해, 배선재(2)는 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖는다. 배선재(2)의 단부에 존재하는 변형이나 버어는 돌출부(α)에 포함된다. 그리고 돌출부(α)의 태양 전지(3)의 표면에 대향하는 표면과 태양 전지(3)의 표면 사이는 이격되고, 그 사이에는 공간이 마련되어 있다.

접착층(7a)은 접착재로 이루어진다. 접착재로서는, 땜납 등의 용융성 금속 재료나 도전성 수지 접착재 등의 도전성 접착재를 이용할 수 있다. 또한, 배선재(2)와 접속 전극(4B, 41B)을 직접 접촉시킴으로써 직접 전기적인 접속을 행하고, 기계적인 접속을 접착층(7a)에 의해 행해도 좋다. 이 경우, 접착재는 도전성인 것 이외에 절연성인 것을 이용할 수 있다.

또한, 차광성을 갖는 접착층(7a)을 이용한 경우는, 배선재(2)의 내측에 접착층(7a)을 형성하는 것이 바람직하다.

(제1 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법)

다음에, 본 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법에 대해, 도6을 이용하여 설명한다.

우선, 도6의 (a)에 도시하는 제1 공정에 있어서, 롤 형상으로 감긴 장척의 배선재(2)를 준비한다. 여기서, 배선재(2)로서는 구리 등의 금속제의 재료를 이용하고 있다.

다음에, 도6의 (b)에 도시하는 제2 공정에 있어서, 롤 형상으로 감긴 장척의 배선재를 소정의 길이로 절단한다. 예를 들어, 상하로부터 커터(51)에 의해 절단하는 등의 절단 방법에 의해 절단하면 좋다. 이때, 절단부인 배선재(2)의 단부에는 변형이나 버어가 발생한다. 그리고 절단된 배선재(2)를 태양 전지(3)의 형상 등에 맞추어 절곡부를 형성한다.

다음에, 도6의 (c)에 도시하는 제3 공정에 있어서, 접속 전극(4B, 41B) 상에 도전성의 접착재를 도포하고, 이 위에 배선재(2)를 배치한다. 도전성의 접착재로서는 땜납이나 도전성 수지 접착재를 이용할 수 있다.

이때, 배선재(2)는 배선재(2)의 연장 방향에 있어서의 단부가 접착재로부터 돌출되도록 배치된다. 이 돌출되는 양은, 배선재(2)의 버어나 변형 등을 고려하여 정해진다. 그리고 적절하게 배선재(2)를 배치 후, 가열부(52)에 의해 가열하면서 압착함으로써 배선재(2)와 태양 전지(3)를 접착층(7a)에 의해 접착한다. 이때, 배선재(2)는 단부가 접착층(7a)으로부터 돌출되도록 접착된다. 이에 의해, 배선재(2)는 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖는다. 그리고 배선재(2)의 단부에 존재하는 변형이나 버어는 돌출부(α)에 포함되고, 배선재(2)의 돌출부(α)와 태양 전지(3)는 이격되고, 그 사이에는 공간이 마련된다.

(작용 및 효과)

본 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈(1)에 따르면, 배선재(2)는 연장 방향에 있어서의 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖도록 배치된다. 배선재(2)의 돌출부(α)에는 버어나 변형부가 포함되고, 태양 전지(3)에는 배선재(2)의 평탄부가 접착된다. 그리고 배선재(2)의 절단시에 발생하는 버어나 변형부를 갖는 배선재(2)의 돌출부(α)의 태양 전지(3)의 표면에 대향하는 면과 태양 전지(3)의 사이는 이격되고, 그 사이에는 공간이 마련되어 있다. 따라서, 접착시에 배선재(2)와 제1 태양 전지(3A)의 수광면측의 접속 전극(4B)과 제2 태양 전지(3A)의 이면측의 접속 전극(41B)에 가해지는 압력은 배선재(2)의 대략 평탄한 부분에 분산되어 가해지고, 접착층(7a)을 통해 태양 전지(3)에 가해진다. 이로 인해, 태양 전지(3)에 대해 국소적으로 큰 압력이 가해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 배선재(2)의 돌출부(α)와 태양 전지(3)의 사이에는 공간이 마련되어 있으므로, 접착시에 돌출부(α)에 가해진 압력을, 돌출부(α)가 공간측으로 변형됨으로써 릴리프될 수 있다. 이들의 결과, 국소적으로 큰 힘이 가해지는 것에 기인하는, 태양 전지의 깨짐, 이지러짐, 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함의 발생이 억제된다. 또한, 태양 전지(3A, 3B)와 배선재(2)는 배선재(2)의 대략 평탄한 부분에 배치된 접착층(7a)에 의해 접착되므로 접속 불량의 발생이 억제된다.

또한, 태양 전지 모듈(1)은 표면 보호 부재(107), 밀봉재(109), 배선재(2)에 의해 접속된 복수의 태양 전지(3), 밀봉재(109), 이면 보호 부재(108)를 순차 적층하여, 적층체의 상하로부터 압력을 가하면서 가열함으로써 제조된다. 이때, 복수의 태양 전지(3)를 접속하는 배선재(2)는, 연장 방향에 있어서의 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖도록 배치된다. 배선재(2)의 돌출부(α)에는 버어나 변형부가 포함되고, 태양 전지(3)와 배선재(2)는 배선재(2)의 평탄부에 있어서 접착되어 있다. 이에 의해, 태양 전지 모듈(1)의 제작시에 가해지는 압력은 배선재(2)의 평탄부를 통해 태양 전지(3)에 대략 균일하게 가해지므로, 태양 전지의 깨짐, 이지러짐, 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함의 발생이 억제된다. 이상에 의해, 본 실시 형태에 따르면 출력의 저하를 억제할 수 있어, 수율이 향상된 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 상기 결함에 기인하는 출력의 저하를 억제할 수 있으므로, 태양 전지 듈의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 배선재(2)로서 금속제의 재료를 이용하였지만, 이에 한정되지 않고 표면이 땜납으로 코트된 동박 등의 금속제의 재료를 이용할 수도 있다. 이 경우에는, 제3 공정에 기재한 접착재를 도포하는 공정을 생략할 수 있다. 이 대신에, 배선재(2)를 가열할 때에, 배선재(2)의 단부의 땜납이 융점 온도 미만의 온도로 되도록 배선재(2)의 중앙부를 가열하여, 중앙부 부근에 코트된 땜납을 용해하면 좋다. 이와 같이 함으로써, 배선재(2)는 단부에 접착층(7a)로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖도록 배선재(2)를 접속 전극(4B, 41B)의 표면에 접착할 수 있다.

또한, 배선재(2)의 돌출부(α)의 선단부는 태양 전지(3)의 외주연보다도 내측에 위치한다. 돌출부(α)의 선단부가 태양 전지(3)의 외주연보다도 외측으로 돌출되는 경우, 모듈화시에, 변형된 돌출부(α)의 선단부가 태양 전지(3)의 측면에 접촉하여, 이 상태로 밀봉될 우려가 있다. 그리고 이와 같이 배선재(2)의 돌출부(α)의 선단부가 태양 전지(3)의 측면에 접촉하면, 경우에 따라서는 배선재(2)와 태양 전지(3)의 사이에서 원하지 않는 전류 누설이나 단락이 발생할 우려가 있다. 따라서, 배선재(2)의 돌출부(α)의 선단부는 태양 전지(3)의 외주연보다도 내측에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 배선재(2)와 태양 전지(3) 의 사이에서 원하지 않는 전류 누설이나 단락이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

(제2 실시 형태)

본 발명의 제2 실시 형태에 대해, 도7 내지 도9를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 상기 제1 실시 형태와 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.

(태양 전지)

도7은 제2 실시 형태에 관한 태양 전지(32)를 수광면 및 이면측으로부터 본 평면도이다. 도7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 태양 전지(32)의 수광면에는 전자·정공의 캐리어를 수집하는 세선 형상의 세선 전극(42A)만이 형성되어 있다. 또한, 도7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 태양 전지(32)의 이면에는 전자·정공의 캐리어를 수집하는 세선 형상의 세선 전극(412A)만이 형성되어 있다. 또한, 세선 전극(42A, 412A)의 일부분은, 배선재(2)와 전기적인 접속을 행하기 위한 접속 전극으로서도 기능한다. 또한, 세선 전극(42A, 412A)은 태양 전지(32)의 배열 방향과 직교하는 방향으로 연장되고, 그리고 서로 대략 평행하게 배열되어 있다. 또한, 이면측의 세선 전극(412A)은 이것에 한정되지 않고 다양한 구성을 취할 수 있다. 예를 들어, 이면 전체면에 도전재를 형성하여 집전 전극(412)으로 해도 좋고, 제1 실시 형태와 동일한 구성이라도 좋다.

(배선재의 접착)

도8의 (a)는 세선 전극(42A), 접착층(7a) 및 배선재(2)의 접속 관계를 도시하기 위한 수광면측으로부터 본 도면이고, 도8의 (b)는 도8의 (a)에 있어서 점선으 로 둘러싸는 영역 Y의 주요부 확대 도면이다. 도9는 도8의 (a)에 도시하는 B-B 절단면을 따른 단면도이다.

도8에 도시하는 바와 같이, 부호 32는 태양 전지이고, 복수의 태양 전지(32)는 배선재(2)에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 배선재(2)는 태양 전지(32)의 배열 방향을 따라 연장되도록 복수개의 세선 전극(42A, 412A) 상에 배치된다. 여기서, 복수의 태양 전지(32) 중에서, 인접하는 태양 전지(32) 중 하나를 제1 태양 전지(32A), 다른 쪽을 제2 태양 전지(32B)로 한다.

본 실시 형태에 있어서는, 배선재(2)는 구리선 등의 금속 재료로 이루어지는 코어재(2A)와 그 표면에 코트된 땜납 등의 도전층(2B)을 갖고 있다. 그리고 세선 전극(42A, 412A)의 선단부가 도전층(2B) 내에 박혀 접촉함으로써, 세선 전극(42A, 412A)과 배선재(2)가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 배선재(2)는 인접하는 세선 전극(42A, 42A) 사이, 세선 전극(412A, 412A) 사이에 있어서, 태양 전지(32)의 표면에 접착층(7a)에 의해 접속되어 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 세선 전극(42A, 412A)과 배선재(2)가 직접 접촉함으로써 전기적인 접속이 취해져 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 접착층(7a)을 형성하는 접착재로서 도전성인 것에 한정되지 않고, 수지 접착재 등 절연성의 접착재를 이용할 수 있다.

그리고 도8 및 도9에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 배선재(2)는 연장 방향에 있어서의 단부가 접착층(7a)으로부터 돌출되도록 접착된다. 이에 의해, 배선재(2)는 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖는 다. 이때, 배선재(2)의 단부에 존재하는 변형이나 버어는 돌출부(α)에 포함된다. 그리고 돌출부(α)와 태양 전지(32) 표면은 이격되고, 그 사이에는 공간이 마련되어 있다.

(제2 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법)

본 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈을 제조하는 방법에 대해 이하에 설명한다.

공정 1 및 공정 2에 대해서는, 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법과 동일하다.

공정 3에 있어서, 태양 전지(32A, 32B) 상에 접착재를 도포하고, 절단되어 절곡부를 형성한 배선재(2)를 배치한다. 배선재(2)를 배치하는 부위는, 세선 전극(42A, 412A)의 길이, 폭, 두께 등을 고려하여 배치하면 좋다.

이때, 배선재(2)를, 배선재(2)의 연장 방향에 있어서의 단부가 접착재로부터 돌출되도록 배치한다. 이 돌출되는 양은, 배선재(2)의 버어나 변형 등을 고려하여 정해진다. 그리고 적절하게 배선재(2)를 배치 후, 가열부(52)에 의해 가열하면서 압착함으로써, 배선재(2)와 태양 전지(32)를 접착층(7a)에 의해 접착한다. 이때, 세선 전극(42A, 412A)이 도전층(2B)에 박히도록 배선재(2)에 압력이 인가된다. 배선재(2)의 접착 후, 배선재(2)는 단부가 접착층(7a)으로부터 돌출되도록 접착되어 있다. 이에 의해, 배선재(2)는 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖는다. 그리고 배선재(2)의 단부에 존재하는 변형이나 버어는 돌출부(α)에 포함되고, 배선재(2)의 돌출부(α)와 태양 전지(32)는 이격되고, 그 사이에는 공간이 마련된다.

(작용 및 효과)

본 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈(1)에 있어서도, 배선재(2)는 연장 방향에 있어서의 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖도록 배치된다. 배선재(2)의 돌출부(α)에는 버어나 변형부가 포함되고, 태양 전지(32)에는 배선재(2)의 평탄부에 의해 접착된다. 그리고 배선재(2)의 절단시에 발생하는 버어나 변형부를 갖는 배선재(2)의 돌출부(α)와 태양 전지(32)는 이격되고, 배선재(2)의 돌출부(α)와 태양 전지(32)의 사이에는 공간이 마련된다. 따라서, 접착시에 배선재(2)와 제1 태양 전지(32A)와 제2 태양 전지(32B)에 가해지는 압력은, 배선재(2)의 대략 평탄한 부분에 분산되어 가해지고, 접착층(7a)을 통해 태양 전지(32A, 32B)에 가해진다. 또한, 배선재(2)의 돌출부(α)와 태양 전지(32)의 사이에는 공간이 마련되어 있으므로, 접착시에 돌출부(α)에 가해진 압력은, 돌출부(α)가 공간측으로 변형됨으로써 릴리프될 수 있다. 이들의 결과, 국소적으로 큰 힘이 가해지는 것에 기인하는 태양 전지의 깨짐, 이지러짐, 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함의 발생이 억제된다. 또한, 태양 전지(32A, 32B)와 배선재(2)는 배선재(2)의 대략 평탄한 부분에 배치된 접착층(7a)에 의해 접착되므로, 접속 불량의 발생이 억제된다.

또한, 태양 전지 모듈(1)은 표면 보호 부재(107), 밀봉재(109), 배선재(2)에 의해 접속된 복수의 태양 전지(32), 밀봉재(109), 이면 보호 부재(108)를 순차 적층하여, 적층체의 상하로부터 압력을 가하면서 가열함으로써 제조된다.

이때, 복수의 태양 전지(32)를 접속하는 배선재(2)는 연장 방향에 있어서의 단부에 접착층(7a)으로부터 돌출되는 돌출부(α)를 갖도록 배치된다. 배선재(2)의 돌출부(α)에는 버어나 변형부가 포함되고, 태양 전지(32)와 배선재(2)는 배선재(2)의 평탄부에 있어서 접착되어 있다. 따라서, 태양 전지 모듈 제작시에 가해지는 압력은 배선재(2)의 평탄부를 통해 대략 균일하게 태양 전지(32)에 가해지므로, 태양 전지의 깨짐, 이지러짐, 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함의 발생이 억제된다. 이상에 의해, 본 실시 형태에 따르면 수율이 향상된 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 상기한 결함에 기인하는 태양 전지(32)의 출력의 저하를 억제하여, 태양 전지 모듈의 신뢰성을 높일 수 있다.

(제3 실시 형태)

본 발명의 제3 실시 형태에 대해, 도10 내지 도12를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.

(태양 전지)

도10의 (a)는 본 실시 형태에 관한 태양 전지(33)를 수광면측으로부터 본 평면도이고, 도10의 (b)는 이면측으로부터 본 평면도이다.

본 실시 형태가 제2 실시 형태와 상이한 점은, 복수개의 세선 전극(43A, 413A)과 전기적으로 접속하도록 교차 전극(43B, 413B)을 설치한 점에 있다.

(배선재의 접착)

도11의 (a)는 교차 전극(43B), 세선 전극(43A), 접착층(7a)의 접속 관계를 도시하기 위한 수광면측으로부터 본 도면이고, 도11의 (b)는 도11의 (a)에 있어서 점선으로 둘러싸는 영역 Z의 주요부 확대 도면이다. 도12는 도11의 (a)에 도시하는 도면의 C-C 단면을 따른 단면도이다.

도11에 도시하는 바와 같이, 교차 전극(43B, 413B)은 배선재(2)의 선단부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 그리고 교차 전극(43B, 413B)은, 복수개의 세선 전극(43A, 413A) 중 배선재(2)의 선단부측의 최외부에서 배선재(2)와 전기적으로 접속되어 있는 세선 전극(43A1, 413A1)과, 그것에 인접하는 세선 전극(43A, 413A)을 전기적으로 접속하기 위해 설치되어 있다. 그리고 세선 전극(43A, 413A)의 일부분 및 교차 전극(43B, 413B)은 배선재(2)와 전기적인 접속을 행하기 위한 접속 전극으로서도 기능한다. 이 교차 전극(43B, 413B)의 폭은, 배선재(2)의 표면에 형성된 도전층(2B)의 폭보다 좁다. 따라서, 도12의 단면도에 도시하는 바와 같이, 세선 전극(43A, 413A)에 부가하여, 교차 전극(43B, 413B)도 도전층(2B)에 박힘으로써 배선재(2)와 태양 전지(33)가 전기적으로 접속되게 된다. 또한, 교차 전극(43B)은 배선재(2)와 겹치지 않는 위치에 설치해도 좋지만, 교차 전극(43B)은 수광 면적을 손상시키지 않도록 배선재(2)에 중첩하도록 배치되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 배선재(2)의 돌출부(α)의 선단부는 태양 전지(33)의 외주연보다도 내측에 있다. 이로 인해, 배선재(7)는 태양 전지(33)의 외주연으로부터 거리를 두고 내측에 배치된다. 이 경우, 제2 실시 형태의 구조에서는, 태양 전지(33)의 외주연에 가장 가까운 위치에 설치된 세선 전극(43A1, 413A1), 즉 최외부에 설치된 세선 전극(43A1, 413A1)과 배선재(2, 2)의 사이에서 직접 전기적인 접속 을 취할 때, 그 부분에 접착층(7a)이 존재하지 않을 가능성이 있다. 이러한 경우, 태양 전지(33)에 대한 배선재(2)의 접착 강도가 선단부 부분에서 저하될 우려가 있고, 장기간의 사용에 따라서 배선재(2)가 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)으로부터 박리되어, 출력이 저하될 우려가 있다. 한편, 본 실시 형태에 따르면, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)을 그 내측에 있는 복수개의 세선 전극(43A, 413A)과 교차 전극(43B, 413B)에 의해 전기적으로 접속하고 있으므로, 출력이 저하될 우려가 없다.

(작용 및 효과)

본 실시 형태에 있어서도, 제2 실시 형태와 동일한 효과를 발휘한다.

본 실시 형태에 있어서, 교차 전극(43B, 413B)과 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)은 전기적으로 접속되어 있다. 그리고 교차 전극(43B, 413B)은 배선재(2)의 도전층(2B)에 박힘으로써 배선재(2)와 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)으로부터의 집전을 확실하게 행할 수 있다. 따라서, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)과 배선재(2)의 접속 불량의 발생에 수반되는 출력의 저하를 억제하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 교차 전극(43B, 413B)은 최외부의 세선 전극(43A1 및 413A1)과 복수개의 세선 전극(43A, 413A)에 전기적으로 접속하도록 형성되어 있다. 따라서, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)보다도 내측에 접착재의 도포가 가능해진다. 이에 의해, 배선재(2)의 돌출부(α)의 선단부를 태양 전지(33)의 외주연보다도 내측에 형성하는 것이 용이해진다.

(제4 실시 형태)

본 발명의 제4 실시 형태에 대해, 도13 및 도14를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태와 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.

(태양 전지)

도13의 (a)는 본 실시 형태에 관한 태양 전지(33)를 수광면측으로부터 본 평면도이고, 도13의 (b)는 이면측으로부터 본 평면도이다.

본 실시 형태가 제3 실시 형태와 상이한 점은, 교차 전극(43B, 413B) 대신에, 지그재그 형상의 연결선(43C, 413C)을 설치한 점에 있다.

(배선재의 접착)

도14의 (a)는 연결선(43C), 세선 전극(43A), 접착층(7a)의 접속 관계를 도시하기 위한 수광면측으로부터 본 도면이고, 도14의 (b)는 도14의 (a)에 있어서 점선으로 둘러싸는 영역 Z의 주요부 확대 도면이다.

도14에 도시하는 바와 같이, 연결선(43C, 413C)은 배선재(2)의 선단부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 그리고 연결선(43C, 413C)은 복수개의 세선 전극(43A, 413A) 중 세선 전극(43A1, 413A1)을 포함하는 6개의 세선 전극(43A, 413A)을 전기적으로 접속하기 위해 설치되어 있다. 그리고 연결선(43C, 413C) 및 6개의 세선 전극(43A, 413A)은 배선재(2)와 전기적인 접속을 행하기 위한 접속 전극으로서도 기능한다. 이 연결선(43C, 413C)의 선 폭은, 상기 실시 형태에 관한 접속 전극이나 교차 전극의 선 폭보다도 가늘다. 따라서, 세선 전극(43A, 413A)에 부가하 여, 연결선(43C, 413C)도 도전층(2B)에 박힘으로써 배선재(2)와 태양 전지(33)가 전기적으로 접속되게 된다.

여기서, 도14에 도시하는 바와 같이, 연결선(43C, 413C)의 일부는 배선재(2)로부터 비어져 나와, 태양 전지(33)의 수광면 상에 노출되어 있어도 좋다. 단, 수광 면적의 감소를 억제하는 관점에서, 연결선(43C, 413C)의 노출 부분은 적은 쪽이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 배선재(2)의 돌출부(α)의 선단부는 태양 전지(33)의 외주연보다도 내측에 있다. 이로 인해, 배선재(7)는 태양 전지(33)의 외주연으로부터 거리를 두고 내측에 배치된다. 이 경우, 제2 실시 형태의 구조에서는, 태양 전지(33)의 외주연에 가장 가까운 위치에 설치된 세선 전극(43A1, 413A1), 즉 최외부에 설치된 세선 전극(43A1, 413A1)과 배선재(2, 2) 사이에서 직접 전기적인 접속을 취할 때, 그 부분에 접착층(7a)이 존재하지 않을 가능성이 있다. 이러한 경우, 태양 전지(33)에 대한 배선재(2)의 접착 강도가 선단부 부분에서 저하될 우려가 있고, 장기간의 사용에 따라서 배선재(2)가 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)으로부터 박리되어 출력이 저하될 우려가 있다. 한편, 본 실시 형태에 따르면, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)을 그 내측에 있는 복수개의 세선 전극(43A, 413A)과 연결선(43C, 413C)에 의해 전기적으로 접속하고 있으므로, 출력이 저하될 우려가 없다.

(작용 및 효과)

본 실시 형태에 있어서, 연결선(43C, 413C)과 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)은 전기적으로 접속되어 있다. 그리고 연결선(43C, 413C)은 배선재(2)의 도전층(2B)에 박힘으로써 배선재(2)와 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)으로부터의 집전을 확실하게 행할 수 있다. 따라서, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)과 배선재(2)의 접속 불량의 발생에 수반되는 출력의 저하를 억제하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 연결선(43C, 413C)은 최외부의 세선 전극(43A1 및 413A1)을 포함하는 복수개의 세선 전극(43A, 413A)을 전기적으로 접속하도록 형성되어 있다. 따라서, 최외부의 세선 전극(43A1, 413A1)보다도 내측에 접착재의 도포가 가능해진다. 이에 의해, 배선재(2)의 돌출부(α)의 선단부를 태양 전지(33)의 외주연보다도 내측에 형성하는 것이 용이해진다.

(실시예)

이하, 본 발명에 관한 태양 전지 모듈에 대해, 실시예를 들어 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예로서, 제1 내지 제3 실시 형태에 관계되는 태양 전지 모듈을 이하와 같이 제작하였다. 이하의 제작 방법에서는, 공정을 공정 1 내지 공정 4로 나누어 설명한다.

<공정 1> 광전 변환부 형성

우선, 약 1 Ω·㎝의 저항률과 약 200 ㎛의 두께를 갖는 약 125 ㎜ 평방의 n형 단결정 실리콘 기판을 준비하였다. 다음에, CVD법을 이용하여, n형 단결정 실리콘 기판의 상면 상에, 약 5 ㎚의 두께를 갖는 i형 비정질 실리콘층과, 약 5 ㎚의 두께를 갖는 p형 비정질 실리콘층을 이 순서로 형성하였다.

다음에, n형 단결정 실리콘 기판의 이면 상에, CVD법을 이용하여 약 5 ㎚의 두께를 갖는 i형 비정질 실리콘층과, 약 5 ㎚의 두께를 갖는 n형 비정질 실리콘층을 이 순서로 형성하였다.

다음에, 스퍼터법을 이용하여 p형 비정질 실리콘층 및 n형 비정질 실리콘층의 각각의 위에, 약 100 ㎚의 두께를 갖는 ITO막을 각각 형성하였다.

이상의 공정에 의해, 실시예에 관한 태양 전지의 광전 변환부를 제작하였다.

<공정 2> 집전 전극 형성

다음에, 광전 변환부의 수광면측 및 이면측에 배합된 ITO막의 표면에, 각각 인쇄법에 의해 에폭시계 열경화형의 은 페이스트를 이용하여, 이하의 형상을 갖는 집전 전극을 형성하였다.

제1 내지 제3 실시 형태의 각각에 관계되는 제1 내지 제3 실시예의 샘플에 대해, 폭이 약 100 ㎛, 두께가 약 40 ㎛인 세선 전극을 피치가 약 2 ㎜로 각각 형성하였다.

또한, 제1 실시 형태에 관계되는 제1 실시예의 샘플로서, 길이가 약 122 ㎜, 폭이 약 1.0 ㎜, 두께가 약 50 ㎛인 버스 바아 전극을 접속 전극(4B, 41B)으로 하여, 세선 전극(4A, 41A)과 직교하는 방향으로 2개 형성하였다. 제2 실시 형태에 관계되는 제2 실시예의 샘플로서는, 상술한 세선 전극만을 접속 전극으로서 갖는다. 또한, 제3 실시 형태에 관계되는 제3 실시예의 샘플로서 단결정 실리콘 웨이퍼의 외주연으로부터 1.5 ㎜의 부위로부터 길이가 약 5 ㎜, 폭이 약 1.0 ㎜, 두께 가 약 50 ㎛인 교차 전극(43B, 413B)을 형성하였다. 이때, 교차 전극(43B, 413B)은 광전 변환부(5)의 단부에 배치된 세선 전극(43A, 413A)과 각각 내측의 세선 전극(43A, 413A)의 2개를 전기적으로 접속하고 있다. 교차 전극(43B, 413B)을 설치하는 위치는, 배선재(2)의 단부측이다.

또한, 접속 전극(4B, 41B) 및 교차 전극(43B, 413B)은 세선 전극의 양단부로부터 약 1/4의 길이의 위치에 각각 배치되어 있다.

<공정 3> 배선재의 접속

롤 형상으로 감긴 장척의 배선재(2)를 준비하였다. 재질로서는 구리를 사용하고, 그 표면에 땜납이 코트된 것을 사용하였다. 배선재의 폭은 약 1.5 ㎜이다. 이 배선재(2)를 태양 전지의 두께, 크기 등을 고려하여 약 253 ㎜로 절단하였다.

다음에, 접속 전극 상에, 디스펜서 등에 의해 열경화형 에폭시계 수지를 포함하는 수지형의 접착재를 도포하였다. 또한, 접착재는 수지 중에 체적률 약 5 ％의 니켈 입자를 함유시킴으로써 도전성을 부여하고 있다.

제1 실시예의 샘플에 대해서는, 태양 전지(3A)의 접속 전극(4B) 상 및 태양 전지(3B)의 접속 전극(41B)의 표면에 접착재를 두께가 약 30 ㎛, 폭이 약 1.2 ㎜가 되도록 순차 도포한다. 이때, 접속 전극(4B, 41B)의 연장 방향에 있어서의 단부로부터 약 3 ㎜의 부위는 접착재를 도포하지 않는다. 그리고 도포한 접착재 상으로부터 배선재(2)의 연장 방향에 있어서의 단부가 약 3 ㎜ 돌출되도록 배선재(2)를 배치한다.

제2 실시예의 샘플에 대해서는, 태양 전지(32A)의 수광면 표면 및 태양 전 지(32B)의 이면 표면에 태양 전지의 배열 방향을 따라 접착재를 두께 약 30 ㎛, 폭이 약 1.2 ㎜가 되도록 도포한다. 이때, 접착재는 세선 전극(42A, 412A)의 양단부로부터 약 1/4의 길이의 위치에 태양 전지의 배열 방향을 따라 2군데에 도포된다. 또한, 이때 태양 전지(32)의 외주연으로부터 약 4 ㎜의 부위는 접착재를 도포하지 않는다. 그리고 도포한 접착재 상으로부터 배선재(2)의 단부가 약 3 ㎜ 돌출되도록 배선재(2)를 순차 배치한다. 또한, 접착재는 모든 세선 전극(42A, 412A)에 걸쳐지도록 배치된다.

제3 실시예의 샘플에 대해서는, 태양 전지(33A)의 수광면 상 및 태양 전지(33B)의 이면 상에 접착재를 두께가 약 30 ㎛, 폭이 약 1.2 ㎜가 되도록 순차 도포한다. 이때, 접착재는 교차 전극(43B, 413B)의 표면을 포함하고, 태양 전지의 배열 방향을 따라 도포된다. 이때, 단결정 실리콘 웨이퍼의 외주연으로부터 약 4 ㎜의 부위는 접착재를 도포하지 않는다. 또한, 접착재는 교차 전극(43B, 413B)과 전기적으로 접속되어 있지 않은 세선 전극(43A, 413A) 전부에 걸쳐지도록 배치된다. 그리고 도포한 접착재 상으로부터 배선재(2)의 연장 방향에 있어서의 단부가 약 3 ㎜ 돌출되도록 배선재(2)를 순차 배치한다.

그리고 제1 내지 제3 실시예의 태양 전지 상에 배치된 배선재(2)를 순차 상하로부터 가열부 사이에 끼워 소정의 압력을 가하면서 가열하고, 그 후, 접착재를 경화시킴으로써 접착부(7a)를 형성하고, 접착부(7a)에 의해 배선재(2)를 접착하였다. 그리고 이것을 점차 반복하여, 복수의 태양 전지를 접속하였다.

이상의 공정을 거침으로써, 어떠한 실시예의 샘플에서도 배선재(2)는 배선 재(2)의 단부에 접착부(7a)로부터 약 1.5 ㎜ 돌출된 돌출부를 형성하였다.

<공정 4> 모듈화

유리 기판으로 이루어지는 표면 보호 부재(107) 상에, EVA로 이루어지는 밀봉재 시트(109)를 적재한 후, 배선재(2)에 의해 접속된 복수의 태양 전지를 배치하였다. 그리고 그 위에, 또한 EVA로 이루어지는 밀봉재 시트(109)를 적재한 후, PET/알루미늄박/PET의 3층 구조를 갖는 이면 보호 부재(108)를 배치하였다. 그리고 주지의 라미네이트법을 이용하여 일체화한 후에, 실시예에 관한 태양 전지 모듈을 제작하였다.

이러한 공정을 거침으로써, 각각 제1 실시 형태에 관계되는 제1 실시예의 샘플, 제2 실시 형태에 관계되는 제2 실시예의 샘플, 제3 실시 형태에 관계되는 제3 실시예의 샘플을 형성하였다.

(비교예)

제1 실시 형태에 관한 샘플과 배선재의 접속의 공정까지는 동일한 샘플을 사용하였다. 배선재(2)의 단부를, 접착재에 의해 태양 전지와 접속을 행하였다.

(결과)

제1 내지 제3 실시예 및 비교예에 관한 태양 전지 모듈에 대해, 각각의 생산 수율을 산출하였다. 또한, 생산 수율은 배선재 접속시에 발생한 태양 전지 깨짐이나 크랙을 육안으로 확인할 수 있었던 것을 불량으로 하여 산출하였다. 또한, 제1 내지 제3 실시예 및 비교예에 관한 태양 전지 모듈에 대해, 온도 사이클 시험(JIS C8917)을 3배의 기간으로 행하였다. 그리고 온도 사이클 시험에 의해 발생한 태양 전지 모듈의 출력의 열화율을, 시험 전 변환 효율과 시험 후 변환 효율의 비로부터 산출하였다. 이상의 결과를 표1에 나타낸다.

표1로부터 비교예에 대해, 제1 내지 제3 실시예에 있어서 수율이 향상된 것을 알 수 있다. 비교예는 버어나 변형 부분을 포함하는 배선재의 단부가 접착층에 의해 태양 전지에 직접 접착되어 있는 데 대해, 제1 내지 제3 실시예는 버어나 변형 부분을 포함하는 배선재의 단부가 접착층으로부터 돌출되도록 접착되어 있으므로, 태양 전지의 깨짐이나 이지러짐 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함의 발생을 억제함으로써 수율이 향상된 것이라 생각된다.

또한, 열화율도 비교예에 대해, 제1 내지 제3 실시예에 있어서 향상된 것을 알 수 있다. 제1 내지 제3 실시예는 배선재의 버어나 변형 부분을 포함하는 단부가 접착층으로부터 돌출되도록 접착되어 있으므로, 태양 전지의 깨짐이나 이지러짐 혹은 크랙이나 마이크로 크랙 등의 결함에 기인하는 출력의 저하가 억제되었다고 생각된다. 따라서, 제1 내지 제3 실시예의 열화율은 비교예에 대해 개선되었다고 생각된다.

또한, 제1 내지 제3 실시예에 관한 태양 전지 모듈의 출력 특성은 비교예와 동등한 특성을 얻을 수 있었다.

(그 밖의 실시 형태)

이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기한 설명으로부터 타당한 특허청구범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.

예를 들어, 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서 태양 전지측에 접착재를 도포하였지만, 배선재측에 접착재를 도포하여 접착을 행해도 좋다. 이러한 경우에 있어서도, 배선재의 연장 방향에 있어서의 단부가 접착층으로부터 돌출되는 돌출부를 형성하도록 접착됨으로써 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 접착재로서는 페이스트 형상인 것을 이용해도 좋고, 시트 형상인 것을 이용해도 좋다.

또한, 실시 형태에 있어서는, 태양 전지의 수광면과 이면에서 전기적인 접속을 행하였지만, 이면에서만 전기적인 접속을 행하는 이른바 백 콘택트형의 태양 전지라도 좋다. 백 콘택트형의 태양 전지에서는, 이면측에 일도전측의 전극과 역전도측의 전극이 형성되어 있다. 이 경우에 있어서도, 배선재의 단부가 접착층으로부터 돌출되는 돌출부를 갖고 있으면 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 제3 실시 형태에 있어서, 교차 전극(43B, 413B)은 배선재(2)의 선단부측의 2개의 세선 전극(43A, 413A)에 접속되는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 교차 전극(43B, 413B)은 도15에 도시하는 바와 같이 배선재(2)의 선단부측으로부터 3개 이상의 세선 전극(43A, 413A)에 접속되어 있어도 좋다. 또한, 교차 전극(43B, 413B)은 복수개의 세선 전극(43A, 413A) 중 세선 전극(43A1, 413A1)에만 접속되어 있어도 좋다. 이 경우에 있어서도, 교차 전극(43B, 413B)이 배선재(2)의 도전층(2B)에 박힘으로써, 배선재(2)의 선단부가 박리되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태에 있어서, 연결선(43C, 413C)은 세선 전극(43A1, 413A1)을 포함하는 6개의 세선 전극(43A, 413A)을 전기적으로 접속하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 연결선(43C, 413C)은 적어도 세선 전극(43A1, 413A1)을 포함하는 2개의 세선 전극(43A, 413A)을 연결하고 있으면 좋다.

또한, 제4 실시 형태에 있어서, 연결선(43C, 413C)은 지그재그 형상으로 형성되는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연결선(43C, 413C)은 직선 형상이나 파선 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 본 발명은 연결선(43C, 413C)의 형상을 한정하는 것은 아니다.

도1은 종래에 관한 태양 전지 모듈의 개념도.

도2는 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 개념도.

도3은 제1 실시 형태에 관한 태양 전지의 평면도.

도4는 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 태양 전지와 배선재의 접속 관계를 설명하는 도면.

도5는 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 태양 전지와 배선재의 접속 관계를 설명하는 단면도.

도6은 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 제조 공정을 설명하는 공정도.

도7은 제2 실시 형태에 관한 태양 전지의 평면도.

도8은 제2 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 태양 전지와 배선재의 접속 관계를 설명하는 도면.

도9는 제2 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 태양 전지와 배선재의 접속 관계를 설명하는 단면도.

도10은 제3 실시 형태에 관한 태양 전지의 평면도.

도11은 제3 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 태양 전지와 배선재의 접속 관계를 설명하는 도면.

도12는 제3 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 태양 전지와 배선재의 접속 관계를 설명하는 단면도.

도13은 제4 실시 형태에 관한 태양 전지의 평면도.

도14는 제4 실시 형태에 관한 태양 전지 모듈의 태양 전지와 배선재의 접속 관계를 설명하는 도면.

도15는 실시 형태에 관한 태양 전지의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 태양 전지 모듈

2 : 배선재

3, 32, 33 : 태양 전지

4, 41 : 집전 전극

5 : 광전 변환부

42A, 43A, 412A, 413A : 세선 전극

43B, 413B : 교차 전극

Claims

표면에 접속 전극을 갖는 태양 전지와,

상기 접속 전극에 전기적으로 접속되는 배선재와,

상기 배선재를 상기 태양 전지의 상기 표면에 접착하는 접착층을 갖고,

상기 배선재는, 단부에 상기 접착층으로부터 돌출되는 돌출부를 갖는 태양 전지 모듈.
제1항에 있어서, 상기 돌출부의 상기 태양 전지의 상기 표면에 대향하는 면과, 상기 태양 전지의 상기 표면과의 사이에 공간이 마련되어 있는 태양 전지 모듈.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 돌출부의 선단부는 상기 태양 전지의 외주연보다도 내측에 위치하는 태양 전지 모듈.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착층은 도전성을 갖고,

상기 배선재는 상기 접착층에 의해 상기 접속 전극에 전기적으로 접속되는 태양 전지 모듈.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배선재는 상기 접속 전극과 직접 접함으로써 상기 접속 전극에 전기적으로 접속되어 있는 태양 전지 모듈.
제5항에 있어서, 상기 배선재는 도전성을 갖는 코어재와, 당해 코어재의 표면에 형성된 도전층을 갖고,

상기 접속 전극의 일부는, 상기 도전층 내에 박혀 있는 태양 전지 모듈.
제5항 또는 제6항에 있어서, 복수의 상기 태양 전지가 배열되고,

상기 접속 전극은 상기 태양 전지의 표면 상에 상기 태양 전지의 배열 방향과 직교하는 방향으로 연장되고, 또한 서로 평행하게 배열된 복수개의 세선 전극의 일부를 포함하고,

상기 배선재는 상기 복수개의 세선 전극 상에, 상기 배열 방향을 따라 연장되도록 배치되어 있는 태양 전지 모듈.
제7항에 있어서, 상기 복수개의 세선 전극 중 상기 배선재의 선단부측의 최외부에서 당해 배선재와 전기적으로 접속되는 세선 전극과, 인접하는 세선 전극을 전기적으로 접속하기 위한 교차 전극을 갖는 태양 전지 모듈.
제8항에 있어서, 상기 교차 전극은 상기 배선재와 중첩하도록 배치되어 있는 태양 전지 모듈.
롤 형상으로 감긴 장척의 배선재를 준비하는 제1 공정과,

상기 배선재를 소정의 길이로 절단하는 제2 공정과,

상기 배선재를 접착재에 의해 상기 태양 전지 상에 접착하는 제3 공정을 갖고,

상기 제3 공정에 있어서, 상기 배선재의 단부를 상기 접착재로부터 돌출시킨 상태에서 상기 태양 전지 상에 접착하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 제3 공정에 있어서, 상기 배선재의 상기 단부와 상기 태양 전지의 사이에 공간을 마련하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제3 공정에 있어서, 상기 배선재의 상기 단부를 상기 태양 전지의 외주연보다도 내측에 배치하는 태양 전지 모듈.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양 전지는 표면에 형성된 접속 전극을 갖고,

상기 접착재는 도전성을 갖고 있고,

상기 제3 공정에 있어서, 상기 접착재에 의해 상기 배선재를 상기 접속 전극에 전기적으로 접속하는 태양 전지 모듈.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양 전지는 표면에 형성 된 접속 전극을 갖고,

상기 제3 공정에 있어서, 상기 접속 전극과 직접 접함으로써 상기 배선재를 상기 접속 전극에 전기적으로 접속하는 태양 전지 모듈.
제14항에 있어서, 상기 배선재는 도전성을 갖는 코어재와, 당해 코어재의 표면에 형성된 도전층을 갖고 있고,

상기 제3 공정에 있어서, 상기 접속 전극의 일부를 상기 도전층 내에 박히게 하는 태양 전지 모듈.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 접속 전극은 상기 표면 상에 있어서 소정 방향으로 연장되고, 또한 서로 평행하게 배열된 복수개의 세선 전극의 일부를 포함하고,

상기 배선재는 상기 복수개의 세선 전극 상에, 상기 소정 방향에 직교하는 방향을 따라 연장되도록 배치되어 있는 태양 전지 모듈.
제16항에 있어서, 상기 태양 전지는 상기 복수개의 세선 전극 중 상기 배선재의 상기 단부의 최외부와 전기적으로 접속되는 하나의 세선 전극과, 상기 하나의 세선 전극에 인접하는 다른 세선 전극을 전기적으로 접속하는 교차 전극을 갖고,

상기 제3 공정에 있어서, 상기 교차 전극을 상기 배선재와 중첩하도록 배치하는 태양 전지 모듈.