KR20110135881A - 배선 시트, 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈, 및 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법 - Google Patents

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KR20110135881A
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요시히사 도타
아키코 츠네미
토모히로 니시나
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샤프 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 복수의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 전기적으로 접속하기 위한 배선(16)이 절연성 기재(11)에 설치된 배선 시트(10)로서, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 설치되는 셀 설치부(10a)를 복수개 구비하고, 이웃하는 상기 셀 설치부(10a)의 사이의 셀 설치측에 절연층(101)이 형성된 배선 시트(10)이다. 배선 시트(10)에 배치되는 이면 전극형 태양 전지 셀(20)과 배선 시트(10)의 배선(16) 사이에서 생기는 불필요한 접촉을 억제할 수 있는 이면 전극형 태양 전지용의 배선 시트(10), 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈 및 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법을 제공하는 것이다.

Description

배선 시트, 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈, 및 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법{INTERCONNECT SHEET, SOLAR CELL WITH INTERCONNECT SHEET, SOLAR MODULE, AND METHOD OF PRODUCING SOLAR CELL WITH INTERCONNECT SHEET}
본 발명은 배선 시트, 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈, 및 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 에너지 자원의 고갈의 문제나 대기중의 CO2의 증가와 같은 지구환경 문제 등으로부터 클린 에너지의 개발이 기대되고 있고, 특히 태양 전지 모듈을 이용한 태양광 발전이 새로운 에너지원으로서 개발, 실용화되고, 발전의 길을 걷고 있다.
이러한 태양 전지 모듈을 구성하는 태양 전지 셀로서는 종래부터, 예를 들면 단결정 또는 다결정의 실리콘 기판의 수광면에 실리콘 기판과는 반대의 도전형의 불순물을 확산함으로써 pn 접합을 형성하고, 실리콘 기판의 수광면과 그 반대측의 이면에 각각 전극을 형성한 양면 전극형 태양 전지 셀이 주류로 되어 있다. 또한, 최근에는 실리콘 기판의 이면에 p형용 전극과 n형용 전극의 쌍방을 형성한 소위 이면 전극형 태양 전지 셀의 개발도 진척되고 있다.
예를 들면, 미국 특허 제5951786호 명세서(특허문헌1)에는 절연성 기재의 표면 상에 전기적 도전성을 갖는 배선이 패터닝되어 있고, 배선 상에 이면 전극형 태양 전지 셀을 전기적으로 접속한 태양 전지 모듈이 개시되어 있다.
특허문헌1: 미국 특허 제5951786호 명세서
상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 구성의 태양 전지 모듈의 제작은, 예를 들면 이하와 같이 해서 행할 수 있다.
도 8을 참조하면서 설명하면, 우선, 예를 들면 폴리머 재료 등으로 이루어지는 절연성 기재(11)의 표면 상에 패터닝된 배선(16)을 형성한다.
다음에, 절연성 기재(11)의 표면 상에서 패터닝된 배선(16)에 복수의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극(도시되지 않음)을 도전성 접착제를 이용해서 접합함으로써 복수의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 절연성 기재(11)의 표면 상의 배선(16)에 전기적으로 접속하고, 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 제작한다.
그리고, 절연성 기재(11)의 표면 상의 배선(16)에 전기적으로 접속된 이면 전극형 태양 전지 셀을 글래스 등의 투명 기판(30)과 이면 전극형 태양 전지 셀(20) 사이, 및 이면 보호 시트(32)와 배선 시트(10) 사이에 각각 설치된 밀봉재(31)에 압착하면서 가열 처리함으로써 이면 전극형 배선 시트 부착 태양 전지 셀[이면 전극형 태양 전지 셀(20) 및 배선 시트(10)]을 밀봉재 중에 밀봉한다. 이에 따라, 태양 전지 모듈이 제작된다.
일반적으로, 배선 시트는 절연 필름 기재에 50㎛이하 정도의 두께의 동박이나 알루미늄박을 서로 부착하고, 에칭에 의해 회로 패턴을 형성할 수 있다. 이 시트의 전극 패턴에 맞춰서 도전성 접착제 등을 이용해서 셀의 전극이 부착되는 방법이 연구되고 있다. 이 방법에 의하면, 종래의 태양 전지 셀의 배선 방법과 같이 셀 이면 전극으로부터 표면 전극으로 탭 선으로 접속할 필요가 없고, 셀 간격을 종래보다 작게 할 수 있다. 셀 간격을 작게 함으로써 태양 전지 모듈의 변환 효율을 향상시킬 수 있고, 출력 당 시공 코스트를 저감할 수 있다.
한편으로, 일반적인 태양 전지 모듈은 셀이 밀봉재로 밀봉되어 있다. 그 밀봉 공정은, 예를 들면 배선된 셀 군을 시트 형상의 밀봉재로 끼우고, 가압 상태로 120℃~150℃정도의 온도를 인가해서 밀봉재를 용융하고, 상온으로 냉각ㆍ경화함으로써 이루어진다. 이 밀봉 공정 중에서, 배선 시트가 열수축이나 열팽창하는 것이 있다. 또한, 시장 환경 중에서 생기는 온도 사이클에 의해서도 배선 시트의 열수축 등 할 것이 있다. 경우에 따라서는, 배선 시트가 태양 전지 셀 측에 오목부가 되도록 열변형되어 배선 시트의 배선이 태양 전지 셀의 전극 이외의 부분에 접촉할 우려조차 있었다.
즉, 밀봉시에 있어서의 가열 처리나 태양 전지 모듈이 고온 환경 하에 설치되는 것 등에 의해 배선 시트가 열수축이나 열팽창됨으로써 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트의 배선 사이에서 불필요한 접촉이 발생할 우려가 있고, 또한 절연 불량이나 전기적인 리크, 단락이 발생할 우려가 있었다.
또한, 배선 시트의 배선에 대하여 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극의 위치가 어긋나 버리면, 배선-전극간의 접촉 면적이 저감되어 접촉 저항이 증가하거나, 어긋남량이 클 경우는 도전형(p형, n형)의 다른 전극과 배선이 단락될 우려조차 생긴다.
이러한 위치 어긋남에는 초기 어긋남과, 프로세스나 설치 환경 중의 어긋남이 있다. 전자의 초기 어긋남은 셀 자체의 치수 공차, 셀 전극 형성 정밀도, 배선의 치수 공차, 배선의 형성 정밀도 및 셀을 배선 상에 적재하는 마운트 정밀도에 따른다. 이들의 복합 공차에 대하여 단락을 일으키지 않는 배선 간격이 필요하게 된다.
후자의 프로세스나 설치 환경 중의 어긋남으로서는, 예를 들면 전술한 바와 같은 프로세스에 있어서의 가열 처리 때문에 배선 시트가 열수축이나 열팽창되어 배선 시트의 배선에 대한 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극의 위치가 어긋나버리는 것이 있다. 이 외에, 전술한 밀봉 공정에 있어서, 유동화된 밀봉재에 의해서도 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 시트의 위치 어긋남이 일어날 경우도 있다.
상기 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은 배선 시트에 배치되는 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트의 배선 사이에서 생기는 불필요한 접촉을 억제할 수 있는 이면 전극형 태양 전지용의 배선 시트, 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈 및 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 배선 시트의 배선에 대한 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극의 위치 어긋남을 억제할 수 있는 이면 전극형 태양 전지용의 배선 시트, 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈, 및 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 이면 전극형 태양 전지 셀을 전기적으로 접속하기 위한 배선이 절연성 기재에 설치된 배선 시트의 상기 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되는 셀 설치부를 구비하는 면으로서, 상기 셀 설치부를 제외한 영역의 적어도 일부의 표면에 절연층이 형성되고, 상기 절연층은 상기 셀 설치부의 외주 영역의 적어도 일부를 커버하도록 신장되어 있는 배선 시트이다.
상기 절연층의 표면이 상기 이면 전극형 태양 전지 셀의 수광면과 유사한 색인 것이 바람직하다.
상기 절연층의 표면이 백색인 것이 바람직하다.
본 발명의 배선 시트는 상기 셀 설치부를 복수개 구비하고, 이웃하는 상기 셀 설치부 사이에 상기 절연층이 형성된 것이 바람직하다.
상기 절연층이 상기 배선 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 배선은 상기 이면 전극형 태양 전지 셀에 전기적으로 접속하기 위한 복수의 빗살(櫛齒) 형상 부분과, 상기 빗살 형상 부분을 접속하는 접속부로 이루어지는 빗 형상의 부분을 포함하고,
상기 절연층은 상기 빗살 형상 부분이 상기 접속부에 접속되는 부분을 포함하는 영역에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 절연성 기재 및 상기 절연성 기재에 설치된 배선을 갖는 배선 시트와,
수광면과는 반대측의 면에 전극이 설치된 이면 전극형 태양 전지 셀을 포함하며,
상기 배선 시트의 상기 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되어 있는 면으로서, 상기 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되어 있는 셀 설치부를 제외한 영역의 적어도 일부의 표면에 설치된 절연층의 일부가 상기 이면 전극형 태양 전지 셀과 상기 배선 시트 사이에 개재되도록 상기 셀 설치부로 신장되어 있는 배선 시트 부착 태양 전지 셀이다.
상기 절연층의 표면이 상기 이면 전극형 태양 전지 셀의 수광면과 유사한 색인 것이 바람직하다.
상기 절연층의 표면이 백색인 것이 바람직하다.
본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀은 상기 이면 전극형 태양 전지 셀을 복수개 구비하고, 이웃하는 상기 셀의 사이에 상기 절연층이 형성된 것이 바람직하다.
상기 절연층이 상기 배선 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 배선은 복수의 빗살 형상 부분과 상기 빗살 형상 부분을 접속하는 접속부로 이루어지는 빗 형상의 부분을 포함하고,
상기 전극은 상기 복수의 빗살 형상 부분에서 상기 배선과 접속되도록 전극군을 형성하고 있고,
상기 전극군이 형성되는 상기 이면 전극형 태양 전지 셀의 면의 상기 전극군보다도 외측의 영역의 적어도 일부가 상기 절연층에 의해 커버되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 밀봉재에 의해 밀봉되어 이루어지는 태양 전지 모듈이다.
또한, 본 발명은 절연성 기재, 및 상기 절연성 기재에 설치된 배선을 갖는 배선 시트와, 수광면과는 반대측의 면에 전극이 설치된 이면 전극형 태양 전지 셀을 포함하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법으로서,
상기 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되는 셀 설치부를 구비하는 면에 절연층을 형성하는 공정과, 상기 절연층의 일부에 상기 이면 전극형 태양 전지 셀의 외주 영역이 겹치도록 상기 이면 전극형 태양 전지 셀을 상기 배선 시트에 설치하는 공정을 포함하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 배선 시트의 셀 설치부 사이의 셀 설치측에 절연층을 형성함으로써 배선 시트가 변형되어도 배선 시트의 배선이 이면 전극형 태양 전지 셀의 배선 이외의 부분에 접촉하는 것을 억제해서 절연 불량이나 전기적인 리크, 단락을 억제할 수 있고, 우수한 특성의 제품을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 배선 시트의 셀 설치부 사이의 셀 설치측에 절연층을 형성함으로써 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀의 위치 어긋남을 억제해서 배선-전극 사이에서의 접촉 저항의 저감이나 단락을 억제할 수 있고, 우수한 특성의 제품을 실현할 수 있다.
도 1(a)는 본 발명의 배선 시트의 일례를 배선의 설치측에서 본 모식적인 평면도이며, 도 1(b)는 도 1(a)의 B-B에 따른 모식적인 단면도이다.
도 2(a)는 본 발명의 배선 시트의 배선에 전기적으로 접속되는 이면 전극형 태양 전지 셀의 일례의 모식적인 단면도이며, 도 2(b)는 도 2(a)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀의 반도체 기판의 이면의 일례의 모식적인 평면도이다.
도 3(a)는 도 2(a)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀의 반도체 기판의 이면의 다른 일례의 모식적인 평면도이며, 도 2(b)는 도 2(a)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀의 반도체 기판의 이면의 또 다른 일례의 모식적인 평면도이다.
도 4(a)는 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 일례를 수광면측에서 보았을 때의 모식적인 평면도이며,도 4(b)는 도 4(a)의 B-B에 따른 모식적인 단면도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 예를 나타내는 도 4(a)의 A-A에 따른 모식적인 단면도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례의 제조 방법의 일례를 도해하는 모식적인 단면도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례의 제조 방법의 다른 일례를 도해하는 모식적인 단면도이다.
도 8은 배선 시트를 이용한 태양 전지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
도 9는 배선 시트에 이면 전극형 태양 전지 셀을 설치했을 경우에 셀측에서 본 형상을 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명의 도면에 있어서, 동일한 참조 부호는 동일 부분 또는 상당 부분을 나타내는 것으로 한다.
<배선 시트>
도 1(a)에 본 발명의 배선 시트의 일례를 배선의 설치측에서 본 모식적인 평면도를 나타낸다. 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)는 절연성 기재(11)와, 절연성 기재(11)의 표면상에 설치된 n형용 배선(12), p형용 배선(13) 및 접속용 배선(14)을 포함하는 배선(16)을 갖고 있다.
여기서, n형용 배선(12), p형용 배선(13) 및 접속용 배선(14)은 각각 도전성이며, n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)은 각각 빗 형상으로 되어 있고, 접속용 배선(14)은 띠 형상으로 되어 있다. 또한, 배선 시트(10)의 종단에 각각 위치되어 있는 n형용 배선(12a) 및 p형용 배선(13b) 이외의 이웃하는 n형용 배선(12)과 p형용 배선(13)은 접속용 배선(14)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 배선 시트(10)에 있어서는, 빗 형상의 n형용 배선(12)의 빗살 형상 부분과 빗 형상의 p형용 배선(13)의 빗살 형상 부분이 1개씩 교대로 치합되도록 n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)이 각각 배치되어 있다. 그 결과, 빗 형상의 n형용 배선(12)의 빗살 형상 부분과 빗 형상의 p형용 배선(13)의 빗살 형상 부분은 각각 1개씩 교대로 소정의 간격을 두고서 배치되게 된다.
이와 같이, 배선 시트(10)는 각각의 단일 이면 전극형 태양 전지 셀을 설치하는 셀 설치부에 대응해서 n형용 배선(12)의 빗 형상의 부분과 p형용 배선의 빗 형상의 부분을 포함하고 있다. 배선 시트(10)의 전체에서는 그러한 빗 형상의 부분을 복수 쌍 구비하고 있다. 그리고, 각각의 빗 형상의 부분에 있어서, 복수의 빗살 형상 부분은 접속용 배선(14)에 의해 접속되어 있고, 즉 접속용 배선(14)이 복수의 빗살 형상 부분을 접속하는 접속부에 상당한다.
도 1(b)에 도 1(a)의 B-B에 따른 모식적인 단면도를 나타낸다. 여기에서, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)에 있어서는 절연성 기재(11)의 한쪽 표면 상에만 n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)이 설치되어 있다.
본 발명의 배선 시트는 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되는 셀 설치부를 구비하는 면이며, 셀 설치부를 제외한 영역의 적어도 일부의 표면에 절연층이 형성되어 있고, 그 절연층은 셀 설치부의 외주 영역의 적어도 일부를 커버하도록 신장되어 있다[도 4(b)나 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 절연층(101)의 일부가 셀(20)과 배선 시트(10)의 사이에 끼워져 있는 상태를 의미함]. 이에 따라, 셀의 외주부는 절연층에 의해 배선 시트와 절연되기 때문에 셀의 휨이나 배선 시트의 변형 등으로 셀의 외주부가 배선 시트에 접촉되려고 해도 절연층에 저지되므로 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트의 배선의 사이에서 생기는 불필요한 접촉을 억제할 수 있다.
본 발명의 배선 시트는 셀 설치부를 복수개 구비하고 있는 것이 바람직하다. 그리고, 이웃하는 셀 설치부 사이의 셀 설치측에 절연층이 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 이 배선 시트는 배선 시트 부착 태양 전지 셀 또는 태양 전지 모듈로서 제작되었을 때에 이웃하는 셀 설치부 사이의 셀 설치측에 절연층이 형성된 점을 특징으로 하는 것이다. 이웃하는 셀 설치부 사이는 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되는 셀 설치부 사이의 배선 시트의 위치이며, 예를 들면 도 1, 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같은 배선 시트(10)의 이웃하는 셀 설치부 사이(10b,10b1,10b2) 등이다. 바꿔 말하면, 이웃하는 셀 설치부 사이는 셀의 주면(배선 시트의 주면)에 대한 수직 방향으로 보았을 때 셀과 겹치지 않는 위치를 포함한다고 할 수도 있다. 본 발명에 있어서는, 이러한 배선 시트(10)의 셀의 셀 설치부 사이(10b1,10b2)의 셀측에 절연층을 갖고 있고, 예를 들면 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같은 절연층(101)을 갖고 있다.
도 4(b)에 나타낸 구성에서는 배선(12,13)의 빗살 형상 부분이 신장되는 방향인 신장 방향[도 1(a), 도 4(a)의 도면 종방향]으로 1쌍의 빗 형상 중 단에 위치하는 빗살 형상 부분의 단부에 따르도록 이웃하는 셀 설치부 사이(10b2)의 절연성 기재(11)의 셀 설치측 표면에 절연층(101)을 형성하고 있다. 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 이러한 절연층(101)에 의하면, 배선(12,13)의 빗 형상 부분의 신장 방향에 직교하는 방향에 있어서, 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 도 4(b)에서는 이 절연층(101)의 두께는 배선(12,13)보다도 두껍게 되어 있지만, 절연층(101)의 두께는 배선(12,13)보다도 두껍지 않아도 좋다. 이 경우에서도 절연층에 의해 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트의 배선 사이에서 생기는 불필요한 접촉을 방지할 수 있다.
또한, 도 5에 나타낸 구성에서는 배선(12,13)의 빗살 형상 부분을 접속하는 접속용 배선(14)의 빗살 형상측의 단부에 따르도록 이웃하는 셀 설치부 사이(10b1)의 배선(12,13)의 셀 설치측 표면에 절연층(101)을 형성하고 있다. 빗살 형상 부분의 배선(12,13)이 접속용 배선(14)에 접속되는 부분을 포함하는 영역에 절연층(101)이 형성되어 있다. 이에 따라, 후술하는 배선 시트를 구성하는 절연성 재료와 배선의 열팽창율의 차이에 의한 배선 시트의 열변형이 일어나도 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트 사이에서 생기는 불필요한 접촉을 억제할 수 있다. 그리고, 절연층(101)의 단부는 접속용 배선(14)의 단부로부터 그 접속용 배선(14) 단부에 대향하는 빗살 형상의 선단부에 이르는 사이의 영역[예를 들면, 도 1의 영역(10e)] 상에 위치한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 이러한 절연층(101)에 의하면, 배선(12,13)의 빗 형상 부분의 신장 방향에 있어서 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
또한, 도 4, 도 5는 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 배선 시트에 접합된 단계를 나타내는 도이며, 절연층(101)이 형성되어 있는 상태의 측면도이다. 도 4, 도 5에 있어서 셀 설치부는 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 접합되어 있는 부분에 상당한다.
상기 절연층은 전기적인 절연성을 갖는 재료로 형성되는 것이면 특별히 한정되지 않고, 각종 공지의 절연성 재료를 이용할 수 있다. 절연층의 형성 방법으로서도 각종 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면 테이프 형상의 절연성 부재를 부착하거나, 또는 에폭시 수지, 아크릴 수지 등과 경화제를 포함하는 수지 조성물을 디스펜서를 이용한 도포, 스탬프(전사), 또는 스크린 인쇄나 잉크젯 도포 등에 의해 이웃하는 셀 설치부 사이의 셀 설치측에 도포하고, 가열 또는 광조사 등의 처리에 의해 경화됨으로써 상기 절연층을 형성할 수 있다. 절연층의 형성은 이외에도 슬릿 코트, 스프레이, 딥(dip) 등의 도포 방법을 사용해도 좋고, 또한 배선에 흑화 처리나 알루마이트 처리 등의 표면 처리를 실시해서 절연막으로서도 좋다. 절연막을 소망의 위치에 형성하는 수단에는 소망의 위치에만 절연막을 선택적으로 형성하는 방법 이외에 소망의 위치를 포함하는 범위에 절연막을 형성한 후에 불필요한 부분을 제거하는 방법도 포함된다. 절연층의 형성은 배선 시트를 이면 전극형 태양 전지 셀에 접합하기 전에 형성되어도 좋고, 또한 배선 시트를 이면 전극형 태양 전지 셀에 접합한 후에 형성되어도 좋다.
절연층의 표면이 이면 전극형 태양 전지 셀의 수광면과 유사한 색이 되도록 해도 좋다. 이에 따라, 이면 전극형 태양 전지 셀의 윤곽이 눈에 띄지 않게 되고, 이면 전극형 태양 전지 셀의 형상이 눈에 띄지 않는 디자인의 태양 전지 모듈을 제작할 수 있다.
또한, 절연층의 표면이 백색이 되도록 해도 좋다. 이에 따라, 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되어 있지 않은 영역에 입사된 광을 반사시켜서 근방의 이면 전극형 태양 전지 셀에 입사시킬 수 있기 때문에 태양 전지 모듈의 발전 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 절연층은 백색에 한하지 않고, 이면 전극형 태양 전지 셀을 흡수할 수 있는 파장의 광을 반사할 수 있는 색상으로서도 좋다. 또한, 절연층이 착색되지 않고, 투명해도 좋은 것은 물론이다.
절연층의 표면의 착색은 절연층을 구성하는 재료 자체가 소망의 색으로 착색되어 있어도 좋고, 절연층 상에 소망의 색을 갖는 막을 구비하는 형태이어도 좋고, 더욱이 절연층의 표면에 2종 이상의 색에 의해 형상 등이 형성되어 있고, 이에 따라 태양 전지 모듈의 디자인을 능동적으로 형성해도 좋다.
절연층의 표면의 착색에 의해 태양 전지 모듈의 제조ㆍ설치 공정에 부적합이 일어나지 않도록 절연층의 표면의 색이나 절연층의 설치 위치를 고려하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 배선 시트에 이면 전극형 태양 전지 셀을 설치할 때의 위치 맞춤을 위한 마크를 배선 시트에 제공하고 있을 경우는 절연층에 의해 이 마크를 인식할 수 없게 되지 않도록, 마크 상의 절연층의 색을 투명하게 하거나, 또는 마크 상에는 절연층을 설치하지 않는 등으로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 절연성 기재(11)의 재질로서는 전기 절연성의 재질이면 특별히 한정없이 이용할 수 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET:Polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN:Polyethylene naphthalate), 폴리페닐렌설파이드(PPS:Polyphenylene sulfide), 폴리비닐플루오라이드(PVF:Polyvinyl fluoride) 및 폴리이미드(Polyimide)로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 수지를 포함하는 재질을 이용할 수 있다.
또한, 절연성 기재(11)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 25㎛이상 150㎛이하로 할 수 있다.
또한, 절연성 기재(11)는 1층만으로 이루어지는 단층 구조이어도 좋고, 2층이상으로 이루어지는 복수층 구조이어도 좋다.
또한, 배선(16)의 재질로서는 도전성의 재질이 것이면 특별히 한정없이 이용할 수 있고, 예를 들면 구리, 알루미늄 및 은으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 금속 등을 이용할 수 있다.
또한, 배선(16)의 두께도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 15㎛이상 50㎛이하로 할 수 있다.
또한, 배선(16)의 형상도 상술한 형상에 한정되지 않고, 적당히 설정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 배선(16)의 적어도 일부의 표면에는, 예를 들면 니켈(Ni), 돈(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 주석(Sn), 인듐(In), SnPb 땜납, SnBi 땜납, 및 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 도전성 물질을 설치해도 좋다. 이 경우에는 배선 시트(10)의 배선(16)과 후술하는 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극의 전기적 접속을 양호한 것으로 하고, 배선(16)의 내후성을 향상시킬 수 있는 경향이 있다.
또한, 배선(16)의 적어도 일부의 표면에는, 예를 들면 흑화 처리나 방청 처리 등의 표면 처리를 실시해도 좋다.
또한, 배선(16)도 1층만으로 이루어지는 단층 구조이어도 좋고, 2층이상으로 이루어지는 복수층 구조이어도 좋다.
이하에, 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타낸 구성의 배선 시트(10)의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다.
우선, 예를 들면 PET 필름 등의 절연성 기재(11)를 준비하고, 그 절연성 기재(11)의 한쪽 표면의 전체면에, 예를 들면 금속박 또는 금속 플레이트 등의 도전성 물질을 접합한다.
다음에, 절연성 기재(11)의 표면에 접합된 도전성 물질의 일부를 포토 에칭 등에 의해 제거해서 도전성 물질을 패터닝함으로써 절연성 기재(11)의 표면 상에 패터닝된 도전성 물질로 이루어지는 n형용 배선(12), p형용 배선(13) 및 접속용 배선(14) 등을 포함하는 배선(16)을 형성한다.
이상에 의해, 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타낸 구성의 배선 시트(10)를 제작할 수 있다.
배선 시트(10)의 셀 설치부 사이(10b)에 절연층(101)을 형성하기 위해서는, 상술한 바와 같이 해서, 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타낸 구성으로 한 후에, 예를 들면, 스크린법 등의 인쇄법 등을 이용해서 절연성 수지 재료를 배선 시트(10)의 배선(12,13)이나 절연성 기판(11)의 셀 설치부 사이(10b)의 셀 설치측에 배치해서 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
<이면 전극형 태양 전지 셀>
도 2(a)에 본 발명의 배선 시트의 배선에 전기적으로 접속되는 이면 전극형 태양 전지 셀의 일례의 모식적인 단면도를 나타낸다. 도 2(a)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀(20)은, 예를 들면 n형 또는 p형 실리콘 기판 등의 반도체 기판(21)과, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 수광면이 되는 반도체 기판(21)의 요철 표면 상에 형성된 반사 방지막(27)과, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 이면이 되는 반도체 기판(21)의 이면에 형성된 패시베이션막(26)을 갖고 있다.
또한, 반도체 기판(21)의 이면에는, 예를 들면 인 등의 n형 불순물이 확산되어 형성된 n형 불순물 확산 영역(22)과 예를 들면 보론 등의 p형 불순물이 확산되어 형성된 p형 불순물 확산 영역(23)이 소정의 간격을 두고서 교대로 형성되어 있음과 아울러 반도체 기판(21)의 이면의 패시베이션막(26)에 제공된 콘택트 홀을 통해서 n형 불순물 확산 영역(22)에 접하는 n형용 전극(24) 및 p형 불순물 확산 영역(23)에 접하는 p형용 전극(25)이 각각 설치되어 있다.
여기서, n형 또는 p형 도전형을 갖는 반도체 기판(21)의 이면에는 n형 불순물 확산 영역(22) 또는 p형 불순물 확산 영역(23)과 반도체 기판(21) 내부의 계면에 있어서 복수의 pn 접합이 형성되게 된다. 반도체 기판(21)이 n형 또는 p형 중 어느 하나의 도전형을 갖고 있어도 n형 불순물 확산 영역(22) 및 p형 불순물 확산 영역(23)은 각각 반도체 기판(21) 내부와 접합되어 있는 것으로부터 n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)은 각각 반도체 기판(21)의 이면에 형성된 복수의 pn 접합에 각각 대응하는 전극이 된다.
도 2(b)에 도 2(a)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 반도체 기판(21)의 이면의 일례의 모식적인 평면도를 나타낸다. 여기에서, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)은 각각 빗 형상으로 형성되어 있고, 빗 형상의 n형용 전극(24)의 빗살에 상당하는 부분과 빗 형상의 p형용 전극(25)의 빗살에 상당하는 부분이 1개씩 교대로 치합되어 있도록 n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)이 배치되어 있다. 그 결과, 빗 형상의 n형용 전극(24)의 빗살에 상당하는 부분과 빗 형상의 p형용 전극(25)의 빗살에 상당하는 부분은 각각 1개씩 교대로 소정의 간격을 두고서 배치되게 된다.
여기서, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 이면의 n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)의 각각의 형상 및 배치는 도 2(b)에 나타낸 구성에 한정되지 않고, 배선 시트(10)의 n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)에 각각 전기적으로 접속가능한 형상 및 배치이면 좋다.
도 3(a)에 도 2(a)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 반도체 기판(21)의 이면의 다른 일례의 모식적인 평면도를 나타낸다. 여기에서, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)은 각각 동일 방향으로 신장[도 3(a)의 상하 방향으로 신장]되는 띠 형상으로 형성되어 있고, 반도체 기판(21)의 이면에 있어서 상기 신장 방향과 직교하는 방향으로 각각 1개씩 교대로 배치되어 있다.
도 3(b)에 도 2(a)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 반도체 기판(21)의 이면의 또 다른 일례의 모식적인 평면도를 나타낸다. 여기에서, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)은 각각 점 형상으로 형성되어 있고, 점 형상의 n형용 전극(24)의 열[도 3(b)의 상하 방향으로 신장] 및 점 형상의 p형용 전극(25)의 열[도 3(b)의 상하 방향으로 신장]이 각각 반도체 기판(21)의 이면에 있어서 1열씩 교대로 배치되어 있다.
또한, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24)의 적어도 일부의 표면 및/또는 p형용 전극(25)의 적어도 일부의 표면에는, 예를 들면 니켈(Ni), 돈(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 주석(Sn), 인듐(In), SnPb 땜납, SnBi 땜납, 및 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 도전성 물질을 설치해도 좋다. 이 경우에는, 배선 시트(10)의 배선(16)과 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극[n형용 전극(24), p형용 전극(25)]의 전기적 접속을 양호한 것으로 하고, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극[n형용 전극(24), p형용 전극(25)]의 내후성을 향상시킬 수 있는 경향이 있다.
또한, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24)의 적어도 일부의 표면 및/또는 p형용 전극(25)의 적어도 일부의 표면에는, 예를 들면 흑화 처리, 방청 처리 등의 표면 처리를 실시해도 좋다.
또한, 반도체 기판(21)으로서는, 예를 들면 n형 또는 p형 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 등으로 이루어지는 실리콘 기판 등을 이용할 수 있다.
또한, n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)으로서는 각각, 예를 들면 은 등의 금속으로 이루어지는 전극을 이용할 수 있다.
또한, 패시베이션막(26)으로서는, 예를 들면 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 또는 산화 실리콘막과 질화 실리콘막의 적층체 등을 이용할 수 있다.
또한, 반사 방지막(27)으로서는, 예를 들면 질화 실리콘막 등을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 이면 전극형 태양 전지 셀의 개념에는 반도체 기판의 한쪽(이면)에만 p형용 전극 및 n형용 전극의 쌍방이 형성된 구성의 이면 전극형 태양 전지 셀뿐만아니라, MWT(Metal Wrap Through) 셀(반도체 기판에 형성된 관통 구멍에 전극의 일부를 배치한 구성의 태양 전지 셀) 등의 소위 백 콘택트형 태양 전지 셀(반도체 기판의 수광면과 반대측의 이면으로부터 전류를 인출하는 구조의 태양 전지 셀) 등 p형용 전극 및 n형용 전극의 쌍방이 한쪽 면측에서 배선과 접속되도록 형성된 구성의 태양 전지 셀이 포함된다.
<배선 시트 부착 태양 전지 셀>
도 4(a)에 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 일례를 수광면측에서 보았을 때의 모식적인 평면도를 나타내고, 도 4(b)에 도 4(a)의 B-B에 따른 모식적인 단면도를 나타낸다. 한편, 이하에 있어서는 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 일례로서 도 1(a) 및 도 1(b)에 나타낸 배선 시트(10)의 표면 상의 배선(16)에 도 2(a) 및 도 2(b)에 나타낸 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 복수를 전기적으로 접속한 구성에 대해서 설명하지만, 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 구성은 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 구성에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀은 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 이면측과, 배선 시트(10)의 배선(16)의 설치측이 마주 보도록 해서 배선 시트(10) 상에 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 설치함으로써 구성된다.
즉, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 이면의 n형용 전극(24)은 배선 시트(10)의 절연성 기재(11)의 표면 상에 설치된 n형용 배선(12)과 접합됨과 아울러 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 이면의 p형용 전극(25)은 배선 시트(10)의 절연성 기재(11)의 표면 상에 설치된 p형용 배선(13)과 접합된다. 이에 따라, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24)과 배선 시트(10)의 n형용 배선(12)이 전기적으로 접속되고, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 p형용 전극(25)과 배선 시트(10)의 p형용 배선(13)이 전기적으로 접속되게 된다. 또한, 도 4에 있어서, 셀 설치부는 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 접합되어 있는 부분에 상당한다.
도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)의 종단에 각각 위치되어 있는 n형용 배선(12a) 및 p형용 배선(13a) 이외의 이웃하는 n형용 배선(12)과 p형용 배선(13)은 접속용 배선(14)에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것으로부터 배선 시트(10) 상에서 이웃되도록 해서 설치되는 이면 전극형 태양 전지 셀(20)끼리는 서로 전기적으로 접속되게 된다. 따라서, 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 구성의 배선 시트 부착 태양 전지 셀에 있어서는 배선 시트(10) 상에 설치된 모든 이면 전극형 태양 전지 셀(20)은 전기적으로 직렬로 접속되게 된다.
여기서, 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 수광면에 광이 입사됨으로써 발생한 전류는 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)으로부터 배선 시트(10)의 n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)으로 인출된다. 그리고, 배선 시트(10)의 n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)으로 인출된 전류는 배선 시트(10)의 종단에 각각 위치되어 있는 n형용 배선(12a) 및 p형용 배선(13a)으로부터 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 외부로 인출되게 된다.
또한, 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀에 있어서는, 예를 들면 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 반도체 기판(21)과 배선 시트(10)의 절연성 기재(11) 사이이며, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 이웃하는 n형용 전극(24)과 p형용 전극(25) 사이의 영역에 경화 수지(17)를 설치함으로써 이면 전극형 태양 전지 셀(20)과 절연성 기재(11) 사이의 접합을 보다 강고한 것으로 해도 좋다. 또한, 도 4(b)에는 절연층(101)이 배선(12,13)과 접촉하는 구성을 나타내고 있지만, 절연층(101)과 배선(12,13) 사이에 경화 수지(17)를 개재시키도록 해도 좋다.
본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 배선 시트는 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되는 셀 설치부를 구비하는 면이며, 셀 설치부를 제외한 영역의 적어도 일부의 표면에 절연층이 형성되어 있고, 그 절연층은 셀 설치부의 외주 영역의 적어도 일부를 커버하도록 신장되어 있다는[도 4(b)나 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 절연층(101)의 일부가 셀(20)과 배선 시트(10)의 사이에 끼워져 있어 있는 상태를 의미함] 점을 특징으로 한다. 이에 따라, 셀의 외주부는 절연층에 의해 배선 시트와 절연되기 때문에 셀의 휨이나 배선 시트의 변형 등으로 셀의 외주부가 배선 시트에 접촉되려고 해도 절연층에 저지되므로 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트의 배선 사이에서 생기는 불필요한 접촉을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀은 배선 시트의 이웃하는 셀 설치부 사이에 있어서 셀 설치측에 절연층을 형성한 점을 특징으로 한다. 이웃하는 셀 설치부 사이는 상술한 대로이며, 예를 들면 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)에 있어서 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 설치되는 셀 설치부 사이(10b)의 셀 설치측에 절연층(101)이 형성되도록 한 배치로 되어 있다. 여기에서, 태양 전지 셀 셀 설치부는, 예를 들면 도 1(a)에 셀 설치부(10a)로 나타내도록 한 배선 시트(10) 중 도 4의 태양 전지 셀(20)이 설치되는 영역이나, 도 5에 셀 설치부(10a)로 나타내도록 한 배선 시트(10) 중 태양 전지 셀(20)이 설치되는 영역 등이다.
또한, 도 4(b)에 나타낸 구성에서는 배선(12,13)의 빗살 형상 부분이 신장되는 방향인 신장 방향[도 1(a), 도 4(a)의 도면 종방향]으로 1쌍의 빗 형상의 단에 위치하는 빗살 형상 부분의 단부에 따르도록 이웃하는 셀 설치부 사이(10b2)의 절연성 기재(11)의 셀 설치측 표면에 절연층(101)을 형성하고 있다. 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 이러한 절연층(101)에 의하면, 배선(12,13)의 빗 형상 부분의 신장 방향으로 직교하는 방향에 있어서 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 도 4(b)에서는 이 절연층(101)의 두께는 배선(12,13)보다도 두껍게 되어 있지만, 절연층(101)의 두께는 배선(12,13)보다도 두껍지 않더라도 좋다. 이 경우에서도 절연층에 의해 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트의 배선 사이에서 생기는 불필요한 접촉을 방지할 수 있다.
절연층의 표면이 이면 전극형 태양 전지 셀의 수광면과 유사한 색이 되도록 해도 좋다. 이에 따라, 이면 전극형 태양 전지 셀의 윤곽이 눈에 띄지 않게 되고, 이면 전극형 태양 전지 셀의 형상이 눈에 띄지 않는 디자인의 태양 전지 모듈을 제작할 수 있다.
또한, 절연층의 표면이 백색이 되도록 해도 좋다. 이에 따라, 이면 전극형 태양 전지 셀이 설치되어 있지 않은 영역에 입사된 광을 반사시켜서 근방의 이면 전극형 태양 전지 셀에 입사시킬 수 있기 때문에 태양 전지 모듈의 발전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 절연층은 백색에 한하지 않고, 이면 전극형 태양 전지 셀을 흡수할 수 있는 파장의 광을 반사할 수 있는 색상으로서도 좋다. 또한, 절연층이 착색되지 않고, 투명해도 좋은 것은 물론이다.
절연층의 표면의 착색은 절연층을 구성하는 재료 자체가 소망의 색으로 착색되어 있어도 좋고, 절연층 상에 소망의 색을 갖는 막을 구비하는 형태이어도 좋고, 더욱이 절연층의 표면에 2종 이상의 색에 의해 형상 등이 형성되어 있고, 이에 따라 태양 전지 모듈의 디자인을 능동적으로 형성해도 좋다.
절연층의 표면의 착색에 의해 태양 전지 모듈의 제조ㆍ설치 공정에 부적합이 일어나지 않도록 절연층의 표면의 색이나 절연층의 설치 위치를 고려하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 배선 시트에 이면 전극형 태양 전지 셀을 설치할 때의 위치 맞춤을 위한 마크를 배선 시트에 제공하고 있을 경우는 절연층에 의해 이 마크를 인식할 수 없게 되지 않도록, 마크 상의 절연층의 색을 투명하게 하거나, 또는 마크 상에는 절연층을 설치하지 않는 등으로 하는 것이 바람직하다.
도 5(a)는 본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 일례를 나타내는 도 4(a)에 있어서의 A-A에 따른 단면도이다. 이렇게 배선 시트(10)의 접속용 배선(14)(도 1)에 있어서의 셀 설치부 사이(10b1)[도 4(a), 도 5(a)]의 이면 전극형 태양 전지 셀(20) 측에 절연층(101)이 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 배선 시트(10)의 배선이 없는 부분에 있어서의 셀 설치부 사이(10b2)[도 4(a), 도 4(b)]에 절연층(101)이 형성되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의해, 셀끼리의 접촉뿐만 아니라 셀과 배선의 접촉에 의한 절연 불량이나 전기적인 리크, 단락을 억제하는 효과가 있다.
또한, 도 5(b)에 나타낸 배선 시트(10)의 접속용 배선(14)(도 1)에 있어서의 셀 설치부 사이(10b1)[도 4(a), 도 5(a)]에 있어서 굴곡부(10c)를 갖고, 상기 굴곡부(10c)의 셀 설치측에 절연층(101)이 형성되어 있어도 좋다. 도 5(b)에 나타낸 구성에서는 굴곡부(10c)에 의해 배선 시트(10)는 이면 전극형 태양 전지 셀(20) 또는 배선 시트의 두께 방향에 있어서 배선 시트(10)의 절연층(101)이 형성된 부분의 적어도 일부가 배선 시트(10)의 절연층(101)이 형성되어 있지 않은 부분보다도 이면 전극형 태양 전지 셀(20)측에 위치하도록 변형되어 있다. 이러한 변형은 후술의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법에서 설명하는 바와 같이, 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀의 접합에 가열 처리를 행할 경우에 발생할 수 있다. 또한, 후술의 태양 전지 모듈의 밀봉 공정 시의 가열 처리를 행할 경우에도 이러한 변형이 발생할 수 있다.
여기서, 배선 시트의 열변형에 대해서 설명한다. 배선 시트를 구성하는 절연성 기재와 배선은 재질이 다르고, 열팽창율도 다르다. 이 때문에, 절연성 기재 상에 배선이 존재하는 부분에서는 온도 변화에 따라 비뚤어짐이 생기게 된다. 또한, 절연성 기재로서는 시트 형상의 수지 재료가 일반적으로 이용될 수 있지만, 이러한 수지 시트에서는 가열에 의해 수축하는, 즉 열수축하는 것이 있다. 한편, 배선으로서는 금속박이 일반적으로 이용될 수 있지만, 이러한 금속박에서는 가열에 의해 일단 열팽창하고, 그 후 냉각해도 원래의 치수로 돌아가지 않는 것이 있다. 이러한 절연성 기재와 배선의 열적 특성의 차이 때문에 배선 시트에 있어서는 열변형이 생긴다.
또한, 배선 시트를 구성하는 절연성 기재와 배선의 재질이 다르고, 열팽창율이 다른 것으로 생기는 절연성 기재와 배선 사이의 비뚤어짐은 배선 시트의 온도의 상승, 하강 시에 일어나기 때문에 옥외에 설치되어 있는 태양 전지 모듈은 일조나 기후의 변화에 의한 온도 변화에 의해 상기 비뚤어짐이 반복 발생하고 있다. 이 비뚤어짐은 배선에 가해지는 응력이 되고, 배선이 단선되어 버릴 우려도 갖고 있다.
이러한 열변형이 없으면 도 5(a)에 나타내게 되지만, 이러한 열변형 때문에 도 5(b)에 나타낸 형태가 될 경우가 있다. 도 5(b)의 경우, 굴곡부(10c) 때문에 셀 설치부 사이(10b)에 있어서 배선 시트(10)의 배선이 이면 전극형 태양 전지 셀(20)로 다가오게 되고, 변형이 크면 배선 시트(10)의 배선이 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극 이외의 부분에 접촉해서 절연 불량이나 전기적인 리크, 단락의 우려가 생겨버린다.
그래서, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)의 셀 설치부 사이(10b)의 배선의 셀 설치측 표면에 절연층(101)을 형성함으로써 배선 시트(10)의 배선이 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극 이외의 부분에 접촉하는 것을 제압할 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의해 셀과 배선의 접촉에 의한 절연 불량이나 전기적인 단락, 셀 깨짐을 억제하는 효과가 있다.
또한, 도 5(a), 도 5(b)에 나타낸 구성에서는 빗살 형상 부분의 배선(12,13)이 접속용 배선(14)에 접속되는 부분을 포함하는 영역에 절연층(101)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 빗살 형상 부분의 배선(12,13)과 접속용 배선(14)은 도 1에 나타낸 바와 같이 접속되어 있고, 비교적 넓은 면적의 접속용 배선(14)의 1변으로부터 좁은 폭의 빗살 형상 부분의 배선(12,13)이 길게 연장되도록 한 형상으로 되어 있다. 이러한 형상의 배선이 절연성 기재에 설치되는 배선 시트에 상술한 절연성 기재와 배선 사이의 비뚤어짐에 의해 배선에 응력이 가해지는 경우는 빗살 형상 부분의 배선(12,13)의 길이 방향으로 큰 변형이 생기지만, 넓은 면적의 접속용 배선(14)은 절연성 기재와의 차이가 작으므로 빗살 형상 부분의 배선(12,13)과 접속용 배선(14)의 접속부에 상기 응력이 집중되어 버려서 배선의 절단이 일어나기 쉬워져버린다. 이 빗살 형상 부분의 배선(12,13)과 접속 배선(14)의 접속부에 절연층(101)을 형성함으로써 배선을 보강할 수 있기 때문에 응력의 집중을 막아 배선의 단선을 억제할 수 있다.
또한, 도 5(a), 도 5(b)에 나타낸 구성에서는 배선(12,13)의 빗 형상 부분을 접속하는 접속용 배선(14)의 빗 형상측의 단부에 따르도록 이웃하는 셀 설치부 사이(10b1)의 배선(12,13)의 셀 설치측 표면에 절연층(101)을 형성하고 있다. 그리고, 절연층(101)의 단부는 접속용 배선(14)의 단부로부터 그 접속용 배선(14) 단부에 대향하는 빗살 형상의 단부에 이르는 사이의 영역 상에 위치한다. 도 5(a), 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 이러한 절연층(101)에 의하면, 배선(12,13)의 빗 형상 부분의 신장 방향[도 1(a), 도 4(a)의 도면 종방향]에 있어서 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
이러한 배선(12,13)의 빗 형상 부분의 신장 방향에 있어서의 위치 어긋남 억제에 대해서 도 9를 이용해서 구체적으로 설명한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 정상으로 접속한 셀(20a)과 같이 전극(24,25)이 바르게 배치되었을 경우는 단락 등은 생기지 않지만, 불량 셀(20b)과 같이 배선(16)의 신장 방향으로 전극(24,25)의 위치 어긋남이 생겼을 경우에 단락부(16a)에 있어서 단락이 생기는 것이 된다. 또한, 도 9는 배선 시트(10)에 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 설치했을 경우에 셀측에서 본 형상을 나타내는 도이며, 배선(12,13)과 전극(24,25)의 위치 관계를 알기 쉽도록 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 반도체 기판 부분에 대해서는 외주만을 점선으로 묘사하고 있다.
이것에 대하여, 상술한 바와 같이, 도 5(a), 도 5(b)에 나타낸 절연층(101)을 형성함으로써 초기 어긋남 등에 의해 이러한 단락이 생기는 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 따라서, 셀 전극을 셀의 단부 부근까지 설치하거나 배선 간격을 좁게 하거나 해도 배선 불량이 발생하지 않게 되기 때문에 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 효율적으로 제조할 수 있다.
도 9에 나타낸 배선 시트 부착 태양 전지 셀에 있어서는 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극(24,25)으로 이루어지는 전극군보다도 외측의 영역이 절연층(101)에 커버되도록 배선 시트(10)에 절연층(101)을 설치하는 것이 바람직하다.이에 따라, 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극군보다도 외측과 배선 시트의 배선 사이에서 불필요한 접촉이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 경우, 절연층(101)의 단부는 도 9의 간격(16b)의 사이에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이것은 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극(24,25)이 접속용 배선(14)에 접촉하는 것을 억제하고, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극(24,25)과 배선 시트(10)의 배선(12,13)의 접촉 면적의 저감을 억제할 수 있기 때문이다.
<배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법>
상술한 구성에 있어서, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24)과 배선 시트(10)의 n형용 배선(12)의 접합 방법 및 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 p형용 전극(25)과 배선 시트(10)의 p형용 배선(13)의 접합 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 땜납, 도전성 접착제, 이방 도전성 필름(ACF:Anisotropic Conductive Film), 이방 도전성 페이스트(ACP:Anisotropic Conductive Paste) 및 절연성 접착제(NCP:Non Conductive Paste)로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 접착제를 이용해서 접합할 수 있다. 또한, 상기 접착제를 이용하지 않고, 후술하는 밀봉재를 이용해서 접합할 수도 있다.
예를 들면, 배선 시트(10) 및 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 적어도 한쪽 표면 상에 땜납, 도전성 접착제, 이방 도전성 필름, 이방 도전성 페이스트 및 절연성 접착제로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 접착제를 설치한 후에 n형용 전극(24)과 n형용 배선(12)이 전기적으로 접속됨과 아울러 p형용 전극(25)과 p형용 배선(13)이 전기적으로 접속되도록 배선 시트(10) 상에 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 설치한다.
그리고, 예를 들면 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 압착시키면서 가열 처리하는 것 등에 의해 상기 접착제의 접착력을 이용해서 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 접합한다. 이에 따라, 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24)과 배선 시트(10)의 n형용 배선(12)이 전기적으로 접속된 상태로 고정되어 접합됨과 아울러 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 p형용 전극(25)과 배선 시트(10)의 p형용 배선(13)이 전기적으로 접속된 상태로 고정되어 접합되게 된다.
또한, 상기 땜납, 도전성 접착제, 이방 도전성 필름 및 이방 도전성 페이스트와 같은 도전성을 갖는 접착제는 배선 시트 부착 태양 전지 셀에 단락이 생기지 않는 위치에 설치될 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 상기 절연성 접착제와 같은 전기 절연성을 갖는 접착제는 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 전기적인 도통을 저해하지 않는 위치에 설치될 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 발명에 있어서의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 개념에는 배선 시트(10)의 표면 상에 있어서 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 복수가 직선 형상으로 전기적으로 접속될 경우뿐만 아니라, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 복수가 직선 형상 이외의, 예를 들면 매트릭스 형상 등의 형상으로 전기적으로 접속될 경우도 포함되는 것으로 한다.
본 발명의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법에 있어서는 접착제로서 땜납이나 열경화성수지를 이용할 경우 땜납 접속이나 수지 경화를 위해 가열 처리를 행하게 된다. 또한, 접착제로서 자외선 경화 수지를 이용했을 경우에는 접착제로서 이용되고 있는 자외선 경화 수지를 더욱 경화시키기 위해 가열 처리를 행하게 된다.
이들의 배선 시트(10)와 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 접합을 위한 가열 처리가 실시되면, 상술했지만, 예를 들면 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)이 변형하는 것이 있지만, 배선 시트(10)의 셀 설치부 사이(10b)의 배선의 접속 설치측 표면에 절연층(101)을 형성하고 있으므로 배선 시트(10)의 배선이 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 전극 이외의 부분에 접촉하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 배선 시트의 열수축이나 열팽창에 의해 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀의 위치 어긋남이 일어날 수 있지만, 상술한 바와 같이, 배선 시트의 셀 설치부 사이의 배선의 셀 설치측 표면에 형성된 절연층, 배선 시트의 셀 설치 사이부의 절연성 기판의 셀 설치측 표면에 형성된 절연층에 의해 배선 시트의 배선이나 이면 전극형 태양 전지 셀의 단락의 발생을 억제할 수 있다.
<태양 전지 모듈>
도 6(a) 및 도 6(b)에 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례 및 그 제조 방법의 일례를 도해하는 모식적인 단면도를 나타낸다. 이하, 도 6(a) 및 도 6(b)를 참조해서 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다.
또한, 이하에 있어서는 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례로서, 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 구성의 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 밀봉재 중에 밀봉한 구성의 태양 전지 모듈에 대해서 설명하지만, 본 발명의 태양 전지 모듈의 구성은 이 구성에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
우선, 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 구성의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 이면 전극형 태양 전지 셀측에 제 1 투명 수지(31a)를 구비한 투명 기판(30)을 설치함과 아울러 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 구성의 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 배선 시트측에 제 2 투명 수지(31b)를 구비한 이면 보호 시트(32)를 설치한다.
다음에, 제 1 투명 수지(31a)를 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 이면 전극형 태양 전지 셀에 압착시킴과 아울러 제 2 투명 수지(31b)를 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 배선 시트에 압착시킨 상태로 가열 처리함으로써 제 1 투명 수지(31a)와 제 2 투명 수지(31b)를 일체화시켜서 경화시킨다. 이에 따라, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 제 1 투명 수지(31a)와 제 2 투명 수지(31b)가 일체화되어 이루어지는 밀봉재(31) 중에 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 밀봉되어 이루어지는 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례가 제작된다.
도 6(b)에 나타낸 태양 전지 모듈에 있어서는 경화 수지(17)의 수축력에 의해 이면 전극형 태양 전지 셀이 배선 시트에 강하게 압착되고, 이면 전극형 태양 전지 셀의 n형용 전극(24)과 배선 시트의 n형용 배선(12)의 압착 및 이면 전극형 태양 전지 셀의 p형용 전극(25)과 배선 시트의 p형용 배선(13)의 압착이 각각 강화되어 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극과 배선 시트의 배선 사이에 양호한 전기적 접속을 얻을 수 있게 된다.
여기서, 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 밀봉재(31) 중에 밀봉하기 위한 압착 및 가열 처리는, 예를 들면 라미네이터라 불리는 진공 압착 및 가열 처리를 행하는 장치 등을 이용해서 행할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들면 라미네이터에 의해 제 1 투명 수지(31a) 및 제 2 투명 수지(31b)를 열변형시켜 제 1 투명 수지(31a) 및 제 2 투명 수지(31b)를 열경화시킴으로써 이들의 투명 수지가 일체화되어 밀봉재(31)가 형성되고, 밀봉재(31) 중에 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 감싸지도록 해서 밍봉되게 된다.
여기서, 이 때의 가열에 의해, 예를 들면 배선 시트의 절연성 기재를 구성하는 수지 시트가 열수축되고, 한편 배선 시트의 배선을 구성하는 금속박이 열팽창된 상태로 수지 조성물(17a)이나 제 1 투명 수지(31a)가 경화됨으로써 구속되고, 원래의 사이즈로 돌아가지 않는다. 그리고, 배선 시트의 셀 설치부에 있어서는 이면 전극형 태양 전지 셀이 배선 시트를 구속하고 있기 때문에 이웃하는 셀 설치부 사이에 응력이 집중하고, 이웃하는 설치부 사이에 있어서 굴곡부가 형성되도록 배선 시트의 변형이 일어난다.
이러한 변형에 의해, 배선 시트의 배선과 이면 전극형 태양 전지 셀의 불필요한 접촉이 일어날 수 있지만, 상술한 바와 같이, 배선 시트의 셀 설치부 사이의 배선의 셀 설치측 표면에 절연층을 형성하고 있으므로 그러한 불량의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 배선 시트의 열수축이나 열팽창에 의해 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀의 위치 어긋남이 일어날 수 있지만, 상술한 바와 같이, 배선 시트의 셀 설치부 사이의 배선의 셀 설치측 표면에 형성된 절연층, 배선 시트의 셀 설치간부의 절연성 기판의 셀 설치측 표면에 형성된 절연층에 의해 배선 시트의 배선이나 이면 전극형 태양 전지 셀의 단락의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 진공 압착은 대기압보다도 감압된 분위기 하에서 압착시키는 처리이다. 여기에서, 압착 방법으로서 진공 압착을 이용했을 경우에는 제 1 투명 수지(31a)와 제 2 투명 수지(31b) 사이에 공극이 형성되기 어렵거나, 제 1 투명 수지(31a)와 제 2 투명 수지(31b)를 일체화해서 형성된 밀봉재(31) 중에 거품이 잔류하기 어려워지는 경향이 있는 점에서 바람직하다. 또한, 진공 압착을 이용했을 경우에는 이면 전극형 태양 전지 셀과 배선 시트 사이의 균일한 압착력의 확보에 유리해지는 경향도 있다.
여기서, 투명 기판(30)으로서는 태양광에 대하여 투명한 기판이면 특별히 한정없이 이용될 수 있고, 예를 들면 글래스 기판 등을 이용할 수 있다.
또한, 제 1 투명 수지(31a) 및 제 2 투명 수지(31b)로서는 태양광에 대하여 투명한 수지를 특별히 한정없이 이용할 수 있고, 그 중에서도, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지 및 고무계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 투명 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 밀봉재(31)가 내후성에 우수함과 아울러 태양광의 투과성이 높아지기 때문에 태양 전지 모듈의 출력(특히, 단락 전류 또는 동작시 전류)을 크게 손상하지 않고 충분한 강도로 투명 기판(30)에 고착시킬 수 있다. 이에 따라, 태양 전지 모듈의 장기 신뢰성을 확보할 수 있는 경향이 있다.
또한, 제 1 투명 수지(31a)와 제 2 투명 수지(31b)로서는 각각 동일 종류의 투명 수지를 이용해도 좋고, 다른 종류의 투명 수지를 이용해도 좋다.
또한, 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 밀봉재(31) 중에 밀봉할 때의 가열 처리는, 예를 들면 제 1 투명 수지(31a) 및 제 2 투명 수지(31b)가 각각 에틸렌비닐아세테이트 수지로 이루어질 경우에는, 예를 들면 100℃이상 200℃이하의 온도로 제 1 투명 수지(31a) 및 제 2 투명 수지(31b)를 각각 가열함으로써 행할 수 있다.
또한, 이면 보호 시트(32)로서는 밀봉재(31)의 이면을 보호할 수 있는 것이면 특별히 한정없이 이용할 수 있고, 예를 들면 종래부터 이용되고 있는 PET 등의 내후성 필름을 이용할 수 있다.
또한, 밀봉재(31) 중으로의 수증기나 산소의 투과를 충분히 억제해서 장기적인 신뢰성을 확보하는 관점에서 이면 보호 시트(32)는, 예를 들면 알루미늄 등의 금속 필름을 포함하고 있어도 좋다.
또한, 태양 전지 모듈의 단면 등의 이면 보호 시트(32)를 밀착시키는 것이 어려운 부분에는, 예를 들면 부틸 고무 테이프 등의 수분 투과 방지 테이프를 이용해서 완전히 밀착시킬 수도 있다.
도 7(a) 및 도 7(b)에 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례의 제조 방법의 다른 일례를 도해하는 모식적인 단면도를 나타낸다. 이하, 도 7(a) 및 도 7(b)를 참조해서 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례의 제조 방법의 다른 일례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 있어서도 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례로서 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 구성의 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 밀봉재 중에 밀봉한 구성의 태양 전지 모듈에 대해서 설명하지만, 본 발명의 태양 전지 모듈의 구성은 이 구성에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
우선, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 배선 시트측에 이면 보호 시트(32)만을 설치함과 아울러 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 이면 전극형 태양 전지 셀측에 제 1 투명 수지(31a)를 구비한 투명 기판(30)을 설치한다.
다음에, 제 1 투명 수지(31a)를 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 이면 전극형 태양 전지 셀에 압착시킨 상태로 가열 처리함으로써, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 제 1 투명 수지(31a) 중에 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 감싸져서 밀봉되게 된다. 이에 따라, 제 1 투명 수지(31a) 중에 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 밀봉되어 이루어지는 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례가 제작된다.
도 7(b)에 나타낸 구성의 태양 전지 모듈에 있어서도 경화된 경화 수지(17)의 수축력에 의해 이면 전극형 태양 전지 셀이 배선 시트에 강하게 압착되고, 이면 전극형 태양 전지 셀의 n형용 전극(24)과 배선 시트의 n형용 배선(12)의 압착 및 이면 전극형 태양 전지 셀의 p형용 전극(25)과 배선 시트의 p형용 배선(13)의 압착이 각각 강화되어 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극과 배선 시트의 배선 사이에 양호한 전기적 접속을 얻을 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 해서 제작된 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례에 있어서는 이면 전극형 태양 전지 셀의 수광면에 광이 입사됨으로써 발생한 전류는 이면 전극형 태양 전지 셀의 n형용 전극(24) 및 p형용 전극(25)으로부터 각각 배선 시트의 n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)으로 인출된다. 그리고, 배선 시트의 n형용 배선(12) 및 p형용 배선(13)으로 인출된 전류는, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)의 종단에 각각 위치하고 있는 n형용 배선(12a) 및 p형용 배선(13b)에 전기적으로 접속된 단자로부터 이면 보호 시트(32)를 통해서 외부로 인출되게 된다.
또한, 상기한 바와 같이 해서 제작된 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례에 있어서는, 예를 들면 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 프레임이 태양 전지 모듈의 외주를 둘러싸도록 해서 부착되어 있어도 좋다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 배선 시트(10)의 이웃하는 셀 설치부 사이의 셀 설치측에 절연층이 형성된 점을 특징으로 하는 것이다. 이웃하는 셀 설치부 사이는 상술한 대로이며, 예를 들면 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 배선 시트(10)에 있어서 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 설치되는 셀 설치부 사이(10b)에서 셀 설치측에 절연층(101)이 형성되는 바와 같은 배치로 되어 있다.
여기서, 상술한 밀봉을 위한 가열에 의해, 예를 들면 배선 시트의 절연성 기재를 구성하는 수지 시트가 열수축되고, 한편 배선 시트의 배선을 구성하는 금속박이 열팽창된 상태로 수지 조성물(17a)이나 제 1 투명 수지(31a)가 경화됨으로써 구속되고, 원래의 사이즈로 돌아가지 않는다. 그리고, 배선 시트의 셀 설치부에 있어서는 이면 전극형 태양 전지 셀이 배선 시트를 구속하고 있기 때문에 이웃하는 셀 설치부 사이에 응력이 집중하고, 이웃하는 설치부 사이에 있어서 굴곡부가 형성되도록 배선 시트의 변형이 일어난다. 이러한 변형에 의해, 배선 시트의 배선과 이면 전극형 태양 전지 셀의 불필요한 접촉이 일어날 수 있지만, 상술한 바와 같이, 배선 시트의 셀 설치부 사이의 배선 표면에 절연층을 형성하고 있으므로 그러한 불량의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 전술한 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀의 접합을 위한 가열 처리에 의해 이미 배선 시트가 변형되어 있을 경우에는 밀봉 공정에서의 가열에 의해 그 변형량이 커질 경우도 있거나, 접합을 위한 가열 처리에 의해 배선 시트가 변형되어 있지 않아도 밀봉 공정에서의 가열에 의해 배선 시트가 변형될 수도 있다.
또한, 상술한 밀봉를 위한 가열에 의해 배선 시트의 열수축이나 열팽창이 생겨서 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀의 위치 어긋남이 일어날 수 있지만, 상술한 바와 같이, 배선 시트의 셀 설치부 사이의 배선의 셀 설치측 표면에 형성된 절연층, 배선 시트의 셀 설치 사이부의 절연성 기판의 셀 설치측 표면에 형성된 절연층에 의해 배선 시트의 배선과 이면 전극형 태양 전지 셀의 단락의 발생을 억제할 수 있다. 더욱이, 밀봉재가 유동화에 기인하는 위치 어긋남에 대해서도 이들의 절연층에 의해 억제할 수 있다.
또한, 배선 시트의 변형이나 배선 시트와 태양 전지 셀의 위치 어긋남은 태양 전지 모듈 제작후에 있어서도 환경의 온도 변화에 따라 새롭게 발생할 가능성도 있고, 이미 존재한 변형 부분의 변형량이 커질 가능성도 있다.
본 발명에 의하면, 배선 시트의 이웃하는 셀 설치부 사이의 배선 표면에 절연층을 형성함으로써 배선 시트의 배선과 이면 전극형 태양 전지 셀의 불필요한 접촉을 억제해서 절연 불량이나 전기적인 리크, 단락, 셀 깨짐을 억제할 수 있고, 이에 따라 종래보다도 셀 간격을 좁게 해서 변환 효율을 향상시키는 것도 가능해진다.
실시예
<실시예 1>
우선, 배선 시트의 절연성 기재로서, 폭 510㎜, 길이 400㎜ 및 두께 50㎛의 PET 필름을 준비했다. 그 다음에, PET 필름의 한쪽 표면의 전체면에 두께 35㎛의 동박을 접합했다. PET 필름의 편면에 접착제를 도포하고, 동박을 포개서 가압ㆍ가열함으로써 접합했다.
다음에, PET 필름의 표면 상의 동박의 일부를 에칭해서 도 1(a)에 나타낸 형상으로 패터닝함으로써 빗 형상의 n형용 배선(12), 빗 형상의 p형용 배선(13), 및 빗 형상의 n형용 배선(12)과 빗 형상의 p형용 배선(13)을 전기적으로 접속하는 띠 형상의 접속용 배선(14)을 포함하는 배선(16)을 형성했다. 동시에, 배선 시트가 배선 시트 부착 태양 전지 셀 또는 태양 전지 모듈로서 제작되었을 때에 배선 시트(10)의 접속용 배선(14)(도 1)에 있어서의 이웃하는 셀 설치부 사이(10b1)[도 1(a), 도 4(a), 도 5(a)]에 125㎜당 5개의 구멍을 셀에 평행하게 늘어서도록 형성했다. 이 구멍은 배선 시트의 열변형에 의해 도 5(b)에 나타낸 바와 같은 굴곡부(10c)가 형성되도록 제공된 것이다.
다음에, 배선(16)의 띠 형상의 접속용 배선(14) 상의 셀 설치측의 전체면에 절연성 필름을 접착함으로써 절연층을 형성했다. 더욱이, 배선(12,13)의 ㄷ단의 빗살 형상 부분의 외측에서 신장 방향을 따르도록 해서 절연성 필름을 PET 필름에 접착해서 절연층을 형성했다.
이어서, 배선 시트(10)의 n형용 배선(12)의 표면 및 p형용 배선(13)의 표면에 각각 수지 조성물(17a)을 디스펜서에 의해 도포한 후에 도 2(a) 및 도 2(b)에 나타낸 구성의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24)이 배선 시트(10)의 n형용 배선(12) 상에 설치됨과 동시에 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 p형용 전극(25)이 배선 시트(10)의 p형용 배선(13) 상에 설치되도록 12매의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 배선 시트(10) 상에 각각 설치했다.
다음에, 라미네이터를 이용해서 가압하면서 150℃로 수지 조성물(17a)를 가열해서 경화시킴으로써 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 n형용 전극(24)과 배선 시트(10)의 n형용 배선(12)을 접합함과 아울러 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 p형용 전극(25)과 배선 시트(10)의 p형용 배선(13)을 접합하고, 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 제작했다.
그 후, 상기한 바와 같이 해서 제작한 배선 시트 부착 태양 전지 셀을 글래스 기판 상에 설치된 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA 수지)와 PET 필름 상에 설치된 EVA 수지 사이에 설치했다. 그 후, 라미네이터 장치를 이용해서 진공 압착에 의해 글래스 기판측의 EVA 수지를 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)에 압착시킴과 아울러 PET 필름측의 EVA 수지를 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 배선 시트(10)에 압착시킨 상태로 EVA 수지를 125℃로 가열해서 경화시켰다. 이에 따라, 글래스 기판과 PET 필름 사이에서 경화된 EVA 수지 중에 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 밀봉됨으로써 실시예 1의 태양 전지 모듈이 제작되었다. 상기 가열 처리에 의해, 동시에 배선 시트(10)의 접속용 배선(14)에 있어서의 셀 설치부 사이(10b1)에 형성된 복수의 구멍에 의해 거기에 응력이 집중하고, 도 5(b)에 나타낸 바와 같은 이면 전극형 태양 전지 셀측에 오목부의 굴곡부(10c)을 형성하도록 배선 시트가 변형되었다.
이상과 같이 해서 제작된 실시예 1의 태양 전지 모듈에 대해서 -40~85℃의 온도 사이클 시험을 행했을 경우에서도 배선 시트(10)의 절연성 기재(11)인 PET 필름의 열수축에 기인하는 이면 전극형 태양 전지 셀(20)끼리의 간격은 대부분 변화되지 않고, 셀의 위치 어긋남도 관찰되지 않고, 절연 불량, 리크, 단락, 셀 깨짐 등은 발생하지 않았다. 또한, 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 밀봉 공정에 있어서도 셀의 위치 어긋남이 관찰되지 않고, 절연 불량, 리크, 단락, 셀 깨짐 등은 발생하지 않았다.
<실시예 2>
실시예 1에서는 수지 조성물을 이용해서 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀을 접합하고 나서 밀봉재에 의한 밀봉를 행해서 태양 전지 모듈을 제작했지만, 실시예 2에서는 배선 시트와 이면 전극형 태양 전지 셀을 접합하지 않고, 밀봉재에 의한 밀봉을 행해서 태양 전지 모듈을 제작하는 것이다.
여기서는, 실시예 1과 다른 곳만을 설명한다. 12매의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 배선 시트(10) 상에 각각 설치할 때까지는 실시예 1과 마찬가지이다.
다음에, 이렇게 하여 적층된 배선 시트 및 태양 전지 셀을 글래스 기판 상에 설치된 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA 수지)와 PET 필름 상에 설치된 EVA 수지 사이에 설치했다. 그 후, 라미네이터 장치를 이용해서 글래스 기판측의 EVA 수지를 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 이면 전극형 태양 전지 셀(20)에 압착시킴과 아울러 PET 필름측의 EVA 수지를 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 배선 시트(10)에 압착시킨 상태로 EVA 수지를 125℃로 가열해서 경화시켰다. 이에 따라, 글래스 기판과 PET 필름 사이에서 경화된 EVA 수지 중에 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 밀봉됨으로써 실시예 2의 태양 전지 모듈이 제작되었다. 상기 가열 처리에 의해, 동시에 배선 시트(10)의 접속용 배선(14)에 있어서의 셀 설치부 사이(10b1)에 형성된 복수의 구멍에 의해 거기에 응력이 집중하고, 실시예 1과 같이, 도 5(b)에 나타낸 바와 같은 이면 전극형 태양 전지 셀측에 오목부의 굴곡부(10c)를 형성하도록 배선 시트가 변형되었다.
이상과 같이 해서 제작된 실시예 2의 태양 전지 모듈에 대해서 -40~85℃의 온도 사이클 시험을 행했을 경우에서도 배선 시트(10)의 절연성 기재(11)인 PET 필름의 열수축에 기인하는 이면 전극형 태양 전지 셀(20) 끼리의 간격은 대부분 변화되지 않고, 셀의 위치 어긋남도 관찰되지 않고, 절연 불량, 리크, 단락, 셀 깨어짐 등은 발생하지 않았다. 또한, 상기 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 밀봉 공정에 있어서도 셀의 위치 어긋남이 관찰되지 않고, 절연 불량, 리크, 단락, 셀 깨짐 등은 발생하지 않았다.
<비교예>
배선 시트에 이용되는 상기 PET 필름에 있어서, 배선 시트가 배선 시트 부착 태양 전지 셀 또는 태양 전지 모듈로서 제작되었을 때의 이웃하는 셀 설치부 사이의 셀 설치측에 절연층을 형성하지 않은 것 이외는 실시예 1,2의 배선 시트 부착 태양 전지 셀 및 태양 전지 모듈과 마찬가지로 해서 실시예 1,2의 각각 대응하는 비교예의 배선 시트 부착 태양 전지 셀 및 태양 전지 모듈을 제작했다.
그러나, 이상과 같이 해서 제작된 비교예의 태양 전지 모듈에 대해서 밀봉 공정 후에 있어서 배선 시트의 변형에 의해 배선 시트의 배선과 이면 전극형 태양 전지 셀의 전극 이외의 부분의 접촉의 발생을 볼 수 있었다. 또한, 밀봉 공정 후에 셀과 배선의 위치 어긋남이 목시에 의해 확인되고, 이 위치 어긋남은 도 9의 20b를 이용해서 설명한 바와 같이 단락부(16a)를 형성하는 정도의 것이었다. 이들에 기인해서 전기적인 단락이 생기고 있었다.
이번 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아닌 것으로 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니고 청구범위에 의해 나타내어지고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
본 발명은 배선 시트, 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈, 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법 및 태양 전지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.
10: 배선 시트 10a: 셀 설치부
10b: 이웃하는 셀 설치부 사이 10c: 굴곡부
10d: 복수의 구멍 101: 절연층
11: 절연성 기재 12,12a: n형용 배선
13,13a: p형용 배선 14: 접속용 배선(접속부)
16: 배선 17a: 수지 조성물
17: 경화 수지 18: 실질적으로 직교하는 방향
20: 이면 전극형 태양 전지 셀 21: 반도체 기판
22: n형 불순물 확산 영역 23: p형 불순물 확산 영역
24: n형용 전극 25: p형용 전극
26: 패시베이션막 27: 반사 방지막
30: 투명 기판 31:밀봉재
31a: 제 1 투명 수지 31b: 제 2 투명 수지
32: 이면 보호 시트

Claims (14)

  1. 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 전기적으로 접속하기 위한 배선(16)이 절연성 기재(11)에 설치된 배선 시트(10)의 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 설치되는 셀 설치부(10a)를 구비하는 면으로서, 상기 셀 설치부(10a)를 제외한 영역의 적어도 일부의 표면에 절연층(101)이 형성되고, 상기 절연층(101)은 상기 셀 설치부(10a)의 외주 영역의 적어도 일부를 커버하도록 신장되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 시트(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연층(101)의 표면은 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 수광면과 유사한 색인 것을 특징으로 하는 배선 시트(10).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연층(101)의 표면은 백색인 것을 특징으로 하는 배선 시트(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셀 설치부(10a)를 복수개 구비하고, 이웃하는 상기 셀 설치부(10a)의 사이에 상기 절연층(101)이 형성된 것을 특징으로 하는 배선 시트(10).
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층(101)은 상기 배선(16) 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 시트(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배선(16)은 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)에 전기적으로 접속하기 위한 복수의 빗살 형상 부분과, 상기 빗살 형상 부분을 접속하는 접속부로 이루어지는 빗 형상의 부분을 포함하고,
    상기 절연층(101)은 상기 빗살 형상 부분이 상기 접속부에 접속되는 부분을 포함하는 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 시트(10).
  7. 절연성 기재(11) 및 상기 절연성 기재(11)에 설치된 배선(16)을 갖는 배선 시트(10), 및
    수광면과는 반대측의 면에 전극이 설치된 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 포함하며;
    상기 배선 시트(10)의 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 설치되어 있는 면으로서, 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 설치되어 있는 셀 설치부(10a)를 제외한 영역의 적어도 일부의 표면에 형성된 절연층(101)의 일부가 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)과 상기 배선 시트(10) 사이에 개재되도록 상기 셀 설치부(10a)로 신장되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 절연층(101)의 표면은 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 수광면과 유사한 색인 것을 특징으로 하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 절연층(101)의 표면은 백색인 것을 특징으로 하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 복수개 구비하고, 이웃하는 상기 셀의 사이에 상기 절연층(101)이 형성된 것을 특징으로 하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀.
  11. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층(101)은 상기 배선(16) 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배선(16)은 복수의 빗살 형상 부분과 상기 빗살 형상 부분을 접속하는 접속부로 이루어지는 빗 형상의 부분을 포함하고,
    상기 전극은 상기 복수의 빗살 형상 부분에서 상기 배선(16)과 접속되도록 전극군을 형성하고 있고,
    상기 전극군이 형성되는 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 면의 상기 전극군보다도 외측의 영역의 적어도 일부가 상기 절연층(101)에 의해 커버되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀.
  13. 제 1 항에 기재된 배선 시트 부착 태양 전지 셀이 밀봉재에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  14. 절연성 기재(11), 및 상기 절연성 기재(11)에 설치된 배선(16)을 갖는 배선 시트(10)와, 수광면과는 반대측의 면에 전극이 설치된 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 포함하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법으로서:
    상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)이 설치되는 셀 설치부(10a)를 구비하는 면에 절연층(101)을 형성하는 공정; 및
    상기 절연층(101)의 일부에 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)의 외주 영역이 겹치도록 상기 이면 전극형 태양 전지 셀(20)을 상기 배선 시트(10)에 설치하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법.
KR1020117026469A 2009-04-08 2010-04-05 배선 시트, 배선 시트 부착 태양 전지 셀, 태양 전지 모듈, 및 배선 시트 부착 태양 전지 셀의 제조 방법 KR20110135881A (ko)

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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102405534A (zh) * 2009-04-23 2012-04-04 夏普株式会社 布线板、带布线板的太阳能电池单元以及太阳能电池模块
JP5046308B2 (ja) * 2009-10-09 2012-10-10 シャープ株式会社 配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シートロール
WO2011105510A1 (ja) * 2010-02-24 2011-09-01 京セラ株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法
DE102011001207A1 (de) * 2011-03-10 2012-09-13 Q-Mo Solar Ag Solarmodul für elektrische Kleingeräte
EP2546889B1 (en) 2011-07-12 2020-06-17 Airbus Defence and Space GmbH Solar cell assembly and method of fabrication of solar cell assembly
JP2014187054A (ja) * 2011-07-13 2014-10-02 Sharp Corp 太陽電池モジュール、およびその製造方法
JP2013030615A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池
JP5811500B2 (ja) * 2011-11-10 2015-11-11 住友電気工業株式会社 太陽光発電モジュール、太陽光発電パネル、および太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板
WO2013145220A1 (ja) * 2012-03-29 2013-10-03 大日本印刷株式会社 太陽電池用集電シート及びそれを用いた太陽電池モジュール
JP5934978B2 (ja) * 2012-04-23 2016-06-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
US20150083192A1 (en) * 2012-05-28 2015-03-26 Panasonic Corporation Solar cell and method for manufacturing same
WO2013183148A1 (ja) * 2012-06-07 2013-12-12 三洋電機株式会社 太陽電池、太陽電池モジュール、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法
KR101890324B1 (ko) * 2012-06-22 2018-09-28 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈 및 이에 적용되는 리본 결합체
JP2014067999A (ja) * 2012-09-04 2014-04-17 Toyo Aluminium Kk 太陽電池用リボン線及びそれを用いた太陽電池モジュール
JP6040649B2 (ja) * 2012-09-07 2016-12-07 大日本印刷株式会社 発電素子間接合シート及びその製造方法
KR102175893B1 (ko) 2014-02-24 2020-11-06 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈의 제조 방법
US11811360B2 (en) * 2014-03-28 2023-11-07 Maxeon Solar Pte. Ltd. High voltage solar modules
KR102233889B1 (ko) * 2014-07-07 2021-03-30 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈과 그 제조 방법
JP2016100494A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 シャープ株式会社 配線シート付き裏面電極型太陽電池セル
JP6624418B2 (ja) * 2015-03-13 2019-12-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
US9935213B2 (en) * 2015-06-26 2018-04-03 Sunpower Corporation Wire-based metallization for solar cells
US20160380120A1 (en) 2015-06-26 2016-12-29 Akira Terao Metallization and stringing for back-contact solar cells
TWI602310B (zh) * 2015-09-11 2017-10-11 財團法人工業技術研究院 太陽能電池用封裝膜及其製造方法、與太陽光電模組封裝結構
CN105405902A (zh) * 2015-12-15 2016-03-16 常熟市万隆电源技术研发有限公司 高转换效率的多晶硅太阳能电池板栅
TWI573283B (zh) * 2016-03-03 2017-03-01 上銀光電股份有限公司 太陽能板模組
KR102618842B1 (ko) * 2016-12-01 2023-12-28 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 고광전변환효율 태양전지셀 및 고광전변환효율 태양전지셀의 제조방법
JP2019080007A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 シャープ株式会社 太陽電池モジュール、配線シートおよびその製造方法
JP6988687B2 (ja) * 2018-05-21 2022-01-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール
WO2022020490A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 GAF Energy LLC Photovoltaic modules

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62205670A (ja) * 1986-03-05 1987-09-10 Sharp Corp フレキシブル太陽電池モジユ−ル
JPH01125563U (ko) * 1988-02-22 1989-08-28
JPH0415962A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Sharp Corp 太陽電池及びその製造方法
JPH08298334A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池板
JPH1032344A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール及びその製造方法
JPH1093125A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
US5951786A (en) 1997-12-19 1999-09-14 Sandia Corporation Laminated photovoltaic modules using back-contact solar cells
JPH11243224A (ja) * 1997-12-26 1999-09-07 Canon Inc 光起電力素子モジュール及びその製造方法並びに非接触処理方法
JP3738129B2 (ja) * 1998-04-14 2006-01-25 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
JP3602721B2 (ja) * 1998-06-12 2004-12-15 株式会社豊田自動織機 太陽電池モジュール
JP2001077387A (ja) * 1999-09-07 2001-03-23 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2001132193A (ja) * 1999-11-04 2001-05-15 Honda Access Corp 建築用材
JP2001339089A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 Kyocera Corp 太陽電池モジュール
US20030000568A1 (en) * 2001-06-15 2003-01-02 Ase Americas, Inc. Encapsulated photovoltaic modules and method of manufacturing same
JP4207456B2 (ja) * 2002-02-27 2009-01-14 株式会社ブリヂストン 太陽電池モジュール及びそのための仮止め用テープ
JP4615250B2 (ja) * 2004-05-20 2011-01-19 藤森工業株式会社 透明電極基板とその製造方法及びこの基板を用いた色素増感型太陽電池
JP2005340362A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sharp Corp 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール
US7390961B2 (en) * 2004-06-04 2008-06-24 Sunpower Corporation Interconnection of solar cells in a solar cell module
JP2007019334A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池装置
JP2007242678A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Sekisui Jushi Co Ltd 太陽電池モジュール
JPWO2008078741A1 (ja) * 2006-12-26 2010-04-30 京セラ株式会社 太陽電池モジュール
JP4989549B2 (ja) * 2007-08-24 2012-08-01 三洋電機株式会社 太陽電池及び太陽電池モジュール
JP5252472B2 (ja) * 2007-09-28 2013-07-31 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池の製造方法、太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール
JP5152858B2 (ja) * 2008-08-22 2013-02-27 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法

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