TW201320374A - 太陽電池模組、太陽電池模組之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明維持p型電極集電部及n型電極集電部與連接用導體之間的連接可靠性，並且謀求發電效率之提昇。本發明之太陽電池模組包括：複數個太陽電池單元(2)，係於單元之一面交替排列設置有p型電極(11)及n型電極(12)，且與p型電極(11)之一端連接之p型電極集電部(13)沿一側緣部(2a)設置，與n型電極(12)之一端連接之n型電極集電部(14)沿另一側緣部(2b)設置；連接用導體(3)，其寬度方向之一側遍及長度方向與一太陽電池單元(2)之p型電極集電部(13)連接，且寬度方向之另一側沿長度方向與另一太陽電池單元(2)之n型電極集電部(14)連接；以及接著劑層(17)，其使連接用導體(3)遍及長度方向而與p型電極集電部(13)及n型電極集電部(14)進行面連接。

Description

太陽電池模組、太陽電池模組之製造方法

本發明係關於一種使用背面結合型太陽電池單元之太陽電池模組，尤其係關於利用導電性接著劑及連接用導體使各太陽電池單元結合之太陽電池模組及其製造方法。

本申請案係以在日本於2011年9月26日申請之日本專利申請編號日本專利特願2011-209902為基礎而主張優先權者。該申請案藉由參照而引用於本申請案中。

先前，存在將p型電極與n型電極一同設置於太陽電池單元背面之所謂背面接觸型之太陽電池模組。背面接觸型太陽電池模組係將p型電極與n型電極一同設置於太陽電池單元之背面，於連接複數個太陽電池單元時，藉由內部連接件即標記線(tab line)而連接背面彼此。因此，背面接觸型太陽電池模組無需於成為受光面之太陽電池單元表面設置電極或標記線，從而可謀求受光效率之提昇，且外觀亦變得良好。又，背面接觸型太陽電池模組與於太陽電池單元之正背面設置電極之類型不同，無需遍及一太陽電池單元之表面及另一太陽電池單元之背面而抽拉標記線，因而製造步驟亦變得容易。

圖9表示先前之背面接觸型太陽電池模組中之太陽電池單元之連接構成。於太陽電池單元100，p型電極101及n型電極102交替排列設置於單元之背面，且沿一側緣部形成有與各p型電極101之一端連接之p型電極集電部103， 沿另一側緣部形成有與各n型電極102之一端連接之n型電極集電部104。

p型電極集電部103及n型電極集電部104於相對向之位置設置有幾處與標記線105之連接點106。而且，各太陽電池單元100以p型電極集電部103與n型電極集電部104鄰接之方式配置，且以細線狀之標記線105焊接各連接點106彼此。

[專利文獻1]日本特開2005-191479號公報

然而，於焊接中進行約260℃高溫之連接處理，因此，會有太陽電池單元100翹曲之顧慮。又，為了提高太陽電池模組之輸出而需要降低標記線之電阻值，因此，需要增大標記線105之剖面面積。然而，若增大標記線之剖面面積則標記線本身之硬度提高，從而顧慮到由於伴隨熱膨脹而於標記線105與p型電極集電部103及n型電極集電部104之連接點106產生之內部應力，會導致p型電極集電部103及n型電極集電部104與標記線105之間的連接可靠性降低。進而，於焊接中，由於使用助焊劑(flux)，故也會顧慮到由於助焊劑之殘渣而導致太陽電池單元100之密封樹脂之剝落或接著性變差。

另一方面，若為了彌補p型電極集電部103及n型電極集電部104與標記線105之間的連接可靠性之降低而採取較大之標記線105之焊接面積，則太陽電池單元100之有效面積變窄，從而發電效率降低。

因此，本發明之目的在於提供一種使p型電極集電部及n型電極集電部與連接用導體之間的連接可靠性提昇，並且謀求發電效率之提昇之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法。

為了解決上述之問題，本發明之太陽電池模組包括：複數個太陽電池單元，係於單元之一面交替排列設置有p型電極及n型電極，並且沿一側緣部設置有與上述p型電極之一端連接之p型電極集電部，沿另一側緣部設置有與上述n型電極之一端連接之n型電極集電部；連接用導體，其寬度方向之一側遍及長度方向與一上述太陽電池單元之上述p型電極集電部連接，寬度方向之另一側沿長度方向與鄰接於上述一太陽電池單元之另一太陽電池單元之上述n型電極集電部連接，且使上述一太陽電池單元之上述p型電極集電部與上述另一太陽電池單元之上述n型電極集電部導通；及接著劑層，其使上述連接用導體遍及長度方向與上述p型電極集電部及上述n型電極集電部面連接。

又，本發明之太陽電池模組之製造方法具有如下步驟：將於單元之一面交替排列設置有p型電極及n型電極之複數個太陽電池單元，以使沿一太陽電池單元之一側緣部設置且與上述p型電極之一端連接之p型電極集電部與沿另一太陽電池單元之另一側緣部設置且與上述n型電極之一端連接之n型電極集電部鄰接之方式排列，使上述一太陽電池單元之上述p型電極集電部與上述另一太陽電池單元之上述n型電極集電部導通之連接用導體，經由接著 劑層將該連接用導體之寬度方向之一側遍及長度方向配置於上述p型電極集電部，將上述連接用導體之寬度方向之另一側遍及長度方向配置於上述n型電極集電部，且使上述連接用導體遍及長度方向與上述p型電極集電部及上述n型電極集電部進行面連接。

根據本發明，經由接著劑層而使p型電極集電部及n型電極集電部與連接用導體沿太陽電池單元之側緣部進行面連接，藉此可確保連接用導體與p型電極集電部及n型電極集電部之較大之連接面積，可防止與連接用導體之導通電阻之增大，並且可維持連接可靠性。又，根據本發明，由於沿太陽電池單元之側緣部而確保連接用導體之連接面積，故而可使p型電極集電部及n型電極集電部之連接寬度窄小化，相應地藉由形成p型電極或n型電極而可確保有效面積，從而使發電效率提昇。

以下，一面參照圖式一面對應用本發明之太陽電池模組及其製造方法進行詳細說明。再者，當然本發明並不僅限定於以下之實施形態，於不偏離本發明之主旨之範圍內，可進行各種變更。又，圖式係示意性者，各尺寸之比率等存在與現實情況不同之情形。具體之尺寸等應參照以下之說明而進行判斷。又，當然，於圖式相互之間亦包含彼此之尺寸關係或比率不同之部分。

[太陽電池模組]

對於應用本發明之太陽電池模組1，以使用單晶型矽光電轉換元件、多晶型光電轉換元件作為光電轉換元件之結晶矽系太陽電池模組為例進行說明。

[太陽電池單元]

太陽電池模組1如圖1所示，具有藉由內部連接件即連接用導體3串聯連接有複數個太陽電池單元2之串(strings)4，且具備排列有複數個該串4之矩陣5。而且，太陽電池模組1藉由如下方式而形成，即該矩陣5由密封接著劑之片材6夾持，且與設置於受光面側之表面罩7及設置於背面側之背板8一併進行層合，最後，於周圍安裝鋁等之金屬框架9。

作為密封接著劑，使用例如乙烯-乙烯醇樹脂(EVA)等透光性密封材。又，作為表面罩7，使用例如玻璃或透光性塑膠等透光性之材料。又，作為背板8，使用由樹脂膜夾持著玻璃或鋁箔之積層體等。

[電極]

太陽電池模組之各太陽電池單元2具有由矽基板構成之光電轉換元件10。光電轉換元件10如圖2(a)所示，於作為受光面之表面10a未形成有電極，如圖2(b)所示，於與受光面為相反側之背面10b形成有極性相異之p型電極11及n型電極12。

對於太陽電池單元2，於光電轉換元件10之背面10b交替排列設置有線狀之p型電極11及n型電極12，且沿一側緣部2a設置有與複數個p型電極11之各自之一端連接之 p型電極集電部13，沿另一側緣部2b設置有與複數個n型電極12之各自之一端連接之n型電極集電部14。p型電極集電部13及n型電極集電部14沿太陽電池單元2之相對向之一側緣部2a及另一側緣部2b而設置，且具有特定之寬度。藉此，太陽電池單元2中，p型電極11及p型電極集電部13、n型電極12及n型電極集電部14分別形成為梳狀，且分別相互交錯地進入梳齒之間。

該等p型電極11、n型電極12、p型電極集電部13及n型電極集電部14可藉由例如於光電轉換元件10的背面10b以特定之圖案塗佈Ag膏等導電膏並進行煅燒而形成。

而且，太陽電池單元2藉由後述之連接用導體3而使p型電極集電部13與鄰接之太陽電池單元2之n型電極集電部14電性連接，藉此構成串聯連接之串4。連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14之連接係藉由後述之導電性接著膜17而進行。

此處，p型電極集電部13及n型電極集電部14具有與連接用導體3連接之特定之連接寬度W。連接寬度W如圖2(b)所示係指p型電極集電部13之與沿太陽電池單元2之一側緣部2a之長度方向正交之寬度，且成為連接用導體3之寬度方向之一側連接之區域。太陽電池單元2係根據p型電極集電部13及n型電極集電部14之各自之連接寬度W，而規定與連接用導體3之連接可靠性及有助於發電之有效面積。即，太陽電池單元2若使p型電極集電部13及n型電極集電部14之各自之連接寬度W變窄，則可確保p型 電極11及n型電極12面積較大，從而可使發電效率提昇，但與連接用導體3之連接面積變少而導通電阻增大或損害連接可靠性。另一方面，太陽電池單元2若確保p型電極集電部13及n型電極集電部14之各自之連接寬度較大，則就與連接用導體3之導通電阻或連接可靠性之方面而言變得有利，但有助於發電之有效面積減少。

因此，太陽電池單元2經由導電性接著膜17而使p型電極集電部13及n型電極集電部14與連接用導體3進行面連接，藉此可防止與連接用導體3之導通電阻之增大之同時，使連接可靠性提昇，並且確保有效面積而使發電效率提昇。作為此種謀求連接可靠性與發電效率之調和之連接寬度W，大致為1~5 mm。

[連接用導體]

連接用導體3比先前之太陽電池模組所使用之標記線形成得更寬。連接用導體3藉由例如使用50~300 μm厚之帶狀銅箔，且視需要而實施鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍焊料等而形成。又，連接用導體3使用與太陽電池單元2之一側緣部2a及另一側緣部2b大致相等之長度，寬度方向之一側作為形成於相鄰接之一對太陽電池單元2之一者之p型電極集電部13或n型電極集電部14之連接部，寬度方向之另一側作為形成於另一太陽電池單元2之n型電極集電部14或p型電極集電部13之連接部。

連接用導體3如圖3所示，預先於一面積層構成接著劑層之導電性接著膜17來構成積層體15。然後，連接用導 體3使積層體15之設置有導電性接著膜17之面橫跨設置於一太陽電池單元2之p型電極集電部13及設置於另一太陽電池單元2之n型電極集電部14而配置，藉此串聯連接相鄰接之一對太陽電池單元2。

[接著劑層]

構成接著劑層之導電性接著膜17如圖4所示，係熱硬化型黏合劑樹脂18中高密度地含有導電性粒子19且成形為膜狀者。

導電性接著膜17就壓入性之觀點而言，黏合樹脂之最低熔融黏度較佳為100~100000 Pa‧s。導電性接著膜17若最低熔融黏度過低則於自暫時壓接至正式硬化之過程中樹脂流動而容易產生連接不良或滲出至單元受光面，此亦成為受光率降低之原因。又，最低熔融黏度過高則亦存在於膜貼附時容易產生不良，對連接可靠性產生不良影響之情況。再者，對於最低熔融黏度，可將樣品裝入特定量旋轉式黏度計中，一面以特定之升溫速度使其溫度上升一面測定。

作為黏合劑樹脂18中所含有之導電性粒子19，並無特別限制，可列舉例如鎳、金、銀、銅等金屬粒子、對樹脂粒子實施鍍金等而得者、於對樹脂粒子實施鍍金後之粒子之最外層實施絕緣被覆而得者等。作為導電性粒子19之形狀，可較佳地使用球形、扁平形狀。再者，導電性粒子19之平均粒徑可於1~50 μm之範圍使用，可較佳地使用10~30 μm之範圍。

又，導電性接著膜17於常溫附近之黏度較佳為10~10000 kPa‧s，進而較佳為10~5000 kPa‧s。藉由使導電性接著膜17之黏度為10~10000 kPa‧s之範圍，於將導電性接著膜17設置於連接用導體3之一面且捲繞於卷盤21之情形時，可防止因所謂之滲出而導致之黏連(blocking)，又，可維持特定之黏著力。

導電性接著膜17之黏合樹脂層之組成只要不損害上述之特徵則無特別限制，但更佳為含有膜形成樹脂、液狀環氧樹脂、潛伏性硬化劑、及矽烷偶合劑。

膜形成樹脂相當於平均分子量為10000以上之高分子量樹脂，就膜形成性之觀點而言，較佳為10000~80000左右之平均分子量。作為膜形成樹脂，可使用環氧樹脂、改質環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、苯氧樹脂等各種樹脂，其中就膜形成狀態、連接可靠性等之觀點而言使用苯氧樹脂為佳。

作為液狀環氧樹脂，若於常溫中具有流動性，則無特別限制，可使用市售之所有環氧樹脂。作為此種環氧樹脂，具體而言，可使用萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、酚系酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、茋型環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三苯甲烷型環氧樹脂等。該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。又，亦可與丙烯酸樹脂等其他有機樹脂適當組合而使用。

作為潛伏性硬化劑，可使用加熱硬化型、UV硬化型等 各種硬化劑。潛伏性硬化劑在通常情況下並不發生反應，藉由某種觸發方式(trigger)而活化並開始反應。至於觸發方式，存在熱、光、加壓等，可根據用途而選擇使用。其中，於本案中，使用加熱硬化型之潛伏性硬化劑為佳，藉由加熱擠壓於p型電極集電部13或n型電極集電部14而使之正式硬化。於使用液狀環氧樹脂之情形時，可使用由咪唑類、胺類、鋶鹽(sulfonium salt)、鎓鹽(onium salt)等構成之潛伏性硬化劑。

作為矽烷偶合劑，可使用環氧系、胺基系、巰基-硫化物系、脲基系等。該等中，於本實施形態中，可較佳地使用環氧系矽烷偶合劑。藉此，可提昇有機材料與無機材料之界面之接著性。

又，作為其他添加組成物，較佳為含有無機填料。藉由含有無機填料而可調整壓接時之樹脂層之流動性，且提昇粒子捕獲率。作為無機填料，可使用矽土、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等，無機填料之種類並無特別之限定。

如上所述，導電性接著膜17藉由於連接用導體3上積層黏合劑樹脂18而形成帶狀之積層體15。又，導電性接著膜17亦可設為於與黏合劑樹脂18之積層有連接用導體3之面為相反側之面具有剝離片材之構成。作為剝離片材，並無特別之限制，可使用PET(Poly Ethylene Terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)、OPP(Oriented Polypropylene，定向聚丙烯)、PMP(Poly-4-methlpentene-1，聚-4-甲基戊烯-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene，聚四氟 乙烯)等。該帶狀之導電性接著膜17捲繞於卷盤21。

積層體15預先使連接用導體3與導電性接著膜17積層一體化，因此於實際使用時，自卷盤21拉出並截斷成與太陽電池單元2之一側緣部2a及另一側緣部2b大致相等之特定長度後，剝離片材剝離，將導電性接著膜17之黏合劑樹脂18貼附於p型電極集電部13及n型電極集電部14上，藉此可謀求連接用導體3與各電極集電部13、14之連接。

以上，對具有膜形狀之導電性接著膜進行了說明，但即便為膏狀亦無問題。於使用導電性接著膏之情形時，連接用導體3亦可預先於成為向太陽電池單元2之接著面之一面塗佈該導電性接著膏，經由該導電性接著膏而貼附於太陽電池單元2之各電極集電部13、14上。

再者，積層體15並不限於形成為長條狀之卷盤形狀，亦可為與各電極集電部13、14對應之短條形狀。又，亦可不預先構成積層體15，而將導電性接著膜17或導電性接著膏設置於各電極集電部13、14，之後配置連接用導體3。於本案中，將由含有導電性粒子之膜狀的導電性接著膜17、膏狀之導電性接著膏、使導電性接著膜17與不含有導電性粒子而僅由黏合劑樹脂構成之絕緣性接著膜積層之積層膜構成之接著劑層定義為「接著劑層」。

於作為捲繞有導電性接著膜17之卷盤製品而提供之情形時，藉由使導電性接著膜17之黏度為10~10000 kPa‧s之範圍，可防止導電性接著膜17之變形，且可維持特定之尺寸。又，於導電性接著膜17以短條形狀積層有2片以上 之情形時亦可同樣地防止變形，且可維持特定之尺寸。

導電性接著膜17之製法，首先使導電性粒子19、膜形成樹脂、液狀環氧樹脂、潛伏性硬化劑、矽烷偶合劑溶解於溶劑。作為溶劑，可使用甲苯、乙酸乙酯等，或該等之混合溶劑。將溶解而得之樹脂生成用溶液塗佈於剝離片材上，並使溶劑揮發，藉此獲得導電性接著膜17。繼而，導電性接著膜17藉由輥層合等而使黏合劑樹脂18之層積層於連接用導體3之一面，從而形成積層體15。

再者，剝離片材及連接用導體3形成與p型電極集電部13及n型電極集電部14之連接寬度W對應之寬度。即，積層體15對應於連接用導體3之p型電極集電部13及n型電極集電部14之連接寬度W，而使寬度方向之一側具有與p型電極集電部13之連接寬度W相等之寬度，且使寬度方向之另一側具有與n型電極集電部14之連接寬度W相等之寬度。

[製造方法]

繼而，對太陽電池模組1之製造步驟進行說明。首先，如圖5所示，複數個太陽電池2以一太陽電池單元2之p型電極集電部13與另一太陽電池單元2之n型電極集電部14鄰接之方式排列。

繼而，根據p型電極集電部13及n型電極集電部14之長度而將積層體15截斷成特定之長度，並如圖6所示，於2個太陽電池單元2之間，橫跨鄰接之p型電極集電部13及n型電極集電部14，且沿一太陽電池單元2之一側緣 部2a及另一太陽電池單元2之另一側緣部2b進行暫時貼附。此時，積層體15將積層有導電性接著膜17之面配置於p型電極集電部13上及n型電極集電部14上，藉此，連接用導體3經由導電性接著膜17而配置於p型電極集電部13上及n型電極集電部14上。又，積層體15暫時貼附於p型電極集電部13上之一側不與n型電極12接觸，又，暫時貼附於n型電極集電部14上之另一側不與p型電極11接觸。

積層體15之暫時貼附係藉由如下方式進行，即：自連接用導體3之上方利用熱接合機，以導電性接著膜17顯示流動性但不產生正式硬化之程度之特定溫度(例如70~80℃)、壓力(例如0.5 MPa)進行特定時間(例如0.5秒)之熱壓。

藉此之複數個太陽電池單元2藉由連接用導體3連接而形成太陽電池串4。排列有複數個串4之矩陣5係於正背面積層有密封太陽電池單元2之EVA(Electrically Tilted Vertical Alignment，電傾斜垂直配向)等透光性之密封接著劑之片材6，並與設置於受光面側之表面罩7及設置於背面側之背板8一併層合。

藉由該層合步驟，積層體15自連接用導體3之上方利用積層機以特定之溫度、壓力進行特定時間之熱壓，藉此，黏合劑樹脂18自連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14之間流出並且夾持有導電性粒子19，在此狀態下黏合劑樹脂18硬化。藉此，連接用導體3與p型電 極集電部13及n型電極集電部14經由導電性接著膜17而導通連接，從而使相鄰接之太陽電池單元2串聯連接。最後，於周圍安裝鋁等之金屬框架9，從而完成太陽電池模組1。

[效果]

根據此種太陽電池模組1，p型電極集電部13及n型電極集電部14與連接用導體3經由導電性接著膜17而沿太陽電池單元2之側緣部以特定連接寬度W進行面連接，藉此，可確保連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14之連接面積較大，從而可防止與連接用導體3之導通電阻之增大並且可維持連接可靠性。又，藉由使連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14進行面連接，可分散施加於連接部間之應力，且即便於在溫度循環環境下反覆曝曬之情形時，亦可獲得連接之穩定性。又，由導電性接著膜17形成之接著劑層與焊料相比彈性模數較低，因此亦可緩和太陽電池單元2與連接用導體3之間的應力。進而，太陽電池模組1沿太陽電池單元2之側緣部確保連接用導體3之連接面積，因此，可使p型電極集電部13及n型電極集電部14之連接寬度W窄小化，相應地形成p型電極11或n型電極12而可確保有效面積，從而使發電效率提昇。

此處，連接用導體3較佳為遍及圖2b所示之p型電極集電部13及n型電極集電部14之沿太陽電池單元2之側緣部之全長L(電極之長度)的90%以上而進行面連接。藉 此，可確保連接用導體3之連接可靠性且可謀求發電效率之提昇。

又，積層體15如圖7所示，亦可自導電性接著膜17之與積層於連接用導體3上之面為相反側之表面露出導電性粒子19。藉此，即便積層體15之導電性粒子19與p型電極集電部13及n型電極集電部14接觸，並且黏合劑樹脂18不流出，亦可確實謀求連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14之導通。

如此，導電性粒子19自表面露出之導電性接著膜17可使用如下方法等使導電性粒子19自表面露出，例如：使Ni粒子之集合體分散於樹脂生成用溶液中，並塗佈於剝離片材上之後，藉由使溶劑揮發而使表面露出之方法；或將樹脂生成用溶液塗佈於剝離片材上，將Ni粒子散佈於表面之後，藉由使溶劑揮發而使表面露出之方法；及將Ni粒子散佈於表面之後，利用貼合機將Ni粒子埋入表面之方法。

再者，太陽電池模組1除藉由利用貼合機一併進行之層合步驟而對導電性接著膜17進行熱壓之外，亦可於將積層體15配置於各電極集電部13、14上之後，利用熱焊機以特定之溫度(例如180℃左右)、壓力(例如0.5~3 MPa左右)、時間(例如15秒左右)進行熱壓，藉此使黏合劑樹脂18正式硬化而連接。藉由積層體15而形成串4及矩陣5之後，利用EVA片材6進行密封，並安裝金屬框架9，藉此形成太陽電池模組1。但是，若根據上述之一併層合方式，則可省略所述之焊接步驟，從而可謀求步驟之簡化。

又，太陽電池模組1亦可不利用積層體15而將導電性接著膜17及連接用導體3個別地設置於p型電極集電部13及n型電極集電部14上。於此情形時，於將連接用導體3貼附於太陽電池單元2之各電極集電部13、14上之前，於各電極集電部13、14暫時貼附導電性接著膜17，或塗佈導電性接著膏。繼而，將連接用導體3配置於導電性接著膜17或導電性接著膏上，利用熱焊機以使黏合劑樹脂18正式硬化之特定之溫度、壓力、時間自連接用導體3之上方進行加熱擠壓。

[變化例]

又，對於太陽電池模組1，藉由連接用導體3與設置於一太陽電池單元2之p型電極11及設置於另一太陽電池單元2之n型電極12之各自之一端連接，亦可不設置p型電極集電部13及n型電極集電部14。

於此情形時，如圖8所示，於光電轉換元件10之背面10b，遍及兩側緣間而延伸之線狀之p型電極11及n型電極12交替排列設置於其寬度方向，於一側緣部2a及另一側緣部2b未形成上述p型電極集電部13及n型電極集電部14。又，光電轉換元件10使p型電極11之一端11a於一側緣部2a側較n型電極12更延長地形成，n型電極12之一端12a於另一側緣部2b側較p型電極11更延長地形成。

而且，如圖8所示，連接用導體3經由導電性接著膜17，沿相鄰接之太陽電池單元2之一側緣部2a及另一側緣部2b而連接於延長至一側緣部2a側之一端11a、及延長至 另一側緣部2b側之一端12a上。藉此，連接用導體3可兼作P型電極11之集電部及n型電極12之集電部。因此，太陽電池單元2藉由省略各集電部13、14，而可削減Ag膏等材料。

再者，此時，連接用導體3與p型電極11之一端11a連接之側以不與設置於一側緣部2a側之n型電極12接觸之方式而連接，與n型電極12之一端12a連接之側以不與設置於另一側緣部2b側之p型電極11接觸之方式而連接。

[實施例]

繼而，與焊接標記線之情形或使用絕緣性接著膜之情形等進行比較而對本發明之實施例進行說明。於該實施例及比較例中，作為模型實驗，均使用由矽構成之5英吋晶圓，遍及整個面地於一面形成電極(以下稱作「模型構件」)。電極係藉由於絲網印刷Ag膏之後進行煅燒而形成。

而且，以一模型構件之一電極與另一模型構件之一電極相鄰接之方式排列一對模型構件，橫跨兩電極間而連接由帶狀銅箔(100 mm×15 mm、38 μm厚)構成之連接用導體。連接用導體藉由導電性接著膜或焊接而連接。用於連接用導體之連接之導電性接著膜以環氧樹脂為主要成分，作為導電性粒子而高填充度調配有Ni粒子。又，導電性接著膜準備有藉由製作Ni粒子之凝聚體而使之自膜表面露出者、及Ni粒子未自表面露出者。

於實施例1中，將積層有寬幅之連接用導體及厚度15 μm之導電性接著膜之積層體(DT100系列：Sony Chemical & Information Device股份公司製造)沿一側緣部及另一側緣部而連接於一對模型構件之兩電極。實施例1之積層體於導電性接著膜之表面露出有導電性粒子。又，於實施例1中，配置積層體之後，於模型構件之正背面積層EVA之片材，與設置於無電極面側之覆蓋玻璃及設置於電極形成面側之背板一同利用貼合機而一併層合，藉此使積層體進行面連接。層合條件為160℃、30分鐘。又，實施例1之向一對模型構件之兩電極之連接用導體的連接寬度W分別為1 mm。

於實施例2中，除使向各電極之連接用導體之連接寬度W分別為2 mm以外，設為與實施例1相同之構成。

於實施例3中，除使向各電極之連接用導體之連接寬度W分別為3 mm以外，設為與實施例1相同之構成。

於實施例4中，除使向各電極之連接用導體之連接寬度W分別為5 mm以外，設為與實施例1相同之構成。

於實施例5中，於將厚度15 μm之導電性接著膜(SP100系列：Sony Chemical & Information Device股份公司製造)分別暫時貼附於一對模型構件之兩電極之後，於兩導電性接著膜上配置連接用導體，以使黏合劑熱硬化之特定之溫度、壓力、時間進行正式壓接，藉此使導電性接著膜熱硬化而使連接用導體進行面連接。之後，於模型構件之正背面積層EVA片材，與設置於無電極面側之覆蓋玻璃及設置於電極形成面側之背板一同利用積層機而進行層合密封。再者，導電性接著膜之Ni粒子未自表面露出。又，實施例 5之向一對模型構件之兩電極之連接用導體之連接寬度W分別為2 mm。

於比較例1中，與先前相同，使用對細線狀之Cu箔線(5 mm×20 mm、250 μm厚)實施了鍍焊料(Sn/Ag/Cu，20 μm)後之標記線。利用該標記線，使其長度方向橫跨一對模型構件之兩電極間，並藉由加熱兩端部而連接(參照圖9)。之後，於模型構件之兩面積層EVA片材，與設置於無電極面側之覆蓋玻璃及設置於電極形成面側之背板一同利用貼合機而進行層合。

於比較例2中，除使向一對模型構件之兩電極之連接用導體之連接寬度W分別為10 mm以外，設為與實施例1相同之構成。

比較例3中，作為接著劑而將積層有寬幅之連接用導體及不含有導電性粒子之厚度15 μm之絕緣性接著膜(自實施例1之導電性接著膜除去導電性粒子之組成)之積層體沿一側緣部及另一側緣部而面連接於一對模型構件之兩電極。而且，於比較例3中，於配置積層體之後，於模型構件之兩面積層EVA片材，並與設置於無電極面側之覆蓋玻璃及設置於電極形成面側之背板一同利用貼合機而一併層合，藉此連接積層體。又，比較例3之向一對模型構件之各電極之連接用導體之連接寬度W分別為2 mm。

比較例4除利用積層機進行一併層合而將導電性接著膜及連接用導體連接於各電極上之以外，設為與實施例5相同之構成。

對於在上述各實施例及比較例之模型構件之兩面層合由EVA構成之密封材之後的積層體，於上述積層體之製作初期及TC測試後(90℃-40℃，400循環)利用數位萬用表(Digital MultiMeter)之4端子法測定流過電流1 A時之連接電阻(mΩ)，從而求出連接用導體及標記線之連接可靠性。

又，對於各實施例及比較例之模型構件，根據連接用導體之向各電極之連接寬度W，於太陽電池之5英吋單元表面算出相當於形成有p型電極及p型電極集電部與n型電極及n型電極集電部之情形之、有助於發電之有效面積與無助於發電之面積，從而求出有效面積之損耗率(%)。

於連接可靠性試驗中，將自初期至TC試驗後之連接電阻之上升未達10 mΩ者標記為○、將為10~15 mΩ者標記為△、將超過15 mΩ者標記為×。又，將有效面積之損耗率未達6%者標記為○、將為6~10%者標記為△、將超過10%者標記為×。將測定結果示於表1中。

如表1所示，於實施例1~5中，連接用導體與一對模型構件之各電極進行面連接，並且其連接寬度W為1~5 mm，因此，連接可靠性試驗中之連接電阻之上升亦成為未達10 mΩ，且有效面積之損耗率亦最大為8%而為良好。

另一方面，於比較例1中，得知由於藉由焊接而連接標記線，因此藉由在標記線與一對模型構件之各電極之連接點產生之內部應力，而使各電極與標記線之間之初期之 連接電阻較高，並因TC試驗而進一步上升，缺乏連接可靠性。又，於電極亦確認出一部分破裂(crack)。

又，於比較例2中，連接用導體與一對模型構件之各電極連接，將其連接寬度W採用較大之10 mm，因此連接可靠性良好，但由於將各電極之與連接用導體之連接寬度W設為10 mm，故而5英吋單元中之有效面積之損耗率成為16%而變得較大。

於比較例3中，使用有絕緣性接著膜，因此，一對模型構件之各電極與連接用導體之間之初期之連接電阻較高，且因TC試驗而進一步上升，缺乏連接可靠性。藉此，可知使用含有導電性粒子之導電性接著膜較為有效。

於比較例4中，於導電性接著膜未出現Ni粒子自表面露出，因此，若利用層合一併壓接則壓力不足，一對模型構件之各電極與連接用導體之間之初期連接電阻較高，並因TC試驗而進一步上升，缺乏連接可靠性。藉此，可知於使用Ni粒子未自表面露出之導電性接著膜將連接用導體連接之情形時，利用熱接合機進行熱壓較為有效。

1‧‧‧太陽電池模組

2‧‧‧太陽電池單元

2a‧‧‧一側緣部

2b‧‧‧另一側緣部

3‧‧‧連接用導體

4‧‧‧串

5‧‧‧矩陣

6‧‧‧片材

7‧‧‧表面罩

8‧‧‧背板

9‧‧‧金屬框架

10‧‧‧光電轉換元件

10a‧‧‧受光面之表面

10b‧‧‧受光面之背面

11‧‧‧p型電極

11a‧‧‧一端

12‧‧‧n型電極

12a‧‧‧一端

13‧‧‧p型電極集電部

14‧‧‧n型電極集電部

15‧‧‧積層體

17‧‧‧導電性接著膜

18‧‧‧黏合劑樹脂

19‧‧‧導電性粒子

21‧‧‧卷盤

100‧‧‧太陽電池單元

101‧‧‧p型電極

102‧‧‧n型電極

103‧‧‧p型電極集電部

104‧‧‧n型電極集電部

105‧‧‧標記線

106‧‧‧連接點

L‧‧‧全長

W‧‧‧連接寬度

圖1係表示太陽電池模組之分解立體圖。

圖2係表示太陽電池單元之圖，(a)係表示受光面側之立體圖，(b)係表示背面之仰視圖。

圖3係表示積層體之構成之剖面圖。

圖4係表示導電性接著膜之構成之剖面圖。

圖5係表示太陽電池模組之製造步驟之圖，且係將太 陽電池單元以特定配列進行排列之狀態之仰視圖。

圖6係表示太陽電池模組之製造步驟之圖，且係表示藉由連接用導體而將太陽電池單元連接之串之仰視圖。

圖7係表示導電性粒子自導電性接著膜之表面露出之積層體的剖面圖。

圖8係表示另一太陽電池模組之構成之仰視圖。

圖9係表示先前之背面接觸型太陽電池模組之一例之仰視圖。

11‧‧‧p型電極

12‧‧‧n型電極

13‧‧‧p型電極集電部

14‧‧‧n型電極集電部

15‧‧‧積層體

2‧‧‧太陽電池單元

2a‧‧‧一側緣部

2b‧‧‧另一側緣部

3‧‧‧連接用導體

4‧‧‧串

Claims (12)

1. 一種太陽電池模組，其具有：複數個太陽電池單元，係於單元之一面交替排列設置有p型電極及n型電極，且與上述p型電極之一端連接之p型電極集電部沿一側緣部設置，與上述n型電極之一端連接之n型電極集電部沿另一側緣部設置；連接用導體，其寬度方向之一側遍及長度方向與一上述太陽電池單元之上述p型電極集電部連接，寬度方向之另一側沿長度方向與鄰接於上述一太陽電池單元之另一太陽電池單元之上述n型電極集電部連接，且使上述一太陽電池單元之上述p型電極集電部及上述另一太陽電池單元之上述n型電極集電部導通；及接著劑層，其使上述連接用導體遍及長度方向與上述p型電極集電部及上述n型電極集電部面連接。
2. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中上述連接用導體以遍及上述p型電極集電部及n型電極集電部全長之90%以上的方式面連接。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組，其中上述連接用導體與上述p型電極集電部及n型電極集電部連接之連接寬度為1~5 mm。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組，其中上述接著劑層預先積層於上述連接用導體，且導電性粒子自與上述連接用導體之接著面相反側之表面露出。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組，其 中取代上述p型電極集電部及上述n型電極集電部，上述連接用導體與設置於上述一太陽電池單元之上述p型電極及設置於上述另一太陽電池單元之上述n型電極之各自之一端連接。
6. 一種太陽電池模組之製造方法，將於單元之一面交替排列設置有p型電極及n型電極之複數個太陽電池單元，以沿一太陽電池單元之一側緣部設置且與上述p型電極之一端連接之p型電極集電部、與沿另一太陽電池單元之另一側緣部設置且與上述n型電極之一端連接之n型電極集電部鄰接之方式排列，且使上述之一太陽電池單元之上述p型電極集電部與上述另一太陽電池單元之上述n型電極集電部導通之連接用導體，經由接著劑層將該連接用導體之寬度方向之一側遍及長度方向配置於上述p型電極集電部，且將上述連接用導體之寬度方向之另一側遍及長度方向配置於上述n型電極集電部，且使上述連接用導體遍及長度方向面連接於上述p型電極集電部及上述n型電極集電部。
7. 如申請專利範圍第6項之太陽電池模組之製造方法，其中上述連接用導體藉由上述太陽電池單元之層合而一併壓接於上述p型電極集電部及n型電極集電部。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項之太陽電池模組之製造方法，其中將上述連接用導體與上述接著劑層預先積層為一體而成之積層體配置於上述p型電極集電部及上述n 型電極集電部。
9. 如申請專利範圍第8項之太陽電池模組之製造方法，其中上述接著劑層，導電性粒子自與上述連接用導體之接著面相反側之表面露出。
10. 如申請專利範圍第6項或第7項之太陽電池模組之製造方法，其中上述連接用導體以遍及上述p型電極集電部及n型電極集電部全長之90%以上的方式面連接。
11. 如申請專利範圍第6項或第7項之太陽電池模組之製造方法，其中上述連接用導體與上述p型電極集電部及n型電極集電部連接之連接寬度為1~5 mm。
12. 如申請專利範圍第6項或第7項之太陽電池模組之製造方法，其中取代上述p型電極集電部及上述n型電極集電部，使上述連接用導體與設置於上述一太陽電池單元之上述p型電極及設置於上述另一太陽電池單元之上述n型電極之各自之一端連接。