TW201327845A - 太陽電池模組之製造方法、太陽電池模組及接線之連接方法 - Google Patents
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Abstract
於接線（tab wire）之間可確保充分之連接可靠性，且維持輸出。設置複數個太陽電池單元（2），該太陽電池單元（2）之一面並排設置有複數條線狀電極（12）作為表面電極，另一面則設有背面電極（13），透過接著劑（17）將接線（3）交叉設置在一個太陽電池單元（2）之複數個表面電極（12）上，並且設置在與一個太陽電池單元（2）鄰接之其他太陽電池單元（2）的背面電極（13）上，透過緩衝材（31）自接線（3）之上進行熱加壓，藉此使接著劑（17）硬化且將接線（3）擠壓於表面電極（12），於長邊方向上使接線（3）變形成波浪形。
Description
本發明係關於一種利用接線(tab wire)將複數個太陽電池單元之連接用電極相互電連接而成之太陽電池模組之製造方法、太陽電池模組及接線之連接方法。
本申請案係基於2011年9月5日在日本提出申請之日本專利申請號特願2011-193340來主張優先權，藉由參照該申請案而援用至本申請案中。
通常，太陽電池係以太陽電池模組的形態來使用，而該太陽電池模組係藉由將複數個太陽電池單元串聯連接而實現100W以上之輸出。
於結晶矽系太陽電池模組中，係藉由作為內部連接線之接線(由經焊料塗覆之帶狀銅箔等導電材構成)將複數個鄰接之太陽電池單元加以連接。接線之一端側焊接於一個太陽電池單元的表面電極，其另一端側則焊接於鄰接之其他太陽電池單元的背面電極，藉此而將各太陽電池單元串聯連接(參照專利文獻1)。
然而，由於焊接是以高達約260℃的溫度進行連接處理，故會擔心太陽電池單元發生彎曲。又，由於焊接會使用助熔劑，故亦會擔心因助熔劑之殘渣，而導致太陽電池單元之封止樹脂剝離或接著性變差。
因此，以往在太陽電池單元之表面電極及背面電極與接線的連接上，一直使用能以較低溫度之熱壓接處理進行
連接的導電性接著膜(專利文獻2)。此種導電性接著膜係使用將平均粒徑為數μm級之球狀或鱗片狀導電性粒子分散於熱硬化型黏合劑樹脂組成物後加以膜化而成者。
在導電性接著膜介於表面電極及背面電極與接線之間後，自接線之上受到熱加壓，因而使得黏合劑樹脂出現流動性而自電極、接線間流出，且導電性粒子被夾持在電極與接線間而實現兩者之導通，在此狀態下使黏合劑樹脂熱硬化。藉此，形成以接線導通連接複數個太陽電池單元之串列。
使用導電性接著膜連接接線與表面電極及背面電極之複數個太陽電池單元，係以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(EVA)等具有透光性之密封材密封在玻璃、透光性塑膠等具有透光性的表面保護材與由PET(Poly Ethylene Terephthalate)等之膜構成的背面保護材之間。
專利文獻1：日本特開2004-356349號公報
專利文獻2：日本特開2008-135654號公報
然而，為了提升太陽電池模組之輸出，故需降低接線之電阻值，因此需要增大接線的剖面積。但是，若增大接線的剖面積，則接線本身的剛性會變高。又，由銅箔等構成之接線與由矽單元構成之太陽電池單元或由Ag糊等構成之表面電極，因銅箔的線膨脹係數大於矽單元的線膨脹係數，故若加熱太陽電池單元，則銅箔會較為伸長。因此，而會擔心伴隨熱膨脹之內部應力造成接線之間的連接可靠
性下降，該內部應力係產生在接線與太陽電池單元表面或形成在該表面之電極的連接點。尤其擔心在太陽電池單元2的端部會累積與接線之應力變形，單元發生裂縫或彎曲的危險升高，及因此造成之輸出的下降。
又，對於結晶矽系太陽電池單元而言，便宜且大量取得作為原料之矽一直是個課題，近年來，係從多晶矽鑄錠極薄(例如200μm~150μm)地切割出矽晶圓，被開始用於量產。而此種薄型之太陽電池單元，由於更加會發生因應力變形造成的裂縫或彎曲，因此期待可防止接線之連接可靠性下降及因此造成之輸出下降的對策。
因此，本發明之目的為提供一種可確保與接線之間充分的連接可靠性而可維持輸出之太陽電池模組、此種太陽電池模組之製造方法、及接線之連接方法。
為了解決上述之課題，本發明之太陽電池模組之製造方法，係設置複數個太陽電池單元，該太陽電池單元之一面並排設置有複數條線狀電極作為表面電極，另一面則設有背面電極，透過接著劑將接線交叉設置在一個該太陽電池單元之該複數個表面電極上，並且設置在與該一個太陽電池單元鄰接之其他太陽電池單元的該背面電極上，透過緩衝材自該接線之上進行熱加壓，藉此使該接著劑硬化且將該接線與該線狀電極連接，將該接線擠壓於該表面電極，於長邊方向上使該接線變形成波浪形。
又，本發明之太陽電池模組，具備有複數個太陽電池單元、及接線，其中該太陽電池單元之一面並排設置有複
數條線狀電極作為表面電極，另一面則設有背面電極，該接線則透過接著劑層被交叉設置在一個該太陽電池單元之該複數個表面電極上，並且被設置在與該一個太陽電池單元鄰接之其他太陽電池單元的該背面電極上，而將該一個太陽電池單元與該其他太陽電池單元連接，該接線隨著並排設置有該表面電極之該一面的高低差，於長邊方向上形成為波浪形。
又，本發明之接線之連接方法，係設置複數個太陽電池單元，該太陽電池單元之一面並排設置有複數條線狀電極作為表面電極，另一面則設有背面電極，透過接著劑將接線交叉設置在一個該太陽電池單元之該複數個表面電極上，並且設置在與該一個太陽電池單元鄰接之其他太陽電池單元的該背面電極上，透過緩衝材自該接線之上進行熱加壓，藉此使該接著劑硬化且將該接線與該線狀電極連接，將該接線擠壓於該表面電極，於長邊方向上使該接線變形成波浪形。
根據本發明，係將接線設置成透過接著劑，與並排設置在單元表面之複數個線狀電極交叉，然後透過緩衝材自接線之上進行熱加壓，藉此使接著劑硬化，且將接線擠壓於線狀電極，於長邊方向上使該接線變形成波浪形。藉此，於太陽電池模組暴露在高溫環境之情形時，亦能將以往朝平行方向之接線之線膨脹造成的應力以垂直成分釋放，降低產生在與太陽電池單元之連接部的應力，提升連接可靠性。因此，根據本發明，藉由吸收接線之熱膨脹導致的伸
長，提升連接可靠性，而能以高比例維持太陽電池模組的初期輸出。
以下，一邊參照圖式，一邊詳細說明應用本發明之太陽電池模組之製造方法、太陽電池模組及接線之連接方法。另，本發明並不僅限定於以下之實施形態，當然可於不脫離本發明之主旨的範圍內作各種變化。又，圖式僅為示意，各尺寸的比例等有時會與實際不同。具體的尺寸等應參酌以下之說明來判斷。又，於圖式相互間亦當然包含有彼此之尺寸關係或比例不同的部分。
應用有本發明之太陽電池模組1，如圖1~圖3所示，具有以作為內部連接線之接線3將複數個太陽電池單元2串聯連接而成的串列(strings)4，並具備配置排列有複數條該串列4的矩陣5。又，太陽電池模組1係藉由下述方式形成：以密封材之片6夾持該矩陣5，並與設置在受光面側之表面遮罩(cover)7及設置在背面側之後片(back sheet)8一起受到層積，最後在周圍安裝鋁等之金屬框架9。
密封材例如使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(EVA)等透光性密封材。又，表面遮罩7例如使用玻璃或透光性塑膠等透光性材料。又，後片8則可使用以樹脂膜夾持玻璃或鋁箔之積層體等。
太陽電池模組之各太陽電池單元2具有光電轉換元件10。以下，以結晶矽系太陽電池為例來說明，該結晶矽系
太陽電池使用單晶矽型光電轉換元件或多晶矽型光電轉換元件作為光電轉換元件10。
又，光電轉換元件10在受光面側並排設置有複數個對在內部產生之電氣進行集電的線狀指電極(finger electrode)12。指電極12係藉由下述方式形成：利用網板印刷等將例如Ag糊塗佈在成為太陽電池單元2之受光面的表面後，進行燒成。又，指電極12係於受光面之整面以特定間隔例如每隔2mm而大致平行地形成有複數條例如具有約50~200μm左右之寬度的線。
此太陽電池單元2並未設有重疊接線3之匯流排電極(bus bar electrode)，即所謂之無匯流排構造。因此，太陽電池單元2係透過導電性接著膜17使後述之接線3直接與指電極12連接。
又，光電轉換元件10在與受光面相反之背面側設置有由鋁或銀構成之背面電極13。背面電極13如圖2及圖3所示，例如係藉由網板印刷或濺鍍等而將由鋁或銀構成之電極形成在太陽電池單元2的背面。背面電極13具有透過後述之導電性接著膜17連接接線3的接線連接部14。
又，太陽電池單元2藉由接線3將形成在表面的指電極12與鄰接之太陽電池單元2的背面電極13電連接，藉此構成串聯連接之串列4。而接線3與指電極12及背面電極13係藉由後述之導電性接著膜17連接。
接線3如圖2所示，為將鄰接之太陽電池單元2X、2Y、
2Z各個之間電連接的長條狀導電性基材。接線3係藉由切割壓延成例如厚度為50~300μm之銅箔或鋁箔，或將銅或鋁等細金屬線壓延成平板狀而獲得與導電性接著膜17大致相同寬度之1~3mm寬的矩形銅線。並且，接線3係藉由對該矩形銅線視需要實施鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍焊等而形成。
接線3係以一面3a作為對太陽電池單元2設有匯流排電極11之表面的連接面，而另一面3b則作為對太陽電池單元2設有背面電極13之背面的連接面。又，接線3係以長邊方向的一端側作為連接於太陽電池單元2之表面的表面連接部3c，而長邊方向的另一端側則作為連接於太陽電池單元2之背面的背面連接部3d。
藉此，接線3成為將鄰接之太陽電池單元2X、2Y、2Z各個之間電連接的內部連接線。又，接線3係藉由將表面連接部3c配置成與形成在太陽電池單元2之受光面的複數個指電極12交叉，而兼用作對各指電極12之電力進行集電的集電電極。
接線3如圖4(A)(B)所示，係於配置在太陽電池單元2之受光面及背面後，受到擠壓面30a設有緩衝材31之加熱擠壓頭30的熱加壓，藉此而透過導電性接著膜17與指電極12及背面電極13連接。
此時，接線3如圖2及圖4所示，因與指電極12交叉，從而隨著指電極12與太陽電池單元2之受光面的高低差亦即指電極12的高度T1及緩衝材31的厚度T2，於長邊方向上形成為波浪形。亦即，接線3延伸於太陽電池單元2之
受光面的面內，且因指電極12而朝太陽電池單元2之受光面的上側隆起，因此於長邊方向上形成為波浪形。是以，無論是當將後述之導電性接著膜17熱硬化之際，在受到加熱擠壓頭30的熱加壓時，或是在太陽電池模組1實際使用時反覆暴露於高溫環境與低溫環境時，接線3不僅能將線膨脹導致的應力以與太陽電池單元2之面內方向平行的成分加以釋放，更能以垂直方向的成分來釋放。另，接線3的波浪數視指電極12的數目而形成。
太陽電池模組1藉由使接線3於長邊方向上形成為波浪形，以吸收因線膨脹導致之接線3的伸長，降低太陽電池單元2與接線3之線膨脹係數之差造成的內部應力。亦即，太陽電池模組1可藉由將以往僅朝與太陽電池單元2面內方向平行之方向的接線3之線膨脹所導致的應力以垂直成分釋放，而可降低施加在單元整體尤其是單元端部的應力，防止單元發生裂縫或彎曲，提升與接線3的連接可靠性。藉此，太陽電池模組1能以高比例維持初期的輸出。
接著，說明用以將接線3連接於太陽電池單元2表面及背面之成為接著劑的導電性接著膜17。導電性接著膜17如圖5及圖6所示，係在至少具有環氧樹脂與硬化劑之熱硬化性黏合劑樹脂層22高密度地填充有導電性粒子23者。
導電性接著膜17所使用之導電性粒子23，並無特別限制，例如，可列舉鎳、金、銀、銅等金屬粒子、樹脂粒子經施以鍍金等者；樹脂粒子經施以鍍金後，在粒子的最外
層施以絕緣被覆而成者等。另，導電性粒子23的平均粒徑可在1~50μm的範圍使用，可較佳使用10~30μm的範圍。又，導電性粒子23的形狀較佳為球狀或扁平狀。
導電性接著膜17之熱硬化性黏合劑樹脂層22的組成，至少含有環氧樹脂與硬化劑，較佳為進一步含有膜形成樹脂與矽烷偶合劑。
環氧樹脂並無特別限制，市售之環氧樹脂全部皆可使用。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、苯酚酚醛清漆(phenol novolac)型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、三酚甲烷(triphenolmethane)型環氧樹脂、苯酚芳烷基(phenol aralkyl)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。此等可單獨使用，或亦可組合2種以上來使用。又，亦可適當與丙烯酸樹脂等其他的有機樹脂組合來使用。
硬化劑亦可具有潛伏性。潛伏性硬化劑於通常情況下不會產生反應而會藉由某些觸發而活化並開始反應。觸發有熱、光、加壓等，可視用途加以選擇使用。其中，於本案中，可較佳地使用加熱硬化型潛伏性硬化劑，藉由隔著接線3被加熱擠壓頭30加熱擠壓而正式硬化。
膜形成樹脂相當於平均分子量為10000以上的高分子量樹脂，從膜形成性的觀點，較佳為10000~80000左右的平均分子量。膜形成樹脂可使用環氧樹脂、改質環氧樹脂、氨酯樹脂(urethane resin)、苯氧樹脂(phenoxy resin)等
各種樹脂，其中從膜形成狀態、連接可靠性等觀點，較佳使用苯氧樹脂。
矽烷偶合劑可使用環氧系、胺基系、巰基-硫化物系、脲基系等。該等之中，於本實施形態，較佳使用環氧系矽烷偶合劑。藉此，可提升有機材料與無機材料之界面的接著性。
又，較佳含有無機填料作為其他的添加組成物。藉由含有無機填料，可調整壓接時之樹脂層的流動性，提升粒子捕捉率。無機填料可使用矽石、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等，無機填料的種類並無特別限定。
圖6為示意地顯示導電性接著膜17的製品形態一例之圖。該導電性接著膜17係於剝離基材24上積層有黏合劑樹脂層22，並成形為帶狀。該帶狀之導電性接著膜係以剝離基材24成為外圍側之方式捲繞積層於捲筒25。剝離基材24並無特別限制，可使用PET(Poly Ethylene Terephthalate，聚對酞酸乙二酯)、OPP(Oriented Polypropylene，延伸聚丙烯)、PMP(Poly-4-methlpentene-1，聚4-甲基戊烯-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)等。又，導電性接著膜17亦可採用於黏合劑樹脂層22上具有透明之覆蓋膜的構成。
此時，亦可使用上述之接線3作為貼附在黏合劑樹脂層22上的覆蓋膜。使導電性接著膜17之黏合劑樹脂層22積層於接線3之一面3a或另一面3b，其中該面3a為對太陽電池單元2表面之接著面，而該面3b則為對太陽電池單
元2背面之接著面。如此，藉由事先將接線3與導電性接著膜17積層一體化，而於實際使用時，將剝離基材24剝離，然後將導電性接著膜17之黏合劑樹脂層22黏貼在指電極12及背面電極13的接線連接部14上，藉此連接接線3與各電極12、13。
於上述中，雖然說明的是具有膜形狀的導電性接著膜，但即使是糊狀亦無問題。於使用導電性接著糊之情形時，亦是將該導電性接著糊塗佈成交叉於複數個指電極12，且將其塗佈在接線連接部14上後，重疊接線3，除此之外，亦可事先將該導電性接著糊塗佈在成為對太陽電池單元2之接著面之接線3的一面3a或另一面3b，藉此透過導電性接著糊將接線3黏貼在太陽電池單元2的各電極12、13上。
又，本發明亦可使用不含導電性粒子23之僅由黏合劑樹脂層22構成的絕緣性接著膜或絕緣性接著糊。此情形時，藉由使接線3與指電極12直接接觸來加以導通。並且，本發明亦可使用將導電性接著膜17與絕緣性接著膜積層而成的積層膜。於本案中，將此等含有導電性粒子之膜狀導電性接著膜17、糊狀導電性接著糊、絕緣性接著膜、糊狀絕緣性接著糊、或此等之積層體定義為「接著劑」。
另，導電性接著膜17並不限定於捲筒狀，亦可為長條狀，該長條狀係對應於對太陽電池單元2表面之複數個指電極12的黏貼區域之形狀、或背面電極13之接線連接部14之形狀。
於如圖6所示般以經捲取之捲筒製品的形態提供導電性接著膜17時，藉由使導電性接著膜17之黏度為10~10000kPa．s的範圍，可防止導電性接著膜17之變形，並可維持規定之尺寸。又，於導電性接著膜17以長條狀積層2片以上之情形時，亦同樣地可防止變形並維持規定之尺寸。
上述導電性接著膜17，係將導電性粒子23、環氧樹脂、硬化劑、膜形成樹脂、及矽烷偶合劑溶解於溶劑。溶劑可使用甲苯、乙酸乙酯等或該等之混合溶劑。藉由將溶解而獲得之樹脂生成用溶液塗佈在剝離片上並使溶劑揮發，以獲得導電性接著膜17。
將導電性接著膜17以特定長度切割出2條表面電極用及2條背面電極用，並暫時貼附於太陽電池單元2之表背面的特定位置。此時，導電性接著膜17被放置成與形成在太陽電池單元2之表面的各指電極12交叉，且被放置在背面的接線連接部14上，雖會因圖4(A)所示之預黏頭33而產生流動性，但以不會發生正式硬化之程度的溫度(例如70℃)及壓力(例如0.5MPa)熱加壓特定時間(例如0.5秒)。
接著，將同樣被切割成特定長度的接線3重疊設置在導電性接著膜17上。此時，接線3之一面3a的表面連接部3c被設置成透過導電性接著膜17而與複數個指電極12交叉，另一面3b之背面連接部3d則被設置在背面電極13的接線連接部14上。接著，用加熱擠壓頭30以導電性接著
膜17之黏合劑樹脂會發生熱硬化的特定溫度(例如180℃左右)及特定壓力(例如2MPa左右)將接線3熱加壓特定時間(例如15秒左右)。藉此，透過導電性接著膜17將接線3與指電極12、背面電極13電連接及機械連接。
以此方式，將每一片太陽電池單元2運送至加熱擠壓頭30的正下方，依序將接線3接合於指電極12及背面電極13，且透過接線3而與鄰接之太陽電池單元2串聯或並聯連接，而逐漸構成串列4、矩陣5。
然後，將EVA等透光性密封材之片6積層在串列4或矩陣5的表背兩面，藉由減壓疊合機與表面遮罩7及後片8一起層積。此時，亦以特定溫度(例如160℃)將導電性接著膜17加熱特定時間(例如20分左右)。最後藉由在周圍安裝鋁等金屬框架9，以形成太陽電池模組1。
此處，對接線3進行熱加壓的加熱擠壓頭30，如圖7所示，在擠壓接線3的擠壓面30a設有緩衝材31。緩衝材31係用以自接線3之上進行熱加壓，藉此將設置成交叉在複數個指電極12上之接線3擠壓於指電極12，而於其長邊方向上使接線3變形成波浪形。
緩衝材31例如係藉由矽氧樹脂而形成為可於長邊方向上對接線3進行擠壓的約矩形板狀。又，緩衝材31的厚度T2形成為大於指電極12的高度T1。藉此，若將接線3緊壓於指電極12時，則緩衝材31由於可隨著指電極12的高度T1變形，因此可如圖7所示，將接線3緊壓於指電極12
後，於其高度方向上使接線3彎曲，而使接線3變形為於長邊方向上具備特定高低差D的波浪形。
接線3如圖2、圖7所示，為波浪形狀之最高點與最低點之間的距離的高低差D較佳在5μm以上，更佳為使用5~45μm的範圍。藉由使接線3之波浪形狀的高低差D在5μm以上，當在對導電性接著膜17進行熱硬化之際，於受到加熱擠壓頭30熱加壓時或受到層積壓接時，或者在加熱後經凝固之際，於太陽電池模組1實際使用中反覆暴露在高溫環境與低溫環境時，不僅能以與太陽電池單元2之面內方向平行的成分，且還能以垂直的成分確實地將線膨脹造成的應力釋放。
接線3的高低差D係由指電極12的高度T1與緩衝材31的厚度T2決定，為了使接線3的高低差D在5μm以上，較佳滿足(指電極12的高度)/(緩衝材31的厚度)≦0.3。
又，較佳將指電極12的高度T1形成為20~50μm。其原因在於：指電極12由於係藉由塗佈Ag糊等導電性糊進行燒成而成，故為了穩定地形成，高度T1自然具有界限。又，較佳以100~600μm形成緩衝材31的厚度T2。其原因在於：若使緩衝材31過厚，則導熱性會變差，於用以連接接線3的熱加壓條件下，加熱擠壓頭30之熱傳導至導電性接著膜17需要長時間。
因此，較佳為使指電極12的高度T1為20~50μm，緩衝材31的厚度T2為100~600μm，且藉此滿足(指電極12的高度)/(緩衝材31的厚度)≦0.3。
另，於上述中，雖然說明的是藉由將接線3連接於相鄰接之2個太陽電池單元的表面及背面間以謀求導通連接的太陽電池模組，但是本發明亦可適用於將接線3連接於相鄰接之2個太陽電池單元之與受光面相反側的背面間，亦即所謂之背接觸型太陽電池模組。
又，本發明之太陽電池模組1係藉由將接線3緊壓於指電極12而形成為具有特定高低差之波浪形狀者，接線3雖沒有透過匯流排電極而直接與指電極12連接，但本發明亦可如圖8所示，在連接接線3的區域以外，形成電連接複數個指電極12彼此的補助電極35。藉由將補助電極35形成為與複數個指電極12交叉，而使指電極12相互導通，例如在網板印刷Ag糊後加以燒成，藉此與指電極12同時形成。又，補助電極35係形成為與形成在太陽電池單元2表面之一部分或全部的指電極12交叉。
接著，與不使用緩衝材下連接接線的情形及改變緩衝材之厚度的情形作比較來說明本發明之實施例。此實施例及比較例皆是使用由矽結晶型光電轉換元件構成的太陽電池單元，而透過導電性接著膜連接於太陽電池單元的接線，則使用鍍敷在厚度150μm之銅箔之一面的厚度5μm且寬度1.5mm的接線。又，導電性接著膜係使用SP100系列(索尼化學&信息部件股份有限公司製)。然後，透過導電性接著膜將接線設置在太陽電池單元的電極上，以加熱擠壓頭自接線上進行熱加熱，藉由將接線導通連接於太
陽電池單元之表面及背面的各電極。連接條件為180℃、15秒、2MPa。
於實施例1，係使用在太陽電池單元的表面並排設置有複數個線狀指電極且未形成有匯流排電極亦即所謂之無匯流排型的單元。又，在加熱擠壓頭的擠壓面設有由矽氧橡膠構成之緩衝材(橡膠硬度70°)。
又，於實施例1中，使指電極的高度為30μm，緩衝材的厚度為100μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為0.3。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差5.7μm的波浪形狀。
於實施例2中，使指電極的高度為30μm，緩衝材的厚度為200μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為0.15，除此之外，構成皆與實施例1相同。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差20.1μm的波浪形狀。
於實施例3中，使指電極的高度為30μm，緩衝材的厚度為400μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為0.08，除此之外，構成皆與實施例1相同。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差25.5μm的波浪形狀。
於實施例4中，使指電極的高度為30μm，緩衝材的厚度為600μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為0.05，除此之外，構成皆與實施例1相同。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差26.1μm
的波浪形狀。
於實施例5中，使指電極的高度為20μm，緩衝材的厚度為200μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為0.1，除此之外，構成皆與實施例1相同。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差18.2μm的波浪形狀。
於實施例6中，使指電極的高度為50μm，緩衝材的厚度為200μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為0.25，除此之外，構成皆與實施例1相同。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差40.1μm的波浪形狀。
於比較例1，與實施例1相同使用無匯流排型的單元，在不使用緩衝材下，連接接線。使比較例1之指電極的高度為30μm。於比較例1，在未透過緩衝材下受到熱加壓的接線，沒有形成波浪形狀。
於比較例2中，使指電極的高度為30μm，緩衝材的厚度為10μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為3，除此之外，構成皆與實施例1相同。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差2.2μm的波浪形狀。
於比較例3中，使指電極的高度為30μm，緩衝材的厚度為50μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)成為0.6，除此之外，構成皆與實施例1相同。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，於長邊方向上形成有高低差3.2μm的
波浪形狀。
於比較例4，在太陽電池單元的表面並排設置複數個線狀指電極，且形成藉由與複數個指電極交叉來對各指電極之電力進行集電的匯流排電極，在匯流排電極上連接有接線。又，在加熱擠壓頭的擠壓面設有由矽氧橡膠構成的緩衝材。
於比較例4中，使指電極的高度為30μm，緩衝材的厚度為400μm，(指電極的高度)/(緩衝材的厚度)為0.08。在透過該緩衝材受到熱加壓的接線，沒有形成波浪形狀。
對各實施例及比較例之太陽電池單元，在連接接線後，使用觸針式表面粗糙度計(商品名SE-3H：小阪研究所股份有限公司製)，自接線的上側進行掃描，藉此測量波浪形狀的高低差。又，對各實施例及比較例之太陽電池單元，在連接接線後，在單元的表背面積層EVA片，藉由疊合機，與設在受光面側之遮罩玻璃及設在背面側之後片一起層積，藉此加以模組化。
接著，對各實施例及比較例之太陽電池模組於太陽電池模組之製造初期及溫度循環測試後(-40℃：30分100℃：30分，600循環)進行輸出測量，算出輸出維持率(溫度循環測試後之最大輸出/模組剛形成後之最大輸出)。各光電轉換效率的測量，係使用日光模擬器(solar simulator)(Nisshinbo Mechatronics公司製，PVS1116i)，以照度1000W/m2、溫度25℃、光譜AM1.5G的條件進行。
測量的結果，將輸出維持率在97%以上者評價為○，
95%以上、未達97%者評價為△，未達95%者則評價為×。將測量結果示於表1。
如表1所示，根據實施例1~6，藉由透過較接線之高度厚的緩衝材對接線進行熱加壓，而將接線之波浪形狀的高低差形成在5μm以上。藉此，根據實施例1~6，即使是在受到加熱擠壓頭熱加壓時或溫度循環測試後，亦可將接線之線膨脹造成的應力以與太陽電池單元之面內方向平行
的成分及垂直的成分釋放。因此，根據實施例1~6，可提升接線與指電極12的連接可靠性，相對於太陽電池模組剛製造後之初期輸出的輸出維持率高達97%以上。
若比較實施例1~6，則可知具有下述傾向：接線之波浪形狀的高低差越大，太陽電池模組之溫度循環測試後的輸出維持率越高。於本實施例中，可確認到藉由形成波浪形狀之高低差最大約40μm的接線，可達到98%的輸出維持率。又，指電極的高度可形成為20~50μm，其中可知高度較佳為形成30μm。緩衝材的厚度可為100~600μm，其中若厚度為200~400μm時，則可知在接線會形成特定之波浪形狀的高低差，且能以短時間傳導加熱擠壓頭之熱，故較佳。
另一方面，於比較例1，由於不使用緩衝材，而直接以加熱擠壓頭對接線進行熱加壓，故無法在接線形成波浪形狀。因此，於比較例1，伴隨接線之熱膨脹的應力僅會變成平行成分，而對太陽電池單元表面或形成在該表面之指電極的應力將會變得過大。因而，相對於太陽電池模組剛製造後之初期輸出的輸出維持率未達95%。
又，於比較例2，由於緩衝材的厚度較指電極的高度薄，故緩衝材無法隨著指電極的高度變形，接線之波浪形狀的高低差為2.2μm，未達5μm。因此，於比較例2，並無法在受到加熱擠壓頭熱加壓時或溫度循環測試後將接線之線膨脹造成的應力以垂直的成分充分釋放，對太陽電池單元表面或指電極的應力變大。因而，相對於太陽電池模
組剛製造後之初期輸出的輸出維持率降到95%左右。
又，於比較例3，雖然使用較指電極之高度厚的緩衝材，但是並不滿足(指電極12的高度)/(緩衝材31的厚度)≦0.3，接線之波浪形狀的高低差為3.2μm，未達5μm。因此，於比較例3，亦無法在受到加熱擠壓頭熱加壓時或溫度循環測試後將接線之線膨脹造成的應力以垂直的成分充分釋放，對太陽電池單元表面或指電極的應力變大。因而，相對於太陽電池模組剛製造後之初期輸出的輸出維持率未達97%。
並且，於比較例4，由於形成有指電極及匯流排電極，且將接線3連接在匯流排電極上，因此雖然以緩衝材隔開加熱擠壓頭的擠壓面，但是並無法在接線形成波浪形狀。因此，於比較例4，伴隨接線之熱膨脹的應力僅會變成平行成分，而對太陽電池單元表面或形成在該表面之指電極的應力將會變得過大。因而，相對於太陽電池模組剛製造後之初期輸出的輸出維持率為95%左右。
1‧‧‧太陽電池模組
2‧‧‧太陽電池單元
3‧‧‧接線
4‧‧‧串列
5‧‧‧矩陣
6‧‧‧片
7‧‧‧表面遮罩
8‧‧‧後片
9‧‧‧金屬框架
10‧‧‧光電轉換元件
12‧‧‧指電極
13‧‧‧背面電極
14‧‧‧接線連接部
17‧‧‧導電性接著膜
22‧‧‧黏合劑樹脂層
23‧‧‧導電性粒子
24‧‧‧剝離基材
25‧‧‧捲筒
30‧‧‧加熱擠壓頭
31‧‧‧緩衝材
圖1，係顯示太陽電池模組的分解立體圖。
圖2，係顯示太陽電池單元之串列的剖面圖。
圖3，係顯示太陽電池單元之背面電極及連接部的平面圖。
圖4，係顯示將接線連接在太陽電池單元之步驟的側面圖。
圖5，係顯示導電性接著膜的剖面圖。
圖6，係顯示捲繞成捲筒狀的導電性接著膜之圖。
圖7，係顯示接線之連接步驟的剖面圖。
圖8，係顯示設有補助電極之太陽電池單元的平面圖。
3‧‧‧接線
3a,3b‧‧‧面
3c‧‧‧表面連接部
3d‧‧‧背面連接部
10‧‧‧光電轉換元件
12‧‧‧指電極
13‧‧‧背面電極
14‧‧‧接線連接部
17‧‧‧導電性接著膜
D‧‧‧特定高低差
T1‧‧‧高度
2X,2Y,2Z‧‧‧太陽電池單元
Claims (11)
- 一種太陽電池模組之製造方法，設置複數個太陽電池單元，該太陽電池單元之一面並排設置有複數條線狀電極作為表面電極，另一面則設有背面電極，透過接著劑將接線(tab wire)交叉設置在一個該太陽電池單元之該複數個表面電極上，並且設置在與該一個太陽電池單元鄰接之其他太陽電池單元的該背面電極上，透過緩衝材自該接線之上進行熱加壓，藉此使該接著劑硬化且將該接線與該線狀電極連接，將該接線擠壓於該表面電極，於長邊方向上使該接線變形成波浪形。
- 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組之製造方法，其中，該緩衝材的厚度大於該表面電極的高度。
- 如申請專利範圍第2項之太陽電池模組之製造方法，其中，該表面電極的高度為20~50μm。
- 如申請專利範圍第3項之太陽電池模組之製造方法，其中，該緩衝材的厚度為100~600μm。
- 如申請專利範圍第2至4項中任一項之太陽電池模組之製造方法，其中，該表面電極的高度與該緩衝材的厚度滿足下式，(表面電極的高度)/(緩衝材的厚度)≦0.3。
- 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組之製造方法，其使該接線之波浪形狀的高低差在5μm以上。
- 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組之製造方法，其中，該接著劑係事先積層在該接線的表面。
- 一種太陽電池模組，具備有複數個太陽電池單元、及接線，該太陽電池單元之一面並排設置有複數條線狀電極作為表面電極，另一面則設有背面電極，該接線係透過接著劑層被交叉設置在一個該太陽電池單元之該複數個表面電極上，並且被設置在與該一個太陽電池單元鄰接之其他太陽電池單元的該背面電極上，而將該一個太陽電池單元與該其他太陽電池單元連接，該接線隨著並排設置有該表面電極之該一面的高低差，於長邊方向上形成為波浪形。
- 如申請專利範圍第8項之太陽電池模組，其中，該表面電極的高度為20~50μm。
- 申請專利範圍第8或9項之太陽電池模組，其中，該接線之波浪形狀的高低差在5μm以上。
- 一種接線之連接方法，設置複數個太陽電池單元，該太陽電池單元之一面並排設置有複數條線狀電極作為表面電極，另一面則設有背面電極，透過接著劑將接線交叉設置在一個該太陽電池單元之該複數個表面電極上，並且設置在與該一個太陽電池單元鄰接之其他太陽電池單元的該背面電極上，透過緩衝材自該接線之上進行熱加壓，藉此使該接著劑硬化且將該接線與該線狀電極連接，將該接線擠壓於該表面電極，於長邊方向上使該接線變形成波浪形。
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