TWI542025B - Solar cell module and solar cell module manufacturing method - Google Patents

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TWI542025B
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Daisuke Hanai
Akifumi Higuchi
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Description

太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法
本發明係關於一種藉由標記線將複數個太陽電池單元之連接用電極彼此電連接而成的太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法。
本申請案係基於2010年12月9日在日本申請之日本專利申請編號特願2010-274844而主張優先權者，且該申請係以參照之形式併入本申請案中。
通常，太陽電池係用作藉由將複數個太陽電池單元串列連接而實現100W以上之輸出的太陽電池模組。
於結晶矽系太陽電池模組中，複數個鄰接之太陽電池單元藉由標記線而連接，該標記線係作為連絡線路(interconnector)而由經焊錫塗裝之帶狀銅箔等導電材料所構成。標記線之一端部連接於一個太陽電池單元之表面電極，而另一端部連接於鄰接之太陽電池單元之背面電極，藉此將各太陽電池單元串列連接。
近年來，作為標記線，提出於一表面形成有凹凸部者。例如，如圖11所示，標記線100形成為長條狀，於受光側之表面101a形成有凹凸部102。如圖12所示，凹凸部102藉由下述方式形成：遍及標記線100之長邊方向連續之複數個凸部102a與凹部102b遍及寬度方向交替地設置。
而且，標記線100中，背面101b經由導電性接著膜104而與太陽電池單元103之表面電極103a連接。藉此，太陽電池單元103中，凹凸部102面向受光面側，故入射光藉由凹凸部102而散射。而且，該散射光於保護玻璃面反射，並再入射至受光面。藉此，具備標記線100之太陽電池模組體表現出光封鎖效果而提高發電效率，結果可提高發電效率。
於專利文獻1中，記載有如下之具備串之太陽電池模組之構成，該串係藉由此種於受光側之表面形成有凹凸部之標記線而將複數個太陽電池單元串列排列而成。
另一方面，於專利文獻2中，記載有具備於與連接用電極對向側之表面形成有凹凸部之標記線的太陽電池模組。專利文獻2中記載之標記線之凸部與連接用電極相接，且於標記線與連接用電極之間填充有導電性樹脂材料。而且，藉由使凹凸部之高度變高，可提高標記線之連接可靠性(接著強度)。
[專利文獻1]日本特開2010-16300號公報
[專利文獻2]日本特開2008-147567號公報
如上所述，於表面電極上及背面電極上具備於一表面形成有凹凸部、且與該表面為相反側之表面為平面之標記線的太陽電池單元中，當標記線接著時，施加至表面與背面之壓力會有差異。因此，太陽電池單元之表面電極側與背面電極側產生應力應變。太陽電池單元中，若產生應力應變，則存在產生裂痕或翹曲之虞。
此處，結晶矽系太陽電池單元之課題在於廉價且大量地購得作為原料之矽，近年來，開始利用多晶矽錠而極薄(例如200μm～150μm)地切出矽晶圓，並使用於量產。於此種薄型太陽電池單元中，更加易產生因應力應變引起之裂痕或翹曲。
又，標記線存在如下之虞：分別與表面電極、背面電極相對之平面狀表面無法以充分之接著強度與表面電極、背面電極分別連接。
本發明係鑒於此種先前之情況而提出者，其目的在於提供一種能維持太陽電池單元之良好形狀狀態，並且能與標記線之間獲得充分之連接可靠性的太陽電池模組及此種太陽電池模組之製造方法。
為了解決上述課題，本發明之太陽電池模組係藉由標記線連接複數個太陽電池單元中特定之太陽電池單元之表面電極與鄰接於特定太陽電池單元之一邊的另一太陽電池單元之背面電極；標記線之正背兩面分別形成有凹凸部，該凹凸部係將遍及長邊方向連續之複數個凸部及凹部交替地設置於寬度方向而成，且經由接著性樹脂材料使其一端與表面電極連接、使其另一端與背面電極連接，凸部之頂點與鄰接凸部之凹部之頂點連結而成之線段、與鄰接於凸部兩側之凹部的頂點間連結而成之線段所形成之凹凸角度為10°以上50°以下。
又，為了解決上述課題，本發明之太陽電池模組之製造方法係藉由標記線連接複數個太陽電池單元中特定之太陽電池單元之表面電極與鄰接於特定太陽電池單元之一邊的另一太陽電池單元之背面電極；該製造方法中，具有壓接步驟，該壓接步驟係：經由接著性樹脂材料將標記線分別壓接於太陽電池單元之表面電極及背面電極，標記線之正背兩面分別形成有凹凸部，該凹凸部係將遍及長邊方向連續之複數個凸部及凹部交替地設置於寬度方向而成，且凸部之頂點與鄰接凸部之凹部之頂點連結而成之線段、與鄰接於凸部兩側之凹部的頂點間連結而成之線段所形成之凹凸角度為10°以上50°以下，於壓接步驟中，經由接著性樹脂材料將標記線之一端與表面電極連接、將標記線之另一端與背面電極連接。
根據本發明，能防止太陽電池單元之應變而維持良好之形狀狀態，並且可與標記線之間獲得充分之連接可靠性。
以下，參照圖式詳細地對本發明之實施形態(以下，稱為「本實施形態」)進行說明。
[太陽電池模組]
圖1係表示應用本發明之具備標記線之太陽電池模組1之構成的分解立體圖。太陽電池模組1具有串4，該串4藉由成為內部連接器之標記線3而串列連接有複數個太陽電池單元2，且具備排列有複數個串4之矩陣5。
太陽電池模組1藉由下述方式形成：矩陣5由密封接著劑之片6夾持，於受光面側之表面遮罩7及設置於背面側之後片8一併總括性地受到積層，並於周圍安裝鋁等之金屬框架9。
片6之密封接著劑例如可使用乙烯乙酸乙烯酯樹脂(EVA)等透光性密封材料。又，表面遮罩7例如可使用玻璃或透光性塑膠等透光性之材料。又，後片8可使用以樹脂膜夾持玻璃或鋁箔之積層體等。
圖2係太陽電池單元2串列連接而成之串4之長邊方向剖面圖。各太陽電池單元2具備光電轉換元件10。光電轉換元件10可使用下述等各種光電轉換元件10：使用單晶型矽光電轉換元件、多晶型光電轉換元件等之結晶矽系太陽電池模組；或使用積層有由非晶矽所構成之單元、與由微晶矽或非晶矽鍺所構成之單元的光電轉換元件之薄膜矽系太陽電池等。
又，於光電轉換元件10之受光面，設置有匯流排電極11、及指狀電極12來作為表面電極，該指狀電極12係形成於與匯流排電極11大致正交之方向且作為集電極。又，於與光電轉換元件10之受光面相反側之面，設置有由鋁或銀等構成之背面電極13。
各太陽電池單元2彼此藉由標記線3而使特定之太陽電池單元2之匯流排電極11、與鄰接之太陽電池單元2之背面電極13電連接，藉此構成串4。
具體而言，於標記線3之一端部3a，標記線3之一表面30b經由導電性接著膜15a而與太陽電池單元2之匯流排電極11連接。又，於標記線3之另一端部3b，標記線3之另一表面30a經由導電性接著膜15b而與鄰接於一邊之太陽電池單元2之背面電極13連接。
藉由塗佈Ag膏並進行加熱而形成指狀電極12。指狀電極12係遍及太陽電池單元2之受光面之大致整個面而形成。又，指狀電極12中，每隔例如2mm之特定間隔形成具有例如約100μm左右寬度之線。
匯流排電極11藉由與指狀電極12相同之方法而形成。匯流排電極11為了縮小遮蔽入射光之面積並抑制陰影損失，以如下方式形成：於成為太陽電池單元2受光面之光電轉換元件10之表面，以例如1mm寬度且呈線狀與匯流排電極11交叉。
匯流排電極11之數量可考慮太陽電池單元2之尺寸及電阻而適當設定。於匯流排電極11上設置有導電性接著膜15a，於其上設置有標記線3之端部3a。藉此，匯流排電極11經由導電性接著膜15a而與標記線3之端部3a之表面30b連接。
背面電極13係藉由例如網版印刷或濺鍍等而將由鋁或銀等所構成之電極形成於光電轉換元件10之背面。背面電極13係經由導電性接著膜15b而與標記線3之端部3b之表面30a連接。
如上所述，太陽電池模組1所具備之太陽電池單元2係於正背兩面與標記線3機械性地連接，並且經由標記線3而與鄰接之太陽電池單元2電連接。
[標記線]
如圖3所示，標記線3係例如使用厚度為50～300μm之帶狀銅箔並形成為長條狀，且視需要而實施鍍金、鍍銀，鍍錫、鍍焊料等。標記線3之一表面30a、另一表面30b之各個，遍及長邊方向而形成有凹凸部21。該標記線3中，一端部3a固定連接於太陽電池單元2之匯流排電極11上，並且另一端部3b與鄰接之太陽電池單元之背面電極13固定連接。
具體而言，如圖4所示，標記線3於正背兩面即表面30a、30b之兩面，遍及標記線3之長邊方向連續之複數個凸部31及凹部32交替地設置於寬度方向上，藉此形成有凹凸部21。凹凸部21係藉由對經鍍敷處理之帶狀銅箔進行加壓成形等而形成。
又，對凹凸部而言，亦能夠以公知之方法進行表面處理。凸部並不限定於呈銳角者，亦可於能測定凹凸角度α之範圍內略微帶弧度。
標記線3係於寬度方向剖面以中心線m1為分界而呈正背對稱形狀。藉此，正背對稱形狀之標記線3連接於匯流排電極11及背面電極13之太陽電池單元2，可防止因標記線3之連接時產生之應力應變而引起翹曲的產生。
即，標記線3為正背對稱形狀，因此，於藉由後述之加熱擠壓而與分別與匯流排電極11、背面電極13連接時，對太陽電池單元2之正側與背側均勻地施加應力。因此，太陽電池單元2可將施加至受光面側之表面與背面之應力差設為最小限度。藉此，太陽電池單元2可將因正背兩面上之標記線3之形狀所引起之應力應變抑制成最小限度，故可防止裂痕或翹曲之產生。
特定之太陽電池單元2中，標記線3之端部3a之表面30b上之凹凸部21如圖5所示般經由導電性接著膜15a而與太陽電池單元2之匯流排電極11連接。如下所述，導電性接著膜15a係藉由因對黏合劑樹脂加熱導致流動而進入至凹凸部21之凹部32。藉此，如下所述，具有特定之凹凸角度之標記線3可提高分別與太陽電池單元2之匯流排電極11、背面電極13之連接強度。
又，該特定之太陽電池單元2中，於受光面側，入射至標記線3之端部3a之表面30a上之凹凸部21的入射光藉由凹凸部21而散射，從而該散射光由玻璃等表面遮罩7反射而入射至受光面。藉此，太陽電池單元2可提高較高之發電效率。
又，標記線3之端部3b之表面30a上的凹凸部21經由導電性接著膜15b而與鄰接於該特定太陽電池單元2之太陽電池單元2之背面電極13連接。於該連接中，導電性接著膜15b藉由黏合劑樹脂因加熱所引起之流動而進入凹凸部21之凹部32，藉此亦可提高與背面電極13連接可靠性(接著強度)。
如上所述，太陽電池模組1所具備之標記線3之正背兩面30a、30b形成有具有特定之凹凸角度之凹凸部21。藉此，太陽電池模組1之特定之太陽電池單元2中，標記線3與匯流排電極11、標記線3與背面電極13分別以較高之接著強度機械性地連接，並且特定之太陽電池單元2之匯流排電極11、與鄰接於該特定之太陽電池單元2之太陽電池單元2之背面電極13藉由較高之連接可靠性而電連接。
繼而，對凹凸部21之凹凸角度進行說明。如之前的圖4所示，於標記線3之寬度方向剖面，將凸部31之頂點b1與鄰接於凸部31兩側之凹部32的頂點(最低點)a1連結而成之線段a1b1、與鄰接於凸部31之凹部32之頂點a1間連結而成之線段a1a1所成的角度定義為標記線3之凹凸角度α。再者，標記線3之剖面以中心線m1為分界呈正背對稱形狀。因此，於另一表面30b，亦可根據凸部31與凹部32獲得相同值之凹凸角度α。
凹凸角度α較佳為設為10°以上50°以下，特佳為設為20°以上40°以下。藉由將凹凸角度α設為10°以上50°以下，可使入射光散射而由表面遮罩7反射，從而，於太陽電池模組1中，可表現出光封鎖效果而提高發電效率。
又，藉由將凹凸角度α設為10°以上，使得充分量之導電性接著膜15(導電性接著膜15a、15b)藉由因加熱引起之流動而進入至凹凸部21之凹部32，藉此，能提高標記線3與匯流排電極11、標記線3與背面電極13之連接可靠性。
而且，如圖5所示，標記線3中，表面30b之凹凸部21藉由較高之接著強度而與導電性接著膜15a接著，並與太陽電池單元2之匯流排電極11連接。若入射光入射至表面30a之凹凸部21，則藉由該凹凸部21而散射。而且，該散射光由作為保護玻璃面之表面遮罩7反射，並再入射至光電轉換元件10。
太陽電池模組1如上所述表現出光封鎖效果而提高發電效率，結果可提高發電效率，並且因充分量之導電性接著膜15a進入至凹凸部21之凹部32，故可提高標記線3與匯流排電極11之連接可靠性。
[導電性接著膜]
例如，如圖6所示，導電性接著膜15係於熱硬化性之黏合劑樹脂層23中高密度地含有導電性粒子24而成。又，就壓入性之觀點而言，導電性接著膜15之黏合劑樹脂之最低熔融黏度較佳為100～100000Pa‧s。
導電性接著膜15係若最低熔融黏度過低，則於低壓接至正式硬化之過程中樹脂會流動，從而易產生連接不良或向單元受光面之滲出，且亦會成為受光率降低之原因。又，即便最低熔融黏度過高，亦存在如下情形：於膜貼合時亦容易產生不良，對連接可靠性造成不良影響。再者，對最低熔融黏度而言，可將特定量之樣品裝填至旋轉式黏度計中，一邊以特定之升溫速度使其上升一邊進行測定。
導電性接著膜15中使用之導電性粒子24，並無特別限制，例如可列舉鎳、金、銅等金屬粒子、對樹脂粒子實施鍍金等後而成者、於已對樹脂粒子實施鍍金之粒子之最外層施加絕緣被覆而成者等。再者，導電性粒子24，藉由含有扁平之片狀金屬粒子而使彼此重疊之導電性粒子24之數量增加，從而能確保良好之導通可靠性。
又，導電性接著膜15於常溫附近之黏度較佳為10～10000kPa‧s，進而較佳為10～5000kPa‧s。因為導電性接著膜15之黏度處於10～10000kPa‧s之範圍內，於將導電性接著膜15設為例如下述之帶狀之捲筒體之情形時，可防止所謂之滲出，又，可維持特定之黏附力(tack force)。
導電性接著膜15之黏合劑樹脂層之組成只要不破壞如上所述之特徵，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之程度之平均分子量。膜形成樹脂可使用環氧樹脂、改質環氧樹脂、胺酯樹脂(urethane resin)、苯氧樹脂等各種樹脂，其中，就膜形成狀態、連接可靠性等觀點而言，可較佳地使用苯氧樹脂。
液狀環氧樹脂若於常溫下具有流動性則並無特別限制，可使用所有市售之環氧樹脂。具體而言，此種環氧樹脂可使用萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、芪型環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、苯酚芳烷型環氧樹脂、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。其等可單獨使用，亦可組合兩種以上使用。又，亦可與丙烯酸樹脂等其他有機樹脂適當組合使用。
潛伏性硬化劑，可使用加熱硬化型、UV硬化型等各種硬化劑。潛伏性硬化劑通常不反應，而是藉由某種觸發而活化，從而開始反應。作為觸發，有熱、光、加壓等，可根據用途選擇使用。於使用液狀環氧樹脂之情形時，可使用由咪唑類、胺類、鋶鹽、鎓鹽等所構成之潛伏性硬化劑。
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，在本實施形態中，較佳的是使用環氧系矽烷偶合劑。藉此，可提高有機材料與無機材料之界面之接著性。
又，其他添加組成物，較佳為含有無機填料。藉由含有無機填料，可調整壓接時樹脂層之流動性，從而提高粒子捕獲率。無機填料可使用矽土、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等，於無機填料之種類，並無特別限定。
圖7係表示導電性接著膜15之形態之一例之示意圖。導電性接著膜15係於其一表面設置剝離基材25而作為膜積層體，並成形為帶狀。該帶狀導電性接著膜15係以剝離基材25成為外周側之方式捲繞積層於捲筒26而形成捲筒體27。
剝離基材25並無特別限制，可使用PET(Poly Ethylelle Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methlpentene-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene)等。又，導電性接著膜15亦可設為於與設置有剝離基材25之表面相反之表面具有遮罩膜之構成。
此時，貼附於黏合劑樹脂層上之遮罩膜，亦可使用標記線3。藉由預先使標記線3與導電性接著膜15積層一體化，從而，於實際使用時，藉由將剝離基材25剝離，將導電性接著膜15貼合於匯流排電極11或背面電極13，而實現標記線3與匯流排電極11、背面電極13與之連接。再者，導電性接著膜15並不限定於捲筒體形狀，亦可為例如短條形狀。
於將捲筒體27提供作為導電性接著膜15之情形時，將導電性接著膜15之黏度設為10～10000kPa‧s之範圍內，藉此可防止導電性接著膜15之變形，從而維持特定之尺寸。又，導電性接著膜15以短條形狀積層2片以上之情形時，亦可同樣地防止變形，從而維持特定之尺寸。
導電性接著膜15能夠以例如以下之方法製造。首先，使導電性粒子24、膜形成樹脂、液狀環氧樹脂、潛伏性硬化劑、及矽烷偶合劑溶解於溶劑中。溶劑可使用甲苯、乙酸乙酯等、或其等之混合溶劑。而且，將使其溶解後所獲得之樹脂生成用溶液塗佈於剝離片上，且使溶劑揮發。藉此，獲得導電性接著膜15。
[製造步驟]
繼而，對太陽電池模組1之製造步驟進行說明。太陽電池模組1具備如下步驟：暫時黏貼步驟，將導電性接著膜15暫時黏貼於匯流排電極11及背面電極13；排列步驟，對太陽電池單元2進行排列；暫時壓接步驟，藉由以低溫低壓將標記線3熱加壓於導電性接著膜15上而配置於匯流排電極11上及背面電極13上；及正式壓接步驟，藉由自標記線3上進行熱加壓而使導電性接著膜15熱硬化，從而將標記線3與匯流排電極11及背面電極13連接。
首先，於各太陽電池單元2之匯流排電極11及背面電極13上，暫時黏貼未硬化之導電性接著膜15(暫時黏貼步驟)。於導電性接著膜15之暫時黏貼步驟中，例如將捲繞成捲筒體27之導電性接著膜15搬送至太陽電池單元2之正背面側之特定位置，並藉由暫時黏貼頭進行擠壓，藉此對導電性接著膜15進行暫時黏貼。
以導電性接著膜15產生流動性，且不會產生正式硬化之程度之溫度(例如40～60℃)，利用暫時黏貼頭(未圖示)加熱特定時間(例如1～5秒)，藉此將導電性接著膜15暫時黏貼至太陽電池單元2。暫時黏貼有導電性接著膜15之太陽電池單元2按照串列連接之順序排列。
繼而，對於排列在與上下一對暫時壓接頭26相向之特定位置的各太陽電池單元2，將標記線3暫時壓接於導電性接著膜15上(暫時壓接步驟)。此時，如圖2、圖8所示，將接標記線3之一端部3a經由未硬化之導電性接著膜15a而暫時壓接於形成在前面之一個太陽電池單元2之表面的匯流排電極11上。而且，經由未硬化之導電性接著膜15b將標記線3之另一端部3b暫時壓接於後續之另一太陽電池單元2之背面電極13上。
同樣地，將標記線3之一端部3a及另一端部3b，經由未硬化之導電性接著膜15而暫時壓接於形成在太陽電池單元2表面之匯流排電極11上、及接續於該太陽電池單元2之後的太陽電池單元2之背面電極13。如上所述，使鄰接之太陽電池單元2彼此以標記線3串列連結。
如上所述，標記線3中，於一端部3a，形成有凹凸部21之表面30b暫時壓接於匯流排電極11上，於另一端部3b，形成有凹凸部21之表面30a暫時壓接於背面電極13。
於暫時壓接步驟中，藉由暫時壓接頭26進行標記線3之暫時壓接。暫時壓接頭26被加熱至不會使導電性接著膜15產生硬化反應之程度之溫度(例如70～100℃左右)，且由其擠壓面26a以特定時間對標記線3進行擠壓。因此，導電性接著膜15之黏合劑樹脂表現出流動性且發揮較高之接著強度，藉此，將標記線3固定於匯流排電極11上及背面電極13。
繼而，如圖9所示，於將暫時固定有標記線3之複數個太陽電池單元2搬送、支持於上下一對之加熱擠壓頭28之正下方後，藉由加熱擠壓頭28之擠壓面28a，將標記線3分別正式壓接於太陽電池單元2之匯流排電極11、背面電極13，從而使導電性接著膜15硬化(正式壓接步驟)。
此時，複數個太陽電池單元2中，前面之太陽電池單元2與設置於上方及下方之一對加熱擠壓頭28同步升降，藉此，標記線3以特定之壓力(例如3MPa～12MPa左右)受到擠壓。加熱擠壓頭28加熱至導電性接著膜15會硬化之特定溫度(例如180～220℃左右)。因此，導電性接著膜15中，黏合劑樹脂熱硬化，使標記線3與匯流排電極11或背面電極13電性及機械性地連接。
藉由此種正式壓接，導電性接著膜15進入凹凸角度α為10～50°之凹凸部21之凹部32，藉此可提高與匯流排電極11及背面電極13之連接可靠性。又，因凹部32之粒子捕獲率提高，故可獲得較高之導通可靠性。
若藉由加熱擠壓頭28而使標記線3正式壓接於先前之太陽電池單元2，則一對加熱擠壓頭28藉由標記線3而分開，且後續之太陽電池單元2搬送至一對加熱擠壓頭28之正下方。如上所述，太陽電池單元2逐一地搬送至加熱擠壓頭28之正下方，從而，標記線3依次接著於匯流排電極11及背面電極13，並且與鄰接之太陽電池單元2串列連接。
如上所述，於太陽電池模組1之製造步驟中，藉由導電性接著膜15而將匯流排電極11、背面電極13之各個與標記線3連接，故太陽電池單元2之背面電極13，可使用Al或Ag中之任一者，但藉由將背面Al集電電極用作為背面電極13，無需設置先前之焊錫連接用Ag電極，故太陽電池單元之製造步驟得以縮短，具有生產技術性之優點。
如上所述，於太陽電池模組1之製造步驟中，經由熱硬化性樹脂而使兩面具有凹凸部21之標記線3與匯流排電極11、背面電極13之各個連接。藉由自標記線3之兩面側對於兩面相同形狀之標記線3施加相同之壓力，能使太陽電池單元2之應力應變成為最小限度從而抑制太陽電池單元2之裂痕或翹曲。
又，太陽電池模組1中具備於正背兩面設置有凹凸部21之正背對稱形狀之標記線3，故於同時連接太陽電池單元2之正背兩面時，可將太陽電池單元2之表面與背面所產生之應力應變抑制成最小限度，故可防止太陽電池單元2之裂痕或翹曲之產生。例如，於太陽電池單元2非常薄之情形時，亦可獲得此種抑制應力應變所產生之效果。
又，太陽電池模組1中，藉由將標記線3之凹凸部21之凹凸角度α設為10～50°，可表現出散射光之光封鎖效果從而提高發電效率，並且可於各個表面電極側、背面電極側實現穩定之導通可靠性及連接可靠性。
以上，對本實施形態進行了說明，但本發明當然不限定於上述實施形態，可於不脫離本發明主旨之範圍內進行各種變更。
於上述實施形態中，係將導電性接著膜15用作為接著性樹脂材料來將匯流排電極11、背面電極13之各個與標記線3連接，但亦可使用其他接著性樹脂材料。於將非導電性接著膜用作為接著性樹脂材料之情形時，使標記線3之凹凸部21之凸部31與匯流排電極11、背面電極13之各個直接接觸，藉此實現導通。又，亦能夠以適當之厚度塗佈導電性膏、非導電性膏等膏狀接著劑來取代設置該等接著膜。藉由以適當之厚度塗佈導電性膏或者非導電性膏，可分別獲得與導電性接著膜15、非導電性接著膜相同之作用效果。
又，於上述實施形態中，對具備單面受光型之太陽電池單元2之太陽電池模組1進行了說明，但並不限定於此，例如亦可設為圖10所示之具備兩面受光型之太陽電池單元2A之太陽電池模組。太陽電池單元2A具備指狀電極12及匯流排電極11來取代背面電極13。又，具備該太陽電池單元2A之太陽電池模組中，具備表面遮罩7來取代後片8。
如上所述，於具備兩面受光型之太陽電池單元2A之太陽電池模組中，亦使用正背對稱形狀之標記線3，藉此於將各太陽電池單元2A之正背兩面同時與該標記線3連接時，能將太陽電池單元2之表面側與背面側所產生之應力應變抑制成最小限度從而防止太陽電池單元2之裂痕或翹曲之產生。又，可於表面電極(匯流排電極11、指狀電極12)側、背面電極13側實現穩定的導通可靠性及連接可靠性。進而，藉由具備於兩面形成有凹凸部21之標記線3，可進一步提高發電效率。
[實施例]
繼而，對本發明具體之實施例進行說明。再者，本發明之範圍並不限定於以下實施例。於本實施例中，使以下之實施例1～5、比較例1～5所示之標記線如之前的圖2般連接於太陽電池單元2。
(實施例1)
首先，準備1個單面受光型之太陽電池單元。於該太陽電池單元所具備之匯流排電極及背面電極上之各個，藉由暫時黏貼頭以加熱溫度180℃、壓力2Mpa對未硬化之導電性接著膜(商品名：SP100系列，索尼化學&信息部件(Sony Chemical & Information Device)股份有限公司製造)進行15秒之加熱加壓而進行暫時黏貼。繼而，使兩面形成有凹凸角度α=10°之凹凸部的標記線，分別壓接於暫時黏貼在太陽電池單元之匯流排電極上之導電性接著膜上、及暫時黏貼在該太陽電池單元之背面電極上之導電性接著膜上。該壓接係使用壓接頭以180℃、壓力2Mpa進行15秒之加熱加壓而進行。
(實施例2)
除使用兩面形成有凹凸角度α=20°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線外，進行與實施例1相同之處理。
(實施例3)
除使用兩面形成有凹凸角度α=30°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線外，進行與實施例1相同之處理。
(實施例4)
除使用兩面形成有凹凸角度α=40°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線外，進行與實施例1相同之處理。
(實施例5)
除使用兩面形成有凹凸角度α=50°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線外，進行與實施例1相同之處理。
(比較例1)
除使用兩面形成有凹凸角度α=5°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線外，進行與實施例1相同之處理。
(比較例2)
除使用兩面形成有凹凸角度α=60°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線外，進行與實施例1相同之處理。
(比較例3)
使用單面形成有凹凸角度α=30°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線。於與匯流排電極連接之標記線中，將形成有凹凸部之表面設為受光面側，又，於與背面電極連接之標記線中，使形成有凹凸部之面與背面電極相對向([表1]中為「單面(1)」)。除此之外，進行與實施例1相同之處理。
(比較例4)
使用單面形成有凹凸角度α=30°之凹凸部的標記線來取代實施例1之標記線。於與匯流排電極連接之標記線中，使形成有凹凸部之面與匯流排電極對向，又，於與背面電極連接之標記線中，使與形成有凹凸部之面為相反側之表面與背面電極相對向([表1]中為「單面(2)」)。除此之外，進行與實施例1相同之處理。
(比較例5)
除使用於兩面均未形成有凹凸部之平面形狀之標記線來取代實施例1之標記線外，進行與實施例1相同之處理。
＜發電效率之評價＞
藉由太陽模擬器(型號PVS1116i-M(JIS C8913)日清紡精密機器(Nisshinbo Mechatronics)股份有限公司製造)，測定連接標記線後之每個太陽電池單元之發電效率(%)。當發電效率為16%以上時評價為◎，為15.75～16%時評價為○，為15.6～15.75%時評價為△，為15.6%以下時評價為×。將評價結果示於[表1]。
＜連接可靠性之評價＞
進行90°剝離試驗(JISK6854-1)，即，將標記線自接著於匯流排電極、背面電極之各個上之導電性接著膜以90°方向進行剝離，從而測定剝離強度(N/cm)。基於所測定之剝離強度，分別對標記線與匯流排電極、標記線與背面電極各自之連接可靠性進行評價。當剝離強度為10N/cm以上時評價為◎，為8～10N/cm時評價為○，為6～8N/cm時評價為△，為6N/cm以下時評價為×。將評價結果示於[表1]。
＜翹曲量之評價＞
測定將太陽電池單元置於平面之狀態(將因翹曲產生之凸面置於下側)下，太陽電池單元之四角距離平面之高度(mm)之最大值作為翹曲量(mm)。當翹曲量為1mm以下時評價為○，為1mm以上且未達2.5mm時評價為△，為2.5mm以上時評價為×。將評價結果示於[表1]。
＜綜合評價＞
將發電效率、連接可靠性、翹曲量之各評價項目中任一個均不為×之評價結果，且於實用上可無問題地使用者設為綜合評價○；將各評價項目中之任一個獲得×之評價結果者設為綜合評價×。將綜合評價之評價結果示於[表1]。
如[表1]所示，於將凹凸角度α設為10°以上50°以下之實施例1～5中，因入射光朝該凹凸角度α之凹凸部入射，故可獲得良好之散射角度之散射光，藉由該散射光可表現出光封鎖效果，從而發電效率可獲得較高之值。特別是，於將凹凸角度α設為30°之實施例3中，可最良好地表現出光封鎖效果，從而獲得最高之發電效率。
又，於實施例1～5中，因為將凹凸角度α設為10°以上50°以下，故藉由加熱而流動並進入凹部之導電性接著膜之黏合劑樹脂的填充量為充分量，因此標記線與匯流排電極、標記線與背面電極之連接可靠性變得良好。特別是，於將凹凸角度α設為40°以上之實施例4、5中，可在凹部內獲得更多之黏合劑填充量，從而獲得較高之連接可靠性。
又，於實施例1～5中，設置有正背對稱形狀之標記線，故可將翹曲之產生抑制為最小限度。
如上所述，於實施例1～5中，根據發電效率、連接可靠性、翹曲量之評價結果，得出實用上可無問題地使用之綜合評價結果。
特別是，於實施例2～4中，因為將凹凸角度α設為20°以上40°以下，故可將入射光之散射角度設為更良好之值，因此，發電效率能獲得更高之值。又，因凹凸角度為20°，故可將藉由加熱流動並進入至凹部之導電性接著膜之黏合劑樹脂的填充量設為更多，從而可獲得較高之連接可靠性。
另一方面，於比較例1、2、4、5中，發電效率變為較低之值。其原因在於，比較例1中，形成於標記線之兩面的凹凸部之凹凸角度α過小；於比較例2中，形成於標記線之兩面的凹凸部之凹凸角度α過大；於比較例4中，將標記線之平面形狀之表面設為受光面側；於比較例5中，標記線之兩面為平面形狀(凹凸角度α=0°)，任一情況下均未能充分地表現出散射光之光封鎖效果。
又，於比較例1、3～5中，標記線與匯流排電極、標記線與背面電極之連接可靠性不良好。考慮其原因在於，比較例1中，凹凸角度α過小，故藉由加熱而流動並進入至凹部之導電性接著膜的黏合劑樹脂之填充量不足，因此連接可靠性不良好。
又，比較例3中，受光面側之標記線之連接於匯流排電極側的表面為平面形狀，故於該平面形狀之標記線表面，無法完全獲得黏合劑樹脂之填充量，從而受光面側之標記線與匯流排電極之連接可靠性不良好。於比較例4中，背面側之標記線之連接於背面電極側的表面為平面形狀，故於該平面形狀之標記線表面，無法完全獲得黏合劑樹脂之填充量，從而背面側之標記線與背面電極之連接可靠性不良好。
又，於比較例5中，標記線之兩面為平面形狀，故於該平面形狀之標記線表面，無法完全獲得黏合劑樹脂之填充量，從而匯流排電極側、背面電極側任一側之連接可靠性均不良好。
又，於比較例3、4中，考慮到，因為連接於正背非對稱形狀之標記線，故於標記線之連接時，在太陽電池單元之匯流排電極側與背面電極側會產生應力應變，因此翹曲量較大。
1．．．太陽電池模組
2．．．太陽電池單元
2A．．．太陽電池單元
3．．．標記線
3a．．．標記線3之一端部
3b．．．標記線3之另一端部
4．．．串
5．．．矩陣
7．．．表面遮罩
8．．．後片
10．．．光電轉換元件
11．．．匯流排電極
12．．．指狀電極
13．．．背面電極
15．．．導電性接著膜
15a．．．導電性接著膜
15b．．．導電性接著膜
21．．．凹凸部
23．．．黏合劑樹脂層
24．．．導電性粒子
25．．．剝離基材
26．．．暫時壓接頭
26a．．．擠壓面
27．．．捲筒體
28．．．加熱擠壓頭
28a．．．擠壓面
30a．．．表面
30b．．．表面
31．．．凸部
32．．．凹部
100．．．標記線
101a．．．表面
101b．．．背面
102．．．凹凸部
102a．．．凸部
102b．．．凹部
103．．．太陽電池單元
103a．．．表面電極
104．．．導電性接著膜
a1．．．頂點
b1．．．頂點
m1．．．中心線
α．．．凹凸角度
圖1係表示太陽電池模組之構成之分解立體圖。
圖2係太陽電池單元之串之長邊方向剖面圖。
圖3係表示藉由標記線而連接之太陽電池單元之立體圖。
圖4係太陽電池單元之剖面圖。
圖5係標記線之寬度方向剖面圖。
圖6係導電性接著膜之寬度方向剖面圖。
圖7係表示導電性接著膜之形態之一例之示意圖。
圖8係用以說明標記線之暫時壓接步驟之示意圖。
圖9係用以說明標記線之正式壓接步驟之示意圖。
圖10係太陽電池單元之剖面圖。
圖11係表示藉由先前之標記線而連接之太陽電池之立體圖。
圖12係先前之標記線之寬度方向剖面圖。
2．．．太陽電池單元
3a．．．標記線3之一端部
3b．．．標記線3之另一端部
3．．．標記線
11．．．匯流排電極
13．．．背面電極
30a．．．表面
30b．．．表面

Claims (3)

  1. 一種太陽電池模組，其藉由標記線連接複數個太陽電池單元中特定之該太陽電池單元的表面電極、與鄰接於該特定之太陽電池單元之一邊的另一該太陽電池單元的背面電極；該標記線之表背兩面分別形成有凹凸部，該凹凸部係將遍及長邊方向連續之複數個凸部及凹部交替地設置於寬度方向而成，經由接著性樹脂材料使其一端與該表面電極連接且使其另一端與該背面電極連接，該凸部之頂點與鄰接該凸部之該凹部之頂點連結而成的線段、與鄰接於該凸部兩側之該凹部之頂點間連結而成的線段所形成之凹凸角度為20°以上40°以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，該接著性樹脂材料係含有導電性粒子之導電性接著膜、或不含導電性粒子之非導電性接著膜。
  3. 一種太陽電池模組之製造方法，其藉由標記線連接複數個太陽電池單元中特定之該太陽電池單元之表面電極、與鄰接於該特定之太陽電池單元之一邊的另一該太陽電池單元之背面電極；該製造方法中，具有壓接步驟，該壓接步驟係經由接著性樹脂材料將該標記線分別壓接於該太陽電池單元之表面電極及背面電極，該標記線之表背兩面分別形成有凹凸部，該凹凸部係將遍及長邊方向連續之複數個凸部及凹部交替地設置於寬 度方向而成，且該凸部之頂點與鄰接該凸部之該凹部之頂點連結而成之線段、與鄰接於該凸部兩側之該凹部的頂點間連結而成之線段所形成之凹凸角度為20°以上40°以下，於該壓接步驟中，經由該接著性樹脂材料將該標記線之一端與該表面電極連接且將該標記線之另一端與該背面電極連接。
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