WO2010134467A1 - 太陽電池の製造方法 - Google Patents

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WO2010134467A1
WO2010134467A1 PCT/JP2010/058164 JP2010058164W WO2010134467A1 WO 2010134467 A1 WO2010134467 A1 WO 2010134467A1 JP 2010058164 W JP2010058164 W JP 2010058164W WO 2010134467 A1 WO2010134467 A1 WO 2010134467A1
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bus bar
pressing mechanism
substrate
electrode layer
solar cell
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崇博 萩原
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シャープ株式会社
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    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
    • H01L31/188—Apparatus specially adapted for automatic interconnection of solar cells in a module
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    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a solar cell, and more particularly to a method of manufacturing a solar cell including a cutting step of cutting an end portion of a bus bar adhered on an electrode layer of a solar cell element.
  • the conventional solar cell manufacturing method is roughly classified into (a) solar cell string forming step, (b) bus bar bonding step, (c) bus bar end cutting step, (d) wiring step, (e) laminating step, It consists of However, in FIG. 7, the wiring process and the laminating process are not shown.
  • (A) Solar cell string formation process First, the transparent conductive film 12 is formed on the translucent insulating substrate 11, and after patterning, the transparent conductive film 12 is separated into strips to form the separation line 15, and then the photoelectric conversion layer 13 is formed. Next, after patterning the photoelectric conversion layer 13, the photoelectric conversion layer 13 is separated into strips, and contact lines 16 for electrically connecting the transparent conductive film 12 and the back electrode layer 14 are formed. Next, the back surface electrode layer 14 is formed, and after patterning, the back surface electrode layer 14 is separated in a strip shape to form a separation line 17.
  • the second laser beam having a wavelength different from that of the first laser beam is irradiated from the translucent insulating substrate 11 side in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation line 17.
  • the photoelectric conversion layer 13 and the back electrode layer 14 shown in FIG.
  • the transparent electrode layer 12 positioned at both ends in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation line 17, photoelectric conversion layer 13 and the back electrode layer 14 are respectively removed (trimmed) in a strip shape.
  • the trimming region is formed to improve the withstand voltage against the metal frame to be attached to the entire periphery of the peripheral portion of the translucent insulating substrate 11 later. Thereby, the solar cell string shown to Fig.7 (a) is formed.
  • Bus bar bonding step (see FIG. 7 (b)) In the bus bar bonding step, a tape-like bus bar (electrode for current extraction) 112 supported at its both ends by the chuck member 111 on the back surface electrode layer 14 via a conductive bonding member (or by soldering) Glue.
  • Bus bar end cutting step (see FIG. 7 (c))
  • the bus bar 112 outside the outermost bonding portion 113 of the bus bar 112 is lifted by lifting the end of the bus bar 112 protruding laterally from the back electrode layer 14 formed on the translucent insulating substrate 11.
  • the end 112a of the light-transmissive insulating substrate 11 is obtained by floating the portion 112a from the light-transmissive insulating substrate 11 and cutting the floating bus bar portion 112a with the blade 115 such as a nipper in this state. Bus bar 112 from the region). That is, the end of the bus bar 112 is removed so as not to protrude in the trimming area.
  • (D) Wiring step In the wiring step, a sheet for bonding is disposed on the back electrode layer of the solar cell string, the positive electrode lead wire and the negative electrode lead wire are disposed opposite to each other, and one end of each lead wire Are connected to the respective bus bars, and the other end portion is positioned approximately at the center on the electrode layer and bent at a predetermined angle to form an output lead portion.
  • Patent Document 1 discloses a similar method.
  • the bus bar 112 outside the outermost bonding portion 113 of the bus bar 112 is lifted by lifting the end of the bus bar 112 protruding laterally from the substrate.
  • the portion 112 a is floated from the light transmitting insulating substrate 11.
  • the outermost bonding portion 113 of the bus bar 112 serves as a starting point for floating the bus bar portion 112 a on the outer side, and bending stress is concentrated on the bonding portion 113.
  • the floating bus bar portion 112 a is cut using a cutter 115 such as a nipper, a reaction due to the cutting will be applied to the bonding portion 113 as a load also at this cutting. Therefore, in the conventional bus bar end portion cutting process, there is a problem that when the bus bar 112 is floated and cut, the bonded portion 113 may be peeled off.
  • the present invention was conceived to solve such problems, and its object is to securely cut unnecessary portions of the bus bar without stress and peeling off the bonded portion when the bus bar is floated and cut.
  • the manufacturing method of the solar cell of the present invention is characterized in that the first electrode layer or the first electrode layer of a solar cell element comprising a first electrode layer formed on a substrate, a photoelectric conversion layer and a second electrode layer.
  • the bonding step is bonding in a state where the bus bar is pressed from above by a first pressing mechanism disposed above an end of the substrate,
  • the first pressing mechanism portion presses the space between the first pressing mechanism portion and the outermost bonding portion of the bus bar with a second pressing mechanism portion in a state where the bus bar is pressed by the first pressing mechanism portion.
  • the chuck member and the first pressing mechanism portion are moved by moving the chuck member to the substrate side in a state where the bus bar is pressed by the first pressing mechanism portion and the second pressing mechanism portion.
  • a second step of loosening and deforming the bus bar portion between the first and second steps, and a third step of separating the first pressing mechanism portion from the bus bar after the second step is carried out, and a second pressing mechanism after the third step is carried out It is characterized by comprising a fourth step of floating the bus bar portion outside the portion from the substrate, and a fifth step of cutting the bus bar portion floating on the outside of the second pressing mechanism after the fourth step is performed. .
  • the chuck member In the second step of the cutting step, the chuck member is moved to the substrate side in a state in which the bus bar is pressed by the first pressing mechanism portion and the second pressing mechanism portion, whereby the space between the chuck member and the first pressing mechanism portion The bus bar portion is loosened and deformed.
  • the starting point of the slack at this time is the pressing position by the first pressing mechanism.
  • the pressing force of the bus bar to the substrate side caused by moving the chuck member to the substrate side is blocked by the second pressing mechanism, and no pressing force is applied to the bonding portion immediately thereafter. Further, by loosening the bus bar portion, a gap can be easily generated between the substrate and the bus bar in the subsequent process.
  • the first pressing mechanism is separated from the bus bar.
  • the bus bar portion outside the second pressing mechanism portion is the substrate Float from At this time, although an upward stress is generated in the bus bar portion, the generation of the stress of the second holding mechanism portion is a starting point of the generation, and the transmission to the inner bonding portion is prevented. At this time, since the outer bus bar portion is bent in a slack state, a sufficient gap can be formed between the bus bar portion and the substrate. That is, the bus bar portion can be sufficiently separated from the substrate.
  • a cutting member (nipper or the like) is inserted into the gap between the floating bus bar portion outside the second pressing mechanism portion and the substrate, and the bus bar portion is Cut and remove.
  • the third and fourth steps described above can be performed at the same time because only the first pressing mechanism and the chuck member are moved upward.
  • this invention since this invention was comprised as mentioned above, when floating and cutting a bus-bar in the cutting process of a bus-bar, it can cut
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an exemplary configuration of a solar cell according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing each manufacturing step in the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view mainly showing each step from the arrangement of the bus bar to the cutting among the respective manufacturing steps in the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an arrangement example of the conductive adhesive in the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory view of a wiring step in the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory view of a laminating step in the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 7 is a process chart showing an example of a conventional method of manufacturing a solar cell.
  • the thin film solar cell of the present embodiment includes a light transmitting insulating substrate, a transparent conductive film provided on the light transmitting insulating substrate (corresponding to the first electrode layer described in the claims), a photoelectric conversion layer, and a back electrode layer.
  • At least a bus bar made of a conductive member provided on the back surface electrode layer is provided.
  • the bus bar is used as a lead-out electrode of the back surface electrode layer by being electrically connected to the back surface electrode layer by the conductive adhesive member.
  • the bus bar may be connected to the transparent conductive film.
  • the photoelectric conversion layer and the back electrode layer are removed to expose the transparent conductive film using a second harmonic of YAG laser or a laser such as YVO 4 laser, for example. Are electrically connected by the conductive adhesive member.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a thin film solar cell according to the present embodiment.
  • a laminate (solar battery cell) formed of a transparent conductive film 12, a photoelectric conversion layer 13 and a back electrode layer 14 is formed on a translucent insulating substrate 11, and these laminates are connected in series Connected in parallel or in series to form the solar cell string 10, and the bus bar 21 is electrically connected to the back electrode layer 14 by the conductive adhesive (for example, conductive adhesive) 18 ing.
  • the conductive adhesive for example, conductive adhesive
  • a glass substrate or the like can be used as the translucent insulating substrate 11.
  • the transparent conductive film 12 for example, conductive oxides having light transparency such as ZnO, ITO, SnCl 2 and the like can be used.
  • the photoelectric conversion layer 13 can have, for example, a structure in which a p-layer, an i-layer, and an n-layer formed of a semiconductor thin film are sequentially stacked.
  • the semiconductor thin film for example, an amorphous silicon thin film, a crystalline silicon thin film, or a combination thereof can be used.
  • the back surface electrode layer 14 for example, a layer having a layer made of a conductive oxide such as ZnO and a layer made of a metal such as silver or a silver alloy can be used.
  • a more general back surface electrode layer what laminated
  • the conductive adhesive 18 preferably contains a thermosetting resin and conductive particles.
  • a thermosetting resin one having a curing temperature in the range of 150 to 250 ° C. can be exemplified.
  • the curing temperature of the thermosetting resin is 150 ° C. or higher, the physical strength of the conductive adhesive portion is large, and the reliability of the thin film solar cell is particularly good.
  • the curing temperature of the thermosetting resin is 250 ° C. or less, the conductive adhesive 18 and the back electrode layer 14 or the bus bar 21 hardly peel off, and the reliability of the solar cell is particularly good.
  • a more preferable thermosetting resin a resin that cures in a few seconds at a curing temperature within the range of 150 to 250 ° C.
  • thermosetting resin what has an epoxy resin, an acrylic resin, etc. as a main component can be illustrated.
  • preferable conductive particles include nickel particles, nickel particles plated with gold or the like, resin particles, and the like.
  • the average particle size of the conductive particles is preferably, for example, in the range of 3 to 10 ⁇ m.
  • a conductive tape can be used as the conductive adhesive 18.
  • the conductive tape is preferably an anisotropic conductive tape.
  • the anisotropic conductive tape means a tape that exhibits electrical anisotropy such as conductivity in the thickness direction and insulation in the surface direction of the crimped portion.
  • the effect of obtaining good adhesion between the back electrode layer and the bus bar is particularly good regardless of the type of metal film of the back electrode layer.
  • solder, a conductive paste or the like as the conductive adhesive member of the present invention.
  • the conductive adhesive 18 is preferably disposed at a plurality of locations along the longitudinal direction at predetermined intervals on the surface of the back surface electrode layer 14 to be the bus bar forming portion.
  • the bus bar 21 is in the form of a tape.
  • a material with low electric resistance such as copper, silver, gold, platinum, aluminum, molybdenum, tungsten, or an alloy of these is suitably used.
  • a thin metal layer may be formed on the surface for the purpose of improving adhesion, improving electrical conductivity, and preventing corrosion or oxidation.
  • the metal layer formed on the surface is preferably a noble metal such as silver, palladium, an alloy of silver and palladium, a metal which is not easily corroded such as gold, or a metal which is excellent in corrosion resistance such as nickel, tin or the like.
  • FIG. 2 is a process drawing of the schematic cross section which looked at the solar cell string formed from one side
  • FIG. 3 is the solar cell string similarly formed from the other side orthogonal to said one side.
  • FIG. 3 is a process drawing of a schematic cross section seen, and FIG. 3 mainly shows steps from arrangement of a bus bar to cutting.
  • 4 is a perspective view showing an arrangement example of the conductive adhesive
  • FIG. 5 is an explanatory view of a wiring step
  • FIG. 6 is an explanatory view of a laminating step.
  • Step of forming a solar cell string (see FIG. 2 (a)) First, SnO 2 (tin oxide), for example, is formed as a transparent conductive film 12 on a light transmitting insulating substrate 11 such as a glass substrate by a thermal CVD method or the like. Next, patterning of the transparent conductive film 12 is performed using a fundamental wave of YAG laser or the like. Next, laser light is made incident from the surface of the glass substrate to separate the transparent conductive film 12 into strips, to form the separation line 15, and then ultrasonic cleaning with pure water to form the photoelectric conversion layer 13 .
  • SnO 2 titanium oxide
  • an upper (light receiving surface side) cell composed of an a-Si: Hp layer and an a-Si: Hi layer
  • a lower cell composed of a ⁇ c-Si: Hp layer and a ⁇ c-Si: Hn layer
  • the photoelectric conversion layer 13 is patterned by a laser using, for example, a second harmonic of a YAG laser or a YVO 4 laser. By making laser light incident from the surface of the glass substrate, the photoelectric conversion layer 13 is separated into strips, and contact lines 16 for electrically connecting the transparent conductive film 12 and the back electrode layer 14 are formed.
  • ZnO (zinc oxide) / Ag is deposited as the back electrode layer 14 by a magnetron sputtering method or the like.
  • the thickness of ZnO can be about 50 nm.
  • a film with high light transmittance such as ITO or SnO 2 may be used.
  • the film thickness of silver can be about 125 nm.
  • the transparent conductive film such as ZnO described above may be omitted in the back electrode layer 14, it is preferable to have it in order to obtain high conversion efficiency.
  • the back electrode layer 14 is patterned by laser. By making a laser beam enter from the glass substrate surface, the back electrode layer 14 is separated into strips, and the separation line 17 is formed. Under the present circumstances, in order to avoid the damage to the transparent conductive film 12 by a laser, it is preferable to use the 2nd harmonic etc. of the YAG laser with the good permeability of the transparent conductive film 12 as a laser, using YVO 4 laser I don't care. Further, it is preferable to select processing conditions that minimize damage to the transparent conductive film 12 and suppress generation of burrs of the silver electrode after processing of the back electrode layer 14.
  • the transparent electrode layer 12 positioned at both ends in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation line 17, photoelectric conversion layer 13 and the back electrode layer 14 are respectively removed (trimmed) in a strip shape.
  • the trimming region is formed to improve the withstand voltage against the metal frame to be attached to the entire periphery of the peripheral portion of the translucent insulating substrate 11 later.
  • the solar cell string 10 shown in FIG. 2 (a) is formed.
  • conductive adhesive 18 (18 a, 18 a,...) Is applied to a plurality of places at predetermined intervals on the surface of back electrode layer 14 which will be a bus bar formation site. That is, as shown in FIG. 4, a conductive adhesive 18 a having a coating length X is coated on the back electrode layer 14 at a pitch Y.
  • the application length X of the conductive adhesive 18a can be, for example, about 3 to 10 mm
  • the pitch Y can be, for example, about 70 to 100 mm.
  • the thickness to apply is about 30 micrometers.
  • the length Z of the back surface electrode layer 14 to be a bus bar forming portion is about 1400 mm
  • 14 to 20 conductive adhesives 18 a are applied on one back surface electrode layer 14.
  • the conductive adhesive 18 a is applied to a total of 28 places on the two back electrode layers on the left back electrode layer 14 and the right back electrode layer 14.
  • the bus bar may be adhered also on the back electrode layer in the central portion, so in this case, the conductive adhesive 18a is applied to a total of 42 locations.
  • the conductive adhesive 18 is illustrated as an adhesive material to be applied, but solder may be applied on the back electrode layer 14 with a predetermined interval. Also, instead of the conductive adhesive 18, a conductive tape may be adhered on the back electrode layer 14 at a predetermined interval.
  • Bus bar arranging step (see FIG. 2 (c) and FIG. 3 (a))
  • the step of drawing the tape-like conductive wire wound in advance around the reel along the longitudinal direction of the back electrode layer while applying tension is performed.
  • the tape-shaped bus bars 21 are disposed on the back electrode layers 14 and 14 to which the conductive adhesive 18 a is applied.
  • the bus bar 21 is pulled out by chucking the tip of the bus bar 21 coming out of the reel 51 with a chuck member 54, and then the chuck member 54 from one end of the back electrode layer 14 (right side in FIG. It may be moved horizontally to the other end (left side in FIG. 3A) by driving means (not shown).
  • the tension applied to the bus bar 21 at the time of withdrawal may be configured so that each reel 51 is provided with a delivery mechanism 55 and the delivery mechanism 55 applies a constant tension to the drawn bus bar 21 at all times.
  • the bus bar 21 is pulled out on the back electrode layer 14 in the above description, after the bus bar 21 is pulled out, the solar cell string 10 is moved so that the back electrode layer 14 is positioned below it. May be
  • Bonding step in a state in which the drawn bus bar 21 is tensioned, a step of pressing the conductive adhesive applied on the back electrode layer and bonding is performed.
  • the step of heating while pressing is performed.
  • the tape-shaped bus bar 21 drawn in the bus bar disposing step is pressed against the conductive adhesive 18 (18 a) applied on the back surface electrode layer 14 and adhered.
  • the conductive adhesive 18 on the back electrode layer 14 is lowered by lowering the drawn bus bar 21 (or raising the side of the solar cell string 10 toward the bus bar 21) in that state. (18a) (see FIG. 2 (d) and FIG. 3 (b)). That is, the portion of the applied conductive adhesive 18 (18 a) is pressed from above the bus bar 21 by a pressing device (not shown). At this time, as shown in FIG. 3B, the vertically movable first pressing mechanism 31 disposed above the end of the light-transmissive insulating substrate (hereinafter, also simply referred to as "substrate") 11 is lowered. Then, the bus bar 21 is adhered while being pressed from above.
  • substrate light-transmissive insulating substrate
  • temporary bonding is performed by heating at a relatively low temperature so as not to completely cure the conductive adhesive 18 (18 a).
  • temporary adhesion can be achieved by heating at a temperature about 70 to 100 ° C. lower than the curing temperature of the thermosetting resin. It can be done.
  • the main adhesion is performed by heating at a temperature for curing the conductive adhesive 18 (18 a).
  • the main adhesion can be achieved by heating at a temperature higher than the curing temperature of the thermosetting resin (for example, 170 to 180 ° C.). By doing this, the bus bar 21 can be bonded onto the back electrode layer 14.
  • Bus bar end cutting step (refer to FIGS. 3 (c) to 3 (f))
  • the bus bar end portion cutting step includes first to fifth steps.
  • the outermost bonding portions 181 of the first pressing mechanism portion 31 and the bus bar 21 In the first step (see FIG. 3C), in the state where the bus bar 21 is pressed by the first pressing mechanism portion 31 used in the bonding step, the outermost bonding portions 181 of the first pressing mechanism portion 31 and the bus bar 21 The vertically movable second pressing mechanism portion 32 disposed above (the position of the conductive adhesive 18 a applied to the outermost side) (more preferably, in the vicinity of the bonding portion 181) is lowered to move the bus bar 21. Hold down. As described above, by pressing the vicinity of the bonding portion 181 of the bus bar 21 by the second pressing mechanism portion 32, stress is not applied to the bonding portion 181 in the subsequent steps.
  • the chuck member 54 is on the substrate 11 side (right in FIG. 3D).
  • the bus bar portion 21a between the chuck member 54 and the first pressing mechanism 31 is loosened and deformed.
  • the starting point of the slack at this time is the pressing position by the first pressing mechanism 31.
  • the bus bar portion 21 a is located at the lower end of the first pressing mechanism 31. It will be pushed to the side. As a result, the deformation due to the slack of the bus bar portion 21a is a substantially N-shaped deformation. That is, in the starting point portion of the first pressing mechanism portion 31, the bus bar portion 21a is always pressed downward and bent to be the same shape. This is because if the position of the cutting member 47 described later is fixed unless the deformed shape of the bus bar portion 21a is the same shape, there is a possibility that the cut portion of the bus bar portion 21a does not enter well between the cutting blades. is there.
  • the pressing force of the bus bar portion 21a to the substrate 11 side by moving the chuck member 54 to the substrate 11 side is blocked by the second pressing mechanism portion 32, and the pressing force is applied to the bonding portion 181 immediately thereafter. Absent. Further, by loosening the bus bar portion 21a, a gap can be easily generated between the substrate 11 and the bus bar 21 in the subsequent steps (this will be described later).
  • the first pressing mechanism is lifted and separated from the bus bar 21 (not shown), and in this state, the chuck member 54 is moved upward Y1 to The bus bar portion 21 a outside the second pressing mechanism portion 32 is deformed so as to float from the substrate 11.
  • the chuck member 54 keeps the position as it is, and moves the substrate 11 side together with the second pressing mechanism 32 downward.
  • the bus bar portion 21 a outside the second pressing mechanism 32 may be deformed so as to float from the substrate 11.
  • the ascent of the first pressing mechanism portion (third step), and the movement of the chuck member 54 to the upper side Y1, or the movement of the substrate 11 and the second pressing mechanism portion 32 downward (fourth step) You may implement simultaneously. At this time, an upward stress is generated in the bus bar portion 21a, but the generation of the stress by the holding portion of the second holding mechanism portion 32 is a starting point, and the transmission to the inner bonding portion 181 is prevented. .
  • the outer bus bar portion 21a is bent upward in a slack state, a sufficient gap P can be formed between the bus bar portion 21a and the substrate 11. That is, the bus bar portion 21a can be sufficiently separated from the substrate 11.
  • the fourth step is performed in a state in which the bus bar portion 21a is stretched without being loosened, the linear distance from the chuck member 54 to the second pressing mechanism portion 32 becomes slightly longer. In this case, tensile pressure is stronger than bending pressure, and a sufficient bending effect can not be obtained.
  • the bus bar portion 21a is bent in a slack state as in the present embodiment, the tensile pressure can be absorbed by the bent bus bar portion 21a so as to be slightly elongated, so the bus bar portion 21a is sufficiently Can be bent.
  • a cutting member (nipper or the like) 47 is inserted into the gap P between the floating bus bar portion 21a and the substrate 11 outside the second pressing mechanism 32 and the substrate 11
  • the bus bar portion 21a is cut and removed so that the bus bar 21 does not protrude to the end portion (trimming area) of the second.
  • an EVA sheet 35 for bonding is disposed on the solar cell string 10 having the above-described configuration, and the EVA sheet 35 is covered with an insulating film (hereinafter referred to as "insulating film") 41.
  • the positive electrode lead wire 42 and the negative electrode lead wire 43 formed of a flat cable are arranged in a straight line (or in a parallel state shifted in the width direction) in a state in which their tip end portions are opposed to each other.
  • one end portion of positive electrode lead wire 42 is connected to the central position of one bus bar (positive electrode current collector portion) 21 a, and the other end portion is positioned approximately at the central portion of solar cell string 10, and solar cell string 10
  • the sheet is bent at a predetermined angle (vertical direction in FIG. 5) with respect to the plane of the surface to form an output lead portion 42a.
  • one end of the negative electrode lead wire 43 is connected to the central position of the other bus bar (negative electrode current collector) 21b, and the other end is located approximately at the central portion of the solar cell string 10, and the solar cell string
  • the output lead portion 43a is bent at a predetermined angle (vertical direction in FIG. 5) with respect to the surface 10.
  • the bonding portion can be reliably cut without applying a load. Therefore, the present invention is useful in that the product quality of the solar cell can be improved without the occurrence of defects such as peeling of the bonded portion.

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Abstract

　本発明の太陽電池の製造方法の一実施形態では、第１押さえ機構部（３１）によりバスバー（２１）を上から押さえた状態で裏面電極層（１４）上に接着する接着工程と、接着後のバスバー（２１）の端部を切断する切断工程とを備え、切断工程では、第１押さえ機構部（３１）によりバスバー（２１）を押さえた状態で、第１押さえ機構部（３１）とバスバー（２１）の接着部（１８１）との間を第２押さえ機構部（３２）で押さえる工程と、第１押さえ機構部（３１）及び第２押さえ機構部（３２）でバスバー（２１）を押さえた状態で、チャック部材（５４）を基板（１１）側に移動させ、バスバー部分（２１ａ）を弛ませて変形させる工程と、第１押さえ機構部（３１）をバスバー（２１）から離す工程と、チェック部材（５４）を上方に移動させ、バスバー部分（２１ａ）を基板（１１）から浮かせる工程と、浮かせたバスバー部分（２１ａ）を切断する工程と、を実施する。

Description

太陽電池の製造方法
　本発明は、太陽電池の製造方法に係り、特に、太陽電池素子の電極層上に接着したバスバーの端部を切断する切断工程を備えた太陽電池の製造方法に関する。
　従来の太陽電池の製造方法の一例を、図７に示す各工程図を参照して説明する。
　従来の太陽電池の製造方法は、大別すると、（ａ）太陽電池ストリング形成工程、（ｂ）バスバー接着工程、（ｃ）バスバー端部切断工程、（ｄ）配線工程、（ｅ）ラミネート工程、からなる。ただし、図７では、配線工程とラミネート工程については図示を省略している。
　（ａ）太陽電池ストリング形成工程（図７（ａ）参照）
　まず、透光性絶縁基板１１上に透明導電膜１２を形成し、パターニングの後、透明導電膜１２を短冊状に分離して分離ライン１５を形成し、その後、光電変換層１３を形成する。次に、光電変換層１３をパターニングした後、光電変換層１３を短冊状に分離して、透明導電膜１２と裏面電極層１４とを電気的に接続するためのコンタクトライン１６を形成する。次に、裏面電極層１４を形成し、パターニングの後、裏面電極層１４を短冊状に分離して分離ライン１７を形成する。その後、透光性絶縁基板１１側から分離ライン１７の長手方向に直交する方向に第１レーザ光を照射することによって、分離ライン１７の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する光電変換層１３及び裏面電極層１４を帯状に除去して、第１レーザ光の照射領域に周縁溝１９を形成する。この後、周縁溝１９のさらに外側の領域については、分離ライン１７の長手方向に直交する方向に透光性絶縁基板１１側から第１レーザ光とは波長の異なる第２レーザ光を照射することによって、周縁溝１９のさらに外側の領域（透光性絶縁基板１１の周縁部全周）に位置する透明電極層１２、光電変換層１３及び裏面電極層１４（図７（ａ）中、破線により示す）を除去（トリミング）する。また、透光性絶縁基板１１側から分離ライン１７の長手方向に第２レーザ光を照射することによって、分離ライン１７の長手方向に直交する方向の両端に位置する透明電極層１２、光電変換層１３及び裏面電極層１４をそれぞれ帯状に除去（トリミング）する。このトリミング領域は、後に透光性絶縁基板１１の周縁部全周に取り付けられる金属フレームとの間の電気絶縁耐圧を向上させるために形成される。これにより、図７（ａ）に示す太陽電池ストリングが形成される。
　（ｂ）バスバー接着工程（図７（ｂ）参照）
　バスバー接着工程では、前記裏面電極層１４上に、両端部をチャック部材１１１によって支持されたテープ状のバスバー（電流取り出し用の電極）１１２を、導電性接着部材を介して（若しくは半田付けによって）接着する。
　（ｃ）バスバー端部切断工程（図７（ｃ）参照）
　バスバー端部切断工程では、透光性絶縁基板１１上に形成された裏面電極層１４から横にはみ出したバスバー１１２の端部を持ち上げることにより、バスバー１１２の最も外側の接着部１１３より外側のバスバー部分１１２ａを透光性絶縁基板１１から浮かせ、この状態で、浮かせたバスバー部分１１２ａをニッパ等の刃物１１５を用いて切断することで、透光性絶縁基板１１の端部（すなわち、トリミングされた領域）からバスバー１１２を除去する。すなわち、トリミング領域にバスバー１１２の端部がはみ出さないように除去する。これは、バスバー１１２の端部がトリミング領域にはみ出すと、裏面電極層１４の端部と表面電極層である透明導電膜１２の端部とがバスバー１１２により短絡されるか、または、バスバー１１２を通じてトリミング領域の絶縁耐圧が低下する恐れがあるからである。
　（ｄ）配線工程
　配線工程では、太陽電池ストリングの裏面電極層上に、接着用のシートを配置し、そのシート上に正極リード線と負極リード線とを対向配置し、各リード線の一端部をそれぞれのバスバーに接続し、他端部を電極層上のほぼ中央部に位置させ、かつ所定角度に折り曲げて出力リード部とする。
　（ｅ）ラミネート工程
　ラミネート工程では、各出力リード部にそれぞれの開口部を挿通させた状態で、封止絶縁フィルムと裏面保護シートとを配置し、これらを加熱圧着することによってラミネートを実施する。
　このような太陽電池の製造方法としては、例えば特許文献１にも類似の方法が開示されている。
特開２００８－１０９０４１号公報
　上記したように、従来の太陽電池の製造方法におけるバスバー端部切断工程では、基板上から横にはみ出したバスバー１１２の端部を持ち上げることにより、バスバー１１２の最も外側の接着部１１３より外側のバスバー部分１１２ａを透光性絶縁基板１１から浮かせている。この際、バスバー１１２の最も外側の接着部１１３が、その外側のバスバー部分１１２ａを浮かせるための起点となり、この接着部分１１３に曲げ応力が集中的にかかることになる。また、浮かせたバスバー部分１１２ａをニッパ等の刃物１１５を用いて切断しているが、この切断の際にも、切断による反動が接着部分１１３に負荷としてかかってしまうことになる。そのため、従来のバスバー端部切断工程では、バスバー１１２を浮かせて切断するときに、この接着部分１１３が剥がれる可能性があるといった問題があった。
　本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、バスバーを浮かせて切断するときに、接着部分に応力がかかって剥がれることなく、確実にバスバーの不要部分を切断することのできる太陽電池の製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の太陽電池の製造方法は、基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上に、両端部をチャック部材によって支持されたテープ状のバスバーを、導電性接着部材を介して接着する接着工程と、接着後のバスバーを、前記基板の縁から所定距離内側に入ったところで切断する切断工程とを備えた太陽電池の製造方法において、前記接着工程は、前記基板の端部上方に配置された第１押さえ機構部により前記バスバーを上から押さえた状態で接着し、前記切断工程は、前記第１押さえ機構部により前記バスバーを押さえた状態で、前記第１押さえ機構部と前記バスバーの最も外側の接着部との間を第２押さえ機構部で押さえる第１工程と、第１工程実施後に、前記第１押さえ機構部及び第２押さえ機構部でバスバーを押さえた状態で、前記チャック部材を基板側に移動させることにより、前記チャック部材と前記第１押さえ機構部との間のバスバー部分を弛ませて変形させる第２工程と、第２工程実施後に、前記第１押さえ機構部を前記バスバーから離す第３工程と、第３工程実施後に、前記第２押さえ機構部より外側のバスバー部分を前記基板から浮かせる第４工程と、第４工程実施後に、前記第２押さえ機構部の外側において浮かせたバスバー部分を切断する第５工程と、からなることを特徴としている。
　すなわち、切断工程の第１工程では、接着工程で使用した第１押さえ機構部によりバスバーを押さえた状態で、この第１押さえ機構部とバスバーの最も外側の接着部との間（より好ましくは接着部の近傍）を第２押さえ機構部で押さえる。第２押さえ機構部で接着部近傍を押さえることで、以後の工程において、この接着部に応力がかからないようにしている。
　切断工程の第２工程では、第１押さえ機構部及び第２押さえ機構部でバスバーを押さえた状態で、チャック部材を基板側に移動させることにより、チャック部材と第１押さえ機構部との間のバスバー部分を弛ませて変形させる。このときの弛みの起点は、第１押さえ機構部による押さえ位置となる。また、チャック部材を基板側に移動させることによるバスバーの基板側への押し圧力は、第２押さえ機構部によって阻止され、その直後の接着部に押し圧力がかかることはない。また、バスバー部分を弛ませることで、その後の工程において、基板とバスバーとの間に隙間を発生させやすくすることができる。
　切断工程の第３工程では、第１押さえ機構部をバスバーから離す。
　切断工程の第４工程では、この状態でチャック部材を上方に移動させることにより、または、基板を第２押さえ機構部とともに下方に移動させることにより、第２押さえ機構部より外側のバスバー部分を基板から浮かせる。このとき、バスバー部分には上向きの応力が発生するが、この応力は第２押さえ機構部の押さえ部分が発生の起点となり、内側の接着部への伝達が防止されている。また、このとき外側のバスバー部分は弛んだ状態で屈曲しているため、バスバー部分と基板との間に十分な隙間を作ることができる。すなわち、基板からバスバー部分を十分に離すことができる。
　切断工程の第５工程では、第２押さえ機構部の外側の浮かせたバスバー部分と基板との間の隙間に切断部材（ニッパ等）を差し込んで、トリミング領域となる基板端部から、バスバー部分を切断して除去する。
　この後、第２押さえ機構部をバスバーから離すことによって、切断工程を終了する。
　以上の工程により、接着部に応力がかからないようにして、不要なバスバー部分を除去することができる。
　なお、上記の第３工程と第４工程とは、第１押さえ機構部及びチャック部材を共に上方に移動させるだけであるから、同時に実施することが可能である。
　本発明は上記のように構成したので、バスバーの切断工程において、バスバーを浮かせて切断するときに、接着部分に負荷をかけることなく、確実に切断することができる。これにより、接着部分の剥がれ等の不具合が発生せず、太陽電池の製品品質を向上させることができる。
図１は、本発明に係る太陽電池の一構成例を示す断面図である。 図２は、本発明の製造方法における各製造工程を示す概略断面図である。 図３は、本発明の製造方法における各製造工程のうち、主にバスバーの配置から切断までの各工程を示す概略断面図である。 図４は、本発明の製造方法における導電性接着剤の配置例を示す斜視図である。 図５は、本発明の製造方法における配線工程の説明図である。 図６は、本発明の製造方法におけるラミネート工程の説明図である。 図７は、従来の太陽電池の製造方法の一例を示す工程図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲が以下の実施形態及び図面に限定されるものではない。
　＜本発明の製造方法によって製造される太陽電池の説明＞
　本発明の製造方法によって製造される太陽電池の一例として、ここでは薄膜太陽電池を例に挙げて説明する。
　本実施形態の薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板と、透光性絶縁基板上に設けられた透明導電膜（請求項に記載の第１電極層に相当）、光電変換層及び裏面電極層（請求項に記載の第２電極層に相当）と、裏面電極層上に設けられた導電性部材からなるバスバーと、を少なくとも備えている。バスバーは、導電性接着部材により裏面電極層と電気的に接続されていることにより、裏面電極層の取り出し電極として使用される。バスバーは、透明導電膜に接続されても良い。バスバーを透明導電膜に接続する場合、例えばＹＡＧレーザの第二高調波やＹＶＯ4レーザなどのレーザを用いて、光電変換層及び裏面電極層を除去し透明導電膜を露出させ、露出部にバスバーを導電性接着部材により電気的に接続する。このように、バスバーを透明導電膜に接続することにより透明導電膜を取り出し電極として使用することも可能である。
　図1は、本実施形態に係る薄膜太陽電池の構成例を示す断面図である。
　図1に示す薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板１１上に、透明導電膜１２、光電変換層１３、裏面電極層１４からなる積層体（太陽電池セル）が形成され、これら積層体が直列、並列、または直並列に接続されて太陽電池ストリング１０が形成され、バスバー２１が、導電性接着部材（例えば、導電性接着剤）１８により裏面電極層１４と電気的に接続された構成となっている。
　透光性絶縁基板１１としては、ガラス基板等を使用することができる。透明導電膜１２としては、例えばＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＣｌ2等の、光透過性を有する導電性酸化物を使用することができる。光電変換層１３は、例えば半導体薄膜からなるｐ層、ｉ層、ｎ層が順次積層された構造とすることができる。また、半導体薄膜としては、例えば、アモルファスシリコン薄膜、結晶性シリコン薄膜、またはこれらを組み合わせたものを使用することができる。
　裏面電極層１４としては、例えば、ＺｎＯ等の導電性酸化物からなる層と、銀、銀合金等の金属からなる層とを有するものを使用することができる。より一般的な裏面電極層としては、ＺｎＯ／Ａｇを積層したものを例示できる。
　導電性接着剤１８としては、熱硬化性樹脂と導電性粒子とを含むものが好ましい。また、好ましい熱硬化性樹脂としては、硬化温度が１５０～２５０℃の範囲内ものを例示できる。熱硬化性樹脂の硬化温度が１５０℃以上である場合は、導電性接着剤部分の物理的強度が大きく薄膜太陽電池の信頼性が特に良好である。また、熱硬化性樹脂の硬化温度が２５０℃以下である場合は、導電性接着剤１８と裏面電極層１４またはバスバー２１とが剥離し難く太陽電池の信頼性が特に良好である。より好ましい熱硬化性樹脂としては、１５０～２５０℃の範囲内の硬化温度において数秒程度で硬化する樹脂を例示できる。熱硬化性樹脂の好ましい具体例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を主成分とするものを例示できる。好ましい導電性粒子としては、例えば、ニッケル粒子、金等でメッキされたニッケル粒子や樹脂粒子等を例示できる。導電性粒子の平均粒径は、例えば３～１０μｍの範囲内であることが好ましい。
　また、導電性接着剤１８として導電性テープを用いることが可能である。この場合、導電性テープは、異方性導電テープであることが好ましい。ここで異方性導電テープとは、厚み方向に対しては導電性、圧着部の面方向に対しては絶縁性という電気的異方性を示すテープを意味する。異方性導電テープを用いる場合は、裏面電極層の金属膜の種類に左右されずに裏面電極層とバスバーとの良好な接着性を得る効果が特に良好である。なお、本発明の導電性接着部材として、本実施形態の導電性接着剤や導電性テープの他にも、半田や導電性ペーストなどを用いることも可能である。
　導電性接着剤１８は、バスバー形成部位となる裏面電極層１４の表面上に、長手方向に沿って所定の間隔を存して複数箇所に配置されることが好ましい。
　また、バスバー２１はテープ状のものを使用している。バスバー２１の材質としては、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウム、モリブデン、タングステン、またはこれらの合金等の電気抵抗の低い材料が好適に用いられる。また、接着性の向上や電気的導通性の向上、さらには腐食防止や酸化防止などを目的として、表面に薄い金属層を形成しても良い。表面に形成される金属層としては、銀、パラジウム、銀とパラジウムの合金、金などの腐食されにくい貴金属や、ニッケル、スズなどの耐食性に優れた金属が好適である。
　＜本発明に係わる薄膜太陽電池の製造方法の説明＞
　次に、上記構成の薄膜太陽電池の製造方法を、太陽電池ストリングの形成工程、接着剤塗布工程、バスバー配置工程、接着工程、バスバー端部切断工程、配線工程、ラミネート工程、に分けて、図２ないし図６を参照して説明する。ただし、図２に示す工程図は、形成される太陽電池ストリングを一側面から見た概略断面の工程図、図３は、同じく形成される太陽電池ストリングを前記一側面と直交する他の側面から見た概略断面の工程図であり、図３は主にバスバーの配置から切断までの工程を示している。また、図４は、導電性接着剤の配置例を示す斜視図、図５は、配線工程の説明図、図６は、ラミネート工程の説明図である。
　（１）太陽電池ストリングの形成工程（図２（ａ）参照）
　まず、ガラス基板等の透光性絶縁基板１１上に、透明導電膜１２として、例えばＳｎＯ2（酸化錫）を熱ＣＶＤ法等で形成する。次に、ＹＡＧレーザの基本波等を用いて透明導電膜１２のパターニングを行なう。次に、レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、透明導電膜１２を短冊状に分離して、分離ライン１５を形成した後、純水で超音波洗浄し、光電変換層１３を形成する。光電変換層１３としては、例えば、ａ－Ｓｉ：Ｈｐ層、ａ－Ｓｉ：Ｈｉ層からなる上部（受光面側）セル、μｃ－Ｓｉ：Ｈｐ層、μｃ－Ｓｉ：Ｈｎ層からなる下部セルを成膜する。
　次に、例えばＹＡＧレーザの第二高調波やＹＶＯ4レーザを用いて、光電変換層１３をレーザでパターニングする。レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、光電変換層１３を短冊状に分離し、透明導電膜１２と裏面電極層１４とを電気的に接続するためのコンタクトライン１６を形成する。
　次に、マグネトロンスパッタ法等により、裏面電極層１４として、ＺｎＯ（酸化亜鉛）／Ａｇを成膜する。ＺｎＯの厚みは５０ｎｍ程度とすることができる。なお、ＺｎＯの代わりに、ＩＴＯやＳｎＯ2等の透光性が高い膜を用いても良い。銀の膜厚は１２５ｎｍ程度とすることができる。なお、裏面電極層１４において上記のＺｎＯ等の透明性導電膜は割愛しても構わないが、高い変換効率を得るためにはあった方が望ましい。
　次に、裏面電極層１４をレーザでパターニングする。レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、裏面電極層１４を短冊状に分離し、分離ライン１７を形成する。この際、レーザによる透明導電膜１２へのダメージを避けるため、レーザには、透明導電膜１２の透過性の良いＹＡＧレーザの第二高調波等を使用することが好ましく、ＹＶＯ4レーザを用いても構わない。また、透明導電膜１２へのダメージを最小限に抑え、かつ、裏面電極層１４の加工後の銀電極のバリの発生を抑制する加工条件を選択することが好ましい。
　次に、透光性絶縁基板１１側から分離ライン１７の長手方向に直交する方向に第１レーザ光を照射することによって、分離ライン１７の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する光電変換層１３及び裏面電極層１４を帯状に除去して、第１レーザ光の照射領域に周縁溝１９を形成する。この後、周縁溝１９のさらに外側の領域については、分離ライン１７の長手方向に直交する方向に透光性絶縁基板１１側から第１レーザ光とは波長の異なる第２レーザ光を照射することによって、周縁溝１９のさらに外側の領域（透光性絶縁基板１１の周縁部全周）に位置する透明電極層１２、光電変換層１３及び裏面電極層１４（図２（ａ）中、破線により示す）を除去（トリミング）する。また、透光性絶縁基板１１側から分離ライン１７の長手方向に第２レーザ光を照射することによって、分離ライン１７の長手方向に直交する方向の両端に位置する透明電極層１２、光電変換層１３及び裏面電極層１４をそれぞれ帯状に除去（トリミング）する。このトリミング領域は、後に透光性絶縁基板１１の周縁部全周に取り付けられる金属フレームとの間の電気絶縁耐圧を向上させるために形成される。このようにして、図２（ａ）に示す太陽電池ストリング１０が形成される。
　（２）塗布工程（図２（ｂ）及び図４参照）
　塗布工程では、上記構成の太陽電池ストリング１０の裏面電極層１４上に所定の間隔を存して導電性接着剤１８を塗布する。
　具体的に説明すると、バスバー形成部位となる裏面電極層１４の表面上に、導電性接着剤１８（１８ａ，１８ａ，・・・）を所定の間隔を存して複数箇所にそれぞれ塗布する。すなわち、図４に示すように、塗布長さＸの導電性接着剤１８ａが、裏面電極層１４上にピッチＹで塗布されている。この場合、導電性接着剤１８ａの塗布長さＸとして例えば３～１０ｍｍ程度、ピッチＹとして例えば７０～１００ｍｍ程度とすることができる。また、塗布する厚さは３０μｍ程度とする。ここで、バスバー形成部位となる裏面電極層１４の長さＺは、１４００ｍｍ程度であるので、一つの裏面電極層１４上に導電性接着剤１８ａを１４～２０箇所塗布することになる。図３に示す例では、左側の裏面電極層１４上と右側の裏面電極層１４上の２つの裏面電極層上の計２８箇所に導電性接着剤１８ａを塗布する。なお、場合によっては中央部の裏面電極層上にもバスバーを接着する場合があるので、この場合には計４２箇所に導電性接着剤１８ａを塗布する。
　なお、この塗布工程では、塗布する接着材料として導電性接着剤１８を例示しているが、半田を裏面電極層１４上に所定の間隔を存して塗布してもよい。また、導電性接着剤１８の代わりに導電性テープを裏面電極層１４上に所定の間隔を存して接着してもよい。
　（３）バスバー配置工程（図２（ｃ）及び図３（ａ）参照）
　バスバー配置工程では、リールに予め巻回されているテープ状の導電性線材をテンションをかけながら裏面電極層の長手方向に沿って引き出す工程を実施する。
　すなわち、導電性接着剤１８ａを塗布したそれぞれの裏面電極層１４，１４上に、テープ状のバスバー２１を配置する。
　バスバー２１の引き出し方法は、リール５１から出ているバスバー２１の先端部をチャック部材５４でチャックし、このチャック部材５４を裏面電極層１４の一方の端部（図３（ａ）中右側）から他方の端部（図３（ａ）中左側）まで図示しない駆動手段によって水平移動させればよい。
　また、引き出し時にバスバー２１にかけるテンションは、各リール５１に繰り出し機構部５５を設け、この繰り出し機構部５５によって、引き出されるバスバー２１に常に一定のテンションがかかるように構成しておけばよい。
　なお、上記説明では、バスバー２１の引き出しを裏面電極層１４上で行っているが、バスバー２１を引き出した後、その下に裏面電極層１４が位置するように太陽電池ストリング１０を移動させるようにしてもよい。
　（４）接着工程（図２（ｄ）及び図３（ｂ）参照）
　接着工程では、引き出したバスバー２１にテンションをかけた状態で、裏面電極層上に塗布されている導電性接着剤に押し当てて接着する工程を実施する。なお、裏面電極層上に導電性接着剤の代わりに半田が塗布されている場合には、押し当てながら加熱する工程を実施することになる。
　すなわち、上記バスバー配置工程において引き出したテープ状のバスバー２１を、裏面電極層１４上に塗布されている導電性接着剤１８（１８ａ）に押し当てて接着する。
　具体的に説明すると、引き出したバスバー２１をその状態のまま降下（または、太陽電池ストリング１０側をバスバー２１に向かって上昇）させることによって、バスバー２１を裏面電極層１４上の導電性接着剤１８（１８ａ）に押し当てる（図２（ｄ）及び図３（ｂ）参照）。すなわち、塗布されている導電性接着剤１８（１８ａ）の箇所を図示しないプレス装置によってバスバー２１の上方から加圧する。このとき、図３（ｂ）に示すように、透光性絶縁基板（以下、単に「基板」ともいう。）１１の端部上方に配置された昇降可能な第１押さえ機構部３１を降下させてバスバー２１を上から押さえた状態で接着する。
　そして、この状態で、導電性接着剤１８（１８ａ）を完全に硬化させないような比較的低温の加熱を行なうことにより仮接着する。例えば、導電性接着剤１８（１８ａ）が熱硬化性樹脂と金属粒子とを含むものである場合、該熱硬化性樹脂の硬化温度より７０～１００℃程度の低い温度で加熱を行なうことにより仮接着を行なうことができる。この後、導電性接着剤１８（１８ａ）を硬化させる温度の加熱を行なうことにより本接着する。例えば、導電性接着剤１８（１８ａ）が熱硬化性樹脂と金属粒子とを含むものである場合、該熱硬化性樹脂の硬化温度以上（例えば１７０～１８０℃等）で加熱を行なうことにより本接着を行なうことで、裏面電極層１４上にバスバー２１を接着することができる。
　（５）バスバー端部切断工程（図３（ｃ）～（ｆ）参照）
　バスバー端部切断工程は、第１工程～第５工程からなる。
　第１工程（図３（ｃ）参照）では、接着工程で使用した第１押さえ機構部３１によりバスバー２１を押さえた状態で、この第１押さえ機構部３１とバスバー２１の最も外側の接着部１８１（最も外側に塗布された導電性接着剤１８ａの位置）との間（より好ましくは接着部１８１の近傍）の上方に配置された昇降可能な第２押さえ機構部３２を降下させて、バスバー２１を押さえる。このように、第２押さえ機構部３２でバスバー２１の接着部１８１近傍を押さえることで、以後の工程において、この接着部１８１に応力がかからないようにしている。
　第２工程（図３（ｄ）参照）では、第１押さえ機構部３１及び第２押さえ機構部３２でバスバー２１を押さえた状態で、チャック部材５４を基板１１側（図３（ｄ）中右方向）Ｘ１に水平移動させることにより、チャック部材５４と第１押さえ機構部３１との間のバスバー部分２１ａを弛ませて変形させる。このときの弛みの起点は、第１押さえ機構部３１による押さえ位置となる。
　この場合、第１押さえ機構部３１は、基板１１の端部からチャック部材５４側に若干はみ出した状態で配置されていることから、バスバー部分２１ａは、第１押さえ機構部３１の起点部分で下側に押し曲げられることになる。その結果、バスバー部分２１ａの弛みによる変形は、略Ｎ字形状の変形となる。つまり、第１押さえ機構部３１の起点部分では、バスバー部分２１ａは常に下側に押し曲げられて同じ形状となるようにしている。これは、バスバー部分２１ａの変形形状が同一形状でないと、後述する切断部材４７の位置が固定であった場合、切断刃の間にバスバー部分２１ａの切断箇所がうまく入らない可能性があるからである。
　また、チャック部材５４を基板１１側に移動させることによるバスバー部分２１ａの基板１１側への押し圧力は、第２押さえ機構部３２によって阻止され、その直後の接着部１８１に押し圧力がかかることはない。また、バスバー部分２１ａを弛ませることで、その後の工程において、基板１１とバスバー２１との間に隙間を発生させやすくすることができる（これについては後述する）。
　第３及び第４工程（図３（ｅ）参照）では、第１押さえ機構部を上昇させてバスバー２１から離し（図示省略）、この状態でチャック部材５４を上方Ｙ１に移動させることにより、第２押さえ機構部３２より外側のバスバー部分２１ａを基板１１から浮かせるように変形させる。ただし、第１押さえ機構部３１を上昇させてバスバー２１から離した状態で、チャック部材５４はそのままの位置をキープし、基板１１側を第２押さえ機構部３２とともに下方に移動させることにより、第２押さえ機構部３２より外側のバスバー部分２１ａを基板１１から浮かせるように変形させてもよい。
　なお、第１押さえ機構部の上昇（第３工程）と、チャック部材５４の上方Ｙ１への移動、または、基板１１と第２押さえ機構部３２の下方への移動（第４工程）とは、同時に実施してもよい。このとき、バスバー部分２１ａには上向きの応力が発生するが、この応力は第２押さえ機構部３２の押さえ部分が発生の起点となっており、内側の接着部１８１への伝達が防止されている。
　また、このとき外側のバスバー部分２１ａは弛んだ状態で上方に屈曲しているため、バスバー部分２１ａと基板１１との間に十分な隙間Ｐを作ることができる。すなわち、基板１１からバスバー部分２１ａを十分に離すことができる。ここで、バスバー部分２１ａを弛ませずにピンと張った状態で第４工程を実施した場合、チャック部材５４から第２押さえ機構部３２までの直線距離が若干長くなるため、ピンと張ったバスバー部分２１ａには曲げ圧力よりも引っ張り圧力の方が強くかかり、十分な曲げ効果が得られない。これに対し、本実施形態のようにバスバー部分２１ａを弛んだ状態で屈曲させておくと、引っ張り圧力は屈曲したバスバー部分２１ａが若干伸びるように変形することで吸収できるため、バスバー部分２１ａを十分に屈曲させることができるものである。
　第５工程（図３（ｆ）参照）では、第２押さえ機構部３２の外側において、浮かせたバスバー部分２１ａと基板１１との間の隙間Ｐに切断部材（ニッパ等）４７を差し込み、基板１１の端部（トリミング領域）にバスバー２１がはみ出さないように、バスバー部分２１ａを切断して除去する。
　この後、図示は省略しているが、第２押さえ機構部３２を上昇させて、バスバー２１の端部の切断を終了する。
　なお、上記のようにしてバスバー２１の一方の端部を切断すると、基板１１を１８０度水平回転させて、今度はバスバー２１の他方の端部をチャック部材５４でチャックし、この後、上記第１工程から第５工程（図３（ｃ）～（ｆ））までを実施して、他方の端部の切断も行う。ただし、バスバー端部切断工程（図３（ｃ）～（ｆ））では、第１押さえ機構部３１と第２押さえ機構部３２とチャック部材５４とを基板１１の反対側の端部にも設けておき、基板１１の両端部（トリミング領域）にはみ出したバスバー２１の両端部分を同時に切断する構成としてもよい。このようにすれば、基板１１を１８０度水平回転させる工程が不要となる。
　（６）配線工程（図５参照）
　次の配線工程では、上記構成の太陽電池ストリング１０上に、接着用のＥＶＡシート３５を配置し、そのＥＶＡシート３５上に、絶縁膜（以下、「絶縁フィルム」という。）４１で被覆されたフラットケーブルからなる正極リード線４２と負極リード線４３とを、互いの先端部を対向させた状態で一直線状に（若しくは幅方向にずらせた平行状態に）配置する。そして、正極リード線４２の一端部を、一方のバスバー（正極集電部）２１ａの中央位置に接続し、他端部を、太陽電池ストリング１０のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング１０の面に対して所定角度（図５では垂直方向）に折り曲げて出力リード部４２ａとする。同様に、負極リード線４３の一端部を、他方のバスバー（負極集電部）２１ｂの中央位置に接続し、他端部を、太陽電池ストリング１０のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング１０の面に対して所定角度（図５では垂直方向）に折り曲げて出力リード部４３ａとする。
　（７）ラミネート工程（図６参照）
　上記のように各リード線４２，４３を配置した後、次に図６に示すように、正極リード線４２及び負極リード線４３の各出力リード部４２ａ，４３ａに開口部４４ａ，４４ａ及び開口部４５ａ，４５ａをそれぞれ挿通させた状態で、封止絶縁フィルム４４と耐候性・高絶縁性のための裏面保護シートとしてのバックフィルム４５とを配置し、これらを加熱圧着することによってラミネート工程（及びキュア工程）を実施し、太陽電池ストリング１０の全面にバックフィルム４５をラミネート封止する。
　本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　なお、この出願は、日本で２００９年５月１９日に出願された特願２００９－１２１１９３号に基づく優先権を請求する。その内容はこれに言及することにより、本出願に組み込まれるものである。また、本明細書に引用された文献は、これに言及することにより、その全部が具体的に組み込まれるものである。
　本発明に係る太陽電池の製造方法によれば、バスバーの切断工程において、バスバーを浮かせて切断するときに、接着部分に負荷をかけることなく、確実に切断することができる。したがって本発明は、接着部分の剥がれ等の不具合が発生せず、太陽電池の製品品質を向上させることができる点で有用である。
　１０　太陽電池ストリング
　１１　透光性絶縁基板
　１２　透明導電膜（第１電極層）
　１３　光電変換層
　１４　裏面電極層（第２電極層）
　１５，１７　分離ライン
　１６　コンタクトライン
　１８（１８ａ）　導電性接着部材（導電性接着剤）
　１８１　接着部
　２１　バスバー
　２１ａ　バスバー部分
　３１　第１押さえ機構部
　３２　第２押さえ機構部
　３５　ＥＶＡシート
　４１　絶縁膜（絶縁フィルム）
　４２　正極リード線
　４２ａ，４３ａ　出力リード部
　４３　負極リード線
　４４　封止絶縁フィルム
　４４ａ，４５ａ　開口部
　４５　バックフィルム（裏面保護シート）
　４７　切断部材（ニッパ等）
　５１　リール
　５４　チャック部材
　５５　繰り出し機構部
　１１２　バスバー
　１１２ａ　バスバー部分
　１１３　接着部
　１１５　ニッパ等の刃物

Claims (4)

  1. 　基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上に、両端部をチャック部材によって支持されたテープ状のバスバーを、導電性接着部材を介して接着する接着工程と、
    　接着後のバスバーを、前記基板の縁から所定距離内側に入ったところで切断する切断工程とを備えた太陽電池の製造方法において、
    　前記接着工程は、前記基板の端部上方に配置された第１押さえ機構部により前記バスバーを上から押さえた状態で接着し、
    　前記切断工程は、
    　前記第１押さえ機構部により前記バスバーを押さえた状態で、前記第１押さえ機構部と前記バスバーの接着部との間を第２押さえ機構部で押さえる第１工程と、
    　第１工程実施後に、前記第１押さえ機構部及び第２押さえ機構部でバスバーを押さえた状態で、前記チャック部材を基板側に移動させることにより、前記チャック部材と前記第１押さえ機構部との間のバスバー部分を弛ませて変形させる第２工程と、
    　第２工程実施後に、前記第１押さえ機構部を前記バスバーから離す第３工程と、
    　第３工程実施後に、前記第２押さえ機構部より外側のバスバー部分を前記基板から浮かせる第４工程と、
    　第４工程実施後に、前記第２押さえ機構部の外側において浮かせたバスバー部分を切断する第５工程と、からなることを特徴とする太陽電池の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の太陽電池の製造方法において、
    　前記第４工程では、前記基板を前記第２押さえ機構部とともに下方に移動させることにより、前記第２押さえ機構部より外側のバスバー部分を前記基板から浮かせることを特徴とする太陽電池の製造方法。
  3. 　請求項１に記載の太陽電池の製造方法において、
    　前記第４工程では、前記チェックを上方に移動させることにより、前記第２押さえ機構部より外側のバスバー部分を前記基板から浮かせることを特徴とする太陽電池の製造方法。
  4. 　請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法において、
    　前記第３工程と前記第４工程とを同時に実施することを特徴とする太陽電池の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177131A (ja) * 1999-12-16 2001-06-29 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池用リード線自動半田付け方法及びその装置
JP2005150570A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Canon Inc 光起電力素子及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177131A (ja) * 1999-12-16 2001-06-29 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池用リード線自動半田付け方法及びその装置
JP2005150570A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Canon Inc 光起電力素子及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220165908A1 (en) * 2019-03-29 2022-05-26 Wuxi Coop & Inno Green Energy Technology Co., Ltd. Method for manufacturing photovoltaic (pv) module
US12087875B2 (en) * 2019-03-29 2024-09-10 Jiangsu Coop&Inno Green Energy Technology Co., Ltd. Method for manufacturing photovoltaic (PV) module

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