WO2017056483A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2017056483A1
WO2017056483A1 PCT/JP2016/004354 JP2016004354W WO2017056483A1 WO 2017056483 A1 WO2017056483 A1 WO 2017056483A1 JP 2016004354 W JP2016004354 W JP 2016004354W WO 2017056483 A1 WO2017056483 A1 WO 2017056483A1
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WO
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solar cell
metal electrode
cell module
electrode portion
solar
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Application number
PCT/JP2016/004354
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English (en)
French (fr)
Inventor
豪 高濱
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—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
    • 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
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • 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 solar cell module.
  • Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert clean and infinitely supplied solar energy into electrical energy.
  • the output per solar cell is about several watts and is brittle. Therefore, when a solar cell is used as a power source for a house or a building, the output is increased by electrically connecting a plurality of solar cells, and the solar cells are protected from impact by using glass or a resin-filled member. A solar cell module configured to protect is used.
  • a connection electrode formed on one light receiving surface side and the other back surface side There is known a method of connecting a connection electrode formed on a wire using a wiring material.
  • the solar cell is cracked by bending the hard wiring material, or an operation such as bending the hard wiring material in advance is required to prevent the solar cell from cracking.
  • the process of connecting the solar cells two by two is sequentially carried out, there is a problem that it takes time to manufacture and it is difficult to increase productivity.
  • an example is disclosed in which a wiring material arranged on the light receiving surface side of the solar battery cell and a wiring material arranged on the back surface side are divided and arranged.
  • solder is further arranged at a connection portion between a wiring material made of a copper wire arranged on the front surface side and coated with solder and a wiring material arranged on the back surface side.
  • solder in addition to the step of placing the wiring material, it is necessary to place solder on the connection portion of the wiring material, and it is also necessary to solder additional portions that had not previously been required to be soldered It is difficult to simplify the manufacturing process.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a solar cell module with improved productivity.
  • a first solar cell and a second solar cell that are arranged with a first insulator, a first metal electrode portion, and a first main surface and a second main surface, respectively; Two metal electrode portions and a second insulator in this order, wherein the first metal electrode portion is disposed on the first main surface side of the first solar cell, and The second metal electrode portion extends to the gap, and the second metal electrode portion is disposed on the second main surface side of the second solar battery cell, and extends to the gap.
  • the first metal electrode portion and the second metal electrode portion An embodiment of a solar cell module in which are electrically connected in a gap is provided.
  • a solar cell module with improved productivity and yield can be provided.
  • FIG. 1A is a partial plan view of the solar cell module according to the first embodiment.
  • FIG.1 (b) is an enlarged view of the broken-line area
  • FIG.1 (c) is a top view of the photovoltaic cell which can be used for 1st Embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method for connecting solar battery cells in the first embodiment.
  • Fig.4 (a) is a top view of the resin tape with a metal film in a solar cell module.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 5A is a partial plan view of the solar cell module according to the second embodiment.
  • FIG.5 (b) is an enlarged view of the broken-line area
  • FIG. 6 is a partial plan view of the solar cell module according to the third embodiment.
  • FIG. 7A is a partial plan view of the solar cell module according to the fourth embodiment.
  • FIG.7 (b) is sectional drawing of the resin tape with a metal film used for the solar cell module in 4th Embodiment.
  • FIG. 8 is a partial plan view of the solar cell module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of a light diffusing plate material used in the solar cell module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of a light diffusing plate material used in the solar cell module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the solar cell module according to the sixth embodiment.
  • Fig.11 (a) is sectional drawing of the solar cell module in a prior art example.
  • FIG.11 (b) is a top view of the photovoltaic cell which can be used for the photovoltaic module in a prior art example.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of a solar cell module 900 in a conventional example.
  • the solar cell module 900 includes a solar cell string in which a plurality of solar cells 913 are connected using a wiring material 914, a front surface side protection member 911 made of a plate material or a film, a front surface side filling member 912 that seals the solar cell string, and a back surface. It is a laminated body constituted by laminating a side filling member 916 and a back side protection member 917 made of a plate material or a film and disposed on the back side.
  • a glass plate or acrylic resin having high light transmittance is used for the surface side protection member 911.
  • a resin sheet having sufficient light transmittance and flexibility is used for the front side filling member 912.
  • the material of the front side filling member 912 is ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) that is currently widely used.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • a resin sheet having flexibility is used for the back surface side filling member 916.
  • the material of the back side filling member 916 is currently widely used.
  • a glass plate, an acrylic resin plate, a resin sheet, or the like is used for the back surface side protection member 917.
  • the solar cells 913 arranged in the solar cell module 900 have a “front surface (hereinafter referred to as a front surface)” on which sunlight mainly enters in a use environment and a back surface located on the back side of the front surface. It has two main surfaces. Since the surface mainly absorbs sunlight and generates power, the back surface side filling member 916 and the back surface side protection member 917 disposed on the back surface side of the solar battery cell 913 may not have translucency. .
  • EVA thermosetting resins such as polyolefins may be used for the front side filling member 912 and the back side filling member 916.
  • the front surface side filling member 912 and the back surface side filling member 916 are cross-linked by thermocompression bonding to seal the solar cell string.
  • the front surface side filling member 912 and the front surface side protection member 911, and the back surface side filling member 916 and the back surface side protection member 917 are bonded.
  • the solar cell module 900 having the cross-sectional structure shown in FIG. Next, a configuration of a solar cell string in which a plurality of solar cells 913 are connected using the wiring material 914 will be described.
  • the solar battery cell 913 includes a crystalline semiconductor substrate having a photoelectric conversion region and an electrode for collecting carriers (electrons and holes) generated in the photoelectric conversion region. Specifically, 1) a semiconductor junction region is formed on a crystalline semiconductor substrate made of silicon or the like by a diffusion method or an evaporation method, and 2) a protective film and a transparent conductive oxide made of silicon nitride or the like on the semiconductor junction region.
  • a photoelectric conversion element 923 is formed by forming a transparent conductive oxide film made of Subsequently, solar cells 913 are formed by forming comb-shaped electrodes 933 on both the front and back surfaces of the photoelectric conversion element 923 using 3) a resin paste containing conductive metal powder or the like.
  • the structure of the photoelectric conversion region is not limited to this, and may be a silicon heterojunction (SHJ) structure in which an amorphous silicon layer containing a dopant is stacked over a crystalline semiconductor substrate.
  • SHJ silicon heterojunction
  • FIG. 11B is a plan view of a solar battery cell 913 that can be used in the solar battery module 900 in the conventional example.
  • the comb-shaped electrode 933 includes a bus bar electrode portion 933a to which a wiring member 914 is attached when connecting a plurality of solar cells 913, and a bus bar electrode portion 933a orthogonal to the bus bar electrode portion 933a.
  • a finger electrode portion 933b formed to be narrower than 933a.
  • the wiring material 914 used for connecting the solar cells 913 may be a core material made of copper coated with silver or solder.
  • the first solar cell 913a is arranged on the work table, and the wiring member 914 having a length corresponding to about two solar cells 913a is arranged on the bus bar electrode portion 933a of the solar cell 913a.
  • the wiring member 914 is arranged in such a form that about half of the length of the wiring member 914 is positioned on the first solar cell 913a.
  • the second solar cell 913b After fixing the first solar cell 913a and the wiring member 914 by a method such as soldering, the second solar cell 913b is disposed on the remaining half of the wiring member 914. At the same time, a wiring member 914 for connecting the second solar cell 913b and the third solar cell 913c is disposed on the bus bar electrode portion 933a of the second solar cell 913b, Fix in the same way. Thereafter, this process is repeated until a desired number of solar cells 913 are connected to form a solar cell string having a cross-sectional structure shown in FIG.
  • the solar cell module 900 according to the conventional example is provided with the solar cell string formed as described above. Next, the connection method of the photovoltaic cell in embodiment of this invention is explained in full detail.
  • FIG. 1A is a partial plan view of the solar cell module 100 according to the first embodiment.
  • FIG.1 (b) is an enlarged view of broken line area
  • FIG.1 (c) is a top view of the photovoltaic cell 114 which can be used for 1st Embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
  • all of the protective members except the solar cell string can use the same material as that of the conventional solar cell module 900. Therefore, description is abbreviate
  • FIG. 1st Embodiment not only the photovoltaic cell 913 provided with the bus-bar electrode part 933a and the finger electrode part 933b in the surface electrode but only the finger electrode part 933b is provided, and the bus-bar electrode part 933a is not provided.
  • a solar battery cell 114 as shown in FIG. The configuration of the electrodes on the back surface may be different from the front surface or may be the same configuration, for example, a bus bar electrode portion may be provided, or the electrodes may be provided on the entire back surface side. . In this embodiment, it demonstrates as what forms the solar cell module 100 using the photovoltaic cell 114.
  • FIG. Solar cell 114 has a first main surface that is a main light receiving surface and a second main surface that faces away from the first main surface.
  • FIG. 1A is a partial plan view of the solar cell module 100 and shows the positional relationship between the first metal electrode portion 123, the solar battery cell 114, and the second metal electrode portion 125. .
  • the first metal electrode portion 123 and the second metal electrode portion 125 are in contact with each other via the conductive adhesive 143 or 145, and the adjacent solar cells 114. They are electrically connected to each other.
  • the conductive adhesive used in the present embodiment is an anisotropic conductive adhesive.
  • a printing-type anisotropic conductive paste (ThreeBond 3373) available from Three Bond Co., Ltd., or an anisotropic conductive film form Examples thereof include an adhesive (ThreeBond 3370K).
  • These anisotropically conductive adhesives are adhesives that are conductive only in an arbitrary axial direction.
  • the anisotropic conductive adhesives are conductive in the Z-axis direction and have an XY plane. Is insulative.
  • the first metal electrode portion 123 and the second metal electrode portion 125 play a role of the bus bar electrode portion 933a and the wiring member 914 in the comb-shaped electrode 933 in the conventional solar battery cell 913.
  • a specific example of the first main surface side of the solar battery cell 114 will be described. First, the surface of the solar battery cell 114 including only the finger electrode portion 933b of the comb-shaped electrode 933 is connected via the conductive adhesive 143. 1 metal electrode part 123 contacts. When the solar battery cell 114 receives light and performs photoelectric conversion, the photoelectric carriers generated by the photoelectric conversion gather to the finger electrode portions 933b provided in the entire area of the solar battery cell 114, and pass through the conductive adhesive 143. It flows into the first metal electrode part 123.
  • the 1st metal electrode part 123 plays the role equivalent to the bus-bar electrode part 933a among the comb-shaped electrodes 933 by the side of the main light-receiving surface of the conventional solar cell 913, and also the conventional solar cell module. It also plays the role of the wiring material 914 in 900.
  • FIG. 3 is a diagram showing a method for connecting the solar cells 114 in the first embodiment.
  • resin tapes 113 and 115 with metal films are prepared.
  • 4A is a plan view of the resin tape 113 with a metal film in the solar cell module 100.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the resin tape 113 with a metal film is provided with the first metal electrode portion 123 intermittently on the insulator 133 made of resin and in the form of a single tape, and further conductive so as to cover the first metal electrode portion 123.
  • Adhesive 143 is provided.
  • the insulator 133 corresponds to a first insulator.
  • the resin tape 115 with a metal film disposed on the back side of the solar battery cell 114 has the same configuration. That is, the resin tape 115 with a metal film is provided with the second metal electrode portion 125 intermittently on the insulator 135 made of resin and in the form of a single tape, and further covers the second metal electrode portion 125. Is provided with a conductive adhesive 145.
  • the insulator 135 corresponds to a second insulator. A method for producing the metal film-attached resin tapes 113 and 115 will be described later.
  • the resin tapes 113 and 115 with metal films and the solar cells 114 are aligned and arranged so as to have the positional relationship shown in FIG.
  • the resin tapes 113 and 115 with metal films are arranged with the surface on which the conductive adhesive 143 or 145 is formed facing the solar battery cell 114.
  • the resin tapes 113 and 115 with metal films and the solar battery cells 114 are fixed by thermocompression bonding.
  • the first solar cell 114, the first metal electrode portion 123, and the conductive adhesive Conductivity among the agents 143 and 145, the second metal electrode portion 125, and the second solar battery cell 114 is ensured.
  • a solar cell string is formed.
  • the completed solar cell string is sealed in the filling member in the same manner as in the conventional solar cell module 900.
  • the length of the first metal electrode portion 123 is, for example, about 5 to 10 mm longer than the width of the solar cell 114 in the direction in which the first metal electrode portion 123 extends, but is not limited thereto. .
  • the length may be appropriately changed according to the arrangement interval of the solar battery cells 114 as long as the first main faces or the second main faces of the solar battery cells 114 are not in contact with each other and short-circuited.
  • the material used for the first metal electrode portion 123 is not particularly limited as long as it is a highly conductive metal such as silver (Ag), copper (Cu), and aluminum (Al) or an alloy thereof.
  • the thickness of the first metal electrode portion 123 is, for example, about 20 ⁇ m to 100 ⁇ m, and preferably about 25 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the first metal electrode portion 123 is made of copper (Cu) and has a thickness of 25 ⁇ m.
  • the material used for the second metal electrode portion 125 is the same as the material used for the first metal electrode portion 123.
  • the materials used for the first metal electrode part 123 and the second metal electrode part 125 may be common (same), for example.
  • the insulator 133 on which the first metal electrode portion 123 is disposed in advance may be in the form of a resin tape having a width of about 1 mm to 2 mm, and the thickness may be 100 ⁇ m or less.
  • the material used for the insulator 133 is, for example, selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI) resin, ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), polyolefin, and mixtures thereof. Is preferred.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PI polyimide
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • polyolefin polyolefin
  • a flexible resin film made of a resin such as PET or PI is suitable, but the material is not limited to this. In this embodiment, PET resin is used.
  • the material used for the insulator 135 is similar to the material used for the insulator 133. Note that as the material of at least one of the insulator
  • the resin tape 113 with a metal film is formed, for example, by forming a first metal electrode portion 123 having an arbitrary size on an insulator 133 having a large area and further covering the entire surface of the insulator 133 with a conductive adhesive 143. May be formed by overlapping and then cutting into a long and narrow shape, and a specific manufacturing method is not limited.
  • the method of arranging the first metal electrode portion 123 on the insulator 133 in advance may be a printing method or a vapor deposition method, and the method is not limited.
  • the thickness of the first metal electrode portion 123, the thickness of the insulator 133, and the thickness of the conductive adhesive 143 can be arbitrarily set as long as the entire resin tape 113 with a metal film has flexibility.
  • the thickness of the first metal electrode portion 123 is 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the first metal electrode portion 123 is about 200 ⁇ m, the flexibility of the resin tape 113 with the metal film is deteriorated no matter how thin the insulator 133 and the conductive adhesive 143 are. If it becomes like this, the effect of this invention shown later cannot be acquired.
  • the conductive adhesive 143 used for the resin tape 113 with a metal film may be a paste-like anisotropic conductive adhesive prepared by dispersing conductive particles in a resin. Moreover, you may use the anisotropic conductive adhesive formed in the form like a double-sided tape. By using an anisotropic conductive adhesive, carriers are directed in the direction from the solar cell 114 toward the first metal electrode portion 123 and in the direction from the second metal electrode portion 125 toward the adjacent solar cell 114. And can be made insulating between adjacent solar cells 114.
  • the conductive adhesive 143 is formed so as to cover the entire first metal electrode portion 123.
  • the conductive adhesive 143 is used.
  • a gap corresponding to the thickness of the first metal electrode portion 123 may be formed between 143 and the insulator 133.
  • the solar cell string formed by the method described so far is sealed with a filling member by a method similar to the conventional method to form the solar cell module 100. Next, the effect in this embodiment is demonstrated.
  • the first effect is that solar cells 114 are not connected one by one in order as in the prior art, but a plurality of (for example, three or more) cells are arranged side by side and connected at a time to form a solar cell string.
  • the work time can be greatly reduced. That is, productivity is increased (productivity is improved).
  • the second effect is that the solar cell 114 can be prevented from cracking when the solar cell string is formed. Since the resin tape 113 with a metal film including the first metal electrode portion 123 and the resin tape 115 with a metal film including the second metal electrode portion 125 in this embodiment are both thin and flexible, the solar cell string Even if it contacts the solar cell 114 during formation, the solar cell 114 is not damaged. Therefore, the risk that the solar battery cell 114 breaks is greatly reduced. That is, the yield is improved (yield is improved). As described above, due to the two effects, according to the present embodiment, it is possible to provide the solar cell module 100 with high productivity and improved yield.
  • the example in which the resin tape 113 with the metal film includes the insulator 133, the first metal electrode portion 123, and the conductive adhesive 143 has been described.
  • the first metal electrode portion 123 and the conductive adhesive have been described.
  • a copper wire in which a copper core wire is coated with solder may be used.
  • the copper core wire functions in the same manner as the first metal electrode portion 123, and the solder functions in the same manner as the conductive adhesive 143. Since the conductivity of the solder layer is not directional, it is necessary to adjust the length of the copper wire so that the first main surfaces of the adjacent solar cells 114 do not contact each other.
  • FIG. 5A is a partial plan view of a solar cell module 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is an enlarged view of the broken line region R2 in FIG.
  • FIG. 123 and the width of the second metal electrode portion 225 are different from each other in the width of the second metal electrode portion 225 disposed on the second main surface side of the other solar cell 114 (second solar cell). This is wider than the width of the first metal electrode portion 123.
  • the influence on the power generation performance is small. Therefore, even if the width of the second metal electrode portion 225 is increased, the influence on the photoelectric conversion efficiency of the solar battery cell 114 is small.
  • the metal electrode part 123 and the 2nd metal electrode part 225 can be made easy to contact.
  • the width of the second metal electrode portion 225 is not limited as long as it is wider than the first metal electrode portion 123.
  • the width of the second metal electrode portion 225 is 2 times the width of the first metal electrode portion 123. It is preferable to have a width of twice or more.
  • the thickness of the second metal electrode portion 225 may be different from that of the first metal electrode portion 123, and specifically, may be thinner than the first metal electrode portion 123.
  • the electrical resistance of a metal is inversely proportional to the cross-sectional area with respect to the direction in which the current flows. Therefore, for example, if the width of the metal electrode portion is doubled, the electrical resistance will be the same even if the thickness is 0.5 times . From the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the solar cell module 200, it is appropriate to optimize the thickness of the second metal electrode portion 225.
  • the width of the insulator 235 in which the second metal electrode portion 225 is formed is preferably the same as that of the second metal electrode portion 225.
  • FIG. 6 is a partial plan view of the solar cell module 300 according to the third embodiment.
  • positioned at the 2nd main surface of the photovoltaic cell 114 (2nd photovoltaic cell) is substantially the whole 2nd main surface of the photovoltaic cell 114. Covering. As described in the second embodiment, even if a member that does not transmit light is disposed on the back surface side where sunlight does not directly enter, there is little influence on the power generation performance, so the area of the second metal electrode portion 325 is increased. Even so, there is little influence on the photoelectric conversion efficiency of the solar battery cell 114.
  • the second metal electrode portion 325 is formed so as to cover almost the entire second main surface of the solar battery cell 114. Since the second metal electrode portion 325 has a large width and extends into the gap between the solar cells 114, the first metal electrode portion 123 disposed on the first main surface and the second metal electrode portion 325 disposed on the second main surface. Even when the arrangement position of the second metal electrode portion 325 is shifted, both can be reliably brought into contact with each other. In addition, a part of the incident light that has passed through the solar battery cell 114 and reached the back surface side of the solar battery cell 114 is reflected by the second metal electrode portion 325 and re-enters the back surface side of the solar battery cell 114. As a result, the power generation efficiency of the solar cell module 300 can be increased.
  • the thickness of the second metal electrode portion 325 arranged on the second main surface may be thinner than the thickness of the first metal electrode portion 123 arranged on the first main surface.
  • the width of the insulator 335 in which the second metal electrode portion 325 is formed is preferably the same as that of the second metal electrode portion 325.
  • FIG. 7A is a partial plan view of the solar cell module 400 in the fourth embodiment.
  • FIG.7 (b) is sectional drawing of the resin tape 413 with a metal film used for the solar cell module 400 in this embodiment.
  • the resin tape 413 with a metal film disposed on the first main surface of the solar cell 114 (first solar cell) is a conductive adhesive 443.
  • a light diffusing layer 453 is provided on the surface opposite to the surface provided with.
  • the resin tape with metal film 413 having a cross-sectional shape as shown in FIG. 7B is used, but the shape of the surface provided with the light diffusion layer 453 is not limited, and the light diffusion layer The surface provided with 453 may be flat.
  • the light diffusing substance forming the light diffusion layer 453 may be an organic material, an inorganic material, or a mixture thereof.
  • the light diffusing layer 453 is formed by, for example, coating on the surface of the insulator 433.
  • the light diffusing substance is an inorganic substance, for example, vapor deposition is performed on the surface of the insulator 433.
  • the light diffusion layer 453 may be formed.
  • the resin tape with a metal film 413 having a surface as shown in FIG. 7B is used as the surface of the insulator 433, and aluminum is selected and vapor-deposited as a light diffusive substance. 453 is formed.
  • the light incident on the resin tape with metal film 413 is diffused by the light diffusion layer 453, and a surface-side filling member (not shown) and a surface-side protection member (not shown) constituting the solar cell module 400, And re-enter the solar battery cell 114.
  • the light incident on the resin tape with metal film 413 can also contribute to the photoelectric conversion, and the conversion efficiency of the solar battery cell 114 is increased (the conversion efficiency is improved).
  • the metal film disposed on the first main surface side is the metal film disposed on the first main surface side regardless of the form described in the first to third embodiments.
  • the resin tape with metal film 413 having the light diffusion function described in this embodiment can be used in combination.
  • at least one of the resin tapes with metal film disposed on the first main surface side and the second main surface side has a light diffusion function. You may have.
  • FIG. 8 is a partial plan view of a solar cell module 500 according to the fifth embodiment.
  • the first metal electrode portion and the second metal of the solar cell string are formed.
  • a conductive material is sandwiched between the electrodes.
  • a light diffusing plate material 518 is sandwiched as a conductive material.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of a light diffusing plate member 518 used in the solar cell module 500 in the present embodiment.
  • a light diffusing plate member 518 is disposed in the gap between adjacent solar cells 114 along the direction orthogonal to the resin tapes 113 and 115 with metal film. ing.
  • the light diffusing plate 518 is a plate in which another metal such as silver (Ag) is coated on a core wire made of copper (Cu) or an alloy containing Cu, for example. What was press-processed so that it may become a cross-sectional structure in which several unevenness
  • the surface of the light diffusing plate 518 may be a flat surface.
  • the width of the light diffusing plate 518 is arbitrary, but in this embodiment, the width is made smaller than the gap between the adjacent solar cells 114. This is to prevent the light diffusing plate material 518 and the solar battery cell 114 from contacting and causing a short circuit.
  • the light-diffusing plate member 518 receives sunlight in the gap between adjacent solar cells 114 in the solar cell string.
  • the light diffusing plate member 518 reflects the sunlight incident on the light diffusing plate member 518 to the solar battery cell 114 on the same principle as the resin tape with metal film 413 used in the fourth embodiment. And re-enter.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a solar cell module 600 according to the sixth embodiment.
  • the first metal electrode portion 632 and the second metal electrodes 632 and the second back surface filling member 626 used for the formation of the solar cell module 600 are provided on the front surface side filling member 622 and the back surface side filling member 626.
  • a metal electrode portion 636 previously formed is used.
  • positioned at the 1st main surface of the photovoltaic cell 114 has the width
  • the second metal electrode portion 636 formed in advance on the back surface side filling member 626 disposed on the second main surface of the solar battery cell 114 is any of the shapes described in the first to third embodiments. It may be a shape.
  • the front surface side protection member 111 and the back surface side protection member 117 are the same as the front surface side protection member 911 and the back surface side protection member 917 in the conventional example.
  • the first metal electrode portion 632 is formed in advance on the front surface side filling member 622 and the second metal electrode portion 636 is formed in advance on the back surface side filling member 626, when the solar cell module 600 is formed. Therefore, the number of members that need to be aligned is reduced, and the entire alignment becomes easy. Therefore, according to this embodiment, a solar cell module with improved productivity can be provided.
  • the solar cells are not limited to those using single crystal silicon, but may be those using a polycrystalline silicon substrate or a thin film silicon substrate.
  • the shape of the solar battery cell is also arbitrary.
  • the width and thickness required for the first and second metal electrode portions vary depending on the size of the solar cell, but in any case, the width and thickness of the metal electrode portion so that an arbitrary photoelectric conversion efficiency can be obtained. May be designed.
  • only the end portion of at least one of the first and second metal electrode portions, that is, the portion corresponding to the gap between the adjacent solar cells may be designed to be thick. By doing so, the first and second metal electrode portions can be easily stacked while reducing the amount of metal used.
  • the configuration of the solar cell module is not limited to that described in the specification, and includes, for example, the case where both the front surface side protection member and the back surface side protection member are glass plates, or both are resin sheets.
  • the materials used for the front side filling member and the back side filling member may be the same or different.
  • the front side filling member may be polyolefin and the back side filling member may be EVA.
  • the total number of filling member layers may be three or more.
  • Solar cell module 114 913 Solar cell 123, 632 First metal electrode part 125, 225, 325, 636 Second metal electrode part 133, 433 Insulator ( First insulator) 135, 235, 335 Insulator (second insulator) 143, 145, 443 conductive adhesive 453 light diffusion layer 518 light diffusion plate material

Abstract

第１の絶縁体（１３３）と、第１の金属電極部（１２３）と、間隙を設けて並べられそれぞれ第１主面及び第２主面を備える第１の太陽電池セル（１１４）及び第２の太陽電池セル（１１４）と、第２の金属電極部（１２５）と、第２の絶縁体（１３５）と、をこの順に備える太陽電池モジュール（１００）であって、第１の金属電極部（１２３）は第１の太陽電池セル（１１４）の第１主面側に配置されかつ間隙に延びており、第２の金属電極部（１２５）は第２の太陽電池セル（１１４）の第２主面側に配置されかつ間隙に延びており、第１の金属電極部（１２３）と第２の金属電極部（１２５）とが間隙において電気的に接続される。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。
　一般に、太陽電池セルの１枚当りの出力は数ワット程度であり、かつ脆い。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池セルを電気的に接続することによって出力を増大させ、ガラスや樹脂充填部材等を用いて太陽電池セルを衝撃から保護するように構成された太陽電池モジュールが用いられる。
　太陽電池モジュールを形成するにあたり、複数の太陽電池セルを電気的に接続する方法として、隣接する２枚の太陽電池セルにおいて、一方の受光面側に形成された接続用電極と、他方の裏面側に形成された接続用電極とを配線材を用いて接続する方法が知られている。しかしながら、この方法では硬い配線材が曲げられることによって太陽電池セルが割れたり、太陽電池セルの割れを防止するために硬い配線材をあらかじめ折り曲げる等の作業が必要になったりする。また、太陽電池セルを２枚ずつ接続する工程を順送りしていくため、製造にも時間がかかり、生産性を高めることが難しいという課題があった。
　こういった問題を解決する方法として、太陽電池セルの受光面側に配置する配線材と、裏面側に配置する配線材とを分断して配置する例が開示されている。
特開２００４－５５５９６号公報
　ここで、上記特許文献の図１４においては、表面側に配置されはんだコートされた銅線からなる配線材と、裏面側に配置する配線材との接続部分に、更にはんだを配置している。このような構成では、配線材を配置する工程のほかに、配線材の接続部分にはんだを配置する作業が必要となるうえ、従来、はんだ付けする必要が無かった箇所も追加ではんだ付けする必要があり、製造工程を簡略化することが困難である。
　本発明は上記を鑑みてなされたものであり、生産性が向上した太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
　第１の絶縁体と、第１の金属電極部と、間隙を設けて並べられ、それぞれ第１主面及び第２主面を備える第１の太陽電池セル及び第２の太陽電池セルと、第２の金属電極部と、第２の絶縁体と、をこの順に備える太陽電池モジュールであって、第１の金属電極部は、第１の太陽電池セルの第１主面側に配置され、かつ間隙に延びており、第２の金属電極部は、第２の太陽電池セルの第２主面側に配置され、かつ間隙に延びており、第１の金属電極部と第２の金属電極部とが間隙において電気的に接続されている太陽電池モジュールの一態様を提供する。
　本発明によれば、生産性及び歩留が向上した太陽電池モジュールを提供することができる。
図１（ａ）は、第１の実施形態における太陽電池モジュールの部分平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中の破線領域の拡大図である。図１（ｃ）は、第１の実施形態に使用することができる太陽電池セルの平面図である。 図２は、図１におけるＡ－Ａ線の断面図である。 図３は、第１の実施形態における太陽電池セルの接続方法を示す図である。 図４（ａ）は、太陽電池モジュールにおける金属膜付き樹脂テープの平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ－Ｂ線の断面図である。 図５（ａ）は、第２の実施形態における太陽電池モジュールの部分平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）中の破線領域の拡大図である。 図６は、第３の実施形態における太陽電池モジュールの部分平面図である。 図７（ａ）は、第４の実施形態における太陽電池モジュールの部分平面図である。図７（ｂ）は、第４の実施形態における太陽電池モジュールに用いる金属膜付き樹脂テープの断面図である。 図８は、第５の実施形態における太陽電池モジュールの部分平面図である。 図９（ａ）は、図８におけるＣ－Ｃ線の断面図である。図９（ｂ）は、第５の実施形態における太陽電池モジュールに用いる光拡散性の板材の断面図である。 図１０は、第６の実施形態における太陽電池モジュールの断面図である。 図１１（ａ）は、従来例における太陽電池モジュールの断面図である。図１１（ｂ）は、従来例における太陽電池モジュールに用いることができる太陽電池セルの平面図である。
　本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであって、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。また、便宜上、断面図以外の図面においてもハッチングを施している場合がある。
　（従来の太陽電池モジュールの構成）
　まず、従来の太陽電池モジュールの全体構造と、太陽電池セルの従来の接続方法について説明する。なお、太陽電池モジュール全体の構成は従来例と本願発明の実施例において同じであるため、各実施形態では説明を省略する。
　図１１（ａ）は、従来例における太陽電池モジュール９００の断面図である。太陽電池モジュール９００は、配線材９１４を用いて複数の太陽電池セル９１３を接続した太陽電池ストリング、板材又はフィルムからなる表面側保護部材９１１、太陽電池ストリングを封止する表面側充填部材９１２及び裏面側充填部材９１６、板材又はフィルムからなり裏面側に配置される裏面側保護部材９１７、を積層して構成される積層体である。
　表面側保護部材９１１には、光透過性が高いガラス板又はアクリル樹脂等が用いられる。表面側充填部材９１２には、十分な光透過性と柔軟性とを有する樹脂シートが用いられる。表面側充填部材９１２の材料は、現在広く利用されているのがエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）である。裏面側充填部材９１６には、柔軟性を有する樹脂シートが用いられる。裏面側充填部材９１６の材料は、現在広く利用されているのがＥＶＡである。裏面側保護部材９１７には、ガラス板、アクリル樹脂板、又は樹脂シート等が用いられる。
　なお、太陽電池モジュール９００中に配置されている太陽電池セル９１３は、使用環境において太陽光が主に入射する“おもて面（以後、表面とする）”と、表面の裏側に位置する裏面との２つの主面を備えている。主に表面が太陽光を吸収して発電を行うため、太陽電池セル９１３の裏面側に配置される裏面側充填部材９１６及び裏面側保護部材９１７は、透光性を有していなくてもよい。また、表面側充填部材９１２及び裏面側充填部材９１６には、ＥＶＡのみならず、ポリオレフィン類等さまざまな熱硬化性樹脂を用いてもよい。
　上記のような積層体が構成されるように各材料を順次積層した後、加熱圧着によって表面側充填部材９１２及び裏面側充填部材９１６を架橋させて、太陽電池ストリングを封止する。同時に、表面側充填部材９１２と表面側保護部材９１１、裏面側充填部材９１６と裏面側保護部材９１７とを接着する。こうして、図１１（ａ）に示す断面構造を有する太陽電池モジュール９００が形成される。次に、配線材９１４を用いて複数の太陽電池セル９１３を接続させた太陽電池ストリングの構成について説明する。
　（太陽電池セルと従来の太陽電池ストリングの構成）
　まず、太陽電池セル９１３の概略構成を説明する。太陽電池セル９１３は、光電変換領域を備えた結晶系半導体基板と、光電変換領域で発生したキャリア（電子及びホール）を収集するための電極とを備える。具体的には、１）拡散法又は蒸着法等によってシリコン等からなる結晶半導体基板上に半導体接合領域を形成し、２）半導体接合領域上に窒化シリコン等からなる保護膜及び透明導電性酸化物からなる透明導電性酸化膜を形成することによって光電変換素子９２３を形成する。続いて、光電変換素子９２３の表裏両面に、３）導電性の金属粉末等を含む樹脂ペースト等を用いて櫛型電極９３３を形成することによって、太陽電池セル９１３が形成される。なお、光電変換領域の構成はこれに限定されるものではなく、結晶系半導体基板上にドーパントを含む非晶質シリコン層を積層させてなるシリコンヘテロ接合（ＳＨＪ）構造であってもよい。
　図１１（ｂ）は、従来例における太陽電池モジュール９００に用いることができる太陽電池セル９１３の平面図である。図１１（ｂ）に示すように、櫛型電極９３３は、複数の太陽電池セル９１３を接続する際に配線材９１４が取り付けられるバスバー電極部９３３ａと、バスバー電極部９３３ａに直交し、バスバー電極部９３３ａよりも細く形成されているフィンガー電極部９３３ｂとを備えている。
　次に、太陽電池セル９１３を接続して太陽電池ストリングを形成する従来の方法を説明する。太陽電池セル９１３を接続するのに用いる配線材９１４は、銅からなる芯材に、銀やはんだをコーティングしたものであってよい。まず、１枚目の太陽電池セル９１３ａを作業テーブル上に配置し、太陽電池セル９１３ａのバスバー電極部９３３ａ上に、太陽電池セル９１３ａの約２枚分の長さを有する配線材９１４を配置する。このとき、配線材９１４の長さの約半分が一枚目の太陽電池セル９１３ａ上に位置するような形態で配置する。１枚目の太陽電池セル９１３ａと配線材９１４とを、例えばはんだ付け等の方法で固定したのち、残り半分の配線材９１４の上に２枚目の太陽電池セル９１３ｂを配置する。それと同時に、２枚目の太陽電池セル９１３ｂと３枚目の太陽電池セル９１３ｃとを接続するための配線材９１４を、２枚目の太陽電池セル９１３ｂのバスバー電極部９３３ａ上に配置し、先程と同様の方法で固定する。以降、太陽電池セル９１３が所望の枚数だけ連結されるまでこの工程を繰り返し、図１１（ａ）に示す断面構造を備える太陽電池ストリングを形成する。このようにして形成された太陽電池ストリングを備えていることが、従来例による太陽電池モジュール９００である。次に、本願発明の実施形態における太陽電池セルの接続方法について詳述する。
　〔第１の実施形態〕
　図１（ａ）は、第１の実施形態における太陽電池モジュール１００の部分平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中の破線領域Ｒ１の拡大図である。図１（ｃ）は、第１の実施形態に使用することができる太陽電池セル１１４の平面図である。図２は、図１（ａ）におけるＡ－Ａ線の断面図である。なお、太陽電池モジュール１００のうち、太陽電池ストリングを除く保護部材等は全て、従来の太陽電池モジュール９００と同様の材料を用いることができる。そのため、太陽電池モジュール１００の全体の構成については説明を省略し、太陽電池ストリングの形成方法について詳しく説明する。
　第１の実施形態においては、表面電極にバスバー電極部９３３ａ及びフィンガー電極部９３３ｂを備えた太陽電池セル９１３だけではなく、フィンガー電極部９３３ｂのみを備えバスバー電極部９３３ａを備えない図１（ｃ）に示すような太陽電池セル１１４を使用することができる。なお、裏面における電極の構成は、例えばバスバー電極部が設けられたり、又は電極が裏面側の全面に設けられている等、表面と異なる構成であってもよいし、同じ構成であってもよい。本実施形態においては、太陽電池セル１１４を用いて太陽電池モジュール１００を形成するものとして説明を行う。なお、太陽電池セル１１４は、主受光面である第１主面及び第１主面と背向する第２主面を有する。
　図１（ａ）には、太陽電池モジュール１００の部分平面図であり、第１の金属電極部１２３と、太陽電池セル１１４と、第２の金属電極部１２５との位置関係が示されている。太陽電池モジュール１００においては、隣接した２枚の太陽電池セル１１４のうち、一方の太陽電池セル１１４(第１の太陽電池セル)の第１主面側（表面側）に第１の金属電極部１２３、及び、他方の太陽電池セル１１４（第２の太陽電池セル）の第２主面側（裏面側）に第２の金属電極部１２５をそれぞれ備える。隣接した２枚の太陽電池セル１１４の間隙において、第１の金属電極部１２３と、第２の金属電極部１２５とが導電性接着剤１４３又は１４５を介して接触し、隣接する太陽電池セル１１４同士が電気的に接続される。
　本実施形態で用いられている導電性接着剤とは異方導電性接着剤であり、例えば、株式会社スリーボンドから入手可能な印刷型異方導電性ペースト（ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ３３７３）、又は異方導電性フィルム状接着剤（ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ３３７０Ｋ）等が挙げられる。これらの異方導電性接着剤は、任意の軸方向にのみ導電性を有する接着剤であり、例えば、図中の座標を基準とすると、Ｚ軸方向には導電性を有し、かつＸＹ平面に対しては絶縁性を示す。
　つまり、従来の太陽電池セル９１３における櫛型電極９３３のうちバスバー電極部９３３ａと、配線材９１４とが担う役割を、第１の金属電極部１２３及び第２の金属電極部１２５が担っている。太陽電池セル１１４の第１主面側について具体例を説明すると、まず、櫛型電極９３３のうちフィンガー電極部９３３ｂのみを備える太陽電池セル１１４の表面に、導電性接着剤１４３を介して、第１の金属電極部１２３が接触する。太陽電池セル１１４が光を受けて光電変換を行うと、光電変換によって生じた光電キャリアは、太陽電池セル１１４の全域に設けられたフィンガー電極部９３３ｂへと集まり、導電性接着剤１４３を介して第１の金属電極部１２３へと流入する。第１の金属電極部１２３と第２の金属電極部１２５とが、導電性接着剤１４３及び１４５を介して接触する部位において、隣接する太陽電池セル１１４との導通が確保される。このように、第１の金属電極部１２３は、従来の太陽電池セル９１３の主受光面側の櫛型電極９３３のうち、バスバー電極部９３３ａと同等の役割を担い、更に、従来の太陽電池モジュール９００における配線材９１４の役割をも担っている。
　図３は、第１の実施形態における太陽電池セル１１４の接続方法を示す図である。まず、金属膜付き樹脂テープ１１３及び１１５を準備する。図４（ａ）は、太陽電池モジュール１００における金属膜付き樹脂テープ１１３の平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ－Ｂ線の断面図である。金属膜付き樹脂テープ１１３は、樹脂からなり一本のテープ状である絶縁体１３３上に、第１の金属電極部１２３を断続的に備え、更に第１の金属電極部１２３を覆うように導電性接着剤１４３を備えている。なお、本実施形態では、絶縁体１３３は第１の絶縁体に相当する。太陽電池セル１１４の裏面側に配置する金属膜付き樹脂テープ１１５も同じ構成である。つまり、金属膜付き樹脂テープ１１５は、樹脂からなり一本のテープ状である絶縁体１３５上に、第２の金属電極部１２５を断続的に備え、更に第２の金属電極部１２５を覆うように導電性接着剤１４５を備えている。なお、本実施形態では、絶縁体１３５は第２の絶縁体に相当する。この金属膜付き樹脂テープ１１３及び１１５の作製方法は後に説明する。
　次に、金属膜付き樹脂テープ１１３及び１１５と、太陽電池セル１１４とを、図３に示した位置関係になるように位置合わせをして配置する。このとき、金属膜付き樹脂テープ１１３及び１１５は、導電性接着剤１４３又は１４５が形成された面を太陽電池セル１１４に向けて配置する。続いて、金属膜付き樹脂テープ１１３及び１１５と、太陽電池セル１１４とを加熱圧着によって固定する。これによって、隣接する太陽電池セル１１４（第１の太陽電池セル及び第２の太陽電池セル）同士の間隙において、第１の太陽電池セル１１４と、第１の金属電極部１２３と、導電性接着剤１４３及び１４５と、第２の金属電極部１２５と、第２の太陽電池セル１１４との間の導通が確保される。このようにして、太陽電池ストリングが形成される。完成した太陽電池ストリングは、従来例による太陽電池モジュール９００を形成するのと同様にして充填部材中に封止される。
　第１の金属電極部１２３の長さは、一例では、太陽電池セル１１４のうち、第１の金属電極部１２３が延びる方向の幅よりも５～１０ｍｍ程度長く形成されるが、これに限定されない。太陽電池セル１１４の第１主面同士、又は第２主面同士が接触して短絡しない範囲で、太陽電池セル１１４の配置間隔に応じて適宜長さを変更してよい。第１の金属電極部１２３に用いられる材料は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）等の導電性の高い金属又はそれらの合金であれば特に限定されない。第１の金属電極部１２３の厚みは、例えば２０μｍ～１００μｍ程度であり、好ましくは２５μｍ～５０μｍ程度である。本実施形態では、第１の金属電極部１２３は銅（Ｃｕ）からなり、厚みが２５μｍである。また、第２の金属電極部１２５に用いられる材料は、第１の金属電極部１２３に用いられる材料と同様である。第１の金属電極部１２３及び第２の金属電極部１２５に用いられる材料は、例えば共通（同じ）であってもよい。
　第１の金属電極部１２３を予め配置する絶縁体１３３は、幅１ｍｍ～２ｍｍ程度の樹脂テープ状であってもよく、厚みは、１００μｍ以下であってもよい。絶縁体１３３に用いられる材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリオレフィン及びこれらの混合物からなる群から選択されることが好ましい。例えば、ＰＥＴ、又はＰＩ等の樹脂からなる柔軟な樹脂フィルムが適しているが、材料はこれに限定されない。本実施形態では、ＰＥＴ樹脂を用いている。また、絶縁体１３５に用いられる材料は、絶縁体１３３に用いられる材料と同様である。なお、絶縁体１３３及び絶縁体１３５の少なくとも一方の材料は、上記材料群から選択された材料が用いられてもよい。また、絶縁体１３３及び絶縁体１３５に用いられる材料は、例えば共通であってもよい。
　金属膜付き樹脂テープ１１３は、例えば、大面積の絶縁体１３３上に任意の大きさの第１の金属電極部１２３を形成し、更に絶縁体１３３のほぼ全面を覆うように導電性接着剤１４３を重ねて配置し、その後、細長く裁断することによって形成されてよく、具体的な作製方法は限定されない。
　金属膜付き樹脂テープ１１３のうち、第１の金属電極部１２３をあらかじめ絶縁体１３３上に配置する方法は、印刷法又は蒸着法等であってよく、方法は限定されない。第１の金属電極部１２３の厚み、絶縁体１３３の厚み、及び導電性接着剤１４３の厚みは、金属膜付き樹脂テープ１１３の全体が柔軟性を有する範囲で、任意に設定することができる。金属膜付き樹脂テープ１１３を柔軟なものとするためには、一例には、第１の金属電極部１２３の厚みは２００μｍ以下である。第１の金属電極部１２３の厚みが２００μｍ程度になると、絶縁体１３３及び導電性接着剤１４３の厚みをどれだけ薄くしても、金属膜付き樹脂テープ１１３の柔軟性が低下してしまう。こうなると、後に示す本願発明の効果が得られなくなる。
　金属膜付き樹脂テープ１１３に用いられる導電性接着剤１４３は、導電性粒子を樹脂中に分散させて調製したペースト状の異方導電性接着剤であってもよい。また、両面テープのような形態に形成した異方導電性接着剤を用いてもよい。異方導電性接着剤を用いることによって、太陽電池セル１１４から第１の金属電極部１２３へと向かう方向、及び第２の金属電極部１２５から隣接する太陽電池セル１１４へと向かう方向にはキャリアを流すことができ、隣接する太陽電池セル１１４の間では絶縁性とすることができる。
　本実施形態では、導電性接着剤１４３が第１の金属電極部１２３の全体を被覆するように形成されているが、テープ状の異方導電性接着剤を用いる場合には、導電性接着剤１４３と絶縁体１３３との間には第１の金属電極部１２３の厚みに応じた隙間が形成されてもよい。
　ここまで説明した方法で形成した太陽電池ストリングを、従来と同様の方法で充填部材により封止して、太陽電池モジュール１００を形成する。次に、本実施形態における効果を説明する。
　（発明の効果）
　本実施形態にかかる太陽電池ストリングの形成方法を用いて太陽電池モジュール１００を作製すると、主に２つの効果が得られる。
　第１の効果は、従来のように太陽電池セル１１４を、一枚ずつ順に連結するのではなく、複数枚（例えば３枚以上）を並べて一度に連結することにより、太陽電池ストリング形成に必要な作業時間を大幅に削減できることである。つまり、生産性が高くなる（生産性が向上する）。
　第２の効果は、太陽電池ストリング形成時に、太陽電池セル１１４の割れを抑制することができる点である。本実施形態における第１の金属電極部１２３を含む金属膜付き樹脂テープ１１３、及び第２の金属電極部１２５を含む金属膜付き樹脂テープ１１５は、いずれも薄く柔軟性があるため、太陽電池ストリング形成時に太陽電池セル１１４に接触したとしても、太陽電池セル１１４にダメージを与えない。従って、太陽電池セル１１４が割れるリスクが大きく減少する。つまり、歩留が改善する（歩留が向上する）。以上、２つの効果により、本実施形態によれば、生産性が高く歩留が改善した太陽電池モジュール１００を提供することができる。
　なお、ここまで、金属膜付き樹脂テープ１１３が、絶縁体１３３、第１の金属電極部１２３及び導電性接着剤１４３からなる例について説明してきたが、第１の金属電極部１２３及び導電性接着剤１４３の代替として、例えば銅の芯線をはんだで被覆した銅線等を使用してもよい。この場合、銅の芯線が第１の金属電極部１２３と同様の働きをし、はんだが導電性接着剤１４３と同様の働きをする。はんだ層の導電性には指向性が無いため、隣接する太陽電池セル１１４の第１主面同士が接触しないように銅線の長さを調整する必要がある。
　以降、この他の実施形態について詳細に説明するが、それぞれの実施形態に特徴的な構成以外は、第１の実施形態にて説明した構成と同一の符号を用いて説明し、その詳細な説明は省略する。
　〔第２の実施形態〕
　図５（ａ）は、本願発明の第２の実施形態における太陽電池モジュール２００の部分平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）中の破線領域Ｒ２の拡大図である。第２の実施形態においては、隣接した２枚の太陽電池セル１１４のうち、一方の太陽電池セル１１４（第１の太陽電池セル）の第１主面側に配置される第１の金属電極部１２３と、他方の太陽電池セル１１４（第２の太陽電池セル）の第２主面側に配置される第２の金属電極部２２５の幅が異なっており、第２の金属電極部２２５の幅のほうが第１の金属電極部１２３の幅よりも広い。太陽光が直接入射しない太陽電池モジュール２００の裏面側においては、光を透過しない材料が配置されていても発電性能への影響が少ない。そのため、第２の金属電極部２２５の幅が広くなっても、太陽電池セル１１４の光電変換効率への影響が少ない。
　第２の金属電極部２２５の幅を広くすることによって、太陽電池ストリング形成時に第１の金属電極部１２３と第２の金属電極部２２５との位置がずれてしまった場合にも、第１の金属電極部１２３と、第２の金属電極部２２５とを接触しやすくすることができる。第２の金属電極部２２５の幅は、第１の金属電極部１２３よりも広い限りにおいて限定されないが、例えば、第２の金属電極部２２５の幅が第１の金属電極部１２３の幅の２倍以上の幅を有することが好ましい。
　本実施形態において、第２の金属電極部２２５の厚みは、第１の金属電極部１２３と異なる厚みであってもよく、具体的には第１の金属電極部１２３よりも薄くてもよい。一般に、金属の電気抵抗は、電流が流れる方向に対する断面積に反比例するため、例えば金属電極部の幅を２倍とすれば、厚みは０．５倍であっても電気抵抗は同じ値となる。太陽電池モジュール２００の製造コストを削減する観点からも、第２の金属電極部２２５の厚みを適正化することは妥当である。また、第２の金属電極部２２５が形成されている絶縁体２３５の幅は、第２の金属電極部２２５と同程度の幅であることが好ましい。
　〔第３の実施形態〕
　図６は、第３の実施形態における太陽電池モジュール３００の部分平面図である。第３の実施形態においては、太陽電池セル１１４（第２の太陽電池セル）の第２主面に配置される第２の金属電極部３２５が、太陽電池セル１１４の第２主面のほぼ全面を覆っている。第２の実施形態で説明した通り、太陽光が直接入射しない裏面側には光を透過しない部材を配置しても発電性能への影響が少ないため、第２の金属電極部３２５の面積を大きくしても、太陽電池セル１１４の光電変換効率への影響が少ない。
　第３の実施形態においては、第２の金属電極部３２５は、太陽電池セル１１４の第２主面のほぼ全面を覆うように形成されている。第２の金属電極部３２５が、大きな幅で太陽電池セル１１４の間隙に延びているため、第１主面に配置された第１の金属電極部１２３と、第２主面に配置された第２の金属電極部３２５との配置位置がずれた場合にも確実に両者を接触させることができる。このほか、太陽電池セル１１４を通り抜けて太陽電池セル１１４の裏面側に到達した入射光の一部が第２の金属電極部３２５で反射されることによって太陽電池セル１１４の裏面側に再入射することができるようになり、太陽電池モジュール３００の発電効率が高められる効果もある。
　本実施形態においても、第２主面に配置される第２の金属電極部３２５の厚みが第１主面に配置される第１の金属電極部１２３の厚みよりも薄くてもよい。また、第２の金属電極部３２５が形成されている絶縁体３３５の幅は、第２の金属電極部３２５と同程度の幅であることが好ましい。
　〔第４の実施形態〕
　図７（ａ）は、第４の実施形態における太陽電池モジュール４００の部分平面図である。図７（ｂ）は、本実施形態における太陽電池モジュール４００に用いる金属膜付き樹脂テープ４１３の断面図である。第４の実施形態においては、金属膜付き樹脂テープ４１３の態様のみが第１～第３の実施形態と異なっている。図７（ａ）に示す太陽電池モジュール４００の部分平面図において、太陽電池セル１１４（第１の太陽電池セル）の第１主面に配置する金属膜付き樹脂テープ４１３は、導電性接着剤４４３を備える面と反対側の面に光拡散層４５３を備える。本実施形態においては、図７（ｂ）のような断面形状を備える金属膜付き樹脂テープ４１３を用いているが、光拡散層４５３を備える面の形状は限定されるものではなく、光拡散層４５３を備える面は平坦なものでもよい。
　光拡散層４５３を形成する光拡散性の物質は有機材料でも無機材料でもよく、これらの混合物でもよい。光拡散性の物質が有機材料である場合には、例えば絶縁体４３３の表面に塗布することによって光拡散層４５３を形成し、無機物質である場合には、例えば絶縁体４３３の表面に蒸着することによって光拡散層４５３を形成してよい。本実施形態では、絶縁体４３３の表面を図７（ｂ）のような形態とした金属膜付き樹脂テープ４１３を用いており、光拡散性の物質としてアルミニウムを選択して蒸着し、光拡散層４５３を形成している。
　本実施形態では、金属膜付き樹脂テープ４１３上に入射した光が光拡散層４５３によって拡散され、太陽電池モジュール４００を構成する表面側充填部材（図示しない）と表面側保護部材（図示しない）との界面で反射して太陽電池セル１１４に再入射するようになる。これによって、金属膜付き樹脂テープ４１３上に入射した光も光電変換に寄与させることができるようになり、太陽電池セル１１４の変換効率が高まる（変換効率が向上する）。このため、本実施形態によれば、生産性が高く歩留が改善しただけでなく、変換効率も高めた太陽電池モジュールを提供することができる。
　なお、第２主面側に配置される金属膜付き樹脂テープが第１～第３の実施形態で説明した形態のうちいずれの形態であっても、第１主面側に配置される金属膜付き樹脂テープとしては、本実施形態で説明した光拡散機能を有する金属膜付き樹脂テープ４１３を組み合わせて用いることができる。更に、両面受光型の太陽電池モジュールに金属膜付き樹脂テープ４１３を適用する場合には、第１主面側及び第２主面側に配置する金属膜付き樹脂テープの少なくとも一方が光拡散機能を有していてもよい。
　〔第５の実施形態〕
　図８は、第５の実施形態における太陽電池モジュール５００の部分平面図である。本実施形態においては、第１又は第４の実施形態のいずれかに記載されている方法を用いて太陽電池モジュール５００を形成するにあたり、太陽電池ストリングの第１の金属電極部と第２の金属電極部との間の部分に、導電性を有する物質を挟み込んでいる。本実施形態では、導電性を有する物質として、光拡散性の板材５１８を挟み込んでいる。
　図９（ａ）は、図８におけるＣ－Ｃ線の断面図である。図９（ｂ）は、本実施形態における太陽電池モジュール５００に用いる光拡散性の板材５１８の断面図である。図９（ａ）に示す太陽電池モジュール５００においては、隣接する太陽電池セル１１４同士の間隙において、金属膜付き樹脂テープ１１３及び１１５と直交する方向に沿って、光拡散性の板材５１８が配置されている。
　光拡散性の板材５１８は、例えば、銅（Ｃｕ）、又はＣｕを含む合金等からなる芯線に銀（Ａｇ）等の別の金属を被覆した板材を、図９（ｂ）に示すように、複数の凹凸が並ぶ断面構造になるようにプレス加工したものが用いられてもよい。又は、光拡散性の板材５１８の表面は平坦面でもよい。光拡散性の板材５１８の幅は任意であるが、本実施形態では、隣接する太陽電池セル１１４同士の間隙よりも幅を小さくしている。これは、光拡散性の板材５１８と太陽電池セル１１４とが接触し、短絡を起こすことを防ぐためである。
　図８に示すように、太陽電池ストリングにおける隣接する太陽電池セル１１４同士の隙間において、光拡散性の板材５１８はその大部分に太陽光を受ける。光拡散性の板材５１８は、第４の実施形態にて用いた金属膜付き樹脂テープ４１３と同様の原理で、光拡散性の板材５１８上に入射した太陽光を反射させ、太陽電池セル１１４へと再入射させることができる。その結果、本実施形態によれば、生産性が高く歩留が改善しただけでなく、変換効率を更に高めた太陽電池モジュールを提供することができる。
　〔第６の実施形態〕
　図１０は、第６の実施形態における太陽電池モジュール６００の断面図である。本実施形態では、金属膜付き樹脂テープ１１３及び１１５等を用いる代わりに、太陽電池モジュール６００の形成に用いる表面側充填部材６２２及び裏面側充填部材６２６に、第１の金属電極部６３２及び第２の金属電極部６３６を予め形成したものを用いる。この場合、太陽電池セル１１４の第１主面に配置される表面側充填部材６２２に予め形成される第１の金属電極部６３２は、第１の実施形態にて説明した幅、厚みを有することが好ましい。しかし、太陽電池セル１１４の第２主面に配置される裏面側充填部材６２６に予め形成される第２の金属電極部６３６は、第１～第３の実施形態で説明した形状のうち、どの形状であってもよい。なお、表面側保護部材１１１及び裏面側保護部材１１７は、従来例における表面側保護部材９１１及び裏面側保護部材９１７と同様である。
　本実施形態では、第１の金属電極部６３２が表面側充填部材６２２に、及び第２の金属電極部６３６が裏面側充填部材６２６に予め形成されているので、太陽電池モジュール６００を形成する際に位置あわせが必要となる部材が減少し、全体の位置あわせが容易になる。そのため、本実施形態によれば、生産性が向上した太陽電池モジュールを提供することができる。
　以上、６つの実施形態について説明したが、以上の実施形態は単なる例示であり、本願発明の目的を逸脱しない範囲においてさまざまな変更が可能であることは理解されるべきである。
　例えば、太陽電池セルは単結晶シリコンを用いたものに限定されず、多結晶シリコン基板や薄膜シリコン基板を用いたものであってもよい。更に、太陽電池セルの形状も任意である。太陽電池セルの大きさによって、第１及び第２の金属電極部に要求される幅や厚みは変わるが、いずれの場合でも、任意の光電変換効率が得られるように金属電極部の幅や厚みを設計してもよい。更に、第１及び第２の金属電極部の少なくとも一方の端部、つまり隣接する太陽電池セル同士の間隙にあたる部分だけを太く設計してもよい。こうすることで、金属の使用量を削減しつつ、第１及び第２の金属電極部を容易に重ねることができる。
　また、太陽電池モジュールの構成も明細書中にて説明したものに限定されず、例えば表面側保護部材及び裏面側保護部材がいずれもガラス板、又はいずれも樹脂シートである場合等も含まれる。また表面側充填部材と裏面側充填部材とに用いる材料は共通でもよいし異なっていてもよい。例えば、表面側充填部材がポリオレフィンであって裏面側充填部材がＥＶＡでもよい。また、充填部材層の総数が３層以上であってもよい。
　１００，２００，３００，４００，５００，６００，９００　　太陽電池モジュール
　１１４，９１３　　太陽電池セル
　１２３，６３２　　第１の金属電極部
　１２５，２２５，３２５，６３６　　第２の金属電極部
　１３３，４３３　　絶縁体（第１の絶縁体）
　１３５，２３５，３３５　　絶縁体（第２の絶縁体）
　１４３，１４５，４４３　　導電性接着剤
　４５３　　光拡散層
　５１８　　光拡散性の板材

Claims (10)

  1. 　第１の絶縁体と、
    　第１の金属電極部と、
    　間隙を設けて並べられ、それぞれ第１主面及び第２主面を備える第１の太陽電池セル及び第２の太陽電池セルと、
    　第２の金属電極部と、
    　第２の絶縁体と、
    をこの順に備える太陽電池モジュールであって、
    　前記第１の金属電極部は、前記第１の太陽電池セルの前記第１主面側に配置され、かつ前記間隙に延びており、
    　前記第２の金属電極部は、前記第２の太陽電池セルの前記第２主面側に配置され、かつ前記間隙に延びており、
    　前記第１の金属電極部と前記第２の金属電極部とが前記間隙において電気的に接続されている、太陽電池モジュール。
  2. 　請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第１の太陽電池セルと前記第１の金属電極部との間に導電性接着剤を更に備える、太陽電池モジュール。
  3. 　請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記導電性接着剤は、異方導電性接着剤又ははんだである、太陽電池モジュール。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第１の金属電極部と前記第２の金属電極部との間に前記導電性接着剤を備える、太陽電池モジュール。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第１の絶縁体及び前記第２の絶縁体のうち少なくとも一方は、ポリエチレンテレフタラート、ポリイミド系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィン及びこれらの混合物からなる群から選択される材料からなる、太陽電池モジュール。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第１の絶縁体及び前記第２の絶縁体のうち少なくとも一方は、前記第１の金属電極部又は前記第２の金属電極部に接触する面と反対の面に光拡散層を備える、太陽電池モジュール。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第２の金属電極部の幅は、前記第１の金属電極部の幅よりも太く形成されている、太陽電池モジュール。
  8. 　請求項７に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第２の金属電極部は、前記第２の太陽電池セルの前記第２主面の全面を覆う幅を有する、太陽電池モジュール。
  9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第１の金属電極部及び前記第２の金属電極部の端部において、前記第１の金属電極部及び前記第２の金属電極部のうち少なくとも一方の幅が太く形成されている、太陽電池モジュール。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第１の金属電極部及び前記第２の金属電極部は、銅又は銅を含む合金からなる、太陽電池モジュール。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05235391A (ja) * 1991-03-07 1993-09-10 Mitsubishi Electric Corp 薄膜太陽電池及びその製造方法並びに半導体装置の製造方法
JP2010087060A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2012009706A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Asahi Kasei E-Materials Corp 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2013030665A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp 光電変換装置モジュール、光電変換装置モジュールの製造方法、及び光電変換装置
JP2014003064A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Nisshinbo Holdings Inc 太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池モジュールの製造装置および太陽電池モジュール製造用被覆材
JP2014103300A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Choshu Industry Co Ltd 光発電装置
JP2014107356A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Dexerials Corp 太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュール
JP2014154671A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Nitto Denko Corp インターコネクタ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05235391A (ja) * 1991-03-07 1993-09-10 Mitsubishi Electric Corp 薄膜太陽電池及びその製造方法並びに半導体装置の製造方法
JP2010087060A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2012009706A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Asahi Kasei E-Materials Corp 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2013030665A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp 光電変換装置モジュール、光電変換装置モジュールの製造方法、及び光電変換装置
JP2014003064A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Nisshinbo Holdings Inc 太陽電池モジュールの製造方法、太陽電池モジュールの製造装置および太陽電池モジュール製造用被覆材
JP2014103300A (ja) * 2012-11-21 2014-06-05 Choshu Industry Co Ltd 光発電装置
JP2014107356A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Dexerials Corp 太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュール
JP2014154671A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Nitto Denko Corp インターコネクタ

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