WO2020100528A1 - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

太陽電池モジュール及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020100528A1
WO2020100528A1 PCT/JP2019/041160 JP2019041160W WO2020100528A1 WO 2020100528 A1 WO2020100528 A1 WO 2020100528A1 JP 2019041160 W JP2019041160 W JP 2019041160W WO 2020100528 A1 WO2020100528 A1 WO 2020100528A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
solar
light
receiving side
sealing material
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/041160
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
広平 小島
徹 寺下
Original Assignee
株式会社カネカ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社カネカ filed Critical 株式会社カネカ
Priority to JP2020556736A priority Critical patent/JP7337838B2/ja
Publication of WO2020100528A1 publication Critical patent/WO2020100528A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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 and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 discloses a solar battery module using such a back junction solar battery cell.
  • the present invention includes a solar cell string having a plurality of back junction solar cells that are arranged in series and electrically connected to each other, and a sealing material layer in which the solar cell string is embedded.
  • the present invention includes a pair of solar cell strings arranged in parallel, each having a plurality of back surface junction type solar cells arranged in series and electrically connected, and the pair of solar cell strings embedded.
  • a solar cell module comprising a sealing material layer, wherein the tab wires electrically connected to the solar cells at the ends of the pair of solar cell strings are electrically connected by a crossover wire, wherein the tab wires are The former and the latter of the crossover wiring are arranged on the back side and the light receiving side, respectively, and overlap each other.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line IB-IB of FIG. 1A. It is a back view of a photovoltaic cell. It is sectional drawing of the 1st aspect of a solar cell string. It is sectional drawing of the 2nd aspect of a solar cell string. It is a figure which shows the electrical connection structure between a pair of photovoltaic cell adjacent to each other in Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a sectional view taken along the line IVB-IVB in FIG. 4A.
  • FIG. 3 is a back view of the solar cell string according to the first embodiment.
  • FIG. 5B is a sectional view taken along line VB-VB of FIG. 5A.
  • FIG. 6B is a sectional view taken along line VIB-VIB of FIG. 6A. It is a figure which shows the structure which arranged the tab wiring in several solar cell strings on the light-receiving side sealing material in Embodiment 1.
  • 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIB-VIIB of FIG. 7A.
  • FIG. 3 is a diagram showing a method of electrically connecting the terminal solar cell and the tab wiring in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a structure when a pair of first and second solar cell strings adjacent to each other on the light-receiving side sealing material in Embodiment 1 are electrically connected.
  • FIG. 9B is a sectional view taken along line IXB-IXB of FIG. 9A.
  • FIG. 3 is a diagram showing an electrical connection structure of tab wiring and crossover wiring on the light-receiving side sealing material in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a structure when a pair of second and third solar cell strings adjacent to each other on the light-receiving side sealing material in Embodiment 1 are electrically connected.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line XIB-XIB of FIG. 11A.
  • FIG. 3 is a diagram showing an electrical connection structure of a plurality of solar cell strings on the light-receiving side sealing material according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure in which a back surface side sealing material and a back surface side protective member are sequentially stacked on the solar cell string on the light receiving side sealing material in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state before electrically connecting tab wiring to the solar cell string on the light-receiving side sealing material in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state after electrically connecting tab wiring to the solar cell string on the light-receiving side sealing material in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main part of an electrical connection structure between a pair of solar cells adjacent to each other in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a main part of a modified example of the electrical connection structure between a pair of solar cells adjacent to each other in the second embodiment. It is sectional drawing of the modification of a solar cell module. It is a figure which shows the modification of the electrical connection structure of the several solar cell string on the light-receiving side sealing material.
  • the side of the solar cell module and the solar cell that receives sunlight is referred to as the “light receiving side” and the opposite side is referred to as the “back side”.
  • the surface on the light receiving side is referred to as a “light receiving surface” and the surface on the back side is referred to as a “rear surface”.
  • (Embodiment 1) 1A and 1B show a solar cell module M manufactured by the method according to the first embodiment.
  • the solar cell module M includes a plurality of solar cell strings 10 arranged in parallel at intervals, a sealing material layer 20 in which the solar cell strings 10 are embedded, a light receiving side of the sealing material layer 20, and The light-reception-side protection member 30 and the back-side protection member 40 are laminated on the back side.
  • Each of the plurality of solar battery strings 10 has a plurality of back surface junction type solar battery cells 11 arranged in series and electrically connected. The plurality of solar cells 11 are connected in a single ring.
  • FIG. 2 shows an example of the back junction solar cell 11 (hereinafter also simply referred to as “solar cell 11”).
  • a first electrode 111 of one of a p-type electrode and an n-type electrode and a second electrode 112 of the other are arranged on the back surface of a cell body 110 which is a rectangular semiconductor substrate. ..
  • Each of the first electrode 111 and the second electrode 112 has a comb shape, and is patterned so that the comb teeth mesh with each other.
  • the first electrode 111 has a plurality of first electrode finger portions 111a and one first electrode bus bar portion 111b.
  • Each of the plurality of first electrode finger portions 111 a is arranged so as to extend in the short side direction of the cell body 110 and extend in parallel in the long side direction at intervals.
  • the first electrode bus bar portion 111b is arranged to connect one ends of the plurality of first electrode finger portions 111a and to extend in the long side direction along one long side of the cell body 110.
  • the second electrode 112 has a plurality of second electrode finger portions 112a and one second electrode bus bar portion 112b.
  • Each of the plurality of second electrode finger portions 112a is arranged so as to extend between the first electrode finger portions 111a in the short side direction of the cell body 110 and to extend in parallel in the long side direction at intervals.
  • the second electrode bus bar portion 112b is arranged so as to connect one ends of the plurality of second electrode finger portions 112a and extend in the long side direction along the other long side of the cell body 110.
  • the shape and wiring pattern of the solar cell 11 are not limited to these.
  • the “singling connection” in the present application means, as shown in FIGS. 3A and 3B, any one of the first solar cells 11 ⁇ arranged in a row in the plurality of solar cells 11 of the solar cell string 10.
  • one end 11a of the second solar cell 11-2 is the first solar cell 11-1 as shown in FIG. 3A. Is arranged on the light receiving side of the other end portion 11b of the second solar battery cell 11-2 and overlaps with the other end portion 11b of the second solar battery cell 11-3 on the back side of the one end portion 11a of the third solar battery cell 11-3.
  • one end portion 11a of the second solar battery cell 11-2 is arranged on the back side of the other end portion 11b of the first solar battery cell 11-1 and overlaps with each other.
  • it refers to a cell connection structure in which the other end 11b of the second solar cell 11-2 is arranged and overlaps with the light receiving side of the one end 11a of the third solar cell 11-3.
  • the encapsulating material layer 20 is a resin layer having a light receiving side portion 21 on the light receiving side of the plurality of solar cell strings 10 and a back side portion 22 on the back side.
  • the encapsulating material layer 20 is formed by melting and integrating a light-receiving-side encapsulating material that is to be the light-receiving-side portion 21 and a back-side encapsulating material that is to be the back-side portion 22.
  • Examples of materials for forming the light-receiving side sealing material and the back side sealing material include ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), ethylene ethyl acrylate copolymer resin (EEA), and ethylene ⁇ -olefin copolymer resin.
  • the light-receiving side sealing material and the back side sealing material may be formed of the same material or different materials.
  • the light-receiving side protection member 30 for example, a transparent plate material such as glass, acrylic resin, polycarbonate resin or the like can be used.
  • the back side protection member 40 include a laminate (plate material) obtained by laminating films containing an olefin resin such as polyethylene terephthalate resin (PET) and polyethylene (PE), a fluorine-containing resin, or a silicone-containing resin. ..
  • a plurality of solar battery strings 10 in which a plurality of solar battery cells 11 are connected in a single ring are manufactured.
  • one (the right side in the front view of FIG. 4A) of one end 11a and the other (the left side in the front view of FIG. 4A) of them The other end portion 11b is overlapped so that the former is arranged on the light receiving side and the latter is arranged on the back side, and then the first electrode bus bar portion 111b of the first electrode 111 of one solar battery cell 11 and the other solar battery cell.
  • the second electrode busbar portion 112b of the eleventh second electrode 112 is electrically connected. It should be noted that one pair of one end portion 11a and the other end portion 11b of the other of the pair of solar battery cells 11 may be overlapped so that the former is arranged on the back side and the latter is arranged on the light receiving side.
  • a conductive electrode connecting member 12 is used, and the first electrode bus bar portion 111b and the electrode connecting member 12 are soldered or a conductive adhesive is used. And the second electrode bus bar portion 112b and the electrode connecting member 12 may be electrically connected in the same manner.
  • the electrode connecting members 12 are preferably arranged at a plurality of places.
  • the plurality of solar battery cells 11 are connected in a single ring and the plurality of solar battery cells 11 are connected.
  • the solar cell string 10 in which 11 is arranged in series and electrically connected is obtained.
  • the light-receiving side protection member 30 and the light-receiving side sealing material 21 ′ are laminated in that order, and a plurality of solar cell strings 10 are provided thereon.
  • the light-receiving surface is opposed to the light-receiving side sealing material 21 ', and the light-receiving surface is arranged in parallel with a space.
  • the first electrode bus bar portion 111b is provided in the arrangement direction of the solar battery strings 10 at the end portion on the string end side.
  • the arranged solar battery cells 11 and the solar battery cells 11 in which the second electrode bus bar portion 112b is arranged at the end portion on the string end side are arranged alternately.
  • the tab wiring 13 is arranged so as to be drawn out to the side of the end portion on the end side, and the first electrode bus bar portion 111b or the second electrode bus bar portion 112b arranged on the end portion of the string end side and extending in the long side direction. And the tab wiring 13 are electrically connected.
  • the tab wiring 13 is preferably arranged at a plurality of locations.
  • the electrical connection between the first electrode bus bar portion 111b or the second electrode bus bar portion 112b of the solar cell 11 at the end and the tab wiring 13 is heated by contacting the heat source 50 on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • the solar cell 11 at the end is pressed against the light-receiving side sealing material 21 ′ by the heat source 50 to make surface contact.
  • this electrical connection is performed by heating on the light-receiving side sealing material 21 ', the heat is conducted to the solar cell 11 at the end, whereby the light-receiving side sealing material 21' is softened or melted and the one end side Is fused to the solar battery cell 11 at the end.
  • the light-receiving side sealing material 21 ′ may include a thermoplastic resin that is plasticized by reheating. preferable.
  • the "electrical connection made on the light-receiving side sealing material 21 '" in the present application means the electrical connection made at the facing position of the light-receiving side sealing material 21'. Therefore, for example, even when the light-receiving side sealing material 21 'is arranged upright and the surface of the light-receiving side sealing material 21' is a vertical plane, the electrical connection made at the facing position of the light-receiving side sealing material 21 'is It is included in "electrical connection made on the light-receiving side sealing material 21 '".
  • the electrical connection means performed by heating for example, means using a conductive adhesive or means by soldering can be mentioned.
  • a conductive adhesive that is electrically connected by heating at a relatively low temperature.
  • an appropriate amount of paste-like conductive adhesive 14 is attached onto the first electrode bus bar portion 111b or the second electrode bus bar portion 112b of the solar cell 11 at the end, and further, After arranging the tab wiring 13 thereon, the heat source 50 is brought into contact with the tab wiring 13 and heated to cure the conductive adhesive 14.
  • the conductive adhesive 14 includes an uncured paste-like thermosetting resin and metal conductive particles dispersed therein.
  • thermosetting resin include epoxy resin, imide resin, and phenol resin.
  • metal of the conductive particles include silver, tin, nickel, copper, zinc and the like, or alloys thereof.
  • the heating temperature in the electrical connection between the terminal solar cell 11 and the tab wiring 13 softens or melts the light-receiving side sealing material 21 ′ to promote fusion to the terminal solar cell 11,
  • the temperature is preferably 50 ° C. or higher higher than the melting point of the light-receiving side sealing material 21 ′.
  • the heating temperature is preferably higher than the melting point of the light-receiving side encapsulating material 21 ′ from the viewpoint of preventing the light-receiving side encapsulating material 21 ′ from being damaged by excessive melting and local curing of the light-receiving side encapsulating material 21 ′. Is 250 ° C. or higher.
  • the melting point of the light-receiving side sealing material 21 ′ is, for example, 60 to 80 ° C. for ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), 60 to 120 ° C. for olefin resin, and 90 to 100 ° C. for ionomer resin.
  • the melting point of the light-receiving side sealing material 21 ' is a melting peak temperature measured by differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS K7121: 2012.
  • the bridging wiring 15 is arranged so as to pass between the second tab wiring 13 extending from 11 and the second tab wiring 13.
  • first and second tab wirings 13 and the crossover wirings 15 are electrically connected by heating, fusion of the first and second solar cell strings 10 to the light-receiving side sealing material 21 ′ is performed.
  • at least one of the first and second tab wirings 13 and the crossover wiring 15 is disposed in contact with the light-receiving side sealing material 21 ′, and thus the light-receiving side sealing material 21 ′ is arranged. It is preferable to fuse the wires to each other, and as shown in FIG. 10, it is more preferable to arrange the crossover wiring 15 having a large area in contact with the light-receiving side sealing material 21 ′. Further, from the viewpoint of excellent connection workability thereof, as shown in FIG.
  • the first tab wiring 13 and the second tab wiring 13 are provided on the crossover wiring 15, that is, on the light receiving side sealing material 21 ′ side. Are preferably arranged on the opposite side.
  • the first and second tab wirings 13 and the crossover wiring 15 after connection are arranged such that the former is arranged on the back side and the latter is arranged on the light receiving side, and they overlap.
  • the arrangement of the crossover wiring 15 on the light-receiving side sealing material 21 ′ may be performed before or after the arrangement of the first and second solar cell strings 10 on the light-receiving side sealing material 21 ′. It may be performed before the placement of the first and second tab wirings 13. Further, the electrical connection between the first and second tab wirings 13 and the crossover wiring 15 may be performed before the electrical connection between the terminal solar battery cell 11 and the tab wiring 13, and further before that. It may be performed other than on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • the second solar cell is similarly used.
  • Second tab wiring 13 extending from the second end solar cell 11 on the other end side of the battery string 10 and extending from the third end solar cell 11 on the other end side of the third solar cell string 10.
  • the crossover wiring 15 is arranged so as to extend between the third tab wiring 13 and the third tab wiring 13.
  • the second tab wiring 13 and the crossover wiring 15 are electrically connected, and the third tab wiring 13 and the crossover wiring 15 are electrically connected.
  • the plurality of solar cell strings 10 are connected. They are electrically connected in series as a whole.
  • the tab wiring 13 extending from each of the solar cell strings 10 at both ends electrically connected in series is provided with a lead wiring 16 in the same manner as the other tab wiring 13 and the crossover wiring 15 are electrically connected. Connect electrically.
  • the back side sealing material 22 ′ and the back side protection member 40 are sequentially laminated on the solar cell string 10, and the solar cell string 10 is attached to the light receiving side sealing material 21 ′ and the back side sealing material 22. ', And the laminated body is heated and pressurized at a predetermined temperature and pressure using a laminator or the like that evacuates.
  • the light-receiving-side sealing material 21 'and the back-side sealing material 22' are fused and integrated to form the sealing material layer 20 in which the plurality of solar cell strings 10 in a state of being arranged in parallel are embedded, and the light receiving-side sealing material 21 'is received.
  • the solar cell module M is manufactured integrally with the side protection member 30 and the back side protection member 40. Further, in the manufactured solar cell module M, as shown in FIG. 10, when the tab wiring 13 extending from the end solar cell 11 is arranged on the crossover wiring 15 and electrically connected, The wiring 13 and the crossover wiring 15 are arranged such that the former is arranged on the back side and the latter is arranged on the light receiving side, respectively, and they are overlapped.
  • back-junction type solar cells often have a convex warp on the light receiving side, and the solar cell string in which they are arranged in series and electrically connected retains the warp. Moreover, in a structure in which solar cells are connected in a single ring, the warp is accumulated and becomes particularly remarkable. Then, when manufacturing a solar cell module, such a solar cell string is sandwiched by a resin-made sealing material from above and below to be sealed, and at that time, a large deformation is added in the direction of extending the warp. Therefore, cracks may occur in the solar cells in the solar cell strings.
  • the solar cell 11 at the end is fused to the light-receiving side sealing material 21 ′, the solar cell string 10 is warped on the light-receiving side sealing material 21 ′, as shown in FIG. 14A.
  • the light-receiving side encapsulating material 21 ′ is in a stretched state.
  • the warp of the solar cell string 10 is alleviated, and when the solar cell string 10 is sandwiched between the light-receiving side sealing material 21 ′ and the back side sealing material 22 ′ and then pressed, the solar cell string 10 has No large deformation is applied in the warp extending direction.
  • generation of cracks in the back surface junction type solar cell 11 in the solar cell string 10 is suppressed, and the productivity and the yield of the solar cell module M are improved.
  • any one of the plurality of solar battery cells 11 included in each of the plurality of solar battery strings 10 included in the solar battery module M to be manufactured is scheduled to be adjacent to each other.
  • the solar cell 11 of FIG. 15 as well, as shown in FIG. 15, the first electrode of one solar cell 11 (right side in FIG. 15) in which one end 11a of the pair of solar cells 11 is arranged on the light receiving side.
  • the electrode connecting member 12 is arranged so as to be passed between the bus bar portion 111b and the second electrode bus bar portion 112b of the other solar battery cell 11 (the left side in FIG. 15) having the other end portion 11b arranged on the back side.
  • the heat source 50 is brought into contact with each other on the light-receiving side sealing material 21 'for electrical connection between the 1-electrode bus bar portion 111b and the electrode connecting member 12 and electrical connection between the second electrode bus bar portion 112b and the electrode connecting member 12. Heating is performed to electrically connect between the pair of solar battery cells 11 that are scheduled to be adjacent to each other. That is, the solar cell strings 10 arranged in parallel are manufactured on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • the parts having the same names as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment.
  • the configuration of the solar cell module M to be manufactured is the same as that of the first embodiment.
  • the first electrode bus bar portion 111b of one solar battery cell 11 and the electrode connecting member 12 are electrically connected by heating the heat source 50 on the light-receiving side sealing material 21 '. Further, one of the solar battery cells 11 is pressed against the light-receiving side sealing material 21 ′ by the heat source 50 to make surface contact. When this electrical connection is performed by heating on the light-receiving side sealing material 21 ', the heat is conducted to one of the solar battery cells 11, whereby the light-receiving side sealing material 21' is softened or melted to It is fused to the solar cell 11.
  • the second electrode bus bar portion 112b of the other solar cell 11 and the electrode connection member 12 are electrically connected by heating the heat source 50 on the light-receiving side sealing material 21 '. Further, the other solar battery cell 11 is pressed against the light receiving side by the heat source 50.
  • this electrical connection is performed by heating on the light-receiving side sealing material 21 ′, the heat is conducted to the one solar battery cell 11 through the electrode connecting member 12, whereby the light-receiving side sealing material 21 ′ is It is softened or melted to promote fusion to one solar battery cell 11.
  • the light-receiving side sealing material 21 ′ may include a thermoplastic resin that is plasticized by reheating. preferable.
  • the electrical connection means performed by heating for example, means using a conductive adhesive or means by soldering can be mentioned.
  • a conductive adhesive that is electrically connected by heating at a relatively low temperature.
  • the conductive adhesive includes an uncured paste-like thermosetting resin and metal conductive particles dispersed therein.
  • thermosetting resins include epoxy resins, imide resins, and phenol resins.
  • metal of the conductive particles include silver, tin, nickel, copper, zinc and the like.
  • the heating temperature in the electrical connection between the pair of solar cells 11 scheduled to be adjacent to each other is from the viewpoint of softening or melting the light-receiving side sealing material 21 ′ to promote fusion to the solar cells 11.
  • the temperature is preferably 50 ° C. or higher higher than the melting point of the light-receiving side sealing material 21 ′.
  • the heating temperature is preferably higher than the melting point of the light-receiving side encapsulating material 21 ′ from the viewpoint of preventing the light-receiving side encapsulating material 21 ′ from being damaged by excessive melting and local curing of the light-receiving side encapsulating material 21 ′. Is 250 ° C. or higher.
  • first electrode bus bar portion 111b of one solar battery cell 11 is electrically connected to the electrode connecting member 12, and the second electrode bus bar portion 112b of the other solar battery cell 11 is electrically connected to the electrode connecting member 12. You may go after connecting.
  • first electrode bus bar portion 111b of one solar battery cell 11 and the electrode connecting member 12 are electrically connected to each other before the solar battery cell 11 is arranged on the light-receiving side sealing material 21 ', and the other The electrical connection between the second electrode bus bar portion 112b of the solar cell 11 and the electrode connecting member 12 may be performed only on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • the second electrode bus bar portion 112b of the other solar cell 11 and the electrode connecting member 12 are electrically connected to each other before the solar cell 11 is placed on the light-receiving side sealing material 21 ', Only the electrical connection between the first electrode bus bar portion 111b of one solar battery cell 11 and the electrode connecting member 12 may be performed on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • one of the pair of solar cells 11 is the first electrode bus bar portion 111b and the first electrode connecting member. 121 and the second electrode bus bar portion 112b on the other side (the left side in FIG. 16) and the second electrode connecting member 122 are electrically connected, and the first electrode connecting member 121 and the second electrode connecting member 121 are connected to each other. It may be performed by electrically connecting to the electrode connecting member 122 and heating at least one of the three electrical connections by contacting the heat source 50 on the light-receiving side sealing material 21 ′. In this case, it is preferable to heat all of these three electrical connections on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • the electrical connection between the terminal solar cell 11 and the tab wiring 13 is similarly performed.
  • the heating is performed on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • electrical connection between the tab wiring 13 and the crossover wiring 15 extending from the solar cell 11 at the end on one end side or the other end side is performed.
  • the connection is made on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • the electrical connection between the terminal solar cells 11 and the tab wiring 13 may be performed before the electrical connection between the solar cells 11, that is, before the solar cell string 10 is manufactured. However, the electrical connection between the terminal solar battery cells 11 and the tab wiring 13 is performed after the electrical connection between the solar battery cells 11 from the viewpoint of suppressing the warp of the solar battery strings 10, that is, the production of the solar battery strings 10. It is preferable to do it later.
  • any one of the plurality of solar battery cells 11 included in each of the plurality of solar battery strings 10 included in the solar battery module M to be manufactured is adjacent to each other. Also for the pair of solar cells 11 scheduled to be operated, when electrically connecting them, the first electrode bus bar portion 111b or the second electrode bus bar portion 112b of the solar cell 11 and the electrode connecting member 12 receive light. It heats on the side sealing material 21 ', and is electrically connected. At this time, the heat is conducted to the solar cell 11, and the light-receiving side sealing material 21 ′ is softened or melted and fused to the solar cell 11.
  • the warp of the solar cell 11 itself is alleviated, and the warp of the solar cell string 10 formed on the light-receiving side sealing material 21' is also small.
  • the effect of alleviating the warp of the solar cell string 10 in the method for manufacturing the solar cell module M according to the first embodiment is added to this, at the time of manufacturing the solar cell module M, the back surface bonding type inside the solar cell string 10 is manufactured.
  • the generation of cracks in the solar battery cells 11 is effectively suppressed, and the productivity and yield of the solar battery module M are further improved.
  • the other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment.
  • the solar battery module M includes the solar battery string 10 in which the plurality of solar battery cells 11 are connected in a single ring.
  • the solar battery module M is not particularly limited to this, and as shown in FIG.
  • the solar cell module M may include the solar cell string 10 in which a plurality of solar cells 11 are arranged in series at intervals and are electrically connected.
  • the solar cell module M in which the plurality of solar cell strings 10 are electrically connected in series has been described, but the present invention is not particularly limited to this, and as shown in FIG. It may be a solar cell module M including a portion in which 10 is electrically connected in parallel.
  • the solar cell string 10 of the solar cell string 11 at the end on one end side In the arrangement direction, the solar cell 11 in which the first electrode bus bar portion 111b is arranged on the end side on the string end side is arranged, and the arrangement of the solar cell string 10 with respect to the end solar cell 11 on the other end side is arranged.
  • the solar cell 11 in which the second electrode bus bar portion 112b is arranged on the edge side on the string end side is arranged in the direction.
  • the third and fourth solar cell strings 10 arranged in parallel conversely, with respect to the solar cell 11 at the end on the one end side, in the arrangement direction of the solar cell string 10, the edge portion on the string end side.
  • the solar battery cell 11 in which the second electrode bus bar portion 112b is disposed is arranged, and with respect to the solar battery cell 11 at the end on the other end side, in the arrangement direction of the solar battery string 10 and at the end portion on the string end side.
  • the solar battery cell 11 in which the first electrode bus bar portion 111b is arranged is arranged.
  • the tab wiring 13 extending from the solar cell 11 at the end on one end side is electrically connected by the crossover wiring 15.
  • the lead wires 16 electrically connect the tab wires 13 extending from the solar cell 11 at the end on the other end side.
  • the lead wiring 16 electrically connects between the tab wirings 13 extending from the solar cell 11 at the end on the other end side.
  • the solar cell strings 10 of the first and second rows and the solar cell strings 10 of the third and fourth rows are electrically connected in parallel, and the solar cells of the first and second rows are connected.
  • the strings 10 and the solar cell strings 10 in the third and fourth rows are electrically connected in series.
  • any pair of solar battery cells 11 that are scheduled to be adjacent to each other their electrical connection is performed by heating on the light-receiving side sealing material 21 ′, but this is not particularly limited.
  • at least one set of the plurality of solar cells 11 included in at least one of the plurality of solar cell strings 10 is to be electrically connected to the pair of solar cells 11 that are scheduled to be adjacent to each other.
  • the connection may be performed by heating on the light-receiving side sealing material 21 '.
  • M solar cell module 10 solar cell strings 11, 11-1 to 11-3 (first to third) solar cell 11a one end 11b one end 110 cell body 111 first electrode 111a first electrode finger portion 111b first Electrode bus bar portion 112 Second electrode 112a Second electrode finger portion 112b Second electrode bus bar portion 12 Electrode connecting member 121 First electrode connecting member 122 Second electrode connecting member 13 Tab wiring 14 Conductive adhesive 15 Crossover wiring 16 Lead wiring 20 Sealing material layer 21 Light receiving side portion 21 'Light receiving side sealing material 22 Back side portion 22' Back side sealing material 30 Light receiving side protection member 40 Back side protection member 50 Heat source

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

複数の裏面接合型の太陽電池セル(11)を有する太陽電池ストリング(10)が封止材層に埋め込まれ、太陽電池ストリング(10)の末端の太陽電池セル(11)のストリング端側の端辺部にタブ配線(13)が電気的に接続された太陽電池モジュールの製造方法である。末端の太陽電池セル(11)とタブ配線(13)との電気的接続を、封止材層における太陽電池ストリングよりも受光側部分となる予定の受光側封止材(21')上で加熱して行う。

Description

太陽電池モジュール及びその製造方法
　本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
　裏面接合型（バックコンタクト型）の太陽電池セルは、p型及びｎ型の両電極が裏面に配置されている。そのため、これを用いた太陽電池モジュールでは、電極が受光側に露出しない意匠性の優れたものとなる。例えば、特許文献１には、そのような裏面接合型の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールが開示されている。
国際公開第２０１４／０５０４１０号
　本発明は、直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セルを有する太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングが埋め込まれた封止材層とを備え、前記太陽電池ストリングの末端の太陽電池セルのストリング端側の端辺部にタブ配線が電気的に接続された太陽電池モジュールの製造方法であって、前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、前記封止材層における前記太陽電池ストリングよりも受光側部分となる予定の受光側封止材上で加熱して行うものである。
　本発明は、並列に配置され、各々、直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セルを有する一対の太陽電池ストリングと、前記一対の太陽電池ストリングが埋め込まれた封止材層とを備え、前記一対の太陽電池ストリングの末端の太陽電池セルに電気的に接続されたタブ配線間が渡り配線で電気的に接続された太陽電池モジュールであって、前記タブ配線及び前記渡り配線は、前者が裏側及び後者が受光側にそれぞれ配置されて重なっている。
太陽電池モジュールの平面図である。 図１ＡのIB-IB断面図である。 太陽電池セルの裏面図である。 太陽電池ストリングの第１の態様の断面図である。 太陽電池ストリングの第２の態様の断面図である。 実施形態１における相互に隣接する一対の太陽電池セル間の電気的接続構造を示す図である。 図４ＡのIVB-IVB断面図である。 実施形態１における太陽電池ストリングの裏面図である。 図５ＡのVB-VB断面図である。 実施形態１における受光側封止材上に複数の太陽電池ストリングを並行に配置した構造を示す図である。 図６ＡのVIB-VIB断面図である。 実施形態１における受光側封止材上に複数の太陽電池ストリングにタブ配線を配置した構造を示す図である。 図７ＡのVIIB-VIIB断面図である。 実施形態１における末端の太陽電池セルとタブ配線との電気的接続方法を示す図である。 実施形態１における受光側封止材上の第１及び第２の相互に隣接する一対の太陽電池ストリング間を電気的に接続したときの構造を示す図である。 図９ＡのIXB-IXB断面図である。 実施形態１における受光側封止材上のタブ配線と渡り配線との電気的接続構造を示す図である。 実施形態１における受光側封止材上の第２及び第３の相互に隣接する一対の太陽電池ストリング間を電気的に接続したときの構造を示す図である。 図１１ＡのXIB-XIB断面図である。 実施形態１における受光側封止材上の複数の太陽電池ストリングの電気的接続構造を示す図である。 実施形態１における受光側封止材上の太陽電池ストリング上に裏面側封止材及び裏面側保護部材が順に積層された構造を示す断面図である。 実施形態１における受光側封止材上の太陽電池ストリングにタブ配線を電気的に接続する前の状態を示す断面図である。 実施形態１における受光側封止材上の太陽電池ストリングにタブ配線を電気的に接続した後の状態を示す断面図である。 実施形態２における相互に隣接する一対の太陽電池セル間の電気的接続構造の要部を示す断面図である。 実施形態２における相互に隣接する一対の太陽電池セル間の電気的接続構造の変形例の要部を示す断面図である。 太陽電池モジュールの変形例の断面図である。 受光側封止材上の複数の太陽電池ストリングの電気的接続構造の変形例を示す図である。
　以下、実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について図面に基づいて詳細に説明する。なお、本出願では、太陽電池モジュール及び太陽電池セルにおける太陽光を受光する側を「受光側」及びその反対側を「裏側」という。また、受光側の面を「受光面」及び裏側の面を「裏面」という。
　（実施形態１）
　図１Ａ及びＢは、実施形態１に係る方法で製造する太陽電池モジュールＭを示す。
　この太陽電池モジュールＭは、間隔をあけて並列に配置された複数の太陽電池ストリング１０と、それらの太陽電池ストリング１０が埋め込まれた封止材層２０と、封止材層２０の受光側及び裏側にそれぞれ積層された受光側保護部材３０及び裏側保護部材４０とを備える。複数の太陽電池ストリング１０のそれぞれは、直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セル１１を有する。また、それらの複数の太陽電池セル１１はシングリング接続されている。
　図２は、裏面接合型の太陽電池セル１１（以下、単に「太陽電池セル１１」ともいう。）の一例を示す。この太陽電池セル１１は、長方形状の半導体基板であるセル本体１１０の裏面に、ｐ型電極及びｎ型電極のうちの一方の第１電極１１１と他方の第２電極１１２とが配置されている。第１電極１１１及び第２電極１１２は、各々が櫛形状で且つ互いに櫛歯が噛み合うようにパターニングされている。第１電極１１１は、複数本の第１電極フィンガー部分１１１ａと、１本の第１電極バスバー部分１１１ｂとを有する。複数本の第１電極フィンガー部分１１１ａは、各々がセル本体１１０の短辺方向に延びるとともに、長辺方向に間隔をあけて並行に延びるように配置されている。第１電極バスバー部分１１１ｂは、複数本の第１電極フィンガー部分１１１ａの一端を連結してセル本体１１０の一方の長辺に沿って長辺方向に延びるように配置されている。第２電極１１２は、複数本の第２電極フィンガー部分１１２ａと、１本の第２電極バスバー部分１１２ｂとを有する。複数本の第２電極フィンガー部分１１２ａは、各々が第１電極フィンガー部分１１１ａ間にセル本体１１０の短辺方向に延びるとともに、長辺方向に間隔をあけて並行に延びるように配置されている。第２電極バスバー部分１１２ｂは、複数本の第２電極フィンガー部分１１２ａの一端を連結してセル本体１１０の他方の長辺に沿って長辺方向に延びるように配置されている。なお、太陽電池セル１１の形状や配線パターン等は、これらに限定されるものではない。
　ここで、本出願における「シングリング接続」とは、図３Ａ及びＢに示すように、太陽電池ストリング１０の複数の太陽電池セル１１における任意の連続して配置された第１太陽電池セル１１－１、第２太陽電池セル１１－２、及び第３太陽電池セル１１－３において、図３Ａに示すような、第２太陽電池セル１１－２の一端部１１ａが第１太陽電池セル１１－１の他端部１１ｂの受光側に配置されて重なっているとともに、第２太陽電池セル１１－２の他端部１１ｂが第３太陽電池セル１１－３の一端部１１ａの裏側に配置されて重なっているセル接続構造、又は、図３Ｂに示すような、第２太陽電池セル１１－２の一端部１１ａが第１太陽電池セル１１－１の他端部１１ｂの裏側に配置されて重なっているとともに、第２太陽電池セル１１－２の他端部１１ｂが第３太陽電池セル１１－３の一端部１１ａの受光側に配置されて重なっているセル接続構造をいう。
　封止材層２０は、その複数の太陽電池ストリング１０よりも受光側の受光側部分２１と、裏側の裏側部分２２とを有する樹脂層である。封止材層２０は、受光側部分２１となる予定の受光側封止材と、裏側部分２２となる予定の裏側封止材とが溶融一体化したものである。これらの受光側封止材及び裏側封止材の形成材料としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、エチレンエチルアクリレート共重合体樹脂（ＥＥＡ）、エチレンα－オレフィン共重合体樹脂、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、オレフィン系樹脂、アイオノマー系樹脂などを主成分とする熱可塑性樹脂製の板材；アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを主成分とするもの等が挙げられる。受光側封止材及び裏側封止材は、形成材料が同一であっても、異なっていても、どちらでもよい。
　受光側保護部材３０としては、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明な板材が挙げられる。裏側保護部材４０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのオレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、または含シリコーン樹脂等を含むフィルムを積層させた積層体（板材）が挙げられる。
　実施形態１に係る太陽電池モジュールＭの製造方法では、まず、複数の太陽電池セル１１をシングリング接続した太陽電池ストリング１０を複数作製する。
　このとき、図４Ａ及びＢに示すように、一対の太陽電池セル１１について、それらのうちの一方（図４Ａの正面視における右側）の一端部１１ａと他方（図４Ａの正面視における左側）の他端部１１ｂとを、前者が受光側及び後者が裏側に配置されるように重ね、その後、一方の太陽電池セル１１の第１電極１１１の第１電極バスバー部分１１１ｂと、他方の太陽電池セル１１の第２電極１１２の第２電極バスバー部分１１２ｂとを電気的に接続する。なお、一対の太陽電池セル１１について、それらのうちの一方の一端部１１ａと他方の他端部１１ｂとを、前者が裏側及び後者が受光側に配置されるように重ねてもよい。
　この第１電極バスバー部分１１１ｂと第２電極バスバー部分１１２ｂとの電気的接続は、導電性の電極接続部材１２を用い、第１電極バスバー部分１１１ｂと電極接続部材１２とを半田や導電性接着剤を用いて電気的に接続するとともに、第２電極バスバー部分１１２ｂと電極接続部材１２とを同様に電気的に接続すればよい。電極接続部材１２は、複数箇所に配置することが好ましい。
　このような一対の太陽電池セル１１間の電気的接続を繰り返し行うことにより、図５Ａ及びＢに示すように、複数の太陽電池セル１１がシングリング接続されるとともに、それらの複数の太陽電池セル１１が直列に配置され且つ電気的に接続された太陽電池ストリング１０が得られる。
　太陽電池ストリング１０を作製した後、次いで、図６Ａ及びＢに示すように、受光側保護部材３０及び受光側封止材２１’を順に積層し、その上に、複数の太陽電池ストリング１０を、それぞれ受光面を受光側封止材２１’に対向させるとともに、間隔をあけて並列に配置する。
　このとき、並列に配置する複数の太陽電池ストリング１０について、同一側の末端の太陽電池セル１１に関し、太陽電池ストリング１０の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第１電極バスバー部分１１１ｂが配置された太陽電池セル１１と、ストリング端側の端辺部に第２電極バスバー部分１１２ｂが配置された太陽電池セル１１とが交互に配置されるようにする。
　次いで、受光側封止材２１’上に並列に配置した複数の太陽電池ストリング１０のそれぞれについて、図７Ａ及びＢに示すように、両末端のそれぞれの太陽電池セル１１における隣接セルが存在しないストリング端側の端辺部の側方に引き出すようにタブ配線１３を配置し、そのストリング端側の端辺部に配置された長辺方向に延びる第１電極バスバー部分１１１ｂ又は第２電極バスバー部分１１２ｂと、そのタブ配線１３とを電気的に接続する。タブ配線１３は、複数箇所に配置することが好ましい。
　このとき、末端の太陽電池セル１１の第１電極バスバー部分１１１ｂ又は第２電極バスバー部分１１２ｂとタブ配線１３との電気的接続を、受光側封止材２１’上で熱源５０を接触させて加熱することにより行う。また、熱源５０により末端の太陽電池セル１１を受光側封止材２１’に押し付けて面接触させる。この電気的接続を受光側封止材２１’上で加熱して行うと、その熱が末端の太陽電池セル１１に伝導し、それにより受光側封止材２１’が軟化乃至溶融して一端側の末端の太陽電池セル１１に融着する。受光側封止材２１’の末端の太陽電池セル１１への融着状態を容易に調整する観点からは、受光側封止材２１’は、再加熱により可塑化する熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
　ここで、本出願における「受光側封止材２１’上で行う電気的接続」とは、受光側封止材２１’の対向位置で行う電気的接続を意味する。したがって、例えば受光側封止材２１’が立てて配置され、受光側封止材２１’の表面が鉛直面である場合も、受光側封止材２１’の対向位置で行う電気的接続は、「受光側封止材２１’上で行う電気的接続」に含まれる。
　加熱して行う電気的接続手段としては、例えば、導電性接着剤を用いて行う手段、半田付けによる手段が挙げられる。これらのうち、受光側封止材２１’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、比較的低温での加熱で電気的接続する導電性接着剤を用いて行う手段が好ましい。具体的には、例えば、図８に示すように、末端の太陽電池セル１１の第１電極バスバー部分１１１ｂ又は第２電極バスバー部分１１２ｂ上にペースト状の導電性接着剤１４を適量付着させ、更にその上にタブ配線１３を配置した後、タブ配線１３上に熱源５０を接触させて加熱することにより導電性接着剤１４を硬化させる。
　導電性接着剤１４は、未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂と、それに分散した金属の導電性粒子とを含む。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。導電性粒子の金属としては、例えば、銀、スズ、ニッケル、銅、若しくは亜鉛等、またはそれらの合金が挙げられる。
　この末端の太陽電池セル１１とタブ配線１３との電気的接続における加熱温度は、受光側封止材２１’を軟化乃至溶融させて末端の太陽電池セル１１への融着を促進する観点から、好ましくは受光側封止材２１’の融点よりも５０℃高い温度以上である。また、その加熱温度は、受光側封止材２１’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、好ましくは受光側封止材２１’の融点よりも２５０℃高い温度以下である。受光側封止材２１’の融点は、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）では６０～８０℃、オレフィン系樹脂では６０～１２０℃、アイオノマー系樹脂では９０～１００℃である。この受光側封止材２１’の融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：２０１２に基づいて示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定される融解ピーク温度である。
　次いで、受光側封止材２１’上に並列に配置した複数の太陽電池ストリング１０のうちの第１及び第２の相互に隣接する一対の太陽電池ストリング１０について、図９Ａ及びＢに示すように、第１の太陽電池ストリング１０の一端側の第１の末端の太陽電池セル１１から延びる第１のタブ配線１３と、第２の太陽電池ストリング１０の一端側の第２の末端の太陽電池セル１１から延びる第２のタブ配線１３との間を渡すように渡り配線１５を配置する。第１のタブ配線１３と渡り配線１５とを電気的に接続するとともに、第２のタブ配線１３と渡り配線１５とを電気的に接続することにより、第１及び第２の末端の太陽電池セル１１間を電気的に接続する。この電気的接続も、半田や導電性接着剤を用いて加熱して行うことが好ましい。
　このとき、これらの第１及び第２のタブ配線１３と渡り配線１５とを加熱により電気的に接続する場合、第１及び第２の太陽電池ストリング１０の受光側封止材２１’への融着を補助する観点からは、第１及び第２のタブ配線１３と渡り配線１５とのうちの少なくとも一方を受光側封止材２１’に接触させて配置することにより受光側封止材２１’に融着させることが好ましく、図１０に示すように、面積の大きい渡り配線１５を受光側封止材２１’に接触させて配置することがより好ましい。また、それらの接続作業性が優れる観点からは、図１０に示すように、第１のタブ配線１３及び第２のタブ配線１３を渡り配線１５上、つまり、受光側封止材２１’側とは反対側に重ねて配置することが好ましい。この場合、接続後の第１及び第２のタブ配線１３と渡り配線１５とは、前者が裏側及び後者が受光側にそれぞれ配置されて重なる。
　なお、渡り配線１５の受光側封止材２１’上への配置は、第１及び第２の太陽電池ストリング１０の受光側封止材２１’上への配置の前、又は、その後で且つ第１及び第２のタブ配線１３の配置の前に行ってもよい。また、第１及び第２のタブ配線１３と渡り配線１５との電気的接続は、末端の太陽電池セル１１とタブ配線１３との電気的接続の前に行ってもよく、さらに、その前に受光側封止材２１’上以外で行ってもよい。
　次いで、図１１Ａ及びＢに示すように、並列に配置された複数の太陽電池ストリング１０のうちの相互に隣接する第２及び第３の一対の太陽電池ストリング１０について、同様に、第２の太陽電池ストリング１０の他端側の第２の末端の太陽電池セル１１から延びる第２のタブ配線１３と、第３の太陽電池ストリング１０の他端側の第３の末端の太陽電池セル１１から延びる第３のタブ配線１３との間を渡すように渡り配線１５を配置する。第２のタブ配線１３と渡り配線１５とを電気的に接続するとともに、第３のタブ配線１３と渡り配線１５とを電気的に接続する。
　続いて、同様に複数の太陽電池ストリング１０のうちの相互に隣接する一対の太陽電池ストリング１０間を電気的に接続することにより、図１２に示すように、これらの複数の太陽電池ストリング１０が全体として電気的に直列に接続される。また、電気的に直列に接続された両端の太陽電池ストリング１０のそれぞれから延びるタブ配線１３には、他のタブ配線１３と渡り配線１５との電気的接続方法と同様にして、引き出し配線１６を電気的に接続する。このとき、それらの接続作業性が優れる観点からは、引き出し配線１６の受光側封止材２１’側とは反対側にタブ配線１３を重ねて配置することが好ましい。
　そして、図１３に示すように、太陽電池ストリング１０上に、裏側封止材２２’及び裏側保護部材４０を順に積層し、太陽電池ストリング１０を受光側封止材２１’と裏側封止材２２’とで挟み、それらの積層体を、真空排気を行うラミネータ等を用いて、所定の温度及び圧力で加熱及び加圧する。
　このとき、受光側封止材２１’及び裏側封止材２２’が溶融一体化して並列に配置された状態の複数の太陽電池ストリング１０を埋め込んだ封止材層２０となるとともに、それが受光側保護部材３０及び裏側保護部材４０と一体化して太陽電池モジュールＭが製造される。また、製造される太陽電池モジュールＭは、図１０に示すように、渡り配線１５上に末端の太陽電池セル１１から延びるタブ配線１３を重ねて配置して電気的に接続した場合には、タブ配線１３及び渡り配線１５が、前者が裏側及び後者が受光側にそれぞれ配置されて重なったものとなる。
　ところで、裏面接合型の太陽電池セルには受光側に凸の反りがある場合が多く、それを直列に配置し且つ電気的に接続した太陽電池ストリングでは、その反りが保持される。しかも、太陽電池セルがシングリング接続した構造では、反りが累積されて特に顕著となる。そして、太陽電池モジュールを製造するときには、そのような太陽電池ストリングを、上下から樹脂製の封止材で挟んで加圧することにより封止するが、その際、反りを伸ばす方向に大きな変形が加えられるため、太陽電池ストリング内の太陽電池セルにクラックが生じる虞がある。これに対し、上記のような実施形態１に係る太陽電池モジュールＭの製造方法では、受光側封止材２１’上に配置した複数の太陽電池ストリング１０のそれぞれについて、末端の太陽電池セル１１とタブ配線１３とを電気的に接続するとき、その電気的接続を受光側封止材２１’上で加熱して行う。このとき、その熱が末端の太陽電池セル１１に伝導し、受光側封止材２１’が軟化乃至溶融して末端の太陽電池セル１１に融着する。末端の太陽電池セル１１が受光側封止材２１’に融着すると、太陽電池ストリング１０は、図１４Ａに示すように、受光側封止材２１’上で反りを有した状態から、図１４Ｂに示すように、受光側封止材２１’上で伸ばされた状態となる。これにより、太陽電池ストリング１０の反りが緩和され、この後、太陽電池ストリング１０を受光側封止材２１’と裏側封止材２２’とで挟んで加圧するとき、太陽電池ストリング１０には、反りを伸ばす方向に大きな変形が加わることがない。その結果、太陽電池モジュールＭの製造時において、太陽電池ストリング１０内の裏面接合型の太陽電池セル１１におけるクラックの発生が抑制されることとなり、太陽電池モジュールＭの生産性及び歩留まりが高められる。
　（実施形態２）
　実施形態２に係る太陽電池モジュールＭの製造方法では、製造する太陽電池モジュールＭが備える複数の太陽電池ストリング１０のそれぞれが有する複数の太陽電池セル１１のうち、いずれの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル１１についても、図１５に示すように、一対の太陽電池セル１１のうちの一端部１１ａが受光側に配置された一方の太陽電池セル１１（図１５における右側）の第１電極バスバー部分１１１ｂと、他端部１１ｂが裏側に配置された他方の太陽電池セル１１（図１５における左側）の第２電極バスバー部分１１２ｂとの間に渡すように電極接続部材１２を配置し、第１電極バスバー部分１１１ｂと電極接続部材１２との電気的接続、及び第２電極バスバー部分１１２ｂと電極接続部材１２との電気的接続のそれぞれを受光側封止材２１’上で熱源５０を接触させて加熱することにより行い、それらの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル１１間を電気的に接続する。つまり、受光側封止材２１’上で、並列に配置された太陽電池ストリング１０を作製する。なお、実施形態１と同一名称の部分は、実施形態１と同一符号を用いて示す。また、製造する太陽電池モジュールＭの構成は、実施形態１と同一である。
　このとき、まず、一方の太陽電池セル１１の第１電極バスバー部分１１１ｂと電極接続部材１２との電気的接続を受光側封止材２１’上で熱源５０を接触させて加熱することにより行う。また、熱源５０により一方の太陽電池セル１１を受光側封止材２１’に押し付けて面接触させる。この電気的接続を受光側封止材２１’上で加熱して行うと、その熱が一方の太陽電池セル１１に伝導し、それにより受光側封止材２１’が軟化乃至溶融して一方の太陽電池セル１１に融着する。
　次いで、他方の太陽電池セル１１の第２電極バスバー部分１１２ｂと電極接続部材１２との電気的接続を受光側封止材２１’上で熱源５０を接触させて加熱することにより行う。また、熱源５０により他方の太陽電池セル１１を受光側に押し付ける。この電気的接続を受光側封止材２１’上で加熱して行うと、その熱が電極接続部材１２を通って一方の太陽電池セル１１に伝導し、それにより受光側封止材２１’が軟化乃至溶融して一方の太陽電池セル１１への融着が助長される。受光側封止材２１’の一方の太陽電池セル１１への融着状態を容易に調整する観点からは、受光側封止材２１’は、再加熱により可塑化する熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
　加熱して行う電気的接続手段としては、例えば、導電性接着剤を用いて行う手段、半田付けによる手段が挙げられる。これらのうち、受光側封止材２１’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、比較的低温での加熱で電気的接続する導電性接着剤を用いて行う手段が好ましい。導電性接着剤は、未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂と、それに分散した金属の導電性粒子とを含む。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。導電性粒子の金属としては、例えば、銀、スズ、ニッケル、銅、亜鉛等が挙げられる。
　この相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル１１間の電気的接続における加熱温度は、受光側封止材２１’を軟化乃至溶融させて太陽電池セル１１への融着を促進する観点から、好ましくは受光側封止材２１’の融点よりも５０℃高い温度以上である。また、その加熱温度は、受光側封止材２１’の過剰な溶融及び局所的な硬化により受光側の意匠が損なわれるのを抑制する観点から、好ましくは受光側封止材２１’の融点よりも２５０℃高い温度以下である。
　なお、一方の太陽電池セル１１の第１電極バスバー部分１１１ｂと電極接続部材１２との電気的接続を、他方の太陽電池セル１１の第２電極バスバー部分１１２ｂと電極接続部材１２とを電気的に接続した後に行ってもよい。また、一方の太陽電池セル１１の第１電極バスバー部分１１１ｂと電極接続部材１２との電気的接続を、太陽電池セル１１を受光側封止材２１’上に配置する前に行っておき、他方の太陽電池セル１１の第２電極バスバー部分１１２ｂと電極接続部材１２との電気的接続のみを受光側封止材２１’上で行ってもよい。逆に、他方の太陽電池セル１１の第２電極バスバー部分１１２ｂと電極接続部材１２との電気的接続を、太陽電池セル１１を受光側封止材２１’上に配置する前に行っておき、一方の太陽電池セル１１の第１電極バスバー部分１１１ｂと電極接続部材１２との電気的接続のみを受光側封止材２１’上で行ってもよい。
　相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル１１について、図１６に示すように、一対の太陽電池セル１１のうちの一方（図１６における右側）の第１電極バスバー部分１１１ｂと第１電極接続部材１２１とを電気的に接続するとともに、他方（図１６における左側）の第２電極バスバー部分１１２ｂと第２電極接続部材１２２とを電気的に接続し、そして、第１電極接続部材１２１と第２電極接続部材１２２とを電気的に接続し、それらの３つの電気的接続のうちの少なくとも１つを受光側封止材２１’上で熱源５０を接触させて加熱することにより行ってもよい。この場合、これら３つの電気的接続のいずれも受光側封止材２１’上で加熱して行うことが好ましい。
　この後、受光側封止材２１’上に並列に配置されるように作製した複数の太陽電池ストリング１０のそれぞれについて、末端の太陽電池セル１１とタブ配線１３との電気的接続を、同様に、受光側封止材２１’上で加熱して行う。また、複数の太陽電池ストリング１０のうちの各相互に隣接する一対の太陽電池ストリング１０について、一端側又は他端側の末端の太陽電池セル１１から延びるタブ配線１３と渡り配線１５との電気的接続を受光側封止材２１’上で行う。
　なお、末端の太陽電池セル１１とタブ配線１３との電気的接続は、太陽電池セル１１間の電気的接続前、すなわち、太陽電池ストリング１０の作製前に行ってもよい。但し、末端の太陽電池セル１１とタブ配線１３との電気的接続は、太陽電池ストリング１０の反りを抑制する観点から、太陽電池セル１１間の電気的接続後、すなわち、太陽電池ストリング１０の作製後に行うことが好ましい。
　上記のような実施形態２に係る太陽電池モジュールＭの製造方法では、製造する太陽電池モジュールＭが備える複数の太陽電池ストリング１０のそれぞれが有する複数の太陽電池セル１１のうち、いずれの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル１１についても、それらの間を電気的に接続するとき、太陽電池セル１１の第１電極バスバー部分１１１ｂ又は第２電極バスバー部分１１２ｂと電極接続部材１２とを、受光側封止材２１’上で加熱して電気的に接続する。このとき、その熱が太陽電池セル１１に伝導し、受光側封止材２１’が軟化乃至溶融して太陽電池セル１１に融着する。太陽電池セル１１が受光側封止材２１’に融着すると、それ自体の反りが緩和され、受光側封止材２１’上で作製される太陽電池ストリング１０の反りも小さいものとなる。その結果、これに実施形態１に係る太陽電池モジュールＭの製造方法における太陽電池ストリング１０の反りの緩和効果が加わることから、太陽電池モジュールＭの製造時において、太陽電池ストリング１０内の裏面接合型の太陽電池セル１１におけるクラックの発生がより効果的に抑制されることとなり、太陽電池モジュールＭの生産性及び歩留まりが一層高められる。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
　（その他の実施形態）
　実施形態１及び２では、複数の太陽電池セル１１がシングリング接続された太陽電池ストリング１０を備えた太陽電池モジュールＭとしたが、特にこれに限定されるものではなく、図１７に示すように、複数の太陽電池セル１１が直列に間隔をあけて配置され且つ電気的に接続された太陽電池ストリング１０を備えた太陽電池モジュールＭであってもよい。
　実施形態１及び２では、複数の太陽電池ストリング１０が直列に電気的に接続された太陽電池モジュールＭとしたが、特にこれに限定されるものではなく、図１８に示すように、太陽電池ストリング１０が並列に電気的に接続された部分を含む太陽電池モジュールＭであってもよい。
　図１８に示す太陽電池モジュールＭにより具体的に説明すると、例えば、並列に配置する第１及び第２行の太陽電池ストリング１０について、一端側の末端の太陽電池セル１１に関し、太陽電池ストリング１０の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第１電極バスバー部分１１１ｂが配置された太陽電池セル１１が配置されるとともに、他端側の末端の太陽電池セル１１に関し、太陽電池ストリング１０の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第２電極バスバー部分１１２ｂが配置された太陽電池セル１１が配置されるようにする。また、並列に配置する第３及び第４行の太陽電池ストリング１０については、逆に、一端側の末端の太陽電池セル１１に関し、太陽電池ストリング１０の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第２電極バスバー部分１１２ｂが配置された太陽電池セル１１が配置されるとともに、他端側の末端の太陽電池セル１１に関し、太陽電池ストリング１０の配置方向に、ストリング端側の端辺部に第１電極バスバー部分１１１ｂが配置された太陽電池セル１１が配置されるようにする。続いて、第１行～第４行の太陽電池ストリング１０について、一端側の末端の太陽電池セル１１から延びるタブ配線１３間を渡り配線１５により電気的に接続する。そして、第１及び第２行の太陽電池ストリング１０について、他端側の末端の太陽電池セル１１から延びるタブ配線１３間を引き出し配線１６により電気的に接続する。第３及び第４行の太陽電池ストリング１０についても同様に、他端側の末端の太陽電池セル１１から延びるタブ配線１３間を引き出し配線１６により電気的に接続する。以上により、第１及び第２行の太陽電池ストリング１０間及び第３及び第４行の太陽電池ストリング１０間のそれぞれが並列に電気的に接続されるとともに、第１及び第２行の太陽電池ストリング１０間と第３及び第４行の太陽電池ストリング１０間とが直列に電気的に接続される。
　実施形態２では、いずれの相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル１１についても、それらの電気的接続を受光側封止材２１’上で加熱して行うこととしたが、特にこれに限定されるものではなく、複数の太陽電池ストリング１０のうちの少なくとも１つが有する複数の太陽電池セル１１のうちの少なくとも１組の相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル１１において、それらの電気的接続を受光側封止材２１’上で加熱して行ってもよい。
Ｍ　太陽電池モジュール
１０　太陽電池ストリング
１１，１１－１～１１－３　（第１～第３）太陽電池セル
１１ａ　一端部
１１ｂ　他端部
１１０　セル本体
１１１　第１電極
１１１ａ　第１電極フィンガー部分
１１１ｂ　第１電極バスバー部分
１１２　第２電極
１１２ａ　第２電極フィンガー部分
１１２ｂ　第２電極バスバー部分
１２　電極接続部材
１２１　第１電極接続部材
１２２　第２電極接続部材
１３　タブ配線
１４　導電性接着剤
１５　渡り配線
１６　引き出し配線
２０　封止材層
２１　受光側部分
２１’　受光側封止材
２２　裏側部分
２２’ 裏側封止材
３０　受光側保護部材
４０　裏側保護部材
５０　熱源

Claims (11)

  1. 　直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セルを有する太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングが埋め込まれた封止材層とを備え、前記太陽電池ストリングの末端の太陽電池セルのストリング端側の端辺部にタブ配線が電気的に接続された太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、前記封止材層における前記太陽電池ストリングよりも受光側部分となる予定の受光側封止材上で加熱して行う太陽電池モジュールの製造方法。
  2. 　前記太陽電池ストリングが有する前記複数の太陽電池セルのうちの少なくとも１組の相互に隣接する予定の一対の太陽電池セル間の電気的接続を、前記受光側封止材上で加熱して行う、請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  3. 　前記一対の太陽電池セル間の電気的接続を、熱硬化性樹脂を含む導電性接着剤を用いて行う、請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  4. 　前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続における加熱温度が、前記受光側封止材の融点よりも５０℃高い温度以上である、請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  5. 　前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続における加熱温度が、前記受光側封止材の融点よりも２５０℃高い温度以下である、請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  6. 　前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、熱硬化性樹脂を含む導電性接着剤を用いて行う、請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  7. 　前記太陽電池ストリングの前記複数の太陽電池セルにおける任意の連続して配置された第１太陽電池セル、第２太陽電池セル、及び第３太陽電池セルにおいて、前記第２太陽電池セルの一端部が前記第１太陽電池セルの他端部の裏側に配置されて重なっているとともに、前記第２太陽電池セルの他端部が前記第３太陽電池セルの一端部の受光側に配置されて重なっている、又は、前記第２太陽電池セルの一端部が前記第１太陽電池セルの他端部の受光側に配置されて重なっているとともに、前記第２太陽電池セルの他端部が前記第３太陽電池セルの一端部の裏側に配置されて重なっている、請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  8. 　前記末端の太陽電池セルと前記タブ配線との電気的接続を、前記太陽電池ストリングを作製した後に行う、請求項１乃至７のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  9. 　前記受光側封止材の形成材料が熱可塑性樹脂を主成分として含む、請求項１乃至８のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  10. 　前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池ストリングの前記末端の太陽電池セルに電気的に接続された前記タブ配線と、前記太陽電池ストリングと並列に配置された第２の太陽電池ストリングの第２の末端の太陽電池セルに電気的に接続された第２のタブ配線との間が渡り配線で電気的に接続されており、
    　前記タブ配線と前記渡り配線とを電気的に接続するとともに、前記第２のタブ配線と前記渡り配線とを電気的に接続するとき、前記渡り配線を前記受光側封止材に接触させて配置するとともに、前記タブ配線及び前記第２のタブ配線を前記渡り配線上に配置し、
    　前記タブ配線と前記渡り配線との電気的接続及び前記第２のタブ配線と前記渡り配線との電気的接続を、前記受光側封止材上で加熱して行う、請求項１乃至９のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  11. 　並列に配置され、各々、直列に配置され且つ電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池セルを有する一対の太陽電池ストリングと、前記一対の太陽電池ストリングが埋め込まれた封止材層とを備え、前記一対の太陽電池ストリングの末端の太陽電池セルに電気的に接続されたタブ配線間が渡り配線で電気的に接続された太陽電池モジュールであって、
    　前記タブ配線及び前記渡り配線は、前者が裏側及び後者が受光側にそれぞれ配置されて重なっている太陽電池モジュール。
PCT/JP2019/041160 2018-11-13 2019-10-18 太陽電池モジュール及びその製造方法 WO2020100528A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020556736A JP7337838B2 (ja) 2018-11-13 2019-10-18 太陽電池モジュールの製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-213112 2018-11-13
JP2018213112 2018-11-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020100528A1 true WO2020100528A1 (ja) 2020-05-22

Family

ID=70732033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/041160 WO2020100528A1 (ja) 2018-11-13 2019-10-18 太陽電池モジュール及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7337838B2 (ja)
WO (1) WO2020100528A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022077049A (ja) * 2020-11-11 2022-05-23 株式会社カネカ 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013524543A (ja) * 2010-04-14 2013-06-17 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 裏面接続された半導体セルを備える光電池モジュールの製造方法および光電池モジュール
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
JP2015534288A (ja) * 2012-11-08 2015-11-26 コジェンラ ソーラー インコーポレイテッド 太陽電池列のための高効率構成
JP2016525791A (ja) * 2013-06-28 2016-08-25 サンパワー コーポレイション 光起電力電池及びラミネートの金属化
US20170256661A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-07 Solarcity Corporation Method of manufacturing photovoltaic panels with various geometrical shapes
JP2017534180A (ja) * 2014-11-19 2017-11-16 蘇州易益新能源科技有限公司 太陽電池モジュールの生産方法
KR101816164B1 (ko) * 2016-09-22 2018-01-08 엘지전자 주식회사 태양전지 모듈
JP2018163988A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 株式会社カネカ 太陽電池モジュール

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013524543A (ja) * 2010-04-14 2013-06-17 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 裏面接続された半導体セルを備える光電池モジュールの製造方法および光電池モジュール
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
JP2015534288A (ja) * 2012-11-08 2015-11-26 コジェンラ ソーラー インコーポレイテッド 太陽電池列のための高効率構成
JP2016525791A (ja) * 2013-06-28 2016-08-25 サンパワー コーポレイション 光起電力電池及びラミネートの金属化
JP2017534180A (ja) * 2014-11-19 2017-11-16 蘇州易益新能源科技有限公司 太陽電池モジュールの生産方法
US20170256661A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-07 Solarcity Corporation Method of manufacturing photovoltaic panels with various geometrical shapes
KR101816164B1 (ko) * 2016-09-22 2018-01-08 엘지전자 주식회사 태양전지 모듈
JP2018163988A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 株式会社カネカ 太陽電池モジュール

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022077049A (ja) * 2020-11-11 2022-05-23 株式会社カネカ 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP7275090B2 (ja) 2020-11-11 2023-05-17 株式会社カネカ 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JP7337838B2 (ja) 2023-09-04
JPWO2020100528A1 (ja) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6307131B2 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
EP2911206B1 (en) Solar cell module and method for manufacturing the same
JP5025135B2 (ja) 光起電力モジュール
JP6139581B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP6367284B2 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2015133633A1 (ja) 太陽電池モジュール用封止シートおよび太陽電池モジュール
JP5879513B2 (ja) 太陽電池モジュール
CN106784100B (zh) 太阳能电池模块
JP4860652B2 (ja) 太陽電池モジュールおよびその製造方法
CN105977328B (zh) 太阳能电池组件
KR102243603B1 (ko) 태양전지 모듈 및 그 제조 방법
JP5328996B2 (ja) 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池セルのリード線接合方法
US20170373210A1 (en) Solar cell module
KR102244597B1 (ko) 태양 전지 모듈
JP7129786B2 (ja) 構造を改善した太陽電池及びこれを用いた太陽電池モジュール
JP5174226B2 (ja) 太陽電池モジュール
WO2018051658A1 (ja) 太陽電池モジュール
JP2006310745A (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2018046112A (ja) 太陽電池モジュール
WO2020100528A1 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2021082819A (ja) 可撓性太陽電池アレイ
JP6877897B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP2014175520A (ja) 太陽電池モジュ−ル及びその製造方法
WO2018142544A1 (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法
WO2011152350A1 (ja) 太陽電池モジュールの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19884891

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020556736

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19884891

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1