WO2022210886A1 - 太陽電池ストリングの接続方法 - Google Patents

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徹 澤田
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株式会社カネカ
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell string connection method for electrically connecting a plurality of solar cells.
  • the planar shape of a solar cell is generally approximately rectangular.
  • a collecting electrode extending in the long side direction is applied to the light receiving surface of the solar cell at a position close to one end in the short side direction, and then cured to separate the light receiving surface of the solar cell.
  • a back surface electrode extending in the long side direction is applied to the opposite back surface at a position close to the other end in the short side direction, and then cured. After that, both solar cells are overlapped so that the conductive member is interposed between the back electrode of one solar cell and the collecting electrode of the other solar cell.
  • Patent Document 1 since the back surface electrode and the collector electrode are connected using a conductive member, the method is superior in productivity compared to the case of connection using a tab wire. A new method is desired.
  • a method for connecting a solar cell string includes a step of forming a plurality of first collector electrodes on one surface of a solar cell, and a step of forming a plurality of first collector electrodes on one surface of a solar cell; a second collector electrode forming step of forming a plurality of second collector electrodes by applying a paste-like second collector electrode material containing a resin component to each portion facing each of the plurality of first collector electrodes;
  • Each of the plurality of division guide lines configured to facilitate division of the solar battery cell into a plurality of small piece cells is provided on each of the plurality of first collecting electrodes formed on one surface of each of the adjacent two second collecting electrodes.
  • the solar battery cells are configured in a substantially rectangular shape, and the dividing guide lines are straight grooves formed substantially parallel to a pair of opposing sides of the solar battery cells.
  • each of the first collecting electrode and the second collecting electrode includes a busbar electrode
  • the step of forming the first collecting electrode includes forming one of the pair of sides on one surface of each of the plurality of small-piece cells to be divided.
  • the synthetic resin component of the second collector electrode material can be composed mainly of an acrylic resin or a silicone resin.
  • the method for connecting a solar cell string further comprises the step of applying a transparent synthetic resin to the plurality of superposed small piece cells so as to straddle the plurality of small piece cells before curing the second collector electrode material.
  • FIG. 1 is a plan view of a semiconductor substrate
  • FIG. FIG. 1B is a plan view showing a collecting electrode formed on one surface of the semiconductor substrate of FIG. 1A
  • 1C is a bottom view of the semiconductor substrate of FIG. 1B
  • FIG. FIG. 2B is a bottom view of a solar cell configured by forming a collecting electrode on the other surface of the semiconductor substrate of FIG. 2A
  • FIG. 2C is a bottom view showing a scribe line formed on the other surface of the solar cell of FIG. 2B
  • FIG. 3B is a bottom view of a state in which five small-piece cells are obtained by cutting along the scribe lines of FIG. 3A
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state immediately before the last one of the five small piece cells is superimposed.
  • FIG. 4B is an enlarged view of the main part of FIG. 4A showing the part where the collector electrodes are connected to each other;
  • FIG. FIG. 4 is a block diagram of a method of connecting solar cell strings;
  • FIG. 10 is a perspective view showing another form, showing a state in which a transparent resin is arranged in a tape shape using a dispenser on the upper surface of a solar cell string configured by stacking five small piece cells.
  • the solar battery cell 1 of this embodiment includes a substantially rectangular semiconductor substrate 2, a plurality of surface-side collector electrodes 3, which are first collector electrodes, formed on a surface 2A, which is one surface of the semiconductor substrate 2, and the other collector electrode. It has a rear surface side collector electrode 4 which is a second collector electrode formed in plurality on the rear surface 2B which is the surface of (see FIG. 2B). As will be described later, this solar cell 1 is divided into a plurality of (five in FIG. 3B) small piece cells 11 to 15, and the plurality of small piece cells 11 to 15 are single-connected to form a solar cell string 5 (see FIG. 3B). 4A).
  • the solar battery cell 1 has a plate shape, for example, a substantially rectangular plate shape.
  • the semiconductor substrate 2 is formed by slicing a silicon single crystal ingot in the transverse direction.
  • the shape of the semiconductor substrate 2 is shown as being formed in a substantially rectangular shape (square or rectangular), but shapes other than these shapes may be used.
  • the horizontal direction of the paper surface is defined as left and right, and the vertical direction of the paper surface is defined as up and down.
  • the surface-side collector electrodes 3 are formed in each of the sections obtained by dividing the surface 2A of the semiconductor substrate 2 into five equal parts in the left-right direction. surface-side finger electrodes 31 , and surface-side bus bar electrodes 32 wider than the surface-side finger electrodes 31 for collecting currents collected by the plurality of surface-side finger electrodes 31 .
  • the widths of the surface-side finger electrodes 31 and the surface-side busbar electrodes 32 are dimensions in a direction perpendicular to the extending direction of the electrodes.
  • the plurality of surface-side finger electrodes 31 are linear electrodes parallel to two opposing sides 2a and 2b of the four sides of the semiconductor substrate 2, and are spaced apart in the direction of the remaining two sides 2c and 2d. is formed by placing
  • the surface-side bus bar electrodes 32 extend in a direction substantially orthogonal to the surface-side finger electrodes 31 so as to connect the same longitudinal ends (right ends, one side 2d side) of the plurality of surface-side finger electrodes 31 .
  • the rear surface side collector electrodes 4 are formed in the divisions obtained by equally dividing the rear surface 2B of the semiconductor substrate 2 into five in the left-right direction. and back-side bus bar electrodes 42 wider than the back-side finger electrodes 41 for collecting currents collected by the plurality of back-side finger electrodes 41 .
  • the widths of the back-side finger electrodes 41 and the back-side bus bar electrodes 42 are dimensions in a direction perpendicular to the extending direction of the electrodes.
  • the plurality of back-side finger electrodes 41 are formed in a linear shape parallel to two opposing sides 2a and 2b of the four sides of the semiconductor substrate 2, and are spaced apart in the direction of the remaining two sides 2c and 2d.
  • back-side busbar electrodes 42 are formed so as to connect the same ends in the longitudinal direction of the plurality of back-side finger electrodes 41 (the left end, the end opposite to the front-side busbar electrode 32, the other side 2c side). It extends in a direction substantially orthogonal to 41 .
  • the method of connecting the solar cell string includes a first collecting electrode forming step P1 for forming a plurality of surface-side collecting electrodes 3 on the surface 2A of the solar cell 1, and A paste-like second collector electrode material containing a metal component and a synthetic resin component is applied to each portion facing the first collector electrode (in a state where it is applied and not cured) to form a plurality of back-side collector electrodes 4 . and a dividing guideline forming process P3 for forming each of the plurality of dividing guidelines R (see FIG. 3A) in the solar cell 1 .
  • the solar cell string is connected by cutting the solar cell 1 along a plurality of dividing guidelines R to form a plurality of small cells 11 to 15 each having a first collector electrode and a second collector electrode (FIG. 3B). ), and the front side bus bar electrode 32 of the front side collector electrode 3 of one of the plurality of divided small piece cells 11 to 15 and the rear side collector electrode 32 of the other small piece cell 11.
  • a stacking step P5 of stacking a plurality of small piece cells 12 and 11 see FIG. 4A) so that the back side bus bar electrodes 42 of the electrodes 4 are in contact with each other, and paste after stacking the plurality of small piece cells 12 and 11 and a curing step P6 for curing the back-side collector electrode 4 having a shape.
  • a plurality of division guidelines R configured to facilitate division of the solar cell 1 into a plurality of small pieces 11 to 15 are formed on the surface 2A of the solar cell 1, respectively. It is formed between each two adjacent first collector electrodes 3 among the first collector electrodes 3 and between each two adjacent second collector electrodes 4 among the plurality of second collector electrodes 4 formed on the back surface 2B. . Therefore, since it becomes unnecessary to arrange a conductive member different from each collector electrode 3 or 4 between the surface-side collector electrode 3 and the back-side collector electrode 4, the productivity is excellent.
  • the surface side of each of the plurality of small-piece cells 11 to 15 to be divided is positioned close to one side 2d of the pair of opposing sides 2c and 2d of the solar cell 1.
  • a step of forming the surface side bus bar electrode 32 of the collecting electrode 3 is included.
  • the back side bus bar electrodes of the back side collector electrodes 4 are formed at positions close to the other side 2c of the pair of sides 2c and 2d on the back side of each of the plurality of small piece cells 11 to 15. 42.
  • the overlapping step P5 is a step of overlapping the front side busbar electrode 32 of the front side collector electrode 3 and the busbar electrode 42 of the rear side collector electrode 4 .
  • the semiconductor substrate 2 shown in FIG. 1A is prepared, and as shown in FIG. 1B, surface-side finger electrodes 31 and surface-side bus bar electrodes 32 are provided in each of the five divisions obtained by dividing the surface of the semiconductor substrate 2 horizontally.
  • the surface-side finger electrodes 31 and the surface-side busbar electrodes 32 are formed by coating a conductive metal paste in a desired shape by screen printing or the like, and then firing and hardening it in a firing furnace.
  • the materials constituting the metal paste may be different materials for the surface-side finger electrodes 31 and the surface-side bus bar electrodes 32, or may be the same material.
  • the semiconductor substrate 2 is turned upside down so that the back surface 2B of the semiconductor substrate 2 faces upward.
  • the back surface finger electrodes 41 and the back surface bus bar electrodes 42 are formed in each of the divisions divided into five in the horizontal direction.
  • the front-side bus bar electrodes 32 are formed at a position close to one side 2 d (right side 2 d) of the semiconductor substrate 2
  • the back-side bus bar electrodes 42 are formed at the other side of the semiconductor substrate 2 . It is different in that it is formed at a position close to side 2c (left side 2c). That is, the front-side busbar electrodes 32 and the back-side busbar electrodes 42 are formed at one end (right end 2d) and the other end (left end 2c) in the horizontal direction in the partition, and are formed at different positions in the vertical direction.
  • a material (second collector electrode material) constituting the metal paste has a metal component containing a metal such as silver as a main component and a synthetic resin component containing a synthetic resin.
  • a thermosetting resin such as a thermosetting acrylic resin or a silicone resin is used as a main component as a synthetic resin component.
  • the synthetic resin component may be composed mainly of an acrylic, epoxy, or urethane ultraviolet curable resin, or may be composed mainly of a thermoplastic resin.
  • thermoplastic resin When a thermoplastic resin is used as the synthetic resin component, the thermoplastic resin is heated to a temperature at which it softens, and the temperature is controlled so that the thermoplastic resin does not solidify until the front-side busbar electrodes 32 and the back-side busbar electrodes 42 are connected. will be performed.
  • thermosetting resin such as a thermosetting acrylic resin or a silicone resin
  • the elasticity of the second collector electrode material is large even after curing, so that external force can be well absorbed. can.
  • dividing guidelines R for dividing the semiconductor substrate 2 into five sections are formed by irradiating the semiconductor substrate 2 with laser light. By repeating this laser light irradiation, the semiconductor substrate 2 can be cut into five small-piece cells 11 to 15 (see FIG. 3B).
  • the dividing guideline is a linear groove substantially parallel to the left and right sides 2c and 2d of the semiconductor substrate 2. As shown in FIG. In this embodiment, the semiconductor substrate 2 is cut by the laser beam. Alternatively, the semiconductor substrate 2 may be cut along the division guideline R by forming the division guideline R by the laser beam and by using a diamond cutter or the like. can be
  • the five small piece cells 11 to 15 are arranged with their rear surfaces facing upward, and as shown in FIGS.
  • the upper small piece cell 11 is placed on the lower small piece cell 12 so that the lower surface side bus bar electrode (see FIG. 4B) 32 located at the right end of the surface 2A of the upper small piece cell 11 overlaps with the electrode 42. pile up tiles
  • the back-side busbar electrodes 42 are in an uncured state (a state of having elasticity), the back-side busbar electrodes 42 easily adhere to the hardened front-side busbar electrodes 32 .
  • the five small-cell cells are superimposed, they are fired in a firing furnace to harden the back-side finger electrodes 41 and the back-side busbar electrodes 42, thereby electrically connecting all the small-cell cells 11 to 15 in series. (this connection is called a single-ring connection).
  • this connection is called a single-ring connection.
  • the connected small-piece cells 11 to 15 are arranged between the front-side protective material and the back-side protective material, and sealed with a sealing resin to complete the solar cell string 5 .
  • the output per unit area can be increased.
  • the backside busbar electrodes 42 are deformed so as to droop downward when the connection is made with the backside busbar electrodes 42 facing downward. can be suppressed.
  • the present invention includes a step of applying a transparent synthetic resin to the plurality of small piece cells 11 to 15 so as to straddle the plurality of small piece cells before curing the second collector electrode material (not shown). is further provided. Specifically, as shown in FIG. 6, after the superposition of all the five small piece cells 11 to 15 is completed and before the back side collector electrode 4 is cured, the back surface 2B of the small piece cells 11 to 15 is coated with A transparent synthetic resin (thermosetting resin) 16 may be pasted in a tape shape (or thread shape) using a dispenser 17 or the like so as to straddle all the small-piece cells 11 to 15 .
  • the synthetic resin (thermosetting resin) 16 is thermally cured and the connection between the small cells can be reinforced, which is preferable.
  • the synthetic resin is pasted on four places, but it may be pasted on only one place, or it may be pasted on any of two, three, five or more places.
  • both the back-side finger electrodes 41 and the back-side busbar electrodes 42 of the back-side collector electrode 4 are not cured after being applied.
  • a state in which only the busbar electrodes 42 are not cured may be employed.
  • connection method of a solar cell string which is excellent in productivity by making the structure which directly connects a 1st collector electrode and a 2nd collector electrode, and a solar cell string obtained by this connection method are provided. be able to.
  • a method for connecting a solar cell string includes a step of forming a plurality of first collector electrodes on one surface of a solar cell, and a step of forming a plurality of first collector electrodes on one surface of a solar cell; a second collector electrode forming step of forming a plurality of second collector electrodes by applying a paste-like second collector electrode material containing a resin component to each portion facing each of the plurality of first collector electrodes;
  • Each of the plurality of division guide lines configured to facilitate division of the solar battery cell into a plurality of small piece cells is provided on each of the plurality of first collecting electrodes formed on one surface of each of the adjacent two second collecting electrodes.
  • the second collector electrode is only cured.
  • the first collector electrode and the second collector electrode are electrically connected. Therefore, since it becomes unnecessary to arrange a conductive member separate from each collector electrode between the first collector electrode and the second collector electrode, the productivity is excellent.
  • the productivity is superior to the configuration in which the first collector electrode and the second collector electrode are formed in each of the above.
  • the solar battery cells are configured in a substantially rectangular shape, and the dividing guide lines are straight grooves formed substantially parallel to a pair of opposing sides of the solar battery cells.
  • each of the first collecting electrode and the second collecting electrode includes a busbar electrode
  • the step of forming the first collecting electrode includes forming one of the pair of sides on one surface of each of the plurality of small-piece cells to be divided.
  • busbar electrodes of the second collector electrode on the other surface formed at a position close to the other side and the busbar electrodes of the first collector electrode on one surface formed at a position close to the one side are connected.
  • a so-called shingling connection can increase the output per unit area of a solar cell string configured by connecting a plurality of small-piece cells.
  • the synthetic resin component of the second collector electrode material can be composed mainly of an acrylic resin or a silicone resin.
  • the elasticity of the second collector electrode material is large even after it hardens, so that external force can be absorbed satisfactorily.
  • the method for connecting a solar cell string further comprises the step of applying a transparent synthetic resin to the plurality of superposed small piece cells so as to straddle the plurality of small piece cells before curing the second collector electrode material.
  • connection between the small cells can be reinforced by pasting the transparent synthetic resin on the plurality of superposed small cells so as to straddle the plurality of small cells.
  • SYMBOLS 1... Photovoltaic cell, 2... Semiconductor substrate, 2A... Front surface (one side), 2B... Back surface, 2a, 2b, 2c, 2d... Side, 3... Surface side collector electrode (first collector electrode), 4... Back surface Side collecting electrode (second collecting electrode) 5 Solar cell string 11 to 15 Small piece cell 16 Synthetic resin (thermosetting resin) 17 Dispenser 31 Front finger electrode 32 Front bus bar Electrodes 41 Back side finger electrodes 42 Back side bus bar electrodes P1 First collecting electrode forming step P2 Second collecting electrode forming step P3 Division guideline forming step P4 Division step P5 Overlapping Process, P6... Curing process, R... Division guideline (scribe line)

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Abstract

太陽電池セル（１）の一方の面（２Ａ）に複数の第１集電極（３）を形成する第１集電極形成工程（Ｐ１）と、太陽電池セル（１）の他方の面（２Ｂ）に金属成分と合成樹脂成分を含むペースト状の第２集電極材料を塗布して第２集電極（４）を形成する第２集電極形成工程（Ｐ２）と、太陽電池セル（１）に複数の分割ガイドライン（Ｒ）のそれぞれを、複数の第１集電極（３）のうち隣接する各２つの第１集電極（３）間であって複数の第２集電極（４）のうち隣接する各２つの第２集電極（４）間に形成する分割ガイドライン形成工程（Ｐ３）と、複数の分割ガイドライン（Ｒ）に沿って太陽電池セル（１）を切断してそれぞれが前記第１集電極（３）及び第２集電極（４）を有した複数の小片セル（１１～１５）に分割する分割工程（Ｐ４）と、分割された複数の小片セル（１１～１５）のそれぞれの小片セルの第１集電極（３）と他の小片セルの第２集電極（４）を相互に当接されるように複数の小片セル（１１～１５）を重ね合わせる重ね合わせ工程（Ｐ５）と、ペースト状の第２集電極（４）を硬化させる硬化工程（Ｐ６）と、を備えている。

Description

太陽電池ストリングの接続方法 関連出願の相互参照
　本願は、日本国特願２０２１－０６００４８号の優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
　本発明は、複数の太陽電池セルを電気的に接続する太陽電池ストリングの接続方法に関する。
　太陽電池セルの平面形状は、一般的に略長方形である。太陽電池セル同士の接続の際には、太陽電池セルの受光面に短辺方向の一端に近接した位置に長辺方向に延びる集電極を塗布した後硬化させ、太陽電池セルの受光面とは反対側の裏面に短辺方向の他端に近接した位置に長辺方向に延びる裏面電極を塗布した後硬化させる。こののち、一方の太陽電池セルの裏面電極に他方の太陽電池セルの集電極との間に導電性部材が介在するように両太陽電池セルを重ね合わせる。重ね合わせた太陽電池セルに圧力及び熱を加えることによって、一方の太陽電池セルの裏面電極と他方の太陽電池セルの集電極とが導電性部材に接触し、電気的に接続され、太陽電池セル同士の接続が完了する（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１５／１５２０２０号
　特許文献１では、裏面電極と集電極とを導電性部材を用いて接続しているため、タブ線を用いて接続する場合に比べて生産性に優れた方式であるが、更に生産性に優れた方式が望まれている。
　そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、生産性に優れた太陽電池ストリングの接続方法及び該接続方法によって得られる太陽電池ストリングを提供することを課題とする。
　本発明に係る太陽電池ストリングの接続方法は、太陽電池セルの一方の面に複数の第１集電極を形成する第１集電極形成工程と、前記太陽電池セルの他方の面に金属成分と合成樹脂成分を含むペースト状の第２集電極材料を前記複数の第１集電極の各々と対向する各個所に塗布して複数の第２集電極を形成する第２集電極形成工程と、前記太陽電池セルに該太陽電池セルを複数の小片セルに分割しやすいように構成された複数の分割ガイドラインのそれぞれを、一方の面に形成された複数の第１集電極のうち隣接する各２つの第１集電極間であって他方の面に形成された複数の第２集電極のうち隣接する各２つの第２集電極間に形成する分割ガイドライン形成工程と、前記複数の分割ガイドラインに沿って該太陽電池セルを切断してそれぞれが前記第１集電極及び第２集電極を有した複数の小片セルに分割する分割工程と、分割された前記複数の小片セルのそれぞれの小片セルの第１集電極と他の小片セルの第２集電極を相互に当接させるように前記複数の小片セルを重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記複数の小片セルを重ね合わせた後にペースト状の前記第２集電極材料を硬化させる硬化工程と、を備えていることを特徴としている。
　また、太陽電池ストリングの接続方法は、前記太陽電池セルが、略矩形状に構成され、前記分割ガイドラインが、前記太陽電池セルの対向する一対の辺に略平行に形成された直線状の溝であり、前記第１集電極及び前記第２集電極のそれぞれがバスバー電極を含み、前記第１集電極形成工程は、分割予定の前記複数の小片セルそれぞれの一方の面における前記一対の辺のうちの一方の辺に近接した位置に前記第１集電極のバスバー電極を形成する工程を含み、前記第２集電極形成工程は、前記複数の小片セルそれぞれの他方の面における前記一対の辺のうちの他方の辺に近接した位置に前記第２集電極のバスバー電極を形成する工程を含み、前記重ね合わせ工程は、前記第１集電極のバスバー電極と前記第２集電極のバスバー電極とを重ね合わせる工程であってもよい。
　また、太陽電池ストリングの接続方法は、前記第２集電極材料の合成樹脂成分が、アクリル樹脂又はシリコーン樹脂を主成分とすることができる。
　また、太陽電池ストリングの接続方法は、前記第２集電極材料を硬化させる前に、重ね合わせた前記複数の小片セルに透明な合成樹脂を該複数の小片セルを跨ぐように貼る工程を更に備えていてもよい。
半導体基板の平面図である。 図１Ａの半導体基板の一方の面に集電極を形成した平面図である。 図１Ｂの半導体基板の底面図である。 図２Ａの半導体基板の他方の面に集電極を形成して構成された太陽電池セルの底面図である。 図２Ｂの太陽電池セルの他方の面にスクライブ線が形成された底面図である。 図３Ａのスクライブ線で切断して５枚の小片セルを得た状態の底面図である。 ５枚の小片セルのうちの最後の１枚のセルを重ね合わせる直前の状態を示す斜視図である。 集電極同士が接続された部分を示す図４Ａの要部の拡大図である。 太陽電池ストリングの接続方法のブロック図である。 別の形態を示し、５枚の小片セルを重ね合わせて構成された太陽電池ストリングの上面に透明樹脂をテープ状にディスペンサーを用いて配置している状態を示す斜視図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの接続方法について、図面を参照しつつ説明する。
　本実施形態の太陽電池セル１は、略矩形状の半導体基板２と、該半導体基板２の一方の面である表面２Ａに複数形成される第１集電極である表面側集電極３と、他方の面である裏面２Ｂに複数形成される第２集電極である裏面側集電極４と、を有する（図２Ｂ参照）。この太陽電池セル１は、後述するように、複数（図３Ｂでは５つ）の小片セル１１～１５に分割され、複数の小片セル１１～１５をシングリング接続して、太陽電池ストリング５（図４Ａ参照）を構成する。太陽電池セル１は、板状であり、例えば、略矩形の板状である。
　半導体基板２は、シリコン単結晶インゴットを横断方向に薄切りすることにより形成される。この実施形態では、半導体基板２の形状を、略矩形状（正方形状や長方形状）に形成したものを示しているが、これらの形状以外の形状であってもよい。図１Ａ～図３Ｂにおいて、紙面の左右方向を左右とし、紙面の上下方向を上下として以下において、説明する。
　表面側集電極３は、半導体基板２の表面２Ａを左右方向に５等分した区画内にそれぞれ形成され、各表面側集電極３は、図１Ｂに示すように、複数（図では１０本）の表面側フィンガー電極３１と、複数の表面側フィンガー電極３１により収集された電流を集める表面側フィンガー電極３１よりも幅が広い表面側バスバー電極３２と、を備えている。なお、表面側フィンガー電極３１や表面側バスバー電極３２の幅は、電極における延伸方向と直交する方向における寸法である。複数の表面側フィンガー電極３１は、半導体基板２の４辺のうち、対向する一方の２つの辺２ａ，２ｂに平行な直線状の電極であり、残る他方の２つの辺２ｃ，２ｄ方向に間隔を置いて形成されている。また、表面側バスバー電極３２は、複数の表面側フィンガー電極３１の長手方向同一端（右端、一方の辺２ｄ側）を接続するように表面側フィンガー電極３１と略直交する方向に延びている。
　裏面側集電極４は、半導体基板２の裏面２Ｂを左右方向に５等分した区画内にそれぞれ形成され、各裏面側集電極４は、図２Ｂに示すように、複数（図では１０本）の裏面側フィンガー電極４１と、複数の裏面側フィンガー電極４１により収集された電流を集める裏面側フィンガー電極４１よりも幅が広い裏面側バスバー電極４２と、を備えている。なお、裏面側フィンガー電極４１や裏面側バスバー電極４２の幅は、電極における延伸方向と直交する方向における寸法である。複数の裏面側フィンガー電極４１は、半導体基板２の４辺のうち、対向する一方の２つの辺２ａ，２ｂに平行な直線状であり、残る他方の２つの辺２ｃ，２ｄ方向に間隔を置いて形成されている。また、裏面側バスバー電極４２は、複数の裏面側フィンガー電極４１の長手方向同一端（左端、表面側バスバー電極３２とは反対側端、他方の辺２ｃ側）を接続するように裏面側フィンガー電極４１と略直交する方向に延びている。
　図５に示すように、太陽電池ストリングの接続方法は、太陽電池セル１の表面２Ａに複数の表面側集電極３を形成する第１集電極形成工程Ｐ１と、太陽電池セル１の裏面２Ｂに金属成分と合成樹脂成分を含むペースト状の第２集電極材料を描く第１集電極と対向する各個所に塗布して（塗布したまま硬化させない状態として）、複数の裏面側集電極４を形成する第２集電極形成工程Ｐ２と、太陽電池セル１に複数の分割ガイドラインＲ（図３Ａ参照）のそれぞれを形成する分割ガイドライン形成工程Ｐ３と、を備える。また、太陽電池ストリングの接続方法は、複数の分割ガイドラインＲに沿って太陽電池セル１を切断してそれぞれが第１集電極及び第２集電極を有した複数の小片セル１１～１５（図３Ｂ参照）に分割する分割工程Ｐ４と、分割された複数の小片セル１１～１５のうちの一方の小片セル１２の表面側集電極３の表面側バスバー電極３２と他方の小片セル１１の裏面側集電極４の裏面側バスバー電極４２を相互に当接させるように複数の小片セル１２，１１（図４Ａ参照）を重ね合わせる重ね合わせ工程Ｐ５と、複数の小片セル１２、１１を重ね合わせた後にペースト状の裏面側集電極４を硬化させる硬化工程Ｐ６と、を備えている。分割ガイドライン形成工程Ｐ３では、太陽電池セル１に太陽電池セル１を複数の小片セル１１～１５に分割しやすいように構成された複数の分割ガイドラインＲのそれぞれを、表面２Ａに形成された複数の第１集電極３のうち隣接する各２つの第１集電極３間であって裏面２Ｂに形成された複数の第２集電極４のうち隣接する各２つの第２集電極４間に形成する。よって、表面側集電極３と裏面側集電極４との間に各集電極３又は４とは別の導電性部材を配置することが不要になるため、生産性に優れる。また、複数の表面側集電極３及び複数の裏面側集電極４が形成された太陽電池セルを複数の小片セルに分割することによって、太陽電池セルを複数の小片セルに分割した後に、複数の小片セルのそれぞれに、表面側集電極３と裏面側集電極４とを形成する構成に比べて生産性に優れる。
　第１集電極形成工程Ｐ１は、分割予定の複数の小片セル１１～１５それぞれの表面における太陽電池セル１の対向する一対の辺２ｃ，２ｄのうちの一方の辺２ｄに近接した位置に表面側集電極３の表面側バスバー電極３２を形成する工程を含む。さらに、第２集電極形成工程Ｐ２が、複数の小片セル１１～１５それぞれの裏面における一対の辺２ｃ，２ｄのうちの他方の辺２ｃに近接した位置に裏面側集電極４の裏面側バスバー電極４２を形成する工程を含む。また、重ね合わせ工程Ｐ５は、表面側集電極３の表面側バスバー電極３２と裏面側集電極４のバスバー電極４２とを重ね合わせる工程である。
　太陽電池ストリングの接続方法の手順を説明する。まず、図１Ａに示す半導体基板２を用意し、図１Ｂに示すように、半導体基板２の表面を左右方向で５等分した区画内のそれぞれに、表面側フィンガー電極３１及び表面側バスバー電極３２を形成する。表面側フィンガー電極３１及び表面側バスバー電極３２は、導電性を有する金属ペーストをスクリーン印刷等によって所望の形状に塗布した後、焼成炉内で焼成して硬化させることで形成される。尚、金属ペーストを構成する材料は、表面側フィンガー電極３１と表面側バスバー電極３２とで異なる材料であってもよいし、同一材料であってもよい。
　次に、図２Ａに示すように、半導体基板２の裏面２Ｂが上方を向くように半導体基板２を上下反転させる。そして、図２Ｂに示すように、半導体基板２の裏面２Ｂにも、表面と同様に、左右方向で５等分した区画内のそれぞれに、裏面側フィンガー電極４１及び裏面側バスバー電極４２を形成する。このとき、表面側バスバー電極３２は、半導体基板２の一方の辺２ｄ（右側の辺２ｄ）に近接した位置に形成されるのに対して、裏面側バスバー電極４２は、半導体基板２の他方の辺２ｃ（左側の辺２ｃ）に近接した位置に形成される点で異なる。つまり、表面側バスバー電極３２と裏面側バスバー電極４２は、区画内の左右方向一端（右端２ｄ）と他端（左端２ｃ）とに形成され、上下方向において異なる位置に形成されている。
　裏面側フィンガー電極４１及び裏面側バスバー電極４２は、導電性を有する金属ペーストをスクリーン印刷等によって所望の形状に塗布したままにする。塗布後は、金属ペーストを硬化させない（硬化処理を行わない）状態とする。金属ペーストを構成する材料（第２集電極材料）は、銀等の金属を主成分とする金属成分と合成樹脂を含む合成樹脂成分とを有している。この実施形態では、合成樹脂成分として、熱硬化性アクリル樹脂又はシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分としている。なお、この合成樹脂成分が、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系の紫外線硬化樹脂を主成分としてもよいし、熱可塑性樹脂を主成分としてもよい。合成樹脂成分として熱可塑性樹脂を用いる場合には、熱可塑性樹脂が軟化する温度まで加熱し、表面側バスバー電極３２と裏面側バスバー電極４２とを接続するまで熱可塑性樹脂が固化しないように温度管理を行うことになる。合成樹脂成分として熱硬化性アクリル樹脂又はシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする場合には、第２集電極材料が硬化した後も弾性が大きいため、外力を良好に吸収することができる。
　裏面側集電極４の形成が終了すると、図３Ａに示すように、５つの区画に分断する分割ガイドラインＲを半導体基板２にレーザ光の照射により形成する。このレーザ光の照射を繰り返し行うことによって、半導体基板２を切断して５つの小片セル１１～１５に分割することができる（図３Ｂ参照）。分割ガイドラインは、半導体基板２の左右の辺２ｃ，２ｄに略平行な直線状の溝である。この実施形態では、レーザ光により半導体基板２を切断するようにしているが、レーザ光により半導体基板２に分割ガイドラインＲを形成し、その分割ガイドラインＲに沿ってダイヤモンドカッター等を用いて切断するようにしてもよい。
　５つの小片セル１１～１５を、裏面が上方を向いた状態のまま、図４Ａ，Ｂに示すように、下側に位置する小片セル１２が有する裏面２Ｂの左端に位置する上向きの裏面側バスバー電極４２に上側に位置する小片セル１１が有する表面２Ａの右端に位置する下向きの表面側バスバー電極（図４Ｂ参照）３２が重なるように下側の小片セル１２に対して上側の小片セル１１を瓦積みする。このとき、裏面側バスバー電極４２が硬化していない状態（弾性を有する状態）であるため、硬化している表面側バスバー電極３２に裏面側バスバー電極４２が密着しやすい。５つ全ての小片セルの重ね合わせが終了した後、焼成炉内で焼成することによって、裏面側フィンガー電極４１及び裏面側バスバー電極４２が硬化して全ての小片セル１１～１５が直列に電気的に接続される（この接続をシングリング接続という）。接続後に、表側保護材及び裏面側保護材との間に接続された小片セル１１～１５を配置し、封止樹脂にて封止することにより、太陽電池ストリング５が完成する。このように、複数の小片セル１１～１５が接続されて構成された太陽電池ストリング５では、単位面積当たりの出力を高めることができる。この実施形態では、硬化していない裏面側バスバー電極４２を上向きにして接続を行うため、裏面側バスバー電極４２を下向きにして接続を行う場合に裏面側バスバー電極４２が下方へ垂れるように変形することを抑制することができる。
　また、本発明は、第２集電極材料を硬化させる前に、重ね合わせた複数の小片セル１１～１５に透明な合成樹脂を該複数の小片セルを跨ぐように貼る工程（図示していない）を更に備えている。具体的には、図６に示すように、前記５つ全ての小片セル１１～１５の重ね合わせが終了した後で裏面側集電極４を硬化させる前に、小片セル１１～１５の裏面２Ｂに、全ての小片セル１１～１５を跨ぐように、透明な合成樹脂（熱硬化性樹脂）１６をテープ状（糸状でもよい）にディスペンサー１７等を用いて貼ってもよい。貼った後に、焼成炉内で焼成することによって、合成樹脂（熱硬化性樹脂）１６が熱硬化し、小片セル同士の接続を補強することができ、好ましい。図６では、４箇所に合成樹脂を貼ったが、１箇所のみでもよいし、２箇所、３箇所、５箇所以上の任意の箇所に貼ってもよい。
　尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。
　前記実施形態では、裏面側集電極４の裏面側フィンガー電極４１及び裏面側バスバー電極４２の両方を、塗布した後硬化させない状態としたが、裏面側フィンガー電極４１を硬化させる処理を行い、裏面側バスバー電極４２のみを硬化させない状態としてもよい。
　本発明によれば、第１集電極と第２集電極とを直接接続する構成にすることによって、生産性に優れた太陽電池ストリングの接続方法及び該接続方法によって得られる太陽電池ストリングを提供することができる。
　本発明に係る太陽電池ストリングの接続方法は、太陽電池セルの一方の面に複数の第１集電極を形成する第１集電極形成工程と、前記太陽電池セルの他方の面に金属成分と合成樹脂成分を含むペースト状の第２集電極材料を前記複数の第１集電極の各々と対向する各個所に塗布して複数の第２集電極を形成する第２集電極形成工程と、前記太陽電池セルに該太陽電池セルを複数の小片セルに分割しやすいように構成された複数の分割ガイドラインのそれぞれを、一方の面に形成された複数の第１集電極のうち隣接する各２つの第１集電極間であって他方の面に形成された複数の第２集電極のうち隣接する各２つの第２集電極間に形成する分割ガイドライン形成工程と、前記複数の分割ガイドラインに沿って該太陽電池セルを切断してそれぞれが前記第１集電極及び第２集電極を有した複数の小片セルに分割する分割工程と、分割された前記複数の小片セルのそれぞれの小片セルの第１集電極と他の小片セルの第２集電極を相互に当接させるように前記複数の小片セルを重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記複数の小片セルを重ね合わせた後にペースト状の前記第２集電極材料を硬化させる硬化工程と、を備えていることを特徴としている。
　かかる構成によれば、一方の小片セルの第１集電極と他方の小片セルの第２集電極を重ね合わせるように両小片セルを重ね合わせた後に、第２集電極を硬化させるだけで、第１集電極と第２集電極とが電気的に接続される。よって、第１集電極と第２集電極との間に各集電極とは別の導電性部材を配置することが不要になるため、生産性に優れる。また、複数の第１集電極及び複数の第２集電極が形成された太陽電池セルを複数の小片セルに分割することによって、太陽電池セルを複数の小片セルに分割した後に、複数の小片セルのそれぞれに、第１集電極と第２集電極とを形成する構成に比べて生産性に優れる。
　また、太陽電池ストリングの接続方法は、前記太陽電池セルが、略矩形状に構成され、前記分割ガイドラインが、前記太陽電池セルの対向する一対の辺に略平行に形成された直線状の溝であり、前記第１集電極及び前記第２集電極のそれぞれがバスバー電極を含み、前記第１集電極形成工程は、分割予定の前記複数の小片セルそれぞれの一方の面における前記一対の辺のうちの一方の辺に近接した位置に前記第１集電極のバスバー電極を形成する工程を含み、前記第２集電極形成工程は、前記複数の小片セルそれぞれの他方の面における前記一対の辺のうちの他方の辺に近接した位置に前記第２集電極のバスバー電極を形成する工程を含み、前記重ね合わせ工程は、前記第１集電極のバスバー電極と前記第２集電極のバスバー電極とを重ね合わせる工程であってもよい。
　上記のように、他方の辺に近接した位置に形成した他方の面の第２集電極のバスバー電極と一方の辺に近接した位置に形成した一方の面の第１集電極のバスバー電極を接続する、所謂シングリング接続することによって、複数の小片セルが接続されて構成された太陽電池ストリングの単位面積当たりの出力を高めることができる。
　また、太陽電池ストリングの接続方法は、前記第２集電極材料の合成樹脂成分が、アクリル樹脂又はシリコーン樹脂を主成分とすることができる。
　上記のように、アクリル樹脂又はシリコーン樹脂を主成分とすることによって、第２集電極材料が硬化した後も弾性が大きいため、外力を良好に吸収することができる。
　また、太陽電池ストリングの接続方法は、前記第２集電極材料を硬化させる前に、重ね合わせた前記複数の小片セルに透明な合成樹脂を該複数の小片セルを跨ぐように貼る工程を更に備えていてもよい。
　上記のように、重ね合わせた複数の小片セルに透明な合成樹脂を該複数の小片セルを跨ぐように貼ることによって、小片セル同士の接続を補強することができる。
１…太陽電池セル、２…半導体基板、２Ａ…表面（一方の面）、２Ｂ…裏面、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…辺、３…表面側集電極（第１集電極）、４…裏面側集電極（第２集電極）、５…太陽電池ストリング、１１～１５…小片セル、１６…合成樹脂（熱硬化性樹脂）、１７…ディスペンサー、３１…表面側フィンガー電極、３２…表面側バスバー電極、４１…裏面側フィンガー電極、４２…裏面側バスバー電極、Ｐ１…第１集電極形成工程、Ｐ２…第２集電極形成工程、Ｐ３…分割ガイドライン形成工程、Ｐ４…分割工程、Ｐ５…重ね合わせ工程、Ｐ６…硬化工程、Ｒ…分割ガイドライン（スクライブ線）
 

Claims (4)

  1. 　太陽電池セルの一方の面に複数の第１集電極を形成する第１集電極形成工程と、
    　前記太陽電池セルの他方の面に金属成分と合成樹脂成分を含むペースト状の第２集電極材料を前記複数の第１集電極の各々と対向する各個所に塗布して複数の第２集電極を形成する第２集電極形成工程と、
    　前記太陽電池セルに該太陽電池セルを複数の小片セルに分割しやすいように構成された複数の分割ガイドラインのそれぞれを、一方の面に形成された複数の第１集電極のうち隣接する各２つの第１集電極間であって他方の面に形成された複数の第２集電極のうち隣接する各２つの第２集電極間に形成する分割ガイドライン形成工程と、
    　前記複数の分割ガイドラインに沿って該太陽電池セルを切断してそれぞれが前記第１集電極及び第２集電極を有した複数の小片セルに分割する分割工程と、
    　分割された前記複数の小片セルのそれぞれの小片セルの第１集電極と他の小片セルの第２集電極を相互に当接させるように前記複数の小片セルを重ね合わせる重ね合わせ工程と、
    　前記複数の小片セルを重ね合わせた後にペースト状の前記第２集電極材料を硬化させる硬化工程と、を備えていることを特徴とする太陽電池ストリングの接続方法。
  2. 　前記太陽電池セルが、略矩形状に構成され、
    　前記分割ガイドラインが、前記太陽電池セルの対向する一対の辺に略平行に形成された直線状の溝であり、
    　前記第１集電極及び前記第２集電極のそれぞれがバスバー電極を含み、
    　前記第１集電極形成工程は、分割予定の前記複数の小片セルそれぞれの一方の面における前記一対の辺のうちの一方の辺に近接した位置に前記第１集電極のバスバー電極を形成する工程を含み、
    　前記第２集電極形成工程は、前記複数の小片セルそれぞれの他方の面における前記一対の辺のうちの他方の辺に近接した位置に前記第２集電極のバスバー電極を形成する工程を含み、
    　前記重ね合わせ工程は、前記第１集電極のバスバー電極と前記第２集電極のバスバー電極とを重ね合わせる工程である、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリングの接続方法。
  3. 　前記第２集電極材料の合成樹脂成分が、アクリル樹脂又はシリコーン樹脂を主成分とする、請求項１又は２に記載の太陽電池ストリングの接続方法。
  4. 　前記第２集電極材料を硬化させる前に、重ね合わせた前記複数の小片セルに透明な合成樹脂を該複数の小片セルを跨ぐように貼る工程を更に備えている、ことを特徴とする請求項１～３のうちのいずれか１項に記載の太陽電池ストリングの接続方法。
     
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