DE102004013833A1

DE102004013833A1 - Solarzellenelement und Solarzellenmodul

Info

Publication number: DE102004013833A1
Application number: DE102004013833A
Authority: DE
Inventors: Yuko Yokaichi Fukawa; Shuichi Yokaichi Fujii; Takashi Ise Tsuge
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: DE102004013833B4; US20040200522A1

Abstract

Es wird offenbart ein Solarzellenelement, das das aufweist: ein Halbleitersubstrat (1); einen antireflektierenden Film (3), der an einer Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist; eine Oberflächenelektrode (5), die an der Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist; eine rückseitige Elektrode (6), die an einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist; eine erste Lötmittelschicht (8), die die Oberflächenelektrode (5) bedeckt; und eine zweite Lötmittelschicht (9), die die rückseitige Elektrode (6) bedeckt. Zwei oder mehr Elemente, die aus einer Vielzahl von in der Oberflächenelektrode (5) enthaltenen Elemente ausgewählt sind, und zwei oder mehr Elemente, die aus einer Vielzahl von in der ersten Lötmittelschicht (8) enthaltenen Elemente ausgewählt sind, sind miteinander identisch, wobei es sich beispielsweise um Ag und Ti oder P handelt. Die Adhäsionsfestigkeit zwischen der Elektrode und dem Lötmittel kann durch diese Anordnung verbessert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarzellenelement mit Elektroden, die mit Lötmittel überzogen sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Solarzellenmodul, das eine Vielzahl von Solarzellenelementen aufweist, die miteinander mittels Verbindungselektroden (nachstehend als "Verbindungsfahnen bzw. -zungen" bezeichnet) verbunden sind.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Ein herkömmliches gewöhnliches Solarzellenelement wird beispielsweise derart aufgebaut, dass eine Oberfläche eines Halbleitersubstrates vom p-Typ mit einer Diffusionsschicht ausgebildet wird, die eine Verunreinigung vom n-Typ aufweist, die bis in eine gewisse Tiefe hinein diffundiert ist, dass ein antireflektierender Film mit Siliziumnitrid oder dergleichen an der Oberfläche der Diffusionsschicht vorgesehen ist, und dass ferner eine Oberflächenelektrode bereitgestellt ist, und zwar so, dass sie in Kontakt mit der Diffusionsschicht ist. Zusätzlich wird die rückseitige Fläche bzw. Rückseite des Halbleitersubstrates mit einer BSF-Schicht ("Back Surface Field" bzw. Rückseitenfeld) ausgebildet, bei der es sich um eine Diffusionsschicht vom p-Typ mit einer hohen Verunreinigungskonzentration handelt, und ferner ist eine rückseitige Elektrode vorgesehen, die einen Ohm'schen Kontakt mit der BSF-Schicht bildet.

Ferner sind an den Oberflächen der Oberflächenelektrode und der rückseitigen Elektrode eine Oberflächenlötmittelschicht bzw. eine Rückseitenlötmittelschicht ausgebildet.

Die Oberflächenelektrode dieses Solarzellenelementes wird gebildet, indem das Material für die Oberflächenelektrode über dem antireflektierenden Film aufgebracht wird, gefolgt von einem Brennvorgang ("firing"), um zu veranlassen, dass der antireflektierende Film schmilzt, was das Material der Oberflächenelektrode in direkten Kontakt mit dem Halbleitersubstrat bringt, wobei es sich um einen sogenannten Durchbrennprozess handelt.

Die rückseitige Elektrode des Solarzellenelementes wird durch einen Prozess gebildet, bei dem eine Paste, die hauptsächlich aus Aluminium zusammengesetzt ist, über den größten Teil der Fläche der Rückseite des Halbleitersubstrates aufgebracht wird, mit der Ausnahme eines Teils hiervon, und getrocknet wird, indem dann eine Paste, die hauptsächlich aus Silber zusammengesetzt ist, aufgebracht wird, um den Teil, der nicht mit der Aluminium enthaltenden Paste beschichtet bzw. überzogen ist, sowie dessen Umfang abzudecken, und getrocknet wird, und indem schließlich die hauptsächlich aus Silber zusammengesetzte Paste auch an der Oberflächenseite des Halbleitersubstrates aufgebracht und getrocknet wird, und indem diese dann gleichzeitig gebrannt werden, d.h. der gemeinschaftliche Brennprozess ("co-firing process").

Um den stabilen Ohm'schen Kontakt der Elektroden aufrecht zu erhalten, die durch diese Prozesse hergestellt sind, und um die Elektroden mit einer hinreichenden Festigkeit auszustatten, zum Standhalten innerhalb eines Moduls, kommt es vor, dass eines oder eine Vielzahl von Pulvern, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus Ti-, Bi-, Co-, Zn-, Zr-, Fe-, Cr-Pulvern und Oxidpulvern hiervon besteht, in dem Elektrodenmaterial enthalten ist bzw. sind, das auf den antireflektierenden Film gebrannt wird.

Alternativ hierzu kann in dem Elektrodenmaterial, das auf den antireflektierenden Film gebrannt wird, eine Phosphorverbindung enthalten sein. Typische Phosphorverbindungen enthalten Phosphoroxide wie P₂O₅ und P₂O₄, sowie Ag₃PO₄, Silber-Pyrophosphate und dergleichen.

Die Aufnahme von Additiven in dem Elektrodenmaterial auf die oben beschriebenen Wege führt jedoch häufig zu Problemen wie spröden Elektroden, einer geschwächten Adhäsion zwischen den Elektroden und darauf gebildeten Lötmittelschichten, sowie eine schlechte Benetzbarkeit des Lötmittels.

Da ein einzelnes Solarzellenelement lediglich einen kleinen Leistungsausgang bereitstellt, werden gewöhnlich eine Vielzahl von Solarzellenelementen seriell/parallel verbunden, um ein Solarzellenmodul zu bilden, so dass sich aus dem Solarzellenmodul praktisch brauchbare elektrische Leistung erzeugen lässt.

Die Verbindung zwischen den Solarzellenelementen wird erzielt, indem die Oberflächenelektrode an der Licht empfangenden Oberflächenseite eines Solarzellenelementes mit der rückseitigen Elektrode an der kein Licht empfangenden Oberflächenseite eines weiteren Solarzellenelementes benachbart zu dem zuvor genannten Solarzellenelement elektrisch verbunden wird, und zwar mittels Verbindungsfahnen bzw. -zungen.

Zum Löten der Verbindungszungen, die zum Verbinden der Solarzellenelemente untereinander verwendet werden, werden Lötmittel der gleichen Zusammensetzung verwendet für die Verbindung der Oberflächenelektrode an der Licht empfangenden Oberflächenseite und für die Verbindung der rückseitigen Elektrode an der kein Licht empfangenden Oberflächenseite.

Wenn eine Verbindungszunge an der Licht empfangenden Oberfläche als erstes verbunden wird und wenn eine Verbindungszunge an der kein Licht empfangenden Oberfläche hiernach zum Zwecke der Verbindung erwärmt wird, kommt es aus diesem Grund vor, dass die Temperatur der Verbindungszunge an der gegenüberliegenden, Licht empfangenden Seite, die bereits gelötet worden ist, ansteigt, was dazu führt, dass das Lötmittel wieder schmilzt. Im Ergebnis löst sich die Verbindungszunge an der Licht empfangenden Seite, die bereits verbunden worden ist, von dem Solarzellenelement ab. Alternativ ist es dann, wenn sie sich nicht ablöst, möglich, dass die Widerstandskomponente so groß wird, dass sie den Ausgang bzw. die Ausgangsleistung des Solarzellenmoduls beeinflusst. Wenn die Verbindungszunge verbunden bzw. angeschlossen wird, verringert sich die Verbindungsfestigkeit, und zwar aufgrund des Einflusses der Oxidschicht des Lötmittels und dergleichen.

Ähnliche Probleme treten auch auf, wenn zuerst eine Verbindungszunge an der kein Licht empfangenden Oberflächenseite angeschlossen wird.

Zusätzlich hierzu ist es unmöglich gewesen, den Zustand der Lötung zwischen den Elektroden des Solarzellenelementes und den Verbindungszungen aus dem äußeren Erscheinungsbild heraus zu beurteilen. Demgemäß ist es unmöglich gewesen, irgendwelche Defekte zu entdecken, und zwar selbst dann, wenn der Zustand der Lötung zwischen den Elektroden des Solarzellenelementes und den Verbindungszungen nicht perfekt ist, aufgrund von Faktoren wie einer nicht hinreichenden Wärmeaufbringung beim Löten zum Verbinden der Elektroden des Solarzellenelementes mit den Verbindungszungen, oder dadurch, dass die Verbindungszungen von den Elektroden abgetrennt sind.

Wenn der Zustand der Lötung zwischen den Elektroden des Solarzellenelementes und der Verbindungszungen nicht perfekt ist, kann sich die Verbindungsfestigkeit zwischen den Verbindungszungen und den Elektroden verringern, was dazu führt, dass die Verbindungszungen sich bei einem späteren Prozess von den Elektroden lösen, oder jener Teil bzw. Abschnitt, bei dem der Zustand der Lötung nicht perfekt ist, kann als ein elektrischer Widerstand dienen, was dazu führt, dass der Ausgang bzw. die Ausgangsleistung des Solarzellenmoduls verringert wird.

Dies gilt nicht nur für die Verbindungen zwischen den Elektroden und den Verbindungszungen, sondern auch für die Verbindungen zwischen den Verbindungszungen und einer gemeinsamen Verbindungsleitung, als auch für die Verbindungen zwischen den Ausgangsdrähten von dem Solarzellenelement und den Anschlüssen innerhalb der Anschlussbox.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Solarzellenelement mit hohem Leistungsvermögen bereitzustellen, das frei ist von Verschlechterungen der Ausgangsleistung, und zwar indem die Adhäsion zwischen den Elektroden und daran gebildeten Lötmittelschichten verbessert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Solarzellenmodul mit hohem Leistungsvermögen bereitzustellen, das frei ist von einer Verschlechterung der Ausgangsleistung, wobei Verbindungen innerhalb des Solarzellenmoduls derart implementiert werden, dass die Verbindungsfestigkeit zwischen den Elektroden der Solarzellenelemente und Verbindungszungen verbessert ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Solarzellenmodul mit hoher Zuverlässigkeit anzugeben, wobei Verbindungen innerhalb des Solarzellenmoduls so implementiert werden, dass eine visuelle Inspektion der Zustände von Lötungen an Verbindungsflächen möglich wird, die sich ansonsten unmöglich von außen beobachten bzw. betrachten lassen.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Solarzellenelement gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Halbleitersubstrat; einen antireflektierenden Film, der auf einer Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist; eine Oberflächenelektrode, die an der Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist; eine rückseitige Elektrode, die an einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist; eine erste Lötmittelschicht, die die Oberflächenelektrode bedeckt; und eine zweite Lötmittelschicht, die die rückseitige Elektrode bedeckt, wobei zwei oder mehr Elemente, die aus einer Vielzahl von in der Oberflächenelektrode enthaltenen Elementen ausgewählt sind, und zwei oder mehr Elemente, die aus einer Vielzahl von in der ersten Lötmittelschicht enthaltenen Elemente ausgewählt sind, jeweils identisch zueinander sind.

Da die Oberflächenelektrode und die erste Lötmittelschicht, die die Oberflächenelektrode bedeckt, die gleichen Elemente gemeinsam aufweisen, und da deren Anzahl bei dem vorstehenden Solarzellenelement zwei oder mehr beträgt, ist die Benetzbarkeit zwischen der Elektrode und der Lötmittelschicht verbessert, bzw. gesteigert, was zu einer verbesserten Adhäsionsfestigkeit führt.

Es ist bevorzugt, wenn eines der zwei oder mehr Elemente Ag ist und wenn die anderen Elemente eines oder eine Vielzahl von Arten sind, die aus Ti, P und Verbindungen hiervon ausgewählt sind.

Indem die in dem Lötmittel enthaltenen Elemente derart ausgewählt werden, lässt sich ein guter Ohm'scher Kontakt erzielen, und zwar selbst mittels des sogenannten Durchbrennprozesses, bei dem das Elektrodenmaterial direkt über dem antireflektierenden Film aufgebracht und gebrannt wird, um hervorzurufen, dass der antireflektierende Film aufschmilzt, wodurch das Halbleitersubstrat und die Oberflächenelektrode in direkten Kontakt zueinander gebracht werden. Zusätzlich hierzu kann die Oberflächenelektrode mit einer hinreichenden Adhäsionsfestigkeit versehen werden, die eine Widerstandskraft in einem Modul bereitstellen kann. Darüber hinaus beeinflusst die Hinzugabe der vorstehenden Elemente die Eigenschaften des Lötmittels nicht nachteilig, wohingegen die Langzeitverlässlichkeit bzw. -zuverlässigkeit, die für das Lötmittel erforderlich ist, aufrechterhalten werden kann.

Die erste Lötmittelschicht weist vorzugsweise 10–100 ppm von einem oder mehr Arten („kinds") auf, die aus Ti, P und Verbindungen hiervon ausgewählt sind. Da dies die Benetzbarkeit zwischen der Elektrode und dem Lötmittel verbessert, die Adhäsionsfestigkeit steigert und die Sprödigkeit des Lötmittels zur Gewährleistung einer Langzeitverlässlichkeit minimiert, lässt sich die Verbindung mit inneren Anschlüssen (Verbindungszungen) bei einem späteren Prozess ordnungsgemäß erzielen.

Die zuvor erwähnten anderen Elemente sind in der Oberflächenelektrode vorzugsweise mit 0,05 bis 5 Gew.-% enthalten. Dies gestattet, dass die Oberflächenelektrode eine hinreichende Festigkeit besitzt und dass der Drahtwiderstandswert des Elektrodenmaterials minimiert ist, so dass sich ein guter Ohm'scher Kontakt selbst mittels des Durchbrennprozesses erzielen lässt, bei dem das Elektrodenmaterial direkt über dem antireflektierenden Film aufgebracht und darauf gebrannt wird. Zusätzlich hierzu kann die Oberflächenelektrode mit einer hinreichenden Adhäsionsfestigkeit ausgestattet werden, die Widerstandskraft in einem Modul bereitstellen kann ("can withstand in a module").

Da die Lötmittel bei der vorliegenden Erfindung nicht auf eine besondere Art bzw. einen besonderen Typ eingeschränkt sind, lässt sich die Wirkung mit verschiedenen Arten von Lötmitteln erzielen. Es können nicht nur Sn-Pb-basierte Lötmittel verwendet werden, sondern auch sogenannte bleifreie Lötmittel, einschließlich von Sn-Ag-basierten Lötmitteln, Sn-Ag-Bi-basierten Lötmitteln und Sn-Ag-Cu-basierten Lötmitteln, die zu Problemen hinsichtlich Benetzbarkeit und Adhäsionsfestigkeit zwischen Elektrode und Lötmittel neigen, da die Benetzbarkeit und die Adhäsionsfestigkeit zwischen Elektrode und Lötmittel gesteigert werden können.

Darüber hinaus können erfindungsgemäß die Benetzbarkeit und die Adhäsionsfestigkeit zwischen Elektrode und Lötmittel auch gesteigert werden, wenn die Oberflächenelektrode durch andere Prozesse als den Durchbrennprozess gebildet wird.

Ein Solarzellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: Solarzellenelemente, jeweils mit einem Halbleitersubstrat, einer Oberflächenelektrode, die an einer Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates ausgebildet ist, und einer rückseitigen Elektrode, die an einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist; und Verbindungszungen zum Verbinden der Oberflächenelektroden an der Licht empfangenden Oberfläche und den rückseitigen Elektroden an der kein Licht empfangenden Oberfläche der Solarzellenelemente untereinander, wobei eine erste Lötmittelschicht zum Verbinden der Oberflächenelektroden mit den Verbindungszungen an der Licht empfangenden Oberfläche und eine zweite Lötmittelschicht zum Verbinden der rückseitigen Elektroden mit den Verbindungszungen an der kein Licht empfangenden Oberfläche unterschiedliche Schmelzpunkte besitzen.

Bei der vorstehenden Anordnung tritt ein Ablösen der Verbindungszungen aufgrund eines Wiederaufschmelzens nicht auf, da die Verbindungszungen an der Seite der Licht empfangenden Oberfläche und die Verbindungszungen an der Seite der kein Licht empfangenden Oberfläche jeweils mit den jeweiligen Elektroden der Solarzellenelemente durch Lötmittel verbunden sind, die unterschiedliche Schmelzpunkte besitzen. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass die Verbindungszungen sich von den Solarzellenelementen ablösen und dass die Ausgangsleistung des Solarzellenmoduls abfällt.

Es ist bevorzugt, wenn die Lötmittelschicht mit einem höheren Schmelzpunkt eine Lötmittelschicht ist, die die Oberflächenelektrode an der Licht empfangenden Oberfläche von einem der Solarzellenelemente oder die rückseitige Elektrode an der kein Licht empfangenden Oberfläche eines anderen Solarzellenelementes benachbart hierzu bedeckt, und zwar jene, die zeitlich früher mit den Verbindungszungen verbunden ist als die andere. Dies kann verhindern, dass die bereits gelöteten Verbindungszungen sich während der Herstellung ablösen.

Die Lötmittelschicht mit dem höheren Schmelzpunkt ist vorzugsweise eine Lötmittelschicht, die frei von Blei ist.

Ein Solarzellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: Solarzellenelemente, jeweils mit einem Halbleitersubstrat, einer Oberflächenelektrode, die an einer Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist, und einer rückseitigen Elektrode, die an einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist; und Verbindungszungen zum Verbinden der Oberflächenelektroden an der Licht empfangenden Oberfläche und der rückseitigen Elektroden an der kein Licht empfangenden Oberfläche der Solarzellenelemente untereinander, wobei die Oberflächenelektroden und die rückseitigen Elektroden jeweils durch ein Lötmittel mit den Verbindungszungen verbunden sind und wobei die Verbindungszungen an den Verbindungsflächen zwischen den Verbindungszungen und den Oberflächenelektroden oder den rückseitigen Elektroden mit Durchgangslöchern versehen sind.

Ein Solarzellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Vielzahl von Solarzellenelementen; Verbindungs zungen zum Verbinden von Oberflächenelektroden an einer Licht empfangenden Oberfläche und von rückseitigen Elektroden an einer kein Licht empfangenden Oberfläche der Solarzellenelemente untereinander; und eine gemeinsame Verbindungsleitung, mit der die Verbindungszungen durch ein Lötmittel verbunden sind, wobei die Verbindungszungen oder die gemeinsame Verbindungsleitung mit Durchgangslöchern versehen sind.

Zusätzlich hierzu sind bei einem Solarzellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung Ausgangsdrähte, die mit Solarzellenelementen verbunden sind, mit Anschlüssen einer Anschlussbox verbunden, und in Verbindungsflächen der Ausgangsdrähte oder der Anschlüsse sind Durchgangslöcher vorgesehen.

Wie bislang beschrieben, sind Durchgangslöcher an den jeweiligen Verbindungsflächen vorgesehen, was eine visuelle Inspektion der Zustände von Lötmittelfüllungen ("solder fillets") gestattet, die im Inneren der Durchgangslöcher gebildet sind.

Zusätzlich hierzu werden durch das Vorsehen von Durchgangslöchern Füllungen ("fillets") auch im Inneren der Durchgangslöcher gebildet. Dies vergrößert die Fläche, in der bzw. über die eine Legierungsschicht gebildet ist, was es ermöglicht, die Verbindungsfestigkeit zu verbessern. Ferner steigert die Dicke des Lötmittels an den Füllungsabschnitten die Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen bzw. Spannungen, was Verbesserungen hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit bei Wärmezyklen zulässt.

Aufgrund der vorstehenden vorteilhaften Wirkungen kann die Produktion eines Solarzellenmoduls mit hoher Zuverlässigkeit erreicht werden.

Zusätzlich sind die zuvor genannten Verbindungsflächen, die mit den Durchgangslöchern versehen sind, vorzugsweise mittels eines Lötmittels verbunden, das im Wesentlichen frei von Blei ist.

1 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Solarzellenelementes gemäß der vorliegenden Erfindung;
2(a) stellt einen Schritt zum Verbinden von Solarzellenmodulen untereinander dar, wobei ein Zustand vor dem Bereitstellen einer Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberflächenseite dargestellt ist;
2(b) stellt einen Schritt zum Verbinden von Solarzellenelementen untereinander dar, wobei ein Zustand nach dem Bereitstellen der Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberflächenseite dargestellt ist;
2(c) stellt einen Schritt zum Verbinden von Solarzellenelementen untereinander dar, wobei ein Zustand gezeigt ist, bei dem zwei Solarzellenelemente 11a und llb miteinander mittels einer Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberflächenseite verbunden sind;
3 ist eine Draufsicht auf ein Solarzellenmodul mit Solarzellenelementen, die miteinander verbunden sind;
4 ist eine Querschnittsansicht eines Solarzellenmoduls;
5 ist eine Draufsicht auf ein Solarzellenelement 11 mit Verbindungszungen 17, die mit Durchgangslöchern 18 versehen sind, und zwar an der Licht empfangenden Oberfläche hiervon;
6(a) ist eine Querschnittsansicht einer Verbindungszunge 17 mit einem Durchgangsloch 18, die an eine Elektrode 5 eines Solarzellenmoduls gelötet ist;
6(b) ist eine Querschnittsansicht einer Verbindungszunge 17 ohne Durchgangsloch, die an eine Elektrode 5 eines Solarzellenmoduls gelötet ist;
7 ist eine schematische Darstellung der Verdrahtung eines Solarzellenmoduls;
8 ist eine Draufsicht, die einen Verbindungszustand zwischen Verbindungszungen 17 und einer querverlaufenden Verbindungsleitung 10 eines Solarzellenmoduls zeigt; und
9 ist eine Draufsicht, die einen Verbindungszustand zwischen einem Ausgangsdraht 21 und einem Anschluss 20 eines Solarzellenmoduls zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht der Struktur eines Solarzellenelementes gemäß der vorliegenden Erfindung.
In 1 sind gezeigt ein Halbleitersubstrat 1, eine Diffusionsschicht 2 in dem Halbleitersubstrat 1, ein antireflektierender Film 3, der an der Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 gebildet ist, eine BSF-Schicht 4, eine Oberflächenelektrode 5 mit Busschienenelektroden an der Licht empfangenden Oberfläche, eine silberne rückseitige Elektrode 6 mit Busschienenelektroden an der kein Licht empfangenden Oberfläche, einer rückseitigen Elektrode 7 aus Aluminium, einer Oberflächenlötmittelschicht 8, die an der Oberflächenelektrode 5 gebildet ist, und eine rückseitige Lötmittelschicht 9, die an der silbernen rückseitigen Elektrode 6 gebildet ist.
Nunmehr werden die Struktur und der Produktionsprozess des zuvor genannten Solarzellenelementes im Detail beschrieben.
Zunächst weist das Halbleitersubstrat 1 Einkristall-Silizium, Mehrkristall-Silizium oder dergleichen auf. Das Halbleitersubstrat 1 weist Silizium auf, das mit einer Verunreinigung vom p-Typ, wie Bor (B), dotiert ist, und zwar mit einer Konzentration von 1 × 10¹⁶ – 1 × 10¹⁸ Atome/cm³, und weist einen spezifischen Widerstandswert von etwa 1,5 Ω cm auf. Wenn es sich um ein Einkristall-Siliziumsubstrat handelt, ist es durch ein Kristallziehverfahren oder dergleichen gebildet, und wenn es sich um Mehrkristall-Siliziumsubstrat handelt, ist es gebildet durch ein Gussverfahren oder dergleichen. Mehrkristall-Silizium ist gegenüber Einkristall-Silizium hinsichtlich der Produktionskosten vorteilhaft, da es massenproduziert werden kann. Ein Block, der durch ein Kristallziehverfahren oder ein Gussverfahren gebildet ist, wird in etwa 300 μm dicke Stücke in Scheiben geschnitten und dann auf eine Größe von 15 cm × 15 cm geschnitten, um das Halbleitersubstrat zu bilden.
Nachfolgend wird die Oberfläche bis auf ein minimales Maß geätzt, und zwar unter Verwendung einer Fluorwasserstoffsäure oder einer Fluorwasserstoff-Stickstoffsäuremischung, um die geschnittene Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 zu reinigen.
Dann wird dann das Halbleitersubstrat 1 in einem Diffusionsofen angeordnet und in Phosphoroxychlorid (POCl₃) und dergleichen erwärmt, so dass Phosphoratome in einen Oberflächenbereich des Halbleitersubstrates 1 hinein diffundiert werden, um eine Diffusionsschicht 2 vom n-Typ zu bilden, mit einem Lagen- bzw. Schichtwiderstandswert von etwa 30–300 Ω/square.
Darauffolgend werden, wobei die Diffusionsschicht vom n-Typ an der Oberflächenseite des Halbleitersubstrates 1 verbleibt, andere Teile der Diffusionsschicht vom n-Typ entfernt, und das Substrat wird dann mit reinem Wasser gereinigt. Das Entfernen der Diffusionsschicht vom n-Typ abgesehen von der Oberflächenseite des Halbleitersubstrates 1 kann bewirkt werden, indem ein Resistfilm an der Oberflächenseite des Halbleitersubstrates 1 aufgebracht wird, gefolgt von einem Ätzvorgang mit einer Lösung einer Fluorwasserstoff-Stickstoff-Säuremischung, und indem der Resist-Film dann entfernt wird.
Der antireflektierende Film 3 wird dann an der Oberflächenseite des Halbleitersubstrates 1 abgeschieden. Der antireflektierende Film 3 weist beispielsweise einen Siliziumnitridfilm oder dergleichen auf. Dieser wird beispielsweise abgeschieden durch einen Plasma-CVD-Prozess, bei dem eine Mischung aus Silan-(SiH₄) und Ammoniak-(NH₄)-Gasen durch eine Glimmentladung zersetzt wird, die ein Plasma erzeugt. Unter Berücksichtigung des Unterschiedes des Brechungsindexes des antireflektierenden Films 3 und des Halbleitersubstrates 1 wird der antireflektierende Film 3 so gebildet, dass er einen Brechungsindex von etwa 1,8–2,3 und eine Dicke von etwa 500–1000Å aufweist. Der antireflektierende Film 3 hat, wenn er abgeschieden ist, eine Passivierungswirkung, so dass er die Wirkung besitzt, die elektrischen Eigenschaften der Solarzelle als auch die antireflektierende Funktion zu verbessern.
Hiernach wird eine rückseitige Elektrode 7 aus Aluminium gebildet, und zwar durch Aufbringen einer Paste, die hauptsächlich aus Aluminium zusammengesetzt ist, an der rückseitigen Oberfläche bzw. Rückseite, und indem die Paste dann auf die Rückseite gebrannt wird. Während des Brennvorganges diffundiert Aluminium in das Halbleitersubstrat 1 hinein, was zur Bildung einer BSF-Schicht 4 als eine Schicht mit hoher Verunreinigungskonzentration vom p-Typ führt. Zusätzlich hierzu wird auf die Oberfläche und die Rückseite Elektrodenmaterial aufgebracht, das Silber aufweist, und wird hierauf gebrannt, um die Oberflächenelektrode 5 und die rückseitige Elektrode 6 aus Silber zu bilden.
Das Elektrodenmaterial für die Oberflächenelektrode 5 und die rückseitige Elektrode 6 aus Silber ist ein Material, das in eine Paste geformt ist, indem ein organisches Trägermaterial und eine Glasfritte in Mengen von 10 bis 30 Gew.-% bzw. 0,1 bis 5 Gew.-% zu Silber in einer Menge von 100 Gew.-% hinzugegeben wird. Die Paste wird im Siebdruckverfahren aufgebracht und bei 600–800°C für 1 bis 30 Minuten gebrannt, so dass sie auf den Oberflächen anhaftet.
Das organische Trägermaterial, das bei diesem Prozess verwendet wird, ist ein Harz bzw. Kunstharz, das dazu verwendet wird, um ein Material in der Form eines Pulvers in eine Paste umzusetzen, wobei es sich bei dem Kunstharz beispielsweise um ein Cellulose-Kunstharz oder ein Acryl-Kunstharz handeln kann. Da diese Harze bei etwa 400°C zersetzt und sublimiert werden, verbleiben nach dem Brennvorgang keine Bestandteile hiervon in den Elektroden 5, 6. Die Glasfritte wird dazu verwendet, um die gebrannten Elektroden 5, 6 mit Festigkeit auszustatten. Die Glasfritte weist ein Oxid aus Blei, Bor, Silizium oder dergleichen auf, und besitzt einen Erweichungspunkt, der von 300°C bis 600°C reicht. Da ein Teil der Glasfritte nach dem Brennvorgang in den Elektroden 5, 6 verbleibt und ein weiterer Teil hiervon sich mit Silizium verbindet, hat die Glasfritte die Funktion, die Elektroden 5, 6 und das Halbleitersubstrat 1 miteinander zu verbinden bzw. zusammenzubonden.
Das Material für die Oberflächenelektrode weist eines oder mehrere Arten bzw. Typen auf, die aus Ti, P und Verbindungen hiervon, beispielsweise Oxiden hiervon ausgewählt sind, mit Partikelgrößen von etwa 0,1 bis 5 μm. Die Partikelgrößen von Ti, P und Verbindungen hiervon liegen vorzugsweise in dem Bereich von 0,1–5 μm. Bei Partikelgrößen von kleiner 0,1 μm ist die Verteilbarkeit in dem Elektrodenmaterial verringert, was es unmöglich macht, eine hinreichende Elektrodenfestigkeit zu erhalten, was unerwünscht ist. Bei Partikelgrößen von größer 5 μm verschlechtert sich das Siebdruckverhalten (Liniendiskontinuitäten, sowie Ungleichmäßigkeiten bei der Linienbreite treten auf), was es unmöglich macht, eine hinreichende Elektrodenfestigkeit zu erhalten, was ebenfalls unerwünscht ist. Der Gehalt hiervon beträgt vorzugsweise 0,05 bis 5 Gew.-%. Eine hinreichende Elektrodenfestigkeit lässt sich nicht erhalten, wenn der Gehalt hiervon kleiner ist als 0,05 Gew.-%, und der Drahtwiderstandswert des Elektrodenmaterials steigt an, wenn der Gehalt hiervon mehr als 5 Gew.-% beträgt. Beide Fälle sind daher unerwünscht.
Das Einschließen bzw. Aufnehmen von einem oder mehreren Arten, die aus P, Ti und Verbindungen hiervon ausgewählt sind, in das Elektrodenmaterial, ermöglicht, dass ein ordnungsgemäßer Ohm'scher Kontakt hergestellt wird, selbst wenn das Elektrodenmaterial über den antireflektierenden Film 3 aufgetragen wird, und ermöglicht die Erzeugung eines Solarzellenelementes mit hoher Elektrodenfestigkeit. Dies liegt daran, da diese Materialien auf die Glasfrittenkomponente, die in dem Elektrodenmaterial enthalten ist, wirken, um die Reaktion zwischen dem antireflektierenden Film 3 und der Glasfritte zu unterstützen. Durch diese Anordnung lassen ein hinreichender Ohm'scher Kontakt und Adhäsionsfestigkeit erhalten, selbst wenn die Oberflächenelektrode 5 mittels des Durchbrennprozesses gebildet wird.
Die Oberflächen der Oberflächenelektrode 5 und der rückseitigen Elektrode 6 sind mit Lötmittel 8 bzw. 9 beschichtet, um eine Langzeit-Zuverlässigkeit zu gewährleisten und eine Verbindung von inneren Anschlüssen (Verbindungszungen) zum Verbinden von Solarzellenelementen untereinander in einem späteren Prozess.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lötmittel 8, das die Oberflächenelektrode 5 bedeckt, die gleichen Elemente wie eine Vielzahl von Elementen enthalten sind, die in der Oberflächenelektrode 5 enthalten sind. Diese Anordnung steigert die Benetzbarkeit zwischen der Elektrode und dem Lötmittel, wodurch die Adhäsionsfestigkeit verglichen mit Fällen verbessert wird, bei denen in der Elektrode und dem Lötmittel nur Ag enthalten ist.
Hierbei ist es bevorzugt, dass eines der Vielzahl von identischen Elementen Ag ist, wobei die anderen identischen Elemente eines oder mehr Arten bzw. Typen sind, die ausgewählt sind aus Ti, P und Verbindungen hiervon, beispielsweise Oxiden hiervon. Mit der vorstehenden Anordnung beeinflusst die Hinzugabe dieser Elemente zu dem Lötmittel die Eigenschaften des Lötmittels nicht nachteilig, während die für das Lötmittel erforderliche Langzeit-Verlässlichkeit gewährleistet ist.
In dem Lötmittel sind vorzugsweise enthalten eine oder mehrere Arten, die ausgewählt sind aus Ti, P und Verbindungen hiervon, und zwar mit 10–100 ppm. Bei weniger als 10 ppm ist es unmöglich, die ursprüngliche Aufgabe zu erzielen, d.h., die Benetzbarkeit zwischen der Elektrode und dem Lötmittel zu steigern, um die Adhäsionsfestigkeit zu verbessern. Bei mehr als 100 ppm nimmt die Sprödigkeit des Lötmittels zu, was es schwierig macht, die Langzeit-Verlässlichkeit zu gewährleisten und das Lötmittel mit inneren Anschlüssen in einem späteren Prozess zu verbinden.
Obgleich das Lötmittel seine Wirkung insbesondere ausübt, wenn es zum Beschichten der Oberflächenelektrode 5 verwendet wird, kann es, nebenbei gesagt, auch zum Beschichten der rückseitigen Elektrode verwendet werden.
Ein Solarzellenmodul ist eine Anordnung, die konstruiert ist durch elektrisches Verbinden einer Vielzahl der bislang beschriebenen Solarzellenelemente untereinander.
Die 2(a)–2(c) sind Seitenansichten zum Darstellen von Verbindungszuständen in einem Solarzellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung.
In den 2(a) bis 2(c) sind gezeigt: Solarzellenelemente 11a, 11b, Busschienenelektroden 5 an der Licht empfangenden Oberfläche, Verbindungselektroden (nachstehend mit "Verbindungszungen" bezeichnet) 17 an der Licht empfangenden Oberfläche zum Verbinden der Solarzellenelemente untereinander, Busschienenelektroden 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche und Verbindungszungen 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche.
2(a) stellt einen Zustand dar, bei dem die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche bereitgestellt ist. 2(b) stellt einen Zustand dar, bei dem die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche bereitgestellt ist. 2(c) stellt einen Zustand dar, bei dem zwei Solarzellenelemente 11a, 11b untereinander verbunden sind, und zwar mittels der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche.
3 ist eine Draufsicht auf ein Solarzellenmodul. In 3 sind gezeigt: Busschienenelektroden 5 an der Licht empfangenden Oberflächenseite der Solarzellenelemente 11a und 11b, Verbindungszungen 17 an der Licht empfangenden Seite und Fingerelektroden 14 an der Licht empfangenden Oberflächenseite. Unterdessen sind Fingerelektroden auch an der kein Licht empfangenden Oberflächenseite ausgebildet (nicht dargestellt).
Da die Elektrodenfläche an der Licht empfangenden Oberfläche so klein wie möglich sein muss, um eine größere Lichtempfangsfläche zu erhalten, wird normalerweise die Breite der Busschienenelektrode 5 kleiner gemacht als jene an der kein Licht empfangenden Oberfläche.
Eine Mehrzahl der Fingerelektroden 14 sind parallel zu den Seiten der Solarzellenelemente 11a, 11b zum Auffangen von lichterzeugten Trägern angeordnet, wobei die Fingerelektroden mit einer Breite von beispielsweise etwa 0,2 mm gebildet sind. Die Busschienenelektroden 5 betragen anzahlsmäßig zwei oder so und sind senkrecht quer zu den Fingerelektroden 14 angeordnet, um Elektrizität von den aufgefangenen Trägern aufzufangen, und sind mit einer Breite von 2 mm oder so gebildet, zur Verbindung mit den Verbindungszungen 17.
Wenn die Solarzellenelemente 11a, 11b seriell miteinander verbunden sind, sind die Verbindungszungen 17, die an den Busschienenelektroden 5 an der Licht empfangenden Oberfläche des Solarzellenelementes 11a angebracht sind, mit den Verbindungszungen 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche des benachbarten Solarzellenelementes 11b verbunden. Die Verbindung zwischen den Verbindungszungen 17, 19 wird erzielt, indem das Lötmittel, das auf die Oberflächen der Busschienenelektroden 5, 6 aufgebracht ist, und das Lötmittel, das auf die Oberflächen der Verbindungszungen 17, 19 aufgebracht ist, thermisch geschmolzen werden.
Die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche weist eine Kupferfolie mit einer Dicke von etwa 100–300 μm auf, deren gesamte Oberfläche beschichtet ist mit Lötmittel in einer Dicke von etwa 20–70 μm. Das Lötmittel zum Beschichten der Verbindungszunge 17 sollte einen höheren Schmelzpunkt haben als das Lötmittel, das für die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche verwendet wird. Die optimale Zusammensetzung hiervon wäre beispielsweise 50% Zinn und 50% Blei (Schmelzpunkt: 215°C), 40% Zinn und 60% Blei (Schmelzpunkt: 238°C) oder 30% Zinn und 70% Blei (Schmelzpunkt: 258°C).
Nebenbei gesagt hat sich in den letzten Jahren ein großes Maß an Aufmerksamkeit auf die Verwendung von bleifreiem Lötmittel bei der Herstellung von Solarzellenmodulen fokussiert, und zwar aufgrund der Tatsache, dass Blei eine umweltmäßig gefährliche Substanz darstellt. Viele derartiger, im Wesentlichen bleifreier Lötmittel haben höhere Schmelzpunkte als Lötmittel, die Blei enthalten, wie herkömmliche eutektische Lötmittel. Beispielsweise hat ein in weitem Umfange verwendetes bleifreies Lötmittel, das aus 96,5% Zinn, 3% Silber und 0,5% Kupfer zusammengesetzt ist, einen Schmelzpunkt von 220°C verglichen mit dem Schmelzpunkt von 184°C eines eutektischen Lötmittels, das aus 63% Zinn und 37% Blei zusammengesetzt ist. Demzufolge kann ein solches, im Wesentlichen bleifreies Lötmittel als das Lötmittel zum Beschichten der Oberfläche der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche verwendet werden.
Die Summe der Breite der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche und der Breite des Lötmittels, das die Zunge bedeckt, sollte genauso groß sein oder kleiner als die Breite der Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche, um keinen Schatten von sich auf die Licht empfangende Oberfläche des Solarzellenelementes zu werfen. Die Länge der Verbindungszunge 17 wird so bestimmt, dass sie nahezu die gesamte Länge der Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche überlappt und die Länge des Intervalls bzw. Abstandes zwischen zwei Solarzellenelementen 11a, 11b plus etwa 10–30 mm der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche bedeckt. Der Zweck, dass die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche nahezu die gesamte Länge der Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche überlappt, besteht darin, die Widerstandskomponente des Solarzellenelementes zu verringern.
Wenn ein übliches Solarzellenelement aus Mehrkristall-Silizium mit einem Maß von 150 mm square verwendet wird, beträgt die Breite der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche etwa 1–3 mm und die Länge hiervon beträgt etwa 160–180 mm.
Die Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche ist gewöhnlich breiter als die Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche, und ist beispielsweise etwa 4–6 mm breit. Die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche weist eine Kupferfolie mit einer Dicke von etwa 50–150 μm auf, deren gesamte Oberfläche beschichtet ist mit einem Lötmittel einer Dicke von etwa 20–70 μm. Das Lötmittel zum Beschichten der Verbindungszunge 19 weist einen niedrigeren Schmelzpunkt auf als das Lötmittel, das für die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche verwendet wird. Die optimale Zusammensetzung wäre beispielsweise: 63% Zinn und 37% Blei (Schmelzpunkt: 184°C) oder 60% Zinn und 40% Blei (Schmelzpunkt: 190°C).
Die Breite der Verbindungszungen 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche ist nahezu die gleiche wie jene der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche, und die Länge hiervon ist nahezu gleich oder etwas kleiner als jene der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche. Der Zweck des Verbindens der Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche besteht darin, den elektrischen Widerstandswert der Elektrode zu verringern. Wenn ein gewöhnliches Solarzellenelement aus Mehrkristall-Silizium mit 150 mm square verwendet wird, beträgt die Breite etwa 4-6 mm und die Länge beträgt etwa 130–150 mm.
Die Verbindung zwischen Solarzellenelementen gemäß der vorliegenden Erfindung wird ausgeführt, wie nachstehend angegeben. Zunächst wird, wie es in 2(a) gezeigt ist, eine Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche an einer Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche des Solarzellenelemenes 11a angeordnet. Während die Verbindungszunge 17 mit einem Andruckstift (nicht gezeigt) an die Licht empfangende Oberfläche gedrückt wird, wird Heißluft aufgesprüht bzw. aufgeblasen, so dass die Lötmittel an der Busschienenelektrode 5 und der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangen den Oberfläche beide schmelzen, so dass hervorgerufen wird, dass die beiden Teile miteinander verbunden werden.
Dann wird, wie es in 2(b) gezeigt ist, eine Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche bei einer vorbestimmten Position an einer Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche des Solarzellenelementes 11a angeordnet, wobei die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche an der Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche angebracht ist. Während die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche mit einem Andruckstift (nicht gezeigt) angedrückt wird, wird Heißluft aufgeblasen, so dass die Lötmittel an der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche und an der Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche beide aufgeschmolzen werden, um zu veranlassen, dass die beiden Teile miteinander verbunden werden.
Da in diesem Fall das Lötmittel an der Oberfläche der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche einen höheren Schmelzpunkt hat als das Lötmittel an der Oberfläche der Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche, schmilzt die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche nicht wieder an, selbst wenn Wärme aufgebracht wird, um die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche anzubringen, und löst sich auch nicht von der Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche ab.
Darauffolgend wird, wie es in 2(c) gezeigt ist, ein Ende der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche bei einer vorbestimmten Position an der Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche des benachbarten Solarzellenelementes 11b angeordnet und, während die Verbindungszunge 19 mit einem Andruckstift (nicht gezeigt) angedrückt wird, wird Heißluft aufgeblasen, so dass die Lötmittel an der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche und an der Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche beide schmelzen, um zu veranlassen, dass die beiden Teile miteinander verbunden werden. Da die Überlappungslänge der Verbindungszunge 17 und der Verbindungszunge 19 etwa 10 mm beträgt, und da sie zusammengefügt werden, indem punktuell Warmluft bzw. Heißluft innerhalb einer kurzen Zeitspanne aufgeblasen wird, verfestigen sich die Lötmittel, bevor sich die Wärme in andere Bereiche ausbreitet. Daher treten Probleme wie das Abtrennen der Verbindungszunge 17 von der Verbindungszunge 19 nicht auf.
Während bei dem vorstehenden Prozess des Verbindens der Solarzellenelemente 11a, 11b miteinander die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche als erstes mit der Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche des Solarzellenelementes 11a verbunden wird und dann die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche mit der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche verbunden wird, ist es auch möglich, die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche als erstes mit der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche zu verbinden, und dann ein Ende der Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche hiermit zu verbinden. In diesem Fall sollte das Lötmittel, das für die Verbindungszunge 19 an der kein Licht empfangenden Oberfläche verwendet wird, einen höheren Schmelzpunkt haben als das Lötmittel, das für die Verbindungszunge 17 an der Licht empfangenden Oberfläche verwendet wird.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels der Struktur eines Solarzellenmoduls, das auf die vorstehende Art und Weise hergestellt ist. In 4 sind gezeigt ein durchsichtiges Substrat 12, Füllmittel 13, 15, eine Vielzahl von Solarzellenelementen 14, die mittels Verbindungszungen 17 verbunden sind, und eine rückseitige Komponente 16.
Für das durchsichtige Substrat 12 wird gewöhnlich ein klares vorgespanntes ("tempered") Glas oder dergleichen mit einer Dicke von etwa 3–5 mm verwendet. Das Solarzellenelement 11 weist ein Substrat aus Einkristall-Silizium oder ein Substrat aus Mehrkristall-Silizium mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,3 mm auf, und seine Größe beträgt beispielsweise etwa 150 mm square für den Fall einer Solarzelle aus Mehrkristall-Silizium. Wenn ein Solarzellenmodul erzeugt wird, werden die Elektroden des Solarzellenelementes 11 mit Verbindungszungen 17 verbunden, die eine mit einem Lötmittel plattierte Kupferfolie aufweisen, und ferner wird eine Vielzahl von Solarzellenelementen 11 seriell/parallel mittels der Verbindungszungen 17 verbunden, so dass aus dem Solarzellenmodul heraus eine vorbestimmte elektrische Leistung extrahiert werden kann.
Für die Füllmittel 13, 15 werden gewöhnlich Materialien verwendet, die hauptsächlich aus Ethylenvinylacetatcopolymer (EVA) oder Polyvinylbutyral (PVB) zusammengesetzt sind. Die rückseitige Komponente 16 weist ein Material auf, das wetterbeständig ist ("weatherability"), wie ein Fluor-enthaltendes Kunstharz mit einer darin gehaltenen Aluminiumfolie, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
Bei der Herstellung eines Solarzellenmoduls, wie es in 4 gezeigt ist, werden übereinandergestapelte Komponenten als Ganzes Wärme in einer Vorrichtung ausgesetzt, die Laminator genannt wird, und werden gepresst, so dass sie in eine integrierte bzw. einstückige Struktur gebildet werden. Ein Modulrahmen (nicht gezeigt), der aus Aluminium oder dergleichen hergestellt ist, wird an der integrierten Struktur angebracht, wobei vier Seiten hiervon mit Schrauben festgelegt werden, und zusätzlich wird eine Anschlussbox (nicht gezeigt) zum Abgeben von elektrischer Ausgangsleistung an eine externe Schaltung aus dem Solarzellenmodul heraus an dem Modul mittels eines Klebstoffes festgelegt. Dann ist das gesamte Solarzellenmodul vollständig.
Der Typ des Solarzellenelementes gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf kristalline Solarzellen wie Solarzellen aus Einkristall-Silizium und Solarzellen aus Mehrkristall-Silizium beschränkt, sondern es kann sich um Dünnfilm-Solarzellen handeln, solange das Solarzellenmodul hiervon derart aufgebaut ist, dass eine Vielzahl von Solarzellenelementen an einer kein Licht empfangenden Oberfläche eines durchsichtigen Substrates angeordnet ist und die Vielzahl von Solarzellenelementen elektrisch untereinander mittels Verbindungszungen verbunden ist.
Nunmehr werden Ausführungsformen mit Verbindungszungen beschrieben, die mit Durchgangslöchern versehen sind.
5 ist eine Draufsicht auf ein Solarzellenelement 11, das Verbindungszungen 17 aufweist, die mit der Licht empfangenden Oberfläche hiervon verbunden sind. Die Verbindungszungen 17 sind mit Durchgangslöchern 18 ausgestattet. 5 zeigt ein Solarzellenelement 11, Busschienenelektroden 5, Fingerelektroden 14, Verbindungszungen 17 und Durchgangslöcher 18, die die Verbindungszungen 17 von vorne nach hinten durchdringen.
Die Busschienenelektroden 5 und die Fingerelektroden 14 sind durch Siebdrucken von Silberpaste oder dergleichen gebildet. Nahezu die gesamten Oberflächen der Busschienenelektroden 5 sind mit einem Lötmittel beschichtet, wie es oben beschrieben wurde, und zwar zum Schutz derselben und zum Erleichtern der Anbringung der Verbindungszungen.
Wie zuvor erwähnt, weist die Verbindungszunge 17 eine Kupferfolie mit einer Dicke von etwa 100–300 μm auf, deren gesamte Oberfläche mit einem Lötmittel auf eine Dicke von etwa 20–70 μm beschichtet ist. Die Breite der Verbindungszunge 17 sollte genauso groß oder kleiner sein als die Breite der Busschienenelektrode 5, um auf die Licht empfangende Oberfläche des Solarzellenelementes 11 keinen Schatten von sich selbst zu werfen. Die Länge der Verbindungszunge 17 ist so bestimmt, dass sie nahezu die gesamte Länge der Busschienenelektrode 5 überlappt und das vorbestimmte Intervall bzw. den vorbestimmten Abstand zwischen den Solarzellenelementen zuzüglich etwa 10–50 mm der Busschienenelektrode (nicht gezeigt) an der kein Licht empfangenden Oberfläche des benachbarten Solarzellenelementes abdeckt. Wenn ein gewöhnliches Solarzellenelement aus Mehrkristall-Silizium mit 150 mm square verwendet wird, beträgt die Breite der Verbindungszunge 17 etwa 1–3 mm und die Länge hier von beträgt etwa 160–210 mm. Der Zweck, dass die Verbindungszunge 17 nahezu die gesamte Länge der Busschienenelektrode 5 an der Licht empfangenden Oberfläche überlappt, besteht darin, die Widerstandskomponente des Solarzellenelementes zu reduzieren.
Die Durchgangslöcher 18 sind vorab in der Fläche vorgesehen, mit der bzw. bei der die Verbindungszunge 17 mit der Busschienenelektrode 5 verbunden wird. In gleicher Weise ist das Durchgangsloch 18 vorab in der Fläche vorgesehen, bei der die Verbindungszunge 17 mit der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche des benachbarten Solarzellenelementes verbunden wird.
Wenn ein gewöhnliches Solarzellenelement aus Mehrkristall-Silizium mit 150 mm square verwendet wird, werden in der Fläche, die mit der Busschienenelektrode 5 zu verbinden ist, zwei bis fünf Durchgangslöcher 18 vorgesehen, und in der Fläche, die mit der Busschienenelektrode 6 an der kein Licht empfangenden Oberfläche des benachbarten Solarzellenelementes zu verbinden ist, werden eins bis drei Durchgangslöcher 18 vorgesehen, und zwar durch Stanzen oder dergleichen. Der optimale Durchmesser des Durchgangsloches 18 beträgt 1/4 bis 2/4 der Breite der Verbindungszunge 17. Die Form des Durchgangsloches 18 ist nicht auf eine Kreisform beschränkt, sondern kann elliptisch, quadratisch, rechteckförmig oder andere polygonale Formen besitzen.
6(a) ist eine Querschnittsansicht eines Abschnittes mit einem Durchgangsloch, das in einer Verbindungszunge gebildet ist, die an eine Busschienenelektrode gelötet ist (eine Ansicht entlang der Linie A-A der 5). 6(a) zeigt eine Busschienenelektrode 5 eines Solarzellenelementes, eine Verbin dungszunge 17, ein Durchgangsloch 18 und Füllmittel bzw. Füllungen "F1", "F2", die durch ein Lötmittel gebildet sind und gemeinsam als das "Füllmittel F" bezeichnet werden. Das Füllmittel F ist auch an Endabschnitten der Verbindungszunge 17 und dem Inneren des Durchgangsloches 18 gebildet, wie es in 6(a) gezeigt ist. Füllmittel, die an den Endabschnitten der Verbindungszunge 17 gebildet sind, sind mit F1 bezeichnet, und das Füllmittel, das im Inneren des Durchgangsloches 18 gebildet ist, ist mit F2 bezeichnet.
6(b) ist eine Querschnittsansicht einer Verbindungszunge ohne Durchgangsloch, die an eine Elektrode eines Solarzellenelementes gelötet ist. In 6(b) ist die Oberfläche der Elektrode 5 des Solarzellenelementes mit einem Lötmittel beschichtet, und Füllmittel F1, die eine generell dreieckige Querschnittsform besitzen, sind zwischen Endabschnitten der Verbindungszunge 17 und der Elektrode 5 des Solarzellenelementes gebildet. Da die Verbindungszunge 17 jedoch nicht mit einem Durchgangsloch ausgestattet ist, ist es unmöglich, ein Füllmittel F2 zu beobachten, das im Inneren eines Durchgangsloches 18 gebildet ist. Dies hat den Nachteil, dass der Zustand des Lötens bzw. der Lötzustand zwischen der Verbindungszunge 17 und der Elektrode 5 des Solarzellenelementes aus dem äußeren Erscheinungsbild heraus nicht beurteilt werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung, da die Verbindungszunge 17 mit Durchgangslöchern 18 versehen ist, lassen sich Füllmittel F2 im Inneren der Durchgangslöcher 18 beobachten. Auf der Basis des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins, der Größen und Konfigurationen von Füllmitteln F1, die an Endabschnitten der Verbindungszunge 17 gebildet sind, und Füllmitteln F2, die im Inneren der Durchgangslöcher 18 gebildet sind, lässt sich der Lötzustand in der Nähe des zentralen Bereiches der Busschienenelektrode durch visuelle Beobachtung beurteilen. Das heißt, wenn die Füllmittel F1 und F2 so gebildet sind, dass sie die Busschienenelektrode 5 an den Endabschnitten der Verbindungszunge 17 und das Innere der Durchgangslöcher bedecken, wird der Lötzustand als gut beurteilt, und wenn die Füllmittel F1 und F2 nicht gebildet sind oder deren Größen klein sind, wird der Lötzustand als nicht perfekt beurteilt.
7 ist ein schematisches Diagramm einer Verdrahtung im Inneren eines Solarzellenmoduls. 7 zeigt Solarzellenelemente 11, Verbindungszungen 17, eine Querverbindungsleitung 10, Verbindungspunkte S zwischen den Verbindungszungen 17 und der Querverbindungsleitung 10, Ausgangsdrähte 21 aus den Solarzellenelementen heraus, eine Anschlussbox B bzw. ein Anschlusskasten B und Anschlüsse 20 im Inneren der Anschlussbox.
In vielen Fällen werden Solarzellenelemente 11 unter Verwendung eines Substrates aus Einkristall-Silizium oder eines Substrates aus Mehrkristall-Silizium hergestellt, wie oben erwähnt. Generell werden die Verbindungszungen 17 erhalten, indem eine lötmittelbeschichtete Kupferfolie in Stücke vorbestimmter Länge geschnitten wird. Die Querverbindungsleitung 10 ist vorgesehen, um Längs- und Querabmessungen des Solarzellenmoduls einzustellen, und weist generell ebenfalls eine Kupferfolie auf, die mit Lötmittel beschichtet ist. Die Ausgangsdrähte 21 aus den Solarzellenelementen heraus verbinden die Solarzellenelemente 11 mit den Anschlüssen 20 im Inneren der Anschlussbox B, und für die Ausgangsdrähte wird ebenfalls gewöhnlich eine Kupferfolie verwendet, die mit Lötmittel beschichtet ist. Die Anschlüsse 20 im Inneren der Anschlussbox B sind mit den Ausgangsdrähten 21 von den Solarzellenelementen 11 und mit einem Kabel einer externen Schaltung (nicht gezeigt) verbunden. Eine Kupferplatte, die mit einem Lötmittel beschichtet ist, wird für die Anschlüsse 20 im Inneren der Anschlussbox B verwendet.
8 stellt einen Verbindungszustand zwischen Verbindungszungen 17 und einer Querverbindungsleitung 10 dar, die in einem Solarzellenmodul vorgesehen ist. In 8 sind gezeigt Verbindungszungen 17, eine Querverbindungsleitung 10 und Durchgangslöcher 18, die in den Verbindungszungen 17 vorgesehen sind.
Die Querverbindungsleitung 10 weist Kupferfolien mit einer Breite von etwa 3–10 mm und einer Dicke von 100–300 μm auf, deren gesamte Oberfläche mit einem Lötmittel beschichtet ist. Die Durchgangslöcher 18, die in den Verbindungszungen 17 vorgesehen sind, sind gebildet durch Stanzen oder dergleichen, und der optimale Durchmesser der Durchgangslöcher 18 beträgt 1/4 bis 1/2 der Breite der Verbindungszunge 17. Die Form der Durchgangslöcher 18 ist nicht auf eine Kreisform beschränkt, sondern kann elliptisch, quadratisch, rechteckförmig oder andere polygonale Formen besitzen.
Die Verbindung zwischen den Verbindungszungen 17 und der Querverbindungsleitung 10 wird derart ausgeführt, dass eine Verbindungszunge 17, die zuvor mit einem Durchgangsloch 18 ausgestattet worden ist, an der Verbindungsleitung 10 angeordnet wird, und, während die Verbindungszunge 17 mittels eines Andruckstiftes (nicht gezeigt) angedrückt wird, wird Heißluft aufgeblasen, so dass die Lötmittel an der Verbindungsleitung 10 und der Verbindungszunge 17 beide aufschmelzen.
Auch in dem Fall der Verbindung zwischen den Verbindungszungen 17 und der Verbindungsleitung 10 ermöglicht das Bereitstellen von Durchgangslöchern 18 in den Verbindungsflächen der Verbindungszungen 17 eine visuelle Inspektion des Lötzustandes, indem Füllmittel an den Durchgangslöchern 18 beobachtet werden.
Während in 8 ein Beispiel beschrieben ist, bei dem Verbindungszungen 17 an die Querverbindungsleitung 10 gelötet sind, kann dann, wenn die Querverbindungsleitung 10 an die Verbindungszungen 17 gelötet wird, die Querverbindungsleitung 10 mit Durchgangslöchern ausgestattet sein.
9 stellt einen Verbindungszustand T zwischen einem Ausgangsdraht von einem Solarzellenmodul und einem Anschluss im Inneren einer Anschlussbox dar. 9 zeigt einen Anschluss 20 im Inneren einer Anschlussbox, einen Ausgangsdraht 21 von einem Solarzellenelement und ein Durchgangsloch 22, das in dem Ausgangsdraht 21 von dem Solarzellenelement vorgesehen ist.
Der Anschluss 20 weist eine Kupferplatte mit einer Dicke von etwa 1–3 mm, einer Breite von etwa 5–20 mm und einer Länge von etwa 30–70 mm auf, deren Oberfläche mit einem Lötmittel beschichtet ist. Der Ausgangsdraht 21 von dem Solarzellenelement weist eine Kupferfolie mit einer Breite von etwa 2–10 mm und einer Dicke von etwa 100–300 μm auf, deren Oberfläche mit einem Lötmittel beschichtet ist. Das Durchgangsloch 22, das in dem Ausgangsdraht vorgesehen ist, ist gebildet durch Ausstanzen oder dergleichen in jener Fläche, bei der der Ausgangsdraht 21 mit dem Anschluss 20 verbunden wird, wobei es sich von der Anzahl her um eins oder zwei handeln kann. Der optimale Durchmesser des Durchgangsloches 22 beträgt 1/4 bis 1/2 der Breite des Ausgangsdrahtes 21. Die Form des Durchgangsloches 22 ist nicht auf eine Kreisform beschränkt, sondern kann elliptisch, quadratisch, rechteckförmig sein oder andere polygonale Formen.
Die Verbindung zwischen dem Anschluss 20 und dem Ausgangsdraht 21 wird derart ausgeführt, dass der Ausgangsdraht 21, der zuvor mit dem Durchgangsloch 22 ausgestattet worden ist, bei einer vorbestimmten Position an dem Anschluss 20 angeordnet wird, und während der Ausgangsdraht 21 mittels eines Andruckstiftes (nicht gezeigt) angedrückt wird, wird Heißluft aufgeblasen oder ein Lötkolben angelegt, so dass die Lötmittel an dem Anschluss 20 und dem Ausgangsdraht 21 beide schmelzen.
Auch in dem Fall der Verbindung zwischen dem Anschluss 20 und dem Ausgangsdraht 21 ermöglicht das Bereitstellen des Durchgangsloches 22 in der Verbindungsfläche des Ausgangsdrahtes 21 eine visuelle Inspektion des Lötzustandes, in dem das Füllmittel an dem Durchgangsloch 22 beobachtet wird. Während in 9 ein Beispiel beschrieben ist, bei dem der Ausgangsdraht 21 auf den Anschluss 20 gelötet wird, kann dann, wenn der Anschluss 20 auf den Ausgangsdraht 21 gelötet wird, der Anschluss 20 mit einem Durchgangsloch 22 versehen sein.
In den letzten Jahren hat sich ein großes Maß an Aufmerksamkeit auf die Verwendung von bleifreiem Lötmittel bei der Produktion von Solarzellenmodulen fokussiert, und zwar weil Blei eine umweltmäßig gefährliches Substanz ist. Viele derartiger, im Wesentlichen bleifreier Lötmittel haben jedoch höhere Schmelzpunkte und eine geringeren Benetzbarkeit als Lötmittel, die Blei enthalten, wie herkömmliche eutektische Lötmittel. Beispielsweise hat ein eutektisches Lötmittel, das aus 63% Zinn und 37% Blei zusammengesetzt ist, einen Schmelzpunkt von 183°C, und der Wert des Ausbreitungstestes ("spread test"), der die Benetzbarkeit angibt, beträgt 91,5%. Im Vergleich hierzu hat ein in weitem Umfange verwendetes bleifreies Lötmittel, das aus 96,5% Zinn, 3% Silber und 0,5% Kupfer zusammengesetzt ist, einen Schmelzpunkt von 220°C, und der Wert des Ausbreitungstestes beträgt 76,3%. Wenn ein im Wesentlichen bleifreies Lötmittel verwendet wird, müssen aus diesem Grund die Lötbedingungen wie Temperatur und Zeit sorgfältig gesteuert werden, und der fertiggestellte Zustand der Lötungen muss streng geprüft werden. Die vorliegende Erfindung kann derartige, im Wesentlichen bleifreie Lötmittel effektiv verwenden, indem eine visuelle Inspektion des Lötzustandes möglich gemacht wird, und zwar auf der Grundlage der Zustände von Lötmittel-Füllmitteln bzw. -füllungen, die im Inneren der Durchgangslöcher ausgebildet sind, die an den Verbindungsflächen vorgesehen sind.
Unterdessen versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt ist, und dass sich eine Vielzahl von Verbesserungen und Modifikationen an den vorstehenden Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung vornehmen lassen. Beispielsweise ist das Solarzellenelement nicht auf kristalline Solarzellen wie Solarzellen aus einem Einkristall- und Solarzellen aus Mehrkristall-Silizium beschränkt, sondern die Solarzellen können von einem beliebigen Typ sein, solange sie ein Solarzellenmodul bilden können, dessen innere elektrische Verbindungen durch Löten unter Verwendung von lötmittelbeschichteten Metallfolien und dergleichen erzielt werden.

Claims

Solarzellenelement (11), mit: einem Halbleitersubstrat (1); einem antireflektierenden Film (3), der an einer Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist; einer Oberflächenelektrode (5), die an der Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist; einer rückseitigen Elektrode (6), die an einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist; einer ersten Lötmittelschicht (8), die die Oberflächenelektrode (5) bedeckt; und einer zweiten Lötmittelschicht (9), die die rückseitige Elektrode (6) bedeckt, wobei zwei oder mehr Elemente, die aus einer Vielzahl von in der Oberflächenelektrode (5) enthaltenen Elemente ausgewählt sind, und zwei oder mehr Elemente, die aus in der ersten Lötmittelschicht (8) enthaltenen Elementen ausgewählt sind, miteinander identisch sind.
Solarzellenelement nach Anspruch 1, wobei eines der zwei oder mehr Elemente Ag ist und wobei die anderen Elemente eine oder mehr Arten ausgewählt aus Ti, P und Verbindungen bzw. Mischungen hiervon sind.
Solarzellenelement nach Anspruch 2, wobei das bzw. die anderen Elemente in der ersten Lötmittelschicht mit 10-100 ppm enthalten ist bzw. sind.
Solarzellenelement nach Anspruch 2, wobei das bzw. die anderen Elemente in der Oberflächenelektrode (5) mit 0,05-5 Gew.-% enthalten sind.
Solarzellenmodul mit: Solarzellenelementen (11), die jeweils ein Halbleitersubstrat (1), eine Oberflächenelektrode (5), die an einer Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist, und eine rückseitige Elektrode (6) aufweisen, die an einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist; und Verbindungszungen (17) zum Verbinden der Oberflächenelektrode (5) an der Licht empfangenden Oberfläche und der rückseitigen Elektrode (6) an der kein Licht empfangenden Oberfläche der Solarzellenelemente (11), wobei eine erste Lötmittelschicht zum Verbinden der Oberflächenelektrode (5) mit der Verbindungszunge (17) an der Licht empfangenden Oberfläche und eine zweite Lötmittelschicht (9) zum Verbinden der rückseitigen Elektrode (6) mit der Verbindungszunge (17) an der kein Licht empfangenden Oberfläche unterschiedliche Schmelzpunkte besitzen.
Solarzellenmodul nach Anspruch 5, wobei die Lötmittelschicht mit dem höheren Schmelzpunkt eine Lötmittelschicht ist, die die Oberflächenelektrode (5) an der Licht empfangenden Oberfläche von einem der Solarzellenelemente (11) oder die rückseitige Elektrode (6) an der kein Licht empfangenden Oberfläche von einem weiteren Solarzellenelement (11) benachbart hierzu bedeckt, und zwar jene Elektrode, die mit den Verbindungszungen (17) zeitlich früher verbunden wird als die andere.
Solarzellenmodul nach Anspruch 6, wobei die Lötmittelschicht mit dem höheren Schmelzpunkt im Wesentlichen frei von Blei ist.
Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei die Verbindungszungen (17) mit Durchgangslöchern (18) an Verbindungsflächen zwischen den Verbindungszungen (17) und den Oberflächenelektroden (5) bzw. den rückseitigen Elektroden (6) versehen sind.
Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Verbindungszungen (17) mit einer gemeinsamen Verbindungsleitung (10) verbunden sind, und zwar mittels eines Lötmittels, und wobei die Verbindungszungen (17) mit Durchgangslöchern (18) an Verbindungsflächen zwischen den Verbindungszungen (17) und der gemeinsamen Verbindungsleitung (10) versehen sind.
Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Verbindungszungen (17) mit einer gemeinsamen Verbindungsleitung (10) verbunden sind, und zwar mittels eines Lötmittels, und wobei die gemeinsame Verbindungsleitung (10) mit Durchgangslöchern an Verbindungsflächen zwischen der gemeinsa men Verbindungsleitung (10) und den Verbindungszungen (17) versehen ist.
Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei Ausgangsdrähte (21), die mit den Solarzellenelementen (11) verbunden sind, mit Anschlüssen (20) einer Anschlussbox (B) verbunden sind, und zwar mittels eines Lötmittels, und wobei die Ausgangsdrähte (21) mit Durchgangslöchern (22) an Verbindungsflächen zwischen den Ausgangsdrähten (21) und den Anschlüssen (20) versehen sind.
Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei Ausgangsdrähte (21), die mit den Solarzellenelementen (11) verbunden sind, mit Anschlüssen (20) einer Anschlussbox (B) verbunden sind, und zwar mittels eines Lötmittels, und wobei die Anschlüsse (20) mit Durchgangslöchern an Verbindungsflächen zwischen den Anschlüssen (20) und den Ausgangsdrähten (21) versehen sind.
Solarzellenmodul mit: Solarzellenelementen (11), die jeweils ein Halbleitersubstrat (1), eine Oberflächenelektrode (5), die an einer Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist, und eine rückseitige Elektrode (6) aufweisen, die an einer kein Licht empfangenden Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist; und Verbindungszungen (17) zum Verbinden der Oberflächenelektroden (5) an der Licht empfangenden Oberfläche und der rückseitigen Elektroden (6) an der kein Licht empfangenden Oberfläche der Solarzellenelemente (11), wobei die Oberflächenelektroden (5) und die rückseitigen Elektroden (6) jeweils mit Verbindungszungen (17) verbunden sind, und zwar mittels eines Lötmittels, und wobei die Verbindungszungen (17) an Verbindungsflächen zwischen den Verbindungszungen (17) und den Oberflächenelektroden (5) und/oder den rückseitigen Elektroden (6) mit Durchgangslöchern (18) versehen sind.
Solarzellenmodul nach Anspruch 13, wobei die Verbindungsflächen der Verbindungszungen (17) mit den Oberflächenelektroden (5) oder den rückseitigen Elektroden (6) mittels eines Lötmittels verbunden sind, das im Wesentlichen frei von Blei ist.
Solarzellenmodul mit: einer Vielzahl von Solarzellenelementen (11); Verbindungszungen (17) zum Verbinden von Oberflächenelektroden (5) an einer Licht empfangenden Oberfläche und rückseitigen Elektroden (6) an einer kein Licht empfangenden Oberfläche der Solarzellenelemente (11); und einer gemeinsamen Verbindungsleitung (10), mit der die Verbindungszungen (17) verbunden sind, und zwar mittels eines Lötmittels, wobei die Verbindungszungen (17) an Verbindungsflächen zwischen den Verbindungszungen (17) und der gemeinsamen Verbindungsleitung (10) mit Durchgangslöchern (18) versehen sind.
Solarzellenmodul nach Anspruch 15, wobei die Verbindungsflächen der Verbindungszungen (17) mit der gemeinsamen Verbindungsleitung (10) mittels eines Lötmittels verbunden sind, das im Wesentlichen frei von Blei ist.
Solarzellenmodul mit: einer Vielzahl von Solarzellenelementen (11); Verbindungszungen (17) zum Verbinden von Oberflächenelektroden (5) an einer Licht empfangenden Oberfläche und rückseitigen Elektroden (6) an einer kein Licht empfangenden Oberfläche der Solarzellenelemente (11); und einer gemeinsamen Verbindungsleitung (10), mit der die Verbindungszungen (17) verbunden sind, und zwar mittels eines Lötmittels, wobei die gemeinsame Verbindungsleitung (10) an Verbindungsflächen zwischen der gemeinsamen Verbindungsleitung (10) und den Verbindungszungen (17) mit Durchgangslöchern versehen ist.
Solarzellenmodul nach Anspruch 17, wobei die Verbindungsflächen der gemeinsamen Verbindungsleitung (10) mit den Verbindungszungen (17) mittels eines Lötmittels verbunden sind, das im Wesentlichen frei von Blei ist.
Solarzellenmodul mit: Solarzellenelementen (11); Ausgangsdrähten (21), die mit den Solarzellenelementen (11) verbunden sind; und einer Anschlussbox (8), die Anschlüsse (20) aufweist, mit denen die Ausgangsdrähte (21) verbunden sind, wobei die Ausgangsdrähte (21) an Verbindungsflächen zwischen den Ausgangsdrähten (21) und den Anschlüssen (20) mit Durchgangslöchern (22) versehen sind.
Solarzellenmodul nach Anspruch 19, wobei die Verbindungsflächen der Ausgangsdrähte (21) mit den Anschlüssen (20) mittels eines Lötmittels verbunden sind, das im Wesentlichen frei von Blei ist.
Solarzellenmodul mit: Solarzellenelementen (11); Ausgangsdrähten (21), die mit den Solarzellenelementen (11) verbunden sind; und einer Anschlussbox (B), die Anschlüsse (20) aufweist, die mit den Ausgangsdrähten (21) verbunden sind, wobei die Anschlüsse (20) an Verbindungsflächen zwischen den Anschlüssen (20) und den Ausgangsdrähten (21) mit Durchgangslöchern versehen sind.
Solarzellenmodul nach Anspruch 21, wobei die Verbindungsflächen der Anschlüsse (20) mit den Ausgangsdrähten (21) mittels eines Lötmittels verbunden sind, das im Wesentlichen frei von Blei ist.