JP2007173873A - Solar battery device and solar battery module - Google Patents
Solar battery device and solar battery module Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007173873A JP2007173873A JP2007082899A JP2007082899A JP2007173873A JP 2007173873 A JP2007173873 A JP 2007173873A JP 2007082899 A JP2007082899 A JP 2007082899A JP 2007082899 A JP2007082899 A JP 2007082899A JP 2007173873 A JP2007173873 A JP 2007173873A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- copper foil
- back electrode
- semiconductor substrate
- cell element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
本発明は太陽電池素子及び太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell element and a solar cell module.
従来の太陽電池装置を図4(a)(b)に示す。図4(a)は断面図であり、図4(b)は平面図である。図4(a)(b)中、11はシリコン基板、15(15a)は表面電極、16(16a)は裏面電極、18はリード線である。シリコン基板11内にはN型領域12とP型領域13とが形成されている。N型領域12の表面には表面電極15(15a)が設けられ、P型領域13の表面には裏面電極16(16a)が設けられている。この表面電極15はリード線接続用のバスバー部15aと集電用のフィンガー部15bとから成る。また、裏面電極16もバスバー部16aとフィンガー部(不図示)とから成る。裏面電極16のバスバー部16aには、抵抗損失を小さくするために銅箔17がハンダ付されている。
A conventional solar cell device is shown in FIGS. 4A is a cross-sectional view, and FIG. 4B is a plan view. 4A and 4B, 11 is a silicon substrate, 15 (15a) is a front electrode, 16 (16a) is a back electrode, and 18 is a lead wire. An N-
複数の太陽電池素子を接続するためのリード線18は平角状の銅箔などから成り、一方端が表面電極15(15a)上の略全長にわたって配設され、その複数箇所を表面電極15(15a)と接合することによって表面電極15のバスバー部15aに接続され、他方端が銅箔17を介して裏面電極16のバスバー部16aの端部にハンダ付けされて裏面電極16に接続される。
The lead wire 18 for connecting a plurality of solar cell elements is made of a rectangular copper foil or the like, and one end thereof is disposed over substantially the entire length on the surface electrode 15 (15a). And the other end is soldered to the end of the bus bar portion 16a of the back electrode 16 via the
この従来の太陽電池装置では、太陽電池素子のセル面積の増大化に伴ない、発生電流が増加したり、また表面電極15のバスバー部15aが長くなり、そのために抵抗損失が増大して変換効率が低下するという問題があった。
In this conventional solar cell device, as the cell area of the solar cell element increases, the generated current increases, and the bus bar portion 15a of the
変換効率の低下を防止するためには、表面電極15部分のリード線18や裏面電極16部分の銅箔17の断面積を増加させればよいが、表面電極15部分のリード線18は、受光面積を減少させないようにするために、その厚みを厚くして断面積を増加させなければならない。
In order to prevent a decrease in conversion efficiency, the cross-sectional area of the lead wire 18 in the
ところが、リード線18が厚くなると、このリード線18をホットエアーやハンダ鏝で表面電極15に溶着する際に、このホットエアーやハンダ鏝の熱が表面電極15部分のハンダまで伝わりにくく、表面電極15とリード線18の溶着に時間がかかり、リード線18の熱膨張による伸びが大きくなるという問題があった。リード線18が伸びた状態で表面電極15に接合されると、リード線18が縮む際に、シリコン基板11に圧縮応力が印加されて、シリコン基板11に大きな反りが発生し、セル割れや電極剥がれなどを誘発し、製造歩留りが低下するという問題があった。
However, when the lead wire 18 becomes thick, when the lead wire 18 is welded to the
本発明はこのような従来装置の問題点に鑑みてなされたものであり、セル面積の増大にともなって発生する抵抗損失の増大と、その対向策であるバスバー部の銅箔を厚くすることによって発生するセルの反り、セル割れ、或いは電極剥がれなどの問題を解消した太陽電池装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of such a conventional device, and by increasing the resistance loss that occurs with the increase in cell area, and by increasing the copper foil of the bus bar portion, which is the counter measure. It is an object of the present invention to provide a solar cell device that solves problems such as cell warpage, cell cracking, and electrode peeling.
上記目的を達成するために本発明の請求項1に係る太陽電池素子は、半導体基板と、前記半導体基板の非受光面側に形成された裏面電極と、前記裏面電極と導通するように該裏面電極に重ねられ、他の太陽電池素子とリードを介して電気的に接続される銅箔と、を備えたものである。
In order to achieve the above object, a solar cell element according to
請求項2に係る太陽電池素子は請求項1の太陽電池素子であって、前記半導体基板の受光面側に形成された表面電極をさらに備えるものである。 A solar cell element according to a second aspect is the solar cell element according to the first aspect, further comprising a surface electrode formed on the light receiving surface side of the semiconductor substrate.
請求項3に係る太陽電池素子は請求項1又は請求項2に記載の太陽電池素子であって、前記裏面電極と前記銅箔とが複数箇所で接合されているものである。
A solar cell element according to
請求項4に係る太陽電池素子は請求項3に記載の太陽電池素子であって、前記複数の接合箇所の間隔が、前記銅箔の長手方向に沿って等間隔であるものである。 The solar cell element according to a fourth aspect is the solar cell element according to the third aspect, wherein the intervals between the plurality of joint portions are equal intervals along the longitudinal direction of the copper foil.
請求項5に係る太陽電池素子は請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の太陽電池素子であって、前記銅箔の短手方向の幅は、前記表面電極の短手方向の幅よりも広いものである。 The solar cell element according to claim 5 is the solar cell element according to any one of claims 2 to 4, wherein the width of the copper foil in the short direction is smaller than the width of the surface electrode in the short direction. Is also wide.
請求項6に係る太陽電池モジュールは、半導体基板と、前記半導体基板の受光面側に形成された表面電極と、前記半導体基板の非受光面側に形成された裏面電極と、前記裏面電極に電気的に接続される銅箔と、を備えた複数の太陽電池素子であって、一の前記太陽電池素子の銅箔と他の前記太陽電池素子の表面電極とを電気的に接続するリードと、を備えたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a solar cell module comprising: a semiconductor substrate; a surface electrode formed on a light receiving surface side of the semiconductor substrate; a back electrode formed on a non-light receiving surface side of the semiconductor substrate; A plurality of solar cell elements provided with a copper foil that is electrically connected, and a lead that electrically connects the copper foil of one of the solar cell elements and the surface electrode of the other solar cell element, It is equipped with.
請求項7に係る太陽電池モジュールは請求項6に記載の太陽電池モジュールであって、前記銅箔と前記リードとは、前記銅箔のうち、前記他の半導体基板側の端部で電気的に接続するものである。
The solar cell module according to
請求項8に係る太陽電池モジュールは請求項6又は請求項7に記載の太陽電池モジュールであって、前記リードの形状は、帯状からなるとともに、前記リードの短手方向の幅が前記銅箔の短手方向の幅よりも狭いものである。
A solar cell module according to claim 8 is the solar cell module according to claim 6 or
以上のように、本発明に係る発明によれば、銅箔と裏面電極とを電流が通過する際に、裏面電極だけの場合よりも銅箔分の体積が増加するため、直列抵抗を抑制することができる。 As described above, according to the invention of the present invention, when the current passes through the copper foil and the back electrode, the volume of the copper foil increases as compared with the case of using only the back electrode, so that the series resistance is suppressed. be able to.
また、本発明に係る発明によれば、銅箔を表面電極に複数箇所で接合することから、基板の反りをより効果的に小さくすることができる。 Moreover, according to the invention which concerns on this invention, since copper foil is joined to a surface electrode in multiple places, the curvature of a board | substrate can be made smaller more effectively.
さらに、本発明に係る発明によれば、太陽電池装置で抵抗損失が増大して変換効率が低下するという問題を抑制することができる。 Furthermore, according to the invention according to the present invention, it is possible to suppress the problem that the resistance loss increases and the conversion efficiency decreases in the solar cell device.
以下、本発明に係る発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図1(a)は請求項1および請求項2に係る発明の一実施形態を示す断面図、図1(b)は平面図であり、1は半導体基板、5は表面電極、7は裏面電極、9はリード線である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a cross-sectional view showing an embodiment of the invention according to
半導体基板1は、厚み0.3mm程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどから成る。この半導体基板1内には、N型領域2とP型領域3があり、N型領域2とP型領域3との界面部分で半導体接合部4が形成される。このN型領域2はP型のシリコン基板1を拡散炉中に配置して、オキシ塩化リン(POCl3)中で加熱することによって、シリコン基板1の全体の表面部にリン原子を拡散させ、その後に側面部と底面部の拡散層を除去することにより、厚み0.3〜0.4μm程度に形成する。なお、この半導体基板1は単結晶ガリウム砒素などで形成してもよい。
The
N型領域2の表面部分には、表面電極5が形成されている。この表面電極5は、リード線9を接続するためのバスバー部5aとこのバスバー部5aと交差して分岐して形成された集電用のフィンガー部5bとから成る。バスバー部5aは基板1の略全域にわたって二本平行に形成されており、フィンガー部5bはバスバー部5bに交差して多数本が基板1の略全長にわたって形成されている。バスバー部5aは例えば2mm程度の幅に形成され、フィンガー部5bは例えば0.2mm程度の幅に形成される。このような表面電極5は、例えば銀粉末、ガラスフリット、結合剤、および溶剤などから成るペーストをスクリーン印刷して700〜800℃程度の温度で焼き付け、全体をハンダ層で被覆することにより形成される。
A surface electrode 5 is formed on the surface portion of the N-type region 2. The surface electrode 5 includes a bus bar portion 5a for connecting the lead wire 9 and a current collecting finger portion 5b formed by crossing the bus bar portion 5a and branching. Two bus bar portions 5 a are formed in parallel over substantially the entire area of the
基板1の表面側には、図示されていないが、例えば窒化シリコン膜などから成る反射防止膜が形成される。このような反射防止膜は例えばプラズマCVD法などで形成される。
Although not shown, an antireflection film made of, for example, a silicon nitride film is formed on the surface side of the
基板1の裏面側には裏面電極7が設けられている。この裏面電極7も、リード線9を接続するためのバスバー部7aとこのバスバー部7aと交差して分岐して多数本形成されるフィンガー部(不図示)とから成る。バスバー部7aは基板1の略全長にわたって二本平行に形成されており、フィンガー部はバスバー部7aに交差して多数本が基板1の略全域にわたって形成されている。バスバー部7aは例えば5mm程度の幅に形成され、フィンガー部は例えば0.5mm程度の幅に形成される。基板1の裏面側は、受光面積の減少を考慮しなくてもよいことから、表面電極5のバスバー部5aよりも幅広に形成でき、裏面電極7側での抵抗損失を低減できる。このような裏面電極7は、例えば銀粉末、ガラスフリット、結合剤、および溶剤などから成るペーストをスクリーン印刷して焼き付け、ハンダ層で被覆することにより形成される。なお、裏面電極7は、バスバー部7aとフィンガー部7bを交差して設ける場合に限らず、基板1の裏面側の全面に設けてもよい。
A
この裏面電極7上には銅箔8が貼りつけられている。この銅箔8は、幅5mm程度、厚み0.1mm程度に形成される。このような銅箔8を裏面電極7のバスバー部7a上に例えば等間隔に5点で接合する。このように裏面電極7のバスバー部7aと銅箔8を複数箇所のみで接合すると、温度変化によって銅箔8の長さが変化しても、銅箔8が切断したり、基板1に反りを生じることがない。
A copper foil 8 is attached on the
表面電極5のバスバー部5aと裏面電極7のバスバー部7aをリード線9で接続する。このリード線9は、図2(a)(b)に示すように、直径0.05〜0.1mm程度の銅の細線9aが90〜360本程度同心円状に最密充填され、捩じることで縒り線とされている。なお、図2(a)はリード線9の断面図であり、図2(b)はリード線9の側面図である。
The bus bar portion 5 a of the front electrode 5 and the bus bar portion 7 a of the
このリード線9における表面電極5のバスバー部5a側は、図3 に示すように、バスバー部5aの長さ方向における両端部の二点で接合される。このように、リード線9を縒り線で構成して、表面電極5のバスバー部5aにホットエアー10などで接合する場合、リード線9は縒りの方向xに、基板1とは所定の角度をもって延びたり縮んだりするので、基板1の幅方向yでの伸びや縮みは、従来の平角銅箔に比べてはるかに小さくなる。したがって、基板1が150mm角程度に大型化しても基板1の反りを極力小さくできる。
As shown in FIG. 3, the lead wire 9 is joined at two points at both ends in the length direction of the bus bar portion 5a. As described above, when the lead wire 9 is formed of a twisted wire and joined to the bus bar portion 5a of the surface electrode 5 with
1:基板
5:表面電極
6:表面電極側の銅箔
7:裏面電極
8:裏面電極側の銅箔
9:リード線
1: Substrate 5: Surface electrode 6: Copper foil on the surface electrode side 7: Back electrode 8: Copper foil on the back electrode side 9: Lead wire
Claims (8)
前記半導体基板の非受光面側に形成された裏面電極と、
前記裏面電極と導通するように該裏面電極に重ねられ、他の太陽電池素子とリードを介して電気的に接続される銅箔と、
を備えた太陽電池素子。 A semiconductor substrate;
A back electrode formed on the non-light-receiving surface side of the semiconductor substrate;
A copper foil that is superimposed on the back electrode so as to be electrically connected to the back electrode, and is electrically connected to other solar cell elements via leads;
A solar cell element comprising:
前記半導体基板の受光面側に形成された表面電極と、
前記半導体基板の非受光面側に形成された裏面電極と、
前記裏面電極に電気的に接続される銅箔と、
を備えた複数の太陽電池素子であって、
一の前記太陽電池素子の銅箔と他の前記太陽電池素子の表面電極とを電気的に接続するリードと、
を備えた太陽電池モジュール。 A semiconductor substrate;
A surface electrode formed on the light-receiving surface side of the semiconductor substrate;
A back electrode formed on the non-light-receiving surface side of the semiconductor substrate;
A copper foil electrically connected to the back electrode;
A plurality of solar cell elements comprising:
A lead for electrically connecting the copper foil of one solar cell element and the surface electrode of the other solar cell element;
Solar cell module with
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007082899A JP4741538B2 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Solar cell module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007082899A JP4741538B2 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Solar cell module |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005120233A Division JP2005217450A (en) | 2005-04-18 | 2005-04-18 | Solar cell equipment and its manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007173873A true JP2007173873A (en) | 2007-07-05 |
JP4741538B2 JP4741538B2 (en) | 2011-08-03 |
Family
ID=38299916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007082899A Expired - Lifetime JP4741538B2 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Solar cell module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4741538B2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5693377A (en) * | 1979-11-02 | 1981-07-28 | Licentia Gmbh | Solar battery and solar battery group formed of same |
US4301322A (en) * | 1980-04-03 | 1981-11-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Solar cell with corrugated bus |
JPS5762570A (en) * | 1980-10-02 | 1982-04-15 | Toshiba Corp | Solar battery |
JPS60202968A (en) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | Hitachi Ltd | Electrode connecting device of solar battery cell |
JPS60239067A (en) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Hitachi Ltd | Solar cell element |
JPS6216579A (en) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Sharp Corp | Interconnector for solar cell |
JPH0260171A (en) * | 1988-08-26 | 1990-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Solar cell |
JPH0444166A (en) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Ricoh Co Ltd | Retrieval management system |
JPH07231015A (en) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
JPH09153631A (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of flexible solar battery |
-
2007
- 2007-03-27 JP JP2007082899A patent/JP4741538B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5693377A (en) * | 1979-11-02 | 1981-07-28 | Licentia Gmbh | Solar battery and solar battery group formed of same |
US4301322A (en) * | 1980-04-03 | 1981-11-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Solar cell with corrugated bus |
JPS5762570A (en) * | 1980-10-02 | 1982-04-15 | Toshiba Corp | Solar battery |
JPS60202968A (en) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | Hitachi Ltd | Electrode connecting device of solar battery cell |
JPS60239067A (en) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Hitachi Ltd | Solar cell element |
JPS6216579A (en) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Sharp Corp | Interconnector for solar cell |
JPH0260171A (en) * | 1988-08-26 | 1990-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Solar cell |
JPH0444166A (en) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Ricoh Co Ltd | Retrieval management system |
JPH07231015A (en) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
JPH09153631A (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of flexible solar battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4741538B2 (en) | 2011-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11908957B2 (en) | Solar cell module | |
US20200044105A1 (en) | Solar cell module and method for manufacturing the same | |
JP2005129773A (en) | Solar cell module and wiring for connecting solar cell element | |
CN105206696A (en) | Solar cell module | |
JP3853953B2 (en) | Solar cell device | |
JP5036157B2 (en) | Solar cell module | |
JP2009295940A (en) | Solar battery cell and solar battery module | |
JP2005142282A (en) | Interconnector, solar cell string using it and its manufacturing method, and solar cell module using solar cell string | |
JP3683700B2 (en) | Solar cell device | |
JP2002359388A (en) | Solar battery device | |
JP2008186928A (en) | Solar battery and solar battery module | |
WO2016117180A1 (en) | Solar battery cell, solar battery module, method for manufacturing solar battery cell, and method for manufacturing solar battery module | |
JP2006080217A (en) | Solar battery and solar battery module | |
JP2001044459A (en) | Solar battery | |
JP2000340812A (en) | Solar battery | |
JP2007281530A (en) | Solar battery module | |
US10211356B2 (en) | Cell interconnects | |
JP2010258158A (en) | Wiring sheet, solar cell with wiring sheet, and solar cell module | |
JP5020179B2 (en) | Solar cell module | |
JP2005191116A (en) | Inner lead for connecting solar cell element and solar cell module | |
JP4741538B2 (en) | Solar cell module | |
JP2002111024A (en) | Solar battery device | |
JP6785964B2 (en) | Solar cells and solar modules | |
JP5944081B1 (en) | Solar cell, solar cell module, method for manufacturing solar cell, method for manufacturing solar cell module | |
JP2005191201A (en) | Inner lead for connecting solar cell element, solar cell module and its production method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100608 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100809 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110506 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |