JP2011054660A - Solar-cell string and solar-cell module using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar-cell module capable of achieving stress relaxations to solar cells while securing electrodes for the solar cells and the adhesion of a wiring member. <P>SOLUTION: The solar-cell module includes a plurality of the solar cells 10 and the wiring members 11 electrically connecting a plurality of the solar cells 10 to each other. A plurality of the solar cells 10 includes photoelectric converters 20 and the electrodes which are formed on the photoelectric converters 20 and to which the wiring members 11 are connected. Resin layers 41 are provided at regular intervals on the electrodes, the wiring members 11 are disposed so as to be superposed to the electrodes, and parts to be bonded are formed at positions provided with the resin layers 41 among the electrodes and the wiring members 11 and connected by soldering. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、太陽電池ストリング及びそれを用いた太陽電池モジュールに係り、特に、配線部材を半田で太陽電池の電極に接続した太陽電池ストリング及びそれを用いた太陽電池モジュールに関するものである。   The present invention relates to a solar cell string and a solar cell module using the solar cell string, and more particularly to a solar cell string in which a wiring member is connected to an electrode of a solar cell with solder and a solar cell module using the solar cell string.

太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。   Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert clean and inexhaustible sunlight into electricity.

一般に、太陽電池１枚当たりの出力は数Ｗ程度である。このため、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。太陽電池モジュールは、複数の太陽電池がその表裏面の電極に電気的に接続された配線部材により直列及び／又は並列に接続された構造を有している。   Generally, the output per solar cell is about several watts. For this reason, when a solar cell is used as a power source for a house, a building, or the like, a solar cell module whose output is increased by connecting a plurality of solar cells is used. The solar cell module has a structure in which a plurality of solar cells are connected in series and / or in parallel by a wiring member electrically connected to electrodes on the front and back surfaces.

この太陽電池モジュールを作成する際に、太陽電池の電極と配線部材との接続には、従来、半田が用いられている。半田は、導通性、固着強度等の接続信頼性に優れ、安価で汎用性があることから広く用いられている。   Conventionally, solder is used to connect the electrodes of the solar cell and the wiring member when producing this solar cell module. Solder is widely used because it is excellent in connection reliability such as electrical conductivity and fixing strength, is inexpensive and versatile.

半田付け方式では、配線部材と太陽電池の電極が重なった状態で配線部材の表面に形成された半田コーティング層を溶融させる必要がある。   In the soldering method, it is necessary to melt the solder coating layer formed on the surface of the wiring member in a state where the wiring member and the solar cell electrode overlap.

そのため、半田付け方式では、配線部材と太陽電池の電極が重なった部分へ向けて熱風や赤外線が放射される。   Therefore, in the soldering method, hot air or infrared rays are radiated toward the portion where the wiring member and the solar cell electrode overlap.

この半田付け加工時には、配線部材のみならず太陽電池まで加熱されてしまうことになる。一般に、配線部材と太陽電池との間には、大きな熱膨張率の差があり、その熱膨張率の違いにより、半田と太陽電池の電極との間に応力が発生し、太陽電池にダメージを与えることがある。特に、太陽電池が薄型化するに伴い太陽電池の割れにつながる虞があった。   During the soldering process, not only the wiring member but also the solar cell is heated. Generally, there is a large difference in coefficient of thermal expansion between the wiring member and the solar cell, and the difference in the coefficient of thermal expansion generates stress between the solder and the electrode of the solar cell, damaging the solar cell. May give. In particular, there is a possibility that the solar cell may be cracked as the solar cell becomes thinner.

そこで、太陽電池の割れを防止する方法として、配線部材を不連続な複数の点状の半田付けによって太陽電池の電極に接合した太陽電池モジュールが提案されている（特許文献１参照）。   Therefore, as a method for preventing the cracking of the solar cell, a solar cell module in which the wiring member is joined to the electrode of the solar cell by discontinuous dot soldering has been proposed (see Patent Document 1).

特開２００４−２５３４７５号公報JP 2004-253475 A

上記した特許文献１に記載のものは、熱源ユニットのノズルを配線部材の半田付けを要する箇所に押し当てて、不連続な複数の点状の半田付けを行っている。   In the device described in Patent Document 1, the nozzle of the heat source unit is pressed against a place where soldering of the wiring member is required, and a plurality of discontinuous points are soldered.

しかしながら、この従来の方法では、不連続な複数の点状の半田付けを行うために特別な熱源ユニットを用意する必要がある等の問題がある。   However, this conventional method has a problem that it is necessary to prepare a special heat source unit in order to perform discontinuous dot soldering.

この発明の目的は、特別な熱源ユニットを用いることなく、太陽電池の電極と配線部材の密着性を確保しながら太陽電池への応力緩和が実現できる太陽電池モジュールを提供することにある。   The objective of this invention is providing the solar cell module which can implement | achieve the stress relaxation to a solar cell, ensuring the adhesiveness of the electrode and wiring member of a solar cell, without using a special heat-source unit.

この発明の太陽電池ストリングは、複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池同士を電気的に接続する配線部材とを備える太陽電池ストリングであって、前記複数の太陽電池は、光電変換部と、前記光電変換部上に形成され、前記配線部材が接続される電極とを有し、前記電極上に樹脂層が所定間隔を有して設けられ、前記電極と重なるように前記配線部材が配設され、前記電極と配線部材とが前記樹脂層が設けられた箇所で被接着部分を形成して半田で接続されていることを特徴とする。   The solar cell string of the present invention is a solar cell string including a plurality of solar cells and a wiring member that electrically connects the plurality of solar cells, and the plurality of solar cells includes a photoelectric conversion unit, And an electrode to which the wiring member is connected. The resin layer is provided on the electrode at a predetermined interval, and the wiring member is disposed so as to overlap the electrode. The electrode and the wiring member are connected to each other by forming an adherend portion at a location where the resin layer is provided and being connected by solder.

この発明の太陽電池モジュールは、表面部材と、裏面部材と、前記表面部材と裏面部材との間に配設され、配線部材によって電気的に接続された複数の太陽電池と、前記表面部材と裏面部材との間に、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、前記複数の太陽電池は、光電変換部と、前記光電変換部上に形成され、前記配線部材が接続される電極とを有し、前記電極上に樹脂層が所定間隔を有して設けられ、前記電極と重なるように前記配線部材が配設され、前記電極と配線部材とが前記樹脂層が設けられた箇所で被接着部分を形成して半田で接続されていることを特徴とする。   The solar cell module according to the present invention includes a front surface member, a back surface member, a plurality of solar cells disposed between the front surface member and the back surface member and electrically connected by a wiring member, and the front surface member and the back surface. A solar cell module including a sealing material for sealing the plurality of solar cells between the members, wherein the plurality of solar cells are formed on the photoelectric conversion unit and the photoelectric conversion unit. An electrode to which the wiring member is connected, a resin layer is provided on the electrode at a predetermined interval, the wiring member is disposed so as to overlap the electrode, and the electrode and the wiring member Is characterized in that a portion to be bonded is formed at a location where the resin layer is provided and connected by solder.

この発明によれば、樹脂層を設けた箇所は、電極の主材料である銀と半田との間で合金が形成されずに、電極と配線部材との間に一定間隔で被接着部分が形成され、電極と配線部材との密着性を確保しながら太陽電池への応力緩和が実現できる。   According to the present invention, in the portion where the resin layer is provided, a bonded portion is formed at a constant interval between the electrode and the wiring member without forming an alloy between the main material of the electrode, silver and solder. In addition, stress relaxation to the solar cell can be realized while ensuring the adhesion between the electrode and the wiring member.

この発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの側面拡大断面図である。It is a side expanded sectional view of the solar cell module which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施形態に係る太陽電池の平面図である。It is a top view of the solar cell which concerns on embodiment of this invention. 図２のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図２のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 2. 図２に示したバスバー電極上に配線部材を配設した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which has arrange | positioned the wiring member on the bus-bar electrode shown in FIG. 図５のＣ−Ｃ切断面における拡大断面図である。It is an expanded sectional view in the CC cut surface of FIG. 図５のＤ−Ｄ切断面における拡大断面図である。It is an expanded sectional view in the DD cut surface of FIG. この発明の実施形態に係る太陽電池の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the solar cell which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施形態に係る太陽電池の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the solar cell which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施形態に係る太陽電池の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the solar cell which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施形態に係る太陽電池の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the solar cell which concerns on embodiment of this invention. この発明の実施形態に係る太陽電池の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the solar cell which concerns on embodiment of this invention.

この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in order to avoid duplication of description. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

この発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、この実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面拡大断面図である。   A schematic configuration of a solar cell module 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an enlarged side sectional view of a solar cell module 100 according to this embodiment.

太陽電池モジュール１００は、太陽電池ストリング１、受光面側保護材２、裏面側保護材３及び封止材４を備える。太陽電池モジュール１００は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間に、太陽電池ストリング１を封止することにより構成される。   The solar cell module 100 includes a solar cell string 1, a light receiving surface side protective material 2, a back surface side protective material 3, and a sealing material 4. The solar cell module 100 is configured by sealing the solar cell string 1 between the light-receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3.

太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０と配線部材１１を備える。太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０を配線部材１１によって互いに接続することにより構成される。   The solar cell string 1 includes a plurality of solar cells 10 and a wiring member 11. The solar cell string 1 is configured by connecting a plurality of solar cells 10 to each other by a wiring member 11.

太陽電池１０は、太陽光が入射する受光面と、受光面の反対側に設けられた裏面とを有する。太陽電池１０の受光面上及び裏面上には電極が形成される。太陽電池１０の構成については後述する。   Solar cell 10 has a light receiving surface on which sunlight is incident and a back surface provided on the opposite side of the light receiving surface. Electrodes are formed on the light receiving surface and the back surface of the solar cell 10. The configuration of the solar cell 10 will be described later.

配線部材１１は、太陽電池１０の受光面上に形成された電極と、この太陽電池に隣接する他の太陽電池１０の裏面上に形成された電極とに接続される。これにより、隣接する太陽電池１０、１０間は電気的に接続される。配線部材１１は、銅箔板と、この銅箔板の表面にメッキされた半田とを含む。この配線部材１１は、銅箔板の厚さは約２００μｍ、幅約１ｍｍ、半田の膜厚は約４０μｍである。   The wiring member 11 is connected to an electrode formed on the light receiving surface of the solar cell 10 and an electrode formed on the back surface of another solar cell 10 adjacent to the solar cell. Thereby, the adjacent solar cells 10 and 10 are electrically connected. The wiring member 11 includes a copper foil plate and solder plated on the surface of the copper foil plate. The wiring member 11 has a copper foil plate thickness of about 200 μm, a width of about 1 mm, and a solder film thickness of about 40 μm.

受光面側保護材２は、封止材４の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。受光面側保護材２としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。   The light receiving surface side protective material 2 is disposed on the light receiving surface side of the sealing material 4 and protects the surface of the solar cell module 100. As the light-receiving surface side protective material 2, glass having translucency and water shielding properties, translucent plastic, or the like can be used.

裏面側保護材３は、封止材４の裏面側に配置されており、太陽電池モジュール１００の背面を保護する。裏面側保護材３としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。   The back surface side protective material 3 is disposed on the back surface side of the sealing material 4 and protects the back surface of the solar cell module 100. As the back surface side protective material 3, a resin film such as PET (Polyethylene Terephthalate), a laminated film having a structure in which an Al foil is sandwiched between resin films, and the like can be used.

封止材４は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で太陽電池ストリング１を封止する。封止材４としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。   The sealing material 4 seals the solar cell string 1 between the light receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3. As the sealing material 4, a translucent resin such as EVA, EEA, PVB, silicon, urethane, acrylic, or epoxy can be used.

なお、以上のような構成を有する太陽電池モジュール１００の外周には、Ａｌ（アルミニウム）フレーム（図示しない）を取り付けることができる。   An Al (aluminum) frame (not shown) can be attached to the outer periphery of the solar cell module 100 having the above configuration.

次に、太陽電池１０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、太陽電池１０の平面図である。   Next, the configuration of the solar cell 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view of the solar cell 10.

太陽電池１０は、図２に示すように、光電変換部２０、フィンガー電極３０及びバスバー電極４０を備える。   As shown in FIG. 2, the solar cell 10 includes a photoelectric conversion unit 20, finger electrodes 30, and bus bar electrodes 40.

光電変換部２０は、太陽光を受けることによりキャリアを生成する。ここで、キャリアとは、太陽光が光電変換部２０に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。光電変換部２０は、内部にｎ型領域とｐ型領域とを有しており、ｎ型領域とｐ型領域との界面で半導体接合が形成される。光電変換部２０は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の半導体材料などにより構成される半導体基板を用いて形成することができる。光電変換部２０は、一例として互いに逆導電型を有する単結晶シリコンと非晶質シリコン層との間に真性な非晶質シリコン層を介挿し、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した太陽電池が用いられる。   The photoelectric conversion unit 20 generates carriers by receiving sunlight. Here, the carrier refers to holes and electrons generated when sunlight is absorbed by the photoelectric conversion unit 20. The photoelectric conversion unit 20 has an n-type region and a p-type region inside, and a semiconductor junction is formed at the interface between the n-type region and the p-type region. The photoelectric conversion unit 20 can be formed using a semiconductor substrate made of a crystalline semiconductor material such as single crystal Si or polycrystalline Si, or a semiconductor material such as a compound semiconductor material such as GaAs or InP. As an example, the photoelectric conversion unit 20 includes an intrinsic amorphous silicon layer interposed between single crystal silicon and amorphous silicon layers having opposite conductivity types, and reduces defects at the interface, thereby producing a heterojunction interface. A solar cell with improved characteristics is used.

フィンガー電極３０は、光電変換部２０からキャリアを収集する電極である。図２に示すように、フィンガー電極３０は、ライン状に形成される。フィンガー電極３０は、光電変換部２０の受光面略全域にわたって複数本形成される。フィンガー電極３０は、樹脂材料をバインダーとし、銀粒子等の導電性粒子をフィラーとした樹脂型導電性ペーストを用いて形成することができる。なお、図１に示すように、フィンガー電極は、光電変換部２０の受光面上及び裏面上において同様に形成される。   The finger electrode 30 is an electrode that collects carriers from the photoelectric conversion unit 20. As shown in FIG. 2, the finger electrode 30 is formed in a line shape. A plurality of finger electrodes 30 are formed over substantially the entire light receiving surface of the photoelectric conversion unit 20. The finger electrode 30 can be formed using a resin-type conductive paste using a resin material as a binder and conductive particles such as silver particles as a filler. As shown in FIG. 1, the finger electrodes are similarly formed on the light receiving surface and the back surface of the photoelectric conversion unit 20.

バスバー電極４０は、複数本のフィンガー電極３０からキャリアを集電する電極である。図２に示すように、バスバー電極４０は、フィンガー電極３０と交差するように形成される。バスバー電極４０は、樹脂材料をバインダーとし、フィンガー電極３０と同様に銀粒子等の導電性粒子をフィラーとした樹脂型導電性ペーストを用いて形成することができる。なお、図１に示すように、バスバー電極４０は、光電変換部２０の裏面上にも形成される。   The bus bar electrode 40 is an electrode that collects carriers from the plurality of finger electrodes 30. As shown in FIG. 2, the bus bar electrode 40 is formed so as to intersect the finger electrode 30. The bus bar electrode 40 can be formed using a resin-type conductive paste using a resin material as a binder and, like the finger electrode 30, using conductive particles such as silver particles as a filler. As shown in FIG. 1, the bus bar electrode 40 is also formed on the back surface of the photoelectric conversion unit 20.

ここで、バスバー電極４０の本数は、光電変換部２０の大きさなどを考慮して、適当な本数に設定することができる。この実施形態に係る太陽電池１０は、２本のバスバー電極４０を備える。この実施形態では、バスバー電極４０は、厚さ５０μｍ、幅１ｍｍである。   Here, the number of bus bar electrodes 40 can be set to an appropriate number in consideration of the size of the photoelectric conversion unit 20 and the like. The solar cell 10 according to this embodiment includes two bus bar electrodes 40. In this embodiment, the bus bar electrode 40 has a thickness of 50 μm and a width of 1 mm.

光電変換部２０の表裏面には、バスバー電極４０上を除いて保護層２１が設けられている。この保護層２１は、例えば、酸化ケイ素を添加したアクリル樹脂をコーティングして設けられる。尚、この実施形態においては、保護層２１の厚みは５μｍ〜２５μｍ程度である。   A protective layer 21 is provided on the front and back surfaces of the photoelectric conversion unit 20 except on the bus bar electrode 40. The protective layer 21 is provided by coating an acrylic resin to which silicon oxide is added, for example. In this embodiment, the thickness of the protective layer 21 is about 5 μm to 25 μm.

そして、バスバー電極４０上に、一定の間隔で、一定の面積の樹脂層４１が設けられている。この樹脂層４１は、保護層２１と同じ材質で形成することができる。尚、この実施形態においては、樹脂層２１の厚みは５μｍ〜２５μｍ程度である。このように樹脂層４１を保護層２１とを同一工程で形成することで、工程の簡略化を図ることができる。   A resin layer 41 having a constant area is provided on the bus bar electrode 40 at regular intervals. This resin layer 41 can be formed of the same material as that of the protective layer 21. In this embodiment, the resin layer 21 has a thickness of about 5 μm to 25 μm. Thus, the process can be simplified by forming the resin layer 41 and the protective layer 21 in the same process.

次に、太陽電池１０の構成の一例として、光電変換部２０が所謂ＨＩＴ構造を有する場合について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。   Next, as an example of the configuration of the solar cell 10, a case where the photoelectric conversion unit 20 has a so-called HIT structure will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

図３に示すように、光電変換部２０は、透光性導電膜２０ａ、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂ、真性（ｉ）型非晶質シリコン層２０ｃ、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄ、ｉ型非晶質シリコン層２０ｅ、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆ及び透光性導電膜２０ｇを備える。   As shown in FIG. 3, the photoelectric conversion unit 20 includes a translucent conductive film 20a, a p-type amorphous silicon layer 20b, an intrinsic (i) -type amorphous silicon layer 20c, an n-type single crystal silicon substrate 20d, i. A type amorphous silicon layer 20e, an n type amorphous silicon layer 20f, and a translucent conductive film 20g are provided.

ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの受光面側には、ｉ型非晶質シリコン層２０ｃを介して、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂが形成される。ｐ型非晶質シリコン層２０ｂの受光面側には、透光性導電膜２０ａが形成される。一方、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの裏面側には、ｉ型非晶質シリコン層２０ｅを介して、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆが形成される。ｎ型非晶質シリコン層２０ｆの裏面側には、透光性導電膜２０ｇが形成される。   A p-type amorphous silicon layer 20b is formed on the light-receiving surface side of the n-type single crystal silicon substrate 20d via an i-type amorphous silicon layer 20c. A translucent conductive film 20a is formed on the light receiving surface side of the p-type amorphous silicon layer 20b. On the other hand, an n-type amorphous silicon layer 20f is formed on the back side of the n-type single crystal silicon substrate 20d via an i-type amorphous silicon layer 20e. A translucent conductive film 20g is formed on the back side of the n-type amorphous silicon layer 20f.

フィンガー電極３０及びバスバー電極４０は、透光性導電膜２０ａの受光面側及び透光性導電膜２０ｇの裏面側それぞれに形成される。透光性導電膜２０ａ、透光性導電膜２０ｇ上及びフィンガー電極３０上には、保護層２１が設けられている。そして、バスバー電極４０上には、一定の間隔で、一定の面積の樹脂層４１が設けられている。   The finger electrode 30 and the bus bar electrode 40 are formed on the light receiving surface side of the translucent conductive film 20a and the back surface side of the translucent conductive film 20g, respectively. A protective layer 21 is provided on the translucent conductive film 20 a, the translucent conductive film 20 g, and the finger electrode 30. On the bus bar electrode 40, resin layers 41 having a constant area are provided at regular intervals.

次に、太陽電池ストリング１の構成について、図５ないし図７を参照しながら説明する。図５は、図２に示したバスバー電極４０上に配線部材１１を配設した状態を示す、図６は、図５のＣ−Ｃ切断面における拡大断面図、図７は、図５のＤ−Ｄ切断面における拡大断面図である。   Next, the configuration of the solar cell string 1 will be described with reference to FIGS. 5 shows a state in which the wiring member 11 is disposed on the bus bar electrode 40 shown in FIG. 2, FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line CC of FIG. 5, and FIG. It is an expanded sectional view in -D cut surface.

図５に示すように、配線部材１１は、バスバー電極４０に沿って配置される。即ち、配線部材１１は、太陽電池１０のバスバー電極４０上に配設される。配線部材１１の幅は、バスバー電極４０の幅と略同等である。配線部材１１は、バスバー電極４０並びに樹脂層４１に接触する。   As shown in FIG. 5, the wiring member 11 is disposed along the bus bar electrode 40. That is, the wiring member 11 is disposed on the bus bar electrode 40 of the solar cell 10. The width of the wiring member 11 is substantially equal to the width of the bus bar electrode 40. The wiring member 11 is in contact with the bus bar electrode 40 and the resin layer 41.

このように、バスバー電極４０と配線部材１１とは、光電変換部２０上に配置される。そして、配線部材１１とバスバー電極４０とは、半田により電気的に接続されている。   As described above, the bus bar electrode 40 and the wiring member 11 are disposed on the photoelectric conversion unit 20. The wiring member 11 and the bus bar electrode 40 are electrically connected by solder.

図６及び図７に示すように、配線部材１１は、低抵抗体としての厚さ２００μｍ、幅１ｍｍの銅箔１１ａ、この銅箔１１ａの周囲に設けられる錫若しくは錫を含む合金材料からなる半田層１１ｂを含む。   As shown in FIGS. 6 and 7, the wiring member 11 is a copper foil 11a having a thickness of 200 μm and a width of 1 mm as a low resistance body, and a solder made of tin or an alloy material containing tin provided around the copper foil 11a. Includes layer 11b.

半田層１１ｂは、錫、ＳｎＡｇＣｕ，ＳｎＰｂ、ＳｎＣｕＮｉ等が用いられ、この実施形態では、ＳｎＡｇＣｕ半田層１１ｂを銅箔１１ａの周囲に設けられる。図６及び図７に示すように、配線部材１１は、受光面側及び裏面側において同様の外形を有する。   The solder layer 11b is made of tin, SnAgCu, SnPb, SnCuNi, or the like. In this embodiment, the SnAgCu solder layer 11b is provided around the copper foil 11a. As shown in FIGS. 6 and 7, the wiring member 11 has the same outer shape on the light receiving surface side and the back surface side.

バスバー電極４０と配線部材１１とは、光電変換部２０上に配置される。そして、配線部材１１とバスバー電極４０が重なった部分の全体に熱風や赤外線が放射される。配線部材１１の表面にコーティングされた半田層１１を溶融させて、バスバー電極４０と配線部材１１とを電気的に接続する。図６に示すように、樹脂層４１を設けた箇所は、バスバー電極４０の主材料である銀と半田との間で合金が形成されない。このため、この箇所では、バスバー電極４０と配線部材１１とは接着されない。また、図７に示すように、樹脂層４１が無くバスバー電極４０と配線部材１１とが直接接触する箇所は、バスバー電極４０の主材料である銀と半田との間で合金が形成され、電気的、機械的に接続される。   The bus bar electrode 40 and the wiring member 11 are disposed on the photoelectric conversion unit 20. And hot air and infrared rays are radiated to the entire portion where the wiring member 11 and the bus bar electrode 40 overlap. The solder layer 11 coated on the surface of the wiring member 11 is melted, and the bus bar electrode 40 and the wiring member 11 are electrically connected. As shown in FIG. 6, in the place where the resin layer 41 is provided, no alloy is formed between silver, which is the main material of the bus bar electrode 40, and solder. For this reason, the bus bar electrode 40 and the wiring member 11 are not bonded at this location. In addition, as shown in FIG. 7, the portion where the bus bar electrode 40 and the wiring member 11 are in direct contact without the resin layer 41 is formed with an alloy between silver, which is the main material of the bus bar electrode 40, and solder. Connected mechanically.

この結果、バスバー電極４０と配線部材１１との間に一定間隔で被接着部分が形成されることになる。   As a result, adherend portions are formed at regular intervals between the bus bar electrode 40 and the wiring member 11.

このように、特別な加熱装置を用いることなく、バスバー電極４０と配線部材１１との間に一定間隔で被接着部分が形成されることにより、バスバー電極４０と配線部材１１との密着性を確保しながら太陽電池１０への応力緩和が実現できる。   As described above, the adherend portions are formed at regular intervals between the bus bar electrode 40 and the wiring member 11 without using a special heating device, thereby ensuring adhesion between the bus bar electrode 40 and the wiring member 11. However, stress relaxation to the solar cell 10 can be realized.

尚、上記した実施形態においては、保護層２１並びに樹脂層４１に添加剤として酸化ケイ素を添加したアクリル樹脂から構成するようにした例を示したが、この発明はこれに限らず、保護層２１並びに樹脂層４１は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ：エチレンビニルアセテート）、ＰＶＡ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ：ポリビニルアルコール）、ＰＶＢ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｂｕｔｙｒａｌ：ポリビニルブチラール）、ポリシラザンなど樹脂のうち、いずれか１種類、または、２種類以上を混合したものでもよく、これらのうちの少なくとも１つを主成分とし、添加剤として、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタンおよび酸化亜鉛などを添加したものから構成するようにしてもよい。また、添加剤は、太陽電池１０が吸収および発電するために影響する波長の光を実質的に吸収しない金属酸化物であれば、上記以外の物質であってもよい。また、添加剤は、有機化合物であってもよい。   In the embodiment described above, an example is shown in which the protective layer 21 and the resin layer 41 are made of an acrylic resin to which silicon oxide is added as an additive. However, the present invention is not limited to this, and the protective layer 21 is not limited thereto. The resin layer 41 is made of resin such as acrylic resin, epoxy resin, silicon resin, EVA (Ethylene Vinyl Acetate: ethylene vinyl acetate), PVA (Poly Vinyl Alcohol), PVB (Poly Vinyl Butyral), polysilazane, and the like. Any one of them or a mixture of two or more of them may be used, and at least one of them may be a main component, and additives may be silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, titanium oxide, and zinc oxide. It may be composed of a material obtained by adding. Further, the additive may be a substance other than the above as long as it is a metal oxide that does not substantially absorb light having a wavelength that affects the solar cell 10 to absorb and generate power. The additive may be an organic compound.

次に、この発明による太陽電池モジュールと従来の太陽電池モジュールを用意し、出力特性を測定した結果を示す。サンプルは、図８ないし図１２に示すように、バスバー電極４０上に設ける樹脂層４１の大きさ、個数を変化させたものに配線部材１１を半田付けして接続し、そして、封止材を用いて表面のガラス部材と裏面部材との間に太陽電池を封止してモジュール化して出力の最大値（Ｐｍａｘ）を測定した。バスバー電極４０上に樹脂層を全く設けない従来の太陽電池の出力の最大値（Ｐｍａｘ）を１とした場合の相対値である。   Next, the solar cell module according to the present invention and the conventional solar cell module are prepared, and the results of measuring the output characteristics are shown. As shown in FIG. 8 to FIG. 12, the sample is connected by soldering the wiring member 11 to the resin layer 41 provided on the bus bar electrode 40 with the size and number changed, and the sealing material is used. The solar cell was sealed between the glass member on the front surface and the back surface member to form a module, and the maximum value (Pmax) of the output was measured. This is a relative value when the maximum output value (Pmax) of a conventional solar cell in which no resin layer is provided on the bus bar electrode 40 is 1.

実施例１は、図１０に示すように、直径３ｍｍ〜４ｍｍの点状の樹脂層を１つのバスバー電極４０上に４個設けて、合計８個の点状の樹脂層を設けたものである。   In Example 1, as shown in FIG. 10, four dot-shaped resin layers having a diameter of 3 mm to 4 mm are provided on one bus bar electrode 40 to provide a total of eight dot-shaped resin layers. .

実施例２は、図８に示すように、直径３ｍｍ〜４ｍｍの点状の樹脂層を１つのバスバー電極４０上に８個設けて、合計１６個の点状の樹脂層を設けたものである。   In Example 2, as shown in FIG. 8, eight point-like resin layers having a diameter of 3 mm to 4 mm are provided on one bus bar electrode 40 to provide a total of 16 point-like resin layers. .

実施例３は、図９に示すように、塗り幅１ｃｍの矩形状の樹脂層を１つのバスバー電極４０上に３個設けて、合計６個の矩形状の樹脂層を設けたものである。   In Example 3, as shown in FIG. 9, three rectangular resin layers having a coating width of 1 cm are provided on one bus bar electrode 40 to provide a total of six rectangular resin layers.

実施例４は、図１２に示すように、塗り幅１．５ｃｍの矩形状の樹脂層を１つのバスバー電極４０上に３個設けて、合計６個の矩形状の樹脂層を設けたものである。   In Example 4, as shown in FIG. 12, three rectangular resin layers having a coating width of 1.5 cm are provided on one bus bar electrode 40, and a total of six rectangular resin layers are provided. is there.

実施例５は、図１１に示すように、塗り幅２ｃｍの矩形状の樹脂層を１つのバスバー電極４０上に３個設けて、合計６個の矩形状の樹脂層を設けたものである。   In Example 5, as shown in FIG. 11, three rectangular resin layers having a coating width of 2 cm are provided on one bus bar electrode 40 to provide a total of six rectangular resin layers.

Figure 2011054660
Figure 2011054660

表１から明らかなように、この発明の実施例においては、いずれも最大出力値（Ｐｍａｘ）が相対値で９９％以上の値を示しており、十分な電気的接続が得られていることが分かる。   As is apparent from Table 1, in all of the embodiments of the present invention, the maximum output value (Pmax) shows a relative value of 99% or more, and sufficient electrical connection is obtained. I understand.

ここで、バスバー電極４０上に樹脂層４１が設けても出力低下があまり生じない理由につき説明する。   Here, the reason why the output does not decrease much even when the resin layer 41 is provided on the bus bar electrode 40 will be described.

バスバー電極４０の表面の凹凸は、８μｍ〜２０μｍ程度である。樹脂層４１の厚みは５μｍ〜２５μｍ程度である。バスバー電極４０上に５μｍ〜２５μｍ程度の樹脂層４１を設けても、バスバー電極４０の銀ペーストの一部が樹脂層４１を貫通し、導通が取れる状態を維持できるからと考えられる。   The irregularities on the surface of the bus bar electrode 40 are about 8 μm to 20 μm. The thickness of the resin layer 41 is about 5 μm to 25 μm. Even if the resin layer 41 of about 5 μm to 25 μm is provided on the bus bar electrode 40, it is considered that a part of the silver paste of the bus bar electrode 40 penetrates the resin layer 41 and can maintain a conductive state.

次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the solar cell module 100 according to this embodiment will be described.

まず、１００ｍｍ角のｎ型単結晶シリコン基板２０ｄをアルカリ水溶液で異方性エッチング加工することにより、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの受光面に微細な凹凸を形成する。又、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの受光面を洗浄して、不純物を除去する。   First, a 100 mm square n-type single crystal silicon substrate 20d is anisotropically etched with an alkaline aqueous solution to form fine irregularities on the light receiving surface of the n-type single crystal silicon substrate 20d. Further, the light receiving surface of the n-type single crystal silicon substrate 20d is washed to remove impurities.

次に、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの受光面側に、ＣＶＤ（化学気相成長）法を用いて、ｉ型非晶質シリコン層２０ｃ、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂを順次積層する。同様に、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層２０ｅ、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆを順次積層する。   Next, an i-type amorphous silicon layer 20c and a p-type amorphous silicon layer 20b are sequentially stacked on the light-receiving surface side of the n-type single crystal silicon substrate 20d using a CVD (chemical vapor deposition) method. Similarly, an i-type amorphous silicon layer 20e and an n-type amorphous silicon layer 20f are sequentially stacked on the back side of the n-type single crystal silicon substrate 20d.

次に、ＰＶＤ（物理蒸着）法を用いて、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂの受光面側に透光性導電膜２０ａを形成する。同様に、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆの裏面側に透光性導電膜２０ｇを形成する。以上により、光電変換部２０が作製される。   Next, a translucent conductive film 20a is formed on the light-receiving surface side of the p-type amorphous silicon layer 20b by using a PVD (physical vapor deposition) method. Similarly, a translucent conductive film 20g is formed on the back side of the n-type amorphous silicon layer 20f. Thus, the photoelectric conversion unit 20 is manufactured.

次に、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いて、エポキシ系熱硬化型の銀ペーストを、光電変換部２０の受光面上及び裏面上に所定のパターンで配置する。   Next, an epoxy thermosetting silver paste is arranged in a predetermined pattern on the light receiving surface and the back surface of the photoelectric conversion unit 20 by using a printing method such as a screen printing method or an offset printing method.

銀ペーストを所定条件で加熱して溶剤を揮発させた後、さらに加熱することにより本乾燥する。その後、バスバー電極４０上の一部に樹脂層４１が残るようにして、保護層２１を設ける。   The silver paste is heated under predetermined conditions to volatilize the solvent, and then further heated to perform the main drying. Thereafter, the protective layer 21 is provided so that the resin layer 41 remains on a part of the bus bar electrode 40.

以上により、太陽電池１０が作製される。   Thus, the solar cell 10 is produced.

次に、バスバー電極４０上に、配線部材１１を半田付けする。これにより、配線部材１１と太陽電池１０とを機械的かつ電気的に接続する。具体的には、まず、光電変換部２０の受光面及び裏面それぞれに形成されたバスバー電極４０上に配線部材１１を配置する。次に、所定の温度に配線部材１１を加熱し、半田を溶融してバスバー電極４０に配線部材１１を半田付けする。この半田付けにより、バスバー電極４０と配線部材１１との間に一定間隔で被接着部分が形成されることになる。   Next, the wiring member 11 is soldered on the bus bar electrode 40. Thereby, the wiring member 11 and the solar cell 10 are mechanically and electrically connected. Specifically, first, the wiring member 11 is disposed on the bus bar electrode 40 formed on each of the light receiving surface and the back surface of the photoelectric conversion unit 20. Next, the wiring member 11 is heated to a predetermined temperature, the solder is melted, and the wiring member 11 is soldered to the bus bar electrode 40. By this soldering, adherend portions are formed between the bus bar electrode 40 and the wiring member 11 at regular intervals.

以上により、太陽電池ストリング１が作成される。   Thus, the solar cell string 1 is created.

次に、ガラス基板（受光面側保護材２）上に、ＥＶＡ（封止材４）シート、太陽電池ストリング１、ＥＶＡ（封止材４）シート及びＰＥＴシート（裏面側保護材３）を順次積層して積層体とする。   Next, an EVA (sealing material 4) sheet, a solar cell string 1, an EVA (sealing material 4) sheet, and a PET sheet (back surface side protection material 3) are sequentially placed on the glass substrate (light-receiving surface side protection material 2). Laminate to make a laminate.

次に、上記積層体を、真空雰囲気において加熱圧着することにより仮圧着した後、所定条件で加熱することによりＥＶＡを完全に硬化させる。以上により、太陽電池モジュール１００が製造される。   Next, the laminated body is temporarily pressure-bonded by thermocompression bonding in a vacuum atmosphere, and then EVA is completely cured by heating under a predetermined condition. Thus, the solar cell module 100 is manufactured.

なお、太陽電池モジュール１００には、端子ボックスやＡｌフレーム等を取り付けることができる。   Note that a terminal box, an Al frame, or the like can be attached to the solar cell module 100.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ 太陽電池ストリング、２ 受光面側保護材、３ 裏面側保護材、４ 封止材、１０ 太陽電池、１１ 配線部材、１２ 樹脂接着剤、２１ 保護層、３０ フィンガー電極、４０ バスバー電極、４１ 樹脂層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell string, 2 Light-receiving surface side protective material, 3 Back surface side protective material, 4 Sealing material, 10 Solar cell, 11 Wiring member, 12 Resin adhesive, 21 Protective layer, 30 Finger electrode, 40 Busbar electrode, 41 Resin layer.

Claims (2)

複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池同士を電気的に接続する配線部材とを備える太陽電池ストリングであって、
前記複数の太陽電池は、光電変換部と、前記光電変換部上に形成され、前記配線部材が接続される電極とを有し、
前記電極上に樹脂層が所定間隔を有して設けられ、
前記電極と重なるように前記配線部材が配設され、
前記電極と配線部材とが前記樹脂層が設けられた箇所で被接着部分を形成して半田で接続されていることを特徴とする太陽電池ストリング。 A solar cell string comprising a plurality of solar cells and a wiring member that electrically connects the plurality of solar cells,
The plurality of solar cells include a photoelectric conversion unit and an electrode formed on the photoelectric conversion unit and connected to the wiring member.
A resin layer is provided on the electrode with a predetermined interval,
The wiring member is disposed so as to overlap the electrode,
The solar cell string, wherein the electrode and the wiring member are connected to each other by forming a bonded portion at a position where the resin layer is provided and soldering. 表面部材と、裏面部材と、前記表面部材と裏面部材との間に配設され、配線部材によって電気的接続された複数の太陽電池と、前記表面部材と裏面部材との間に、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、
前記複数の太陽電池は、光電変換部と、前記光電変換部上に形成され、前記配線部材が接続される電極とを有し、
前記電極上に樹脂層が所定間隔を有して設けられ、
前記電極と重なるように前記配線部材が配設され、
前記電極と配線部材とが前記樹脂層が設けられた箇所で被接着部分を形成して半田で接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A plurality of solar cells disposed between a front surface member, a back surface member, the front surface member and the back surface member and electrically connected by a wiring member; and the plurality of solar cells between the front surface member and the back surface member. A solar cell module including a sealing material for sealing the solar cell,
The plurality of solar cells include a photoelectric conversion unit and an electrode formed on the photoelectric conversion unit and connected to the wiring member.
A resin layer is provided on the electrode with a predetermined interval,
The wiring member is disposed so as to overlap the electrode,
The solar cell module, wherein the electrode and the wiring member are connected to each other by forming a portion to be bonded at a location where the resin layer is provided.
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