JP2013069898A - Solar cell module and method of manufacturing the same - Google Patents

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Michihiro Takayama
道寛 高山
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仁 上田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module preventing fracture of a substrate due to a thickness of a drawing electrode, and having excellent reliability.SOLUTION: The method of the solar cell module includes at least processes in order: a process A for providing a sheet-like sealing member 30 having a plurality of notches 31 across at least a part or entire of a photoelectric conversion body 12 after providing the photoelectric conversion body 12, a collector electrode 20, and a drawing electrode 21 laminated on one surface of a substrate 11; and a process B for providing a coating substrate 40 on the sealing member 30.

Description

本発明は、取り出し電極の厚みに起因した基板の割れを防止できる太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a solar cell module capable of preventing a substrate from being cracked due to the thickness of an extraction electrode and a method for manufacturing the same.

エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。例えば、アモルファス（非結晶）シリコン薄膜を利用した太陽電池が、低コストの太陽電池として普及している。   In recent years, solar cells are becoming more and more widely used from the viewpoint of efficient use of energy. For example, a solar cell using an amorphous (non-crystalline) silicon thin film is widely used as a low-cost solar cell.

アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホール（正孔）を発生するｉ型のアモルファスシリコン膜を、ｐ型およびｎ型のシリコン膜で挟んだｐｉｎ接合と呼ばれる層構造の半導体膜が用いられ、この半導体膜の両面にそれぞれ電極を形成したものである。
太陽光によって発生した電子とホールは、ｐ型・ｎ型半導体の電位差によって所定の方向に移動し、これが連続的に繰り返されることで発電する。 Amorphous silicon solar cells use a semiconductor film having a layer structure called a pin junction in which an i-type amorphous silicon film that generates electrons and holes when receiving light is sandwiched between p-type and n-type silicon films. The electrodes are formed on both sides of the semiconductor film.
Electrons and holes generated by sunlight move in a predetermined direction due to the potential difference between the p-type and n-type semiconductors, and electricity is generated by repeating this continuously.

こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば、受光面側となるガラス基板にＴＣＯ（透明導電性酸化物）などの透明電極を正の電極（表面電極とも呼ぶ）として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜と、負の電極（裏面電極とも呼ぶ）となるＡｇ薄膜などを形成してなる。このような上下電極と半導体膜からなる光電変換体を備えたアモルファスシリコン太陽電池は、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは抵抗値の間題もあるため、例えば、図１４に示すように、光電変換体１１２を所定のサイズごとに電気的に区画した区画素子１１２ａを形成し、互いに隣接する区画素子１１２ａ同士を電気的に接続してなる。具体的には、基板１１１上に広い面積で均一に形成した光電変換体１１２に、レーザー光などでスクライブ線（スクライブライン）１１９と称される溝を形成して多数の短冊状の区画素子１１２ａとし、この区画素子同士を電気的に直列に接統した構造とする。   As a specific configuration of such an amorphous silicon solar cell, for example, a transparent electrode such as TCO (transparent conductive oxide) is formed as a positive electrode (also referred to as a surface electrode) on a glass substrate on the light receiving surface side, A semiconductor film made of amorphous silicon, an Ag thin film to be a negative electrode (also called a back electrode), and the like are formed thereon. Since an amorphous silicon solar cell including a photoelectric conversion body composed of such upper and lower electrodes and a semiconductor film has a problem of resistance value only by forming each layer uniformly on a large area on a substrate, for example, FIG. As shown in FIG. 5, partitioning elements 112a are formed by electrically dividing the photoelectric conversion body 112 by a predetermined size, and the partitioning elements 112a adjacent to each other are electrically connected. Specifically, a plurality of strip-shaped partition elements 112a are formed by forming grooves called scribe lines (scribe lines) 119 with a laser beam or the like in the photoelectric converter 112 formed uniformly over a large area on the substrate 111. The partition elements are electrically connected in series.

ところで、図１４に示すように、太陽電池には、通常、その種類によらず、電子とホールを効率よく集めるための集電電極１２０、及び電気を外部に取り出すための取り出し電極１２１が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、太陽電池は、光電変換体１１２を少なくとも被覆するように配されたシール部材１３０と、前記シール部材１３０上に配された被覆基板１４０とを有している。取り出し電極１２１は、シール部材１３０、被覆基板１４０を通じて外部に導出されている。
このような取り出し電極１２１は、例えばリボン状の銅箔、またはリボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。 Incidentally, as shown in FIG. 14, a solar cell is usually provided with a collecting electrode 120 for efficiently collecting electrons and holes, and a taking-out electrode 121 for taking out electricity, regardless of the type. (For example, refer to Patent Document 1).
Further, the solar cell includes a sealing member 130 disposed so as to cover at least the photoelectric converter 112 and a covering substrate 140 disposed on the sealing member 130. The extraction electrode 121 is led out through the seal member 130 and the covering substrate 140.
Such an extraction electrode 121 is made of, for example, a ribbon-shaped copper foil, or a ribbon-shaped copper foil and a plating layer provided around the ribbon-shaped copper foil.

しかしながら、図１５に示すように、このような取り出し電極１２１の厚みは基板面内において凹凸を生じさせてしまう。従来の太陽電池モジュールでは、シール部材１３０が取り出し電極１２１の厚みを吸収することが難しく、取り出し電極１２１の厚みに起因するストレスが太陽電池モジュール内部に発生し、このストレスによって基板が割れる場合があり、品質や信頼性を低下させる問題となっていた。   However, as shown in FIG. 15, such a thickness of the extraction electrode 121 causes unevenness in the substrate surface. In the conventional solar cell module, it is difficult for the sealing member 130 to absorb the thickness of the extraction electrode 121, and stress due to the thickness of the extraction electrode 121 is generated inside the solar cell module, and the substrate may be broken by this stress. It was a problem that deteriorated quality and reliability.

特開２０１１−６６２９２号公報JP 2011-66292 A

本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、取り出し電極の厚みによる基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを簡便に製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of such a conventional situation, and can prevent a substrate from cracking due to the thickness of an extraction electrode and can easily manufacture a highly reliable solar cell module. An object is to provide a method for manufacturing a module.

本発明の請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法は、基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材と、前記シール部材上に配された被覆基板と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて設けた後に、前記光電変換体上に、少なくとも一部又は全面に亘って、複数の切り欠き部を有するシート状の前記シール部材を設ける工程Ａと、前記シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｂと、を少なくとも順に有すること、を特徴とする。
本発明の請求項２に記載の太陽陽電池モジュールの製造方法は、請求項１において、前記工程Ａにおいて、前記シール部材として、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に、前記切り欠き部が複数設けられたものを用いること、を特徴とする。
本発明の請求項３に記載の太陽陽電池モジュールの製造方法は、請求項１又は２において、前記工程Ｂの後に、前記シール部材を溶融させ、該シール部材によって前記光電変換体を封止するとともに、前記切り欠き部を埋める工程Ｃを、さらに備えることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の太陽陽電池モジュールの製造方法は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記シール部材の厚みが５０μｍ〜１６００μｍであることを特徴とする。 In the method for manufacturing a solar cell module according to claim 1 of the present invention, a photoelectric conversion body in which at least a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer are stacked in this order is formed on one surface of a substrate. A solar cell, a collector electrode disposed on the second electrode layer constituting the solar cell, and the second electrode layer comprising one end electrically connected to the collector electrode and constituting the solar cell; A solar cell module comprising: a take-out electrode disposed on the substrate; a sealing member disposed on at least one surface of the substrate so as to cover the photoelectric conversion body; and a coated substrate disposed on the sealing member. In the manufacturing method, after the photoelectric conversion body, the current collecting electrode, and the extraction electrode are provided on one surface of the substrate so as to overlap, a plurality of cuts are formed on the photoelectric conversion body over at least a part or the entire surface. Sheet with notches A step A of providing the sealing member, on the sealing member, to have a step B of providing the coated substrate, at least in this order, characterized by.
The method for manufacturing a solar cell module according to claim 2 of the present invention is the method according to claim 1, wherein, in the step A, the seal member has a portion corresponding to at least a part of the extraction electrode and the vicinity thereof. It uses the thing provided with two or more notch parts, It is characterized by the above-mentioned.
The method for manufacturing a solar cell module according to claim 3 of the present invention is the method according to claim 1 or 2, wherein after the step B, the sealing member is melted, and the photoelectric conversion body is sealed by the sealing member. In addition, the method further includes a step C of filling the notch.
The method for manufacturing a solar cell module according to claim 4 of the present invention is characterized in that, in any one of claims 1 to 3, the thickness of the sealing member is 50 μm to 1600 μm.

本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて設けた後に、前記光電変換体上に、少なくとも一部又は全面に亘って、複数の切り欠き部を有するシート状の前記シール部材を設ける工程Ａと、前記シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｂと、を少なくとも順に有している。これにより本発明では、取り出し電極の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明によれば、基板の割れを防止し、品質の良い太陽電池モジュールを簡便に製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。   In the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, after the photoelectric conversion body, the current collecting electrode, and the extraction electrode are provided on one surface of the substrate so as to overlap, at least a part or the entire surface is formed on the photoelectric conversion body. Then, it includes at least a step A for providing the sheet-like sealing member having a plurality of notches and a step B for providing the covering substrate on the sealing member. Accordingly, in the present invention, stress on the substrate due to the thickness of the extraction electrode is less likely to be generated inside the solar cell module, and thus the generated stress is alleviated. Therefore, according to this invention, the manufacturing method of the solar cell module which can prevent a crack of a board | substrate and can manufacture a high quality solar cell module easily can be provided.

本発明に係る太陽電池モジュールの第一の構成例を模式的に示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows typically the 1st structural example of the solar cell module which concerns on this invention. 図１中Ｘ１−Ｘ２線における断面図。Sectional drawing in the X1-X2 line in FIG. 図１及び図２に示した太陽電池モジュールの製造方法を説明する斜視図。The perspective view explaining the manufacturing method of the solar cell module shown in FIG.1 and FIG.2. 図３中Ｘ３−Ｘ４線における断面図。Sectional drawing in the X3-X4 line in FIG. 図３の次工程を説明する斜視図。The perspective view explaining the next process of FIG. 図５中Ｘ５−Ｘ６線における断面図。Sectional drawing in the X5-X6 line in FIG. 図５の次工程を説明する斜視図。The perspective view explaining the next process of FIG. 図７中Ｘ７−Ｘ８線における断面図。Sectional drawing in the X7-X8 line | wire in FIG. 図７の次工程を説明する斜視図。The perspective view explaining the next process of FIG. 図９中Ｘ９−Ｘ１０における断面図。Sectional drawing in X9-X10 in FIG. 図９の次工程を説明する斜視図。The perspective view explaining the next process of FIG. 図１１中Ｘ１１−Ｘ１２線における断面図。Sectional drawing in the X11-X12 line | wire in FIG. シール部材の他の構成例を示す斜視図。The perspective view which shows the other structural example of a sealing member. 従来の太陽電池モジュールの一構成例を模式的に示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows one structural example of the conventional solar cell module typically. 図１７に示す太陽電池モジュールの要部拡大断面図であり、図１４中Ｙ１−Ｙ２線における断面図。It is principal part expanded sectional drawing of the solar cell module shown in FIG. 17, and sectional drawing in the Y1-Y2 line | wire in FIG.

以下、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法について、図面を引用しながら詳しく説明する。なお、以下の説明で使用する図面は、本発明の特徴を判り易くするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。   Hereinafter, the solar cell module and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in order to make the features of the present invention easier to understand, the drawings used in the following description may show the main parts in an enlarged manner for convenience, and the dimensional ratios of the respective components are actually It is not always the same.

＜第一実施形態＞
図１及び図２は、本発明により製造される太陽電池モジュール１の一構成例を模式的に示す図であり、図１は分解斜視図、図２は、図１中Ｘ１−Ｘ２線における断面図である。
この太陽電池モジュール１は、基板１１の一面１１ａに、少なくとも第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５が、この順に重ねられた光電変換体１２が形成されてなる太陽電池１０と、前記太陽電池１０を構成する前記第二電極層１５上に配された集電電極２０と、前記集電電極２０に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池１０を構成する前記第二電極層１５上に配された取り出し電極２１と、前記基板１１の一面１１ａに、前記光電変換体１２を少なくとも被覆するように配されたシール部材３０と、前記シール部材３０上に配された被覆基板４０と、を備える。 <First embodiment>
1 and 2 are diagrams schematically showing a configuration example of a solar cell module 1 manufactured according to the present invention, FIG. 1 is an exploded perspective view, and FIG. 2 is a cross section taken along line X1-X2 in FIG. FIG.
This solar cell module 1 includes a solar cell 10 in which a photoelectric conversion body 12 in which at least a first electrode layer 13, a semiconductor layer 14, and a second electrode layer 15 are stacked in this order on one surface 11a of a substrate 11 is formed. The collector electrode 20 disposed on the second electrode layer 15 constituting the solar cell 10, and the second electrode having one end electrically connected to the collector electrode 20 and constituting the solar cell 10 A take-out electrode 21 disposed on the layer 15, a sealing member 30 disposed on at least one surface 11 a of the substrate 11 so as to cover the photoelectric converter 12, and a coated substrate disposed on the sealing member 30 40.

太陽電池１０は、公知のもので良く、例えば、アモルファス型、マイクロクリスタル型等が例示でき、さらに、ＣＩＧＳ系やＣｄＴｅ系を含む薄膜型、タンデム型等が例示できるが、これらに限定されない。   The solar cell 10 may be a known one, and examples thereof include an amorphous type and a microcrystal type, and further examples include a thin film type including a CIGS type and a CdTe type, a tandem type, and the like, but are not limited thereto.

ここに示す太陽電池１０は、図２に示すように、基板１１の一面１１ａに、少なくとも第一電極（下部電極）層１３、半導体層１４、第二電極層（上部電極）層１５がこの順に積層されてなる光電変換体１２を備える。   As shown in FIG. 2, the solar cell 10 shown here has at least a first electrode (lower electrode) layer 13, a semiconductor layer 14, and a second electrode layer (upper electrode) layer 15 in this order on one surface 11 a of a substrate 11. A photoelectric conversion body 12 is provided.

基板１１は、例えば、ガラスや透明樹脂による板、またそれら材料からなる可撓性のあるフィルム基板等、太陽光の透適性に優れ、かつ耐久性を有する絶縁材料で形成されていれば良い。このような基板１１の他面１１ｂ側から太陽光を入射させることで、太陽電池１０を発電させることかできる。板状基板に本願技術を適用するのであれば、基板の割れやひびを防ぐことができ、可撓性のあるフィルム基板に適用する場合は、基板表面に生じる気泡や可撓性材料の伸縮により生じる凹凸を緩和することができる。
なお、基板１１の一面１１ａから光を入射させる場合は、被覆基板４０を太陽光の透過性に優れたガラスや透明樹脂による板、それら材料からなる可撓性のあるフィルム基板で構成し、シール部材３０も透適性に優れた材料で構成すれば、基板１１は金属材料からなってもよい。 The board | substrate 11 should just be formed with the insulating material which is excellent in the transparency of sunlight, and has durability, such as the board | plate by glass, transparent resin, and the flexible film board | substrate which consists of those materials, for example. By making sunlight enter from the other surface 11b side of such a substrate 11, the solar cell 10 can be generated. If the present technology is applied to a plate-like substrate, the substrate can be prevented from cracking or cracking. When applied to a flexible film substrate, bubbles generated on the substrate surface or expansion / contraction of the flexible material can be prevented. The resulting irregularities can be relaxed.
In the case where light is incident from one surface 11a of the substrate 11, the covering substrate 40 is composed of a plate made of glass or transparent resin having excellent sunlight permeability, or a flexible film substrate made of such a material, and sealed. If the member 30 is also made of a material having excellent permeability, the substrate 11 may be made of a metal material.

第一電極層１３は、透明な導電材料、例えば、ＴＣＯ、ＩＴＯなどの光透過性の金属酸化物で形成されていれば良い。
また、第二電極層１５は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の導電性の金属腹で形成されていれば良い。 The first electrode layer 13 only needs to be formed of a transparent conductive material, for example, a light-transmitting metal oxide such as TCO or ITO.
Moreover, the 2nd electrode layer 15 should just be formed with electroconductive metal bellows, such as silver (Ag) and copper (Cu).

例えば、太陽電池１０が薄膜シリコン太陽電池である場合、半導体層１４は、図２の上部に示すように、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との間にｉ型シリコン膜１６を挟んだｐｉｎ接合構造を成す。そして、この半導体層１４に太陽光が入射すると、電子とホールか生じて、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層１３と第二電極層１５との間に電位差か生じる（光電変換）。なお、シリコン膜は、アモルファス型、マイクロクリスタル（微結晶）型等、いずれでも良い。   For example, when the solar cell 10 is a thin-film silicon solar cell, the semiconductor layer 14 has an i-type silicon film 16 sandwiched between a p-type silicon film 17 and an n-type silicon film 18 as shown in the upper part of FIG. A pin junction structure is formed. When sunlight enters the semiconductor layer 14, electrons and holes are generated, and the semiconductor layer 14 moves actively due to the potential difference between the p-type silicon film 17 and the n-type silicon film 18. A potential difference occurs between the electrode layer 13 and the second electrode layer 15 (photoelectric conversion). The silicon film may be either an amorphous type or a microcrystal (microcrystal) type.

光電変換体１２は、図１に示すように、通常、スクライブ腺１９によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子１２ａに分割される。この区画素子１２ａは、互いに隣接する区画素子同士の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、多数の区画素子を全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電流を取り出すことができる。スクライブ線１９は、例えば、基板１１の一面１１ａに光電変換体１２や裏面電極を形成した後、レーザー等によって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。   As shown in FIG. 1, the photoelectric converter 12 is usually divided by a scribe gland 19 into a large number of partition elements 12 a having, for example, a strip shape. For example, the partition elements 12a are electrically connected in series between the partition elements adjacent to each other. Thereby, the photoelectric conversion body 12 becomes the form which connected all the many division elements in series electrically, and can take out the electric current of a high electric potential difference. The scribe line 19 may be formed, for example, by forming a photoelectric converter 12 or a back electrode on one surface 11a of the substrate 11 and then forming grooves in the photoelectric converter 12 at a predetermined interval with a laser or the like.

また、ここでは、半導体層１４としてｐｉｎ接合構造が一層であるものを例示しているが、これに限定されず、ｐｉｎ接合構造が二層又は三層等、複数層であるタンデム型でも良い。かかるタンデム型の半導体層１４の場合、照射する光の波長により、光電変換を行う層を調節するようにできる。   Although the semiconductor layer 14 has a single pin junction structure here, the present invention is not limited to this and the semiconductor layer 14 may be a tandem type in which the pin junction structure is a multi-layer such as two layers or three layers. In the case of the tandem semiconductor layer 14, the layer that performs photoelectric conversion can be adjusted according to the wavelength of light to be irradiated.

ここに示す太陽電池モジュール１においては、太陽電池１０の光電変換体１２上に二つのリボン状の集電電極２０が設けられている。
光電変換体１２は、図１に示すように、表面が略四角形状となっており、表面の対内する二つの周縁部に沿って、集電電極２０が配置されている。そして、集電電極２０上には、取り出し電極２１の一方の端部が配置されており、取り出し電極２１及び集電電極２０が電気的に接続されている。取り出し電極２１の他方の端部側は、電気を容易に取り出せるように、光電変換体１２の表面から立ち上がるように曲げられている。
太陽電池モジュール１においては、取り出し電極２１と光電変換体１２との間に、保護シート２２、絶縁シート２４，２５が配置されており、取り出し電極２１と光電変換体１２とが接触しないようになっている。 In the solar cell module 1 shown here, two ribbon-shaped collector electrodes 20 are provided on the photoelectric converter 12 of the solar cell 10.
As shown in FIG. 1, the surface of the photoelectric conversion body 12 has a substantially square shape, and the current collecting electrode 20 is disposed along two peripheral edges that are inward of the surface. Then, one end portion of the extraction electrode 21 is disposed on the collecting electrode 20, and the extraction electrode 21 and the collecting electrode 20 are electrically connected. The other end side of the extraction electrode 21 is bent so as to rise from the surface of the photoelectric converter 12 so that electricity can be easily extracted.
In the solar cell module 1, the protective sheet 22 and the insulating sheets 24 and 25 are disposed between the extraction electrode 21 and the photoelectric conversion body 12, so that the extraction electrode 21 and the photoelectric conversion body 12 do not come into contact with each other. ing.

前記集電電極２０及び取り出し電極２１は、リボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
銅箔の厚みとしては特に限定されるものではないが、例えば３０〜３００［μｍ］とし、その幅は特に限定されるものではないが、例えば０．１〜１０［ｍｍ］とする。
また、メッキ層は、例えばＡｇ（銀）、Ｓｎ（錫）、Ｃｕ（銅）等の材料からなり、その厚みは特に限定されるものではないが、例えば１〜１００［μｍ］とする。 The current collecting electrode 20 and the take-out electrode 21 are made of a ribbon-like copper foil and a plating layer provided around it.
Although it does not specifically limit as thickness of copper foil, For example, it is 30-300 [micrometer], The width is not specifically limited, For example, you may be 0.1-10 [mm].
The plated layer is made of a material such as Ag (silver), Sn (tin), or Cu (copper), and the thickness is not particularly limited, but is set to 1 to 100 [μm], for example.

被覆基板４０は、シール部材３０を介して太陽電池１０、集電電極２０及び取り出し電極２１を覆うように重ねて配されている。また、被覆基板４０には開口部４０ａが設けられており、この開口部４０ａを介して取り出し電極２１の他端２１ｂが外部に引き出されている。
被覆基板４０は、例えば、ガラスや透明樹脂等、耐久性を有する絶縁材料で形成されていれば良い。 The covering substrate 40 is disposed so as to cover the solar cell 10, the collecting electrode 20, and the extraction electrode 21 through the seal member 30. The coated substrate 40 is provided with an opening 40a, and the other end 21b of the extraction electrode 21 is drawn out through the opening 40a.
The coated substrate 40 only needs to be formed of a durable insulating material such as glass or transparent resin.

シール部材３０を構成する材料としては、例えば、塩化ビニル樹脂；ポリエチレン；、ポリプロピレン；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）；エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等を用いることができる。   Examples of the material constituting the sealing member 30 include, for example, vinyl chloride resin; polyethylene; polypropylene; polyethylene resin such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate (PBN), and triacetyl cellulose ( TAC); ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or the like can be used.

次に、このような太陽電池モジュール１の製造方法について説明する。
図３〜図１２は、本発明の太陽電池モジュール１の製造方法を説明する図であり、図３，５，７，９，１１，１３は斜視図、図４，６，８，１０，１２は、それぞれ、図３，５，７，９，１１中Ｘ−Ｘ線における断面図である。
本発明の太陽電池モジュール１の製造方法は、基板１１の一面に、前記光電変換体１２、前記集電電極２０及び前記取り出し電極２１を重ねて配した後に、前記光電変換体１２上に、少なくとも一部又は全面に亘って、複数の切り欠き部３１を有するシート状の前記シール部材３０を設ける工程Ａと、前記シール部材３０上に、前記被覆基板４０を設ける工程Ｂと、を少なくとも順に有すること、を特徴とする。 Next, the manufacturing method of such a solar cell module 1 is demonstrated.
3-12 is a figure explaining the manufacturing method of the solar cell module 1 of this invention, FIG.3,5,7,9,11,13 is a perspective view, FIG.4, 6,8,10,12 is shown. These are sectional views taken along line XX in FIGS. 3, 5, 7, 9, and 11, respectively.
In the method for manufacturing the solar cell module 1 of the present invention, the photoelectric converter 12, the collector electrode 20, and the extraction electrode 21 are arranged on one surface of the substrate 11, and then on the photoelectric converter 12. The process A of providing the sheet-like seal member 30 having a plurality of notches 31 over a part or the entire surface, and the process B of providing the cover substrate 40 on the seal member 30 are at least in order. It is characterized by this.

太陽電池１０は公知の方法に従って製造できる。例えば、基板１１の一面１１ａ上に第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５をこの順に積層して光電変換体１２を形成する。なお、各層の厚さは従来の太陽電池と同様である。   The solar cell 10 can be manufactured according to a known method. For example, the photoelectric conversion body 12 is formed by laminating the first electrode layer 13, the semiconductor layer 14, and the second electrode layer 15 in this order on the one surface 11 a of the substrate 11. In addition, the thickness of each layer is the same as that of the conventional solar cell.

光電変換体１２は、図３に示すように、通常、スクライブ線１９によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子１２ａに分割される。この区画素子１２ａは、互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する区画素子１２ａ同士の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、多数の区画素子１２ａを全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電気を取り出すことができる。スクライブ線１９は、例えば、基板１１の一面１１ａに均一に光電変換体１２を形成した後、レーザー等によって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。また、必要に応じて、第二電極層１５上に保護層を積層しても良い。   As shown in FIG. 3, the photoelectric conversion body 12 is usually divided into a large number of partition elements 12 a having, for example, a strip shape by a scribe line 19. The partition elements 12a are electrically partitioned from each other, and are electrically connected in series, for example, between the partition elements 12a adjacent to each other. Thereby, the photoelectric conversion body 12 becomes the form which connected all the many division elements 12a electrically in series, and can take out electricity with a high electric potential difference. The scribe line 19 may be formed, for example, by forming the photoelectric conversion body 12 uniformly on the one surface 11a of the substrate 11 and then forming grooves in the photoelectric conversion body 12 at a predetermined interval with a laser or the like. Moreover, you may laminate | stack a protective layer on the 2nd electrode layer 15 as needed.

次に、光電変換体１２を構成する第二電極層１５上に集電電極２０を配する。
図３、図４に示すように、多数の区画素子１２ａのうち、両端に位置する区画素子１２ａの第二電極層１５上に、例えば半田（図示せず）を介して一対の集電電極２０を電気的に接続する。接続には一般的な半田ごてが用いられる。集電電極２０はリボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなり、区画素子１２ａの延在方向に平行して配される。 Next, the collector electrode 20 is disposed on the second electrode layer 15 constituting the photoelectric conversion body 12.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, a pair of collector electrodes 20 is disposed on the second electrode layer 15 of the partition element 12 a located at both ends of the plurality of partition elements 12 a via, for example, solder (not shown). Are electrically connected. A general soldering iron is used for connection. The collector electrode 20 is composed of a ribbon-like copper foil and a plating layer provided around the ribbon-like copper foil, and is arranged in parallel with the extending direction of the partition element 12a.

次に、光電変換体１２を構成する第二電極層１５上に取り出し電極２１を配する。
取り出し電極２１は、集電電極２０と同様に、リボン状の銀箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
まず、図５、図６に示すように、セル中央部の光電変換体１２（第二電極層１５）上に保護シート２２、絶縁シート２４を配する。
さらに、図７、図８に示すように、光電変換体１２（第二電極層１５）上に絶縁シート２５を配し、絶縁シート２５上に取り出し電極２１を配する。
絶縁シート２４，２５の材質は、樹脂類であることが好ましく、合成樹脂であることがより好ましい。好ましい合成樹脂としては、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂が例示できる。絶縁シート２４，２５は公知のもので良く、市販品を使用しても良い。
また、取り出し電極２１の一端２１ａを、集電電極２０に電気的に接続する。この接続には半田を用いても良いし、超音波半田ごて等を用いて集電電極２０及び取り出し電極２１のメッキ層を溶融させることで接続しても良い。一方、取り出し電極２１の他端２１ｂは、光電変換体１２から立ち上がるように折り曲げておく。 Next, the extraction electrode 21 is disposed on the second electrode layer 15 constituting the photoelectric conversion body 12.
As with the collecting electrode 20, the extraction electrode 21 is composed of a ribbon-like silver foil and a plating layer provided around it.
First, as shown in FIGS. 5 and 6, a protective sheet 22 and an insulating sheet 24 are arranged on the photoelectric conversion body 12 (second electrode layer 15) in the center of the cell.
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, an insulating sheet 25 is disposed on the photoelectric conversion body 12 (second electrode layer 15), and an extraction electrode 21 is disposed on the insulating sheet 25.
The material of the insulating sheets 24 and 25 is preferably a resin, and more preferably a synthetic resin. Examples of preferable synthetic resins include silicon resins, fluororesins, and polyimide resins. The insulating sheets 24 and 25 may be known ones, and commercially available products may be used.
In addition, one end 21 a of the extraction electrode 21 is electrically connected to the current collecting electrode 20. For this connection, solder may be used, or connection may be made by melting the plating layers of the collecting electrode 20 and the extraction electrode 21 using an ultrasonic soldering iron or the like. On the other hand, the other end 21 b of the extraction electrode 21 is bent so as to rise from the photoelectric conversion body 12.

次に、シール部材３０を、太陽電池１０を被覆するように重ねて形成する。
特に、本実施形態では、図９、図１０に示すように、前記光電変換体１２上に、複数の切り欠き部３１を有するシート状の前記シール部材３０を設ける（工程Ａ）。本実施形態では、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に、複数の切り欠き部３１を有するシール部材３０を用いている。
シール部材３０として、複数の切り欠き部３１を有するものを用いているので、取り出し電極２１の厚みを、シール部材３０で吸収することができる。これにより取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。
シール部材３０は、１枚のシートからなるものに代えて、複数枚のシートを重ねたものを用いても構わない。その際、重ね合わせたシートのうち、一部のシートにのみ複数の切り欠き部３１を有する構成としてもよい。すなわち、シール部材３０として、切り欠き部３１を有するシートと切り欠き部３１の無いシートとを重ねて用いてもよい。
このようなシール部材３０は、柔らかいものが好ましく、この柔らかさは、物理的に、ヤング率や弾性率、粘性係数、流動性などにより、適宜表記されるものである。
なお、このとき、取り出し電極２１の他端２１ｂを、開口部３０ａを通じて、シール部材３０の外側に延出させておく。 Next, the sealing member 30 is formed so as to cover the solar cell 10.
In particular, in this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the sheet-like sealing member 30 having a plurality of cutout portions 31 is provided on the photoelectric converter 12 (step A). In the present embodiment, a seal member 30 having a plurality of cutout portions 31 is used at a portion corresponding to at least a part of the extraction electrode 21 and its vicinity.
Since the seal member 30 having a plurality of notches 31 is used, the thickness of the extraction electrode 21 can be absorbed by the seal member 30. As a result, stress on the substrate due to the thickness of the extraction electrode 21 is less likely to occur inside the solar cell module, and the generated stress is alleviated.
The sealing member 30 may be a stack of a plurality of sheets instead of a single sheet. In that case, it is good also as a structure which has the some notch part 31 only in the one part sheet | seat among the laminated | stacked sheets. That is, as the seal member 30, a sheet having the notch portion 31 and a sheet not having the notch portion 31 may be used in an overlapping manner.
Such a sealing member 30 is preferably soft, and this softness is appropriately described by physical, Young's modulus, elastic modulus, viscosity coefficient, fluidity, and the like.
At this time, the other end 21b of the extraction electrode 21 is extended to the outside of the seal member 30 through the opening 30a.

切り欠き部３１は、例えばシール部材３０の厚み方向に一部のみが凹状にくり抜かれたものであってもよいし、シール部材３０を貫通して孔が設けられたものであってもよい。本実施形態では、切り欠き部３１として貫通孔を設けた場合を示している。   The notch 31 may be, for example, a part that is hollowed out in the thickness direction of the seal member 30 or a hole that penetrates the seal member 30. In the present embodiment, a case where a through hole is provided as the notch 31 is shown.

また、切り欠き部３１の形状、大きさとしては、特に限定されるものではないが、切り欠き部の形状が例えば円形状である場合、大きすぎると、例えば後述する工程Ｃにおいて、シール部材３０を溶融させたときに、切り欠き部３１を溶融したシール部材３０によって埋めることが困難になり、一方、小さすぎると、取り出し電極２１の厚みを吸収することができず、本発明の効果が得られない。そのため、切り欠き部の大きさとしては、例えば、φ１〜５ｍｍ程度の穴状、もしくは、５×５０ｍｍ程度の短冊状とすることが好ましい。   Further, the shape and size of the cutout portion 31 are not particularly limited, but when the shape of the cutout portion is, for example, a circular shape, if it is too large, for example, in the step C described later, the sealing member 30 is used. When it is melted, it becomes difficult to fill the notch 31 with the melted sealing member 30. On the other hand, if it is too small, the thickness of the extraction electrode 21 cannot be absorbed, and the effect of the present invention is obtained. I can't. Therefore, it is preferable that the size of the notch is, for example, a hole shape of about φ1 to 5 mm or a strip shape of about 5 × 50 mm.

また、切り欠き部３０のシール部材３０において、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に対する面積割合としては、十分な接着性を確保できる面積である必要があるため、例えば、５〜７０％程度とすることが好ましい。
このようなシール部材３０の厚みとしては、水分の浸入防止を確保する厚みとして、例えば５０〜１６００μｍ程度とする。 Further, in the sealing member 30 of the cutout portion 30, the area ratio with respect to the portion corresponding to at least a part of the extraction electrode 21 and the vicinity thereof needs to be an area that can ensure sufficient adhesiveness. It is preferable to be about 5 to 70%.
The thickness of such a seal member 30 is, for example, about 50 to 1600 μm as a thickness that ensures prevention of moisture intrusion.

次に、図１１、図１２に示すように、シール部材３０上に、前記被覆基板４０を設ける（工程Ｂ）。
なお、このとき、取り出し電極２１の他端２１ｂを、シール部材３０、及び被覆基板４０に設けられた開口部４０ａを通じて、被覆基板４０の外側に延出させる。 Next, as shown in FIGS. 11 and 12, the coated substrate 40 is provided on the seal member 30 (step B).
At this time, the other end 21 b of the extraction electrode 21 is extended to the outside of the coated substrate 40 through the sealing member 30 and the opening 40 a provided in the coated substrate 40.

また、前記工程Ｂの後に、前記シール部材３０を溶融させ、該シール部材３０によって前記光電変換体１２を封止する工程を、さらに備えてもよい（工程Ｃ）。このとき、シール部材３０の切り欠き部３１は、溶融したシール部材３０によって埋められる（図１，図２参照）。
シール部材３０の溶融は、例えば真空ラミネートによる方法、オートクレーブによる加圧・加熱による方法などが挙げられる。
以上のようにして光電変換体１２上に被覆基板４０が固定され、太陽電池モジュール１の製造が完了する。 Moreover, after the step B, the sealing member 30 may be melted and the photoelectric conversion body 12 may be sealed with the sealing member 30 (step C). At this time, the notch 31 of the seal member 30 is filled with the melted seal member 30 (see FIGS. 1 and 2).
The sealing member 30 can be melted by, for example, a vacuum lamination method, an autoclave pressurization / heating method, or the like.
As described above, the coated substrate 40 is fixed on the photoelectric conversion body 12, and the manufacture of the solar cell module 1 is completed.

このように、本発明では、前記シール部材３０として、複数の切り欠き部３１を有するものを用いているので、取り出し電極２１の厚みを、シール部材３０で吸収することができる。これにより取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。その結果、本発明では、基板１１の割れが防止され、品質の良い太陽電池モジュール１を簡便に製造することができる。   As described above, in the present invention, since the seal member 30 having a plurality of notches 31 is used, the thickness of the extraction electrode 21 can be absorbed by the seal member 30. As a result, stress on the substrate due to the thickness of the extraction electrode 21 is less likely to occur inside the solar cell module, and the generated stress is alleviated. As a result, in this invention, the crack of the board | substrate 11 is prevented and the quality solar cell module 1 can be manufactured simply.

なお、上述した実施形態では、前記シール部材３０として、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に、前記切り欠き部３１が複数設けられたものを用いたが、本発明はこれに限定されず、前記シール部材３０として、図１３に示すように、全面に亘って前記切り欠き部３１が複数設けられたものを用いてもよい。   In the above-described embodiment, the seal member 30 is a member provided with a plurality of the cutout portions 31 at portions corresponding to at least a part of the extraction electrode 21 and the vicinity thereof. However, the present invention is not limited to this, and the sealing member 30 may be a member provided with a plurality of the cutout portions 31 over the entire surface as shown in FIG.

以上、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明の太陽電池モジュールは、図で例示したものに限定されず、本発明の効果を損なわない範囲内において、適宜構成の一部を変更しても良い。
上述した実施形態では、光電変換体と取り出し電極との間に保護シート及び絶縁シートを配したが、これらの保護シート及び絶縁シートは無くても構わない。 As mentioned above, although the solar cell module and its manufacturing method of this invention were demonstrated, this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can change suitably.
For example, the solar cell module of the present invention is not limited to those illustrated in the drawings, and a part of the configuration may be appropriately changed within a range not impairing the effects of the present invention.
In the embodiment described above, the protective sheet and the insulating sheet are disposed between the photoelectric conversion body and the extraction electrode, but the protective sheet and the insulating sheet may be omitted.

本発明は、アモルファスシリコン型の（薄膜シリコンを用いた）太陽電池モジュールに適用した事例を詳細に説明したが、太陽電池は公知のもので良く、例えば、アモルファス型、マイクロクリスタル型、多接合型等としても構わない。また、太陽電池（セル）をシリコン系に代えて、化合物系（ＩＩＩ−Ｖ族多接合、ＣＩＧＳ、ＣｄＴｅ等）や有機系（色素増感、有機半導体）等が例示できるが、これらに限定されない。   Although the present invention has been described in detail with respect to an example applied to an amorphous silicon type (using thin film silicon) solar cell module, the solar cell may be a known one, for example, an amorphous type, a microcrystal type, a multi-junction type And so on. Moreover, although a solar cell (cell) is replaced with a silicon system, a compound system (III-V group multijunction, CIGS, CdTe, etc.), an organic system (dye sensitization, an organic semiconductor), etc. can be illustrated, but it is not limited to these. .

１ 太陽電池モジュール、１０太陽電池、１１ 基板、１１ａ 一面、１２光電変換体、１３第一電極層、１４ 半導体層、１５ 第二電極層、２０ 集電電極、２１ 取り出し電極、２１ａ 一端、２１ｂ 他端、３０ シール部材、３１ 切り欠き部、４０ 被覆基板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module, 10 solar cell, 11 board | substrate, 11a one surface, 12 photoelectric conversion bodies, 13 1st electrode layer, 14 semiconductor layer, 15 2nd electrode layer, 20 Current collection electrode, 21 Extraction electrode, 21a One end, 21b etc. End, 30 Seal member, 31 Notch, 40 Coated substrate.

Claims (4)

基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、
前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、
前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材と、
前記シール部材上に配されたの被覆基板と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、
基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて設けた後に、
前記光電変換体上に、少なくとも一部又は全面に亘って、複数の切り欠き部を有するシート状の前記シール部材を設ける工程Ａと、
前記シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｂと、
を少なくとも順に有すること、を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A solar cell in which a photoelectric conversion body in which at least a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer are stacked in this order is formed on one surface of a substrate;
A collector electrode disposed on the second electrode layer constituting the solar cell, and one end electrically connected to the collector electrode and disposed on the second electrode layer constituting the solar cell. An extraction electrode;
A sealing member disposed on one surface of the substrate so as to cover at least the photoelectric converter;
A coated substrate disposed on the sealing member, and a manufacturing method of a solar cell module comprising:
After providing the photoelectric conversion body, the current collecting electrode and the take-out electrode on one surface of the substrate,
Step A of providing the sheet-like sealing member having a plurality of notches on at least a part or the entire surface on the photoelectric converter;
Step B of providing the coated substrate on the seal member;
At least in order. The manufacturing method of the solar cell module characterized by the above-mentioned. 前記工程Ａにおいて、前記シール部材として、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に、前記切り欠き部が複数設けられたものを用いること、を特徴とする請求項１に記載の太陽陽電池モジュールの製造方法。   2. The process A according to claim 1, wherein, in the step A, the seal member is a member provided with a plurality of the cutout portions in a portion corresponding to at least a part of the extraction electrode and the vicinity thereof. A method for manufacturing a solar cell module. 前記工程Ｂの後に、前記シール部材を溶融させ、該シール部材によって前記光電変換体を封止するとともに、前記切り欠き部を埋める工程Ｃを、さらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽陽電池モジュールの製造方法。   3. The method according to claim 1, further comprising a step C of melting the sealing member after the step B, sealing the photoelectric conversion body with the sealing member, and filling the notch portion. The manufacturing method of the solar cell module of description. 前記シール部材の厚みが５０μｍ〜１６００μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の太陽陽電池モジュールの製造方法。   The thickness of the said sealing member is 50 micrometers-1600 micrometers, The manufacturing method of the solar cell module as described in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
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