JP5269014B2

JP5269014B2 - Solar cell module

Info

Publication number: JP5269014B2
Application number: JP2010200765A
Authority: JP
Inventors: 俊明馬場
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP2010272897A

Description

本発明は、複数の太陽電池装置を備えた太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module including a plurality of solar cell devices.

一般に、太陽電池装置の光入射側の面（以下、受光面と称する）には集電極が設けられている。集電極は、光入射により生成された光キャリアを収集するための複数の細いフィンガー電極部と、収集された光キャリアを外部へ取り出すための比較的太いバスバー電極部とにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。 Generally, a collector electrode is provided on a light incident side surface (hereinafter referred to as a light receiving surface) of a solar cell device. The collector electrode is composed of a plurality of thin finger electrode portions for collecting light carriers generated by light incidence and a relatively thick bus bar electrode portion for taking out the collected light carriers to the outside (for example, , See Patent Document 1).

このような集電極は、例えば、銀ペーストを受光面にスクリーン印刷することにより形成される。太陽電池装置の受光面とは反対側の面（以下、裏面と称する）にも、同様にして集電極が形成される。 Such a collector electrode is formed, for example, by screen-printing a silver paste on the light receiving surface. A collector electrode is similarly formed on the surface opposite to the light receiving surface of the solar cell device (hereinafter referred to as the back surface).

また、複数の太陽電池装置を接続することにより太陽電池モジュールが構成される（例えば、特許文献２参照）。太陽電池モジュールを作製する際には、隣接する太陽電池装置を直列に接続するために、各太陽電池装置の集電極のバスバー電極部にはんだコート銅箔等からなるタブ電極が接合される。この場合、タブ電極のはんだとバスバー電極部の銀ペーストとの接合部（界面部分）では、銀とはんだとが合金化している。それにより、良好な電気的接触を得ることができる。 Moreover, a solar cell module is comprised by connecting a some solar cell apparatus (for example, refer patent document 2). When manufacturing a solar cell module, in order to connect adjacent solar cell devices in series, a tab electrode made of solder-coated copper foil or the like is joined to a bus bar electrode portion of a collecting electrode of each solar cell device. In this case, silver and solder are alloyed at the joint portion (interface portion) between the tab electrode solder and the silver paste of the bus bar electrode portion. Thereby, good electrical contact can be obtained.

特開平９−１１６１７５号公報JP-A-9-116175 特開２００２−３５９３８８号公報JP 2002-359388 A 実開昭６３−７５０５４号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-75054

上記の従来の太陽電池装置においては、バスバー電極部およびタブ電極はフィンガー電極部より太く設計されている。そのため、バスバー電極部およびタブ電極による光学損失はフィンガー電極部に比べて無視できない程大きい。 In the conventional solar cell device described above, the bus bar electrode portion and the tab electrode are designed to be thicker than the finger electrode portion. Therefore, the optical loss due to the bus bar electrode portion and the tab electrode is so large that it cannot be ignored compared to the finger electrode portion.

特許文献３には、太陽電池装置の表面電極に断面三角形状のリード線を設けることによって光学損失を低減する方法が提案されている。 Patent Document 3 proposes a method of reducing optical loss by providing a lead wire having a triangular cross section on a surface electrode of a solar cell device.

図１０は、従来の太陽電池装置の表面電極部の構造を示す模式的断面図である。図１０に示すように、表面電極部１００は、シリコン基板１０１、表面電極１０２、導電性接着剤１０３および断面三角形状のリード線１０４から構成される。表面電極部１００に入射した光は、経路１０５に示すように、リード線１０４の傾斜側壁１０６で反射し受光面１０７に入射する。これにより、表面電極部１００での光学損失を減少させることができる。なお、図１０に示す構成においては、表面電極部１００に入射する光の全てを受光面１０７に入射させるためには、リード線１０４の底角θを４５°以上に設定すればよい。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the surface electrode portion of a conventional solar cell device. As shown in FIG. 10, the surface electrode unit 100 includes a silicon substrate 101, a surface electrode 102, a conductive adhesive 103, and a lead wire 104 having a triangular cross section. The light incident on the surface electrode unit 100 is reflected by the inclined side wall 106 of the lead wire 104 and enters the light receiving surface 107 as indicated by a path 105. Thereby, the optical loss in the surface electrode part 100 can be reduced. In the configuration shown in FIG. 10, the base angle θ of the lead wire 104 may be set to 45 ° or more in order to make all the light incident on the surface electrode portion 100 incident on the light receiving surface 107.

上記のようなリード線１０４の構造をタブ電極に適用することにより太陽電池モジュールのタブ電極による光学損失を低減することが考えられる。 It can be considered that the optical loss due to the tab electrode of the solar cell module is reduced by applying the structure of the lead wire 104 as described above to the tab electrode.

しかしながら、上記のようなリード線１０４の構造をタブ電極に適用した場合、次のような問題が生じる。 However, when the structure of the lead wire 104 as described above is applied to the tab electrode, the following problem occurs.

図１１は従来の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。一般に、電力用の太陽電池モジュールは、図１１に示すように、隣接するように配置された複数の太陽電池装置１１１を備える。各太陽電池装置１１１の表面（受光面）および裏面にタブ電極１１２がそれぞれ接続され、複数の太陽電池装置１１１の受光面側に透光性部材１１３が配設され、複数の太陽電池装置１１１の裏面側に裏面部材１１４が配設され、透光性部材１１３と裏面部材１１４との間に透光性樹脂１１５が充填される。一端部側の太陽電池装置１１１に接続されるタブ電極１１２が透光性樹脂１１５から外部に引き出され、他端部側の太陽電池装置１１１に接続されるタブ電極１１２が透光性樹脂１１５から外部に引き出されている。 FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a conventional solar cell module. Generally, a solar cell module for electric power includes a plurality of solar cell devices 111 arranged adjacent to each other as shown in FIG. Tab electrodes 112 are respectively connected to the front surface (light receiving surface) and the back surface of each solar cell device 111, and a translucent member 113 is disposed on the light receiving surface side of the plurality of solar cell devices 111. A back surface member 114 is disposed on the back surface side, and a translucent resin 115 is filled between the translucent member 113 and the back surface member 114. The tab electrode 112 connected to the solar cell device 111 on one end side is drawn out from the translucent resin 115, and the tab electrode 112 connected to the solar cell device 111 on the other end side is extracted from the translucent resin 115. Has been pulled out.

図１０に示すリード線１０４の構造をタブ電極１１２に適用する場合、タブ電極１１２に入射する光の全てを太陽電池装置１１１の受光面に入射させるためには、タブ電極１１２の底角を４５°以上にする必要がある。そのため、タブ電極１１２の厚さが増加し、太陽電池装置１１１と透光性部材１１３との間の距離が大きくなる。その結果、透光性樹脂１１５の充填量を増やさなければならず、製造コストが高くなる。 When the structure of the lead wire 104 shown in FIG. 10 is applied to the tab electrode 112, in order to make all the light incident on the tab electrode 112 incident on the light receiving surface of the solar cell device 111, the base angle of the tab electrode 112 is set to 45. Must be greater than °. Therefore, the thickness of the tab electrode 112 increases, and the distance between the solar cell device 111 and the translucent member 113 increases. As a result, the filling amount of the translucent resin 115 must be increased, and the manufacturing cost is increased.

また、通常、コスト削減のためにタブ電極１１２は長さ方向の全体にわたって断面三角形状に形成されると考えられる。その場合、隣接する太陽電池装置１１１の裏面にタブ電極１１２の三角形状の頂点部分が接触するため、太陽電池装置１１１とタブ電極１１２との接触面積が小さくなり、確実な接着が困難となる。 Further, it is generally considered that the tab electrode 112 is formed in a triangular shape in the entire length direction for cost reduction. In that case, since the triangular apex portion of the tab electrode 112 is in contact with the back surface of the adjacent solar cell device 111, the contact area between the solar cell device 111 and the tab electrode 112 becomes small, and reliable adhesion becomes difficult.

さらに、タブ電極１１２の厚さが増加すると、タブ電極１１２の剛性が高くなる。はんだ付けなどによってタブ電極１１２をバスバー電極部に接合する場合、接合後の冷却過程において太陽電池装置１１１とタブ電極１１２との熱膨張係数の違いから太陽電池装置１１１とタブ電極１１２との間に引張応力が発生する。タブ電極１１２の剛性が高いと、太陽電池装置１１１に対する引張応力が大きくなるため、太陽電池装置１１１の反りが大きくなる。この結果、タブ電極１１２の剥がれおよび太陽電池装置１１１の割れが発生する。 Further, as the thickness of the tab electrode 112 increases, the rigidity of the tab electrode 112 increases. When the tab electrode 112 is joined to the bus bar electrode portion by soldering or the like, the difference between the thermal expansion coefficients of the solar cell device 111 and the tab electrode 112 in the cooling process after joining is caused between the solar cell device 111 and the tab electrode 112. Tensile stress is generated. If the tab electrode 112 has high rigidity, the tensile stress on the solar cell device 111 increases, and thus the warpage of the solar cell device 111 increases. As a result, the tab electrode 112 is peeled off and the solar cell device 111 is cracked.

また、急激な温度変化が生じた場合には、各太陽電池装置１１１およびタブ電極１１２の熱膨張および熱収縮に起因して太陽電池装置１１１間で応力が発生する。タブ電極１１２の剛性が高いと、その応力を緩和できない。そのため、太陽電池装置１１１とタブ電極１１２との間の密着性低下あるいはタブ電極１１２の剥がれ等が生じ、太陽電池装置１１１の特性低下が生じる。 Further, when a sudden temperature change occurs, stress is generated between the solar cell devices 111 due to the thermal expansion and contraction of each solar cell device 111 and the tab electrode 112. If the tab electrode 112 has high rigidity, the stress cannot be relaxed. Therefore, the adhesiveness between the solar cell device 111 and the tab electrode 112 is reduced, or the tab electrode 112 is peeled off, and the characteristics of the solar cell device 111 are deteriorated.

本発明の目的は、特性低下を防止しつつタブ電極での光学損失を低減することができる太陽電池モジュールを提供することである。 The objective of this invention is providing the solar cell module which can reduce the optical loss in a tab electrode, preventing a characteristic fall.

第１の発明に係る太陽電池モジュールは、少なくとも一面側に集電極を有する複数の太陽電池装置と、隣接する太陽電池装置の集電極間に接続されるタブ電極と、複数の太陽電池装置のタブ電極側に配置される透光性部材とを備え、タブ電極の少なくとも透光性部材側の面に凹凸が形成され、凹凸は、タブ電極の幅方向の断面において複数の山形形状を有するものである。 A solar cell module according to a first invention includes a plurality of solar cell devices having a collector electrode on at least one surface side, a tab electrode connected between collector electrodes of adjacent solar cell devices, and a tab of the plurality of solar cell devices A translucent member disposed on the electrode side, and irregularities are formed on at least the translucent member side surface of the tab electrode, the irregularities having a plurality of chevron shapes in the cross-section in the width direction of the tab electrode. is there.

第１の発明に係る太陽電池モジュールにおいては、太陽電池装置の少なくとも一面側に集電極が設けられ、隣接する太陽電池装置の集電極間にタブ電極が接続され、太陽電池装置のタブ電極側に透光性部材が配置され、さらにタブ電極の幅方向における断面が複数の山形形状を有する凹凸がタブ電極の少なくとも透光性部材側の面に形成されている。 In the solar cell module according to the first invention, the collector electrode is provided on at least one surface side of the solar cell device, the tab electrode is connected between the collector electrodes of the adjacent solar cell devices, and on the tab electrode side of the solar cell device. The translucent member is disposed, and the tab electrode has uneven portions having a plurality of chevron-shaped cross sections in the width direction on at least the surface of the tab electrode on the translucent member side.

この場合、透光性部材を通過してタブ電極に入射した光は凹凸の表面で反射し、さらにその反射した光は透光性部材と空気との界面で反射し、太陽電池装置に入射する。これにより、タブ電極での光学損失を低減することができる。 In this case, the light that has passed through the translucent member and entered the tab electrode is reflected by the uneven surface, and the reflected light is reflected by the interface between the translucent member and air and enters the solar cell device. . Thereby, the optical loss in a tab electrode can be reduced.

また、タブ電極の幅方向における断面は複数の山形形状を有するので、各山形形状の大きさを小さくすることができる。それにより、タブ電極の厚さが小さくなり、タブ電極の剛性が小さくなるので、はんだ付けなどにより太陽電池装置とタブ電極とを接着する際に生じる太陽電池装置とタブ電極との間の引張応力を緩和することができる。その結果、太陽電池装置の反りを抑えることができ、太陽電池装置の割れおよびタブ電極の剥がれを防止することができる。 Moreover, since the cross section in the width direction of the tab electrode has a plurality of chevron shapes, the size of each chevron shape can be reduced. As a result, the thickness of the tab electrode is reduced and the rigidity of the tab electrode is reduced. Therefore, the tensile stress between the solar cell device and the tab electrode generated when the solar cell device and the tab electrode are bonded by soldering or the like. Can be relaxed. As a result, warpage of the solar cell device can be suppressed, and cracking of the solar cell device and peeling of the tab electrode can be prevented.

また、急激な温度変化によって生じる太陽電池装置間の応力をタブ電極の曲がりによって緩和することが可能となる。その結果、太陽電池装置の特性低下を防止することができる。 Moreover, it becomes possible to relieve the stress between the solar cell devices caused by a rapid temperature change by bending the tab electrode. As a result, it is possible to prevent deterioration of the characteristics of the solar cell device.

また、タブ電極の少なくとも透光性部材側の面には凹凸が形成されているので、太陽電池装置の集電極にタブ電極を接着する際に、タブ電極と接着材料との接着面積が大きくなる。これにより、太陽電池装置の集電極とタブ電極の透光性部材側の面との間の接着強度を増加させることができる。 Further, since the unevenness is formed on at least the surface of the tab electrode on the light transmitting member side, when the tab electrode is bonded to the collector electrode of the solar cell device, the bonding area between the tab electrode and the adhesive material is increased. . Thereby, the adhesive strength between the collector electrode of a solar cell apparatus and the surface at the side of the translucent member of a tab electrode can be increased.

さらに、タブ電極と透光性部材との間に樹脂等を充填する場合、タブ電極の厚さが小さくなることにより、太陽電池装置と透光性部材との間の距離が小さくなるので、樹脂等の充填量を少なくすることができる。その結果、太陽電池モジュールの製造コストを低減することができる。 Further, when a resin or the like is filled between the tab electrode and the translucent member, the distance between the solar cell device and the translucent member is reduced by reducing the thickness of the tab electrode. It is possible to reduce the filling amount. As a result, the manufacturing cost of the solar cell module can be reduced.

凹凸は、タブ電極の幅方向および長さ方向に並ぶように設けられた複数の凸部または凹部からなってもよい。 The unevenness may consist of a plurality of convex portions or concave portions provided so as to be arranged in the width direction and the length direction of the tab electrode.

この場合、各凸部または各凹部と隣接する他の凸部または凹部との間に幅方向に延びる谷状部が形成される。それにより、タブ電極が曲がり易くなるので、太陽電池装置簡に発生する応力をさらに効率よく緩和することができる。 In this case, a valley-like portion extending in the width direction is formed between each convex portion or each concave portion and another adjacent convex portion or concave portion. Thereby, since the tab electrode is easily bent, the stress generated in the solar cell device can be more efficiently reduced.

複数の凸部または凹部の各々は、略角錐形状または略円錐形状を有してもよい。 Each of the plurality of convex portions or concave portions may have a substantially pyramid shape or a substantially conical shape.

この場合、略角錐形状または略円錐形状の側面の傾斜角を調整することにより、複数の凸部または凹部で反射する光を透光性部材と空気との界面で全反射させることができる。それにより、太陽電池装置に入射する光の量を増加させることができ、太陽電池モジュールの出力を向上させることができる。 In this case, the light reflected by the plurality of convex portions or concave portions can be totally reflected at the interface between the translucent member and air by adjusting the inclination angle of the side surface of the substantially pyramid shape or the substantially conical shape. Thereby, the quantity of the light which injects into a solar cell apparatus can be increased, and the output of a solar cell module can be improved.

凹凸は、タブ電極の長さ方向に延びるように設けられた複数の凸部からなってもよい。 The unevenness may consist of a plurality of protrusions provided so as to extend in the length direction of the tab electrode.

この場合、タブ電極に入射した光が長さ方向を含みかつタブ電極の上面に垂直な面内で反射することがない。それにより、タブ電極で反射してさらに透光性部材と空気との界面で反射した光が、再度タブ電極に入射することなく太陽電池装置に入射する。その結果、タブ電極での光学損失をより低減することができる。 In this case, the light incident on the tab electrode is not reflected in a plane including the length direction and perpendicular to the upper surface of the tab electrode. Thereby, the light reflected by the tab electrode and further reflected by the interface between the translucent member and the air enters the solar cell device again without entering the tab electrode. As a result, the optical loss at the tab electrode can be further reduced.

凹凸は、タブ電極の両面に形成されてもよい。 The unevenness may be formed on both sides of the tab electrode.

この場合、一の太陽電池装置の集電極にタブ電極の一面を接着する際にタブ電極と接着材料との接着面積が大きくなるとともに、他の太陽電池装置の集電極にタブ電極の他面を接着する際にタブ電極と接着材料との接着面積が大きくなる。これにより、一の太陽電池装置とタブ電極の一面との間の接着強度を増加させるとともに、他の太陽電池装置とタブ電極の他面との間の接着強度を増加させることができる。 In this case, when one surface of the tab electrode is bonded to the collector electrode of one solar cell device, the bonding area between the tab electrode and the adhesive material increases, and the other surface of the tab electrode is attached to the collector electrode of another solar cell device. When bonding, the bonding area between the tab electrode and the bonding material increases. Thereby, the adhesive strength between one solar cell device and one surface of the tab electrode can be increased, and the adhesive strength between another solar cell device and the other surface of the tab electrode can be increased.

複数の山形形状の各々は三角形状を有し、透光性部材の屈折率Ｎ１、空気の屈折率Ｎ２および三角形状の底角φが下記式（１）の関係を満足してもよい。 Each of the plurality of chevron shapes may have a triangular shape, and the refractive index N1 of the translucent member, the refractive index N2 of air, and the triangular base angle φ may satisfy the relationship of the following formula (1).

２φ≧ｓｉｎ-1 （Ｎ２／Ｎ１）・・・（１）
この場合、タブ電極に入射し、複数の凸部または凹部で反射する光を透光性部材と空気との界面で全反射させることができる。これにより、太陽電池装置に入射する光の量を増加させることができ、太陽電池モジュールの出力を向上させることができる。 2φ ≧ sin −1 (N2 / N1) (1)
In this case, light incident on the tab electrode and reflected by the plurality of convex portions or concave portions can be totally reflected at the interface between the translucent member and air. Thereby, the quantity of the light which injects into a solar cell apparatus can be increased, and the output of a solar cell module can be improved.

本発明によれば、特性低下を防止しつつタブ電極での光学損失を低減することができる。また、太陽電池装置の割れおよびタブ電極の剥がれを防止することができる。さらに、太陽電池モジュールの製造コストを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce optical loss at the tab electrode while preventing characteristic deterioration. Moreover, the crack of a solar cell apparatus and peeling of a tab electrode can be prevented. Furthermore, the manufacturing cost of the solar cell module can be reduced.

本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュールの模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the solar cell module which concerns on one embodiment of this invention. 図１の太陽電池装置の平面図である。It is a top view of the solar cell apparatus of FIG. 図１の太陽電池装置の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the solar cell apparatus of FIG. 図１のタブ電極の一例を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows an example of the tab electrode of FIG. （ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大図、（ｃ）は図４のＢ−Ｂ線断面図である。(A) is the sectional view on the AA line of FIG. 4, (b) is the one part enlarged view of (a), (c) is the BB sectional drawing of FIG. タブ電極に入射する光の経路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the path | route of the light which injects into a tab electrode. 図１のタブ電極の他の例を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the other example of the tab electrode of FIG. （ａ）は図７のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大図、（ｃ）は図７のＤ−Ｄ線断面図である。(A) is the CC sectional view taken on the line of FIG. 7, (b) is the one part enlarged view of (a), (c) is the DD sectional view taken on the line of FIG. タブ電極に入射する光の経路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the path | route of the light which injects into a tab electrode. 従来の太陽電池装置の表面電極部の構成を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the surface electrode part of the conventional solar cell apparatus. 従来の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the conventional solar cell module.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す模式的断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、隣接するように配置された複数の太陽電池装置１を備える。各太陽電池装置１の表面（受光面）および裏面にタブ電極２がそれぞれ接続され、複数の太陽電池装置１の受光面側に透光性部材３が配設され、複数の太陽電池装置１の裏面側に裏面部材４が配設され、透光性部材３と裏面部材４との間に透光性樹脂５が充填される。一端部側の太陽電池装置１に接続されるタブ電極２が透光性樹脂５から外部に引き出され、他端部側の太陽電池装置１に接続されるタブ電極２が透光性樹脂５から外部に引き出されている。 As shown in FIG. 1, a solar cell module 10 according to the present embodiment includes a plurality of solar cell devices 1 arranged so as to be adjacent to each other. The tab electrode 2 is connected to the front surface (light receiving surface) and the back surface of each solar cell device 1, and the translucent member 3 is disposed on the light receiving surface side of the plurality of solar cell devices 1. A back surface member 4 is disposed on the back surface side, and a translucent resin 5 is filled between the translucent member 3 and the back surface member 4. The tab electrode 2 connected to the solar cell device 1 on one end side is drawn out from the translucent resin 5, and the tab electrode 2 connected to the solar cell device 1 on the other end side is extracted from the translucent resin 5. Has been pulled out.

タブ電極２としては、例えばはんだコート銅箔等の導電性材料を用いることができる。タブ電極２の詳細は後述する。透光性部材３としては、透明ガラス、透明フィルム等を用いることができる。裏面部材４は、例えばアルミニウムをフッ化ビニルフィルムで挟んだ構造を有する。透光性樹脂５としては、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）等を用いることができる。 As the tab electrode 2, for example, a conductive material such as solder-coated copper foil can be used. Details of the tab electrode 2 will be described later. As the translucent member 3, transparent glass, a transparent film, or the like can be used. The back member 4 has a structure in which, for example, aluminum is sandwiched between vinyl fluoride films. As the translucent resin 5, EVA (ethylene vinyl acetate) or the like can be used.

図２は、図１に示す太陽電池装置１の平面図である。図２に示すように、太陽電池装置１は略正方形状を有するｎ型単結晶シリコンウエハ１１を備える。ｎ型単結晶シリコンウエハ１１の主面側に、後述する非晶質シリコン膜を介してＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電膜からなる受光面電極１２が形成されている。受光面電極１２上には、ストライプ状の複数のバスバー電極部１３が互いに平行に形成され、バスバー電極部１３と直交するようにストライプ状の複数のフィンガー電極部１４が互いに平行に形成されている。バスバー電極部１３およびフィンガー電極部１４が集電極１５を構成する。 FIG. 2 is a plan view of the solar cell device 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the solar cell device 1 includes an n-type single crystal silicon wafer 11 having a substantially square shape. A light-receiving surface electrode 12 made of a transparent conductive film such as ITO (indium tin oxide) is formed on the main surface side of the n-type single crystal silicon wafer 11 with an amorphous silicon film described later. On the light-receiving surface electrode 12, a plurality of striped bus bar electrode portions 13 are formed in parallel with each other, and a plurality of striped finger electrode portions 14 are formed in parallel with each other so as to be orthogonal to the bus bar electrode portions 13. . The bus bar electrode portion 13 and the finger electrode portion 14 constitute a collector electrode 15.

集電極１５は、例えばＡｇ（銀）等の導電性粒子を含む導電性ペーストにより形成される。 The collector electrode 15 is formed of a conductive paste containing conductive particles such as Ag (silver).

図３は、図１に示す太陽電池装置１の模式的断面図である。図３に示すように、ｎ型単結晶シリコンウエハ１１の主面上にｉ型非晶質シリコン膜２１およびｐ型非晶質シリコン膜２２が順に形成されている。ｎ型単結晶シリコンウエハ１１、ｉ型非晶質シリコン膜２１およびｐ型非晶質シリコン膜２２が光電変換層を形成し、ｎ型単結晶シリコンウエハ１１が主たる発電層となる。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the solar cell device 1 shown in FIG. As shown in FIG. 3, an i-type amorphous silicon film 21 and a p-type amorphous silicon film 22 are sequentially formed on the main surface of an n-type single crystal silicon wafer 11. The n-type single crystal silicon wafer 11, the i-type amorphous silicon film 21, and the p-type amorphous silicon film 22 form a photoelectric conversion layer, and the n-type single crystal silicon wafer 11 serves as a main power generation layer.

ｐ型非晶質シリコン膜２２上に、受光面電極１２が形成されている。図２に示したように、受光面電極１２上には複数のバスバー電極部１３および複数のフィンガー電極部１４からなる集電極１５が形成されている。 On the p-type amorphous silicon film 22, the light-receiving surface electrode 12 is formed. As shown in FIG. 2, a collecting electrode 15 including a plurality of bus bar electrode portions 13 and a plurality of finger electrode portions 14 is formed on the light receiving surface electrode 12.

また、ｎ型単結晶シリコンウエハ１１の裏面には、ｉ型非晶質シリコン膜２３およびｎ型非晶質シリコン膜２４が順に形成されている。ｎ型非晶質シリコン膜２４上にＩＴＯ等の透明導電膜からなる受光面電極２５が形成され、受光面電極２５上に複数のバスバー電極部１３および複数のフィンガー電極部１４からなる集電極１５が形成されている。裏面側の集電極１５は、図２に示した主面側の集電極１５と同様に、複数のバスバー電極部１３および複数のフィンガー電極部１４からなる。 An i-type amorphous silicon film 23 and an n-type amorphous silicon film 24 are sequentially formed on the back surface of the n-type single crystal silicon wafer 11. A light receiving surface electrode 25 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the n-type amorphous silicon film 24, and a collector electrode 15 made up of a plurality of bus bar electrode portions 13 and a plurality of finger electrode portions 14 on the light receiving surface electrode 25. Is formed. The back-side collector electrode 15 is composed of a plurality of bus bar electrode portions 13 and a plurality of finger electrode portions 14, similarly to the main-surface-side collector electrode 15 shown in FIG. 2.

本実施の形態の太陽電池装置１は、ｐｎ接合特性を改善するためにｎ型単結晶シリコンウエハ１１とｐ型非晶質シリコン膜２２との間にｉ型非晶質シリコン膜２１を設けたＨＩＴ型構造を有するとともに、裏面でのキャリアの再結合を防止するためにｎ型単結晶シリコンウエハ１１の裏面にｉ型非晶質シリコン膜２３およびｎ型非晶質シリコン膜２４を設けたＢＳＦ（Back Surface Field）構造を有する。 In the solar cell device 1 of the present embodiment, an i-type amorphous silicon film 21 is provided between the n-type single crystal silicon wafer 11 and the p-type amorphous silicon film 22 in order to improve the pn junction characteristics. A BSF having an HIT structure and an i-type amorphous silicon film 23 and an n-type amorphous silicon film 24 provided on the back surface of the n-type single crystal silicon wafer 11 in order to prevent carrier recombination on the back surface. (Back Surface Field) structure.

本実施の形態の太陽電池装置１においては、ｎ型単結晶シリコンウエハ１１の主面側の受光面電極１２および裏面側の受光面電極２５がそれぞれ受光面となる。ｎ型単結晶シリコンウエハ１１において発生したキャリアは、光電流として主面側および裏面側の受光面電極１２，２５に拡散し、集電極１５で収集される。 In the solar cell device 1 of the present embodiment, the light receiving surface electrode 12 on the main surface side and the light receiving surface electrode 25 on the back surface side of the n-type single crystal silicon wafer 11 are light receiving surfaces. Carriers generated in the n-type single crystal silicon wafer 11 are diffused as photocurrents to the light receiving surface electrodes 12 and 25 on the main surface side and the back surface side and collected by the collector electrode 15.

なお、裏面側の電極としては、集電極１５の代わりに受光面電極２５上の全面面に形成された電極を用いてよい。 In addition, as an electrode on the back surface side, an electrode formed on the entire surface of the light receiving surface electrode 25 may be used instead of the collector electrode 15.

図１に示すように、本実施の形態に係る太陽電池モジュールにおいては、太陽電池装置１は隣接する他の太陽電池装置１にタブ電極２により接続される。タブ電極２の一端部の下面は、各太陽電池装置１の受光面側のバスバー電極部１３にはんだにより接合される。タブ電極２の他端部の上面は、他の太陽電池装置１の裏面側のバスバー電極部１３にはんだにより接合される。このようにして、複数の太陽電池装置１が直列に接続される。 As shown in FIG. 1, in the solar cell module according to the present embodiment, solar cell device 1 is connected to another adjacent solar cell device 1 by tab electrode 2. The lower surface of the one end portion of the tab electrode 2 is joined to the bus bar electrode portion 13 on the light receiving surface side of each solar cell device 1 by solder. The upper surface of the other end portion of the tab electrode 2 is joined to the bus bar electrode portion 13 on the back surface side of the other solar cell device 1 by solder. In this way, a plurality of solar cell devices 1 are connected in series.

図４は図１のタブ電極２の一例を示す拡大平面図である。図５（ａ）は図４のタブ電極２のＡ−Ａ線断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の一部の拡大図、図５（ｃ）は図４のタブ電極２のＢ−Ｂ線断面図である。 FIG. 4 is an enlarged plan view showing an example of the tab electrode 2 of FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line AA of the tab electrode 2 of FIG. 4, FIG. 5B is an enlarged view of a part of FIG. 5A, and FIG. 5C is the tab electrode 2 of FIG. It is a BB sectional view taken on the line.

図４の例では、タブ電極２の上面全体に複数の四角錘形状の凸部４１からなる凹凸が形成される。複数の凸部４１は、タブ電極２の長さ方向および幅方向に並ぶように設けられている。図５に示すように、各凸部４１の縦断面は、底角φの三角形状を有する。 In the example of FIG. 4, irregularities including a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions 41 are formed on the entire upper surface of the tab electrode 2. The plurality of convex portions 41 are provided so as to be aligned in the length direction and the width direction of the tab electrode 2. As shown in FIG. 5, the vertical cross section of each convex portion 41 has a triangular shape with a base angle φ.

図６は、タブ電極２に入射する光の経路を説明するための図である。本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０においては、透光性部材３側から入射した光Ｌ１の一部は、タブ電極２に入射し、凸部４１の表面で斜め上方に反射し、透光性樹脂５および透光性部材３を通過して透光性部材３と空気との界面で反射する。透光性部材３と空気との界面で反射した光は、透光性部材３および透光性樹脂５を通過して受光面電極１２に入射する。 FIG. 6 is a diagram for explaining a path of light incident on the tab electrode 2. In the solar cell module 10 according to the present embodiment, a part of the light L1 incident from the translucent member 3 side is incident on the tab electrode 2 and reflected obliquely upward on the surface of the convex portion 41 to transmit the light. The light passes through the transparent resin 5 and the translucent member 3 and is reflected at the interface between the translucent member 3 and air. The light reflected at the interface between the translucent member 3 and air passes through the translucent member 3 and the translucent resin 5 and enters the light receiving surface electrode 12.

このとき、透光性部材３の屈折率をＮ１とし、空気の屈折率をＮ２とすると、透光性部材３と空気との間で光を全反射させるための条件はスネルの法則により次式で表すことが
できる。 At this time, if the refractive index of the translucent member 3 is N1 and the refractive index of air is N2, the condition for total reflection of light between the translucent member 3 and air is expressed by the following equation according to Snell's law: Can be expressed as

２φ≧ｓｉｎ-1 （Ｎ２／Ｎ１）・・・（１）
すなわち、上式（１）によりタブ電極２での反射光を透光性部材３と空気との界面で全反射させるために必要な凸部４１の縦断面の底角φの最低値が決定される。なお、本実施の形態においては、透光性部材３として屈折率１．５の透明ガラスを用いた場合、空気の屈折率を１．０とすると、式（１）より、凸部４１の縦断面の底角φの最低値は２１°となる。 2φ ≧ sin −1 (N2 / N1) (1)
That is, the minimum value of the base angle φ of the vertical section of the convex portion 41 necessary for totally reflecting the reflected light from the tab electrode 2 at the interface between the translucent member 3 and air is determined by the above equation (1). The In the present embodiment, when transparent glass having a refractive index of 1.5 is used as the translucent member 3, assuming that the refractive index of air is 1.0, the vertical section of the convex portion 41 is obtained from Equation (1). The minimum value of the base angle φ of the surface is 21 °.

本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０においては、図６に示すように、タブ電極２で反射した光が透光性部材３と空気との界面で全反射し、受光面電極１２に再入射する。これにより、太陽電池モジュール１０の出力を向上させることができる。なお、タブ電極２の光が入射する側の面をＡｇ、Ａｌ（アルミニウム）等の高反射金属で被覆することにより、さらに出力を向上させることができる。 In the solar cell module 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the light reflected by the tab electrode 2 is totally reflected at the interface between the translucent member 3 and air and re-enters the light-receiving surface electrode 12. To do. Thereby, the output of the solar cell module 10 can be improved. The output of the tab electrode 2 can be further improved by covering the surface on which light is incident with a highly reflective metal such as Ag or Al (aluminum).

また、タブ電極２の上面に複数の凸部４１が形成されるので、各凸部４１の高さを低くすることができる。それにより、タブ電極２の厚さを薄くすることができるので、タブ電極２と透光性部材３との間の距離が小さくなる。その結果、透光性樹脂５の充填量が少なくなり、太陽電池モジュール１０の製造コストを低減することができる。 Moreover, since the several convex part 41 is formed in the upper surface of the tab electrode 2, the height of each convex part 41 can be made low. Thereby, since the thickness of the tab electrode 2 can be made thin, the distance between the tab electrode 2 and the translucent member 3 becomes small. As a result, the filling amount of the translucent resin 5 is reduced, and the manufacturing cost of the solar cell module 10 can be reduced.

また、タブ電極２の厚さが薄くなることにより、タブ電極２の剛性が低くなる。それにより、はんだ付けなどにより太陽電池装置１とタブ電極２とを接合する際に生じる太陽電池装置１とタブ電極２との間の引張応力を緩和することができる。その結果、太陽電池装置１の反りを抑えることができ、太陽電池装置１の割れおよびタブ電極２の剥がれを防止することができる。 Moreover, the rigidity of the tab electrode 2 becomes low because the thickness of the tab electrode 2 becomes thin. Thereby, the tensile stress between the solar cell device 1 and the tab electrode 2 generated when the solar cell device 1 and the tab electrode 2 are joined by soldering or the like can be relaxed. As a result, warpage of the solar cell device 1 can be suppressed, and cracking of the solar cell device 1 and peeling of the tab electrode 2 can be prevented.

また、急激な温度変化によって生じる太陽電池装置１間の応力をタブ電極２の曲がりによって緩和することが可能となる。その結果、太陽電池装置１の特性低下を防止することができる。 Further, the stress between the solar cell devices 1 caused by a rapid temperature change can be relaxed by the bending of the tab electrode 2. As a result, the characteristic deterioration of the solar cell device 1 can be prevented.

特に、複数の凸部４１がタブ電極２の長さ方向および幅方向に並ぶように形成されているので、各凸部４１と隣接する他の凸部４１との間に幅方向に延びる谷状部が形成される。それにより、タブ電極２が谷状部でさらに曲がり易くなるので、太陽電池装置１間の応力を十分に緩和することができる。 In particular, since the plurality of convex portions 41 are formed so as to be arranged in the length direction and the width direction of the tab electrode 2, a valley shape extending in the width direction between each convex portion 41 and another adjacent convex portion 41. Part is formed. Thereby, since the tab electrode 2 becomes easier to bend at the valley portion, the stress between the solar cell devices 1 can be sufficiently relaxed.

さらに、タブ電極２の上面全体に複数の凸部４１が形成されているので、太陽電池装置１の裏面側にタブ電極２の上面を接着する際に、タブ電極２と接着材料との接着面積が大きくなる。これにより、太陽電池装置１の裏面とタブ電極２の上面との間の接着強度を増加させることができる。 Furthermore, since the plurality of convex portions 41 are formed on the entire upper surface of the tab electrode 2, when the upper surface of the tab electrode 2 is bonded to the back surface side of the solar cell device 1, the bonding area between the tab electrode 2 and the adhesive material. Becomes larger. Thereby, the adhesive strength between the back surface of the solar cell apparatus 1 and the upper surface of the tab electrode 2 can be increased.

上記の例においては、タブ電極２の上面に複数の四角錘形状の凸部４１を設けたが、四角錘以外の三角錐形状、六角錘形状、八角錘形状等の他の角錐形状、円錐形状その他の形状の凸部を設けてもよい。また、タブ電極２の上面に複数の凸部４１の代わりに、上記の角錐形状、円錐形状その他の形状の複数の凹部を設けてもよい。また、上記の例においては、凹凸の断面の山形形状が三角形状からなるが、山形形状が曲線状の斜辺を有する略三角形状であってもよい。 In the above example, a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions 41 are provided on the upper surface of the tab electrode 2. You may provide the convex part of another shape. Further, instead of the plurality of convex portions 41 on the upper surface of the tab electrode 2, a plurality of concave portions having the above-mentioned pyramid shape, conical shape, or the like may be provided. Further, in the above example, the mountain shape of the cross section of the unevenness is a triangular shape, but the mountain shape may be a substantially triangular shape having a curved hypotenuse.

さらに、タブ電極２の両面に複数の凸部４１を形成してもよい。この場合、太陽電池装置１の裏面側にタブ電極２の上面を接着する際に、タブ電極２と接着材料との接着面積が大きくなるとともに、太陽電池装置１の受光面側にタブ電極２の下面を接触する際にタブ電極２と接着材料との接着面積が大きくなる。これにより、太陽電池装置１の裏面とタブ電極２の上面との間の接着強度を増加させるとともに、太陽電池装置１の受光面とタブ電極２の下面との間の接着強度を増加させることができる。 Further, a plurality of convex portions 41 may be formed on both surfaces of the tab electrode 2. In this case, when the upper surface of the tab electrode 2 is bonded to the back surface side of the solar cell device 1, the bonding area between the tab electrode 2 and the adhesive material is increased, and the tab electrode 2 is disposed on the light receiving surface side of the solar cell device 1. When the lower surface is contacted, the adhesion area between the tab electrode 2 and the adhesive material is increased. Thereby, while increasing the adhesive strength between the back surface of the solar cell apparatus 1 and the upper surface of the tab electrode 2, the adhesive strength between the light-receiving surface of the solar cell apparatus 1 and the lower surface of the tab electrode 2 can be increased. it can.

また、上記の例においては、太陽電池装置１はＨＩＴ型構造を有するが、結晶シリコン型構造を有してもよい。 In the above example, the solar cell device 1 has the HIT type structure, but may have a crystalline silicon type structure.

図７は図１のタブ電極２の他の例を示す拡大平面図である。図８（ａ）は図７のタブ電極２のＣ−Ｃ線断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の一部の拡大図、図８（ｃ）は図７のタブ電極２のＤ−Ｄ線断面図である。 FIG. 7 is an enlarged plan view showing another example of the tab electrode 2 of FIG. 8A is a cross-sectional view of the tab electrode 2 of FIG. 7 taken along the line CC, FIG. 8B is an enlarged view of a part of FIG. 8A, and FIG. 8C is the tab electrode 2 of FIG. It is the DD sectional view taken on the line.

図７の例では、タブ電極２の上面全体に、幅方向の断面において三角形状を有しかつ長さ方向に平行に延びるように複数の凸部７１からなる凹凸が形成される。図８に示すように、各凸部７１の縦断面は、底角φの三角形状を有する。 In the example of FIG. 7, the upper and lower surfaces of the tab electrode 2 are formed with unevenness including a plurality of protrusions 71 so as to have a triangular shape in the cross section in the width direction and to extend in parallel with the length direction. As shown in FIG. 8, the vertical cross section of each convex part 71 has a triangular shape with a base angle φ.

図９は、タブ電極２に入射する光の経路を説明するための図である。本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０においては、透光性部材３側から入射した光Ｌ２の一部は、タブ電極２に入射し、凸部７１の表面で斜め上方に反射し、透光性樹脂５および透光性部材３を通過して透光性部材３と空気との界面で反射する。透光性部材３と空気との界面で反射した光は、透光性部材３および透光性樹脂５を通過して受光面電極１２に入射する。 FIG. 9 is a diagram for explaining a path of light incident on the tab electrode 2. In the solar cell module 10 according to the present embodiment, a part of the light L2 incident from the translucent member 3 side is incident on the tab electrode 2 and is reflected obliquely upward on the surface of the convex portion 71 to transmit the light. The light passes through the transparent resin 5 and the translucent member 3 and is reflected at the interface between the translucent member 3 and air. The light reflected at the interface between the translucent member 3 and air passes through the translucent member 3 and the translucent resin 5 and enters the light receiving surface electrode 12.

このとき、透光性部材３の屈折率をＮ１とし、空気の屈折率をＮ２とすると、透光性部材３と空気との間で光を全反射させるための条件はスネルの法則により上述した式（１）で表すことができる。 At this time, if the refractive index of the translucent member 3 is N1 and the refractive index of air is N2, the conditions for total reflection of light between the translucent member 3 and the air are described above according to Snell's law. It can be represented by Formula (1).

すなわち、式（１）によりタブ電極２での反射光を透光性部材３と空気との界面で全反射させるために必要な凸部７１の縦断面の底角φの最低値が決定される。なお、本実施の形態においては、透光性部材３として屈折率１．５の透明ガラスを用いた場合、空気の屈折率を１．０とすると、式（１）より、凸部７１の縦断面の底角φの最低値は２１°となる。 That is, the minimum value of the base angle φ of the longitudinal section of the convex portion 71 necessary for totally reflecting the reflected light from the tab electrode 2 at the interface between the translucent member 3 and air is determined by the equation (1). . In the present embodiment, when transparent glass having a refractive index of 1.5 is used as the translucent member 3, assuming that the refractive index of air is 1.0, the longitudinal section of the convex portion 71 is obtained from the equation (1). The minimum value of the base angle φ of the surface is 21 °.

本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０においては、図９に示すように、タブ電極２で反射した光が透光性部材３と空気との界面で全反射し、受光面電極１２に再入射する。これにより、太陽電池モジュールの１０の出力を向上させることができる。 In the solar cell module 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 9, the light reflected by the tab electrode 2 is totally reflected at the interface between the translucent member 3 and air and reenters the light receiving surface electrode 12. To do. Thereby, the output of 10 of a solar cell module can be improved.

また、凸部７１は長さ方向に延びるように形成されているので、タブ電極２に入射した光が長さ方向を含みかつタブ電極２の上面に垂直な面内で反射することがない。これにより、タブ電極２で反射した光が透光性部材３と空気との界面で反射し、再度タブ電極２に入射することなく、受光面電極１２に入射する。この結果、タブ電極２での光学損失をより低減することが可能となる。 Further, since the convex portion 71 is formed so as to extend in the length direction, the light incident on the tab electrode 2 is not reflected in a plane that includes the length direction and is perpendicular to the upper surface of the tab electrode 2. Thereby, the light reflected by the tab electrode 2 is reflected by the interface between the translucent member 3 and air, and enters the light receiving surface electrode 12 without entering the tab electrode 2 again. As a result, the optical loss at the tab electrode 2 can be further reduced.

また、タブ電極２の上面に複数の凸部７１が形成されるので、各凸部７１の高さを低くすることができる。それにより、タブ電極２の厚さを薄くすることができるのでタブ電極２と透光性部材３との間の距離が小さくなる。その結果、透光性樹脂５の充填量が少なくなり、太陽電池モジュール１０の製造コストを下げることができる。 Moreover, since the several convex part 71 is formed in the upper surface of the tab electrode 2, the height of each convex part 71 can be made low. Thereby, since the thickness of the tab electrode 2 can be made thin, the distance between the tab electrode 2 and the translucent member 3 becomes small. As a result, the filling amount of the translucent resin 5 is reduced, and the manufacturing cost of the solar cell module 10 can be reduced.

また、タブ電極２の厚さが薄くなることにより、タブ電極２の剛性が低くなる。それにより、はんだ付けなどにより太陽電池装置１とタブ電極２とを接合する際に生じる太陽電池装置１とタブ電極２との間の引張応力を緩和することができる。その結果、太陽電池装置１の反りを抑えることができ、太陽電池装置１の割れおよびタブ電極２の剥がれを防止
することができる。 Moreover, the rigidity of the tab electrode 2 becomes low because the thickness of the tab electrode 2 becomes thin. Thereby, the tensile stress between the solar cell device 1 and the tab electrode 2 generated when the solar cell device 1 and the tab electrode 2 are joined by soldering or the like can be relaxed. As a result, warpage of the solar cell device 1 can be suppressed, and cracking of the solar cell device 1 and peeling of the tab electrode 2 can be prevented.

さらに、タブ電極２の上面全体に凸部７１を複数形成しているので、太陽電池装置１の裏面側にタブ電極２の上面を接着する際に、タブ電極２と接着材料との接着面積が大きくなる。これにより、太陽電池装置１とタブ電極２との間の接着強度を増加させることができる。 Furthermore, since the plurality of convex portions 71 are formed on the entire upper surface of the tab electrode 2, when the upper surface of the tab electrode 2 is bonded to the back surface side of the solar cell device 1, the bonding area between the tab electrode 2 and the adhesive material is increased. growing. Thereby, the adhesive strength between the solar cell apparatus 1 and the tab electrode 2 can be increased.

上記の例においては、タブ電極２の複数の凸部７１の幅方向の断面が直線状の斜辺を有する三角形状からなるが、凸部７１の幅方向の断面が曲線状の斜辺を有する略三角形状であってもよい。 In the above example, the cross section in the width direction of the plurality of convex portions 71 of the tab electrode 2 has a triangular shape having a linear hypotenuse, but the cross section in the width direction of the convex portion 71 has a substantially triangular shape having a curved hypotenuse. It may be a shape.

また、上記の例においては、複数の凸部７１が平行かつ直線状に延びているが、複数の凸部７１は必ずしも並行でなくてもよく、また曲線状に延びていてもよい。 In the above example, the plurality of protrusions 71 extend in parallel and linearly, but the plurality of protrusions 71 do not necessarily have to be parallel and may extend in a curved line.

さらに、タブ電極２の両面に複数の凸部７１を形成してもよい。この場合、太陽電池装置１の裏面側にタブ電極２の上面を接着する際に、タブ電極２と接着材料との接着面積が大きくなるとともに、太陽電池装置１の受光面側にタブ電極２の下面を接触する際にタブ電極２と接着材料との接着面積が大きくなる。これにより、太陽電池装置１の裏面とタブ電極２の上面との間の接着強度を増加させるとともに、太陽電池装置１の受光面とタブ電極２の下面との間の接着強度を増加させることができる。 Further, a plurality of convex portions 71 may be formed on both surfaces of the tab electrode 2. In this case, when the upper surface of the tab electrode 2 is bonded to the back surface side of the solar cell device 1, the bonding area between the tab electrode 2 and the adhesive material is increased, and the tab electrode 2 is disposed on the light receiving surface side of the solar cell device 1. When the lower surface is contacted, the adhesion area between the tab electrode 2 and the adhesive material is increased. Thereby, while increasing the adhesive strength between the back surface of the solar cell apparatus 1 and the upper surface of the tab electrode 2, the adhesive strength between the light-receiving surface of the solar cell apparatus 1 and the lower surface of the tab electrode 2 can be increased. it can.

（実施例１）
実施例１では、図１〜図４に示した構造を有する太陽電池モジュールを以下の条件で作製した。 Example 1
In Example 1, a solar cell module having the structure shown in FIGS. 1 to 4 was produced under the following conditions.

（太陽電池装置の作製）
まず、１００ｍｍ角および厚さ２００μｍのｎ型単結晶シリコンウエハの表面にＮａＯＨを含むアルカリ水溶液を用いた異方性エッチング加工により微細凹凸を形成した。その後、ｎ型単結晶シリコンウエハを洗浄し、表面の不純物を除去した。 (Production of solar cell device)
First, fine irregularities were formed on the surface of a 100 mm square and 200 μm thick n-type single crystal silicon wafer by anisotropic etching using an alkaline aqueous solution containing NaOH. Thereafter, the n-type single crystal silicon wafer was cleaned to remove impurities on the surface.

次に、ＲＦプラズマＣＶＤ（化学的気相堆積）法によりｎ型単結晶シリコンウエハの主面上に厚さ５ｎｍのｉ型非晶質シリコン膜および厚さ５ｎｍのｐ型非晶質シリコン膜を順に形成した。また、ＲＦプラズマＣＶＤ法によりｎ型単結晶シリコンウエハの裏面に厚さ３０ｎｍのｉ型結晶質シリコン膜および厚さ３０ｎｍのｎ型結晶質シリコン膜を順に形成した。その後、スパッタリング法により主面のｐ型非晶質シリコン膜上および裏面のｎ型結晶質シリコン膜上にそれぞれ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。 Next, an i-type amorphous silicon film having a thickness of 5 nm and a p-type amorphous silicon film having a thickness of 5 nm are formed on the main surface of the n-type single crystal silicon wafer by RF plasma CVD (chemical vapor deposition). Formed in order. Further, an i-type crystalline silicon film having a thickness of 30 nm and an n-type crystalline silicon film having a thickness of 30 nm were sequentially formed on the back surface of the n-type single crystal silicon wafer by RF plasma CVD. Thereafter, an ITO film of 100 nm was formed on the p-type amorphous silicon film on the main surface and the n-type crystalline silicon film on the back surface by sputtering.

次に、エポキシ樹脂にＡｇの微粉末を練り込んだＡｇペーストをスクリーン印刷法により主面側および裏面側のＩＴＯ膜上に印刷し、その後、Ａｇペーストを１５０℃〜２５０℃で熱硬化させた。Ａｇペーストのパターンは、互いに平行に延びるストライプ状の複数のフィンガー電極部と、それらのフィンガー電極部に直交しかつ互いに平行に延びるストライプ状の２本のバスバー電極部とからなる。フィンガー電極部のピッチは２ｍｍとした。 Next, an Ag paste obtained by kneading Ag fine powder in an epoxy resin was printed on the ITO film on the main surface side and the back surface side by a screen printing method, and then the Ag paste was thermally cured at 150 ° C. to 250 ° C. . The Ag paste pattern is composed of a plurality of stripe-shaped finger electrode portions extending in parallel to each other and two stripe-shaped bus bar electrode portions extending perpendicularly to the finger electrode portions and parallel to each other. The pitch of the finger electrode portions was 2 mm.

さらに、両面のバスバー電極部にはんだペーストをスクリーン印刷した後、２００℃〜３００℃で加熱溶融させることにより、バスバー電極部にはんだ層を形成した。このようにして、複数の太陽電池装置を作製した。 Furthermore, after solder paste was screen-printed on the bus bar electrode portions on both sides, a solder layer was formed on the bus bar electrode portions by heating and melting at 200 ° C. to 300 ° C. In this way, a plurality of solar cell devices were produced.

（タブ電極の作製）
幅１ｍｍ、厚さ１５０μｍおよび長さ２００ｍｍの銅箔の一面にプレス加工により底辺１００μｍおよび高さ２０μｍの四角錘を隙間なく形成することにより、図４に示す構造を有する複数のタブ電極を作製した。 (Production of tab electrode)
A plurality of tab electrodes having the structure shown in FIG. 4 were produced by forming a square pyramid having a base of 100 μm and a height of 20 μm without pressing on one surface of a copper foil having a width of 1 mm, a thickness of 150 μm and a length of 200 mm. .

（太陽電池モジュールの作製）
上記の複数の太陽電池装置およびタブ電極を用いて、図１に示す構造を有する太陽電池モジュールを作製した。裏面部材、透光性樹脂、タブ電極によって接続された２個の太陽電池装置、透光性樹脂および透光性部材を順に積層し、減圧下において１００℃〜１５０℃で加熱することにより圧着した。透光性部材としては、透明ガラスを用いた。裏面部材としては、アルミニウムをフッ化ビニルフィルムで挟んだ構造を有するシートを用いた。透光性樹脂としては、ＥＶＡを用いた。 (Production of solar cell module)
A solar cell module having the structure shown in FIG. 1 was produced using the plurality of solar cell devices and tab electrodes. The back member, the translucent resin, the two solar cell devices connected by the tab electrode, the translucent resin, and the translucent member are laminated in order, and are bonded by heating at 100 ° C. to 150 ° C. under reduced pressure. . Transparent glass was used as the translucent member. As the back member, a sheet having a structure in which aluminum was sandwiched between vinyl fluoride films was used. EVA was used as the translucent resin.

（比較例１）
比較例１では、タブ電極の構造を除いて実施例１と同じ構造を有する太陽電池モジュールを作製した。 (Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a solar cell module having the same structure as in Example 1 except for the structure of the tab electrode was produced.

比較例１においては、銅線材をプレス加工し、図１０に示したリード線１０４と同様の断面構造を有する幅１ｍｍ、厚さ０．６ｍｍおよび底角５０°のタブ電極を作製した。 In Comparative Example 1, a copper wire was pressed to produce a tab electrode having a width of 1 mm, a thickness of 0.6 mm, and a bottom angle of 50 ° having the same cross-sectional structure as the lead wire 104 shown in FIG.

（比較例２）
比較例２では、タブ電極の構造を除いて実施例１と同じ構造を有する太陽電池モジュールを作製した。 (Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a solar cell module having the same structure as Example 1 except for the structure of the tab electrode was produced.

比較例２のタブ電極としては、幅１ｍｍ、厚さ１５０μｍおよび長さ２００ｍｍの銅箔を加工せずに用いた。 As the tab electrode of Comparative Example 2, a copper foil having a width of 1 mm, a thickness of 150 μm, and a length of 200 mm was used without being processed.

（評価１）
実施例１および比較例１において作製したタブ電極のプレス加工後の最大厚さを表１に示す。 (Evaluation 1)
Table 1 shows the maximum thickness after pressing of the tab electrodes produced in Example 1 and Comparative Example 1.

表１に示すように、実施例１のタブ電極の厚さは比較例１のタブ電極の厚さに比べて十分に小さいことが分かる。 As shown in Table 1, it can be seen that the thickness of the tab electrode of Example 1 is sufficiently smaller than the thickness of the tab electrode of Comparative Example 1.

（評価２）
実施例１および比較例１において、タブ電極を太陽電池装置の受光面に接着したときの剥がれおよび太陽電池装置の割れの発生率の比較を行った。測定結果を表２に示す。 (Evaluation 2)
In Example 1 and Comparative Example 1, the occurrence rates of peeling and cracking of the solar cell device when the tab electrode was bonded to the light receiving surface of the solar cell device were compared. The measurement results are shown in Table 2.

表２に示すように、実施例１の太陽電池装置における不良発生率は比較例１の太陽電池装置に比べて十分に低くなった。 As shown in Table 2, the defect occurrence rate in the solar cell device of Example 1 was sufficiently lower than that of the solar cell device of Comparative Example 1.

比較例１の太陽電池装置においては、タブ電極の厚さが大きく剛性が高いため、太陽電池装置の反りが大きくなり不良発生率が高くなったと考えられる。 In the solar cell device of Comparative Example 1, the thickness of the tab electrode is large and the rigidity is high. Therefore, it is considered that the warpage of the solar cell device is large and the defect occurrence rate is high.

これに対して、実施例１の太陽電池装置においては、タブ電極の厚さが十分に小さく剛性が低いため、太陽電池装置の反りを抑えることができ、不良発生率が低くなったと考えられる。 On the other hand, in the solar cell device of Example 1, since the thickness of the tab electrode is sufficiently small and the rigidity is low, the warpage of the solar cell device can be suppressed, and the defect occurrence rate is considered to be low.

（評価３）
実施例１および比較例１の太陽電池モジュールについて、温度サイクル試験を行い、出力変化を比較した。この温度サイクル試験では、太陽電池モジュールを−４０℃と９０℃とに冷却および加熱するサイクルを２００回繰り返した。上記の温度サイクルの前後において、太陽電池モジュールの出力をソーラーシミュレータで測定した。照射条件としては、ＡＭ１．５の照射光を垂直入射させた。測定温度は２５℃とした。測定結果を表３に示す。 (Evaluation 3)
About the solar cell module of Example 1 and Comparative Example 1, the temperature cycle test was done and the output change was compared. In this temperature cycle test, the cycle of cooling and heating the solar cell module to −40 ° C. and 90 ° C. was repeated 200 times. Before and after the above temperature cycle, the output of the solar cell module was measured with a solar simulator. As irradiation conditions, AM1.5 irradiation light was incident vertically. The measurement temperature was 25 ° C. Table 3 shows the measurement results.

表３に示すように、実施例１の太陽電池モジュールの特性低下率は比較例１の太陽電池モジュールに比べて十分に低くなった。 As shown in Table 3, the characteristic reduction rate of the solar cell module of Example 1 was sufficiently lower than that of the solar cell module of Comparative Example 1.

比較例１の太陽電池モジュールにおいては、タブ電極の厚さが大きく剛性が高いため、熱膨張または熱収縮によって生じた太陽電池装置間の応力を緩和できず、特性低下率が高くなったと考えられる。 In the solar cell module of Comparative Example 1, the thickness of the tab electrode is large and the rigidity is high. Therefore, the stress between the solar cell devices caused by thermal expansion or thermal contraction cannot be relieved, and the characteristic deterioration rate is considered to be high. .

これに対して、実施例１の太陽電池モジュールにおいては、タブ電極の厚さが十分に小さく剛性が低いため、太陽電池装置間に発生した応力を緩和することができ、特性低下率を大幅に減少することができたと考えられる。 On the other hand, in the solar cell module of Example 1, since the thickness of the tab electrode is sufficiently small and the rigidity is low, the stress generated between the solar cell devices can be relieved, and the characteristic deterioration rate is greatly increased. It is thought that it was able to decrease.

（評価４）
実施例１、比較例１および比較例２において、太陽電池装置の裏面とタブ電極の加工面とを接着し、接着強度の比較を行った。接着強度の測定においては、タブ電極の加工面を太陽電池装置の裏面に接着し、タブ電極を直角に折り曲げた後、タブ電極を太陽電池装置に対して垂直に引っ張った。測定結果を表４に示す。表４においては、比較例２における
接着強度を１として実施例１および比較例１の接着強度を規格化している。 (Evaluation 4)
In Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the back surface of the solar cell device and the processed surface of the tab electrode were bonded, and the adhesive strength was compared. In the measurement of the adhesive strength, the processed surface of the tab electrode was bonded to the back surface of the solar cell device, the tab electrode was bent at a right angle, and then the tab electrode was pulled perpendicular to the solar cell device. Table 4 shows the measurement results. In Table 4, the adhesive strength in Example 1 and Comparative Example 1 is normalized by setting the adhesive strength in Comparative Example 2 to 1.

表４に示すように、実施例１のタブ電極と太陽電池装置との接着強度は、比較例１および比較例２のタブ電極と太陽電池装置との接着強度に比べて高くなった。これは、実施例１においては、タブ電極の上面全体に複数の四角錘が形成されているので、タブ電極と接着材料との接触面積が大きくなったためである。 As shown in Table 4, the adhesive strength between the tab electrode of Example 1 and the solar cell device was higher than the adhesive strength between the tab electrode of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 and the solar cell device. This is because in Example 1, a plurality of square pyramids are formed on the entire upper surface of the tab electrode, so that the contact area between the tab electrode and the adhesive material is increased.

（評価５）
実施例１および比較例２の太陽電池モジュールにおいて、短絡電流Ｉｓｃおよび最大出力Ｐｍａｘの比較を行った。測定結果を表５に示す。 (Evaluation 5)
In the solar cell modules of Example 1 and Comparative Example 2, the short circuit current Isc and the maximum output Pmax were compared. Table 5 shows the measurement results.

表５に示すように、実施例１の太陽電池モジュールの短絡電流Ｉｓｃおよび最大出力Ｐｍａｘは比較例２の太陽電池モジュールの短絡電流Ｉｓｃおよび最大出力Ｐｍａｘに比べて高くなった。これは、実施例１の太陽電池モジュールにおいては、タブ電極の上面全体に複数の四角錘が形成されたことにより、タブ電極への入射光が効率よく太陽電池装置の受光面に再入射したためだと考えられる。 As shown in Table 5, the short circuit current Isc and the maximum output Pmax of the solar cell module of Example 1 were higher than the short circuit current Isc and the maximum output Pmax of the solar cell module of Comparative Example 2. This is because, in the solar cell module of Example 1, a plurality of square weights were formed on the entire upper surface of the tab electrode, so that the incident light on the tab electrode efficiently re-entered the light receiving surface of the solar cell device. it is conceivable that.

（実施例２）
実施例２では、タブ電極の構造を除いて実施例１と同じ構造を有する太陽電池モジュールを作製した。 (Example 2)
In Example 2, a solar cell module having the same structure as Example 1 except for the structure of the tab electrode was produced.

実施例２においては、幅１ｍｍ、厚さ１５０μｍおよび長さ２００ｍｍの銅箔の一面にプレス加工により幅方向の断面において底辺１００μｍおよび高さ２０μｍの三角形状を有しかつ長さ方向に延びる凸部を隙間なく形成することにより、図７に示す構造を有するタブ電極を作製した。 In Example 2, a convex portion having a triangular shape with a base of 100 μm and a height of 20 μm in a cross section in the width direction is formed on one surface of a copper foil having a width of 1 mm, a thickness of 150 μm, and a length of 200 mm by pressing, and extends in the length direction. The tab electrode having the structure shown in FIG. 7 was produced.

（評価６）
実施例１および実施例２の太陽電池モジュールにおいて、短絡電流Ｉｓｃおよび最大出力Ｐｍａｘの比較を行った。測定結果を表６に示す。 (Evaluation 6)
In the solar cell modules of Example 1 and Example 2, the short circuit current Isc and the maximum output Pmax were compared. Table 6 shows the measurement results.

表６に示すように、実施例２の太陽電池モジュールの短絡電流Ｉｓｃおよび最大出力Ｐｍａｘは実施例１の太陽電池モジュールの短絡電流Ｉｓｃおよび最大出力Ｐｍａｘに比べて高くなった。 As shown in Table 6, the short circuit current Isc and the maximum output Pmax of the solar cell module of Example 2 were higher than the short circuit current Isc and the maximum output Pmax of the solar cell module of Example 1.

実施例１の太陽電池モジュールにおいては、タブ電極に入射した光の一部は、タブ電極の長さ方向を含みかつタブ電極の上面に垂直な面内に反射する。この反射光は、透光性部材と空気との界面で反射され、タブ電極に再入射する。 In the solar cell module of Example 1, a part of the light incident on the tab electrode is reflected in a plane including the length direction of the tab electrode and perpendicular to the upper surface of the tab electrode. This reflected light is reflected at the interface between the translucent member and air and reenters the tab electrode.

これに対して、実施例２の太陽電池モジュールにおいては、タブ電極に入射した光がタブ電極の長さ方向を含みかつタブ電極の上面に垂直な面内に反射することがない。これにより、タブ電極へ入射した光が再びタブ電極へ入射することがなく太陽電池装置に入射する。この結果、タブ電極での光学損失をより低減することができたと考えられる。 On the other hand, in the solar cell module of Example 2, the light incident on the tab electrode is not reflected in a plane including the length direction of the tab electrode and perpendicular to the upper surface of the tab electrode. Thereby, the light incident on the tab electrode is incident on the solar cell device again without entering the tab electrode. As a result, it is considered that the optical loss at the tab electrode could be further reduced.

本発明に係る太陽電池モジュールは、種々の電源等に利用することができる。 The solar cell module according to the present invention can be used for various power sources and the like.

１太陽電池装置
２タブ電極
３透光性部材
４裏面部材
５透光性樹脂
１１ｎ型単結晶シリコンウエハ
１２受光面電極
１３バスバー電極部
１４フィンガー電極部
１５集電極
２１ｉ型非晶質シリコンウエハ
２２ｐ型非晶質シリコンウエハ
２３ｉ型非晶質シリコンウエハ
２４ｎ型非晶質シリコンウエハ
４１，７１凸部
Ｌ１，Ｌ２光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell apparatus 2 Tab electrode 3 Translucent member 4 Back surface member 5 Translucent resin 11 N-type single crystal silicon wafer 12 Light-receiving surface electrode 13 Busbar electrode part 14 Finger electrode part 15 Collector electrode 21 i-type amorphous silicon wafer 22 p-type amorphous silicon wafer 23 i-type amorphous silicon wafer 24 n-type amorphous silicon wafer 41, 71 convex portion L1, L2 light

Claims

少なくとも一面側に集電極を有する複数の太陽電池装置と、
隣接する前記太陽電池装置を電気的に接続するタブ電極と、
前記複数の太陽電池装置の受光面側に配置される透光性部材とを備え、
前記タブ電極は、少なくとも前記太陽電池装置の受光面上であって前記透光性部材に対向する面に、当該タブ電極の幅方向の断面において山形形状を有し且つ長さ方向に平行に延びる複数の凸部からなる凹凸を有することを特徴とする太陽電池モジュール。 A plurality of solar cell devices having collector electrodes on at least one side;
A tab electrode for electrically connecting adjacent solar cell devices;
A translucent member disposed on the light receiving surface side of the plurality of solar cell devices,
The tab electrode has a chevron shape in a cross section in the width direction of the tab electrode and extends in parallel to the length direction on at least a light receiving surface of the solar cell device and facing the translucent member. A solar cell module characterized by having irregularities comprising a plurality of convex portions.

前記凹凸は、前記透光性部材を透過して入射した光を斜め上方に反射するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。 2. The solar cell module according to claim 1, wherein the unevenness is formed so as to reflect obliquely upward light incident through the translucent member.

前記タブ電極の、少なくとも前記透光性部材に対向する面は、高反射金属で被覆されていることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュール。 3. The solar cell module according to claim 1, wherein at least a surface of the tab electrode facing the translucent member is covered with a highly reflective metal.

前記タブ電極は、前記透光性部材側の面全体に前記凹凸を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The said tab electrode has the said unevenness | corrugation in the whole surface at the side of the said translucent member, The solar cell module in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.

前記凹凸は、前記タブ電極の両面に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1, wherein the irregularities are formed on both surfaces of the tab electrode.

前記複数の山形形状の凸部の各々は三角形状を有し、前記透光性部材の屈折率Ｎ１、空気の屈折率Ｎ２および前記三角形状の凸部の底角φが、
２φ≧ｓｉｎ-1 （Ｎ２／Ｎ１）
の関係を満足する請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 Each of the plurality of chevron-shaped convex portions has a triangular shape, and the refractive index N1, the refractive index N2 of air, and the base angle φ of the triangular convex portions are:
2φ ≧ sin-1 (N2 / N1)
The solar cell module according to any one of claims 1 to 5, which satisfies the relationship:

前記高反射金属は、Ａｇ又はＡｌの少なくともいずれかを含む、請求項３に記載の太陽電池モジュール。The solar cell module according to claim 3, wherein the highly reflective metal includes at least one of Ag and Al.