JP5424235B2 - Solar cell module and method for manufacturing solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、配線シート付き太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a wiring sheet, a solar cell with a wiring sheet, a solar cell module, a method for manufacturing a solar cell with a wiring sheet, and a method for manufacturing a solar cell module.
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池モジュールを用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。 In recent years, development of clean energy has been demanded due to the problem of depletion of energy resources and global environmental problems such as increase of CO 2 in the atmosphere. It has been developed, put into practical use, and is on the path of development.
このような太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルとしては、従来から、例えば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面にシリコン基板とは反対の導電型の不純物を拡散することによってｐｎ接合を形成し、シリコン基板の受光面とその反対側の裏面にそれぞれ電極を形成した両面電極型太陽電池セルが主流となっている。また、近年では、シリコン基板の裏面にｐ型用電極とｎ型用電極の双方を形成したいわゆる裏面電極型太陽電池セルの開発も進められている。 As a solar cell constituting such a solar cell module, conventionally, for example, a pn junction is formed by diffusing impurities of a conductivity type opposite to that of a silicon substrate on a light receiving surface of a single crystal or polycrystalline silicon substrate. However, double-sided electrode type solar cells in which electrodes are formed on the light receiving surface of the silicon substrate and the back surface on the opposite side are mainly used. In recent years, so-called back electrode type solar cells in which both a p-type electrode and an n-type electrode are formed on the back surface of a silicon substrate have been developed.
たとえば、米国特許第５９５１７８６号明細書（特許文献１）には、絶縁性基材の表面上に電気的導電性を有する配線材がパターニングされており、配線材上に裏面電極型太陽電池セルが電気的に接続された太陽電池モジュールが開示されている。
上記の特許文献１に記載されている構成の太陽電池モジュールはたとえば以下のように作製することができる。
The solar cell module having the configuration described in
まず、たとえばポリマー材料などからなる絶縁性基材の表面上に、銅箔やアルミニウム箔などの金属箔を貼り合わせた後に、金属箔の一部をエッチングすることによって、絶縁性基材の表面上にパターニングされた配線材を形成する。 First, after bonding a metal foil such as a copper foil or an aluminum foil on the surface of an insulating substrate made of, for example, a polymer material, the surface of the insulating substrate is etched by etching a part of the metal foil. A patterned wiring material is formed.
次に、絶縁性基材の表面上でパターニングされた配線材に裏面電極型太陽電池セルの電極を導電性接着剤などを用いて接合することによって、裏面電極型太陽電池セルを絶縁性基材の表面上の配線材に電気的に接続する。 Next, the electrode of the back electrode type solar battery cell is bonded to the wiring material patterned on the surface of the insulating base material by using a conductive adhesive or the like, so that the back electrode type solar battery cell is connected to the insulating base material. Electrical connection to the wiring material on the surface of the.
そして、絶縁性基材の表面上の配線材に電気的に接続された裏面電極型太陽電池セルを透明基板と裏面電極型太陽電池セルとの間および裏面保護シートと裏面電極型太陽電池セルとの間にそれぞれ設置された封止材に圧着しながら加熱処理することによって、裏面電極型太陽電池セルを封止材中に封止する。これにより、太陽電池モジュールが作製される。 And the back electrode type solar cell electrically connected to the wiring material on the surface of the insulating base material between the transparent substrate and the back electrode type solar cell, and the back surface protection sheet and the back electrode type solar cell The back electrode type solar cell is sealed in the sealing material by heat-treating the sealing material that is installed between each of the sealing materials. Thereby, a solar cell module is produced.
しかしながら、封止材中への裏面電極型太陽電池セルの封止における加熱処理により、絶縁性基材は収縮して元の寸法に戻らないことがあり、絶縁性基材に設けられた配線材は伸長（膨張）して元の寸法に戻らないことがあった。すなわち、配線材を含む絶縁性基材は、加熱に伴い伸縮することがあった。このため、配線材を含む絶縁性基材が反ったり変形したり、配線材にしわ状の変形が生じたりすることがあった。これにより、接続した裏面電極型太陽電池セルに反りや割れが生じたり、配線材と裏面電極型太陽電池セルの電極との間で接続不良が発生するという問題があった。 However, the heat treatment in the sealing of the back electrode type solar cell in the sealing material may cause the insulating base material to shrink and not return to the original dimensions, and the wiring material provided on the insulating base material Sometimes expanded (expanded) and did not return to its original dimensions. That is, the insulating base material including the wiring material sometimes expands and contracts with heating. For this reason, the insulating base material including the wiring material may be warped or deformed, or the wiring material may be wrinkled. Thereby, there existed a problem that a connected back electrode type photovoltaic cell warps or cracks, or a connection failure occurs between the wiring material and the electrode of the back electrode type solar cell.
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、裏面電極型太陽電池セルの反りや割れの発生を抑制できるとともに、配線材と裏面電極型太陽電池セルの電極との間での接続不良も抑制できる太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。 In view of the above circumstances, the object of the present invention is to suppress the occurrence of warping and cracking of the back electrode type solar cell, and also to suppress poor connection between the wiring material and the electrode of the back electrode type solar cell. is to provide a method of manufacturing a can Ru solar cell modules you and the solar cell module.
本発明は、配線シートに接続された裏面電極型太陽電池セルが、封止材を用いて封止された太陽電池モジュールであって、配線シートは、絶縁性基材と、絶縁性基材の一方の表面側に設置された配線材と、絶縁性基材の配線材の設置側とは反対側に設置された配線シートの伸縮を抑制可能な伸縮抑制材とを備え、封止材は、裏面電極型太陽電池セルの受光面側に配置されていると共に、配線シートの伸縮抑制材の設置側に配置されておらず、配線シートの絶縁性基材は、隣り合う配線材の間の領域で、裏面電極型太陽電池セルの隣り合う電極間の領域と絶縁性の硬化樹脂により接合されている太陽電池モジュールである。また、本発明は、配線シートに接続された裏面電極型太陽電池セルが、封止材を用いて封止された太陽電池モジュールであって、配線シートは、絶縁性基材と、絶縁性基材の一方の表面側に設置された配線材と、絶縁性基材の配線材の設置側とは反対側に設置された配線シートの伸縮を抑制可能な伸縮抑制材とを備え、配線シートの伸縮抑制材の設置側には封止材を介在せずに保護シートが設けられており、配線シートの絶縁性基材は、隣り合う配線材の間の領域で、裏面電極型太陽電池セルの隣り合う電極間の領域と絶縁性の硬化樹脂により接合されている太陽電池モジュールである。 The present invention is a solar cell module in which a back electrode type solar cell connected to a wiring sheet is sealed using a sealing material, the wiring sheet comprising an insulating substrate and an insulating substrate. The wiring material installed on one surface side and the expansion / contraction suppression material capable of suppressing expansion and contraction of the wiring sheet installed on the side opposite to the installation side of the insulating base wiring material, It is arranged on the light-receiving surface side of the back electrode type solar cell and is not arranged on the installation side of the expansion / contraction suppressing material of the wiring sheet, and the insulating base material of the wiring sheet is a region between adjacent wiring materials Thus, the solar cell module is joined to the region between adjacent electrodes of the back electrode type solar cell by an insulating curable resin . The present invention also relates to a solar cell module in which back electrode type solar cells connected to a wiring sheet are sealed using a sealing material, the wiring sheet comprising an insulating substrate, an insulating substrate, and the like. A wiring material installed on one surface side of the material, and an expansion / contraction suppression material capable of suppressing expansion and contraction of the wiring sheet installed on the side opposite to the wiring material installation side of the insulating base material. A protective sheet is provided on the installation side of the expansion / contraction suppressing material without a sealing material, and the insulating base material of the wiring sheet is an area between the adjacent wiring materials in the back electrode type solar cell. It is a solar cell module joined to a region between adjacent electrodes by an insulating curable resin .
ここで、本発明の太陽電池モジュールにおいては、伸縮抑制材は、絶縁性基材の収縮を抑制することが好ましい。 Here, in the solar cell module of the present invention, the expansion / contraction suppression material preferably suppresses the contraction of the insulating base material.
また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、伸縮抑制材は、絶縁性基材が加熱により収縮したときに、熱収縮しないかまたは熱収縮率が絶縁性基材よりも小さいことが好ましい。 Further, in the solar cell module of the present invention, the expansion suppressing member, when the insulating substrate is contracted by heating, the thermal shrinkage was not or heat shrinkage is smaller than the insulation substrate is preferred.
また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、伸縮抑制材の熱膨張率は、配線材の熱膨張率よりも低いことが好ましい。 Moreover, in the solar cell module of this invention, it is preferable that the thermal expansion coefficient of an expansion-contraction suppression material is lower than the thermal expansion coefficient of a wiring material.
また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、伸縮抑制材が、金属およびセラミックスの少なくとも一方であることが好ましい。 Moreover, in the solar cell module of this invention, it is preferable that an expansion-contraction suppression material is at least one of a metal and ceramics.
また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、絶縁性基材が、樹脂からなることが好ましい。 Moreover, in the solar cell module of this invention, it is preferable that an insulating base material consists of resin .
さらに、本発明は、絶縁性基材の一方の表面側に配線材が設置された配線シートであって配線材設置側とは反対側に当該配線シートの伸縮を抑制可能な伸縮抑制材が設置された配線シートの配線材設置側に、複数の裏面電極型太陽電池セルが重ねられており、かつ配線シートの絶縁性基材の隣り合う配線材間の領域と裏面電極型太陽電池セルの隣り合う電極間の領域との間に絶縁性樹脂を介在した状態とする工程と、裏面電極型太陽電池セルの配線シートとは反対側に封止材を配置すると共に、配線シートの伸縮抑制材配置側に封止材を介在させずに保護シートを配置して、加熱圧着して封止する工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法である。 Furthermore, the present invention provides a wiring sheet in which a wiring material is installed on one surface side of an insulating base material, and an expansion / contraction suppressing material capable of suppressing expansion / contraction of the wiring sheet is installed on the side opposite to the wiring material installation side. A plurality of back surface electrode type solar cells are stacked on the wiring material installation side of the formed wiring sheet, and an area between adjacent wiring materials of the insulating base material of the wiring sheet is adjacent to the back surface electrode type solar cell. A step of interposing an insulating resin between the regions between the mating electrodes , a sealing material disposed on the side opposite to the wiring sheet of the back electrode type solar cell, and a material for suppressing expansion and contraction of the wiring sheet A method of manufacturing a solar cell module including a step of disposing a protective sheet without interposing a sealing material on the disposition side and sealing by thermocompression bonding.
本発明によれば、配線シート全体の反りを含む変形や、配線材に生じるしわ状等の変形を抑制できる。これにより、裏面電極型太陽電池セルの反りや割れの発生を抑制できるとともに、配線材と裏面電極型太陽電池セルの電極との間での接続不良も抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress deformation including warpage of the entire wiring sheet and deformation such as wrinkles generated in the wiring material. Thereby, while being able to suppress generation | occurrence | production of the curvature and crack of a back surface electrode type photovoltaic cell, the connection failure between the wiring material and the electrode of a back surface electrode type solar cell can also be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表すものとする。 Embodiments of the present invention will be described below. In the drawings of the present invention, the same reference numerals represent the same or corresponding parts.
ここで、本明細書において、太陽電池セルとは、シリコン基板等の半導体基板に、ｐ型不純物拡散領域形成やｎ型不純物拡散領域形成などの素子形成を施したものを意味する。また、配線シート付き太陽電池セルとは太陽電池セルに配線シートを接続したものを意味し、太陽電池モジュールとは配線シート付き太陽電池セルを封止材で封止したものを意味する。また、太陽電池ストリングとは、少なくとも一対の太陽電池セルが直列接続された構成を含むものを意味し、配線シート付き太陽電池セルの形態および太陽電池モジュールの形態のいずれも含む。 Here, in this specification, the solar cell means a semiconductor substrate such as a silicon substrate that has been subjected to element formation such as p-type impurity diffusion region formation or n-type impurity diffusion region formation. Moreover, the photovoltaic cell with a wiring sheet means what connected the wiring sheet to the photovoltaic cell, and the solar cell module means what sealed the photovoltaic cell with a wiring sheet with the sealing material. Moreover, a solar cell string means what includes the structure by which at least a pair of photovoltaic cell was connected in series, and includes both the form of the photovoltaic cell with a wiring sheet, and the form of a photovoltaic module.
＜配線シート＞
図１（ａ）に、本発明の配線シートの一例を配線材の設置側から見た模式的な平面図を示す。図１（ａ）に示すように、配線シート１０は、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４を含む配線材１６とを有している。
<Wiring sheet>
FIG. 1A shows a schematic plan view of an example of the wiring sheet of the present invention viewed from the wiring material installation side. As shown in FIG. 1A, the
ここで、ｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４はそれぞれ電気導電性であり、ｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３はそれぞれ櫛形状となっており、接続用配線１４は帯状となっている。また、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ａ以外の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とは接続用配線１４によって電気的に接続されている。
Here, the n-
また、配線シート１０においては、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３がそれぞれ配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
Further, in the
図１（ｂ）に、図１（ａ）の１ｂ−１ｂに沿った模式的な断面図を示す。ここで、絶縁性基材１１の一方の表面上には上述の配線材１６が設置されているが、絶縁性基材１１の配線材１６の設置側と反対側の表面上には配線シート１０の伸縮を抑制するための伸縮抑制材１５が設置されている。
FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along 1b-1b of FIG. Here, the above-described
本発明においては、絶縁性基材１１の表面上に設置された伸縮抑制材１５によって、配線シート１０の収縮を抑制する場合には絶縁性基材１１の熱収縮を抑制することができ、配線シート１０の伸長を抑制する場合には配線材１６の熱膨張（加熱による伸長）を抑制することができ、ひいては絶縁性基材１１の熱収縮や配線材１６の熱膨張に起因して配線シート１０上に設置される後述の裏面電極型太陽電池セルに反りや割れが発生するのを抑制できるとともに、配線シート１０の配線材１６のしわの発生によって配線材１６が裏面電極型太陽電池セルの電極から外れて配線材１６と裏面電極型太陽電池セルの電極との電気的な接続が開放されるのも抑制することができる。
In the present invention, when the shrinkage of the
ここで、絶縁性基材１１の材質としては、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Polyphenylene sulfide）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：Polyvinyl fluoride）およびポリイミド（Polyimide）からなる群から選択された少なくとも１種の樹脂を含む材質を用いることができる。
Here, the material of the insulating
また、絶縁性基材１１の厚さは特に限定されず、たとえば２５μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
Moreover, the thickness of the insulating
なお、絶縁性基材１１は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
The insulating
また、配線材１６の材質としては、電気導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、銅、アルミニウムおよび銀からなる群から選択された少なくとも１種を含む金属などを用いることができる。
The
また、配線材１６の厚さも特に限定されず、たとえば１０μｍ以上３５μｍ以下とすることができる。
Further, the thickness of the
また、配線材１６の形状も上述した形状に限定されず、適宜設定することができるものであることは言うまでもない。
Moreover, it cannot be overemphasized that the shape of the
また、配線材１６の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ＳｎＰｂはんだ、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む電気導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線シート１０の配線材１６と後述する裏面電極型太陽電池セルの電極との電気的接続を良好なものとし、配線材１６の耐候性を向上させることができる傾向にある。
Further, on at least a part of the surface of the
また、配線材１６の少なくとも一部の表面には、たとえば黒化処理などの表面処理を施してもよい。
Further, at least a part of the surface of the
なお、配線材１６も、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
The
また、伸縮抑制材１５としては、絶縁性基材１１の加熱による収縮時にその熱収縮を抑制する機能のものと、配線材１６の加熱による伸長時にその熱膨張（加熱による伸長）を抑制する機能のものと、これら両者の機能を併せ持つものとがあり、両者の機能を併せ持つものが望ましいが、上記の３つの機能のうち少なくとも１つの機能を持つものであれば特に限定なく用いることができる。たとえば、熱膨張率が絶縁性基材１１よりも後述する裏面電極型太陽電池セルの半導体基板に近い材質（熱膨張率が、絶縁性基材１１より低く、半導体基板よりも高い若しくは低い）、熱膨張率が絶縁性基材１１および配線材１６のそれぞれよりも裏面電極型太陽電池セルの半導体基板に近い材質（熱膨張率が、絶縁性基材１１よりも低く、配線材１１よりも低く、半導体基板よりも高い若しくは低い）、または容易に塑性変形する材質のものなどを用いることができる。
The expansion /
ここで、伸縮抑制材１５としては、絶縁性基材１１の熱収縮を抑制する観点から、加熱により絶縁性基材１１が収縮したときに、熱収縮しないかまたは熱収縮率が絶縁性基材１１よりも小さい材質のものを用いることが好ましい。また、配線材１６の熱膨張（加熱による伸長）を抑制する観点からは、熱膨張率が配線材１６よりも低い材質の伸縮抑制材１５を用いることが好ましい。
Here, as the expansion /
したがって、たとえば、絶縁性基材１１や配線材１６の材質が上記のような樹脂からなる場合には、伸縮抑制材１５は、金属およびセラミックスの少なくとも一方であることが好ましい。伸縮抑制材１５が金属およびセラミックスの少なくとも一方である場合には、伸縮抑制材１５の熱膨張率は、樹脂からなる絶縁性基材１１が加熱により収縮したときに、熱収縮しないかまたは熱収縮率が絶縁性基材１１よりも小さいため、伸縮抑制材１５が絶縁性基材１１と同程度の温度で加熱処理された場合でも、伸縮抑制材１５の熱収縮量を絶縁性基材１１の熱収縮量よりも小さくすることができる。
Therefore, for example, when the material of the insulating
なお、伸縮抑制材１５が金属である場合には、伸縮抑制材１５としては、たとえば、不変鋼（インバー：Invar）、アルミニウムおよび低耐力銅からなる群から選択された少なくとも１種の金属などを用いることができる。また、たとえば、配線材１６として銅を用いた場合、銅からなる配線材１６よりも熱膨張率が小さい伸縮抑制材１５を構成する金属としては、クロムおよび／またはニッケル等が挙げられる。
When the expansion /
また、伸縮抑制材１５がセラミックスである場合には、伸縮抑制材１５としては、たとえば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）を主成分とするガラスなどを用いることができる。
Moreover, when the expansion /
また、伸縮抑制材１５としては、上記材質以外に樹脂材料を用いることも可能である。樹脂材料からなる伸縮抑制材１５としては、たとえば、絶縁性基材１５と同じ材料の樹脂シートを予め加熱処理して熱収縮させたものなどを用いることもできる。
Further, as the expansion /
また、伸縮抑制材１５は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
In addition, the expansion /
また、伸縮抑制材１５は、絶縁性基材１１の表面の全面に設置されていなくてもよく、絶縁性基材１１の表面の少なくとも一部に設置されていればよい。
Further, the expansion /
また、伸縮抑制材１５の形状も特に限定されず、たとえば、１本または複数本の帯状、格子状またはメッシュ状などの形状とすることができる。
Further, the shape of the expansion /
さらに、伸縮抑制材１５は、絶縁性基材１１の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有する材質のものを用いることが好ましい。これは、熱収縮する加熱処理の後に絶縁性基材１１が、加熱されて熱膨張しても、その伸長を抑制することができるからである。
Further, it is preferable to use a material having a thermal expansion coefficient lower than that of the insulating
以下に、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の配線シート１０の製造方法の一例について説明する。
Below, an example of the manufacturing method of the
まず、たとえばＰＥＴフィルムなどの絶縁性基材１１を用意し、その絶縁性基材１１の一方の表面の全面にたとえば銅箔などの金属箔または金属プレートなどの電気導電性物質を貼り合わせる。絶縁性基材１１と電気導電性物質との貼り合わせは、たとえば、所定の幅にカットされた絶縁性基材１１のロールから絶縁性基材１１を繰り出し、絶縁性基材１１の一方の表面に接着剤を塗布した後に、絶縁性基材１１の幅よりもやや小さくカットされた金属箔のロールから繰り出された金属箔と重ね合わせて加圧および加熱することによって貼り合わせることができる。
First, an insulating
次に、上記の絶縁性基材１１の導電性物質を貼り合わせた表面とは反対側の表面に、たとえばアルミニウムまたは不変鋼などの伸縮抑制材１５を貼り合わせる。絶縁性基材１１と伸縮抑制材１５との貼り合わせは、たとえば、上記のようにして片面に金属箔が貼り合わされた絶縁性基材１１をロールから繰り出し、絶縁性基材１１の伸縮抑制材１５が貼り合わされた側の表面とは反対側の表面に接着剤を塗布した後に、伸縮抑制材１５のロールから繰り出された伸縮抑制材１５と重ね合わせて加圧および加熱することによって貼り合わせることができる。ここで、伸縮抑制材１５は、貼り合わせ以外にも、たとえば、メッキ、印刷または蒸着などの方法により絶縁性基材１１の表面上に設置されてもよい。
Next, an expansion /
次に、絶縁性基材１１の表面に貼り合わされた電気導電性物質の一部をフォトエッチングなどにより除去して電気導電性物質をパターニングすることによって、絶縁性基材１１の表面上にパターニングされた電気導電性物質からなるｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４などを含む配線材１６を形成する。
Next, a part of the electrically conductive material bonded to the surface of the insulating
以上により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の配線シート１０を作製することができる。
As described above, the
なお、伸縮抑制材１５の材質が金属などの電気導電性を有する場合には、伸縮抑制材１５の大きさを配線シート１０の全外周にわたって絶縁性基材１１よりも小さくすることが好ましい。この場合には、電気導電性を有する伸縮抑制材１５と配線シート１０の配線材１６との電気絶縁性を保つことができる傾向が大きくなる。
In addition, when the material of the expansion /
特に、二本のロール間に絶縁性基材１１を掛け渡し、一方のロールから繰り出された絶縁性基材１１の一方の表面に伸縮抑制材１５を形成した後に他方のロールで巻き取る場合には、ロールの幅方向における伸縮抑制材１５の幅をロールの幅方向における絶縁性基材１１の幅よりも狭くすることが好ましい。
In particular, when the insulating
＜裏面電極型太陽電池セル＞
図２（ａ）に、本発明の配線シートの配線材に電気的に接続される裏面電極型太陽電池セルの一例の模式的な断面図を示す。図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０は、たとえばｎ型またはｐ型のシリコン基板などの半導体基板２１と、裏面電極型太陽電池セル２０の受光面となる半導体基板２１の凹凸表面上に形成された反射防止膜２７と、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面となる半導体基板２１の裏面に形成されたパッシベーション膜２６とを有している。
<Back electrode type solar cell>
FIG. 2 (a) shows a schematic cross-sectional view of an example of a back electrode type solar cell electrically connected to the wiring material of the wiring sheet of the present invention. The back electrode type
また、半導体基板２１の裏面には、たとえばリンなどのｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型不純物拡散領域２２とたとえばボロンなどのｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型不純物拡散領域２３とが所定の間隔を空けて交互に形成されているとともに、半導体基板２１の裏面のパッシベーション膜２６に設けられたコンタクトホールを通してｎ型不純物拡散領域２２に接するｎ型用電極２４およびｐ型不純物拡散領域２３に接するｐ型用電極２５がそれぞれ設けられている。
Further, on the back surface of the
ここで、ｎ型またはｐ型の導電型を有する半導体基板２１の裏面には、ｎ型不純物拡散領域２２またはｐ型不純物拡散領域２３と半導体基板２１内部との界面において複数のｐｎ接合が形成されることになる。半導体基板２１がｎ型またはｐ型のいずれの導電型を有していても、ｎ型不純物拡散領域２２およびｐ型不純物拡散領域２３はそれぞれ半導体基板２１内部と接合していることから、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ半導体基板２１の裏面に形成された複数のｐｎ接合にそれぞれ対応する電極となる。
Here, on the back surface of the
図２（ｂ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図２（ｂ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ櫛形状に形成されており、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５がそれぞれ配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とがそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
FIG. 2B shows a schematic plan view of an example of the back surface of the
ここで、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５のそれぞれの形状および配置は、図２（ｂ）に示す構成に限定されず、配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３にそれぞれ電気的に接続可能な形状および配置であればよい。
Here, the shape and arrangement of the n-
図３（ａ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図３（ａ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ同一方向に伸長（図３（ａ）の上下方向に伸長）する帯状に形成されており、半導体基板２１の裏面において上記の伸長方向と直交する方向にそれぞれ１本ずつ交互に配置されている。
FIG. 3A shows a schematic plan view of another example of the back surface of the
図３（ｂ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図３（ｂ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ点状に形成されており、点状のｎ型用電極２４の列（図３（ｂ）の上下方向または左右方向に伸長）および点状のｐ型用電極２５の列（図３（ｂ）の上下方向または左右方向に伸長）がそれぞれ半導体基板２１の裏面において１列ずつ交互に配置されている。
FIG. 3B is a schematic plan view of still another example of the back surface of the
また、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４の少なくとも一部の表面および／またはｐ型用電極２５の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ＳｎＰｂはんだ、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む電気導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線シート１０の配線材１６と裏面電極型太陽電池セル２０の電極（ｎ型用電極２４、ｐ型用電極２５）との電気的接続を良好なものとし、裏面電極型太陽電池セル２０の電極（ｎ型用電極２４、ｐ型用電極２５）の耐候性を向上させることができる傾向にある。
Further, at least part of the surface of the n-
また、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４の少なくとも一部の表面および／またはｐ型用電極２５の少なくとも一部の表面には、たとえば黒化処理などの表面処理を施してもよい。
Further, at least a part of the surface of the n-
また、半導体基板２１としては、たとえば、ｎ型またはｐ型の多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板などを用いることができる。
In addition, as the
また、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５としてはそれぞれ、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。
Further, as the n-
また、パッシベーション膜２６としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。
As the
また、反射防止膜２７としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができる。
Further, as the
なお、本発明における裏面電極型太陽電池セルの概念には、上述した半導体基板２１の一方の表面（裏面）のみにｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５の双方が形成された構成のものだけでなく、ＭＷＴ（Metal Wrap Through）セル（半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セル）などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セル（太陽電池セルの受光面と反対側の裏面から電流を取り出す構造の太陽電池セル）のすべてが含まれる。
The concept of the back electrode type solar cell in the present invention has a configuration in which both the n-
＜太陽電池ストリング（配線シート付き太陽電池セル）＞
図４（ａ）に、本発明の太陽電池ストリング（配線シート付き太陽電池セル）の一例を受光面側から見たときの模式的な平面図を示し、図４（ｂ）に、図４（ａ）の４ｂ−４ｂに沿った模式的な断面図を示す。なお、以下においては、本発明の太陽電池ストリング（配線シート付き太陽電池セル）の一例として、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す配線シート１０の配線材１６に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池セル２０の複数を電気的に接続した構成の太陽電池ストリングについて説明するが、本発明の太陽電池ストリングの構成は、この構成に限定されないことは言うまでもない。
<Solar cell string (solar cell with wiring sheet)>
FIG. 4A shows a schematic plan view of an example of the solar cell string (solar cell with wiring sheet) of the present invention when viewed from the light-receiving surface side, and FIG. The typical sectional view which followed 4b-4b of a) is shown. In the following, as an example of the solar cell string (solar cell with a wiring sheet) of the present invention, the
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本発明の太陽電池ストリングは、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面側と、配線シート１０の配線材１６の設置側とが向かい合うようにして配線シート１０上に裏面電極型太陽電池セル２０を設置することによって構成される。
As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the solar cell string of the present invention is such that the back surface side of the back electrode type
すなわち、図４（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２と接合されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｐ型用電極２５は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｐ型用配線１３と接合される。これにより、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とが電気的に接続され、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とが電気的に接続されることになる。
That is, as shown in FIG. 4B, the n-
図１（ａ）に示すように、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ａ以外の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とは、接続用配線１４によって電気的に接続されていることから、配線シート１０上で隣り合うようにして設置される裏面電極型太陽電池セル２０同士は互いに電気的に接続されることになる。したがって、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の太陽電池ストリングにおいては、配線シート１０上に設置されたすべての裏面電極型太陽電池セル２０は電気的に直列に接続されることになる。
As shown in FIG. 1A, adjacent n-
ここで、太陽電池ストリングの裏面電極型太陽電池セル２０の受光面に光が入射することによって発生した電流は裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５から配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出される。そして、配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出された電流は、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３から太陽電池ストリングの外部に取り出されることになる。
Here, the current generated when light enters the light receiving surface of the back electrode type
なお、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２との接合方法および裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３との接合方法は特には限定されないが、たとえば、はんだ、導電性接着材、異方導電性フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste）および絶縁性接着剤（ＮＣＰ：Non Conductive Paste）からなる群から選択された少なくとも１種の接着材を用いて接合することができる。また、上記の接着材を用いることなく、後述する封止材を利用して接合することもできる。
In addition, the joining method of the n-
たとえば、配線シート１０および裏面電極型太陽電池セル２０の少なくとも一方の表面上に、はんだ、導電性接着材、異方導電性フィルム、異方導電性ペーストおよび絶縁性接着剤からなる群から選択された少なくとも１種の接着材を設置した後に、ｎ型用電極２４とｎ型用配線１２とが電気的に接続されるとともにｐ型用電極２５とｐ型用配線１３とが電気的に接続されるように、配線シート１０上に裏面電極型太陽電池セル２０を設置する。
For example, it is selected from the group consisting of solder, a conductive adhesive, an anisotropic conductive film, an anisotropic conductive paste and an insulating adhesive on at least one surface of the
そして、たとえば、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とを圧着させながら加熱処理することなどによって、上記の接着材の接着力を利用して、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とを接合する。これにより、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とが電気的に接続された状態で固定されて接合されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とが電気的に接続された状態で固定されて接合されることになる。
Then, for example, the
また、上記のはんだ、導電性接着材、異方導電性フィルムおよび異方導電性ペーストのような電気導電性を有する接着材は、太陽電池ストリングに短絡が生じない位置に設置され得ることは言うまでもない。 Further, it goes without saying that adhesives having electrical conductivity such as the above-mentioned solder, conductive adhesive, anisotropic conductive film and anisotropic conductive paste can be installed at positions where no short circuit occurs in the solar cell string. Yes.
また、上記の絶縁性接着剤のような電気絶縁性を有する接着材は、太陽電池ストリングの電気的な導通を阻害しない位置に設置され得ることは言うまでもない。なお、この例においては、裏面電極型太陽電池セル２０と配線シート１０とは絶縁性接着剤の一種である硬化樹脂１７により接合されている。
Needless to say, an adhesive having electrical insulation such as the above-mentioned insulating adhesive can be installed at a position that does not hinder the electrical conduction of the solar cell string. In this example, the back electrode type
なお、本発明における太陽電池ストリングの概念には、配線シート１０の表面上において裏面電極型太陽電池セル２０の複数が直線状に電気的に接続される場合だけでなく、図４（ａ）に示すように裏面電極型太陽電池セル２０の複数が直線状以外のたとえばマトリクス状などの形状に電気的に接続される場合も含まれるものとする。
In addition, the concept of the solar cell string in the present invention includes not only a case where a plurality of back electrode type
以下、図４（ａ）および図４（ｂ）に示される構成の太陽電池ストリング（配線シート付き太陽電池セル）の製造方法の一例として、絶縁性接着剤を用いたものについて説明する。なお、後述の太陽電池ストリングを構成しない配線シート付き太陽電池セルにおいても、同様の製造方法が適用できることは言うまでもない。 Hereinafter, an example in which an insulating adhesive is used will be described as an example of a method for manufacturing a solar cell string (a solar cell with a wiring sheet) having the configuration shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). In addition, it cannot be overemphasized that the same manufacturing method is applicable also in the photovoltaic cell with a wiring sheet which does not comprise the below-mentioned photovoltaic cell string.
まず、図１（ａ）に示す構成の配線シート１０を用意し、配線シート１０の配線材１６の設置側の表面に樹脂組成物（熱硬化性樹脂の接着剤）を塗布する。これにより、配線シート１０の櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯に相当する部分との間に樹脂組成物が設置される。
First, the
ここで、樹脂組成物の塗布方法は特に限定されないが、たとえば、ディスペンサを用いた塗布またはインクジェット塗布などを用いることができる。 Here, the coating method of the resin composition is not particularly limited, and for example, coating using a dispenser or inkjet coating can be used.
また、樹脂組成物は、樹脂成分として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂のいずれかを含んでいることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the resin composition contains any of an epoxy resin, an acrylic resin, and a mixed resin of an epoxy resin and an acrylic resin as a resin component.
また、樹脂組成物は、樹脂成分以外の成分として、たとえば硬化剤などの従来から公知の添加剤を１種類以上含んでいてもよい。 Further, the resin composition may contain one or more conventionally known additives such as a curing agent as components other than the resin component.
次に、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４が配線シート１０のｎ型用配線１２上に位置し、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５が配線シート１０のｐ型用配線１３上に位置するように、裏面電極型太陽電池セル２０を配線シート１０上に設置する。
Next, the n-
その後、裏面電極型太陽電池セル２０と配線シート１０とを加圧して加熱することにより樹脂組成物を硬化して硬化樹脂を形成する。この際、樹脂組成物は、樹脂組成物の硬化による硬化樹脂１７の形成時において、樹脂組成物自身が収縮することになるが、樹脂組成物は、裏面電極型太陽電池セル２０のパッシベーション膜２６および配線シート１０の絶縁性基材１１のそれぞれに接着しているため、樹脂組成物の硬化時の収縮力によって、裏面電極型太陽電池セル２０と配線シート１０との間を強固に接合することができる。
Thereafter, the back electrode type
ここで、本発明においては、絶縁性基材１１の配線材１６と反対側に伸縮抑制材１５を配設しているので、樹脂組成物（熱硬化性樹脂の接着剤）を硬化させるための加熱処理によって絶縁性基材１１の収縮および／または配線材１６の伸長が発生しても、その伸縮を抑制することができる。
Here, in the present invention, since the expansion /
＜太陽電池モジュール＞
図５（ａ）および図５（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図５（ａ）および図５（ｂ）を参照して、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の一例について説明する。
<Solar cell module>
FIG. 5A and FIG. 5B are schematic cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing method of an example of the solar cell module of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 5A and FIG. 5B, an example of a manufacturing method of an example of the solar cell module of the present invention will be described.
なお、以下においては、本発明の太陽電池モジュールの一例として、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の太陽電池ストリングを封止材中に封止した構成の太陽電池モジュールについて説明するが、本発明の太陽電池モジュールの構成は、この構成に限定されないことは言うまでもなく、後述の太陽電池ストリングを構成しない配線シート付き太陽電池セルにも適用可能なものである。 Hereinafter, as an example of the solar cell module of the present invention, a solar cell module having a configuration in which a solar cell string having the configuration shown in FIGS. 4A and 4B is sealed in a sealing material will be described. However, it goes without saying that the configuration of the solar cell module of the present invention is not limited to this configuration, and can also be applied to a solar cell with a wiring sheet that does not constitute a solar cell string described later.
まず、図５（ａ）に示すように、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の太陽電池ストリングの裏面電極型太陽電池セル側にシート状の第１の透明樹脂３１ａを備えた透明基板３０を設置するとともに、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の太陽電池ストリングの配線シート側にシート状の第２の透明樹脂３１ｂを備えた裏面保護シート３２を設置する。
First, as shown in FIG. 5A, a sheet-like first
次に、第１の透明樹脂３１ａを太陽電池ストリングの裏面電極型太陽電池セルに圧着させるとともに、第２の透明樹脂３１ｂを太陽電池ストリングの配線シートに圧着させた状態で加熱処理することによって、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとを一体化させて硬化させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとが一体化してなる封止材３１中に上記の太陽電池ストリングが封止されてなる本発明の太陽電池モジュールの一例が作製される。
Next, by heat-treating the first
図５（ｂ）に示す太陽電池モジュールにおいては、硬化樹脂１７の収縮力によって裏面電極型太陽電池セルが配線シートに強く圧着され、裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４と配線シートのｎ型用配線１２との圧着および裏面電極型太陽電池セルのｐ型用電極２５と配線シートのｐ型用配線１３との圧着がそれぞれ強化されて、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シートの配線との間に良好な電気的接続が得られることになる。
In the solar cell module shown in FIG. 5 (b), the back electrode type solar cell is strongly pressed against the wiring sheet by the shrinkage force of the cured
ここで、太陽電池ストリングを封止材３１中に封止するための圧着および加熱処理は、たとえばラミネータと呼ばれる真空圧着および加熱処理を行なう装置などを用いて行なうことができる。たとえばラミネータにより第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂを熱変形させ、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂを熱硬化させることにより、これらの透明樹脂が一体化されて封止材３１が形成され、封止材３１中に上記の太陽電池ストリングが包み込まれるようにして封止されることになる。
Here, the pressure bonding and heat treatment for sealing the solar cell string in the sealing
なお、真空圧着とは、大気圧よりも減圧した雰囲気下で圧着させる処理のことである。ここで、圧着方法として真空圧着を用いた場合には、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとの間に空隙が形成されにくくなり、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとを一体化して形成された封止材３１中に気泡が残留しにくくなる傾向にある点で好ましい。また、真空圧着を用いた場合には、裏面電極型太陽電池セルと配線シートとの間の均一な圧着力の確保に有利となる傾向にもある。
Note that the vacuum pressure bonding is a process of pressure bonding in an atmosphere reduced in pressure from atmospheric pressure. Here, when vacuum pressure bonding is used as the pressure bonding method, it is difficult to form a gap between the first
ここで、透明基板３０としては、太陽光に対して透明な基板であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ガラス基板などを用いることができる。
Here, as the
また、第１の透明樹脂３１ａとしては、太陽光に対して透明な樹脂を特に限定なく用いることができ、なかでも、エチレンビニルアセテート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂およびゴム系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種の透明樹脂を用いることが好ましい。この場合には、封止材３１が耐候性に優れるとともに、太陽光の透過性が高くなるため、太陽電池モジュールの出力（特に、短絡電流または動作時電流）を大きく損なうことなく十分な強度で透明基板３０に固着させることができる。これにより、太陽電池モジュールの長期信頼性を確保することができる傾向にある。
In addition, as the first
なお、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとしてはそれぞれ同一種類の透明樹脂を用いてもよく、異なる種類の透明樹脂を用いてもよい。
The first
また、上記の太陽電池ストリングを封止材３１中に封止する際の加熱処理は、たとえば、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂがそれぞれエチレンビニルアセテート樹脂からなる場合には、たとえば１００℃以上２００℃以下の温度に第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂをそれぞれ加熱することにより行なうことができる。
The heat treatment when sealing the solar cell string in the sealing
また、裏面保護シート３２としては、封止材３１の裏面を保護することができるものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば従来から用いられているＰＥＴなどの耐候性フィルムを用いることができる。
Moreover, as the back
また、封止材３１中への水蒸気や酸素の透過を十分に抑制して長期的な信頼性を確保する観点から、裏面保護シート３２は、たとえばアルミニウムなどの金属フィルムを含んでいても良い。
Further, from the viewpoint of sufficiently suppressing permeation of water vapor and oxygen into the sealing
また、太陽電池モジュールの端面などの裏面保護シート３２を密着させることが難しい部分にはたとえばブチルゴムテープなどの水分透過防止テープを用いて完全に密着させることもできる。
Moreover, it is also possible to completely adhere the back
ここで、本発明においては、絶縁性基材１１の配線材１６と反対側に伸縮抑制材１５を配設しているので、封止のための加熱処理によって絶縁性基材１１の収縮および／または配線材１６の伸長が発生しても、その伸縮を抑制することができる。
Here, in the present invention, since the expansion /
図６（ａ）および図６（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の他の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の他の一例について説明する。なお、以下においても、本発明の太陽電池モジュールの一例として、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の太陽電池ストリングを封止材中に封止した構成の太陽電池モジュールについて説明するが、本発明の太陽電池モジュールの構成は、この構成に限定されないことは言うまでもない。 FIG. 6A and FIG. 6B are schematic cross-sectional views illustrating another example of the manufacturing method of the example of the solar cell module of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 6A and FIG. 6B, another example of the manufacturing method of the example of the solar cell module of the present invention will be described. In the following, as an example of the solar cell module of the present invention, a solar cell module having a configuration in which a solar cell string having the configuration shown in FIGS. 4A and 4B is sealed in a sealing material will be described. However, it goes without saying that the configuration of the solar cell module of the present invention is not limited to this configuration.
まず、図６（ａ）に示すように、太陽電池ストリングの配線シート側に裏面保護シート３２のみを設置するとともに、太陽電池ストリングの裏面電極型太陽電池セル側に第１の透明樹脂３１ａを備えた透明基板３０を設置する。
First, as shown to Fig.6 (a), while installing only the back
次に、第１の透明樹脂３１ａを太陽電池ストリングの裏面電極型太陽電池セルに圧着させた状態で加熱処理することによって、図６（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂３１ａ中に太陽電池ストリングが包み込まれて封止されることになる。これにより、第１の透明樹脂３１ａ中に上記の太陽電池ストリングが封止されてなる本発明の太陽電池モジュールの一例が作製される。
Next, the first
図６（ｂ）に示す構成の太陽電池モジュールにおいては、配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの間が真空圧着により減圧されることで強く圧着され、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シートの配線との間に良好な電気的接続が得られることになる。 In the solar cell module having the configuration shown in FIG. 6 (b), the wiring sheet and the back electrode type solar battery cell are strongly compressed by being depressurized by vacuum pressure bonding, and the electrode and the wiring of the back electrode type solar cell are connected. A good electrical connection can be obtained between the wiring of the sheet.
上記のようにして作製された本発明の太陽電池モジュールの一例においては、裏面電極型太陽電池セルの受光面に光が入射することによって発生した電流は裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５からそれぞれ配線シートのｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出される。そして、配線シートのｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出された電流は、図１（ａ）に示すように、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ｂに電気的に接続された端子から裏面保護シート３２を通して外部に取り出されることになる。
In one example of the solar cell module of the present invention produced as described above, the current generated when light is incident on the light receiving surface of the back electrode type solar cell is the n type electrode of the back electrode type solar cell. The n-
また、上記のようにして作製された本発明の太陽電池モジュールの一例においては、たとえばアルミニウム合金などからなるフレームが太陽電池モジュールの外周を取り囲むようにして取り付けられていてもよい。 Moreover, in an example of the solar cell module of the present invention manufactured as described above, a frame made of, for example, an aluminum alloy may be attached so as to surround the outer periphery of the solar cell module.
ここで、本発明においては、絶縁性基材１１の配線材１６と反対側に伸縮抑制材１５を配設しているので、封止のための加熱処理によって絶縁性基材１１の収縮および／または配線材１６の伸長が発生しても、その伸縮を抑制することができる。
Here, in the present invention, since the expansion /
＜配線シート付き太陽電池セル＞
図７（ａ）〜図７（ｄ）に、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例の製造方法の一例を図解する。以下、図７（ａ）〜図７（ｄ）を参照して、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例の製造方法の一例について説明する。
<Solar cell with wiring sheet>
FIG. 7A to FIG. 7D illustrate an example of a method for manufacturing an example of a solar battery cell with a wiring sheet of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 7A to FIG. 7D, an example of a manufacturing method of an example of the solar cell with a wiring sheet of the present invention will be described.
なお、以下においては、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例として、図７（ａ）に示す配線シート１０の配線材１６に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池セル２０の１つを電気的に接続した構成の配線シート付き太陽電池セルについて説明するが、本発明の配線シート付き太陽電池セルは、この構成に限定されないことは言うまでもない。
In the following, as an example of the solar cell with a wiring sheet of the present invention, the back electrode shown in FIGS. 2A and 2B is applied to the
まず、図７（ａ）の模式的平面図に示すように、裏面電極型太陽電池セル１個分の配線シート１０を用意する。ここで、図７（ａ）に示す構成の配線シート１０は、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の表面上にパターニングされた櫛形状のｎ型用配線１２および櫛形状のｐ型用配線１３を含む配線材１６とを有している。
First, as shown in the schematic plan view of FIG. 7A, a
ここでも、ｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３はそれぞれ櫛形状に形成されており、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３がそれぞれ配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
Here, the n-
次に、図７（ｂ）の模式的斜視図に示すように、配線シート１０の伸縮抑制材１５が接合された側と反対側の表面上方に裏面電極型太陽電池セル２０を移動させる。そして、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面側と配線シート１０の配線材１６の設置側とを向かい合わせるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４が配線シート１０のｎ型用配線１２と電気的に接続するとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５が配線シート１０のｐ型用配線１３と電気的に接続するように裏面電極型太陽電池セル２０の位置を調整する。
Next, as shown in the schematic perspective view of FIG. 7B, the back electrode type
次に、図７（ｃ）の模式的斜視図に示すように、配線シート１０上に裏面電極型太陽電池セル２０を設置し、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とを接合するとともに、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とを接合することによって、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例が作製される。
Next, as shown in the schematic perspective view of FIG. 7C, the back electrode type
すなわち、図７（ｄ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２と接合されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｐ型用電極２５は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｐ型用配線１３と接合される。これにより、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４は配線シート１０のｎ型用配線１２と電気的に接続され、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５は配線シート１０のｐ型用配線１３と電気的に接続されることになる。
That is, as shown in FIG. 7 (d), the n-
ここで、本発明においては、絶縁性基材１１の配線材１６と反対側に伸縮抑制材１５を配設しているので、封止のための加熱処理によって絶縁性基材１１の収縮および／または配線材１６の伸長が発生しても、その伸縮を抑制することができる。
Here, in the present invention, since the expansion /
なお、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２との接合方法および裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３との接合方法はそれぞれ特に限定されず、上記の太陽電池ストリングの作製に用いられる方法として説明した方法と同様の方法を用いることができる。
In addition, the joining method of the n-
以上のような構成の本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例においては、裏面電極型太陽電池セル２０の受光面に光が入射することによって発生した電流は裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５からそれぞれ配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３を通して外部に取り出されることになる。
In an example of the solar cell with a wiring sheet of the present invention having the above-described configuration, the current generated when light is incident on the light receiving surface of the back electrode type
また、本発明の配線シート付き太陽電池セルは、上記の太陽電池モジュールのように、上記の封止材中に封止されていてもよい。 Moreover, the photovoltaic cell with a wiring sheet of this invention may be sealed in said sealing material like said solar cell module.
以上のような構成の本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例は小型化することができることから、たとえば携帯電話の電源などに用いることができると考えられる。 Since an example of the solar cell with a wiring sheet of the present invention having the above-described configuration can be reduced in size, it can be used for, for example, a power source of a mobile phone.
＜実施例＞
まず、配線シートの絶縁性基材として、幅１７０ｍｍ、長さ２７０ｍｍおよび厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用意した。次に、ＰＥＴフィルムの一方の表面の全面に厚さ３５μｍの銅箔を貼り合わせた。ＰＥＴフィルムの片面に接着剤を塗布し、銅箔を重ね合わせて加圧および加熱することにより貼り合わせた。
<Example>
First, a PET film having a width of 170 mm, a length of 270 mm, and a thickness of 50 μm was prepared as an insulating substrate of the wiring sheet. Next, a copper foil having a thickness of 35 μm was bonded to the entire surface of one surface of the PET film. Adhesive was applied to one side of the PET film, and the copper foils were laminated and pressed and heated for bonding.
次に、ＰＥＴフィルムの銅箔を貼り合わせた側と反対側の表面の全面に伸縮抑制材として厚さ２０μｍのアルミニウム箔を貼り合わせた。ここで、アルミニウム箔は、ＰＥＴフィルムの銅箔が貼り合わされた面と反対側の面に接着剤を塗布し、アルミニウム箔を重ね合わせて加圧および加熱することにより貼り合わせた。その後、ＰＥＴフィルムの表面上の銅箔の一部をエッチングして図１（ａ）に示す形状にパターニングすることによって、櫛形状のｎ型用配線１２、櫛形状のｐ型用配線１３、および櫛形状のｎ型用配線１２と櫛形状のｐ型用配線１３とを電気的に接続する帯状の接続用配線１４からなる配線材１６を形成した。
Next, an aluminum foil having a thickness of 20 μm was bonded as an expansion / contraction suppressing material to the entire surface of the surface opposite to the side where the copper foil of the PET film was bonded. Here, the aluminum foil was bonded by applying an adhesive on the surface opposite to the surface of the PET film on which the copper foil was bonded, and superposing and pressing the aluminum foil. Thereafter, a part of the copper foil on the surface of the PET film is etched and patterned into the shape shown in FIG. 1A, whereby a comb-shaped n-
次に、配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３の表面を横断するように絶縁性接着剤（材質：エポキシ樹脂系）をディスペンサにより塗布した後に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成の裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４が配線シート１０のｎ型用配線１２上に設置されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５が配線シート１０のｐ型用配線１３上に設置されるようにして、２枚の裏面電極型太陽電池セル２０を配線シート１０上にそれぞれ設置した。
Next, after applying an insulating adhesive (material: epoxy resin system) with a dispenser so as to cross the surfaces of the n-
次に、ラミネータを用いて裏面電極型太陽電池セル２０の上方から配線シート１０に向けて荷重を印加した状態で１５０℃に絶縁性接着剤を加熱して硬化させることによって、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とを接合するとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とを接合した。これにより、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の太陽電池ストリングを形成した。
Next, a back electrode type solar cell is obtained by heating and curing the insulating adhesive at 150 ° C. with a load applied from above the back electrode type
その後、上記のようにして作製した太陽電池ストリングを、ガラス基板上に設置されたエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）とＰＥＴフィルム上に設置されたＥＶＡ樹脂との間に設置した。その後、ラミネータ装置を用いて、真空圧着により、ガラス基板側のＥＶＡ樹脂を太陽電池ストリングの裏面電極型太陽電池セル２０に圧着させるとともに、ＰＥＴフィルム側のＥＶＡ樹脂を太陽電池ストリングの配線シート１０に圧着させた状態でＥＶＡ樹脂を１３０℃に加熱して硬化させた。これにより、ガラス基板とＰＥＴフィルムとの間で硬化したＥＶＡ樹脂中に太陽電池ストリングが封止されることによって実施例の太陽電池モジュールが作製された。
Then, the solar cell string produced as described above was placed between an ethylene vinyl acetate resin (EVA resin) placed on a glass substrate and an EVA resin placed on a PET film. Thereafter, using a laminator device, the EVA resin on the glass substrate side is crimped to the back electrode type
以上のようにして作製された実施例の太陽電池モジュールにおいては、上記の太陽電池ストリングの封止工程においても、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する裏面電極型太陽電池セル２０の大きな反りおよび割れのいずれも発生せず、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する配線材１６のしわの発生による配線材１６の裏面電極型太陽電池セルの電極からの外れも発生しなかった。
In the solar cell module of the example manufactured as described above, the back electrode resulting from the thermal contraction of the PET film which is the insulating
さらに、上記のようにして作製された実施例の太陽電池モジュールを１２０℃の高温環境下に設置した場合でも、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する裏面電極型太陽電池セル２０の反りおよび割れのいずれも発生せず、配線材１６にしわが発生することによる配線材１６の裏面電極型太陽電池セルの電極からの外れも発生しなかった。
Furthermore, even when the solar cell module of the example manufactured as described above is installed in a high temperature environment of 120 ° C., the back electrode due to the thermal contraction of the PET film which is the insulating
＜比較例＞
アルミニウム箔からなる伸縮抑制材を配線シートの絶縁性基材となるＰＥＴフィルムの表面に貼り合わせなかったこと以外は実施例と同様にして比較例の太陽電池モジュールを作製した。
<Comparative example>
A solar cell module of a comparative example was produced in the same manner as in the example except that the expansion / contraction suppressing material made of aluminum foil was not bonded to the surface of the PET film serving as the insulating base material of the wiring sheet.
しかしながら、上記のようにして作製した比較例の太陽電池モジュールは、上記の太陽電池ストリングの封止工程において、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する裏面電極型太陽電池セル２０の反りが多発するとともに、配線材１６にしわが生じることにより配線材１６と裏面電極型太陽電池セルの電極との位置関係がずれ、ｐｎ間の短絡も多発した。
However, the solar cell module of the comparative example produced as described above is a back electrode type due to the thermal contraction of the PET film that is the insulating
さらに、比較例の太陽電池モジュールにおいては、上記の太陽電池ストリングの封止工程において、配線材１６にしわが生じることにより配線材１６と裏面電極型太陽電池セルの電極との位置関係がずれることによるｐｎ間の短絡が多発した。
Furthermore, in the solar cell module of the comparative example, in the above-described solar cell string sealing step, wrinkles are generated in the
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明によれば、太陽電池モジュールおよび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。 According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a solar cell module Contact and solar cell module.
１０ 配線シート、１１ 絶縁性基材、１２，１２ａ ｎ型用配線、１３，１３ａ ｐ型用配線、１４ 接続用配線、１５ 伸縮抑制材、１６ 配線材、１７ 硬化樹脂、２０ 裏面電極型太陽電池セル、２１ 半導体基板、２２ ｎ型不純物拡散領域、２３ ｐ型不純物拡散領域、２４ ｎ型用電極、２５ ｐ型用電極、２６ パッシベーション膜、２７ 反射防止膜、３０ 透明基板、３１ 封止材、３１ａ 第１の透明樹脂、３１ｂ 第２の透明樹脂、３２ 裏面保護シート。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記配線シートは、絶縁性基材と、前記絶縁性基材の一方の表面側に設置された配線材と、前記絶縁性基材の前記配線材の設置側とは反対側に設置された前記配線シートの伸縮を抑制可能な伸縮抑制材とを備え、
前記封止材は、前記裏面電極型太陽電池セルの受光面側に配置されていると共に、前記配線シートの前記伸縮抑制材の設置側に配置されておらず、
前記配線シートの前記絶縁性基材は、隣り合う前記配線材の間の領域で、前記裏面電極型太陽電池セルの隣り合う電極間の領域と絶縁性の硬化樹脂により接合されている、太陽電池モジュール。 A plurality of back electrode type solar cells connected to the wiring sheet are solar cell modules sealed using a sealing material,
The wiring sheet is an insulating base material, a wiring material installed on one surface side of the insulating base material, and the wiring material installed on the side opposite to the wiring material installation side of the insulating base material. With expansion / contraction suppression material that can suppress expansion and contraction of the wiring sheet
The sealing material is disposed on the light receiving surface side of the back electrode type solar cell, and is not disposed on the installation side of the expansion / contraction suppressing material of the wiring sheet ,
The insulating base material of the wiring sheet is a region between adjacent wiring members , and is joined to a region between adjacent electrodes of the back electrode type solar cell by an insulating curable resin. module.
前記配線シートは、絶縁性基材と、前記絶縁性基材の一方の表面側に設置された配線材と、前記絶縁性基材の前記配線材の設置側とは反対側に設置された前記配線シートの伸縮を抑制可能な伸縮抑制材とを備え、
前記配線シートの前記伸縮抑制材の設置側には、前記封止材を介在せずに保護シートが設けられており、
前記配線シートの前記絶縁性基材は、隣り合う前記配線材の間の領域で、前記裏面電極型太陽電池セルの隣り合う電極間の領域と絶縁性の硬化樹脂により接合されている、太陽電池モジュール。 A plurality of back electrode type solar cells connected to the wiring sheet are solar cell modules sealed using a sealing material,
The wiring sheet is an insulating base material, a wiring material installed on one surface side of the insulating base material, and the wiring material installed on the side opposite to the wiring material installation side of the insulating base material. With expansion / contraction suppression material that can suppress expansion and contraction of the wiring sheet,
On the installation side of the expansion / contraction suppressing material of the wiring sheet, a protective sheet is provided without interposing the sealing material ,
The insulating base material of the wiring sheet is a region between adjacent wiring members, and is joined to a region between adjacent electrodes of the back electrode type solar cell by an insulating curable resin. module.
前記裏面電極型太陽電池セルの前記配線シートとは反対側に封止材を配置すると共に、前記配線シートの伸縮抑制材配置側に封止材を介在させずに保護シートを配置して、加熱圧着して封止する工程とを含む、太陽電池モジュールの製造方法。 Wiring of a wiring sheet in which a wiring material is installed on one surface side of an insulating base material, and an expansion / contraction suppressing material capable of suppressing expansion / contraction of the wiring sheet is installed on the side opposite to the wiring material installation side A plurality of back electrode type solar cells are stacked on the material installation side , and a region between adjacent wiring members of the insulating base of the wiring sheet and between adjacent electrodes of the back electrode type solar cells A step of interposing an insulating resin between the region and
A sealing material is disposed on the side opposite to the wiring sheet of the back electrode type solar cell, and a protective sheet is disposed without interposing a sealing material on the expansion / contraction suppressing material arrangement side of the wiring sheet. The manufacturing method of a solar cell module including the process of crimping | bonding and sealing.
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