JPH0613634A - 太陽電池、その製造方法およびその接続方法 - Google Patents
太陽電池、その製造方法およびその接続方法Info
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- JPH0613634A JPH0613634A JP4167658A JP16765892A JPH0613634A JP H0613634 A JPH0613634 A JP H0613634A JP 4167658 A JP4167658 A JP 4167658A JP 16765892 A JP16765892 A JP 16765892A JP H0613634 A JPH0613634 A JP H0613634A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 端面電極を有する太陽電池により直列接続を
簡単にする。 【構成】 太陽電池の側面には受光面電極１０と接続さ
れている端面電極９が設けられている。端面電極の一部
はシリコン基板１の裏面にまで延びている。裏面側の端
面電極は隣の太陽電池の裏面電極５と接続される。
簡単にする。 【構成】 太陽電池の側面には受光面電極１０と接続さ
れている端面電極９が設けられている。端面電極の一部
はシリコン基板１の裏面にまで延びている。裏面側の端
面電極は隣の太陽電池の裏面電極５と接続される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する太陽電池において、受光面電極と裏
面電極の他に端面電極が形成されている太陽電池、その
製造方法およびモジュール内の素子間の接続を裏面側で
行なう太陽電池の接続方法に関するものである。
ネルギーに変換する太陽電池において、受光面電極と裏
面電極の他に端面電極が形成されている太陽電池、その
製造方法およびモジュール内の素子間の接続を裏面側で
行なう太陽電池の接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は市販されている従来の電力用シリ
コン太陽電池の一例の斜視図である。シリコン基板１の
受光面側には図示されていないがＰＮ接合が形成され、
さらにその表面には主電極１１とサブ電極１２からなる
受光面電極１０が形成されている。
コン太陽電池の一例の斜視図である。シリコン基板１の
受光面側には図示されていないがＰＮ接合が形成され、
さらにその表面には主電極１１とサブ電極１２からなる
受光面電極１０が形成されている。
【０００３】図９は図１の太陽電池の裏面を示す平面図
である。シリコン基板１の裏面にはＡｌペースト電極６
と、その上にモジュールを作製する際に素子間を接続す
るための配線用電極７が形成され、これらによって裏面
電極５が構成されている。
である。シリコン基板１の裏面にはＡｌペースト電極６
と、その上にモジュールを作製する際に素子間を接続す
るための配線用電極７が形成され、これらによって裏面
電極５が構成されている。
【０００４】受光面電極１０の主電極１１と裏面電極５
の配線用電極７は、銀ペーストの印刷法で形成され、そ
の上にはんだが被覆されている。
の配線用電極７は、銀ペーストの印刷法で形成され、そ
の上にはんだが被覆されている。
【０００５】このような太陽電池を用いて、モジュール
を構成する際には、図１０に示すように、太陽電池ＳＣ
の受光面電極１０の主電極１１と裏面電極５の配線用電
極７に、インタコネクタ２０をはんだ付けすることによ
って直列接続されている。
を構成する際には、図１０に示すように、太陽電池ＳＣ
の受光面電極１０の主電極１１と裏面電極５の配線用電
極７に、インタコネクタ２０をはんだ付けすることによ
って直列接続されている。
【０００６】ところで、市販のモジュール内の太陽電池
の枚数は、必要とする出力によって異なるが、たとえ
ば、１００ｍｍ角の単結晶シリコン太陽電池を３６枚直
列接続されたモジュールの場合を考える。この場合、受
光面電極１０の主電極１１にはんだ付けされたインタコ
ネクタ２０は、隣の素子の裏面側の配線用電極７にはん
だ付けで接続される。
の枚数は、必要とする出力によって異なるが、たとえ
ば、１００ｍｍ角の単結晶シリコン太陽電池を３６枚直
列接続されたモジュールの場合を考える。この場合、受
光面電極１０の主電極１１にはんだ付けされたインタコ
ネクタ２０は、隣の素子の裏面側の配線用電極７にはん
だ付けで接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のインタコネクタ
のはんだ付け工程は、素子の表面を隣の素子の裏面に接
続するため繁雑であるから、手作業で行なわれているの
が現状である。その上、この接続方法では接続箇所が多
く（図８および図９に示される太陽電池を３６個直列接
続する場合は１４４箇所）、時間を要するので人件費が
高く問題である。また、従来の接続方法では、裏面にイ
ンタコネクタ２０を回すために素子間に３〜４ｍｍの間
隔を設ける必要があり、モジュールのパッキングファク
タ（モジュール面積に対する全素子面積）を高められな
い一因となっており、ガラス、樹脂およびアルミニウム
枠などのモジュール材料の削減を妨げている。これら
は、従来の太陽電池のモジュール作製工程のコスト高の
一因となっている。
のはんだ付け工程は、素子の表面を隣の素子の裏面に接
続するため繁雑であるから、手作業で行なわれているの
が現状である。その上、この接続方法では接続箇所が多
く（図８および図９に示される太陽電池を３６個直列接
続する場合は１４４箇所）、時間を要するので人件費が
高く問題である。また、従来の接続方法では、裏面にイ
ンタコネクタ２０を回すために素子間に３〜４ｍｍの間
隔を設ける必要があり、モジュールのパッキングファク
タ（モジュール面積に対する全素子面積）を高められな
い一因となっており、ガラス、樹脂およびアルミニウム
枠などのモジュール材料の削減を妨げている。これら
は、従来の太陽電池のモジュール作製工程のコスト高の
一因となっている。
【０００８】本発明の目的は、素子間の接続を裏面側で
直列接続できる太陽電池を提供すること、その製造方法
およびこの太陽電池を用いて複数の太陽電池を裏面側で
一括して直列接続し、パッキングファクタの高いモジュ
ールを作製する接続方法を提供することにある。
直列接続できる太陽電池を提供すること、その製造方法
およびこの太陽電池を用いて複数の太陽電池を裏面側で
一括して直列接続し、パッキングファクタの高いモジュ
ールを作製する接続方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池におい
ては、受光面電極を延長して基板の側面から裏面の一部
に至る端面電極を設けた。この端面電極は銀ペーストの
中に太陽電池基板の１端を浸漬して製造する。素子間の
接続は導体を位置決めした治具に、隣接する太陽電池の
一方の裏面電極と他方の太陽電池の端面電極の裏面とが
導体で連結されるように載置し、熱処理によって一括し
て裏面側で直列接続する。
ては、受光面電極を延長して基板の側面から裏面の一部
に至る端面電極を設けた。この端面電極は銀ペーストの
中に太陽電池基板の１端を浸漬して製造する。素子間の
接続は導体を位置決めした治具に、隣接する太陽電池の
一方の裏面電極と他方の太陽電池の端面電極の裏面とが
導体で連結されるように載置し、熱処理によって一括し
て裏面側で直列接続する。
【００１０】
【作用】本発明の太陽電池およびその接続方法を用いる
ことにより、多数の太陽電池の直列接続が一括して行な
えるため、モジュールプロセスのコストを低減すること
ができる。
ことにより、多数の太陽電池の直列接続が一括して行な
えるため、モジュールプロセスのコストを低減すること
ができる。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明による太陽電池の一例の斜視
図である。太陽電池ＳＣには、受光面にＰＮ接合を有す
るシリコン基板１の表面の受光面側の半導体層に接続さ
れる主電極１１およびサブ電極１２よりなる受光面電極
１０、受光面電極１０に接続されシリコン基板１の端面
から裏面の一部を覆う端面電極９およびＰＮ接合の裏面
の半導体層に接続される裏面電極５が設けられている。
この裏面電極５は図９と同様にＡｌペースト電極６と配
線用電極７によって構成されている。
図である。太陽電池ＳＣには、受光面にＰＮ接合を有す
るシリコン基板１の表面の受光面側の半導体層に接続さ
れる主電極１１およびサブ電極１２よりなる受光面電極
１０、受光面電極１０に接続されシリコン基板１の端面
から裏面の一部を覆う端面電極９およびＰＮ接合の裏面
の半導体層に接続される裏面電極５が設けられている。
この裏面電極５は図９と同様にＡｌペースト電極６と配
線用電極７によって構成されている。
【００１２】図２（ａ）〜（ｅ）は、図１の太陽電池を
得るための各工程の略断面図であって、図１のＬ−Ｌ´
断面に関するものである。図２（ａ）に示すように、大
きさ１００ｍｍ角、Ｐ型で１Ω・ｃｍの比抵抗値を有す
る単結晶のシリコン基板１を準備する。この基板を不純
物源としてのＰＯＣｌ3 の雰囲気内で８５０℃、２０分
間の拡散を行なう。
得るための各工程の略断面図であって、図１のＬ−Ｌ´
断面に関するものである。図２（ａ）に示すように、大
きさ１００ｍｍ角、Ｐ型で１Ω・ｃｍの比抵抗値を有す
る単結晶のシリコン基板１を準備する。この基板を不純
物源としてのＰＯＣｌ3 の雰囲気内で８５０℃、２０分
間の拡散を行なう。
【００１３】図２（ｂ）は、拡散を行なった後の状態を
示し、シリコン基板１の全面にＮ+拡散層２が形成され
ている。続いて、常圧ＣＶＤ法により反射防止膜となる
ＴｉＯ2 膜３を表面と側面に堆積した。
示し、シリコン基板１の全面にＮ+拡散層２が形成され
ている。続いて、常圧ＣＶＤ法により反射防止膜となる
ＴｉＯ2 膜３を表面と側面に堆積した。
【００１４】次に、図２（ｃ）のように、研摩により裏
面の大部分および一方の側面のＮ+拡散層２を除去す
る。この研摩は、図３に示すように、シリコン基板１を
真空吸着板３０に固定して、スプレー水３１を供給しな
がら、往復運動しているダイヤモンド粒を焼結させた研
摩板３２に押付けながら研摩して、裏面および一方の側
面のＮ+ 拡散層２を除去する。
面の大部分および一方の側面のＮ+拡散層２を除去す
る。この研摩は、図３に示すように、シリコン基板１を
真空吸着板３０に固定して、スプレー水３１を供給しな
がら、往復運動しているダイヤモンド粒を焼結させた研
摩板３２に押付けながら研摩して、裏面および一方の側
面のＮ+ 拡散層２を除去する。
【００１５】次に図２（ｄ）に示すように、基板を洗
浄，乾燥後、Ａｌペーストを裏面に印刷焼成してＡｌペ
ースト電極６とＢＳＦ層４を形成後、銀ペーストを用い
て配線用電極７を印刷焼成法で形成した。
浄，乾燥後、Ａｌペーストを裏面に印刷焼成してＡｌペ
ースト電極６とＢＳＦ層４を形成後、銀ペーストを用い
て配線用電極７を印刷焼成法で形成した。
【００１６】次に、図２（ｅ）に示すように、銀ペース
トを用いて主電極１１を含む受光面電極１０を印刷し
て、２００℃で乾燥させた後、後述の図４に示す浸漬法
により端面電極９を形成して、窒素・酸素の雰囲気内で
６００℃の温度で焼成した。
トを用いて主電極１１を含む受光面電極１０を印刷し
て、２００℃で乾燥させた後、後述の図４に示す浸漬法
により端面電極９を形成して、窒素・酸素の雰囲気内で
６００℃の温度で焼成した。
【００１７】図４は端面電極９の製造方法の一例を示
す。タンク４０の中には銀ペースト４１が収容されてお
り、固定用治具４２により、受光面電極が形成された太
陽電池ＳＣを把持し、図２（ｃ）に示される裏面にＮ+
拡散層２−１の残されているほうの端面を、銀ペースト
４１の中に主電極１１と重なるまで浸漬する。これをラ
ンプ６を照射して乾燥させながら引上げることにより、
端面電極９が形成される。
す。タンク４０の中には銀ペースト４１が収容されてお
り、固定用治具４２により、受光面電極が形成された太
陽電池ＳＣを把持し、図２（ｃ）に示される裏面にＮ+
拡散層２−１の残されているほうの端面を、銀ペースト
４１の中に主電極１１と重なるまで浸漬する。これをラ
ンプ６を照射して乾燥させながら引上げることにより、
端面電極９が形成される。
【００１８】最後にディップ法により、受光面電極１
０、端面電極９および裏面の配線用電極７にはんだコー
トとして、本発明の太陽電池が完成する。
０、端面電極９および裏面の配線用電極７にはんだコー
トとして、本発明の太陽電池が完成する。
【００１９】次に、素子間の接続方法について述べる。
図５は、素子間接続のために使用される治具の平面図で
ある。破線で示される四角は太陽電池ＳＣを配列する予
定位置を示す。長いステンレス基板２１に加工された溝
２２は隣接する太陽電池の双方にわたるようにされてい
る。この溝２２の中に厚さ１５０μｍで表面がはんだコ
ートされた銅片２３を入れた。太陽電池ＳＣを固定する
ために、太陽電池ＳＣの四辺を位置決めするピン２４，
２４，…を設け、その直径を１ｍｍと細くした。このピ
ン２４の間隔で１２枚の太陽電池を１列に載置し、１９
０〜２００℃に温度制御された窒素雰囲気中の電気炉内
を１分間通した。この１回の熱処理によって、図６に示
すように、ある太陽電池の端面電極９と隣の太陽電池の
裏面の配線用電極７を銅片２３ではんだ付けすることが
できる。
図５は、素子間接続のために使用される治具の平面図で
ある。破線で示される四角は太陽電池ＳＣを配列する予
定位置を示す。長いステンレス基板２１に加工された溝
２２は隣接する太陽電池の双方にわたるようにされてい
る。この溝２２の中に厚さ１５０μｍで表面がはんだコ
ートされた銅片２３を入れた。太陽電池ＳＣを固定する
ために、太陽電池ＳＣの四辺を位置決めするピン２４，
２４，…を設け、その直径を１ｍｍと細くした。このピ
ン２４の間隔で１２枚の太陽電池を１列に載置し、１９
０〜２００℃に温度制御された窒素雰囲気中の電気炉内
を１分間通した。この１回の熱処理によって、図６に示
すように、ある太陽電池の端面電極９と隣の太陽電池の
裏面の配線用電極７を銅片２３ではんだ付けすることが
できる。
【００２０】図７は他の接続方法の例である。破線で示
された四角は図５と同様に太陽電池ＳＣの配列予定位置
を示す。ステンレス基板２１の上に、はんだペーストの
印刷焼成によって形成されたはんだ層２５のある耐熱性
ポリイミドシート２６を置いた。このはんだ層２５は隣
接する太陽電池の一方の端面電極９と他方の配線用電極
７を接続するように位置決めされている。このはんだ層
２５で直列接続される位置に太陽電池ＳＣを配置し、素
子固定のためのガラス板を載せた状態で、前述の実施例
と同じ条件で熱処理を行なうことにより、ある太陽電池
の端面電極９と隣の太陽電池の裏面の配線用電極７をは
んだ層２５で接続することができる。
された四角は図５と同様に太陽電池ＳＣの配列予定位置
を示す。ステンレス基板２１の上に、はんだペーストの
印刷焼成によって形成されたはんだ層２５のある耐熱性
ポリイミドシート２６を置いた。このはんだ層２５は隣
接する太陽電池の一方の端面電極９と他方の配線用電極
７を接続するように位置決めされている。このはんだ層
２５で直列接続される位置に太陽電池ＳＣを配置し、素
子固定のためのガラス板を載せた状態で、前述の実施例
と同じ条件で熱処理を行なうことにより、ある太陽電池
の端面電極９と隣の太陽電池の裏面の配線用電極７をは
んだ層２５で接続することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、簡単な
工程で一度に多数の素子を直列接続できる。従来のよう
に１枚毎に接続する繁雑さが解消されるので、高速自動
化が容易となるため、特に人件費削減によるモジュール
工程の大幅なコスト低減が達成できる。同時に、モジュ
ールのパッキングファクタを高めることができるので、
ガラス，樹脂などのモジュール材料を削減することがで
きるので、この発明の経済的効果は極めて大きい。
工程で一度に多数の素子を直列接続できる。従来のよう
に１枚毎に接続する繁雑さが解消されるので、高速自動
化が容易となるため、特に人件費削減によるモジュール
工程の大幅なコスト低減が達成できる。同時に、モジュ
ールのパッキングファクタを高めることができるので、
ガラス，樹脂などのモジュール材料を削減することがで
きるので、この発明の経済的効果は極めて大きい。
【図１】本発明による太陽電池の一例の斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図１のＬ−Ｌ´断
面に関する各製造工程の略断面図である。
面に関する各製造工程の略断面図である。
【図３】裏面および側面の研摩方法の斜視図である。
【図４】端面電極形成方法の側面図である。
【図５】素子間接続用治具の平面図である。
【図６】図５の治具を用いて接続した太陽電池の裏面の
接続状態の平面図である。
接続状態の平面図である。
【図７】素子間接続用の他の装置を示す平面図である。
【図８】従来の太陽電池の斜視図である。
【図９】従来の太陽電池の裏面図である。
【図１０】従来の接続方法の側面図である。
１ シリコン基板 ２ Ｎ+ 拡散層 ３ ＴｉＯ2 膜 ４ ＢＳＦ層 ５ 裏面電極 ６ Ａｌペースト電極 ７ 配線用電極 ９ 端面電極 １０ 受光面電極 １１ 主電極 １２ サブ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 利根川 正 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 西田 誠 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 基板の表面に形成されたＰＮ接合の受光
面側の第１の導電型の半導体層と接続される受光面電極
と、基板の端面を経て裏面の一部に至る端面電極によっ
て構成される第１の電極と、 ＰＮ接合を形成する第２の導電型の半導体層と基板の裏
面で接続される第２の電極と、 を有する太陽電池。 - 【請求項２】 銀ペースト材料の中に太陽電池基板の１
端を浸漬して受光面電極に接続された端面電極を形成す
る太陽電池の製造方法。 - 【請求項３】 素子間接続用の導体を位置決めした治具
に、隣接する太陽電池の一方の裏面電極と他方の太陽電
池の端面電極の裏面とを導体で連結するように載置し、
熱処理によって複数の太陽電池を一括して裏面側で直列
接続することを特徴とする太陽電池の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167658A JP2915702B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167658A JP2915702B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 太陽電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613634A true JPH0613634A (ja) | 1994-01-21 |
| JP2915702B2 JP2915702B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=15853841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167658A Expired - Fee Related JP2915702B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915702B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299676A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-11 | Honda Motor Co Ltd | 太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール製造用治具 |
| JP2005347703A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Npc:Kk | 太陽電池セルのタブリード付け装置 |
| CN107318269A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-11-03 | 株式会社钟化 | 太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块、以及布线板 |
| US10849404B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-12-01 | A.W. Faber-Castell Cosmetics Gmbh | Pencil comprising an integrally injection-moulded layered casing |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167658A patent/JP2915702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299676A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-11 | Honda Motor Co Ltd | 太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール製造用治具 |
| JP2005347703A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Npc:Kk | 太陽電池セルのタブリード付け装置 |
| CN107318269A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-11-03 | 株式会社钟化 | 太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块、以及布线板 |
| US10008622B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-06-26 | Kaneka Corporation | Solar cell, method for manufacturing same, solar cell module and wiring sheet |
| US10205040B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-02-12 | Kaneka Corporation | Solar cell, method for manufacturing same, solar cell module and wiring sheet |
| CN107318269B (zh) * | 2015-03-31 | 2020-02-14 | 株式会社钟化 | 太阳能电池及其制造方法、太阳能电池模块、以及布线板 |
| US10849404B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-12-01 | A.W. Faber-Castell Cosmetics Gmbh | Pencil comprising an integrally injection-moulded layered casing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2915702B2 (ja) | 1999-07-05 |
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