JPH07321351A - Electrode structure of photovoltaic element and manufacture - Google Patents
Electrode structure of photovoltaic element and manufactureInfo
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- JPH07321351A JPH07321351A JP6105249A JP10524994A JPH07321351A JP H07321351 A JPH07321351 A JP H07321351A JP 6105249 A JP6105249 A JP 6105249A JP 10524994 A JP10524994 A JP 10524994A JP H07321351 A JPH07321351 A JP H07321351A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池などに用いら
れる光起電力素子の電極構造、及びその製造方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode structure of a photovoltaic element used for a solar cell and the like, and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、温室効果すなわちＣＯ2の増加に
よる地球の温暖化が問題となっており、ＣＯ2を排出し
ないクリーンなエネルギー源開発への要求がますます高
まっている。In recent years, and global warming due to the increase in the greenhouse effect that is CO 2 becomes a problem, demand for clean sources of energy development that do not emit CO 2, has been increasingly.
【０００３】地球の温暖化の原因とならないエネルギー
源の１つである原子力発電では、放射性廃棄物の問題が
解決されておらず、より安全性の高いクリーンなエネル
ギー源が望まれている。In nuclear power generation, which is one of the energy sources that does not cause global warming, the problem of radioactive waste has not been solved, and a safer and cleaner energy source is desired.
【０００４】将来期待されているクリーンなエネルギー
源の中でも、太陽電池はそのクリーンさと安全性と取扱
い易さという面から非常に注目されている。Among the clean energy sources that are expected in the future, solar cells have received a great deal of attention because of their cleanliness, safety and ease of handling.
【０００５】特に各種太陽電池の中でも、アモルファス
シリコン太陽電池は、変換効率こそ結晶系の太陽電池に
及ばないものの、大面積化が容易であること、光吸収係
数が大きいため薄膜で動作が可能なことなど、結晶系太
陽電池にはない優れた特徴をもっているため、将来が有
望視されている太陽電池の１つである。Among various solar cells, the amorphous silicon solar cell has a conversion efficiency which is lower than that of a crystalline solar cell, but it is easy to make a large area and has a large light absorption coefficient so that it can operate as a thin film. This is one of the promising solar cells for the future because it has excellent features not found in crystalline solar cells.
【０００６】図５は、従来の光起電力素子モジュールす
なわち太陽電池モジュールの概略図である。図５（ａ）
は集電電極を形成する工程、図５（ｂ）は、図５（ａ）
におけるＸ−Ｘ’部分の断面図である。FIG. 5 is a schematic view of a conventional photovoltaic element module, that is, a solar cell module. Figure 5 (a)
Is a step of forming a collecting electrode, and FIG. 5 (b) is FIG. 5 (a).
3 is a cross-sectional view of the XX 'portion in FIG.
【０００７】図５に示した太陽電池素子５００は、基体
５０１の表面上に下部電極層５０２を、下部電極層５０
２の表面上に半導体層５０３を、半導体層５０３の表面
上に上部電極層５０４を順次積層して作製した。In the solar cell element 500 shown in FIG. 5, the lower electrode layer 502 is formed on the surface of the substrate 501, and the lower electrode layer 50 is formed.
The semiconductor layer 503 was formed on the surface of No. 2 and the upper electrode layer 504 was sequentially formed on the surface of the semiconductor layer 503.
【０００８】これらの太陽電池素子では、上部電極層と
下部電極層の電気的な分離を完全におこなうために、上
部電極層の一部（５０５）を取り除いた後、上部電極層
の表面上に上部電極５０４の収集電極である集電電極５
０６が作製される（図５（ａ）−）。この集電電極５
０６の作製方法としては、導電性ペースト材料をスクリ
ーン印刷により電極形成面に付着させ、それを加熱硬化
させる手法が一般的によく使用されている。現在この方
法により、線幅１００〜１５０μｍ、厚み１０〜２０μ
ｍのものが量産レベルに達している。導電性ペースト材
料も多岐にわたっており、一般に高温処理を嫌うアモル
ファスシリコン太陽電池では、ポリエステル系、エポキ
シ系、フェノール系等の硬化性樹脂に、例えば銀や銅の
微粒子を単分散させたポリマーペーストがよく用いられ
る。In these solar cell elements, in order to completely electrically separate the upper electrode layer and the lower electrode layer, a part (505) of the upper electrode layer is removed, and then the surface of the upper electrode layer is removed. Current collecting electrode 5 which is a collecting electrode of the upper electrode 504
06 is produced (FIG. 5A-). This collector electrode 5
As a method for producing 06, a method in which a conductive paste material is attached to the electrode formation surface by screen printing and the material is heated and hardened is generally used. Currently, with this method, the line width is 100 to 150 μm and the thickness is 10 to 20 μm.
m products have reached the mass production level. There are a wide variety of conductive paste materials, and for amorphous silicon solar cells that generally dislike high-temperature treatment, a polymer paste in which silver or copper fine particles are monodispersed in a curable resin such as polyester, epoxy, or phenol is often used. Used.
【０００９】次に、集電電極５０６のさらなる収集電極
であるバスバー電極５０７が、集電電極５０６上に載置
される（図５（ａ）−）。その後、集電電極５０６と
バスバー電極５０７との交差部分は、導電性接着剤５０
８にてスポット状に塗布した後、熱風乾燥炉にて硬化さ
せる（図５（ａ）−）。このように集電電極５０６と
バスバー電極５０７を電気的に導電性を保って接続する
ことにより、上部電極層５０４からの引き出し電極が作
製される。Next, a bus bar electrode 507, which is a further collecting electrode of the collecting electrode 506, is placed on the collecting electrode 506 (FIG. 5 (a)-). After that, the intersection of the collector electrode 506 and the bus bar electrode 507 is covered with the conductive adhesive 50.
After being applied in spots at No. 8, it is cured in a hot air drying oven (FIG. 5 (a)-). In this way, by connecting the current collecting electrode 506 and the bus bar electrode 507 while electrically maintaining conductivity, a lead electrode from the upper electrode layer 504 is produced.
【００１０】また、バスバー電極５０７と基体との電気
的分離を確実にするために、太陽電池素子５００の端部
とバスバー電極５０７との間には、絶縁テープ５０９が
設けてある。An insulating tape 509 is provided between the end portion of the solar cell element 500 and the bus bar electrode 507 in order to ensure the electrical separation between the bus bar electrode 507 and the base body.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で示した作
製方法では、集電電極を形成した後に、次の３工程が必
要である。In the manufacturing method shown in the prior art, the following three steps are required after forming the collector electrode.
【００１２】バスバー電極を所定の位置に位置合わせ
する工程。The step of aligning the bus bar electrode with a predetermined position.
【００１３】バスバー電極を固定したまま、導電性接
着剤を所定の位置にスポット状に塗布する工程。A step of applying a conductive adhesive in spots at predetermined positions while the bus bar electrodes are fixed.
【００１４】導電性接着剤を熱風乾燥炉もしくはＩＲ
オーブンで加熱硬化させる工程。A conductive adhesive is applied to a hot air drying oven or IR.
The process of heating and curing in an oven.
【００１５】これらの工程には、作業数が多く、かつ作
業時間も長いため、量産ライン化が難しいという課題が
あった。These processes have a problem that it is difficult to make a mass production line because the number of works is long and the work time is long.
【００１６】図５で示したような場合、すなわち光起電
力素子の面積が小さく集電電極の本数が少ない場合に
は、スポット状に塗布する箇所も少ないのでさほど問題
とはならない。しかし、大面積の光起電力素子を作製す
る場合には、集電電極の本数もかなり多くなり、バスバ
ー電極も１本とは限らず、数本使用する必要性が生じて
くる。このような場合には、電気的な接続を必要とする
箇所は増加し、それに比例して作業時間は長くなるた
め、生産性という面から好ましくなかった。In the case as shown in FIG. 5, that is, in the case where the area of the photovoltaic element is small and the number of collecting electrodes is small, there are few spot-shaped coating portions, so there is no problem. However, when manufacturing a large-area photovoltaic element, the number of current collecting electrodes is considerably large, and the number of bus bar electrodes is not limited to one, and it becomes necessary to use several. In such a case, the number of locations requiring electrical connection increases, and the working time increases proportionately, which is not preferable from the viewpoint of productivity.
【００１７】本発明の目的は、集電電極と取り出し電極
との接続において、電気特性は従来の導電性接着剤を使
用した場合と同程度を維持したまま、従来より簡易な接
続工程を確立することで、量産ライン化のしやすい光起
電力素子の電極構造、及びその製造方法を提供すること
にある。An object of the present invention is to establish a simpler connecting process than the conventional one, while maintaining the electrical characteristics at the same level as in the case of using the conventional conductive adhesive in connecting the collecting electrode and the take-out electrode. Therefore, it is to provide an electrode structure of a photovoltaic element that can be easily mass-produced in a mass production line, and a manufacturing method thereof.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の光起電力素子の
電極構造は、太陽光によって起電力を発生する光起電力
素子と、該光起電力素子の有効面にあって該光起電力素
子から発生する電力を集電すべく配置された線状の金属
体と、該線状の金属体からの電力を集約して該光起電力
素子の外に導出するための導体とを少なくとも有する光
起電力素子の電極構造において、該線状の金属体と該導
体とが、該線状の金属体に予め全長にわたって塗布され
た導電性接着剤を用いて固定されていることを特徴とす
る。The electrode structure of a photovoltaic element according to the present invention is a photovoltaic element that generates an electromotive force due to sunlight, and the photovoltaic element on the effective surface of the photovoltaic element. At least a linear metal body arranged to collect electric power generated from the element, and a conductor for collecting electric power from the linear metal body and leading the electric power out of the photovoltaic element. In the electrode structure of the photovoltaic element, the linear metal body and the conductor are fixed by using a conductive adhesive previously applied to the linear metal body over the entire length. .
【００１９】本発明の光起電力素子の電極構造の製造方
法は、太陽光によって起電力を発生する光起電力素子
と、該光起電力素子の有効面にあって該光起電力素子か
ら発生する電力を集電すべく配置された線状の金属体
と、該線状の金属体からの電力を集約して該光起電力素
子の外に導出するための導体とを少なくとも有する光起
電力素子の電極構造の製造方法において、該線状の金属
体に予め全長にわたって前記導電性接着剤を塗布する工
程と、該線状の金属体を該導体に前記導電性接着剤を用
いて固定する工程とを少なくとも有することを特徴とす
る。The method for manufacturing the electrode structure of a photovoltaic element according to the present invention is a photovoltaic element that generates an electromotive force by sunlight, and a photovoltaic element that is located on the effective surface of the photovoltaic element and that is generated from the photovoltaic element. Which has at least a linear metal body arranged to collect the electric power to be collected and a conductor for collecting the electric power from the linear metal body and leading the electric power to the outside of the photovoltaic element. In the method for manufacturing an electrode structure of an element, a step of previously applying the conductive adhesive to the linear metal body over the entire length, and fixing the linear metal body to the conductor using the conductive adhesive And at least steps.
【００２０】[0020]
【作用】本発明では、集電電極として用いる線状の金属
体の表面に、オフラインで、導電性接着剤を全長にわた
って塗布し乾燥させて予め用意したため、それら線状の
金属体を電極形成面に配置して硬化させるとき、外部出
力用の導体も前記の導電性接着剤を用いて同時に固定す
ることが可能となる。その結果、従来の集電電極と外部
取り出し用電極とを接続する際、必要であった導電性接
着剤のスポット状塗布および硬化作業が全て割愛できる
ため、作業工程を減らすことが可能となる。In the present invention, since the conductive adhesive is applied off-line to the surface of the linear metal body used as the collector electrode and dried in advance, these linear metal bodies are prepared on the electrode forming surface. When it is placed and cured at the same time, the conductor for external output can be simultaneously fixed by using the above-mentioned conductive adhesive. As a result, when the conventional collecting electrode and the electrode for external extraction are connected, the spot-shaped application and curing work of the conductive adhesive, which are necessary, can be omitted, so that the working process can be reduced.
【００２１】また、従来の集電電極の作製（導電性ペー
ストの印刷、硬化）に要する時間とほぼ同じ時間で外部
取り出し用電極まで作製することができてしまうので、
作業時間の大幅短縮が可能となる。Further, since it is possible to manufacture the external extraction electrode in substantially the same time as the time required for manufacturing the conventional collecting electrode (printing and curing of the conductive paste).
The working time can be greatly reduced.
【００２２】[0022]
【実施態様例】以下に本発明の実施態様例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below.
【００２３】（線状の金属体）本発明に用いられる線状
の金属体は、電流のパス部分として用いられることか
ら、抵抗による損失を最小限に抑えることの可能な、体
積抵抗率の低い金属材料が望ましく、例えば金、銀、
銅、ニッケル、アルミニウム等が好適に用いられる。(Linear Metal Body) Since the linear metal body used in the present invention is used as a current path portion, the loss due to resistance can be minimized and the volume resistivity is low. Metallic materials are desirable, such as gold, silver,
Copper, nickel, aluminum and the like are preferably used.
【００２４】線状の金属体の断面形状は円形であっても
角型であってもよく所望に応じて適宜選択される。前記
線状の金属体の直径は、電気抵抗ロスとシャドーロスの
和が最小となるように選択されるが、例えばエナメル線
用の直径２５μｍから２００μｍの銅線を用いることで
効率のよい太陽電池が得られる。The cross-sectional shape of the linear metal body may be circular or rectangular, and is appropriately selected as desired. The diameter of the linear metal body is selected so that the sum of electric resistance loss and shadow loss is minimized. For example, an efficient solar cell using a copper wire with a diameter of 25 μm to 200 μm for an enameled wire is used. Is obtained.
【００２５】（導体）外部取り出し用電極として用いら
れる導体は、上記線状の金属体と同様の観点から、例え
ば金、銀、銅、錫、鉛、ニッケル等の金属を用いること
ができるが、これに限定されることはなく、銀メッキ
銅、半田メッキ銅等のメッキした金属を用いても構わな
い。また、その形状についても特に限定はなく、線状で
も箔状でも構わない。(Conductor) From the same viewpoint as the above-mentioned linear metal body, for example, a metal such as gold, silver, copper, tin, lead or nickel can be used as the conductor used as the electrode for external extraction, The present invention is not limited to this, and a plated metal such as silver-plated copper or solder-plated copper may be used. The shape is not particularly limited, and may be linear or foil.
【００２６】（導電性接着剤）導電性接着剤の必要条件
は、その比抵抗が太陽電池によって発生する電流を集電
するのに無視しうる値であり、かつ、シャントを生じな
い程度の適度な値を持っていることである。導電性接着
剤の比抵抗値としては、例えば０．１Ωｃｍ〜１００Ω
ｃｍ程度が好ましい。０．１Ωｃｍ以下の場合にはシャ
ントが生じやすくなり、１００Ωｃｍ以上の場合には電
気抵抗ロスが大きくなるためである。このような抵抗値
を有する導電性接着剤は、導電性粒子を高分子樹脂に分
散することにより得られる。導電性粒子の材料として
は、例えばグラファイト、カーボンブラックなどやＩｎ
2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、ＩＴＯ、ＺｎＯ及び前記材料
に適当なドーパントを添加した酸化物半導体材料等が好
適に用いられる。(Electrically Conductive Adhesive) The necessary condition of the electrically conductive adhesive is such that its specific resistance is a value that can be ignored for collecting the current generated by the solar cell, and the shunt is not generated. Has a certain value. The specific resistance value of the conductive adhesive is, for example, 0.1 Ωcm to 100 Ω.
cm is preferable. This is because shunting tends to occur when the resistance is 0.1 Ωcm or less, and electrical resistance loss increases when the resistance is 100 Ωcm or more. A conductive adhesive having such a resistance value can be obtained by dispersing conductive particles in a polymer resin. Examples of the material of the conductive particles include graphite, carbon black and In
2 O 3 , TiO 2 , SnO 2 , ITO, ZnO and oxide semiconductor materials obtained by adding a suitable dopant to the above materials are preferably used.
【００２７】さらに導電性接着剤としては、線状の金属
体を太陽電池の電極形成面及び外部取り出し用の導体に
接着固定する機能を有することが必要である。また、導
電性接着剤は、線状の金属体に接して設けられるため、
前記線状の金属体への湿度の浸透を防ぐ機能とともに、
前記線状の金属体からの金属イオンマイグレーションを
防ぐ機能を有する必要がある。以上の理由から、高分子
樹脂としては接着力が強く、透湿性の少ない樹脂が好適
に用いられる。このような樹脂としては、熱硬化性樹脂
と熱可塑性樹脂がある。熱硬化性樹脂の場合、例えばエ
ポキシ、ウレタン、ブチラール、フッ素樹脂あるいはこ
れらを変性した樹脂などが用いられる。熱可塑性樹脂の
場合、例えばアクリル、スチレンなどが用いられる。Further, the conductive adhesive must have a function of bonding and fixing the linear metal body to the electrode forming surface of the solar cell and the conductor for taking out to the outside. Further, since the conductive adhesive is provided in contact with the linear metal body,
With the function of preventing the penetration of humidity into the linear metal body,
It is necessary to have a function of preventing metal ion migration from the linear metal body. For the above reasons, a resin having a strong adhesive force and a low moisture permeability is preferably used as the polymer resin. Such resins include thermosetting resins and thermoplastic resins. In the case of a thermosetting resin, for example, epoxy, urethane, butyral, a fluororesin or a resin obtained by modifying these is used. In the case of a thermoplastic resin, acrylic, styrene, etc. are used.
【００２８】上記の導電性接着剤は、所望の比抵抗を得
るため、前記導電性粒子と前記高分子樹脂とを好適な比
率で混合して作られる。しかし、導電性粒子が多すぎる
と比抵抗は低くなるが、樹脂が少なくなるため接着性の
機能は低下してしまい好ましくない。また、樹脂を増加
すると接着性は向上するが、導電性粒子どうしの接触が
不良となって高抵抗化してしまい不具合となる。従っ
て、導電性粒子を高分子樹脂に分散する比率は、各物性
値により適宜選択されるものである。The conductive adhesive is prepared by mixing the conductive particles and the polymer resin in a suitable ratio in order to obtain a desired specific resistance. However, if the amount of conductive particles is too large, the specific resistance decreases, but the amount of resin decreases, so that the adhesive function deteriorates, which is not preferable. Further, when the amount of the resin is increased, the adhesiveness is improved, but the contact between the conductive particles becomes defective and the resistance becomes high, which is a problem. Therefore, the ratio in which the conductive particles are dispersed in the polymer resin is appropriately selected according to each physical property value.
【００２９】具体的には導電性粒子が５体積％から９５
体積％程度とすることで良好な比抵抗と良好な接着力が
得られる。両者の混合に関しては、３本ロールミルやペ
イントシェーカー等の通常の分散方法を用いることがで
きる。分散を良好にするために所望に応じて分散剤やカ
ップリング剤を添加してもよい。分散時あるいは分散後
に、導電性接着剤の粘度調整のために適当な溶剤で希釈
してもよい。Specifically, the conductive particles are contained in an amount of 5% by volume to 95%.
When the content is about volume%, good specific resistance and good adhesion can be obtained. Regarding the mixing of both, a usual dispersion method such as a three-roll mill or a paint shaker can be used. If desired, a dispersant or a coupling agent may be added to improve the dispersion. During or after the dispersion, the conductive adhesive may be diluted with a suitable solvent for adjusting the viscosity.
【００３０】線状の金属体に導電性接着剤を塗布する方
法としては、通常のエナメル線の皮膜形成方法を好適に
用いることができる。例えば、前記導電性接着剤を適当
な粘度となるように溶剤で希釈し、前記線状の金属体に
ロールコーターなどを用いて皮膜を形成し、所望の皮膜
厚みを得るためにダイスを通過させて、その後赤外線加
熱等で乾燥させることにより、導電性接着剤を塗布した
線状の金属体は得られる。As a method of applying the conductive adhesive to the linear metal body, a usual method for forming a film of an enameled wire can be preferably used. For example, the conductive adhesive is diluted with a solvent so as to have an appropriate viscosity, a film is formed on the linear metal body by using a roll coater or the like, and passed through a die to obtain a desired film thickness. Then, by drying with infrared heating or the like, a linear metal body coated with a conductive adhesive is obtained.
【００３１】また、上記の導電性接着剤を塗布した線状
の金属体を、太陽電池の電極形成面及び外部取り出し用
の導体に接着する方法としては、一般的に次の２法が使
用される。ホットメルト性樹脂の場合には、通常熱によ
り軟化させて接着させるが、接着時には適度な圧力を加
えてもよい。また、熱硬化性樹脂の場合には、皮膜形成
の際には硬化反応をさせずに、溶剤の乾燥のみを行っ
て、接着時に加熱することにより硬化させてもよい。The following two methods are generally used as a method for adhering the linear metal body coated with the above-mentioned conductive adhesive to the electrode forming surface of the solar cell and the conductor for taking out to the outside. It In the case of a hot-melt resin, it is usually softened by heat to be bonded, but an appropriate pressure may be applied at the time of bonding. Further, in the case of a thermosetting resin, the curing reaction may not be performed at the time of film formation, only the solvent may be dried, and the resin may be heated at the time of adhesion for curing.
【００３２】（光起電力素子）本発明で用いられる光起
電力素子（図２）は、可撓性を有することが望まれるア
モルファスシリコン系太陽電池に好適に適用できるもの
である。しかし、同様の構成は、アモルファス系以外
の、単結晶シリコン系、多結晶シリコン系あるいはシリ
コン以外の半導体を用いた太陽電池、ショットキー接合
型の太陽電池においても適用可能である。(Photovoltaic Element) The photovoltaic element (FIG. 2) used in the present invention can be suitably applied to an amorphous silicon solar cell which is desired to have flexibility. However, the same configuration can be applied to a solar cell using a single crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, or a semiconductor other than silicon other than an amorphous type, and a Schottky junction type solar cell.
【００３３】（基体）基体２０１はアモルファスシリコ
ンのような薄膜の太陽電池の場合に、半導体層を機械的
に支持する部材であり、かつ電極としても使われる。従
って、基体２０１は、半導体層２０３を成膜する時の加
熱温度に耐える耐熱性が要求されるが導電性のものでも
電気絶縁性のものでもよい。(Substrate) The substrate 201 is a member that mechanically supports the semiconductor layer in the case of a thin film solar cell such as amorphous silicon, and is also used as an electrode. Therefore, the substrate 201 is required to have heat resistance to withstand the heating temperature when forming the semiconductor layer 203, but may be conductive or electrically insulating.
【００３４】導電性の材料としては、例えばＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、
Ｐｔ、Ｐｂ等の金属またはこれらの合金、例えば真ちゅ
う、ステンレス鋼等の薄板及びその複合体やカーボンシ
ート、亜鉛メッキ鋼板が挙げらる。また、電気絶縁性材
料としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボ
ネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ
アミド、ポリイミド、エポキシ等の耐熱性合成樹脂のフ
ィルムまたはシートまたはこれらとガラスファイバー、
カーボンファイバー、ほう素ファイバー、金属繊維等と
の複合体、及びこれらの金属の薄板、樹脂シート等の表
面に異種材質の金属薄膜及び／またはＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ
4、Ａｌ2Ｏ 3、ＡｌＮ等の絶縁性薄膜をスパッタ法、蒸
着法、鍍金法等により表面コーテイング処理を行ったも
のおよび、ガラス、セラミックス等が挙げられる。Examples of conductive materials include Fe and N
i, Cr, Al, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti,
Metals such as Pt and Pb or alloys thereof, such as brass
, Stainless steel and other thin plates and their composites and carbon sheets
Sheet, galvanized steel sheet. In addition, electrically insulating material
As the material, polyester, polyethylene, polycarbonate
Nate, cellulose acetate, polypropylene, poly
Vinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, poly
Heat resistant synthetic resin such as amide, polyimide, epoxy, etc.
Film or sheet or these and glass fiber,
With carbon fiber, boron fiber, metal fiber, etc.
Table of composites, thin plates of these metals, resin sheets, etc.
Metallic thin film and / or SiO of different materials on the surface2, Si3N
Four, Al2O 3, Insulating thin film such as AlN is sputtered
The surface coating treatment was performed by the coating method, the plating method, etc.
And glass, ceramics, and the like.
【００３５】（下部電極）下部電極２０２は、半導体層
で発生した電力を取り出すための一方の電極であり、半
導体層に対してはオーミックコンタクトとなるような仕
事関数を持つことが要求される。材料としては、例えば
Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｆｅ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、ステンレス、真ちゅう、ニクロム、Ｓ
ｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＩＴＯ等のいわゆる金属単
体または合金、及び透明導電性酸化物（ＴＣＯ）等が用
いられる。下部電極２０２の表面は平滑であることが好
ましいが、光の乱反射を起こさせる場合には、その表面
にテクスチャー処理をしてもよい。また、基体２０１が
導電性であるときは下部電極２０２は特に設ける必要は
ない。(Lower Electrode) The lower electrode 202 is one electrode for taking out the electric power generated in the semiconductor layer, and is required to have a work function that makes an ohmic contact with the semiconductor layer. Examples of the material include Al, Ag, Pt, Au, Ni, Ti, Mo, Fe,
V, Cr, Cu, stainless steel, brass, nichrome, S
So-called simple metals or alloys such as nO 2 , In 2 O 3 , ZnO and ITO, and transparent conductive oxides (TCO) are used. It is preferable that the surface of the lower electrode 202 is smooth, but in the case of causing irregular reflection of light, the surface may be subjected to a texture treatment. Further, when the substrate 201 is conductive, the lower electrode 202 need not be provided.
【００３６】下部電極の作製方法は、例えばメッキ、蒸
着、スパッタ等の方法を用いる。As a method of manufacturing the lower electrode, for example, plating, vapor deposition, sputtering or the like is used.
【００３７】（半導体層）半導体層２０３としては、薄
膜太陽電池として一般に使用される公知の半導体物質を
使用することができる。本発明に用いられる太陽電池素
子の半導体層としては、例えばｐｉｎ接合非晶質シリコ
ン層、ｐｎ接合多結晶シリコン層、ＣｕＩｎＳｅ2／Ｃ
ｄＳ等の化合物半導体層が挙げられる。上記半導体層の
作製方法としては、半導体層が非晶質シリコン層の場合
は、シランガス等の薄膜を形成する原材料ガスを、プラ
ズマ放電を発生させるプラズマＣＶＤ等に導入すること
により作製することができる。また、半導体層がｐｎ接
合多結晶シリコン層の場合は、例えば溶融シリコンから
薄膜を形成する方法がある。また、半導体層がＣｕＩｎ
Ｓｅ2／ＣｄＳの場合は、電子ビーム蒸着法、スパッタ
リング法、電析法等の方法で形成される。(Semiconductor Layer) As the semiconductor layer 203, a known semiconductor material generally used for thin film solar cells can be used. Examples of the semiconductor layer of the solar cell element used in the present invention include a pin junction amorphous silicon layer, a pn junction polycrystalline silicon layer, and CuInSe 2 / C.
A compound semiconductor layer such as dS may be used. As a method for manufacturing the semiconductor layer, when the semiconductor layer is an amorphous silicon layer, it can be manufactured by introducing a raw material gas such as silane gas that forms a thin film into plasma CVD or the like for generating plasma discharge. . When the semiconductor layer is a pn junction polycrystalline silicon layer, for example, there is a method of forming a thin film from molten silicon. In addition, the semiconductor layer is CuIn
In the case of Se 2 / CdS, it is formed by a method such as an electron beam vapor deposition method, a sputtering method, and an electrodeposition method.
【００３８】（上部電極）上部電極２０４は、半導体層
で発生した起電力を取り出すための電極であり、下部電
極２０２と対をなすためのものである。上部電極２０４
は、アモルファスシリコンのようにシート抵抗が高い半
導体の場合に必要であり、結晶系の太陽電池ではシート
抵抗が低いため特に必要とはしない。また、上部電極２
０４は、光入射側に位置するため、透明であることが必
要で、透明電極と呼ばれることもある。上部電極２０４
は、太陽や白色蛍光灯等からの光を半導体層内に効率よ
く吸収させるために光の透過率が８５％以上であること
が望ましく、さらに、電気的には光で発生した電流を半
導体層に対し横方向に流れるようにするためにシート抵
抗値は１００Ω／□以下であることが望ましい。このよ
うな特性を備えた材料としては、例えばＳｎＯ2、Ｉｎ2
Ｏ3、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＣｄＳｎＯ4、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3
＋ＳｎＯ2）などの金属酸化物が挙げられる。(Upper Electrode) The upper electrode 204 is an electrode for taking out the electromotive force generated in the semiconductor layer and is paired with the lower electrode 202. Upper electrode 204
Is necessary in the case of a semiconductor having a high sheet resistance such as amorphous silicon, and is not particularly necessary in a crystalline solar cell since the sheet resistance is low. Also, the upper electrode 2
Since 04 is located on the light incident side, it needs to be transparent and is sometimes called a transparent electrode. Upper electrode 204
Has a light transmittance of 85% or more in order to efficiently absorb light from the sun or a white fluorescent lamp into the semiconductor layer. Furthermore, electrically, a current generated by light is applied to the semiconductor layer. On the other hand, it is desirable that the sheet resistance value is 100Ω / □ or less so that the sheet flows in the lateral direction. Examples of materials having such characteristics include SnO 2 and In 2
O 3 , ZnO, CdO, CdSnO 4 , ITO (In 2 O 3
+ SnO 2 ) and other metal oxides.
【００３９】[0039]
【実施例】以下本発明の実施例を、図１〜図４を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００４０】（実施例１）本実施例は、基体としてはス
テンレス基板を、光起電力素子としては非晶質シリコン
を用いた場合であり、図１にその電極構造を示す。(Embodiment 1) In this embodiment, a stainless steel substrate is used as a base and amorphous silicon is used as a photovoltaic element, and the electrode structure thereof is shown in FIG.
【００４１】図１（ａ）は、集電電極を形成した面を上
方から見た該略図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に
おけるＡ−Ａ′部分の断面図である。FIG. 1 (a) is a schematic view of the surface on which the collector electrode is formed, as viewed from above. FIG. 1B is a sectional view of a portion AA ′ in FIG.
【００４２】図中の光起電力素子１０１は、表１に示し
た多層膜を有する構造体である。 The photovoltaic element 101 in the figure is a structure having the multilayer film shown in Table 1.
【００４３】次に、ＩＴＯのエッチング材（例えばＦｅ
Ｃｌ3）含有ペーストを、光起電力素子１０１の表面上
へ、パターン１０３のようにスクリーン印刷した。その
後、純水洗浄することにより、ＩＴＯ層の一部を除去し
てエッチングライン１０３を形成し、表面電極と裏面電
極の電気的な分離を確実にした。Next, an ITO etching material (for example, Fe
The Cl 3 ) -containing paste was screen-printed on the surface of the photovoltaic element 101 in the pattern 103. Then, by washing with pure water, a part of the ITO layer was removed to form an etching line 103, and electrical separation between the front surface electrode and the back surface electrode was ensured.
【００４４】また、後述する表面電極と下部電極との絶
縁を確実にするため、発電領域１０２と基板露出面とが
隣接する部分に、厚み１３０μｍのポリイミド絶縁性テ
ープ１０４を貼付した。In order to ensure the insulation between the surface electrode and the lower electrode, which will be described later, a polyimide insulating tape 104 having a thickness of 130 μm was attached to the portion where the power generation region 102 and the substrate exposed surface are adjacent to each other.
【００４５】さらに、ポリイミド絶縁性テープ１０４の
表面上には、表面電極を取り出す導体として厚さ１００
μｍの銅箔１０６が、耐熱性の両面テープ１０５により
固定された。ここで銅箔としては福田金属製の硬質銅箔
を使用し、耐熱製の両面テープとしては厚み５０μｍの
住友３Ｍ製ＶＨＢ９４６０テープを使用した。Further, on the surface of the polyimide insulating tape 104, a thickness of 100 is formed as a conductor for taking out the surface electrode.
A copper foil 106 of μm was fixed by a heat-resistant double-sided tape 105. Here, a hard copper foil made by Fukuda Metal was used as the copper foil, and a 50 μm thick VHB9460 tape manufactured by Sumitomo 3M was used as the heat-resistant double-sided tape.
【００４６】一方、図１に示したワイヤー１０７は、直
径１００μｍの銅ワイヤーに、予め導電性接着剤を塗布
してから乾燥処理したものである。前記導電性接着剤に
は、顔料として粒径３〜５μｍのカーボンブラックをア
クリル樹脂中に分散させたものを用いた。On the other hand, the wire 107 shown in FIG. 1 is a copper wire having a diameter of 100 μm, which is previously coated with a conductive adhesive and then dried. The conductive adhesive used was a pigment in which carbon black having a particle size of 3 to 5 μm was dispersed in an acrylic resin.
【００４７】次に、前記導電性接着剤を銅ワイヤーに塗
布する工程に関して、図３を用いて説明する。銅ワイヤ
ー３０１は、銅ワイヤーを送り出すリール３０２から前
記導電性接着剤の入った容器３０３、ダイス３０４、Ｉ
Ｒ炉３０５を経て、銅ワイヤーを巻き取るリール３０６
で巻き取られた。この時、前記導電性接着剤は容器３０
３の中に２００ｃｃ入っており、ワイヤーの速度が１ｍ
／ｍｉｎで巻き取られるようにリールの速度が調整され
ている。銅ワイヤー３０１は、容器３０３を通過し、ダ
イス３０４により４０〜５０μｍの膜厚で前記導電性接
着剤が塗布された後、全長１ｍで内部温度が１２０℃に
設定されたＩＲ炉内で乾燥されたのち、上部リールに取
られた。Next, the process of applying the conductive adhesive to the copper wire will be described with reference to FIG. The copper wire 301 includes a container 303 containing the conductive adhesive from a reel 302 that sends out the copper wire, a die 304, I.
Reel 306 for winding copper wire through R furnace 305
Was wound up in. At this time, the conductive adhesive is applied to the container 30.
200cc in 3 and wire speed is 1m
The speed of the reel is adjusted so that the reel is wound at a speed of / min. The copper wire 301 passes through the container 303, is coated with the conductive adhesive with a film thickness of 40 to 50 μm by a die 304, and is then dried in an IR furnace having a total length of 1 m and an internal temperature of 120 ° C. After that, it was taken by the upper reel.
【００４８】以上の電極構成により、本実施例の非晶質
シリコンの発電領域１０２でつくられた電力は、表面電
極である前記導電性接着剤が塗布された銅ワイヤーによ
り集電され、前記銅ワイヤーに固定された前記硬質銅箔
により外部に取り出される。また、裏面電極においては
前記裏面反射層ＺｎＯ膜を介してステンレス基板より取
り出される。With the above electrode structure, the electric power generated in the power generation region 102 of the amorphous silicon of the present embodiment is collected by the copper wire coated with the conductive adhesive which is the surface electrode, and the copper It is taken out by the hard copper foil fixed to the wire. Further, the back surface electrode is taken out from the stainless steel substrate through the back surface reflection layer ZnO film.
【００４９】次に、前記線状の金属体と前記導体を接着
する方法について述べる。線状の金属体としては、その
全面にわたって上記の方法で予め導電性接着剤が塗布さ
れものが用いられる。図４は、図１に示した電極構造を
作製する際に用いる装置である。この装置は、ホットプ
レス法により、線状の金属体を導体に固定するものであ
る。プレス面４０１は、エアーシリンダーにより上下動
でき、その内部には加熱源を有しており、またその表面
には導熱性の緩衝剤４０２が張ってある。基板を載せる
台４０３は、その内部にヒーターが内蔵されており基板
加熱ができる。ここで用いた導熱性の緩衝剤は、フッ素
ゴムとアラミド不織布とを積層したものであり、ヤマウ
チ製タイプ−ＴＢのクッション材を使用した。前記光起
電力素子基板上に絶縁性テープ、耐熱性両面テープ、導
体を形成する工程を経た基板を、前記プレス装置の２０
０℃に加熱された台４０３上に搬入する。搬入後、図３
の装置にて予め全面にホットメルト性の導電性接着剤を
塗布された銅ワイヤーが布線される。その後、２００℃
に加熱されて緩衝材４０２が張ってあるプレス面にて、
２ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加熱加圧することにより、前記
銅ワイヤーと前記硬質銅箔とは固定された。この工程に
要する時間は、搬入に２秒間、前記基板の加熱に５秒
間、布線に３秒間、加圧加熱に３秒間である。その後、
２秒間で取り出した。つまりこの工程は１５秒程度で完
了する。従来、ペーストのスポット状塗布工程と乾燥工
程には、合わせて１時間程度を要した。従って、本例の
作製方法は従来のものに比ベ量産性が高い。また、前記
銅ワイヤーを光起電力素子の有効面に固定する際にも、
予め銅ワイヤーにホットメルト性の導電性接着剤を塗布
しておき、次に加熱加圧することで固定する方法を採用
した。Next, a method of bonding the linear metal body and the conductor will be described. As the linear metal body, one having a conductive adhesive applied in advance by the above-mentioned method over the entire surface is used. FIG. 4 shows an apparatus used when producing the electrode structure shown in FIG. This device fixes a linear metal body to a conductor by a hot pressing method. The press surface 401 can be moved up and down by an air cylinder, has a heat source inside, and has a heat-conducting buffering agent 402 on its surface. The table 403 on which the substrate is placed has a heater built therein so that the substrate can be heated. The heat-conducting buffer used here was a laminate of fluororubber and aramid non-woven fabric, and a Yamauchi type-TB cushion material was used. The insulating tape, the heat-resistant double-sided tape, and the substrate that has undergone the process of forming a conductor are formed on the photovoltaic element substrate by using the pressing device 20.
It is loaded onto the table 403 heated to 0 ° C. Figure 3 after loading
In this apparatus, a copper wire having a hot-melt conductive adhesive applied to the entire surface in advance is laid. After that, 200 ℃
On the press surface that is heated to the buffer material 402 is stretched,
The copper wire and the hard copper foil were fixed by heating and pressurizing at a pressure of 2 kg / cm 2 . The time required for this step is 2 seconds for loading, 5 seconds for heating the substrate, 3 seconds for wiring, and 3 seconds for pressurizing and heating. afterwards,
It took out in 2 seconds. That is, this process is completed in about 15 seconds. Conventionally, it takes about 1 hour in total for the paste-like spot applying process and the drying process. Therefore, the manufacturing method of this example has higher mass productivity than the conventional method. Also, when fixing the copper wire to the effective surface of the photovoltaic element,
A method was used in which a hot-melt conductive adhesive was applied to a copper wire in advance and then fixed by heating and pressing.
【００５０】さて、表２は、従来のペーストの印刷後に
導体をとりつけた集電電極を持つ光起電力素子Ａと、本
例にて示した構成の集電電極を持つ光起電力素子Ｂに対
して太陽電池として必要な諸特性評価をした結果であ
る。尚、この結果は、３０ｃｍ×３０ｃｍの光起電力素
子にそれぞれの電極を形成したときの場合である。 By the way, Table 2 shows a photovoltaic element A having a collector electrode to which a conductor is attached after printing a conventional paste, and a photovoltaic element B having a collector electrode having the structure shown in this example. On the other hand, it is a result of evaluating various characteristics required for a solar cell. In addition, this result is the case when each electrode was formed in the photovoltaic element of 30 cm x 30 cm.
【００５１】本例の光起電力素子Ｂは、前記銅ワイヤー
と前記銅箔とが熱圧着のみで固定されている為、導電性
および信頼性が心配される。しかし、従来の光起電力素
子Ａのシリーズ抵抗Ｒｓが３０．３Ωｃｍ2であるのに
対して、本例の光起電力素子ＢのＲｓは２４．６Ωｃｍ
2であった。シリーズ抵抗Ｒｓは、低いほど好ましいこ
とから、本例にて示した構成の集電電極を持つ光起電力
素子は、導電性については問題ないと判断される。ま
た、本例の光起電力素子Ｂは、変換効率としても満足し
得る７．８２％が得られた。さらに、図６に示すような
半田付け、あるいはペーストのスポット状塗布を施した
ものと同様に温湿度サイクルテストをした結果、本例の
光起電力素子Ｂでも劣化率５％未満であったことから、
長期信頼性も十分あることが確認できた。In the photovoltaic element B of this example, since the copper wire and the copper foil are fixed only by thermocompression bonding, the conductivity and reliability are concerned. However, while the series resistance Rs of the conventional photovoltaic element A is 30.3 Ωcm 2 , the Rs of the photovoltaic element B of this example is 24.6 Ωcm.
Was 2 . Since the series resistance Rs is preferably as low as possible, it is judged that the photovoltaic element having the collector electrode having the configuration shown in this example has no problem in conductivity. In addition, the photovoltaic element B of this example had a satisfactory conversion efficiency of 7.82%. Further, the temperature-humidity cycle test was performed in the same manner as the soldering or the spot-like coating of the paste as shown in FIG. 6, and as a result, the deterioration rate of the photovoltaic element B of this example was less than 5%. From
It was confirmed that long-term reliability was also sufficient.
【００５２】以上の結果から、本発明による電極構造は
簡易な工程で高い初期特性と長期信頼性が得られること
が判明した。From the above results, it was found that the electrode structure according to the present invention can obtain high initial characteristics and long-term reliability in a simple process.
【００５３】（実施例２）本実施例では、実施例１と以
下の４点が異なる。 （１）図１の部材１０４を、厚さ１００μｍの銀箔とし
た点。 （２）図１の部材１０５を、直径１００μｍのアルミワ
イヤーに予め熱硬化性の導電性接着剤を３０〜５０μｍ
塗布しておいたものとした点。 （３）熱硬化性の導電性接着剤として、ブチラール樹脂
にブロックイソシアネートとカーボンフィラーとを分散
させたものを用いた点。 （４）集電電極をホットプレス機によって前記導体に固
定する工程内の時間配分を変更し、その後にポストキュ
アー工程を追加した点。Example 2 This example is different from Example 1 in the following four points. (1) The member 104 of FIG. 1 is a silver foil having a thickness of 100 μm. (2) The member 105 of FIG. 1 is preliminarily coated with a thermosetting conductive adhesive on an aluminum wire having a diameter of 100 μm in an amount of 30 to 50 μm.
Points that have been applied. (3) A point that a block isocyanate and a carbon filler are dispersed in butyral resin is used as the thermosetting conductive adhesive. (4) The time distribution in the step of fixing the collector electrode to the conductor by a hot press machine was changed, and a post cure step was added after that.
【００５４】他の点は、実施例１と同様とした。Other points were the same as in Example 1.
【００５５】本実施例で用いた集電電極をホットプレス
機によって前記導体に固定する工程の内容と必要時間
は、基板搬入に２秒間、布線に３秒間、基板加熱に５秒
間、加圧加熱に１０秒間である。その後、２秒間で取り
出した。また、その後のポストキュアー工程とは、ＩＲ
ヒーターによる５秒間加熱である。The process of fixing the current collecting electrode used in this example to the conductor with a hot press machine and the required time are as follows: 2 seconds for loading the substrate, 3 seconds for wiring, and 5 seconds for heating the substrate. It takes 10 seconds to heat. Then, it was taken out in 2 seconds. The post-curing process after that is IR
Heating with a heater for 5 seconds.
【００５６】この方法により、前記アルミワイヤーと前
記銀箔とが固定される。By this method, the aluminum wire and the silver foil are fixed.
【００５７】本例の集電電極を有する光起電力素子Ｃに
おいては、シリーズ抵抗Ｒｓが２７．６Ωｃｍ2、変換
効率が７．８５％という結果（表２）が得られた。すな
わち、図１の部材１０４や１０５などを変えても、ポス
トキュアー工程を設けた場合には、電極構造を簡易な工
程で作製でき、かつ高い初期特性が電気的に得られるこ
とが確認された。さらに、図６に示すような半田付け、
あるいはペーストのスポット状塗布を施したものと同様
に温湿度サイクルテストをした結果、本例の光起電力素
子Ｃでも劣化率５％未満であったことから、長期信頼性
も十分あることが確認できた。In the photovoltaic device C having the collector electrode of this example, the series resistance Rs was 27.6 Ωcm 2 and the conversion efficiency was 7.85% (Table 2). That is, it was confirmed that, even if the members 104 and 105 in FIG. 1 were changed, when the post cure process was provided, the electrode structure could be produced by a simple process and high initial characteristics could be electrically obtained. . Furthermore, soldering as shown in FIG.
Alternatively, the temperature-humidity cycle test was carried out in the same manner as in the case where the paste was applied in spots, and it was confirmed that the photovoltaic element C of this example also had a deterioration rate of less than 5%. did it.
【００５８】（実施例３）本実施例では、実施例１と以
下の４点が異なる。 （１）図１の部材１０４を、厚さ１μｍ程度の錫メッキ
を施した１００μｍ厚のアルミ箔とした点。 （２）図１の部材１０５を、直径１００μｍの銀ワイヤ
ーに予め熱硬化性の導電性接着剤を４０〜５０μｍ塗布
しておいたものとした点。 （３）熱硬化性の導電性接着剤として、ウレタン樹脂に
ブロックイソシアネートとグラファイト、ＺｎＯを分散
させたものを用いた点。 （４）銀ワイヤーに熱硬化性の導電性接着剤を塗布する
工程において、ワイヤーの速度とＩＲ炉の設定温度を変
更し、かつ集電電極をホットプレス機によって前記導体
に固定する工程内の時間配分を変更した点。(Third Embodiment) This embodiment is different from the first embodiment in the following four points. (1) The member 104 of FIG. 1 is an aluminum foil having a thickness of about 1 μm and having a thickness of about 1 μm, which is plated with tin. (2) The member 105 shown in FIG. 1 is obtained by applying a thermosetting conductive adhesive to a silver wire having a diameter of 100 μm in advance by 40 to 50 μm. (3) As the thermosetting conductive adhesive, a urethane resin in which blocked isocyanate, graphite and ZnO are dispersed is used. (4) In the step of applying the thermosetting conductive adhesive to the silver wire, the step of changing the speed of the wire and the set temperature of the IR furnace and fixing the collector electrode to the conductor by a hot press machine Changes in time allocation.
【００５９】他の点は、実施例１と同様とした。Other points were the same as in Example 1.
【００６０】本例で用いたワイヤーの速度は０．５ｍ／
ｍｉｎであり、ＩＲ炉の設定温度は１４５℃である。ま
た、本例で用いた集電電極をホットプレス機によって前
記導体に固定する工程の内容と必要時間は、基板搬入に
２秒間、布線に３秒間、基板加熱に５秒間、加圧加熱に
２０秒間である。その後、２秒間で取り出した。The speed of the wire used in this example is 0.5 m /
min, and the set temperature of the IR furnace is 145 ° C. In addition, the content and time required for fixing the current collecting electrode used in this example to the conductor with a hot press machine are as follows: 2 seconds for loading the substrate, 3 seconds for wiring, 5 seconds for heating the substrate, and 5 seconds for heating under pressure. 20 seconds. Then, it was taken out in 2 seconds.
【００６１】この方法により、前記銀ワイヤーと前記錫
メッキアルミ箔とが固定される。By this method, the silver wire and the tin-plated aluminum foil are fixed.
【００６２】本例の集電電極を有する光起電力素子Ｄに
おいては、シリーズ抵抗Ｒｓが２７．９Ωｃｍ2、変換
効率が７．７２％という結果（表２）が得られた。すな
わち、図１の部材１０４や１０５などを変えても、銀ワ
イヤーに熱硬化性の導電性接着剤を塗布する工程におい
て、適当なワイヤーの速度とＩＲ炉の設定温度を選択し
た場合には、電極構造を別な材料で作製でき、かつ高い
初期特性が電気的に得られることが確認された。さら
に、図６に示すような半田付け、あるいはペーストのス
ポット状塗布を施したものと同様に温湿度サイクルテス
トをした結果、本例の光起電力素子Ｄでも劣化率５％未
満であったことから、長期信頼性も十分あることが確認
できた。In the photovoltaic device D having the collector electrode of this example, the series resistance Rs was 27.9 Ωcm 2 and the conversion efficiency was 7.72% (Table 2). That is, even if the members 104 and 105 shown in FIG. 1 are changed, in the step of applying the thermosetting conductive adhesive to the silver wire, if an appropriate wire speed and IR set temperature are selected, It was confirmed that the electrode structure could be made of another material and that high initial characteristics could be obtained electrically. Further, as a result of a temperature / humidity cycle test performed in the same manner as in the case where soldering or spot application of paste as shown in FIG. 6 was performed, it was found that the photovoltaic device D of this example also had a deterioration rate of less than 5%. From this, it was confirmed that long-term reliability is also sufficient.
【００６３】[0063]
（請求項１）以上説明したように、請求項１に係る発明
によれば、線状の金属体を電極形成面に配置して硬化さ
せるとき、外部出力用の導体も前記の導電性接着剤を用
いて同時に固定することが可能となるため、図１の部材
１０４や部材１０５、および熱硬化性の導電性接着剤な
どの選択の幅を広くとることが可能となる。その結果、
電気的な特性や長期的な信頼性を保ちながら、低コスト
化を図ることが可能となる。(Claim 1) As described above, according to the invention of claim 1, when the linear metal body is arranged on the electrode forming surface and cured, the conductor for external output is also the conductive adhesive. Since it is possible to fix them at the same time using, it is possible to widen the selection range of the members 104 and 105 of FIG. 1, the thermosetting conductive adhesive, and the like. as a result,
It is possible to reduce costs while maintaining electrical characteristics and long-term reliability.
【００６４】（請求項６）請求項６に係る発明によれ
ば、従来の集電電極と外部取り出し用電極とを接続する
際、必要であった導電性接着剤の塗布および硬化作業が
全て割愛できるため、作業工程を簡略化することができ
た。また、線状の金属体を電極形成面に配置して硬化さ
せるとき、外部出力用の導体も前記の導電性接着剤を用
いて同時に固定することが可能となるため、量産ライン
化が容易に構築可能となる。その結果、低コストで、か
つ柔軟な対応性を有する生産が実現できる。(Claim 6) According to the invention of claim 6, when the conventional collecting electrode and the external lead-out electrode are connected, the work of applying and curing the conductive adhesive is omitted. Therefore, the work process can be simplified. Further, when the linear metal body is arranged on the electrode formation surface and cured, the conductor for external output can also be fixed at the same time by using the conductive adhesive, which facilitates mass production line production. It can be constructed. As a result, it is possible to realize a low-cost and flexible production.
【図１】実施例１に係る電極構造の該略図である。1 is a schematic view of an electrode structure according to Example 1. FIG.
【図２】実施例１に係る光起電力素子の該略図である。FIG. 2 is a schematic view of the photovoltaic element according to Example 1.
【図３】実施例１に係る線状の金属体に予め全長にわた
って導電性接着剤を塗布する装置の該略図である。FIG. 3 is a schematic view of an apparatus for applying a conductive adhesive in advance over the entire length of a linear metal body according to the first embodiment.
【図４】実施例１に係る線状の金属体を導体に導電性接
着剤を用いて固定する装置の該略図である。FIG. 4 is a schematic view of an apparatus for fixing a linear metal body to a conductor using a conductive adhesive according to the first embodiment.
【図５】従来例に係る光起電力素子モジュールの該略図
である。FIG. 5 is a schematic view of a photovoltaic device module according to a conventional example.
【図６】従来例に係る光起電力素子モジュールの劣化率
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a deterioration rate of a photovoltaic element module according to a conventional example.
１０１ 光起電力素子、 １０４、５０９ 絶縁性テープ、 １０６、５０７ バスバー導体電極、 １０７、５０６ 集電電極、 ２０１、５０１ 基板、 ２０２、５０２ 裏面電極層、 ２０３、５０３ 半導体層、 ２０４、５０４ 表面電極層。 101 photovoltaic element, 104, 509 insulating tape, 106, 507 bus bar conductor electrode, 107, 506 current collecting electrode, 201, 501 substrate, 202, 502 back electrode layer, 203, 503 semiconductor layer, 204, 504 surface electrode layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤崎 達雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuo Fujisaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.
Claims (6)
力素子と、該光起電力素子の有効面にあって該光起電力
素子から発生する電力を集電すべく配置された線状の金
属体と、該線状の金属体からの電力を集約して該光起電
力素子の外に導出するための導体とを少なくとも有する
光起電力素子の電極構造において、該線状の金属体と該
導体とが、該線状の金属体に予め全長にわたって塗布さ
れた導電性接着剤を用いて固定されていることを特徴と
する光起電力素子の電極構造。1. A photovoltaic element for generating an electromotive force by sunlight, and a linear element arranged on an effective surface of the photovoltaic element to collect electric power generated by the photovoltaic element. In the electrode structure of the photovoltaic element, which has at least a metal body and a conductor for collecting electric power from the linear metal body and leading it to the outside of the photovoltaic element, the linear metal body and An electrode structure of a photovoltaic element, wherein the conductor is fixed to the linear metal body by using a conductive adhesive applied over the entire length in advance.
ケル、アルミのうち少なくとも一つの素材からなること
を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子の電極構
造。2. The electrode structure of a photovoltaic element according to claim 1, wherein the linear metal body is made of at least one material of copper, silver, gold, nickel, and aluminum.
脂からなることを特徴とする請求項１に記載の光起電力
素子の電極構造。3. The electrode structure of a photovoltaic element according to claim 1, wherein the conductive adhesive is made of hot melt resin.
なることを特徴とする請求項１に記載の光起電力素子の
電極構造。4. The electrode structure for a photovoltaic element according to claim 1, wherein the conductive adhesive is made of a thermosetting resin.
錫のうち少なくとも一つの素材からなることを特徴とす
る請求項１に記載の光起電力素子の電極構造。5. The conductor is copper, silver, gold, aluminum, lead,
The electrode structure of the photovoltaic element according to claim 1, wherein the electrode structure is made of at least one material of tin.
力素子と、該光起電力素子の有効面にあって該光起電力
素子から発生する電力を集電すべく配置された線状の金
属体と、該線状の金属体からの電力を集約して該光起電
力素子の外に導出するための導体とを少なくとも有する
光起電力素子の電極構造の製造方法において、該線状の
金属体に予め全長にわたって前記導電性接着剤を塗布す
る工程と、該線状の金属体を該導体に前記導電性接着剤
を用いて固定する工程とを少なくとも有することを特徴
とする光起電力素子の電極構造の製造方法。6. A photovoltaic element for generating an electromotive force by sunlight, and a linear element arranged on an effective surface of the photovoltaic element to collect electric power generated by the photovoltaic element. In the method for manufacturing an electrode structure of a photovoltaic element, which comprises at least a metal body and a conductor for collecting electric power from the linear metal body and leading the electric power to the outside of the photovoltaic element, Photovoltaic process comprising at least a step of applying the conductive adhesive to the metal body in advance over the entire length thereof, and a step of fixing the linear metal body to the conductor using the conductive adhesive. Method for manufacturing electrode structure of device.
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
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- 1994-05-19 JP JP6105249A patent/JPH07321351A/en active Pending
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