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TW201310674A - 太陽能電池模組及其製造方法 - Google Patents

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TW201310674A
TW201310674A TW101124374A TW101124374A TW201310674A TW 201310674 A TW201310674 A TW 201310674A TW 101124374 A TW101124374 A TW 101124374A TW 101124374 A TW101124374 A TW 101124374A TW 201310674 A TW201310674 A TW 201310674A
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Yosuke Ishii
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Sanyo Electric Co
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Abstract

本發明提供一種具有改善的光電轉換效率的太陽能電池模組及其製造方法。配線(32)具有第一線狀部(32a)和第二線狀部(32b)。第一線狀部(32a)的至少一部分配置在第一電極(21)的指狀部(21a)上。第一線狀部(32a)與第一電極(21)的指狀部(21a)電性連接。第二線狀部(32b)的至少一部分配置在第二電極(22)的指狀部(22a)上。第二線狀部(32b)與第二電極(22)的指狀部(22a)電性連接。第一和第二線狀部(32a、32b)的一個比另一個寬度窄。

Description

太陽能電池模組及其製造方法
本發明關於太陽能電池模組及其製造方法。
近年，作為環境負荷小的能源，對太陽能電池模組的關注正在提高。太陽能電池模組，例如如專利文獻1等所述，具備用配線部件電性連接的複數個太陽能電池。
(現有技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2009-266848號公報
在與受光面相反的背面設置有第一和第二電極的背面黏合型的太陽能電池中，第一和第二電極分別具有複數個指狀部。第一電極的指狀部和第二電極的指狀部，沿著與指狀部的延伸方向垂直的方向交替地配置。因此，將配線部件的一側與相鄰的太陽能電池的一個太陽能電池的第一電極的指狀部連接，並且要與另一個太陽能電池的第二電極的指狀部連接的情況下，需要使太陽能電池與配線部件高精確度地定位。定位不充分時，光電轉換效率可能會降低。
本發明的主要目的在於提供一種具有改善的光電轉換效率的太陽能電池模組及其製造方法。
本發明的太陽能電池模組具備複數個太陽能電池、配線部件和黏合層。複數個太陽能電池具有光電轉換部和第一、第二電極。第一和第二電極配置在光電轉換部的一個主面上。配線部件將相鄰的太陽能電池中的一個太陽能電池的第一電極與另一個太陽能電池的第二電極電性連接。黏合層將配線部件與太陽能電池黏合。配線部件具有絕緣性基板和配線。配線設置在絕緣性基板。第一和第二電極分別具有複數個指狀部。配線具有第一線狀部和第二線狀部。第一線狀部至少一部分配置在第一電極的指狀部上。第一線狀部與第一電極的指狀部電性連接。第二線狀部至少一部分配置在第二電極的指狀部上。第二線狀部與第二電極的指狀部電性連接。第一和第二線狀部的一個比另一個寬度窄。
本發明的太陽能電池模組的製造方法，具備：準備複數個太陽能電池的步驟，上述太陽能電池具有光電轉換部和在光電轉換部的一個主面上配置的具有複數個指狀部的第一和第二電極；準備配線部件的步驟，上述配線部件具有絕緣性基板和在絕緣性基板上設置的配線，上述配線包括第一和第二線狀部，並且第一和第二線狀部的一個比另一個寬度窄；以配線部件的第一線狀部的至少一部分位於太陽能電池的第一電極的上述指狀部上、並且配線部件的第二線狀部的至少一部分位於另一個太陽能電池的第二電極的指狀部上的方式，將太陽能電池與配線部件電性連接的步驟。
根據本發明，能夠提供一種具有改善的光電轉換效率的太陽能電池模組及其製造方法。
以下說明實施本發明的較佳方式的一例。但是，下述的實施方式只是舉例表示。本發明不限定於以下的實施方式。
此外，在實施方式等中參照的各圖式中，對於實質上具有相同功能的部件用相同的符號參照。此外，在實施方式等中所參照的圖式，是示意性地記載的圖，圖式中描繪的物體的尺寸的比率等可能與現實的物體的尺寸的比率等不同。圖式相互間物體的尺寸比率等也可能不同。具體的物體的尺寸比率等應參考以下說明進行判斷。
(太陽能電池模組1)
如第1圖所示，太陽能電池模組1具備太陽能電池串列10。太陽能電池串列10配置於位於受光面一側的第一保護部件11和位於背面一側的第二保護部件12之間。在第一保護部件11和第二保護部件12之間設置有填充材料層13。太陽能電池串列10被填充材料層13密封。
第一保護部件11例如能夠用玻璃基板、樹脂基板等構成。第二保護部件12例如能夠用樹脂片、內設金屬箔的樹脂片、玻璃基板、樹脂基板等構成。填充材料層13，例如能夠用乙烯乙酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)等樹脂構成。
太陽能電池串列10具備沿第一方向(x方向)配置的複數個太陽能電池20。複數個太陽能電池20藉由配線部件30電性連接。
如第2圖所示，複數個太陽能電池20分別具有光電轉換部23。光電轉換部23在受光時生成電子、空穴等載流子。
光電轉換部23在一個主面上具有p型表面和n型表面。光電轉換部23例如還可以具有：具有一種導電型的半導體基板；第一半導體層，其配置在半導體基板的一個主面的一部分上，具有另一種導電型；第二半導體層，其配置在半導體基板的一個主面的沒有配置第一半導體層的部分的至少一部分上，具有一種導電型。該情況下，由第一和第二半導體層的一個表面構成p型表面，由另一個表面構成n型表面。可以在第一和第二半導體層各自與半導體基板之間，配置例如數Å至250Å程度的實質上不參與發電的程度的厚度的、實質上本徵的i型半導體層。
此外，光電轉換部23，例如也能夠以在一個主面露出的方式定位，由設置有p型摻雜劑擴散區域和n型摻雜劑擴散區域的半導體基板構成。
在光電轉換部23的一個主面23a上，配置有第一和第二電極21、22。具體而言，在p型表面和n型表面中的一個上配置有第一電極21，在另一個上配置有第二電極22。
第一和第二電極21、22分別設置為梳齒狀。第一和 第二電極21、22分別具有複數個指狀部21a、22a和匯流條(bus bar)部21b、22b。複數個指狀部21a、22a分別沿第一方向(x方向)延伸。複數個指狀部21a、22a沿著與第一方向(x方向)垂直的第二方向(y方向)相互隔開間隔地配置。
複數個指狀部21a與匯流條部21b電性連接。匯流條部21b配置在複數個指狀部21a的x方向上的一側。匯流條部21b設置為在太陽能電池20的x方向上的一方側端部從y方向的一方側端部遍及到另一方側端部。
複數個指狀部22a與匯流條部22b電性連接。匯流條部22b配置在複數個指狀部22a的x方向上的另一方側。匯流條部22b設置為在太陽能電池20的x方向上的另一方側端部從y方向的一方側端部遍及到另一方側端部。
複數個太陽能電池20藉由配線部件30電性連接。具體而言，在第一方向(x方向)上相鄰的太陽能電池20中的一個太陽能電池20的第一電極21與另一個的太陽能電池的第二電極22藉由配線部件30電性連接。
配線部件30與太陽能電池20藉由第4圖所示的黏合層40黏合。黏合層40例如能夠用焊錫等金屬、樹脂黏合劑的硬化物等構成。黏合層40較佳包含樹脂黏合劑的硬化物和在硬化物中散佈的導電性粒子。
配線部件30具有絕緣性基板31和在絕緣性基板31上設置的配線32。配線32將第一方向(x方向)上相鄰的太陽能電池20中的一個太陽能電池20的第一電極21與另一 個太陽能電池的第二電極22電性連接。
此處，說明配線32設置在絕緣性基板31的太陽能電池20一側的主面上的例子。但是，配線32的一部分例如也可以設置在絕緣性基板31的內部。
絕緣性基板31例如能夠用樹脂、陶瓷等絕緣材料構成。絕緣性基板31也可以具有可撓性。其中，本發明中，“基板”包括“片”和“膜”。
配線32例如能夠用Cu、Al、Ag等金屬、含有這些金屬中的至少一種的合金等構成。
配線32具有第一線狀部32a和第二線狀部32b，第一和第二線狀部32a、32b沿著第一和第二指狀部21a、22a延伸的方向即第一方向(x方向)延伸。
第一線狀部32a的至少一部分配置於在第一方向(x方向)上相鄰的太陽能電池20中的一個太陽能電池20的第一電極21的指狀部21a上。第一線狀部32a不通過匯流條部21b與第一電極21的指狀部21a電性連接。第一線狀部32a也可以通過第一電極21的匯流條部21b與指狀部21a電性連接。
第二線狀部32b的至少一部分配置於在第一方向(x方向)上相鄰的太陽能電池20的另一個太陽能電池20的第二電極22的指狀部22a上。第二線狀部32b不通過匯流條部22b與第二電極22的指狀部22a電性連接。第二線狀部32b也可以通過第二電極22的匯流條部22b與指狀部22a電性連接。
如第3圖所示，配線32的第一線狀部32a的第二方向(y方向)上的寬度W1，比第二線狀部32b的第二方向(y方向)上的寬度W2窄。
第一線狀部32a的寬度W1相對於第二線狀部32b的寬度W2的比(W1/W2)過小時，寬度小的第一線狀部32a的電阻可能會增大。第一和第二線狀部32a、32b的寬度的比過大時，第二線狀部32b可能會容易與指狀部21a接觸。因此，W1/寬度W2較佳為1/2至3/4程度。
第一線狀部32a的寬度W1相對於位於第一線狀部32a之下的指狀部21a的第二方向(y方向)上的寬度W21的比(W1/W21)，較佳為1/4至1/2程度，更佳為1/4至1/3程度。
第二線狀部32b的寬度W2相對於指狀部22a的第二方向(y方向)上的寬度W22的比(W2/寬度W22)，較佳為1/4至2/3程度，更佳為1/3至1/2程度。
指狀部21a的寬度W21較佳比指狀部22a的寬度W22寬。該情況下，較佳為將包括寬度廣的指狀部21a的第一電極21作為用以收集少數載流子的電極，將包括寬度窄的指狀部22a的第二電極22作為用以收集多數載流子的電極。該情況下，能夠將少數載流子在被指狀部21a收集之前必須移動的距離縮短。因而，能夠抑制少數載流子的複合，所以能夠改善太陽能電池模組1的光電轉換效率。
從實現進一步改善的光電轉換效率的觀點出發，較佳為指狀部22a的寬度W22相對於指狀部21a的寬度W21的 比(W22/W21)為2/3至7/8程度。
(太陽能電池模組1的製造方法)
接著，說明太陽能電池模組1的製造方法的一例。
首先，準備複數個太陽能電池20和配線部件30。
接著，以配線部件30的第二線狀部32b的至少一部分位於太陽能電池20的第二電極22的指狀部22a上、並且配線部件30的第一線狀部32a的至少一部分位於另一太陽能電池20的第一電極21的指狀部21a上的方式，配置兩個太陽能電池20和配線部件30。在該狀態下，用黏合劑將各太陽能電池20和配線部件30黏合，並且將一個太陽能電池20的第一電極21的指狀部21a與另一個太陽能電池20的第二電極22的指狀部22a電性連接。藉由至少進行一次該黏合步驟，製造太陽能電池串列10。
接著，使用填充材料層13將太陽能電池串列10密封在第一和第二保護部件11、12之間。具體而言，例如在第二保護部件12上載置用以構成填充材料層13的EVA片等樹脂片。在該樹脂片上載置太陽能電池串列10，再在其上載置用以構成填充材料層13的EVA片等樹脂片，進而再在其上載置第一保護部件11。藉由在減壓氣氛下對它們進行層壓(laminate)，能夠使太陽能電池模組1完成。
如以上說明，本實施方式中，第一線狀部32a的寬度W1比第二線狀部32b的寬度W2窄。因此，在第一線狀部32a與指狀部21a的定位精確度低的情況下，也能夠抑制第一線狀部32a與指狀部22a接觸。因而，能夠得到改善 的光電轉換效率。
此外，指狀部22a的寬度W22比指狀部21a的寬度W21窄的情況下，在寬度窄的指狀部22a連接寬度寬的第二線狀部32b，在寬度寬的指狀部21a連接寬度窄的第一線狀部31a。該情況下，在寬度窄的指狀部22a連接寬度寬的第二線狀部32b時，只要進行高精度的定位，則在寬度寬的指狀部21a連接寬度窄的第一線狀部32a時，就不需要高精確度的定位。由此，配線部件32向指狀部21a、22a的連接變得容易。因而，用配線部件30連接複數個太陽能電池20變得容易，太陽能電池模組1的製造變得容易。
此外，不需要為了控制第一線狀部32a與指狀部22a的接觸而進行太陽能電池20與配線部件30的高精度的定位。由此，能夠容易地進行複數個太陽能電池20的利用配線部件30的連接。因而，能夠容易地製造太陽能電池模組1。即，太陽能電池模組1容易製造。
從使太陽能電池模組1的製造更加容易、且得到改善的光電轉換效率的觀點出發，第一線狀部32a的寬度W1相對於第二線狀部32b的寬度W2的比(W1/W2)較佳為3/4以下，更佳為2/3以下。但是W1/W2過小時，太陽能電池模組1的輸出可能會降低。因而，W1/W2較佳為1/3以上，更佳為1/2以上。
此外，本實施方式中，位於寬度窄的第一線狀部32a的下方的第一指狀部21a設置為比第二指狀部22a寬度寬。因此，能夠進一步減小第一線狀部32a的寬度W1相對 於第一指狀部21a的寬度W21的比(W1/W21)。因而，對用以控制第一線狀部32a與指狀部22a接觸的太陽能電池20與配線部件30的定位精確度的要求進一步降低。因而，能夠更加容易地製造太陽能電池模組1。
從使太陽能電池模組1的製造更加容易的觀點出發，W1/W21較佳為1/2以下，更佳為1/3以下。W2/W22較佳為2/3以下，更佳為1/2以下。但是，W1/W21、W2/W22過小時，第一和第二線狀部32a、32b的電阻可能會變得過高。因而，W1/W21和W2/W22分別較佳為1/4以上，更佳為1/3以上。
其中，本發明也包括此處沒有記載的各種實施方式。例如，第二線狀部的寬度也可以比第一線狀部的寬度窄。
也可以是第一和第二線狀部中寬度窄的線狀部的至少一部分，位於第一和第二電極的指狀部中寬度窄的指狀部上，並且寬度寬的線狀部的至少一部分位於寬度寬的指狀部上。
此外，第一和第二線狀部中寬度窄的線狀部的長度，也可以比第一和第二線狀部中寬度寬的線狀部的長度長。由此，能夠降低寬度窄的線狀部與第一電極或第二電極的接觸電阻。
也可以，在使兩個太陽能電池中的一個太陽能電池與配線部件定位並電性連接之後，進行另一個太陽能電池和電性連接在一個太陽能電池的配線部件的定位，並且進行電性連接。
因而，本發明的技術範圍根據上述說明僅由妥當的專利申請的範圍的發明指定事項制定。
1‧‧‧太陽能電池模組
20‧‧‧太陽能電池
21‧‧‧第一電極
21a、22a‧‧‧指狀部
21b、22b‧‧‧匯流條部
22‧‧‧第二電極
23‧‧‧光電轉換部
23a‧‧‧光電轉換部的主面
30‧‧‧配線部件
31‧‧‧絕緣性基板
32‧‧‧配線
32a‧‧‧第一線狀部
32b‧‧‧第二線狀部
40‧‧‧黏合層
第1圖是本發明的一個實施方式的太陽能電池模組的概略剖面圖。
第2圖是本發明的一個實施方式中的太陽能電池的概略後視圖。
第3圖是本發明的一個實施方式中的太陽能電池串列的概略後視圖。
第4圖是第3圖的線IV-IV上的概略剖面圖。
21‧‧‧第一電極
21a、22a‧‧‧指狀部
21b、22b‧‧‧匯流條部
22‧‧‧第二電極
30‧‧‧配線部件
32‧‧‧配線
32a‧‧‧第一線狀部
32b‧‧‧第二線狀部

Claims (7)

  1. 一種太陽能電池模組，包括：複數個太陽能電池，其具有光電轉換部和在前述光電轉換部的一個主面上配置的第一和第二電極；配線部件，其將相鄰的前述太陽能電池中的一個太陽能電池的前述第一電極和另一個太陽能電池的前述第二電極電性連接；及黏合層，其將前述配線部件和前述太陽能電池黏合；前述配線部件具有絕緣性基板和在前述絕緣性基板上設置的配線，前述第一和第二電極分別具有複數個指狀部，前述配線具有第一線狀部和第二線狀部，前述第一線狀部的至少一部分配置在前述第一電極的前述指狀部上，並且與前述第一電極的前述指狀部電性連接，前述第二線狀部的至少一部分配置在前述第二電極的前述指狀部上，並且與前述第二電極的前述指狀部電性連接，前述第一和第二線狀部的一個比另一個寬度窄。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的太陽能電池模組，其中，前述第一線狀部的寬度比前述第二線狀部的寬度窄，前述第一線狀部的寬度相對於前述第二線狀部的寬度的比(第一線狀部的寬度/第二線狀部的寬度)是 1/3至3/4。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的太陽能電池模組，其中，前述第一線狀部的寬度比前述第二線狀部的寬度窄，前述第一電極的前述指狀部的寬度比前述第二電極的前述指狀部的寬度寬。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的太陽能電池模組，其中，前述第一電極是收集少數載流子的電極，前述第二電極是收集多數載流子的電極。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的太陽能電池模組，其中，前述第一線狀部的寬度相對於前述第一電極的前述指狀部的寬度的比(第一線狀部的寬度/第一電極的前述指狀部的寬度)是1/4至1/3。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的太陽能電池模組，其中，前述第二線狀部的寬度相對於前述第二電極的前述指狀部的寬度的比(第二線狀部的寬度/第二電極的前述指狀部的寬度)，是1/3至1/2。
  7. 一種太陽能電池模組的製造方法，包括：準備複數個太陽能電池的步驟，前述太陽能電池具有光電轉換部和在前述光電轉換部的一個主面上配置的具有複數個指狀部的第一以及第二電極； 準備配線部件的步驟，前述配線部件具有絕緣性基板和配線，前述配線設置於前述絕緣性基板並且包括第一和第二線狀部，前述第一和第二線狀部的一個比另一個寬度窄；以前述配線部件的前述第一線狀部的至少一部分位於前述太陽能電池的前述第一電極的前述指狀部上、並且前述配線部件的前述第二線狀部的至少一部分位於另一個太陽能電池的前述第二電極的前述指狀部上的方式，將太陽能電池和配線部件電性連接的步驟。
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