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WO2011013814A2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2011013814A2
WO2011013814A2 PCT/JP2010/062929 JP2010062929W WO2011013814A2 WO 2011013814 A2 WO2011013814 A2 WO 2011013814A2 JP 2010062929 W JP2010062929 W JP 2010062929W WO 2011013814 A2 WO2011013814 A2 WO 2011013814A2
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WO
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electrode
solar cell
tab
finger
cell module
Prior art date
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PCT/JP2010/062929
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French (fr)
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WO2011013814A3 (ja
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茂治 平
幸弘 吉嶺
裕幸 神納
智規 田部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Priority to CN201080033883.6A priority patent/CN102473755B/zh
Priority to BR112012002039A priority patent/BR112012002039A2/pt
Priority to MX2012001289A priority patent/MX2012001289A/es
Priority to AU2010278095A priority patent/AU2010278095A1/en
Priority to EP10804560.0A priority patent/EP2461367B1/en
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Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module, and relates to a solar cell module including a plurality of solar cells connected to each other by connecting electrodes formed on the surface of the solar cell with a wiring material.
  • the solar cell module has a structure in which a plurality of solar cells are electrically connected in series and / or in parallel by a wiring material electrically connected to electrodes on the surface.
  • solder is used for the connection between the electrode of the solar cell and the wiring member when the solar cell module is manufactured. Solder is widely used because it is excellent in connection reliability such as conductivity and fixing strength, is inexpensive and versatile.
  • Wiring connection using a resin adhesive is performed by placing the resin adhesive between the electrode of the solar cell and the wiring material, and heating the solar cell and the wiring material while relatively pressing the wiring material. It is connected to the electrode of the solar cell.
  • the wiring material and the solar cell are relatively pressurized and connected. Part of the pressure at this time is transmitted to the solar cell through the electrode.
  • a shear stress may be applied to the substrate of the solar cell, resulting in cracks in the substrate and a decrease in yield. There is a problem of doing. In particular, as the solar cell becomes thinner, it becomes important to deal with shear stress.
  • the applicant of the present invention has a plurality of first finger electrodes disposed on the light receiving surface and connected to the wiring material, and a plurality of second finger electrodes disposed on the back surface and connected to the wiring material.
  • the solar cell module which has a finger electrode and has arrange
  • Patent Document 2 it is ideal that the finger electrode 110 disposed on the light receiving surface side of the solar cell 1 and the finger electrode 120 disposed on the back surface side coincide with each other as shown in FIG. .
  • a resin adhesive is disposed between the wiring material 20 and each finger electrode in a state in which the positions of the finger electrodes 110 on the front and back sides coincide with each other, and the wiring material 20 is connected to the solar cell 1 as indicated by arrows in the figure. Pressurize in the direction of.
  • the resin adhesive is not shown.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell module that has been made in view of the above-described conventional circumstances and can improve the yield.
  • the present invention is a solar cell module comprising a plurality of solar cells connected to each other by a wiring material, wherein the solar cells are disposed on a light receiving surface and are connected to the wiring material by a plurality of surface side fingers.
  • An electrode and a plurality of back surface side finger electrodes disposed on the back surface and connected to the wiring material, and the wiring material is connected to at least one finger electrode of the front surface side finger electrode and the back surface side finger electrode
  • An auxiliary electrode portion for covering a region wider than the other finger electrode is provided in a region that is formed and is opposed to the other finger electrode.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in which a main part of a cross section along line A-A ′ of FIG. It is a top view which shows a solar cell, (a) is the light-receiving surface (front surface) side, (b) is seen from the back surface side.
  • It is a schematic plan view which shows the principal part of the solar cell which concerns on 1st Embodiment of this invention.
  • It is a schematic sectional drawing of the solar cell module of this invention. It is a schematic diagram which shows the connection process of the tab of the solar cell module of this invention.
  • FIG. 1 is a plan view of a solar cell in a solar cell module according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1
  • FIG. 4 is a plan view showing a solar cell, where (a) is a view from the light receiving surface side and (b) is a view from the back surface side.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing the main part of the solar cell.
  • the solar cell module includes a plurality of plate-like solar cells 1.
  • the solar cell 1 is made of a crystalline semiconductor composed of single crystal silicon or polycrystalline silicon having a thickness of about 0.15 mm, for example, and has a substantially square shape with a side of 125 mm. It is not limited, and other solar cells may be used.
  • an n-type region and a p-type region are formed, and a semiconductor junction for forming an electric field for carrier separation at an interface portion between the n-type region and the p-type region is formed. .
  • the solar cell 1 includes a surface electrode 11 on the light receiving surface.
  • the surface electrode 11 includes a plurality of finger electrodes 110 formed in parallel to each other. For example, about 55 finger electrodes 110 are formed with a finger electrode width of about 100 ⁇ m and a pitch of about 2 mm.
  • the solar cell 1 includes a back electrode 12 on the back surface.
  • the back surface electrode 12 includes a plurality of finger electrodes 120 formed in parallel to each other. For example, about 217 finger electrodes 120 with a finger electrode width of about 100 ⁇ m and a pitch of about 0.5 mm are formed.
  • Such front surface electrode 11 and back surface electrode 12 can be formed, for example, by screen printing a thermosetting or heat-baked silver paste. In addition, other methods such as vapor deposition, sputtering, or plating may be used.
  • the tab 20 is pasted at the position indicated by the broken line in the drawing.
  • the tab 20 is connected orthogonally to the finger electrodes 110 and 120.
  • the width a of the tab 20 is about 1.2 mm. In this case, although depending on the apparatus, the accuracy error of the tab attachment position due to the mechanical accuracy is about 0.2 mm.
  • the number of finger electrodes 110 of the front surface electrode 11 is smaller than the number of finger electrodes 120 of the back surface electrode 12.
  • the thickness of the finger electrode 110 of the front electrode 11 is made larger than the thickness of the finger electrode 120 of the back electrode 12, the resistance of the front electrode 11 can be reduced, and further the solar cell characteristics can be improved.
  • at least one of the finger electrodes 120b on the back surface side is arranged on the back surface at a position opposite to the finger electrodes 110 on the front surface.
  • the front and back finger electrodes are arranged so that one front surface finger electrode 110 faces every four back surface finger electrodes 120.
  • the electrode width of the finger electrode 120b on the back surface is such that the finger electrode 120b on the back surface electrode 12 exists on the back surface side of the surface electrode 11 opposite to the finger electrode 110. Is thickened. Specifically, the electrode width of the back-side finger electrode 120b at a position opposite to the front-side finger electrode 110 is about 200 ⁇ m, which is twice the electrode width of the front-side finger electrode 110. The finger electrode 120b having a thick electrode width forms an auxiliary electrode portion having a larger area than the electrode of the finger electrode 110.
  • the finger electrode 120 on the back surface located in the area where the finger electrode 110 on the front surface does not exist is about 100 ⁇ m in this embodiment. That is, the finger electrode 120 on the back surface located in the region where the finger electrode 110 on the front surface does not exist is narrower than the width of the finger electrode 120 b on the back surface facing the finger electrode 110 on the front surface.
  • the width of each finger electrode 120 on the back surface may be the same, but by doing this, the difference between the amount of silver used in the front electrode 11 and the amount of silver used in the back electrode 12 is reduced, Suppression of solar cell warpage due to differences in the amount of silver used is suppressed.
  • a method for manufacturing a solar cell module using the above-described solar cell 1 will be described.
  • a tab 20 as a wiring material is electrically connected to the front electrode 11 and the back electrode 12.
  • a resin adhesive is used to connect the tab 20 to the front electrode 11 and the back electrode 12.
  • a resin adhesive film 5 is used as the resin adhesive.
  • the resin adhesive film for example, an anisotropic conductive adhesive film is used, but not limited to this, an anisotropic conductive adhesive paste may be used.
  • the resin adhesive film 5 is disposed between the front electrode 11 and the back electrode 12 of the solar cell 1 and the tabs 20 and 20.
  • the resin adhesive film 5 is preferably the same as or slightly narrower than the width of the tab 20 to be connected.
  • the width of the resin adhesive film 5 is also set to 0.5 mm to 3 mm corresponding to the width of the tab 20.
  • three tabs 20 having a width of 1.2 mm are used.
  • the three resin adhesive films 5 having a width corresponding to the width of the tab 20 are disposed on the position where the tab 20 is bonded.
  • the resin adhesive film 5 may be wider than the width of the tab 20 as long as it has translucency after curing.
  • the tab 20 is composed of a copper thin plate 20a, and the surface of the tab may be coated with tin, solder, silver, or the like.
  • a coating layer 20b plated with tin is provided.
  • the coating layer 20b constitutes a soft conductor layer that is softer than the finger electrodes 110 and 120.
  • the tab 20 is pressed against the resin adhesive film 5, heat treatment is performed while pressing, and the adhesive layer of the resin adhesive film 5 is thermally cured to connect the tab 20 to the front electrode 11 and the back electrode 12.
  • the resin adhesive film 5 When the resin adhesive film 5 is an anisotropic conductive adhesive film, the resin adhesive film 5 includes at least an adhesive resin and conductive particles dispersed therein.
  • the adhesive resin component is composed of a composition containing a thermosetting resin.
  • a thermosetting resin For example, an epoxy resin, a phenoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, a urethane resin, or the like can be used.
  • thermosetting resins are used singly or in combination of two or more, and one or more thermosetting resins selected from the group consisting of epoxy resins, phenoxy resins and acrylic resins are preferable.
  • the conductive particles include metal particles such as gold particles, silver particles, copper particles, and nickel particles, or conductive or insulating core particles such as gold plating particles, copper plating particles, and nickel plating particles. Conductive particles formed by coating with a conductive layer such as a layer are used. *
  • one end side of the tab 20 is connected to the surface electrode 11 of the predetermined solar cell 1, and the other
  • the tabs 20 are arranged on the resin adhesive films 5 arranged on the front and back of the solar cell 1 so that the end side is connected to the back electrode 12 of another solar cell adjacent to the predetermined solar cell 1.
  • the solar cell 1 placed on a hot plate is pressed using a heater block at a pressure of about 3 MPa, and the tab 20 is pressed against the solar cell 1 side through the resin adhesive film 5.
  • the heater block and hot plate are heated at a temperature at which the resin adhesive component of the resin adhesive film 5 is thermally cured, for example, 120 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • the tab 20 is fixed by crimping, the tab 20 is fixed, and the solar cells 1 are electrically connected and arranged.
  • an anisotropic conductive resin film is used as the resin adhesive film 5, but an insulating resin adhesive film that does not include conductive particles can also be used as the resin adhesive film 5.
  • an insulating resin adhesive electrical connection is made by bringing a part of the surface of the front and back electrodes 11 and 12 into direct contact with the surface of the tab 20.
  • the tab 20 is formed by forming a conductive film softer than the collector electrodes 11 and 12 such as tin (Sn) or solder on the surface of a conductor such as copper foil, and a part of the surface electrode 11 and the back electrode 12. It is preferable that the connection is made so as to be embedded in the conductive film.
  • the surface electrode 11 is connected between the surface member 41 made of glass and the back surface member 42 made of a member such as a weather-resistant film or glass or plastic.
  • the front member 41 side is placed on the front member 41 side and the back electrode 12 is placed on the back member 42 side, and are sandwiched and overlapped with a sealing material sheet having translucency such as EVA.
  • the solar cell module shown in FIG. 6 is obtained by sealing the solar cell 1 with the sealing material 43 between the surface member 41 and the back surface member 42 with a laminating apparatus.
  • the solar cell module is fitted into an outer frame made of aluminum or the like using a sealing material on the outer periphery as necessary.
  • the outer frame is formed of aluminum, stainless steel, a steel plate roll forming material, or the like.
  • a terminal box (not shown) is provided, for example, on the surface of the back member 42 as necessary.
  • the finger electrode 120 on the back surface has the auxiliary electrode portion 120b having a wide electrode width in the region facing the front side finger electrode. For this reason, even if a mechanical error occurs, the auxiliary electrode portion 120b on the back surface side is located at the position opposite to the finger electrode 110 on the front surface side. As a result, the pressure applied at the time of pressure bonding can be received by the finger electrode 110 and the auxiliary electrode portion 120b, and the shear stress can be relaxed. Thereby, the malfunction of a solar cell module can be reduced by generation
  • the line width of the finger electrode 120 on the back side that is not opposed to the finger electrode 110 on the front side is narrowed.
  • the amount of silver used is not increased more than necessary, and an increase in cost can be prevented.
  • the finger electrode with a narrow line width, the stress applied to the solar cell by the finger electrode 120 on the back surface side can be reduced, and the warpage of the solar cell can be reduced. As a result, the yield can be improved.
  • FIG. 8 illustrates a modification of the first embodiment of the present invention.
  • the back-side finger electrode 120 is formed to be wide as a whole in a region facing the front-side finger electrode 110.
  • the back side finger electrode 120 of the solar cell 1 is wide only in the region facing the front side finger electrode 110 and the tab 20 being disposed.
  • the auxiliary electrode portion 122 is formed to have a length that can cover an area slightly wider than the width of the tab 20 in consideration of mechanical errors when the tab is attached.
  • the error of the tab attachment position due to the mechanical accuracy is assumed to be ⁇ 0.2 mm, and the interval of 1.6 mm (b in the figure) is taken into consideration for the mechanical accuracy.
  • An auxiliary electrode portion 122 is provided.
  • auxiliary electrode part 122 only in the part where the front and back finger electrodes 110 and 120 of the solar cell 1 face each other at the place where the tab 20 is arranged, even if a mechanical error occurs, the finger on the surface side is provided.
  • the auxiliary electrode portion 122 of the finger electrode 120 on the back surface side is located at a position where the electrode 110 faces.
  • the pressure applied at the time of pressure bonding can be received by the front and back finger electrodes 110 and the auxiliary electrode portion 122, and the shear stress can be reduced.
  • the entire length of the electrode is not formed wide, the amount of silver used can be reduced when the electrode is formed of silver paste.
  • the stress which a finger electrode gives to a solar cell can be made small, and the curvature of a solar cell can be reduced. As a result, the yield can be improved. Moreover, when light is received also on the back surface of the solar cell 1, the light shielding loss due to the back surface side finger electrode 120 can be reduced.
  • FIG. 9 to 14 are schematic views showing modifications of the auxiliary electrode portion.
  • the form shown in FIG. 9 is a region where the tab 20 is arranged, and a polygonal auxiliary electrode portion 123 is provided in a region facing the front side finger electrode 110 of the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1. .
  • the length of the auxiliary electrode portion 123 is formed to the same length (b) as in FIG. 8 in consideration of the mechanical error of the tab.
  • FIG. 10 The form shown in FIG. 10 is a region where the tab 20 is arranged, and a plurality of regions extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the tab 20 in a region facing the front side finger electrode 110 of the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1.
  • An auxiliary electrode portion 124 including an electrode wire portion 124a is provided.
  • the length of the auxiliary electrode portion 124 as the length of the finger electrode 120 portion provided with the plurality of electrode wiring portions 124a is formed to the same length (b) as in FIG. 8 in consideration of the tab mechanical error. .
  • a rectangular pulse-shaped auxiliary electrode portion 125 is provided in a region where the tab 20 is arranged and in a region facing the front side finger electrode 110 of the back side finger electrode 120 of the solar cell 1. is there.
  • the length of the auxiliary electrode portion 125 is formed to the same length (b) as in FIG. 8 in consideration of the mechanical error of the tab.
  • a spiral auxiliary electrode portion 126 is provided in a region where the tab 20 is arranged and in a region facing the front side finger electrode 110 of the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1. .
  • the length of the auxiliary electrode portion 126 is formed to the same length (b) as in FIG. 8 in consideration of the mechanical error of the tab.
  • FIG. 13 The form shown in FIG. 13 is an area where the tabs 20 are arranged, and is formed from a plurality of electrode line portions 127b extending in parallel with the finger electrodes in an area facing the front-side finger electrode 110 of the back-side finger electrode 120 of the solar cell 1.
  • An auxiliary electrode portion 127 is provided.
  • the length of the auxiliary electrode portion 127 is formed to the same length (b) as in FIG. 8 in consideration of the mechanical error of the tab.
  • auxiliary electrode part 128 is provided in a region where the tab 20 is arranged and in a region facing the front side finger electrode 110 of the back side finger electrode 120 of the solar cell 1. is there.
  • the length of the auxiliary electrode portion 128 is formed in the same length (b) as in FIG. 8 in consideration of the mechanical error of the tab.
  • the finger electrode 120 on the back surface has an auxiliary electrode portion having a wide electrode width in the region facing the finger electrode 110 on the front surface side. .
  • the auxiliary electrode part on the back surface side is located at the position opposite to the finger electrode 110 on the front surface side.
  • FIG. 15 is a schematic plan view showing the main part of the solar cell of the present invention
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view in which the main part is enlarged.
  • the finger electrode 11 on the light receiving surface side has the auxiliary electrode portion 112 at the place where the tab 20 is disposed. That is, the front-side finger electrode 110 has an auxiliary electrode portion in a region facing the back-side finger electrode 120 and in a region where the tab 20 is disposed.
  • the auxiliary electrode portion 112 is formed in a region slightly wider than the width of the tab 20 in consideration of the tab mechanical error.
  • the error of the tab attachment position due to the mechanical accuracy is assumed to be ⁇ 0.2 mm, and the interval of 1.6 mm (b in the figure) is taken into consideration for the mechanical accuracy.
  • An auxiliary electrode portion 112 is provided.
  • the front-side finger electrode 110 has an auxiliary electrode portion 112 only in a portion facing the finger electrode 120 on the back surface of the solar cell 1 in the region where the tab 20 is disposed, thereby causing a mechanical error. Even if this occurs, the auxiliary electrode portion 112 exists in a region facing the finger electrode 120 on the back surface side of the front finger electrode 110. As a result, the pressure applied at the time of pressure bonding can be received by the front and back finger electrodes 120 and the auxiliary electrode portion 112, and the shear stress can be reduced.
  • the auxiliary electrode portion 112 does not hinder light incidence on the light receiving surface of the solar cell 1.
  • the auxiliary electrode portion 112 is provided on the surface side where the number of finger electrodes is small, the volume difference between the front and back finger electrodes is reduced, the stress that the finger electrodes apply to the solar cell can be reduced, and the solar cell is warped. Can be reduced. As a result, the yield can be improved.
  • FIGS. 17 to 22 are schematic views showing modifications of the auxiliary electrode portion formed on the surface side.
  • a polygonal auxiliary electrode portion 113 is provided in a region where the tab 20 is disposed and in a region facing the front side finger electrode 110 of the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1.
  • the length of the auxiliary electrode portion 113 is formed to the same length (b) as in FIG. 15 in consideration of the tab mechanical error.
  • the form shown in FIG. 18 is a region where the tab 20 is arranged, and is composed of a plurality of electrode line portions 114 a parallel to the tab 20 in a region facing the front side finger electrode 110 of the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1.
  • An auxiliary electrode portion 114 is provided.
  • the length of the auxiliary electrode portion 114 as the length of the finger electrode 110 portion provided with the plurality of electrode wiring portions 114a is formed to the same length (b) as in FIG. 15 in consideration of the tab mechanical error. .
  • a rectangular pulse-shaped auxiliary electrode portion 115 is provided in a region where the tab 20 is arranged and in a region facing the front side finger electrode 110 of the back side finger electrode 120 of the solar cell 1. is there.
  • the length of the auxiliary electrode portion 115 is formed to the same length (b) as in FIG. 15 in consideration of the mechanical error of the tab.
  • a spiral auxiliary electrode portion 116 is provided in a region where the tab 20 is arranged and in a region facing the front side finger electrode 110 of the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1. .
  • the length of the auxiliary electrode portion 116 is formed to the same length (b) as in FIG. 15 in consideration of the tab mechanical error.
  • FIG. 21 The form shown in FIG. 21 is a region where the tab 20 is arranged, and is formed of a plurality of electrode line portions 117b parallel to the finger electrodes in a region facing the front side finger electrode 110 of the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1.
  • An auxiliary electrode portion 117 is provided.
  • the length of the auxiliary electrode portion 117 is formed to the same length (b) as in FIG. 15 in consideration of the tab mechanical error.
  • auxiliary electrode portion 118 is provided in a region where the tab 20 is arranged and in a region facing the front side finger electrode 110 of the back side finger electrode 120 of the solar cell 1. is there.
  • the length of the auxiliary electrode portion 118 is formed to the same length (b) as in FIG. 15 in consideration of the tab mechanical error.
  • the surface side finger electrode 110 provides an auxiliary electrode part only in the part facing the back surface side finger electrode 120 of the solar cell 1 in the area
  • the auxiliary electrode portion exists in a region facing the back surface side finger electrode 120 of the front surface side finger electrode 110.
  • FIG. 23 is a plan view showing a solar cell according to the third embodiment, where (a) is viewed from the light receiving surface side and (b) is viewed from the back surface side.
  • FIG. 24 is a schematic plan view showing the main part of the solar cell.
  • the surface electrode 11 is provided with a bus bar electrode 111 in accordance with the position where the tab is connected.
  • the bus bar electrode 111 is electrically connected to all finger electrodes 110.
  • the bent-bar-shaped bus bar electrodes 111 are arranged at an interval of 1.6 mm (b in the figure), which is slightly wider than the width of the tab 20.
  • the bus bar electrode 111 is disposed within a range in consideration of the mechanical error of the tab 20 displayed by the one-dot chain line in FIG.
  • the bus bar electrode 111 is formed in a polygonal line shape so as to bend in the left direction when reaching the right end, and in the tab attaching direction. In this embodiment, three bus bar electrodes 111 are provided.
  • one broken line cycle is formed at intervals of five finger electrodes 110.
  • the number of finger electrodes 110 of the front surface electrode 11 is made smaller than the number of finger electrodes 120 of the back surface electrode 12.
  • a bus bar electrode 121 is provided on the back surface electrode 12.
  • the bus bar electrode 121 is formed in a polygonal line shape like the bus bar electrode 111 on the surface.
  • the bus bar electrode 121 is electrically connected to all finger electrodes 120.
  • the bus bar electrode 111 of the front electrode 11 and the bus bar electrode 121 of the back electrode 12 are formed at positions where they overlap each other. That is, both the bus bar electrodes 111 and 121 are provided on the back side of the solar cell 1 where the front side bus bar electrode 111 exists so that the back side bus bar electrode 121 exists.
  • the back side finger electrode 120 has an electrode which becomes the auxiliary electrode portion 120b having a wide electrode width in a region facing the front side finger electrode 110.
  • the width of the finger electrode 120b at the portion where the back surface and the front surface coincide with each other is about 200 ⁇ m, which is twice as thick as the other finger electrodes 120.
  • a tab 20 as a wiring material is electrically connected to the front electrode 11 and the back electrode 12.
  • the resin adhesive film 5 is used.
  • the resin adhesive film 5 is disposed between the front electrode 11 and the back electrode 12 of the solar cell 1 and the tabs 20 and 20.
  • the resin adhesive film 5 to be bonded is preferably the same as or slightly narrower than the width of the tab 20 to be connected.
  • three tabs 20 having a width of 1.2 mm are used.
  • three conductive adhesive films 5 having a width corresponding to the width of the tab 20 are attached on the bus bar electrodes 111 and 121 of the solar cell 1 at a position where the tab 20 is bonded.
  • the resin adhesive film 5 may be wider than the tab 20 as long as it has translucency even after curing.
  • the tab 20 is formed of a copper thin plate, as in the first embodiment, and is provided with a coating layer plated with tin. This coating layer constitutes a soft conductor layer that is softer than the finger electrodes 110 and 120.
  • the tab 20 is pressed against the resin adhesive film 5, heat treatment is performed while pressing, and the adhesive layer of the resin adhesive film 5 is thermally cured to connect the tab 20 to the front electrode 11 and the back electrode 12.
  • one end side of the tab 20 is connected to the surface electrode 11 of the predetermined solar cell 1, and the other
  • the tabs 20 are arranged on the resin adhesive films 5 arranged on the front and back of the solar cell 1 so that the end side is connected to the back electrode 12 of another solar cell adjacent to the predetermined solar cell 1.
  • the solar cell 1 placed on a hot plate is pressed using a heater block at a pressure of about 3 MPa, and the tabs 20 are pressed against the solar cell 1 side via the resin adhesive film 5. .
  • the temperature of the heater block and hot plate is heated at a high temperature at which the resin component is thermally cured, for example, 120 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • the tabs 20 are fixed and the solar cells 1 are electrically connected and arranged.
  • part of the polygonal bus bar electrodes 111 and 121 is provided at a location where the tab 20 is connected.
  • the bus bar electrodes 111 and 121 provide good electrical connection with the tab 20.
  • the bus bar electrodes 111 and 121 and the tab 20 are connected, and the adhesive strength and electrical characteristics with the tab 20 are improved.
  • the surface electrode 11 is connected between the surface member 41 made of glass and the back surface member 42 made of a member such as a weather-resistant film or glass or plastic.
  • a sealing material 43 having translucency such as EVA with the surface member 41 side and the back electrode 12 on the back member 42 side.
  • the solar cell module shown in FIG. 6 is obtained by sealing the solar cell 1 with the sealing material sheet 43 between the surface member 41 and the back surface member 42 with a laminating apparatus.
  • the solar cell module is fitted into an outer frame made of aluminum or the like using a sealing material on the outer periphery as necessary.
  • the outer frame is formed of aluminum, stainless steel, a steel plate roll forming material, or the like.
  • a terminal box (not shown) is provided, for example, on the surface of the back member 42 as necessary.
  • the back-side finger electrode 120 is in a region facing the front-side finger electrode 110 and the auxiliary electrode portion 120b on the back surface having a wide electrode width.
  • FIG. 25 illustrates a modification of the third embodiment.
  • the back-side finger electrode 120 is formed to be wide as a whole in a region facing the front-side finger electrode 110.
  • the back side finger electrode 120 is an area facing the front side finger electrode 110 and an area where the tab 20 is arranged.
  • a wide auxiliary electrode portion 122 is a length that can cover a region slightly wider than the tab 20 in consideration of the mechanical error of the tab, and is approximately the same as the width (b) formed by bending the bus bar electrode 121. It is formed in the length.
  • the auxiliary electrode portion 122 only in the region where the tabs 20 are arranged in the regions where the front and back finger electrodes 110 and 120 of the solar cell 1 are opposed to each other, even if a mechanical error occurs, the surface side fingers
  • the auxiliary electrode portion 122 of the finger electrode 120 on the back surface side is located at a position where the electrode 110 faces.
  • the pressure applied at the time of pressure bonding can be received by the front and back finger electrodes 110 and the auxiliary electrode portion 122, and the pressure is canceled by the front and back sides, and the shear stress can be relaxed.
  • the entire length of the electrode is not formed wide, the amount of silver used can be reduced when the electrode is formed of silver paste.
  • the stress which a finger electrode gives to a solar cell can be made small and the curvature of a solar cell can be reduced, a yield can be improved.
  • the auxiliary electrode portion 122 is not limited to the one shown in FIG. 25, and the structure shown in FIGS. 9 to 14 can be similarly applied.
  • FIG. 26 is a plan view showing a solar cell according to the fourth embodiment, where (a) is seen from the light-receiving surface side and (b) is seen from the back surface side.
  • FIG. 27 is a schematic plan view showing the main part of the solar cell.
  • the bus bar electrodes 111 and 121 are provided, and the auxiliary electrode is provided at the place where the tab 20 of the finger electrode 110 on the surface side is disposed. A portion 112 is provided.
  • the surface electrode 11 is provided with a bus bar electrode 111 in accordance with the position where the tab is connected. As described above, when the width a of the tab 20 is 1.2 mm, the sum of the error of the tab attachment position and the error of the bus bar electrode position accuracy due to the mechanical accuracy is ⁇ 0.2 mm, and the mechanical accuracy is taken into consideration.
  • the bus bar electrodes 111 having a width equal to or larger than the finger electrodes 110 and having the same thickness as the finger electrodes 110 are arranged at intervals of 1.6 mm (b in the figure).
  • the bus bar electrode 111 is arranged within a range (b in the figure) in consideration of the mechanical error of the tab 20 indicated by the one-dot chain line in FIG.
  • the bus bar electrode 111 is formed in a polygonal line shape so as to bend in the left direction when reaching the right end, and in the tab attaching direction. In this embodiment, three bus bar electrodes 111 are provided.
  • the front-side finger electrode 110 has an auxiliary electrode portion 112 in a region where the tab 20 is disposed. The five finger electrodes 110 form one broken line period.
  • the bus bar electrode 121 is also provided on the back electrode 12 in accordance with the position where the tab is connected. As described above, when the width a of the tab 20 is 1.2 mm, the sum of the error of the tab attachment position and the error of the bus bar electrode position accuracy due to the mechanical accuracy is ⁇ 0.2 mm, and the mechanical accuracy is taken into consideration.
  • the bus bar electrodes 120 having a width equal to or larger than the finger electrodes 120 and having the same thickness as the finger electrodes 120 are arranged at intervals of 1.6 mm (b in the drawing).
  • the bus bar electrode 121 is disposed within a range (b in the figure) in consideration of the mechanical error of the tab 20 indicated by the one-dot chain line in FIG.
  • the bus bar electrode 111 is formed in a polygonal line shape so as to bend in the left direction when reaching the right end, and in the tab attaching direction.
  • three bus bar electrodes 121 are provided.
  • the bus bar electrode 111 of the front electrode 11 and the bus bar electrode 121 of the back electrode 12 are formed at positions where they overlap each other. That is, both the bus bar electrodes 111 and 121 are provided on the back side of the solar cell 1 where the front side bus bar electrode 111 exists so that the back side bus bar electrode 121 exists.
  • the number of finger electrodes 120 of the back surface electrode 12 is made larger than the number of finger electrodes 110 of the front surface electrode 11.
  • the front side finger electrode 110 has an auxiliary electrode portion 112 only in a region facing the finger electrode 120 on the back side and where the tab 20 is disposed. Even if a mechanical error occurs, the auxiliary electrode portion 112 of the finger electrode 110 on the front surface side is located at the position opposite to the finger electrode 120 on the rear surface side. As a result, the present embodiment has the same effect as the above-described embodiment.
  • the polygonal bus bar electrodes 111 and 121 are provided at locations where the tabs 20 are connected.
  • the bus bar electrodes 111 and 121 provide good electrical connection with the tab 20.
  • the bus bar electrodes 111 and 121 and the tab 20 are bonded, and the adhesive strength and electrical characteristics with the tab 20 are improved.
  • the auxiliary electrode portion 112 is not limited to the one shown in FIG. 27, and the structure shown in FIGS. 17 to 22 can be similarly applied.
  • the portion of the adhesive connecting the tab 20, the auxiliary electrode portion 112, and the finger electrode 120 is reduced.
  • the portion where the auxiliary electrode portion 112 of the finger electrode 110 on the surface side and the tab 20 are connected is bonded with resin in order to press the tab 20 in a heated state.
  • the agent is formed in a fillet shape at the end where the tab 20 and the auxiliary electrode portion 112 are connected so as to extend from the surface of the tab 20 to the side surface of the auxiliary electrode portion 112, and is connected by this fillet-like adhesive layer 51. It will be. For this reason, the connection strength between the finger electrode 110 on the surface side and the tab 20 is mainly held by the fillet-like adhesive layer 51, and the adhesive strength is maintained even if the resin adhesive 5 becomes thin.
  • the finger electrode 120 on the back side is also connected to the tab 20 with a fillet-like adhesive layer.
  • the number of finger electrodes 120 on the back side is larger than that on the front side, so As a result, the adhesive strength increases.
  • the solar cell 1 other than both end portions is formed by the auxiliary electrode portion 114 including a plurality of electrode line portions 114a parallel to the tab 20, and the both end portions have a wide line width and an area.
  • a large auxiliary electrode portion 119 is provided.
  • fillet-like adhesive layers 51 are formed on both sides of the electrode wire portions 114a as shown in FIG.
  • the finger electrodes 110 and the tabs 20 are connected by the fillet-like adhesive layers 51 provided in the plurality of electrode wire portions 114a.
  • the amount of the fillet-like adhesive layer 51 connected to the tab 20 increases, and the adhesive strength between the tab 20 and the surface-side electrode 11 can be increased.
  • the finger electrodes 110 other than both ends of the solar cell 1 have other finger electrodes 110 on both sides, the stress at the time of connecting the tab 20 is dispersed.
  • the finger electrodes 110 at both ends have no electrodes outside thereof. For this reason, stress is concentrated when the tab 20 is connected. Therefore, in this example, an auxiliary electrode portion 119 having a large area is provided at a position located below the tabs at both ends, and the stress at the time of connection is dispersed.
  • the bus bar electrodes 111 and 121 in this embodiment are formed in a polygonal line shape.
  • the positions where the bus bar electrodes 111 and 121 are provided are formed so as to bend obliquely from the center position to the end considering the mechanical error.
  • the bus bar electrode 111 has a position where the finger electrode 110 is provided, such as a position where it intersects with both ends of the arrangement position (b in the drawing) of the tab 20 in consideration of a mechanical error of the finger electrode 110 and a position where it intersects at the center.
  • the position of the bus bar electrode 111 is different.
  • the finger electrode 110 1 is positioned on the edge of the solar cell 1, a finger electrode finger electrodes 110 6 finger electrodes 110 2 are provided sequentially from the inside it.
  • the bus bar electrode 111 from the point at the bottom in the figure extends obliquely upper right direction indicated by a chain line finger electrodes 110 1 considering mechanical error of tabs, one next to the finger electrodes 110 and second central split in crossed, further finger electrodes 110 3 of the next reaches the figure uppermost position indicated by a chain line, where bending bent to extend obliquely lower right direction. Then, it intersects the finger electrodes 110 4 central split the position formed next to it, further finger electrode 110 5 the adjacent reaches the drawing position of the bottom shown by the one-dot chain line where bending bent upper right Extend in the direction.
  • the finger electrodes 110 3 and 110 5 at the positions where the bus bar electrode 111 is bent are opposite to the ends of the tabs 20 on the opposite side where the bus bar electrodes 111 are not arranged. Stress will be biased. That is, the portion of bus bar electrode 111, but the bus bar electrode 111 on the left and right finger electrodes 110 3 are arranged, portions having no bus bar electrode 111 becomes only the finger electrodes 110 3, located below the tab 20 electrodes The areas of the regions constituting the are greatly different.
  • the electrode area of the finger electrode 110 located under the tab 20 is averaged by changing the length of the electrode line portion 114 constituting the auxiliary electrode portion 114 according to the position of the bus bar electrode 111. It is something to be made.
  • the two electrode line portions 114 a close to the bus bar electrode 111 are configured as wide electrode line portions 114 a that are twice as wide as the finger electrodes 110.
  • the two outer electrode wire portions 114b corresponding to the end side of the tab 20 are configured to be longer than the electrode wire portion 114a. What is necessary is just to comprise the electrode wire part 114b in the width
  • the finger electrodes 110 2 and 110 4 where the bus bar electrode 111 intersects at the center portion all constitute the auxiliary electrode portion 114 with the electrode wire portion 114a having the same length.
  • the bus bar electrode 111, the auxiliary electrode portion 114, and the tab 20 can be reliably connected, and sufficient adhesive strength can be obtained.
  • the auxiliary electrode portion of this embodiment is as follows. preferable.
  • fillet-like adhesive layers 51 are formed on both sides of the electrode wire portions 114a as shown in FIG.
  • the finger electrodes 110 and the tabs 20 are connected by the fillet-like adhesive layers 51 provided in the plurality of electrode wire portions 114a.
  • the amount of the fillet-like adhesive layer 51 connected to the tab 20 increases, and the adhesive strength between the tab 20 and the surface-side electrode 11 can be increased.
  • the finger electrodes 110 other than both ends of the solar cell 1 have other finger electrodes 110 on both sides, the stress at the time of connecting the tab 20 is dispersed.
  • the finger electrodes 110 at both ends have no electrodes outside thereof. For this reason, stress is concentrated when the tab 20 is connected. Therefore, in this example, the auxiliary electrode part 119b having a large area is provided at a position located below the tabs at both ends so as to disperse the stress at the time of connection.
  • the finger electrode 120 on the back side is also connected to the tab 20 with a fillet-like adhesive layer.
  • the number of finger electrodes 120 on the back side is larger than that on the front side, so As a result, the adhesive strength increases.
  • the length of the electrode line part of the auxiliary electrode part 114 provided in the finger electrodes 110 3 and 110 5 is changed.
  • the two electrode line portions 114 a close to the bus bar electrode 111 are configured as electrode line portions 114 a having a width about twice that of the finger electrode 110, and the two outer electrode lines corresponding to the end side of the tab 20 are formed.
  • the electrode wire portion 114b is configured to be longer than the electrode wire portion 114a.
  • the length of the electrode wiring portion of the auxiliary electrode portion 114 is not limited to this, and as shown in FIG. 34, the length of the electrode wiring portion may be sequentially increased as the distance from the polygonal bus bar electrode 111 increases. .
  • the electrode wire portion of the auxiliary electrode portion 114 provided on the finger electrodes 110 3 and 110 5 is configured by electrode wiring portions 114b 1 , 114b 2 , 114b 3 , and 114b 4 that gradually become longer from the electrode wire portion 114a that contacts the bus bar electrode 111. is doing.
  • the auxiliary electrode part 119 having a large area is provided at a position located below the tabs at both ends, and the stress at the time of connection is distributed.
  • the total area only needs to be large.
  • the number of the areas is not limited to one island, and a plurality of parallel areas with the tabs 20 are provided as shown in FIGS. If the electrode wiring part 119a is provided and the total area of the plurality of electrode parts is set to a predetermined size, a desired effect can be obtained.
  • a wide electrode wiring portion is used.
  • the electrode wiring portion 119c is formed long to ensure a predetermined area.
  • a fillet-like adhesion layer will be formed in the both sides of these electrode wiring parts, and adhesive strength will increase.
  • the tab 20 is formed by forming a conductive film softer than the surface electrodes 11 and 12 such as tin (Sn) or solder on the surface of a conductor such as a copper foil plate.
  • a part of the back electrode 12 is connected so as to be embedded in the conductive film, the tab 20 is not limited thereto.
  • the surface of a conductor 20a such as a copper foil plate coated with silver 20b 1 or 20b 2 can be used.
  • the tab 20 is configured such that the surface 20b 2 has a fine uneven shape and scatters light.
  • the silver-coated tab 20 is formed to be more rigid than the surface electrodes 11 and 12.
  • the surface electrodes 11, 12 are not inserted into the tab 20, and conversely, the surfaces of the surface electrodes 11, 12 are deformed and brought into close contact, but even in such a configuration, the auxiliary electrode portion 112 of the finger electrode 110 is also attached. and are connected by a fillet-like adhesive layer 51 between the coating surface 20b 1 of the tab 20, it is possible to obtain a predetermined connection strength.
  • the gap between the fillet-like adhesive layer 51 plays a role of a buffer layer, and the solar cell module It can be expected that peeling of the tab 20 and the like is suppressed by repeated thermal expansion and thermal contraction that occur during use.
  • the resin adhesive tape is used to provide the adhesive layer 51 that connects the tab 20 and the electrodes 11 and 12.
  • the tab 20 and the electrode 11 are formed using a resin paste such as an anisotropic conductive resin paste. , 12 can also be provided.

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Abstract

【課題】 この発明は、表面側のフィンガー電極と相対する裏面側にはフィンガー電極が存在するようにして、太陽電池のクラックの発生を抑制させることができる太陽電池モジュールを提供する。 【解決手段】 配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールにおいて、太陽電池は、受光面に配設され、タブと接続される複数の表面側フィンガー電極110と、裏面に配設され、タブと接続される複数の裏面側フィンガー電極120とを有し、表面側フィンガー電極110が存在する位置の裏面側の相対する位置には、表面側のフィンガー電極110より広い幅の領域に形成された裏面側の補助電極部120bが配置されている。

Description

太陽電池モジュール
 この発明は、太陽電池モジュールに関し、太陽電池の表面上に形成された電極を配線材によって接続することにより互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールに関するものである。
 太陽電池モジュールは、複数の太陽電池がその表面の電極に電気的に接続された配線材により電気的に直列及び/又は並列に接続された構造を有している。この太陽電池モジュールを作製する際に、太陽電池の電極と配線材との接続には、従来半田が用いられている。半田は、導電性、固着強度等の接続信頼性に優れ、安価で汎用性があることから広く用いられている。
 一方、配線材の接続時の熱影響を低減するため、半田を使用しない配線の接続方法も検討されている。例えば、樹脂接着剤を用いて太陽電池と配線材とを接続する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 樹脂接着剤を用いた配線の接続は、樹脂接着剤を太陽電池の電極と配線材との間に配置し、太陽電池と配線材とを相対的に加圧しつつ加熱することにより、配線材を太陽電池の電極に接続させている。
 ところで、太陽電池の低コスト化、低資源化のために、太陽電池を薄型化することが求められている。
 上記したように、配線材の接続を樹脂接着剤で行う方法では、配線材と太陽電池とを相対的に加圧して接続している。この時の圧力の一部は、電極を通じて太陽電池に伝わる。そして、太陽電池の受光面に形成された電極と裏面に形成された電極との位置関係によっては、太陽電池の基板に剪断応力がかかる場合があり、基板にクラックなどが発生して歩留まりが低下するという問題がある。特に、太陽電池の薄型化に伴い剪断応力に対する対応が重要になってくる。
 上記した問題点を解決するために、本出願人は、受光面に配設され配線材と接続される複数の第1フィンガー電極と、裏面に配設され配線材と接続される複数の第2フィンガー電極とを有し、第1フィンガー電極と第2フィンガー電極とを受光面と平行な投影面上において互いに重なり合う位置に配置した太陽電池モジュールを提案している(特許文献2参照)。
特開2007-214533号公報 特開2008-235354号公報
 特許文献2においては、図38に示すように太陽電池1の受光面側に配設されるフィンガー電極110と裏面側に配設されるフィンガー電極120とが一致している場合が理想的である。表裏のフィンガー電極110とフィンガー電極120の位置が一致した状態で、配線材20とそれぞれのフィンガー電極との間に樹脂接着剤を配置し、図中矢印に示すように配線材20を太陽電池1の方向に加圧する。受光面側のフィンガー電極110と裏面側のフィンガー電極120の位置が完全に一致している場合には、剪断力が太陽電池に加わることが抑制され、太陽電池1のクラックの発生が抑制される。尚、この図においては、樹脂接着剤は図示していない。
 しかしながら、装置誤差を含めて考えたとき、受光面側のフィンガー電極110と裏面側のフィンガー電極120との位置を合わせるのが困難な場合がある。図39に示すように、表裏のフィンガー電極110とフィンガー電極120との位置がずれると、フィンガー電極110とフィンガー電極120との間に挟まれる太陽電池1に図中矢印(一点鎖線)に示すように、剪断応力がかかり、最悪の場合にはクラックが発生し、歩留まりが低下するという難点がある。
 この発明は、上記した従来の事情に鑑みなされたものにして歩留まりを向上させることができる太陽電池モジュールを提供することをその目的とする。
 この発明は、配線材によって互いに接続された複数の太陽電池とを備える太陽電池モジュールにであって、前記太陽電池は、受光面に配設され、前記配線材と接続される複数の表面側フィンガー電極と、裏面に配設され、前記配線材と接続される複数の裏面側フィンガー電極とを有し、前記表面側フィンガー電極と裏面側フィンガー電極の少なくとも一方のフィンガー電極は、前記配線材が接続される領域であって他方のフィンガー電極と相対する領域に、他方のフィンガー電極より広い領域をカバーするための補助電極部を有することを特徴とする。
 この発明によれば、歩留まりを向上させることができる太陽電池モジュールを提供することができる。
この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュール中における太陽電池の平面図である。 図1のA-A‘線断面図である。 図1のA-A’線断面の要部を拡大した模式的断面図である。 太陽電池を示す平面図であり、(a)は受光面(表面)側、(b)は裏面側から見たものである。 この発明の第1の実施形態に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の太陽電池モジュールの概略断面図である。 この発明の太陽電池モジュールのタブの接続工程を示す模式図である。 この発明の第1の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第1の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第1の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第1の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第1の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第1の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第1の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第2の実施形態に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の第2の実施形態に係る太陽電池の要部を拡大した模式的断面図である。 この発明の第2の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第2の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第2の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第2の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第2の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第2の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第3の実施形態に係る太陽電池を示す平面図であり、(a)は受光面(表面)側、(b)は裏面側から見たものである。 この発明の第3の実施形態に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の第3の実施形態の変形例を示す太陽電池の模式的平面図である。 この発明の第4の実施形態に係る太陽電池を示す平面図であり、(a)は受光面(表面)側、(b)は裏面側から見たものである。 この発明の第4の実施形態に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の第4の実施形態において、タブと補助電極部、フィンガー電極とが接続した状態を示す模式的平面図である。 この発明の第4の実施形態において、タブと補助電極部、フィンガー電極とが接続した状態を示す模式的断面図である。 この発明の第4の実施形態の変形例に係る太陽電池を示す平面図であり、(a)は受光面(表面)側、(b)は裏面側から見たものである。 この発明の第4の実施形態の変形例に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の第4の実施形態の変形例において、タブと補助電極部、フィンガー電極とが接続した状態を示す模式的断面図である。 この発明の第4の実施形態の変形例に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の第4の実施形態の変形例に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の第4の実施形態の変形例に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の第4の実施形態の変形例に係る太陽電池の要部を示す模式的平面図である。 この発明の実施形態の変形例において、タブと補助電極部、フィンガー電極とが接続した状態を示す模式的断面図である。 従来の太陽電池モジュールのタブの接続工程を示す模式図である。 従来の太陽電池モジュールのタブの接続工程を示す模式図である。
 この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
 図1はこの発明の第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール中における太陽電池の平面図、図2は図1のA-A‘線断面図、図3はA-A’線断面の要部を拡大した模式的断面図、図4は太陽電池を示す平面図であり、(a)は受光面側、(b)は裏面側から見たものである。図5は太陽電池の要部を示す模式的平面図である。
 太陽電池モジュールは、複数の板状の太陽電池1を備えている。太陽電池1は、例えば厚みが0.15mm程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどで構成される結晶系半導体からなり、1辺が125mmの略正方形を有するが、厚みや大きさ等はこれに限るものではなく、他の太陽電池を用いても良い。太陽電池1内には、例えば、n型領域とp型領域が形成され、n型領域とp型領域との界面部分でキャリア分離用の電界を形成するための半導体接合部が形成されている。
 太陽電池1は、受光面上に表面電極11を備える。表面電極11は、互いに平行に形成された複数のフィンガー電極110からなる。フィンガー電極110は、例えば、フィンガー電極幅約100μm、ピッチ約2mmで55本程度形成される。また、太陽電池1は、裏面上に裏面電極12を備える。裏面電極12は、互いに平行に形成された複数のフィンガー電極120からなる。このフィンガー電極120は、例えば、フィンガー電極幅約100μm、ピッチ約0.5mmで217本程度形成される。このような表面電極11及び裏面電極12は、例えば、熱硬化型或いは熱焼成型の銀ペーストをスクリーン印刷することによって形成することができる。また、これ以外に蒸着法やスパッタ等或いはメッキ法等他の方法を用いて形成しても良い。
 この実施形態においては表面電極11上、裏面電極12上に、3本のタブが接続される。図4及び図5において、図中破線で示す位置にタブ20が貼り付けられる。タブ20は、フィンガー電極110,120に直交して接続される。この実施形態においては、タブ20の幅aは約1.2mmである。この場合、装置にもよるが、機械精度によるタブの貼り付け位置の精度誤差が約0.2mm程度ある。
 図3ないし図5に示すように、太陽電池1の受光面に入射する光の量を増大させるために、表面電極11のフィンガー電極110の本数は、裏面電極12のフィンガー電極120の本数より少なくされている。また、表面電極11のフィンガー電極110の厚みを、裏面電極12のフィンガー電極120の厚みより大きくすることで、表面電極11の抵抗を小さくすることができ、さらに太陽電池特性を向上させることができる。そして、少なくとも、表面のフィンガー電極110と相対する位置の裏面には裏面側のフィンガー電極120bのいずれかが配置されるような設計になっている。この実施形態では、裏面側のフィンガー電極120の4本毎に対して1本の表面側のフィンガー電極110が相対するように表裏のフィンガー電極が配置される設計になっている。そして、電極形成位置に誤差が生じても、表面電極11のフィンガー電極110の相対する位置の裏面側には、裏面電極12のフィンガー電極120bが存在するように、裏面のフィンガー電極120bの電極幅を太くしている。具体的に、表面のフィンガー電極110の相対する位置の裏面側フィンガー電極120bの電極幅は、表面側のフィンガー電極110の電極幅の2倍の幅である約200μmにしている。電極幅を太くしたフィンガー電極120bがフィンガー電極110の電極より広い面積の補助電極部を構成する。
 表面のフィンガー電極110が存在しない領域に位置する裏面のフィンガー電極120は、上記のように、この実施形態では、約100μmにしている。即ち、表面のフィンガー電極110が存在しない領域に位置する裏面のフィンガー電極120は、表面のフィンガー電極110と相対する裏面のフィンガー電極120bの幅より幅を細くしている。
 本発明において裏面の各フィンガー電極120の幅は同じでも良いが、このようにすることで、表面電極11で使用する銀の量と裏面電極12で使用する銀の量との差を小さくし、銀の使用量の差による太陽電池の反りなどを抑制している。
 次に、上記した太陽電池1を用いて太陽電池モジュールを製造する方法につき説明する。太陽電池モジュールは、図1ないし図3に示すように、表面電極11、裏面電極12に配線材としてのタブ20が電気的に接続される。このタブ20を表面電極11、裏面電極12に接続するために樹脂接着剤が用いられる。樹脂接着剤としては樹脂接着フィルム5が用いられる。樹脂接着フィルムとしては、例えば、異方導電性接着フィルムが用いられるが、これに限らず異方導電性接着ペーストを用いても良い。
 まず、太陽電池1の表面電極11及び裏面電極12とタブ20、20との間に、樹脂接着フィルム5を配置する。樹脂接着フィルム5は、接続するタブ20の幅と同一若しくは少し幅の細いものが好ましい。例えば、タブ20の幅が、0.5mm~3mmであれば、樹脂接着フィルム5の幅もタブ20の幅に対応して0.5mm~3mmにする。この実施形態においては、図1に示すように、幅1.2mmの3本のタブ20を用いている。このため、タブ20が接着される位置上にタブ20の幅に対応した幅の3本の樹脂接着フィルム5が配置される。尚、樹脂接着フィルム5は、硬化後も透光性を有するものであれば、タブ20の幅より広くても良い。
 タブ20は、銅薄板20aで構成され、このタブの表面には、錫や半田或いは銀などのコーティングを施すと良い。この実施形態では、錫をメッキしたコーティング層20bを設けている。このコーティング層20bは、フィンガー電極110、120より軟らかい軟導体層を構成する。 
 樹脂接着フィルム5にタブ20を押圧し、押圧しながら加熱処理を施して樹脂接着フィルム5の接着層を熱硬化してタブ20を表面電極11、裏面電極12に接続する。
 樹脂接着フィルム5が異方導電性接着フィルムである場合には、樹脂接着フィルム5は、接着用の樹脂とその中に分散した導電性粒子とを少なくとも含んで構成されている。接着用の樹脂の成分は熱硬化性樹脂を含有する組成物からなり、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。これらの熱硬化性樹脂は、1種を単独で用いるか2種以上を組み合わせて用いられ、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂及びアクリル樹脂からなる群より選ばれる1種以上の熱硬化性樹脂が好ましい。
 導電性粒子としては、例えば、金粒子、銀粒子、銅粒子及びニッケル粒子などの金属粒子、或いは、金メッキ粒子、銅メッキ粒子及びニッケルメッキ粒子などの導電性又は絶縁性の核粒子の表面を金属層などの導電層で被覆してなる導電性粒子が用いられる。 
 複数の太陽電池1の各々を互いに隣接する他の太陽電池1とタブ20によって電気的に接続するには、タブ20の一方端側が所定の太陽電池1の表面電極11に接続されるとともに、他方端側がその所定の太陽電池1に隣接する別の太陽電池の裏面電極12に接続されるように、太陽電池1の表裏に配置した樹脂接着フィルム5上にそれぞれタブ20を配置する。
 図7に示すように、例えばホットプレート上に載せられた太陽電池1を3MPa程度の圧力でヒータブロックを用いて押圧し、タブ20を樹脂接着フィルム5を介して太陽電池1側にそれぞれ押し付ける。そして、ヒータブロック、ホットプレートの温度を樹脂接着フィルム5の樹脂接着成分が熱硬化する温度での加熱、例えば、120℃以上280℃以下、好ましくは120℃以上200℃以下の温度に加熱してタブ20を圧着固定させ、タブ20を固定して太陽電池1を電気的に接続して配列する。
 なお、上記した実施形態では、樹脂接着フィルム5として異方導電性樹脂フィルムを用いているが、樹脂接着フィルム5としては導電性粒子を含まない絶縁性の樹脂接着フィルムも用いることができる。絶縁性の樹脂接着剤を用いる場合には、表面及び裏面電極11、12の表面の一部をタブ20の表面に直接接触させることによって、電気的な接続を行う。この場合、タブ20として銅箔等の導電体の表面に、錫(Sn)や半田等の集電極11、12より柔らかい導電膜を形成したものを用い、表面電極11、裏面電極12の一部を導電膜中にめり込ませるようにして接続することが好ましい。
 このようにして、タブ20により複数の太陽電池1を接続したものを、ガラスからなる表面部材41と耐侯性フィルム又はガラス、プラスチックのような部材からなる裏面部材42との間に、表面電極11を表面部材41側、裏面電極12を裏面部材42側として配置し、EVA等の透光性を有する封止材シートで挟んで重ね合わせる。そして、ラミネート装置により、太陽電池1を表面部材41と裏面部材42との間に封止材43により封止することにより、図6に示す太陽電池モジュールが得られる。
 上記太陽電池モジュールは、必要に応じて外周にシール材を用いてアルミニウムなどからなる外枠に嵌め込まれる。この外枠は、アルミニウム、ステンレス又は鋼板ロールフォーミング材等で形成されている。必要に応じて端子ボックス(図示せず)が、例えば裏面部材42の表面に設けられる。
 上記した第1の実施形態の太陽電池モジュールは、タブ20が配される領域において、裏面のフィンガー電極120は、表面側フィンガー電極と相対する領域に、電極幅の広い補助電極部120bを有する。このため、機械的誤差が生じても表面側のフィンガー電極110の相対する位置には、裏面側の補助電極部120bが位置することになる。この結果、圧着時にかかる圧力はフィンガー電極110と補助電極部120bで受けることができ、剪断応力を緩和することができる。これにより、圧着時の太陽電池1のクラック等の発生により太陽電池モジュールの不具合を低減できる。
 また、表面側のフィンガー電極110に相対しない裏側のフィンガー電極120の線幅を細くしている。このように裏面側のフィンガー電極120の線幅を選択することで、電極を銀ペーストで形成する場合、銀の使用量を必要以上多くすることが無くなり、コストの上昇を防ぐことができる。
 さらに、線幅の細いフィンガー電極を含むことで、裏面側のフィンガー電極120が太陽電池に与える応力を小さくすることができ、太陽電池の反りが低減できる。この結果、歩留まりを向上させることができる。
 図8にこの発明の第1の実施形態の変形例につき説明する。上記した実施形態においては、裏面側フィンガー電極120は、表面側フィンガー電極110と相対する領域において、全体的に幅広に形成されている。これに対して、この図8に示す実施形態は、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120は、表面側フィンガー電極110と相対する領域であって、且つ、タブ20が配置される領域のみに幅広の補助電極部122を有する。この補助電極部122の長さは、タブを貼り付ける際の機械的誤差等を考慮してタブ20の幅よりも若干広い領域をカバーできる長さに形成されている。例えば、タブ20の幅aが1.2mmの場合、機械精度によるタブの貼り付け位置の誤差が±0.2mmとして、その機械精度を考慮して、1.6mmの間隔(図中b)に、補助電極部122を設けている。
 このように、タブ20が配置される箇所で、太陽電池1の表裏のフィンガー電極110、120が相対する部分にだけ補助電極部122を設けることで、機械的誤差が生じても表面側のフィンガー電極110の相対する位置には、裏面側のフィンガー電極120の補助電極部122が位置することになる。この結果、圧着時にかかる圧力は表裏のフィンガー電極110、補助電極部122部分で受けることができ、剪断応力を緩和することができる。また、電極の長さ全部を幅広に形成することが無いので、電極を銀ペーストで形成する場合には銀の使用量を減らすことができる。また、フィンガー電極が太陽電池に与える応力を小さくすることができ、太陽電池の反りが低減できる。その結果、歩留まりを向上させることができる。また、太陽電池1の裏面でも受光する場合、裏面側フィンガー電極120による遮光ロスを低減することができる。
 図9ないし図14は、補助電極部の変形例を示す模式図である。図9に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、折れ線状の補助電極部123を設けたものである。この補助電極部123の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図8と同様の長さ(b)に形成されている。
 図10に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、タブ20の長手方向と平行な方向に延びる複数の電極線部124aからなる補助電極部124を設けたものである。複数の電極配線部124aを設けるフィンガー電極120部分の長さとしての補助電極部124の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図8と同様の長さ(b)に形成されている。
 図11に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、矩形パルス形状の補助電極部125を設けたものである。この補助電極部125の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図8と同様の長さ(b)に形成されている。
 図12に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、渦巻き状の補助電極部126を設けたものである。この補助電極部126の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図8と同様の長さ(b)に形成されている。
 図13に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、フィンガー電極と平行に延びる複数の電極線部127bからなる補助電極部127を設けたものである。この補助電極部127の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図8と同様の長さ(b)に形成されている。
 図14に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、矩形枠状の補助電極部128を設けたものである。この補助電極部128の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図8と同様の長さ(b)に形成されている。
 図9ないし図14に示す補助電極部においても、タブ20が配される領域において、裏面のフィンガー電極120は、表面側のフィンガー電極110の相対する領域に、電極幅の広い補助電極部を有する。このため、機械的誤差が生じても表面側のフィンガー電極110の相対する位置には、裏面側の補助電極部が位置することになる。この結果、これらの変形例においても前述と同様の効果を奏する。
 この発明の第2の実施形態について説明する。図15は、この発明の太陽電池の要部を示す模式的平面図、図16は、要部を拡大した模式的断面図である。タブ20が貼り付けられる位置においては、その部分を幅広く形成してもタブ20で覆われることになる。そこで、この第2の実施形態においては、受光面側のフィンガー電極11が、タブ20が配置される箇所に補助電極部112を有するものである。すなわち、表面側フィンガー電極110は、裏面側フィンガー電極120と相対する領域で、且つ、タブ20が配置される領域に補助電極部を有する。この補助電極部112は、タブの機械的誤差を考慮して、タブ20の幅よりも若干広い領域に形成されている。例えば、タブ20の幅aが1.2mmの場合、機械精度によるタブの貼り付け位置の誤差が±0.2mmとして、その機械精度を考慮して、1.6mmの間隔(図中b)に、補助電極部112を設けている。
 図16に示すように、表面側フィンガー電極110が、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面のフィンガー電極120と相対する部分にだけ補助電極部112を有することで、機械的誤差が生じても表面側フィンガー電極110の裏面側のフィンガー電極120と相対する領域に、補助電極部112が存在することになる。この結果、圧着時にかかる圧力は表裏のフィンガー電極120、補助電極部112部分で受けることができ、剪断応力を緩和することができる。
 また、タブ20が貼り付けられる位置の表面側フィンガー電極110が補助電極部112を有するので、補助電極部112が太陽電池1の受光面への光入射を阻害することはない。また、フィンガー電極の本数が少ない表面側に補助電極部112を設けるので、表裏のフィンガー電極の体積差が少なくなり、フィンガー電極が太陽電池に与える応力を小さくすることができ、太陽電池の反りが低減できる。この結果、歩留まりを向上させることができる。
 図17ないし図22は、表面側に形成する補助電極部の変形例を示す模式図である。図17に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、折れ線状の補助電極部113を設けたものである。この補助電極部113の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図15と同様の長さ(b)に形成されている。
 図18に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、タブ20と平行な複数の電極線部114aからなる補助電極部114を設けたものである。複数の電極配線部114aを設けるフィンガー電極110部分の長さとしての補助電極部114の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図15と同様の長さ(b)に形成されている。
 図19に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、矩形パルス形状の補助電極部115を設けたものである。この補助電極部115の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図15と同様の長さ(b)に形成されている。
 図20に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、渦巻き状の補助電極部116を設けたものである。この補助電極部116の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図15と同様の長さ(b)に形成されている。
 図21に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、フィンガー電極と平行な複数の電極線部117bからなる補助電極部117を設けたものである。この補助電極部117の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図15と同様の長さ(b)に形成されている。
 図22に示す形態は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120の表面側フィンガー電極110と相対する領域に、矩形枠状の補助電極部118を設けたものである。この補助電極部118の長さは、タブの機械的誤差を考慮して図15と同様の長さ(b)に形成されている。
 図17ないし図22に示す補助電極部においても、表面側フィンガー電極110は、タブ20が配置される領域で、太陽電池1の裏面側フィンガー電極120と相対する部分にだけ補助電極部を設けることで、機械的誤差が生じても表面側フィンガー電極110の裏面側フィンガー電極120と相対する領域に、補助電極部が存在することになる。この結果、これらの変形例においても前述の実施形態と同様の効果を奏する。
 配線部での接着性並びにフィンガー電極110、120とタブ20との電気的接続を良好にするために、バスバー電極を設ける場合がある。バスバー電極を設けた場合においてもこの発明は適用できる。バスバー電極を用いたこの発明の第3の実施形態を次に説明する。図23は、第3の実施形態に係る太陽電池を示す平面図であり、(a)は受光面側、(b)は裏面側から見たものである。また図24は、太陽電池の要部を示す模式的平面図である。
 図23及び図24に示すように、この表面電極11には、タブが接続される位置に合わせてバスバー電極111が設けられている。このバスバー電極111は全てのフィンガー電極110と電気的に接続されている。上述したように、タブ20の幅aが1.2mmの場合、機械精度によるタブの貼り付け位置の誤差とバスバー電極の位置精度誤差の合計が±0.2mmとして、その機械精度を考慮して、タブ20の幅より若干広い幅である1.6mmの間隔(図中b)に、折れ線状のバスバー電極111が配置されるように形成されている。図23の1点鎖線で表示されているタブ20の機械的誤差を考慮した範囲内に、バスバー電極111が配置される。即ち、中心位置から図中左方向に斜めに延び0.8mm左側に達した点から右方向に斜めに折れ曲がって左端から右端まで1.6mmの位置まで延びる。そして、右端まで達すると左方向に折れ曲がるようにして折れ線状に、タブの貼り付け方向にバスバー電極111が形成されている。この実施形態では、3本のバスバー電極111が設けられている。
 また、この例では5本のフィンガー電極110の間隔で1つの折れ線の周期が形成されている。
 この第3の実施形態においても、表面電極11のフィンガー電極110の本数を、裏面電極12のフィンガー電極120の本数より少なくしている。裏面電極12にも表面電極11と同様にバスバー電極121が設けられている。このバスバー電極121は、表面のバスバー電極111と同様に折れ線状に形成されている。このバスバー電極121は全てのフィンガー電極120と電気的に接続されている。表面電極11のバスバー電極111と裏面電極12のバスバー電極121とは、互いに重なり合う位置に形成されている。即ち、表面側のバスバー電極111が存在する太陽電池1の裏面側には裏面側のバスバー電極121が存在するように両バスバー電極111、121が設けられている。
 この実施形態においても、タブ20が配される領域において、裏面側フィンガー電極120は表面側フィンガー電極110と相対する領域に、電極幅の広い補助電極部120bとなる電極を有する。具体的には裏面、表面が一致する部分のフィンガー電極120bの幅を他のフィンガー電極120の2倍の太さである約200μmにしている。
 この実施形態においても、前述の実施形態と同様の効果を奏する。
 次に、上記した太陽電池1を用いて太陽電池モジュールを製造する方法につき説明する。太陽電池モジュールは、図1及び図2に示すように、表面電極11、裏面電極12に配線材としてのタブ20が電気的に接続される。このタブ20を表面電極11、裏面電極12に接続するために樹脂接着フィルム5を用いる。
 まず、太陽電池1の表面電極11及び裏面電極12とタブ20、20との間に、樹脂接着フィルム5を配置する。この圧着する樹脂接着フィルム5は、接続するタブ20の幅と同一若しくは少し幅の細いものが好ましい。この実施形態においては、図1に示すように、幅1.2mmの3本のタブ20を用いている。このため、タブ20が接着される位置にタブ20の幅に対応した幅の3本の導電性接着フィルム5が太陽電池1のバスバー電極111、121上に貼り着けられている。尚、樹脂接着フィルム5は、硬化後も透光性を有するものであれば、タブ20より幅広のものを用いてもよい。
 タブ20は、上述した第1の実施形態と同様に、銅薄板で構成され、錫をメッキしたコーティング層を設けている。このコーティング層は、フィンガー電極110、120より軟らかい軟導体層を構成する。
 樹脂接着フィルム5にタブ20を押圧し、押圧しながら加熱処理を施して樹脂接着フィルム5の接着層を熱硬化してタブ20を表面電極11、裏面電極12に接続する。
 複数の太陽電池1の各々を互いに隣接する他の太陽電池1とタブ20によって電気的に接続するには、タブ20の一方端側が所定の太陽電池1の表面電極11に接続されるとともに、他方端側がその所定の太陽電池1に隣接する別の太陽電池の裏面電極12に接続するように、太陽電池1の表裏に配置した樹脂接着フィルム5上にそれぞれタブ20を配置する。
 図7に示すように、例えばホットプレート上に載せられた太陽電池1を3MPa程度の圧力でヒータブロックを用いて押圧し、タブ20が樹脂接着フィルム5を介して太陽電池1側にそれぞれ押し付けられる。そして、ヒータブロック、ホットプレートの温度を樹脂成分が熱硬化する温度での高温加熱、例えば、120℃以上280℃以下、好ましくは120℃以上200℃以下の温度に加熱してタブ20を圧着固定させ、タブ20を固定して太陽電池1を電気的に接続して配列する。 
 この第3の実施形態では、折れ線状のバスバー電極111、121の一部をタブ20と接続される箇所に設けている。このバスバー電極111、121により、タブ20との電気的接続が良好となる。フィンガー電極110、120が存在しない領域においては、バスバー電極111、121とタブ20との間で接続されることになり、タブ20との接着強度や電気的特性が向上する。
 このようにして、タブ20により複数の太陽電池1を接続したものを、ガラスからなる表面部材41と耐侯性フィルム又はガラス、プラスチックのような部材からなる裏面部材42との間に、表面電極11を表面部材41側、裏面電極12を裏面部材42側としてEVA等の透光性を有する封止材43で挟んで重ね合わせる。そして、ラミネート装置により、太陽電池1を表面部材41と裏面部材42との間に封止材シート43により封止することにより、図6に示す太陽電池モジュールが得られる。
 上記太陽電池モジュールは、必要に応じて外周にシール材を用いてアルミニウムなどからなる外枠に嵌め込まれる。この外枠は、アルミニウム、ステンレス又は鋼板ロールフォーミング材等で形成されている。必要に応じて端子ボックス(図示せず)が、例えば裏面部材42の表面に設けられる。
 上記した第3の実施形態の太陽電池モジュールは、タブ20が配される領域において、裏面側フィンガー電極120は、表面側フィンガー電極110と相対する領域に、電極幅の広い裏面の補助電極部120bを有する。このため、前述の実施形態と同様の効果を奏する。
 図25に第3の実施形態の変形例につき説明する。上記した第3の実施形態においては、裏面側フィンガー電極120は、表面側フィンガー電極110と相対する領域において、全体的に幅広に形成されている。これに対して、この図25に示す第3の実施形態の変形例は、裏面側フィンガー電極120は、表面側フィンガー電極110と相対する領域であって、且つ、タブ20が配置される領域に、幅広の補助電極部122を有する。この補助電極部122の長さは、タブの機械的誤差を考慮してタブ20より若干広い領域をカバーできる長さで、上記バスバー電極121が折り曲げられて形成される幅(b)と同程度の長さに形成されている。
 このように、太陽電池1の表裏のフィンガー電極110、120が相対する領域で、タブ20が配置される領域にだけ補助電極部122を設けることで、機械的誤差が生じても表面側のフィンガー電極110の相対する位置には、裏面側のフィンガー電極120の補助電極部122が位置することになる。この結果、圧着時にかかる圧力は表裏のフィンガー電極110、補助電極部122部分で受けることができ、圧力は表裏で相殺され、剪断応力を緩和することができる。この実施形態においては、電極の長さ全部を幅広に形成することが無いので、電極を銀ペーストで形成する場合には銀の使用量を減らすことができる。また、フィンガー電極が太陽電池に与える応力を小さくすることができ、太陽電池の反りが低減できるので、歩留まりを向上させることができる。
 補助電極部122は、図25に記載するものに限られず、図9ないし図14に示す構造のものも同様に適用することができる。
 この発明の第4の実施形態について説明する。図26は、第4の実施形態に係る太陽電池を示す平面図であり、(a)は受光面側、(b)は裏面側から見たものである。また図27は、太陽電池の要部を示す模式的平面図である。この実施形態においては、第2の実施形態において、集電効果と接着強度を向上させるために、バスバー電極111、121を設け、表面側のフィンガー電極110のタブ20が配置される箇所に補助電極部112を設けたものである。
 表面電極11には、タブが接続
される位置に合わせてバスバー電極111が設けられている。上述したように、タブ20の幅aが1.2mmの場合、機械精度によるタブの貼り付け位置の誤差とバスバー電極の位置精度誤差の合計が±0.2mmとして、その機械精度を考慮して、1.6mmの間隔(図中b)に、折れ線状にフィンガー電極110以上の幅でフィンガー電極110と同程度の厚みのバスバー電極111が配置されるように形成されている。図26の1点鎖線で表示されているタブ20の機械的誤差を考慮した範囲内(図中b)に、バスバー電極111が配置される。即ち、中心位置から図中左方向に斜めに延び0.8mm左側に達した点から右方向に斜めに折れ曲がって左端から右端まで1.6mmの位置まで延びる。そして、右端まで達すると左方向に折れ曲がるようにして折れ線状に、タブの貼り付け方向にバスバー電極111が形成されている。この実施形態では、3本のバスバー電極111が設けられている。表面側のフィンガー電極110は、タブ20が配置される領域に、補助電極部112を有する。また、5本のフィンガー電極110で1つの折れ線の周期が形成されている。
 また、裏面電極12にもタブが接続される位置に合わせてバスバー電極121が設けられている。上述したように、タブ20の幅aが1.2mmの場合、機械精度によるタブの貼り付け位置の誤差とバスバー電極の位置精度誤差の合計が±0.2mmとして、その機械精度を考慮して、1.6mmの間隔(図中b)に、折れ線状にフィンガー電極120以上の幅でフィンガー電極120と同じ厚みのバスバー電極120が配置されるように形成されている。図26の1点鎖線で表示されているタブ20の機械的誤差を考慮した範囲内(図中b)に、バスバー電極121が配置される。即ち、中心位置から図中左方向に斜めに延び0.8mm左側に達した点から右方向に斜めに折れ曲がって左端から右端まで1.6mmの位置まで延びる。そして、右端まで達すると左方向に折れ曲がるようにして折れ線状に、タブの貼り付け方向にバスバー電極111が形成されている。この実施形態では、3本のバスバー電極121が設けられている。表面電極11のバスバー電極111と裏面電極12のバスバー電極121とは、互いに重なり合う位置に形成されている。即ち、表面側のバスバー電極111が存在する太陽電池1の裏面側には裏面側のバスバー電極121が存在するように両バスバー電極111、121が設けられている。
 また、図26、図27に示すように、表面電極11のフィンガー電極110の本数より、裏面電極12のフィンガー電極120の本数を多くしている。 
 図26、図27に示すように、表面側のフィンガー電極110は、裏面側のフィンガー電極120と相対する領域であって、タブ20が配置される領域にだけ補助電極部112を有することで、機械的誤差が生じても裏面側のフィンガー電極120の相対する位置には、表面側のフィンガー電極110の補助電極部112が位置することになる。この結果、本実施形態においても前述の実施形態と同様の効果を奏する。
 さらに、本実施形態では、折れ線状のバスバー電極111、121をタブ20と接続される箇所に設けている。このバスバー電極111、121により、タブ20との電気的接続が良好となる。フィンガー電極110、120が存在しない領域においては、バスバー電極111、121とタブ20との間で接着されることになり、タブ20との接着強度や電気的特性が向上する。
 補助電極部112は、図27に記載するものに限られず、図17ないし図22に示す構造のものも同様に適用することができる。
 ところで、異方導電性樹脂フィルム等の樹脂接着剤5の厚さを薄くすると、タブ20と補助電極部112、フィンガー電極120とを接続する接着剤の部分が少なくなる。例えば、図28、図29の模式図に示すように、表面側のフィンガー電極110の補助電極部112とタブ20とが接続される箇所は、加熱した状態でタブ20を押し付けるために、樹脂接着剤がタブ20と補助電極部112とが接続される端部にタブ20の表面上から補助電極部112の側面上にまたがるようにフィレット状に形成され、このフィレット状接着層51で接続されることになる。このため、表面側のフィンガー電極110とタブ20との接続強度は主にフィレット状接着層51で保持されることになり、樹脂接着剤5が薄くなっても接着強度は維持される。
 なお、裏面側のフィンガー電極120部分も同様にタブ20とフィレット状接着層で接続されることになるが、裏面側のフィンガー電極120は、表面側に比べて本数が多いので、表面側に比べて接着強度は大きくなる。
 このような事情に鑑み、表面側の補助電極部における接着強度を大きくするように構成した第4の実施形態の変形例を図30ないし図32に示す。この変形例は、太陽電池1の両端部以外のものは、タブ20と平行な複数の複数の電極線部114aからなる補助電極部114で形成し、両端部は、線幅を広くし面積が大きな補助電極部119を設けている。
 このように、複数の電極線部114aで構成すると、図32に示すように、電極線部114aの両側にそれぞれフィレット状接着層51が形成される。複数の電極線部114aに設けられる各フィレット状接着層51でフィンガー電極110とタブ20とが接続することになる。この結果、タブ20と接続するフィレット状接着層51の量が増加し、タブ20と表面側電極11との間の接着強度を増加させることができる。
 また、太陽電池1の両端部以外のフィンガー電極110は、その両側に他のフィンガー電極110が存在するために、タブ20の接続時の応力は分散される。これに対して、両端部のフィンガー電極110は、それより外側には電極は存在しない。このため、タブ20の接続時には、応力が集中することになる。そこで、この例では、両端部のタブの下に位置する箇所には、面積の大きな補助電極部119を設けて、接続時の応力を分散するように構成している。
 ところで、この実施形態におけるバスバー電極111、121は折れ線状に形成されている。すなわち、タブ20が配置される領域において、バスバー電極111、121が設けられている位置が中心位置から斜めにそれぞれ機械的誤差を考慮した端まで達し、そこで折れ曲がるように形成されている。この結果、バスバー電極111は、フィンガー電極110の機械的誤差を考慮したタブ20の配置位置(図中b)の両端部と交差する位置と、中央で交差する位置などフィンガー電極110の設けられる位置でバスバー電極111の位置が異なることになる。
 このように形成されたフィンガー電極110とバスバー電極111との関係から、この上部にタブ20を配置し、このタブ20を押し付けると、バスバー電極111がある位置により、加わる応力に違いがでる。
 例えば、図33に示す実施形態においては、フィンガー電極110が太陽電池1の端に位置し、フィンガー電極110からフィンガー電極110がそれより順次内側に設けられるフィンガー電極である。この例では、フィンガー電極110がタブの機械的誤差を考慮した一点鎖線で示す図中一番下の箇所からバスバー電極111が斜め右上方向に延び、1つ隣のフィンガー電極110の中央分で交差し、更にその隣のフィンガー電極110が一点鎖線で示す図中一番上の位置に到達し、そこで折れ曲げられ斜め右下方向に延びる。そして、その隣の形成される位置にフィンガー電極110中央分で交差し、更にその隣のフィンガー電極110が一点鎖線で示す図中一番下の位置に到達し、そこで折れ曲げられ斜め右上方向に延びる。
 このように形成された表面電極11において、バスバー電極111が折れ曲がる位置のフィンガー電極110、110はバスバー電極111が配置されていない反対側のタブ20の端部とはタブ20の圧着時の応力に偏りが生じることになる。すなわち、バスバー電極111がある部分には、フィンガー電極110の左右にバスバー電極111が配置されるが、バスバー電極111が存在しない箇所はフィンガー電極110だけとなり、タブ20の下に位置する電極を構成する領域の面積が大きく異なることになる。
 この面積の違いにより、応力が偏ることになり、接着強度等がばらつくことがある。そこで、この実施形態においては、補助電極部114を構成する電極線部114の長さをバスバー電極111の位置に応じて変更してタブ20の下に位置するフィンガー電極110の電極面積を平均化させるものである。
 図33の例においては、フィンガー電極110、110に設ける補助電極部114の電極線部の長さを変更している。この例においては、バスバー電極111に近い2本の電極線部114aは、フィンガー電極110の2倍ほどの幅の幅広の電極線部114aに構成している。そして、タブ20の端側に相当する外側の2本の電極線部114bは、電極線部114aより長くして構成している。電極線部114bは、例えば、電極線部114aの2倍ほどの幅に構成すればよい。
 また、バスバー電極111が中央部分で交差するフィンガー電極110、110は、全て同じ長さの電極線部114aで補助電極部114を構成している。
 このように補助電極部114の各電極線部114a、114bの長さをバスバー電極111が交差する位置に対応して変化させることで、タブ20の下の電極の面積を平均化させることができ、タブ20の接続時の応力を分散化できる。その結果、バスバー電極111、補助電極部114とタブ20との接続が確実に行え、十分な接着強度も得られる。
 また、樹脂接着剤5の厚さが薄くなったものでは、フィンガー電極110の電極線部、バスバー電極111にフィレット状の接着層51で接続されるので、この実施形態の補助電極部の構成が好ましい。
 このように、複数の電極線部114aで構成すると、図32に示すように、電極線部114aの両側にそれぞれフィレット状接着層51が形成される。複数の電極線部114aに設けられる各フィレット状接着層51でフィンガー電極110とタブ20とが接続することになる。この結果、タブ20と接続するフィレット状接着層51の量が増加し、タブ20と表面側電極11との間の接着強度を増加させることができる。
 また、太陽電池1の両端部以外のフィンガー電極110は、その両側に他のフィンガー電極110が存在するために、タブ20の接続時の応力は分散される。これに対して、両端部のフィンガー電極110は、それより外側には電極は存在しない。このため、タブ20の接続時には、応力が集中することになる。そこで、この例では、両端部のタブの下に位置する箇所には、面積の大きな補助電極部119bを設けて、接続時の応力を分散するように構成している。
 なお、裏面側のフィンガー電極120部分も同様にタブ20とフィレット状接着層で接続されることになるが、裏面側のフィンガー電極120は、表面側に比べて本数が多いので、表面側に比べて接着強度は大きくなる。
 また、電極線部114aの長さを全て長くすることも考えられるが、全て長くすると、銀の使用量が増える。このため、必要な領域の電極配線部を長くする方が好ましい。
 図33においては、フィンガー電極110、110に設ける補助電極部114の電極線部の長さを変更している。この例においては、バスバー電極111に近い2本の電極線部114aは、フィンガー電極110の2倍ほどの幅の電極線部114aに構成し、タブ20の端側に相当する外側の2本の電極線部114bは、電極線部114aより長くして構成している。補助電極部114の電極配線部の長さは、これに限らず図34に示すように、折れ線状のバスバー電極111から離れるほど電極配線部の長さを順次長くなるように構成してもよい。すなわち、フィンガー電極110、110に設ける補助電極部114の電極線部は、バスバー電極111と接する電極線部114aから次第に長くなる電極配線部114b、114b、114b、114bで構成している。
 上記したように、両端部のタブの下に位置する箇所には、面積の大きな補助電極部119を設けて、接続時の応力を分散するように構成しているが、この補助電極部は、トータルの面積が大きくすればよく、図31、図33、図34に示すように、1つのアイランド状に形成するものに限らず、図35又は図36に示すように、タブ20と平行に複数の電極配線部119aを設け、これら複数の電極部のトータルの面積を所定の大きさにすれば、所望の効果が得られる。図35に示す例では、幅の広い電極配線部で構成したものである。図36に示す例では、電極配線部119cを長く形成して所定の面積を確保している。このように、複数の電極配線部にて構成することにより、これら電極配線部の両側にフィレット状の接着層が形成されることになり、接着強度が増す。
 また、上記した実施形態においては、タブ20として銅箔版等の導電体の表面に、錫(Sn)や半田等の表面電極11、12より柔らかい導電膜を形成したものを用い、表面電極11、裏面電極12の一部を導電膜中にめり込ませるようにして接続しているがタブ20はこれに限らない。例えば、図37に示すように、銅箔版等の導電体20aの表面を、銀20b、20bで被覆したものも用いることができる。このタブ20は、表面20bは微細な凹凸形状が形成され、光を散乱させるように構成している。この銀で被覆したタブ20は、表面電極11、12と同程度がそれ以上に堅く形成されている。このため、タブ20には、表面電極11、12はめり込まず、逆に表面電極11、12の表面を変形させて密着するが、このような構成においても、フィンガー電極110の補助電極部112とタブ20の皮膜表面20bとの間でフィレット状の接着層51により接続され、所定の接続強度を得ることが可能である。
 また、フィレット状の接着層51でフィンガー電極110、120とタブ20とが接続されると、このフィレット状の接着層51との間の隙間等がバッファ層的な役割を果たし、太陽電池モジュールとして使用している際に生じる熱膨張、熱収縮の繰り返しによってもタブ20の剥がれ等が抑制することが期待できる。
 上記した実施形態では、タブ20と電極11、12と接続する接着層51を設けるのに、樹脂接着テープを用いたが、異方導電性樹脂ペーストなどの樹脂ペーストを用いてタブ20と電極11、12を接続する接着層51を設けることもできる。
 今回開示された実施の形態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。この発明の範囲は、上記した実施の形態の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。
 1 太陽電池
 110 フィンガー電極
 111 バスバー電極
 120 フィンガー電極
 121 バスバー電極
 120b フィンガー電極
 5 樹脂接着フィルム
 20 タブ

Claims (16)

  1.  配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を有する太陽電池モジュールにであって、
     前記太陽電池は、受光面に配設され、前記配線材と接続される複数の表面側フィンガー電極と、裏面に配設され、前記配線材と接続される複数の裏面側フィンガー電極とを有し、
     前記表面側フィンガー電極と裏面側フィンガー電極の少なくとも一方のフィンガー電極は、前記配線材が接続される領域であって他方のフィンガー電極と相対する領域に、他方のフィンガー電極が配設された領域より広い領域をカバーするための補助電極部を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
  2.  前記配線材は、前記太陽電池の受光面又は裏面に樹脂接着剤によって接続されていることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。
  3.  前記裏面側フィンガー電極の本数は前記表面側フィンガー電極の本数より多く形成されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  4.  前記太陽電池の受光面又は裏面の少なくとも一方に、タブが接続される位置に合わせてバスバー電極が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  5.  前記バスバー電極は、折れ線状の形状を有することを特徴とする請求項4に記載の太陽電池モジュール。
  6.  前記補助電極部は、少なくとも配線材が接続される領域において表面側のフィンガー電極より広い幅の領域に形成された裏面側のフィンガー電極を含むことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  7.  前記補助電極部は、前記配線材が配置される方向と平行に延びる複数の電極線部を有することを特徴とする請求項6に記載の太陽電池モジュール。
  8.  前記表面側のフィンガー電極より広い幅の領域に形成される裏面側フィンガー電極部分は、機械的誤差量分だけ大きく形成されていることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池モジュール。
  9.  表面側フィンガー電極が存在しない領域の裏面側フィンガー電極が、表面側のフィンガー電極と相対する裏面側フィンガー電極より幅が細く形成されていることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池モジュール。
  10.  前記太陽電池の端部に位置する前記補助電極部は、他の位置の補助電極部より面積が大きく形成されていることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池モジュール。
  11.  前記補助電極部は、少なくとも配線材が接続される領域において裏面側のフィンガー電極より広い幅の領域に形成された表面側のフィンガー電極を含む特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  12.  前記補助電極部は、タブが配置される方向と平行に延びる複数の電極線部を有することを特徴とする請求項11に記載の太陽電池モジュール。
  13.  前記裏面側のフィンガー電極より広い幅の領域に形成される表面側フィンガー電極部分は、機械的誤差量分だけ大きく形成されていることを特徴とする請求項11に記載の太陽電池モジュール。
  14.  前記電極線部の長さは、前記バスバー電極とフィンガー電極とが交差する位置に対応して変化することを特徴とする請求項12に記載の太陽電池モジュール。
  15.  前記電極線部の長さは、前記バスバー電極より遠い位置の電極線部が長く形成されていることを特徴とする請求項14に記載の太陽電池モジュール。
  16.  前記太陽電池の端部に位置する前記補助電極部は、他の位置の補助電極部より面積が大きく形成されていることを特徴とする請求項11に記載の太陽電池モジュール。
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