(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池と、
前記複数の太陽電池を電気的に接続するインターコネクタと、
前記太陽電池の受光面側に設けられた透光性部材と、を備え、
前記インターコネクタのうち、前記太陽電池の受光面側に配置される前記インターコネクタの表面に、共晶組成から外れた合金組成を有するはんだの初晶デンドライトによって凹凸面を設けたことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
複数の太陽電池がインターコネクタによって電気的に接続されるとともに、前記太陽電池の受光面側に透光性部材が設けられた太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池と前記インターコネクタを共晶組成から外れた合金組成を有するはんだで接続するステップと、
前記インターコネクタの表面に施された前記はんだを凝固させて前記はんだの初晶デンドライトによって前記インターコネクタの表面に凹凸面を形成するステップと、を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記インターコネクタの表面に凹凸面を形成するステップにおいて、
前記はんだの温度を前記はんだの液相線温度以下かつ固相線温度以上に一定時間保持することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記インターコネクタの表面に凹凸面を形成するステップにおいて、
前記一定時間経過後に、前記はんだの温度を前記はんだの固相線温度より低くさせることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記はんだの温度制御は、前記インターコネクタと接続された太陽電池が搭載される温度制御機構によって行われ、
前記インターコネクタの表面に凹凸面を形成するステップにおいて、前記温度制御機構は前記はんだの液相線温度で前記一定時間保持されることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターコネクタによって互いに電気的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および太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池モジュールでは、隣り合って配列された太陽電池がインターコネクタによって電気的に接続されている。太陽電池モジュールに入射した光のうち、インターコネクタに入射した光は、インターコネクタ表面で上方へ反射し、太陽電池に入射できないため、インターコネクタに入射した光は発電に寄与せず、損失になるという課題があった。
【０００３】
このような課題に対して、例えば、特許文献１では、光学的損失を軽減するために、インターコネクタの受光面側にＶ字溝を金属加工により設け、インターコネクタの受光面での太陽光の反射角度を制御し、太陽電池に反射光を再入射させることにより、発電効率の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５１８８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す形態では、太陽電池と接続するインターコネクタの面は太陽電池との接続を確保するために平坦でなければならず、太陽光の反射角度を制御するＶ字溝がインターコネクタの上下面に交互に形成されている。そのため、太陽電池とインターコネクタを接続する位置を調整し、Ｖ字溝の存在する面を確認する機能が設備側で必要になるという問題があった。
【０００６】
さらに、太陽電池とインターコネクタの接続位置を調整するために、長さ調整で不要となったインターコネクタを廃棄する必要が生じ、インターコネクタの歩留まりが悪化するという問題や、インターコネクタの表面にＶ字溝の金属加工を施すために、製造コストがかかるという問題も生じる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを抑えつつ、インターコネクタの受光面での太陽光の反射角度を制御して、太陽電池に反射光を再入射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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の太陽電池と、複数の太陽電池を電気的に接続するインターコネクタと、太陽電池の受光面側に設けられた透光性部材と、を備え、インターコネクタのうち、太陽電池の受光面側に配置されるインターコネクタの表面に、共晶組成から外れた合金組成を有するはんだの初晶デンドライトによって凹凸面を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インターコネクタの表面に形成された凹凸面によって、インターコネクタに入射した光を斜め上方に反射させることができるため、その反射光を透光性部材で全反射させて太陽電池に再入射させることができる。これにより、太陽電池モジュールの発電効率の向上を図ることができる。また、インターコネクタ表面のはんだめっきが凝固する際に形成される初晶デンドライトにより、インターコネクタ表面に自然に凹凸面が形成されるので、Ｖ字溝等を形成する場合に比べてコストの抑制や歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるインターコネクタで接続した太陽電池の上面図である。
【図２】図２は、図１に示す太陽電池の側面図である。
【図３】図３は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図であって、インターコネクタと太陽電池の接続箇所の拡大断面図である。
【図４】図４は、図３に示すＢ部分を拡大した部分拡大図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの断面図である。
【図６】図６は、比較例として示す太陽電池モジュールの断面図であって、インターコネクタに入射した太陽光の軌跡の概略を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの断面図であって、インターコネクタに入射した太陽光の軌跡の概略を示す図である。
【図８】図８は、インターコネクタとはんだ接続した直後の太陽電池が温度制御機構上に搭載された状態を示す斜視図である。
【図９】図９は、ホットプレート温度とはんだ温度の時間変化を示す図である。
【図１０】図１０は、はんだ中の初晶デンドライトの成長を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールおよびその製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるインターコネクタで接続した太陽電池の上面図である。図２は、図１に示す太陽電池の側面図である。図３は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図であって、インターコネクタと太陽電池の接続箇所の拡大断面図である。図４は、図３に示すＢ部分を拡大した部分拡大図である。
【００１３】
図３、図４に示したインターコネクタ２と太陽電池１の接続箇所の断面図では、インターコネクタ２の表面に共晶組成から外れた合金組成を有するはんだめっき４が施されている。はんだめっき４中で成長した初晶デンドライト５により、インターコネクタ２の表面に凹凸面が形成されている。特に、インターコネクタ２のうち、太陽電池１の受光面側に配置されるインターコネクタ２の表面に凹凸面が形成される。なお、受光面の反対面側に配置されるインターコネクタ２の表面に凹凸面が形成されていても構わない。
【００１４】
共晶組成から外れた合金組成を有するはんだめっき４としては、例えば、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕのはんだめっきが用いられ、Ｓｎの初晶デンドライト５により凹凸面がインターコネクタ２の表面に形成される。
【００１５】
図５は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの断面図である。太陽電池モジュール５０は、透光性部材６と裏面部材７の間にインターコネクタ２で接続された太陽電池１を封止材８により封止して構成される。透光性部材６は、太陽電池１の受光面側に設けられる。
【００１６】
例えば、太陽電池モジュール５０は、インターコネクタ２で接続された複数の太陽電池１を、透光性部材６であるガラスと裏面部材７であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムの間に封止材８であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂により封止して構成される。
【００１７】
図６は、比較例として示す太陽電池モジュール５１の断面図であって、インターコネクタ２０に入射した太陽光の軌跡の概略を示す図である。比較例では、インターコネクタ２０の表面には凹凸は形成されていない。このように構成された太陽電池モジュール５１に対して太陽光が入射すると、インターコネクタ２０で反射する反射光のほとんどは、入射方向に向けてそのまま反射されるため、透光性部材６であるガラスを透過して外部へ放出されてしまう。そのため、インターコネクタ２０に入射した光は、太陽電池１の電池出力にほとんど貢献することができない。
【００１８】
図７は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュール５０の断面図であって、インターコネクタ２に入射した太陽光の軌跡の概略を示す図である。一方、本実施の形態１にかかる太陽電池モジュール５０では、インターコネクタ２の表面に形成された凹凸面で反射した太陽光は様々な角度で反射される。そして、インターコネクタ２の表面で反射した反射光のうち、透光性部材６であるガラス面に対して全反射する角度で入射した反射光は、太陽電池１へ再入射できる。そのため、インターコネクタ２に入射した光も太陽電池１の電池出力に貢献することができ、太陽電池モジュール５０の発電効率の向上を図ることができる。
【００１９】
また、インターコネクタ２の表面に形成された凹凸面は、ランダムな方向を向いているため、太陽光の入射方向に依存せず、インターコネクタ２への入射光を太陽電池１へ再入射させることができる。
【００２０】
本実施の形態では、はんだめっき４の合金組成として、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだの場合について述べたが、これに限るものではなく、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ｉｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだなどでも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００２１】
図８は、インターコネクタ２とはんだ接続した直後の太陽電池１が温度制御機構１０上に搭載された状態を示す斜視図である。このとき、インターコネクタ２表面に施されたはんだめっき４は溶融した状態である。温度制御機構１０を用いることで、インターコネクタ２の表面に形成される凹凸面をより大きくすることができる。以下に、温度制御機構１０を用いた凹凸面の形成について具体的に説明する。
【００２２】
図９は、ホットプレート温度とはんだ温度の時間変化を示す図である。図１０は、はんだ中の初晶デンドライトの成長を表す模式図である。図８に示すように、インターコネクタ２により接続された直後の複数の太陽電池１を太陽電池１の受光面を上に向けた状態で、温度コントローラを設けた温度制御機構１０であるホットプレート上に搭載し、ホットプレートによって温度制御を行う。
【００２３】
まず、図９の破線で示すように、ホットプレート温度をＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだの液相線温度である２２０℃で一定時間保持する。これにより、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだの温度が、液相線温度以下かつ固相線温度以上に一定時間保持される。その後に、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだが凝固する温度以下である２００℃に低下させる。これにより、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだの温度も凝固する温度以下となる。このように温度制御を行うことで、図９の実線で示すように、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだの温度が液相線温度以下かつ固相線温度以上である時間の長期化を図ることができる。
【００２４】
これにより、図９に示すように、はんだ中のＳｎの初晶デンドライト５をより大きく成長させることができる。Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだのような初晶デンドライト５が成長できる固液共存領域が狭いはんだ合金においても、より大きな凹凸面をインターコネクタ２の表面に設けることができる。その結果として、インターコネクタ２表面に形成された一つの凹凸面でより多くの太陽光を反射でき、より多くの太陽光を太陽電池１へ再入射させることができる。
【００２５】
また、インターコネクタ２の表面のはんだめっき４が凝固する際に形成される初晶デンドライト５により、インターコネクタ２の表面に自然に凹凸面が形成されるので、Ｖ字溝等をインターコネクタ２の表面に形成する場合に比べてコストの抑制や歩留まりの向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールは、複数の太陽電池がインターコネクタで連結された太陽電池モジュールに有用であり、特に、受光面側にガラスなどの透光性部材が設けられた太陽電池モジュールに適している。
【符号の説明】
【００２７】
１  太陽電池
２  インターコネクタ
４  はんだめっき
５  初晶デンドライト
６  透光性部材
７  裏面部材
８  封止材
１０  温度制御機構
２０  インターコネクタ
５０，５１  太陽電池モジュール
【図１】
0005496229.tif 000002
【図２】
0005496229.tif 000003
【図３】
0005496229.tif 000004
【図４】
0005496229.tif 000005
【図５】
0005496229.tif 000006
【図６】
0005496229.tif 000007
【図７】
0005496229.tif 000008
【図８】
0005496229.tif 000009
【図９】
0005496229.tif 000010
【図１０】
0005496229.tif 000011