(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池素子と非接触の状態で配線を形成することが可能なノズルを用いた太陽電池のバス配線形成において、バス配線材料の使用量低減を可能にする技術を提供する。【解決手段】複数の吐出口からバス配線材料を吐出し、薄膜のバス配線１２を形成するとともに、バス配線１２始終端のバス配線材料使用量を低減するバス配線１２断面形状とバス配線１２パターンを形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２箇所以上のバス配線材料の吐出口を有することを特徴とする太陽電池のバス配線形成用ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載のノズルにおいて、所望の配線パターンを形成するために配置された吐出口を有することを特徴とする太陽電池のバス配線形成用ノズル。
【請求項３】
請求項１に記載のノズルで太陽電池のバス配線を形成することを特徴とする配線形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の配線形成方法により形成されたことを特徴とするバス配線のパターン形状。
【請求項５】
請求項２に記載の配線形成方法により形成されたことを特徴とするバス配線の断面形状。
【請求項６】
請求項１に記載のノズルを有する太陽電池のバス配線形成装置。
【請求項７】
一つのバス配線が、バス配線材料の複数の流れが集まって形成されたものであることを特徴とするバス配線のパターン形状。
【請求項８】
請求項７に記載のバス配線の断面形状。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。特に、太陽電池素子表面のバス配線形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００５−３５３８５１号公報（特許文献１）がある。この公報には、太陽電池素子表面の配線パターン形成方法として、スクリーン印刷法が記載されている。また、特開２０１１−１９８９８２号公報（特許文献２）がある。この公報には、太陽電池素子表面のバス配線パターン形成方法として、１箇所の吐出口を有するノズルからパターン形成材料を吐出させる方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５３８５１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９８９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載されているようなスクリーン印刷法を用いて配線を形成する場合、印刷中にスキージの印圧によって太陽電池素子が割れる場合があり、歩留まり低下の要因となっている。また、スクリーン印刷版は定期的に洗浄・交換する必要があり、コスト上昇の要因となっている。
【０００５】
一方、前記特許文献２に記載されているようにノズルを用いて配線を形成する場合、ノズルと太陽電池素子は非接触の状態で配線を形成するので、上記スクリーン印刷法における、素子の割れは無い。また、スクリーン印刷版の洗浄・交換のような消耗品に起因するコストも抑えられる。しかしながら、前記特許文献２に記載されている方法でバス配線を形成した場合、バス配線パターンの配線幅は一箇所の吐出口を有するノズルから吐出するため、バス配線の膜厚を薄くすることが困難であるとともに図１に示すようにバス配線形成開始から終了までの間一定幅となる。
【０００６】
一方、スクリーン印刷法を用いて配線を形成する場合、バス配線に使用する材料の使用を低減するために図２に示すパターン形状が存在する。
【０００７】
そこで、本発明は、ノズルを用いながらバス配線に使用する材料の使用を低減するバス配線形状と配線形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、複数の吐出口を有するノズルを用いてバス配線を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ノズルを用いたバス配線の形成においてバス配線に使用する材料の使用を低減するバス配線形状と配線形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術における１箇所の吐出口を有するノズルにより形成されたバス配線パターンの一例を示す図である。
【図２】スクリーン印刷法により形成されたバス配線パターンの一例を示す図である。
【図３】実施例１におけるバス配線形成装置の構成図の例である。
【図４】実施例１におけるノズルの吐出口配置とバス配線断面形状を示す図である。
【図５】実施例１における方法により形成されたバス配線パターンを示す図である。
【図６】実施例１におけるノズルの吐出口配置の変形例とバス配線断面形状を示す図である。
【図７】実施例１におけるノズルの吐出口配置のさらなる変形例とバス配線断面形状を示す図である。
【図８】実施例２におけるノズルの吐出口配置とバス配線断面形状を示す図である。
【図９】実施例２における方法により形成されたバス配線パターンを示す図である。
【図１０】実施例３におけるノズルの吐出口配置とバス配線断面形状を示す図である。
【図１１】実施例３における方法により形成されたバス配線パターンを示す図である。
【図１２】実施例４におけるノズルの吐出口配置とバス配線断面形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施例について図面を用いて説明する。
【００１２】
［実施例１］
本実施例では、複数の吐出口を有するノズルを用いて太陽電池素子基板にバス配線を形成する方法を説明する。
【００１３】
図３は、本実施例のバス配線形成装置の構成図の例である。
図３のバス配線形成装置はレギュレータ５、バス配線材料タンク６、配管８、バルブ９、ノズル１０、バス配線材料溜空間１１、吐出口１３を備えている。
【００１４】
バス配線材料７は、バス配線材料タンク６に蓄えられ、配管８を通じてノズル１０に供給される。バス配線材料タンク６にはレギュレータ５を介して高圧ガスが接続され、レギュレータ５によってバス配線材料タンク６内の圧力を制御し、ノズル１０へのバス配線材料供給速度を制御する。バルブ９が配管８の途中に設置され、ノズル１０へのバス配線材料の供給のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００１５】
なお、本実施例では、電極材料供給手段として高圧ガスによる圧送とバルブ駆動による吐出制御について記載したが、これに限らず、シリンダポンプ、モーノポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、レシプロポンプ、等、各種液送ポンプを使用することができる。
【００１６】
本実施例におけるノズル１０の吐出口１３の配置図と太陽電池素子基板１上に形成したバス配線１２の断面形状を図４に示す。バス配線材料７にはスクリーン印刷法で使用されている銀ペースト材料を使用した。また、実施例では吐出口を直径５０μｍで４０箇所の吐出口を有するノズルにより２０００μｍ幅のバス配線１２を形成したが、図４では、簡易的に５箇所の吐出口を有するノズルで本実施例を説明する。また、本実施例では、フィンガー配線２を形成した後にバス配線１２を形成したが、バス配線１２形成後にフィンガー配線２を形成しても良い。図４(a)はバス配線１２形成時に太陽電池素子基板１側に配置される吐出口１３について、ノズルの進行方向に対する配置を示したものである。吐出口１３の配置は、隣接する他の吐出口１３に対する加工時の変形を防止するためそれぞれの吐出口１３が接することなく、且つ加工時の影響を及ぼさない様に吐出口１３の中心から隣接する吐出口１３の中心までの距離を１５０μｍ離れた位置に配置した。本実施例では、隣接する吐出口１３の中心どうしの距離を１５０μｍとしたが、この距離を限定するものではない。
【００１７】
一方、図４(b)に示すように複数の吐出口１３により形成されたバス配線同士が隣接したバス配線断面形状を得るために吐出口１３aと１３bの接線１４a、吐出口１３bと１３cの接線１４b、吐出口１３cと１３dの接線１４c、吐出口１３dと１３eの接線１４dはノズルの進行方向に対して平行に配置した。
【００１８】
図５は、本実施例で形成したバス配線のパターンである。図４の吐出口１３aから吐出されたバス配線が図５のバス配線１２aに対応し、同じく図４の吐出口１３bから吐出されたバス配線が図５のバス配線１２b、図４の吐出口１３cから吐出されたバス配線が図５のバス配線１２c、図４の吐出口１３dから吐出されたバス配線が図５のバス配線１２d、図４の吐出口１３eから吐出されたバス配線が図５のバス配線１２eに対応する。図４に示した複数の吐出口に共通した接線１５は、図５におけるバス配線１２の始終端のパターン形状に対応する。
【００１９】
図６及び図７は、本実施例の変形例を示したものである。
図６(a)において、吐出口１３aのノズルの進行方向に平行な接線１４aが吐出口１３bの外周が２点の交点を持って重なるように配置した。同様に、吐出口１３bのノズル１０の進行方向に平行な接線１４bが吐出口１３cの外周が２点の交点を持って重なるように配置した。以下、他の吐出口１３も同様に配置した。図６(b)この吐出口１３の配置によって得られるバス配線１２の断面形状を示したものである。バス配線１２aとバス配線１２bは重なり合って形成され、同様にバス配線１２bとバス配線１２cは重なり合って形成される。以下、同様にバス配線１２は隣接する他のバス配線１２と重なり合って形成される。
【００２０】
図７(a) において、吐出口１３aのノズルの進行方向に平行な接線１４aが吐出口１３bの外周と交点を持たないように配置した。同様に、吐出口１３bのノズル１０の進行方向に平行な接線１４bが吐出口１３cの外周と交点を持たないように配置した。以下、他の吐出口１３も同様に配置した。図７(b)はこの吐出口１３の配置によって得られるバス配線１２の断面形状を示したものである。バス配線１２aとバス配線１２bは重なり合うことなく形成され、同様にバス配線１２bとバス配線１２cは重なり合うことなく形成される。以下、同様にバス配線１２は隣接する他のバス配線１２と重なり合うことなく形成される。
【００２１】
本実施例によれば、ノズルを用いたバス配線の形成においてバス配線に使用する材料の使用を低減するバス配線形状と配線形成方法を提供することができる。
【００２２】
［実施例２］
本実施例では、複数の吐出口１３を有するノズル１０を用いて太陽電池素子基板１に上述の第１実施例とは異なるバス配線パターンを有するバス配線１２を形成する方法を説明する。
【００２３】
図３は、本実施例のバス配線形成装置の構成図の例である。図３のバス配線形成装置は、レギュレータ５、バス配線材料タンク６、配管８、バルブ９、ノズル１０、バス配線材料溜空間１１、吐出口１３を備えている。
【００２４】
バス配線材料７は、バス配線材料タンク６に蓄えられ、配管８を通じてノズル１０に供給される。バス配線材料タンク６にはレギュレータ５を介して高圧ガスが接続され、レギュレータ５によってバス配線材料タンク６内の圧力を制御し、ノズル１０へのバス配線材料供給速度を制御する。バルブ９が配管８の途中に設置され、ノズル１０へのバス配線材料の供給のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００２５】
なお、本実施例では、電極材料供給手段として高圧ガスによる圧送とバルブ駆動による吐出制御について記載したが、これに限らず、シリンダポンプ、モーノポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、レシプロポンプ、等、各種液送ポンプを使用することができる。
【００２６】
本実施例におけるノズル１０の吐出口１３の配置図と太陽電池素子基板１上形成したバス配線１２の断面形状を図８に示す。バス配線材料７にはスクリーン印刷法で使用されている銀ペースト材料を使用した。また、実施例では吐出口を直径５０μｍで４０箇所の吐出口を有するノズルにより２０００μｍ幅のバス配線１２を形成したが、図８では、簡易的に５箇所の吐出口を有するノズルで本実施例を説明する。また、本実施例では、フィンガー配線２を形成した後にバス配線１２を形成したが、バス配線１２形成後にフィンガー配線２を形成しても良い。図８(a)はバス配線１２形成時に太陽電池素子基板１側に配置される吐出口１３について、ノズルの進行方向に対する配置を示したものである。吐出口１３の配置は、隣接する他の吐出口１３に対する加工時の変形を防止するためそれぞれの吐出口１３が接することなく、且つ加工時の影響を及ばさない様に吐出口１３の中心から隣接する吐出口１３の中心までの距離を１５０μｍ離れた位置に配置した。本実施例では、隣接する吐出口１３の中心どうしの距離を１５０μｍとしたが、この距離を限定するものではない。
【００２７】
一方、図８(b)に示すように複数の吐出口１３により形成されたバス配線同士が隣接したバス配線断面形状を得るために吐出口１３aと１３bの接線１４a、吐出口１３bと１３cの接線１４b、吐出口１３cと１３dの接線１４c、吐出口１３dと１３eの接線１４dはノズルの進行方向に対して平行に配置した。
【００２８】
図９は、本実施例で形成したバス配線のパターンである。図８の吐出口１３aから吐出されたバス配線が図９のバス配線１２aに対応し、同じく図８の吐出口１３bから吐出されたバス配線が図９のバス配線１２b、図８の吐出口１３cから吐出されたバス配線が図９のバス配線１２c、図８の吐出口１３dから吐出されたバス配線が図９のバス配線１２d、図８の吐出口１３eから吐出されたバス配線が図９のバス配線１２eに対応する。図９におけるバス配線１２の始終端のパターン形状は、図８の吐出口１３の配置に対応する。
【００２９】
本実施例によれば、ノズルを用いたバス配線を形成においてバス配線に使用する材料の使用を低減するバス配線形状と配線形成方法を提供することができる。
【００３０】
［実施例３］
本実施例では、複数の吐出口１３を有するノズル１０を用いて太陽電池素子基板１に上述の第１実施例とは異なるバス配線パターンを有するバス配線１２を形成する方法を説明する。
【００３１】
図３は、本実施例のバス配線形成装置の構成図の例である。図３のバス配線形成装置は、レギュレータ５、バス配線材料タンク６、配管８、バルブ９、ノズル１０、バス配線材料溜空間１１、吐出口１３を備えている。
【００３２】
バス配線材料７は、バス配線材料タンク６に蓄えられ、配管８を通じてノズル１０に供給される。バス配線材料タンク６にはレギュレータ５を介して高圧ガスが接続され、レギュレータ５によってバス配線材料タンク６内の圧力を制御し、ノズル１０へのバス配線材料供給速度を制御する。バルブ９が配管８の途中に設置され、ノズル１０へのバス配線材料の供給のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００３３】
なお、本実施例では、電極材料供給手段として高圧ガスによる圧送とバルブ駆動による吐出制御について記載したが、これに限らず、シリンダポンプ、モーノポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、レシプロポンプ、等、各種液送ポンプを使用することができる。
【００３４】
本実施例におけるノズル１０の吐出口１３の配置図と太陽電池素子基板１上に形成したバス配線１２の断面形状を図１０に示す。バス配線材料７にはスクリーン印刷法で使用されている銀ペースト材料を使用した。また、実施例では吐出口を直径５０μｍで４０箇所の吐出口を有するノズルにより２０００μｍ幅のバス配線１２を形成したが、図１０では、簡易的に５箇所の吐出口を有するノズルで本実施例を説明する。また、本実施例では、フィンガー配線２を形成した後にバス配線１２を形成したが、バス配線１２形成後にフィンガー配線２を形成しても良い。図１０(a)はバス配線１２形成時に太陽電池素子基板１側に配置される吐出口１３について、ノズルの進行方向に対する配置を示したものである。吐出口１３の配置は、隣接する他の吐出口１３に対する加工時の変形を防止するためそれぞれの吐出口１３が接することなく、且つ加工時の影響を及ばさない様に吐出口１３の中心から隣接する吐出口１３の中心までの距離を１５０μｍ離れた位置に配置した。本実施例では、隣接する吐出口１３の中心どうしの距離を１５０μｍとしたが、この距離を限定するものではない。
【００３５】
一方、図１０(b)に示すように複数の吐出口１３により形成されたバス配線同士が隣接したバス配線断面形状を得るために吐出口１３aと１３bの接線１４a、吐出口１３bと１３cの接線１４b、吐出口１３cと１３dの接線１４c、吐出口１３dと１３eの接線１４dはノズルの進行方向に対して平行に配置した。
【００３６】
図１１は、本実施例で形成したバス配線のパターンである。図１０の吐出口１３aから吐出されたバス配線が図１１のバス配線１２aに対応し、同じく図１０の吐出口１３bから吐出されたバス配線が図１１のバス配線１２b、図１０の吐出口１３cから吐出されたバス配線が図１１のバス配線１２c、図１０の吐出口１３dから吐出されたバス配線が図１１のバス配線１２d、図１０の吐出口１３eから吐出されたバス配線が図１１のバス配線１２eに対応する。図１１におけるバス配線１２の始終端のパターン形状は、図１０の吐出口１３の配置に対応する。
【００３７】
本実施例によれば、ノズルを用いたバス配線の形成においてバス配線に使用する材料の使用を低減するバス配線形状と配線形成方法を提供することができる。
【００３８】
［実施例４］
本実施例では、複数の吐出口１３を有するノズル１０を用いて太陽電池素子基板１に上述のバリエーションの一例として、バス配線パターンを有するバス配線１２を形成する方法を、図１２を用いて説明する。
【００３９】
本実施例におけるノズル１０の吐出口１３の配置図と太陽電池素子基板１上形成したバス配線１２の断面形状を図１２に示す。バス配線材料７にはスクリーン印刷法で使用されている銀ペースト材料を使用した。また、実施例では吐出口を直径５０μｍで４０箇所の吐出口を有するノズルにより２０００μｍ幅のバス配線１２を形成したが、図１２では、簡易的に２４箇所の吐出口を有するノズルで本実施例を説明する。また、本実施例では、フィンガー配線２を形成した後にバス配線１２を形成したが、バス配線１２形成後にフィンガー配線２を形成しても良い。
【００４０】
図１２(a)はバス配線１２形成時に太陽電池素子基板１側に配置される吐出口１３について、ノズルの進行方向に対する配置を示したものである。吐出口１３の配置は、隣接する他の吐出口１３に対する加工時の変形を防止するためそれぞれの吐出口１３が接することなく、且つ加工時の影響を及ばさない様に吐出口１３の中心から隣接する吐出口１３の中心までの距離を２００μｍ以上離れた位置に配置した。本実施例では、隣接する吐出口１３の中心どうしの距離を２００μｍ以上としたが、この距離を限定するものではない。
【００４１】
一方、図１２(b)に示すように複数の吐出口１３により形成されたバス配線同士が隣接したバス配線断面形状を得るように配置した。
【００４２】
本実施例によれば、ノズルを用いたバス配線の形成においてバス配線に使用する材料の使用を低減するバス配線形状と配線形成方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  太陽電池素子基板
２  フィンガー配線
３  １箇所の吐出口を有するノズルにより形成されたバス配線
４  印刷法により形成されたバス配線
５  レギュレータ
６  バス配線材料タンク
７  バス配線材料
８  配管
９  バルブ
１０  ノズル
１１  バス配線材料溜空間
１２  バス配線
１３  吐出口
１４  ノズルの進行方向に平行な吐出口の接線
１５  複数の吐出口に共通した接線
【図１】
2014107457.tif 000003
【図２】
2014107457.tif 000004
【図３】
2014107457.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014107457.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014107457.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014107457.tif 000011
【図１０】
2014107457.tif 000012
【図１１】
2014107457.tif 000013
【図１２】
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