(57)【要約】【課題】太陽光を効率良く受光面に導くことで太陽電池セルによる発電量の増加を可能とし、かつ電極との安定した接合を可能とする太陽電池セル接合配線材、および太陽電池モジュールを得ること。【解決手段】半導体基板１と、半導体基板１の受光面に設けられた複数のグリッド電極と、グリッド電極に直交させて設けられたバスバー電極３と、を備える太陽電池セル同士を電気的に接続する太陽電池セル接続配線材である出力リード線４であって、バスバー電極３に接合される側の面である第１面２１と、第１面２１とは反対側の面である第２面２２と、を有し、第２面２２は、凸形状の曲面をなす。【選択図】図５
2014120637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、前記半導体基板の受光面に設けられた複数のグリッド電極と、前記グリッド電極に直交させて設けられたバスバー電極と、を備える太陽電池セル同士を電気的に接続する太陽電池セル接続配線材であって、
前記バスバー電極に接合される側の面である第１面と、
前記第１面とは反対側の面である第２面と、を有し、
前記第２面は、凸形状の曲面をなすことを特徴とする太陽電池セル接続配線材。
【請求項２】
前記バスバー電極に平行な方向を長手方向とし、前記長手方向に対し垂直な断面が半円形状であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル接続配線材。
【請求項３】
半導体基板と、前記半導体基板の受光面に設けられた複数のグリッド電極と、前記グリッド電極に直交させて設けられたバスバー電極と、を備える複数の太陽電池セルと、
前記太陽電池セル同士を電気的に接続する太陽電池セル接続配線材と、を有し、
前記太陽電池セル接続配線材は、
前記バスバー電極に接合されている側の面である第１面と、
前記第１面とは反対側の第２面と、を有し、
前記第２面は、凸形状の曲面をなすことを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セル接続配線材および太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールとして、太陽電池セル接続配線材を使用して直列に接続された複数の太陽電池セルを備える結晶系太陽電池モジュールが知られている。太陽電池モジュールは、太陽電池セル接続配線材によって接続された太陽電池セルからなる太陽電池アレイを、封止材（充填材）によって固定する充填層を備える。充填層のうち太陽光の入射側には、太陽電池モジュール用表面保護シート（以下、表面保護シートと称する）が積層される。充填層のうち太陽光の入射側と反対側には、太陽電池モジュール用裏面保護シート（以下、裏面保護シートと称する）が積層される。
【０００３】
太陽電池セルを構成する半導体基板の受光面には、太陽電池セルで発生させた電力を収集するための複数のグリッド電極が形成されている。受光面リード接合電極であるバスバー電極は、線状のグリッド電極に直交させて形成されている。太陽電池セル接続配線材である出力リード線は、バスバー電極に接合される。半導体基板のうち受光面とは反対側の面には、裏面リード接合電極が形成されている。太陽電池セルは、受光面積が大きいほど、発電量が大きくなる。バスバー電極は、グリッド電極に比べて広い幅を持たせて形成されることから、受光面積を大きく減少させる要素となる。太陽電池セルは、受光面積が減少することで、発電量が低下することとなる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、三角形状の断面を持たせた出力リード線を使用することで、出力リード線に入射した太陽光を、太陽電池セルの受光面に導く構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−７５０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池セル同士を直列に接続するために、出力リード線には、バスバー電極に接合させた部分から半導体基板の外側へ延長させた延長部が形成される。太陽電池セル同士は、例えば、一方の太陽電池セルのバスバー電極と他方の太陽電池セルの裏面リード接合電極とが、出力リード線を介して接続される。この場合に、三角形状の断面をなす出力リード線を使用することで、出力リード線のうち三角形の頂点に相当する稜線部分が、裏面リード接合電極との接合部分となる。出力リード線の稜線部分を裏面リード接合電極に当接させる場合、出力リード線と裏面リード接合電極との接合を安定させることが困難な場合がある。また、三角形状の断面をなす出力リード線では、太陽電池セルへ入射する太陽光の入射角度によっては、太陽光を受光面へ効率良く導くことが困難な場合がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽光を効率良く受光面に導くことで太陽電池セルによる発電量の増加を可能とし、かつ電極との安定した接合を可能とする太陽電池セル接合配線材、および太陽電池モジュールを得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、半導体基板と、前記半導体基板の受光面に設けられた複数のグリッド電極と、前記グリッド電極に直交させて設けられたバスバー電極と、を備える太陽電池セル同士を電気的に接続する太陽電池セル接続配線材であって、前記バスバー電極に接合される側の面である第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面と、を有し、前記第２面は、凸形状の曲面をなすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、太陽電池セル接続配線材は、凸形状の曲面をなす第２面を、電極、例えば裏面リード接合電極に接合可能とする。太陽電池セル接続配線材の曲面を電極に接合させることで、鋭角をなす稜線部分を電極に接合させる場合に比べて、太陽電池セル接続配線材と電極との接合を安定させることが容易となる。太陽電池セルは、太陽電池セル接続配線材の凸形状の曲面において太陽光を反射させることで、太陽光を平坦面で反射させる場合よりも、広い角度範囲の光を受光面へ導く構成にできる。これにより、太陽光を効率良く受光面に導くことで太陽電池セルによる発電量の増加を可能とし、かつ電極との安定した接合を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル接続配線材が設けられた太陽電池セルのうち、受光面側の構成を示す平面図である。
【図２】図２は、太陽電池セルのうち、裏面側の構成を示す平面図である。
【図３】図３は、出力リード線により互いに接続されている太陽電池セルを示す斜視図である。
【図４】図４は、太陽電池モジュール内の充填層に太陽電池アレイが封止されている状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、半導体基板の受光面上に積層されたバスバー電極および出力リード線を示す断面図である。
【図６】図６は、出力リード線による太陽光の反射作用について説明する図である。
【図７】図７は、出力リード線による太陽光の反射作用について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる太陽電池セル接続配線材および太陽電池モジュールの実施の形態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．
図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セル接続配線材が設けられた太陽電池セルのうち、受光面側の構成を示す平面図である。図２は、太陽電池セルのうち、裏面側の構成を示す平面図である。
【００１３】
太陽電池セル１０は、半導体基板１、グリッド電極２、バスバー電極３、裏面リード接合電極６および裏面電極７を有する。グリッド電極２およびバスバー電極３は、半導体基板１の受光面に設けられている。裏面リード接合電極６および裏面電極７は、半導体基板１のうち、受光面とは反対側の裏面に設けられている。
【００１４】
半導体基板１は、Ｐ型またはＮ型のシリコン基板とする。半導体基板１は、単結晶シリコン基板および多結晶シリコン基板のいずれであっても良い。複数のグリッド電極２は、太陽電池セル１０が生成した電力を収集する。各グリッド電極２は、半導体基板１における受光面積を極力確保するため、細い直線状として形成されている。各グリッド電極２は、互いに平行かつ略一定の間隔で設けられている。
【００１５】
２つのバスバー電極（受光面リード接合電極）３は、各グリッド電極２に直交させて設けられている。バスバー電極３は、グリッド電極２より幅が大きい帯状として形成されている。２つのバスバー電極３は、互いに平行かつ間隔を設けて設置されている。
【００１６】
出力リード線４は、太陽電池セル１０同士を電気的に接続する太陽電池セル接続配線材である。出力リード線４は、バスバー電極３の上面の全体に接合されている。出力リード線４とバスバー電極３とは、はんだ付けによって接合されている。半導体基板１上において、出力リード線４の長手方向と、バスバー電極３の長手方向とは、互いに平行である。出力リード線４には、バスバー電極３に接合させた部分から半導体基板１の外側へ延長させた延長部５が形成されている。なお、図１では、出力リード線４に対して紙面奥側にあるバスバー電極３を、破線により表している。
【００１７】
出力リード線４の幅とバスバー電極３の幅とは、例えば略同じであるものとする。出力リード線４の幅は、バスバー電極３の幅に対し若干小さくしても良く、バスバー電極３の幅に対し若干大きくしても良い。出力リード線４の表面には、例えば、厚さ１μｍ以上のはんだめっきが施されている。はんだめっきは、例えば、３０％以上の反射率を有する。
【００１８】
２つの裏面リード接合電極６は、例えば、帯状に形成されている。裏面における２つの裏面リード接合電極６の位置は、受光面における２つのバスバー電極３の位置と略一致している。裏面リード接合電極６は、例えば、銀部材で構成されている。なお、裏面リード接合電極６は、帯状とする以外に、互いに間隔をなすドット状として（飛び石状として）形成されたものとしても良い。
【００１９】
裏面電極７は、半導体基板１の裏面全体であって、裏面リード接合電極６が設けられた部分以外の部分に設けられている。裏面電極７は、例えば、アルミニウム部材で構成されている。
【００２０】
図３は、出力リード線により互いに接続されている太陽電池セルを示す斜視図である。互いに直列に接続された２つの太陽電池セル１０において、一方の太陽電池セル１０のバスバー電極３に接合された出力リード線４の延長部５は、他方の太陽電池セル１０の裏面リード接合電極６に接合されている。このように、太陽電池セル１０同士は、一方の太陽電池セル１０のバスバー電極３と、他方の太陽電池セル１０の裏面リード接合電極６とが、出力リード線４を介して接続される。
【００２１】
なお、直列とする太陽電池セル１０同士の接続は、一方の太陽電池セル１０から他方の太陽電池セル１０にまで延伸させた太陽電池セル接続配線材による場合に限られない。太陽電池セル１０同士の接続は、一方の太陽電池セル１０のバスバー電極３に接合された太陽電池セル接続配線材と、他方の太陽電池セル１０の裏面リード接合電極６に接合された太陽電池セル接続配線材とを繋ぐことによるものとしても良い。
【００２２】
図４は、太陽電池モジュール内の充填層に太陽電池アレイが封止されている状態を示す斜視図である。太陽電池アレイは、出力リード線４により順次接続された複数の太陽電池セル１０からなる。太陽電池アレイは、太陽電池モジュール内において、封止材１１の中に固定されている。
【００２３】
太陽電池アレイを封止する封止材１１からなる充填層のうち太陽光の入射側には、表面保護シート（図示省略）が積層される。充填層のうち太陽光の入射側と反対側には、裏面保護シート（図示省略）が積層される。太陽電池モジュールは、表面保護シートと裏面保護シートとで、複数の太陽電池アレイを含む充填層を挟持する。
【００２４】
図５は、半導体基板の受光面上に積層されたバスバー電極および出力リード線を示す断面図である。図示する断面は、バスバー電極３および出力リード線４の長手方向に対して垂直な面とする。
【００２５】
出力リード線４は、第１面２１および第２面２２を備える。第１面２１は、バスバー電極３に接合される側の平坦面である。第２面２２は、第１面２１とは反対側の面である。第２面２２は、太陽光が入射する側へ突出させた凸形状の曲面をなす。バスバー電極３および出力リード線４の長手方向に対して垂直な断面において、出力リード線４は、半円形状をなす。かかる断面において、第２面２２は、円弧をなす。
【００２６】
出力リード線４の断面形状は、半円である場合に限られず、例えば、円あるいは楕円の一部であるいずれの形状であっても良い。出力リード線４の断面形状は、円あるいは楕円の一部である形状から、さらに変形させた形状であっても良い。第２面２２は、断面において円弧あるいは楕円弧をなす曲面である他、凸形状のいずれの曲面であっても良い。
【００２７】
導電性接着剤９は、バスバー電極３の上面と、出力リード線４の第１面２１とを接合する。導電性接着剤９は、バスバー電極３と出力リード線４との間で電気を通すとともに、バスバー電極３と出力リード線４とを接合する。
【００２８】
図６および図７は、出力リード線による太陽光の反射作用について説明する図である。図６は、表面保護シート２４と空気との界面２３に対し垂直に入射した光の振舞いを示している。図７は、表面保護シート２４の界面２３に対し４５度の角度で入射した光の振舞いを示している。界面２３は、半導体基板１の受光面Ｓに平行な平面とする。
【００２９】
図６に示すように、界面２３に対し垂直に入射した光のうち、表面保護シート２４および封止材１１を経て出力リード線４の頂部付近へ入射した光は、第２面２２から界面２３側へ反射する。第２面２２から界面２３へ進行した光のうち界面２３で反射した光は、受光面Ｓの方向へ進行する。界面２３に対し垂直に入射した光のうち、表面保護シート２４および封止材１１を経て出力リード線４の裾部分へ入射した光は、第２面２２から受光面Ｓの方向へ反射する。
【００３０】
図７に示すように、界面２３に対し４５度の角度で入射した光のうち、表面保護シート２４および封止材１１を経て出力リード線４の頂部付近へ入射した光は、第２面２２から界面２３側へ反射する。第２面２２から界面２３へ進行した光のうち界面２３で反射した光は、受光面Ｓの方向へ進行する。界面２３に対し４５度の角度で入射した光のうち、表面保護シート２４および封止材１１を経て出力リード線４の裾部分へ入射した光は、第２面２２から受光面Ｓの方向へ反射する。
【００３１】
仮に、三角形状の断面をなす出力リード線を使用する場合、出力リード線は、平坦な傾斜面にて光を反射させる。この場合、受光面Ｓの方向へ効率良く反射させることが可能な光の角度範囲は、傾斜面の傾きに応じて、ある程度限定される。このため、広い角度範囲の光を受光面Ｓの方向へ効率良く進行させることが困難となる。
【００３２】
本実施の形態では、出力リード線４は、第２面２２を凸形状の曲面とすることで、第２面２２に向かってあらゆる角度から入射する太陽光を、効率良く受光面Ｓの方向へ進行させることができる。太陽電池セル１０は、出力リード線４を用いることで、広い角度範囲の光を受光面Ｓへ導く構成にできる。出力リード線４は、所定以上の反射率をなすはんだめっきを第２面２２に施すことで、第２面２２から受光面Ｓへ効率良く光を進行させることができる。受光面Ｓへ多くの光を導くことで、太陽電池セル１０は、高出力化が可能となる。
【００３３】
出力リード線４は、凸形状の曲面である第２面２２を裏面リード接合電極６に接合させることで、鋭角をなす稜線部分を電極に接合させる場合に比べて、出力リード線４と電極との接合を安定させることが容易となる。これにより、太陽電池モジュールは、太陽光を効率良く受光面Ｓに導くことで太陽電池セル１０による発電量の増加を可能とし、かつ出力リード線４と電極との安定した接合を可能にできる。
【符号の説明】
【００３４】
１  半導体基板、２  グリッド電極、３  バスバー電極、４  出力リード線、５  延長部、６  裏面リード接合電極、７  裏面電極、９  導電性接着剤、１０  太陽電池セル、１１  封止材、２１  第１面、２２  第２面、２３  界面、２４  表面保護シート、Ｓ  受光面。
【図１】
2014120637.tif 000003
【図２】
2014120637.tif 000004
【図３】
2014120637.tif 000005
【図４】
2014120637.tif 000006
【図５】
2014120637.tif 000007
【図６】
2014120637.tif 000008
【図７】
2014120637.tif 000009