(57)【要約】  改善された出力特性を有する太陽電池モジュールを提供する。  太陽電池モジュール１は、太陽電池２０と、配線材３０と、樹脂接着層４０とを備える。太陽電池２０は、一主面２０ｂ側に第１及び第２の電極２１，２２を有する。樹脂接着層４０は、太陽電池２０と配線材３０とを接着している。第１及び第２の電極２１，２２は、それぞれ、一の方向に沿って延びる複数のフィンガー部２４を有する。配線材３０は、絶縁性基板３１と、配線３２とを有する。配線３２は、絶縁性基板３１の上に配されている。配線３２は、第１または第２の電極２１，２２のフィンガー部２４に電気的に接続されている。樹脂接着層４０は、接着層本体４１と、導電材４２とを含む。接着層本体４１は、樹脂からなる。導電材４２は、接着層本体４１中に配されている。導電材４２の一部が、フィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方に食い込んでいる。
2014041650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面側に第１及び第２の電極を有する太陽電池と、
前記太陽電池に電気的に接続された配線材と、
前記太陽電池と前記配線材とを接着している樹脂接着層と、
を備え、
前記第１及び第２の電極は、それぞれ、一の方向に沿って延びる複数のフィンガー部を有し、
前記配線材は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上に配されており、前記第１または第２の電極のフィンガー部に電気的に接続された配線と、
を有し、
前記樹脂接着層は、
樹脂からなる接着層本体と、
前記接着層本体中に配された導電材と、
を含み、
前記導電材の一部が、前記フィンガー部及び前記配線の少なくとも一方に食い込んでいる、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記フィンガー部及び前記配線の少なくとも一方の表面に凹凸が設けられている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記導電材が前記フィンガー部及び前記配線の少なくとも一方の表層よりも高硬度である、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記導電材が銅または銅合金からなり、前記フィンガー部及び前記配線の少なくとも一方の表層がスズまたはスズ合金からなる、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記導電材が球状である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記配線は、前記複数のフィンガー部上において前記一の方向に沿って延びる複数の線状部と、前記一の方向とは垂直な方向に延びる接続部とを有し、
前記複数の線状部と、前記接続部とは電気的に接続されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の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、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
高い出力特性を実現し得る太陽電池モジュールとして、第１及び第２の電極の両方が裏面側に設けられた裏面接合型の太陽電池を有する太陽電池モジュールが知られている（例えば特許文献１等を参照）。【０００３】
特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池がプリント配線基板により電気的に接続されている。プリント配線基板の配線は、太陽電池の第１または第２の電極のフィンガー部に電気的に接続されている。特許文献１には、プリント配線基板と太陽電池とを異方導電性を有する樹脂接着剤を用いて接着してもよいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４２４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールの出力特性を向上したいという要望がある。【０００６】
本発明の主な目的は、改善された出力特性を有する太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、配線材と、樹脂接着層とを備える。太陽電池は、一主面側に第１及び第２の電極を有する。配線材は、太陽電池に電気的に接続されている。樹脂接着層は、太陽電池と配線材とを接着している。第１及び第２の電極は、それぞれ、一の方向に沿って延びる複数のフィンガー部を有する。配線材は、絶縁性基板と、配線とを有する。配線は、絶縁性基板の上に配されている。配線は、第１または第２の電極のフィンガー部に電気的に接続されている。樹脂接着層は、接着層本体と、導電材とを含む。接着層本体は、樹脂からなる。導電材は、接着層本体中に配されている。導電材の一部が、フィンガー部及び配線の少なくとも一方に食い込んでいる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、改善された出力特性を有する太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態における太陽電池の略図的裏面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における太陽電池モジュールの一部分の略図的裏面図である。図４において、第１及び第２の保護部材並びに充填材層は、図示されていない。
【図５】図５は、図４のＶ部分の略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１１】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１２】
図１に示されるように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池２０を備えている。複数の太陽電池２０は、配線材３０によって電気的に接続されている。
【００１３】
複数の太陽電池２０は、第１の保護部材１１と第２の保護部材１２との間に充填された充填材層１３中に配されている。なお、第１の保護部材１１は、例えば、ガラス板、樹脂板、セラミック板等により構成することができる。一方、第２の保護部材１２は、樹脂シート、金属層や無機酸化物層などのバリア層を有する樹脂シート、ガラス板、樹脂板、セラミック板等により構成することができる。充填材層１３は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの架橋性樹脂やポリオレフィンなどの非架橋性樹脂により構成することができる。
【００１４】
図２に示されるように、太陽電池２０は、受光面２０ａと裏面２０ｂとを有する。太陽電池２０は、受光面２０ａが第１の保護部材１１側を向くように配されており、裏面２０ｂが第２の保護部材１２側を向くように配されている。なお、受光面とは、太陽電池の一対の主面のうち、主として受光する側の主面であり、他方の主面が裏面を構成している。
【００１５】
太陽電池２０は、光電変換部２３を備えている。光電変換部２３は、受光した際に、電子や正孔などのキャリアを生成させる。光電変換部２３は、例えば、結晶半導体板を備えるものであってもよい。光電変換部２３は、第１及び第２の主面２３ａ、２３ｂを有する。第１の主面２３ａが受光面２０ａを構成している。第２の主面２３ｂが裏面２０ｂを構成している。
【００１６】
図３に示されるように、第２の主面２３ｂの上には、第１の電極２１と第２の電極２２とが設けられている。第１の電極２１と第２の電極２２とは、それぞれ、複数のフィンガー部２４と、バスバー部２５とを有する。もっとも、本発明において、第１及び第２の電極は、バスバー部を有さず、複数のフィンガー部のみにより構成されていてもよい。
【００１７】
複数のフィンガー部２４は、ｘ軸方向に沿って延びている。複数のフィンガー部２４は、ｙ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配されている。第１の電極２１のフィンガー部２４と第２の電極２２のフィンガー部２４とは、ｙ軸方向に沿って交互に設けられている。バスバー部２５は、ｙ軸方向に沿って延びている。第１の電極２１のバスバー部２５は、第２の主面２３ｂ上のｘ軸方向のｘ１側の端部に設けられている。第２の電極２２のバスバー部２５は、第２の主面２３ｂ上のｘ軸方向のｘ２側の端部に設けられている。第１及び第２の電極２１，２２のそれぞれにおいて、複数のフィンガー部２４は、バスバー部２５に電気的に接続されている。
【００１８】
ｘ軸方向において隣り合う太陽電池２０同士は、第２の主面２３ｂ側に配された配線材３０によって電気的に接続されている。具体的には、ｘ軸方向において隣り合う太陽電池２０の一方の太陽電池２０の第１の電極２１と他方の太陽電池２０の第２の電極２２とが配線材３０によって電気的に接続されている。
【００１９】
配線材３０は、絶縁性基板３１と、配線３２とを有する。絶縁性基板３１は、例えば、樹脂シートやセラミック板により構成することができる。配線３２は、絶縁性基板３１の第２の主面２３ｂ側の面上に配されている。配線３２は、一方の太陽電池２０の第１の電極２１のフィンガー部２４と、他方の太陽電池２０の第２の電極２２のフィンガー部２４とに電気的に接続されている。具体的には、配線３２は、複数の第１の線状部３２ａと、複数の第２の線状部３２ｂと、接続部３２ｃとを有する。接続部３２ｃは、隣り合う太陽電池２０間において、一方の太陽電池２０のｘ軸方向のｘ１側の端部から他方の太陽電池２０のｘ軸方向のｘ２側の端部に跨って、ｙ軸方向に沿って延びている。接続部３２ｃは、一方の太陽電池２０の第１の電極２１のバスバー部２５及び他方の太陽電池２０の第２の電極２２のバスバー部２５の少なくとも一部を覆っている。
【００２０】
複数の第１の線状部３２ａは、接続部３２ｃに電気的に接続されている。複数の第１の線状部３２ａは、接続部３２ｃからｘ軸方向のｘ１側に向かって凸形状に延びている。複数の第１の線状部３２ａは、ｙ軸方向において相互に間隔をおいて配列されている。第１の線状部３２ａの少なくとも一部は、他方の太陽電池２０の第２の電極２２のフィンガー部２４の上に配されている。第１の線状部３２ａは、第２の電極２２のフィンガー部２４に電気的に接続されている。
【００２１】
複数の第２の線状部３２ｂは、接続部３２ｃに電気的に接続されている。複数の第２の線状部３２ｂは、接続部３２ｃからｘ軸方向のｘ２側に向かって凸形状に延びている。複数の第２の線状部３２ｂは、ｙ軸方向において相互に間隔をおいて配されている。第２の線状部３２ｂの少なくとも一部は、一方の太陽電池２０の第１の電極２１のフィンガー部２４の上に位置している。第２の線状部３２ｂは、第１の電極２１のフィンガー部２４に電気的に接続されている。
【００２２】
太陽電池２０と配線材３０とは、図５に示される樹脂接着層４０により接着されている。樹脂接着層４０は、接着層本体４１と、導電材４２とを含む。接着層本体４１は、樹脂からなる。具体的には、接着層本体４１は、樹脂接着剤の硬化物を含む。導電材４２は、接着層本体４１中に配されている。導電材４２は、少なくとも表層が導電材料により構成されている。すなわち、本発明において、導電材は、少なくとも表層が導電性を有するものであればよく、全体が導電性を有する必要は必ずしもない。導電材４２は、例えば、金属粒子により構成されていてもよいし、金属層によりコーティングされた無機酸化物粒子により構成されていてもよい。
【００２３】
太陽電池モジュール１では、導電材４２がフィンガー部２４及び配線３２（具体的には、第１または第２の線状部３２ａ、３２ｂ）の少なくとも一方に食い込んでいる。換言すれば、導電材４２の一部がフィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方に埋設されている。このため、フィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方と導電材４２との接触面積を増大させることができる。よって、配線材３０と太陽電池２０との間の電気抵抗率を低減することができる。従って、改善された出力特性を得ることができる。また、導電材４２によるアンカー効果が強くなり、配線３２と電極２１，２２とが電気的に破断され難くなる。従って、改善された信頼性を得ることができる。より改善された出力特性及び信頼性を得る観点からは、導電材４２がフィンガー部２４及び配線３２の両方に食い込んでいることが好ましい。なお、複数の導電材４２のすべてがフィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方に食い込んでいる必要はなく、少なくとも一つの導電材４２がフィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方に食い込んでいればよい。
【００２４】
導電材４２をフィンガー部２４及び配線３２に好適に食い込ませる観点から、フィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方の表面に凹凸が設けられていることが好ましい。この場合、配線材３０と太陽電池２０との圧着時に導電材４２とフィンガー部２４または配線３２との間に加わる応力を大きくすることができる。従って、導電材４２がフィンガー部２４や配線３２に食い込みやすくなる。具体的には、太陽電池モジュール１では、配線３２の表面に凹凸が設けられている。これにより、導電材４２が配線３２に食い込みやすい。
【００２５】
導電材４２をフィンガー部２４及び配線３２に好適に食い込ませる観点から、導電材４２の平均粒子径が、凹凸の平均ピッチ（隣り合う凸部の頂部同士の最短距離）よりも小さいことが好ましく、凹凸の平均ピッチの０．７倍以下であることがより好ましく、０．５倍以下であることがさらに好ましい。具体的には、導電材４２の平均粒子径は、例えば、１５μｍ〜１μｍであることが好ましく、１０μｍ〜２μｍであることがさらに好ましく、５μｍ〜２μｍであることがなお好ましい。凹凸の平均ピッチは、４０μｍ〜５μｍであることが好ましく、２０μｍ〜１０μｍであることがさらに好ましい。
【００２６】
なお、表面に凹凸を設ける方法は、特に限定されない。例えば、表面を粗化処理することにより凹凸を設けてもよい。表面を粗化処理すると、凹凸が設けられると共に、表層の硬度も低下する。従って、導電材４２がフィンガー部２４や配線３２により食い込みやすくなる。好ましく用いられる粗化処理としては、例えば、マルチボンド処理などの表面をエッチングする処理などが挙げられる。
【００２７】
導電材４２をフィンガー部２４及び配線３２に好適に食い込ませる観点から、導電材４２が球状であることが好ましい。ここで、球状とは、短径に対する長径の比（（長径）／（短径））であるアスペクト比が２以下であることをいう。
【００２８】
導電材４２をフィンガー部２４及び配線３２に好適に食い込ませる観点から、導電材４２がフィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方の表層よりも高硬度であることが好ましい。例えば、導電材４２が銅または銅合金からなり、フィンガー部２４及び配線３２の少なくとも一方の表層がスズまたはスズ合金からなることが好ましい。太陽電池モジュール１では、具体的には、導電材４２がフィンガー部２４の表層よりも高硬度である。より具体的には、導電材４２が銅または銅合金により構成されており、フィンガー部２４の表層がスズまたはスズ合金により構成されている。このため、導電材４２がフィンガー部２４の表層に食い込みやすい。なお、太陽電池モジュール１では、フィンガー部２４の表層以外の部分は銅または銅合金により構成されている。
【符号の説明】
【００２９】
１…太陽電池モジュール
１１…第１の保護部材
１２…第２の保護部材
１３…充填材層
２０…太陽電池
２０ａ…受光面
２０ｂ…裏面
２１…第１の電極
２２…第２の電極
２３…光電変換部
２３ａ…第１の主面
２３ｂ…第２の主面
２４…フィンガー部
２５…バスバー部
３０…配線材
３１…絶縁性基板
３２…配線
３２ａ…第１の線状部
３２ｂ…第２の線状部
３２ｃ…接続部
４０…樹脂接着層
４１…接着層本体
４２…導電材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2014041650.tif 000009
2014041650.tif 000010
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