(57)【要約】【課題】配線材と太陽電池との接続の信頼性を高め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】隣接する太陽電池１間を、配線材１０によって電気的に接続した太陽電池モジュールであって、太陽電池１は、太陽電池１の主面２，３上に設けられるフィンガー電極５と、フィンガー電極５に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含み、樹脂接着剤１１により配線材１０が太陽電池１と電気的に接続され、太陽電池１と接する位置に設けられる接着補助部６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する太陽電池間を、配線材によって電気的に接続した太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池は、
前記太陽電池の主面上に設けられるフィンガー電極と、
前記フィンガー電極に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含み、樹脂接着剤により前記配線材が前記太陽電池と電気的に接続され、前記太陽電池と接する位置に設けられる接着補助部と、
を備える、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池の主面上に設けられ、前記フィンガー電極と交差する方向に延びるバスバー電極をさらに備え、前記配線材が、前記樹脂接着剤により前記バスバー電極と電気的に接続される、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
発電に寄与しない無効領域が、前記太陽電池に形成されており、前記無効領域への入射光を反射するための反射部が、前記無効領域の上に設けられており、前記接着補助部が、前記反射部と実質的に同一の材料から形成されている、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】
前記無機粒子が、着色無機粒子である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記着色無機粒子が、白色無機粒子である、請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記接着補助部が、前記バスバー電極及び前記フィンガー電極と重ならないように設けられている、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。
【請求項７】
配線材によって、隣接する太陽電池と電気的に接続される太陽電池であって、
前記太陽電池の主面上に設けられるフィンガー電極と、
前記フィンガー電極に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含み、樹脂接着剤により前記配線材が前記太陽電池と電気的に接続され、前記太陽電池と接する位置に設けられる接着補助部と、
を備える、太陽電池。
【請求項８】
配線材によって、隣接する太陽電池と電気的に接続される太陽電池を製造する方法であって、
前記太陽電池の主面上にフィンガー電極を形成する工程と、
前記フィンガー電極に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含み、前記太陽電池の前記配線材と接する位置に接着補助部を設ける工程と、
樹脂接着剤により前記配線材と前記太陽電池とを電気的に接続する工程と、
を備える、太陽電池の製造方法。
【請求項９】
前記太陽電池の主面上に、前記フィンガー電極と交差する方向に延びるバスバー電極を形成する工程をさらに備え、前記配線材が前記バスバー電極と前記樹脂接着剤により電気的に接続される、請求項８に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記太陽電池に形成された、発電に寄与しない無効領域の上に、前記無効領域への入射光を反射するための反射部を形成する工程をさらに備える、請求項８または９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
前記接着補助部と前記反射部を同一の工程で形成する、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
【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、太陽電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、複数の太陽電池が、配線材により、直列または並列に接続された構造を有している。太陽電池の主面には、一般に、バスバー電極、及びバスバー電極と交差する方向に延びるフィンガー電極が形成される。配線材は、一般に、バスバー電極に電気的に接続される。配線材を、樹脂接着剤を用いてバスバー電極に接続する際、接着強度を高めるため、バスバー電極の近傍に補助電極部を設けることが提案されている（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４９５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、補助電極部は、バスバー電極及びフィンガー電極と同じ材料を用いて、バスバー電極及びフィンガー電極を形成する際に同時に形成している。バスバー電極及びフィンガー電極には、銀などの高価な導電材が含まれている。このため、補助電極部を形成すると太陽電池を製造するコストが高くなるという課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、補助電極部を設けることなく、配線材と太陽電池との接続の信頼性を高めることができる太陽電池モジュール、太陽電池及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の太陽電池モジュールは、隣接する太陽電池間を、配線材によって電気的に接続した太陽電池モジュールであって、前記太陽電池は、前記太陽電池の主面上に設けられるフィンガー電極と、前記フィンガー電極に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含み、樹脂接着剤により前記配線材が前記太陽電池と電気的に接続され、前記太陽電池と接する位置に設けられる接着補助部と、を備える。
【０００７】
本発明の太陽電池は、配線材によって、隣接する太陽電池と電気的に接続される太陽電池であって、前記太陽電池の主面上に設けられるフィンガー電極と、前記フィンガー電極に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含み、樹脂接着剤により前記配線材が前記太陽電池と電気的に接続され、前記太陽電池と接する位置に設けられる接着補助部と、を備える。
【０００８】
本発明の太陽電池の製造方法は、配線材によって、隣接する太陽電池と電気的に接続される太陽電池を製造する方法であって、前記太陽電池の主面上にフィンガー電極を形成する工程と、前記フィンガー電極に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含み、前記太陽電池の前記配線材と接する位置に接着補助部を設ける工程と、樹脂接着剤により前記配線材と前記太陽電池とを電気的に接続する工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、補助電極部を設けることなく、配線材と太陽電池との接続の信頼性を高めた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】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の太陽電池の第１の主面（受光面）を示す模式的平面図である。
【図２】第１の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【図３】第１の実施形態の太陽電池モジュールにおいて、隣接する太陽電池間における配線材の接続を示す模式的断面図である。
【図４】第２の実施形態の太陽電池の第１の主面（受光面）を示す模式的平面図である。
【図５】第２の実施形態の太陽電池を示す模式的断面図である。
【図６】第３の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【図７】第４の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【図８】第５の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【図９】第６の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、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場合がある。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の太陽電池の第１の主面（受光面）を示す模式的平面図である。図１に示すように、太陽電池１の第１の主面２の上には、２本のバスバー電極４が、ｙ方向に延びるように設けられている。また、複数のフィンガー電極５が、バスバー電極４の延びる方向（ｙ方向）と略垂直な方向（ｘ方向）に延びるように設けられている。したがって、本実施形態では、太陽電池１の第１の主面２の上に、フィンガー電極５と、フィンガー電極５と交差する方向に延びるバスバー電極４とが設けられている。図示されない第２の主面（裏面）３側にも、同様にバスバー電極４及びフィンガー電極５が形成されている。第２の主面３側のフィンガー電極５は、第１の主面２側のフィンガー電極５よりも本数が多くなるように形成されている。
【００１３】
図２は、第１の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。図１及び図２に示すように、バスバー電極４の近傍には、接着補助部６が設けられている。接着補助部６は、図２に示すように、フィンガー電極５間において、バスバー電極４の延びる方向（ｙ方向）に延びる長方形の形状に形成されている。接着補助部６は、配線材１０がバスバー電極４と接続される際、配線材１０が位置する領域（図１及び図２において、２点鎖線で示す）内に設けられている。したがって、接着補助部６は、配線材１０がバスバー電極４と電気的に接続される際、配線材１０と接する位置に設けられている。
【００１４】
接着補助部６は、バスバー電極４及びフィンガー電極５に含まれる導電性粒子と異なる無機粒子を含んでいる。このような無機粒子としては、着色無機粒子が好ましく用いられる。着色無機粒子を用いることにより、接着補助部６を目視等で認識しやすくすることができる。着色無機粒子としては、白色無機粒子が好ましく用いられる。白色無機粒子の具体例としては、酸化チタン、酸化アルミニウムなどが挙げられる。接着補助部６は、例えば、バインダー樹脂と上述の無機粒子を含んだペーストを印刷することにより形成することができる。バインダー樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００１５】
図３は、第１の実施形態の太陽電池モジュールにおいて、隣接する太陽電池間における配線材の接続を示す模式的断面図である。図３に示すように、隣接する太陽電池１間において、一方の太陽電池１の第１の主面２の上に設けられたバスバー電極４は、配線材１０によって、他方の太陽電池１の第２の主面３上に設けられたバスバー電極４に電気的に接続されている。それぞれのバスバー電極４は、樹脂接着剤層１１で配線材１０と接着されている。
【００１６】
配線材１０としては、例えば、銅、銀、アルミニウムなどの低抵抗部材を芯材とし、その芯材の表面に銀メッキ処理またはハンダメッキ処理などを施したものを用いることができる。
【００１７】
本実施形態において、樹脂接着剤層１１は、導電材を含んだ樹脂接着剤層である。しかしながら、導電材を含んでいない樹脂接着剤層を用いて、第１のバスバー電極４と配線材１０とを電気的に接続してもよい。この場合、樹脂接着剤層１１は、バスバー電極４と配線材１０の側面を覆うように形成される。この場合、バスバー電極４と配線材１０は、互いに直接接触することにより電気的に接続される。樹脂接着剤層１１は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの混合物などから形成することができる。
【００１８】
本実施形態において、第１の主面２は受光面に対応しており、第２の主面３は裏面に対応している。したがって、第１の主面２側が受光側であり、第２の主面３側が裏面側である。太陽電池モジュールを作製する際には、第１の主面２側に、ガラスなどからなる第１の保護部材が設けられ、第２の主面３側に、樹脂シートなどからなる第２の保護部材が設けられる。第１の保護部材と第２の保護部材の間には、樹脂などからなる充填材層が設けられる。配線材１０で接続された太陽電池１からなる太陽電池ストリングは、この充填材層中に封止される。
【００１９】
本実施形態では、配線材１０がバスバー電極４と電気的に接続される際、配線材１０と接する位置に接着補助部６が設けられている。このため、太陽電池１の第１の主面２に対する配線材１０の接着強度を高めることができ、配線材１０とバスバー電極４との接続の信頼性を高めることができる。
【００２０】
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態の太陽電池の第１の主面（受光面）を示す模式的平面図である。本実施形態では、第１の実施形態と同様に、太陽電池１の第１の主面２の上に、バスバー電極４、フィンガー電極５、及び接着補助部６が設けられている。本実施形態では、第１の主面２の外周部の無効領域の上に、反射部８が形成されている。太陽電池１の外周部には、ｐｎ接合またはｐｉｎ接合が形成されていない無効領域が存在している。この無効領域に入射した光は発電に寄与しない。本実施形態では、この無効領域に入射した光を反射して、太陽電池１の有効な領域に再入射させるため、反射部８が形成されている。
【００２１】
反射部８は、酸化チタンや酸化アルミニウムなどの白色無機顔料とバインダー樹脂とを含有したペーストを塗布することにより、形成することができる。
【００２２】
本実施形態では、接着補助部６が、反射部８と実質的に同一の材料から形成されている。したがって、本実施形態では、無効領域への入射光を反射するための反射部８が、無効領域の上に設けられており、接着補助部６が、反射部８と実質的に同一の材料から形成されている。
【００２３】
図５は、第２の実施形態の太陽電池を示す模式的断面図である。図５に示すように、太陽電池１の第１の主面２の上には、バスバー電極４が形成されており、バスバー電極４の近傍に接着補助部６が形成されている。太陽電池１の外周部の無効領域には、反射部８が形成されている。反射部８は、太陽電池１の側面９の上方にも形成されている。
【００２４】
上述のように、本実施形態では、接着補助部６が、反射部８と実質的に同一の材料から形成されている。したがって、本実施形態における接着補助部６は、反射部８を形成するのと同一の工程で形成することができる。具体的には、接着補助部６及び反射部８を形成するためのペースト等を、スクリーン印刷法などの方法で印刷して、接着補助部６及び反射部８を同時に形成することができる。本実施形態のように、接着補助部６と反射部８とを同一の工程で形成する場合、接着補助部６の無機粒子としては、反射部８に用いる白色無機顔料などの無機粒子を用いる。また、接着補助部６の形成に用いるバインダー樹脂も、反射部８に用いるのと同じバインダー樹脂を用いる。
【００２５】
本実施形態においても、接着補助部６が設けられているため、太陽電池１の第１の主面２に対する配線材１０の接着強度を高めることができ、配線材１０とバスバー電極４との接続の信頼性を高めることができる。
【００２６】
＜第３の実施形態＞
図６は、第３の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【００２７】
本実施形態では、フィンガー電極５が延びる方向（ｘ方向）に長い長方形の形状を有した接着補助部６を形成している。このような接着補助部６を、フィンガー電極５の間に、バスバー電極４が延びる方向（ｙ方向）に複数配列して設けている。
【００２８】
本実施形態においても、接着補助部６が設けられているため、太陽電池１の第１の主面２に対する配線材１０の接着強度を高めることができ、配線材１０とバスバー電極４との接続の信頼性を高めることができる。
【００２９】
＜第４の実施形態＞
図７は、第４の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【００３０】
本実施形態では、フィンガー電極５が延びる方向（ｘ方向）に長い長方形の形状を有した接着補助部６を形成している。第３の実施形態における接着補助部６の長方形よりも、バスバー電極４が延びる方向（ｙ方向）の長さが長い長方形になっている。このような接着補助部６を、フィンガー電極５の間に、バスバー電極４が延びる方向（ｙ方向）に複数配列して設けている。
【００３１】
本実施形態においても、接着補助部６が設けられているため、太陽電池１の第１の主面２に対する配線材１０の接着強度を高めることができ、配線材１０とバスバー電極４との接続の信頼性を高めることができる。
【００３２】
＜第５の実施形態＞
図８は、第５の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【００３３】
本実施形態では、ｙ方向にジグザグ状に延びる接着補助部６が形成されている。フィンガー電極５及びバスバー電極４をスクリーン印刷法などで印刷して形成する場合、一般に、ｘ方向にスキージを移動させて形成している。接着補助部６も同様に、スクリーン印刷法などで印刷して形成する場合、ジグザグ状にすることにより、印刷切れ等を生じにくくすることができる。また、接着補助部６をジグザグ状に形成することにより、広い幅で配線材１０と接着させることができる。
【００３４】
本実施形態においても、接着補助部６が設けられているため、太陽電池１の第１の主面２に対する配線材１０の接着強度を高めることができ、配線材１０とバスバー電極４との接続の信頼性を高めることができる。
【００３５】
＜第６の実施形態＞
図９は、第６の実施形態におけるバスバー電極、フィンガー電極及び接着補助部を拡大して示す模式的平面図である。
【００３６】
本実施形態では、Ｌ字状の接着補助部６を配列して形成している。それぞれのＬ字状の角部が外側に位置するように傾けて配列している。このような形状の接着補助部６とすることにより、第５の実施形態と同様に、接着補助部６を、スクリーン印刷法などで印刷して形成する場合、印刷切れ等を生じにくくすることができる。また、接着補助部６を広い幅で配線材１０と接着させることができる。
【００３７】
本実施形態においても、接着補助部６が設けられているため、太陽電池１の第１の主面２に対する配線材１０の接着強度を高めることができ、配線材１０とバスバー電極４との接続の信頼性を高めることができる。
【００３８】
第３〜第６の実施形態では、第２の実施形態と同様に、太陽電池１の外周部の無効領域の上に反射部８が設けられている。
【００３９】
接着補助部６の形状や数は、上記各実施形態のものに限定されない。また、上記各実施形態では、第１の主面２の上に接着補助部６を設けているが、第２の主面３の上に接着補助部６を設けてもよい。
【００４０】
上記各実施形態では、バスバー電極４を有する太陽電池を例にして説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、バスバー電極４が設けられていない、いわゆるバスバーレスの太陽電池であってもよい。この場合、配線材１０は、フィンガー電極５と電気的に接続される。
【符号の説明】
【００４１】
１…太陽電池
２…第１の主面
３…第２の主面
４…バスバー電極
５…フィンガー電極
６…接着補助部
８…反射部
９…側面
１０…配線材
１１…樹脂接着剤層
【図１】
2015050412.tif 000003
【図２】
2015050412.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015050412.tif 000006
【図５】
2015050412.tif 000007
【図６】
2015050412.tif 000008
【図７】
2015050412.tif 000009
【図８】
2015050412.tif 000010
【図９】
2015050412.tif 000011