(57)【要約】【課題】太陽電池セルの反りを防止すると共に発電効率を向上させることを目的とする。【解決手段】隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セル１の照射面側電極１２と他方の太陽電池セル１´の裏面側電極とをタブリード２０により接続することで構成される太陽電池モジュールであって、前記タブリード２０は、前記太陽電池セル１の照射面側において長手方向に亘って前記照射面側電極１２と接続される直線部２１を有し、前記太陽電池セル１´の裏面側において長手方向に伸縮できるストレスリリーフ部２４を有する。【選択図】図３
2009278011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続することで構成される太陽電池モジュールであって、
前記タブリードは、前記太陽電池セルの照射面側において長手方向に亘って前記照射面側電極と接続される直線部を有し、前記太陽電池セルの裏面側において長手方向に伸縮できる伸縮部を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記タブリードは、前記裏面側において前記伸縮部と直線部とを有し、
前記伸縮部は、前記直線部より断面積が小さいことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記伸縮部は、直線部と直線部との間に設けられ、前記裏面側電極の電極面に沿って湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記伸縮部は、前記裏面側において両側に設けられた前記直線部と断面積が略同一であ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。
【請求項５】
前記伸縮部は、前記裏面側電極の電極面に対して垂直方向に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続することで構成される太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルの照射面側は、前記タブリードが長手方向に亘って接続され、
前記太陽電池セルの裏面側は、前記タブリードと接続されない非接続部を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記タブリードは、前記裏面側において伸縮部と直線部とを有し、
前記伸縮部は、前記非接続部に位置することを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記伸縮部は、前記直線部より断面積が小さいことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記タブリードは、前記裏面側において直線部と直線部との間に設けられ、前記裏面側電極の電極面に沿って湾曲する伸縮部を有し、
前記伸縮部は、前記非接続部に位置することを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記伸縮部は、前記裏面側において両側に設けられた前記直線部と断面積が略同一であることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記タブリードは、前記裏面側電極の電極面に対して垂直方向に湾曲する伸縮部を有し、
前記伸縮部は、前記非接続部に位置することを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続する太陽電池セルの接続方法であって、
前記タブリードのうち、直線部を有する第一の接続部を長手方向に亘って前記照射面側電極に接続すると共に長手方向に伸縮できる伸縮部と前記伸縮部の両側に設けられた直線部とを有する第二の接続部を前記裏面側電極の電極面に接続することを特徴とする太陽電池セルの接続方法。
【請求項１３】
隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続する太陽電池セルの接続方法であって、
前記照射面側において、前記タブリードを長手方向に亘って接続し、
前記裏面側において、前記タブリードを、非接続部を有して接続することを特徴とする太陽電池セルの接続方法。
【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及び太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルをタブリードにより接続する太陽電池セルの接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池を構成する太陽電池モジュールには、複数の太陽電池セルを配置して、隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードによりそれぞれ接続することで構成されるものがある。このような太陽電池モジュールの太陽電池セルには単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板等が用いられている。しかしながら、近年、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板等の半導体基板に用いられるシリコンの供給量の減少から、太陽電池モジュールの設計において、太陽電池セルの半導体基板自体の厚みを薄くするような設計が行われる傾向にある。
【０００３】
一方、太陽電池モジュールを製造するとき、複数の太陽電池セルを配置して、隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続する工程がある。具体的には、照射面側電極とタブリードとを当接させると共に、裏面側電極とタブリードとを当接させた状態で加熱してハンダ付けを行う。ここで、電極とタブリードとをハンダ付けする工程について具体的に説明する。
【０００４】
図９は、ハンダ付けを行う工程について説明するための図である。図９（ａ）は、太陽電池モジュールの一部を構成する半導体基板１００、１００´の正面図である。図９（ｂ）は、太陽電池モジュールの一部を構成する半導体基板１００、１００´が配列された側面図である。図９には、半導体基板１００、１００´及びタブリード１０４が示されている。半導体基板１００、１００´は、例えば単結晶シリコンを矩形平板状にして形成されている。半導体基板１００、１００´のうち表面は、太陽光が照射される照射面１０１である。照射面１０１上には、図示しないフィンガー部と、２本の裏面側電極としてのバスバー部１０２とが形成されている。なお、図９（ａ）には、半導体基板１００´にのみバスバー部１０２が示されており、半導体基板１００には後述するタブリード１０４の裏側に位置するためにバスバー部１０２は図示されていない。半導体基板１００、１００´の裏面は、アルミニウムを全体に塗布した裏面側電極１０３が形成されている（図９（ｂ）参照）。タブリード１０４は、例えば銅の薄板を短冊状にして形成し、表面にハンダがコーティングされている。
【０００５】
ここで、タブリード１０４を電極にハンダ付けする場合、半導体基板１００の照射面１０１上に形成されたバスバー部１０２にタブリード１０４を載置する。また、半導体基板１００´の裏面に形成された裏面側電極１０３にタブリード１０４を載置する。次に、タブリードを電極上に載置した状態にしたまま、半導体基板１００、１００´及びタブリード１０４を１８０℃以下に加熱する。この加熱により、タブリード１０４の表面にコーティングされていたハンダが溶け出し、タブリード１０４と電極とが溶着される。その後、室温まで冷却することにより、タブリード１０４を半導体基板１００の照射面１０１上のバスバー部１０２と、半導体基板１００´の裏面に形成された裏面側電極１０３とにハンダ付けをする工程が完了する。また、同様に半導体基板１００´に隣接する図示しない半導体基板についても、タブリード１０４を半導体基板１００´の照射面１０１のバスバー部１０２と、隣接する半導体基板の裏面側電極とにハンダ付けを行うことで、複数の半導体基板をタブリード１０４で接続することができる。
【０００６】
なお、半導体基板１００、１００´及びタブリード１０４を加熱するときに、半導体基板１００、１００´の反りを防止させるために、半導体基板１００、１００´を平らな状態で保持して加熱している。その後、半導体基板１００、１００´の保持を開放して室温まで冷却すると、半導体基板１００、１００´のシリコンの線膨張係数と、半導体基板１００、１００´の裏面全面に形成されたアルミニウムの線膨張係数との違いにより図９（ｂ）の一点鎖線で示すように矢印Ａ方向に反るような力が働く。ここで、半導体基板１００、１００´自体の厚みが厚い場合、実際に反るまでの現象は見られないが、上述したように近年の半導体基板１００、１００´の厚みが薄くなる状況においては、冷却した後の太陽電池セルの反りが顕著に発生するようになった。この太陽電池セルの反りは、その後に行われる太陽電池セルを挟圧するラミネート処理によって、太陽電池セルの割れや破損等が生じてしまう。
【０００７】
このような半導体基板の反りの発生の問題に対して、特許文献１に開示された発明では、太陽電池セルの表電極メイングリッドの中程に２箇所の空隙（非接続部）を設けている。また、表の銀電極／インターコネクタ接続部と、裏の銀電極／インターコネクタ接続部とが表裏で対称になるように設計されている。そして、太陽電池セルをインターコネクタにより接続するとき、表面については、インターコネクタを銀電極／インターコネクタ接続部と接続し、表電極メイングリッドに設けられた空隙の部分では接続せず、空隙の部分にインターコネクタの小断面積部を配置する。一方、裏面については、インターコネクタを銀電極／インターコネクタ接続部と接続し、アルミ電極部分では接続せず、インターコネクタの小断面積部を配置する。このように構成することで、各銀電極とインターコネクタとが接続しない部分に各小断面積部を配置することによって、表と裏とから等しい力が太陽電池セルにかかることになり、太陽電池セルの反りを低減させるようにしている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１０９９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、太陽電池セルの反りを低減させることができない。すなわち、太陽電池セルの反りは、半導体基板１００、１００´のシリコンの線膨張係数と、半導体基板１００、１００´の裏面全面に形成されたアルミニウムの線膨張係数との違いに起因するものである。特許文献１のように、太陽電池セルの表の銀電極／インターコネクタ接続部と、裏の銀電極／インターコネクタ接続部とに同一のインターコネクタを配置し接続したのでは、インターコネクタが上下で同様に収縮するので太陽電池セルに対して反りを低減させる効果を発揮することができない。
【００１０】
また、特許文献１に開示された発明では、インターコネクタは表面で表電極メイングリッドに設けられた空隙に配置される小断面積部と、裏面でアルミ電極に配置される小断面積部とを有している。このように、インターコネクタが小断面積部を太陽電池セルの表面に相当する部分及び裏面に相当する部分に形成されている場合、インターコネクタの電気抵抗が増加して、発電効率が低下するという問題が生じてしまう。
本発明は上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池セルの反りを防止すると共に発電効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールは、隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続することで構成される太陽電池モジュールであって、前記タブリードは、前記太陽電池セルの照射面側において長手方向に亘って前記照射面側電極と接続される直線部を有し、前記太陽電池セルの裏面側において長手方向に伸縮できる伸縮部を有することを特徴とする。
また、前記タブリードは、前記裏面側において前記伸縮部と直線部とを有し、前記伸縮部は、前記直線部より断面積が小さいことを特徴とする。
また、前記伸縮部は、直線部と直線部との間に設けられ、前記裏面側電極の電極面に沿って湾曲していることを特徴とする。
また、前記伸縮部は、前記裏面側において両側に設けられた前記直線部と断面積が略同一であることを特徴とする。
また、前記伸縮部は、前記裏面側電極の電極面に対して垂直方向に湾曲していることを特徴とする。
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールは、隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続することで構成される太陽電池モジュールであって、前記太陽電池セルの照射面側は、前記タブリードが長手方向に亘って接続され、前記太陽電池セルの裏面側は、前記タブリードと接続されない非接続部を有することを特徴とする。
また、前記タブリードは、前記裏面側において伸縮部と直線部とを有し、前記伸縮部は、前記非接続部に位置することを特徴とする。
また、前記伸縮部は、前記直線部より断面積が小さいことを特徴とする。
また、前記タブリードは、前記裏面側において直線部と直線部との間に設けられ、前記裏面側電極の電極面に沿って湾曲する伸縮部を有し、前記伸縮部は、前記非接続部に位置することを特徴とする。
また、前記伸縮部は、前記裏面側において両側に設けられた前記直線部と断面積が略同一であることを特徴とする。
また、前記タブリードは、前記裏面側電極の電極面に対して垂直方向に湾曲する伸縮部を有し、前記伸縮部は、前記非接続部に位置することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の太陽電池セルの接続方法は、隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続する太陽電池セルの接続方法であって、前記タブリードのうち、直線部を有する第一の接続部を長手方向に亘って前記照射面側電極に接続すると共に長手方向に伸縮できる伸縮部と前記伸縮部の両側に設けられた直線部とを有する第二の接続部を前記裏面側電極の電極面に接続することを特徴とする。
また、本発明の太陽電池セルの接続方法は、隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの照射面側電極と他方の太陽電池セルの裏面側電極とをタブリードにより接続する太陽電池セルの接続方法であって、前記照射面側において、前記タブリードを長手方向に亘って接続し、前記裏面側において、前記タブリードを、非接続部を有して接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、太陽電池セルの反りを防止すると共に発電効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る太陽電池セルを示す図である。図１（ａ）は、太陽電池セルの照射面側の正面図である。図１（ｂ）は、太陽電池セルの裏面側の正面図である。太陽電池セル１は、半導体基板１０と、半導体基板１０の照射面及び裏面に設けられた電極と、を含んで構成されている。
半導体基板１０は、例えば一辺を略１５０ｍｍ四方の矩形状とし、厚さを略０．１６ｍｍとする平板状に形成されている。また、半導体基板１０は、単結晶シリコン、多結晶シリコン及びアモルファスシリコン等の元素半導体や化合物半導体等を用いて形成されている。半導体基板１０は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有する。
【００１６】
半導体基板１０の照射面上には、フィンガー部１１とバスバー部１２とが設けられている（図１（ａ）参照）。フィンガー部１１は、半導体基板１０の一辺から対向する一辺に亘って平行に複数、設けられている。フィンガー部１１により、半導体基板１０の照射面側に発生した電子を集電する。バスバー部１２は、照射面側電極であり、フィンガー部１１が設けられている方向と直交する方向に半導体基板１０の一辺から対向する一辺に亘って平行に２本、設けられている。バスバー部１２は、フィンガー部１１によって集電された電子を集電すると共に、後述するタブリードが接続される。
【００１７】
半導体基板１０の照射面の反対側である裏面上には、裏面側電極１３と接続部１４とが設けられている（図１（ｂ）参照）。裏面側電極１３は、半導体基板１０の裏面全体に亘って設けられている。裏面側電極１３は、例えばアルミニウムを半導体基板１０の裏面に塗布した後に焼成して形成されている。裏面側電極１３により、半導体基板１０の裏面側に発生した正孔を集電する。接続部１４は、半導体基板１０の裏面に断続的に複数（例えば、８つ）設けられている。具体的に説明すると、接続部１４は、半導体基板１０の照射面に設けられたバスバー部１２と、半導体基板１０の厚みの中心を横切る仮想中央面に対して対称な位置であって、バスバー部１２が一定間隔に所定距離の隙間を有するように形成されている。この接続部１４は、裏面側電極１３上にハンダを蒸着させて形成されている。接続部１４は、後述するタブリードが接続される。
【００１８】
なお、太陽電池セル１を加熱したり冷却したりするときに太陽電池セル１に反りが生じてしまうのは、主に上述した半導体基板１０と裏面側電極１３とによるものである。例えば半導体基板１０にシリコンが用いられ、裏面側電極１３にアルミニウムが用いられるとする。この場合、シリコンとアルミニウムとの線膨張係数が異なるため、同じ温度に加熱及び冷却すると両者の間で膨張及び収縮する量に変化が生じてしまい、太陽電池セル１に反りが生じる。
【００１９】
次に、本実施形態に係る、太陽電池セルに接続されるタブリードについて図２を参照して説明する。図２（ａ）は、タブリードの正面図である。図２（ｂ）は、タブリードの伸縮部の拡大図である。図２（ｃ）は、伸縮部の側面図である。
タブリード２０は、例えば幅を略２．５ｍｍ、長さを略３００ｍｍ、厚さを略０．２ｍｍとする短冊形の平板状に形成されている。タブリード２０は、銅を用いて形成され、表面にハンダがコーティングされている。
【００２０】
タブリード２０は、長手方向のうち一方の略半分を上述した太陽電池セル１の照射面側に接続させる第一の接続部２１とし、他方の略半分を上述した太陽電池セル１の裏面側に接続される第二の接続部２２としている。第一の接続部２１は、直線部のみで形成されている。直線部は、太陽電池セル１のバスバー部１２に接続される。
【００２１】
第二の接続部２２は、直線部２３と伸縮部としてのストレスリリーフ部２４とが交互に配置されるように形成されている。直線部２３は、それぞれ太陽電池セル１の裏面側に設けられた接続部１４と接続される。ここで、直線部２３の個々の間隔は、上述した太陽電池セル１の接続部１４の個々の間隔と等しく形成されている。
【００２２】
また、ストレスリリーフ部２４は、タブリード２０の長手方向に伸縮できる。具体的に説明すると、ストレスリリーフ部２４は、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、タブリード２０を両方の側部から長手方向にずらして台形状に切り欠くことで形成されている。このように形成することでストレスリリーフ部２４の断面積は直線部２３の断面積より小さくなり、タブリード２０に対して長手方向に沿った力が作用したとき、ストレスリリーフ部２４自体で伸縮することができる。ここで、ストレスリリーフ部２４の幅寸法（図２（ｂ）に示すＷの長さ）は、略１ｍｍである。また、ストレスリリーフ部２４の長さ寸法（図２（ｂ）に示すＬの長さ）は、略３ｍｍである。なお、タブリード２０は銅を用いる場合について説明したが、この場合に限られず、金、銀、アルミニウム、ニッケル等の通電性がある金属製の材質を用いてもよい。
【００２３】
次に、上述した太陽電池セル１とタブリード２０とを用いて、太陽電池ストリング３０を構成する場合について図３を参照して説明する。図３（ａ）は、太陽電池セルとタブリードとを接続する方法を示す斜視図である。図３（ｂ）は、太陽電池セルとタブリードとを接続した太陽電池セルの側面図である。
まず、図３（ａ）に示すように複数の太陽電池セル１を、照射面を上にした状態で所定距離、離間して配置する（ここでは、太陽電池セル１に隣接する太陽電池セル１´を破線で示す）。次に、太陽電池セル１の照射面に設けられているバスバー部１２に沿って、タブリード２０の第一の接続部２１の直線部を載置する。また、太陽電池セル１に隣接する太陽電池セル１´の裏面に設けられているそれぞれの接続部１４に対して、タブリード２０の第二の接続部２２の直線部２３を載置する（ここでは、太陽電池セル１´の接続部１４を破線で示す）。もう一方のタブリード２０についても同様に行う。さらに、太陽電池セル１及び太陽電池セル１´にそれぞれ隣接する他の太陽電池セルに対しても同様にタブリード２０を載置する作業を行う。
【００２４】
次に、タブリード２０を載置した状態に保持すると共に太陽電池セル１、１´を平らな状態に保持した状態で、太陽電池セル１、１´を１８０℃以下に加熱する。この加熱により、タブリード２０の表面にコーティングされているハンダ及び太陽電池セル１´の接続部１４に蒸着されているハンダが溶け出す。すると、タブリード２０の第一の接続部２１の直線部と太陽電池セル１のバスバー部１２とが溶着される。また、タブリード２０の第二の接続部２２の直線部２３と太陽電池セル１´の接続部１４とが溶着される。その後、室温まで冷却すると、タブリード２０の第一の接続部２１は、長手方向に亘って太陽電池セル１のバスバー部１２とハンダ付けにより接続される。また、タブリード２０の第二の接続部２２の直線部２３は、太陽電池セル１´の接続部１４とハンダ付けにより接続される。
【００２５】
ここで、太陽電池セル１´の裏面側には、タブリード２０と接続部１４とが接続されているが、それ以外は非接続部となっている。具体的に説明すると、タブリード２０のうちストレスリリーフ部２４は、太陽電池セル１´の接続部１４間に配置されるため、加熱したときに接続部１４に蒸着されたハンダによる溶着を利用することができない。したがって、タブリード２０のストレスリリーフ部２４と太陽電池セル１´の裏面側電極１３との間では接続されていない。そのため、タブリード２０の第二の接続部２２の長手方向に沿った力が作用した場合であっても、ストレスリリーフ部２４は自由に伸縮することができる。
【００２６】
また、太陽電池セル１、１´を室温まで冷却しても太陽電池セル１、１´の反りが低減される。ここで、太陽電池セル１、１´の反りが低減される作用について図３及び図４を参照して説明する。ここでは、半導体基板１０にシリコンが用いられ、裏面側電極１３にアルミニウムが用いられるとする。
【００２７】
まず、太陽電池セルの反りを低減される作用について理解を容易にするために、タブリードが接続されていない状態において太陽電池セルを加熱する場合について、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明する。また、実際に太陽電池セルにタブリードを溶着する場合について図４（ｃ）及び図４（ｄ）を参照して説明する。
まず、図４（ａ）は、室温での太陽電池セルの状態の図である。室温では太陽電池セル２は平らな状態である。ここで、太陽電池セル２を室温から１００℃〜２００℃に加熱する。裏面側電極１３に用いられるアルミニウムの線膨張係数は、半導体基板１０に用いられるシリコンの線膨張係数より大きいので、裏面側電極１３は半導体基板１０より伸びる量が大きくなる。したがって、図４（ｂ）に示すように、太陽電池セル２は、裏面側電極１３を下にして凹状に反ってしまう。
【００２８】
次に、図４（ｃ）は、実際にタブリードを太陽電池セルに溶着する状態の図である。ここでは、ストレスリリーフ部を有さないタブリード２５を溶着する。まず、タブリード２５を半導体基板１０及び裏面側電極１３上にそれぞれ載置すると共に太陽電池セル２が平らな状態になるように圧力をかけた状態で保持し、１８０℃以下に加熱する。このとき、太陽電池セル２は平らな状態になるように圧力をかけているため、太陽電池セル２に反りは発生しない。しかし、圧力を取り去り加熱後に室温まで冷却すると、半導体基板１０、裏面側電極１３及び溶着した上下のタブリード２５がそれぞれ、図４（ｄ）に示す矢印Ｃ方向に収縮する。裏面側電極１３に用いられるアルミニウムの線膨張係数は、半導体基板１０に用いられるシリコンの線膨張係数より大きい。したがって、裏面側電極１３は半導体基板１０より収縮する量が大きくなる。なお、タブリード２５も同様に矢印Ｃ方向に収縮するが、タブリード２５は上下に同一のものが接続されているために裏面側電極１３の影響が大きく反映され、太陽電池セル２全体では、図４（ｄ）に示すように裏面側電極１３を下にして凸状に反ってしまう。
【００２９】
次に、本実施形態に係る太陽電池セル１にタブリード２０を溶着する場合について図３を参照して説明する。まず、タブリード２０を半導体基板１０及び裏面側電極１３上にそれぞれ載置し、太陽電池セル１を平らな状態になるように圧力をかけた状態で保持して、１８０℃以下に加熱する。このとき、太陽電池セル１は平らな状態になるように圧力をかけているために、太陽電池セル１に反りは発生しない。この加熱により太陽電池セル１の照射面側にタブリード２０の第一の接続部２１が長手方向に亘って溶着されると共に、太陽電池セル１の裏面側にタブリード２０の第二の接続部２２が溶着される。次に、加熱後に室温まで冷却すると、図３（ｂ）に示すように、半導体基板１０及び裏面側電極１３は、矢印Ｂ方向に収縮する。裏面側電極１３に用いられるアルミニウムの線膨張係数は、半導体基板１０に用いられるシリコンの線膨張係数より大きい。したがって、裏面側電極１３は半導体基板１０より収縮する量が大きくなるために、裏面側電極１３を下にして凸状に反るような応力が働く（図４（ｄ）に示す方向）。しかし、タブリード２０の第一の接続部２１も同様に、矢印Ｂ方向に収縮するため、裏面側電極１３による収縮と照射面側のタブリード２０による収縮とがバランスして、太陽電池セル１の反りが低減される。なお、タブリード２０の第二の接続部２２も同様に、矢印Ｂ方向に収縮するものの、第二の接続部２２のうちストレスリリーフ部２４は、太陽電池セル１の接続部１４に接続されていない。すなわち、ストレスリリーフ部２４と太陽電池セル１の裏面側電極１３とは接続されていない。したがって、タブリード２０の第二の接続部２２に収縮する力が作用しても、ストレスリリーフ部２４自体が伸びるように変形する。このため、第二の接続部２２の伸びにより、太陽電池セル１の反りが低減される。
【００３０】
このように、太陽電池セル１が冷却されたとき、タブリード２０のうち第一の接続部２１が、裏面側電極１３の収縮力とバランスするので、太陽電池セル１、１´の反りを低減させることができる。一方、第一の接続部２１が収縮するとき、第二の接続部２２は伸びるので、照射面側と裏面側とで収縮力がバランスし、太陽電池セル１の反りが低減される。なお、本実施形態では、太陽電池セル１の反りを太陽電池セル１の厚み方向において、略±０．５ｍｍの範囲に抑えることができる。
【００３１】
上述したタブリード２０を用いて太陽電池セル１を接続して太陽電池モジュールを構成する場合について図５を参照して説明する。図５は、太陽電池モジュールの構成を示す図である。太陽電池モジュール８０は、太陽電池ストリング３０と、充填材８１と、カバーガラス８２と、裏面材８３と、フレーム８４とを含んで構成される。タブリード２０により接続された太陽電池セル１の太陽電池ストリング３０は、加熱された状態でカバーガラス８２と裏面材８３とにより充填材８１を介して挟圧されることによりラミネート処理が行われる。ラミネート処理後、フレーム８４を四方に固定することにより太陽電池モジュール８０が構成される。ここで、上述したタブリード２０で接続されている太陽電池セル１は反りが低減されている。したがって、ラミネート処理のときに太陽電池ストリング３０が挟圧されたとしても、太陽電池セル１の割れや破損が生じることがない。
【００３２】
また、上述したタブリード２０を用いると太陽電池モジュールの変換効率が向上する。次に、太陽電池モジュールの変換効率が向上する作用について表１を参照して説明する。
【００３３】
【表１】
2009278011.tif 000003
【００３４】
表１は、従来のタブリードと本発明のタブリードとの特性の比較を示す表である。従来のタブリードは、特許文献１に示すように太陽電池セルの照射面に接続される側及び裏面に接続される側の何れにもストレスリリーフ部を有するタブリードである。また、本発明のタブリードは、上述した本実施形態に係るタブリード２０である。従来のタブリードと本発明のタブリード２０とは、ストレスリリーフ部２４の数、配置が異なるだけであり、例えばタブリードの厚さ、個々のストレスリリーフ部の形状等は同じである。
【００３５】
ここで、従来のタブリードについて図６を参照して説明する。図６は、太陽電池セルと従来のタブリードとが接続されている状態を示す図である。ここでは、太陽電池セルは上述した図１に示す太陽電池セル１を使用するものとし、同一構成については同一符号を付してその説明は省略する。従来のタブリード７０は、太陽電池セル１の照射面側に接続される第一の接続部７１と、太陽電池セル１の裏面側に接続される第二の接続部７２とを有している。第一の接続部７１には、ストレスリリーフ部７４が直線部と交互に均等な間隔で二つ形成されている。第二の接続部７２は、ストレスリリーフ部７４が直線部と交互に均等な間隔で三つ形成されている。ここで、ストレスリリーフ部７４は、図２（ｂ）に示すストレスリリーフ部２４と同様の形状である。
【００３６】
なお、従来のタブリード７０を用いて太陽電池セル１を接続する場合、本発明のタブリードのように太陽電池セル１の反りを防止することができない。すなわち、太陽電池セル１を加熱し冷却したとき、タブリード７０には第一の接続部７１及び第二の接続部７２共にストレスリリーフ部７４があるために、２つのタブリード７０のストレスリリーフ部７４は、同様に伸びるために、シリコンの線膨張係数とアルミニウムの線膨張係数との違いに起因する太陽電池セルの反りを防止する効果は少なくなる。
【００３７】
表１に戻り、太陽電池モジュールの変換効率が向上する作用について説明する。表１に示される項目のうち、抵抗率［Ωｍ］は、タブリードの材質の抵抗率である。ここでは銅の抵抗率が示されている。厚さ［ｍｍ］は、タブリードの厚さである。リリーフ部幅［ｍｍ］は、ストレスリリーフ部の幅である。リリーフ長さ［ｍｍ］は、タブリードの長手方向に沿ったストレスリリーフ部の長さである。リリーフ部個数［個］は、１本のタブリードに対して設けられているストレスリリーフ部の個数である。１個の抵抗［ｍΩ］は、一つのストレスリリーフ部の抵抗値である。
【００３８】
また、直線部の幅［ｍｍ］は、ストレスリリーフ部以外のタブリードの幅である。直線部合計の長さ［ｍｍ］は、タブリードの直線部の長さの合計である。また、１本の抵抗［ｍΩ］は、１本のタブリード全体の抵抗値である。ここで、従来のタブリード全体の抵抗値は、９．８９［ｍΩ］であり、本発明のタブリード全体の抵抗値は、９．３７４［ｍΩ］である。比率は、両者の抵抗値の比率である。ここでは、９４．７８％である。このように、従来のタブリードは、本発明のタブリードに比べて、１本のタブリードに対するストレスリリーフ部の数が多いため、抵抗値が増大する。
【００３９】
次に、上述した従来のタブリードを用いて太陽電池セルを接続して、太陽電池モジュールを構成した場合と、本発明のタブリードを用いて太陽電池セルを接続して、太陽電池モジュールを構成したときの特性を比較する。ここでは、太陽電池セルの半導体基板には、多結晶シリコンを用いる。
表１において、直列数［個］は、タブリードで直列に接続する太陽電池セルの数である。バスバー数［個］は、太陽電池セルに設けられているバスバー部の数である。タブリード抵抗［ｍΩ］は、太陽電池モジュールに使用されるタブリードの抵抗値である。
【００４０】
また、Ｉｐｍ［Ａ］は、太陽電池モジュールに対する電流−電圧曲線において、最大の電力を出力する場合における電流値である。電圧ロス［Ｖ］は、各太陽電池モジュールにおいて損失される電圧値である。電力ロス［Ｗ］は、各太陽電池モジュールにおいて損失される電力値である。差は、両者の電力ロスの差である。ここでは、差は０．６１６である。
【００４１】
また、公称最大出力［Ｗ］は、各太陽電池モジュールの公称最大出力値である。上述した特性を用いた太陽電池モジュールでは、モジュール効率は、従来のタブリードを用いた場合、１３．３％となり、本発明のタブリードを用いた場合、１３．７％となる。本発明のタブリードを用いた太陽電池モジュールは、０．４％の効率改善ができる。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、タブリードに設けられるストレスリリーフ部を削減させることができるので、１本のタブリードの抵抗が少なくなる。この結果、太陽電池モジュールにおいて、発生する電力ロスが少なくなり、モジュール効率を向上させることができる。なお、ストレスリリーフ部は、太陽電池セルのうち光が遮られる裏面側に接続されるために、外観上問題がなく、設計自由度が向上する。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る、太陽電池セルに接続されるタブリード４０について図７を参照して説明する。図７（ａ）は、タブリードの正面図である。図７（ｂ）は、タブリードの伸縮部の拡大図である。図７（ｃ）は、伸縮部の側面図である。
タブリード４０は、短冊形の平板状に形成され、寸法や材質等については図２に示すタブリードと略同一である。
【００４４】
タブリード４０は、長手方向のうち一方の略半分を太陽電池セル１の照射面側に接続させる第一の接続部４１とし、他方の略半分を太陽電池セル１の裏面側に接続される第二の接続部４２としている。第一の接続部４１は、直線部のみで形成されている。直線部は、太陽電池セル１のバスバー部１２に接続される。
【００４５】
第二の接続部４２は、直線部４３と伸縮部としてのストレスリリーフ部４４とが交互に配置されるように形成されている。直線部４３は、それぞれ太陽電池セル１の裏面側に設けられた接続部１４と接続される。ここで、直線部４３の個々の間隔は、上述した太陽電池セル１の接続部１４の個々の間隔と等しく形成されている。
【００４６】
また、ストレスリリーフ部４４は、タブリード４０の長手方向に伸縮できる。具体的に説明すると、ストレスリリーフ部４４は、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、直線部４３と直線部４３との間に形成され、直線部４３からタブリード４０の幅方向に沿って円弧状に湾曲している。したがって、タブリード４０を太陽電池セル１の裏面側に接続したとき、ストレスリリーフ部４４は電極面に沿って湾曲する。また、ストレスリリーフ部４４は、円弧の中心から切断したときの断面積が隣接する直線部４３の断面積と常に一定になるように形成されている。このように形成することでタブリード４０に対して長手方向に沿った力が作用したとき、ストレスリリーフ部４４自体で伸縮することができる。また、ストレスリリーフ部４４は、隣接する直線部４３と断面積が一定であるため、タブリード４０全体の抵抗値が従来の反り対策のタブリードより少なくなる。
【００４７】
このようなタブリード４０を用いて隣接する太陽電池セルを接続するために、太陽電池セルを加熱し、その後冷却すると、タブリード４０のうち第一の接続部４１が、裏面側電極１３の収縮力とバランスするので、太陽電池セル１の反りを低減させることができる。一方、第一の接続部４１が収縮しても第二の接続部４２では伸びるので、照射面側と裏面側とで収縮力がバランスし、太陽電池セル１の反りが低減される。さらに、タブリード４０のストレスリリーフ部４４は断面積が一定であるため、１本のタブリード４０の抵抗値が従来の反り対策のタブリードより少なくなる。この結果、太陽電池モジュールにおいて、発生する電力ロスが少なくなり、モジュール効率を従来の反り対策を施したものよりも向上させることができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る、太陽電池セルに接続されるタブリード５０について図８を参照して説明する。図８（ａ）は、タブリードの正面図である。図８（ｂ）は、タブリードの側面図である。
タブリード５０は、寸法や材質等については図２に示すタブリードと略同一である。
【００４９】
タブリード５０は、長手方向のうち一方の略半分を太陽電池セル１の照射面側に接続させる第一の接続部５１とし、他方の略半分を太陽電池セル１の裏面側に接続される第二の接続部５２としている。第一の接続部５１は、直線部のみで形成されている。直線部は、太陽電池セル１のバスバー部１２に接続される。
【００５０】
第二の接続部５２は、直線部５３と伸縮部としてのコルゲート状のストレスリリーフ部５４とが形成されている（図８（ｂ）参照）。直線部５３は、それぞれ太陽電池セル１の裏面側電極１３上に設けられた接続部１４と接続される（ここでは、太陽電池セル１の裏面側電極１３を破線で示す）。ここで、太陽電池セル１の接続部１４は、直線部５３の個々の間隔と等しくなるように形成する。
【００５１】
ストレスリリーフ部５４は、直線部５３と直線部５３との間に形成され、直線部５３から裏面側の裏面側電極１３の電極面に対して垂直方向に湾曲している。また、ストレスリリーフ部５４は、断面積が隣接する直線部の断面積と常に一定に形成されている。このように形成することでタブリード５０に対して長手方向に沿った力が作用したとき、ストレスリリーフ部５４自体で伸縮することができる。また、ストレスリリーフ部５４は、隣接する直線部５３と断面積が一定であるため、タブリード５０の抵抗値が従来の反り対策のタブリードより少なくなる。
【００５２】
このようなタブリード５０を用いて隣接する太陽電池セルを接続するために、太陽電池セルを加熱し、その後冷却すると、タブリード５０のうち第一の接続部５１が、裏面側電極１３の収縮力とバランスするので、太陽電池セル１の反りを低減させることができる。一方、第一の接続部５１が収縮しても第二の接続部５２では伸びるので、照射面側と裏面側とで収縮力がバランスし、太陽電池セル１の反りが低減される。さらに、タブリード５０のストレスリリーフ部５４は断面積が一定であるため、１本のタブリード５０の抵抗値が従来の反り対策のタブリードより少なくなる。この結果、太陽電池モジュールにおいて、発生する電力ロスが少なくなり、モジュール効率を従来の反り対策を施したものよりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係る太陽電池セルを示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るタブリードの構成を示す図である。
【図３】太陽電池ストリングの構成を示す図である。
【図４】太陽電池セルの反りを低減される作用について理解を容易にするための図である。
【図５】太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図６】従来のタブリードを用いて太陽電池ストリングを構成する一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係るタブリードの構成を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るタブリードの構成を示す図である。
【図９】従来の太陽電池セルの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、１´太陽電池セル
１０    半導体基板
１１    フィンガー部
１２    バスバー部
１３    裏面側電極
１４    接続部
２０    タブリード
２１    第一の接続部
２２    第二の接続部
２３    直線部
２４    ストレスリリーフ部
３０    太陽電池ストリング
４０    タブリード
４１    第一の接続部
４２    第二の接続部
４３    直線部
４４    ストレスリリーフ部
５０    タブリード
５１    第一の接続部
５２    第二の接続部
５３    直線部
５４    ストレスリリーフ部
【図１】
2009278011.tif 000004
【図２】
2009278011.tif 000005
【図３】
2009278011.tif 000006
【図４】
2009278011.tif 000007
【図５】
2009278011.tif 000008
【図６】
2009278011.tif 000009
【図７】
2009278011.tif 000010
【図８】
2009278011.tif 000011
【図９】
2009278011.tif 000012