JP2017174986A - Solar battery cell and solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池セル、特に配線材が配置される太陽電池セルおよび太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar battery cell, and particularly to a solar battery cell and a solar battery module in which a wiring material is disposed.
太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池セルがインターコネクタにより直列に接続される。そのような直列接続における抵抗損失を低減するために、裏面電極をインターコネクト上から銅箔によって覆う(例えば、特許文献1参照)。 In the solar cell module, a plurality of solar cells are connected in series by an interconnector. In order to reduce resistance loss in such series connection, the back electrode is covered with copper foil from above the interconnect (see, for example, Patent Document 1).
太陽電池セルが受光面側だけでなく、裏面側でも発電可能である場合、裏面電極をインターコネクト上から銅箔によって覆うと、太陽電池セルの発電効率が低下する。抵抗損失を低減する場合であっても、発電効率の低下は抑制される方が望ましい。 When the solar cell can generate power not only on the light receiving surface side but also on the back surface side, the power generation efficiency of the solar cell is reduced when the back electrode is covered with copper foil from above the interconnect. Even when the resistance loss is reduced, it is desirable to suppress the decrease in power generation efficiency.
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、発電効率の低下を抑制しながら、抵抗損失を低減する技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which reduces resistance loss, suppressing the fall of electric power generation efficiency.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池セルは、光電変換層と、光電変換層の表面に配置され、かつ光電変換層の表面から隣接した他の太陽電池セルの方向に延びる配線材と、光電変換層の表面に配置され、かつ配線材に交差する方向に延びる電極と、電極上に配置され、かつ配線材と同一の方向に延びる補助電極と、補助電極と配線材とを接続する接続部材とを備える。補助電極の電気抵抗率は、電極の電気抵抗率よりも小さい。 In order to solve the above-described problems, a solar battery cell according to an aspect of the present invention is disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and the photoelectric conversion layer and in the direction of another solar battery cell adjacent to the surface of the photoelectric conversion layer. An extending wiring material, an electrode disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and extending in a direction intersecting the wiring material, an auxiliary electrode disposed on the electrode and extending in the same direction as the wiring material, and the auxiliary electrode and the wiring material And a connecting member for connecting the two. The electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the electrode.
本発明の別の態様もまた、太陽電池セルである。この太陽電池セルは、光電変換層と、光電変換層の表面に配置され、かつ一方向に延びる第1電極と、光電変換層の表面に配置され、かつ第1電極に交差する方向に延びる第2電極と、第2電極上に配置され、かつ第1電極と同一の方向に延びる複数の補助電極と、複数の補助電極を接続する接続部材と、接続部材に接続され、かつ光電変換層の表面から隣接した他の太陽電池セルの方向に延びる配線材とを備える。補助電極の電気抵抗率は、第1電極および第2電極の電気抵抗率よりも小さく、複数の補助電極の数は、第1電極の数よりも多い。 Another embodiment of the present invention is also a solar battery cell. The solar cell includes a photoelectric conversion layer, a first electrode disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and extending in one direction, and a first electrode disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and extending in a direction intersecting the first electrode. Two electrodes, a plurality of auxiliary electrodes arranged on the second electrode and extending in the same direction as the first electrode, a connecting member connecting the plurality of auxiliary electrodes, connected to the connecting member, and of the photoelectric conversion layer And a wiring member extending in the direction of another solar battery cell adjacent from the surface. The electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the first electrode and the second electrode, and the number of the plurality of auxiliary electrodes is larger than the number of the first electrodes.
本発明のさらに別の態様は、太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルと、隣接する複数の太陽電池セルのうち、一方の太陽電池セルから他の太陽電池セルの方向に延びて配置され、一方の太陽電池セルと他の太陽電池セルとを電気的に接続する配線材と、を備える太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池セルのそれぞれは、光電変換層と、光電変換層の表面に配置され、かつ配線材に交差する方向に延びる電極と、電極上に配置され、かつ配線材と同一の方向に延びる補助電極と、補助電極と配線材とを接続する接続部材とを備える。補助電極の電気抵抗率は、電極の電気抵抗率よりも小さい。 Yet another embodiment of the present invention is a solar cell module. This solar cell module is arranged to extend from one solar cell to another solar cell among the plurality of solar cells and adjacent solar cells, and one solar cell and the other solar cell A solar cell module comprising: a wiring material that electrically connects the solar cells; and each of the plurality of solar cells is disposed on a surface of the photoelectric conversion layer and the photoelectric conversion layer, and the wiring material An electrode extending in the intersecting direction, an auxiliary electrode disposed on the electrode and extending in the same direction as the wiring member, and a connection member connecting the auxiliary electrode and the wiring member are provided. The electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the electrode.
本発明のさらに別の態様もまた、太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルと、隣接する複数の太陽電池セルのうち、一方の太陽電池セルから他の太陽電池セルの方向に延びて配置され、一方の太陽電池セルと他の太陽電池セルとを電気的に接続する配線材と、を備える太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池セルのそれぞれは、光電変換層と、光電変換層の表面に配置され、かつ一方向に延びる第1電極と、光電変換層の表面に配置され、かつ第1電極に交差する方向に延びる第2電極と、第2電極上に配置され、かつ第1電極と同一の方向に延びる複数の補助電極と、複数の補助電極を接続する接続部材とを備える。補助電極の電気抵抗率は、第1電極および第2電極の電気抵抗率よりも小さく、複数の補助電極の数は、第1電極の数よりも多い。 Yet another embodiment of the present invention is also a solar cell module. This solar cell module is arranged to extend from one solar cell to another solar cell among the plurality of solar cells and adjacent solar cells, and one solar cell and the other solar cell A solar cell module comprising: a wiring material that electrically connects the solar cells; and each of the plurality of solar cells is disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and the photoelectric conversion layer, and in one direction A first electrode that extends, a second electrode that is disposed on a surface of the photoelectric conversion layer and extends in a direction intersecting the first electrode, and a plurality of electrodes that are disposed on the second electrode and extend in the same direction as the first electrode. An auxiliary electrode and a connection member for connecting a plurality of auxiliary electrodes are provided. The electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the first electrode and the second electrode, and the number of the plurality of auxiliary electrodes is larger than the number of the first electrodes.
本発明によれば、発電効率の低下を抑制しながら、抵抗損失を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce resistance loss while suppressing a decrease in power generation efficiency.
(実施例1)
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例1は、複数の太陽電池セルが配置された太陽電池モジュールに関する。太陽電池セルの受光面および裏面には、配線材が配置される。また、配線材は、当該太陽電池セルに隣接した太陽電池セルにも配置されるので、隣接した2つの太陽電池セルが配線材により電気的に接続される。そのため、複数の太陽電池セルが直列に接続されるので、抵抗損失の低減が求められる。さらに、太陽電池セルの裏面側でも発電がなされる場合、発電効率の低下になるような銅箔の使用は好ましくない。発電効率の低下を抑制しながら、抵抗損失を低減するために、本実施例に係る太陽電池モジュールは次のように構成される。
Example 1
Before describing the present invention in detail, an outline will be described. Example 1 of the present invention relates to a solar cell module in which a plurality of solar cells are arranged. Wiring materials are disposed on the light receiving surface and the back surface of the solar battery cell. Moreover, since a wiring material is also arrange | positioned also in the photovoltaic cell adjacent to the said photovoltaic cell, two adjacent photovoltaic cells are electrically connected by a wiring material. Therefore, since a plurality of solar cells are connected in series, reduction in resistance loss is required. Furthermore, when power generation is performed also on the back side of the solar battery cell, it is not preferable to use a copper foil that reduces power generation efficiency. In order to reduce resistance loss while suppressing a decrease in power generation efficiency, the solar cell module according to this example is configured as follows.
本実施例において、太陽電池セルの受光面および裏面には、複数の配線材のそれぞれに交差するように複数のフィンガー電極が配置される。また、太陽電池セルの裏面だけには、複数の配線材のそれぞれに平行になり、かつ複数のフィンガー電極と電気的に接続するように、複数の補助電極が配置される。さらに、複数の補助電極および複数の配線材を電気的に接続するように接続部材が配置される。ここで、フィンガー電極は印刷により形成されるが、補助電極はワイヤにより形成されており、補助電極の電気抵抗率は、フィンガー電極の電気抵抗率よりも小さい。このような補助電極がフィンガー電極に加えて使用されるので、抵抗損失が低減される。さらに、補助電極は、太陽電池セルの裏面全部を覆わないので、発電効率の低下が抑制される。なお、以下の説明において、「平行」は、完全な平行だけではなく、誤差の範囲で平行からずれている場合も含み、「直交」は、完全な直交だけではなく、誤差の範囲で平行からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。 In the present embodiment, a plurality of finger electrodes are arranged on the light receiving surface and the back surface of the solar battery cell so as to intersect with each of the plurality of wiring members. In addition, a plurality of auxiliary electrodes are arranged only on the back surface of the solar cell so as to be parallel to each of the plurality of wiring members and to be electrically connected to the plurality of finger electrodes. Further, the connection member is disposed so as to electrically connect the plurality of auxiliary electrodes and the plurality of wiring members. Here, although the finger electrode is formed by printing, the auxiliary electrode is formed by a wire, and the electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the finger electrode. Since such an auxiliary electrode is used in addition to the finger electrode, resistance loss is reduced. Furthermore, since the auxiliary electrode does not cover the entire back surface of the solar battery cell, a decrease in power generation efficiency is suppressed. In the following description, “parallel” includes not only perfect parallel but also deviation from parallel in the range of error, and “orthogonal” means not only perfect orthogonal but also within the error range. Including the case where it has shifted. Further, “substantially” means that they are the same in an approximate range.
図1は、本発明の実施例1に係る太陽電池モジュール100の構成の受光面側からの平面図である。図1に示すように、x軸、y軸、z軸からなる直交座標系が規定される。x軸、y軸は、太陽電池モジュール100の平面内において互いに直交する。z軸は、x軸およびy軸に垂直であり、太陽電池モジュール100の厚み方向に延びる。また、x軸、y軸、z軸のそれぞれの正の方向は、図1における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池モジュール100を形成する2つの主表面であって、かつx−y平面に平行な2つの主表面のうち、z軸の正方向側に配置される主平面が受光面であり、z軸の負方向側に配置される主平面が裏面である。以下では、z軸の正方向側を「受光面側」とよび、z軸の負方向側を「裏面側」とよぶ。
FIG. 1 is a plan view from the light-receiving surface side of the configuration of the
太陽電池モジュール100は、太陽電池セル10と総称される第11太陽電池セル10aa、・・・、第84太陽電池セル10hd、群接続配線材14、第1端配線材16、セル接続配線材18、第2端配線材20を含む。第1非発電領域38aと第2非発電領域38bは、y軸方向において、複数の太陽電池セル10を挟むように配置される。具体的には、第1非発電領域38aは、複数の太陽電池セル10よりもy軸の正方向側に配置され、第2非発電領域38bは、複数の太陽電池セル10よりもy軸の負方向側に配置される。第1非発電領域38a、第2非発電領域38b(以下、「非発電領域38」と総称することもある)は、矩形状を有し、太陽電池セル10を含まない。
The
複数の太陽電池セル10のそれぞれは、入射する光を吸収して光起電力を発生する。太陽電池セル10は、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素(GaAs)またはインジウム燐(InP)等の半導体材料によって形成される。太陽電池セル10の構造は、特に限定されないが、ここでは、一例として、結晶シリコンとアモルファスシリコンとが積層されているとする。
Each of the plurality of
図2(a)−(b)は、太陽電池セル10の構成を示す平面図である。図2(a)は、太陽電池セル10の受光面を示し、図2(b)は、太陽電池セル10の裏面を示す。光電変換層60は、前述の半導体材料に相当する。ここでは、光電変換層60の受光面および裏面が長辺と短辺とが交互に接続された八角形により構成されるが、それ以外の形状、例えば、八角形に含まれる短辺が非直線であってもよいし、四角形により形成されてもよい。図2(a)に示すように、光電変換層60の受光面には、互いに平行にx軸方向に延びる複数のフィンガー電極52が配置される。また、光電変換層60の受光面には、複数のフィンガー電極52に交差、例えば直交するようにy軸方向に延びる複数、例えば3本のバスバー電極50が配置される。バスバー電極50は、複数のフィンガー電極52のそれぞれを接続する。また、バスバー電極50、フィンガー電極52は、例えば、銀ペースト等により形成される。さらに、複数のバスバー電極50のそれぞれに対して、z軸の正方向側からセル接続配線材18が重ねられて配置される。セル接続配線材18は、隣接した他の太陽電池セル10の方向、つまりy軸方向に延びる。
FIGS. 2A to 2B are plan views showing the configuration of the
図2(b)に示すように、光電変換層60の裏面には、光電変換層60の受光面と同様に、バスバー電極50、フィンガー電極52、セル接続配線材18が配置される。ここで、バスバー電極50、セル接続配線材18の数は、光電変換層60の受光面と裏面とで同一であるが、フィンガー電極52の数は、光電変換層60の受光面よりも裏面の方が多い。光電変換層60の裏面には、図示しない構成が追加されるが、ここではそれを省略する。このような太陽電池セル10の構成の詳細は後述し、図1に戻る。
As illustrated in FIG. 2B, the
複数の太陽電池セル10は、x−y平面上にマトリクス状に配列される。ここでは、一例として、x軸方向に8つの太陽電池セル10が並べられ、y軸方向に4つの太陽電池セル10が並べられる。なお、x軸方向に並べられる太陽電池セル10の数と、y軸方向に並べられる太陽電池セル10の数は、これに限定されない。y軸方向に並んで配置される4つの太陽電池セル10は、セル接続配線材18によって直列に接続され、1つの太陽電池群12が形成される。例えば、第11太陽電池セル10aa、第12太陽電池セル10ab、第13太陽電池セル10ac、第14太陽電池セル10adが接続されることによって、第1太陽電池群12aが形成される。他の太陽電池群12、例えば、第2太陽電池群12bから第8太陽電池群12hも同様に形成される。その結果、8つの太陽電池群12がx軸方向に平行に並べられる。また、太陽電池群12がストリングに相当する。
The plurality of
太陽電池群12を形成するために、セル接続配線材18は、隣接した太陽電池セル10のうちの一方の受光面側のバスバー電極50と、他方の裏面側のバスバー電極50とを接続する。例えば、第11太陽電池セル10aaと第12太陽電池セル10abとを接続するための2つのセル接続配線材18は、第11太陽電池セル10aaの裏面側のバスバー電極50と第12太陽電池セル10abの受光面側のバスバー電極50とを電気的に接続する。
In order to form the solar cell group 12, the cell
7つの群接続配線材14のうちの3つが、第1非発電領域38aに配置され、残りの4つが、第2非発電領域38bに配置される。7つの群接続配線材14のそれぞれは、x軸方向に延びて、第1端配線材16を介して互いに隣接する2つの太陽電池群12に電気的に接続される。例えば、第1太陽電池群12aの第2非発電領域38b側に位置する第14太陽電池セル10ad、第2太陽電池群12bの第2非発電領域38b側に位置する第24太陽電池セル10bdのそれぞれは、第1端配線材16を介して群接続配線材14に電気的に接続される。ここで、第1端配線材16は、太陽電池セル10の受光面あるいは裏面において、セル接続配線材18と同様に配置される。
Three of the seven group
x軸方向の両端に位置する第1太陽電池群12a、第8太陽電池群12hには、第2端配線材20が接続される。第1太陽電池群12aに接続される第2端配線材20は、第11太陽電池セル10aaの受光面側から第1非発電領域38aの方向に延びている。第2端配線材20には、正負一対の取出し配線が接続されている。
The second
図3は、太陽電池モジュール100のy軸に沿った断面図であり、図1のA−A’断面図である。太陽電池モジュール100は、太陽電池セル10と総称される第11太陽電池セル10aa、第12太陽電池セル10ab、第13太陽電池セル10ac、第14太陽電池セル10ad、群接続配線材14、第1端配線材16、セル接続配線材18、第2端配線材20、取出し配線30、保護部材40と総称される第1保護部材40a、第2保護部材40b、封止部材42と総称される第1封止部材42a、第2封止部材42b、端子ボックス44、樹脂シート64を含む。図3の上側が裏面側に相当し、下側が受光面側に相当する。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the y-axis of the
第1保護部材40aは、太陽電池モジュール100の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール100の表面を保護する。第1保護部材40aには、透光性および遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等が使用され、矩形板状に形成される。第1封止部材42aは、第1保護部材40aの裏面側に積層される。第1封止部材42aは、第1保護部材40aと太陽電池セル10との間に配置されて、これらを接着する。第1封止部材42aとして、例えば、ポリオレフィン、EVA、PVB(ポリビニルブチラール)、ポリイミド等の樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂が使用される。なお、熱硬化性樹脂が使用されてもよい。第1封止部材42aは、透光性を有するとともに、第1保護部材40aにおけるx−y平面と略同一寸法の面を有する矩形状のシート材によって形成される。
The
第2封止部材42bは、第1封止部材42aの裏面側に積層される。第2封止部材42bは、第1封止部材42aとの間で、複数の太陽電池セル10、セル接続配線材18等を封止する。なお、各太陽電池セル10の裏面側には樹脂シート64が配置される。樹脂シート64については後述する。第2封止部材42bは、第1封止部材42aと同様のものを用いることができる。また、ラミネート・キュア工程における加熱によって、第2封止部材42bは第1封止部材42aと一体化されていてもよい。
The
第2保護部材40bは、第2封止部材42bの裏面側に積層される。第2保護部材40bは、バックシートとして太陽電池モジュール100の裏面側を保護する。第2保護部材40bとしては、PET(ポリエチレンテレフタラート)等の樹脂フィルム、Al箔を樹脂フィルムで挟んだ構造を有する積層フィルムなどが使用される。第2保護部材40bには、z軸方向に貫通した開口部(図示せず)が設けられる。
The second
端子ボックス44は、直方体状に形成され、第2保護部材40bの開口部(図示せず)を覆うように、第2保護部材40bの裏面側から、シリコーンなどの接着剤を使用して接着される。取出し配線30は、第2保護部材40bの開口部(図示せず)を通って、端子ボックス44に格納されているバイパスダイオード(図示せず)に導かれている。ここで端子ボックス44は、例えば、第2保護部材40b上において、第41太陽電池セル10da、第51太陽電池セル10eaにオーバーラップする位置に配置される。太陽電池モジュール100の周囲には、Alフレーム枠が取り付けられてもよい。
The
このような太陽電池モジュール100の構成をもとにして、以下では、太陽電池セル10の裏面側の構成をさらに詳細に説明する。図4(a)−(c)は、太陽電池セル10の裏面側の構成を示す。図4(a)は、太陽電池セル10の裏面の構成を分解して示した平面図であり、図4(b)は、斜視図である。これらのうちの光電変換層60の構成が、図2(b)に相当する。光電変換層60の裏面には、x軸方向に延びた複数のフィンガー電極52がy軸方向に並んで配置されるとともに、y軸方向に延びた複数のセル接続配線材18がx軸方向に並んで配置される。また、フィンガー電極52とセル接続配線材18は交差する。
Based on such a configuration of the
このような光電変換層60に対して、z軸の負方向側から樹脂シート64が取り付けられる。ここでは、樹脂シート64のx−y平面におけるサイズが、光電変換層60のx−y平面におけるサイズと同一であるように示しているが、同一でなくてもよい。図4(c)は、樹脂シート64のx軸に沿った断面図であり、図4(a)のB−B’断面図である。z軸の正方向に向かって、第1層66、第2層68が重ねて配置される。例えば、第1層66はPETにより形成され、第2層68はポリオレフィンにより形成される。さらに、第2層68のz軸の正方向側には、補助電極62が配置される。補助電極62はワイヤ形状であるので、樹脂シート64は、ワイヤシートであるともいえる。
A
図4(a)−(b)に戻る。樹脂シート64において、セル接続配線材18と同一のy軸方向に延びる複数の補助電極62がx軸方向に並んで配置される。そのため、複数の補助電極62は、複数のフィンガー電極52に交差する。接続部材70は、y軸方向よりもx軸方向に長い矩形状を有し、x−y平面において、光電変換層60を構成する複数の縁部のうち、隣接した他の太陽電池セル10に近い方の縁部の近傍に配置される。これは、図4(a)−(b)において、y軸の負方向側に配置されることに相当する。さらに、接続部材70は、図4(b)のごとく、z軸方向において、樹脂シート64と光電変換層60の間に配置される。
Returning to FIG. 4 (a)-(b). In the
図5は、太陽電池セル10のy軸に沿った断面図である。これは、図3に示された第13太陽電池セル10acの近傍を拡大した断面図に相当する。第13太陽電池セル10acの光電変換層60に対して、z軸の正方向側にセル接続配線材18が配置されるとともに、z軸の負方向側にもセル接続配線材18が配置される。後者のセル接続配線材18のy軸の負方向側、かつz軸の負方向側には、接続部材70が配置される。さらに、後者のセル接続配線材18のz軸の負方向側には補助電極62が配置されるが、セル接続配線材18と補助電極62はx−y平面においてずれて配置されるので、これらは直接接続されない。一方、接続部材70は、セル接続配線材18にも接続されるとともに、補助電極62にも接続されるので、補助電極62と配線材とを電気的に接続する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
図4(a)−(b)に戻る。光電変換層60と樹脂シート64とが重ね合わせられることによって、光電変換層60の裏面上に配置されたフィンガー電極52およびセル接続配線材18のうちのセル接続配線材18上に接続部材70が配置される。また、補助電極62は接続部材70、フィンガー電極52上に配置される。このように、セル接続配線材18とフィンガー電極52は、直接接続されるとともに、補助電極62と接続部材70とを介しても電気的に接続される。ここで、フィンガー電極52は、例えば、樹脂と銀粒子とが混合した銀ペースト(エポキシ樹脂・エステルを含む)により形成され、突起形状の断面を備える。補助電極62は、例えば、断面が略円形の銅心材を低融点半田でコートすることによって形成され、略円形の断面を備える。セル接続配線材18は、例えば、断面が略矩形の銅心材を銀でコートすることによって形成され、略矩形の断面を備える。つまり、フィンガー電極52、補助電極62、セル接続配線材18のすべての材料または形状が異なる。また、補助電極62の金属密度は、フィンガー電極52の金属密度よりも高いので、補助電極62の電気抵抗率は、フィンガー電極52の電気抵抗率よりも小さくなる。さらに、接続部材70は、補助電極62の電気抵抗率よりも小さくなるような電気抵抗率を有する。
Returning to FIG. 4 (a)-(b). By overlapping the
以下では、太陽電池モジュール100の製造方法について説明する。まず、z軸の正方向から負方向に向かって、第1保護部材40a、第1封止部材42a、太陽電池セル10、第2封止部材42b、第2保護部材40bが順に重ね合わせられることによって、積層体が生成される。その際、光電変換層60の裏面上に、一方向に延びるフィンガー電極52が配置されるとともに、フィンガー電極52に交差する方向であって、かつ隣接した他の太陽電池セル10の方向に延びるセル接続配線材18が配置される。また、セル接続配線材18上に、接続部材70が配置される。また、接続部材70およびフィンガー電極52上に、これらと交差するように配置された補助電極62を含んだ樹脂シート64が重ねられる。
Below, the manufacturing method of the
これに続いて、積層体に対して、ラミネート・キュア工程がなされる。この工程では、積層体から空気を抜き、加熱、加圧して、積層体を一体化する。前述のごとく、ラミネート・キュア工程における真空ラミネートでは、温度が前述のごとく、50〜180℃程度に設定される。さらに、第2保護部材40bに対して、端子ボックス44が接着剤にて取り付けられる。
Following this, a laminate curing process is performed on the laminate. In this step, air is extracted from the laminated body, and heated and pressurized to integrate the laminated body. As described above, in the vacuum lamination in the laminating and curing process, the temperature is set to about 50 to 180 ° C. as described above. Furthermore, the
本発明の実施例によれば、光電変換層60の裏面において、フィンガー電極52上に、フィンガー電極52よりも小さい電気抵抗率を有した補助電極62を配置するので、発電効率の低下を抑制しながら、抵抗損失を低減できる。また、光電変換層60の裏面の一部の領域だけに補助電極62が配置されるので、発電効率の低下を抑制できる。また、接続部材70によって補助電極62とセル接続配線材18とを接続するので、抵抗損失を低減できる。また、補助電極62、接続部材70が介在しなくとも、バスバー電極50、フィンガー電極52、セル接続配線材18は電気的に接続されているので、出力に合わせて補助電極62の数を決定できる。また、出力に合わせて補助電極62の数が決定されるので、出力調整を容易に実行できる。また、セル接続配線材18、バスバー電極50、フィンガー電極52が配置された光電変換層60に重ねるように、接続部材70、樹脂シート64をはりつけるので、製造を簡易にできる。
According to the embodiment of the present invention, on the back surface of the
補助電極62は、心材を低融点半田でコートされたものを用いることで、補助電極62とフィンガー電極52との機械的な接続、および電気的な接続を良好に形成することができる。同様に、補助電極62と接続部材70との機械的な接続、および電気的な接続を良好に形成することができる。したがって、心材を低融点半田でコートされた補助電極62を用いることで、フィンガー電極52、補助電極62、接続部材70、セル接続配線材18の一連の機械的な接続および電気的な接続を良好に形成することができる。
As the
補助電極62をワイヤ形状のものを用い、1枚の太陽電池セル10の一方の表面に接続されるセル接続配線材18の数よりも多い補助電極62を、1枚の太陽電池セル10の裏面に配置する場合、裏面側のフィンガー電極52の銀ペーストの使用量を削減することができる。具体的には、裏面側のフィンガー電極52のz軸方向の高さを受光面側のフィンガー電極52のz軸方向の高さよりも低くするか、または、裏面側のフィンガー電極52のy軸方向の幅を受光面側のフィンガー電極52のy軸方向の幅より小さくすることができる。
A wire-shaped
銀ペーストをスクリーン印刷してフィンガー電極52を形成する場合、フィンガー電極52のz軸方向の高さを一定に形成することが難しい。z軸方向の高さが低い領域において、フィンガー電極52の抵抗が高くなるか、分断してしまう恐れがある。従来、フィンガー電極52のz軸方向の高さは、フィンガー電極52が分断しない程度に十分なものとしていた。その結果、銀ペーストの使用量が増大して太陽電池セル10の製造コストが高くなっていた。本実施例の太陽電池モジュールによれば、セル接続配線材18の数よりも多い補助電極62を用いることによって、裏面側のフィンガー電極52の一部が分断した場合であっても、補助電極62によって光電変換層60で発生した電流の収集を続けることができ、太陽電池セル10の出力の低下を抑制することができる。つまり、フィンガー電極52を形成する銀ペーストの使用量を削減させても、太陽電池セル10の出力の低下を抑制することができ、太陽電池セル10の製造コストを低くすることが可能となる。
When the
また、光電変換層60を構成する複数の縁部のうち、隣接した他のセル接続配線材18に近い方の縁部の近傍に接続部材70を配置するので、集電効率を向上できる。また、補助電極62の金属密度がフィンガー電極52の金属密度よりも高いので、抵抗損失を低減できる。また、補助電極62が、ワイヤ形状を有するので、補助電極62の製造を簡易にできる。また、補助電極62が樹脂シート64に配置されるので、ワイヤシートを使用できる。また、ワイヤシートが使用されるので、製造を簡易にできるまた、補助電極62が光電変換層60の受光面に非配置であるので、発電効率の低下を抑制できる。
Moreover, since the
本実施例の概要は、次の通りである。本発明のある態様の太陽電池セル10は、光電変換層60と、光電変換層60の表面に配置され、かつ光電変換層60の表面から隣接した他の太陽電池セル10の方向に延びるセル接続配線材18と、光電変換層60の表面に配置され、かつセル接続配線材18に交差する方向に延びるフィンガー電極52と、フィンガー電極52上に配置され、かつセル接続配線材18と同一の方向に延びる補助電極62と、補助電極62とセル接続配線材18とを接続する接続部材70とを備える。補助電極62の電気抵抗率は、フィンガー電極52の電気抵抗率よりも小さい。
The outline of the present embodiment is as follows. The
接続部材70は、光電変換層60を構成する複数の縁部のうち、隣接した他の太陽電池セル10に近い方の縁部の近傍に配置されてもよい。
The
補助電極62は、接続部材70に近くなるほど太くなってもよい。
The
本発明の別の態様は、太陽電池モジュール100である。この太陽電池モジュール100は、複数の太陽電池セル10と、隣接する複数の太陽電池セル10のうち、一方の太陽電池セル10から他の太陽電池セル10の方向に延びて配置され、一方の太陽電池セル10と他の太陽電池セル10とを電気的に接続するセル接続配線材18と、を備える太陽電池モジュール100であって、複数の太陽電池セル10のそれぞれは、光電変換層60と、光電変換層60の表面に配置され、かつセル接続配線材18に交差する方向に延びるフィンガー電極52と、フィンガー電極52上に配置され、かつセル接続配線材18と同一の方向に延びる補助電極62と、補助電極62とセル接続配線材18とを接続する接続部材70とを備える。補助電極62の電気抵抗率は、フィンガー電極52の電気抵抗率よりも小さい。
Another embodiment of the present invention is a
(実施例2)
次に、実施例2を説明する。実施例2は、実施例1と同様に、複数の太陽電池セルが配置された太陽電池モジュールであり、各太陽電池セルの裏面側に、補助電極が含まれた樹脂シートと接続部材とが配置される太陽電池モジュールに関する。実施例1における太陽電池セルの裏面において、光電変換層の一方向を横切るようにセル接続配線材が配置されている。一方、実施例2における太陽電池セルの裏面において、光電変換層の一方向を横切るようにセル接続配線材が配置されていない。このような構成により、セル接続配線材の長さが短縮される。なお、実施例2における太陽電池セルの受光面は、実施例1と同様に構成される。実施例2に係る太陽電池モジュール100は、図1、図3と同様のタイプである。ここでは、実施例1との差異を中心に説明する。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. Example 2 is a solar cell module in which a plurality of solar cells are arranged as in Example 1, and a resin sheet including an auxiliary electrode and a connection member are arranged on the back side of each solar cell. The present invention relates to a solar cell module. In the back surface of the solar battery cell in Example 1, a cell connection wiring material is arranged so as to cross one direction of the photoelectric conversion layer. On the other hand, on the back surface of the solar battery cell in Example 2, the cell connection wiring material is not arranged so as to cross one direction of the photoelectric conversion layer. With such a configuration, the length of the cell connection wiring material is shortened. In addition, the light-receiving surface of the photovoltaic cell in Example 2 is configured similarly to Example 1. The
図6(a)−(b)は、本発明の実施例2に係る太陽電池セル10の裏面側の構成を示す。これらは、図4(a)−(b)と同様に示される。光電変換層60の裏面には、x軸方向に延びた複数のフィンガー電極52がy軸方向に並んで配置されるとともに、y軸方向に延びた複数のバスバー電極50がx軸方向に並んで配置される。また、バスバー電極50とフィンガー電極52は交差する。一方、セル接続配線材18は、図4(a)と異なって、光電変換層60のy軸の負方向側、つまり、セル接続配線材18によって接続される隣接の太陽電池セル10側の近傍において、バスバー電極50と電気的に接続される。このような構成により、セル接続配線材18に覆われていないバスバー電極50が露出する。
6A to 6B show the configuration of the back surface side of the
このような光電変換層60に対して、z軸の負方向側から樹脂シート64が取り付けられる。樹脂シート64は実施例1と同様に構成され、複数の補助電極62はバスバー電極50と同一の方向に延びる。しかしながら、一部の補助電極62は、バスバー電極50にz軸の負方向側から接続される。つまり、実施例2においては、バスバー電極50に接続される補助電極62が、セル接続配線材18の一部となる。ここで、複数の補助電極62の数は、バスバー電極50の数よりも多い。このような構成において、接続部材70は、複数の補助電極62、セル接続配線材18に接続される。
A
本実施例によれば、光電変換層60の裏面を横切るようにセル接続配線材18を配置しないので、セル接続配線材18の長さを短縮できる。また、セル接続配線材18の長さが短縮されるので、製造コストを低減できる。また、複数の補助電極62の数をバスバー電極50の数よりも多くするので、セル接続配線材18が配置されていなくても、抵抗損失の増加を抑制できる。
According to the present embodiment, since the cell
本実施例の概要は、次の通りである。本発明のさらに別の態様もまた、太陽電池セル10である。この太陽電池セル10は、光電変換層60と、光電変換層60の表面に配置され、かつ一方向に延びるバスバー電極50と、光電変換層60の表面に配置され、かつバスバー電極50に交差する方向に延びるフィンガー電極52と、フィンガー電極52上に配置され、かつバスバー電極50と同一の方向に延びる複数の補助電極62と、複数の補助電極62を接続する接続部材70と、接続部材70に接続され、かつ光電変換層60の表面から隣接した他の太陽電池セル10の方向に延びるセル接続配線材18とを備える。補助電極62の電気抵抗率は、バスバー電極50およびフィンガー電極52の電気抵抗率よりも小さく、複数の補助電極62の数は、バスバー電極50の数よりも多い。
The outline of the present embodiment is as follows. Yet another embodiment of the present invention is also a
本発明のさらに別の態様もまた、太陽電池モジュール100である。この太陽電池モジュール100は、複数の太陽電池セル10と、隣接する複数の太陽電池セル10のうち、一方の太陽電池セル10から他の太陽電池セル10の方向に延びて配置され、一方の太陽電池セル10と他の太陽電池セル10とを電気的に接続するセル接続配線材18と、を備える太陽電池モジュール100であって、複数の太陽電池セル10のそれぞれは、光電変換層60と、光電変換層60の表面に配置され、かつ一方向に延びるバスバー電極50と、光電変換層60の表面に配置され、かつバスバー電極50に交差する方向に延びるフィンガー電極52と、フィンガー電極52上に配置され、かつバスバー電極50と同一の方向に延びる複数の補助電極62と、複数の補助電極62を接続する接続部材70とを備える。補助電極62の電気抵抗率は、バスバー電極50およびフィンガー電極52の電気抵抗率よりも小さく、複数の補助電極62の数は、バスバー電極50の数よりも多い。
Yet another embodiment of the present invention is also a
以上、本発明について実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each of those constituent elements or combinations of processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本実施例によれば、補助電極62のx軸方向の幅、つまり太さは一定である。しかしながらこれに限らず例えば、補助電極62は、接続部材70に近くなるほど太くなる形状を有してもよい。本変形例によれば、集電効率を向上できる。
According to this embodiment, the width, that is, the thickness of the
10 太陽電池セル、 12 太陽電池群、 14 群接続配線材、 16 第1端配線材(配線材)、 18 セル接続配線材(配線材)、 20 第2端配線材、 38 非発電領域、 40 保護部材、 42 封止部材、 44 端子ボックス、 50 バスバー電極(第1電極)、 52 フィンガー電極(電極、第2電極)、 60 光電変換層、 62 補助電極、 64 樹脂シート、 66 第1層、 68 第2層、 70 接続部材、 100 太陽電池モジュール。 10 solar cell group, 12 solar cell group, 14 group connection wiring material, 16 first end wiring material (wiring material), 18 cell connection wiring material (wiring material), 20 second end wiring material, 38 non-power generation region, 40 Protective member, 42 sealing member, 44 terminal box, 50 bus bar electrode (first electrode), 52 finger electrode (electrode, second electrode), 60 photoelectric conversion layer, 62 auxiliary electrode, 64 resin sheet, 66 first layer, 68 2nd layer, 70 connection member, 100 solar cell module.
Claims (6)
前記光電変換層の表面に配置され、かつ前記光電変換層の表面から隣接した他の太陽電池セルの方向に延びる配線材と、
前記光電変換層の表面に配置され、かつ前記配線材に交差する方向に延びる電極と、
前記電極上に配置され、かつ前記配線材と同一の方向に延びる補助電極と、
前記補助電極と前記配線材とを接続する接続部材とを備え、
前記補助電極の電気抵抗率は、前記電極の電気抵抗率よりも小さいことを特徴とする太陽電池セル。 A photoelectric conversion layer;
A wiring member disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and extending in the direction of another solar cell adjacent to the surface of the photoelectric conversion layer;
An electrode disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and extending in a direction intersecting the wiring material;
An auxiliary electrode disposed on the electrode and extending in the same direction as the wiring member;
A connection member for connecting the auxiliary electrode and the wiring member;
The solar cell according to claim 1, wherein an electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than an electrical resistivity of the electrode.
前記光電変換層の表面に配置され、かつ一方向に延びる第1電極と、
前記光電変換層の表面に配置され、かつ前記第1電極に交差する方向に延びる第2電極と、
前記第2電極上に配置され、かつ前記第1電極と同一の方向に延びる複数の補助電極と、
前記複数の補助電極を接続する接続部材と、
前記接続部材に接続され、かつ前記光電変換層の表面から隣接した他の太陽電池セルの方向に延びる配線材とを備え、
前記補助電極の電気抵抗率は、前記第1電極および前記第2電極の電気抵抗率よりも小さく、
前記複数の補助電極の数は、前記第1電極の数よりも多いことを特徴とする太陽電池セル。 A photoelectric conversion layer;
A first electrode disposed on a surface of the photoelectric conversion layer and extending in one direction;
A second electrode disposed on a surface of the photoelectric conversion layer and extending in a direction intersecting the first electrode;
A plurality of auxiliary electrodes disposed on the second electrode and extending in the same direction as the first electrode;
A connecting member for connecting the plurality of auxiliary electrodes;
A wiring member connected to the connection member and extending in the direction of another photovoltaic cell adjacent from the surface of the photoelectric conversion layer;
The electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the first electrode and the second electrode,
The number of the plurality of auxiliary electrodes is larger than the number of the first electrodes.
隣接する複数の前記太陽電池セルのうち、一方の前記太陽電池セルから他の前記太陽電池セルの方向に延びて配置され、一方の前記太陽電池セルと他の前記太陽電池セルとを電気的に接続する配線材と、
を備える太陽電池モジュールであって、
前記複数の太陽電池セルのそれぞれは、
光電変換層と、
前記光電変換層の表面に配置され、かつ前記配線材に交差する方向に延びる電極と、
前記電極上に配置され、かつ前記配線材と同一の方向に延びる補助電極と、
前記補助電極と前記配線材とを接続する接続部材とを備え、
前記補助電極の電気抵抗率は、前記電極の電気抵抗率よりも小さいことを特徴とする太陽電池モジュール。 A plurality of solar cells,
Among the plurality of adjacent solar cells, the solar cells are arranged so as to extend from one of the solar cells toward the other solar cell, and electrically connect one of the solar cells and the other solar cell. Wiring material to be connected;
A solar cell module comprising:
Each of the plurality of solar cells is
A photoelectric conversion layer;
An electrode disposed on the surface of the photoelectric conversion layer and extending in a direction intersecting the wiring material;
An auxiliary electrode disposed on the electrode and extending in the same direction as the wiring member;
A connection member for connecting the auxiliary electrode and the wiring member;
The solar cell module, wherein the electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the electrode.
隣接する複数の前記太陽電池セルのうち、一方の前記太陽電池セルから他の前記太陽電池セルの方向に延びて配置され、一方の前記太陽電池セルと他の前記太陽電池セルとを電気的に接続する配線材と、
を備える太陽電池モジュールであって、
前記複数の太陽電池セルのそれぞれは、
光電変換層と、
前記光電変換層の表面に配置され、かつ一方向に延びる第1電極と、
前記光電変換層の表面に配置され、かつ前記第1電極に交差する方向に延びる第2電極と、
前記第2電極上に配置され、かつ前記第1電極と同一の方向に延びる複数の補助電極と、
前記複数の補助電極を接続する接続部材とを備え、
前記補助電極の電気抵抗率は、前記第1電極および前記第2電極の電気抵抗率よりも小さく、
前記複数の補助電極の数は、前記第1電極の数よりも多いことを特徴とする太陽電池モジュール。 A plurality of solar cells,
Among the plurality of adjacent solar cells, the solar cells are arranged so as to extend from one of the solar cells toward the other solar cell, and electrically connect one of the solar cells and the other solar cell. Wiring material to be connected;
A solar cell module comprising:
Each of the plurality of solar cells is
A photoelectric conversion layer;
A first electrode disposed on a surface of the photoelectric conversion layer and extending in one direction;
A second electrode disposed on a surface of the photoelectric conversion layer and extending in a direction intersecting the first electrode;
A plurality of auxiliary electrodes disposed on the second electrode and extending in the same direction as the first electrode;
A connecting member for connecting the plurality of auxiliary electrodes,
The electrical resistivity of the auxiliary electrode is smaller than the electrical resistivity of the first electrode and the second electrode,
The number of the plurality of auxiliary electrodes is larger than the number of the first electrodes.
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