太陽能電池模塊、太陽能電池模塊的製造方法

2023-10-28 13:34:07 6

專利名稱：太陽能電池模塊、太陽能電池模塊的製造方法
技術領域：
本發明涉及將多個太陽能電池單元的連接用電極通過接頭線(tab line)連接而成的太陽能電池模塊以及太陽能電池模塊的製造方法。本申請以2010年7月8日在日本申請的日本專利申請號特願2010 - 155758為基礎要求優先權，通過參照該申請，從而將其引用到本申請中。
背景技術：
太陽能電池由於能將作為清潔且取之不盡的能源的太陽光直接變換成電，所以作為環保的新能源而受到矚目。在將太陽能電池作為電力源使用的情況下，由於每I個太陽能電池單元的輸出是數W左右，所以不按每個太陽能電池單元來使用，而是採用通過將多塊太陽能電池單元串聯連接以將輸出提高至100W以上的太陽能電池模塊來進行使用。例如，在晶體矽類太陽能電池模塊中，多個鄰接的太陽能電池單元通過由焊料鍍敷後的帶狀銅箔構成的接頭線而連接。接頭線將其一端側連接於一個太陽能電池單元的表面電極，將另一端側連接於鄰接的太陽能電池單元的背面電極，由此將各太陽能電池單元串聯連接。具體而言，太陽能電池單元與接頭線的連接是利用焊料處理將通過銀膏的絲網印刷而形成於太陽能電池單元的受光面的匯流條(busbar)電極以及形成在太陽能電池單元的背面連接部的Ag電極與接頭線連接(專利文獻I)。再有，太陽能電池單元背面的連接部以外的區域形成有Al電極。可是，由於在焊接中進行利用高溫達約260°C的連接處理，所以擔心由於太陽能電池單元的翹曲或在接頭線與表面電極以及背面電極的連接部產生的內部應力還有焊劑(flux)的殘渣等導致在太陽能電池單元的表面電極以及背面電極與接頭線之間的連接可靠性降低。 因此，以往在太陽能電池單元的表面電極以及背面電極與接頭線的連接中，使用能夠進行利用比較低的溫度下的熱壓接處理的連接的導電性粘接膜(專利文獻2)。作為這樣的導電性粘接膜，使用將平均粒徑為數P m級的球狀或鱗片狀的導電性粒子分散於熱固化型粘結劑樹脂組合物來進行膜化後的導電性粘接膜。現有技術文獻 專利文獻
專利文獻I :日本特開2004 - 356349號公報；
專利文獻2 :日本特開2008 - 135654號公報。

發明內容
發明要解決的課題
在使用導電性粘接膜對這樣的晶體矽類太陽能電池模塊的太陽能電池單元進行連接的情況下，因為由矽基板構成的太陽能電池單元的Si表面與導電性粘接膜牢固地粘接，所以表面電極與接頭線的連接沒有問題。另一方面，由於在單元背面的連接部以外形成的Al電極本身的強度不高，所以太陽能電池單元與接頭線間的粘接強度不那麼高。此外，單元背面的背面電極與接頭線的連接是通過經由導電性粘接膜對接頭線將約O. 5"3MPa的壓力施加在背面電極上並加熱來進行的，對I塊矽基板施加數百N的加重。在這裡，在晶體矽類太陽能電池單元中，廉價且大量地供應成為原料的矽成為課題，近年來，從多晶矽錠極薄(例如200 μ πΓ 50 μ m)地切出矽晶片，用於批量生產。因此，矽基板的強度不一定高，在防止破損的方面，需要以低壓進行加熱按壓。可是，在以往的太陽能電池模塊中，以低壓對接頭線進行加熱按壓有可能損害與在單元表面和背面的連接部形成的Ag電極的連接可靠性。再有，導電性粘接膜對Al電極的粘接強度不充分。通過在太陽能電池單元的背面連接部以外形成Al電極，並且在連接部設置Ag電極，從而能夠提高與導電性粘接膜的粘接力。可是，在像這樣確保接頭線與背面電極的連接可靠性的方法中，由於上述理由，需要在連接部設置Ag電極，導致部件件數的增加、製造工時及成本的增加，難以廉價且大量地供 給太陽能電池模塊。因此，本發明的目的在於，提供一種通過以低壓進行加熱按壓而防止太陽能電池單元的破損並且特別使設置在太陽能電池單元的背面的背面電極與導電性粘接膜的粘接性、發電效率提高的太陽能電池模塊以及太陽能電池模塊的製造方法。用於解決課題的方案
為了解決上述的課題，本發明提供一種太陽能電池模塊，其中，具備多個矽單元基板，在受光面側設置有表面電極，並且在與所述受光面相反一側的背面設置有Al背面電極；接頭線，對一個所述矽單元基板的所述表面電極和與所述一個矽單元基板鄰接的其他矽單元基板的所述Al背面電極進行連接；以及導電性粘接劑層，對所述表面電極及所述Al背面電極與所述接頭線進行連接，在所述Al背面電極，在與所述接頭線的連接部形成有使所述矽單元基板的矽表面露出的開口部，所述開口部以比所述接頭線及所述導電性粘接劑層寬度窄的方式設置並沿著所述連接部呈線狀地形成，所述接頭線經由所述導電性粘接劑層與經由所述開口部露出的所述矽單元基板的矽表面粘接，並且還與所述Al背面電極粘接。此外，本發明提供一種太陽能電池模塊的製造方法，所述太陽能電池模塊具備在受光面側設置有表面電極、並且在與所述受光面相反一側的背面設置有Al背面電極的多個矽單元基板，以接頭線經由導電性粘接劑層對一個矽單元基板的所述表面電極和與該一個矽單元基板鄰接的其他矽單元基板的所述Al背面電極進行連接，其中，所述製造方法具有在開口部層疊所述導電性粘接劑層的工序，所述開口部在所述Al背面電極的與所述接頭線的連接部沿著該連接部設置為線狀，使所述矽單元基板的矽表面露出，所述開口部與所述接頭線及所述導電性粘接劑層相比寬度窄；以及在所述導電性粘接劑層上層疊所述接頭線的一端的工序。發明效果
根據本發明，在經由導電性粘接劑層連接Al背面電極與接頭線時，由於在與接頭線的連接部設置開口部，使Si表面露出，所以導電性粘接劑層與Si表面的粘接變得良好。此夕卜，通過開口部周圍與接頭線連接，從而接頭線與Al背面電極被導通。進而，通過形成開口部，從而在熱加壓時的壓力集中於開口部以外的區域，因此即使是低壓，接頭線也與連接部的開口部以外的區域牢固地連接。


圖I是應用了本發明的太陽能電池模塊的分解立體圖。圖2是太陽能電池單元的剖面圖。圖3是表示應用了本發明的太陽能電池單元的Al背面電極的底面圖。圖4是表示連接有接頭線的應用了本發明的太陽能電池單元的Al背面電極的底面圖。圖5是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的剖面圖。圖6是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的平面圖。
·
圖7是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的平面圖。圖8是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的剖面圖。圖9是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的平面圖。圖10是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的剖面圖。圖11是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的剖面圖。圖12是表示應用了本發明的太陽能電池單元的連接部的剖面圖。圖13是表示導電性粘接膜的結構的剖面圖。圖14是表示導電性粘接膜的圖。
具體實施例方式以下，針對應用了本發明的太陽能電池模塊以及其製造方法，一邊參照附圖一邊詳細地進行說明。應用了本發明的太陽能電池模塊I是將單晶型矽光電變換元件、多晶型光電變換元件用作光電變換元件的晶體矽類太陽能電池模塊或使用使由非晶矽構成的單元和由微晶矽、非晶矽鍺構成的單元層疊起來的光電變換元件的薄膜矽類太陽能電池。[太陽能電池模塊I]
如圖I所示，太陽能電池模塊I具有由成為內部連線的接頭線3將多個太陽能電池單元2串聯連接起來的串(strings)4，具備將多個該串4進行排列的矩陣5。而且，該矩陣5被密封粘接劑的片材6夾著，與設置在受光面側的表面蓋7以及設置在背面側的背面片材8—起統一進行層壓，最後在周圍安裝鋁等的金屬框架9，由此形成太陽能電池模塊I。作為密封粘接劑，例如使用乙烯乙烯醇(ethylene vinyl alcohol)樹脂(EVA)等的透光性密封材料。此外，作為表面蓋7，例如使用玻璃或透光性塑料等透光性的材料。此夕卜，作為背面片材8，使用以樹脂膜夾持了玻璃或鋁箔的層疊體等。[太陽能電池單元2]
如圖2所示，太陽能電池模塊的各太陽能電池單元2具有由矽基板構成的光電變換元件10。光電變換元件10在受光面側設置有成為表面電極的匯流條電極11和在與匯流條電極11大致正交的方向上形成的作為集電極的指狀電極12。此外，光電變換元件10在與受光面相反的背面側設置有由鋁構成的Al背面電極13。而且，太陽能電池單元2通過接頭線3將表面的匯流條電極11與鄰接的太陽能電池單元2的Al背面電極13電連接，由此構成串聯連接的串4。接頭線3與匯流條電極11以及Al背面電極13的連接通過導電性粘接膜20來進行。接頭線3能夠利用在以往的太陽能電池模塊中使用的接頭線。通過例如使用50^300 μ m厚的帶狀銅箔，根據需要實施鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍焊料等，從而形成接頭線3。通過塗敷Ag膏並進行加熱，從而形成匯流條電極11。為了減小遮擋入射光的面積，抑制屏蔽損失(shadow loss),在太陽能電池單元2的受光面形成的匯流條電極11以例如1_的寬度形成為線狀。考慮太陽能電池單元2的尺寸、電阻而適當地設定匯流條電極11的數量。指狀電極12通過與匯流條電極11同樣的方法，以與匯流條電極11交叉的方式遍及太陽能電池單元2的受光面的大致整個面而形成。此外，指狀電極12每隔規定間隔、例如2mm地形成具有例如約100 μ m左右的寬度的線。關於Al背面電極13，如圖3所示，例如通過絲網印刷或濺射等將由鋁構成的電極形成在太陽能電池單元2的背面。該Al背面電極13在與接頭線3的連接部30形成開口·部31，構成光電變換元件10的Si露出於外部。因此，如圖4以及圖5所示，在太陽能電池單元2中，導電性粘接膜20經由Al背面電極13的開口部31與光電變換元件10的表面的Si接觸。[本申請結構I]
此外，如圖5所示，開口部31具有比接頭線3以及導電性粘接膜20的寬度小的寬度。而且，在太陽能電池單元2中，將導電性粘接膜20以及接頭線3層疊在連接部30上，由此導電性粘接膜20填充在開口部31內，並且也層疊在開口部31的兩側的Al背面電極13上。
由此，在太陽能電池單元2中，開口部31內變成導電性粘接膜20與經由開口部31露出於外部的Si牢固地粘接的粘接部33，開口部31的周圍變成將Al背面電極13與接頭線3電連接的導通部34。像這樣，在太陽能電池單元2中，在使用了導電性粘接膜20的接頭線3與Al背面電極13的連接中，在Al背面電極13的與接頭線3的連接部30設置開口部31，由此能夠在Al部分謀求導通，並且能夠在經由開口部31露出的Si部分確保連接強度。此外，太陽能電池單元2還在連接部30設置開口部31，由此加壓時的壓力集中於開口部31以外的連接部30的區域。因此，太陽能電池單元2即使在使用極薄的矽晶片來形成單元基板的情況下，也能通過使用導電性粘接膜20以低壓將接頭線3加熱按壓於Al背面電極13來進行連接，能夠也沒有單元破損等危險，並且確保接頭線3與Al背面電極13的連接強度。此外，太陽能電池單元2不需要在背面設置Ag電極，能夠謀求低成本、製造工時的削減等。此外，如圖6所示，在太陽能電池單元2中，將利用導電性粘接膜20連接接頭線3的連接部30確保為線狀，在連接部30的長尺寸方向上形成有呈線狀開口的開口部31。在太陽能電池單元2中，設置沿著連接部30形成為線狀的開口部31，由此Si表面與導電性粘接膜20的粘接面積增大，能夠使接頭線3與Al背面電極13的粘接性提高。[本申請結構2]
此外，如圖7以及圖8所示，在太陽能電池單元2中，也可以形成在連接部30的長尺寸方向上呈線狀開口、並且在寬度方向上並排排列有多個寬度窄的開口部的條紋狀的開口部
36。在連接部30的寬度方向上並排排列的各開口部36a、36b···中，太陽能電池單元2的Si表面分別露出並與導電性粘接膜20直接粘接的部分變成粘接部33，各開口部36a、36b···的兩側變為將Al背面電極13與接頭線3電連接的導通部34。此外，在開口部36中，各開口部36a、36b···並排排列的方向的全部寬度以比接頭線3以及導電性粘接膜20的寬度窄的寬度形成。採用該開口部36，Si表面與導電性粘接膜20的接觸區域在寬度方向上分散，並且與開口部31相比接頭線3與Al背面電極13的接觸面積增加，因此能夠維持與連接部30的粘接性並且使發電效率提高。[本申請結構3]
此外，如圖9所示，在太陽能電池單元2中，也可以形成在連接部30的長尺寸方向上呈線狀開口、並且沿著連接部30的長尺寸方向呈鋸齒狀形成有導通部34的開口部37。在該開口部37中，在連接部30的長尺寸方向上，未形成導通部34的部分變成太陽能電池單元 2的Si基板露出了的粘接部33，粘接部33的兩側以及在連接部30內呈鋸齒狀形成的覆蓋Si表面的Al電極部分變成與接頭線3電連接的導通部34。採用該開口部37，與開口部31相比接頭線3與Al背面電極13的接觸面積也增加，因此能夠維持與連接部30的粘接性並且使發電效率提高。[本申請結構4]
此外，如圖10所示，在太陽能電池單元2中，也可以形成剖面形狀由大徑部41與小徑部42構成的開口部38。大徑部41具有與接頭線3以及導電性粘接膜20的寬度大致相同的寬度，此外，具有將接頭線3以及導電性粘接膜20合起來的深度。而且，接頭線3以及導電性粘接膜20配設在大徑部41內，與太陽能電池單元2的背面為大致同一面。因此，在太陽能電池單元2中，接頭線3不會在Al背面電極13上突出，能夠防止接頭線3的剝離、破損，並且提高設計性。此外，太陽能電池單元2能夠使接頭線3與Al背面電極13的接觸面積增大，能夠使發電效率提高。此外，小徑部42形成在大徑部41的底面大致中央，使Si表面面向外部，並且被填充了導電性粘接膜20。由具有與接頭線3以及導電性粘接膜20的寬度及厚度大致相同的寬度及深度的大徑部41和小徑部42構成開口部38的剖面形狀，由此在太陽能電池單元2中，小徑部42變成導電性粘接膜20與Si牢固地粘接的粘接部33，大徑部41變成將Al背面電極13與接頭線3電連接的導通部34。像這樣，就太陽能電池單元2而言，在使用了導電性粘接膜20的接頭線3與Al背面電極13的連接中，在經由小徑部42露出的Si部分確保連接強度，另一方面使接頭線3與Al電極的接觸面積增大，謀求發電效率的提高，並且接頭線3不會在Al背面電極13上突出而是呈大致同一面地形成，因此能夠防止接頭線3的剝離、破損，能夠謀求設計性的提聞。[本申請結構5]
此外，如圖11所示，在太陽能電池單元2中，也可以形成設置有朝向外部而直徑縮小的錐形部43的開口部39。在開口部39中，通過錐形部43而被直徑擴大的太陽能電池單元2的Si表面側變成導電性粘接膜20與Si牢固地粘接的粘接部33，直徑縮小的外部側變成將Al背面電極13與接頭線3電連接的導通部34。像這樣，在太陽能電池單元2中，形成具備從太陽能電池單元2的Si表面朝向外部而直徑縮小的錐形部43的開口部39，由此能夠使導電性粘接膜20與Si表面的接觸面積、以及接頭線3與Al背面電極13的接觸面分別增大。因此，通過設置開口部39，從而在太陽能電池單元2中能夠使導電性粘接膜20與Si表面的粘接性提高，並且能夠使接頭線3與Al背面電極13的導通性提高，使發電效率提高。[本申請結構6]
此外，如圖12所示，在太陽能電池單元2中，也可以形成由大徑部44與錐形部45構成剖面形狀的開口部40。大徑部44與上述大徑部41同樣地，具有與接頭線3以及導電性粘接膜20的寬度大致相同的寬度，此外，具有將接頭線3以及導電性粘接膜20合起來的深度。因此，在太陽能電池單元2中，通過在大徑部44內配設接頭線3以及導電性粘接膜20，從而接頭線3與太陽能電池單元2的背面為大致同一面，並且使接頭線3與Al背面電極13的接觸面積增大。因此，在太陽能電池單元2中，接頭線3不會在Al背面電極13上突出，能夠防止接頭線3的剝離、破損，並且提高設計性，此外，能夠使發電效率提高。錐形部45也與上述錐形部43同樣地，具有從太陽能電池單元2的Si表面朝向外 部而直徑縮小的形狀。因此，在太陽能電池單元2中，能夠使導電性粘接膜20與Si表面的接觸面積、以及接頭線3與Al背面電極13的接觸面分別增大，使導電性粘接膜20與Si表面的粘接性提聞，並且能夠使接頭線3與Al背面電極13的導通性提聞，使發電效率提聞。[導電性粘接膜20]
如圖13所示，導電性粘接膜20是高密度地含有導電性粒子23的熱固化性的粘結劑樹脂層。此外，關於導電性粘接膜20，從壓入性的觀點出發，優選粘結劑樹脂的最低熔融粘度為10(Tl00000Pa*s。關於導電性粘接膜20，當最低熔融粘度過低時，在低壓接至本固化工序中樹脂流動而容易產生連接不良或向受光面的溢出，也成為受光率降低的原因。此外，即使最低熔融粘度過高，也容易在膜粘貼時產生不良，還存在對連接可靠性造成壞影響的情況。再有，關於最低熔融粘度，能夠將規定量的樣品裝填於旋轉式粘度計，一邊以規定的升溫速度上升一邊進行測定。作為用於導電性粘接膜20的導電性粒子23，不特別限制，能夠舉出例如對鎳、金、銅等金屬粒子、樹脂粒子實施了鍍金等的導電性粒子，在對樹脂粒子實施了鍍金的粒子的最外層實施了絕緣覆蓋的導電性粒子等。再有，作為導電性粒子23，通過含有扁平的薄片狀金屬粒子，從而使相互重疊的導電性粒子23的數量增加，能夠確保良好的導通可靠性。此外，導電性粘接膜20優選在常溫附近的粘度為l(Tl0000kPa · s,更優選為l(T5000kPa · S。導電性粘接膜20的粘度為l(Tl0000kPa · s的範圍，由此在使導電性粘接膜20為帶狀的捲筒卷的情況下，能夠防止所謂的溢出，此外，能夠維持規定的粘著力。導電性粘接膜20的粘結劑樹脂層的組成只要不損害上述那樣的特徵就不被特別限制，但是更優選含有膜形成樹脂、液狀環氧樹脂、潛在性固化劑、以及矽烷偶聯(silanecoupling)劑。膜形成樹脂相當於平均分子量為10000以上的高分子量樹脂，從膜形成性的觀點出發，優選為1000(Γ80000左右的平均分子量。作為膜形成樹脂，能夠使用環氧樹脂、改性環氧樹脂、聚氨基甲酸酯樹脂、苯氧樹脂等各種樹脂，其中從膜形成狀態、連接可靠性等觀點出發，優選使用苯氧樹脂。作為液狀環氧樹脂，只要在常溫下具有流動性就不特別限制，能夠使用市場銷售的全部環氧樹脂。作為這樣的環氧樹脂，具體而言，能夠使用萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹月旨、酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、芪型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、芳烷基酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三苯甲烷型環氧樹脂等。它們可以單獨使用，也可以組合2種以上進行使用。此外，也可以與丙烯酸樹脂等其他有機樹脂適當地組合來使用。作為潛在性固化劑，能夠使用加熱固化型、UV固化型等的各種固化劑。潛在性固化劑通常不反應，通 過某種觸發而活性化，開始反應。在觸發中有熱、光、加壓等，能夠根據用途進行選擇來使用。在使用液狀環氧樹脂的情況下，能夠使用包括咪唑類、胺類、鋶鹽、鎗(onium)鹽等的潛在性固化劑。作為矽烷偶聯劑，能夠使用環氧類、氨基類、巰基 硫化物類、醯脲類等。在這些矽烷偶聯劑中，在本實施方式中，優選使用環氧類矽烷偶聯劑。由此，能夠使有機材料和無機材料的界面處的粘接性提高。此外，作為其他添加組合物，優選含有無機填料。通過含有無機填料，從而能夠調整在壓接時的樹脂層的流動性，使粒子捕捉率提高。作為無機填料，能夠使用二氧化矽、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等，無機填料的種類不特別限定。圖14是示意地表示導電性粘接膜20的製品形態的一個例子的圖。該導電性粘接膜20在剝離基材21上層疊粘結劑樹脂層，成型為帶狀。該帶狀的導電性粘接膜以剝離基材21為外周側的方式卷繞層疊於捲筒22。作為剝離基材21，不特別限制，能夠使用 PET (Poly Ethylene Terephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇酯)、OPP (OrientedPolypropylene,取向聚丙烯)、PMP(Poly-4-methlpentene_l,聚-4 -甲基戍烯-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene,聚四氟乙烯)等。此外，導電性粘接膜20也可以採用在粘結劑樹脂層上具有透明的蓋膜的結構。這時，作為粘貼在粘結劑樹脂層上的蓋膜，也可以使用上述的接頭線3。像這樣，預先使接頭線3與導電性粘接膜20層疊整體化，由此在實際使用時將剝離基材21剝離，將導電性粘接膜20的粘結劑樹脂層粘貼在匯流條電極11、A1背面電極13的連接部30上，由此謀求接頭線3與各電極11、13的連接。再有，導電性粘接膜20不限於捲筒形狀，也可以是長條形狀。在如圖14所示那樣做成纏繞有導電性粘接膜20的捲筒製品來提供的情況下，通過使導電性粘接膜20的粘度為l(Tl0000kPa *s的範圍，從而能夠防止導電性粘接膜20的變形，並且能夠維持規定的尺寸。此外，在以長條形狀層疊有2塊以上導電性粘接膜20的情況下也是同樣地，能夠防止變形，並且能夠維持規定的尺寸。上述的導電性粘接膜20將導電性粒子23、膜形成樹脂、液狀環氧樹脂、潛在性固化劑、以及矽烷偶聯劑溶解在溶劑中。作為溶劑，能夠使用甲苯、醋酸乙酯等或它們的混合溶劑。將進行溶解而獲得的樹脂生成用溶液塗敷在剝離片材上，使溶劑揮發，由此獲得導電性粘接膜20。太陽能電池單元2在光電變換元件10的表面通過Ag膏的塗敷、燒制從而形成指狀電極12以及匯流條電極11，在背面通過Al絲網印刷等形成在接頭線3的連接部30具有開口部31、36 40的Al背面電極13。接著，在光電變換元件10中，在表面的匯流條電極11以及背面的連接部30粘貼導電性粘接膜20，在該導電性粘接膜20上配設接頭線3。該導電性粘接膜20以及接頭線3的層疊也可以通過將在接頭線3的一個面形成有導電性粘接膜20的粘結劑樹脂層的膜粘貼在匯流條電極11以及連接部30來進行。接著，通過從接頭線3之上以規定的壓力進行加熱按壓，從而將接頭線3與匯流條電極11以及Al背面電極13電連接。這時，由於導 電性粘接膜20的粘結劑樹脂與通過Ag膏形成的匯流條電極11具備良好的粘接性，所以接頭線3與匯流條電極11機械地牢固連接。此外，由於導電性粘接膜20的粘結劑樹脂與從形成於Al背面電極13的連接部30的開口部31、36 40露出的Si表面具備良好的粘接性，所以接頭線3在開口部31、36 40處與Al背面電極13機械地牢固連接，在其他的Al部分電連接。進而，由於在加壓時的壓力集中於連接部30的開口部31、36 40以外的區域，所以即使是低壓，接頭線3也與連接部30的開口部31、36 40以外的區域牢固地連接。再有，本申請發明除了使用導電性粘接膜20以外，也可以通過塗敷膏狀的導電性粘接劑來使接頭線3與各電極11、13連接。在該情況下，熔融粘度是以錐板(cone-plate)型粘度計測定出的25°C的粘度，優選為5(T200Pa · s，更優選為50 150Pa · S。此外，太陽能電池單元2不一定需要設置匯流條電極11。在該情況下，在太陽能電池單元2中，指狀電極12的電流通過與指狀電極12交叉的接頭線3而集中。再有，太陽能電池單元2也可以在形成於表面側的與接頭線3的連接部形成開口部，由此也同樣地能夠在低壓下確保連接強度。[實施例I]
接著，說明對應用了本發明的太陽能電池單元2 (尺寸15. 6cmX15. 6cm、厚度180 μ m)的粘接性以及發電效率進行測定的實施例。在實施例I中，在連接部30的長尺寸方向形成線狀地開口的上述開口部31 (開口部的尺寸1.5mmX15. 6cm、深度30μπι)，經由導電性粘接膜20通過加熱器頭(heater header)對接頭線3進行熱加壓(180°C、15秒、IMPa)而使其粘接。在實施例2中，形成條紋狀地並排排列有多個寬度窄的開口部的上述開口部36 (各開口部36的尺寸1. 5mmX15. 6cm、深度40μπκ開口部36間的距離0. 3mm),經由導電性粘接膜20通過加熱器頭對接頭線3進行熱加壓(180°C、15秒、IMPa)而使其粘接。在比較例I中，在接頭線的連接部未設置開口部，經由導電性粘接膜20直接將接頭線熱加壓到Al背面電極而使其粘接。在比較例2中，在接頭線的連接部未設置開口部，通過對Ag膏進行印刷/乾燥來形成Ag電極，經由導電性粘接膜20將接頭線3熱加壓到該Ag電極上而使其粘接。在比較例3中，在接頭線的連接部未設置開口部，通過對Ag膏進行印刷/乾燥來形成Ag電極，將帶有焊料的接頭線熱加壓到該Ag電極上而使其粘接。粘接性是通過90°剝落(peel)強度(N/cm)來進行測定的。關於發電效率，通過模擬器來測定在接頭線連接前的發電效率(％)和在接頭線連接後的發電效率(％)。在表I中示出測定結果。[表 I]
權利要求
1.一種太陽能電池模塊，其中，具備 多個矽單元基板，在受光面側設置有表面電極，並且在與所述受光面相反一側的背面設置有Al背面電極； 接頭線，對一個所述矽單元基板的所述表面電極和與所述一個矽單元基板鄰接的其他矽單元基板的所述Al背面電極進行連接；以及 導電性粘接劑層，對所述表面電極以及所述Al背面電極與所述接頭線進行連接， 在所述Al背面電極，在與所述接頭線的連接部形成使所述矽單元基板的矽表面露出的開口部，所述開口部以比所述接頭線以及所述導電性粘接劑層寬度窄的方式設置並沿著所述連接部呈線狀地形成， 所述接頭線經由所述導電性粘接劑層與經由所述開口部露出的所述矽單元基板的矽表面粘接，並且還與所述Al背面電極粘接。
2.根據權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中，所述開口部在所述接頭線以及所述導電性粘接劑層的寬度方向有多個開口。
3.根據權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中，所述開口部具有大徑部和形成在該大徑部的內側的小徑部。
4.根據權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中，所述開口部形成為朝向外部而直徑縮小的剖面錐形狀。
5.根據權利要求3所述的太陽能電池模塊，其中，所述小徑部形成為朝向外部而直徑縮小的剖面錐形狀。
6.根據權利要求f權利要求5的任一項所述的太陽能電池模塊，其中，所述接頭線與所述導電性粘接劑層構成被預先整體化的導電性粘接膜。
7.根據權利要求6所述的太陽能電池模塊，其中，所述導電性粘接劑層通過從所述接頭線之上被熱加壓而固化。
8.根據權利要求權利要求7的任一項所述的太陽能電池模塊，其中， 所述表面電極具有在所述受光面上並排排列形成的多個指狀電極和與該多個指狀電極交叉的匯流條電極， 所述接頭線與設置在所述矽單元基板的所述受光面的所述匯流條電極連接。
9.根據權利要求f權利要求8的任一項所述的太陽能電池模塊，其中，在所述表面電極的與所述接頭線的連接部也形成有所述開口部。
10.根據權利要求f權利要求9的任一項所述的太陽能電池模塊，其中，所述太陽能電池模塊是晶體矽類太陽能電池。
11.一種太陽能電池模塊的製造方法，所述太陽能電池模塊具備在受光面側設置有表面電極、並且在與所述受光面相反一側的背面設置有Al背面電極的多個矽單元基板，以接頭線經由導電性粘接劑層對一個矽單元基板的所述表面電極和與該一個矽單元基板鄰接的其他矽單元基板的所述Al背面電極進行連接，其中，所述製造方法具有 在開口部層疊所述導電性粘接劑層的工序，所述開口部在所述Al背面電極的與所述接頭線的連接部沿著該連接部設置為線狀，使所述矽單元基板的矽表面露出，所述開口部與所述接頭線及所述導電性粘接劑層相比寬度窄；以及 在所述導電性粘接劑層上層疊所述接頭線的一端的工序。
12.根據權利要求11所述的太陽能電池模塊的製造方法，其中，所述接頭線與所述導電性粘接劑層構成被預先整體化的導電性粘接膜，同時進行所述導電性粘接劑層的層疊工序和所述接頭線的層疊工序。
13.根據權利要求12所述的太陽能電池模塊的製造方法，其中，通過從所述接頭線之上進行熱加壓，從而使所述導電性粘接劑層固化。
全文摘要
經由導電性粘接膜使背面電極與接頭線的粘接性提高，並且使發電效率提高。具備多個矽單元基板(2)，在受光面側設置有表面電極，在背面設置有Al背面電極(13)；接頭線(3)，對表面電極(11)和Al背面電極(13)進行連接；以及導電性粘接劑層(20)，對表面電極(11)及Al背面電極(13)與接頭線(3)進行連接，在Al背面電極(13)，在與接頭線(3)的連接部(30)形成有使矽單元基板(2)的矽表面露出的開口部(31)，該開口部(31)以比接頭線(3)以及導電性粘接劑層(20)寬度窄的方式設置並沿著連接部(30)呈線狀地形成，接頭線(3)經由導電性粘接劑層(20)與經由開口部(31)露出的矽單元基板(2)的矽表面粘接，並且還與Al背面電極(13)粘接。
文檔編號H01L31/04GK102971861SQ20118003380
公開日2013年3月13日 申請日期2011年7月7日 優先權日2010年7月8日
發明者花井大介 申請人:迪睿合電子材料有限公司