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JP7634398B2 - Solar Cell Module - Google Patents
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JP7634398B2 - Solar Cell Module - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.

複数の太陽電池セルを備え、光電変換を行う太陽電池モジュールが利用されている。太陽電池モジュールでは、太陽電池セルが光を受光できる領域のみが光電変換に寄与する。太陽電池モジュールの面積効率(面積当たりの出力)を向上するために、太陽電池セルの端部を重ねて配置するいわゆるシングリング構造が採用され得る。太陽電池セルの端部を重ねて配置する場合、太陽電池セルの重複部分に外力が集中して、太陽電池セルが破損しやすくなるという不都合がある。 Solar cell modules that have multiple solar cells and perform photoelectric conversion are used. In a solar cell module, only the areas of the solar cells that can receive light contribute to photoelectric conversion. In order to improve the area efficiency (output per area) of a solar cell module, a so-called shingling structure in which the ends of the solar cells are arranged in an overlapping manner may be adopted. When the ends of the solar cells are arranged in an overlapping manner, there is the inconvenience that external forces are concentrated on the overlapping parts of the solar cells, making the solar cells more susceptible to damage.

特許文献1には、太陽電池セルの端部を重ね合わせ、隣接する太陽電池セル間に跨って延びる第1集電部材及び第2集電部材を用いて太陽電池セル間を接続した太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの端部に絶縁材を配置することによって、太陽電池セルの重ね合わせられた領域に応力が集中して太陽電池セルが破損することを防止する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology for preventing damage to solar cells caused by stress concentration in the overlapping areas of the solar cells in a solar cell module in which the ends of the solar cells are overlapped and connected to each other using a first current collecting member and a second current collecting member that extend across the space between adjacent solar cells, by disposing insulating material on the ends of the solar cells.

特開2011-77103号公報JP 2011-77103 A

特許文献1に記載される太陽電池モジュールでは、太陽電池セル同士の接触による破損を防止することができるが、太陽電池セルを重ね合わせた部分で太陽電池セルに接続される集電部材が太陽電池セルに強く押圧されることにより、太陽電池セルを破損させたり、短絡を生じたりする可能性がある。このため、本発明は、信頼性が高い太陽電池モジュールを提供することを課題とする。 The solar cell module described in Patent Document 1 can prevent damage caused by contact between solar cells, but the current collecting members connected to the solar cells at the overlapping portions of the solar cells may be pressed strongly against the solar cells, potentially damaging the solar cells or causing a short circuit. For this reason, the objective of the present invention is to provide a highly reliable solar cell module.

本発明の一態様に係る太陽電池モジュールは、裏面側に複数の電極パッドをそれぞれ有し、第1方向の端部が重なり合うよう配置される複数の太陽電池セルと、前記太陽電池セルの裏面をそれぞれ覆うよう配置され、前記電極パッドをそれぞれ露出する複数の接続開口を有する複数の絶縁シートと、隣接する前記太陽電池セルの前記電極パッドの間を前記接続開口を通して接続する複数の接続部材と、を備える。 A solar cell module according to one aspect of the present invention comprises a plurality of solar cells, each having a plurality of electrode pads on the back side thereof and arranged so that their ends in a first direction overlap, a plurality of insulating sheets arranged to cover the back sides of the solar cells and having a plurality of connection openings that expose the electrode pads, and a plurality of connection members that connect the electrode pads of adjacent solar cells through the connection openings.

本発明の一態様に係る太陽電池モジュールでは、前記太陽電池セルにおいて、少なくとも1つの前記電極パッドの他の前記太陽電池セルに重ねられる端縁からの距離が、他の前記電極パッドと異なってもよい。 In a solar cell module according to one aspect of the present invention, the distance from an edge of at least one of the electrode pads to the other solar cell may be different from the other electrode pads.

本発明の一態様に係る太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルは、半導体基板と、前記半導体基板の裏面に、それぞれ第1方向に延びる帯状に形成され、前記第1方向と交差する第2方向に交互に配設され、導電型が異なる複数の第1半導体層及び複数の第2半導体層と、前記第1半導体層の裏面側にそれぞれ前記第1方向に延びるよう積層される複数の第1フィンガー電極及び前記第2半導体層の裏面側にそれぞれ前記第1方向に延びるよう積層される複数の第2フィンガー電極と、前記複数の第1フィンガー電極を接続する第1バスバー及び前記複数の第2フィンガー電極を接続する第2バスバーと、を備え、前記電極パッドは、前記第1バスバー又は前記第2バスバーに設けられてもよい。 In a solar cell module according to one aspect of the present invention, the solar cell includes a semiconductor substrate, a plurality of first semiconductor layers and a plurality of second semiconductor layers of different conductivity types, each formed in a strip shape extending in a first direction on the rear surface of the semiconductor substrate and arranged alternately in a second direction intersecting the first direction, a plurality of first finger electrodes stacked on the rear surface side of the first semiconductor layers so as to extend in the first direction, a plurality of second finger electrodes stacked on the rear surface side of the second semiconductor layers so as to extend in the first direction, a first bus bar connecting the plurality of first finger electrodes, and a second bus bar connecting the plurality of second finger electrodes, and the electrode pad may be provided on the first bus bar or the second bus bar.

本発明の一態様に係る太陽電池モジュールにおいて、前記絶縁シートは、前記電極パッドから離間する位置に封止材が充填される封止開口をさらに有してもよい。 In a solar cell module according to one aspect of the present invention, the insulating sheet may further have a sealing opening in which a sealing material is filled at a position spaced apart from the electrode pad.

本発明の一態様に係る太陽電池モジュールは、信頼性が高い。 The solar cell module according to one aspect of the present invention is highly reliable.

本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to one embodiment of the present invention. 図1の太陽電池モジュールの太陽電池セルの図1と垂直な方向のX-X線断面図である。2 is a cross-sectional view of a solar cell of the solar cell module of FIG. 1 taken along line XX in a direction perpendicular to FIG. 1. 図1の太陽電池モジュールの太陽電池セルの裏面図である。FIG. 2 is a rear view of a solar cell of the solar cell module of FIG. 1 .

以下、添付の図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、簡略化のために、部材の図示、符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the attached drawings. Note that the same or equivalent parts in each drawing will be given the same reference numerals. For simplification, illustrations and reference numerals of components may be omitted, in which case other drawings should be referred to.

図1は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール1の模式断面図である。図2は、の太陽電池モジュール1の図1と垂直な方向の拡大断面図である。図3は、図1の太陽電池モジュール1の拡大裏面図である。 Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module 1 according to one embodiment of the present invention. Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the solar cell module 1 in a direction perpendicular to Figure 1. Figure 3 is an enlarged rear view of the solar cell module 1 in Figure 1.

太陽電池モジュール1は、第1方向の端部が重なり合うよう配置される複数の太陽電池セル10と、太陽電池セル10の裏面をそれぞれ覆うよう配置される複数の絶縁シート20と、第1方向に隣接する太陽電池セル10間を接続する複数の接続部材30と、を備える。太陽電池モジュール1は、さらに、太陽電池セル10、絶縁シート20及び接続部材30の表面側を覆う表面保護部材40と、太陽電池セル10、絶縁シート20及び接続部材30の裏面側を覆う裏面保護部材50と、表面保護部材40と裏面保護部材50との間の空間に充填された封止材60と、を備える構成とすることができる。 The solar cell module 1 includes a plurality of solar cells 10 arranged so that their ends in the first direction overlap, a plurality of insulating sheets 20 arranged so as to cover the back surfaces of the solar cells 10, and a plurality of connecting members 30 connecting adjacent solar cells 10 in the first direction. The solar cell module 1 can further include a surface protective member 40 covering the front side of the solar cells 10, the insulating sheets 20, and the connecting members 30, a back protective member 50 covering the back side of the solar cells 10, the insulating sheets 20, and the connecting members 30, and a sealant 60 filled in the space between the surface protective member 40 and the back protective member 50.

太陽電池モジュール1では、それぞれ複数の太陽電池セル10を第1方向に一列に並べて接続することで形成される複数のストリングが、第1方向と交差する第2方向に並べて配置される。各ストリングは、太陽電池セル10と絶縁シート20との積層体を第1方向の端部が重なり合うよう一列に並んで配置すると共に、隣接する太陽電池セル10間を接続部材30によって接続することに形成される。 In the solar cell module 1, multiple strings are formed by connecting multiple solar cells 10 in a row in a first direction, and are arranged in a second direction intersecting the first direction. Each string is formed by arranging a laminate of solar cells 10 and insulating sheets 20 in a row so that the ends in the first direction overlap, and connecting adjacent solar cells 10 with connecting members 30.

太陽電池セル10は、半導体基板110と、半導体基板110の裏面に、それぞれ第1方向に延びる帯状に形成され、第2方向に交互に配設され、導電型が異なる複数の第1半導体層121及び複数の第2半導体層122と、第1半導体層121の裏面側にそれぞれ第1方向に延びるよう積層される複数の第1フィンガー電極131及び第2半導体層122の裏面側にそれぞれ第1方向に延びるよう積層される複数の第2フィンガー電極132と、複数の第1フィンガー電極131をそれぞれ接続する複数の第1バスバー141及び複数の第2フィンガー電極132をそれぞれ接続する複数の第2バスバー142と、第1バスバー141に設けられ複数の第1電極パッド151及び第2バスバー142に設けられる複数の第2電極パッド152と、を有する。なお、図3は、構成要素を区別しやすくするために、各構成要素にハッチングが付されている。 The solar cell 10 has a semiconductor substrate 110, a plurality of first semiconductor layers 121 and a plurality of second semiconductor layers 122 of different conductivity types, each formed in a strip shape extending in a first direction on the back surface of the semiconductor substrate 110 and alternately arranged in a second direction, a plurality of first finger electrodes 131 stacked on the back surface side of the first semiconductor layer 121 so as to extend in the first direction, and a plurality of second finger electrodes 132 stacked on the back surface side of the second semiconductor layer 122 so as to extend in the first direction, a plurality of first bus bars 141 connecting the plurality of first finger electrodes 131, and a plurality of second bus bars 142 connecting the plurality of second finger electrodes 132, and a plurality of first electrode pads 151 provided on the first bus bar 141 and a plurality of second electrode pads 152 provided on the second bus bar 142. Note that in FIG. 3, each component is hatched to make it easier to distinguish the components.

半導体基板110は、単結晶シリコン又は多結晶シリコン等の結晶シリコン材料で形成される。半導体基板110は、例えば結晶シリコン材料にn型ドーパントがドープされたn型の半導体基板である。n型ドーパントとしては、例えばリン(P)が挙げられる。半導体基板110は、受光面側からの入射光を吸収して光キャリア(電子及び正孔)を生成する光電変換基板として機能する。半導体基板110の材料として結晶シリコンが用いられることにより、暗電流が比較的に小さく、入射光の強度が低い場合であっても比較的高出力(照度によらず安定した出力)が得られる。 The semiconductor substrate 110 is formed of a crystalline silicon material such as single crystal silicon or polycrystalline silicon. The semiconductor substrate 110 is, for example, an n-type semiconductor substrate in which a crystalline silicon material is doped with an n-type dopant. An example of an n-type dopant is phosphorus (P). The semiconductor substrate 110 functions as a photoelectric conversion substrate that absorbs incident light from the light-receiving surface side and generates photocarriers (electrons and holes). By using crystalline silicon as the material for the semiconductor substrate 110, the dark current is relatively small, and a relatively high output (stable output regardless of illuminance) can be obtained even when the intensity of the incident light is low.

第1半導体層121及び第2半導体層122は、互いに異なる導電型を有する。例として、第1半導体層121はp型半導体から形成され、第2半導体層122はn型半導体から形成される。第1半導体層121及び第2半導体層122は、例えば所望の導電型を付与するドーパントを含有するアモルファスシリコン材料で形成することができる。p型ドーパントとしては、例えばホウ素(B)が挙げられ、n型ドーパントとしては、例えば上述したリン(P)が挙げられる。 The first semiconductor layer 121 and the second semiconductor layer 122 have different conductivity types. For example, the first semiconductor layer 121 is formed of a p-type semiconductor, and the second semiconductor layer 122 is formed of an n-type semiconductor. The first semiconductor layer 121 and the second semiconductor layer 122 can be formed of, for example, an amorphous silicon material containing a dopant that imparts the desired conductivity type. An example of a p-type dopant is boron (B), and an example of an n-type dopant is phosphorus (P) as described above.

第1半導体層121及び第2半導体層122は、それぞれ第1方向に延びる帯状に形成される。太陽電池1では、複数の第1半導体層121及び複数の第2半導体層122が第1方向と交差する第2方向に交互に設けられる。第1半導体層121及び第2半導体層122は、半導体基板110の略全面を覆うように配設されることが好ましい。第1半導体層121及び第2半導体層122は、半導体基板110内に発生したキャリアを誘引して電荷を収集する。第1半導体層121及び第2半導体層122は、半導体基板110の裏面にマスクを形成し、例えばCVD等の成膜技術によって半導体材料を積層することによって順番に形成することができる。 The first semiconductor layer 121 and the second semiconductor layer 122 are each formed in a strip shape extending in a first direction. In the solar cell 1, a plurality of first semiconductor layers 121 and a plurality of second semiconductor layers 122 are alternately provided in a second direction intersecting the first direction. The first semiconductor layer 121 and the second semiconductor layer 122 are preferably arranged so as to cover substantially the entire surface of the semiconductor substrate 110. The first semiconductor layer 121 and the second semiconductor layer 122 attract carriers generated in the semiconductor substrate 110 to collect charges. The first semiconductor layer 121 and the second semiconductor layer 122 can be formed in sequence by forming a mask on the back surface of the semiconductor substrate 110 and stacking semiconductor materials by a film formation technique such as CVD.

第1フィンガー電極131は、それぞれの第1半導体層121の第2方向中央部の裏面側に第1方向に延びるよう積層され、第2フィンガー電極132は、それぞれの第2半導体層122の第2方向中央部の裏面側に第1方向に延びるよう積層される。第1フィンガー電極131及び第2フィンガー電極132は、第1半導体層121及び第2半導体層122から電荷を取り出す。第1フィンガー電極131及び第2フィンガー電極132は、例えば銀ペースト等の導電性ペーストの印刷及び焼成により形成してもよく、例えば銅等の金属層を積層し、レジストパターンを形成して選択的にエッチングすることによって形成してもよい。 The first finger electrode 131 is laminated so as to extend in the first direction on the back side of the center part in the second direction of each first semiconductor layer 121, and the second finger electrode 132 is laminated so as to extend in the first direction on the back side of the center part in the second direction of each second semiconductor layer 122. The first finger electrode 131 and the second finger electrode 132 extract electric charges from the first semiconductor layer 121 and the second semiconductor layer 122. The first finger electrode 131 and the second finger electrode 132 may be formed, for example, by printing and firing a conductive paste such as silver paste, or may be formed, for example, by laminating a metal layer such as copper, forming a resist pattern, and selectively etching it.

第1バスバー141及び第2バスバー142は、第1フィンガー電極131及び第2フィンガー電極132の裏面側に、第2方向に延びるよう形成される。第1バスバー141は、交差する第1フィンガー電極131に対しては例えば導電性接着剤、半田等の接着剤A1によって接続され、交差する第2フィンガー電極132からは例えば空隙、絶縁材等によって絶縁される。第2バスバー142は、交差する第1フィンガー電極131から絶縁され、交差する第2フィンガー電極132に対しては接続される。第1バスバー141及び第2バスバー142は、それぞれ、第1方向に間隔を空けて複数配設される。 The first bus bar 141 and the second bus bar 142 are formed on the back side of the first finger electrode 131 and the second finger electrode 132 so as to extend in the second direction. The first bus bar 141 is connected to the intersecting first finger electrode 131 by adhesive A1 such as conductive adhesive or solder, and is insulated from the intersecting second finger electrode 132 by, for example, a gap, an insulating material, or the like. The second bus bar 142 is insulated from the intersecting first finger electrode 131 and connected to the intersecting second finger electrode 132. The first bus bars 141 and the second bus bars 142 are each arranged at intervals in the first direction.

第1電極パッド151は、それぞれの第1バスバー141に1つ以上設けられ、第2電極パッド152は、それぞれの第2バスバー142に1つ以上設けられる。このため、各太陽電池セル10の少なくとも1つの第1電極パッド151は、他の太陽電池セル10に重ねられる端縁からの距離が他の第1電極パッド151と異なる。同様に、少なくとも1つの第2電極パッド152は、他の太陽電池セル10に重ねられる端縁からの距離が他の第2電極パッド152と異なる。このように、太陽電池セル10の様々な位置に電極パッド151,152が設けられることにより、太陽電池セル10の内部抵抗が小さくなるので、太陽電池モジュール1の効率を向上することができる。 One or more first electrode pads 151 are provided on each of the first bus bars 141, and one or more second electrode pads 152 are provided on each of the second bus bars 142. Therefore, at least one first electrode pad 151 of each solar cell 10 has a different distance from the edge where it is overlapped with the other solar cell 10 than the other first electrode pads 151. Similarly, at least one second electrode pad 152 has a different distance from the edge where it is overlapped with the other solar cell 10 than the other second electrode pads 152. In this way, by providing the electrode pads 151, 152 at various positions on the solar cell 10, the internal resistance of the solar cell 10 is reduced, and the efficiency of the solar cell module 1 can be improved.

第1電極パッド151及び第2電極パッド152は、第1バスバー141及び第2バスバー142の裏面側に積層される別部材によって形成されてもよく、第1バスバー141及び第2バスバー142を構成する材料の裏面の特定部分として設定されてもよい。 The first electrode pad 151 and the second electrode pad 152 may be formed of separate members laminated on the back side of the first bus bar 141 and the second bus bar 142, or may be set as specific parts of the back side of the material constituting the first bus bar 141 and the second bus bar 142.

絶縁シート20は、電極パッド151,152への接続部材30の接続を可能にするために電極パッド151,152をそれぞれ露出する複数の接続開口21を有する。また、絶縁シート20は、電極パッド151,152から離間する位置に封止材60が充填される複数の封止開口22をさらに有することが好ましい。絶縁シート20は、太陽電池セル10同士、及び太陽電池セル10の電極パッド151,152以外の部分と接続部材30との圧接による応力集中を緩和することによって、太陽電池セル10の破損、短絡等を防止する。 The insulating sheet 20 has a plurality of connection openings 21 that expose the electrode pads 151, 152, respectively, to enable connection of the connection member 30 to the electrode pads 151, 152. The insulating sheet 20 preferably further has a plurality of sealing openings 22 that are filled with a sealant 60 at positions spaced apart from the electrode pads 151, 152. The insulating sheet 20 prevents damage, short circuits, etc. of the solar cell 10 by mitigating stress concentration caused by pressure contact between the solar cell 10 and between the solar cell 10 and the connection member 30 other than the electrode pads 151, 152.

絶縁シート20は、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアミド等の太陽電池モジュール1の製造中に溶融、変形しない樹脂製のフィルムから形成することができる。接続開口21及び封止開口22は、例えばトムソン刃を用いた打ち抜き等によって形成できる。絶縁シート20の厚みとしては、例えば10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上100μm以下がより好ましい。絶縁シート20の厚みを前記下限以上とすることによって、太陽電池セル10の破損、短絡等を確実に防止できる。また、絶縁シート20の厚みを前記上限以下とすることによって、電極パッド151,152への接続部材30の接続を容易にすることができる。 The insulating sheet 20 can be formed from a resin film that does not melt or deform during the manufacture of the solar cell module 1, such as polyimide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polytetrafluoroethylene (PTFE), or polyamide. The connection opening 21 and the sealing opening 22 can be formed, for example, by punching using a Thomson blade. The thickness of the insulating sheet 20 is preferably, for example, 10 μm to 200 μm, and more preferably 20 μm to 100 μm. By making the thickness of the insulating sheet 20 equal to or greater than the lower limit, damage, short circuits, and the like of the solar cell 10 can be reliably prevented. In addition, by making the thickness of the insulating sheet 20 equal to or less than the upper limit, the connection of the connection member 30 to the electrode pads 151 and 152 can be facilitated.

絶縁シート20は、太陽電池モジュール1の製造時に位置ずれすることを防止するために、不図示の粘着テープ等によって太陽電池セル10に対して仮止めされていてもよい。具体的には、太陽電池セル10に絶縁シート20を重ねて配置した後、太陽電池セル10と絶縁シート20とに跨って絶縁性粘着テープを貼着してもよく、太陽電池セル10と絶縁シート20との間に両面テープを貼着してもよい。このようにして絶縁シート20を位置決めすれば、絶縁シート20の適切の配置を担保できると共に、製造途中に絶縁シート20の配置を確認し、不適切である場合には粘着テープの貼り直しにより絶縁シート20の配置を適切化することができる。これにより、太陽電池モジュール1の製造コストを低減すると共に、歩留まりを向上できる。 The insulating sheet 20 may be temporarily fixed to the solar cell 10 with an adhesive tape (not shown) or the like to prevent misalignment during the manufacturing of the solar cell module 1. Specifically, after the insulating sheet 20 is placed on the solar cell 10, an insulating adhesive tape may be applied across the solar cell 10 and the insulating sheet 20, or a double-sided tape may be applied between the solar cell 10 and the insulating sheet 20. By positioning the insulating sheet 20 in this manner, it is possible to ensure proper positioning of the insulating sheet 20, and to check the position of the insulating sheet 20 during manufacturing, and if it is inappropriate, to correct the positioning of the insulating sheet 20 by re-applying the adhesive tape. This reduces the manufacturing cost of the solar cell module 1 and improves the yield.

接続開口21は、接続部材30のための例えば導電性接着剤、半田等の接着剤A2の不必要な広がりを防止できるので、接着剤A2の意図しない広がりによる短絡を防止できると共に、これらの塗布量の低減を可能にする。このため、接続部材30を電極パッド151,152に接続するための接着剤A2は、太陽電池セル10の裏面に絶縁シート20を積層してから、接続開口21の中に塗布することが好ましい。接続開口21の開口幅は、接着剤A2の電極パッド151,152以外の部分への広がりを防止するために、電極パッド151,152の幅よりも小さいことが好ましい。 The connection opening 21 can prevent unnecessary spreading of the adhesive A2, such as a conductive adhesive or solder, for the connection member 30, thereby preventing short circuits caused by unintended spreading of the adhesive A2 and allowing a reduction in the amount of adhesive applied. For this reason, it is preferable to apply the adhesive A2 for connecting the connection member 30 to the electrode pads 151, 152 into the connection opening 21 after laminating the insulating sheet 20 on the back surface of the solar cell 10. The opening width of the connection opening 21 is preferably smaller than the width of the electrode pads 151, 152 to prevent the adhesive A2 from spreading to areas other than the electrode pads 151, 152.

封止開口22は、表面保護部材40と裏面保護部材50との間の空間を封止材60によって封止する際に、封止材60が封止開口22から太陽電池セル10と絶縁シート20との隙間に流入して隙間を埋めることを可能にする。このため、封止開口22は、フィンガー電極131,132及びバスバー141,142が存在しない領域に開口するよう形成されることが好ましい。封止開口22の開口幅は、封止材60が隙間なく流入できるようにするために、接続開口21の開口幅よりも大きいことが好ましい。 When the space between the front surface protection member 40 and the back surface protection member 50 is sealed with the sealing material 60, the sealing opening 22 allows the sealing material 60 to flow from the sealing opening 22 into the gap between the solar cell 10 and the insulating sheet 20 to fill the gap. For this reason, it is preferable that the sealing opening 22 is formed so as to open in an area where the finger electrodes 131, 132 and the bus bars 141, 142 are not present. It is preferable that the opening width of the sealing opening 22 is larger than the opening width of the connection opening 21 so that the sealing material 60 can flow in without any gaps.

接続部材30は、導電性を有するものであればよく、例として、太陽電池セル10及び絶縁シート20の厚みによる段差に合わせて階段状に折り曲げ可能な棒状又は帯状の金属によって形成することができる。接続部材30は、典型的には、図示するように、第1方向に並ぶ2つの太陽電池セル10の一方の第1電極パッド151と他方の第2電極パッド152とをそれぞれに対応する接続開口21を通して接続する。接続部材30に由来する抵抗の影響を低減するため、複数の電極パッド151,152同士を複数の接続部材30によって接続することが好ましい。 The connection member 30 may be any material that is conductive, and may be formed, for example, from a rod- or strip-shaped metal that can be bent in a stepped manner to match the steps caused by the thickness of the solar cell 10 and the insulating sheet 20. Typically, as shown in the figure, the connection member 30 connects a first electrode pad 151 of one of two solar cell cells 10 aligned in the first direction to a second electrode pad 152 of the other solar cell 10 through the corresponding connection openings 21. In order to reduce the effect of resistance resulting from the connection member 30, it is preferable to connect multiple electrode pads 151, 152 together using multiple connection members 30.

表面保護部材40は、封止材60を介して、太陽電池セル10の表面を覆うことにより、太陽電池セル10を保護する。表面保護部材40は、板状又はシート状の材料から形成することができ、透光性及び耐候性に優れることが好ましい。具体的には、表面保護部材40の材質としては、例えばアクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂、ガラスなどを挙げることができる。また、表面保護部材40の表面は、光の反射を抑制するために、凹凸状に加工されたり、反射防止コーティング層で被覆されてもよい。 The surface protection member 40 protects the solar cell 10 by covering the surface of the solar cell 10 via the sealing material 60. The surface protection member 40 can be formed from a plate-like or sheet-like material, and preferably has excellent light transmissivity and weather resistance. Specifically, examples of the material for the surface protection member 40 include transparent resins such as acrylic resins or polycarbonate resins, and glass. In addition, the surface of the surface protection member 40 may be processed to have an uneven shape or coated with an anti-reflective coating layer in order to suppress light reflection.

裏面保護部材50は、封止材60を介して、太陽電池セル10の裏面を覆って保護する。裏面保護部材50は、表面保護部材40と同様に、板状又はシート状の材料から形成することができ、遮水性に優れることが好ましい。具体的には、裏面保護部材50としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン(PE)、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂フィルムや、前記樹脂フィルムとアルミニウム箔等の金属箔との積層体、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂、ガラスなどを挙げることができる。 The back surface protection member 50 covers and protects the back surface of the solar cell 10 via the sealing material 60. The back surface protection member 50 can be formed from a plate-like or sheet-like material, similar to the front surface protection member 40, and preferably has excellent water impermeability. Specifically, examples of the back surface protection member 50 include resin films such as polyethylene terephthalate, polyethylene (PE), olefin resins, fluorine-containing resins, and silicone resins, laminates of the resin films and metal foils such as aluminum foils, transparent resins such as acrylic resins or polycarbonate resins, and glass.

封止材60は、太陽電池セル10、絶縁シート20、表面保護部材40及び裏面保護部材50を接着すると共に、太陽電池セル10の周囲の隙間をなくすことで、太陽電池セル10を保護する。特に、封止材60は、太陽電池セル10に水分が接触することを防止する。このため、封止材60としては、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/α-オレフィン共重合体、エチレン/酢酸ビニル/トリアリルイソシアヌレート(EVAT)、ポリビニルブチラート(PVB)、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、又は、シリコーン樹脂等の透光性を有する熱可塑性樹脂が好適に用いられる。 The sealing material 60 adheres the solar cell 10, the insulating sheet 20, the front surface protection member 40, and the back surface protection member 50 together, and also protects the solar cell 10 by eliminating gaps around the solar cell 10. In particular, the sealing material 60 prevents moisture from coming into contact with the solar cell 10. For this reason, the sealing material 60 is preferably a thermoplastic resin having translucency, such as ethylene/vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene/α-olefin copolymer, ethylene/vinyl acetate/triallyl isocyanurate (EVAT), polyvinyl butyrate (PVB), acrylic resin, urethane resin, or silicone resin.

封止材60は、太陽電池セル10、絶縁シート20及び接続部材30からなるストリングと、表面保護部材40との間及び裏面保護部材50との間にシート状の材料を配置し、この2枚のシート状の材料を熱プレスによって流動化させて、ストリングの隙間で一体化させることにより形成することができる。 The sealing material 60 can be formed by placing a sheet-like material between the string consisting of the solar cell 10, the insulating sheet 20, and the connection member 30 and the front surface protection member 40 and between the rear surface protection member 50, and by fluidizing these two sheets of material using a heat press to integrate them in the gaps between the strings.

以上のように、太陽電池モジュール1は、それぞれの太陽電池セル10の裏面を覆う絶縁シート20を有するため、例えば製造時の熱プレスにおいて過剰な応力が作用して太陽電池セル10が破損したり、接続部材30が太陽電池セル10の企図する電極パッド151,152以外の部分に接触して短絡を生じさせたりすることを防止できる。このため、太陽電池モジュール1は、信頼性が高い。また、1つの絶縁シート20が1つの太陽電池セル10全体の破損及び短絡を防止できるので、太陽電池モジュール1は、構成が簡単で安価に製造できる。 As described above, the solar cell module 1 has an insulating sheet 20 that covers the back surface of each solar cell 10, and therefore can prevent, for example, excessive stress during the hot pressing during manufacturing, which could damage the solar cell 10, or the connection member 30 from contacting parts of the solar cell 10 other than the intended electrode pads 151, 152, which could cause a short circuit. This makes the solar cell module 1 highly reliable. Furthermore, because one insulating sheet 20 can prevent damage and short circuits in the entire solar cell 10, the solar cell module 1 has a simple configuration and can be manufactured inexpensively.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible.

例として、本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルは上記実施形態の構成に限られず、例えば櫛型の半導体層及び電極を有するものであってもよく、例えば真性半導体層、絶縁層、さらなる電極層、反射防止膜等の構成を有してもよい。 For example, in the solar cell module according to the present invention, the solar cell is not limited to the configuration of the above embodiment, and may have, for example, a comb-shaped semiconductor layer and electrode, and may have a configuration of, for example, an intrinsic semiconductor layer, an insulating layer, a further electrode layer, an anti-reflection film, etc.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、絶縁シートの封止開口は省略してもよく、封止開口に換えて太陽電池セル側に封止材と同様の材料又は粘着剤からなる層を有する絶縁シートを採用してもよい。 In the solar cell module of the present invention, the sealing opening in the insulating sheet may be omitted, or an insulating sheet having a layer of the same material or adhesive as the sealing material on the solar cell side may be used instead of the sealing opening.

1 太陽電池モジュール
10 太陽電池セル
20 絶縁シート
21 接続開口
22 封止開口
30 接続部材
40 表面保護部材
50 裏面保護部材
60 封止材
110 半導体基板
121 第1半導体層
122 第2半導体層
131 第1フィンガー電極
132 第2フィンガー電極
141 第1バスバー
142 第2バスバー
151 第1電極パッド
152 第2電極パッド
A1,A2 接着剤
REFERENCE SIGNS LIST 1 Solar cell module 10 Solar cell 20 Insulating sheet 21 Connection opening 22 Sealing opening 30 Connection member 40 Front surface protection member 50 Back surface protection member 60 Sealing material 110 Semiconductor substrate 121 First semiconductor layer 122 Second semiconductor layer 131 First finger electrode 132 Second finger electrode 141 First bus bar 142 Second bus bar 151 First electrode pad 152 Second electrode pad A1, A2 Adhesive

Claims (3)

裏面側に複数の電極パッドをそれぞれ有し、第1方向の端部が重なり合うよう配置される複数の太陽電池セルと、
前記複数の太陽電池セルの裏面をそれぞれ覆うよう前記複数の太陽電池セルと一対一に配置されるシート状の材料から形成され、前記複数の電極パッドをそれぞれ露出する複数の接続開口を有する複数の絶縁シートと、
隣接する前記太陽電池セルの前記電極パッドの間を前記接続開口を通して接続する複数の接続部材と、
を備え、
前記絶縁シートは、前記電極パッドから離間する位置に封止材が充填される封止開口をさらに有する、太陽電池モジュール。
A plurality of solar cells each having a plurality of electrode pads on a rear surface side and arranged such that ends in a first direction overlap each other;
a plurality of insulating sheets formed from a sheet-like material arranged one-to-one with the plurality of solar cells so as to cover the back surfaces of the plurality of solar cells, the insulating sheets having a plurality of connection openings exposing the plurality of electrode pads, respectively;
a plurality of connection members that connect the electrode pads of the adjacent solar cells through the connection openings;
Equipped with
The insulating sheet further has a sealing opening, which is filled with a sealing material, at a position spaced from the electrode pad .
前記太陽電池セルにおいて、少なくとも1つの前記電極パッドの他の前記太陽電池セルに重ねられる端縁からの距離が、他の前記電極パッドと異なる、請求項1に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1, wherein the distance from the edge of at least one of the electrode pads that overlaps with the other solar cell is different from the other electrode pads in the solar cell. 前記太陽電池セルは、
半導体基板と、
前記半導体基板の裏面に、それぞれ第1方向に延びる帯状に形成され、前記第1方向と交差する第2方向に交互に配設され、導電型が異なる複数の第1半導体層及び複数の第2半導体層と、
前記第1半導体層の裏面側にそれぞれ前記第1方向に延びるよう積層される複数の第1フィンガー電極及び前記第2半導体層の裏面側にそれぞれ前記第1方向に延びるよう積層される複数の第2フィンガー電極と、
前記複数の第1フィンガー電極を接続する第1バスバー及び前記複数の第2フィンガー電極を接続する第2バスバーと、
を備え、
前記電極パッドは、前記第1バスバー又は前記第2バスバーに設けられる、請求項1又は2に記載される太陽電池モジュール。
The solar cell comprises:
A semiconductor substrate;
a plurality of first semiconductor layers and a plurality of second semiconductor layers having different conductivity types, each of which is formed in a strip shape extending in a first direction on a rear surface of the semiconductor substrate and alternately arranged in a second direction intersecting the first direction;
a plurality of first finger electrodes stacked on a rear surface side of the first semiconductor layer so as to extend in the first direction, and a plurality of second finger electrodes stacked on a rear surface side of the second semiconductor layer so as to extend in the first direction;
a first bus bar connecting the first finger electrodes and a second bus bar connecting the second finger electrodes;
Equipped with
The solar cell module according to claim 1 , wherein the electrode pad is provided on the first bus bar or the second bus bar.
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