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太阳能电池及其制造方法

阅读:397发布:2021-02-16

专利汇可以提供太阳能电池及其制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及在将布线材料配置于 太阳能 电池 单体 的 电极 来形成 太阳能电池 模 块 时,能够通过生产率高的布线方法来对布线材料进行布线的太阳能电池模块的制造方法。太阳能电池模块的制造方法包括:准备在第一主面以及第二主面中的至少一方的主面具有电极的多个太阳能电池单体的工序;以使多个太阳能电池单体的第一主面朝向大致同一方向的方式配置多个太阳能电池单体的工序;利用一个连续的线状导体将各个太阳能电池单体的第一主面的电极以及第二主面的电极中的一方电连接的线状导体连接工序;以及以使多个太阳能电池单体中的至少一组相邻的太阳能电池单体的电极 串联 连接的方式,在线状导体连接工序之后将连续的线状导体电切断的工序。,下面是太阳能电池及其制造方法专利的具体信息内容。

1.一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括:
准备具有第一主面以及第二主面且在第一主面以及第二主面中的至少一方的主面具有电极的多个太阳能电池单体的工序;
以使多个太阳能电池单体的第一主面朝向大致同一方向的方式配置多个太阳能电池单体的工序;
利用至少一个连续的线状导体将多个太阳能电池单体电连接的线状导体连接工序,在该线状导体连接工序中,利用一个连续的线状导体将各个太阳能电池单体的第一主面的电极以及第二主面的电极中的一方电连接;以及
以使多个太阳能电池单体中的至少一组相邻的太阳能电池单体的电极串联连接的方式形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序,该工序包括在线状导体连接工序之后将连续的线状导体电切断的处理。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
在线状导体连接工序中,利用至少一个连续的线状导体将多个太阳能电池单体的第一主面的各个电极以及第二主面的各个电极中的至少一方电连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
多个太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极,并且在第二主面具有第二极性的电极,
线状导体连接工序包括利用至少一个连续的第一线状导体将多个太阳能电池单体的第一主面的第一极性的电极电连接的处理、以及利用至少一个连续的第二线状导体将多个太阳能电池单体的第二主面的第二极性的电极电连接的处理,
形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括如下处理:
形成导通部,该导通部使将相邻的太阳能电池单体的第一极性的电极间连结的第一线状导体与将相邻的太阳能电池单体的第二极性的电极间连结的第二线状导体在相邻的太阳能电池单体间电导通;
将第一线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池单体中的一方的太阳能电池单体的第一极性的电极之间电切断;以及
将第二线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池单体中的另一方的太阳能电池单体的第二极性的电极之间电切断。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
通过从线状导体间的压接、熔敷、覆盖于线状导体表面的低熔点金属层的熔融、焊料层的熔融一体化、导线的插入、基于焊膏的供给而实现的焊料的熔融、以及基于导电性膏剂的涂布而实现的粘接中选择的一种或它们的组合,来在第一线状导体以及第二线状导体形成相邻的太阳能电池单体之间的导通部。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
多个太阳能电池单体在第二主面一并具有第一极性的电极以及第二极性的电极这两种极性的电极,
配置多个太阳能电池单体的工序包括以使第一极性的电极以及第二极性的电极的长度方向为与配置多个太阳能电池单体的方向相同的方向的方式配置多个太阳能电池单体的处理,
线状导体连接工序包括在多个太阳能电池单体的各个太阳能电池单体中,利用至少一个连续的线状导体沿着第一极性的电极以及第二极性的电极的长度方向进行电连接的处理,
形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括如下处理:
将相邻的太阳能电池单体之间的连续的线状导体中的、连续地连接一方的太阳能电池单体的一极性的电极与另一方的太阳能电池单体的另一极性的电极的线状导体以外的连续的线状导体电切断;以及
在多个太阳能电池单体的各个太阳能电池单体中,将一极性的电极与另一极性的电极之间的连续的线状导体电切断。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
在线状导体连接工序中,利用至少一个连续的线状导体将多个太阳能电池单体中的相邻的两个太阳能电池单体的不同的主面的电极电连接。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
多个太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极,并且在第二主面具有第二极性的电极,
在线状导体连接工序中,在相邻的两个太阳能电池单体中,通过将一方的太阳能电池单体的第一极性的电极与另一方的太阳能电池单体的第二极性的电极连结的第一线状导体以及将一方的太阳能电池单体的第二极性的电极与另一方的太阳能电池单体的第一极性的电极连结的第二线状导体来进行电连接,
形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括如下处理:
将第一线状导体在相邻的两个太阳能电池单体之间电切断;以及
将第二线状导体在相邻的两个太阳能电池单体与另外的太阳能电池单体之间电切断,其中,所述另外的太阳能电池单体与相邻的两个太阳能电池单体相邻。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,连续的线状导体是线状导体单体,或者是在线状导体单体的表面具有焊料和/或低熔点金属的覆盖层的线状导体。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,线状导体连接工序包括通过压接、软钎焊硬钎焊或基于导电性膏剂的涂布而实现的粘接来将电极利用至少一个连续的线状导体电连接的处理。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,通过基于旋转刀而实现的机械切断、剪切、熔断、升华或线状导体的不导电化来将连续的线状导体电切断。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,配置多个太阳能电池单体的工序包括:在大致同一平面上配置用于形成一个模块的多个太阳能电池单体的处理;以及配置用于形成平行配置的多个组列的太阳能电池单体的处理,其中,组列是串联连接为一列的规定数量的多个太阳能电池单体,
形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括以使形成组列的全部的相邻的太阳能电池单体的电极串联连接的方式形成相邻的太阳能电池单体的电连接的处理。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
所述太阳能电池模块的制造方法包括如下处理:以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,将组列的端部与相邻的一方的组列的端部电连接,由此将太阳能电池模块所包含的多个组列串联连接。
13.根据权利要求11或12所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
将一个模块中的与组列的列数对应的数量的太阳能电池单体作为一行,依次一行一行地进行如下工序,来将一个模块中的太阳能电池单体整体串联连接,其中,所述工序是按行进行太阳能电池单体的电极与线状导体的连接、基于与线状导体正交的线材而实现的导通部的形成、以及两个线状导体的切断的工序。
14.一种太阳能电池模块,其包括由线状导体电连接的多个太阳能电池单体,所述太阳能电池模块的特征在于,
太阳能电池模块具有至少一个组列,组列具有彼此相邻并串联连接为一列的规定数量的多个太阳能电池单体,
太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极,并且在第二主面具有第二极性的电极,
第一线状导体与太阳能电池单体的第一主面的第一极性的电极电连接,
第二线状导体与太阳能电池单体的第二主面的第二极性的电极电连接,
在一组相邻的太阳能电池单体中,一方的太阳能电池单体的第一线状导体与另一方的太阳能电池单体的第二线状导体通过导通部而电连接,
第一线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池中的一方的太阳能电池单体的第一极性的电极之间被电切断,
第二线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池中的另一方的太阳能电池单体的第二极性的电极之间被电切断。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池模块,其中,
以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,将组列的端部与相邻的一方的组列的端部电连接,由此太阳能电池模块所包含的多个组列被串联连接。

说明书全文

太阳能电池及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通过将多个太阳能电池单体电连接而成的太阳能电池模块及其制造方法。

背景技术

[0002] 用于将太阳光等光能转换为电能的太阳能电池单体近年来的生产量大幅增加。作为太阳能电池单体的一种的结晶系太阳能电池单体在结晶系硅基板的一方的表面(光入射侧表面)具有杂质扩散层、防反射膜以及光入射侧电极,在另一方的表面具有背面电极。能够利用光入射侧电极以及背面电极将由结晶系硅太阳能电池单体发电得到的电取出到外部。
[0003] 将多个太阳能电池单体电连接而成的构件称作太阳能电池模块。例如,在为结晶系硅太阳能电池模块的情况下,为了将多个太阳能电池单体电连接,在形成于太阳能电池单体的表面的电极软钎焊有互连用的金属带这样的布线材料,将相邻的太阳能电池单体之间电连接。
[0004] 作为将多个太阳能电池单体连接的技术,例如在专利文献1以及专利文献2中公开了在太阳能电池单体的表面以及背面软钎焊翼片引脚(tab lead)的装置。
[0005] 另外,在专利文献3中公开了将多个太阳能电池单体电连接来制造太阳能电池用的组列的装置。专利文献3的装置的特征在于,具备:连接工作台,其将太阳能电池单体彼此电连接;电特性检查部,其对在所述连接工作台上形成的组列的电特性进行检查;以及组列载置部,其根据检查出的电特性而将所述组列分类为多个等级地进行载置。
[0006] 在专利文献4中公开了用于对在半导体基板的一方的面侧配置有第一导电型用电极以及第二导电型用电极的背面电极型太阳能电池单体进行电连接的布线片。专利文献4的布线片具有绝缘性基材和设置于所述绝缘性基材上的第一布线件,所述第一布线件具备多个配置所述背面电极型太阳能电池单体的单体配置部,该单体配置部分别包括彼此电绝缘的第一布线和第二布线,在所述单体配置部间具有与所述第一布线以及所述第二布线电绝缘的第二布线件。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2008-053625号公报
[0010] 专利文献2:日本特开2005-236235号公报
[0011] 专利文献3:日本特开2004-111464号公报
[0012] 专利文献4:日本特开2010-258158号公报

发明内容

[0013] 发明要解决的课题
[0014] 太阳能电池模块是指将多个太阳能电池单体适当串联和/或并联地连接而发出规定的电流以及电压的构件。另外,太阳能电池模块一般作为使用玻璃板或封装件等将由多个太阳能电池单体适当连接得到的构件以具有耐环境性的方式封装而成的太阳能电池模块(也称作太阳能电池板或太阳光发电板)来在市场上出售。通常,构成太阳能电池模块的多个太阳能电池单体(以下,也有时仅称作“单体”)通过布线材料电连接。布线材料与形成于相邻的太阳能电池单体的表面的规定电极连接。需要说明的是,用于连接多个太阳能电池单体的布线材料一般为带以及线材这样的形状的线状的导体,因此在本说明书中,将布线材料也称作线状导体。
[0015] 对于结晶系硅太阳能电池,存在在结晶系硅基板(单结晶硅基板或多结晶硅基板)的表面以及背面具有电极的双面电极型太阳能电池单体10和仅在结晶系硅基板的背面具有电极的背面电极型太阳能电池单体110。图6示出从双面电极型太阳能电池单体10的光入射侧表面(有时仅称作表面)观察到的俯视示意图。图7示出从双面电极型太阳能电池单体10的背面侧的表面(有时仅称作背面)观察到的俯视示意图。图10示出双面电极型太阳能电池单体10的截面示意图。另外,图11示出从背面电极型太阳能电池单体110的背面侧的表面观察到的俯视示意图。另外,图12示出背面电极型太阳能电池单体110的截面示意图。
[0016] 图8示出双面电极型太阳能电池单体10a、10b由线状导体20a连接的情形。另外,图9示出在图8中由记号A所示的附近的截面示意图。线状导体20a通过软钎焊等而连接于单体
10a的表面汇流条电极14(第一极性的电极14)(参照图6)。另外,线状导体20a回绕到单体
10b的背面,通过软钎焊等而连接于背面汇流条电极16(第二极性的电极16)(参照图7)。其结果是,能够由线状导体20a将单体10a的表面的第一极性的电极14与第二极性的电极16电连接。因此,单体10a与单体10b借助线状导体20a而串联连接。
[0017] 需要说明的是,在第一极性的电极14为正电极的情况下,第二极性的电极16为负电极。另外,在第一极性的电极14为负电极的情况下,第二极性的电极16为正电极。
[0018] 一般地,在太阳能电池模块中,通过由线状导体20将太阳能电池单体10的表面汇流条电极14与相邻的太阳能电池单体10的背面汇流条电极16以表背交替的方式软钎焊连接,从而形成规定数量、例如10张至12张串联连接为一列的被称作组列的状态。需要说明的是,作为线状导体20,一般使用带状焊料覆盖线。
[0019] 以汇流条电极为两根的太阳能电池单体10为例,使用图13说明图8以及图9所示那样的线状导体20对太阳能电池单体10的连接的具体工序的一例。
[0020] 首先,将涂布有焊剂的两根带(线状导体20)截取为约与两个单体对应的长度(1),并将其设置于软钎焊工作台上(2)。在其上以单体的背面汇流条电极位置与通过(1)设置的两根带重叠的方式设置单体(3)。接着与(2)同样地,将截取为与两个单体对应的长度的两根带以与表面电极的汇流条电极重叠的方式设置(4)。将加压销压靠于上述的两根带上并采用热或者其他加热方式(卤素灯、激光、电磁感应等)的方法进行加热加压(5)。其结果是,能够在单体的表面电极软钎焊两根带并在背面电极软钎焊两根带而合计软钎焊四根带。接着,以上部两根带残留于工作台上的方式使软钎焊完毕的单体从工作台移动、排出与一个单体对应的距离(6)。通过反复进行该动作,能够将相邻单体间的表面电极侧与背面电极串联连接。以下通过反复进行该动作而形成由多张(一般为10~12张这种程度)单体串联连接而成的组列。
[0021] 布线材料(线状导体20或带)使用在宽度1~2.5mm、厚度0.15~0.3mm的带状的铜线上覆盖焊料(-铅系或者锡--铜等无铅系焊料)而成的材料。从线轴切出的长度通过考虑大约单体的尺寸(对5英寸或者6英寸)的约2倍的长度加上单体间隔(1~30mm)而得到的长度来确定。
[0022] 为了提高太阳能电池模块的模块效率,正在研究使用多个宽度更窄(遮光率低)的布线材料的方法(例如使用三根或四根汇流条电极的方法)。在该情况下,在如上所述将单体间串联连接时,存在布线材料的布线动作变得复杂、成品率也降低的倾向。
[0023] 另外,近年来,出于进一步提高模块效率、削减用于形成电极的包含昂贵的银在内的导电性膏剂的使用量这样的目的,正在推进多线材结构的结晶系硅太阳能电池模块的开发。以往的太阳能电池模块采用使用了两根~四根带状线的汇流条电极,与此相对,在多线材结构的模块中,采用使用了十根以上的线材的多汇流条电极。与以往的结晶系硅太阳能电池单体相比,在多线材结构所使用的太阳能电池单体中,汇流条电极的间隔缩短为1/3~1/5左右。因此,能够减少指状电极的线路电阻(体积电阻)所引起的性能恶化的影响,能够减少指状电极的细线化以及膜厚。另外,对于包含昂贵的银在内的导电性膏剂的使用量的削减也是有用的。
[0024] 在当前提出的多线材结构的太阳能电池模块的制造方法中,将直径为0.3mm左右的覆盖有低熔点金属的多条铜线用作布线材料。布线材料以从预先平行等间隔地张设的铜线的双面交替粘贴固定用膜并卷取为线圈状的形式准备,并设置于布线装置。使用该布线材料进行的多个太阳能电池单体的串联连接可以与上述的汇流条为两根的太阳能电池单体10的例子同样地进行。即,首先,从所设置的线圈状的布线材料冲裁出约与两个单体对应的长度的片材。接着,采用与上述的汇流条为两根的太阳能电池单体10的例子中的图13的布线机同样的方法,将其以加压以及加热的状态贴附于太阳能电池单体表面的指状电极上。接着,通过反复进行在移动与一个单体对应的距离之后剥离片材这一动作来形成组列。
[0025] 然而,在采用上述的多线材结构的情况下,从布线材料的截取到排出为止的动作基本上与使用以往的带状布线的方法相同。另外,在采用多线材结构的情况下,需要进行多个布线材料向片材的贴附以及片材的剥离。
[0026] 在使用上述那样的布线材料将单体间连接的方法中,存在以下的问题。
[0027] (1)布线材料的切断在向单体贴附布线材料的布线材料贴附工序之前进行,因此,切断后变短的布线材料的处理繁杂。尤其是,当因多汇流条化而汇流条的根数增加时,处理、工序变得更为复杂。
[0028] (2)需要将切断后变短了的布线材料相对于汇流条电极分别进行对位,因此容易发生位置偏移。
[0029] (3)需要将一个太阳能电池单体移动至规定位置并向汇流条电极粘接布线材料,因此生产速度存在极限。
[0030] (4)欠缺针对电极的图案的变更的柔性。
[0031] (5)在采用多线材结构的情况下,需要追加制作贴附有线材的卷的工序、以及片材剥离工序等,装置变得更复杂。
[0032] (6)在采用多线材结构的情况下,需要进行废弃片材的处理。
[0033] 另一方面,背面电极型太阳能电池单体中的模块布线采用如下的方法(参照引用文献4)。即,首先,在片材上粘贴铜箔并通过化学蚀刻而形成具有布线图案的布线片。接着,在其上配置单体,利用导电性粘接剂或焊膏将布线片与单体接合。然而,与作为布线片而使用焊料覆盖带的双面电极型太阳能电池单体的情况相比,背面电极型太阳能电池单体用的布线片存在昂贵、模块成本变高这样的问题。
[0034] 于是,本发明的目的在于,获得在将布线材料配置于太阳能电池单体的电极而形成太阳能电池模块时,能够采用生产率高的布线方法来对布线材料进行布线的太阳能电池模块的制造方法。
[0035] 另外,本发明的目的在于,获得能够以高生产率制造的太阳能电池模块。
[0036] 用于解决课题的方案
[0037] 对于利用多个布线材料将多个太阳能电池单体连接而进行串联连接的布线方法,在以往的布线方法中,先进行相邻单体间的连接所需的长度的导体的切断,将该截取后的导体从相邻单体的表面电极串联连接到背面电极。本发明者们认识到:在采用该方法的情况下,在布线材料的切断后变短了的布线材料的处理繁杂,由此太阳能电池模块的生产率不会提高。
[0038] 本发明者们进一步对太阳能电池模块的生产率进行了研究,结果发现:与以往方法不同,通过采用在利用线状导体(布线材料)将单体电极与导体连接之后切断线状导体这样的方法,太阳能电池模块的生产率会提高。更具体而言,对本方法的适用进行了研究,结果做出了本发明。
[0039] 因此,本发明为了解决上述课题而具有以下结构。本发明涉及下述的结构1~13的太阳能电池模块的制造方法、以及下述的结构14~15的太阳能电池模块。
[0040] (结构1)
[0041] 本发明的结构1涉及一种太阳能电池模块的制造方法,其包括:
[0042] 准备具有第一主面以及第二主面且在第一主面以及第二主面中的至少一方的主面具有电极的多个太阳能电池单体的工序;
[0043] 以使多个太阳能电池单体的第一主面朝向大致同一方向的方式配置多个太阳能电池单体的工序;
[0044] 利用至少一个连续的线状导体将多个太阳能电池单体电连接的线状导体连接工序,在该线状导体连接工序中,利用一个连续的线状导体将各个太阳能电池单体的第一主面的电极以及第二主面的电极中的一方电连接;以及
[0045] 以使多个太阳能电池单体中的至少一组相邻的太阳能电池单体的电极串联连接的方式形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序,该工序包括在线状导体连接工序之后将连续的线状导体电切断的处理。
[0046] 根据本发明的结构1,在使用双面电极型太阳能电池单体来制造太阳能电池模块时,在线状导体连接工序之后将连续的线状导体电切断。因此,在将布线材料(线状导体)配置于太阳能电池单体的电极而形成太阳能电池模块时,能够通过生产率高的布线方法来对布线材料进行布线。需要说明的是,“利用一个连续的线状导体将各个太阳能电池单体的第一主面的电极以及第二主面的电极中的一方电连接”除了是指将相邻的一对太阳能电池单体这两方的第一主面的电极连接的情况以外,还指将相邻的一对太阳能电池单体中的一方的第一主面的电极与另一方的第二主面的电极连接的情况。
[0047] (结构2)
[0048] 在结构1所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构2构成为,在线状导体连接工序中,利用至少一个连续的线状导体将多个太阳能电池单体的第一主面的各个电极以及第二主面的各个电极中的至少一方电连接。
[0049] 根据本发明的结构2,在使用太阳能电池单体来制造太阳能电池模块时,利用至少一个连续的线状导体将第一主面的各个电极以及第二主面的各个电极中的至少一方电连接。因此,在形成太阳能电池模块时,能够通过生产率高的布线方法来对布线材料进行布线。
[0050] (结构3)
[0051] 在结构2所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构3构成为,多个太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极,并且在第二主面具有第二极性的电极,
[0052] 线状导体连接工序包括利用至少一个连续的第一线状导体将多个太阳能电池单体的第一主面的第一极性的电极电连接的处理、以及利用至少一个连续的第二线状导体将多个太阳能电池单体的第二主面的第二极性的电极电连接的处理,
[0053] 形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括如下处理:
[0054] (1)形成导通部,该导通部使将相邻的太阳能电池单体的第一极性的电极间连结的第一线状导体与将相邻的太阳能电池单体的第二极性的电极间连结的第二线状导体在相邻的太阳能电池单体间电导通;
[0055] (2)将第一线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池单体中的一方的太阳能电池单体的第一极性的电极之间电切断;以及
[0056] (3)将第二线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池单体中的另一方的太阳能电池单体的第二极性的电极之间电切断。
[0057] 根据本发明的结构3,形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括上述的(1)形成规定的导通部、(2)将线状导体在规定部分切断、以及(3)进一步将线状导体在规定部分切断。因此,在将布线材料(线状导体)配置于双面电极型太阳能电池单体的电极而形成太阳能电池模块时,能够通过生产率高的布线方法来更可靠地对布线材料进行布线。
[0058] (结构4)
[0059] 在结构3所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构4构成为,通过从线状导体间的压接、熔敷、覆盖于线状导体表面的低熔点金属层的熔融、焊料层的熔融一体化、导线的插入、基于焊膏的供给而实现的焊料的熔融、以及基于导电性膏剂的涂布而实现的粘接中选择的一种或它们的组合,来在第一线状导体以及第二线状导体形成相邻的太阳能电池单体之间的导通部。
[0060] 根据本发明的结构4,通过采用规定方法形成相邻的太阳能电池单体之间的导通部,能够形成实现了电连接的导通部。
[0061] (结构5)
[0062] 在结构2所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构5构成为,多个太阳能电池单体在第二主面一并具有第一极性的电极以及第二极性的电极这两种极性的电极,
[0063] 配置多个太阳能电池单体的工序包括以使第一极性的电极以及第二极性的电极的长度方向为与配置多个太阳能电池单体的方向相同的方向的方式配置多个太阳能电池单体的处理,
[0064] 线状导体连接工序包括在多个太阳能电池单体的各个太阳能电池单体中,利用至少一个连续的线状导体沿着第一极性的电极以及第二极性的电极的长度方向进行电连接的处理,
[0065] 形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括如下处理:
[0066] 将相邻的太阳能电池单体之间的连续的线状导体中的、连续地连接一方的太阳能电池单体的一极性的电极与另一方的太阳能电池单体的另一极性的电极的线状导体以外的连续的线状导体电切断;以及
[0067] 在多个太阳能电池单体的各个太阳能电池单体中,将一极性的电极与另一极性的电极之间的连续的线状导体电切断。
[0068] 根据本发明的结构5,在使用背面电极型太阳能电池单体来制造太阳能电池模块时,在线状导体连接工序之后将连续的线状导体电切断。因此,在将布线材料(线状导体)配置于太阳能电池单体的电极而形成太阳能电池模块时,能够通过生产率高的布线方法来对布线材料进行布线。
[0069] (结构6)
[0070] 在结构1所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构6构成为,在线状导体连接工序中,利用至少一个连续的线状导体将多个太阳能电池单体中的相邻的两个太阳能电池单体的不同的主面的电极电连接。
[0071] 根据本发明的结构6,在将布线材料(线状导体)配置于双面电极型太阳能电池单体的电极而形成太阳能电池模块时,能够通过生产率高的布线方法来更可靠地对布线材料进行布线。
[0072] (结构7)
[0073] 在结构6所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构7构成为,多个太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极,并且在第二主面具有第二极性的电极,
[0074] 在线状导体连接工序中,在相邻的两个太阳能电池单体中,通过将一方的太阳能电池单体的第一极性的电极与另一方的太阳能电池单体的第二极性的电极连结的第一线状导体以及将一方的太阳能电池单体的第二极性的电极与另一方的太阳能电池单体的第一极性的电极连结的第二线状导体来进行电连接,
[0075] 形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括如下处理:
[0076] 将第一线状导体在相邻的两个太阳能电池单体之间电切断;以及
[0077] 将第二线状导体在相邻的两个太阳能电池单体与另外的太阳能电池单体之间电切断,其中,所述另外的太阳能电池单体与相邻的两个太阳能电池单体相邻。
[0078] 根据本发明的结构7,通过太阳能电池模块的制造方法包括线状导体连接工序以及形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序,从而在形成太阳能电池模块时,能够通过生产率高的布线方法来更可靠地对布线材料进行布线。
[0079] (结构8)
[0080] 在结构1~7中任一项所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构8构成为,连续的线状导体是线状导体单体,或者是在线状导体单体的表面具有焊料和/或低熔点金属的覆盖层的线状导体。
[0081] 根据本发明的结构8,连续的线状导体是线状导体单体或者是在线状导体单体的表面具有焊料和/或低熔点金属的覆盖层的线状导体,能够得到所期望的线状导体。
[0082] (结构9)
[0083] 在结构1~8中任一项所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构9构成为,线状导体连接工序包括通过压接、软钎焊、硬钎焊或基于导电性膏剂的涂布而实现的粘接来将电极利用至少一个连续的线状导体电连接的处理。
[0084] 根据本发明的结构9,通过采用规定方法将电极利用至少一个连续的线状导体电连接,能够在电极与线状导体之间形成电连接。
[0085] (结构10)
[0086] 在结构1~9中任一项所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构10构成为,通过基于旋转刀而实现的机械切断、剪切、熔断、升华或线状导体的不导电化来将连续的线状导体电切断。
[0087] 根据本发明的结构10,在形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中,通过采用规定方法将连续的线状导体电切断,由此能够进行太阳能电池模块中的布线材料(线状导体)的布线。
[0088] (结构11)
[0089] 在结构1~10中任一项所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构11构成为,配置多个太阳能电池单体的工序包括:在大致同一平面上配置用于形成一个模块的多个太阳能电池单体的处理;以及配置用于形成平行配置的多个组列的太阳能电池单体的处理,其中,组列是串联连接为一列的规定数量的多个太阳能电池单体,[0090] 形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序包括以使形成组列的全部的相邻的太阳能电池单体的电极串联连接的方式形成相邻的太阳能电池单体的电连接的处理。
[0091] 根据本发明的结构11,能够通过生产率高的布线方法来形成太阳能电池模块的组列。
[0092] (结构12)
[0093] 在结构11所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构9构成为,所述太阳能电池模块的制造方法包括如下处理:以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,将组列的端部与相邻的一方的组列的端部电连接,由此将太阳能电池模块所包含的多个组列串联连接。
[0094] 根据本发明的结构12,由于以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,因此通过将相邻的组列的端部电连接,能够将相邻的组列串联连接。
[0095] (结构13)
[0096] 在结构11或12所记载的太阳能电池模块的制造方法的基础上,本发明的结构13构成为,将一个模块中的与组列的列数对应的数量的太阳能电池单体作为一行,依次一行一行地进行如下工序,来将一个模块中的太阳能电池单体整体串联连接,其中,所述工序是按行进行太阳能电池单体的电极与线状导体的连接、基于与所述线状导体正交的线状导体而实现的导通部的形成、以及两个线状导体的切断的工序。
[0097] 根据本发明的结构13,能够将一个模块部中的与组列的列数对应的数量的太阳能电池单体作为一行,依次一行一行地利用线状导体对太阳能电池单体进行布线。因此,能够以高生产率进行太阳能电池模块的制造。
[0098] (结构14)
[0099] 本发明的结构14涉及一种太阳能电池模块,其包括由线状导体电连接的多个太阳能电池单体,
[0100] 所述太阳能电池模块的特征在于,
[0101] 太阳能电池模块具有至少一个组列,组列具有彼此相邻并串联连接为一列的规定数量的多个太阳能电池单体,
[0102] 太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极,并且在第二主面具有第二极性的电极,
[0103] 第一线状导体与太阳能电池单体的第一主面的第一极性的电极电连接,[0104] 第二线状导体与太阳能电池单体的第二主面的第二极性的电极电连接,[0105] 在一组相邻的太阳能电池单体中,一方的太阳能电池单体的第一线状导体与另一方的太阳能电池单体的第二线状导体通过导通部而电连接,
[0106] 第一线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池中的一方的太阳能电池单体的第一极性的电极之间被电切断,
[0107] 第二线状导体在导通部与一组相邻的太阳能电池中的另一方的太阳能电池单体的第二极性的电极之间被电切断。
[0108] 对于本发明的结构14的太阳能电池模块,在一组相邻的太阳能电池单体中,一方的太阳能电池单体的第一线状导体与另一方的太阳能电池单体的第二线状导体通过导通部而电连接,第一线状导体以及第二线状导体被在规定位置电切断。这样的结构的太阳能电池模块能够通过上述的本发明的太阳能电池模块的制造方法来制造。因此,太阳能电池模块能够以高生产率制造。
[0109] (结构15)
[0110] 在结构14所记载的太阳能电池模块的基础上,本发明的结构15构成为,以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,将组列的端部与相邻的一方的组列的端部电连接,由此太阳能电池模块所包含的多个组列被串联连接。
[0111] 对于本发明的结构15的太阳能电池模块,以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,将组列的端部与相邻的一方的组列的端部电连接,由此能够将太阳能电池模块所包含的多个组列串联连接。其结果是,能够得到高输出电压的太阳能电池模块。
[0112] 发明效果
[0113] 根据本发明,能够得到在将布线材料配置于太阳能电池单体的电极来形成太阳能电池模块时可通过生产率高的布线方法来对布线材料进行布线的太阳能电池模块的制造方法。
[0114] 另外,根据本发明,能够得到可以高生产率制造的太阳能电池模块。附图说明
[0115] 图1是表示利用两个连续的线状导体将多个双面电极型太阳能电池单体的光入射侧表面的电极电连接的例子的俯视示意图。
[0116] 图2是图1中的附图标记B所示的虚线圆附近的截面示意图。
[0117] 图3是表示本发明的双面电极型太阳能电池单体的一例的截面示意图。
[0118] 图4是表示将多个连续的线状导体电连接于背面电极型太阳能电池单体的背面的一例的俯视示意图。
[0119] 图5是本发明的背面电极型太阳能电池单体的一例的背面的俯视示意图。黑矩形表示电极的切断部。
[0120] 图6是双面电极型太阳能电池单体的一例的光入射侧表面的俯视示意图。
[0121] 图7是双面电极型太阳能电池单体的一例的背面的俯视示意图。
[0122] 图8是表示在以往的太阳能电池模块中将多个双面电极型太阳能电池单体连接的状态的一例的光入射侧表面的俯视示意图。
[0123] 图9是图8中的附图标记A所示的虚线圆附近的截面示意图。
[0124] 图10是双面电极型太阳能电池单体的一例的电极附近的截面示意图。
[0125] 图11是背面电极型太阳能电池单体的一例的背面的俯视示意图。
[0126] 图12是表示背面电极型太阳能电池单体的一例的截面示意图。
[0127] 图13是表示以往的太阳能电池模块的制造方法中的布线材料的连接装置的一例的示意图。
[0128] 图14是表示本发明的太阳能电池模块的制造方法的一例的示意图。
[0129] 图15是能够优选地用于本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法的双面电极型太阳能电池的光入射侧表面的电极形状的俯视示意图。
[0130] 图16是能够优选地用于本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法的双面电极型太阳能电池的背面的电极形状的俯视示意图。
[0131] 图17是表示本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中的线状导体连接工序的双面电极型太阳能电池的光入射侧表面的俯视示意图。
[0132] 图18是表示本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中的线状导体连接工序的双面电极型太阳能电池的背面的俯视示意图。
[0133] 图19是表示本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中的形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序的俯视示意图。黑矩形表示电极的切断部。
[0134] 图20表示本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中的多个第一线状导体以及第二线状导体的配置的例子的俯视示意图。
[0135] 图21是表示在本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中,在多个第一线状导体与第二线状导体之间形成有能够供太阳能电池单体插入的空间的例子的侧面示意图。
[0136] 图22是表示本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中的配置多个太阳能电池单体的工序的侧面示意图。
[0137] 图23是表示本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中的线状导体连接工序的侧面示意图。
[0138] 图24是表示本发明的另一方案的太阳能电池模块的制造方法中的形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序的侧面示意图。

具体实施方式

[0139] 本发明涉及太阳能电池模块的制造方法。太阳能电池模块是将多个太阳能电池单体电连接而成的部件。
[0140] 太阳能电池存在单结晶硅太阳能电池及多结晶硅太阳能电池等结晶系硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池、砷化镓系太阳能电池、以及CIS太阳能电池等,根据材料而存在多个种类。在为结晶系硅太阳能电池的情况下,以板状的结晶系硅基板作为材料来制造太阳能电池。因此,结晶系硅太阳能电池也为板状,也将一个板状的太阳能电池称作“太阳能电池单体”。可以通过将多个太阳能电池单体电连接来制造太阳能电池模块。需要说明的是,有时将多个太阳能电池单体串联连接为一列而成的部件称作组列。太阳能电池模块由一个或多个组列构成。
[0141] 以下,以结晶系硅太阳能电池模块为例来说明本发明。然而,本发明是涉及用于通过将板状的太阳能电池单体电连接来制造太阳能电池模块的制造方法的发明。因此,本发明的太阳能电池模块的制造方法在使用板状的太阳能电池单体来制造太阳能电池模块的情况下,能够与太阳能电池单体的种类无关地适用该制造方法。
[0142] 在本说明书中,“结晶系硅”包含单结晶硅以及多结晶硅。另外,“结晶系硅基板”是指为了形成电气元件或电子元件而将结晶系硅成形为平板状等适于元件形成的形状的材料。结晶系硅的制造方法可以使用任何方法。例如,在单结晶硅的情况下可以使用直拉法,在多结晶硅的情况下可以使用铸造法。另外,采用其他制造方法例如带拉制法而制作出的多结晶硅带、在玻璃等的异种基板上形成的多结晶硅等也可以用作结晶系硅基板。另外,“结晶系硅太阳能电池”是指使用结晶系硅基板而制作的太阳能电池。
[0143] 结晶系硅太阳能电池单体根据其结构而存在在表背两表面具有电极的双面电极型太阳能电池单体、异质结型太阳能电池单体、PERC(Passivated Emitter and Rear Cell:钝化发射极及背局域接触电池)型单体、仅在背面具有电极的背面电极型(背接触型)太阳能电池单体、MWT(Metal Wrap Through:金属穿孔卷绕)单体、以及EWT(emitter Wrap Through:发射极环绕穿通)单体等。本发明的太阳能电池模块的制造方法能够在使用上述各种种类的结晶系硅太阳能电池单体的情况下较佳地适用。
[0144] 关于具体的结晶系硅太阳能电池单体的结构,以双面电极型太阳能电池单体10以及背面电极型太阳能电池单体110为例来说明。
[0145] 作为双面电极型太阳能电池单体10的例子,在图6中示出光入射侧表面的俯视示意图,在图7中示出背面的一例的俯视示意图,在图10中示出光入射侧指状电极15附近的截面示意图。在结晶系硅太阳能电池中,一般在p型结晶系硅基板12的光入射侧的表面形成有n型扩散层(n型硅层)44。在n型扩散层44之上形成防反射膜42。而且,采用网版印刷法等并使用导电性膏剂在防反射膜42上印刷表面电极(光入射侧电极)15的图案,对导电性膏剂进行干燥以及烧成,由此形成表面电极15。在该烧成时,通过导电性膏剂对防反射膜42进行烧成贯穿(fire through),表面电极(光入射侧电极)15能够形成为与n型扩散层44接触。需要说明的是,烧成贯穿是指,在烧成时在作为绝缘膜的防反射膜42中利用导电性膏剂所含有的玻璃料等的作用将表面电极15与n型扩散层44导通。可以不从p型硅基板12的背面侧入射光,因此一般在背面侧的大致整面形成背面整面电极17。在p型硅基板12与n型扩散层44的界面形成有pn结。太阳光等光透过防反射膜42以及n型扩散层44并入射至p型硅基板12,在该过程中被吸收,产生电子-空穴对。这些电子-空穴对在pn结所产生的电场的作用下,电子向表面电极15分离,空穴向背面整面电极17分离。电子以及空穴经由这些电极而作为电流被取出到外部。需要说明的是,也可以通过使pn结形成为与图10所示的pn结相反,来使空穴向表面电极15分离,使电子向背面整面电极17分离。
[0146] 图11示出背面电极型太阳能电池单体110的一例的背面的俯视示意图。图12示出背面电极型太阳能电池单体110的一例的截面示意图。背面电极型太阳能电池单体110在光入射侧表面未配置电极,因此能够使入射光不浪费地向太阳能电池内部入射,因此有利于太阳能电池的高效率化。
[0147] 图11以及图12所示那样的背面电极型太阳能电池单体110在背面配置有第一极性的电极114(例如负电极)以及第二极性的电极116(例如正电极)这两方。第一极性的电极114以及第二极性的电极116形成为彼此不同,即以与形成为叉指型的形状的p型扩散层(p型硅层)43以及n型扩散层(n型硅层)44相接的方式形成。另外,在第一极性的电极114以及第二极性的电极116形成之前,在形成有p型扩散层43以及n型扩散层44的n硅基板112的背面形成背面钝化层118,由此能够防止发电中的载体(传导电子以及空穴(hole))的再次结合,能够提高转换效率。需要说明的是,背面钝化层118具有用于使第一极性的电极114以及第二极性的电极116与p型扩散层43以及n型扩散层44接触的开口部。通过在太阳能电池的表面(光入射侧表面)配置防反射膜42,能够减少入射光的表面反射所引起的效率损失。另外,根据防反射膜42的种类,能够也具有作为表面钝化膜的功能。
[0148] 接着,说明本发明的太阳能电池模块的制造方法。
[0149] 本发明的太阳能电池模块的制造方法包括准备多个太阳能电池单体的工序,该太阳能电池单体具有第一主面以及第二主面,在第一主面以及第二主面中的至少一方的主面具有电极。
[0150] 太阳能电池单体的第一主面以及第二主面是指太阳能电池单体的光入射侧表面(表面)以及背面。在为双面电极型太阳能电池单体10的情况下,在第一主面以及第二主面这两方配置有电极。另外,在为背面电极型太阳能电池单体110的情况下,仅在背面(一方的主面)配置有电极。
[0151] 本发明的太阳能电池模块的制造方法包括以使多个太阳能电池单体的第一主面朝向大致同一方向的方式配置多个太阳能电池单体的工序。“第一主面朝向大致同一方向”是指,例如图6所示的多个太阳能电池单体以使相同表面为相同朝向而使所印刷的电极图案朝向大致同一方向的方式整齐地配置。其结果是,多个太阳能电池单体以图1所示那样的形式配置。即,以电极图案中的与后述的连续的线状导体20连接的部分大致平行于线状导体20的方式配置多个太阳能电池单体。
[0152] 本发明的太阳能电池模块的制造方法包括线状导体连接工序,该线状导体连接工序用于利用至少一个连续的线状导体20将多个太阳能电池单体的第一主面的各个电极以及第二主面的各个电极中的至少一方电连接。
[0153] 图1以及图2示出利用线状导体20连接双面电极型太阳能电池单体10的例子。图1是示出利用两个连续的线状导体20将多个双面电极型太阳能电池单体10a、10b的光入射侧表面的电极电连接的例子的光入射侧表面的俯视示意图。图2是图1中的附图标记B所示的虚线圆附近的截面示意图。在图2所示的例子中,除了光入射侧表面的电极以外,背面的电极也由连续的线状导体20电连接。在图2所示的例子中,将表面侧的线状导体20设为第一线状导体20a,将背面侧的线状导体20设为第二线状导体20b。有时将第一线状导体20a以及第二线状导体20b这两方仅称作线状导体20。
[0154] 在线状导体连接工序中,存在于第一主面(例如表面)的电极由规定数量的连续的线状导体20电连接,存在于第二主面(例如背面)的电极由规定数量的另外的连续的线状导体20电连接。即,在本发明的本方案的太阳能电池模块的制造方法中,连续的线状导体20不以从背面向表面回绕的方式配置。在图2所示的例子中,第一线状导体20a仅配置于表面侧,第二线状导体20b仅配置于背面侧。因此,根据本发明,在配置规定数量的连续的线状导体20的情况下,可以不以从太阳能电池单体的一方的表面向另一方的表面回绕的方式配置,因此容易进行太阳能电池单体以及连续的线状导体20的配置。
[0155] 需要说明的是,在形成后述的相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中,能够通过线状导体20的规定部分被切断,来在相邻的双面电极型太阳能电池单体10a、10b之间形成串联连接。
[0156] 图4示出背面电极型太阳能电池单体110的一例的背面的俯视示意图。在图4中,示出利用多个连续的线状导体20(以及连续的线状导体20c)将多个背面电极型太阳能电池单体110的背面的电极(第一极性的电极114以及第二极性的电极116)电连接的例子。此时,多个连续的线状导体20与电极的种类即是正电极还是负电极无关地将所有电极连接。需要说明的是,在为背面电极型太阳能电池单体110的情况下,在光入射侧表面不存在电极,因此连续的线状导体20仅配置于背面便足够。
[0157] 连续的线状导体20是用于将多个太阳能电池单体电连接的布线材料,并且,连续的线状导体20具有在配置用于形成太阳能电池模块的规定数量的太阳能电池单体时,至少能够横贯地连接规定数量的全部太阳能电池单体的足够的长度。
[0158] 在本发明的太阳能电池模块的制造方法中,优选的是,连续的线状导体20为线状导体单体,或者形成为在线状导体单体的表面具有焊料和/或低熔点金属的覆盖层。
[0159] 在连续的线状导体20为线状导体单体的情况下,例如可以使用宽度1~2.5mm、厚度0.15~0.3mm的带状的金属线,例如使用铜线。线状导体20与太阳能电池单体的电极的电连接可以通过压接来进行。
[0160] 在连续的线状导体20为线状导体单体的情况下,例如可以使用在宽度1~2.5mm、厚度0.15~0.3mm的带状的金属线例如铜线上覆盖有焊料(锡-铅系或者锡-银-铜等无铅系)的线状导体20。线状导体20与太阳能电池单体的电极的电连接可以通过软钎焊等来进行。
[0161] 上述的连续的线状导体20与太阳能电池单体的电极的电连接除了压接以及软钎焊以外,还可以通过基于硬钎焊或导电性膏剂的涂布实现的粘接来进行。
[0162] 电连接优选通过软钎焊来进行。在该情况下,能够使用免清洗焊剂,并采用基于线状导体20上的焊料覆盖层进行的向电极连接的连接方法来将线状导体20与电极连接。另外,后述的导通部30的连接也能够同样地进行。
[0163] 另外,也可以将包含焊剂的焊膏涂布于线状导体20或单体电极上并加热,来形成线状导体20与电极的连接。在该方法中,借助呈单体表面状熔融的液态状焊料的表面张力而仅在成为基底的银电极之上自对准(Self-alignment)地覆盖焊料,电极以外的表面不被覆盖。因此,就该方法而言,因超出的接合材料所引起的遮光增加的担心少,因此优选。
[0164] 本发明的太阳能电池模块的制造方法包括以使多个太阳能电池单体中的至少一组相邻的太阳能电池单体的电极串联连接的方式,形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序。本发明的太阳能电池模块的制造方法的特征在于,在线状导体连接工序之后的工序中将连续的线状导体20电切断。
[0165] 如图3所示,在为双面电极型太阳能电池单体10的情况下,在切断部25a处切断第一线状导体20a,在切断部25b处切断第二线状导体20b。这样,通过在规定位置切断第一线状导体20a以及第二线状导体20b,能够将相邻的太阳能电池单体10a、10b串联连接。需要说明的是,在图3所示的例子中,示出了如下情况:为了进行串联连接,太阳能电池单体10a的第一线状导体20a与太阳能电池单体10b的第二线状导体20b经由导通部30电连接。关于导通部30,在后面进行叙述。
[0166] 如图5所示,在为背面电极型太阳能电池单体110a、110b的情况下,也在规定的线状导体的切断部125a、125b处切断线状导体20,由此能够将相邻的背面电极型太阳能电池单体110a、110b串联连接。需要说明的是,与双面电极型太阳能电池单体10不同,在为背面电极型太阳能电池单体110a、110b的情况下,无需形成导通部30。
[0167] 在本发明的太阳能电池模块的制造方法中,连续的线状导体20的电切断可以使用用于将线状导体20的一部分去除的物理或化学的切断方法。作为物理或化学的切断方法,例如可以使用基于旋转刀(例如覆盖有金刚石粉的旋转刀)进行的机械切断、基于激光进行的切断、剪切、熔断以及升华等。基于激光进行的切断能够通过基于编程进行的计算机控制来比较自由地设定切断部位,因此能够优选适用。另外,可以代替去除线状导体20的一部分而使线状导体20的一部分不导电化来进行电切断。构成线状导体20的金属的不导电化可以通过如下方式来进行:通过金属的化等而使金属变化为绝缘体。
[0168] 如以上所说明的那样,根据使用规定的连续的线状导体20来形成多个太阳能电池单体的串联连接这样的本发明的制造方法,可以不将线状导体20配置为从太阳能电池单体的一方的表面回绕到另一方的表面,因此能够以高的生产率制造太阳能电池模块。
[0169] 接着,参照图1~3(关于双面电极型太阳能电池单体的俯视图参照图6以及图7),来更具体地说明将本发明的太阳能电池模块的制造方法适用于双面电极型太阳能电池模块的制造的方案。
[0170] 在本方案中,多个太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极14、15,并且在第二主面具有第二极性的电极16、17。第一主面是表面或背面,第二主面是其相反侧的表面。在本方案的说明中,说明第一主面为表面(光入射侧表面)的情况。另外,在第一极性的电极14、15为正电极的情况下,第二极性的电极16、17为负电极。另外,在第一极性的电极14、15为负电极的情况下,第二极性的电极16、17为正电极。在本方案的说明中,说明第一极性的电极14、15为负电极且第二极性的电极16、17为正电极的情况。
[0171] 需要说明的是,第一主面上的第一极性的电极14、15是指光入射侧表面的表面电极(表面汇流条电极14和/或光入射侧指状电极15)。另外,第二主面上的第二极性的电极16、17基本上为背面的背面汇流条电极16,但有时包括背面整面电极17。
[0172] 如图1所示,在本方案的线状导体连接工序中,由至少一个连续的第一线状导体20a将多个太阳能电池单体的第一主面(表面)的第一极性的电极14、15(负电极)电连接。另外,由至少一个连续的第二线状导体20b将多个太阳能电池单体的第二主面(背面)的第二极性的电极16、17(正电极)电连接。
[0173] 如图1以及图2所示,在本方案中,在线状导体连接工序中,在将相邻的太阳能电池单体10a、10b串联地电连接时,首先由线状导体20a将相邻的太阳能电池单体10a、10b的表面的汇流条电极14(参照图6)连接,由线状导体20b将背面的汇流条电极16(参照图7)连接。
[0174] 在本方案中,在形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中形成导通部30,该导通部30使将相邻的太阳能电池单体的第一极性的电极14、15(负电极)间连结的第一线状导体20a与将相邻的太阳能电池单体的第二极性的电极16、17(正电极)间连结的第二线状导体20b在相邻的太阳能电池单体间电导通。如图2所示,在导通部30处,第一线状导体20a与第二线状导体20b短路
[0175] 在本方案中,就在第一线状导体20a以及第二线状导体20b形成相邻的太阳能电池单体间的导通部30的方法而言,优选从线状导体20间的压接、熔敷、覆盖于线状导体20表面的低熔点金属层的熔融、焊料层的熔融一体化、导线的插入、基于供给焊膏而实现的焊料的熔融、以及基于导电性膏剂的涂布而实现的粘接中选择出的一种或它们的组合来进行。
[0176] 为了形成导通部30,可以使用金属线作为导通部30。即,可以是,金属线以与第一线状导体20b以及第二线状导体20b正交的方式插入配置,并将金属线与第一线状导体20a以及第二线状导体20b电连接,由此来形成导通部30。金属线的直径没有特别限制,但从能够在连接时减少对太阳能电池单体的应力的角度出发,优选金属线的直径比太阳能电池单体的厚度大。
[0177] 对于导通部30的形成,可以通过如下方式形成:不如上所述那样插入金属线等,而对第一线状导体20a以及第二线状导体20b彼此仅进行压接变形焊接。另外,也可以利用在第一线状导体20a以及第二线状导体20b上形成焊料覆盖层并基于焊料覆盖层进行熔敷的方法、涂布导电性粘接剂的方法等。
[0178] 在本方案中,在形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中,在导通部30与一组相邻的太阳能电池单体中的一方的太阳能电池单体(例如太阳能电池单体10a)的第一极性的电极14、15(负电极)之间(切断部25a),将第一线状导体20a电切断。另外,在导通部30与一组相邻的太阳能电池单体中的另一方的太阳能电池单体(太阳能电池单体10b)的第二极性的电极16、17(正电极)之间(切断部25b),将第二线状导体20b电切断。因此,如图3所示,切断部25a与切断部25b处于隔着导通部30而点对称的位置。通过这样设置切断部25a、25b,从而太阳能电池单体10a的第一极性的电极14、15经由导通部30而与相邻的太阳能电池单体10b的第二极性的电极16、17电连接。这样一来,能够将相邻的太阳能电池单体10a、
10b串联连接。
[0179] 需要说明的是,在本方案中,一组相邻的太阳能电池单体之间的距离优选为1~10mm,更优选为2~10mm。这是因为,在太阳能电池单体之间需要形成导通部30,因此需要规定距离。
[0180] 另外,在本方案中,第一线状导体20a优选在与另一方的太阳能电池单体(太阳能电池单体10b)的端部相距d(mm)的位置被切断。在此,d满足0≤d<10t的关系,t(mm)是包含电极在内的太阳能电池单体的厚度。通过d为规定范围,能够防止第一线状导体20a的切断的部分到达配置于背面的第二线状导体20b而产生的短路。需要说明的是,根据同样的理由,第二线状导体20b也优选在与端部相距规定的d(mm)的位置被切断。
[0181] 需要说明的是,在上述的本方案的太阳能电池模块的制造方法中,形成导通部30的步骤与在规定位置将第一以及第二线状导体20b电切断的步骤也可以是相反的顺序。另外,在规定位置将第一线状导体20a以及第二线状导体20b电切断的步骤可以在刚将第一线状导体20a以及第二线状导体20b连接于相邻的两个太阳能电池单体之间之后进行。另外,在规定位置将第一线状导体20a以及第二线状导体20b电切断的步骤也可以在将第一线状导体20a以及第二线状导体20b连接于三个以上的规定数量的太阳能电池单体(例如与一个组列对应的单体数、或与一个模块对应的单体数)的全部之后进行。
[0182] 如上所述,在本发明的本方案的太阳能电池模块的制造方法中,利用线状导体20将相邻的太阳能电池单体的同极电极间连接,然后在规定位置切断而形成串联连接,由此能够形成组列。在本发明的太阳能电池模块的制造方法中,也可以是,将第一线状导体20a以及第二线状导体20b统一连接于一列的组列的双面电极型太阳能电池单体10,然后切断规定部分来形成组列。因此,本发明的太阳能电池模块的制造方法是生产率高的制造方法。
[0183] 以上,本发明的太阳能电池模块的制造方法与以往方法相比具有以下的优点。
[0184] (1)布线材料(线状导体20)的切断在太阳能电池单体与布线材料的连接后进行,因此布线材料与电极之间的位置偏移少。
[0185] (2)能够在将多个布线材料固定于太阳能电池单体后切断布线材料,因此容易应对基于布线材料布线的布线数量的增加、以及布线材料的细线化。
[0186] (3)不需要用于将多个布线材料临时固定的片材,不产生废料。
[0187] 接着,更具体地说明将本发明的太阳能电池模块的制造方法适用于背面电极型太阳能电池模块的制造的方案。
[0188] 在本方案中,多个太阳能电池单体在第二主面一并具有第一极性的电极114以及第二极性的电极这两种极性的电极。在本方案中使用的是背面电极型太阳能电池单体110的情况下,第二主面为背面。另外,在第一极性的电极114为正电极的情况下,第二极性的电极116为负电极。另外,在第一极性的电极114为负电极的情况下,第二极性的电极116为正电极。在本方案的说明中,说明第一极性的电极114为负电极且第二极性的电极116为正电极的情况。
[0189] 如图4所示,在配置本方案的多个太阳能电池单体的工序中,以使第一极性的电极114(负电极)以及第二极性的电极116(正电极)的长度方向为与配置多个太阳能电池单体的方向相同的方向的方式,配置多个太阳能电池单体。如图4所示,以使多个太阳能电池单体的电极图案成为相同朝向的方式,将多个太阳能电池单体配置成一列。
[0190] 如图4所示,在本方案的线状导体连接工序中,在多个太阳能电池单体的各自中,通过至少一个连续的线状导体20沿着第一极性的电极114以及第二极性的电极116的长度方向进行电连接。图4所示的连续的线状导体20与一个太阳能电池单体110a的第一极性的电极114以及第二极性的电极116这两方连接。同样地,在太阳能电池单体110b中,线状导体20也与第一极性的电极114以及第二极性的电极116这两方连接。
[0191] 需要说明的是,在图4中,线状导体20c仅与第一极性的电极114连接。因此,线状导体20c与上述的线状导体20不同。其中,线状导体20c以与第一极性的电极114重叠的方式与该电极114连接,因此通过存在线状导体20c,能够使第一极性的电极114的电阻实质上降低。
[0192] 如图4所示,在本方案中,在形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中,将相邻的太阳能电池单体之间的连续的线状导体20中的、连续地连接一方的太阳能电池单体的一极性的电极与另一方的太阳能电池单体的另一极性的电极的线状导体20以外的线状导体20电切断。即,在本方案的本工序中,在相邻的太阳能电池单体之间切断相邻的太阳能电池单体之间的连续的线状导体20中的将同种电极连接的线状导体20c(切断部125b)。切断部125b是太阳能电池单体间的切断部。
[0193] 另外,如图4所示,在本方案中,在形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中,在多个太阳能电池单体的各自中,将一极性的电极与另一极性的电极之间的连续的线状导体20电切断。在图4中,在太阳能电池单体110a、110b的各自中用黑的部分(切断部125a)表示该切断部。切断部125a是太阳能电池单体内的一极性的电极与另一极性的电极之间的切断部。
[0194] 通过如以上那样形成线状导体20的切断部125a以及线状导体20c的切断部125b,能够将相邻的太阳能电池单体110a、110b串联连接。
[0195] 在本发明的本方案的太阳能电池模块的制造方法中,能够将线状导体20统一地连接于一列的组列的背面电极型太阳能电池单体110,然后切断规定部分而形成组列。因此,本发明的太阳能电池模块的制造方法是生产率高的制造方法。
[0196] 接着,说明本发明的太阳能电池模块的制造方法的优选的方案。
[0197] 在本方案的太阳能电池模块的制造方法中,配置多个太阳能电池单体的工序包括在大致同一平面上配置一个模块中的多个太阳能电池单体、以及配置用于形成平行配置的多个组列的太阳能电池单体。需要说明的是,组列是指在太阳能电池模块内串联连接为一列的规定数量的多个太阳能电池单体。
[0198] 在本方案的太阳能电池模块的制造方法中,在形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中,以使形成组列的全部的相邻的太阳能电池单体的电极成为串联连接的方式,形成相邻的太阳能电池单体的电连接。通过本方案的太阳能电池模块的制造方法中的生产率高的布线方法,能够形成太阳能电池模块的组列。
[0199] 接着,说明本发明的太阳能电池模块的制造方法的更优选的方案。
[0200] 在本方案的太阳能电池模块的制造方法中,以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列。并且,在本方案中,通过将组列的端部与相邻的一方的组列的端部电连接,能够将太阳能电池模块所包含的多个组列串联连接。
[0201] 根据本方案,由于以使相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,因此通过将相邻的组列的端部电连接,能够将相邻的组列串联连接。其结果是,能够通过简便的方法将太阳能电池模块内的组列串联连接。因此,通过本方案的太阳能电池模块的制造方法中的生产率高的布线方法,能够形成太阳能电池模块的组列。
[0202] 接着,说明本发明的太阳能电池模块的制造方法的进一步优选的方案。
[0203] 在本发明的本方案中,在作为一个模块而排列的规定数量的组列中,将与组列中的相同序号对应的太阳能电池单体(与组列数相同数量的单体)设为一行,依次一行一行地进行如下工序,所述工序是按行地进行太阳能电池单体的电极与线状导体20的连接、基于与线状导体20正交的线材实现的导通部30的形成、以及线状导体20的切断的工序,从而将一个模块中的太阳能电池单体整体串联连接。根据本方案,能够将一个模块中的与组列的列数对应的数量的太阳能电池单体设为一行,依次一行一行地利用线状导体20来对太阳能电池单体进行布线。因此,能够以高生产率进行太阳能电池模块的制造。
[0204] 在本方案中,通过间歇性地反复进行如下动作,也能够更高效地形成太阳能电池模块,所述动作是统一地形成与太阳能电池模块的线状导体20(纵向)成直角的方向、即横向的一列的太阳能电池单体的电连接的动作。此时,可以为了形成导通部30而将棒状的带(线材)搭设于统一处理的多个太阳能电池模块来形成与线状导体20的电连接。在该情况下,需要在组列间切断作为导通部30的棒状的带。需要说明的是,在将组列以极性处于相同方向的方式并联连接的情况下,在搭设棒状的带来形成导通部30时,无需在组列间切断导通部30。
[0205] 接着,说明本发明的太阳能电池模块。本发明的太阳能电池模块是具有双面电极型太阳能电池单体10的太阳能电池模块。
[0206] 本发明是包括由线状导体20电连接的多个太阳能电池单体的太阳能电池模块。对于本发明的太阳能电池模块,太阳能电池模块至少具有一个组列。组列具有彼此相邻且串联连接为一列的规定数量的多个太阳能电池单体。
[0207] 如在使用上述的本发明的双面电极型太阳能电池的方案的太阳能电池模块的制造方法中所说明的那样,本发明的太阳能电池模块所使用的太阳能电池单体在第一主面具有第一极性的电极14、15,并且在第二主面具有第二极性的电极16、17(参照图6以及图7)。另外,第一线状导体20a与太阳能电池单体的第一主面的第一极性的电极14、15电连接,第二线状导体20b与太阳能电池单体的第二主面的第二极性的电极16、17电连接(参照图3、图
6以及图7)。
[0208] 如图3所示,在本方案的太阳能电池模块中,在一组相邻的太阳能电池单体中,一方的太阳能电池单体的第一线状导体20a与另一方的太阳能电池单体的第二线状导体20b通过导通部30而电连接。
[0209] 另外,如图3所示,在本方案的太阳能电池模块中,第一线状导体20a在导通部30与一组相邻的太阳能电池中的一方的太阳能电池单体的第一极性的电极14、15之间被电切断(切断部25a)。另外,第二线状导体20b在导通部30与一组相邻的太阳能电池中的另一方的太阳能电池单体的第二极性的电极116、117之间被电切断(切断部25b)。
[0210] 具有以上结构的本方案的太阳能电池模块能够通过生产率高的本发明的太阳能电池模块的制造方法来制造。因此,本方案的太阳能电池模块是能够以高生产率制造的太阳能电池模块。
[0211] 在本方案的太阳能电池模块中,优选的是,以相邻的组列在连接方向上具有彼此相反的极性的方式配置多个组列,通过将组列的端部与相邻的一方的组列的端部电连接,从而太阳能电池模块所包含的多个组列串联连接。这样的太阳能电池模块能够以更高的生产率制造。
[0212] 本发明的太阳能电池模块能够使用以下所述的布线材料连接装置来将布线材料(线状导体20)连接于电极。
[0213] 本布线材料连接装置(以下仅称作连接装置)可以包括(1)布线材料(线状导体20)的供给部、(2)单体供给部、(3)单体的电极与布线材料的组合-接合部、(4)单体间导通部形成部、以及(5)布线切断部。另外,连接装置还可以根据需要而包括(6)清洗部-干燥部。
[0214] 以下,更详细地说明连接装置的各部分。
[0215] (1)布线材料(线状导体20)的供给部中,由用于利用多个线状导体20组将单体间相连的纵线状导体辊组来构成单体表面电极用线状导体辊组和背面电极线状导体辊组。另外,在为了使两表面的线状导体组间短路以形成导通部30而使用横线材的情况下,附加横线材供给辊。
[0216] (2)从单体供给部将收纳于盒体内的电极形成完毕单体一张一张地间歇性地向下一工序供给。
[0217] (3)单体的电极与布线材料的组合-接合部包括两根压接辊,起到将(1)从布线材料(线状导体20)的供给部供给的多个线状导体20组与(2)从单体供给部供给的单体的位置在该辊间对准的作用。在本装置中,线状导体20在该阶段成为将相邻单体间的表面电极彼此或背面电极彼此连接的状态。
[0218] (4)单体间导通部形成部用于形成短路部分(导通部30),该短路部分用于在单体与单体之间形成串联连接所需的电流路径,利用导通部30而使配置于表面电极上的线状导体20与配置于背面电极上的线状导体20之间短路。对于导通部30的形成,存在向两线状导体20之间插入横线材并进行点焊或加压熔敷的方法、涂布焊膏、粘接剂的方法等。
[0219] (5)布线切断部是用于经由(4)由单体间导通部形成部形成的导通部30而从表面电极侧向背面电极侧形成电流路径的线状导体20的切断部25。线状导体20的切断在相对于导通部30大致点对称的位置进行。通过该切断,从而使电流路径仅经由导通部30而形成,相邻的各单体串联连接。线状导体20的切断方法可以采用利用涂覆了金刚石粉的旋转刀进行切断的方法、利用激光进行切断的方法(YAG激光、皮秒激光等)、以及利用剪刀那样的剪切的方法等。
[0220] (6)在清洗部-干燥部,进行因切断而形成的切屑的排出以及焊剂的清洗。
[0221] 如上所述,通过使用玻璃板以及封装件等来对将多个太阳能电池单体适当串联和/或并联连接而成的构件进行封装,能够得到具有耐环境性的太阳能电池模块(太阳能电池板)。使用玻璃板以及封装件等来对电连接的太阳能电池单体进行封装的技术是公知的。
[0222] 接着,使用图15~图21来说明本发明的太阳能电池模块的制造方法的另一方案。在图15~图21所示的方案中,能够通过生产率高的布线方法来制造双面电极型太阳能电池模块。
[0223] 图15示出了对于本方案的太阳能电池模块的制造方法优选的光入射侧表面的电极形状。图15所示的太阳能电池的光入射侧表面的电极是配置指状电极15的形状。图16示出了对于本方案的太阳能电池模块的制造方法优选的背面的电极形状。图16所示的太阳能电池的光入射侧表面的电极形成为配置背面整面电极17以及背面可软钎焊区域18的形状。背面可软钎焊区域18是具有与背面汇流条电极16同样的功能的电极。需要说明的是,指状电极15以及背面可软钎焊区域18形成为从太阳能电池的一端向另一端呈直线状延伸的形状。另外,指状电极15以及背面可软钎焊区域18以它们的长度方向彼此正交的方式配置。在指状电极15以及背面可软钎焊区域18连接有第一线状导体20a以及第二线状导体20b。
[0224] 图17以及图18示出本方案的太阳能电池模块的制造方法的线状导体连接工序。在本方案中,线状导体连接工序利用至少一个连续的线状导体将多个太阳能电池单体中的相邻的两个太阳能电池单体的不同的主面的电极电连接。即,如图17以及图18所示,第一线状导体20a从太阳能电池单体10d的光入射侧表面向相邻的太阳能电池单体10a的背面电连接,进而与相邻的太阳能电池单体10b的表面电连接。第二线状导体20b配置为与和第一线状导体20a不同的主面连接。即,如图17以及图18所示,相邻的两个太阳能电池单体(例如太阳能电池单体10a、10b)通过如下第一线状导体20a电连接,该第一线状导体20a将一方的太阳能电池单体10a的第一极性的电极(在图17以及图18的情况下为背面电极)与另一方的太阳能电池单体10b的第二极性的电极(在图17以及图18的情况下为表面电极)连结。另外,相邻的两个太阳能电池单体通过如下的第二线状导体电连接,该第二线状导体将一方的太阳能电池单体10a的第二极性的电极(在图17以及图18的情况下为表面电极)与另一方的太阳能电池单体10b的第一极性的电极(在图17以及图18的情况下为背面电极)连结。
[0225] 接着,在本方案的太阳能电池模块的制造方法中,在形成相邻的太阳能电池单体的电连接的工序中,以相邻的太阳能电池单体的电极成为串联连接的方式,将连续的线状导体在规定位置电切断。具体而言,如图19所示,将第一线状导体20a在相邻的两个太阳能电池单体10a、10b之间电切断。另外,将第二线状导体20b在相邻的两个太阳能电池单体10a、10b与太阳能电池单体10c、10d之间电切断,所述太阳能电池单体10c、10d是与相邻的两个太阳能电池单体10a、10b相邻的另外的太阳能电池单体。即,第二线状导体20b在太阳能电池单体10a与太阳能电池单体10d之间被电切断,并且在太阳能电池单体10b与太阳能电池单体10c之间被电切断。其结果是,太阳能电池单体10d、10a、10b以及10c串联连接。
[0226] 使用图20~图24来更具体地说明本方案的太阳能电池模块的制造方法。
[0227] 如图20所示,准备多个第一线状导体20a以及多个第二线状导体20b。需要说明的是,第一线状导体20a以及第二线状导体20b可以是同一材料。
[0228] 接着,如图21所示,使用规定夹具将多个第一线状导体20a以及多个第二线状导体20b以彼此不同的方式上下拉拽,在从侧面观察时,在多个第一线状导体20a与第二线状导体20b之间形成能够插入双面电极型太阳能电池单体10的空间。
[0229] 接着,如图22所示,向第一线状导体20a与第二线状导体20b之间插入双面电极型太阳能电池单体10。在该情况下,以双面电极型太阳能电池单体10的第一主面(例如光入射侧表面)朝向大致同一方向的方式配置多个太阳能电池单体。
[0230] 接着,如图23所示,使第一线状导体20a以及第二线状导体20b与双面电极型太阳能电池单体10接触,使第一线状导体20a以及第二线状导体20b与双面电极型太阳能电池单体10电连接。第一线状导体20a以及第二线状导体20b与双面电极型太阳能电池单体10的指状电极15以及背面可软钎焊区域18电连接。
[0231] 接着,如图24所示,以使相邻的太阳能电池单体的电极串联连接的方式,将第一线状导体20a以及第二线状导体20b在规定位置电切断。电切断的方法可以使用上述的方法。
[0232] 采用以上所述的制造方法,也能够将相邻的太阳能电池单体串联连接以制造太阳能电池模块。
[0233] 实施例
[0234] 更具体而言,利用参照了图14的本实施例来说明本发明的太阳能电池模块的制造方法。
[0235] 在本实施例中,说明使用如下结晶系硅太阳能电池单体(BSF单体)进行的组列的形成,该结晶系硅太阳能电池单体使用了p型多结晶基板或单结晶硅基板。
[0236] A:单体基板收纳器
[0237] 在单体基板收纳器中收纳有已在表面以及背面形成了电极的结晶系硅太阳能电池单体。
[0238] 结晶系硅太阳能电池单体的制造可以通过如下方式来进行。首先,除去损伤层,在形成有纹理结构的p型结晶系硅基板形成基于磷扩散工艺得到的n型硅的发射极层。接着,在发射极层的表面形成基于CVD法得到的SiN:H的钝化膜。接着,在背面进行背面电极用的导电性膏剂(基于膏剂得到的背面整面电极以及基于银膏剂得到的背面汇流条电极)的网版印刷、干燥,在表面进行表面(光入射侧)电极用的导电性膏剂(银膏剂)的网版印刷、干燥。通过在大气中对背面以及表面的导电性膏剂同时进行烧成来形成背面电极以及表面电极。另外,该太阳能电池单体在背面侧具有BSF(Back surface Field:背面场)。
[0239] 在太阳能电池单体的电极结构中,表面电极使用了由基于银膏剂得到的宽度平均为70μm的82根指状电极15和宽度1.5mm×长度154mm的大小的三根汇流条电极16构成的电极图案。背面电极中,宽度2mm×长度154mm的基于银膏剂得到的三根汇流条电极沿着与表面的指状电极15的长边方向垂直的方向形成,基于铝膏剂得到的电极以与三根汇流条电极电连接的方式形成在大致背面整面上。为了形成这些表面电极以及背面电极,在表面印刷了规定电极图案的银膏剂,在背面印刷了汇流条电极的图案的银膏剂,而且印刷了背面整面电极用的铝膏剂。在将所印刷的银膏剂以及铝膏剂干燥后,以大气中峰值为温度800℃、烧成炉的进-出时间为1分钟对表面电极以及背面电极同时进行烧成而形成了表面电极以及背面电极。以上所说明的电极结构是当前最普及的电极结构。然而,本发明也能够适用于使用其他电极结构的太阳能电池单体的情况。例如,在表面电极不存在汇流条电极的部分而仅存在指状电极的太阳能电池单体的情况、以及背面的汇流条电极的长边方向与表面的指状电极的长边方向一致的电极结构的太阳能电池单体的情况下(在该情况下,线状导体20与表面的指状电极以及背面的汇流条电极垂直地配置),也能够适用本发明。
[0240] 太阳能电池单体的尺寸为156mm×156mm×0.18mm。盒体能够收容例如20张单体。表面的指状电极15以与纵线材组(线状导体20)正交的方式设置于盒体内。
[0241] B:纵线材(线状导体20)供给辊
[0242] 纵线材(线状导体20)供给辊收容有表面电极用的15卷直径为0.3mm的焊料的铜线材,且收容有背面电极用的15卷直径为0.3mm的镀焊料的铜线材。
[0243] C:焊膏涂布装置
[0244] 作为焊膏,利用丁基卡必醇对市售的焊膏(千住金属公司制钎料膏(L23-BLT5-T7F(Sn:42重量份、Ag:1重量份、Bi:57重量份))进行稀释、调节粘度来使用。向与纵线材(线状导体20)的单体粘接的面涂布焊膏。
[0245] D:临时压接辊
[0246] 临时压接辊是用于使表面用线材(线状导体20)和背面用线材(线状导体20)交替地夹持导通线材(用于形成导通部30)以及太阳能电池单体并进行临时压接的辊。
[0247] E:横导通线材供给辊
[0248] 横导通线材供给辊供给用于使表面用线材与背面用线材在单体间导通(形成导通部30)的导线(横线材)。使用了线径0.3mm的线材。需要说明的是,线径0.3mm比太阳能电池单体的厚度0.18mm厚。
[0249] F:焊料熔融加热器
[0250] 焊料熔融加热器用于对单体的表面电极及背面电极、表面用线材(线状导体20)及背面用线材(线状导体20)、以及横导通线材进行软钎焊。
[0251] G:厚度调整压力机
[0252] 厚度调整压力机在单体间将软钎焊后的两线材(线状导体20)和横导通线材压扁来调节导通部30的厚度。
[0253] H:线材切断机
[0254] 线材切断机在相对于导通部30点对称的位置将两线材(线状导体20)切断,从而形成使相邻的太阳能电池串联连接的电流路径。对于切断,以由G厚度调整压力机调节后的压力面为基准面滑动并进行切断。
[0255] I:清洗机
[0256] 清洗机通过清洗来进行切屑的排除、并且进行残留焊剂的清洗。
[0257] J:干燥机
[0258] 进行清洗机的清洗后的干燥。
[0259] 使上述的装置间歇动作,形成10张基于单体结构的组列。
[0260] <太阳能电池单体与线材(线状导体20)的接合>
[0261] 对于太阳能电池单体与粘接于表面电极以及背面电极的线材(线状导体20)组的接合,首先,在向线材涂布焊膏后使其与单体的表面以及背面接触,将焊膏用于临时固定用的粘接。在该情况下,焊料因熔融时的表面张力而仅涂布于预先形成的银电极(表面电极以及背面电极)的表面上,因此无需担心增大光面积因而方便。另外,也成为减少对基板产生的压力的缓冲材料。
[0262] <单体间的表背线材短路>
[0263] 在本实施例中,使用横线材来形成表面线材(线状导体20)和背面线材(线状导体20)的导通部30。横线材的直径比硅太阳能电池的厚度厚(直径0.3mm),认为能够减少压接时对基板产生的压力。
[0264] <线材(线状导体20)的切断>
[0265] 单体间的软钎焊于表面电极以及背面电极的线材的间隔取决于单体的厚度(在本实施例中为0.18mm),但两个线材接近而要求切断具有精度。在本实施例中,使横线材的线径为太阳能电池单体的厚度以上的厚度,并对表背线材(线状导体20)与横线材的交叉部分进行加压,从而将厚度调节为固定。并且,以该固定的厚度为基准而确定了切断深度。并且,使刀沿着与纸面垂直的方向移动而进行了表面15根、背面15根的线材的切断。
[0266] 除此之外,还进行了利用YAG激光对重叠后的线材进行切断的实验。所使用的YAG装置的切断条件以反复频率:20KHz、输出:3W、加工速度:10mm/分钟的条件来进行。通过该切断而能够以宽度0.05mm对直径0.3mm的线材进行了切断。虽然因该切断而在下部的线材上稍微带有损伤,但确认到了能够在电气方面没有问题的状况下进行切断。
[0267] 基于激光进行的切断加工能够对切断部位进行程序控制,因此能够更自由地选择切断部位,利用范围广。除此以外,还能够利用基于皮秒激光进行的切断方法,能够得到排除热损伤、减轻喷溅等更理想的结果。另外,也可以利用剪刀那样的不容易因剪切而带来切屑的机械切断。
[0268] 单体间的线材切断部位优选在接近单体端部的部分切断。其理由在于,即使切断后的线材上下接触,短路的危险性也小。
[0269] <从组列形成到模块统一形成>
[0270] 在本实施例中,说明了形成将10张单体串联连接为一列而成的组列的情况,但也可以应用该技术来形成一个模块(例如6组列×10张/组列)的单体的串联连接。在该情况下,可以对6列单体统一布线,间歇性地反复进行该动作10次,从而形成6×10单体的矩阵。
[0271] 附图标记说明
[0272] 10 双面电极型太阳能电池单体
[0273] 12 结晶系硅基板
[0274] 14 表面汇流条电极(第一极性的电极)
[0275] 15 指状电极(第一极性的电极)
[0276] 16 背面汇流条电极(第二极性的电极)
[0277] 17 背面整面电极(第二极性的电极)
[0278] 18 背面可软钎焊区域
[0279] 20 线状导体
[0280] 20a 第一线状导体
[0281] 20b 第二线状导体
[0282] 20c 线状导体
[0283] 25 线状导体的切断部
[0284] 25a 第一线状导体的切断部
[0285] 25b 第二线状导体的切断部
[0286] 27 线状导体保持用夹具
[0287] 30 导通部
[0288] 42 防反射膜
[0289] 43 杂质扩散层(p型杂质扩散层)
[0290] 44 杂质扩散层(n型杂质扩散层)
[0291] 110 背面电极型太阳能电池单体
[0292] 112 结晶系硅基板
[0293] 114 第一极性的电极
[0294] 116 第二极性的电极
[0295] 125a 线状导体的切断部
[0296] 125b 线状导体的切断部
[0297] d 从太阳能电池单体的端部到第一线状导体的切断部为止的距离(mm)[0298] t 太阳能电池单体的厚度(mm)
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