【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールに関し、特に太陽電池素子の充填率を改善できる太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため複数の太陽電池素子を接続して透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）などを主成分とする充填材で封入して太陽電池モジュールを作成することが通常行われている。
【０００３】
図５は接続された２つの太陽電池素子を受光面側からみた図である。図５において、１、２は太陽電池素子、３、４はバスバー電極、５、６は接続タブ、７はフィンガ電極、８は太陽電池素子１、２の間隔を示す。
【０００４】
太陽電池素子１と太陽電池素子２は、例えば厚み０．３〜０．４ｍｍ程度、大きさ１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られている。その両面に設けられる電極は銀ペーストを用いたスクリーンプリント法などで形成され、電極部の保護と接続タブを取り付けやすくするために、電極表面はほぼ全面にわたってハンダコートされる。
【０００５】
また、電極は受光面側、非受光面側ともバスバー電極とフィンガ電極がある。フィンガ電極７は幅０．２ｍｍ程度であり、光生成キャリヤを収集するために太陽電池素子の辺に平行に多数本形成される。また、バスバー電極３、４は収集されたキャリヤを集電し、接続タブを取り付けるために幅２ｍｍ程度で、フィンガ電極７と垂直に交わるように２〜３本形成される。
【０００６】
太陽電池素子１、２同士を直列接続するときは、図５のように太陽電池素子１の受光面側バスバー電極３、４に取り付けた接続タブ５、６を隣り合う太陽電池素子２の非受光面側のバスバー電極（不図示）に接続することにより行う。この接続タブ５、６の取り付けは、各バスバー電極３、４表面のハンダと接続タブ５、６表面のハンダを加熱して溶融させることにより行う（特許文献１参照）。このとき太陽電池素子１、２の間隔８は通常２〜５ｍｍ程度あけている
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３１２８２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の太陽電池モジュールでは、太陽電池素子１、２の間隔８が２〜５ｍｍ程度あいているため、太陽電池モジュール全体でみると太陽電池素子１、２の間の余白部分のためにその充填率は下がり、発電効率は低下する。
【０００９】
これを避けるためには太陽電池素子１、２の間隔８を小さくすればよいが、太陽電池素子１、２の間隔８を小さくすると接続タブ５、６が接している太陽電池素子１、２の端部に力がかかり、太陽電池素子１、２の端部が割れたり、この部分からクラックが発生することがあり、太陽電池素子１、２の間隔８を小さくすることができないという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は太陽電池素子に割れやクラックを発生させることなく、太陽電池素子同士の間隔を小さくして太陽電池モジュールの太陽電池素子の充填率を上げて発電効率を向上させた太陽電池モジュールを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る太陽電池モジュールでは、接続タブで電気的に接続された複数の太陽電池素子を透光性基板と非受光面シートとの間に配設した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブが接する前記太陽電池素子の外周部に切欠部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を用いて説明する。
図１は本発明に係る太陽電池素子の一例を受光面側からみた図である。図１において、１１は太陽電池素子、１２と１３はバスバー電極、１４はフィンガ電極、１５は接続タブ、１６、１７は太陽電池素子の外周部に設けられた切欠部を示す。
【００１３】
太陽電池素子１１は、例えば厚み０．３〜０．４ｍｍ程度、大きさ１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られている。フィンガ電極１４は、幅０．２ｍｍ程度で、光生成キャリヤを収集するために太陽電池素子１１の辺に平行に多数本形成される。バスバー電極１２、１３は収集されたキャリヤを集電するためにフィンガ電極１４と垂直に交わるように２〜３本形成され、接続タブを取り付けるために幅２ｍｍ程度に形成される。また、バスバー電極１２、１３、フィンガ電極１４とも銀ペーストを用いたスクリーンプリント法などで形成され、電極部の保護と接続タブを取り付けやすくするために、電極表面はほぼ全面にわたってハンダコートされる。
【００１４】
接続タブ１５はその表面全面に２０〜７０μｍ程度のハンダをコートした厚さ１００〜３００μｍ程度の銅箔を用いる。また、その幅はそれ自身により太陽電池素子の受光面に影を作らないように、バスバー電極１２の幅と同じかそれ以下にする。例えば一般的な１５０ｍｍ角の多結晶シリコン太陽電池素子の場合、接続タブ１５の幅は１〜３ｍｍ程度である。また、接続タブ１５の長さは太陽電池素子の抵抗成分を少なくするため、バスバー電極１２のほぼ全てに重なるようにする。
【００１５】
太陽電池素子１１の外周部の接続タブ１５が太陽電池素子の外周部と接する部分には切欠部１６、１７が設けられる。この切欠部１６、１７の幅は接続タブ１５よりやや大きめにするのが望ましく、またその奥行きは接続タブの厚みの１０〜１５倍程度が望ましい。例えば接続タブの幅が２ｍｍ、厚みが２００μｍであれば、幅は２．５〜３．５ｍｍ程度、奥行きは２〜３ｍｍ程度が最適である。
【００１６】
このように太陽電池素子１１の外周部に切欠部１６、１７を設けることにより、この部分で接続タブ１５を上下方向に曲げることができ、接続タブ１５が接している太陽電池素子１１の端部に力がかかることがなく、よって太陽電池素子１１の端部が割れたり、この部分からクラックが発生することがない。これにより太陽電池素子１１の間隔を小さくすることができ、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子１１の充填率を上げることができ、ひいては太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
【００１７】
このような外周部に切欠部１６、１７を設けた太陽電池素子１１は次のようにして形成することができる。
【００１８】
図２は太陽電池素子を形成する多結晶シリコン基板を切り出す前のシリコンブロックの所定の位置に溝を掘った状態を示す図であり、１８はシリコンブロック、１９は溝を示す。原料シリコンを鋳造炉に入れて溶融して鋳型に注ぎ入れて冷却して多結晶シリコンのインゴットを作製する。このインゴットからその端面を太陽電池素子の大きさに合わせたブロック１８を切り出す。太陽電池素子にしたときに切欠部１６、１７を設ける位置に溝１９を形成する。
【００１９】
シリコンブロック１８に形成する溝１９の大きさは、太陽電池素子にしたときの切欠部１６、１７の大きさに合わせる。この溝１９は砥石（ブレード）を高速回転させたダイサーと呼ばれる装置等で作製することができる。さらにこの溝１９を掘ったシリコンブロック１８をマルチワイヤーソーなどで３００〜４００μｍの厚みにスライスする。このようにして作製した切欠部１６、１７を設けた多結晶シリコン基板を用いて通常の太陽電池素子の製造工程で太陽電池素子を形成する。
【００２０】
図３は本発明の他の実施形態を示す図であり、非受光面側の電極（不図示）に接続される接続タブ２１が太陽電池素子２０の外周部と接する部分に切欠部２２、２３を設けたものである。この切欠部２２、２３の幅は接続タブよりやや大きめにするのが望ましく、またその奥行きは接続タブの厚みの１０〜１５倍程度が望ましい。
【００２１】
また、図４に示す実施形態では、受光面側の電極２５、２６に接続される接続タブ２７が太陽電池素子２４の外周部と接する部分に切欠部２９、３０を設け、さらに非受光面側の電極（不図示）に接続される接続タブ２８が太陽電池素子２４の外周部と接する部分にも切欠部３１、３２を設けている。この切欠部２９、３０、３１、３２の幅は、接続タブよりやや大きめにするのが望ましく、またその奥行きは接続時に対応する切欠部（例えば切欠部３０と接続する太陽電池素子の切欠部３２に相当する部分）を合わせたものが接続タブの厚みの１０〜１５倍程度であることが望ましい。
【００２２】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールによれば、接続タブが接する太陽電池素子の外周部に切欠部を設けたことにより、隣接する太陽電池素子の間隔を小さくすることができ、もって太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の充填率を上げることができ、これにより太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールを示す図である。
【図２】本発明に係る太陽電池モジュールを製造するためのシリコンブロックを示す図である。
【図３】本発明に係る太陽電池モジュールの他の実施形態を示す図である。
【図４】本発明に係る太陽電池モジュールのその他の実施形態を示す図である。
【図５】従来の太陽電池モジュールを示す図である。
【符号の説明】
１、２、１１；太陽電池素子、３、４、１２、１３、２５、２６；バスバー電極、５、６、１５、２１、２７、２８；接続タブ、７、１４；フィンガ電極、８；太陽電池素子の間隔、１６、１７、２２、２３、２９，３０、３１、３２；太陽電池素子の外周部に設けられた切欠部、１８；シリコンブロック、１９；シリコンブロックに形成した溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module, and more particularly to a solar cell module that can improve the filling factor of a solar cell element.
[0002]
[Prior art]
Solar cell elements are often manufactured using a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. Therefore, the solar cell element is vulnerable to physical impact, and when a solar cell is installed outdoors, it is necessary to protect it from rain and the like. Further, since the electric power generated by one solar cell element is small, it is necessary to connect a plurality of solar cell elements in series and parallel so that a practical electric output can be obtained. For this reason, it is common practice to connect a plurality of solar cell elements and enclose the translucent substrate and a filler mainly composed of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) or the like to produce a solar cell module. .
[0003]
FIG. 5 is a view of two connected solar cell elements viewed from the light receiving surface side. In FIG. 5, reference numerals 1 and 2 denote solar cell elements, reference numerals 3 and 4 denote bus bar electrodes, reference numerals 5 and 6 denote connection tabs, reference numeral 7 denotes finger electrodes, and reference numeral 8 denotes an interval between the solar cell elements 1 and 2.
[0004]
The solar cell element 1 and the solar cell element 2 are made of, for example, single-crystal silicon or polycrystalline silicon having a thickness of about 0.3 to 0.4 mm and a size of about 150 mm square. The electrodes provided on both surfaces are formed by a screen printing method using silver paste or the like, and the surface of the electrodes is solder-coated over substantially the entire surface in order to protect the electrode portions and facilitate attachment of the connection tab.
[0005]
The electrodes include a bus bar electrode and a finger electrode on both the light receiving surface side and the non-light receiving surface side. The finger electrodes 7 have a width of about 0.2 mm and are formed in large numbers in parallel with the sides of the solar cell element in order to collect photogenerated carriers. Further, the bus bar electrodes 3 and 4 are formed to have a width of about 2 mm for collecting the collected carriers and attaching the connection tabs, and two or three bus bar electrodes are formed so as to intersect the finger electrodes 7 vertically.
[0006]
When the solar cell elements 1 and 2 are connected in series, the connection tabs 5 and 6 attached to the light receiving surface side bus bar electrodes 3 and 4 of the solar cell element 1 as shown in FIG. This is performed by connecting to a bus bar electrode (not shown) on the surface side. The connection tabs 5 and 6 are attached by heating and melting the solder on the surfaces of the bus bar electrodes 3 and 4 and the solder on the surfaces of the connection tabs 5 and 6 (see Patent Document 1). At this time, the prior art document information related to the invention of the present application, in which the interval 8 between the solar cell elements 1 and 2 is usually about 2 to 5 mm, is as follows.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-31820
[Problems to be solved by the invention]
In this conventional solar cell module, since the interval 8 between the solar cell elements 1 and 2 is about 2 to 5 mm, the space between the solar cell elements 1 and 2 is filled in the entire solar cell module. The rate decreases, and the power generation efficiency decreases.
[0009]
In order to avoid this, the interval 8 between the solar cell elements 1 and 2 may be reduced. However, if the interval 8 between the solar cell elements 1 and 2 is reduced, the solar cell elements 1 and 2 with which the connection tabs 5 and 6 are in contact are formed. A force is applied to the ends, and the ends of the solar cell elements 1 and 2 may be broken or cracks may be generated from these parts, and there is a problem that the interval 8 between the solar cell elements 1 and 2 cannot be reduced. Was.
[0010]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to reduce the distance between solar cell elements and to reduce the distance between the solar cell elements without causing cracks or cracks in the solar cell elements. An object of the present invention is to provide a solar cell module in which the power generation efficiency is improved by increasing the filling rate.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in a solar cell module according to the present invention, a solar cell in which a plurality of solar cell elements electrically connected by connection tabs are disposed between a light-transmitting substrate and a non-light-receiving surface sheet In the module, a cutout portion is provided in an outer peripheral portion of the solar cell element that contacts the connection tab.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a view of an example of a solar cell element according to the present invention as viewed from a light receiving surface side. In FIG. 1, 11 denotes a solar cell element, 12 and 13 denote bus bar electrodes, 14 denotes a finger electrode, 15 denotes a connection tab, and 16 and 17 denote cutouts provided on the outer peripheral portion of the solar cell element.
[0013]
The solar cell element 11 is made of, for example, single-crystal silicon or polycrystalline silicon having a thickness of about 0.3 to 0.4 mm and a size of about 150 mm square. A plurality of finger electrodes 14 having a width of about 0.2 mm are formed in parallel with the sides of the solar cell element 11 in order to collect photo-generated carriers. Two or three busbar electrodes 12 and 13 are formed so as to intersect perpendicularly with the finger electrodes 14 in order to collect the collected carriers, and have a width of about 2 mm for attaching a connection tab. Further, the busbar electrodes 12, 13 and the finger electrodes 14 are also formed by a screen printing method using silver paste or the like, and the surfaces of the electrodes are almost entirely coated with solder in order to protect the electrode portions and to easily attach the connection tabs.
[0014]
The connection tab 15 is made of a copper foil having a thickness of about 100 to 300 μm and a solder of about 20 to 70 μm coated on the entire surface. In addition, the width is set to be equal to or smaller than the width of the bus bar electrode 12 so as not to form a shadow on the light receiving surface of the solar cell element by itself. For example, in the case of a general 150 mm square polycrystalline silicon solar cell element, the width of the connection tab 15 is about 1 to 3 mm. In addition, the length of the connection tab 15 is made to substantially overlap with the bus bar electrode 12 in order to reduce the resistance component of the solar cell element.
[0015]
Notches 16 and 17 are provided at portions where the connection tab 15 on the outer peripheral portion of the solar cell element 11 contacts the outer peripheral portion of the solar cell element. It is desirable that the widths of the notches 16 and 17 be slightly larger than the connection tabs 15 and that the depth thereof be about 10 to 15 times the thickness of the connection tabs. For example, if the width of the connection tab is 2 mm and the thickness is 200 μm, the width is optimally about 2.5 to 3.5 mm and the depth is about 2 to 3 mm.
[0016]
By providing the cutouts 16 and 17 in the outer peripheral portion of the solar cell element 11 in this manner, the connection tab 15 can be bent in the vertical direction at this portion, and the end of the solar cell element 11 in contact with the connection tab 15 Therefore, no force is applied to the edge of the solar cell element 11, so that the end of the solar cell element 11 is not broken, and no crack is generated from this portion. Thereby, the interval between the solar cell elements 11 can be reduced, the filling rate of the solar cell elements 11 in the solar cell module can be increased, and the power generation efficiency of the solar cell module can be improved.
[0017]
The solar cell element 11 in which the cutouts 16 and 17 are provided in the outer peripheral portion can be formed as follows.
[0018]
FIG. 2 is a view showing a state where a groove is dug at a predetermined position of a silicon block before cutting out a polycrystalline silicon substrate for forming a solar cell element, where 18 is a silicon block and 19 is a groove. Raw silicon is put into a casting furnace, melted, poured into a mold, and cooled to produce a polycrystalline silicon ingot. From this ingot, a block 18 whose end face is adjusted to the size of the solar cell element is cut out. A groove 19 is formed at a position where the cutouts 16 and 17 are provided when the solar cell element is formed.
[0019]
The size of the groove 19 formed in the silicon block 18 is adjusted to the size of the cutouts 16 and 17 when the solar cell element is formed. The groove 19 can be produced by a device called a dicer in which a grindstone (blade) is rotated at a high speed. Further, the silicon block 18 in which the groove 19 is dug is sliced with a multi-wire saw or the like to a thickness of 300 to 400 μm. A solar cell element is formed in a normal solar cell element manufacturing process using the polycrystalline silicon substrate provided with the cutouts 16 and 17 thus manufactured.
[0020]
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the present invention, in which a connection tab 21 connected to an electrode (not shown) on the non-light-receiving surface side has cutouts 22 and 23 at a portion in contact with the outer peripheral portion of the solar cell element 20. Is provided. It is desirable that the widths of the cutouts 22 and 23 are slightly larger than the connection tabs, and that the depth thereof is preferably about 10 to 15 times the thickness of the connection tabs.
[0021]
Further, in the embodiment shown in FIG. 4, the connection tab 27 connected to the electrodes 25 and 26 on the light receiving surface side has cutouts 29 and 30 at portions where the connection tabs come into contact with the outer peripheral portion of the solar cell element 24. Notches 31 and 32 are also provided at portions where the connection tab 28 connected to the electrode (not shown) contacts the outer peripheral portion of the solar cell element 24. It is desirable that the widths of the cutouts 29, 30, 31, 32 are slightly larger than the connection tabs, and the depths of the cutouts correspond to the cutouts at the time of connection (for example, the cutouts 32 of the solar cell element connected to the cutout 30). Is preferably about 10 to 15 times the thickness of the connection tab.
[0022]
The present invention is not limited to the above embodiments, and many modifications and changes can be made within the scope of the present invention. For example, the solar cell element is not limited to a crystalline solar cell such as a single crystal or polycrystalline silicon, but can be applied to a thin film solar cell and the like.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the solar cell module of the present invention, since the notch is provided in the outer peripheral portion of the solar cell element with which the connection tab is in contact, the interval between adjacent solar cell elements can be reduced, The filling rate of the solar cell element in the solar cell module can be increased, and thereby the power generation efficiency of the solar cell module can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a solar cell module according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a silicon block for manufacturing a solar cell module according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the solar cell module according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing another embodiment of the solar cell module according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing a conventional solar cell module.
[Explanation of symbols]
1, 2, 11; solar cell elements, 3, 4, 12, 13, 25, 26; bus bar electrodes, 5, 6, 15, 21, 27, 28; connection tabs, 7, 14; finger electrodes, 8; Gaps between battery elements, 16, 17, 22, 23, 29, 30, 31, 32; cutouts provided on the outer periphery of solar cell elements; 18; silicon block; 19; grooves formed in silicon block