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JP2004281800A - Solar cell module - Google Patents

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Publication number
JP2004281800A
JP2004281800A JP2003072350A JP2003072350A JP2004281800A JP 2004281800 A JP2004281800 A JP 2004281800A JP 2003072350 A JP2003072350 A JP 2003072350A JP 2003072350 A JP2003072350 A JP 2003072350A JP 2004281800 A JP2004281800 A JP 2004281800A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connection
solar cell
cell module
connection tab
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003072350A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Tsuge
隆 柘植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2003072350A priority Critical patent/JP2004281800A/en
Priority to US10/801,987 priority patent/US20040200522A1/en
Priority to DE102004013833A priority patent/DE102004013833B4/en
Publication of JP2004281800A publication Critical patent/JP2004281800A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

【課題】太陽電池モジュール内部の電気的接続のハンダ付け状態の確認手段を提供する。
【解決手段】バスバー電極13と接続タブ15との接続、接続タブ15と横方向の接続線との接続、さらに太陽電池素子12からの出力配線と端子ボックス内のターミナルとの接続において、それぞれの接続部分に貫通穴16を設け、この貫通穴16の周辺部に形成されるハンダのフィレットの状態を目視で確認することで、ハンダ付け状態が完全で信頼性の高い太陽電池モジュールを作成する。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to provide means for confirming a soldered state of an electrical connection inside a solar cell module.
A connection between a bus bar electrode (13) and a connection tab (15), a connection between a connection tab (15) and a horizontal connection line, and a connection between an output wiring from a solar cell element (12) and a terminal in a terminal box, respectively. A through-hole 16 is provided in the connection portion, and the state of the fillet of the solder formed in the periphery of the through-hole 16 is visually checked, thereby creating a highly reliable solar cell module with a completely soldered state.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の太陽電池素子を接続タブで接続した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ため、太陽電池素子を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】
この太陽電池モジュールでは、太陽電池素子の1枚では電気出力が小さいため、通常複数の太陽電池素子を直並列に接続して太陽電池モジュールから実用的な所定の電気出力が発生するようにしている。
【0004】
図5は太陽電池モジュール内部の配線を模式的に示す図である。図5において、1は太陽電池素子、2は接続タブ、3は横方向の接続線、4は接続タブと横方向の接続線との接続部、5は太陽電池素子からの出力配線、6は端子ボックス、7は端子ボックス内のターミナルを示す。
【0005】
太陽電池素子1は上述のように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されることが多い。接続タブ2は通常ハンダコートした銅箔を所定の長さに切断して用いられる。横方向の接続線3は太陽電池モジュールの縦横の寸法に合わせるために設けられるものであり、これも通常ハンダコートした銅箔が用いられる。太陽電池素子からの出力配線5は太陽電池素子1と端子ボックス6内のターミナル7を接続するものであり、同じようにハンダコートした銅箔が用いられることが多い。端子ボックス6内のターミナル7には太陽電池素子1の出力配線5と外部回路のケーブル(不図示)とが接続される。この端子ボックス6内のターミナル7は銅板にハンダコートしたものが用いられる。
【0006】
このように太陽電池モジュール内部の電気的接続においては、太陽電池素子1と接続タブ2との接続、接続タブ2と横方向の接続線3との接続、さらに太陽電池素子1からの出力配線5と端子ボックス6内のターミナル7との接続でも、ハンダコートした銅箔を両方か一方に用いてホットエアー等でそのハンダを融かして接続することが多い。
【0007】
図6は太陽電池素子の電極に接続タブをハンダ付けした断面を示す図である。図6において、8は太陽電池素子の(受光面側又は非受光面側)電極、9は接続タブ、10はハンダによるフィレット、11は太陽電池素子の電極と接続タブの間のハンダを示す。
【0008】
太陽電池素子の電極8はその表面にハンダ11がコートされており、接続タブ9の端部と太陽電池素子の電極8の間には断面が略三角形のフィレット10ができる。
【0009】
太陽電池素子の電極8に接続タブ9を接続する場合は、両者の表面のハンダを溶融させてハンダ付けする。この場合、電極8と接続タブ9とが接している部分のハンダとフィレット10とによって接着が強固になり、またその部分の電気的抵抗も小さくすることができる。
【0010】
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。
【0011】
【特許文献1】
特開平11−312820号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、太陽電池素子の電極8と接続タブ9との接続において、フィレット10が接続タブ9の両端にできていても、太陽電池素子の電極8と接続タブ9の間のハンダ付けの状態は外観からは確認できなかった。
【0013】
このため、電極8と接続タブ9との接続時にハンダ付けの熱のかけ方が不十分であったり、接続タブ9が電極8から浮き上がっていた等の原因で太陽電池素子の電極8と接続タブ9の間のハンダ11のハンダ付け状態が不完全になった場合でも、それを発見することはできなかった。太陽電池素子の電極8と接続タブ9の間のハンダ11のハンダ付け状態が不完全なときには接続タブ9と電極8との接続強度が低下し、その後の工程で接続タブ9が電極8から剥離したり、またハンダ付け状態の不完全な部分が電気抵抗となって太陽電池モジュールの出力が低下することがある。
【0014】
このことは電極8と接続タブ9に限ったことではなく、接続タブ2と横方向の接続線3との接続、さらに太陽電池素子からの出力配線5と端子ボックス6内のターミナル7との接続でも共通することである。
【0015】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的はハンダコートした銅箔等を用いた太陽電池モジュール内の接続において、外部からは確認できない接続面のハンダ付け状態を目視で確認できるようにして信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することである。
【0016】
【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では、表面にハンダを被覆した接続タブを複数の太陽電池素子の電極に接続して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、前記接続タブの前記電極との接続部に貫通穴が設けられていることを特徴とする。
【0017】
また、太陽電池素子に接続された接続タブを横方向の接続線に接続した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブの前記横方向の接続線との接続部または前記横方向の接続線の前記接続タブとの接続部に貫通穴が設けられていることを特徴とする。
【0018】
また、太陽電池素子に接続された出力配線を端子ボックスのターミナルに接続した太陽電池モジュールにおいて、前記出力配線の前記ターミナルとの接続部または前記ターミナルの前記出力配線との接続部に貫通穴が設けられていることを特徴とする。
【0019】
さらに、前記貫通穴が設けられた接続部は実質的に鉛を含有しないハンダで接続されていることを特徴とする。
【0020】
【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説明する。
図1は本発明に係る太陽電池素子の受光面側に接続タブが接続された状態の一例を示す図である。図1において、12は太陽電池素子、13はバスバー電極、14はフィンガ電極、15は接続タブ、16は接続タブに設けられた貫通穴を示す。
【0021】
太陽電池素子12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。太陽電池素子12の内部にはボロンなどのP型不純物を多く含んだP層とリンなどのN型不純物を多く含んだN層とが接しているPN接合が形成されている。
【0022】
バスバー電極13とフィンガ電極14は銀ペーストのスクリーンプリント法などで形成され、またバスバー電極13の表面は、その保護と接続タブを取り付けやすくするために、バスバー電極13のほぼ全面にわたってハンダコートされる。また、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の辺に平行に多数本形成される。また、バスバー電極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本程度形成され、接続タブを取り付けるために幅2mm程度に形成される。
【0023】
接続タブ15は、その表面全面に20〜70μm程度のハンダコートした厚さ100〜300μm程度の銅箔を用いる。その幅はそれ自身で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13の幅と同じかそれ以下にする。その長さはバスバー電極13のほぼ全てに重なり、さらに所定の太陽電池素子間の間隔と隣り合う太陽電池素子の非受光面バスバー電極(不図示)に10〜50mm程度重なるようにする。一般的な150mm角の多結晶シリコン太陽電池素子を使用する場合、接続タブ15の幅は、1〜3mm程度、その長さは160〜210mm程度である。接続タブ15が受光面側バスバー電極13のほぼ全てに重なるようにするのは、太陽電池素子の抵抗成分を少なくするためである。
【0024】
また、接続タブ15には貫通穴16が設けられている。この貫通穴16は、接続タブ15がバスバー電極13と隣り合う太陽電池素子の非受光面バスバー電極(不図示)に接続される部分に予め設けられているものである。貫通穴16は一般的な150mm角の多結晶シリコン太陽電池素子を使用する場合、バスバー電極13に接続される部分に2〜5個程度、隣り合う太陽電池素子の非受光面バスバー電極(不図示)に接続される部分に1〜3個程度、打ち抜きなどの方法で設けられ、その直径は接続タブ15の幅の半分から四分の一程度が最適である。また、貫通穴16は円形に限らず、楕円形、正方形、長方形、その他の多角形であってもよい。
【0025】
図2はバスバー電極上に接続タブをハンダ付けした貫通穴部分の断面を示す図である。図2において、13は太陽電池素子のバスバー電極、15は接続タブ、16は貫通穴、17はハンダによるフィレットを示す。
【0026】
フィレット17は接続タブ15の端部の他に貫通穴16の周辺部にも形成される。この貫通穴16の周辺部のフィレット17の有無やその大きさ、形状によりバスバー電極13の中央部付近のハンダ付け状態が目視で確認できるようになる。すなわちフィレット17が接続タブ15の端部や貫通穴16の周辺部を覆うように形成されていれば良好なハンダ付け状態であり、例えばフィレット16が形成されなかったり、小さかった場合などではハンダ付けが不完全と判断できる。
【0027】
本発明に係る太陽電池素子12同士の接続は、次のように行う。まず、所定置に貫通穴16を予め設けた接続タブ15を太陽電池素子12のバスバー電極13上に配置する。この接続タブ15を押さえピン(不図示)で押さえながらホットエアーを吹き付けてバスバー電極13と受光面側接続タブ15の両者のハンダを溶融させ接続する。
【0028】
図3は請求項2の発明に係る接続タブと横方向の接続線との接続状態の一例を示す図である。図3において、15は接続タブ、18は横方向の接続線、19は接続タブ15に設けられた貫通穴を示す。
【0029】
横方向の接続線18は幅3〜10mm程度、厚さ100〜300μm程度の銅箔の表面全面にハンダコートしたものである。接続タブ15に設けられた貫通穴19は打ち抜きなどの方法で設けられ、その直径は接続タブ15の幅の半分から四分の一程度が最適である。また、貫通穴19は円形に限らず、楕円形、正方形、長方形、その他の多角形であってもよい。
【0030】
接続タブ15と横方向の接続線18との接続は、所定位置に貫通穴19を予め設けた接続タブ15を接続線18上に配置して、この接続タブ15を押さえピン(不図示)で押さえながらホットエアーを吹き付けて接続線18と受¥光面側接続タブ15の両者のハンダを溶融させて行う。
【0031】
このような接続タブ15と横方向の接続線18との接続においても、接続タブ15の接続部に貫通穴19を設けることにより、この貫通穴19部分でフィレットによるハンダ付け状態の確認が可能となる。
【0032】
また、図3では横方向の接続線18の上に接続タブ14をハンダ付けする例について述べたが、接続タブ15の上に横方向の接続線18をハンダ付けする場合は、横方向の接続線18に貫通穴を設ければよい。
【0033】
図4は請求項3の発明に係る太陽電池素子からの出力配線と端子ボックス内のターミナルの接続状態の一例を示す図である。図4において、20は端子ボックス内のターミナル、21は太陽電池素子からの出力配線、22は太陽電池素子からの出力配線21に設けられた貫通穴を示す。
【0034】
ターミナル20は厚さ1〜3mm、幅5〜20mm程度、長さ30〜70mm程度の銅板の表面にハンダコートしたものである。太陽電池素子からの出力配線21は幅2〜10mm程度、厚さ100〜300μm程度の銅箔の表面にハンダコートしたものである。出力配線21に設けられた貫通穴22は出力配線21のターミナル20に接続される部分に1〜2個程度打ち抜きなどの方法で設けられ、その直径は出力配線21の幅の半分から四分の一程度が最適である。また、貫通穴22は円形に限らず、楕円形、正方形、長方形、その他の多角形であってもよい。
【0035】
ターミナル20と出力配線21との接続は、所定位置に貫通穴22を予め設けた出力配線21をターミナル20の上に配置して、この出力配線21を押さえピン(不図示)で押さえながらホットエアーを吹き付けたり、ハンダコテを当てることにより、ターミナル20と出力配線21の両者のハンダを溶融させて行う。
【0036】
このようなターミナル20と出力配線21との接続においても、出力配線21の接続部に貫通穴22を設けることで、この貫通穴22部分のフィレットによってハンダ付け状態の確認が可能となる。また、図4ではターミナル20の上に出力配線21をハンダ付けする例について示したが、出力配線21上にターミナル20をハンダ付けする場合でも、ターミナル20に貫通穴22を設ければよい。
【0037】
さらに、近年太陽電池モジュールにおいて、環境問題から有害物質である鉛を含有しないハンダが盛んに検討されているが、この鉛を実質的に含有しないハンダは従来の共晶ハンダなどの鉛を含有したハンダに較べて融点が高く、また濡れ性が低いものが多い。例えば錫63%、鉛37%の組成の共晶ハンダは、その融点は183℃であり、濡れ性を示す広がり試験の数値は91.5%であるのに較べ、広く使用されている鉛を含まないハンダである錫96.5%、銀3%、銅0.5%の組成のハンダでは融点は220℃、広がり試験の数値は76.3%である。このため鉛を実質的に含まないハンダを使用する場合は、ハンダ付けの温度や時間などの条件を細かく管理する必要があり、さらにハンダ付け後の仕上がり状態も厳しくチェックする必要がる。本発明はこのような鉛を実質的に含有しないハンダにも、各接続部における貫通穴の周辺部に形成されるハンダのフィレットの状態でハンダ付け状態を目視で確認することでき有効である。
【0038】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に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、その内部の電気的接続をハンダコートした金属箔などを使用してハンダ付けする太陽電池モジュールであれば適用される。
【0039】
【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、バスバー電極と接続タブとの接続、接続タブと横方向の接続線との接続、さらに太陽電池素子からの出力配線と端子ボックス内のターミナルとの接続において、それぞれの接続部に貫通穴を設けたことから、この貫通穴の周辺部に形成されるハンダのフィレットの状態でハンダ付け状態を目視で確認することが可能となる。また、貫通穴の周辺部にフィレットが形成されることにより、合金層の形成されている面積が大きくなり、接続強度の向上が図れる。さらに、フィレット部でのハンダの厚みによる応力の耐性が大きくなり、ヒートサイクルの耐久性能においても向上が図れる。これらにより信頼性の高い太陽電池モジュールの作製が可能となる。
【0040】
さらに、鉛を実質的に含有しないハンダ付けしにくいハンダにおいても、各接続部の貫通穴の周辺部に形成されるハンダのフィレットの状態でハンダ付け状態を目視で確認することでき、特に有効である。
【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の一例を示す図である。
【図2】本発明に係る太陽電池モジュールの電極に接続タブをハンダ付けした状態を示す図である。
【図3】本発明に係る太陽電池モジュールの接続タブと横方向の接続線との接続状態を示す図である。
【図4】本発明に係る太陽電池モジュールの出力配線とターミナルとの接続状態を示す図である。
【図5】従来の太陽電池モジュールの配線を模式的に示す図である。
【図6】従来の電極と接続タブとの接続部を示す図である。
【符号の説明】
1、12;太陽電池素子、2、9、15;接続タブ、3、18;横方向の接続線、4;接続タブと横方向の接続線との接続部、5、21;出力配線、6;端子ボックス、7、20;ターミナル、8;電極、10、17;フィレット、11;ハンダ、13;バスバー電極、14;フィンガ電極、16、19、22;貫通穴
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module in which a plurality of solar cell elements are connected by connection tabs.
[0002]
[Prior art]
Solar cell elements are often manufactured using a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. For this reason, the solar cell element is vulnerable to physical impact, and when the solar cell is installed outdoors, it is necessary to protect it from rain etc. Therefore, the solar cell element is made of a translucent substrate and an ethylene vinyl acetate copolymer ( It is common practice to create a solar cell module by enclosing it with a filler mainly containing EVA) or the like.
[0003]
In this solar cell module, since one solar cell element has a small electric output, a plurality of solar cell elements are usually connected in series and parallel to generate a practical predetermined electric output from the solar cell module. .
[0004]
FIG. 5 is a diagram schematically showing wiring inside the solar cell module. In FIG. 5, 1 is a solar cell element, 2 is a connection tab, 3 is a horizontal connection line, 4 is a connection portion between the connection tab and the horizontal connection line, 5 is an output wiring from the solar cell element, 6 is Terminal box 7 indicates a terminal in the terminal box.
[0005]
The solar cell element 1 is often manufactured using a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate as described above. The connection tab 2 is usually used by cutting a solder-coated copper foil into a predetermined length. The connecting wires 3 in the horizontal direction are provided in order to match the vertical and horizontal dimensions of the solar cell module, and usually also use copper foil coated with solder. The output wiring 5 from the solar cell element connects the solar cell element 1 and the terminal 7 in the terminal box 6, and a copper foil which is similarly solder-coated is often used. The output wiring 5 of the solar cell element 1 and a cable (not shown) of an external circuit are connected to a terminal 7 in the terminal box 6. The terminal 7 in the terminal box 6 is formed by solder-coating a copper plate.
[0006]
As described above, in the electrical connection inside the solar cell module, the connection between the solar cell element 1 and the connection tab 2, the connection between the connection tab 2 and the horizontal connection line 3, and the output wiring 5 from the solar cell element 1. Also, in connection with the terminal 7 in the terminal box 6, the solder is often melted by hot air or the like using solder-coated copper foil for one or both of them.
[0007]
FIG. 6 is a diagram showing a cross section in which a connection tab is soldered to an electrode of a solar cell element. In FIG. 6, reference numeral 8 denotes an electrode (light receiving surface side or non-light receiving surface side) of the solar cell element, 9 denotes a connection tab, 10 denotes a fillet made of solder, and 11 denotes solder between the electrode of the solar cell element and the connection tab.
[0008]
The surface of the electrode 8 of the solar cell element is coated with solder 11, and a fillet 10 having a substantially triangular cross section is formed between the end of the connection tab 9 and the electrode 8 of the solar cell element.
[0009]
When connecting the connection tab 9 to the electrode 8 of the solar cell element, the solder on both surfaces is melted and soldered. In this case, the solder and the fillet 10 at the portion where the electrode 8 and the connection tab 9 are in contact with each other strengthen the adhesion, and can also reduce the electrical resistance at that portion.
[0010]
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-313820
[Problems to be solved by the invention]
However, in the connection between the electrode 8 of the solar cell element and the connection tab 9, even if the fillet 10 is formed at both ends of the connection tab 9, the state of the soldering between the electrode 8 of the solar cell element and the connection tab 9 is the appearance. Could not confirm.
[0013]
For this reason, when connecting the electrode 8 and the connection tab 9, the soldering heat is insufficiently applied, or the connection tab 9 is lifted from the electrode 8. Even if the soldering state of the solder 11 during the period 9 was incomplete, it could not be found. When the soldering state of the solder 11 between the electrode 8 and the connection tab 9 of the solar cell element is incomplete, the connection strength between the connection tab 9 and the electrode 8 decreases, and the connection tab 9 peels off from the electrode 8 in a subsequent step. In some cases, the output of the solar cell module may decrease due to electrical resistance caused by incomplete soldering.
[0014]
This is not limited to the electrodes 8 and the connection tabs 9, but also the connection between the connection tabs 2 and the horizontal connection lines 3, and the connection between the output wiring 5 from the solar cell element and the terminal 7 in the terminal box 6. But it is common.
[0015]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to visually check a soldering state of a connection surface which cannot be confirmed from the outside in connection in a solar cell module using a copper foil or the like coated with solder. An object of the present invention is to provide a highly reliable solar cell module that can be confirmed.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a solar cell module in which a connection tab having a surface covered with solder is connected to electrodes of a plurality of solar cell elements and disposed between a light-transmitting substrate and a non-light-receiving surface sheet Wherein a through hole is provided at a connection portion of the connection tab with the electrode.
[0017]
Further, in a solar cell module in which a connection tab connected to a solar cell element is connected to a horizontal connection line, a connection portion of the connection tab with the horizontal connection line or the connection tab of the horizontal connection line. A through-hole is provided in a connection portion with the と.
[0018]
Further, in the solar cell module in which the output wiring connected to the solar cell element is connected to the terminal of the terminal box, a through hole is provided at a connection portion of the output wiring with the terminal or a connection portion of the terminal with the output wiring. It is characterized by having been done.
[0019]
Further, the connection portion provided with the through-hole is connected by solder containing substantially no lead.
[0020]
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 diagram showing an example of a state where a connection tab is connected to a light receiving surface side of a solar cell element according to the present invention. In FIG. 1, 12 indicates a solar cell element, 13 indicates a bus bar electrode, 14 indicates a finger electrode, 15 indicates a connection tab, and 16 indicates a through hole provided in the connection tab.
[0021]
The solar cell element 12 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 PN junction in which a P layer containing a large amount of P-type impurities such as boron and an N layer containing a large amount of N-type impurities such as phosphorus is in contact is formed inside the solar cell element 12.
[0022]
The bus bar electrode 13 and the finger electrode 14 are formed by a screen printing method of silver paste or the like, and the surface of the bus bar electrode 13 is solder-coated over almost the entire surface of the bus bar electrode 13 to protect the bus bar electrode 13 and to easily attach the connection tab. . The finger electrodes 14 have a width of about 0.2 mm and are formed in a large number in parallel with the sides of the solar cell element in order to collect photo-generated carriers. The busbar electrodes 13 are formed so as to intersect perpendicularly with the finger electrodes 14 so as to intersect the finger electrodes 14 in order to collect the collected carriers, and have a width of about 2 mm in order to attach a connection tab.
[0023]
The connection tab 15 is formed of a copper foil having a thickness of about 100 to 300 μm and a solder coating of about 20 to 70 μm on the entire surface. The width thereof is equal to or less than the width of the bus bar electrode 13 so as not to form a shadow on the light receiving surface of the solar cell element by itself. The length thereof overlaps almost all of the bus bar electrodes 13, and further, overlaps with a predetermined interval between the solar cell elements and a non-light-receiving surface bus bar electrode (not shown) of the adjacent solar cell element by about 10 to 50 mm. When using a general 150 mm square polycrystalline silicon solar cell element, the width of the connection tab 15 is about 1 to 3 mm, and its length is about 160 to 210 mm. The reason why the connection tab 15 overlaps substantially all of the light-receiving-surface-side bus bar electrode 13 is to reduce the resistance component of the solar cell element.
[0024]
The connection tab 15 has a through hole 16. The through hole 16 is provided in advance at a portion where the connection tab 15 is connected to a non-light receiving surface bus bar electrode (not shown) of the solar cell element adjacent to the bus bar electrode 13. When a common 150 mm square polycrystalline silicon solar cell element is used, about 2 to 5 through holes 16 are connected to the busbar electrode 13, and the non-light-receiving surface busbar electrode (not shown) of the adjacent solar cell element is used. The connection tab 15 is provided with about 1 to 3 pieces by punching or the like, and the diameter thereof is optimally about half to one quarter of the width of the connection tab 15. Further, the through-hole 16 is not limited to a circle, but may be an ellipse, a square, a rectangle, or another polygon.
[0025]
FIG. 2 is a view showing a cross section of a through hole portion where a connection tab is soldered on a bus bar electrode. In FIG. 2, 13 is a bus bar electrode of the solar cell element, 15 is a connection tab, 16 is a through hole, and 17 is a fillet made of solder.
[0026]
The fillet 17 is formed not only at the end of the connection tab 15 but also at the periphery of the through hole 16. The presence or absence, size, and shape of the fillet 17 in the peripheral portion of the through hole 16 makes it possible to visually check the soldering state near the center of the bus bar electrode 13. That is, if the fillet 17 is formed so as to cover the end of the connection tab 15 and the periphery of the through hole 16, a good soldering state is obtained. For example, when the fillet 16 is not formed or is small, the soldering is performed. Can be determined to be incomplete.
[0027]
The connection between the solar cell elements 12 according to the present invention is performed as follows. First, the connection tab 15 provided with the through hole 16 at a predetermined position is arranged on the bus bar electrode 13 of the solar cell element 12. Hot air is blown while pressing the connection tab 15 with a pressing pin (not shown) to melt the solder of both the bus bar electrode 13 and the light receiving surface side connection tab 15 and connect them.
[0028]
FIG. 3 is a view showing an example of a connection state between the connection tab and the horizontal connection line according to the second aspect of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 15 denotes a connection tab, 18 denotes a horizontal connection line, and 19 denotes a through hole provided in the connection tab 15.
[0029]
The connecting wires 18 in the horizontal direction have a width of about 3 to 10 mm and a thickness of about 100 to 300 μm, and are formed by solder coating on the entire surface of the copper foil. The through hole 19 provided in the connection tab 15 is provided by a method such as punching, and the diameter thereof is optimally about half to a quarter of the width of the connection tab 15. Further, the through hole 19 is not limited to a circle, but may be an ellipse, a square, a rectangle, or another polygon.
[0030]
The connection between the connection tab 15 and the horizontal connection line 18 is performed by arranging the connection tab 15 provided with a through hole 19 in a predetermined position on the connection line 18 and pressing the connection tab 15 with a holding pin (not shown). Hot air is blown while pressing to melt the solder of both the connection wire 18 and the light receiving surface side connection tab 15.
[0031]
In the connection between the connection tab 15 and the horizontal connection line 18 as well, by providing the through hole 19 at the connection portion of the connection tab 15, it is possible to confirm the soldering state by the fillet at this through hole 19 portion. Become.
[0032]
Also, in FIG. 3, an example in which the connection tab 14 is soldered on the horizontal connection line 18 has been described. However, when the horizontal connection line 18 is soldered on the connection tab 15, A through hole may be provided in the wire 18.
[0033]
FIG. 4 is a diagram showing an example of a connection state between the output wiring from the solar cell element according to the invention of claim 3 and the terminal in the terminal box. In FIG. 4, reference numeral 20 denotes a terminal in the terminal box, 21 denotes an output wiring from the solar cell element, and 22 denotes a through hole provided in the output wiring 21 from the solar cell element.
[0034]
The terminal 20 is a copper plate having a thickness of about 1 to 3 mm, a width of about 5 to 20 mm, and a length of about 30 to 70 mm, which is solder coated. The output wiring 21 from the solar cell element is a copper foil having a width of about 2 to 10 mm and a thickness of about 100 to 300 μm, which is solder coated on the surface. The through-hole 22 provided in the output wiring 21 is provided in a portion connected to the terminal 20 of the output wiring 21 by a method such as punching about one or two pieces, and has a diameter of half to a quarter of the width of the output wiring 21. One degree is optimal. Further, the through hole 22 is not limited to a circle, but may be an ellipse, a square, a rectangle, or another polygon.
[0035]
The connection between the terminal 20 and the output wiring 21 is performed by arranging the output wiring 21 provided with a through hole 22 in a predetermined position on the terminal 20 and holding the output wiring 21 with a holding pin (not shown) while applying hot air. Or by applying a soldering iron to melt the solder of both the terminal 20 and the output wiring 21.
[0036]
Also in the connection between the terminal 20 and the output wiring 21, by providing the through hole 22 at the connection portion of the output wiring 21, the soldering state can be confirmed by the fillet in the through hole 22. FIG. 4 shows an example in which the output wiring 21 is soldered on the terminal 20. However, even when the terminal 20 is soldered on the output wiring 21, the through hole 22 may be provided in the terminal 20.
[0037]
Furthermore, in recent years, in solar cell modules, solders that do not contain lead, which is a harmful substance, have been actively studied due to environmental issues, but solders that do not substantially contain lead contain lead such as conventional eutectic solder. Many have a higher melting point and lower wettability than solder. For example, eutectic solder having a composition of 63% tin and 37% lead has a melting point of 183 ° C and a spread test value indicating wettability of 91.5%. The melting point is 220 ° C. and the value of the spread test is 76.3% in the case of a solder having no composition containing 96.5% of tin, 3% of silver and 0.5% of copper. For this reason, when using solder which does not substantially contain lead, it is necessary to carefully control conditions such as soldering temperature and time, and it is also necessary to strictly check the finished state after soldering. The present invention is also effective for solder that does not substantially contain lead, since the soldering state can be visually confirmed in a state of a solder fillet formed around the through hole in each connection portion.
[0038]
The present invention is not limited to the above embodiment, and many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention. For example, the solar cell element is not limited to a crystalline solar cell such as monocrystalline or polycrystalline silicon, but may be a solar cell module in which the internal electrical connection is soldered using a solder-coated metal foil or the like. If applicable.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the solar cell module of the present invention, the connection between the bus bar electrode and the connection tab, the connection between the connection tab and the horizontal connection line, the output wiring from the solar cell element and the inside of the terminal box. In the connection with the terminal, since the through holes are provided in the respective connection portions, it is possible to visually check the soldering state in the state of the solder fillet formed around the through holes. In addition, since the fillet is formed around the through hole, the area where the alloy layer is formed is increased, and the connection strength can be improved. Further, the tolerance of the stress due to the thickness of the solder at the fillet portion is increased, and the durability of the heat cycle can be improved. Thus, a highly reliable solar cell module can be manufactured.
[0040]
Furthermore, even for solder that does not substantially contain lead and is difficult to be soldered, the soldering state can be visually checked in the state of the solder fillet formed around the through hole of each connection part, which is particularly effective. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a solar cell module according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state in which a connection tab is soldered to an electrode of the solar cell module according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a connection state between a connection tab and a horizontal connection line of the solar cell module according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a connection state between output wirings and terminals of the solar cell module according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically showing wiring of a conventional solar cell module.
FIG. 6 is a diagram showing a conventional connection portion between an electrode and a connection tab.
[Explanation of symbols]
1, 12; solar cell element, 2, 9, 15; connection tab, 3, 18; horizontal connection line, 4; connection portion between connection tab and horizontal connection line, 5, 21, output wiring, 6 Terminal box, 7, 20; terminal, 8; electrode, 10, 17; fillet, 11; solder, 13; busbar electrode, 14; finger electrode, 16, 19, 22;

Claims (4)

表面にハンダを被覆した接続タブを複数の太陽電池素子の電極に接続して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、前記接続タブの前記電極との接続部に貫通穴が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。In a solar cell module in which a connection tab whose surface is covered with solder is connected to electrodes of a plurality of solar cell elements and disposed between a light-transmitting substrate and a non-light-receiving surface sheet, the connection of the connection tab to the electrode A solar cell module, wherein a through-hole is provided in a portion. 太陽電池素子に接続された接続タブを横方向の接続線に接続した太陽電池モジュールにおいて、前記接続タブの前記横方向の接続線との接続部または前記横方向の接続線の前記接続タブとの接続部に貫通穴が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。In a solar cell module in which a connection tab connected to a solar cell element is connected to a horizontal connection line, a connection portion of the connection tab with the horizontal connection line or a connection portion of the horizontal connection line with the connection tab. A solar cell module, wherein a through hole is provided in a connection portion. 太陽電池素子に接続された出力配線を端子ボックスのターミナルに接続した太陽電池モジュールにおいて、前記出力配線の前記ターミナルとの接続部または前記ターミナルの前記出力配線との接続部に貫通穴が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。In a solar cell module in which an output wiring connected to a solar cell element is connected to a terminal of a terminal box, a through-hole is provided in a connection part of the output wiring with the terminal or a connection part of the terminal with the output wiring. A solar cell module. 前記貫通穴が設けられた接続部は実質的に鉛を含有しないハンダで接続されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の太陽電池モジュール。The solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the connection portions provided with the through holes are connected by solder containing substantially no lead.
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