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TW201316525A - 太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法 - Google Patents

太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法 Download PDF

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TW201316525A
TW201316525A TW101123163A TW101123163A TW201316525A TW 201316525 A TW201316525 A TW 201316525A TW 101123163 A TW101123163 A TW 101123163A TW 101123163 A TW101123163 A TW 101123163A TW 201316525 A TW201316525 A TW 201316525A
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TW
Taiwan
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solar cell
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Application number
TW101123163A
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English (en)
Inventor
Masahiro Nishimoto
Daichi Mori
Original Assignee
Sony Chem & Inf Device 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.)
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Publication date
Application filed by Sony Chem & Inf Device Corp filed Critical Sony Chem & Inf Device Corp
Publication of TW201316525A publication Critical patent/TW201316525A/zh

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    • HELECTRICITY
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Abstract

本發明之目的在於防止端子盒用標記線之連接強度降低及透光性絕緣基板之翹曲或破損。本發明具備:太陽電池(1),其於一面配置有正極(9)及負極(10);一對電力取出用標記線(11)、(15),其經由導電性接著劑層(16)而連接於太陽電池1之正極(9)上及負極(10)上;及一對端子盒用標記線(24),其經由絕緣性接著劑層(22)而設置於太陽電池(1)之一面上,並且一端(24a)配設於正極(9)上及負極(10)上,並將端子盒(23)與一對電力取出用標記線(11)、(15)連接;且電力取出用標記線(11)、(15)係於正極(9)上及負極(10)上,經由導電性接著劑層(16)而連接於端子盒用標記線(24)之一端(24a)。

Description

太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法
本發明係關於一種於一個面上臨向有正極及負極並且設有端子盒用標記線之太陽電池,尤其關於端子盒用標記線與電極取出用之集電用標記線之連接。
本申請案係基於2011年6月27日在日本申請之日本專利申請編號特願2011-141986而主張其優先權者,該申請案藉由參照而引用至本申請案中。
近年來,減少環境負荷正成為全球性之課題,作為清潔且可再生之能源,對太陽光發電寄予較大之期待。迄今為止,太陽電池之主流係製造單晶矽、多晶矽之結晶,並對其進行切片加工而用作板狀之半導體之塊體矽太陽電池。然而,就塊體矽太陽電池而言,矽結晶之成長需要較多之能量與時間,又,於製造步驟中亦需要複雜之步驟。
另一方面,於玻璃、不鏽鋼等基板上形成有作為光電轉換層之半導體層之所謂薄膜太陽電池,由於薄型、輕量、製造成本低廉、易於大面積化等,而認為會成為今後之太陽電池之主流。作為薄膜太陽電池,有非晶矽、微晶矽膜、或該等之串聯型等薄膜矽太陽電池、使用混合有以Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)為代表元素之化合物半導體之CIGS(Copper Indium Gallium Selenide,銅銦鎵硒)系太陽電池等。
該等薄膜太陽電池係使用如電漿CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沈積)裝置或濺鍍裝置之形成裝置使半導體層或金屬電極膜積層於大面積之低價基板上,其後,藉由雷射圖案化等方法使於同一基板上製作之光電轉換層進行分離連接,藉此形成太陽電池串。
圖7中表示構成先前之太陽電池串之薄膜太陽電池之一構成例。該薄膜太陽電池100係由在透光性絕緣基板101上積層未圖示之由透明導電膜所構成之透明電極膜、光電轉換層、背面電極膜而成之數個太陽電池單元102所構成。各太陽電池單元102係細長之短條狀,並具有遍佈透光性絕緣基板101之大致總寬度之長度。又,薄膜太陽電池100係藉由將鄰接之太陽電池單元102、102彼此中之一個之透明電極膜與另一個之背面電極膜相互連接,而串聯連接複數個太陽電池單元102而構成。
於該薄膜太陽電池100中之一端部之太陽電池單元102之透明電極膜之端部上,形成有與太陽電池單元102大致相同長度之線狀之P型電極端子部103,於另一端部之太陽電池單元102之背面電極膜之端部上,形成有與太陽電池單元102大致相同長度之線狀之N型電極端子部104。該等P型電極端子部103及N型電極端子部104成為電極取出部。
於P型電極端子部103中,由銅箔所構成之正極集電用標記線105係相對於被稱為匯流排(bus bar)之P型電極端子部103之整個面電性且機械性地接合。同樣地,於N型電極端子部104中,由銅箔所構成之負極集電用標記線106 係相對於N型電極端子部104之整個面電性且機械性地接合。作為該等之接合方法,一般以焊接進行。
又,如圖8(A)所示,於薄膜太陽電池100之背面連接有端子盒110與端子盒用標記線111,該端子盒110與P型電極端子部103及N型電極端子部104相連接並向外部輸出電;該端子盒用標記線111將該端子盒110與P型電極端子部103及N型電極端子部104連接。
端子盒110係例如經由絕緣性接著劑而固定於薄膜太陽電池100之背面中央。端子盒用標記線111係與上述正極集電用標記線105或負極集電用標記線106同樣地由長條狀之銅箔或Al箔所構成,並經由絕緣帶112而配設在薄膜太陽電池100之背面。
該端子盒用標記線111係一端與端子盒110焊接,另一端經由絕緣帶112而配設於P型電極端子部103或N型電極端子部104上。
端子盒用標記線111與正極集電用標記線105之連接部係如圖8(B)所示,第3正極集電用標記線105c遍佈於連接於夾持絕緣帶112及端子盒用標記線111之兩側之第1、第2正極集電用標記線105a、105b之間,並跨越絕緣帶112及端子盒用標記線111而連接。又,第3正極集電用標記線105c與端子盒用標記線111相連接。該等第1、第2正極集電用標記線105a、105b與第3正極集電用標記線105c之連接(2個部位)、及第3正極集電用標記線105c與端子盒用標記線111之連接(1個部位)係藉由超音波焊 接而進行。負極集電用標記線106與端子盒用標記線111之連接亦相同。
[專利文獻1]日本特開2009-295744號公報
然而,薄膜太陽電池100係因應製造方法、構成等,而以Al、Ag、ZnO等各種材料形成P型電極端子部103、N型電極端子部104,並因材料之不同亦存在由於焊料而無法保持與正極集電用標記線105、負極集電用標記線106之連接強度之情況。因此,有導致連接電阻值上升、發電效率降低之虞。
又,第1、第2正極集電用標記線105a、105b與第3正極集電用標記線105c之連接、及第3正極集電用標記線105c與端子盒用標記線111之連接時,亦會因局部施加焊接帶來之高溫區域熱歷程,而導致由玻璃等所構成之透光性絕緣基板101產生翹曲、破損之情形。
因此,本發明之目的在於提供一種可防止端子盒用標記線之連接強度降低及透光性絕緣基板之翹曲、破損之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法。
為解決上述課題,本發明之太陽電池模組具備太陽電池、一對電力取出用標記線、及一對端子盒用標記線,該太陽電池於一面配置有正極及負極;該一對電力取出用標記線經由含有導電性粒子之導電性接著劑層而連接於上述太陽電池之正極上及負極上;該一對端子盒用標記線經由不含有導電性粒子之絕緣性接著劑層而設置於上述太陽電 池之一面上,並且一端配設於上述正極上及負極上,並將端子盒與一對上述電力取出用標記線連接;電力取出用標記線係於上述正極上及負極上,經由上述導電性接著劑層而連接於端子盒用標記線之上述一端。
又,本發明之太陽電池模組之製造方法係於一面配置有正極及負極之太陽電池之上述一面上,經由不含有導電性粒子之絕緣性接著劑層配設一對端子盒用標記線,並且經由上述絕緣性接著劑層而將上述端子盒用標記線之端部配設於上述正極上及負極上,並將一對電力取出用標記線經由含有導電性粒子之導電性接著劑層連接於上述太陽電池之上述正極上及負極上,並且於上述正極上及負極上,經由上述導電性接著劑層而連接於上述端子盒用標記線之上述端部上。
根據本發明,與使端子盒用標記線連接於電力取出用標記線上之構成相比,可增加經由導電性接著劑層之端子盒用標記線與電力取出用標記線之接觸面積,提高連接強度,防止電阻值增大。
以下,一面參照圖式,一面對本發明所適用之太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法進行詳細地說明。再者,當然,本發明並不僅限定於以下之實施形態,可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種變更。
[太陽電池模組]
應用有本發明之薄膜太陽電池1係如圖1(A)(B) 所示,構成複數個太陽電池單元2藉由接觸線而連接之太陽電池串。如圖2所示,具有該串構造之薄膜太陽電池1係構成為單體、或由複數片連結而成之矩陣,與設置於背面側之密封劑之片材3及底層片材(back sheet)5一併層疊(laminating),藉此形成太陽電池模組6。再者,太陽電池模組6可適當地於周圍安裝鋁等金屬框架7。
作為密封劑,例如可使用乙烯乙酸乙烯酯樹脂(EVA,Ethylene Vinyl Acetate)等透光性密封材。又,作為底層片材5,可使用以樹脂膜夾持玻璃、鋁箔而成之積層體等。
[太陽電池單元]
應用有本發明之薄膜太陽電池1係於透光性絕緣基板8上,雖省略圖示,但依序積層由透明導電膜所構成之透明電極膜、光電轉換層、背面電極膜而形成,並使光自透光性絕緣基板8側入射之覆板(superstrate)型太陽電池。再者,於薄膜太陽電池中,亦已存在依序形成有基材、背面電極、光電轉換層、透明電極之基板(substrate)型太陽電池。以下,雖以覆板型薄膜太陽電池1為例進行說明,但本技術亦可用於基板型薄膜太陽電池。
作為透光性絕緣基板8,可使用玻璃、聚醯亞胺等耐熱性樹脂。
作為透明電極膜,例如可使用SnO2、ZnO、ITO等。作為光電轉換層,可使用非晶矽、微晶矽或多晶矽等矽系光電轉換膜、CdTe、CuInSe2、Cu(In,Ga)Se2等化合物系光電轉換膜。
作為背面電極膜,例如具有透明導電膜與金屬膜之積層構造。透明電極膜可使用SnO2、ZnO、ITO等。金屬膜可使用銀、鋁等。
以此種方式構成之薄膜太陽電池1係如圖1(A)所示,形成有複數個具有遍佈透光性絕緣基板8之大致總寬度之長度之矩形狀之太陽電池單元2。各太陽電池單元2係藉由電極分割線而分離,並且藉由接觸線而鄰接之太陽電池單元2、2彼此之中一個透明電極膜與另一個背面電極膜相互連接,藉此構成複數個太陽電池單元2串列連接之太陽電池串。
而且,薄膜太陽電池1中,於太陽電池串中之一端部之太陽電池單元2之透明電極膜之端部上,形成有與太陽電池單元2大致相同長度之線狀之P型電極端子部9,並於另一端部之太陽電池單元2之背面電極膜之端部上,形成有與太陽電池單元2大致相同長度之線狀之N型電極端子部10。薄膜太陽電池1中,該等P型電極端子部9及N型電極端子部10成為電極取出部,經由正極集電用標記線11及負極集電用標記線15而向端子盒23供給電。
[集電用標記線]
正極集電用標記線11及負極集電用標記線15係藉由切割例如輥軋成厚度為50~300μm之銅箔、鋁箔,或者將銅、鋁等細金屬線輥軋為平板狀而成之與P型電極端子部9、N型電極端子部10大致相同寬度之1~3mm寬度之矩形線。
正極集電用標記線11係經由導電性接著劑層16而電性且機械性地接合於P型電極端子部9,負極集電用標記線15係經由導電性接著劑層16而電性且機械性地接合於N型電極端子部10。
[導電性接著劑層]
如圖3所示,導電性接著劑層16係設置於正極集電用標記線11及負極集電用標記線15之各一面11a、15a上。導電性接著劑層16係設置於正極集電用標記線11及負極集電用標記線15之一面11a、15a之整個面上,例如藉由導電性接著膜17而構成。
導電性接著膜17係如圖4所示,於熱硬化性之黏合劑樹脂層18中高密度地含有導電性粒子19。又,自壓入性之觀點而言,導電性接著膜17較佳為黏合劑樹脂之最低熔融黏度為100~100000Pa.s。導電性接著膜17若最低熔融黏度過低,則自低壓接至正式硬化之過程中會導致樹脂流動而易產生連接不良、突出至單元受光面,亦成為受光率降低之原因。又,亦存在最低熔融黏度若過高,則於膜貼合時亦易產生不良,而對連接可靠性產生不良影響之情形。再者,關於最低熔融黏度,可將樣本裝填於特定量旋轉式黏度計中,一面以特定之升溫速度上升一面進行測定。
作為導電性接著膜17所使用之導電性粒子19,並無特別限制,例如可列舉鎳、金、銀、銅等金屬粒子、於樹脂粒子上實施鍍金等而成者、於在樹脂粒子上已實施鍍金之粒子之最外層上實施絕緣被覆而成者等。
導電性粒子可為1個、1個獨立存在之粉體,但較佳為一次粒子相連之鏈狀者。作為前者之例有具有尖峰狀突起之球狀鎳粉,作為較佳地使用之後者之例,有長絲(filament)狀鎳粉。藉由使用後者而使導電性粒子19具備彈性,可分別使物性相互不同之正極集電用標記線11與P型電極端子部9之連接可靠性、及負極集電用標記線15與N型電極端子部10之連接可靠性提高。
再者,導電性接著膜17較佳為常溫附近下之黏度為10~10000 kPa.s,進而較佳為10~5000 kPa.s。由於導電性接著膜17之黏度為10~10000 kPa.s之範圍,故而於將導電性接著膜17設置於正極集電用標記線11、負極集電用標記線15之一面11a、15a,並捲裝於卷盤21之情形時,可防止所謂突出所導致之黏連,又,可維持特定之黏著力。
導電性接著膜17之黏合劑樹脂層18之組成,只要不損害如上述之特徵,則無特別限制,但更佳為含有膜形成樹脂、液狀環氧樹脂、潛伏性硬化劑、及矽烷偶合劑。
膜形成樹脂相當於平均分子量為10000以上之高分子量樹脂,就膜形成性之觀點而言,較佳為10000~80000左右之平均分子量。作為膜形成樹脂,可使用環氧樹脂、改質環氧樹脂、胺酯樹脂、苯氧樹脂等各種樹脂,其中就膜形成狀態、連接可靠性等觀點而言,較適宜使用苯氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂,只要於常溫下具有流動性,則無特別限制,可使用所有市售之環氧樹脂。作為該等環氧樹脂,具體而言,可使用萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、 酚系酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、茋型環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、苯酚芳烷型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三苯甲烷型環氧樹脂等。該等可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。又,亦可與丙烯酸系樹脂等其他有機樹脂適當地組合使用。
作為潛伏性硬化劑,可使用加熱硬化型、UV硬化型等各種硬化劑。潛伏性硬化劑通常不發生反應,藉由某種之觸發而活化,開始反應。作為觸發,有熱、光、加壓等,可根據用途而選擇使用。其中,於本申請案中,較適宜使用加熱硬化型之潛伏性硬化劑,藉由對匯流排電極11、背面電極13加熱按壓而進行正式硬化。使用液狀環氧樹脂之情形時,可使用咪唑類、胺類、鋶鹽、鎓鹽等所構成之潛伏性硬化劑。
作為矽烷偶合劑,可使用環氧系、胺系、巰基-硫化物系、醯脲(ureide)系等。該等之中,於本實施形態中,可較佳地使用環氧系矽烷偶合劑。藉此,可提高有機材料與無機材料之界面上之接著性。
又,作為其他添加組成物,較佳為含有無機填料。藉由含有無機填料,可調整壓接時之樹脂層之流動性,提高粒子捕捉率。作為無機填料,可使用二氧化矽、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等,無機填料之種類並無特別限定。
圖5係示意性地表示導電性接著膜17之製品形態之一例之圖。該導電性接著膜17係使黏合劑樹脂層18積層於剝離基材20,並成型為帶(tape)狀。該帶狀之導電性接著膜 17係以剝離基材20成為外周側之方式捲繞積層於卷盤21上。作為剝離基材20,並無特別限制,可使用PET(Poly Ethylene Terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)、OPP(Oriented Polypropylene,定向聚丙烯)、PMP(Poly-4-methylpentene-1,聚(4-甲基-1-戊烯))、PTFE(Polytetrafluoroethylene,聚四氟乙烯)等。
導電性接著膜17係使上述之正極集電用標記線11、負極集電用標記線15一體積層於黏合劑樹脂層18上。具體而言,導電性接著膜17係將黏合劑樹脂層18積層於寬幅之帶式銅箔上並層疊,進而藉由切割機將其切割成細條。藉此,附有剝離基材之導電性接著膜17遍佈於正極集電用標記線11、負極集電用標記線15之一面11a、15a之整個面而積層。如此,藉由預先使正極集電用標記線11、負極集電用標記線15與導電性接著膜17積層一體化,從而於實際使用時,藉由將剝離基材20剝離,並將導電性接著膜17之黏合劑樹脂層18貼合於P型電極端子部9、N型電極端子部10上,而謀求正極集電用標記線11、負極集電用標記線15與各電極端子部9、10之暫時黏附。
上述導電性接著膜17係將導電性粒子19、膜形成樹脂、液狀環氧樹脂、潛伏性硬化劑、及矽烷偶合劑溶解於溶劑中而成。作為溶劑,可使用甲苯、乙酸乙酯等,或該等之混合溶劑。將溶解所得之樹脂生成用溶液塗佈於剝離基材20上,並使溶劑揮發,藉此獲得導電性接著膜17。其後,如上所述,使導電性接著膜17於正極集電用標記線11、 負極集電用標記線15之一面11a、15a上積層一體化,從而遍佈於正極集電用標記線11、負極集電用標記線15之一面11a、15a之整個面而形成。
正極集電用標記線11、負極集電用標記線15係經由設置於一面11a、15a之導電性接著膜17而暫時黏附於P型電極端子部9上及N型電極端子部10上。此時,如下所述,於P型電極端子部9上及N型電極端子部10上,經由絕緣性接著劑層22而暫時設置有端子盒用標記線24之一端24a。
其後,薄膜太陽電池1係於背面側積層有密封材之片材3、底層片材5後,藉由真空積層機對導電性接著膜17、正極集電用標記線11、負極集電用標記線15及端子盒用標記線24進行熱加壓而一併連接。此時,導電性接著膜17係藉由真空積層機以特定之溫度、壓力進行熱加壓,藉此,使黏合劑樹脂自P型電極端子部9與正極集電用標記線11之間、及N型電極端子部10與負極集電用標記線15之間流出,並且導電性粒子19夾持於各集電用標記線11、15與各電極端子部9、10之間,於此狀態下使黏合劑樹脂硬化。藉此,導電性接著膜17可使各集電用標記線11、15接著於各電極端子部9、10上,並且可使各集電用標記線11、15與各電極端子部9、10導通連接。
[變化例]
又,導電性接著劑層16亦可預先積層於正極集電用標記線11、負極集電用標記線15之一面11a、15a上。於此 情形時,導電性接著劑層16除膜狀之導電性接著膜以外,亦可使用膏狀之導電性接著膏。
本申請案中,將含有導電性粒子19之膜狀導電性接著膜17、膏狀導電性接著膏定義為「導電性接著劑」。
此種導電性接著劑層16係於正極集電用標記線11等之接合時,導電性接著膜17經切割為與P型電極端子部9、N型電極端子部10相應之特定之長度,並暫時黏附於薄膜太陽電池1之P型電極端子部9上、及N型電極端子部10上。或者,導電性接著劑層16係將導電性接著膏塗佈於P型電極端子部9上、及N型電極端子部10上。繼而,將切割為特定長度之正極集電用標記線11及負極集電用標記線15重疊配置於導電性接著劑層16上,進行熱加壓,藉此導通連接。
[端子盒]
又,於薄膜太陽電池1之背面電極膜上,設置有經由端子盒用標記線24而與正極集電用標記線11及負極集電用標記線15電性連接之端子盒23。端子盒23電性連接有外部輸出線,正極集電用標記線11及負極集電用標記線15集電後將該電力向外部供給。
該端子盒23係經由省略詳細情況之絕緣性接著膜25而固定於薄膜太陽電池1之背面電極膜上。絕緣性接著膜25除不含有導電性粒子19之方面以外,與上述之導電性接著膜17具有大致相同之成分,且藉由黏合劑樹脂層熱硬化來將端子盒23固定於薄膜太陽電池1之背面電極膜上。再 者,絕緣性接著膜25由於混合有化學性穩定之氟系樹脂,故而即使於暫時黏附在薄膜太陽電池1之背面電極膜上之時,亦可不與背面電極膜發生反應而防止腐蝕。
再者,由於端子盒23係於薄膜太陽電池1之背面電極膜上,設置於沿與正極集電用標記線11、負極集電用標記線15之長度方向正交之寬度方向上之大致中間之位置,故而可將相同尺寸之端子盒用標記線24用於正極集電用標記線11側及負極集電用標記線15側。
[端子盒用標記線]
將端子盒23與正極集電用標記線11及負極集電用標記線15連接之端子盒用標記線24,與上述正極集電用標記線11、負極集電用標記線15同樣地,係藉由切割例如輥軋成厚度為50~300μm之銅箔或鋁箔,或將銅、鋁等細金屬線輥軋為平板狀而成之矩形線。
端子盒用標記線24係經由絕緣性接著劑層22而設置於薄膜太陽電池1之背面電極膜上。端子盒用標記線24於與薄膜太陽電池1之背面電極膜之間介隔有絕緣性接著劑層22,藉此可防止與薄膜太陽電池1之背面電極膜之短路。
絕緣性接著劑層22係如圖1所示,預先以遍佈整個面的方式設置於端子盒用標記線24接觸薄膜太陽電池1背面電極膜之一面而設置,例如由絕緣性接著膜25構成。絕緣性接著膜25除於黏合劑樹脂層中不含有導電性粒子以外,具有與導電性接著膜17相同之構成。
由於在設置於端子盒用標記線24之絕緣性接著膜25 中,混合有化學性穩定之氟系樹脂,故而,即使於暫時黏附在薄膜太陽電池1背面電極膜上之時,亦可不與背面電極膜發生反應而防止腐蝕。
又,絕緣性接著劑層22除絕緣性接著膜25以外,例如如圖6所示,亦可藉由附有絕緣性接著層30之可撓性基板31、附有絕緣性接著層32之膜33而構成。於此情形時,可撓性基板31及膜33,絕緣性接著層30、32至少設置於連接有端子盒用標記線24之一面。可撓性基板31及膜33中,可於面對薄膜太陽電池1之背面電極膜上之其他面上任意形成接著層34,又,作為形成於其他面之接著層34亦可使用Si系接著劑輕輕地固定於薄膜太陽電池1之背面電極膜上。
再者,絕緣性接著膜25等絕緣性接著劑層22較佳為具有端子盒用標記線24之寬度以上之寬度。藉此,絕緣性接著膜25可使端子盒用標記線24與薄膜太陽電池1之背面電極膜確實地絕緣。
於薄膜太陽電池1之背面電極膜上至少設置有一對端子盒用標記線24,其中一個將P型電極端子部9與端子盒23連接,另一個將N型電極端子部10與端子盒23連接。
又,端子盒用標記線24之一端24a配設於P型電極端子部9、N型電極端子部10,另一端24b連接於端子盒23。而且,端子盒用標記線24之一端24a上經由導電性接著劑層16而重疊有正極集電用標記線11、負極集電用標記線15。
即,如圖3所示,於端子盒用標記線24與正極集電用標記線11或與負極集電用標記線15之連接部中,於P型電極端子部9及N型電極端子部10上經由絕緣性接著膜25等絕緣性接著劑層22而連接有端子盒用標記線24之一端24a,於該一端24a之側面及上面經由導電性接著膜17等的導電性接著劑層16而連接有正極集電用標記線11或負極集電用標記線15。
藉此,薄膜太陽電池1與將端子盒用標記線連接於集電標記用線上之構成相比,可增加經由導電性接著膜17之端子盒用標記線24與正極集電用標記線11或與負極集電用標記線15之接觸面積,提高連接強度,並可防止電阻值增大。
又,由於薄膜太陽電池1係藉由真空積層機而將端子盒用標記線24與正極集電用標記線11及與負極集電用標記線15之連接進行一併連接,故而可使連接部位中不混入氣泡,提高經長期之連接可靠性。再者,於超音波焊接之情形時,由於產生空隙而導致連接強度降低、連接電阻上升,又存在由於產生龜裂而導致連接可靠性降低之危險,若根據薄膜太陽電池1則亦無此種危險。
[製造方法]
繼而,對正極集電用標記線11、負極集電用標記線15與端子盒用標記線24之連接步驟進行說明。首先,於薄膜太陽電池1之背面電極膜上經由絕緣性接著劑層22而配設一對端子盒用標記線24,並且經由絕緣性接著劑層22而將 端子盒用標記線24之一端24a配設於P型電極端子部9上及N型電極端子部10上。
此步驟係藉由將預先於一面形成有絕緣性接著膜25等的絕緣性接著劑層22後之端子盒用標記線24暫時黏附於薄膜太陽電池1之背面電極膜上,並且將其一端24a暫時黏附於P型電極端子部9上及N型電極端子部10上而進行。 又,該步驟亦可藉由將絕緣性接著膜25沿薄膜太陽電池1背面電極膜上之端子盒用標記線24之連接部位進行暫時黏附後,將端子盒用標記線24暫時黏附於絕緣性接著膜25上而進行。
貼合有絕緣性接著膜25之端子盒用標記線24、絕緣性接著膜25及端子盒用標記線24之暫時黏附,係藉由將絕緣性接著膜25利用輥式層疊法熱加壓至不正式硬化之程度下發揮黏著性為止而進行。又,端子盒用標記線24之另一端24b係藉由利用刀具及熱而將絕緣性接著劑層22剝離,使其可導通後,連接於端子盒23上。
再者,藉由以端子盒用標記線24之寬度以上之寬度形成絕緣性接著膜25等的絕緣性接著劑層22,而絕緣性接著劑層22可使端子盒用標記線24與薄膜太陽電池1之背面電極膜確實地絕緣。
其次,將正極集電用標記線11及負極集電用標記線15經由導電性接著劑層16而連接於P型電極端子部9及N型電極端子部10上,且於P型電極端子部9及N型電極端子部10上,經由導電性接著劑層16而連接於端子盒用標記 線24之一端24a上。
該步驟係藉由將預先於一面形成有導電性接著膜17等的導電性接著劑層16之正極集電用標記線11、負極集電用標記線15,朝導電性接著劑層16方向暫時黏附於P型電極端子部9上、N型電極端子部10上及配設在該等電極端子部9、10上之端子盒用標記線24之一端24a上而進行。又,該步驟係亦可將導電性接著膜17暫時黏附於P型電極端子部9上、N型電極端子部10上及配設在該等電極端子部9、10上之端子盒用標記線24之一端24a上後,藉由將正極集電用標記線11或負極集電用標記線15暫時設置於導電性接著膜17上而進行。
貼合有導電性接著膜17之集電用標記線11、15、導電性接著膜17及集電用標記線11、15之暫時設置,係藉由將導電性接著膜17利用輥式層疊法熱加壓至不正式硬化之程度下發揮黏著性為止而進行。
藉此,正極集電用標記線11及負極集電用標記線15係經由導電性接著膜17而以跨越端子盒用標記線24之一端24a上之方式進行暫時設置。
如此般暫時黏附有絕緣性接著膜25、端子盒用標記線24、導電性接著膜17、正極集電用標記線11及負極集電用標記線15之薄膜太陽電池1,係藉由真空積層機與設置於背面電極膜側之EVA等透光性密封材之片材3及底層片材5一併層疊。
此時,由於薄膜太陽電池1係以特定之溫度、壓力進 行熱加壓,故而絕緣性接著膜25熱硬化並將端子盒用標記線24連接於薄膜太陽電池1背面電極膜上,並且一端24a連接於P型電極端子部9上或N型電極端子部10上。又,導電性接著膜17之各黏合劑樹脂流動,且導電性粒子19夾持於正極集電用標記線11與P型電極端子部9及端子盒用標記線24之一端24a之間,於此狀態下使黏合劑樹脂硬化。同樣地,導電性粒子19夾持於負極集電用標記線15與N型電極端子部10及端子盒用標記線24之一端24a之間,於該狀態下使黏合劑樹脂硬化。藉此,導電性接著膜17可使正極集電用標記線11及負極集電用標記線15接著於P型電極端子部9、N型電極端子部10上,並且使其導通連接,又,可使正極集電用標記線11及負極集電用標記線15與端子盒用標記線24導通連接。
如此般,根據本技術,可有效地將端子盒用標記線24、正極集電用標記線11及負極集電用標記線15連接。又,根據本技術,與藉由將正極集電用標記線11、負極集電用標記線15利用加熱按壓頭等進行熱加壓而連接之步驟相比,無需施加局部之熱加壓。因此,亦無導致透光性絕緣基板10之翹曲、損傷之虞。尤其是,如圖3所示,由於連接有端子盒用標記線24之一端24a之部位,與其他部位相比較突出,故而於藉由加熱按壓頭等進行熱加壓之情形時,熱、應力集中於端子盒用標記線24之連接部,而產生透光性絕緣基板8之翹曲、破損、集電用標記線、端子盒用標記線之連接不良。因此,藉由採用一併層疊方式,可 避免此種熱、應力之集中,有效地防止透光性絕緣基板8等之翹曲、破損,又,可良好地進行集電用標記線11、15與電極端子部9、10、端子盒用標記線24之連接。
繼而,對應用本發明之端子盒用標記線之實施例進行說明。樣本1使用寬度為10 mm、厚度為35μm之電解銅箔所構成之標記線。樣本2使用於單面上貼合有作為絕緣性接著劑層之厚度為25μm~50μm之PET膜之寬度為10 mm、厚度為35μm之電解銅箔所構成之標記線。樣本3使用於兩面有15μm左右之焊料電鍍(solder plating)之寬度為10 mm、厚度為120μm之電解銅箔所構成之標記線。樣本4使用於兩面上有15μm左右之焊料電鍍之寬度為10 mm、厚度為150μm之電解銅箔所構成之標記線。
作為集電用標記線,使用塗佈有導電性接著樹脂之厚度為35 μm、寬度為2.0 mm之電解銅箔。於導電性接著樹脂之塗佈面上,實施有表面粗糙度Rz:7~9μm之粗面化處理(GTS-MP:古河電工股份有限公司製)。又,於黏合劑樹脂中添加Ni粒子(Valeinco公司製)30重量。
使用黏著劑將上述各樣本於玻璃基板上一面加熱為95℃左右,一面藉由輥式層疊法進行暫時黏附,繼而,將集電用標記線於玻璃基板上一面加熱為95℃左右,一面藉由輥式層疊法進行暫時黏附。此時集電用標記線係以經由導電性接著樹脂而跨越各樣本之方式連接。
其後,一面施加160℃、20 min之加熱與100 KPa左右之壓力,一面藉由密封樹脂(EVA)將玻璃基板真空層疊, 進行各樣本與集電用標記線之連接(連接面積:2.0 mm×10 mm),作成4個連接體樣本。
對各連接體樣本測定通電1A之狀態下之連接電阻值,結果均為10 m Ω以下。即,可知集電用標記線與端子盒用標記線之經由導電性接著樹脂之連接,為可取代先前之焊接之連接方法。
又,與超音波焊接相比,無需伴隨焊錫熔融之局部性之高溫高壓所導致之熱加壓,而可防止玻璃基板之翹曲、破損。進而,若藉由輥式層疊法進行集電用標記線與端子盒用標記線之經由導電性接著樹脂之連接,則能以簡易之製程製造薄膜太陽電池。
1、100‧‧‧薄膜太陽電池
2、102‧‧‧太陽電池單元
3‧‧‧片材
5‧‧‧底層片材
6‧‧‧太陽電池模組
7‧‧‧金屬框架
8、101‧‧‧透光性絕緣基板
9、103‧‧‧P型電極端子部
10、104‧‧‧N型電極端子部
11、105‧‧‧正極集電用標記線
11a‧‧‧正極集電用標記線之一面
15、106‧‧‧負極集電用標記線
15a‧‧‧負極集電用標記線之一面
16‧‧‧導電性接著劑層
17‧‧‧導電性接著膜
18‧‧‧黏合劑樹脂層
19‧‧‧導電性粒子
20‧‧‧剝離基材
21‧‧‧卷盤
22‧‧‧絕緣性接著劑層
23、110‧‧‧端子盒
24、111‧‧‧端子盒用標記線
25‧‧‧絕緣性接著膜
30、32、34‧‧‧接著層
31‧‧‧可撓性基板
33‧‧‧膜
105a‧‧‧第1正極集電用標記線
105b‧‧‧第2正極集電用標記線
105c‧‧‧第3正極集電用標記線
112‧‧‧絕緣帶
圖1係表示應用本發明之太陽電池之圖,(A)係表示標記線連接前之狀態之立體圖,(B)係表示連接標記線之狀態之平面圖。
圖2係太陽電池模組之分解立體圖。
圖3係表示集電標記用線與端子盒用標記線之連接部位之剖面圖。
圖4係表示導電性接著膜之構成之剖面圖。
圖5係表示貼附有導電性接著膜之集電用標記線之剖面圖。
圖6係表示絕緣性接著劑層之其他構成例之剖面圖。
圖7係表示先前之薄膜太陽電池之一例之分解立體圖。
圖8係表示先前之薄膜太陽電池之一例之圖,(A)為 平面圖,(B)為電極端子部中之剖面圖。
8‧‧‧透光性絕緣基板
9‧‧‧P型電極端子部
10‧‧‧N型電極端子部
11‧‧‧正極集電用標記線
11a‧‧‧正極集電用標記線之一面
15‧‧‧負極集電用標記線
15a‧‧‧負極集電用標記線之一面
16‧‧‧導電性接著劑層
17‧‧‧導電性接著膜
22‧‧‧絕緣性接著劑層
24‧‧‧端子盒用標記線
25‧‧‧絕緣性接著膜

Claims (11)

  1. 一種太陽電池模組,其具備太陽電池、一對電力取出用標記線、及一對端子盒用標記線:該太陽電池於一面配置有正極及負極;該一對電力取出用標記線經由含有導電性粒子之導電性接著劑層而連接於上述太陽電池之正極上及負極上;該一對端子盒用標記線經由不含有導電性粒子之絕緣性接著劑層而設置於上述太陽電池之一面上,並且一端配設於上述正極上及負極上,並將端子盒與一對上述電力取出用標記線連接;且電力取出用標記線係於上述正極上及負極上,經由上述導電性接著劑層而連接於端子盒用標記線之上述一端。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組,其中,一對上述端子盒用標記線設置於上述正極上或負極上,一對上述電力取出用標記線跨越上述端子盒用標記線之端部上而設置。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組,其中,上述導電性粒子為長絲狀之導電性粒子。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組,其中,上述電力取出用標記線與上述端子盒用標記線係藉由層疊一併連接。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組,其中,上述絕緣性接著劑層為附有接著劑之膜或附有接著劑 之可撓性基板。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組,其中,上述端子盒用標記線為上述絕緣性接著劑層之寬度以下之寬度。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組,其中,上述導電性接著劑層含有氟系樹脂。
  8. 一種太陽電池模組之製造方法,於一面配置有正極及負極之太陽電池之上述一面上,經由不含有導電性粒子之絕緣性接著劑層配設一對端子盒用標記線,並且經由上述絕緣性接著劑層而將上述端子盒用標記線之端部配設於上述正極上及負極上,並將一對電力取出用標記線經由含有導電性粒子之導電性接著劑層連接於上述太陽電池之上述正極上及負極上,且於上述正極上及負極上,經由上述導電性接著劑層連接於上述端子盒用標記線之上述端部上。
  9. 如申請專利範圍第8項之太陽電池模組之製造方法,其中,將端子盒固定於上述一面,並將一對上述端子盒用標記線之各端部連接於上述端子盒。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項之太陽電池模組之製造方法,其中,上述電力取出用標記線與上述端子盒用標記線係藉由層疊一併連接。
  11. 如申請專利範圍第8項或第9項之太陽電池模組之製造方法,其中,上述電力取出用標記線預先設有上述導 電性接著劑層,上述端子盒用標記線預先設有上述絕緣性接著劑層。
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