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WO2012002445A1 - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

太陽電池モジュール及びその製造方法 Download PDF

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WO2012002445A1
WO2012002445A1 PCT/JP2011/064933 JP2011064933W WO2012002445A1 WO 2012002445 A1 WO2012002445 A1 WO 2012002445A1 JP 2011064933 W JP2011064933 W JP 2011064933W WO 2012002445 A1 WO2012002445 A1 WO 2012002445A1
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WO
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solar cell
wiring material
electrode
resin adhesive
cell module
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Ceased
Application number
PCT/JP2011/064933
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French (fr)
Inventor
賢一 牧
悟司 東方田
慶之 工藤
治寿 橋本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H10F19/902—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells
    • H10F19/904—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells characterised by the shapes of the structures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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    • H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
    • H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • H10F77/215—Geometries of grid contacts
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module and a manufacturing method thereof.
  • a solar cell module includes a plurality of solar cells.
  • the plurality of solar cells are electrically connected in series or in parallel by a wiring material.
  • solder has been widely used for bonding between solar cells and wiring materials.
  • solder in order to bond the solar cell and the wiring material using solder, it is necessary to melt the solder. For this reason, a solar cell becomes high temperature in an adhesion process. As a result, the solar cell may be damaged or deformed.
  • the temperature at the time of bonding can be lowered unlike the case of bonding by solder. For this reason, damage or deformation of the solar cell in the wiring material bonding step can be suppressed.
  • This invention is made
  • the objective is further in durability with respect to a repeated temperature change in the solar cell module with which the solar cell and the wiring material were adhere
  • the goal is to improve.
  • the solar cell module according to the present invention includes a plurality of solar cells, a wiring material, and a resin adhesive.
  • Each of the plurality of solar cells has a photoelectric conversion unit and an electrode.
  • the electrode is formed on the surface of the photoelectric conversion unit.
  • the wiring member electrically connects a plurality of solar cells.
  • the resin adhesive bonds the solar cell and the wiring material. A discontinuous region of the resin adhesive exists between the wiring material and the solar cell.
  • the discontinuous region is preferably adjacent to the electrode.
  • the manufacturing method of the solar cell module which concerns on this invention has electrically connected the some solar cell provided with the photoelectric conversion part and the electrode currently formed on the surface of a photoelectric conversion part, and a some solar cell.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module including a wiring material and a resin adhesive that bonds the electrode of the solar cell and the wiring material.
  • the solar cell and the wiring material are pressed between the solar cell and the wiring material in a state where a resin adhesive material thinner than the height of the electrode is disposed.
  • the solar cell and the wiring material are bonded together by electrically connecting the wiring material and curing the resin sheet.
  • a solar cell module in which a solar cell and a wiring material are bonded using a resin adhesive, it is possible to further improve durability against repeated temperature changes.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention. It is the schematic plan view seen from the light-receiving surface side of a solar cell.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. It is a schematic sectional drawing for demonstrating the connection process of the wiring material in one Embodiment of this invention. It is schematic sectional drawing for demonstrating the connection process of the wiring material in a 1st modification. It is the schematic plan view seen from the light-receiving surface side of the solar cell in a 2nd modification. It is the schematic plan view seen from the light-receiving surface side of the solar cell in a 3rd modification. 6 is a graph showing temperature cycle test results in Example 1 and Comparative Example 1.
  • the solar cell module 1 is merely an example.
  • the solar cell module according to the present invention is not limited to the solar cell module 1 at all.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the solar cell module 1 includes a plurality of solar cells 10 arranged along the arrangement direction x.
  • the plurality of solar cells 10 are electrically connected by the wiring material 11.
  • a plurality of solar cells 10 are electrically connected in series or in parallel by electrically connecting adjacent solar cells 10 by the wiring material 11.
  • First and second protective members 14 and 15 are disposed on the light-receiving surface side and the back surface side of the plurality of solar cells 10.
  • a sealing material 13 is provided between the first protection member 14 and the second protection member 15. The plurality of solar cells 10 are sealed with the sealing material 13.
  • the material of the sealing material 13 and the first and second protective members 14 and 15 is not particularly limited.
  • the sealing material 13 can be formed of a light-transmitting resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or polyvinyl butyral (PVB).
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • PVB polyvinyl butyral
  • the first and second protective members 14 and 15 can be formed of, for example, glass or resin.
  • the 1st protection member 14 is arrange
  • the 2nd protection member 15 is arrange
  • FIG. 2 is a schematic plan view seen from the light-receiving surface side of the solar cell.
  • the solar cell 10 described here is merely an example. In the present invention, the type and structure of the solar cell are not limited at all.
  • one main surface of the solar cell 10 is a light receiving surface and the other main surface is a back surface.
  • both main surfaces of the solar cell may be light receiving surfaces. .
  • each of the first and second protective members 14 and 15 has translucency.
  • the solar cell 10 has a photoelectric conversion unit 20.
  • the photoelectric conversion unit 20 generates carriers (electrons and holes) by receiving light.
  • the photoelectric conversion unit 20 is made of a semiconductor material having a semiconductor junction such as a HIT (registered trademark) junction, a pn junction, or a pin junction.
  • a semiconductor junction such as a HIT (registered trademark) junction, a pn junction, or a pin junction.
  • the semiconductor material include a crystalline semiconductor such as single crystal silicon and polycrystalline silicon, a thin film semiconductor such as amorphous silicon, and a compound semiconductor such as GaAs.
  • Electrode 21 An electrode 21 is formed on the light receiving surface 20 a of the photoelectric conversion unit 20. Although illustration is omitted, similarly, an electrode 21 is also formed on the back surface of the photoelectric conversion unit 20. As shown in FIG. 2, the electrode 21 includes a plurality of finger electrodes 22 and a plurality of bus bars 23. In the present embodiment, the plurality of finger electrodes 22 and the plurality of bus bars 23 are integrally formed.
  • Each of the plurality of finger electrodes 22 extends parallel to each other in a direction y perpendicular to the arrangement direction x.
  • the plurality of finger electrodes 22 are arranged in parallel to each other along the arrangement direction x.
  • the bus bars 23 are formed in a staggered pattern along the arrangement direction x.
  • the bus bar 23 is electrically connected to the plurality of finger electrodes 22.
  • the solar cells 10 arranged adjacent to each other are electrically connected by a wiring material 11. Specifically, one part of the wiring material 11 is electrically connected to the electrode 21 on the light receiving surface 20 a side of the solar cell 10, and the other part of the wiring material 11 is connected to the solar cell 10.
  • the adjacent solar cells 10 are electrically connected by the wiring member 11 by being electrically connected to the electrode 21 on the back surface side of the adjacent solar cells 10.
  • the wiring member 11 is not particularly limited as long as it has conductivity.
  • the wiring material 11 can be comprised by the wiring material main body and the coating layer which covers a wiring material main body, for example.
  • the wiring material body can be formed of Cu, for example.
  • the coating layer can be formed of, for example, a metal such as Ag or an alloy such as solder.
  • the wiring member 11 and the solar cell 10 are bonded by a resin adhesive 12.
  • the solar cell 10 and the wiring material 11 are bonded by the resin adhesive 12 in a state where the electrode 21 of the solar cell 10 and the wiring material 11 are in direct contact.
  • the electrode 21 and the wiring material 11 are electrically connected by bringing the electrode 21 and the wiring material 11 into direct contact.
  • the resin adhesive 12 is formed across the back surface of the wiring material 11 and the side surface of the electrode 21 and adheres both.
  • the resin adhesive 12 is partially formed so as to reach the surface of the photoelectric conversion unit 20 from the back surface of the wiring material 11 through the side surface of the electrode 21, and the wiring material 11, the electrode 21, and the photoelectric conversion unit. 20 is bonded.
  • the resin adhesive 12 contains an adhesive resin.
  • the adhesive resin include an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, a phenol resin, a urethane resin, a silicone resin, and at least two mixtures or copolymers of these resins.
  • Resin adhesive 12 may have conductivity or may have insulating properties.
  • the resin adhesive 12 having conductivity include an anisotropic conductive resin adhesive made of the above resin containing conductive particles.
  • the conductive particles include particles made of a metal such as nickel, copper, silver, aluminum, tin, and gold, an alloy containing one or more of these metals, or a conductive material such as a metal coating treatment or an alloy coating treatment. Insulating particles that have been subjected to a conductive coating treatment can be used.
  • the insulating adhesive 12 can be constituted by the above resin, or the insulating adhesive 12 can be formed by the above resin containing insulating particles such as silica. It can also be configured.
  • the resin adhesive 12 is not continuously located between the wiring member 11 and the solar cell 10 from the wiring member 11 to the solar cell 10 in the facing direction z of the wiring member 11 and the solar cell 10.
  • the photoelectric conversion unit 20 is prepared.
  • the photoelectric conversion unit 20 can be created by a known method.
  • the solar cell 10 is completed by forming the electrodes 21 on the light receiving surface 20a and the back surface of the photoelectric conversion unit 20, respectively.
  • the formation method of the electrode 21 is not specifically limited.
  • the electrode 21 can be formed, for example, by printing a conductive paste by a screen printing method.
  • the plurality of solar cells 10 produced as described above are electrically connected using the wiring material 11.
  • the solar cell 10 and the electrode 21 are in direct contact with the wiring material 11 and the electrode 21 with the resin sheet 30 disposed between the solar cell 10 and the wiring material 11.
  • the wiring material 11 is pressed.
  • the solar cell 10 and the wiring material 11 are adhere
  • the cured product of the resin sheet 30 becomes the resin adhesive 12.
  • a resin sheet 30 having a thickness t thinner than the height h of the electrode 21 is used. Therefore, a discontinuous region is formed as shown in FIG.
  • the resin sheet 30 can be formed of an energy ray curable resin such as a thermosetting resin or a photocurable resin. In that case, the resin sheet 30 can be cured by curing the energy rays. Moreover, the resin sheet 30 can also be formed, for example with a thermoplastic resin. In that case, the resin sheet 30 can be once softened by heating and then cured by cooling.
  • an energy ray curable resin such as a thermosetting resin or a photocurable resin.
  • the resin sheet 30 can be cured by curing the energy rays.
  • the resin sheet 30 can also be formed, for example with a thermoplastic resin. In that case, the resin sheet 30 can be once softened by heating and then cured by cooling.
  • the plurality of solar cells 10 are electrically connected by repeatedly bonding the solar cell 10 and the wiring material 11 as described above.
  • a resin sheet such as an EVA sheet is placed on the second protective member 15.
  • a plurality of solar cells 10 electrically connected by the wiring member 11 are disposed on the resin sheet.
  • a resin sheet such as an EVA sheet is placed thereon, and the first protective member 14 is placed thereon. These are temporarily pressure-bonded by thermocompression bonding in a reduced-pressure atmosphere, and then heated again to cure the resin sheet.
  • the solar cell module 1 can be manufactured by the above process.
  • the resin adhesive 12 is not continuously located between the wiring member 11 and the solar cell 10 in the facing direction z from the wiring unit 11 to the solar cell 10.
  • a continuous area is provided. That is, the wiring material 11 and the solar cell 10 are not bonded to the entire surface by the resin adhesive 12, and the wiring material 11 is partially bonded to the solar cell 10 by the resin adhesive 12.
  • the influence of thermal stress caused by repeated temperature changes during normal use can be mitigated. Therefore, it is possible to suppress problems such as peeling of the wiring material 11. As a result, the durability of the solar cell module 1 can be improved.
  • a discontinuous region in which the resin adhesive 12 is not continuously located from the wiring member 11 to the solar cell 10 is provided in the facing direction z between the wiring member 11 and the solar cell 10. It has been. By providing this discontinuous region, it is possible to suppress the wiring material from being separated from the solar cell due to repeated temperature changes, and high durability can be realized.
  • the volume ratio occupied by the discontinuous region in the region between the wiring material 11 and the solar cell 10 is preferably about 20% or more. However, if the volume ratio of the discontinuous region in the region between the wiring member 11 and the solar cell 10 is too large, the adhesive strength between the wiring member 11 and the electrode 21 may be too low. Therefore, the volume ratio occupied by the discontinuous region in the region between the wiring member 11 and the solar cell 10 is preferably 80% or less.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a wiring material connecting step in the first modification.
  • the discontinuous region forming method is not limited to this method.
  • a resin 31 may be applied to the top of the electrode 21, and the resin adhesive 12 may be formed from the resin 31. Even in this case, the discontinuous region can be suitably formed.
  • FIG. 6 is a schematic plan view seen from the light-receiving surface side of the solar cell in the second modification.
  • FIG. 7 is a schematic plan view seen from the light-receiving surface side of the solar cell in the third modification.
  • the configuration of the electrode is not limited to this configuration.
  • the electrode 21 may be configured by a plurality of bus bars 23 formed in a straight line and a plurality of finger electrodes 22.
  • the bus 21 may not be provided, and the electrode 21 may be configured by only the plurality of finger electrodes 22.
  • Example 1 (Example 1 and Comparative Example 1)
  • the ratio (t / h) of the thickness t of the resin sheet 30 to the height h of the electrode 21 is set to about 0.8
  • the solar cell module of the above embodiment is obtained by the method described in the above embodiment. Three solar cell modules having the same configuration were produced.
  • Comparative Example 1 three solar cell modules were formed in the same manner as in Example 1 except that the ratio (t / h) of the thickness t of the resin sheet to the height h of the electrode was about 1.2. Produced.
  • Example 1 and Comparative Example 1 a temperature cycle test was performed on each of the three solar cell modules produced in each of Example 1 and Comparative Example 1.
  • 400 cycles were carried out with one cycle of changing the temperature from high temperature (90 ° C.) to low temperature ( ⁇ 40 ° C.) or from low temperature to high temperature.
  • the output in each after 0 cycle 50 cycles, 100 cycles, 200 cycles and 400 cycles is measured, and the average value of the outputs of three samples is calculated for each of Example 1 and Comparative Example 1. did.
  • the results are shown in FIG.
  • the output shown in FIG. 8 is a normalized value with the output before the temperature cycle test of each solar cell module taken as 100.
  • Example 1 in which the discontinuous region was formed had a smaller output drop due to repeated temperature changes than Comparative Example 1 in which the discontinuous region was not formed.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

【課題】樹脂接着剤を用いて太陽電池と配線材とが接着されている太陽電池モジュールにおいて、繰り返しの温度変化に対する耐久性のさらなる向上を図ることにある。 【解決手段】太陽電池モジュール１は、光電変換部２０及び光電変換部２０の表面上に形成されている電極２１を有する複数の太陽電池１０と、複数の太陽電池１０を電気的に接続している配線材１１と、太陽電池１０と配線材１１とを接着している樹脂接着剤１２とを備えている。配線材１１と太陽電池１０との間には、樹脂接着剤１２の不連続領域が存在している。

Description

太陽電池モジュール及びその製造方法
　本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
　近年、環境負荷が小さいエネルギー源として、太陽電池モジュールが大いに注目されている。
　一般的に、太陽電池モジュールは、複数の太陽電池を備えている。複数の太陽電池は、配線材によって電気的に直列または並列に接続されている。
　従来、太陽電池と配線材との接着には、半田が広く用いられていた。しかしながら、半田を用いて太陽電池と配線材とを接着するためには、半田を融解させる必要がある。このため、接着工程において、太陽電池が高温になる。その結果、太陽電池が損傷したり、変形したりする虞がある。
　これに鑑み、近年、太陽電池と配線材との接着に、導電性樹脂接着剤を用いることが検討されている（例えば、特許文献１を参照）。
　太陽電池と配線材とを、導電性樹脂接着剤などの樹脂接着剤を用いて接着する場合は、半田により接着する場合とは異なり、接着時の温度を低くすることができる。このため、配線材の接着工程における太陽電池の損傷や変形等を抑制することができる。
特開２００９－２９５９４０号公報
　ところで、近年、太陽電池モジュールに求められる、繰り返しの温度変化に対する耐久性の基準が益々高くなってきている。
　本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂接着剤を用いて太陽電池と配線材とが接着されている太陽電池モジュールにおいて、繰り返しの温度変化に対する耐久性のさらなる向上を図ることにある。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池と、配線材と、樹脂接着剤とを備えている。複数の太陽電池のそれぞれは、光電変換部及び電極を有する。電極は、光電変換部の表面上に形成されている。配線材は、複数の太陽電池を電気的に接続している。樹脂接着剤は、太陽電池と配線材とを接着している。配線材と太陽電池との間には、樹脂接着剤の不連続領域が存在している。
　本発明に係る太陽電池モジュールでは、不連続領域は、電極に隣接していることが好ましい。
　本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、光電変換部、及び光電変換部の表面上に形成されている電極とを備える複数の太陽電池と、複数の太陽電池を電気的に接続している配線材と、太陽電池の電極と配線材とを接着している樹脂接着剤とを備える太陽電池モジュールの製造方法に関する。本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法では、太陽電池と配線材との間に、電極の高さよりも薄い樹脂接着材料を配置した状態で、太陽電池と配線材とをプレスすることにより電極と配線材とを電気的に接続すると共に、樹脂シートを硬化させることにより太陽電池と配線材とを接着する。
　本発明によれば、樹脂接着剤を用いて太陽電池と配線材とが接着されている太陽電池モジュールにおいて、繰り返しの温度変化に対する耐久性のさらなる向上を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。 太陽電池の受光面側から観た略図的平面図である。 図２の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける略図的断面図である。 本発明の一実施形態における配線材の接続工程を説明するための略図的断面図である。 第１の変形例における配線材の接続工程を説明するための略図的断面図である。 第２の変形例における太陽電池の受光面側から観た略図的平面図である。 第３の変形例における太陽電池の受光面側から観た略図的平面図である。 実施例１及び比較例１のそれぞれにおける温度サイクル試験結果を表すグラフである。
　以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示す太陽電池モジュール１を例に挙げて説明する。但し、太陽電池モジュール１は、単なる例示である。本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール１に何ら限定されない。
　なお、実施形態や変形例などにおいて参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　（太陽電池モジュール１の概略構成）
　図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール１の略図的断面図である。
　太陽電池モジュール１は、配列方向ｘに沿って配列された複数の太陽電池１０を備えている。複数の太陽電池１０は、配線材１１によって電気的に接続されている。具体的には、隣接する太陽電池１０間が配線材１１によって電気的に接続されることによって、複数の太陽電池１０が直列または並列に電気的に接続されている。
　複数の太陽電池１０の受光面側及び裏面側には、第１及び第２の保護部材１４，１５が配置されている。第１の保護部材１４と第２の保護部材１５との間には、封止材１３が設けられている。複数の太陽電池１０は、この封止材１３により封止されている。
　封止材１３並びに第１及び第２の保護部材１４，１５の材料は、特に限定されない。封止材１３は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の透光性を有する樹脂により形成することができる。
　第１及び第２の保護部材１４，１５は、例えば、ガラス、樹脂などにより形成することができる。また、例えば、第１及び第２の保護部材１４，１５のうちの一方を、アルミニウム箔などの金属箔を介在させた樹脂フィルムにより構成してもよい。本実施形態では、第１の保護部材１４は、太陽電池１０の裏面側に配置されており、アルミニウム箔などの金属箔を介在させた樹脂フィルムにより構成されている。第２の保護部材１５は、太陽電池１０の受光面側に配置されており、ガラスまたは透光性樹脂からなる。
　（太陽電池１０の構造）
　図２は、太陽電池の受光面側から視た略図的平面図である。なお、ここで説明する太陽電池１０は、単なる一例である。本発明において、太陽電池の種類や構造は何ら限定されない。
　また、本実施形態においては、太陽電池１０の一方の主面が受光面であり、他方の主面が裏面であるが、本発明において、太陽電池の両主面が受光面であってもよい。その場合は、上記第１及び第２の保護部材１４，１５のそれぞれが透光性を有することが好ましい。
　（光電変換部２０）
　図２に示すように、太陽電池１０は、光電変換部２０を有する。光電変換部２０は、受光することによってキャリア（電子及び正孔）を生成するものである。
　光電変換部２０は、ＨＩＴ（登録商標）接合、ｐｎ接合、ｐｉｎ接合等の半導体接合を有する半導体材料から構成されている。半導体材料としては、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどの結晶半導体、非晶質シリコンなどの薄膜半導体、ＧａＡｓ等の化合物半導体などが挙げられる。
　（電極２１）
　光電変換部２０の受光面２０ａには、電極２１が形成されている。図示は省略するが、同様に、光電変換部２０の裏面にも、電極２１が形成されている。図２に示すように、電極２１は、複数のフィンガー電極２２と、複数のバスバー２３とを備えている。なお、本実施形態では、複数のフィンガー電極２２と複数のバスバー２３とは一体に形成されている。
　複数のフィンガー電極２２のそれぞれは、配列方向ｘに垂直な方向ｙに相互に平行に延びている。複数のフィンガー電極２２は、配列方向ｘに沿って相互に平行に配列されている。
　バスバー２３は、配列方向ｘに沿って千鳥状に形成されている。このバスバー２３は、複数のフィンガー電極２２に電気的に接続されている。
　（配線材１１による太陽電池１０の電気的接続）
　図１に示すように、隣接して配置されている太陽電池１０は、配線材１１により電気的に接続されている。具体的には、配線材１１の一方側の部分が、太陽電池１０の受光面２０ａ側の電極２１に電気的に接続されると共に、配線材１１の他方側の部分が、当該太陽電池１０に隣接している太陽電池１０の裏面側の電極２１に電気的に接続されることにより、隣接する太陽電池１０が配線材１１により電気的に接続されている。
　配線材１１は、導電性を有するものである限りにおいて特に限定されない。配線材１１は、例えば、配線材本体と、配線材本体を覆う被覆層とにより構成することができる。配線材本体は、例えば、Ｃｕにより形成することができる。被覆層は、例えば、Ａｇなどの金属や、半田などの合金により形成することができる。
　図１及び図３に示すように、配線材１１と太陽電池１０とは、樹脂接着剤１２により接着されている。本実施形態では、具体的には、太陽電池１０の電極２１と配線材１１とが直接接触した状態で、太陽電池１０と配線材１１とが樹脂接着剤１２により接着されている。このように、本実施形態では、電極２１と配線材１１とを直接接触させることにより電極２１と配線材１１とを電気的に接続している。樹脂接着剤１２は、配線材１１の裏面と電極２１の側面に跨がって形成されており、両者を接着している。また、樹脂接着剤１２は、部分的に、配線材１１の裏面から電極２１の側面を経て光電変換部２０の表面に達するように形成されており、これら配線材１１、電極２１及び光電変換部２０を接着している。
　樹脂接着剤１２は、接着性の樹脂を含んでいる。接着性の樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂及びこれらの樹脂のすくなくとも２つの混合体や共重合体が挙げられる。
　樹脂接着剤１２は、導電性を有していてもよく、絶縁性を有していてもよい。導電性を有する樹脂接着剤１２としては、例えば、導電性粒子を含む上記樹脂からなる異方性導電性樹脂接着剤などが挙げられる。導電性粒子としては、例えば、ニッケル、銅、銀、アルミニウム、錫、金などの金属や、これらの金属のうちの一種以上を含む合金からなる粒子、もしくは金属コーティング処理または合金コーティング処理などの導電性コーティング処理が施された絶縁性粒子により構成することができる。
　また、樹脂接着剤１２が絶縁性を有する場合には、上記の樹脂により絶縁性接着剤１２を構成することもできるし、シリカなどの絶縁性粒子を含む上記の樹脂により絶縁性接着剤１２を構成することもできる。
　図３に示すように、本実施形態では、配線材１１と太陽電池１０との間の領域には、樹脂接着剤１２が充填されていない領域が存在する。すなわち、配線材１１と太陽電池１０との間には、配線材１１と太陽電池１０の対向方向ｚにおいて、配線材１１から太陽電池１０に至るまで樹脂接着剤１２が連続的に位置していない不連続領域が存在している。また、この不連続領域は、電極２１に隣接している部分にも存在している。
　（太陽電池モジュール１の製造方法）
　次に、太陽電池モジュール１の製造方法について詳細に説明する。
　まず、光電変換部２０を用意する。なお、光電変換部２０は、公知の方法により作成することができる。
　次に、光電変換部２０の受光面２０ａ及び裏面のそれぞれの上に、電極２１を形成することにより、太陽電池１０を完成させる。電極２１の形成方法は特に限定されない。電極２１は、例えば、導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷することにより形成することができる。
　次に、上記のように作製した複数の太陽電池１０を、配線材１１を用いて電気的に接続する。具体的には、図４に示すように、太陽電池１０と配線材１１との間に、樹脂シート３０を配置した状態で、配線材１１と電極２１とが直接接触するまで、太陽電池１０と配線材１１とをプレスする。そして、その状態で、樹脂シート３０を硬化させることにより、太陽電池１０と配線材１１とを接着する。樹脂シート３０の硬化物が樹脂接着剤１２となる。
　ここで、本実施形態では、電極２１の高さｈよりも厚みｔが薄い樹脂シート３０を用いる。このため、図３に示すように、不連続領域が形成される。
　なお、樹脂シート３０は、例えば、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂などのエネルギー線硬化性樹脂により形成することができる。その場合は、エネルギー線の硬化により樹脂シート３０を硬化させることができる。また、樹脂シート３０は、例えば、熱可塑性樹脂により形成することもできる。その場合は、樹脂シート３０を加熱することにより一旦軟化させ、その後、冷却することにより硬化させることができる。
　上記のような太陽電池１０と配線材１１との接着を繰り返し行うことにより、複数の太陽電池１０を電気的に接続する。
　次に、第２の保護部材１５の上に、ＥＶＡシートなどの樹脂シートを載置する。樹脂シートの上に、配線材１１により電気的に接続された複数の太陽電池１０を配置する。その上に、ＥＶＡシートなどの樹脂シートを載置し、さらにその上に、第１の保護部材１４を載置する。これらを、減圧雰囲気中において、加熱圧着することにより仮圧着した後に、再度加熱することにより、樹脂シートを硬化させる。以上の工程により、太陽電池モジュール１を製造することができる。
　なお、必要に応じて、端子ボックスや金属フレームなどの取り付けを行ってもよい。
　本実施形態においては、前述したように配線材１１と太陽電池１０との間に、対向方向ｚにおいて、配線算１１から太陽電池１０に至るまで樹脂接着剤１２が連続的に位置していない不連続領域が設けられている。すなわち、配線材１１と太陽電池１０とは、樹脂接着剤１２によって全面にわたって接着されているわけではなく、配線材１１は、太陽電池１０に、樹脂接着剤１２によって部分的に接着されている。このため、配線材１１と太陽電池１０との熱膨張係数の違いに起因して、通常使用時の繰り返しの温度変化によって生じる熱ストレスの影響を緩和することができる。よって、配線材１１の剥離等の問題が生じることを抑制することができる。その結果、太陽電池モジュール１の耐久性を向上させることができる。
　本実施形態においては、配線材１１と太陽電池１０との間に、対向方向ｚにおいて、配線材１１から太陽電池１０に至るまで樹脂接着剤１２が連続的に位置していない不連続領域が設けられている。この不連続領域を設けることにより、繰り返しの温度変化により配線材が太陽電池から剥離することを抑制でき、高い耐久性を実現することができる。
　配線材１１と太陽電池１０との間の領域における不連続領域が占める体積割合は、約２０％以上であることが好ましい。但し、配線材１１と太陽電池１０との間の領域における不連続領域が占める体積割合が大きすぎると、配線材１１と電極２１との接着強度が低くなりすぎる場合がある。従って、配線材１１と太陽電池１０との間の領域における不連続領域が占める体積割合は、８０％以下であることが好ましい。
　（第１の変形例）
　図５は、第１の変形例における配線材の接続工程を説明するための略図的断面図である。
　上記実施形態では、電極２１の高さｈよりも厚みｔが薄い樹脂シート３０を用いることにより、不連続領域を形成する例について説明した。但し、本発明において、不連続領域の形成方法は、この方法に限定されない。
　例えば、図５に示すように、電極２１の頂部に樹脂３１を塗布し、この樹脂３１から樹脂接着剤１２を形成するようにしてもよい。この場合であっても、不連続領域を好適に形成することができる。
　（第２及び第３の変形例）
　図６は、第２の変形例における太陽電池の受光面側から観た略図的平面図である。図７は、第３の変形例における太陽電池の受光面側から観た略図的平面図である。
　上記実施形態では、千鳥状に形成された複数のバスバー２３と、複数のフィンガー電極２２とにより電極２１が構成されている例について説明した。但し、本発明において、電極の構成は、この構成に限定されない。
　図６に示すように、例えば、直線状に形成された複数のバスバー２３と、複数のフィンガー電極２２とにより電極２１を構成してもよい。
　また、図７に示すように、例えば、バスバーを設けず、複数のフィンガー電極２２のみにより電極２１を構成してもよい。
　以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
　（実施例１及び比較例１）
　実施例１では、樹脂シート３０の厚みｔの電極２１の高さｈに対する比（ｔ／ｈ）を、約０．８として、上記実施形態に記載の方法により、上記実施形態の太陽電池モジュールと同様の構成を有する太陽電池モジュールを３つ作製した。
　一方、比較例１では、樹脂シートの厚みｔの電極の高さｈに対する比（ｔ／ｈ）を約１．２としたこと以外は、上記実施例１と同様にして太陽電池モジュールを３つ作製した。
　実施例１及び比較例１のそれぞれにおいて作製した太陽電池モジュールの断面を電子顕微鏡で観察した結果、上記実施形態で説明した不連続領域が形成されていることが確認された。それに対して、比較例１では、不連続領域は形成されていないか、不連続領域が形成されていたとしても極めて僅かであり、配線材と太陽電池との間が樹脂により充填されていることを確認した。
　次に、実施例１及び比較例１のそれぞれにおいて作製した各３つの太陽電池モジュールについて、温度サイクル試験を実施した。温度サイクル試験では、高温（９０℃）から低温（－４０℃）に、または低温から高温に温度を変化させることを１サイクルとして４００サイクル実施した。そして、０サイクル後、５０サイクル後、１００サイクル後、２００サイクル後及び４００サイクル後のそれぞれにおける出力を測定し、実施例１及び比較例１のそれぞれについて、３つのサンプルの出力の平均値を算出した。結果を、図８に示す。なお、図８に示す出力は、各太陽電池モジュールの温度サイクル試験実施前の出力を１００とした規格化値である。
　図８に示す結果から、不連続領域が形成されていた実施例１の方が、不連続領域が形成されていなかった比較例１よりも繰り返しの温度変化による出力低下が小さいことが分かる。
１…太陽電池モジュール
１０…太陽電池
１１…配線材
１２…樹脂接着剤
１３…封止材
１４…第１の保護部材
１５…第２の保護部材
２０…光電変換部
２０ａ…光電変換部の受光面
２１…電極
２２…フィンガー電極
２３…バスバー
３０…樹脂シート

Claims (8)

  1. 　光電変換部、及び前記光電変換部の表面上に形成されている電極を有する複数の太陽電池と、
    　前記複数の太陽電池を電気的に接続している配線材と、
    　前記太陽電池と前記配線材とを接着している樹脂接着剤と、
    を備え、
    　前記配線材と前記太陽電池との間には、前記樹脂接着剤の不連続領域が存在している、太陽電池モジュール。
  2. 　前記配線材と前記太陽電池の対向方向において、前記不連続領域が存在している、請求項１記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記不連続領域は、前記電極に隣接している、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 前記配線材と前記太陽電池との間の領域における前記不連続領域が占める体積割合は、２０％以上、８０％以下である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　光電変換部、及び前記光電変換部の表面上に形成されている電極を備える複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を電気的に接続している配線材と、前記太陽電池の電極と前記配線材とを接着している樹脂接着剤とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　前記太陽電池と前記配線材との間に、前記電極の高さよりも薄い樹脂接着材料を配置した状態で、前記太陽電池と前記配線材とをプレスすることにより前記電極と前記配線材とを電気的に接続すると共に、前記樹脂シートを硬化させることにより前記太陽電池と前記配線材とを接着する、太陽電池モジュールの製造方法。
  6. 　前記配線材と前記太陽電池との間に、前記樹脂接着剤の不連続領域が存在するようにして前記太陽電池と前記配線材とを接着する、請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  7. 　光電変換部、及び前記光電変換部の表面上に形成されている電極を備える複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を電気的に接続している配線材と、前記太陽電池の電極と前記配線材とを接着している樹脂接着剤とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　前記電極の頂部に樹脂接着材料を塗布し、
    　頂部に前記樹脂接着材料が塗布された前記電極上に、前記配線材を配置した状態で、前記太陽電池と前記配線材とをプレスすることにより前記電極と前記配線材とを電気的に接続すると共に、前記樹脂接着材料を硬化させることにより前記太陽電池と前記配線材とを接着する、太陽電池モジュールの製造方法。
  8. 　前記配線材と前記太陽電池との間に、前記樹脂接着剤の不連続領域が存在するようにして前記太陽電池と前記配線材とを接着する、請求項７記載の太陽電池モジュールの製造方法。
     
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