WO2009099179A1 - 太陽電池モジュール及び太陽電池 - Google Patents

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WO2009099179A1
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area
ratio
solar cell
electrode
wiring material
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PCT/JP2009/052044
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Shigeharu Taira
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Sanyo Electric Co., Ltd.
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    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module including a plurality of solar cells connected to each other by a wiring material.
  • Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert clean and infinitely supplied sunlight into electricity.
  • the output per solar cell is about several watts. Therefore, when a solar cell is used as a power source for a house or a building, a solar cell module whose output is increased by connecting a plurality of solar cells is used.
  • the plurality of solar cells are sealed with a sealing material between the light-receiving surface side protective material and the back surface side protective material.
  • the solar cell includes a first connection electrode and a plurality of first thin wire electrodes formed on the light receiving surface, and a second connection electrode and a plurality of second thin wire electrodes formed on the back surface (for example, JP, 2002-359388, A).
  • the wiring member is soldered to the first connection electrode of one solar cell and the second connection electrode of another solar cell. Thereby, one solar cell and another solar cell are electrically connected to each other.
  • the wiring material when the wiring material is bonded, the wiring material can be pressed toward the solar cell to achieve good connection of the wiring material. That is, by causing the first and second fine wire electrodes to bite into the wiring material, electrical and mechanical connection between the wiring material and the first and second fine wire electrodes can be achieved.
  • the first thin wire electrodes are formed in a smaller number and narrower than the second thin wire electrodes for the purpose of expanding the light receiving area. Therefore, the ratio of the area where the first thin wire electrode is formed to the area of the region where the wiring material is connected in the light receiving surface is such that the second thin wire electrode is formed relative to the area of the region where the wiring material is connected in the back surface. Less than the area ratio. Therefore, when connecting the wiring material, the amount of biting of the second thin wire electrode into the wiring material is smaller than that of the first thin wire electrode.
  • This invention is made
  • a solar cell module is connected to a solar cell, one wiring member connected to the light receiving surface of the solar cell, and a back surface provided on the opposite side of the light receiving surface of the solar cell.
  • the solar cell includes a first member group including at least a plurality of first thin wire electrodes formed on the light receiving surface, and a second electrode formed on the back surface.
  • the first member group has a first connection portion connected to one wiring material and a group of first exposed portions exposed from the one wiring material, and the second electrode is connected to another wiring material.
  • the first ratio which is the ratio of the area where the first exposed portion is formed with respect to the area of the light receiving surface, is a back surface.
  • the second ratio which is the ratio of the area where the second exposed portion is formed to the area of the first ratio
  • the second ratio of the first ratio Is the area of the region of the back surface where the other wiring material is connected
  • the third ratio which is the ratio of the area where the first connection part is formed to the area of the region where one wiring material is connected of the light receiving surface
  • the gist is that the ratio is smaller than the ratio to the fourth ratio, which is the ratio of the area in which the second connection portion is formed.
  • the second electrode includes a plurality of second thin wire electrodes, and the plurality of second thin wire electrodes includes a second connection portion and a second exposed portion. You may do it.
  • the first connection portion may be connected in direct contact with one wiring member.
  • the second connection portion may be connected in direct contact with another wiring material.
  • At least two second thin wire electrodes among the plurality of second thin wire electrodes may be combined into one in a region to which another wiring material is connected. Good.
  • At least one first thin wire electrode among the plurality of first thin wire electrodes may be branched into a plurality of wires in a region to which one wiring material is connected. Good.
  • the first member group may include an island member formed in an island shape in a region to which one wiring member is connected.
  • a solar cell module is connected to a solar cell, one wiring member connected to the light receiving surface of the solar cell, and a back surface provided on the opposite side of the light receiving surface of the solar cell.
  • the solar cell has a first electrode formed on the light receiving surface and a second electrode formed on the back surface, and the first electrode is formed on one wiring material.
  • the first connection part to be connected and the first exposed part exposed from one wiring material, and the second electrode is exposed from the second connection part connected to the other wiring material and the other wiring material.
  • the area of the first exposed portion is smaller than the area of the second exposed portion, and the ratio of the area of the first exposed portion to the area of the second exposed portion is the area of the second connecting portion.
  • the gist of the invention is that it is smaller than the ratio of the area of the first connecting portion to the above.
  • a solar cell includes a photoelectric conversion unit, a first member group including at least a plurality of first thin wire electrodes formed on a first main surface of the photoelectric conversion unit, and a photoelectric conversion unit A second electrode formed on the second main surface, wherein one wiring member is electrically connected to the plurality of first thin wire electrodes, and another wiring member is electrically connected to the second electrode.
  • the first member group includes a first connection portion connected to one wiring member and a first exposed portion exposed from the one wiring member, and the second electrode is connected to the other wiring.
  • the first ratio which is the ratio of the area of the first exposed portion to the area of the first main surface, has a second connection portion connected to the material and a second exposed portion exposed from another wiring material.
  • the ratio of the first ratio to the second ratio is smaller than the second ratio, which is the ratio of the area of the second exposed portion to the area of the two main surfaces, and the ratio of the first ratio to the second ratio is one wiring material among the first main surfaces.
  • the ratio of the area of the second connection portion to the area of the region to which another wiring member of the second main surface is connected is the third ratio, which is the ratio of the area of the first connection portion to the area of the connected region.
  • the gist is that it is smaller than the ratio to the fourth ratio.
  • a solar cell includes a photoelectric conversion unit, a first electrode formed on the first main surface of the photoelectric conversion unit, and a second electrode formed on the second main surface of the photoelectric conversion unit.
  • An electrode wherein one wiring member is electrically connected to the first electrode, and another wiring member is electrically connected to the second electrode, wherein the first electrode is one wiring member A first connecting portion connected to the first wiring portion and a first exposed portion exposed from one wiring material, and the second electrode includes a second connecting portion connected to the other wiring material and another wiring material.
  • the area of the first exposed portion is smaller than the area of the second exposed portion, and the ratio of the area of the first exposed portion to the area of the second exposed portion is that of the second connecting portion.
  • the gist is that it is smaller than the ratio of the area of the first connecting portion to the area.
  • FIG. 1 is a plan view of a solar cell 10 according to a first embodiment of the present invention. It is a top view of the solar cell 10 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a top view of the solar cell 10 which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a top view by the side of the light-receiving surface of the solar cell 10 which concerns on embodiment of this invention. It is a top view by the side of the light-receiving surface of the solar cell 10 which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a side view of a solar cell module 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2A is a plan view of the light receiving surface side of the solar cell module 1.
  • FIG. 2B is a plan view of the back surface side of the solar cell module 1.
  • the solar cell module 1 includes a plurality of solar cells 10, a light receiving surface side protective material 2, a back surface side protective material 3, a sealing material 4, a wiring material 5, and a resin adhesive material 6.
  • the plurality of solar cells 10 are sealed by the sealing material 4 between the light-receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3.
  • the plurality of solar cells 10 are arranged along the first direction and are electrically connected to each other by the wiring member 5.
  • the solar cell 10 includes a photoelectric conversion unit 11, a first electrode 12, and a second electrode 13.
  • the photoelectric conversion unit 11 has a first main surface A and a second main surface B provided on the opposite side of the first main surface A.
  • the first main surface A is disposed to face the light receiving surface side protective material 2
  • the second main surface B is disposed to face the back surface side protective material 3.
  • the first main surface A is the light receiving surface of the photoelectric conversion unit 11
  • the second main surface B is the back surface of the photoelectric conversion unit 11.
  • the photoelectric conversion unit 11 generates a photogenerated carrier by receiving light.
  • the photogenerated carrier refers to holes and electrons generated when light is absorbed by the photoelectric conversion unit 11.
  • the photoelectric conversion unit 11 has a semiconductor junction such as a semiconductor pn junction or a semiconductor pin junction as a basic structure.
  • the photoelectric conversion unit 11 can be formed using a general semiconductor material such as a crystalline semiconductor material such as single crystal Si or polycrystalline Si, or a compound semiconductor material such as GaAs or InP.
  • the photoelectric conversion unit 11 may have a so-called HIT structure in which a substantially intrinsic amorphous silicon layer is sandwiched between a single crystal silicon substrate and an amorphous silicon layer.
  • the first electrode 12 is a collection electrode that collects photogenerated carriers generated by the photoelectric conversion unit 11. As shown in FIG. 2A, the first thin wire electrode 12A has a plurality of first thin wire electrodes 12A formed over substantially the entire area on the first main surface (light receiving surface) A.
  • the plurality of first fine wire electrodes 12A can be formed by, for example, a printing method using a thermosetting or sintered conductive paste.
  • the 13 first fine wire electrodes 12A are formed in a line shape along the second direction substantially orthogonal to the first direction.
  • the number, size, and shape of the first fine wire electrodes 12A are not shown. Can be appropriately set in consideration of the size of the photoelectric conversion unit 11 and the like.
  • the second electrode 13 is a collection electrode that collects photogenerated carriers generated by the photoelectric conversion unit 11.
  • the second fine wire electrode 13A has a plurality of second fine wire electrodes 13A formed over substantially the entire area on the second main surface (back surface) B.
  • the plurality of second thin wire electrodes 13A can be formed by the same technique as the plurality of first thin wire electrodes 12A.
  • the 26 second fine wire electrodes 13A are formed in a line shape along the second direction, but the number, size, and shape of the second fine wire electrodes 13A are the same as the size of the photoelectric conversion unit 11. It can be set as appropriate in consideration of the above.
  • Such a plurality of first fine wire electrodes 12A and a plurality of second fine wire electrodes 13A are directly connected so as to bite into the wiring member 5, as shown in FIG.
  • the configuration of the first electrode 12 and the second electrode 13 will be described later.
  • the light receiving surface side protective material 2 is disposed on the sealing material 4 and protects the surface of the solar cell module 1.
  • glass having translucency and water shielding properties, translucent plastic, or the like can be used as the light-receiving surface side protective material 2.
  • the back surface side protective material 3 is arrange
  • a resin film such as PET (Polyethylene Terephthalate), a laminated film having a structure in which an Al foil is sandwiched between resin films, and the like can be used.
  • the sealing material 4 seals the plurality of solar cells 10 between the light receiving surface side protective material 2 and the back surface side protective material 3.
  • a translucent resin such as EVA, EEA, PVB, silicon, urethane, acrylic, or epoxy can be used.
  • an Al frame (not shown) can be attached to the outer periphery of the solar cell module 1 having the above configuration.
  • FIG. 3A is a plan view of the solar cell 10 on the first main surface (light receiving surface) A side.
  • FIG. 3B is a plan view of the second main surface (back surface) B side of the solar cell 10.
  • the 13 first thin wire electrodes 12 ⁇ / b> A include a first connection portion 12 a connected to the wiring material 5 and a first exposure exposed from the wiring material 5 on the first main surface A. Part 12b.
  • the first connection portion 12a is located in the region C to which the wiring material 5 is connected.
  • the wiring member 5 is electrically connected to the first connection portion 12a.
  • Each of the 13 first thin wire electrodes 12A according to the present embodiment is formed with a uniform line width.
  • the 26 second thin wire electrodes 13 ⁇ / b> A include the second connection portion 13 a connected to the wiring material 5 and the second exposure exposed from the wiring material 5 on the second main surface B. Part 13b.
  • the 2nd connection part 13a is located in the area
  • the wiring member 5 is electrically connected to the second connection portion 13a.
  • the 26 second fine wire electrodes 13A are combined into a set of 13 second connection portions 13a by being coupled together in a set in the region D.
  • the line width of the 2nd connection part 13a which concerns on this embodiment, and the 2nd exposure part 13b is substantially equivalent to 12A (1st connection part 12a and the 1st exposure part 12b) of 1st thin wire
  • the ratio of the area where the first exposed portion 12b is formed to the area of the first main surface A is defined as a first value v.
  • the ratio of the area where the second exposed portion 13b is formed to the area of the second main surface B is defined as a second value w.
  • the ratio of the area where the first connection portion 12a is formed to the area of the region C is a third value x.
  • the ratio of the area where the second connection portion 13a is formed to the area of the region D is a fourth value y.
  • the first value v is smaller than the second value w. That is, (v / w) ⁇ 1 is satisfied (hereinafter referred to as “first relationship”).
  • the electrode formation area per unit area is made smaller than that of the second main surface B for the purpose of increasing the light receiving area, and in the second main surface B, the unit for the purpose of reducing the resistance loss. This is because the electrode formation area per area is larger than that of the first main surface A.
  • the ratio of the first value v to the second value w is smaller than the ratio of the third value x to the fourth value y. That is, (v / w) ⁇ (x / y) is established (hereinafter referred to as “second relationship”).
  • the electrode formation area per unit area in the region D is made closer to the region C by coupling the 26 second thin wire electrodes 13A in a pair in the region D.
  • the area of the second connection portion 13a is made closer to the area of the first connection portion 12a.
  • a conductive paste is arranged on the first main surface A of the photoelectric conversion unit 11 in a pattern shown in FIG. Thereafter, the conductive paste is temporarily cured by heating.
  • a conductive paste is arranged on the second main surface B of the photoelectric conversion unit 11 in a pattern shown in FIG. Thereafter, the conductive paste disposed on the first main surface A and the second main surface B is cured by heat treatment.
  • the resin adhesive 6 is applied to the region C and the region D using a dispenser.
  • the wiring member 5 is disposed on the resin adhesive 6 and heated while pressing the wiring member 5 toward the photoelectric conversion unit 11. Thereby, while connecting the 1st connection part 12a and the 2nd connection part 13a to the wiring material 5, the resin adhesive material 6 is hardened. By repeating the connection of the wiring member 5 as described above, the plurality of solar cells 10 are electrically connected.
  • an EVA (sealing material 40) sheet, a plurality of solar cells 10, an EVA (sealing material 4) sheet, and a back side protection material 3 are sequentially laminated on the glass substrate (light-receiving surface side protection material 2).
  • a laminate is used. EVA is cured by heating the laminate.
  • the first electrode 12 includes a first connection portion 12a and a first exposed portion 12b
  • the second electrode 13 includes a second connection portion 13a and a second exposed portion 13b.
  • the first relationship ((v / w) ⁇ 1) and the second relationship ((v / w) ⁇ (x / y)) are established.
  • the establishment of the first relationship indicates that in the solar cell 10, the electrode formation area per unit area on the first main surface A is smaller than that on the second main surface B. In other words, it indicates that the area of the first exposed portion 12b is smaller than the area of the second exposed portion 13b.
  • the establishment of the second relationship indicates that the electrode formation area per unit area in the region D is close to the electrode formation area per unit area in the region C.
  • the electrode forming area per unit area in the region D is made close to the region C by coupling the 26 second thin wire electrodes 13A into a set.
  • connection area of the second connection portion 13a with the wiring material 5 is set to the wiring material 5 of the first connection portion 12a. It can be close to the connection area. Therefore, the second connection portion 13a can be sufficiently connected to the wiring member 5.
  • FIG. 4A is a plan view of the first main surface (light receiving surface) A side of the solar cell 10.
  • FIG. 4B is a plan view on the second main surface (back surface) B side of the solar cell 10.
  • the first electrode 12 has 13 first thin wire electrodes 12A.
  • the thirteen first thin wire electrodes 12 ⁇ / b> A have a first connection portion 12 a connected to the wiring material 5 and a first exposed portion 12 b exposed on the first main surface A from the wiring material 5.
  • the first connection portion 12a is located in the region C to which the wiring material 5 is connected.
  • each of the 13 first thin wire electrodes 12A is branched into a plurality of wires in the region C and connected to the 25 first connecting portions 12a.
  • the first connecting portion 12a and the first exposed portion 12b have substantially the same line width.
  • the second electrode 13 has 26 second fine wire electrodes 13A.
  • the twenty-six second thin wire electrodes 13 ⁇ / b> A have second connection portions 13 a connected to the wiring material 5, and second exposed portions 13 b exposed from the wiring material 5 on the second main surface B.
  • the 2nd connection part 13a is located in the area
  • Each of the 26 second thin wire electrodes 13A is formed with a uniform line width.
  • the line width of the 1st connection part 12a and the 1st exposed part 12b which concern on this embodiment is substantially equivalent to 13 A (2nd connection part 13a and the 2nd exposed part 13b).
  • the first relationship is established because the electrode formation area per unit area is made smaller than the second main surface B for the purpose of expanding the light receiving area, and the second main surface B is used for the purpose of reducing the resistance loss. This is because the electrode formation area per unit area is larger than that of the first main surface A.
  • the reason why the second relationship is established is that the electrode formation area per unit area in the region C is made closer to the region D by branching the 13 first fine wire electrodes 12A in the region C.
  • the first relationship ((v / w) ⁇ 1) and the second relationship ((v / w) ⁇ (x / y)) are established.
  • the establishment of the first relationship indicates that in the solar cell 10, the electrode formation area per unit area on the first main surface A is smaller than that on the second main surface B. In other words, it indicates that the area of the first exposed portion 12b is smaller than the area of the second exposed portion 13b.
  • the establishment of the second relationship indicates that the electrode formation area per unit area in the region C is close to the electrode formation area per unit area in the region D.
  • the 13 first thin wire electrodes 12A are branched to bring the electrode formation area per unit area in the region C closer to the region D.
  • connection area of the first connection portion 12a with the wiring material 5 is set to the wiring material 5 of the second connection portion 13a. It can be close to the connection area. Therefore, the second connection portion 13a can be sufficiently connected to the wiring member 5.
  • the thirteen first fine wire electrodes 12A are branched at positions separated from the region C. Therefore, even when the first thin wire electrode 12A is disconnected due to a temperature change when the wiring member 5 is thermally bonded, the photogenerated carriers can be collected through a portion that is not disconnected.
  • FIG. 5A is a plan view of the solar cell 10 on the first main surface A side.
  • FIG. 5B is a plan view of the solar cell 10 on the second main surface B side.
  • the first electrode 12 has thirteen first thin wire electrodes 12A on the light receiving surface A.
  • 24 island members 14 are formed in addition to the 13 first thin wire electrodes 12A.
  • the 13 first thin wire electrodes 12 ⁇ / b> A and the 24 island members 14 are collectively referred to as a “first member group 12 ′”.
  • the 1st member group 12 has the 1st connection part 12c connected to the wiring material 5, and the 1st exposed part 12b exposed from the wiring material 5 on the 1st main surface A.
  • the first connection portion 12 c according to the present embodiment includes a part of the 13 first thin wire electrodes 12 ⁇ / b> A and the 24 island-like members 14.
  • the island-like member 14 can be formed by using insulating silicon oxide or the like.
  • the planar shape of the island-like member 14 is not limited to the elliptical shape illustrated in FIG. 5A, and may be, for example, a dot shape, a rectangular shape, or other shapes.
  • the formation area of one island-like member 14 according to the present embodiment is substantially equal to one second connection portion 13a formed in the region D.
  • the thickness of one island-like member 14 according to the present embodiment is substantially equal to the thickness of the first thin wire electrode 12A.
  • the first relationship is established because, on the first main surface A, the electrode formation area per unit area is made smaller than that of the second main surface B for the purpose of enlarging the light receiving area. This is because the electrode formation area per unit area is made larger than the first main surface A for the purpose of reducing the loss.
  • the second relationship is established by forming the plurality of island-shaped members 14 in the region C, thereby changing the formation area of the first member group 12 ′ per unit area in the region C to the unit area in the region D. This is because the contact electrode formation area is close.
  • the first relationship ((v / w) ⁇ 1) and the second relationship ((v / w) ⁇ (x / y)) are established.
  • the establishment of the first relationship indicates that, in the solar cell 10, the electrode formation area per unit area on the first main surface A is smaller than that on the second main surface B for the purpose of increasing the light receiving area. In other words, it indicates that the area of the first exposed portion 12b is smaller than the area of the second exposed portion 13b.
  • the fact that the second relationship is established is that the formation area of the first member group 12 ′ per unit area in the region C and the electrode formation area per unit area in the region D are close to each other. It shows that.
  • the formation area of the first member group 12 ′ per unit area in the region C is changed to the electrode formation area per unit area in the region D. It is approaching.
  • connection area between the first connection portion 12a (including the plurality of island-shaped members 14) and the wiring material 5 is set.
  • the connection area between the second connection portion 13a and the wiring member 5 can be made closer. Therefore, the second connection portion 13a can be sufficiently connected to the wiring member 5.
  • the first and second thin wire electrodes are formed in a line shape along the second direction, but the shape of the thin wire electrode is not limited to this.
  • wavy thin wire electrodes can be formed in a lattice shape.
  • two second thin wire electrodes 13A are combined into one, but three or more second thin wire electrodes 13A may be combined into one.
  • one first thin wire electrode 12A is branched into three, but it may be branched into two or four or more.
  • the first thin wire electrode 12A is branched at a position away from the region C.
  • the first thin wire electrode 12A may be branched in the region C.
  • the first connection portion 12a can be formed as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7, the branched portion may not be along the first direction but may be formed in a zigzag shape.
  • the first thin wire electrode 12A is branched in the region C, it is preferable that the first thin wire electrode 12A is branched in a region where one end of the wiring member 5 is crimped. Thereby, it can suppress that peeling generate
  • the island-shaped member 14 is formed of an insulating member.
  • the island-shaped member 14 may be formed using a conductive paste similar to the thin wire electrode.
  • the second electrode 13 has a plurality of second fine wire electrodes 13A.
  • the shape of the second electrode 13 is not limited to this.
  • the second electrode 13 may be an electrode formed on the substantially entire second main surface (back surface) B.
  • Example 1 First, an n-type single crystal silicon substrate having a size of 108 mm square, a thickness of 150 ⁇ m, and a resistivity of 1 ⁇ cm was prepared.
  • an i-type amorphous silicon layer having a thickness of 5 nm and a p-type amorphous silicon layer having a thickness of 5 nm were sequentially formed on the light receiving surface of the substrate by using an RF plasma CVD method.
  • an i-type amorphous silicon layer having a thickness of 5 nm and an n-type amorphous silicon layer having a thickness of 5 nm were sequentially formed on the back surface of the substrate.
  • the conditions of the RF plasma CVD apparatus were set to a frequency of 13.56 MHz, a forming temperature of 100 to 200 ° C., a reaction pressure of 20 to 80 Pa, and an RF power of 10 to 100 W.
  • an ITO film having a thickness of 100 nm was formed on the p-type and n-type amorphous silicon layers by using a magnetron sputtering method.
  • the sputtering apparatus was set to a forming temperature of 50 to 200 ° C., an Ar gas flow rate of 200 sccm, an oxygen gas flow rate of 50 sccm, a power of 0.5 to 3 kW, and a magnetic field strength of 500 to 3000 gauss.
  • the photoelectric conversion part was produced by the above.
  • an epoxy thermosetting silver paste was printed with a pattern shown in FIG. 3A on the light receiving surface of the solar cell by using a screen printing method. Specifically, 52 thin wire electrodes (width 100 ⁇ m) were formed at intervals of 2 mm. The silver paste was temporarily cured by heating at 150 ° C. for 5 minutes.
  • an epoxy thermosetting silver paste was printed on the back surface of the solar cell in the pattern shown in FIG. Specifically, 104 fine wire electrodes (width 100 ⁇ m) are formed at intervals of 1 mm, and in the region where the wiring material is connected, the 104 fine wire electrodes are joined together to form a set of 52 fine wires. Electrodes were formed at 2 mm intervals. Next, the silver paste on the light receiving surface and the back surface was cured by heating at 200 ° C. for 1 hour.
  • an epoxy resin containing about 5% by volume of nickel particles was applied at a thickness of 30 ⁇ m on the light receiving surface and the back surface to the area where the wiring material was connected.
  • an epoxy resin formed in a tape shape may be arranged on the light receiving surface and the back surface in the region where the wiring material is connected.
  • a wiring material was placed on the applied epoxy resin and heated at 200 ° C. for about 1 hour while being pressurized at about 2 MPa. As a result, the thin wire electrode was bitten into the wiring material and the epoxy resin was cured. By repeating this, a solar cell string was produced.
  • the solar cell string disposed between the glass and the PET film was sealed with EVA.
  • 1000 solar cell modules according to Example 1 were manufactured.
  • Example 2 1000 solar cell modules according to Example 2 were produced.
  • the difference between Example 2 and Example 1 is that the silver paste was printed in the pattern shown in FIG.
  • an epoxy thermosetting silver paste was printed in a pattern shown in FIG. 4 (a) on the light receiving surface of the solar cell by using a screen printing method.
  • 52 fine wire electrodes are formed at intervals of 2 mm, and in the region where the wiring material is connected, one fine wire electrode is branched into two, so that 104 fine wire electrodes are formed. They were formed at 1 mm intervals.
  • an epoxy thermosetting silver paste was printed on the back surface of the solar cell in the pattern shown in FIG. 4 (b). Specifically, 104 fine wire electrodes (width 100 ⁇ m) were formed at 1 mm intervals. The other points are the same as in the first embodiment.
  • Comparative Example 1 1000 solar cell modules according to Comparative Example 1 were produced.
  • the difference between Comparative Example 1 and Example 1 is that the thin wire electrode is not branched or joined in the region where the wiring material is connected.
  • the temperature cycle test was performed in accordance with the provisions of JIS C 8917. Specifically, each sample is held in a thermostatic bath, raised from 25 ° C. to 90 ° C. over 45 minutes, held at this temperature for 90 minutes, and then lowered to ⁇ 40 ° C. over 90 minutes. Hold for 90 minutes and then increase to 25 ° C. over 45 minutes. This was regarded as one cycle (6 hours) and 600 cycles were performed.
  • the output reduction rate of the solar cells according to Examples 1 and 2 was smaller than that of the solar cell according to the comparative example.
  • the electrode formation area per unit area in the wiring material connection region on the back surface was brought close to the light receiving surface. Further, in the solar cell according to Example 2, the electrode formation area per unit area in the wiring material connection region on the light receiving surface was brought close to the back surface. That is, in the solar cells according to Examples 1 and 2, the first relationship ((v / w) ⁇ 1) and the second relationship ((v / w) ⁇ (x / y)) are established. .
  • the amount of the fine wire electrode on the back surface digged into the wiring material was smaller than that of the fine wire electrode on the light receiving surface.
  • a stress corresponding to a temperature change is applied from a sealing material (EVA) having a larger linear expansion coefficient than that of the wiring material, resulting in poor connection between the thin wire electrode on the back surface and the wiring material.
  • EVA sealing material
  • the thin wire electrode on the back surface is established by establishing the second relationship ((v / w) ⁇ (x / y)). It was confirmed that the electrical and mechanical connection between and the wiring material can be maintained well.
  • the present invention it is possible to provide a solar cell module that can maintain a good connection between the thin wire electrode formed on the back surface of the solar cell and the wiring material, and thus is useful in the photovoltaic power generation field. It is.

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Abstract

　第１主面Ａの面積に対する第１露出部１２ｂが形成される面積の比率（第１の値ｖ）は、第２主面Ｂの面積に対する第２露出部１３ｂが形成される面積の比率（第２の値ｗ）より小さく、第２の値ｗに対する第１の値ｖの比は、領域Ｄの面積に対する第２接続部１３ａが形成される面積の比率（第４の値ｙ）に対する領域Ｃの面積に対する第１接続部１２ａが形成される面積の比率（第３の値ｘ）の比よりも小さい。

Description

太陽電池モジュール及び太陽電池
　本発明は、配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。
　一般的に、太陽電池１枚当りの出力は数Ｗ程度である。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。複数の太陽電池は、受光面側保護材と裏面側保護材との間で封止材によって封止される。
　太陽電池は、受光面上に形成される第１接続用電極及び複数本の第１細線電極と、裏面上に形成される第２接続用電極及び複数本の第２細線電極とを備える（例えば、特開２００２－３５９３８８号公報参照）。配線材は、一の太陽電池の第１接続用電極と、他の太陽電池の第２接続用電極とに半田付けされる。これにより、一の太陽電池と他の太陽電池とは互いに電気的に接続される。
　一方、半田の溶融温度より低温で熱硬化する樹脂接着材を用いて配線材を太陽電池に接着する手法が提案されている（例えば、特開２００５－１０１５１９号公報参照）。このような手法によれば、配線材を半田付けする場合に比べて、太陽電池が受ける温度変化の影響を小さくすることができる。
　ここで、配線材を接着する際、配線材を太陽電池に向けて加圧することにより、配線材の良好な接続を図ることができる。すなわち、配線材に第１及び第２細線電極を食込ませることにより、配線材と第１及び第２細線電極との電気的、機械的な接続を図ることができる。
　しかしながら、第１細線電極は、受光面積の拡大を目的として、第２細線電極よりも少数本かつ幅狭に形成される。そのため、受光面のうち配線材が接続される領域の面積に対する第１細線電極が形成される面積の比率は、裏面のうち配線材が接続される領域の面積に対する第２細線電極が形成される面積の比率よりも小さい。従って、配線材を接続する際、第２細線電極の配線材への食込み量は、第１細線電極に比べて小さくなる。その結果、配線材よりも大きな線膨張係数を有する封止材から温度変化に応じた応力が配線材にかかると、第２細線電極と配線材との電気的、機械的な接続に不具合が生じるおそれがあった。
　本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池の裏面上に形成される細線電極と配線材との良好な接続を維持できる太陽電池モジュール及び太陽電池を提供することを目的とする。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、太陽電池の受光面上に接続される一の配線材と、太陽電池の受光面の反対側に設けられる裏面上に接続される他の配線材とを備え、太陽電池は、受光面上に形成される複数本の第１細線電極を少なくとも含む第１部材群と、裏面上に形成される第２電極とを有しており、第１部材群は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する一群の第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有しており、受光面の面積に対する第１露出部が形成される面積の比率である第１比率は、裏面の面積に対する第２露出部が形成される面積の比率である第２比率より小さく、第１比率の第２比率に対する比は、受光面のうち一の配線材が接続される領域の面積に対する第１接続部が形成される面積の比率である第３比率の、裏面のうち他の配線材が接続される領域の面積に対する第２接続部が形成される面積の比率である第４比率に対する比よりも小さいことを要旨とする。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第２電極は、複数本の第２細線電極を有し、複数本の第２細線電極は、第２接続部と第２露出部とを有していてもよい。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第１接続部は、一の配線材に直接接触して接続されていてもよい。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第２接続部は、他の配線材に直接接触して接続されていてもよい。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数本の第２細線電極のうち少なくとも２本の第２細線電極は、他の配線材が接続される領域において１本に結合されていてもよい。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数本の第１細線電極のうち少なくとも１本の第１細線電極は、一の配線材が接続される領域において複数本に分岐されていてもよい。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第１部材群は、一の配線材が接続される領域内において島状に形成された島状部材を含んでいてもよい。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、太陽電池の受光面上に接続される一の配線材と、太陽電池の受光面の反対側に設けられる裏面上に接続される他の配線材とを備え、太陽電池は、受光面上に形成される第１電極と、裏面上に形成される第２電極とを有しており、第１電極は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有し、第１露出部の面積は、第２露出部の面積より小さく、第２露出部の面積に対する第１露出部の面積の比率は、第２接続部の面積に対する第１接続部の面積の比率よりも小さいことを要旨とする。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池は、光電変換部と、光電変換部の第１主面上に形成される複数本の第１細線電極を少なくとも含む第１部材群と、光電変換部の第２主面上に形成される第２電極とを備え、複数本の第１細線電極に一の配線材が電気的に接続され、第２電極に他の配線材が電気的に接続される太陽電池であって、第１部材群は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有し、第１主面の面積に対する第１露出部の面積の比率である第１比率は、第２主面の面積に対する第２露出部の面積の比率である第２比率より小さく、第２比率に対する第１比率の比は、第１主面のうち一の配線材が接続される領域の面積に対する第１接続部の面積の比率である第３比率の、第２主面のうち他の配線材が接続される領域の面積に対する第２接続部の面積の比率である第４比率に対する比よりも小さいことを要旨とする。
　本発明の一の特徴に係る太陽電池は、光電変換部と、光電変換部の第１主面上に形成される第１電極と、光電変換部の第２主面上に形成される第２電極とを備え、第１電極に一の配線材が電気的に接続され、第２電極に他の配線材が電気的に接続される太陽電池であって、第１電極は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有し、第１露出部の面積は、第２露出部の面積より小さく、第２露出部の面積に対する第１露出部の面積の比率は、第２接続部の面積に対する第１接続部の面積の比率よりも小さいことを要旨とする。
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。 本発明の実施形態に係る太陽電池１０の受光面側の平面図である。 本発明の実施形態に係る太陽電池１０の受光面側の平面図である。
　次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
［第１実施形態］
（太陽電池モジュールの概略構成）
　本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の側面図である。図２（ａ）は、太陽電池モジュール１の受光面側の平面図である。図２（ｂ）は、太陽電池モジュール１の裏面側の平面図である。
　太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池１０、受光面側保護材２、裏面側保護材３、封止材４、配線材５及び樹脂接着材６を備える。
　複数の太陽電池１０は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で封止材４によって封止される。複数の太陽電池１０は、第１方向に沿って配列されており、配線材５によって互いに電気的に接続される。
　太陽電池１０は、光電変換部１１、第１電極１２及び第２電極１３を備える。
　光電変換部１１は、第１主面Ａと、第１主面Ａの反対側に設けられる第２主面Ｂとを有する。本実施形態では、第１主面Ａは受光面側保護材２に対向し、第２主面Ｂは裏面側保護材３に対向するように配置されている。この場合、第１主面Ａは光電変換部１１の受光面であり、第２主面Ｂは光電変換部１１の裏面である。光電変換部１１は、受光により光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、光が光電変換部１１に吸収されることにより生成される正孔と電子をいう。
　光電変換部１１は、半導体ｐｎ接合或いは半導体ｐｉｎ接合等の半導体接合を基本構造として有する。光電変換部１１は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料や、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料などの一般的な半導体材料を用いて形成できる。なお、光電変換部１１は、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み込んだ構造、いわゆるＨＩＴ構造を有していてもよい。
　第１電極１２は、光電変換部１１によって生成された光生成キャリアを収集する収集電極である。第１細線電極１２Ａは、図２（ａ）に示すように、第１主面（受光面）Ａ上の略全域に渡って形成された複数本の第１細線電極１２Ａを有する。複数本の第１細線電極１２Ａは、例えば、熱硬化型又は焼結型の導電性ペーストを用いて印刷法などによって形成できる。
　なお、本実施形態では、１３本の第１細線電極１２Ａを、第１方向に略直交する第２方向に沿ってライン状に形成しているが、第１細線電極１２Ａの本数、寸法及び形状は、光電変換部１１の大きさなどを考慮して適宜設定できる。
　第２電極１３は、光電変換部１１によって生成された光生成キャリアを収集する収集電極である。第２細線電極１３Ａは、図２（ｂ）に示すように、第２主面（裏面）Ｂ上の略全域に渡って形成された複数本の第２細線電極１３Ａを有する。複数本の第２細線電極１３Ａは、複数本の第１細線電極１２Ａと同様の手法により形成することができる。
　なお、本実施形態では、２６本の第２細線電極１３Ａが、第２方向に沿ってライン状に形成されるが、第２細線電極１３Ａの本数、寸法及び形状は、光電変換部１１の大きさなどを考慮して適宜設定できる。
　このような複数本の第１細線電極１２Ａ及び複数本の第２細線電極１３Ａは、図１に示すように、配線材５に食込むようにして直接接続されている。第１電極１２及び第２電極１３の構成については後述する。
　受光面側保護材２は、封止材４上に配置されており、太陽電池モジュール１の表面を保護する。受光面側保護材２としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。
　裏面側保護材３は、封止材４上に配置されており、太陽電池モジュール１の背面を保護する。裏面側保護材３としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。
　封止材４は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で複数の太陽電池１０を封止する。封止材４としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
　なお、以上のような構成を有する太陽電池モジュール１の外周には、Ａｌフレーム（不図示）を取り付けることができる。
（第１電極及び第２電極の構成）
　次に、第１電極１２及び第２電極１３の構成について、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は、太陽電池１０の第１主面（受光面）Ａ側の平面図である。図３（ｂ）は、太陽電池１０の第２主面（裏面）Ｂ側の平面図である。
　図３（ａ）に示すように、１３本の第１細線電極１２Ａは、配線材５に接続される第１接続部１２ａと、第１主面Ａ上に配線材５から露出する第１露出部１２ｂとを有する。第１接続部１２ａは、配線材５が接続される領域Ｃに位置する。配線材５は、第１接続部１２ａと電気的に接続される。なお、本実施形態にかかる１３本の第１細線電極１２Ａそれぞれは、一様な線幅で形成される。
　図３（ｂ）に示すように、２６本の第２細線電極１３Ａは、配線材５に接続される第２接続部１３ａと、第２主面Ｂ上に配線材５から露出する第２露出部１３ｂとを有する。第２接続部１３ａは、配線材５が接続される領域Ｄに位置する。配線材５は、第２接続部１３ａと電気的に接続される。
　ここで、２６本の第２細線電極１３Ａは、領域Ｄにおいて２本一組に結合されることにより、１３本の第２接続部１３ａにまとめられる。
　なお、本実施形態に係る第２接続部１３ａ及び第２露出部１３ｂの線幅は、第１細線電極１２Ａ（第１接続部１２ａと第１露出部１２ｂ）と略同等である。
（電極形成面積の関係）
　以上より、第１電極１２の形成面積と、第２電極１３の形成面積との間には、次の関係が成立する。
　第１に、第１主面Ａの面積に対する第１露出部１２ｂが形成される面積の比率を第１の値ｖとする。
　第２に、第２主面Ｂの面積に対する第２露出部１３ｂが形成される面積の比率を第２の値ｗとする。
　第３に、領域Ｃの面積に対する第１接続部１２ａが形成される面積の比率を第３の値ｘとする。
　第４に、領域Ｄの面積に対する第２接続部１３ａが形成される面積の比率を第４の値ｙとする。
　以上の場合、第１の値ｖは、第２の値ｗより小さい。すなわち、（ｖ／ｗ）＜１が成立する（以下、「第１の関係」という。）。
　これは、第１主面Ａでは、受光面積の拡大を目的として単位面積当たりの電極形成面積を第２主面Ｂより小さくし、第２主面Ｂでは、抵抗損失の低減を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第１主面Ａより大きくしたためである。
　また、第２の値ｗに対する第１の値ｖの比は、第４の値ｙに対する第３の値ｘの比よりも小さい。すなわち、（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ）が成立する（以下、「第２の関係」という。）。
　これは、２６本の第２細線電極１３Ａを領域Ｄにおいて２本一組に結合させることにより、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｃに近づけたためである。換言すると、第２接続部１３ａの面積を、第１接続部１２ａの面積に近づけたためある。
　なお、本実施形態では、第３の値ｘと第４の値ｙとが略同等であるため、（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ）≒１が成立する。
（太陽電池モジュールの製造方法）
　次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法について説明する。
　まず、印刷法、塗布法などを用いて、図３（ａ）に示すパターンで、光電変換部１１の第１主面Ａ上に導電性ペーストを配置する。その後、加熱により導電性ペーストを仮硬化する。
　次に、印刷法、塗布法などを用いて、図３（ｂ）に示すパターンで、光電変換部１１の第２主面Ｂ上に導電性ペーストを配置する。その後、熱処理により第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配置された導電性ペーストを硬化する。
　次に、ディスペンサーを用いて、領域Ｃ及び領域Ｄに樹脂接着材６を塗布する。次に、樹脂接着材６上に配線材５を配置し、光電変換部１１に向けて配線材５を押し付けながら加熱する。これにより、第１接続部１２ａ及び第２接続部１３ａを配線材５に接続させるとともに、樹脂接着材６を硬化させる。このような配線材５の接続を繰返すことにより、複数の太陽電池１０を電気的に接続する。
　次に、ガラス基板（受光面側保護材２）上に、ＥＶＡ（封止材４０）シート、複数の太陽電池１０、ＥＶＡ（封止材４）シート及び裏面側保護材３を順次積層して積層体とする。積層体を加熱することにより、ＥＶＡを硬化させる。
（作用及び効果）
　本実施形態に係る太陽電池１０において、第１電極１２は、第１接続部１２ａと第１露出部１２ｂとを有し、第２電極１３は、第２接続部１３ａと第２露出部１３ｂとを有する。この場合において、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。
　ここで、第１の関係の成立は、太陽電池１０において、第１主面Ａにおける単位面積当たりの電極形成面積を、第２主面Ｂよりも小さくしたことを示す。換言すると、第１露出部１２ｂの面積を、第２露出部１３ｂの面積より小さくしたことを示す。
　第１の関係が成立する場合において、第２の関係が成立することは、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積と、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積とが近いことを示す。
　本実施形態では、領域Ｄにおいて、２６本の第２細線電極１３Ａを２本一組に結合させることにより、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｃに近づけている。
　そのため、太陽電池の第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配線材５を圧着する際、第２接続部１３ａの配線材５との接続面積を、第１接続部１２ａの配線材５との接続面積に近づけることができる。従って、第２接続部１３ａを配線材５に十分接続させることができる。
　その結果、配線材５に封止材４から応力がかかったとしても、第２接続部１３ａと配線材５との良好な接続を維持することができる。
［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態と上記第１実施形態との相違点は、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｄに近づけている点である。その他の点については上記第１実施形態と同様であるため、以下、相違点について主に説明する。
（第１電極と第２電極の構成）
　本実施形態に係る第１電極１２及び第２電極１３の構成について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、太陽電池１０の第１主面（受光面）Ａ側の平面図である。図４（ｂ）は、太陽電池１０の第２主面（裏面）Ｂ側の平面図である。
　図４（ａ）に示すように、第１電極１２は、１３本の第１細線電極１２Ａを有する。１３本の第１細線電極１２Ａは、配線材５に接続される第１接続部１２ａと、第１主面Ａ上に配線材５から露出する第１露出部１２ｂとを有する。第１接続部１２ａは、配線材５が接続される領域Ｃに位置する。
　ここで、１３本の第１細線電極１２Ａそれぞれは、領域Ｃにおいて複数本に分岐され、２５本の第１接続部１２ａに連結される。なお、第１接続部１２ａと第１露出部１２ｂとは、略同等の線幅を有する。
　図４（ｂ）に示すように、第２電極１３は、２６本の第２細線電極１３Ａを有する。２６本の第２細線電極１３Ａは、配線材５に接続される第２接続部１３ａと、第２主面Ｂ上に配線材５から露出する第２露出部１３ｂとを有する。第２接続部１３ａは、配線材５が接続される領域Ｄ位置する。２６本の第２細線電極１３Ａそれぞれは、一様な線幅で形成される。
　なお、本実施形態に係る第１接続部１２ａ及び第１露出部１２ｂの線幅は、第２細線電極１３Ａ（第２接続部１３ａと第２露出部１３ｂ）と略同等である。
（電極形成面積の関係）
　以上より、本実施形態においても、第１電極１２の形成面積と第２電極１３の形成面積との間には、上記第１実施形態と同様に、第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。
　第１の関係が成立するのは、受光面積の拡大を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第２主面Ｂより小さくし、第２主面Ｂでは、抵抗損失の低減を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第１主面Ａより大きくしたためである。
　また、第２の関係が成立するのは、１３本の第１細線電極１２Ａを領域Ｃにおいて分岐させることにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｄに近づけたためである。
（作用及び効果）
　本実施形態に係る太陽電池１０においても、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。
　第１の関係の成立は、太陽電池１０において、第１主面Ａにおける単位面積当たりの電極形成面積を、第２主面Ｂよりも小さくしたことを示す。換言すると、第１露出部１２ｂの面積を、第２露出部１３ｂの面積より小さくしたことを示す。
　第１の関係が成立する場合において、第２の関係が成立することは、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積と領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積とが近いことを示す。
　本実施形態では、領域Ｃにおいて、１３本の第１細線電極１２Ａを分岐させることにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｄに近づけている。
　そのため、太陽電池の第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配線材５を圧着する際、第１接続部１２ａの配線材５との接続面積を、第２接続部１３ａの配線材５との接続面積に近づけることができる。従って、第２接続部１３ａを配線材５に十分接続させることができる。
　その結果、配線材５に封止材４から応力がかかったとしても、第２接続部１３ａと配線材５との良好な接続を維持することができる。
　また、１３本の第１細線電極１２Ａは、領域Ｃから離間した位置で分岐される。そのため、配線材５を熱接着する際の温度変化によって、第１細線電極１２Ａが断線した場合であっても、断線していない部分を介して光生成キャリアを収集することができる。
［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態と上記第２実施形態との相違点は、領域Ｃに島状部材１４が形成される点である。その他の点については上記第２実施形態と同様であるため、以下、相違点について主に説明する。
（第１電極と第２電極の構成）
　本実施形態に係る第１電極１２及び第２電極１３の構成について、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、太陽電池１０の第１主面Ａ側の平面図である。図５（ｂ）は、太陽電池１０の第２主面Ｂ側の平面図である。
　図５（ａ）に示すように、第１電極１２は、１３本の第１細線電極１２Ａを受光面Ａ上に有する。また、受光面Ａ上には、１３本の第１細線電極１２Ａに加えて、２４個の島状部材１４が形成されている。以下、１３本の第１細線電極１２Ａと２４個の島状部材１４とを合わせて「第１部材群１２´」という。
　第１部材群１２´は、配線材５に接続される第１接続部１２ｃと、第１主面Ａ上に配線材５から露出する第１露出部１２ｂとを有する。ここで、本実施形態に係る第１接続部１２ｃは、１３本の第１細線電極１２Ａの一部と２４個の島状部材１４とを含む。
　島状部材１４は、絶縁性を有する酸化シリコンなどを用いて形成することができる。このような島状部材１４の平面形状は、図５（ａ）に示す楕円状に限らず、例えば、点状や矩形状、或いはその他の形状であってもよい。なお、本実施形態に係る一の島状部材１４の形成面積は、領域Ｄに形成される一の第２接続部１３ａと略同等である。また、本実施形態に係る一の島状部材１４の厚みは、第１細線電極１２Ａの厚みと略同等である。
（第１部材群及び電極形成面積の関係）
　以上より、第１部材群１２´の形成面積と複数本の第２細線電極１３Ａの形成面積との間において、上記第２実施形態と同様に、第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。
　第１の関係が成立するのは、第１主面Ａでは、受光面積の拡大を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第２主面Ｂより小さくし、第２主面Ｂでは、抵抗損失の低減を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第１主面Ａより大きくしたためである。
　また、第２の関係が成立するのは、領域Ｃにおいて複数の島状部材１４を形成することにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの第１部材群１２´の形成面積を、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積に近づけたためである。
（作用及び効果）
　本実施形態に係る太陽電池１０においても、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。
　第１の関係の成立は、太陽電池１０において、受光面積の拡大を目的として、第１主面Ａにおける単位面積当たりの電極形成面積を、第２主面Ｂよりも小さくしたことを示す。換言すると、第１露出部１２ｂの面積を、第２露出部１３ｂの面積よりも小さくしたことを示す。
　第１の関係が成立する場合において、第２の関係が成立することは、領域Ｃにおける単位面積当たりの第１部材群１２´の形成面積と領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積とが近いことを示す。
　本実施形態では、領域Ｃにおいて、複数の島状部材１４を形成することにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの第１部材群１２´の形成面積を、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積に近づけている。
　そのため、太陽電池の第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配線材５を圧着する際、第１接続部１２ａ（複数の島状部材１４を含む）の配線材５との接続面積を、第２接続部１３ａの配線材５との接続面積に近づけることができる。従って、第２接続部１３ａを配線材５に十分接続させることができる。
　その結果、配線材５に封止材４から応力がかかったとしても、第２接続部１３ａと配線材５との良好な接続を維持することができる。
（その他の実施形態）
　本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　例えば、上記実施形態では、第１及び第２細線電極を第２方向に沿ってライン状に形成したが、細線電極の形状はこれに限らない。例えば、波線状の細線電極を格子状に形成することができる。
　また、上記第１実施形態では、２本の第２細線電極１３Ａを１本に結合させたが、３本以上の第２細線電極１３Ａを１本に結合させてもよい。
　また、上記第２実施形態では、１本の第１細線電極１２Ａを３本に分岐させたが、２本又は４本以上に分岐させてもよい。
　また、上記第２実施形態では、領域Ｃから離間した位置において第１細線電極１２Ａを分岐させたが、領域Ｃ内で分岐されていてもよい。具体的には、図６に示すように第１接続部１２ａを形成することができる。また、図7に示すように、分岐した部分は第１方向に沿っておらず、ジグザグ状に形成されていてもよい。また、第１細線電極１２Ａを領域Ｃ内で分岐させる場合には、配線材５の一端部が圧着される領域で分岐させることが好ましい。これによって、配線材５の一端部から剥離が発生することを抑制することができる。
　また、上記第３実施形態では、島状部材１４として絶縁性を有する部材により形成したが、細線電極と同様の導電性ペーストを用いて島状部材１４を形成してもよい。
　また、上記第２乃至第４実施形態では、第２電極１３は、複数本の第２細線電極１３Ａを有することとしたが、第２電極１３の形状はこれに限られるものではない。例えば、第２電極１３は、第２主面（裏面）Ｂ略全面に形成された電極であってもよい。
　このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　以下、本発明に係る太陽電池モジュールの実施例について具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
（実施例１）
　まず、寸法１０８ｍｍ角、厚み１５０μｍ、抵抗率１Ωｃｍのｎ型単結晶シリコン基板を準備した。
　次に、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、基板の受光面上に、厚み５ｎｍのｉ型非結晶シリコン層と厚み５ｎｍのｐ型非晶質シリコン層とを順次形成した。続いて、基板の裏面上に、厚み５ｎｍのｉ型非結晶シリコン層と厚み５ｎｍのｎ型非晶質シリコン層とを順次形成した。ＲＦプラズマＣＶＤ装置の条件設定は、周波数１３．５６ＭＨｚ、形成温度１００～２００℃、反応圧力２０～８０Ｐａ、ＲＦパワー１０～１００Ｗとした。
　次に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ｐ型及びｎ型非晶質シリコン層上に、厚み１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。スパッタ装置の条件設定は、形成温度５０～２００℃、Ａｒガス流量２００ｓｃｃｍ、酸素ガス流量５０ｓｃｃｍ、パワー０．５～３ｋＷ、磁場強度５００～３０００ガウスとした。以上により光電変換部が作製された。
　次に、スクリーン印刷法を用いて、太陽電池の受光面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図３（ａ）に示すパターンで印刷した。具体的には、５２本の細線電極（幅１００μｍ）を２ｍｍ間隔で形成した。１５０℃で５分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化させた。
　次に、太陽電池の裏面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図３（ｂ）に示すパターンで印刷した。具体的には、１０４本の細線電極（幅１００μｍ）を１ｍｍ間隔で形成するとともに、配線材を接続する領域では、１０４本の細線電極を２本一組に結合することにより、５２本の細線電極を２ｍｍ間隔で形成した。次に、２００℃で１時間加熱することにより受光面上及び裏面上の銀ペーストを硬化させた。
　次に、ディスペンサーを用いて、ニッケル粒子を約５体積％含むエポキシ樹脂を、受光面上及び裏面上のうち配線材を接続する領域に厚み３０μｍで塗布した。なお、エポキシ樹脂を塗布する代わりに、テープ状に成形されたエポキシ樹脂を、受光面上及び裏面上のうち配線材を接続する領域に配置してもよい。
　次に、塗布したエポキシ樹脂上に配線材を配置し、約２ＭＰａで加圧しながら２００℃で約１時間加熱した。これにより、配線材に細線電極を食込ませるとともに、エポキシ樹脂を硬化させた。これを繰返すことにより太陽電池ストリングを作製した。
　次に、ガラスとＰＥＴフィルムの間に配置した太陽電池ストリングをＥＶＡにより封止した。以上のようにして、実施例１に係る太陽電池モジュールを１０００枚作製した。
（実施例２）
　次に、実施例２に係る太陽電池モジュールを１０００枚作製した。実施例２と上記実施例１との相違点は、銀ペーストを図４に示すパターンで印刷した点である。
　具体的には、スクリーン印刷法を用いて、太陽電池の受光面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図４（ａ）に示すパターンで印刷した。具体的には、５２本の細線電極（幅１００μｍ）を２ｍｍ間隔で形成するとともに、配線材を接続する領域では、１本の細線電極を２本に分岐させることにより、１０４本の細線電極を１ｍｍ間隔で形成した。
　また、太陽電池の裏面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図４（ｂ）に示すパターンで印刷した。具体的には、１０４本の細線電極（幅１００μｍ）を１ｍｍ間隔で形成した。その他の点は、上記第１実施例と同様である。
（比較例）
　次に、比較例１に係る太陽電池モジュールを１０００枚作製した。比較例１と上記実施例１との相違点は、配線材を接続する領域において細線電極を分岐又は結合させない点である。
　すなわち、比較例では、直線状の細線電極を、受光面上に５２本、裏面上に１０４本形成した。その他の点は上記第１実施例と同様である。
（温度サイクル試験）
　実施例１、実施例２及び比較例に係る太陽電池について、恒温槽を用いて温度サイクル試験を行い、試験後における太陽電池の出力低下率を比較した。測定結果を下表に示す。なお、下表中の数値は、１０００枚の太陽電池についての平均値である。
　なお、温度サイクル試験は、ＪＩＳ Ｃ ８９１７の規定に準拠して行った。具体的には、各サンプルを恒温槽内に保持し、４５分かけて２５℃から９０℃まで上昇させ、この温度で９０分間保持し、次いで９０分かけて－４０℃まで降下させ、この温度で９０分間保持し、さらに４５分かけて２５℃まで上昇させる。これを１サイクル（６時間）として６００サイクル行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上表に示す通り、実施例１及び２に係る太陽電池の出力低下率は、比較例に係る太陽電池よりも小さかった。
　これは、実施例１に係る太陽電池において、裏面のうち配線材接続領域における単位面積あたりの電極形成面積を、受光面に近づけたためである。また、実施例２に係る太陽電池において、受光面のうち配線材接続領域における単位面積あたりの電極形成面積を、裏面に近づけたためである。すなわち、実施例１及び２係る太陽電池では、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。
　一方、比較例に係る太陽電池では、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））が成立しておらず、（ｖ／ｗ）＝（ｘ／ｙ）の関係が成立する。そのため、裏面上の細線電極の配線材への食込み量は、受光面上の細線電極よりも小さかった。その結果、配線材よりも大きな線膨張係数を有する封止材（ＥＶＡ）から温度変化に応じた応力がかかることにより、裏面上の細線電極と配線材との接続不良が生じた。
　以上より、第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）が成立する場合において、第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））を成立させることにより、裏面上の細線電極と配線材との電気的、機械的な接続を良好に維持できることが確認された。
　以上のように、本発明によれば、太陽電池の裏面上に形成される細線電極と配線材との良好な接続を維持できる太陽電池モジュールを提供することができるため、太陽光発電分野において有用である。

Claims (10)

  1. 　太陽電池と、
    　前記太陽電池の受光面上に接続される一の配線材と、
    　前記太陽電池の前記受光面の反対側に設けられる裏面上に接続される他の配線材とを備え、
    　前記太陽電池は、前記受光面上に形成される複数本の第１細線電極を少なくとも含む第１部材群と、前記裏面上に形成される第２電極とを有しており、
    　前記第１部材群は、前記一の配線材に接続される第１接続部と、前記一の配線材から露出する一群の第１露出部とを有し、
    　前記第２電極は、前記他の配線材に接続される第２接続部と、前記他の配線材から露出する第２露出部とを有しており、
    　前記受光面の面積に対する前記第１露出部が形成される面積の比率である第１比率は、前記裏面の面積に対する前記第２露出部が形成される面積の比率である第２比率より小さく、
    　前記第１比率の前記第２比率に対する比は、前記受光面のうち前記一の配線材が接続される領域の面積に対する前記第１接続部が形成される面積の比率である第３比率の、前記裏面のうち前記他の配線材が接続される領域の面積に対する前記第２接続部が形成される面積の比率である第４比率に対する比よりも小さい
    ことを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 　前記第２電極は、前記複数本の第２細線電極を有し、
    　前記複数本の第２細線電極は、前記第２接続部と前記第２露出部とを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記第１接続部は、前記一の配線材に直接接触して接続される
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記第２接続部は、前記他の配線材に直接接触して接続される
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記複数本の第２細線電極のうち少なくとも２本の第２細線電極は、前記他の配線材が接続される領域において１本に結合される
    ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　前記複数本の第１細線電極のうち少なくとも１本の第１細線電極は、前記一の配線材が接続される領域において複数本に分岐される
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　前記第１部材群は、前記一の配線材が接続される領域内において島状に形成された島状部材を含む
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　太陽電池と、
    　前記太陽電池の受光面上に接続される一の配線材と、
    　前記太陽電池の前記受光面の反対側に設けられる裏面上に接続される他の配線材とを備え、
    　前記太陽電池は、前記受光面上に形成される第１電極と、前記裏面上に形成される第２電極とを有しており、
    　前記第１電極は、前記一の配線材に接続される第１接続部と、前記一の配線材から露出する第１露出部とを有し、
    　前記第２電極は、前記他の配線材に接続される第２接続部と、前記他の配線材から露出する第２露出部とを有し、
    　前記第１露出部の面積は、前記第２露出部の面積より小さく、
    　前記第２露出部の面積に対する前記第１露出部の面積の比率は、前記第２接続部の面積に対する前記第１接続部の面積の比率よりも小さい
    ことを特徴とする太陽電池モジュール。
  9. 　光電変換部と、
    　前記光電変換部の第１主面上に形成される複数本の第１細線電極を少なくとも含む第１部材群と、
    　前記光電変換部の第２主面上に形成される第２電極と
    を備え、
    　前記複数本の第１細線電極に一の配線材が電気的に接続され、前記第２電極に他の配線材が電気的に接続される太陽電池であって、
    　前記第１部材群は、前記一の配線材に接続される第１接続部と、前記一の配線材から露出する第１露出部とを有し、
    　前記第２電極は、前記他の配線材に接続される第２接続部と、前記他の配線材から露出する第２露出部とを有し、
    　前記第１主面の面積に対する前記第１露出部の面積の比率である第１比率は、前記第２主面の面積に対する前記第２露出部の面積の比率である第２比率より小さく、
    　前記第２比率に対する前記第１比率の比は、前記第１主面のうち前記一の配線材が接続される領域の面積に対する前記第１接続部の面積の比率である第３比率の、前記第２主面のうち前記他の配線材が接続される領域の面積に対する前記第２接続部の面積の比率である第４比率に対する比よりも小さい
    ことを特徴とする太陽電池。
  10. 　光電変換部と、
    　前記光電変換部の第１主面上に形成される第１電極と、
    　前記光電変換部の第２主面上に形成される第２電極と
    を備え、
    　前記第１電極に一の配線材が電気的に接続され、前記第２電極に他の配線材が電気的に接続される太陽電池であって、
    　前記第１電極は、前記一の配線材に接続される第１接続部と、前記一の配線材から露出する第１露出部とを有し、
    　前記第２電極は、前記他の配線材に接続される第２接続部と、前記他の配線材から露出する第２露出部とを有し、
    　前記第１露出部の面積は、前記第２露出部の面積より小さく、
    　前記第２露出部の面積に対する前記第１露出部の面積の比率は、前記第２接続部の面積に対する前記第１接続部の面積の比率よりも小さい
    ことを特徴とする太陽電池。
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