太阳能电池模块、太阳能电池模块的制造方法技术

技术编号:8109425 阅读:158 留言:0更新日期:2012-12-21 23:51
本发明专利技术通过利用低压来加热按压而防止太阳能电池单元的破损并同时尤其是提高设在太阳能电池单元的背面的Al背面电极与导电性粘接膜的粘接性。本发明专利技术包括:多个硅单元基板(2),在受光面侧设有表面电极(11),并且,在受光面的相反侧的背面设有Al背面电极(13);接头线(3),将一个硅单元基板(2)的表面电极(11)和与一个硅单元基板(2)邻接的另一个硅单元基板(2)的Al背面电极(13)连接;以及导电性粘接剂层(20),将表面电极(11)和Al背面电极(13)与接头线(3)连接,其中,在Al背面电极(13),在与接头线(3)的连接部(30)形成有开口部(31)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由接头线(tab line)连接多个太阳能电池单元的电极而成的太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法。本申请以2010年4月19日在日本申请的申请号为2010-095778的日本专利申请作为基础而主张优先权,通过参照该申请,将其援用于本申请中。
技术介绍
在结晶硅类太阳能电池模块中,利用由经焊锡涂敷的带状铜箔构成的接头线来连接多个邻接的太阳能电池单元。接头线,将其一端侧与一个太阳能电池单元的表面电极连接,将另一端侧与邻接的太阳能电池单元的背面电极连接,由此,将各太阳能电池单元串联连接。 具体而言,太阳能电池单元和接头线的连接,通过银膏的丝网印刷而形成于太阳能电池单元的受光面的母线(bus bar)电极及形成于太阳能电池单元的背面连接部的Ag电极与接头线通过焊锡处理而连接(专利文献I)。此外,太阳能电池单元背面的除了连接部以外的区域形成有Al电极。可是,由于在焊接中进行利用高温达约260°C的连接处理,因而担心由于太阳能电池单元的翘曲或在接头线与表面电极及背面电极的连接部产生的内部应力还有焊剂的残渣等而导致太阳能电池单元的表面电极及背面电极与接头线之间的连接可靠性下降。于是,在现有技术中,将能够进行利用比较低的温度下的热压接处理的连接的导电性粘接膜用于太阳能电池单元的表面电极及背面电极与接头线的连接(专利文献2)。作为这样的导电性粘接膜,使用将平均粒径为数μ m数量级的球状或鳞片状的导电性粒子分散于热固化型粘结剂树脂组合物来膜化而成的膜。专利文献I :日本特开2004 - 356349号公报; 专利文献2 :日本特开2008 - 135654号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题 在使用导电性粘接膜来连接这样的结晶硅类太阳能电池模块的太阳能电池单元的情况下,由于由硅基板构成的太阳能电池单元的表面和导电性粘接膜牢固地粘接,因而表面电极和接头线的连接不存在问题。另一方面,由于形成于单元背面的除了连接部以外的部位的Al电极本身的强度不高,因而太阳能电池单元和接头线之间的粘接强度不那么高。另外,经由导电性粘接膜而对接头线将约O. 53MPa的压力施加至背面电极上并加热,由此,进行单元背面的背面电极和接头线的连接,对I块硅基板I施加数百N的加重。在此,在结晶硅类太阳能电池单元中,廉价且大量地供应成为原料的硅成为课题,近年来,从多晶硅锭极薄(例如200 μ πΓ 50 μ m)地切出硅晶圆,用于批量生产。所以,硅基板的强度不一定高,在防止破损的方面,有必要利用低压来加热按压。可是,在现有的太阳能电池模块中,如果利用低压来加热按压接头线,则担心损害与形成在单元表面和背面的连接部的Ag电极的连接可靠性。此外,对于Al电极,导电性粘接膜的粘接强度不足。通过在太阳能电池单元的除了背面连接部以外的部位形成有Al电极,并且,在连接部设有Ag电极,从而能够提高与导电性粘接膜的粘接力。可是,在这样确保接头线和背面电极的连接可靠性的方法中,出于上述的理由,有必要在连接部设置Ag电极,招致零件数的增加、制造工时以及成本的增加,变得难以廉价且大量地供给太阳能电池模块。于是,本专利技术的目的在于,提供通过利用低压来加热按压以防止太阳能电池单元的破损并同时尤其是提高设在太阳能电池单元的背面的背面电极和导电性粘接膜的粘接性的太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法。用于解决课题的手段 为了解决上述的课题,本专利技术所涉及的太阳能电池模块,包括多个硅单元基板,在受 光面侧设有表面电极,并且,在所述受光面的相反侧的背面设有Al背面电极;接头线,将一个所述硅单元基板的所述表面电极和与所述一个硅单元基板邻接的另一个硅单元基板的所述Al背面电极连接;以及导电性粘接剂层,将所述表面电极及所述Al背面电极与所述接头线连接,在所述Al背面电极,在与所述接头线的连接部形成有开口部。另外,本专利技术所涉及的太阳能电池模块的制造方法,在由接头线将具有设在受光面侧的表面电极及设在所述受光面的相反侧的背面的Al背面电极的多个硅单元基板的、一个硅单元基板的所述表面电极和与该一个硅单元基板邻接的另一个硅单元基板的所述Al背面电极电连接的太阳能电池模块的制造方法中,包括使导电性粘接膜介于所述接头线与所述表面电极及所述Al背面电极之间的工序;以及将所述接头线相对于所述表面电极及所述Al背面电极而加热按压的工序,在所述Al背面电极,在与所述接头线的连接部形成有开口部。专利技术的效果 依照本专利技术,由于在Al背面电极的连接有接头线的连接部形成有开口部,因而导电性粘接材料层不仅与Al背面电极直接连接,而且与从开口部露出的硅单元基板表面直接连接。而且,在本专利技术中,由于在连接部具有开口部,因而连接部的Al背面电极的表面积减少,在加热按压时向除了开口部以外的连接部的压力即使是低加压,也自然能够成为高压。所以,在本申请专利技术中,即使利用低加压,也能够由导电性粘接材料层将接头线牢固地粘接于Al背面电极的连接部,并且,还能够确保连接可靠性。附图说明图I是应用本专利技术的太阳能电池模块的分解立体图。图2是太阳能电池单元的剖面图。图3是示出应用本专利技术的太阳能电池单元的Al背面电极的底面图。图4是示出连接有接头线的应用本专利技术的太阳能电池单元的Al背面电极的底面图。图5是示出连接有接头线的应用本专利技术的另一太阳能电池单元的Al背面电极的底面图。图6A和图6B是示出使用设有切口部的母线电极的太阳能电池单元的平面图。图7是示出导电性粘接膜的构成的剖面图。图8是示出导电性粘接膜的图。图9是说明经由导电性粘接膜而将对连接面赋予既定的曲率的接头线加热按压至Al背面电极的构成的图。图10是说明由对按压面赋予既定的曲率的加热按压头对接头线进行加热按压的构成的图。图11是用于说明实验例的图。图12是用于说明对接头线的连接面赋予的曲率的图。 图13是示出实验结果的图表。附图标记说明 I太阳能电池模块;2太阳能电池单元;3接头线;4串(strings) ;5矩阵;6薄片;7表面罩;8背板;9金属框架;10光电变换元件;11母线电极;12指状电极;13 Al背面电极;20导电性粘接膜;21剥离基体材料;22卷轴;30连接部;31开口部;40加热按压头。具体实施例方式以下,参照附图,同时,对应用本专利技术的太阳能电池模块及其制造方法详细地进行说明。适用本专利技术的太阳能电池模块I是将单晶型硅光电变换元件、多晶型光电变换元件用作光电变换元件的结晶硅类太阳能电池模块或使用使由非晶硅构成的单元与由微晶硅和非晶硅锗构成的单元层叠而成的光电变换元件的薄膜硅类太阳能电池。如图I所示,太阳能电池模块I具有由成为互连器的接头线3将多个太阳能电池单元2串联连接而成的串4,具备将多个该串4排列而成的矩阵5。而且,该矩阵5由封闭粘接剂的薄片6夹着,与设在受光面侧的表面罩7和设在背面侧的背板8 一起总括地层压,最后,在周围安装铝等的金属框架9,由此,形成太阳能电池模块I。作为封闭粘接剂,使用例如乙烯乙烯醇(ethylene vinyl alcohol)树脂(EVA)等透光性封闭材料。另外,作为表面罩,使用例如玻璃或透光性塑料等透光性的材料。另外,作为背板8,使用由树脂膜夹持玻璃或铝箔的层叠体等。如图2所示,太阳能电池模块的各太阳能电池单元2具有由硅本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.19 JP 2010-0957781.一种太阳能电池模块,包括 多个硅单元基板,在受光面侧设有表面电极,并且,在所述受光面的相反侧的背面设有Al背面电极; 接头线,将一个所述硅单元基板的所述表面电极和与所述一个硅单元基板邻接的另一个硅单元基板的所述Al背面电极连接;以及 导电性粘接剂层,将所述表面电极及所述Al背面电极与所述接头线连接, 在所述Al背面电极,在与所述接头线的连接部形成有开口部。2.如权利要求I所述的太阳能电池模块,其中,所述导电性粘接剂层与经由所述开口部而露出的所述硅单元基板的硅表面粘接。3.如权利要求I或2所述的太阳能电池模块,其中, 所述表面电极具有并联地形成于所述受光面上的多个指状电极和与该多个指状电极交叉的母线电极, 所述接头线与在所述硅单元基板的所述受光面设置的所述母线电极连接。4.如权利要求f3的任一项所述的太阳能电池模块,其中,所述接头线,与所述Al背面电极的连接面的曲率半径是20mm以下。5.如权利要求广4的任一项所述的太阳能电池模块,其中,所述开口部具有比所述接头线的宽度更大的直径或宽度。6.如权利要求广5的任一项所述的太阳能电池模块,其中,在所述表面电极的与所述接头线的连接部,也形成有所述开口部。7.如权利要求1飞的任一项所述的太阳能电池模块,其中,在形成于所述硅单元基板并粘贴所述接头线的母线电极,形成有切口部。8.一种太阳能电池模块的制造方法,在由接头线将具有设在受光面侧的表面电极及设在所述受光面的相反侧的背面的Al背面...

【专利技术属性】
技术研发人员:奥宫秀昭须贺保博
申请(专利权)人:索尼化学信息部件株式会社
类型:
国别省市:

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