JP5078415B2 - Method for manufacturing solar cell and method for manufacturing solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池の製造方法、及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell and a method for manufacturing a solar cell module .
太陽電池は、基板上に化合物半導体によるPN接合を形成して構成されたデバイスであり、太陽の光を電気に変換するデバイスである。そこで、太陽の光を効率よく使用するために、一般に、太陽電池の表面には、この太陽電池の表面で、太陽の光が反射するのを防止する反射防止膜が太陽電池の表面を覆うように形成される。又、太陽電池には、太陽電池の出力を取り出すための表面電極が太陽電池の表面に、裏面電極が裏面に、それぞれ形成される。 A solar cell is a device configured by forming a PN junction made of a compound semiconductor on a substrate, and is a device that converts solar light into electricity. Therefore, in order to use solar light efficiently, generally, an antireflection film that prevents the reflection of solar light on the surface of the solar cell covers the surface of the solar cell. Formed. Moreover, the surface electrode for taking out the output of a solar cell is formed in the surface of a solar cell, and a back surface electrode is formed in a back surface at a solar cell, respectively.
この太陽電池の表面に形成された表面電極は、上述したように、太陽電池の出力を取り出すために使用され、このため、表面電極には表面電極接続リード線が接続される。この表面電極接続リード線を表面電極に接続するために、従来の太陽電池では、太陽電池の表面電極は反射防止膜等で覆われずに、外部に露出している(例えば、特許文献1の図2参照)。 As described above, the surface electrode formed on the surface of the solar cell is used to take out the output of the solar cell. For this reason, the surface electrode connection lead wire is connected to the surface electrode. In order to connect the surface electrode connection lead wire to the surface electrode, in the conventional solar cell, the surface electrode of the solar cell is exposed to the outside without being covered with an antireflection film or the like (for example, see Patent Document 1). (See FIG. 2).
このように、従来の太陽電池は、太陽電池の表面に、外部に露出する表面電極が形成されると共に、表面電極が形成されている以外の太陽電池の表面に、この表面を覆う反射防止膜が形成されるように構成されている。 Thus, in the conventional solar cell, the surface electrode exposed to the outside is formed on the surface of the solar cell, and the antireflection film covering the surface of the solar cell other than the surface electrode is formed Is formed.
上記の構成を実現する方法としては、従来から、次のような方法が採用されている。まず、太陽電池の表面に表面電極を形成した後、フォトリソグラフィー法により表面電極部分をフォトレジストで覆う。そして、表面電極も含めて、太陽電池の表面に反射防止膜を形成した後、フォトレジストを除去して表面電極を露出させるリフトオフ法である。或いは、太陽電池の表面に表面電極を形成した後、太陽電池の表面全面に反射防止膜を形成する。そして、フォトリソグラフィー法により表面電極部分以外の領域をフォトレジストで覆い、エッチングにより表面電極部分の反射防止膜を除去して表面電極を露出させる方法である。 As a method for realizing the above configuration, the following method has been conventionally employed. First, after a surface electrode is formed on the surface of the solar cell, the surface electrode portion is covered with a photoresist by a photolithography method. Then, after the antireflection film is formed on the surface of the solar cell including the surface electrode, the photoresist is removed to expose the surface electrode. Alternatively, after forming a surface electrode on the surface of the solar cell, an antireflection film is formed on the entire surface of the solar cell. Then, a region other than the surface electrode portion is covered with a photoresist by a photolithography method, and the antireflection film on the surface electrode portion is removed by etching to expose the surface electrode.
又、従来から、上記のような太陽電池を用いた、集光型太陽電池モジュールが提案されている(例えば、特許文献2参照)。この従来例の集光型太陽電池モジュールは、例えば、上面が開口したケースの開口面に非結像系フレネルレンズを備えると共に、この非結像系フレネルレンズと対面するケースの底面に太陽電池保持板を備えており、この太陽電池保持板上に、上記の太陽電池がこの太陽電池の表面を上に向けて保持される。 Conventionally, a concentrating solar cell module using the above solar cell has been proposed (see, for example, Patent Document 2). The conventional concentrating solar cell module includes, for example, a non-imaging type Fresnel lens on the opening surface of a case having an open top surface, and a solar cell held on the bottom surface of the case facing the non-imaging type Fresnel lens. A plate is provided, and the solar cell is held on the solar cell holding plate with the surface of the solar cell facing upward.
上記のような集光型太陽電池モジュールでは、集光倍率は数十倍〜数百倍であり、集光された太陽光により太陽電池の温度が上昇する。そのため、この太陽電池は、温度上昇に伴い発電効率が低下することから放熱を行う必要がある。そこで、上記の集光型太陽電池モジュールに使用される太陽電池保持板には、金属等の熱伝導率の大きな材料が用いられ、太陽電池をこの太陽電池保持板に接着することにより、太陽電池の裏面を通じて放熱が行われる。 In the concentrating solar cell module as described above, the condensing magnification is several tens to several hundred times, and the temperature of the solar cell rises due to the concentrated sunlight. Therefore, this solar cell needs to dissipate heat because the power generation efficiency decreases as the temperature rises. Therefore, a material having a high thermal conductivity such as metal is used for the solar cell holding plate used in the concentrating solar cell module, and the solar cell is bonded to the solar cell holding plate. Heat is dissipated through the backside of the.
この太陽電池保持板に太陽電池を保持する方法として、特許文献2記載の集光型太陽電池モジュールでは、次のような方法が採用されている。即ち、まず、特許文献2記載の集光型太陽電池モジュールでは、裏面電極及び裏面電極接続リード線の機能を、金属箔用いて実現している。そして、この金属箔を太陽電池の基板の裏面全面に半田付すると共に、この金属箔を、熱伝導性フィラーを含有したエポキシ樹脂接着剤等の接着剤(放熱層)により、太陽電池保持板(座板)に接着する方法を用いている。
As a method for holding the solar cell on the solar cell holding plate, the following method is adopted in the concentrating solar cell module described in
この方法では、非常に薄い金属箔を使用しているため、太陽電池の基板と金属箔とを半田付した際の、この基板と金属箔との熱膨張係数の違いによる応力の発生を軽減できると共に、金属箔、放熱層及び座板を介して太陽電池の放熱が十分に行われ、又、接着にエポキシ樹脂を用いているので、耐久性、長期信頼性が確保できる利点がある。
ところで、上述した表面電極が外部に露出するように構成されている従来例の太陽電池では、太陽電池の表面に、該表面を覆う反射防止膜を形成し、且つ、外部に露出した表面電極を形成するのに、このための工程として、上述したリフトオフ法や、エッチングを用いる方法を使用した作業工程を、実施する必要がある。 By the way, in the conventional solar cell configured so that the surface electrode described above is exposed to the outside, an antireflection film covering the surface is formed on the surface of the solar cell, and the surface electrode exposed to the outside is provided. In order to form it, it is necessary to implement the work process using the lift-off method mentioned above and the method using an etching as a process for this.
しかし、上記の作業工程では、表面電極を露出させるために、フォトリソグラフィー等の煩雑な作業や表面電極を露出させるための作業が必要となり、生産効率が悪化する問題がある。又、この作業工程が増えることによる歩留りの低下の問題もある。又、この作業では、フォトリソグラフィーの精度が充分確保できないことも考えられ、この場合は、反射防止膜が受光面上に十分形成されず、そのため、上記の方法で生産された太陽電池は、変換効率が低下する恐れがある。 However, in the above operation process, in order to expose the surface electrode, a complicated operation such as photolithography or an operation for exposing the surface electrode is required, and there is a problem that the production efficiency is deteriorated. There is also a problem of a decrease in yield due to an increase in the number of work steps. Also, in this work, it is considered that the accuracy of photolithography cannot be sufficiently secured. In this case, the antireflection film is not sufficiently formed on the light receiving surface, so that the solar cell produced by the above method is converted. Efficiency may be reduced.
又、上記の太陽電池を用いた上述した従来例の集光型太陽電池モジュールでは、太陽電池の基板の裏面全面に金属箔を接合するために、十分な量の半田を使用すると共に、半田接合時に、太陽電池に上から圧力を加えて太陽電池保持板に押圧する必要がある。その際に、半田が太陽電池の裏面からはみ出して、表面張力により太陽電池の側面或いは表面電極に付着し、この太陽電池の使用時に、太陽電池にリーク電流が流れるといった問題がある。この問題は、上記の金属箔を用いる場合に限られず、裏面に裏面電極が設けられた従来例の太陽電池において、この太陽電池の裏面電極を、導電性ペーストを用いて太陽電池保持板に接着する場合等でも、同様に生じる。 Moreover, in the concentrating solar cell module of the above-described conventional example using the above solar cell, a sufficient amount of solder is used to join the metal foil to the entire back surface of the solar cell substrate, and solder bonding is performed. Sometimes, it is necessary to apply pressure to the solar cell from above and press it against the solar cell holding plate. At this time, there is a problem that the solder protrudes from the back surface of the solar cell and adheres to the side surface or the surface electrode of the solar cell due to surface tension, and a leak current flows through the solar cell when the solar cell is used. This problem is not limited to the case of using the above metal foil. In the conventional solar cell in which the back electrode is provided on the back surface, the back electrode of the solar cell is bonded to the solar cell holding plate using a conductive paste. This also occurs in the same way.
そこで、この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、太陽電池の表面に形成される表面電極を露出させるのに用いられる煩雑な作業を伴う工程を、太陽電池の製造の際に必要としない太陽電池の製造方法、及び、太陽電池の使用時に、製造上の原因により、この太陽電池にリーク電流が流れる恐れのない太陽電池モジュールの製造方法を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and a process involving complicated work used to expose the surface electrode formed on the surface of the solar cell is performed in the solar cell. A method for manufacturing a solar cell module that is not required for manufacturing , and a method for manufacturing a solar cell module in which leakage current does not flow into the solar cell due to manufacturing reasons when the solar cell is used. It is.
まず、本発明の太陽電池の製造方法について説明する。本発明の太陽電池の製造方法は、表裏方向にP層とN層とを重ねて形成したPN接合部を少なくとも1つ備えて本体部が形成されており、前記PN接合部の端面が前記本体部の側面の一部を形成していると共に、前記本体部の表面に表面電極、裏面に裏面電極が形成されており、且つ、前記表面電極の表面と側面、及び、前記表面電極が形成されている部分を除く前記本体部の表面に、これらの各面を覆う反射防止膜が形成されている太陽電池の製造方法である。 First, the manufacturing method of the solar cell of this invention is demonstrated. In the method for manufacturing a solar cell of the present invention, a main body is formed by including at least one PN junction formed by overlapping a P layer and an N layer in the front and back directions, and an end surface of the PN junction is the main body. A part of the side surface of the body part, a surface electrode on the surface of the main body part, a back electrode on the back surface, and the surface and side surfaces of the surface electrode and the surface electrode are formed. This is a method for manufacturing a solar cell , in which an antireflection film covering each of these surfaces is formed on the surface of the main body portion excluding a portion where it is present.
そして、上記した本発明の太陽電池の製造方法では、起電力を取り出す表面電極接続リード線のワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極の表面を覆っている前記反射防止膜に開口を設けることなく前記反射防止膜を破り、前記表面電極と前記表面電極接続リード線とを接合することを特徴としている。 And in the manufacturing method of the solar cell of the above-mentioned this invention, without providing an opening in the said antireflection film which has covered the surface of the surface electrode by wire bonding or spot welding of the surface electrode connection lead wire which takes out electromotive force The antireflection film is broken, and the surface electrode and the surface electrode connection lead wire are joined .
上記した本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池の表面電極は反射防止膜で覆われた状態ではあるが、ワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極接続リード線を表面電極に接続することができる。従って、この太陽電池の表面電極は、反射防止膜で覆われた状態でよいことから、前述したような煩雑な作業を伴う表面電極を露出させるための工程を、太陽電池の製造の際に不要とすることができる。 According to the solar cell manufacturing method of the present invention described above, the surface electrode of the solar cell is covered with the antireflection film, but the surface electrode connection lead wire is connected to the surface electrode by wire bonding or spot welding. be able to. Therefore, since the surface electrode of this solar cell may be in a state covered with an antireflection film, the process for exposing the surface electrode with complicated operations as described above is not necessary when manufacturing the solar cell. It can be.
また、上記した構成において、前記表面電極の側面に、当該側面を覆う前記反射防止膜が形成されてもよい。さらに、この構成において、前記表面電極の側面は、前記本体部の表面から前記表面電極の表面にかけて窄まるように傾斜することが好ましい。このようにすることにより、上記の表面電極の側面が、本体部の表面から表面電極の表面にかけて窄まるように傾斜していない場合に比べて、この太陽電池の製造の際に、反射防止膜を、表面電極の側面に、容易且つ確実に形成することができる。 In the above configuration, the antireflection film covering the side surface may be formed on the side surface of the surface electrode. Furthermore, in this configuration, the side surface of the surface electrode is preferably inclined so as to be narrowed from the surface of the main body portion to the surface of the surface electrode. By doing in this way, compared with the case where the side surface of the surface electrode is not inclined so as to be narrowed from the surface of the main body part to the surface of the surface electrode, the antireflection film is produced at the time of manufacturing the solar cell. Can be easily and reliably formed on the side surface of the surface electrode.
また、上記の太陽電池の製造方法において、表面電極の表面(及び側面)と、前記表面電極が形成されている部分を除く本体部の表面とに形成されている反射防止膜が、絶縁性を有するようにするのが好ましい。その理由は、後述する。 In the above solar cell manufacturing method , the antireflection film formed on the surface (and side surfaces) of the surface electrode and the surface of the main body excluding the portion where the surface electrode is formed has an insulating property. It is preferable to have it. The reason will be described later.
また、上記した構成において、前記本体部の表面と連なる前記本体部の側面の少なくとも一部で、前記PN接合部の端面を含む所定側面に、当該所定側面を覆う前記反射防止膜が形成されてもよい。さらに、この構成において、前記所定側面は、前記本体部の裏面から表面にかけて窄まるように傾斜することが好ましい。このようにすることにより、上記の所定側面が、本体部の裏面から表面にかけて窄まるように傾斜していない場合に比べて、この太陽電池の製造の際に、反射防止膜を、本体部の所定側面に、容易且つ確実に形成することができる。 In the above-described configuration, the antireflection film covering the predetermined side surface is formed on a predetermined side surface including an end surface of the PN junction part at least at a part of the side surface of the main body unit that is continuous with the surface of the main body unit. Also good. Furthermore, in this configuration, it is preferable that the predetermined side surface is inclined so as to be narrowed from the back surface to the surface of the main body portion. By doing in this way, compared with the case where the predetermined side surface is not inclined so as to be narrowed from the back surface to the front surface of the main body portion, the antireflection film is attached to the main body portion at the time of manufacturing the solar cell. It can be easily and reliably formed on a predetermined side surface.
また、前記反射防止膜は、絶縁性を有するようにするのが好ましい。何故なら、本体部の所定側面を覆う上記の反射防止膜が、上述した太陽電池の表面電極の表面(及び側面)と、前記表面電極が形成されている部分を除く本体部の表面とに形成されている反射防止膜と共に、絶縁性を有することによって、次のような作用、効果を発揮するからである。 The antireflection film preferably has an insulating property. This is because the antireflection film covering the predetermined side surface of the main body is formed on the surface (and side surfaces) of the surface electrode of the solar cell and the surface of the main body excluding the portion where the surface electrode is formed. This is because the following functions and effects are exhibited by having an insulating property together with the antireflection film.
上記の太陽電池では、表裏方向にP層とN層とを重ねて形成したPN接合部を少なくとも1つ備えて本体部が形成されており、PN接合部の端面が本体部の側面の一部である所定側面を形成している。仮に、この所定側面に、絶縁性を有する反射防止膜が形成されていないと、次のような事態が発生すると考えられる。 In the above solar cell, the main body portion is formed by including at least one PN junction portion formed by overlapping the P layer and the N layer in the front and back directions, and the end surface of the PN junction portion is a part of the side surface of the main body portion. The predetermined side surface is formed. If an antireflection film having insulating properties is not formed on the predetermined side surface, the following situation is considered to occur.
即ち、この状態の太陽電池が、後述する太陽電池モジュールに用いられた場合に、後述するように、この太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池を導電性ペーストにより太陽電池保持板に固着させるが、この際、太陽電池の裏面電極と結合している導電性ペーストが太陽電池の本体部の所定側面に付着する恐れがある。この場合に、導電性ペーストが、太陽電池の本体部の所定側面に付着すると、太陽電池の裏面電極と結合している導電性ペーストがPN接合部の端面に付着することになり、この太陽電池の使用時に、太陽電池にリーク電流が流れる不具合が生じる。この不具合は、太陽電池の本体部の所定側面にこの所定側面を覆う反射防止膜が形成されている場合に、この反射防止膜が絶縁性を有していない場合にも、同様に生じる。 That is, when the solar cell in this state is used in a solar cell module described later, the solar cell is fixed to the solar cell holding plate with a conductive paste when the solar cell module is manufactured as described later. However, at this time, there is a possibility that the conductive paste combined with the back electrode of the solar cell may adhere to a predetermined side surface of the main body of the solar cell. In this case, when the conductive paste adheres to the predetermined side surface of the main body of the solar cell, the conductive paste bonded to the back electrode of the solar cell adheres to the end surface of the PN junction. When using this, there is a problem that leakage current flows through the solar cell. This problem also occurs when an antireflection film that covers the predetermined side surface is formed on the predetermined side surface of the main body of the solar cell and the antireflection film does not have insulating properties.
また、上記の太陽電池の製造方法において、この太陽電池の表面電極の表面(及び側面)に覆うように形成されている反射防止膜が、絶縁性を有していない場合、この太陽電池が、上記と同様、後述する太陽電池モジュールに用いられた場合に、上記と同様の事態が生じると考えられる。即ち、この太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池を導電性ペーストにより太陽電池保持板に固着させると、太陽電池の裏面電極と結合している導電性ペーストが、太陽電池の表面電極に付着する恐れがある。この場合に、上記と同様に、この太陽電池の使用時に、太陽電池にリーク電流が流れる不具合が生じる。 Further, in the above solar cell manufacturing method , when the antireflection film formed so as to cover the surface (and side surfaces) of the surface electrode of the solar cell does not have insulating properties, Similarly to the above, when used in a solar cell module described later, it is considered that the same situation as described above occurs. That is, when the solar cell module is manufactured, when the solar cell is fixed to the solar cell holding plate with the conductive paste, the conductive paste bonded to the back electrode of the solar cell adheres to the front electrode of the solar cell. There is a fear. In this case, similarly to the above, there is a problem that a leak current flows through the solar cell when the solar cell is used.
しかし、上記のように、太陽電池の表面電極の表面(及び側面)と、前記表面電極が形成されている部分を除く本体部の表面と、本体部の所定側面とに、これらの面を覆う絶縁性を有する反射防止膜が形成されていると、この太陽電池を用いて太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池を太陽電池保持板に固着させる導電性ペーストが上記の太陽電池の表面電極に付着しても、この太陽電池の使用時に、太陽電池にリーク電流が流れるのを防止することができるからである。 However, as described above, the surface (and side surfaces) of the surface electrode of the solar cell, the surface of the main body portion excluding the portion where the surface electrode is formed, and the predetermined side surface of the main body portion cover these surfaces. When an antireflection film having an insulating property is formed, when manufacturing a solar cell module using this solar cell, the conductive paste for fixing the solar cell to the solar cell holding plate is the surface electrode of the solar cell. This is because leakage current can be prevented from flowing through the solar cell when the solar cell is used.
次に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法について説明する。本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、上記の太陽電池と、起電力を取り出す表面電極接続リード線、及び、金属製の太陽電池保持板とを備えた太陽電池モジュールの製造方法である。この太陽電池モジュールに使用されている上記の太陽電池では、表裏方向にP層とN層とを重ねて形成したPN接合部を少なくとも1つ備えて本体部が形成されており、前記PN接合部の端面が前記本体部の側面の一部を形成していると共に、前記本体部の表面に表面電極、裏面に裏面電極が形成されており、且つ、前記表面電極の表面と側面、及び、前記表面電極が形成されている部分を除く前記本体部の表面および側面に、絶縁性を有する反射防止膜がこれらの各面を覆うように形成されている。本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、前記太陽電池に対して、前記表面電極接続リード線のワイヤボンディング又はスポット溶接により、前記表面電極の表面を覆っている前記反射防止膜に開口を設けることなく前記反射防止膜を破り、前記表面電極と前記表面電極接続リード線とを接合し、前記太陽電池の裏面電極を、前記裏面電極と前記太陽電池保持板との間に形成する導電性ペースト層により前記太陽電池保持板に固着して、前記太陽電池を前記太陽電池保持板に保持することを特徴とする。 Next, the manufacturing method of the solar cell module of this invention is demonstrated. Method of manufacturing a solar cell module of the present invention, the above solar cell, the surface electrode connecting lead for taking out an electromotive force, and a method of manufacturing a solar cell module and a metal of the solar cell holding plate. In the solar cell used in this solar cell module, the main body is formed by including at least one PN junction formed by overlapping the P layer and the N layer in the front and back directions, and the PN junction The end surface of the main body portion forms a part of the side surface, the front surface electrode is formed on the surface of the main body portion, the back surface electrode is formed on the back surface, and the surface and side surfaces of the front surface electrode, and An antireflection film having insulating properties is formed on the surface and side surfaces of the main body excluding the portion where the surface electrode is formed so as to cover these surfaces. In the manufacturing method of the solar cell module of the present invention, an opening is provided in the antireflection film covering the surface of the surface electrode by wire bonding or spot welding of the surface electrode connection lead wire with respect to the solar cell. Without breaking the antireflection film, joining the surface electrode and the surface electrode connecting lead, and forming a back electrode of the solar cell between the back electrode and the solar cell holding plate By adhering to the solar cell holding plate, the solar cell is held on the solar cell holding plate.
上記した太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池を太陽電池保持板に固着する導電性ペーストが上記の太陽電池の表面電極、又は、本体部の所定側面に付着しても、この太陽電池の使用時に、太陽電池にリーク電流が流れるのを防止することができる。 According to the manufacturing method of the solar cell module described above, when manufacturing the solar cell module, the conductive paste for fixing the solar cell to the solar cell holding plate is the surface electrode of the solar cell or the predetermined side surface of the main body. Even when attached to the solar cell, leakage current can be prevented from flowing through the solar cell when the solar cell is used.
本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、上記した太陽電池の裏面電極と前記太陽電池保持板との間に導電性ペースト層を形成する工程と、前記太陽電池の裏面電極が前記太陽電池保持板に接近するように前記太陽電池を前記太陽電池保持板に押圧して、前記太陽電池を前記太陽電池保持板に固着する工程と、を有することを特徴とする。 In the manufacturing method of the solar cell module of the present invention, a step of forming a conductive paste layer between the back electrode of the solar cell and the solar cell holding plate, and the back electrode of the solar cell is the solar cell holding plate. Pressing the solar cell against the solar cell holding plate so as to approach the solar cell, and fixing the solar cell to the solar cell holding plate.
すなわち、この太陽電池モジュールの製造方法では、太陽電池の裏面電極と太陽電池保持板との間に導電性ペースト層を形成すると共に、導電性ペースト層から太陽電池の本体部の所定側面、又は、該太陽電池の本体部の所定側面及び該太陽電池の表面電極にかけての導電性ペーストのはみ出しを許容しつつ、太陽電池の裏面電極が太陽電池保持板に接近するように太陽電池を太陽電池保持板に押圧して、太陽電池を太陽電池保持板に固着することを特徴としている。 That is, in this method for manufacturing a solar cell module, a conductive paste layer is formed between the back electrode of the solar cell and the solar cell holding plate, and a predetermined side surface of the main body of the solar cell from the conductive paste layer, or The solar cell holding plate is arranged so that the back electrode of the solar cell approaches the solar cell holding plate while allowing the conductive paste to protrude from the predetermined side surface of the main body of the solar cell and the surface electrode of the solar cell. And the solar cell is fixed to the solar cell holding plate.
この太陽電池モジュールの製造方法において、「導電性ペーストのはみ出しを許容しつつ」とは、「導電性ペーストのはみ出し」が存在してもよいことを意味しており、「導電性ペーストのはみ出し」が存在することを必須としている意味ではない。 In this method of manufacturing a solar cell module, “allowing the protrusion of the conductive paste” means that “the protrusion of the conductive paste” may exist, and “the protrusion of the conductive paste” It does not mean that it is essential to exist.
この太陽電池モジュールの製造方法は、上記の太陽電池モジュールで説明した効果と同様の効果を有している。 This method for manufacturing a solar cell module has the same effect as that described in the above solar cell module.
上記の太陽電池モジュールの製造方法において、表面電極接続リード線を、ワイヤボンディング又はスポット溶接により太陽電池の表面電極に接続するのが好適である。即ち、この太陽電池モジュールの製造方法で使用する太陽電池では、該太陽電池の表面電極が反射防止膜で覆われた状態ではあるが、ワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極接続リード線を表面電極に接続することができる。従って、この太陽電池モジュールの製造方法によれば、前述したような煩雑な作業を伴う表面電極を露出させるための工程を必要とするような、コストと手間のかかる従来例の太陽電池を使用しないですむことから、コスト削減を図ることができる。 In the above solar cell module manufacturing method, it is preferable that the surface electrode connection lead wire is connected to the surface electrode of the solar cell by wire bonding or spot welding. That is, in the solar cell used in this solar cell module manufacturing method, the surface electrode of the solar cell is covered with an antireflection film, but the surface electrode connection lead wire is connected to the surface electrode by wire bonding or spot welding. Can be connected to. Therefore, according to this method for manufacturing a solar cell module, the conventional solar cell which requires a process for exposing the surface electrode accompanied by complicated operations as described above is not used. Therefore, cost reduction can be achieved.
本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池の表面電極は反射防止膜で覆われた状態ではあるが、ワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極接続リード線を表面電極に接続することができる。従って、この太陽電池の表面電極は反射防止膜で覆われた状態でよいことから、この太陽電池の製造の際に、前述したような煩雑な作業を伴う表面電極を露出させるための工程を、不要とすることができる。 According to the method for manufacturing a solar cell of the present invention, the surface electrode of the solar cell is covered with the antireflection film, but the surface electrode connection lead wire can be connected to the surface electrode by wire bonding or spot welding. it can. Therefore, since the surface electrode of this solar cell may be in a state covered with an antireflection film, a process for exposing the surface electrode with complicated operations as described above when manufacturing this solar cell, It can be unnecessary.
又、表面電極の側面は、本体部の表面から表面電極の表面にかけて窄まるように傾斜していると共に、本体部の所定側面は、本体部の裏面から表面にかけて窄まるように傾斜しているので、このように傾斜していない場合に比べて、この太陽電池の製造の際に、反射防止膜を、表面電極の側面や、本体部の所定側面に、容易且つ確実に形成することができる。 The side surface of the surface electrode is inclined so as to be narrowed from the surface of the main body portion to the surface of the surface electrode, and the predetermined side surface of the main body portion is inclined so as to be narrowed from the back surface of the main body portion to the surface. Therefore, compared with the case where it is not inclined in this way, the antireflection film can be easily and reliably formed on the side surface of the surface electrode and the predetermined side surface of the main body when the solar cell is manufactured. .
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、この太陽電池モジュールに使用されている太陽電池が、該太陽電池の表面電極の表面と側面、及び、該表面電極が形成されている部分を除く本体部の表面、並びに、該本体部の所定側面に、これらの面を覆う絶縁性を有する反射防止膜が形成されている。従って、この太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池を太陽電池保持板に固着する導電性ペーストが上記の太陽電池の表面電極、又は、本体部の所定側面に付着しても、この太陽電池の使用時に、太陽電池にリーク電流が流れるのを防止することができる。 According to the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, the solar cell used in the solar cell module excludes the surface and side surfaces of the surface electrode of the solar cell and the portion where the surface electrode is formed. On the surface of the main body part and predetermined side surfaces of the main body part, an antireflection film having insulating properties covering these surfaces is formed. Therefore, even when the conductive paste for fixing the solar cell to the solar cell holding plate adheres to the surface electrode of the solar cell or the predetermined side surface of the main body when manufacturing the solar cell module, the solar cell It is possible to prevent leakage current from flowing through the solar cell when using the above.
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、この太陽電池モジュールの製造方法で使用される太陽電池の表面電極は、反射防止膜で覆われた状態ではあるが、ワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極接続リード線を表面電極に接続することができる。従って、この太陽電池モジュールの製造方法によれば、前述したような煩雑な作業を伴う表面電極を露出させるための工程を必要とするような、コストと手間のかかる従来例の太陽電池を使用しないですむことから、太陽電池モジュールの製造コスト削減を図ることができる。 Further , according to the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, the surface electrode of the solar cell used in the method for manufacturing the solar cell module is in a state covered with an antireflection film, but wire bonding or spot welding. Thus, the surface electrode connection lead wire can be connected to the surface electrode. Therefore, according to this method for manufacturing a solar cell module, the conventional solar cell which requires a process for exposing the surface electrode accompanied by complicated operations as described above is not used. Therefore, the manufacturing cost of the solar cell module can be reduced.
<実施の形態1>
以下、本発明の実施の形態における太陽電池について、図面を参照しながら説明する。図1は実施の形態1における太陽電池21の断面図である。図1において、実施の形態1における太陽電池21は、表面電極部11と本体部12とで構成されており、表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面に、これらの各面を覆う反射防止膜10が形成されている。即ち、表面電極部11の表面と側面は、全て、反射防止膜10で覆われており、この表面電極部11の表面と側面は、前述した従来例の太陽電池における表面電極と異なり、外部に露出していない。
<
Hereinafter, a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of
本体部12は、水平に配置された板状の基板1の下面である裏面に、裏面電極7が形成され、基板1の上面である表面に、この表面から順に、表裏方向である上下方向の上方に向かって、化合物半導体で成る、ベース層2、エミッタ層3、及び、窓層4が積層されて構成されている。この内、ベース層2は前述のP層を、エミッタ層3は前述のN層を成し、このベース層2とエミッタ層3とで、PN接合部8を形成している。
The
表面電極部11は、本体部12の表面層を成す窓層4の上に形成されたコンタクト層5とこのコンタクト層5の上に形成された表面電極6とで構成されている。この表面電極6は、表面電極部11の表面と側面が、上述したように、全て、反射防止膜10で覆われていることから、表面電極6の表面と側面も、全て、反射防止膜10で覆われている。
The
本体部12を構成する基板1の材質としては、Ge、GaP、GaAs等が使用される。この基板1の厚さは、太陽電池に使用される基板として一般的な厚さとする。又、基板1としては、基板表面(化合物半導体層を形成する面)付近にpn接合が形成されているものを用いてもよい。
Ge, GaP, GaAs or the like is used as the material of the
ベース層2の材質としては、GaAs、InGaAs等、エミッタ層3の材質としては、AlGaAs、InGaAs、InGaP、AlInGaP等、そして、窓層4の材質としては、InGaP、AlGaAs等が使用される。
As the material of the
本実施の形態1における太陽電池21では、化合物半導体で構成される層構造としては、ベース層2、エミッタ層3、及び、窓層4から成る3層構造であるが、これには限られず、例えば2層構造、4層構造或いはそれ以上の層構造であってもよい。またベース層、エミッタ層のほかに、バッファ層や、BSF(Back Surface Field:裏面電界)層、多接合型光電変換素子のトンネル接合層、多接合型光電変換素子の他のベース層、或いは、他のエミッタ層等の化合物半導体層が含まれるようにしてもよい。
In the
表面電極部11を構成するコンタクト層5は、上記の化合物半導体層の最上層に形成されるオーミックコンタクト用の化合物半導体層であり、このコンタクト層5の材質としては、GaAs、InGaAs等が使用される。
The
オーミック電極である表面電極6の材質としては、Au−Ge/Ni/Au、Ti/Pd/Ag等が使用される。又、同じく、オーミック電極である裏面電極7の材質としては、Au、Au/Ag等が使用される。
Au-Ge / Ni / Au, Ti / Pd / Ag, or the like is used as the material of the
反射防止膜10の材質としては、絶縁性の高い、SiO、SiN、TiO3/Al2O3等が使用される。一般的には、反射防止膜10の材質として、ZnS、ZnS/MgF2等も用いられるが、これらの材質は、上述した材質と比べて、絶縁性が低いので、本実施の形態1における太陽電池21には、使用していない。
As the material of the
次に、上記の実施の形態1における太陽電池21の製造方法について説明する。上記の太陽電池21の製造方法は、工程1〜工程8で構成され、工程1から工程8まで順次工程を行う。工程1では、まず、基板1の上に、MOCVD法(有機金属気相成長法)等により、ベース層2、エミッタ層3、窓層4、及び、コンタクト層5を順に積層させる。例えば、厚さ200μm程度のp+型GaAs基板1の上に、p型GaAsベース層2、n+型GaAsエミッタ層3、n+InGaP窓層4、及び、n+型GaAsコンタクト層5を、基板温度650〜700℃程度で多層連続エピタキシャル成長させる。この際に用いる原料ガスとしては、TEG(トリメチルガリウム)、TMI(トリメチルインジウム)、AsH3(アルシン)、或いは、PH3(ホスフィン)等が用いられる。又、n型のドーパントガスとしては、SiH4(モノシラン)等、p型のドーパントガスとしては、DEZn(ジエチル亜鉛)等が用いられる。
Next, a method for manufacturing
次に、工程2では、積層形成された化合物半導体層の表面にレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法により表面電極6のパターンを形成し、その上から表面電極6となる金属膜を真空蒸着により形成する。即ち、約100nmのAu−Ge(12wt%)を抵抗加熱蒸着法により形成し、続いて、約20nmのNi層、及び、約3000nmのAu層をEB蒸着法により形成する。その後、リフトオフ法により所定のパターンの表面電極6を形成する。
Next, in
次に、工程3では、300〜450℃のN2等の不活性ガス雰囲気中で、表面電極6のシンタリングを行う。そして、次に、工程4では、表面電極6をマスクすると共に、このマスクが形成されていない部分のコンタクト層5をエッチングにより除去する。このエッチングには、アンモニア/過酸化水素水の水溶液が使用される。この結果、裏面電極7は未だ形成されていないが、本体部12の表面に表面電極部11が形成されている太陽電池21の形状が形成される。
Next, in
次に、工程5では、フォトリソグラフィー法によりメサエッチングパターンを上記の本体部12の表面に形成し、メサエッチング部分の化合物半導体層をエッチングにより除去して基板1を露出させる。このエッチングに用いるエッチング液には、ブロム系の水溶液が使用される。続いて、上記の工程により形成したメサエッチングパターン上をダイシングし、所定のセル形状の切出しが行われる。
Next, in
次に、工程6では、基板1の裏面に裏面電極7を形成する。この裏面電極7の形成は、約1000nmの厚さのAu層を、EB蒸着法により形成して行う。
Next, in
次に、工程7では、太陽電池21の表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面に、絶縁性を有する反射防止膜10を形成する。この反射防止膜10の形成は、TiO2膜、及び、Al2O3膜をそれぞれ約50nm、及び、約85nmの厚さで、順に、EB蒸着法により形成して行う。これらの膜の膜厚は、これらの膜の屈折率や、太陽電池21の表面における想定された屈折率等を考慮して、適切な厚さとする。
Next, in
そして、最終工程である工程8では、最終的に、裏面電極7、及び、反射防止膜10のシンタリングを工程3と同様の手順で行い、太陽電池21の製造を完了する。
In
上記の実施の形態1における太陽電池21では、この太陽電池21から出力を取り出すのに、アルミニウムや金等で形成された表面電極接続リード線を、表面電極部11の表面電極6に接続する必要がある。この接続は、後述するように、表面電極接続リード線を、表面電極6を覆っている反射防止膜10の上から、ワイヤボンディング又はスポット溶接をすることにより、行うことができる。これは、ワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極6の表面を覆っている反射防止膜10が破られて、表面電極接続リード線が、表面電極6と接合することにより、行われる。
In the
上記の実施の形態1における太陽電池21によれば、太陽電池21の表面電極部11は反射防止膜10で覆われた状態ではあるが、ワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極接続リード線を表面電極6に接続することができる。従って、この太陽電池21の表面電極部11は反射防止膜10で覆われた状態でよいことから、この太陽電池21の製造に際しては、前述したような煩雑な作業を伴う表面電極を露出させるための工程を、不要とすることができる。
According to the
<実施の形態2>
図2は、実施の形態2における太陽電池22の断面図である。実施の形態2における太陽電池22は、実施の形態1における太陽電池21とほとんど同じである。実施の形態2における太陽電池22が、実施の形態1における太陽電池21と異なる点は、本体部12の側面に、この側面を覆う絶縁性の高い反射防止膜10が形成されている点であり、それ以外の点は、実施の形態1における太陽電池21と全く同じである。
<
FIG. 2 is a cross-sectional view of
即ち、本体部12の表面と連なるこの本体部12の側面の少なくとも一部で、PN接合部8の端面を含む所定側面9に、この所定側面9を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されている。
That is, an
上記の太陽電池22は、次のようにして製造される。即ち、実施の形態1における太陽電池21の上述した製造方法の工程7では、太陽電池21の表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面に、絶縁性を有する反射防止膜10を形成するが、この際に、本体部12の側面の少なくとも一部で、PN接合部8の端面を含む所定側面9の表面にも、絶縁性を有する反射防止膜10を形成するのである。その他の工程は、実施の形態1における太陽電池21の上述した製造方法と同じである。
The
尚、上記の工程7において、TiO2/Al2O3から成る反射防止膜10をEB蒸着法により形成しているが、SiO、又は、SiNを、CVD法により形成するようにしてもよい。このCVD法を用いることにより、太陽電池21の表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面、並びに、本体部12の側面に、同時に反射防止膜10を形成することができる。
In the
上記の実施の形態2における太陽電池22によれば、次のような作用、効果を得ることができる。即ち、上記の太陽電池22では、上述したように、PN接合部8を備えて本体部12が形成されており、このPN接合部8の端面が本体部12の側面の一部である所定側面9を形成している。又、この本体部12の所定側面9に、この所定側面9を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されていると共に、表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面に、これらの各面を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されている。
According to the
そこで、仮に、上記の所定側面9や表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面に形成されている反射防止膜10が、絶縁性を有しない場合、次のような事態の発生が考えられる。
Therefore, temporarily, the
即ち、この状態の太陽電池22が、後述する太陽電池モジュールに用いられた場合に、後述するように、この太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池22を導電性ペーストにより太陽電池保持板に接着させると、太陽電池22の裏面電極7と結合しているこの導電性ペーストが、太陽電池22の表面電極部11、又は、本体部12の所定側面9、或いは、双方に付着する恐れがある。この場合に、太陽電池22の裏面電極7と結合している導電性ペーストが、太陽電池22のこれらの部分に付着すると、太陽電池22にリーク電流が流れる不具合が生じる。これは、太陽電池22の本体部12の所定側面9にこの所定側面9を覆う反射防止膜10が形成されていない場合も、同様である。
That is, when the
しかし、上記のように、太陽電池22の表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面、並びに、この本体部12の所定側面9に、これらの面を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されていると、この太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池22を接着する導電性ペーストが上記の太陽電池22の表面電極部11、又は、本体部12の所定側面9に付着しても、太陽電池22にリーク電流が流れるのを防止することができる。
However, as described above, the surface and side surfaces of the
上記の実施の形態2における太陽電池22では、本体部12の側面の内、この本体部12の表面と連なるこの本体部12の側面の少なくとも一部で、PN接合部8の端面を含む所定側面9のみに、この所定側面9を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されている。しかし、これには限られず、本体部12の側面の全面に、この本体部12の側面の全面を覆う絶縁性を有する反射防止膜10を形成するようにしてもよい。
In the
<実施の形態3>
図3は、実施の形態3における太陽電池23の断面図である。実施の形態3における太陽電池23は、実施の形態2における太陽電池22とほとんど同じである。実施の形態3における太陽電池23が、実施の形態2における太陽電池22と異なる点は、表面電極部11の形状だけであり、それ以外の点は、実施の形態2における太陽電池22と全く同じである。即ち、図3において、実施の形態3における太陽電池23の表面電極部11では、この表面電極部11の表面電極6の側面が、本体部12の表面から表面電極6の表面にかけて窄まるように傾斜している。
<
FIG. 3 is a cross-sectional view of
上記の太陽電池23は、次のようにして製造される。実施の形態2における太陽電池22の製造方法の工程2、即ち、実施の形態1における太陽電池21の製造方法の工程2では、リフトオフ法により表面電極6を形成しているが、この工程2を、次のような方法に変更する。即ち、工程1で積層形成された化合物半導体層の表面に、Au−Ge/Ni/Auを形成し、その後前記金属膜上にフォトリソグラフィーで電極パターンを形成し、KI/I2溶液等の金属エッチング液でエッチングし表面電極6を形成するのである。この方法によって、表面電極6の側面を、本体部12の表面から表面電極6の表面にかけて窄まるように傾斜させることができる。その他の工程は、実施の形態2における太陽電池22の製造方法と同じである。
The
上記の実施の形態3における太陽電池23によれば、表面電極6の側面が、本体部12の表面から表面電極6の表面にかけて窄まるように傾斜した形状をしているので、このような形状でない場合に比べて、太陽電池23の製造の際に、表面電極6の側面、即ち、表面電極部11の側面へ、反射防止膜10を容易且つ確実に形成することができる。又、表面電極6の側面が上記のように傾斜した形状であると、表面電極6を覆う反射防止膜10のカバレッジが向上するため、太陽電池23のリーク電流に対して、より高い防止効果を得ることができる。
According to the
<実施の形態4>
図4は、実施の形態4における太陽電池24の断面図である。実施の形態4における太陽電池24は、実施の形態3における太陽電池23とほとんど同じである。実施の形態4における太陽電池24が、実施の形態3における太陽電池23と異なる点は、本体部12の側面の形状だけであり、それ以外の点は、実施の形態3における太陽電池23と全く同じである。
<
FIG. 4 is a cross-sectional view of
即ち、図4において、実施の形態4における太陽電池24の本体部12の側面の形状は、本体部12の表面と連なる該本体部12の側面の少なくとも一部で、PN接合部8の端面を含む所定側面9が、本体部12の裏面から表面にかけて窄まるように傾斜している。
That is, in FIG. 4, the shape of the side surface of the
上記の太陽電池24は、次のようにして製造される。実施の形態3における太陽電池23の製造方法の工程1、即ち、実施の形態1における太陽電池21の製造方法の工程5において、エッチング液に塩酸水溶液、及び、アンモニア/過酸化水素水の水溶液を用いてエッチングを行う。その他の工程は、実施の形態3における太陽電池23の上述した製造方法と同じである。
The
上記の実施の形態4における太陽電池24によれば、本体部12の表面と連なる該本体部12の側面の少なくとも一部で、PN接合部8の端面を含む所定側面9が、本体部12の裏面から表面にかけて窄まるように傾斜した形状をしているので、このような形状でない場合に比べて、太陽電池24の製造の際に、本体部12の所定側面9へ、反射防止膜10を容易且つ確実に形成することができる。
According to the
上記の実施の形態4における太陽電池24では、本体部12の側面の内、この本体部12の表面と連なるこの本体部12の側面の少なくとも一部で、PN接合部8の端面を含む所定側面9のみに、この所定側面9を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されている。しかし、これには限られず、図5に示すように、本体部12の側面の全面に、この全面を覆う絶縁性を有する反射防止膜10を形成するようにしてもよい。
In the
<実施の形態5>
図6は、上記の実施の形態4における太陽電池24を用いた太陽電池モジュール31の断面図、図7は、この太陽電池モジュール31において、太陽電池24の取付部分を拡大した断面図である。図6、図7において、実施の形態5における太陽電池モジュール31は、上記の太陽電池24、ケース32、フレネルレンズ33、表面電極接続リード線34、太陽電池保持板35、及び、図示されていない裏面電極接続リード線で構成されている。
<
6 is a cross-sectional view of a
ケース32は、断面が矩形で上面に開口面を備えた中空のケースであり、このケース32の開口面に、非結像系フレネルレンズ33が取付けられている。又、ケース32の底部である太陽電池保持板支持部32aの内底面上には、金属製の太陽電池保持板35が、熱伝導性及び絶縁性を有する接着剤37で固着されている。この太陽電池保持板35の上面に、太陽電池24が、この太陽電池24の裏面電極7が太陽電池保持板35と対面するようにして、導電性ペースト36で固着されている。そして、表面電極接続リード線34が、太陽電池24の表面電極部11の表面電極6(具体的に、表面電極6に設けられた表面電極接続リード線34をワイヤボンディング又はスポット溶接により接合する端子取付部(図7に示す表面電極6の表面電極接続リード線34との接合位置参照))に、図示されていない裏面電極接続リード線が、太陽電池保持板35に接続されている。
The case 32 is a hollow case having a rectangular cross section and an opening surface on the upper surface, and a
この太陽電池モジュール31に使用される上記の太陽電池24は、上述したように、この太陽電池24の表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面、並びに、この本体部12の所定側面9に、これらの面を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されている。
As described above, the
ケース32の材質としては、軽量で熱伝導性の良いアルミニウムが適しているが、ステンレス板、鋼板、或いは、鋼板に亜鉛や、アルミニウム、シリコン等をメッキしたものを用いても良い。 As the material of the case 32, aluminum that is lightweight and has good thermal conductivity is suitable. However, a stainless steel plate, a steel plate, or a steel plate plated with zinc, aluminum, silicon, or the like may be used.
フレネルレンズ33の材質としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、UV硬化樹脂、ガラス等の透光性材料が使用される。このフレネルレンズ33の太陽光の集光倍率は、最大で700倍程度である。図6に点線で示すように、太陽光38はこのフレネルレンズ33により集光されて、照射光39として太陽電池保持板35の上面に固着されている太陽電池24に照射される。
As a material of the
太陽電池保持板35の材質としては、熱伝導率の大きな金属あるいは合金を主材料としたものが使用される。例えば、金、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、鉄、ニッケル、錫、ステンレス等の金属単体や、それらの合金等である。
As a material of the solar
太陽電池保持板35を太陽電池保持板支持部32aに固着するのに用いられる熱伝導性及び絶縁性を有する接着剤37の材質としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の主剤に、添加剤として金、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、鉄、ステンレス等の金属や、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、カーボン等を1つ以上混合したものが使用される。
As a material of the adhesive 37 having thermal conductivity and insulation used for fixing the solar
太陽電池素子24を太陽電池保持板35の上に固着するのに用いられる熱伝導率が大きい材質の導電性ペースト36としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、鉄、ニッケル、錫、ステンレス等の金属やカーボンの内の1種類以上を有機材料等に含有したもの、或いは、半田が使用される。固着の方法としては、この導電性ペースト36を焼成、或いは、ろう付する方法が用いられる。
Examples of the
表面電極接続リード線34の材質としては、アルミニウム、金等が用いられる。接続の方法としては、ワイヤボンディングによる接合により、表面電極6(端子取付部)と表面電極接続リード線34との間に良好な導通が得られ、好適である。このほか、表面電極接続リード線34として銀箔等を用いると共に、この銀箔等をスポット溶接するようにしてもよい。
As the material of the surface electrode
上記の実施の形態5における太陽電池モジュール31によれば、この太陽電池モジュール31に使用されている太陽電池24が、上述したように、この太陽電池24の表面電極部11の表面電極6の表面と側面、及び、表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面、並びに、この本体部12の所定側面9に、これらの面を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されている。従って、この太陽電池モジュール31を製造する際に、太陽電池24を接着する導電性ペースト36が上記の太陽電池24の表面電極6、又は、本体部12の所定側面9に付着しても、太陽電池24の使用時に、この太陽電池24にリーク電流が流れるのを防止することができる。
According to the
次に、上記の実施の形態5における太陽電池モジュール31の製造方法について、説明する。まず、ケース32の太陽電池保持板支持部32aに、太陽電池保持板35を熱伝導性及び絶縁性を有する接着剤37で固着する。この固着された太陽電池保持板35の上面に、熱伝導率が大きい導電性ペースト36を用いて、太陽電池24を固着する。
Next, the manufacturing method of the
この太陽電池24の太陽電池保持板35の上面への固着は、まず、太陽電池24の裏面である裏面電極7と太陽電池保持板35との間に導電性ペースト36で成る導電性ペースト層を形成する。そして、この導電性ペースト層から、太陽電池24の本体部12の所定側面9、又は、この太陽電池24の本体部12の所定側面9及びこの太陽電池24の表面電極部11にかけての導電性ペースト36のはみ出しを許容しつつ、太陽電池24の裏面電極7が太陽電池保持板35に接近するように、太陽電池24を太陽電池保持板35に押圧して、太陽電池24を太陽電池保持板35に固着する。
For fixing the
そして、表面電極接続リード線34を、ワイヤボンディング又はスポット溶接により太陽電池24の表面電極6(端子取付部)に接続する。又、裏面電極接続リード線を、太陽電池保持板35に接続し、表面電極接続リード線34及び裏面電極接続リード線を、ケース32の外部に引き出す。そして、ケース32の開口面にフレネルレンズ33を取付ける。
Then, the surface electrode
尚、上記の太陽電池モジュール31の製造方法において、「導電性ペースト36のはみ出しを許容しつつ」とは、「導電性ペースト36のはみ出し」が存在してもよいことを意味しており、「導電性ペースト36のはみ出し」が存在することを必須としている意味ではない。
In the method for manufacturing the
上記の太陽電池モジュール31の製造方法によれば、この製造方法で使用する太陽電池24は、この太陽電池24の表面電極部11の表面と側面、及び、この表面電極部11が形成されている部分を除く本体部12の表面、並びに、この本体部12の所定側面9に、これらの面を覆う絶縁性を有する反射防止膜10が形成されている。そのため、太陽電池モジュール31を製造する際に、太陽電池24を接着する導電性ペースト36が上記の太陽電池24の表面電極部11、又は、本体部12の所定側面9に付着しても、太陽電池24の使用時にこの太陽電池24にリーク電流が流れるのを防止することができる太陽電池24を、製造することができる。
According to the manufacturing method of the
又、上記の太陽電池モジュール31の製造方法では、この太陽電池モジュール31の製造方法で使用する太陽電池24の表面電極6が反射防止膜10で覆われた状態ではあるが、ワイヤボンディング又はスポット溶接により、表面電極接続リード線34を表面電極6に接続することができる。従って、この太陽電池モジュール31の製造方法によれば、前述したような煩雑な作業を伴う表面電極を露出させるための工程を必要とするような、コストと手間のかかる従来例の太陽電池を使用しないですむことから、太陽電池モジュール31の製造コストの削減を図ることができる。
In the method for manufacturing the
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
また、この出願は、2006年4月14日に日本で出願された特願2006−112409号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2006-112409 filed in Japan on April 14, 2006. By this reference, the entire contents thereof are incorporated into the present application.
本発明は、太陽電池の製造方法、及び太陽電池モジュールの製造方法に利用できる。 The present invention can be used in a method for manufacturing a solar cell and a method for manufacturing a solar cell module .
1 基板
2 ベース層
3 エミッタ層
4 窓層
5 コンタクト層
6 表面電極
7 裏面電極
8 PN接合部
9 所定側面
10 反射防止膜
11 表面電極部
12 本体部
21 太陽電池
22 太陽電池
23 太陽電池
24 太陽電池
31 太陽電池モジュール
32 ケース
32a 太陽電池保持板支持部
33 フレネルレンズ
34 表面電極接続リード線
35 太陽電池保持板
36 導電性ペースト
37 接着剤
38 太陽光
39 照射光
DESCRIPTION OF
Claims (8)
起電力を取り出す表面電極接続リード線のワイヤボンディング又はスポット溶接により、前記表面電極の表面を覆っている前記反射防止膜に開口を設けることなく前記反射防止膜を破り、前記表面電極と前記表面電極接続リード線とを接合することを特徴とする太陽電池の製造方法。 The main body is formed with at least one PN junction formed by overlapping the P layer and the N layer in the front and back directions, and the end surface of the PN junction forms a part of the side of the main body. In addition, the front surface electrode is formed on the front surface of the main body portion, the back surface electrode is formed on the back surface, and the front and side surfaces of the front surface electrode, and the main body portion excluding the portion where the front surface electrode is formed. A method for manufacturing a solar cell in which an antireflection film covering each of these surfaces is formed on the surface,
Breaking the antireflection film without providing an opening in the antireflection film covering the surface of the surface electrode by wire bonding or spot welding of the surface electrode connection lead wire for extracting the electromotive force, the surface electrode and the surface electrode A method of manufacturing a solar cell, comprising joining a connecting lead wire .
前記太陽電池に対して、前記表面電極接続リード線のワイヤボンディング又はスポット溶接により、前記表面電極の表面を覆っている前記反射防止膜に開口を設けることなく前記反射防止膜を破り、前記表面電極と前記表面電極接続リード線とを接合し、
前記太陽電池の裏面電極を、前記裏面電極と前記太陽電池保持板との間に形成する導電性ペースト層により前記太陽電池保持板に固着して、前記太陽電池を前記太陽電池保持板に保持することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A solar cell holding plate made of metal, a surface electrode connection lead wire for taking out an electromotive force , and a solar cell , wherein the solar cell has at least one PN junction formed by overlapping a P layer and an N layer in the front and back direction. A body part is formed, and an end surface of the PN junction part forms a part of a side surface of the body part, and a surface electrode is formed on the surface of the body part, and a back electrode is formed on the back surface. In addition, an antireflection film having an insulating property covers each of the surfaces and side surfaces of the main body portion excluding the surface and side surfaces of the surface electrode, and the portion where the surface electrode is formed. A method for manufacturing a formed solar cell module , comprising:
With respect to the solar cell, the surface electrode is broken by wire bonding or spot welding of the surface electrode connection lead without providing an opening in the antireflection film covering the surface of the surface electrode. And the surface electrode connection lead wire,
The back electrode of the solar cell is fixed to the solar cell holding plate by a conductive paste layer formed between the back electrode and the solar cell holding plate, and the solar cell is held on the solar cell holding plate. The manufacturing method of the solar cell module characterized by the above-mentioned .
前記太陽電池の裏面電極と前記太陽電池保持板との間に導電性ペースト層を形成する工程と、
前記太陽電池の裏面電極が前記太陽電池保持板に接近するように前記太陽電池を前記太陽電池保持板に押圧して、前記太陽電池を前記太陽電池保持板に固着する工程と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the solar cell module according to claim 6,
Forming a conductive paste layer between the back electrode of the solar cell and the solar cell holding plate;
Pressing the solar cell against the solar cell holding plate so that the back electrode of the solar cell approaches the solar cell holding plate, and fixing the solar cell to the solar cell holding plate. A method for producing a solar cell module.
前記太陽電池の裏面電極と前記太陽電池保持板との間に導電性ペースト層を形成すると共に、前記導電性ペースト層から前記太陽電池の側面、又は、前記太陽電池の側面及び前記太陽電池の表面電極にかけての導電性ペーストのはみ出しを許容しつつ、前記太陽電池の裏面電極が前記太陽電池保持板に接近するように前記太陽電池を前記太陽電池保持板に押圧して、前記太陽電池を前記太陽電池保持板に固着することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the solar cell module according to claim 7,
A conductive paste layer is formed between the back electrode of the solar cell and the solar cell holding plate, and the side surface of the solar cell from the conductive paste layer, or the side surface of the solar cell and the surface of the solar cell. The solar cell is pressed against the solar cell holding plate so that the back electrode of the solar cell approaches the solar cell holding plate while allowing the conductive paste to protrude over the electrode, and the solar cell is moved to the solar cell. A method for manufacturing a solar cell module, wherein the solar cell module is fixed to a battery holding plate.
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