[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及至少包括其上结合透明导电膜的太阳能电池元件的太阳能电池，并涉及用于制造该太阳能电池的方法。

背景技术

例如，晶体硅太阳能电池以下述方式形式，即由银或铝形成的电极在其中形成p-n结的硅衬底的正面和背面形成图案，并且经由称为内部连线的铜线等等连接电极，从而形成称为模块的太阳能电池。

通过内部连线进行的串联连接以下述方式形成，即其中在其中形成p-n结的硅衬底上对电极进行图案化的太阳能电池元件浸入包含催化剂的焊剂(flux)中，用暖空气干燥，随后浸入焊浴(solder bath)中，从而用焊料涂敷电极。在焊料涂敷之后，在常温下或在热水中重复多次超声波清洗，并漂洗，随后用暖空气干燥。随后，焊料涂敷的铜引线放在焊料涂敷的电极上，并被热处理，以进行焊接。在太阳能电池元件的正面和背面上重复该工艺，以形成多根线，从而制造太阳能电池模块。

因此，用于制造太阳能电池模块的工艺复杂且具有问题，如由于在焊接内部连线时的热应力出现的硅衬底的翘曲和破裂以及电极分离，引起良率下降。

而且，近年来，由于成本降低等，硅衬底的厚度趋向于变薄。过去，硅衬底的厚度已经接近300μm至500μm，但近来具有小于200μm厚度的硅衬底已经变为主流。此后，硅衬底变得更薄具有大的可能性，并且诸如由于在焊接内部连线时的热应力出现的硅衬底的翘曲和破裂以及电极分离之类的问题容易且更明显地出现，并且必须解决这些问题。

作为解决这些问题的手段，在PTL 1中提出了用于制造太阳能电池模块的方法，其包括其中焊料熔化的第一步骤和其中将太阳能电池元件保持在环境温度预定时间，该环境温度低于焊料的熔化温度且高于室温。而且，在PTL 2中提出了太阳能电池单元，其中由烘干银形成的加强材料涂敷至太阳能电池单元的背面周围的至少一部分。然而，这些技术已经不能满足，并且需要进一步的改进。

而且，在环境问题方面，近年来，无铅焊料是优选的。然而，关注的是，采用无铅焊接的焊接需要高温，引起诸如翘曲、破裂之类的问题，并导致强度低。

引用列表

专利文献

PTL 1日本专利申请特许公开(JP-A)No.2006-332264

PTL 2JP-A No.2006-319376

发明内容

本发明解决传统问题并实现下述目标。也就是说，本发明提供了具有高的转换效率和可靠性的太阳能电池，并提供了用于制造太阳能电池的方法，该方法不要求焊接，对环境的负荷小，并能够抑制太阳能电池元件翘曲和破裂以及内部连线的分离，从而简单且高效地制造太阳能电池。

本发明的发明人已经透彻地研究了上述问题，并获得下述发现。也就是说，当太阳能电池元件的互连通过结合透明导电膜实现时，不需要用于制造太阳能电池的传统方法中的焊接步骤，可以抑制太阳能电池元件的破裂和翘曲以及内部连线的分离，并减少环境负荷。因此，可以提供具有高可靠性的太阳能电池。通过降低遮光率并提高太阳能电池元件的电极的电接触率，可以提高太阳能电池的转换效率。

本发明基于上述发现，并且用于解决所述问题的手段如下。

<1>一种太阳能电池，包括：透明导电膜；和太阳能电池元件，其中透明导电膜结合至太阳能电池元件的表面，并且透明导电膜电连接至太阳能电池元件。

<2>根据<1>所述的太阳能电池，其中该太阳能电池包括两个或更多个太阳能电池元件，并且所述两个或更多个太阳能电池元件彼此串联或并联电连接。

<3>根据<1>或<2>所述的太阳能电池，其中太阳能电池元件通过透明导电膜彼此串联或并联电连接。

<4>根据<1>-<3>中任一项所述的太阳能电池，其中导电电极电连接至太阳能电池元件的表面。

<5>根据<4>所述的太阳能电池，其中导电电极同时电连接至太阳能电池元件的光接收表面和非光接收表面。

<6>根据<1>-<5>中任一项所述的太阳能电池，其中透明导电膜包括薄膜衬底和导电层。

<7>根据<6>所述的太阳能电池，其中导电层包括金属网。

<8>根据<6>所述的太阳能电池，其中导电层包括粘合剂和导电纤维。

<9>根据<1>-<5>中任一项所述的太阳能电池，其中透明导电膜包括粘合剂和导电材料。