[发明专利]太阳能电池模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池模块及其制造方法，特别是涉及将各太阳能电池元件中设置的电极彼此经由布线构件进行连接从而将多个太阳能电池元件进行电连接来构成的太阳能电池模块及其制造方法。

背景技术

太阳能电池模块构成为具备太阳能电池元件、受光面侧保护构件、背面侧保护构件以及密封构件。受光面侧保护构件配置于太阳能电池元件的受光面侧。作为受光面侧保护构件的材料，使用例如玻璃或者透光性塑料。背面侧保护构件配置于太阳能电池元件的背面侧。作为背面侧保护构件的材料，使用例如PET（Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯）等透明膜或者将Al箔设为夹层的层叠膜等。

密封构件配置于受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间、以及太阳能电池元件与背面侧保护构件之间。作为密封构件的材料，使用例如EVA（ethylene vinyl acetate copolymer：乙烯-醋酸乙烯共聚物）、聚硅酮、聚氨酯等具有透光性的树脂。

太阳能电池元件一般具有接收阳光的受光面、和不接收阳光的背面，在这两面形成有与布线构件进行接合用的集电电极。并且，布线构件将在一个太阳能电池元件的受光面上形成的集电电极、和在与该太阳能电池元件邻接的其他太阳能电池元件的背面形成的集电电极交替地进行连接。作为布线构件，使用例如铜等良导体。

太阳能电池元件具备进行光电变换的光电变换部、从光电变换部对光生载流子进行集电的细线电极、以及与布线构件接合并且从细线电极对光生载流子进行集电的集电电极。根据从光电变换部对光生载流子高效地进行集电的必要性，细线电极在太阳能电池元件的面内的全域中等间隔地形成例如几十根。细线电极是对将玻璃或者树脂作为粘合剂并将银（Ag）等良导体粒子作为填料而含有的导电性膏进行烧成来形成的。为了增大光电变换部区域，将细线电极的电极宽度设定得窄至例如几十μm。

集电电极具有将布线构件进行接合的作用，以与细线电极交叉的方式在太阳能电池元件上形成几根。集电电极是与细线电极同样地对将玻璃或者树脂作为粘合剂并将Ag等良导电材料的粒子作为填料而含有的导电性膏进行烧成来形成的。集电电极的电极宽度设为例如1mm～2mm程度。

作为将集电电极和布线构件进行接合的方法有2种。第1方法是通过焊锡将集电电极和布线构件进行接合的方法。布线构件是在例如铜等良导体的表面涂敷焊锡而构成的。作为焊锡，通常使用锡（Sn）系的焊锡。作为这样的Sn系的焊锡，可以举出例如Sn-3Ag-0.5Cu、Sn-Cu等。

在通过焊锡将集电电极和布线构件进行接合的情况下，为了去除在集电电极的表面以及布线构件的表面形成的氧化物等，而在集电电极的表面和布线构件的表面中的至少一方涂敷焊剂。然后，在使布线构件和集电电极接触了的状态下进行加热，从而通过焊剂所具有的还原作用来去除集电电极的表面以及布线构件的表面的氧化膜，实现利用焊锡的接合（例如，参照专利文献1、专利文献2）。

第2方法是使用含有导电性粒子的树脂粘接剂将集电电极和布线构件进行接合的方法。在该情况下，将含有用镍（Ni）、金（Au）等进行了涂敷的Ni球、或者涂敷了Au等的塑料球等导电粒子的树脂粘接剂配置到集电电极上。作为树脂粘接剂，使用以例如环氧树脂为主成分的带状膜。然后，通过使布线构件接触到集电电极上来进行加热，从而使树脂粘接剂固化，实现布线构件和集电电极的接合（例如，参照专利文献3）。在该情况下，布线构件与集电电极的物理性接合通过树脂粘接剂来实现。另外，通过与树脂粘接剂所含有的导电粒子的接触来进行布线构件与集电电极的电连接。

专利文献1：日本专利第4266840号公报

专利文献2：日本特开2009-272406号公报

专利文献3：国际公开第2009/011209号

发明内容

但是，在作为上述第1方法的通过焊锡将集电电极和布线构件进行接合的方法中，存在焊锡接合中使用的焊剂附着到制造装置而使太阳能电池元件破损这样的问题。另外，存在如下问题：由于太阳能电池元件与布线构件的热膨胀差，从焊锡接合部的端面发生裂纹，降低接合的可靠性。

另外，在作为上述第2方法的使用树脂粘接剂的方法中，布线构件与集电电极之间的电连接电阻大到使用焊锡来接合的情况的约10倍。另外，存在如下问题：由于通过粒子进行电连接，所以电连接面积变小而容许电流减少，发电效率、光电变换效率降低。另外，使用了树脂粘接剂的情况的布线构件与集电电极的接合力小到使用了焊锡的情况的接合力的约1/10，所以存在接合可靠性降低这样的问题。