JP2009135303A - 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造効率を低下させることなく製造できるものであって、太陽電池セルにストレスが残存しない構造を備えた太陽電池モジュール、及び、そのような太陽電池セル連結体の製造方法を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１１，１１がセル間配線部材２１により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士３，３が、導体バー１５を介して相互に接続されたものであって、導体バー１５と太陽電池セル連結体３とは、これら両部材の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差３２を設けた接続部材３１により、相互に接続されている。これにより、接続部材とこの太陽電池セル連結体の接続部との間、及び、接続部材とこの導体バーとの間に応力が生じることもないので、接続部材による接続部分にストレスが残存しない太陽電池モジュールとすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池セルが連結されてなる太陽電池セル連結体同士が導体バーを介して接続された太陽電池モジュール及びその太陽電池モジュールの製造方法に関する。

近年、地球温暖化などの地球環境保全問題から、クリーンエネルギーへの期待が高まっており、太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールは、クリーンなエネルギー源として注目されている。

図６は、太陽電池モジュールの斜視図である。図７は、太陽電池セル連結体の斜視図である。

太陽電池モジュール１０１は、複数の太陽電池セル１１１，１１１・・が連結されてなる太陽電池セル連結体１０３と、これら太陽電池セル連結体同士１０３，１０３を相互に連結する導体バー１１５と、連結された太陽電池セル連結体１０３を保持するガラス基板１０２とを備えたものである。

太陽電池セル連結体１０３を構成する太陽電池セル同士１１１，１１１は、インターコネクターと称される配線部材１２０により接続される。具体的には、隣接した太陽電池セル同士１１１，１１１において、一方の太陽電池セル１１１の表面電極（ガラス基板側に配置された電極）と他方の太陽電池セル１１１の裏面電極１１２とが配線部材により接続される。配線部材としては、リボン状の銅箔に半田ディップされたものが用いられ、太陽電池セル１１１の電極と配線部材１２０との接続は、半田接合によって行われる。

太陽電池セル同士１１１，１１１の配線部材１２０による接続には主に２つの方法がある。

第１の方法は、互いに隣接する太陽電池セル１１１の表面電極と裏面電極１１２を１本の配線部材１２０により接続する方法である（例えば、特許文献１参照）。

第２の方法は、互いに隣接する太陽電池セル１１１，１１１を２つの配線部材により接続方法であって、一方の太陽電池セル１１１の表面電極に接続された配線部材と、他方の太陽電池セルの裏面電極に接続された配線部材とを接続する方法である（例えば、特許文献２参照）。

上記いずれの方法であっても、配線部材１２０は、太陽電池セルの表面電極と裏面電極１１２を接続するものであるので、各電極にわたって設けられる配線部材１２０の途中には、それぞれの電極位置の高低差と同じ高低差を有する段差１２２が設けられる。このような段差１２２を設けることにより、段差を有しない配線部材を用いて太陽電池セル同士１１１，１１１を接続したときに比べて、配線部材自体の弾性力により太陽電池セル１１１に加えられる押圧力を小さくすることができる。これにより、太陽電池セル１１１へのダメージが軽減されるので、その故障率を低減することができる。

太陽電池セル同士１１１，１１１の配線部材１２０による接続は次のようにして行われる。

一方、配線部材１２０の基部材としての金属線材がリールから供給される。リールから
引き出された金属線材は、所定の長さに切断され、金型により所定の高低差を有した段差が設けられる。これにより、配線部材１２０が形成される。そして、配線部材１２０の一端（他端より高い位置にある方）は、太陽電池セル１１１の裏面電極に当接させ、他端は、その太陽電池セル１１１から外方へ配置され、その上に他の太陽電池セル１１１を載置できるようにされる。

配線部材１２０が配置された太陽電池セル１１１は、先に同様の方法で配線部材１２０が配置された太陽電池セル１１１が待機している場所まで搬送される。そして、待機した太陽電池セル１１１に配置された配線部材１２０の他端（一端より低い位置にある方）の上に、この太陽電池セル１１１が載置される。このとき、太陽電池セル１１１の表面電極と配線部材１２０が当接するように配置される。

続いて、配線部材１２０が配置された太陽電池セル１１１は、加熱工程に搬送される。太陽電池セル１１１の表面電極及び裏面電極１１２には半田メッキが施されているので、加熱により、各電極と配線部材１２０とが半田接続される。このような工程を経て複数の太陽電池セル１１１，１１１・・が配線部材１２０により接続され、太陽電池セル連結体１０３が形成される。

これら太陽電池セル連結体同士１０３，１０３は導体バー１１５を介在させて接続される。また、太陽電池セル連結体同士１０３，１０３は直列に接続される。ところで、導体バー１１５により相互に接続される２つの太陽電池セル連結体１０３，１０３の一端に配置された配線部材１２０の先端（電極に接続されていない方の端部）は、高さが異なることとなる。したがって、これら配線部材１２０と導体バー１１５との接続は、導体バー１１５の表面１１７と裏面１１６で行われる（図６参照）。具体的には、２つの太陽電池セル連結体１０３のうち、一方の太陽電池セル連結体１０３の一端の太陽電池セル１１１は、その表面電極と導体バー１１５の裏面１１６とが配線部材１２０により接続され、他方の太陽電池セル連結体１０３の一端の太陽電池セル１１１は、その裏面電極１１２と導体バー１１５の表面とが配線部材１２０により接続される。

なお、以下では、太陽電池セル間を接続する配線部材１２０と、太陽電池セル１１１と導体バー１１５とを接続する配線部材１２０を区別するために、太陽電池セル間を接続する配線部材をセル間配線部材１２１といい、太陽電池セル１１１と導体バー１１５とを接続する配線部材１２０を接続部材というものとする。また、接続部材のうち、太陽電池セル１１１の表面電極と導体バー１１５とを接続する接続部材を第１接続部材１２６といい、太陽電池セル１１１の裏面電極１１２と導体バー１１５とを接続する接続部材を第２接続部材１３１というものとする。
特開２００４−３６３２９３号公報 特開２００２−３５９３８８号公報

しかしながら、上記のように、２つの太陽電池セル連結体１０３，１０３と導体バー１１５との接続においては、第１接続部材１２６を導体バー１１５の裏面１１６に接続し、第２接続部材１３１を導体バー１１５の表面１１７に接続するため、一方を接続したあと他方を接続する場合において太陽電池セル連結体１０３を反転させる必要があり、作業性が低いという問題があった。また、反転の際に太陽電池セル連結体１０３を破壊する虞もあった。更に、第１接続部材１２６と第２接続部材１３１が導体バー１１５の裏面１１６と表面１１７にそれぞれ半田付けされるため、外観もよくないといった問題もあった。

このような問題を解消するため、第２接続部材１３１を折曲げて、導体バー１１５の裏
面に配置することにより、第１接続部材１２６と第２接続部材１３１ともに導体バー１１５の裏面１１６に配置する方法がある。

図８は、第１接続部材と第２接続部材をともに導体バーの裏面に接続した太陽電池モジュールの斜視図である。図９は、図８におけるＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

この方法によれば、太陽電池セル連結体１０３を反転する必要もなく、一方向から、第１接続部材１２６と導体バー１１５との接続及び第２接続部材１３１と導体バー１１５との接続を行うことができるので、作業効率を向上させることができた。

しかしながら、第２接続部材１３１を折り曲げる必要があり、却って時間がかかってしまうものであった（図９参照）。

また、第２接続部材１３１を変形させる際、第２接続部材１３１と太陽電池セル１１１の裏面電極１１２ととした部分に力が加わってしまうので、その接合部に割れやクラックが発生させてしまう虞があった。さらに、その変形が寸法通りでなければ第２接続部材１３１と導体バー１１５を半田で接続するときに応力が加わり太陽電池セル１１１にストレスが加わってしまうので、太陽電池セル１１１の割れやクラックなどが発生するといった問題があった。

この問題を解決方法として、太陽電池セル同士１１１，１１１のセル間配線部材１２１による接続工程において、第１接続部材１２６と第２接続部材１３１を太陽電池セル１１１の各電極に接続せずに、別の工程で、第１接続部材１２６と第２接続部材１３１を太陽電池セル連結体１０３と導体バー１１５との間に配置して接続するといった方法がある。この別工程では、先に、第１接続部材１２６と導体バー１１５、第２接続部材１３１と導体バー１１５とを接続し、そのあと、第１接続部材１２６と太陽電池セル１１１の裏面電極１１２、第２接続部材１３１と太陽電池セル１１１の表面電極とを接続する。

この方法によれば、第１接続部材１２６と第２接続部材１３１は、最初、太陽電池セル１１１と導体バー１１５のいずれにも接続されていないため、応力を生じさせないで第１接続部材１２６と第２接続部材１３１を配置することができるので、半田付けしたときに太陽電池セル１１１にストレスが加わることを抑制することができた。

しかしながら、この方法では、別工程で第１接続部材１２６と第２接続部材１３１を配置する必要があるといった問題や、半田付けする工程が新たに加わるため、製造効率が低下するといった問題があった。また、太陽電池セル連結体１０３には、セル間配線部材１２１による太陽電池セル同士１１１，１１１の接続における加熱以外に、別工程で、太陽電池セル連結体１０３と導体バー１１５との接続において熱が加えられることとなり、太陽電池セル１１１には２回にわたって熱ストレスが加わることとなるため、割れやクラックなどの損傷が発生しやすくなるといった問題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールの製造効率を低下させることなく製造できるものであって、太陽電池セルにストレスが残存しない構造を備えた太陽電池モジュール、及び、そのような太陽電池セル連結体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続されたものであり、前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とが、これら両部材の接続部の高低差と同
じ高低差を有する段差を設けた接続部材により、相互に接続されたことを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池モジュールは、導体バーと太陽電池セル連結体とが、これら両部材の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により、相互に接続されたものであることから、接続部材とこの太陽電池セル連結体の接続部との間、及び、接続部材とこの導体バーとの間に応力が生じることもない。したがって、接続部材による接続部分にストレスが残存しない太陽電池モジュールとすることができる。

また、接続部材には、導体バーと太陽電池セル連結体との接続部の高低差と同じ高低差を有する段差が設けられているので、接続部材と導体バーの接続の際に、接続部材の変形などの作業を行う必要もない。したがって、太陽電池モジュールを、その製造効率を低下させないで製造することができるものとすることができる。

また、本発明に係る他の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続されたものであって、太陽電池セル同士の接続部の高低差と、太陽電池セル連結体と導体バーの接続部の高低差とが異なるものであり、そして、前記太陽電池セル同士が、これら太陽電池セル同士の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けたセル間配線部材により相互に接続され、他方、前記太陽電池セル連結体と前記導体バーとが、この導体バーの接続部とこの太陽電池セル連結体の接続部との高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により、相互に接続されたことを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル同士の接続部の高低差と、太陽電池セルと導体バーの接続部の高低差とが異なったタイプのものについては、太陽電池セル同士が、これら太陽電池セル同士の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けたセル間配線部材により相互に接続され、他方、導体バーと太陽電池セル連結体とが、この導体バーの接続部とこの太陽電池セル連結体の接続部との高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により相互に接続されたものとされていることから、太陽電池セルの接続部とセル間配線部材との接続におけるストレス、及び、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーとの接続におけるストレスのいずれとも残存しない太陽電池モジュールとすることができる。

また、本発明に係る更に他の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続されたものであって、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部とが等しい高さにあるものであり、そして、前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とが、段差が存在しない扁平な接続部材により相互に接続されたことを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部とが等しい高さにあるタイプのものについては、前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とが、段差が存在しない扁平な接続部材により相互に接続されたものとされていることから、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーとの接続におけるストレスが残存しない太陽電池モジュールとすることができる。

また、本発明に係る更に他の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続されたものであり、一方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの表面電極と導体バーの接続部とが接続されると共に、他方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの裏面電極と導体バーの接続部とが接続されることにより、太陽電池セル連結体同士が導体バーを介して電気的に直列に接続されたものであって、そして、前
記導体バーの接続部のいずれとも、前記導体バーの裏面側に配置されると共に、前記一方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの表面電極と導体バーの接続部とが、この太陽電池セルの表面電極と導体バーの接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により相互に接続され、前記他方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの裏面電極と導体バーの接続部とが、この太陽電池セルの裏面電極と導体バーの接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により相互に接続されたことを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池モジュールにおいて、導体バーの接続部のいずれとも裏面側に配置されるとともに、太陽電池セル連結体のぞれぞれは、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部との高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により、それぞれ相互に接続されていることから、太陽電池セル連結体と導体バーとの接続において、太陽電池セル連結体を反転させずに裏面側から半田付を行うことができるので、製造工程において半田付けが容易に行うことができ、また、表面側（太陽電池セルの表面電極が配置された側）からの外観を良好なものとすることができる。さらに、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続におけるストレスが残存しない太陽電池モジュールとすることができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルをセル間配線部材により相互に接続して太陽電池セル連結体を形成し、この太陽電池セル連結体を導体バーを介して相互に接続して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池セル同士を接続する前記セル間配線部材については、一方の太陽電池セルの接続部と他方の太陽電池セルの接続部との高低差と同じ高低差の段差を設けてから、そのセル間配線部材を太陽電池セル間に配置して前記太陽電池セル同士を接続し、前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とを接続する接続部材については、前記太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部との高低差と同じ高低差の段差を設けてから、又は、当該高低差がない場合には段差を設けず扁平な形状としてから、その接続部材を太陽電池セルと導体バーとの間に配置して前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とを接続することを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池モジュールの製造工程における太陽電池セル同士のセル間配線部材による接続、及び、太陽電池セルと導体バーとの接続部材による接続のそれぞれにおいて、セル間配線部材には、相互に接続される太陽電池セルの接続部同士の高低差と同じ高低差の段差を設け、接続部材には、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部との高低差と同じ高低差の段差を設け、又は、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部とに高低差がない場合は、接続部材に段差を設けず扁平な形状とした後に、これらセル間配線部材及び接続部材を、相互に接続すべき場所に配置することから、高低差がある接続部同士を接続する場合であっても、接続部材と導体バーの接続の際に、接続部材の変形などの作業を行う必要もない。したがって、太陽電池モジュールを、その製造効率を低下させないで製造することができる。

また、接続工程の際に接続部材を変形する必要もないことから、接続においてこれら接続間に応力が加わることもないので、太陽電池セルにストレスが残存しない太陽電池モジュールを製造することができる。

本発明に係る太陽モジュールによれば、導体バーと太陽電池セル連結体とを、これら両部材の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により、相互に接続したことから、接続部材とこの太陽電池セルの接続部との間、及び、接続部材とこの導体バーとの間に応力を生じさせることもない。したがって、接続部材による接続部分にストレ
スが残存しない太陽電池モジュールとすることができる。

また、接続部材には、導体バーと太陽電池セル連結体との接続部の高低差と同じ高低差を有する段差が設けられているので、接続部材と導体バーの接続の際に、接続部材の変形などの作業を行う必要もない。したがって、太陽電池モジュールを、その製造効率を低下させないで製造することができるものとすることができる。

本発明に係る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の製造工程における太陽電池セル同士のセル間配線部材による接続、及び、太陽電池セル連結体と導体バーとの接続部材による接続のそれぞれにおいて、セル間配線部材には、相互に接続される太陽電池セルの接続部同士の高低差と同じ高低差の段差を設け、接続部材には、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部との高低差と同じ高低差の段差を設け、又は、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部とに高低差がない場合は、接続部材に段差を設けず扁平な形状とした後に、これらセル間配線部材及び接続部材を、相互に接続すべき場所に配置することから、高低差がある接続部同士を接続する場合であっても、接続部材と導体バーの接続の際に、接続部材の変形などの作業を行う必要もない。したがって、太陽電池モジュールを、その製造効率を低下させないで製造することができる。

また、接続工程の際に接続部材を変形する必要もないことから、接続においてこれら接続間に応力が加わることもないので、太陽電池セルにストレスが残存しない太陽電池モジュールを製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜太陽電池モジュールについて＞
図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの端部の拡大図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、太陽電池セル連結体と導体バーを扁平な接続部材により接続した例を示した説明図である。

本実施の形態に係る太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１１がセル間配線部材２１により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体３と、これら太陽電池セル連結体同士３，３を相互に連結させる導体バー１５と、連結された太陽電池セル連結体３を保持するガラス基板２とを備えている。

太陽電池セル１１は、半導体基板の受光面側に表面電極が形成され、裏面側に裏面電極１２が形成されたものである。太陽電池セル１１の厚さは１５０〜２００μｍである。表面電極は櫛状に形成され集電効率、発電効率を向上させる形状とされている。また、裏面電極１２は接続抵抗を低減するために裏面全体を覆うように形成されている。また、表面電極のうち、少なくとも、セル間配線部材２１、接続部材（後述）と接続する接続部は、半田メッキされる。また、同様に、裏面電極１２についても、少なくとも、セル間配線部材２１、接続部材（後述）と接続する接続部は、半田メッキされる。これは、リフローによる半田接続を可能とするためである。

太陽電池セル連結体３は、太陽電池セル同士１１，１１を電気的に直列にセル間配線部材２１により接続されて形成されたものである。

セル間配線部材２１は、太陽電池セル１１，１１の間に配置され、太陽電池セル同士１１，１１を接続するものである。具体的には、セル間配線部材２１は、例えば、半田メッ
キされたリボン状の銅部材により形成される。また、セル間配線部材２１の一方端は、一方の太陽電池セル１１の表面電極と接続される接続部（以下、第１接続部２３という。）とされ、他方端は、他方の太陽電池セル１１の裏面電極１２と接続される接続部（以下、第２接続部２４という。）とされている。

また、第１接続部２３と第２接続部２４との間に、段差２２が設けられる。段差２２は、互いに接続される太陽電池セル１１，１１のうちの一方の太陽電池セル１１の表面電極と他方の太陽電池セル１１の裏面電極１２との高低差と同じ高低差とされている。

太陽電池セル連結体同士３，３の接続は、太陽電池セル連結体３の一端の太陽電池セル同士１１，１１を接続するための導体バー１５を介して行われる。

太陽電池セル連結体３と導体バー１５との接続は、接続部材により接続される。太陽電池セル連結体同士３，３は、互いに直列に接続される。具体的には、一方の太陽電池セル連結体３の一端に配置された太陽電池セル１１の表面電極と導体バー１５の裏面（接続部）１６とが接続部材（以下、第１接続部材２６という。）により接続され、他方の太陽電池セル連結体３の一端に配置された太陽電池セル１１の裏面電極１２と導体バー１５の裏面（接続部）１６とが接続部材（以下、第２接続部材３１という。）により接続される。つまり、一方の太陽電池セル連結体３の一端に配置された太陽電池セル１１の表面電極と、他方の太陽電池セル連結体３の一端に配置された太陽電池セル１１の裏面電極１２とが、導体バー１５を介在させて接続されることとなる。

第１接続部材２６は、図２に示すように、一方端は、一方の太陽電池セル１１の表面電極と接続される接続部（以下、表面電極接続部２８という。）とされ、他方端は、導体バー１５の裏面（導体バー１５の接続部）１６と接続される接続部（以下、導体バー接続部２９という。）とされている。また、第１接続部材２６は、例えば、半田メッキされたリボン状の銅部材により形成されている。

また、第１接続部材２６には、表面電極接続部２８と導体バー接続部２９との間に、段差２７が設けられる。この段差２７は、一方の太陽電池セル連結体３の一端に配置された太陽電池セル１１の表面電極と導体バー１５の裏面（接続部）１６との高低差と同じ高低差とされる。

第２接続部材３１は、図３に示すように、一方端は、一方の太陽電池セル１１の裏面電極１２と接続される接続部（以下、裏面電極接続部３３という。）とされ、他方端は、導体バー１５の裏面（導体バー１５の接続部）１６と接続される接続部（以下、導体バー接続部３４という。）とされている。また、第２接続部材３１は、第１接続部材２６と同様、例えば、半田メッキされたリボン状の銅部材により形成される。

また、第２接続部材３１には、裏面電極接続部３３と導体バー接続部３４との間に、段差３２が設けられる。この段差３２は、他方の太陽電池セル連結体３の一端に配置された太陽電池セル１１の裏面電極１２と導体バー１５の裏面（接続部）１６との高低差と同じ高低差とされる。

なお、太陽電池セル１１の裏面電極１２と導体バー１５の裏面に高低差がない場合には、第２接続部材３１は、図４に示すように、段差が存在しない扁平なものとされる。

また、太陽電池セル連結体３とセル間配線部材２１との接続や太陽電池セル連結体３と導体バー１５との接続は、半田接続に限定されない。例えば、導電性ペースト等による接続であってもよい。

以上の構成によれば、太陽電池モジュール１は、導体バー１５と太陽電池セル連結体３とが、これら両部材の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた第１接続部材２６及び第２接続部材３１により、相互に接続されたものであることから、第１接続部材２６と太陽電池セル１１の表面電極との間、第２接続部材３１と太陽電池セル１１の裏面電極１２との間、第１接続部材２６とこの導体バー１５の裏面との間、及び、第２接続部材３１と導体バー１５の裏面１６との間に、応力が生じることもない。したがって、これら接続部材による接続部分にストレスが残存しない太陽電池モジュール１とすることができる。

また、第１接続部材２６及び第２接続部材３１には、導体バー１５と太陽電池セル連結体３との接続部の高低差と同じ高低差を有する段差が設けられているので、第１接続部材２６と導体バー１５の接続や第２接続部材３１と導体バー１５の接続の際に、第１接続部材２６や第２接続部材３１の変形などの作業を行う必要もない。したがって、これにより、太陽電池モジュール１を、その製造効率を低下させないで製造することができるものとすることができる。

また、このような太陽電池モジュール１において、隣接した太陽電池セル１１の表面電極と裏面電極１２の高低差と、太陽電池セル１１の表面電極と導体バー１５の裏面１６の高低差とが異なったタイプのものについては、太陽電池セル同士１１，１１が、これら太陽電池セル１１の表面電極と裏面電極１２との高低差と同じ高低差を有する段差２２を設けたセル間配線部材２１により相互に接続され、他方、導体バー１５と太陽電池セル連結体３とが、この導体バー１５の裏面とこの太陽電池セル連結体３の一端の太陽電池セル１１の表面電極との高低差と同じ高低差を有する段差２７を設けた第１接続部材２６により相互に接続され、また、この導体バー１５の裏面１６とこの太陽電池セル連結体３の一端の太陽電池セル１１の裏面電極１２との高低差と同じ高低差を有する段差３２を設けた第２接続部材３１により相互に接続されたものとされていることから、太陽電池セル１１の電極とセル間配線部材２１との接続におけるストレス、及び、太陽電池セル連結体３の一端の太陽電池セル１１の電極と第１接続部材２６、第２接続部材３１との接続におけるストレスのいずれとも残存しない太陽電池モジュール１とすることができる。

また、このような太陽電池モジュール１において、太陽電池セル連結体３の一端の太陽電池セル１１の電極と導体バー１５の裏面１６とが等しい高さにあるタイプのものについては、導体バー１５と太陽電池セル連結体３の一端の太陽電池セル１１とが、段差が存在しない扁平な第２接続部材３１により相互に接続されたものとされていることから、太陽電池セル１１の電極と導体バー１５の裏面１６との接続におけるストレスが残存しない太陽電池モジュール１とすることができる。

また、太陽電池モジュール１において、第１接続部材２６と接続する導体バー１５の接続部及び第２接続部材３１と接続する導体バー１５の接続部のいずれとも裏面側に配置されるとともに、太陽電池セル連結体３のぞれぞれは、太陽電池セル連結体３の電極と導体バー１５の裏面１６との高低差と同じ高低差を有する段差を設けた第１接続部材２６、第２接続部材３１により、それぞれ相互に接続されていることから、太陽電池セル連結体３と導体バー１５との接続において、太陽電池セル連結体３を反転させずに裏面側から半田付を行うことができるので、製造工程において半田付けが容易に行うことができ、また、表面側（太陽電池セル１１の表面電極が配置された側）からの外観を良好なものとすることができ、また、太陽電池セル連結体３の一端の太陽電池セル１１と導体バー１５との接続におけるストレスが残存しない太陽電池モジュール１とすることができる。

＜太陽電池モジュールの製造方法について＞
次に、太陽電池モジュール１の製造方法について説明する。

図５は、太陽電池セル連結体を製造する太陽電池セル連結体製造装置を示した説明図である。

太陽電池モジュール１は、太陽電池セル連結体３を形成し、この太陽電池セル連結体３を導体バー１５を介して接続することにより製造される。

太陽電池セル連結体３を形成する太陽電池セル連結体製造装置４０は、セル間配線部材２１、第１接続部材２６及び第２接続部材３１の基部材である金属線材６０が巻回された金属線材供給リール４１と、セル間配線部材２１、第１接続部材２６及び第２接続部材３１を形成する金属線材加工部４２と、太陽電池セル同士１１，１１を連結して太陽電池セル連結体３を形成する太陽電池セル連結体形成部４３を備えている。

金属線材６０としては、厚さが１５０〜２００μｍのリボン状の銅箔に半田ディップ又は半田メッキされたものが用いられる。

金属線材供給リール４１は、金属線材６０の供給量に合わせて回転が制御される。また、金属線材６０に過剰な張力が加わらないように、金属線材供給リール４１から金属線材６０が引き出される領域において常に一定量の弛みが設けられるように、回転が制御される。この構成により、金属線材６０の供給の際に生じうる捻れ、変形などの発生が防止される。

金属線材加工部４２は、金属線材供給リール４１から供給された金属線材６０を接続単位長さに切断し、段差形成金型により段差を設けることにより、セル間配線部材２１、第１接続部材２６及び第２接続部材３１（以下、セル間配線部材等ともいう。）を形成する部分である。

金属線材加工部４２は、金属線材６０の進行方向を水平方向に転換する転換ローラ４５と、金属線材６０を転換ローラ４５の方向へ引き戻すように回転して金属線材６０の弛みを矯正する戻しローラ４６と、金属線材６０の先端を規制する規制チャック４７と、接続単位長に金属線材６０を切断する切断金型４８と、単位長とされた金属線材６０の移送を行なう移送チャック４９と、単位長とされた金属線材６０をプレスして段差を設けることによりセル間配線部材等を形成する段差形成部５１を備えている。

なお、段差形成部５１は、セル間配線部材２１の段差２２を形成するセル間段差形成金型、第１接続部材２６の段差２７を形成する第１段差形成金型、及び、第２接続部材３１の段差３２を形成する第２段差形成金型の３種類の金型とを備えており、セル間配線部材２１の段差２２、第１接続部材２６の段差２７、又は第２接続部材３１の段差３２の形成のタイミングに合わせて駆動されるように構成されている。

金属線材加工部４２では、次の工程に沿って金属線材６０が加工される。

金属線材供給リール４１から供給された金属線材６０は、転換ローラ４５により水平状態にされ、移送ローラ（図示省略）及び当該移送ローラの回転と協働して回転する金属線材供給リール４１により、所定の位置まで移送される。そして、切断金型４８により単位長の金属線材６０が切り出される。単位長の金属線材６０は移送チャック４９で把持され、段差形成部５１へ移送される。

続いて、金属線材６０の中央付近に段差が設けられ、セル間配線部材等が形成される。
具体的には、セル間配線部材２１を形成する場合はセル間段差形成金型により段差２２が形成され、第１接続部材２６を形成する場合は第１段差形成金型により段差２７が形成され、第２接続部材３１を形成する場合は第２段差形成金型により段差３２が形成される。

なお、第２接続部材３１は、太陽電池セル１１の裏面電極１２と導体バー１５の裏面１６との高さ位置の差に応じた段差３２が設けられるものであるが、太陽電池セル１１の裏面電極１２と導体バー１５の裏面との高さ位置が同じである場合は、特に、第２接続部材３１に段差を設ける必要がないので、このような場合は、当該段差の形成は行われない。

太陽電池セル連結体形成部４３は、セル間配線部材等を太陽電池セル１１に載置して太陽電池セル同士１１，１１を連結することにより太陽電池セル連結体３を形成するものであり、セル間配線部材等を太陽電池セル１１に載置する載置部（図示省略）と、太陽電池セル１１を搬送する搬送ステージ５２と、複数の太陽電池セル１１とセル間配線部材等を加熱して連結させる加熱部（図示省略）とを備えている。

搬送ステージ５２には、連結する太陽電池セル１１が１個ずつ載置される。そのため、搬送ステージ５２は、太陽電池セル１１の連結個数が１つ増加するたびに、その伸長分だけ全体（連結された太陽電池セル１１）が移送されるように、構成されている。具体的には、搬送ステージ５２は、例えば、ベルトコンベアにより構成される。

太陽電池セル連結体形成部４３では、次のように太陽電池セル連結体３が形成される。

金属線材供給リール４１から供給された金属線材６０から第１接続部材２６が形成され、この第１接続部材２６が搬送ステージ５２に配置される。

続いて、太陽電池セル供給部（図示省略）から太陽電池セル１１がキャッチャーにより把持され、第１接続部材２６の表面電極接続部２８の上に載置される。

セル間配線部材２１は、金属線材供給リール４１から供給された金属線材６０から形成される。このセル間配線部材２１は、搬送ステージ５２に配置された太陽電池セル１１に対して所定の位置に配置される。具体的には、セル間配線部材２１は、第２接続部２４が太陽電池セル１１の裏面電極１２に配置され、第１接続部２３が搬送ステージ５２に配置されるように、載置される。

さらに、太陽電池セル供給部から太陽電池セル１１がキャッチャーにより把持され、セル間配線部材２１の第１接続部２３の上に載置される。次いで、太陽電池セル１１の１個分の長さだけ、太陽電池セル１１の連結体が移送される。

このセル間配線部材２１の配置と太陽電池セル１１と配置は、連結体を構成する構成個数分だけ行われる。

最後の太陽電池セル１１が配置されたとき、第２接続部材３１が所定の位置に配置される。具体的には、第２接続部材３１は、裏面電極接続部３３が太陽電池セル１１の裏面電極１２に配置されるように、載置される。

複数の太陽電池セル１１が連結された太陽電池セル１１は、加熱部に投入される。加熱により、各電極とセル間配線部材等が半田接続される。

次に、太陽電池セル連結体同士３，３の接続について説明する。

太陽電池セル連結体３は、平行に等間隔に配置される。また、各太陽電池セル連結体３の向きは、互いに反対方向になるように配置される。つまり、太陽電池セル連結体同士３，３を導体バー１５により接続することにより、太陽電池セル連結体３が電気的に直列に接続されるように、太陽電池セル連結体３が配置される。

続いて、太陽電池セル連結体３の両端に導体バー１５が配置される。そして、一方の太陽電池セル連結体３の一端から延在している第１接続部材２６の導体バー接続部２９と導体バー１５の裏面１６とを半田接続し、また、他方の太陽電池セル連結体３の一端から延在している第２接続部材３１の導体バー接続部３４と導体バー１５の裏面１６とを半田接続する。

第１接続部材２６と第２接続部材３１はともに導体バー接続部２９，３４が導体バー１５の裏面１６に配置されるように形成されているので、第１接続部材２６と導体バー１５の半田接続、及び第２接続部材３１と導体バー１５の半田接続は、従来のように太陽電池セル連結体３の反転を行う必要もなく、容易に行うことができる。また、この半田接続工程では、第１接続部材２６と導体バー１５の接続、及び第２接続部材３１と導体バー１５との接続のみが行われ、第１接続部材２６と太陽電池セル１１との接続、第２接続部材３１と太陽電池セル１１との接続は予め行われているので、この工程では、太陽電池セル１１に殆ど熱が加わらない。したがって、過熱による損傷が生じることもない。

太陽電池セル連結体３が接続されたものは、ガラス基板２に配置される。そして、ＥＶＡ（Ethylene Vinyl acetate copolymer）により封止することにより、太陽電池モジュール１が完成する。

以上の太陽電池モジュール１の製造方法によれば、太陽電池モジュール１の製造工程における太陽電池セル同士１１，１１のセル間配線部材２１による接続、及び、太陽電池セル連結体３と導体バー１５との第１接続部材２６、第２接続部材３１による接続のそれぞれにおいて、セル間配線部材２１には、相互に接続される太陽電池セル１１の接続部同士の高低差と同じ高低差の段差を設け、第１接続部材２６、第２接続部材３１には、太陽電池セル連結体３の接続部と導体バー１５の裏面（接続部）１６との高低差と同じ高低差の段差を設け、又は、太陽電池セル連結体３の接続部と導体バー１５の裏面１６とに高低差がない場合は、第２接続部材３１に段差を設けず扁平な形状とした後に、これらセル間配線部材２１、第１接続部材２６及び第２接続部材３１を、相互に接続すべき場所に配置すること、すなわち、第１接続部材２６及び第２接続部材３１による接続の前にこれらに予め段差を形成することから、高低差がある接続部同士を接続する場合であっても、第１接続部材２６と導体バー１５の接続、第２接続部材３１と導体バー１５の接続の際に、第１接続部材２６、第２接続部材３１の変形などの作業を行う必要もない。したがって、太陽電池モジュール１を、その製造効率を低下させないで製造することができる。

また、接続工程の際に第１接続部材２６、第２接続部材３１を変形する必要もないことから、接続においてこれら接続間に応力が加わることもないので、太陽電池セル１１にストレスが残存しない太陽電池モジュール１を製造することができる。

本実施の形態に係る太陽電池モジュールの端部の拡大図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 太陽電池セル連結体と導体バーを扁平な接続部材により接続した例を示した説明図である。 太陽電池セル連結体を製造する太陽電池セル連結体製造装置を示した説明図である。 太陽電池モジュールの斜視図である。 太陽電池セル連結体の斜視図である。 第１接続部材と第２接続部材をともに導体バーの裏面に接続した太陽電池モジュールの斜視図である。 図８におけるＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ 太陽電池モジュール
２ ガラス基板
３ 太陽電池セル連結体
１１ 太陽電池セル
１５ 導体バー
２１ セル間配線部材
２２ セル間配線部材の段差
２６ 第１接続部材（接続部材）
２７ 第１接続部材の段差
３１ 第２接続部材（接続部材）
３２ 第２接続部材の段差
４０ 太陽電池セル連結体製造装置
６０ 金属線材

Claims (5)

1. 複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続された太陽電池モジュールにおいて、
   前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とが、これら両部材の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により、相互に接続されたことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続されたものであり、太陽電池セル同士の接続部の高低差と、太陽電池セル連結体と導体バーの接続部の高低差とが異なる太陽電池モジュールにおいて、
   前記太陽電池セル同士が、これら太陽電池セル同士の接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けたセル間配線部材により相互に接続され、他方、
   前記太陽電池セル連結体と前記導体バーとが、この導体バーの接続部とこの太陽電池セル連結体の接続部との高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により、相互に接続されたことを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続されたものであり、太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部とが等しい高さにある太陽電池モジュールにおいて、
   前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とが、段差が存在しない扁平な接続部材により相互に接続されたことを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 複数の太陽電池セルがセル間配線部材により相互に接続されてなる太陽電池セル連結体同士が、導体バーを介して相互に接続されたものであり、一方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの表面電極と導体バーの接続部とが接続されると共に、他方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの裏面電極と導体バーの接続部とが接続されることにより、太陽電池セル連結体同士が導体バーを介して電気的に直列に接続された太陽電池モジュールにおいて、
   前記導体バーの接続部のいずれとも、前記導体バーの裏面側に配置されると共に、
   前記一方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの表面電極と導体バーの接続部とが、この太陽電池セルの表面電極と導体バーの接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により相互に接続され、
   前記他方の太陽電池セル連結体の一端に配置された太陽電池セルの裏面電極と導体バーの接続部とが、この太陽電池セルの裏面電極と導体バーの接続部の高低差と同じ高低差を有する段差を設けた接続部材により相互に接続されたことを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 複数の太陽電池セルをセル間配線部材により相互に接続して太陽電池セル連結体を形成し、この太陽電池セル連結体を導体バーを介して相互に接続して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
   前記太陽電池セル同士を接続する前記セル間配線部材については、一方の太陽電池セルの接続部と他方の太陽電池セルの接続部との高低差と同じ高低差の段差を設けてから、そのセル間配線部材を太陽電池セル間に配置して前記太陽電池セル同士を接続し、
   前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とを接続する接続部材については、前記太陽電池セル連結体の接続部と導体バーの接続部との高低差と同じ高低差の段差を設けてから、又は、当該高低差がない場合には段差を設けず扁平な形状としてから、その接続部材を太陽電池セルと導体バーとの間に配置して前記導体バーと前記太陽電池セル連結体とを接続することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

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