JP2011035070A - Back sheet for solar cell module, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】バックコンタクト方式の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを簡便に製造でき、その生産性を高くできる太陽電池モジュール用バックシート提供する。
【解決手段】本発明の太陽電池モジュール用バックシート10は、繊維および樹脂を含有する複合材料からなる絶縁層11と、絶縁層11の一方の面に設けられ、太陽電池セルに電気的に接続される回路層12とを有する。
【選択図】図1Provided is a solar cell module back sheet that can easily manufacture a solar cell module using a back contact type solar cell and can increase the productivity thereof.
A back sheet for a solar cell module according to the present invention is provided on an insulating layer made of a composite material containing fibers and a resin, and one surface of the insulating layer, and is electrically connected to a solar cell. And a circuit layer 12 to be formed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、裏面にプラス電極(P型半導体電極)、マイナス電極(N型半導体電極)の両電極を備えるバックコンタクト方式の太陽電池セルを固定するための太陽電池モジュール用バックシートおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a back sheet for a solar cell module for fixing a back contact type solar cell having both a positive electrode (P-type semiconductor electrode) and a negative electrode (N-type semiconductor electrode) on the back surface, and a method for producing the same. About.
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、図5に示すように、受光側に配置された透光性基板120と、裏面側に配置されたバックシート110と、透光性基板120およびバックシート110の間に配置された多数の太陽電池セル130とを有している。また、太陽電池セル130は、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルム等の封止用フィルム140a,140bに挟まれて封止されている。
In recent years, solar power generation, which is a power generation system using natural energy, has been rapidly spread. As shown in FIG. 5, the solar cell module for photovoltaic power generation includes a
従来、太陽電池モジュールにおいては、多数の太陽電池セル130,130・・・が、幅1〜3mmの配線材150で電気的に直列に接続されていた。太陽電池セル130は、太陽の受光面130aである表面側にマイナス電極(N型半導体電極)131、裏面側にプラス電極(P型半導体電極)132が設けられているため、配線材150で接続すると、太陽電池セル130の受光面130aの上に配線材150が重なり、光電変換の面積効率が低下する傾向にあった。
また、上記の電極の配置では、配線材150が太陽電池セル130の表側から裏側に回り込む構造になるが、このような構造では、各部材の熱膨張の差が原因で配線材150が断線することがあった。
Conventionally, in a solar cell module, a large number of
In the arrangement of the electrodes described above, the
そこで、特許文献1,2では、プラス電極、マイナス電極の両電極がセルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルでは、裏面で直列に接続することが可能であり、セル表面の受光面積が犠牲にならず、光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張の差による配線材の断線も防止できる。
このバックコンタクト方式の太陽電池セルを用いて太陽電池モジュールを製造する際には、多数の太陽電池セルを、配線材を用いて電気的に直列に接続した後、EVAフィルムにより挟んで封止し、透光性基板とバックシートとで挟持していた。
Therefore, Patent Documents 1 and 2 propose a back contact type solar battery cell in which both a positive electrode and a negative electrode are installed on the back surface of the cell. In the solar cell of this system, it is possible to connect in series on the back surface, the light receiving area on the cell surface is not sacrificed, and the reduction in the area efficiency of photoelectric conversion can be prevented. Moreover, since it is not necessary to make the wiring material go around from the front side to the back side, disconnection of the wiring material due to the difference in thermal expansion of each member can be prevented.
When a solar cell module is manufactured using this back contact type solar cell, a large number of solar cells are electrically connected in series using a wiring material and then sealed with an EVA film. And was held between the translucent substrate and the back sheet.
近年、太陽光発電の普及が進むにつれて、低コスト化が求められ、太陽電池モジュール製造における生産性向上が重要になってきている。しかしながら、従来、バックコンタクト方式の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールの製造方法では、リボン上の配線材を用いてプラス電極とマイナス電極とを一つずつ接続していたので、簡便ではなく、生産性が高いとは言えなかった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バックコンタクト方式の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを簡便に製造でき、その生産性を高くできる太陽電池モジュール用バックシートおよびその製造方法を提供することを目的とする。
In recent years, as solar power generation has become widespread, cost reduction has been demanded, and improvement in productivity in manufacturing solar cell modules has become important. However, conventionally, in the method of manufacturing a solar cell module using a back contact type solar cell, since the plus electrode and the minus electrode are connected one by one using the wiring material on the ribbon, it is not simple, Productivity was not high.
The present invention has been made in view of the above problems, and can easily manufacture a solar cell module using a back contact type solar cell, and can increase the productivity of the solar cell module back sheet and its manufacture. It aims to provide a method.
本発明は、以下の構成を有する。
[1] 繊維および樹脂を含有する複合材料からなる絶縁層と、該絶縁層の一方の面に設けられ、太陽電池セルに電気的に接続される回路層とを有することを特徴とする太陽電池モジュール用バックシート。
[2] 前記回路層の、太陽電池セルに接触する電極部に、スタッドバンプが設けられていることを特徴とする[1]に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
[3] 前記回路層の電極部以外の部分が、絶縁性材料からなるオーバーコート層により被覆されていることを特徴とする[2]に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
[4] 絶縁層の他方の面にバリア層が設けられていることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の太陽電池モジュール用バックシート。
[5] 前記スタッドバンプは、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有することを特徴とする[2]〜[4]のいずれかに記載の太陽電池モジュール用バックシート。
[6] 前記スタッドバンプは、銀、銅、錫、半田よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する導電性ペーストから形成されたことを特徴とする[2]〜[5]のいずれかに記載の太陽電池モジュール用バックシート。
[7] 導電性ペーストが低温硬化タイプであることを特徴とする[6]に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
[8] 繊維および半硬化の熱硬化性樹脂を含有する半硬化複合材料層の一方の面に導電層を積層し、加熱加圧処理を施し、前記導電層をパターン加工して回路層を形成することを特徴とする太陽電池モジュール用バックシートの製造方法。
The present invention has the following configuration.
[1] A solar battery comprising an insulating layer made of a composite material containing fibers and a resin, and a circuit layer provided on one surface of the insulating layer and electrically connected to the solar battery cell Module backsheet.
[2] The back sheet for a solar cell module according to [1], wherein a stud bump is provided on an electrode portion of the circuit layer that contacts the solar cell.
[3] The back sheet for a solar cell module according to [2], wherein a portion other than the electrode portion of the circuit layer is covered with an overcoat layer made of an insulating material.
[4] The solar cell module backsheet according to any one of [1] to [3], wherein a barrier layer is provided on the other surface of the insulating layer.
[5] The stud bump includes one or more metals selected from the group consisting of silver, copper, tin, lead, nickel, and gold, according to any one of [2] to [4]. Back sheet for solar cell module.
[6] Any of [2] to [5], wherein the stud bump is formed from a conductive paste containing one or more metals selected from the group consisting of silver, copper, tin, and solder. The back sheet | seat for solar cell modules of crab.
[7] The back sheet for a solar cell module according to [6], wherein the conductive paste is a low-temperature curing type.
[8] A circuit layer is formed by laminating a conductive layer on one surface of a semi-cured composite material layer containing fibers and a semi-cured thermosetting resin, applying heat and pressure treatment, and patterning the conductive layer. A method for producing a back sheet for a solar cell module.
本願請求項1に係る発明では、絶縁層の一方の面に設けられた回路層に太陽電池セルを積層することよって、多数の太陽電池セルを一度の工程で電気的に直列に接続できる。すなわち、太陽電池セルのバックシートへの積層と太陽電池セル同士の接続とを同時に行うことができる。したがって、本願請求項1に係る発明の太陽電池モジュール用バックシートによれば、バックコンタクト方式の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを簡便に製造でき、その生産性を高くできる。
また、絶縁層が複合材料からなることで、回路層との密着性が高くなっている。さらに、絶縁層が複合材料からなるため、太陽電池モジュール用バックシートの寸法安定性および剛性が高い。
In the invention according to claim 1 of the present application, a large number of solar cells can be electrically connected in series in one step by stacking the solar cells on the circuit layer provided on one surface of the insulating layer. That is, the lamination of the solar battery cells on the back sheet and the connection of the solar battery cells can be performed simultaneously. Therefore, according to the solar cell module backsheet of the invention according to claim 1 of the present application, a solar cell module using back contact type solar cells can be easily manufactured, and the productivity thereof can be increased.
Further, since the insulating layer is made of a composite material, adhesion with the circuit layer is increased. Furthermore, since the insulating layer is made of a composite material, the dimensional stability and rigidity of the solar cell module backsheet are high.
本願請求項2に係る発明では、回路層の電極部にスタッドバンプが設けられているため、太陽電池セルの電極と容易に接続できる上に、電気的接続の信頼性を向上させることができる。 In the invention according to claim 2 of the present application, the stud bump is provided in the electrode portion of the circuit layer, so that it can be easily connected to the electrode of the solar battery cell and the reliability of the electrical connection can be improved.
本願請求項3に係る発明では、回路層の電極部以外の部分がオーバーコート層によって被覆されているため、互いに隣接する回路層同士の短絡を防止できる。また、太陽電池モジュールの製造にEVAフィルムが用いられる場合には、EVAフィルムから放出される酢酸ガスによる回路層の腐食を防止できる。 In the invention according to claim 3 of the present application, since the portions other than the electrode portions of the circuit layer are covered with the overcoat layer, it is possible to prevent a short circuit between adjacent circuit layers. Moreover, when an EVA film is used for manufacture of a solar cell module, corrosion of the circuit layer due to acetic acid gas released from the EVA film can be prevented.
本願請求項4に係る発明では、絶縁層の他方の面にバリア層が設けられているため、太陽電池モジュールの耐候性、絶縁性等の長期信頼性を向上させることができる。 In the invention according to claim 4 of the present application, since the barrier layer is provided on the other surface of the insulating layer, the long-term reliability such as weather resistance and insulation of the solar cell module can be improved.
本願請求項5に係る発明では、スタッドバンプが、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有するため、太陽電池セルの電極と回路層との電気抵抗を低くすることができる。 In the invention according to claim 5 of the present application, since the stud bump contains one or more metals selected from the group consisting of silver, copper, tin, lead, nickel, and gold, the electrode of the solar battery cell and the circuit layer Electric resistance can be lowered.
本願請求項6に係る発明では、スタッドバンプが、銀、銅、錫、半田よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する導電性ペーストから形成されているため、太陽電池セルの電極と容易に接続できる形状(例えば、円錐状、円筒状等)を形成できる。 In the invention according to claim 6 of the present application, the stud bump is formed from a conductive paste containing one or more metals selected from the group consisting of silver, copper, tin, and solder. A shape (for example, conical shape, cylindrical shape, etc.) that can be easily connected can be formed.
本願請求項7に係る発明では、導電性ペーストが低温硬化タイプであるため、120〜160℃という低温で太陽電池セルの電極と回路層とを電気的に接続できる。 In the invention according to claim 7 of the present application, since the conductive paste is a low temperature curing type, the electrode of the solar battery cell and the circuit layer can be electrically connected at a low temperature of 120 to 160 ° C.
本願請求項8に係る発明では、半硬化複合材料層の一方の面に導電層を積層し、加熱加圧処理を施し、前記導電層をパターン加工するため、多数の太陽電池セルの電極と電気的に接続するための回路層を容易に形成できる。また、本願請求項8に係る発明によれば、絶縁層と回路層との密着性を高くできる。また、絶縁層として複合材料を用いているため、得られる太陽電池モジュール用バックシートの寸法安定性および剛性を高くできる。 In the invention according to claim 8 of the present application, a conductive layer is laminated on one surface of the semi-cured composite material layer, subjected to heat and pressure treatment, and patterned to process the conductive layer. The circuit layer for connection can be easily formed. Moreover, according to the invention which concerns on Claim 8 of this application, the adhesiveness of an insulating layer and a circuit layer can be made high. Moreover, since the composite material is used as the insulating layer, the dimensional stability and rigidity of the obtained solar cell module backsheet can be increased.
(太陽電池モジュール用バックシート)
本発明の太陽電池モジュール用バックシート(以下、「バックシート」と略す。)の一実施形態例について説明する。
図1に、本実施形態例のバックシートを示す。このバックシート10は、絶縁層11と、絶縁層11の一方の面に設けられた回路層12と、絶縁層11の他方の面に設けられたバリア層13と、回路層12の、太陽電池セルに接触する電極部12aに設けられたスタッドバンプ14と、回路層12の電極部12a以外の部分12b(以下、非電極部12bという。)を被覆するオーバーコート層15とを有する。
(Back sheet for solar cell module)
An embodiment of the solar cell module backsheet (hereinafter abbreviated as “backsheet”) of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a back sheet of this embodiment. The
[絶縁層]
絶縁層11は、繊維および樹脂を含有する複合材料からなる。
繊維としては、例えば、ガラスクロス、ガラス不織布、紙などが挙げられ、樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
[Insulation layer]
The insulating
Examples of the fiber include glass cloth, glass nonwoven fabric, and paper. Examples of the resin include epoxy resin and phenol resin.
[回路層]
回路層12は、太陽電池セルに電気的に接続される層である。また、回路層12は、バックシート10に積層される多数の太陽電池セルを電気的に直列に接続するパターンを有している。
回路層12を構成する材料としては、電気抵抗が低い材料、例えば、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などが使用される。また、導電性高分子を使用することもできる。
回路層12の表面は、スタッドバンプ14およびオーバーコート層15との密着性を向上させるために、ギ酸、硫酸、硝酸などの腐食性薬液によって粗面化処理が施されていることが好ましい。
[Circuit layer]
The
As a material constituting the
The surface of the
[バリア層]
バリア層13は空気透過を調整する層である。バリア層13としては、耐候性、絶縁性など長期信頼性を有する材料が使用され、例えば、フッ素樹脂フィルム、低オリゴマー・耐熱ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム/ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、シリカ(SiO2)蒸着フィルム、アルミニウム箔などが使用される。
[Barrier layer]
The
[スタッドバンプ]
スタッドバンプ14は、回路層12と太陽電池セルとの電気的接続を補助する部材であり、太陽電池セルの電極に対応するように配置されている。本実施形態例のスタッドバンプ14は、切頭円錐形になっており、先端がオーバーコート層15の表面から突出している。
スタッドバンプ14の材料としては、電気抵抗が低い材料が使用される。中でも、回路層12との電気抵抗が低くなることから、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有することが好ましい。
[Stud bump]
The
As the material of the
スタッドバンプ14は、粘度が高く、容易に切頭円錐形等の所望の形状にできることから、銀、銅、錫、半田(銅と鉛が主成分である。)よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する導電性ペーストにより形成されていることが好ましい。
また、導電性ペーストは低温硬化タイプであることが好ましい。導電性ペーストが低温硬化タイプであれば、120〜160℃という低温で太陽電池セルの電極と回路層12とを電気的に接続できる。120〜160℃は、封止用フィルムとして使用可能なEVAフィルムの軟化、溶融、架橋が生じる温度であるから、封止用フィルムとしてEVAフィルムを用いる場合には、容易に加工できるため、太陽電池セルの電極と該導電性ペーストから形成されるスタッドバンプ14とをより容易に電気的に接続させることができる。
低温硬化タイプの導電性ペーストとしては、ポリマーと導電性フィラーを含有し、ポリマーの硬化による導電性フィラーの物理的接触によって導電性を発現するもの、有機物に銀もしくは銅を配位、還元させたナノ粒子を含有し、低温焼結(120〜160℃)させることにより導電性を発現するものが挙げられる。電気抵抗がより低くなる点では、後者の材料が好ましい。
Since the
The conductive paste is preferably a low temperature curing type. If the conductive paste is a low-temperature curing type, the solar cell electrode and the
Low temperature curing type conductive paste contains polymer and conductive filler, and develops conductivity by physical contact of conductive filler by curing polymer, coordinated or reduced silver or copper to organic matter The thing which contains a nanoparticle and expresses electroconductivity by carrying out low temperature sintering (120-160 degreeC) is mentioned. The latter material is preferable in that the electric resistance becomes lower.
[オーバーコート層]
オーバーコート層15は、絶縁性材料からなっている。オーバーコート層15を構成する絶縁性材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これら樹脂は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、上記の樹脂に、シリカ(SiO2)、マイカ、アルミナ、硫酸バリウムからなる群から選ばれる1種以上の無機粉末を含有してもよい。
[Overcoat layer]
The
In addition, the above resin may contain one or more inorganic powders selected from the group consisting of silica (SiO 2 ), mica, alumina, and barium sulfate.
[作用効果]
上記バックシート10に、絶縁層11の一方の面に設けられた回路層12に太陽電池セルを積層することよって、太陽電池セルを電気的に直列に接続できる。このように、太陽電池セルのバックシート10への積層と太陽電池セル同士の接続とを同時に行うことができるため、太陽電池モジュールを容易に製造でき、その生産性を高くできる。
また、回路層12に接する絶縁層11は複合材料からなっており、絶縁層11を形成するための半硬化複合材料層は、半硬化の熱硬化性樹脂を含有しているため、加熱加圧処理によって絶縁層11と回路層12およびバリア層13と架橋する。そのため、絶縁層11と回路層12およびバリア層13との密着性は高くなっている。さらに、絶縁層11が複合材料からなるため、バックシート10の寸法安定性、剛性に優れる。特に、例えば、従来広く使用されているPET基材、PEN基材からなるバックシートよりも寸法安定性および剛性に優れる。したがって、絶縁層11が複合材料からなることで、バックシート10は優れた物性を有するものとなる。
[Function and effect]
By laminating solar cells on the
The insulating
また、後述するように、バックシート10に封止用フィルムにより封止された太陽電池セルを積層した際には、スタッドバンプ14が封止用フィルムを貫通するため、太陽電池セルの電極に電気的により容易に接続させることができる。また、スタッドバンプ14を用いることで、確実にかつ充分な面積で接続させることができるため、電気的接続の信頼性を向上させることができる。
また、バックシート10は、オーバーコート層15を有しているため、互いに隣接する回路層12の短絡を防止できる上、封止用フィルムとしてEVAフィルムを用いた場合には、EVAフィルムから放出される酢酸ガスによる回路層12の腐食を防止できる。
Further, as will be described later, when the solar cell sealed with the sealing film is laminated on the
Further, since the
(バックシートの製造方法)
本実施形態例のバックシート10の製造方法について説明する。
本実施形態例のバックシート10の製造方法では、まず、図2(a)に示すように、繊維および半硬化の熱硬化性樹脂を含有する半硬化複合材料層11aの一方の面に導電層16を積層し、半硬化複合材料層11aの他方の面にバリア層13を積層し、加熱加圧処理する。この処理により、半硬化複合材料層11aは絶縁層11になる。
ここで、導電層16としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などの金属の金属箔を使用することができる。また、導電性高分子を含有する層であってもよい。
(Back sheet manufacturing method)
A method for manufacturing the
In the method for manufacturing the
Here, as the
次いで、図2(b)に示すように導電層16の上にレジストパターン17を設け、エッチング処理して、図2(c)に示すような回路層12を形成する。この回路層12の形成では、フォトリソグラフィを適用する。
フォトリソグラフィでは、まず、導電層16の表面の全面にレジスト層を設ける。その際、レジスト層としては、ドライフィルムレジストを用いてもよいし、ウェットレジストを導電層16に塗工して形成したものでもよい。
次いで、レジスト層の上にフォトマスクを配置し、露光し、現像してレジストパターン17を設ける。次いで、レジストパターン17で被覆されていない導電層16をエッチング処理して除去する。エッチングとしては、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれであってもよいが、通常は、ウェットエッチングが適用される。
その後、レジストパターン17を剥離する。このように、導電層16をパターン加工して、回路層12を得る。
Next, as shown in FIG. 2B, a resist
In photolithography, first, a resist layer is provided on the entire surface of the
Next, a photomask is disposed on the resist layer, exposed, and developed to provide a resist
Thereafter, the resist
得られた回路層12の表面には粗面化処理を施してもよい。回路層12の表面に粗面化処理を施すと、スタッドバンプ14の密着性を向上させることができる。粗面化処理は、例えば、腐食性薬液を回路層12の表面に接触させる方法を適用することができる。
The surface of the obtained
次いで、図2(d)に示すように、絶縁性のオーバーコート材を回路層12の非電極部12bに塗工してオーバーコート層15を形成する。
オーバーコート材としては、例えば、熱可塑性樹脂を含有する塗工液、熱硬化性成分を含有する塗工液、光硬化性成分を含有する塗工液などを使用できる。熱可塑性樹脂を含有する塗工液を使用した場合には、塗工後、乾燥処理を行う。熱硬化性成分を含有する塗工液を使用した場合には、塗工後、熱硬化処理を行う。光硬化性成分を含有する塗工液を用いる場合には、光硬化処理を行う。
Next, as shown in FIG. 2D, an
As the overcoat material, for example, a coating solution containing a thermoplastic resin, a coating solution containing a thermosetting component, a coating solution containing a photocurable component, and the like can be used. When a coating solution containing a thermoplastic resin is used, a drying process is performed after coating. When a coating solution containing a thermosetting component is used, a thermosetting treatment is performed after coating. When using the coating liquid containing a photocurable component, a photocuring process is performed.
次いで、回路層12の電極部12aにスタッドバンプ14を形成する。スタッドバンプ14の形成方法としては、例えば、めっき、スクリーン印刷、ディスペンス、転写などの方法を適用することができる。その際には、容易に切頭円錐形等の所望の形状にできることから、銀、銅、錫、半田よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する導電性ペーストを用いることが好ましい。さらには、太陽電池セルの電極とスタッドバンプ14とをより容易に電気的に接続させることができる点では、低温硬化タイプの導電性ペーストがより好ましい。
以上の製造方法により、図1に示すバックシート10が得られる。
Next, stud bumps 14 are formed on the
The
上記バックシート10の製造方法では、半硬化複合材料層11aの一方の面に導電層16を積層し、加熱加圧処理を施し、絶縁層11に積層した導電層16をパターン加工するため、回路層12を容易に形成できる。
また、上記製造方法によれば、絶縁層11と回路層12との密着性を高くできる。また、絶縁層11として複合材料を用いているため、得られるバックシート10の寸法安定性および剛性を高くできる。
In the method for manufacturing the
Moreover, according to the said manufacturing method, the adhesiveness of the insulating
(太陽電池モジュール)
上記バックシート10は太陽電池モジュールに使用される。
図3に、上記バックシート10を使用した太陽電池モジュールを示す。この太陽電池モジュール1は、受光面側に配置された透光性基板20と、裏面側に配置されたバックシート10と、透光性基板20およびバックシート10の間に配置された多数の太陽電池セル30,30・・・と、太陽電池セル30,30・・・を封止する封止層40とを具備する。
(Solar cell module)
The
FIG. 3 shows a solar cell module using the
透光性基板20としては、例えば、ガラス基板、透明樹脂基板などが挙げられる。透明樹脂基板を構成する透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
本実施形態例に使用される太陽電池セル30は、裏面にプラス電極およびマイナス電極を備えるバックコンタクト方式のものである。太陽電池セル30としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型、色素増感型などが挙げられる。これらの中でも、発電効率に優れる点では、単結晶シリコン型が好ましい。
封止層40は、封止用フィルムにより形成される。封止用フィルムとしては、例えば、EVAフィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂フィルムなどが使用される。通常、封止用フィルムは、太陽電池セル30を挟み込むように2枚以上で使用される。
Examples of the
The
The
上記太陽電池モジュール1は、上記バックシート10を用いたものであるため、バックコンタクト方式の太陽電池セル30を積層すると同時に多数の太陽電池セル30,30・・・を電気的に直列に接続することで得られる。したがって、簡便に製造されるものである。
Since the solar cell module 1 uses the
この太陽電池モジュール1は、例えば、以下の製造方法により製造される。
すなわち、まず、図4に示すように、バックシート10に、封止用フィルム40a、太陽電池セル30、封止用フィルム40b、透光性基板20を積層する。その際、太陽電池セル30の電極31にバックシート10のスタッドバンプ14が対向するように配置する。
次いで、バックシート10/封止用フィルム40a/太陽電池セル30/封止用フィルム40b/透光性基板20の積層体を加熱加圧する。この加熱加圧により、スタッドバンプ14を封止用フィルム40aに貫通させて太陽電池セル30の電極31に接触させ、さらにスタッドバンプ14の先端を押し潰して、充分な接続面積を確保する。
以上の方法により、バックシート10、封止用フィルム40a、太陽電池セル30、封止用フィルム40b、透光性基板20を密着させると同時に、太陽電池セル30を回路層12により電気的に直列に接続して、図1に示す太陽電池モジュール1を得る。
This solar cell module 1 is manufactured by the following manufacturing method, for example.
That is, first, as shown in FIG. 4, the sealing
Next, the laminate of the
By the above method, the
上述したように、バックシート10は寸法安定性および剛性に優れる。そのため、太陽電池モジュール1を製造する際に、バックシート10に封止用フィルム40a、太陽電池セル30、封止用フィルム40b、透光性基板20を高い位置精度で積層できる。
As described above, the
(他の実施形態例)
なお、本発明は上記実施形態例に限定されない。例えば、上記実施形態例のバックシート10は、バリア層13、スタッドバンプ14およびオーバーコート層15を有していたが、これらは任意のものである。しかし、太陽電池モジュールの長期信頼性が向上する点では、バリア層13を有することが好ましい。また、より簡便に太陽電池モジュールを製造できる点では、スタッドバンプ14を有することが好ましい。また、互いに隣接する回路層12の短絡を防止できる上、EVAフィルムから放出される酢酸ガスによる回路層12の腐食を防止できる点で、オーバーコート層15を有することが好ましい。
スタッドバンプ14の形状は、切頭円錐形に限らず、円錐形、円筒形、三角錐形、半球状などであってもよい。ただし、スタッドバンプ14の形状は、円錐状、円筒形等の封止用フィルム40aを貫通しやすく、さらに太陽電池セル30の電極31との接続性に優れる形状が好ましい。
(Other embodiment examples)
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the
The shape of the
まず、図2(a)に示すように、厚さ200μmの複合材料(商品名:MCL−E−67N、日立化成工業製)からなる半硬化複合材料層11aの一方の面に、厚さ35μmの導電層16(商品名:JTC銅箔、日鉱金属製)を積層すると共に、半硬化複合材料層11aの他方の面に、厚さ25μmのバリア層13(商品名:テドラー、デュポン製)を積層して積層体を得た。次いで、その積層体を、真空度:2kPa、温度:170℃、圧力:2MPa、加熱加圧時間120分の条件で加熱加圧した。この処理により、半硬化複合材料層11aを絶縁層11とした。
次いで、導電層16の表面にドライフィルムレジスト(商品名:RY3315、日立化成工業製)を、ロールラミネーターを用いて、温度:110℃、搬送速度:0.5m/分の条件で貼り付けた。その後、フォトマスクを用いた露光(露光量:80mJ/cm2)、現像(1質量%のNa2CO3、温度:30℃)により、図2(b)に示すような、レジストパターン17を形成した。
次いで、露出している導電層16を塩化銅(温度:50℃)によりエッチングした後、50℃、5質量%の水酸化ナトリウム水溶液によりレジストパターン17を剥離して、図2(c)に示すような、回路パターンを有する回路層12を形成した。
First, as shown in FIG. 2A, a thickness of 35 μm is formed on one surface of a semi-cured composite material layer 11a made of a composite material having a thickness of 200 μm (trade name: MCL-E-67N, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.). The conductive layer 16 (trade name: JTC copper foil, made by Nikko Metal) is laminated, and the barrier layer 13 (trade name: made by Tedlar, DuPont) having a thickness of 25 μm is formed on the other surface of the semi-cured composite material layer 11a. Lamination was performed to obtain a laminate. Next, the laminate was heated and pressurized under the conditions of a degree of vacuum: 2 kPa, a temperature: 170 ° C., a pressure: 2 MPa, and a heating and pressing time of 120 minutes. By this treatment, the semi-cured composite material layer 11a was changed to the insulating
Next, a dry film resist (trade name: RY3315, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was attached to the surface of the
Next, after etching the exposed
次いで、回路層12の表面に、マイクロエッチング剤(商品名:CZ8100、メック製)を、30℃で50秒間接触させて、粗面化処理を施した。
次いで、絶縁性のオーバーコート材(商品名:SR7000、日立化成工業製)をスクリーン印刷機により回路層12の非電極部12bに塗工した。その後、70℃で30分間プリベークを施し、高圧水銀ランプで2000mJ/cm2の紫外線を照射し、170℃で60分間のポストベークを施して、図2(d)に示すような、オーバーコート層15を形成した。
次いで、回路層12の電極部12aに、銀ペースト(商品名:SD1114、ハリマ化成製)をスクリーン印刷機により印刷して、切頭円錐形のスタッドバンプ14を形成した。これにより、バックシート10を得た。
Next, the surface of the
Next, an insulating overcoat material (trade name: SR7000, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was applied to the
Next, a silver paste (trade name: SD1114, manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.) was printed on the
次いで、図4に示すように、上記バックシート10に、EVAフィルム(封止用フィルム40a)、太陽電池セル30、EVAフィルム(封止用フィルム40b)、ガラス基板(透光性基板20)を積層した。その際、太陽電池セル30の電極31にバックシート10のスタッドバンプ14が対向するように配置した。
次いで、バックシート10/封止用フィルム40a/太陽電池セル30/封止用フィルム40b/透光性基板20の積層体を加熱加圧し、スタッドバンプ14を封止用フィルム40aに貫通させた。これにより、スタッドバンプ14と太陽電池セル30の電極31とを接続して、図3に示す太陽電池モジュール1を得た。
Next, as shown in FIG. 4, an EVA film (sealing
Subsequently, the laminated body of the
10 バックシート(太陽電池モジュール用バックシート)
11 絶縁層
11a 半硬化複合材料層
12 回路層
12a 電極部
12b 非電極部
13 バリア層
14 スタッドバンプ
15 オーバーコート層
16 導電層
17 レジストパターン
20 透光性基板
30 太陽電池セル
31 電極
40 封止層
40a,40b 封止用フィルム
110 バックシート
120 透光性基板
130 太陽電池セル
131 マイナス電極(N型半導体電極)
132 プラス電極(P型半導体電極)
140a,140b 封止用フィルム
150 配線材
10 Back sheet (back sheet for solar cell module)
DESCRIPTION OF
132 Plus electrode (P-type semiconductor electrode)
140a,
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