JP3123842U - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
【課題】容易に製造することができ、薄型化も可能な太陽電池モジュールを提供すること。
【解決手段】内部にpn接合を有するシリコン基板と、前記シリコン基板の受光面に形成された表面電極と、前記シリコン基板の裏面に形成された裏面電極と、前記表面電極または前記裏面電極に固定されると共に電気的に接続された配線と、を有する太陽電池モジュールであって、前記配線が接着剤により前記表面電極または前記裏面電極に固定されているもの。
【選択図】図1A solar cell module which can be easily manufactured and can be thinned.
A silicon substrate having a pn junction therein, a surface electrode formed on a light receiving surface of the silicon substrate, a back electrode formed on a back surface of the silicon substrate, and fixed to the surface electrode or the back electrode And a wiring that is electrically connected to the solar cell module, wherein the wiring is fixed to the front electrode or the back electrode with an adhesive.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は太陽電池モジュールに係り、特に複数の太陽電池素子が配線により電気的に接続されてなる太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module, and more particularly to a solar cell module in which a plurality of solar cell elements are electrically connected by wiring.
従来、太陽電池モジュールは以下のようにして製造されている。すなわち、シリコン基板(p型)にn型拡散層を形成してpn接合を形成する。このpn接合を形成したシリコン基板の裏面側にアルミニウムペーストを印刷、乾燥してアルミニウムペースト層を形成した後、このアルミニウムペースト層上に銀ペーストを印刷、乾燥して銀ペースト層を形成する。一方、シリコン基板の受光面側(表面側)には銀ペーストを印刷、乾燥して銀ペースト層を形成する。 Conventionally, a solar cell module is manufactured as follows. That is, an n-type diffusion layer is formed on a silicon substrate (p-type) to form a pn junction. An aluminum paste is printed on the back side of the silicon substrate on which the pn junction is formed and dried to form an aluminum paste layer. Then, the silver paste is printed on the aluminum paste layer and dried to form a silver paste layer. On the other hand, a silver paste is printed on the light-receiving surface side (surface side) of the silicon substrate and dried to form a silver paste layer.
そして、表裏面に各ペースト層を形成したシリコン基板を、近赤外炉を用い、乾燥空気中で700℃〜750℃、数十秒〜数分間の加熱を行い、全ペースト層を一括して焼成する。この焼成により、シリコン基板の裏面側に形成されているアルミニウムペースト層と銀ペースト層とが電気的に接続されると共に、シリコン基板の裏面側にアルミニウムペースト層のアルミニウムが拡散することにより裏面電界層(BSF:Back Surface Field)が形成される。ここで、アルミニウムペースト層上の銀ペースト層は後述する銅線等をハンダにより接続するために用いられるものである。 And the silicon substrate having each paste layer formed on the front and back surfaces is heated in dry air at 700 ° C. to 750 ° C. for several tens of seconds to several minutes using a near-infrared furnace, and the entire paste layer is batched Bake. By this firing, the aluminum paste layer and the silver paste layer formed on the back surface side of the silicon substrate are electrically connected, and the aluminum of the aluminum paste layer is diffused on the back surface side of the silicon substrate, so that the back surface electric field layer (BSF: Back Surface Field) is formed. Here, the silver paste layer on the aluminum paste layer is used for connecting a copper wire or the like to be described later with solder.
このようにして表裏面に銀電極を形成したシリコン基板(太陽電池素子)は、その表面側の銀電極、具体的にはバスバー電極に銅線等をハンダにより接続する。また、この銅線の他方の端部は隣接する他の太陽電池素子の裏面側の銀電極にハンダにより接続する。このような接続を順次繰り返すことにより、複数の太陽電池素子が電気的に接続される。そして、電気的に接続された複数の太陽電池素子は、エチレン・ビニル・アセテートなどの樹脂によって封止されるように光透性基板と裏面シート(不図示)とによって挟持し、さらにその周囲をモジュール枠によって固定することにより太陽電池モジュールとする(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら、太陽電池モジュールの実用化の観点からは、容易に製造することができ、低コストであると共に、設置場所等が制限されにくい薄型なものであることが求められている。 However, from the viewpoint of practical use of the solar cell module, it is demanded that the solar cell module is easy to manufacture, is low in cost, and is thin so that the installation location is not restricted.
本考案は上記したような課題を解決するためになされたものであって、太陽電池素子と配線との接続にハンダ接続法を用いずに済み、また太陽電池素子と配線とを容易に接続でき、低コストで製造することができると共に、薄型化も可能な太陽電池モジュールを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is not necessary to use a solder connection method to connect the solar cell element and the wiring, and the solar cell element and the wiring can be easily connected. An object of the present invention is to provide a solar cell module that can be manufactured at low cost and can be thinned.
本考案の太陽電池モジュールは、内部にpn接合を有するシリコン基板と、前記シリコン基板の受光面に形成された表面電極と、前記シリコン基板の裏面に形成された裏面電極と、前記表面電極または前記裏面電極に固定されると共に電気的に接続された配線と、を有する太陽電池モジュールであって、前記配線は接着剤により前記表面電極または前記裏面電極に固定されていることを特徴とするものである。 The solar cell module of the present invention includes a silicon substrate having a pn junction therein, a surface electrode formed on a light receiving surface of the silicon substrate, a back electrode formed on a back surface of the silicon substrate, the surface electrode or the surface electrode A solar cell module having a wiring fixed to and electrically connected to a back electrode, wherein the wiring is fixed to the front electrode or the back electrode with an adhesive. is there.
本考案の太陽電池モジュールは、例えば前記接着剤が導電性粒子を含有する樹脂であり、前記接着剤が前記配線と前記表面電極または前記裏面電極との間に設けられていることが好ましい。この太陽電池モジュールは、前記接着剤が予め前記配線または前記表面電極もしくは前記裏面電極に塗布されたものであり、前記塗布された接着剤を介して前記配線と前記表面電極または前記裏面電極とを押圧しながら加熱することにより、前記配線と前記表面電極または前記裏面電極とが前記接着剤により固定されると共に導電性粒子により電気的に接続されたものであることが好ましい。 In the solar cell module of the present invention, for example, the adhesive is preferably a resin containing conductive particles, and the adhesive is preferably provided between the wiring and the front electrode or the back electrode. In this solar cell module, the adhesive is preliminarily applied to the wiring or the front electrode or the back electrode, and the wiring and the front electrode or the back electrode are connected to each other through the applied adhesive. It is preferable that the wiring and the front surface electrode or the back surface electrode are fixed by the adhesive and electrically connected by conductive particles by heating while pressing.
また、本考案の太陽電池モジュールは、例えば前記接着剤が導電性粒子および絶縁性粒子の中から選択される少なくとも一方を含有する樹脂であり、前記配線がバンプを有するものであり、前記配線と前記表面電極または前記裏面電極とが、前記バンプと前記表面電極または前記裏面電極との圧接接合または共晶合金形成接合により電気的に接続されると共に、前記配線と前記表面電極または前記裏面電極との間であって前記バンプを除く部分に充填された前記接着剤により固定されているものである。 In the solar cell module of the present invention, for example, the adhesive is a resin containing at least one selected from conductive particles and insulating particles, and the wiring has bumps. The surface electrode or the back electrode is electrically connected by pressure welding or eutectic alloy forming bonding between the bump and the surface electrode or the back electrode, and the wiring and the surface electrode or the back electrode. And fixed by the adhesive filled in the portion excluding the bumps.
このように配線にバンプが形成されているものは、例えば前記接着剤が予め前記配線または前記表面電極もしくは前記裏面電極に塗布されたものであり、前記塗布された接着剤を介して前記配線と前記表面電極または前記裏面電極とを押圧しながら加熱することにより、前記バンプと前記表面電極または前記裏面電極とが圧接接合または共晶合金形成接合されると共に、前記配線と前記表面電極または前記裏面電極とが前記接着剤により固定されたものであることが好ましい。 In this way, the bump is formed on the wiring, for example, the adhesive is applied to the wiring or the front surface electrode or the back electrode in advance, and the wiring is connected to the wiring via the applied adhesive. By heating while pressing the front surface electrode or the back surface electrode, the bump and the front surface electrode or the back surface electrode are joined by pressure welding or eutectic alloy formation, and the wiring and the front surface electrode or the back surface are bonded. It is preferable that the electrode is fixed by the adhesive.
また、配線にバンプが形成されているものは、例えば前記配線の前記バンプと前記表面電極または前記裏面電極とが予め圧接接合または共晶合金形成接合されたものであり、前記配線と前記表面電極または前記裏面電極との間であって前記バンプを除いた空隙に前記接着剤を充填した後、加熱することにより前記配線と前記表面電極または前記裏面電極とが固定されたものであってもよい。 Also, the bumps are formed on the wiring, for example, the bump of the wiring and the surface electrode or the back electrode are previously press-bonded or eutectic alloy-formed bonded, and the wiring and the surface electrode Alternatively, the wiring and the front surface electrode or the back surface electrode may be fixed by heating after filling the adhesive into the gap excluding the bumps between the back surface electrode and the adhesive. .
本考案によれば、内部にpn接合を有するシリコン基板の表面電極または裏面電極に接着剤を用いて配線を固定することで、ハンダ接続法を使用しないものとして、従来はハンダ接続法による接合のために必要とされていた銀電極を廃止することができ、容易かつ低コストに製造でき、また薄型なものとすることもできる。 According to the present invention, it is assumed that the solder connection method is not used by fixing the wiring to the front surface electrode or the back surface electrode of the silicon substrate having the pn junction inside by using an adhesive. Therefore, the silver electrode required for this purpose can be abolished, can be manufactured easily and at low cost, and can be made thin.
以下、本考案を実施するための形態について説明する。
図1は、本考案の太陽電池モジュール1の一例を示した平面図である。図1に示すように、本考案の太陽電池モジュール1は、例えばマトリックス状に配置された複数の太陽電池素子2を有している。各太陽電池素子2は内部にpn接合を有するシリコン基板20(以下、単にシリコン基板20と呼ぶ。)を有するものであり、その受光面側にフィンガー電極21aとバスバー電極21bとからなる表面電極21が形成されており、裏面側に裏面電極(不図示)が形成されている。
Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a
そして、ある太陽電池素子2の表面電極21(バスバー電極21b)とそれに隣接する他の太陽電池素子2の裏面電極とは配線3によって電気的に接続されている。本考案では、このような太陽電池素子2の表面電極21または裏面電極と配線3とが電気的に接続されるように接着剤からなる接着部4(以下、単に接着部4と呼ぶ。)によって固定されていることを特徴とするものである。なお、接着部4による固定については、後で詳細に説明する。
And the surface electrode 21 (bus-
上記したように電気的に接続された複数の太陽電池素子2は、エチレンビニール共重合体(EVA)等を主成分とする充填材(不図示)を介して光透性基板5と裏面シート(不図示)とによって受光面側と裏面側とから挟持され、さらにそれらの平面方向の周囲がモジュール枠6によって固定されている。
As described above, the plurality of
次に、本考案の主要部である接着剤からなる接着部4による接続構造について説明する。図2は、図1に示す太陽電池モジュール1のA−A部における断面の一部を拡大して示した一部拡大断面図である。
Next, the connection structure by the
まず、本考案における太陽電池素子2のシリコン基板20は、例えば図2に示すように、p型シリコン基板23の受光面側にn型拡散層24が形成され、裏面側にp+層(BSF層)25が形成されたものである。そして、フィンガー電極21aとバスバー電極21bとから構成される表面電極21はn型拡散層24上に形成されている。一方、裏面電極22はp+層(BSF層)25上に形成されている。
First, as shown in FIG. 2, for example, the
また、配線3は、その一端が太陽電池素子2(例えば、図2中、左側の太陽電池素子2)の表面電極21(バスバー電極21b)上に直接接触して配置されている。そして、接着部4はこれら表面電極21と配線3とを覆うようにして設けられている。なお、接着部4は、例えば図1に示すように、シリコン基板20にまで架かるようにして設けられていることが好ましい。
Further, one end of the
一方、配線3は、その他端が他の太陽電池素子2(例えば、図2中、右側の太陽電池素子2)の裏面電極22上に直接接触して配置されている。そして、接着部4はこれら裏面電極22と配線3とを覆うようにして設けられている。
On the other hand, the other end of the
このように表面電極21または裏面電極22と配線3とを直接接触させた状態でそれらを覆うように接着剤からなる接着部4を設けることで、表面電極21または裏面電極22と配線3とを容易に固定することができると共に、それらの電気的接続も確保することができる。
In this way, by providing the
そして、このような接続構造によれば、表面電極21または裏面電極22と配線3とを接着剤からなる接着部4により電気的接続を行いつつ固定することができるため、従来はハンダ接続法による接合のために必要とされていた銀電極を廃止することができ、容易かつ低コストに製造でき、また薄型なものとすることもできる。
According to such a connection structure, the
次に、本考案における他の接続構造について説明する。図3は、図2に示すものと同様の箇所を示した断面図であり、図2に示すものとは異なり、表面電極21と配線3との間および裏面電極22と配線3との間に接着部4を設けたものである。このような接続構造としたものでは、表面電極21と配線3とが接着部4により電気的に接続されると共に固定され、また裏面電極22と配線3とが接着部4により電気的に接続されると共に固定される。なお、このような接続構造とする場合には、表面電極21と配線3および裏面電極22と配線3との電気的接続を確保するため接着部4は導電性を有するものとする必要がある。
Next, another connection structure in the present invention will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the same portion as that shown in FIG. 2 and, unlike that shown in FIG. 2, between the
このような接続構造によっても、表面電極21または裏面電極22と配線3とを接着剤からなる接着部4により電気的接続を行いつつ固定することができるため、従来のようなハンダ接続法を行わないものとすることができ、従来はハンダ接続法による接合のために必要とされていた銀電極を廃止することができ、容易かつ低コストに製造でき、また薄型なものとすることもできる。
Even with such a connection structure, the
このように表面電極21と配線3との間および裏面電極22と配線3との間に接着部4を設けるものについては、例えば図4に示すように、配線3としてバンプ3aを有するものを用い、これにより表面電極21と配線3との間および裏面電極22と配線3との間の電気的接続を行うようにしてもよい。この場合、接着部4は導電性を有するものであってもよいし、導電性を有しないものであってもよい。
As for the case where the
表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとは単に接触したような状態であってもよいが、好ましくは表面電極21または裏面電極22にバンプ3aが圧接されることにより圧接接合されているか、表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとの間で共晶合金が形成されることにより、表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとが共晶合金形成接合されていることが好ましい。このように表面電極21または裏面電極22にバンプ3aが圧接接合または共晶合金形成接合されていることで、さらに電気的接続の信頼性に優れたものとなる。
The
次に、本考案の太陽電池モジュール1を製造する方法について説明する。本考案に用いられる太陽電池素子2としては必ずしも限定されるものではなく、公知の太陽電池素子が用いられる。
Next, a method for manufacturing the
すなわち、まず引き上げ法により製造される単結晶シリコン基板あるいは鋳造法により製造される多結晶シリコン基板を用意する。このシリコン基板がp型である場合、このp型シリコン基板23にpn接合を形成するためにn型拡散層24を形成する。このn型拡散層24は例えば以下のようにして形成される。
That is, first, a single crystal silicon substrate manufactured by a pulling method or a polycrystalline silicon substrate manufactured by a casting method is prepared. When this silicon substrate is p-type, an n-
まず、オキシ塩化リン(POCl3)を用い、p型シリコン基板23の全面(表裏面および側面)にリンを熱的に拡散させ、導電型を反転させたn型拡散層を全面に形成する。その後、受光面側のみをレジストで覆い、その他の露出するn型拡散層をエッチング除去した後、有機溶剤等を用いてレジストを除去する。このようにすることで、p型シリコン基板23の受光面側のみにn型拡散層24を形成することができる。
First, phosphorous oxychloride (POCl 3 ) is used to thermally diffuse phosphorus over the entire surface (front and back surfaces and side surfaces) of the p-
さらに、このn型拡散層24が形成されたp型シリコン基板23の裏面側(p型シリコン基板23側)の全面にスクリーン印刷法を用いてガラスを含むアルミニウムペーストを印刷、乾燥し、アルミニウムペースト層を形成する。一方、受光面側であるn型拡散層24上には、スクリーン印刷法を用いて銀ペーストを印刷、乾燥し、銀ペースト層を形成する。
Further, an aluminum paste containing glass is printed and dried on the entire back surface side (p-
その後、このアルミニウムペースト層や銀ペースト層が形成されたものを一括して焼成する。この焼成により、アルミニウムペースト層中のアルミニウムが不純物としてp型シリコン基板23中に拡散し、高濃度の不純物を含んだp+層25がp型シリコン基板23の裏面側に形成される。また、裏面側のアルミニウムペースト層は裏面電極22としてのアルミニウム電極となり、受光面側の銀ペースト層は表面電極21としての銀電極となり、全体として太陽電池素子2となる。
Thereafter, the aluminum paste layer and the silver paste layer formed thereon are baked together. By this firing, aluminum in the aluminum paste layer is diffused as impurities into the p-
なお、本考案では、太陽電池モジュール1を容易かつ低コストに製造できるものとし、また薄型なものとするために、裏面電極22を上記したようにして得られるアルミニウム電極のみからなるものとすることが好ましいが、例えば従来の太陽電池素子のようにアルミニウム電極上に銀電極を形成したものであってもよく、また例えばアルミニウム電極を取り除き、その代わりに銀電極を形成したものであってもよい。
In the present invention, the
このようにして複数の太陽電池素子2を製造した後、複数の太陽電池素子2を配線3を用いて電気的に接続する。各太陽電池素子2の配線3による接続は、例えば図1に示すように、隣接する太陽電池素子2のうちの一方の太陽電池素子2の表面電極21(バスバー電極21b)と他方の太陽電池素子2の裏面電極22とを配線3により接続する。また、太陽電池素子2の表面電極21または裏面電極22への配線3の電気的接続および固定は、接着剤からなる接着部4により以下のようにして行うことができる。
After manufacturing the plurality of
例えば、図2に示すように、表面電極21または裏面電極22上に配線3が直接接触され、それらを覆うように接着部4が設けられているものについては、以下のようにして行うことができる。まず、表面電極21または裏面電極22上に配線3を直接接触させて配置し、圧着ツール等を用いてこれらを押圧することにより一時的に固定しておく。そして、表面電極21または裏面電極22と配線3とを覆うように接着剤を滴下等により塗布し、この接着剤を加熱により硬化させて接着部4とする。接着部4を形成した後は圧着ツール等を取り外す。このようにすることで、接着部4により表面電極21または裏面電極22に配線3を直接接触させた状態で固定することができ、表面電極21または裏面電極22に配線3を電気的に接続することができる。
For example, as shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、表面電極21または裏面電極22と配線3との間に接着部4を介在させるものについては、以下のようにして行うことができる。まず、表面電極21もしくは裏面電極22または配線3のいずれかの上に予め接着剤を塗布しておく。そして、表面電極21または裏面電極22上にこの接着剤が介するようにして配線3を配置し、圧着ツール等によりこれらを押圧して一時的に固定しておく。さらに、接着剤を加熱により硬化させて接着部4とし、圧着ツール等を取り外す。このようにすることで、表面電極21または裏面電極22と配線3とを接着部4を介して固定することができる。そして、接着剤として導電性粒子を含有するものを用いることで、表面電極21または裏面電極22と配線3とをこの接着部4自体により電気的に接続させることができる。
Moreover, as shown in FIG. 3, what has the
さらに、図4に示すように、配線3にバンプ3aが形成されているものについては、以下のようにして行うことができる。まず、配線3の接続部となる部分にメッキ法等により予めバンプ3aを形成しておく。そして、表面電極21もしくは裏面電極22の接続部となる部分、または、配線3の接続部となる部分のいずれかに接着剤を塗布しておき、表面電極21または裏面電極22上にこの接着剤およびバンプ3aが介するようにして配線3を配置し、圧着ツール等によりこれらを押圧して一時的に固定しておく。さらに、接着剤を加熱により硬化させて接着部4とし、圧着ツール等を取り外す。このようにすることで、表面電極21または裏面電極22と配線3とを接着部4により固定することができると共に、バンプ3aにより電気的に接続することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the
また、上記したような方法において表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとを圧接接合する場合には、接着剤を硬化させる際の圧着ツール等による押圧の圧力を圧接が可能な程度にまで高めることで行うことができる。
Further, when the
一方、上記したような方法において表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとを共晶合金形成接合する場合には、表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとの材料の組み合わせを共晶合金を形成するような材料の組み合わせとし、接着剤を硬化させる際の加熱をその共晶温度以上とすることで行うことができる。材料の組み合わせとしては共晶合金を形成するようなものであれば必ずしも限定されるものではなく、例えばバンプ3aを金バンプとし、表面電極21または裏面電極22の少なくとも接続部となる部分に錫メッキ等のメッキ層を形成したものが挙げられる。
On the other hand, when the
また、上記したような接着剤を塗布した後に、表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとを圧接接合または共晶合金形成接合する方法の他に、予め表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとを圧接接合または共晶合金形成接合させておき、その後に接着剤による固定を行うようにしてもよい。
Further, after applying the adhesive as described above, the
すなわち、例えば表面電極21または裏面電極22上にバンプ3aが形成された配線3を配置し、それらを圧着ツール等により押圧することにより圧接接合しておき、その後に表面電極21または裏面電極22と配線3との間であってバンプ3aを除く部分に接着剤を充填し、加熱することにより硬化させる。
That is, for example, the
また、例えば表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとの材料の組み合わせを共晶合金を形成するような材料の組み合わせとし、表面電極21または裏面電極22上にバンプ3aが形成された配線3を配置し、押圧しながらその共晶温度以上に加熱することで共晶合金を形成させて共晶合金形成接合しておく。その後、表面電極21または裏面電極22と配線3との間であってバンプ3aを除く部分に接着剤を充填し、加熱により接着剤を硬化させる。
Further, for example, the material of the
本考案に用いられる配線3としては、公知の太陽電池モジュールの製造において太陽電池素子同士等を接続するために用いられるものを用いることができる。具体的には、配線3として例えば銀、銅、アルミニウム、鉄等の良導性の金属からなるものを用いることができるが、通常は銅線が好適に用いられる。
As
また、バンプ3aは、例えば金、銀あるいは銅等からなるものである。また、表面電極21または裏面電極22とバンプ3aとを共晶合金を形成させて接合する場合には、例えばバンプ3aを金または金メッキからなるものとし、表面電極21または裏面電極22の少なくとも接合部分に錫メッキ等を施すことで、共晶合金を形成させて接合させることができる。
The
このようなバンプ3aは、例えば電解メッキ等により、配線3の表面に垂直な方向の厚さで3μm以上、10μm以下に形成されることが好ましい。また、配線3に形成されるバンプ3aの数は必ずしも限定されるものではなく、接続部の面積等に応じて適宜選択されるものである。
本考案に用いられる接着剤は、表面電極21または裏面電極22と配線3とを接着させて固定できるものであればよく、例えばベアチップの実装等に用いられる公知の接着剤が用いられる。このようなものとしては、例えばエポキシ樹脂と硬化剤とからなるものが好ましいものとして挙げられる。
The adhesive used in the present invention is not particularly limited as long as it can fix the
エポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する樹脂であればよく、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のいかなるものでも使用することができ、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、特殊多官能型エポキシ樹脂等が挙げられる。 The epoxy resin may be any resin having two or more epoxy groups in one molecule, and any glycidyl ether type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, etc. However, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, special polyfunctional type epoxy resin and the like can be mentioned.
また、硬化剤としては、上記したようなエポキシ樹脂と反応して硬化可能なものであれば、いかなるものでも使用することができ、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、酸無水物、フェノール樹脂、イミダゾール化合物、ジシアンジアミド、アルコール、イソシアネート、カチオン系促進剤等が挙げられる。 As the curing agent, any curing agent can be used as long as it can be cured by reacting with the epoxy resin as described above, for example, aliphatic amine, aromatic amine, acid anhydride, phenol resin. Imidazole compound, dicyandiamide, alcohol, isocyanate, cationic accelerator and the like.
接着剤には、導電性粒子および絶縁性粒子から選ばれる少なくとも一方が含有されていることが好ましい。接着剤に導電性粒子または絶縁性粒子が含有されていることで、接着剤(接着部4)と、配線3、表面電極21、裏面電極22等との間でアンカー効果が発揮され、それらの固定力が向上される。
The adhesive preferably contains at least one selected from conductive particles and insulating particles. By containing conductive particles or insulating particles in the adhesive, the anchor effect is exhibited between the adhesive (adhesive portion 4) and the
特に、表面電極21または裏面電極22と配線3とを共晶合金を形成させて接合する場合、共晶合金を形成するために比較的高温で加熱を行う必要があり、接着剤の硬化が速くなりすぎるためにボイドが発生しやすくなるが、接着剤に導電性粒子または絶縁性粒子が含有されていることで、このようなボイドの発生も抑制される。
In particular, when the
また、図2に示すように表面電極21または裏面電極22と配線3とが直接接触することにより電気的に接続されているものや、図5に示すようにバンプ3aを介して表面電極21または裏面電極22と配線3とが電気的に接続されているものについては接着剤に導電性粒子または絶縁性粒子のいずれが含有されていてもよいが、図4に示すように表面電極21または裏面電極22と配線3とが接着部4のみにより電気的に接続される場合には、表面電極21または裏面電極22と配線3との電気的接続を確保する必要から、接着剤には導電性粒子が含有されている必要がある。
Further, as shown in FIG. 2, the
導電性粒子、絶縁性粒子としては、エポキシ樹脂組成物用の公知の導電性粒子あるいは絶縁性粒子を用いることができる。具体的には、導電性粒子として、例えば銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、ハンダ粉末、金コート樹脂粉末、ニッケルコート樹脂粉末等の金属粉末等を用いることができ、また絶縁性粒子として、例えばシリカ粉末、酸化チタン粉末、窒化ケイ素粉末、酸化アルミニウム粉末等を用いることができる。また、上記したようなボイドの発生を抑制する効果やアンカー効果等を十分に得る観点からは、導電性粒子としてニッケル粉末が好適に用いられ、また絶縁性粒子としてシリカ粉が好適に用いられる。また、導電性粒子としてハンダ粉末を使用する場合には、ハンダ粉末が加熱により表面電極21、裏面電極22または配線3と共晶接合を形成し、より確実な接続が得られる。このようなハンダ粉末の接着剤中の含有量は30重量%以下であることが好ましい。
As the conductive particles and the insulating particles, known conductive particles or insulating particles for the epoxy resin composition can be used. Specifically, as the conductive particles, for example, metal powder such as silver powder, copper powder, nickel powder, solder powder, gold coat resin powder, nickel coat resin powder, etc. can be used, and as the insulating particles, for example, Silica powder, titanium oxide powder, silicon nitride powder, aluminum oxide powder and the like can be used. In addition, from the viewpoint of sufficiently obtaining the above-described effect of suppressing the generation of voids and the anchor effect, nickel powder is preferably used as the conductive particles, and silica powder is preferably used as the insulating particles. Further, when solder powder is used as the conductive particles, the solder powder forms a eutectic bond with the
このような導電性粒子および絶縁性粒子の大きさは、接着剤を塗布する部分や接着剤に要求される特性に応じて適宜選択されることが好ましい。例えば上記したようなボイドの発生を抑制する効果やアンカー効果等を主として得る観点からは、平均粒径(D50)が0.1μm以上、10μm以下であるものが好ましく、0.1μm以上、6μm以下であればより好ましい。 It is preferable that the sizes of the conductive particles and the insulating particles are appropriately selected according to the portion to which the adhesive is applied and the characteristics required for the adhesive. For example, from the viewpoint of mainly obtaining the effect of suppressing the generation of voids as described above, the anchor effect, and the like, the average particle diameter (D50) is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 6 μm or less. Is more preferable.
また、導電性粒子および絶縁性粒子の含有量についても接着剤を塗布する部分や接着剤に要求される特性に応じて適宜選択されることが好ましい。例えば上記したようなボイドの発生を抑制する効果やアンカー効果等を主として得る観点等からは、接着剤全体中、0.1重量%以上であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the content of the conductive particles and the insulating particles is appropriately selected according to the part to which the adhesive is applied and the characteristics required for the adhesive. For example, from the viewpoint of mainly obtaining the effect of suppressing the generation of voids as described above, the anchor effect, and the like, the content is preferably 0.1% by weight or more in the entire adhesive.
以上のようにして複数の太陽電池素子2が配線3により電気的に接続されたものは、例えば図1に示すように、エチレンビニール共重合体(EVA)等を主成分とする充填材(不図示)を介して光透性基板5と裏面シート(不図示)とによって受光面側と裏面側とから挟持し、さらにそれらの平面方向の周囲をモジュール枠6によって固定することで、太陽電池モジュール1とする。
As described above, a plurality of
以上、本考案の太陽電池モジュール1について説明したが、本考案の太陽電池モジュール1については太陽電池素子2の表面電極21または裏面電極22と配線3とが電気的に接続されるように接着剤によって固定されていればよく、その他の構成については必要に応じてかつ本考案の趣旨に反しない限度において適宜変更することができる。
Although the
1…太陽電池モジュール、2…太陽電池素子、3…配線(3a…バンプ)、4…接着部、5…光透性基板、6…モジュール枠、20…シリコン基板、21…表面電極(21a…フィンガー電極、21b…バスバー電極)、22…裏面電極、23…p型シリコン基板、24…n型拡散層、25…p+層(BSF層)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記配線は接着剤により前記表面電極または前記裏面電極に固定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A silicon substrate having a pn junction therein, a surface electrode formed on the light receiving surface of the silicon substrate, a back electrode formed on the back surface of the silicon substrate, and being fixed to the surface electrode or the back electrode and electrically A solar cell module having electrically connected wiring,
The said wiring is fixed to the said surface electrode or the said back surface electrode with the adhesive agent, The solar cell module characterized by the above-mentioned.
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