专利名称：太阳电池模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及太阳电池模块及其制造方法。
背景技术：
近年来，从环境保护的观点出发，太阳电池模块的普及扩大不断进展。太阳电池模块通常通过从受光面侧依次层叠透光性基板、由透明的热硬化性树脂等构成的片状的填充材料保护周围的太阳电池元件列(太阳电池串)、以及保护背面的背面保护材料并一体化而得到。尤其是作为太阳电池元件来说，发电效率高，因此大多使用含有硅的元件。太阳电池串通过利用作为配线部件的导线经由焊料将设置在一方的太阳电池元件上的电极和与该太阳电池元件相邻的另一方的太阳电池元件的电极接合，且进行电连接而形成。然而，在这样接合后，若对焊料进行冷却，则产生由太阳电池元件与导线的热膨胀率的差引起的热应力，存在太阳电池元件发生翘曲的情况。尤其是利用导线将相邻的太阳电池元件的同侧的主面彼此接合，例如将作为背面的非受光面彼此接合，且在受光面侧未配置导线的太阳电池串的情况下，太阳电池元件中容易产生受光面侧在沿导线的长度方向的剖视下成为凸状的翘曲。使用具有存在这样的翘曲的太阳电池元件的太阳电池串来构成太阳电池模块时，由于在太阳电池元件与导线的接合部作用有应力，因此产生接合部的裂纹或断裂，其结果是太阳电池模块的输出有可能会下降。在日本特开2007-250623号公报中提出有一种通过局部性地减小导线的截面积来缓和热应力、减少翘曲的方法。然而，仅在太阳电池元件的同侧的主面、例如仅在背面设置导线时，通过该方法无法充分地减少翘曲。
发明内容
本发明鉴于上述的问题而提出，其目的在于提供一种缓和了太阳电池串的应力的太阳电池模块及其制造方法。根据本发明，太阳电池模块具备多个太阳电池元件，它们分别具有受光面和位于所述受光面的背侧的背面；导线，其将一个太阳电池元件和相邻的太阳电池元件连接，且具有与一个太阳电池元件的一个面连接的连接部，其中，所述多个太阳电池元件的与所述多个连接部的长度方向垂直的截面具有向所述受光面侧突出的形状。根据本发明的太阳电池模块，能够缓和施加在太阳电池元件与导线的接合部上的应力，能够适当地抑制接合部的裂纹或断裂的产生以及太阳电池模块的输出下降。另外，根据本发明，太阳电池模块的制造方法包括通过导线将分别具有受光面和位于所述受光面的背侧的背面的多个太阳电池元件中的相邻的两个太阳电池元件彼此电连接的第一工序；通过支承部件从所述连接了的多个太阳电池元件的背面侧进行支承，并通过按压部件从所述太阳电池元件的受光面侧沿所述导线的长度方向连续地按压的第二工序。根据本发明的太阳电池模块的制造方法，由于使用通过第二工序而沿导线的长度方向被平坦化了的太阳电池元件来构成太阳电池串或太阳电池模块，因此能够适当地抑制制造过程中的裂纹的产生等。而且，能够提高太阳电池串的对准精度。而且，在得到的太阳电池模块中，由于施加在太阳电池元件与导线的接合部上的应力被缓和，因此很适当地抑制接合部中的裂纹或断裂的产生以及输出下降。
图1是表示太阳电池模块的一例的剖视图。图2是表示具有金属穿孔卷绕结构的太阳电池元件的一例的立体图，(a)是表示太阳电池元件的第一主面(受光面侧)的立体图，(b)是表示太阳电池元件的第二主面(背面侧)的立体图。图3是表示太阳电池串的一例的图，(a)是太阳电池串的立体图，(b)是(a)的X_X 线图的剖视图，(c)是(a)的Y-Y线图的剖视图。图4是表示使用图3的太阳电池串构成的太阳电池模块的图，(a)是沿导线的长度方向的截面的剖视图，(b)是垂直于导线的长度方向的截面的剖视图。图5是作为比较例示出的表示太阳电池元件中产生受光面侧为凸状的翘曲的太阳电池串的立体图。图6是表示使用图5的太阳电池串构成的太阳电池模块的剖视图。图7是表示将太阳电池元件与导线接合而制造太阳电池串的情况的图，(a)是从背面侧(非受光面侧)表示接合前的情况的立体图，(b)是从受光面侧表示接合后的情况的立体图。图8是表示太阳电池模块的制造方法的图，(a)是表示加工装置进行的加工的情况的立体图，(b)是通过第一及第二按压部件且沿着基座的延伸方向的垂直剖视图，(c)是导线具有凹部和凸部时的与(b)相同的垂直剖视图，(d)是通过第一及第二按压部件与太阳电池串抵接的部位，且与基座的延伸方向垂直的剖视图，(e)是(d)的D部的放大图。图9是表示本实施方式中的在太阳电池串上施加的分布载荷的模型图。图10是为了比较而示出的表示在沿着与导线的长度方向正交的整个方向上对太阳电池串施加分布载荷时的情况的模型图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的太阳电池模块及其制造方法进行说明。(太阳电池模块)如图1所示，本实施方式的太阳电池模块X依次层叠透光性基板1、受光面侧填充材料加、太阳电池元件列(太阳电池串)3、非受光面侧填充材料2b、背面保护材料4而成。 太阳电池串3通过利用导线6将多个太阳电池元件5电串联连接而成。需要说明的是，以下，将受光面侧填充材料加和背面侧填充材料2b总称为填充材料2。在本说明书中，主要将接受光的一侧的面称为受光面，将相当于该受光面的背侧的面称为背面。透光性基板1只要是能够使光向太阳电池元件5入射的部件即可，其材质并未特别限定。例如可以使用白板玻璃、强化玻璃、加倍强化玻璃、热线反射玻璃等玻璃或由聚碳酸酯树脂等构成的透光率高的基板作为透光性基板1。优选使用例如厚度为3mm 5mm左右的白板强化玻璃、厚度5mm左右的合成树脂基板(由聚碳酸酯树脂等构成)作为透光性基板1。填充材料2具有对太阳电池元件5进行密封的作用。例如使用以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为主要成分的有机化合物作为填充材料2。具体而言，通过T型模和压出机，将该有机化合物成形为厚度0. 4 Imm左右的片状，并切断成适当的尺寸，使用其作为填充材料2。在此，填充材料2中含有交联剂。该交联剂具有使EVA 等分子间结合的作用。作为交联剂，可以使用例如在70°C 180°C的温度下分解而产生游离基的有机过氧化物。作为有机过氧化物，列举有例如2，5_ 二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷或过氧三甲基乙酸叔己酯等。在填充材料2中使用EVA时，优选相对于100质量部分的EVA以1质量部分左右的比例含有交联剂。除了上述的EVA或PVB以外，只要是热硬化性树脂或在热可塑性树脂中含有交联剂而具有热硬化的特性的树脂，就能够适合利用作为填充材料2。可以利用例如丙烯酸树脂、硅酮树脂、环氧树脂或EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)等作为填充材料2。背面保护材料4具有保护填充材料2和太阳电池元件5的作用。作为背面保护材料4，可以使用PVF(聚氟乙烯)、PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或将它们层叠后的材料。作为太阳电池元件5，优选使用例如金属穿孔卷绕(Metal Wrap Through)结构、发射极穿孔卷绕(Emitter Wrap Through)结构等的后接点型的结构。在本实施方式中，作为一例，对使用金属穿孔卷绕结构的太阳电池元件5的情况进行说明。而且，在太阳电池元件 5中，受光面是恥，背面是^1。太阳电池元件5具有如下结构，即，在单结晶硅基板或多结晶硅基板的内部具有含有较多的硼等P型杂质的P层与含有较多的磷等N型杂质的N层的PN接合，且在硅基板的受光面及/或背面配置有由银或铝等构成的电极(集电极51、输出电极53等)。作为单结晶硅基板或多结晶硅基板，例如使用从坯料进行切割加工而切出的厚度为0. Imm 0. 3mm左右且尺寸为150mm 160mm见方的矩形的基板。此种硅基板例如可以使用纯度为6N IlN的硅原料形成。而且，电极使用银糊剂或Al糊剂等导电性糊剂，通过丝网印刷(screen print)法等形成。若为图2(a)、(b)所示的太阳电池元件5的情况，则为了将被称为指的细的集电极 51设置在受光面恥，并将受光面产生的载流子(carrier)向背面fe引导，而配置有由电极材料填充的贯通孔52。并且，在背面fe上设有用于输出电力的正负的输出电极53 (正输出电极53a、负输出电极53b)。在图2 (b)所示的太阳电池元件5中，正输出电极53a的排列和负输出电极53b的排列分别与太阳电池元件5的边平行且交替设置。此外，如图2(a)、(b)所示的太阳电池元件5那样在受光面未设置母线电极时，太阳电池元件5的有效受光面积增加，由此，本征转换效率增大。导线6是例如将通过镀敷或浸渍对铜或铝那样的低电阻的金属导体的表面以 20 μ m 70 μ m左右的厚度实施了焊料涂层后的材料切断成适当的长度而成的部件。导线 6由于为金属，因此具有延性。需要说明的是，作为金属导体，也可以使用具有由铜/殷钢/ 铜构成的结构的包覆铜箔。这种情况下，由于导线6的热膨胀率接近硅，因此太阳电池元件 5的翘曲减少。
导线6与太阳电池元件的一个面连接，并以与相当于面端部的一条边交叉的方式被引出。并且，导线6将太阳电池串3中的相邻的两个太阳电池元件5的极性不同的输出电极彼此连接。即，导线6配置成将一方的输出电极53a和另一方的输出电极5 连接。而且，如图2 (b)所示，当在一个太阳电池元件5上的多个部位设置正输出电极53a及负输出电极53b时，分别连接导线。导线6既可以呈没有凹凸的一样的长条状，也可以如图1所示，在太阳电池元件5 的背面fe配置的部分上具有连接底部的凹部(接合部)6a和未与背面fe连接的凸部(非接合部)6b。在后者的情况下，在凸部6b中作用在太阳电池串3上的热应力被释放，因此能够抑制太阳电池串3的翘曲。此外，在图1中图示出太阳电池模块X (也将其称为太阳电池模块fe)，该太阳电池模块X中，构成太阳电池串3的各太阳电池元件5沿着其排列方向、即沿着作为导线6的长度方向的图示水平方向为平坦状，导线6也沿太阳电池元件5而在该方向上延伸。其中，优选至少在常温的温度环境下，构成太阳电池模块X的太阳电池串3的各太阳电池元件5在导线6的长度方向上为平坦状，而在与导线6的长度方向垂直的截面上具有向受光面恥侧凸出的形状。图3(a)所示的太阳电池串3相当于该情况。即，太阳电池模块具备分别具有受光面和位于所述受光面的背侧的背面的多个太阳电池元件；将一个太阳电池元件和相邻的太阳电池元件连接，并具有与一个太阳电池元件的一个面连接的连接部的导线，其中， 所述多个太阳电池元件的与所述连接部的长度方向垂直的截面具有向所述受光面侧突出的形状。需要说明的是，太阳电池元件的突出方向也可以为背面侧，但多个太阳电池元件与一个太阳电池元件的突出方向对应而配置。需要说明的是，所述连接部的长度方向是指从其连接面的端部到端部的距离最长的方向。即，在本说明书中，连接部的长度方向是指从连接部中的导线的端部朝向交叉部的交叉方向。此外，太阳电池串3的各太阳电池元件5优选具有如下的形状，S卩，与连接部的长度方向垂直的截面具有向受光面恥侧突出的形状，且与连接部的长度方向垂直的截面中的从背面如到受光面恥的厚度方向的最大距离(以下，称为第一最大距离)比沿着连接部的长度方向的截面中的厚度方向的最大距离(以下，称为第二最大距离)大。在此，厚度方向的最大距离是指将太阳电池元件5在各个截面剖开观察时的从最下端部到最上端部的垂直距离。在这样的结构中，相邻的太阳电池元件的连接部的高度位置成为大致相同高度， 能够抑制因高度位置不同引起的连接部的剥离等。具体而言，在图3 (b)中示意性表示的太阳电池元件5的与其排列方向垂直的截面中，示出其厚度方向的最大距离dl。另一方面，在图3(c)中示意性表示的太阳电池元件5 的沿连接部的长度方向的截面中，示出其厚度方向的最大距离d2。在图3(b)和(c)所示的情况下，dl > d2成立。此外，优选所述距离d2为所述太阳电池元件的厚度的20倍以下。由此，能够减少太阳电池模块中的作用在太阳电池元件上的应力的产生。此外，优选所述距离dl为所述太阳电池元件的厚度的21 40倍。由此，能够减少太阳电池模块中的作用在太阳电池元件上的应力的产生。
此外，优选所述距离dl与所述距离d2的比例dl/d2为1. 5 20。由此，能够维持dl > d2的关系，并使XY方向的翘曲的平衡稳定。在构成使用图3所示的形状的太阳电池串3构成的太阳电池模块X (将其称为太阳电池模块胁)时，太阳电池元件5如图4(a)所示，沿导线6的长度方向的截面形成为平坦状，但如图4(b)所示，在与导线6的长度方向垂直的截面中，向受光面恥侧成为凸状。另外，为了比较，在图5及图6中示出在各太阳电池元件5的沿着排列方向的截面中产生受光面恥侧为凸状的翘曲的太阳电池串3a和使用该太阳电池串3a构成的太阳电池模块仏。在太阳电池串3a中，从与导线6的长度方向垂直的方向观察时，各太阳电池元件5向受光面恥侧同样地弯曲。太阳电池元件5的从水平面的抬起量约为5mm。若对使用于太阳电池模块k的太阳电池串3a与图1及图4所例示的使用于太阳电池模块fe、)(b的太阳电池串3进行对比，则当着眼于沿着导线6的长度方向的截面时，后者更平坦。在太阳电池模块k中，通过利用透光性基板1、背面保护材料4等夹持，从而在导线6的长度方向上对太阳电池元件5持续作用有将其平坦地拉伸的力。在该情况下，由于应力长时间作用于太阳电池元件5与导线6的接合部，因此由于蠕变现象而接合部的焊料逐渐变形，从而产生接合部的裂纹或断裂，其结果是，太阳电池模块k的输出有可能会下降。与此相对，在太阳电池模块fedb的情况下，太阳电池串3在其排列方向(导线6的长度方向)上被平坦化，且优选构成太阳电池串3的太阳电池元件5具有向受光面恥侧突出的形状且具有第一最大距离dl比第二最大距离d2大这样的形状，因此能够缓和作用在太阳电池元件5与导线6的接合部上的应力，能够适当地抑制接合部中的裂纹或断裂的产生以及太阳电池模块X的输出下降。更优选构成太阳电池模块X的太阳电池串3的太阳电池元件5在低温的温度环境下，与上述情况同样，在与导线6的长度方向垂直的截面中具有向受光面恥侧凸出的形状， 但在高温的温度环境下，在与排列方向垂直的截面中具有向背面如侧凸出的形状。需要说明的是，在本实施方式中，低温是指至少包括-10°C的相对低的温度范围，高温是指至少包括80°C的相对高的温度范围，常温是指两者之间的温度范围。这例如通过使太阳电池元件 5具备由Al形成的输出电极53来实现。这种情况下，在高温以外的温度下，太阳电池串3 维持图3所示的形状，因此即使在太阳电池模块X的通常的使用温度范围内发生温度变动， 也能适当地抑制因太阳电池元件5的翘曲的增大引起的应力集中的产生。需要说明的是，并不局限于上述实施方式，也包含背侧的电极或导线产生的内部应力大于受光面侧时向背侧突出的情况，以下的制造方法中的按压方向也与其对应而适时变更。(太阳电池模块的制造方法)使用图7及图8，说明本实施方式的太阳电池模块X(Xa、Xb)的制法。首先，作为第一工序，如图7(a)所示，将太阳电池元件5与导线6接合。在使多个太阳电池元件5排列的状态下，导线6配置成将各太阳电池元件5的正输出电极53a和与该太阳电池元件5相邻的太阳电池元件5的负输出电极53b电连接。更详细而言，在各太阳电池元件5中，在极性不同的输出电极53上分别连接不同的导线6(第一导线61、第二导线62)。例如，若为图7 (a)所图示的三个太阳电池元件5中的中央的太阳电池元件5时，则正输出电极53a通过第一导线61与右端的太阳电池元件5的负输出电极5 连接，负输出电极53b通过第二导线62与左端的太阳电池元件5的正输出电极53a连接。需要说明的是，第一导线61和第二导线62相互平行配置，以免两者接触而发生短路。优选第一导线61 和第二导线62的至少一方如图1所示那样具有凹部6a(接合部)和凸部6b (非接合部)。 这种情况下，凹部6a与设置在背面5a上的输出电极53接合。 输出电极53a或输出电极53b与导线6通过焊料进行接合。即，将加热熔融后的焊料夹设在输出电极53a或输出电极53b与导线6之间后，使该焊料冷却，从而将输出电极 53a或输出电极53b与导线6接合。在该接合后，如图7(b)所示，存在制作出太阳电池元件5向受光面5b侧弯曲成凸状的太阳电池串3a的情况。这是因为作为金属部件的导线6比包括硅基板而构成的太阳电池元件5的热膨胀率大，在焊料冷却时，导线6比太阳电池元件5的热收缩得大的缘故。 如此，在将太阳电池元件5中存在翘曲的太阳电池串原封不动地向后段的层叠·一体化工序供给时，制作出图6所示那样的太阳电池模块Xe。因此，在本实施方式中，在构成太阳电池模块X之前，作为第二工序，进行通过旋转部件从导线6的长度方向的一端部侧朝向另一端部侧连续地按压太阳电池串3的受光面 5b侧，对其施加弯曲应力的加工，以消除、减少构成太阳电池串3的太阳电池元件5中的排列方向上产生的翘曲，如图8(a)所示，所述第二工序中使用的加工装置70主要包括用于载置太阳电池串3的基座71 ；设置在基座71上的作为弹性体的第一弹性部件72 ；按压辊73 ；设置在按压辊73周围的作为弹性体的第二弹性部件74 ；使按压辊73移动的移动机构75。基座71能够将太阳电池串3沿导线6的长度方向载置。需要说明的是，太阳电池串3被以第一主面5b朝上的方式载置。第一弹性部件72是被设置成在太阳电池串3以上述形态载置的状态下主要与导线6抵接的部件。如图8(a)所示，当在太阳电池元件5的多个部位设有导线6时，第一弹性部件72与各导线6的配置位置对应而设置。按压辊73是大致圆筒形的部件，其中心轴73a由设置在移动机构75上的轴承部 75a支承。按压辊73当被施加沿其外周的旋转力时，按压辊73绕中心轴73a旋转。S卩，按压辊73为旋转体。按压辊73通过移动机构75能够在铅垂上下方向(ζ轴方向)及沿着基座71的水平方向(χ轴方向)上移动。第二弹性部件74是设置在按压辊73的周围的部件，从而在按压辊73按压太阳电池串3时，其在导线6的上方位置与太阳电池串3抵接。如图8 (a)所示，当在太阳电池元件5的多个部位设有导线6时，第二弹性部件74与各导线6的配置位置对应而设置。作为第一弹性部件72及第二弹性部件74，优选使用橡胶硬度5 25左右的材料。 这种情况下，对太阳电池串3分散施加弯曲应力。而且，若为耐磨损性优良的材质，则能够更适合使用。作为具体的材质，优选例如硅橡胶或氟橡胶、聚氨酯橡胶等的发泡体。需要说明的是，橡胶硬度可以按照JIS-K6523进行测定。在使用具有这样的结构的加工装置70的第二工序中，首先，如图8(a)所示，以使第一主面5b朝上且使导线6与第一弹性部件72抵接的方式将太阳电池串3载置在基座71 上。然后，通过移动机构75使按压辊73下降，以使第二弹性部件74位于导线6的上方，从而实现使第二弹性部件74与太阳电池串3抵接，且太阳电池串3被按压辊73按压的状态。然后，在该按压状态下，若如图8(a)中箭头ARl所示，使移动机构75沿基座71的延伸方向 (图8(a)中的χ轴正向)、即沿太阳电池串3中的太阳电池元件5的排列方向移动，则按压辊73在从太阳电池串3受到的旋转力的作用下，如图8 (b)中箭头AR2所示那样旋转，并沿基座71的延伸方向移动。由此，太阳电池串3被按压辊73沿太阳电池元件5的排列方向连续按压。即，实现按压辊73在俯视透视下在太阳电池元件5的导线6上连续地按压的状态。在按压辊73进行按压的状态下，如图8 (b)所示，构成太阳电池串3的太阳电池元件5及导线6以背面fe侧成为凸状的方式受到变形。更详细而言，如图8 (d)、(e)所示，来自按压辊73的按压力主要作用的是夹入到第一弹性部件72与第二弹性部件74之间的部分。如图8(a)所示，当多个导线6并联设置时， 它们分别且同时被按压。优选按压辊73的按压以导线6为中心进行，且以通过第一弹性部件72覆盖导线6的整个宽度的方式配置具有比导线6的宽度大的宽度的第一弹性部件72 及第二弹性部件74。由此，导线6被均勻地按压。例如，导线6的宽度约为2mm时，可以使用约IOmm的宽度的第一弹性部件72及第二弹性部件74。另外，在第二工序中，如图9所示，来自按压辊73的按压力作为分布载荷Fl而仅施加在导线6与太阳电池元件5的接合部及其附近。如上所述，在经过第一工序的时刻，太阳电池串3产生的翘曲的主要原因是导线6比太阳电池元件5收缩得大，但通过将这样的分布载荷Fl沿太阳电池串3的长度方向依次施加，而能够使导线6有效地伸长。其结果是， 在第一工序后，在太阳电池串3上产生的导线6的长度方向上的翘曲被消除。另一方面，为了进行比较，在图10中示出从受光面恥侧在与导线6的长度方向正交的整个方向上对太阳电池串3施加分布载荷F2的情况。这种情况下，在太阳电池元件5 与导线6的接合部以及除此以外的部分上产生挠曲量的差别，后者挠曲得大，因此导线6的角部6c的弯曲应力最大。因此，容易产生以角部6c为起点的裂纹。与此相对，在本实施方式中，当按压辊73进行按压时，对太阳电池元件5与导线6 的接合部以外几乎未施加载荷，且如图8(e)所示，第一弹性部件72以覆盖导线6的方式发生变形。因而，难以产生导线6的角部6c上的应力集中。即，在本实施方式中，在第二工序中施加在太阳电池元件5上的载荷减少，未对太阳电池串3作用多余的应力，因此能够抑制太阳电池元件5中的裂纹的产生或太阳电池元件5与导线6的剥离。需要说明的是，不在基座71与按压辊73之间直接按压太阳电池串3，而经由第一弹性部件72及第二弹性部件74进行按压的情况具有抑制应力向太阳电池元件5的局部集中而使应力分散的效果。具体而言，如图8(b)所示，通过经由第一弹性部件72及第二弹性部件74按压太阳电池串3，而在按压时，第一弹性部件72及第二弹性部件74发生变形。由此，第一弹性部件72及第二弹性部件74与太阳电池串3的接触面积增加，从而分散施加弯曲应力。由此， 能够抑制太阳电池元件5中的裂纹产生。另外，如图8(c)所示，即使在导线6如图1所示那样具有凹部6a(接合部)和凸部6b(非接合部)的情况下，太阳电池元件5及导线6也与图8(b)所示的情况同样地发生变形。这种情况下，当施加按压力时，第一弹性部件72及第二弹性部件74沿着导线6的凹凸发生变形。由此，与图8(b)所示的情况同样，弯曲应力分散地施加给太阳电池串3，其结果是，能够抑制太阳电池元件5中的裂纹产生。通过使用加工装置70实施加工，从而太阳电池串3成为具有图3所示的形状的部件。即，第一工序中的焊料接合后产生的太阳电池元件5与导线6的热变形之差被均衡化， 使热应 力减少，从而能够得到抑制了导线6的长度方向上的翘曲的太阳电池串3。需要说明的是，在图3所示的太阳电池串3中，各太阳电池元件5在与导线6的长度方向垂直的截面中具有向受光面5b侧凸出的形状的原因是，由于在上述的第二工序中导线6伸长，从而在此之前与导线6的热收缩相比相对小的太阳电池元件5的热收缩明显化的缘故。此外，太阳电池模块中，优选所述至少一个的第一导线及所述至少一个的第二导线的至少一方具有与所述各太阳电池元件的所述背面连接的连接部和不连接的非连接部， 所述连接部与所述非连接部所成的角度大于90度。由此，导线6容易沿着凹凸发生变形。此外，太阳电池模块中，优选所述多个导线为包覆铜箔。由此，能够使导线6的芯材的热膨胀率接近陶瓷，从而能够减少翘曲。此外，太阳电池模块中，优选所述各太阳电池元件为矩形形状，且所述多个导线与所述各太阳电池元件的一条边平行。由此，整体能够成为固定方向的翘曲。此外，太阳电池模块中，优选所述至少一个的第一导线和所述至少一个的第二导
线交替配置。由此，整体能够成为固定方向的翘曲。此外，太阳电池模块也能够适用于所述多个太阳电池元件中的相邻的两个太阳电池元件彼此的一方的所述受光面和另一方的所述背面通过所述多个导线分别电连接的情况。并且，经过将太阳电池串3与透光性基板1、受光面侧填充材料2a、非受光面侧填充材料2b及背面保护材料4层叠，并对由此得到的层叠体进行加热加压而使填充材料2熔融的工序，从而得到图1或图4所示的整体被一体化的太阳电池模块X。S卩，能够实现适当地减少施加在太阳电池元件5与导线6的接合部的焊料上的热应力，并减少焊料的蠕变变形和与此相伴的接合部的剥离的产生的太阳电池模块X。需要说明的是，当太阳电池串3具有图3所示那样的形状时，具有提高上述那样进行层叠时的太阳电池串3的长度方向的对准精度的效果。另一方面，假设将太阳电池串3a直接与填充材料2等层叠时，太阳电池元件5的四个角的角部因钩挂于填充材料2而在角部容易产生载荷。其结果是，在填充材料2的加热加压时，容易导致太阳电池元件3中的裂纹的发生或导线6的弯曲，因此不优选。另外，在用于一体化的加热加压时，即使导线6伸长而要使太阳电池串3a在太阳电池元件5的排列方向上平坦化，由于通过导线6太阳电池元件5彼此连接，另一方面太阳电池元件5沿导线6的长度方向弯曲，因此太阳电池串3难以均等且平坦地伸长，太阳电池元件5容易产生裂纹，因此不优选。与此相比，在本实施方式涉及的制法的情况下，使用通过第二工序预先在导线6 的长度方向上被平坦化了的太阳电池串3来构成太阳电池模块X，且更优选使用具备太阳电池元件5的太阳电池串3来构成太阳电池模块X，其中，该太阳电池元件5具有向受光面5b侧突出的形状，且具有第一最大距离dl比第二最大距离d2大这样的形状，因此，能够适当地抑制这样的制造过程中的裂纹的产生等。<太阳电池模块中的太阳电池元件的形状的验证方法>在本发明的实施方式涉及的太阳电池模块X中，太阳电池串3的各太阳电池元件5 具有沿着导线6的长度方向向受光面恥侧突出的形状的情况可以分解实际的产品来验证。 例如，可以通过以下所示的方法，将太阳电池模块X的填充材料2熔解，并取出太阳电池串 3而进行验证。首先向背面保护材料4形成切口。切口加工可以使用刀具或圆盘型刀具、激光刀具等并利用手工作业进行，但更优选使用圆盘型刀具或圆盘型砂轮、激光刀具的自动机构进行。由此，能够加快有机溶剂的渗透，缩短太阳电池串3的回收时间。然后，在能够将太阳电池模块X整体至少以水平状态投入的尺寸的槽内填满使填充材料2分解的有机溶剂，之后将太阳电池模块X浸渍在该槽内。作为有机溶剂，可以使用柠檬烯或二甲苯、甲苯等。有机溶剂可以为常温，但通过加热至80°C 100°C，能够加快填充材料2的熔解而缩短分解时间。在有机溶剂为常温的情况下通过将太阳电池模块X浸渍约M小时，而使填充材料2熔解，若在将有机溶剂加热至80°C 100°C的情况下浸渍约1 2小时，则填充材料2熔解，因此能够取出太阳电池串3。这样取出的太阳电池串3的形状例如可以通过利用激光来计测三维曲面的形状的装置进行测定。除此以外，也可以将太阳电池串3放置在平台上，利用游标卡尺测定从平台的抬起量而进行标绘，从而测定形状。通过上述方法，确定太阳电池串3的形状，并确认太阳电池元件5具有上述的实施方式所示的波型的形状的情况。或者也可以使用光学显微镜等光学观察装置，从太阳电池模块X的外部在太阳电池元件5的受光面恥的多个部位进行观察光的对焦，测定各部位的焦点深度，通过标绘其空间性的变化，从而能够确定太阳电池元件5及太阳电池串3的翘曲形状。
权利要求
1.一种太阳电池模块，其具备多个太阳电池元件，它们分别具有受光面和位于所述受光面的背侧的背面；导线，其将一个太阳电池元件和相邻的太阳电池元件连接，且具有与一个太阳电池元件的一个面连接的连接部，其中，所述多个太阳电池元件的与所述多个连接部的长度方向垂直的截面具有向所述受光面侧突出的形状。
2.根据权利要求1所述的太阳电池模块，其中，与所述连接部的长度方向垂直的截面中的从所述受光面到所述背面的厚度方向的最大距离dl比沿着所述连接部的长度方向的截面中的所述厚度方向的最大距离d2大。
3.根据权利要求1或2所述的太阳电池模块，其中， 所述距离d2为所述太阳电池元件的厚度的20倍以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳电池模块，其中， 所述距离dl为所述太阳电池元件的厚度的21 40倍。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳电池模块，其中， 所述距离dl与所述距离d2的比例dl/d2为1. 5 20。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的太阳电池模块，其中，所述多个导线具有至少一个的第一导线和相对于所述各太阳电池元件呈与所述至少一个的第一导线相反的极性的至少一个的第二导线。
7.根据权利要求6所述的太阳电池模块，其中，所述至少一个的第一导线与所述至少一个的第二导线相互平行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的太阳电池模块，其中，所述多个导线相对于所述太阳电池元件交替地具有接合部和非接合部。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的太阳电池模块，其中，所述至少一个的第一导线及所述至少一个的第二导线的至少一方具有与所述各太阳电池元件的所述背面连接的连接部和不连接的非连接部，所述连接部与所述非连接部所成的角度大于90度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的太阳电池模块，其中， 所述多个导线为包覆铜箔。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的太阳电池模块，其中，所述各太阳电池元件为矩形形状，且所述多个导线与所述各太阳电池元件的一条边平行。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的太阳电池模块，其中， 所述至少一个的第一导线和所述至少一个的第二导线交替配置。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳电池模块，其中，所述多个太阳电池元件中的相邻的两个太阳电池元件彼此的一方的所述受光面和另一方的所述背面通过所述多个导线分别电连接。
14.一种太阳电池模块的制造方法，其包括通过导线将分别具有受光面和位于所述受光面的背侧的背面的多个太阳电池元件中的相邻的两个太阳电池元件彼此电连接的第一工序；通过支承部件从所述连接了的多个太阳电池元件的背面侧进行支承，并通过按压部件从所述太阳电池元件的受光面侧沿所述导线的长度方向连续地按压的第二工序。
15.根据权利要求14所述的太阳电池模块的制造方法，其中， 所述按压部件为旋转体。
16.根据权利要求14或15所述的太阳电池模块的制造方法，其中， 所述按压部件在俯视透视下在所述太阳电池元件的所述导线上连续地按压。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的太阳电池模块的制造方法，其中， 所述支承部件及所述按压部件为弹性体。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的太阳电池模块的制造方法，其中， 所述按压部件的宽度比所述配线材料的宽度宽。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的太阳电池模块的制造方法，其中， 所述导线沿长度方向交替具有凸部和凹部，在所述第一工序中，将所述凹部与所述多个太阳电池元件的所述背面接合。
全文摘要
本发明提供一种缓和太阳电池串的应力的太阳电池模块。该太阳电池模块具备多个太阳电池元件，它们分别具有受光面和位于所述受光面的背侧的背面；导线，其将一个太阳电池元件和相邻的太阳电池元件连接，且具有与一个太阳电池元件的一个面连接的连接部，其中，所述多个太阳电池元件的与所述连接部的长度方向垂直的截面具有向所述受光面侧突出的形状。
文档编号H01L31/04GK102292821SQ20108000529
公开日2011年12月21日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年1月29日
发明者丹羽哲夫, 京田豪, 玉木基 申请人:京瓷株式会社