特許 5692103 太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具及び太陽電池モジュールの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5692103

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具及び太陽電池モジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/05 20140101AFI20150312BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20150312BHJP

   B23K 3/00 20060101ALI20150312BHJP

   B23K 101/36 20060101ALN20150312BHJP

【ＦＩ】

   H01L31/04 570

   B23K1/00 330D

   B23K3/00 R

   B23K101:36

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-11643(P2012-11643)

(22)【出願日】2012年1月24日

(65)【公開番号】特開2013-152965(P2013-152965A)

(43)【公開日】2013年8月8日

【審査請求日】2013年10月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002060

【氏名又は名称】信越化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079304

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100114513

【弁理士】

【氏名又は名称】重松 沙織

(74)【代理人】

【識別番号】100120721

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 克成

(74)【代理人】

【識別番号】100124590

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 武史

(72)【発明者】

【氏名】斎須 重徳

(72)【発明者】

【氏名】富澤 進一

(72)【発明者】

【氏名】大塚 寛之

【審査官】 森江 健蔵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０４９４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−００７９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３０３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６８４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０５８４４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３１／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の太陽電池セルそれぞれのバスバー電極に配線材を電気的に接続して太陽電池モジュールを製造するに際し、前記バスバー電極に配線材を半田付けするためのフラックスを塗布するフラックス塗布用具であって、支持基体と、この支持基体に立設され、前記バスバー電極の幅と同一又はこれより小さい幅を有し、フラックスを含浸したスポンジ体からなる塗布部材とを備えたスタンプ体を有し、前記バスバー電極に前記塗布部材の先端部を弾性的に縮小変形させて接触させることにより該塗布部材に含浸されていたフラックスをバスバー電極に移行塗布させる用具において、前記塗布部材の先端部が先端に向かうにつれてその厚さが薄くなる先細形状を有しており、前記スタンプ体は、更に、前記支持基体上に前記塗布部材の先端部の高さ位置よりも低く立設され、前記バスバー電極に前記塗布部材の先端部を弾性的に縮小変形させて接触させる際に、先端部が太陽電池セルに当接して前記塗布部材の弾性的な縮小変形がそれ以上生じないように制限するストッパ部材と、前記塗布部材と支持基体との間に介装される板状の部材であって、その厚さを変えることにより該塗布部材の先端部の高さ位置を調整して前記バスバー電極へのフラックスの塗布幅を変更可能なスペーサ部材とを備えることを特徴とする太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具。

【請求項2】

前記支持基体に、太陽電池セルに係合してバスバー電極に対する塗布部材の塗布位置を案内する案内部材が配設された請求項１項記載のフラックス塗布用具。

【請求項3】

前記案内部材は、前記支持基体の周囲に一体に立設された側壁であって、該側壁で囲まれる内寸が太陽電池セルの外寸に対応し、側壁の高さが塗布部材の先端部の高さに対応する請求項２記載のフラックス塗布用具。

【請求項4】

前記ストッパ部材は、前記支持基体の塗布部材を立設する面の該塗布部材を設けた領域を除くすべての領域に設けられており、前記塗布部材を弾性的に縮小変形させてバスバー電極に接触させる際、前記ストッパ部材の先端部である上面部が太陽電池セルの板面に当接して前記塗布部材の弾性的な縮小変形がそれ以上生じないように制限する請求項１〜３のいずれか１項記載のフラックス塗布用具。

【請求項5】

複数の太陽電池セルそれぞれのバスバー電極にフラックスを塗布し、次いで配線材を半田付けすることにより該複数の太陽電池セルを電気的に接続して太陽電池モジュールを製造する方法において、前記フラックスの塗布を請求項１〜４のいずれか１項記載のフラックス塗布用具を用いて行うことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具及び太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に、太陽電池セルのバスバー電極に対して配線材を半田付けして電気的に接続する際に、バスバー電極にフラックスを塗布するためのフラックス塗布用具及びこれを用いた太陽電池モジュールの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

太陽電池は、クリーンで無尽蔵のエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、新しいエネルギー源として期待されている。

【0003】

このような太陽電池を家屋用或いは工業用等の電源として用いるにあたっては、太陽電池１枚当たりの出力が数Ｗと小さいことから、通常複数の太陽電池セルを電気的に直列或いは並列に接続することで、出力を数１００Ｗにまで高めた太陽電池モジュールとして使用するのが一般的である。

【0004】

かかる太陽電池モジュールは、略正方形の板状の太陽電池セルを一列に並べて隣り合う太陽電池セル同士をタブリードやインターコネクタと呼ばれる配線材によって電気的に接続したストリングを形成する工程と、ストリング同士を配線により電気的に接続するマトリクス工程と、ガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材と、耐候性フィルムからなる裏面部材との間に、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材により封止するラミネート工程を経て製造される。

【0005】

ストリングを形成する工程においては、太陽電池セルには、表面の電極と裏面の電極に対してそれぞれ細長いテープ状の配線材が半田付けによって接続される。配線材の前半部分は、太陽電池セルの表面に沿って半田付けされ、配線材の後半部分は、後方に隣接する太陽電池セルの裏面に沿って半田付けされるようになっている。
この半田付けに際して、太陽電池セルの表裏面の電極には、あらかじめフラックスが塗布される。

【0006】

太陽電池セルの上面及び下面にフラックスを塗布するフラックス塗布機構としては、太陽電池セルの上面に接触する上面塗布ローラと、太陽電池セルの下面に接触する下面塗布ローラを備えたもの（例えば、特開２００５−２３６２３５号公報：特許文献１参照）やディスペンサ装置を用いたもの（例えば、特開２００８−１９２９８０号公報：特許文献２参照）などが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００５−２３６２３５号公報

【特許文献2】特開２００８−１９２９８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、ローラやディスペーサでフラックスを塗布すると、塗布したい部分からはみ出し、出来上がった太陽電池モジュールの美観を損ねたり、モジュール性能まで悪化してしまう場合があった。また、フラックスがはみ出した量が無駄になってしまいコストアップにつながる。反対に少量しか塗布できなかった場合は、半田接続が不十分になってしまうことになる。

【0009】

本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、フラックスを太陽電池セルのバスバー電極に適切に塗布し、太陽電池モジュール性能を向上させる太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具及びこれを用いた太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記目的を達成するため、下記のフラックス塗布用具及び太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
〔１〕 複数の太陽電池セルそれぞれのバスバー電極に配線材を電気的に接続して太陽電池モジュールを製造するに際し、前記バスバー電極に配線材を半田付けするためのフラックスを塗布するフラックス塗布用具であって、支持基体と、この支持基体に立設され、前記バスバー電極の幅と同一又はこれより小さい幅を有し、フラックスを含浸したスポンジ体からなる塗布部材とを備えたスタンプ体を有し、前記バスバー電極に前記塗布部材の先端部を弾性的に縮小変形させて接触させることにより該塗布部材に含浸されていたフラックスをバスバー電極に移行塗布させる用具において、前記塗布部材の先端部が先端に向かうにつれてその厚さが薄くなる先細形状を有しており、前記スタンプ体は、更に、前記支持基体上に前記塗布部材の先端部の高さ位置よりも低く立設され、前記バスバー電極に前記塗布部材の先端部を弾性的に縮小変形させて接触させる際に、先端部が太陽電池セルに当接して前記塗布部材の弾性的な縮小変形がそれ以上生じないように制限するストッパ部材と、前記塗布部材と支持基体との間に介装される板状の部材であって、その厚さを変えることにより該塗布部材の先端部の高さ位置を調整して前記バスバー電極へのフラックスの塗布幅を変更可能なスペーサ部材とを備えることを特徴とする太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具。
〔２〕 前記支持基体に、太陽電池セルに係合してバスバー電極に対する塗布部材の塗布位置を案内する案内部材が配設された〔１〕記載のフラックス塗布用具。
〔３〕 前記案内部材は、前記支持基体の周囲に一体に立設された側壁であって、該側壁で囲まれる内寸が太陽電池セルの外寸に対応し、側壁の高さが塗布部材の先端部の高さに対応する〔２〕記載のフラックス塗布用具。
〔４〕前記ストッパ部材は、前記支持基体の塗布部材を立設する面の該塗布部材を設けた領域を除くすべての領域に設けられており、前記塗布部材を弾性的に縮小変形させてバスバー電極に接触させる際、前記ストッパ部材の先端部である上面部が太陽電池セルの板面に当接して前記塗布部材の弾性的な縮小変形がそれ以上生じないように制限する〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のフラックス塗布用具。
〔５〕 複数の太陽電池セルそれぞれのバスバー電極にフラックスを塗布し、次いで配線材を半田付けすることにより該複数の太陽電池セルを電気的に接続して太陽電池モジュールを製造する方法において、前記フラックスの塗布を〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載のフラックス塗布用具を用いて行うことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、少量のフラックスで太陽電池セルの所定の領域（バスバー電極）にフラックスをはみ出すことなく塗布することが出来るとともに、余分なフラックスで太陽電池セルの表面を汚すこともない。また、太陽電池モジュールとしての性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明において太陽電池セル相互をインターコネクタによって互いに連結した場合を示し、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。

【図2】本発明の太陽電池モジュールの製造方法により製造された太陽電池モジュールを示し、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。

【図3】本発明に係る太陽電池モジュール製造における一実施例に係るフラックス塗布用具の概略を示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。

【図4】図３に示すフラックス塗布用具のスペーサ部材を変えた構成を示す断面図である。

【図5】太陽電池セルの概略構成を示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。

【図6】図３に示すフラックス塗布用具により太陽電池セルにフラックスを塗布する様子を示し、（Ａ）は太陽電池セルをフラックス塗布用具に載せた断面図であり、（Ｂ）は太陽電池セルを押圧した状態の断面図である。

【図7】図３に示すフラックス塗布用具による太陽電池セルのバスバー電極へのフラックスの塗布状態を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具及び太陽電池モジュールの製造方法の一実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。

【0014】

（太陽電池モジュール）
本発明に係る太陽電池モジュールは、図１に示すように、複数の太陽電池セル（太陽電池セル１、１’）それぞれのバスバー電極（バスバー電極３ｂ、バスバー電極４ｂ’）に配線材（インターコネクター５）を半田付けすることにより該複数の太陽電池セルを電気的に接続する構成となっている。なお、太陽電池セル１、１’の構成は同じであり、太陽電池セル１’において太陽電池セル１と同じ構成部材には参照符号に「’」を付けている。以降、太陽電池セル１を代表例として説明するが、太陽電池セル１’でも同じように構成される。

【0015】

ここで、太陽電池セル１は、半導体基板２と、その表裏面に形成される表面集電電極３（フィンガー電極３ａ及び表面バスバー電極３ｂからなる）及び裏面集電電極（バスバー電極４ｂ及びそれを除くほぼ全面に形成された集電用のアルミニウム電極）とを具備する。半導体基板２としては、例えば、一辺が１５５ｍｍ程度の擬似四角形で、厚みが０．２〜０．３ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン等のＰ型又はＮ型シリコン基板が用いられる。

【0016】

半導体基板２がＰ型シリコン基板の場合、この基板表層にはＰ／Ｎ接合が形成される。このＰ／Ｎ接合の形成は、具体的には、リン等のＮ型の不純物を含む溶液をＰ型シリコン基板の表面に塗布するか、あるいはこのＰ型シリコン基板を気相中に基板同士を重ね合わせ、ボートに移載して８００〜９００℃程度でその表面からリン、砒素、アンチモン等のＮ型の不純物を、例えばオキシ塩化リンなどを用いた気相拡散により、Ｐ型シリコン基板の表層に不純物拡散層を形成することで行われる。即ち、半導体基板２内にＮ型領域２ｎとＰ型領域２ｐが形成され、Ｎ型領域２ｎとＰ型領域２ｐとの界面部分に半導体接合部が形成される。こうして形成された太陽電池セル１の受光面であるＮ型拡散面を表面とし、この面と反対側の不拡散面を裏面とする。受光面である表面には、図示していないが、反射防止膜を形成しておくことが望ましい。なお、この半導体基板２は、シリコン以外に単結晶ガリウム砒素等を用いてもよいし、Ｎ型基板に臭化ボロンなどの拡散源を用いてＰ型の拡散層を設けてＰ／Ｎ接合を形成してもよい。

【0017】

前記半導体基板２には、図１に示すように、半導体基板２の受光面にＮ型領域２ｎと接して表面集電電極３が形成され、半導体基板２の裏面にＰ型領域２ｐと接して裏面集電電極が形成されている。表面の表面集電電極３は、フィンガー電極（フィンガー部ともいう）３ａと、表面バスバー電極（受光面バスバー電極（バスバー部）ともいう）３ｂで構成される。

【0018】

図１中、表面バスバー電極３ｂは、半導体基板２の受光面を長さ方向（隣接する半導体基板との連設方向）に沿ってその一端部から他端部にかけて２本平行に形成されている。フィンガー電極３ａは、表面バスバー電極３ｂと直角に交差するようにして複数本が基板の全幅にわたって形成されることが多い。表面バスバー電極３ｂ（３ｂ’）の幅は、例えば０．５〜３ｍｍ程度であり、フィンガー電極３ａの幅は、例えば０．０５〜０．２ｍｍ程度が好ましい。

【0019】

このような受光面の集電電極３及び裏面の集電電極は、具体的には、次のようにして形成される。即ち、電極形成工程において、半導体基板２の受光面には線状に、裏面には全面に、金属又はそれに準じる物質を各集電電極としてパターニングし、真空蒸着法やスクリーン印刷法を用いて各集電電極を形成する。スクリーン印刷の場合、例えば、銀粉末、ガラスフリット、結合剤、溶剤等を含むペーストをスクリーン印刷して、７００〜８００℃程度の温度で焼き付け、全体を半田層で被覆することにより形成される。また、裏面の集電電極は、インターコネクタ５を接続するための銀電極（裏面バスバー電極（図１中の４ｂ又は４ｂ’））と、それを除くほぼ全面に形成された集電用のアルミニウム電極（図示せず）とで構成され、通常、銀電極は半田層で被覆される。

【0020】

このようにして得られる太陽電池セル１、１’を受光面を同一方向に向けた状態でバスバー電極の長さ方向に沿って配置し、太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂと、この太陽電池セル１と隣接する他の太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’に、インターコネクタ５を接続して、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すような太陽電池モジュールを得る。なお、太陽電池セルの連結数は通常、２〜６０個である。

【0021】

また一般に、太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの表面や裏面を保護する必要があることから、太陽電池モジュール製品としては、上述したインターコネクタ５を備えた複数の太陽電池セル（太陽電池セル１、１’）を、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガラス板等の透明基板９と裏面カバー（バックシート）８との間に挟んだ構成になっている。この場合、例えば、透明基板９と裏面カバー８との間に、太陽電池セルの受光面を透明基板９に向けて挟み、透明な充填材料１２でインターコネクタ５を備えた複数の太陽電池セル（太陽電池セル１、１’）を封入し、外部端子１１ａ、１１ｂを接続したスーパーストレート方式が一般に用いられる。このとき、一方の外部端子１１ａには、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂに接続された外部取出しインターコネクタ７が接続され、もう一方の外部端子１１ｂには、太陽電池セル１’の表面バスバー電極３ｂ’に接続された外部取出しインターコネクタ６が接続される。なお、透明な充填材料１２としては、光透過率の低下の少ないＰＶＢ（ポリビニルブチロール）や、耐湿性に優れたＥＶＡ（エチレンビニルアセタート）等が用いられる。
インターコネクタ５は、平角状の銅箔やインバール合金箔等で形成される。また、インターコネクタ５の厚さは１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜１００μｍである。厚さが１０μｍ未満であると電力損失が大きい場合があり、２００μｍを超えるとセル端部で割れる場合がある。

【0022】

（太陽電池モジュール製造におけるフラックス塗布用具）
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法として、インターコネクタ５の太陽電池セル１、１’への接続例を以下に説明する。
まず、図１に示すように、太陽電池セル１を用意する。太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂ及び太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’に、本発明の一実施例に係る図３に示すフラックス塗布用具により半田付け用のフラックスを塗布し、表面に半田がコーティングされた配線材（インターコネクタ５）を用い、バスバー電極３ｂ、４ｂ’に配線材を半田付け（半田接続）して配線材をバスバー電極３ｂ、４ｂ’に接続する。なお、太陽電池セル１、１’の場合と同様に、隣接する太陽電池セルにおいて一方の太陽電池セルの表面バスバー電極、他方の太陽電池セルの裏面バスバー電極それぞれにフラックスを塗布し、両者を配線材（インターコネクタ５）で半田付けして接続することを繰り返すことにより、更に多くの太陽電池セルを接続することが可能である。

【0023】

図３に、本発明の一実施例に係る太陽電池セル１のバスバー電極３ｂ、４ｂにフラックスを塗布するフラックス塗布用具の構成を示す。
このフラックス塗布用具１０は、四角板状の支持基体１３ａと、この支持基体１３ａの周囲に一体に突設された案内部材（側壁）１３ｂと、前記支持基体１３ａ上にスペーサ部材１４を介して立設された塗布部材１５と、支持基体１３ａと案内部材（側壁）１３ｂとで構成される枠状体１３内に埋設されるように配設されたストッパ部材１６とを備えたスタンプ体１７を有するもので、前記塗布部材１５の先端部は常時はストッパ部材１６の表面より所定長さ突出している。なお、前記塗布部材１５は、太陽電池セルのバスバー電極の数に応じた２個が立設されており、バスバー電極の形成数に応じてバスバー電極間の間隔と同じ間隔を持って立設することができる。

【0024】

ここで、塗布部材１５は、バスバー電極の幅と同一又はこれより小さい幅を有し、またバスバー電極と同じ長さを有する、フラックスを含浸したスポンジ体からなり、このスポンジ体は、軟質ポリウレタンフォーム等の連通気泡構造を持つ弾性材料により形成することができる。

【0025】

スポンジ体（塗布部材１５）は、少なくともその先端部でフラックスを保持しており、その先端部が太陽電池セルのバスバー電極と当接して押圧されることにより弾性的に縮小変形してある一定の幅で該バスバー電極と接触した状態となり、その接触した領域のスポンジ体からフラックスが染み出すことでバスバー電極の所定領域にフラックスを塗布することができる。

【0026】

また、スポンジ体（塗布部材１５）における太陽電池セル１のバスバー電極３ｂ（４ｂ）と当接する先端部形状としては、先端に向かうにつれてその厚さが薄くなっている先細形状が好ましい。図３（Ｃ）では、塗布部材１５の先端が尖頭形状になっている例を示している。これにより、太陽電池セル１又はスタンプ体１７の押圧の程度を調整することによりバスバー電極へのフラックスの塗布幅を調整することが可能となる。

【0027】

また、塗布部材１５の高さは３〜３０ｍｍで、幅は３〜５ｍｍのものが好ましく、本実施形態では塗布部材１５の高さ２５ｍｍ、幅は３ｍｍのものを用いる。

【0028】

ストッパ部材１６は、フラックス塗布のために塗布部材１５を弾性的に縮小変形させてバスバー電極に接触させる際、ストッパ部材１６の先端部が太陽電池セル１に当接して塗布部材１５の弾性的な縮小変形がそれ以上起らず、塗布部材１５のバスバー電極への進出を制限するものであり、これにより太陽電池セルのバスバー電極に対するフラックスの塗布幅を制限することが可能となる。

【0029】

また、スペーサ部材１４は、塗布部材１５と支持基体１３ａとの間に介装される板状の部材であって、その厚さを変えることにより塗布部材１５の先端部の高さ位置を調整することが可能である。図４に、スペーサ部材１４を図３（Ｃ）に示すものよりも薄いものに交換した例を示す。これにより、スタンプ体１７において、塗布部材１５の先端部をより低く設定できる。即ち、スペーサ部材１４の厚さを調整することによって太陽電池セル１のバスバー電極３ｂ、４ｂへのフラックスの塗布幅を自在に変更することが可能である。

【0030】

スペーサ部材１４の厚さは、例えば０．５〜３ｍｍのものを用いるとよく、本実施形態では、裏面バスバー電極塗布用のスペーサ部材１４で３ｍｍのものを使用し、表面バスバー電極塗布用で２ｍｍのものを使用した。このスペーサ部材１４によって太陽電池セル１のバスバー電極３ｂ、４ｂに適した幅のフラックスを塗布するように制御できる。

【0031】

前記案内部材１３ｂは側壁として支持基体１３ａの周囲に一体に立設してなるもので、案内部材即ち側壁１３ｂで囲まれる内側形状を太陽電池セル１の外形と略同じとし、かつ側壁１３ｂで囲まれる内寸を太陽電池セル１の外寸と同じか太陽電池セル１の外寸よりも若干小さなものとし、更に側壁１３ｂの高さを塗布部材１５の先端部の高さと略同じとするとよい。これにより、側壁１３ｂが、押圧時に太陽電池セル１が嵌め込まれ、バスバー電極３ｂ（４ｂ）に対する塗布部材１５の先端部の押し込まれる位置即ちフラックス塗布位置を決める外枠として機能するようになり、バスバー電極３ｂ（４ｂ）におけるフラックス塗布の位置ずれを防止することが可能となる。

【0032】

以上の構成のフラックス塗布用具によれば、図５に示す太陽電池セル１へのフラックスの塗布は次のように行われる。
まず、図６（Ａ）に示すように、太陽電池セル１の受光面を上に向けて（即ち、裏面バスバー電極４ｂを下方に向けて）、裏面バスバー電極４ｂを塗布部材１５の先端部に載せる。
次に、フラックス塗布用具のスタンプ体１７を固定して太陽電池セル１をストッパ部材１６側へ押圧し、又は太陽電池セル１を固定してフラックス塗布用具のスタンプ体１７を太陽電池セル１側に押圧する。このとき、案内部材１３ｂにより太陽電池セル１は、裏面バスバー電極４ｂに対して塗布部材１５の先端部が適切な位置に押し付けられるように案内される。
図６（Ｂ）に示すように、太陽電池セル１がストッパ部材１６に当接するまで押し込まれると共に、塗布部材１５の先端部が弾性的に縮小変形してそこからフラックスが染み出し、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂに塗布される。このときの塗布部材１５の先端と太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂが接触する幅は０．５〜３ｍｍ程度がよく、本実施形態では３ｍｍである。以上の結果、図７に示すように、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂからはみ出すことなく、所望の領域Ｆにフラックスが塗布される。フラックス塗布領域Ｆは、裏面バスバー電極４ｂの全面であることが好ましい。フラックス塗布後に太陽電池セル１を取り出すと、塗布部材１５の先端部分は元の形状に戻る。
表面バスバー電極３ｂについても前記と同様の手順によってフラックス塗布が行われる。

【0033】

本発明の太陽電池モジュールの製造に当たっては、次に、このようにバスバー電極３ｂ、４ｂにフラックスを塗布した太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂ上にインターコネクタ５の一方の端部側を接続する。具体的には、太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂとインターコネクタ５を当接し、太陽電池セル１に接続するインターコネクタ５の上面を半田ごてでなぞり、太陽電池セル１とインターコネクタ５を半田接続する。本発明によれば、フラックスが表面バスバー電極３ｂからはみ出していないため、美観に優れ、表面バスバー電極３ｂの全面にフラックスが塗布されていることにより、表面バスバー電極３ｂ全面に半田接続が行われ、接続抵抗を小さくでき、性能の優れた太陽電池モジュールを実現することができる。

【0034】

次に、図１に示すように、このインターコネクタ５の他方の端部側を太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’に接続する。具体的には、太陽電池セル１’を太陽電池セル１に近接させて配置し（例えば、太陽電池モジュールにおける太陽電池セル１及び１’の相互の間隔を１．５〜５ｍｍ程度とし）、太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’とインターコネクタ５を当接し、太陽電池セル１’に接続するインターコネクタ５の下面を半田ごてでなぞり、太陽電池セル１’とインターコネクタ５を半田接続する。本発明によれば、フラックスが裏面バスバー電極４ｂ’からはみ出していないため、美観に優れ、裏面バスバー電極４ｂ’の全面にフラックスが塗布されていることにより、裏面バスバー電極４ｂ’全面に半田接続が行われ、接続抵抗を小さくでき、性能の優れた太陽電池モジュールを実現することができる。

【実施例】

【0035】

以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

【0036】

［実施例１］
厚さ３００μｍ、比抵抗０．５Ω・ｃｍの、ホウ素ドープ｛１００｝Ｐ型アズカットシリコン基板２枚を用意した。濃水酸化カリウム水溶液によりダメージ層を除去した後、これらの基板を同時に水酸化カリウム／２−プロパノール混合溶液に浸漬した。水洗、乾燥後、アンモニア過水・フッ酸・塩酸過水・フッ酸洗浄し、水洗・乾燥した。次に、この基板２枚を非受光面同士を重ね合わせ、石英ボートに搭載して、拡散炉に投入した。ヒーター温度を８５０℃まで昇温して、オキシ塩化リンを窒素毎分１リットル／分にてバブリングさせた。バブリング蒸発したオキシ塩化リンを、酸素ガス毎分１リットル／分を伴ってシリコン表面にリンガラスとして堆積させた。引き続き、窒素雰囲気中に３０分間放置した後、拡散炉から取出した。
拡散処理を施したこれら２枚の基板に対してＨＦでリンガラスを除去後、９００℃の酸素雰囲気で熱処理し、酸化膜パッシベーション層を形成した。次に、前記基板に対し、プラズマＣＶＤ処理により表面にＳｉＮ膜を製膜した。この際、原料ガスとしてモノシランガスとアンモニアガスを使用した。また、プラズマを発生させるための電源の周波数は、マイクロ波を用い、圧力は０．５Ｔｏｒｒ、基板温度は４００℃、処理時間は５分間とした。その後、スクリーン印刷でアルミニウムペーストをほぼ全面に印刷し、銀ペーストをバスバー形状に印刷・焼成して裏面電極を形成した。最後に、受光面にスクリーン印刷により銀ペーストをパターン印刷・焼成し、表面フィンガー電極と、表面バスバー電極を形成し、太陽電池セル２枚を得た。

【0037】

次に、得られた太陽電池セル２枚を太陽電池セル１、１’として、図１に示す太陽電池モジュール１台を作製した。
即ち、太陽電池セル１、１’の表裏バスバー電極３ｂ、４ｂ、３ｂ’、４ｂ’に、図３に示すフラックス塗布用具を用いてフラックスを塗布した。その塗布方法としては次の通りに行った。まず、図６（Ａ）に示すように、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂを下向きにして該裏面バスバー電極４ｂが塗布部材１５の先端部に当接するように、太陽電池セル１を塗布部材１５上に載せる。続いて、図６（Ｂ）に示すように、太陽電池セル１をスタンプ体１７側に押圧し、弾性的に縮小変形した塗布部材１５の尖頭部からフラックスを染み出させ、裏面バスバー電極４ｂに塗布した。次いで、太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂを下向きにして裏面バスバー電極４ｂの場合と同様にフラックスを塗布した。また、２枚目の太陽電池セル１’の表面バスバー電極３ｂ’と裏面バスバー電極４ｂ’にも同様な方法でフラックスを塗布した。
次に、インターコネクタ５と太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂを半田接続した。また、もう一つの太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’も半田接続し、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように太陽電池セル１、１’を連結した。
また、図２に示すように、モジュール外部への配線として太陽電池セル１’の表面バスバー電極３ｂ’に、外部取出しインターコネクタ６を半田接続し、更にインターコネクタ６に外部端子１１ｂを取り付けた。同様に、太陽電池セル１の裏面バスバー電極（銀電極）４ｂに、外部取出しインターコネクタ７を半田接続し、更にインターコネクタ７に外部端子１１ａを取り付けた。
最後に、ガラス板等の透明基板９と裏面カバー８との間に、太陽電池セル１、１’の受光面である表面を透明基板９に向けて挟み、透明な充填材料１２でインターコネクタ５で連結した太陽電池セル１、１’を封入し、太陽電池モジュールＩを得た。

【0038】

［比較例１］
実施例１と同じ２枚の太陽電池セルを使用して、太陽電池セル１、１’のバスバー電極３ｂ、４ｂ、３ｂ’、４ｂ’に、図３のフラックス塗布用具に代わりにハケを使用してフラックスを塗布した。その結果、フラックスがバスバー電極３ｂ、４ｂ、３ｂ’、４ｂ’からはみ出し美観が悪い部分があり、またこれらのバスバー電極の一部にフラックスが塗布されていない部分も見られた。
次に、インターコネクタ５と太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂを半田接続し、もう一つの太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’も半田接続して、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように太陽電池セル１、１’を連結した。また、モジュール外部への配線として、太陽電池セル１’の表面バスバー電極３ｂ’と太陽電池セル１の裏面バスバー電極（銀電極）４ｂに外部取出しインターコネクタ６、７を半田接続し、更にそれぞれ外部端子１１ｂ、１１ａを取り付けた。最後に、ガラス板等の透明基板９と裏面カバー８との間に、太陽電池セル１、１’の受光面である表面を透明基板９に向けて挟み、透明な充填材料１２でインターコネクタ５で連結した太陽電池セル１、１’を封入し、太陽電池モジュールＩＩを得た。

【0039】

以上のようにして得られた太陽電池モジュールＩ、ＩＩについて、ソーラーシミュレータ（光強度：１ｋＷ／ｍ²，測定ステージ温度２５℃，Ｘｅランプ，スペクトル：ＡＭ１．５グローバル）の下で太陽電池モジュール特性を測定した。その結果を表１に示す。
実施例１ではモジュールフィルファクタ（ＦＦ）が比較例１よりも極めて高くなり、変換効率も大幅に高くなった。

【0040】

【表1】

【0041】

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0042】

１、１’ 太陽電池セル
２、２’ 半導体基板
２ｐ、２ｐ’ Ｐ型領域
２ｎ、２ｎ’ Ｎ型領域
３、３’ 表面集電電極
３ａ、３ａ’ フィンガー電極
３ｂ、３ｂ’ 表面バスバー電極
４ｂ、４ｂ’ 裏面バスバー電極
５ インターコネクタ
６、７ 外部取出しインターコネクタ
８ 裏面カバー（バックシート）
９ 透明基板
１０ フラックス塗布用具
１１ａ、１１ｂ 外部端子
１２ 充填材料
１３ 枠状体
１３ａ 支持基体
１３ｂ 案内部材（側壁）
１４ スペーサ部材
１５ 塗布部材（スポンジ体）
１６ ストッパ部材
１７ スタンプ体
Ｆ フラックス塗布領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】