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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024100722
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】光起電力モジュールおよびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 31/048 20140101AFI20240719BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 560
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024002201
(22)【出願日】2024-01-10
(62)【分割の表示】P 2023092812の分割
【原出願日】2023-06-06
(31)【優先権主張番号】202310089709.2
(32)【優先日】2023-01-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202310089760.3
(32)【優先日】2023-01-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】519095522
【氏名又は名称】ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド
(71)【出願人】
【識別番号】512083920
【氏名又は名称】晶科能源股分有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＪＩＮＫＯ ＳＯＬＡＲ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１，Ｊｉｎｋｏ Ｒｏａｄ， Ｓｈａｎｇｒａｏ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ Ｊｉａｎｇｘｉ ３３４１００ ＣＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100199819
【弁理士】
【氏名又は名称】大行 尚哉
(74)【代理人】
【識別番号】100087859
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 秀治
(72)【発明者】
【氏名】ハァォ グゥオ フェイ
(72)【発明者】
【氏名】郭志球
(72)【発明者】
【氏名】黄世亮
(72)【発明者】
【氏名】張寧波
【テーマコード（参考）】
5F251
【Ｆターム（参考）】
5F251BA11
5F251DA10
5F251EA03
5F251EA19
5F251JA03
5F251JA04
5F251JA05
(57)【要約】 （修正有）
【課題】歩留まりを向上せる光起電力モジュールおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】接続部材が電池セルの表面とグリッド線構造の表面に位置し、接続部材が隣接する電池セルとそれぞれ電気的に接続された接続部材と、接続部材の表面を覆う複数の複合フィルムであって、第２方向に沿って、複合フィルムの両側が電池セルの表面を覆い、複合フィルムが接着剤層及び遮断層を備え、接着剤層が遮断層と接続部材の間に位置する複合フィルムと、複合フィルムの表面を覆う封止層であって、ここで、接着剤層と遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が封止層のガラス転移温度より大きい封止層と、封止層の電池セルから離れた側に位置するカバープレートと、を含む。
【選択図】図３
【解決手段】接続部材が電池セルの表面とグリッド線構造の表面に位置し、接続部材が隣接する電池セルとそれぞれ電気的に接続された接続部材と、接続部材の表面を覆う複数の複合フィルムであって、第２方向に沿って、複合フィルムの両側が電池セルの表面を覆い、複合フィルムが接着剤層及び遮断層を備え、接着剤層が遮断層と接続部材の間に位置する複合フィルムと、複合フィルムの表面を覆う封止層であって、ここで、接着剤層と遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が封止層のガラス転移温度より大きい封止層と、封止層の電池セルから離れた側に位置するカバープレートと、を含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれが、第１方向に沿って間隔をあけて配列された複数のグリッド線構造を備えた複数の電池セルと、
前記第１方向に沿って延在し、かつ第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材であって、各前記接続部材が隣接する電池セルと電気的に接続された接続部材と、
複数の複合フィルムであって、各前記複合フィルムが、対応する接続部材の表面を覆い、かつ前記対応する接続部材の両側に位置する電池セルの表面の部分を覆い、第１層及び第２層を備え、前記第１層が前記第２層と前記対応する接続部材の間に位置する複合フィルムと、を含む、
ことを特徴とする光起電力モジュール。
前記第１方向に沿って延在し、かつ第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材であって、各前記接続部材が隣接する電池セルと電気的に接続された接続部材と、
複数の複合フィルムであって、各前記複合フィルムが、対応する接続部材の表面を覆い、かつ前記対応する接続部材の両側に位置する電池セルの表面の部分を覆い、第１層及び第２層を備え、前記第１層が前記第２層と前記対応する接続部材の間に位置する複合フィルムと、を含む、
ことを特徴とする光起電力モジュール。
【請求項2】
前記第１層は接着剤層であり、前記第２層は遮断層であり、前記接着剤層と前記遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が前記封止層のガラス転移温度より大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力モジュール。
【請求項3】
前記複数の複合フィルムのうちの隣接する複合フィルム間の第１ピッチは、隣接する接続部材間の第２ピッチの５／６より小さく、
前記第１ピッチは、前記隣接する複合フィルムの対向するエッジ間の距離であり、
前記第２ピッチは、前記隣接する接続部材の対向するエッジ間の距離である、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
前記第１ピッチは、前記隣接する複合フィルムの対向するエッジ間の距離であり、
前記第２ピッチは、前記隣接する接続部材の対向するエッジ間の距離である、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項4】
前記接着剤層の厚さと前記遮断層の厚さの比は１：５～７５：１である、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項5】
前記遮断層は一部の前記接着剤層を取り囲む、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項6】
前記第２方向に沿って、隣接する前記複合フィルムは連続したフィルム層である、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項7】
同じ予め設定された温度で、前記接着剤層の粘着度が前記遮断層の粘着度より大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項8】
前記遮断層の材料は前記接着剤層の材料と異なる、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項9】
前記遮断層の材料は、ＰＥＴ、ＰＯＥ、液体シリカゲルまたはＰＶＢを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項10】
前記複数の電池セルの表面に位置する複数の接着剤ドットをさらに含み、各前記接着剤ドットが前記複数のグリッド線構造のうちの隣接するグリッド線構造の間に位置し、前記複数の接続部材が前記複数の接着剤ドットに位置する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項11】
前記接着剤層のガラス転移温度範囲は－５５～０℃である、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項12】
前記遮断層のガラス転移温度範囲は１００～２００℃である、
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
【請求項13】
各前記複合フィルムは、第１部分及び第２部分を含み、前記第１部分は、前記接続部材の表面を覆い、前記第２部分、前記接続部材及び前記電池セルの対応する位置にて接着隙間を取り囲むように形成し、
各前記複合フィルムの前記接着隙間に対応する箇所には、複数の排気孔を有し、かつ、前記複数の排気孔の前記電池セルの表面における正投影と前記接続部材の前記電池セルの表面における正投影が重なっていない、
ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力モジュール。
各前記複合フィルムの前記接着隙間に対応する箇所には、複数の排気孔を有し、かつ、前記複数の排気孔の前記電池セルの表面における正投影と前記接続部材の前記電池セルの表面における正投影が重なっていない、
ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力モジュール。
【請求項14】
前記第１層の前記接着隙間に対応する箇所に第１開口があり、前記第２層の前記接着隙間に対応する箇所に第２開口があり、前記第１開口と前記第２開口がともに前記排気孔を構成し、ここで、前記第１開口の寸法が前記第２開口より小さい、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。
【請求項15】
前記複合フィルムの前記電池セルから離れた側の表面において、前記排気孔の面積を第１面積とし、前記複合フィルムの前記電池セルに近い側の表面において、前記排気孔の面積を第２面積とし、前記第１面積と前記第２面積との比の範囲は２～２０である、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。
【請求項16】
前記第２面積の範囲は３μｍ２～７００μｍ２である、
ことを特徴とする請求項１５に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項１５に記載の光起電力モジュール。
【請求項17】
前記第１方向に沿って、隣接する排気孔間の距離範囲は１ｍｍ～１０ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。
ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力モジュール。
【請求項18】
複数の電池セルを提供することであって、各前記電池セルが第１方向に沿って間隔をあけて配列されたグリッド線構造を含むことと、
第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材を提供することであって、前記接続部材が前記電池セルの表面に位置し、かつ隣接する前記電池セルと電気的に接続されることと、
複数の複合フィルムを提供することであって、前記複合フィルムが前記接続部材の表面を覆い、前記第２方向に沿って、前記複合フィルムの両側が前記電池セルの表面を覆い、前記複合フィルムが第１層と第２層とを含み、前記第１層が前記第２層と前記接続部材との間に位置することと、を含む、
ことを特徴とする光起電力モジュールの製造方法。
第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材を提供することであって、前記接続部材が前記電池セルの表面に位置し、かつ隣接する前記電池セルと電気的に接続されることと、
複数の複合フィルムを提供することであって、前記複合フィルムが前記接続部材の表面を覆い、前記第２方向に沿って、前記複合フィルムの両側が前記電池セルの表面を覆い、前記複合フィルムが第１層と第２層とを含み、前記第１層が前記第２層と前記接続部材との間に位置することと、を含む、
ことを特徴とする光起電力モジュールの製造方法。
【請求項19】
前記複合フィルムを製造する工程は、
配合比によって前記第１層の原料を均一に混合し、押出装置によって押し出して第１原料を形成し、配合比によって前記第２層の原料を均一に混合し、前記押出装置によって押し出して第２原料を形成することと、
配合比によって前記第１原料または前記第２原料のいずれか一方を成形装置に流し込み、初期フィルムを形成することと、
共押出し複合し、前記第１原料と前記第２原料の他方を前記成形装置に流し込み、スクリュー押出し複合によって前記複合フィルムを形成することと、を含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載の光起電力モジュールの製造方法。
配合比によって前記第１層の原料を均一に混合し、押出装置によって押し出して第１原料を形成し、配合比によって前記第２層の原料を均一に混合し、前記押出装置によって押し出して第２原料を形成することと、
配合比によって前記第１原料または前記第２原料のいずれか一方を成形装置に流し込み、初期フィルムを形成することと、
共押出し複合し、前記第１原料と前記第２原料の他方を前記成形装置に流し込み、スクリュー押出し複合によって前記複合フィルムを形成することと、を含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載の光起電力モジュールの製造方法。
【請求項20】
複数の複合フィルムを提供した後に、前記接続部材の少なくとも片側に位置する前記複合フィルムと前記電池セルの表面との間には挟角があり、前記挟角が前記接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成し、
前記方法は、さらに、
複数の複合フィルムを提供した後、かつ封止層を提供する前に、前記複合フィルムの前記接着隙間に対応する箇所に複数の排気孔を形成することを含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載の光起電力モジュールの製造方法。
前記方法は、さらに、
複数の複合フィルムを提供した後、かつ封止層を提供する前に、前記複合フィルムの前記接着隙間に対応する箇所に複数の排気孔を形成することを含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載の光起電力モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願の実施例は、光起電力分野に関し、特に太光起電力モジュールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
太陽電池は光電効果または光化学効果によって光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する装置である。単一のセルだけでは直接発電できない。複数のセルをＰＶリボンによって直列または並列接続し、厳密にモジュールに封止して使用しなければならない。太陽電池モジュール（太陽電池パネルとも呼ばれる）は、太陽光発電システムの中核部分であり、太陽光発電システムの中で最も重要な部分でもある。太陽電池モジュールの役割は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換したり、蓄電池に送って貯蔵し、設備の運転を駆動したりすることである。
【0003】
セルは非常に脆弱で、電池セルを保護するために、一般的に電池モジュールの上下面に接着フィルムとカバープレートを設置する必要がある。カバープレートは一般的に太陽光発電ガラスで、太陽光発電ガラスは直接電池セルの上面に付着できず、その中で接着フィルムは接着作用を果たす必要がある。電池セル同士間の接続には通常、電流を収集するためのＰＶリボンが必要であり、通常のＰＶリボンは、溶接時にハンダ付けによってＰＶリボンと細かいグリッドとの間を合金化させる必要がある。電池効率と電池歩留まりを高めるように、通常、メイングリッドと細かいグリッド間の遮光と導電を均衡させているが、光起電力モジュールの歩留まりに影響する要因はたくさんある。
【0004】
また、ＰＶリボンにおけるハンダの融点は一般的に高く、実際の溶接過程では、溶接温度はハンダ融点よりも２０℃以上高い。電池セルは溶接中に反り変形が大きいため、溶接後、隠れクラックのリスクが大きく、破片率が高い。特にＰＥＲＣ電池（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｒｅａｒ Ｃｅｌｌ、不動態化エミッタ及び裏面セル）は、自身の内部応力が大きく、溶接後に反り変形、破片が出やすく、モジュールの再修理率の上昇と歩留まりの低下を招く。このような背景の下で、溶接品質を改善するために、低温ＰＶリボン及びメイングリッドレス技術はそれに応じて生まれていた。しかし、モジュールの歩留まりに影響する要素は依然として多く、例えば、ＰＶリボンと細かいグリッド間の溶接効果や溶接歩留まりなどがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本願の実施例には、少なくとも光起電力モジュールの歩留まりの向上に有利である光起電力モジュールおよびその製造方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願のいくつかの実施例によれば、本願実施例の第１面では、光起電力モジュールが提供され、当該光起電力モジュールは、それぞれが、第１方向に沿って間隔をあけて配列されたグリッド線構造を備えた複数の電池セルと、第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材であって、前記接続部材が電池セルの表面と前記グリッド線構造の表面に位置し、前記接続部材が隣接する前記電池セルとそれぞれ電気的に接続された接続部材と、前記接続部材の表面を覆う複数の複合フィルムであって、前記第２方向に沿って、前記複合フィルムの両側が前記電池セルの表面を覆い、前記複合フィルムが接着剤層及び遮断層を備え、前記接着剤層が前記遮断層と前記接続部材の間に位置する複合フィルムと、前記複合フィルムの表面を覆う封止層であって、ここで、前記接着剤層と前記遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が前記封止層のガラス転移温度より大きい封止層と、前記封止層の前記電池セルから離れた側に位置するカバープレートと、を含む。
【0007】
いくつかの実施例では、隣接する前記複合フィルム間のピッチは、隣接する接続部材間のピッチの５／６より小さい。
【0008】
いくつかの実施例では、前記接着剤層の厚さと前記遮断層の厚さの比は１／５～７５である。
【0009】
いくつかの実施例では、前記遮断層は一部の前記接着剤層を取り囲む。
【0010】
いくつかの実施例では、前記第２方向に沿って、隣接する前記複合フィルムは連続したフィルム層である。
【0011】
いくつかの実施例では、同じ予め設定された温度で、前記接着剤層の粘着度が前記遮断層の粘着度より大きい。
【0012】
いくつかの実施例では、前記遮断層の材料は前記接着剤層の材料と異なり、前記遮断層の材料の水透過率範囲は２～４ｇ／ｍ２である。
【0013】
いくつかの実施例では、前記遮断層の材料は、ＰＥＴ、ＰＯＥ、液体シリカゲルまたはＰＶＢを含む。
【0014】
くつかの実施例では、前記電池セルの表面に位置し、かつ隣接する前記グリッド線構造の間に位置する接着剤ドットをさらに含み、前記接続部材が前記接着剤ドットに位置する。
【0015】
いくつかの実施例では、前記接着剤層のガラス転移温度範囲は－５５～０℃である。
【0016】
いくつかの実施例では、前記遮断層のガラス転移温度範囲は１００～２００℃である。
【0017】
本願のいくつかの実施例によれば、本願実施例の別の面では、光起電力モジュールの製造方法が提供され、当該光起電力モジュールの製造方法は、
複数の電池セルを提供することであって、各前記電池セルが第１方向に沿って間隔をあけて配列されたグリッド線構造を含むことと、
第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材を提供することであって、前記接続部材が前記電池セルの表面に位置し、かつ隣接する前記電池セルと電気的に接続されることと、
複数の複合フィルムを提供することであって、前記複合フィルムが前記接続部材の表面を覆い、前記第２方向に沿って、前記複合フィルムの両側が前記電池セルの表面を覆い、前記複合フィルムが接着剤層と遮断層とを含み、前記接着剤層が前記遮断層と前記接続部材との間に位置することと、
前記複合フィルムの表面を覆う封止層を提供することであって、ここで、前記接着剤層と前記遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が前記封止層のガラス転移温度より大きいことと、
前記封止層の前記電池セルから離れた側に位置するカバープレートを提供することと、
積層処理を行うことと、を含む。
複数の電池セルを提供することであって、各前記電池セルが第１方向に沿って間隔をあけて配列されたグリッド線構造を含むことと、
第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材を提供することであって、前記接続部材が前記電池セルの表面に位置し、かつ隣接する前記電池セルと電気的に接続されることと、
複数の複合フィルムを提供することであって、前記複合フィルムが前記接続部材の表面を覆い、前記第２方向に沿って、前記複合フィルムの両側が前記電池セルの表面を覆い、前記複合フィルムが接着剤層と遮断層とを含み、前記接着剤層が前記遮断層と前記接続部材との間に位置することと、
前記複合フィルムの表面を覆う封止層を提供することであって、ここで、前記接着剤層と前記遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が前記封止層のガラス転移温度より大きいことと、
前記封止層の前記電池セルから離れた側に位置するカバープレートを提供することと、
積層処理を行うことと、を含む。
【0018】
いくつかの実施例では、前記複合フィルムを製造する工程は、配合比によって前記接着剤層の原料を均一に混合し、押出装置によって押し出して第１原料を形成し、配合比によって前記遮断層の原料を均一に混合し、押出装置によって押し出して第２原料を形成することと、配合比によって前記第１原料または前記第２原料のいずれか一方を成形装置に流し込み、初期フィルムを形成することと、共押出し複合し、前記第１原料と前記第２原料の他方を前記成形装置に流し込み、スクリュー押出し複合によって前記複合フィルムを形成することと、を含む。
【発明の効果】
【0019】
本願実施例に提供された技術案は、少なくとも以下の利点を有する。
【0020】
接続部材と封止層との間に、接続部材の表面を覆う複合フィルムが設けられ、複合フィルムが接着剤層と遮断層を含み、接着剤層は接続部材と電池セルとの相対位置を固定し、溶融状態の封止層が接続部材を押して接続部材のずれを引き起こすことを防ぐことに用いられ、遮断層は積層処理時に溶融状態の封止層が接続部材と電池セルの間に流れ、ひいては電池セルと接続部材の間の電気的接続の問題を引き起こすことを防ぐことに用いられ、モジュールの溶接性を改善し、ＰＶリボンの延在方向での引っ張り力を高め、モジュールの溶接品質を向上させ、モジュールのコールドはんだ接続などの問題を減らし、モジュールの製品品質を高め、モジュールの製造工程での再修理などの異常を低減し、モジュールの生産力を大幅に高めている。一方、接着剤層と遮断層のうちの少なくとも一方のガラス転移温度は封止層のガラス転移温度より高く、積層処理過程において封止層は溶融状態を呈しているが、接着剤層と遮断層の一方は比較的密な固体状態を呈している。これにより、溶融状態の接着フィルムがグリッド線構造と接続部材との間に流れることを防ぐことができる。また、接着剤層と遮断層は、封止層の一部として、接続部材表面の接着フィルムの厚さが薄いことに起因して接続部材が封止層を突き破るリスクを減らすことができ、複合フィルムは水分を遮断し、グリッド線構造の性能を高めることにも用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
一つ又は複数の実施例は、対応する添付の図面における図で例示的に説明され、これらの例示的な説明は、実施例を限定するものではなく、特に断りのない限り、添付の図面における図は比例上の制限を形成しない。本開示の実施例または従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下では、実施例に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は、本開示のいくつかの実施形態に過ぎず、当業者にとっては、創造的な労働を払わずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
背景技術から分かるように、現在の光起電力モジュールの歩留まりは劣っている。
【0023】
分析によると、光起電力モジュールの歩留まりが劣っている原因の１つは、太陽光が電池の正面から電池に入ると、正面の金属電極がシリコンウェハーの一部を遮り、電極に照射したこの部分の光エネルギーが電気エネルギーに変換できないことであることがわかった。この観点から、グリッド線は細かいほど良い。グリッド線の役割は電流を伝導することであり、抵抗率の観点から分析すると、グリッド線が細かいほど導電断面積が小さくなり、抵抗損失が大きくなることがわかった。したがって、メイングリッドと補助グリッドの設計の核心は遮光と導電のバランスを取ることであり、その後グリッド線と電気的に接触するＰＶリボンも遮光と導電のバランスを取る必要がある。また、従来技術では、ＰＶリボンとグリッド線との合金化を実現するには、通常、ＰＶリボンの温度よりも２０℃高い温度でＰＶリボンのトップから電池セル方向へ放射して放熱する。このようなＰＶリボンの高溶融温度によって、溶接中のリフロー温度を高くする必要がある。これによって、電池セルに熱反りが発生しやすい。電池セルの熱反りによって形成されたスポット溶接部の完全性を損ない、その性能に影響を及ぼすおそれがある。電池セルの熱反りは、電池セルの破損、ヘッドインピロー欠陥、コールドはんだ接続などの、様々なスズはんだ欠陥を引き起こすおそれもある。
【0024】
また、接続部材が低融点金属をハンダとして採用した場合、積層処理を利用してグリッド線構造と接続部材との合金化を実現する。例えば、モジュール積層工程では、ラミネータの圧力と温度によって低融点金属とグリッド線構造を結合させる。しかしながら、接着フィルムの融点はＰＶリボン中のハンダの融点より低い。したがって、低融点金属とグリッド線構造とを溶接する過程では、通常、溶融状態にある接着フィルムの押圧によって、ＰＶリボンがずれたり、接着フィルムがＰＶリボンと細かいグリッドとの間に溢れて電池セルの割れまたはコールドはんだ接続などの状況を発生させてしまい、電池性能に影響したり、グリッド線構造と接続部材との接触効果が悪くなることを招いたりする。
【0025】
本願の実施例では、光起電力モジュールが提供される。接続部材と封止層との間に、接続部材の表面を覆う複合フィルムが設けられ、複合フィルムが接着剤層と遮断層を含み、接着剤層は接続部材と電池セルとの相対位置を固定し、溶融状態の封止層が接続部材を押して接続部材のずれを引き起こすことを防ぐことに用いられ、遮断層は積層処理時に溶融状態の封止層が接続部材と電池セルの間に流れ、ひいては電池セルと接続部材の間の電気的接続の問題を引き起こすことを防ぐことに用いられ、モジュールの溶接性を改善し、ＰＶリボンの延在方向での引っ張り力を高め、モジュールの溶接品質を向上させ、モジュールのコールドはんだ接続などの問題を減らし、モジュールの製品品質を高め、モジュールの製造工程での再修理などの異常を低減し、モジュールの生産力を大幅に高めている。一方、接着剤層と遮断層のうちの少なくとも一方のガラス転移温度は封止層のガラス転移温度より高く、積層処理過程において封止層は溶融状態を呈しているが、接着剤層と遮断層の一方は比較的密な固体状態を呈している。これにより、溶融状態の接着フィルムがグリッド線構造と接続部材との間に流れることを防ぐことができる。また、接着剤層と遮断層は、封止層の一部として、接続部材表面の接着フィルムの厚さが薄いことに起因して接続部材が封止層を突き破るリスクを減らすことができ、複合フィルムは水分を遮断し、グリッド線構造の性能を高めることにも用いられる。
【0026】
以下は図面を参照して本願の各実施例について詳しく述べる。本願の各実施形態では、読者が本願をよりよく理解できるようにするために、多くの技術的ディテールを提案していることを当業者は理解できる。ただし、これらの技術的なディテールと下記の各実施例による様々な変化や修正がなくても、本願の請求範囲における技術的手段を実現することができる。
【0027】
図１は本願の一実施例に係る光起電力モジュールの第１種構成を示す図であり、図２は図１のｃ１－ｃ２断面に沿う断面構成を示す図であり、図３は図１のａ１－ａ２断面に沿う第１種断面構成を示す図であり、図４は本願の一実施例に係る光起電力モジュールにおける複合フィルムの第１種構成を示す図であり、図５は図１のａ１－ａ２断面に沿う第２種断面構成を示す図であり、図６は本願の一実施例に係る光起電力モジュールにおける複合フィルムの第２種構成を示す図であり、図７は図１のａ１－ａ２断面に沿う第３種断面構成を示す図であり、図８は本願の一実施例に係る光起電力モジュールにおける複合フィルムの第３種構成を示す図であり、図９は本願の一実施例に係る光起電力モジュールの第２種構成を示す図であり、図１０は図９のｃ１－ｃ２断面に沿う断面構成を示す図であり、図１１は本願の一実施例に係る光起電力モジュールの第３種構成を示す図であり、図１２は本願の一実施例に係る光起電力モジュールの第４種構成を示す図であり、図１３は図１２のｂ１－ｂ２断面に沿う断面構成を示す図である。
【0028】
ここで、図１、図９、図１１および図１２における光起電力モジュールの封止層およびカバープレートはいずれも図示されていないか、封止層およびカバープレートは透視状態であり、電池セルと接続部材との位置および接続関係を表示かつ説明している。図３、図５、図７、図１３における断面図は、セルの片側の各フィルム層構造のみを示しており、セルの他側の各フィルム層構造は、対応するセルの片側の各フィルム層構造と同じであってもよいし、異なってもよい。理解できるように、図３、図５、図７、図１３に示した光起電力モジュールは、積層処理が行われておらず、即ち、封止層が電池セル間の隙間を充填せず、かつ接続部材とグリッド線構造が合金化されていない構成を示す図である。上記の図面における光起電力モジュールが積層処理された後、複合フィルムの形態は変えることができる。具体的な形態は、本願の実施例では限定されていないが、複合フィルムは、依然として接続部材の表面を覆っている。
【0029】
図１～図１３に示すように、本願のいくつかの実施例によると、本願の実施例では、それぞれが、第１方向Ｘに沿って間隔をあけて配列されたグリッド線構造１０１を備えた複数の電池セル１０と、第２方向Ｙに沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材１１であって、接続部材１１が電池セル１０の表面とグリッド線構造１０１の表面に位置し、接続部材１１が隣接する電池セル１０とそれぞれ電気的に接続された接続部材１１と、接続部材１１の表面を覆う複数の複合フィルム１２であって、第２方向Ｙに沿って、複合フィルム１２の両側が電池セル１０の表面を覆い、複合フィルム１２が接着剤層１２１及び遮断層１２２を備え、接着剤層１２１が遮断層１２２と接続部材１１の間に位置する複合フィルム１２と、複合フィルム１２の表面を覆う封止層１３であって、ここで、接着剤層１２１と遮断層１２２の少なくとも一方のガラス転移温度が封止層１３のガラス転移温度より大きい封止層１３と、封止層１３の電池セル１０から離れた側に位置するカバープレート１４と、を含む光起電力モジュールが提供される。
【0030】
いくつかの実施例では、電池セル１０は、ＰＥＲＣ電池、ＰＥＲＴ電池（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｒｅａｒ Ｔｏｔａｌｌｙ－ｄｉｆｆｕｓｅｄ ｃｅｌｌ、不動態化エミッタおよび裏面全拡散型セル）、ＴＯＰＣｏｎ電池（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ、トンネル酸化膜パッシベーションコンタクトセル）、ＨＩＴ／ＨＪＴ電池（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ヘテロ接合型セル）のいずれかの１種を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施例では、電池セル１０は、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池または多元化合物太陽電池であってもよく、多元化合物太陽電池は、具体的に硫化カドミウム太陽電池、ガリウム砒素太陽電池、セレン化銅インジウム太陽電池またはペロブスカイト太陽電池であってもよい。
【0031】
いくつかの実施例では、電池セル１０はインターデジタルバックコンタクト（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ ｂａｃｋ ｃｏｎｔａｃｔ、ＩＢＣ）太陽電池である。ＩＢＣ電池とは、正負金属電極が電池のバックライト面にくし形に配列された裏面接合型の太陽電池構造を指し、そのＰＮ接合と電極は電池の裏面に位置し、すなわちＩＢＣ電池のエミッタ領域とベース領域の電極はいずれも裏面にあり、正面にグリッド線の遮蔽がなく、電池の光電変換効率を高めることができる。図面に示す断面図における電池セル１０の片側の各フィルム層構造は電池セル１０の他側の各フィルム層構造と異なり、電池セル１０の各フィルム層構造には封止層１３及びカバープレート１４が含まれる。
【0032】
電池セル１０は一体化電池または分割式電池である。分割式電池とは、完全な一体化電池がカット工程を経て形成された電池セルのことである。カット工程はレーザースロット＋カット（Ｌｉｎｅａｒ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ、ＬＳＣ）工程と熱ストレス電池分離（ＴＭＣ）工程を含む。いくつかの実施例では、分割式電池は半分分割電池であり、半分分割電池はハーフカット電池または２分割電池と理解できる。ハーフカット電池モジュールの役割は、抵抗損失を低減することで発電電力を高めることである。オームの法則から、太陽電池相互接続の電気損失は電流の大きさの二乗に比例することがわかる。電池を半分にカットすると、電流の大きさも半分になり、電気損失もフル寸法電池損失の１／４に低下する。電池の数が増えると、それに応じて電池ギャップの数も増え、モジュールのバックプレートの反射によって、電池ギャップは短絡電流の上昇に役立つ。また、ハーフカット電池モジュールは電池のＰＶリボンの幅を最適化することができ、従来はＰＶリボンの幅を増やして電気損失を低減することとＰＶリボンの幅を減らして遮光損失を低減することとのバランスを最適化する必要がある。ハーフカット電池モジュールは電池損失を低減しており、ＰＶリボンの幅を細く設定することで、遮光損失を低減することができ、電池効率と発電消費電力の向上に役立つ。いくつかの実施例では、分割式電池は、３分割電池、４分割電池または８分割電池などであってもよい。
【0033】
いくつかの実施例では、光起電力モジュールは少なくとも２つの電池セル１０を含み、異なる電池セル１０間の電気絶縁を実現するために、少なくとも２つの電池セル１０の間は、接続部材１１によって直列または並列接続されることで電池ストリングセットを形成し、隣接する電池セル１０間に電池ギャップを有する。
【0034】
いくつかの実施例では、グリッド線構造１０１は太陽電池セル内の光発生電流を収集して、電池セル１０の外部に引き出すことに用いられる。電池セルはメイングリッドと補助グリッド線を含み、補助グリッド線とメイングリッドとの延在方向が交差し、補助グリッド線は基板の電流を収集することに用いられ、メイングリッドは補助グリッド線の電流をまとめてＰＶリボンに伝送することに用いられる。いくつかの実施例では、グリッド線構造１０１は補助グリッド線であり、補助グリッド線はサブグリッド線とも呼ばれ、電流を導くことに用いられる。電池セル１０はメイングリッドレス設計であるため、キャリア輸送経路を短縮し、直列抵抗を低減し、ひいては正面受光面積を増加させ、モジュール電力を高め、短絡電流の向上に役立ち、グリッド線印刷用銀スラリーの使用量を減らして生産コストを下げることができる。
【0035】
いくつかの実施例では、グリッド線構造１０１は第１電極１１１と第２電極１１２とを含む。電池セル１０の第１表面は第１電極１１１を備え、第１表面に対向する側、即ち第２表面は第２電極１１２を備え、第１電極１１１は正電極または負電極のうちの一方であり、第２電極１１２は正電極または負電極のうちの他方である。接続部材１１はいずれかの電池セル１０の第１電極１１１および隣接する電池セル１０の第２電極１１２を接続する。
【0036】
いくつかの実施例では、図１および図２に示すように、電池セル１０の第１表面がいずれも同じ側に向かっており、電池セル１０の第２表面がいずれも同じ側に向かっており、あるいは、全ての電池セルの第１電極１１１がいずれも同じ側に向かっており、全ての電池セルの第２電極１１２がいずれも同じ側に向かっている場合、接続部材１１が第１電極１１１と隣接する電池セル１０の第２電極１１２を接続するように、接続部材１１は自然に電池セルの第１表面から隣接する電池セルの第２表面に延びる必要がある。
【0037】
いくつかの実施例では、図９と図１０に示すように、電池セル１０が第１表面、第２表面、第１表面および第２表面の順に配列されると、接続部材１１は曲がらず、接続部材１１は直接第１電極１１１とそれに隣接する電池セル１０の第２電極１１２を接続する。
【0038】
いくつかの実施例では、接続部材１１はＰＶリボンであり、ＰＶリボンは電池セル１０間の相互接続に用いられ、電流を集めて光起電力モジュールの外部素子に伝送する。ＰＶリボンには、太陽電池ストリングとジャンクションボックスを接続するためのバスＰＶリボンと、電池セル１０と電池セル１０の間を接続するためのインターコネクションＰＶリボンがある。
【0039】
いくつかの実施例では、接続部材１１はコア被覆構造であり、接続部材１１は導電層と導電層の表面を被覆する溶接層とを含む。導電層は接続部材１１の主な導電伝送層であるため、導電層の電気抵抗率が低いほど、接続部材１１の電気損失が小さくなり、電池効率および発電電力が高くなる。導電層の材料は、銅、ニッケル、金、銀などの導電性の良好な導電材料または電気抵抗率の低い合金材料である。
【0040】
いくつかの実施例では、溶接層は、導電層の表面にメッキしてもよいし、導電層の表面にコーティングしてもよく、具体的には、電気メッキ法、真空蒸着法、スプレー塗布法、溶融メッキ法などの特殊な工程を用いて、溶接層のソース原料を一定の成分割合と厚さで導電層の周囲に均一に被覆することができる。溶接層の主な役割は、接続部材１１に溶接可能性を満たさせ、かつ接続部材１１を電池セル１０のグリッド線構造１０１にしっかりと溶接し、良好な電流伝導の役割を果たすことである。
【0041】
いくつかの実施例では、溶接層の材料は、導電層より融点の低い金属材料または合金材料、例えば錫合金であり、錫合金は錫亜鉛合金、錫ビスマス合金または錫インジウム合金を含む。錫を溶接材料とする溶接は、錫の融点が低く、銅などの金属との親和性がよいため、溶接堅牢度がよい。錫鉛合金中の鉛はＰＶリボンの融点を下げることができ、錫と鉛は融点が１８３℃の共晶点を形成することができ、かつ良好な溶接性能と使用性能を有している。本願の開示実施例では、鉛の代わりに他の金属元素を使用したり、錫鉛合金にビスマス元素などの他の元素を添加したりしており、ビスマスを使うことで融点温度を下げ、表面張力を下げることができる。錫ビスマス合金の融点は１３９℃に下がり、低温溶接のニーズを満たすことができる。
【0042】
いくつかの実施例では、溶接層内にフラックスを有する。フラックスとは、溶接工程において溶接過程を助けたり、促したりするとともに、保護作用を備え、酸化反応を阻止する化学物質を指す。フラックスには、無機フラックス、有機フラックスおよび樹脂フラックスが含まれる。理解できるように、フラックスの融点は溶接層の融点より低く、溶融状態の溶接層の流動性を高め、溶接層とグリッド線構造１０１に良好な合金化を形成させる。
【0043】
いくつかの実施例では、第２方向Ｙに沿う断面において、接続部材１１の断面の形状は円形で、円形ＰＶリボンには配向問題と位置合わせ問題がなく、円形ＰＶリボンは量産しやすい。いくつかの実施例では、接続部材１１の断面形状は三角形または他の任意の形状であってもよく、ＰＶリボンとグリッド線構造との接触面積を増やし、接続部材１１とグリッド線構造１０１の位置合わせずれの問題を減らすことができる。
【0044】
いくつかの実施例では、接続部材１１の電池セル１０から離れた表面に光反射層があり、光反射層は溶接層の導電層と電池セル１０から離れた外側面に位置する。光反射層は、接続部材１１の電池セル１０に対する遮蔽面積による電気的損失を改善することに用いられる。いくつかの実施例では、溶接層の外表面に光反射溝があり、光反射溝は溶接層から導電層方向に向かって凹んだ凹溝またはスロットであり、太陽光が光反射溝の側壁を経て電池セル１０に反射され、太陽光の利用率を高めることができる。
【0045】
いくつかの実施例では、複合フィルム１２とは、２種類以上の材料から一定の割合および一定の形態で構成されるフィルム層を指す。図１および図３に示すように、隣接する複合フィルム１２間は接触しておらず、複合フィルム１２は接続部材１１の表面を覆い、かつ、複合フィルム１２は接続部材１１の第１方向Ｘに垂直な方向に沿った両側の電池セル１０の表面にも位置している。これにより、複合フィルム１２は接続部材１１とグリッド線構造１０１の間の接触界面を完全に被覆することで、積層中に溶融状態の封止層がグリッド線構造１０１と接続部材１１の接触界面に浸透し、接続部材１１とグリッド線構造１０１の接触性能に影響し、ひいては光起電力モジュールの歩留まりに影響を与えることを防ぐことに用いられる。また、隣接する複合フィルム１２同士は接触しておらず、非透明状態の複合フィルム１２の電池セル１０に対する遮蔽面積を減らして光学損失を下げることができる一方、複合フィルム１２の柔らかさと浸透性能が封止層１３よりも劣る可能性がある場合、隣接する複合フィルム１２同士は接触せず、光起電力モジュールの内部欠陥（隙間または空気間隔）をできるだけ減らすことができる。したがって、空気をできるだけ排出し、空気が熱を受けて、封止層１３または複合フィルム１２が電池セル１０表面から離脱し、ひいては水蒸気が電池セル１０を腐食することを避けることができる。
【0046】
また、上記の複合フィルム１２は後の積層処理後の封止層１３の一部としても使用でき、接続部材１１表面の接着フィルムの厚さを薄くして、接続部材１１が封止層１３を突き破るリスクを低減することに役立ち、かつ複合フィルム１２が封止層１３の一部であるため、封止層１３の厚さを低減することができ、封止層１３の製造コストを減らすことができる。封止層１３の厚さが低くなると、封止層１３自体の光に対する吸収が低下し、電池セル１０の受ける太陽光が増加し、電池セル１０の光電変換効率の向上に役立つ。複合フィルム１２は水分を遮断して、グリッド線構造１０１の性能を高めることにも用いられる。
【0047】
いくつかの実施例では、隣接する複合フィルム１２間のピッチは、隣接する接続部材１１間のピッチの５／６より小さい。これにより、接続部材１１を覆う複合フィルム１２の面積が大きく、電池セル１０表面に大きな遮蔽面積を持たせることがなく、製造コストと電池セル１０の遮蔽面積を減らすことができる。
【0048】
なお、上記の隣接する複合フィルム１２間のピッチは、隣接する複合フィルム１２間の対向する側の距離であり、または複合フィルム１２のエッジ間の距離と見なすことができる。隣接する接続部材１１のピッチとは、接続部材１１のエッジ間の距離を指す。隣接する複合フィルム１２間のピッチが隣接する接続部材１１間のピッチの５／６より小さいことから、複合フィルム１２は電池セル１０表面に位置しており、接続部材１１とグリッド線構造１０１の接触構造をより密接に保護することができる。
【0049】
いくつかの実施例では、図１１に示すように、第２方向Ｙに沿って、隣接する複合フィルム１２は連続したフィルム層であり、即ち、隣接する複合フィルム１２同士が接触しており、かつ同じオリジナルフィルム層である。これにより、光起電力モジュール製造において、複合フィルム１２を敷設するステップでは、複合フィルム１２と接続部材１１の位置合わせ問題を考慮する必要がなく、光起電力モジュール製造の難しさをある程度で低下させる。
【0050】
なお、第２方向Ｙに沿って、複合フィルム１２の電池セル１０のエッジに近い側について、電池セルのエッジに最も近い接続部材１１の表面を覆うだけでよく、あるいは、複合フィルム１２のエッジと対向する電池セルのエッジとの第１ピッチは、接続部材１１のエッジと対向する電池セルのエッジとの第２ピッチより小さいだけでよく、複合フィルム１２のエッジと対向する電池セルのエッジとの第１ピッチが接続部材１１のエッジと対向する電池セルのエッジとの第２ピッチより小さい場合の具体的な数値および範囲を限定しない。
【0051】
いくつかの実施例では、複合フィルム１２が一体成形構造であり、この場合、接着剤層１２１と遮断層１２２との間に積層処理前のステップにずれや界面間欠陥がないため、複合フィルム１２全体の性能を高めている。
【0052】
いくつかの実施例では、第１方向Ｘに沿って、複合フィルム１２は複数の電池セル１０における接続部材１１を覆っており、即ち、複合フィルム１２は隣接する電池セル１０間の電池ギャップにも位置しているため、複合フィルム１２の接続部材１１に対する完全な被覆を実現しており、溶融状態の封止層１３が電池セル１０のエッジからグリッド線構造１０１と接続部材１１の間に浸透することを防ぐ。
【0053】
理解できるように、電池セルにとって、第１方向Ｘに沿って、複合フィルム１２の長さは電池セル１０の長さより大きく、かつ複合フィルム１２の長さは接続部材１１の長さ以下であり、これによって、溶融状態の封止層１３が電池セル１０のエッジからグリッド線構造１０１と接続部材１１の間に浸透しないことを確保し、かつ複合フィルム１２の製造コストも低い。
【0054】
いくつかの実施例では、接着剤層１２１とは、粘着性を備える材料からなるフィルム層を指し、接続部材１１を電池セル１０に固定し、積層処理前のステップで接続部材１１がずれることと、積層処理中に溶融状態の封止層が接続部材１１を押すことで接続部材１１がずれることを防ぐことに用いられる。
【0055】
いくつかの実施例では、接着剤層１２１の材料はＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、アクリレート系またはＰＥ（ポリエチレン）などを含む。接着剤層１２１の材料がＥＶＡの場合、接着剤層１２１は、接続部材１１を電池セル１０に固定するための粘着性を備えることを確保すると同時に、接着剤層１２１は一定の耐水性と耐食性を有し、溶融状態の封止層１３が接続部材１１とグリッド線構造１０１に浸透することを防止する遮断層と水蒸気を防止する保護層として使用されることができる。ＥＶＡの製造コストが低いため、複合フィルム１２の製造コストもそれに応じて低くなる。
【0056】
接着剤層１２１の材料がアクリレート系の場合、アクリレート系は一定の透明性を有し、電池セル１０の光学損失を軽減する。アクリレート系は直接温度の低い環境下で硬化することができ、かつ硬化速度が速く、電池セル１０が受ける熱応力を低減し、電池セル１０破損のリスクを減らし、光起電力モジュールの歩留まりの向上に役立つ。アクリレート系は耐水性に優れており、水蒸気による接続部材１１のダメージを防ぐことに用いられることができる。
【0057】
いくつかの実施例では、接着剤層１２１の厚さの範囲は１０μｍ～１５０μｍである。接着剤層１２１の厚さの範囲は、１０μｍ～１３０μｍ、１０μｍ～１０９μｍ、１０μｍ～８５μｍ、１０μｍ～１３９μｍ、３０μｍ～１５０μｍ、６８μｍ～１５０μｍ、１０２μｍ～１５０μｍまたは４９μｍ～１２４μｍであっても良い。接着剤層１２１の厚さは、具体的には、１５μｍ、２９μｍ、６５μｍ、８９μｍ、１０６μｍ、１３４μｍまたは１５０μｍであっても良い。接着剤層１２１の厚さが上記範囲内にある場合、接着剤層１２１は接続部材１１を電池セル１０表面に固定するのに十分な厚さを有し、かつ後のステップでずれが生じせず、また、接着剤層１２１が光起電力モジュールの厚さを多く占めることもなく、光起電力モジュールの厚さをある程度で減らし、光起電力モジュールの高集積度を実現することができる。
【0058】
いくつかの実施例では、接着剤層１２１のガラス転移温度範囲は－５５～０℃であり、接着剤層１２１のガラス転移温度範囲は、常温で接着剤層１２１が高い弾性状態を呈することを確保し、このように、接着剤層１２１が一定の粘着度を示して、複合フィルム１２が接続部材１１を固定しかつ接続部材１１のずれを防止することができ、また、水蒸気と溶融状態の封止層が電池セル１０と複合フィルム１２の接触界面から侵入することを防止することができると同時に、接着剤層１２１内では、粘性のある純粋な高分子材料にガラス転移温度の比較的高い改質剤を加えることで、接着剤層１２１のガラス転移温度が封止層１３のガラス転移温度より大きくなり、封止層が溶融状態を呈した時、接着剤層１２１はまだ溶融せず、ガラス状態を呈し、溶融状態の封止層は接着剤層１２１を通って接続部材１１とグリッド線構造１０１の間に浸透できない。接着剤層１２１のガラス転移温度範囲は－５８～－１℃、－４８～－１２℃、－３１～－１℃または－３８～－１５℃である。
【0059】
ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、ガラス状態から高弾性状態（ゴム状態）に変化する時の温度である。温度が低い場合、材料は剛性固体状であり、ガラスと似ているように、外力によって非常に小さな変形しか生じない。この状態はガラス状態である。温度が一定範囲に上昇し続けると、材料の変形が明らかに増加し、その後の一定の温度区間で変形が相対的に安定する。この状態は高弾性状態であり、温度が上昇し続けると変形量が徐々に増大し、材料が次第に粘性のある流体になり、このとき変形が回復できない。この状態はビスカスフロー状態である。ガラス転移温度はＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、示差走査熱量測定）機器で測定することができる。
【0060】
いくつかの実施例では、遮断層１２２とは、一定の隔離性能を備えるフィルム層を指し、溶融状態の封止層１３が接続部材１１とグリッド線構造１０１の間に浸透することを防止し、水蒸気を遮断することに用いられる。遮断層１２２の材料は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＯＥ（ポリオレフィンエラストマー）、液体シリカゲルまたはＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を含む。ＰＯＥは非極性材料で、優れた水蒸気遮断能力とイオン遮断能力を有し、水蒸気透過率はＥＶＡフィルムの１／８程度である。分子鎖構造が安定しているため、劣化過程で分解して酸性物質を生じさせることがなく、優れた劣化防止性能を有する。ＰＶＢは耐水性、耐性、耐油性に優れ、かつＰＶＢ樹脂は優れた光学的鮮明度を有し、その屈折率はガラスに近く、積層ガラスを通して見た画像に光学的歪みや二重相が現れず、光起電力モジュール表面に接触する入射光の損失を減らすことができる。ＰＶＢは広い温度範囲で変形せず、柔軟性と組み合わせた堅牢性と優れた耐衝撃性を有し、各種ガラス表面との接着効率が極めて高い。液体シリカゲルは優れた引裂き強度、反発弾性、耐黄変性、熱安定性と耐熱劣化防止性などを有するとともに、粘着度が適度で、操作が容易で、製品の透明性が高い。
【0061】
いくつかの実施例では、遮断層１２２の厚さ範囲は２０μｍ～５０μｍである。遮断層１２２の厚さ範囲は、２０μｍ～４５μｍ、２０μｍ～３８μｍ、２０μｍ～３１μｍ、２５μｍ～５０μｍ、３６μｍ～５０μｍ、２３μｍ～４８μｍ、３１μｍ～４２μｍまたは３０μｍ～４０μｍであっても良い。遮断層１２２の厚さは具体的に２３μｍ、２６μｍ、３１μｍ、３６μｍ、３９μｍ、４５μｍまたは５０μｍであっても良い。遮断層１２２の厚さが上記の範囲内にある場合、遮断層１２２は水蒸気及び溶融状態を防止するための十分な厚さの封止層を有し、かつ遮断層１２２も光起電力モジュールの多くの厚さを占めることなく、光起電力モジュールの厚さをある程度低減し、光起電力モジュールの高集積化を実現する。また、遮断層１２２の光に対する吸収も少ないため、電池セルの光電変換効率の向上に役立つ。
【0062】
いくつかの実施例では、接着剤層１２１の厚さと遮断層１２２の厚さの比は１／５～７５である。接着剤層１２１の厚さと遮断層１２２の厚さの比は、１／５～５０、１／５～３５、１／５～１０、１～７５、１８～７５、３５～７５、２５～５１または３９～７３であってもよい。接着剤層１２１の厚さと遮断層１２２の厚さの比は、具体的には、１．３、１０．２、１９．８、２８、３７、５２、５８、６７．５または７５であってもよい。接着剤層１２１の厚さと遮断層１２２の厚さは上記の範囲内にあり、接着剤層１２１の厚さが大きいと、遮断層１２２の割合が小さくなり、接着剤層１２１の柔らかさは遮断層１２２の柔らかさより大きくなり、接着剤層１２１の割合が多いと、複合フィルム１２が接続部材１１に近づきやすくなり、複合フィルム１２と接続部材１１の隙間が小さくなる。遮断層１２２の厚さが大きいと、遮断効果が高く、水蒸気などが電池セル１０に浸入するのを防ぐことができる。ここで、柔らかさとは、フィルム層の柔軟性またはフィルム層と接続部材との密着度を指す。
【0063】
いくつかの実施例では、同じ予め設定された温度で、接着剤層１２１の粘着度が遮断層１２２の粘着度より大きく、この場合、接着剤層１２１は接続部材１１と電池セル１０の間の接着性能を確保するために十分な粘着度を持つことができ、複合フィルム１２と電池セル１０で形成された空間が封止層１３の侵入を防ぐためにある程度の緻密性を持つようにする。
【0064】
いくつかの実施例では、積層硬化前の接着剤層１２１の粘着度範囲は８０００～２００００ｍＰａ・ｓである。接着剤層１２１の粘着度範囲によって、接着剤層１２１が硬化前に一定の流動性を有し、かつ緻密性が悪いため、空気を排出することができ、この後空気が熱で接着剤層１２１を押し開き、溶融状態のフィルムが接続部材とグリッド線構造の間に流れることを防ぐ。積層硬化後、接着剤層１２１の粘着度は１００００～３００００ｍＰａ・ｓに増え、接続部材１１と電池セル１０の表面に十分な接続力を持たせ、接続部材１１に保護を提供し、積層時の封止層１３の侵入とモジュールの長期間使用中の水蒸気の侵食を防ぐ。
【0065】
いくつかの実施例では、遮断層１２２の材料は接着剤層１２１の材料と異なり、遮断層１２２の材料の水透過率範囲は２～４ｇ／ｍ２である。遮断層１２２の水透過率範囲は２～３．３ｇ／ｍ２、２～２．８ｇ／ｍ２、２～２．６４ｇ／ｍ２、２．３５～３．８９ｇ／ｍ２、２．８～３．９６ｇ／ｍ２または２．６～３．３５ｇ／ｍ２であり、遮断層１２２の水透過率は具体的に２．０５ｇ／ｍ２、２．４５ｇ／ｍ２、２．９８ｇ／ｍ２、３．１７ｇ／ｍ２、３．５６ｇ／ｍ２または４ｇ／ｍ２であってもよい。遮断層１２２が上記範囲内にあれば、遮断層１２２のバリア性能が良いことを示す。バリア性能とは水蒸気の遮断性能であり、包装材料の液体、水蒸気などの浸透物に対する遮断作用を指す。バリア性能が良く、溶融状態の封止層は遮断層１２２を通過できない。浸透した封止層の小分子や水蒸気などは通過できないため、接続部材１１をよく保護することができる。
【0066】
ここで、水透過率（水蒸気透過率）は水蒸気透過量と水蒸気透過係数という２つの意味を含む。水蒸気透過量は一定の間、一定の温度と湿度条件下で水蒸気が材料を透過する重量を示す。水蒸気透過率は、規定された温度、相対湿度環境において、単位時間内に単位水蒸気圧差の下で、単位厚さ、単位面積あたりの試料を透過する水蒸気量を示す。
【0067】
いくつかの実施例では、遮断層１２２のガラス転移温度範囲は１００～２００℃であり、遮断層１２２のガラス転移温度範囲は１３０～２００℃、１５３～２００℃、１８９～２００℃または１５０～１８４℃であってもよい。遮断層１２２のガラス転移温度範囲は、遮断層１２２のガラス転移温度が封止層１３のガラス転移温度より大きいことを確保することに用いられ、封止層が溶融状態を呈している時、遮断層１２２はまだ溶融せずにガラス状態を呈しており、溶融状態の封止層は遮断層１２２を透過して接続部材１１とグリッド線構造１０１の間に浸入することができない。
【0068】
いくつかの実施例では、遮断層１２２内に可塑剤を添加することにより、遮断層１２２の隔離性能を高めることができる。本願の実施例では、遮断層１２２内に粘性を有する小分子を加えることで、遮断層１２２と電池セルとの接続効果を強め、接続部材のずれや封止層の侵入を避けることもできる。本願の実施例では、遮断層１２２内にガラス転移温度の高い小分子を添加することにより、遮断層１２２のガラス転移温度をさらに高めることもできる。
【0069】
いくつかの実施例では、図５と図６に示すように、遮断層１２２は一部の接着剤層１２１を取り囲んだ場合、遮断層１２２は接着剤層１２１を取り囲む。電池セル１０と複合フィルム１２の接触界面には、割合の大きい遮断層１２２があり、溶融状態の封止層１３と水蒸気の浸入を防ぐことに用いられる。
【0070】
いくつかの実施例では、図７と図８に示すように、接着剤層１２１は一部の遮断層１２２を取り囲み、かつ遮断層１２２と電池セル１０が接触しなく、この場合、接着剤層１２１と電池セル１０の接触面が多く、複合フィルム１２と電池セル１０の間の接着効果が高くなり、電池セル１０と接続部材１１の間にずれがある確率は低くなる。また、接着剤層１２１の緻密性が遮断層１２２の緻密性より悪い場合、接着剤層１２１、電池セル１０及び接続部材１１の間にある空気は接着剤層１２１を介して排出され、この後の積層処理またはいかなる熱処理過程において、複合フィルム１２で包んだ空間内に空気があり、複合フィルム１２が押し開かれ、ひいては複合フィルム１２が電池セル１０から離脱することを防ぐことができる。
【0071】
なお、上記の図６における光起電力モジュール複合フィルム１２の形態で形成された被覆構造では、接着剤層１２１の側面に位置する遮断層１２２の幅は、実際の状況に応じて設定されるべきであり、接着剤層１２１と電池セル１０の間に接触界面が存在し、かつ接触界面の割合が小さすぎてはいけず、接着剤層１２１の効果を十分に発揮する必要がある。
【0072】
いくつかの実施例では、太陽光の利用率を向上され、電池セルの光電変換効率を高めるように、複合フィルム１２の電池セル１０から離れた側に光反射層または発光溝がある。
【0073】
いくつかの実施例では、図１２および図１３に示すように、光起電力モジュールは、電池セル１０の表面に位置し、かつ隣接するグリッド線構造１０１の間に位置する接着剤ドット１０２をさらに含み、接続部材１１が接着剤ドット１０２に位置する。
【0074】
いくつかの実施例では、接着剤ドット１０２を作ることに用いられる接着剤材料は透明な接着剤を優先的に選択して、できるだけ電池セル表面における光線吸収可能な面積を確保し、接着剤ドット１０２の設置による電池セル１０の表面における光線吸収面積が低下し、ひいては太陽電池の効率に影響することを避ける。
【0075】
いくつかの実施例では、１つの接続部材１１にとって、接着剤ドット１０２の数は２～２０個である。隣接する接着剤ドット１０２間のピッチは５ｍｍ～１００ｍｍである。接着剤ドット１０２の個数またはピッチによって、接続部材１１と電池セル１０の固定効果が良くなり、接続部材１１が積層処理前および積層処理中にずれないと同時に、接着剤ドット１０２の数は電池セル１０の光学的損失に影響し、より多くの電気的特性を得ることができる。
【0076】
理解できるように、前記光起電力モジュールにおける電池セル１０はメイングリッドレス設計の電池セルであり、即ち、電池セル表面にメイングリッドを設置しておらず、接続部材１１を介して細かいグリッドと直接合金化することで電池セル表面の電流収集を実現している。ただし、本願の実施例における光起電力モジュールの複合フィルムの提案は、メイングリッドを備えた通常の電池セルに同様に適用し、メイングリッドと接続部材との接触性を高めることに用いられ、光起電力モジュールの歩留まりを向上させる。
【0077】
いくつかの実施例では、封止層１３は、第１封止層と、第２封止層と、を含み、第１封止層が電池セル１０の正面または裏面のうちの一方を覆い、第２封止層が電池セル１０の正面または裏面のうちの他方を覆い、具体的には、第１封止層または第２封止層のうちの少なくとも一方が、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着フィルム、エチレンオクテン共重合体（ＰＯＥ）接着フィルムまたはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）接着フィルムなどの有機封止フィルムであってもよい。
【0078】
いくつかの実施例では、封止層１３の融点は積層処理時の積層温度より小さい。封止層１３は、フィルムがラミネータの温度で溶融状態を呈し、そして、封止層１３内の開始剤によってフィルム内の小分子が互いに結合して架橋状態の大分子で構成されるフィルム層を形成する。
【0079】
いくつかの実施例では、封止層１３の融点と接続部材１１の融点の大きさは、実際の状況に応じて設定できる。封止層１３の融点が接続部材１１の融点より大きい場合、接続部材１１は、封止層１３が溶融状態を呈する前に合金化することができ、溶融状態のフィルムがグリッド線構造１０１と接続部材１１へ浸入し、接続部材１１を押してずらすことを効果的に避けることができる。封止層１３の融点が接続部材１１の融点より小さい場合、積層温度を低く設定することで、電池セルが受ける熱応力を改善し、光起電力モジュールの歩留まりを高めることができる。
【0080】
いくつかの実施例では、接着剤層１２１と遮断層１２２のうちの少なくとも一方のガラス転移温度は封止層のガラス転移温度より大きい。封止層１３が溶融状態を呈している時、接着剤層と遮断層のうちの一方は依然として良好な形態を維持しており、溶融状態のフィルムがグリッド線構造１０１と接続部材１１に浸入し、接続部材１１を押してずらすことを効果的に避けることができる。
【0081】
いくつかの実施例では、封止層のガラス転移温度は－７０～－１０℃であり、封止層のガラス転移温度は、積層処理中に封止層が溶融状態を呈することを確保することに用いられ、光起電力モジュールの各隙間を充填し、光起電力モジュールの歩留まりを高めることができる。
【0082】
いくつかの実施例では、カバープレート１４はガラスカバープレート、プラスチックカバープレートなどの光透過機能を有するカバープレートであってもよい。具体的には、カバープレート１４の封止層１３に向かう表面は凹凸表面であってもよく、入射光線の利用率を高めることができる。カバープレート１４は第１カバープレート及び第２カバープレートを含み、第１カバープレートが第１封止層に対向し、第２カバープレートは第２封止層に対向する。
【0083】
本願の実施例における光起電力モジュールは、接続部材１１と封止層１３の間に複合フィルム１２を設置し、複合フィルム１２が接続部材１１の表面を覆い、複合フィルム１２が、接着剤層１２１と、遮断層１２２とを含み、接着剤層１２１は接続部材１１と電池セル１０の間の相対位置を固定し、溶融状態の封止層１３が接続部材１１を押して接続部材１１のずれを引き起こすことを防止することに用いられることができ、遮断層１２２は積層処理時における溶融状態の封止層１３が接続部材１１と電池セル１０の間に流れて、電池セル１０と接続部材１１の間の電気的接続の問題を引き起こすことを防止することに用いられ、かつ、モジュールの溶接性を改善し、ＰＶリボン方向の張力を高め、モジュールの溶接品質を高め、モジュールのコールドはんだ接続などの問題を減らし、モジュールの製品品質を高め、モジュールの製造過程における返品修理などの異常を低減し、モジュールの生産力を大幅に高めている。一方、接着剤層１２１と遮断層１２２の少なくとも一方のガラス転移温度は封止層１３のガラス転移温度より大きく、積層処理中、封止層１３１は溶融状態を呈しているが、接着剤層１２１と遮断層１２２の一方は比較的密な固体状態を呈している。これにより、溶融状態のフィルムがグリッド線構造１０１と接続部材１１の間に流れることを防ぐことができる。また、接着剤層１２１と遮断層１２２は封止層１３の一部として使われることができ、接続部材１１表面の封止層１３の厚さが薄くて、接続部材１１が封止層１３を突き破るリスクを防ぐことができる。複合フィルム１２は水分を遮断し、グリッド線構造の性能を高めることに用いられることができる。
【0084】
また、本願のいくつかの実施例によって、本願の実施例の別の形態では、上記の実施例に提供された光起電力モジュールを製造することに用いられる光起電力モジュールの製造方法がさらに提供され、上記の実施例と同じデバイスまたは対応する部品について、ここでは繰り返して説明する必要がない。
【0085】
いくつかの実施例では、光起電力モジュールの製造方法は、
複数の電池セルを提供することであって、各電池セルが第１方向に沿って間隔をあけて配列されたグリッド線構造を含むＳ１と、
第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材を提供することであって、接続部材が電池セルの表面に位置し、かつ隣接する電池セルと電気的に接続されるＳ２と、
複数の複合フィルムを提供することであって、複合フィルムが接続部材の表面を覆い、前記第２方向に沿って、複合フィルムの両側が電池セルの表面を覆い、複合フィルムが接着剤層と遮断層とを含み、接着剤層が前記遮断層と前記接続部材との間に位置するＳ３と、
複合フィルムの表面を覆う封止層を提供することであって、ここで、接着剤層と遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が封止層のガラス転移温度より大きいＳ４と、
封止層の電池セルから離れた側に位置するカバープレートを提供するＳ５と、
積層処理を行うＳ６と、を含む。
複数の電池セルを提供することであって、各電池セルが第１方向に沿って間隔をあけて配列されたグリッド線構造を含むＳ１と、
第２方向に沿って間隔をあけて配列された複数の接続部材を提供することであって、接続部材が電池セルの表面に位置し、かつ隣接する電池セルと電気的に接続されるＳ２と、
複数の複合フィルムを提供することであって、複合フィルムが接続部材の表面を覆い、前記第２方向に沿って、複合フィルムの両側が電池セルの表面を覆い、複合フィルムが接着剤層と遮断層とを含み、接着剤層が前記遮断層と前記接続部材との間に位置するＳ３と、
複合フィルムの表面を覆う封止層を提供することであって、ここで、接着剤層と遮断層の少なくとも一方のガラス転移温度が封止層のガラス転移温度より大きいＳ４と、
封止層の電池セルから離れた側に位置するカバープレートを提供するＳ５と、
積層処理を行うＳ６と、を含む。
【0086】
いくつかの実施例では、複合フィルムを製造する工程は、配合比によって接着剤層の原料を均一に混合し、押出装置によって押し出して第１原料を形成し、配合比によって遮断層の原料を均一に混合し、押出装置によって押し出して第２原料を形成することと、配合比によって第１原料または第２原料のいずれか一方を成形装置に流し込み、初期フィルムを形成することと、共押出し複合し、第１原料と第２原料の他方を成形装置に流し込み、スクリュー押出し複合によって複合フィルムを形成することと、を含む。
【0087】
いくつかの実施例では、初期フィルムは第２原料から構成され、初期フィルムを形成した製造工程の後に、さらに、モールドによって初期フィルムを押し出しかつスロットし、初期フィルムの中に収容溝を形成することと、共押出し複合において半流体状態の第１原料を半流体状態の初期フィルムの収容溝に置き、スクリュー押出し複合して、成形モールドで押し出し、シート状を呈して穏やかに回転する冷却ロールのロール面に流し込み、フィルムシートを冷却ロール上で冷却降温定形し、牽引、エッジカットを経てから製品を巻き取ることと、を含む。
【0088】
いくつかの実施例では、Ｓ１とＳ２の間に、電池セルの表面に位置し、かつ隣接するグリッド線構造の間に位置する接着剤ドットを敷設することであって、接続部材が接着剤ドットに位置することを含む。接続部材を敷設した後、接着剤ドットに対する硬化を行い、接着剤ドットの粘着度を増やし、接続部材と電池セルとの間の硬化能力を高める。例えば、硬化前の接着剤ドットの粘着度は８０００ｍＰａ・ｓであり、硬化後の接着剤ドットの粘着度は１００００ｍＰａ・ｓである。
【0089】
上記のように、光起電力モジュールの技術では、通常、電池セルのメイングリッドとＰＶリボンとを溶接するとともに、隣接する２枚の電池セルの正負極をＰＶリボンで接続することで電池ストリングを構成し、そして、電池ストリングに対し一定の配列を行って回路接続を行い、さらに封止材で封止して光起電力モジュールを製造する。
【0090】
背景技術からわかるように、メイングリッドとＰＶリボンの溶接は、通常、一定数量の赤外ランプを並べて高温領域を形成してから行われ、ＰＶリボン表面の錫鉛合金が高温で溶融し、ＰＶリボンと電池表面のメイングリッドの銀ペーストを融合させる。ただし、高温工程で溶接する場合、代表的な溶接温度は２２０℃～３５０℃であるため、電池セルに応力による反りが発生し、隠れクラックや破片などの問題が発生しやすい。また、ＰＶリボン線径および降伏強度の影響によって、従来の溶接方式では電池セルと電池セルの間に大きな応力が存在し、光起電力モジュールは屋外で風、雪などの天候条件下で隠れクラックが発生しやすく、光起電力モジュールの発電量の低下と信頼性の低下を招いている。
【0091】
赤外溶接の方法を避けるために、低融点の金属をハンダとしてＰＶリボンを製造し、固定フィルムでＰＶリボンを電池セルの表面に固定することができ、光起電力モジュールの積層工程では、ラミネータの温度と圧力を利用して低融点のＰＶリボンとグリッド線構造を結合させる。ただし、固定フィルムがＰＶリボンおよびＰＶリボンの両側の電池セルの表面を覆い、固定フィルムと電池セルの表面との間に挟角を形成し、この挟角とＰＶリボンの側面が接着隙間を取り囲むように形成し、接着隙間内の気体が積層中に熱を受けて膨張して固定フィルムの離脱を招き、ひいては溶融された接着フィルムがＰＶリボンと電池セル表面との間に流れ込みやすくなり、ＰＶリボンとグリッド線構造の絶縁を引き起こすため、接着隙間間の空気を排出する必要がある。例えば、固定フィルムに対応する接着隙間に複数の排気孔を設け、接着隙間内の空気を排気孔から固定フィルムの電池セル表面から離れた側に排出するとともに、溶融された接着フィルムが排気孔から接着隙間に侵入して、ＰＶリボンとグリッド線構造の絶縁を招くことを避けるために、特定構造の排気孔を採用して、溶融された接着フィルムが接着隙間に侵入する可能性を低減し、光起電力モジュールの歩留まりを高めることができる。
【0092】
本願のいくつかの実施例では、さらに、光起電力モジュールの歩留まりを高めるための光起電力モジュールが提供される。
【0093】
図１４は、本願の一実施例における別の光起電力モジュールの構成を示す図であり、図１５は、図１４における固定フィルムの部分拡大構成を示す図であり、図１６は、図１４のＡＡ１に沿う第１種断面構成を示す図であり、図１７は、図１４のＡＡ１に沿う第２種断面構成を示す図であり、図１８は、図１４のＡＡ１に沿う第３種断面構成を示す図であり、図１９は、図１４のＡＡ１に沿う第４種断面構成を示す図である。以下、図面を参照して本実施例における光起電力モジュールについて詳しく説明する。
【0094】
図１４～図１７に示すように、光起電力モジュールは、第１方向Ｘに沿って配列される複数の電池セル１０と、第１方向Ｘに沿って延在する複数の接続部材１１であって、接続部材１１が電池セル１０の表面に位置し、隣接する電池セル１０が接続部材１１を介して電気的に接続される接続部材１１と、複数の固定フィルム１２であって、各固定フィルム１２が、１つの接続部材１１の表面を覆い、かつ第１方向Ｘに垂直な接続部材１１の両側の電池セル１０の表面を覆い、ここで、図１６に示すように、接続部材１１の少なくとも片側に位置する固定フィルム１２と電池セル１０の表面との間には挟角αがあり、挟角αが接続部材１１の側面とともに接着隙間１０３を取り囲むように形成し、固定フィルム１２の接着隙間１０３に対応する箇所には、複数の排気孔１０４を有し、かつ、排気孔１０４の電池セル１０の表面における正投影と接続部材１１の電池セル１０の表面における正投影が重なっていない固定フィルム１２と、固定フィルム１２の表面を覆い、かつ固定フィルム１２から露出した電池セル１０の表面を覆う封止層１０５と、封止層１０５の電池セル１０から離れた表面を覆うカバープレート１０６と、を含む。
【0095】
本願の実施例における光起電力モジュールでは、複数の電池セル１０が接続部材１１を介して電気的に接続され、いずれかの電池セル１０においても、各接続部材１１が１つの固定フィルム１２に対応し、固定フィルム１２が接続部材１１の表面および第１方向Ｘに垂直な接続部材１１の両側の電池セル１０の表面の一部を覆い、これによって、接続部材１１を電池セル１０の表面に固定させる。また、固定フィルム１２は接続部材１１と封止層１０５の間の隔離層とすることができ、封止過程において、固定フィルム１２は溶融した封止層１０５が接続部材１１と電池セル１０の表面の間に流れ込むことを避けることができ、溶融した封止層１０５による接続部材１１と電池セル１０上のグリッド線構造の絶縁を避けることができる。ここで、接続部材１１の少なくとも片側に位置する固定フィルム１２と電池セル１０の表面との間には挟角αがあり、当該角度αが接続部材１１の側面とともに接着隙間１０３を取り囲むように形成し、固定フィルム１２の接着隙間１０３に対応する箇所に排気孔１０４を有し、これによって、この後の積層過程において、接着隙間１０３内の空気が排気孔１０４を介して固定フィルム１２の電池セル１０の表面から離れた側に排出され、ひいては接着隙間１０３内の空気が熱を受けて膨張して固定フィルム１２の離脱を招くことを避け、固定フィルム１２の安定性を向上させ、光起電力モジュールの歩留まりを高めることができる。
【0096】
また、図１５に示すように、排気孔１０４の固定フィルム１２の接着隙間１０３に対応する位置は、グリッド線構造１０１を回避して設けられることができ、ひいては少量の溶融した封止層１０５が排気孔１０４を介して接着隙間１０３内に侵入して接続部材１１とグリッド線構造１０１の絶縁を招くことを避けることができる。図１５において、隣接するグリッド線構造１０１間に３つの排気孔１０４が設けられ、かつ接続部材１１の両側の排気孔１０４の数が等しい場合を例に説明しているが、隣接するグリッド線構造１０１間の排気孔１０４の数量を限定するものではない。他の実施例では、隣接するグリッド線構造間の排気孔の数は、１つ、４つ、８つまたは１０であってもよい。他の実施例では、接続部材の両側の排気孔の数が異なってもよい。なお、図１５において、接続部材１１両側の排気孔１０４が接続部材１１に沿って対称的に設けられているが、排気孔１０４の接続部材１１の両側における配列方式を限定するものではない。他の実施例では、接続部材の両側の排気孔は、第１方向垂直な方向に沿ってずれて設けられてもよい。
【0097】
なお、図１６は、光起電力モジュールが積層処理されていない状態であり、図１７は、光起電力モジュールが積層処理された状態である。図１６～図１７に示すように、光起電力モジュールが積層処理されている時、接着隙間１０３中の空気は封止層１０５の押圧によって排気孔１０４から固定フィルム１２の電池セル１０の表面から離れた側に排出することができる。積層処理後、接着隙間１０３内の空気は完全に排出され、接着隙間１０３が消えてしまい、固定フィルム１２が接続部材１１の側面および電池セル１０の表面に密着し、さらに接続部材１１と電池セル１０の表面の境界にも密着している。
【0098】
電池セル１０の場合、電池セル１０はＰＥＲＣ電池、ＰＥＲＴ電池（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｒｅａｒ Ｔｏｔａｌｌｙ－ｄｉｆｆｕｓｅｄ ｃｅｌｌ、不動態化エミッタおよび裏面全拡散型セル）、ＴＯＰＣｏｎ電池（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ、トンネル酸化膜パッシベーションコンタクトセル）、ＨＩＴ／ＨＪＴ電池（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ヘテロ接合型セル）のいずれか１種であってもよい。いくつかの実施例では、電池セル１０は、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池または多元化合物太陽電池であってもよく、多元化合物太陽電池は、具体的には硫化カドミウム太陽電池、ガリウム砒素太陽電池、セレン化銅インジウム太陽電池またはペロブスカイト太陽電池であってもよい。
【0099】
なお、説明の便宜上、図１４では、２つの隣接する電池セル１０が接続部材１１を介して接続されているのみを示しているが、電池セル１０の配列数量を限定するものではない。他の実施例では、電池セルの数は、４個、６個、８個または１５個などであってもよい。また、図１４において、電池セルの正面に第１電極があり、電池セルの裏面に第２電極があり、第１電極が正極または負極のいずれか一方であり、第２電極が正極または負極の他方である場合を例に説明しており、隣接する電池セルはいずれも正面が上向きになり、いずれかの電池セルの第１電極と隣接する電池セルの第２電極とが接続部材を介して電気的に接続されているが、隣接する電池セルの配列方式を限定するものではない。いくつかの実施例では、複数の電池セルは、第１方向に沿って正面と裏面が交互に上向きに配列してもよく、接続部材はいずれも電池セルの同じ側の表面に位置してもよい。
【0100】
いくつかの実施例では、電池セル１０は、インターデジタルバックコンタクト（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ ｂａｃｋ ｃｏｎｔａｃｔ、ＩＢＣ）電池であってもよく、ＩＢＣ電池とは、正負金属電極が電池のバックライト面にくし形に配列された裏面接合バックコンタクト型の太陽電池構造を指し、そのＰＮ接合と電極は電池の裏面に位置し、すなわちＩＢＣ電池のエミッタ領域とベース領域の電極はいずれも裏面にあり、正面にグリッド線遮蔽がなく、電池の光電変換効率を高めることができる。つまり、電池セル１０の裏面には、第１電極と第２電極があり、第１電極が正極または負極のいずれか一方であり、第２電極は正極または負極の他方であり、隣接する電池セルのいずれかの電池セル上の第１電極と隣接する電池セル上の第２電極とが接続部材を介して電気的に接続されている。
【0101】
いくつかの実施例では、電池ストリング群を形成するように、隣接する２つの電池セル１０間は、接続部材１１を介して直列または並列の方式で電気的に接続されてもよく、隣接する電池セル１０間に電池隙間を備え、異なる電池セル１０間の電気的絶縁を実現することができる。
【0102】
いくつかの実施例では、電池セル１０の表面は、グリッド線構造を備えてもよく、グリッド線構造が太陽電池セル内の光発生電流を集めて電池セルの外部に引き出すことに用いられる。グリッド線構造は、メイングリッドと補助グリッド線を含んでもよく、補助グリッド線とメイングリッドの延在方向が互いに交差し、補助グリッド線が基板の電流を集めることに用いられ、メイングリッドが補助グリッド線の電流をまとめて接続部材に輸送することに用いられる。
【0103】
なお、図１４～図１７に示すように、電池セル１０の表面は補助グリッド線１０１のみを含み、即ち電池セル１０がメイングリッドレス設計であり、接続部材１１が固定フィルム１２を介して電池セル１０の表面に固定された後、積層工程によって接続部材１１と補助グリッド線１０１とを直接合金化させると、隣接する電池セル１０上の補助グリッド線１０１が接続部材１１を介して直接電気的に接続され、メイングリッドの敷設を低減し、電池セル１０の製造コストを下げることに役立つ。また、メイングリッドレス設計は、キャリア輸送経路を短縮させ、直列抵抗を低減し、ひいては正面の受光面積を増やし、モジュールの電力を高めることができる。
【0104】
なお、図１４～図１５に示すように、補助グリッド線１０１が第２方向Ｙに沿って延び、かつ第１方向Ｘと第２方向Ｙが垂直である場合を例に説明しているが、第１方向Ｘと第２方向Ｙとの挟角を限定するものではない。他の実施例では、第１方向と第２方向との挟角は、３０°、４５°または６０°であってもよい。
【0105】
いくつかの実施例では、電池セルの表面は、メイングリッドと補助グリッド線と、を含み、接続部材がメイングリッドの電池セルの表面から離れた側に位置し、メイングリッドと電気的に接触され、これによって、接続部材を介して隣接する電池セルのメイングリッドを電気的に接続する。本実施例では、電池セル表面のグリッド線構造の設置方式を限定しない。
【0106】
接続部材１１の場合、接続部材１１は、ＰＶリボンを含み、ＰＶリボンは、電池セル１０間を相互接続し、電流を集めて光起電力モジュールの外部素子に輸送することに用いられる。いくつかの実施例では、ＰＶリボンは、光起電力電池ストリングとジャンクションボックスとを接続するためのバスＰＶリボンと、隣接する電池セルを接続するためのインターコネクションＰＶリボンと、を含んでもよい。
【0107】
いくつかの実施例では、接続部材１１は、導電層及び導電層の表面を被覆する溶接層から構成されてもよく、導電層の材料は銅、ニッケル、金、銀などの導電性の良好な導電材料または電気抵抗率の低い合金材料を含み、溶接層の材料は、錫亜鉛合金、錫ビスマス合金または錫インジウム合金などの融点の低い材料を含む。導電層の電気抵抗率が１×１０－７Ω・ｍより小さく、あるいは導電率が１×１０７Ｓ／ｍ以上である場合、導電層の電気損失を低減することができ、電池効率および発電電力の向上に役立つ。溶接層の材料は融点の低い材料から構成され、接続部材の低温溶接のニーズを満たすことに役立つ。
【0108】
いくつかの実施例では、溶接層内にフラックスがあってもよい。フラックスとは、溶接工程において溶接過程を助けたり、促したりするとともに、保護作用を備え、酸化反応を阻止する化学物質を指す。フラックスの融点は溶接層の融点より低いため、フラックスは溶融状態の溶接層の流動性を高めることに役立ち、接続部材とグリッド線構造をより良好に合金化させることができる。いくつかの実施例では、フラックスには無機フラックス、有機フラックス及び樹脂フラックスが含まれる。
【0109】
なお、図１６に示すように、第１方向Ｘに垂直な平面において、接続部材１１の断面形状が円形である場合を例に説明しているが、接続部材１１の断面形状を限定していない。他の実施例では、第１方向Ｘに垂直な平面において、接続部材１１の断面形状は、矩形、楕円形または多角形であってもよい。
【0110】
固定フィルム１２の場合、固定フィルム１２は接続部材１１を電池セル１０の表面に固定することに用いられ、電池セル１０の表面と、固定フィルム１２と接続部材１１の側面との間には接着隙間１０３が形成され、固定フィルム１２は接着隙間１０３に複数の排気孔１０４を有し、いくつかの実施例では、固定フィルム１２の接着隙間１０３に向かう方向において、排気孔１０４の寸法が次第に小さくなる。この後の積層過程において、接着隙間１０３にある空気が熱を受けて膨張して固定フィルム１２の離脱を招き、ひいては溶融された封止層１０５が接続部材１１と電池セル１０との表面の間に流れやすくなり、接続部材１１とグリッド線構造の絶縁を引き起こす。これにより、固定フィルム１２の接着隙間１０３に対応する箇所に複数の排気孔１０４を設けることで、この後の積層過程において、封止層１０５の押圧によって接着隙間１０３内の空気を排気孔１０４から固定フィルム１２の電池セル１０面から離れた側に排出することができる。また、固定フィルム１２の接着隙間１０３に向かう方向において、排気孔１０４の寸法が次第に小さくなっているため、封止層１０５が積層過程で溶融されて一定の流動性を持ったとしても、封止層１０５は排気孔１０４を介して接着隙間１０３内に入ることができず、ひいては封止層１０５が排気孔１０４を通って接着隙間１０３に侵入することを避け、接続部材１１とグリッド線構造との間の絶縁短絡を避けることができる。
【0111】
いくつかの実施例では、図１６に示すように、固定フィルム１２の接着隙間１３に向かう方向において、排気孔１０４の形状は漏斗状を呈している。漏斗状の排気孔１０４を形成することにより、空気が接着隙間１０３から固定フィルム１２の接着隙間１０３から離れた側に排出することに役立つと同時に、溶融後の封止層１０５が排気孔１０４を通って接着隙間１０３内に入ることを避けることができる。
【0112】
図１８は光起電力モジュールの積層処理前の状態であり、いくつかの実施例では、図１８に示すように、固定フィルム１２の接着隙間１０３に向かう方向において、固定フィルム１２はテーパ状に突出した突出部１０８を備え、突出部１０８の接着隙間１０３に近い端部に開孔があり、突出部１０８が排気孔１０４とされる。固定フィルム１２にテーパ状の突出部１０８を形成させることによって、溶融した封止層１０５を固定フィルム１２の接着隙間１０３に向かう方向に沿って押圧し、固定フィルム１２の電池セル１０から離れた側の表面と固定フィルム１２の電池セル１０に近い側の表面との間に圧力差を形成し、接着隙間１０３内の空気を排気孔１０４から固定フィルム１２の接着隙間１０３から離れた側に排出することに役立つ。
【0113】
いくつかの実施例では、固定フィルム１２は単層構造または多層構造であってもよく、例えば、いくつかの実施例では、固定フィルム１２は２層構造であってもよく、具体的には、図１９に示すように、図１９は光起電力モジュールの積層処理前の状態であり、固定フィルム１２は、接続部材１１の表面を覆い、かつ第１方向Ｘに垂直な接続部材１１の両側の電池セル１０の表面を覆う第１固定フィルム１２１と、第１固定フィルム１２１の表面を覆う第２固定フィルム１２２と、を含んでも良い。
【0114】
第１固定フィルム１２１の場合、第１固定フィルム１２１の材料はエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＥＶＡ）、アクリレート、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＥ）など一定の粘性のある材質を含み、接続部材の固定効果を高め、積層成形中における接続部材の位置ずれを避けることができる。
【0115】
第２固定フィルム１２２の場合、第２固定フィルム１２２の材料はポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）などの材料であってもよい。封止層を構成する材料は一定の流動性を持っているため、積層成形過程において、封止層は接続部材と電池セル表面との間に侵入して、接続部材とグリッド線構造との絶縁短絡を招くおそれがあり、第２固定フィルムは接続部材と封止層との間の隔離保護層とすることができる。
【0116】
いくつかの実施例では、図１９に示すように、第１固定フィルム１２１の接着隙間１０３に対応する箇所に第１開口２１２があり、第２固定フィルム１２２の接着隙間１０３に対応する箇所に第２開口２２２があり、第１開口２１２と第２開口２２２がともに排気孔１０４を構成し、ここで、第１開口２１２の寸法が第２開口２２２より小さい。積層処理過程において、接着隙間１０３内の気体は第１開口２１２の寸法に対する要求が低いため、第１開口２１２が小さくても、気体が第１開口２１２から固定フィルム１２の電池セル１０から離れた側に排出することができる。一方、溶融した封止層１０５の粘着度が大きく、溶融した封止層１０５の第１開口２１２に対する侵入難度が第２開口２２２より大きい場合、溶融した封止層１０５が固定フィルム１２の接着隙間１０３に向かう方向に沿って接着隙間１０３に圧力を掛けることができるが、第１開口２１２を通って接着隙間１０３内に侵入できない。これにより、溶融した封止層１０５は固定フィルム１２の接着隙間１０３に対応する箇所で圧力差を形成し、接着隙間１０３内の空気は排気孔１０４を通って排出できるが、封止層１０５は接着隙間１０３内に入ることができず、接着隙間１０３内の気体が完全に排出されるようになり、固定フィルム１２は接続部材１１の表面および電池セル１０の表面に貼り付けることができ、電池セル１０と接続部材１１の境界にも貼り付けることができる。
【0117】
いくつかの実施例では、固定フィルム１２の前記接着隙間１０３に向かう方向において、第１開口２１２の形状と第２開口２２２の形状はいずれも漏斗状を呈する。第１開口２１２の寸法が第２開口２２２より小さいため、積層中に溶融した封止層１０５は固定フィルム１２の接着隙間１０３に対応する箇所に圧力差を形成することができ、第１開口２１２と第２開口２２２の形状がいずれも漏斗状を呈しているため、圧力差を均一に遷移させることができ、第１開口２１２と第２開口２２２の寸法差が大きすぎて、溶融した封止層１０５の押圧によって第２開口２２２が押し開かれ、溶融した封止層１０５が接着隙間１０３の内部に侵入することを避け、ひいては溶融した封止層１０５が接続部材１１と電池セル１０の表面の間に流れ込んで接続部材１１とグリッド線構造の絶縁を招くことを避けることができる。
【0118】
いくつかの実施例では、固定フィルムは３層構造、５層構造または１０層構造であってもよく、積み重なった複数層のサブ固定フィルムが固定フィルムを構成し、各層のサブ固定フィルムが接着隙間に開口を備え、複数のサブ固定フィルムの開口が共に排気孔を形成し、かつ固定フィルムの接着隙間に向かう方向において、複数層のサブ固定フィルムにおける開口の寸法が次第に小さくなり、排気孔の寸法が固定フィルムの接着隙間に向かう方向に沿って次第に小さくなるようにする。これにより、積層処理中、固定フィルムの接着隙間に向かう方向に沿って、封止層は排気孔で次第に変化する圧力差を形成することができ、接着隙間内の空気が排気孔を通って固定フィルムの接着隙間から離れた側に排出されることに役立つと同時に、封止層が排気孔を通って接着隙間内に侵入することを避けることができる。
【0119】
いくつかの実施例では、固定フィルム１２の電池セル１０から離れた側の表面において、排気孔１０４の面積を第１面積とし、固定フィルム１２の電池セル１０に近い側の表面において、排気孔１０４の面積を第２面積とし、第１面積と第２面積との比の範囲は２～２０である。理解できるように、第１面積と第２面積との比が大きいほど、固定フィルム１２の接着隙間１０３に向かう方向に沿って排気孔１０４の寸法変化が大きい。これにより、積層処理中、溶融した封止層１０５の排気孔１０４に与える圧力差が大きくなり、ひいては排気孔１０４の電池セル１０に近い側が溶融した封止層１０５によって押し開かれ、溶融した封止層１０５が接着隙間１０３内に侵入することを招きやすい。第１面積と第２面積との比が小さいほど、固定フィルム１２の接着隙間１０３に向かう方向に沿って排気孔１０４の寸法変化が小さくなる。これにより、積層処理中、溶融した封止層１０５の排気孔１０４に与える圧力差が小さいほど、排気孔１０４の電池セル１０から離れた側が溶融した封止層１０５によって塞がれやすくなり、ひいては接着隙間１０３内の空気が固定フィルム１２の接着隙間１０３から離れた側に排出されるのに不利となる。したがって、接着隙間１０３内の空気が固定フィルム１２の接着隙間１０３から離れた側に排出されるとともに、排気孔１０４が溶融した封止層１０５による圧力差によって変形することを避けるように、第１面積と第２面積の比は、接着隙間１０３の実際寸法に応じて適切に調整する必要がある。
【0120】
いくつかの実施例では、第２面積の範囲は３μｍ２～７００μｍ２であり、具体的には、第２面積は３μｍ２、３０μｍ２、８０μｍ２、１００μｍ２、２００μｍ２、５００μｍ２または７００μｍ２であってもよい。理解できるように、第２面積は排気孔１０４の電池セル１０に近い側の寸法であり、第２面積の寸法が大きいほど、相応する接着隙間１０３内の空気の排出速度が速くなるが、寸法が大きすぎると、溶融した封止層１０５が接着隙間１０３内に侵入することを招きやすい。第２面積の寸法が小さいほど、接着隙間１０３内の空気が固定フィルム１２の接着隙間１０３から離れた側に排出されるのに不利となる。したがって、接着隙間１０３内の空気を排出しやすいとともに、溶融した封止層１０５が排気孔１０４を通って接着隙間１０３内に入ることを避けるように、第２面積の寸法は適切な範囲で調整する必要がある。
【0121】
いくつかの実施例では、第１方向に沿って、排気孔間の距離範囲は１ｍｍ～１０ｍｍであり、具体的には、排気孔間の距離は１ｍｍ、１．２ｍｍ、２．２ｍｍ、３．３ｍｍ、４．４ｍｍ、５．５ｍｍ、６．６ｍｍ、７．７ｍｍ、８．８ｍｍまたは１０ｍｍであってもよい。理解できるように、接続部材と固定フィルムはいずれも第１方向に沿って延び、対応する接着隙間も第１方向に沿って延び、第１方向に沿って、排気孔間の距離が近いほど、接着隙間内の空気の排出速度が速くなる。ただし、距離が近すぎると、排気孔間の固定フィルムが溶融した封止層によって押されて変形し、排気孔に変形を生じさせてしまい、ひいては封止層が排気孔を通って接着隙間内に侵入することを招きやすい。これにより、接着隙間内の空気の排出速度を高めるとともに、排気孔間の距離が近すぎて固定フィルムと排気孔が変形することを避けるように、排気孔間の距離を適切な範囲内で選択する必要がある。
【0122】
いくつかの実施例では、電池セル１０の表面に垂直な方向において、排気孔１０４から電池セル１０の表面までの高さは接続部材１１の高さの１／２より大きい。即ち、電池セル１０の表面に垂直な方向において、排気孔１０４が接続部材１１の上半分に位置し、積層処理中、固定フィルム１２が接続部材１１の側面に次第に密着するようになり、排気孔１０４と電池セル１０の表面の挟角がますます小さくなる。これにより、溶融した封止層１５が接着隙間１０３に侵入しにくくなり、溶融した封止層１０５が排気孔１０４を通って接着隙間１０３内に侵入するのを避けることに役立つ。
【0123】
封止層１０５の場合、いくつかの実施例では、封止層１０５は、第１封止層と、第２封止層と、を含み、第１封止層が電池セルの正面または裏面のいずれか一方を覆い、第２封止層が電池セルの正面または裏面の他方を覆い、具体的には、第１封止層または第２封止層の少なくともいずれか一方が、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）接着フィルム、ポリエチレン－オクテン共重合体（ＰＯＥ）接着フィルムまたはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）接着フィルムなどの有機封止フィルムであってもよい。
【0124】
カバープレート１０６の場合、いくつかの実施例では、カバープレート１０６はガラスカバープレート、プラスチックカバープレートなどの光透過機能を備えるカバープレートであってもよい。いくつかの実施例では、カバープレートの封止層に向かう表面は凹凸表面であってもよく、入射光線の利用率を高めることができる。いくつかの実施例では、カバープレートは、第１カバープレートと第２カバープレートと、を含み、第１カバープレートが第１封止層に対向し、第２カバープレートが第２封止層に対向する。
【0125】
本願の実施例における光起電力モジュールでは、複数の電池セル１０は接続部材１１を介して電気的に接続され、いかなる電池セル１０においても、各接続部材１１が１つの固定フィルム１２に対応し、固定フィルム１２は接続部材１１の表面および第１方向Ｘに垂直な接続部材１１の両側の電池セル１０の表面の一部を覆い、接続部材１１を電池セル１０の表面に固定させる。また、固定フィルム１２は接続部材１１と封止層１０５の間の隔離層とすることができ、封止過程において、固定フィルム１２は溶融した封止層１０５が接続部材１１と電池セル１０の表面の間に流れることを避けることができ、ひいては溶融した封止層１０５による接続部材１１と電池セル１０のグリッド線構造の絶縁を避けることができる。ここで、接続部材１１の少なくとも片側に位置する固定フィルム１２と電池セル１０の表面との間には挟角αがあり、この挟角αは接続部材１１の側面とともに接着隙間１０３を取り囲むように形成し、固定フィルム１２の接着隙間１０３に対応する箇所に排気孔１０４があり、この後の積層過程において、接着隙間１０３内の空気が排気孔１０４を通って固定フィルム１２の電池セル１０表面から離れた側に排出されることに役立ち、ひいては接着隙間１０３内の空気が熱を受けて膨張して固定フィルム１２を離脱させてしまうことを避け、固定フィルム１２の安定性を向上させ、光起電力モジュールの歩留まりを高めることができる。
【0126】
本願のいくつかの実施例によって、本願の他の一実施例では、光起電力モジュールの製造方法が提供され、前記製造方法は前記光起電力モジュールを積層して封止された光起電力モジュールを製造することに用いられ、光起電力モジュールの歩留まりを高めることができる。なお、上記の実施例と同じ部分または相当する部分について、前記実施例の相応する説明を参照することができ、ここで繰り返して説明する必要がない。
【0127】
図２０は、本願の一実施例における上記の他の光起電力モジュールの製造方法に対応するフローチャートであり、以下、図面を参照して本実施例における光起電力モジュールの製造方法について詳しく説明する。
【0128】
図２０に示すように、光起電力モジュールの製造方法は、
複数の電池セルを提供し、電池セルが第１方向に沿って配列されるステップＳ１と、
複数の接続部材を電池セルの表面に固定し、接続部材が第１方向に沿って延在し、隣接する電池セルが接続部材を介して電気的に接続されるステップＳ２と、
各接続部材の表面に１つの固定フィルムを覆い、固定フィルムが第１方向に垂直な接続部材の両側の電池セルの表面をさらに覆い、ここで、接続部材の少なくとも片側に位置する固定フィルムと電池セルの表面との間には挟角があり、挟角が接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成するステップＳ３と、
固定フィルムの接着隙間に対応する箇所に複数の排気孔を形成するステップＳ４と、
封止層とカバープレートを敷設して積層成形し、封止層が固定フィルムの表面を覆い、かつ固定フィルムから露出した電池セルの表面を覆い、カバープレートが封止層の電池セルから離れた表面を覆うステップＳ５と、を含む。
複数の電池セルを提供し、電池セルが第１方向に沿って配列されるステップＳ１と、
複数の接続部材を電池セルの表面に固定し、接続部材が第１方向に沿って延在し、隣接する電池セルが接続部材を介して電気的に接続されるステップＳ２と、
各接続部材の表面に１つの固定フィルムを覆い、固定フィルムが第１方向に垂直な接続部材の両側の電池セルの表面をさらに覆い、ここで、接続部材の少なくとも片側に位置する固定フィルムと電池セルの表面との間には挟角があり、挟角が接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成するステップＳ３と、
固定フィルムの接着隙間に対応する箇所に複数の排気孔を形成するステップＳ４と、
封止層とカバープレートを敷設して積層成形し、封止層が固定フィルムの表面を覆い、かつ固定フィルムから露出した電池セルの表面を覆い、カバープレートが封止層の電池セルから離れた表面を覆うステップＳ５と、を含む。
【0129】
本願の実施例における光起電力モジュールの製造方法は、接続部材を介して複数の電池セルを電気的に接続し、いかなる電池セルにおいても、各接続部材が１つの固定フィルムに対応し、固定フィルムが接続部材の表面及び第１方向に垂直な接続部材の両側の電池セルの表面の一部を覆い、接続部材を電池セルの表面に固定するようにする。また、固定フィルムは、接続部材と封止層との間の隔離層とすることができ、積層処理中、固定フィルムは溶融した封止層が接続部材と電池セルの表面との間に流れることを避け、ひいては溶融した封止層による接続部材と電池セル上のグリッド線の絶縁を避けるができる。さらに、接続部材の少なくとも片側に位置する固定フィルムと電池セルの表面との間に挟角があり、この挟角が接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成し、固定フィルムの接着隙間に対応する箇所に複数の排気孔を形成することで、この後の積層成形過程において、接着隙間内に位置する空気が排気孔を通って固定フィルムの電池セルの表面から離れた側に排出されることに役立ち、ひいては接着隙間内の空気が熱を受けて膨張して固定フィルムの離脱を招くことを避け、固定フィルムの安定性を向上させ、ひいては光起電力モジュールの歩留まりを高めることができる。
【0130】
これにより、本願の実施例では下記の各項を保護する。
【0131】
１．光起電力モジュールであって、
第１方向に沿って配列される複数の電池セルと、
前記第１方向に沿って延在する複数の接続部材であって、前記接続部材が前記電池セルの表面に位置し、隣接する前記電池セルが前記接続部材を介して電気的に接続される接続部材と、
複数の固定フィルムであって、各前記固定フィルムが、１つの前記接続部材の表面を覆い、かつ前記第１方向に垂直な前記接続部材の両側の前記電池セルの表面を覆い、ここで、前記接続部材の少なくとも片側に位置する前記固定フィルムと前記電池セルの表面との間には挟角があり、前記挟角が前記接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成し、前記固定フィルムの前記接着隙間に対応する箇所には、複数の排気孔を有し、かつ、前記排気孔の前記電池セルの表面における正投影と前記接続部材の前記電池セルの表面における正投影が重なっていない固定フィルムと、
前記固定フィルムの表面を覆い、かつ前記固定フィルムから露出した前記電池セルの表面を覆う封止層と、
前記封止層の前記電池セルから離れた表面を覆うカバープレートと、を含む。
第１方向に沿って配列される複数の電池セルと、
前記第１方向に沿って延在する複数の接続部材であって、前記接続部材が前記電池セルの表面に位置し、隣接する前記電池セルが前記接続部材を介して電気的に接続される接続部材と、
複数の固定フィルムであって、各前記固定フィルムが、１つの前記接続部材の表面を覆い、かつ前記第１方向に垂直な前記接続部材の両側の前記電池セルの表面を覆い、ここで、前記接続部材の少なくとも片側に位置する前記固定フィルムと前記電池セルの表面との間には挟角があり、前記挟角が前記接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成し、前記固定フィルムの前記接着隙間に対応する箇所には、複数の排気孔を有し、かつ、前記排気孔の前記電池セルの表面における正投影と前記接続部材の前記電池セルの表面における正投影が重なっていない固定フィルムと、
前記固定フィルムの表面を覆い、かつ前記固定フィルムから露出した前記電池セルの表面を覆う封止層と、
前記封止層の前記電池セルから離れた表面を覆うカバープレートと、を含む。
【0132】
２．第１項に記載の光起電力モジュールによれば、前記排気孔の寸法が前記固定フィルムの前記接着隙間に向かう方向に沿って次第に小さくなる。
【0133】
３．第１項に記載の光起電力モジュールによれば、前記固定フィルムの前記接着隙間に向かう方向において、前記固定フィルムはテーパ状に突出した突出部を備え、前記突出部の前記接着隙間に近い端部に開孔があり、前記突出部が前記排気孔とされる。
【0134】
４．第１項に記載の光起電力モジュールによれば、前記固定フィルムは、前記接続部材の表面を覆い、かつ前記第１方向に垂直な前記接続部材の両側の前記電池セルの表面を覆う第１固定フィルムと、前記第１固定フィルムの表面を覆う第２固定フィルムと、を含み、前記第１固定フィルムの前記接着隙間に対応する箇所に第１開口があり、前記第２固定フィルムの前記接着隙間に対応する箇所に第２開口があり、前記第１開口と前記第２開口がともに前記排気孔を構成し、ここで、前記第１開口の寸法が前記第２開口より小さい。
【0135】
５．第４項に記載の光起電力モジュールによれば、前記固定フィルムの前記接着隙間に向かう方向において、前記第１開口の形状と前記第２開口の形状はいずれも漏斗状を呈する。
【0136】
６．第１項に記載の光起電力モジュールによれば、前記固定フィルムの前記電池セルから離れた側の表面において、前記排気孔の面積を第１面積とし、前記固定フィルムの前記電池セルに近い側の表面において、前記排気孔の面積を第２面積とし、前記第１面積と前記第２面積との比の範囲は２～２０である。
【0137】
７．第６項に記載の光起電力モジュールによれば、前記第２面積の範囲は３μｍ２～７００μｍ２である。
【0138】
８．第１項に記載の光起電力モジュールによれば、前記第１方向に沿って、前記排気孔間の距離範囲は１ｍｍ～１０ｍｍである。
【0139】
９．第１項に記載の光起電力モジュールによれば、前記電池セルの表面に垂直な方向において、前記排気孔から前記電池セルの表面までの高さは前記接続部材の高さの１／２より大きい。
【0140】
１０．光起電力モジュールの製造方法であって、
複数の電池セルを提供し、前記電池セルが第１方向に沿って配列されることと、
複数の接続部材を前記電池セルの表面に固定し、前記接続部材が前記第１方向に沿って延在し、隣接する前記電池セルが前記接続部材を介して電気的に接続されることと、
各前記接続部材の表面に１つの固定フィルムを覆い、前記固定フィルムが前記第１方向に垂直な前記接続部材の両側の前記電池セルの表面をさらに覆い、ここで、前記接続部材の少なくとも片側に位置する前記固定フィルムと前記電池セルの表面との間には挟角があり、前記挟角が前記接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成することと、
前記固定フィルムの前記接着隙間に対応する箇所に複数の排気孔を形成することと、
封止層とカバープレートを敷設して積層成形し、前記封止層が前記固定フィルムの表面を覆い、かつ前記固定フィルムから露出した前記電池セルの表面を覆い、前記カバープレートが前記封止層の前記電池セルから離れた表面を覆うことと、を含む。
複数の電池セルを提供し、前記電池セルが第１方向に沿って配列されることと、
複数の接続部材を前記電池セルの表面に固定し、前記接続部材が前記第１方向に沿って延在し、隣接する前記電池セルが前記接続部材を介して電気的に接続されることと、
各前記接続部材の表面に１つの固定フィルムを覆い、前記固定フィルムが前記第１方向に垂直な前記接続部材の両側の前記電池セルの表面をさらに覆い、ここで、前記接続部材の少なくとも片側に位置する前記固定フィルムと前記電池セルの表面との間には挟角があり、前記挟角が前記接続部材の側面とともに接着隙間を取り囲むように形成することと、
前記固定フィルムの前記接着隙間に対応する箇所に複数の排気孔を形成することと、
封止層とカバープレートを敷設して積層成形し、前記封止層が前記固定フィルムの表面を覆い、かつ前記固定フィルムから露出した前記電池セルの表面を覆い、前記カバープレートが前記封止層の前記電池セルから離れた表面を覆うことと、を含む。
【0141】
当業者が理解できるように、上記の各実施例は、本発明を実現するための具体的な実施例であるが、実際の応用において、形式及び細部で種々の変更を行うことができ、本発明の精神及び範囲から逸脱することない。当業者が本発明の範囲から逸脱しない範囲で、様々な変更および修正を行うことができ、したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって定義される範囲に従うものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
