專利名稱：太陽電池模塊及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽電池模塊及其制造方法。
背景技術：
近年來，從環(huán)境保護的觀點出發(fā)，太陽電池模塊的普及擴大不斷進展。太陽電池模塊通常通過從受光面?zhèn)纫来螌盈B透光性基板、由透明的熱硬化性樹脂等構成的片狀的填充材料保護周圍的太陽電池元件列(太陽電池串)、以及保護背面的背面保護材料并一體化而得到。尤其是作為太陽電池元件來說，發(fā)電效率高，因此大多使用含有硅的元件。太陽電池串通過利用作為配線部件的導線經由焊料將設置在一方的太陽電池元件上的電極和與該太陽電池元件相鄰的另一方的太陽電池元件的電極接合，且進行電連接而形成。然而，在這樣接合后，若對焊料進行冷卻，則產生由太陽電池元件與導線的熱膨脹率的差引起的熱應力，存在太陽電池元件發(fā)生翹曲的情況。尤其是利用導線將相鄰的太陽電池元件的同側的主面彼此接合，例如將作為背面的非受光面彼此接合，且在受光面?zhèn)任磁渲脤Ь€的太陽電池串的情況下，太陽電池元件中容易產生受光面?zhèn)仍谘貙Ь€的長度方向的剖視下成為凸狀的翹曲。使用具有存在這樣的翹曲的太陽電池元件的太陽電池串來構成太陽電池模塊時，由于在太陽電池元件與導線的接合部作用有應力，因此產生接合部的裂紋或斷裂，其結果是太陽電池模塊的輸出有可能會下降。在日本特開2007-250623號公報中提出有一種通過局部性地減小導線的截面積來緩和熱應力、減少翹曲的方法。然而，僅在太陽電池元件的同側的主面、例如僅在背面設置導線時，通過該方法無法充分地減少翹曲。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述的問題而提出，其目的在于提供一種緩和了太陽電池串的應力的太陽電池模塊及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明，太陽電池模塊具備多個太陽電池元件，它們分別具有受光面和位于所述受光面的背側的背面；導線，其將一個太陽電池元件和相鄰的太陽電池元件連接，且具有與一個太陽電池元件的一個面連接的連接部，其中，所述多個太陽電池元件的與所述多個連接部的長度方向垂直的截面具有向所述受光面?zhèn)韧怀龅男螤?。根?jù)本發(fā)明的太陽電池模塊，能夠緩和施加在太陽電池元件與導線的接合部上的應力，能夠適當?shù)匾种平雍喜康牧鸭y或斷裂的產生以及太陽電池模塊的輸出下降。另外，根據(jù)本發(fā)明，太陽電池模塊的制造方法包括通過導線將分別具有受光面和位于所述受光面的背側的背面的多個太陽電池元件中的相鄰的兩個太陽電池元件彼此電連接的第一工序；通過支承部件從所述連接了的多個太陽電池元件的背面?zhèn)冗M行支承，并通過按壓部件從所述太陽電池元件的受光面?zhèn)妊厮鰧Ь€的長度方向連續(xù)地按壓的第二工序。根據(jù)本發(fā)明的太陽電池模塊的制造方法，由于使用通過第二工序而沿導線的長度方向被平坦化了的太陽電池元件來構成太陽電池串或太陽電池模塊，因此能夠適當?shù)匾种浦圃爝^程中的裂紋的產生等。而且，能夠提高太陽電池串的對準精度。而且，在得到的太陽電池模塊中，由于施加在太陽電池元件與導線的接合部上的應力被緩和，因此很適當?shù)匾种平雍喜恐械牧鸭y或斷裂的產生以及輸出下降。


圖1是表示太陽電池模塊的一例的剖視圖。圖2是表示具有金屬穿孔卷繞結構的太陽電池元件的一例的立體圖，(a)是表示太陽電池元件的第一主面(受光面?zhèn)?的立體圖，(b)是表示太陽電池元件的第二主面(背面?zhèn)?的立體圖。圖3是表示太陽電池串的一例的圖，(a)是太陽電池串的立體圖，(b)是(a)的X_X 線圖的剖視圖，(c)是(a)的Y-Y線圖的剖視圖。圖4是表示使用圖3的太陽電池串構成的太陽電池模塊的圖，(a)是沿導線的長度方向的截面的剖視圖，(b)是垂直于導線的長度方向的截面的剖視圖。圖5是作為比較例示出的表示太陽電池元件中產生受光面?zhèn)葹橥範畹穆N曲的太陽電池串的立體圖。圖6是表示使用圖5的太陽電池串構成的太陽電池模塊的剖視圖。圖7是表示將太陽電池元件與導線接合而制造太陽電池串的情況的圖，(a)是從背面?zhèn)?非受光面?zhèn)?表示接合前的情況的立體圖，(b)是從受光面?zhèn)缺硎窘雍虾蟮那闆r的立體圖。圖8是表示太陽電池模塊的制造方法的圖，(a)是表示加工裝置進行的加工的情況的立體圖，(b)是通過第一及第二按壓部件且沿著基座的延伸方向的垂直剖視圖，(c)是導線具有凹部和凸部時的與(b)相同的垂直剖視圖，(d)是通過第一及第二按壓部件與太陽電池串抵接的部位，且與基座的延伸方向垂直的剖視圖，(e)是(d)的D部的放大圖。圖9是表示本實施方式中的在太陽電池串上施加的分布載荷的模型圖。圖10是為了比較而示出的表示在沿著與導線的長度方向正交的整個方向上對太陽電池串施加分布載荷時的情況的模型圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的太陽電池模塊及其制造方法進行說明。(太陽電池模塊)如圖1所示，本實施方式的太陽電池模塊X依次層疊透光性基板1、受光面?zhèn)忍畛洳牧霞?、太陽電池元件?太陽電池串)3、非受光面?zhèn)忍畛洳牧?b、背面保護材料4而成。 太陽電池串3通過利用導線6將多個太陽電池元件5電串聯(lián)連接而成。需要說明的是，以下，將受光面?zhèn)忍畛洳牧霞雍捅趁鎮(zhèn)忍畛洳牧?b總稱為填充材料2。在本說明書中，主要將接受光的一側的面稱為受光面，將相當于該受光面的背側的面稱為背面。透光性基板1只要是能夠使光向太陽電池元件5入射的部件即可，其材質并未特別限定。例如可以使用白板玻璃、強化玻璃、加倍強化玻璃、熱線反射玻璃等玻璃或由聚碳酸酯樹脂等構成的透光率高的基板作為透光性基板1。優(yōu)選使用例如厚度為3mm 5mm左右的白板強化玻璃、厚度5mm左右的合成樹脂基板(由聚碳酸酯樹脂等構成)作為透光性基板1。填充材料2具有對太陽電池元件5進行密封的作用。例如使用以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)為主要成分的有機化合物作為填充材料2。具體而言，通過T型模和壓出機，將該有機化合物成形為厚度0. 4 Imm左右的片狀，并切斷成適當?shù)某叽纾褂闷渥鳛樘畛洳牧?。在此，填充材料2中含有交聯(lián)劑。該交聯(lián)劑具有使EVA 等分子間結合的作用。作為交聯(lián)劑，可以使用例如在70°C 180°C的溫度下分解而產生游離基的有機過氧化物。作為有機過氧化物，列舉有例如2，5_ 二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷或過氧三甲基乙酸叔己酯等。在填充材料2中使用EVA時，優(yōu)選相對于100質量部分的EVA以1質量部分左右的比例含有交聯(lián)劑。除了上述的EVA或PVB以外，只要是熱硬化性樹脂或在熱可塑性樹脂中含有交聯(lián)劑而具有熱硬化的特性的樹脂，就能夠適合利用作為填充材料2?？梢岳美绫┧針渲?、硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)等作為填充材料2。背面保護材料4具有保護填充材料2和太陽電池元件5的作用。作為背面保護材料4，可以使用PVF(聚氟乙烯)、PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或將它們層疊后的材料。作為太陽電池元件5，優(yōu)選使用例如金屬穿孔卷繞(Metal Wrap Through)結構、發(fā)射極穿孔卷繞(Emitter Wrap Through)結構等的后接點型的結構。在本實施方式中，作為一例，對使用金屬穿孔卷繞結構的太陽電池元件5的情況進行說明。而且，在太陽電池元件 5中，受光面是恥，背面是^1。太陽電池元件5具有如下結構，即，在單結晶硅基板或多結晶硅基板的內部具有含有較多的硼等P型雜質的P層與含有較多的磷等N型雜質的N層的PN接合，且在硅基板的受光面及/或背面配置有由銀或鋁等構成的電極(集電極51、輸出電極53等)。作為單結晶硅基板或多結晶硅基板，例如使用從坯料進行切割加工而切出的厚度為0. Imm 0. 3mm左右且尺寸為150mm 160mm見方的矩形的基板。此種硅基板例如可以使用純度為6N IlN的硅原料形成。而且，電極使用銀糊劑或Al糊劑等導電性糊劑，通過絲網印刷(screen print)法等形成。若為圖2(a)、(b)所示的太陽電池元件5的情況，則為了將被稱為指的細的集電極 51設置在受光面恥，并將受光面產生的載流子(carrier)向背面fe引導，而配置有由電極材料填充的貫通孔52。并且，在背面fe上設有用于輸出電力的正負的輸出電極53 (正輸出電極53a、負輸出電極53b)。在圖2 (b)所示的太陽電池元件5中，正輸出電極53a的排列和負輸出電極53b的排列分別與太陽電池元件5的邊平行且交替設置。此外，如圖2(a)、(b)所示的太陽電池元件5那樣在受光面未設置母線電極時，太陽電池元件5的有效受光面積增加，由此，本征轉換效率增大。導線6是例如將通過鍍敷或浸漬對銅或鋁那樣的低電阻的金屬導體的表面以 20 μ m 70 μ m左右的厚度實施了焊料涂層后的材料切斷成適當?shù)拈L度而成的部件。導線 6由于為金屬，因此具有延性。需要說明的是，作為金屬導體，也可以使用具有由銅/殷鋼/ 銅構成的結構的包覆銅箔。這種情況下，由于導線6的熱膨脹率接近硅，因此太陽電池元件 5的翹曲減少。
導線6與太陽電池元件的一個面連接，并以與相當于面端部的一條邊交叉的方式被引出。并且，導線6將太陽電池串3中的相鄰的兩個太陽電池元件5的極性不同的輸出電極彼此連接。即，導線6配置成將一方的輸出電極53a和另一方的輸出電極5 連接。而且，如圖2 (b)所示，當在一個太陽電池元件5上的多個部位設置正輸出電極53a及負輸出電極53b時，分別連接導線。導線6既可以呈沒有凹凸的一樣的長條狀，也可以如圖1所示，在太陽電池元件5 的背面fe配置的部分上具有連接底部的凹部(接合部)6a和未與背面fe連接的凸部(非接合部)6b。在后者的情況下，在凸部6b中作用在太陽電池串3上的熱應力被釋放，因此能夠抑制太陽電池串3的翹曲。此外，在圖1中圖示出太陽電池模塊X (也將其稱為太陽電池模塊fe)，該太陽電池模塊X中，構成太陽電池串3的各太陽電池元件5沿著其排列方向、即沿著作為導線6的長度方向的圖示水平方向為平坦狀，導線6也沿太陽電池元件5而在該方向上延伸。其中，優(yōu)選至少在常溫的溫度環(huán)境下，構成太陽電池模塊X的太陽電池串3的各太陽電池元件5在導線6的長度方向上為平坦狀，而在與導線6的長度方向垂直的截面上具有向受光面恥側凸出的形狀。圖3(a)所示的太陽電池串3相當于該情況。即，太陽電池模塊具備分別具有受光面和位于所述受光面的背側的背面的多個太陽電池元件；將一個太陽電池元件和相鄰的太陽電池元件連接，并具有與一個太陽電池元件的一個面連接的連接部的導線，其中， 所述多個太陽電池元件的與所述連接部的長度方向垂直的截面具有向所述受光面?zhèn)韧怀龅男螤?。需要說明的是，太陽電池元件的突出方向也可以為背面?zhèn)?，但多個太陽電池元件與一個太陽電池元件的突出方向對應而配置。需要說明的是，所述連接部的長度方向是指從其連接面的端部到端部的距離最長的方向。即，在本說明書中，連接部的長度方向是指從連接部中的導線的端部朝向交叉部的交叉方向。此外，太陽電池串3的各太陽電池元件5優(yōu)選具有如下的形狀，S卩，與連接部的長度方向垂直的截面具有向受光面恥側突出的形狀，且與連接部的長度方向垂直的截面中的從背面如到受光面恥的厚度方向的最大距離(以下，稱為第一最大距離)比沿著連接部的長度方向的截面中的厚度方向的最大距離(以下，稱為第二最大距離)大。在此，厚度方向的最大距離是指將太陽電池元件5在各個截面剖開觀察時的從最下端部到最上端部的垂直距離。在這樣的結構中，相鄰的太陽電池元件的連接部的高度位置成為大致相同高度， 能夠抑制因高度位置不同引起的連接部的剝離等。具體而言，在圖3 (b)中示意性表示的太陽電池元件5的與其排列方向垂直的截面中，示出其厚度方向的最大距離dl。另一方面，在圖3(c)中示意性表示的太陽電池元件5 的沿連接部的長度方向的截面中，示出其厚度方向的最大距離d2。在圖3(b)和(c)所示的情況下，dl > d2成立。此外，優(yōu)選所述距離d2為所述太陽電池元件的厚度的20倍以下。由此，能夠減少太陽電池模塊中的作用在太陽電池元件上的應力的產生。此外，優(yōu)選所述距離dl為所述太陽電池元件的厚度的21 40倍。由此，能夠減少太陽電池模塊中的作用在太陽電池元件上的應力的產生。
此外，優(yōu)選所述距離dl與所述距離d2的比例dl/d2為1. 5 20。由此，能夠維持dl > d2的關系，并使XY方向的翹曲的平衡穩(wěn)定。在構成使用圖3所示的形狀的太陽電池串3構成的太陽電池模塊X (將其稱為太陽電池模塊脅)時，太陽電池元件5如圖4(a)所示，沿導線6的長度方向的截面形成為平坦狀，但如圖4(b)所示，在與導線6的長度方向垂直的截面中，向受光面恥側成為凸狀。另外，為了比較，在圖5及圖6中示出在各太陽電池元件5的沿著排列方向的截面中產生受光面恥側為凸狀的翹曲的太陽電池串3a和使用該太陽電池串3a構成的太陽電池模塊仏。在太陽電池串3a中，從與導線6的長度方向垂直的方向觀察時，各太陽電池元件5向受光面恥側同樣地彎曲。太陽電池元件5的從水平面的抬起量約為5mm。若對使用于太陽電池模塊k的太陽電池串3a與圖1及圖4所例示的使用于太陽電池模塊fe、)(b的太陽電池串3進行對比，則當著眼于沿著導線6的長度方向的截面時，后者更平坦。在太陽電池模塊k中，通過利用透光性基板1、背面保護材料4等夾持，從而在導線6的長度方向上對太陽電池元件5持續(xù)作用有將其平坦地拉伸的力。在該情況下，由于應力長時間作用于太陽電池元件5與導線6的接合部，因此由于蠕變現(xiàn)象而接合部的焊料逐漸變形，從而產生接合部的裂紋或斷裂，其結果是，太陽電池模塊k的輸出有可能會下降。與此相對，在太陽電池模塊fedb的情況下，太陽電池串3在其排列方向(導線6的長度方向)上被平坦化，且優(yōu)選構成太陽電池串3的太陽電池元件5具有向受光面恥側突出的形狀且具有第一最大距離dl比第二最大距離d2大這樣的形狀，因此能夠緩和作用在太陽電池元件5與導線6的接合部上的應力，能夠適當?shù)匾种平雍喜恐械牧鸭y或斷裂的產生以及太陽電池模塊X的輸出下降。更優(yōu)選構成太陽電池模塊X的太陽電池串3的太陽電池元件5在低溫的溫度環(huán)境下，與上述情況同樣，在與導線6的長度方向垂直的截面中具有向受光面恥側凸出的形狀， 但在高溫的溫度環(huán)境下，在與排列方向垂直的截面中具有向背面如側凸出的形狀。需要說明的是，在本實施方式中，低溫是指至少包括-10°C的相對低的溫度范圍，高溫是指至少包括80°C的相對高的溫度范圍，常溫是指兩者之間的溫度范圍。這例如通過使太陽電池元件 5具備由Al形成的輸出電極53來實現(xiàn)。這種情況下，在高溫以外的溫度下，太陽電池串3 維持圖3所示的形狀，因此即使在太陽電池模塊X的通常的使用溫度范圍內發(fā)生溫度變動， 也能適當?shù)匾种埔蛱栯姵卦?的翹曲的增大引起的應力集中的產生。需要說明的是，并不局限于上述實施方式，也包含背側的電極或導線產生的內部應力大于受光面?zhèn)葧r向背側突出的情況，以下的制造方法中的按壓方向也與其對應而適時變更。(太陽電池模塊的制造方法)使用圖7及圖8，說明本實施方式的太陽電池模塊X(Xa、Xb)的制法。首先，作為第一工序，如圖7(a)所示，將太陽電池元件5與導線6接合。在使多個太陽電池元件5排列的狀態(tài)下，導線6配置成將各太陽電池元件5的正輸出電極53a和與該太陽電池元件5相鄰的太陽電池元件5的負輸出電極53b電連接。更詳細而言，在各太陽電池元件5中，在極性不同的輸出電極53上分別連接不同的導線6(第一導線61、第二導線62)。例如，若為圖7 (a)所圖示的三個太陽電池元件5中的中央的太陽電池元件5時，則正輸出電極53a通過第一導線61與右端的太陽電池元件5的負輸出電極5 連接，負輸出電極53b通過第二導線62與左端的太陽電池元件5的正輸出電極53a連接。需要說明的是，第一導線61和第二導線62相互平行配置，以免兩者接觸而發(fā)生短路。優(yōu)選第一導線61 和第二導線62的至少一方如圖1所示那樣具有凹部6a(接合部)和凸部6b (非接合部)。 這種情況下，凹部6a與設置在背面5a上的輸出電極53接合。 輸出電極53a或輸出電極53b與導線6通過焊料進行接合。即，將加熱熔融后的焊料夾設在輸出電極53a或輸出電極53b與導線6之間后，使該焊料冷卻，從而將輸出電極 53a或輸出電極53b與導線6接合。在該接合后，如圖7(b)所示，存在制作出太陽電池元件5向受光面5b側彎曲成凸狀的太陽電池串3a的情況。這是因為作為金屬部件的導線6比包括硅基板而構成的太陽電池元件5的熱膨脹率大，在焊料冷卻時，導線6比太陽電池元件5的熱收縮得大的緣故。 如此，在將太陽電池元件5中存在翹曲的太陽電池串原封不動地向后段的層疊·一體化工序供給時，制作出圖6所示那樣的太陽電池模塊Xe。因此，在本實施方式中，在構成太陽電池模塊X之前，作為第二工序，進行通過旋轉部件從導線6的長度方向的一端部側朝向另一端部側連續(xù)地按壓太陽電池串3的受光面 5b側，對其施加彎曲應力的加工，以消除、減少構成太陽電池串3的太陽電池元件5中的排列方向上產生的翹曲，如圖8(a)所示，所述第二工序中使用的加工裝置70主要包括用于載置太陽電池串3的基座71 ；設置在基座71上的作為彈性體的第一彈性部件72 ；按壓輥73 ；設置在按壓輥73周圍的作為彈性體的第二彈性部件74 ；使按壓輥73移動的移動機構75?；?1能夠將太陽電池串3沿導線6的長度方向載置。需要說明的是，太陽電池串3被以第一主面5b朝上的方式載置。第一彈性部件72是被設置成在太陽電池串3以上述形態(tài)載置的狀態(tài)下主要與導線6抵接的部件。如圖8(a)所示，當在太陽電池元件5的多個部位設有導線6時，第一彈性部件72與各導線6的配置位置對應而設置。按壓輥73是大致圓筒形的部件，其中心軸73a由設置在移動機構75上的軸承部 75a支承。按壓輥73當被施加沿其外周的旋轉力時，按壓輥73繞中心軸73a旋轉。S卩，按壓輥73為旋轉體。按壓輥73通過移動機構75能夠在鉛垂上下方向(ζ軸方向)及沿著基座71的水平方向(χ軸方向)上移動。第二彈性部件74是設置在按壓輥73的周圍的部件，從而在按壓輥73按壓太陽電池串3時，其在導線6的上方位置與太陽電池串3抵接。如圖8 (a)所示，當在太陽電池元件5的多個部位設有導線6時，第二彈性部件74與各導線6的配置位置對應而設置。作為第一彈性部件72及第二彈性部件74，優(yōu)選使用橡膠硬度5 25左右的材料。 這種情況下，對太陽電池串3分散施加彎曲應力。而且，若為耐磨損性優(yōu)良的材質，則能夠更適合使用。作為具體的材質，優(yōu)選例如硅橡膠或氟橡膠、聚氨酯橡膠等的發(fā)泡體。需要說明的是，橡膠硬度可以按照JIS-K6523進行測定。在使用具有這樣的結構的加工裝置70的第二工序中，首先，如圖8(a)所示，以使第一主面5b朝上且使導線6與第一彈性部件72抵接的方式將太陽電池串3載置在基座71 上。然后，通過移動機構75使按壓輥73下降，以使第二彈性部件74位于導線6的上方，從而實現(xiàn)使第二彈性部件74與太陽電池串3抵接，且太陽電池串3被按壓輥73按壓的狀態(tài)。然后，在該按壓狀態(tài)下，若如圖8(a)中箭頭ARl所示，使移動機構75沿基座71的延伸方向 (圖8(a)中的χ軸正向)、即沿太陽電池串3中的太陽電池元件5的排列方向移動，則按壓輥73在從太陽電池串3受到的旋轉力的作用下，如圖8 (b)中箭頭AR2所示那樣旋轉，并沿基座71的延伸方向移動。由此，太陽電池串3被按壓輥73沿太陽電池元件5的排列方向連續(xù)按壓。即，實現(xiàn)按壓輥73在俯視透視下在太陽電池元件5的導線6上連續(xù)地按壓的狀態(tài)。在按壓輥73進行按壓的狀態(tài)下，如圖8 (b)所示，構成太陽電池串3的太陽電池元件5及導線6以背面fe側成為凸狀的方式受到變形。更詳細而言，如圖8 (d)、(e)所示，來自按壓輥73的按壓力主要作用的是夾入到第一彈性部件72與第二彈性部件74之間的部分。如圖8(a)所示，當多個導線6并聯(lián)設置時， 它們分別且同時被按壓。優(yōu)選按壓輥73的按壓以導線6為中心進行，且以通過第一彈性部件72覆蓋導線6的整個寬度的方式配置具有比導線6的寬度大的寬度的第一彈性部件72 及第二彈性部件74。由此，導線6被均勻地按壓。例如，導線6的寬度約為2mm時，可以使用約IOmm的寬度的第一彈性部件72及第二彈性部件74。另外，在第二工序中，如圖9所示，來自按壓輥73的按壓力作為分布載荷Fl而僅施加在導線6與太陽電池元件5的接合部及其附近。如上所述，在經過第一工序的時刻，太陽電池串3產生的翹曲的主要原因是導線6比太陽電池元件5收縮得大，但通過將這樣的分布載荷Fl沿太陽電池串3的長度方向依次施加，而能夠使導線6有效地伸長。其結果是， 在第一工序后，在太陽電池串3上產生的導線6的長度方向上的翹曲被消除。另一方面，為了進行比較，在圖10中示出從受光面恥側在與導線6的長度方向正交的整個方向上對太陽電池串3施加分布載荷F2的情況。這種情況下，在太陽電池元件5 與導線6的接合部以及除此以外的部分上產生撓曲量的差別，后者撓曲得大，因此導線6的角部6c的彎曲應力最大。因此，容易產生以角部6c為起點的裂紋。與此相對，在本實施方式中，當按壓輥73進行按壓時，對太陽電池元件5與導線6 的接合部以外幾乎未施加載荷，且如圖8(e)所示，第一彈性部件72以覆蓋導線6的方式發(fā)生變形。因而，難以產生導線6的角部6c上的應力集中。即，在本實施方式中，在第二工序中施加在太陽電池元件5上的載荷減少，未對太陽電池串3作用多余的應力，因此能夠抑制太陽電池元件5中的裂紋的產生或太陽電池元件5與導線6的剝離。需要說明的是，不在基座71與按壓輥73之間直接按壓太陽電池串3，而經由第一彈性部件72及第二彈性部件74進行按壓的情況具有抑制應力向太陽電池元件5的局部集中而使應力分散的效果。具體而言，如圖8(b)所示，通過經由第一彈性部件72及第二彈性部件74按壓太陽電池串3，而在按壓時，第一彈性部件72及第二彈性部件74發(fā)生變形。由此，第一彈性部件72及第二彈性部件74與太陽電池串3的接觸面積增加，從而分散施加彎曲應力。由此， 能夠抑制太陽電池元件5中的裂紋產生。另外，如圖8(c)所示，即使在導線6如圖1所示那樣具有凹部6a(接合部)和凸部6b(非接合部)的情況下，太陽電池元件5及導線6也與圖8(b)所示的情況同樣地發(fā)生變形。這種情況下，當施加按壓力時，第一彈性部件72及第二彈性部件74沿著導線6的凹凸發(fā)生變形。由此，與圖8(b)所示的情況同樣，彎曲應力分散地施加給太陽電池串3，其結果是，能夠抑制太陽電池元件5中的裂紋產生。通過使用加工裝置70實施加工，從而太陽電池串3成為具有圖3所示的形狀的部件。即，第一工序中的焊料接合后產生的太陽電池元件5與導線6的熱變形之差被均衡化， 使熱應 力減少，從而能夠得到抑制了導線6的長度方向上的翹曲的太陽電池串3。需要說明的是，在圖3所示的太陽電池串3中，各太陽電池元件5在與導線6的長度方向垂直的截面中具有向受光面5b側凸出的形狀的原因是，由于在上述的第二工序中導線6伸長，從而在此之前與導線6的熱收縮相比相對小的太陽電池元件5的熱收縮明顯化的緣故。此外，太陽電池模塊中，優(yōu)選所述至少一個的第一導線及所述至少一個的第二導線的至少一方具有與所述各太陽電池元件的所述背面連接的連接部和不連接的非連接部， 所述連接部與所述非連接部所成的角度大于90度。由此，導線6容易沿著凹凸發(fā)生變形。此外，太陽電池模塊中，優(yōu)選所述多個導線為包覆銅箔。由此，能夠使導線6的芯材的熱膨脹率接近陶瓷，從而能夠減少翹曲。此外，太陽電池模塊中，優(yōu)選所述各太陽電池元件為矩形形狀，且所述多個導線與所述各太陽電池元件的一條邊平行。由此，整體能夠成為固定方向的翹曲。此外，太陽電池模塊中，優(yōu)選所述至少一個的第一導線和所述至少一個的第二導
線交替配置。由此，整體能夠成為固定方向的翹曲。此外，太陽電池模塊也能夠適用于所述多個太陽電池元件中的相鄰的兩個太陽電池元件彼此的一方的所述受光面和另一方的所述背面通過所述多個導線分別電連接的情況。并且，經過將太陽電池串3與透光性基板1、受光面?zhèn)忍畛洳牧?a、非受光面?zhèn)忍畛洳牧?b及背面保護材料4層疊，并對由此得到的層疊體進行加熱加壓而使填充材料2熔融的工序，從而得到圖1或圖4所示的整體被一體化的太陽電池模塊X。S卩，能夠實現(xiàn)適當?shù)販p少施加在太陽電池元件5與導線6的接合部的焊料上的熱應力，并減少焊料的蠕變變形和與此相伴的接合部的剝離的產生的太陽電池模塊X。需要說明的是，當太陽電池串3具有圖3所示那樣的形狀時，具有提高上述那樣進行層疊時的太陽電池串3的長度方向的對準精度的效果。另一方面，假設將太陽電池串3a直接與填充材料2等層疊時，太陽電池元件5的四個角的角部因鉤掛于填充材料2而在角部容易產生載荷。其結果是，在填充材料2的加熱加壓時，容易導致太陽電池元件3中的裂紋的發(fā)生或導線6的彎曲，因此不優(yōu)選。另外，在用于一體化的加熱加壓時，即使導線6伸長而要使太陽電池串3a在太陽電池元件5的排列方向上平坦化，由于通過導線6太陽電池元件5彼此連接，另一方面太陽電池元件5沿導線6的長度方向彎曲，因此太陽電池串3難以均等且平坦地伸長，太陽電池元件5容易產生裂紋，因此不優(yōu)選。與此相比，在本實施方式涉及的制法的情況下，使用通過第二工序預先在導線6 的長度方向上被平坦化了的太陽電池串3來構成太陽電池模塊X，且更優(yōu)選使用具備太陽電池元件5的太陽電池串3來構成太陽電池模塊X，其中，該太陽電池元件5具有向受光面5b側突出的形狀，且具有第一最大距離dl比第二最大距離d2大這樣的形狀，因此，能夠適當?shù)匾种七@樣的制造過程中的裂紋的產生等。<太陽電池模塊中的太陽電池元件的形狀的驗證方法>在本發(fā)明的實施方式涉及的太陽電池模塊X中，太陽電池串3的各太陽電池元件5 具有沿著導線6的長度方向向受光面恥側突出的形狀的情況可以分解實際的產品來驗證。 例如，可以通過以下所示的方法，將太陽電池模塊X的填充材料2熔解，并取出太陽電池串 3而進行驗證。首先向背面保護材料4形成切口。切口加工可以使用刀具或圓盤型刀具、激光刀具等并利用手工作業(yè)進行，但更優(yōu)選使用圓盤型刀具或圓盤型砂輪、激光刀具的自動機構進行。由此，能夠加快有機溶劑的滲透，縮短太陽電池串3的回收時間。然后，在能夠將太陽電池模塊X整體至少以水平狀態(tài)投入的尺寸的槽內填滿使填充材料2分解的有機溶劑，之后將太陽電池模塊X浸漬在該槽內。作為有機溶劑，可以使用檸檬烯或二甲苯、甲苯等。有機溶劑可以為常溫，但通過加熱至80°C 100°C，能夠加快填充材料2的熔解而縮短分解時間。在有機溶劑為常溫的情況下通過將太陽電池模塊X浸漬約M小時，而使填充材料2熔解，若在將有機溶劑加熱至80°C 100°C的情況下浸漬約1 2小時，則填充材料2熔解，因此能夠取出太陽電池串3。這樣取出的太陽電池串3的形狀例如可以通過利用激光來計測三維曲面的形狀的裝置進行測定。除此以外，也可以將太陽電池串3放置在平臺上，利用游標卡尺測定從平臺的抬起量而進行標繪，從而測定形狀。通過上述方法，確定太陽電池串3的形狀，并確認太陽電池元件5具有上述的實施方式所示的波型的形狀的情況?；蛘咭部梢允褂霉鈱W顯微鏡等光學觀察裝置，從太陽電池模塊X的外部在太陽電池元件5的受光面恥的多個部位進行觀察光的對焦，測定各部位的焦點深度，通過標繪其空間性的變化，從而能夠確定太陽電池元件5及太陽電池串3的翹曲形狀。
權利要求
1.一種太陽電池模塊，其具備多個太陽電池元件，它們分別具有受光面和位于所述受光面的背側的背面；導線，其將一個太陽電池元件和相鄰的太陽電池元件連接，且具有與一個太陽電池元件的一個面連接的連接部，其中，所述多個太陽電池元件的與所述多個連接部的長度方向垂直的截面具有向所述受光面?zhèn)韧怀龅男螤睢?br> 2.根據(jù)權利要求1所述的太陽電池模塊，其中，與所述連接部的長度方向垂直的截面中的從所述受光面到所述背面的厚度方向的最大距離dl比沿著所述連接部的長度方向的截面中的所述厚度方向的最大距離d2大。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽電池模塊，其中， 所述距離d2為所述太陽電池元件的厚度的20倍以下。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的太陽電池模塊，其中， 所述距離dl為所述太陽電池元件的厚度的21 40倍。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的太陽電池模塊，其中， 所述距離dl與所述距離d2的比例dl/d2為1. 5 20。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的太陽電池模塊，其中，所述多個導線具有至少一個的第一導線和相對于所述各太陽電池元件呈與所述至少一個的第一導線相反的極性的至少一個的第二導線。
7.根據(jù)權利要求6所述的太陽電池模塊，其中，所述至少一個的第一導線與所述至少一個的第二導線相互平行。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的太陽電池模塊，其中，所述多個導線相對于所述太陽電池元件交替地具有接合部和非接合部。
9.根據(jù)權利要求6至8中任一項所述的太陽電池模塊，其中，所述至少一個的第一導線及所述至少一個的第二導線的至少一方具有與所述各太陽電池元件的所述背面連接的連接部和不連接的非連接部，所述連接部與所述非連接部所成的角度大于90度。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的太陽電池模塊，其中， 所述多個導線為包覆銅箔。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的太陽電池模塊，其中，所述各太陽電池元件為矩形形狀，且所述多個導線與所述各太陽電池元件的一條邊平行。
12.根據(jù)權利要求6至11中任一項所述的太陽電池模塊，其中， 所述至少一個的第一導線和所述至少一個的第二導線交替配置。
13.根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的太陽電池模塊，其中，所述多個太陽電池元件中的相鄰的兩個太陽電池元件彼此的一方的所述受光面和另一方的所述背面通過所述多個導線分別電連接。
14.一種太陽電池模塊的制造方法，其包括通過導線將分別具有受光面和位于所述受光面的背側的背面的多個太陽電池元件中的相鄰的兩個太陽電池元件彼此電連接的第一工序；通過支承部件從所述連接了的多個太陽電池元件的背面?zhèn)冗M行支承，并通過按壓部件從所述太陽電池元件的受光面?zhèn)妊厮鰧Ь€的長度方向連續(xù)地按壓的第二工序。
15.根據(jù)權利要求14所述的太陽電池模塊的制造方法，其中， 所述按壓部件為旋轉體。
16.根據(jù)權利要求14或15所述的太陽電池模塊的制造方法，其中， 所述按壓部件在俯視透視下在所述太陽電池元件的所述導線上連續(xù)地按壓。
17.根據(jù)權利要求14至16中任一項所述的太陽電池模塊的制造方法，其中， 所述支承部件及所述按壓部件為彈性體。
18.根據(jù)權利要求14至17中任一項所述的太陽電池模塊的制造方法，其中， 所述按壓部件的寬度比所述配線材料的寬度寬。
19.根據(jù)權利要求14至18中任一項所述的太陽電池模塊的制造方法，其中， 所述導線沿長度方向交替具有凸部和凹部，在所述第一工序中，將所述凹部與所述多個太陽電池元件的所述背面接合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種緩和太陽電池串的應力的太陽電池模塊。該太陽電池模塊具備多個太陽電池元件，它們分別具有受光面和位于所述受光面的背側的背面；導線，其將一個太陽電池元件和相鄰的太陽電池元件連接，且具有與一個太陽電池元件的一個面連接的連接部，其中，所述多個太陽電池元件的與所述連接部的長度方向垂直的截面具有向所述受光面?zhèn)韧怀龅男螤睢?br> 文檔編號H01L31/04GK102292821SQ20108000529
公開日2011年12月21日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權日2009年1月29日
發(fā)明者丹羽哲夫, 京田豪, 玉木基 申請人:京瓷株式會社