太陽電池の前面と背面に印刷された薄い長方形のストリップは、結晶シリコン太陽電池の金属化に使用されます。これらの前面および背面のコンタクトストリップはバスバーと呼ばれます。太陽電池が入射光子から生成した直流電流を伝導することは、ソーラーバスバーの重要な機能です。
バスバーとは、太陽電池モジュールの各セルに沿って伸び、電子（電流）を流す細いワイヤーまたはリボン状の部品です。シリコン太陽電池の前面と背面には、金属化のために微細なストリップが印刷されています。バスバーとは、これらの前面と背面の接点ストリップの総称です。
太陽電池におけるバスバーは、光子がセルに当たった際に生成される直流電力を伝送するために使用されます。これらの接点を構成するバスバーとフィンガーは、スクリーン印刷と呼ばれるプロセスを用いて表面に印刷されます。
バスバーはどのように作られるのでしょうか?
太陽電池用バスバーは、一般的に銀ペーストなどの高導電性材料で構成されています。表面の電流伝導性を向上させるため、裏面の酸化を防ぐために銀メッキを施す必要があります。
バスバーに垂直な金属製の極薄グリッド フィンガーはバスバーによって結合されます。基本的に、フィンガーは生成された DC 電流を集めてバスバーに送ります。
モジュール製造工程において、ストリング線とタブ線がバスバーにはんだ付けされ、太陽電池セルを直列および並列接続する。次に、太陽電池用ジャンクションボックスがストリングの集合体に取り付けられる。
太陽電池の設計と製造においては、セル表面の接点が多すぎて太陽電池への光の入射が妨げられることで生じる遮光と反射の損失と、金属接点が少なすぎて接点間の距離が長くなることで生じるバスバーと指の抵抗損失の理想的なバランスを見つけることが極めて重要です。
この点において、バスバーの高さと幅、フィンガーの幅、フィンガーとバスバー間の距離、金属の種類と品質、その他の要素が非常に重要です。
これまで太陽電池にはいくつのバスバーが使用されていましたか?
以前の規格では、太陽電池には平均して2本のバスバーが必要とされていました。しかし、技術の進歩と業界の効率向上に伴い、ほとんどの太陽電池ではバスバーの数が3本に増加しました。そして最近では、さらに高い効率を目指して、4本、場合によっては5本のバスバーを採用する傾向にあります。
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バスバー間の間隔が狭くなったため、バスバー数が増えても内部抵抗損失が最小限に抑えられます。さらに、セル効率が向上し、モジュール効率も向上しました。
バスバーの数が増えることで太陽電池が日陰になる面積も増えますが、マルチバスバーセルは従来の2BBセルや3BBセルよりも全体的に優れた性能を発揮します。これは、バスバー間の実効フィンガー距離が短くなることでフィンガー抵抗損失が低減されるなど、様々な要因によるものです。
結論として、マルチバスバー（4BB や 5BB など）セルは、通常の 2BB や 3BB セルに比べて、長期的な信頼性とパフォーマンスがさらに優れています。
