太陽電池モジュール及びその製造方法
【課題】太陽電池セル間での短絡を簡単な構成により防ぐ。
【解決手段】下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の半導体層を含む一方向に長い太陽電池セル２−１，２−２，２−３を、複数枚並べて備え、隣り合う太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせて電気的に接続させた太陽電池モジュールである。太陽電池セルそれぞれは、上導電層と下導電層とが短絡するのを防止する処理が両端部において施された端部処理領域Ａ１と、その中央側にある光電変換を実質的に行う本発電領域Ａ２とを有している。太陽電池セルの縁部の上に重なっている別の太陽電池セルの縁部は、下となっている太陽電池セルの本発電領域Ａ１の範囲内で重なっている。
【解決手段】下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の半導体層を含む一方向に長い太陽電池セル２−１，２−２，２−３を、複数枚並べて備え、隣り合う太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせて電気的に接続させた太陽電池モジュールである。太陽電池セルそれぞれは、上導電層と下導電層とが短絡するのを防止する処理が両端部において施された端部処理領域Ａ１と、その中央側にある光電変換を実質的に行う本発電領域Ａ２とを有している。太陽電池セルの縁部の上に重なっている別の太陽電池セルの縁部は、下となっている太陽電池セルの本発電領域Ａ１の範囲内で重なっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の太陽電池セルを備えている太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールとして、複数枚の細長い太陽電池セルを並べて接続したスラット構造型のものが知られており（例えば、特許文献１参照）、この太陽電池モジュールは、例えば、以下のようにして製造される。
ロールに巻かれている帯状の金属材料を送り出し、この金属材料の上に太陽電池セルを構成するための各種製膜を行った後、所定長さに切断し、細長い太陽電池セルを得ている。この太陽電池セルは、図９（ａ）に示しているように、前記金属材料からなる金属基板（下導電層）９２の上に、発電層９１（例えば半導体層）及び透明導電膜（上導電層）９０を備えている。
そして、この太陽電池セルを複数枚並べると共に、隣り合う太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせ、半田等の接合金属により接合し、１枚の太陽電池モジュールとしている。このようにして製造された太陽電池モジュールは、複数枚の太陽電池セルが電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【０００３】
上記のとおり製膜を行った金属材料を、所定長さに切断（剪断）すると、特に透明導電膜９０及び発電層９１の膜厚は薄いため（数μｍ）、切断面９３において、透明導電膜９０と金属基板９２とが短絡（電気的にショート）する可能性がある。
【０００４】
そこで、太陽電池セルの両端部において、図９（ｂ）に示しているように、少なくとも透明導電膜９０を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝９４を形成し、このスクライブ溝９４を含む端部領域を、処理領域Ｂ１としている。これにより、処理領域Ｂ１以外である中央の本発電領域（光電変換が実質的に行われる領域）Ｂ２において、透明導電膜９０と金属基板９２とが短絡するのを防止し、太陽電池モジュールの機能を確保している。なお、処理領域Ｂ１において、孤立した透明導電膜部分９０ａと、金属基板９２とが短絡していても、本発電領域Ｂ２における光電変換には影響を与えない。
また、図９（ｃ）に示しているように、太陽電池セルの両端部をブラスト処理することで、処理領域Ｂ１を形成し、図９（ｂ）の場合と同様の機能を持たせることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２３２６４号（図７参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、太陽電池セル単位で発生するおそれのある短絡を防止することはできても、図１０（ａ）の太陽電池モジュールの平面図に示しているように、隣り合う太陽電池セル９５，９６の縁部９５ａ，９６ａ同士を重ね合わせた場合、これら縁部９５ａ，９６ａが接触することにより短絡する可能性がある。
すなわち、図１０（ｂ）の断面図に示しているように、半田等の接合金属９７を介して重ね合わせた太陽電池セル９５，９６の縁部９５ａ，９６ａにおいて、下となる太陽電池セル９６の処理領域Ｂ１の透明導電膜９０ａと、その上にある太陽電池セル９５の金属基板９２とが互いに接触することにより短絡することがある。この場合、上下の太陽電池セル９５，９６が直列接続とならない。また、図１０（ｃ）のように両端部をブラスト処理した形態であっても、透明導電膜９０及び発電層９１の膜厚は薄いため、上下の金属基板９２，９２間で互いに接触することにより短絡することがあり、この場合、上下の太陽電池セル９５，９６が直列接続とならない。
【０００７】
以上のように、従来では、太陽電池セル９５，９６間での短絡が発生する可能性があるという問題点を有している。なお、前記特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの端部に絶縁材料を別途設けることにより、太陽電気セル間での短絡を防止しているが、この場合、太陽電池セルごとに絶縁部材を追加する必要があり、また、この絶縁部材を取り付けるための工程が必要となってしまい、コスト高になる。
【０００８】
そこで、本発明は、太陽電池セル間での短絡を簡単な構成により防ぐことができる太陽電池モジュール及びそ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】
【０００９】
（１）本発明は、下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べて備え、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせて電気的に接続させた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池セルそれぞれは、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理が両端部において施された端部処理領域と、その中央側にある光電変換を実質的に行う本発電領域とを有し、前記太陽電池セルの縁部の上に重なっている別の前記太陽電池セルの縁部は、下となっている前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内で重なっていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、縁部同士を重ね合わせた隣り合う太陽電池セルについて、下となっている太陽電池セル（第１セルと呼ぶ）の縁部の上に重なっている別の太陽電池セル（第２セルと呼ぶ）の縁部は、前記第１セルの本発電領域の範囲内で重なっているので、第２セルは、第１セルの端部処理領域の上には重ならない。このため、第１セルの端部処理領域と、上となっている第２セルの下導電層とは短絡しない。このように本発明によれば、太陽電池セル間において従来問題となっていた短絡を簡単な構成により防ぐことができる。
【００１１】
（２）また、上となっている前記別の太陽電池セル及びその前記本発電領域は、その下となっている前記太陽電池セルの前記縁部から離れるにしたがって前記一方向に拡大している形状であるのが好ましい。
下となっている太陽電池セル（第１セルと呼ぶ）の縁部の上に重ねる別の太陽電池セル（第２セルと呼ぶ）の縁部は、第１セルの本発電領域の範囲内で重なるように、当該本発電領域の幅寸法以下の幅であることから、この第２セルを矩形とした場合、当該第２セルの全幅は、第１セルの本発電領域の幅よりも狭くなる。しかし、前記（２）に記載の構成によれば、第２セル及びその本発電領域は、その下となっている第１セルの縁部から離れるにしたがって一方向（太陽電池セルの長手方向）に拡大している形状であるため、第２セル及びその本発電領域の面積が縮小するのを防ぐことができる。したがって、この第２セルの上にさらに重ねる太陽電池セルの幅、および、その上にさらに重ねる太陽電池セルの幅が、次々と狭くなっていくのを防ぐことができ、太陽電池セルを次々と接続するにしたがって太陽電池モジュールの幅寸法が小さくなるのを防ぐことができる。
【００１２】
（３）また、本発明は、下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べ、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を次々と重ね合わせて電気的に接続させ太陽電池モジュールを製造する製造方法であって、前記太陽電池セルそれぞれに対して、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理を両端部に施し、当該両端部を除いた中央の領域に、光電変換が実質的に行われる本発電領域を形成するセル製造ステップと、太陽電池セルの縁部の上に、別の太陽電池セルの縁部を重ね合わせることで、下となる前記太陽電池セルの前記上導電層の上に、別の前記太陽電池セルの前記下導電層が重なり、縁部同士を電気的に接続する接合ステップとを含み、前記接合ステップは、複数枚の太陽電池セルについて繰り返し行われ、各接合ステップでは、下となる前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内に、別の前記太陽電池セルの縁部を重ねることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、前記（１）に記載の太陽電池モジュールを製造することができる。これにより、下となる太陽電池セルの端部処理領域と、その上にある別の太陽電池セルの下導電層とは短絡せず、太陽電池セル間において従来問題となっていた短絡を簡単な構成により防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上となる太陽電池セルは、下となる太陽電池セルの端部処理領域の上には重ならないため、下となる太陽電池セルの端部処理領域と、その上にある太陽電池セルの下導電層とは短絡せず、太陽電池セル間での短絡を簡単な構成により防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ矢視の断面図である。
【図４】第２実施形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図５】図４のＶ矢視の断面図である。
【図６】第３実施形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図７】太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【図８】太陽電池モジュールの断面図である。
【図９】従来の太陽電池モジュールが備えている太陽電池セルの説明図である。
【図１０】従来の太陽電池モジュールの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．太陽電池モジュールの全体構成について〕
図１は本発明の太陽電池モジュールの実施の一形態を示す斜視図である。この太陽電池モジュール１（以下、モジュール１ともいう）は、一方向に細長い太陽電池セル２（以下、セル２ともいう）を複数枚並べて備えており、これら複数のセル２の両側に電極９が設けられている。セル２は、一方向に細長い短冊形状であり、この一方向（セル２の長手方向）と、セル２が並べられるセル２の配列方向（以下、他方向という）とは直交した方向である。なお、図１では、説明を容易とするためにセル２を３枚（セル２−１，２−２，２−３）のみとしているが、実際のモジュールでは、３枚よりも多いセルを備えている。
【００１７】
これらセル２及び電極９は、その両面からカバー部材１０によって挟まれており、モジュール１は一体のシート状を成している。両面のカバー部材１０は、可撓性を有し太陽光を透過させるフィルム状の樹脂部材から成り、セル２及び電極９の表面及び裏面に密着している。なお、図１では、カバー部材１０をセル２から離した状態としている。
【００１８】
各セル２は、導電性を有する導電性基板１１ａ上に、発電層として半導体層１２と、上部電極１３ａとが、この順で積層されて構成されている。すなわち、導電性基板１１ａにより下導電層１１が構成されており、上部電極１３ａにより上導電層１３が構成されており、これら上下の導電層１１，１３の間に前記半導体層１２が介在している。
導電性基板１１ａはステンレス製であり、半導体層１２はアモルファスシリコン又はＣＩＧＳ等であり、上部電極１３ａは透明電極であって、例えば酸化インジウムスズである。なお、各部材についてはこの他のものであってもよい。
【００１９】
隣り合うセル２，２の縁部１５，１６同士は、接合金属を介して上下重ね合わされた状態にあり、当該接合金属によって、重ね合わされた縁部１５，１６において、セル２，２は電気的及び構造的に接続されている。この重ね合わされた縁部１５，１６を、重ね合わせ縁部と呼ぶ。接合金属は、例えば半田５から成る。半田５は、セル２の縁部１６に沿って（一方向に沿って）点在して設けられている。また、上側及び下側にあるセル２，２と半田５との間には、導電膜を介在させてもよい。
【００２０】
以上より、下となるセル２の上導電層１３の上に、別のセル２の下導電層１１が半田５等の接合金属を介して重なっており、この接合金属によってセル２，２同士を電気的に接続している。そして、他方向について両端部にあるセル２，２それぞれは、半田によって電極９と電気的及び構造的に接続されている。この構成により、複数枚のセル２が電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【００２１】
〔２．太陽電池セルについて〕
図２は、第１実施形態に係るモジュール１の平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ矢視の断面図である。なお、このモジュール１は第１セル２−１、第２セル２−２、第３セル２−３を備えており、これらのセルはすべて同じ形態を有している。また、第１セル２−１と第２セル２−２との接続形態と、第２セル２−２と第３セル２−３との接続形態は同じであり、図３では、第１セル２−１と第２セル２−２とを説明している。
【００２２】
セル２−１，２−２，２−３それぞれは、一方向両端部にある端部処理領域Ａ１，Ａ１と、その中央にある本発電領域Ａ２とを有している。本発電領域Ａ２は、光電変換が実質的に行われる領域、つまり、発電する領域であって他のセルと電気的に直列となる領域である。端部処理領域Ａ１は、セルそれぞれの本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止する処理が施された領域である。本実施形態では、各セルの両端部に、上導電層１３を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝６を形成し、このスクライブ溝６を含む端部領域を、端部処理領域Ａ１としている。本発電領域Ａ２は、端部処理領域Ａ１に比べて十分に大きく、両側の端部処理領域Ａ１，Ａ１を合計した面積よりも大きい。
【００２３】
後の製造方法でも説明するが、各セルの端面４は切断面となることから、その切断面において上導電層１３と下導電層１１とが短絡するおそれがあるが、前記端部処理領域Ａ１によれば、本発電領域Ａ２において上導電層１３と下導電層１１との短絡を防止することができる。なお、各セルの端部処理領域Ａ１において、孤立した上導電層の一部１３ｂと、下導電層１１とが短絡していても、本発電領域Ａ２における光電変換には影響を与えない。
また、端部処理領域Ａ１を得るために、少なくとも上導電層１３にスクライブ溝６を形成すればよいが、本実施形態では、上導電層１３及び半導体層１２を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝６を形成している。
【００２４】
本実施形態（図２）では、セルそれぞれは、平面視において一方向に細長い台形形状であり、長辺側の縁部１５と短辺側の縁部１６とを有している。また、スクライブ溝６は、セルの一方向両側の辺（端面４）と平行な方向に沿って直線的に形成されている。つまり、スクライブ溝６は、一方向（セルの長手方向）に対して傾斜している。このため、本発電領域Ａ２は平面視台形となり、端部処理領域Ａ１は平行四辺形となっている。
【００２５】
隣り合う第１セル２−１と第２セル２−２とにおいて、下となっている第１セル２−１の長辺側の縁部１５の上に、第２セル２−２の短辺側の縁部１６が、重ね合わされている。また、隣り合う前記第２セル２−２と第３セル２−３とにおいて、下となっている第２セル２−２の長辺側の縁部１５の上に、第３セル２−３の短辺側の縁部１６が、重ね合わされている。
また、各セルの短辺側の縁部１６の一方向長さＬａは、当該セルの長辺側の縁部１５における本発電領域Ａ２の一方向長さＬｂよりも、短くなるように、各セル２の形状は設定されている。
【００２６】
そして、隣り合う第１セル２−１と第２セル２−２とに着目すると、第１セル２−１の長辺側の縁部１５の上に重なっている、第２セル２−２の短辺側の縁部１６は、下となっている第１セル２−１の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。これと同様に、第２セル２−２と第３セル２−３とに着目すると、第２セル２−２の長辺側の縁部１５の上に重なっている、第３セル２−３の短辺側の縁部１６は、下となっている第２セル２−２の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
【００２７】
以上のように、本発明のモジュール１では、縁部同士を重ね合わせた隣り合うセルについて、一方のセル（下となるセル）の縁部の上に重なっている別のセル（上となるセル）の縁部は、下となっているセルの本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
このため、図２と図３において、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第２セル２−２は重ならない。このため、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部１３ｂ）と、上となる第２セル２−２の下導電層１１とは短絡しない。そして、第２セル２−２と第３セル２−３において、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第３セル２−３は重ならない。このため、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部）と、上となる第３セル２−３の下導電層１１とは短絡しない。
したがって、このモジュール１によれば、すべてのセルが電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【００２８】
〔３．第２実施形態について〕
図４は第２実施形態に係るモジュール１の平面図である。図５は図４のＶ矢視の断面図である。この第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１実施形態（図２）と比べると、第２実施形態に係るモジュール１では、セル２の形状が異なる。すなわち、第２実施形態のセルは、平面視において一方向に細長い台形ではなく、一方向に細長い矩形である。なお、その他については同じであり、ここではその説明を省略する。
【００２９】
第１実施形態と同様に、第２実施形態のセル２−１，２−２，２−３それぞれは、光電変換が実質的に行われる中央の本発電領域Ａ２と、その両端部の端部処理領域Ａ１，Ａ１とを有している。端部処理領域Ａ１は、セルそれぞれの本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止する処理が施された領域であり、本実施形態でも、端部処理領域Ａ１は、セル２の両端部の上導電層１３及び半導体層１２（図５参照）を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝６を含む領域である。
この第２実施形態では、セルの一方向両側の辺（端面４）は他方向に平行となっており、スクライブ溝６は、この辺（端面４）と平行な直線に沿って形成されている。このため、本発電領域Ａ２は平面視において矩形であり、端部処理領域Ａ１も矩形となっている。
【００３０】
そして、この第２実施形態において、隣り合う第１セル２−１と第２セル２−２とに着目すると、第１セル２−１の一方の縁部１５の上に重なっている、第２セル２−２の縁部１６は、下となっている第１セル２−１の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。これと同様に、隣り合う第２セル２−２と第３セル２−３とに着目すると、第２セル２−２の縁部１５の上に重なっている、第３セル２−３の縁部１６は、下となっている第２セル２−２の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
【００３１】
このように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、縁部同士を重ね合わせた隣り合うセルについて、一方のセル（下となるセル）の縁部の上に重なっている別のセル（上となるセル）の縁部は、下となっているセルの本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
このため、図４と図５において、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第２セル２−２は重ならない。このため、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部１３ｂ）と、上となる第２セル２−２の下導電層１１とは短絡しない。そして、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第３セル２−３は重ならない。このため、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部）と、上となる第３セル２−３の下導電層１１とは短絡しない。
したがって、このモジュール１によれば、すべてのセル２が電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【００３２】
〔４．第３実施形態について〕
図６は第３実施形態に係るモジュール１の平面図である。なお、図６のＩＩＩ矢視の断面図は、図３と同様である。この第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１実施形態（図２）と比べると、第３実施形態に係るモジュール１では、セル２の形状が異なる。すなわち、第３実施形態のセル２は、平面視において一方向に細長い台形ではなく、一方向に細長い凸形状である。なお、その他については同じであり、ここではその説明を省略する。また、複数枚のセル２−１，２−２，２−３はすべて同じ形態を有している。
【００３３】
ここで、第１実施形態（図２）について説明すると、例えば第１セル２−１と第２セル２−２とに関して、上となっている第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２は、下となっている第１セル２−１の重ね合わせ縁部１５から他方向（セルの配列方向）に離れるにしたがって、一方向に拡大しており、その一方向の拡大が直線的な拡大となっている。すなわち、セル２−２及び本発電領域Ａ２は台形となっている。
【００３４】
これに対して、第３実施形態（図６）では、例えば第１セル２−１と第２セル２−２とについて説明すると、上となっている第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２は、下となっている第１セル２−１の重ね合わせ縁部１５から他方向（セルの配列方向）に離れるにしたがって、一方向に拡大しているが、その一方向の拡大が段階的な拡大となっている。この結果、セル２及び本発電領域Ａ２は凸形状となっている。
なお、本実施形態では、セル２及び本発電領域Ａ２を凸形状とするために、セルの一方向両側の辺（端面４）が平面視段付き形状となっており、また、スクライブ溝６は、この辺（端面４）と平行となるように段付き形状（折れ曲がり形状）として形成されている。
【００３５】
このように、第１実施形態及び第３実施形態では、上となるセル及びその本発電領域Ａ２は、下となるセルの重ね合わせ縁部から他方向に離れるにしたがって、一方向に拡大している形状である。そして、この点が、第２実施形態と異なっている。
なお、第２の実施形態（図４）の場合、第１セル２−１の縁部１５の上に重ねる第２セル２−２の縁部１６は、第１セル２−１の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なるように、当該本発電領域Ａ２の幅寸法以下の幅である。そして、第２セル２−２は矩形であることから、この第２セル２−２の幅は、第１セル２−１の本発電領域Ａ１の幅よりも狭くなる。そして、この第２セル２−２の上に縁部１６を重ねる第３セル２−３では、さらに、全幅及び本発電領域Ａ１の幅が狭くなる。このため、複数枚のセルを他方向に並べて縁部同士を重ねるごとに、本発電領域Ａ２の面積が縮小してしまう。
【００３６】
しかし、第１実施形態及び第３実施形態によれば、第１セル２−１の上となる第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２は、下となる第１セル２−１の縁部１５から離れるにしたがって一方向に拡大している形状（台形、凸形）であるため、上となる第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２の面積が、縮小するのを防ぐことができる。このため、第２セル２−２の上にさらに重ねる第３セル２−３の幅、および、さらに重ねるセルがあればその幅は、第１セル２−１と同じであり、図２のように次々と狭くなっていくのを防ぐことができる。
【００３７】
〔５．太陽電池モジュールの製造方法について〕
図７は、モジュール１の製造方法の説明図である。図７（ａ）に示しているように、ロール２１に巻かれている帯状の金属材料２２を送り出し、この金属材料２２の上に太陽電池セルを構成するための各種製膜、及び、前記半田５の取り付け等を行い、これを所定長さに切断する。これにより、図７（ｂ）に示しているように、細長いセル２を得る（以上、セル製造第１ステップ）。このセル２は、図１に示しているように、前記金属材料からなる導電性基板１１ａ（下導電層１１）の上に、半導体層１２及び上部電極１３ａ（上導電層１３）が設けられている。なお、前記半田５の取り付けは、後に説明するセル２，２の縁部同士を重ね合わせる工程で行ってもよい。
【００３８】
なお、前記第１、第２及び第３実施形態それぞれに係るモジュール１の製造方法は、前記切断の際の切断形状が異なるが、その他は同様である。そこで、以下では、第１実施形態（図２と図３）の場合を説明する。
【００３９】
所定長さに切断された細長いセル２が得られると、図２と図３とにより説明したように、セル２それぞれに対して、本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止する処理をセル両端部において施し、この両端部を除いた中央の領域に、光電変換が実質的に行われる本発電領域Ａ２を形成する（セル製造第２ステップ）。
すなわち、このセル製造第２ステップでは、図７（ｃ）に示しているように、セル２の両端部それぞれに（図７（ｃ）では一方の端部を示している）、上導電層１３及び半導体層１２を、セル２の両端辺に平行な方向に沿って機械的に除去し、所定幅ｇのスクライブ溝６を形成する。そして、このスクライブ溝６を含む端部領域を、端部処理領域Ａ１とし、この端部処理領域Ａ１を除く中央の領域を、本発電領域Ａ２とする。本発電領域Ａ２は、光電変換が実質的に行われる領域となり、後の接合ステップにおいて、他のセル２と重ね合わされることで電気的に直列接続とさせる領域である。
【００４０】
そして、セル２単体の検査がされ（検査ステップ）、その後、図７（ｄ）に示しているように、セル２を、当該セル２の長手方向に直交する他方向に複数枚並べると共に、隣り合うセル２，２の縁部同士を次々と重ね合わせて電気的及び構造的に接続する（接合ステップ）。つまり、他方向に向かってモジュール１が順次長くなるように、隣り合うセル２，２の縁部同士を重ね合わせ、全てのセルにおいてこの重ね合わせを行う。
【００４１】
この接合ステップについてさらに説明すると、セル２の縁部の上に、別のセル２の縁部を重ね合わせることで、下となるセル２の上導電層１３の上に、前記半田５を介して、当該別のセル２の下導電層１１が重なり、縁部同士を電気的及び構造的に接続する。この接合ステップは、複数枚のセル２について繰り返し行われ、各接合ステップでは、図２に示しているように、下となるセルの本発電領域Ａ２の範囲内に、別のセルの縁部を重ねる。
【００４２】
すなわち、第１セル２−１の縁部１５であって本発電境域Ａ２の範囲内に、第２セル２−２の一方の縁部１６を重ね、この第２セル２−２の他方の縁部１５であって本発電境域Ａ２の範囲内に、第３セル２−３の一方の縁部１６を重ねる。このような重ね合わせを次々と行う。そして、縁部同士を重ねるごとに、または、全てのセルについて重ねた後に、半田５によって隣り合うセル同士を接合する。
その後、図１に示しているカバー部材１０を、複数枚のセルの上下から覆い（仕上げステップ）、１枚のモジュール１とする。
【００４３】
以上より、太陽電池モジュール１を製造することができ、この製造方法によって製造されたモジュール１では、図３に示しているように、第１セル２−１の端部処理領域Ａ１（領域Ａ１の上導電層１３ｂ）と、第２セル２−２の下導電層１１とは短絡せず、また、図示していないが、この第２セル２−２の端部処理領域Ａ１（領域Ａ１の上導電層１３ｂ）と、第３セル２−３の下導電層１１とは短絡せず、隣り合うセル間において、従来生じていた短絡を簡単な構成により防ぐことができる。
【００４４】
なお、前記各実施形態では、セル２の一方向両端部にスクライブ溝６を形成し、この溝６を含む端部領域を端部処理領域Ａ１としている場合を説明したが、端部処理領域Ａ１はこれ以外であってもよく、図８に示しているように、セル２の端部を所定の幅ｇについて、少なくとも上導電層１３をブラスト除去した領域であってもよい。図８の端部処理領域Ａ１によれば、スクライブ溝６の場合と同様に、セル２それぞれの本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止することができる。
【００４５】
また、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。セル２は、直線的に幅広となる形状（台形）や、段階的に幅広となる形状（凸形）以外であってもよい。また、段階的に幅広となる場合、前記実施形態（図６）では、１段であったが、複数段について段階的に幅広となってもよい。前記実施形態では、発電層を半導体層１２として説明したが、これに限らず有機化合物による層等であってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１：太陽電池モジュール、 ２：太陽電池セル、 １１：下導電層、 １２：半導体層（発電層）、 １３：上導電層、 １５：長辺側の縁部、 １６：短辺側の縁部、 Ａ１：端部処理領域、 Ａ２：本発電領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の太陽電池セルを備えている太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールとして、複数枚の細長い太陽電池セルを並べて接続したスラット構造型のものが知られており（例えば、特許文献１参照）、この太陽電池モジュールは、例えば、以下のようにして製造される。
ロールに巻かれている帯状の金属材料を送り出し、この金属材料の上に太陽電池セルを構成するための各種製膜を行った後、所定長さに切断し、細長い太陽電池セルを得ている。この太陽電池セルは、図９（ａ）に示しているように、前記金属材料からなる金属基板（下導電層）９２の上に、発電層９１（例えば半導体層）及び透明導電膜（上導電層）９０を備えている。
そして、この太陽電池セルを複数枚並べると共に、隣り合う太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせ、半田等の接合金属により接合し、１枚の太陽電池モジュールとしている。このようにして製造された太陽電池モジュールは、複数枚の太陽電池セルが電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【０００３】
上記のとおり製膜を行った金属材料を、所定長さに切断（剪断）すると、特に透明導電膜９０及び発電層９１の膜厚は薄いため（数μｍ）、切断面９３において、透明導電膜９０と金属基板９２とが短絡（電気的にショート）する可能性がある。
【０００４】
そこで、太陽電池セルの両端部において、図９（ｂ）に示しているように、少なくとも透明導電膜９０を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝９４を形成し、このスクライブ溝９４を含む端部領域を、処理領域Ｂ１としている。これにより、処理領域Ｂ１以外である中央の本発電領域（光電変換が実質的に行われる領域）Ｂ２において、透明導電膜９０と金属基板９２とが短絡するのを防止し、太陽電池モジュールの機能を確保している。なお、処理領域Ｂ１において、孤立した透明導電膜部分９０ａと、金属基板９２とが短絡していても、本発電領域Ｂ２における光電変換には影響を与えない。
また、図９（ｃ）に示しているように、太陽電池セルの両端部をブラスト処理することで、処理領域Ｂ１を形成し、図９（ｂ）の場合と同様の機能を持たせることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２３２６４号（図７参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、太陽電池セル単位で発生するおそれのある短絡を防止することはできても、図１０（ａ）の太陽電池モジュールの平面図に示しているように、隣り合う太陽電池セル９５，９６の縁部９５ａ，９６ａ同士を重ね合わせた場合、これら縁部９５ａ，９６ａが接触することにより短絡する可能性がある。
すなわち、図１０（ｂ）の断面図に示しているように、半田等の接合金属９７を介して重ね合わせた太陽電池セル９５，９６の縁部９５ａ，９６ａにおいて、下となる太陽電池セル９６の処理領域Ｂ１の透明導電膜９０ａと、その上にある太陽電池セル９５の金属基板９２とが互いに接触することにより短絡することがある。この場合、上下の太陽電池セル９５，９６が直列接続とならない。また、図１０（ｃ）のように両端部をブラスト処理した形態であっても、透明導電膜９０及び発電層９１の膜厚は薄いため、上下の金属基板９２，９２間で互いに接触することにより短絡することがあり、この場合、上下の太陽電池セル９５，９６が直列接続とならない。
【０００７】
以上のように、従来では、太陽電池セル９５，９６間での短絡が発生する可能性があるという問題点を有している。なお、前記特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの端部に絶縁材料を別途設けることにより、太陽電気セル間での短絡を防止しているが、この場合、太陽電池セルごとに絶縁部材を追加する必要があり、また、この絶縁部材を取り付けるための工程が必要となってしまい、コスト高になる。
【０００８】
そこで、本発明は、太陽電池セル間での短絡を簡単な構成により防ぐことができる太陽電池モジュール及びそ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】
【０００９】
（１）本発明は、下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べて備え、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせて電気的に接続させた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池セルそれぞれは、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理が両端部において施された端部処理領域と、その中央側にある光電変換を実質的に行う本発電領域とを有し、前記太陽電池セルの縁部の上に重なっている別の前記太陽電池セルの縁部は、下となっている前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内で重なっていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、縁部同士を重ね合わせた隣り合う太陽電池セルについて、下となっている太陽電池セル（第１セルと呼ぶ）の縁部の上に重なっている別の太陽電池セル（第２セルと呼ぶ）の縁部は、前記第１セルの本発電領域の範囲内で重なっているので、第２セルは、第１セルの端部処理領域の上には重ならない。このため、第１セルの端部処理領域と、上となっている第２セルの下導電層とは短絡しない。このように本発明によれば、太陽電池セル間において従来問題となっていた短絡を簡単な構成により防ぐことができる。
【００１１】
（２）また、上となっている前記別の太陽電池セル及びその前記本発電領域は、その下となっている前記太陽電池セルの前記縁部から離れるにしたがって前記一方向に拡大している形状であるのが好ましい。
下となっている太陽電池セル（第１セルと呼ぶ）の縁部の上に重ねる別の太陽電池セル（第２セルと呼ぶ）の縁部は、第１セルの本発電領域の範囲内で重なるように、当該本発電領域の幅寸法以下の幅であることから、この第２セルを矩形とした場合、当該第２セルの全幅は、第１セルの本発電領域の幅よりも狭くなる。しかし、前記（２）に記載の構成によれば、第２セル及びその本発電領域は、その下となっている第１セルの縁部から離れるにしたがって一方向（太陽電池セルの長手方向）に拡大している形状であるため、第２セル及びその本発電領域の面積が縮小するのを防ぐことができる。したがって、この第２セルの上にさらに重ねる太陽電池セルの幅、および、その上にさらに重ねる太陽電池セルの幅が、次々と狭くなっていくのを防ぐことができ、太陽電池セルを次々と接続するにしたがって太陽電池モジュールの幅寸法が小さくなるのを防ぐことができる。
【００１２】
（３）また、本発明は、下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べ、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を次々と重ね合わせて電気的に接続させ太陽電池モジュールを製造する製造方法であって、前記太陽電池セルそれぞれに対して、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理を両端部に施し、当該両端部を除いた中央の領域に、光電変換が実質的に行われる本発電領域を形成するセル製造ステップと、太陽電池セルの縁部の上に、別の太陽電池セルの縁部を重ね合わせることで、下となる前記太陽電池セルの前記上導電層の上に、別の前記太陽電池セルの前記下導電層が重なり、縁部同士を電気的に接続する接合ステップとを含み、前記接合ステップは、複数枚の太陽電池セルについて繰り返し行われ、各接合ステップでは、下となる前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内に、別の前記太陽電池セルの縁部を重ねることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、前記（１）に記載の太陽電池モジュールを製造することができる。これにより、下となる太陽電池セルの端部処理領域と、その上にある別の太陽電池セルの下導電層とは短絡せず、太陽電池セル間において従来問題となっていた短絡を簡単な構成により防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上となる太陽電池セルは、下となる太陽電池セルの端部処理領域の上には重ならないため、下となる太陽電池セルの端部処理領域と、その上にある太陽電池セルの下導電層とは短絡せず、太陽電池セル間での短絡を簡単な構成により防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ矢視の断面図である。
【図４】第２実施形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図５】図４のＶ矢視の断面図である。
【図６】第３実施形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図７】太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【図８】太陽電池モジュールの断面図である。
【図９】従来の太陽電池モジュールが備えている太陽電池セルの説明図である。
【図１０】従来の太陽電池モジュールの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．太陽電池モジュールの全体構成について〕
図１は本発明の太陽電池モジュールの実施の一形態を示す斜視図である。この太陽電池モジュール１（以下、モジュール１ともいう）は、一方向に細長い太陽電池セル２（以下、セル２ともいう）を複数枚並べて備えており、これら複数のセル２の両側に電極９が設けられている。セル２は、一方向に細長い短冊形状であり、この一方向（セル２の長手方向）と、セル２が並べられるセル２の配列方向（以下、他方向という）とは直交した方向である。なお、図１では、説明を容易とするためにセル２を３枚（セル２−１，２−２，２−３）のみとしているが、実際のモジュールでは、３枚よりも多いセルを備えている。
【００１７】
これらセル２及び電極９は、その両面からカバー部材１０によって挟まれており、モジュール１は一体のシート状を成している。両面のカバー部材１０は、可撓性を有し太陽光を透過させるフィルム状の樹脂部材から成り、セル２及び電極９の表面及び裏面に密着している。なお、図１では、カバー部材１０をセル２から離した状態としている。
【００１８】
各セル２は、導電性を有する導電性基板１１ａ上に、発電層として半導体層１２と、上部電極１３ａとが、この順で積層されて構成されている。すなわち、導電性基板１１ａにより下導電層１１が構成されており、上部電極１３ａにより上導電層１３が構成されており、これら上下の導電層１１，１３の間に前記半導体層１２が介在している。
導電性基板１１ａはステンレス製であり、半導体層１２はアモルファスシリコン又はＣＩＧＳ等であり、上部電極１３ａは透明電極であって、例えば酸化インジウムスズである。なお、各部材についてはこの他のものであってもよい。
【００１９】
隣り合うセル２，２の縁部１５，１６同士は、接合金属を介して上下重ね合わされた状態にあり、当該接合金属によって、重ね合わされた縁部１５，１６において、セル２，２は電気的及び構造的に接続されている。この重ね合わされた縁部１５，１６を、重ね合わせ縁部と呼ぶ。接合金属は、例えば半田５から成る。半田５は、セル２の縁部１６に沿って（一方向に沿って）点在して設けられている。また、上側及び下側にあるセル２，２と半田５との間には、導電膜を介在させてもよい。
【００２０】
以上より、下となるセル２の上導電層１３の上に、別のセル２の下導電層１１が半田５等の接合金属を介して重なっており、この接合金属によってセル２，２同士を電気的に接続している。そして、他方向について両端部にあるセル２，２それぞれは、半田によって電極９と電気的及び構造的に接続されている。この構成により、複数枚のセル２が電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【００２１】
〔２．太陽電池セルについて〕
図２は、第１実施形態に係るモジュール１の平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ矢視の断面図である。なお、このモジュール１は第１セル２−１、第２セル２−２、第３セル２−３を備えており、これらのセルはすべて同じ形態を有している。また、第１セル２−１と第２セル２−２との接続形態と、第２セル２−２と第３セル２−３との接続形態は同じであり、図３では、第１セル２−１と第２セル２−２とを説明している。
【００２２】
セル２−１，２−２，２−３それぞれは、一方向両端部にある端部処理領域Ａ１，Ａ１と、その中央にある本発電領域Ａ２とを有している。本発電領域Ａ２は、光電変換が実質的に行われる領域、つまり、発電する領域であって他のセルと電気的に直列となる領域である。端部処理領域Ａ１は、セルそれぞれの本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止する処理が施された領域である。本実施形態では、各セルの両端部に、上導電層１３を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝６を形成し、このスクライブ溝６を含む端部領域を、端部処理領域Ａ１としている。本発電領域Ａ２は、端部処理領域Ａ１に比べて十分に大きく、両側の端部処理領域Ａ１，Ａ１を合計した面積よりも大きい。
【００２３】
後の製造方法でも説明するが、各セルの端面４は切断面となることから、その切断面において上導電層１３と下導電層１１とが短絡するおそれがあるが、前記端部処理領域Ａ１によれば、本発電領域Ａ２において上導電層１３と下導電層１１との短絡を防止することができる。なお、各セルの端部処理領域Ａ１において、孤立した上導電層の一部１３ｂと、下導電層１１とが短絡していても、本発電領域Ａ２における光電変換には影響を与えない。
また、端部処理領域Ａ１を得るために、少なくとも上導電層１３にスクライブ溝６を形成すればよいが、本実施形態では、上導電層１３及び半導体層１２を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝６を形成している。
【００２４】
本実施形態（図２）では、セルそれぞれは、平面視において一方向に細長い台形形状であり、長辺側の縁部１５と短辺側の縁部１６とを有している。また、スクライブ溝６は、セルの一方向両側の辺（端面４）と平行な方向に沿って直線的に形成されている。つまり、スクライブ溝６は、一方向（セルの長手方向）に対して傾斜している。このため、本発電領域Ａ２は平面視台形となり、端部処理領域Ａ１は平行四辺形となっている。
【００２５】
隣り合う第１セル２−１と第２セル２−２とにおいて、下となっている第１セル２−１の長辺側の縁部１５の上に、第２セル２−２の短辺側の縁部１６が、重ね合わされている。また、隣り合う前記第２セル２−２と第３セル２−３とにおいて、下となっている第２セル２−２の長辺側の縁部１５の上に、第３セル２−３の短辺側の縁部１６が、重ね合わされている。
また、各セルの短辺側の縁部１６の一方向長さＬａは、当該セルの長辺側の縁部１５における本発電領域Ａ２の一方向長さＬｂよりも、短くなるように、各セル２の形状は設定されている。
【００２６】
そして、隣り合う第１セル２−１と第２セル２−２とに着目すると、第１セル２−１の長辺側の縁部１５の上に重なっている、第２セル２−２の短辺側の縁部１６は、下となっている第１セル２−１の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。これと同様に、第２セル２−２と第３セル２−３とに着目すると、第２セル２−２の長辺側の縁部１５の上に重なっている、第３セル２−３の短辺側の縁部１６は、下となっている第２セル２−２の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
【００２７】
以上のように、本発明のモジュール１では、縁部同士を重ね合わせた隣り合うセルについて、一方のセル（下となるセル）の縁部の上に重なっている別のセル（上となるセル）の縁部は、下となっているセルの本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
このため、図２と図３において、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第２セル２−２は重ならない。このため、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部１３ｂ）と、上となる第２セル２−２の下導電層１１とは短絡しない。そして、第２セル２−２と第３セル２−３において、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第３セル２−３は重ならない。このため、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部）と、上となる第３セル２−３の下導電層１１とは短絡しない。
したがって、このモジュール１によれば、すべてのセルが電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【００２８】
〔３．第２実施形態について〕
図４は第２実施形態に係るモジュール１の平面図である。図５は図４のＶ矢視の断面図である。この第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１実施形態（図２）と比べると、第２実施形態に係るモジュール１では、セル２の形状が異なる。すなわち、第２実施形態のセルは、平面視において一方向に細長い台形ではなく、一方向に細長い矩形である。なお、その他については同じであり、ここではその説明を省略する。
【００２９】
第１実施形態と同様に、第２実施形態のセル２−１，２−２，２−３それぞれは、光電変換が実質的に行われる中央の本発電領域Ａ２と、その両端部の端部処理領域Ａ１，Ａ１とを有している。端部処理領域Ａ１は、セルそれぞれの本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止する処理が施された領域であり、本実施形態でも、端部処理領域Ａ１は、セル２の両端部の上導電層１３及び半導体層１２（図５参照）を所定幅ｇについて除去したスクライブ溝６を含む領域である。
この第２実施形態では、セルの一方向両側の辺（端面４）は他方向に平行となっており、スクライブ溝６は、この辺（端面４）と平行な直線に沿って形成されている。このため、本発電領域Ａ２は平面視において矩形であり、端部処理領域Ａ１も矩形となっている。
【００３０】
そして、この第２実施形態において、隣り合う第１セル２−１と第２セル２−２とに着目すると、第１セル２−１の一方の縁部１５の上に重なっている、第２セル２−２の縁部１６は、下となっている第１セル２−１の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。これと同様に、隣り合う第２セル２−２と第３セル２−３とに着目すると、第２セル２−２の縁部１５の上に重なっている、第３セル２−３の縁部１６は、下となっている第２セル２−２の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
【００３１】
このように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、縁部同士を重ね合わせた隣り合うセルについて、一方のセル（下となるセル）の縁部の上に重なっている別のセル（上となるセル）の縁部は、下となっているセルの本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なっている。
このため、図４と図５において、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第２セル２−２は重ならない。このため、下となる第１セル２−１の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部１３ｂ）と、上となる第２セル２−２の下導電層１１とは短絡しない。そして、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１の上には、上となる第３セル２−３は重ならない。このため、下となる第２セル２−２の端部処理領域Ａ１（上導電層の一部）と、上となる第３セル２−３の下導電層１１とは短絡しない。
したがって、このモジュール１によれば、すべてのセル２が電気的に直列接続された状態となり、実用的な電圧を得ることができる。
【００３２】
〔４．第３実施形態について〕
図６は第３実施形態に係るモジュール１の平面図である。なお、図６のＩＩＩ矢視の断面図は、図３と同様である。この第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１実施形態（図２）と比べると、第３実施形態に係るモジュール１では、セル２の形状が異なる。すなわち、第３実施形態のセル２は、平面視において一方向に細長い台形ではなく、一方向に細長い凸形状である。なお、その他については同じであり、ここではその説明を省略する。また、複数枚のセル２−１，２−２，２−３はすべて同じ形態を有している。
【００３３】
ここで、第１実施形態（図２）について説明すると、例えば第１セル２−１と第２セル２−２とに関して、上となっている第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２は、下となっている第１セル２−１の重ね合わせ縁部１５から他方向（セルの配列方向）に離れるにしたがって、一方向に拡大しており、その一方向の拡大が直線的な拡大となっている。すなわち、セル２−２及び本発電領域Ａ２は台形となっている。
【００３４】
これに対して、第３実施形態（図６）では、例えば第１セル２−１と第２セル２−２とについて説明すると、上となっている第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２は、下となっている第１セル２−１の重ね合わせ縁部１５から他方向（セルの配列方向）に離れるにしたがって、一方向に拡大しているが、その一方向の拡大が段階的な拡大となっている。この結果、セル２及び本発電領域Ａ２は凸形状となっている。
なお、本実施形態では、セル２及び本発電領域Ａ２を凸形状とするために、セルの一方向両側の辺（端面４）が平面視段付き形状となっており、また、スクライブ溝６は、この辺（端面４）と平行となるように段付き形状（折れ曲がり形状）として形成されている。
【００３５】
このように、第１実施形態及び第３実施形態では、上となるセル及びその本発電領域Ａ２は、下となるセルの重ね合わせ縁部から他方向に離れるにしたがって、一方向に拡大している形状である。そして、この点が、第２実施形態と異なっている。
なお、第２の実施形態（図４）の場合、第１セル２−１の縁部１５の上に重ねる第２セル２−２の縁部１６は、第１セル２−１の本発電領域Ａ２の範囲内でのみ重なるように、当該本発電領域Ａ２の幅寸法以下の幅である。そして、第２セル２−２は矩形であることから、この第２セル２−２の幅は、第１セル２−１の本発電領域Ａ１の幅よりも狭くなる。そして、この第２セル２−２の上に縁部１６を重ねる第３セル２−３では、さらに、全幅及び本発電領域Ａ１の幅が狭くなる。このため、複数枚のセルを他方向に並べて縁部同士を重ねるごとに、本発電領域Ａ２の面積が縮小してしまう。
【００３６】
しかし、第１実施形態及び第３実施形態によれば、第１セル２−１の上となる第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２は、下となる第１セル２−１の縁部１５から離れるにしたがって一方向に拡大している形状（台形、凸形）であるため、上となる第２セル２−２及びその本発電領域Ａ２の面積が、縮小するのを防ぐことができる。このため、第２セル２−２の上にさらに重ねる第３セル２−３の幅、および、さらに重ねるセルがあればその幅は、第１セル２−１と同じであり、図２のように次々と狭くなっていくのを防ぐことができる。
【００３７】
〔５．太陽電池モジュールの製造方法について〕
図７は、モジュール１の製造方法の説明図である。図７（ａ）に示しているように、ロール２１に巻かれている帯状の金属材料２２を送り出し、この金属材料２２の上に太陽電池セルを構成するための各種製膜、及び、前記半田５の取り付け等を行い、これを所定長さに切断する。これにより、図７（ｂ）に示しているように、細長いセル２を得る（以上、セル製造第１ステップ）。このセル２は、図１に示しているように、前記金属材料からなる導電性基板１１ａ（下導電層１１）の上に、半導体層１２及び上部電極１３ａ（上導電層１３）が設けられている。なお、前記半田５の取り付けは、後に説明するセル２，２の縁部同士を重ね合わせる工程で行ってもよい。
【００３８】
なお、前記第１、第２及び第３実施形態それぞれに係るモジュール１の製造方法は、前記切断の際の切断形状が異なるが、その他は同様である。そこで、以下では、第１実施形態（図２と図３）の場合を説明する。
【００３９】
所定長さに切断された細長いセル２が得られると、図２と図３とにより説明したように、セル２それぞれに対して、本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止する処理をセル両端部において施し、この両端部を除いた中央の領域に、光電変換が実質的に行われる本発電領域Ａ２を形成する（セル製造第２ステップ）。
すなわち、このセル製造第２ステップでは、図７（ｃ）に示しているように、セル２の両端部それぞれに（図７（ｃ）では一方の端部を示している）、上導電層１３及び半導体層１２を、セル２の両端辺に平行な方向に沿って機械的に除去し、所定幅ｇのスクライブ溝６を形成する。そして、このスクライブ溝６を含む端部領域を、端部処理領域Ａ１とし、この端部処理領域Ａ１を除く中央の領域を、本発電領域Ａ２とする。本発電領域Ａ２は、光電変換が実質的に行われる領域となり、後の接合ステップにおいて、他のセル２と重ね合わされることで電気的に直列接続とさせる領域である。
【００４０】
そして、セル２単体の検査がされ（検査ステップ）、その後、図７（ｄ）に示しているように、セル２を、当該セル２の長手方向に直交する他方向に複数枚並べると共に、隣り合うセル２，２の縁部同士を次々と重ね合わせて電気的及び構造的に接続する（接合ステップ）。つまり、他方向に向かってモジュール１が順次長くなるように、隣り合うセル２，２の縁部同士を重ね合わせ、全てのセルにおいてこの重ね合わせを行う。
【００４１】
この接合ステップについてさらに説明すると、セル２の縁部の上に、別のセル２の縁部を重ね合わせることで、下となるセル２の上導電層１３の上に、前記半田５を介して、当該別のセル２の下導電層１１が重なり、縁部同士を電気的及び構造的に接続する。この接合ステップは、複数枚のセル２について繰り返し行われ、各接合ステップでは、図２に示しているように、下となるセルの本発電領域Ａ２の範囲内に、別のセルの縁部を重ねる。
【００４２】
すなわち、第１セル２−１の縁部１５であって本発電境域Ａ２の範囲内に、第２セル２−２の一方の縁部１６を重ね、この第２セル２−２の他方の縁部１５であって本発電境域Ａ２の範囲内に、第３セル２−３の一方の縁部１６を重ねる。このような重ね合わせを次々と行う。そして、縁部同士を重ねるごとに、または、全てのセルについて重ねた後に、半田５によって隣り合うセル同士を接合する。
その後、図１に示しているカバー部材１０を、複数枚のセルの上下から覆い（仕上げステップ）、１枚のモジュール１とする。
【００４３】
以上より、太陽電池モジュール１を製造することができ、この製造方法によって製造されたモジュール１では、図３に示しているように、第１セル２−１の端部処理領域Ａ１（領域Ａ１の上導電層１３ｂ）と、第２セル２−２の下導電層１１とは短絡せず、また、図示していないが、この第２セル２−２の端部処理領域Ａ１（領域Ａ１の上導電層１３ｂ）と、第３セル２−３の下導電層１１とは短絡せず、隣り合うセル間において、従来生じていた短絡を簡単な構成により防ぐことができる。
【００４４】
なお、前記各実施形態では、セル２の一方向両端部にスクライブ溝６を形成し、この溝６を含む端部領域を端部処理領域Ａ１としている場合を説明したが、端部処理領域Ａ１はこれ以外であってもよく、図８に示しているように、セル２の端部を所定の幅ｇについて、少なくとも上導電層１３をブラスト除去した領域であってもよい。図８の端部処理領域Ａ１によれば、スクライブ溝６の場合と同様に、セル２それぞれの本発電領域Ａ２において、上導電層１３と下導電層１１とが短絡するのを防止することができる。
【００４５】
また、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。セル２は、直線的に幅広となる形状（台形）や、段階的に幅広となる形状（凸形）以外であってもよい。また、段階的に幅広となる場合、前記実施形態（図６）では、１段であったが、複数段について段階的に幅広となってもよい。前記実施形態では、発電層を半導体層１２として説明したが、これに限らず有機化合物による層等であってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１：太陽電池モジュール、 ２：太陽電池セル、 １１：下導電層、 １２：半導体層（発電層）、 １３：上導電層、 １５：長辺側の縁部、 １６：短辺側の縁部、 Ａ１：端部処理領域、 Ａ２：本発電領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べて備え、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせて電気的に接続させた太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルそれぞれは、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理が両端部において施された端部処理領域と、その中央側にある光電変換を実質的に行う本発電領域と、を有し、
前記太陽電池セルの縁部の上に重なっている別の前記太陽電池セルの縁部は、下となっている前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内で重なっていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
上となっている前記別の太陽電池セル及びその前記本発電領域は、その下となっている前記太陽電池セルの前記縁部から離れるにしたがって前記一方向に拡大している形状である請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べ、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を次々と重ね合わせて電気的に接続させ太陽電池モジュールを製造する製造方法であって、
前記太陽電池セルそれぞれに対して、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理を両端部に施し、当該両端部を除いた中央の領域に、光電変換が実質的に行われる本発電領域を形成するセル製造ステップと、
太陽電池セルの縁部の上に、別の太陽電池セルの縁部を重ね合わせることで、下となる前記太陽電池セルの前記上導電層の上に、別の前記太陽電池セルの前記下導電層が重なり、縁部同士を電気的に接続する接合ステップと、を含み、
前記接合ステップは、複数枚の太陽電池セルについて繰り返し行われ、各接合ステップでは、下となる前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内に、別の前記太陽電池セルの縁部を重ねることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１】
下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べて備え、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせて電気的に接続させた太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルそれぞれは、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理が両端部において施された端部処理領域と、その中央側にある光電変換を実質的に行う本発電領域と、を有し、
前記太陽電池セルの縁部の上に重なっている別の前記太陽電池セルの縁部は、下となっている前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内で重なっていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
上となっている前記別の太陽電池セル及びその前記本発電領域は、その下となっている前記太陽電池セルの前記縁部から離れるにしたがって前記一方向に拡大している形状である請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
下導電層、上導電層、及び、これら上下の導電層間の発電層を含む一方向に長い太陽電池セルを、当該太陽電池セルの長手方向に直交する方向に複数枚並べ、隣り合う前記太陽電池セルの縁部同士を次々と重ね合わせて電気的に接続させ太陽電池モジュールを製造する製造方法であって、
前記太陽電池セルそれぞれに対して、前記上導電層と前記下導電層とが短絡するのを防止する処理を両端部に施し、当該両端部を除いた中央の領域に、光電変換が実質的に行われる本発電領域を形成するセル製造ステップと、
太陽電池セルの縁部の上に、別の太陽電池セルの縁部を重ね合わせることで、下となる前記太陽電池セルの前記上導電層の上に、別の前記太陽電池セルの前記下導電層が重なり、縁部同士を電気的に接続する接合ステップと、を含み、
前記接合ステップは、複数枚の太陽電池セルについて繰り返し行われ、各接合ステップでは、下となる前記太陽電池セルの前記本発電領域の範囲内に、別の前記太陽電池セルの縁部を重ねることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１３４３４２（Ｐ２０１２−１３４３４２Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５６５７（Ｐ２０１０−２８５６５７）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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