太陽電池モジュール及びその製造方法
【課題】取り出し電極の厚みによる基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュールは、基板１１の一面に、少なくとも第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５が、この順に重ねられた光電変換体１２が形成されてなる太陽電池と、太陽電池を構成する第二電極層上に配された集電電極と、集電電極に一端が電気的に接続され且つ太陽電池を構成する第二電極層上に配された取り出し電極２１と、基板の一面に、光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材３０と、シール部材上に配された被覆基板４０と、を備え、シール部材が、取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１と、第一シール部材で被覆された部分以外の光電変換体を被覆するように配された第二シール部材３２とからなり、第一シール部材は、第二シール部材よりも柔らかい材料からなる。
【解決手段】太陽電池モジュールは、基板１１の一面に、少なくとも第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５が、この順に重ねられた光電変換体１２が形成されてなる太陽電池と、太陽電池を構成する第二電極層上に配された集電電極と、集電電極に一端が電気的に接続され且つ太陽電池を構成する第二電極層上に配された取り出し電極２１と、基板の一面に、光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材３０と、シール部材上に配された被覆基板４０と、を備え、シール部材が、取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１と、第一シール部材で被覆された部分以外の光電変換体を被覆するように配された第二シール部材３２とからなり、第一シール部材は、第二シール部材よりも柔らかい材料からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取り出し電極の厚みに起因した基板の割れを防止でき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】
エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。例えば、アモルファス（非結晶）シリコン薄膜を利用した太陽電池が、低コストの太陽電池として普及している。
【０００３】
アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホール（正孔）を発生するｉ型のアモルファスシリコン膜を、ｐ型およびｎ型のシリコン膜で挟んだｐｉｎ接合と呼ばれる層構造の半導体膜が用いられ、この半導体膜の両面にそれぞれ電極を形成したものである。
太陽光によって発生した電子とホールは、ｐ型・ｎ型半導体の電位差によって所定の方向に移動し、これが連続的に繰り返されることで発電する。
【０００４】
こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば、受光面側となるガラス基板にＴＣＯ（透明導電性酸化物）などの透明電極を正の電極（表面電極とも呼ぶ）として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜と、負の電極（裏面電極とも呼ぶ）となるＡｇ薄膜などを形成してなる。このような上下電極と半導体膜からなる光電変換体を備えたアモルファスシリコン太陽電池は、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは抵抗値の間題もあるため、例えば、図１７に示すように、光電変換体１１２を所定のサイズごとに電気的に区画した区画素子１１２ａを形成し、互いに隣接する区画素子１１２ａ同士を電気的に接続してなる。具体的には、基板１１１上に広い面積で均一に形成した光電変換体１１２に、レーザー光などでスクライブ線（スクライブライン）１１９と称される溝を形成して多数の短冊状の区画素子１１２ａとし、この区画素子同士を電気的に直列に接統した構造とする。
【０００５】
ところで、図１７に示すように、太陽電池には、通常、その種類によらず、電子とホールを効率よく集めるための集電電極１２０、及び電気を外部に取り出すための取り出し電極１２１が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、太陽電池は、光電変換体１１２を少なくとも被覆するように配されたシール部材１３０と、前記シール部材１３０上に配された被覆基板１４０とを有している。取り出し電極１２１は、シール部材１３０、被覆基板１４０を通じて外部に導出されている。
このような取り出し電極１２１は、例えばリボン状の銅箔、またはリボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
【０００６】
しかしながら、図１８に示すように、このような取り出し電極１２１の厚みは基板面内において凹凸を生じさせてしまう。従来の太陽電池モジュールでは、シール部材１３０が取り出し電極１２１の厚みを吸収することが難しく、取り出し電極１２１の厚みに起因する内部応力が発生し、この内部応力によって基板が割れる場合があり、品質や信頼性を低下させる問題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−６６２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、取り出し電極の厚みによる基板の割れを防止し、品質の良い太陽電池モジュールを提供することを第一の目的とする。
また、本発明は、取り出し電極の厚みによる基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを簡便に製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の太陽電池モジュールは、基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配された厚さ５０〜１６００μｍのシール部材と、前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、前記シール部材が、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも柔らかい材料からなることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の太陽電池モジュールは、基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材と、前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、前記シール部材が、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも厚みが薄いことを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法は、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、前記光電変換体上に、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部を有し、シート状の前記第二シール部材を設ける工程Ａと、前記開口部に前記第一シール部材を設ける工程Ｂと、前記第一シール部材及び前記第二シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有すること、を特徴とする。
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように樹脂を塗布することにより前記シール部材を設ける工程を少なくとも有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールでは、前記シール部材において、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材が、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材よりも柔らかい材料からなるので、取り出し電極の厚みを、第一シール部材で吸収することができる。これにより取り出し電極の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明によれば、基板の割れを防止し、品質の良い太陽電池モジュールを提供することができる。ここで、「柔らかい」とは、物理的に、ヤング率や弾性率、粘性係数、流動性などにより、適宜表記されるものであり、第一シール部材と第二シール部材との間における相対的なものを意味する。
【００１１】
また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記シール部材において、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材が、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材よりも厚みが薄くなされているので、取り出し電極の厚みを、第一シール部材で吸収することができる。これにより取り出し電極の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明によれば、基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、前記光電変換体上に、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部を有し、シート状の前記第二シール部材を設ける工程Ａと、前記開口部に前記第一シール部材を設ける工程Ｂと、前記第一シール部材及び前記第二シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有している。これにより本発明では、取り出し電極の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明によれば、基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを簡便に製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの第一の構成例を模式的に示す分解斜視図。
【図２】図１に示す太陽電池モジュールの要部拡大断面図であり、図１中Ｙ１−Ｙ２線における断面図。
【図３】図１及び図２に示した太陽電池モジュールの製造方法を説明する斜視図。
【図４】図３中Ｘ１−Ｘ２線における断面図
【図５】図３の次工程を説明する斜視図。
【図６】図５中Ｘ３−Ｘ４線における断面図
【図７】図５の次工程を説明する斜視図。
【図８】図７中Ｘ５−Ｘ６線における断面図
【図９】図７の次工程を説明する斜視図。
【図１０】図９中Ｘ７−Ｘ８線における断面図
【図１１】図９の次工程を説明する斜視図。
【図１２】図１１中Ｘ９−Ｘ１０線における断面図
【図１３】図１１の次工程を説明する斜視図。
【図１４】図１３中Ｘ１１−Ｘ１２線における断面図
【図１５】本発明に係る太陽電池モジュールの第二の構成例を模式的に示す分解斜視図。
【図１６】図１５に示す太陽電池モジュールの要部拡大断面図であり、図１５中Ｙ３−Ｙ４線における断面図。
【図１７】従来の太陽電池モジュールの一構成例を模式的に示す分解斜視図。
【図１８】図１７に示す太陽電池モジュールの要部拡大断面図であり、図１５中Ｙ５−Ｙ６線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法について、図面を引用しながら詳しく説明する。なお、以下の説明で使用する図面は、本発明の特徴を判り易くするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
【００１４】
＜第一実施形態＞
図１及び図２は、本実施形態の太陽電池モジュール１Ａ（１）の一構成例を模式的に示す図であり、図１は分解斜視図、図２は、図１中Ｙ１−Ｙ２線における拡大断面図である。
本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）は、基板１１の一面１１ａに、少なくとも第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５が、この順に重ねられた光電変換体１２が形成されてなる太陽電池１０と、前記太陽電池１０を構成する前記第二電極層１５上に配された集電電極２０と、前記集電電極２０に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池１０を構成する前記第二電極層１５上に配された取り出し電極２１と、前記基板１１の一面１１ａに、前記光電変換体１２を少なくとも被覆するように配されたシール部材３０と、前記シール部材３０上に配された被覆基板４０と、を備える。
【００１５】
太陽電池１０は、公知のもので良く、例えば、アモルファス型、マイクロクリスタル型等が例示でき、さらに、ＣＩＧＳ系やＣｄＴｅ系を含む薄膜型、タンデム型等が例示できるが、これらに限定されない。
【００１６】
ここに示す太陽電池１０は、図２に示すように、基板１１の一面１１ａに、少なくとも第一電極（下部電極）層１３、半導体層１４、第二電極層（上部電極）層１５がこの順に積層されてなる光電変換体１２を備える。
【００１７】
基板１１は、例えば、ガラスや透明樹脂等、太陽光の透適性に優れ、かつ耐久性を有する絶縁材料で形成されていれば良い。このような基板１１の他面１１ｂ側から太陽光を入射させることで、太陽電池１０を発電させることかできる。
【００１８】
第一電極層１３は、透明な導電材料、例えば、ＴＣＯ、ＩＴＯなどの光透過性の金属酸化物で形成されていれば良い。
また、第二電極層１５は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の導電性の金属腹で形成されていれば良い。
【００１９】
例えば、太陽電池１０が薄膜シリコン太陽電池である場合、半導体層１４は、図２の上部に示すように、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との間にｉ型シリコン膜１６を挟んだｐｉｎ接合構造を成す。そして、この半導体層１４に太陽光が入射すると、電子とホールか生じて、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層１３と第二電極層１５との間に電位差か生じる（光電変換）。なお、シリコン膜は、アモルファス型、マイクロクリスクル型等、いずれでも良い。
【００２０】
光電変換体１２は、図１に示すように、通常、スクライブ腺１９によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子１２ａに分割される。この区画素子１２ａは、互いに隣接する区画素子同士の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、多数の区画素子を全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電流を取り出すことができる。スクライブ線１９は、例えば、基板１１の一面１１ａに光電変換体１２や裏面電極を形成した後、レーザー等によって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。
【００２１】
また、ここでは、半導体層１４としてｐｉｎ接合構造が一層であるものを例示しているが、これに限定されず、ｐｉｎ接合構造が二層又は三層等、複数層であるタンデム型でも良い。かかるタンデム型の半導体層１４の場合、照射する光の波長により、光電変換を行う層を調節するようにできる。
【００２２】
ここに示す太陽電池モジュール１Ａ（１）においては、太陽電池１０の光電変換体１２上に二つのリボン状の集電電極２０が設けられている。
光電変換体１２は、図１に示すように、表面が略四角形状となっており、表面の対内する二つの周縁部に沿って、集電電極２０が配置されている。そして、集電電極２０上には、取り出し電極２１の一方の端部が配置されており、取り出し電極２１及び集電電極２０が電気的に接続されている。取り出し電極２１の他方の端部側は、電気を容易に取り出せるように、光電変換体１２の表面１２ａから立ち上がるように曲げられている。
太陽電池モジュール１Ａ（１）においては、取り出し電極２１と光電変換体１２との間に、保護シート２２、絶縁シート２４，２５が配置されており、取り出し電極２１と光電変換体１２とが接触しないようになっている。
【００２３】
前記集電電極２０及び取り出し電極２１は、リボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
銅箔の厚みとしては特に限定されるものではないが、例えば３０〜３００［μｍ］とし、その幅は特に限定されるものではないが、例えば０．１〜１０［ｍｍ］とする。
また、メッキ層は、例えばＡｇ（銀）、Ｓｎ（錫）、Ｃｕ（銅）等の材料からなり、その厚みは特に限定されるものではないが、例えば１〜１００［μｍ］とする。
【００２４】
被覆基板４０は、シール部材３０を介して太陽電池１０、集電電極２０及び取り出し電極２１を覆うように重ねて配されている。また、被覆基板４０には開口部４０ａが設けられており、この開口部４０ａを介して取り出し電極２１の他端２１ｂが外部に引き出されている。
被覆基板４０は、例えば、ガラスや透明樹脂等、耐久性を有する絶縁材料で形成されていれば良い。
【００２５】
そして本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）は、前記シール部材３０が、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１と、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２とからなり、前記第一シール部材３１は、前記第二シール部材３２よりも柔らかい材料からなることを特徴とする。
【００２６】
本発明では、前記シール部材３０において、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１が、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２よりも柔らかい材料からなるので、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。これにより取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。その結果、本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）は、基板１１の割れが防止され、信頼性の高いものとなる。
【００２７】
第二シール部材３２を構成する材料としては、例えば、塩化ビニル樹脂；ポリエチレン；、ポリプロピレン；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）；エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等を用いることができる。
【００２８】
なお、第一シール部材３１と第二シール部材３２とは、それぞれ異なる材料であってもよいし、同じ材料であっても組成等を変えることにより、第一シール部材３１が第二シール部材３２よりも柔らかくなされているものであってもよい。
【００２９】
次に、このような太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造方法について説明する。
図３〜図１４は、本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造方法を説明する図であり、図３，５，７，９，１１，１３は斜視図、図４，６，８，１０，１２，１４は、それぞれ、図３，５，７，９，１１，１３中Ｘ−Ｘ線における断面図である。
【００３０】
本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造方法は、基板１１の一面に、前記光電変換体１２、前記集電電極２０及び前記取り出し電極２１を重ねて配した後に、前記光電変換体１２上に、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部３２ａを有し、シート状の前記第二シール部材３２を設ける工程Ａと、前記開口部３２ａに前記第一シール部材３１を設ける工程Ｂと、前記第一シール部材３１及び前記第二シール部材３２上に、前記被覆基板４０を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有すること、を特徴とする。
【００３１】
太陽電池１０は公知の方法に従って製造できる。例えば、基板１１の一面１１ａ上に第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５をこの順に積層して光電変換体１２を形成する。なお、各層の厚さは従来の太陽電池と同様である。
【００３２】
光電変換体１２は、図３に示すように、通常、スクライブ線１９によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子１２ａに分割される。この区画素子１２ａは、互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する区画素子１２ａ同士の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、多数の区画素子１２ａを全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電気を取り出すことができる。スクライブ線１９は、例えば、基板１１の一面１１ａに均一に光電変換体１２を形成した後、レーザー等によって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。また、必要に応じて、第二電極層１５上に保護層を積層しても良い。
【００３３】
次に、光電変換体１２を構成する第二電極層１５上に集電電極２０を配する。
図３、図４に示すように、多数の区画素子１２ａのうち、両端に位置する区画素子１２ａの第二電極層１５上に、例えば半田（図示せず）を介して一対の集電電極２０を電気的に接続する。接続には一般的な半田ごてが用いられる。集電電極２０はリボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなり、区画素子１２ａの延在方向に平行して配される。
【００３４】
次に、光電変換体１２を構成する第二電極層１５上に取り出し電極２１を配する。
取り出し電極２１は、集電電極２０と同様に、リボン状の銀箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
まず、図５、図６に示すように、セル中央部の光電変換体１２（第二電極層１５）上に保護シート２２、絶縁シート２３を配する。
さらに、図７、図８に示すように、光電変換体１２（第二電極層１５）上に絶縁シート２４を配し、絶縁シート２４上に取り出し電極２１を配する。
絶縁シート２２，２４の材質は、樹脂類であることが好ましく、合成樹脂であることがより好ましい。好ましい合成樹脂としては、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂が例示できる。絶縁シート２２，２４は公知のもので良く、市販品を使用しても良い。
また、取り出し電極２１の一端２１ａを、集電電極２０に電気的に接続する。この接続には半田を用いても良いし、超音波半田ごて等を用いて集電電極２０及び取り出し電極２１のメッキ層を溶融させることで接続しても良い。一方、取り出し電極２１の他端２１ｂは、光電変換体１２から立ち上がるように折り曲げておく。
【００３５】
次に、シール部材３０を、太陽電池１０を被覆するように重ねて形成する。
特に、本実施形態では、まず、図９、図１０に示すように、前記光電変換体１２上に、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部３２ａを有し、シート状の前記第二シール部材３２を設ける（工程Ａ）。
なお、このとき、取り出し電極２１の他端２１ｂを、開口部３２ａを通じて、シール部材３０の外側に延出させておく。
【００３６】
次に、図１１、図１２に示すように、前記開口部３２ａに前記第一シール部材３１を設ける（工程Ｂ）。
このとき、第一シール部材３１として、第二シール部材３２よりも柔らかい材料を用いる。これにより、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。
【００３７】
そして、図１３、図１４に示すように、前記第一シール部材３１及び前記第二シール部材３２上に、前記被覆基板４０を設け（工程Ｃ）、固定することで、太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造が完了する。
なお、このとき、取り出し電極２１の他端２１ｂを、第一シール部材３１、及び被覆基板４０に設けられた開口部４０ａを通じて、被覆基板４０の外側に延出させる。
このように、本発明では、取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、基板へのストレスが緩和される。ゆえに、基板１１の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュール１Ａ（１）を簡便に製造できる。
【００３８】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法の第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第一実施形態と異なる部分について主に説明し、第一実施形態と同様の部分についてはその説明を省略する。
【００３９】
図１５は、本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）の構成例を模式的に示す
図である。
図１５及び図１６は、本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）の一構成例を模式的に示す図であり、図１５は分解斜視図、図１６は、図１５中Ｙ３−Ｙ４線における断面図である。
本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）は、前記シール部材３０が、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１と、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２とからなり、前記第一シール部材３１は、前記第二シール部材３２よりも厚みが薄いことを特徴とする。
【００４０】
本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）では、前記シール部材３０において、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１が、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２よりも厚みが薄くなされているので、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。これにより取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明の太陽電池モジュール１Ｂ（１）では、基板１１の割れが防止され、信頼性の高いものとなる。
【００４１】
このときの第一シール部材３１の厚みとしては、特に限定されるものではないが、第一シール部材３１の厚みと、取り出し電極２１の厚みの和が、第二シール部材３２の厚みとほぼ等しくなるように設定する。これにより、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で十分に吸収することができる。
【００４２】
第一シール部材３１、第二シール部材３２の材料としては、上述したような材料を用いることができる。
また、第一シール部材３１と第二シール部材３２は、同じ材料から構成されていてもよいし、異なる材料から構成されていてもよい。例えば、第一シール部材３１を、第二シール部材３２よりも柔らかい材料から構成することで、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１でより確実に吸収することができる。
【００４３】
このような本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）は、上述した第一実施形態の太陽電池モジュール１Ａ（１）とほぼ同様にして製造することができる。
前記光電変換体１２上に、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部３２ａを有し、シート状の前記第二シール部材３２を設ける（工程Ａ）。
【００４４】
次に、前記開口部３２ａに前記第一シール部材３１を設ける（工程Ｂ）。このとき、第一シール部材３１を、第二シール部材３２よりも薄く配する。これにより、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。
第一シール部材３１及び前記第二シール部材３２上に、前記被覆基板４０を設ける（工程Ｃ）。
【００４５】
このようにして、取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、基板１１の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュール１Ｂ（１）を簡便に製造することができる。
【００４６】
以上、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明の太陽電池モジュールは、図で例示したものに限定されず、本発明の効果を損なわない範囲内において、適宜構成の一部を変更しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ、１Ｂ（１） 太陽電池モジュール、１０ 太陽電池、１１ 基板、１１ａ 一面、１２ 光電変換体、１３ 第一電極層、１４ 半導体層、１５ 第二電極層、２０ 集電電極、２１ 取り出し電極、２１ａ 一端、２１ｂ 他端、３０ シール部材、３１ 第一シール部材、３２ 第二シール部材、３２ａ 開口部、４０ 被覆基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取り出し電極の厚みに起因した基板の割れを防止でき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】
エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。例えば、アモルファス（非結晶）シリコン薄膜を利用した太陽電池が、低コストの太陽電池として普及している。
【０００３】
アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホール（正孔）を発生するｉ型のアモルファスシリコン膜を、ｐ型およびｎ型のシリコン膜で挟んだｐｉｎ接合と呼ばれる層構造の半導体膜が用いられ、この半導体膜の両面にそれぞれ電極を形成したものである。
太陽光によって発生した電子とホールは、ｐ型・ｎ型半導体の電位差によって所定の方向に移動し、これが連続的に繰り返されることで発電する。
【０００４】
こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば、受光面側となるガラス基板にＴＣＯ（透明導電性酸化物）などの透明電極を正の電極（表面電極とも呼ぶ）として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜と、負の電極（裏面電極とも呼ぶ）となるＡｇ薄膜などを形成してなる。このような上下電極と半導体膜からなる光電変換体を備えたアモルファスシリコン太陽電池は、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは抵抗値の間題もあるため、例えば、図１７に示すように、光電変換体１１２を所定のサイズごとに電気的に区画した区画素子１１２ａを形成し、互いに隣接する区画素子１１２ａ同士を電気的に接続してなる。具体的には、基板１１１上に広い面積で均一に形成した光電変換体１１２に、レーザー光などでスクライブ線（スクライブライン）１１９と称される溝を形成して多数の短冊状の区画素子１１２ａとし、この区画素子同士を電気的に直列に接統した構造とする。
【０００５】
ところで、図１７に示すように、太陽電池には、通常、その種類によらず、電子とホールを効率よく集めるための集電電極１２０、及び電気を外部に取り出すための取り出し電極１２１が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、太陽電池は、光電変換体１１２を少なくとも被覆するように配されたシール部材１３０と、前記シール部材１３０上に配された被覆基板１４０とを有している。取り出し電極１２１は、シール部材１３０、被覆基板１４０を通じて外部に導出されている。
このような取り出し電極１２１は、例えばリボン状の銅箔、またはリボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
【０００６】
しかしながら、図１８に示すように、このような取り出し電極１２１の厚みは基板面内において凹凸を生じさせてしまう。従来の太陽電池モジュールでは、シール部材１３０が取り出し電極１２１の厚みを吸収することが難しく、取り出し電極１２１の厚みに起因する内部応力が発生し、この内部応力によって基板が割れる場合があり、品質や信頼性を低下させる問題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−６６２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、取り出し電極の厚みによる基板の割れを防止し、品質の良い太陽電池モジュールを提供することを第一の目的とする。
また、本発明は、取り出し電極の厚みによる基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを簡便に製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の太陽電池モジュールは、基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配された厚さ５０〜１６００μｍのシール部材と、前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、前記シール部材が、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも柔らかい材料からなることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の太陽電池モジュールは、基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材と、前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、前記シール部材が、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも厚みが薄いことを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法は、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、前記光電変換体上に、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部を有し、シート状の前記第二シール部材を設ける工程Ａと、前記開口部に前記第一シール部材を設ける工程Ｂと、前記第一シール部材及び前記第二シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有すること、を特徴とする。
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように樹脂を塗布することにより前記シール部材を設ける工程を少なくとも有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールでは、前記シール部材において、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材が、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材よりも柔らかい材料からなるので、取り出し電極の厚みを、第一シール部材で吸収することができる。これにより取り出し電極の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明によれば、基板の割れを防止し、品質の良い太陽電池モジュールを提供することができる。ここで、「柔らかい」とは、物理的に、ヤング率や弾性率、粘性係数、流動性などにより、適宜表記されるものであり、第一シール部材と第二シール部材との間における相対的なものを意味する。
【００１１】
また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記シール部材において、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材が、前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材よりも厚みが薄くなされているので、取り出し電極の厚みを、第一シール部材で吸収することができる。これにより取り出し電極の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明によれば、基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、前記光電変換体上に、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部を有し、シート状の前記第二シール部材を設ける工程Ａと、前記開口部に前記第一シール部材を設ける工程Ｂと、前記第一シール部材及び前記第二シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有している。これにより本発明では、取り出し電極の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明によれば、基板の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュールを簡便に製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの第一の構成例を模式的に示す分解斜視図。
【図２】図１に示す太陽電池モジュールの要部拡大断面図であり、図１中Ｙ１−Ｙ２線における断面図。
【図３】図１及び図２に示した太陽電池モジュールの製造方法を説明する斜視図。
【図４】図３中Ｘ１−Ｘ２線における断面図
【図５】図３の次工程を説明する斜視図。
【図６】図５中Ｘ３−Ｘ４線における断面図
【図７】図５の次工程を説明する斜視図。
【図８】図７中Ｘ５−Ｘ６線における断面図
【図９】図７の次工程を説明する斜視図。
【図１０】図９中Ｘ７−Ｘ８線における断面図
【図１１】図９の次工程を説明する斜視図。
【図１２】図１１中Ｘ９−Ｘ１０線における断面図
【図１３】図１１の次工程を説明する斜視図。
【図１４】図１３中Ｘ１１−Ｘ１２線における断面図
【図１５】本発明に係る太陽電池モジュールの第二の構成例を模式的に示す分解斜視図。
【図１６】図１５に示す太陽電池モジュールの要部拡大断面図であり、図１５中Ｙ３−Ｙ４線における断面図。
【図１７】従来の太陽電池モジュールの一構成例を模式的に示す分解斜視図。
【図１８】図１７に示す太陽電池モジュールの要部拡大断面図であり、図１５中Ｙ５−Ｙ６線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法について、図面を引用しながら詳しく説明する。なお、以下の説明で使用する図面は、本発明の特徴を判り易くするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
【００１４】
＜第一実施形態＞
図１及び図２は、本実施形態の太陽電池モジュール１Ａ（１）の一構成例を模式的に示す図であり、図１は分解斜視図、図２は、図１中Ｙ１−Ｙ２線における拡大断面図である。
本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）は、基板１１の一面１１ａに、少なくとも第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５が、この順に重ねられた光電変換体１２が形成されてなる太陽電池１０と、前記太陽電池１０を構成する前記第二電極層１５上に配された集電電極２０と、前記集電電極２０に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池１０を構成する前記第二電極層１５上に配された取り出し電極２１と、前記基板１１の一面１１ａに、前記光電変換体１２を少なくとも被覆するように配されたシール部材３０と、前記シール部材３０上に配された被覆基板４０と、を備える。
【００１５】
太陽電池１０は、公知のもので良く、例えば、アモルファス型、マイクロクリスタル型等が例示でき、さらに、ＣＩＧＳ系やＣｄＴｅ系を含む薄膜型、タンデム型等が例示できるが、これらに限定されない。
【００１６】
ここに示す太陽電池１０は、図２に示すように、基板１１の一面１１ａに、少なくとも第一電極（下部電極）層１３、半導体層１４、第二電極層（上部電極）層１５がこの順に積層されてなる光電変換体１２を備える。
【００１７】
基板１１は、例えば、ガラスや透明樹脂等、太陽光の透適性に優れ、かつ耐久性を有する絶縁材料で形成されていれば良い。このような基板１１の他面１１ｂ側から太陽光を入射させることで、太陽電池１０を発電させることかできる。
【００１８】
第一電極層１３は、透明な導電材料、例えば、ＴＣＯ、ＩＴＯなどの光透過性の金属酸化物で形成されていれば良い。
また、第二電極層１５は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の導電性の金属腹で形成されていれば良い。
【００１９】
例えば、太陽電池１０が薄膜シリコン太陽電池である場合、半導体層１４は、図２の上部に示すように、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との間にｉ型シリコン膜１６を挟んだｐｉｎ接合構造を成す。そして、この半導体層１４に太陽光が入射すると、電子とホールか生じて、ｐ型シリコン膜１７とｎ型シリコン膜１８との電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層１３と第二電極層１５との間に電位差か生じる（光電変換）。なお、シリコン膜は、アモルファス型、マイクロクリスクル型等、いずれでも良い。
【００２０】
光電変換体１２は、図１に示すように、通常、スクライブ腺１９によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子１２ａに分割される。この区画素子１２ａは、互いに隣接する区画素子同士の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、多数の区画素子を全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電流を取り出すことができる。スクライブ線１９は、例えば、基板１１の一面１１ａに光電変換体１２や裏面電極を形成した後、レーザー等によって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。
【００２１】
また、ここでは、半導体層１４としてｐｉｎ接合構造が一層であるものを例示しているが、これに限定されず、ｐｉｎ接合構造が二層又は三層等、複数層であるタンデム型でも良い。かかるタンデム型の半導体層１４の場合、照射する光の波長により、光電変換を行う層を調節するようにできる。
【００２２】
ここに示す太陽電池モジュール１Ａ（１）においては、太陽電池１０の光電変換体１２上に二つのリボン状の集電電極２０が設けられている。
光電変換体１２は、図１に示すように、表面が略四角形状となっており、表面の対内する二つの周縁部に沿って、集電電極２０が配置されている。そして、集電電極２０上には、取り出し電極２１の一方の端部が配置されており、取り出し電極２１及び集電電極２０が電気的に接続されている。取り出し電極２１の他方の端部側は、電気を容易に取り出せるように、光電変換体１２の表面１２ａから立ち上がるように曲げられている。
太陽電池モジュール１Ａ（１）においては、取り出し電極２１と光電変換体１２との間に、保護シート２２、絶縁シート２４，２５が配置されており、取り出し電極２１と光電変換体１２とが接触しないようになっている。
【００２３】
前記集電電極２０及び取り出し電極２１は、リボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
銅箔の厚みとしては特に限定されるものではないが、例えば３０〜３００［μｍ］とし、その幅は特に限定されるものではないが、例えば０．１〜１０［ｍｍ］とする。
また、メッキ層は、例えばＡｇ（銀）、Ｓｎ（錫）、Ｃｕ（銅）等の材料からなり、その厚みは特に限定されるものではないが、例えば１〜１００［μｍ］とする。
【００２４】
被覆基板４０は、シール部材３０を介して太陽電池１０、集電電極２０及び取り出し電極２１を覆うように重ねて配されている。また、被覆基板４０には開口部４０ａが設けられており、この開口部４０ａを介して取り出し電極２１の他端２１ｂが外部に引き出されている。
被覆基板４０は、例えば、ガラスや透明樹脂等、耐久性を有する絶縁材料で形成されていれば良い。
【００２５】
そして本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）は、前記シール部材３０が、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１と、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２とからなり、前記第一シール部材３１は、前記第二シール部材３２よりも柔らかい材料からなることを特徴とする。
【００２６】
本発明では、前記シール部材３０において、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１が、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２よりも柔らかい材料からなるので、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。これにより取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。その結果、本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）は、基板１１の割れが防止され、信頼性の高いものとなる。
【００２７】
第二シール部材３２を構成する材料としては、例えば、塩化ビニル樹脂；ポリエチレン；、ポリプロピレン；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）；エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等を用いることができる。
【００２８】
なお、第一シール部材３１と第二シール部材３２とは、それぞれ異なる材料であってもよいし、同じ材料であっても組成等を変えることにより、第一シール部材３１が第二シール部材３２よりも柔らかくなされているものであってもよい。
【００２９】
次に、このような太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造方法について説明する。
図３〜図１４は、本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造方法を説明する図であり、図３，５，７，９，１１，１３は斜視図、図４，６，８，１０，１２，１４は、それぞれ、図３，５，７，９，１１，１３中Ｘ−Ｘ線における断面図である。
【００３０】
本発明の太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造方法は、基板１１の一面に、前記光電変換体１２、前記集電電極２０及び前記取り出し電極２１を重ねて配した後に、前記光電変換体１２上に、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部３２ａを有し、シート状の前記第二シール部材３２を設ける工程Ａと、前記開口部３２ａに前記第一シール部材３１を設ける工程Ｂと、前記第一シール部材３１及び前記第二シール部材３２上に、前記被覆基板４０を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有すること、を特徴とする。
【００３１】
太陽電池１０は公知の方法に従って製造できる。例えば、基板１１の一面１１ａ上に第一電極層１３、半導体層１４及び第二電極層１５をこの順に積層して光電変換体１２を形成する。なお、各層の厚さは従来の太陽電池と同様である。
【００３２】
光電変換体１２は、図３に示すように、通常、スクライブ線１９によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子１２ａに分割される。この区画素子１２ａは、互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する区画素子１２ａ同士の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、多数の区画素子１２ａを全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電気を取り出すことができる。スクライブ線１９は、例えば、基板１１の一面１１ａに均一に光電変換体１２を形成した後、レーザー等によって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。また、必要に応じて、第二電極層１５上に保護層を積層しても良い。
【００３３】
次に、光電変換体１２を構成する第二電極層１５上に集電電極２０を配する。
図３、図４に示すように、多数の区画素子１２ａのうち、両端に位置する区画素子１２ａの第二電極層１５上に、例えば半田（図示せず）を介して一対の集電電極２０を電気的に接続する。接続には一般的な半田ごてが用いられる。集電電極２０はリボン状の銅箔とその周囲に設けられたメッキ層からなり、区画素子１２ａの延在方向に平行して配される。
【００３４】
次に、光電変換体１２を構成する第二電極層１５上に取り出し電極２１を配する。
取り出し電極２１は、集電電極２０と同様に、リボン状の銀箔とその周囲に設けられたメッキ層からなる。
まず、図５、図６に示すように、セル中央部の光電変換体１２（第二電極層１５）上に保護シート２２、絶縁シート２３を配する。
さらに、図７、図８に示すように、光電変換体１２（第二電極層１５）上に絶縁シート２４を配し、絶縁シート２４上に取り出し電極２１を配する。
絶縁シート２２，２４の材質は、樹脂類であることが好ましく、合成樹脂であることがより好ましい。好ましい合成樹脂としては、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂が例示できる。絶縁シート２２，２４は公知のもので良く、市販品を使用しても良い。
また、取り出し電極２１の一端２１ａを、集電電極２０に電気的に接続する。この接続には半田を用いても良いし、超音波半田ごて等を用いて集電電極２０及び取り出し電極２１のメッキ層を溶融させることで接続しても良い。一方、取り出し電極２１の他端２１ｂは、光電変換体１２から立ち上がるように折り曲げておく。
【００３５】
次に、シール部材３０を、太陽電池１０を被覆するように重ねて形成する。
特に、本実施形態では、まず、図９、図１０に示すように、前記光電変換体１２上に、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部３２ａを有し、シート状の前記第二シール部材３２を設ける（工程Ａ）。
なお、このとき、取り出し電極２１の他端２１ｂを、開口部３２ａを通じて、シール部材３０の外側に延出させておく。
【００３６】
次に、図１１、図１２に示すように、前記開口部３２ａに前記第一シール部材３１を設ける（工程Ｂ）。
このとき、第一シール部材３１として、第二シール部材３２よりも柔らかい材料を用いる。これにより、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。
【００３７】
そして、図１３、図１４に示すように、前記第一シール部材３１及び前記第二シール部材３２上に、前記被覆基板４０を設け（工程Ｃ）、固定することで、太陽電池モジュール１Ａ（１）の製造が完了する。
なお、このとき、取り出し電極２１の他端２１ｂを、第一シール部材３１、及び被覆基板４０に設けられた開口部４０ａを通じて、被覆基板４０の外側に延出させる。
このように、本発明では、取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、基板へのストレスが緩和される。ゆえに、基板１１の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュール１Ａ（１）を簡便に製造できる。
【００３８】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法の第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第一実施形態と異なる部分について主に説明し、第一実施形態と同様の部分についてはその説明を省略する。
【００３９】
図１５は、本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）の構成例を模式的に示す
図である。
図１５及び図１６は、本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）の一構成例を模式的に示す図であり、図１５は分解斜視図、図１６は、図１５中Ｙ３−Ｙ４線における断面図である。
本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）は、前記シール部材３０が、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１と、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２とからなり、前記第一シール部材３１は、前記第二シール部材３２よりも厚みが薄いことを特徴とする。
【００４０】
本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）では、前記シール部材３０において、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材３１が、前記第一シール部材３１で被覆された部分以外の前記光電変換体１２を被覆するように配された第二シール部材３２よりも厚みが薄くなされているので、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。これにより取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、本発明の太陽電池モジュール１Ｂ（１）では、基板１１の割れが防止され、信頼性の高いものとなる。
【００４１】
このときの第一シール部材３１の厚みとしては、特に限定されるものではないが、第一シール部材３１の厚みと、取り出し電極２１の厚みの和が、第二シール部材３２の厚みとほぼ等しくなるように設定する。これにより、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で十分に吸収することができる。
【００４２】
第一シール部材３１、第二シール部材３２の材料としては、上述したような材料を用いることができる。
また、第一シール部材３１と第二シール部材３２は、同じ材料から構成されていてもよいし、異なる材料から構成されていてもよい。例えば、第一シール部材３１を、第二シール部材３２よりも柔らかい材料から構成することで、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１でより確実に吸収することができる。
【００４３】
このような本実施形態の太陽電池モジュール１Ｂ（１）は、上述した第一実施形態の太陽電池モジュール１Ａ（１）とほぼ同様にして製造することができる。
前記光電変換体１２上に、前記取り出し電極２１及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部３２ａを有し、シート状の前記第二シール部材３２を設ける（工程Ａ）。
【００４４】
次に、前記開口部３２ａに前記第一シール部材３１を設ける（工程Ｂ）。このとき、第一シール部材３１を、第二シール部材３２よりも薄く配する。これにより、取り出し電極２１の厚みを、第一シール部材３１で吸収することができる。
第一シール部材３１及び前記第二シール部材３２上に、前記被覆基板４０を設ける（工程Ｃ）。
【００４５】
このようにして、取り出し電極２１の厚みによる基板へのストレスが太陽電池モジュール内部に発生しにくくなるので、発生するストレスが緩和される。ゆえに、基板１１の割れを防止し、信頼性の高い太陽電池モジュール１Ｂ（１）を簡便に製造することができる。
【００４６】
以上、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明の太陽電池モジュールは、図で例示したものに限定されず、本発明の効果を損なわない範囲内において、適宜構成の一部を変更しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ、１Ｂ（１） 太陽電池モジュール、１０ 太陽電池、１１ 基板、１１ａ 一面、１２ 光電変換体、１３ 第一電極層、１４ 半導体層、１５ 第二電極層、２０ 集電電極、２１ 取り出し電極、２１ａ 一端、２１ｂ 他端、３０ シール部材、３１ 第一シール部材、３２ 第二シール部材、３２ａ 開口部、４０ 被覆基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、
前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、
前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配された厚さ５０〜１６００μｍのシール部材と、
前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、
前記シール部材が、
前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、
前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、
前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも柔らかい材料からなることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、
前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、
前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材と、
前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、
前記シール部材が、
前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、
前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、
前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも厚みが薄いことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、
前記光電変換体上に、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部を有し、シート状の前記第二シール部材を設ける工程Ａと、
前記開口部に前記第一シール部材を設ける工程Ｂと、
前記第一シール部材及び前記第二シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有すること、を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１】
基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、
前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、
前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配された厚さ５０〜１６００μｍのシール部材と、
前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、
前記シール部材が、
前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、
前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、
前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも柔らかい材料からなることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
基板の一面に、少なくとも第一電極層、半導体層及び第二電極層が、この順に重ねられた光電変換体が形成されてなる太陽電池と、
前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された集電電極と、前記集電電極に一端が電気的に接続され且つ前記太陽電池を構成する前記第二電極層上に配された取り出し電極と、
前記基板の一面に、前記光電変換体を少なくとも被覆するように配されたシール部材と、
前記シール部材上に配された被覆基板と、を備え、
前記シール部材が、
前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部を被覆するように配された第一シール部材と、
前記第一シール部材で被覆された部分以外の前記光電変換体を被覆するように配された第二シール部材とからなり、
前記第一シール部材は、前記第二シール部材よりも厚みが薄いことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
基板の一面に、前記光電変換体、前記集電電極及び前記取り出し電極を重ねて配した後に、
前記光電変換体上に、前記取り出し電極及びその近傍の少なくとも一部に対応する部位に開口部を有し、シート状の前記第二シール部材を設ける工程Ａと、
前記開口部に前記第一シール部材を設ける工程Ｂと、
前記第一シール部材及び前記第二シール部材上に、前記被覆基板を設ける工程Ｃと、を少なくとも順に有すること、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１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【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】
【公開番号】特開２０１３−６９８９７（Ｐ２０１３−６９８９７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７７９４（Ｐ２０１１−２０７７９４）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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