太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
【課題】良好な形状状態を維持することができるとともに、充分な接続信頼性が確保できるタブ線を備えた太陽電池モジュール及びこのような太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】タブ線３は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部２１が形成されており、その一端が表面電極であるバスバー電極１１と、その他端が裏面電極１３とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続されている。また、タブ線３は、凸部の頂点と凸部に隣接する凹部の頂点とを結んでなる線分と、凸部の両側に隣接する凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下である。
【解決手段】タブ線３は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部２１が形成されており、その一端が表面電極であるバスバー電極１１と、その他端が裏面電極１３とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続されている。また、タブ線３は、凸部の頂点と凸部に隣接する凹部の頂点とを結んでなる線分と、凸部の両側に隣接する凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池セルの接続用電極がタブ線によって互いに電気的に接続されてなる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池は、複数の太陽電池セルを直列に接続することで１００Ｗ以上の出力を実現する太陽電池モジュールとして使用される。
【０００３】
結晶シリコン系太陽電池モジュールは、複数の隣接する太陽電池セルが、インターコネクタとして半田コートされたリボン状の銅箔等の導電材からなるタブ線によって接続されている。タブ線は、その一端部が一の太陽電池セルの表面電極に接続され、その他端部が隣接する太陽電池セルの裏面電極に接続されることにより、各太陽電池セルを直列的に接続する。
【０００４】
近年、タブ線としては、一方の表面に凹凸部が形成されたものが提案されている。例えば、タブ線１００は、図１１に示すように、長尺状に形成され、受光側の表面１０１ａに凹凸部１０２が形成されている。凹凸部１０２は、図１２に示すように、タブ線１００の長手方向に亘って連続する複数の凸部１０２ａと凹部１０２ｂとが幅方向に亘って交互に設けられることにより形成されている。
【０００５】
そして、タブ線１００は、裏面１０１ｂが導電性接着フィルム１０４を介して太陽電池セル１０３の表面電極１０３ａと接続される。これにより、太陽電池セル１０３は、受光面側に凹凸部１０２が向けられるため、入射光が凹凸部１０２によって散乱される。そして、その散乱光が保護ガラス面で反射し、受光面に再入射する。これにより、タブ線１００を備えた太陽電池モジュールは、光封じ込め効果を発現して発電効率を向上させ、結果的に発電効率を向上させることができる。
【０００６】
特許文献１には、このような受光側の表面に凹凸部が形成されたタブ線により複数の太陽電池セルが直列的に配列されてなるストリングスを備えた太陽電池モジュールの構成が記載されている。
【０００７】
一方、特許文献２には、接続用電極と対向する側の表面に凹凸部が形成されたタブ線を備えた太陽電池モジュールが記載されている。特許文献２に記載のタブ線の凸部は、接続用電極に接しており、タブ線と接続用電極との間には導電性樹脂材料が充填されている。そして、凹凸部の高さを高くすることで、タブ線の接続信頼性（接着強度）を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１６３００号公報
【特許文献２】特開２００８−１４７５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、一方の表面に凹凸部が形成され、これとは反対側の表面が平面であるタブ線を表面電極上及び裏面電極上に備えた太陽電池セルは、タブ線の接着時に表面と裏面とにかかる圧力に差が生じてしまう。このため、太陽電池セルは、表面電極側と裏面電極側とで応力歪が生じることとなる。太陽電池セルは、応力歪が生じると割れや反りが発生するおそれがある。
【００１０】
ここで、結晶シリコン系太陽電池セルでは、原料となるシリコンを安価かつ大量に調達することが課題となっており、近年では、多結晶シリコンインゴットによりシリコンウェハを極薄（例えば２００μｍ〜１５０μｍ）で切り出し、量産に使用され始めている。このような薄型の太陽電池セルにおいては、応力歪による割れや反りが一段と生じやすくなる。
【００１１】
また、タブ線は、表面電極、裏面電極それぞれと対向する平面状の表面が表面電極、裏面電極のそれぞれと充分な接着強度で接続できないおそれがある。
【００１２】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、太陽電池セルの良好な形状状態を維持することができるとともに、タブ線との間で充分な接続信頼性を得ることが可能な太陽電池モジュール及びこのような太陽電池モジュール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】
【００１３】
上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルのうち、所定の太陽電池セルの表面電極と所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールにおいて、タブ線は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成されており、その一端が表面電極と、その他端が裏面電極とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続されており、凸部の頂点と凸部に隣接する凹部の頂点とを結んでなる線分と、凸部の両側に隣接する凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下である。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルのうち、所定の太陽電池セルの表面電極と所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極それぞれに接着性樹脂材を介してタブ線を圧着する圧着工程を有し、タブ線は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成され、凸部の頂点と凸部に隣接する凹部の頂点とを結んでなる線分と、凸部の両側に隣接する凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下であり、圧着工程では、タブ線の一端を表面電極と、タブ線の他端を裏面電極とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、太陽電池セルの歪みを防止して良好な形状状態を維持することができるとともに、タブ線との間で充分な接続信頼性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】太陽電池モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図２】太陽電池セルのストリングスの長手方向断面図である。
【図３】タブ線により接続された太陽電池セルを示す斜視図である。
【図４】太陽電池セルの断面図である。
【図５】タブ線の幅方向断面図である。
【図６】導電性接着フィルムの幅方向断面図である。
【図７】導電性接着フィルムの形態の一例を示す模式図である。
【図８】タブ線の仮圧着工程を説明するための模式図である。
【図９】タブ線の本圧着工程を説明するための模式図である。
【図１０】太陽電池セルの断面図である。
【図１１】従来のタブ線により接続された太陽電池を示す斜視図である。
【図１２】従来のタブ線の幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施の形態」という。）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
［太陽電池モジュール］
図１は、本発明を適用したタブ線を備える太陽電池モジュール１の構成を示す分解斜視図である。太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル２がインターコネクタとなるタブ線３によって直列に接続されたストリングス４を有し、ストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。
【００１９】
太陽電池モジュール１は、マトリクス５が封止接着剤のシート６で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートされ、周囲にアルミニウム等の金属フレーム９が取り付けられることにより形成される。
【００２０】
シート６の封止接着剤としては、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー７としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート８としては、ガラスやアルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。
【００２１】
図２は、太陽電池セル２を直列的に接続してなるストリングス４の長手方向断面図である。各太陽電池セル２は、光電変換素子１０を備える。光電変換素子１０は、単結晶型シリコン光電変換素子、多結晶型光電変換素子等を用いる結晶シリコン系太陽電池モジュールや、アモルファスシリコンからなるセルと微結晶シリコンやアモルファスシリコンゲルマニウムからなるセルとを積層させた光電変換素子を用いた薄膜シリコン系太陽電池等、各種光電変換素子１０を用いることができる。
【００２２】
また、光電変換素子１０の受光面には、表面電極として、バスバー電極１１と、バスバー電極１１と略直交する方向に形成された集電極であるフィンガー電極１２とが設けられている。また、光電変換素子１０の受光面とは反対側の面には、アルミニウムや銀等からなる裏面電極１３が設けられている。
【００２３】
各太陽電池セル２同士は、タブ線３によって、所定の太陽電池セル２のバスバー電極１１と、隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３とが電気的に接続されることにより、ストリングス４を構成する。
【００２４】
具体的には、タブ線３の一方の端部３ａにおいてタブ線３の一方の表面３０ｂは、太陽電池セル２のバスバー電極１１と導電性接着フィルム１５ａを介して接続される。また、タブ線３の他方の端部３ｂにおいてタブ線３の他方の表面３０ａは、一方に隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３と導電性接着フィルム１５ｂを介して接続される。
【００２５】
フィンガー電極１２は、Ａｇペーストを塗布し、加熱することにより形成される。フィンガー電極１２は、太陽電池セル２の受光面の略全面に亘って形成されている。また、フィンガー電極１２は、例えば約１００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに形成されている。
【００２６】
バスバー電極１１は、フィンガー電極１２と同様の方法により形成される。バスバー電極１１は、入射光を遮る面積を小さくし、シャドーロスを抑えるために、太陽電池セル２の受光面となる光電変換素子１０の表面において、例えば１ｍｍ幅でライン状にバスバー電極１１と交差するように形成されている。
【００２７】
バスバー電極１１の数は、太陽電池セル２のサイズや抵抗を考慮して適宜設定される。バスバー電極１１上には、導電性接着フィルム１５ａが設けられ、その上にタブ線３の端部３ａが設けられる。これにより、バスバー電極１１は、導電性接着フィルム１５ａを介してタブ線３の端部３ａの表面３０ｂと接続される。
【００２８】
裏面電極１３は、アルミニウムや銀等からなる電極が、例えばスクリーン印刷やスパッタ等により光電変換素子１０の裏面に形成される。裏面電極１３は、導電性接着フィルム１５ｂを介してタブ線３の端部３ｂの表面３０ａと接続される。
【００２９】
このようにして、太陽電池モジュール１が備える太陽電池セル２は、表裏両面においてタブ線３と機械的に接続されるとともにタブ線３を介して隣接する太陽電池セル２と電気的に接続される。
【００３０】
［タブ線］
タブ線３は、図３に示すように、例えば、５０〜３００μｍ厚のリボン状銅箔を使用して長尺状に形成されており、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等が施されている。タブ線３は、一方の表面３０ａ、他方の表面３０ｂのそれぞれにおいて長手方向に亘って凹凸部２１が形成されている。このタブ線３は、一方の端部３ａが太陽電池セル２のバスバー電極１１上に固定されて接続されるとともに、他方の端部３ｂが隣接する太陽電池セルの裏面電極１３と固定されて接続される。
【００３１】
具体的に、タブ線３は、図４に示すように、表裏両面すなわち表面３０ａ，３０ｂの両面においてタブ線３の長手方向に亘って連続する複数の凸部３１及び凹部３２が幅方向に交互に設けられていることにより凹凸部２１が形成されている。凹凸部２１は、メッキ処理されたリボン状銅箔をプレス成形すること等より形成されている。
【００３２】
また、凹凸部には、公知の手法で表面処理を程してもよい。凸部は、鋭角をなしているものに限定されず、凹凸角度αを測定できる範囲で若干丸みを帯びていてもよい。
【００３３】
タブ線３は、幅方向断面において中心線ｍ１を境界として表裏対称形状である。これにより、表裏対称形状のタブ線３がバスバー電極１１及び裏面電極１３に接続された太陽電池セル２は、タブ線３の接続時に生じる応力歪による反りの発生を防止することができる。
【００３４】
すなわち、タブ線３は、表裏対称形状であることにより、後述する加熱押圧によりバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれと接続される際、太陽電池セル２の表側と裏側とで均等に応力がかかる。このため、太陽電池セル２は、受光面側の表面と裏面とにかかる応力差を最小限とすることができる。これにより、太陽電池セル２は、表裏両面におけるタブ線３の形状に起因する応力歪を最小限に抑制することができることから、割れや反りの発生を防止することが可能となる。
【００３５】
所定の太陽電池セル２は、タブ線３の端部３ａの表面３０ｂにおける凹凸部２１が、図５に示すように、導電性接着フィルム１５ａを介して太陽電池セル２のバスバー電極１１と接続される。後述するように、導電性接着フィルム１５ａは、バインダ樹脂が加熱によって流動することにより凹凸部２１の凹部３２に入り込む。これにより、後述するように、所定の凹凸角度を有するタブ線３は、太陽電池セル２のバスバー電極１１、裏面電極１３それぞれとの接続強度を高めることができる。
【００３６】
また、この所定の太陽電池セル２は、受光面側において、タブ線３の端部３ａの表面３０ａにおける凹凸部２１に入射された入射光が、凹凸部２１によって散乱され、その散乱光がガラス等の表面カバー７にて反射して受光面に入射する。これにより、太陽電池セル２は、高い発電効率を向上させることができる。
【００３７】
また、タブ線３の端部３ｂの表面３０ａにおける凹凸部２１は、この所定の太陽電池セル２に隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３と、導電性接着フィルム１５ｂを介して接続される。この接続においても、導電性接着フィルム１５ｂがバインダ樹脂の加熱よる流動により凹凸部２１の凹部３２に入り込むことで、裏面電極１３と接続信頼性（接着強度）を高めることができる。
【００３８】
このように、太陽電池モジュール１が備えるタブ線３は、表裏両面３０ａ，３０ｂに所定の凹凸角度を有する凹凸部２１が形成されている。これにより、太陽電池モジュール１は、所定の太陽電池セル２において、タブ線３とバスバー電極１１、タブ線３と裏面電極１３とがそれぞれ高い接着強度で機械的に接続されるとともに、所定の太陽電池セル２のバスバー電極１１と、この所定の太陽電池セル２に隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３とが高い接続信頼性により電気的に接続される。
【００３９】
次いで、凹凸部２１の凹凸角度について説明する。先の図４に示すように、タブ線３の幅方向断面において、凸部３１の頂点ｂ１と凸部３１の両側に隣接する凹部３２の頂点（最低点）ａ１とを結んでなる線分ａ１ｂ１と、凸部３１に隣接する凹部３２の頂点ａ１間を結んでなる線分ａ１ａ１とがなす角度をタブ線３の凹凸角度αと定義する。なお、タブ線３の断面は、中心線ｍ１を境界として表裏対称形状となっている。このため、他方の表面３０ｂにおいても、凸部３１と凹部３２とから同値の凹凸角度αを得ることができる。
【００４０】
凹凸角度αとしては、１０°以上５０°以下とすることが好ましく、２０°以上４０°以下とすることが特に好ましい。凹凸角度αを１０°以上５０°以下とすることにより、入射光を散乱して表面カバー７にて反射させることができ、太陽電池モジュール１において光封じ込め効果を発現して発電効率を高めることができる。
【００４１】
また、凹凸角度αを１０°以上とすることにより、充分な量の導電性接着フィルム１５（導電性接着フィルム１５ａ，１５ｂ）が加熱による流動によって凹凸部２１の凹部３２に入り込むことで、タブ線３とバスバー電極１１、タブ線３と裏面電極１３における接続信頼性を高めることができる。
【００４２】
そして、タブ線３は、図５に示すように、表面３０ｂの凹凸部２１が導電性接着フィルム１５ａと高い接着強度により接着し、太陽電池セル２のバスバー電極１１と接続される。入射光が表面３０ａの凹凸部２１に入射すると、この凹凸部２１によって散乱される。そして、その散乱光が保護ガラス面である表面カバー７で反射し、光電変換素子１０に再入射する。
【００４３】
太陽電池モジュール１は、このようにして光封じ込め効果を発現して発電効率を向上させ、結果的に発電効率を向上させることができるとともに、凹凸部２１の凹部３２に充分な量の導電性接着フィルム１５ａが入り込むことによりタブ線３とバスバー電極１１との接続信頼性を高めることができる。
【００４４】
［導電性接着フィルム］
導電性接着フィルム１５は、例えば図６に示すように、熱硬化性のバインダ樹脂層２３に、導電性粒子２４が高密度に含有されてなる。また、導電性接着フィルム１５は、押し込み性の観点から、バインダ樹脂の最低溶融粘度が、１００〜１０００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４５】
導電性接着フィルム１５は、最低溶融粘度が低すぎると低圧着から本硬化の過程で樹脂が流動してしまい接続不良やセル受光面へのはみ出しが生じやすく、受光率低下の原因ともなる。また、最低溶融粘度が高すぎてもフィルム貼着時に不良を発生しやすく、接続信頼性に悪影響が出る場合もある。なお、最低溶融粘度については、サンプルを所定量回転式粘度計に装填し、所定の昇温速度で上昇させながら測定することができる。
【００４６】
導電性接着フィルム１５に用いられる導電性粒子２４としては、特に制限されず、例えば、ニッケル、金、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したもの、樹脂粒子に金めっきを施した粒子の最外層に絶縁被覆を施したもの等を挙げることができる。なお、導電性粒子２４として、扁平なフレーク状金属粒子を含有することにより、互いに重なり合う導電性粒子２４の数を増加させ、良好な導通信頼性を確保することができる。
【００４７】
また、導電性接着フィルム１５は、常温付近での粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓであることが好ましく、さらに好ましくは、１０〜５０００ｋＰａ・ｓである。導電性接着フィルム１５の粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲であることにより、導電性接着フィルム１５を例えば後述するテープ状のリール体とした場合において、いわゆるはみ出しを防止することができ、また、所定のタック力を維持することができる。
【００４８】
導電性接着フィルム１５のバインダ樹脂層の組成は、上述のような特徴を害さない限り、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。
【００４９】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００５０】
液状エポキシ樹脂としては、常温で流動性を有していれば、特に制限はなく、市販のエポキシ樹脂が全て使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができる。これらは単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アクリル樹脂など他の有機樹脂と適宜組み合わせて使用してもよい。
【００５１】
潜在性硬化剤としては、加熱硬化型、ＵＶ硬化型などの各種硬化剤が使用できる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、何かしらのトリガーにより活性化し、反応を開始する。トリガーには、熱、光、加圧などがあり、用途により選択して用いることができる。液状エポキシ樹脂を使用する場合は、イミダゾール類、アミン類、スルホニウム塩、オニウム塩などからなる潜在性硬化剤を使用することができる。
【００５２】
シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。
【００５３】
また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整し、粒子捕捉率を向上させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は、特に限定されるものではない。
【００５４】
図７は、導電性接着フィルム１５の形態の一例を示す模式図である。導電性接着フィルム１５は、その一方の表面に剥離基材２５を設けてフィルム積層体とし、テープ状に成型されている。このテープ状の導電性接着フィルム１５は、リール２６に剥離基材２５が外周側となるように巻回積層されてリール体２７を形成する。
【００５５】
剥離基材２５としては、特に制限はなく、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等を用いることができる。また、導電性接着フィルム１５は、剥離基材２５が設けられた表面とは反対の表面に透明なカバーフィルムを有する構成としてもよい。
【００５６】
このとき、バインダ樹脂層上に貼付されるカバーフィルムとしてタブ線３を用いてもよい。予めタブ線３と導電性接着フィルム１５とを積層一体化させておくことにより、実使用時においては、剥離基材２５を剥離し、導電性接着フィルム１５をバスバー電極１１や裏面電極１３上に貼着することでタブ線３とバスバー電極１１、裏面電極１３との接続を図ることができる。なお、導電性接着フィルム１５は、リール体形状に限らず、例えば短冊形状であってもよい。
【００５７】
導電性接着フィルム１５がリール体２７として提供される場合、導電性接着フィルム１５の粘度を１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲とすることにより、導電性接着フィルム１５の変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。また、導電性接着フィルム１５が短冊形状で２枚以上積層された場合も同様に、変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。
【００５８】
導電性接着フィルム１５は、例えば次の方法で製造することができる。先ず、導電性粒子２４と、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを溶剤に溶解させる。溶剤としては、トルエン、酢酸エチル等、又はこれらの混合溶剤を用いることができる。そして、溶解させて得られた樹脂生成用溶液を剥離シート上に塗布し、溶剤を揮発させる。これにより、導電性接着フィルム１５を得る。
【００５９】
［製造工程］
次いで、太陽電池モジュール１の製造工程について説明する。太陽電池モジュール１は、バスバー電極１１及び裏面電極１３に導電性接着フィルム１５を仮貼りする仮貼り工程と、太陽電池セル２を配列する配列工程と、タブ線３を導電性接着フィルム１５上に低温低圧で熱加圧することによりバスバー電極１１上及び裏面電極１３上に配置する仮圧着工程と、タブ線３上から熱加圧することにより導電性接着フィルム１５を熱硬化させ、タブ線３とバスバー電極１１及び裏面電極１３とを接続する本圧着工程とを備える。
【００６０】
先ず、各太陽電池セル２のバスバー電極１１及び裏面電極１３上に、未硬化の導電性接着フィルム１５を仮貼りする（仮貼り工程）。導電性接着フィルム１５の仮貼り工程では、例えば、リール体２７に巻回されている導電性接着フィルム１５を太陽電池セル２の表裏面側の所定位置に搬送し、仮貼りヘッドによって押圧することによって導電性接着フィルム１５を仮貼りする。
【００６１】
導電性接着フィルム１５に流動性を生じさせ、本硬化を生じさせない程度の温度（例えば４０〜６０℃）で所定時間（例えば１〜５秒）仮貼りヘッド（図示せず）によって加熱することで、導電性接着フィルム１５を太陽電池セル２に仮貼りする。導電性接着フィルム１５が仮貼りされた太陽電池セル２は、直列接続される順に配列される。
【００６２】
次いで、上下一対の仮圧着ヘッド２６と対峙する所定の位置に配列された各太陽電池セル２に対し、タブ線３を導電性接着フィルム１５上に仮圧着する（仮圧着工程）。このとき、図２、図８に示すように、先行する一の太陽電池セル２の表面に形成されたバスバー電極１１上に、未硬化の導電性接着フィルム１５ａを介してタブ線３の一方の端部３ａを仮圧着する。そして、後に続く他の太陽電池セル２の裏面電極１３に、未硬化の導電性接着フィルム１５ｂを介してタブ線３の他方の端部３ｂを仮圧着する。
【００６３】
同様に、太陽電池セル２の表面に形成されたバスバー電極１１上と、この太陽電池セル２の後に続く太陽電池セル２の裏面電極１３とに、未硬化の導電性接着フィルム１５を介してタブ線３の一方の端部３ａ及び他方の端部３ｂを仮圧着する。このように、隣接する太陽電池セル２同士をタブ線３で直列に連結していく。
【００６４】
タブ線３は、上述したように、一方の端部３ａにおいて、凹凸部２１が形成された表面３０ｂがバスバー電極１１上に仮圧着され、他方の端部３ｂにおいて、凹凸部２１が形成された表面２０ａが裏面電極１３に仮圧着される。
【００６５】
仮圧着工程では、仮圧着ヘッド２６によってタブ線３の仮圧着を行う。仮圧着ヘッド２６は、導電性接着フィルム１５の硬化反応が進行しない程度の温度（例えば７０〜１００℃程度）に加熱され、その押圧面２６ａにて所定時間タブ線３を押圧する。したがって、導電性接着フィルム１５は、バインダ樹脂が流動性を示し、高い接着強度を奏することにより、バスバー電極１１上及び裏面電極１３にタブ線３を仮固定する。
【００６６】
次いで、図９に示すように、タブ線３が仮固定された複数の太陽電池セル２を、上下一対の加熱押圧ヘッド２８の直下に搬送、支持した後、加熱押圧ヘッド２８の押圧面２８ａによってタブ線３を太陽電池セル２のバスバー電極１１、裏面電極１３にそれぞれ本圧着して導電性接着フィルム１５を硬化させる（本圧着工程）。
【００６７】
このとき、複数の太陽電池セル２は、先行する太陽電池セル２が、上方及び下方に設けられた一対の加熱押圧ヘッド２８が同期して昇降されることによって、タブ線３が所定の圧力（例えば３ＭＰａ〜１２ＭＰａ程度）で押圧される。加熱押圧ヘッド２８は、導電性接着フィルム１５が硬化する所定の温度（例えば１８０〜２２０℃程度）に加熱される。したがって、導電性接着フィルム１５は、バインダ樹脂が熱硬化し、タブ線３とバスバー電極１１又は裏面電極１３とを電気的及び機械的に接続する。
【００６８】
このような本圧着により、凹凸角度αが１０〜５０°である凹凸部２１の凹部３２に導電性接着フィルム１５が入り込むことでバスバー電極１１及び裏面電極１３との接続信頼性を高めることが可能となる。また、凹部３２における粒子捕捉率が高まることにより高い導通信頼性を得ることができる。
【００６９】
加熱押圧ヘッド２８によって先行する太陽電池セル２にタブ線３が本圧着されると、一対の加熱押圧ヘッド２８がタブ線３より離間し、後に続く太陽電池セル２が一対の加熱押圧ヘッド２８の直下に搬送される。このように、太陽電池セル２は、一枚ずつ加熱押圧ヘッド２８の直下に搬送され、順次、タブ線３がバスバー電極１１及び裏面電極１３に接着されると共に、隣接する太陽電池セル２と直列に接続されていく。
【００７０】
このように、太陽電池モジュール１の製造工程では、導電性接着フィルム１５によってバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとタブ線３との接続を行うため、太陽電池セル２の裏面電極１３として、Ａｌ又はＡｇのいずれも用いることができるが、裏面電極１３として、裏面Ａｌ集電電極を用いることにより、従来の半田接続用のＡｇ電極を設ける必要がないため、太陽電池セルの製造工程が短縮され、生産技術的なメリットを有する。
【００７１】
太陽電池モジュール１の製造工程では、このように両面に凹凸部２１を有するタブ線３とバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとを熱硬化性樹脂を介して接続する。両面同じ形状のタブ線３に対してタブ線３の両面側から同一の圧力をかけることで、太陽電池セル２における応力歪を最小限として太陽電池セル２の割れや反りを抑制することができる。
【００７２】
また、太陽電池モジュール１は、表裏両面に凹凸部２１を設けた表裏対称形状のタブ線３を備えることから、太陽電池セル２の表裏両面を同時に接続する際に太陽電池セル２の表面と裏面とで生じる応力歪を最小限に抑制することができるため、太陽電池セル２の割れや反りの発生を防止することができる。例えば太陽電池セル２が非常に薄い場合であってもこのような応力歪抑制による効果を得ることができる。
【００７３】
また、太陽電池モジュール１は、タブ線３の凹凸部２１における凹凸角度αを１０〜５０°とすることにより、散乱光による光封じ込め効果を発現して発電効率を高めることができるとともに、表面電極側、裏面電極側のそれぞれでは安定した導通信頼性及び接続信頼性を実現することができる。
【００７４】
以上、本実施の形態について説明してきたが、本発明が前述の実施の形態に限定されるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７５】
上述した実施の形態では、接着性樹脂材として導電性接着フィルム１５を用いてバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとタブ線３とを接続するようにしたが、他の接着性樹脂材を用いるようにしてもよい。接着性樹脂材として非導電性接着フィルムを用いる場合、タブ線３の凹凸部２１の凸部３１とバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとを直接接触させることにより導通が図られる。また、これらの接着フィルムを設けることに替え、導電性ペースト、非導電性ペースト等のペースト状接着剤を適当な厚さで塗布するようにしてもよい。導電性ペースト或いは非導電性ペーストを適当な厚さで塗布することで、それぞれ導電性接着フィルム１５、非導電性接着フィルムと同等の作用効果を得ることができる。
【００７６】
また、上述した実施の形態では、片面受光型の太陽電池セル２を備える太陽電池モジュール１について説明したが、これに限定されず、例えば図１０に示す両面受光型の太陽電池セル２Ａを備えた太陽電池モジュールとしてもよい。太陽電池セル２Ａは、裏面電極１３に替えてフィンガー電極１２及びバスバー１１を備える。また、この太陽電池セル２Ａを備えた太陽電池モジュールは、バックシート８に替えて表面カバー７を備えるようにする。
【００７７】
このように、両面受光型の太陽電池セル２Ａを備えた太陽電池モジュールにおいても、表裏対称形状のタブ線３を用いることで、各太陽電池セル２Ａの表裏両面をこのタブ線３と同時に接続する際に、太陽電池セル２の表面側と裏面側とで生じる応力歪を最小限に抑制して太陽電池セル２の割れや反りの発生を防止することができる。また、表面電極（バスバー電極１１、フィンガー電極１２）側、裏面電極１３側では安定した導通信頼性及び接続信頼性を実現することができる。更に両面に凹凸部２１が形成されたタブ線３を備えることにより、発電効率をより向上させることが可能となる。
【実施例】
【００７８】
＜４．実施例＞
次いで、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施例に限定されるものではない。本実施例では、以下の実施例１〜５、比較例１〜５に示すタブ線を先の図２に示すように太陽電池セル２に接続させた。
【００７９】
（実施例１）
先ず、１つの片面受光型の太陽電池セルを用意した。この太陽電池セルが備えるバスバー電極及び裏面電極上のそれぞれに、未硬化の導電性接着フィルム（商品名：ＳＰ１００シリーズ、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製）を仮貼りヘッドにより加熱温度１８０℃、圧力２ＭＰａにて１５秒加熱加圧することで仮貼りした。次いで、太陽電池セルのバスバー電極上に仮貼りされた導電性接着フィルム上、この太陽電池セルの裏面電極上に仮貼りされた導電性接着フィルム上のそれぞれに凹凸角度α＝１０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を圧着させた。この圧着では、圧着ヘッドを用いて１８０℃、圧力２ＭＰａにて１５秒加熱加圧して行った。
【００８０】
（実施例２）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝２０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８１】
（実施例３）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝３０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８２】
（実施例４）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝４０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８３】
（実施例５）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝５０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８４】
（比較例１）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝５°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８５】
（比較例２）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝６０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８６】
（比較例３）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝３０°の凹凸部が片面に形成されたタブ線を用いた。バスバー電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された表面を受光面側とし、また、裏面電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された面を裏面電極と対向させた（［表１］中「片面（１）」）。これ以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８７】
（比較例４）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝３０°の凹凸部が片面に形成されたタブ線を用いた。バスバー電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された面をバスバー電極と対向させ、また、裏面電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された面とは反対側の表面を裏面電極と対向させた（［表１］中「片面（２）」）。これ以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８８】
（比較例５）
実施例１のタブ線に替え、両面とも凹凸部が形成されていない平面形状のタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８９】
＜発電効率の評価＞
タブ線を接続した後における太陽電池セルあたりの発電効率（％）をソーラシュミレータ（型式ＰＶＳ１１１６ｉ−Ｍ（ＪＩＳ Ｃ８９１３）日清紡メカトロニクス株式会社製）により測定した。発電効率が１６％以上を◎、１５．７５〜１６％を○、１５．６〜１５．７５％を△、１５．６％以下を×として評価した。評価結果を［表１］に示す。
【００９０】
＜接続信頼性の評価＞
タブ線をバスバー電極、裏面電極のそれぞれに接着された導電性接着フィルムから９０°方向で剥離する９０°剥離試験（ＪＩＳ Ｋ６８５４−１）を行い、ピール強度（Ｎ／ｃｍ）を測定した。測定したピール強度に基づいてタブ線とバスバー電極、タブ線と裏面電極それぞれにおける接続信頼性を評価した。ピール強度が１０Ｎ／ｃｍ以上を◎、８〜１０Ｎ／ｃｍを○、６〜８Ｎ／ｃｍを△、６Ｎ／ｃｍ以下を×として接続信頼性を評価した。評価結果を［表１］に示す。
【００９１】
＜反り量の評価＞
太陽電池セルを平面に置いた状態で（反りによる凸面を下側に置く）、太陽電池セルの四隅における平面からの高さ（ｍｍ）の最大値を反り量（ｍｍ）として測定した。反り量が１ｍｍ以下を○、１ｍｍ以上２．５ｍｍ未満を△、２．５ｍｍ以上を×として評価した。評価結果を［表１］に示す。
【００９２】
＜総合評価＞
発電効率、接続信頼性、反り量の各評価項目のうち、１つも×の評価結果がなく、実用上問題なく使用できるものを総合評価○とし、各評価項目のうち、１つでも×の評価結果を得たものを総合評価×とした。総合評価の評価結果を［表１］に示す。
【００９３】
【表１】
【００９４】
［表１］に示すように、凹凸角度αを１０°以上５０°以下とした実施例１〜５においては、入射光がこの凹凸角度αの凹凸部へ入射することにより、良好な散乱角度の散乱光を得ることができ、この散乱光により光封じ込め効果が発現されて発電効率において高い値を得ることができた。特に、凹凸角度αを３０°とした実施例３においては、光封じ込め効果が最も良好に発現されて最も高い発電効率を得ることができた。
【００９５】
また、実施例１〜５では、凹凸角度αを１０°以上５０°以下としたことから、加熱によって流動して凹部に入り込む導電性接着フィルムのバインダ樹脂の充填量が充分量であることからタブ線とバスバー電極、タブ線と裏面電極における接続信頼性が良好なものとなった。特に、凹凸角度αを４０°以上とした実施例４、５においては、凹部においてより多くのバインダ充填量を得て高い接続信頼性を得ることができた。
【００９６】
また、実施例１〜５では、表裏対称形状のタブ線を設けていることから、反りの発生を最小限に抑制することができた。
【００９７】
このように、実施例１〜５では、発電効率、接続信頼性、反り量の評価結果から実用上問題なく使用できる総合評価結果を得た。
【００９８】
特に、実施例２〜４では、凹凸角度αを２０°以上４０°以下としたことから、入射光の散乱角度をより良好な値とすることができるため、これにより発電効率において更に高い値を得ることができた。また、凹凸角度が２０°であることにより、加熱によって流動して凹部に入り込む導電性接着フィルムのバインダ樹脂の充填量をより多くすることができ、高い接続信頼性を得ることができた。
【００９９】
一方、比較例１、２、４、５では、発電効率が低い値となった。これは、比較例１では、タブ線の両面に形成された凹凸部の凹凸角度αが小さすぎたため、比較例２では、タブ線の両面に形成された凹凸部の凹凸角度αが大きすぎたため、比較例４では、タブ線の平面形状の表面を受光面側としたため、比較例５では、タブ線の両面が平面形状であるため（凹凸角度α＝０°）、何れも散乱光による光封じ込め効果を充分に発現することができなかったためと考えられる。
【０１００】
また、比較例１、３〜５では、タブ線とバスバー電極、タブ線と裏面電極における接続信頼性は良好ではなかった。これは、比較例１では、凹凸角度αが小さすぎることから、加熱によって流動して凹部に入り込む導電性接着フィルムのバインダ樹脂の充填量が充分ではなかったため接続信頼性が良好ではなかったと考えられる。
【０１０１】
また、比較例３では、受光面側におけるタブ線のバスバー電極に接続する側の表面が平面形状であることからこの平面形状であるタブ線表面においてバインダ樹脂の充填量を全く得ることができず受光面側のタブ線とバスバー電極との接続信頼性が良好ではなかった。比較例４では、裏面側におけるタブ線の裏面電極に接続する側の表面が平面形状であることからこの平面形状であるタブ線表面においてバインダ樹脂の充填量を全く得ることができず裏面側のタブ線と裏面電極との接続信頼性が良好ではなかった。
【０１０２】
また、比較例５では、タブ線の両面が平面形状であることからこの平面形状であるタブ線表面においてバインダ樹脂の充填量を全く得ることができず、バスバー電極側、裏面電極側の何れにおいても接続信頼性が良好ではなかった。
【０１０３】
また、比較例３、４では、表裏非対称形状のタブ線と接続したことから、タブ線の接続時、太陽電池セルのバスバー電極側と裏面電極側とで応力歪が生じたことから反り量が大きかったと考えられる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 太陽電池モジュール、２ 太陽電池セル、３ タブ線、４ ストリングス、５ マトリクス、１０ 光電変換素子、１１ バスバー電極、１２ フィンガー電極、１３ 裏面電極、１５ 導電性接着フィルム ２１ 凹凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池セルの接続用電極がタブ線によって互いに電気的に接続されてなる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池は、複数の太陽電池セルを直列に接続することで１００Ｗ以上の出力を実現する太陽電池モジュールとして使用される。
【０００３】
結晶シリコン系太陽電池モジュールは、複数の隣接する太陽電池セルが、インターコネクタとして半田コートされたリボン状の銅箔等の導電材からなるタブ線によって接続されている。タブ線は、その一端部が一の太陽電池セルの表面電極に接続され、その他端部が隣接する太陽電池セルの裏面電極に接続されることにより、各太陽電池セルを直列的に接続する。
【０００４】
近年、タブ線としては、一方の表面に凹凸部が形成されたものが提案されている。例えば、タブ線１００は、図１１に示すように、長尺状に形成され、受光側の表面１０１ａに凹凸部１０２が形成されている。凹凸部１０２は、図１２に示すように、タブ線１００の長手方向に亘って連続する複数の凸部１０２ａと凹部１０２ｂとが幅方向に亘って交互に設けられることにより形成されている。
【０００５】
そして、タブ線１００は、裏面１０１ｂが導電性接着フィルム１０４を介して太陽電池セル１０３の表面電極１０３ａと接続される。これにより、太陽電池セル１０３は、受光面側に凹凸部１０２が向けられるため、入射光が凹凸部１０２によって散乱される。そして、その散乱光が保護ガラス面で反射し、受光面に再入射する。これにより、タブ線１００を備えた太陽電池モジュールは、光封じ込め効果を発現して発電効率を向上させ、結果的に発電効率を向上させることができる。
【０００６】
特許文献１には、このような受光側の表面に凹凸部が形成されたタブ線により複数の太陽電池セルが直列的に配列されてなるストリングスを備えた太陽電池モジュールの構成が記載されている。
【０００７】
一方、特許文献２には、接続用電極と対向する側の表面に凹凸部が形成されたタブ線を備えた太陽電池モジュールが記載されている。特許文献２に記載のタブ線の凸部は、接続用電極に接しており、タブ線と接続用電極との間には導電性樹脂材料が充填されている。そして、凹凸部の高さを高くすることで、タブ線の接続信頼性（接着強度）を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１６３００号公報
【特許文献２】特開２００８−１４７５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、一方の表面に凹凸部が形成され、これとは反対側の表面が平面であるタブ線を表面電極上及び裏面電極上に備えた太陽電池セルは、タブ線の接着時に表面と裏面とにかかる圧力に差が生じてしまう。このため、太陽電池セルは、表面電極側と裏面電極側とで応力歪が生じることとなる。太陽電池セルは、応力歪が生じると割れや反りが発生するおそれがある。
【００１０】
ここで、結晶シリコン系太陽電池セルでは、原料となるシリコンを安価かつ大量に調達することが課題となっており、近年では、多結晶シリコンインゴットによりシリコンウェハを極薄（例えば２００μｍ〜１５０μｍ）で切り出し、量産に使用され始めている。このような薄型の太陽電池セルにおいては、応力歪による割れや反りが一段と生じやすくなる。
【００１１】
また、タブ線は、表面電極、裏面電極それぞれと対向する平面状の表面が表面電極、裏面電極のそれぞれと充分な接着強度で接続できないおそれがある。
【００１２】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、太陽電池セルの良好な形状状態を維持することができるとともに、タブ線との間で充分な接続信頼性を得ることが可能な太陽電池モジュール及びこのような太陽電池モジュール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】
【００１３】
上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルのうち、所定の太陽電池セルの表面電極と所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールにおいて、タブ線は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成されており、その一端が表面電極と、その他端が裏面電極とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続されており、凸部の頂点と凸部に隣接する凹部の頂点とを結んでなる線分と、凸部の両側に隣接する凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下である。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルのうち、所定の太陽電池セルの表面電極と所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極それぞれに接着性樹脂材を介してタブ線を圧着する圧着工程を有し、タブ線は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成され、凸部の頂点と凸部に隣接する凹部の頂点とを結んでなる線分と、凸部の両側に隣接する凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下であり、圧着工程では、タブ線の一端を表面電極と、タブ線の他端を裏面電極とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、太陽電池セルの歪みを防止して良好な形状状態を維持することができるとともに、タブ線との間で充分な接続信頼性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】太陽電池モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図２】太陽電池セルのストリングスの長手方向断面図である。
【図３】タブ線により接続された太陽電池セルを示す斜視図である。
【図４】太陽電池セルの断面図である。
【図５】タブ線の幅方向断面図である。
【図６】導電性接着フィルムの幅方向断面図である。
【図７】導電性接着フィルムの形態の一例を示す模式図である。
【図８】タブ線の仮圧着工程を説明するための模式図である。
【図９】タブ線の本圧着工程を説明するための模式図である。
【図１０】太陽電池セルの断面図である。
【図１１】従来のタブ線により接続された太陽電池を示す斜視図である。
【図１２】従来のタブ線の幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施の形態」という。）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
［太陽電池モジュール］
図１は、本発明を適用したタブ線を備える太陽電池モジュール１の構成を示す分解斜視図である。太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル２がインターコネクタとなるタブ線３によって直列に接続されたストリングス４を有し、ストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。
【００１９】
太陽電池モジュール１は、マトリクス５が封止接着剤のシート６で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートされ、周囲にアルミニウム等の金属フレーム９が取り付けられることにより形成される。
【００２０】
シート６の封止接着剤としては、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー７としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート８としては、ガラスやアルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。
【００２１】
図２は、太陽電池セル２を直列的に接続してなるストリングス４の長手方向断面図である。各太陽電池セル２は、光電変換素子１０を備える。光電変換素子１０は、単結晶型シリコン光電変換素子、多結晶型光電変換素子等を用いる結晶シリコン系太陽電池モジュールや、アモルファスシリコンからなるセルと微結晶シリコンやアモルファスシリコンゲルマニウムからなるセルとを積層させた光電変換素子を用いた薄膜シリコン系太陽電池等、各種光電変換素子１０を用いることができる。
【００２２】
また、光電変換素子１０の受光面には、表面電極として、バスバー電極１１と、バスバー電極１１と略直交する方向に形成された集電極であるフィンガー電極１２とが設けられている。また、光電変換素子１０の受光面とは反対側の面には、アルミニウムや銀等からなる裏面電極１３が設けられている。
【００２３】
各太陽電池セル２同士は、タブ線３によって、所定の太陽電池セル２のバスバー電極１１と、隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３とが電気的に接続されることにより、ストリングス４を構成する。
【００２４】
具体的には、タブ線３の一方の端部３ａにおいてタブ線３の一方の表面３０ｂは、太陽電池セル２のバスバー電極１１と導電性接着フィルム１５ａを介して接続される。また、タブ線３の他方の端部３ｂにおいてタブ線３の他方の表面３０ａは、一方に隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３と導電性接着フィルム１５ｂを介して接続される。
【００２５】
フィンガー電極１２は、Ａｇペーストを塗布し、加熱することにより形成される。フィンガー電極１２は、太陽電池セル２の受光面の略全面に亘って形成されている。また、フィンガー電極１２は、例えば約１００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに形成されている。
【００２６】
バスバー電極１１は、フィンガー電極１２と同様の方法により形成される。バスバー電極１１は、入射光を遮る面積を小さくし、シャドーロスを抑えるために、太陽電池セル２の受光面となる光電変換素子１０の表面において、例えば１ｍｍ幅でライン状にバスバー電極１１と交差するように形成されている。
【００２７】
バスバー電極１１の数は、太陽電池セル２のサイズや抵抗を考慮して適宜設定される。バスバー電極１１上には、導電性接着フィルム１５ａが設けられ、その上にタブ線３の端部３ａが設けられる。これにより、バスバー電極１１は、導電性接着フィルム１５ａを介してタブ線３の端部３ａの表面３０ｂと接続される。
【００２８】
裏面電極１３は、アルミニウムや銀等からなる電極が、例えばスクリーン印刷やスパッタ等により光電変換素子１０の裏面に形成される。裏面電極１３は、導電性接着フィルム１５ｂを介してタブ線３の端部３ｂの表面３０ａと接続される。
【００２９】
このようにして、太陽電池モジュール１が備える太陽電池セル２は、表裏両面においてタブ線３と機械的に接続されるとともにタブ線３を介して隣接する太陽電池セル２と電気的に接続される。
【００３０】
［タブ線］
タブ線３は、図３に示すように、例えば、５０〜３００μｍ厚のリボン状銅箔を使用して長尺状に形成されており、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等が施されている。タブ線３は、一方の表面３０ａ、他方の表面３０ｂのそれぞれにおいて長手方向に亘って凹凸部２１が形成されている。このタブ線３は、一方の端部３ａが太陽電池セル２のバスバー電極１１上に固定されて接続されるとともに、他方の端部３ｂが隣接する太陽電池セルの裏面電極１３と固定されて接続される。
【００３１】
具体的に、タブ線３は、図４に示すように、表裏両面すなわち表面３０ａ，３０ｂの両面においてタブ線３の長手方向に亘って連続する複数の凸部３１及び凹部３２が幅方向に交互に設けられていることにより凹凸部２１が形成されている。凹凸部２１は、メッキ処理されたリボン状銅箔をプレス成形すること等より形成されている。
【００３２】
また、凹凸部には、公知の手法で表面処理を程してもよい。凸部は、鋭角をなしているものに限定されず、凹凸角度αを測定できる範囲で若干丸みを帯びていてもよい。
【００３３】
タブ線３は、幅方向断面において中心線ｍ１を境界として表裏対称形状である。これにより、表裏対称形状のタブ線３がバスバー電極１１及び裏面電極１３に接続された太陽電池セル２は、タブ線３の接続時に生じる応力歪による反りの発生を防止することができる。
【００３４】
すなわち、タブ線３は、表裏対称形状であることにより、後述する加熱押圧によりバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれと接続される際、太陽電池セル２の表側と裏側とで均等に応力がかかる。このため、太陽電池セル２は、受光面側の表面と裏面とにかかる応力差を最小限とすることができる。これにより、太陽電池セル２は、表裏両面におけるタブ線３の形状に起因する応力歪を最小限に抑制することができることから、割れや反りの発生を防止することが可能となる。
【００３５】
所定の太陽電池セル２は、タブ線３の端部３ａの表面３０ｂにおける凹凸部２１が、図５に示すように、導電性接着フィルム１５ａを介して太陽電池セル２のバスバー電極１１と接続される。後述するように、導電性接着フィルム１５ａは、バインダ樹脂が加熱によって流動することにより凹凸部２１の凹部３２に入り込む。これにより、後述するように、所定の凹凸角度を有するタブ線３は、太陽電池セル２のバスバー電極１１、裏面電極１３それぞれとの接続強度を高めることができる。
【００３６】
また、この所定の太陽電池セル２は、受光面側において、タブ線３の端部３ａの表面３０ａにおける凹凸部２１に入射された入射光が、凹凸部２１によって散乱され、その散乱光がガラス等の表面カバー７にて反射して受光面に入射する。これにより、太陽電池セル２は、高い発電効率を向上させることができる。
【００３７】
また、タブ線３の端部３ｂの表面３０ａにおける凹凸部２１は、この所定の太陽電池セル２に隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３と、導電性接着フィルム１５ｂを介して接続される。この接続においても、導電性接着フィルム１５ｂがバインダ樹脂の加熱よる流動により凹凸部２１の凹部３２に入り込むことで、裏面電極１３と接続信頼性（接着強度）を高めることができる。
【００３８】
このように、太陽電池モジュール１が備えるタブ線３は、表裏両面３０ａ，３０ｂに所定の凹凸角度を有する凹凸部２１が形成されている。これにより、太陽電池モジュール１は、所定の太陽電池セル２において、タブ線３とバスバー電極１１、タブ線３と裏面電極１３とがそれぞれ高い接着強度で機械的に接続されるとともに、所定の太陽電池セル２のバスバー電極１１と、この所定の太陽電池セル２に隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３とが高い接続信頼性により電気的に接続される。
【００３９】
次いで、凹凸部２１の凹凸角度について説明する。先の図４に示すように、タブ線３の幅方向断面において、凸部３１の頂点ｂ１と凸部３１の両側に隣接する凹部３２の頂点（最低点）ａ１とを結んでなる線分ａ１ｂ１と、凸部３１に隣接する凹部３２の頂点ａ１間を結んでなる線分ａ１ａ１とがなす角度をタブ線３の凹凸角度αと定義する。なお、タブ線３の断面は、中心線ｍ１を境界として表裏対称形状となっている。このため、他方の表面３０ｂにおいても、凸部３１と凹部３２とから同値の凹凸角度αを得ることができる。
【００４０】
凹凸角度αとしては、１０°以上５０°以下とすることが好ましく、２０°以上４０°以下とすることが特に好ましい。凹凸角度αを１０°以上５０°以下とすることにより、入射光を散乱して表面カバー７にて反射させることができ、太陽電池モジュール１において光封じ込め効果を発現して発電効率を高めることができる。
【００４１】
また、凹凸角度αを１０°以上とすることにより、充分な量の導電性接着フィルム１５（導電性接着フィルム１５ａ，１５ｂ）が加熱による流動によって凹凸部２１の凹部３２に入り込むことで、タブ線３とバスバー電極１１、タブ線３と裏面電極１３における接続信頼性を高めることができる。
【００４２】
そして、タブ線３は、図５に示すように、表面３０ｂの凹凸部２１が導電性接着フィルム１５ａと高い接着強度により接着し、太陽電池セル２のバスバー電極１１と接続される。入射光が表面３０ａの凹凸部２１に入射すると、この凹凸部２１によって散乱される。そして、その散乱光が保護ガラス面である表面カバー７で反射し、光電変換素子１０に再入射する。
【００４３】
太陽電池モジュール１は、このようにして光封じ込め効果を発現して発電効率を向上させ、結果的に発電効率を向上させることができるとともに、凹凸部２１の凹部３２に充分な量の導電性接着フィルム１５ａが入り込むことによりタブ線３とバスバー電極１１との接続信頼性を高めることができる。
【００４４】
［導電性接着フィルム］
導電性接着フィルム１５は、例えば図６に示すように、熱硬化性のバインダ樹脂層２３に、導電性粒子２４が高密度に含有されてなる。また、導電性接着フィルム１５は、押し込み性の観点から、バインダ樹脂の最低溶融粘度が、１００〜１０００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４５】
導電性接着フィルム１５は、最低溶融粘度が低すぎると低圧着から本硬化の過程で樹脂が流動してしまい接続不良やセル受光面へのはみ出しが生じやすく、受光率低下の原因ともなる。また、最低溶融粘度が高すぎてもフィルム貼着時に不良を発生しやすく、接続信頼性に悪影響が出る場合もある。なお、最低溶融粘度については、サンプルを所定量回転式粘度計に装填し、所定の昇温速度で上昇させながら測定することができる。
【００４６】
導電性接着フィルム１５に用いられる導電性粒子２４としては、特に制限されず、例えば、ニッケル、金、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したもの、樹脂粒子に金めっきを施した粒子の最外層に絶縁被覆を施したもの等を挙げることができる。なお、導電性粒子２４として、扁平なフレーク状金属粒子を含有することにより、互いに重なり合う導電性粒子２４の数を増加させ、良好な導通信頼性を確保することができる。
【００４７】
また、導電性接着フィルム１５は、常温付近での粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓであることが好ましく、さらに好ましくは、１０〜５０００ｋＰａ・ｓである。導電性接着フィルム１５の粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲であることにより、導電性接着フィルム１５を例えば後述するテープ状のリール体とした場合において、いわゆるはみ出しを防止することができ、また、所定のタック力を維持することができる。
【００４８】
導電性接着フィルム１５のバインダ樹脂層の組成は、上述のような特徴を害さない限り、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。
【００４９】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００５０】
液状エポキシ樹脂としては、常温で流動性を有していれば、特に制限はなく、市販のエポキシ樹脂が全て使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができる。これらは単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アクリル樹脂など他の有機樹脂と適宜組み合わせて使用してもよい。
【００５１】
潜在性硬化剤としては、加熱硬化型、ＵＶ硬化型などの各種硬化剤が使用できる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、何かしらのトリガーにより活性化し、反応を開始する。トリガーには、熱、光、加圧などがあり、用途により選択して用いることができる。液状エポキシ樹脂を使用する場合は、イミダゾール類、アミン類、スルホニウム塩、オニウム塩などからなる潜在性硬化剤を使用することができる。
【００５２】
シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。
【００５３】
また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整し、粒子捕捉率を向上させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は、特に限定されるものではない。
【００５４】
図７は、導電性接着フィルム１５の形態の一例を示す模式図である。導電性接着フィルム１５は、その一方の表面に剥離基材２５を設けてフィルム積層体とし、テープ状に成型されている。このテープ状の導電性接着フィルム１５は、リール２６に剥離基材２５が外周側となるように巻回積層されてリール体２７を形成する。
【００５５】
剥離基材２５としては、特に制限はなく、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等を用いることができる。また、導電性接着フィルム１５は、剥離基材２５が設けられた表面とは反対の表面に透明なカバーフィルムを有する構成としてもよい。
【００５６】
このとき、バインダ樹脂層上に貼付されるカバーフィルムとしてタブ線３を用いてもよい。予めタブ線３と導電性接着フィルム１５とを積層一体化させておくことにより、実使用時においては、剥離基材２５を剥離し、導電性接着フィルム１５をバスバー電極１１や裏面電極１３上に貼着することでタブ線３とバスバー電極１１、裏面電極１３との接続を図ることができる。なお、導電性接着フィルム１５は、リール体形状に限らず、例えば短冊形状であってもよい。
【００５７】
導電性接着フィルム１５がリール体２７として提供される場合、導電性接着フィルム１５の粘度を１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲とすることにより、導電性接着フィルム１５の変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。また、導電性接着フィルム１５が短冊形状で２枚以上積層された場合も同様に、変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。
【００５８】
導電性接着フィルム１５は、例えば次の方法で製造することができる。先ず、導電性粒子２４と、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを溶剤に溶解させる。溶剤としては、トルエン、酢酸エチル等、又はこれらの混合溶剤を用いることができる。そして、溶解させて得られた樹脂生成用溶液を剥離シート上に塗布し、溶剤を揮発させる。これにより、導電性接着フィルム１５を得る。
【００５９】
［製造工程］
次いで、太陽電池モジュール１の製造工程について説明する。太陽電池モジュール１は、バスバー電極１１及び裏面電極１３に導電性接着フィルム１５を仮貼りする仮貼り工程と、太陽電池セル２を配列する配列工程と、タブ線３を導電性接着フィルム１５上に低温低圧で熱加圧することによりバスバー電極１１上及び裏面電極１３上に配置する仮圧着工程と、タブ線３上から熱加圧することにより導電性接着フィルム１５を熱硬化させ、タブ線３とバスバー電極１１及び裏面電極１３とを接続する本圧着工程とを備える。
【００６０】
先ず、各太陽電池セル２のバスバー電極１１及び裏面電極１３上に、未硬化の導電性接着フィルム１５を仮貼りする（仮貼り工程）。導電性接着フィルム１５の仮貼り工程では、例えば、リール体２７に巻回されている導電性接着フィルム１５を太陽電池セル２の表裏面側の所定位置に搬送し、仮貼りヘッドによって押圧することによって導電性接着フィルム１５を仮貼りする。
【００６１】
導電性接着フィルム１５に流動性を生じさせ、本硬化を生じさせない程度の温度（例えば４０〜６０℃）で所定時間（例えば１〜５秒）仮貼りヘッド（図示せず）によって加熱することで、導電性接着フィルム１５を太陽電池セル２に仮貼りする。導電性接着フィルム１５が仮貼りされた太陽電池セル２は、直列接続される順に配列される。
【００６２】
次いで、上下一対の仮圧着ヘッド２６と対峙する所定の位置に配列された各太陽電池セル２に対し、タブ線３を導電性接着フィルム１５上に仮圧着する（仮圧着工程）。このとき、図２、図８に示すように、先行する一の太陽電池セル２の表面に形成されたバスバー電極１１上に、未硬化の導電性接着フィルム１５ａを介してタブ線３の一方の端部３ａを仮圧着する。そして、後に続く他の太陽電池セル２の裏面電極１３に、未硬化の導電性接着フィルム１５ｂを介してタブ線３の他方の端部３ｂを仮圧着する。
【００６３】
同様に、太陽電池セル２の表面に形成されたバスバー電極１１上と、この太陽電池セル２の後に続く太陽電池セル２の裏面電極１３とに、未硬化の導電性接着フィルム１５を介してタブ線３の一方の端部３ａ及び他方の端部３ｂを仮圧着する。このように、隣接する太陽電池セル２同士をタブ線３で直列に連結していく。
【００６４】
タブ線３は、上述したように、一方の端部３ａにおいて、凹凸部２１が形成された表面３０ｂがバスバー電極１１上に仮圧着され、他方の端部３ｂにおいて、凹凸部２１が形成された表面２０ａが裏面電極１３に仮圧着される。
【００６５】
仮圧着工程では、仮圧着ヘッド２６によってタブ線３の仮圧着を行う。仮圧着ヘッド２６は、導電性接着フィルム１５の硬化反応が進行しない程度の温度（例えば７０〜１００℃程度）に加熱され、その押圧面２６ａにて所定時間タブ線３を押圧する。したがって、導電性接着フィルム１５は、バインダ樹脂が流動性を示し、高い接着強度を奏することにより、バスバー電極１１上及び裏面電極１３にタブ線３を仮固定する。
【００６６】
次いで、図９に示すように、タブ線３が仮固定された複数の太陽電池セル２を、上下一対の加熱押圧ヘッド２８の直下に搬送、支持した後、加熱押圧ヘッド２８の押圧面２８ａによってタブ線３を太陽電池セル２のバスバー電極１１、裏面電極１３にそれぞれ本圧着して導電性接着フィルム１５を硬化させる（本圧着工程）。
【００６７】
このとき、複数の太陽電池セル２は、先行する太陽電池セル２が、上方及び下方に設けられた一対の加熱押圧ヘッド２８が同期して昇降されることによって、タブ線３が所定の圧力（例えば３ＭＰａ〜１２ＭＰａ程度）で押圧される。加熱押圧ヘッド２８は、導電性接着フィルム１５が硬化する所定の温度（例えば１８０〜２２０℃程度）に加熱される。したがって、導電性接着フィルム１５は、バインダ樹脂が熱硬化し、タブ線３とバスバー電極１１又は裏面電極１３とを電気的及び機械的に接続する。
【００６８】
このような本圧着により、凹凸角度αが１０〜５０°である凹凸部２１の凹部３２に導電性接着フィルム１５が入り込むことでバスバー電極１１及び裏面電極１３との接続信頼性を高めることが可能となる。また、凹部３２における粒子捕捉率が高まることにより高い導通信頼性を得ることができる。
【００６９】
加熱押圧ヘッド２８によって先行する太陽電池セル２にタブ線３が本圧着されると、一対の加熱押圧ヘッド２８がタブ線３より離間し、後に続く太陽電池セル２が一対の加熱押圧ヘッド２８の直下に搬送される。このように、太陽電池セル２は、一枚ずつ加熱押圧ヘッド２８の直下に搬送され、順次、タブ線３がバスバー電極１１及び裏面電極１３に接着されると共に、隣接する太陽電池セル２と直列に接続されていく。
【００７０】
このように、太陽電池モジュール１の製造工程では、導電性接着フィルム１５によってバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとタブ線３との接続を行うため、太陽電池セル２の裏面電極１３として、Ａｌ又はＡｇのいずれも用いることができるが、裏面電極１３として、裏面Ａｌ集電電極を用いることにより、従来の半田接続用のＡｇ電極を設ける必要がないため、太陽電池セルの製造工程が短縮され、生産技術的なメリットを有する。
【００７１】
太陽電池モジュール１の製造工程では、このように両面に凹凸部２１を有するタブ線３とバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとを熱硬化性樹脂を介して接続する。両面同じ形状のタブ線３に対してタブ線３の両面側から同一の圧力をかけることで、太陽電池セル２における応力歪を最小限として太陽電池セル２の割れや反りを抑制することができる。
【００７２】
また、太陽電池モジュール１は、表裏両面に凹凸部２１を設けた表裏対称形状のタブ線３を備えることから、太陽電池セル２の表裏両面を同時に接続する際に太陽電池セル２の表面と裏面とで生じる応力歪を最小限に抑制することができるため、太陽電池セル２の割れや反りの発生を防止することができる。例えば太陽電池セル２が非常に薄い場合であってもこのような応力歪抑制による効果を得ることができる。
【００７３】
また、太陽電池モジュール１は、タブ線３の凹凸部２１における凹凸角度αを１０〜５０°とすることにより、散乱光による光封じ込め効果を発現して発電効率を高めることができるとともに、表面電極側、裏面電極側のそれぞれでは安定した導通信頼性及び接続信頼性を実現することができる。
【００７４】
以上、本実施の形態について説明してきたが、本発明が前述の実施の形態に限定されるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７５】
上述した実施の形態では、接着性樹脂材として導電性接着フィルム１５を用いてバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとタブ線３とを接続するようにしたが、他の接着性樹脂材を用いるようにしてもよい。接着性樹脂材として非導電性接着フィルムを用いる場合、タブ線３の凹凸部２１の凸部３１とバスバー電極１１、裏面電極１３のそれぞれとを直接接触させることにより導通が図られる。また、これらの接着フィルムを設けることに替え、導電性ペースト、非導電性ペースト等のペースト状接着剤を適当な厚さで塗布するようにしてもよい。導電性ペースト或いは非導電性ペーストを適当な厚さで塗布することで、それぞれ導電性接着フィルム１５、非導電性接着フィルムと同等の作用効果を得ることができる。
【００７６】
また、上述した実施の形態では、片面受光型の太陽電池セル２を備える太陽電池モジュール１について説明したが、これに限定されず、例えば図１０に示す両面受光型の太陽電池セル２Ａを備えた太陽電池モジュールとしてもよい。太陽電池セル２Ａは、裏面電極１３に替えてフィンガー電極１２及びバスバー１１を備える。また、この太陽電池セル２Ａを備えた太陽電池モジュールは、バックシート８に替えて表面カバー７を備えるようにする。
【００７７】
このように、両面受光型の太陽電池セル２Ａを備えた太陽電池モジュールにおいても、表裏対称形状のタブ線３を用いることで、各太陽電池セル２Ａの表裏両面をこのタブ線３と同時に接続する際に、太陽電池セル２の表面側と裏面側とで生じる応力歪を最小限に抑制して太陽電池セル２の割れや反りの発生を防止することができる。また、表面電極（バスバー電極１１、フィンガー電極１２）側、裏面電極１３側では安定した導通信頼性及び接続信頼性を実現することができる。更に両面に凹凸部２１が形成されたタブ線３を備えることにより、発電効率をより向上させることが可能となる。
【実施例】
【００７８】
＜４．実施例＞
次いで、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施例に限定されるものではない。本実施例では、以下の実施例１〜５、比較例１〜５に示すタブ線を先の図２に示すように太陽電池セル２に接続させた。
【００７９】
（実施例１）
先ず、１つの片面受光型の太陽電池セルを用意した。この太陽電池セルが備えるバスバー電極及び裏面電極上のそれぞれに、未硬化の導電性接着フィルム（商品名：ＳＰ１００シリーズ、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製）を仮貼りヘッドにより加熱温度１８０℃、圧力２ＭＰａにて１５秒加熱加圧することで仮貼りした。次いで、太陽電池セルのバスバー電極上に仮貼りされた導電性接着フィルム上、この太陽電池セルの裏面電極上に仮貼りされた導電性接着フィルム上のそれぞれに凹凸角度α＝１０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を圧着させた。この圧着では、圧着ヘッドを用いて１８０℃、圧力２ＭＰａにて１５秒加熱加圧して行った。
【００８０】
（実施例２）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝２０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８１】
（実施例３）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝３０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８２】
（実施例４）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝４０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８３】
（実施例５）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝５０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８４】
（比較例１）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝５°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８５】
（比較例２）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝６０°の凹凸部が両面に形成されたタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８６】
（比較例３）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝３０°の凹凸部が片面に形成されたタブ線を用いた。バスバー電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された表面を受光面側とし、また、裏面電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された面を裏面電極と対向させた（［表１］中「片面（１）」）。これ以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８７】
（比較例４）
実施例１のタブ線に替え、凹凸角度α＝３０°の凹凸部が片面に形成されたタブ線を用いた。バスバー電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された面をバスバー電極と対向させ、また、裏面電極と接続したタブ線においては凹凸部が形成された面とは反対側の表面を裏面電極と対向させた（［表１］中「片面（２）」）。これ以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８８】
（比較例５）
実施例１のタブ線に替え、両面とも凹凸部が形成されていない平面形状のタブ線を用いた以外は、実施例１と同様の処理を行った。
【００８９】
＜発電効率の評価＞
タブ線を接続した後における太陽電池セルあたりの発電効率（％）をソーラシュミレータ（型式ＰＶＳ１１１６ｉ−Ｍ（ＪＩＳ Ｃ８９１３）日清紡メカトロニクス株式会社製）により測定した。発電効率が１６％以上を◎、１５．７５〜１６％を○、１５．６〜１５．７５％を△、１５．６％以下を×として評価した。評価結果を［表１］に示す。
【００９０】
＜接続信頼性の評価＞
タブ線をバスバー電極、裏面電極のそれぞれに接着された導電性接着フィルムから９０°方向で剥離する９０°剥離試験（ＪＩＳ Ｋ６８５４−１）を行い、ピール強度（Ｎ／ｃｍ）を測定した。測定したピール強度に基づいてタブ線とバスバー電極、タブ線と裏面電極それぞれにおける接続信頼性を評価した。ピール強度が１０Ｎ／ｃｍ以上を◎、８〜１０Ｎ／ｃｍを○、６〜８Ｎ／ｃｍを△、６Ｎ／ｃｍ以下を×として接続信頼性を評価した。評価結果を［表１］に示す。
【００９１】
＜反り量の評価＞
太陽電池セルを平面に置いた状態で（反りによる凸面を下側に置く）、太陽電池セルの四隅における平面からの高さ（ｍｍ）の最大値を反り量（ｍｍ）として測定した。反り量が１ｍｍ以下を○、１ｍｍ以上２．５ｍｍ未満を△、２．５ｍｍ以上を×として評価した。評価結果を［表１］に示す。
【００９２】
＜総合評価＞
発電効率、接続信頼性、反り量の各評価項目のうち、１つも×の評価結果がなく、実用上問題なく使用できるものを総合評価○とし、各評価項目のうち、１つでも×の評価結果を得たものを総合評価×とした。総合評価の評価結果を［表１］に示す。
【００９３】
【表１】
【００９４】
［表１］に示すように、凹凸角度αを１０°以上５０°以下とした実施例１〜５においては、入射光がこの凹凸角度αの凹凸部へ入射することにより、良好な散乱角度の散乱光を得ることができ、この散乱光により光封じ込め効果が発現されて発電効率において高い値を得ることができた。特に、凹凸角度αを３０°とした実施例３においては、光封じ込め効果が最も良好に発現されて最も高い発電効率を得ることができた。
【００９５】
また、実施例１〜５では、凹凸角度αを１０°以上５０°以下としたことから、加熱によって流動して凹部に入り込む導電性接着フィルムのバインダ樹脂の充填量が充分量であることからタブ線とバスバー電極、タブ線と裏面電極における接続信頼性が良好なものとなった。特に、凹凸角度αを４０°以上とした実施例４、５においては、凹部においてより多くのバインダ充填量を得て高い接続信頼性を得ることができた。
【００９６】
また、実施例１〜５では、表裏対称形状のタブ線を設けていることから、反りの発生を最小限に抑制することができた。
【００９７】
このように、実施例１〜５では、発電効率、接続信頼性、反り量の評価結果から実用上問題なく使用できる総合評価結果を得た。
【００９８】
特に、実施例２〜４では、凹凸角度αを２０°以上４０°以下としたことから、入射光の散乱角度をより良好な値とすることができるため、これにより発電効率において更に高い値を得ることができた。また、凹凸角度が２０°であることにより、加熱によって流動して凹部に入り込む導電性接着フィルムのバインダ樹脂の充填量をより多くすることができ、高い接続信頼性を得ることができた。
【００９９】
一方、比較例１、２、４、５では、発電効率が低い値となった。これは、比較例１では、タブ線の両面に形成された凹凸部の凹凸角度αが小さすぎたため、比較例２では、タブ線の両面に形成された凹凸部の凹凸角度αが大きすぎたため、比較例４では、タブ線の平面形状の表面を受光面側としたため、比較例５では、タブ線の両面が平面形状であるため（凹凸角度α＝０°）、何れも散乱光による光封じ込め効果を充分に発現することができなかったためと考えられる。
【０１００】
また、比較例１、３〜５では、タブ線とバスバー電極、タブ線と裏面電極における接続信頼性は良好ではなかった。これは、比較例１では、凹凸角度αが小さすぎることから、加熱によって流動して凹部に入り込む導電性接着フィルムのバインダ樹脂の充填量が充分ではなかったため接続信頼性が良好ではなかったと考えられる。
【０１０１】
また、比較例３では、受光面側におけるタブ線のバスバー電極に接続する側の表面が平面形状であることからこの平面形状であるタブ線表面においてバインダ樹脂の充填量を全く得ることができず受光面側のタブ線とバスバー電極との接続信頼性が良好ではなかった。比較例４では、裏面側におけるタブ線の裏面電極に接続する側の表面が平面形状であることからこの平面形状であるタブ線表面においてバインダ樹脂の充填量を全く得ることができず裏面側のタブ線と裏面電極との接続信頼性が良好ではなかった。
【０１０２】
また、比較例５では、タブ線の両面が平面形状であることからこの平面形状であるタブ線表面においてバインダ樹脂の充填量を全く得ることができず、バスバー電極側、裏面電極側の何れにおいても接続信頼性が良好ではなかった。
【０１０３】
また、比較例３、４では、表裏非対称形状のタブ線と接続したことから、タブ線の接続時、太陽電池セルのバスバー電極側と裏面電極側とで応力歪が生じたことから反り量が大きかったと考えられる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 太陽電池モジュール、２ 太陽電池セル、３ タブ線、４ ストリングス、５ マトリクス、１０ 光電変換素子、１１ バスバー電極、１２ フィンガー電極、１３ 裏面電極、１５ 導電性接着フィルム ２１ 凹凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルのうち、所定の該太陽電池セルの表面電極と該所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の該太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールにおいて、
前記タブ線は、
表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成されており、
その一端が前記表面電極と、その他端が前記裏面電極とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続されており、
前記凸部の頂点と該凸部に隣接する前記凹部の頂点とを結んでなる線分と、該凸部の両側に隣接する前記凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下である太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記凹凸角度は、２０°以上４０°以下である請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記接着性樹脂材は、導電性粒子を含有する導電性接着フィルム又は導電性粒子を含有しない非導電性接着フィルムである請求項１又は請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
複数の太陽電池セルのうち、所定の該太陽電池セルの表面電極と該所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の該太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールの製造方法において、
前記太陽電池セルの表面電極及び裏面電極それぞれに接着性樹脂材を介して前記タブ線を圧着する圧着工程を有し、
前記タブ線は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成され、該凸部の頂点と該凸部に隣接する該凹部の頂点とを結んでなる線分と、該凸部の両側に隣接する該凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下であり、
前記圧着工程では、前記タブ線の一端を前記表面電極と、該タブ線の他端を前記裏面電極とそれぞれ前記接着性樹脂材を介して接続する太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１】
複数の太陽電池セルのうち、所定の該太陽電池セルの表面電極と該所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の該太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールにおいて、
前記タブ線は、
表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成されており、
その一端が前記表面電極と、その他端が前記裏面電極とそれぞれ接着性樹脂材を介して接続されており、
前記凸部の頂点と該凸部に隣接する前記凹部の頂点とを結んでなる線分と、該凸部の両側に隣接する前記凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下である太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記凹凸角度は、２０°以上４０°以下である請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記接着性樹脂材は、導電性粒子を含有する導電性接着フィルム又は導電性粒子を含有しない非導電性接着フィルムである請求項１又は請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
複数の太陽電池セルのうち、所定の該太陽電池セルの表面電極と該所定の太陽電池セルの一方に隣接する他の該太陽電池セルの裏面電極とがタブ線によって接続されている太陽電池モジュールの製造方法において、
前記太陽電池セルの表面電極及び裏面電極それぞれに接着性樹脂材を介して前記タブ線を圧着する圧着工程を有し、
前記タブ線は、表裏両面に、それぞれ長手方向に亘って連続する複数の凸部及び凹部が幅方向に交互に設けられてなる凹凸部が形成され、該凸部の頂点と該凸部に隣接する該凹部の頂点とを結んでなる線分と、該凸部の両側に隣接する該凹部の頂点間を結んでなる線分とがなす凹凸角度が１０°以上５０°以下であり、
前記圧着工程では、前記タブ線の一端を前記表面電極と、該タブ線の他端を前記裏面電極とそれぞれ前記接着性樹脂材を介して接続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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１２４３７５（Ｐ２０１２−１２４３７５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４８４４（Ｐ２０１０−２７４８４４）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
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