配線シート、それを備えた裏面電極型太陽電池モジュール、および、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法
【課題】裏面電極型太陽電池セルを高集積化して発電効率を確実に向上する。
【解決手段】シート状の絶縁性基材１１０と、長手方向を有し、絶縁性基材１１０の一方の表面に互いに間隔を置いて上記長手方向と直交する方向に並列に配置される複数の配線１４０とを備える。また、絶縁性基材１１０の一方の表面において、接合される裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マーク１６０を備える。
【解決手段】シート状の絶縁性基材１１０と、長手方向を有し、絶縁性基材１１０の一方の表面に互いに間隔を置いて上記長手方向と直交する方向に並列に配置される複数の配線１４０とを備える。また、絶縁性基材１１０の一方の表面において、接合される裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マーク１６０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線シート、それを備えた裏面電極型太陽電池モジュール、および、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題および大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などの問題への対策として、クリーンなエネルギの開発が望まれている。そのなかで、太陽電池モジュールを用いた太陽光発電が、新しいエネルギ源として開発され、実用化されてきている。
【０００３】
太陽電池モジュールには太陽電池セルが含まれ、従来から、太陽電池セルとしては、両面電極型太陽電池セルが主流となっている。両面電極型太陽電池セルにおいては、たとえば単結晶または多結晶のシリコン基板を用いて受光面が形成されている。シリコン基板には、シリコン基板とは反対の導電型の不純物が拡散されることによってｐｎ接合が形成されている。受光面の反対側の裏面および受光面の両方に電極が形成されている。
【０００４】
太陽電池セルとしては他にも、いわゆる裏面電極型太陽電池セルがある。裏面電極型太陽電池セルにおいては、シリコン基板の裏面に、ｐ型用電極およびｎ型用電極の両方が形成されている。裏面電極型太陽電池セルを備えた裏面電極型太陽電池モジュールを開示した先行文献として、特許文献１がある。
【０００５】
特許文献１に記載された裏面電極型太陽電池モジュールにおいては、複数のｐ型用電極と複数のｎ型用電極とが裏面に形成された複数の裏面電極型太陽電池セルが配線シートに接合されて、裏面電極型太陽電池ストリングが構成されている。配線シートは、絶縁性基材上に、ｐ型用電極と接続されるｐ型用配線と、ｎ型用電極と接続されるｎ型用配線とが形成されている。ｐ型用配線とｎ型用配線とは、ともに長手方向を有し互いに並列に配置されている。
【０００６】
裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を高めるために、裏面電極型太陽電池セルの高集積化が行なわれている。そのため、裏面電極型太陽電池セルにおいて、ｐ型用電極とｎ型用電極との間の間隔が狭くなり、それに対応して、配線シートにおいて、ｐ型用配線とｎ型用配線との間の間隔が狭くなる傾向にある。
【０００７】
裏面電極型太陽電池ストリングにおいては、複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続されている。高集積化された裏面電極型太陽電池セルと配線シートとの接合においては、互いに隣接する電極同士または配線同士の間の間隔が狭いため、接合不良により短絡が生じることがある。この場合、高集積化した裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を高めることができない。
【０００８】
そこで、裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、接合不良が発生した部分の裏面電極型太陽電池セルと配線シートとが除去され、その除去部分に、互いに接合されている他の裏面電極型太陽電池セルと他の配線シートとが組み込まれる、裏面電極型太陽電池モジュールのリペアが行なわれる。他の裏面電極型太陽電池セルは、上記裏面電極型太陽電池セルと同様の構成を有している。他の配線シートは、上記配線シートと同様の構成を有している。
【０００９】
互いに位置合わせされて接合される２つの部材の位置合わせ方法を開示した先行文献として、特許文献２がある。特許文献２に記載された位置合わせ方法においては、一方の部材に位置合わせマークが配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−８８１４５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
裏面電極型太陽電池モジュールのリペアにおいては、除去部分が除去された後の配線シートと、その除去部分に組み込まれる配線シートとを接続する必要がある。特許文献２に記載された位置合わせ方法のように、通常、２つの部材が位置合わせされて接合される場合、その２つの部材同士が対向している位置に位置合わせマークが配設される。
【００１２】
裏面電極型太陽電池モジュールのリペアにおいては、裏面電極型太陽電池ストリングの除去部分に組み込まれる、他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池が接合されたリペアユニットをあらかじめ用意する必要がある。
【００１３】
リペアユニットは、他の配線シートと他の裏面電極型太陽電池セルとの間に接合材料が供給された状態で、加熱および加圧されることにより作製される。他の配線シートの配線は、他の裏面電極型太陽電池セルに比較して熱膨張係数が大きい。そのため、加熱により、他の配線シートの配線が他の裏面電極型太陽電池セルに比べて配線の長手方向に伸びた状態で、接合材料が硬化して、他の配線シートと他の裏面電極型太陽電池セルとが接合される。加熱終了後は、長手方向に伸びていた配線が縮もうとするため、リペアユニットには、配線の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル側に凸状となるように配線の長手方向において反りが発生する。
【００１４】
そのため、裏面電極型太陽電池モジュールのリペアを行なう際には、互いに接続されるべき、裏面電極型太陽電池ストリングにおける除去部分が除去された後の配線シートの接続位置と、リペアユニットの他の配線シートの接続位置とを、互いに近接配置させることができない。よって、裏面電極型太陽電池ストリングにおける除去部分が除去された後の配線シートとリペアユニットの他の配線シートとを接続する際、それぞれの接続位置同士を位置合わせすることができない。
【００１５】
仮に、強制的にリペアユニットの反りを矯正した場合、リペアユニットに負荷がかかり、他の裏面電極型太陽電池セルに割れ、または、他の配線シートに破れなどが発生する恐れがある。この場合、高集積化した裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を高めることができない。
【００１６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、裏面電極型太陽電池セルを高集積化して発電効率を確実に向上できる、配線シート、それを備えた裏面電極型太陽電池モジュール、および、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア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】
【００１７】
本発明の第１の局面に基づく配線シートは、半導体基板の一方の表面に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セルが接合される配線シートである。配線シートは、シート状の絶縁性基材と、長手方向を有し、絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて上記長手方向と直交する方向に並列に配置され、上記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線とを備える。また、配線シートは、絶縁性基材の一方の表面において、接合される裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークを備える。位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、他の配線シートを裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である。
【００１８】
本発明の第２の局面に基づく配線シートは、上記の他の配線シートであって、シート状の絶縁性基材と、長手方向を有し、絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて上記長手方向と直交する方向に並列に配置され、上記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線とを備える。また、配線シートは、絶縁性基材の一方の表面において、接合される裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に配置された位置決め用マークとを備える。位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、他の配線シートを裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である。
【００１９】
本発明の第１の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールは、上記本発明の第１の局面に基づく配線シートを含む。
【００２０】
本発明の第２の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールは、上記本発明の第１の局面に基づく配線シート、および、上記本発明の第２の局面に基づく配線シートを含む。
【００２１】
本発明の第３の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールは、半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セルと、上記複数の裏面電極型太陽電池セルと接合されている配線シートとを備える。配線シートには、上記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置されている。位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、他の配線シートを裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である。
【００２２】
本発明の第３の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールの一形態においては、半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている他の裏面電極型太陽電池セルと、上記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置されている前記他の配線シートとを備える。他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池セルが接合されてリペアユニットが構成されている。配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートとリペアユニットとが交換され、複数の裏面電極型太陽電池セルの位置決め用マークと他の裏面電極型太陽電池セルの位置決め用マークとが位置合わせされた状態で裏面電極型太陽電池ストリングにリペアユニットが組み込まれている。
【００２３】
本発明に基づく裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法は、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよびこの他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する方法である。複数の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルの各々は、半導体基板の一方の表面上に複数の電極を有している。配線シートおよび他の配線シートの各々は、一方の表面上に、上記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線を有し、かつ、裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークを有している。リペア方法は、複数の裏面電極型太陽電池セルのうちの少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルとこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートとが除去される工程と、他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池セルが接合されているリペアユニットが用意される工程とを備える。また、リペア方法は、配線シートと他の配線シートとの接続用の導電性材料が供給される工程と、配線シートの位置決め用マークと他の配線シートの位置決め用マークとが位置合わせされた状態で、リペアユニットが裏面電極型太陽電池ストリングの除去された部分に配置される工程とを備える。さらに、リペア方法は、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱されつつ加圧されることにより、配線シートと他の配線シートとが導電性材料により接続されて、リペアユニットが裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程とを備える。
【００２４】
好ましくは、リペアユニットが裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程において、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングの加熱が開始された後に、この裏面電極型太陽電池ストリングの加圧が開始される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、裏面電極型太陽電池セルを高集積化して発電効率を確実に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線シートの構成を示す平面図である。
【図２】図１の配線シートをＩＩ−ＩＩ線矢印方向に見た図である。
【図３】同実施形態に係る太陽電池モジュールに含まれる裏面電極型太陽電池セルの構成を示す断面図である。
【図４】図３の裏面電極型太陽電池セルを矢印ＩＶから見た図である。
【図５】裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第１の変形例を示す平面図である。
【図６】裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第２の変形例を示す平面図である。
【図７】同実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを受光面側から見た状態を示す平面図である。
【図８】図７をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図９】同実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを透明基板上に固定した状態を示す平面図である。
【図１０】図９の状態をＸ−Ｘ線矢印方向から見た図である。
【図１１】絶縁性基材上に配線材料およびフォトレジストを形成した状態を示す断面図である。
【図１２】フォトレジストをパターニングした状態を示す断面図である。
【図１３】配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第１の例の配線シートの一部を示す平面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ部の拡大図である。
【図１５】配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第２の例の配線シートの一部を示す平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ部の拡大図である。
【図１７】裏面電極型太陽電池ストリングにおいて接合不良が発生した部分の裏面電極型太陽電池セルを除去した状態を示す平面図である。
【図１８】図１７の裏面電極型太陽電池ストリングをＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図１９】リペアユニットを構成する他の裏面電極型太陽電池セルと他の配線シートとをラミネート装置内に配置した状態を示す断面図である。
【図２０】図１９のＸＸ部の拡大図である。
【図２１】ラミネート装置のゴム膜より上側の空間の圧力を大気圧にした状態を示す断面図である。
【図２２】図２１のリペアユニットのＸＸＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【図２３】リペアユニットを裏面電極型太陽電池ストリング４００の除去部分に配置した状態を裏面側から見た状態を示す平面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶ部の拡大図である。
【図２５】図２３のＸＸＶ部の拡大図である。
【図２６】リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される状態を配線の長手方向に平行な断面から見た図である。
【図２７】リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される際のラミネート装置の状態を示す断面図である。
【図２８】リペアされた裏面電極型太陽電池モジュールの構成を示す平面図である。
【図２９】図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に基づく配線シート、それを備えた裏面電極型太陽電池モジュール、および、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法の一実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る配線シートの構成を示す平面図である。図２は、図１の配線シートをＩＩ−ＩＩ線矢印方向に見た図である。
【００２９】
図１に示すように、配線シート１００は、シート状の絶縁性基材１１０と、絶縁性基材１１０の一方の表面上に形成された、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０を含む配線１４０と、接続用配線１５０と、出力取出し配線１２０ｅ，１３０ｅとから構成されている。
【００３０】
ｎ型用配線１２０、ｐ型用配線１３０、接続用配線１５０および出力取出し配線１２０ｅ，１３０ｅは、それぞれ導電性を有している。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０のそれぞれは、所定の間隔を開けて形成された長手方向を有する複数の矩形部を有している。ｎ型用配線１２０の矩形部とｐ型用配線１３０の矩形部とは、矩形部の長手方向に直交する方向において、所定の間隔を置いて、１本ずつ交互に並列に配置されている。
【００３１】
接続用配線１５０は、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在し、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部は、接続用配線１５０に接続されている。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０は、それぞれ櫛歯状に形成されている。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部の長手方向に隣り合うｎ型用配線１２０とｐ型用配線１３０とは、接続用配線１５０によって電気的に接続されている。
【００３２】
配線シート１００の一方の終端に位置しているｎ型用出力取出し配線１２０ｅは、ｎ型用配線１２０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在して、ｎ型用配線１２０に接続されている。配線シート１００の他方の終端に位置しているｐ型用出力取出し配線１３０ｅは、ｐ型用配線１３０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在して、ｐ型用配線１３０に接続されている。
【００３３】
また、配線シート１００においては、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部を、それぞれ１本ずつ交互に配置したが、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部のうちの少なくとも一方を、１本ではなく複数本ずつ交互に配置してもよい。ｎ型用配線１２０またはｐ型用配線１３０のいずれか一方の配線が、他方の配線同士の間に少なくとも部分的に位置する箇所が存在するように形成されていればよい。
【００３４】
図２に示すように、配線シート１００においては、絶縁性基材１１０の一方の表面上にのみｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０が形成されている。
【００３５】
絶縁性基材１１０の材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）を用いたが、電気絶縁性を有する材質であれば特に限定されない。絶縁性基材１１０の材質として、たとえば、ＰＥＴ、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Polyphenylene sulfide）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：Polyvinyl fluoride）およびポリイミド（Polyimide）からなる群から選択された少なくとも１種の樹脂を含む材質を用いることが好ましい。
【００３６】
また、絶縁性基材１１０の厚さは特に限定されず、たとえば、２５μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。なお、絶縁性基材１１０は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
【００３７】
配線１４０、接続用配線１５０および出力取出し配線１２０ｅ，１３０ｅの材質としては、無酸素銅(ＯＦＣ：oxygen free copper)を用いたが導電性の材質のものであれば特に限定されない。配線の材質として、たとえば、銅、アルミニウムおよび銀からなる群から選択された少なくとも１種を含む金属などを用いることが好ましい。また、配線１６の厚さは、１８μｍとしたが、これに限定されず、たとえば、１０μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。配線１６の形状は、上述した形状に限定されず、適宜設定することができる。
【００３８】
配線１４０の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、はんだ(ＳｎＰｂ)、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む導電性物質を被膜することが好ましい。この場合には、配線シート１００の配線１４０と、後述する裏面電極型太陽電池セルの電極との電気的接続を良好なものとし、配線１４０の耐候性を向上させることができる。
【００３９】
また、配線１４０の少なくとも一部の表面に、たとえば、防錆処理または黒化処理などの表面処理を施してもよい。なお、配線１４０は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
【００４０】
図１，２に示すように、本実施形態の配線シートには、位置決め用マーク１６０が、絶縁性基材１１０の一方の表面上に形成されている。位置決め用マーク１６０の形成位置および作用については後述する。
【００４１】
図３は、本実施形態に係る太陽電池モジュールに含まれる裏面電極型太陽電池セルの構成を示す断面図である。図３に示すように、裏面電極型太陽電池セル２００には、ｎ型またはｐ型の半導体基板であるシリコン基板２１０を用いた。
【００４２】
裏面電極型太陽電池セル２００の受光面となる、凹凸形状を有するシリコン基板２１０の表面上に、反射防止膜２７０が形成されている。裏面電極型太陽電池セル２００の裏面となる、シリコン基板２１０の裏面上にパッシベーション膜２６０が形成されている。
【００４３】
また、シリコン基板２１０の内部の裏面側に、リンなどのｎ型不純物が拡散されたｎ型不純物拡散領域２２０と、ボロンなどのｐ型不純物が拡散されたｐ型不純物拡散領域２３０とが形成されている。ｎ型不純物拡散領域２２０とｐ型不純物拡散領域２３０とは、互いに所定の間隔を置いて交互に形成されている。
【００４４】
パッシベーション膜２６０に設けられたコンタクトホールを通してｎ型不純物拡散領域２２０に接続されたｎ型用電極２４０が、パッシベーション膜２６０の裏面側に突出するよう形成されている。パッシベーション膜２６０に設けられたコンタクトホールを通してｐ型不純物拡散領域２３０に接続されたｐ型用電極２５０が、パッシベーション膜２６０の裏面側に突出するよう形成されている。
【００４５】
ｎ型またはｐ型の導電型を有するシリコン基板２１０の内部では、ｎ型不純物拡散領域２２０またはｐ型不純物拡散領域２３０とシリコン基板２１０との界面において、複数のｐｎ接合が形成されている。よって、ｎ型不純物拡散領域２２０に接続されたｎ型用電極２４０、および、ｐ型不純物拡散領域２３０に接続されたｐ型用電極２５０の各々は、シリコン基板２１０の内部の裏面側に形成された複数のｐｎ接合にそれぞれ対応した電極となる。
【００４６】
図４は、図３の裏面電極型太陽電池セルを矢印ＩＶから見た図である。図４に示すように、ｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０は、所定の間隔を置いて形成された長手方向を有する複数の矩形部を有している。ｎ型用電極２４０の矩形部とｐ型用電極２５０の矩形部とは、矩形部の長手方向に直交する方向において、所定の間隔を開けて、１本ずつ交互に配置されている。
【００４７】
裏面電極型太陽電池セル２００の裏面における一方の端部近傍に、ｎ型用電極２４０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在し、ｎ型用電極２４０のすべての矩形部と連続する幹部が形成されている。このように、ｎ型用電極２４０は、櫛歯状に形成されている。
【００４８】
裏面電極型太陽電池セル２００の裏面における他方の端部近傍に、ｐ型用電極２５０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在し、ｐ型用電極２５０のすべての矩形部と連続する幹部が形成されている。このように、ｐ型用電極２５０は、櫛歯状に形成されている。
【００４９】
なお、ｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０のそれぞれの形状および配置は、上記の構成に限られず、配線シート１００のｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０にそれぞれ電気的に接続可能な形状および配置であればよい。
【００５０】
図５は、裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第１の変形例を示す平面図である。図６は、裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第２の変形例を示す平面図である。図５に示すように、第１の変形例の裏面電極型太陽電池セル２００ａの電極においては、矩形状のｎ型用電極２４０ａおよびｐ型用電極２５０ａが、それぞれ同じ方向に延在するように設けられている。ｎ型用電極２４０ａおよびｐ型用電極２５０ａは、シリコン基板２１０の裏面において、ｎ型用電極２４０ａおよびｐ型用電極２５０ａが延在する方向に直交する方向に、それぞれ１本ずつ交互に配置されている。
【００５１】
図６に示すように、第２の変形例の裏面電極型太陽電池セル２００ｂの電極においては、点状のｎ型用電極２４０ｂおよびｐ型用電極２５０ｂが、それぞれ行列状に配置されている。ｎ型用電極２４０ｂが配置された列と、ｐ型用電極２５０ｂが配置された列とは、それぞれ１列ずつ交互に配置されている。ｎ型用電極２４０ｂが配置された行と、ｐ型用電極２５０ｂが配置された行とは、それぞれ１行ずつ交互に配置されている。
【００５２】
なお、電極の配置においては、ｎ型用電極２４０，２４０ａ，２４０ｂおよびｐ型用電極２５０，２５０ａ，２５０ｂを、それぞれ１本または１行もしくは１列ずつ交互に配置したが、ｎ型用電極２４０，２４０ａ，２４０ｂおよびｐ型用電極２５０，２５０ａ，２５０ｂのうちの少なくとも一方を、複数本または複数行もしくは複数列ずつ交互に配置してもよい。ｎ型用電極２４０，２４０ａ，２４０ｂおよびｐ型用電極２５０，２５０ａ，２５０ｂのいずれか一方の電極が、他方の電極同士の間に少なくとも部分的に位置する箇所が存在するように形成されていればよい。
【００５３】
シリコン基板２１０としては、たとえば、ｎ型またはｐ型の多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどを用いることができる。ｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０としては、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。パッシベーション膜２６０としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。反射防止膜２７０としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができる。
【００５４】
なお、本発明における裏面電極型太陽電池セルの概念には、上述したシリコン基板２１０の一方の表面側（裏面側）のみにｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０が形成された構成に限られず、半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セルであるＭＷＴ（Metal Wrap Through）セルなどのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セルのすべてが含まれる。
【００５５】
図７は、本実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを受光面側から見た状態を示す平面図である。図８は、図７をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本実施形態においては、裏面電極型太陽電池ストリングの一例として、図１，２に示す配線シート１００の配線１４０に、図３，４に示す裏面電極型太陽電池セル２００の電極を接続したが、裏面電極型太陽電池ストリングの構成はこれに限定されない。ここで、配線シート１００と裏面電極型太陽電池セル２００との接続とは、配線シート１００の配線１４０と裏面電極型太陽電池セル２００の電極とが導通状態となるように接続されていることをいう。
【００５６】
図７，８に示すように、本実施形態の裏面電極型太陽電池ストリング３００においては、裏面電極型太陽電池セル２００の裏面側と、配線シート１００の配線が形成されている側とが対向するように、配線シート１００上に裏面電極型太陽電池セル２００が配置されている。
【００５７】
図８に示すように、裏面電極型太陽電池セル２００の裏面に形成されたｎ型用電極２４０は、配線シート１００の絶縁性基材１１０の表面上に形成されたｎ型用配線１２０と接続されている。裏面電極型太陽電池セル２００の裏面に形成されたｐ型用電極２５０は、配線シート１００の絶縁性基材１１０の表面上に形成されたｐ型用配線１３０と接続されている。
【００５８】
図１に示すように、矩形部の長手方向において隣り合うｎ型用配線１２０とｐ型用配線１３０とは、接続用配線１５０によって電気的に接続されているため、配線シート１００上において矩形部の長手方向に隣り合うようにして配置される裏面電極型太陽電池セル２００同士は、配線を通じて互いに電気的に接続される。図７，８に示すように裏面電極型太陽電池ストリング３００においては、配線シート１００上に配置されたすべての裏面電極型太陽電池セル２００同士が、電気的に直列に接続されている。
【００５９】
裏面電極型太陽電池セル２００の受光面に光が入射することによって発生した電流は、ｎ型用電極２４０からｎ型用配線１２０に、ｐ型用電極２５０からｐ型用配線１３０に取り出される。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０に取り出された電流は、配線シート１００の終端にそれぞれ位置しているｎ型用出力取出し配線１２０ｅおよびｐ型用出力取出し配線１３０ｅから裏面電極型太陽電池ストリング３００の外部に取り出される。
【００６０】
図９は、本実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを透明基板上に固定した状態を示す平面図である。図１０は、図９の状態をＸ−Ｘ線矢印方向から見た図である。図９においては、簡単のため、裏面電極型太陽電池セル２００に対向している配線シート１００の対向領域における配線を図示していない。
【００６１】
図９，１０に示すように、たとえばガラス基板である透明基板４１０上に、配線シート１００と裏面電極型太陽電池セル２００とが接合された裏面電極型太陽電池ストリング４００が、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）からなる封止材４２０によって接着されている。本明細書においては、この状態のものを裏面電極型太陽電池ストリング４００と称する。
【００６２】
図８，９に示すように、位置決め用マーク１６０は、配線シート１００の一方の表面上において、接合される裏面電極型太陽電池セル２００との対向領域の縁部に配置されている。かつ、位置決め用マーク１６０は、配線シート１００の配線の長手方向と直交する方向に延びて、配線シート１００の裏面電極型太陽電池セル２００との対向領域を略２分割する仮想直線１６２上に配置されている。
【００６３】
言い換えると、配線の長手方向と直交する方向において隣接する位置決め用マーク１６０同士を結ぶ仮想直線は、配線シート１００の裏面電極型太陽電池セルとの対向領域である、図９に点線で示す略正方形状の領域のそれぞれを略２分割するように位置している。
【００６４】
ここで、配線シート１００の製造方法の一例について説明する。図１１は、絶縁性基材上に配線材料およびフォトレジストを形成した状態を示す断面図である。図１２は、フォトレジストをパターニングした状態を示す断面図である。
【００６５】
図１１に示すように、ＰＥＴからなる絶縁性基材１１０上に、接着剤を介して配線材料１８０を接着する。配線材料１８０上に、ドライフィルムまたは液状レジストをスピンコートすることによりフォトレジスト１９０を形成する。この状態において、露光および現像処理を行なうことにより、図１２に示すように、フォトレジスト１９０がパターニングされて、フォトレジスト１９０ａおよびフォトレジスト１９０ｂが形成される。
【００６６】
フォトレジスト１９０ａは、配線を形成するためのパターンを成し、フォトレジスト１９０ｂは位置決め用マークを形成するためのパターンを成す。フォトレジスト１９０ｂは、図１中の位置決め用マーク１６０の位置に対応して形成されている。
【００６７】
次に、上記配線材料１８０の上方から、エッチング液として、銅に作用する塩化第二鉄または塩化第二銅水溶液を供給する。この実施形態においては、スプレーを用いて、塩化第二鉄溶液を配線材料１８０に吹き付けた。なお、エッチング液を、液加圧式の一流体ノズルから吹き付けてもよく、ノズル内でエッチング液と空気とを混合させる二流体ノズルから吹き付けてもよい。また、本実施形態においては、一例として、吹き付ける塩化第二鉄溶液の濃度を３８％とし、液温は４０℃とした。吹き付けるスプレー圧は、０．１ＭＰａとした。
【００６８】
上記のようにエッチング液を吹き付けることにより、フォトレジスト１９０ａ，１９０ｂで覆われていない部分の配線材料１８０がエッチングされる。その後、フォトレジスト１９０ａ，１９０ｂを剥離して洗浄することにより、図２に示す配線シート１００が得られる。
【００６９】
図１３は、配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第１の例の配線シートの一部を示す平面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ部の拡大図である。第１の例の位置決め用マークは、平面的に見て、矩形状の外形を有している。
【００７０】
図１３，１４に示すように、配線シート１００の一部である、１つの裏面電極型太陽電池セル２００が対向配置される部分の配線シート１００ａには、ｎ型用配線１２０ａとｐ型用配線１３０ａと位置決め用マーク１６０ａとが形成されている。配線の長手方向に直交する方向において配線シート１００ａに隣接する、配線シート１００の一部である配線シート１００ｂには、ｎ型用配線１２０ｂとｐ型用配線１３０ｂと位置決め用マーク１６０ｂとが形成されている。
【００７１】
本実施形態においては、配線シート１００ａにおいて、位置決め用マーク１６０ａは、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ａより外側の位置に１つ、最も外側に位置するｐ型用配線１３０ａより外側の位置に１つの、合わせて２つ配置されているが、どちらか一方のみ配置されていてもよい。さらに、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ａと最も外側に位置するｐ型用配線１３０ａとの間の位置に、位置決め用マーク１６０ａが配置されていてもよい。
【００７２】
同様に、配線シート１００ｂにおいて、位置決め用マーク１６０ｂは、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ｂより外側の位置に１つ、最も外側に位置するｐ型用配線１３０ｂより外側の位置に１つの、合わせて２つ配置されているが、どちらか一方のみ配置されていてもよい。さらに、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ｂと最も外側に位置するｐ型用配線１３０ｂとの間の位置に、位置決め用マーク１６０ｂが配置されていてもよい。
【００７３】
図１３，１４に示すように、互いに隣接して配置されている、位置決め用マーク１６０ａと位置決め用マーク１６０ｂとは、それぞれの外形を構成している対向する２辺が、それぞれ連続している。
【００７４】
言い換えると、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方と繋がっている。また、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方と繋がっている。
【００７５】
図１５は、配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第２の例の配線シートの一部を示す平面図である。図１６は、図１５のＸＶＩ部の拡大図である。第２の例の位置決め用マークは、平面的に見て、矩形状の外形を有する部分と、配線の一部から三角形状に突出している部分からなる。
【００７６】
図１５，１６に示すように、配線シート１００の一部である、１つの裏面電極型太陽電池セル２００が対向配置される部分の配線シート１００ｃには、ｎ型用配線１２０ａ，１２１ａとｐ型用配線１３０ａ，１３１ａと位置決め用マーク１６０ａ，１６１ａとが形成されている。配線の長手方向に直交する方向において配線シート１００ｃに隣接する、配線シート１００の一部である配線シート１００ｄには、ｎ型用配線１２０ｂ，１２１ｂとｐ型用配線１３０ｂ，１３１ｂと位置決め用マーク１６０ｂ，１６１ｂとが形成されている。
【００７７】
配線シート１００ｃにおいて、ｎ型用配線１２１ａは、最も外側に位置するｎ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ａと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ａが形成されている。また、ｐ型用配線１３１ａは、最も外側に位置するｐ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ａと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ａが形成されている。
【００７８】
同様に、配線シート１００ｄにおいて、ｎ型用配線１２１ｂは、最も外側に位置するｎ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ｂと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ｂが形成されている。また、ｐ型用配線１３１ａは、最も外側に位置するｐ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ｂと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ｂが形成されている。
【００７９】
図１５，１６に示すように、互いに隣接して配置されている、位置決め用マーク１６０ａと位置決め用マーク１６０ｂとは、それぞれの外形を構成している対向する２辺が、それぞれ連続している。
【００８０】
言い換えると、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方と繋がっている。また、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方と繋がっている。
【００８１】
また、互いに隣接して配置されている、位置決め用マーク１６１ａと位置決め用マーク１６１ｂとは、配線の長手方向に直交する方向において、互いの頂点部同士が対向している。
【００８２】
言い換えると、ｐ型用配線１３１ａの長さ方向に直交する方向において、位置決め用マーク１６１ａの頂点部を通過する仮想直線と、ｎ型用配線１２１ｂの長さ方向に直交する方向において、位置決め用マーク１６１ｂの頂点部を通過する仮想直線とは重複する。
【００８３】
本実施の形態においては、ｎ型用配線１２１ａ，ｂおよびｐ型用配線１３１ａ，ｂの矩形部の幅を５００μｍとし、位置決め用マーク１６１ａ，１６１ｂの、ｎ型用配線１２１ａ，ｂまたはｐ型用配線１３１ａ，ｂの矩形部の側面からの突出長さを５０μｍとした。
【００８４】
第２の例の位置決め用マークにおいては、配線シート１００を裁断してリペアユニット用の他の配線シートを用意する際に、裏面電極型太陽電池セル２００と同程度の大きさで配線シートを裁断して、位置決め用マーク１６０ａ，１６０ｂがリペアユニット用の他の配線シートから切り離された場合においても、位置決め用マーク１６１ａ，１６１ｂはリペアユニット用の他の配線シートに残存する。そのため、位置決め用マーク１６１ａ，１６１ｂを使用してリペアユニットの位置決めを行なうことができる。
【００８５】
なお、位置決め用マークは、上記の形状に限られず、直線の組み合わせからなる多角形状でもよいし、ライン状でもよい。
【００８６】
以下、本実施形態における太陽電池モジュールのリペア方法について説明する。
図１７は、裏面電極型太陽電池ストリングにおいて接合不良が発生した部分の裏面電極型太陽電池セルを除去した状態を示す平面図である。図１８は、図１７の裏面電極型太陽電池ストリングをＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【００８７】
図９，１０に示す状態の裏面電極型太陽電池ストリング４００において、直列に接続された裏面電極型太陽電池セル２００の出力を導通検査またはＥＬ(Electro-Luminescence)発光測定などにより評価する。この評価によって、接合不良などの不良箇所が判明した場合、図１７，１８に示すように、不良箇所に該当する裏面電極型太陽電池セル２００およびその裏面電極型太陽電池セル２００に接続されている部分の配線シート１００を除去する。本実施形態においては、不良箇所が存在した除去部分４３０が１つの場合について説明するが、複数の不良箇所が存在する場合には、不良箇所が存在する全ての部分においてリペアを行なう。
【００８８】
除去部分４３０の除去方法としては、まず、除去される裏面電極型太陽電池セル２００と接合されている部分の配線シート１００を除去する。具体的には、カッターなどの刃物で配線シート１００の除去部分４３０の外周に切り込みを入れ、その切り込みを起点にして配線シート１００を裏面電極型太陽電池セル２００から剥離させる。
【００８９】
その後、封止材４２０により透明基板４１０に固着されている裏面電極型太陽電池セル２００を除去する。予め、裏面電極型太陽電池セル２００に金槌またはハンマーなどで亀裂を入れ、電動彫刻刀、サンドブラスト、ウォータージェット、電動かんな、超音波カッターまたはレーザーなどの方法によって裏面電極型太陽電池セル２００を透明基板４１０から除去する。
【００９０】
最後に、透明基板４１０上に付着している封止材４２０を、超音波カッターまたはウォータージェットなどにより除去する。硬度が５０程度のゴムを用いて封止材４２０を擦ることによっても封止材４２０を剥離させることができる。上記の手段によって、不良箇所が存在した除去部分４３０から、裏面電極型太陽電池セル２００および配線シート１００が除去される。
【００９１】
次に、除去部分４３０に新たに組み込まれる、他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池セルが接合されているリペアユニットが用意される。図１９は、リペアユニットを構成する他の裏面電極型太陽電池セルと他の配線シートとをラミネート装置内に配置した状態を示す断面図である。図２０は、図１９のＸＸ部の拡大図である。
【００９２】
図１９，２０に示すように、リペアユニット６００は、他の配線シートである配線シート１００Ｘと他の裏面電極型太陽電池セルである裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの接合体である。
【００９３】
リペアユニット６００の作製方法としては、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘの上部に位置する、ｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘ上に、印刷法により半田ペーストを供給する。半田ペーストを供給する方法としては、ディスペンス、スピンコートなどを用いていもよい。半田ペースト内の半田材料としては、Ｓｎ−Ｂｉ共晶半田のような比較的低融点のものを使用することが望ましい。融点の高い半田材料を使用した場合、接合される配線シート１００Ｘの絶縁性基材１１０Ｘが熱で溶融してしまう恐れがある。
【００９４】
また、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘの上部に位置するｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘが銀で形成されている場合は、半田材料による銀食われを防止するためにも、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ半田を用いることが望ましい。
【００９５】
本実施形態においては、ｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘの高さが、シリコン基板２１０Ｘの表面から４０μｍであるのに対して、半田ペーストの高さはシリコン基板２１０Ｘの表面から１００μｍである。
【００９６】
この状態において裏面電極型太陽電池セル２００Ｘをリフローし、ｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘを覆う半田バンプを形成する。その後、熱硬化性樹脂３３０を印刷またはディスペンスにより、ｎ型用電極２４０Ｘとｐ型用電極２５０Ｘとの間に供給する。熱硬化性樹脂３３０としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂のうちいずれか１種類以上を含むものであり、１段階以上で硬化するものが好ましい。
【００９７】
このようにして半田バンプが形成された裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと、配線シート１００Ｘとを、互いに位置合わせした状態で仮固定する。具体的には、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘのｎ型用電極２４０Ｘの各々と、対応する配線シート１００Ｘのｎ型用配線１２０Ｘの各々とが接続され、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘのｐ型用電極２５０Ｘの各々と、対応する配線シート１００Ｘのｐ型用配線１３０Ｘの各々とが接続されるように位置合わせする。
【００９８】
裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの位置合わせには、何らかの位置合わせマークを利用してもよい。たとえば、配線シート１００Ｘに形成された位置合わせマークと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘに形成された位置合わせマークとが合致するように、図示しないアライメント装置を用いて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの相対的位置を調整してもよい。
【００９９】
裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとを位置合わせした後、図２０で示すように、仮固定樹脂３１０により、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとを仮固定する。本実施形態においては、仮固定樹脂３１０として、硬化前の状態において粘性を有する紫外線硬化性樹脂を用いた。仮固定することにより、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの間の相対的な位置関係を保持することができる。
【０１００】
図１９に示すように、真空圧着および加熱処理が可能なラミネート装置５００には、チャンバ５１０の内部の下部にヒータ５３０が設けられている。チャンバ５１０の内部の天井部に、ゴム膜５２０が形成されている。チャンバ５１０の内壁とゴム膜５２０とで囲まれて形成される空間部５４０は、内部の圧力が調節可能なように設けられている。チャンバ５１０の内部において、ヒータ５３０とゴム膜５２０とで囲まれて形成される処理部５５０に、被加熱処理物が配置される。なお、真空圧着とは、大気圧より減圧した雰囲気下で圧着させる処理のことである。本実施形態においては、ラミネート装置５００を用いたが、このような装置を使用することが必須というわけではない。
【０１０１】
図１９に示すように、チャンバ５１０内に、互いに仮固定された、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとを設置する。このとき、ヒータ５３０の加熱温度は約１６０℃に維持されている。この間も、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの間の相対的な位置関係は、仮固定樹脂３１０によって保持されている。
【０１０２】
ヒータ５３０の上部には、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとが載置される図示しないステージが設けられている。ヒータ５３０とステージとは、熱的に分離された構造となっている。そのため、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとをステージ上に載置しただけでは、ヒータ５３０の熱はほとんど裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとに伝達されない。裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとが加圧されることにより、ステージがヒータ５３０に押し付けられることによって、ヒータ５３０から熱がステージに伝わり、ステージの熱により裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとが加熱されるようになっている。
【０１０３】
ヒータ５３０により裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの間の温度が、約６０℃以上約１００℃以下に保たれた状態で、図１９に示すように、ゴム膜５２０より上側の空間部５４０を真空に維持したまま、ゴム膜５２０の下側の処理部５５０内を真空にする。この状態にすることによって、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの間の領域に存在するボイド（気泡）を除去することができる。
【０１０４】
図２１は、ラミネート装置のゴム膜より上側の空間の圧力を大気圧にした状態を示す断面図である。図２２は、図２１のリペアユニットのＸＸＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【０１０５】
図２１に示すように、ラミネート装置５００のゴム膜５２０より上側の空間部５４０を大気圧に開放する。処理部５５０内は真空に維持されているため、空間部５４０内と処理部５５０内の気圧差により、ゴム膜５２０は処理部５５０側に膨らむ。
【０１０６】
膨らんだゴム膜５２０は、配線シート１００Ｘと接して、さらに、配線シート１００Ｘから裏面電極型太陽電池セル２００Ｘまでの部材をヒータ５３０に押し付けるように圧迫する。この状態では、ヒータ５３０の熱がステージに伝導し、ステージに伝導した熱により、リフロー後の半田バンプ３２０ａの温度が約１６０℃となり、半田バンプ３２０ａが再び溶融し始める。
【０１０７】
図２２に示すように、溶融した半田バンプ３２０ａは、配線シート１００Ｘのｎ型用配線１２０Ｘおよびｐ型用配線１３０Ｘへと濡れていき、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの間で導通路を形成することとなる。また、半田バンプ３２０ａの周囲に供給された熱硬化性樹脂３３０ａは、加熱により硬化してアンダーフィルとして機能する。上記プロセスを経てリペアユニット６００ａが作製される。
【０１０８】
本実施形態においては、半田ペーストを用いて、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとを接合したが、熱硬化性樹脂を用いて圧接により配線シート１００Ｘのｎ型用配線１２０Ｘおよびｐ型用配線１３０Ｘと、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘのｎ型用電極２４０Ｘとｐ型用電極２５０Ｘとを、機械的に接触させる方法、または、導電性接着剤を用いて接合する方法、もしくは、はんだ粉末を含有した樹脂を用いて接合させる方法などによって接合してもよい。
【０１０９】
なお、作製されたリペアユニット６００ａは、上述のとおり、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの熱膨張係数の違いにより、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っている。
【０１１０】
次に、図１７に示す配線シート１００において除去部分４３０と繋がっていた部分の接続用配線１５０上に、導電性材料が供給される。この接続用配線１５０においては、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘと接続される部分において、絶縁性基材１１０が除去されて接続用配線１５０のみになっている。導電性材料は、絶縁性基材１１０が除去された部分に供給される。言い換えると、接続用配線１５０の絶縁性基材１１０側の面上に供給される。
【０１１１】
その後、裏面電極型太陽電池ストリング４００の除去部分４３０にリペアユニット６００ａが配置される。図２３は、リペアユニットを裏面電極型太陽電池ストリング４００の除去部分に配置した状態を裏面側から見た状態を示す平面図である。図２４は、図２３のＸＸＩＶ部の拡大図である。図２５は、図２３のＸＸＶ部の拡大図である。図２３においては、簡単のため、配線１４０の長手方向において、リペアユニット６００ａと接続される部分の配線シートを図示していない。
【０１１２】
リペアユニット６００ａは、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っている。そのため、配線１４０の長手方向における配線シート１００Ｘの一方の端部を用いて、裏面電極型太陽電池ストリング４００の配線シート１００との位置合わせをした場合、配線シート１００Ｘの他方の端部は、配線シート１００から大きく離隔した位置に配置される。その状態においては、後述するようにリペアユニット６００ａの上方に封止部材を配置することができないため、リペアすることができない。
【０１１３】
そこで、図２３に示すように、リペアユニット６００ａと、配線１４０の長手方向と直交する方向において、組み込まれるリペアユニット６００ａに隣接する裏面電極型太陽電池ストリング４００の配線シート１００Ｙおよび配線シート１００Ｚの少なくとも一方とを、位置合わせする。
【０１１４】
具体的には、図２４に示すように、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘの位置決め用マーク１６０Ｘ，１６１Ｘと、配線シート１００Ｙの位置決め用マーク１６０Ｙ，１６１Ｙとを位置決めする。このとき、位置決め用マーク１６１Ｘの頂点部と位置決め用マーク１６１Ｙの頂点部とを結ぶ仮想直線６２０が、ｐ型用配線１３１Ｙの長手方向と直交するようにする。
【０１１５】
または、図２５に示すように、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘの位置決め用マーク１６０Ｘ，１６１Ｘと、配線シート１００Ｚの位置決め用マーク１６０Ｚ，１６１Ｚとを位置決めする。このとき、位置決め用マーク１６１Ｘの頂点部と位置決め用マーク１６１Ｚの頂点部とを結ぶ仮想直線６１０が、ｎ型用配線１２１Ｚの長手方向と直交するようにする。
【０１１６】
このようにリペアユニット６００ａの反りの凸部付近で、リペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００とを位置合わせすることにより、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っているリペアユニット６００ａを安定して位置決めすることができる。
【０１１７】
図２６は、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される状態を配線の長手方向に平行な断面から見た図である。図２７は、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される際のラミネート装置の状態を示す断面図である。
【０１１８】
図２６，２７に示すように、裏面電極型太陽電池ストリング４００に位置合わせされて配置されたリペアユニット６００ａは、ＥＶＡ樹脂からなる封止材４２０上に載置されている。封止材４２０は、粘性を有しているため、裏面電極型太陽電池ストリング４００とリペアユニット６００ａとの相対的な位置関係を保持している。
【０１１９】
上述のとおり、リペアユニット６００ａは、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っている。そのため、位置合わせして配置した状態においては、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘと、裏面電極型太陽電池ストリング４００の配線シート１００とは接触していない。
【０１２０】
また、上述のとおり、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘと接合される部分である、配線シート１００の端部においては、絶縁性基材１１０が除去されて配線１４０のみになっている。配線シート１００の絶縁性基材１１０と配線１４０との剥離が困難な場合は、レーザーにより絶縁性基材１１０のみを取り除いてもよい。この配線１４０上に接合材料６３０がディスペンスにより供給されている。接合材料６３０としては、半田ペースト、導電性接着剤および半田粉末含有樹脂などが挙げられる。リペアユニット６００ａの上方に、封止材４２０と裏面保護シート６４０を配置した。
【０１２１】
裏面保護シート６４０としては、下方に配置されている封止材４２０の裏面を保護することができるものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ＰＥＴなどの耐候性フィルムを用いることができる。また、封止材４２０中への水蒸気または酸素の透過を十分に抑制して長期的な信頼性を確保する観点から、裏面保護シート６４０は、たとえば、アルミニウムなどの金属フィルムを含むように形成されていてもよい。
【０１２２】
上記のように積層された、リペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００とは、ラミネート装置５００内において、上述のリペアユニット５００ａの作製方法と同様の過程を経て処理される。
【０１２３】
具体的には、まず、ヒータ５３０の加熱温度を約１６０℃に維持する。ヒータ５３０によりリペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００との間の温度が、約６０℃以上約１００℃以下に保たれた状態で、空間部５４０を真空に維持したまま、処理部５５０内を真空にする。この状態にすることによって、リペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００との間の領域に存在するボイド（気泡）を除去することができる。
【０１２４】
この状態において、リペアユニット６００ａは加熱されて、配線シート１００Ｘが配線１４０の長手方向に伸び始めるため、リペアユニット６００ａの反りが小さくなってくる。
【０１２５】
図２７に示すように、ラミネート装置５００のゴム膜５２０より上側の空間部５４０を大気圧に開放する。処理部５５０内は真空に維持されているため、空間部５４０内と処理部５５０内の気圧差により、ゴム膜５２０は処理部５５０側に膨らむ。膨らんだゴム膜５２０は、裏面保護シート６４０と接する。この状態において、リペアユニット６００ａは、僅かに反った状態になっている。
【０１２６】
さらに、ゴム膜５２０が処理部５５０側に膨らむことにより、裏面保護シート６４０から裏面電極型太陽電池ストリング４００までの部材をヒータ５３０に押し付けるように圧迫する。その結果、リペアユニット６００ａは、下方の封止材４２０と上方の封止材４２０とに挟まれて略平面状となる。このとき、配線シート１００Ｘの配線１４０は、接合材料６３０を介して、配線シート１００の配線と接続される。
【０１２７】
ヒータ５３０の熱がステージに伝導し、ステージに伝導した熱がリペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００とに伝導することにより、封止材４２０は、加熱されて硬化する。その結果、リペアユニット６００ａが裏面電極型太陽電池ストリング４００に組み込まれた状態で封止される。
【０１２８】
図２８は、リペアされた裏面電極型太陽電池モジュールの構成を示す平面図である。図２９は、図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。なお、図２８においては、簡単のため、裏面保護シート６４０および封止材４２０を図示していない。
【０１２９】
図２８，２９に示すように、リペア後の裏面電極型太陽電池モジュール７００においては、接合不良が存在した除去部分４３０にリペアユニット６００ａが組み込まれて、複数の裏面電極型太陽電池セル２００が電気的に直列に接続されている。また、作製時には、配線１４０の長手方向に反っていたリペアユニット６００ａは、略平面状に裏面電極型太陽電池ストリング４００に組み込まれている。よって、裏面電極型太陽電池モジュール７００は、リペアをすることによって、その厚さが厚くなることがない。
【０１３０】
本発明によれば、裏面電極型太陽電池セルを高集積化して配線同士の間隔および電極同士の間隔が狭くなり接合不良が発生した場合においても、配線シートに設けられている位置決め用マークを使用してリペアすることができるため、裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を確実に向上させることができる。
【０１３１】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１３２】
１６，１４０ 配線、１００，１００Ｘ，１００Ｙ，１００Ｚ，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ 配線シート、１１０，１１０Ｘ 絶縁性基材、１２０，１２０Ｘ，１２０ａ，１２０ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２１Ｚ ｎ型用配線、１２０ｅ ｎ型用出力取出し配線、１３０，１３０Ｘ，１３０ａ，１３１ａ，１３０ｂ，１３１ｂ，１３１Ｙ ｐ型用配線、１３０ｅ ｐ型用出力取出し配線、１５０ 接続用配線、１６０，１６０ａ，１６１ａ，１６０ｂ，１６１ｂ，１６０Ｘ，１６１Ｘ，１６０Ｙ，１６１Ｙ，１６０Ｚ，１６１Ｚ 位置決め用マーク、１６２ 仮想直線、１８０ 配線材料、１９０，１９０ａ，１９０ｂ フォトレジスト、２００，２００Ｘ，２００ａ，２００ｂ 裏面電極型太陽電池セル、２１０，２１０Ｘ シリコン基板、２２０ ｎ型不純物拡散領域、２３０ ｐ型不純物拡散領域、２４０，２４０Ｘ，２４０ａ，２４０ｂ ｎ型用電極、２５０，２５０Ｘ，２５０ａ，２５０ｂ ｐ型用電極、２６０ パッシベーション膜、２７０ 反射防止膜、３００，４００ 裏面電極型太陽電池ストリング、３１０ 仮固定樹脂、３２０ａ 半田バンプ、３３０，３３０ａ 熱硬化性樹脂、４１０ 透明基板、４２０ 封止材、４３０ 除去部分、５００ ラミネート装置、５００ａ，６００，６００ａ リペアユニット、５１０ チャンバ、５２０ ゴム膜、５３０ ヒータ、５４０ 空間部、５５０ 処理部、６１０，６２０ 直線、６３０ 接合材料、６４０ 裏面保護シート、７００ 裏面電極型太陽電池モジュール。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線シート、それを備えた裏面電極型太陽電池モジュール、および、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題および大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題などの問題への対策として、クリーンなエネルギの開発が望まれている。そのなかで、太陽電池モジュールを用いた太陽光発電が、新しいエネルギ源として開発され、実用化されてきている。
【０００３】
太陽電池モジュールには太陽電池セルが含まれ、従来から、太陽電池セルとしては、両面電極型太陽電池セルが主流となっている。両面電極型太陽電池セルにおいては、たとえば単結晶または多結晶のシリコン基板を用いて受光面が形成されている。シリコン基板には、シリコン基板とは反対の導電型の不純物が拡散されることによってｐｎ接合が形成されている。受光面の反対側の裏面および受光面の両方に電極が形成されている。
【０００４】
太陽電池セルとしては他にも、いわゆる裏面電極型太陽電池セルがある。裏面電極型太陽電池セルにおいては、シリコン基板の裏面に、ｐ型用電極およびｎ型用電極の両方が形成されている。裏面電極型太陽電池セルを備えた裏面電極型太陽電池モジュールを開示した先行文献として、特許文献１がある。
【０００５】
特許文献１に記載された裏面電極型太陽電池モジュールにおいては、複数のｐ型用電極と複数のｎ型用電極とが裏面に形成された複数の裏面電極型太陽電池セルが配線シートに接合されて、裏面電極型太陽電池ストリングが構成されている。配線シートは、絶縁性基材上に、ｐ型用電極と接続されるｐ型用配線と、ｎ型用電極と接続されるｎ型用配線とが形成されている。ｐ型用配線とｎ型用配線とは、ともに長手方向を有し互いに並列に配置されている。
【０００６】
裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を高めるために、裏面電極型太陽電池セルの高集積化が行なわれている。そのため、裏面電極型太陽電池セルにおいて、ｐ型用電極とｎ型用電極との間の間隔が狭くなり、それに対応して、配線シートにおいて、ｐ型用配線とｎ型用配線との間の間隔が狭くなる傾向にある。
【０００７】
裏面電極型太陽電池ストリングにおいては、複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続されている。高集積化された裏面電極型太陽電池セルと配線シートとの接合においては、互いに隣接する電極同士または配線同士の間の間隔が狭いため、接合不良により短絡が生じることがある。この場合、高集積化した裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を高めることができない。
【０００８】
そこで、裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、接合不良が発生した部分の裏面電極型太陽電池セルと配線シートとが除去され、その除去部分に、互いに接合されている他の裏面電極型太陽電池セルと他の配線シートとが組み込まれる、裏面電極型太陽電池モジュールのリペアが行なわれる。他の裏面電極型太陽電池セルは、上記裏面電極型太陽電池セルと同様の構成を有している。他の配線シートは、上記配線シートと同様の構成を有している。
【０００９】
互いに位置合わせされて接合される２つの部材の位置合わせ方法を開示した先行文献として、特許文献２がある。特許文献２に記載された位置合わせ方法においては、一方の部材に位置合わせマークが配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−８８１４５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
裏面電極型太陽電池モジュールのリペアにおいては、除去部分が除去された後の配線シートと、その除去部分に組み込まれる配線シートとを接続する必要がある。特許文献２に記載された位置合わせ方法のように、通常、２つの部材が位置合わせされて接合される場合、その２つの部材同士が対向している位置に位置合わせマークが配設される。
【００１２】
裏面電極型太陽電池モジュールのリペアにおいては、裏面電極型太陽電池ストリングの除去部分に組み込まれる、他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池が接合されたリペアユニットをあらかじめ用意する必要がある。
【００１３】
リペアユニットは、他の配線シートと他の裏面電極型太陽電池セルとの間に接合材料が供給された状態で、加熱および加圧されることにより作製される。他の配線シートの配線は、他の裏面電極型太陽電池セルに比較して熱膨張係数が大きい。そのため、加熱により、他の配線シートの配線が他の裏面電極型太陽電池セルに比べて配線の長手方向に伸びた状態で、接合材料が硬化して、他の配線シートと他の裏面電極型太陽電池セルとが接合される。加熱終了後は、長手方向に伸びていた配線が縮もうとするため、リペアユニットには、配線の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル側に凸状となるように配線の長手方向において反りが発生する。
【００１４】
そのため、裏面電極型太陽電池モジュールのリペアを行なう際には、互いに接続されるべき、裏面電極型太陽電池ストリングにおける除去部分が除去された後の配線シートの接続位置と、リペアユニットの他の配線シートの接続位置とを、互いに近接配置させることができない。よって、裏面電極型太陽電池ストリングにおける除去部分が除去された後の配線シートとリペアユニットの他の配線シートとを接続する際、それぞれの接続位置同士を位置合わせすることができない。
【００１５】
仮に、強制的にリペアユニットの反りを矯正した場合、リペアユニットに負荷がかかり、他の裏面電極型太陽電池セルに割れ、または、他の配線シートに破れなどが発生する恐れがある。この場合、高集積化した裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を高めることができない。
【００１６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、裏面電極型太陽電池セルを高集積化して発電効率を確実に向上できる、配線シート、それを備えた裏面電極型太陽電池モジュール、および、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア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】
【００１７】
本発明の第１の局面に基づく配線シートは、半導体基板の一方の表面に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セルが接合される配線シートである。配線シートは、シート状の絶縁性基材と、長手方向を有し、絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて上記長手方向と直交する方向に並列に配置され、上記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線とを備える。また、配線シートは、絶縁性基材の一方の表面において、接合される裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークを備える。位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、他の配線シートを裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である。
【００１８】
本発明の第２の局面に基づく配線シートは、上記の他の配線シートであって、シート状の絶縁性基材と、長手方向を有し、絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて上記長手方向と直交する方向に並列に配置され、上記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線とを備える。また、配線シートは、絶縁性基材の一方の表面において、接合される裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に配置された位置決め用マークとを備える。位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、他の配線シートを裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である。
【００１９】
本発明の第１の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールは、上記本発明の第１の局面に基づく配線シートを含む。
【００２０】
本発明の第２の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールは、上記本発明の第１の局面に基づく配線シート、および、上記本発明の第２の局面に基づく配線シートを含む。
【００２１】
本発明の第３の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールは、半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セルと、上記複数の裏面電極型太陽電池セルと接合されている配線シートとを備える。配線シートには、上記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置されている。位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、他の配線シートを裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である。
【００２２】
本発明の第３の局面に基づく裏面電極型太陽電池モジュールの一形態においては、半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている他の裏面電極型太陽電池セルと、上記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて上記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置されている前記他の配線シートとを備える。他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池セルが接合されてリペアユニットが構成されている。配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートとリペアユニットとが交換され、複数の裏面電極型太陽電池セルの位置決め用マークと他の裏面電極型太陽電池セルの位置決め用マークとが位置合わせされた状態で裏面電極型太陽電池ストリングにリペアユニットが組み込まれている。
【００２３】
本発明に基づく裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法は、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよびこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよびこの他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する方法である。複数の裏面電極型太陽電池セルおよび他の裏面電極型太陽電池セルの各々は、半導体基板の一方の表面上に複数の電極を有している。配線シートおよび他の配線シートの各々は、一方の表面上に、上記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線を有し、かつ、裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、上記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークを有している。リペア方法は、複数の裏面電極型太陽電池セルのうちの少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルとこの裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートとが除去される工程と、他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池セルが接合されているリペアユニットが用意される工程とを備える。また、リペア方法は、配線シートと他の配線シートとの接続用の導電性材料が供給される工程と、配線シートの位置決め用マークと他の配線シートの位置決め用マークとが位置合わせされた状態で、リペアユニットが裏面電極型太陽電池ストリングの除去された部分に配置される工程とを備える。さらに、リペア方法は、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱されつつ加圧されることにより、配線シートと他の配線シートとが導電性材料により接続されて、リペアユニットが裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程とを備える。
【００２４】
好ましくは、リペアユニットが裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程において、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングの加熱が開始された後に、この裏面電極型太陽電池ストリングの加圧が開始される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、裏面電極型太陽電池セルを高集積化して発電効率を確実に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線シートの構成を示す平面図である。
【図２】図１の配線シートをＩＩ−ＩＩ線矢印方向に見た図である。
【図３】同実施形態に係る太陽電池モジュールに含まれる裏面電極型太陽電池セルの構成を示す断面図である。
【図４】図３の裏面電極型太陽電池セルを矢印ＩＶから見た図である。
【図５】裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第１の変形例を示す平面図である。
【図６】裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第２の変形例を示す平面図である。
【図７】同実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを受光面側から見た状態を示す平面図である。
【図８】図７をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図９】同実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを透明基板上に固定した状態を示す平面図である。
【図１０】図９の状態をＸ−Ｘ線矢印方向から見た図である。
【図１１】絶縁性基材上に配線材料およびフォトレジストを形成した状態を示す断面図である。
【図１２】フォトレジストをパターニングした状態を示す断面図である。
【図１３】配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第１の例の配線シートの一部を示す平面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ部の拡大図である。
【図１５】配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第２の例の配線シートの一部を示す平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ部の拡大図である。
【図１７】裏面電極型太陽電池ストリングにおいて接合不良が発生した部分の裏面電極型太陽電池セルを除去した状態を示す平面図である。
【図１８】図１７の裏面電極型太陽電池ストリングをＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図１９】リペアユニットを構成する他の裏面電極型太陽電池セルと他の配線シートとをラミネート装置内に配置した状態を示す断面図である。
【図２０】図１９のＸＸ部の拡大図である。
【図２１】ラミネート装置のゴム膜より上側の空間の圧力を大気圧にした状態を示す断面図である。
【図２２】図２１のリペアユニットのＸＸＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【図２３】リペアユニットを裏面電極型太陽電池ストリング４００の除去部分に配置した状態を裏面側から見た状態を示す平面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶ部の拡大図である。
【図２５】図２３のＸＸＶ部の拡大図である。
【図２６】リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される状態を配線の長手方向に平行な断面から見た図である。
【図２７】リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される際のラミネート装置の状態を示す断面図である。
【図２８】リペアされた裏面電極型太陽電池モジュールの構成を示す平面図である。
【図２９】図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に基づく配線シート、それを備えた裏面電極型太陽電池モジュール、および、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法の一実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る配線シートの構成を示す平面図である。図２は、図１の配線シートをＩＩ−ＩＩ線矢印方向に見た図である。
【００２９】
図１に示すように、配線シート１００は、シート状の絶縁性基材１１０と、絶縁性基材１１０の一方の表面上に形成された、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０を含む配線１４０と、接続用配線１５０と、出力取出し配線１２０ｅ，１３０ｅとから構成されている。
【００３０】
ｎ型用配線１２０、ｐ型用配線１３０、接続用配線１５０および出力取出し配線１２０ｅ，１３０ｅは、それぞれ導電性を有している。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０のそれぞれは、所定の間隔を開けて形成された長手方向を有する複数の矩形部を有している。ｎ型用配線１２０の矩形部とｐ型用配線１３０の矩形部とは、矩形部の長手方向に直交する方向において、所定の間隔を置いて、１本ずつ交互に並列に配置されている。
【００３１】
接続用配線１５０は、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在し、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部は、接続用配線１５０に接続されている。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０は、それぞれ櫛歯状に形成されている。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部の長手方向に隣り合うｎ型用配線１２０とｐ型用配線１３０とは、接続用配線１５０によって電気的に接続されている。
【００３２】
配線シート１００の一方の終端に位置しているｎ型用出力取出し配線１２０ｅは、ｎ型用配線１２０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在して、ｎ型用配線１２０に接続されている。配線シート１００の他方の終端に位置しているｐ型用出力取出し配線１３０ｅは、ｐ型用配線１３０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在して、ｐ型用配線１３０に接続されている。
【００３３】
また、配線シート１００においては、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部を、それぞれ１本ずつ交互に配置したが、ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０の矩形部のうちの少なくとも一方を、１本ではなく複数本ずつ交互に配置してもよい。ｎ型用配線１２０またはｐ型用配線１３０のいずれか一方の配線が、他方の配線同士の間に少なくとも部分的に位置する箇所が存在するように形成されていればよい。
【００３４】
図２に示すように、配線シート１００においては、絶縁性基材１１０の一方の表面上にのみｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０が形成されている。
【００３５】
絶縁性基材１１０の材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）を用いたが、電気絶縁性を有する材質であれば特に限定されない。絶縁性基材１１０の材質として、たとえば、ＰＥＴ、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Polyphenylene sulfide）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：Polyvinyl fluoride）およびポリイミド（Polyimide）からなる群から選択された少なくとも１種の樹脂を含む材質を用いることが好ましい。
【００３６】
また、絶縁性基材１１０の厚さは特に限定されず、たとえば、２５μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。なお、絶縁性基材１１０は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
【００３７】
配線１４０、接続用配線１５０および出力取出し配線１２０ｅ，１３０ｅの材質としては、無酸素銅(ＯＦＣ：oxygen free copper)を用いたが導電性の材質のものであれば特に限定されない。配線の材質として、たとえば、銅、アルミニウムおよび銀からなる群から選択された少なくとも１種を含む金属などを用いることが好ましい。また、配線１６の厚さは、１８μｍとしたが、これに限定されず、たとえば、１０μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。配線１６の形状は、上述した形状に限定されず、適宜設定することができる。
【００３８】
配線１４０の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、はんだ(ＳｎＰｂ)、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む導電性物質を被膜することが好ましい。この場合には、配線シート１００の配線１４０と、後述する裏面電極型太陽電池セルの電極との電気的接続を良好なものとし、配線１４０の耐候性を向上させることができる。
【００３９】
また、配線１４０の少なくとも一部の表面に、たとえば、防錆処理または黒化処理などの表面処理を施してもよい。なお、配線１４０は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
【００４０】
図１，２に示すように、本実施形態の配線シートには、位置決め用マーク１６０が、絶縁性基材１１０の一方の表面上に形成されている。位置決め用マーク１６０の形成位置および作用については後述する。
【００４１】
図３は、本実施形態に係る太陽電池モジュールに含まれる裏面電極型太陽電池セルの構成を示す断面図である。図３に示すように、裏面電極型太陽電池セル２００には、ｎ型またはｐ型の半導体基板であるシリコン基板２１０を用いた。
【００４２】
裏面電極型太陽電池セル２００の受光面となる、凹凸形状を有するシリコン基板２１０の表面上に、反射防止膜２７０が形成されている。裏面電極型太陽電池セル２００の裏面となる、シリコン基板２１０の裏面上にパッシベーション膜２６０が形成されている。
【００４３】
また、シリコン基板２１０の内部の裏面側に、リンなどのｎ型不純物が拡散されたｎ型不純物拡散領域２２０と、ボロンなどのｐ型不純物が拡散されたｐ型不純物拡散領域２３０とが形成されている。ｎ型不純物拡散領域２２０とｐ型不純物拡散領域２３０とは、互いに所定の間隔を置いて交互に形成されている。
【００４４】
パッシベーション膜２６０に設けられたコンタクトホールを通してｎ型不純物拡散領域２２０に接続されたｎ型用電極２４０が、パッシベーション膜２６０の裏面側に突出するよう形成されている。パッシベーション膜２６０に設けられたコンタクトホールを通してｐ型不純物拡散領域２３０に接続されたｐ型用電極２５０が、パッシベーション膜２６０の裏面側に突出するよう形成されている。
【００４５】
ｎ型またはｐ型の導電型を有するシリコン基板２１０の内部では、ｎ型不純物拡散領域２２０またはｐ型不純物拡散領域２３０とシリコン基板２１０との界面において、複数のｐｎ接合が形成されている。よって、ｎ型不純物拡散領域２２０に接続されたｎ型用電極２４０、および、ｐ型不純物拡散領域２３０に接続されたｐ型用電極２５０の各々は、シリコン基板２１０の内部の裏面側に形成された複数のｐｎ接合にそれぞれ対応した電極となる。
【００４６】
図４は、図３の裏面電極型太陽電池セルを矢印ＩＶから見た図である。図４に示すように、ｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０は、所定の間隔を置いて形成された長手方向を有する複数の矩形部を有している。ｎ型用電極２４０の矩形部とｐ型用電極２５０の矩形部とは、矩形部の長手方向に直交する方向において、所定の間隔を開けて、１本ずつ交互に配置されている。
【００４７】
裏面電極型太陽電池セル２００の裏面における一方の端部近傍に、ｎ型用電極２４０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在し、ｎ型用電極２４０のすべての矩形部と連続する幹部が形成されている。このように、ｎ型用電極２４０は、櫛歯状に形成されている。
【００４８】
裏面電極型太陽電池セル２００の裏面における他方の端部近傍に、ｐ型用電極２５０の矩形部の長手方向に直交する方向に延在し、ｐ型用電極２５０のすべての矩形部と連続する幹部が形成されている。このように、ｐ型用電極２５０は、櫛歯状に形成されている。
【００４９】
なお、ｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０のそれぞれの形状および配置は、上記の構成に限られず、配線シート１００のｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０にそれぞれ電気的に接続可能な形状および配置であればよい。
【００５０】
図５は、裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第１の変形例を示す平面図である。図６は、裏面電極型太陽電池セルの電極の配置の第２の変形例を示す平面図である。図５に示すように、第１の変形例の裏面電極型太陽電池セル２００ａの電極においては、矩形状のｎ型用電極２４０ａおよびｐ型用電極２５０ａが、それぞれ同じ方向に延在するように設けられている。ｎ型用電極２４０ａおよびｐ型用電極２５０ａは、シリコン基板２１０の裏面において、ｎ型用電極２４０ａおよびｐ型用電極２５０ａが延在する方向に直交する方向に、それぞれ１本ずつ交互に配置されている。
【００５１】
図６に示すように、第２の変形例の裏面電極型太陽電池セル２００ｂの電極においては、点状のｎ型用電極２４０ｂおよびｐ型用電極２５０ｂが、それぞれ行列状に配置されている。ｎ型用電極２４０ｂが配置された列と、ｐ型用電極２５０ｂが配置された列とは、それぞれ１列ずつ交互に配置されている。ｎ型用電極２４０ｂが配置された行と、ｐ型用電極２５０ｂが配置された行とは、それぞれ１行ずつ交互に配置されている。
【００５２】
なお、電極の配置においては、ｎ型用電極２４０，２４０ａ，２４０ｂおよびｐ型用電極２５０，２５０ａ，２５０ｂを、それぞれ１本または１行もしくは１列ずつ交互に配置したが、ｎ型用電極２４０，２４０ａ，２４０ｂおよびｐ型用電極２５０，２５０ａ，２５０ｂのうちの少なくとも一方を、複数本または複数行もしくは複数列ずつ交互に配置してもよい。ｎ型用電極２４０，２４０ａ，２４０ｂおよびｐ型用電極２５０，２５０ａ，２５０ｂのいずれか一方の電極が、他方の電極同士の間に少なくとも部分的に位置する箇所が存在するように形成されていればよい。
【００５３】
シリコン基板２１０としては、たとえば、ｎ型またはｐ型の多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどを用いることができる。ｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０としては、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。パッシベーション膜２６０としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。反射防止膜２７０としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができる。
【００５４】
なお、本発明における裏面電極型太陽電池セルの概念には、上述したシリコン基板２１０の一方の表面側（裏面側）のみにｎ型用電極２４０およびｐ型用電極２５０が形成された構成に限られず、半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セルであるＭＷＴ（Metal Wrap Through）セルなどのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セルのすべてが含まれる。
【００５５】
図７は、本実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを受光面側から見た状態を示す平面図である。図８は、図７をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。本実施形態においては、裏面電極型太陽電池ストリングの一例として、図１，２に示す配線シート１００の配線１４０に、図３，４に示す裏面電極型太陽電池セル２００の電極を接続したが、裏面電極型太陽電池ストリングの構成はこれに限定されない。ここで、配線シート１００と裏面電極型太陽電池セル２００との接続とは、配線シート１００の配線１４０と裏面電極型太陽電池セル２００の電極とが導通状態となるように接続されていることをいう。
【００５６】
図７，８に示すように、本実施形態の裏面電極型太陽電池ストリング３００においては、裏面電極型太陽電池セル２００の裏面側と、配線シート１００の配線が形成されている側とが対向するように、配線シート１００上に裏面電極型太陽電池セル２００が配置されている。
【００５７】
図８に示すように、裏面電極型太陽電池セル２００の裏面に形成されたｎ型用電極２４０は、配線シート１００の絶縁性基材１１０の表面上に形成されたｎ型用配線１２０と接続されている。裏面電極型太陽電池セル２００の裏面に形成されたｐ型用電極２５０は、配線シート１００の絶縁性基材１１０の表面上に形成されたｐ型用配線１３０と接続されている。
【００５８】
図１に示すように、矩形部の長手方向において隣り合うｎ型用配線１２０とｐ型用配線１３０とは、接続用配線１５０によって電気的に接続されているため、配線シート１００上において矩形部の長手方向に隣り合うようにして配置される裏面電極型太陽電池セル２００同士は、配線を通じて互いに電気的に接続される。図７，８に示すように裏面電極型太陽電池ストリング３００においては、配線シート１００上に配置されたすべての裏面電極型太陽電池セル２００同士が、電気的に直列に接続されている。
【００５９】
裏面電極型太陽電池セル２００の受光面に光が入射することによって発生した電流は、ｎ型用電極２４０からｎ型用配線１２０に、ｐ型用電極２５０からｐ型用配線１３０に取り出される。ｎ型用配線１２０およびｐ型用配線１３０に取り出された電流は、配線シート１００の終端にそれぞれ位置しているｎ型用出力取出し配線１２０ｅおよびｐ型用出力取出し配線１３０ｅから裏面電極型太陽電池ストリング３００の外部に取り出される。
【００６０】
図９は、本実施形態に係る裏面電極型太陽電池ストリングを透明基板上に固定した状態を示す平面図である。図１０は、図９の状態をＸ−Ｘ線矢印方向から見た図である。図９においては、簡単のため、裏面電極型太陽電池セル２００に対向している配線シート１００の対向領域における配線を図示していない。
【００６１】
図９，１０に示すように、たとえばガラス基板である透明基板４１０上に、配線シート１００と裏面電極型太陽電池セル２００とが接合された裏面電極型太陽電池ストリング４００が、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）からなる封止材４２０によって接着されている。本明細書においては、この状態のものを裏面電極型太陽電池ストリング４００と称する。
【００６２】
図８，９に示すように、位置決め用マーク１６０は、配線シート１００の一方の表面上において、接合される裏面電極型太陽電池セル２００との対向領域の縁部に配置されている。かつ、位置決め用マーク１６０は、配線シート１００の配線の長手方向と直交する方向に延びて、配線シート１００の裏面電極型太陽電池セル２００との対向領域を略２分割する仮想直線１６２上に配置されている。
【００６３】
言い換えると、配線の長手方向と直交する方向において隣接する位置決め用マーク１６０同士を結ぶ仮想直線は、配線シート１００の裏面電極型太陽電池セルとの対向領域である、図９に点線で示す略正方形状の領域のそれぞれを略２分割するように位置している。
【００６４】
ここで、配線シート１００の製造方法の一例について説明する。図１１は、絶縁性基材上に配線材料およびフォトレジストを形成した状態を示す断面図である。図１２は、フォトレジストをパターニングした状態を示す断面図である。
【００６５】
図１１に示すように、ＰＥＴからなる絶縁性基材１１０上に、接着剤を介して配線材料１８０を接着する。配線材料１８０上に、ドライフィルムまたは液状レジストをスピンコートすることによりフォトレジスト１９０を形成する。この状態において、露光および現像処理を行なうことにより、図１２に示すように、フォトレジスト１９０がパターニングされて、フォトレジスト１９０ａおよびフォトレジスト１９０ｂが形成される。
【００６６】
フォトレジスト１９０ａは、配線を形成するためのパターンを成し、フォトレジスト１９０ｂは位置決め用マークを形成するためのパターンを成す。フォトレジスト１９０ｂは、図１中の位置決め用マーク１６０の位置に対応して形成されている。
【００６７】
次に、上記配線材料１８０の上方から、エッチング液として、銅に作用する塩化第二鉄または塩化第二銅水溶液を供給する。この実施形態においては、スプレーを用いて、塩化第二鉄溶液を配線材料１８０に吹き付けた。なお、エッチング液を、液加圧式の一流体ノズルから吹き付けてもよく、ノズル内でエッチング液と空気とを混合させる二流体ノズルから吹き付けてもよい。また、本実施形態においては、一例として、吹き付ける塩化第二鉄溶液の濃度を３８％とし、液温は４０℃とした。吹き付けるスプレー圧は、０．１ＭＰａとした。
【００６８】
上記のようにエッチング液を吹き付けることにより、フォトレジスト１９０ａ，１９０ｂで覆われていない部分の配線材料１８０がエッチングされる。その後、フォトレジスト１９０ａ，１９０ｂを剥離して洗浄することにより、図２に示す配線シート１００が得られる。
【００６９】
図１３は、配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第１の例の配線シートの一部を示す平面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ部の拡大図である。第１の例の位置決め用マークは、平面的に見て、矩形状の外形を有している。
【００７０】
図１３，１４に示すように、配線シート１００の一部である、１つの裏面電極型太陽電池セル２００が対向配置される部分の配線シート１００ａには、ｎ型用配線１２０ａとｐ型用配線１３０ａと位置決め用マーク１６０ａとが形成されている。配線の長手方向に直交する方向において配線シート１００ａに隣接する、配線シート１００の一部である配線シート１００ｂには、ｎ型用配線１２０ｂとｐ型用配線１３０ｂと位置決め用マーク１６０ｂとが形成されている。
【００７１】
本実施形態においては、配線シート１００ａにおいて、位置決め用マーク１６０ａは、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ａより外側の位置に１つ、最も外側に位置するｐ型用配線１３０ａより外側の位置に１つの、合わせて２つ配置されているが、どちらか一方のみ配置されていてもよい。さらに、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ａと最も外側に位置するｐ型用配線１３０ａとの間の位置に、位置決め用マーク１６０ａが配置されていてもよい。
【００７２】
同様に、配線シート１００ｂにおいて、位置決め用マーク１６０ｂは、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ｂより外側の位置に１つ、最も外側に位置するｐ型用配線１３０ｂより外側の位置に１つの、合わせて２つ配置されているが、どちらか一方のみ配置されていてもよい。さらに、最も外側に位置するｎ型用配線１２０ｂと最も外側に位置するｐ型用配線１３０ｂとの間の位置に、位置決め用マーク１６０ｂが配置されていてもよい。
【００７３】
図１３，１４に示すように、互いに隣接して配置されている、位置決め用マーク１６０ａと位置決め用マーク１６０ｂとは、それぞれの外形を構成している対向する２辺が、それぞれ連続している。
【００７４】
言い換えると、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方と繋がっている。また、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方と繋がっている。
【００７５】
図１５は、配線シートにおいて配線の長手方向に直交する方向に隣接する、第２の例の配線シートの一部を示す平面図である。図１６は、図１５のＸＶＩ部の拡大図である。第２の例の位置決め用マークは、平面的に見て、矩形状の外形を有する部分と、配線の一部から三角形状に突出している部分からなる。
【００７６】
図１５，１６に示すように、配線シート１００の一部である、１つの裏面電極型太陽電池セル２００が対向配置される部分の配線シート１００ｃには、ｎ型用配線１２０ａ，１２１ａとｐ型用配線１３０ａ，１３１ａと位置決め用マーク１６０ａ，１６１ａとが形成されている。配線の長手方向に直交する方向において配線シート１００ｃに隣接する、配線シート１００の一部である配線シート１００ｄには、ｎ型用配線１２０ｂ，１２１ｂとｐ型用配線１３０ｂ，１３１ｂと位置決め用マーク１６０ｂ，１６１ｂとが形成されている。
【００７７】
配線シート１００ｃにおいて、ｎ型用配線１２１ａは、最も外側に位置するｎ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ａと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ａが形成されている。また、ｐ型用配線１３１ａは、最も外側に位置するｐ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ａと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ａが形成されている。
【００７８】
同様に、配線シート１００ｄにおいて、ｎ型用配線１２１ｂは、最も外側に位置するｎ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ｂと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ｂが形成されている。また、ｐ型用配線１３１ａは、最も外側に位置するｐ型用配線であり、配線の長手方向における中央部の位置決め用マーク１６０ｂと対向する位置に、位置決め用マーク１６１ｂが形成されている。
【００７９】
図１５，１６に示すように、互いに隣接して配置されている、位置決め用マーク１６０ａと位置決め用マーク１６０ｂとは、それぞれの外形を構成している対向する２辺が、それぞれ連続している。
【００８０】
言い換えると、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの一方と繋がっている。また、位置決め用マーク１６０ａの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方が、位置決め用マーク１６０ｂの矩形状の外形を構成している、配線の長手方向において対向する２辺のうちの他方と繋がっている。
【００８１】
また、互いに隣接して配置されている、位置決め用マーク１６１ａと位置決め用マーク１６１ｂとは、配線の長手方向に直交する方向において、互いの頂点部同士が対向している。
【００８２】
言い換えると、ｐ型用配線１３１ａの長さ方向に直交する方向において、位置決め用マーク１６１ａの頂点部を通過する仮想直線と、ｎ型用配線１２１ｂの長さ方向に直交する方向において、位置決め用マーク１６１ｂの頂点部を通過する仮想直線とは重複する。
【００８３】
本実施の形態においては、ｎ型用配線１２１ａ，ｂおよびｐ型用配線１３１ａ，ｂの矩形部の幅を５００μｍとし、位置決め用マーク１６１ａ，１６１ｂの、ｎ型用配線１２１ａ，ｂまたはｐ型用配線１３１ａ，ｂの矩形部の側面からの突出長さを５０μｍとした。
【００８４】
第２の例の位置決め用マークにおいては、配線シート１００を裁断してリペアユニット用の他の配線シートを用意する際に、裏面電極型太陽電池セル２００と同程度の大きさで配線シートを裁断して、位置決め用マーク１６０ａ，１６０ｂがリペアユニット用の他の配線シートから切り離された場合においても、位置決め用マーク１６１ａ，１６１ｂはリペアユニット用の他の配線シートに残存する。そのため、位置決め用マーク１６１ａ，１６１ｂを使用してリペアユニットの位置決めを行なうことができる。
【００８５】
なお、位置決め用マークは、上記の形状に限られず、直線の組み合わせからなる多角形状でもよいし、ライン状でもよい。
【００８６】
以下、本実施形態における太陽電池モジュールのリペア方法について説明する。
図１７は、裏面電極型太陽電池ストリングにおいて接合不良が発生した部分の裏面電極型太陽電池セルを除去した状態を示す平面図である。図１８は、図１７の裏面電極型太陽電池ストリングをＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【００８７】
図９，１０に示す状態の裏面電極型太陽電池ストリング４００において、直列に接続された裏面電極型太陽電池セル２００の出力を導通検査またはＥＬ(Electro-Luminescence)発光測定などにより評価する。この評価によって、接合不良などの不良箇所が判明した場合、図１７，１８に示すように、不良箇所に該当する裏面電極型太陽電池セル２００およびその裏面電極型太陽電池セル２００に接続されている部分の配線シート１００を除去する。本実施形態においては、不良箇所が存在した除去部分４３０が１つの場合について説明するが、複数の不良箇所が存在する場合には、不良箇所が存在する全ての部分においてリペアを行なう。
【００８８】
除去部分４３０の除去方法としては、まず、除去される裏面電極型太陽電池セル２００と接合されている部分の配線シート１００を除去する。具体的には、カッターなどの刃物で配線シート１００の除去部分４３０の外周に切り込みを入れ、その切り込みを起点にして配線シート１００を裏面電極型太陽電池セル２００から剥離させる。
【００８９】
その後、封止材４２０により透明基板４１０に固着されている裏面電極型太陽電池セル２００を除去する。予め、裏面電極型太陽電池セル２００に金槌またはハンマーなどで亀裂を入れ、電動彫刻刀、サンドブラスト、ウォータージェット、電動かんな、超音波カッターまたはレーザーなどの方法によって裏面電極型太陽電池セル２００を透明基板４１０から除去する。
【００９０】
最後に、透明基板４１０上に付着している封止材４２０を、超音波カッターまたはウォータージェットなどにより除去する。硬度が５０程度のゴムを用いて封止材４２０を擦ることによっても封止材４２０を剥離させることができる。上記の手段によって、不良箇所が存在した除去部分４３０から、裏面電極型太陽電池セル２００および配線シート１００が除去される。
【００９１】
次に、除去部分４３０に新たに組み込まれる、他の配線シートに他の裏面電極型太陽電池セルが接合されているリペアユニットが用意される。図１９は、リペアユニットを構成する他の裏面電極型太陽電池セルと他の配線シートとをラミネート装置内に配置した状態を示す断面図である。図２０は、図１９のＸＸ部の拡大図である。
【００９２】
図１９，２０に示すように、リペアユニット６００は、他の配線シートである配線シート１００Ｘと他の裏面電極型太陽電池セルである裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの接合体である。
【００９３】
リペアユニット６００の作製方法としては、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘの上部に位置する、ｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘ上に、印刷法により半田ペーストを供給する。半田ペーストを供給する方法としては、ディスペンス、スピンコートなどを用いていもよい。半田ペースト内の半田材料としては、Ｓｎ−Ｂｉ共晶半田のような比較的低融点のものを使用することが望ましい。融点の高い半田材料を使用した場合、接合される配線シート１００Ｘの絶縁性基材１１０Ｘが熱で溶融してしまう恐れがある。
【００９４】
また、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘの上部に位置するｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘが銀で形成されている場合は、半田材料による銀食われを防止するためにも、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ半田を用いることが望ましい。
【００９５】
本実施形態においては、ｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘの高さが、シリコン基板２１０Ｘの表面から４０μｍであるのに対して、半田ペーストの高さはシリコン基板２１０Ｘの表面から１００μｍである。
【００９６】
この状態において裏面電極型太陽電池セル２００Ｘをリフローし、ｎ型用電極２４０Ｘおよびｐ型用電極２５０Ｘを覆う半田バンプを形成する。その後、熱硬化性樹脂３３０を印刷またはディスペンスにより、ｎ型用電極２４０Ｘとｐ型用電極２５０Ｘとの間に供給する。熱硬化性樹脂３３０としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂のうちいずれか１種類以上を含むものであり、１段階以上で硬化するものが好ましい。
【００９７】
このようにして半田バンプが形成された裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと、配線シート１００Ｘとを、互いに位置合わせした状態で仮固定する。具体的には、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘのｎ型用電極２４０Ｘの各々と、対応する配線シート１００Ｘのｎ型用配線１２０Ｘの各々とが接続され、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘのｐ型用電極２５０Ｘの各々と、対応する配線シート１００Ｘのｐ型用配線１３０Ｘの各々とが接続されるように位置合わせする。
【００９８】
裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの位置合わせには、何らかの位置合わせマークを利用してもよい。たとえば、配線シート１００Ｘに形成された位置合わせマークと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘに形成された位置合わせマークとが合致するように、図示しないアライメント装置を用いて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの相対的位置を調整してもよい。
【００９９】
裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとを位置合わせした後、図２０で示すように、仮固定樹脂３１０により、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとを仮固定する。本実施形態においては、仮固定樹脂３１０として、硬化前の状態において粘性を有する紫外線硬化性樹脂を用いた。仮固定することにより、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの間の相対的な位置関係を保持することができる。
【０１００】
図１９に示すように、真空圧着および加熱処理が可能なラミネート装置５００には、チャンバ５１０の内部の下部にヒータ５３０が設けられている。チャンバ５１０の内部の天井部に、ゴム膜５２０が形成されている。チャンバ５１０の内壁とゴム膜５２０とで囲まれて形成される空間部５４０は、内部の圧力が調節可能なように設けられている。チャンバ５１０の内部において、ヒータ５３０とゴム膜５２０とで囲まれて形成される処理部５５０に、被加熱処理物が配置される。なお、真空圧着とは、大気圧より減圧した雰囲気下で圧着させる処理のことである。本実施形態においては、ラミネート装置５００を用いたが、このような装置を使用することが必須というわけではない。
【０１０１】
図１９に示すように、チャンバ５１０内に、互いに仮固定された、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとを設置する。このとき、ヒータ５３０の加熱温度は約１６０℃に維持されている。この間も、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの間の相対的な位置関係は、仮固定樹脂３１０によって保持されている。
【０１０２】
ヒータ５３０の上部には、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとが載置される図示しないステージが設けられている。ヒータ５３０とステージとは、熱的に分離された構造となっている。そのため、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとをステージ上に載置しただけでは、ヒータ５３０の熱はほとんど裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとに伝達されない。裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとが加圧されることにより、ステージがヒータ５３０に押し付けられることによって、ヒータ５３０から熱がステージに伝わり、ステージの熱により裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとが加熱されるようになっている。
【０１０３】
ヒータ５３０により裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの間の温度が、約６０℃以上約１００℃以下に保たれた状態で、図１９に示すように、ゴム膜５２０より上側の空間部５４０を真空に維持したまま、ゴム膜５２０の下側の処理部５５０内を真空にする。この状態にすることによって、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとの間の領域に存在するボイド（気泡）を除去することができる。
【０１０４】
図２１は、ラミネート装置のゴム膜より上側の空間の圧力を大気圧にした状態を示す断面図である。図２２は、図２１のリペアユニットのＸＸＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【０１０５】
図２１に示すように、ラミネート装置５００のゴム膜５２０より上側の空間部５４０を大気圧に開放する。処理部５５０内は真空に維持されているため、空間部５４０内と処理部５５０内の気圧差により、ゴム膜５２０は処理部５５０側に膨らむ。
【０１０６】
膨らんだゴム膜５２０は、配線シート１００Ｘと接して、さらに、配線シート１００Ｘから裏面電極型太陽電池セル２００Ｘまでの部材をヒータ５３０に押し付けるように圧迫する。この状態では、ヒータ５３０の熱がステージに伝導し、ステージに伝導した熱により、リフロー後の半田バンプ３２０ａの温度が約１６０℃となり、半田バンプ３２０ａが再び溶融し始める。
【０１０７】
図２２に示すように、溶融した半田バンプ３２０ａは、配線シート１００Ｘのｎ型用配線１２０Ｘおよびｐ型用配線１３０Ｘへと濡れていき、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの間で導通路を形成することとなる。また、半田バンプ３２０ａの周囲に供給された熱硬化性樹脂３３０ａは、加熱により硬化してアンダーフィルとして機能する。上記プロセスを経てリペアユニット６００ａが作製される。
【０１０８】
本実施形態においては、半田ペーストを用いて、配線シート１００Ｘと裏面電極型太陽電池セル２００Ｘとを接合したが、熱硬化性樹脂を用いて圧接により配線シート１００Ｘのｎ型用配線１２０Ｘおよびｐ型用配線１３０Ｘと、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘのｎ型用電極２４０Ｘとｐ型用電極２５０Ｘとを、機械的に接触させる方法、または、導電性接着剤を用いて接合する方法、もしくは、はんだ粉末を含有した樹脂を用いて接合させる方法などによって接合してもよい。
【０１０９】
なお、作製されたリペアユニット６００ａは、上述のとおり、裏面電極型太陽電池セル２００Ｘと配線シート１００Ｘとの熱膨張係数の違いにより、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っている。
【０１１０】
次に、図１７に示す配線シート１００において除去部分４３０と繋がっていた部分の接続用配線１５０上に、導電性材料が供給される。この接続用配線１５０においては、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘと接続される部分において、絶縁性基材１１０が除去されて接続用配線１５０のみになっている。導電性材料は、絶縁性基材１１０が除去された部分に供給される。言い換えると、接続用配線１５０の絶縁性基材１１０側の面上に供給される。
【０１１１】
その後、裏面電極型太陽電池ストリング４００の除去部分４３０にリペアユニット６００ａが配置される。図２３は、リペアユニットを裏面電極型太陽電池ストリング４００の除去部分に配置した状態を裏面側から見た状態を示す平面図である。図２４は、図２３のＸＸＩＶ部の拡大図である。図２５は、図２３のＸＸＶ部の拡大図である。図２３においては、簡単のため、配線１４０の長手方向において、リペアユニット６００ａと接続される部分の配線シートを図示していない。
【０１１２】
リペアユニット６００ａは、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っている。そのため、配線１４０の長手方向における配線シート１００Ｘの一方の端部を用いて、裏面電極型太陽電池ストリング４００の配線シート１００との位置合わせをした場合、配線シート１００Ｘの他方の端部は、配線シート１００から大きく離隔した位置に配置される。その状態においては、後述するようにリペアユニット６００ａの上方に封止部材を配置することができないため、リペアすることができない。
【０１１３】
そこで、図２３に示すように、リペアユニット６００ａと、配線１４０の長手方向と直交する方向において、組み込まれるリペアユニット６００ａに隣接する裏面電極型太陽電池ストリング４００の配線シート１００Ｙおよび配線シート１００Ｚの少なくとも一方とを、位置合わせする。
【０１１４】
具体的には、図２４に示すように、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘの位置決め用マーク１６０Ｘ，１６１Ｘと、配線シート１００Ｙの位置決め用マーク１６０Ｙ，１６１Ｙとを位置決めする。このとき、位置決め用マーク１６１Ｘの頂点部と位置決め用マーク１６１Ｙの頂点部とを結ぶ仮想直線６２０が、ｐ型用配線１３１Ｙの長手方向と直交するようにする。
【０１１５】
または、図２５に示すように、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘの位置決め用マーク１６０Ｘ，１６１Ｘと、配線シート１００Ｚの位置決め用マーク１６０Ｚ，１６１Ｚとを位置決めする。このとき、位置決め用マーク１６１Ｘの頂点部と位置決め用マーク１６１Ｚの頂点部とを結ぶ仮想直線６１０が、ｎ型用配線１２１Ｚの長手方向と直交するようにする。
【０１１６】
このようにリペアユニット６００ａの反りの凸部付近で、リペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００とを位置合わせすることにより、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っているリペアユニット６００ａを安定して位置決めすることができる。
【０１１７】
図２６は、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される状態を配線の長手方向に平行な断面から見た図である。図２７は、リペアユニットを配置された裏面電極型太陽電池ストリングが加熱および加圧される際のラミネート装置の状態を示す断面図である。
【０１１８】
図２６，２７に示すように、裏面電極型太陽電池ストリング４００に位置合わせされて配置されたリペアユニット６００ａは、ＥＶＡ樹脂からなる封止材４２０上に載置されている。封止材４２０は、粘性を有しているため、裏面電極型太陽電池ストリング４００とリペアユニット６００ａとの相対的な位置関係を保持している。
【０１１９】
上述のとおり、リペアユニット６００ａは、配線１４０の長手方向の中央部が端部に比べて裏面電極型太陽電池セル２００Ｘ側に凸状となるように配線１４０の長手方向において反っている。そのため、位置合わせして配置した状態においては、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘと、裏面電極型太陽電池ストリング４００の配線シート１００とは接触していない。
【０１２０】
また、上述のとおり、リペアユニット６００ａの配線シート１００Ｘと接合される部分である、配線シート１００の端部においては、絶縁性基材１１０が除去されて配線１４０のみになっている。配線シート１００の絶縁性基材１１０と配線１４０との剥離が困難な場合は、レーザーにより絶縁性基材１１０のみを取り除いてもよい。この配線１４０上に接合材料６３０がディスペンスにより供給されている。接合材料６３０としては、半田ペースト、導電性接着剤および半田粉末含有樹脂などが挙げられる。リペアユニット６００ａの上方に、封止材４２０と裏面保護シート６４０を配置した。
【０１２１】
裏面保護シート６４０としては、下方に配置されている封止材４２０の裏面を保護することができるものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ＰＥＴなどの耐候性フィルムを用いることができる。また、封止材４２０中への水蒸気または酸素の透過を十分に抑制して長期的な信頼性を確保する観点から、裏面保護シート６４０は、たとえば、アルミニウムなどの金属フィルムを含むように形成されていてもよい。
【０１２２】
上記のように積層された、リペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００とは、ラミネート装置５００内において、上述のリペアユニット５００ａの作製方法と同様の過程を経て処理される。
【０１２３】
具体的には、まず、ヒータ５３０の加熱温度を約１６０℃に維持する。ヒータ５３０によりリペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００との間の温度が、約６０℃以上約１００℃以下に保たれた状態で、空間部５４０を真空に維持したまま、処理部５５０内を真空にする。この状態にすることによって、リペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００との間の領域に存在するボイド（気泡）を除去することができる。
【０１２４】
この状態において、リペアユニット６００ａは加熱されて、配線シート１００Ｘが配線１４０の長手方向に伸び始めるため、リペアユニット６００ａの反りが小さくなってくる。
【０１２５】
図２７に示すように、ラミネート装置５００のゴム膜５２０より上側の空間部５４０を大気圧に開放する。処理部５５０内は真空に維持されているため、空間部５４０内と処理部５５０内の気圧差により、ゴム膜５２０は処理部５５０側に膨らむ。膨らんだゴム膜５２０は、裏面保護シート６４０と接する。この状態において、リペアユニット６００ａは、僅かに反った状態になっている。
【０１２６】
さらに、ゴム膜５２０が処理部５５０側に膨らむことにより、裏面保護シート６４０から裏面電極型太陽電池ストリング４００までの部材をヒータ５３０に押し付けるように圧迫する。その結果、リペアユニット６００ａは、下方の封止材４２０と上方の封止材４２０とに挟まれて略平面状となる。このとき、配線シート１００Ｘの配線１４０は、接合材料６３０を介して、配線シート１００の配線と接続される。
【０１２７】
ヒータ５３０の熱がステージに伝導し、ステージに伝導した熱がリペアユニット６００ａと裏面電極型太陽電池ストリング４００とに伝導することにより、封止材４２０は、加熱されて硬化する。その結果、リペアユニット６００ａが裏面電極型太陽電池ストリング４００に組み込まれた状態で封止される。
【０１２８】
図２８は、リペアされた裏面電極型太陽電池モジュールの構成を示す平面図である。図２９は、図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。なお、図２８においては、簡単のため、裏面保護シート６４０および封止材４２０を図示していない。
【０１２９】
図２８，２９に示すように、リペア後の裏面電極型太陽電池モジュール７００においては、接合不良が存在した除去部分４３０にリペアユニット６００ａが組み込まれて、複数の裏面電極型太陽電池セル２００が電気的に直列に接続されている。また、作製時には、配線１４０の長手方向に反っていたリペアユニット６００ａは、略平面状に裏面電極型太陽電池ストリング４００に組み込まれている。よって、裏面電極型太陽電池モジュール７００は、リペアをすることによって、その厚さが厚くなることがない。
【０１３０】
本発明によれば、裏面電極型太陽電池セルを高集積化して配線同士の間隔および電極同士の間隔が狭くなり接合不良が発生した場合においても、配線シートに設けられている位置決め用マークを使用してリペアすることができるため、裏面電極型太陽電池モジュールの発電効率を確実に向上させることができる。
【０１３１】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１３２】
１６，１４０ 配線、１００，１００Ｘ，１００Ｙ，１００Ｚ，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ 配線シート、１１０，１１０Ｘ 絶縁性基材、１２０，１２０Ｘ，１２０ａ，１２０ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２１Ｚ ｎ型用配線、１２０ｅ ｎ型用出力取出し配線、１３０，１３０Ｘ，１３０ａ，１３１ａ，１３０ｂ，１３１ｂ，１３１Ｙ ｐ型用配線、１３０ｅ ｐ型用出力取出し配線、１５０ 接続用配線、１６０，１６０ａ，１６１ａ，１６０ｂ，１６１ｂ，１６０Ｘ，１６１Ｘ，１６０Ｙ，１６１Ｙ，１６０Ｚ，１６１Ｚ 位置決め用マーク、１６２ 仮想直線、１８０ 配線材料、１９０，１９０ａ，１９０ｂ フォトレジスト、２００，２００Ｘ，２００ａ，２００ｂ 裏面電極型太陽電池セル、２１０，２１０Ｘ シリコン基板、２２０ ｎ型不純物拡散領域、２３０ ｐ型不純物拡散領域、２４０，２４０Ｘ，２４０ａ，２４０ｂ ｎ型用電極、２５０，２５０Ｘ，２５０ａ，２５０ｂ ｐ型用電極、２６０ パッシベーション膜、２７０ 反射防止膜、３００，４００ 裏面電極型太陽電池ストリング、３１０ 仮固定樹脂、３２０ａ 半田バンプ、３３０，３３０ａ 熱硬化性樹脂、４１０ 透明基板、４２０ 封止材、４３０ 除去部分、５００ ラミネート装置、５００ａ，６００，６００ａ リペアユニット、５１０ チャンバ、５２０ ゴム膜、５３０ ヒータ、５４０ 空間部、５５０ 処理部、６１０，６２０ 直線、６３０ 接合材料、６４０ 裏面保護シート、７００ 裏面電極型太陽電池モジュール。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の一方の表面に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セル
が接合される配線シートであって、
シート状の絶縁性基材と、
長手方向を有し、前記絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて前記長手方向と直交する方向に並列に配置され、前記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線と、
前記絶縁性基材の一方の表面において、接合される前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークと
を備え、
前記位置決め用マークは、前記配線シートに前記複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、前記他の配線シートを前記裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である、配線シート。
【請求項２】
請求項１に記載の他の配線シートであって、
シート状の絶縁性基材と、
長手方向を有し、前記絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて前記長手方向と直交する方向に並列に配置され、前記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線と、
前記絶縁性基材の一方の表面において、接合される前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークと
を備え、
前記位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている前記他の配線シートとを交換する場合に、前記他の配線シートを前記裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である、配線シート。
【請求項３】
請求項１に記載の配線シートを含む、裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の配線シートおよび請求項２に記載の配線シートを含む、裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項５】
半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セルと、
前記複数の裏面電極型太陽電池セルと接合されている配線シートと
を備え、
前記配線シートには、前記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置され、
前記位置決め用マークは、前記配線シートに前記複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、前記他の配線シートを前記裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である、裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項６】
半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている前記他の裏面電極型太陽電池セルと、
前記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置されている前記他の配線シートと
を備え、
前記他の配線シートに前記他の裏面電極型太陽電池セルが接合されてリペアユニットが構成され、
前記配線シートに前記複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと前記リペアユニットとが交換され、前記複数の裏面電極型太陽電池セルの前記位置決め用マークと前記他の裏面電極型太陽電池セルの前記位置決め用マークとが位置合わせされた状態で前記裏面電極型太陽電池ストリングに前記リペアユニットが組み込まれている、請求項５に記載の裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項７】
配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の前記配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法であって、
前記複数の裏面電極型太陽電池セルおよび前記他の裏面電極型太陽電池セルの各々は、半導体基板の一方の表面上に複数の電極を有し、
前記配線シートおよび前記他の配線シートの各々は、一方の表面上に、前記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線を有し、かつ、前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークを有し、
前記リペア方法は、
前記複数の裏面電極型太陽電池セルのうちの少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルと該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートとが除去される工程と、
前記他の配線シートに前記他の裏面電極型太陽電池セルが接合されているリペアユニットが用意される工程と、
前記配線シートと前記他の配線シートとの接続用の導電性材料が供給される工程と、
前記配線シートの前記位置決め用マークと前記他の配線シートの前記位置決め用マークとが位置合わせされた状態で、前記リペアユニットが前記裏面電極型太陽電池ストリングの除去された部分に配置される工程と、
前記リペアユニットを配置された前記裏面電極型太陽電池ストリングが加熱されつつ加圧されることにより、前記配線シートと前記他の配線シートとが前記導電性材料により接続されて、前記リペアユニットが前記裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程と
を備える、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法。
【請求項８】
前記リペアユニットが前記裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程において、前記リペアユニットを配置された前記裏面電極型太陽電池ストリングの加熱が開始された後に、該裏面電極型太陽電池ストリングの加圧が開始される、請求項７に記載の裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法。
【請求項１】
半導体基板の一方の表面に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セル
が接合される配線シートであって、
シート状の絶縁性基材と、
長手方向を有し、前記絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて前記長手方向と直交する方向に並列に配置され、前記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線と、
前記絶縁性基材の一方の表面において、接合される前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークと
を備え、
前記位置決め用マークは、前記配線シートに前記複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、前記他の配線シートを前記裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である、配線シート。
【請求項２】
請求項１に記載の他の配線シートであって、
シート状の絶縁性基材と、
長手方向を有し、前記絶縁性基材の一方の表面に互いに間隔を置いて前記長手方向と直交する方向に並列に配置され、前記複数の電極のうちの対応する電極と各々接続される複数の配線と、
前記絶縁性基材の一方の表面において、接合される前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークと
を備え、
前記位置決め用マークは、配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている前記他の配線シートとを交換する場合に、前記他の配線シートを前記裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である、配線シート。
【請求項３】
請求項１に記載の配線シートを含む、裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の配線シートおよび請求項２に記載の配線シートを含む、裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項５】
半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている複数の裏面電極型太陽電池セルと、
前記複数の裏面電極型太陽電池セルと接合されている配線シートと
を備え、
前記配線シートには、前記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置され、
前記位置決め用マークは、前記配線シートに前記複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する場合に、前記他の配線シートを前記裏面電極型太陽電池ストリングに位置決め可能である、裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項６】
半導体基板の一方の表面上に複数の電極が配置されている前記他の裏面電極型太陽電池セルと、
前記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線が一方の表面上に配置され、かつ、前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、位置決め用マークが配置されている前記他の配線シートと
を備え、
前記他の配線シートに前記他の裏面電極型太陽電池セルが接合されてリペアユニットが構成され、
前記配線シートに前記複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートと前記リペアユニットとが交換され、前記複数の裏面電極型太陽電池セルの前記位置決め用マークと前記他の裏面電極型太陽電池セルの前記位置決め用マークとが位置合わせされた状態で前記裏面電極型太陽電池ストリングに前記リペアユニットが組み込まれている、請求項５に記載の裏面電極型太陽電池モジュール。
【請求項７】
配線シートに複数の裏面電極型太陽電池セルが接合されている裏面電極型太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルおよび該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の前記配線シートと、他の裏面電極型太陽電池セルおよび該他の裏面電極型太陽電池セルに接合されている他の配線シートとを交換する、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法であって、
前記複数の裏面電極型太陽電池セルおよび前記他の裏面電極型太陽電池セルの各々は、半導体基板の一方の表面上に複数の電極を有し、
前記配線シートおよび前記他の配線シートの各々は、一方の表面上に、前記複数の電極のうちの対応する電極にそれぞれ接続される長手方向を有する複数の配線を有し、かつ、前記裏面電極型太陽電池セルとの対向領域の縁部の、前記長手方向と直交する方向に延びて前記対向領域を略２分割する仮想直線上の位置に、配置された位置決め用マークを有し、
前記リペア方法は、
前記複数の裏面電極型太陽電池セルのうちの少なくとも１つの裏面電極型太陽電池セルと該裏面電極型太陽電池セルに接合されている部分の配線シートとが除去される工程と、
前記他の配線シートに前記他の裏面電極型太陽電池セルが接合されているリペアユニットが用意される工程と、
前記配線シートと前記他の配線シートとの接続用の導電性材料が供給される工程と、
前記配線シートの前記位置決め用マークと前記他の配線シートの前記位置決め用マークとが位置合わせされた状態で、前記リペアユニットが前記裏面電極型太陽電池ストリングの除去された部分に配置される工程と、
前記リペアユニットを配置された前記裏面電極型太陽電池ストリングが加熱されつつ加圧されることにより、前記配線シートと前記他の配線シートとが前記導電性材料により接続されて、前記リペアユニットが前記裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程と
を備える、裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法。
【請求項８】
前記リペアユニットが前記裏面電極型太陽電池ストリングに組み込まれる工程において、前記リペアユニットを配置された前記裏面電極型太陽電池ストリングの加熱が開始された後に、該裏面電極型太陽電池ストリングの加圧が開始される、請求項７に記載の裏面電極型太陽電池モジュールのリペア方法。
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１２−９５０３（Ｐ２０１２−９５０３Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１７６３（Ｐ２０１０−１４１７６３）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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