JP5100206B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、受光面側保護材と、裏面側保護材との間において配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。

太陽電池は、クリーンで無尽蔵のエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、新しいエネルギー源として期待されている。

太陽電池１枚当りの出力は、数Ｗ程度である。したがって、家屋或いはビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を配線材により電気的に直列或いは並列に接続し、封止材で封止した太陽電池モジュールが用いられる。

一般的に、太陽電池基板上には、キャリアを収集するための複数の細線電極と、細線電極からキャリアを収集するためのバスバー電極とが一体に形成されている。配線材は、一の太陽電池のバスバー電極と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池のバスバー電極とに接合されている。具体的に、配線材は、配線材の半田層とバスバー電極との界面に形成される半田合金層を介して、バスバー電極に強固に接合される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３５９３８８号公報

一方、本出願人により、バスバー電極を形成せず、配線材を細線電極に樹脂接着剤を介して接合することにより、製造コストを削減することが提案されている（特願２００６−２２９２０９）。

このように、バスバー電極を形成せずに配線材を細線電極に直接接合する技術において、単にバスバー電極を取り除いたのでは、配線材と細線電極との接触面積が減少する。その結果、配線材と細線電極との界面における電気的な接触抵抗が大きくなり、太陽電池モジュールとしての出力特性を低下させる虞があった。

なお、細線電極の線幅を大きくすることにより、配線材と細線電極との接触抵抗を小さくすることも考えられる。しかしながら太陽電池の受光面積の確保という観点から細線電極の線幅を大きくするにも限界がある。

そこで、本発明は、バスバー電極を形成せずに配線材を細線電極に直接接合する手法において、配線材と細線電極との接触抵抗を低減し、出力特性を向上させた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一の特徴は、受光面側保護材と、裏面側保護材と、前記受光面側保護材と前記裏面側保護材との間において配線材によって互いに接続された複数の太陽電池とを備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池は、基板と、前記基板の表面上に複数本形成された細線電極とを有し、前記配線材と前記太陽電池とは、樹脂層を介して接合されており、前記配線材は、前記細線電極と交差して配置されており、前記細線電極は、前記配線材と接合される第１部分と、前記配線材に接合されない第２部分とを有しており、前記第１部分の前記基板の表面からの高さが前記第２部分の前記基板の表面からの高さよりも大きいことを要旨とする。

かかる特徴によれば、配線材と接合される細線電極の第１部分の基板表面からの高さが、第２部分の基板表面からの高さよりも高いので、基板表面からの高さが均一に形成された細線電極と比べ、細線電極と配線材との接触面積が大きくなる。したがって、接触抵抗を小さくすることができる。これにより、太陽電池モジュールの出力特性を向上させることができる。

また、上述した特徴において、前記第１部分は、前記配線材によって覆われていることが好ましい。

本発明によれば、バスバー電極を形成せずに配線材を細線電極に直接接合する手法において、配線材と細線電極との接触抵抗を低減し、出力特性を向上させた太陽電池モジュールを提供することができる。

次に、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（太陽電池モジュールの構成）
本発明の実施形態として示す太陽電池モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の構成を示す断面図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池１０、配線材４０、封止材５０、受光面側保護材６０及び裏面側保護材７０を備える。

太陽電池１０は、光電変換部２０と受光面側細線電極３０と、裏面側細線電極３１とを含む。

光電変換部２０は、互いに逆導電型を有する単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ結合界面の特性を改善した構造、いわゆるＨＩＴ構造を有する太陽電池基板である。

なお、光電変換部２０には、単結晶シリコン、多結晶シリコン等の結晶系半導体材料、非晶質シリコン系合金或いはＣｕＩｎＳｅ等の薄膜半導体材料、或いはＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の半導体材料、色素増感型等の有機材料を用いることができる。また、熱拡散等の他の方法を用いてｐｎ接合或いはｐｉｎ接合を形成したものであってもよい。

図２は、本実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。図２に示すように、光電変換部２０の受光面側表面（以下、受光面という。）上には、受光面側細線電極３０が形成される。受光面側細線電極３０は、多数本が受光面の略全域に亘って略平行に形成される。

図１に示すように、光電変換部２０の受光面の反対側に設けられた裏面側表面（以下、裏面という。）上には、裏面側細線電極３１が形成されている。裏面側細線電極３１は、多数本が裏面の略全域に亘って略平行に形成されている。太陽電池１０の裏面側は、受光面積の減少を考慮しなくてもよいことから、受光面側細線電極３０よりも多くの細線電極を形成することができる。細線電極を増やすことにより、裏面側における電気的な抵抗損失を低減することができる。

本実施形態に係る受光面側細線電極３０及び裏面側細線電極３１は、熱硬化型の導電性ペーストを熱硬化することにより形成されている。熱硬化型の導電性ペーストとしては、例えば、エポキシ系の熱硬化型樹脂溶液中に銀粒を分散させた銀ペーストを用いることができる。

配線材４０は、一の太陽電池１０の受光面上と、一の太陽電池１０に隣接する他の太陽電池１０（図２には図示されていない）の裏面上とに接合される。

図３は、図２におけるＡ部分の拡大図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ切断面における断面図である。図３に示すように、本実施形態では、配線材４０は、受光面上に略平行に形成された受光面側細線電極３０に略直交して配置されている。配線材４０は、樹脂接着剤８０により受光面に接合されている。

図４に示すように、本実施形態に係る受光面側細線電極３０は、配線材４０と接合される第１部分３０ａと、配線材４０に接合されない第２部分３０ｂとを有する。第１部分３０ａの基板の表面（受光面）からの高さｈａは、第２部分３０ｂの受光面からの高さｈｂよりも大きい。また、受光面における受光面側細線電極３０の延長方向に対する第１部分３０ａの長さＷ２は、第１部分３０ａに接合される配線材４０の幅Ｗ１よりも小さい。すなわち、第１部分３０ａは、配線材４０によって覆われている。したがって、受光面側細線電極３０と配線材４０と接触面積が大きくなる。

配線材４０は、銅箔等の低抵抗体４１ａと、低抵抗体４１ａの外周にメッキされた導電体４１ｂとを有する。本実施形態では、配線材４０を構成する導電体ｂの材料として半田（主に、錫）を用いている。なお、導電体４１ｂの材料としては、配線材４０を太陽電池１０の表面に接合する際の温度、すなわち樹脂接着剤８０が硬化する温度において、受光面側細線電極３０よりも軟らかくなる材料を用いる。例えば、導電体４１ｂとして、融点を引き下げた共晶半田等の軟らかい導電性金属を使用することができる。

図５は、図３のＣ−Ｃ切断面における断面図である。図５に示すように、第１部分３０ａは、配線材４０に埋め込まれている。具体的には、配線材４０を形成する導電体４１ｂに埋め込まれている。これにより、第１部分３０ａと配線材４０とは、機械的且つ電気的に接続されている。

図６は、図３のＤ−Ｄ切断面における断面図である。図６に示すように、配線材４０に接合されない第２部分３０ｂは、光電変換部２０の受光面からの高さが第１部分３０ａよりも小さい。受光面側細線電極３０の第２部分３０ｂの幅及び厚みは、受光面側細線電極３０の抵抗値、太陽電池１０の有効受光面積等を考慮して、歩留まり及び太陽電池モジュールの出力特性の向上が得られる最適値に決定される。

第１部分３０ａは、導電体４１ｂに埋め込まれ、更に低抵抗体４１ａに到達していてもよい。配線材４０の幅、厚みは、低抵抗体４１ａと導電体４１ｂとの組合せにより決定される配線材４０の剛性、抵抗値、太陽電池１０の有効受光面積等を考慮して、歩留まり及び太陽電池モジュールの出力特性の向上が得られる最適値に決定される。

また、図５に示すように、光電変換部２０の受光面側には、樹脂接着剤８０（樹脂層）が配置されている。配線材４０は、樹脂接着剤８０を介して、光電変換部２０に接着されている。

樹脂接着剤８０には、エポキシ樹脂を主成分とする帯状フィルムシートを用いることができる。樹脂接着剤８０は、百数十度の加熱で急速に架橋が促進され、数十秒程度で硬化が完了するように架橋促進剤が配合されている。図３では、構成の理解のため、樹脂接着剤８０の幅が配線材４０の幅よりも大きく強調して描かれているが、樹脂接着剤８０の幅は、入射光が不要に遮蔽されないことを考慮して、配線材４０の幅と同等若しくは配線材４０の幅より小とすることが好ましい。

なお、樹脂接着剤８０として、エポキシ樹脂を主成分としたものを用いると説明したが、半田接合より低い温度、好ましくは、２００℃以下の温度で接着でき、生産性を著しく阻害しないように、２０秒程度で硬化が完了する材料であればよい。例えば、硬化温度が低く、熱ストレスの低減に寄与できるアクリル系樹脂、柔軟性の高いポリウレタン系等の熱硬化性樹脂接着剤のほか、ＥＶＡ樹脂系、合成ゴム系等の熱可塑性接着剤、低温での接合作業が可能なエポキシ樹脂、アクリル樹脂、或いはウレタン樹脂を主剤として硬化剤を混ぜ合わせて接着する２液反応系接着剤等を使用することができる。

また、樹脂接着剤８０は、微粒子を含んでいてもよい。微粒子は、平均粒径１０μｍ程度の大きさであり、ニッケル、金コート付ニッケル、或いはプラスチックに導電性金属、例えば金等をコートした粒子を混ぜ合わせた材料を用いることができる。また、微粒子は、絶縁性材料であってもよい。

以上、光電変換部２０の受光面側における構成を説明したが、裏面側も、受光面側と同様に構成されている。すなわち、裏面側細線電極３１の第１部分３１ａが配線材４０に埋め込まれ、配線材４０と光電変換部２０の裏面とが樹脂接着剤８０によって接合されている。

（太陽電池モジュールの製造方法）
次に、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図７（ａ）は、太陽電池基板としての光電変換部２０の構造の一例を説明する断面図である。

光電変換部２０を作成するにあたっては、ＣＶＤ法を用いて、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの受光面側に、ｉ型非晶質シリコン層２０ｃ、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂを順次形成する。同様に、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層２０ｅ、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆを順次形成する。次に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂの受光面側にＩＴＯ膜２０ａを形成する。同様にｎ型非晶質シリコン層２０ｆの裏面側にＩＴＯ膜２０ｇを形成する。

図７（ｂ）は、光電変換部２０を光入射方向からみた平面図である。図７（ｂ）に示すように、光電変換部２０の受光面は、配線材４０が接合される予定の第１領域αと、配線材４０が接合されない第２領域βとを有する。第１領域αの幅は、配線材４０の幅と略同一である。なお、光電変換部２０の裏面にも同様に第１領域αと第２領域βを有する。

図８を用いて、光電変換部２０の基板表面に第１部分と第２部分を有する細線電極を形成する工程について説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュール１を製造する場合、光電変換部２０の基板表面に接合される配線材４０の長手方向に略直交する方向に沿って、基板表面からの高さが均一の細線電極３０を所定間隔で所定本数形成した後、第１領域αにある細線電極３０の上に同一材料を重ねて形成し、高さを増している。

最初に形成する細線電極３０の基板表面からの高さは、第２部分３０ｂの高さｈｂに相当する。第１領域αに高さｈｂで形成された細線電極３０に、同一材料を重ねて形成することにより、高さｈａの第１部分３０ａを形成する。

具体的には、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により、受光面の全面に亘って、受光面からの高さｈｂを有する受光面側細線電極３０（第２部分３０ｂ）を所定間隔で所定本数形成し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化する。続いて、裏面にも同様に、スクリーン印刷により、裏面からの高さｈｂを有する裏面側細線電極３１（第２部分３１ｂ）を所定間隔で所定本数形成し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化する。次に、第１領域αに形成した受光面側細線電極３０以外の領域をマスクして、スクリーン印刷により、第１領域αに形成した細線電極上に銀ペーストを重ねて、受光面からの高さｈａを有する第１部分３０ａを形成する。裏面も同様に、第１領域αに形成した裏面側細線電極３１以外の領域をマスクして、スクリーン印刷により、第１領域αに形成した細線電極上に銀ペーストを重ねて、裏面からの高さｈａを有する第１部分３１ａを形成する。その後、百数十度の温度で両面の銀ペーストを３０分程度加熱することにより第１部分３０ａ、第２部分３０ｂ（裏面においては、第１部分３１ａ、第２部分３１ｂ）を硬化する。

以上により、光電変換部２０の受光面上に受光面側細線電極３０が、また裏面上に裏面側細線電極３１が形成される。

なお、第１部分３０ａ及び第２部分３０ｂを形成するにあたっては、第２領域βに受光面からの高さｈｂを有する第２部分３０ｂを先にスクリーン印刷した後、第２領域βをマスクし、続いて、第１領域αに高さｈａを有する第１部分３０ａをスクリーン印刷してもよい。

次に、光電変換部２０の受光面及び裏面の第１領域α上にエポキシ樹脂を主成分とする帯状フィルムシート（樹脂接着剤８０）を貼付する。帯状フィルムシートの幅は、配線材４０の幅と略同幅とする。帯状フィルムシートの上に、配線材４０を配置し、軽く圧着する。

次に、配線材４０の上部から光電変換部２０の主面に対して垂直方向に加圧しながら加熱する。具体的には、百数十度の温度に加熱されたヒータブロックを上下に有する構造で、且つ加圧力を一定に保つ機能を有する装置にセットする。所定位置に配線材４０が仮圧着された光電変換部２０を、上下のヒータブロックで挟持し、例えば、２ＭＰａ程度の圧力をかけて、樹脂接着剤８０の硬化に必要な時間、例えば、１５秒程度の加熱を行い、配線材４０を光電変換部２０に接合する。

この加熱時において、受光面側細線電極３０の第１部分３０ａが配線材４０の導電体４１ｂに埋め込まれる。これにより、受光面側細線電極３０は、第１部分３０ａにおいて配線材４０と機械的且つ電気的に接続される。

配線材４０の外周を形成している導電体４１ｂは、常温において、受光面側細線電極３０を形成している銀の約１／２の硬度である。導電体４１ｂの硬度は、百数十度の温度に加熱されたとき、更に小さくなる。そのため、光電変換部２０の受光面及び裏面に配置される配線材４０を均一に加圧すると、第１部分３０ａにより樹脂接着剤８０が流動的に排除されるとともに、第１部分３０ａが配線材４０を形成する導電体４１ｂに容易に埋め込まれる。裏面においても同様に、裏面側細線電極３１の第１部分３１ａが配線材４０の導電体４１ｂに埋め込まれ、配線材４０と機械的且つ電気的に接続される。

次に、ガラス基板（受光面側保護材６０）上にＥＶＡシート（封止材５０）、配線材４０により接続された複数の太陽電池１０、ＥＶＡシート（封止材５０）、裏面側保護材７０をこの順番で順次積層して、積層体とする。この積層体を真空雰囲気下において、加熱圧着することにより、仮圧着した後、所定の条件で加熱することにより、ＥＶＡを完全に硬化させる。

以上により、太陽電池モジュール１（図１参照）が製造される。なお、図示しないが、太陽電池モジュール１には、アルミニウムフレーム、端子ボックス等を取り付けることができる。

（作用及び効果）
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１では、受光面側細線電極３０は、第１部分３０ａと第２部分３０ｂとを有し、配線材４０と接合される第１部分３０ａの、受光面の表面からの高さｈａが、第２部分３０ｂの高さｈｂよりも大きい。

図９は、太陽電池モジュール１における、配線材４０と受光面側細線電極３０との接触面積を説明する図である。太陽電池モジュール１において、受光面側細線電極３０が、仮に、受光面からの高さｈｂで均一に形成されていた場合、配線材４０の導電体４１ｂに埋め込まれる受光面側細線電極３０は、図９に点線で示したものになる。これに対して、本実施形態に係る太陽電池モジュール１では、細線電極の第１部分（受光面側細線電極３０の第１部分３０ａと裏面側細線電極３１の第１部分３１ａを含む）が細線電極の第２部分（受光面側細線電極３０の第２部分３０ｂと裏面側細線電極３１の第２部分３１ｂを含む）よりも、光電変換部２０の基板表面からの高さが大きい（ｈａ＞ｈｂ）ので、配線材４０との接触面積が大きくなる。

このように、太陽電池モジュール１は、光電変換部２０の基板表面からの高さが均一に形成された細線電極と場合と比べて、配線材４０との接触面積を大きくすることができる。これにより、太陽電池モジュール１は、バスバー電極を形成せずに配線材を細線電極に直接接合して太陽電池モジュールを製造するとき、配線材４０と細線電極との接合面における接触抵抗を小さくすることができる。したがって、太陽電池モジュールの出力特性を向上することができる。

また、太陽電池モジュールは、実際の使用環境下において、太陽光の受光と非受光とが繰り返されると、封止材５０及び配線材４０が膨張と収縮とを繰り返す。一般的に、封止材５０の線膨張係数は、配線材４０の線膨張係数よりも大きいため、第２部分３０ｂと封止材５０との界面に発生する応力は、第１部分３０ａと配線材４０（導電体４１ｂ）との界面に発生する応力よりも大きい。すなわち、太陽電池モジュールの使用環境下では、第２部分３０ｂに、第１部分３０ａよりもダメージが蓄積されやすい。そのため、細線電極の厚み及び幅サイズは、封止材５０からの応力、細線電極自身の抵抗、太陽電池の有効受光面積等を考慮した上で、歩留まりの低減、良好な太陽電池の特性等が得られるように最適化されている。

本実施形態として示す太陽電池モジュール１では、封止材５０からの応力、細線電極自身の抵抗、太陽電池の有効受光面積等に応じて、第２部分３０ｂの厚み及び幅サイズを最適化したときに問題となる配線材４０との接触面積の減少を、第１部分３０ａを設けることにより解決している。

なお、細線電極の第１部分の基板表面からの高さと、細線電極の第２部分の基板表面からの高さとの差は、上述した細線電極自身の抵抗、太陽電池の有効受光面積等を考慮した上で最適化される第２部分と、配線材４０における導電体４１ｂの層厚等によって決定されるべきものである。

細線電極の第２部分３０ｂの幅方向及び厚み方向のサイズは、上述したように最適化されている。しかし、第１部分３０ａは、光電変換部２０の基板表面からの高さが第２部分３０ｂよりも大きいので、第１部分３０ａの長さＷ２が第１部分３０ａに接合される配線材４０の幅Ｗ１を超えると、封止材５０からの応力を受けやすくなる。したがって、本実施形態として示す太陽電池モジュール１では、第１部分３０ａは、細線電極の延長方向において、配線材４０の幅よりも大きくならないことが好ましい。第１部分３０ａは、配線材４０で覆われていることが好ましい。これにより、光電変換部２０の基板表面からの高さが最適化されている第２部分３０ｂよりも、第１部分３０ａの高さを大きくしても封止材５０からの応力を受けにくくすることができる。

（その他の実施例）
本発明は、上記の実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替え実施形態、実施例及び運用技術が明らかになろう。

例えば、上記実施形態では、ＨＩＴ構造を有する太陽電池基板を例にとり説明したが、ＨＩＴ構造を有しない通常の結晶系の太陽電池基板に本発明を適用することもできる。

また、上記実施形態では、受光面側細線電極３０について主に説明したが、裏面側細線電極３１についても同様の効果を奏する。したがって、受光面側細線電極３０又は裏面側細線電極３１のいずれかの細線電極において、配線材と接合される第１部分が配線材と接合されない第２部分よりも、光電変換部の基板表面からの高さが大きく形成されていれば、本発明の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、配線材４０の低抵抗体４１ａが銅箔であるとして説明したが、配線材の材料としては、電気抵抗が小さければよく、銅のほかに鉄、ニッケル、銀或いはこれらを混合したものを用いることができる。

また、上記実施形態では、樹脂接着剤８０として、帯状フィルムシートを使用しているが、シート状に成形された接着剤でなくてもよい。例えば、樹脂接着剤を第１領域αに塗布してもよい。また、樹脂接着剤８０は、第１領域α全域に亘って配置しなくてもよい。例えば、図２，図３に示す、配線材４０と受光面側細線電極３０とが交差する接合部及びその近傍のみに配置してもよい。

また、上記実施例では、配線材４０と受光面側細線電極３０（又は裏面側細線電極３１）とが略直交する場合について説明しているが、配線材４０と受光面側細線電極３０（又は裏面側細線電極３１）は電気的に接続されていればよく、少なくとも交差していればよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

以下、本発明に係る太陽電池モジュールについて、実施例を挙げて具体的に説明する。本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できる。

（実施例１）
実施例１に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。まず、ＨＩＴ構造を有する１２５ｍｍ角の太陽電池基板を準備した。次に、スクリーン印刷法を用いて、太陽電池基板の受光面側に銀ペーストを所定のパターンで塗布し、１５０℃で５分間加熱することにより仮硬化させた。また、太陽電池基板の裏面側に銀ペーストを所定のパターンで塗布し、１５０℃で５分間加熱することにより仮硬化させた。

次に、受光面側の第１領域（配線材を配置する予定の領域）にある銀ペーストのパターン以外をマスクし、スクリーン印刷法を用いて、第１領域に形成された銀ペーストのパターン上に所定厚の銀ペーストを重ねて塗布した。裏面側も同様に第１領域に形成された銀ペーストのパターン上に更に銀ペーストを重ねて塗布した。なお、銀ペーストとしては、エポキシ系樹脂中に１μｍφの銀粉末を５ｖｏｌ．％分散させたものを用いた。

このとき、第１領域にある第１部分（配線材を配置する予定の領域に）以外をマスクし、スクリーン印刷法を用いて、第１領域に形成された銀ペーストのパターン上に所定厚の銀ペーストを重ねて塗布した。裏面側も同様に第１領域に形成された銀ペーストのパターン上に所定厚の銀ペーストを重ねて塗布した。

実施例１では、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さと、配線材と接合されない第２部分の高さの差の平均が２．５μｍ程度になるように、第１部分に銀ペーストを重ね塗りした。

その後、２００℃で両面の銀ペーストを３０分加熱することにより、架橋し、硬化させて細線電極を形成した。

次に、光電変換部の第１領域の略全域にエポキシ系の樹脂接着剤を塗布し、配線材を配置した。配線材としては、銅線（幅２ｍｍ、厚み１５０μｍ）の外周に半田をコーティング（厚み３０μｍ）したものを用いた。太陽電池を配線材により接合した状態で、２５０℃、２ＭＰａの条件で熱圧着した。

その後、ガラス基板上にＥＶＡシート、配線材により接続された複数の太陽電池、ＥＶＡシート、裏面フィルムをこの順番に順次積層し、真空熱圧着法により複数の太陽電池をＥＶ樹脂中に封入した。

（実施例２）
実施例２に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。実施例２では、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さと、配線材と接合されない第２部分の高さの差の平均が７．５μｍ程度になるように、第１部分に銀ペーストを重ね塗りした。

（実施例３）
実施例３に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。実施例３では、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さと、配線材と接合されない第２部分の高さの差の平均が１２．５μｍ程度になるように、第１部分に銀ペーストを重ね塗りした。

（実施例４）
実施例４に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。実施例４では、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さと、配線材と接合されない第２部分の高さの差の平均を実施例１と同じ２．５μｍ程度になるように、第１部分に銀ペーストを重ね塗りした。また、配線材を配置するとき、光電変換部の第１領域の略全域でなく、配線材と銀ペーストの交差部分にのみエポキシ系樹脂接着剤を塗布した。

（比較例）
また、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さと、配線材と接合されない第２部分の高さの差がなく、均一に形成した太陽電池モジュールを比較例とした。

上述した実施例１乃至実施例４、比較例１の太陽電池モジュールに対して、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ^２の光を太陽電池モジュールの光入射面側から照射し、太陽電池モジュールの出力特性を調べた。結果を表１に示す。表１では、比較例の出力低下率を１００としたときの出力低下率で示している。

表１に示す結果より、実施例１乃至実施例４の太陽電池モジュールの出力低下率は、比較例の出力低下率よりも小さい。これは、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さを、配線材と接合されない第２部分よりも高くしたことによるものと思料される。

したがって、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さを、配線材と接合されない第２部分よりも高くすることにより、太陽電池モジュールの出力特性を向上させることができることが確認された。

また、実施例４は、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さと、配線材と接合されない第２部分の高さの差の平均が実施例１と同じであっても、出力特性が若干低下したのは、エポキシ系樹脂接着剤を部分的に塗布したため、配線材の光電変換部への接着力が低下したことによる。

したがって、細線電極が配線材と接合される第１部分の基板表面からの高さと、配線材と接合されない第２部分の高さとの差が大きい程、太陽電池モジュールの出力特性を向上させることができることが確認された。

本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。 前記太陽電池モジュールにおける太陽電池の平面図である。 図２のＡ部分を拡大して示す拡大図である。 図３のＢ−Ｂ切断面における断面図である。 図３のＣ−Ｃ切断面における断面図である。 図３のＤ−Ｄ切断面における断面図である。 （ａ）は、前記太陽電池モジュールの光電変換部の構造を説明する断面図であり、（ｂ）は、光電変換部２０を光入射方向からみた平面図である。 前記太陽電池モジュールの光電変換部の基板表面に第１部分と第２部分を有する細線電極を形成する工程を説明する説明図である。 前記太陽電池モジュールにおける、配線材と受光面側細線電極との接合部を説明する模式図である。

符号の説明

１…太陽電池モジュール、１０…太陽電池、２０…光電変換部、３０…受光面側細線電極、３０ａ…第１部分、３０ｂ…第２部分、３１…裏面側細線電極、３１ａ…第１部分、３１ｂ…第２部分、４０…配線材、４１ａ…低抵抗体、４１ｂ…導電体、５０…封止材、６０…受光面側保護材、７０…裏面側保護材、８０…樹脂接着剤

Claims (4)

1. 受光面側保護材と、裏面側保護材と、前記受光面側保護材と前記裏面側保護材との間において配線材によって互いに電気的に接続された複数の太陽電池とを備える太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池は、基板と、前記基板の表面上に複数本形成された細線電極とを有し、
   前記配線材は、前記基板の表面上で前記細線電極と交差して配置されており、前記交差する箇所において前記細線電極の外面を覆って形成されており、
   前記細線電極は、前記配線材に覆われた第１部分と、前記配線材に覆われていない第２部分とを有しており、
   前記第１部分の厚みは前記第２部分の厚みよりも大きいことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記第１部分は、第１層と、前記第１層上の第２層とを有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記第１層と前記第２層とは、同じ材料を含むことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記配線材と前記太陽電池とは、熱硬化性材料を含む樹脂層を介して接合されており、
   前記配線材は、低抵抗体と、前記低抵抗体の外周を覆う導電体とを有し、
   前記導電体は、前記樹脂層が硬化する温度において、前記細線電極よりも軟らかくなる材料を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。

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