JPH1065192A

JPH1065192A - 光起電力デバイスおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH1065192A
Application number: JP9139097A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Shiozuka; 秀則塩塚; Takahiro Mori; 隆弘森; Ichiro Kataoka; 一郎片岡; Kenji Takada; 健司高田; Satoshi Yamada; 聡山田; Ayako Shiozuka; 綾子塩塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: JP3548379B2

Abstract

(57)【要約】【目的】作業性が良好でかつ信頼性の高い電極構造を
有する光起電力デバイスを提供する。【構成】少なくとも光起電力素子（１０２）の受光面
側の一部に導電性部材または半導体部材を配置するため
の接着体（１０５）を有する光起電力デバイス（１０
０）であって、前記接着体が少なくとも１種類以上の粘
着層と少なくとも１種類以上の耐熱性高分子層からなる
ことを特徴とする光起電力デバイス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信頼性の高い電極構造
を有する光起電力デバイスおよびその製造方法に関す
る。より詳しくは金属ワイヤーおよびバスバーを有する
集電電極の改善された接続構造を有する光起電力デバイ
スおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池の電力を効率的に収集するため
に、太陽電池表面に線状の電極を複数設ける技術が知ら
れている。さらにこれら複数の線状の電極の端部に共通
したバスバー（ｂｕｓｓｂａｒ）を設けて外部に電力
を取り出すことが知られている。米国特許第４，２６
０，４２９号明細書には、太陽電池表面に設ける集電電
極として、導電性粒子を含むポリマーでコートされた複
数の金属ワイヤーを太陽電池表面に熱及び／又は圧力で
固定することが記載されている。また、金属ワイヤーの
端部を共通のバスバーに接続することが記載されてい
る。米国特許第５，０８４，１０７号明細書には、クラ
ンプでその両端を保持した複数の金属ワイヤーの少なく
とも一部に導電性接着剤を塗布し、該金属ワイヤーを太
陽電池表面に押し付けながら加熱して導電性接着剤を固
化し、しかる後金属ワイヤーを切断することにより、太
陽電池表面に集電電極を形成する方法が記載されてい
る。さらに該金属ワイヤーの電流を集める集電電極を金
属ワイヤーに接続することが記載されている。集電電極
とバスバーを接続する方法として導電性ペーストを用い
る方法と、半田を用いる方法が考えられる。導電性ペー
ストを用いる場合、導電性ペーストを吐出させるための
アプリケーターを用いて複数の点を吐出し、その後、ペ
ーストを乾燥あるいは硬化させる。半田を用いる場合、
金属ワイヤーとバスバーを半田を介して直接固定する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した方法
においては、上記従来技術に開示されるような電極構成
を太陽電池に用いる場合、下述する問題がある。（１）集電電極、バイパスダイオード、または太陽電池
を直列または並列化するための金属部材をバスバーに半
田により接続するには半田を溶融するためには、局部的
に２５０℃〜３５０℃の高熱を加える必要があり、光起
電力素子は熱ダメージを受け特性に影響する問題があ
る。（２）金属ワイヤーからなる集電電極をバスバーに半田
で接続するには、前記導電性接着剤の被覆層を介してバ
スバーに接続するのは困難であり、接着層を一部除去し
て半田付けする必要があり、多数の点で接着する必要が
あり作業性が悪い。（３）バスバーに用いる金属体のバリや折り曲がりが半
導体層をつき抜け短絡の原因となる。（４）金属ワイヤーをバスバーに銀ペーストにより接続
する方法では、銀ペーストを適量吐出するためのアプリ
ケーターが必要となり、さらに、銀ペーストを加熱、乾
燥、硬化する工程が必要である。（５）凹凸部に銀ペーストを塗布するために塗布部の銀
ペーストが厚盛りになったり、不均一になりラミネーシ
ョンなどによる封止部を突き破ったりする問題がある。（６）半田の付き性をよくするために、フラックスを併
用する場合やヤニ入りの半田を用いる場合には、超音波
洗浄などの別工程でフラックスやヤニを除去、乾燥する
必要がある。（７）上記いずれの方法も金属ワイヤーを張り配置する
際に、太陽電池の非発電領域で接着剤などを用いて仮固
定するため、仮固定のための部分のエリアがバスバー形
成部以外に必要となり、したがって余分な面積が必要で
ある。

【０００４】

【発明の目的】本発明の目的は、従来技術における上述
した問題を克服して作業性の良好な信頼性の高い光起電
力デバイス用の電極構造を提供することにある。本発明
の他の目的は、前記電極構造を用いた特性の良好な光起
電力デバイスを提供することにある。本発明のさらに他
の目的は、前記電極構造を用いて光起電力デバイスを安
定にかつ効率的に製造する方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術にお
ける上述した問題を解決し、上記目的を達成するもので
ある。本発明は、導電性表面を有する基板、半導体層、
透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前
記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定
領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分
子フィルムに固定されていることを特徴とする光起電力
デバイスにある。本発明はまた、導電性表面を有する基
板、半導体層、透明電極、および金属ワイヤーを有する
発電領域と、前記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワ
イヤー端部固定領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着
材を介して高分子フィルムに固定されており、かつ前記
金属ワイヤーはバスバーと前記接着体との間に挟まれて
該バスバーと電気的に接続していることを特徴とする光
起電力デバイスにある。本発明は上記電極構造を有する
光起電力デバイスの製造方法を包含する。当該方法は、
導電性表面を有する基板、半導体層、透明電極、および
金属ワイヤーを有する発電領域と、前記金属ワイヤーの
端部を固定する金属ワイヤー端部固定領域とを有する光
起電力デバイスの製造方法であって、該ワイヤー端部固
定領域に粘着材と高分子フィルム層からなる接着体を配
置する工程と、前記接着体上および前記光起電力素子上
に金属ワイヤーを配置する工程と、前記接着体上および
前記金属ワイヤー上にバスバーを配置する工程と、熱又
は／及び出力により前記金属ワイヤーと前記バスバーを
導電性接着剤で接着する工程とを有することを特徴とす
る。

【０００６】

【実施態様例】図１（ａ）は、本発明の光起電力デバイ
スの模式的平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）にお
けるＡ−Ａ′線に沿った模式的断面図であり、図１
（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ′線に沿った模式的
断面図である。図１（ａ）乃至１（ｃ）において、１０
０は光起電力デバイス、１０１は支持基板、１０２は光
起電力素子、１０３は第１の集電電極である金属ワイヤ
ー、１０４は第２の集電電極であるバスバー、１０５は
接着体である。光起電力素子１０２は下部電極、半導体
層、透明電極を有する。基板１０１が導電性表面を有す
る場合には下部電極は設けなくてもよい。図１（ａ）乃
至１（ｃ）においては、接着体１０５は基板１０１の端
部で光起電力素子１０２が存在しない部分に設けられて
いる。バスバー１０４は本例のように対向する２辺に設
けてもよいし、１辺にのみ設けてもよい。金属ワイヤー
１０３は光起電力素子１０２で発生した電流を効率よく
収集し、バスバー１０４は金属ワイヤー１０３で収集し
た電流をまとめて外部に導出する機能を有している。接
着体１０５は金属ワイヤー１０３およびバスバー１０４
を光起電力素子１０２に固定する機能を有している。上
述したように、図１（ｂ）は金属ワイヤー１０３に沿っ
た方向の断面図である。図１（ｂ）に徴して明らかなよ
うに、金属ワイヤー１０３の端部は基板１０１上に設け
られた接着体１０５と、バスバー１０４との間に挟まれ
ている。上述したように、図１（ｃ）はバスバー１０４
に沿った方向の断面図である。図１（ｃ）に徴して明ら
かなように、金属ワイヤー１０３は接着体１０５にめり
込んで、かつバスバー１０４に挟まれて配置されてい
る。また、バスバー１０４も接着体１０５と接してい
る。

【０００７】上記光起電力デバイスの作製は以下のよう
に行う。すなわち、基板１０１の露出部に接着体１０５
を載置・固定し、予め導電性接着剤をコートしてある金
属ワイヤー１０３を光起電力素子１０２および接着体１
０５の上に載置する。金属ワイヤーは光起電力素子の大
きさに応じて複数設けられる。この時金属ワイヤー１０
３の端部は接着体１０５によって固定される。続いてバ
スバー１０４を接着体１０５の上に、金属ワイヤー１０
３を挟んで配置する。バスバー１０４もまた接着体１０
５によって固定される。最後に光起電力素子１００全体
を加熱・加圧することにより、金属ワイヤー１０３の導
電性接着剤が溶融・固化し、金属ワイヤー１０３と光起
電力素子１０２およびバスバー１０４との電気的および
機械的接続が完了する。金属ワイヤー１０３の導電性接
着剤は少なくともバスバー１０４と接する部分に設けら
れるように部分的に設けられていてもよい。

【０００８】図２は、光起電力素子２０１、金属ワイヤ
ー２０５、およびバスバー２０７の位置関係を拡大して
示す模式図である。図２において、２０１は金属ワイヤ
ー端部固定領域、２０２は接着体、２０５は第１の集電
電極である金属ワイヤー、２０６は導電性接着剤、２０
７は第２の集電電極であるバスバーである。接着体２０
２は高分子フィルム２０３の両面に粘着材２０４を形成
したものである。図２（ａ）金属ワイヤー２０５を導電
性接着剤２０６で被覆し、バスバー２０７に接着した場
合の略断面図である。図２（ｂ）はバスバー２０７に導
電性接着剤２０６を塗布し、金属ワイヤー２０５をバス
バー２０７に接着した場合の略断面図である。前記導電
性接着剤２０６の塗布はバスバー２０７全体に施しても
部分的塗布してもよい。また、導電性接着剤２０６は金
属ワイヤー２０５およびバスバー２０７の両方に形成し
てもよい。光起電力素子２０１の表面は透明導電層が形
成されていてもよいし、透明導電層が除去されて半導体
層が露出していてもよい。また、接着体２０２は光起電
力素子の基板上に設けられてもよい。

【０００９】図３は、金属ワイヤーが光起電力素子表面
に接着された様子を示す略断面図である。図３におい
て、３０１は光起電力素子、３０２は金属ワイヤー、３
０３は導電性接着剤である。３００は金属ワイヤーと導
電性接着剤３０３とからなる第１の集電電極を示す。図
３（ａ）は、金属ワイヤーを導電性接着剤で被覆し、光
起電力素子表面に接着した場合の略断面図である。図３
（ｂ）は、光起電力素子３０１上に金属ワイヤー３０２
を配置し、導電性接着剤３０３を部分的に配置、接着し
た場合の略断面図である。

【００１０】図４（ａ）は、本発明の光起電力デバイス
の他の例の模式的平面図である。図４（ｂ）は、図４
（ａ）におけるＡ−Ａ′線に沿った断面図であり、図４
（ｃ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ′線に沿った断面図
である。この例では基板４０１上の全面に渡って光起電
力素子４０２が設けられている。光起電力素子４０２の
表面には透明導電層４０６が設けられている。透明導電
層４０６のエッジ部は、エッチングなどによって除去さ
れた、透明導電層除去領域４０７が形成されている。さ
らに、バスバー４０４が載置される部分の透明導電層４
０６ａ（非発電領域）と、発電に有効に働く部分の透明
導電層４０６ｂ（発電領域）とを電気的に分離するため
にその間の透明導電層も除去されている。これにより、
光入射側のバスバー４０４と基板側の電極との絶縁をよ
り確実にする。非発電領域の透明導電層４０６ａの上に
接着体４０５が設けられ、金属ワイヤー４０３、および
バスバー４０４が配置される。この例は特に長尺の基板
上に連続的に半導体層を積層することにより作製した光
起電力素子に適用することができる。

【００１１】図５は本発明の光起電力デバイスを用いた
太陽電池モジュールの一例の模式的断面図である。上述
した光起電力デバイス５０１が複数直列に接続され、補
強板５０２上に絶縁フィルム５０５と共に樹脂５０３に
よって封止をし、さらに表面保護層５０４が設けられ
る。補強板５０２としては金属板、プラスチック板、ガ
ラス板などが用いられる。樹脂封止用樹脂５０３として
は、太陽電池との接着性、耐候性、緩衝効果の点でＥＶ
Ａ（エチレンビニルアセテート）、ＥＥＡなどが好適に
用いられる。絶縁フィルム５０５としては、ナイロンフ
ィルム、ＰＥＴフィルム等が用いられる。表面保護層５
０４としてはモジュールの軽量化、フレキシブル性を得
るためにフッ素系の樹脂層が好適に用いられる。フッ素
系の樹脂としては、例えば４フッ化エチレンの共重合体
ＥＴＦＥ（デュポン社製、テフゼル）、ポリフッ化ビニ
ル（デュポン社製、テドラー）などが挙げられる。また
これらの樹脂に紫外線吸収剤を加えることで耐候性を向
上させてもよい。樹脂封止形成の方法としては例えば真
空ラミネーターのような装置を用いて、真空中で加熱圧
着することが可能である。ガラスなどの透光性の基板を
用いた場合にはこれを表面保護層として用い、光起電力
デバイスを樹脂封止し、裏面をフッ素樹脂、ＰＥＴなど
のフィルムで保護する。

【００１２】本発明の太陽電池モジュールの補強板を折
り曲げることにより太陽電池一体型の建材とし、屋根
材、壁材などに適用することができる。また、電力変換
装置と共に用いられて電源装置を構成することができ
る。図６は電力変換装置の構成の一例で、太陽電池モジ
ュール６０１の電圧、電流を検知する検知器６０２、検
知器で検知された出力に応じてインバーター６０４を制
御する制御器６０３を備えている。電力変換装置は商用
電力系統との連携機能を備えていてもよい。太陽電池モ
ジュール６０１の電力はこのような電力変換装置を介し
て負荷回路６０５に供給される。図７は、本発明の光起
電力デバイスからなる太陽電池モジュールを屋根材とし
て使用する場合の態様例を示す模式図である。すなわ
ち、図７（ａ）は棟側係止部７０１と軒側係止部７０２
を互いにはぜ組む屋根材、図７（ｂ）は野地板７０５上
に固定された固定部材７０４に係止部７０３を嵌挿する
屋根材、図７（ｃ）は隣り合う屋根材同士の係止部７０
６をキャップ７０７で係止する屋根材をそれぞれ示し、
これらの平面部には光起電力デバイス７００が設けられ
ている。

【００１３】以下図２を参照して本発明の光起電力デバ
イスの構成要素について説明する。

【接着体２０２】金属ワイヤー固定領域２０１に設けら
れ、金属ワイヤー２０５およびバスバー２０７を固定す
る接着体２０２は、高分子フィルム２０３の両面に粘着
材２０４を配したものが用いられる。いわゆる両面テー
プを用いてもよい。高分子フィルムと粘着材は複数積層
してもよい。この場合、複数の種類の高分子フィルムま
たは粘着材を用いてもよい。接着体２０２の一例の両面
テープとしては、粘着材としてポリジメチルシロキサン
（厚さ０．０５０ｍｍ）、高分子フィルムとしてポリイ
ミドフィルム（厚さ０．０２５ｍｍ）、粘着材としてポ
リジメチルシロキサン（厚さ０．０２５ｍｍ）、ポリエ
ステルフィルム（厚さ０．０７５ｍｍ）、ポリジメチル
シロキサン（厚さ０．０５０ｍｍ）を順に積層した、幅
７ｍｍの両面テープ（東洋インキ製造製、ダブルフェー
スＬＥＷ４１１Ａ）が挙げられる。

【００１４】

【高分子フィルム２０３】高分子フィルム２０３は、粘
着材２０４とともに金属ワイヤー２０５またはバスバー
２０７を光起電力素子上に配置するための接着体２０２
の一部として用いられ、金属ワイヤー２０５またはバイ
パスダイオードをバスバーに接続する際の半田の熱やバ
スバーのバリや折れ曲がりなどから光起電力素子を保護
するために耐熱性を有することが望ましい。また、絶縁
性を有することにより、金属ワイヤーと基板側の電極と
がショートすることを防止できる。前記高分子フィルム
の構成材料としては、セロファン、レーヨン、アセテー
ト、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エーテルケトン、フッ素樹脂、ポリスルホン、不飽和ポ
リエステル、エポキシ、ポリアミド、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリイミドシリコン樹脂が挙げられる。
これらの高分子フィルム材料中で粘着材との接着性、低
熱膨張、強度が優れたポリイミド、ポリエチレンテレフ
タレートは特に好ましいものである。高分子フィルムは
少なくとも融点が２５０℃以上であることが望ましい。

【００１５】

【粘着材２０４】粘着材２０４としては、アクリル系、
ゴム系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系、エポキ
シ系、ポリウレタン系、ナイロン系、ポリアミド系、無
機系、または複合型粘着材などが挙げられる。これらの
粘着材の中で、接着性、タック、保持力、耐電性、耐湿
性などに優れているものが好適に用いられる。これらの
中、アクリル系およびシリコン系の粘着材は耐久性や耐
熱性、保持力に優れており、特に好ましい。中でも、シ
リコン系粘着材は吸湿率も低く、耐水性に優れた材料で
ある。粘着材の形成法としてはアプリケーターなどを用
いて均一幅に塗布形成する方法がある。粘着材の種類に
応じて、乾燥や加熱、加圧、光照射などの処理を行って
もよい。粘着材の吸湿率は４０℃、８０％ＲＨの環境
下、１２時間の保持で好ましくは０．０％〜１．５％、
より好ましくは０．０１〜１．０％であることにより、
光起電力デバイスの樹脂被覆工程時におこる外観不良を
防ぐことができる。

【００１６】

【金属ワイヤー２０５】本発明の光起電力デバイスの第
１の集電電極に用いられる金属ワイヤー２０５として
は、銅、銀、金、白金、アルミニウム、モリブデン、タ
ングステンなどの電気抵抗が低い材料が好適に用いられ
る。また、該金属ワイヤー２０５はこれらの金属の合金
であってもよい。さらに、所望に応じて該金属ワイヤー
の表面に腐食防止、酸化防止、導電性樹脂との接着性向
上、電気的導通の改良などの目的で薄い表面金属層を形
成してもよい。前記表面金属層としては、銀、パラジュ
ーム、銀とパラジュームの合金、金などの腐食されにく
い貴金属や、ニッケル、スズなどの耐食性のよい金属が
好適なものである。前記表面金属層の形成方法として
は、メッキ法、クラッド法が好適に用いられる。また、
前記金属をフィラーとして樹脂に分散して作製した導電
性樹脂組成物をコートしてもよい。この場合、コート厚
みは所望に応じて決定されるものであるが、例えば断面
が円形の金属ワイヤーであれば直径の１％から１０％の
厚みが好適である。前記金属ワイヤー２０５の断面形状
は円形が好適であるが、矩形であってもよく所望に応じ
て適宜選択される。前記金属ワイヤーが円形である場合
の直径は、電気抵抗ロスとシャドーロスとの和が最小と
なるように設計して選択されるものであるが、具体的に
は例えば直径２５μｍから１ｍｍまでが好適に用いられ
る。より好ましくは２５μｍから２００μｍとすること
が効率のよい光起電力デバイスを得ることができる。２
５μｍより細い場合はワイヤーが切れ易く、また、電気
ロスも大きくなるといった問題がある。また、２００μ
ｍ以上であるとシャドーロスが大きくなったり、光起電
力素子表面の凹凸が大きくなってラミネーションなどの
樹脂封止の際にＥＶＡなどの充填材を厚くしなければな
らなくなるといった問題がある。このような金属ワイヤ
ーは公知の伸線機によって所望の直径に成型して作製さ
れる。伸線機を通過した金属ワイヤーは硬質であるが、
伸び易さや曲げ易さなどの所望の特性に応じて公知の方
法でアニールし、軟質にして用いてもよい。

【００１７】

【導電性接着剤２０６】上述した金属ワイヤー２０５を
導電性接着剤２０６で光起電力素子の表面およびバスバ
ー２０７に接着することにより得られる光起電力デバイ
スは、起電力を効率よく集電でき、良好な特性を奏する
ものとなる。接着の方法としては、前記金属ワイヤー全
体２０５を導電性接着剤で被覆するか部分的に塗布配置
し、加熱、加圧により接着する方法がある（図２
（ａ））。また、バスバー２０７に金属ワイヤー２０５
を接着する際バスバー２０７側に導電性接着剤２０６を
予め塗布し、加熱、加圧により接着してもよい（図２
（ｂ））。本発明において、前記金属ワイヤー２０５を
接着するための前記導電性接着剤２０６は、導電性粒子
と高分子樹脂とを混和して得られる。前記高分子樹脂と
しては金属ワイヤーに塗膜を形成し易く、作業性に優
れ、柔軟性があり、耐候性が優れた樹脂が好ましい。そ
うした樹脂としては熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが
好ましい。熱硬化性樹脂の具体例として、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルホルマ
ール、アルキド樹脂あるいはこれらを変性した樹脂など
が好適なものとして挙げられる。これらの中、ウレタン
樹脂はエナメル線用絶縁被覆材料として用いられてお
り、柔軟性や生産性の面で優れているので好ましいもの
である。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリアミドイ
ミド樹脂、メラミン樹脂、ブチラール、フェノキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル、スチレ
ン、ポリエステルなどが好適なものとして挙げられる。
前記導電性粒子は導電性を付与するための顔料であり、
具体的な例としては、グラファイト、カーボンブラッ
ク、Ｉｎ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，ＳｎＯ₂，ＩＴＯ，ＺｎＯなど
の金属酸化物、およびこれらに適当なドーパントを添加
した酸化物半導体材料などが好適なものとして挙げられ
る。前記導電性粒子の粒径は、形成する前記被覆層の厚
みよりも小さくする必要があるが、小さすぎると粒子同
士の接触点での抵抗が大きくなるため所望の比抵抗が得
られなくなる。このような事情から前記導電性粒子は平
均粒径が０．０２μｍ乃至１５μｍの範囲であることが
望ましい。前記導電性粒子と前記高分子樹脂とは所望の
比抵抗を得るため好適な比率で混合される。導電性粒子
の量を多くすると比抵抗は低くなるが樹脂の比率が少な
くなるため塗膜としての安定性は悪くなる。また、樹脂
の量を多くすると導電性粒子どうしの接触が不良となり
高抵抗化する。従って、好適な比率は、用いる高分子樹
脂と導電性粒子および所望の物性値によって適宜選択さ
れる。具体的には導電性粒子を５体積％から９５体積％
程度とすることで良好な比抵抗が得られる。導電性接着
剤２０６は、その比抵抗が光起電力素子によって発生す
る電流を集電するのに無視し得る程度であり、かつ、金
属ワイヤーからの金属イオンのマイグレーションが原因
となるシャントが生じないように適度な膜厚とすること
が必要である。具体的には該比抵抗は０．０１乃至１０
０Ω・ｃｍ程度であることが好ましい。０．０１Ω・ｃ
ｍ以下であるとシャントを防ぐバリア機能が少なくな
り、１００Ω・ｃｍ以上では電気抵抗ロスが大きくなる
ためである。前記導電性粒子および高分子樹脂の混合に
際しては、３本ロールミル、ペイントシェーカー、ビー
ズミルなどの通常の分散装置を用いることができる。分
散を良好とするため所望に応じて公知の分散剤を添加し
てもよい。また、分散時あるいは分散後に導電性樹脂の
粘度調整のため適当な溶剤で希釈してもよい。

【００１８】

【バスバー２０７】バスバー２０７は金属ワイヤー端部
固定領域２０１に設けられる。金属ワイヤー端部固定領
域２０１としては以下の態様が可能である。（１）光起電力素子の基板露出部（２）光起電力素子の最表面に設けられる透明電極が除
去された部分（３）光起電力素子の最表面に設けられる透明電極上
で、該透明電極は半導体層と非接続である部分本発明において使用するバスバー２０７は、電気抵抗の
低い金属または合金で形成する。そうした材料の具体的
例としては、銅、銀、金、白金、アルミニウム、スズ、
鉛、ニッケルなどの金属およびこれら金属の合金が挙げ
られる。必要に応じて前記バスバーの表面には、腐食防
止、酸化防止、導電性樹脂との接着性向上、電気的導通
の改良などの目的で薄い表面金属層を形成してもよい。
また、バスバーの少なくとも一部に導電性ペーストを塗
布し、金属ワイヤーとバスバーを電気的に接続するよう
にしてもよい。その形状は帯状の箔体、またはワイヤー
が可能である。

【００１９】以下図１に示す光起電力素子１０２につい
て説明する。

【光起電力素子１０２】本発明における光起電力素子１
０２の構成としては、基板１０１の上に第１の電極と第
１の電極上に設けた発電に寄与する半導体層と該半導体
層の光入射面側に設けた金属ワイヤーからなる第２の電
極を設けた構成が好ましい。また、所望に応じて前記半
導体層の光入射面側と前記金属ワイヤーとの間に反射防
止の目的と表面抵抗を低くする目的で透明導電層を設け
てもよい。前記第１の電極は半導体層の裏面側に設けら
れるものであり、スクリーン印刷法、蒸着法などの方法
で金属層を形成してつくられる。該金属層を構成する金
属の種類は半導体と良好なオーミック性が得られるもの
を適宜選択して用いる。前記半導体層が例えばアモルフ
ァスシリコン薄膜からなるものである場合には支持基板
が必要となり、該支持基板としては絶縁性あるいは導電
性基板が用いられる。この場合前記第１の電極は前記基
板上に堆積される。前記第１の電極としては、ステンレ
スやアルミなどの金属基板が好適に用いられるが、ガラ
ス、高分子樹脂、セラミックスなどの絶縁性基板の上に
クロム、アルミニウム、銀などの金属を蒸着したもので
あってもよい。また、光起電力素子が結晶シリコン光起
電力素子である場合には、上述した基板を設けずに、第
１の電極を銀ペーストのスクリーン印刷などで形成して
もよい。樹脂などの絶縁性基板上に金属層を形成した基
板の場合、上下電極間の絶縁をより確実にするために、
バスバーを載置する非発電領域の基板表面の第１の電極
は除去されていてもよい。前記半導体層としてはｐｎ接
合、ｐｉｎ接合、ショットキー接合などの半導体接合を
有する構造を持つことが必要であり、そうした半導体層
としては、結晶シリコン、多結晶シリコン、薄膜多結晶
シリコン、アモルファスシリコンなどのＩＶ族の半導体
やＣｄＳ，ＣｄＴｅなどのＩＩ，ＶＩ族の半導体やＧａ
ＡｓなどのＩＩＩ，Ｖ族の半導体が好適に用いられる。
また、シングルセルだけでなくｐｉｎ接合またはｐｎ接
合を複数重ねたタンデムセル、トリプルセルも好適に用
いられる。前記タンデムセル構成の具体例としては例え
ばａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎのトップセルとボトム
セルとを積層した構成、ａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎ
のトップセルとａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐｉｎのボ
トムセルを積層した構成が挙げられる。また、トップセ
ルをａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎ構造のものとし、ボ
トムセルを薄膜の多結晶のｐｎ構造のものにしてもよ
い。前記トリプルセル構成の具体例としては、ａ−Ｓｉ
のｉ層を有するｐｉｎ構造のトップセルとミドルセル、
そしてａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐｉｎ構造のボトム
セルを積層した構成；ａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎ構
造のトップセル、ａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐｉｎ構
造のミドルセル、そしてａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐ
ｉｎ構造のボトムセルを積層した構成が挙げられる。前
記透明導電層としては、ＩＴＯ，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃な
どの公知の材料が好適に用いられる。本発明の金属ワイ
ヤーからなる第２の電極は前記半導体層の光入射面側に
配置されるが、配置方法としては集電の電気抵抗による
損失とシャドーロスとの和が最小となるように適当な間
隔で平行に配置するのが好ましい。例えば透明電極層の
シート抵抗が１００Ω／□程度であれば金属ワイヤーの
間隔は５ｍｍ程度が好ましい。また、細い径のワイヤー
を用いた場合にはピッチを狭くし、太い径のワイヤーを
用いた場合にはピッチを広くするという最適化を行うこ
とで最適な効率が得られる。

【００２０】

【光起電力デバイスの製造】上述した金属ワイヤーをバ
スバーおよび光起電力素子の半導体層または透明導電膜
の上に導電性接着剤で接着することにより光起電力デバ
イスを構成する。その方法は、熱または圧力あるいは熱
と圧力で接着する方法が好ましい。加熱温度としては前
記導電性接着剤が軟化し、バスバー及び／又は光起電力
素子の表面に接着する温度以上にすることが好ましい。
また、圧力としては導電性接着剤が適度に変形する圧力
が好ましく、光起電力素子を破壊しない程度の圧力以下
でなければならない。具体的には例えば、アモルファス
シリコンのような薄膜光起電力素子では０．１ｋｇ／ｃ
ｍ²から１．０ｋｇ／ｃｍ²が好適である。接着方法とし
ては、金属ワイヤーの端部または全体に導電性接着剤を
予め塗布被覆することが望ましい。金属ワイヤーの全長
に渡って導電性接着剤が塗布される場合、金属ワイヤー
とバスバーとの接続および金属ワイヤーと光起電力素子
表面との接続を同時に行うことができ、作業時間を大幅
に短縮することができる。導電性接着剤はバスバーのほ
うに塗布しておいてもよいし、金属ワイヤーとバスバー
の両方に塗布しておいてもよい。光起電力素子表面に金
属ワイヤーを接着するには、スクリーン印刷などで直線
状や所望の形のドットで導電性接着剤を形成し、ワイヤ
ーを配置、接着してもよい。導電性接着剤が熱可塑性で
あれば加熱により軟化するが、熱硬化性の樹脂の場合
は、ワイヤー及び／又はバスバーへの塗布や光起電力素
子上への印刷を行う時に硬化反応はさせずに溶剤の乾燥
のみ行って、接着時に加熱により硬化させてもよい。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を示して本願発明をさらに説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。

【００２２】

【実施例１】図４に示す電極構造を有する光起電力デバ
イスを用いた太陽電池モジュールを以下のようにして作
製した。

【集電電極の作製】集電電極である金属ワイヤー４０３
として、図２（ａ）に示す金属ワイヤー２０５からなる
コアと導電性接着剤２０６からなる被覆層（クラッド）
で構成された断面構造を有する被覆金属ワイヤーを以下
のようにして作製した。（１）集電電極を構成する金属ワイヤー（コア）とし
て、厚み２μｍの銀クラッド層で銅線の表面を被覆した
直径１００μｍの銀クラッド銅ワイヤーを用意した。（２）前記被覆層としての導電性接着剤を形成させるた
めのカーボンペーストを以下のように作製した。まず、
溶剤として酢酸エチル２．５ｇ、ＩＰＡ２．５ｇの混合
溶剤を分散用シェーク瓶に加えボールミルで十分撹拌し
た。次に、硬化剤としてブロックイソシアネートを１．
１ｇ、分散用ガラスビーズ１０ｇを加えた。次に、導電
性粒子として平均の一次粒径が０．０５μｍのカーボン
ブラックを２．５ｇを加えた。このようにして調整した
シェーク瓶中の材料を東洋精機製作所製ペイント・シェ
ークにて１０時間分散処理し均一化した。その後、かく
して得られた導電性接着剤から分散用ガラスビーズを取
り除いた。得られた導電性接着剤の一部をサンプリング
してその平均粒子径を測定したところ約１μｍであっ
た。前記接着剤を前記硬化剤の標準硬化条件である１６
０℃、３０分で加熱硬化させ、その体積抵抗率を測定し
たところ、１０Ω・ｃｍであり十分低抵抗であることが
確認された。（３）上述した銀クラッド銅ワイヤーに、不図示のコー
ト用ダイスの口径が１５０μｍから２００μｍであるワ
イヤーコート機を用いて被覆層として前記導電性接着剤
を塗布し、ついで乾燥して形成した。なお、塗布速度は
４０ｍ／ｍｉｎで滞留時間が２ｓｅｃ、乾燥炉の温度は
１２０℃とし、同条件で５回繰り返して金属ワイヤーを
コートした。前記ワイヤーに塗布された導電性接着剤は
溶剤を揮発させ未硬化状態で存在する。以上のようにし
て、集電電極である金属ワイヤー４０３を得た。

【００２３】

【光起電力素子の作製】

（４）光起電力素子４０２として、以下のようにして作
製したトリプルセルタイプの光起電力素子を用意した。
すなわち、支持基板４０１としての厚み１２５μｍのＳ
ＵＳ４３０ＢＡ基板１２５μｍを脱脂、洗浄後、該基板
上に不図示のＤＣスパッタ装置を用い下部電極として５
００Å厚のＡｇ膜と５００Å厚のＺｎＯ膜からなる層を
形成した。ついで、不図示のＲＦプラズマＣＶＤ成膜装
置を用い、４００Å膜厚のｎ型ａ−Ｓｉ層／１０００Å
膜厚のｉ型ａ−ＳｉＧｅ層／１００Å膜厚のｐ型μＣ−
Ｓｉ層からなるボトムセル、４００Å膜厚のｎ型ａ−Ｓ
ｉ層／９００Å膜厚のｉ型ａ−ＳｉＧｅ層／１００Å膜
厚のｐ型μＣ−Ｓｉ層からなるミドルセル、１００Å膜
厚のｎ型ａ−Ｓｉ層／１０００Å膜厚のｉ型ａ−Ｓｉ層
／１００Å膜厚のｐ型μＣ−Ｓｉ層からなるトップセル
をこの順序で形成した。ここで、各セルのｎ型ａ−Ｓｉ
層はＳｉＨ₄とＰＨ₃とＨ₂の混合ガスから形成し、各セ
ルのｐ型μＣ−Ｓｉ層はＳｉＨ₄とＢＦ₃とＨ₂の混合ガ
スから形成した。また、ボトムセルおよびミドルセルの
ｉ型ａ−ＳｉＧｅ層はＳｉＨ₄とＧｅＨ₄とＨ₂の混合ガ
スから形成し、トップセルのｉ型ａ−Ｓｉ層はＳｉＨ₄
とＨ₂の混合ガスから形成した。ついで、前記トップセ
ルのｐ型層上に不図示の抵抗加熱式蒸着装置を用い透明
電極として、ＩＴＯ透明電極層７００Åを形成した。か
くして、光起電力素子４０２を得た。

【００２４】

【光起電力デバイスの作製】

（５）上記（４）において得られた光起電力素子４０２
の大きさは３０ｃｍ×３０ｃｍであった。素子の有効面
積が９００ｃｍ²となるように塩化第二鉄を主成分とす
るエッチングペーストと市販の印刷機を用いて透明導電
膜の一部を除去て透明導電層除去領域４０７を形成し、
発電領域の透明導電層４０６ｂおよび非発電領域の透明
導電層４０６ａを形成した。（６）上記（５）で形成された透明電極層４０６ａの上
に、シリコーン粘着剤５０μｍ／ポリイミド２５μｍ／
シリコーン粘着剤２５μｍ／ポリエチレンテレフタレー
ト７５μｍ／シリコーン粘着剤５０μｍの積層体からな
る接着体４０５を接着配置し、上記（３）で得られた金
属ワイヤー４０３を５．５ｍｍ間隔で張り、配置、前記
積層体上で固定した。（７）バスバー４０４としての硬質銅を銀クラッドで被
覆した幅７ｍｍの銅箔を金属ワイヤー４０３および接着
体４０５の上に配置した。（８）バスバー４０３を上記光起電力素子４０２のセル
面に接着するために加熱圧着した。条件は２００℃、１
ｍｉｎ、圧力１ｋｇ／ｃｍ²で行った。（９）前記金属ワイヤー４０３をバスバー４０４に接着
するために、加熱圧着した。加熱条件は、２００℃、１
５ｓｅｃ、圧力は５ｋｇ／ｃｍ²で行った。金属ワイヤ
ーがバスバーに接着された断面は図２（ａ）に示す。か
くして図４に示す構成の光起電力デバイスを得た。以上
の光起電力デバイスの作製手法を繰り返し行って、合計
１２個の光起電力デバイスを作製した。得られた１２個
の光起電力デバイスの中、１０個を（ｉ）２５℃，５０
％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５
℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を
以下に述べる半田耐性試験用に取っておいた。

【００２５】

【ラミネーション】

（１０）以上で得られ、上記（ｉ）、（ｉｉ）条件下で
保持した光起電力デバイスに対しての樹脂封止を以下の
ように行った。すなわち、光起電力デバイスの上下にク
レーンガラスおよびＥＶＡ積層し、さらにその上下にフ
ッ素樹脂フィルムＥＴＦＥを積層し、真空ラミネーター
に投入して１６０℃、６０ｍｉｎ保持しラミネーション
を行った。かくして１１個の太陽電池モジュールを得
た。

【００２６】

【評価】上記（９）で保存しておいた光起電力デバイス
を以下に述べる半田耐性試験に付して評価した。評価結
果は表１に示す。また、上記１２で得られた１１個の太
陽電池モジュールを以下に述べるように評価した。評価
結果は表１に示す。（光起電力デバイスの半田耐性試験）光起電力デバイス
のバスバー上にこて先温度２８０℃および３２０℃
のものをそれぞれ１分間押し付けた。その後、バスバー
を接着体から剥がし、高分子フィルムの表面状態を目視
で観察した。観察結果を以下の基準で表１に示す。 ○：３２０℃においても接着体の溶融が見られない場
合、 △：３２０℃では接着体中のフィルム表面が溶融してい
るが、２８０℃では溶融が見られない場合、そして ×：２８０℃では接着体中のフィルム表面が溶融してい
る場合。（モジュール試料の特性評価）イ．上記（ｉ）の環境下および上記（ｉｉ）の環境下で
１２時間保持した光起電力素子デバイスを使用して、得
られたそれぞれの太陽電池モジュールの初期外観を目視
により観察した。観察結果を以下の基準で表１に示す。 ○：気泡などの樹脂充填不良が見られない場合、そして △：実使用上問題がない程度に充填不良が発生している
場合。ロ．上記（ｉ）の環境下で保持した光起電力デバイスを
使用して得られた太陽電池モジュールの暗状態での電圧
−電流特性を測定し、電圧−電流特性曲線原点付近の傾
きからのシャント抵抗を算出した。得られた結果を以下
の基準で表１に示す。 ○：２００ｋΩ・ｃｍ²以上の場合、 △：５０ｋΩ・ｃｍ²以上２００ｋΩ・ｃｍ²未満の場
合、そして ×：５０ｋΩ・ｃｍ²未満の場合。ハ．上記（ｉ）の環境下で１２時間保持した光起電力デ
バイスを使用して得られた太陽電池モジュール１０個に
対してＡＭ１．５のグローバルの太陽光スペクトルで１
００ｍＷ／ｃｍ²の光量の擬似太陽光光源（以下シュミ
レータと呼ぶ）を用いて電流−電圧特性を測定し、変換
効率を求め、それら１０個の太陽電池モジュールの変換
効率の平均を算出した。得られた結果を以下の基準で表
１に示す。なお、本実施例の変換効率を１．０とした。 ○：相対値が０．９以上の場合、そして △：相対値が０．８以上０．９未満の場合。ニ．上記ハに用いた太陽電池モジュールについて日本工
業規格Ｃ８９１７の結晶系太陽電池モジュール環境試験
方法および耐久試験方法に定められた温湿度サイクル試
験Ａ−２に基づく温湿度サイクル試験を行った。すなわ
ち、試料を温湿度が制御できる恒温恒湿機に投入し、−
４０℃、１時間保持から８５℃（相対湿度８５％Ｒ
Ｈ）、２２時間保持に変化させるサイクル試験を２０回
繰り返し行った。次に、試験終了後の試料を上記ハと同
様にシュミレータを用いて変換効率を測定した。上記ハ
で得られた変換効率を初期変換効率として、これと温湿
度サイクル試験後の変換効率を対比して変化率を求め、
得られた結果を以下の基準で表１に示す。 ○：初期変換効率に対して平均で２％未満の低下の場
合、そして ×：初期変換効率に対して平均で２％以上の低下の場
合。

【００２７】

【実施例２】実施例１と同様にして光起電力デバイスを
１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％
ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、
９０％ＲＨ環境下に１２時間保持し、残り１個を半田耐
性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１
１個の光起電力デバイスを用いて、接着体にアクリル粘
着剤５０μｍ／ポリイミド２５μｍ／アクリル粘着剤２
５μｍ／ポリエチレンテレフタレート７５μｍ／アクリ
ル粘着剤５０μｍの積層体からなる接着体にした以外は
実施例１と同様にして１１個の太陽電池モジュールを作
製した。得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジ
ュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果
は表１に示す。

【００２８】

【実施例３】実施例１と同様にして、光起電力デバイス
を１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０
％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５
℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を
半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持
した１１個の光起電力デバイスを用い、バスバーの銀メ
ッキをしていない銅を用いた以外は実施例１と同様にし
て、１１個の太陽電池モジュールを作製した。得られた
光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１
におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。

【００２９】

【実施例４】実施例１と同様にして光起電力デバイスを
１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％
ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、
９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田
耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した
１１個の光起電力デバイスを用い、接着体にアクリル粘
着剤５０μｍ／ポリエチレンテレフタレート１５０μｍ
／アクリル粘着剤５０μｍの積層体からなる接着体にし
た以外は実施例１と同様にして１１個の太陽電池モジュ
ールを作製した。得られた光起電力デバイスおよび太陽
電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。
評価結果は表１に示す。

【００３０】

【実施例５】実施例１と同様にして光起電力デバイスを
１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％
ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、
９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田
耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した
１１個の光起電力デバイスを用い、接着体にシリコーン
粘着剤５０μｍ／ポリイミド５０μｍ／シリコーン粘着
剤５０μｍの積層体からなる接着体にした以外は実施例
１と同様にして１１個の太陽電池モジュールを作製し
た。得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュー
ルを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表
１に示す。

【００３１】

【比較例１】実施例１と同様にして光起電力デバイスを
１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％
ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、
９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田
耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した
１１個の光起電力デバイスを用い、高分子フィルム層を
持たない接着体を使用した以外は実施例１と同様にし
て、１１個の太陽電池モジュールを作製した。得られた
光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１
におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。

【００３２】

【比較例２】実施例１と同様にして光起電力デバイスを
１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％
ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、
９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田
耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した
１１個の光起電力デバイスを用い、高分子層としてナイ
ロンを用い、粘着剤としてアクリル粘着剤を用いた接着
体を使用した以外は実施例１と同様にして１１個の太陽
電池モジュールを作製した。得られた光起電力デバイス
および太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に
評価した。評価結果は表１に示す。

【００３３】

【比較例３】実施例１と同様にして、光起電力デバイス
を１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０
％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５
℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を
半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持
した１１個の光起電力デバイスを用い、高分子層として
ナイロンを用い、粘着剤としてシリコーン粘着剤を用い
た接着体を使用した以外は実施例１と同様にして１１個
の太陽電池モジュールを作製した。得られた光起電力デ
バイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると
同様に評価した。評価結果は表１に示す。

【００３４】表１に示す結果に基づいて以下のことが理
解される。耐熱性高分子フィルムを用いた接着体を使用
した本発明の実施例においては、半田耐性が高く、半田
の熱によって光起電力素子が損傷を受けることもない。
また、バスバーと光起電力素子との間に任意の間隔を保
つことができるためにバスバーに使われる金属体のバリ
や折れから光起電力素子を保護することができる。これ
に対して高分子フィルムを使用しない比較例１では、半
田耐性試験で、光起電力デバイスが損傷し、短絡を引き
起こしたために初期の変換効率の低下、温湿度サイクル
後の変換効率においても低下傾向が見られた。耐熱性の
低いナイロンを高分子フィルムとして使用した比較例
２，３では、同様に半田耐性試験で、光起電力デバイス
が損傷し、短絡を引き起こしたために初期の変換効率の
低下、温湿度サイクル後の変換効率においても低下傾向
が見られた。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】上述した本発明の構成によれば、以下の
効果が奏される。（１）接着体は少なくとも１種類以上の粘着剤と少なく
とも１種類以上の高分子フィルム層からなるため、金属
ワイヤーをバスバー上にハンダで接続する際局部的に３
００℃〜４００℃の熱が付与されても、光起電力素子を
熱から保護することができ歩留が向上する。また、高分
子フィルム層がバスバーと光起電力素子とに任意の間隔
を保つことが可能であり、バスバーに用いられる金属体
のバリ、折り曲がりによる光起電力素子の短絡を防ぐこ
とができる。（２）金属ワイヤーの少なくとも一部が導電性接着剤に
よって光起電力素子の表面に接着されていることで金属
ワイヤーによる集電性が高まり、さらに金属ワイヤーを
用いることでシャドーロスを軽減した光起電力デバイス
用の信頼性の高い電極構造を達成することができる。（３）バスバーが少なくとも一部に導電性ペーストで被
覆された構造にすることによりそれと金属ワイヤーとの
接続が確実となり、かつ、接続面との接触抵抗を軽減す
ることができる。（４）金属ワイヤーを導電性ペーストで被覆することに
より金属ワイヤーからの金属イオンの光起電力素子上へ
のマイグレーションが防止でき、金属マイグレーション
が原因となるシャントを防ぐことができ、光起電力デバ
イスの信頼性を向上することができる。（５）接着体として、吸湿率が４０℃、８０％ＲＨの環
境下、１２時間の保持で１．５％以下である粘着剤を用
いることで、光起電力素子の樹脂被覆工程時におこる外
観不良を防ぐことができる。（６）接着体として電気絶縁性の優れた粘着剤を用いる
ことで、効率よく発電された電気をバスバーに集電する
ことができ、電気特性の優れた光起電力デバイスとする
ことができる。（７）光起電力素子に粘着剤と高分子フィルム層からな
る接着体を配置する工程と、前記接着体上および前記光
起電力素子上に金属ワイヤーを配置する工程と、前記接
着体上および前記集電電極上にバスバーを配置する工程
と、熱又は／及び圧力により前記集電電極と前記バスバ
ーを導電性接着剤で接着する工程とを有することを特徴
とする光起電力デバイスの製造方法により、前記接着体
は金属ワイヤーの固定とバスバー固定の両方を行いなが
ら前記金属ワイヤーの形成と前記バスバーの接続が同時
に行われ、これにより工程を削減し、製造プロセスが簡
便になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極構造を有する光起電力デバイスの
一例を示す図である。

【図２】本発明における集電電極とバスバーとの接続部
の略断面図である。

【図３】本発明における集電電極と光起電力素子との接
続を示す図である。

【図４】本発明の電極構造を用いた光起電力デバイスの
一例を示す図である。

【図５】本発明の光起電力デバイスを用いた太陽電池モ
ジュールの一例を示す図である。

【図６】本発明の太陽電池モジュールを用いた電源装置
の一例を示す図である。

【図７】本発明の太陽電池モジュールからなる屋根材の
例を示す図である。

【符号の説明】

１００，５０１，７００光起電力デバイス１０１，４０１支持体１０２，２０１，３０１，４０２光起電力素子１０３，２０５，３０２，４０３金属ワイヤー１０４，２０７，４０４バスバー１０５，２０２，４０５接着体２０３高分子フィルム２０４粘着剤２０６，３０３導電性接着剤３００集電電極４０６ａ，４０６ｂ透明導電層５０２補強板５０３樹脂５０４表面保護層５０５絶縁フィルム６０１太陽電池モジュール６０２検知器６０３制御器６０４インバーター６０５負荷回路７０１棟側係止部７０２軒側係止部７０３，７０６係止部７０４固定部７０５野地板７０７キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高田健司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山田聡東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者塩塚綾子東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性表面を有する基板、半導体層、透
明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前記
金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定領
域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分子
フィルムに固定されていることを特徴とする光起電力デ
バイス。
【請求項２】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記基
板の露出部の一部である請求項１に記載の光起電力デバ
イス。
【請求項３】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記半
導体層の露出部の一部である請求項１に記載の光起電力
デバイス。
【請求項４】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記透
明電極上で、該透明電極は半導体層と非接続である部分
の一部である請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項５】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記光
起電力素子の表面の透明導電層の少なくとも一部が除去
されて形成されている請求項４に記載の光起電力デバイ
ス。
【請求項６】前記金属ワイヤーの少なくとも一部が導
電性接着剤で前記光起電力素子の表面に固定されている
請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項７】前記粘着材の、４０℃、８０％ＲＨの環
境下１２時間の保持での吸湿率が、０．０％以上１．５
％以下である請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項８】前記粘着材は、アクリル系、ゴム系、シ
リコーン系、ポリビニルエーテル系、エポキシ系、ポリ
ウレタン系、ナイロン系、ポリアミド系、無機系、また
は複合型粘着材から選ばれる少なくとも一種である請求
項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項９】前記高分子フィルムは少なくとも融点が
２５０℃以上である高分子樹脂フィルムである請求項１
に記載の光起電力デバイス。
【請求項１０】前記高分子フィルム材料は、セロファ
ン、レーヨン、アセテート、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、
ポリスルホン、不飽和ポリエステル、エポキシ、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドシリ
コン樹脂から選ばれる少なくとも一種である請求項１に
記載の光起電力デバイス。
【請求項１１】前記光起電力素子は非単結晶半導体を
有する請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項１２】導電性表面を有する基板、半導体層、
透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前
記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定
領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分
子フィルムに固定されており、かつ前記金属ワイヤーは
バスバーと前記接着体との間に挟まれて該バスバーと電
気的に接続していることを特徴とする光起電力デバイ
ス。
【請求項１３】前記金属ワイヤーと前記バスバーとの
電気的接続は導電性接着剤によるものである請求項１２
に記載の光起電力デバイス。
【請求項１４】前記バスバーの少なくとも一部に導電
性接着剤が塗布されている請求項１２に記載の光起電力
デバイス。
【請求項１５】前記金属ワイヤーの少なくとも一部が
導電性接着剤で前記光起電力素子の表面に固定されてい
る請求項１２に記載の光起電力デバイス。
【請求項１６】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記
基板の露出部である請求項１２に記載の光起電力デバイ
ス。
【請求項１７】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記
半導体層の露出部である請求項１２に記載の光起電力デ
バイス。
【請求項１８】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記
透明電極上で、該透明電極は半導体層と非接続である部
分である請求項１２に記載の光起電力デバイス。
【請求項１９】前記金属ワイヤー端部固定領域は前記
光起電力素子の表面の透明導電層の少なくとも一部が除
去されて形成されている請求項１８に記載の光起電力デ
バイス。
【請求項２０】前記粘着材の、４０℃、８０％ＲＨの
環境下１２時間の保持での吸湿率が、０．０％以上１．
５％以下である請求項１２に記載の光起電力デバイス。
【請求項２１】前記粘着材は、アクリル系、ゴム系、
シリコーン系、ポリビニルエーテル系、エポキシ系、ポ
リウレタン系、ナイロン系、ポリアミド系、無機系、ま
たは複合型粘着材から選ばれる少なくとも一種である請
求項１２に記載の光起電力デバイス。
【請求項２２】前記高分子フィルムは少なくとも融点
が２５０℃以上である高分子樹脂フィルムである請求項
１２に記載の光起電力デバイス。
【請求項２３】前記高分子フィルム材料は、セロファ
ン、レーヨン、アセテート、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、
ポリスルホン、不飽和ポリエステル、エポキシ、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドシリ
コン樹脂から選ばれる少なくとも一種である請求項１２
に記載の光起電力デバイス。
【請求項２４】前記光起電力素子は非単結晶半導体を
有する請求項１２に記載の光起電力デバイス。
【請求項２５】導電性表面を有する基板、半導体層、
透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前
記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定
領域とを有する光起電力デバイスの製造方法であって、
該ワイヤー端部固定領域に粘着材と高分子フィルム層か
らなる接着体を配置する工程と、前記接着体上および前
記光起電力素子上に金属ワイヤーを配置する工程と、前
記接着体上および前記金属ワイヤー上にバスバーを配置
する工程と、熱または／及び圧力により前記金属ワイヤ
ーと前記バスバーを導電性接着剤で接着する工程とを有
することを特徴とする光起電力デバイスの製造方法。
【請求項２６】前記金属ワイヤーを予め導電性接着剤
でコートする工程を含む請求項２５に記載の光起電力デ
バイスの製造方法。
【請求項２７】前記金属ワイヤーを前記光起電力素子
表面に接着する工程を含む請求項２５に記載の光起電力
デバイスの製造方法。
【請求項２８】前記金属ワイヤーを光起電力素子表面
に接着する工程と、前記金属ワイヤーを前記バスバーに
接着する工程を同時に行う請求項２７に記載の光起電力
デバイスの製造方法。
【請求項２９】導電性表面を有する基板、半導体層、
透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前
記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定
領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分
子フィルムに固定されている光起電力デバイスを補強板
上に樹脂封止し、保護フィルムで被覆したことを特徴と
する太陽電池モジュール。
【請求項３０】導電性表面を有する基板、半導体層、
透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前
記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定
領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分
子フィルムに固定されている光起電力デバイスを補強板
上に樹脂封止し、保護フィルムで被覆し、さらに前記補
強板の一部が折り曲げられていることを特徴とする建
材。
【請求項３１】導電性表面を有する基板、半導体層、
透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前
記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定
領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分
子フィルムに固定されている光起電力デバイスを補強板
上に樹脂封止し、保護フィルムで被覆した太陽電池モジ
ュールと、該太陽電池モジュールの電力を制御する電力
制御装置とを有することを特徴とする発電装置。