JP2012109416A - 太陽電池用バックシートとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池セルを簡単且つ正確に装着できると共に、電気接続不良を防止できる。
【解決手段】太陽電池用バックシート１１は、絶縁樹脂からなる絶縁基板３と、絶縁基板３の裏面に配設したバリア層４と、絶縁基板３の表面に配設して太陽電池セルに電気的に接続される回路パターンを有する回路層６と、回路層６に積層されていて太陽電池セルを位置決め固定するための凹部１２を備えた第二の封止層９とを備える。第二の封止層９の凹部１２の領域には回路層６に設けた電極６ａに導通する導電性フィラー１３を混入し異方導電性を付与した。凹部１２に設置する太陽電池セルの電極を、導電性フィラー１３を介して回路層６の電極６ａに接続させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、裏面にプラス電極（Ｐ型半導体電極）、マイナス電極（Ｎ型半導体電極）の両電極を備える太陽電池セルを固定するための太陽電池用バックシートとその製造方法に関する。

近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、図７に示すように、受光側に配置された透光性基板１２０と、裏面側に配置された太陽電池モジュール用基材（バックシート）１１０と、透光性基板１２０および太陽電池モジュール用基材１１０の間に封止された多数の太陽電池セル１３０とを有している。また、太陽電池セル１３０は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム等の封止用フィルム１４０ａ，１４０ｂに挟まれて封止されている。
従来、太陽電池モジュールにおいては、多数の太陽電池セル１３０が、配線材１５０で電気的に直列に接続されていた。太陽電池セル１３０は、太陽光の受光面１３０ａである表面側にマイナス電極１３１、裏面側にプラス電極１３２が設けられているため、配線材１５０で接続すると、太陽電池セル１３０の受光面１３０ａの上に配線材１５０が重なり、光電変換の面積効率が低下する傾向にあった。

上述した電極１３１，１３２の配置では、配線材１５０が太陽電池セル１３０の表側から裏側に回り込む構造になるため、各部材の熱膨張率の差が原因で配線材１５０が断線することがあった。
そこで、特許文献１，２ではプラス電極とマイナス電極の両電極がセルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルではセル裏面で直列に接続することが可能であり、セル表面の受光面積が犠牲にならず光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張の差による配線材の断線も防止できる。

このような太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール用基材の裏面にバリア層を設け、表面に太陽電池セルに接続するための回路層を設けた構成を備えた太陽電池用バックシートとして流通することがある。

特開２００５−１１８６９号公報 特開２００９−１１１１２２号公報

ところで、上述した太陽電池用バックシートから太陽電池モジュールを製造する場合、回路層が形成された絶縁基材上に直接的に太陽電池セルを実装する構造のため、実装時に太陽電池セルの位置ずれを起こすことがあり、アライメント不良により太陽電池セルの電極と回路層の電極とが接触不良を生じることがあった。
また、上述したようなバックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの使用時に高温に曝された場合、絶縁基板は太陽電池セルより線膨張係数が大きいために、太陽電池セルが絶縁基材から剥離してしまうおそれがあった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、太陽電池セルを簡単且つ正確に実装できると共に、アライメントが良好で電気接続不良を防止できるようにした太陽電池用バックシートとその製造方法を提供することを目的とする。

本発明による太陽電池用バックシートは、絶縁基板と、絶縁基板の一方の面に配設されていて太陽電池セルに電気的に接続される回路パターンを有する回路層と、太陽電池セルを位置決め固定するための受け入れ部を備えた封止材とを備え、封止材の受け入れ部の領域には回路層の電極に導通する導電性フィラーが混入されていることを特徴とする。
本発明によれば、太陽電池用バックシートから太陽電池モジュールを製造する際、封止材に形成した受け入れ部に太陽電池セルを載置することで位置決め保持でき、太陽電池セルの電極と回路層の電極とを受け入れ部を介してアライメントできる。そのため、太陽電池セルの設置時にアライメントの必要がなく、その後の太陽電池モジュールの製造が容易である。

また、封止材の受け入れ部は、太陽電池セルを装着するための凹部であり、該凹部に装着された太陽電池セルの電極が導電性フィラーに接続されるようにしたことが好ましい。
本発明によれば、太陽電池セルを凹部内に設置することで、太陽電池セルの電極を封止材に混入した導電性フィラーを介して回路層の電極と導通させることができて、良好なアライメントが得られる。

また、絶縁基板はガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた構造であることが好ましい。
ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた絶縁基板は、ＰＥＴやＰＥＮと比較して耐熱性と絶縁性がより高く耐候性も良好なため、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおける太陽電池セルを支持する絶縁基板としてより好ましい。しかも、ガラス繊維を内蔵しているために剛性が高く、加熱と加圧によっても湾曲し難いために太陽電池セルを実装した状態で取り扱いが容易であり、製造段階における後工程が良好に行われる利点がある。

本発明による太陽電池用バックシートの製造方法は、絶縁基板の一方の面に太陽電池セルに電気的に接続される回路パターンを有する回路層が配設されていて、回路層に封止材を配設し、凸部を設けた押圧部材によって、封止材を前記絶縁基板に加熱しつつ加圧することで、封止材を絶縁基板と一体化させると共に、押圧部材の凸部によって太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を、封止材における回路層の電極に対向する位置に形成するようにしたことを特徴とする。
本発明による太陽電池用バックシートの製造方法によれば、凸部を設けた押圧部材で封止材を絶縁基板側に加熱しつつ加圧することで、凸部によって太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を封止材に形成することができ、凹部に保持される太陽電池セルの電極を回路層の電極に対向する位置に保持できて、太陽電池セルと回路層とを電気的に接続することを容易に行うことができる。

また、封止材内には導電性フィラーが混入されていて、押圧部材で封止材を加熱しつつ加圧して、凸部に設けた電極部材と回路層の電極とに電圧を印加することで、導電性フィラーを両電極間に位置決めして異方導電性機能を付与するようにしてもよい。
押圧部材によって封止材に凹部を形成する際、押圧部材の凸部に設けた電極部材を、封止材内に混入された導電性フィラーを介して回路層の電極と通電できる。そのため、封止材の凹部内に太陽電池セルを設置するだけで、回路層の電極と太陽電池セルの電極とを導電性フィラーを介して導通状態に保持できる。

また、回路層の電極に導電性フィラーを設置しておき、押圧部材で封止材を加熱しつつ加圧して、導電性フィラーを封止材に貫通させて、凸部に設けた電極部材と回路層の電極とを導電性フィラーを介して導通させて異方導電性機能を付与するようにしてもよい。
これによって、押圧部材によって、封止部材に凹部を形成する際、押圧部材の凸部で封止材に凹部を形成しつつ回路層の電極に設けた導電性フィラーを封止材に貫通させることができて、電極部材を封止材中の導電性フィラーを介して回路層の電極と通電できる。そのため、封止材の凹部内に太陽電池セルを設置するだけで、回路層の電極と太陽電池セルの電極とを導電性フィラーを介して導通状態に保持できて、良好なアライメントを達成できる。

本発明による太陽電池用バックシートは、太陽電池セルを封止するための封止材に太陽電池セル設置用の受け入れ部を形成したから、受け入れ部に太陽電池セルを設置させることで太陽電池セルの位置ずれを防いで正確に位置決め保持できて太陽電池セルを簡単且つ正確に実装できる。しかも、絶縁基板に設けた回路層の電極と太陽電池セルの電極とを封止材内の導電性フィラーを介して通電させて異方導電性を付与することができて、太陽電池セルの電極と回路層の電極との電気接続不良を防止して良好なアライメントを確保できる。
また、絶縁基板の一方の面に回路層を介して導電性フィラーを混入させた封止材を設置し、この封止材の絶縁基板と反対側の面に太陽電池セル実装用の受け入れ部を形成したことで、受け入れ部に実装される太陽電池セルと絶縁基板の線膨張係数が相違していてもその間に介在する封止材によって太陽電池セルの剥離を抑制できる。

また、本発明による太陽電池用バックシートの製造方法によれば、太陽電池セル用の凸部を設けた押圧部材で、封止材を絶縁基板側に加熱しつつ加圧することで、封止材を絶縁基板と一体化させると共に、押圧部材の凸部によって太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を精度良く形成でき、太陽電池セルの電極と回路層の電極との良好なアライメントを確保できる。

第一の実施形態による太陽電池用バックシートを備えた太陽電池モジュールの断面模式図である。 本発明の第一の実施形態による太陽電池用バックシートを示す断面模式図である。 第一の実施形態による太陽電池用バックシートの製造方法を示す図であって、太陽電池モジュール用基材に第二の封止層を積層する第一の製造工程の図である。 第一の実施形態において、太陽電池モジュール用基材に第二の封止層を積層して太陽電池セルの凹部を形成する第二の製造工程の図である。 第一の実施形態による太陽電池用バックシートに、太陽電池セルと透光性基板及び第一の封止層を積層する第三の製造工程の図である。 第二の実施形態による太陽電池用バックシートの製造方法を示す図であって、太陽電池モジュール用基材に第二の封止層を積層する第一の製造工程の図である。 従来の太陽電池モジュールの一例を示す断面模式図である。

本発明の実施形態による太陽電池用バックシートとその製造方法について説明する。
図１に示す第一の実施形態による太陽電池用バックシートを含む太陽電池モジュール１は、太陽光等の光を入射させる透光性基板２と、その裏面側に配設された絶縁層としての絶縁基板３と、透光性基板２及び絶縁基板３の間に間隙を開けて配列された複数の太陽電池セル５とを概略で積層した構成を有している。
そして、絶縁基板３は、その一方の面即ち太陽電池セル５側の面に回路層６が設けられており、回路層６の表面には所定の間隔で電極６ａが配設されている。絶縁基板３の回路層６と反対側の裏面にはシールド材としてバリア層４が被着されている。これら、絶縁基材３とバリア層４と回路層６は太陽電池モジュール用基材１０を構成する。
透光性基板２及び絶縁基板３の間において、太陽電池セル５は封止層７によって封止されている。太陽電池セル５は裏面電極型であり、その下面（裏面）に電極５ａが所定間隔で配設されている。太陽電池セル５の電極５ａは回路層６の電極６ａにほぼ対向して位置させられている。

また、封止層７は第一の封止層８と第二の封止層９とが積層されて構成されている。
第一の封止層８は透光性基板２から太陽電池セル５の上面まで形成された平行平板からなる層状とされている。また、第二の封止層９は第一の封止層８側の表面９ａに所定間隔で凹部１２が形成されており、この凹部１２内に太陽電池セル５が設置されて位置決めされている。第一及び第二の封止層８，９は互いに気密に密着して太陽電池セル５を絶縁封止している。

第一及び第二の封止層８、９は通常の封止材、例えばＥＶＡ等で形成されている。第一の封止層８内にはフィラーは混入されていないが、第二の封止層９内にはフィラーが混入されている。第二の封止層９内に混入されたフィラーとして少なくとも導電性フィラー１３が設けられており、更に非導電性のフィラー１４を混入していてもよい。
本実施形態で示す例では、図１及び図２に示すように、導電性フィラー１３は例えば略球体に形成され、第二の封止層９の凹部１２が形成された領域における膜厚とほぼ同一の外径寸法を有している。
そして、第二の封止層９内に混入された導電性フィラー１３は対向して配設された回路層６の電極６ａと太陽電池セル５の電極５ａとに当接して挟持され、太陽電池セル５と回路層６とを互いに導通状態として複数の太陽電池セル５を直列に接続している。そのため、第二の封止層９は厚み方向に異方導電性を有している。

図２において、太陽電池モジュール１における太陽電池用バックシート１１は、絶縁基板３とバリア層４と回路層６を積層し、更に回路層６の電極６ａ側の表面に第二の封止層９を封止材として積層して構成されている。そして、第二の封止層９の表面には太陽電池セル５を位置決め保持するための凹部１２が配列されている。
第二の封止層９における凹部１２の底面には、太陽電池セル５の電極５ａを着座させるための電極凹部１２ａが形成されており、電極凹部１２ａは回路層６の電極６ａに概略対向している。

次に図１に示す太陽電池モジュール１を構成する各部材について説明する。
図１において、透光性基板２としては、例えばガラスパネル等の酸化珪素などが挙げられる。なお、透光性基板２として、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の透明樹脂基板を用いることも可能である。
また、絶縁基板３の太陽電池セル５側の面に設けた回路層６は、太陽電池セル５に電気的に接続される層である。回路層６は積層配列される多数の太陽電池セル５を電気的に直列に接続するパターンを有している。
回路層６を構成する材料は、例えばプリント配線板の材料からなり、電気抵抗が低い材料、例えば銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などが使用される。また、導電性高分子を使用することもできる。
回路層６の表面は、第二の封止層９内の導電性フィラー１３との密着性を向上させるために、ギ酸、硫酸、硝酸などの腐食性薬液によって粗面化処理が施されていることが好ましい。

封止層７は封止用フィルムまたはワニスにより形成されるが、ワニスの方が安価で好ましい。封止用フィルムを用いた場合、例えばＥＶＡフィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂フィルムなどが使用される。通常、封止用フィルムは、太陽電池セル５を挟み込むように２枚以上で使用される。
第一の封止層８は上述の素材でフィラーを混入しないで形成される。
第二の封止層９内には少なくとも導電性フィラー１３が混入されており、導電性フィラー１３は、回路層６と太陽電池セル５との電気的接続を補助する部材であり、回路層６の電極６ａと太陽電池セル５の電極５ａに対応して配設されている。導電性フィラー１３の材料として電気抵抗が低い材料が使用される。中でも回路層６との電気抵抗が低くなることから、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金よりなる群から選ばれる１種以上の金属を含有することが好ましい。
特に、導電性フィラー１３は粘度が高く容易に略球体等の所望の形状に形成するために、銀、銅、錫、半田（銅と鉛が主成分である。）よりなる群から選ばれる１種以上の金属を含有する導電性ペーストにより形成されていることが好ましい。
導電性フィラー１０は上述した金属で形成されていてもよいし、合成樹脂の表面に上述した金属めっきを施してもよい。

また、上述した導電性ペーストは低温硬化タイプであることが好ましい。導電性ペーストが低温硬化タイプであれば、１２０〜１６０℃という低温で太陽電池セル５の電極５ａと回路層６の電極６ａとを導電性フィラー１３によって電気的に接続できる。
１２０〜１６０℃は、第二の封止層９を構成する封止用フィルムとして使用可能なＥＶＡフィルムの軟化、溶融、架橋が生じる温度であるから、封止用フィルムとしてＥＶＡフィルムを用いる場合には、容易に加工できるため、太陽電池セル５の電極５ａと導電性ペーストから形成される導電性フィラー１３とをより容易に電気的に接続させることができる。
なお、フィラーとして、導電性フィラー１３以外に非導電性フィラー１４を混入する場合、例えばガラスフィラー等、適宜のものを選定できる。第二の封止層９の線膨張係数はこれらフィラーの混入割合によって調整できる。第二の封止層９内に非導電性フィラー１４を分散混入させることで、太陽電池セル５の間隙を透過した光を反射させて受光率を向上させることが可能になる。

次に、絶縁基板３は、例えばＰＥＴまたはＰＥＮからなる。或いは、単層のガラスクロス等、網目状のガラス繊維からなっていてもよい。
絶縁基板３がガラス繊維からなる場合、膜厚が薄いために太陽電池セル５の熱が一方の面から他方の面に伝達して放熱効果が高く表裏面の温度差による絶縁基板３の反りを抑制できると共に、穴明けなどの加工が容易である。
また、絶縁基板３は、網目状のガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた複合材料であってもよい。この場合には、単層のガラスクロスよりも硬さが増して伸び縮みし難くなる。
絶縁基板３が、ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた構造であると、ＰＥＴやＰＥＮと比較して耐熱性と絶縁性がより高く耐候性も良好なため、バックコンタクト方式の太陽電池モジュール１における太陽電池セル５を支持する絶縁層としてより好ましい。しかも、ガラス繊維を内蔵しているために剛性が高く、加熱加圧によっても湾曲し難いために太陽電池セル５を実装した状態で取り扱いが容易であり、製造段階における後工程が良好に行われる利点がある。

ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた複合材料の一例として、網目状のガラス繊維に樹脂が含浸させられた樹脂含有繊維からなるプリプレグがある。プリプレグの繊維として、例えばガラスクロス、ガラス不織布、紙などが挙げられる。また、絶縁樹脂は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシアクリレート樹脂またはウレタン樹脂等である。
プリプレグはプリント配線板の一形態であり、プリプレグを熱で固めた完成品はプリント配線板と呼称される。ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグの完成品として、ＦＲ−４、ＦＲ−５、ＢＴ材等があてはまる。

そして、絶縁基板３は膜厚を薄層に形成することで、太陽電池セル５の熱が裏面であるバリア層４側に伝達されて放熱効果が高く、表裏面の温度差が小さいために反りを生じにくい。絶縁基板３の膜厚は例えば２０μｍ〜３００μｍの範囲に形成した。
この絶縁基板３が単層のガラスクロスまたはこれに絶縁樹脂を含浸させたものからなると、耐熱性と絶縁性が高く電気信頼性が高い上に柔軟性と可撓性がある。

次に、太陽電池セル５は、例えば裏面にプラス電極およびマイナス電極を備えるバックコンタクト方式のものである。
太陽電池セル５はシリコンからなるものが好ましく、例えば単結晶シリコン型、多結晶シリコン型等の結晶系太陽電池セルが用いられる。これらの中でも、発電効率に優れる点では単結晶シリコン型が好ましい。太陽電池セル５の厚さは１００μｍ〜３００μｍの範囲とする。
太陽電池セル５は、例えば正方形板状や八角形板状に形成され、透光性基板２と絶縁基板３との間に互いに間隙を開けて千鳥状に配列されている。特に太陽電池セル５を六角形、好ましくは正六角形板状に形成することでセル５，５間の間隙を最小化させ、太陽電池モジュール１の面積全体に対する太陽電池セル５の占有面積を増大させて発電効率を向上させることができる。

バリア層４は絶縁基板３の裏面に設けて空気透過を調整する層であり、水蒸気バリア性、酸素バリア性等の耐候性や絶縁性を有する例えばフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルム（商品名「テドラー」；登録商標）が用いられている。

次に、上述の構成を有する太陽電池モジュール１における線膨張係数について説明する。
一般に、太陽電池セル５より絶縁基板３の方が、線膨張係数が大きく設定されているから、線膨張係数の差による応力を緩和して太陽電池セル５の剥離や割れ等を防ぐために、太陽電池セル５と絶縁基板３との間に充填される第二の封止層９は、その線膨張係数が、太陽電池セル５の線膨張係数より大きく且つ絶縁基板３の線膨張係数より小さい中間の値に設定される。
そのため、第二の封止層９の線膨張係数は、例えば２．５５×１０^−６／℃より大きく、６０×１０^−６／℃より小さい値に設定するものとする。ここで、２．５５×１０^−６／℃は、太陽電池セル５としてシリコンタイプのものを採用した場合の代表的な線膨張係数であり、６０×１０^−６／℃は、絶縁基板３としてＰＥＴを用いた場合の代表的な線膨張係数である。

第二の封止層９の線膨張係数はフィラーの混入割合によって調整できるから、導電性フィラー１３の混入割合、または導電性フィラー１３と非導電性フィラー１４の混入割合によって調整できる。第二の封止層９の線膨張係数を上述の範囲に設定すれば、太陽電池モジュール１がその使用時に加熱されたとしても、太陽電池セル５と絶縁基板３との線膨張係数の差によって生じる応力を緩和して太陽電池セル５の剥離や割れ等を防ぐことができる。

次に本発明の第一実施形態による太陽電池用バックシート１１とこれを用いた太陽電池モジュール１の製造方法について図３乃至図５に基づいて説明する。
図３及び図４は太陽電池用バックシート１１の製造方法を示すものである。図３において、太陽電池モジュール１の基材１０として、絶縁基板３の裏面にバリア層４が接合され、その反対側の面には例えばプリント配線板の材料からなる回路層６が固定されている。この基材１０の回路層６側上部に、内部に導電性フィラー１３と非導電性フィラー１４が分散して混入された第二の封止層９が設けられている。
このとき、第二の封止層９の厚みは混入された導電性フィラー１３の外径と太陽電池セル５の厚みの和と略同一寸法とする。そして、第二の封止層９の上方に押圧部材１５が設けられている。

押圧部材１５は太陽電池セル５を保持する凹部１２を第二の封止層９に形成するための治具である。そのため、押圧部材１５は、平板状の基板１６に太陽電池セル５の外観形状に沿った凸部１７が太陽電池セル５の配置間隔で配列されて形成されている。各凸部１７は太陽電池セル５の本体形状と電極５ａの形状に相当する電極部材１７ａとが一体に形成されている。電極部材１７ａは通電可能な金属で設けられていることが好ましい。
また、押圧部材１５は十分な押圧力と剥離製を発揮できるように、例えば金属製の金型またはエポキシ樹脂製の金型で形成する。また、押圧部材１５は、第二の封止層９に凹部１２を形成して硬化させた後、スムーズに剥離するように表面に剥離剤を塗布しておくとよい。剥離剤として例えばフッ素系表面処理剤（３Ｍ社製ＥＧＣ−１７２０など）等を用いることができる。

この状態で、押圧部材１５によって、第二の封止層９を絶縁基板３に向けて押しながら加熱する。すると、第二の封止層９はその裏面が回路層６及びその電極６ａに押圧されると共に表面側は凸部１７によって押圧される。しかも、加熱により第二の封止層９が溶けて、凸部１７の周囲に回り込み太陽電池セル５の厚み分の凹部１２が形成される。また、押圧部材１５の凸部１７が第二の封止層９内に侵入することで、内部に分散された導電性フィラー１３が回路層６との間に挟み込まれる。
そして、図４に示すように、回路層６と押圧部材１５の凸部１７との間に第二の封止層９内の導電性フィラー１３が挟まれることで、押圧部材１５の押し込みが完了する。

導電性フィラー１３は、上下端部が第二の封止層９の表裏面から露出しており、この上下端部が押圧部材１５によって押し潰されて電極部材１７ａ，電極６ａと充分な接続面積を確保される。その後、第二の封止層９が硬化されて導電性フィラー１３が位置決め固定される。
そして、押圧部材１５を第二の封止層９から剥離させる。
このようにして、図２に示す太陽電池用バックシート１１が得られる。
なお、押圧部材１５の凸部１７を第二の封止層９に対して回路層６の電極６ａに対向する位置に位置決めする際、太陽電池セル５の電極５ａの幅が例えば１μｍとして、回路層６の電極６ａの幅は１８μｍまたは３５μｍであるから、太陽電池セル５の電極５ａに対して回路層６の電極６ａが支配的である。そのため、押圧部材１５によって凸部１７の電極部材１７ａを対向する位置に位置決めする場合でも、押圧部材１５の凸部１７の位置ずれは回路層６の電極６ａの幅の範囲で許容されるから、押圧部材１５の位置決めは比較的容易である。

次いで、図５に示すように、製造された太陽電池用バックシート１１に対し、各凹部１２内にそれぞれ太陽電池セル５を装着する。これによって、太陽電池セル５の電極５ａは第二の封止層９内の導電性フィラー１３を介して回路層６の電極６ａに導通状態となる。
そして、透光性基板２に第一の封止層８を積層したものを、第二の封止層９及び太陽電池セル５上に載置して加熱加圧する。これによって、第一の封止層８の下面が第二の封止層９の表面に溶着して一体化され、封止層７として太陽電池セル５を内部に封止する。
このようにして、太陽電池用バックシート１１、太陽電池セル５、第一の封止層８、透光性基板２を互いに密着させると同時に、太陽電池セル５を回路層６により電気的に直列に接続することができ、図１に示す太陽電池モジュール１が得られる。

上述した第一の実施形態による太陽電池用バックシート１１によれば、次の作用効果を奏する。
本実施形態による太陽電池用バックシート１１は、回路層６を介して絶縁基板３と一体形成された第二の封止層９に、太陽電池セル５を位置決め保持するための凹部１２が形成されているから、太陽電池セル５を凹部１２内に設置するだけで側面と底面を保持して位置決めできる。しかも、太陽電池用バックシート１１は、第二の封止層９の凹部１２と回路層６の電極６ａとの間に導電性フィラー１３を位置決め固定しているから、太陽電池セル５を凹部１２内に設置するだけで第二封止層９内の導電性フィラー１３を介して回路層６の電極６ａと導通状態に保持され、良好なアライメントが得られる。

また、本実施形態による太陽電池用バックシート１１は、第二の封止層９の線膨張係数が、太陽電池セル５の線膨張係数より大きく且つ絶縁基板３の線膨張係数より小さく設定されているから、太陽電池モジュール１の使用時等に加熱されても、第二の封止層９によって太陽電池セル５と絶縁基板３の線膨張係数の差による応力を吸収して緩衝させ、太陽電池セル５の剥離等を確実に防止できる。また、可撓性を有しながら適度な硬さを確保することができて太陽電池セル５と絶縁層３の接合強度と耐久性を向上できる。

また、本実施形態による太陽電池用バックシート１１は、第二の封止層９と太陽電池セル５の表面が同一平面に形成されているから、導電性フィラー１３や非導電性フィラー１４を混入させた第二の封止層９が太陽電池セル５の受光面である表面に被ることがなく、入射しようとする太陽光をはじき返すことがなく受光率を低下させない。しかも、第二の封止層９と太陽電池セル５の表面が同一平面であるから、後工程で第一の封止層８をラミネートする際、気泡混入等の不良が生じない。

また、本実施形態による太陽電池用バックシート１１の製造方法によれば、凸部１７を有する押圧部材１５で第二の封止層９を加熱しつつ加圧することで、太陽電池セル５を設置する凹部１２を形成できるから、太陽電池用バックシート１１から太陽電池モジュール１を製造する際、アライメントすることなく太陽電池セル６を凹部１２内に設置すればよく、後工程が簡単になる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の構成や材料等の変更が可能であり、これらも本発明に含まれる。
次に本発明の第二の実施形態による太陽電池用バックシート１１の製造方法について説明するが、上述の第一の実施形態と同一または同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略する。
図６に示す第二の実施形態による太陽電池用バックシート１１の製造方法において、絶縁基板３の表面には回路層６が固定されており、その電極６ａには、導電性フィラー１３が設置されている。導電性フィラー１３の上には例えばフィラーを混入しない第二の封止層９が設置され、更にその上には押圧部材１５が設置されている。
このとき、第二の封止層９の厚みは導電性フィラー１３の外径と太陽電池セル５の厚みの和に概略一致する。また、押圧部材１５に設けた凸部１７の電極部材１７ａは回路層６の電極６ａに概略対向する位置に設置する。

この状態で、押圧部材１５によって、第二の封止層９を絶縁基板３に向けて押しながら加熱する。すると、第二の封止層９は溶けて柔らかくなり、その裏面が回路層６側に押圧され、電極６ａに設置した導電性フィラー１３の周囲に第二の封止層９が回り込んで第二の封止層９内に導電性フィラー１３を侵入させる。一方、第二の封止層９の表面側は凸部１７によって押圧されて第二の封止層９が凸部１７の周囲に回り込み太陽電池セル５の厚み分の凹部１２が形成される。しかも、押圧部材１５の凸部１７が第二の封止層９内に侵入することで、第二の封止層９を貫通する導電性フィラー１３が回路層６との間に挟み込まれる。
そして、図４に示すように、回路層６と押圧部材１５の凸部１７との間に第二の封止層９内の導電性フィラー１３が挟まれることで、押圧部材１５の押し込みが完了する。しかも、回路層６の電極６ａと凸部１７の電極部材１７ａを通して電位をかけることで、導電性フィラー１３は第二の封止層９内で凸部１７の電極部材１７ａと回路層６の電極６ａとの間で導通状態となるようアライメントして位置決め保持され、第二の封止層９には異方導電性機能が付与される。

そして、導電性フィラー１３は、第二の封止層９内でその上下端部が押し潰されて電極部材１７ａ，電極６ａと充分な接続面積を確保される。その後、第二の封止層９が硬化されて導電性フィラー１３が位置決め固定される。
その後、押圧部材１５を第二の封止層９から取り外せば、図２に示す太陽電池用バックシート１１が得られる。

また、太陽電池用バックシート１１において、第二の封止層９内に混入される導電性フィラー１３は必ずしも略球体状である必要はなく、適宜の形状を採用できる。また、太陽電池セル５の電極５ａと回路層６の電極６ａとの間に介在させる導電性フィラー１３は、必ずしも１つで形成される必要はない。例えば、導電性フィラー１３をより小径に形成して第二の封止層９内に分散混入させ、太陽電池セル５の電極５ａと回路層６の電極６ａとの間に電圧をかけることで、複数の導電性フィラー１３を太陽電池セル５の電極５ａと回路層６の電極６ａとの間で列状に配列させて導通させることで、異方導電性を付与させてもよい。

更に、封止層７の線膨張係数は第二の封止層９内で同一である必要はなく、例えば第二の封止層９を複数の層に分割して積層すると共に、各層の導電性フィラー１３の含有割合を調整することで、複数の層の線膨張係数を、太陽電池セル５側から絶縁基板３側に向けて次第に増大するように傾斜配列させてもよい。
この場合、導電性フィラー１３は、第二の封止層９の各層においてそれぞれ混入させることが好ましく、押圧部材１５の電極部材１７ａと電極６ａとの間に電圧をかけることで、各層の延在方向に略直交する方向に配列させて異方導電性機能を持たせればよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態では、第二の封止層９に形成する凹部１２を太陽電池セル５厚み分の深さに形成したが、凹部１２の深さは太陽電池セル５の厚みの一部に形成してもよい。この場合には、透光性基板２及び第一の封止層８の加熱加圧時に、第一の封止層８の下面にも凹部を形成することで、太陽電池セル５を封止層７内に封止できる。

また、絶縁基板３としてＰＥＴに代えてガラスエポキシ基板を用いてもよく、この場合、絶縁基板３の線膨張係数は１２．０×１０^−６／℃である。そのため、第二の封止層９の線膨張係数は、例えば２．５５×１０^−６／℃より大きく、１２．０×１０^−６／℃より小さい値に設定するものとすることが好ましい。

１０ 太陽電池モジュール
２ 透光性基板
３ 絶縁基板
４ バリア層
５ 太陽電池セル
５ａ、６ａ 電極
６ 回路層
７ 封止層
８ 第一の封止層
９ 第二の封止層
１０ 太陽電池モジュール用基材
１１ 太陽電池用バックシート
１２ 凹部
１３ 導電性フィラー
１４ 非導電性フィラー
１５ 押圧部材
１７ 凸部
１７ａ 電極部材

Claims (6)

1. 絶縁基板と、
   該絶縁基板の一方の面に配設されていて太陽電池セルに電気的に接続される回路パターンを有する回路層と、
   前記太陽電池セルを位置決め固定するための受け入れ部を備えた封止材とを備え、
   前記封止材の受け入れ部の領域には前記回路層の電極に導通する導電性フィラーが設けられていることを特徴とする太陽電池用バックシート。
2. 前記封止層の受け入れ部は、前記太陽電池セルを装着するための凹部であり、該凹部に装着された前記太陽電池セルの電極が前記導電性フィラーに接続されるようにした請求項１に記載された太陽電池用バックシート。
3. 前記絶縁基板はガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた構造である請求項１または２に記載された太陽電池用バックシート。
4. 絶縁基板の一方の面に太陽電池セルに電気的に接続される回路パターンを有する回路層が配設されていて、
   前記回路層に封止材を配設し、
   凸部を設けた押圧部材によって、前記封止材を前記絶縁基板に向けて加熱しつつ加圧することで、
   前記封止材を絶縁基板と一体化させると共に、前記押圧部材の凸部によって太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を、前記封止材における回路層の電極に対向する位置に形成するようにしたことを特徴とする太陽電池用バックシートの製造方法。
5. 前記封止材内には導電性フィラーが混入されていて、
   前記押圧部材で封止材を加熱しつつ加圧して、前記凸部に設けた電極部材と回路層の電極とに電圧を印加することで、
   前記導電性フィラーを両電極間に位置決めして異方導電性機能を付与するようにした請求項４に記載された太陽電池用バックシートの製造方法。
6. 前記回路層の電極に導電性フィラーを設置しておき、
   前記押圧部材で封止材を加熱しつつ加圧して、前記導電性フィラーを前記封止材に貫通させて、前記凸部に設けた電極部材と回路層の電極とを前記導電性フィラーを介して導通させて異方導電性機能を付与するようにした請求項４に記載された太陽電池用バックシートの製造方法。

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