CN109478468B - 太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法 - Google Patents

太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池模块(100)，具有：一个或多个电池单元，其具有通过阻隔封装构件(13A、13B)包夹的第一基板(3)、第二基板(7)以及功能层；第一引出电极(11A)和第二引出电极(11B)，其与分别在基板(3、7)侧配置的各电极(2、6)分别经由第一电连接部(12A)和第二电连接部(12B)进行连接，引出电极(11A、11B)分别包含导体，阻隔封装构件(13A、13B)具有使引出电极(11A)和/或(11B)从太阳能电池模块(100)延伸出的至少一个密封部(14)，在该至少一个密封部(14)中，引出电极(11A、11B)的导体与阻隔封装构件(13A、13B)之间的间隙被交联型粘合剂组合物的固化物(15)填充。

Description

太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法。
背景技术
近年来，作为将光能转换成电能的光电转换元件，太阳能电池备受瞩目。其中，使用树脂膜作为基材的太阳能电池具有轻质且有可挠性的优点。使用这些膜作为基材的太阳能电池有染料敏化型太阳能电池、有机薄膜太阳能电池以及钙钛矿太阳能电池等。这些太阳能电池通常包含具有由两个电极夹持有助于电子、空穴移动的功能层的结构的电池单元。更具体地，在为染料敏化型太阳能电池的情况下，具有电解质层作为功能层。此外，在为有机薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池的情况下，具有给体层及受体层作为功能层。
而且，太阳能电池通常作为包含一个或多个电池单元的、具有分别与两个电极连接的引出电极的太阳能电池模块而使用，或者以将多个太阳能电池模块串联或并联连接而成的太阳能电池阵列的方式使用。
然而，在现有技术中，在作为太阳能电池模块的一种的染料敏化型太阳能电池中，为了保护太阳能电池模块隔离于外部环境而在实际的设置环境下也保持染料敏化型太阳能电池的初期的光电转换效率，提出了将太阳能电池模块整体通过薄膜进行保护(例如，参照专利文件1)。在专利文件1中，用至少一张以上的防湿薄膜从上下包夹太阳能电池模块，使至少穿过两处贯通部而构成引出电极的引导构件朝向外部延伸。并且，专利文件1的太阳能电池模块由包含该两处贯通部的防湿膜的边缘以遍及整周的方式进行热密封而成。更具体而言，在从上下夹入太阳能电池模块的聚烯烃系树脂层叠在最内层的防湿膜与引导构件之间，配置由合成树脂构成的片状的密封构件，该密封构件在防湿膜处通过树脂彼此的热密封而密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-186764号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在此，在太阳能电池模块中，为了提高发电部的面积率，要求使密封宽度变窄。在使密封宽度变窄的情况下，为了抑制水分侵入等而维持可靠性，需要缩小密封截面积。在此，在像专利文献1那样的通过在引导构件周围使用了热密封构件的树脂的热熔接而进行的密封中，当为了缩小密封截面积而欲使用更薄的密封构件时，发现无法通过密封构件充分填充由引导构件的厚度所产生的与膜的落差部分的间隙而产生空隙，引出电极与防湿薄膜的密合性不充分。在专利文件1中，通过密封构件具有固定的挤出量而试图避免产生间隙，但如果挤出量变宽，则该部分处的密封截面积也增长密封构件的厚度的量。并且，如果将引出电极与防湿膜的密合性不充分的太阳能电池模块在实际的设置环境下进行使用，则太阳能电池模块的光电转换效率会逐渐劣化，无法保持充分的光电转换效率，即无法发挥充分的光电转换效率保持率(以下，也简称为“保持率”)。
因此，本发明的目的在于提供具有保护太阳能电池模块隔离外部环境的阻隔封装构件的、光电转换效率的保持率优异的太阳能电池模块。
用于解决课题的方案
本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的太阳能电池模块的特征在于，具有：一个或多个光电转换电池单元，其是第一基板侧的第一电极与第二基板侧的第二电极隔着功能层对置而成的；至少一个阻隔封装构件，其被密封部密封，并包夹所述一个或多个光电转换电池单元；第一引出电极，其经由第一电连接部与所述第一电极连接；以及第二引出电极，其经由第二电连接部与所述第二电极连接，所述第一引出电极和所述第二引出电极分别包含导体而成，所述阻隔封装构件具有使所述第一引出电极和/或所述第二引出电极从所述太阳能电池模块延伸出的至少一个密封部，在所述至少一个密封部中，所述各导体与所述阻隔封装构件之间的间隙被交联型粘合剂组合物的固化物填充。以此方式，在密封部中，如果阻隔封装构件与导体之间的间隙通过将交联型粘合剂组合物固化而被密封，则能够减少密封截面积，尤其能够在由导体的厚度而导致产生的密封处的落差部中，在导体与阻隔封装构件之间无空隙地填充，能够得到光电转换效率的保持率高的太阳能电池模块。
另外，在本说明书中，“非导电性”是指具有不会产生对太阳电池特性造成不良影响的漏电流的体积电阻，例如体积电阻为107Ω·cm以上。
在此，在本发明的太阳能电池模块中，优选为所述第一基板和所述第二基板具有树脂膜。在此，树脂膜与玻璃等的基材相比，基材本身的阻隔性差。但是，如果使用树脂膜来形成本发明的这种结构的太阳能电池模块的各基板，则能够提高阻隔性，并且使太阳能电池模块轻量化且可赋予可挠性。
此外，在本发明的太阳能电池模块中，优选为所述第一电连接部和所述第二电连接部含有导电性树脂。如果各电极与引出电极之间的电连接部含有导电性树脂，则能够提高各电极与引出电极之间的导电性。
另外，在本说明书中，“导电性”是指至少可在连接方向进行电连接的意思，从太阳能电池特性的观点出发，优选为电阻越低越好。在导电性树脂或后述的导电性树脂组合物例如使用该导电性树脂、或将导电性树脂组合物固化而形成太阳能电池模块的情况下，只要导电性树脂或固化状态的导电性树脂的连接方向上的电阻不会对太阳电池模块的特性下降造成大的影响即可。具体而言，优选为导电性树脂或固化状态的导电性树脂组合物的单位面积电阻为0.5Ω·cm2以下。另外，单位面积电阻能够根据用电阻率计测量在连接方向的两端而得到的值、和与连接方向垂直的方向上的截面积而求出。
而且，在本发明的太阳能电池模块中，优选为所述第一电连接部和所述第二电连接部含有焊锡。如果各电极与引出电极之间的电连接部使用焊锡而形成，则能够进一步提高太阳能电池模块的光电转换效率。
而且，在本发明的太阳能电池模块中，优选为所述交联型粘合剂组合物为光固化性树脂组合物。如果交联型粘合剂组合物为光固化性树脂组合物，则尤其能够预防在有机系太阳能电池的制造工序中由加热所导致的劣化而提高太阳能电池模块的电特性。而且，由于光固化性树脂组合物可在短时间内固化，所以能够期望获得具有良好制造效率的太阳能电池模块。
而且，在本发明的太阳能电池模块中，优选为所述至少一个密封部的厚度为1μm以上且250μm以下。如果密封部的厚度为上述范围内，则能够抑制水分向太阳能电池模块内部的渗透，能够进一步提高太阳能电池模块的保持率。
另外，在本说明书中，密封部的“厚度”为对太阳能电池模块的厚度方向上的、密封截面上的阻隔封装构件之间的最短距离、以及阻隔封装构件与引出电极之间的最短距离进行计算，并求出这些的平均值而得到的值。
而且，在本发明的太阳能电池模块中，优选为在所述第一基板和/或所述第二基板与所述阻隔封装构件之间的间隙的至少一部分具有粘合层。如果该粘合层介于阻隔封装构件与各基板之间，则能够进一步提高太阳能电池模块的密封性而进一步提高保持率。进而，通过选择已考虑到与基材的折射率的关系的材料，可抑制反射而提高对内部的光透射。
而且，在本发明的太阳能电池模块中，所述功能层可以为电介质层，所述太阳能电池模块可以为染料敏化型太阳能电池模块。
此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的太阳能电池模块的制造方法为制造上述的任一个太阳能电池模块的方法，其特征在于，包含：涂敷工序，对所述阻隔封装构件涂敷所述交联型粘合剂组合物；夹入工序，通过所述阻隔封装构件从上下面包夹具有所述第一基板与所述第二基板的一对基板，所述第一基板具有所述第一引出电极，所述第二基板具有所述第二引出电极；以及按压密合工序，通过按压构件而隔着所述阻隔封装构件在厚度方向对所述一对基板进行按压，与此同时经由所述交联型粘合剂组合物使所述阻隔封装构件与所述第一引出电极以及所述第二引出电极的各导体密合，所述按压构件至少在按压状态具有嵌合于所述一对基板的凹部。
根据该制造方法，能够良好地制造本发明的太阳能电池模块。
而且，在本发明的太阳能电池模块的制造方法中，优选为所述按压构件为弹性体。如果在厚度方向对太阳能电池模块进行按压的按压构件为弹性体，则能够通过按压而容易且良好地形成嵌合基板的凹部，能够提高太阳能电池模块的密封性。
而且，在本发明的太阳能电池模块的制造方法中，优选为在所述按压构件中，与抵接于所述一对基板的区域处的硬度相比，除此之外的区域的硬度高。如果不与一对基板抵接的区域处的硬度比抵接的区域处的硬度高，则能够进一步良好地形成密封部，能够提高太阳能电池模块的密封性。
而且，在本发明的太阳能电池模块的制造方法中，优选为所述按压构件在非按压状态具有嵌合于所述一对基板的凹部。如果按压构件预先具有嵌合于基板的凹部，则能够提高太阳能电池模块的制造效率。
而且，在本发明的太阳能电池模块的制造方法中，优选为所述交联型粘合剂组合物的粘度为10Pa·s以上且200Pa·s以下。如果交联型粘合剂组合物的固化前的粘度为上述范围内，则在上述涂敷工序中，能够预防滴液，并且能够以所期望的涂层厚度涂敷交联型粘合剂组合物，能够提高导体与阻隔封装构件之间的密合性，并进一步提高太阳能电池模块的保持率。
而且，在本发明的太阳能电池模块的制造方法中，优选为使用预先局部配置了所述第一电连接部的形成材料的第一引出电极、和预先局部配置了所述第二电连接部的形成材料的所述第二引出电极。如果形成预先部分地配置了电连接部的形成材料的引出电极，则能够进一步提高太阳能电池模块的制造效率。
发明效果
根据本发明，能够提供保持率高的太阳能电池模块以及太阳能电池模块的制造方法。
附图说明
图1为示出本发明的一个实施方式涉及的太阳能电池模块的一个例子的概要结构的俯视图。
图2为示出图1所示的太阳能电池模块的一个例子的概要结构的II-II剖视图。
图3为示出图1所示的太阳能电池模块的一个例子的概要结构的III-III剖视图。
图4为用于对图1所示的太阳能电池模块的密封部的厚度的测量方法进行说明的IV-IV剖视图。
具体实施方式
在此，对本发明的实施方式基于附图详细地进行说明。在此，本发明的太阳能电池模块没有特别地限定，可为例如染料敏化型太阳能电池、有机薄膜太阳能电池以及钙钛矿太阳能电池等太阳能电池模块。而且，本发明的太阳能电池模块可为将多个光电转换电池单元(以下仅仅称为“电池单元”)串联连接而成的太阳能电池模块、例如具有Z型集成结构的太阳能电池模块。另外，作为太阳能电池模块的集成结构，除了Z型模块以外，还可例示W型模块、单片型(monolithic)模块等串联连接结构、或者并联连接结构等，但并不限定于这些。
而且，作为本发明的一个示例的具有Z型集成结构的染料敏化型太阳能电池模块没有特别限定，可举出例如在图1的俯视图以及图2、3的厚度方向的剖视图示出的太阳能电池模块100。
(太阳能电池模块)
在此，在图1的俯视图所示出的太阳能电池模块100具有对作为光电极基板的第一基板3和作为对置电极基板的第二基板7进行内包的阻隔封装构件13A和阻隔封装构件13B(在图1中未图示)，并具有使连接于第一基板3的第一引出电极11A和连接于第二基板7的第二引出电极11B分别从太阳能电池模块100向模块外部延伸出的密封部14。
而且，图2示出了沿图1的II-II切断线的剖视图，图3示出了沿图1的III-III切断线的剖视图。从图2可知，太阳能电池模块100是包含将通过隔板8而划分的多个(图示例如4个)电池单元串联连接的染料敏化型太阳能电池模块，具有所谓Z型的集成结构。在此，太阳能电池模块100具有如下结构：第一基板3和第二基板7在隔板8介于第一基板3和第二基板7之间的状态下，以形成各电池单元的光电极2和对置电极6隔着作为功能层的电解质层4相互对置(即，如形成电池单元那样)的方式且以在相邻的电池单元之间一方的电池单元的光电极2和另一方的电池单元的对置电极6经由电池单元连接部9电连接的方式进行粘合的结构，其中，上述第一基板3具有第一基材1和在第一基材1上相互隔离设置的多个(在图示例中为4个)作为第一电极的光电极2，上述第二基板7具有第二基材5和在第二基材5上相互隔离设置的多个(在图示例中为4个)作为第二电极的对置电极6。而且，太阳能电池模块100的各电池单元具有光电极2、与光电极2对置的对置电极6以及设置于光电极2与对置电极6之间的电解质层4。
而且，太阳能电池模块100具有与构成光电极2的光电极用导电层21经由第一电连接部12A而连接的第一引出电极11A和与构成对置电极6的对置电极用导电层61经由第二电连接部12B而连接的第二引出电极11B。进而，由图3可知，阻隔封装构件13A及13B具有使第一引出电极11A从太阳能电池模块100延伸出的密封部14。此外，虽然没有图示，密封部14也使第二引出电极11B从太阳能电池模块100延伸出。在此，密封部14的特征在于被交联型粘合剂组合物的固化物密封而成。此外，由图1可知，密封部14将太阳能电池模块100的外周包围，将太阳能电池模块100与外部环境隔离。
另外，本发明的太阳能电池模块的结构不限于图1至3所示的结构。例如，如图1所示，在太阳能电池模块100中，第一引出电极11A以及第二引出电极11B从在太阳能电池模块100的外周上形成的密封部14的同一边延伸出。但是，太阳能电池模块100也可以具有第一引出电极11A以及第二引出电极11B的双方从密封部14不同的边延伸出的结构。而且，在图2中，第一引出电极11A以及第二引出电极11B双方均在太阳能电池模块100的厚度方向中央附近配置。但是，第一引出电极11A不特别限定为与光电极2电连接，与对置电极6绝缘，也可以在与第一基材1相比靠第二基材5近的位置配置。此外，也可以相反地第二引出电极11B在与第二基材5相比靠第一基材1近的位置配置。
<第一基板>
在此，图1至3所示的太阳能电池模块100的第一基板3具有第一基材1、和在第一基材1上相互隔离设置的多个光电极2。此外，光电极2具有在第一基材1上设置的光电极用导电层21和在光电极用导电层21上的一部分设置的多孔质半导体微粒层22。另外，光电极用导电层21隔开间隙而设置。并且，相互相邻的光电极2彼此以相互电绝缘的方式被设置。该绝缘没有特别的限定，例如能够通过在相互相邻的光电极用导电层21之间的间隙存在的隔板8来实现。
而且，作为第一基材1没有特别地限定，能够从公知的光透射性的基材适当地选择使用。例如作为第一基材，可举出在透明树脂、玻璃等的可视区域具有透明性的已知的透明基材。其中，作为第一基材1，优选为使用成型为膜状的透明树脂即树脂膜。树脂膜基材与玻璃等基材相比，基材自射的阻隔性差，通过设置本发明的结构，能够较大地提高阻隔性。此外，由于通过采用树脂膜作为第一基材1，从而能够对太阳能电池模块赋予轻量性、可挠性，因此能够应用于各种用途。
作为可形成透明基材的透明树脂，可举出例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、间规聚苯乙烯(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚芳香酯(PAr)、聚砜(PSF)、聚酯砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、透明聚酰亚胺(PI)、环烯烃聚合物(COP)等合成树脂。
进而，光电极用导电层21没有特别地限定，可由如下导电层形成而得到，即：由Au、Ag、Cu等构成的金属网孔组成的导电层；涂敷Ag纳米粒子等金属纳米粒子、微小的Ag线等而形成的导电层；由铟-锡氧化物(ITO)、铟-锌氧化物(IZO)、氟掺杂锡(FTO)等复合金属氧化物组成的导电层；含有碳纳米管、石墨烯等而成的碳系导电层；由PEDOT/PSS(poly(3，4-ethylene dioxythiophene)polystyrene sulfonate)等导电性高分子组成的导电层。这些材料能够通过与其它材料的性质相比而适当地选择。这些导电层可以多种层压在树脂、玻璃等基材上，或者也可以将可用于形成这些导电层的上述那样的各种导电性材料混合形成一个导电层。
另外，作为在第一基材1上形成光电极用导电层21的方法，能够使用组合溅射和蚀刻的方法、丝网印刷等已知的形成方法。
能够任意地在光电极用导电层21上设置底涂层(未图示)。在此，在后述的电解质层4由液体构成的情况下，电解液经过多孔质半导体微粒层22到达光电极用导电层21，可产生电子从光电极用导电层21向电解质层4漏出的被称为逆电子转移的内部短路现象。因此，与光的照射没有关系的逆电流产生，光电转换效率有可能下降。因此，在光电极用导电层21上设置底涂层，能够防止这样的内部短路现象。进而，通过在光电极用导电层21上设置底涂层，从而能够提高多孔质半导体微粒层22与光电极用导电层21之间的密合性。
底涂层只要为能够防止内部短路现象(难以引起界面反应)物质，则没有特别限定。例如可为包含氧化钛、氧化铌、氧化钨等材料的层。此外作为形成底涂层的方法，有如下方法：将上述材料直接溅射于透明导电层的方法；或者将在溶剂中溶解了上述材料的溶液、溶解了作为金属氧化物的前体的金属氢氧化物的溶液、或者在含有水的混合溶剂中溶解了有机金属化合物而得到的含有金属氢氧化物的溶液在光电极用导电层21上进行涂敷、干燥，根据需要进行烧结的方法。
进而，作为担载(吸附)敏化染料的多孔质半导体微粒层22，没有特别地限定，能够使用使包含氧化钛、氧化锌、氧化锡等氧化物半导体的颗粒的多孔质半导体微粒层吸附有机染料、金属络合物染料等敏化染料的多孔质半导体微粒层。作为有机染料，可举出：花青染料、部花青染料、氧杂菁染料、氧杂蒽染料、方酸菁染料、聚甲炔染料、香豆素染料、核黄素染料、苝染料等。此外，作为金属络合物染料，可举出：铁、铜、钌等金属的酞菁络合物、卟啉络合物等。可举出例如N3、N719、N749、D102、D131、D150、N205、HRS-1和-2等为代表的敏化染料。为了除去存在于溶剂中的水分和气体，使敏化染料溶解的有机溶剂优选为预先进行预脱气和蒸馏提纯。作为有机溶剂优选为：甲醇、乙醇、丙醇等醇类、乙腈等腈类、卤代烃、醚类、酰胺类、酯类、碳酸酯类、酮类、烃、芳香族、硝基甲烷等溶剂。
另外，作为在光电极用导电层21上形成多孔质半导体微粒层22的方法，能够使用丝网印刷、涂敷等已知的形成方法。此外，作为使敏化染料吸附于多孔质半导体微粒层的方法，能够使用向含有敏化染料的溶液中浸渍多孔质半导体微粒层等已知的方法。
<第二基板>
此外，太阳能电池模块100的第二基板7具有第二基材5和在第二基材5上相互隔离设置的多个对置电极6。此外，对置电极6具有设置于第二基材5上的对置电极用导电层61和设置于对置电极用导电层61上的一部分的催化剂层62。而且，催化剂层62与光电极2的多孔质半导体微粒层22对置。
另外，相互相邻的对置电极6彼此以相互电绝缘的方式被设置。该绝缘没有特别地限定，例如能够通过使隔板8介于相互相邻的对置电极6之间的间隙而实现。
而且，作为第二基材5，能够使用与第一基材1相同的基材或如钛、SUS以及铝等的箔、板这样不具有透明性的基材且其他的不会产生基于太阳能电池构件的腐蚀等的基材。其中，基于与第一基材1相同的理由，优选为使用树脂膜形成第二基材5。
此外，作为对置电极用导电层61能够使用与光电极用导电层21相同的导电层。
进而，作为催化剂层62没有特别地限定，能够使用导电性高分子、碳纳米结构体、贵金属粒子、以及碳纳米结构体和贵金属粒子的混合物等包含可作为催化剂发挥功能的成分的任意的催化剂层。
在此，作为导电性高分子，能够举出例如：聚(噻吩-2，5-二基)、聚(3-丁基噻吩-2，5-二基)、聚(3-己基噻吩-2，5-二基)、聚(2，3-二氢噻吩并-[3，4-b]-1，4-二噁英)(PEDOT)等聚噻吩；聚乙炔及其衍生物；聚苯胺及其衍生物；聚吡咯及其衍生物；聚(对-二甲苯四氢噻吩鎓氯化物)、聚[(2-甲氧基-5-(2'-乙基-己氧基))-1，4-亚苯基亚乙烯基]、聚[(2-甲氧基-5-(3'，7'-二甲基辛氧基)-1，4-亚苯基亚乙烯基)]、聚[2-2'，5'-双(2”-乙基己氧基)苯基]-1，4-亚苯基亚乙烯基]聚亚苯基亚乙烯基类等。
作为碳纳米结构体，可举出例如：天然石墨、活性炭、人造石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纳米芽等。
作为贵金属粒子，只要具有催化作用则没有特别限制，能够适当选择使用金属白金、金属钯和金属钌等已知的贵金属粒子。
催化剂层的形成方法没有特别地限定，能够适当选择使用已知的方法。例如能够通过如下方式进行：将在适当的溶剂中溶解或分散导电性高分子、碳纳米结构体、贵金属粒子或碳纳米结构体和贵金属粒子两者而得到的混合溶液涂覆或喷涂在导电膜上，使该混合液的溶剂干燥。在使用碳纳米结构体、贵金属粒子的情况下，也可以在混合液中进一步含有粘合剂，从碳纳米结构体的分散性、与基材的密合性的方面出发，作为粘合剂，优选为使用具有羟基、羧基、磺酰基、磷酸基等官能团、以及这些官能团的钠盐等的高分子。
催化剂层可以含有碳纳米管的平均直径(Av)和直径的标准偏差(σ)满足0.60＞3σ/Av＞0.20(以下，有时称为式(A))的碳纳米管(以下，有时称为“特定的碳纳米管”)。在此，所谓“特定的碳纳米管”是构成其的规定的碳纳米管的集合的总称，所谓“直径”是指该规定的碳纳米管的外径的意思。
特定的碳纳米管的平均直径(Av)和直径的标准偏差(σ)分别为样本平均值和样本标准偏差。这些可在使用透射型电子显微镜的观察下，作为对随机选择的100根碳纳米管的直径进行测量时的平均值和标准偏差而求得。式(A)中的3σ是将得到的标准偏差(σ)乘以3的值。
通过使用特定的碳纳米管，从而能够得到具有优异的催化活性的对置电极。从提高得到的对置电极的特性的观点来看，优选为0.60＞3σ/Av＞0.25，更优选为0.60＞3σ/Av＞0.50。
3σ/Av表示特定的碳纳米管的直径分布，该值越大表示直径分布越广。优选为直径分布为正态分布。该情况的直径分布可通过以下方式而得到：对能够使用透射型电子显微镜而观察到的随机选择的100根碳纳米管的直径进行测量，使用其结果，取直径为横轴、频率为纵轴，将得到的数据作图，通过高斯进行近似。虽然能够将使用不同的制造方法而得到的碳纳米管等进行多种类组合来增大3σ/Av的值，但是在该情况下难以得到正态分布的直径分布。特定的碳纳米管可以仅由单独的碳纳米管形成，或者也可以在单独的碳纳米管中配合不影响其直径分布的量的其他的碳纳米管而成。
特定的碳纳米管能够通过已知的方法例如如下的方法而得到(例如，国际公开第2006/011655号)：在表面具有碳纳米管制造用催化剂层(以下，有时称为“CNT制造用催化剂层”)的基材(以下，有时称为“CNT制造用基材”)上，供给原料化合物和载气，在通过化学气相沉积法(CVD法)合成碳纳米管时，使体系内存在微量的氧化剂，由此使CNT制造用催化剂层的催化活性飞跃性地提高的方法(超级生长法)。以下，有时将通过超级生长法而制造的碳纳米管称为SGCNT。
包含以特定的碳纳米管作为构成材料的催化剂层的对置电极能够通过例如制备包含特定的碳纳米管的分散液、将该分散液涂敷在基材上、使得到的涂膜干燥而形成催化剂层来制作。
此外，太阳能电池模块100的隔板8设置于第一基板3和第二基板7之间，将电解质层4和电池单元连接部9的各自进行围绕。换句话说，设置电解质层4的空间和设置电池单元连接部9的空间由第一基板3、第二基板7和隔板8划分而形成。
具体而言，在图2中，隔板8在各电池的宽度方向的一侧(在图2中为左侧)，设置于第一基板3的光电极2的光电极用导电层21与第二基板7的第二基材5之间，在各电池单元的宽度方向的另一侧(在图2中为右侧)，设置于第一基板3的光电极2的光电极用导电层21与第二基板7的对置电极6的对置电极用导电层61(位于相比催化剂62形成的部分更靠宽度方向另一侧的部分)之间。而且在隔板8之间，交替设置有电解质层4与电池单元连接部9。
而且隔板8只要能够将第一基板3和第二基板7粘接而使电解质层4密封，则没有特别地限定。隔板8优选为基板间的粘接性、对电解质的耐性(耐药品性)、高温高湿耐久性(耐湿热性)优异。作为可形成这样的隔板8的隔板材料，可举出：非导电性热塑性树脂、热固化性树脂、活性放射线(光、电子束)固化性树脂，更具体而言，可举出(甲基)丙烯酸系树脂、氟系树脂、有机硅系树脂、烯烃系树脂、尿烷系树脂以及聚酰胺系树脂等。此外，在本说明书中，(甲基)丙烯酸是指“丙烯酸”或“甲基丙烯酸”的意思。其中，从操作性的观点来看，优选为光固化性丙烯酸树脂。
另外，从制造容易性的观点来看，当然也能够使用将上述那样的各种树脂成型为片状而得到的膜来构成隔板8。
<功能层>
此外，作为太阳能电池模块100的功能层的电解质层4设置于由光电极2的多孔质半导体微粒层22、对置电极6的催化剂层62以及隔板8所围成的空间。并且，电解质层4能够使用可在染料敏化型太阳能电池中使用的任意的电解液、凝胶状电解质或固体电解质而形成，没有特别地限定。
进而，太阳能电池模块100的电池单元连接部9通过将相互相邻的电池单元电串联连接而成。具体而言，电池单元连接部9对在图2中位于右侧的电池单元的光电极2的光电极用导电层21与在图2中位于左侧的电池单元的对置电极6的对置电极用导电层61进行电连接。
<电池单元连接部>
而且，太阳能电池模块100的电池单元连接部9是由在光电极2的光电极用导电层21上与多孔质半导体微粒层22隔离而形成的配线91以及在由第一基板3、第二基板7和隔板8所围成的空间内填充的导电性树脂组合物92所构成。另外，在图2所示的太阳能电池模块100中使用配线91和导电性树脂组合物92而形成电池单元连接部9，但在本发明的太阳能电池模块中，电池单元连接部也可以仅仅使用导电性树脂组合物而形成。此外，配线也可以形成于对置电极6的对置电极用导电层61上。
在此，作为配线91没有特别地限定，能够使用由金属和金属氧化物等具有导电性的材料形成的配线。其中，从降低电池单元连接部9的电阻而提高染料敏化型太阳能电池模块的光电转换效率的观点来看，作为配线91优选为使用铜配线、金配线、银配线和铝配线等金属配线。另外，作为在光电极用导电层21上形成配线91的方法，能够使用溅射、丝网印刷等已知的形成方法。
此外，作为导电性树脂组合物92没有特别地限定，优选为使用含有树脂和导电性粒子的组合物。作为导电性树脂组合物92的树脂没有特别地限定，可举出(甲基)丙烯酸系树脂；双酚型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、环状环氧树脂、脂环式环氧树脂等环氧树脂；有机硅树脂等。在该树脂中，能够使用自由基引发剂、阳离子固化剂、阴离子固化剂等任意的固化剂，聚合形式可以为加成聚合、开环聚合等，并没有特别地限定。此外，作为隔板材料的树脂与导电性树脂组合物92的树脂可以相同也可以不同。
此外，作为导电性树脂组合物92的导电性粒子没有特别地限定，能够使用例如将Ag、Au、Cu、Al、In、Sn、Bi、Pb等金属、由含有这些的合金组成的粒子以及这些氧化物、导电性碳粒子、以及树脂粒子等有机化合物粒子、无机化合物粒子的表面使用Ag、Au、Cu等金属、由这些的金属的氧化物等导电性物质、例如Au/Ni合金覆盖而成的粒子等。
并且，导电性粒子的平均粒径优选为0.5μm以上且30μm以下。进一步，导电性粒子的含有比例优选为0.1体积％以上且90体积％以下。
另外，使用了上述的导电性树脂组合物92的电池单元连接部9没有特别地限定，能够通过例如在形成电池单元连接部9的位置填充含有未固化的树脂和导电性粒子的未固化的导电性树脂组合物，使填充的未固化的导电性树脂组合物固化而形成。
<引出电极>
并且，与光电极2和对置电极6分别连接的第一引出电极11A以及第二引出电极11B没有特别限定，具有由通常的导电性材料形成的导体。作为这样的导体，可举出由选自铜、铝、镍、钛及铁中的金属材料以及含有这些金属材料的合金材料所形成的导体。其中，优选为以铜为导体的电极或以不锈钢为基材。
导体的厚度越尽可能地薄，在利用阻隔封装构件密封时与周围的落差变小而密封性增强，因此是优选的。进而，优选为对作为引出电极使用没有问题的强度进行保持。具体而言，导体的厚度优选为0.001mm以上且0.5mm以下。
另外，作为引出电极，能够任意地使用上述导体的一部分被可成为第一电连接部12A及第二电连接部12B的形成材料的导电性材料所涂敷的构件。在这样的情况下，引出电极为了确保此后详述在密封部14处的密闭性，也在密封部14中需要导体未被涂敷。
进而，对构成光电极2的光电极用导电层21与第一引出电极11A进行连接的第一电连接部12A、以及对构成对置电极6的对置电极用导电层61与第二引出电极11B进行连接的第二电连接部12B并没有特别限定，能够由通常的电连接材料形成。从通过降低电阻而提高光电转换效率的观点出发，优选为第一电连接部12A及第二电连接部12B由导电性树脂组合物或焊锡形成。并且，在第一电连接部12A和第二电连接部12B的形成中使用的“导电性树脂组合物”只要是具有粘合性和导电性，也包含通常被称为粘合剂或粘接剂的材料。在此，“粘合剂”是指可以将粘合对象物彼此贴合成一体化的状态的材料的意思，可以是固化前具有流动性，但可以为在固化前不具有粘合性、或粘合性低的材料。另一方面，“粘接剂”是指不使用水、溶剂、热等，在常温下且短时间内仅施加微小的压力，能够使粘合对象物彼此粘合的材料的意思。
并且，作为导电性树脂组合物，能够与上述导电性树脂组合物92同样使用包含金属、金属氧化物、导电性碳材料等具有导电性的材料、和任意树脂的已知的组合物。其中，从提高制造效率的观点出发，优选为使用导电性粘合剂来形成第一电连接部及第二电连接部，也能够优选为使用导体与导电性粘合剂成为一体的导电性胶带产品。
作为焊锡，能够使用含有锡、银、铜、铋、铅、助焊剂成分等的焊锡。焊锡优选为能够在不对元件、基材造成影响的温度下形成。
此外，在第一引出电极11A和/或第二引出电极11B的导体中，与固化状态的交联型粘合剂组合物15(以下，也仅称为“交联型粘合剂15”)相接而形成密封部14的区域也可以经由粗化处理工序或氧化处理工序而制造。如果导体上的与交联型粘合剂15相接的区域被粗化、或者具有氧化覆膜，则在固化前与交联型粘合剂组合物的粘合变得坚固，提高了密封部14的密闭性。
此外，在优选为第一引出电极11A和/或第二引出电极11B的各导体中，与交联型粘合剂15相接而形成密封部14的区域中的至少一部分的表面粗糙度为0.005μm以上且0.5μm以下。此外，优选为各导体与交联型粘合剂15相接而形成密封部14的区域在整个区域的表面粗糙度为上述下限值以上。在与交联型粘合剂15相接的区域中的至少一部分中，各导体的表面粗糙度如果为上述下限值以上，则能够在密封部14坚固地保持引出电极，能够进一步提高太阳能电池模块100的保持率。此外，如果各导体的表面粗糙度为上述上限值以下，则交联型粘合剂15充分浸入各导体表面的凹凸，能够在密封部14坚固地保持引出电极，能够进一步提高太阳能电池模块100的保持率。
另外，在图2中未图示，但第一电连接部12A以及第二电连接部12B也可以经由与配线91同样地形成的集电线而与光电极2或对置电极6连接。
<密封部>
此外，密封部14被固化状态的交联型粘合剂15密封。具体而言，如图3所示，在密封部14中，第一引出电极11A和第二引出电极11B的导体、与阻隔封装构件13A和13B之间的间隙被交联型粘合剂组合物的固化物填充。进而，如图2所示，在密封部14中，阻隔封装构件13A和13B之间的间隙可被交联型粘合剂组合物的固化物填充。在此，形成密封部14的密封的固化状态的交联型粘合剂15优选为在固化前具有流动性。即，粘合剂优选为在固化前为像液状或凝胶状这样呈流动性的状态。因此，在通过涂敷等通常方法在密封部14配置交联型粘合剂而固化时，能够提高固化状态的交联型粘合剂15与阻隔封装构件13A及13B之间的密合性。
进而，尽管图2所示的第一引出电极11A和第二引出电极11B不具有涂层且导体为露出在表面的状态，但如上所述，即使在各引出电极具有涂层的情况下，在密封部14内，导体与阻隔封装构件之间的间隙也需要通过固化的交联型粘合剂15填充。其原因为，由此能够提高密封部14的密封性，提高太阳能电池模块100的保持率。
在此，作为交联型粘合剂组合物并没有特别限定，可举出光固化性树脂组合物和热固化性树脂组合物。其中，从提高密封部的硬度、耐久性的观点出发，优选为使用光固化性树脂组合物作为交联型粘合剂组合物。如果交联型粘合剂组合物为光固化性，则尤其能够预防在有机系太阳能电池的制造工序中由加热所导致的劣化而提高太阳能电池模块的电特性。而且，由于光固化性树脂可在短时间内固化，所以能够期望获得具有良好制造效率的太阳能电池模块。
作为光固化性树脂组合物，可列举紫外线固化性树脂组合物以及可见光固化性树脂组合物，但是优选为使用紫外线固化性树脂组合物。作为紫外线固化性树脂组合物的具体例，可举出(甲基)丙烯酸系树脂组合物、环氧系树脂组合物、氟系树脂组合物、烯烃系树脂组合物等，其中优选为使用丙烯酸系树脂组合物、环氧系树脂组合或氟碳系树脂组合物。这些可以仅以一个种类单独使用或两个种类以上混合使用。
作为热固化性树脂组合物，可举出能够在不使构成电解质层4的电解质气化的温度下进行固化的热固化性树脂组合物。更具体地可举出固化温度在60℃～200℃的范围内、其中80℃～180℃的范围内的、进一步100℃～160℃的范围内的热固化性树脂组合物。作为热固化性树脂组合物的具体例，例如可举出(甲基)丙烯酸系树脂组合物、环氧系树脂组合物、氟系树脂组合物、有机硅系树脂组合物、烯烃系树脂组合物、聚异丁烯树脂组合物等。这些可以仅以一个种类单独使用或两个种类以上混合使用。
而且，密封部14的厚度优选为1μm以上，优选为250μm以下，更优选为200μm以下。密封部14的厚度优选为薄的。如果密封部14的厚度越薄，则密封截面积减少，所以容易预防来自外部的水等的浸入。另一方面，如果密封部14的厚度过薄，则可能使树脂无法介于间隙之间。或者，如果密封部14的厚度为树脂的构成材料等(框架、填充剂等)的尺寸以下，则可能对阻隔封装构件13A及13B施加应力。其结果是，形成密封部14的交联型粘合剂15可能变得容易从阻隔封装构件13A及13B等脱落。因此，优选为根据交联型粘合剂15所含有的材料来选择密封部14的厚度。具体而言，如果密封部14的厚度为上述下限值以上，则能够提高基于密封部14的太阳能电池模块100的密闭性。并且，如果密封部14的厚度为上述上限值以下，则成为水分等的侵入路径的密封截面积不会过度扩大，能够维持可靠性。
<阻隔封装构件>
而且，阻隔封装构件13A以及13B在太阳能电池模块100暴露的高温且高湿度的环境条件下对太阳能电池模块100赋予耐久性。因此，阻隔封装构件优选为对于气体、水蒸气具有阻隔性的封装体。而且，在图2中，作为阻隔封装构件示出了两张阻隔封装构件13A以及13B。从图2可知，阻隔封装构件13A在第一基板3侧配置，阻隔封装构件13B在对置电极侧配置。但是，阻隔封装构件并不限定于图2所示的在太阳能电池模块的厚度方向上下分别配置的两张膜状的封装体，例如也可以为由朝向构成太阳能电池模块的多个电池单元的深处方向(在图1中为左右方向)开口的筒状的膜构成。
基于阻隔封装构件13A和13B的第一基板3和第二基板7的包夹形态没有特别地限定，可以为第一基板3/第二基板7和阻隔封装构件13A/13B经由交联型粘合剂组合物进行密合的状态，也可以为虽然包含第一基板3/第二基板7但在其与阻隔封装构件13A和13B之间存在空间且在该空间内填充了难以通过水蒸气、气体的填充材料等的状态。具体而言，虽未图示，但也可以在第一基材1/第二基材5与阻隔封装构件13A/13B的间隙的至少一部分存在粘接层。通过设置粘接层从而能够更加提高太阳能电池模块的密闭性。进而，特别在将粘接层配置在作为光入射侧的基板的第一基板3侧的情况下，如果在阻隔封装构件13A与第一基板3之间存在粘接层，则在阻隔封装构件13A与构成第一基板3的第一基材1之间不存在空气层。空气层与阻隔封装构件13A、第一基材1相比折射率有很大的不同。由此，在阻隔封装构件13A-空气层-第一基材1的层叠结构的界面的折射率差变大。如果界面的折射率差大，则在该界面被反射的光量变多，因此不能充分地提高入射光的利用效率。因此，代替空气层而通过使用粘接层填充阻隔封装构件13A与第一基材1的空间，从而能够减小折射率差而降低因界面反射造成的损耗。进而，如果设置粘接层，则通过抑制光的反射从而能够抑制在太阳能电池模块的表面产生干涉条纹。更优选为选择折射率的值为阻隔封装构件13A的折射率与第一基材1的折射率之间的值的材料作为粘接层的形成材料。这样的材料能够选自例如考虑阻隔封装构件13A的材质和第一基材1的材质且作为隔板材料所列举的材料。
此外，特别在太阳能电池模块为染料敏化型太阳能电池模块的情况下，优选为选择使用的染料的吸收波长区域的光透射率高的材料作为粘接层的形成材料。
此外，作为难以通过水蒸气或气体的填充材料，可举出例如液状或凝胶状的石蜡、有机硅、磷酸酯、脂肪族酯等。
阻隔封装构件13A和13B的水蒸气透过度在温度40℃、相对湿度90％(90％RH)的环境下优选为0.1g/m2/日以下，更优选为0.01g/m2/日以下，进一步优选为0.0005g/m2/日以下，特别优选为0.0001g/m2/日以下。
进而，阻隔封装构件13A和13B的全光线透射率优选为50％以上，更优选为70％以上，进一步优选为85％以上。这样的全光线透射率能够例如利用JIS K7361-1来测定。
阻隔封装构件13A和13B为在塑料支承体上设置了水蒸气、气体的透过性低的阻隔层的膜或薄板。作为气体的透过性低的阻隔膜的例子，可举出：蒸镀了氧化硅、氧化铝的膜(日本特公昭53-12953，日本特开昭58-217344)；具有有机/无机混合涂层的膜(日本特开2000-323273，日本特开2004-25732)；具有无机层状化合物的膜(日本特开2001-205743)；层叠了无机材料的膜(日本特开2003-206361，日本特开2006-263989)；有机层和无机层交替层叠的膜(日本特开2007-30387，美国专利6413645，Affinito等著，Thin Solid Films1996年，第290-291页)，连续层叠了有机层和无机层的膜(美国专利2004-46497)等。
(太阳能电池模块的制造方法)
具有上述结构的太阳能电池模块100没有特别地限定，能够按照例如如以下的步骤制造。具体来说，首先，在制作了具有光电极2的第一基板3后，在制作的第一基板3上形成配线91。接着，在与配线91重叠的位置，涂敷未固化的导电性树脂组合物92，进一步以夹住涂敷的导电性树脂组合物92且分别包围光电极用导电层21的方式涂敷隔板材料。然后，在涂敷隔板材料的区域内，将构成电解液等的电解质层4的成分进行填充。之后，使具有对置电极6的第二基板7与第一基板3相重叠。进一步，使未固化的导电性树脂组合物92固化而形成电池单元连接部9并且使第一基板3和第二基板7牢固地粘接，得到一对电极基板。
针对在得到的一对电极基板具有的光电极2和对置电极6，经由导电性粘合剂分别与第一引出电极11A和第二引出电极11B粘合(引出电极安装工序)。然后，对阻隔封装构件13A及13B涂敷交联型粘合剂组合物(涂敷工序)，通过该阻隔封装构件13A及13B从上下面夹入安装了引出电极的上述一对电极基板(夹入工序)。进而，通过按压构件而隔着阻隔封装构件13A及13B在厚度方向对一对基板进行按压，经由交联型粘合剂组合物使阻隔封装构件13A及13B与导体密合(按压密合工序)，得到电极基板3和第二基板7被阻隔封装构件13A及13B包装而成的具有上述结构的太阳能电池模块100。以下，对引出电极安装工序～按压密合工序进行详细叙述。
<引出电极安装工序>
在引出电极安装工序中，经由导电性树脂组合物或焊锡分别对一对电极基板所具有的光电极2安装第一引出电极11A，对对置电极6安装第二引出电极11B。在此，导电性树脂组合物或焊锡为第一电连接部及第二电连接部的形成材料，但该导电性树脂组合物或焊锡优选为被预先配置在引出电极的导体。具体而言，能够使用预先对引出电极的导体涂敷如上所述的导电性树脂组合物或焊锡的装置来形成第一引出电极和第二引出电极。在该情况下，通过加热等已知的方法，使导体的至少一部分上的导电性树脂组合物或焊锡成为发挥粘合性的状态，而将导体分别安装于光电极2或对置电极6。根据像这样预先部分地配置电连接部的形成材料的导体，能够提高太阳能电池模块100的制造效率。
进而，在使用被预先涂敷了导电性树脂组合物或焊锡的导体而形成引出电极的情况下，优选为对光电极2/对置电极6安装的部分以外中的、至少与密封部14相接的区域，预先去除该涂层。这是因为由此能够提高密封部的密闭性。
<涂敷工序>
在涂敷工序中，通过点胶法、丝网印刷法这样的用于涂敷具有流动性的对象物的通常的涂敷方法，将交联型粘合剂组合物涂敷在阻隔封装构件13A及13B上。并且，交联型粘合剂组合物的涂敷量能够以可使密封部14的密闭性、阻隔封装构件13A与第一基板3的密闭性、以及阻隔封装构件13B与第二基板7的密闭性良好的方式来酌情决定。而且，优选为设为至少使密封部14的厚度成为上述优选范围内的涂敷量。
在此，交联型粘合剂组合物的粘度优选为10Pa·s以上，更优选为40Pa·s以上，优选为200Pa·s以下，更优选为160Pa·s以下，进一步优选为100Pa·s以下。如果粘度为上述下限值以上，则能够容易地形成所期望的厚度的密封部，能够提高密封部的密闭性，并且得到良好地涂敷性。此外，如果粘度为上述上限值以下，则能够抑制密封部的厚度变得过厚，从而提高密封部的密闭性。
<夹入工序>
在夹入工序中，以使在上述涂敷工序中涂敷了交联型粘合剂组合物的面相对于相互粘合的电极基板3和第二基板7的露出的面对置的方式，配置阻隔封装构件。在此，可以将两张阻隔封装构件13A及13B分别配置在电极基板3的露出面和第二基板7的露出面，也可以将一张阻隔封装构件弯折，从上下包夹第一基板3的露出面和第二基板7的露出面。
<按压密合性工序>
在按压密合性工序中，通过按压构件对由第一基板3或第二基板7构成的一对基板与阻隔封装构件13在太阳能电池模块100的厚度方向进行按压，经由交联型粘合剂组合物使引出电极的导体与阻隔封装构件经由交联型粘合剂组合物密合。作为按压构件，能够使用至少在按压状态下具有嵌合于上述一对基板的凹部的构件。更具体而言，作为按压构件，能够使用在本工序内对一对基板进行按压的情况下，在按压状态下，可产生嵌合于该一对基板的凹部的弹性体。通过使用弹性体，除了可产生凹部的效果以外，即使在产生相对于引出电极周边这样的、其周围的部分的落差的地方，也能够以沿着落差而密合的状态加压，能够抑制密封截面积在该处扩大。作为该弹性体，并没有特别限定，可举出：天然橡胶、二烯系橡胶、非二烯系橡胶、以及热塑性弹性体等。其中，优选为作为非二烯系橡胶的硅酮橡胶。在与一对基板邻接的阻隔封装构件上的区域中，弹性体在按压状态下最少需要可使阻隔封装构件变形的硬度。因此，弹性体的硬度根据所使用的阻隔封装构件的材料而酌情选定。
而且，作为按压构件，优选为能够使用与一对基板相邻的阻隔封装构件上的区域相接的部分的弹性体的硬度相比而与一对基板相接的部分的弹性体的硬度高的按压构件。或者，作为按压构件，优选为能够使用具有通过上述那样的弹性体所形成的、预先嵌合于一对基板的凹部即在非按压状态下具有上述凹部的构件。在本工序中，通过使用该按压构件，能够有效率地按压与一对基板邻接的阻隔封装构件上的区域，能够有效率地形成密闭性高的密封部14。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行具体地说明，但是本发明并不限定于这些实施例。另外，在以下的说明中，表示量的“％”没有特别限定，为质量基准。
在实施例和比较例中，交联型粘合剂的粘度、密封部的厚度、以及太阳能电池模块的保持率分别使用以下的方法进行了评价。
<交联型粘合剂组合物的粘度>
在25℃，使用锥板型粘度计(锥角3°、转速2.5rpm)，测量在实施例、比较例中使用的交联型粘合剂组合物的粘度。
<密封部的厚度>
针对实施例、比较例中制作的太阳能电池模块的密封部，研磨切断太阳能电池模块而得到的沿着厚度方向的切断面。切断位置设为所得到的切断面会使构成引出电极的铜箔、由形成密封部的固化了的交联型粘合剂所形成的层、以及作为阻隔封装构件的阻隔膜在截面露出的位置。这样的切断位置例如可为沿着图1的IV-IV线的切断位置。图4为用于对太阳能电池模块的密封部的厚度的测量方法进行说明的剖视图。如图4所示，在密封部14中，第一引出电极11A或第二引出电极11B与阻隔封装构件13A和13B之间的各间隙、以及阻隔封装构件13A及13B间的间隙被固化状态的交联型粘合剂15填充。另外，关于第一引出电极11A和第二引出电极11B，至少在密封部14内，导体没有被涂敷，导体的外表面与图示的该第一引出电极11A和第二引出电极11B的外表面一致。
并且，密封部14的厚度根据图4所示的阻隔封装构件13A及13B之间的间隙的厚度T1(μm)、与从内包第一引出电极11A(或第二引出电极11B)的区域的阻隔封装构件13A及13B之间的间隙的厚度TA1(μm)扣除了第一引出电极11A(或第二引出电极11B)的厚度TA2(μm)的值除以2而得到的值TA的平均值来计算出。另外，这些厚度T1、TA1、TA2能够通过用扫描型电子显微镜(SEM)观察切断面而测量。并且，分别在4处不同的位置测量T1和TA而计算出平均值，并作为密封部14的厚度。
<太阳能电池模块的保持率>
将实施例、比较例中所制作的太阳能电池模块连接到数字源表(Source Meter)(2400型电源测量计，Keithley公司制造)。作为光源，使用将AM1.5G过滤器安装到150W氙灯光源装置的模拟太阳能光源(PEC-L11型，Peccell Technologies(股份)制造)。然后，将光源的光量调节为一个太阳(大约10万lux AM 1.5G，100mWcm-2(JIS C8912的A级))，对太阳能电池模块进行照射。对于太阳能电池模块，在1太阳的光照射下，一边使偏压以0.01V单位由0V变化到0.8V，一边测量输出电流，取得电流电压特性。同样的，使偏压以逆方向从0.8V到0V阶段地进行测量，将正方向和逆方向的测量平均值作为光电流数据。根据如此得到的电流电压特性和光电流数据，计算出初期的光电转换效率(％)。
接着，将上述的染料敏化太阳能电池模块在65℃90％RH的环境下保持300小时后，与上述同样地测量电流电压特性。与上述同样地求得转换效率，根据以下公式计算相对于初期的值的保持率。
[保持率(％)]＝[65℃90％RH保持后的转换效率]/[初期的转换效率]×100
(实施例1)
<染料溶液的制备>
将72mg钌络合物染料(N719，Solaronix公司制造)放入200mL容量瓶中。将190mL无水乙醇混合并搅拌。将容量瓶塞住后，用超声波清洗机振动搅拌60分钟。在常温保持溶液后，加入无水乙醇将总量设至200mL，由此来制备染料溶液。
<第一基板的制作>
在将作为光电极用导电层的透明导电层(氧化铟锡(ITO))涂敷于作为第一基材的透明基板(聚萘二甲酸乙二醇酯膜，厚度200μm)上而获得的透明导电性基板(片电阻13ohm/sq)上，通过丝网印刷法将作为配线(集电线)的导电性银糊(K3105，Pelnox(株)制造)以对应于光电极电池单元宽度的间隔进行印刷涂敷，在150度的热风循环型烘箱中加热干燥15分钟制作配线。将所得的具有配线的透明导电性基板以配线形成面朝上的方式设置于涂敷机，使用线棒涂敷机以扫描速度(10mm/秒)涂敷稀释至1.6％的有机PC-600溶液(MatsumotoFine Chemical制造)。将所得涂膜在室温干燥10分钟后，进一步在150℃加热干燥10分钟，在透明导电性基板上制作底涂层。
对透明导电性基板的底涂层形成面以对应于光电极电池单元宽度的间隔进行激光处理而形成绝缘线。
然后，对将在聚酯膜上涂覆粘合层而成的保护膜重叠两层而得到的掩膜(下层：PC-542PA藤森工业制造；上层:NBO-0424藤森工业制造)进行冲孔加工以形成多孔制半导体微粒层的开口部(长：60mm，宽5mm)。将加工完毕的掩膜以不进入气泡的方式，贴合在形成了底涂层的透明导电性基板的集电线形成面。另外，掩膜的第一层的目的是为了防止染料附着到不需要的位置，第二层的目的是为了防止多孔质半导体微粒附着到不需要的位置。
将高压汞灯(定格灯电力400W)光源放置在距离掩膜贴合面10cm的距离，照射电磁波1分钟之后，立即将氧化钛糊(PECC-C01-06，Peccell Technologies(株)制造)以BAKER式涂抹器涂敷。使糊在常温干燥10分钟之后，剥离除去掩膜上侧的保护膜(NBO-0424滕森工业制造)，在150度的热风循环式烘箱中进一步加热干燥5分钟，形成多孔质半导体微粒层(长：60mm，宽5mm)。
然后，将形成了多孔质半导体微粒层(长：60mm，宽5mm)的透明导电性基板浸渍在制备的染料溶液(40℃)中，一边轻轻搅拌一边使染料吸附。90分钟后，从染料吸附容器取出已吸附完染料的氧化铁膜，用乙醇清洗使其干燥，将剩下的掩膜剥离去除来制作光电极。
<第二基板的制作>
在将作为对置电极用导电层的透明导电层(氧化铟锡(ITO))涂敷在作为第二基材的透明基板(聚萘二甲酸乙二醇酯膜，厚度200μm)上而得的透明导电性基板(膜电阻13ohm/sq.)的导电面，以对应于白金膜图案宽的间隔进行激光处理而形成绝缘线。接着，将冲出加工了开口部(长：60mm，宽5mm)的金属制掩膜重叠，使用溅射法形成白金膜图案(催化剂层)，得到催化剂层形成部分具有72％左右的光透射率的第二基板。此时，将上述第一基板与第二基板设为在面对面重叠彼此的导电面时多孔质半导体微粒层与催化剂层为一致的结构。
<染料敏化太阳能电池模块的制作>
作为导电性树脂组合物的树脂材料的丙烯酸系树脂的TB3035B(Three bond制)以成为3质量％的方式添加积水树脂制微珍珠AU(粒径8μm)，使用自转公转搅拌机均匀混合，制作导电性树脂组合物。
将第二基板的催化剂层形成面作为表面，使用真空泵固定在铝制吸附板上。接下来，通过分配器装置，向催化剂层间的、在与第一基板对置时与光电极电池单元间的配线重叠的位置线状地涂敷导电性树脂组合物，并向夹着该线的催化剂层的外周部分涂敷作为隔板材料的液状的紫外线固化性密封剂TB3035B((株)Three Bond制，吸收波长：200nm～420nm，粘度：51Pa·s)。此后，向催化剂层部分涂敷规定量的电解液，使用自动贴合装置，以长方形的催化剂层与同型的多孔质半导体微粒层成为相向的结构的方式，在减压环境中进行重叠，并通过金属卤素灯从第一基板侧实施光照射，接下来从第二基板侧实施光照射。此后，分别从贴合后的基板切出包含多个的连接体的电池单元，并向在连接体的两端部(引出电极部)配置的配线安装形成引出电极的导电性铜箔胶带(CU7636D，Sony Chemical&Information Device Device Corporation(股份)制，作为导体的铜箔的厚度：35μm)。在此，使用了本实施例的导电性铜箔胶带的表面预先涂敷了由导电性丙烯酸树脂组成的导电性粘合剂。其结果为，在光电极/对置电极与引出电极之间存在的电连接部通过在形成引出电极的导体上涂敷的导电性粘合剂而形成。而且，作为形成引出电极的导电性铜箔胶带，使用在安装前已去除了用于向光电极/对置电极安装的区域(即，用于形成电连接部的区域)以外的部分的导电性粘合剂的涂层的胶带。另外，该去除部分的表面的粗糙度Ra为0.035μm。此外，去除了导电性涂层的部分的铜箔胶带表面成为曝露于空气而使其自然氧化而具有氧化覆膜的状态。
接着，准备两张比所切出的多个电池单元的连接体更大的阻隔封装构件的阻隔膜(Neo Seeds公司，“Ultra High阻隔膜”，水蒸气穿透度：0.00005g/m2/天)。使用真空泵将其中一张阻隔膜固定在铝制吸附板上，在其上以上述导电性铜箔胶带被引出到阻隔膜外的方式而重叠连接体。向连接体的表面全体、和其外周部的包含上述导电性铜箔胶带表面(已去除涂层)的阻隔膜上涂敷用于在外周部的导电性铜箔胶带的背面形成密封部的交联型粘合剂组合物即液状的紫外线固化型交联型粘合剂组合物(Three bond公司制，“TB3035B”，丙烯酸系树脂)。按照上述方法测量了该紫外线固化型交联型粘合剂组合物的粘度，在25℃为51Pa·s。
而且，在上下一对的按压构件的下侧构件上载置由阻隔膜夹持的染料敏化太阳能电池模块，上述上下一对的按压构件为，在与第一基板以及第二基板的外周部附边分别抵接的部分具有由突出的橡胶材料组成的突出面的冶炼工具。接着，将另一张阻隔膜从其上方重叠，使用从其上方与基板的外周部附近抵接的部分由硅酮橡胶所成且与基板抵接的部分具有由与所述材料相比而硬度低的泡棉硅酮橡胶材料形成的突出面的夹具，在厚度的方向加压并从两面进行光照射，将多个电池单元的连接体用阻隔膜外装。
(实施例2)
使用厚度35μm、表面粗糙度Ra为0.3μm的铜箔取代导电性铜箔胶带而形成引出电极，使用导电性糊料DOTITE(注册商标)(藤仓化成制，“DOTITE D-362”)作为形成电连接部的导电性树脂组合物而连接引出电极的集电线，除此之外，以与实施例1相同的方式制作染料敏化太阳能电池模块，进行各种测量和评价。结果如表1所示。
(实施例3)
使用按照上述方法测量的在25℃的粘度为86Pa·s的液状的紫外线固化型交联型粘合剂组合物(Three bond公司制，“TB3118”，吸收波长：200nm～350nm)取代液状的紫外线固化型交联型粘合剂组合物(Three bond公司制，“TB3035B”)，来作为用于形成密封部的交联型粘合剂组合物，除此之外，以与实施例1相同的方式制作染料敏化太阳能电池模块，进行各种测量和评价。结果如表1所示。
(实施例4)
使用按照上述方法测量的在25℃的粘度为150Pa·s的液状的紫外线固化型交联型粘合剂组合物(Nichiban株式会社制，“Nichiban UM”，吸收波长：200nm～420nm)取代液状的紫外线固化型交联型粘合剂组合物(Three bond公司制，“TB3035B”)，来作为用于形成密封部的交联型粘合剂组合物，除此之外，以与实施例1相同的方式制作染料敏化太阳能电池模块，进行各种测量和评价。结果如表1所示。
(比较例1)
使用没有去除导电性粘合剂的涂层的状态的导电性铜箔胶带作为引出电极，除此之外，以与实施例1相同的方式制作染料敏化太阳能电池模块，进行各种测量和评价。结果如表1所示。
(比较例2)
在形成密封部时，使用厚度25μm的热熔融膜(MITSUI·DU pont Polychemical公司制，商品名：HIMILAN(注册商标)，商品号：1652)来取代液状的交联型粘合剂组合物。在染料敏化太阳能电池模块的制作工序中，在形成密封部时，以包夹铜箔胶带的方式在上下分别配置了热熔融膜。然后，使用阻隔膜从上下包夹，将热熔融膜以熔融温度以上的温度加热。除了这些方面之外，以与实施例1相同的方式制作染料敏化太阳能电池模块，进行各种测量和评价。结果如表1所示。
(比较例3)
在形成密封部时，使用厚度50μm的热熔融膜(MITSUI·DU pont Polychemical公司制，商品名：HIMILAN(注册商标)，商品号：1652)取代液状的交联型粘合剂组合物，除此之外，以与比较例2相同的方式制作染料敏化太阳能电池模块，进行各种测量和评价。结果如表1所示。
[表1]
Figure GDA0002624663670000281
根据实施例1～4可知，阻隔封装构件被交联型粘合剂组合物的固化物密封而成的太阳能电池模块的光电转换效率的保持率优异。另一方面，在密封部中各引出电极的导体与阻隔封装构件之间的间隙没有被交联型粘合剂组合物的固化物填充的比较例1～3中，可知光电转换效率的保持率差。特别是在密封部中引出电极被导电性粘合剂涂敷的比较例1中，可知该涂层成为水分侵入太阳能电池模块内的起点。此外，在固化前的状态下不具有流动性的热熔融膜介于引出电极与阻隔封装构件之间形成密封部的比较例2及3中，可知在所制造的太阳能电池模块中，密封部产生间隙。该间隙产生在热熔融膜与导体的边界以及热熔融膜与阻隔封装构件的边界。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供具有保护太阳能电池模块隔离外部环境的阻隔封装构件的、光电转换效率的保持率优异的太阳能电池模块。
附图标记说明
1：第一基材；
2：光电极；
3：第一基板；
4：电解质层；
5：第二基材；
6：对置电极；
7：第二基板；
8：隔板；
9：电池单元连接部；
11A：第一引出电极；
11B：第二引出电极；
12A：第一电连接部；
12B：第二电连接部；
13A、13B：阻隔封装构件；
14：密封部；
15：固化状态的交联型粘合剂组合物；
21：光电极用导电层；
22：多孔质半导体微粒层；
61：对置电极用导电层；
62：催化剂层；
91：布线；
92：导电性树脂组合物；
100：太阳能电池模块。

Claims (13)

1.一种太阳能电池模块，具有：
一个或多个光电转换电池单元，其是第一基板侧的第一电极与第二基板侧的第二电极隔着功能层对置而成的；
至少一个阻隔封装构件，其被密封部密封，并包夹所述一个或多个光电转换电池单元；
第一引出电极，其经由第一电连接部与所述第一电极连接；以及
第二引出电极，其经由第二电连接部与所述第二电极连接，
所述第一电连接部和所述第二电连接部包含导电性粘合剂，
所述第一引出电极和所述第二引出电极分别包含导体而成，
所述阻隔封装构件具有使所述第一引出电极和/或所述第二引出电极从所述太阳能电池模块延伸出的至少一个密封部，在所述至少一个密封部中，各所述导体与所述阻隔封装构件之间的间隙被交联型粘合剂组合物的固化物填充，
所述至少一个密封部的厚度为1μm以上 且250μm以下。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，
所述第一基板和所述第二基板具有树脂膜。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，
所述第一电连接部和所述第二电连接部含有导电性树脂。
4.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，
所述第一电连接部和所述第二电连接部含有焊锡。
5.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，
所述交联型粘合剂组合物为光固化性树脂组合物。
6.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，
在所述第一基板和/或所述第二基板与所述阻隔封装构件之间的间隙的至少一部分具有粘合层。
7.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，
所述功能层为电解质层，所述太阳能电池模块为染料敏化型太阳能电池模块。
8.一种太阳能电池模块的制造方法，其为权利要求1～7中的任一项所述的太阳能电池模块的制造方法，包含：
涂敷工序，对所述阻隔封装构件涂敷所述交联型粘合剂组合物；
夹入工序，通过所述阻隔封装构件从上下面夹持具有所述第一基板与所述第二基板的一对基板，所述第一基板具有所述第一引出电极，所述第二基板具有所述第二引出电极；以及
按压密合工序，通过按压构件而隔着所述阻隔封装构件在厚度方向对所述一对基板进行按压，与此同时经由所述交联型粘合剂组合物使所述阻隔封装构件与所述第一引出电极以及所述第二引出电极的各导体密合，
所述按压构件至少在按压状态具有嵌合于所述一对基板的凹部。
9.如权利要求8所述的太阳能电池模块的制造方法，其中，
所述按压构件为弹性体。
10.如权利要求9所述的太阳能电池模块的制造方法，其中，
在所述按压构件中，与抵接于所述一对基板的区域中的硬度相比，除此之外的区域中的硬度高。
11.如权利要求9或10所述的太阳能电池模块的制造方法，其中，
所述按压构件在非按压状态具有嵌合于所述一对基板的凹部。
12.如权利要求8或9所述的太阳能电池模块的制造方法，其中，
所述交联型粘合剂组合物的粘度为10Pa·s以上且200Pa·s以下。
13.如权利要求8或9所述的太阳能电池模块的制造方法，其中，
使用预先局部配置了所述第一电连接部的形成材料的第一引出电极和预先局部配置了所述第二电连接部的形成材料的所述第二引出电极。
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