JP2002016273A

JP2002016273A - 太陽電池モジュールの製造方法

Info

Publication number: JP2002016273A
Application number: JP2000192068A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Shiozuka; 秀則塩塚; Ichiro Kataoka; 一郎片岡; Satoshi Yamada; 聡山田; Hidesato Yoshimitsu; 秀聡善光
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程におけるスループットを向上させる
と共に、より信頼性の高い太陽電池モジュールを実現可
能な製造方法を提供する。【解決手段】表面部材１０４、表面封止材１０３、光
起電力素子群１０１、裏面封止材１０６、裏面絶縁材１
０７、裏面封止材１０６、裏面部材１０８という順序で
重畳して、太陽電池モジュール積層体１００とする。ま
た、太陽電池素子群１０１の裏面に配設された電気取出
し用の電極１１１に連通する位置に、裏面封止材１０
６、裏面絶縁材１０７及び裏面部材１０８に開口部１０
９を設けておく。開口部１０９の内側に、開口部径より
小さい、導電性の栓部材１１０が配されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルの製造方法に関し、特に電気出力を取り出す為の開口
部を受光面、または非受光面のいずれかに設けた太陽電
池モジュールの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽電池モジュールとしては、大
別して、受光面側の最表面をガラスで覆うものと、透光
性フィルムで覆うものとが有る。さらに分類すると、ガ
ラスで表面を覆う太陽電池モジュールには、ガラスと光
起電力素子とを封止材樹脂で接着する「サブストレート
方式」の太陽電池モジュールと、ガラス基板上に直接光
起電力素子を形成する「スーパースレート方式」の太陽
電池モジュールとがある。また、透光性フィルムで覆う
太陽電池モジュールでは、透光性フィルムと光起電力素
子とを封止材樹脂で接着する方法が一般的に採用されて
いる。

【０００３】一方、これら太陽電池モジュールの非受光
面側の構成は、絶縁性のフィルムを裏面絶縁材として、
裏面封止材を介して光起電力素子に接着している。特
に、裏面絶縁材が直接屋外に曝されるような場合には、
耐侯性を考慮してフッ素樹脂フィルムが好んで用いられ
ている。また、表面を透光性のフィルムからなる表面部
材で被覆している場合には、表裏面ともフィルムで覆う
だけでは剛性が不足する為、裏面絶縁材の外側に補強板
を貼り付けることも行なわれている。

【０００４】このような太陽電池モジュールの電気出力
の取出し方法は以下の通りである。まず、複数個の光起
電力素子を所望する電圧あるいは電流に応じて直列乃至
並列に接続して光起電力素子群を形成した後、光起電力
素子群の電気出力取出し用の正極電極部と負極電極部と
を光起電力素子群の裏面側、もしくは外側に配設する。
この光起電力素子群を表面部材、表面封止材、裏面封止
材、裏面絶縁材などからなる被覆材を用い、ラミネート
する。例えば、電極部を光起電力素子群裏面に設けた場
合、光起電力素子群の裏面側は裏面封止材と裏面絶縁材
で被覆されている。その後、電極部を被覆している裏面
封止材と裏面絶縁材を除去することにより電極部を露出
させ、露出部に半田等の導体を介して電気出力取出し部
材を接続することにより電気出力を取り出せるようにす
る。また、電気出力取出し部の信頼性を考慮して電気出
力を取出す部位に端子箱を設けることも多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の太陽電池モジュールでは、光起電力素子群をラミネー
トした後、裏面封止材と裏面絶縁材を除去する際に電極
部に裏面封止材が残ることがあり、その後の導体半田付
けの支障となっていた。このために端子部の半田付け強
度が弱くなり、太陽電池モジュールの信頼性を低下させ
る一因となっていた。

【０００６】また、裏面封止材と裏面絶縁材を除去する
為には、取り除くべき裏面封止材と裏面絶縁材をカッタ
ーナイフ等でくり貫く方法が取られている。しかし、電
極部を傷つけずに裏面封止材と裏面絶縁材をくり貫くこ
とが困難であった。また、カッター切断端面から裏面封
止材と裏面絶縁材とが剥離して、太陽電池モジュールの
信頼性を低下させる一因となっていた。

【０００７】さらに、裏面封止材及び裏面絶縁材を除去
するにはかなりの時間を要する為、太陽電池モジュール
製造のスループット向上の障害となっていた。

【０００８】また、裏面封止材、裏面絶縁材および補強
板に予め光起電力素子群の電極部に連通する端子取出し
用開口部を設け、前記開口部にシリコーンゴムまたはフ
ッ素ゴムなどの高融点樹脂からなる栓部材を配置し、ラ
ミネートする方法がある。この場合、ラミネートを行っ
た後、電極部上に配置した栓部材を除去することにより
電極部を露出させ、露出部に半田等で導体を接続するこ
とにより電気出力を取り出せるようにする。

【０００９】しかし、上述した従来の太陽電池モジュー
ル製造方法では、光起電力素子群をラミネートする際に
裏面封止材と栓部材が接着してしまい、栓部材を除去す
るのが困難な場合がある。また、栓部材を除去する際
に、栓部材の一部が残ることがあり、その後の導体半田
付けの支障となったり、カッターナイフの刃先等の鋭利
な先端を利用して栓部材を排除しようとして電極部を傷
つける恐れがあった。そのように電極部を傷つけてしま
うと、前述の場合と同様、太陽電池の信頼性を低下させ
る一因となる恐れがある。

【００１０】そこで本発明は、製造工程におけるスルー
プットを向上させると共に、より信頼性の高い太陽電池
モジュールを実現可能な製造方法を提供することを目的
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した課
題を解決する為に鋭意研究を重ねた結果、次のような手
段を用いることが最良であることを見出した。

【００１２】即ち、本発明に係る太陽電池モジュール製
造方法は、電気出力を外部に取り出す為の電極部を配設
した光起電力素子の受光面および非受光面側を被覆材で
ラミネートする太陽電池モジュール製造方法において、
ラミネート工程の前に予め、受光面側の表面被覆材また
は非受光面側の裏面被覆材のいずれか一方に前記光起電
力素子に配設された電気出力取り出し用電極部にまで連
通する開口部を設ける工程と、前記開口部の内側に導電
性を有する栓部材を配置する工程とを有することを特徴
とするものである。

【００１３】本発明によれば、光起電力素子をラミネー
トする工程より前に、予め表面被覆材もしくは裏面被覆
材のいずれか少なくとも一方に光起電力素子の電極部ま
でに連通するように開口部を設けるとともに、前記開口
部の内側に導電性を有する栓部材を配置する。したがっ
て、光起電力素子群の電気出力取出し用電極にラミネー
ト時に溶融した被覆材樹脂の残溢が付着することがな
い。また、従来の高分子材料からなる栓部材と異なり、
電気出力を外部に取出す際に栓部材を除去する必要がな
く、栓部材を介してリード線などの電力取出し用部材を
電極部と電気的に接合することができる。これにより、
電気出力取出しに前述したような不具合が生じることが
無く、また、光起電力素子の電極部を傷つけることがな
いため、品質の高い太陽電池モジュールの製造方法が提
供できる。また、表面被覆材もしくは裏面被覆材に設け
た開口部より小さい栓部材を用いることにより、ラミネ
ート時において開口部と栓部材の間の隙間から太陽電池
モジュール積層体内の脱気を促すことができ、外観上で
も優れた、長期信頼性の高い太陽電池モジュールを得る
ことができる。

【００１４】本発明の製造方法においては、前記栓部材
が、前記表面被覆材もしくは前記裏面被覆材とほぼ同じ
厚みを持つことが好ましい。これにより、ラミネート工
程中に栓部材が電極部や光起電力素子に押し付けられて
光起電力素子が変形するのを防止でき、電極や光起電力
素子およびそれらをラミネートした太陽電池モジュール
の変形が原因となる特性低下を防止することができる。

【００１５】また、前記栓部材が、ろう接材料からなる
ことが好ましい。これにより、電気出力を取出す際、加
熱したこて等で栓部材を溶融し、電気取出し用部材と電
気的に接続することができ、容易に且つ確実に電気出力
取出しを行なうことができる。

【００１６】また、前記ろう接材料の融点が１００℃以
上２５０℃以下であることが好ましい。ろう接材料の融
点を１００℃以上とすることにより、屋外の使用におい
ても、光起電力素子群と電力取出し部材との電気的な接
合が十分な熱安定性を確保することができる。また、２
５０℃以下とすることにより、ろう接材を溶融するため
の熱による光起電力素子の特性を低下させることがな
い。

【００１７】また、前記栓部材の周縁に熱可塑性樹脂を
設けていることが好ましい。これにより、ラミネート工
程で前記熱可塑性樹脂が溶融し、前記開口部周縁と栓部
材を固定することができる。従って、ラミネート工程か
ら電気出力取出し部材を接続する工程の間に栓部材が脱
落することなく、電気出力の取り出しが簡易になるとと
もに、太陽電池モジュールの搬送が容易になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施形態を説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る太陽電池モジュール
の一実施形態を示す概略断面図であり、図１（ａ）は、
ラミネート工程前の概略断面図、図１（ｂ）は、ラミネ
ート後の概略断面図である。

【００２０】図１において、１００は太陽電池モジュー
ル積層体、１０１は光起電力素子群、１０２は表面被覆
材、１０５は裏面被覆材、１０９は裏面被覆材１０５に
設けた開口部、１１０は栓部材、１１１は光起電力素子
群１０１の裏面に設けた電気出力取出し用の電極部であ
る。表面被覆材１０２は、表面封止材１０３／表面部材
１０４の２層で構成され、裏面被覆材１０５は、裏面封
止材１０６／裏面絶縁材１０７／裏面封止材１０６／裏
面部材１０８の４層で構成されている。

【００２１】本発明に係る太陽電池モジュールを製造す
るには、図１に示すように、光起電力素子群１０１を表
面封止材１０３、表面部材１０４、裏面封止材１０６、
裏面絶縁材１０７、裏面部材１０８を用いてラミネート
するために、上側から表面部材１０４／表面封止材１０
３／光起電力素子群１０１／裏面封止材１０６／裏面絶
縁材１０７／裏面封止材１０６／裏面部材１０８という
順序で重畳して、太陽電池モジュール積層体１００とす
る。また、太陽電池素子群１０１の裏面に配設された電
気取出し用の電極１１１に連通する位置に、裏面被覆材
１０５（裏面封止材１０６／裏面絶縁材１０７／裏面封
止材１０６／裏面部材１０８の４層）に開口部１０９を
設けておく。

【００２２】裏面被覆材１０５に連通して設けられた開
口部１０９の内側に、栓部材１１０が配されている。そ
して、太陽電池モジュール積層体１００を従来から公知
な方法である真空ラミネート法により、太陽電池モジュ
ール積層体の貼り合わせを行ない、太陽電池モジュール
を製造する。その後、電気出力取出し工程において、栓
部材１１０を介して電気出力取出し用電極１１１に電気
取出し部材（不図示）を電気的に接合する。

【００２３】本発明に用いる栓部材１１０は、導電性の
材料からなるものである。このため、電気取出し部材を
取り付ける際に栓部材１１０を除去する必要がなく、電
気出力取出し工程における作業性が向上できる。また、
開口部１０９より径の小さい栓部材を用いることによ
り、ラミネート時の太陽電池モジュール積層体１００中
に気泡残りを生じることがない。

【００２４】本発明に用いる栓部材１１０の具体的な材
料としては、導電性の材料、例えば導電性のぺーストや
シート、およびろう接材料を所望の形状に成形したもの
が望ましい。

【００２５】導電性ぺーストは高分子樹脂と導電性粒子
を混和して得られる。高分子樹脂としてはエポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や
ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱
可塑性樹脂が挙げられる。導電性粒子は、前記高分子樹
脂に導電性を付与する為の顔料であり、具体的な例とし
てはグラファイト、カーボンブラック、Ａｕ、Ａｇ、Ｉ
ｎ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の金属酸化物、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
材料が好適なものとして挙げられる。栓部材１１０とし
て使用される導電性ぺーストとしては、ラミネート時の
加熱により溶融し、光起電力素子群の電気出力取出し用
電極１１１に融着し電気的に接合するものであると、工
程を削減できるため望ましい。

【００２６】本発明に好適に用いられる半田材料の金属
組成分としては、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ
等が挙げられる。ろう接材料の融点としては、１００℃
以上２５０℃以下であることが望ましい。融点が１００
℃よりも低い半田を使用した場合、太陽電池モジュール
は屋外で日射を浴びると９０℃程度に昇温され半田部の
熱安定性に不安が残る。また、半田材料の融点が２５０
℃よりも高い場合、半田こての熱の影響で光起電力素子
の電気特性が低下する恐れがある。ラミネート工程で栓
部材１１０と電気出力取出し用電極１１１を電気的接合
させる目的で、栓部材１１０として低融点のＩｎ系半田
が選択できるが、コスト、半田付け性などの観点からＰ
ｂ系が最も好ましい。

【００２７】電気出力取出しでの電気抵抗を考慮した場
合、導電ぺーストは１０^-2〜１０^-5Ω・ｃｍであるのに
対して、ろう接材料の比抵抗は低く、特にＰｂ−Ｓｎ系
の半田の比抵抗は１０^-5Ω・ｃｍと低いため電気出力用
取出し部の材料としてはより好ましい。また、電気出力
取出しの部材の引っ張り強度においても半田材料を用い
て接合した場合がより強い。よって、栓部材１１０は半
田材料等のろう接材料であることが最も好適である。

【００２８】また、ラミネート工程中に電気出力取出し
用電極１１１が栓部材１１０に押されると、電極１１１
あるいは光起電力素子群１０１が変形する恐れがある。
このため、栓部材１１０の厚みは、開口部１０９の厚み
つまり裏面被覆材１０５の厚みの総和とほぼ同じである
ことが好ましい。

【００２９】また、栓部材１１０の周縁部に熱可塑性樹
脂を設けることにより、栓部材１１０と裏面封止材１０
６もしくは裏面絶縁材１０７の少なくともいずれか一つ
と接着し、栓部材１１０が開口部１０９から脱落するこ
とを防止することができる。

【００３０】本発明に於ける光起電力素子は、従来公知
の光起電力素子が適宜用いられる。次に、本発明で好適
に用いられる表面封止材、表面部材、裏面絶縁材、裏面
封止材および裏面部材について詳しく説明する。

【００３１】［表面封止材］表面封止材は、光起電力素
子の凹凸を樹脂で被覆し、光起電力素子を温度変化、湿
度・衝撃などの過酷な外部環境から守り、且つ表面部材
と光起電力素子との接着を確保するために必要である。
従って、耐候性、接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐
衝撃性が要求される。これらの要求を満たす樹脂として
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−
アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチ
ラール樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。中
でもＥＶＡは、太陽電池モジュール用としてバランスの
取れた物性を有しており好んで用いられる。ＥＶＡは熱
変形温度が低いために容易に高温使用下で変形やクリー
プを呈するので、架橋して耐熱性を高めておくことが望
ましい。また、樹脂の耐侯性を上げる為に、紫外線吸収
剤、光安定化剤、酸化防止剤を添加してもよい。これら
の添加剤は、公知の化合物から適宜選択して用いること
ができるが、着色している物質は本発明の封止材料の添
加剤としては好ましくない。

【００３２】［表面部材］表面部材は太陽電池モジュー
ルの最表層に位置するため耐候性、撥水性、耐汚染性、
機械強度をはじめとして、太陽電池モジュールの屋外暴
露における長期信頼性を確保するための性能が必要であ
る。本発明に好適に用いられる材料としては、フッ素樹
脂、アクリル樹脂、ガラス基板などがある。樹脂材料と
しては耐侯性の良いフッ素樹脂が好適に用いられる。具
体的には、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴ
ＦＥ）、ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリフッ化
ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリ四フッ化エチレン樹
脂（ＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン
共重合体（ＦＥＰ）、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂
（ＣＴＦＥ）がある。耐候性の観点ではポリフッ化ビニ
リデン樹脂が優れているが、耐候性および機械的強度の
両立では四フッ化エチレン−エチレン共重合体が優れて
いる。前記封止材樹脂との接着性の改良のために、コロ
ナ処理、プラズマ処理を表面部材に行うことが望まし
い。また、機械的強度向上のために延伸処理が施してあ
るフィルムを用いることも可能である。また、ガラス基
板を用いても良い。表面部材として用いられるガラス基
板に求められる特徴としては、波長３５０乃至１４００
ｎｍの光の全光線透過率が８０％以上であることが好ま
しく、より好ましくは９０％以上である。赤外部の吸収
の少ない白板ガラスを使用するのが一般的であるが、青
板ガラスであっても厚さが３ｍｍ以下であれば太陽電池
モジュールの出力特性への影響は少ない。ガラス基板の
機械的強度を高めるために熱処理により強化ガラスを得
ることができるが、熱処理無しのフロート板ガラスを用
いてもよい。ガラス基板の受光面側に反射を抑えるため
に反射防止のコーティングをしても良い。

【００３３】［裏面封止材］裏面封止材は光起電力素子
群の導電性基板と裏面絶縁材、及び裏面絶縁材と裏面部
材との接着を図るためのものである。材料としては、導
電性基板と充分な接着性を確保でき、しかも長期耐久性
に優れ熱膨張、熱収縮に耐えられる、柔軟性を兼ね備え
た材料が好ましい。好適に用いられる材料としては、Ｅ
ＶＡ、ポリビニルブチラール等のホットメルト材、両面
テープ、柔軟性を有するエポキシ接着剤が挙げられる。
また、表面封止材と同じ材料であっても良い。

【００３４】［裏面絶縁材］裏面絶縁材は光起電力素子
群の導電性基体と太陽電池モジュール外部との電気的絶
縁を保つために必要である。材料としては、導電性基体
と充分な電気絶縁性を確保でき、しかも長期耐久性に優
れ熱膨張、熱収縮に耐えられる、柔軟性を兼ね備えた材
料が好ましい。好適に用いられるフィルムとしては、ナ
イロン、ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。

【００３５】［裏面部材］裏面絶縁材の更に外側に裏面
部材を設けてもよい。裏面部材は、太陽電池モジュール
の機械的強度を増すために、あるいは、温度変化による
歪、反りを防止するために、補強板を張り付けても良
い。例えば、鋼板、プラスチック板、ＦＲＰ（ガラス繊
維強化プラスチック）板が好ましい。

【００３６】

【実施例】以下に具体的な実施例に基づき、本発明の太
陽電池モジュールの製造方法を詳細に説明する。なお、
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、以下の
実施例に何ら限定されるものでなくその要旨の範囲内で
種々変更することができる。

【００３７】＜実施例１＞本実施例では、先ず図２に示
す構成のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）光起電力素
子群を以下のように作製した。尚、図２（ａ）は光起電
力素子群２１１の裏面図、図２（ｂ）はプラス側電気出
力取出し用光起電力素子２００ａの概略断面図、図２
（ｃ）はマイナス側電気出力取出し用光起電力素子２０
０ｂの概略断面図である。

【００３８】［光起電力素子群の作製］洗浄したステン
レス基板２０１上に、スパッタ法で裏面反射層２０２と
して、Ａｌ層（膜厚５０００Å）とＺｎＯ層（膜厚５０
００Å）を順次形成した。次いで、プラズマＣＶＤ法に
より、ＳｉＨ₄とＰＨ₃とＨ₂の混合ガスからｎ型ａ−Ｓ
ｉ層を、ＳｉＨ₄とＨ₂の混合ガスからｉ型ａ−Ｓｉ層
を、ＳｉＨ₄とＢＦ₃とＨ₂の混合ガスからｐ型微結晶μ
ｃ−Ｓｉ層を形成し、ｎ層膜厚１５０Å、／ｉ層膜厚４
０００Å／ｐ層膜厚１００Å／ｎ層膜厚１００Å／ｉ層
膜厚８００Å／ｐ層膜厚１００Åの層構成のタンデム型
ａ−Ｓｉ光電変換半導体層２０３を形成した。次いで、
透明導電層２０４として、Ｉｎ₂Ｏ₃薄膜（膜厚７００
Å）を、Ｏ₂雰囲気下でＩｎを抵抗加熱法で蒸着するこ
とによって形成した。

【００３９】この後、光起電力素子の欠陥除去処理を行
った。すなわち、電導度が５０乃至７０ｍＳとなるよう
に調整した塩化アルミニウムの水溶液中に、光起電力素
子と素子の透明導電層２０４と対向するように電極板を
浸漬し、素子をアースとして電極板に３．５ボルトの正
電位を２秒間印加することによりシャントしている部分
の透明導電層を選択的に分解した。

【００４０】次に、集電用のグリッド電極２０５を透明
導電層２０４上に銀ペーストのスクリーン印刷により形
成した。次に、マイナス側端子２０７として銅タブを光
起電力素子の裏面側のステンレス基板２０１にステンレ
ス用半田を用いて取付け、プラス側端子２０６として錫
箔のテープを導電性接着材料によりグリッド電極２０５
と電気的に接続できるように取り付け、光起電力素子２
００を得た。この光起電力素子を１０個直列に接続して
図２（ａ）に示すような光起電力素子群２１１とした。

【００４１】そして、光起電力素子群２１１の端部に位
置する光起電力素子２００ａのプラス側端子２０６と、
光起電力素子２００ｂのマイナス側端子２０７を延長し
て、光起電力素子群の裏面に配設することにより、それ
ぞれプラス側電気出力取出し電極２０８（図２（ｂ）参
照）、マイナス側電気出力取出し電極２０９（図２
（ｃ）参照）とした。この時、プラス側電気出力取出し
電極２０８と光起電力素子のステンレス基板２０１の間
には、電気的な絶縁を確保するためにＰＥＴテープ２１
０（厚さ１２５μｍ）を配設し、また、ＰＥＴテープ２
１０の電気出力取出し上に不図示のポリイミドテープ
（厚さ２５μｍ）を配設し、耐熱性を向上させた。

【００４２】次に、前記光起電力素子群をラミネートす
ることにより太陽電池モジュールを作製した。以下、図
３を用いてラミネート工程を説明する。

【００４３】［ラミネート工程］一重真空方式のラミネ
ート装置のプレート３１０上にテフロン（登録商標）コ
ートファイバーシート３１１（厚み０．２ｍｍ）を敷
き、次いで表面部材３０３としてＥＴＦＥフィルム（厚
み５０μｍ）、表面封止材３０２としてＥＶＡシート
（厚み４６０μｍ）を配置した。続いて、光起電力素子
群３０１を受光面がプレート３１０側を向くように積層
し、更に、光起電力素子群の電気出力取出し部の対応す
る箇所に直径６ｍｍの開口部３０７を設けた裏面封止材
３０４としてＥＶＡシート（厚み２５０μｍ）、裏面絶
縁材３０５としてポリエチレンテレフタレート（厚み１
００μｍ）、前述の裏面封止材３０４の３層からなる一
体積層フィルムを配置した。次に直径１５ｍｍの開口部
を設けた裏面部材３０６としてガルバリウム鋼板（厚み
０．４ｍｍ）を開口部と電極取出し部と対応するように
順次積層し、ラミネート積層体を作製した。

【００４４】次いで、前記開口部に直径５ｍｍ、厚さ１
ｍｍのアクリル系銀ぺースト（比抵抗１．０×１０^-4Ω
・ｃｍ）の栓部材３０８を配置した。

【００４５】ここで用いられるＥＶＡシートは、ＥＶＡ
（酢酸ビニル含有率２８％、メルトフローレート１６ｇ
／ｍｉｎ）１００重量部に対して紫外線吸収剤として２
−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン０．
１５重量部、光安定化剤としてビス（２、２、６−テト
ラメチル−４−ピペリジル）セバケート０．０５重量
部、酸化防止剤としてトリス（モノ−ノニルフェニル）
フォスファイト０．１重量部を配合したものである。

【００４６】これらラミネート積層体上にテフロンコー
トファイバーシート３１１（厚み０．２ｍｍ）、シリコ
ンラバーシート３１２（厚み２．３ｍｍ）を重ねた。次
いで、真空ポンプを用いてプレート３１０の周縁に設け
た穴付パイプ３１３を介して内部の真空度を２８０Ｐａ
で３０分間排気した。なお、圧着時の加熱温度及び加熱
時間が十分となるよう、予め１６０℃雰囲気に加熱した
オーブン中に真空ポンプで排気したまま投入し、６０分
間保持した後取り出し冷却した。

【００４７】［電気出力取出し部の作製］太陽電池モジ
ュールの電気出力取出し用電極部の開口部の栓部材とリ
ード線を栓部材と同じ導電性ぺーストを用いて接着し
た。

【００４８】＜実施例２＞本実施例では、実施例１と同
様な方法により得られる光起電力素子群を用いて、以下
の方法で太陽電池モジュールを得た。

【００４９】［ラミネート工程］一重真空方式のラミネ
ート装置のプレート４１０上に裏面部材４０６として光
起電力素子群の電気出力取出し部の対応する箇所に直径
１５ｍｍの開口部を有するガルバリウム鋼板（厚み０．
４ｍｍ）を配置した。更に、電気出力取出し部の対応す
る箇所に直径６ｍｍの開口部を有する、裏面封止材４０
４としてＥＶＡシート（厚み２５０μｍ）、裏面絶縁材
４０５としてポリエチレンテレフタレート（厚み１００
μｍ）、前述の裏面封止材４０４の３層からなる一体積
層フィルムを積層した。

【００５０】次いで、前記開口部４０７に直径５ｍｍ、
厚さ１ｍｍのＰｂ−Ｓｎ系の半田（Ｓｎ５％、融点３０
５℃、比抵抗１．０×１０^-5Ω・ｃｍ）からなる栓部材
４０８を配置した。

【００５１】次いで光起電力素子群４０１を受光面が上
を向くように積層し、更に表面封止材４０２としてＥＶ
Ａシート（厚み４６０μｍ）、表面部材４０３としてＥ
ＴＦＥフイルム（厚み５０μｍ）を順次積層し、ラミネ
ート積層体を作製した。

【００５２】ここで用いられるＥＶＡ樹脂（酢酸ビニル
含有率２８％）１００重量部に対して紫外線吸収剤とし
て２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン
０．１５重量都、光安定化剤としてビス（２、２、６−
テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート０．０５重
量部、酸化防止剤としてトリス（モノ−ノニルフェニ
ル）フォスファイト０．１重量部を配合したものであ
る。

【００５３】次にテフロンコートファイバーシート４１
１（厚み０．２ｍｍ）、シリコンラバーシート４１２
（厚み２．３ｍｍ）を重ねた。次いで、真空ポンプを用
いてプレート４１０の周縁に設けた穴付パイプ４１３を
介して内部の真空度を２８０Ｐａで３０分間排気した。
なお、圧着時の加熱温度及び加熱時間が十分となるよ
う、予め１６０℃雰囲気に加熱したオーブン中に真空ポ
ンプで排気したまま投入し、６０分間保持した後取り出
し冷却した。

【００５４】［電気出力取出し部の作製］太陽電池モジ
ュールの電気出力取出し用電極部の開口部に配置された
栓部材を表面温度が４００℃の半田こてで溶融し、リー
ド線と電気的に接合した。

【００５５】接続した電気出力取出し部材と端子部の接
着力を測定したところ、実施例１では１９．６Ｎである
のに対し、実施例２では３９．２Ｎと強度的にも安定で
あった。しかし、電気出力取り出し部材を溶接する際に
半田こての温度が４００℃と高く、半田付け部の裏面に
あたる受光面側が僅かに変色したが電気出力に影響は無
かった。

【００５６】＜実施例３＞本実施例では、実施例１と同
様な方法により得られる光起電力素子群を用いて、以下
の方法で太陽電池モジュールを得た。

【００５７】［ラミネート工程］栓部材として、Ｐｂ−
Ｓｎ（Ｓｎ６３％、融点１８３℃、比抵抗１．０×１０
^-5Ω・ｃｍ）を用いた以外は実施例２と同様にして太陽
電池モジュールを作製した。

【００５８】［電気出力取出し部の作製］太陽電池モジ
ュールの電気出力取出し用電極部の開口部に配置された
栓部材を表面温度が２８０℃の半田こてで溶融し、リー
ド線と電気的に接合した。

【００５９】接続した電気出力取出し部材と端子部の接
着力を測定したところ、実施例２と同様で４３．１Ｎと
強度的にも安定であった。しかし、電気出力取り出し部
材を溶接後も半田付け部の裏面にあたる受光面側に変色
は見られず、電気出力に変化も無かった。

【００６０】＜実施例４＞本実施例では、実施例１と同
様な方法により得られる光起電力素子群を用いて、以下
の方法で太陽電池モジュールを得た。

【００６１】［ラミネート工程］一重真空方式のラミネ
ート装置のプレート上に裏面部材として光起電力素子群
の電気出力取出し部に対応する箇所に直径１５ｍｍの開
口部を有するポリカーボネート板（厚み１．０ｍｍ）を
配置する。更に、電気出力取出し部の対応する箇所に直
径６ｍｍの開口部を有する、裏面封止材として他の実施
例と同様にＥＶＡシート（厚み２００μｍ）を積層す
る。この場合、裏面封止材の厚みを確保するためメール
トフローレートの小さいＥＶＡ（酢酸ビニル２２％、メ
ルトフローレート１ｇ／ｍｉｎ）を使用した。次に、栓
部材として直径３ｍｍ、厚さ１．２５ｍｍのＰｂ−Ｓｎ
系の半田（Ｓｎ５％、融点３０５℃、比抵抗１．０×１
０^-5・ｃｍ）とし、前記栓部材の周縁に厚み１ｍｍのＥ
ＥＡ（アクリル酸エチル１５％）のホットメルト接着剤
を配置する以外は、実施例２と同様にして太陽電池モジ
ュールを作製した。

【００６２】［電気出力取出し部の作製］実施例３と同
様にして作製した。

【００６３】接続した電気出力取出し部材と端子部の接
着力を測定したところ、本実施例では４０．２Ｎと強度
的にも安定であった。メルトフローレートの小さい封止
材を使用した場合、ラミネーション中の加熱時において
も封止材の流動性が抑えられ、光起電力素子裏面の凸部
であるマイナス側端子上の封止材厚みを確保することが
できる。このため、裏面封止材の薄膜化を達成できる。
また、栓部材の周縁に配置した熱可塑性樹脂が溶融し、
裏面封止材および裏面部材と接着するため固定され、ラ
ミネーション後の太陽電池モジュールの取出し時や搬送
時に栓部材が脱落することがない。よって、流動性の小
さい封止材料を使用した場合においても、工数が増える
ことが無い。

【００６４】＜比較例１＞本比較例では、実施例１と同
様な方法により得られる光起電力素子群を用いて、以下
の方法で太陽電池モジュールを得た。

【００６５】［ラミネート工程］実施例１において、裏
面封止材、および裏面絶縁材に開口部を設けることな
く、栓部材は用いずにラミネーションする以外はすべて
同様にして太陽電池モジュールを得た。

【００６６】その後、電気出力取出し電極部部分の裏面
封止材、裏面絶縁材をカッターナイフでくり貫き、電極
に連通する直径７ｍｍの開口部を形成した。

【００６７】太陽電池モジュールの電気出力取出し電極
を観察したところ、ＥＶＡが部分的に付着していたため
これらを丁寧に除去した。また、電極部にはカッターナ
イフと思われる傷が幾つか付いていた。そこに電極取出
し部材であるリード線を電気的に接合した。

【００６８】ラミネート後から電気出力取出し部材を設
けるのに要する時間を実施例１と比較したところ約５〜
１０倍であった。

【００６９】＜比較例２＞本比較例では、実施例１と同
様な方法により得られる光起電力素子群を用いて、以下
の方法で太陽電池モジュールを得た。

【００７０】［ラミネート工程］実施例１において、栓
部材として直径５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシリコーンゴムを
配置したこと以外は同様にして太陽電池モジュールを得
た。

【００７１】［電気出力取出し部の作製］得られた太陽
電池モジュールの開口部より、シリコーンゴムを除去す
る。この際、シリコーンゴムに裏面封止材であるＥＶＡ
が接着していたため、カッターナイフの刃先でシリコー
ンゴムを刺し、引き抜いた。電気出力取出し電極を観察
したところ、カッターナイフと思われる傷が幾つか付い
ていた。

【００７２】次に、開口部に半田を半田こてを用いて融
着させ、続いてリード線を半田位置に電気的に接合し
た。

【００７３】ラミネート後から電気出力取出し部材を設
けるのに要する時間を実施例１と比較したところ約２〜
４倍であった。

【００７４】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明によれば、
ラミネート工程より前に電極に連通する開口部を形成
し、且つ、開口部に導電性の栓部材を配置するために、
ラミネート後にカッターナイフ等の治具を用いて、裏面
被覆材をくり貫いたりする必要がない。また、端子取り
出し部材を接合するために栓部材を除去する必要もな
く、それらの作業に伴う電極を傷つける恐れがなくな
り、太陽電池の品質を更に向上することができる。ま
た、工程数を少なくすることにより、太陽電池モジュー
ルの製造工程のスループットを向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの一実施形態
を示す概略断面図であり、（ａ）はラミネート工程前の
概略断面図、（ｂ）はラミネート後の概略断面図であ
る。

【図２】実施例および比較例で作製したアモルファスシ
リコン（ａ−Ｓｉ）光起電力素子群を示す図であり、
（ａ）は光起電力素子群の裏面図、（ｂ）はプラス側電
気出力取出し用光起電力素子の概略断面図、（ｃ）はマ
イナス側電気出力取出し用光起電力素子の概略断面図で
ある。

【図３】実施例１のラミネート工程積層概略断面図であ
る。

【図４】実施例２のラミネート工程積層図概略断面であ
る。

【符号の説明】

１００太陽電池モジュール積層体１０１，２１１，３０１，４０１光起電力素子群１０２表面被覆材１０３，３０２，４０２表面封止材１０４，３０３，４０３表面部材１０５裏面被覆材１０６，３０４，４０４裏面封止材１０７，３０５，４０５裏面絶縁材１０８，３０６，４０６裏面部材１０９，３０７，４０７電気出力取出し開口部１１０，３０８，４０８栓部材１１１電気出力取出し用電極２００光起電力素子２００ａプラス側電気出力取出し用光起電力素子２００ｂマイナス側電気出力取出し用光起電力素子２０１ステンレス基板２０２裏面反射層２０３半導体層２０４透明電極層２０５グリッド電極２０６プラス側端子２０７マイナス側端子２０８プラス側電気出力取出し電極部２０９マイナス側電気出力取出し電極部２１０ＰＥＴテープ２１２半田３１０，４１０プレート３１１，４１１エンボスシート３１２，４１２シリコンラバー３１３，４１３吸引用管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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)発明者善光秀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Ｆターム(参考） 5F051 BA14 BA18 FA11 FA15 FA17 FA30 JA02 JA04 JA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気出力を外部に取り出す為の電極部を
配設した光起電力素子の受光面および非受光面側を被覆
材でラミネートする太陽電池モジュール製造方法におい
て、ラミネート工程の前に予め、受光面側の表面被覆材また
は非受光面側の裏面被覆材のいずれか一方に前記光起電
力素子に配設された電気出力取り出し用電極部にまで連
通する開口部を設ける工程と、前記開口部の内側に導電
性を有する栓部材を配置する工程とを有することを特徴
とする太陽電池モジュール製造方法。
【請求項２】前記栓部材が、前記表面被覆材もしくは
前記裏面被覆材とほぼ同じ厚みを持つことを特徴とする
請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】前記栓部材が、ろう接材料からなること
を特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュ
ールの製造方法。
【請求項４】前記ろう接材料の融点が１００℃以上２
５０℃以下であることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】前記栓部材の周縁に熱可塑性樹脂を設け
ていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
載の太陽電池モジュールの製造方法。