JP2004047778A

JP2004047778A - 太陽電池モジュールとその製造方法

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Publication number: JP2004047778A
Application number: JP2002203899A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshida; 吉田　隆
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】電力リード用配線の位置決め・固定作業の容易化および自動化を可能とし、モジュールの信頼性および耐久性の向上を図った太陽電池モジュールとその製造方法を提供する。
【解決手段】表面保護部材１ａと裏面保護部材７ａとの間に、太陽電池３ａを接着性樹脂封止材２ａ，６ａにより封止し、太陽電池の非受光面側の正極および負極の位置に、電力リードを電気的に接続するための電気接続用ラベル８ａを配設し、裏面保護部材７ａと太陽電池非受光面側の接着性樹脂封止材６ａとは、それぞれ電力リードを電気接続用ラベルに接続するための開口部１０ａを備え、前記電気接続用ラベル８ａは、ハンダコート銅箔やＮｉなどの金属箔５ａと導電性粘着材４ａとを有するものとし、これを前記正極および負極の所定位置に、導電性粘着材４ａを介して接合する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数個の太陽電池素子を直列および／または並列に接続した太陽電池を接着性樹脂封止材により封止してなる太陽電池モジュール、特に、その電力引き出し部の構造ならびにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜太陽電池は、クリーンエネルギーのエースとして期待を集めている。中でも、アモルファス薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コストの安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太陽電池の主流となると考えられ、電力供給用以外に、建物の屋根や窓などにとりつけて利用される業務用，一般住宅用にも需要が広がってきている。
【０００３】
従来の薄膜太陽電池はガラス基板を用いていたが、軽量化、施工性、量産性の観点から、電気絶縁性フィルムを用いたフレキシブルタイプの太陽電池の研究開発も進められ、実用化されている。このフレキシブル性を生かし、ロールツーロール方式の製造方法により大量生産が可能となった。
【０００４】
上記の薄膜太陽電池は、電気絶縁性フィルム基板上に第１電極（以下、下電極ともいう）、薄膜半導体層からなる光電変換層および第２電極（以下、透明電極ともいう）が積層されてなる光電変換素子（またはセル）が複数形成されている。ある光電変換素子の第１電極と隣接する光電変換素子の第２電極を電気的に接続することを繰り返すことにより、最初の光電変換素子の第１電極と最後の光電変換素子の第２電極とに必要な電圧を出力させることができる。例えば、インバータにより交流化し商用電力源として交流２００Ｖを得るためには、薄膜太陽電池の出力電圧は２００Ｖ以上が望ましく、実際には数１０個以上の素子が直列接続される。
【０００５】
このような光電変換素子とその直列接続は、電極層と光電変換層の成膜と各層のパターニングおよびそれらの組み合わせ手順により形成される。上記太陽電池の構成および製造方法の一例として、本願出願人により、いわゆるＳＣＡＦ（Ｓｅｒｉｅｓ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　Ａｐｅｒｔｕｒｅｓ　ｏｎ　Ｆｉｌｍ）型の薄膜太陽電池が提案されており、例えば特開平１０−２３３５１７号公報に記載されている。
【０００６】
図１０は、構造の理解の容易化のために、薄膜太陽電池の構成を簡略化して斜視図で示したものである。図１０において、基板６１の表面に形成した単位光電変換素子６２および基板６１の裏面に形成した接続電極層６３は、それぞれ複数の単位ユニットに完全に分離され、それぞれの分離位置をずらして形成されている。このため、素子６２のアモルファス半導体部分である光電変換層６５で発生した電流は、まず透明電極層６６に集められ、次に該透明電極層領域に形成された集電孔６７を介して背面の接続電極層６３に通じ、さらに該接続電極層領域で素子の透明電極層領域の外側に形成された直列接続用の接続孔６８を介して上記素子と隣り合う素子の透明電極層領域の外側に延びている下電極層６４に達し、両素子の直列接続が行われている。
【０００７】
次に、基板の片側の面に太陽電池を構成する片面構成型太陽電池の構成とその製造プロセスの概要について述べる。図１１は、ガラス基板型太陽電池で典型的に利用される片面構成の直列接続構造の製造プロセスの一例を示す。図１１の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ下記を示す。即ち、
（ａ）は、ガラス基板５１上に、ＳｎＯ_２などの透明電極層５２を成膜した透明電極付ガラス基板の断面図。
（ｂ）は、前記透明電極付ガラス基板を、ライン５３においてヤグレーザを用いてパターニングした断面図。
（ｃ）は、（ｂ）において非晶質シリコンなどからなる光電変換層５４を形成した断面図。
（ｄ）は、（ｃ）においてライン５５でレーザパターニングした断面図。
（ｅ）は、（ｄ）において金属電極層５６を形成した断面図。
（ｆ）は、金属電極層と光電変換層とを一括してライン５７でパターニングし、直列構造を完成させた状態の断面図。
【０００８】
上記のようなプロセスにより、複数個のユニットセル相互を電気的に直列に接続してなるガラス基板型片面構成の太陽電池が形成される。なお、ガラス基板を用いた太陽電池は、可撓性はないが、ガラス基板に代えて、例えばアクリル樹脂フィルム基板を用いれば、可撓性を有する片面構成の薄膜太陽電池が得られる。
【０００９】
次に、太陽電池モジュールについて述べる。前記薄膜太陽電池を複数個組み合わせ、電気絶縁保護材で覆って、薄膜太陽電池モジュールを構成する。この薄膜太陽電池モジュールとして、電気絶縁性を有するフィルム基板上に形成された太陽電池を、内部の電力リード線とともに、電気絶縁性の保護材により封止するために、太陽電池の受光面側および非受光面側の双方に表面保護部材と裏面保護部材とを設けたものが知られている。
【００１０】
また、太陽電池モジュールの電力リードの外部への引き出し構造に関しても、種々の構成が提案されている。例えば図７ないし９は、本願と同一出願人によって特願２０００−３３７５１２号に記載された太陽電池モジュールの一例を示し、図７は太陽電池モジュールの平面図、図８は図７におけるＡ−Ａ断面図を示す。
【００１１】
図７および図８に示す太陽電池モジュールにおいては、太陽電池１の太陽光入射側である受光面側に、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）などを使用した接着層２、並びにＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）などを使用した防湿層３、ＥＶＡにガラス繊維を充填して機械的強度を高めた強化層４、その上にＥＴＦＥなどを使用した汚損物質付着防止の表面保護層５からなる耐候性保護層としての受光面側保護層６が積層され、太陽電池１を保護している。
【００１２】
また太陽光入射側と反対側である非受光側には、接着層７、防水と電気絶縁を兼ねたＥＴＦＥやポリイミドを使用した絶縁層８、補強層１１との接合の役目をなすＥＶＡなどを使用した接着層９が積層されて非受光面側保護層１０が形成され、その上に積層された金属製平板などを使用した補強層１１が接着されており、上記各層は加圧熱融着ラミネートで一体化されている。
【００１３】
さらに、受光面側保護層６、非受光面側保護層１０、補強層１１は太陽電池１の側方の非発電領域まで延長され、非発電領域には略四角形状の太陽電池１の両側辺に沿って平行的に平箔銅線の電力リード線（主配線）１２が配置され、導電性粘着テープ若しくはハンダ付け平箔銅線の渡り線（従配線）１３で太陽電池１の図示しないプラス極、またはマイナス極にそれぞれ接続され、ニーズに応じた多数個の直列または並列接続が構成されている。なお、主配線と従配線との接続は、半田付もしくは導電接着剤による接着が一般的である。
【００１４】
また、電力リード線１２の端部近傍には、発電した電力を外部に引出す中継をなす電力端子箱１４が補強層１１に接着、またはネジ止めで固定されており、電力リード線１２とケーブル１５が接続線１６で電気的に接続されて全体として四角形で平板状の太陽電池モジュール５０を形成している。
【００１５】
前述の太陽電池モジュールの電力リード引き出し方法において、電力リード線（主配線）は、太陽電池の有効受光面の外側に配設されているが、有効受光面の面積を増大するために、電力リード線（主配線）を、太陽電池の有効受光面の内側に配置し、太陽電池と接着剤保護層との間に、電気絶縁層を介して配設する方法も採用されている。
【００１６】
上記のような電力リード引き出し方法に関わる太陽電池モジュールの模式的構成を、図９に示す。図９（ｂ）は平面図、図９（ａ）は図９（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図を示す。
【００１７】
図９（ａ）に示すように、太陽電池１の太陽光入射側には、ガラス板からなる表面保護部材３８を使用し、反対側には裏面保護部材３６としてＡ１箔入りフッ素樹脂フィルムを使用し、接着層３７としてＥＶＡを使用し、加圧熱融着ラミネートにより一体化して、太陽電池モジュール３０を形成している。
【００１８】
また、太陽電池モジュール３０の略中央部に、電力リード線４０の引き出し部４８を設け、電力端子箱２０まで引き出して、図示しない外部端子に電気的に接続する。この電力端子箱２０は、フィルム裏面保護部材３６上に接着固定して設ける。正極および負極の２本の電力リード線４０は、前記電力リード線の引き出し部４８から、太陽電池のパターニングの図示しない分離ラインに沿って、太陽電池モジュール周辺部に向けて配設し、電力リード線４０の他端を、太陽電池の電極部に接続する。
【００１９】
さらに、電カリード線４０としては、通常、半田コート銅箔、錫コート銅箔等が使用されるが、この電カリード線４０は、太陽電池１の裏面接続電極層上を通過するため、幅寸法の比較的小さいＥＶＡスペーサー７１を、太陽電池１と電力リード線４０との間に電力リード線４０に沿って挿入し、両者間の絶縁を確保するようにしている。
【００２０】
なお、前記図７および図８に示す太陽電池モジュールにおいて、前記表面保護部材や裏面保護部材を各一層の樹脂フィルムで構成し、モジュール全体として可撓性をもたせた構造も採用されており、各保護部材の構成は、要請に応じて種々の変形例がある。また、前記図７ないし９に示す太陽電池モジュールにおける主配線、即ち電力リードの配置やその引き出し構造に関しても種々の変形例がある。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記図７ないし図９に示す従来の太陽電池モジュールの電力リードの引き出し構造においては、以下のような問題点がある。
【００２２】
まず、前記太陽電池モジュールにおいては、金属の主配線、例えば、はんだコート銅配線を接着性樹脂封止材（例えば、ＥＶＡ）中に配線する構成を採用しているために、はんだコート銅配線の位置決め・固定作業が煩雑で、配線固定の自動化が困難であり、作業時間が大となる問題がある。
【００２３】
また、主配線を、モジュールの有効受光面積を増大するために、図９に示すように配線する場合には、電力リード線（図９の４０）の引き出し部（図９の４８）の空隙部に、端子箱２０がない場合において、太陽電池１が露出することとなり、モジュールを長期間使用した際に、例えば、端子箱２０の裏面保護部材３６との合わせ面等から浸入した水分により、太陽電池１が損傷する危険性がある。
【００２４】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、本発明の課題は、電力リード用配線の位置決め・固定作業の容易化および自動化と、モジュールの信頼性および耐久性の向上を図った太陽電池モジュールとその製造方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、この発明によれば、表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数個の太陽電池素子を直列および／または並列に接続した太陽電池を接着性樹脂封止材により封止し、前記太陽電池の正極および負極の電力リードを、太陽電池の非受光面側から引き出す構成を有する太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池非受光面側の正極および負極の所定位置に、前記電力リードを電気的に接続するための電気接続用ラベルを配設し、前記裏面保護部材と太陽電池非受光面側の接着性樹脂封止材とは、それぞれ前記電力リードを電気接続用ラベルに接続するための開口部を備えてなるものとする（請求項１の発明）。
【００２６】
また、上記請求項１の発明における電気接続用ラベルの好ましい実施態様としては、金属箔と導電性粘着材とを有するものとし、このラベルを、前記正極および負極の所定位置に、導電性粘着材を介して接合する（請求項２の発明）。
【００２７】
上記によれば、電気接続用ラベルを、予め、正極および負極の所定位置に粘着固定しておき、電力リードをこのラベルに接続することにより、電力リードの引き出しが可能となるので、電力リード用配線の位置決め作業が容易となる。
【００２８】
前記請求項１または２の発明を、前記ＳＣＡＦ型ないし片面構成型のモジュールに適用する場合の実施態様として、下記請求項３ないし４の発明が好ましい。即ち、請求項１または２に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池は、電気絶縁性を有する基板の表面に下電極層としての第１電極層，光電変換層，透明電極層（第２電極層）を順次積層してなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続電極層としての第３電極層および第４電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層を互いに位置をずらして単位部分に罫書き線によりパターニングしてなり、前記透明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接続孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔を介して、前記表面上の互いにパターニングされて隣合う複数個の単位光電変換部分（ユニットセル）を電気的に直列に接続してなるものとする（請求項３の発明）。
【００２９】
また、請求項１または２に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池は、電気絶縁性を有する基板の表面に、第１電極層、光電変換層、透明電極層の薄膜を積層し、単位部分にパターニングして罫書き線により矩形の単位薄膜太陽電池（ユニットセル）を複数個形成し、このユニットセル相互を電気的に直列に接続してなるものとする（請求項４の発明）。
【００３０】
さらに、前記太陽電池モジュールの製造方法としては、下記請求項５ないし１１の発明が好ましい。即ち、請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、前記表面保護部材と太陽電池と接着性樹脂封止材と裏面保護部材とを、前記電気的接続のための所定の位置合わせをして積層した後、前記開口部に、接着性樹脂封止材に対して非接着性の開口部ダミー部材を挿入した状態で、前記積層体を真空圧着加熱処理（ラミネート処理）を行なった後、開口部ダミー部材を脱離する（請求項５の発明）。
【００３１】
また、前記請求項５に記載の製造方法において、前記開口部ダミー部材は段付円筒とし、円筒の小径側を前記開口部に挿入する（請求項６の発明）。さらに、前記請求項５または６に記載の製造方法において、前記接着性樹脂封止材と裏面保護部材とを予備接着した後、前記電気接続用ラベルに対応する所定位置に、前記開口部を一括して穴あけ加工する（請求項７の発明）。
【００３２】
上記請求項５ないし７の発明によれが、前記開口部を備えたモジュールが、容易に製造できる。
【００３３】
さらに、請求項５ないし７のいずれかに記載の製造方法において、前記電気接続用ラベルの配設・接合は、自動化装置（ラベラー）により、モジュールの外周を基準として位置決めして接着する（請求項８の発明）。これにより、電気接続用ラベルの接合作業が自動化できる。
【００３４】
また、製造のさらなる容易化と量産性の向上を図る観点から、下記請求項９ないし１１の発明が好ましい。即ち、前記請求項５ないし８のいずれかに記載の製造方法において、前記表面保護部材と、前記太陽電池と電気接続用ラベルとを接合しかつ接着性樹脂封止材を予備接着してなる第１の結合部材と、前記裏面保護部材と接着性樹脂封止材とを予備接着してなる第２の結合部材とを、前記電気的接続のための所定の位置合わせをして積層した後、前記開口部に、開口部ダミー部材を挿入した状態で、前記積層体を真空圧着加熱処理（ラミネート処理）する（請求項９の発明）。
【００３５】
また、前記請求項９に記載の製造方法において、前記第１の結合部材は、前記太陽電池と接着性樹脂封止材とをロール搬送して、加熱ロールにより予備接着した後、前記電気接続用ラベルをロール搬送上の所定位置でラベラーにより接合し、さらにロール搬送して、所定寸法に切断する（請求項１０の発明）。
【００３６】
さらにまた、請求項９に記載の製造方法において、前記第２の結合部材は、前記裏面保護部材と接着性樹脂封止材とをロール搬送して、加熱ロールにより予備接着した後、前記開口部をロール搬送上の所定位置で一括して穴あけ加工し、さらにロール搬送して、所定寸法に切断する（請求項１１の発明）。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、本発明の実施例について以下に述べる。
【００３８】
図１は、この発明の実施例を示す太陽電池モジュールの模式的側断面図である。
【００３９】
例えば、ガラス板からなる表面保護部材１ａと、Ａｌ箔の両面に一弗化エチレン（商品名：テドラー，デュポン社製）を接着したフィルムからなる裏面保護部材７ａとの間に、複数個の太陽電池素子を接続した太陽電池３ａを，ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）などの接着性樹脂封止材２ａ，６ａにより封止し、太陽電池３ａの非受光面側の正極および負極の位置に、図示しない電力リードを電気的に接続するための電気接続用ラベル８ａを配設し、前記裏面保護部材７ａと太陽電池非受光面側の接着性樹脂封止材６ａとは、それぞれ電力リードを電気接続用ラベルに接続するための開口部１０ａを備えてなる。
【００４０】
また、前記電気接続用ラベル８ａは、ハンダコート銅箔やＮｉなどの金属箔５ａと導電性粘着材４ａとを有するものとし、これを前記正極および負極の所定位置に、導電性粘着材４ａを介して接合する。この構成によれば、電力リード引き出し部を太陽電池３ａの有効受光部分の裏面に設けることができ、また電力リード引き出し部としての開口部１０ａにおいて、太陽電池３ａは露出する部分がなくなるので、耐久性および信頼性の高いモジュールが得られる。
【００４１】
図２はこの発明の太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。表面保護部材１ａ上に接着性樹脂封止材（ＥＶＡ）２ａ、太陽電池３ａ、接着性樹脂封止材（ＥＶＡ）６ａ、裏面保護部材７ａを積層し、これを真空ラミネータで、約２５分間、１５０℃で熱圧着し、モジュールを製造する。その際、前記開口部１０ａに、接着性樹脂封止材に対して非接着性の開口部ダミー部材９ａを挿入した状態で、前記積層体のラミネート処理を行なった後、開口部ダミー部材９ａを脱離する。このダミー部材の適用により、ラミネート処理の際に、ＥＶＡが流れ出て開口部１０ａを塞ぐことを防止することができる。
【００４２】
また、前記開口部ダミー部材９ａの形状は、段付円筒とし、円筒の小径側を前記開口部に挿入する。段付円筒の長さは、ＥＶＡ、裏面保護部材の厚さ、前記電気接続用ラベルの膜厚等から最適値を選定する。電気接続用ラベルの貼付け位置は、表面保護部材（ガラス板）１ａの外周を基準として位置決めし、ラベラーで自動化して貼付けを行う。さらに、前記接着性樹脂封止材６ａと裏面保護部材７ａとを予備接着した後、電気接続用ラベル８ａに対応する所定位置に、前記開口部１０ａを一括して穴あけ加工する。位置合わせは、ガラスの外周を基準として行う。
【００４３】
次に、図３について述べる。図３はこの発明の異なる太陽電池モジュールの実施例を示す。図１の実施例との相違点は、表面保護部材（ガラス板）１ａ上に透明電極、半導体層、裏面電極からなる太陽電池３ａを形成した、前記片側構成型の太陽電池モジュールとした点である。その他の構成は、図１の実施例と同一であるので、説明を省略する。
【００４４】
前記図１ないし３に示した実施例において、前記導電性粘着材４ａとしては、アクリルバインダー中に炭素フィラーを分散させた導電性粘着材が好ましい。
【００４５】
前記実施例によれば、太陽電池モジュールの製作工数が削減され、また自動化が可能となり、さらに信頼性、耐久性が高い太陽電池モジュールを製作することが可能となる。
【００４６】
次に、図４ないし６に基づき、量産化に好適な製造方法の実施例について述べる。図４は、請求項９に係る製造方法の説明図である。即ち、表面保護部材１ａと、太陽電池３ａと電気接続用ラベル８ａとを接合しかつ接着性樹脂封止材２ａを予備接着してなる第１の結合部材８０と、裏面保護部材７ａと接着性樹脂封止材６ａとを予備接着してなる第２の結合部材９０とを、電気的接続のための所定の位置合わせをして積層した後、開口部１０ａに、開口部ダミー部材９ａを挿入した状態で、前記積層体を、前述の方法により真空圧着加熱処理（ラミネート処理）する。
【００４７】
然して、前記第１の結合部材８０ないし第２の結合部材９０は、前工程の図５および後工程の図６に示すロール搬送システムにより、以下の工程により作成する。まず、図５において、例えば、フィルム基板上に製膜された薄膜太陽電池をロール２１から送りだし、また薄膜太陽電池の受光面側にＥＶＡフィルムをロール２２から送り出し、かつロール２３から送り出された剥離フィルムと共に熱ロール２４により仮ラミネートする。この仮ラミネートされた薄膜太陽電池の所定の電極取り出し部に、導電性粘着材を介して電気接続用ラベル８ａを貼り付ける。このラベル８ａの貼り付けは、前述のように、図示しないラベラーにより、自動化して行なう。
【００４８】
その後、図６に示すようにして、所定の太陽電池サイズに切断し、前記第１の結合部材８０を作成する。即ち、前記仮ラミネートした部材をロール３１から送り出し、両サイドをカッターロール３３，３３ａにより切断し、切断した耳は、ロール３４，３４ａにより巻き取り、これを切断機３２により定尺に切断する。
【００４９】
また、図５および図６に示す装置を使用して、同様に、第２の結合部材９０を作成する。即ち、第２の結合部材９０は、裏面保護部材と接着性樹脂封止材とをロール搬送して、加熱ロールにより予備接着した後、前記開口部１０ａをロール搬送上の所定位置で一括して穴あけ加工し、さらにロール搬送して、所定寸法に切断する。この開口部１０ａの穴あけ加工は、図５における穿孔機２５により行なう。
【００５０】
前記第１の結合部材８０および第２の結合部材９０を作成した後、前述の図４に示す方法により、ラミネート処理する。その後、周囲を整形し太陽電池モジュールを作製する。最終的には、開口部１０ａに露出しているコンタクト電極としての電気接続用ラベル８ａに、図示しない電力端子をはんだなどにより接続し、図８に示したような電力端子箱を接合してモジュールを完成する。
【００５１】
前記図４ないし６に示す製造方法は、モジュールの量産化に好適であり、例えば、１００〜１０μｍのプラスチックフィルム基板を用い、ＥＶＡフィルムの厚さを０．１ｍｍ〜１ｍｍとした前記ＳＣＡＦ型の薄膜太陽電池モジュールを好適に量産化できる。なお、本製造方法は、上記ＳＣＡＦ型の薄膜太陽電池以外の構造を有する太陽電池モジュールにも適用できる。例えば、前記図３に示す形式の太陽電池モジュールの場合であっても、ガラス基板を用いたものは除き、ロール搬送が可能な可撓性を備えた太陽電池モジュールであれば適用が可能である。
【００５２】
【発明の効果】
この発明によれば前述のように、表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数個の太陽電池素子を直列および／または並列に接続した太陽電池を接着性樹脂封止材により封止し、前記太陽電池の正極および負極の電力リードを、太陽電池の非受光面側から引き出す構成を有する太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池非受光面側の正極および負極の所定位置に、前記電力リードを電気的に接続するための電気接続用ラベルを配設し、前記裏面保護部材と太陽電池非受光面側の接着性樹脂封止材とは、それぞれ前記電力リードを電気接続用ラベルに接続するための開口部を備えてなるものとし、
上記モジュールの製造方法として、前記表面保護部材と、前記太陽電池と電気接続用ラベルとを接合しかつ接着性樹脂封止材を予備接着してなる第１の結合部材と、前記裏面保護部材と接着性樹脂封止材とを予備接着してなる第２の結合部材とを、前記電気的接続のための所定の位置合わせをして積層した後、前記開口部に、開口部ダミー部材を挿入した状態で、前記積層体を真空圧着加熱処理（ラミネート処理）することとし、さらに、前記第１および第２の結合部材は、前記ロール搬送方式により製作することとしたので、
電力リード用配線の位置決め・固定作業の容易化および自動化を可能とし、モジュールの信頼性および耐久性の向上を図った太陽電池モジュールとその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に関わる太陽電池モジュールの模式的側断面図
【図２】図１の太陽電池モジュールの製造方法の説明図
【図３】図１とは異なる実施例に関わる太陽電池モジュールの模式的側断面図
【図４】図２とは異なる太陽電池モジュールの製造方法の説明図
【図５】この発明の実施例に関わる第１および第２の結合部材の製造方法の説明図
【図６】図５の後段工程に係る第１および第２の結合部材の製造方法の説明図
【図７】従来の太陽電池モジュールの構成の一例を示す平面図
【図８】図７におけるＡ−Ａ断面図
【図９】従来の異なる太陽電池モジュールの構成を示す側断面図および平面図
【図１０】従来の太陽電池の構成を示す斜視図
【図１１】ガラス基板型太陽電池で典型的に利用される片面構成の直列接続構造の製造プロセスの一例を示す図
【符号の説明】
１ａ：表面保護部材、２ａ，６ａ：接着性樹脂封止材、３ａ：太陽電池素子、４ａ：導電性粘着材、５ａ：金属箔、７ａ：裏面保護部材、８ａ：電気接続用ラベル、９ａ：開口部ダミー部材、１０ａ：開口部、２１，２２，２３，２６，３１，３４，３４ａ：ロール、２４：熱ロール、２５：穿孔機、３２：切断機、３３，３３ａ：カッターロール、８０：第１の結合部材、９０：第２の結合部材。

Claims

表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数個の太陽電池素子を直列および／または並列に接続した太陽電池を接着性樹脂封止材により封止し、前記太陽電池の正極および負極の電力リードを、太陽電池の非受光面側から引き出す構成を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池非受光面側の正極および負極の所定位置に、前記電力リードを電気的に接続するための電気接続用ラベルを配設し、前記裏面保護部材と太陽電池非受光面側の接着性樹脂封止材とは、それぞれ前記電力リードを電気接続用ラベルに接続するための開口部を備えてなることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記電気接続用ラベルは、金属箔と導電性粘着材とを有し、前記正極および負極の所定位置に、前記導電性粘着材を介して接合してなることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１または２に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池は、電気絶縁性を有する基板の表面に下電極層としての第１電極層，光電変換層，透明電極層（第２電極層）を順次積層してなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続電極層としての第３電極層および第４電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層を互いに位置をずらして単位部分に罫書き線によりパターニングしてなり、前記透明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接続孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔を介して、前記表面上の互いにパターニングされて隣合う複数個の単位光電変換部分（ユニットセル）を電気的に直列に接続してなるものとすることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１または２に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池は、電気絶縁性を有する基板の表面に、第１電極層、光電変換層、透明電極層の薄膜を積層し、単位部分にパターニングして罫書き線により矩形の単位薄膜太陽電池（ユニットセル）を複数個形成し、このユニットセル相互を電気的に直列に接続してなるものとすることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、前記表面保護部材と太陽電池と接着性樹脂封止材と裏面保護部材とを、前記電気的接続のための所定の位置合わせをして積層した後、前記開口部に、接着性樹脂封止材に対して非接着性の開口部ダミー部材を挿入した状態で、前記積層体を真空圧着加熱処理（ラミネート処理）を行なった後、開口部ダミー部材を脱離することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項５に記載の製造方法において、前記開口部ダミー部材は段付円筒とし、円筒の小径側を前記開口部に挿入することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項５または６に記載の製造方法において、前記接着性樹脂封止材と裏面保護部材とを予備接着した後、前記電気接続用ラベルに対応する所定位置に、前記開口部を一括して穴あけ加工することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項５ないし７のいずれかに記載の製造方法において、前記電気接続用ラベルの配設・接合は、自動化装置（ラベラー）により、モジュールの外周を基準として位置決めして接着することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項５ないし８のいずれかに記載の製造方法において、前記表面保護部材と、前記太陽電池と電気接続用ラベルとを接合しかつ接着性樹脂封止材を予備接着してなる第１の結合部材と、前記裏面保護部材と接着性樹脂封止材とを予備接着してなる第２の結合部材とを、前記電気的接続のための所定の位置合わせをして積層した後、前記開口部に、開口部ダミー部材を挿入した状態で、前記積層体を真空圧着加熱処理（ラミネート処理）することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項９に記載の製造方法において、前記第１の結合部材は、前記太陽電池と接着性樹脂封止材とをロール搬送して、加熱ロールにより予備接着した後、前記電気接続用ラベルをロール搬送上の所定位置でラベラーにより接合し、さらにロール搬送して、所定寸法に切断することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
請求項９に記載の製造方法において、前記第２の結合部材は、前記裏面保護部材と接着性樹脂封止材とをロール搬送して、加熱ロールにより予備接着した後、前記開口部をロール搬送上の所定位置で一括して穴あけ加工し、さらにロール搬送して、所定寸法に切断することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。