JP2010245176A - 太陽電池シートアレイの製造方法および太陽電池シートアレイ - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池シートアレイに占めるフレキシブル太陽電池セルの高い面積充填率と、単位太陽電池シートの高い製造歩留を実現する大規模な太陽電池シートアレイの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の太陽電池シートアレイの製造方法は、インターコネクタを備えたフレキシブル性を有する複数の太陽電池セルの各インターコネクタを溶接し、単位太陽電池ストリングスを作製する工程と、単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、複数の単位太陽電池ストリングスを溶接し、太陽電池ストリングスを作製する工程と、太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程と、をこの順で含むことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、フレキシブル性を有する太陽電池セルを用いた太陽電池シートアレイの製造方法に関し、特に軽量でかつ充填率の高い大面積の太陽電池シートアレイを歩留高く製造する製造方法を提供する。

近年、資源の有効利用および環境汚染の防止などの観点から、太陽光を電気エネルギに直接変換する太陽電池モジュールが注目されている。特には、大面積かつ軽量の太陽電池モジュールの必要性が高まっており、その開発が進められている。

例えば特許文献１には、シート状部材に取り付けられた太陽電池モジュールが開示されている。特許文献１に記載された太陽電池モジュールについて、図８および図９を参照して以下に説明する。図８は、シート状部材６１およびシート状部材６１に取り付けられた太陽電池モジュール６０を示す平面図であり、図９は、図８に示す太陽電池モジュール６０の断面図である。

図８に示すように、太陽電池モジュールは、単位太陽電池モジュール６０を糸６２によってシート状部材６１に縫合して形成される。また、図９に示すように、太陽電池モジュール６０は、単位太陽電池セル６５が受光面保護フィルム６３と裏面保護フィルム６４との間の封止樹脂６６中にラミネートされている。特許文献１では、上述のように複数組み合わせた単位太陽電池モジュール６０をシート状部材６１に縫合することによって、大面積化された太陽電池モジュールを形成する。

しかしながら、上記大面積化された太陽電池モジュールおいて、受光面保護フィルム６３と裏面保護フィルム６４とを合わせた体積が約６６％を占めるのに対し、シート状部材６１の体積の体積は約３３％を占める。さらに、シート状部材６１の材料には機械的強度の増した材料が使用されるため、シート状部材６１の重量は、受光面保護フィルム６３などの部材よりも重量がある。したがって、上記大面積化された太陽電池モジュールは、シート状部材６１によって、その総重量が顕著に増加してしまう。

特開２００６−３３９６８４号公報

一方、シート状部材を用いずに、可撓性を有する太陽電池モジュールを組み合わせてその大面積化を図った、太陽電池シートが開発されている。

例えば、図１０に示す従来の太陽電池シートアレイについて、以下に説明する。図１０は、太陽電池シートアレイを示す平面図であり、図１１は、図１０中のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。

図１０に示す太陽電池シートアレイは、複数の単位太陽電池シート１１０によって構成される。この単位太陽電池シート１１０について、図１２に示す。図１２は、単位太陽電池シートを示す平面図であり、図１３は、図１２中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。図１３に示されるように、単位太陽電池シート１１０では、各フレキシブル太陽電池セル１０４がインターコネクタ１０５により電気的に直列に接続され、その接続の終端には、電力を集めるバス部１０６が接続されている。

また、図１０に示されるように、複数の単位太陽電池シート１１０同士が電気的に接続できるように、単位太陽電池シート１１０のバス部１０６は、可撓性樹脂フィルム１０１、裏面側保護部材１０２、およびシリコーン樹脂１０３から突出している。

図１０に示す太陽電池シートアレイでは、隣接する単位太陽電池シート１１０のバス部１０６の突出部分同士を溶接することによって溶接部１０７を形成し、互いに電気的に接続されている。また、溶接部１０７を含む、隣接した単位太陽電池シート１１０同士の間は、図１１に示されるように、接着剤１０８によって物理的に接続されており、接着剤１０８の上には保護フィルム１０９が形成されている。

図１０に示す太陽電池シートアレイによれば、シート状部材を用いずに大規模な太陽電池シートアレイが形成されるため、その軽量化が実現される。

しかしながら、図１０に示す太陽電池シートアレイにおいては、単位太陽電池シート１１０のバス部１０６が、シート同士が電気的に接続できるように、可撓性樹脂フィルム１０１、裏面側保護部材１０２、およびシリコーン樹脂１０３から突出しているので、太陽電池シート１１０間の隙間が多い。これは、フレキシブル太陽電池セル１０４は強度が弱く、強度を補強するために表側を可撓性樹脂フィルム１０１で、裏面側を裏面側保護部材１０２で完全に覆っているので、各単位太陽電池シートのバス部１０６を重ねることができないためである。このようにシート間の隙間が多いと、太陽電池シートアレイ１１０に占めるフレキシブル太陽電池セル１０４の面積充填率が低くなり、大面積の太陽電池シートアレイを実現しても、出力電力は大きくならない。

この隙間の割合を小さくするためには、単純に、単位太陽電池シート１１０の内に含まれるフレキシブル太陽電池セル１０４の数を多くすれば良い。しかしながら、単位太陽電池シート１１０の内に含まれるフレキシブル太陽電池セル１０４の数を多くすれば、単位太陽電池シートの歩留は低下するという問題がある。

したがって、図１０に示すようにバス部によりシート同士を接続する太陽電池シートアレイでは、太陽電池シートアレイ１１０に占めるフレキシブル太陽電池セル１０４の面積充填率の向上と単位太陽電池シート１１０の歩留向上の両立を実現することが難しい。また、一般に、フレキシブル太陽電池は、表−裏接続が可能な従来の太陽電池と異なり、溶接箇所を特定しにくいセル裏面には溶接を行なうことができない。よって各太陽電池セルは表−表接続をする必要があり、公知の表−裏接続による太陽電池アレイ製造方法は使用することができない。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池シートアレイに占めるフレキシブル太陽電池セルの高い面積充填率と、単位太陽電池シートの高い製造歩留を実現する大規模な太陽電池シートアレイの製造方法を提供することにある。

すなわち、本発明の太陽電池シートアレイの製造方法は、インターコネクタを備えたフレキシブル性を有する複数の太陽電池セルの各インターコネクタを溶接し、単位太陽電池ストリングスを作製する工程と、単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、複数の単位太陽電池ストリングスを溶接し、太陽電池ストリングスを作製する工程と、太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程と、をこの順で含むことを特徴とする。

本発明の太陽電池シートアレイの製造方法には、上記単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程の前に、上記単位太陽電池ストリングスの両端にバスバーを溶接する工程を含む態様が含まれる。

上記バスバーは、メッシュ構造を有しないバスバーであることが好ましい。
本発明の太陽電池シートアレイの製造方法には、上記太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程の後に、上記インターコネクタおよび上記バスバーをシリコーン樹脂で被覆する工程を含む態様が含まれる。

また、本発明は、インターコネクタを備えたフレキシブル性を有する複数の太陽電池セルの各インターコネクタを溶接し、単位太陽電池ストリングスを作製する工程と、単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、複数の単位太陽電池ストリングスを溶接し、太陽電池ストリングスを作製する工程と、太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程と、をこの順で含む製造方法により製造されることを特徴とする太陽電池シートアレイに関する。

本発明に係る太陽電池シートアレイの製造方法によれば、フレキシブル性を有する複数の太陽電池セルの各インターコネクタを溶接し、単位太陽電池ストリングスを作製する工程と、単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、複数の単位太陽電池ストリングスを溶接し、太陽電池ストリングスを作製する工程と、太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程とを含み前記工程の順序で製造されるので、軽量でかつ充填率の高い大面積の太陽電池シートアレイを歩留高く製造することができる。

フレキシブル太陽電池セル２０の受光面を示す平面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。 単位太陽電池ストリングスの受光面側を示す平面図である。 図３中のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。 太陽電池ストリングス４１の受光面側を示す平面図である。 太陽電池シートアレイ５０の受光面側を示す平面図である。 図６中ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。 従来の太陽電池モジュールの受光面側を示す平面図である。 図８に示す従来の太陽電池モジュールの断面図である。 従来の太陽電池シートアレイを示す平面図である。 図１０中のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。 従来の単位太陽電池シートを示す平面図である。 図１２中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明では、図面を用いて説明しているが、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。

〔実施形態〕
本発明に係る第一の実施形態について図１から図７を参照して以下に説明する。

（フレキシブル太陽電池セル２０）
まず、本実施形態において用いられるフレキシブル性を有する太陽電池セル（フレキシブル太陽電池セル２０）の概略構成について、図１および図２を参照して以下に説明する。図１はフレキシブル太陽電池セル２０の受光面を示す平面図であり、図２は、図１中のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。

図１に示すフレキシブル太陽電池セル２０は、太陽光を受光する受光面、および上記受光面とは反対側の非受光面を有する。以下、本明細書において、フレキシブル太陽電池セル２０における受光面の側を受光面側または表面とし、非受光面の側を非受光面側または裏面とする。

図１または図２に示すように、フレキシブル太陽電池セル２０は、多層半導体層２２、ｎ型電極２５、ｐ型電極２６、および裏面電極２７を備える。多層半導体層２２は、ｐ型領域とｎ型領域とのｐｎ接合を含む太陽電池層２３と、ｐ型電極２６との電気的接続を得るためのコンタクト層２４と、ｎ型電極２５との電気的接続を得るためのコンタクト層２９とから構成されている。

また、ｎ型電極２５は、図１に示すような櫛形の電極であり、コンタクト層２９上における受光面側に形成されている。ｐ型電極２６は、図１に示すような矩形の電極であり、コンタクト層２４上における受光面側に形成されている。裏面電極２７は、フレキシブル太陽電池セル２０の前面に亘って形成された全面電極であり、コンタクト層２４上における非受光面側に形成されている（図２）。

本実施形態において、図１に示すように、ｎ型電極２５のパッド部およびｐ型電極２６は、１個のフレキシブル太陽電池セル２０に対して３個ずつ形成されたものとしているが、本発明はこれに限定されない。また、裏面電極２７、ｎ型電極２５、およびｐ型電極２６の形状ついては、上述の記載に限定されず、フレキシブル太陽電池セル２０の構成部材として機能する公知の構成のいずれとしてもよい。また、ｎ型電極２５およびｐ型電極２６の構成は交換されてもよいとする。

なお、フレキシブル太陽電池セル２０の受光面側には、ｎ型電極２５およびｐ型電極２６上に、それぞれインターコネクタ３１が形成される。また、フレキシブル太陽電池セル２０の受光面表面には、反射防止膜が設けられてもよい。

（フレキシブル太陽電池セル２０の製造方法）
ここでさらに、上記フレキシブル太陽電池セル２０の製造方法を説明する。

フレキシブル太陽電池セル２０の製造方法は、半導体基板にエピタキシャル層を形成する工程と、非受光面側に裏面電極２７を形成する工程と、上記半導体基板を除去する工程と、受光面側にｎ型電極２５およびｐ型電極２６を形成する工程と、フレキシブル太陽電池セル２０を切り出す工程とを含む。

以下、フレキシブル太陽電池セル２０の製造方法について、工程毎に詳細に説明するが、本発明に用いるフレキシブル太陽電池セルは以下の製造方法に限定されない。

（１）半導体基板にエピタキシャル層を形成する工程
本工程における半導体基板には、シリコン（Ｓｉ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）などの元素半導体基板、またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの化合物半導体基板を用いることができ、好ましくは単結晶半導体基板を用いることができる。

上記半導体基板上に、コンタクト層２４，２９と、ｐｎ接合を有する太陽電池層２３とを含む多層半導体層２２をエピタキシャル成長させる。多層半導体層２２は歪の小さいエピタキシャル層として成長されることが望ましい。多層半導体層２２の膜厚については、太陽電池セルとして０．５μｍ以上であることが好ましく、また、フレキシブル太陽電池セル２０の可撓性を確保するために３０μｍ以下であることが好ましい。なお、多層半導体層２２は、ｐｎ接合を含む多層膜からなる化合物半導体層であってもよい。

また、多層半導体層２２は、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法、または気相成長（ＶＰＥ）法などによって形成してもよい。

（２）非受光面側に裏面電極２７を形成する工程
多層半導体層２２上に、蒸着法など通常の電極形成法により、裏面電極２７を形成する。裏面電極２７が多層半導体層２２の支持体として機能するためには、裏面電極２７の膜厚は１μｍ以上であることが望ましい。さらに、多層半導体層２２と裏面電極２７との熱線膨張係数の差異によって大陽電池セル２１が湾曲することを防止するために、裏面電極２７の膜厚は８μｍ以下であることが望ましい。裏面電極２７の材料には、銀（Ａｇ）などの導電材料を用いることができる。また、支持体としての強度を確保するために裏面電極２７上にポリイミドを塗布し、その後イミド化して形成しても良い。

（３）半導体基板を除去する工程
通常のエッチング法によって、上記（１）および（２）の工程後、上記半導体基板の全部、または多層半導体層２２の一部までを含めた上記半導体基板の全部を、エッチング除去してコンタクト層２９を露出させる。なお、エッチング法以外に、エピタキシャルリフトオフ法などを用いて上記半導体基板を多層半導体層２２から分離除去してもよい。

また、本工程において、ｎ型電極２５およびｐ型電極２６を形成するためのメサを形成する。メサの形成には、通常のフォトリソグラフィ法によって、必要な部分のみにマスクを形成する。さらにエッチング法によって太陽電池層２３の不要部をエッチング除去して、コンタクト層２４を露出する。

上記エッチング法には、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができるが、エッチングの進行が特定の層上で実質的に停止する選択エッチング法を用いることが好ましい。

（４）ｎ型電極２５およびｐ型電極２６を形成する工程
太陽電池層２３上における受光面側に、フォトリソグラフィ法、蒸着法、リフトオフ法、またはシンター法など、通常の電極形成法を用いて、ｎ型電極２５およびｐ型電極２６を形成する。ｎ型電極２５およびｐ型電極２６の材料には、銀（Ａｇ）などの導電材料を用いることができる。なお、ｎ型電極２５を形成する工程およびｐ型電極２６を形成する工程は、どちらを先に行ってもよく、また同時に行ってもよい。

（５）フレキシブル太陽電池セル２０を切り出す工程
形成された基板状の太陽電池セルから、必要な部分のみをフレキシブル太陽電池セル２０として切り出す。その際、ダイシング法またはスクライブ法によってフレキシブル太陽電池セル２０の外周部に切れ目を入れ、エキスパンド法またはブレイク法によってフレキシブル太陽電池セル２０を切り出してもよい。

以上の工程によってフレキシブル太陽電池セル２０は製造される。なお、製造されたフレキシブル太陽電池セル２０に対し、インターコネクタ３１を形成する工程は以下の通りである。

（６）インターコネクタを接続する工程
ｎ型電極２５およびｐ型電極２６上に、スポット溶接法によってインターコネクタ３１を接続する。インターコネクタ３１の材料には、銀（Ａｇ）などの導電材料を用いることができる。インターコネクタ３１の形状については、フレキシブル太陽電池セル２０の外周部よりも外側に引き出されることが可能な形状であればよい。

（単位太陽電池ストリングス４０）
本実施形態に用いる単位太陽電池ストリングスについて、図３および図４を参照して以下に説明する。図３は、単位太陽電池ストリングスの受光面側を示す平面図であり、図４は、図３中のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。

図３または図４に示すように、単位太陽電池ストリングス４０は、フレキシブル太陽電池セル２０と、インターコネクタ３１と、バスバーであるバス部３２と、保護フィルムである可撓性樹脂３３および可撓性樹脂フィルム３４とを備えている。

図３に示すように、単位太陽電池ストリングス４０では、５個のフレキシブル太陽電池セル２０がインターコネクタ３１を介して電気的に直列に接続されている。このように電気的に直列に接続された複数の太陽電池セル２１を、太陽電池ストリング３０と称する。

太陽電池ストリング３０の両端には、図３および図４に示すように、インターコネクタ３１を介してバス部３２がそれぞれ電気的に接続されている。バス部３２（バスバー）は、太陽電池ストリング３０の終端として電力を集める部位である。なお、各太陽電池ストリング３０におけるフレキシブル太陽電池セルの数は、例示的なものであって、上記開示に限定されるものではない。

（単位太陽電池ストリングス４０の製造方法）
次に、単位太陽電池ストリングス４０の製造方法について、図３を用いて以下に説明する。

まず、図３に示すように、５個のフレキシブル太陽電池セル２０を準備し、上記（６）の工程に沿って、スポット溶接法によってインターコネクタ３１を各フレキシブル太陽電池セル２０に溶接する。さらにこのインターコネクタ３１を介して各フレキシブル太陽電池セル２０同士を電気的に直列に接続することによって、太陽電池ストリング３０を形成する。

その後、太陽電池ストリング３０の両端には、同様にスポット溶接法によって、インターコネクタ３１を介してバス部３２を接続する。バス部３２の材料には、金属材料を用いればよい。また、バス部３２（バスバー）は、メッシュ構造を有しないものとすることが好ましい。本発明において、メッシュ構造を有しないとは、バス部３２内に内包され（内在し）、バス部を構成する金属材料の存在しない部分で、かつその周囲がバス部を構成する金属材料により囲まれる部位を有しないことを意味する。

次に可撓性樹脂フィルム３４に可撓性樹脂３３を塗布し、これをバス部３２に接続した太陽電池ストリング３０に対してラミネートする。その後、可撓性樹脂３３を加熱などにより硬化させて、単位太陽電池ストリングス４０を形成する。上記可撓性樹脂３３および上記可撓性樹脂フィルム３４が保護フィルムとして機能する。

上記可撓性樹脂フィルム３４としては、ポリエチレンフィルムまたはフッ素樹脂フィルムを用いることが好ましく、さらに、それらのフィルム裏面がコロナ放電処理または化学薬品処理などにより易接着化処理されていることが好ましい。フィルムの具体例としては、帝人デュポンフィルム社製のテオネックスＱ６５ＦＡフィルムなどが挙げられる。このような可撓性樹脂フィルムは、可撓性樹脂３３の構成によっては省略することもできる。

また、上記可撓性樹脂３３としては、透明であり、かつ接着性の高い可撓性を有する樹脂を用いることが好ましい。このような可撓性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、およびフッ素樹脂などが挙げられる。具体的には、ダウ・コーニング社製のＤＣ９３−５００（商品名）などが挙げられる。

以上の工程によって、可撓性を有する単位太陽電池ストリングス４０が形成される。
（太陽電池ストリングス４１）
本実施形態に係る太陽電池ストリングス４１について、図５を参照して以下に説明する。図５は、太陽電池ストリングス４１の受光面側を示す平面図である。図５に示す太陽電池ストリングス４１では、バス部が接続された単位太陽電池ストリングス４０が３個配置されている。

一般的に人工衛星ではバス電圧は５０Ｖあるいは１００Ｖのものが使用される。例えばバス電圧５０Ｖを実現しようとすれば、フレキシブル太陽電池セル２０の最適動作電圧（Ｖ_mp）値は約２．１Ｖであるので人工衛星の寿命までの劣化量を加味し、約３０枚直列接続されたフレキシブル太陽電池セル２０が必要となる。

なお、本発明において、単位太陽電池ストリングス４０における太陽電池セル２０の数、および太陽電池ストリングス４１における単位太陽電池ストリングス４０の数は、上記記載に限定されず、任意に設定可能である。

図５における単位太陽電池ストリングス４０における受光面側には、図４に示すように、保護フィルムである可撓性樹脂３３および可撓性樹脂フィルム３４が積層されている。

（太陽電池ストリングス４１の製造方法）
次に、太陽電池ストリングス４１の製造方法について、図５を用いて以下に説明する。

まず、図５に示すように、１２個の単位太陽電池ストリングス４０を準備し、スポット溶接法によって各単位太陽電池ストリングス４０のバス部３２同士を溶接し、１５直列太陽電池ストリングスを４本作製する。

その後、１５直列太陽電池ストリングスの両端には、同様にスポット溶接法によって、バス部３２を介してバス部３２ｂ、バス部３２ｃを接続する。バス部３２ｂ、３２ｃの材料には、金属材料を用いればよい。ｎ電極側には切り込みのないバス部３２ｂをｐ電極側には切り込みのあるバス部３２ｃを接続し、ｎ型、ｐ型の導電型を簡易的に区別できるようにした。以上の工程によって、１５直列の太陽電池ストリングス４１が形成される。

（太陽電池シートアレイ５０）
本実施形態に係る太陽電池シートアレイについて、図６および図７を参照して以下に説明する。図６は、太陽電池シートアレイ５０の受光面側を示す平面図であり、図７は、図６中ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。

太陽電池シートアレイ５０は、図６または図７に示されるように、１５直列太陽電池ストリングス４１を４本と可撓性樹脂３５、および可撓性樹脂フィルム３６を備えている。

図６に示すように、太陽電池シートアレイ５０では、５個のフレキシブル太陽電池セル２０がインターコネクタ３１を介して電気的に直列に接続された単位太陽電池ストリングス４０が３本電気的に直列に接続された太陽電池ストリングス４１からなっている。また図６の図面上もっとも左側の太陽電池ストリングス４１は図６に示す上側がｎ電極、下側がｐ電極になるように配置され、その右隣の太陽電池ストリングス４１は反対に上側がｐ電極、下側がｎ電極になるように配置され、さらにその右隣の太陽電池ストリングス４１は上側がｎ電極、下側がｐ電極になるように配置され、その右隣の（図６のもっとも右側に示された）太陽電池ストリングス４１は上側がｐ電極、下側がｎ電極になるように配置されている。また各単位太陽電池ストリングス４０間およびバス部３２上は強度確保のため、図７の断面図に示されるように、可撓性樹脂３７ａで補強されている。

（太陽電池シートアレイ５０の製造方法）
本発明の太陽電池シートアレイの製造方法は、インターコネクタを備えたフレキシブル性を有する複数の太陽電池セル２０の各インターコネクタ３１を溶接し、単位太陽電池ストリングス４０を作製する工程と、単位太陽電池ストリングス４０の表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、複数の単位太陽電池ストリングス４０を溶接し、太陽電池ストリングス４１を作製する工程と、太陽電池ストリングス４１の裏面に裏面フィルムを貼りつける工程と、をこの順で含む。

太陽電池ストリングス４１を製造するまで工程は、上述の工程に従って製造される。このような太陽電池ストリングス４１の裏面に裏面フィルムを貼り付ける工程について、以下に説明する。

４本の太陽電池ストリングス４１を上記図６のように配列させる。配列させた太陽電池ストリング４１は、バス部に接続されている。配列後、図７に示すように裏面フィルである可撓性樹脂３７ａを形成し、その上に可撓性樹脂フィルム３６に可撓性樹脂を塗布したフィルムを、バス部３２に接続した太陽電池ストリングス４１に対してラミネートする。さらに可撓性樹脂を硬化させて、裏面フィルムである、可撓性樹脂３７ａと可撓性樹脂フィルム３６とを接着する。

その後、受光面側の各単位太陽電池ストリングス４０間のインターコネクタ上およびバス部３２上に可撓性樹脂３７ｂを塗布して硬化させる（図７においてバス部上の可撓性樹脂は図示していない）。これによって、太陽電池シートアレイ５０が形成される。この太陽電池シートアレイ５０には配線が設けられ、太陽電池として機能する。図６に示すように配線３９をハンダ付けし、３０枚直列接続されたフレキシブル太陽電池セル２０を使って、５０Ｖバスラインを２本作製することができた。

上記可撓性樹脂フィルム３６には、ポリエチレンフィルムまたはフッ素樹脂フィルムを用いることが好ましく、さらに、それらのフィルム裏面がコロナ放電処理または化学薬品処理などにより易接着化処理されていることが好ましい。フィルムの具体例としては、帝人デュポンフィルム社製のテオネックスＱ６５ＦＡフィルムなどが挙げられる。このような可撓性樹脂フィルムは、可撓性樹脂３３の構成によっては省略することもできる。

また、可撓性樹脂３５、可撓性樹脂３７ａ，３７ｂとしては、透明であり、かつ接着性の高い可撓性樹脂を用いることが好ましい。例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、およびフッ素樹脂などが挙げられる。このような可撓性樹脂としては、ダウ・コーニング社製のＤＣ９３−５００（商品名）などが挙げられる。

以上の工程によって、可撓性を有する太陽電池シートアレイ５０が形成される。
本発明の太陽電池シートアレイの製造方法はインターコネクタを備えたフレキシブル性を有する複数の太陽電池セルの各インターコネクタを溶接し、単位太陽電池ストリングスを作製する工程と、単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、複数の単位太陽電池ストリングスを溶接し、太陽電池ストリングスを作製する工程と、太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程と、をこの順で含むことにより、単位太陽電池ストリングスの表面（受光面側）にのみ保護フィルムである可撓性樹脂フィルムが取り付けられている状態において、複数の単位太陽電池ストリングスをインターコネクタを介して溶接することができるので、単位太陽電池ストリングス間に大きな隙間を作ることなく太陽電池ストリングスを作製することができる。

また、単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程の前に、単位太陽電池ストリングスの両端にバス部（バスバー）を溶接する工程を含むことで、ストレスリリーフ部を持たないバス部のみを取り扱うことなり、単位太陽電池ストリングスの同士の溶接作業を歩留高く行なうことができる。

また、バスバー部にメッシュ構造を有さない材料を適用する場合は、太陽電池の表面（受光面側）への保護フィルム貼り付け時にメッシュ構造部分にシリコーン樹脂等のフィルムを構成する樹脂が入り込むなどの溶接作業を阻害することがなく、より単位太陽電池ストリングスの同士の溶接作業が歩留高く行なうことができる。

本発明においては、上記の工程順において、単位太陽電池ストリングスの溶接部の裏面に裏面フィルムが貼り付けられるので、単位太陽電池ストリングスの溶接部の強度を補強することができる。

さらに、インターコネクタおよびバスバーを表面より可撓性樹脂で被覆することにより、単位太陽電池ストリングスの溶接部の強度を更に補強することができる。

上記本発明の太陽電池シートアレイの製造方法によれば、特に軽量でかつ充填率の高い大面積の太陽電池シートアレイを歩留高く製造することができる。具体的には、単位太陽電池ストリングス同士の間隔が従来よりも狭いので、シートにおける単位太陽電池ストリングスの充填率を高めることができ、また、本発明の方法により得られた太陽電池シートアレイは、隣接する太陽電池シート同士の接続部分の接触面積を従来よりも大きくすることができるので、太陽電池としての動作性能が改善されたものとなる。

以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の太陽電池シートアレイの製造方法により製造される太陽電池シートアレイは、大規模な太陽電池シートの構成単位として好適に利用することができ、例えば宇宙用（人工衛星搭載用）太陽電池などに用いることができる。

２０，１０４ フレキシブル太陽電池セル、２２ 多層半導体層、２３ 太陽電池層、２４，２９ コンタクト層、２５ ｎ型電極、２６ ｐ型電極、２７ 裏面電極、３０ 太陽電池ストリング、３１，１０５ インターコネクタ、３２，３２ｂ，３２ｃ，１０６ バス部、３３，３５，３７ａ，３７ｂ 可撓性樹脂、３４，１０１ 可撓性樹脂フィルム、４０ 単位太陽電池ストリングス、４１ 太陽電池ストリングス、５０ 太陽電池シートアレイ、６０ 太陽電池モジュール、６１ シート状部材、６３ 受光面保護フィルム、６４ 裏面保護フィルム、６５ 太陽電池セル、６６ 封止樹脂、１０２ 裏面側保護部材、１０３ シリコーン樹脂、１０７ 溶接部、１０８ 接着剤、１０９ 保護フィルム、１１０ 単位太陽電池シート。

Claims (5)

1. 複数のフレキシブル太陽電池セルの各インターコネクタを溶接し、単位太陽電池ストリングスを作製する工程と、
   前記単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、
   複数の前記単位太陽電池ストリングスを溶接し、太陽電池ストリングスを作製する工程と、
   前記太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程とをこの順で含むことを特徴とする太陽電池シートアレイの製造方法。
2. 前記単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程の前に、
   前記単位太陽電池ストリングスの終端にバスバーを溶接する工程を含む、請求項１に記載の太陽電池シートアレイの製造方法。
3. 前記バスバーは、メッシュ構造を有しないバスバーである、請求項２に記載の太陽電池シートアレイの製造方法。
4. 前記太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程の後に、
   前記インターコネクタおよび前記バスバーを可撓性樹脂で被覆する工程を含む、請求項２または３に記載の太陽電池シートアレイの製造方法。
5. 複数のフレキシブル太陽電池セルの各インターコネクタを溶接し、単位太陽電池ストリングスを作製する工程と、
   前記単位太陽電池ストリングスの表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、
   複数の前記単位太陽電池ストリングスを溶接し、太陽電池ストリングスを作製する工程と、
   前記太陽電池ストリングスの裏面に裏面フィルムを貼りつける工程とをこの順で含む製造方法により製造されることを特徴とする太陽電池シートアレイ。

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