JP2011159747A - 太陽電池用絶縁基板、太陽電池モジュール及び太陽電池用絶縁基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいて、光の利用効率の向上を図ることが可能な太陽電池用絶縁基板及び当該太陽電池用絶縁基板を用いた太陽電池モジュール、並びに、太陽電池用絶縁基板の製造方法を提供する。
【解決手段】繊維及び樹脂を含有する複合材料からなる絶縁材料１１と、該絶縁材料１１の表面に積層され、太陽電池セルに電気的に接続される回路層１２とから太陽電池用絶縁基板１０を構成し、絶縁材料１１の表面に凹凸構造Ａを形成する。これにより、凹凸構造Ａにて反射する光を太陽電池セルに導くことができるため、光の利用効率を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、裏面に電極を備えるバックコンタクト方式の太陽電池セルを固定するための絶縁材料及び該絶縁材料を用いた太陽電池モジュールに関する。

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９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用絶縁基板１１０と、透光性基板１２０および太陽電池用絶縁基板１１０の間に配置された多数の太陽電池セル１３０とを有している。

従来、上記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、幅１〜３ｍｍの配線材１５０で電気的に直列に接続されていた。太陽電池セル１３０は、太陽の受光面１３０ａである表面側にマイナス電極（Ｎ型半導体電極）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。また、上記の電極の配置では、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が、このような構造では、各部材の熱膨張の差が原因で配線材１５０が断線することがあった。

そこで上記問題に対応すべく、特許文献１および２には、プラス電極、マイナス電極の両電極がセルの裏側に配置されたバックコンタクト方式の太陽電池モジュールが提案されている。この方式の太陽電池セル同士の接続は、該太陽電池セルの裏面側に配置される太陽電池用絶縁基板の回路により行う。この回路上に太陽電池セルが積層されることによって、太陽電池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回避できる。また、配線材を表側から裏側に回りこ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。

特開２００５−１１８６９号公報 特開２００９−１１１１２２号公報

ここで、上記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、リーク電流を低減させるべく複数の太陽電池セル間に隙間を形成しているため、太陽光の一部は太陽電池セルに直接入射することなく当該隙間を通過して太陽電池用絶縁基板側に入射してしまう。このような発電に寄与することのない太陽光の存在のため、光の利用効率を十分に向上させることが困難であった。

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいて、光の利用効率の向上を図ることが可能な太陽電池用絶縁基板及び当該太陽電池用絶縁基板を用いた太陽電池モジュール、並びに、太陽電池用絶縁基板の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る太陽電池用絶縁基板は、繊維及び樹脂を含有する複合材料からなる板状をなす絶縁材料と、該絶縁材料の表面の一部に設けられ、太陽電池セルに電気的に接続される回路層とを備え、前記絶縁材料の表面に凹凸構造が形成されていることを特徴としている。

このような特徴の太陽電池用絶縁基板によれば、太陽電池セルの間を通過した太陽光を絶縁材料の凹凸構造にて反射して太陽電池セルに向かって導くことができるため、当該反射した太陽光が太陽電池セルに入射することで光の利用効率を向上させることが可能となる。

さらに、上記太陽電池用絶縁基板には、前記絶縁材料の表面に加えて前記回路層の表面にも凹凸構造が形成されている。

これにより、反射率の高い回路層の表面においても太陽光を反射して太陽電池セルへと導くことができるため、この回路層で反射した太陽光が太陽電池セルに入射することで、光の利用効率をより向上させることが可能となる。

また、上記太陽電池用絶縁基板においては、前記凹凸構造が、前記絶縁材料及び回路層の面方向に対して２０°〜８０°の角度で傾斜する傾斜面が連続的に配設されてなることが好ましい。
これにより、凹凸構造に入射する光線を太陽電池セルへと向かって効率良く反射することができる。

また、上記太陽電池モジュールにおいては、該絶縁材料の表面に積層される前記封止層の屈折率をｎ１とし、前記絶縁材料の表面における屈折率をｎ２とした場合に、ｎ１＞ｎ２の関係が成立することが好ましい。
これによって、封止層内を進行して絶縁材料に入射する太陽光の一部が全反射することになるため、光の利用効率を一層向上させることが可能となる。

そして、本発明に係る太陽電池モジュールは、受光面側に配置された透光性基板と、該透光性基板の裏面側に配置された太陽電池用絶縁基板と、該太陽電池用絶縁基板のさらに裏面側に配されたバリア層と、前記透光性基板及び前記太陽電池用絶縁基板の間に配置された太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する封止層とを備えた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池用絶縁基板が、上記いずれかの太陽電池用絶縁基板であることを特徴としている。

このような特徴の太陽電池モジュールによれば、透光性基板を通過して封止層に入射した光のうち太陽電池セルの間を通過した光線を、絶縁材料の凹凸構造にて反射することができるため、当該反射した光線が太陽電池セルに入射することで、光の利用効率を向上させることが可能となる。

本発明に係る太陽電池用絶縁基板の製造方法は、金属箔の裏面に凹凸構造を形成する工程と、前記金属箔の他方の面を、繊維および半硬化の熱硬化性樹脂を含有する半硬化複合材料層の表面に積層させる工程と、前記金属箔と前記半硬化複合材料層とを加熱真空圧着する工程と、前記金属箔にパターン加工を施して回路層を形成する工程とを備えることを特徴としている。

このような特徴の太陽電池用絶縁基板の製造方法によれば、絶縁材料の表面に凹凸構造を確実に成形することができ、光の利用効率を向上させることができる太陽電池用絶縁基板を容易に実現することが可能となる。また、絶縁材料の表面に直接的に凹凸構造を形成する加工を施すのではなく、金属箔に形成した凹凸構造を半硬化複合材料層に積層し、加熱真空圧着の過程において金属箔の凹凸構造を半硬化複合材料層に転写するとともに該半硬化複合材料層を硬化させて絶縁材料とする手法を用いているため、高い賦型率でもって絶縁材料の凹凸構造を成型することが可能となる。これにより、絶縁材料の表面に入射する光を効率良く太陽電池セルに向かって反射することができる。

また、この太陽電池用絶縁基板の製造方法においては、金属箔の裏面に凹凸構造を形成する工程に加えて該金属箔の表面にも凹凸構造を形成する工程を備えることが好ましい。
これによって、回路層の表面にも容易に凹凸構造を容易に成形することができ、光の利用効率が一層高い太陽電池用絶縁基板を実現することができる。

本発明の太陽電池用絶縁基板及び太陽電池モジュールによれば、絶縁材料の表面に設けられた凹凸構造が太陽電池セルの間を通過した光を反射して、当該光が太陽電池モジュールに入射することで、太陽光の利用効率を向上させることが可能となる。
また、本発明の太陽電池用絶縁基板の製造方法によれば、賦型率の高い上記凹凸構造を備えた太陽電池用絶縁基板を容易に製造することができる。

第１実施形態に係る太陽電池用絶縁基板の概略構成を示す縦断面図である。 図１に示す太陽電池用絶縁基板の製造方法を説明する図である。 第１実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。 図３に示す太陽電池モジュールの製造方法を説明する図である。 第２実施形態に係る太陽電池用絶縁基板の概略構成を示す縦断面図である。 図５に示す太陽電池用絶縁基板の製造方法を説明する図である。 第２実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。 図７に示す太陽電池モジュールの製造方法を説明する図である。 従来の太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。

＜第１の実施形態＞
（太陽電池用絶縁基板）
本発明の太陽電池用絶縁基板の第１実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の太陽電池用絶縁基板を示す。この太陽電池用絶縁基板１０は、絶縁材料１１と、絶縁材料１１の表面に設けられた回路層１２とを備えており、いわゆるバックコンタクト方式の太陽電池セルの接続に用いられる。

（絶縁材料）
絶縁材料１１としては、繊維及び樹脂を含有する複合材料からなる板状をなす部材、例えば、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸又は塗布し乾燥させて得たプリプレグが用いられる。
繊維としては、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維等が挙げられる。これらのうち、熱硬化性樹脂との親和性、絶縁信頼性、材料コストの観点からガラス繊維が好ましい。

また、樹脂としては、副生物を生成せずに硬化する付加重合型等の熱硬化性樹脂が好ましい。付加重合型の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、シアナート樹脂、シアン酸エステル樹脂−エポキシ樹脂、シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステル−マレイミド−エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、マレイミド−ビニル樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

この絶縁材料１１の裏面は平坦状に成型されている一方、表面には凹凸構造Ａか成型されている。この凹凸構造Ａは、一方向（図１の紙面奥行き方向）に延在する三角プリズムが当該一方向に直交する方向（図１の左右方向）に並設されたプリズムアレイ状をなしている。即ち、凹凸構造Ａは、絶縁材料１１の面方向（図１の左右方向及び紙面奥行き方向を含む二次元方向）に対して所定角度をなす傾斜面が連続的に配設されてなる波形状をなしている。

なお、当該傾斜面の絶縁材料１１面方向に対する傾斜角度は、２０°〜８０°の範囲に設定されていることが好ましい。当該傾斜角度が２０°未満の場合、光線を太陽電池セルに対して効果的に反射すること困難となり、８０°を超える場合には、凹凸構造Ａの成型が困難となる。

なお、絶縁材料１１の凹凸構造Ａとしては、上記のプリズムアレイ形状、即ち、波型形状に限定されず、例えば、一方向に延びるシリンドリカルレンズ形状等の単位レンズが該一方向に直交する方向に並設されたレンズアレイ状をなすものであってもよいし、四角錐形状（ピラミッド形状）等をなす単位凸形状が絶縁材料１１の面方向に二次元的に配列された構成をなすものであってもよい。

（回路層）
回路層１２は、後述する太陽電池セルに電気的に接続される層であって、上記絶縁材料１１の表面に圧着積層されている。即ち、該回路層１２の裏面には、絶縁材料１１の表面における凹凸構造Ａの逆型をなす凹凸構造Ｂが成型されており、これら凹凸構造Ａ，Ｂが隙間無く噛み合うようにして回路層１２と絶縁材料１１とが一体化されている。なお、本実施形態においては、回路層１２の表面は平坦状に成型されている。

この回路層１２は、太陽電池用絶縁基板１０に積層される多数の太陽電池セルを電気的に直列に接続するパターンを有している。このため、絶縁材料１１の表面の全範囲を覆っているのではなくパターンの形状に従って絶縁材料１１の表面を受光面側に露呈させる隙間を有している。回路層１２を構成する材料としては、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。

なお、本実施形態における回路層１２の表面は、後述するスタッドバンプ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。これによって、回路層１２と該回路層１２の表面に積層される部材との密着性を向上させることができる。

上記構成をなす太陽電池用絶縁基板１０によれば、絶縁材料１１の表面に設けられた回路層１２に太陽電池セルを積層することよって、太陽電池セルを電気的に直列に接続できる。このように、太陽電池セルの太陽電池用絶縁基板１０への積層と太陽電池セル同士の接続とを同時に行うことができるため、太陽電池モジュールを容易に製造でき、その生産性を高くできる。

さらに、絶縁材料１１が複合材料からなるため、太陽電池用絶縁基板１０の寸法安定性、剛性に優れる。特に、例えば、従来広く使用されているＰＥＴ基材、ＰＥＮ基材からなる太陽電池用絶縁基板よりも寸法安定性および剛性に優れる。したがって、絶縁材料１１が複合材料からなることで、太陽電池用絶縁基板１０は優れた物性を有するものとなる。

また、絶縁材料１１の表面に凹凸構造Ａが成型されているため、太陽電池セルの間を通過した光線は当該凹凸構造Ａの傾斜面に従って反射される。そして、この反射した光線が太陽電池セルに入射することで、太陽電池セルの間を通過した光線を再利用することができ、光の利用効率を向上させることが可能となる。

（太陽電池用絶縁基板の製造方法）
本実施形態例の太陽電池用絶縁基板１０の製造方法について説明する。
本実施形態例の太陽電池用絶縁基板１０の製造方法では、まず、図２（ａ）に示すように、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などの金属からなる金属箔１８の裏面に凹凸構造Ｂを成型する。この凹凸構造Ｂは、例えばバイト等を用いた機械加工により成型してもよいし、また、エッチングにより成型してもよい。さらに、金属箔１８に代えて導電性高分子からなる薄膜を用いてもよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、繊維および半硬化の熱硬化性樹脂を含有する半硬化複合材料層１９の表面に上記金属箔１８を積層する。この半硬化複合材料層１９は、上述した繊維に熱硬化性樹脂を含浸または塗布し、乾燥させて得たものである。この熱硬化性樹脂は半硬化状態とされているため接着性を有している。

そして、これら半硬化複合材料層１９及び金属箔１８に加熱真空圧着処理を施すことで、半硬化複合材料層１９の表面に金属箔１８の裏面を圧着する。この際、半硬化複合材料層１９の表面が金属箔１８の裏面における凹凸構造Ｂの形状に従って変形することで、半硬化複合材料層１９の表面に金属箔１８の裏面の凹凸構造Ｂが転写される。そして、半硬化複合材料層１９における熱硬化性樹脂が加熱されて硬化することで、図２（ｃ）に示すように、表面に凹凸構造Ａが成型された絶縁材料１１を得ることができる。

そして、金属箔１８の表面にレジストパターンを形成してエッチング処理を施すことによって回路層１２を形成する。この回路層１２の形成では、フォトリソグラフィを適用する。フォトリソグラフィでは、まず、金属箔１８の表面の全面にレジスト層を設ける。その際、レジスト層としては、ドライフィルムレジストを用いてもよいし、ウェットレジストを金属箔１８に塗工して形成したものでもよい。

次いで、レジスト層の上にフォトマスクを配置し、露光し、現像してレジストパターンを設ける。その後、レジストパターンで被覆されていない金属箔１８をエッチング処理して除去する。エッチングとしては、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれであってもよいが、通常は、ウェットエッチングが適用される。その後、レジストパターンを剥離する。このように、金属箔１８にパターン加工を施すことで該金属箔１８を回路層１２とすることができ、図１に示すような絶縁材料１１と回路層１２とからなる太陽電池用絶縁基板１０を得ることができる。

なお、得られた回路層１２の表面には粗面化処理を施してもよい。この粗面化処理としては、例えば、ギ酸、硫酸、硝酸などの腐食性薬液を回路層１２の表面に接触させる方法を適用することができる。これにより、回路層１２と該回路層１２の表面に積層される部材との密着性を向上させることができる。

このような太陽電池用絶縁基板１０の製造方法では、金属箔１８の裏面に凹凸構造Ｂを形成して、この金属箔１８の裏面を半硬化複合材料層１９の表面に積層させるとともにこれら金属箔１８と半硬化複合材料層１９とを加熱真空圧着することで、絶縁材料１１と回路層１２とが強固に一体化された太陽電池用絶縁基板１０を得ることができる。また、この加熱真空圧着により金属箔１８の裏面の凹凸構造Ｂを半硬化複合材料層１９に転写するとともにこの半硬化複合材料層１９を硬化させることによって、該絶縁材料１１に賦型率の高い凹凸構造Ａを容易に成型することができる。

即ち、絶縁材料１１の裏面に直接的に凹凸構造Ａを形成する加工を施すのではなく、金属箔１８に形成した凹凸構造Ｂを転写させるといった手法を用いているため、高い賦型率でもって絶縁材料１１の凹凸構造Ａを形成することが可能となる。これにより、絶縁材料１１の表面に入射する光をより効率良く太陽電池セルに向かって反射することができる。

（太陽電池モジュール）
上記太陽電池用絶縁基板１０は太陽電池モジュールに使用される。図３に、上記太陽電池用絶縁基板１０を使用した太陽電池モジュールを示す。
この太陽電池モジュール１は、受光面側に配置された透光性基板２０と、裏面側に配置された太陽電池用絶縁基板１０と、透光性基板２０および太陽電池用絶縁基板１０の間に配置された多数の太陽電池セル３０と、太陽電池セル３０を封止する封止層４０とを備えている。
さらに、この太陽電池モジュール１に用いられる太陽電池用絶縁基板１０には、その裏面側にバリア層１３が配置され、回路層１２の太陽電池セル３０に接触する電極部１２ａにはスタッドバンプ１４が設けられている。

［バリア層］
バリア層１３は空気透過を調整する層である。バリア層１３としては、耐候性、絶縁性など長期信頼性を有する材料が使用され、例えば、フッ素樹脂フィルム、低オリゴマー・耐熱ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム／ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、シリカ（ＳｉＯ２）蒸着フィルム、アルミニウム箔などが使用される。

［スタッドバンプ］
スタッドバンプ１４は、回路層１２と太陽電池セル３０との電気的接続を補助する部材であり、太陽電池セル３０の電極に対応するように配置されている。このスタッドバンプ１４の材料としては、電気抵抗が低い材料が使用される。中でも、回路層１２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。

このスタッドバンプ１４は、粘度が高く、容易に所望の形状にできることから、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。

また、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の電極と回路層１２とを電気的に接続できる。１２０〜１６０℃は、封止層４０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、封止層４０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３０の電極と該導電性ペーストから形成されるスタッドバンプ１４とをより容易に電気的に接続させることができる。

低温硬化タイプの導電性ペーストとしては、ポリマーと導電性フィラーを含有し、ポリマーの硬化による導電性フィラーの物理的接触によって導電性を発現するもの、有機物に銀もしくは銅を配位、還元させたナノ粒子を含有し、低温焼結（１２０〜１６０℃）させることにより導電性を発現するものが挙げられる。電気抵抗がより低くなる点では、後者の材料が好ましい。

［透光性基板］
透光性基板２０としては、例えば、ガラス基板、透明樹脂基板などが挙げられる。透明樹脂基板を構成する透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。

［太陽電池セル］
太陽電池セル３０としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型、色素増感型などが挙げられる。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。この太陽電池セル３０は裏面側にプラス極及びマイナス極の電極３１，３１を備えている。

［封止層］
封止層４０は、封止用フィルムにより形成される。封止用フィルムとしては、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３０を挟み込むように２枚以上で使用される。

ここで、封止層の屈折率をｎ１とし、絶縁材料１１の表面における屈折率をｎ２とした場合、ｎ１＞ｎ２の関係が成立するように、封止層４０及び絶縁材料１１の材料が選定されていることが好ましい。例えば、絶縁材料１１を構成する樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、当該エポキシ樹脂よりも屈折率の高いＥＶＡフィルムを用いて封止層４０を構成する。これによって、封止層４０内を進行して絶縁材料１１に入射する光線の一部を全反射させることができるため、光の利用効率を一層向上させることができる。

この太陽電池モジュール１は、例えば、以下の製造方法により製造される。
即ち、まず、図４（ａ）に示すように、回路層１２の電極部１２ａにスタッドバンプ１４を形成するとともに、太陽電池セル３０の電極３１にスタッドバンプ１４が対向するように該太陽電池セル３０を配置し、これら太陽電池用絶縁基板１０、スタッドバンプ１４及び太陽電池セル３０からなる積層体を加熱加圧する。これにより、太陽電池用絶縁基板１０の回路層１２上に太陽電池セル３０が実装される。

なお、スタッドバンプ１４の形成方法としては、例えば、めっき、スクリーン印刷、ディスペンス、転写などの方法を適用することができる。その際には、容易に所望の形状にできることから、銀、銅、錫、半田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を用いることが好ましい。さらには、太陽電池セル３０の電極３１とスタッドバンプ１４とをより容易に電気的に接続させることができる点では、低温硬化タイプの導電性ペーストがより好ましい。

次いで、図４（ｂ）に示すように、太陽電池用絶縁基板１０の絶縁材料１１の表面側において太陽電池セル３０を周囲から覆うようにして、該太陽電池セル３０を封止層４０により封止する。これにより、絶縁材料１１の凹凸構造Ａは封止層４０に密着した状態となる。その後、図４（ｃ）に示すように、絶縁材料１１の裏面側にバリア層１３を一体に固定し、さらに、封止層４０の表面に透光性基板２０を一体に固定する。これにより、図３に示すように、太陽電池セル３０が回路層１２により電気的に直列に接続された、太陽電池モジュール１を得ることができる。

このような構成の太陽電池モジュール１によれば、透光性基板２０を通過して封止層４０に入射した光のうち太陽電池セル３０の間を通過した光線を、絶縁材料１１の凹凸構造Ａにて反射することができる。したがって、反射した光線が太陽電池セル３０に入射することで、光の利用効率を向上させることが可能となる。

＜第２の実施形態＞
（太陽電池用絶縁基板）
次に、本発明の太陽電池用絶縁基板の第２実施形態について説明する。
図５に本実施形態の太陽電池用絶縁基板を示す。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

第２実施形態の太陽電池用絶縁基板５０は、回路層１２の表面にも凹凸構造Ｃが形成されている点で、第１実施形態の太陽電池用絶縁基板１０とは相違する。
即ち、太陽電池用絶縁基板５０の回路層１２の表面には、絶縁材料１１の表面に成型された凹凸構造Ａと同様の凹凸構造Ｃが成型されており、これによって、当該回路層１２の表面に入射した光線を凹凸構造Ｃの傾斜面に従って反射することができる。そして、この反射した光線が太陽電池セルに入射することで、太陽電池セルの間を通過した光線を再利用することができ、光の利用効率を向上させることが可能となる。

また、この回路層１２を例えば、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金等により成型した場合、これら材料は絶縁材料１１の表面を構成する樹脂に比べて反射率が高いため、光の利用効率をより向上させることができる。

（太陽電池用絶縁基板の製造方法）
本実施形態例の太陽電池用絶縁基板５０の製造方法について説明する。
本実施形態例の太陽電池用絶縁基板５０の製造方法では、まず、図６（ａ）に示すように、銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などの金属からなる金属箔１８の裏面に凹凸構造Ｂを成型するのみならず表面に凹凸構造Ｃを成型する。この凹凸構造Ｃの成型も、凹凸構造Ｂの成型と同様に、機械加工やエッチングにより行う。

次いで、第１実施形態と同様の手順にて、図６（ｂ）に示すように、半硬化複合材料層１９の表面に上記金属箔１８を積層し、その後加熱真空圧着処理を施すことで、図６（ｃ）に示すように、半硬化複合材料層１９の表面に金属箔１８の裏面を圧着する。その後、金属箔１８にパターン加工を施すことで該金属箔１８を回路層１２とすることができ、図５に示すような絶縁材料１１と回路層１２とからなる太陽電池用絶縁基板５０を得ることができる。

（太陽電池モジュール）
上記太陽電池用絶縁基板５０は太陽電池モジュールに使用される。図７に、上記太陽電池用絶縁基板５０を使用した太陽電池モジュールを示す。
この太陽電池モジュール６０は、受光面側に配置された透光性基板２０と、裏面側に配置された太陽電池用絶縁基板５０と、透光性基板２０および太陽電池用絶縁基板５０の間に配置された多数の太陽電池セル３０と、太陽電池セル３０を封止する封止層４０とを備えている。
さらに、この太陽電池モジュール１に用いられる太陽電池用絶縁基板５０には、その裏面側にバリア層１３が配置され、回路層１２の太陽電池セル３０に接触する電極部１２ａにはスタッドバンプ１４が設けられている。

この太陽電池モジュール６０は、第１実施液体と同様、例えば、以下の製造方法により製造される。 即ち、まず、図８（ａ）に示すように、回路層１２の回路層１２の電極部１２ａにスタッドバンプ１４を形成するとともに、太陽電池セル３０の電極３１にスタッドバンプ１４が対向するように該太陽電池セル３０を配置し、これら太陽電池用絶縁基板５０、スタッドバンプ１４及び太陽電池セル３０からなる積層体を加熱加圧する。

次いで、図８（ｂ）に示すように、該太陽電池セル３０を封止層４０により封止し、図８（ｃ）に示すように、絶縁材料１１の裏面側にバリア層１３を一体に固定する。そして、封止層４０の表面に透光性基板２０を一体に固定することで、図７に示すように、太陽電池セル３０が回路層１２により電気的に直列に接続された、太陽電池モジュール６０を得ることができる。

このような構成の太陽電池モジュール６０によれば、透光性基板２０を通過して封止層４０に入射した光のうち太陽電池セル３０の間を通過した光線を、絶縁材料１１の凹凸構造Ａのみならず、回路層１２の凹凸構造Ｃにて反射することができる。即ち、回路層１２における電極部１２ａ以外の部分である非電極部１２ｂにおいて光を反射して、当該反射光を効果的に太陽電池セル３０に入射することができるため、光の利用効率を一層向上させることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本実施形態の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく多少の設計変更等も可能である。
例えば、実施形態の太陽電池用絶縁基板１０，５０は、絶縁材料１１及び回路層１２のみから構成されていたが、バリア層１３やスタッドバンプ１４を当初から備えた上で、これら絶縁材料１１、回路層１２、バリア層１３及びスタッドバンプ１４からなるバックシートとして構成されていてもよい。

また、太陽電池用絶縁基板１０，５０においては、回路層１２の電極部１２ａ以外の部分を被覆するオーバーコート層が設けられていてもよい。このオーバーコート層を構成する絶縁性材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これら樹脂は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。このオーバーコート層を設けることでいに隣接する回路層１２の短絡を防止できる上、封止層４０を構成するＥＶＡフィルムから放出される酢酸ガスによる回路層１２の腐食を防止することができる。

１ 太陽電池モジュール
１０ 太陽電池用絶縁基板
１１ 絶縁材料
１２ 回路層
１２ａ 電極部
１２ｂ 非電極部
１３ バリア層
１４ スタッドバンプ
１８ 金属箔
１９ 半硬化複合材料層
２０ 透光性基板
３０ 太陽電池セル
３１ 電極
４０ 封止層
５０ 太陽電池用絶縁基板
６０ 太陽電池モジュール
Ａ 凹凸構造
Ｂ 凹凸構造
Ｃ 凹凸構造

Claims (7)

1. 繊維及び樹脂を含有する複合材料からなる板状をなす絶縁材料と、
   該絶縁材料の表面に積層され、太陽電池セルに電気的に接続される回路層とを備え、
   前記絶縁材料の表面に凹凸構造が形成されていることを特徴とする太陽電池用絶縁基板。
2. 前記絶縁材料の表面に加えて前記回路層の表面にも凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用絶縁基板。
3. 前記凹凸構造が、前記絶縁材料及び回路層の面方向に対して２０°〜８０°の角度で傾斜する傾斜面が連続的に配設されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池用絶縁基板。
4. 受光面側に配置された透光性基板と、該透光性基板の裏面側に配置された太陽電池用絶縁基板と、前記透光性基板及び前記太陽電池用絶縁基板の間に配置された太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する封止層とを備えた太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池用絶縁基板が、請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池用絶縁基板であることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 該絶縁材料の表面に積層される前記封止層の屈折率をｎ１とし、前記絶縁材料の表面における屈折率をｎ２とした場合に、ｎ１＞ｎ２の関係が成立することを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
6. 金属箔の裏面に凹凸構造を形成する工程と、
   前記金属箔の裏面を、繊維および半硬化の熱硬化性樹脂を含有する半硬化複合材料層の表面に積層させる工程と、
   前記金属箔と前記半硬化複合材料層とに加圧加熱処理を施す工程と、
   前記金属箔にパターン加工を施して回路層を形成する工程とを備えることを特徴とする太陽電池用絶縁基板の製造方法。
7. 金属箔の裏面に凹凸構造を形成する工程に加えて該金属箔の表面にも凹凸構造を形成する工程を備えることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用絶縁基板の製造方法。

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