JP2014090111A - 導電性ペースト付配線材、及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工程数が少なく簡便に生産でき、かつ反りを低減できる太陽電池モジュールなどの提供。
【解決手段】電極１２，１３を有する太陽電池セル２Ｘ、２Ｙ、２Ｚと、導電性の基層を有し、貫通していない凹部が少なくとも片面に形成された配線材３と、導電性ペーストの硬化物３５とを有し、前記凹部に導電性ペーストの硬化物３５が配され、前記凹部に配された導電性ペーストの硬化物３５を介して、電極１２，１３と前記導電性の基層とが接続されている。
【選択図】図１２Ｃ

Description

本発明は、導電性ペースト付配線材、及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール、及びその製造方法に関する。

太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換するため、新しいエネルギー源として期待されている。

前記太陽電池は、例えば、タブ線（配線材）を介して複数の太陽電池セルを直列に接続したストリングスを単数又は複数配列した太陽電池モジュールとして用いられている。
従来のタブ線は、銅線表面にハンダを塗布したタイプが使用されていた。そして、太陽電池セルの電極とタブ線とは、ハンダを介して接続されていた。しかし、ハンダ接続には高温が必要であることから、受光面のパネル割れや反り、タブ線からはみ出した（漏洩した）ハンダによるショートなどが発生し、不具合の原因となっていた。

そこで、ハンダに代わる接続材料として導電性接着フィルム、絶縁性接着フィルムなどの接着フィルムが使用されてきている。例えば、太陽電池セルの表面電極とタブ線とが導電性接着フィルムを介して接続された太陽電池モジュールが提案されている。
しかし、接着フィルムを用いた場合には、熱的な要因による反りは低減できるものの、接着フィルムを貼り付けた際に残留する応力によって太陽電池の反りが生じることがあるという問題がある。

そこで、太陽電池の反りを抑制するために、配列方向に沿って配列された複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材とを備え、前記複数の太陽電池のうち少なくとも一の太陽電池が、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、前記光電変換部上において前記配列方向に沿って形成される接続用電極とを有し、前記配線材が、前記配列方向に沿って前記接続用電極上に配設され、前記配線材が、前記接続用電極と対向する対向面に形成された複数の凹部（貫通孔）を有しており、前記配線材が、前記複数の凹部（貫通孔）それぞれに配設された導電性接着剤を介して前記接続用電極に接続された太陽電池モジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
近年は、再生可能エネルギーへの関心の増大による太陽電池の需要拡大、及びそれに伴う低コスト化の点から、生産効率の向上が望まれている。しかし、この提案の技術では、前記接続用電極上に前記配線材を配設する際、前記配線材に形成された前記複数の貫通孔の位置が、前記接続用電極上に配設された前記導電性接着剤に重なるように、前記配線材を配設しているが（特許文献１の段落〔００４４〕、図５（ｂ）参照）、このような配設は、高い位置精度を求められる上に、工程数が多くなるという問題がある。

また、接着フィルムを用いる場合にも、接着フィルムを太陽電池セル表面へ仮貼りする工程及び圧着する工程が必要であることから、生産効率の向上の点では、十分ではないという問題がある。

したがって、工程数が少なく簡便に生産でき、かつ反りを低減できる太陽電池モジュール、及び前記太陽電池モジュールの製造方法、並びに前記太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材、及び前記導電性ペースト付配線材の製造方法の提供が求められているのが現状である。

特開２００９−２１２３９６号公報

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、工程数が少なく簡便に生産でき、かつ反りを低減できる太陽電池モジュール、及び前記太陽電池モジュールの製造方法、並びに前記太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材、及び前記導電性ペースト付配線材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の手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 電極を有する太陽電池セルと、
導電性の基層を有し、貫通していない凹部が少なくとも片面に形成された配線材と、
導電性ペーストの硬化物とを有し、
前記凹部に前記導電性ペーストの硬化物が配され、前記凹部に配された前記導電性ペーストの硬化物を介して、前記電極と前記導電性の基層とが接続されていることを特徴とする太陽電池モジュールである。
＜２＞ 配線材が、導電性の基層の少なくとも片面に絶縁層を有する前記＜１＞に記載の太陽電池モジュールである。
＜３＞ 導電性の基層の材質が、銅である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の太陽電池モジュールである。
＜４＞ 電極を有する太陽電池セルの前記電極と、導電性の基層を有する配線材における前記導電性の基層とが導電性ペーストの硬化物を介して接続された太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材であって、
前記導電性の基層を有し、貫通していない凹部が少なくとも片面に形成された前記配線材と、
前記凹部に配された前記導電性ペーストとを有することを特徴とする導電性ペースト付配線材である。
＜５＞ 配線材が、導電性の基層の少なくとも片面に絶縁層を有する前記＜４＞に記載の導電性ペースト付配線材である。
＜６＞ 電極を有する太陽電池セルの前記電極上に、前記＜４＞から＜５＞のいずれかに記載の導電性ペースト付配線材を、導電性ペーストが前記電極と接するように配置する配置工程と、
前記太陽電池セルを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかにより覆う被覆工程と、
前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する押圧工程と、
前記太陽電池セルが載置された加熱ステージを加熱する加熱工程とを含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法である。
＜７＞ 電極を有する太陽電池セルの前記電極と、導電性の基層を有する配線材における前記導電性の基層とが導電性ペーストの硬化物を介して接続された太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材の製造方法であって、
前記導電性の基層を有する前記配線材の少なくとも片面に、貫通していない凹部を形成する凹部形成工程と、
形成された前記凹部に、導電性ペーストを配する配置工程とを含むことを特徴とする導電性ペースト付配線材の製造方法である。

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、工程数が少なく簡便に生産でき、かつ反りを低減できる太陽電池モジュール、及び前記太陽電池モジュールの製造方法、並びに前記太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材、及び前記導電性ペースト付配線材の製造方法を提供することができる。

図１は、配線材の一例を示す概略断面図である。 図２は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。 図３は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。 図４は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。 図５は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。 図６は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。 図７は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。 図８は、結晶系太陽電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。 図９は、結晶系太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。 図１０は、導電性ペースト付配線材の一例を示す概略断面図である。 図１１は、導電性ペースト付配線材の他の一例を示す概略断面図である。 図１２Ａは、導電性ペースト付配線材の一例を示す概略断面図である。 図１２Ｂは、結晶系太陽電池セルの一例を示す概略断面図である。 図１２Ｃは、導電性ペーストが硬化する前のストリングスの状態を示す一例の概略断面図である。 図１３Ａは、実施例に用いた結晶系太陽電池セルの概略上面図である。 図１３Ｂは、実施例に用いた結晶系太陽電池セルの概略断面図である。 図１４は、第１の導電性ペースト付配線材の概略断面図である。 図１５は、第２の導電性ペースト付配線材の概略断面図である。 図１６は、ストリングスの概略断面図である。 図１７は、マトリクスの概略上面図である。

（太陽電池モジュール）
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、配線材と、導電性ペーストの硬化物とを少なくとも有し、更に必要に応じて、封止用樹脂、防湿性バックシート、ガラスプレートなどのその他の部材を有する。

＜太陽電池セル＞
前記太陽電池セルとしては、電極を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光電変換部としての光電変換素子と、フィンガー電極と、バスバー電極とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する太陽電池セルなどが挙げられる。

前記太陽電池セルとしては、例えば、薄膜系太陽電池セル、結晶系太陽電池セルなどが挙げられる。前記薄膜系太陽電池セルとしては、例えば、非晶質シリコン太陽電池セル、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池セル、色素増感太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル、微結晶シリコン太陽電池セル（タンデム型太陽電池セル）などが挙げられる。前記結晶系太陽電池セルとしては、例えば、単結晶シリコン太陽電池セル、多結晶シリコン太陽電池セルなどが挙げられる。
前記太陽電池セルは、バスバー電極を有さないバスバーレス構造であってもよい。
前記太陽電池セルの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

−フィンガー電極−
前記フィンガー電極は、前記光電変換部において生成した電気を収集する電極である。前記フィンガー電極は、前記太陽電池セル上において、前記配線材とほぼ直交する方向に形成されている。
前記フィンガー電極の材質、形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

−バスバー電極−
前記バスバー電極は、前記フィンガー電極で収集した電気を更に収集し前記配線材へ伝える電極である。
前記バスバー電極の材質、形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、バスバーレス構造の太陽電池セルでは、前記フィンガー電極から直接前記配線材へ電気が伝えられる。

＜配線材＞
前記配線材としては、導電性の基層を有し、貫通していない凹部が少なくとも片面に形成された配線材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性の基層の少なくとも片面に絶縁層を有することが、ショートを防止する点で好ましい。
前記配線材の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５μｍ〜４２０μｍが好ましい。
前記配線材の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましい。

−導電性の基層−
前記導電性の基層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銅、アルミニウム、鉄、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロム、モリブデン、及びこれらの合金などが挙げられる。これらの中でも、前記導電性の基層の材質は、銅が好ましい。
前記導電性の基層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５μｍ〜３００μｍが好ましい。
前記導電性の基層の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましい。
前記導電性の基層の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

−絶縁層−
前記絶縁層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）などが挙げられる。
前記絶縁層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０μｍ〜６０μｍが好ましい。
前記絶縁層の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましい。

−凹部−
前記凹部は、前記配線材の少なくとも片面に形成されており、かつ前記配線材を貫通していない。前記凹部は、前記配線材の片面に形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。
前記凹部の開口部の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形などが挙げられる。
前記凹部の開口部が円形の場合、その直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記配線材の平均幅の３０％〜５０％が好ましい。
前記凹部の深さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記配線材の平均厚みの３０％〜６０％が好ましい。
前記配線材における前記凹部の数、及び前記凹部同士の間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記凹部は、前記配線材を貫通していなければ、前記導電性の基層を貫通していなくてもよいし、貫通していてもよい。
前記配線材が、前記導電性の基層及び前記絶縁層を有する場合、前記太陽電池セルの前記電極と、前記導電性の基層とを、前記導電性ペーストの硬化物を介して接続する点から、前記凹部は、前記凹部が形成される前記配線材の面において、前記絶縁層を貫通している必要がある。

前記配線材に前記凹部を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドリル、レーザー等で形成する方法などが挙げられる。

ここで、前記配線材の一例を図を用いて説明する。
図１は、配線材の一例を示す概略断面図である。図１に示す配線材３は、導電性の基層３１のみからなる。配線材３の片面には、配線材３を貫通していない凹部３４が形成されている。
図２は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。図２に示す配線材３は、導電性の基層３１のみからなる。配線材３の両面には、配線材３を貫通していない凹部３４が形成されている。
図３は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。図３に示す配線材３は、導電性の基層３１と、導電性の基層３１の両面に形成された絶縁層３２、３３とを有している。配線材３の片面には、配線材３を貫通していない凹部３４が形成されている。
図４は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。図４に示す配線材３は、導電性の基層３１と、導電性の基層３１の両面に形成された絶縁層３２、３３とを有している。配線材３の両面には、配線材３を貫通していない凹部３４が形成されている。
図５は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。図５に示す配線材３は、導電性の基層３１と、導電性の基層３１の片面に形成された絶縁層３２とを有している。絶縁層３２が形成された配線材３の片面には、配線材３を貫通していない凹部３４が形成されている。
図６は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。図６に示す配線材３は、導電性の基層３１と、導電性の基層３１の片面に形成された絶縁層３３とを有している。絶縁層３３が形成されていない配線材３の片面には、配線材３を貫通していない凹部３４が形成されている。
図７は、配線材の他の一例を示す概略断面図である。図７に示す配線材３は、導電性の基層３１と、導電性の基層３１の両面に形成された絶縁層３２、３３とを有している。配線材３の片面には、配線材３を貫通していない凹部３４が形成されている。凹部３４は、導電性の基層３１を貫通しているが、配線材３を貫通してはいない。

＜導電性ペーストの硬化物＞
前記導電性ペーストの硬化物は、導電性ペーストを硬化して得られるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

−導電性ペースト−
前記導電性ペーストとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、バインダー樹脂と、硬化剤と、導電性粒子と、溶媒とを含む導電性ペーストなどが挙げられる。

−−バインダー樹脂−−
前記バインダー樹脂としては、前記硬化剤により硬化する樹脂であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。

前記エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。また、前記アクリル樹脂としては、前記アクリレートをメタクリレートにしたものも挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−−硬化剤−−
前記硬化剤としては、前記バインダー樹脂を硬化するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱硬化剤（熱によって活性化される硬化剤）、光硬化剤（光によって活性化される硬化剤）などが挙げられる。これらの中でも熱硬化剤が好ましい。
前記バインダー樹脂がエポキシ樹脂である場合には、前記熱硬化剤としては、例えば、酸無水物、アミン系硬化剤、スルホニウム塩などが挙げられる。
前記バインダー樹脂がアクリル樹脂である場合には、前記熱硬化剤としては、例えば、有機過酸化物などが挙げられる。

−−導電性粒子−−
前記導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属粒子、金属（ニッケル、金、パラジウム、銅等）メッキで被覆された樹脂粒子、金属（ニッケル、金、パラジウム、銅等）メッキで被覆されたガラス粒子、金属（ニッケル、金、パラジウム、銅等）メッキで被覆されたセラミック粒子などが挙げられる。前記金属粒子としては、例えば、銀、半田、ニッケルなどが挙げられる。
前記導電性ペーストにおける前記導電性粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

−−溶剤−−
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン、酢酸エチルなどが挙げられる。
前記導電性ペーストにおける前記溶剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記導電性ペーストの粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記導電性ペーストを調製する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記バインダー樹脂、前記硬化剤、前記導電性粒子、及び前記溶剤を混合及び攪拌して調製する方法などが挙げられる。

前記導電性ペーストの硬化物を得る際の硬化温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

＜封止用樹脂＞
前記封止用樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。

＜防湿性バックシート＞
前記防湿性バックシートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アルミニウム（Ａｌ）、ＰＥＴとＡｌとポリエチレン（ＰＥ）の積層体などが挙げられる。

＜ガラスプレート＞
前記ガラスプレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソーダ石灰フロートガラスプレートなどが挙げられる。

前記太陽電池モジュールは、前記薄膜系太陽電池セルを用いた薄膜系太陽電池モジュールであってもよいし、前記結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュールであってもよい。
前記太陽電池モジュールは、受光面の裏面に電極を配置したバックコンタクト型であってもよい。

本発明の太陽電池モジュールの一例を、図を用いて説明する。
図８は、結晶系太陽電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。結晶系太陽電池モジュール１は、複数の結晶系太陽電池セル２がインターコネクタとなる配線材３によって直列に接続されたストリングス４を有し、更にストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。そして、マトリクス５は、封止用樹脂のシート６で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられた防湿性のバックシート８とともに一括してラミネートされる。最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられることにより、結晶系太陽電池モジュール１が形成される。

また、図９に示すように、結晶系太陽電池モジュールの各結晶系太陽電池セル２Ｘ、２Ｙ、２Ｚは、シリコン基板からなる結晶系光電変換素子１０を有する。結晶系光電変換素子１０には、受光面側に表面電極となるバスバー電極１１と、バスバー電極１１とほぼ直交する方向に形成された集電極であるフィンガー電極１２とが設けられている。また、結晶系光電変換素子１０には、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムからなるＡｌ裏面電極１３が設けられている。
そして、配線材３によって、太陽電池セル２の表面のバスバー電極１１と、隣接する太陽電池セル２のＡｌ裏面電極１３とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングス４を構成する。配線材３とバスバー電極１１との接続、及び配線材３とＡｌ裏面電極１３との接続は、導電性ペーストの硬化物１７によって行う。導電性ペーストの硬化物１７は、配線材３に形成された貫通していない凹部に配されている。
一方の太陽電池セルの受光面のバスバー電極と、前記一方の太陽電池セルに隣接する他方の太陽電池セルの裏面のＡｌ裏面電極とを電気的に接続するために、配線材３の凹部は、配線材３における、前記一方の太陽電池セルの受光面のバスバー電極に対向する片面と、前記片面と反対側の面であって前記他方の太陽電池セルの裏面のＡｌ裏面電極に対向する面の両方の面に形成されている。

（導電性ペースト付配線材）
本発明の導電性ペースト付配線材は、配線材と、導電性ペーストとを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記導電性ペースト付配線材は、電極を有する太陽電池セルの前記電極と、導電性の基層を有する配線材における前記導電性の基層とが導電性ペーストの硬化物を介して接続された太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材である。

＜配線材＞
前記配線材としては、導電性の基層を有し、貫通していない凹部が少なくとも片面に形成された配線材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性の基層の少なくとも片面に絶縁層を有することが、ショートを防止する点で好ましい。
前記配線材としては、例えば、本発明の前記太陽電池モジュールの説明で例示した前記配線材が挙げられる。好ましい態様も同様である。

＜導電性ペースト＞
前記導電性ペーストとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、バインダー樹脂と、硬化剤と、導電性粒子と、溶媒とを含む導電性ペーストなどが挙げられる。
前記導電性ペーストとしては、例えば、本発明の前記太陽電池モジュールの説明で例示した前記導電性ペーストが挙げられる。好ましい態様も同様である。

前記導電性ペーストは、前記凹部に配されている。
前記凹部に配された前記導電性ペーストは、前記凹部に充填されていてもよいし、充填されていなくてもよい。また、前記導電性ペーストは、前記凹部からはみ出して凸部を形成していてもよいし、凸部を形成していなくてもよい。

前記導電性ペースト付配線材の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明の導電性ペースト付配線材の製造方法が好ましい。

ここで、前記導電性ペースト付配線材の一例を図を用いて説明する。
図１０は、導電性ペースト付配線材の一例を示す概略断面図である。図１０に示す導電性ペースト付配線材１０３は、配線材３と導電性ペースト３５とを有している。配線材３は、図３に示す配線材であって、導電性の基層３１と、導電性の基層３１の両面に形成された絶縁層３２、３３とを有している。配線材３の片面には、配線材３を貫通していない凹部が形成されている。導電性ペースト３５は、前記凹部に配されている。導電性ペースト３５は、前記凹部からはみ出さず、かつ前記凹部に残余の空間を作らず配されている。
図１１は、導電性ペースト付配線材の他の一例を示す概略断面図である。図１１に示す導電性ペースト付配線材１０３は、配線材３と導電性ペースト３５とを有している。配線材３は、図３に示す配線材であって、導電性の基層３１と、導電性の基層３１の両面に形成された絶縁層３２、３３とを有している。配線材３の片面には、配線材３を貫通していない凹部が形成されている。導電性ペースト３５は、前記凹部に配されている。導電性ペースト３５は、前記凹部からはみ出して配されている。
なお、前記導電性ペースト付配線材における配線材３は、図３のものに限定されず、例えば、図１〜２、４〜７に示す配線材３であってもよい。

前記導電性ペースト付配線材は、前記太陽電池モジュールに好適に用いることができる。

（太陽電池モジュールの製造方法）
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、配置工程と、被覆工程と、押圧工程と、加熱工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、本発明の前記太陽電池モジュールの製造に好適に用いることができる。

＜配置工程＞
前記配置工程としては、電極を有する太陽電池セルの前記電極上に、本発明の前記導電性ペースト付配線材を、導電性ペーストが前記電極と接するように配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記太陽電池セルとしては、例えば、本発明の前記太陽電池モジュールの説明において例示した前記太陽電池セルなどが挙げられる。

＜被覆工程＞
前記被覆工程としては、前記太陽電池セルを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかにより覆う工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

以上のような前記太陽電池モジュールの製造方法は、減圧ラミネーターを用いて行うことが好ましい。前記減圧ラミネーターを用いる方法は、例えば、特開２０１０−２８３０５９号公報に記載の方法を参考にして行うことができる。

前記封止用樹脂、前記防湿性バックシート、及び前記ガラスプレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記太陽電池モジュールの説明において例示した前記封止用樹脂、前記防湿性バックシート、及び前記ガラスプレートがそれぞれ挙げられる。

＜押圧工程及び加熱工程＞
前記押圧工程としては、前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。押圧する圧力、及び押圧する時間は、任意である。

前記加熱工程としては、前記太陽電池セルが載置された加熱ステージを加熱する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記加熱ステージを加熱することにより、前記封止用樹脂を加熱することができる。また、前記導電性ペーストを加熱することができる。

前記加熱工程における加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０℃〜２５０℃が好ましく、１００℃〜２００℃がより好ましい。前記加熱温度が、５０℃未満であると、封止が不十分となることがあり、２５０℃を超えると、導電性ペースト、封止用樹脂などに含まれる有機樹脂が熱分解することがある。前記加熱温度が、前記より好ましい範囲内であると、封止の信頼性の点で有利である。

前記加熱工程における加熱時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１秒間〜１時間が好ましく、５秒間〜３０分間がより好ましく、１０秒間〜２０分間が特に好ましい。前記加熱時間が、１秒間未満であると、封止が不十分となることがある。前記加熱時間が、前記特に好ましい範囲内であると、封止の信頼性の点で有利である。

前記押圧工程、及び前記加熱工程を開始する順序としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記加熱工程における加熱の際に前記導電性ペーストは硬化する。

前記押圧工程及び前記加熱工程を行うことにより、前記太陽電池セルを封止するとともに、前記太陽電池セルの電極と前記配線材とを前記導電性ペーストの硬化物を介して接続することができる。

以上のようにすることにより、本発明の太陽電池モジュールが製造される。
また、例えば、太陽電池セルを直列に複数接続したストリングスを更に複数配列したマトリクスを形成し、それを封止することにより、本発明の太陽電池モジュールを作製することもできる。

ここで、前記太陽電池モジュールの製造方法の一例を図を用いて説明する。
まず、図１２Ａに示すような導電性ペースト付配線材１０３を準備する。導電性ペースト付配線材１０３は、配線材３と導電性ペースト３５とを有し、配線材３の両面に凹部が形成されており、その凹部に導電性ペースト３５が配されている。
また、図１２Ｂに示すような結晶系太陽電池セル２を準備する。結晶系太陽電池セル２は、シリコン基板からなる結晶系光電変換素子１０を有する。結晶系光電変換素子１０には、受光面側に表面電極となるバスバー電極１１と、バスバー電極１１とほぼ直交する方向に形成された集電極であるフィンガー電極１２とが設けられている。また、結晶系光電変換素子１０には、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムからなるＡｌ裏面電極１３が設けられている。
続いて、図１２Ｂに示す結晶系太陽電池セル２の電極上に、図１２Ａに示す導電性ペースト付配線材１０３を、導電性ペースト３５が前記電極と接するように配置する（図１２Ｃ）。そうすることにより、導電性ペーストが硬化する前のストリングスが形成される。図１２Ｃにおいて、導電性ペースト付配線材の配線材３の片面の凹部に配された導電性ペースト３５は、一方の結晶系太陽電池セル（例えば、２Ｘ）の受光面のバスバー電極１１と接触している。また、導電性ペースト付配線材の配線材３の前記片面と反対側の面の凹部に配された導電性ペースト３５は、前記一方の結晶系太陽電池セルに隣接する他方の結晶系太陽電池セル（例えば、２Ｙ）の裏面のＡｌ裏面電極１３と接している。
続いて、導電性ペーストが硬化する前のストリングスを封止用樹脂により封止し、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシートで覆う。
続いて、前記防湿性バックシートを押圧しつつ、前記ストリングスが載置された加熱ステージを加熱することにより、前記封止用樹脂による前記ストリングスの封止と、導電性ペーストの硬化とを一括して行い、太陽電池モジュールが得られる。

（導電性ペースト付配線材の製造方法）
本発明の導電性ペースト付配線材の製造方法は、凹部形成工程と、配置工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記導電性ペースト付配線材の製造方法は、電極を有する太陽電池セルの前記電極と、導電性の基層を有する配線材における前記導電性の基層とが導電性ペーストの硬化物を介して接続された太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材の製造方法である。
前記導電性ペースト付配線材の製造方法は、本発明の導電性ペースト付配線材の製造方法として好適である。

＜凹部形成工程＞
前記凹部形成工程としては、導電性の基層を有する配線材の少なくとも片面に、貫通していない凹部を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記導電性の基層の材質、形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記太陽電池モジュールの説明において例示した前記導電性の基層の材質、形状、大きさ、構造などが挙げられる。
前記配線材の材質、形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記太陽電池モジュールの説明において例示した前記配線材の基層の材質、形状、大きさ、構造などが挙げられる。
前記配線材の少なくとも片面に、貫通していない凹部を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドリル加工、レーザー加工などが挙げられる。

＜配置工程＞
前記配置工程としては、形成された前記凹部に、導電性ペーストを配する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性ペーストを、スクリーン印刷、ディスペンサー等で前記凹部に配する方法などが挙げられる。

前記導電性ペーストとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記太陽電池モジュールの説明において例示した前記導電性ペーストなどが挙げられる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜異方性導電ペーストの作製＞
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ｊＥＲ８２７、三菱化学株式会社製）１００質量部、脂環式酸無水物（リカシッドＴＨ、新日本理化株式会社製）１００質量部、及びフレーク状銀粉（Ａｇ−ＸＦ３０１、福田金属箔粉工業株式会社製）８００質量部を混合し、導電性ペーストを調製した。

＜結晶系太陽電池セル＞
結晶系太陽電池セルとして、６インチ（１５６ｍｍ）多結晶Ｓｉセル〔縦６インチ×横６インチ（１インチは２．５４ｃｍ）〕を用いた。用いた結晶系太陽電池セルは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すような構造をしており、光電変換素子１０と、光電変換素子１０の受光面に配置されたバスバー電極１１及びフィンガー電極１２と、光電変換素子１０の受光面と反対面である裏面に配置されたＡｌ裏面電極１３とを有している。フィンガー電極の平均幅は、１００μｍであり、バスバー電極の平均幅は、２．０ｍｍである。

＜第１の導電性ペースト付配線材＞
導電性の基層として、平均厚み１５０μｍ、平均幅２．０ｍｍの銅箔を用いた。前記導電性の基層の両面に平均厚み５０μｍの絶縁層（エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ））を設けた。更に、両面に絶縁層が積層された導電性の基層の両面にレーザー加工により、平均深さ１２５μｍの凹部を設けた。凹部の直径は、１．０ｍｍとした。以上により配線材１を得た。
得られた配線材１の凹部に、スクリーン印刷により上記で作製した導電性ペーストを配し、第１の導電性ペースト付配線材を得た。得られた第１の導電性ペースト付配線材の概略断面図を図１４に示す。
なお、凹部の数は、配線材の幅方向において１つであり、配線材の長さ方向における間隔は、１０ｍｍとした。

＜第２の導電性ペースト付配線材＞
導電性の基層として、平均厚み１５０μｍ、平均幅２．０ｍｍの銅箔を用いた。前記導電性の基層の両面に平均厚み５０μｍの絶縁層（エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ））を設けた。更に、両面に絶縁層が積層された導電性の基層の片面にレーザー加工により、平均深さ１２５μｍの凹部を設けた。凹部の直径は、１．０ｍｍとした。以上により配線材２を得た。
得られた配線材２の凹部に、スクリーン印刷により上記で作製した導電性ペーストを配し、第２の導電性ペースト付配線材を得た。得られた第２の導電性ペースト付配線材の概略断面図を図１５に示す。
なお、凹部の数は、配線材の幅方向において１つであり、配線材の長さ方向における間隔は、１０ｍｍとした。

＜結晶系太陽電池モジュールの製造＞
４枚の結晶系太陽電池セルを用いた。

−配置工程−
２枚の結晶系太陽電池セル２Ｘ、２Ｙを並べた。一方の結晶系太陽電池セル２Ｘの受光面に配置されたバスバー電極１１に、第１の導電性ペースト付配線材１０３の一方の面の導電性ペースト３５が接し、かつ他方の結晶系太陽電池セル２ＹのＡｌ裏面電極１３に、第１の導電性ペースト付配線材１０３の他方の面の導電性ペースト３５が接するように、第１の導電性ペースト付配線材１０３を、結晶系太陽電池セル２の電極上に配置した。
また、結晶系太陽電池セル２ＸのＡｌ裏面電極１３に、第２の導電性ペースト付配線材１０３の導電性ペースト３５が接するように、結晶系太陽電池セル２ＸのＡｌ裏面電極１３上に、第２の導電性ペースト付配線材１０３を配置した。
また、結晶系太陽電池セル２Ｙの受光面に配置されたバスバー電極１１に、第２の導電性ペースト付配線材１０３の導電性ペースト３５が接するように、結晶系太陽電池セル２Ｙの受光面に配置されたバスバー電極１１上に、第２の導電性ペースト付配線材１０３を配置した。
これらの配置は、導電性ペーストを５０℃に加熱して行った。
以上により、２枚の結晶系太陽電池セル２Ｘ、２Ｙが配線材により直列に接続されたストリングスを得た（図１６）。
ストリングスを２つ作製し、それらストリングスを並列に接続することで、４枚の結晶系太陽電池セルが接続されたマトリクスを得た（図１７）。
なお、この段階において、導電性ペースト３５は硬化していない。
マトリクスの作製に際しては、４枚の結晶系太陽電池セルと、４本の第１の導電性ペースト付配線材と、８本の第２の導電性ペースト付配線材とを用いた。

−被覆工程−
得られたマトリクスを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を、防湿性のバックシート及びガラスで挟んだ。前記封止用樹脂には、厚み４６０μｍのエチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡＳＫＹ、株式会社ブリヂストン製）を用いた。前記バックシートにはＴＰＴ〔テドラー（登録商標）／ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）／テドラー（登録商標）〕型の積層フィルム（ＢＳ−ＴＸ、凸版印刷株式会社製）を用いた。前記ガラスには、旭硝子株式会社製のソライトを用いた。

−押圧工程及び加熱工程−
そして、減圧ラミネーターを用いて前記封止用樹脂による封止を行った。具体的には、１００℃にて真空引きを５分間行った後、プレス時間５分間、０．１ＭＰａにてラミネートし、その後、オーブンにて１６０℃、２０分間で加熱を行った。この加熱により、前記封止用樹脂による封止と、導電性ペーストの硬化を行った。
以上により、結晶系太陽電池セルを４つ接続した結晶系太陽電池モジュールを得た。

＜評価＞
−出力の評価−
ＪＩＳ Ｃ８９１３（結晶系太陽電池セル出力測定方法）に準拠し、ソーラーシュミレーター（日清紡メカトロニクス株式会社製、ソーラーシュミレーターＰＶＳ１１１６ｉ−Ｍ）を用いて、測定条件：照度１，０００Ｗ／ｍ^２、温度２５℃、スペクトルＡＭ１．５Ｇにより、発電量を測定した。結果を表１に示す。

−反りの評価−
作製した結晶系太陽電池モジュールから、封止用樹脂、バックシート、及びガラスを除いて、マトリクスを取り出した。取り出したマトリクスの結晶系太陽電池セルについて、触針式表面粗度計（株式会社小阪研究所製、ＳＥ−３Ｈ）の測定プローブを当て、配線材に沿った方向における一方の端から他方の端までの反り量を測定した。２箇所の反り量を測定し、その平均値を求めた。結果を表１に示す。

（比較例１）
＜結晶系太陽電池セル＞
実施例１で用いた結晶系太陽電池セルを用いた。

＜半田付配線材＞
導電性の基層として、平均厚み１５０μｍ、平均幅２．０ｍｍの銅箔を用いた。前記導電性の基層の両面に半田を塗布し、半田付配線材を得た。

＜結晶系太陽電池モジュールの製造＞
４枚の結晶系太陽電池セルを用いた。

−配置工程−
２枚の結晶系太陽電池セルを並べ、一方の結晶系太陽電池セルの受光面に配置されたバスバー電極に、半田付配線材の一方の面の半田が接し、かつ他方の結晶系太陽電池セルのＡｌ裏面電極に、前記半田付配線材の他方の面の半田が接するように、前記半田付配線材を、２枚の結晶系太陽電池セルの電極上に配置した。
また、前記一方の結晶系太陽電池セルのＡｌ裏面電極に、他の半田付配線材の半田が接するように、前記一方の結晶系太陽電池セルのＡｌ裏面電極上に、前記他の半田付配線材を配置した。
また、前記他方の結晶系太陽電池セルの受光面に配置されたバスバー電極に、更に他の半田付配線材の半田が接するように、前記他方の結晶系太陽電池セルの受光面に配置されたバスバー電極上に、前記他の半田付配線材を配置した。
なお、半田付配線材を配置する前には、電極への半田の接着を良好にするため、電極をフラックス処理した。また、これらの配置は、半田を２５０℃に加熱して行った。
以上により、２枚の結晶系太陽電池セルが配線材により直列に接続されたストリングスを得た。
ストリングスを２つ作製し、それらストリングスを並列に接続することで、実施例１のマトリクスと同様の、４枚の結晶系太陽電池セルが接続されたマトリクスを得た。
なお、この段階において、配線材と電極とは半田により接続されている。
マトリクスの作製に際しては、４枚の結晶系太陽電池セルと、１２本の半田付配線材を用いた。

実施例１と同様にして、被覆工程、並びに押圧工程及び加熱工程を行い、結晶系太陽電池モジュールを得た。
得られた結晶系太陽電池モジュールについて、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例２）
＜結晶系太陽電池セル＞
実施例１で用いた結晶系太陽電池セルを用いた。

＜導電性接着フィルム付配線材＞
導電性の基層として、平均厚み１５０μｍ、平均幅２．０ｍｍの銅箔を用いた。前記導電性の基層の両面に導電性接着フィルム（ＳＰ１００シリーズ、デクセリアルズ株式会社製、厚み２５μｍ）を貼り付けて、導電性接着フィルム付配線材を得た。

＜結晶系太陽電池モジュールの製造＞
４枚の結晶系太陽電池セルを用いた。

−配置工程−
２枚の結晶系太陽電池セルを並べ、一方の結晶系太陽電池セルの受光面に配置されたバスバー電極に、導電性接着フィルム付配線材の一方の面の導電性接着フィルムが接し、かつ他方の結晶系太陽電池セルのＡｌ裏面電極に、前記導電性接着フィルム付配線材の他方の面の導電性接着フィルムが接するように、前記導電性接着フィルム付配線材を、２枚の結晶系太陽電池セルの電極上に配置した。
また、前記一方の結晶系太陽電池セルのＡｌ裏面電極に、他の導電性接着フィルム付配線材の導電性接着フィルムが接するように、前記一方の結晶系太陽電池セルのＡｌ裏面電極上に、前記他の導電性接着フィルム付配線材を配置した。
また、前記他方の結晶系太陽電池セルの受光面に配置されたバスバー電極に、更に他の導電性接着フィルム付配線材の導電性接着フィルムが接するように、前記他方の結晶系太陽電池セルの受光面に配置されたバスバー電極上に、前記他の導電性接着フィルム付配線材を配置した。
これらの配置の際には、加熱温度７０℃、圧力０．５ＭＰａ、１秒間とし、加熱ツールを用いて仮貼りを行った。更に続けて、シリコーンラバー緩衝材（２００μｍ）を介して、加熱ツールを用いて導電性接着フィルム付配線材を、押圧力２ＭＰａ、加熱温度１８０℃、加熱時間１５秒間で加熱押圧した。
以上により、２枚の結晶系太陽電池セルが配線材により直列に接続されたストリングスを得た。
ストリングスを２つ作製し、それらストリングスを並列に接続することで、実施例１のマトリクスと同様の、４枚の結晶系太陽電池セルが接続されたマトリクスを得た。
なお、この段階において、配線材と電極とは導電性接着フィルムにより接続されている。
マトリクスの作製に際しては、４枚の結晶系太陽電池セルと、１２本の導電性接着フィルム付配線材を用いた。

実施例１と同様にして、被覆工程、並びに押圧工程及び加熱工程を行い、結晶系太陽電池モジュールを得た。
得られた結晶系太陽電池モジュールについて、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。

表１における「Ｐｍａｘ」とは、最大出力を意味する。

比較例１の結晶系太陽電池モジュールは、配線材を電極上に配置する際に高温処理での半田接続を必要とした。
比較例２の結晶系太陽電池モジュールは、配線材を電極上に配置する際に導電性接着フィルムの仮貼り、及び圧着を必要とした。
一方、実施例１の太陽電池モジュールは、配線材を電極上に配置する際には、わずかな加熱（実施例１においては５０℃）のみでよく、封止用樹脂の封止時に配線材と電極との接続を一括して行うことができ、太陽電池モジュールの製造工程を短縮することができた。また、電極上に導電性ペーストを配し、その導電性ペーストに対して、貫通孔を有する配線材を位置合せする場合に比べ、実施例１の太陽電池モジュールは、導電性ペースト付配線材を用いることで、高い精度が求められる前記位置合せが不要であり、簡便な方法により製造することができた。
また、光電変換の出力について、実施例１は、比較例１及び比較例２に劣るものではなかった。
更に、実施例１では、接着剤としての役割を果たす導電性ペーストの使用量が少なく配線材と電極との接触面積を低減できることから、反り量が、導電性接着フィルムを用いた比較例２よりも優れていた。また、半田付けのような高温接続も必要ないことから、半田接続を行った比較例１よりも反り量が優れていた。

本発明の太陽電池モジュールは、工程数が少なく簡便に生産でき、かつ反りを低減できることから、各種の太陽電池モジュールに好適に用いることができる。

１ 結晶系太陽電池モジュール
２、２Ｘ、２Ｙ、２Ｚ 結晶系太陽電池セル
３ 配線材
４ ストリングス
５ マトリクス
６ シート
７ 表面カバー
８ バックシート
９ 金属フレーム
１０ 結晶系光電変換素子
１１ バスバー電極
１２ フィンガー電極
１３ Ａｌ裏面電極
１７ 導電性ペーストの硬化物
３１ 導電性の基層
３２ 絶縁層
３３ 絶縁層
３４ 凹部
３５ 導電性ペースト
１０３ 導電性ペースト付配線材

Claims (7)

1. 電極を有する太陽電池セルと、
   導電性の基層を有し、貫通していない凹部が少なくとも片面に形成された配線材と、
   導電性ペーストの硬化物とを有し、
   前記凹部に前記導電性ペーストの硬化物が配され、前記凹部に配された前記導電性ペーストの硬化物を介して、前記電極と前記導電性の基層とが接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 配線材が、導電性の基層の少なくとも片面に絶縁層を有する請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 導電性の基層の材質が、銅である請求項１から２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
4. 電極を有する太陽電池セルの前記電極と、導電性の基層を有する配線材における前記導電性の基層とが導電性ペーストの硬化物を介して接続された太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材であって、
   前記導電性の基層を有し、貫通していない凹部が少なくとも片面に形成された前記配線材と、
   前記凹部に配された前記導電性ペーストとを有することを特徴とする導電性ペースト付配線材。
5. 配線材が、導電性の基層の少なくとも片面に絶縁層を有する請求項４に記載の導電性ペースト付配線材。
6. 電極を有する太陽電池セルの前記電極上に、請求項４から５のいずれかに記載の導電性ペースト付配線材を、導電性ペーストが前記電極と接するように配置する配置工程と、
   前記太陽電池セルを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかにより覆う被覆工程と、
   前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する押圧工程と、
   前記太陽電池セルが載置された加熱ステージを加熱する加熱工程とを含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
7. 電極を有する太陽電池セルの前記電極と、導電性の基層を有する配線材における前記導電性の基層とが導電性ペーストの硬化物を介して接続された太陽電池モジュールに用いる導電性ペースト付配線材の製造方法であって、
   前記導電性の基層を有する前記配線材の少なくとも片面に、貫通していない凹部を形成する凹部形成工程と、
   形成された前記凹部に、導電性ペーストを配する配置工程とを含むことを特徴とする導電性ペースト付配線材の製造方法。