JP2019067837A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高い太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１００は、第１部材２１と太陽電池部１と第２部材２２と封止部４とを備える。太陽電池部１は第１部材２１の表面の上に位置する。第２部材２２は太陽電池部１に対して第１部材２１とは反対側に位置し、第１部材２１と向かい合う。封止部４は太陽電池部１の周りで第１部材２１と第２部材２２との間に位置する。第１部材２１の第２部材２２側の表面は、太陽電池部１に位置する第１面２１ｂと、封止部４に位置する第２面２１ｃとを含んでおり、第２面２１ｃは、少なくとも第１面を挟む領域において、第１面２１ｂの凹凸よりも高い凹凸形状を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールには、基板の上に複数のセルが形成されるものがある（例えば特許文献１）。

特許第４７９１０９８号

太陽電池モジュールの信頼性を向上することが望まれている。

そこで本開示は、信頼性が高い太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

太陽電池モジュールが開示される。一実施の形態において、太陽電池モジュールは、第１部材と太陽電池部と第２部材と封止部とを備える。太陽電池部は第１部材の表面の上に位置する。第２部材は太陽電池部に対して第１部材とは反対側に位置し、第１部材と向かい合う。封止部は太陽電池部の周りで第１部材と第２部材との間に位置する。第１部材の第２部材側の表面は、太陽電池部が位置する第１面と、封止部が位置する第２面とを含んでおり、第２面は、少なくとも前記第１面を挟む領域において、第１面の凹凸よりも高い凹凸形状を有する。

太陽電池モジュールによれば、信頼性を向上できる。

太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示す平面図である。 太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示す断面図である。 太陽電池モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。 太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示す平面図である。 太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示す断面図である。 太陽電池モジュールの構成の変形例を概略的に示す平面図である。 太陽電池モジュールの構成の変形例を概略的に示す平面図である。 太陽電池モジュールの構成の変形例を概略的に示す平面図である。 太陽電池モジュールの構成の変形例を概略的に示す平面図である。

以下、実施形態の各例ならびに各種変形例を図面に基づいて説明する。なお、図面においては同様な構成及び機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズ及び位置関係などは適宜変更され得る。

＜太陽電池モジュールの概要＞
図１から図３は、太陽電池モジュール１００の構成の一例を概略的に示す図である。図１は、太陽電池モジュール１００の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図２は、太陽電池モジュール１００の端部の構成の一例を概略的に示す断面図である。

太陽電池モジュール１００は、例えば薄膜型の太陽電池モジュールであって、太陽電池部１と第１部材２１と第２部材２２と封止部４とを備えている。

図１から図３には、ＸＹＺ座標が付記されている。このＸＹＺ座標において、Ｘ軸およびＹ軸は第１部材２１の表面（一主面）２１ａに平行に配置され、Ｚ軸は第１部材２１の一主面２１ａに垂直に配置されている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は互いに直交する。以下では、Ｚ軸方向の一方側を＋Ｚ側とも呼び、Ｚ軸方向の他方側を−Ｚ側とも呼ぶ。Ｘ軸およびＹ軸についても同様である。

太陽電池部１は、入射された外光（例えば太陽光）を電力に変換し、この電力を出力する。つまり、太陽電池部１は外光に基づいて発電する。この太陽電池部１はＺ軸方向において第１部材２１および第２部材２２によって挟まれている。言い換えれば、第１部材２１と第２部材２２とはＺ軸方向において互いに向かい合って配置されており、太陽電池部１は第１部材２１と第２部材２２との間に位置している。封止部４は第１部材２１と第２部材２２との間の空間であって太陽電池部１の側方を囲むように設けられている。この封止部４は第１部材２１の周縁と第２部材２２の周縁との間を充填して、太陽電池部１を外部の雰囲気から保護する。以下、各構成について詳述する。

＜第１部材＞
第１部材２１は板状の形状を有しており、その＋Ｚ側の一主面２１ａの上には、太陽電池部１および封止部４が配置されている。この第１部材２１の一主面２１ａは、太陽電池部１が位置する面２１ｂと、封止部４が位置する面２１ｃを含んでおり、面２１ｂは面２１ｃの凹凸よりも高い凹凸形状を有している。なお、凹凸の高さとは、図２に示すように、その凹凸形状における凸部の高さＨ（Ｚ軸方向に沿う高さ）、言い換えれば、凹凸形状における凹部の深さＨ（Ｚ軸方向に沿う深さ）をいう。

具体的には、図２においては、第１部材２１は基板２１１と突起体２１２とを備えている。基板２１１は板状の形状を有しており、その＋Ｚ側の一主面２１１ａは全面的に略平坦である。ここでは、基板２１１の一主面２１１ａの凹凸の高さは理想的には零である。太陽電池部１はこの基板２１１の一主面２１１ａの上に位置している。

太陽電池モジュール１００が、基板２１１の−Ｚ側の一主面を外光側（例えば太陽側）に向けた姿勢で設置される場合、基板２１１としては、透光性を有する基板を採用する。ここでいう透光性とは、太陽電池モジュール１００が光電変換の対象とする光の波長帯域についての透光性である。この波長帯域に可視光が含まれている場合には、基板２１１は透明基板となる。この基板２１１に含まれる主な材料としては、例えばガラスなどの透光性の絶縁材料が採用され得る。外光は−Ｚ側から基板２１１を透過して、太陽電池部１へと入射される。太陽電池部１は後に詳述するように、入射された外光を電力に変換して、当該電力を出力する。

一方で、太陽電池モジュール１００が、基板２１１の−Ｚ側の一主面を外光とは反対側（例えば地面側）に向けた姿勢で設置される場合、基板２１１は透光性を有していてもよく、あるいは、透光性を有していなくてもよい。外光は基板２１１を経由せずに太陽電池部１に入射されるからである。

基板２１１の厚さは、例えば、１［ｍｍ］以上で且つ３［ｍｍ］以下程度であってよい。図１に例示するように、基板２１１は平面視において（つまり、Ｚ軸方向から見て）、矩形状（具体的には長方形）の形状を有していてもよい。図１の例においては、Ｘ軸は基板２１１の長辺に沿って配置されている。

複数の突起体２１２は平面視において（つまりＺ軸方向に沿って見て）太陽電池部１と隣り合う領域で、基板２１１の一主面２１１ａの上に形成されている。複数の突起体２１２はＸＹ平面において互いに離間している。この突起体２１２は基板２１１の一主面２１１ａから＋Ｚ側の突起している、ともいえる。これらの突起体２１２は基板２１１の一主面２１１ａとともに凹凸形状を形成する。

この基板２１１の一主面２１１ａは、太陽電池部１と隣り合う領域において、突起体２１２に接する部分と、突起体２１２に接しない部分とを有している。よって、突起体２１２の表面のうち基板２１１と接しない面と、基板２１１の一主面２１１ａのうち突起体２１２によって覆われない面とを繋いだ面（つまり面２１ｃ）が、凹凸形状を形成する。封止部４はこの領域において、第１部材２１の一主面２１ａ（より具体的には面２１ｃ）の上に位置している。よって、封止部４の第１部材２１側の面は第１部材２１の面２１ｂの凹凸形状と同一の形状を有している。言い換えれば、封止部４が凹部に入り込んでいることから、第１部材２１の面２１ｃに密着している。突起体２１２および封止部４については後に詳述する。

＜太陽電池部＞
太陽電池部１は複数の光電変換セル１０と配線３１，３２とを有している。複数の光電変換セル１０は基板２１１の一主面２１１ａ（より具体的には面２１ｂ）の上において所定方向（例えばＹ軸方向）に並んで形成されている。光電変換セル１０の数は特に制限されず、適宜に設定され得る。光電変換セル１０の各々は、外部から入射された外光を電力に変換し、当該電力を出力する。

この光電変換セル１０は積層半導体１２と電極１１，１３とを有している（図２を参照）。積層半導体１２はいわゆる光電変換層であって、例えば、第１導電型（例えばｎ型）の半導体および第１導電型とは反対の第２導電型（例えばｐ型）の半導体を含んでいる。これらの半導体の接合部では、光電変換が行われ、発生した電子および正孔がそれぞれ電極１１，１３へと流れる。あるいは、積層半導体１２は、例えば、第１導電型の半導体、第２導電型の半導体および真性半導体（ｉ型の半導体）を含んでいてもよい。真性半導体は第１導電型の半導体と第２導電型の半導体との間に位置する。真性半導体では、光電変換が行われ、発生した電子および正孔がそれぞれ第１導電型の半導体および第２導電型の半導体を経由してそれぞれ電極１１，１３へと流れる。この場合、第１導電型の半導体および第２導電型の半導体は輸送層として機能できる。

積層半導体１２としては、例えば、シリコン系の太陽電池、化合物系の太陽電池またはその他のタイプの太陽電池で用いられる光電変換層が採用され得る。シリコン系の太陽電池には、例えば、アモルファスシリコンを用いた太陽電池が含まれ得る。化合物系の太陽電池には、例えば、ＣＩＳ、ＣＩＧＳ、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）またはペロブスカイト構造を有する化合物等の化合物半導体が用いられた太陽電池が含まれ得る。その他のタイプの太陽電池には、例えば有機系または色素増感系などの太陽電池が含まれ得る。

積層半導体１２を構成する各種の半導体層は、物理的気相法および化学的気相法などの気相成長法、または、塗布法およびスピンコート法などの液相成長法などによって適宜に形成され得る。また、各種の半導体層の形状はフォトリソグラフィ法またはレーザスクライブ法などのパターン形成によって形成され得る。

積層半導体１２において生成された電力は、電極１１，１３から出力される。図２に示すように、電極１１，１３は積層半導体１２をＺ軸方向において互いに反対側から挟んでいる。具体的には、電極１１は積層半導体１２の−Ｚ側の一主面と接しており、電極１３は積層半導体１２の＋Ｚ側の一主面と接している。なお、図２の例では、電極１１は基板５１の＋Ｚ側の一主面５１ａに形成されている。

外光が−Ｚ側から太陽電池モジュール１００へと入射される場合には、電極１１は、光電変換セル１０の光電変換の対象となる光の波長帯域についての透光性を有する電極（例えば透明電極（TCO: Transparent Conductive Oxide））である。具体的な一例として、電極１１はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、酸化亜鉛または酸化スズなどの透明導電材料で形成され得る。外光は基板５１および電極１１を透過して積層半導体１２へと入射され、積層半導体１２は当該外光を電力に変換する。電極１３は透光性を有する電極であってもよく、透光性を有さない電極であってもよい。例えば電極１３として、透光性を有する電極（例えば透明電極）または金属の電極等を採用し得る。このような電極１１，１３は、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法などの成膜方法を用いて形成され得る。

一方で、外光が＋Ｚ側から太陽電池モジュール１００へと入射される場合には、電極１３は透光性を有する電極である。これにより、外光が電極１３を透過して積層半導体１２へと入射され、積層半導体１２は当該外光を電力に変換する。この場合、電極１１は透光性を有する電極であってもよく、透光性を有さない電極であってもよい。

図２の例においては、各光電変換セル１０の電極１３は、その光電変換セル１０に対して−Ｙ側で隣り合う光電変換セル１０の電極１１と、電気的に接続されている。つまり、複数の光電変換セル１０は電極１１，１３によって、相互に直列に接続される。

積層半導体１２および電極１１，１３の各々は、平面視において、例えば長方形の形状を有していてもよく、また、その長手方向がＸ軸方向に沿う姿勢で形成されてもよい。光電変換セル１０のサイズはその太陽電池の種類によって相違するものの、例えば、積層半導体１２の幅（Ｙ軸方向に沿う幅）は１［ｍｍ］以上且つ１００［ｍｍ］以下程度に設定され得る。積層半導体１２の厚みは、例えば、０．３［μｍ］以上且つ５［μｍ］以下程度に設定され得る。電極１１および電極１３の幅（Ｙ軸方向に沿う幅）も、例えば、１［ｍｍ］以上且つ１００［ｍｍ］以下程度に設定され得る。また、積層半導体１２同士の間隔（隙間）の幅（Ｙ軸方向に沿う幅）は、例えば１［μｍ］以上且つ５００［μｍ］以下程度に設定され得る。

配線３１は、−Ｙ側の端に位置する光電変換セル１０の電極１３と電気的に接続されている。図２の例においては、配線３１は接続用電極１４を介して当該電極１３に接続されている。この接続用電極１４は基板５１の一主面５１ａの上に形成されており、−Ｙ側の端の光電変換セル１０の電極１１とＹ軸方向において隣り合っている。言い換えれば、接続用電極１４と当該電極１１との間には、これらを分離する分離溝が形成されている。分離溝は基板５１の一主面５１ａから接続用電極１４の＋Ｚ側の一主面（あるいは電極１１の＋Ｚ側の一主面）までの領域に形成されており、Ｘ軸方向に沿って延在する。これにより、分離溝は接続用電極１４と当該電極１１とを分離する。言い換えれば、接続用電極１４および当該電極１１は分離溝を介して互いに隣り合う。接続用電極１４は例えば電極１１と同じ材料で形成される。これによれば、電極１１と接続用電極１４とを同じ工程で形成することができる。

−Ｙ側の端の光電変換セル１０の電極１３は接続用電極１４に接続されており、配線３１はこの接続用電極１４の＋Ｚ側の一主面の上に配置されている。これにより、配線３１は接続用電極１４を介して当該電極１３に接続される。配線３１と接続用電極１４との間の固定は、例えば、半田または導電性接着剤などを用いて行われ得る。

配線３２は、＋Ｙ側の端に位置する光電変換セル１０の電極１１と電気的に接続されている。具体的には、当該電極１１は当該光電変換セル１０に属する積層半導体１２よりも＋Ｙ側に延在しており、配線３２は電極１１のうちその＋Ｙ側に延在した部分の＋Ｚ側の主面の上に配置されている。配線３２と電極１１との間の固定は、例えば、半田または導電性接着剤などを用いて行われ得る。

配線３１，３２は例えば帯状の板形状を有していてもよい。ここでは、配線３１，３２の形状として、例えば、０．１［ｍｍ］以上かつ０．５［ｍｍ］以下の程度の厚みと、２［ｍｍ］以上かつ１０［ｍｍ］以下程度の幅とを有する帯状の板形状が採用され得る。配線３１，３２はその長手方向がＸ軸方向に沿う姿勢で配置されている（図１参照）。

配線３１，３２は金属ペーストによって形成されてもよい。金属ペーストは例えば導電性の粒子（例えば銀の微粒子）、バインダーおよび溶剤によって構成される。金属ペーストはそれぞれ接続用電極１４および電極１１の上に塗布され、乾燥等によって硬化して配線３１，３２を形成する。

＜第２部材＞
第２部材２２は太陽電池部１に対して第１部材２１とは反対側に位置しており、第１部材２１と向かい合っている。第２部材２２は例えば板状の形状を有しており、基板とも呼ばれ得る。第２部材２２は基板２１１に略平行な姿勢で配置されている。外光が＋Ｚ側から太陽電池モジュール１００に入射される場合、第２部材２２は透光性を有している。例えば第２部材２２はガラス等の透明性材料によって形成される。外光が−Ｚ側から太陽電池モジュール１００に入射される場合、第２部材２２は透光性を有していてもよく、透光性を有していなくてもよい。例えば第２部材２２は非透光性の樹脂などによって形成されてもよい。

第２部材２２の厚さは、例えば、１［ｍｍ］以上で且つ３［ｍｍ］以下程度であってよい。第２部材２２は平面視において、矩形状（具体的には長方形）の形状を有していてもよい。例えば第２部材２２は、その長辺が基板２１１の長辺と平行となる姿勢で配置される。

＜配線＞
配線３１，３２は太陽電池モジュール１００の外部へと引き出される。例えば配線３１，３２は太陽電池モジュール１００の周縁部（太陽電池部１の外側）で適宜に屈曲してＺ軸方向に延在し、太陽電池モジュール１００の外側へと引き出される。例えば第２部材２２には自身を貫通する貫通孔（不図示）が形成されており、この貫通孔を経由して配線３１，３２が太陽電池モジュール１００の外部へと引き出されてもよい。また、配線３１，３２が金属ペーストである場合、配線３１と接続される一端を有し、太陽電池モジュール１００の周縁部で屈曲してＺ軸方向に延在し、太陽電池モジュール１００の外部へと引き出される別の配線が設けられてもよい。配線３２についても同様である。

＜充填部＞
第１部材２１と第２部材２２との間において、太陽電池部１を覆う充填部４１が設けられてもよい。この充填部４１は太陽電池部１と第２部材２２との間の空間に充填され、太陽電池部１および第２部材２２に密着する。充填部４１の材料には、例えば透光性を有する絶縁材料が採用される。より具体的には、充填部４１の材料として、例えばエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）またはポリビニルブラチール（ＰＢＶ）を採用することができる。充填部４１は太陽電池部１を保護することができる。

＜封止部＞
封止部４は、平面視において太陽電池部１の周りで、第１部材２１と第２部材２２との間に位置している。より具体的には、封止部４は第１部材２１の周縁部と第２部材の周縁部との間の空間に充填されており、第１部材２１および第２部材２２に密着している。また図２の例では、封止部４は平面視において充填部４１を囲っており、この充填部４１の側面に密着している。封止部４は太陽電池モジュール１００の側部を封止している。封止部４は、水分の透過性が充填部４１よりも低い材料によって形成されていてもよい。例えば封止部４の材料として、エポキシ系またはブチル系の樹脂を採用し得る。

＜突起体＞
複数の突起体２１２は太陽電池部１の電極１１と同じ材料によって形成されてもよい。これによれば、複数の突起体２１２を電極１１と同じ工程で形成することができる。複数の突起体２１２のピッチ（例えば突起体２１２の中点間のＹ軸方向における距離）は例えば１［μｍ］〜１００［μｍ］程度に設定され得る。突起体２１２の高さＨ（＝凹凸の高さ＝凹凸の深さ）は例えば０．１［μｍ］〜３００［μｍ］程度に設定され得る。

＜製造方法＞
図３は、太陽電池モジュール１００の製造方法を示すフローチャートである。まずステップＳ１にて、基板２１１の一主面２１１ａの上に、太陽電池部１および突起体２１２を形成する。具体的には、まず例えばスパッタリング法または塗布法等により、基板２１１の一主面２１１ａの上に電極膜を形成する。次にフォトリソグラフィ法またはレーザスクライブ法等により、当該電極膜の一部を除去して電極１１、接続用電極１４および突起体２１２を形成する。次にスパッタリング法または塗布法等により、積層半導体１２を構成する各種の半導体膜を順次に形成し、フォトリソグラフィ法またはレーザスクライブ法等により、当該半導体膜の一部を除去して積層半導体１２を形成する。次にスパッタリング法または塗布法等により電極膜を形成し、フォトリソグラフィ法またはレーザスクライブ法等により、当該電極膜の一部を除去して電極１３を形成する。次に配線３１を接続用電極１４の上に配置して、例えば超音波半田により、これらを固定する。次に配線３２を＋Ｙ側の端に位置する光電変換セル１０の電極１３の上に配置して、例えば超音波半田により、これらを固定する。

次にステップＳ２にて、充填部４１となる樹脂製のシートを、太陽電池部１を覆うように基板２１１の上に配置する。

次にステップＳ３にて、封止部４となる樹脂を、当該シートを囲むように基板２１１の一主面２１１ａの上に配置する。この封止部４と基板２１１との間には突起体２１２が位置している。

次にステップＳ４にて、第２部材２２を樹脂およびシートの上に配置する。

次にステップＳ５にて、ラミネート処理を行う。具体的には、ステップＳ１〜Ｓ４によって得られた構造体を対象としてラミネート処理が行われる。ラミネート装置（ラミネータ）が用いられて、当該構造体が一体化される。例えばラミネータでは、チャンバー内のヒータ盤上に当該構造体が載置され、チャンバー内が５０Ｐａから１５０Ｐａ程度まで減圧されつつ、当該構造体が１００℃から２００℃程度まで加熱される。このとき、シートおよび樹脂が加熱によって溶融されて流動可能な状態となる。この状態で、当該構造体がダイヤフラムシート等によって押圧されることで、当該構造体が一体化した状態となる。これにより、第１部材２１と第２部材２２との間に充填された充填部４１が形成され、且つ、充填部４１よりも外周側の環状の領域において封止部４が充填された状態となり、太陽電池モジュール１００が形成される。

このラミネート処理では、例えば減圧下で当該構造体の一体化が行われる。このため、例えば、溶融状態のシートおよび樹脂のそれぞれに気泡が入り難い。その結果、例えば、充填部４１および封止部４による遮水性が向上し得る。

＜第１部材２１の表面＞
太陽電池モジュール１００においては、封止部４と第１部材２１との界面が凹凸形状を有している。これにより、封止部４と第１部材２１との密着面積を向上することができ、封止部４と第１部材２１との間の密着強度を向上することができる。これによれば、封止部４の剥離を低減することができ、太陽電池モジュール１００の信頼性を向上することができる。

なお突起体２１２が電極１１と同じ材料で形成される場合、例えばスパッタリング法、塗布法または蒸着法等により、突起体２１２を基板５１の一主面５１ａの上に形成することができる。このような突起体２１２と基板５１との間の密着強度は、ラミネート処理で形成される封止部４と第１部材２１との間の密着強度よりも高く、突起体２１２は基板２１１から剥離しにくい。

また封止部４と突起体２１２との間の密着強度は、封止部４と基板２１１との間の密着強度よりも高いことが望ましい。例えば、封止部４はブチル系の樹脂であり、突起体２１２はＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化チタンであり、基板２１１はガラスである場合に、封止部４と突起体２１２との間の密着強度は、封止部４と基板２１１との間の密着強度よりも高くすることができる。

図２の例では、複数の突起体２１２は、Ｘ軸方向に沿って伸びた形状を有している。また、複数の突起体２１２は太陽電池部１に対して−Ｙ側に位置しており、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。つまり、複数の突起体２１２はＹ軸方向において互いに離間している。この構造によれば、封止部４および第１部材２１の界面はＸ軸方向に沿って見て凹凸形状を有している。

これによれば、次に説明するように、太陽電池モジュール１００の側面からの水分の進入を抑制することができる。例えば空気中などの水分が第１部材２１と封止部４との界面に沿って太陽電池部１へと進入したときに、水分が突起体２１２の側面に当接する。この水分の一部は突起体２１２の側面にそって＋Ｚ側に進むので、太陽電池部１へ向かう水分を低減することができるのである。言い換えれば、水分の少なくとも一部が突起体２１２を超える迂回経路を進むので、太陽電池部１へ向かう水分を低減できるのである。

また、突起体２１２が電極１１と同じ工程で形成される場合には、突起体２１２を高い密着強度で基板５１に密着させることができるので、突起体２１２と基板５１との間の界面に水分が進入することを抑制でき、より多くの水分を突起体２１２の側面へと進ませることができる。よって、更に太陽電池部１への水分の進入を抑制できる。

また突起体２１２が導電性を有していたとしても、複数の突起体２１２は太陽電池部１よりも−Ｙ側の領域においてＹ軸方向に離間しているので、当該領域において、太陽電池モジュール１００の外部と太陽電池部１との間の絶縁性を確保することができる。

太陽電池部１よりも＋Ｙ側の領域において複数の突起体２１２が設けられる場合も、複数の突起体２１２はＹ軸方向において離間していてもよい。これによれば、水分の太陽電池部１への進入を抑制でき、また、当該領域における絶縁性を確保できる。

太陽電池部１よりも＋Ｘ側または−Ｘ側の領域に複数の突起体２１２を設ける場合、この複数の突起体２１２はＸ方向において互いに離間していてもよい。言い換えれば、太陽電池部１を通るＺＸ平面において、突起体２１２が当該領域において基板２１１とともに凹凸形状を形成していてもよい。当該領域では、水分がＸ軸方向に沿って太陽電池部１へ進むことが問題となるからである。つまり、突起体２１２がＸ軸方向に沿って離間していれば、水分の少なくとも一部は複数の突起体２１２を超える迂回経路を進む必要があり、太陽電池部１へと水分の進入を抑制できるのである。

また、突起体２１２が導電性を有していても、当該領域において、太陽電池部１と太陽電池モジュール１００の外部との間の絶縁性を確保することができる。

図４は、太陽電池モジュール１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。図４の例示では、突起体２１２の各々は平面視において太陽電池部１を囲むように形成されている。例えば突起体２１２は平面視において枠状の形状を有しており、例えば長方形の枠形状を有している。これによれば、太陽電池部１を通るＹＺ平面（例えばＢ−Ｂ断面）において、複数の突起体２１２はＹ軸方向において相互に離間して、基板２１１とともに凹凸形状を形成し、また太陽電池部１を通るＺＸ平面（例えばＡ−Ａ断面）において、複数の突起体２１２はＸ軸方向において相互に離間して、基板２１１とともに凹凸形状を形成する。

また太陽電池モジュール１００によれば、第１部材２１の一主面２１ａのうち太陽電池部１に位置する面２１ｂの凹凸の高さは小さく、例えば理想的には零である。これによって、太陽電池部１を形成する各種の層（電極１１、積層半導体１２の各種半導体層および電極１３）の膜厚をより均一に形成することができる。

上述の例では、第１部材２１は基板２１１および突起体２１２を有している。しかしながら、突起体２１２は必ずしも必要ではない。例えば、基板２１１の一主面２１１ａのうち封止部４と接する面（面２１ｃに相当）において、凹凸形状を有していてもよい。

図５は、かかる太陽電池モジュール１００Ａの構成の一例を概略的に示す断面図である。太陽電池モジュール１００Ａは第１部材２１の構成という点で太陽電池モジュール１００と相違する。太陽電池モジュール１００Ａにおいては、第１部材２１は基板２１１によって構成されている。図５に示すように、基板２１１の一主面２１１ａのうち封止部４と接する面（第１部材２１の面２１ｃに相当）は凹凸形状を有している。このような凹凸形状は例えばレーザスクライブ法などにより、基板２１１の一主面２１１ａの一部を除去することで形成し得る。

この太陽電池モジュール１００Ａにおいても、封止部４と基板２１１との間の密着面積が構造するので、その密着強度を向上できる。また基板２１１に垂直且つ太陽電池部１を通る断面において面２１ｃが凹凸形状を有していれば、太陽電池部１へ向かう水分の進入を抑制することができる。基板２１１の凹凸形状における凸部は、突起体２１２と同様に、太陽電池部１を囲む枠状の形状を有していてもよい。

しかしながら、基板２１１がガラスである場合には、レーザスクライブ法によっては基板２１１の表面に高い凹凸形状を形成しにくい。これに対して、レーザスクライブ法によって、電極膜を除去することは容易である。よって、突起体２１２として電極１１と同じ材料を採用すれば、レーザスクライブ法によって、厚く形成された電極膜を除去することで、高い突起体２１２を容易に形成することができる。これにより、高い凹凸形状を形成しやすい。ひいては、封止部４と第１部材２１との間の密着面積をより向上でき、密着強度をより向上できる。また凹凸形状の高さが高い方が水分は太陽電池部１へと進入しにくいので、突起体２１２による凹凸形成はこの点でも有益である。

＜第１部材の突起の位置＞
上述の一例では、突起体２１２は太陽電池部１の全周に亘って延在しているものの、太陽電池部１を挟む領域に形成されていればよい。図６〜図９は、太陽電池モジュール１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。図６〜図９の例では、突起体２１２は太陽電池部１の全周に亘って形成されていない。

例えば図６に示すように、太陽電池部１に対して互いに反対側の領域のみに突起体２１２が形成されていてもよい。図６の例では、Ｙ軸方向において太陽電池部１に対して互いに反対側の領域のみに複数の突起体２１２が形成されている。各突起体２１２は例えばＸ軸方向に沿って延在している。図６の例示では、太陽電池部１に対して＋Ｙ側の領域に２本の突起体２１２が形成されており、太陽電池部１に対して−Ｙ側の領域に２本の突起体２１２が形成されている。なお各領域における突起体２１２の本数は異なっていてもよく、任意に設定し得る。

図７に例示するように、太陽電池部１に対して４方側の各領域において、複数の突起体２１２が形成されてもよい。図７の例示では、Ｙ軸方向において太陽電池部１に対して反対側となる各領域では、各突起体２１２はＸ軸方向に沿って延在しており、Ｘ軸方向において太陽電池部１に対して反対側となる各領域では、各突起体２１２はＹ軸方向に沿って延在している。また各領域における突起体２１２は互いに離間している。図７の例では、各領域において２本の突起体２１２が形成されているものの、各領域の本数は異なっていてもよく、任意に設定し得る。

図８に例示するように、太陽電池部１の４つの角部に対応した４つの領域に、それぞれ複数の突起体２１２が形成されてもよい。図８の例示では、各領域における突起体２１２は平面視において、対応する太陽電池部１の角部の輪郭と同様の形状を有している。例えば太陽電池部１の＋Ｘ側かつ＋Ｙ側の角部においては、各突起体２１２は、Ｘ軸方向に延在する第１部分と、当該第１部分の＋Ｘ側の端から−Ｙ側に延在する第２部分とを有している。また各領域における突起体２１２は互いに離間している。図８の例では、各領域において２本の突起体２１２が形成されているものの、各領域の本数は異なっていてもよく、任意に設定し得る。

図９に例示するように、太陽電池部１の対角となる２つ角部に対応した２つの領域に、それぞれ複数の突起体２１２が形成されてもよい。図９の例示では、各領域における突起体２１２は平面視において、対応する太陽電池部１の角部の輪郭と同様の形状を有している。例えば太陽電池部１の−Ｘ側かつ＋Ｙ側の角部においては、各突起体２１２は、Ｘ軸方向に延在する第１部分と、当該第１部分の−Ｘ側の端から−Ｙ側に延在する第２部分とを有している。図９に例示するように、突起体２１２はそれぞれ太陽電池部１のＸ軸方向における中点付近およびＹ軸方向における中点付近まで延びていてもよい。なお各領域における突起体２１２は互いに離間している。また図９の例では、各領域において２本の突起体２１２が形成されているものの、各領域の本数は異なっていてもよく、任意に設定し得る。

以上のように、突起体２１２はそれぞれ太陽電池部１を挟む領域に形成されている。これにより、太陽電池部１に対して一方側のみに突起体２１２が形成される場合に比べて、太陽電池部１に対して対称的な位置で、封止部４と第１部材２１と間の密着強度を向上でき、ひいては、第１部材２１の剥離を低減することができる。

以上のように、太陽電池モジュールおよびその製造方法は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない多数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１ 太陽電池部
４ 封止部
２１ 第１部材
２２ 第２部材
１００，１００Ａ 太陽電池モジュール

Claims (6)

1. 太陽電池モジュールであって、
   第１部材と、
   前記第１部材の表面の上に位置する太陽電池部と、
   前記太陽電池部に対して前記第１部材とは反対側に位置し、前記第１部材と向かい合う第２部材と、
   前記太陽電池部の周りで前記第１部材と前記第２部材との間に位置する封止部と
   を備え、
   前記第１部材の前記第２部材側の表面は、前記太陽電池部に位置する第１面と、前記封止部に位置する第２面とを含んでおり、
   前記第２面は、少なくとも前記第１面を挟む領域において、前記第１面の凹凸よりも高い凹凸形状を有する、太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記第２面は、前記第１部材に垂直かつ前記太陽電池部を通る所定の断面において、凹凸形状を有している、太陽電池モジュール。
3. 請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記第２面の凹凸形状における複数の凸部の各々は、前記太陽電池部を囲む枠状の形状を有している、太陽電池モジュール。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
   前記第１部材は、
   前記第２部材に向かい合って配置されている基板と、
   複数の突起体と
   を有しており、
   前記太陽電池部は、前記基板の前記第２部材側の表面の上に位置しており、
   前記複数の突起体は前記太陽電池部の周りで前記基板の前記表面の上に位置しており、前記基板とともに凹凸形状を形成する、太陽電池モジュール。
5. 請求項４に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池部は、前記基板の前記表面の上に位置する複数の電極を有し、
   前記複数の突起体は、前記複数の電極と同じ材料で形成されている、太陽電池モジュール。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
   前記第１部材の前記第１面は平坦である、太陽電池モジュール。

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