JP2992464B2 - 集電電極用被覆ワイヤ、該集電電極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子及びその製造方法 - Google Patents

集電電極用被覆ワイヤ、該集電電極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集電電極用被覆ワ
イヤ、該集電電極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子及
びその製造方法に係る。より詳細には、長期保存性が高
く、接着性、耐湿度性及び耐熱性の良好な集電電極用被
覆ワイヤに関する。また、この集電電極用被覆ワイヤを
用いた、初期特性及び長期信頼性の高い光起電力素子
と、生産上の歩留まりの高い光起電力素子の製造方法に
関する
【０００２】
【従来の技術】光起電力素子を応用した太陽電池は、火
力発電、水力発電などの既存発電方法の問題を解決する
代替エネルギー源として注目されている。その中でも、
アモルファスシリコン太陽電池は、結晶系の太陽電池に
比較して低コストで、かつ大面積の太陽電池が製造でき
るため、各種の研究がなされている。このアモルファス
シリコン太陽電池を実用化するに当たり重要な技術課題
の１つとして、光電変換効率を向上させることが挙げら
れる。この技術課題を解決すべく、以下に示すような各
種の検討が鋭意進められている。
【０００３】アモルファスシリコン太陽電池の構成とし
ては、例えば、ステンレス等からなる導電性基板の表面
上に、裏面電極、半導体層、受光面電極を順次積層した
構造が公知である。この受光面電極は、例えば透明導電
性酸化物によって形成される。
【０００４】更に、前記受光面電極の表面上には、電流
を集めるための細い金属からなる集電電極が配設され
る。前記集電電極は、太陽電池の光入射面側に設けられ
るため、その面積はいわゆるシャドウロスとなり、太陽
電池の発電に寄与する有効面積が減少することとなる。
この理由から、前記集電電極は、比較的細い櫛状に形成
されることが多い。すなわち、前記集電電極は、通常細
くかつ長い形状となるため、電気抵抗が小さくなるよう
な材料選定、及び、断面形状の設計が要求される。
【０００５】また更に、前記集電電極の表面上には、前
記集電電極によって集められた電流を集めるために、バ
スバー電極と呼ばれる電極が形成される。バスバー電極
は、前記集電電極と比べてより太い金属で作製される。
【０００６】以下では、上述した構成の太陽電池におい
て、変換効率を向上させる目的から、集電電極によるシ
ャドウロス、及び電気抵抗ロスを最小限にする研究開発
の現状について説明する。
【０００７】前記集電電極材料としては、上述したシャ
ドウロス、電気抵抗ロスを少なくするために、例えば、
比抵抗の小さな材料、すなわち、銀（１．６２×１０-6
Ωｃｍ）や銅（１．７２×１０-6Ωｃｍ）が、好適な材
料として多用されている。
【０００８】前記集電電極を形成する方法としては、例
えば、蒸着法、メッキ法、スクリーン印刷法等の方法が
用いられている。
【０００９】蒸着法の問題点としては、堆積速度が遅い
こと、真空プロセスを用いるためスループットが低いこ
と、また、線状のパターンを形成するためにはマスキン
グが必要となること、またさらに、マスク部分に堆積し
た金属は無駄になること等が挙げられる。また、スクリ
ーン印刷法の問題点としては、低抵抗な電極を得ること
が困難なことが挙げられる。
【００１０】例えば銀の導電性ペーストの比抵抗は、最
も低いものでも４．０×１０-5Ωｃｍであり、純粋なバ
ルクの銀よりも１桁比抵抗が大きい、すなわち１桁抵抗
が高い。この様な材料を用いて、集電電極の面積を変え
ずに抵抗を下げる方法としては、以下の３つがある。
【００１１】（イ）電極の厚みを厚くする方法。この場
合、実用的に可能な厚みは１０μｍ〜２０μｍである。
この様な厚みでは、例えば１０ｃｍ以上の長い集電電極
を形成するためには、電気抵抗ロスを小さくするために
必然的に集電電極幅が２００μｍ程度以上となりアスペ
クト比（厚みと幅の比）が１：１０の様に小さくなって
しまいシャドウロスが大きいという問題があった。
【００１２】（ロ）米国特許第４，２６０，４２９号及
び米国特許第４，２８３，５９１号において、金属ワイ
ヤに導電性粒子を含むポリマーで被覆した電極を、集電
電極とする方法が開示されている。米国特許第４，２６
０，４２９号に開示された集電電極用被覆ワイヤの断面
図を図１（ａ）に示す。図１（ａ）において１０１は金
属ワイヤ、１０２は導電性樹脂からなる被覆層である。
この発明は導電性の良い銅等の金属ワイヤを用いるた
め、長い集電電極を形成した場合でも電気抵抗ロスが少
なく、またアスペクト比が１：１とできるためシャドウ
ロスも小さくできるという利点がある。また、米国特許
第４，２６０，４２９号では、ワイヤの固定には導電性
接着材を用いて簡便な方法で接着できることが特徴であ
る。また、米国特許第４，２８３，５９１号において
は、金属電極がＣｕ2Ｓ層に物理的接触を起こらなくし
てＣｕ2Ｓ層からの銅の析出を無くすことが考案されて
いる。
【００１３】（ハ）米国特許第５，０８４，１０４号で
は、前記金属ワイヤにメッキを施した後、導電性粒子を
含むポリマーで被覆した電極も提案されている。しか
し、上記従来技術には、次のような問題がある。
【００１４】 （１）米国特許第４，２６０，４２９号の場合 ｉ）長期の屋外暴露や、加速試験としての温湿度試験な
どを行うと、ピンホールやショートなどの欠陥部分で上
部電極と下部電極の短絡が発生し、シャント抵抗が小さ
くなり変換効率が低くなったり、歩留まりが悪化したり
する問題があった。本発明者らの実験によりこの現象が
光や湿度の影響により前記金属ワイヤのイオン成分が導
電性樹脂内を徐々に拡散し、前記半導体素子に到達する
電気化学的な反応が起こるためであることが分かった。
【００１５】ii）しかしながら、上述した米国特許第
４，２６０，４２９号に開示されるような電極は、金属
ワイヤと半導体素子との間の良好な電気的導通を得るこ
とが主目的であり、金属ワイヤと半導体素子との間の電
気化学的な反応により故障が発生する問題を解決する思
想は含んでいなかった。
【００１６】iii)米国特許第４，２６０，４２９号に開
示されるような電極を太陽電池に用いた場合、十分な接
着力が得られない部分が生じるという問題があった。す
なわち、太陽電池基板上のみならず、取り出し電極の金
属タブの両方に接着接続が必要な際に、金属タブの材質
により、殆ど接着力が得られない場合があった。
【００１７】iv）初期接着力のみならず、太陽電池のよ
うに屋外での使用が必要である場合、過酷な条件下で長
期間使用しても、電極と太陽電池との接着力に変化がな
いことが要求される。すなわち、前記電極を用いた太陽
電池では、長期の屋外暴露や、加速試験としての温湿度
試験、耐熱試験などを行うと、接着力が減少することに
より、シリーズ抵抗が上昇し変換効率が低下するという
問題があった。
【００１８】ｖ）太陽電池基板や金属タブに対する接着
力のみならず、湿度や熱の影響で、電極を構成している
金属ワイヤと被覆層との間の接着力が減少し、被覆層の
剥れなどの問題もあった。 vi）被覆層が緻密な被覆膜として形成されていないため
に、湿度の影響を受けやすかった。
【００１９】vii)被覆されたワイヤ電極をオフラインで
製造し、貯蔵して使用出来ることが望ましいが、従来の
電極では、金属ワイヤに樹脂を被覆して乾燥する場合、
熱硬化性樹脂を用いた場合には乾燥後の樹脂の硬化促進
を制御することが難しく、電極を太陽電池上に形成する
際に十分な接着力が得られないという問題があった。更
に、熱硬化成樹脂を接着時に硬化させる際に硬化剤の工
夫がないため比較的長い硬化時間を要した。
【００２０】viii)熱可塑性樹脂のみを用いた場合には
電極形成後の工程でラミネーションなどの熱履歴により
電極が変形し線幅の変化や、部分的な剥離部の発生や電
極の位置ずれなどの問題があった。
【００２１】ix）太陽電池のように屋外での使用が必要
である場合、過酷な条件下で長期間使用しても電極と太
陽電池のとの接着力に変化がないことが要求される。前
記電極を用いた太陽電池では、長期の屋外暴露や、加速
試験としての温湿度試験などを行うと、接着力が減少す
ることにより、シリーズ抵抗が上昇し変換効率が低下す
るという問題があった。
【００２２】ｘ）熱圧着工程により前記被覆層がつぶれ
てしまい金属ワイヤが太陽電池基板に接触する可能性が
あり、この現象に対する具体的対策については述べられ
ていなかった。
【００２３】 （２）米国特許第４，２８３，５９１号の場合 製造初期において金属電極が半導体層に物理的接触が
起こらない様にする思想はあるものの実使用時において
金属イオンが導電性樹脂内を徐々に拡散し故障を起こす
問題の防止などには言及していなかった。
【００２４】 （３）米国特許第４，２６０，４２９号及び米国特許第
４，２８３，５９１号の場合 上記いずれの方法でも被覆層の膜厚の均一性、良好な
導電性を安定的に得ることが困難であった。
【００２５】被覆層にピンホールがあると欠陥部分ヘ
のリーク電流が発生し、その程度が大きい場合、上部電
極と下部電極の短絡が生じた。そのため、シャント抵抗
が小さくなり変換効率が低くなったり、歩留まりが悪化
したりする問題があった。
【００２６】熱圧着工程により金属ワイヤが太陽電池
基板に接触する可能性があり、屋外で使用する場合には
光や湿度の影響を受け、マイグレーションやシャント封
止の十分な効果は期待出来なかった。
【００２７】 （４）米国特許第５，０８４，１０４号の場合 ピンホールやショートのような欠陥を有するアモルフ
ァスシリコン太陽電池に用いた場合、上部電極と下部電
極との短絡が発生し、シャント抵抗が小さくなり変換効
率が低くなり、製造上の歩留まりが悪化したりする問題
があった。
【００２８】熱可塑性の導電性接着材で被覆した電極
の場合、導電性接着材の被覆後に、防湿層やラミネート
被覆層を形成した時、塗料溶剤が浸透して溶解したり軟
化するため、熱履歴によってシリーズ抵抗が上昇する。
【００２９】長期の屋外暴露や、加速試験としての温
湿度試験などを行った場合、光起電力素子としてのシリ
ーズ抵抗が上昇し、変換効率が低下する。
【００３０】乾燥工程がないため被覆ワイヤを貯蔵す
ることが出来ず、電極形成上制限があった。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長期
保存性が高く、接着性及び耐湿度リーク性の良好な集電
電極用被覆ワイヤを提供することである。
【００３２】また、本発明の他の目的は、前記集電電極
用被覆ワイヤを用いることにより、上部電極と下部電極
との短絡の発生が回避でき、導電性接着材で被覆した電
極への塗料溶剤の浸透がなく、かつ、シリーズ抵抗の上
昇が少ないため、初期特性及び長期信頼性の高い光起電
力素子を提供することである。
【００３３】また、本発明のさらに他の目的は、生産上
の歩留まりが高く、安定した製造が可能な光起電力素子
の製造方法を提供することである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】本発明の集電電極用被覆
ワイヤは、導電性接着材からなる被覆層を有する金属ワ
イヤが、前記被覆層を介して光起電力素子に接着形成さ
れている集電電極用被覆ワイヤにおいて、前記金属ワイ
ヤの金属イオンが、該集電電極用被覆ワイヤの表面にマ
イグレーションすることを防ぐ被覆層を有することを特
徴とする。
【００３５】また、本発明の光起電力素子は、少なくと
も１つのｐｉｎ接合又はｐｎ接合からなる半導体層と、
前記半導体層の光入射側に設けた集電電極とからなる光
起電力素子において、前記集電電極が、導電性接着材か
らなる被覆層を有する金属ワイヤであって、前記金属ワ
イヤの金属イオンが、該集電電極用被覆ワイヤの表面に
マイグレーションすることを防ぐ被覆層を有し、該被覆
層を介して光起電力素子に接着形成される集電電極用被
覆ワイヤを用いたことを特徴とする。
【００３６】さらに、本発明の光起電力素子の製造方法
は、光入射側に集電電極を設けた構成の光起電力素子の
製造方法において、導電性接着材からなる被覆層を有す
る金属ワイヤであって、前記金属ワイヤの金属イオン
が、該集電電極用被覆ワイヤの表面にマイグレーション
することを防ぐ被覆層を有する集電電極用被覆ワイヤ
を、熱、圧力、又は熱と圧力によって、前記光起電力素
子の光入射面と付着させることを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】本発明者の実験により、上述した
従来の集電電極形成において、ワイヤに導電性樹脂を被
覆し乾燥した後の工程で起こる問題は、光や湿度のある
環境において起電力が集電電極に印加され金属ワイヤか
らイオンが導電性樹脂層内を拡散することにより起こる
ことが分かった。また、徒来の集電電極形成においてシ
ャントが発生する問題は導電性樹脂からなる被覆層が１
層であり、金属ワイヤが半導体層あるいは透明導電膜に
接触する可能性があるためであることが分かった。すな
わち、従来の集電電極においては、熱圧着時に金属ワイ
ヤが導電性樹脂を介在させずに直接半導体層に接触して
しまうことが防げないため、欠陥部分と金属ワイヤとの
接触が起こり初期の歩留まりを低下させる原因であるこ
とが分かった。さらにこの様な接触を防いでも導電性樹
脂の微小な空孔や樹脂自体の透湿性及びイオン透過性な
どによって実使用時に金属イオンが拡散することが分か
った。また、長期信頼性の問題の原因は、高分子樹脂で
ラミネートされた太陽電池においては、前記高分子樹脂
の防湿性が必ずしも完全ではないがために、屋外使用時
に湿度が入り銅等の金属ワイヤの表面が湿度によって酸
化されることにより導電性樹脂との導電性が悪くなるた
めであることが分かった。
【００３８】また、集電電極用被覆ワイヤの保存性と接
着力に関して前記導電性樹脂層の架橋密度をコントロー
ルできないことが問題であることが分かった。すなわ
ち、従来の集電電極用被覆ワイヤにおいて導電性樹脂を
形成する高分子樹脂に熱硬化樹脂を用いた場合には乾燥
後に保存途中などに樹脂の硬化が促進することが問題で
あり、熱可塑性樹脂を用いた場合には樹脂が架橋しない
ために後工程の熱履歴により樹脂の流動性が大きすぎる
ことが問題であった。
【００３９】また一般に、電気機器の配線として用いら
れている低抵抗な銅線やアルミニウム線などは安価で優
れた導電体である。エナメル線等はこれらの金属線に絶
縁塗料を被覆するわけだが、一般に無機物質である金属
体を有機物質を含む材料で被覆することは容易でない。
更に、この被覆層を介して、半導体や金属体に接着をす
る場合十分な接着力が得られない場合がある。これは、
被覆層の有機物質と半導体や金属体との間に特別な結合
が存在しないためである。このことは、金属体の材質や
表面状態により更に深刻な問題となり、湿度の影響を受
けることにより殆ど接着力が得られなくなることを見い
だした。
【００４０】これらの問題を解決するために本発明者ら
は鋭意検討した結果、太陽電池表面に電極を形成する工
程の前後で導電性樹脂層の架橋密度をブロックイソシア
ネート等の硬化剤を用いてコントロールすることによ
り、加熱乾燥後、樹脂の硬化が進行せず保存性が良好
で、電極形状の変化がなく良好な接着性を得られること
を見いだした。
【００４１】また、導電性樹脂の被覆層を複数の層に分
けてそれぞれの層に湿度と金属イオンに対するバリア機
能、金属ワイヤと半導体層または透明電極との接着機能
を分担させることで良好な特性の太陽電池が得られ、信
頼性も向上することを見いだした。
【００４２】さらに、カップリング剤を含有した高分子
樹脂と導電性フィラーから構成される被覆層を金属ワイ
ヤに設けることにより、金属体表面が有機物質と結合し
やすいように改質され、金属体と有機物質を含む導電性
樹脂層との間に高い密着性が得られることを見いだし
た。
【００４３】本発明はこれらの知見に基づいて完成した
ものであり、以下では各請求項ごとに、その作用につい
て説明する。
【００４４】請求項１では、導電性接着材からなる被覆
層を有する金属ワイヤが、前記被覆層を介して光起電力
素子に接着形成されている集電電極用被覆ワイヤにおい
て、前記金属ワイヤの金属イオンが、前記光起電力素子
の半導体層に拡散しないようにした。その結果、該金属
ワイヤと該光起電力素子の半導体層が短絡して、該光起
電力素子の変換効率の低下が発生するのを防ぐことが可
能となる。
【００４５】請求項２では、前記光起電力素子の起電力
以上の電圧が前記金属ワイヤに印加された場合において
も、前記被覆層が前記金属イオンの拡散を防ぐ機能を有
するため、該金属ワイヤに印加される電圧の大きさに依
存せず、該金属ワイヤと該光起電力素子の半導体層が短
絡して、該光起電力素子の変換効率の低下が発生するの
を防ぐことが可能となる。
【００４６】請求項３では、導電性接着材が、導電性粒
子及び高分子樹脂からなるため、導電性接着材の比抵抗
を０．１Ωｃｍ以上１００Ωｃｍ以下の範囲で可変制御
することができる。
【００４７】請求項４では、導電性接着材が、カップリ
ング剤、導電性粒子及び高分子樹脂からなるため、金属
体（例えば、金属ワイヤ）表面が有機物質と結合しやす
いように改質され、金属体と有機物質を含む導電性樹脂
層との間に高い密着性が得られる。
【００４８】請求項５では、前記カップリング剤を、シ
ラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、
アルミニウム系カップリング剤から選ばれる少なくとも
１種類としたため、異種物質間の界面を制御することが
できる。すなわち、無機物質（金属体）と有機物質（導
電性樹脂中バインダー樹脂）との結合の仲立ちの役目を
果たし両者を強固に結びつけることができる。
【００４９】請求項６では、導電性接着材の空隙率が、
１μｍ以下の空隙半径において０．０４ｍｌ／ｇ以下と
したため、導電性接着材の中の銀が、イオン化してマイ
グレーションすることによって発生する短絡を防止でき
る。
【００５０】請求項７では、前記高分子樹脂の数平均分
子量が、５００以上５０，０００以下であるため、前記
金属イオンの拡散を防ぐことが可能となる。
【００５１】請求項８では、前記高分子樹脂のゲル分率
が２０％以上１００％以下であるため、電極形成後に熱
履歴を与えても電極の変形やずれなどが抑えられる。そ
の結果、前記金属イオンの拡散を防ぐことが可能とな
る。
【００５２】請求項９では、前記被覆層が少なくとも２
層以上であり、かつ、少なくとも最外層以外の内側の被
覆層を構成する導電性接着材が、請求項７又は８に記載
の高分子樹脂からなるため、各層に異なった機能、例え
ば、湿度と金属イオンに対するバリア機能、金属ワイヤ
と半導体層または透明電極との接着機能を分担させるこ
とが可能となった。特に、少なくとも最外層以外の内側
の層を構成する導電性樹脂が請求項７又は８に記載の高
分子樹脂からなるため、前記金属イオンの拡散を防ぐこ
とができる。
【００５３】請求項１０では、前記被覆層が少なくとも
２層以上であり、かつ、少なくとも最外層の被覆層を構
成する導電性接着材が、未硬化の熱硬化性高分子樹脂か
らなるため、前記集電電極用被覆ワイヤは保存が可能で
あり、光起電力素子上で電極形成する際に硬化が完了
し、十分な接着力が得られる。その結果、集電電極形成
後の工程、例えばラミネーション工程などの熱履歴によ
り電極が変形し線幅の変化や、部分的な剥離部の発生や
電極の位置ずれなどの発生が防止可能となる。
【００５４】請求項１１では、前記導電性接着材が少な
くとも２層から構成されており、かつ、より電極に近接
する層を構成する該導電性接着材の軟化点が、製造工程
で加えられる該光起電力素子の熱履歴の最高温度よりも
高くしたため、防湿層形成工程での溶解や剥離、ラミネ
ーション工程での変形や剥離を回避することができる。
【００５５】請求項１２では、前記導電性接着材の比抵
抗を０．１Ωｃｍ以上１００Ωｃｍ以下の範囲に限定し
たため、シャント発生に対する封止機能を有し、かつ、
電気抵抗ロスを無視しうる範囲とすることができる。
【００５６】請求項１３では、前記高分子樹脂を、ウレ
タン、フェノキシ、エポキシ、ブチラール、フェノー
ル、ポリイミド、ポリアミド及びポリアミドイミドから
選ばれる少なくとも１種類からなるため、樹脂の硬さを
広範囲で選択することができる。その結果、金属ワイヤ
に塗膜を形成し易く、作業性に優れ、良好な柔軟性が得
られる。更に、熱硬化が可能で、その結果耐久性の向上
を図ることができる。
【００５７】請求項１４では、前記導電性接着材に含ま
れる硬化剤を、ブロックイソシアネートとしたため、光
起電力素子の表面に電極を形成する行程の前後で、導電
性接着材の架橋密度を制御することが可能となる。その
結果、集電電極用被覆ワイヤ作製時の取扱いが容易で、
保存安定性が確保される。更に、集電電極用被覆ワイ ヤ
に対して導電性接着材が塗布される工程を、低コスト稼
働させることができる。
【００５８】請求項１５では、前記導電性接着材のガラ
ス転移点を１００℃以上としたため、導電性接着材で被
覆された電極を、光起電力素子のセル表面に圧着する場
合、導電性接着材で被覆された電極への塗料溶剤の浸透
を防止できる。
【００５９】請求項１６では、前記導電性粒子の一次粒
子の平均粒子径を０．０２μｍ以上１５μｍ以下の範囲
に限定したため、形成する被覆層の厚みより小さく、か
つ、粒子同士が接触することによる比抵抗の増加が抑え
られる。
【００６０】請求項２０では、前記導電性粒子を、グラ
ファイト、カーボンブラック、Ｉｎ2Ｏ3，ＴｉＯ2，Ｓ
ｎＯ2，ＩＴＯ，ＺｎＯ，及びこれらに三価の金属元素
からなるドーパントを添加したものから選ばれる少なく
とも１種類としたため、導電性粒子の平均粒径を０．０
２μｍ以上１５μｍ以下とすることができる。
【００６１】請求項２０では、前記光起電力素子の半導
体層上に配設された透明電極と前記導電性接着材が接し
て設けられた。その結果、半導体層上に、半導体層が吸
収する光に対して透明な透明電極を設けることで、面方
向において抵抗が大きい非単結晶半導体では特に効率が
向上する。
【００６２】請求項１８では、少なくとも１つのｐｉｎ
接合又はｐｎ接合からなる半導体層と、前記半導体層の
光入射側に設けた集電電極とからなる光起電力素子にお
いて、前記集電電極が、請求項１乃至１７のいずれか１
項に記載の集電電極用被覆ワイヤからなるため、初期特
性及び長期信頼性の高い光起電力素子が得られた。
【００６３】請求項１９では、前記半導体層の光入射側
に透明電極を有し、かつ、前記透明電極上に前記集電電
極を設けたため、集電性が高く、シリーズ抵抗が十分に
低い光起電力素子が得られた。
【００６４】請求項２１では、前記半導体層を、単結晶
シリコン、多結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモ
ルファスシリコン、アモルファスシリコンゲルマニウ
ム、アモルファスシリコンカーボンのうち少なくとも１
種類としたため、初期特性及び長期信頼性の高い光起電
力素子が得られた。
【００６５】請求項２２では、前記半導体層を、ｐｉｎ
接合又はｐｎ接合からなるセルを３回積み重なったトリ
プルセルとしたため、より初期特性の高い光起電力素子
が得られた。
【００６６】請求項２３では、光入射側に集電電極を設
けた構成の光起電力素子の製造方法において、請求項１
乃至１７のいずれか１項に記載の集電電極用被覆ワイヤ
を、熱、圧力、又は熱と圧力によって、前記光起電力素
子の光入射面と付着させるため、生産上の歩留まりの高
い光起電力素子の製造方法が得られた。
【００６７】請求項２４では、前記集電電極用被覆ワイ
ヤに加える熱が、前記ブロックイソシアネートの解離温
度以上であるため、形成された集電電極用被覆ワイヤの
接着及び硬化を短時間で完全に行うことができ、初期特
性及び長期信頼性の高い光起電力素子の製造方法が得ら
れた。
【００６８】請求項２５では、前記被覆層を形成する前
記未硬化の熱硬化性高分子樹脂のゲル分率が、２０％以
上１００％以下になるまで、前記集電電極用被覆ワイヤ
を加熱するため、集電電極用被覆ワイヤの接着形成後、
湿度などの影響を受けにくい長期信頼性の高い光起電力
素子の製造方法が得られた。
【００６９】以下では、本発明の実施態様例を説明す
る。 （集電電極用被覆ワイヤ） 本発明に係る集電電極用被覆ワイヤとしては、例えば、
図１及び図２に示したものが挙げられる。図１（ａ）の
集電電極用被覆ワイヤ１００は、金属ワイヤ１０１が１
種類の被覆層１０２でコーティングされた場合である。
図２（ａ）の集電電極用被覆ワイヤ２００は、金属ワイ
ヤ２０１が２種類の被覆層、すなわち、第１被覆層２０
２と第２被覆層２０３でコーティングされた場合であ
る。
【００７０】上記の集電電極用被覆ワイヤ１００及び２
００を構成する金属ワイヤ１０１及び２０１は、線材と
して工業的に安定に供給されているものが好ましい。ま
た、金属ワイヤ１０１及び２０１を形成する金属体の材
質としては、比抵抗が１０-4Ωｃｍ以下の金属を用いる
ことが望ましい。例えば、銅、銀、金、白金、アルミニ
ウム、モリブデン、タングステン等の材料が、電気抵抗
が低いため好適に用いられる。中でも銅、銀、金が電気
抵抗が低く望ましい。また、前記金属ワイヤはこれらの
合金であっても良い。
【００７１】更に、所望に応じて前記金属ワイヤの表面
に腐食防止、酸化防止、導電性樹脂との接着性向上、電
気的導通の改良などの目的から、図１（ｂ）及び図２
（ｂ）に示すような薄い金属層１０３及び２０４を形成
しても良い。金属ワイヤの表面に設ける金属層として
は、例えば、銀、パラジューム、銀とパラジュームの合
金、金などの腐食されにくい貴金属や、ニケッル、スズ
などの耐食性の良い金属が挙げられる。中でも金、銀、
スズが湿度などの影響を受けにくいため、金属層として
好適に用いられる。金属ワイヤの表面に設ける金属層の
形成方法としては、例えば、メッキ法、クラッド法が好
適に用いられる。また、前記金属をフィラーとして樹脂
に分散して作製した導電性樹脂をコートしても良い。コ
ート厚みは所望に応じて決定されるものであるが、例え
ば断面が円形の金属ワイヤであれば直径の１％から１０
％の厚みが好適である。電気的導通、耐食性の効果、金
属層厚みを考慮して金属層の比抵抗は、１０-6Ωｃｍ以
上１００Ωｃｍ以下が好適である。
【００７２】前記金属ワイヤの断面形状は、円形であっ
ても矩形であっても良く、所望に応じて適宜選択され
る。前記金属ワイヤの直径は、電気抵抗ロスとシャドウ
ロスの和が最小となる様に設計して選択される値であ
る。具体的には、例えばＪＩＳ−Ｃ−３２０２に示され
るエナメル線用の直径２５μｍから１ｍｍまでの銅線が
好適に用いられる。より好ましくは、その直径を２５μ
ｍから２００μｍとすることで光電変換効率の良い光起
電力素子が得られる。２５μｍより細い場合は、ワイヤ
が切れ易く製造が困難となり、また、電気ロスも大きく
なる。また、２００μｍ以上の場合は、シャドウロスが
大きくなったり、又は、光起電力素子表面の凹凸が大き
くなって表面被覆層に使用するＥＶＡ（エチレンビニル
アセテート）などの充填材を厚くしなければならなくな
る。
【００７３】前記金属ワイヤは、公知の伸線機によって
所望の直径に成型して作られる。伸線機を通過した金属
ワイヤは硬質であるが、伸び易さや曲げ易さなどは、所
望の特性に応じて公知の方法でアニールし、軟質にして
用いても良い。
【００７４】（単層からなる導電性接着材が被覆された
集電電極用被覆ワイヤ） 本発明に係る「単層からなる導電性接着材が被覆された
集電電極用被覆ワイヤ」としては、図１（ａ）に示すも
のが挙げられる。
【００７５】図１（ａ）において、１０１は電極用金属
ワイヤ、１０２は被覆層である。金属ワイヤ１０１は集
電電極用被覆ワイヤの心線で電力損失を抑えるため、導
電率の高い銅ワイヤ、銀メッキ銅ワイヤや銀クラッド銅
ワイヤを用いる。被覆層１０２は、熱硬化性導電性接着
材あるいは熱可塑性導電性接着材により形成され、熱圧
着工程により集電電極用被覆ワイヤ本体と光起電力素子
基板とを機械的、電気的に接続する機能を持つ。
【００７６】（２層からなる導電性接着材が被覆された
集電電極用被覆ワイヤ） 本発明に係る「２層からなる導電性接着材が被覆された
集電電極用被覆ワイヤ」としては、図２（ａ）に示すも
のが挙げられる。
【００７７】図２（ａ）において、２０１は電極用金属
ワイヤ、２０２は第１被覆層、２０３は第２被覆層であ
る。金属ワイヤ２０１は集電電極用被覆ワイヤの心線で
電力損失を押さえる為、導電率の高い銅ワイヤ、銀メッ
キ銅ワイヤや銀クラッド銅ワイヤを用いる。第１被覆層
２０２は熱硬化性導電性接着材により形成され、電極金
属の保護、機械的、電気的な接続を行う。また、電極金
属によるマイグレーションを防止し、さらに集電電極用
被覆ワイヤから光起電力素子の欠陥部分に流れ込む電流
を抑制する機能を持つ。第２被覆層２０３もまた熱硬化
性導電性接着材により形成され、熱圧着工程により集電
電極用被覆ワイヤ本体と光起電力素子基板とを機械的、
電気的に接続する機能を持つ。また、熱硬化するため、
その後の防湿層用塗料の溶剤に侵されにくい。
【００７８】換言すれば、金属ワイヤ２０１に接して設
けられる第１被覆層２０２は、金属ワイヤへの湿度の浸
透を防いで金属ワイヤの表面の腐食を防ぐ機能ととも
に、金属ワイヤからの金属イオンマイグレーションを防
ぐ機能を有するバリア層である。また、前記第２被覆層
２０３は、前記集電電極用被覆ワイヤを半導体層あるい
は透明電極に接着固定する機能と、集電する機能とを有
する接着層である。
【００７９】前記第１被覆層２０２を構成する導電性接
着材に含まれる高分子樹脂としては、上述した樹脂の中
でもとりわけ透湿性の比較的少ない樹脂が好適に用いら
れる。すなわち、ウレタン、エポキシ、フェノールある
いはこれらを変性した熱硬化性樹脂が好適な材料として
挙げられる。また、これらの樹脂は被覆後に十分な硬化
を行なうことが好ましい。さらにシャドウロスを極端に
生じなようにするためには、前記第１層の厚みは、１μ
ｍ以上１５μｍ以下の範囲が好ましい。１μｍより薄い
厚みの場合、均一にコーティングすることが難しくピン
ホールが発生し、バリア層としての機能が不十分とな
る。また、１５μｍより厚い場合は、被覆層がはがれ易
くなったり、シャドウロスが大きくなりすぎるために好
ましくない。
【００８０】前記第２被覆層２０３を構成する導電性接
着材に含まれる高分子樹脂としては、上述した樹脂の中
でもとりわけ接着性が良好で柔軟性の良い樹脂が好適に
用いられる。すなわち、ウレタン、エポキシ、フェノー
ルあるいはこれらを変性した熱硬化性樹脂や、フェノキ
シ、ポリアミド、ポリアミドイミドなどの熱可塑性樹脂
が好適な材料として挙げられる。とりわけウレタン樹脂
は架橋密度を調整しやすい樹脂であるため好適に用いら
れる。これらの樹脂は被覆後に未硬化の状態としてお
き、接着工程を経た後、硬化処理をする方が望ましい。
この理由から、前記高分子の硬化剤はブロックイソシア
ネートにすることが望ましい。該ブロックイソシアネー
トは、解離温度以上に加熱することにより硬化が進行す
る機構を持っている。そのため、解離温度以下で乾燥す
ることにより、含まれていた溶剤が完全に除去され、粘
着性、タック性がなくなるためリールにコイル状に巻き
取り、保存可能になる。しかも、保存時には前記イソシ
アネートの解離温度以上の熱を加えない限り、硬化が進
行しないため、集電電極形成時に一様に十分な接着力が
得られる。
【００８１】前記第２被覆層の厚みは前記金属ワイヤの
径によって異なるが、例えば前記金属ワイヤが１００μ
ｍであれば前記第２被覆層層はピンホールが無く、接着
層としての機能が十分で有りかつシャドウロスを極端に
生じないために５μｍ〜３０μｍ程度が好適である。
【００８２】（３層からなる導電性接着材が被覆された
集電電極用被覆ワイヤ） 本発明に係る「３層からなる導電性接着材が被覆された
集電電極用被覆ワイヤ」としては、図１１に示すものが
挙げられる。
【００８３】図１１において、１１０１は電極用金属ワ
イヤ、１１０２は第１被覆層、１１０３は第２被覆層、
１１０４は第３被覆層である。金属ワイヤ１１０１は集
電電極用被覆ワイヤの心線で電力損失を押さえる為、導
電率の高い銅ワイヤ、銀メッキ銅ワイヤや銀クラッド銅
ワイヤを用いる。第１被覆層１１０２は熱硬化性接着剤
により形成され、電極金属との電気的な接続を行う。第
１被覆層には、電極金属との電気的な接続を得る為、金
属系導電性接着材が好適に用いられる。第２被覆層１１
０３は、電極金属及び第１被覆層に用いられる金属系導
電性接着材の金属フィラーによるマイグレーションを防
止する。また、集電電極用被覆ワイヤから光起電力素子
の欠陥部分に流れ込む電流を抑制する機能を持つ。第３
被覆層１１０４も熱硬化性導電性接着材により形成さ
れ、熱圧着工程により集電電極用被覆ワイヤ本体と光起
電力素子基板とを機械的、電気的に接続する機能を持
つ。また、熱硬化するため、その後の防湿層用塗料の溶
剤に侵されにくい。
【００８４】（導電性接着材及びその比抵抗） 本発明において、前記金属ワイヤを被覆するための前記
導電性接着材は、導電性粒子と高分子樹脂とを分散して
得られる。前記導電性接着材の比抵抗としては、光起電
力素子によって発生する電流を集電するのに無視しうる
抵抗であり、かつ、シャントが生じない様に適度な抵抗
値とすることが必要であり、具体的には０．１以上Ωｃ
ｍ１００Ωｃｍ以下程度が好ましい。０．１Ωｃｍより
小さい場合はシャント封止機能が少なくなり、１００Ω
ｃｍより大きい場合は電気抵抗ロスが大きくなるためで
ある。
【００８５】（導電性粒子） 本発明に係る導電性粒子は、導電性を付与するための顔
料である。その材料としては、例えば、カーボンブラッ
ク、グラファイトなどやＩｎ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，
ＩＴＯ，ＺｎＯ及び前記材料に適当なドーパントを添加
した酸化物半導体材料等が好適に用いられる。前記導電
性粒子の粒径は、形成する前記被覆層の厚みよりも小さ
くする必要があるが、小さすぎると粒子同士の接触点で
の抵抗が大きくなるため所望の比抵抗が得られなくな
る。この様な事情から前記導電性粒子の平均粒径として
は０．０２μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。また、異
なる２種類以上の導電性粒子を混合てして、比抵抗や導
電性樹脂内での分散度を調節しても良い。更にＩＴＯ，
Ｉｎ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＺｎＯ等の材料を用いる
ことにより透光性を付与しても良い。中でもＩＴＯを用
いることにより特に高い透光性が得られる。
【００８６】前記導電性粒子と前記高分子樹脂とは、所
望の比抵抗を得るため好適な比率で混合されるが、導電
性粒子を増加すると比抵抗は低くなるが樹脂の比率が少
なくなるため塗膜としての安定性は悪くなる。また、高
分子樹脂を増加すると導電性粒子同士の接触が不良とな
り高抵抗化する。従って、良好な比率は、用いる高分子
樹脂と導電性粒子及び所望の物性値によって適宜選択さ
れるものである。具体的には、導電性粒子が５体積％か
ら９５体積％程度とすることで良好な比抵抗が得られ
る。
【００８７】（高分子樹脂） 本発明に係る高分子樹脂としては、金属ワイヤに塗膜を
形成し易く、作業性に優れ、柔軟性があり、耐候性が優
れた樹脂が好ましい。このような特性をもつ高分子樹脂
としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂がある。
【００８８】熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタ
ン、エポキシ、フェノール、ポリビニルホルマール、ア
ルキド樹脂あるいはこれらを変性した樹脂等が好適な材
料として挙げられる。とりわけ、ウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂はエナメル線用絶縁被覆材料と
して用いられており柔軟性や生産性の面で優れた材料で
ある。しかも、耐湿性、接着性の面でも光起電力素子の
集電電極用被覆ワイヤ材料として好適に用いられる。
【００８９】熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラー
ル、フェノキシ、ポリアミド、ポリアミドイミド、メラ
ミン、ブチラール、アクリル、スチレン、ポリエステ
ル、フッ素などが好適な樹脂として挙げられる。とりわ
け、ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアミドイミド樹脂が、柔軟性、耐湿性、接着性
の面で優れた材料であり、光起電力素子の集電電極用被
覆ワイヤ材料として好適に用いられる。
【００９０】（カップリング剤） 本発明では、カップリング剤を含有した高分子樹脂と導
電性粒子から構成された導電性接着材も好適に用いられ
る。カップリング剤を加えた導電性接着材を用いた場
合、良好な特性が得られる理由は以下のように説明され
る。
【００９１】一般に、電気機器の配線として用いられて
いる低抵抗な銅線やアルミニウム線などは安価で優れた
導電体である。エナメル線等はこれらの金属線に絶縁塗
料を被覆するわけだが、一般に無機物質である金属体を
有機物質を含む材料で被覆することは容易でない。更
に、この被覆層を介して、半導体や金属体に接着をする
場合十分な接着力が得られない場合がある。これは、被
覆層の有機物質と半導体や金属体との間に特別な結合が
存在しないためである。このことは、金属体の材質や表
面状態により更に深刻な問題となり、湿度の影響を受け
ることにより殆ど接着力が得られなくなる。本発明のカ
ップリング剤を含有した高分子樹脂と導電性粒子から構
成される被覆層を金属ワイヤに設けることにより金属体
表面が有機物質と結合しやすいように改質され、金属体
と有機物質を含む導電性樹脂層との間に高い密着性が得
られる。
【００９２】本発明の集電電極用被覆ワイヤを太陽電池
に用いた場合、カップリング剤は、太陽電池基板表面又
は取り出し電極の金属タブ表面といった無機物質と、被
覆層中の有機物質との間で、結合を強める働きをする。
その結果、十分な接着力が得られない部分が生じるのを
防ぐことが可能となる。更に、２層以上からなる複数の
被覆層であるために、金属ワイヤを直接被覆する最内層
と太陽電池基板に直接に接着する最外層にカップリング
剤を金属ワイヤの材質、太陽電池基板の材質、金属タブ
の材質、更にはこれら被覆層を構成する高分子樹脂の種
類により適宜選択し効果を高めることが出来る。また、
カップリング剤により高められた接着力は高温、高湿
度、高温高湿度環境でも維持され、太陽電池を屋外で使
用した場合にも維持され、電極と太陽電池基板及び金属
タブ間との接着力の低下や被覆層の剥れによるシリーズ
抵抗の上昇等による変換効率が低下するのを防ぐことが
可能になる。
【００９３】本発明に用いるカップリング剤としては、
例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップ
リング剤、アルミニウム系カップリングが挙げられる。
このようなカップリング剤は、無機物質と相互作用を持
つ親水基部分と有機物質と相互作用を持つ有機官能基の
部分とから構成されている。前記カップリング剤は、異
種物質間の界面を制御することを主目的として用いら
れ、特にその作用機構に共有結合が介するという点で一
般の界面活性剤とは区別される。すなわち、無機物質
（金属体）と有機物質（導電性接着材中高分子樹脂）と
の結合の仲立ちの役目を果たし両者を強固に結びつけ
る。シラン系カップリング剤は無機物質と有機物質の双
方に共有結合しているが、チタネート系カップリング剤
及びアルミニウム系カップリング剤は有機物質とは共有
結合を形成しないこともあるが、無機物質の表面の極
性、表面エネルギーを変えることにより、有機物質の結
びつきを高めることが出来る。このことから、シランカ
ップリング剤が最も有効であると言える。
【００９４】本発明で好適に用いるシラン系カップリン
グ剤としては、例えば、γ−メルカプトキシプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシキドプロピルトリメトキ
シシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、アミノシラン、γ−ア
ニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセト
キシシラン、へキサメチルジシラン、γ−クロロプロピ
ルトリメトキシシランが挙げられる。
【００９５】本発明で好適に用いるチタネート系カップ
リング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステ
アロイルチタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシ
メチル−１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）ホスファ
イトチタネート、テトライソピルビス（ジオクチルフォ
スファイト）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミ
ノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチル
ビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、イソプ
ロピルトリス（ジオクチルピロホスファネート）チタネ
ート、ビス（ジオクチルパイロホスフエート）オキシア
セテートチタネートが挙げられる。
【００９６】本発明で好適に用いるアルミニウム系カッ
プリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアルミ
ニウムジイソプロピレートが挙げられる。
【００９７】前記カップリング剤と無機質表面が反応す
る際に、接着力等の最適特性を得るための最適量があ
り、通常はカップリング剤を所望の溶媒と混合して調整
し使用する。このような溶媒としてはメタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール、トルエン、ベンゼ
ン、アセトン、メチルセルソルブ、テトラヒドロフラ
ン、水等が挙げられ、各カップリング剤と相溶性の良い
溶媒を選択して用いられ、あまり高濃度で用いるとカッ
プリング剤の活性が失活するので、通常低い濃度で用
い、０．０１％〜１０．０％濃度で好適に用いる。
【００９８】また、前記カップリング剤の親水基部がシ
ラン系、チタネート系、アルミニウム系により無機物質
との反応に対する適合性も考慮する必要がある。一方、
前記カップリング剤の有機官能基にはアミノ基、エポキ
シ基、カルボキシ基、フォスファイト基等があり、これ
らの有機官能基と有機物質との反応に対する適合性も考
慮する必要がある。
【００９９】（高分子樹脂の数平均分子量） 前記金属ワイヤからの前記金属イオンの拡散を防ぐため
には、高分子樹脂と導電性粒子の密着が良好である必要
がある。この理由から、前記高分子樹脂としては、数平
均分子量が５００以上５０，０００以下の高分子樹脂が
望ましい。
【０１００】本発明では、被覆層を緻密な被覆膜として
形成するためには、用いる高分子樹脂と導電性粒子との
分散性を向上させ、形成された被覆層の空孔容積を少な
くする必要があり、数平均分子量が５００以上５０，０
００以下の高分子樹脂を導電性粒子の種類や粒子径によ
り適宜、選択、組み合わせることにより湿度の影響を抑
制することが可能となる。好適に用いられる樹脂として
はウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ブチ
ラール樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、メラミ
ン樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ポリピニルフォル
マール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂等が挙
げられる。とりわけ、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂はエナメル線用絶縁被覆
材料として工業的に一般に実績があり、耐湿性、柔軟性
のコントロール、生産性の面で優れた特性が得られる。
また、ブチラール樹脂は分散性に優れ、ポリイミド樹脂
は耐熱性に優れている。
【０１０１】（高分子樹脂のゲル分率） 前記高分子樹脂の架橋の度合いを測る方法として、ゲル
分率を測定する方法がある。すなわち、前記高分子樹脂
片の試料をキシレンなどの溶媒に漬浸すると、ゲル化し
て架橋したゲル部分は溶出しないが、架橋していないゾ
ル部分は溶出する。すなわち架橋が完了すればゾル部分
の溶出はなくなる。次に前記試料を取り出しキシレンを
蒸発させることによりゾル部分も除いた未溶解のゲル部
分が残る。そこで、架橋しておらず溶出したゾル量を測
定することによりゲル分率を求めることができる。以下
に計算方法を示す。
【０１０２】 ゲル分率＝［（未溶解分の重量）／試料の元の重量）］×１００（％） このゲル分率が乾燥後に高いことが、集電電極を形成す
る際に接着力を低下させる原因となる。更に、加熱圧着
し形成された集電電極の導電性樹脂層のゾル分率が低い
ことは、湿度の影響で信頼性が低下する恐れがあること
を意味する。
【０１０３】そこで、前記金属ワイヤに接着層を被覆乾
燥後、導電性樹脂層の高分子樹脂層のゲル分率を０％以
上２０％以下にすることにより、保存後にも初期接着性
は変化しない。更に、集電電極用被覆ワイヤを加熱圧着
形成後の接着層のゲル分率が２０％以上１００％以下で
あることにより、使用中の信頼性も向上する。
【０１０４】（導電性粒子と高分子樹脂との混合） 本発明における「導電性粒子と高分子樹脂との混合」
は、所望の比抵抗を得るため好適な比率で行われる。導
電性粒子を増加すると比抵抗は低くなるが、樹脂の比率
が少なくなるため塗膜としての安定性は悪くなる。一
方、樹脂を増加すると導電性粒子同士の接触が不良とな
り高抵抗化する。したがって、好適な比率は、用いる高
分子樹脂と導電性粒子、及び所望の物性値によって適宜
選択されるものである。具体的には、導電性粒子が５体
積％から９５体積％程度とすることで良好な比抵抗が得
られる。
【０１０５】本発明の「導電性粒子と高分子樹脂との混
合」において用いる分散装置としては、例えば、通常の
３本ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、ビ
ーズミル等が挙げられる。分散を良好とするため、所望
に応じて分散剤やカップリング剤を添加しても良い。分
散時、又は分散後に、導電性接着材の粘度調整のため適
当な溶剤で希釈しても良い。
【０１０６】（より電極に近接する層） 本発明における「より電極に近接する層」とは、電極に
用いる金属ワイヤを周囲の環境から保護する機能、金属
ワイヤとの電気的な接続を行う機能のどちらか一方、あ
るいは両方の機能を有する層である。「より電極に近接
する層」の比抵抗は、光起電力素子によって発生する電
流を集電する際に電気抵抗とならないことが必要であ
り、好適には０．１Ωｃｍ以上１００Ωｃｍ以下の範囲
が好ましい。この「より電極に近接する層」に熱硬化性
の導電性接着材を使用した場合、製造工程における耐溶
剤性や耐熱性を、使用時における信頼性を向上すること
ができる。
【０１０７】所望に応じて、金属を主成分とするコンタ
クト層を、「より電極に近接する層」として形成しても
良い。該コンタクト層は、前記金属ワイヤと導電性接着
材との電気的接触をよくする機能を有する。特に、前記
電極用金属ワイヤに銅を用いる場合には、表面が酸化さ
れて高抵抗となったりするために前記導電性粒子がグラ
ファイトや金属酸化物のようなものでは接触抵抗が大き
くなる。このような現象を防ぐため前記コンタクト層を
用いる。該コンタクト層の材料としては、例えば、銀、
パラジウム、銀とパラジウムの合金、金などの腐食され
にくい貴金属や、ニッケル、スズなどの耐食性の良い金
属が挙げられる。導電性接着材からなる場合には、前記
金属をフィラーとして接着剤を作製すると良い。また、
導電性接着材を用いずメッキ法でスズや銀の層を前記金
属ワイヤに形成しても良いし、銀クラッド銅ワイヤを使
用しても良い。
【０１０８】前記「より電極に近接する層」に金属系導
電性接着材を使用した場合は、その外側に金属イオンの
マイグレーションを封止するバリヤ層を形成しても良
い。
【０１０９】前記バリヤ層の厚みは前記金属ワイヤの径
や所望の特性によって異なるが、例えば金属ワイヤが１
００μｍであれば、ピンホールが無く、バリヤ層として
の機能が充分で有り、かつ、シャドウロスを極端に生じ
ないようにするために１μｍ以上１５μｍ以下の範囲が
好適である。１μｍ以下の厚みでは均一にコートするこ
とが難しくピンホールが発生するため、バリヤ層として
の機能が不十分となる。また、１５μｍ以上の厚みでは
被覆層が剥がれ易くなったり、シャドウロスが大きくな
りすぎるために好ましくない。
【０１１０】（導電性接着材の空隙率） 金属イオンのバリア効果を上げるためには、バリア層に
使用する導電性接着材の空隙率が、１μｍ以下の空隙半
径において０．０４ｍｌ／ｇ以下であることが好まし
い。
【０１１１】通常の顔料含有接着剤だと空隙半径１μｍ
以上の空隙は、ほとんど存在せず、それ以上の空隙が存
在した場合は、導電性接着材の硬化後の機械的強度が低
下する。また、空隙率が０．０４ｍｌ／ｇより大きいと
外部からの水分の侵入を許し、導電性接着材中の導電性
粒子と高分子樹脂の結合が劣化し、抵抗値の上昇や金属
イオンのマイグレーションが発生したりする。
【０１１２】（導電性接着材のガラス転移点） 本発明に係る導電性接着材の硬化後のガラス転移点は、
１００℃以上であることが好ましい。その理由として
は、被膜形成後のオーバーコートにおける熱履歴、さら
に、トップコート剤、ラミネーションの工程における熱
履歴に充分耐え得る特性を持たせるためである。
【０１１３】（導電性接着材のコーティング方法） 本発明における「導電性接着材のコーティング方法」と
しては、例えば、通常のエナメル線のコーティング方法
を好適に用いることができる。具体的には、前記導電性
接着材を適当な粘度となる様に溶剤で希釈し、前記金属
ワイヤにロールコーターなどを用いてコーティングした
後、所望の厚みを形成するためのダイスあるいはフェル
トを通過させてから、赤外線加熱等で乾燥、硬化させ
る。
【０１１４】図３は、好適なコーティング装置の一例を
示す模式図である。図３において、３０１は送り出しリ
ール、３０２は金属ワイヤ、３０３は洗浄槽、３０４は
コーター、３０５はダイス、３０６は乾燥炉、３０７は
膜厚測定機、３０８はテンションコントローラー、３０
９は整列巻き駆動装置、３１０は巻き取りリール、３１
１は温度調節機である。
【０１１５】送り出しリール３０１は、被覆層形成前の
金属ワイヤが巻いてあるボビンである。洗浄槽３０３
は、所望に応じて用いるものであるが、アセトン、ＭＥ
Ｋ，ＩＰＡなどの溶剤を満たしたタンクであって、金属
ワイヤ３０２の表面の汚れを洗浄するものである。コー
ター３０４は、導電性接着材を金属ワイヤ３０２に塗布
する装置である。コーター３０４には塗布する導電性接
着材が一定量貯められているが、所望に応じて粘度調整
のための溶剤添加機構や温度調整機構、導電性接着材補
充機構、ろ過機構などを追加しても良い。ダイス３０５
は、塗布した導電性接着材を所望の厚みとなる様に制御
するためのものである。前記ダイス３０５は市販のエナ
メルコート用のものが好適に用いられるが、所望に応じ
てフェルトを用いても良い。乾燥炉３０６は、塗布した
導電性接着材の溶剤を除去して乾燥させたり、又は、熱
硬化させたりするためのもので、熱風乾燥機や赤外線乾
燥機などが所望に応じて用いられる。膜厚測定器３０７
は、塗布した導電性接着材の厚みを測定し管理するため
のものであり、市販の外径測定器が好適に用いられる。
前記膜厚測定機３０７で測定した膜厚データを利用し
て、送り速度や導電性接着材の粘度などのフィードバッ
ク制御を行っても良い。テンションコントローラー３０
８は金属ワイヤ３０２をたるみが生じない様に、かつ降
伏点以上の力がかからない様に一定の張力に保つ装置で
ある。整列巻き駆動装置３０９は巻き取りリール３１０
に巻き取る際にワイヤの間隔を制御しながら巻き取るた
めの装置である。巻き取りリール３１０は不図示のモー
ターによって所望の送り速度となるように回転駆動され
る。温調機３１１は乾燥炉３０６の温度を設定値に保つ
ためのものである。所望に応じてスライダック、オンオ
フ制御、ＰＩＤ制御などの公知の方法を選択して用いら
れる。
【０１１６】図３では縦形装置を示したが、金属ワイヤ
３０２の搬送方向は、縦方向でも横方向でも良く、所望
に応じて設計されるものである。
【０１１７】複数の導電性接着材のコーティングを行う
には、１層コーティングするごとにボビンへ巻き取って
も良いが、場合によっては、連続して複数の層をコーテ
ィングした後で最後にボビンに巻き取っても構わない。
また、図３では１本の金属ワイヤをコーティングする場
合を示したが、同時に複数本の金属ワイヤをコーティン
グしても構わない。
【０１１８】導電性接着材を被覆した前記金属ワイヤ
は、ボビンに巻き取った状態で保存し、光起電力素子の
集電電極を形成する際に適宜巻き出して用いる。
【０１１９】（光起電力素子） 本発明に係る光起電力素子としては、例えば、図４〜図
８に示す構成からなる太陽電池が挙げられる。
【０１２０】図４は、基板と反対側の表面から光入射さ
せるタイプのアモルファスシリコン系太陽電池の模式的
断面図である。図において、４０１は基板、４０２は下
部電極、４０３、４１３、４２３はｎ型半導体層、４０
４、４１４、４２４はｉ型半導体層、４０５、４１５、
４２５はｐ型半導体層、４０６は透明導電膜からなる上
部電極、４０７は集電電極用被覆ワイヤが用いられるグ
リッド電極を表す。
【０１２１】図５は、単結晶シリコン太陽電池の断面図
を示し、５０１はシリコンウエハ基板からなる半導体
層、５０２は半導体層５０１とｐｎ接合を形成する半導
体層、５０３は裏面電極、５０４は集電電極、５０５は
反射防止膜を表す。
【０１２２】図６は、多結晶シリコン太陽電池の断面図
を示し、６０１はシリコンウエハ基板からなる半導体
層、６０２は半導体層６０１とｐｎ接合を形成する半導
体層、６０３は裏面電極、６０４は集電電極、６０５は
反射防止膜を表す。
【０１２３】図７は、薄膜多結晶シリコン太陽電池の断
面図を示し、７０１は基板、７０２は多結晶化した半導
体層、７０３は半導体層７０２とｐｎ接合を形成する半
導体層、７０４は裏面電極、７０５は集電電極、７０６
は反射防止膜を表す。
【０１２４】図８は、図４〜図７の太陽電池を光入射面
から見た図である。８０１は基板、８０２はプラス電
極、８０３はマイナス電極、８０４は集電電極を表す。
【０１２５】本発明における「光起電力素子」の構成と
しては、例えば、発電に寄与する半導体層と、該半導体
層の光入射側に設けた透明導電層と、該透明導電層上に
前記金属ワイヤ及び導電性接着材から構成される集電電
極用被覆ワイヤと、該半導体層の光入射側とは反対の面
に設けた裏面電極とからなる構成が好ましい。
【０１２６】前記半導体層としては、例えば、ｐｎ接
合、ｐｉｎ接合、ショットキー接合等の半導体接合を有
する構造を持つことが必要である。その材料としては、
例えば、結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファス
シリコンなどのＩＶ族の半導体や、ＣｄＳ、ＣｄＴｅな
どのＩＩ−ＶＩ族の半導体や、ＧａＡｓなどのＩＩＩ−
Ｖ族の半導体が好適に用いられる。
【０１２７】本発明の光起電力素子は、集電電極を前記
半導体層の光入射面側に配置するが、その配置方法とし
ては適当な間隔で平行に配置するのが良い。本発明の電
極は、特に大面積の光起電力素子を形成する場合に適し
ている。例えば、３０ｃｍ角の光起電力素子を作製する
場合には、３０ｃｍの長さの金属ワイヤと導電性接着材
とから構成される電極を、半導体層上に、所定の間隔で
平行に設置して集電電極を形成すれば良い。さらに、前
記集電電極からひとつの端子に電流を流す目的から、比
較的大きな電流が流せるバスバー電極を形成する。
【０１２８】本発明の光起電力素子の裏面電極とは、半
導体層の裏面側に設けられるものであり、例えば、スク
リーン印刷法、蒸着法等の方法で金属を形成したもので
ある。この金属の種類としては、半導体と良好なオーミ
ック性が得られるものを適宜選択して用いる。
【０１２９】図４に示すように前記半導体層が、アモル
ファスシリコン系、微結晶シリコン系、及び、多結晶シ
リコン系を含む非単結晶半導体からなる薄膜の場合に
は、支持基板が必要となる。支持基板としては、絶縁性
基板、導電性基板の両方が使用可能である。前記導電性
基板としては、ステンレスやアルミ等の金属基板が好適
に用いられ裏面電極の役目も果たす。ガラス、高分子樹
脂、セラミックス等の絶縁性基板を用いる場合には、基
板上にクロム、アルミニウム、銀等の金属を蒸着し、裏
面電極とする。下部電極４０２は、半導体層４０３、４
０４、４０５、４１３、４１４、４１５、４２３、４２
４、４２５で発生した電力を取り出すための一方の電極
であり、半導体層４０３に対してはオーミックコンタク
トとなる仕事関数を持つことが要求される。材料として
は、例えば、Ａｌ，Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，ニクロム，ＳｎＯ2，
Ｉｎ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＩＴＯ等のいわゆる金属体または合
金及び透明導電性酸化物（ＴＣＯ）等が用いられる。下
部電極の表面は平滑であることが好ましいが、光の乱反
射を起こさせる場合にはテクスチャー化しても良い。ま
た、基板４０１が導電性である場合、下部電極４０２を
設けなくても良い。下部電極４０２は、例えば、メッ
キ、蒸着、スパッタ等の公知の方法で形成することがで
きる。
【０１３０】アモルファスシリコン半導体層は、ｎ層４
０３、ｉ層４０４、ｐ層４０５を一組としたシングル構
成だけでなく、ｐｉｎ接合またはｐｎ接合を２組又は３
組重ねたダブル構成やトリプル構成も好適に用いられ
る。特に、ｉ層である４０４、４１４、４２４を構成す
る半導体材料としては、ａ−Ｓｉの他に、ａ−ＳｉＧ
ｅ，ａ−ＳｉＣ等のいわゆるＩＶ族及びＩＶ族合金系ア
モルファス半導体が挙げられる。アモルファスシリコン
半導体層の成膜方法としては、例えば、蒸着法、スパッ
タ法、高周波プラズマＣＶＤ法、マイクロプラズマＣＶ
Ｄ法、ＥＣＲ法、熱ＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等公知の方
法を所望に応じて用いる。成膜装置としては、バッチ式
の装置や連続成膜装置等が所望に応じて使用できる。透
明導電膜４０６は、アモルファスシリコンのようにシー
ト抵抗が高い場合必要であり、かつ、光入射側に位置す
るために透明であることが必要である。透明導電膜４０
６の材料としては、例えば、ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，Ｚｎ
Ｏ，ＣｄＯ，ＣｄＳｎＯ4，ＩＴＯ等の金属酸化物が挙
げられる。
【０１３１】単結晶シリコン太陽５００電池や多結晶シ
リコン太陽電池６００の場合、支持基板を設けず、単結
晶ウエハ５０１や多結晶ウエハ６０１が基板の役目をす
る。単結晶ウエハ５０１は、ＣＺ法で引き上げられたＳ
ｉインゴットを切断する方法等で得られる。多結晶ウエ
ハ６０１は、キャスト法により得られたＳｉインゴット
を切断する方法や、リボン法によりシート状の多結晶を
得る方法等により形成される。ｐｎ接合の形成方法とし
ては、例えば、ＰＯＣｌ3を用いた気相拡散法、Ｔｉ
Ｏ2，ＳｉＯ2，又はＰ2Ｏ5を用いた塗付拡散法、イオン
を直接にドープするイオン打ち込み法等が用いられ、半
導体層５０２、６０２が得られる。裏面電極５０３、６
０３は、例えば、蒸着、スパッタ法等により金属膜を形
成したり、銀ペーストのスクリーン印刷等により形成す
る。反射防止膜５０４、６０４は、太陽電池表面での光
の反射による効率の低下を防ぐために形成され、その材
料としては、例えば、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ5等
が用いられる。
【０１３２】薄膜多結晶７００は、アルミナやグラファ
イトなどの基板７０１上にＳｉ多結晶薄膜７０２を成長
し、場合によっては、これをさらに粒径拡大化の処理を
行った後、これを再度基板とし、その上に活性層となる
ベース層を形成、その上に表面層７０３をエピタキシャ
ル成長法等により形成する。基板７０１としては、金属
Ｓｉなどの低コストの基板を用いても良い。
【０１３３】本発明の集電電極用被覆ワイヤからなる第
２の電極８０４は、前記半導体層の光入射面側に配置さ
れるが、配置方法としては集電の電気抵抗による損失と
シャドウロスとの和が最小となる様に適当な間隔で平行
に配置するのが好ましい。例えばシート抵抗が１００Ω
／□程度であれば、集電電極の間隔は５ｍｍ程度が好ま
しい。また、細い径のワイヤを用いた場合にはピッチを
狭くし、太い径のワイヤを用いた場合にはピッチを広く
するという最適化を行うことで最高の効率が得られる。
【０１３４】本発明の電極はとりわけ大面積の太陽電池
を形成する場合に適しており、例えば３０ｃｍ角の太陽
電池を作製する場合には、半導体層上に３０ｃｍ長さの
本発明の電極用被覆ワイヤを平行に所定の間隔で設置し
て集電電極を形成すれば良い。さらに、前記集電電極か
らひとつの端子に電流を流すためには、比較的大きな電
流を流すために集電部としてタブ等を配置しても良い。
【０１３５】以上のように作製された太陽電池は、屋外
使用の際、耐侯性を良くし機械的強度を保つために、公
知の方法でエンカプシュレーションをしてモジュール化
される。具体的には、エンカプシュレーション用材料と
しては、接着層についてはＥＶＡ（エチレンビニルアセ
テート）等が好適に用いられる。また、機械的強度を向
上するために、クレーンガラス等にＥＶＡを含浸させて
用いても良い。更に、耐湿性や耐傷性を向上させるため
に、表面保護層としてフッ素の樹脂が積層される。例え
ば、４フッ化エチレンの共重合体ＴＦＥ、４フッ化エチ
レンとエチレンの共重合体ＥＴＦＥ、ポリフッ化ビニ
ル、ポリクロロフルオロエチレンＣＴＦＥ等が挙げられ
る。また、これらの樹脂に紫外線吸収剤を加えることで
耐侯性を向上させても良い。これらの樹脂を太陽電池基
板と積層する方法としては、例えば、真空ラミネーター
のような市販の装置を用いて、真空中で加熱、圧着する
ことが可能である。
【０１３６】図９は、上述した光起電力素子の一例を示
す模式的断面図である。図９において、９０１は支持基
板、９０２は裏面側の電極、９０３はｐ型半導体層、９
０４はｉ型半導体層、９０５はｎ型半導体層、９０６は
集電電極を表す。
【０１３７】図１０は、本発明の「２層からなる導電性
接着材が被覆された集電電極用被覆ワイヤ（以下では、
２層被覆集電電極用被覆ワイヤと略記する）」を用いた
光起電力素子モジュール１０００の模式図である。図１
０において、１００１は光起電力素子基板、１００２は
プラス電極、１００３はマイナス電極、１００４は本発
明の２層被覆集電電極用被覆ワイヤである。光起電力素
子基板１００１は、ステンレス基板上にｐ、ｉ、ｎの各
半導体層及び透明導電膜をＣＶＤ法やスパッタリング法
を用いて成膜したものである。プラス電極１００２は、
集電電極で集電した電流を外部へ取りだす為の電極であ
り、例えば、導電率の高い銅、銀メッキ銅が好適に使用
される。マイナス電極１００３は、ステンレス基板側か
らの電流取り出し電極であり、この電極にも銅が好適に
使用される。２層被覆集電電極用被覆ワイヤ１００４
は、光起電力素子基板から発生する電流を集電する機能
を持つ。２層被覆集電電極１００４は、熱圧着工程を経
ることにより光起電力素子基板及びプラス電極と機械
的、電気的に接続される。
【０１３８】上述した光起電力素子に前記金属ワイヤを
集電電極として配置する方法としては、例えば光起電力
素子表面に平行に複数本配置する場合、細い径のワイヤ
を用いた場合にはピッチを狭くし、太い径のワイヤを用
いた場合にはピッチを広くするという最適化を行うこと
で最高の効率が得られる。
【０１３９】接着方法としては、集電電極用被覆ワイヤ
の最外層は、ワイヤへの塗布を行う時に硬化反応はさせ
ずに溶剤の乾燥のみを行って、接着時に加熱して、接着
と硬化をさせればよい。
【０１４０】（製造方法） 本発明の光起電力素子の作製方法としては、例えば、次
に示す太陽電池の作製方法が挙げられる。
【０１４１】前記集電電極用被覆ワイヤを、光入射側の
半導体層又は透明導電膜の表面上に、熱、圧力、又は熱
と圧力で接着する方法が好ましい。
【０１４２】加熱温度としては、接着層となる前記接着
層及び前記第２層の導電性樹脂の軟化点以上の温度にす
ることが好ましく、前記接着層及び前記第２層のみが軟
化して前記集電電極用被覆ワイヤが太陽電池表面に接着
し、前記第１層は軟化せずに初期の膜厚を保つことが望
ましい。また、前記導電性樹脂の硬化剤がブロックイソ
シアネートからなる場合には、前記ブロックイソシアネ
ートの解離温度以上の温度に保ち、接着工程中に熱硬化
させることが好ましい。
【０１４３】圧力としては、接着層となる前記接着層及
び前記第２層が適度に変形する圧力が好ましく、太陽電
池を破壊しない程度の圧力以下でなければならない。具
体的には、例えばアモルファスシリコンのような薄膜太
陽電池では、０．１ｋｇ／ｃｍ2から１．０ｋｇ／ｃｍ2
が好適である。
【０１４４】接着方法としては、接着層となる前記接着
層及び前記第２層がホットメルトタイプであれば、熱に
より軟化させて太陽電池に接着させることが望ましい
が、接着時には適度な圧力を加えても良い。また、前記
第２層が熱可塑性であれば加熱により軟化するが、熱硬
化性の樹脂の場合は、ワイヤへの塗布を行う時に硬化反
応はさせずに溶剤の乾燥のみ行って、接着時に加熱によ
り硬化させても良い。
【０１４５】また、本発明の集電電極用被覆ワイヤ並び
に該集電電極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子及びそ
の製造方法は、上述した太陽電池以外の光起電力素子に
も十分に適応可能である。
【０１４６】（導電性接着材に含まれる硬化剤） 生産上の問題の１つとして、被覆ワイヤ電極をオフライ
ンで製造し、電極形成時まで貯蔵するためには、金属ワ
イヤに樹脂を被覆乾燥後、樹脂の硬化促進を制御するこ
とが困難である点が挙げられる。ブロックイソシアネー
トを硬化剤として用いることにより、被覆乾燥時及び乾
燥後には樹脂は含まれていた溶剤が乾燥されただけで硬
化せず、ある一定温度の下で加熱することによりブロッ
ク剤が解離し、活性なイソシアネート基が樹脂と反応し
て硬化することが可能となる。すなわち、従来の硬化剤
では硬化促進を制御することは非常に困難であったが、
ブロックイソシアネートを硬化剤を用いることにより、
これらの問題は解決される。
【０１４７】（導電性接着材のガラス転移点） 生産上の別の問題として、金属ワイヤに樹脂を被覆乾燥
後、ボビン等に巻き取り保存すると取り扱い上便利であ
るが、被覆ワイヤ同士が被覆層のタックにより供給時に
ボビンから取り出しにくくなったり、タック大の場合に
は、被覆層が剥れるなどが生じてしまう点が挙げられ
る。これは被覆層の樹脂のガラス転移点が低い場合に起
こる現象であり、ガラス転移点が０℃以上の樹脂を用い
ることによりタック性排除の効果が現れ、ガラス転移温
度が１００℃以上の高分子樹脂がより好適である。ま
た、ガラス転移温度の異なる高分子樹脂を混合して、被
覆層の柔軟性、接着性、タック排除の面で優れた被覆層
の形成が可能となる。好ましい組み合わせとしてはウレ
タン樹脂とフェノキシ樹脂等がある。
【０１４８】（導電性粒子の一次粒子の平均粒子径） 被覆層の膜厚の均一性や良好な導電性を安定的にえるた
めには高分子樹脂の選択の他に導電性粒子の樹脂ヘの分
散性が重要になってくる。導電性粒子の粒子径は、形成
する導電被覆層の厚みよりも小さくする必要があるが、
小さすぎると粒子同士の接触点での抵抗が大きくなるた
め所望の比抵抗が得られなくなる。この導電性粒子が樹
脂に分散される場合、結晶子が規則的に集まった１次粒
子、１次粒子が表面の荷電とかファンデルワールス力等
で凝集した２次粒子などの凝集粒子が存在する。分散性
が悪い場合、高次の凝集粒子が存在し、被覆層の膜厚が
不均一になるばかりか、導電性も不安定になってしま
う。本発明において被覆層の導電性粒子の一次粒子の平
均粒子径が０．０２μｍ以上１５μｍ以下にすることに
より分散時に高次の凝集粒子を形成することなく上記の
問題が解決される。ここで、分散時の粒子の凝集状態及
び粒子径（一般に粒度と呼ばれる）を測定する方法とし
ては、レーザー回折法、光粒子相関法、光散乱法等が挙
げられる。
【０１４９】被覆層に用いられる導電性粒子としてはグ
ラファイトなどやＩｎ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＩＴ
Ｏ，ＺｎＯ及び前記材料に適当なドーパントを添加した
酸化物半導体材料等が好適に用いられる。また、前記導
電性粒子と前記高分子樹脂とは所望の比抵抗を得るため
好適な比率で混合されるが、導電性粒子を増加すると比
抵抗は低くなるが樹脂の比率が少なくなるため塗膜とし
ての安定性は悪くなる。従って、好適な比率は、用いる
高分子樹脂と導電性粒子及び所望の物性値によって適宜
選択されるものである。具体的には導電性粒子が５体積
％から９５体積％程度とすることで良好な比抵抗が得ら
れる。前記導電性粒子及び高分子樹脂の混合に際して
は、３本ロールミルやぺイントシェーカー等の通常の分
散方法を用いることができる。分散時あるいは分散後に
導電性塗料の粘度調整のため適当な溶剤で希釈しても良
い。
【０１５０】（導電性接着材からなる被覆層の厚み） 電極を光起電力素子の上に形成する時及び形成後に起こ
る問題としては、ピンホールが生じるために欠陥部ヘの
リーク電流が生じ、光起電力素子の特性が低下するとい
う問題が挙げられる。しかし、この問題は、緻密な被覆
層を形成すると共に十分な膜厚の被覆層を形成すること
により解決される。被覆層の厚みは金属ワイヤの径や所
望の特性により異なるが、例えば、金属ワイヤの径が１
００μｍの場合、リーク電流に対するバリア層としての
機能が十分であり、かつシャドウロスを極端に生じない
ためには、１μｍ乃至３０μｍ程度が好適である。更
に、電極形成時に金属ワイヤが太陽電池基板が接触して
シャントを発生する問題にたいしては、被覆層を２層以
上形成し、最内層の被覆層は被覆時に完全に硬化してし
まうことにより圧着工程により直接に金属ワイヤが太陽
電池基板に接触することはなくなり解決される。また、
マイグレーション等の屋外で光起電力素子を使用する際
の問題も、被覆層を集電、シャント防止、マイグレーシ
ョン防止、電極固定等の機能を２層以上の複数の層を設
けて機能分離することにより解決される。
【０１５１】導電性の被覆層が形成された電極の断面図
を図２（ａ）に、電極が該被覆層を介して光起電力素子
基板上に固定された部分の断面図を図２（ｃ）に示す。
図２（ａ）及び図２（ｃ）において、２０１は金属ワイ
ヤ、２０２は金属ワイヤに直接被覆される第１被覆層、
２０３は最外層を形成する第２被覆層、２０５は導電性
接着材からなる被覆層（全体）、２０６は光起電力素子
基板である。導電性の被覆層は同心円状に被覆されるこ
とが望ましい。前記導電性樹脂を前記金属ワイヤに被覆
する方法としては通常のエナメル線の絶縁被覆膜の塗布
方法が好適に用いることができるが具体的には、前記導
電性樹脂を適当な粘度となる様に溶剤で希釈し、前記金
属ワイヤにロールコーターなどを用いてコートし、所望
の厚みを形成するためのダイスを通過させて、その後加
熱炉で溶剤乾燥及び熱硬化させる。
【０１５２】（光起電力素子の構成物） 以下では、本発明に係る光起電力素子の構成物につい
て、図４（ａ）、図４（ｃ）及び図１３を用いて詳細に
説明する。図４（ａ）は、基板と反対側から光入射する
シングルセル構造の非晶質シリコン系太陽電池である。
図４（ｃ）は、図４（ａ）の太陽電池をトリプル構造と
した非晶質シリコン系太陽電池である。図１３は、図４
（ａ）及び図４（ｃ）の太陽電池を光入射側から見た図
であり、約３０ｃｍの長さのグリッド電極が形成されて
いる。
【０１５３】更に、図示しないが、透明性絶縁基板上に
堆積した非晶質シリコン系太陽電池、単結晶系、薄膜多
結晶系太陽電池においても本発明の思想を用いた構成は
適用可能であることは言うまでもない。
【０１５４】図４（ａ）において、４０１は支持基板、
４０２は下部電極、４０３、４０４、４０５はそれぞれ
ｐｉｎの接合を形成している半導体層、４０６は透明導
電膜からなる上部電極、４０７は集電電極用被覆ワイヤ
が用いられるグリッド電極、を表す。
【０１５５】図４（ｃ）において、４０３、４０４、４
０５は第１のｐｉｎ接合を形成している半導体層、４１
３、４１４、４１５は第２のｐｉｎ接合を形成している
半導体層、４２３、４２４、４２５は第３のｐｉｎ接合
を形成している半導体層、を表す。
【０１５６】図１３において、１３０１は金属タブ、１
３０２は陽極取り出し部、１３０３は陰極取り出し部、
を表す。
【０１５７】（基板） 本発明に係る基板４０１は、非晶質シリコンのような薄
膜の太陽電池の場合の半導体層４０３、４０４、４０５
を機械的に支持する部材であり、また場合によっては電
極として用いられる。前記基板４０１は、半導体層４０
３、４０４、４０５を成膜するときの加熱温度に耐える
耐熱性が要求されるが導電性のものでも電気絶縁性のも
のでも良く、導電性の材料としては、具体的にはＦｅ，
Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｖ，Ｔ
ｉ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｔｉ等の金属またはこれらの合金、例
えば真鍮、ステンレス鋼等の薄板及びその複合体やカー
ボンシート、亜鉛メッキ鋼板等が挙げられ、電気絶縁性
材料としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカー
ボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポ
リアミド、ポリイミド、エポキシ等の耐熱性合成樹脂の
フィルムまたはシート又はこれらとガラスファイバー、
カーボンファイバー、ホウ素ファイバー、金属繊維等と
の複合体、及びこれらの金属の薄板、樹脂シート等の表
面に異種材質の金属薄膜及び／またはＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ
4，Ａｌ2Ｏ3，ＡｌＮ等の絶縁性薄膜をスパッタ法、蒸
着法、鍍金法等により表面コーティング処理を行ったも
の及び、ガラス、セラミックスなどが挙げられる。
【０１５８】（下部電極） 本発明に係る下部電極４０２は、半導体層４０３、４０
４、４０５で発生した電力を取り出すための一方の電極
であり、半導体層４０３に対してはオーミックコンタク
トとなるような仕事関数を持つことが要求される。材料
としては、例えば、Ａｌ，Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｔ
ｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，ステンレス、真
鍮、ニクロム、ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＩＴＯ等
のいわゆる金属単体または合金及び透明導電性酸化物
（ＴＣＯ）等が用いられる。前記下部電極４０２の表面
は平滑であることが好ましいが、光の乱反射を起こさせ
る場合にはテクスチャー化しても良い。また、基板４０
１が導電性である場合、下部電極４０２は特に設ける必
要はない。
【０１５９】下部電極の作製法はメッキ、蒸着、スパッ
タ等の方法を用いる。上部電極の作製方法としては、抵
抗加熱蒸着法、電子ビーム加熱蒸着法、スパッタリング
法、スプレー法等を用いることができ所望に応じて適宜
選択される。
【０１６０】（半導体層） 本発明に係る半導体層としては、非晶質シリコン、多結
晶シリコン、単結晶シリコン等が挙げられる。非晶質シ
リコン太陽電池に於いてｉ層４０４を構成する半導体材
料としては、ａ−Ｓｉ：Ｈ，ａ−Ｓｉ：Ｆ，ａ−Ｓｉ：
Ｈ：Ｆ，ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ，ａ−ＳｉＧｅ：Ｆ，ａ−Ｓ
ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ，ａ−ＳｉＣ：Ｈ，ａ−ＳｉＣ：Ｆ，ａ
−ＳｉＣ：Ｈ：Ｆ等のいわゆるＩＶ族及びＩＶ族合金系
非晶質半導体が挙げられる。ｐ層４０５またはｎ層４０
３を構成する半導体材料としては、前述したｉ層４０４
を構成する半導体材料に価電子制御剤をドーピングする
ことによって得られる。また原料としては、ｐ型半導体
を得るための価電子制御剤としては周期律表第ＩＩＩの
元素を含む化合物が用いられる。第ＩＩＩの元素として
は、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎが挙げられる。ｎ型半導体を
得るための価電子制御剤としては周期律表第Ｖの元素を
含む化合物が用いられる。第Ｖ族の元素としては、Ｐ，
Ｎ，Ａｓ，Ｓｂが拳げられる。
【０１６１】非晶質シリコン半導体層の成膜法として
は、蒸着法、スパッタ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲ法、熱ＣＶＤ法、ＬＰ
ＣＶＤ法等の公知の方法を所望に応じて用いる。工業的
に採用されている方法としては、原料ガスをＲＦプラズ
マで分解し、基板上に堆積させるＲＦプラズマＣＶＤ法
が好んで用いられる。さらに、ＲＦプラズマＣＶＤに於
いては、原料ガスの分解効率が約１０％と低いことや、
堆積速度が０．１ｎｍ／ｓｅｃから１ｎｍ／ｓｅｃ程度
と遅いことが問題であるがこの点を改良できる成膜法と
してマイクロ波プラズマＣＶＤ法が注目されている。以
上の成膜を行うための反応装置としては、バッチ式の装
置や連続成膜装置などの公知の装置が所望に応じて使用
できる。本発明の太陽電池に於いては、分光感度や電圧
の向上を目的として半導体接合を２以上積層するいわゆ
るタンデムセルやトリプルセルにも用いることが出来
る。
【０１６２】（上部電極） 本発明に係る上部電極４０６は、半導体層４０３、４０
４、４０５で発生した起電力を取り出すための電極であ
り、前記下部電極４０２と対をなすものである。前記上
部電極４０６は非晶質シリコンのようにシート抵抗が高
い半導体の場合に必要であり、結晶系の太陽電池ではシ
ート抵抗が低いため特に必要としない。また、上部電極
４０６は、光入射側に位置するため、透明であることが
必要で、透明電極とも呼ばれる。前記上部電極４０６
は、太陽や白色蛍光灯等からの光を半導体層内に効率良
く吸収させるために光の透過率が８５％以上であること
が望ましく、さらに、電気的には光で発生した電流を半
導体層に対し横方向に流れるようにするためシート抵抗
値は１００Ω／□以下であることが望ましい。このよう
な特性を備えた材料としてＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，Ｚｎ
Ｏ，ＣｄＯ，ＣｄＳｎＯ4，ＩＴＯ等の金属酸化物が挙
げられる。
【０１６３】（グリッド電極） グリッド電極４０７は、図２（ａ）に示した金属ワイヤ
２０１と導電性の被覆層２０５から構成され、導電性の
被覆層２０５は、光起電力素子としての効率を損なわな
い程度の抵抗値であり、かつシャントを防ぐことができ
る高抵抗であることが必要である。即ち、太陽電池によ
って発生する電流に対しては抵抗とならずに、また欠陥
がある場合には抵抗として働くため、大きなリークを防
ぐことができる。導電性の被覆層２０５の好適な抵抗値
としてはグリッドの設計や、光起電力素子の動作点で
の、電流値、欠陥の大きさなどにより決定されるが、比
抵抗として０．１〜１００Ωｃｍが好ましい。この範囲
でシャントが生じたときには十分な抵抗となり、且つ光
起電力素子で発生した電流に対しては無視できるほどの
抵抗値になる。また、グリッド電極４０７は、図４
（ａ）に示した光起電力素子４００の光入射面側に配置
されるが、配置方法としては適当な間隔で平行に配置す
るのが良い。本発明の集電電極用被覆ワイヤはとりわけ
大面積の太陽電池を形成する場合に適しており、例え
ば、３０ｃｍ角の太陽電池を作製する場合には、半導体
層上に３０ｃｍの長さの本発明の集電電極用被覆ワイヤ
を平行に所定の間隔で設置する様にすれば良い。しか
も、シャントやリークによる電流リークを少なくする構
成であるため非晶質シリコン系太陽電池に好適できるも
のであるが、同様の構成は非晶質系以外に単結晶系、多
結晶系あるいはシリコン以外の半導体を用いた太陽電
池、ショットキー接合型の太陽電池などにも適用できる
ことは言うまでもない。
【０１６４】（タブ） 本発明に係るタブ５０１は、グリッド電極４０７を流れ
る電流を更に一端に集めるための集電部である。集電部
材料としてはＣｕ，Ａｇ，Ｐｔ等の金属やこれらの合金
から成るものを用いることができ、形態としてはシート
状、テープ状、箔状のものを接着剤等で張り付けるのが
望ましい。
【０１６５】（光起電力素子の上に集電電極を形成する
方法） 本発明に係る「光起電力素子の上に集電電極を形成する
方法」としては、例えば、次に示す太陽電池の作製方法
が挙げられる。
【０１６６】前記集電電極用被覆ワイヤを、光入射側の
半導体層又は透明導電膜の表面上に、熱、圧力、又は熱
と圧力で接着する方法が好ましい。
【０１６７】加熱温度としては、接着層となる最外層の
被覆層及び被覆層を形成する高分子樹脂の軟化点以上の
温度にすることが好ましい。また、前記導電性樹脂の硬
化剤がブロックイソシアネートからなる場合には、前記
ブロックイソシアネートの解離温度以上の温度に保ち、
接着工程中に熱硬化させることが好ましい。
【０１６８】圧力としては、接着層となる最外層の被覆
層が適度に変形する圧力が好ましく、太陽電池を破壊し
ない程度の圧力以下でなければならない。具体的には、
例えばアモルファスシリコンのような薄膜太陽電池で
は、０．１ｋｇ／ｃｍ2から１．０ｋｇ／ｃｍ2が好適で
ある。
【０１６９】接着方法としては、接着層となる最外層の
被覆層がホットメルトタイプであれば、熱により軟化さ
せて太陽電池に接着させることが望ましいが、接着時に
は適度な圧力を加えても良い。
【０１７０】（エンカプシュレーション） 以上のように作製された太陽電池は、屋外使用の際、耐
侯性を良くし機械的強度を保つために、公知の方法でエ
ンカプシュレーションをしてモジュール化される。具体
的には、エンカプシュレーション用材料としては、接着
層については、太陽電池との接着性、耐候性、緩衝効果
の点でＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等が好適に
用いられる。また、さらに耐湿性や耐傷性を向上させる
ために、表面保護層としてはフッ素系の樹脂が積層され
る。例えば、４フッ化エチレンの共重合体ＴＦＥ（デュ
ポン社製、テフロン等）、４フッ化エチレンとエチレン
の共重合体ＥＴＦＥ（デュポン社製、テフゼル等）、ポ
リフッ化ビニル（デュポン社製、テドラー等）、ポリク
ロロフルオロエチレンＣＴＦＥ（ダイキン工業社製、ネ
オフロン）等が挙げられる。また、これらの樹脂に公知
の紫外線吸収剤を加えることで耐侯性を向上させても良
い。
【０１７１】エンカプシュレーションの方法としては、
例えば、真空ラミネーターのような公知の装置を用い
て、太陽電池基板と前記樹脂フィルムとを真空中で加
熱、圧着する方法が可能望ましい。
【０１７２】
【実施例】以下本発明の「集電電極用被覆ワイヤ並びに
該集電電極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子及びその
製造方法」について実施例に基づき詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例により限定されるものではな
い。
【０１７３】まず、実施例１〜４０及び比較例１〜２で
は、「導電性接着材が導電性粒子及び高分子樹脂からな
る場合」に関して詳細に検討した。
【０１７４】次に、実施例４１〜４６及び比較例３〜４
では、「被覆層が少なくとも２層以上であり、かつ、少
なくとも最外層の被覆層を構成する導電性接着材が、未
硬化の熱硬化性高分子樹脂からなる場合」に関して詳細
に検討した。
【０１７５】さらに、実施例４７〜５５及び比較例５〜
６では、「導電性接着材にカップリング剤が含まれる場
合」に関して詳細に検討した。
【０１７６】なお、実施例１〜４０及び比較例１〜２に
関しては、集電電極用被覆ワイヤの形成条件、太陽電池
の構造、及び太陽電池の特性評価結果を表９〜表１６に
纏めて示した。
【０１７７】（実施例１） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、カーボンブラックとウレタンとからなる場合につい
て説明する。
【０１７８】図１（ａ）に示すとおり、本発明の集電電
極用被覆ワイヤ１００は、以下の様にして形成した。金
属ワイヤ１０１としては、直径１００μｍの銅ワイヤを
用いた。
【０１７９】被覆層１０２の導電性接着材を形成するた
めのカーボンペーストを以下の様に作製した。まず、溶
剤として酢酸エチル２．５ｇ、ＩＰＡ２．５ｇの混合溶
剤を分散用シェーク瓶に入れた。次に、主剤となるウレ
タン樹脂を２２．０ｇを前記シェーク瓶に加えボールミ
ルで充分撹拌した。ウレタン樹脂の数平均分子量は３０
００であった。次に、硬化剤としてブロックイソシアネ
ートを１．１ｇ、分散用ガラスビーズ１０ｇを前記溶液
に加えた。次に、導電性粒子として平均の一次粒径が
０．０５μｍのカーボンブラックを２．５ｇを前記溶液
に加えた。
【０１８０】以上の材料を投入したシェーク瓶を東洋精
機製作所社製ペイント・シェーカにて１０時間分散し
た。その後、出来上がったペーストから分散用ガラスビ
ーズを取り除いた。該ペーストの平均粒子径を測定した
ところ約１μｍであった。ペイントシェーカーの変わり
にビーズミルを用いても同様の結果で有った。
【０１８１】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、０．６Ωｃｍであり十分低抵抗である
ことを確認した。
【０１８２】また、前記ペーストの空孔率を水銀ポロシ
メーターで測定したところ０．０１ｍｌ／ｇであった。
さらに前記ペーストのうちカーボンブラックを除いて樹
脂のみで硬化させたシートを作製してゲル分率を測定し
たところほぼ１００％であった。
【０１８３】次に以下の様にして図３に示す縦型のワイ
ヤコート機３００を用い被覆層１０２を形成した。
【０１８４】まず、送り出しリール３０１に金属ワイヤ
３０７を巻いたリールを設置し、巻き取りリール３１０
に向け前記金属ワイヤを張った。次に、コーターに前記
を注入した。
【０１８５】塗布速度は４０ｍ／ｍｉｎで滞留時間が２
ｓｅｃ、乾燥炉３０６の温度は１２０℃とし、５回コー
トした。使用したエナメルコート用ダイスの径は１１０
μｍから２００μｍまでを順次用いた。この条件で、ペ
ーストは溶剤が揮発し未硬化状態で保存する。被覆層１
０２の厚さは、平均２０μｍで、１００ｍ長さでのコー
ト結果での膜厚のばらつきは、±０．５μｍ以内に納ま
っていた。
【０１８６】次に、本発明の一実施例として、図４
（ｃ）に示す層構成でグリッド長が３０ｃｍのグリッド
電極を有するｐｉｎ接合型トリプル構成のアモルファス
太陽電池４００を作製した。
【０１８７】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れＡｇ
を４５０ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを１０００ｎｍを堆
積して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不
図示のマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層
４０３にシリコン層、ｉ層４０４にシリコンゲルマニウ
ム層、ｐ層４０５にシリコン層の順でボトム層を形成し
た。次に、同様にしてｎ層４１３にシリコン層、ｉ層４
１４にシリコンゲルマニウム層、ｐ層４１５にシリコン
層の順でミドル層を順次形成し、更に、ｎ層４２３、ｉ
層４２４にし、ｐ層の順でシリコン層のトップ層を形成
し、半導体層を堆積した。その後、不図示のスパッタ装
置に入れ反射防止硬化を兼ねた機能を有する透明導電膜
４０６としてＩＴＯを７０ｎｍ成膜した。次に、太陽電
池基板４０１を大きさは３０×３０ｃｍでセルの有効面
積が９００ｃｍ2となるように塩化第２鉄を主成分とす
るエッチングペーストと市販の印刷機を用い不要部分の
透明導電膜を除去した。
【０１８８】次に、有効面積外に硬質銅のプラス電極８
０２、マイナス電極８０３を設け、集電電極８０５とし
て前記被覆ワイヤ１００を６ｍｍ間隔で有効面積内に納
まるように両プラス電極８０２間に張り、紫外線硬化接
着剤を用いて固定した。
【０１８９】固定された前記被覆ワイヤ１００を不図示
の加熱装置を用いて加熱圧着し、太陽電池基板４０１の
セル面及びプラス電極８０２上に集電電極８０４を接着
形成し、図８（ａ）に示す３０ｃｍ×３０ｃｍ角のトリ
プルセルを作製した。加熱条件は、２００℃、４５秒、
圧力は、１ｋｇ／ｃｍ2で行った。
【０１９０】次に、この試料のエンカプシュレーション
を以下のように行った。太陽電池基板８０１の上下にク
レーンガラス及びＥＶＡを積層し、さらにその上下にフ
ッ素樹脂フィルムＥＴＦＥ（ディポン社製テフゼル）を
積層し、真空ラミネータに投入して１５０℃で６０ｍｉ
ｎ保持しラミネーションを行った。同様の方法で、太陽
電池モジュールを５０個作製した。
【０１９１】得られた試料の初期特性を以下のようにし
て測定した。まず、試料の暗状態での電圧−電流特性を
測定し、原点付近の傾きからシャント抵抗を調べたとこ
ろ２００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃｍ2であり良好な値を
示した。次に、ＡＭ１．５グローバルの太陽光スペクト
ルで１００ｍＷ／ｃｍ2の光量の擬似太陽光源（以下シ
ミュレータと呼ぶ）用いて太陽電池特性を測定し、変換
効率を求めたところ９．６％＋０．０２％であり良好な
特性でありばらつきも少なかった。また、シリーズ抵抗
を求めたところ平均で３２．０Ωｃｍ2であり良好な値
であった。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり
率は９４％で良好であった。
【０１９２】これらの試料の信頼性試験を、日本工業規
格Ｃ８９１７の結晶系太陽電池モジュールの環境試験方
法及び耐久試験方法に定められた温湿度サイクル試験Ａ
−２に基づいて行った。
【０１９３】試料を、温湿度が、制御できる恒温恒湿器
に投入し、−４０℃から＋８５℃（相対湿度８５％）に
変化させるサイクル試験を２０回繰り返し行った。次
に、試験終了後の試料を初期と同様にシミュレータを用
い太陽電池特性を測定したところ、初期変換効率に対し
て平均で２％の低下であり有意な劣化は生じなかった。
【０１９４】本実施例の結果から本発明の導電性接着材
を被覆した金属ワイヤを集電電極として用いた太陽電池
は、良好な特性であり、信頼性も高いことがわかる。
【０１９５】（比較例１） 本例では、従来例として、集電電極用被覆ワイヤの構成
が、カーボン入りフッ素系樹脂ペースト銅ワイヤからな
る場合について説明する。
【０１９６】比較のため、従来の集電電極用被覆ワイヤ
１００を、以下に示す以外は図１（ａ）に示した実施例
１と同様に作製した。
【０１９７】図１（ａ）の集電電極用被覆ワイヤ１００
の被覆層１０２使用したペーストに米国特許第４，２６
０，４２９号に記載されているようなフッ素系樹脂ペー
スト（Electrodag＋５０２ＳＳアチソンコロイド社製）
を用いた。
【０１９８】実施例１と同様にしてワイヤに塗布した。
被覆層１０２の厚さは、平均２０μｍで、１００ｍ長で
のコート結果での膜厚の振れは、±１．０μｍ以上であ
った。
【０１９９】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１２０℃、５分で硬化させ、その体積抵抗率を測
定したところ、０．１Ωｃｍ2であり、十分低抵抗であ
ることを確認した。この導電性接着材の空孔容積は０．
０５ｍｌ／ｇであった。次に、実施例１と同様にして、
本ワイヤを集電電極する太陽電池モジュールを５０個作
成した。
【０２００】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定した。まず、シャント抵抗を調べたところ
４ｋΩｃｍ2〜３００ｋΩｃｍ2でありばらつきが大きか
った。次に、変換効率を求めたところ９．０％±１．２
％でありばらつきが大きかった。Ｉ−Ｖカーブが正常な
もののシリーズ抵抗を求めたところ平均で、３２．１Ω
ｃｍ2であり、良好な値であった。またＩ−Ｖカーブが
正常なものの初期歩留まり率は低く６４％であった。
【０２０１】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で１１％の低下であり有意な劣化
が生じていた。また、シリーズ抵抗を測定したところ、
平均で６２Ωｃｍ2まで上昇していた。これにより、変
換効率の劣化原因はシリーズ抵抗の上昇によるものであ
ることが分かった。
【０２０２】これは、外部からの湿度の侵入により、透
明導電膜表面と被覆層の接着界面のペーストのコンタク
ト部の界面抵抗が上昇したためと推測される。
【０２０３】この結果から、本発明の集電電極用被覆ワ
イヤを用いた太陽電池は初期の歩留まりが良く信頼性が
良好であることが分かった。
【０２０４】（実施例２） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、ＩＴＯとブチラールとからなる場合について説明す
る。
【０２０５】本例では、図１（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、導電性接着材を形成
するためのペーストの主剤となる高分子樹脂をブチラー
ル樹脂（エスレックＢＬ−Ｓ積水化学工業株式会社
製）、導電性粒子として平均の一次粒径が０．０５μｍ
のＩＴＯ粉末（ＨＹＸ住友金属鉱山株式会社製）とした
以外は実施例１と同様に作製した。
【０２０６】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、１．２Ωｃｍ2であり十分低抵抗であ
ることを確認した。さらに分光機を用いて光の透過率を
測定したところ４００ｎｍにおいて９０％の光の透過率
があり良好なものであった。この導電性接着材の空孔容
積は０．０２ｍｌ／ｇであり、ゲル分率が２０％であっ
た。また高分子樹脂の数平均分子量が５万であった。
【０２０７】実施例１と同様にしてワイヤコートし、集
電電極用被覆ワイヤ１００を形成した。該集電電極１０
０用被覆ワイヤを用い実施例１と同様の方法で太陽電池
モジュールを５０個作成した。 得られた試料の初期特
性を実施例１と同様の方法で測定したところ変換効率が
９．７％±０．０５％、シャント抵抗が２５０ｋΩｃｍ
2〜３００ｋΩｃｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．５Ω
ｃｍ2で良好な特性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが
正常なものの歩留まり率は９４％で良好であった。
【０２０８】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２％の低下であり有意なし劣化は
生じなかった。
【０２０９】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２１０】（実施例３） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銀ワイヤ
と、ウレタンとＳｎＯ 2 とからなる場合について説明す
る。
【０２１１】本例では、図１（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、金属ワイヤ１０１を
銀、被覆層１０２を形成する導電性粒子として平均の一
次粒径が０．２μｍのＳｎＯ2粉末（三井金属鉱業株式
会社製）とした以外は実施例１と同様に作製した。
【０２１２】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、１．０Ωｃｍであり十分低抵抗である
ことを確認した。実施例１と同様にしてワイヤコート
し、集電電極用被覆ワイヤ１００を形成した。該集電電
極用被覆ワイヤ１００を用い実施例１と同様の方法で太
陽電池モジュールを５０個作製した。
【０２１３】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．１％±０．０６
％、シャント抵抗が２５０ｋΩｃｍ2〜４００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．９Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９２％で良好であった。
【０２１４】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２．５％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０２１５】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２１６】（実施例４） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、金ワイヤ
と、ポリアミドとＩｎ2Ｏ3とからなる場合について説明
する。
【０２１７】本例では、図１（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、金属ワイヤ１０１を
金、被覆層１０２を形成するペーストの主剤となる高分
子樹脂としてポリアミド樹脂（三菱化成社製）導電性粒
子として平均の一次粒径が０．０５μｍのＩｎ2Ｏ3（住
友金属鉱業株式会社製）にした以外は実施例１と同様に
作製した。
【０２１８】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、１．５Ωｃｍ2であり十分低抵抗であ
ることを確認した。この導電性接着材の空孔容積は０．
０４ｍｌ／ｇであり、高分子樹脂の数平均分子量が１万
であった。
【０２１９】実施例１と同様にしてワイヤコートし、集
電電極用被覆ワイヤ１００を形成した。該集電電極用被
覆ワイヤ１００を用い実施例１と同様の方法で太陽電池
モジュールを５０個作成した。
【０２２０】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．２％±０．０１
％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．３Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９０％で良好であった。
【０２２１】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化は
生じなかった。
【０２２２】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２２３】（実施例５） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、銀クラッドと、ウレタンとカーボンブラックとから
なる場合について説明する。
【０２２４】本例では、図１（ｂ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、導電性接着材との密
着性、電気的導通向上のため厚み２μｍの銀クラッドの
金属層１０３を銅線１０１の上に形成した直径１００μ
ｍの銀クラッド銅ワイヤを用いた以外は実施例１と同様
に作製した。
【０２２５】被覆層１０２の導電性接着材を形成するた
めのペーストを以下の様に作製した。まず、溶剤として
酢酸エチル２．５ｇ、ＩＰＡ２．５ｇの混合溶剤を分散
用シェーク瓶に入れた。次に主剤となるウレタン樹脂を
２２．０ｇを前記シェーク瓶に加えボールミルで充分撹
拌した。次に硬化剤としてブロックイソイシアネートを
１．１ｇ、分散用ガラスビーズ１０ｇを前記溶液に加え
た。次に、導電性粒子として平均の一次粒径が０．０５
μｍのカーボンブラック２．５ｇを前記溶液に加えた。
【０２２６】以上の材料を投入したシェーク瓶を東洋精
機製作所社製ペイント・シェーカにて１０時間分散し
た。その後、出来上がったペーストから分散用ガラスビ
ースを取り除いた。該ペーストの平均粒子径を測定した
ところ約１μｍであった。ペイントシェーカーの変わり
にビーズミルを用いても同様の結果であった。
【０２２７】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、０．６Ωｃｍ2であり十分低抵抗であ
ることを確認した。
【０２２８】次に以下の様にして図４に示す縦型のワイ
ヤコート機４００を用い被覆層４０３を形成した。実施
例１と同様にして被覆層１０２を銀クラッド層１０３上
にコートし、集電電極用被覆ワイヤ１００を形成した。
該集電電極用被覆ワイヤ１００を用い実施例１と同様の
方法で太陽電池モジュールを５０個作成した。
【０２２９】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．７％±０．０３
％、シャント抵抗が３００ｋΩｃｍ2〜４００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３１．５Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９０％で良好であった。
【０２３０】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で１．５％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０２３１】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２３２】（実施例６） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、銀クラッドと、フェノキシとＺｎＯとからなる場合
について説明する。
【０２３３】本例では、図１（ｂ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、被覆層１０２を形成
するペーストの主剤となる高分子樹脂としてフェノキシ
樹脂（ＰＫＨＨ 巴工業株式会社製）、導電性粒子とし
て平均の一次粒径が０．１μｍのＺｎＯ粉末（三井金属
鉱業株式会社製）、とした以外は実施例５と同様に作製
した。
【０２３４】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、１．３Ωｃｍ2であり十分低抵抗であ
ることを確認した。この導電性接着材の空孔容積は０．
０１ｍｌ／ｇであり、ゲル分率が１００％であった。高
分子樹脂の数平均分子量が２．５万であった。
【０２３５】実施例５と同様にしてワイヤコートし集電
電極用被覆ワイヤ１００を形成した。該集電電極用被覆
ワイヤ１００を用い実施例１と同様の方法で太陽電池モ
ジュールを５０個作成した。
【０２３６】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．６％±０．０２
％、シャント抵抗が３１０ｋΩｃｍ2〜３９０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．４Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９４％で良好であった。
【０２３７】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化は
生じなかった。
【０２３８】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２３９】（実施例７） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、銀クラッドと、フェノキシとＺｎＯ＋Ａｌとからな
る場合について説明する。
【０２４０】本例では、図１（ｂ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、導電性粒子の接触抵
抗を低抵抗化するためにＺｎＯにドーパントとしてアル
ミニウムを添加したＺｎＯ粉末を用いた以外は実施例５
と同様に作製した。
【０２４１】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、０．９Ωｃｍ2であり十分低抵抗であ
ることを確認した。実施例５と同様にしてワイヤコート
し集電電極用被覆ワイヤ１００を形成した。該集電電極
用被覆ワイヤ１００を用い実施例１と同様の方法で太陽
電池モジュールを５０個作成した。
【０２４２】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．６％±０．０８
％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３１．５Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９２％で良好であった。
【０２４３】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化は生
じなかった。
【０２４４】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２４５】（実施例８） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、銀メッキと、ウレタンとＴｉＯ2とからなる場合に
ついて説明する。
【０２４６】本例では、図１（ｂ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、銅線１０１上の金属
層１０３を実施例５の銀クラッドから銀メッキに替え、
導電性粒子して平均の一次粒径が０．２μｍのＴｉＯ2
（石原産業株式会社製）に替えた以外は実施例５と同様
に作製した。
【０２４７】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、１．１Ωｃｍ2であり十分低抵抗であ
ることを確認した。実施例５と同様にしてワイヤコート
し、集電電極用被覆ワイヤ１００を形成した。
【０２４８】該集電電極用被覆ワイヤ１００を用い実施
例１と同様の方法で太陽電池モジュールを５０個作成し
た。
【０２４９】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．５％±０．０１
％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３１．６Ωｃｍ2 で良好な
特性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩
留まり率は９２％で良好であった。
【０２５０】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２．３％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０２５１】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２５２】（実施例９） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、スズメッキと、ポリアミドと、グラファイトとから
なる場合について説明する。
【０２５３】本例では、図１（ｂ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、銅線１０１上の金属
層１０３を実施例５の銀クラッドからスズメッキに替
え、ペーストの主剤となる高分子樹脂としてポリアミド
イミド樹脂（三菱化成株式会社製）、導電性粒子をグラ
ファイト（東海カーボン株式会社製）に替えた以外は実
施例５と同様に作製した。
【０２５４】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１８０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、２．０Ωｃｍ2であり十分低抵抗であ
ることを確認した。この導電性接着材の空孔容積は０．
０１ｍｌ／ｇであり、高分子樹脂の数平均分子量が２．
５万であった。
【０２５５】実施例５と同様にしてワイヤコートし、集
電電極用被覆ワイヤ１００を形成した。該集電電極用被
覆ワイヤ１００を用い、実施例１と同様の方法で太陽電
池モジュールを５０個作成した。
【０２５６】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．３％±０．０９
％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３３．６Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９４％で良好であった。
【０２５７】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２．９％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０２５８】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２５９】（実施例１０） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、銀ペーストと、ウレタンとカーボンブラックとから
なる場合について説明する。
【０２６０】本例では、図１（ｂ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ１００において、銅線１０１上の金属
層１０３を実施例５の銀クラッドから銀ペースト（デュ
ポン社製５００７）に替えた以外は実施例５と同様に作
製した。
【０２６１】前記金属層１０３に使用したペーストとし
ては、エポキシ樹脂に銀の粒子を分散したペーストを用
いた。
【０２６２】前記ペーストを前記硬化剤の標準硬化条件
である１５０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を
測定したところ、５×１０-5Ωｃｍ2であり十分低抵抗
であることを確認した。
【０２６３】次に図３に示す縦型のワイヤコート機３０
０を用い銅ワイヤへのコートを実施例１と同様の方法で
内殻層から順に行った前記銀ペーストによる金属層３０
２は、以下に示す方法で構成した。
【０２６４】先ず送り出しリール３０１に銅ワイヤ３０
２を巻いたリールを設置し、巻き取りリール３１０に向
け前記銅ワイヤを張った。次に、コーターに前記銀ペー
スト５００７を注入した。
【０２６５】銅ワイヤの巻き取り速度は４０ｍ／ｍｉｎ
で硬化時間が２ｓｅｃ、乾燥炉の温度は２００℃とし、
使用したエナメルコート用ダイスの口径は１６０μｍと
した。この条件は、ワイヤに塗布したペースト５００７
が硬化する条件を実験で見いだしたものである。形成さ
れた金属層１０３の厚さは、平均５μｍで、１００ｍ長
さでのコート結果での膜厚の振れは、±０．２μｍ以内
に納まっていた。
【０２６６】次に、ウレタン樹脂からなるカーボンペー
スト被覆層１０２を実施例５と同様の方法で構成した。
【０２６７】被覆層１０２の厚さは、平均２０μｍで、
１００ｍでのコート結果での膜厚の振れは、±１μｍ以
内に納まっていた。
【０２６８】次に、実施例１と同様の構成条件で、本ワ
イヤを集電電極用被覆ワイヤとする図８（ａ）に示すよ
うな太陽電池モジュールを５０個作成した。
【０２６９】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定した。まず、シャント抵抗を調べたところ
１５０ｋΩｃｍ2〜２００ｋΩｃｍ2であり良好な値を示
した。次に、太陽電池特性を測定し、変換効率を求めた
ところ９．２％±０．０５％、シリーズ抵抗が平均で３
１．８Ωｃｍ2であり良好な特性でありばらつきも少な
かった。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり率
は８８％で良好であった。
【０２７０】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で２．１％の低下であり有意な劣
化は生じなかった。
【０２７１】次に、集電電極用被覆ワイヤに銀を使用し
ている事から、銀のマイグレーションの可能性を確認す
る為に、温度＋８５℃、相対湿度８５％の環境下で太陽
電池モジュールに低照度の光を照射する試験を１００時
間行った。
【０２７２】次に、試験終了後の試料を実施例１と同様
にシャント抵抗を調べたところ１３０ｋΩｃｍ2〜１６
０ｋΩｃｍ2であり有意な劣化は生じなかった。
【０２７３】本実施例の結果から本発明の導電性接着材
を被覆した金属ワイヤを集電電極用被覆ワイヤとして用
いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼性も高いこと
がわかる。
【０２７４】（実施例１１） 本例では、太陽電池の構成を図４（ａ）に示すシングル
型（層構成：Ｓｉのみ）として、半導体層の形成にＲＦ
プラズマＣＶＤ法を用いた以外は実施例１と同様の方法
で、以下の手順でアモルファス太陽電池４００を作製し
た。
【０２７５】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れＡｇ
を４００ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを４００ｎｍを堆積
して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不図
示のＲＦプラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層４０３、
ｉ層４０４、ｐ層４０５の順でシリコン層の順でシリコ
ン半導体層を形成した。その後、不図示の抵抗加熱の蒸
着装置に入れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透明導
電膜５０６としてＩｎ2Ｏ3を成膜した。次に、前記集電
電極用被覆ワイヤ１００を用いて実施例１と同様の方法
で太陽電池モジュールを５０個作成した。このとき、前
記被覆ワイヤ１００を５．５ｍｍ間隔とした。
【０２７６】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が５．２％±０．０５
％シャント抵抗が１５０ｋΩｃｍ2〜３２０ｋΩｃｍ2、
シリーズ抵抗が平均で９．５Ωｃｍ2で良好な特性が得
られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり率
は９０％で良好であった。
【０２７７】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２．４％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０２７８】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２７９】（実施例１２） 本例では、太陽電池の構成を図４（ｂ）に示すダブル型
（層構成：Ｓｉ／Ｓｉ）として、半導体層の形成にＲＦ
プラズマＣＶＤ法を用いた以外は実施例１と同様の方法
で、以下の手順でアモルファス太陽電池４００を作製し
た。
【０２８０】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れＡｇ
を４００ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを４００ｎｍを堆積
して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不図
示のＲＦプラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層４０３、
ｉ層４０４、ｐ層４０５の順でシリコン層のボトム層を
形成した。次に同様にしてｎ層４１３、ｉ層４１４、ｐ
層４１５の順でシリコン層のトップ層を順次形成し、シ
リコン半導体層を堆積した。その後、不図示の抵抗加熱
の蒸着装置に入れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透
明導電膜４０６としてＩｎ2Ｏ3を成膜した。
【０２８１】次に、前記集電電極用被覆ワイヤ１００を
用い、実施例１と同様の方法で太陽電池モジュールを５
０個作成した。このとき、前記被覆ワイヤ１００を５．
５ｍｍ間隔とした。
【０２８２】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が７．５％±０．０１
％シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃｍ2、
シリーズ抵抗が平均で２３．１Ωｃｍ2で良好な特性が
得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり
率は９４％で良好であった。
【０２８３】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で１．９％の低下であり有意な劣
化は生じなかった。
【０２８４】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２８５】（実施例１３） 本例では、太陽電池の構成を図６に示すダブル型（層構
成：Ｓｉ／ＳｉＧｅ）として、半導体層の形成にＲＦプ
ラズマＣＶＤ法を用い、ボトム層のｉ層にシリコンゲル
マニウム半導体層を用いた以外は実施例１と同様の方法
で、以下の手順でアモルファス太陽電池４００を作製し
た。
【０２８６】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れＡｇ
を４００ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを４００ｎｍを堆積
して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不図
示のマクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層４０
３にシリコン層、ｉ層４０４にシリコンゲルマニウム
層、ｐ層４０５にシリコン層の順でボトム層を形成し
た。次に同様にしてｎ層４１３、ｉ層４１４、ｐ層４１
５の順でシリコン層のトップ層を順次形成し、半導体層
を堆積した。その後、不図示の抵抗加熱の蒸着装置に入
れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透明導電膜４０６
としてＩｎ2Ｏ3を成膜した。
【０２８７】次に、前記集電電極用被覆ワイヤ１００を
用い実施例１と同様の方法で太陽電池モジュールを５０
個作成した。このとき、前記被覆ワイヤ１００を５．５
ｍｍ間隔とした。
【０２８８】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が７．７％±０．０２
％シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃｍ2、
シリーズ抵抗が平均で２０Ωｃｍ2で良好な特性が得ら
れた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり率は
９２％で良好であった。
【０２８９】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化は生
じなかった。
【０２９０】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２９１】（実施例１４） 本例では、太陽電池の構成を図４（ｃ）に示すトリプル
型（層構成：ＳｉＣ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ）として、半導体
層の形成にＲＦプラズマＣＶＤ法を用い、ボトム層のｉ
層にシリコンゲルマニウム半導体層を用いた以外は実施
例１と同様の方法で、以下の手順でアモルファス太陽電
池４００を作製した。
【０２９２】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れＡｇ
を４００ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを４００ｎｍを堆積
して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不図
示のマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層４
０３にシリコン層、ｉ層４０４にシリコンゲルマニウム
層、ｐ層４０５にシリコン層の順でボトム層を形成し
た。次に、同様にしてｎ層４１３、ｉ層４１４、ｐ層４
１５の順でシリコン層のミドル層を形成し、更に、ｎ層
４２３にシリコン層、ｉ層４０４にシリコン−Ｃ層、ｐ
層４０５にシリコン層の順でトップ層を形成し、半導体
層を堆積した。その後、不図示の抵抗加熱の蒸着装置に
入れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透明導電膜４０
６としてＩｎ2Ｏ3を成膜した。
【０２９３】次に、前記集電電極用被覆ワイヤ１００を
用い実施例１と同様の方法で太陽電池モジュールを５０
個作成した。
【０２９４】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．５％±０．０６
％シャント抵抗が２６０ｋΩｃｍ2〜３３０ｋΩｃｍ2、
シリーズ抵抗が平均で３３．７Ωｃｍ2で良好な特性が
得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり
率は９２％で良好であった。
【０２９５】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２．４％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０２９６】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０２９７】（実施例１５） 本例では、太陽電池の構成を図５に示す単結晶太陽電池
（単結晶Ｓｉ）とした以外は実施例１と同様の方法で、
以下の手順で単結晶太陽電池５００を作製した。
【０２９８】まず、ＣＺ結晶成長法によりｐ型に価電子
制御したシリコンの単結晶を作製し、該単結晶をスライ
スして約３００μｍの厚みのシリコンウエハ５００を作
製した。更に、前記ウエハにＰ2Ｏ5の塗布拡散法により
ｎ+型層５０１を形成した。続いて、ｐ層５００側を裏
面側とし、銀ペーストを不図示のスクリーン印刷機で印
刷し、加熱焼成し下部電極５０２を形成した。次に、実
施例１で用いた前記集電電極用被覆ワイヤ１００を同様
の方法で光照射面側のｎ+型層５０１上に形成した。そ
の後、スパッタリング法により反射防止膜としてＳｉＯ
2膜５０４を形成した。次に実施例１と同様の方法によ
り図８−ｂ）に示すような太陽電池モジュールを５０個
作製した。このとき、前記被覆ワイヤ１００を８．５ｍ
ｍ間隔とした。
【０２９９】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が１５．８％±０．０
９％シャント抵抗が５００ｋΩｃｍ2〜７６０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で２．８Ωｃｍ2で良好な特性
が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留ま
り率は９８％で良好であった。
【０３００】3 これらの試料の信頼性試験を実施例１と同様に行った。
次に試験終了後の試料を初期と同様にシミュレータを用
い太陽電池特性を測定したところ、初期変換効率に対し
て平均で１．９％の低下であり有意な劣化は生じなかっ
た。
【０３０１】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３０２】（実施例１６） 本例では、太陽電池の構成を図６に示す多結晶太陽電池
（多結晶Ｓｉ）とした以外は実施例１と同様の方法で、
以下の手順で多結晶太陽電池６００を作製した。
【０３０３】まず、キャスト法により多結晶インゴット
を作製し、該多結晶をスライスした後、得られた多結晶
のシリコンウエハ６００にＰ2Ｏ5の塗布拡散法によりｎ
+型層６０１を形成した。続いて、ｐ層６００側を裏面
側とし、銀ペーストを不図示のスクリーン印刷機で印刷
し、加熱焼成し下部電極６０２を形成した。次に実施例
１で用いた前記集電電極用被覆ワイヤ１００を同様の方
法で光照射面側のｎ+型層６０１上に形成した。その
後、スパッタリング法により反射防止膜としてＳｉＯ2
膜６０４を形成した。次に実施例１と同様の方法により
図８（ｂ）に示すような太陽電池モジュールを５０個作
製した。このとき、前記被覆ワイヤ１００を８ｍｍ間隔
とした。
【０３０４】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が１３．８％±０．０
１％シャント抵抗が４５０ｋΩｃｍ2〜６５０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で２．６Ωｃｍ2で良好な特性
が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留ま
り率は９４％で良好であった。
【０３０５】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化は
生じなかった。
【０３０６】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３０７】（実施例１７） 本例では、太陽電池の構成を図７に示す薄膜多結晶太陽
電池（薄膜多結晶Ｓｉ）とした以外は実施例１と同様の
方法で、以下の手順で薄膜多結晶太陽電池７００を作製
した。
【０３０８】まず、十分に脱脂、洗浄した金属Ｓｉ基板
７０１を不図示のマイクロ波プラズマＣＶＤの成膜装置
に入れ、ｎ層７０２を形成した。次にこの基板を不図示
の加熱炉に入れｎ層７０２を多結晶化した。続いてこの
基板を不図示のマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に入
れｐ層７０３を形成した。更に、不図示のスパッタリン
グ装置に入れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透明導
電膜７０４としてＩＴＯを成膜した。次に実施例１と同
様の方法により前記透明導電膜７０４上に集電電極７０
５を形成し図８（ｂ）に示すような太陽電池モジュール
を５０個作製した。このとき、前記被覆ワイヤ１００を
７．５ｍｍ間隔とした。
【０３０９】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が１２．５％±０．０
１％シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５１０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で２０Ωｃｍ2で良好な特性が
得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり
率は９２％で良好であった。
【０３１０】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に試験終了後の試料を初期と同様にシミ
ュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期変
換効率に対して平均で２．１％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０３１１】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３１２】（実施例１８） 本例では、導電性接着材の比抵抗を、０．００５〜２０
０Ωｃｍの範囲で変化させた点が実施例１と異なる。導
電性接着材の比抵抗を変える方法としては、導電性塗料
中の高分子樹脂と導電性粒子の混合比（重量部）を、
５：９５、１０：９０、２０：８０、８０：２０、９
０：１０、９５：５とすることによって行った。他の点
は、実施例１と同様とした。
【０３１３】これらの導電性接着材を用いた以外は実施
例１と全く同様な手順で図４（ｃ）に示すトリプルセル
をそれぞれ１０枚ずつ作製し、同様な評価を行った。結
果を表１に示す。
【０３１４】
【表１】
【０３１５】表１が示すように、被覆層１０２の比抵抗
を０．０１Ωｃｍ以上とすることにより、初期のシャン
トは抑えられ、変換効率がより安定して得られた。ま
た、１００Ωｃｍ以下とすることにより、シリーズ抵抗
は小さくなりより一層高い変換効率が得られることが分
かる。また、信頼性試験後のシリーズ抵抗の増加及び変
換効率の低下も少なく、信頼性試験の高いことが分か
る。
【０３１６】（実施例１９） 本例では、導電性接着材の加熱圧着温度を、５０〜３０
０℃の範囲で変化させた点が実施例１と異なる。集電電
極用被覆ワイヤ１００の加熱圧着温度としては、１０
０、１６０、２００、２５０の４種類を検討した。尚、
使用したブロックイソシアネートは、実施例１と同様で
あり、その解離温度は１５０℃のものである。他の点
は、実施例１と同様とした。
【０３１７】加熱圧着温度をこれらの温度とした以外は
実施例１と全く同様な手順で図４に示すトリプルセルを
それぞれ１０枚作製し、同様な評価を行った。結果を表
２に示す。
【０３１８】
【表２】 表２が示すように、加熱圧着温度を被覆層樹脂の解離温
度以上にすることにより、シリーズ抵抗は小さくなり、
より一層高い変換効率が得られることが分かる。また、
信頼性試験後のシリーズ抵抗の増加及び変換効率の低下
も少なく、信頼性の高いことが分かる。
【０３１９】（実施例２０） 本例では、導電性接着材の加熱圧着時間を、１０秒〜６
０秒の範囲で変化させた点が実施例１と異なる。集電電
極用被覆ワイヤ１００の加熱圧着時間としては、１０
秒、２０秒、４５秒、６０秒の４種類を検討した。この
条件での導電性接着材の硬化率を溶剤に浸漬前後の溶出
した量から測定したところ、ゲル分率はそれぞれ５％、
１５％、８０％、１００％であった。尚、用いたブロッ
クイソシアネートは実施例１と同様で解離温度は１５０
℃であった。他の点は、実施例１と同様とした。
【０３２０】加熱圧着温度をこれらの温度とした以外は
実施例１と全く同様な手順で図４に示すトリプルセルを
それぞれ１０枚作製し、同様な評価を行った。結果を表
３に示す。
【０３２１】
【表３】 表３が示すように、加熱圧着時間を調整して被覆層樹脂
のゲル分率が２０％以上にすることにより、シリーズ抵
抗は小さくなり、より一層高い変換効率が得られること
が分かる。また、信頼性試験後のシリーズ抵抗の増加及
び変換効率の低下も少なく、信頼性の高いことが分か
る。
【０３２２】（実施例２１） 本例では、導電性接着材の硬化剤量を検討した。集電電
極用被覆ワイヤ１００の被覆層に用いた主剤のウレタン
樹脂と硬化剤として用いたブロックイソシアネートの重
量比を、１００：１、５０：１、２０：１、１０：１と
変化させた。このとき導電性接着材のゲル分率は、５
％、１５％、８５％、１００％であった。尚、用いたブ
ロックイソシアネートは実施例１と同様で解離温度は１
５０℃であった。他の点は、実施例１と同様とした。
【０３２３】図４に示すトリプルセルをそれぞれ１０枚
作製し、実施例１と同様な評価を行った。その結果を表
４に示す。
【０３２４】
【表４】
【０３２５】表４が示すように、硬化剤量を調節して被
覆層樹脂のゲル分率が２０％以上にすることにより、シ
リーズ抵抗は小さくなり、より一層高い変換効率が得ら
れることが分かる。また、信頼性試験後のシリーズ抵抗
の増加及び変換効率の低下も少なく、信頼性の高いこと
が分かる。
【０３２６】（実施例２２） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、カーボンブラックとウレタンと、カーボンブラック
とウレタンとからなる場合について説明する。
【０３２７】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００を、以下の手順で形成した。金
属ワイヤ２０１としては、直径１００μｍの銅ワイヤを
用いた。
【０３２８】第１層２０２の導電性接着材を形成するた
めのカーボンペーストＮｏ．１を以下の様に作製した。
まず、溶剤としてＢＣＡ２．５ｇ、キシレン２．５ｇの
混合溶剤を分散用シェーク瓶に入れた。次に、主剤とな
るウレタン樹脂を２２．０ｇを前記シェーク瓶に加えボ
ールミルで十分攪拌した。次に、硬化剤としてブロック
イソシアネートを１．１ｇ、分散用ガラスビーズ１０ｇ
を前記溶液に加えた。次に、導電性粒子として平均の一
次粒径が０．０５μｍのカーボンブラック２．５ｇを前
記溶液に加えた。
【０３２９】以上の材料を投入したシェーク瓶を東洋精
機製作所社製ペイント・シェーカにて１０時間分散し
た。その後、出来上がったペーストから分散用ガラスビ
ーズを取り除いた。該ペーストの平均粒子径を測定した
ところ約１μｍであった。ペイントシェーカの変わりに
ビーズミルを用いても同様の結果であった。
【０３３０】前記ペーストＮｏ．１を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．０Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。この導電性接着材の空孔容積
は０．０１ｍｌ／ｇであり、ゲル分率が１００％であっ
た。また高分子樹脂の数平均分子量が１０００であっ
た。
【０３３１】次に第２層２０３の導電性接着材を形成す
るためのカーボンペーストＮｏ．２を以下の様に作製し
た。まず、溶剤としてシクロヘキサノン２．５ｇを分散
用シェーク瓶に入れた。
【０３３２】次に、主剤となるウレタン樹脂を２２．０
ｇ、フェノキシ樹脂２．０ｇを前記シェーク瓶に加えボ
ールミルで十分攪拌した。次に、硬化剤としてブロック
イソシアネートを１．１ｇ、分散用ガラスビーズ１０ｇ
を前記溶液に加えた。次に、導電性粒子として平均の一
次粒径が０．０５μｍのカーボンブラック２．５ｇを前
記溶液に加えた。これをペーストＮｏ．１と同様の方法
で分散し作製した。
【０３３３】前記ペーストＮｏ．２を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、０．５Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３３４】次に以下の様にして第１層２０２、第２層
２０３の順で順次図３に示す縦型のワイヤコート機３０
０を用い形成した。
【０３３５】まず、送り出しリール３０１に金属ワイヤ
３０７を巻いたリールを設置し、巻き取りリール３１０
に向け前記金属ワイヤを張った。次に、コーターに前記
ペーストＮｏ．１を注入した。
【０３３６】塗布速度は４０ｍ／ｍｉｎで滞留時間が２
ｓｅｃ、乾燥炉３０６の温度は３５０℃とし、５回コー
トした。使用したエナメルコート用ダイスの径は１１０
μｍから２００μｍまでを順次用いた。この条件で、ペ
ーストＮｏ．１は充分に硬化し、ペーストの密着性及び
耐溶剤性は良好であった。第１層２０２の厚さは、平均
５μｍで、１００ｍ長でのコート結果での膜厚のばらつ
きは、±１μｍに納まっていた。
【０３３７】次に、ペーストＮｏ．２からなる第２層２
０３を、以下に示す以外は上述した方法と同様に作製し
た。
【０３３８】前記第１層２０２を被覆したワイヤが巻き
取られているリール３１０を送り出しリール３０１に設
置し、新たな巻き取りリール３１０に向け前記ワイヤを
張った。次に、コーターに前記カーボンペーストＮｏ．
２を注入した。
【０３３９】巻き取り速度は４０ｍ／ｍｉｎで乾燥時間
が２ｓｅｃ、乾燥炉３０６の温度は１２０℃とし、５回
に分けてコートした。使用したエナメルコート用ダイス
の孔径は１５０μｍから２００μｍとした。前記ワイヤ
に塗布されたペーストＮｏ．２は、溶剤が揮発し未硬化
状態で存在する。第２層２０３の厚さは、平均２０μｍ
で、１００ｍ長でのコート結果での膜厚のばらつきは、
±０．５μｍに納まっていた。
【０３４０】次に、本発明の一実施例として、図４に示
す層構成でグリッド長が３０ｃｍのグリッド電極を有す
るｐｉｎ接合型トリプル構成のアモルファス太陽電池４
００を作製した。
【０３４１】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れ、Ａ
ｇを４００ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを４００ｎｍを堆
積して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不
図示のマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層
４０３にシリコン層、ｉ層４０４にシリコンゲルマニウ
ム層、ｐ層４０５にシリコン層の順でボトム層を形成し
た。次に、同様にしてｎ層４１３にシリコン層、ｉ層４
１４にシリコンゲルマニウム層、ｐ層４１５にシリコン
層の順でミドル層を順次形成し、更にｎ層４２３、ｉ層
４２４にし、ｐ層の順でシリコン層のトップ層を形成
し、半導体層を堆積した。その後、不図示の抵抗加熱の
蒸着装置に入れ、反射防止効果を兼ねた機能を有する透
明導電膜５０６としてＩＴＯを成膜した。次に、太陽電
池基板４０１を大きさは３０×３０ｃｍでセルの有効面
積が９００ｃｍ2となるように塩化第２鉄を主成分とす
るエッチングペーストと市販の印刷機を用い、不要部分
の透明導電膜を除去した。
【０３４２】次に、有効面積外に硬質銅のプラス電極８
０２、マイナス電極８０３を設け、集電電極８０４とし
て前記被覆ワイヤ１００を７ｍｍ間隔で有効面積内に納
まるように両プラス電極８０２間に張り、紫外線硬化接
着剤を用いて固定した。
【０３４３】次に、前記集電電極８０４を太陽電池基板
４０１のセル面に接着する為に、不図示の加熱装置を用
いて加熱圧着し図８（ａ）に示す３０×３０角のトリプ
ルセルを作製した。加熱条件は、２００℃、４５秒、圧
力は１ｋｇ／ｃｍ2で行った。
【０３４４】次に、この試料のエンカプシュレーション
を以下のように行った。太陽電池基板８０１の上下にク
レーンガラス及びＥＶＡを積層し、さらにその上下にフ
ッ素樹脂フィルムＥＴＦＥを積層し、真空ラミネータに
投入して１５０℃で６０ｍｉｎ保持しラミネーションを
行った。同様の方法で、太陽電池モジュールを５０個作
成した。
【０３４５】得られた試料の初期特性を以下のようにし
て測定した。まず、試料の暗状態での電圧−電流特性を
測定し、原点付近の傾きからシャント抵抗を調べたとこ
ろ２００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃｍ2であり良好な値を
示した。次に、ＡＭ１．５グローバルの太陽光スペクト
ルで１００ｍＷ／ｃｍ2の光量の疑似太陽光源（以下シ
ミュレータと呼ぶ）を用いて太陽電池特性を測定し、変
換効率を求めたところ９．６％±０．０２％であり良好
な特性でありばらつきも少なかった。また、シリーズ抵
抗を求めたところ平均で、３２．０Ωｃｍ2であり良好
な値であった。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９８％良好であった。
【０３４６】これらの試料の信頼性試験を実施例１と同
様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化は
生じなかった。
【０３４７】更に、これらの試料の耐湿度リーク性を確
認するために、信頼性試験を以下のように行った。まず
試料を温湿度が、制御できる光が透光可能な窓を持つ恒
温恒湿器に投入し＋８５℃／相対湿度８５％の状態に保
持した。温湿度が十分平衡になったところで、窓の外部
に設置したシミュレータによりＡＭ１．５グローバルの
太陽光スペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ2の光量を照射し
た。
【０３４８】次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化は
生じなかった。
【０３４９】本実施例の結果から本発明の導電性接着材
を被覆した金属ワイヤを集電電極として用いた太陽電池
は、良好な特性であり、信頼性も高いことがわかる。
【０３５０】（比較例２） 本例では、比較例として、集電電極用被覆ワイヤの構成
が、銅ワイヤと、Ａｇとポリエステルとからなる場合に
ついて説明する。
【０３５１】比較のために、ワイヤに銀粒子を含むペー
スト（デュポン社製５００７）を被覆し、集電電極用被
覆ワイヤ１００を形成した。この導電性接着材の空孔容
積は０．１ｍｌ／ｇであった。該集電電極用被覆ワイヤ
１００を用い実施例１と同様の方法で太陽電池モジュー
ルを５０個作製した。
【０３５２】得られた試料の初期特性を測定したところ
変換効率が７．５％±１．８％とばらつきが大きかっ
た。またシャント抵抗も平均で１．８ｋΩｃｍ2でシャ
ントしているものが多かった。シリーズ抵抗は平均で３
２．０Ωｃｍ2であった。また、Ｉ−Ｖカーブが正常な
ものの歩留まり率は５４％低かった。
【０３５３】これらの試料のうち、シャント抵抗が正常
な試料を選び出し、耐湿度リーク信頼性試験を実施例２
２と同様の方法で行った。次に、試験終了後の試料を初
期と同様にシミュレータを用い太陽電池特性を測定した
ところ、初期変換効率で２０％の低下、シャント抵抗は
初期の半分以下となっていた。
【０３５４】（実施例２３） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、カーボンブラックとエポキシと、カーボンブラック
とブチラールからなる場合について説明する。
【０３５５】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、導電性接着材を形成
するためのペーストＮｏ．１の主剤となる高分子樹脂を
エポキシ樹脂（エピコート油化シェルエポキシ株式会社
製）、ペーストＮｏ．２の主剤となる高分子樹脂をブチ
ラール樹脂（エスレックＢＬ−Ｓ積水化学工業株式会社
製）とした以外は実施例２２と同様に作製した。
【０３５６】このペーストＮｏ．１の空孔容積は０．０
１ｍｌ／ｇであり、ゲル分率が１００％であった。また
高分子樹脂の数平均分子量が１０００であった。
【０３５７】前記ペーストＮｏ．１を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
低率を測定したところ、２．１Ωｃｍであり十分低抵抗
であることを確認した。
【０３５８】実施例２２と同様にしてワイヤコートし、
集電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電極用
被覆ワイヤ２００を用い実施例２２と同様の方法で太陽
電池モジュールを５０個作成した。
【０３５９】得られた試料の初期特性を実施例１と同様
の方法で測定したところ変換効率が９．４％±０．０６
％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃｍ2
82、シリーズ抵抗が平均で３２．２Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９６％良好であった。これらの試料の信頼性試
験を実施例２２と同様に行った。次に、試験終了後の試
料を初期と同様にシミュレータを用い太陽電池特性を測
定したところ、初期変換効率に対して平均で２．６％の
低下であり、有意な劣化は生じなかった。
【０３６０】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３６１】（実施例２４） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銀ワイヤ
と、カーボンブラックとウレタンと、ＩＴＯとウレタン
とからなる場合について説明する。
【０３６２】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、金属ワイヤ２０１を
銀ワイヤに、導電性接着材を形成するためのペーストＮ
ｏ．２の導電性粒子を平均の一次粒径が０．０５μｍの
ＩＴＯ粉末（ＨＹＸ住友金属鉱山株式会社製）とした以
外は実施例２２と同様に作製した。
【０３６３】前記ペーストＮｏ．２を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．０Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３６４】実施例２２と同様にしてワイヤコートし、
集電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電極用
被覆ワイヤ２００を用い実施例２２と同様の方法で太陽
電池モジュールを５０個作成した。
【０３６５】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．５％±０．０
７％、シャント抵抗が３００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．５Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９４％で良好であった。
【０３６６】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２．３％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０３６７】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３６８】（実施例２５） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、金ワイヤ
と、グラファイトとウレタンと、ＳｎＯ2とウレタンと
からなる場合について説明する。
【０３６９】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、金属ワイヤ２０１を
金ワイヤに、導電性接着材を形成するためのペーストＮ
ｏ．１の導電性粒子を平均の一次粒径が０．０５μｍの
グラファイト粉末（東海カーボン株式会社製）、ペース
トＮｏ．２の導電性粒子を平均の一次粒径が０．２μｍ
のＳｎＯ2粉末（三井金属株式会社製）とした以外は実
施例２２と同様に作製した。
【０３７０】前記ペーストＮｏ．１を前記硬化剤の標準
硬化条件である１８０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．８Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３７１】前記ペーストＮｏ．２を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．４Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３７２】実施例１と同様にしてワイヤコートし、集
電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電極用被
覆ワイヤ２００を用い実施例２２と同様の方法で太陽電
池モジュールを５０個作成した。
【０３７３】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．３％±０．０
１％、シャント抵抗が２３０ｋΩｃｍ2〜４２０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３３．０Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９６％で良好であった。
【０３７４】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２．１％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０３７５】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３７６】（実施例２６） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が銅ワイヤと、
銀クラッドと、カーボンブラックとウレタンと、カーボ
ンブラックとウレタンとからなる場合について説明す
る。
【０３７７】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ3２００において、導電性接着材との
密着性、電気的導通向上のため厚み２μｍの銀クラッド
の金属層２０３を銅線２０１の上に形成した直径１００
μｍの銀クラッド銅ワイヤを用いた以外は実施例２２と
同様にして作製した。また、実施例１と同様にしてワイ
ヤコートし、集電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。
さらに、該集電電極用被覆ワイヤ２００を用い実施例２
２と同様の方法で太陽電池モジュールを５０個作製し
た。
【０３７８】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．７％±０．０
２％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３１．８Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９８％で良好であった。
【０３７９】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０３８０】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３８１】（実施例２７） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、銀クラッドと、ＺｎＯとウレタンと、Ｉｎ2Ｏ3とウ
レタンとからなる場合について説明する。
【０３８２】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、銀クラッド銅ワイヤ
を用い、導電性接着材を形成するためのペーストＮｏ．
１の導電性粒子を平均の一次粒径が０．１μｍのＺｎＯ
粉末（三井金属鉱業株式会社製）、ペーストＮｏ．２の
導電性粒子を平均の一次粒径が０．０５μｍのＩｎ2Ｏ3
粉末（住友金属鉱山株式会社製）とした以外は実施例２
２と同様に作製した。
【０３８３】前記ペーストＮｏ．１を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．４Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３８４】前記ペーストＮｏ．２を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、０．７Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３８５】実施例２２と同様にしてワイヤコートし、
集電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電極用
被覆ワイヤ２００を用い実施例２２と同様の方法で太陽
電池モジュールを５０個作成した。
【０３８６】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．６％±０．０
３％、シャント抵抗が３２０ｋΩｃｍ2〜３９０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．１Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９６％で良好であった。
【０３８７】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２％の低下であり有意な劣化
は生じなかった。
【０３８８】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３８９】（実施例２８） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が銅ワイヤと、
銀メッキと、カーボンブラックとフェノールと、カーボ
ンブラックとポリアミドからなる場合について説明す
る。
【０３９０】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、金属層２０３を銀ク
ラッドを銀メッキとした直径１００μｍの銀メッキワイ
ヤを用い、導電性接着材を形成するためのペーストＮ
ｏ．１の高分子樹脂の主剤をフェノール樹脂（大日本イ
ンキ化学工業株式会社製）、ペーストＮｏ．２の高分子
樹脂の主剤をポリアミド樹脂（三菱化成株式会社製）と
した以外は実施例２２と同様にして作製した。このペー
ストＮｏ．１の空孔容積は０．０１ｍｌ／ｇであり、ゲ
ル分率が１００％であった。また高分子樹脂の数平均分
子量が１０００であった。
【０３９１】前記ペーストＮｏ．１を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．５Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３９２】前記ペーストＮｏ．２を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、０．８Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０３９３】実施例１と同様にしてワイヤコートし、集
電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電極用被
覆ワイヤ２００を用い実施例２２と同様の方法で太陽電
池モジュールを５０個作成した。
【０３９４】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．３％±０．０
１％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．７Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９６％で良好であった。
【０３９５】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２．８％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０３９６】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０３９７】（実施例２９） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、スズメッキと、ＺｎＯ＋Ａｌと、カーボンブラック
とウレタンと、ＴｉＯ2とウレタンとからなる場合につ
いて説明する。
【０３９８】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、金属層２０３を銀ク
ラッドをスズメッキとした直径１００μｍのスズメッキ
銅ワイヤを用い、導電性接着材を形成するためのペース
トＮｏ．１の導電性粒子を接触抵抗を低抵抗化するため
にＺｎＯにドーパントとしてアルミニウムを添加した一
次粒径が０．０５μｍのＺｎＯ粉末、ペーストＮｏ．２
の導電性粒子を平均の一次粒径が０．０５μｍのＴｉＯ
2粉末とした以外は実施例２２と同様にして作製した。
【０３９９】前記ペーストＮｏ．１を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、０．９Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０４００】前記ペーストＮｏ．２を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．５Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０４０１】実施例１と同様にワイヤコートし、集電電
極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電極用被覆ワ
イヤ２００を用い実施例２２と同様の方法で太陽電池モ
ジュールを５０個作成した。
【０４０２】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．４％±０．０
１％、シャント抵抗が３６０ｋΩｃｍ2〜４３０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．６Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９４％で良好であった。
【０４０３】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２．１％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０４０４】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４０５】（実施例３０） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が、銅ワイヤ
と、金メッキと、カーボンブラックとフェノキシと、カ
ーボンブラックとポリアミドイミドとからなる場合につ
いて説明する。
【０４０６】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、金属層２０３を銀ク
ラッドを金メッキとした直径１００μｍの金メッキ銅ワ
イヤを用い、導電性接着材を形成するためのペーストＮ
ｏ．１の高分子樹脂の主剤をフェノキシ樹脂（巴工業株
式会社製）、ペーストＮｏ．２の高分子樹脂の主剤ポリ
アミドイミド樹脂（三菱化成株式会社製）とした以外
は，実施例２２と同様にして作製した。
【０４０７】前記ペーストＮｏ．１を前記硬化剤の標準
硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、１．０Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０４０８】前記ペーストＮｏ．２を前記硬化剤の標準
硬化条件である１８０℃、３０分で硬化させ、その体積
抵抗率を測定したところ、２．０Ωｃｍであり十分低抵
抗であることを確認した。
【０４０９】実施例１と同様にしてワイヤコートし、集
電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電極用被
覆ワイヤ２００を用い実施例２２と同様の方法で太陽電
池モジュールを５０個作製した。
【０４１０】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．５％±０．０
５％、シャント抵抗が２４０ｋΩｃｍ2〜３５０ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３４．１Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９６％で良好であった。
【０４１１】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で３．０％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０４１２】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４１３】（実施例３１） 本例では、集電電極用被覆ワイヤの構成が銅ワイヤと、
銀ペーストと、ウレタンとカーボンブラックと、ウレタ
ンとカーボンブラックとからなる場合について説明す
る。
【０４１４】本例では、図２（ａ）に示す本発明の集電
電極用被覆ワイヤ２００において、銅線２０１上の金属
層２０３を実施例２６の銀クラッドから銀ペースト（デ
ュポン社製５００７）に替えた以外は実施例２６とほぼ
同様にして形成した。前記金属層２０５に使用したペー
ストはエポキシ樹脂に銀の粒子を分散したペーストを用
いた。金属層２０３のコートを実施例１０と同様に行っ
た。次に第１層２０２、第２層２０３の順で順次コート
し、集電電極用被覆ワイヤ２００を形成した。該集電電
極用被覆ワイヤ２００を用い実施例２６と同様の方法で
太陽電池モジュールを５０作製した。
【０４１５】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が９．５％±０．０
８％、シャント抵抗が１９０ｋΩｃｍ2〜３００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で３２．０Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９４％で良好であった。
【０４１６】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２．４％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０４１７】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４１９】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れＡｇ
を４００ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを４００ｎｍを堆積
して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不図
示のＲＦプラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層４０３、
ｉ層４０４、ｐ層４０５の順でシリコン層の順でシリコ
ン半導体層を形成した。その後、不図示のスパッタ装置
に入れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透明導電膜４
０６としてＩｎ2Ｏ3を成膜した。次に、前記集電電極用
被覆ワイヤ２００を用い実施例２６と同様の方法で太陽
電池モジュールを５０個作成した。このとき、前記被覆
ワイヤ２００を５．５ｍｍ間隔とした。得られた試料の
初期特性を実施例２２と同様の方法で測定したところ変
換効率が５．２％±０．０５％、シャント抵抗が１５０
ｋΩｃｍ2〜３２０ｋΩｃｍ2、シリーズ抵抗が平均で
９．５Ωｃｍ2で良好な特性が得られた。また、Ｉ−Ｖ
カーブが正常なものの歩留まり率は９２％で良好であっ
た。
【０４２０】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２．４％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０４２１】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４２２】（実施例３３） 本例では、太陽電池の構成を図４（ｂ）に示すダブル型
（層構成：Ｓｉ／Ｓｉ）として、半導体層の形成にＲＦ
プラズマＣＶＤ法を用いた以外は実施例２６と同様の方
法で、以下の手順でアモルファス太陽電池４００を作製
した。
【０４２３】まず、十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０
ＢＡ基板４０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れＡｇ
を４００ｎｍ堆積し、その後ＺｎＯを４００ｎｍを堆積
して下部電極４０２を形成した。基板を取り出し、不図
示のＲＦプラズマＣＶＤ成膜装置に入れ、ｎ層４０３、
ｉ層４０４、ｐ層４０５の順でシリコン層のボトム層を
形成した。次に同様にしてｎ層４１３、ｉ層４１４、ｐ
層４１５の順でシリコン層のトップ層を順次形成し、シ
リコン半導体層を堆積した。その後、不図示の抵抗加熱
の蒸着装置に入れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透
明導電膜４０６としてＩｎ2Ｏ3を成膜した。
【０４２４】次に、前記集電電極用被覆ワイヤ２００を
用い実施例１と同様の方法で太陽電池モジュールを５０
個作成した。このとき、前記被覆ワイヤ２００を６ｍｍ
間隔とした。
【０４２５】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が７．５％±０．０
８％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃ
ｍ2、シリーズ抵抗が平均で２３．１Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９６％で良好であった。
【０４２６】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で１．９％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０４２７】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４２８】（実施例３４） 本例では、太陽電池の構成を図５に示す単結晶太陽電池
（単結晶Ｓｉ）とした以外は実施例２６と同様の方法
で、以下の手順で単結晶太陽電池５００を作製した。
【０４２９】まず、ＣＺ結晶成長法によりｐ型に価電子
制御したシリコンの単結晶を作製し、該単結晶をスライ
スして約３００μｍの厚みのシリコンウエハ５００を作
製した。更に、前記ウエハにＰ2Ｏ5の塗布拡散法により
ｎ+型層５０１を形成した。続いて、ｐ層５００側を裏
面側とし、銀ペーストを不図示のスクリーン印刷機で印
刷し、加熱焼成し下部電極５０２を形成した。次に、実
施例１で用いた前記集電電極用被覆ワイヤ２００を同様
の方法で光照射面側のｎ+型層５０１上に形成した。そ
の後、スパッタリング法により反射防止膜としてＳｉＯ
2膜５０４を形成した。次に実施例２６と同様の方法に
より太陽電池モジュールを５０個作製した。このとき、
前記被覆ワイヤ２００を８．５ｍｍ間隔とした。
【０４３０】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が１５．８％±０．
０１％、シャント抵抗が５００ｋΩｃｍ2〜７６０ｋΩ
ｃｍ2、シリーズ抵抗が平均で２．８Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９８％で良好であった。
【０４３１】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で１．９％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０４３２】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４３３】（実施例３５） 本例では、太陽電池の構成を図６に示す多結晶太陽電池
（多結晶Ｓｉ）とした以外は実施例２６と同様の方法
で、以下の手順で多結晶太陽電池６００を作製した。
【０４３４】まず、キャスト法により多結晶インゴット
を作製し、該多結晶をスライスした後、得られた多結晶
のシリコンウエハ６００にＰ2Ｏ5の塗布拡散法によりｎ
+型層６０１を形成した。続いて、ｐ層６００側を裏面
側とし、銀ペーストを不図示のスクリーン印刷機で印刷
し、加熱焼成し下部電極６０２を形成した。次に、実施
例２６で用いた前記集電電極用被覆ワイヤ２００を同様
の方法で光照射面側のｎ+型層６０１上に形成した。そ
の後、スパッタリング法により反射防止膜としてＳｉＯ
2膜６０４を形成した。次に実施例１と同様の方法によ
り太陽電池モジュールを５０個作製した。このとき、前
記被覆ワイヤ２００を８．０ｍｍ間隔とした。
【０４３７】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４３８】（実施例３６） 本例では、太陽電池の構成を図７に示す薄膜多結晶太陽
電池（薄膜多結晶Ｓｉ）とした以外は実施例２６と同様
の方法で、以下の手順で薄膜多結晶太陽電池７００を作
製した。
【０４３９】まず、十分に脱脂、洗浄した金属Ｓｉ基板
７０１を不図示のマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に
入れ、ｎ層７０２を形成した。次にこの基板を不図示の
加熱炉に入れｎ層７０２を多結晶化した。続いてこの基
板を不図示のマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に入れ
ｐ層７０３を形成した。更に、不図示のスパッタリング
装置に入れ反射防止効果を兼ねた機能を有する透明導電
膜７０４としてＩＴＯを成膜した。次に実施例２６と同
様の方法により前記透明導電膜７０４上にグリッド７０
５を形成し電極太陽電池モジュールを５０個作製した。
また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留まり率は９４％
で良好であった。
【０４４０】得られた試料の初期特性を実施例２２と同
様の方法で測定したところ変換効率が１２．５％±０．
０１％、シャント抵抗が４００ｋΩｃｍ2〜５１０ｋΩ
ｃｍ2、シリーズ抵抗が平均で４．５Ωｃｍ2で良好な特
性が得られた。また、Ｉ−Ｖカーブが正常なものの歩留
まり率は９４％で良好であった。
【０４４１】これらの試料の信頼性試験を実施例２２と
同様に行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様に
シミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初
期変換効率に対して平均で２．１％の低下であり有意な
劣化は生じなかった。
【０４４２】本実施例の結果から本発明の集電電極用被
覆ワイヤを用いた太陽電池は、良好な特性であり、信頼
性も高いことがわかる。
【０４４３】（実施例３７） 本例では、導電性接着材の比抵抗を、０．００５〜２０
０Ωｃｍの範囲で変化させた点が実施例２６と異なる。
導電性接着材の比抵抗を変える方法としては、導電性塗
料中の高分子樹脂と導電性粒子の混合比（重量部）を、
５：９５、１０：９０、２０：８０、８０：２０、９
０：１０、９５：５とすることによって行った。他の点
は、実施例２６と同様とした。
【０４４４】これらの導電性接着材を用いた以外は実施
例２６と全く同様な手順で図４（ｃ）に示すトリプルセ
ルをそれぞれ１０枚ずつ作製し、同様な評価を行った。
結果を表５に示す。
【０４４５】
【表５】 表５が示すように、被覆層２０３の比抵抗を０．０１Ω
ｃｍ以上とすることにより、シャントは抑えられ、変換
効率がより安定して得られた。また、１００Ωｃｍ以下
とすることにより、シリーズ抵抗は小さくなりより一層
高い変換効率が得られることが分かる。また、信頼性試
験後のシリーズ抵抗の増加及び変換効率の低下も少な
く、信頼性試験の高いことが分かる。
【０４４６】（実施例３８） 本例では、導電性接着材の加熱圧着温度を、５０〜３０
０℃の範囲で変化させた点が実施例１と異なる。集電電
極用被覆ワイヤ２００の加熱圧着温度としては、１０
０、１６０、２００、２５０の４種類を検討した。尚、
使用したブロックイソシアネートは、実施例１と同様で
あり、その解離温度は１５０℃のものである。他の点
は、実施例２６と同様とした。
【０４４７】加熱圧着温度をこれらの温度とした以外は
実施例２６と全く同様な手順で図４に示すトリプルセル
をそれぞれ１０枚作製し、同様な評価を行った。結果を
表６に示す。
【０４４８】
【表６】 表６が示すように、加熱圧着温度を被覆層樹脂の解離温
度以上にすることにより、シリーズ抵抗は小さくなり、
より一層高い変換効率が得られることが分かる。また、
信頼性試験後のシリーズ抵抗の増加及び変換効率の低下
も少なく、信頼性の高いことが分かる。
【０４４９】（実施例３９） 本例では、導電性接着材の加熱圧着時間を、１０秒〜６
０秒の範囲で変化させた点が実施例２６と異なる。集電
電極用被覆ワイヤ２００の加熱圧着時間としては、１０
秒、２０秒、４５秒、６０秒の４種類を検討した。この
条件での導電性接着材の硬化率を溶剤に浸漬前後の溶出
した量から測定したところ、ゲル分率はそれぞれ５％、
１５％、８０％、１００％であった。尚、用いたブロッ
クイソシアネートは実施例１と同様で解離温度は１５０
℃であった。他の点は、実施例２６と同様とした。
【０４５０】加熱圧着温度をこれらの温度とした以外は
実施例２６と全く同様な手順で図７に示すトリプルセル
をそれぞれ１０枚作製し、同様な評価を行った。結果を
表７に示す。
【０４５１】
【表７】 表７が示すように、加熱圧着温度を被覆層樹脂の解離温
度以上にすることにより、シリーズ抵抗は小さくなり、
より一層高い変換効率が得られることが分かる。また、
信頼性試験後のシリーズ抵抗の増加及び変換効率の低下
も少なく、信頼性の高いことが分かる。
【０４５２】（実施例４０） 本例では、導電性接着材の硬化剤量を検討した。集電電
極用被覆ワイヤ２００の被覆層に用いた主剤のウレタン
樹脂と硬化剤として用いたブロックイソシアネートの重
量比を、１００：１、５０：１、２０：１、１０：１と
変化させた。このとき導電性接着材のゲル分率は、５
％、１５％、８５％、１００％であった。尚、用いたブ
ロックイソシアネートは実施例１と同様で解離温度は１
５０℃であった。他の点は、実施例２６と同様とした。
【０４５３】図４に示すトリプルセルをそれぞれ１０枚
作製し、実施例２６と同様な評価を行った。その結果を
表８に示す。
【０４５４】
【表８】 表８が示すように、加熱圧着温度を、導電性接着材に含
まれる硬化剤であるブロックイソシアネートの解離温度
以上にすることにより、シリーズ抵抗は小さくなり、よ
り一層高い変換効率が得られることが分かる。また、信
頼性試験後のシリーズ抵抗の増加及び変換効率の低下も
少なく、信頼性の高いことが分かる。
【０４５５】
【表９】
【０４５６】
【表１０】
【０４５７】
【表１１】
【０４５８】
【表１２】
【０４５９】
【表１３】
【０４６０】
【表１４】
【０４６１】
【表１５】
【０４６２】
【表１６】
【０４６３】（実施例４１）本例では、熱硬化性導電性
接着材を使用した集電電極用被覆ワイヤを有する光起電
力素子を作製し、その性能を以下に示す手順で確認し
た。
【０４６４】以下では、集電電極用被覆ワイヤの被覆層
をなす熱硬化性導電性接着材を形成するためのペースト
Ｎｏ．４の作製方法について説明する。 （１）溶剤として、ブチル・カルビトール・アセテート
１７．４ｇ、メチル・エチル・ケトン１１．６ｇの混合
溶剤を分散用シェーク瓶に取った。 （２）バインダ主剤となる積水化学工業社製ブチラール
樹脂ＢＬ−Ｓを８．９ｇシェーク瓶に加え、充分溶解す
るまでボール・ミルで攪拌した。 （３）硬化剤として、武田薬品工業製ブロックイソシア
ネートＢ−８１５Ｎを１．４０ｇ、分散用ガラスビーズ
１５ｇを前記溶液に加えた。 （４）導電性粒子として、コロンビヤン・カーボン社製
コンダクテックス９７５ビーズを５．３ｇ前記溶液に加
え、導電性粒子が前記溶液に充分沈降するまで静置し
た。
【０４６５】（５）以上の材料を投入したシェーク瓶を
東洋精機製作所社製ぺイント・シェーカにて１２時間分
散した。この時間は、ペーストＮｏ．４の体積抵抗率
が、最低となる時間を実験で求めたものである。 （６）その後、ペーストＮｏ．４から分散用ガラスビー
ズを取り除いた。このペーストＮｏ．４を前記硬化剤の
標準硬化条件である１６０℃、３０分で硬化させ、その
体積抵抗率を測定したところ、０．８Ωｃｍであり充分
低抵抗であることを確認した。
【０４６６】（７）図３に示す縦型のワイヤコート機３
００を用い、直径１００μｍの銀クラッド銅ワイヤへ、
ペーストＮｏ．４のコートを行った。ワイヤコートに使
用したエナメルコート用ダイス６０５は、大阪ダイヤモ
ンド社製ＰＶＦダイスを使用した。乾燥炉６０６は、坂
口電熱社製ＩＲ炉ＳＳ−０９（赤外線炉）２台を縦置き
にし、向かい合わせに組みあげ使用した。乾燥炉の雰囲
気温度は、温度調節機３１１で調整し希望の温度に設定
した。銅ワイヤの引き上げには、不図示のサーボ・モー
タを使用し引き上げスピードの制御を行った。ワイヤの
巻き取りリール側には、整列巻き駆動装置３０９を設置
した。また、導電性接着材のコー卜厚を測定する為にキ
ーエンス社製ＬＳ−３１００／３０３４膜厚測定機３０
７を乾燥炉の出口に設置し膜厚を測定した。
【０４６７】以下では、前記のペーストＮｏ．４を、第
１の被覆層２０２として形成するときの条件について説
明する。
【０４６８】ワイヤの巻き取り速度は８．９ｍｍ／ｓで
硬化時間が６０ｓｅｃ、乾燥炉の温度は２８０℃とし、
使用したエナメルコート用ダイスの口径は１８０μｍと
した。この条件は、ペーストＮｏ．４の硬化反応が充分
進行し、ペーストＮｏ．４の脱落が無くなる状態を実験
で見いだした。具体的には、メチル・エチル・ケトンに
てコートワイヤを３０ｓｅｃ間超音波洗浄し、ペースト
Ｎｏ．４からなる導電性接着材が脱落しない事で確認し
た。銀クラッド銅ワイヤに塗布されたペーストＮｏ．４
からなる導電性接着材は、架橋が進行し硬化状態で存在
する。第１の被覆層２０２の厚さは、平均１１μｍで、
１００ｍ長でのコート結果での膜厚の振れは、±１μｍ
以内であった。
【０４６９】以下では、前記の熱硬化性導電性接着材
（ペーストＮｏ．４）を用いた第２の被覆層２０３に関
する形成条件と、本発明の光起電力素子に使用する集電
電極用被覆ワイヤの作製方法について説明する。
【０４７０】ワイヤの巻き取り速度は８．９ｍｍ／ｓで
乾燥時間が６０ｓｅｃ、乾燥炉の温度は１２０℃とし、
使用したエナメルコート用ダイスの口径は２００μｍと
した。この条件は、ブロックイソシアネー卜の解離温度
以下で、前記ワイヤに塗布した導電性接着材Ｎｏ．１の
タックが無く、ワイヤへの接着力が十分な条件を実験で
見いだした。前記ワイヤに塗布されたペーストＮｏ．４
からなる導電性接着材は、溶剤が揮発し熱可塑状態で存
在する。被覆層３０３の厚さは平均８μｍで、１００ｍ
長でのコート結果での膜厚の振れは±１．５μｍ以内で
あった。
【０４７１】以下では光起電力素子モジュールを１０個
作製する工程について説明する。 （１）図１０は、前記の方法で作成した集電電極１００
４を使用した光起電力素子モジュールを示す。使用した
基板１００１は、マイナス電極を兼ねたＳＵＳ基板上に
ｐｉｎタイプのダブルセルをＣＶＤにより膜形成したも
のを用いた。更に、光入射側には、プラス電極として、
Ｉｎ2Ｏ3の透明導電膜を形成した。 （２）基板１００１の有効面積は３０×３０ｃｍで、塩
化第２鉄を主成分とするエッチングペーストと市販の印
刷機とエッチング用印刷版を用いエッチングペーストを
基板上に印刷し、不要部分の透明導電膜を除去した。 （３）次に、有効面積外に硬質銅のプラス電極１００
２、マイナス電極１００３を設け、前記集電電極１００
４を７ｍｍ間隔で有効面積内に納まるように両プラス電
極２０２間に張り、プラス電極の外側つまり有効面積外
で紫外線硬化接着剤を用いて仮固定した。 （４）次に、前記集電電極１００４を基板１００１のセ
ル面に加熱圧着した。圧力は１ｋｇ／ｃｍ2とし、加熱
条件は、６０ｍｉｎで２００℃までランプ状に昇温し、
２０ｍｉｎで冷却するプロファイルとした。この加熱条
件は、光起電力素子セル面に対する集電電極用被覆ワイ
ヤの接着力の測定及び接着された集電電極用被覆ワイヤ
の断面形状を観察する事により、実験で見いだした。
【０４７２】プラス電極と集電電極との導通は、前記加
熱圧着プロセスでとれているが、更に信頼性を上げるた
めに銀ペーストによるドッティングあるいは半田付けを
行っても良い。加熱圧着は、真空ラミネータ等の加熱と
加圧が同時に行える装置で行う。上述した工程によっ
て、光起電力素子モジュールを１０個作製した。
【０４７３】以下では、得られた試料（すなわち、上記
光起電力素子モジュール）の初期特性を調べた結果につ
いて説明する。 （１）前記試料の暗状態における電圧−電流特性の測定
した。原点付近の傾きからシャント抵抗を調べたとこ
ろ、２００ｋΩｃｍ2〜５００ｋΩｃｍ2であり、良好な
値を示した。 （２）ＡＭ１．５グローバルの太陽光スペクトルで１０
０ｍＷ／ｃｍ2の光量の疑似太陽光源（以下シミュレー
タと呼ぶ）を用いて、前記試料の太陽電池特性を測定し
た。変換効率を求めたところ、７．９±０．０２％と良
好な特性であり、ばらつきも少なかった。
【０４７４】次に、前記試料のエンカプシュレーション
を以下の手順で行った。基板１００１の上下にクレーン
ガラス及びＥＶＡを積層し、さらにその上下にフッ素樹
脂フィルムＥＴＦＥを積層し、真空ラミネータに投入し
て１５０℃で６０ｍｉｎ保持しラミネーションを行っ
た。
【０４７５】このラミネーション後の試料に対して、信
頼性試験を実施した。信頼性試験としては、日本工業規
格Ｃ８９１７の結晶系太陽電池モジュールの環境試験方
法、及び耐久試験方法に定められた温湿度サイクル試験
Ａ−２に基づいて行った。
【０４７６】試料を温湿度が制御できる恒温恒湿器に投
入し、−４０℃から＋８５℃（相対湿度８５％）に変化
させるサイクル試験を２０回繰り返し行った。次に、試
験終了後の試料を初期と同様にシミュレータを用い太陽
電池特性を測定したところ、初期変換効率に対して平均
で２％の低下であり、有為な劣化は生じなかった。
【０４７７】本実施例の結果から本発明の光起電力素子
は、良好な特性であり、信頼性も高いことが分かった。
【０４７８】（比較例３） 本例では、実施例４１の熱硬化性導電性接着材に代え
て、熱可塑性導電性接着材を用いた点が異なる。図２
（ａ）に示す第１の被覆層２０２にＣＭＩ社の熱可塑性
導電性接着材１０７−２５を使用して集電電極及び試料
を作製した。
【０４７８】（比較例３） 本例では、実施例４１の熱硬化性導電性接着材に代え
て、熱可塑性導電性接着材を用いた点が異なる。図２
（ａ）に示す第１の被覆層２０２にＣＭＩ社の熱可塑性
導電性接着材１０７−２５を使用して集電電極用被覆ワ
イヤ及び試料を作製した。
【０４７９】第１の被覆層２０２は、前記導電性接着材
１０７−２５を用いて、以下に示す条件で形成し、集電
電極用被覆ワイヤを作製した。
【０４８０】巻き取り速度は８．９ｍｍ／ｓで乾燥時間
が６０ｓｅｃ、乾燥炉の温度は１２０℃とし、使用した
エナメルコート用ダイスの口径は１８０μｍとした。被
覆層２０２の厚さは平均８μｍで、１００ｍ長でのコー
ト結果での膜厚の振れは、±１．５μｍ以内に納まって
いた。
【０４８１】第２の被覆層２０３は、実施例１と同じペ
ーストＮｏ．４からなる導電性接着材を使用し、同様の
条件で形成した。
【０４８２】次に、実施例４１と同様に、前記集電電極
１００４を基板１００１のセル面に加熱圧着した。圧力
は１ｋｇ／ｃｍ2とし、加熱条件は４０ｍｉｎで１５０
℃までランプ状に昇温し、２０ｍｉｎで冷却するプロフ
ァイルとした。
【０４８３】更に、実施例１と同様の方法で光起電力素
子モジュールを１０個作成した。この試料を実施例４１
と同様の方法でエンカプシュレーションし初期特性を測
定したところ、変換効率が平均で７．８％、シリーズ抵
抗が２７Ωｃｍ2であった。
【０４８４】実施例４１と同様に試料を、温湿度が制御
できる恒温恒湿器に投入し、−４０℃から＋８５℃（相
対湿度８５％）に変化させるサイクル試験を２０回繰り
返し行った。次に、試験終了後の試料を初期と同様にシ
ミュレータを用い太陽電池特性を測定したところ、初期
変換効率に対して平均で１０％の低下であり、有為な劣
化が生じていた。
【０４８５】劣化原因は、シリーズ抵抗の上昇によるも
ので、湿度による金属ワイヤと熱可塑性接着剤との界面
抵抗の上昇、導電性接着材自身の劣化による体積抵抗率
の上昇が考えられる。
【０４８６】（実施例４２） 本例では、実施例４１と同様の方法で作製したエンカプ
シュレーション前の試料１０個に対する防湿塗料のコー
ティングコート効果について検討した。他の点は実施例
４１と同様とした。
【０４８７】実施例４１と同様に試料の初期特性を測定
したところ、変換効率７．９±０．０２％、シリーズ抵
抗２４Ωｃｍ2であり、良好な特性で、ばらつきも少な
かった。
【０４８８】前記試料に東燃製ハードコート材ファイン
ハードをスプレーで塗布し熱風乾燥炉で８０℃から１９
０℃にランプ状に昇温させる温度条件で乾燥硬化させ
た。
【０４８９】この試料のハードコート後の特性を前記シ
ミュレータで測定したところ、変換効率が７．８％、シ
リーズ抵抗が２８Ωｃｍ2で有為な劣化は生じなかっ
た。
【０４９０】（比較例４） 本例では、比較例３と同様の方法で作製したエンカプシ
ュレーション前の試料１０個に対する防湿塗料のコーテ
ィングコート効果について検討した。他の点は実施例４
１と同様とした。
【０４９１】実施例４１と同様に試料の初期特性を測定
したところ、変換効率７．９±０．０２％、シリーズ抵
抗２４Ωｃｍ2であり、良好な特性で、ばらつきも少な
かった。
【０４９２】実施例４２と同様に東燃製ハードコート材
ファインハードをスプレーで試料に塗布し、熱風乾燥炉
で８０℃から１９０℃にランプ状に昇温させる温度条件
で乾燥硬化させた。
【０４９３】この試料のハードコート後の特性を前記シ
ミュレータで測定したところ変換効率が５．５％、シリ
ーズ抵抗が６０Ωｃｍ2で有為な劣化が発生していた。
【０４９４】これは、ハードコート塗料の溶剤が電極内
部に浸透したことによる電極金属と導電性接着材の剥
離、コート材の硬化プロセスでの加熱による熱可塑性導
電性接着材の劣化による体積抵抗率の上昇が考えられ
る。
【０４９５】（実施例４３） 本例では、導電性接着材のバインダを、実施例４１のブ
チラール樹脂に代えて、カーボンブラックとウレタン樹
脂の混合物を用いて集電電極用被覆ワイヤ及び試料を作
製した点が実施例４１と異なる。
【０４９６】以下では、集電電極用被覆ワイヤの被覆層
をなす一液型熱硬化性導電性接着材を形成するためのペ
ーストＮｏ．５の作製方法について説明する。 （１）溶剤として、ブチル・カルビトール・アセテート
１７．０ｇ、メチル・エチル・ケトン１１．６ｇの混合
溶液を分散用シェーク瓶に取った。 （２）バインダ主剤となる日本ポリウレタン社製ウレタ
ン樹脂５１２０を８．９ｇシェーク瓶に加え、充分溶解
するまでボール・ミルで攪拌した。 （３）硬化剤として、日本ポリウレタン社製ブロックイ
ソシアネート２５１５を１．４ｇ、分散用ガラスビーズ
１５ｇを前記溶液に加えた。 （４）導電性粒子として、コロンビヤン・カーボン社製
コンダクテックス９７５ビーズを５．３ｇ、前記溶液に
加え、導電性粒子が前記溶液に充分沈降するまで静置し
た。
【０４９７】（５）以上の材料をペイント・シェーカに
て１２時間分散した。 （６）その後、出来上がったペーストＮｏ．５から分散
用ガラスビーズを取り除いた。 （７）このペーストＮｏ．５を前記硬化剤の標準硬化条
件である１８０℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率
を測定したところ、５．１Ωｃｍであり充分低抵抗であ
ることを確認した。
【０４９８】以下では、前記ペーストＮｏ．５を、第１
の被覆層２０２として、ワイヤコート機３００を用いて
形成するときの条件について説明する。
【０４９９】ワイヤの巻き取り速度は８．９ｍｍ／ｓで
硬化時間が６０ｓｅｃ、乾燥炉の温度は２８０℃とし、
使用したエナメルコート用ダイスの口径は１８０μｍと
して。第１の被覆層２０２の厚さは平均１１μｍで、１
００ｍ長でのコート結果での膜厚の振れは、±１μｍ以
内であった。
【０５００】更に、以下では、前記ペーストＮｏ．５か
らなる導電性接着材を、第２の被覆層２０３として、ワ
イヤコート機３００を用いて形成するときの条件につい
て説明する。
【０５０１】ワイヤの巻き取り速度は８．９ｍｍ／ｓで
乾燥時間が６０ｓｅｃ、乾燥炉の温度は１２０℃とし、
使用したエナメルコート用ダイスの口径は２００μｍと
した。この条件は、ブロックイソシアネートの解離温度
以下で、前記ワイヤに塗布したペーストＮｏ．５のタッ
クが無くなる条件を実験で見いだした。前記ワイヤに塗
布されたペーストＮｏ．５からなる導電性接着材は、溶
剤が揮発し熱可塑状態で存在する。被覆層２０３の厚さ
は、平均８μｍで、１００ｍ長でのコート結果での膜厚
の振れは、±１．５μｍ以内であった。
【０５０２】次に、実施例４１及び実施例４２と同様の
方法で、光起電力素子モジュールを１０個作製した。
【０５０３】本実施例で得られた試料の初期特性を実施
例１と同様の方法で測定したところ、変換効率が平均で
７．８％、シリーズ抵抗が２５Ωｃｍ2であった。
【０５０４】次に、実施例４１と同様の温湿度サイクル
試験を実施したところ、初期変換効率に対する劣化率は
平均１．５％で有為な劣化は生じなかった。
【０５０５】本実施例の結果から本発明の光起電力素子
は、良好な特性であり、信頼性も高いことがわかる。
【０５０６】（実施例４４） 本例では、第１の被覆層２０２に使用する導電性接着材
のフィラーを、実施例４１のコンダクテックス９７５ビ
ーズに代えて、酸化チタンを用いて集電電極用被覆ワイ
ヤ及び試料を作製した点が実施例４１と異なる。第２の
被覆層２０３は、実施例４１と同じペーストＮｏ．４か
らなる導電性接着材を使用し、同様の条件で形成した。
【０５０７】以下では、集電電極用被覆ワイヤの被覆層
をなす導電性接着材を形成するためのペーストＮｏ．６
の作製方法について説明する。 （１）溶剤として、ブチル・カルビトール・アセテート
１７．４ｇ、メチル・エチル・ケトン１１．６ｇの混合
溶剤を分散用シェーク瓶に取った。 （２）バインダ主剤となる積水化学工業社製ブチラール
樹脂ＢＬ−Ｓを８．９ｇシェーク瓶に加え充分溶解する
までボール・ミルで攪拌した。 （３）硬化剤として、武田薬品工業社製ブロックイソシ
アネートＢ−８１５Ｎを１．４ｇ、分散用ガラスビーズ
１５ｇを前記溶液に加えた。 （４）導電性粒子として、石原産業社製酸化チタン粉Ｆ
Ｔ−１０００を５．３ｇ、前記溶液に加え、導電性粒子
が前記溶液に充分沈降するまで静置した。
【０５０８】（５）以上の材料を投入したシェーク瓶を
東洋精機製作所社製ペイント・シェーカにて１０時間分
散した。 （６）その後、出来上がったペーストＮｏ．６から分散
用ガラスビーズを取り除いた。このペーストＮｏ．６を
前記硬化材の標準硬化条件である１６０℃、３０分で硬
化させ、その堆積抵抗率を測定したところ、８Ωｃｍで
あり、充分低抵抗であることを確認した。 （７）次に、ペーストＮｏ．６からなる導電性接着材に
よる第１の被覆層２０２を、実施例４１と同様の条件で
形成し、集電電極用被覆ワイヤを作製した。
【０５０９】次に、実施例４１と同様の方法で、光起電
力素子モジュールを１０個作製した。
【０５１０】本実施例で得られた試料の初期特性を実施
例４１と同様の方法で測定したところ、変換効率が７．
７％、シリーズ抵抗が２７Ωｃｍ2であった。
【０５１１】また次に、実施例４１と同様の温湿度サイ
クル試験を実施したところ、初期変換効率に対する劣化
率は平均３％で有為な劣化は生じなかった。
【０５１２】本実施例の結果から本発明の光起電力素子
は、良好な特性であり、信頼性も高いことが分かった。
【０５１３】（実施例４５） 本例では、導電性接着材のバインダであるフェノキシ樹
脂に、顔料の比率を変えて含有させることによって、導
電性接着材の体積抵抗率を変化させたときの効果につい
て検討した。前記の顔料比率としては、２０ｗｔ％，２
５ｗｔ％，３０ｗｔ％，３５ｗｔ％，４０ｗｔ％，４５
ｗｔ％からなる６種類を用いて、熱硬化性導電性接着材
を形成するためのペーストＮｏ．７−１〜７−６を作製
した。
【０５１４】以下では、ペーストＮｏ．７−１〜７−６
の作製方法について説明する。 （１）溶剤として、シクロヘキサノンを分散用シェーク
瓶に取った。 （２）バインダ主剤となるユニオンカーバイド社製フェ
ノキシ樹脂ＰＫＨＨをシェーク瓶に加え、充分溶解する
までボールミルで攪拌した。 （３）分散剤として、積水化学社製ブチラール樹脂ＢＬ
−Ｓを加えボールミルで攪拌した。 （４）硬化剤として、武田薬品社製ブロックイソシアネ
ートＢ−８１５Ｎ、分散用ガラスビーズを前記溶液に加
えた。 （５）導電性粒子として、コロンビアンカーボン社製Ｃ
ＯＮＤＵＣＴＥＸ９７５ＢＥＡＤＳを前記溶剤に加え、
フィラーが、前記溶剤に充分沈降するまで静置した。
【０５１５】（６）以上の材料をペイントシェーカにて
１０時間分散した。 （７）その後、出来上がったペーストＮｏ．７−１〜７
−６から分散用ガラスビーズを取り除いた。このペース
トＮｏ．７−１〜７−６を前記硬化剤の標準硬化条件で
ある１６０℃、３０ｍｉｎで硬化させ、その体積抵抗率
を測定したところ表１７の結果を得た。
【０５１６】
【表１７】 以下では、前記ペーストＮｏ．７−１〜７−６からなる
導電性接着材を、第１の被覆層２０２として、ワイヤコ
ート機３００を用いて形成するときの条件について説明
する。
【０５１７】巻き取り速度は、８．９ｍｍ／ｓで硬化時
間が６０ｓｅｃ、乾燥炉の温度は２８０℃とし、使用し
たエナメルコート用ダイスの口径は１８０μｍとした。
第１の被覆層３０２の厚さは、平均１１μｍで、１００
ｍ長におけるコーティング結果では、膜厚の振れ量は±
１μｍ以内であった。
【０５１８】更に、以下では、前記ペーストＮｏ．４か
らなる導電性接着材を、第２の被覆層２０３として、ワ
イヤコート機３００を用いて集電電極用被覆ワイヤを作
製した。
【０５１９】次に実施例４１と同様の方法で光起電力素
子モジュールを各５個作製した。この試料の変換効率を
実施例４１と同様の方法で測定し、平均化したところ図
１２の結果を得た。
【０５２０】本実施例の結果から本発明の光起電力素子
は、導電性接着材の体積抵抗率が０．１〜１００Ωｃｍ
の範囲で良好な初期特性が得られることが分かった。
【０５２１】（実施例４６） 本例では、導電性接着材の空隙率を変化させた場合のイ
オンバリア性を検討した。このイオンバリア性を確認す
るために、第１の被覆層として、銀フィラを使用したア
サヒ化学社製の導電性接着材ＬＳ−７０８を使用した３
層構成集電電極用被覆ワイヤ及び光起電力素子モジュー
ルを以下の手順で作製した。
【０５２２】（１）使用した金属ワイヤは直径１００μ
ｍの銅ワイヤで、巻き取り速度は８．９ｍｍ／ｓで乾燥
時間が６０ｓｅｃ、乾燥炉の温度は２５０℃とし、使用
したエナメルコート用ダイスの口径は１８０μｍとし
た。第１被覆層２０２の厚さは平均８μｍで、１００ｍ
長におけるコーティング結果では、膜厚の振れ量は±
１．５μｍ以内であった。
【０５２３】（２）第２の被覆層２０３は、実施例４５
と同じペーストＮｏ．７−１〜７−６からなる導電性接
着材を使用し、同様の条件で形成した。このペーストＮ
ｏ．７−１〜７−６からなる導電性接着材の空隙率をMI
CROMERITICS社製AUTO-PORE9200で測定したところ表１８
の結果を得た。
【０５２４】（３）第３の被覆層２０４は、実施例４１
と同じペーストＮｏ．４からなる導電性接着材を使用し
同様の条件で形成し、３層構成集電電極１００４を作製
した。 （４）次に、実施例４１と同様に、前記集電電極１００
４を基板１００１のセル面に加熱圧着した。更に、実施
例４１と同様の方法でエンカプシュレーションし、初期
特性を測定し平均化したところ表２の結果を得た。
【０５２５】（５）次に、実施例４１と同様に、試料を
温湿度が制御できる恒温恒湿器に投入し、温度＋８５
℃、相対湿度８５％に保持し、順方向バイアス電圧１Ｖ
を加える独自の試験を１００時間実施した。１００時間
後のリーク電流、及びシャント抵抗として表１８の結果
を得た。
【０５２６】
【表１８】 空隙率が０．０３ｍｌ／ｇ以上の試料では、１００時間
後のリーク電流が、８００ｍＡとなり試験開始直後から
次第に増加した。この試料はシャント抵抗が５ｋΩｃｍ
2以下となりシャントが発生していることが分かった。
これは、高温、高湿下での順バイアスの印加により第１
の被覆層に使用した導電性接着材中の銀がイオン化し、
マイグレーションによる短絡が発生したと考えられ、第
２の被覆層によるイオンバリア効果が低下していること
が分かった。
【０５２７】本実施例の結果から本発明の光起電力素子
は、導電性接着材の空隙率が０．０２ｍｌ／ｇ以下の範
囲で良好なイオンバリア性が得られると判断した。
【０５２８】（実施例４７） 本例では、カップリング剤が含まれる導電性接着材から
なる被覆層を有する集電電極用被覆ワイヤを検討した。
【０５２９】図２（ａ）に示すとおり、本発明の集電電
極用被覆ワイヤ２００は、以下のようにして形成した。
金属ワイヤ２０１としては表面に銀をクラッド状にして
被覆してある直径１００μｍの銅ワイヤを用いた。ここ
では、図２（ａ）に示すような被覆層が２層構成のもの
を形成した。
【０５３０】以下では、金属ワイヤ２０１を直接被覆す
る被覆層２０２をなす導電性接着材を形成するためのペ
ーストＮｏ．８の作製方法について説明する。 （１）溶剤として、メチルカルビトールを分散用シェー
ク瓶に入れた。 （２）主剤となるウレタン樹脂（日本ポリウレタン社
製）、分散性を高めるためにプチラール樹脂（積水化学
工業社製）を加えボールミルで十分に攪拌した。 （３）硬化剤としてブロックイソシアネート（武田薬品
工業社製）、更に、シランカップリング剤としてγ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン（東レ・シリコー
ン社製）を前記溶液に加えた。 （４）導電性粒子としてとして平均の一次粒子径が０．
０５μｍのカーボンブラック（コロンビアンカーボン社
製）を前記溶液に加えた。このときの配合は樹脂分の重
量比が６７ｗｔ％、導電性粒子の重量比が３３ｗｔ％で
あった。
【０５３１】（５）以上の材料をを投入したシェーク瓶
を東洋精機製作所社製ペイントシェーカーにて１０時間
分散した。 （６）出来上がったペーストＮｏ．８から分散用ガラス
ビーズを取り除いた。該ペーストＮｏ．８の平均粒子径
をレーザー回折法にて測定したところ、約０．８μｍで
あり良好な分散が行なわれていた。ぺイントシェーカー
の代わりにビーズミルを用いても同様の結果だった。 （７）前記ペーストＮｏ．８の導電性に関する特性を調
ベるために、前記硬化剤の標準硬化条件である１６０
℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を測定したとこ
ろ、０．５Ωｃｍであり、十分低抵抗であることを確認
した。
【０５３２】以下では、光起電力素子基板と接着する被
覆層２０３をなす導電性接着材を形成するためのペース
トＮｏ．９の作製方法について説明する。 （８）溶剤として、シクロヘキサノンを分散用シェーク
瓶に入れた。 （９）主剤となるウレタン樹脂（日本ポリウレタン社
製）と被覆したワイヤをボビンへの巻き取り時のタック
性をなくすためにフェノキシ樹脂（巴工業社製）を加え
ボールミルで十分に攪拌した。次に硬化剤としてブロッ
クイソシアネート（武田薬品工業社製）、更に、シラン
カップリング剤としてγ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン（トーレ・シリコーン社製）を前記溶液に加
えた。 （１０）導電性粒子として、平均の一次粒子径が０．０
５μｍのカーボンブラック（コロンビアンカーボン社
製）を前記溶液に加えた。このときの配合は樹脂分の重
量比が６５ｗｔ％、導電性粒子の重量比が３５ｗｔ％で
あった。
【０５３３】（１１）以上の材料をペーストＮｏ．８と
同様に分散し、ペーストＮｏ．９を作製した。該ペース
トの平均粒子径は約１．０μｍであった。 （１２）前記ペーストＮｏ．９の導電性に関する特性を
調べるために、前記硬化剤の標準硬化条件である１６０
℃、３０分で硬化させ、その体積抵抗率を測定したとこ
ろ、０．４Ωｃｍであり、十分低抵抗であることを確認
した。
【０５３４】以下では、図３のワイヤコート機３００を
用い、ペーストＮｏ．８からなる被覆層２０２及びペー
ストＮｏ．９からなる被覆層２０３を形成する方法につ
いて説明する。
【０５３５】まず、送り出しリールに金属ワイヤを巻い
たボビンを設置し、巻き取り用のボビンに向け前記金属
ワイヤを張った。次に、コーターに前記ペーストＮｏ．
８を注入した。
【０５３６】塗布速度は４０ｍ／ｍｉｎで滞留時間が２
ｓｅｃ，乾燥炉の温度は３５０℃とし、５回コートし
た。使用したエナメルコート用ダイスの径は１１０μｍ
から２００μｍまでを順次用いた。この条件で、ペース
トＮｏ．８は充分に硬化し、ペーストの密着性及び耐溶
剤性は良好であった。ペーストＮｏ．８からなる被覆層
２０２の厚さは、平均５μｍで、１００ｍ長でのコート
結果での膜厚のばらつきは、±０．５μｍ以内に納まっ
ていた。
【０５３７】次に、ペーストＮｏ．９を被覆した。巻き
取り速度は４０ｍ／ｍｉｎで乾燥時間が２ｓｅｃ，乾燥
炉３０６の温度は１２０℃とし、５回に分けてコートし
た。使用したエナメルコート用ダイスの孔径は１５０μ
ｍから２００μｍとした。前記ワイヤに塗布されたぺー
ストＮｏ．９は、溶剤が揮発し未硬化状態で存在するが
タック性は認められなかった。ペーストＮｏ．９からな
る被覆層２０３の厚さは、平均２０μｍで、１００ｍ長
でのコート結果での膜厚のばらつきは、±１．０μｍ以
内に納まっていた。
【０５３８】上記のように作製した電極の接着力試験
を、金属ワイヤ２０１とペーストＮｏ．８からなる被覆
層２０２との接着力、光起電力素子基板及び金属タブ基
板とペーストＮｏ．９からなる被覆層２０３との接着力
に分けて調ベた。
【０５３９】まず、金属ワイヤ２０１とペーストＮｏ．
８からなる被覆層２０２との接着力を調べるために、電
極２００として金属ワイヤ２０１に被覆層２０２と被覆
層２０３を設け、不図示の乾燥炉で１６０℃、３０分で
硬化させた試料１を作製した。ＪＩＳ３００３の密着力
試験をもとに電極２００を急激伸長し、切断した部分の
観察を行ない接着性を調ベたところ、異常な亀裂や剥離
は観察されず良好な接着力であった。
【０５４０】次に、光起電力素子基板及び金属タブ基板
とペーストＮｏ．９からなる被覆層２０３との接着力を
調べるために、電極２００を、非晶質太陽電池基板に透
明導電膜としてＩＴＯが積層された基板及び表面に銀が
積層された銅タブ基板に、それぞれ不図示の加熱加圧装
置で熱圧着して試料２を作製した。ＪＩＳ３００３の接
着力試験をもとに電極２００をそれぞれの基板と垂直方
向に引っ張り、その張力を測定し接着力を調ベたところ
それぞれ０．１５ｋｇｆＮ以上あり良好な接着力であっ
た。
【０５４１】更に、前記電極２００の信頼性を確認する
ために、前記試料１及び試料２をそれぞれ温度８５℃、
湿度８５％ＲＨの環境試験機の中に放置して、１０００
時間放置後（高温高湿度試験）、同様の接着力試験を行
ったが特性に変化はなかった。
【０５４２】以上のことから、本発明により作製した電
極は線幅が均一で、優れた接着性が得られることが分か
った。また、高温高湿度の過酷な環境に長時間保持して
も亀裂や剥離が発生することなく、高い信頼性を有する
ことが確認された。
【０５４３】（比較例５） 本例では、ぺースト配合にカップリング剤を含有させな
かった点が実施例４７と異なる。他の点は、実施例４７
と同様として電極形成を行った。
【０５４４】作製した電極の接着力を実施例４７と同様
にして調べたところ、金属ワイヤ２０１とペーストＮ
ｏ．８からなる被覆層２０２との接着力については、一
部亀裂が観察された。また、光起電力素子基板とペース
トＮｏ．９からなる被覆層２０３との接着力は０．０９
ｋｇｆＮ，金属タブ基板とペーストＮｏ．９からなる被
覆層２０３との接着力は０．０３ｋｇｆＮと低かった。
【０５４５】更に、実施例４７と同様に高温高湿度試験
後に接着力試験を行ったところ、金属ワイヤ２０１とペ
ーストＮｏ．８からなる被覆層２０２との接着力につい
ては、亀裂が広がり、剥離が多数生じていた。また、光
起電力素子基板とペーストＮｏ．９からなる被覆層２０
３との接着力は０．０４ｋｇｆＮ，金属タブ基板とペー
ストＮｏ．９からなる被覆層２０３との接着力は殆どな
く接着力が低下していた。
【０５４６】（実施例４８） 本例では、ペーストＮｏ．８のぺースト配合に用いるカ
ップリング剤をチタネート系カップリング剤としてイソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート（味の素社
製）とした点が実施例４７と異なる。他の点は、実施例
４７と同様として電極形成を行った。
【０５４７】実施例４７と同様にして接着力試験を行っ
たところ、金属ワイヤ２０１とペーストＮｏ．８からな
る被覆層２０２との接着力については、異常な亀裂や剥
離は観察されず良好な接着力であった。また、光起電力
素子基板及び金属タブ基板とペーストＮｏ．９からなる
被覆層２０３との接着力は、それぞれ０．１５ｋｇｆＮ
及び０．１４ｋｇｆＮであり、良好な接着力をもつこと
が分かった。
【０５４８】更に、実施例４７と同様に高温高湿度試験
後に接着力試験を行ったところ、特性に変化はなかっ
た。
【０５４９】（実施例４９） 本例では、ペーストＮｏ．８のぺースト配合に用いるカ
ップリング剤をアルミニウム系カップリング剤としてア
セトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート（味の
素社製）とした点が実施例４７と異なる。他の点は、実
施例４７と同様として電極形成を行った。
【０５５０】実施例４７と同様にして接着力試験を行っ
たところ、金属ワイヤ２０１とペーストＮｏ．８からな
る被覆層２０２との接着力については、異常な亀裂や剥
離は観察されず良好な接着力であった。また、光起電力
素子基板及び金属タブ基板とペーストＮｏ．９からなる
被覆層２０３との接着力は、それぞれ０．１５ｋｇｆＮ
及び０．１４ｋｇｆＮであり、良好な接着力をもつこと
が分かった。
【０５５１】更に、実施例４７と同様に高温高湿度試験
後に接着力試験を行ったところ、特性に変化はなかっ
た。
【０５５２】（実施例５０） 本例では、ペーストＮｏ．８のぺースト配合に用いる、
高分子樹脂の主剤をエポキシ樹脂（油化シェルエポキシ
社製）、カップリング剤をシラン系カップリング剤とし
てγ−グリシキドプロピルトリメトキシシラン（東レ・
シリコーン社製）とした点が実施例４７と異なる。他の
点は、実施例４７と同様として電極形成を行った。
【０５５３】実施例４７と同様にして接着力試験を行っ
たところ、金属ワイヤ２０１とペーストＮｏ．８からな
る被覆層２０２との接着力については、異常な亀裂や剥
離は観察されず良好な接着力であった。また、光起電力
素子基板及び金属タブ基板とペーストＮｏ．９からなる
被覆層２０３との接着力は、両方とも０．１５ｋｇｆＮ
であり、良好な接着力をもつことが分かった。
【０５５４】更に、実施例４７と同様に高温高湿度試験
後に接着力試験を行ったところ、特性に変化はなかっ
た。
【０５５５】（実施例５１） 本例では、ペーストＮｏ．８のぺースト配合に用いる、
高分子樹脂の主剤をフェノール樹脂（大日本インキ化学
工業社製）、カップリング剤をシラン系カップリング剤
としてγ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメ
トキシシラン（東レ・シリコーン社製）とした点が実施
例４７と異なる。他の点は、実施例４７と同様として電
極形成を行った。
【０５５６】実施例４７と同様にして接着力試験を行っ
たところ、金属ワイヤ２０１とペーストＮｏ．８からな
る被覆層２０２との接着力については、異常な亀裂や剥
離は観察されず良好な接着力であった。また、光起電力
素子基板及び金属タブ基板とペーストＮｏ．９からなる
被覆層２０３との接着力は、両方とも０．１５ｋｇｆＮ
であり、良好な接着力をもつことが分かった。
【０５５７】更に、実施例４７と同様に高温高湿度試験
後に接着力試験を行ったところ、特性に変化はなかっ
た。
【０５５８】（実施例５２） 本例では、ペーストＮｏ．８のぺースト配合に用いる、
高分子樹脂の主剤をポリイミド樹脂（日本ポリイミド社
製）、カップリング剤をシラン系カップリング剤として
γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン（東レ・シリ
コーン社製）とした点が実施例４７と異なる。他の点
は、実施例４７と同様として電極形成を行った。
【０５５９】実施例４７と同様にして接着力試験を行っ
たところ、金属ワイヤ２０１とペーストＮｏ．８からな
る被覆層２０２との接着力については、異常な亀裂や剥
離は観察されず良好な接着力であった。また、光起電力
素子基板及び金属タブ基板とペーストＮｏ．９からなる
被覆層２０３との接着力は、両方とも０．１５ｋｇｆＮ
であり、良好な接着力をもつことが分かった。
【０５６０】更に、実施例４７と同様に高温高湿度試験
後に接着力試験を行なったところ、特性に変化はなかっ
た。
【０５６１】（実施例５３） 本例では、図４（ａ）に示した層構成で、グリッド長が
３０ｃｍであるグリッドを形成した、ｐｉｎ接合型シン
グル構成の非晶質太陽電池４００を作製した。
【０５６２】以下では、作製手順に従いその作製方法に
ついて説明する。 （１）十分に脱脂、洗浄したＳＵＳ４３０ＢＡ製基板４
０１を不図示のＤＣスパッタ装置に入れ、Ａｇを４００
ｎｍ堆積した後、ＺｎＯを４００ｎｍを堆積して下部電
極４０２を形成した。 （２）基板を取り出し、不図示のＲＦプラズマＣＶＤ成
膜装置に入れ、ｎ層４０３、ｉ層４０４、ｐ層４０５の
順でアモルファスシリコン半導体層の堆積を行った。 （３）不図示の抵抗加熱の蒸着装置に入れ、反射防止効
果を兼ねた機能を有する透明性導電膜４０６としてＩＴ
Ｏ膜を成膜した（成膜温度４５０℃、膜厚７０ｎｍ）。
【０５６３】（４）実施例４７と同様のペーストＮｏ．
８及びＮｏ．９を用いて、導電性接着材からなる被覆膜
を形成した電極２００を作製した。 （５）この電極２００を、太陽電池の有効エリア外に幅
５ｍｍの接着剤付きの部分を設け、その表面上に銀を積
層した銅箔のタブ５０１を配置した基板４０１上に、不
図示の布線機を用いて配置し、両端を接着剤で仮固定し
た。 （６）不図示の加熱圧着機を用いてワイヤに塗布してあ
るペーストＮｏ．９を介して基板上に固定し、グリッド
電極３０７を形成した。 （７）図１３に示すとおり、陽極取り出し部１３０２、
陰極取り出し部１３０３を半田で接続し、３０ｃｍ×３
０ｃｍ角のシングルセルを作製した。
【０５６４】（８）上記の電極形成された非晶質太陽電
池に対して、次に示すとおりエンカプシュレーションを
行なった。非晶質太陽電池１３００の上下にＥＶＡを積
層し、さらにその上下にフッ素樹脂フィルムＥＴＦＥ
（エチレンテトラフルオロエチレン）（デュポン社製製
品名テフゼル）を積層した後、真空ラミネーターに投入
して昇温し１５０℃で４５分間保持して真空ラミネーシ
ョンを行なった。
【０５６５】上記工程（１）〜（８）により、本例の試
料作製を終えた。得られた試料に対する初期特性は、次
のように測定した。ＡＭｌ．５グローバル太陽光スペク
トルで１００ｍＷ／ｃｍ2の光量の疑似太陽光源（以下
シュミレーターと呼ぶ）を用いて太陽電池特性を測定し
た。変換効率を求めたところ６．７％、シャント抵抗
（暗状態）が５０ｋΩｃｍ2、シリーズ抵抗９．５Ωｃ
ｍ2であり良好な特性であった。
【０５６６】また、この試料の信頼性試験を、日本工業
規格Ｃ８９１７の結晶系太陽電池モジュールの環境試験
方法及び耐久試験方法に定められた温湿度サイクル試験
Ａ−２に基づいて行った。まず、試料を湿度が制御でき
る恒温恒湿器に投入し、−４０℃から＋８５℃（相対湿
度８５％）に変化させるサイクル試験を２０回繰り返し
行なった。試験１０回終了ごとに初期特性の測定と同様
にしてシミュレーターを用い太陽電池特性を測定したと
ころ、試験２０回終了後初期変換効率に対して３．２％
の低下であり、シャント抵抗（暗状態）が１０％の減少
でともに有意な劣化は生じなかった。また、シリーズ抵
抗を測定したところ、図１４に示したように、本例の試
料は約２．４％増加したのみで電極部での剥離などの現
象も起きていなかった。
【０５６７】本例の結果から、本発明の太陽電池は良好
な特性で、信頼性も良いことが分かった。
【０５６８】（比較例６） 本例では、まず、ぺースト配合にカップリング剤を含有
させなかった以外は実施例１同様にして電極形成を行な
った。次に、この電極を用いて、実施例５３と同様にし
て非晶質太陽電池を作製した。さらに、この非晶質太陽
電池のエンカプシュレーションを実施例５３と同様に行
い試料を作製した。
【０５６９】得られた試料の初期特性を実施例５３と同
様の手順で測定したところ、初期変換効率は５．８％、
シリーズ抵抗１５．５Ω・ｃｍ2であり実施例５３に比
較してシリーズ抵抗が高かった。
【０５７０】次にこの試料の信頼性試験を実施例５３と
同様に評価した。温湿度サイクル試験終了後の試料の変
換効率を測定したところ、試験２０回後で初期値に対し
て１７％の低下を示し、有意な劣化が起きていた。
【０５７１】また、この試料のシリーズ抵抗を測定した
ところ、図１４に示したように経時的に変化し、試験２
０回後で約２倍まで上昇しており、電極間の接着性が低
下していることがわかった。
【０５７２】（実施例５４） 本例では、太陽電池の構成を図４（ｃ）に示したトリプ
ル型の非晶質太陽電池４００とし、半導体層の形成にマ
イクロ波ＣＶＤ法を用いた点が実施例５３と異なる。
【０５７３】以下では、作製手順に従いその作製方法に
ついて説明する。 （１）ＳＵＳ基板４０１上にＡｇとＺｎＯからなる下部
電極４０２を形成した。 （２）不図示のマイクロ波プラズマＣＶＤ成膜装置に入
れ、ｎ層４０３、ｉ層４０４、ｐ層４０５の順でボトム
層を形成した。次に、同様にｎ層４１３、ｉ層４１４、
ｐ層４１５の順でミドル層、ｎ層４２３、ｉ層４２４、
ｐ層４２５の順でトップ層を順次形成し、半導体層を堆
積した。 （３）実施例５３と同様に反射防止効果を兼ねた機能を
有する透明性導電膜４０６としてＩＴＯ膜を成膜した
（成膜温度４５０℃、膜厚７０ｎｍ）。
【０５７４】（４）実施例４７と同様のペーストＮｏ．
８及びＮｏ．９を用いて、導電性接着材からなる被覆膜
を形成した電極２００を作製した。 （５）この電極２００を、太陽電池の有効エリア外に幅
５ｍｍの接着剤付きの部分を設け、その表面上に銀を積
層した銅箔のタブ５０１を配置した基板４０１上に、不
図示の布線機を用いて配置し、両端を接着剤で仮固定し
た。 （６）不図示の加熱圧着機を用いてワイヤに塗布してあ
るペーストＮｏ．９を介して基板上に固定し、グリッド
電極３０７を形成した。 （７）図１３に示すとおり、陽極取り出し部１３０２、
陰極取り出し部１３０３を半田で接続し、３０ｃｍ×３
０ｃｍ角のシングルセルを作製した。
【０５７５】（８）上記の電極形成された非晶質太陽電
池に対して、実施例５３と同様にエンカプシュレーショ
ンを行った。
【０５７６】上記工程（１）〜（８）により、本例の試
料作製を終えた。得られた試料に対する初期特性を実施
例５３と同様に測定したところ、初期変換効率は８．３
％シャント抵抗（暗状態）が４２ｋΩ・ｃｍ2，シリー
ズ抵抗３３．０Ω・ｃｍ2であり良好な特性であった。
【０５７７】また、この試料の信頼性試験を実施例５３
と同様に測定したところ、試験２０回後でシリーズ抵抗
は初期値に対して２．７％の上昇、変換効率は初期値に
対して１．８％の低下にすぎず、有意な劣化は生じなか
った。
【０５７８】本例の結果から、本発明の太陽電池は良好
な特性で、信頼性も良いことが分かった。
【０５７９】（実施例５５） 本例では、電極の長期保存安定性を調ベるために、実施
例４７の電極をボビン状に巻き取り、１００日間室温で
保存後に実施例４７と同様にして電極２００の接着性を
調ベたところ、実施例４７と同様に良好な接着性が確認
された。
【０５８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接着性、長期保存性が極めて高く、信頼性の高い集電電
極用被覆ワイヤが得られる。
【０５８１】また、この集電電極用被覆ワイヤを用いる
ことによって、初期特性が高く、長期信頼性に優れた光
起電力素子が得られる。
【０５８２】さらに、生産上の歩留まりも向上し、信頼
性の良好な光起電力素子の作製方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属ワイヤに導電性接着材からな
る被覆層を設けた集電電極用被 覆ワイヤの構成を模式的
に示す断面図である。
【図２】本発明に係る複数の被覆層を設けた集電電極用
被覆ワイヤの構成、及びその集電電極用被覆ワイヤを基
板に固定した状態を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明に係る集電電極用被覆ワイヤを作製する
ために用いたワイヤコート装置の模式図である。
【図４】本発明に係るアモルファスシリコン系太陽電池
の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明に係る単結晶シリコン系太陽電池の構成
を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明に係る多結晶シリコン系太陽電池の構成
を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明に係る薄膜多結晶シリコン系太陽電池の
構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明に係る光起電力素子の一例である太陽電
池の構成を模式的に示す平面図である。
【図９】本発明に係る２層構成の被覆層を有する集電電
極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子モジュールの構成
を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明に係る２層構成又は３層構成の被覆層
を有する集電電極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子モ
ジュールの構成を模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明に係る３層構成の被覆層を有する集電
電極用被覆ワイヤの構成を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明に係る光起電力素子モジュールにおい
て、体積抵抗率と変換効率との関係を示すグラフであ
る。
【図１３】本発明に係る被覆層を有する集電電極用被覆
ワイヤを用いた他の光起電力素子モジュールの構成を模
式的に示す平面図である。
【図１４】本発明に係る光起電力素子モジュールにおい
て、温湿度サイクル試験の回数とシリーズ抵抗との関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
１００、２００、１１００ 集電電極用被覆ワイヤ、４０７、５０４、６０４、７０５、８０４、９０６、１
００４ 集電電極、 １０１、２０１、３０２、１１０１ 金属ワイヤ、 １０２ 被覆層、 １０３、２０４ 金属層、 ２０２、１１０２、第１被覆層、 ２０３、１１０３ 第２被覆層、 ９０６、１１０４ 第３被覆層、 ２０５ 被覆層（全体）、 ２０６ 光起電力素子基板、 ３００ ワイヤコート装置、 ３０１ 送り出しリール、 ３０３ 洗浄槽、 ３０４ コーター、 ３０５ ダイス、 ３０６ 乾燥炉、 ３０７ 膜厚測定器、 ３０８ テンションコントローラ、 ３０９ 整列巻き駆動装置、 ３１０ 巻き取りリール、 ３１１ 温度調節機、 ４００、５００、６００、７００、８００、９００、１
０００ 光起電力素子モジュール、 ４０１、７０１、９０１、１００１ 基板、 ４０２ 下部電極、 ４０３、４１３、４２３、９０２ ｎ型半導体層、 ４０４、４１４、４２４、９０３ ｉ型半導体層、 ４０５、４１５、４２５、９０４ ｐ型半導体層、 ４０６、９０５ 透明導電膜、 ５０１、５０２、６０１、６０２、７０２、７０３ 半
導体層、 ５０３ 裏面電極、 ５０５、６０５、７０４ 反射防止膜、 ８０２、１００２ プラス電極、 ８０３、１００３ マイナス電極、 １３０１ 金属タブ、 １３０２ 陽極取り出し部、 １３０３ 陰極取り出し部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新倉 諭 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 上野 雪絵 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−6867（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−190235（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−37340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−42384（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導電性接着材からなる被覆層を有する金
    属ワイヤが、前記被覆層を介して光起電力素子に接着形
    成される集電電極用被覆ワイヤにおいて、 前記金属ワイヤの金属イオンが、該集電電極用被覆ワイ
    ヤの表面にマイグレーションすることを防ぐ被覆層を有
    することを特徴とする集電電極用被覆ワイヤ。
  2. 【請求項２】 前記光起電力素子の起電力以上の電圧が
    前記金属ワイヤに印加された場合においても、前記被覆
    層が前記金属イオンの拡散を防ぐ機能を有することを特
    徴とする請求項１に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  3. 【請求項３】 前記導電性接着材が、導電性粒子及び高
    分子樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記
    載の集電電極用被覆ワイヤ。
  4. 【請求項４】 前記導電性接着材が、カップリング剤、
    導電性粒子及び高分子樹脂からなることを特徴とする請
    求項１又は２に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  5. 【請求項５】 前記カップリング剤が、シラン系カップ
    リング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム
    系カップリング剤から選ばれる少なくとも１種類である
    ことを特徴とする請求項４に記載の集電電極用被覆ワイ
    ヤ。
  6. 【請求項６】 前記導電性接着材の空隙率が、１μｍ以
    下の空隙半径において０．０４ｍｌ／ｇ以下であること
    を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の集
    電電極用被覆ワイヤ。
  7. 【請求項７】 前記高分子樹脂の数平均分子量が、５０
    ０以上５０，０００以下であることを特徴とする請求項
    １乃至６のいずれか１項に記載の集電電極用被覆ワイ
    ヤ。
  8. 【請求項８】 前記高分子樹脂のゲル分率が２０％以上
    １００％以下であることを特徴とする請求項１乃至７の
    いずれか１項に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  9. 【請求項９】 前記被覆層が少なくとも２層以上であ
    り、かつ、少なくとも最外層以外の内側の被覆層を構成
    する導電性接着材が、請求項７又は８に記載の高分子樹
    脂からなることを特徴とする集電電極用被覆ワイヤ。
  10. 【請求項１０】 前記被覆層が少なくとも２層以上であ
    り、かつ、少なくとも最外層の被覆層を構成する導電性
    接着材が、未硬化の熱硬化性高分子樹脂からなることを
    特徴とする請求項９に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  11. 【請求項１１】 前記導電性接着材が少なくとも２層か
    ら構成されており、かつ、より電極に近接する層を構成
    する該導電性接着材の軟化点が、該光起電力素子の熱履
    歴の最高温度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至
    ７のいずれか１項に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  12. 【請求項１２】 前記導電性接着材の比抵抗が、０．１
    Ωｃｍ以上１００Ωｃｍ以下であることを特徴とする請
    求項１１に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  13. 【請求項１３】 前記高分子樹脂は、ウレタン、フェノ
    キシ、エポキシ、ブチラール、フェノール、ポリイミ
    ド、ポリアミド及びポリアミドイミドから選ばれる少な
    くとも１種類であることを特徴とする請求項１乃至１２
    のいずれか１項に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  14. 【請求項１４】 前記導電性接着材に含まれる硬化剤
    が、ブロックイソシアネートであることを特徴とする請
    求項１乃至１３のいずれか１項に記載の集電電極用被覆
    ワイヤ。
  15. 【請求項１５】 前記導電性接着材のガラス転移点が、
    １００℃以上であることを特徴とする請求項１乃至１４
    のいずれか１項に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  16. 【請求項１６】 前記導電性粒子の一次粒子の平均粒子
    径が、０．０２μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴
    とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の集電電
    極用被覆ワイヤ。
  17. 【請求項１７】 前記導電性粒子は、グラファイト、カ
    ーボンブラック、Ｉｎ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＩＴ
    Ｏ，ＺｎＯ，及びこれらに三価の金属元素からなるドー
    パントを添加したものから選ばれる少なくとも１種類で
    あることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項
    に記載の集電電極用被覆ワイヤ。
  18. 【請求項１８】 少なくとも１つのｐｉｎ接合又はｐｎ
    接合からなる半導体層と、前記半導体層の光入射側に設
    けた集電電極とからなる光起電力素子において、前記集
    電電極が、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の集
    電電極用被覆ワイヤにより形成された集電電極であるこ
    とを特徴とする光起電力素子。
  19. 【請求項１９】 前記半導体層の光入射側に透明電極を
    有し、かつ、前記透明電極上に前記集電電極用被覆ワイ
    ヤを集電電極として設けたことを特徴とする請求項１８
    に記載の光起電力素子。
  20. 【請求項２０】 前記光起電力素子の半導体層上に配設
    された透明電極上に請求項１乃至１７のいずれか１項に
    記載の集電電極用被覆ワイヤの前記導電性接着剤が接す
    るように該集電電極被覆ワイヤを集電電極として設けた
    ことを特徴とする請求項１８に記載の光起電力素子。
  21. 【請求項２１】 前記半導体層が、単結晶シリコン、多
    結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモルファスシリ
    コン、アモルファスシリコンゲルマニウム、アモルファ
    スシリコンカーボンのうち少なくとも１種類からなるこ
    とを特徴とする請求項１８又は１９に記載の光起電力素
    子。
  22. 【請求項２２】 前記半導体層が、ｐｉｎ接合又はｐｎ
    接合からなるセルを３回積み重なったトリプルセルであ
    ることを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項
    に記載の光起電力素子。
  23. 【請求項２３】 光入射側に集電電極を設けた構成の光
    起電力素子の製造方法において、請求項１乃至１７のい
    ずれか１項に記載の集電電極用被覆ワイヤを、熱、圧
    力、又は熱と圧力によって、前記光起電力素子の光入射
    面と付着させることを特徴とする光起電力素子の製造方
    法。
  24. 【請求項２４】 前記集電電極用被覆ワイヤに加える熱
    が、前記ブロックイソシアネートの解離温度以上である
    ことを特徴とする請求項２３に記載の光起電力素子の製
    造方法。
  25. 【請求項２５】 前記被覆層を形成する前記未硬化の熱
    硬化性高分子樹脂のゲル分率が、２０％以上１００％以
    下になるまで、前記集電電極用被覆ワイヤを加熱するこ
    とを特徴とする請求項２３又は２４に記載の光起電力素
    子の製造方法。
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