JP3232965B2 - 可撓性光電変換装置の製造方法および可撓性光電変換装置 - Google Patents
可撓性光電変換装置の製造方法および可撓性光電変換装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性基板上に形成さ
れた複数の単位光電変換素子を直列あるいは並列に接続
してなる可撓性光電変換装置の製造方法に関する。
れた複数の単位光電変換素子を直列あるいは並列に接続
してなる可撓性光電変換装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原料ガスのグロー放電分解などにより形
成されるアモルファスシリコンのようなアモルファス半
導体膜は、気相成長であるため大面積化が容易である。
従って低コスト光電変換装置の光電変換膜として期待さ
れている。また、高分子フィルムや金属フィルムを基板
として用いることは、薄型、軽量化できること、長尺基
板上に連続的に成膜できることなどの利点を有する。こ
のような可撓性基板を用いるアモルファスシリコン光電
変換装置から効率よく電力を引き出すために、例えば特
開平６−３４２９２４号公報に開示された図２のような
構造が知られている。この構造は、高分子フィルムを用
いる可撓性基板１の表面上に積層した光電変換膜とその
両面の第一、第二電極層とを行列状に分離して形成した
複数列の単位光電変換素子を有する。基板１の裏面に
は、図２の平面図に示すように、基板１に明けられた貫
通孔を通して表面上の隣接する二つの素子の一方の素子
の透明な第一電極層と他方の素子の基板側の第二電極層
とに接続される第三電極層２を有する。この第三電極
層、換言すれば接続電極層２は、基板１の表面に周辺の
余白部を残して成膜した金属電極層を行列状に分離して
形成したものである。基板１の表面上の単位光電変換素
子の列を直列接続するために、表面上の接続電極層２の
列２０の端部にある第一電極層と接続された接続電極層
を、隣りの列２０の端部に第二電極層と接続された接続
電極層と接続する。この接続は、両接続電極層２を連結
した列間接続部分２１を形成することによって行われ
る。そして、一方の最外側の接続電極列２０の端部にあ
る透明第一電極の正電極３１から正端子４１が、他方の
最外側の接続電極列の端部にある第二電極の負電極３２
から負端子４２が取り出されている。図２に示した光電
変換装置の複数個を図３のように配線５を用いて並列接
続する。これにより、適当な面積で適当な光電変換性能
を有する可撓性光電変換装置を得ることができる。可撓
性光電変換装置からの端子の取り出し方，これらを並列
に接続する方法については、本出願人の出願に係る特願
平５−１６４９３３号、特願平５−２４０７６８号、特
願平６−５１４７７号および特願平６−２２１１７５号
の各明細書に記載されている。
成されるアモルファスシリコンのようなアモルファス半
導体膜は、気相成長であるため大面積化が容易である。
従って低コスト光電変換装置の光電変換膜として期待さ
れている。また、高分子フィルムや金属フィルムを基板
として用いることは、薄型、軽量化できること、長尺基
板上に連続的に成膜できることなどの利点を有する。こ
のような可撓性基板を用いるアモルファスシリコン光電
変換装置から効率よく電力を引き出すために、例えば特
開平６−３４２９２４号公報に開示された図２のような
構造が知られている。この構造は、高分子フィルムを用
いる可撓性基板１の表面上に積層した光電変換膜とその
両面の第一、第二電極層とを行列状に分離して形成した
複数列の単位光電変換素子を有する。基板１の裏面に
は、図２の平面図に示すように、基板１に明けられた貫
通孔を通して表面上の隣接する二つの素子の一方の素子
の透明な第一電極層と他方の素子の基板側の第二電極層
とに接続される第三電極層２を有する。この第三電極
層、換言すれば接続電極層２は、基板１の表面に周辺の
余白部を残して成膜した金属電極層を行列状に分離して
形成したものである。基板１の表面上の単位光電変換素
子の列を直列接続するために、表面上の接続電極層２の
列２０の端部にある第一電極層と接続された接続電極層
を、隣りの列２０の端部に第二電極層と接続された接続
電極層と接続する。この接続は、両接続電極層２を連結
した列間接続部分２１を形成することによって行われ
る。そして、一方の最外側の接続電極列２０の端部にあ
る透明第一電極の正電極３１から正端子４１が、他方の
最外側の接続電極列の端部にある第二電極の負電極３２
から負端子４２が取り出されている。図２に示した光電
変換装置の複数個を図３のように配線５を用いて並列接
続する。これにより、適当な面積で適当な光電変換性能
を有する可撓性光電変換装置を得ることができる。可撓
性光電変換装置からの端子の取り出し方，これらを並列
に接続する方法については、本出願人の出願に係る特願
平５−１６４９３３号、特願平５−２４０７６８号、特
願平６−５１４７７号および特願平６−２２１１７５号
の各明細書に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図２、図３に示す可撓
性光電変換装置には、次のような問題があった。 （１）基板表面上の単位光電変換素子の列を直列接続す
るために接続電極列２０間を接続する列間接続部２１
は、例えば厚さ１０００ÅのＡｇ薄膜などの電極層より
なる。このため、この接続部の抵抗が無視できない。ま
た、列間接続部２１は、光電変換に利用できるのは半分
程度であり、半分は無効面積となる。
性光電変換装置には、次のような問題があった。 （１）基板表面上の単位光電変換素子の列を直列接続す
るために接続電極列２０間を接続する列間接続部２１
は、例えば厚さ１０００ÅのＡｇ薄膜などの電極層より
なる。このため、この接続部の抵抗が無視できない。ま
た、列間接続部２１は、光電変換に利用できるのは半分
程度であり、半分は無効面積となる。
【０００４】（２）光電変換膜および各電極層の分離加
工は、レーザパターニングで行うのが一般的である。図
のように縦横ではあるが縦方向が途中で途切れているパ
ターニングするには、ある程度の位置精度が必要であ
る。しかし、変形しやすい可撓性基板上で精度の高い加
工を行うのは困難な上、位置制御をするために加工時間
が長くなる。
工は、レーザパターニングで行うのが一般的である。図
のように縦横ではあるが縦方向が途中で途切れているパ
ターニングするには、ある程度の位置精度が必要であ
る。しかし、変形しやすい可撓性基板上で精度の高い加
工を行うのは困難な上、位置制御をするために加工時間
が長くなる。
【０００５】（３）取り出し端子４１、４２は導電性テ
ープをはんだあるいは、導電性接着剤によって接合した
り、導電性粘着テープを用いることが多い。その場合、
はんだ、接着剤あるいは粘着テープがはみ出しやすい。 （４）並列接続のために、取り出し端子４１、４２の接
合のほかに、配線５の接続を行わなければならない。こ
のために、２種類の導体を扱わなければならず、工程が
複雑となり、コスト増や歩留まり低下の要因となる。
ープをはんだあるいは、導電性接着剤によって接合した
り、導電性粘着テープを用いることが多い。その場合、
はんだ、接着剤あるいは粘着テープがはみ出しやすい。 （４）並列接続のために、取り出し端子４１、４２の接
合のほかに、配線５の接続を行わなければならない。こ
のために、２種類の導体を扱わなければならず、工程が
複雑となり、コスト増や歩留まり低下の要因となる。
【０００６】（５）配線５が上方から見えるため、見栄
えがしない。 本発明の目的は、上記の問題を解決し、単位光電変換素
子の接続のための抵抗の増大や、光電変換面積の減少が
ない可撓性光電変換装置の製造方法を提供することにあ
る。また、分離加工が容易であり、端子の取り出しおよ
び並列接続の容易な可撓性光電変換装置の製造方法およ
び可撓性光電変換装置を提供することにある。
えがしない。 本発明の目的は、上記の問題を解決し、単位光電変換素
子の接続のための抵抗の増大や、光電変換面積の減少が
ない可撓性光電変換装置の製造方法を提供することにあ
る。また、分離加工が容易であり、端子の取り出しおよ
び並列接続の容易な可撓性光電変換装置の製造方法およ
び可撓性光電変換装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、一つの可撓性基板上の一線上に形成し
た複数の単位光電変換素子を直列接続してなる素子列の
複数個を、各列の端部素子の電極間を接続することによ
って直列接続する可撓性光電変換装置の製造方法におい
て、各素子列の長手方向における端部素子の電極間を可
撓性接続材を用いて接続することとする。一つの可撓性
基板上に光電変換層をその両面に接する第一および第二
電極層と共に形成したのち、各層を複数の直列接続され
た単位光電変換素子列に分離し、そのあと素子列の両端
で交互に隣接する第一、第二電極間を可撓性接続材で接
続することが有効である。また、一つの可撓性基板の一
面上に光電変換層をその両面に接する第一および第二電
極層と共に形成し、他面上に第三電極層を形成し、第一
および第二電極層をそれぞれ第三電極層に接続したの
ち、基板一面上の各層を複数列のそれぞれ直列接続され
た単位光電変換素子に分離し、基板他面上の第三電極層
を一つの単位光電変換素子の第一電極と同一列で隣接す
る単位光電変換素子の第二電極との双方に接続された接
続電極ならびに第一および第二電極の一方のみに接続さ
れた端部電極に分離し、そのあと素子列の両端で交互に
第一および第二電極に接続された端部電極間を可撓性接
続材によって接続することも有効である。可撓性基板に
高分子フィルムを用いることがよく、可撓性接続材に金
属あるいは合金よりなる導電性テープを用いることがよ
い。
めに、本発明は、一つの可撓性基板上の一線上に形成し
た複数の単位光電変換素子を直列接続してなる素子列の
複数個を、各列の端部素子の電極間を接続することによ
って直列接続する可撓性光電変換装置の製造方法におい
て、各素子列の長手方向における端部素子の電極間を可
撓性接続材を用いて接続することとする。一つの可撓性
基板上に光電変換層をその両面に接する第一および第二
電極層と共に形成したのち、各層を複数の直列接続され
た単位光電変換素子列に分離し、そのあと素子列の両端
で交互に隣接する第一、第二電極間を可撓性接続材で接
続することが有効である。また、一つの可撓性基板の一
面上に光電変換層をその両面に接する第一および第二電
極層と共に形成し、他面上に第三電極層を形成し、第一
および第二電極層をそれぞれ第三電極層に接続したの
ち、基板一面上の各層を複数列のそれぞれ直列接続され
た単位光電変換素子に分離し、基板他面上の第三電極層
を一つの単位光電変換素子の第一電極と同一列で隣接す
る単位光電変換素子の第二電極との双方に接続された接
続電極ならびに第一および第二電極の一方のみに接続さ
れた端部電極に分離し、そのあと素子列の両端で交互に
第一および第二電極に接続された端部電極間を可撓性接
続材によって接続することも有効である。可撓性基板に
高分子フィルムを用いることがよく、可撓性接続材に金
属あるいは合金よりなる導電性テープを用いることがよ
い。
【０００８】上記の方法で製造された可撓性光電変換装
置において、可撓性接続材が基板上に支持されたことが
望ましい。その際、隣接する二つの素子列にはさまれた
線の両端において基板の端部が、素子列間の接続を行う
一端では凸形、他端では凹形に形成され、その場合、凸
形と凹形が、一平面上で間隙を介してかみ合わせること
ができる輪郭を有することが良い。凸形および凹形が、
基板をその上の各層および接続材と共に加工して形成さ
れたことが良い。最外側の素子列の端部素子の電極に接
続された端子が、端部素子の電極間の接続に用いるもの
と同一の可撓性接続材よりなることが良い。端子が基板
上に支持されたことが良い。端子に接続される配線が基
板上に支持されたことも良い。第三電極層が形成される
場合、第三電極層が絶縁体で覆われ、その際少なくとも
最外側の素子列の端部素子の電極に接続された端子の先
端が露出し、端子の露出部分に絶縁体の反第三電極層側
の面に支持される配線が接続されたことが良い。そし
て、露出した端子に表面が絶縁体の表面と実質的に同一
平面上にある導体が重ねられてその表面に配線が接続さ
れたことも良い。
置において、可撓性接続材が基板上に支持されたことが
望ましい。その際、隣接する二つの素子列にはさまれた
線の両端において基板の端部が、素子列間の接続を行う
一端では凸形、他端では凹形に形成され、その場合、凸
形と凹形が、一平面上で間隙を介してかみ合わせること
ができる輪郭を有することが良い。凸形および凹形が、
基板をその上の各層および接続材と共に加工して形成さ
れたことが良い。最外側の素子列の端部素子の電極に接
続された端子が、端部素子の電極間の接続に用いるもの
と同一の可撓性接続材よりなることが良い。端子が基板
上に支持されたことが良い。端子に接続される配線が基
板上に支持されたことも良い。第三電極層が形成される
場合、第三電極層が絶縁体で覆われ、その際少なくとも
最外側の素子列の端部素子の電極に接続された端子の先
端が露出し、端子の露出部分に絶縁体の反第三電極層側
の面に支持される配線が接続されたことが良い。そし
て、露出した端子に表面が絶縁体の表面と実質的に同一
平面上にある導体が重ねられてその表面に配線が接続さ
れたことも良い。
【０００９】
【作用】可撓性基板上に形成された単位光電変換素子の
直列接続列の列間接続を、薄い電極層を連結することに
よらないで可撓性接続材を用いることにより、低い抵抗
で接続される。接続のための光電変換有効面積の減少も
少なく、可撓性が損なわれることもない。素子列間の接
続は、可撓性基板の一面上に形成した単位光電変換素子
列の端部において光電変換層の一側にある第一電極と他
側にある第二電極との間の接続によって行うことができ
る。あるいは可撓性の他面上に形成され、一方の列の素
子列の端部にある素子の第一電極に接続される第三電極
と、他方の列の素子列の端部にある素子の第二電極に接
続される第三電極との間の接続によって行うこともでき
る。可撓性光電変換装置の素子列にはさまれた線の両端
で基板をその上の各層および接続材と共に列間接続を行
う一端で凸形にし、他端でそれとかみ合わせることので
きる輪郭を持つ凹形にする。列間接続を行うために必要
な面積は凸形部において得られ、列間接続を行われない
部分は凹形にすることにより面積が有効に利用できる。
さらに複数の装置のかみ合わせ配列によって、最低限の
占有面積上に並列接続の装置を実装することができる。
凸形、凹形は、基板上の各層の形成後加工することによ
り簡単に得られる。最外側の単位光電変換素子列の端部
素子の電極に接続される端子にもこの可撓性接続材と同
じものを用いることは、接続工程を同一工程で行うこと
を可能にする。可撓性導体を端子を含めて基板上に支持
することは装置の構造の安定化に有効であり、さらに端
子に接続される配線も基板上に支持することにより並列
接続された装置の構造も安定化する。配線も基板上に支
持させれば、基板の形状を長方形にでき、基板の加工が
簡単になる。素子間に接続に第三電極を用いる場合、二
つの可撓性光電変換装置の間の接続を行う配線を基板上
に支持すると配線が光入射側から見えず、見栄えがす
る。あるいは、第三電極層を絶縁体で覆い、その上に装
置間接続を行う配線を支持しても配線を光入射側から見
えないようにすることができる。その際、端子の上に絶
縁体面との間の段差をなくす導体を重ねることは、配線
の設置を容易にする。
直列接続列の列間接続を、薄い電極層を連結することに
よらないで可撓性接続材を用いることにより、低い抵抗
で接続される。接続のための光電変換有効面積の減少も
少なく、可撓性が損なわれることもない。素子列間の接
続は、可撓性基板の一面上に形成した単位光電変換素子
列の端部において光電変換層の一側にある第一電極と他
側にある第二電極との間の接続によって行うことができ
る。あるいは可撓性の他面上に形成され、一方の列の素
子列の端部にある素子の第一電極に接続される第三電極
と、他方の列の素子列の端部にある素子の第二電極に接
続される第三電極との間の接続によって行うこともでき
る。可撓性光電変換装置の素子列にはさまれた線の両端
で基板をその上の各層および接続材と共に列間接続を行
う一端で凸形にし、他端でそれとかみ合わせることので
きる輪郭を持つ凹形にする。列間接続を行うために必要
な面積は凸形部において得られ、列間接続を行われない
部分は凹形にすることにより面積が有効に利用できる。
さらに複数の装置のかみ合わせ配列によって、最低限の
占有面積上に並列接続の装置を実装することができる。
凸形、凹形は、基板上の各層の形成後加工することによ
り簡単に得られる。最外側の単位光電変換素子列の端部
素子の電極に接続される端子にもこの可撓性接続材と同
じものを用いることは、接続工程を同一工程で行うこと
を可能にする。可撓性導体を端子を含めて基板上に支持
することは装置の構造の安定化に有効であり、さらに端
子に接続される配線も基板上に支持することにより並列
接続された装置の構造も安定化する。配線も基板上に支
持させれば、基板の形状を長方形にでき、基板の加工が
簡単になる。素子間に接続に第三電極を用いる場合、二
つの可撓性光電変換装置の間の接続を行う配線を基板上
に支持すると配線が光入射側から見えず、見栄えがす
る。あるいは、第三電極層を絶縁体で覆い、その上に装
置間接続を行う配線を支持しても配線を光入射側から見
えないようにすることができる。その際、端子の上に絶
縁体面との間の段差をなくす導体を重ねることは、配線
の設置を容易にする。
【００１０】
【実施例】以下、図２、３を含めて共通な部分に同一の
符号を付した図を引用して本発明の実施例について説明
する。 実施例１：図１は本発明の第一の実施例の可撓性光電変
換装置を示し、同図（ａ）は反光入射側から見た平面
図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。この
可撓性光電変換装置では、図２と図３と同様にレーザパ
ターニングによる分割で形成された隣接する単位光電変
換素子の直列接続用の接続電極列２０の端部にある第一
電極層に接続された接続電極層２と、第二電極層に接続
された接続電極層２とを可撓性接続材６を用いて接続し
ている。この可撓性接続材６は、最外側接続電極層列２
０の端部電極３１、３２から取り出される端子４１、４
２と同一材料を用いる。可撓性接続材６としては、可撓
性で少なくとも接続面が導電性を有しているものならば
何でもよい。すなわち、導電性テープをはんだ付けある
いは導電性接着剤により単位光電変換素子の電極面に固
定する。導電性テープには、コストの面からＣｕ、Ａｌ
あるいはこれらの合金のテープを用い、可撓性をもたせ
るためには薄い方がよく、厚さ０．２ｍｍ以下のもので
ある。本実施例ではＣｕテープを用い、導電性接着剤７
を用いて接着した。導電性接着剤７は、図１（ｂ）に示
すように、接続電極層２の間のパターニングライン２２
に入りこむことにより、固定強度が向上する。導電性テ
ープを用いるかわりに、絶縁性の高分子テープ、セラミ
ックテープ、紙テープ、布テープに導電性接着剤を塗布
したものを用いることもできる。また導電性粘着テープ
を用いてもよい。高分子テープの材料としては、ポリイ
ミド、ポリアミド、アラミド、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレフタレート、などがある。このうち、可撓性基
板１と同じ材料であるポリイミド、アミミドの場合はも
ちろん、基板材料と異なっていても膨脹係数などの物性
値の近い材料を用いると、耐環境性に優れる。接続材６
の幅は、接続に十分でかつ面積効率を考慮した幅であれ
ばよく、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下が適当である。接続材
６の固定方法としては、接続材を載せた後で上からテー
プを貼ったりエチレンビニルアセテートなどの適当な材
料でラミネートするといった方法でもよい。
符号を付した図を引用して本発明の実施例について説明
する。 実施例１：図１は本発明の第一の実施例の可撓性光電変
換装置を示し、同図（ａ）は反光入射側から見た平面
図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。この
可撓性光電変換装置では、図２と図３と同様にレーザパ
ターニングによる分割で形成された隣接する単位光電変
換素子の直列接続用の接続電極列２０の端部にある第一
電極層に接続された接続電極層２と、第二電極層に接続
された接続電極層２とを可撓性接続材６を用いて接続し
ている。この可撓性接続材６は、最外側接続電極層列２
０の端部電極３１、３２から取り出される端子４１、４
２と同一材料を用いる。可撓性接続材６としては、可撓
性で少なくとも接続面が導電性を有しているものならば
何でもよい。すなわち、導電性テープをはんだ付けある
いは導電性接着剤により単位光電変換素子の電極面に固
定する。導電性テープには、コストの面からＣｕ、Ａｌ
あるいはこれらの合金のテープを用い、可撓性をもたせ
るためには薄い方がよく、厚さ０．２ｍｍ以下のもので
ある。本実施例ではＣｕテープを用い、導電性接着剤７
を用いて接着した。導電性接着剤７は、図１（ｂ）に示
すように、接続電極層２の間のパターニングライン２２
に入りこむことにより、固定強度が向上する。導電性テ
ープを用いるかわりに、絶縁性の高分子テープ、セラミ
ックテープ、紙テープ、布テープに導電性接着剤を塗布
したものを用いることもできる。また導電性粘着テープ
を用いてもよい。高分子テープの材料としては、ポリイ
ミド、ポリアミド、アラミド、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレフタレート、などがある。このうち、可撓性基
板１と同じ材料であるポリイミド、アミミドの場合はも
ちろん、基板材料と異なっていても膨脹係数などの物性
値の近い材料を用いると、耐環境性に優れる。接続材６
の幅は、接続に十分でかつ面積効率を考慮した幅であれ
ばよく、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下が適当である。接続材
６の固定方法としては、接続材を載せた後で上からテー
プを貼ったりエチレンビニルアセテートなどの適当な材
料でラミネートするといった方法でもよい。
【００１１】このような接続材６を接続電極列２０の接
続部分に用いると、この部分の抵抗は確実に１０-3Ω程
度以下となる。これは光電変換素子自体が持つ直列抵抗
の０．１〜数Ωに比べて十分小さく、この部分での抵抗
の問題は完全に解決する。接続のために用いられる電極
層２０の面積も大きい必要はない。この場合接続材６の
下で電極がつながっている必要はないため、図４のよう
な接続電極層２の分離加工が可能となる。このパターニ
ングライン２２は、端から端まで一直線であり、このよ
うな分離加工は、図２、図３の従来例に比べて簡単で必
要精度も緩い。また、取り出し端子４１、４２に列間接
続材６と同一材料を用いて同一工程で形成しておけば、
並列接続のための銅テープなどの配線５との接続工程が
単純化される。しかし、端子４１、４２を省略し、配線
５を端部の両極性電極３１、３２に直接接続することも
できる。基板表面上の光電変換素子構造は、本実施例で
は、端子４１、４２の下部１１で基板１が残されてい
る。従って、端子４１、４２および列間接続材６に例え
ば導電性粘着テープを用いることがあっても、粘着テー
プが下の他の場所に付着する心配がない。また、基板１
をこのように突出した部分１１を有する形に切る工程
を、端子４１、４２の接合の工程の後にすれば、端子４
１、４２が基板１からはみ出すおそれもない。
続部分に用いると、この部分の抵抗は確実に１０-3Ω程
度以下となる。これは光電変換素子自体が持つ直列抵抗
の０．１〜数Ωに比べて十分小さく、この部分での抵抗
の問題は完全に解決する。接続のために用いられる電極
層２０の面積も大きい必要はない。この場合接続材６の
下で電極がつながっている必要はないため、図４のよう
な接続電極層２の分離加工が可能となる。このパターニ
ングライン２２は、端から端まで一直線であり、このよ
うな分離加工は、図２、図３の従来例に比べて簡単で必
要精度も緩い。また、取り出し端子４１、４２に列間接
続材６と同一材料を用いて同一工程で形成しておけば、
並列接続のための銅テープなどの配線５との接続工程が
単純化される。しかし、端子４１、４２を省略し、配線
５を端部の両極性電極３１、３２に直接接続することも
できる。基板表面上の光電変換素子構造は、本実施例で
は、端子４１、４２の下部１１で基板１が残されてい
る。従って、端子４１、４２および列間接続材６に例え
ば導電性粘着テープを用いることがあっても、粘着テー
プが下の他の場所に付着する心配がない。また、基板１
をこのように突出した部分１１を有する形に切る工程
を、端子４１、４２の接合の工程の後にすれば、端子４
１、４２が基板１からはみ出すおそれもない。
【００１２】このような可撓性光電変換装置の複数個を
ルーフィングの上に装着することにより、例えば特開平
７−４５８２２公報に開示された太陽光発電用屋根とし
て用いることができる。 実施例２：図１（ａ）と同様の反光入射側から見た平面
図の図５に示すこの実施例では、並列接続のための配線
５の下にも基板１が存在している。従って光入射側から
見た場合、配線５はほとんど見えないので見栄えがす
る。そして、基板１は突出部１１がない長方形であるか
ら、直交するカットを２回入れるだけで切り出すことが
できる。 実施例３：同様に反光入射側から見た平面図の図６に示
すこの実施例では、直列接続に必要な部分のみ基板１、
その上の接続電極２、可撓性接続材６を残留させて凸部
１２を形成する。凸部１２の幅をそれをはさむ凹部１３
の開口幅より小さくしておく。これにより、各可撓性光
電変換装置を図のようにかみ合わせて配置することがで
きる。この結果、並列接続される可撓性光電変換装置の
端部間にはさまれた入射光に対しての無効面積が図１の
場合の約半分になる。かみ合わせ配置のためには凸部１
２の幅および凹部１３の開口幅を両端で変えてもよい。
このような凹凸形状を形成するには、図７（ａ）に示す
ように、まず接続材６を全面的に固着したのち、凹部１
３の部分の基板１、接続電極層２および接続材６をカッ
タで切りとって凸部１２を残す。この方法は、切断した
接続材６を固着する必要がないので、工程が簡単にな
る。
ルーフィングの上に装着することにより、例えば特開平
７−４５８２２公報に開示された太陽光発電用屋根とし
て用いることができる。 実施例２：図１（ａ）と同様の反光入射側から見た平面
図の図５に示すこの実施例では、並列接続のための配線
５の下にも基板１が存在している。従って光入射側から
見た場合、配線５はほとんど見えないので見栄えがす
る。そして、基板１は突出部１１がない長方形であるか
ら、直交するカットを２回入れるだけで切り出すことが
できる。 実施例３：同様に反光入射側から見た平面図の図６に示
すこの実施例では、直列接続に必要な部分のみ基板１、
その上の接続電極２、可撓性接続材６を残留させて凸部
１２を形成する。凸部１２の幅をそれをはさむ凹部１３
の開口幅より小さくしておく。これにより、各可撓性光
電変換装置を図のようにかみ合わせて配置することがで
きる。この結果、並列接続される可撓性光電変換装置の
端部間にはさまれた入射光に対しての無効面積が図１の
場合の約半分になる。かみ合わせ配置のためには凸部１
２の幅および凹部１３の開口幅を両端で変えてもよい。
このような凹凸形状を形成するには、図７（ａ）に示す
ように、まず接続材６を全面的に固着したのち、凹部１
３の部分の基板１、接続電極層２および接続材６をカッ
タで切りとって凸部１２を残す。この方法は、切断した
接続材６を固着する必要がないので、工程が簡単にな
る。
【００１３】凸部１２において凹部１３の形状は図８
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように直線、曲線あるいは、
直線と曲線の組み合わせなど様々にとることができ、デ
ザインの自由度が大きくなる。図８（ｂ）、（ｃ）に示
すように、凹部１３が開口部に向かって広がる形状の場
合には、凹部１３の輪郭を凸部の輪郭と同一にしても凸
部１２と凹部１３の接続材１６の間に絶縁距離をとって
二つの可撓性光電変換装置を狭い間隔で近接させること
ができる。従って無効面積が最低限に抑えられる。 実施例４：同様に反光入射側から見た平面図の図９に示
すこの実施例では、図１に示した可撓性光電変換装置と
同様に接続電極列２０を端部で可撓性接続材６を用いて
接続したのち、図上部のように最外側の接続電極列２０
の外側あるいは図下部のように接続電極層２の全面を絶
縁材８で覆う。ただし、端子４１、４２は露出させてお
く。そのあとで絶縁材８の上を通る配線５を用いて可撓
性光電変換装置の並列接続を行う。その場合絶縁材８の
面と端子４１、４２の面との間に段差が生じて接続不良
が起こるおそれがあるときには、予の端子の上に導体４
３を固着させて段差を減らす。絶縁材８としてはエチレ
ンビニルアセテートのようなラミネート材あるいは高分
子フィルム、セラミックフィルム、ポリテトラフルオロ
エチレンフィルム、紙、布などを用いる。このうち高分
子フィルムとしてはポリイミド、ポリアミド、アラミ
ド、ポリエチレンあるいはポリエチレンテレフタレート
などのフィルムがある。端子と配線間に介在させる導体
４３としては、実施例１において可撓性接続材６用に挙
げた部材を用いることができる。この構造では、実施例
２と同様に並列接続用の配線５が光入射側からほとんど
見えなくなる。また、光電変換素子の裏側を配線に用い
ることができ、配線によって生ずる無効面積を減らすこ
とができる。以上、特開平６−３４２９２４号に記載さ
れた基板裏面接続電極を用いた可撓性光電変換装置にお
ける実施例について述べたが、基板の光電変換層が形成
される側の面上で光電変換素子列の端部間で第一電極層
と第二電極層を接続する場合にも実施できることは明ら
かである。
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように直線、曲線あるいは、
直線と曲線の組み合わせなど様々にとることができ、デ
ザインの自由度が大きくなる。図８（ｂ）、（ｃ）に示
すように、凹部１３が開口部に向かって広がる形状の場
合には、凹部１３の輪郭を凸部の輪郭と同一にしても凸
部１２と凹部１３の接続材１６の間に絶縁距離をとって
二つの可撓性光電変換装置を狭い間隔で近接させること
ができる。従って無効面積が最低限に抑えられる。 実施例４：同様に反光入射側から見た平面図の図９に示
すこの実施例では、図１に示した可撓性光電変換装置と
同様に接続電極列２０を端部で可撓性接続材６を用いて
接続したのち、図上部のように最外側の接続電極列２０
の外側あるいは図下部のように接続電極層２の全面を絶
縁材８で覆う。ただし、端子４１、４２は露出させてお
く。そのあとで絶縁材８の上を通る配線５を用いて可撓
性光電変換装置の並列接続を行う。その場合絶縁材８の
面と端子４１、４２の面との間に段差が生じて接続不良
が起こるおそれがあるときには、予の端子の上に導体４
３を固着させて段差を減らす。絶縁材８としてはエチレ
ンビニルアセテートのようなラミネート材あるいは高分
子フィルム、セラミックフィルム、ポリテトラフルオロ
エチレンフィルム、紙、布などを用いる。このうち高分
子フィルムとしてはポリイミド、ポリアミド、アラミ
ド、ポリエチレンあるいはポリエチレンテレフタレート
などのフィルムがある。端子と配線間に介在させる導体
４３としては、実施例１において可撓性接続材６用に挙
げた部材を用いることができる。この構造では、実施例
２と同様に並列接続用の配線５が光入射側からほとんど
見えなくなる。また、光電変換素子の裏側を配線に用い
ることができ、配線によって生ずる無効面積を減らすこ
とができる。以上、特開平６−３４２９２４号に記載さ
れた基板裏面接続電極を用いた可撓性光電変換装置にお
ける実施例について述べたが、基板の光電変換層が形成
される側の面上で光電変換素子列の端部間で第一電極層
と第二電極層を接続する場合にも実施できることは明ら
かである。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、可撓性基板上の単位光
電変換素子の直列接続列間の接続を可撓性接続材を用い
て行うことにより、電極層の連結によって行う場合に比
して抵抗が確実に低減される。抵抗低減のための光電変
換への無効面積増加の必要もない。また、電極層を連結
するために分離加工線を途中で止める必要がなくなるた
め、加工精度に対する要求が緩和され、加工速度を向上
させることもできる。可撓性接続材に端子さらには配線
に用いる導体と同一のものを用いることができるため、
接続工程を簡略化する。これらにより、可撓性光電変換
装置の可撓性を損なうことなしに、特性の向上、製造コ
ストの大幅な削減が可能になった。
電変換素子の直列接続列間の接続を可撓性接続材を用い
て行うことにより、電極層の連結によって行う場合に比
して抵抗が確実に低減される。抵抗低減のための光電変
換への無効面積増加の必要もない。また、電極層を連結
するために分離加工線を途中で止める必要がなくなるた
め、加工精度に対する要求が緩和され、加工速度を向上
させることもできる。可撓性接続材に端子さらには配線
に用いる導体と同一のものを用いることができるため、
接続工程を簡略化する。これらにより、可撓性光電変換
装置の可撓性を損なうことなしに、特性の向上、製造コ
ストの大幅な削減が可能になった。
【図１】並列接続された本発明の一実施例の可撓性光電
変換装置を示し、（ａ）は反光入射側から見た平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図
変換装置を示し、（ａ）は反光入射側から見た平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【図２】従来の可撓性光電変換装置の反光入射側から見
た平面図
た平面図
【図３】並列接続された従来の可撓性光電変換装置の反
光入射側から見た平面図
光入射側から見た平面図
【図４】図１の可撓性光電変換装置の基板裏面の平面図
【図５】並列接続された本発明の別の実施例の可撓性光
電変換装置の反光入射側から見た平面図
電変換装置の反光入射側から見た平面図
【図６】並列接続された本発明のさらに別の実施例の可
撓性光電変換装置の反光入射側から見た平面図
撓性光電変換装置の反光入射側から見た平面図
【図７】図６の可撓性光電変換装置の製造工程の一部を
（ａ）、（ｂ）の順に示す平面図
（ａ）、（ｂ）の順に示す平面図
【図８】図６、図７に示した可撓性光電変換装置の両端
の種々の形状を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す平面図
の種々の形状を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す平面図
【図９】並列接続された本発明の異なる実施例の可撓性
光電変換装置の反光入射側から見た平面図
光電変換装置の反光入射側から見た平面図
１ 可撓性基板 １２ 凸部 １３ 凹部 ２ 接続電極層 ２０ 接続電極列 ２２ パターニングライン ３１ 正電極 ３２ 負電極 ４１ 正端子 ４２ 負端子 ５ 配線 ６ 可撓性接続材 ７ 導電性接着剤 ８ 絶縁材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−99336（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−342924（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−239376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−49674（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−133946（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−37870（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−169051（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (13)
- 【請求項１】一つの可撓性基板上の一線上に形成した複
数の単位光電変換素子を直列接続してなる素子列の複数
個を各列の端部素子の電極間を接続することによって直
列接続する可撓性光電変換装置の製造方法において、各
素子列の長手方向における端部素子の電極間を可撓性接
続材を用いて接続することを特徴とする可撓性光電変換
装置の製造方法。 - 【請求項２】一つの可撓性基板上に光電変換層をその両
面に接する第一および第二電極層と共に形成したのち、
各層を複数の直列接続された単位光電変換素子列に分離
し、そのあと素子列両端で交互に隣接する第一、第二電
極間を可撓性接続材で接続する請求項１記載の可撓性光
電変換装置の製造方法。 - 【請求項３】一つの可撓性基板の一面上に光電変換層を
その両面に接する第一、第二電極層と共に形成し、他面
上に第三電極層を形成し、第一電極層および第二電極層
をそれぞれ第三電極層に接続したのち基板一面上の各層
を複数列のそれぞれ直列接続された単位光電変換素子に
分離し、基板他面上の第三電極層を一つの単位光電変換
素子の第一電極と同一列で隣接する単位光電変換素子の
第二電極との双方に接続された接続電極ならびに第一お
よび第二電極の一方のみに接続された端部電極に分離
し、そのあと素子列両端で交互に第一および第二電極に
接続された隣接する端部電極間を可撓性接続材によって
接続する請求項１記載の可撓性光電変換装置の製造方
法。 - 【請求項４】可撓性基板に高分子フィルムを用いる請求
項１ないし３のいずれかに記載の可撓性光電変換装置の
製造方法。 - 【請求項５】可撓性接続材に金属あるいは合金よりなる
導電性テープを用いる求項１ないし４のいずれかに記載
の可撓性光電変換装置の製造方法。 - 【請求項６】可撓性接続材が基板上に支持された請求項
１ないし５のいずれかに記載の方法で製造された可撓性
光電変換装置。 - 【請求項７】隣接する二つの素子列にはさまれた線の両
端において基板の端部が、素子列間の接続を行う一端で
は凸形、他端では凹形に形成され，その場合凸形と凹形
が、一平面上で間隙を介してかみ合わせることのできる
輪郭を有する請求項６記載の可撓性光電変換装置。 - 【請求項８】凸形および凹形が、基板をその上の各層お
よび接続材と共に加工して形成された請求項７記載の可
撓性光電変換装置。 - 【請求項９】最外側の素子列の端部素子の電極に接続さ
れた端子が端部素子の電極間の接続に用いるものと同一
の可撓性接続材よりなる請求項１ないし５のいずれかに
記載の方法で製造された可撓性光電変換装置。 - 【請求項１０】端子が基板上に支持された請求項９記載
の可撓性光電変換装置。 - 【請求項１１】端子に接続する配線が基板上に支持され
た請求項１０記載の可撓性光電変換装置。 - 【請求項１２】第三電極層が絶縁体で覆われ、その際、
少なくとも最外側の素子列の端部素子の電極に接続され
た端子の先端が露出し、端子の露出部分に反第三電極層
側の面に支持される配線が接続された請求項３に記載の
方法で製造された可撓性光電変換装置。 - 【請求項１３】露出した端子に導体が重ねられ、その導
体の絶縁体の表面と実質的に同一平面上にある表面に配
線が接続された請求項１２記載の可撓性光電変換装置。
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