JP3323573B2

JP3323573B2 - 太陽電池モジュール及びその製造方法

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Publication number: JP3323573B2
Application number: JP05709893A
Authority: JP
Inventors: 裕二井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 2002-09-09
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH0621501A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池素子を複数個
直列接続及び並列接続する太陽電池モジュールに関し、
特に信頼性が高く、変換効率の高い太陽電池モジュール
を提供することにある。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＣＯ₂等の増加による温室効果で
地球の温暖化が生じることが予測され、ＣＯ₂等を排出
しないクリーンなエネルギーの要求がますます高まって
きている。

【０００３】また、ＣＯ₂を排出しない原子力発電も放
射性廃棄物の問題が解決されておらず、より安全性の高
いクリーンなエネルギーが望まれている。

【０００４】将来期待されているクリーンなエネルギー
の中でも特に太陽電池は、そのクリーンさと安全性、取
り扱い易い等から期待が大きい。

【０００５】各種太陽電池の中で、特に非晶質シリコン
系太陽電池や多結晶シリコン太陽電池等は大面積で製造
でき、製造コストも安価であることから熱心に研究され
ている。

【０００６】上記太陽電池は、実用上数十ボルト以上の
電圧を要求されるため、隣合う太陽電池素子の上部電極
と下部電極とを直列接続して用いられる。

【０００７】又、耐衝撃性や可とう性が要求される場合
は、基板材にステンレス等の導電性基体等を用いること
が出来る。

【０００８】図１０、図１１は、複数個の太陽電池素子
を配線材を用いて直列接続した従来の太陽電池モジュー
ルの模式図である。

【０００９】図１０、図１１において、（２００ａ），
（２００ｂ）は導電性基体、（２０１ａ），（２０１
ｂ）は下部電極、（２０２ａ），（２０２ｂ）は半導体
層、（２０３ａ），（２０３ｂ）は上部電極、（２０４
ａ），（２０４ｂ），（２０４ｃ）は集電電極、（２０
５ａ），（２０５ｂ）は配線材、（２０６），（２０
７）は太陽電池素子である。（２０８）も同様の構成の
太陽電池になっている。

【００１０】前記太陽電池素子（２０６）は、導電性基
体（２００ａ）上に、下部電極（２０１ａ）、半導体層
（２０２ａ）、上部電極（２０３ａ）を順次形成するこ
とにより作成された後、太陽電池素子（２０６）の導電
性基体と、隣接する太陽電池素子（２０７）の集電電極
（２０４ｂ）とを配線材（２０５ａ）を用いて電気的に
接続し、同様に太陽電池素子（２０７）と隣接する太陽
電池素子（２０８）も接続することにより直列接続され
ている。

【００１１】ここで、直列接続のために用いられている
接続体は、通常、金属体であるため、たとえ上部電極
（２０３ａ）が接続体（２０５ａ）と接触しても、図１
６の様に上部電極を分離することができる為短絡しな
い。又、たとえ、分離していなくともａ−Ｓｉ系太陽電
池では、抵抗が大きく、横方向への電流が流れにくい為
問題とならないこともあるが下部電極は金属である為こ
の接続体と、接続体が集電電極（２０４ｂ）に接続され
ている太陽電池素子（２０７）の下部電極（２０１ｂ）
とが接触しないように、また、例えば隣接する太陽電池
素子（２０６），（２０７）の下部電極同志（２０１
ａ），（２０１ｂ）が接触しないようにしなければなら
ず、必然的に、太陽電池素子同志（２０６）、（２０
７）の距離を離さなければならないため、太陽電池モジ
ュールで見ると有効発電領域の割合が減少し、その分、
変換効率が低下する問題を有する。

【００１２】また、太陽電池モジュール使用中に、太陽
電池モジュールが曲げられたりすると、必然的に太陽電
池素子間の接続体にも応力がかかるため、それにより、
太陽電池素子と直列接続体、及び、太陽電池素子同志が
短絡してしまい品質が低下し、接続体の厚みが薄いある
いは、接続体が太陽電池の一部にしか接続していないと
太陽電池モジュールの繰り返しの曲げにより接続体が切
れてしまうという問題を有する。

【００１３】さらに、直列接続のために用いられている
接続体のうち、太陽電池モジュール表面に露出した部分
は太陽電池素子の受光面を覆うため非発電領域となって
しまっていた。非発電領域を減少するために接続体（２
０５ａ），（２０５ｂ）の代わりに図１２に示したよう
な櫛歯形状を有する接続体（２１０）を用いて直列接続
することもできるが、接続体を櫛歯形状にすると、接続
体自体の強度が弱くなり、この接続体を用いて太陽電池
素子を直列接続した太陽電池モジュールが繰り返し曲げ
られた場合には直列接続のための接続体が切れてしまう
という問題を有する。また、これを防ぐために接続体の
厚みを厚くすることもできる。しかし、接続体は銅など
のような金属体であるため、厚みを厚くすると金属自体
の強度が増し、接続体の金属エッジ等が太陽電池素子表
面を傷つけるという問題を有する。

【００１４】さらに、太陽電池を直列に接続して使用す
る場合は、逆方向電圧の印加により太陽電池が破壊され
るのを防ぐことが必要となる。例えば４個の太陽電池素
子を直列接続した太陽電池モジュールのうち１個の太陽
電池素子の入射光のみがさえぎられ陰になった場合、そ
の太陽電池素子に起電力は生じず、他の太陽電池素子の
出力電圧の総和がこの太陽電池に逆方向電圧として加わ
り、素子が破壊される危険性がある。

【００１５】このような逆方向電圧印加を防止するには
図１３に示す様に、各太陽電池素子に並列に逆方向電圧
印加防止用バイパスダイオード（２３０）を設置しなけ
ればならない。

【００１６】図１３は３個の太陽電池素子を直列接続し
たあと逆方向電圧印加防止用バイパスダイオードを各太
陽電池素子の上部電極と下部電極に接続した概略図であ
り、従来例の１例である。また、図１４は図１３のＸ−
Ｘ′断面図である。

【００１７】図１３、図１４において、（２４０）、
（２４１）および（２４２）は、導電性基体（２５０）
上に下部電極（２５１）、半導体層（２５２）、上部電
極（２５３）を順次形成した太陽電池素子である。

【００１８】これらの太陽電池素子は、次に、上部電極
（２５３）の集電電極である櫛型電極（２１４）が形成
されたあと、櫛型電極（２１４）のさらなる集電電極で
あるバスパー電極（２１５）を櫛型電極（２１４）上に
載置したあと、導電性接着剤（２１６）で櫛型電極（２
１４）とバスパー電極（２１５）を電気的に接続するこ
とにより上部電極からの引き出し端子を得ている。

【００１９】次に、下部電極（２５１）からの電気的な
取り出しは太陽電池素子（２４０）の導電性基体の一部
を露出させ（２２０）、銅などのような導電体（２１
９）をスポット溶接などのような方法で接続することに
より形成される。

【００２０】次に太陽電池素子（２４０）のバスバー電
極（２１５）と、隣接する太陽電池素子（２４１）の導
電性基体からの導電体（２１９）を接続することにより
直列化したあと、各太陽電池素子のバスバー電極（２１
５）と導電性基体からの導電体（２１９）の間に、逆方
向電圧印加防止用バイパスダイオードがハンダ付け等に
より設置されている。

【００２１】しかし、上記方法により逆方向電圧印加防
止用バイパスダイオードを各太陽電池素子に接続する方
法では、逆方向電圧印加防止用バイパスダイオードを各
太陽電池素子から離して接続しなければならず、その結
果、太陽電池モジュール全体の面積に占める有効発電領
域の割合が減少してしまうという問題を有する。

【００２２】また、通常用いられている逆方向電圧印加
防止用バイパスダイオードは樹脂でモールドされ、半田
付けのためのリード線（足）を有しているため断線の不
安があり比較的大きな形状となってしまい、後工程でＥ
ＶＡ（エチレン−ビニルアセテート共重合体）などのよ
うな充填材で太陽電池素子を封入する際、逆方向電圧印
加バイパスダイオードの部分だけが表面から盛り上がっ
てしまい、太陽電池モジュールの平面性が悪くなり、逆
方向電圧印加防止用バイパスダイオードの近傍に気泡が
残りやすく、太陽電池モジュールを屋外に使用中にその
気泡部分からラミネート材が太陽電池素子から徐々には
がれるという問題を有する。

【００２３】また、太陽電池モジュールの平面性を良く
するためには必然的に充填材の使用量も多く、コストが
高くついていた。

【００２４】これら、太陽電池モジュールの製造工程
は、簡単とはいえず、自動化が難しいという問題を有す
る。

【００２５】

【発明の目的】本発明の目的は、太陽電池モジュールの
非発電領域が少なく、高変換効率で、耐久性及び信頼性
があり、簡単に製造できる、安価な太陽電池モジュール
を提供することにある。

【００２６】

【発明の構成及び作用】本発明は、基板によって分割さ
れた複数の太陽電池と、該太陽電池の一方の電極と該太
陽電池と隣接する太陽電池の電極とを電気的に接続した
接続体と、を有し、前記接続体が絶縁部材と導電部材と
の積層構造を有する帯状接続体であり、前記絶縁部材が
透光性を有し、前記導電部材が櫛歯形状を有し、前記接
続体のうち、前記導電部材の櫛歯部を含む帯状部が、隣
接する太陽電池の一方に接続されていることを特徴とす
る太陽電池モジュールであり、又、前記太陽電池の一方
の電極である透明電極上の前記接続体が、透明電極上に
絶縁部材、該絶縁部材上に導電部材を有する太陽電池モ
ジュールである。

【００２７】更に、前記透明電極上に、集電電極を有
し、該集電電極と前記接続体の導電部材とを電気的に接
続した太陽電池モジュールであり、前記太陽電池が、薄
膜半導体である太陽電池モジュールであり、前記絶縁部
材が透光性を有し、前記導電部材が櫛歯形状を有する太
陽電池モジュールであり、前記集電電極と前記櫛歯形状
を有する導電部材の櫛歯部とを電気的に接続した太陽電
池モジュールであり、前記接続体の一部に逆方向電圧印
加防止用ダイオードを有する太陽電池モジュールであ
り、前記導電部材の体積抵抗率が１×１０^-4Ω・ｃｍ以
下である太陽電池モジュールであり、前記絶縁部材の体
積抵抗率が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上である太陽電池モジ
ュールである。

【００２８】又、前記絶縁部材の可視光領域に対する透
過率が５０％以上である太陽電池モジュールである。

【００２９】更に、前記絶縁部材の厚みが２０ミクロン
以上２００ミクロン以下である太陽電池モジュールであ
る。

【００３０】又、前記絶縁部材が、ポリエステル、ポリ
イミド、ポリエチレン、ナイロン、ポリメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、
ポリアミド、ポリスチレン、フッ素樹脂である太陽電池
モジュールであり、更に、前記基板が導電性を有し、前
記太陽電池の一方の電極である太陽電池モジュールであ
る。

【００３１】前記基板が、ステンレススチール、アルミ
ニュウム、銅、カーボンシートである太陽電池モジュー
ルであり、前記基板がニッケルメッキ部を有し、該ニッ
ケルメッキ部と前記導電性部材とが、電気的に接続され
ている太陽電池モジュールであり、前記絶縁部材と前記
導電部材との間に熱硬化性接着剤を有する太陽電池モジ
ュールであり、前記逆方向電圧印加防止用ダイオード
が、ベアチップである太陽電池モジュールである。

【００３２】又、前記接続体の切り欠き部によってダイ
オード部と直列接続部とが分離されている太陽電池モジ
ュールである。

【００３３】又、太陽電池の一方の電極に、導電部材と
絶縁部材の積層構造を有する帯状接続体を電気的に接続
し仮組する工程と、該仮組した太陽電池の接続体を、隣
接する太陽電池の他方の電極に順次重ねる工程と、を有
する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記絶縁
部材が透光性を有し、前記導電部材が櫛歯形状を有し、
前記帯状接続体のうち、前記導電部材の櫛歯部を含む帯
状部は、隣接する太陽電池の一方に接続されることを特
徴とする太陽電池モジュールの製造方法である。

【００３４】本発明によれば、太陽電池モジュールの非
発電領域を減少し、その結果、太陽電池モジュールの変
換効率を上げることができ、太陽電池モジュールが繰り
返し曲げられた場合でも、電気的接続の為の接続体が切
れてしまうことがないため、長期信頼性を高めることが
でき、電気的接続のための接続体の導電部材の厚みを厚
くしても、太陽電池素子を傷つけてしまうことがないた
め、製造上の歩留があがり、その結果、安価な太陽電池
モジュールを提供することができる。

【００３５】また、直列接続体の導電部材と、接続体の
導電部材が集電電極に接続されているところの太陽電池
素子の下部電極とが、電気的に短絡しないようになり、
また、太陽電池素子の下部電極や導電性基体同志が短絡
しないため、太陽電池素子同志の距離を必要以上に離す
必要がなくなり、太陽電池モジュールの非発電領域を減
少することができる。その結果、太陽電池モジュールの
変換効率を上げることが可能となる。

【００３６】また、太陽電池モジュールの使用中に、太
陽電池モジュールが曲げられたり、温度変化による太陽
電池モジュールの伸縮により太陽電池素子同志が短絡し
てしまうことを防ぐことができ、太陽電池モジュールの
長期信頼性を高めることができる。

【００３７】また、直列接続体に、帯状の絶縁部材と導
電部材の接続体を用いることにより、この接続体が集電
電極からの電流を集電する機能をも有するので、電流損
失による電力ロスを減少することができる。

【００３８】また、接続体に透光性を有する絶縁部材と
櫛歯形状を有する導電部材の接続体を用いるため、接続
体自体の強度を高めることができ、さらに半導体の受光
部が増しその結果、太陽電池モジュールの信頼性を高
め、かつ、変換効率等を上げることができる。

【００３９】また、接続体の導電部材と、該接続体の導
電部材が集電電極に接続されている太陽電池素子の下部
電極とが、電気的に短絡しないようになる。また、太陽
電池素子の導電性基体同志が短絡しないため、自動化が
容易となり、安価な太陽電池モジュールを提供すること
ができる。

【００４０】さらに、逆方向電圧印加防止用バイパスダ
イオードを各太陽電池素子からはなして接続する必要が
なくなり、その結果、太陽電池モジュール全体に占める
有効発電領域の割合を高めることができる。

【００４１】また、逆方向電圧印加防止用バイパスダイ
オードにチップ状の逆方向電圧印加防止用バイパスダイ
オードと帯状の絶縁部材と導電部材の接続体とを用いる
ことにより、逆方向電圧印加防止用バイパスダイオード
による太陽電池モジュールの盛り上がりを防ぐことがで
き、また、逆方向電圧印加防止用バイパスダイオードの
近傍の充填材に気泡が残ることがなくなるため、太陽電
池モジュールの長期信頼性を高めることができる。ま
た、逆方向電圧印加バイパスダイオードと各太陽電池素
子を接続するための接続用配線を必要としないため、断
線等が少なく高信頼で材料費および接続のための工程を
減らすことができる。

【００４２】また、接続体に絶縁部材と導電部材の接続
体を用いることによって、接続体自体の強度を高めるこ
とができ、その結果、外気温・湿度の変化にも（温室度
サイクル）太陽電池モジュールの特性を安定に発揮する
ことができる。

【００４３】また、あらかじめ、逆方向電圧印加バイパ
スダイオードと絶縁部材と導電部材の接続体をサブアッ
センブリーすることができるため、製造工程も簡単とな
り、自動化が容易となるため、安価な太陽電池モジュー
ルを提供することができる。

【００４４】（参考態様例１）以下、本発明の参考態様例を、図を参照しながら詳細に
説明する。

【００４５】図１、図２に本発明の参考態様例に係る太
陽電池モジュールの概略構成図の一例を示した。

【００４６】図２は、導電性基体（１０１）上に下部電
極層（１０２）、半導体層（１０３）、上部電極層（１
０４）、該上部電極層（１０４）の集電電極である櫛型
電極（１０５）が形成された複数の太陽電池素子を並列
し、それぞれの太陽電池素子を絶縁部材（１１１）と導
電部材（１１２）の接続体（１１０）を用いて直列接続
した太陽電池モジュールの概略図である。

【００４７】図２において、太陽電池素子（１２０）と
太陽電池素子（１２１）は絶縁部材と導電部材の接続体
（１１０）により直列接続されており、太陽電池素子
（１２０）の上部電極（１０４）の集電電極（１０５）
と、絶縁部材と導電部材の接続体（１０１）は導電性接
着剤（１０６）などで電気的に接続され、太陽電池素子
（１２１）の導電性基体（１０１）と絶縁部材と導電部
材の接続体の導電体部（１１２）は導電性接着剤（１０
７）などで電気的に接続されている。

【００４８】本発明で用いられる絶縁部材と導電部材の
接続体の導電部材（１１２）とは、導電部材の体積抵抗
率が１×１０^-2Ω・ｃｍ以下のものであればよく、好ま
しくは１×１０^-4Ω・ｃｍ以下の金属等である。例え
ば、銅、金、銀、アルミ、錫、ハンダ、の箔等である。

【００４９】また、本発明で用いられる絶縁部材と導電
部材の接続体の絶縁部材（１１１）とは、絶縁部材の体
積抵抗率が１×１０⁸Ω・ｃｍ以上であり、好ましく
は、１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の絶縁部材がより好まし
い。例えば、ポリエステル、ポリイミド、変成エポキシ
などのような可とう性を有した高分子樹脂や、ガラス不
織布などのような無機物などを用いることができる。

【００５０】本発明で用いられる絶縁部材の厚みは、特
に、繰り返し曲げられる場合に、２０ミクロン以上で２
００ミクロン未満で好ましい。

【００５１】太陽電池により取り出せる電流は、通常、
電子機器などに流れる微弱電流（数マイクロアンペア〜
数ｍＡ）とは異なり、大電流（数百ｍＡ〜数十Ａ）であ
る。

【００５２】従って、太陽電池で使用される接続体の導
電部材は、厚みの厚いものを使用しなければならない。

【００５３】それゆえ、導電部材は、剛直となり、端部
にはバリなどが残っている場合がある。ここで、絶縁部
材の厚みが２０ミクロン未満だと、導電部材の端部のバ
リが直接太陽電池素子表面を傷つけてしまい、太陽電池
素子の上部電極と下部電極がショートして変換効率が低
下してしまう。

【００５４】一方、絶縁部材の厚みが、２００ミクロン
以上だと、接続体自体が剛直性を有するようになり、フ
レキシビリティーを失ってくるようになる。ここで、太
陽電池を繰り返し曲げた場合に接続体がその剛直性のた
めに太陽電池素子表面あるいは太陽電池基板からはがれ
てしまうという現象が起こってしまう。

【００５５】図２８は、ステンレス基板上に下部電極、
非晶質系半導体、上部電極、上部電極の集電電極を形成
した太陽電池素子を絶縁部材と導電部材の接続体で直列
接続した太陽電池モジュールを作成し、この太陽電池モ
ジュールに５０回の繰り返しの曲げを施した時の太陽電
池モジュールの変換効率の変化を絶縁部材の厚みに対し
てプロットした図である。ここで絶縁部材にはポリイミ
ドフィルムを用い、導電部材には１００ミクロン厚の銅
を用いた。また変換効率は、絶縁部材が１００ミクロン
厚で繰り返しの曲げが行なわれる前の時の値を基準とし
た。

【００５６】絶縁部材の厚みが２０ミクロン未満及び、
２００ミクロン以上では太陽電池の変換効率の低下が大
きいことがわかる。

【００５７】本発明で用いられる絶縁部材と導電部材の
接続体は、絶縁部材と導電部材をエポキシ系やアクリル
系などのような接着剤で加熱圧着等により貼りつけ作成
することができる。

【００５８】本発明で用いられる絶縁部材と導電部材の
接続体の導電部材（１１２）と、太陽電池素子の集電電
極（１０５）を電気的に接続するための導電性材料は特
に限定はなく、例えば、銀ペーストなどのような導電性
接着剤や半田を用いることができる。

【００５９】本発明で用いられる接続体の導電部材と太
陽電池素子の導電性基体を電気的に接続するための導電
性材料には、特に限定はなく、例えば、銀ペーストなど
のような導電性接着剤や半田を用いることができる。半
田で接続する場合は、絶縁部材と導電部材の接続体のみ
ならず、接続する導電性基体の表面をあらかじめ半田が
接続しやすいように処理しておいたほうがより好まし
い。処理の具体的方法は、ニッケル、スズ、半田、銅な
どのメッキ、あるいは、エッチングや機械的に表面をあ
らす方法がある。

【００６０】本発明で用いられる太陽電池素子の導電性
基体はステンレススチール、アルミニウム、銅、カーボ
ンシート等がある。本発明で用いられる基板上に設けら
れる下部電極としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，
Ａｇ，Ｎｉ等が用いられ、形成方法としては抵抗過熱蒸
着、電子ビーム蒸着、スパッタリング法等があるが特に
これに限られたものではない。

【００６１】本発明で用いられる太陽電池素子の光起電
力層には、太陽電池素子として一般に使用される公知の
半導体物質を使用することができる。本発明に用いられ
る太陽電池素子の半導体層としては例えば、ｐｉｎ接合
非晶質シリコン系層、ｐｎ接合多結晶シリコン層、Ｃｕ
ＩｎＳｅ₂／ＣｄＳ等の化合物半導体層が挙げられる。
上記半導体層の形成方法としては、非晶質シリコン系層
の場合は、シランガス等の半導体薄膜を形成する原材料
ガスにプラズマ放電を発生させるプラズマＣＶＤ等によ
り形成することができる。また、上記ｐｎ接合多結晶シ
リコン層は、例えば溶融シリコンから液層成長法やコー
ティング法によって形成される。また、上記ＣｕＩｎＳ
ｅ₂／ＣｄＳに関しては電子ビーム蒸着法、スパッタリ
ング法、電析法（電界液の電気分解による析出）等の方
法で形成される。

【００６２】本発明で用いられる太陽電池素子の上部電
極に用いる材料としては、Ｉｎ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ
₃−ＳｎＯ₂，ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，Ｃｄ₂ＳｎＯ₄、高濃度
に不純物をドープした結晶性半導体物質等があり、形成
方法としては、抵抗過熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッ
タリング法、スプレー法、ＣＶＤ法、不純物拡散法等が
あるがこれに限られたものではない。

【００６３】本発明で用いられる櫛歯形状を有する電極
（櫛型電極）には、上記電極よりも導電率の高い材料を
用いることができる。たとえば金属電極、金属と高分子
バインダーが分散された導電性電極等があげられるが、
一般には、金属粉末と高分子樹脂バインダーがペースト
状になった金属ペーストが用いられている。これらの金
属ペーストは通常、スクリーン印刷法により上部電極で
ある透明電極上に形成される。これらの金属ペーストの
なかで導電率を考慮すると銀ペーストあるいは、銅ペー
スト、金ペースト、ニッケルペースト、アルミペースト
が好ましいがこれに限られたものではない。また、抵抗
値を下げるために、上記導電ペーストで形成された櫛型
電極上にハンダや銅などの金属をメッキ法などで形成し
た多層構造としてもよい。

【００６４】（実施態様例１）図３、図４、図５に本発明の太陽電池モジュールの他の
概略構成図を示した。

【００６５】図４、図５は、導電性基体（１０１）上に
下部電極層（１０２）、半導体層（１０３）、上部電極
層（１０４）、該上部電極層（１０４）の集電電極であ
る櫛型電極（１０５）が形成された複数の太陽電池素子
を並列し、それぞれの太陽電池素子を透光性を有する絶
縁部材（１３１）と櫛歯形状を有する導電部材（１３
２）の接続体（１３０）を用いて直列接続した太陽電池
モジュールの概略図である。

【００６６】図４において、太陽電池素子（１２０）と
太陽電池素子（１２１）は透光性を有する絶縁部材と櫛
歯形状を有する導電部材の接続体（１３０）により直列
接続されており、太陽電池素子（１２０）の上部電極
（１０４）の集電電極（１０５）と、前記接続体（１３
０）とは、導電性接着剤（１０６）などで電気的に接続
され、太陽電池素子（１２１）の導電性基体（１０１）
と前記接続体（１３０）の導電体部（１３２）は導電性
接着剤（１０７）などで電気的に接続されている。

【００６７】本発明で用いられる透光性を有する絶縁部
材（１３１）と櫛歯形状を有する導電部材（１３２）の
接続体（１３０）の導電部材とは、導電部材の体積抵抗
率が１×１０^-2Ω・ｃｍ以下のものであり、好ましくは
１×１０^-4Ω・ｃｍ以下の金属である。例えば、銅、
金、銀、アルミ、錫、ハンダの箔等である。また、櫛歯
形状を有する導電部材（１３２）のパターンは集電電極
（１０５）に合わせた形状にパターニングされたもので
ある。パターニングはエッチング液を用いたフォトリソ
技術あるいはプレスパンチなどの方法によって行うこと
ができる。

【００６８】また、本発明で用いられる透光性を有する
絶縁部材と櫛歯形状を有する導電部材の接続体（１３
０）の絶縁部材（１３１）とは、絶縁部材の体積抵抗率
が１×１０⁸Ω・ｃｍ以上であればよく、より好ましく
は、１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の透光性を有する絶縁部
材であり、可視光領域（４００〜７００ｎｍ）での透過
率が３０％以上であり、好ましくは５０％以上である。
例えば、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、ナ
イロン、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリスチレン、
フッ素樹脂などを用いることができるがこれに限られた
ものではない。

【００６９】本発明で用いられる絶縁部材の厚みは、特
に、繰り返し曲げられる場合に、２０ミクロン以上で２
００ミクロン未満が好ましい。

【００７０】太陽電池により取り出せる電流は、通常、
電子機器などに流れる微弱電流（数マイクロアンペア〜
数ｍＡ）とは異なり、大電流（数百ｍＡ〜数十Ａ）であ
る。

【００７１】従って、太陽電池で使用される接続体の導
電部材は、厚みの厚いものを使用しなければならない。

【００７２】それゆえ、導電部材は、剛直となり、端部
にはバリなどが残っている場合がある。ここで、絶縁部
材の厚みが２０ミクロン未満だと、導電部材の端部のバ
リが直接太陽電池素子表面を傷つけてしまい、太陽電池
素子の上部電極と下部電極がショートして変換効率が低
下してしまう。

【００７３】一方、絶縁部材の厚みが、２００ミクロン
以上だと、接続体自体が剛直性を有するようになり、フ
レキシビリティーを失ってくるようになる。ここで、太
陽電池を繰り返し曲げた場合に接続体がその剛直性のた
めに太陽電池素子表面あるいは太陽電池基板からはがれ
てしまうという現象が起こってしまう。

【００７４】図２８は、ステンレス基板上に下部電極、
非晶質系半導体、上部電極、上部電極の集電電極を形成
した太陽電池素子を絶縁部材と導電部材の接続体で直列
接続した太陽電池モジュールを作成し、この太陽電池モ
ジュールに５０回の繰り返しの曲げを施した時の太陽電
池モジュールの変換効率の変化を絶縁部材の厚みに対し
てプロットした図である。ここで絶縁部材にはポリイミ
ドフィルムを用い、導電部材には１００ミクロン厚の銅
を用いた。また変換効率は、絶縁部材が１００ミクロン
厚で繰り返しの曲げが行なわれる前の時の値を基準とし
た。

【００７５】絶縁部材の厚みが２０ミクロン未満及び、
２００ミクロン以上では太陽電池の変換効率の低下が大
きいことがわかる。

【００７６】本発明で用いられる透光性を有する絶縁部
材と櫛歯形状を有する導電部材の接続体は、絶縁部材と
導電部材をエポキシ系やアクリル系などのような熱硬化
性接着剤で貼りつけることにより作成することができ
る。

【００７７】本発明で用いられる透光性を有する絶縁体
と櫛歯形状を有する導電体の接続体の導電体（１３２）
と、太陽電池素子の集電電極（１０５）を電気的に接続
するための導電性材料は特に限定はなく、例えば、銀ペ
ーストなどのような導電性接着剤や半田を用いることが
できる。

【００７８】本発明で用いられる太陽電池素子の導電性
基体、下部電極、半導体層及び上部電極、櫛型電極は、
参考態様例１と同様にして形成される。

【００７９】（実施態様例２）図６、図７、図８、図９に本発明の太陽電池モジュール
のさらに他の概略構成図を示した。

【００８０】導電性基体（１０１）上に下部電極層（１
０２）、半導体層（１０３）、上部電極層（１０４）、
該上部電極層（１０４）の集電電極である櫛型電極（１
０５）が形成された複数の太陽電池素子を並列し、それ
ぞれの太陽電池素子を絶縁部材（１１１）と導電部材
（１１２）の接続体（１１０）を用いて直列接続し、絶
縁部材（１１１）と導電部材（１１２）の接続体と導電
性基体（１０１）の間に逆方向電圧印加防止用バイパス
ダイオード（１４０）を設けた太陽電池モジュールの概
略図である。

【００８１】図６は、絶縁体と導電体の接続体（１１
０）の平面図である。（１４０）は逆方向電圧印加防止
用バイパスダイオードであり、絶縁部材と導電部材の接
続体上に導電性接合体を介して図のようにおかれる。

【００８２】図７は、太陽電池素子を絶縁部材（１１
１）と導電部材（１１２）の接続体（１１０）を用いて
直列接続し、絶縁部材（１１１）と導電部材（１１２）
の接続体（１１０）と導電性基体（１０１）の間に逆方
向電圧印加防止用バイパスダイオード（１４０）を設け
た太陽電池モジュールの平面図である。

【００８３】図８及び図９は図７のそれぞれｅ−ｅ′，
ｄ−ｄ′断面図である。

【００８４】太陽電池素子（１２０）と太陽電池素子
（１２１）は絶縁部材と導電部材の接続体（１１０）に
より接続されており、太陽電池素子（１２０）の上部電
極（１０４）の集電電極（１０５）と、絶縁部材と導電
部材の接続体（１１０）は導電性接着剤（１０６）など
で電気的に接続され、太陽電池素子（１２１）の導電性
基体（１０１）と絶縁部材と導電部材の接続体の導電体
部（１１２）は導電性接着剤（１０７）などで電気的に
接続されている。

【００８５】また、絶縁部材と導電部材の接続体（１１
０）と導電性基体（１０１）の間には、逆方向電圧印加
防止用バイパスダイオード（１４０）が図７のＡ部およ
び図９のように設けられている。図９において逆方向電
圧印加防止用バイパスダイオード（１４０）と太陽電池
素子（１２０）、又逆方向電圧印加防止用バイパスダイ
オード（１４０）と接続体（１１０）とを電気的に接続
する為導電性接着剤（１４１）、（１４２）である。

【００８６】ここで、絶縁部材と導電部材の接続体のう
ち、太陽電池素子の櫛型電極（１０５）と接続される部
分は太陽電池素子の上側に、また、逆方向電圧印加防止
用バイパスダイオードと接続される部分は太陽電池素子
の下側に設けてある。

【００８７】ここで、本発明に用いられる太陽電池素
子、絶縁部材と導電部材の接続体、及び太陽電池素子と
接続体を接続するための導電性材料は、参考態様例１及
び実施態様例１と同様に形成される。

【００８８】また、本発明で用いられる逆方向電圧印加
バイパスダイオードの性能および形状に限定はなく、太
陽電池素子の大きさや起電力、使用電流、接続形態など
によって決定されるが、太陽電池モジュール表面の凹凸
をなくすためには、できるだけ厚みが薄く、小さな形状
が好ましく、特に好ましくはチップダイオードである。
ここでチップダイオードは保護部材で被覆されていない
ベアチップでも良く、樹脂でモールドされたモールド品
でも良い。

【００８９】本発明で用いられる絶縁部材と導電部材の
接続体と逆方向電圧印加バイパスダイオードを電気的に
接続するための導電性接着剤には、ハンダや、導電性ペ
ーストなどが使用できるがこれに限られたものではな
い。

【００９０】本発明で用いられる導電性基体と逆方向電
圧印加バイパスダイオードを電気的に接続するための導
電性接着剤には、ハンダや、導電性ペーストなどが使用
できるがこれに限られたものではない。

【００９１】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００９２】（参考例１）本参考例では導電性基体にステンレス基板を用いた非晶
質シリコン太陽電池の場合を具体的に説明する。図１５
は本参考例の太陽電池素子の平面図であり、図１６は図
１５のｆ−ｆ′断面図である。（３０１）は導電性基
体、（３０２）は下部電極、（３０３）はアモルファス
シリコン半導体層、（３０４）は上部電極層、（３０
５）は集電用櫛型電極、（３０６）は上部電極を除去し
た部分である。まず、太陽電池素子のための導電性基体
として、表面を洗浄した厚み０．１ｍｍのステンレスス
チール箔を用意した。

【００９３】次に、ステンレススチール箔上に、下部電
極として、５０００Åのアルミニウム膜と７００ÅのＺ
ｎＯ膜をスパッタリング法で基板温度３５０℃にて形成
した。

【００９４】それから、ＺｎＯ膜上に１５０Åのｎ型ａ
−Ｓｉ層と、４０００Åのｉ型ａ−Ｓｉ層と、１００Å
のｐ型ａ−Ｓｉ層を、それぞれ、ＳｉＨ₄ガス／ＰＨ₃ガ
ス／Ｈ₂ガス、ＳｉＨ₄ガス／Ｈ₂ガス、ＳｉＨ₄ガス／Ｂ
Ｆ₃ガス／Ｈ₂ガスを用いて、基板温度を２５０℃に維持
しながらプラズマＣＶＤ法により連続的に形成してｐｉ
ｎ接合半導体層として光電変換層を形成した。

【００９５】その後、該光電変換層である半導体層上
に、上部電極である透明電極を、７００ÅのＩｎ₂Ｏ₃−
ＳｎＯ₂膜（ＩＴＯ膜）を、酸素雰囲気下２００℃で、
ＩｎとＳｎを抵抗加熱蒸着することにより形成した。

【００９６】次に成膜されたロール状ステンレス基板を
図１５のようなパターンに切断して、３枚の太陽電池素
子（３００）を得た。

【００９７】次に、ＩＴＯのエッチング材（ＦｅＣ
ｌ₃，ＨＣｌ）含有ペーストを（３０６）のパターンに
スクリーン印刷したあと加熱、洗浄することによりペー
ストが印刷された部分のＩＴＯ層を除去し上部電極と下
部電極の電気的な分離を確実にした。

【００９８】次にＩＴＯ上に０．３ｍｍ幅の集電用櫛型
電極（３０５）を、銀ペーストによりスクリーン印刷す
ることにより図１５に示したように形成した。また、図
１７（Ａ）は本参考例に用いた絶縁部材と導電部材の接
続体の斜視図であり、図１７（Ｂ）は絶縁部材と導電部
材の接続体の構成図である。図１７（Ｂ）において、
（１１１）は２５ミクロン厚のポリイミドフィルム、
（１１２）は３５ミクロン厚の銅箔、（１１３）はアク
リル系の粘着材であり、アクリル系の粘着材がついたポ
リイミドフィルムと銅箔を加熱圧着することにより作成
した。ここで作成した絶縁部材と導電部材の接続体は可
とう性を有しており、そのため太陽電池モジュール自体
も可とう性を有することが可能となった。次に、前記太
陽電池素子を３枚並べ、隣接する太陽電池素子（３０
０）の間に図１７（Ａ）に示した接続体を図１８に図示
されているようにはさみ込み、接続体と太陽電池素子の
集電電極との接合および、接続体と隣接する太陽電池素
子の導電性基体との接合を銀ペーストをディスペンサー
で塗出させることにより行った。次に、図１８に記載さ
れた右端の太陽電池素子の集電電極に接続された絶縁部
材と導電部材の接続体の上部に、プラス側の引き出し端
子（５０１）を半田付けすることにより取り出した。ま
た、左端の太陽電池素子の上部端の導電性基体からのマ
イナス側からの取り出しは、リード線（５０２）を導電
性基体にスポット溶接することにより取り出した。

【００９９】これらの太陽電池モジュールを０．３ミリ
厚のＰＥＴフィルム上に載置したあと、フッ素樹脂およ
びＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）で樹脂封止
して太陽電池モジュールを作成した。

【０１００】上記太陽電池モジュールは、隣接する太陽
電池素子同士を直列接続するための接続体に、絶縁部材
と導電部材の接続体を用いることにより、太陽電池素子
と直列接続体が短絡するおそれがなくなり、また隣接す
る太陽電池素子同士も短絡するおそれがなくなるため、
従来少なくとも１ｍｍ以上は離す必要があった隣接する
太陽電池素子同士の距離を０．２ｍｍにおさえることが
できた。

【０１０１】また、図１８に示す様に、直列接続体に、
帯状の絶縁部材と導電部材の接続体を用い、太陽電池素
子の集電電極から絶縁部材と導電部材の接続体への電気
接続を、かつ、絶縁部材と導電部材の接続体から隣接す
る太陽電池素子の導電性基体への電気接続を、一点で行
うのではなく、多点で行うことにより、流れる電流を分
散することができ、その結果、電流を一点に集めること
によって生じる抵抗損失による電力ロスをなくすことが
できたために変換効率を１％上げることが可能となっ
た。また、直列接続体に絶縁部材と導電部材の接続体を
用いることにより、製造工程も簡単となり、自動化が容
易となった。

【０１０２】（参考例２）太陽電池素子のための導電性基体として、表面を洗浄し
た０．１ｍｍのステンレススチール箔を用意し、ステン
レス基体の裏面のみにニッケルをメッキし、絶縁部材と
導電部材の接続体と隣接する太陽電池素子のニッケルメ
ッキされたステンレス基体との接合を錫６２％−鉛３８
％のヤニ入り半田を用いて半田付けした以外は参考例１
と同様の方法で太陽電池モジュールを作成した。

【０１０３】ステンレス基体のニッケルメッキは次の様
にして行った。まず、ステンレス基体の表面をポリプロ
ピレンのカバーシートで覆い、裏面のみがニッケルメッ
キされるようにした。次に、陰極電解脱脂を１０Ａ／ｄ
ｍ²，５ｍｉｎ、陽極電解脱脂を１０Ａ／ｄｍ²，２ｍｉ
ｎ行ったあと、塩酸洗浄を行い、メッキの前処理を行っ
た。次に、ニッケルストライク浴で３Ａ／ｄｍ²，３０
ｓｅｃニッケルの核付けを行った後、ニッケルメッキ浴
にて３Ａ／ｄｍ²，４ｍｉｎニッケルメッキを行った。
これにより、２ミクロンのニッケルがメッキされた。

【０１０４】上記太陽電池モジュールは参考例１の効果
に加え、接続体と接続される部分のステンレス基体がニ
ッケルメッキされ、半田付けができるようになったた
め、接続体とステンレス基体との接続強度を銀ペースト
を接続材に使用した場合に比べ、５倍以上に高めること
ができ、その結果太陽電池モジュールの品質を高めるこ
とができるようになった。

【０１０５】（実施例１）本実施例では導電性基体にステンレス基板を用いた非晶
質シリコン太陽電池の場合を具体的に説明する。太陽電
池素子を参考例１と同様にして形成する。次に、図１９
（Ａ）は本実施例に用いた透光性を有する絶縁部材と櫛
歯形状を有する導電部材の接続体の斜視図であり、図１
９（Ｂ）は透光性を有する絶縁部材と櫛歯形状を有する
導電部材の接続体の構成図である。（１３１）は２５ミ
クロン厚の可視光の透過率が５０％のポリイミドフィル
ム、（１３２）は３５ミクロン厚の櫛歯形状の銅箔、
（１３３）はアクリル系の熱硬化性粘着材であり、アク
リル系の粘着材がついたポリイミドフィルムと銅箔を加
熱圧着することにより作成した。また、銅箔の櫛歯形状
はフォトリソ技術をもちいて形成した。ここで作成した
透光性を有する絶縁部材と櫛歯形状を有する導電部材の
接続体は可とう性を有しており、そのため太陽電池モジ
ュール自体も可とう性を有することが可能となった。

【０１０６】次に、図３の太陽電池素子を３枚並べ隣接
する太陽電池素子（３００）の間に図１７（Ａ）に示し
た透光性を有する絶縁部材と櫛歯形状を有する導電部材
の接続体（１３０）を図２０に図示されているごとくに
はさみ込み、該接続体と太陽電池素子の集電電極との接
合、および、該接続体と隣接する太陽電池素子の導電性
基体との接合を銀ペースト接着剤を用いることにより行
った。

【０１０７】次に、図２０に記載された右端の太陽電池
素子の集電電極に接続された前記接続体の上部に、プラ
ス側の引き出し端子（５０１）を半田付けすることによ
り取り出した。また、左端の太陽電池素子の上部端の導
電性基体からのマイナス側からの取り出しは、リード線
（５０２）を導電性基体にスポット溶接することにより
取り出した。

【０１０８】この太陽電池モジュールを０．３ミリ厚の
ＰＥＴフィルム上に載置したあと、フッ素樹脂及びＥＶ
Ａ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）で樹脂封止して太
陽電池モジュールを作成した。

【０１０９】上記太陽電池モジュールは、隣接する太陽
電池素子同士を電気的に接続するための接続体に、透光
性を有する絶縁部材と櫛歯形状を有する導電部材の接続
体を用いたため、透光性を有する絶縁部材と櫛歯形状を
有する導電部材の接続体の下に位置する太陽電池素子の
受光部を発電領域にすることができたため、太陽電池素
子の直列接続体に銅箔を用いた場合に比較し、変換効率
を約５％高めることができた。

【０１１０】また太陽電池素子と直列接続体が短絡する
おそれがなくなり、また隣接する太陽電池素子同士も導
電体部材を絶縁体部材で挟んでいるため、短絡するおそ
れがなくなるるため、隣接する太陽電池素子同士の距離
を必要最小限におさえることができ、さらに信頼性を増
すことができた。

【０１１１】（実施例２）実施例１において、絶縁部材と導電部材の接続体の絶縁
物に２５ミクロン厚の可視光透過率が９０％のポリエス
テル樹脂を用いた以外は実施例１と同様の方法で太陽電
池モジュールを作成した。絶縁部材と導電部材の接続体
の絶縁物にポリエステル樹脂を用いることにより、太陽
電池素子の直列接続体に銅箔を用いた場合に比較し変換
効率を約１０％高めることができた。

【０１１２】また、絶縁部材と導電部材の接続体の可と
う性を高めることができ、さらに、絶縁部材と導電部材
の接続体の材料コストをさらに安くすることができる。

【０１１３】（実施例３）実施例２で用いた透光性を有する絶縁部材と櫛歯形状を
有する導電部材の接続体の透光性を有する絶縁部材に図
２１に示す様に透明な粘着テープ（１００４）をつけ
た。図２１において（１００１）は実施例２で用いたポ
リエステル樹脂であり、（１００２）は実施例２で用い
た銅箔であり、（１００３）はアクリル系粘着材、（１
００４）は３０ミクロン厚の透明なアクリル系の粘着テ
ープである。粘着テープは、太陽電池素子の表面側に位
置する透光性を有する絶縁部材と櫛歯形状を有する導電
部材の接続体の透光性を有する絶縁体に貼り、透光性を
有する絶縁部材と櫛歯形状を有する導電部材の接続体と
太陽電池素子を固定した。

【０１１４】それ以外は実施例１と同様にして太陽電池
モジュールを作成した。

【０１１５】これにより、透光性を有する絶縁部材と櫛
歯形状を有する導電部材の接続体と集電電極との銀ペー
スト接着剤による接続工程が容易になり、また、接続の
信頼性も上げることができた。

【０１１６】（実施例４）本実施例では導電性基体にステンレス基板を用いた非晶
質シリコン太陽電池の場合を具体的に説明する。太陽電
池素子は参考例１と同様にして形成する。図２２は本実
施例に用いた絶縁部材と導電部材の接続体上の端部に縦
２．５ミリ、横２．５ミリ、厚さ０．２ミリのベアチッ
プのシリコンダイオードが半田付けされた図であり、図
２５は絶縁部材と導電部材の接続体の構成図である。図
２２（Ｃ）はシリコンダイオードの断面図であり、図２
２において（１１１０）はダイオード素子であり、（１
１１１）は金電極である。

【０１１７】図２２（Ａ）において絶縁部材と導電部材
の接続体は、太陽電池素子の櫛型電極と接続される部分
（１１０１）と、シリコンダイオード（１４０）が半田
付けされ、太陽電池素子の導電性基体と接続される部分
（１１０３）、および、（１１０３）の部分を導電性基
体の下側で接続するための切り欠き部（１１０２）に分
割することができる。図２２において、（１１１）は２
５ミクロン厚のポリイミドフィルム、（１１２）は３５
ミクロン厚の銅箔、（１１３）はアクリル系の熱硬化性
粘着材であり、アクリル系の粘着材がついたポリイミド
フィルムと銅箔を加熱圧着することにより作成した。こ
こで作成した絶縁部材と導電部材の接続体は可とう性を
有しており、そのため太陽電池モジュール自体も可とう
性を有することが可能となった。次に、図１５記載の３
枚の、隣接する太陽電池素子（３００）の間に図２２に
示した接続体を図２３のようにはさみ込み、接続体と太
陽電池素子の集電電極との接合、および、前記接続体と
隣接する太陽電池素子の導電性基体との接合を銀ペース
ト接着剤を用いることにより行った。

【０１１８】ここで、接続体上の端部にシリコンダイオ
ードを半田付けした部分（１１０３）は太陽電池素子
（３００）のステンレス基板の下に位置させ、シリコン
ダイオード（１４０）とステンレス基板との電気的接続
は銀ペースト接着剤を用いることにより行った。次に、
図２３に示した右端の太陽電池素子の集電電極に接続さ
れた絶縁部材と導電部材の接続体の上部に、プラス側の
引き出し端子（５０１）を半田付けすることにより取り
出した。また、左端の太陽電池素子の上部端の導電性基
体からのマイナス側からの取り出しは、リード線（５０
２）を導電性基体にスポット溶接することにより取り出
した。

【０１１９】この太陽電池モジュールを０．３ミリ厚の
ＰＥＴフィルム上に載置したあと、フッ素樹脂およびＥ
ＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）で樹脂封止して
太陽電池モジュールを作成した。

【０１２０】上記太陽電池モジュールは、絶縁部材と導
電部材の接続体と導電性基体の間に逆方向電圧印加防止
用バイパスダイオードを設けることにより、逆方向電圧
印加防止用バイパスダイオードを各太陽電池素子からは
なして接続する必要がなく、太陽電池素子間、太陽電池
素子と接続体の短絡のおそれがなくなり、その結果、太
陽電池モジュール全体に占める有効発電領域の割合を高
めることができた。

【０１２１】また、逆方向電圧印加防止用バイパスダイ
オードにチップ状の逆方向電圧印加防止用バイパスダイ
オード１４０を用いることにより、逆方向電圧印加バイ
パスダイオード搭載部の太陽電池素子の厚みが最大でも
１ｍｍ以下であるため、逆方向電圧印加防止用バイパス
ダイオードによる太陽電池モジュールの盛り上がりを防
ぐことができ、また、逆方向電圧印加防止用バイパスダ
イオードの近傍の充填材に気泡が残ることがなくなるた
め、太陽電池モジュールの長期信頼性を高めることがで
き、また、逆方向電圧印加バイパスダイオードと各太陽
電池素子を接続するための接続用配線を必要としないた
め、材料費および接続のための工程を減らすことができ
た。また、隣接する太陽電池素子同志を電気的に接続す
るための接続体に、絶縁部材と導電部材の接続体を用い
ることにより、太陽電池素子と直列接続体が短絡するお
それがなくなり、また隣接する太陽電池素子同志も短絡
するおそれがなくなるため、隣接する太陽電池素子同志
の距離を必要最小限におさえることができた。

【０１２２】また、図２３に示す様に、直列接続体に、
帯状の絶縁部材と導電部材の接続体を用い、太陽電池素
子の集電電極から絶縁部材と導電部材の接続体への電気
接続を、かつ、絶縁部材と導電部材の接続体から太陽電
池素子の導電性基体への電気接続を、一点で行うのでは
なく、多点で行うことにより、流れる電流を分散するこ
とができ、その結果、電流を一点に集めることによって
生じる電流損失による電力ロスをなくすことができた。
また、前記接続体を用いることにより、製造工程も簡単
となり、自動化が容易となった。

【０１２３】（実施例５）実施例４では、チップダイオードをステンレス基体の裏
面側に接続したが、本実施例では、同様なチップダイオ
ードをステンレス基体の表面側に接続した。図２４は本
実施例の太陽電池素子の平面図であり、図２５は本実施
例に用いた絶縁部材と導電部材の接続体の断面図であ
り、図２６は、上記太陽電池素子を上記接続体で直列接
続し、かつ、太陽電池素子の表面側と接続体の導電部材
の間にチップダイオードを接続した図であり、図２７は
そのｉ−ｉ′断面図である。

【０１２４】図２４において、（１４００）は実施例４
と同様にして作成した太陽電池素子であり（１４０１）
は銀ペースト、（１４０２）はＩＴＯ層を除去した部分
である。また（１４０３）はグラインダーによってステ
ンレス基体を露出した部分である。

【０１２５】図２５において、（１４１１）は２５ミク
ロン厚のポリイミドフィルム、（１４１２）は３５ミク
ロン厚の銅箔であり、アクリル系の熱硬化性粘着材によ
り接着した。

【０１２６】ここで、本実施例の接続体は図２５に示す
ように端部が折り返されている。

【０１２７】つぎに図２４の太陽電池素子（１４００）
を３枚用意し、図２６にしめすように隣接する太陽電池
素子（７００）の間に図２５の接続体をはさみ込み、本
実施例で用いた太陽電池素子（７００）のステンレス基
体を露出した部分（１４０３）と絶縁部材と導電部材の
接続体（１４１０）の折り返された端部（１４１４）の
間に実施例４で用いたチップダイオード（１４０）を銀
ペースト接着剤（１４４０）を用いて図２７に示すよう
に接続した（ここで図２７は図２６のｉ＝ｉ′断面図で
ある）。

【０１２８】また、接続体の折り返された端部（１４１
４）と櫛型電極との接続及び、隣接する太陽電池素子の
ステンレス基体と該接続体（１４１０）との電気的接続
は、銀ペースト接着剤をディスペンサーで塗出させるこ
とにより行った。

【０１２９】その後、実施例４と同様にしてリード線を
取り出したあと、樹脂封止して太陽電池モジュールを作
成した。本実施例の太陽電池モジュールは実施例４の効
果に加え、逆方向電圧印加バイパスダイオードを太陽電
池素子の表面側で接続できるため、さらに、製造工程が
簡単となった。

【０１３０】（実施例６）本実施例では導電性基体にステンレス基板を用いた非晶
質シリコン太陽電池の場合を具体的に説明する。図１５
は本実施例の太陽電池素子の平面図であり、図１６は図
１５のｆ−ｆ′断面図である。（３０１）は導電性基
体、（３０２）は下部電極、（３０３）はアモルファス
シリコン半導体層、（３０４）は上部電極層、（３０
５）は集電用櫛型電極、（３０６）は上部電極を除去し
た部分である。まず、太陽電池素子のための導電性基体
として、表面を洗浄した厚み０．１ｍｍのステンレスス
チール箔を用意した。

【０１３１】次に、ステンレススチール箔上に、下部電
極として、５０００Åのアルミニウム膜と７００ÅのＺ
ｎＯ膜をスパッタリング法で基板温度３５０℃にて形成
した。

【０１３２】それから、ＺｎＯ膜上に１５０Åのｎ型ａ
−Ｓｉ層と、４０００Åのｉ型ａ−Ｓｉ層と、１００Å
のｐ型ａ−Ｓｉ層を、それぞれ、ＳｉＨ₄ガス／ＰＨ₃ガ
ス／Ｈ₂ガス、ＳｉＨ₄ガス／Ｈ₂ガス、ＳｉＨ₄ガス／Ｂ
Ｆ₃ガス／Ｈ₂ガスを用いて、基板温度を２５０℃に維持
しながらプラズマＣＶＤ法により連続的に形成してｐｉ
ｎ接合半導体層として３層の光電変換層を形成した。

【０１３３】その後、該光電変換層である半導体層上
に、上部電極である透明電極を、７００ÅのＩｎ₂Ｏ₃−
ＳｎＯ₂膜（ＩＴＯ膜）を、酸素雰囲気下２００℃で、
ＩｎとＳｎを抵抗加熱蒸着することにより形成した。

【０１３４】次に成膜されたロール状ステンレス基板を
図１５のようなパターンに切断して、３枚の太陽電池素
子（３００）を得た。

【０１３５】次に、ＩＴＯのエッチング材（ＦｅＣ
ｌ₃，ＨＣｌ）含有ペーストを（３０６）のパターンに
スクリーン印刷したあと加熱、洗浄することによりペー
ストが印刷された部分のＩＴＯ層を除去し上部電極と下
部電極の電気的な分離を確実にした。

【０１３６】次にＩＴＯ上に０．３ｍｍ幅の集電用櫛型
電極（３０５）を、銀ペーストによりスクリーン印刷す
ることにより図１５に示したように形成した。また、１
７（Ａ）は本実施例に用いた絶縁部材と導電部材の接続
体の斜視図であり、図１７（Ｂ）は絶縁部材と導電部材
の接続体の構成図である。図１７（Ｂ）において、（１
１１）は２５ミクロン厚のポリイミドフィルム、（１１
２）は３５ミクロン厚の銅箔、（１１３）はアクリル系
の粘着材であり、アクリル系の粘着材がついたポリイミ
ドフィルムと銅箔を加熱圧着することにより作成した。
ここで作成した絶縁部材と導電部材の接続体は可とう性
を有しており、そのため太陽電池モジュール自体も可と
う性を有することが可能となった。

【０１３７】図２９及び図３０に上記太陽電池素子を絶
縁部材と導電部材の接続体で接続した接続方法を詳述す
る。まず、接続体（２９１０）の絶縁部材の片側面に耐熱
性両面テープ（２９４０）を貼りつけた。次にこの接続体（２９１０）を太陽電池素子（２９０
１）の片側面に貼りつけた。次に、前記接続体と、太陽電池素子（２９０１）の集
電電極との接合を、銀ペースト（２９２０）をディスペ
ンサーで塗出させ、２５０℃のオーブンで１時間乾燥、
硬化させることにより行なった。次に、太陽電池素子に接合された接続体の銅箔の片側
面に銀ペースト（２９３０）をディスペンサーで塗出さ
せることにより、太陽電池素子の仮組品（２９９０）を
作成した。次に、図３０に示した様に、上記仮組品を順次重ねた
あと、１５０℃のオーブンで１時間、銀ペースト（２９
３０）を乾燥、硬化させることにより３枚の太陽電池素
子（２９００，２９０１，２９０２）を直列接続した。

【０１３８】具体的には、（２９０２）の太陽電池素子
に接続された接続体の上に（２９０１）の太陽電池素子
を載置し、さらに（２９０１）の太陽電池素子に接続さ
れた接続体（２９１０）の上に（２９００）の太陽電池
を載せることにより直列接続し、図１８の太陽電池モジ
ュールを作製した。

【０１３９】次に、図１８に記載された右端の太陽電池
素子の集電電極に接続された絶縁部材と導電部材の接続
体の上部に、プラス側の引き出し端子（５０１）を半田
付けすることにより取り出した。また、左端の太陽電池
素子の上部端の導電性基体からのマイナス側からの取り
出しは、リード線（５０２）を導電性基体にスポット溶
接することにより取り出した。

【０１４０】次に、これらの太陽電池モジュールを０．
３ミリ厚のＰＥＴフィルム上に載置したあと、フッ素樹
脂およびＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）で樹
脂封止して太陽電池モジュールを作成した。

【０１４１】上記太陽電池モジュールは、隣接する太陽
電池素子同士を電気的に接続するための接続体に、絶縁
部材と導電部材の接続体を用いることにより、太陽電池
素子と接続体が短絡するおそれがなくなり、また隣接す
る太陽電池素子同士も短絡するおそれがなくなるため、
従来少なくとも１ｍｍ以上は離す必要があった隣接する
太陽電池素子同士の距離を０．２ｍｍにおさえることが
できた。

【０１４２】また、図１８に示す様に、接続体に、帯状
の絶縁部材と導電部材の接続体を用い、太陽電池素子の
集電電極から絶縁部材と導電部材の接続体への電気接続
を、かつ、絶縁部材と導電部材の接続体から隣接する太
陽電池素子の導電性基体への電気接続を、一点で行うの
ではなく、多点で行うことにより、流れる電流を分散す
ることができ、その結果、電流を一点に集めることによ
って生じる抵抗損失による電力ロスをなくすことができ
たために変換効率を１％上げることが可能となった。ま
た、接続体に絶縁部材と導電部材の接続体を用いること
により、製造工程も簡単となり、自動化が容易となっ
た。

【０１４３】（実施例７）実施例６の太陽電池モジュールの作成方法において、太
陽電池素子と、ポリイミドと銅箔の接続体が接続方法が
異なっている以外は、実施例６の太陽電池モジュールと
同様にして作成した。

【０１４４】本実施例の太陽電池モジュールは次のよう
にして作成した。まず、実施例６と同様な太陽電池素
子（３１００）を作成したあと、図３１に示した様に、
耐熱性両面テープ（３１４０）をポリイミドの片側面に
貼り付けられた銅箔とポリイミドの接続体を、太陽電池
素子（３１００）のステンレス基板の片側面に、銀ペー
スト（３１３０）で接合し、太陽電池素子と接続体の仮
組品（３１９０）を作成した。なお銀ペースト（３１３
０）は１５０°のオーブンで１時間乾燥させることによ
り硬化させた。次に上記太陽電池素子と接続体の仮組
品を順次重ねていくことにより太陽電池素子を図３２の
ように重ねた。

【０１４５】具体的には、太陽電池素子の上に、太陽電
池素子と接続体の仮組品（３１９０）を載置した。ここ
で太陽電池素子（３１０２）の上部電極と仮組品（３１
９１）は両面テープで固定されている。

【０１４６】次にさらに、仮組品（３１９１）の太陽電
池素子（３１０１）の上に別の仮組品（３１９０）の接
続体部分を載置、固定することにより、３枚の太陽電池
素子（３１００，３１０１，３１０２）を直列接続し
た。

【０１４７】次に（３１００）の太陽電池素子の集電電
極（３１５０）からの取出し電極はポリイミドと銅箔の
接続体（３１１０）を用いることにより行なった。なお
ここで集電電極と接合体の電気的な接合は銀ペーストで
行なった。

【０１４８】

【発明の効果】本発明によれば、太陽電池素子とその太
陽電池素子に隣接する太陽電池素子を接続するための接
続体に絶縁部材と導電部材の積層構造を有する接続体を
用いることにより、接続体の導電部材と、接続体の導電
部材が集電電極に接続されているところの太陽電池素子
の下部電極とが、電気的に短絡しないようになり、ま
た、太陽電池素子の導電性基体同志が短絡しないように
なるため、太陽電池素子同志の距離を必要以上に離す必
要がなくなり、太陽電池モジュールの非発電領域を減少
することができ、その結果、太陽電池モジュールの変換
効率を上げることが可能となった。

【０１４９】また、太陽電池モジュールを使用中に、太
陽電池モジュールが曲げられたり、温度変化による太陽
電池モジュールの伸縮、温湿度サイクル等により太陽電
池素子同志が短絡してしまうことを防ぐことができるた
め太陽電池モジュールの長期信頼性を高めることができ
た。

【０１５０】また、直列接続体に絶縁部材と導電部材の
接続体を用いるため、接続体自体の強度を高めることが
でき、その結果、太陽電池モジュールの品質を高めるこ
とができた。

【０１５１】また、直列接続体に、帯状の絶縁部材と導
電部材の接続体を用いることにより、この接続体が複数
の集電電極からの電流を集電する機能をも有するので、
電流損失による電力ロスを減少することができた。

【０１５２】また、自動化が容易となるため、安価な太
陽電池モジュールを提供することができた。さらに、太
陽電池素子とその太陽電池素子に隣接する太陽電池素子
を直列接続するための接続体に透光性を有する絶縁部材
と櫛歯形状を有する導電部材の積層構造を有する接続体
を用いる場合は、太陽電池モジュールの受光面積が増え
る為非発電領域が減少し、その結果、太陽電池モジュー
ルの変換効率を上げることができ、太陽電池モジュール
が繰り返し曲げられた場合でも、直列接続のための接続
体が切れてしまうことがないため、長期信頼性を高める
ことができ、直列接続のための接続体の厚みを厚くして
も、接続体のエッジにより太陽電池素子を傷つけてしま
うことがないため、製造上の歩留が上がり、その結果、
安価な太陽電池モジュールを提供することができた。

【０１５３】また、直列接続体に透光性を有する絶縁部
材と櫛形形状を有する導電部材の接続体を用いるため、
接続体自体の強度を高めることができ、その結果、太陽
電池モジュールの品質を高め、かつ、変換効率を上げる
ことができた。さらにまた太陽電池素子とその太陽電池
素子に隣接する太陽電池素子を直列接続するための接続
体に絶縁部材と導電部材の積層構造を有する接続体を用
い、絶縁部材と導電部材の接続体と導電性基体の間に逆
方向電圧印加防止用バイパスダイオードを設けることに
より、逆方向電圧印加防止用バイパスダイオードを各太
陽電池素子からはなして接続する必要がなくなり、その
結果、太陽電池モジュール全体に占める有効発電領域の
割合を高めることができた。

【０１５４】また、逆方向電圧印加防止用バイパスダイ
オードにチップ状の逆方向電圧印加防止用バイパスダイ
オードと帯状の絶縁部材と導電部材の接続体とを用いる
ことにより、逆方向電圧印加防止用バイパスダイオード
による太陽電池モジュールの盛り上がりを防ぐことがで
き、また、逆方向電圧印加防止用バイパスダイオードの
近傍の充填材に気泡が残ることがなくなるため、太陽電
池モジュールの長期信頼性を高めることができ、また、
逆方向電圧印加バイパスダイオードと各太陽電池素子を
接続するための接続用配線を必要としないため、断線等
が少なく高信頼で材料費および接続のための工程を減ら
せられ直列接続体の導電体部と、接続体の導電体部が集
電電極に接続されているところの太陽電池素子の下部電
極とが、電気的に短絡しないようになり、また、太陽電
池素子の導電性基体同志が短絡しないようになるため、
太陽電池素子同志の距離を必要以上に離す必要がなくな
り、太陽電池モジュールの非発電領域を減少することが
でき、容易に製造することが出来た。

【０１５５】また、チップ状の逆方向電圧印加バイパス
ダイオードと絶縁部材と導電部材の接続体をサブアッセ
ンブリーすることができるため製造工程も簡単となり、
自動化が容易となり、安価な太陽電池モジュールを提供
することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考態様例の太陽電池モジュールの模
式図である。

【図２】本発明の参考態様例の太陽電池モジュールの略
断面図である。

【図３】本発明の別の実施態様例の太陽電池モジュール
の模式図である。

【図４】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの略
断面図である。

【図５】本発明の実施態様例の接続体の模式図及び断面
図である。

【図６】本発明の別の実施態様例の接続体の模式図であ
る。

【図７】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの模
式図である。

【図８】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの略
断面図である。

【図９】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの略
断面図である。

【図１０】本発明と比較の為の太陽電池モジュールの１
模式図である。

【図１１】図１０の太陽電池モジュールの略断面図であ
る。

【図１２】本発明と比較の為の接続体の模式図である。

【図１３】従来例の太陽電池モジュールの模式図であ
る。

【図１４】従来例の太陽電池モジュールの略断面図であ
る。

【図１５】本発明の参考例の太陽電池素子の平面図であ
る。

【図１６】本発明の参考例の太陽電池素子の略断面図で
ある。

【図１７】本発明の参考例の太陽電池素子を電気的に接
続するための接続体の模式図である。

【図１８】本発明の参考例の太陽電池モジュールの模式
図である。

【図１９】本発明の実施例の太陽電池素子を電気的に接
続するための他の接続体の模式図である。

【図２０】本発明の他の実施例の太陽電池モジュールの
模式図である。

【図２１】本発明の実施例の太陽電池素子を電気的に接
続するための接続体の模式図である。

【図２２】本発明の実施例の太陽電池素子を電気的に接
続するための他の接続体の模式図である。

【図２３】本発明のさらに他の実施例の太陽電池モジュ
ールの模式図である。

【図２４】本発明の他の太陽電池素子の平面図である。

【図２５】本発明の他の接続体の模式図である。

【図２６】本発明のさらに他の太陽電池モジュールの模
式図である。

【図２７】本発明の太陽電池モジュールの略断面図であ
る。

【図２８】太陽電池モジュールに、繰り返しの曲げを施
した時における、変換効率の変化と、絶縁部材の厚みと
の関係を表した図である。

【図２９】本発明の接続体と太陽電池を仮組みした模式
図である。

【図３０】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示
す図である。

【図３１】本発明の他の接続体と太陽電池を仮組みした
模式図である。

【図３２】本発明の太陽電池モジュールの別の製造方法
を示す図である。

【符号の説明】

１０１導電性基体１０２下部電極層１０３半導体層１０４上部電極層１０５集電電極１０６導電性接着剤１０７，１４１，１４２導電性接着剤１１０，１３０，１５０，２９１０絶縁部材と導電部
材の接続体１１１，１３１絶縁部材１１２，１３２導電部材１１３，１３３粘着材１２０，１２１太陽電池素子１４０チップダイオード２００ａ，２００ｂ導電性基体２０１ａ，２０１ｂ下部電極層２０２ａ，２０２ｂ半導体層２０３ａ，２０３ｂ上部電極層２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ集電電極２００ａ，２００ｂ接続体２０５ａ，２０５ｂ接続体２０６，２０７，２０８太陽電池素子２１０接続体２１４櫛型電極２１５バスバー電極２１６導電性接着剤２１９導電体２２０導電性基体露出部２３０逆方向電圧印加バイパスダイオード２４０，２４１，２４２太陽電池素子２５０導電性基体２５１下部電極層２５２半導体層２５３上部電極層３００太陽電池素子３０１導電性基体３０２下部電極層３０３半導体層３０４上部電極層３０５，３１５０集電電極３０６素子分離部５０１正極側取りだし５０２負極側取りだし７００太陽電池素子７４０，２９２０，２９３０，３１３０銀ペースト接
着剤１００１絶縁部材１００２導電部材１００３粘着材１００４粘着テープ１１０１太陽電池の導電性基体と接続される部分１１０２切り欠き部１１０３太陽電池の櫛型電極と接続される部分１１１０ダイオード素子１１１１金属電極１４００太陽電池素子１４０１櫛型電極１４０２ＩＴＯ除去部１４０３ステンレス基体露出部１４１０，３１１０絶縁部材と導電部材の接続体１４１１絶縁部材１４１２導電部材１４１４接続体の折り返された端部２９００，２９０１，２９０２，３１００，３１０１，
３１０２太陽電池素子２９４０，３１４０耐熱性両面テープ２９９０，３１９０太陽電池の仮組品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板によって分割された複数の太陽電池
と、該太陽電池の一方の電極と該太陽電池と隣接する太
陽電池の電極とを電気的に接続した接続体と、を有し、前記接続体が絶縁部材と導電部材との積層構造を有する
帯状接続体であり、前記絶縁部材が透光性を有し、前記導電部材が櫛歯形状
を有し、前記接続体のうち、前記導電部材の櫛歯部を含む帯状部
が、隣接する太陽電池の一方に接続されていることを特
徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】前記電気的接続が直列接続であることを
特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】前記太陽電池の一方の電極である透明電
極上の前記接続体が、透明電極上に絶縁部材、該絶縁部
材上に導電部材を有することを特徴とする請求項１また
は２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】前記透明電極上に、集電電極を有し、該
集電電極と前記接続体の導電部材とを電気的に接続した
ことを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】前記太陽電池が、薄膜半導体であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽
電池モジュール。
【請求項６】前記集電電極と前記櫛歯形状を有する導
電部材の櫛歯部とを電気的に接続したことを特徴とする
請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】前記接続体の一部に逆方向電圧印加防止
用ダイオードを有することを特徴とする請求項１〜６の
いずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】前記導電部材の体積抵抗率が１×１０
^−４Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７
のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】前記絶縁部材の体積抵抗率が１×１０
^１０Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜８
のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】前記絶縁部材の可視光領域に対する透
過率が５０％以上であることを特徴とする請求項１〜９
のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】前記絶縁部材の厚みが２０ミクロン以
上２００ミクロン以下であることを特徴とする請求項１
〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】前記絶縁部材が、ポリエステル、ポリ
イミド、ポリエチレン、ナイロン、ポリメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、
ポリアミド、ポリスチレン、フッ素樹脂であることを特
徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の太陽電
池モジュール。
【請求項１３】前記基板が導電性を有し、前記太陽電
池の一方の電極であることを特徴とする請求項１〜１２
のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】前記基板が、ステンレススチール、ア
ルミニュウム、銅、カーボンシートであることを特徴と
する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の太陽電池モ
ジュール。
【請求項１５】前記基板がニッケルメッキ部を有し、
該ニッケルメッキ部と前記導電性部材とが、電気的に接
続されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれ
か一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１６】前記絶縁部材と前記導電部材との間に
熱硬化性接着剤を有することを特徴とする請求項１〜１
５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１７】前記逆方向電圧印加防止用ダイオード
が、ベアチップであることを特徴とする請求項７記載の
太陽電池モジュール。
【請求項１８】前記接続体の切り欠き部によってダイ
オード部と直列接続部とが分離されていることを特徴と
する請求項１７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１９】太陽電池の一方の電極に、導電部材と
絶縁部材の積層構造を有する帯状接続体を電気的に接続
し仮組する工程と、該仮組した太陽電池の接続体を、隣接する太陽電池の他
方の電極に順次重ねる工程と、を有する太陽電池モジュ
ールの製造方法であって、前記絶縁部材が透光性を有し、前記導電部材が櫛歯形状
を有し、前記帯状接続体のうち、前記導電部材の櫛歯部を含む帯
状部は、隣接する太陽電池の一方に接続されることを特
徴とする太陽電池モジュールの製造方法。