JP3794059B2

JP3794059B2 - 太陽電池モジュールの製造方法

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Publication number: JP3794059B2
Application number: JP20221596A
Authority: JP
Inventors: 政徳賀屋; 篤林; 広志有賀; 由喜阪本
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: JPH1051013A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長期信頼性に優れ、生産性も高い太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護の観点から、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。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と取り扱いやすさから期待が高まっている。
太陽電池としては、単結晶シリコン太陽電池モジュール、非単結晶シリコン太陽電池モジュール等があるが、太陽電池素子自体が衝撃に弱いため、ガラス板、および太陽電池素子とガラス板の間の充填材であるエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡという）等を使用して太陽電池素子を保護している。
【０００３】
また、非単結晶シリコン太陽電池の一つである非晶質シリコン太陽電池の基板材料として、可曲性や耐衝撃性に優れている高分子樹脂基板やステンレス箔等の金属基板などが用いられる。
これらの基板を用いた太陽電池は、可曲性で、耐衝撃性に優れているため、太陽電池の表面の保護材料には、ガラス以外の、含フッ素樹脂フィルム等の耐候性樹脂フィルムが通常用いられている。このような樹脂フィルムを表面に有する太陽電池モジュールは軽量であり、モジュールの連結または架台への設置のための枠体も簡便なもので充分であり、取り扱いやすい。
【０００４】
しかしながら、含フッ素樹脂フィルムは、耐候性、機械的強度、耐熱性、耐薬品性、防汚性、透明性等の特性に優れているものの、下層であるＥＶＡとの密着性が充分でない。このため、例えば、特開平７−１３１０４８号公報に記載されるように、あらかじめＥＶＡとの接着面にプラズマ処理を施して接着性を高め、さらに必要によりＥＶＡとの接着面に凹凸形状を付して充填材との接触面積を増大させることにより、密着性を向上させる必要があった。これとは別に、含フッ素樹脂フィルムと他の樹脂との密着性を高めるために、含フッ素樹脂フィルムの表面をコロナ放電処理する技術も知られているが、いずれも接着性が不充分であった。
【０００５】
また、接着剤を用いて含フッ素樹脂フィルムとＥＶＡとの密着性を高めることも考えられるが、接着剤は紫外線により劣化が生じることから、やはり密着性、透明性が不充分であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、補強板と透光フィルムとの間に太陽電池素子をＥＶＡを主成分とする樹脂で充填した太陽電池モジュールにおいて、透光フィルムとＥＶＡを主成分とする樹脂との層間密着性が高く、長期信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、補強板と透光フィルムとの間に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とする樹脂で封止した太陽電池素子を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記透光フィルムが、ＳｉとＳｎとの酸化物からなる薄膜が前記エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）との接触面に乾式法により形成されてなる含フッ素樹脂フィルムであることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
【０００８】
ここで、前記乾式法がスパッタリング法であるのが好ましい。
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の太陽電池モジュールは、基本的に、補強板上に太陽電池素子を有し、表面を透光フィルムで保護した積層体であり、補強板と透光フィルムとの間に、太陽電池素子と必要に応じて設けられる充填材保持材とをＥＶＡで充填した太陽電池モジュールである。
【００１０】
本発明に用いる透光フィルムとしては、含フッ素樹脂フィルムが好ましい。含フッ素樹脂フィルムの使用により、耐熱性、耐候性、耐薬品性に優れた太陽電池モジュールが得られる。また、含フッ素樹脂フィルムは防汚性に優れており、太陽電池モジュール表面にほこりやゴミが付着しにくいため、長期にわたって高性能な太陽電池モジュールが得られる。
【００１１】
含フッ素樹脂フィルムとしては、樹脂の分子構造式中にフッ素を含有する熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、公知の各種の含フッ素系樹脂が使用可能である。具体的には、テトラフルオロエチレン系樹脂、クロロトリフルオロエチレン系樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂、フッ化ビニル系樹脂、またはこれら樹脂の複合物等が挙げられる。特に耐候性、防汚性等の点から、テトラフルオロエチレン系樹脂が好ましい。
【００１２】
テトラフルオロエチレン系樹脂としては、具体的には、テトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロ（アルコキシエチレン）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ペルフルオロ（アルコキシエチレン）共重合体（ＥＰＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、またはテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・トリクロロフルオロエチレン共重合体（ＥＴＣＦＥ）などが挙げられる。
これらのうち、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰまたはＥＴＣＦＥが好ましく、特に、コスト、機械的強度、スパッタリング成膜性等の点からＥＴＦＥが好ましい。ＥＴＦＥは、エチレンおよびテトラフルオロエチレンを主体とするものであって、必要に応じ、少量のコモノマー成分を共重合させたものであってもよい。
【００１３】
コモノマー成分としては、テトラフルオロエチレンおよびエチレンと共重合可能なモノマー、例えば、次記の化合物が挙げられる。
ＣＦ₂＝ＣＦＣｌ、ＣＦ₂＝ＣＨ₂などの含フッ素エチレン類、
ＣＦ₂＝ＣＦＣＦ₃、ＣＦ₂＝ＣＨＣＦ₃などの含フッ素プロピレン類、
ＣＨ₂＝ＣＨＣ₂Ｆ₅、ＣＨ₂＝ＣＨＣ₄Ｆ₉、ＣＨ₂＝ＣＦＣ₄Ｆ₉、ＣＨ₂＝ＣＦ（ＣＦ₂）₃Ｈなどのフルオロアルキル基の炭素数が２〜１０の含フッ素アルキルエチレン類、
ＣＦ₂＝ＣＦＯ（ＣＦ₂ＣＦＸＯ）_mＲ_f（式中Ｒ_fは炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基、Ｘはフッ素原子またはトリフルオロメチル基、ｍは１〜５の整数を示す）などのペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）類、
ＣＦ₂＝ＣＦＯＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＯＯＣＨ₃やＣＦ₂＝ＣＦＯＣＦ₂ＣＦ（ＣＦ₃）ＯＣＦ₂ＣＦ₂ＳＯ₂Ｆなどの容易にカルボン酸基やスルホン酸基に変換可能な基を有するビニルエーテル類などが挙げられる。
【００１４】
ＥＴＦＥ中のエチレン／テトラフルオロエチレンのモル比は、４０／６０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０、が好ましい。また、コモノマー成分の含有量は、全モノマーに対して０．３〜１０モル％、特に０．３〜５モル％が好ましい。
クロロトリフルオロエチレン系樹脂としては、具体的には、例えばクロロトリフルオロエチレンホモポリマー（ＣＴＦＥ）、またはエチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などが挙げられる。
【００１５】
本発明においては、上記の含フッ素樹脂を主成分とし、他の熱可塑性樹脂を含有した混合系の樹脂も好ましく用いられる。
熱硬化性合成樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、フラン樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリパラバン酸樹脂などが挙げられる。
【００１６】
本発明において用いる含フッ素樹脂フィルムの形状および大きさは、目的とする太陽電池モジュールの形状および大きさに応じて適宜決定すればよく、特に限定されないが、厚さは、高い光透過率による発電効率向上の観点からは薄くするほど好ましい一方、強度の観点からは厚くするほど好ましいことから、１０〜２００μｍ、特に２０〜６０μｍの厚さとすることが好ましい。
【００１７】
本発明において用いる透光フィルムには、ＳｉとＳｎとの酸化物からなる薄膜がＥＶＡとの接触面上に乾式法により形成される。このような酸化物薄膜が透光フィルム表面に形成されることにより、透光フィルムとＥＶＡとの密着性が高められるので、プラズマ処理や凹凸形状付与等の表面処理を必要とすることなく、ＥＶＡを融点以上に加熱しながら透光フィルムと熱圧着させる熱プレス法のみで透光フィルムとＥＶＡとを充分な密着性をもって接着することができ、太陽電池モジュールの耐久性を向上させる。
【００１８】
用いる酸化物薄膜は、ＳｉとＳｎとの酸化物からなるものであれば特に限定されない。
【００１９】
少なくとも、Ｓｉを含む金属の酸化物からなる薄膜であることが、より密着性が向上するので好ましい。少なくとも、Ｓｉを含む金属の酸化物の具体例としてはＳｉとＳｎとの酸化物などが挙げられる。
【００２０】
ＥＶＡとの密着性、および生産性の観点から、ＳｉとＳｎとの酸化物、ＳｉとＺｒとの酸化物、ＳｉとＴｉとの酸化物、を主成分とする酸化物が好ましく、特に、ＳｉとＳｎとの酸化物を主成分とする酸化物が好ましい。
【００２１】
本発明における酸化物薄膜の膜厚は、ＥＶＡとの密着性確保の観点から、０．５ｎｍ以上であることが好ましい。また、光透過性の維持、含フッ素樹脂フィルムの可撓性の維持および含フッ素樹脂フィルムとの密着性の観点から、３０ｎｍ以下、特に、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
本発明における酸化物薄膜のＳｉの含有割合は、全金属に対してＳｉが２０〜８０原子％であることが好ましく、特に、３０〜７０原子％であることが好ましい。Ｓｉの含有割合をこのような範囲とすることで、１）Ｓｉ以外の金属成分の作用により、酸化物膜を薄くしても含フッ素樹脂フィルム表面上での被覆率を上げることができる、２）成膜法として直流スパッタリング法を用いた場合に、酸化物膜と同様の前記組成範囲の合金ターゲットを用いることで、アーキングが防止される、等の効果が得られる。
一方、合金ターゲットにおけるＳｉの含有割合が大きくなると、成膜速度が低下する傾向にあるので、生産性の観点からは、Ｓｉは７０原子％以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明において、酸化物薄膜を得る方法としては、乾式法であれば特に限定されない。乾式法は、湿式法に比べ、膜が均一にでき、成膜された膜は含フッ素樹脂フィルムとの密着性が高い。
乾式法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法等が挙げられる。特に、スパッタリング法は、生産性に優れ、工業的に幅広く使われているとともに、非常に緻密で、かつ、含フッ素樹脂フィルムとの密着性が高い膜が均一な膜厚で得られるので好ましい。
【００２３】
スパッタリング法としては、直流スパッタリング法、高周波スパッタリング法のいずれでも使用できる。大面積の基体に、大きな成膜速度で、効率よく成膜できる等の生産性に優れる点で、直流スパッタリング法が好ましい。
ＳｉとＳｎとの酸化物を主成分とする薄膜の例として、ＳｉとＳｎとの酸化物からなる薄膜が挙げられる。ＳｉとＳｎとの酸化物からなる薄膜については、ＳｉとＳｎとの混合物ターゲットを用い、酸素含有雰囲気中での反応性スパッタリング法により成膜して得られる。ＳｉとＳｎとの混合物ターゲットを用いることにより、Ｓｉターゲットを用いる場合と異なり、ターゲットの導電性が向上することなどから、Ｓｉターゲットでは使用できなかった直流スパッタリング法の使用が可能となり、成膜速度を大きくすることができる。この際、間欠的な負の直流電圧をターゲットに印加する方法により、成膜時のアーキング発生を効果的に抑制し、投入電力を増大させ、さらに大きな成膜速度を長時間維持することが可能である。
具体的なスパッタリング条件は、装置の種類、ターゲット組成等の諸条件によって変動するので適宜選択すればよいが、一般的には１×１０^-5〜１×１０^-4Ｔｏｒｒまで真空排気後、アルゴンと酸素を２５：７５〜０：１００の流量比で容器内に導入し、スパッタリングガス圧１×１０^-3〜１０×１０^-3Ｔｏｒｒ、電力密度０．５〜５Ｗ／ｃｍ²で行うのが好ましく、この場合の成膜速度は、ＳｉとＳｎの組成比によっても異なるが、Ｓｉが５０原子％の場合、およそ１２０ｎｍ／分である。
【００２４】
Ｓｉ−Ｓｎ系の金属ターゲットを用いた場合は、スパッタリングによる成膜速度が最も大きく、最も生産性に優れる。
【００２５】
前記ＳｉとＳｎとからなるターゲットは、混合物の状態のものでも、合金の状態のものでも用いうる。例えば、ＳｉとＳｎと混合物ターゲットは、ＳｉとＳｎとの混合物をＣＩＰ法（冷間等方プレス法）または温間プレス（Ｓｎの融点直下の温度で金型成形プレス）で成形して得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以上に説明した透光フィルムを用いた本発明の太陽電池モジュールの一例を図８を参照しつつ、以下に具体的に説明するが、補強板と透光フィルムとの間に太陽電池素子をＥＶＡで充填したモジュールにおいて、補強板、太陽電池素子等がいかなる構成を有するものでも本発明の要件を満たしているかぎり本発明の範囲であり、以下の例に限定されるものではない。
図８は、補強板１４１０上に太陽電池素子１４２０、充填材１４４０、必要に応じて充填材保持材、本発明の特徴である所定の酸化物薄膜が形成された含フッ素樹脂フィルム１４３０を有する本発明の好適例を示す太陽電池モジュールである。
【００２７】
本実施態様例の太陽電池モジュールは例えば次のようにして作製することができる。補強板上に、補強板全面に充填材としてシート状のＥＶＡ、太陽電池素子、シート状のＥＶＡ、あらかじめ所定の酸化物薄膜が形成された含フッ素樹脂フィルムを順次重ね合わせ、加圧脱泡しながら高温で充填材（ＥＶＡ）を溶融することにより、太陽電池素子を含フッ素樹脂フィルムと補強板でサンドイッチした。このとき、含フッ素樹脂フィルムの酸化物薄膜が形成された面を内側（充填材側）とした。
【００２８】
（透光フィルム）
本発明で用いられる太陽電池モジュールの透光フィルムとしては、ＳｉとＳｎとの酸化物を主成分とする薄膜がＥＶＡとの接触面に形成されてなる含フッ素樹脂フィルムを用いることが好ましい。前述のように、含フッ素樹脂フィルムとしては、樹脂の分子構造式中にフッ素を含む熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、従来公知の各種の含フッ素樹脂が使用可能である。また、含フッ素樹脂の中でＥＴＦＥが好ましい。ＳｉとＳｎとの酸化物薄膜の形成方法は乾式法によればよく、直流スパッタリング法によるのが好ましい。
【００２９】
（充填材）
充填材としてはＥＶＡを主成分とする樹脂を用いる。ＥＶＡは、耐候性が良いが、ＥＴＦＥほどの耐候性はないため、３００〜１０００ｐｐｍ程度のヒンダードアミン系光安定剤、２００〜２０００ｐｐｍ程度の熱安定剤、１０００〜４０００ｐｐｍの紫外線吸収剤の３種類の添加剤を添加するのが好ましい。また、ＥＶＡ中の酢酸ビニルの含有量は、耐ストレスクラック性を向上させるためには増加させる方がよいが、増加させると水蒸気の透過率が大きくなるため、３〜２０重量％が好適に用いられる。
【００３０】
（充填材保持材）
充填材保持材は、充填材が高温になった時でも流れ出さないようにするため、および、太陽電池モジュール表面が鋭利な物で引っ掻かれた場合の太陽電池の保護の目的で使用される補強材である。また、太陽電池モジュールを加熱真空脱泡して作製する際に、太陽電池モジュール内に残存する空気を太陽電池モジュール外に排出する効果もある。充填材保持材の種類には特に限定はないが、できるだけ空孔率が高く、透明性が高く、かつ、強度があることが好ましい。例えば、ガラス不織布やポリマー不織布などを使用することができる。
【００３１】
（補強板）
本発明で用いられる太陽電池モジュールの構造体となる補強板は、特に限定はなく、例えば、ステンレス板や鋼板、メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板等を使用することができる。構造強度等の点から、０．２〜２．０ｍｍの厚さが好ましく、さらに好ましくは０．３〜１．６ｍｍの補強板である。
【００３２】
（太陽電池素子）
本発明で用いられる太陽電池素子の種類に特に制限はないが、好ましくは可曲性を有する太陽電池素子であり、特に好ましくはステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体である。
【００３３】
太陽電池素子が可曲性であると、太陽電池モジュール自体に必要以上の剛性を要求しないため、補強材の厚さも薄くでき、透光フィルムの破断を防ぐことができる。
【００３４】
ステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体は０．１ｍｍ程度の厚さまで薄くすることができるため、太陽電池素子を充填するための充填材の量を少なくすることができ、その結果、太陽電池モジュールの厚さを減らすことができる。
【００３５】
さらに、ステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体を使用することにより太陽電池素子の重量を軽量化することができ、その結果、補強板に要求される強度を低減でき、補強材の厚さを低減できる。
【００３６】
本発明の太陽電池モジュールに使用する太陽電池素子の一例の概略断面図を図１に示した。図１において１０１は導電性基体、１０２は裏面反射層、１０３は光電変換部材としての半導体層、１０４は透明導電層である。１０２の裏面反射層は１０１の基体に導電性基体を用いることで兼ねることもできる。
【００３７】
上記基体１０１としては、ステンレス、アルミニウム、銅、チタン、カーボンシート、亜鉛メッキ鋼板、導電層が形成してあるポリイミド、ポリエステル、ポリエチレンナフタリド、エポキシなどの樹脂フィルムやセラミックス等が挙げられる。
【００３８】
上記半導体層１０３としては、非晶質シリコン半導体、多結晶シリコン半導体、結晶シリコン半導体や、銅インジウムセレニドなどの化合物半導体が適当である。非晶質シリコン半導体の場合には、シランガス等のプラズマＣＶＤ法により形成する。また、多結晶シリコン半導体の場合は、溶融シリコンのシート化または非晶質シリコン半導体の熱処理により形成する。
【００３９】
ＣｕＩｎＳｅ₂／ＣｄＳの場合は、電子ビーム蒸着やスパッタリング、電析（電解液の電気分解による析出）などの方法で形成する。半導体層の構成としては、ｐｉｎ接合、ｐｎ接合、ショットキー型接合が用いられる。該半導体層は少なくともＡｌ裏面電極層１０２と透明導電層１０４にサンドイッチされた構造になっている。Ａｌ該裏面電極層１０２には、金属層もしくは金属酸化物、または金属層と金属酸化物層の複合層が用いられる。
【００４０】
金属層の材質としては、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉなどが用いられ、金属酸化物層としてＺｎＯ、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂等が採用される。上記金属層および金属酸化物層の形成方法としては抵抗加熱蒸着、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。さらに、透明導電層の上の光起電力によって発生した電流を効率よく集電するための、格子（グリッド）状に集電電極を設けてもよい。
【００４１】
集電電極の材料としては、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎおよび銀ペースト等の導電性ペーストが用いられる。グリッド電極の形成方法にはマスクパターンを用いたスパッタリング、抵抗加熱、ＣＶＤ等の蒸着方法、または全面に金属層を蒸着した後にエッチングしてパターニングする方法、光ＣＶＤにより直接グリッド電極パターンを形成する方法、グリッド電極のネガパターンのマスクを形成したあとにメッキにより形成する方法、導電性ペーストを印刷して形成する方法等がある。導電性ペーストは、通常微粉末状の金、銀、銅、ニッケル、カーボン等をバインダーポリマーと分散させたものが使用される。上記バインダーポリマーとしては、ポリエステル、エポキシ、アクリル、アルキド、ポリビニルアセテート、ゴム、ウレタン、フェノール等の樹脂がある。
【００４２】
グリッド電極で集電した電流をさらに集めて輸送するためのバスバーの材料としてはスズ、またはハンダコーティングした銅、ニッケル等を用いる。バスバーのグリッド電極への接続は、導電性接着剤またはハンダで行う。
【００４３】
【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。
［実施例１］
本実施例は、ステンレス基板上に作製した非晶質シリコン太陽電池素子を直列接続したあと、表面には、接触面側に酸化物薄膜を有する含フッ素樹脂フィルムを、裏面には、０．８ｍｍの厚さの亜鉛鋼板の補強板を設けた太陽電池モジュールである。
【００４４】
まず、酸化物薄膜層を有する含フッ素樹脂フィルムの作製を行った。
含フッ素樹脂フィルムとして厚さ５０μｍのＥＴＦＥのフィルムを用意した。直流スパッタリング装置内に、３０×３０ｃｍの大きさのガラス板に、３０×３０ｃｍの大きさのＥＴＦＥのフィルムを固定した基板を陽極側にセットし、ＳｉとＳｎとの混合物（原子比５０：５０）のターゲットを陰極側にセットした。
スパッタリング装置内を３×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気後、アルゴンと酸素を流量比１：４で容器内に導入し、スパッタリングガス圧２．４×１０^-3Ｔｏｒｒ、電力密度２．２Ｗ／ｃｍ²としてスパッタリングを行い、ＳｉとＳｎとの酸化物薄膜（膜厚約６ｎｍ）を成膜した。
【００４５】
次に、太陽電池モジュールの作製について図１を用いて以下に詳述する。まず、非晶質シリコン太陽電池素子は次にようにして作製した。洗浄した０．１ｍｍのロール状の長尺ステンレス基板１０１上にＳｉを１％含有するＡｌ裏面電極層１０２をスパッタリング法により５００ｎｍの膜厚で形成した。
【００４６】
次に、ｎ／ｉ／ｐ（ｐｉｎ）型非単結晶シリコンを積層させた半導体層１０３を、ｎ型半導体としてはＰＨ₃，ＳｉＨ₄，Ｈ₂のガスを用い、ｉ型半導体としてはＳｉＨ₄，Ｈ₂のガスを用い、ｐ型半導体としてはＢ₂Ｈ₆，ＳｉＨ₄，Ｈ₂ガスを用いて、プラズマＣＶＤ法によって、ｎ型半導体層を３０ｎｍ、ｉ型半導体層を４００ｎｍ、ｐ型半導体層を１０ｎｍを順次形成した。
【００４７】
その後、膜厚８０ｎｍのＩＴＯ電極 (透明導電層）１０４を抵抗加熱蒸着により形成して非晶質シリコン太陽電池素子１００を形成した。
【００４８】
次に、上記長尺の太陽電池素子を縦３０ｃｍ×横１５ｃｍの大きさで図２のような形状にプレスマシンを用いて打ち抜き、複数個の太陽電池素子を作製した。
【００４９】
ここで、プレスマシンにより切断された太陽電池素子の切断面では、太陽電池素子がつぶされてＩＴＯ電極 ( 透明導電層）１０４とステンレス基板が短絡した状態になっている。そこで次に、この短絡を修復するために、図２および図３に示したように各太陽電池素子のＩＴＯ電極 ( 透明導電層）１０４の周辺を除去した。ここで、ＩＴＯ電極 ( 透明導電層）１０４の周辺の除去は、ＩＴＯを溶解するが非晶質シリコン半導体は溶解しない選択性を有するエッチング材（ＦｅＣｌ₃）を各太陽電池素子の切断面よりやや内側のＩＴＯ電極 ( 透明導電層）１０４の周囲にスクリーン印刷しＩＴＯを溶解した後、水洗浄することにより行い、ＩＴＯ電極 ( 透明導電層）１０４の素子分離部２１１を形成した。
【００５０】
次にＩＴＯ電極 ( 透明導電層）１０４上にポリエステル樹脂をバインダーとする銀ペーストをスクリーン印刷することにより、集電用グリッド電極２１２を形成し、熱硬化させた。
【００５１】
次にグリッド電極の集電電極であるスズメッキ銅線２１３をグリッド電極と直交させる形で配置したのち、グリッド電極との交点に接着性銀インク２１４を滴下し、１５０℃／３０分乾燥して、グリッド電極とスズメッキ銅線とを接続した。その際に、スズメッキ銅線とステンレス基板の端面が接触しないように、スズメッキ銅線２１３の下にポリイミドテープを貼りつけた。
【００５２】
次に、非晶質シリコン太陽電池素子の、非発電領域の一部のＩＴＯ層／ａ−Ｓｉ層を、グラインダーで除去してステンレス基板を露出させた後、その部分に銅箔２１５をスポット溶接器で溶接した。
【００５３】
次に上記太陽電池素子を図４のように、太陽電池素子４０１のスズメッキ銅線４１１と太陽電池素子４０２の銅箔４１２とをハンダ付けすることにより直列接続し、同様に隣接する太陽電池素子のスズメッキ銅線と銅箔をバンダ付けすることにより１３枚の太陽電池素子を直列接続した。
【００５４】
次に、プラスおよびマイナスの端子用配線はステンレス基板の裏側で行った。図５に、直列接続された太陽電池素子の裏面配線図を示した。プラス側の配線は、１３番目の太陽電池素子４１３の中央部に絶縁性ポリエステルテープ４２２を貼りつけた上に銅箔４２１を貼りつけ、次に、銅箔４２１とスズメッキ銅線をハンダ付けすることにより行った。また、マイナス側の配線は、１番目の太陽電池素子４０１に銅箔４２３を図５に示したように配線した後、４０１の太陽電池素子にスポット溶接された銅箔４３０とハンダ付けすることにより行った。
【００５５】
次に、図６に示したように、０．８ｍｍの厚みの亜鉛鋼板（６０１）／０．５ｍｍ厚みのＥＶＡ（６０２）／上記１３枚直列接続した太陽電池素子（６０３）／ＥＶＡ（６０２）／酸化物薄膜が形成された含フッ素樹脂フィルム（６０４）を順次重ね合わせ、真空熱ラミネーターを用いて１５０℃×１００分でＥＶＡを溶融させることにより、太陽電池素子６０３を亜鉛鋼板および含フッ素樹脂フィルムではさみ込み、樹脂封止した太陽電池モジュール６００を作製した。なお、含フッ素樹脂フィルムは酸化物薄膜が形成された面を内側（ＥＶＡ側）とした。ここで、本発明では、ＳｉとＳｎの酸化物の薄膜が形成された含フッ素樹脂フィルムを用いることにより、含フッ素樹脂フィルム表面にプラズマ処理等を施すことなく、さらには、含フッ素樹脂フィルム表面に凹凸形状を付与することなく、十分な密着性をもってＥＶＡと接着することができた。なお、ここで用いたＥＶＡは、ヒンダードアミン系光安定剤７００ｐｐｍ、熱安定剤５００ｐｐｍ、紫外線吸収剤３０００ｐｐｍが添加され、酢酸ビニルの含有量が６重量％のＥＶＡである。
【００５６】
また、直列接続された太陽電池素子６０３は、後の工程で太陽電池モジュール６００の端部を折り曲げられるように、亜鉛鋼板および含フッ素樹脂フィルム６０４よりも一回り小さなサイズとした。
【００５７】
次に、上記作製した太陽電池モジュール６００の四隅を、図７に示したように太陽電池素子６０３の特性に影響がないように切断機で切り取り、太陽電池モジュール７００を作製した。
【００５８】
（耐久性）
また、本実施例の太陽電池モジュールを屋外に設置して、耐久性の評価を行った。その結果、本実施例の太陽電池モジュールは、２年経過後でも、透光フィルムとＥＶＡとの剥離が全く生じなかった。
【００５９】
［比較例１］
実施例１において、含フッ素樹脂フィルムにスパッタリングによる酸化物薄膜形成を行わずに、その代わりに、ＥＶＡとの接着性を高めるためにあらかじめ含フッ素樹脂フィルムの接着面に１８０Ｗ／ｍ／（ｍ／ｍｉｎ）でコロナ放電処理を施した以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュールの作製をし、上記同様の評価を行った。
その結果、太陽電池性能については、実施例１と同等であった。一方、耐久性については、２か月経過後には、含フッ素樹脂フィルムとＥＶＡとの剥離が生じた。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、透光フィルムと充填材であるＥＶＡとの密着耐久性に優れ、耐候性、耐熱性等にも優れることから、長期信頼性の高い太陽電池モジュールが得られる。
また、透光フィルムに何ら特別な処理を施すことなく、熱溶着のみでＥＶＡとを充分に接着できる点で、生産性に優れる。
さらに、透光フィルム上への酸化物を主成分とする薄膜の形成をスパッタリング法により行えば、大面積の基体に、高い成膜速度で、効率よく成膜できることからより生産性に優れるとともに、この酸化物薄膜と透光フィルムとの密着性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の太陽電池モジュールに用いる太陽電池素子の模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例の太陽電池モジュールに用いる太陽電池素子の模式的平面図である。
【図３】本発明の実施例の太陽電池モジュールに用いる太陽電池素子の模式的断面図である。
【図４】本発明の実施例の太陽電池モジュールに用いる直列接続を行う太陽電池素子の説明図である。
【図５】本発明の実施例の太陽電池モジュールに用いる太陽電池素子出力端子の説明図である。
【図６】（ａ）は本発明に使用されるラミネートした太陽電池モジュールの平面図、（ｂ）および（ｃ）はその断面図である。
【図７】本発明に使用される太陽電池モジュールの４隅が切り取られた状態の平面図である。
【図８】本発明の実施態様例に使用されるラミネートした太陽電池モジュールの説明図である。
【符号の説明】
１００非晶質シリコン太陽電池素子
１０１ステンレス基板（導電性基体）
１０２Ａｌ裏面電極層（裏面反射層）
１０３半導体層（光電変換部材）
１０４ＩＴＯ電極（透明導電層）
２１１ＩＴＯ電極の素子分離部
２１２集電用グリッド電極
２１３，４１１スズメッキ銅線
２１４接着性銀インク
２１５，４１２，４２１，４２３，４３０銅箔
４０１，４０２，４０３，４０４，４１３，６０３，１４２０太陽電池素子
４２２絶縁性ポリエステルテープ
６００，７００太陽電池モジュール
６０１亜鉛鋼板
６０２ＥＶＡ
６０４，１４３０酸化物薄膜が形成された含フッ素樹脂フィルム
１４１０補強板
１４４０充填材

Claims

補強板と透光フィルムとの間に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とする樹脂で封止した太陽電池素子を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、
乾式法により含フッ素樹脂フィルムの表面にＳｉとＳｎとの酸化物からなる薄膜を形成して透光フィルムを得て、
前記補強板と、前記薄膜が前記樹脂と接触するようにした前記透光フィルムとの間に、前記樹脂で封止した太陽電池素子を形成する太陽電池モジュールの製造方法。
前記乾式法がスパッタリング法である請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
前記スパッタリング法がＳｉとＳｎとの混合物ターゲットを用い、前記薄膜中の全金属に対してＳｉが２０〜８０原子％である請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。