JP5042819B2 - 太陽電池素子の梱包方法 - Google Patents

Description

本発明は太陽電池素子の梱包方法に関し、特に太陽電池素子の破損を低減し安全に輸送できる梱包方法に関する。

太陽電池は入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。太陽電池のうち主要なものは使用材料の種類によって結晶系、アモルファス系、化合物系などに分類される。このうち、現在市場で流通しているのはほとんどが結晶系シリコン太陽電池であり、単結晶型、または多結晶型のシリコン基板を用いて作製される太陽電池素子は、厚みが２００〜３００μｍ程度あるいはそれ以下の薄い基板であり、衝撃や振動に弱く、太陽電池素子を搬送する際に割れや欠けが発生しやすかった。

図２２に従来の太陽電池素子運搬用の容器を示す。図２２（ａ）は、従来の太陽電池素子１０３の梱包方法に係る緩衝体１０１を示す斜視図である。図２２（ｂ）は太陽電池素子の梱包体を示す斜視図である。１０１は緩衝体、１０２は保持溝、１０３は太陽電池素子、１０８は固定具である。

従来、太陽電池素子１０３を出荷する際、太陽電池素子１０３を破損させることなく安全に搬送できる梱包方法として例えば、図２２（ａ）に示すように、断面が略Ｌ字型をしており、Ｌ字に沿って内側には太陽電池素子１０３の厚み方向に間隔を置いて並列保持するための複数の保持溝１０２を設けた緩衝体１０１を用意し、図２２（ｂ）に示すように複数の太陽電池素子１０３を所定の間隔をもって平行配置して、各基板の角部をそれぞれ上記緩衝体１０１の保持溝１０２に挿入し、太陽電池素子１０３の四辺を嵌合し、その外側にゴムやテープ等の固定具１０８で固定し、緩衝体１０１と太陽電池素子１０３とを固定していた。さらに、その周りを熱収縮性フィルム（不図示）で梱包し、熱収縮処理を行なうことによって、ゴミ等の異物の混入を防ぎ、熱収縮性フィルムが熱収縮することによって緩衝体全体が押圧されるため、緩衝体１０１の保持溝１０２からの太陽電池素子１０３の外れがなく固定される（例えば、特開２００３−２９２０８７号公報）。複数の太陽電池素子１０３を緩衝体１０１によって固定した梱包体はポリプロピレン発泡材やスポンジ等の緩衝材で内側が囲まれたコンテナやダンボール等の収納容器に梱包され、出荷先へ搬送される。

しかしながら、従来のような構造において、太陽電池素子１０３を緩衝体１０１の溝に１枚づつセットする必要があるため、梱包作業が極めて煩雑であった。また、太陽電池素子１０３に略Ｌ字型の緩衝体１０１を取り付ける際に、緩衝体１０１を太陽電池素子１０３の角部に取り付けるため、作業者のハンドルミスにより太陽電池素子１０３の角部に欠けや割れの発生が多発していた。

また、太陽電池素子１０３と緩衝体１０１が接触している部分では、固定具１０８や熱収縮性フィルムの締め付けが大きい。そのため、緩衝体１０１と太陽電池素子１０３との接触面積が小さく、太陽電池素子１０３の外周部には大きな応力がかかり、太陽電池素子１０３の外周部にクラックや割れが発生する可能性があった。

さらに、太陽電池素子１０３をしっかりと固定するために、緩衝体１０１に設けた保持溝１０２の幅を狭くしすぎると、太陽電池素子１０３を挿入する際に、例えば太陽電池素子１０３が３００μｍ以下の厚さであると、太陽電池素子１０３が容易にたわんで破損しやすく、破損を避けるため慎重に作業を行なうため作業時間が長くなる。そのため、保持溝１０２の幅の精度を上げる必要があり、その結果、保持溝１０２の加工費が高くなり、特に緩衝体１０１を再度利用せずに出荷先で処分する際には、搬送にかかるコストが大幅に高くなるという問題があった。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、梱包作業や搬送時においても太陽電池素子の割れや欠けの発生を抑制し、簡易に梱包できる太陽電池素子の梱包方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、複数積層した太陽電池素子を熱収縮性フィルムで覆う第一梱包工程と、前記熱収縮性フィルムを加熱し前記太陽電池素子を固定して集合体とする第一加熱工程と、開口部を有するとともに前記集合体を保持する容器の該開口部内へ、前記集合体の積層側面及び表裏面を緩衝シートでＵ字状に挟み込んだ状態で、かつ前記集合体の底部が前記開口部の底部と直接的に接触しないように前記集合体を浮かせた状態で、前記集合体を挿入する第二梱包工程と、を含むようにした。

これにより、複数積層した太陽電池素子を熱収縮性フィルムで覆う第一梱包工程と、前記熱収縮性フィルムを加熱し前記太陽電池素子を固定して集合体とする第一加熱工程と、開口部を有するとともに前記集合体を保持する容器の該開口部内へ、前記集合体の積層側面及び表裏面を緩衝シートでＵ字状に挟み込んだ状態で、かつ前記集合体の底部が前記開口部の底部と直接的に接触しないように前記集合体を浮かせた状態で、前記集合体を挿入する第二梱包工程と、を含むようにしているので、熱収縮性フィルムにより覆っている太陽電池素子が大気に曝されることがなく、電極の酸化等の影響を抑制することができる。

また、太陽電池素子を積層し集合体とすることによって、容器内で太陽電池素子を保持する部分が従来のように太陽電池素子の端部ではなく、集合体の表面全体で保持され、容器と集合体との接触面積が増加することにより衝撃などから太陽電池素子にかかる応力を分散させることができる。さらに、搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等においても、集合体の表面全体で固定されているため、太陽電池素子端部でのクラックや欠けの発生を抑制することができる。

第２の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、第１の態様に係る太陽電池素子の梱包方法であって、前記開口部の内面に、前記太陽電池素子の積層方向へ切込部を設けるようにした。

第３の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、第１の態様に係る太陽電池素子の梱包方法であって、前記開口部の内面に、前記太陽電池素子の積層方向へ凹部を設けるようにした。

第４の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、第１の態様に係る太陽電池素子の梱包方法であって、前記容器は、前記太陽電池素子の積層方向に複数の開口部を有するとともに、この複数の開口部の内面において、隣り合う前記内面同士を貫通させる貫通部を備えるようにした。

第５の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、第１から第４のいずれかの態様に係る太陽電池素子の梱包方法であって、前記開口部の底縁部に溝部を設けるようにした。

第６の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、第１から第５のいずれかの態様に係る太陽電池素子の梱包方法であって、前記開口部を塞ぐ蓋部を設け、前記容器に前記蓋部を嵌めるようにした。

第７の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、第６の態様に係る太陽電池素子の梱包方法であって、前記蓋部は、前記容器と同一の容器からなるようにした。

第８の態様に係る太陽電池素子の梱包方法は、第６又は第７の態様に係る太陽電池素子の梱包方法であって、前記蓋部と前記容器を嵌めて熱収縮性フィルムを覆う第三梱包工程と、該熱収縮性フィルムを加熱し、前記蓋部と前記容器を一体とする第二加熱工程と、を含むようにした。

第９の態様では、前記第一梱包工程において、前記複数積層した太陽電池素子は、少なくともその非受光面に電極を有する太陽電池素子を、前記各電極が同一方向を向くようにして積層したものとした。

このように、各太陽電池素子は少なくともその非受光面に電極を有し、前記太陽電池素子集合体は前記各電極が同一方向を向くようにして積層されているようにすることで、太陽電池素子の反りの方向を一定方向に揃えることができ、より十分な強度を確保することができる。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）は本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る第一梱包工程と第一加熱工程を示す説明図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の第一梱包工程と他の第一加熱工程を示す説明図である。 図３は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る開口部を備えた一の実施形態を示す説明図である。 図４は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る開口部に切込部を設けた他の実施形態を示す概略図である。 図５は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る開口部に凹部を設けた他の実施形態を示す概略図である。 図６は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る開口部同士を貫通させた他の実施形態を示す概略図である。 図７は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態において、図３の開口部の底縁部Ａの部分を示す拡大図である。 図８は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図９（ａ）、図９（ｂ）は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図１０は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図１１は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図１２は、容器１と蓋部６の接合部分に嵌合部１４を備えた図である。 図１３は、一般的な太陽電池素子の構造を示す断面図である。 図１４は、一般的な太陽電池素子の電極形状の一例を示す図であり、図１４（ａ）は受光面側（表面）、図１４（ｂ）は非受光面側（裏面）を示す図である。 図１５は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に用いられる太陽電池素子の電極形状の一例を示す図であり、図１５（ａ）は受光面側（表面）、図１５（ｂ）は非受光面側（裏面）を示す図である。 図１６は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図であり、図１６（ａ）は斜視図であり、図１６（ｂ）は正面断面図であり、図１６（ｃ）は上面図である。 図１７は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図１８は、本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図１９は本発明の太陽電池素子の梱包体に係る他の実施形態を示す概略図である。 図２０は本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図２１は本発明の太陽電池素子の梱包方法に係る他の実施形態を示す概略図である。 図２２（ａ）は従来の太陽電池素子の梱包方法に係る緩衝体を示す斜視図であり、図２２（ｂ）は素子梱包体を示す斜視図である。

以下、本発明に係る太陽電池素子の梱包方法について説明する。本文中において開口部２とは、容器１に形成された凹部全体を示す。

まず、本発明に係る被梱包物である太陽電池素子について説明する。

図１３に本発明に係る太陽電池素子の構造を表す構造概略図を示す。２１は半導体基板、２２は拡散層、２３は反射防止膜、２４は表面電極、２５は裏面電極、２５ａは裏面バスバー電極、２５ｂは裏面集電電極、２６は裏面電界領域を示す。

例えば、厚み０．２〜０．５ｍｍ程度、大きさ１００〜１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン等からなるｐ型半導体の半導体基板２１を準備する。そして、半導体基板２１にｎ型不純物であるリン等を拡散させてｎ型を呈する拡散層２２を設け、ｐ型の半導体基板２１との間にｐｎ接合を形成する。

太陽電池素子の受光面側には太陽光の反射を防止するために、例えば、窒化シリコン膜からなる反射防止膜２３が形成される。

そして、半導体基板２１の受光面側（表面）に銀ペーストを、非受光面側（裏面）にはアルミニウムペーストおよび銀ペーストを塗布して焼成することにより、表面電極２４および裏面電極２５を形成する。

図１４に本発明に係る太陽電池素子の電極構造の一例を示す。図１４（ａ）は受光面側（表面）、図１４（ｂ）は非受光面側（裏面）である。

図１４（ａ）に示されるように銀等を主成分とする表面電極２４は表面から出力を取り出すための表面バスバー電極２４ａと、これに直交するように設けられた集電用の表面フィンガー電極２４ｂとから構成される。また、図１４（ｂ）に示されるように裏面電極２５は裏面から出力を取り出すための銀等を主成分とする裏面バスバー電極２５ａとアルミニウム等を主成分とする裏面集電電極２５ｂからなる。

裏面集電電極２５ｂは、アルミニウムペーストをスクリーン印刷法で塗布して焼き付けて形成すると、半導体基板２１中にシリコンの半導体基板２１に対してｐ型不純物元素として作用するアルミニウムが拡散して、高濃度の裏面電界領域２６が形成される。

また、裏面電極２５は図１４（ａ）に示される表面電極２４のように、格子状に複数の幅細のフィンガー電極２４ｂとフィンガー電極２４ｂに対して垂直な幅太のバスバー電極２４ａより形成されてもよい。

その後、必要に応じて、表面電極２４及び裏面電極２５（銀を主成分とする電極）上には半田（不図示）が被覆される。電極上に半田を被覆することにより電極の抵抗損失を抑えることができ、外部に出力を取り出すインナーリード（不図示）との接続に用いられる。この半田の被覆には、ディップ法、噴流式等が採用されている。

なお、図１５に本発明に係る他の太陽電池素子３を示しており、このように表面バスバー電極２４ａと、裏面バスバー電極２５ａが３本で構成されてもよい。

このようにして、製造された太陽電池素子３は基板２１と表面電極２４及び裏面電極２５との熱膨張係数の差から基板２１の中央部付近が反る可能性が高く、冷却後も反った状態を保つこととなる。そこで、これら太陽電池素子３を後述する本発明に係る太陽電池素子の梱包方法によって容器内に梱包されることで割れ、欠けといった問題を抑制した太陽電池素子３の梱包方法を提供することができる。

以下、本発明に係る太陽電池素子の梱包方法を示す。

図１、図２は本発明の第一梱包工程と第一加熱工程を示す図であり、図３は本発明の第二梱包工程を示す概略図である。１は容器（容器体）、２は開口部、３は太陽電池素子、４は熱収縮性フィルム、５は集合体、太い点線で囲ったＡは開口部の底縁部を示す。

図１（ａ）、図２に示すように、複数の太陽電池素子３を積層して熱収縮性フィルム４で覆う第一梱包工程によって、複数の太陽電池素子３を束にできて、後工程である第一加熱工程によって熱収縮性フィルム４が収縮し、太陽電池素子３同士は外気から遮断された集合体として太陽電池素子３同士が動かないように固定できればよい。また、本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法では、図３に示すように開口部２を有する容器１に、太陽電池素子３が複数積層されて熱収縮性フィルム４で固定された集合体５を挿入する第二梱包工程を備えている。本発明に係る集合体５を開口部２から挿入するとは、言い換えれば集合体５を開口部２へ差し込むことである。

次に、本発明に係る第一梱包工程、第一加熱工程、第二梱包工程について詳細に説明する。

（１）第一梱包工程と第一加熱工程
まず、複数積層した太陽電池素子３を熱収縮性フィルム４によって梱包する第一梱包工程の一つとしてＬ型シール方式がある。図１（ａ）に示されるように、１枚の熱収縮性フィルム４を長手方向に沿って二つ折りにして断面コ字状（断面略Ｕ字状）に開口する。次に、図１（ｂ）に示されるように、断面コ字状（断面略Ｕ字状）の熱収縮性フィルム４の開口内に太陽電池素子３が重ね合わされたものを導入する。最後に、第一加熱工程として図１（ｃ）に示す熱収縮性フィルム４の三方の開口部をＬ字型のヒートシーラにより溶着溶断した後、シュリンクトンネルと呼ばれる加熱装置によって９０〜１４０℃程度の温度で熱収縮性フィルム４を加熱し、フィルムに熱収縮を起こすことにより、太陽電池素子３の外面に熱収縮性フィルム４が密着し太陽電池素子３は固定される。この結果、集合体５が形成される。なお、上記熱収縮性フィルム４は、積層された複数の太陽電池素子３を包装した状態で固定する包装部材である。

また、他の方法としてはＩ型シール方式があり、図２（ａ）に示されるように、１枚の熱収縮性フィルム４を長手方向に沿って二つ折りにし、両端部を溶着して筒抜け状に形成する。次に、図２（ｂ）に示されるように、筒抜け状の熱収縮性フィルム４の開口内に太陽電池素子３が重ね合わされたものを導入する。最後に、図２（ｃ）に示されるように、熱収縮性フィルム４の両端の開口部を直線状のヒートシーラにより溶着溶断した後、シュリンクトンネルを通過させることで、太陽電池素子３の外面に熱収縮性フィルム４が密着し太陽電池素子３は固定される。この結果、集合体５が形成される。これにより、周囲を覆う熱収縮性フィルム４により各太陽電池素子３が気密状態で固定された集合体５を得ることができる。このように集合体５が気密状態とされているので、各太陽電池素子３の電極２４，２５の大気による酸化を有効に防止できる。この集合体５は、太陽電池素子３の主面で構成される表面及び裏面と、各太陽電池素子３の各側面を積層状に集合させた４つの積層側面とで囲まれる略直方体形状に形成される。

このような、シュリンク包装は一般的なシュリンク包装装置で行なうことが可能であり、熱収縮性フィルム４としてはポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリオレフィン等の厚さ１０〜５０μｍ程度のフィルムが用いられる。

なお、本集合体５において、各太陽電池素子３の非受光面側（裏面）の裏面電極２５が同一方向を向くように積層されている。つまり、各太陽電池素子３では、非受光面（裏面）に形成される裏面電極２５に応じて反りの向きが決まる。各太陽電池素子３の反りの方向が不揃いであると、反りが不揃いな太陽電池素子３間で過大な応力が加わりやすく、該太陽電池素子３が破損し易い。そこで、上記のように各裏面電極２５が同一方向を向くように各太陽電池素子３を積層することで、各太陽電池素子３の反りの向きを揃えることができ、集合体５全体として強度的に優れたものとすることができる。

（２）第二梱包工程
そして、第二梱包工程としては、図３に示すように、容器１は集合体５が挿入でき、また保持することのできる開口部２を有しており、この開口部２に太陽電池素子３の積層方向が側面となるように集合体５を挿入する。この開口部２は、上記集合体５の外形形状に対応する略直方体状を有している。より具体的には、開口部２は、集合体５の表面（一方主面）及び裏面（他方主面）と３つの積層側面に対応する内面を有する略直方体形状に形成されている。そして、集合体５の一つの積層側面を開口部２の底面側に位置させた状態で、集合体５を開口部２内に収容できるようになっている。この容器１には発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン等の発泡樹脂材が用いられ、例えば、板状、ブロック状等の汎用性のある形状の発泡樹脂材に、適宜切断加工やスライス加工等を施して容器１の形状にしたり、発泡ビーズを所定形状の金型内で発泡成形したビーズ成形法によって一体成形することで容器１を形成することができる。また、開口部２を複数設けることによって一度に多数の集合体５を収納できるので望ましい。

このように、第一梱包工程、第一加熱工程、第二梱包工程を含むことにより、作業が非常に簡易であり、また作業者のハンドルミスによる太陽電池素子３の角部の欠けや割れの発生を抑制することができる。また、熱収縮性フィルム４により覆ってあるため太陽電池素子３が大気に曝されることもなく、上述した太陽電池素子３の電極の酸化等の影響を抑制することができる。また、太陽電池素子３を重ね合わせることにより、太陽電池素子にかかる応力が重ね合わせた太陽電池素子３に分散され、また、熱収縮性フィルム４によって包装し熱収縮処理を行なうことで、太陽電池素子同士がしっかりと密着して熱収縮性フィルム内に保持されるため、集合体５は重ね合わした太陽電池素子の枚数分の厚みをもつ１枚の基板としてみることができ、集合体５は素子梱包体の厚みに対応した強度をもつため、太陽電池素子の割れやクラックの発生を抑制することができる。

さらに、容器１の弾性回復を利用して、開口部２内に集合体５が確実に固定されるため、容器１の形成に従来のような高い加工精度が必要なく、その結果、加工費も抑えられ、特に容器１を再度利用せずに出荷先で処分する際に、搬送にかかるコストを大幅に抑えることができる。このためには、開口部２は、集合体５を圧入できる程度の大きさであることが好ましく、具体的には、開口部２は、集合体５の挿入可能範囲で集合体５よりも小さく形成されていることが好ましい。

また、容器１内で太陽電池素子３を保持する部分が従来のように太陽電池素子３の端部ではなく、集合体５を保持する容器１の開口部２に集合体５を挿入するため、集合体５の表面部分で保持され、容器１と集合体５との接触面積が増加することにより、外部からの衝撃などから個々の太陽電池素子３にかかる応力を分散できる。さらに、搬送や取り扱い時の振動、落下衝撃等においても、集合体５の表面全体で固定されているため、太陽電池素子３の端部でのクラックや欠けの発生を抑制することができる。

その結果、従来のようにコンテナやダンボール等の収納容器に占める緩衝材の割合を減少させるどころか、緩衝材自体を除去することができるため、収納容器に収納される太陽電池素子の枚数を増加させて出荷することができる。

このとき、熱収縮性フィルムによって包装される太陽電池素子の枚数は１０〜５０枚、より好ましくは１５〜３０枚程度が好ましい。重ね合わせる太陽電池素子の枚数が少なく、例えば、１０枚の場合、開口部２の幅が狭くなり、その加工精度を高くする必要があるため、開口部を形成する加工費を抑えることができず、搬送にかかるコストが高くなる。また、太陽電池素子の枚数が少ない分、集合体５への衝撃が分散されても一枚の太陽電池素子にかかる応力が大きく、集合体の厚みも薄いため充分な強度が得られず、集合体５を開口部２に挿入したり取り出したりする際や、挿入して保持した状態のときに、太陽電池素子に割れやクラックが発生する可能性がある。

また、太陽電池素子は表面または裏面に出力を外部に取り出すための電極および当該電極を覆う半田が設けてあるため、太陽電池素子には多少の凹凸があり、太陽電池素子を重ね合わせた際、その凹凸によって素子間に隙間が生じる。そのため、重ね合わせる太陽電池素子の枚数が多い、例えば５０枚程度の場合、集合体における全体の隙間が大きくなり、熱収縮性フィルムを包装して熱収縮処理する際に、太陽電池素子の端部を合わせて配列させることが難しく、端部が合っていない状態で包装すると、太陽電池素子の端部や電極付近に割れやクラックが発生する可能性がある。

また、上記開示は、ある局面では、上記により複数積層した太陽電池素子３を互いに固定してなる太陽電子素子集合体５と、開口部２を有し、該開口部２の内側に前記太陽電池素子集合体５を配置する容器１とを備える太陽電池素子梱包体であって、各太陽電池素子３の非受光面側の電極が同一方向を向くように各太陽電池素子を積層した太陽電池素子梱包体及びその製造方法を開示している。

このような構成に着目すると、複数積層した太陽電池素子を互いに固定してなる太陽電池素子集合体５とすることによって、該太陽電池素子集合体５全体としてに十分な強度を確保できる。従って、従来のように、太陽電池素子３を一枚ずつばらばらに固定する場合と比較して、梱包作業や搬送時においても太陽電池素子の割れや欠けの発生を抑制して簡易に梱包し易くなるというメリットがある。

特に、非受光面側の裏面電極２５が同一方向を向くようにして各太陽電池素子３が積層されているため、太陽電池素子３の反りの方向を一定方向に揃えることができ、その反りの方向がバラバラで積層された場合に比べて、外部等から加わる応力を集合体５全体で受止めることができ、十分な強度を確保することができる。

また、上記開示は、別な局面では、複数積層した太陽電池素子３を互いに固定してなる太陽電池素子集合体５と、開口部２を有し、該開口部２の内側に太陽電池素子集合体５を配置する容器１と、を備える太陽電池素子梱包体であって、前記太陽電池素子集合体５は、その積層側部が前記開口部２の底面側に位置するようにした太陽電池素子梱包体及びその製造方法を開示している。

このような構成に着目すると、上記のように複数積層した太陽電池素子を互いに固定してなる太陽電池素子集合体５とすることによるメリットに加えて、次のメリットがある。 例えば、各太陽電池素子３を平積み状にして梱包したような場合には、各太陽電池素子３の自重が下部のものに集中して作用するという問題がある。これに対して、上記梱包体では、太陽電池素子集合体５は、その一つの積層側部を開口部２の底面側に位置するさせるようにして、開口部２内に配置されている。このため、梱包時に各太陽電池素子２の自重を特定のものに集中させることなく分散させることができる。従って、従来のように、各太陽電池素子３を平積み状にして梱包したような場合と比較して、梱包作業や搬送時においても太陽電池素子の割れや欠けの発生をより有効に抑制することができるというメリットがある。

また、本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法の他の実施形態として、容器１に設けられた開口部２の内面（より具体的には、開口部２を構成する内壁）に、太陽電池素子の積層方向へ切込部１０を設けることが好ましい。

図４に本発明に係る梱包方法の他の実施形態を示す概略図を示す。１は容器、２は開口部、９は仕切部、点線で囲った部分である１０は切込部を示す。切込部１０は、太陽電池素子３の積層方向に沿って形成されている。より具体的には、切込部１０は、開口部２の内面のうち集合体５の表面又は裏面に対向する内面に、太陽電池素子３の積層方向及び開口部２の深さ方向に沿って形成されている。さらに、具体的には、本容器１は、集合体５の積層方向に沿って並設されるように形成された複数の開口部２を有している。そして、その各開口部２間を仕切る仕切部９に上記切込部１０を形成している。また、各切込部１０は隣接する開口部２を連結するように形成されている。

なお、このように複数の開口部２を設けることにより、複数の集合体５を効率よく梱包できる。また、複数の開口部２は集合体５の積層方向に沿って並設されるように形成されているため、梱包体において、耐荷重や耐衝撃に比較的優れた部位（例えば、集合体５の積層側面に対応する部位）と比較的劣る部位（例えば、集合体５の表面及び裏面に対応する部位）を特定できる。これにより、そのような特性に留意して梱包体の取扱いが容易になる。

太陽電池素子３は上述したように、拡散や電極焼成等の素子工程を通過することで、熱応力等によって基板２１に反りを生じ、特に太陽電池素子３の厚みが薄くなると、素子工程によって生ずる反りは大きくなる。太陽電池素子３が大きく反っていると、各開口部２を仕切る仕切部９に接触する太陽電池素子３は、反りの大きな中央付近に応力を受けやすい。容器１の外部から荷重がかかった場合に、切込部１０を設けることによって、集合体５が容器１から受ける応力は、切込部１０が開くことにより緩和される。より具体的には、集合体５を開口部２内に挿入すると、その反りの分、仕切部９が切込部１０を開くように撓んで変形移動する。これにより、集合体５が容器１から受ける応力が緩和される。 このように切込部１０を設けなかった場合、集合体５を形成する太陽電池素子３の枚数が多いときに影響が大きく、集合体５の開口部２への挿入、取り出しにおいて太陽電池素子３の割れを発生する可能性がある。しかしながら、開口部２の内面に太陽電池素子３の積層方向へ切込部１０を入れることによって、上述の効果に加え、仕切部９に若干の動きを与えることが可能となるため、仕切部９が太陽電池素子の反り方向へ沿って動き、太陽電池素子３の中央付近にかかる応力が緩和され、集合体５の開口部２への挿入、取り出しが容易かつ安全となり、作業性が向上する。また、集合体５に用いられる太陽電池素子３の枚数が多く、且つ、一枚の太陽電池素子３の厚みが薄い場合において、特に、太陽電池素子３の割れの発生を抑制することができる。さらに、切込部１０は仕切部９の中央付近に設けなくても、仕切部９に動きを与えることができるが、太陽電池素子３の中央部において一番反りが大きいため、切込部１０を開口部２の内面中央付近に設けたほうが好ましい。

しかも、各切込部１０は隣接する開口部２を連結するように形成されているため、仕切部９を大きく撓み変形させるように移動させることができ、太陽電池素子３に加わる応力をより有効に緩和することができる。

さらに、本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法は、容器１に設けられた開口部２の内面（より具体的には、開口部２を構成する内壁）に、太陽電池素子３の積層方向へ凹部１１を設けることが好ましい。

図５に本発明に係る梱包方法の他の実施形態を示す概略図を示す。１は容器、２は開口部、９は仕切部、点線で囲った部分１１は凹部を示す。この凹部１１は、太陽電池素子３の積層方向に凹む凹形状に形成されている。より具体的には、凹部１１は、開口部２の内面のうち集合体５の表面及び裏面に対向する一対の内面に、開口部２の深さ方向に沿って延びる凹状に形成されている。ここでは、凹部１１は、開口部２の内面のうち集合体５の表面及び裏面に対向する一対の内面に形成されているが、いずれか一方側に形成されていてもよい。勿論、凹部１１は容器１の底面に形成されていてもよい。

このような構造にすることで、太陽電池素子３が大きく反っている場合でも、上述の効果に加え、集合体５を開口部２に挿入した際には、太陽電池素子３の中央付近と仕切部９との接触が弱くなり、太陽電池素子３の中央付近にかかる応力が緩和される。その結果、集合体５の開口部２への挿入、取り出しが容易かつ安全となり、作業性が向上する。

そして、本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法は、容器１の開口部２が太陽電池素子３の積層方向に複数有するとともに、この複数の開口部２の内面（より具体的には、開口部２を構成する内壁）において、隣り合う内面同士を貫通させる貫通部１２を備えることが好ましい。

図６に本発明に係る梱包方法の他の実施形態を示す概略図を示す。１は容器、２は開口部、９は仕切部、点線で囲った部分の１２は貫通部を示す。貫通部１２は、各開口部２間を仕切る仕切部９に形成されている。各貫通部１２は、該仕切部９において開口部２の開口から底部に向けて延びる凹状に形成されており、各開口部２内の空間同士を連通させている。この貫通部１２は、上記凹部１１の一種の態様であり、即ち、上記凹部１１を、隣接する開口部２を連結するように形成した態様であるといえる。

また、このような構造にすることによって、上述の効果に加えて、特に、貫通部１２の幅が太陽電池素子３の幅の７０％以下とした場合など、集合体５が開口部２内にしっかりと固定され、また太陽電池素子３の端部にかかる応力が抑制できるため、搬送時に太陽電池素子３の端部に割れが発生する可能性を低減できる。また、仕切部９の貫通部１２の端縁部はＲ面やＣ面等の面取り部を設けたほうがよく、集合体５の挿入、取り出しの際にかかる、太陽電池素子３の負担を軽減することができる。

しかも、貫通部１２は、隣接する開口部２を連結するように形成されているため、比較的簡易な構成で、隣接する開口部２において太陽電池素子３に対する応力を緩和することができる。

また、本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法は、開口部２の底縁部に溝部（溝状凹部）１３を設けるほうが好ましい。

図７に本発明の梱包方法に係る他の実施形態において、図３の開口部の底縁部Ａの拡大図を示す。２は開口部、５は集合体、１３は溝部を示す。溝部１３は、開口部２の底縁部（底縁領域）に設けられている。より具体的には、溝部１３は、集合体５の各積層側面が交わる縁部に対向する部分、ここでは、溝部１３は開口部２の内面のうち底面と側面（集合体５の積層側面に対向する側面）とが交わる底縁部に形成されている。

図７に示されるような構造にすることで、搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等があった場合、比較的衝撃に弱く、欠けやすい集合体５の角部への衝撃を溝部１３により吸収するため、集合体５の角部への衝撃を緩和し、太陽電池素子３の角部の欠け等の問題を抑制することができる。また、溝部１３の形状は特に限定されるものではなく、前記底縁部に沿った方向から見た場合に、図７のように円弧状であってもいいし、Ｖ字状であっても構わない。また、底縁部を囲繞するように溝部を設けても構わない。その他、開口部２の隅部分における底縁部と集合体５の隅部分とを非接触にできる種々の溝部に形成することができる。

また、本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法は、開口部２を塞ぐ蓋部（蓋体）６を設け、容器１に蓋部６を嵌めることが好ましい。

図８に本発明に係る梱包方法の他の実施形態を示す概略図を示す。１は容器、２は開口部、６は蓋部を示す。蓋部６は、平面視で開口部２の少なくとも一部を覆うように閉塞可能な大きさを有している。ここでは、蓋部６は、全ての開口部２を覆う形状、より具体的には、容器１の平面視形状及び大きさに対応する形状及び大きさを有する板形状に形成されている。そして、蓋部６は、該開口部２の開口を閉塞するように容器１の上部に取付けられる。

また、本実施形態では、蓋部６と容器１とが嵌まり合う嵌合構造としている。より具体的には、容器の上面であって開口部２の開口両側部に嵌合凹部７を設けると共に、蓋部６に該嵌合凹部７に嵌め込み可能な嵌合凸部を設けている。そして、嵌合凸部を嵌合凹部７に嵌め込むようにして、蓋部６を容器１に取付けるようにしている。これにより、梱包状態で、容器１から蓋部６がずれたり脱落し難くなり、簡易に梱包強度を向上させることができる。

図８に示すような構造にすることによって、開口部２から集合体５が抜け落ちることもなく、また集合体５の上部を保護できるため、全面からの衝撃を防ぎ、容器１に保持された集合体５をより安全に収納容器に収納でき、出荷先に搬送できる。蓋部６は容器１と同様の材質によって形成されてもよいし、ゴムやテープ等の固定具（不図示）によって固定してもよい。また、蓋部６は容器１に対して、スライド式に挿入されて固定してもよい。

そして、本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法は、蓋部６が容器１と同一の容器からなることが好ましい。

図９に本発明に係る梱包方法の他の実施形態を示す概略図を示す。図９（ａ）に容器を二つ重ねて固定する様子を示す。図９（ｂ）に貫通部を有する容器を二つ重ねて固定する様子を示す。１は容器、２は開口部、５は集合体、６は蓋部、点線で囲った１２は貫通部である。図９（ａ）は、一方側の容器１の開口部２ａに集合体５の下半部が収容され、他方側の蓋部６の開口部２ｂに集合体５の上半部が収容された状態を示している。また、図９（ｂ）に示す貫通部１２は、階段状の凹部、換言すれば、略Ｔ字状の凹形状に形成されている。そして、容器１に蓋部６を取付けた状態で、開口部２同士は、略十字状の貫通部を介して貫通するようになっている。

図９（ａ）に示す構造とすることで、容器１と蓋部６の形状及び大きさを同一にすることができ、容器１と蓋部６を別々に用意する必要もなく容器1自体が蓋部６にもなるため、別途蓋部６を設ける必要がなく搬送にかかるコストを抑制することができる。

また、図９（ｂ）に示す構造とすれば上述の効果とともに集合体５の中央部には隙間が形成され、尚且つ固定されるため太陽電池素子の反りを考慮した梱包をすることができる。そして、貫通部１２を図９（ｂ）に示すように階段状とすることにより、容器１に蓋部６を取付けた状態で、略十字状のクロス部分が最も撓みやすくなる。従って、集合体５において反りの影響が大きい部分である太陽電池素子３の中央部分に応力が加わることなく、より好適に集合体５を保持することができる。

さらに、図１０に本発明に係る梱包方法の他の実施形態を示す概略図を示す。１は容器、２は開口部、５は集合体、１５は容器梱包用熱収縮性フィルムを示す。

本発明に係る太陽電池素子３の梱包方法は、蓋部６と容器１を嵌めて熱収縮性フィルム１５を覆う第三梱包工程と、熱収縮性フィルム１５を加熱し、蓋部６と容器１を一体とする第二加熱工程と、を含むことが好ましい。

このような構造にすることによって、開口部２から集合体５が抜け落ちることもなく、熱収縮性フィルム１５で覆う第三梱包工程と、熱収縮性フィルム１５を熱収縮処理する第二加熱工程を経ることにより容器１が締め付けられ、集合体５が開口部２内によりしっかりと固定される。また、熱収縮性フィルム１５によって気密封止されることによって、電極２４，２５の大気による酸化を有効に防止できる。なお、蓋部６を省略し、容器１の開口部２に集合体５を収容させた状態で、熱収縮性フィルム１５を覆って熱収縮性フィルム１５を加熱して、容器１の開口部２内に集合体５を保持するようにしてもよい。

また、容器１または容器１と蓋部６を梱包する熱収縮性フィルム１５においても同様にポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリオレフィン等のフィルムを用いることができ、一般的なシュリンク包装装置で行なうことができる。第三梱包工程としてはＬ型シール方式または、Ｉ型シール方式等の方法によって、容器１を熱収縮性フィルム１５で梱包する。そして、第二加熱工程ではシュリンクトンネルと呼ばれる加熱装置によって９０〜１４０℃程度の温度で熱収縮性フィルム４を熱収縮処理することにより熱収縮性フィルム４を容器１の外面に密着させる。

このため、上述の効果に加えて搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等による太陽電池素子３の欠けや割れの発生を抑制することができ、容器１に保持された集合体５を安全に収納容器に収納でき、出荷先に搬送することができる。

なお、本発明の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはもちろんである。

例えば、集合体５の形成に用いられる熱収縮性フィルム４と容器１の外周部に用いられる熱収縮性フィルム１５は同様のフィルムを使用してもいいし、それぞれ別のフィルムを用意してシュリンク包装しても構わない。

各開口部２の間を仕切る仕切部９に形成された切込部１０は、仕切部９に若干の動きを与えることができる範囲であれば、切込部１０の深さは集合体５の端部までなくても構わない。

そして、図１１に本発明に係る容器１を示す。１は容器、２は開口部、５は集合体、７は切欠部、９は仕切部である。切欠部７は、仕切部９のうち開口部２の開口側端部の略中央部に形成されており、球形状を４分割したような凹形状に形成されている。そして、開口部２内に集合体５を収容した状態で、集合体１の一部が該切欠部７で外部に露出するようになっている。このような構造とすれば、切欠部７で集合体５を掴んだりすることで、容易に集合体５の挿入、取出しが行なえるため、作業性が向上し好ましい。

また、図１２は本発明に係る容器１と蓋部６の接合部分に嵌合部１４を備えた図である。

１は容器、２は開口部、９は仕切部、点線で囲った部分の１４は嵌合部である。嵌合部１４は、容器１の周縁部四方に形成されている。各嵌合部１４は、各側縁の長手方向における中央部から一方側端部に向けて延在する凸形状部分と、該中央部から他方側縁部に向けて延在する凹形状部分とを有している。そして、一対の容器１が、各凸形状部分を凹形状部分に嵌め込むようにして、組合わされるようになっている。このような構造とすれば、より強固に容器１と蓋部６を固定できるため集合体５の容器１内でのぐらつき、集合体５が開口部から抜け落ちるといった問題を抑制できるため好ましい。そして、容器１の側面からの衝撃に対して嵌合部１４で衝撃を緩和するため、集合体５をより好適に保持することができる。また、嵌合部１４は容器１及び蓋部６の外周部に凹凸形状を設ければよいが、図１２に示すように外周部の角部にＬ字状の凹凸形状を設けることにより、容器１と蓋部６が同じ形状となり、別途蓋部６を作製する必要がない。

さらに、容器１に複数の開口部２を形成した場合、これらの開口部２のすべてに集合体５を挿入する必要はなく、集合体５の数よりも開口部２の数が多いときは、余った開口部２に挿入可能な、例えば、緩衝材などからなる集合体ダミーを挿入するようにしてもよい。

また、熱収縮性フィルムにミシン目を設けていても構わない。ミシン目を設けることにより、容易に太陽電池素子３を取り出すことができるため、特に素子梱包体から太陽電池素子を取り出す際に太陽電池素子３が割れるのを防ぐことができる。

また、本発明の太陽電池素子の梱包方法に用いられる太陽電池素子において、表面電極２４及び／又は裏面電極２５の銀を主成分とする電極は半田で被覆されていない太陽電池素子を用いられるほうが好ましい。太陽電池素子３を複数枚重ね合わせた素子集合体を熱収縮性フィルム４により包装して熱収縮処理を行うシュリンク包装では、太陽電池同士を締め付けるためどうしても半導体基板２１の外側に飛び出している表面電極２４、裏面電極２５に負担がかかる。そのため電極を半田で被覆すると電極自体の厚みが必要以上に増すこととなり、電極部分への負担がより大きくなるため、電極付近にマイクロクラックが発生し、割れの原因となる。特に、ディップ法、噴流式等による半田の被覆方法では、半田の厚みを均一に最適な厚みに被覆することが難しいため、厚みが大きい部分に荷重が集中してかかる恐れがあり、その部分から割れが発生する。それ故、電極が半田で被覆されていない太陽電池素子を用いることで、半田被覆に伴う電極周辺部へのストレスが集中しないため、基板の厚みが薄い太陽電池素子を複数枚重ね合わせてシュリンク包装した際に熱収縮性フィルムによる締め付けが大きくても、太陽電池素子の割れを抑制する効果が大きいため、より多くの太陽電池素子を積層して熱収縮性フィルム４により包装することができ、搬送にかかるコストを抑えることができる。

また、図１５に示されるように表面電極２４又は／及び裏面電極２５は三本以上のバスバー電極で形成されている太陽電池素子について用いられるほうが好ましい。太陽電池素子３は拡散や電極焼成等の素子工程を通過することで、熱応力等によって基板に反りを生じ、特に太陽電池素子３の厚みが薄くなると、素子工程によって生ずる反りは大きくなる。また、シュリンク包装により太陽電池同士を締め付けるため、より反る方向に力が加わり、特に半導体基板の中央付近に多大な応力がかかることとなる。しかしながら、従来のような二本のバスバー電極をもつ太陽電池素子に比べ三本以上のバスバー電極を形成した太陽電池素子では、バスバー電極の幅を細くしても電極の抵抗損失を抑えることができるため、バスバー電極の幅が細くなることで焼成時に生じる熱応力の影響を緩和することができ、基板の反りを緩和する。また、基板が反った際に大きく応力がかかる中央付近にバスバー電極が形成されるため、バスバー電極が補強材の役目を果たし基板の割れを防ぐことができる。ゆえに、太陽電池素子を複数枚重ね合わせてシュリンク包装した際にかかる中央付近の応力を抑制し、クラックや割れの発生を効果的に防ぐことができるため、より多くの太陽電池素子を積層して熱収縮性フィルム４により包装することができ、搬送にかかるコストを抑えることができる。

図１６に本発明に係る梱包方法及び梱包体の他の実施形態を示す概略図を示す。この梱包体は、容器１と、開口部２と、仕切部９とを備えている。図３に示す梱包体との相違点を説明すると、容器１の外面が凹凸形状を呈している。より具体的には、容器１の外面のうち集合体５の積層側面に対応する各側面部分、即ち、開口部２の位置に対応する側面部分が、凹形状に形成されて凹部１６に形成されると共に、その他の部分が凸形状に形成されている。換言すれば、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示されるように、凹部１６を設ける位置は、開口部２を水平方向又は鉛直方向に投光した範囲内に設けられている。

図１６に示されるように容器１の周囲に凹部１６を設ける構造にすることで、搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等があった場合、その衝撃は容器１の凹部分に直接加わり難く、主に容器１の外面の凸部分に加わり易い。このため、その衝撃が直接的に太陽電池素子３に伝わるのを抑制することができる。なお、凸形状の部分に十分な強度を確保する観点から、凹部１６の幅を上記投光範囲内で適宜設定したり、また、凹部１６の深さを増減することができるのは言うまでもない。

また、図１７に示されるように、集合体５の積層側面及びその表裏面を緩衝シート１７で略Ｕ字状に挟み込んで、集合体５を緩衝シート１７と共に開口部２内に挿入するようにしても構わない。この際、集合体５の表面及び裏面と、開口部２の内面との間に緩衝シート１７を圧縮状に介在させてその圧接保持力によって、集合体５の底部が開口部２の底部と直接的に接触しないように、集合体５を浮かせた状態で保持するとよい。これにより、取り扱い時の振動や落下衝撃等に容器１の底部に大きな衝撃が加わったとしても、その衝撃が直接、太陽電池素子３の底部に伝わるのを抑制することができる。

さらに、容器１に太陽電池素子３を梱包した梱包体は、ダンボール等の搬送用容器に複数収納して、同時に輸送されることが好ましい。このとき、例えば、図１８に示されるように、上記した容器１を有する梱包体を複数収納することのできる搬送用容器１８を準備し、この搬送用容器１８の内面底部及び側部の少なくとも１箇所に中空の弾性材１９（エアクッション等）を設置した状態で容器１を収納することが好ましい。このように、中空の弾性材１９を設けることにより、取り扱い時の振動や落下衝撃等が搬送用容器１８に与えられた際には、中空の弾性材１９が変形して衝撃を吸収するため容器１への衝撃を緩和することができ、さらに、本発明によって、太陽電池素子３の割れ欠けの発生を抑えることができる。このとき、搬送用容器１８においては中空の弾性材が変形することのできる空間を設けて置くことがより好ましい。上記空間においては、搬送用容器１８の底部と側部の稜の内側空間に設ければよい。

また、開口部２を構成する内壁に凹部を有する構成としては、図５に示すように、集合体５の表面及び裏面に対向する内面に凹部を形成した例に限られない。例えば、図１９に示すように、集合体５の側面に対向する内面に凹部を形成してもよい。図１９に示す例では、開口部２の幅寸法を、集合体５の幅寸法よりも大きくすることによって、凹部を形成している。これにより、容器１の側面に加わった横方向からの衝撃を、集合体５が直接受けなくすることができる。すなわち、上記構成により、太陽電池素子集合体５の側面と開口部２の内側面とが直接接触しないようにすることができる。これにより、容器１の取扱い時の衝撃や落下等によって、容器１の側部に衝撃が加わったとしても、その衝撃が直接太陽電池素子３の側部に伝わるのを抑制することができる。

また、図１０に示す例において、図２０に示すように、容器１をより小さくすると共に、蓋部６をより大きくしてもよく、また、勿論、容器１と蓋部６とを同じ大きさに形成してもよい。

さらに、図２１に示すように、開口部２は、その幅方向に沿って複数（ここでは２つ）設けられていてもよい。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

Claims (9)

1. 複数積層した太陽電池素子を熱収縮性フィルムで覆う第一梱包工程と、
   前記熱収縮性フィルムを加熱し前記太陽電池素子を固定して集合体とする第一加熱工程と、
   開口部を有するとともに前記集合体を保持する容器の該開口部内へ、前記集合体の積層側面及び表裏面を緩衝シートでＵ字状に挟み込んだ状態で、かつ前記集合体の底部が前記開口部の底部と直接的に接触しないように前記集合体を浮かせた状態で、前記集合体を挿入する第二梱包工程と、
   を含む太陽電池素子の梱包方法。
2. 前記開口部の内面に、前記太陽電池素子の積層方向へ切込部を設けた請求項１に記載の太陽電池素子の梱包方法。
3. 前記開口部の内面に、前記太陽電池素子の積層方向へ凹部を設けた請求項１に記載の太陽電池素子の梱包方法。
4. 前記容器は、前記太陽電池素子の積層方向に複数の開口部を有するとともに、この複数の開口部の内面において、隣り合う前記内面同士を貫通させる貫通部を備えた請求項１に記載の太陽電池素子の梱包方法。
5. 前記開口部の底縁部に溝部を設けた請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の太陽電池素子の梱包方法。
6. 前記開口部を塞ぐ蓋部を設け、前記容器に前記蓋部を嵌める請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池素子の梱包方法。
7. 前記蓋部は、前記容器と同一の容器からなる請求項６に記載の太陽電池素子の梱包方法。
8. 前記蓋部と前記容器を嵌めて熱収縮性フィルムを覆う第三梱包工程と、
   該熱収縮性フィルムを加熱し、前記蓋部と前記容器を一体とする第二加熱工程と、
   を含む請求項６又は請求項７に記載の太陽電池素子の梱包方法。
9. 前記第一梱包工程において、前記複数積層した太陽電池素子は、少なくともその非受光面に電極を有する太陽電池素子を、前記各電極が同一方向を向くようにして積層したものである、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の太電池素子の梱包方法。

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