JP5131847B2

JP5131847B2 - 太陽電池モジュールおよびその製造方法

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Publication number: JP5131847B2
Application number: JP2008230886A
Authority: JP
Inventors: 泰史道祖尾
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-09-09
Also published as: JP2010067684A

Description

本発明は、裏面配線型の太陽電池セルを使用する太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。

図１０に、特許文献１に開示される、一般的な太陽電池モジュールの構造を示す。この太陽電池モジュール２００は、複数の太陽電池セル２０１が配置され、隣接する太陽電池セル２０１同士は、表面側と裏面側とが配線材２０２により連結されている。太陽電池セル２０１と配線材２０２とは、表面側は表封止材２１１、裏面側は裏封止材２１２により挟み込まれるように封止され、さらに、表封止材２１１の表面側にはガラス板２１３が配置され、裏封止材２１２の裏面側には、バックカバー２１４が配置されている。太陽電池セル２０１の表裏面に形成されるセル電極（図示省略）と配線材２０２とは、はんだにより接合されている。

この構造からなる太陽電池モジュール２００の製造工程は、太陽電池セル２０１を、ガラス板２１３とバックカバー２１４との間に封止して、一体成型することから「ラミネート工程」と呼ばれている。このラミネート工程では、直列および/または並列に接続された太陽電池セル２０１を表封止材２１１および裏封止材２１２で挟み、さらにガラス板２１３とバックカバー２１４間に挟んだものを、脱気しながらに加圧・加熱することで一体成型している。

具体的な製造工程としては、まず、約１２０°Ｃ〜約１４０°Ｃ程度に加熱した熱板上に、ガラス板２１３、表封止材２１１、太陽電池セル２０１、配線材２０２、裏封止材２１２、および、バックカバー２１４を積層した未完成モジュールをのせ、未完成モジュール全体を真空ポンプにより減圧する。これにより、ガラス板２１３／表封止材２１１／太陽電池セル２０１／裏封止材２１２／バックカバー２１４の各材料間の空気がおおまかに取り除かれる。

次に、真空引きを続けながら加圧し、数分間程度保持する。加圧により熱板にモジュールが押し付けられ、表封止材２１１および裏封止材２１２が溶融する。このときに、モジュールの内部に残っていた空気および構成材料が加熱されることにより発生するガスは、溶融した封止材の内部を移動して、外部へ排出される。その後、加圧を解除することでモジュールの温度が下がり、封止材が硬化する。以上の過程でモジュール内部に気泡が残ることなく、モジュールは一体成型され、太陽電池モジュール２００が完成する。

太陽電池モジュール２００の内部に気泡が残ると、封止されている導電部分とフレームやバックカバーなどの外周部材との間の絶縁性能が低下する。また、長期的には太陽電池モジュール２００内部を侵入してきた水蒸気や酸素により、封止材中の構成材料の気泡と接している部分の劣化や腐食が懸念される。

近年、特許文献２、非特許文献１に開示される、ＭＷＴ（Metal Wrap Through）、ＥＷＴ（Emitter Wrap Through）などの裏面電極型セルをモジュール化する方法として、フィルム材料上に配線パターンを形成させたシート（以下、配線シートとする）を使用する方法が提案され、研究されている。裏面電極型の太陽電池モジュール３００の概略構成を図１１に示す。

図１１に、裏面電極型の太陽電池モジュール３００の概略構成を示す。この太陽電池モジュール３００においては、複数の裏面電極型の太陽電池セル３０１が配置され、太陽電池セル３０１の裏面側にのみ配線シート３０２が配置されている。太陽電池セル３０１の表面側には表封止材２１１が配置され、配線シート３０２の裏面側には裏封止材２１２が配置されている。また、表封止材３１１の表面側にはガラス板３１３が配置され、裏封止材３１２の裏面側には、バックカバー３１４が配置されている。

この構造からなる太陽電池モジュール３００の製造工程も、上記太陽電池モジュール３００の場合と同様に、約１２０°Ｃ〜約１４０°Ｃ程度に加熱した熱板上に、ガラス板３１３、表封止材３１１、太陽電池セル３０１、配線シート３０２、裏封止材３１２、および、バックカバー３１４を積層した未完成モジュールをのせ、未完成モジュール全体を真空ポンプにより減圧する。これにより、ガラス板３１３／表封止材３１１／太陽電池セル３０１／裏封止材３１２／バックカバー３１４の各材料間の空気がおおまかに取り除かれる。

次に、真空引きを続けながら加圧し数分間程度保持する。加圧により熱板にモジュールが押し付けられ、表封止材３１１および裏封止材３１２が溶融する。このときに、モジュールの内部に残っていた空気および構成材料が加熱されることにより発生するガスは、溶融した封止材の内部を移動して、外部へ排出される。

しかし、裏面電極型の太陽電池モジュール３００の場合には、太陽電池セル３０１の裏面側の全面に配線シート３０２が配置されていることから、この配線シート３０２により、空気の移動が妨げられる。このため、封止材が硬化し一体成型された太陽電池モジュール３００中に気泡が残るおそれがある。

太陽電池モジュール３００中の気泡の残存を回避するために、製造工程における真空引きの時間を長くすることが考えられる。しかし、この場合には製造にかかる時間が長くなり、製造コストが上昇するという新たな課題が発生する。
特開２００７−１９３３４号公報米国特許第４９２７７７０号明細書 J.H.Bultman et al.,:"Interconnection through vias for improved efficiency and easy module manufacturing of crystalline silicon solar cells", Solar Energy Materials & Solar Cells 65(2001) 339-345.

この発明が解決しようとする課題は、裏面電極型の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セルの裏面側の全面に配線シートが配置されていることから、この配線シートにより、モジュールの内部に残っていた空気および構成材料が加熱されることにより発生するガスの移動が妨げられ、封止材が硬化し一体成型された太陽電池モジュール中に気泡が残るおそれがある点にある。

したがって、この発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、裏面電極型の太陽電池モジュールであっても、その製造工程において、モジュールの内部に残っていた空気および構成材料が加熱されることにより発生するガスを効率良く外部に排出することを可能とする構造を備えた、裏面電極型の太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供することにある。

この発明に基づいた太陽電池モジュールにおいては、裏面側に裏面電極を備える太陽電池セルと、所定の配線パターンを有し、上記裏面電極に電気的に接続される配線層、および、上記配線層が形成されるフィルム材料を含み、前記太陽電池セルの裏面側の全面に配置される配線シートと、上記太陽電池セルの表面側を封止する表封止材と、上記配線シートを覆い、上記太陽電池セルの裏面側を封止する裏封止材と、上記表封止材を覆う表面側透明カバーと、上記裏封止材を覆う裏面側カバーとを備えている。また、上記配線シートは、上記太陽電池セルと上記裏封止材とを連通する開口領域を有する。

この発明に基づいた太陽電池モジュールの製造方法においては、上述した太陽電池モジュールの製造方法であって、上記太陽電池セルの表面側に、上記表封止材および上記表面側透明カバーを積層配置し、上記太陽電池セルの裏面側に、上記配線シート、上記裏封止材、および上記裏面側カバーを積層配置して、未完成モジュールを準備する。

次に、上記未完成モジュールを加熱した熱板上に載置して真空引きを行ない、加圧状態を保持する。その後、加圧状態を解除し未完成モジュール温度を低下させ、溶融した上記表封止材および上記裏封止材を硬化させることで、太陽電池モジュールを完成させる。

ここで、上記加圧状態を保持する工程においては、上記未完成モジュール内に残存するガス、または、未完成モジュールの構成材料から発生するガスが、上記配線シートに設けられた上記開口領域から溶融した上記裏封止材内部を移動して外部に排出される。

この発明に基づいた太陽電池モジュールおよびその製造方法によれば、太陽電池セルと裏封止材とに挟まれた配線シートに、太陽電池セルと裏封止材とを連通する開口領域を設けておくことで、未完成モジュール内に残存するガス、または未完成モジュールの構成材料から発生するガスが、配線シートに設けられた上記開口領域から溶融した裏封止材内部を移動して外部に排出させることができる。

その結果、太陽電池モジュールに残存する気泡に起因する部材の劣化および腐食の発生の抑制が可能となり、太陽電池モジュールの動作信頼性の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明に基づいた実施の形態における太陽電池モジュールおよびその製造方法について図を参照して説明する。なお、実施の形態の説明において、同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。また、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の構成を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。

（実施の形態１）
まず、図１および図２を参照して、本実施の形態における裏面電極型の太陽電池モジュール１００の構造について説明する。なお、図１は、後述の配線シート１０２側から太陽電池セル１０１を見た概略平面図であり、図２は、図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。また、図２に示す断面構造は、説明の便宜上、加圧・加熱により一体化される前の構造を図示している。

まず、図２を参照して、この太陽電池モジュール１００は、複数の裏面電極型の太陽電池セル１０１が配置され、太陽電池セル１０１の裏面側にのみ配線シート１０２が配置されている。太陽電池セル１０１の表面側には表封止材１１１が配置され、配線シート１０２の裏面側には配線シート１０２を覆い、太陽電池セル１０１の裏面側を封止する裏封止材１１２が配置されている。また、表封止材１１１の表面側には、表封止材１１１を覆う表面側透明カバーとしてのガラス板１１３が配置され、裏封止材１１２の裏面側には、裏封止材１１２を覆う裏面側カバーとしてのバックカバー１１４が配置されている。

配線シート１０２は、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、ＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）、ＰＰＳ（Polyphenylene sulfide）、ＰＶＦ（Polyvinyl fluoride）、ポリイミド（Polyimide）などのフィルム材料１０２ｂに、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性材料箔からなる配線層１０２ａが張り合わされている。配線層１０２ａは、所定のパターンに合わせてエッチングにより配線回路パターンが形成されている。

配線シート１０２の他の形態としては、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＰＳ、ＰＶＦ、ポリイミドなどのフィルム材料１０２ｂに、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性材料箔からなる配線層１０２ａを、所定のパターンに合わせて、メッキ、印刷により配線回路パターンを形成したものでもかまわない。

配線シート１０２のさらに他の形態としては、配線回路パターン上に形成した導電性材料箔からなる配線層１０２ａを、絶縁フィルム材料からなるフィルム材料１０２ｂ上に貼り付けて、配線シート１０２として用いることも可能である。

配線層１０２ａとして、太陽電池セル１０１との接触抵抗、接着強度を十分確保するために、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性材料の表面にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化錫、はんだ、などを形成した導電層を用いてもかまわない。

また、配線層１０２ａとして、太陽電池モジュール１００内に封止した際の信頼性を確保し、部材単体の耐候性を増すために、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性材料の一部もしくは全体に、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化錫、シリカ、アルミナなどのセラミック層などを形成し、または、化成処理、アルマイトなどの表面処理を行なってもよい。また、配線層１０２ａの一部、または太陽電池セル１０１との接続部を除く全面に、シリカ蒸着やアルミナ蒸着などを施したＰＥＴフィルム材料などを貼り付けてもよい。

図１に示す平面図に示すように、配線シート１０２の配線層１０２ａは、櫛形の形態を有しており、隣接する一方の太陽電池セル１０１のｐ型電極１０１ｐと、他方の太陽電池セル１０１のｎ型電極１０１ｎとを連結するような配線パターンが形成されている。さらに、配線シート１０２には、太陽電池セル１０１と裏封止材１１２とを連通する開口領域１２１，１２２，１２３，１２４が設けられている。

図３から図６を参照して、開口領域１２１，１２２，１２３，１２４について説明する。なお、図３は、図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図であり、図４は、図１中ＩＶ−ＩＶ線矢視断面図であり、図５は、図１中Ｖ−Ｖ線矢視断面図であり、図６は、図１中ＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。

まず、図１および図３を参照して、開口領域１２１は、フィルム材料１０２ｂ上において、配線層１０２ａが設けられる領域と配線層１０２ａが設けられない領域との境界部分を含む位置に設けられる、円形形状の開口領域を示している。

また、図１および図４を参照して、開口領域１２２は、フィルム材料１０２ｂ上において、配線層１０２ａが設けられる領域内に設けられる、円形形状の開口領域を示している。

また、図１および図５を参照して、開口領域１２３は、フィルム材料１０２ｂ上において、配線層１０２ａが設けられない領域内に設けられる、円形形状の開口領域を示している。

また、図１および図６を参照して、開口領域１２３４、前記フィルム材料１０２ｂ上において、配線層１０２ａが設けられない領域内に設けられる、スリット形状の開口領域を示している。

ここで、太陽電池セル１０１と配線シート１０２に挟まれた領域では、太陽電池セル１０１の周囲より脱気される。したがって、配線回路パターン等の凹凸の影響が無い場合には、太陽電池セル１０１の中心から周囲に向かう方向にガスが抜ける。このガスの通り道に沿って開口領域（スリット等）を設けることにより、ガスを抜けやすくすることができる。

反対に、太陽電池セル１０１の周囲に対して並行に開口領域（スリット等）を設け、開口領域（スリット等）によりガスの通り道を横断させる構造も考えられる。よって、開口領域の形状、配置形態は、配線回路パターンに応じて、適宜組み合わせて採用することが好ましい。

配線シート１０２には、太陽電池セル１０１が配置される部分（オーバラップする部分）に、少なくとも太陽電池セル１０１の１枚当たり１箇所の開口領域を設ける。図３から図６に示す開口領域の形成方法としては、金型による打ち抜き、レーザーによるカットなどが挙げられる。

望ましくは、長さ５０ｍｍあたり１個以上の開口領域を設ける。開口領域として円形形状の穴を採用する場合には、４ｍｍ^２以上１００ｍｍ^２以内が望ましい。開口領域としてスリット形状を採用する場合は、隣接するスリットの間隔は５０ｍｍ以内、スリット長さは２ｍｍ以上３０ｍｍ以内が望ましい。穴と穴をスリットで結んでも良い。

ここで、開口領域として設けられる穴、スリットの大きさについて、図７および図８を参照して、以下説明する。なお、図７は、穴サイズの上限を説明するための図であり、図８は、スリットサイズの上限を説明するための図である。

ＰＥＴなどのフィルム材料１０２ｂは、太陽電池モジュールの製造プロセスの熱によって収縮する。配線シート１０２に設けられた穴・スリットの部分では、配線シート１０２の均一性が損なわれており、穴・スリットの形成方向によっては配線シート１０２が不均一に熱収縮することが考えられる。

太陽電池セル１０１の熱収縮は、フィルム材料１０２ｂと比較して非常に小さいため、局所的に太陽電池セル１０１の電極と配線シート１０２の配線パターンとが大きくずれることが考えられる。このため、穴・スリットのサイズの大きさに上限が生じる。また、電気回路上の制約からも、穴・スリットのサイズの大きさに上限が生じる。

一方、穴・スリットが小さいと十分な脱気性能が得られないため、脱気不十分の状態で封止材が硬化することが考えられる。そのため、穴・スリットのサイズの大きさに下限が生じる。

たとえば、コスト上望ましいフィルム材料１０２である厚さ５０μｍのＰＥＴを使用した場合、某メーカーのカタログ値に基づけば、１５０°Ｃ、３０分の加熱プロセスで、縦方向に０．４％の熱収縮、横方向に１．４％の熱収縮が発生する（２軸延伸フィルムには方向性があるため、縦方向と横方向の熱収縮率が異なる）。この熱収縮による配線パターンの位置ずれを許容するように、穴径、スリット長さ・間隔を設定する必要がある。

一例として、太陽電池セル１０１の電極径を３ｍｍとした場合に、許容できるずれ量を１ｍｍ以内とする。また、太陽電池セル１０１のマウント精度を±０．０５ｍｍ、工程中での太陽電池セル１０１のずれを０．１５ｍｍ程度とすると、フィルム材料１０２の収縮以外で最大０．２ｍｍ（０．０５ｍｍ＋０．１５ｍｍ）のずれが生じる。

例えば、スリットが横方向に５０ｍｍピッチで配置された場合（たとえば、１５５ｍｍ角の太陽電池セル１０１中に３本のスリットが配置される場合）、スリット間のフィルム材料１０２が収縮することから、スリットは広がる方向に引っ張られることになる。横方向の熱収縮は１．４％であることから、０．７ｍｍ（５０ｍｍ×０．０１４）程度のずれが生じる。また、フィルム材料１０２の収縮以外の要因で０．２ｍｍのずれが生じたとすると、横方向に最大で０．９ｍｍ（０．７ｍｍ＋０．２ｍｍ）のずれが生じる（図８参照）。

さらに、スリットの縦方向に０．４％の収縮が生じ、収縮以外の要因で縦方向に０．２ｍｍずれた場合、電極のずれ量が１ｍｍになるスリット長さは３０ｍｍとなる。これは、図７に示すように、縦方向のずれ量は、０．３２ｍｍ（０．１２ｍｍ（＝３０ｍｍ×０．００４）＋０．２ｍｍ）であることから、上記横方向のずれ量０．９ｍｍと縦方向のずれ量０．３２ｍｍとから、電極のずれ量は、{０．９^２＋０．３２^２}^１／２＝０．９５５≒１ｍｍと算出できる。これよりスリット長さは、３０ｍｍ以内であることが望ましい条件となる。

スリットは、太陽電池セル１０１のセル列の方向と平行に設ける限り電気的には殆ど損失がない。しかし、配線パターンにスリットを開けることは電気的に望ましくない。そのため、穴により回路の導体が失われる面積を極力抑えることが重要となる。

一方、配線パターンの導体は太陽電池セル１０１の裏面の全面にわたり、できる限り大きな面積で設けることが望ましい。望ましいパターンでは、導体の無い部分はプラスとマイナスの間隔のみとなる。出力の損失を最小限に抑えるためにはこの間隔（ｙ）もできる限り狭くすることが望ましく、１ｍｍから１０ｍｍ以内の範囲が好ましい（図８参照）。

配線パターンの無い部分を中心として、配線パターンのある部分を含むように丸穴を設ける場合、穴面積を１００ｍｍ^２（直径約１１．３ｍｍ）以内とした。配線パターンのある部分を含むように丸穴を設けたのは、配線パターンのある部分と無い部分の境界における脱気を促すためである。

穴・スリットは、ある程度の大きさが無ければ十分な脱気性能が得られない。これまでの実験結果に基づけば、液状化した封止材中の気泡をラミネート装置で脱気すると、幅が〜０．５ｍｍ程度の筋状に、太陽電池セル１０１の外周に向かって抜けており、これよりも穴やスリット幅を広く設定することが望ましい。余裕をもって、スリットの最小値を２ｍｍ、穴を４ｍｍ^２(直径約２ｍｍ)と設定した。

次に、図９に、開口領域として採用される穴およびスリットの形態を示す。（１）は三角形、（２）は四角形、（３）は八角形を示す。また、（１）〜（３）以外の他の多角形の採用も可能である。（４）は円形形状、（５）は楕円形形状、（６）は円形を二つ寄せ集めた形状、（７）は円形を四つ寄せ集めた形状のもので、（４）〜（７）は開口領域の裂け防止の効果を備えた形状である。また、（８）は、小さいサイズの半円を二つ寄せ集めたもので、強度を保ちながら、同サイズの円と同等の脱気効果を得ることを可能としている。

（９）、（１０）は、大小のスリットの形状を示すものである。（１１）は、スリットの裂けを防止するために両端に丸穴を設けるようにしたものである。（１２）〜（１４）は、Ｔ字、十字形状等、スリットを交差させた形状を示すものである。（１５）は渦巻き形状のスリット、（１６）、（１７）は、太陽電池セル１０１の電極を迂回するパターンを示すものである。

穴は円形もしくは楕円形もしくはその組み合わせにすることで、穴を基点にして配線シートが裂ける可能性が低くなり、望ましい。穴およびスリットは、太陽電池セル１０１の裏面の電極と配線シートが接合される部分を避けて形成される。太陽電池セル１０１間に相当する部分とその周囲２ｍｍ程度に穴を設けないことで、太陽電池モジュール１００の表面より穴が見えることがなく、外観上望ましい。

太陽電池セル１０１の電極（ｐ型電極１０１ｐ，ｎ型電極１０１ｎ）部分を除き、太陽電池セル１０１の中心がセル端より最も遠いため、最も脱気しにくい。そのため、スリットや穴を、太陽電池セル１０１セルの中心より同心円状に配列することが望ましい。また、太陽電池セル１０１の中心付近の穴径を大きくすることが望ましい。または、スリットの長さを長くすることが望ましい。また、太陽電池セル１０１の中心付近の穴やスリットの数を増やしても良い。太陽電池セル１０１の端部より中心部へ向かって、穴やスリットのサイズや数を大きく／多くしても良い。

また、太陽電池モジュール１００全体としてみても、その中心がモジュール端より最も遠いため、最も脱気しにくい。そのため、太陽電池モジュール１００の中心付近の穴径を大きくすることが望ましい。または、スリットの長さを長くすることが望ましい。また、太陽電池モジュール１００の中心付近の穴やスリットの数を増やしても良い。太陽電池モジュール１００の端部より中心部へ向かって、穴やスリットのサイズや数を大きく/多くしても良い。

（太陽電池モジュール１００の製造方法）
次に、上記構成からなる太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。太陽電池セル１０１と配線シート１０２との接続には、はんだ、導電性接着剤、異方導電性フィルム材料（ＡＣＦ）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ）などを用いる。

はんだ、導電性接着剤、ＡＣＦ、ＡＣＰ、などを太陽電池セル１０１もしくは配線シート１０２の少なくとも一方に配置し、太陽電池セル１０１と配線シート１０２とを所定の位置関係に置き、加熱溶着もしくは加熱圧着することで接続を行なう。

配線シート１０２には、厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム材料の片面に厚さ約３５μｍの銅箔を貼り合わせ、配線回路パターンをエッチングにより形成する。その後、金型により、所定の位置に円形形状およびスリット形状の開口領域１２１，１２２，１２３，１２４を形成する。

配線シート１０２上の所定の位置に、導電性接着剤をディスペンスにより塗布し、その導電性接着剤の位置に合わせて太陽電池セル１０１の電極（ｐ型電極１０１ｐ，ｎ型電極１０１ｎ）位置が配置されるよう、太陽電池セル１０１を配置する。このとき、配線シート１０２のパターンを画像認識して太陽電池セル１０１の位置を微調整する。また、この時に、接着剤などで太陽電池セル１０１と配線シート１０２とを仮固定する。

次に、ガラス板１１３、所定のサイズにカットされたＥＶＡ（Ethylence Vinyl Acetate）樹脂からなる表封止材１１１、太陽電池セル１０１、配線シート１０２、所定のサイズにカットされたＥＶＡ（Ethylence Vinyl Acetate）樹脂からなる裏封止材１１２、および、バックカバー１１４を積層した未完成モジュールを、ラミネート装置の、約１２０°Ｃ〜約１４０°Ｃに加熱した熱板上に載置し、未完成モジュール全体を真空ポンプにより減圧する。これにより、ガラス板１１３／表封止材１１１／太陽電池セル１０１／裏封止材１１２／バックカバー１１４の各材料間の空気がおおまかに取り除かれる。

次に、真空引きを続けながら加圧し数分間程度保持する。加圧により熱板にモジュールが押し付けられ、表封止材１１１および裏封止材１１２が溶融する。このときに、モジュールの内部に残っていた空気および構成材料が加熱されることにより発生するガスは、配線シート１０２に設けられた開口領域１２１，１２２，１２３，１２４から溶融した裏封止材１１２内部を移動して外部に排出される。加圧後は、開口領域１２１，１２２，１２３，１２４は、裏封止材１１２が充填された状態となる。これにより、太陽電池モジュール１００の基本構成が完成する。

その後、バックカバー１１４およびバックカバー側の裏封止材１１２には、あらかじめ穴が設けられており、その穴に対応した位置に配線シート１０２のプラス及びマイナスの端子が露出するよう、折り返されている。露出した端子に対応して端子ボックスが取り付けられる。太陽電池モジュール１００の周囲に、シーリング材を塗布し、アルミニウム合金からなるフレームを周囲に取り付ける。これにより、太陽電池モジュール１００が完成る。

以上、本実施の形態における太陽電池モジュールおよびその製造方法によれば、太陽電池セル１０１と裏封止材１１２とに挟まれた配線シート１０２に、太陽電池セル１０１と裏封止材１１２とを連通する開口領域１２１，１２２，１２３，１２４を設けておくことで、未完成モジュール内に残存するガス、または未完成モジュールの構成材料から発生するガスが、配線シート１０２に設けられた上記開口領域１２１，１２２，１２３，１２４から溶融した裏封止材１１２内部を移動して外部に排出させることができる。

その結果、太陽電池モジュール１００に残存する気泡に起因する部材の劣化および腐食の発生の抑制が可能となり、太陽電池モジュール１００の動作信頼性の向上を図ることが可能となる。

以上、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本実施の形態における裏面電極型の太陽電池モジュールの配線シート側から太陽電池セルを見た概略平面図である。図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。図１中ＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。図１中Ｖ−Ｖ線矢視断面図である。図１中ＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。穴サイズの上限を説明するための図である。スリットサイズの上限を説明するための図である。開口領域として採用される穴およびスリットの形態を示す図である。背景技術における太陽電池モジュールの構造を示す図である。背景技術における裏面電極型の太陽電池モジュールの構造を示す図である。

符号の説明

１００太陽電池モジュール、１０１太陽電池セル、１０１ｎｎ型電極、１０１ｐｐ型電極、１０２配線シート、１０２ａ配線層、１０２ｂフィルム材料、１１１表封止材、１１２裏封止材、１１３ガラス板、１１４バックカバー、１２１，１２２，１２３，１２４開口領域。

Claims

裏面側に裏面電極を備える太陽電池セルと、
所定の配線パターンを有し、前記裏面電極に電気的に接続される配線層、および、前記配線層が形成されるフィルム材料を含み、前記太陽電池セルの裏面側の全面に配置される配線シートと、
前記太陽電池セルの表面側を封止する表封止材と、
前記配線シートを覆い、前記太陽電池セルの裏面側を封止する裏封止材と、
前記表封止材を覆う表面側透明カバーと、
前記裏封止材を覆う裏面側カバーと、
を備え、
前記配線シートは、
前記太陽電池セルと前記裏封止材とを連通する開口領域を有する、太陽電池モジュール。
前記開口領域は、前記フィルム材料上において、前記配線層が設けられる領域と前記配線層が設けられない領域との境界部分を含む位置に設けられる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
前記開口領域は、前記フィルム材料上において、前記配線層が設けられる領域内に設けられる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
前記開口領域は、前記フィルム材料上において、前記配線層が設けられない領域内に設けられる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池セルの表面側に、前記表封止材および前記表面側透明カバーを積層配置し、前記太陽電池セルの裏面側に、前記配線シート、前記裏封止材、および前記裏面側カバーを積層配置して、未完成モジュールを準備する工程と、
前記未完成モジュールを加熱した熱板上に載置して真空引きを行ない、加圧状態を保持する工程と、
加圧状態を解除し未完成モジュール温度を低下させ、溶融した前記表封止材および前記裏封止材を硬化させることで、太陽電池モジュールを完成させる工程と、
を備え、
前記加圧状態を保持する工程においては、前記未完成モジュール内に残存するガス、または未完成モジュールの構成材料から発生するガスが、前記配線シートに設けられた前記開口領域から溶融した前記裏封止材内部を移動して外部に排出される、太陽電池モジュールの製造方法。