JP5306379B2 - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。

近年、環境保護の観点から、太陽電池モジュールの普及拡大が進められている。太陽電池モジュールは、一般に、受光面側から順に、透光性基板、透明な熱硬化性樹脂等よりなるシート状の充填材に周囲を保護された太陽電池素子列（太陽電池ストリング）、および裏面を保護する裏面保護材を積層して一体化することによって得られる。特に、太陽電池素子としては、発電効率が高いことから、シリコンを含有するものが多く使われている。太陽電池ストリングは、一方の太陽電池素子に設けられた電極と、該太陽電池素子に隣り合う他方の太陽電池素子の電極とをハンダを介して導線で接合し、電気的に接続することで形成される。

しかしながら、係る接合の後、ハンダを冷却すると、太陽電池素子と導線との熱膨張率の差に起因する熱応力が生じ、太陽電池素子に反りが生じる場合がある。特に、隣り合う太陽電池素子の同じ側の主面同士、例えば、非受光面同士を導線で接合し、受光面側には導線を配置しない太陽電池ストリングの場合、太陽電池素子には、配列方向に沿った断面視で受光面側が凸になる反りが、生じやすい。係る反りを有する太陽電池ストリングを用いて太陽電池モジュールを構成した場合、太陽電池素子と導線との接合部に応力がかかることで、接合部のクラックや破断が生じ、その結果として太陽電池モジュールの出力が低下する可能性がある。

特開２００７−２５０６２３号公報には、導線の断面積を局部的に小さくすることによって熱応力を緩和し、反りを低減する方法が提案されている。しかしながら、太陽電池素子の同じ側の主面にのみ導線を設ける場合は、この方法では十分に反りが低減されない。

本発明は、上記の問題に鑑みて案出されたものであり、太陽電池ストリングの応力が緩和された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を目的とする。

本発明によれば、太陽電池モジュールは、それぞれが受光面と前記受光面の裏側に位置する裏面とを有する複数の太陽電池素子と、１の太陽電池素子と隣り合う太陽電池素子とを接続するとともに、１の太陽電池素子の１の面に接続される接続部を有する複数の導線と、を備える太陽電池モジュールであって、前記複数の太陽電池素子のうち隣り合う２つの太陽電池素子どうしは、それぞれの前記裏面が前記複数の導線によって電気的に接続されてなり、前記接続部の長手方向において、前記複数の太陽電池素子の少なくとも一つは、前記裏面側に突出した第１の突出部の両側に前記受光面側に突出した第２の突出部を有する波形をなしており、前記複数の導線の少なくとも１つが前記接続部の長手方向において前記複数の太陽電池素子の少なくとも１つの波形に対応する波形をなしている。

本発明の太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子と導線との接合部に加わる応力が緩和されており、接合部におけるクラックや破断の発生、さらには太陽電池モジュールの出力低下が好適に抑制されている。しかも、太陽電池素子よりも導線の方が熱膨張係数が大きい場合において、導線が熱膨張や熱収縮などによって伸縮したとしても、太陽電池素子が係る伸縮に追随して変形可能であるので、導線と太陽電池素子との間に生じる応力が緩和される。

また、本発明によれば、太陽電池モジュールの製造方法は、それぞれが受光面と前記受光面の裏側に位置する裏面とを有する複数の太陽電池素子について、隣り合う２つの太陽電池素子どうしを導線によって電気的に接続する第一の工程と、前記複数の太陽電池素子のそれぞれに対して変形力を作用させることによって、その一部領域を前記導線側に突出させる第二の工程と、を備えるものである。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、第二の工程によって平坦化された太陽電池ストリングを用いて太陽電池モジュールを構成するので、製造過程におけるチッピングの発生などが好適に抑制される。また、太陽電池ストリングの短手方向におけるアライメント精度が確保され、太陽電池モジュール内において太陽電池素子の配置ばらつきが生じることが抑制されるので、太陽電池モジュールの意匠性が向上する。加えて、得られた太陽電池モジュールにおいては、太陽電池素子と導線との接合部に加わる応力が緩和されるので、接合部におけるクラックや破断の発生、さらには出力低下が、好適に抑制される。

太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。 メタルラップスルー構造を有する太陽電池素子の一例を示す図であり、（ａ）は太陽電池素子の第二の主面（受光面側）を示す斜視図、（ｂ）は太陽電池素子の第一の主面（非受光面側）を示す斜視図である。 太陽電池ストリングの一例を示す斜視図である。 図３の太陽電池ストリングを用いて構成された太陽電池モジュールを示す断面図である。 比較例として示す、太陽電池素子に第二の主面側が凸である反りの生じている太陽電池ストリングを示す斜視図である。 図５の太陽電池ストリングを用いて構成された太陽電池モジュールを示す断面図である。 太陽電池素子と導線を接合して太陽電池ストリングを製造する様子を示す図であり、（ａ）は接合前の様子を第一の主面側（非受光面側）から示す斜視図、（ｂ）は接合後の様子を第二の主面側（受光面側）から示す斜視図である。 太陽電池モジュールの第１の製法を示す図であり、（ａ）は太陽電池ストリングに三点曲げの曲げ応力を加える前の様子を示す側面図、（ｂ）は太陽電池ストリングに曲げ応力を加える様子を示す側面図、（ｃ）は太陽電池ストリングに曲げ応力を加えたときに（ｂ）のＡ部に生じる応力を示すモデル図である。 本発明の太陽電池モジュールの一例を拡大して示す断面図であり、（ａ）太陽電池ストリングに曲げ応力を加える前の様子を示す断面図、（ｂ）は太陽電池ストリングに曲げ応力を加えたときの様子を示す断面図、（ｃ）は太陽電池ストリングに曲げ応力を加えたときの力を示すモデル図である。 太陽電池モジュールの第２の製法を示す図であり、（ａ）は、押圧前の様子を示す側面図、（ｂ）は押圧中の様子を示す側面図、（ｃ）は押圧後の様子を示す側面図、（ｄ）は支持部材７１の一例を示す図である。 太陽電池モジュールの第１および第２の製法において、太陽電池ストリングに加わる曲げ応力と、導線に加わる引張応力を示す線図であり、（ａ）は第２の製法における曲げ応力の線図、（ｂ）は第２の製法における引張応力の線図、（ｃ）は第１の製法における曲げ応力の線図、（ｄ）は第１の製法における引張応力の線図である。 太陽電池モジュールの第３の製法を示す図であり、（ａ）は太陽電池ストリングを押圧する前の様子を示す側面図、（ｂ）は太陽電池ストリングが平坦となるまで個々の太陽電池素子を押圧した様子を示す側面図、（ｃ）は第二の主面５ａが凸状になるまで押圧して変形させるように曲げ応力を加えた様子を示す側面図、（ｄ）は太陽電池ストリングの押圧後の様子を示す側面図である。 太陽電池モジュールの第４の製法を示す図であり、（ａ）は太陽電池ストリングを押圧する前の様子を示す側面図、（ｂ）は、最左端の太陽電池素子を押圧し曲げ応力を加える様子を示す側面図、（ｃ）は、最左端の太陽電池素子の押圧を止めるとともに、隣り合う太陽電池素子を押圧し曲げ応力を加える様子を示す側面図である。 太陽電池モジュールの第５の製法を示す図であり、（ａ）は太陽電池ストリングを押圧する前の様子を示す側面図、（ｂ）は太陽電池ストリングが水平となるまで押圧した様子を示す側面図、（ｃ）は太陽電池ストリングが第二の主面側に凸の形状となるように押圧した様子を示す側面図、（ｄ）は太陽電池ストリングの押圧後の様子を示す側面図である。 太陽電池モジュールの製法の第一変形例を示す図であり、（ａ）は、太陽電池ストリングを押圧する前の様子を示す側面図、（ｂ）は太陽電池ストリングを押圧して曲げ応力を加えている様子を示す側面図である。 太陽電池モジュールの製法の第二変形例を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、太陽電池ストリングを支持ローラーと押圧ローラーで押圧して曲げ応力を加えながら搬送する経過を示す側面図、（ｄ）は、搬送時における太陽電池ストリングの導線に加わる引張応力の経時変化を示す引張応力線図である。

以下、本発明の太陽電池モジュールおよびその製造方法について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図面においては、太陽電池ストリングにおける太陽電池素子の配列方向をｘ軸方向とし、太陽電池モジュールにおける積層方向（太陽電池素子の受光面側から非受光面側に向かう方向）をｚ軸方向とする、右手系のｘｙｚ座標を適宜付している。

（太陽電池モジュール）
本実施の形態に係る太陽電池モジュールＸは、図１に示すように、透光性基板１と、受光面側充填材２ａと、太陽電池素子列（太陽電池ストリング）３と、非受光面側充填材２ｂと、裏面保護材４とを順次積層してなる。太陽電池ストリング３は、複数の太陽電池素子５を導線６で電気的に直列接続してなる。なお、以下においては、受光面側充填材２ａと非受光面側充填材２ｂとを、充填材２と総称する。

透光性基板１は、太陽電池素子５へ光を入射させることができる部材であればその材質は特に限定されない。例えば、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどのガラスやポリカーボネート樹脂などからなる光透過率の高い基板が透光性基板１として用いられてよい。例えば、厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラス、厚さ５ｍｍ程度の合成樹脂基板（ポリカーボネート樹脂などからなる）が透光性基板１として用いられることが好ましい。

充填材２は、太陽電池素子５を封止する役割を有する。例えばエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を主成分とする有機化合物が、充填材２として用いられる。具体的には、Ｔダイと押出し機により、該有機化合物を厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形し、適宜のサイズに切断したものを充填材２として用いる。ここで、充填材２には架橋剤が含有されている。この架橋剤はＥＶＡなどの分子間を結合させる役割を有するものである。架橋剤としては、例えば７０℃〜１８０℃の温度で分解してラジカルを発生する有機過酸化物を用いることができる。有機過酸化物としては、例えば、２、５−ジメチル−２、５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンやｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレートなどが挙げられる。充填材２にＥＶＡを用いる場合であれば、ＥＶＡ１００質量部に対し１質量部程度の割合で架橋剤を含有させることが好ましい。上述のＥＶＡやＰＶＢ以外にも、熱硬化性樹脂もしくは、熱可塑性樹脂に架橋剤を含有して熱硬化の特性を持たせた樹脂であれば、充填材２として好適に利用可能である。例えばアクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル共重合体）などが、充填材２として利用可能である。

裏面保護材４は、充填材２や太陽電池素子５を保護する役割を有する。裏面保護材４としては、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、或いはこれらを積層したものを用いることができる。

太陽電池素子５としては、例えば、メタルラップスルー構造、エミッタラップスルー構造等のバックコンタクト型のものが好適に用いられる。本実施の形態では、一例として、メタルラップスルー構造の太陽電池素子５を用いる場合について説明する。また、太陽電池素子５の受光面の裏面を５ａ、受光面を５ｂとする。

太陽電池素子５は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板の内部に、ボロンなどのＰ型不純物を多く含んだＰ層と、リンなどのＮ型不純物を多く含んだＮ層とのＰＮ接合を有し、シリコン基板の裏面５ａ及び／又は受光面５ｂに、銀やアルミニウムなどからなる電極を配置した構成を有する。

単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板としては、例えば、インゴットからスライス加工して切り出された、厚みが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度で、大きさが１５０ｍｍ〜１６０ｍｍ角程度の矩形状のものが用いられる。このようなシリコン基板は、例えば、純度が６Ｎ〜１１Ｎのシリコン原料を用いて形成することができる。また、電極は、銀ペーストやＡｌペースト等の導電性ペーストを用い、スクリーンプリント法などにより形成される。

図２（ａ）、（ｂ）に示す太陽電池素子５の場合であれば、フィンガーと呼ばれる細い集電極５１が受光面５ｂに設けられるとともに、受光面５ｂで生じたキャリアを裏面５ａに導くために、電極材料で充填された貫通孔５２が配置されている。そして、裏面５ａには、電力を出力するための正負の出力電極５３（正の出力電極５３ａ、負の出力電極５３ｂ）が設けられている。図２（ｂ）に示す太陽電池素子５においては、正の出力電極５３ａの配列と負の出力電極５３ｂの配列とが、それぞれ太陽電池素子５の辺に平行に、かつ交互に設けられてなる。

なお、図２（ａ）、（ｂ）に示す太陽電池素子５のように、受光面５ｂにバスバー電極を設けない場合、太陽電池素子５の有効受光面積が増加し、それによって真性変換効率が増大する。

導線６は、太陽電池ストリング３において隣り合う２つの太陽電池素子５の極性の異なる出力電極同士を接続する。すなわち、導線６は、一方の出力電極５３ａと他方の出力電極５３ｂとを接続するように、配されている。また、図２（ｂ）に示すように、１つの太陽電池素子５に正の出力電極５３ａおよび負の出力電極５３ｂが複数箇所に設けられる場合には、それぞれに導線が接続される。

導線６は、凹凸のない一様な長尺状をなしていてもよいし、図１に示すように、太陽電池素子５の裏面５ａ上に配置される部分に底部が接続される凹部（接合部）６ａと、裏面５ａとは接続されない凸部（非接合部）６ｂとを有してもよい。後者の場合、凸部６ｂにおいて太陽電池ストリング３に作用する熱応力が開放されるので、太陽電池ストリング３の反りが抑制される。

なお、図１においては、太陽電池ストリング３を構成する個々の太陽電池素子５がその配列方向である図面視水平方向に沿って完全に平坦であり、導線６も太陽電池素子５に沿って当該方向に延在する太陽電池モジュールＸ（これを太陽電池モジュールＸａとも称する）を図示している。

以下、本発明の各実施形態について説明する。

太陽電池モジュールは、それぞれが受光面と前記受光面の裏側に位置する裏面とを有する複数の太陽電池素子と、１の太陽電池素子と隣り合う太陽電池素子とを接続するとともに、１の太陽電池素子の１の面に接続される接続部を有する導線と、を備え、前記接続部の長手方向において、前記複数の太陽電池素子の少なくとも一つは波形をなすものである。

太陽電池素子５がその配列方向に沿って波形である場合としては、太陽電池素子５が当該配列方向において複数の凹凸部を有する場合や、複数の極点を有する場合や、当該配列方向に沿った形状が特定周期のあるいは非周期的な曲線状である場合などがある。ここで極点とは、太陽電池素子５をその配列方向に垂直な方向から断面視した場合に、極大となる点および極小となる点である。また、曲線状の形状には、太陽電池素子５がその機能を発揮する限りにおいて三角波状や矩形波状の形状が含まれていてもよい。

また、前記接続部の長手方向とは、その接続面の端から端までの距離が、もっとも長くなる方向である。

さらに、太陽電池モジュールは、前記複数の太陽電池素子のうち隣り合う２つの太陽電池素子どうしが、それぞれの前記裏面が前記複数の導線のそれぞれによって電気的に接続される場合に適している。例えば、バックコンタクトタイプのように、裏面５ａの側に導体６が接続されていると、一方の面側に反りが発生するためである。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記波形は、前記第１太陽電池素子の前記裏面側に突出した第１突出部を含むことが好ましい。

例えば、太陽電池素子５は、受光面５ｂの側に少なくとも２箇所の突出部を有する。例えば、図３および図４に示すように、太陽電池ストリング３を太陽電池素子５の配列方向に垂直な方向から断面視した場合に、それぞれの太陽電池素子５の第１突出部５ｃが裏面５ａ側に凸状をなす態様にて凹凸を有しており、導線６が、係る凹凸に沿って配置されるように、太陽電池モジュールＸ（これを太陽電池モジュールＸｂと称する）が構成されていてもよい。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記波形は前記受光面側に突出した複数の第２突出部を含むことが好ましい。

係る場合、裏面５ａ側に突出する第一突出部５ｃの両側２箇所が、受光面５ｂ側に突出して第２突出部５ｄとなる。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記複数の第２突出部は、前記第１太陽電池素子の両端部よりも前記受光面側に突出していることが好ましい。

係る場合、受光面５ｂ側に突出した第２突出部５ｄと両端部５ｅとが一致してしまうことがないので第２突出部５ｄは極点となることができる。

また、図５および図６には、比較のために、個々の太陽電池素子５に受光面５ｂ側が凸である反りの生じている太陽電池ストリング３ａと、これを用いて構成した太陽電池モジュールＸｃを示している。太陽電池ストリング３ａにおいては、太陽電池素子５の配列方向に垂直な方向からみた場合に、個々の太陽電池素子５が受光面５ｂ側に一様に湾曲している。太陽電池素子５の、水平面からの浮き上がり量は約５ｍｍである。

太陽電池モジュールＸｃに用いられた太陽電池ストリング３ａと、図１および図４に例示する、太陽電池モジュールＸａ、Ｘｂに用いられた太陽電池ストリング３とを対比すると、後者の方が太陽電池素子５の配列方向においてより平坦化されたものとなっている。太陽電池モジュールＸｃにおいては、透光性基板１や裏面保護材４等によって挟持されることで、太陽電池素子５には、その配列方向においてこれを平らに引き伸ばす力がかかり続ける。この場合、太陽電池素子５と導線６との接合部に応力が長時間かかることになるため、クリープ現象により接合部のハンダが徐々に変形して接合部のクラックや破断が生じ、その結果として太陽電池モジュールＸｃの出力が低下する可能性がある。これに対して、太陽電池モジュールＸａ、Ｘｂにおいては、太陽電池ストリング３が平坦化されているので、太陽電池素子５と導線６との接合部に加わる応力が緩和されており、接合部におけるクラックや破断の発生、さらには太陽電池モジュールＸの出力低下が好適に抑制されている。

なお、応力緩和という観点からは、図１に示した太陽電池モジュールＸａよりも、図４に示した太陽電池モジュールＸｂの方がより好ましい。太陽電池モジュールＸｂのように、太陽電池ストリング３が波形の形状をなしている場合、シリコン基板からなる太陽電池素子５よりも熱膨張係数が大きい導線６が、熱膨張や熱収縮などによって伸縮したとしても、太陽電池素子５が係る伸縮に追随して変形可能であり、導線６と太陽電池素子５との間に生じる応力が緩和される。すなわち、ヒートサイクルに対する耐性の点で優れている。これに対して、図１に示す太陽電池モジュールＸａのように太陽電池素子５が完全に平坦である場合は、導線６の伸縮に太陽電池素子５が追随できず、導線６が太陽電池素子５から剥離してしまうおそれがある。なお、太陽電池モジュールＸｂに用いられる太陽電池ストリング３における太陽電池素子５の水平面からの浮き上がり量は、約１ｍｍ程度であるのが好適である。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記複数の導線は、少なくとも一つの第１導線と、前記各太陽電池素子に対して前記少なくとも一つの第１導線とは反対の極性を呈する少なくとも一つの第２導線とを有することが好ましい。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線は互いに平行であることが好ましい。

これにより、反りの大きさを揃えるとともに、方向を特定の方向になるようにすることができる。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線の少なくとも一方は、前記各太陽電池素子の前記裏面に断続的に接続されていることが好ましい。

これにより、必要以上の面積で導線６が太陽電池素子５と接合して、余計な応力が発生してしまうことを低減できる。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線の少なくとも一方は、前記各太陽電池素子の前記裏面と接続する接続部と接続しない非接続部とを有し、前記接続部と前記非接続部とが成す角度は９０度より大きいことが好ましい。

これにより、必要以上の面積で導線６が太陽電池素子５と接合して、余計な応力が発生してしまうことをさらに低減できる。

さらに、太陽電池モジュールは、前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線の少なくとも一方は、クラッド銅箔であることが好ましい。

導線６は、例えば銅やアルミニウムのような低抵抗の金属導体の表面に、メッキやディッピングにより２０μｍ〜７０μｍ程度の厚みでハンダコートを施したものを、適当な長さに切断してなる部材である。導線６は、金属であることから、延性を有する。例えば、金属導体として、銅／インバー／銅なる構成を有するクラッド銅箔を用いるようにしてもよい。この場合、導線６の熱膨張率がシリコンに近づくので、太陽電池素子５の反りが低減される。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記各太陽電池素子は矩形状であり、且つ、前記複数の導線は前記各太陽電池素子の一つの辺に平行であることが好ましい。

これにより、反りの大きさを揃えるとともに、方向を特定の方向になるようにすることができる。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記導線は複数の第１導線を有し、且つ、前記複数の第１導線は互いに平行であることが好ましい。

これにより、反りの大きさを揃えるとともに、方向を特定の方向になるようにすることができる。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記導線は複数の第２導線を有し、且つ、前記複数の第２導線は前記複数の第１導線と平行であることが好ましい。

これにより、反りの大きさを揃えるとともに、方向を特定の方向になるようにすることができる。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記少なくとも一つの第１導線と前記少なくとも一つの第２導線とは交互に位置することが好ましい。

これにより、反りの大きさを揃えるとともに、方向を特定の方向になるようにすることができる。

さらに、太陽電池モジュールは、前記複数の太陽電池素子のうち隣り合う２つの太陽電池素子どうしが、一方の前記受光面と他方の前記裏面とが前記複数の導線のそれぞれによって電気的に接続される場合に適している。例えば、受光面と裏面とで、導体６と太陽電池素子５との接続部の面積が異なる場合には、一方の面側に反りが発生するためである。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記波形は、前記第１太陽電池素子の前記受光面側に突出した第３突出部を含むことが好ましい。

例えば、太陽電池ストリング３を太陽電池素子５の配列方向に垂直な方向から断面視した場合に、それぞれの太陽電池素子５の第３突出部が受光面５ｂ側に凸状をなす態様にて凹凸を有しており、導線６が、係る凹凸に沿って配置されるように、太陽電池モジュールが構成されていてもよい。なお第３突出部が反る方向は、導線６と太陽電池素子５との接合面積次第で、受光面５ｂ、裏面５ａのいずれかに反るものである。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記波形は前記裏面側に突出した複数の第４突出部を含むことが好ましい。

係る場合、受光面５ｂ側に突出する第３突出部の両側２箇所が、裏面５ａ側に突出して第４突出部となる。なお第４突出部が反る方向は、導線６と太陽電池素子５との接合面積次第で、受光面５ｂ、裏面５ａのいずれかに反るものである。

さらに、太陽電池モジュールにおいて、前記複数の第４突出部は、前記第１太陽電池素子の両端部よりも前記裏面側に突出していることが好ましい。

係る場合、裏面５ａ側に突出した第４突出部と両端部５ｅとが一致してしまうことがないので第４突出部は極点となることができる。

（太陽電池モジュールの製造方法）
＜第１の製法＞
本実施の形態に係る太陽電池モジュールＸ（Ｘａ、Ｘｂ）の第１の製法について図７および図８を用いて説明する。

まず、第一の工程として、図７（ａ）に示すように、太陽電池素子５と導線６とが接合される。導線６は、複数の太陽電池素子５を配列させた状態で、個々の太陽電池素子５の正の出力電極５３ａと、該太陽電池素子５と隣り合う太陽電池素子５の負の出力電極５３ｂとを、電気的に接続するように配される。より詳細には、それぞれの太陽電池素子５においては、極性の異なる出力電極５３のそれぞれに、相異なる導線６（第一導線６１、第二導線６２）が接続される。例えば、図７（ａ）に図示された３つの太陽電池素子５のうちの中央の太陽電池素子５の場合であれば、正の出力電極５３ａが第一導線６１によって右端の太陽電池素子５の負の出力電極５３ｂと接続され、負の出力電極５３ｂが第二導線６２によって左端の太陽電池素子５の正の出力電極５３ａと接続されている。なお、第一導線６１と第二導線６２は、両者が接触して短絡することのないように、互いに平行に配置される。好ましくは、第一導線６１と第二導線６２の少なくとも一方が、図１に示したように、凹部６ａ（接合部）と凸部６ｂ（非接合部）とを有する。

出力電極５３ａまたは出力電極５３ｂと導線６とは、ハンダで接合される。すなわち、加熱溶融したハンダを出力電極５３ａまたは出力電極５３ｂと導線６との間に介在させた後、該ハンダが冷却されることで、出力電極５３ａまたは出力電極５３ｂと導線６とが接合される。

この接合後においては、図７（ｂ）に示すように、太陽電池素子５が第二の主面（受光面）５ｂの側に凸に湾曲した太陽電池ストリング３ａが作製される場合がある。これは、シリコン基板を含んで構成される太陽電池素子５よりも、金属部材である導線６の方が、熱膨張率が大きいために、ハンダが冷却される際に導線６が太陽電池素子５よりも大きく熱収縮することが原因である。このように太陽電池素子５に反りのある太陽電池ストリングをそのまま後段の積層・一体化工程に供した場合、図６に示すような太陽電池モジュールＸｃが作製されてしまうことになる。

そこで、本実施の形態においては、太陽電池モジュールＸを構成するに先立って、太陽電池ストリング３を構成する太陽電池素子５に生じている反りを解消・低減すべく、第二の工程として、図８に示すように、太陽電池素子５を受光面５ｂ側から押圧し、太陽電池素子５に三点曲げの曲げ応力を加える加工を行う。

太陽電池モジュールの製造方法は、それぞれが受光面と前記受光面の裏側に位置する裏面とを有する複数の太陽電池素子について、隣り合う２つの太陽電池素子どうしを導線によって電気的に接続する第一の工程と、前記複数の太陽電池素子のそれぞれに対して変形力を作用させることによって、その一部領域を前記導線側に突出させる第二の工程と、を備えるものである。

これは例えば、導線６と太陽電池素子５との熱膨張率差により、特にバックコンタクトタイプの場合は、受光面５ｂ側に突出して反る傾向があることに基づくものである。

さらに、太陽電池モジュールの製造方法において、前記変形力は、前記各太陽電池素子を押圧する押圧力であることが好ましい。

これにより最も容易に反りの矯正を制御することができる。

さらに、太陽電池モジュールの製造方法において、前記導線がその長手方向に沿って凸部と凹部とを交互に有し、前記凹部を前記各太陽電池素子に対して接合することが好ましい。

これにより導線６と太陽電池素子５との接続面積を減らし、反りを低減することができる。

図８に示すように、第二の工程に使用する加工装置１００は、太陽電池ストリング３を構成する太陽電池素子５のうちの１つを支持する支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）と、該太陽電池素子５を押圧する押圧部材７２と、を有している。押圧部材７２は、例えばエアシリンダーなどの昇降装置７３に接続されており、昇降装置７３を駆動することによって上下に移動自在とされてなる。太陽電池素子５を支持部材７１によって支持した状態で、押圧部材７２によって太陽電池素子５を上方から押圧することで、太陽電池素子５に対して曲げ応力を加えることができる。

具体的には、第二の工程においては、図８（ａ）に示すように、受光面５ｂの側が上を向くように太陽電池ストリング３を構成する太陽電池素子５のうちの１つを支持部材７１によって支持した状態で、図８（ｂ）に示すように、押圧部材７２によって受光面５ｂの凸部を押圧する。これにより、太陽電池素子５は、導線６側（裏面５ａ側）が凸である弓なり状に撓んだ状態に変形される。

この変形状態においては、図８（ｃ）に示すように、図８（ｂ）のＡ部において、中立軸Ｃよりも上側にある太陽電池素子５には圧縮応力σｃが生じ、大半の部分が中立軸Ｃより下側にある導線６には引張応力σｔが生じる。これらの圧縮応力σｃと引張応力σｔとは、中立軸Ｃから離れるほど大きくなる。すなわち、太陽電池素子５の受光面５ｂでは最大圧縮応力σｃｍａｘを示し、導線６の表面では最大引張応力σｔｍａｘを示す。

一般に、太陽電池素子５は、圧縮応力に対しては高い強度を示しクラックなどの破壊を生じにくく、塑性ひずみも生じにくい。これは、太陽電池素子５が、脆性を有するシリコン基板を用いて構成されていること、さらには、該シリコン基板にはインゴットから切り出す際に表面に加工変質層が形成されていることから、一般に、引張応力には弱いが圧縮応力には強いからである。一方で、導線６は、太陽電池素子５に比べてヤング率が低く、断面積が小さく、延性を有することから、引張応力により塑性ひずみを生じ伸長しやすい。

それゆえ、図８（ｂ）に示す態様にて太陽電池ストリング３が押圧された場合、主として圧縮応力が加わる太陽電池素子５の割れは抑制される一方で、引張応力が加わる導線６は、引張方向に塑性変形する。その結果、押圧後の太陽電池素子５においては、ハンダ接合後に生じた太陽電池素子５と導線６の熱ひずみの差が平準化され、熱応力が低減されてなる。太陽電池ストリング３を構成する全ての太陽電池素子５に対して加工装置１００による押圧を行うことにより、それぞれの太陽電池素子５の反りは抑制され、図１や図３あるいは図４に示すような平坦化された太陽電池ストリング３が得られる。特に、加工装置１００を用いて図８に示す態様にて押圧を行った場合には、図３あるいは図４に示した、太陽電池素子５が波形の形状を有する太陽電池ストリング３がより容易かつ確実に形成される。ただし、適宜に押圧条件を定めることでダメージを与えることなく、図１に示す太陽電池ストリング３も形成される。

そして、係る太陽電池ストリング３を、透光性基板１、受光面側充填材２ａ、非受光面側充填材２ｂ、および裏面保護材４と積層し、これによって得られる積層体を加熱加圧して充填材２を溶融させる工程を経ることで、図１あるいは図４に示す、全体が一体化された太陽電池モジュールＸが得られる。すなわち、太陽電池素子５と導線６の接合部のハンダに加わる熱応力が好適に低減されており、特にヒートサイクルにおけるハンダのクリープ変形やそれに伴う接合部の剥離の発生が低減された太陽電池モジュールＸが、実現される。

仮に、太陽電池ストリング３ａをそのまま充填材２その他と積層する場合、太陽電池素子５の四隅の角部が充填材２に引っ掛かることによって角部に負荷が生じやすい。その結果、充填材２の加熱加圧の際に太陽電池素子５におけるクラックの発生や導線６の屈曲を招きやすいため、好ましくない。

また、一体化のための加熱加圧の際に太陽電池ストリング３ａを平坦化させようとしても、太陽電池素子５同士が導線６で接続されている一方で、太陽電池素子５が導線６の長手方向に沿って湾曲していることから、太陽電池ストリング３は均等に平坦に伸ばされにくく、太陽電池素子５にクラックが生じやすいため、好ましくない。

これに比べ、本実施の形態に係る製法の場合は、第二の工程によってあらかじめ平坦化された太陽電池ストリング３を用いて太陽電池モジュールＸを構成するので、このような製造過程におけるクラックの発生などが好適に抑制される。また、積層・一体化の際の、太陽電池ストリング３の短手方向におけるアライメント精度が維持され、該太陽電池モジュールＸ内において太陽電池素子５の配置ばらつきが生じることが抑制されるので、太陽電池モジュールＸの意匠性が向上する。

なお、図９（ａ）に示すような、凹部６ａ（接合部）と凸部６ｂ（非接合部）を設けた導線６を用いる場合、第一の工程で製造された太陽電池ストリング３が第二の工程において押圧されると、図９（ｂ）に示すように変形する。このとき、図９（ｃ）に示すように、導線６に加わる引張応力ｐ１は、凸部６ｂ（非接合部）では屈曲部を伸ばす偶力ｍ（偶力ｍを足し合わせたものが偶力Ｍとなる）として作用する。すなわち、凸部６ｂが偶力ｍによりひずむことから、長手方向に一様に長尺な導線６が用いられる場合に比べて、凸部６ｂを有する導線６が用いられる場合の方が、導線６において、より小さな力でより大きな伸びが生じる。つまりは、凸部６ｂを有する導線６を用いて太陽電池ストリング３を構成する方が、第二の工程において太陽電池ストリング３に加わる曲げ応力がより小さくて済むので、太陽電池素子５に加える負荷が小さくなり、クラックなどの損傷の発生がさらに抑制される。

また、支持部材７１および押圧部材７２は、太陽電池ストリング３に曲げ応力を加える際に、太陽電池ストリング３の回転や水平方向の移動が容易になるように、フッ素樹脂などの摩擦係数の低い材質を用いて構成することが好ましい。この場合、図８（ｂ）に示すように受光面５ｂの側から押圧した際に、太陽電池ストリング３の水平方向の見かけの長さが縮小するので、太陽電池ストリング３に生じる引張応力が低減され、結果として、太陽電池素子５におけるクラックの発生が抑制される。

さらに、太陽電池モジュールの製造方法において、前記第二の工程では、前記導線で接合された前記複数の太陽電池素子のうち、一端に位置する太陽電池素子から他端に位置する太陽電池素子まで連続的に前記変形力を作用させることが好ましい。

これにより、図１１に示すような応力分布をより平坦化させることができる。

さらに、太陽電池モジュールの製造方法において、前記第二の工程では、前記複数の太陽電池素子のうち一つの太陽電池素子に対する前記変形力は、前記一つの太陽電池素子以外の太陽電池素子が移動可能な状態で、作用されることが好ましい。

これにより、図１０、１３、１４のように、一つの太陽電池素子５が押圧により位置ずれしても、他の太陽電池素子５が移動可能なので導体６や太陽電池素子５に過度な応力がかからないようにすることができる。

さらに、太陽電池モジュールの製造方法において、前記第二の工程においては、前記複数の太陽電池素子の一つの太陽電池素子を２つの支点で支持した状態で、前記一つの太陽電池素子を前記２つの支点の裏側から回転可能な押圧部材にて押圧することが好ましい。

これにより、太陽電池素子５を押圧していくことに伴い作用点が変化するので、この変化する作用点に合わせて押圧部材が追従していくようにできる。

さらに、太陽電池モジュールの製造方法において、前記押圧部材は、前記一つの太陽電池素子のうち前記２つの支点の間の部位を押圧することが好ましい。

これにより、太陽電池ストリング３ａにおける各太陽電池素子５は、図１１（ｃ）、（ｄ）のような平坦な応力分布を示すことができる。

これらの太陽電池モジュールの製造方法としては以下のような製法が挙げられる。

＜第２の製法＞
次に、本実施の形態に係る太陽電池モジュールＸの第２の製法について、図１０および図１１を参照しつつ説明する。

第２の製法は、第二の工程において、太陽電池ストリング３を構成する個々の太陽電池素子５に対する受光面５ｂ側からの押圧を二箇所に対して行うことによって、太陽電池素子５に対して四点曲げの曲げ応力を加える点で、三点曲げの曲げ応力を加える第１の製法と相違する。

太陽電池素子５の四点曲げには、一対の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）と、一対の押圧部材７２（７２ａ、７２ｂ）を備える加工装置２００を使用する。一対の押圧部材７２ａ、７２ｂは、昇降装置７３に接続された押圧部材保持部７２ｓに、互いに所定の間隔で離間させて設けられてなる。

第２の製法では、第二の工程において、図１０（ａ）に示すように、受光面５ｂの側が上を向くように、太陽電池ストリング３を構成する太陽電池素子５のうちの１つを支持部材７１によって支持した状態で、２つの押圧部材７２ａ、７２ｂによって太陽電池素子５を押圧する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、太陽電池素子５は、導線６側（裏面５ａ側）が凸である弓なり状に撓んだ状態に変形される。係る押圧を施した後、太陽電池素子５は、図１０（ｃ）に示すように平坦化される。

図１１（ａ）、（ｂ）は、本製法において四点曲げによる押圧を行った場合に太陽電池素子５に加わる曲げモーメントＭの線図と導線６に加わる引張応力σｔの線図とを示している。また、図１１（ｃ）、（ｄ）は、対比のために示す、第１の製法において押圧を行った場合のそれぞれの線図である。なお、いずれの線図も、横軸は、支持部材７１ａの位置を原点とし、それぞれの部材の符号でその位置を示している。また、引張応力σｔの線図である図１１（ｂ）、（ｄ）は、引張応力σｔが降伏応力σｓを超えた部分で、導線６に塑性ひずみが生じることを示している。

図１１（ｄ）に示すように、三点曲げの場合、引っ張り応力σｔは、押圧部材７２による押圧位置で極大となるのみであるが、図１１（ｂ）に示すように、四点曲げの場合、導線６に生じる引張応力σｔは、押圧部材７２ａと押圧部材７２ｂの間で略一定の区間を有する。すなわち、四点曲げでは、導線６に略一定の塑性ひずみを生じせしめることができる。これにより、三点曲げの場合に比べ、応力集中を低減することができるとともに、広範囲で略均一に反りを戻すことができる。

なお、図１０に示すように、支持部材７１および押圧部材７２ａ、７２ｂとして、回動可能なローラーを用いてもよい。支持部材７１および押圧部材７２ａ、７２ｂが回動可能であることにより、押圧部材７２ａ、７２ｂからの押圧力が大きくなり太陽電池ストリング３と支持部材７１や押圧部材７２ａ、７２ｂとの間の摩擦力が大きくなっても、太陽電池ストリング３が撓みに伴って容易に移動することができる。このような構成によれば、押圧に伴って太陽電池素子５に引張応力が過度に加わることが低減されるので、クラックの発生が抑制される。また、図１０（ｄ）に示すように、支持部材７１の導線６と相対する部分に、支持部材７１と導線６との干渉を避けるための溝部７１ｃが設けられていてもよい。支持部材７１が溝部７１ｃを備える場合、押圧部材７２ａ、７２ｂによって太陽電池素子５に押圧力が加えられたとしても導線６と支持部材７１とが接触しないので、太陽電池素子５の導線６との接合部近傍への荷重の集中が低減される。

太陽電池ストリング３を構成する全ての太陽電池素子５に対して加工装置２００による押圧を行うことにより、第２の製法においても、太陽電池素子５の反りは抑制され、平坦化された太陽電池ストリング３が得られる。なお、図１０（ｃ）においては図１と同様に太陽電池素子５が図面視水平方向に完全に平坦となる場合を例示しているが、加工装置２００を用いて図１０に示す態様にて押圧を行った場合も、第１の製法と同様、図３あるいは図４に示した、太陽電池素子５が波形の形状を有する太陽電池ストリング３がより容易かつ確実に形成される。

＜第３の製法＞
次に、本実施の形態に係る太陽電池モジュールＸの第３の製法について、図１２を参照しつつ説明する。

第３の製法は、第二の工程において、太陽電池ストリング３を構成する全ての太陽電池素子５に対する四点曲げをほぼ同時に行うことにより、全ての太陽電池素子５にほぼ同時に四点曲げの曲げ応力を加える点で、個々の太陽電池素子５に順次に四点曲げの曲げ応力を加える第２の製法と相違する。

第３の製法における四点曲げには、複数の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）が設けられたプレート７４ａと、複数の押圧部材７２（７２ａ、７２ｂ）が設けられたプレート７４ｂとを備える加工装置３００を使用する。なお、プレート７４ｂは、図示しない昇降装置において昇降可能とされてなる。加工装置３００は、太陽電池ストリング３を構成する個々の太陽電池素子５を１対の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）がそれぞれ支持し、かつ、プレート７４ｂが下降することにより１対の押圧部材７２（７２ａ、７２ｂ）がそれぞれの太陽電池素子５を押圧するように構成されてなる。

第３の製法では、第二の工程において、図１２（ａ）に示すように、受光面５ｂの側が上を向くように太陽電池ストリング３を構成するそれぞれの太陽電池素子５を対応する支持部材７１によって支持した状態で、図１２（ｂ）に示すように、対応する２つの押圧部材７２ａ、７２ｂによってそれぞれの太陽電池素子５を押圧する。これにより、図１２（ｃ）に示すように、全ての太陽電池素子５が導線６側（裏面５ａ側）が凸である弓なり状に撓んだ状態に変形される。係る押圧を施した後、全ての太陽電池素子５は、図１２（ｄ）に示すように平坦化される。

すなわち、第３の製法においても、太陽電池素子５の反りは抑制され、平坦化された太陽電池ストリング３が得られる。なお、図１２（ｄ）においては図１と同様に太陽電池素子５が図面視水平方向に完全に平坦となる場合を例示しているが、加工装置３００を用いて図１２に示す態様にて押圧を行った場合も、第１の製法と同様、図３あるいは図４に示した、太陽電池素子５が波形の形状を有する太陽電池ストリング３がより容易かつ確実に形成される。

加えて、第３の製法の場合、太陽電池ストリング３の全ての太陽電池素子５に一斉に曲げ応力を加えることから、第２の製法よりもタクトタイムが短縮される。

なお、図１２に示すように、プレート７４ａとプレート７４ｂの間隔を規定するスペーサー７５がプレート７４ａに設けられていてもよい。係るスペーサー７５が設けられている場合、押圧部材７２の押下範囲がスペーサー７５によって制限されるため、太陽電池素子５に加わる押圧力が一定の範囲に制限される。このようにプレート７４ａにスペーサー７５を設ける態様は、押圧力を管理するという観点から好適である。

さらに、第３の製法の場合、図１２（ｃ）のように太陽電池ストリング３の個々の太陽電池素子５を撓ませた状態で拘束しつつ、太陽電池ストリング３を摂氏零度以下に冷却することにより、太陽電池ストリング３に熱応力を加えてもよい。このとき、太陽電池素子５よりも熱膨張率係数が大きい導線６には、この熱応力が引張応力として作用する。押圧部材７２によって機械的に与える引張応力のみならず係る熱応力も引張応力として作用するので、導線６には、機械的に引っ張り応力を与える場合よりもさらに大きな塑性ひずみが生じる。その結果として、太陽電池素子５の反りはより効果的に抑制される。

なお、この冷却によって生じる熱応力は、太陽電池素子５と導線６との接合界面全体で生じるので、応力集中は起こりにくい。

係る冷却を行う態様は、これを行わない場合に比して導線６により大きな伸びを加えることができるので、第一の工程を経た時点における太陽電池素子５と導線６の熱ひずみの差が比較的大きく、太陽電池素子５の反りがより顕著な場合に、その平準化を行ううえで特に効果的である。

＜第４の製法＞
次に、本実施の形態に係る太陽電池モジュールＸの第４の製法について、図１３を参照しつつ説明する。

第４の製法は、第一の工程と、第二の工程で太陽電池ストリング３を構成するそれぞれの太陽電池素子５に対する四点曲げを順次に行う点とにおいて第２の製法と共通するが、太陽電池ストリング３を固定したままで、それぞれの太陽電池素子５の四点曲げを、相異なる支持部材７１および押圧部材７２を用いて行う点で、第２の製法と相違する。

第４の製法における四点曲げには、複数の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）と、複数の押圧部材７２（７２ａ、７２ｂ）を備える加工装置４００を使用する。加工装置４００は、太陽電池ストリング３を構成する個々の太陽電池素子５を１対の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）がそれぞれ支持し、かつ、１対の押圧部材７２ａ、７２ｂがそれぞれの太陽電池素子５を押圧するように構成されてなる。１対の押圧部材７２ａ、７２ｂは、それぞれが昇降装置７３に接続された押圧部材保持部７２ｓに、互いに所定の間隔で離間させて設けられてなる。また、それぞれの昇降装置７３は、昇降装置保持部７３ｓによって保持されてなる。

第４の製法では、第二の工程において、まず最初に、図１３（ａ）に示すように、第二の主面５ｂの側が上を向くように太陽電池ストリング３を構成するそれぞれの太陽電池素子５を対応する支持部材７１によって支持した状態で、図１３（ｂ）に示すように、最左端の太陽電池素子５（５ａ）の受光面５ｂの凸部を押圧部材７２によって押圧する。これにより、太陽電池素子５ａは、導線６側（第一の主面５ａ側）が凸である弓なり状に撓んだ状態に変形される。そして、この太陽電池素子５ａに対し変形を加えた後、図１３（ｃ）に示すように、太陽電池素子５ａに隣り合う太陽電池素子５（５ｂ）に対して、これに対応する押圧部材７２にて同様に押圧を行う。以降、太陽電池素子５ｂに隣り合う太陽電池素子５（５ｃ）およびさらにこれに隣り合う太陽電池素子５に対して、順次に押圧を行う。

すなわち、第４の製法においても、太陽電池素子５の反りは抑制され、平坦化された太陽電池ストリング３が得られる。なお、図１３（ｃ）においては四点曲げ後の太陽電池素子５が図１と同様に図面視水平方向に完全に平坦となる場合を例示しているが、加工装置４００を用いて図１３に示す態様にて押圧を行った場合も、第１の製法と同様、図３あるいは図４に示した、太陽電池素子５が波形の形状を有する太陽電池ストリング３がより容易かつ確実に形成される。

上述した第３の製法の場合、太陽電池ストリング３の個々の太陽電池素子５をほぼ同時に押圧するため、太陽電池素子５の撓みに伴う水平方向の見かけ上の伸縮に対応すべく、太陽電池ストリング３全体が滑らかに移動することになるが。太陽電池ストリング３が長尺になるほど、摩擦力が大きくなり、太陽電池ストリング３が移動しにくくなる。このような場合、太陽電池素子５や導線６に対して局部的に不要な応力が加わってしまう場合がある。

これに対し、第４の製法では、太陽電池素子５を順次に押圧するので、個々の太陽電池素子５の押圧時に、これに隣り合う太陽電池素子５が支持部材７１上を自由に移動できる。よって、押圧する過程で太陽電池素子５の水平方向の見かけの長さが変化したとしても、太陽電池素子５と太陽電池素子５とを接続する導線６における圧縮応力や引張応力の発生は抑制されるので、太陽電池素子５におけるクラックの発生や、導線６の接合部の剥離が低減される。

なお、図１３に示した加工装置４００においては、それぞれの太陽電池素子５の上に対応させて押圧部材７２が設けられているが、係る態様は必須ではなく、太陽電池ストリング３を固定した状態で一つの押圧部材７２を水平方向に移動させることによって、各太陽電池素子５を順次に押圧して曲げ応力を加えるように、加工装置４００が構成されていてもよい。

＜第５の製法＞
次に、本実施の形態に係る太陽電池モジュールＸの第５の製法について、図１４を参照しつつ説明する。

第５の製法は、第一の工程と、第二の工程で相異なる支持部材７１および押圧部材７２を用いてそれぞれの太陽電池素子５の四点曲げを行う点とにおいて、第４の製法と共通するが、それぞれの太陽電池素子５の四点曲げを同時に行う点、および、太陽電池素子５を支持および押圧した状態で移動可能である支持部材７１および押圧部材７２を用いる点で、第４の製法と相違する。

第５の製法における四点曲げには、加工装置４００と同様に、複数の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）と、複数の押圧部材７２（７２ａ、７２ｂ）を備え、太陽電池ストリング３を構成する個々の太陽電池素子５を１対の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）がそれぞれ支持し、かつ、１対の押圧部材７２ａ、７２ｂがそれぞれの太陽電池素子５を押圧するように構成されてなる加工装置５００を使用する。ただし、加工装置５００においては、太陽電池ストリング３のうち最左端の太陽電池素子５を支持する支持部材７１と、同じく最左端の太陽電池素子５を押圧する押圧部材７２を、押圧部材保持部７２ｓを介して昇降させる昇降装置７３（７３ａ）とは、水平方向について固定的に設けられているが、他の太陽電池素子５を支持する支持部材７１は水平方向に移動自在な可動部７１ｓに設けられ、かつ、当該他の太陽電池素子５を押圧する押圧部材７２を昇降させる昇降装置７３（７３ｂ）も、水平方向に移動自在に設けられてなる。

第５の製法では、第二の工程において、まず最初に、図１４（ａ）に示すように、受光面５ｂの側が上を向くように太陽電池ストリング３を構成するそれぞれの太陽電池素子５を対応する支持部材７１によって支持した状態で、図１４（ｂ）に示すように、それぞれの太陽電池素子５の受光面５ｂの凸部を押圧部材７２によって押圧する。このとき、太陽電池ストリング３がいったん平坦になるため、太陽電池ストリング３は見かけ上、水平方向に伸長する。すると、これに応じて支持部材７１の可動部７１ｓと昇降装置７３ｂとが移動することで、最左端以外の支持部材７１と押圧部材７２とが、太陽電池素子５に４点曲げの変形を加えつつ、係る太陽電池ストリング３の伸長に追随する態様にて移動する。すなわち、これら支持部材７１と押圧部材７２とは、太陽電池素子５の間隔が大きくなる方向に移動する。これにより、太陽電池ストリング３の伸長に伴って太陽電池素子５や導線６に過度な圧縮応力が加わることが抑制される。

その後、それぞれの太陽電池素子５ａは、図１４（ｃ）に示すように、導線６側（裏面５ａ側）が凸である弓なり状に撓んだ状態に変形される。その際には、太陽電池ストリング３は見かけ上、水平方向に収縮するので、今度は逆に、最左端以外の支持部材７１と押圧部材７２とが、係る太陽電池ストリング３の収縮に追随する態様にて移動する。すなわち、これら支持部材７１と押圧部材７２とは、太陽電池素子５の間隔が小さくなる方向に移動する。この場合、太陽電池ストリング３の収縮に伴って太陽電池素子５や導線６に過度な圧縮応力が加わることが抑制される。

第５の製法においても、太陽電池素子５の反りは抑制され、平坦化された太陽電池ストリング３が得られる。なお、図１４（ｄ）においては図１と同様に太陽電池素子５が図面視水平方向に完全に平坦となる場合を例示しているが、加工装置５００を用いて図１４に示す態様にて押圧を行った場合も、第１の製法と同様、図３あるいは図４に示した、太陽電池素子５が波形の形状を有する太陽電池ストリング３がより容易かつ確実に形成される。

また、第５の製法によれば、太陽電池素子５や導線６に生じる圧縮応力および引張応力を低減させることができるので、太陽電池素子５と導線６との接合部の剥離を抑制しつつ、太陽電池ストリング３の個々の太陽電池素子５を効率良く押圧することができる。それゆえ、第５の製法によれば、太陽電池モジュールの歩留まりを高めつつ、タクトタイムを短縮して製造効率を向上することができる。

＜太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の形状の検証方法＞
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールＸにおいて、太陽電池ストリング３のそれぞれの太陽電池素子５がその配列方向に沿って波形の湾曲形状（curvature）を有していることは、実際の製品を分解して検証することができる。例えば、以下に示す方法によって、太陽電池モジュールＸの充填材２を溶解し、太陽電池ストリング３を取り出すことにより、検証することができる。

まず裏面保護材４へ切り込みを入れる。切り込み加工は、カッターや円盤型カッター、レーザーカッター等を用い手作業によって行ってもよいが、より好ましくは、円盤型カッターや円盤型砥石、レーザーカッターの自動機を用いて行う。これにより、有機溶剤の浸透を早め、太陽電池ストリング３の回収時間を短縮することができる。

そして、太陽電池モジュールＸ全体を少なくとも水平状態で投入可能な寸法の槽内に、充填材２を分解させる有機溶剤を満たしたうえで、該槽内に太陽電池モジュールＸを浸漬させる。有機溶剤としては、ｄ−リモネンやキシレン、トルエンなどを用いることができる。有機溶剤は常温であってもよいが、８０℃〜１００℃に加温することにより、充填材２の溶解を早めて分解時間を短縮することができる。有機溶剤が常温の場合は太陽電池モジュールＸを約２４時間浸漬することで、有機溶剤を８０℃〜１００℃に加温した場合は約１〜２時間浸漬すれば、充填材２が溶解するので、太陽電池ストリング３を取り出すことができる。

このようにして取り出した太陽電池ストリング３の形状は、例えばレーザーを用いて三次元曲面の形状を計測する装置により、測定することができる。それ以外に、太陽電池ストリング３を定盤の上に置き、定盤からの浮き上がりをノギスで測定してプロットすることにより、形状を測定してもよい。これらの手法により、太陽電池ストリング３の形状が特定され、太陽電池素子５が、上述の実施形態にて示した波形の形状を有することが確認される。

あるいは、光学顕微鏡などの光学的観察装置を用い、太陽電池モジュールＸの外部から、太陽電池素子５の受光面５ｂの複数個所において観察光の焦点を合わせ、それぞれの箇所における焦点深度を測定し、その空間的な変化をプロットすることで、太陽電池素子５および太陽電池ストリング３の反り形状を特定することもできる。

＜変形例＞
（両面コンタクトの場合）
上述の実施の形態においては、バックコンタクト型の太陽電池素子が用いられる場合を対象に説明をしているが、本発明は、導線を接合した後に太陽電池素子が受光面側である第二の主面の側に凸となるのであれば、両面コンタクト型の太陽電池モジュールの場合にもその作用効果を奏する。具体的には、両面コンタクト型の太陽電池モジュールであって、太陽電池素子の第二の主面における部材の接合面積よりも第一の主面における部材の接合面積が大きい場合がこれに該当する。

係る両面コンタクト型の太陽電池モジュールの場合も、太陽電池素子を図１ないし図４のように平坦化してなる太陽電池ストリングを用いることで、上述の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。また、係る太陽電池ストリングの形成は、上述の各製法を用いることで同様に実現される。

（製法の第一変形例）
上述の各実施形態においては、太陽電池モジュールＸの製造方法の第二の工程において、太陽電池ストリング３を構成する個々の太陽電池素子５に対して個別に変形を加えているが、これに代わり、太陽電池ストリング３全体に変形を加えるようにしても、太陽電池ストリング３の平坦化は可能である。第一変形例では、係る態様を、図１５を参照しつつ説明する。

本変形例では、一対の支持部材７１（７１ａ、７１ｂ）と、昇降装置７３に接続された押圧部材保持部７２ｓに、互いに所定の間隔で離間させて設けられた、一対の押圧部材７２（７２ａ、７２ｂ）と、太陽電池ストリング３を挟持する一対のプレート７６（７６ａ、７６ｂ）とを備える加工装置６００を使用する。

プレート７６としては、例えば、アルミニウム板を用いることが出来る。また、ステンレス鋼やバネ鋼鋼材、りん青銅等は、弾性域が広く、繰り返し曲げ変形を加えても疲労を生じにくいという観点から、プレート７４の材料として好適である。

本変形例では、図１５（ａ）に示すように、一対のプレート７６で挟持した太陽電池ストリング３を、受光面５ｂの側が上を向くように支持部材７１にて支持した状態で、図１５（ｂ）に示すように、２つの押圧部材７２ａ、７２ｂによって太陽電池ストリング３を押圧する。これにより、太陽電池ストリング３は平坦化される。

本変形例の場合、太陽電池ストリング３全体を一対のプレート７６で挟持したうえで押圧を行うので、太陽電池素子５において応力集中が生じにくいので、曲げ応力を加えた際のクラックの発生が低減される。また、太陽電池ストリング３全体に対して一度に曲げ応力を加えるので、個々の太陽電池素子５を押圧する製法に比べて、作業性が優れている。

加えて、図１５（ｂ）に示すように、押圧部材７２ａと押圧部材７２ｂの間に太陽電池ストリング３を配置して四点曲げを行った場合、太陽電池ストリング３全体に略一定の曲げ応力が加わるので、全ての導線６に略一定の曲げ応力を加えて塑性ひずみを与えることができる。これにより、太陽電池ストリング３の全体において略均一に反りが低減されて平坦化される。すなわち、本変形例によれば、導線６に局部的に偏った塑性ひずみが与えられることが抑制され、太陽電池素子５にかかる負荷が低減される。結果として、図１に示す形状の太陽電池ストリング３が好適に得られる。

（製法の第二変形例）
また、太陽電池モジュールＸの製造方法の第二の工程において、太陽電池ストリング３に曲げ応力を加えて平坦化させる態様は、上述の実施の形態に限られるものではない。第二変形例では、図１６を参照しつつ、上述の各実施の形態とは異なる平坦化の手法について説明する。

本変形例では、図１６（ａ）に示すように、支持ローラー７７（７７ａ、７７ｂ）と押圧ローラー７８とを備える加工装置７００を用いて、太陽電池素子５を回転部材で押圧することにより、太陽電池ストリング３を平坦化させる。

すなわち、図１６（ａ）に示すように、第二の主面５ｂの側が上を向くようにした太陽電池ストリング３を、回転する支持ローラー７７によって下方から支持しつつ搬送するとともに、上方に備わり、同じく回転する押圧ローラー７８によって該太陽電池ストリング３を押圧する。すると、図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に順次に示すように、太陽電池ストリング３は、三点曲げの曲げ応力を加えられつつ搬送される。このとき、図１６（ｄ）に示すように、太陽電池ストリング３の移動と共に、導線６に加わる引張応力が極大となる位置も移動するので、太陽電池ストリング３の広範囲において略一定の塑性ひずみが導線６に与えられることになる。その結果、太陽電池素子５に生じた反りは、広範囲において均一に低減される。すなわち、太陽電池素子５に与える負荷を小さく保ちつつ、太陽電池ストリング３を広範囲に均一に平坦化することが出来る。

本変形例の場合、支持ローラー７７と押圧ローラー７８の間で搬送しながら太陽電池ストリング３に曲げ応力を加えているため、静止状態で曲げ応力を加える上述の各実施形態とは異なり、太陽電池ストリング３の長手方向の位置合わせが不要である。また、次に加工する太陽電池ストリング３を供給しやすいので、線状に生産工程を配置した製造ラインに適している。

なお、ウレタンゴムやＥＰＤＭなどからなる軟質のシート状部材で太陽電池ストリング３を挟持した状態で、加工装置７００による変形加工を施すようにすることで、太陽電池素子５および導線６に加わる機械的衝撃を低減することができる。

Claims (17)

1. それぞれが受光面と前記受光面の裏側に位置する裏面とを有する複数の太陽電池素子と、
   １の太陽電池素子と隣り合う太陽電池素子とを接続するとともに、１の太陽電池素子の１の面に接続される接続部を有する複数の導線と、を備える太陽電池モジュールであって、
   前記複数の太陽電池素子のうち隣り合う２つの太陽電池素子どうしは、それぞれの前記裏面が前記複数の導線によって電気的に接続されてなり、
   前記接続部の長手方向において、前記複数の太陽電池素子の少なくとも一つは、前記裏面側に突出した第１の突出部の両側に前記受光面側に突出した第２の突出部を有する波形をなしており、
   前記複数の導線の少なくとも１つが前記接続部の長手方向において前記複数の太陽電池素子の少なくとも１つの波形に対応する波形をなしている、太陽電池モジュール。
2. 前記複数の導線は、少なくとも一つの第１導線と、前記各太陽電池素子に対して前記少なくとも一つの第１導線とは反対の極性を呈する少なくとも一つの第２導線とを有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線は互いに平行である、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線の少なくとも一方は、前記各太陽電池素子の前記裏面に断続的に接続されている、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線の少なくとも一方は、前記各太陽電池素子の前記裏面と接続する接続部と接続しない非接続部とを有し、前記接続部と前記非接続部とが成す角度は９０度より大きい、請求項２乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
6. 前記少なくとも一つの第１導線及び前記少なくとも一つの第２導線の少なくとも一方は、クラッド銅箔である、請求項２乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
7. 前記各太陽電池素子は矩形状であり、且つ、前記複数の導線は前記各太陽電池素子の一つの辺に平行である、請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
8. 前記導線は複数の第１導線を有し、且つ、前記複数の第１導線は互いに平行である、請求項１乃至７のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
9. 前記導線は複数の第２導線を有し、且つ、前記複数の第２導線は前記複数の第１導線と平行である、請求項８に記載の太陽電池モジュール。
10. 前記少なくとも一つの第１導線と前記少なくとも一つの第２導線とは交互に位置する、請求項２乃至９のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
11. 請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
    それぞれが受光面と前記受光面の裏側に位置する裏面とを有する複数の太陽電池素子について、隣り合う２つの太陽電池素子どうしを導線によって電気的に接続する第一の工程と、
    前記複数の太陽電池素子のそれぞれに対して変形力を作用させることによって、その一部領域を前記導線側に突出させる第二の工程と、
    を備える太陽電池モジュールの製造方法。
12. 前記変形力は、前記各太陽電池素子を押圧する押圧力である、請求項１１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
13. 前記導線がその長手方向に沿って凸部と凹部とを交互に有し、
    前記凹部を前記各太陽電池素子に対して接合する、請求項１１または請求項１２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
14. 前記第二の工程においては、前記導線で接合された前記複数の太陽電池素子のうち、一端に位置する太陽電池素子から他端に位置する太陽電池素子まで連続的に前記変形力を作用させる、請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
15. 前記第二の工程において、前記複数の太陽電池素子のうち一つの太陽電池素子に対する前記変形力は、前記一つの太陽電池素子以外の太陽電池素子が移動可能な状態で、作用される、請求項１１ないし請求項１４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
16. 前記第二の工程においては、前記複数の太陽電池素子の一つの太陽電池素子を２つの支点で支持した状態で、前記一つの太陽電池素子を前記２つの支点の裏側から回転可能な押圧部材にて押圧する、請求項１１ないし請求項１５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
17. 前記押圧部材は、前記一つの太陽電池素子のうち前記２つの支点の間の部位を押圧する、請求項１６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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