JP5367587B2 - 太陽電池モジュール及び太陽電池 - Google Patents

Description

本発明は、配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。

太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。

一般的に、太陽電池１枚当りの出力は数Ｗ程度である。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。複数の太陽電池は、受光面側保護材と裏面側保護材との間で封止材によって封止される。

太陽電池は、受光面上に形成される第１接続用電極及び複数本の第１細線電極と、裏面上に形成される第２接続用電極及び複数本の第２細線電極とを備える（例えば、特開２００２−３５９３８８号公報参照）。配線材は、一の太陽電池の第１接続用電極と、他の太陽電池の第２接続用電極とに半田付けされる。これにより、一の太陽電池と他の太陽電池とは互いに電気的に接続される。

一方、半田の溶融温度より低温で熱硬化する樹脂接着材を用いて配線材を太陽電池に接着する手法が提案されている（例えば、特開２００５−１０１５１９号公報参照）。このような手法によれば、配線材を半田付けする場合に比べて、太陽電池が受ける温度変化の影響を小さくすることができる。

ここで、配線材を接着する際、配線材を太陽電池に向けて加圧することにより、配線材の良好な接続を図ることができる。すなわち、配線材に第１及び第２細線電極を食込ませることにより、配線材と第１及び第２細線電極との電気的、機械的な接続を図ることができる。

しかしながら、第１細線電極は、受光面積の拡大を目的として、第２細線電極よりも少数本かつ幅狭に形成される。そのため、受光面のうち配線材が接続される領域の面積に対する第１細線電極が形成される面積の比率は、裏面のうち配線材が接続される領域の面積に対する第２細線電極が形成される面積の比率よりも小さい。従って、配線材を接続する際、第２細線電極の配線材への食込み量は、第１細線電極に比べて小さくなる。その結果、配線材よりも大きな線膨張係数を有する封止材から温度変化に応じた応力が配線材にかかると、第２細線電極と配線材との電気的、機械的な接続に不具合が生じるおそれがあった。

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池の裏面上に形成される細線電極と配線材との良好な接続を維持できる太陽電池モジュール及び太陽電池を提供することを目的とする。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、太陽電池の受光面上に接続される一の配線材と、太陽電池の受光面の反対側に設けられる裏面上に接続される他の配線材とを備え、太陽電池は、受光面上に形成される複数本の第１細線電極を少なくとも含む第１部材群と、裏面上に形成される第２電極とを有しており、第１部材群は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する一群の第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有しており、受光面の面積に対する第１露出部が形成される面積の比率である第１比率は、裏面の面積に対する第２露出部が形成される面積の比率である第２比率より小さく、第１比率の第２比率に対する比は、受光面のうち一の配線材が接続される領域の面積に対する第１接続部が形成される面積の比率である第３比率の、裏面のうち他の配線材が接続される領域の面積に対する第２接続部が形成される面積の比率である第４比率に対する比よりも小さいことを要旨とする。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第２電極は、複数本の第２細線電極を有し、複数本の第２細線電極は、第２接続部と第２露出部とを有していてもよい。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第１接続部は、一の配線材に直接接触して接続されていてもよい。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第２接続部は、他の配線材に直接接触して接続されていてもよい。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数本の第２細線電極のうち少なくとも２本の第２細線電極は、他の配線材が接続される領域において１本に結合されていてもよい。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数本の第１細線電極のうち少なくとも１本の第１細線電極は、一の配線材が接続される領域において複数本に分岐されていてもよい。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、第１部材群は、一の配線材が接続される領域内において島状に形成された島状部材を含んでいてもよい。

本発明の一の特徴に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、太陽電池の受光面上に接続される一の配線材と、太陽電池の受光面の反対側に設けられる裏面上に接続される他の配線材とを備え、太陽電池は、受光面上に形成される第１電極と、裏面上に形成される第２電極とを有しており、第１電極は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有し、第１露出部の面積は、第２露出部の面積より小さく、第２露出部の面積に対する第１露出部の面積の比率は、第２接続部の面積に対する第１接続部の面積の比率よりも小さいことを要旨とする。

本発明の一の特徴に係る太陽電池は、光電変換部と、光電変換部の第１主面上に形成される複数本の第１細線電極を少なくとも含む第１部材群と、光電変換部の第２主面上に形成される第２電極とを備え、複数本の第１細線電極に一の配線材が電気的に接続され、第２電極に他の配線材が電気的に接続される太陽電池であって、第１部材群は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有し、第１主面の面積に対する第１露出部の面積の比率である第１比率は、第２主面の面積に対する第２露出部の面積の比率である第２比率より小さく、第２比率に対する第１比率の比は、第１主面のうち一の配線材が接続される領域の面積に対する第１接続部の面積の比率である第３比率の、第２主面のうち他の配線材が接続される領域の面積に対する第２接続部の面積の比率である第４比率に対する比よりも小さいことを要旨とする。

本発明の一の特徴に係る太陽電池は、光電変換部と、光電変換部の第１主面上に形成される第１電極と、光電変換部の第２主面上に形成される第２電極とを備え、第１電極に一の配線材が電気的に接続され、第２電極に他の配線材が電気的に接続される太陽電池であって、第１電極は、一の配線材に接続される第１接続部と、一の配線材から露出する第１露出部とを有し、第２電極は、他の配線材に接続される第２接続部と、他の配線材から露出する第２露出部とを有し、第１露出部の面積は、第２露出部の面積より小さく、第２露出部の面積に対する第１露出部の面積の比率は、第２接続部の面積に対する第１接続部の面積の比率よりも小さいことを要旨とする。

本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。 本発明の実施形態に係る太陽電池１０の受光面側の平面図である。 本発明の実施形態に係る太陽電池１０の受光面側の平面図である。

次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［第１実施形態］
（太陽電池モジュールの概略構成）
本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の側面図である。図２（ａ）は、太陽電池モジュール１の受光面側の平面図である。図２（ｂ）は、太陽電池モジュール１の裏面側の平面図である。

太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池１０、受光面側保護材２、裏面側保護材３、封止材４、配線材５及び樹脂接着材６を備える。

複数の太陽電池１０は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で封止材４によって封止される。複数の太陽電池１０は、第１方向に沿って配列されており、配線材５によって互いに電気的に接続される。

太陽電池１０は、光電変換部１１、第１電極１２及び第２電極１３を備える。

光電変換部１１は、第１主面Ａと、第１主面Ａの反対側に設けられる第２主面Ｂとを有する。本実施形態では、第１主面Ａは受光面側保護材２に対向し、第２主面Ｂは裏面側保護材３に対向するように配置されている。この場合、第１主面Ａは光電変換部１１の受光面であり、第２主面Ｂは光電変換部１１の裏面である。光電変換部１１は、受光により光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、光が光電変換部１１に吸収されることにより生成される正孔と電子をいう。

光電変換部１１は、半導体ｐｎ接合或いは半導体ｐｉｎ接合等の半導体接合を基本構造として有する。光電変換部１１は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料や、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料などの一般的な半導体材料を用いて形成できる。なお、光電変換部１１は、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み込んだ構造、いわゆるＨＩＴ構造を有していてもよい。

第１電極１２は、光電変換部１１によって生成された光生成キャリアを収集する収集電極である。第１細線電極１２Ａは、図２（ａ）に示すように、第１主面（受光面）Ａ上の略全域に渡って形成された複数本の第１細線電極１２Ａを有する。複数本の第１細線電極１２Ａは、例えば、熱硬化型又は焼結型の導電性ペーストを用いて印刷法などによって形成できる。

なお、本実施形態では、１３本の第１細線電極１２Ａを、第１方向に略直交する第２方向に沿ってライン状に形成しているが、第１細線電極１２Ａの本数、寸法及び形状は、光電変換部１１の大きさなどを考慮して適宜設定できる。

第２電極１３は、光電変換部１１によって生成された光生成キャリアを収集する収集電極である。第２細線電極１３Ａは、図２（ｂ）に示すように、第２主面（裏面）Ｂ上の略全域に渡って形成された複数本の第２細線電極１３Ａを有する。複数本の第２細線電極１３Ａは、複数本の第１細線電極１２Ａと同様の手法により形成することができる。

なお、本実施形態では、２６本の第２細線電極１３Ａが、第２方向に沿ってライン状に形成されるが、第２細線電極１３Ａの本数、寸法及び形状は、光電変換部１１の大きさなどを考慮して適宜設定できる。

このような複数本の第１細線電極１２Ａ及び複数本の第２細線電極１３Ａは、図１に示すように、配線材５に食込むようにして直接接続されている。第１電極１２及び第２電極１３の構成については後述する。

受光面側保護材２は、封止材４上に配置されており、太陽電池モジュール１の表面を保護する。受光面側保護材２としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。

裏面側保護材３は、封止材４上に配置されており、太陽電池モジュール１の背面を保護する。裏面側保護材３としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。

封止材４は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で複数の太陽電池１０を封止する。封止材４としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。

なお、以上のような構成を有する太陽電池モジュール１の外周には、Ａｌフレーム（不図示）を取り付けることができる。

（第１電極及び第２電極の構成）
次に、第１電極１２及び第２電極１３の構成について、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は、太陽電池１０の第１主面（受光面）Ａ側の平面図である。図３（ｂ）は、太陽電池１０の第２主面（裏面）Ｂ側の平面図である。

図３（ａ）に示すように、１３本の第１細線電極１２Ａは、配線材５に接続される第１接続部１２ａと、第１主面Ａ上に配線材５から露出する第１露出部１２ｂとを有する。第１接続部１２ａは、配線材５が接続される領域Ｃに位置する。配線材５は、第１接続部１２ａと電気的に接続される。なお、本実施形態にかかる１３本の第１細線電極１２Ａそれぞれは、一様な線幅で形成される。

図３（ｂ）に示すように、２６本の第２細線電極１３Ａは、配線材５に接続される第２接続部１３ａと、第２主面Ｂ上に配線材５から露出する第２露出部１３ｂとを有する。第２接続部１３ａは、配線材５が接続される領域Ｄに位置する。配線材５は、第２接続部１３ａと電気的に接続される。

ここで、２６本の第２細線電極１３Ａは、領域Ｄにおいて２本一組に結合されることにより、１３本の第２接続部１３ａにまとめられる。

なお、本実施形態に係る第２接続部１３ａ及び第２露出部１３ｂの線幅は、第１細線電極１２Ａ（第１接続部１２ａと第１露出部１２ｂ）と略同等である。

（電極形成面積の関係）
以上より、第１電極１２の形成面積と、第２電極１３の形成面積との間には、次の関係が成立する。

第１に、第１主面Ａの面積に対する第１露出部１２ｂが形成される面積の比率を第１の値ｖとする。

第２に、第２主面Ｂの面積に対する第２露出部１３ｂが形成される面積の比率を第２の値ｗとする。

第３に、領域Ｃの面積に対する第１接続部１２ａが形成される面積の比率を第３の値ｘとする。

第４に、領域Ｄの面積に対する第２接続部１３ａが形成される面積の比率を第４の値ｙとする。

以上の場合、第１の値ｖは、第２の値ｗより小さい。すなわち、（ｖ／ｗ）＜１が成立する（以下、「第１の関係」という。）。

これは、第１主面Ａでは、受光面積の拡大を目的として単位面積当たりの電極形成面積を第２主面Ｂより小さくし、第２主面Ｂでは、抵抗損失の低減を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第１主面Ａより大きくしたためである。

また、第２の値ｗに対する第１の値ｖの比は、第４の値ｙに対する第３の値ｘの比よりも小さい。すなわち、（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ）が成立する（以下、「第２の関係」という。）。

これは、２６本の第２細線電極１３Ａを領域Ｄにおいて２本一組に結合させることにより、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｃに近づけたためである。換言すると、第２接続部１３ａの面積を、第１接続部１２ａの面積に近づけたためある。

なお、本実施形態では、第３の値ｘと第４の値ｙとが略同等であるため、（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ）≒１が成立する。

（太陽電池モジュールの製造方法）
次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法について説明する。

まず、印刷法、塗布法などを用いて、図３（ａ）に示すパターンで、光電変換部１１の第１主面Ａ上に導電性ペーストを配置する。その後、加熱により導電性ペーストを仮硬化する。

次に、印刷法、塗布法などを用いて、図３（ｂ）に示すパターンで、光電変換部１１の第２主面Ｂ上に導電性ペーストを配置する。その後、熱処理により第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配置された導電性ペーストを硬化する。

次に、ディスペンサーを用いて、領域Ｃ及び領域Ｄに樹脂接着材６を塗布する。次に、樹脂接着材６上に配線材５を配置し、光電変換部１１に向けて配線材５を押し付けながら加熱する。これにより、第１接続部１２ａ及び第２接続部１３ａを配線材５に接続させるとともに、樹脂接着材６を硬化させる。このような配線材５の接続を繰返すことにより、複数の太陽電池１０を電気的に接続する。

次に、ガラス基板（受光面側保護材２）上に、ＥＶＡ（封止材４０）シート、複数の太陽電池１０、ＥＶＡ（封止材４）シート及び裏面側保護材３を順次積層して積層体とする。積層体を加熱することにより、ＥＶＡを硬化させる。

（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池１０において、第１電極１２は、第１接続部１２ａと第１露出部１２ｂとを有し、第２電極１３は、第２接続部１３ａと第２露出部１３ｂとを有する。この場合において、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。

ここで、第１の関係の成立は、太陽電池１０において、第１主面Ａにおける単位面積当たりの電極形成面積を、第２主面Ｂよりも小さくしたことを示す。換言すると、第１露出部１２ｂの面積を、第２露出部１３ｂの面積より小さくしたことを示す。

第１の関係が成立する場合において、第２の関係が成立することは、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積と、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積とが近いことを示す。

本実施形態では、領域Ｄにおいて、２６本の第２細線電極１３Ａを２本一組に結合させることにより、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｃに近づけている。

そのため、太陽電池の第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配線材５を圧着する際、第２接続部１３ａの配線材５との接続面積を、第１接続部１２ａの配線材５との接続面積に近づけることができる。従って、第２接続部１３ａを配線材５に十分接続させることができる。

その結果、配線材５に封止材４から応力がかかったとしても、第２接続部１３ａと配線材５との良好な接続を維持することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態と上記第１実施形態との相違点は、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｄに近づけている点である。その他の点については上記第１実施形態と同様であるため、以下、相違点について主に説明する。

（第１電極と第２電極の構成）
本実施形態に係る第１電極１２及び第２電極１３の構成について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、太陽電池１０の第１主面（受光面）Ａ側の平面図である。図４（ｂ）は、太陽電池１０の第２主面（裏面）Ｂ側の平面図である。

図４（ａ）に示すように、第１電極１２は、１３本の第１細線電極１２Ａを有する。１３本の第１細線電極１２Ａは、配線材５に接続される第１接続部１２ａと、第１主面Ａ上に配線材５から露出する第１露出部１２ｂとを有する。第１接続部１２ａは、配線材５が接続される領域Ｃに位置する。

ここで、１３本の第１細線電極１２Ａそれぞれは、領域Ｃにおいて複数本に分岐され、２５本の第１接続部１２ａに連結される。なお、第１接続部１２ａと第１露出部１２ｂとは、略同等の線幅を有する。

図４（ｂ）に示すように、第２電極１３は、２６本の第２細線電極１３Ａを有する。２６本の第２細線電極１３Ａは、配線材５に接続される第２接続部１３ａと、第２主面Ｂ上に配線材５から露出する第２露出部１３ｂとを有する。第２接続部１３ａは、配線材５が接続される領域Ｄ位置する。２６本の第２細線電極１３Ａそれぞれは、一様な線幅で形成される。

なお、本実施形態に係る第１接続部１２ａ及び第１露出部１２ｂの線幅は、第２細線電極１３Ａ（第２接続部１３ａと第２露出部１３ｂ）と略同等である。

（電極形成面積の関係）
以上より、本実施形態においても、第１電極１２の形成面積と第２電極１３の形成面積との間には、上記第１実施形態と同様に、第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。

第１の関係が成立するのは、受光面積の拡大を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第２主面Ｂより小さくし、第２主面Ｂでは、抵抗損失の低減を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第１主面Ａより大きくしたためである。

また、第２の関係が成立するのは、１３本の第１細線電極１２Ａを領域Ｃにおいて分岐させることにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｄに近づけたためである。

（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池１０においても、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。

第１の関係の成立は、太陽電池１０において、第１主面Ａにおける単位面積当たりの電極形成面積を、第２主面Ｂよりも小さくしたことを示す。換言すると、第１露出部１２ｂの面積を、第２露出部１３ｂの面積より小さくしたことを示す。

第１の関係が成立する場合において、第２の関係が成立することは、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積と領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積とが近いことを示す。

本実施形態では、領域Ｃにおいて、１３本の第１細線電極１２Ａを分岐させることにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの電極形成面積を、領域Ｄに近づけている。

そのため、太陽電池の第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配線材５を圧着する際、第１接続部１２ａの配線材５との接続面積を、第２接続部１３ａの配線材５との接続面積に近づけることができる。従って、第２接続部１３ａを配線材５に十分接続させることができる。

その結果、配線材５に封止材４から応力がかかったとしても、第２接続部１３ａと配線材５との良好な接続を維持することができる。

また、１３本の第１細線電極１２Ａは、領域Ｃから離間した位置で分岐される。そのため、配線材５を熱接着する際の温度変化によって、第１細線電極１２Ａが断線した場合であっても、断線していない部分を介して光生成キャリアを収集することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態と上記第２実施形態との相違点は、領域Ｃに島状部材１４が形成される点である。その他の点については上記第２実施形態と同様であるため、以下、相違点について主に説明する。

（第１電極と第２電極の構成）
本実施形態に係る第１電極１２及び第２電極１３の構成について、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、太陽電池１０の第１主面Ａ側の平面図である。図５（ｂ）は、太陽電池１０の第２主面Ｂ側の平面図である。

図５（ａ）に示すように、第１電極１２は、１３本の第１細線電極１２Ａを受光面Ａ上に有する。また、受光面Ａ上には、１３本の第１細線電極１２Ａに加えて、２４個の島状部材１４が形成されている。以下、１３本の第１細線電極１２Ａと２４個の島状部材１４とを合わせて「第１部材群１２´」という。

第１部材群１２´は、配線材５に接続される第１接続部１２ｃと、第１主面Ａ上に配線材５から露出する第１露出部１２ｂとを有する。ここで、本実施形態に係る第１接続部１２ｃは、１３本の第１細線電極１２Ａの一部と２４個の島状部材１４とを含む。

島状部材１４は、絶縁性を有する酸化シリコンなどを用いて形成することができる。このような島状部材１４の平面形状は、図５（ａ）に示す楕円状に限らず、例えば、点状や矩形状、或いはその他の形状であってもよい。なお、本実施形態に係る一の島状部材１４の形成面積は、領域Ｄに形成される一の第２接続部１３ａと略同等である。また、本実施形態に係る一の島状部材１４の厚みは、第１細線電極１２Ａの厚みと略同等である。

（第１部材群及び電極形成面積の関係）
以上より、第１部材群１２´の形成面積と複数本の第２細線電極１３Ａの形成面積との間において、上記第２実施形態と同様に、第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。

第１の関係が成立するのは、第１主面Ａでは、受光面積の拡大を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第２主面Ｂより小さくし、第２主面Ｂでは、抵抗損失の低減を目的として、単位面積当たりの電極形成面積を第１主面Ａより大きくしたためである。

また、第２の関係が成立するのは、領域Ｃにおいて複数の島状部材１４を形成することにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの第１部材群１２´の形成面積を、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積に近づけたためである。

（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池１０においても、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。

第１の関係の成立は、太陽電池１０において、受光面積の拡大を目的として、第１主面Ａにおける単位面積当たりの電極形成面積を、第２主面Ｂよりも小さくしたことを示す。換言すると、第１露出部１２ｂの面積を、第２露出部１３ｂの面積よりも小さくしたことを示す。

第１の関係が成立する場合において、第２の関係が成立することは、領域Ｃにおける単位面積当たりの第１部材群１２´の形成面積と領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積とが近いことを示す。

本実施形態では、領域Ｃにおいて、複数の島状部材１４を形成することにより、領域Ｃにおける単位面積当たりの第１部材群１２´の形成面積を、領域Ｄにおける単位面積当たりの電極形成面積に近づけている。

そのため、太陽電池の第１主面Ａ及び第２主面Ｂ上に配線材５を圧着する際、第１接続部１２ａ（複数の島状部材１４を含む）の配線材５との接続面積を、第２接続部１３ａの配線材５との接続面積に近づけることができる。従って、第２接続部１３ａを配線材５に十分接続させることができる。

その結果、配線材５に封止材４から応力がかかったとしても、第２接続部１３ａと配線材５との良好な接続を維持することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上記実施形態では、第１及び第２細線電極を第２方向に沿ってライン状に形成したが、細線電極の形状はこれに限らない。例えば、波線状の細線電極を格子状に形成することができる。

また、上記第１実施形態では、２本の第２細線電極１３Ａを１本に結合させたが、３本以上の第２細線電極１３Ａを１本に結合させてもよい。

また、上記第２実施形態では、１本の第１細線電極１２Ａを３本に分岐させたが、２本又は４本以上に分岐させてもよい。

また、上記第２実施形態では、領域Ｃから離間した位置において第１細線電極１２Ａを分岐させたが、領域Ｃ内で分岐されていてもよい。具体的には、図６に示すように第１接続部１２ａを形成することができる。また、図7に示すように、分岐した部分は第１方向に沿っておらず、ジグザグ状に形成されていてもよい。また、第１細線電極１２Ａを領域Ｃ内で分岐させる場合には、配線材５の一端部が圧着される領域で分岐させることが好ましい。これによって、配線材５の一端部から剥離が発生することを抑制することができる。

また、上記第３実施形態では、島状部材１４として絶縁性を有する部材により形成したが、細線電極と同様の導電性ペーストを用いて島状部材１４を形成してもよい。

また、上記第２乃至第４実施形態では、第２電極１３は、複数本の第２細線電極１３Ａを有することとしたが、第２電極１３の形状はこれに限られるものではない。例えば、第２電極１３は、第２主面（裏面）Ｂ略全面に形成された電極であってもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

以下、本発明に係る太陽電池モジュールの実施例について具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。

（実施例１）
まず、寸法１０８ｍｍ角、厚み１５０μｍ、抵抗率１Ωｃｍのｎ型単結晶シリコン基板を準備した。

次に、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、基板の受光面上に、厚み５ｎｍのｉ型非結晶シリコン層と厚み５ｎｍのｐ型非晶質シリコン層とを順次形成した。続いて、基板の裏面上に、厚み５ｎｍのｉ型非結晶シリコン層と厚み５ｎｍのｎ型非晶質シリコン層とを順次形成した。ＲＦプラズマＣＶＤ装置の条件設定は、周波数１３．５６ＭＨｚ、形成温度１００〜２００℃、反応圧力２０〜８０Ｐａ、ＲＦパワー１０〜１００Ｗとした。

次に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ｐ型及びｎ型非晶質シリコン層上に、厚み１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。スパッタ装置の条件設定は、形成温度５０〜２００℃、Ａｒガス流量２００ｓｃｃｍ、酸素ガス流量５０ｓｃｃｍ、パワー０．５〜３ｋＷ、磁場強度５００〜３０００ガウスとした。以上により光電変換部が作製された。

次に、スクリーン印刷法を用いて、太陽電池の受光面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図３（ａ）に示すパターンで印刷した。具体的には、５２本の細線電極（幅１００μｍ）を２ｍｍ間隔で形成した。１５０℃で５分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化させた。

次に、太陽電池の裏面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図３（ｂ）に示すパターンで印刷した。具体的には、１０４本の細線電極（幅１００μｍ）を１ｍｍ間隔で形成するとともに、配線材を接続する領域では、１０４本の細線電極を２本一組に結合することにより、５２本の細線電極を２ｍｍ間隔で形成した。次に、２００℃で１時間加熱することにより受光面上及び裏面上の銀ペーストを硬化させた。

次に、ディスペンサーを用いて、ニッケル粒子を約５体積％含むエポキシ樹脂を、受光面上及び裏面上のうち配線材を接続する領域に厚み３０μｍで塗布した。なお、エポキシ樹脂を塗布する代わりに、テープ状に成形されたエポキシ樹脂を、受光面上及び裏面上のうち配線材を接続する領域に配置してもよい。

次に、塗布したエポキシ樹脂上に配線材を配置し、約２ＭＰａで加圧しながら２００℃で約１時間加熱した。これにより、配線材に細線電極を食込ませるとともに、エポキシ樹脂を硬化させた。これを繰返すことにより太陽電池ストリングを作製した。

次に、ガラスとＰＥＴフィルムの間に配置した太陽電池ストリングをＥＶＡにより封止した。以上のようにして、実施例１に係る太陽電池モジュールを１０００枚作製した。

（実施例２）
次に、実施例２に係る太陽電池モジュールを１０００枚作製した。実施例２と上記実施例１との相違点は、銀ペーストを図４に示すパターンで印刷した点である。

具体的には、スクリーン印刷法を用いて、太陽電池の受光面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図４（ａ）に示すパターンで印刷した。具体的には、５２本の細線電極（幅１００μｍ）を２ｍｍ間隔で形成するとともに、配線材を接続する領域では、１本の細線電極を２本に分岐させることにより、１０４本の細線電極を１ｍｍ間隔で形成した。

また、太陽電池の裏面上に、エポキシ系熱硬化型銀ペーストを図４（ｂ）に示すパターンで印刷した。具体的には、１０４本の細線電極（幅１００μｍ）を１ｍｍ間隔で形成した。その他の点は、上記第１実施例と同様である。

（比較例）
次に、比較例１に係る太陽電池モジュールを１０００枚作製した。比較例１と上記実施例１との相違点は、配線材を接続する領域において細線電極を分岐又は結合させない点である。

すなわち、比較例では、直線状の細線電極を、受光面上に５２本、裏面上に１０４本形成した。その他の点は上記第１実施例と同様である。

（温度サイクル試験）
実施例１、実施例２及び比較例に係る太陽電池について、恒温槽を用いて温度サイクル試験を行い、試験後における太陽電池の出力低下率を比較した。測定結果を下表に示す。なお、下表中の数値は、１０００枚の太陽電池についての平均値である。

なお、温度サイクル試験は、ＪＩＳ Ｃ ８９１７の規定に準拠して行った。具体的には、各サンプルを恒温槽内に保持し、４５分かけて２５℃から９０℃まで上昇させ、この温度で９０分間保持し、次いで９０分かけて−４０℃まで降下させ、この温度で９０分間保持し、さらに４５分かけて２５℃まで上昇させる。これを１サイクル（６時間）として６００サイクル行った。

上表に示す通り、実施例１及び２に係る太陽電池の出力低下率は、比較例に係る太陽電池よりも小さかった。

これは、実施例１に係る太陽電池において、裏面のうち配線材接続領域における単位面積あたりの電極形成面積を、受光面に近づけたためである。また、実施例２に係る太陽電池において、受光面のうち配線材接続領域における単位面積あたりの電極形成面積を、裏面に近づけたためである。すなわち、実施例１及び２係る太陽電池では、上記第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）と、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））とが成立する。

一方、比較例に係る太陽電池では、上記第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））が成立しておらず、（ｖ／ｗ）＝（ｘ／ｙ）の関係が成立する。そのため、裏面上の細線電極の配線材への食込み量は、受光面上の細線電極よりも小さかった。その結果、配線材よりも大きな線膨張係数を有する封止材（ＥＶＡ）から温度変化に応じた応力がかかることにより、裏面上の細線電極と配線材との接続不良が生じた。

以上より、第１の関係（（ｖ／ｗ）＜１）が成立する場合において、第２の関係（（ｖ／ｗ）＜（ｘ／ｙ））を成立させることにより、裏面上の細線電極と配線材との電気的、機械的な接続を良好に維持できることが確認された。

以上のように、本発明によれば、太陽電池の裏面上に形成される細線電極と配線材との良好な接続を維持できる太陽電池モジュールを提供することができるため、太陽光発電分野において有用である。

Claims (7)

1. 太陽電池と、
   前記太陽電池の受光面の第１領域を覆う一の配線材と、
   前記太陽電池の前記受光面の反対側に設けられる裏面の第２領域を覆う他の配線材と、を備え、
   前記太陽電池は、
   前記受光面上に形成される複数本の第１細線電極を少なくとも含む第１電極と、
   前記裏面上に形成される第２電極と、
   を有し、
   前記第１電極は、
   前記第１領域内に設けられ、前記一の配線材に接続される第１接続部と、
   前記第１領域外に設けられ、前記一の配線材から露出する一群の第１露出部と、
   を有し、
   前記第２電極は、
   前記第２領域内に設けられ、前記他の配線材に接続される第２接続部と、
   前記第２領域外に設けられ、前記他の配線材から露出する第２露出部と、
   を有し、
   前記受光面の面積に対する前記第１露出部が形成される面積の比率である第１比率は、前記裏面の面積に対する前記第２露出部が形成される面積の比率である第２比率より小さく、
   前記第１比率の前記第２比率に対する比は、前記受光面のうち前記第１領域の面積に対する前記第１接続部の面積の比率である第３比率の、前記裏面のうち前記第２領域の面積に対する前記第２接続部の面積の比率である第４比率に対する比よりも小さく、
   前記第３比率及び前記第４比率のうち少なくともいずれか一方は１より小さい
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記第２電極は、前記複数本の第２細線電極を有し、
   前記複数本の第２細線電極は、前記第２接続部と前記第２露出部とを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記第１接続部は、前記一の配線材に直接接触して接続される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記第２接続部は、前記他の配線材に直接接触して接続される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記複数本の第２細線電極のうち少なくとも２本の第２細線電極は、前記第２領域において１本に結合される
   ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記複数本の第１細線電極のうち少なくとも１本の第１細線電極は、前記第１領域において複数本に分岐される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記第１電極は、前記第１領域内において島状に形成された島状部材を含む
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。

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