JP5367588B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、配線材により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エネルギーを直接電気エネルギー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、配線材によって互いに電気的に接続され、封止材によって封止される。配線材は、太陽電池の主面上に形成された接続用電極上に接続される。

ここで、半田の溶融温度より低温で熱硬化する樹脂接着材を配線材と接続用電極との間に介挿させることにより、配線材を接続用電極に接着する手法が提案されている（例えば、特開２００７−２１４５３３号公報参照）。配線材と接続用電極との電気的な接続は、樹脂接着材に含まれる複数の導電性粒子によって図られる。このような手法によれば、配線材を接続用電極に半田付けする場合に比べて、温度変化が太陽電池に及ぼす影響を小さくできる。

しかしながら、上記導電性粒子の大半は、互いに分散して位置している。そのため、接続用電極と配線材との間に介在する導電性粒子の位置ずれによって、接続用電極と配線材との間の良好な電気的接続を維持することが困難であるという問題があった。

具体的には、封止材が配線材よりも大きな線膨張係数を有するため、太陽電池モジュールの使用環境下における温度変化に応じて、配線材は封止材から応力を受ける。このような応力が樹脂接着材に伝わることにより、樹脂接着材は変形される。その結果、導電性粒子の樹脂接着材中における位置がずれてしまうことにより、電気的接続が図れない箇所が発生するという問題があった。

このような問題は、接続用電極の配線材側の表面に凸部が形成されている場合において、凸部と配線材との間に挟まれた導電性粒子が、凸部と配線材との間から外れることにより発生しやすい。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、配線材と接続用電極との良好な電気的接続を維持できる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池と、複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材と、複数の太陽電池を封止する封止材とを備え、複数の太陽電池に含まれる一の太陽電池は、受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、光電変換部上に形成され、配線材が接続される接続用電極とを有し、配線材は、樹脂接着材によって接続用電極上に接続されており、接続用電極は、配線材に直接接触する複数の凸部を有することを要旨とする。

このように、接続用電極が配線材に直接接触する複数の凸部を有することによって、接続用電極と配線材との電気的な接続を良好にすることができる。そのため、太陽電池モジュールの使用環境下における温度変化に応じて、配線材に封止材から応力を受けた場合であっても、接続用電極と配線材との良好な電気的接続を維持することができる。

また、上記複数の凸部は、配線材に食い込むようにして直接接触することが好ましい。このように複数の凸部が配線材に食い込むことにより接続用電極と配線材との接触面積が増大するため、接続用電極と配線材との電気的な接続がより良好なものとなるとともに、機械的な接続強度を大きくすることができる。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の凸部それぞれは、配線材に食い込んでいてもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、配線材は、低抵抗体と、低抵抗体の外周を覆う導電体とによって構成されており、複数の凸部は、導電体に食込んでいてもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池が配列される配列方向と略直交する方向において、配線材の幅に対する複数の凸部それぞれの配線材への食い込み幅の総和の比率は、０．０５以上であってもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の凸部は、複数の第１凸部と、複数の第１凸部より高い複数の第２凸部とを含んでおり、複数の第１凸部それぞれの一部が配線材に直接接触していてもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の第１凸部は、複数の太陽電池が配列される配列方向と交差する方向に沿って配列されていてもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、樹脂接着材は、複数の導電性粒子を含んでいてもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の導電性粒子は、樹脂接着材中に分散されていてもよい。

図１は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る太陽電池ストリング１の拡大平面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る接続用電極４０の拡大平面図である。 図５は、図４のＡ−Ａ線における断面図である。 図６は、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。 図７は、図２のＸ−Ｘ線における断面図である。 図８は、図２のＹ−Ｙ線における断面図である。 図９は、図８の拡大図である。

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。

（太陽電池モジュールの構成）
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１００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１００の側面図である。図２は、太陽電池ストリング１の拡大平面図である。

太陽電池モジュール１００は、太陽電池ストリング１、受光面側保護材２、裏面側保護材３及び封止材４を備える。太陽電池モジュール１００は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間に、太陽電池ストリング１を封止材４によって封止することにより構成される。

太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０、配線材１１及び樹脂接着材１２を備える。太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０を配線材１１によって互いに接続することにより構成される。

複数の太陽電池１０は、配列方向Ｈに沿って配列される。太陽電池１０は、光電変換部２０、細線電極３０及び接続用電極４０を備える。太陽電池１０の詳細な構成については後述する。

配線材１１は、複数の太陽電池１０を互いに電気的に接続する。具体的に、配線材１１は、一の太陽電池１０の接続用電極４０と、一の太陽電池１０に隣接する他の太陽電池１０の接続用電極４０とに接続される。配線材１１は、樹脂接着材１２によって接続用電極４０に接続される。

ここで、配線材１１は、低抵抗体と、低抵抗体の外周を覆う導電体とによって構成される。低抵抗体としては、薄板状または縒り線状の銅、銀、金、錫、ニッケル、アルミニウム、或いはこれらの合金などを用いることができる。導電体としては、低抵抗体の硬度よりも小さい硬度を有する材料を用いることができる。また、後述する接続用電極４０の凸部が食込み可能な程度の硬さを有する。導電体としては、鉛フリー半田メッキや錫メッキなどを用いることができる。

樹脂接着材１２は、配線材１１と接続用電極４０との間に介挿される。樹脂接着材１２は、共晶半田の融点以下、即ち、約２００℃以下の温度で硬化することが好ましい。樹脂接着材１２としては、例えば、アクリル樹脂、柔軟性の高いポリウレタン系などの熱硬化性樹脂接着材の他、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂に硬化剤を混合させた２液反応系接着材などを用いることができる。樹脂接着材１２の幅は、配線材１１の幅と略同等、または、配線材１１の幅よりも狭くてもよい。

また、樹脂接着材１２は、導電性であっても良いし、絶縁性であっても良い。樹脂接着材１２が導電性である場合には、樹脂接着材１２に複数の導電性粒子が含まれていても良い。導電性粒子としては、ニッケル、金コート付きニッケルなどを用いることができる。このような導電性粒子は、樹脂接着材１２の接着材としての機能を確保するため、樹脂接着材１２に２〜２０（ｖｏｌ．％）添加されることが好ましい。また、樹脂接着材１２が絶縁性である場合には、樹脂接着材１２に複数の絶縁性粒子が含まれていてもよい。絶縁性粒子としては、Ａｌ_２Ｏ_３粒子などの従来周知のものを用いることができる。

受光面側保護材２は、封止材４の受光面側に配置され、太陽電池モジュール１００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の裏面側に配置され、太陽電池モジュール１００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との間で太陽電池ストリング１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１００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。

（太陽電池の構成）
次に、太陽電池１０の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、太陽電池１０の平面図である。

太陽電池１０は、図３に示すように、光電変換部２０、細線電極３０及び接続用電極４０を備える。

光電変換部２０は、受光面と受光面の反対側に形成された裏面とを有する。光電変換部２０は、受光面における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、太陽光が光電変換部２０に吸収されて生成される正孔と電子とをいう。光電変換部２０は、ｐｎ型接合或いはｐｉｎ接合などの半導体接合を内部に有する。光電変換部２０は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の一般的な半導体材料などを用いて形成することができる。なお、光電変換部２０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が挟まれた、いわゆるＨＩＴ構造を有していてもよい。

細線電極３０は、光電変換部２０からキャリアを収集する収集電極である。細線電極３０は、光電変換部２０上において、配列方向Ｈと略直交する直交方向Ｔに沿って複数本形成される。細線電極３０は、例えば、塗布法や印刷法を用いて、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペースト（セラミックペースト）などを塗布することによって形成することができる。

なお、図１に示すように、細線電極３０は、光電変換部２０の受光面上及び裏面上において同様に形成される。細線電極３０の寸法及び本数は、光電変換部２０の大きさや物性などを考慮して適当な本数に設定することができる。例えば、光電変換部２０の寸法が約１００ｍｍ角である場合には、約５０本の細線電極３０を形成できる。

接続用電極４０は、配線材１１を接続するための電極である。接続用電極４０は、光電変換部２０上において、配列方向Ｈに沿って形成される。従って、接続用電極４０は、複数本の細線電極３０と交差する。接続用電極４０は、細線電極３０と同様に、塗布法や印刷法を用いて、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペースト（セラミックペースト）などを塗布することによって形成することができる。

なお、図１に示すように、接続用電極４０は、光電変換部２０の受光面上及び裏面上においても同様に形成される。接続用電極４０の寸法及び本数は、光電変換部２０の大きさや物性などを考慮して、適当な本数に設定することができる。例えば、光電変換部２０の寸法が約１００ｍｍ角である場合には、約１．５ｍｍ幅の接続用電極４０を２本形成できる。

（接続用電極の凸部）
次に、接続用電極４０が有する凸部４０ａについて、図４乃至図６を参照しながら説明する。図４は、図３に示す接続用電極４０の表面の拡大図である。図５は、図４のＡ−Ａ線における断面図である。図６は、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。

図４に示すように、接続用電極４０の配線材１１と対向する表面上には、複数の凸部４０ａが形成される。複数の凸部４０ａは、例えば、スクリーン印刷などの印刷法により形成することができる。

具体的には、スクリーン印刷に用いられる版は、ワイヤーが格子状に張られたメッシュの目を乳剤によって埋めた部分と、接続用電極４０の形状に乳剤が欠損された部分とを有する。樹脂型導電性ペーストは、乳剤が欠損された部分のメッシュの目から光電変換部２０上に押し出される。そのため、接続用電極４０の表面には、メッシュの目に対応する複数の凸部４０ａが形成される。

ここで、図４に示すように、複数の凸部４０ａは、配列方向Ｈと交差する交差方向Ｋに沿って連なる。これは、細線電極３０と接続用電極４０とを同時にスクリーン印刷する場合、メッシュのワイヤー部分が、細線電極３０の位置に重ならないようにしたためである。図４では、配列方向Ｈと交差方向Ｋとの間に約３０度のバイアス角が設けられている。

図５に示すように、一般的な版を用いた場合、複数の凸部４０ａの高さβは約５〜２０μｍであり、凸部４０ａの頂点間隔を示すピッチαは、約３０μｍである。

また、図６に示すように、高さの異なる複数の凸部４０ａが、配列方向Ｈと略直交する直交方向Ｔに沿って連なる。直交方向Ｔにおける凸部４０ａの頂点間隔を示すピッチγは、約１００μｍである。

（接続用電極と配線材との接続）
次に、接続用電極４０と配線材１１との接続について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、図２のＸ−Ｘ線（交差方向Ｋ）における断面図である。図８は、図２のＹ−Ｙ線（直交方向Ｔ）における断面図である。

図７及び図８に示すように、複数の凸部４０ａは、配線材１１と直接接触している。具体的には、複数の凸部４０ａは、配線材１１のうち上述の導電体に食込んでいる。これにより、接続用電極４０と配線材１１との電気的かつ機械的接続が直接的に図られる。

樹脂接着材１２は、接続用電極４０と配線材１１とに挟まれる。複数の凸部４０ａは、樹脂接着材１２を貫通しており、樹脂接着材１２は、複数の凸部４０ａの間に配設される。樹脂接着材１２によって、配線材１１は、接続用電極４０に接着される。また、樹脂接着材１２に複数の導電性粒子が含まれる場合には、複数の導電性粒子を介しても、接続用電極４０と配線材１１との電気的接続が図られる。

図９は、図８の拡大図である。図９に示すように、直交方向Ｔにおける配線材１１の幅はδである。配線材１１にｎ個の凸部４０ａが食込んでおり、ｎ個の凸部４０ａそれぞれの直交方向Ｔにおける食込み幅εは、ε１、ε２、…、εｎ−１、εｎである。

従って、直交方向Ｔにおいて、配線材１１の幅δに対するｎ個の凸部４０ａの食込み幅εの総和の比率φは、（ε１＋ε２＋…＋εｎ−１＋εｎ）／δである。

上記比率φは、光電変換部２０における発電量や導電性粒子の有無などを考慮して適宜設定することができるが、接続用電極４０と配線材１１との十分な電気的、機械的接続を図るには、比率φが０．０５以上であることが好ましい。

（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１００の製造方法の一例について説明する。

まず、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面側に、ＣＶＤ（化学気相成長）法を用いて、ｉ型非晶質シリコン層、ｐ型非晶質シリコン層を順次積層する。同様に、ｎ型単結晶シリコン基板の裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層、ｎ型非晶質シリコン層を順次積層する。なお、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面側及び裏面側に形成されるｉ型非晶質シリコン層は、実質的に発電に寄与しない程度の厚み、例えば数Å〜２５０Åの厚みに形成される。

次に、ＰＶＤ（物理蒸着）法を用いて、ｐ型非晶質シリコン層の受光面側にＩＴＯ膜を形成する。同様に、ｎ型非晶質シリコン層の裏面側にＩＴＯ膜を形成する。以上により、光電変換部２０が作製される。

次に、スクリーン印刷法等の印刷法を用いて、エポキシ系熱硬化型の銀ペーストを、光電変換部２０の受光面上及び裏面上に図３に示すパターンで配置する。この際、接続用電極４０の表面には、スクリーン印刷に用いられるメッシュの目に対応する複数の凸部４０ａが形成される。

次に、銀ペーストを所定条件で加熱して硬化する。以上により、太陽電池１０が作製される。

次に、接続用電極４０上に、複数の導電性粒子を含む樹脂接着材１２を介して配線材１１を熱圧着する。具体的には、まず、光電変換部２０の受光面及び裏面それぞれに形成された接続用電極４０上に、樹脂接着材１２と配線材１１とを順番に配置する。次に、ヒーターブロックを用いて、配線材１１を太陽電池１０に向けて押し付ける。これによって、接続用電極４０の配線材１１と対向する表面上に形成された複数の凸部４０ａの全部又は一部が、配線材１１に直接接触される。この際、圧力と温度を調整することによって、複数の凸部４０ａの全部又は一部を配線材１１のうち導電体に食い込ませることができる。以上により、太陽電池ストリング１が作成される。

次に、ガラス基板（受光面側保護材２）上に、ＥＶＡ（封止材４）シート、太陽電池ストリング１、ＥＶＡ（封止材４）シート及びＰＥＴシート（裏面側保護材３）を順次積層して積層体とする。

次に、上記積層体を加熱圧着することにより、ＥＶＡを硬化させる。以上により、太陽電池モジュール１００が製造される。

なお、太陽電池モジュール１００には、端子ボックスやＡｌフレーム等を取り付けることができる。

（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、配線材１１は、樹脂接着材１２によって接続用電極４０上に接続されており、接続用電極４０は、配線材１１に直接接する複数の凸部４０ａを有する。

このように、接続用電極４０が配線材１１に直接接触する複数の凸部４０ａを有することによって、接続用電極４０と配線材１１との電気的な接続を良好にすることができる。そのため、太陽電池モジュール１００の使用環境下における温度変化に応じて、配線材１１に封止材４から応力を受けた場合であっても、接続用電極４０と配線材１１との良好な電気的接続を維持することができる。

また、本実施形態に係る複数の凸部４０ａは、配線材１１に食い込むようにして直接接触している。このように複数の凸部４０ａが配線材１１に食い込むことにより接続用電極４０と配線材１１との接触面積が増大するため、接続用電極４０と配線材１１との電気的な接続がより良好なものとなるとともに、機械的な接続強度を大きくすることができる。

例えば、封止材４から受ける応力によって、配線材１１の位置が接続用電極４０から微視的にずれる場合がある。この場合においても、複数の凸部４０ａが配線材１１に直接接触しているため、電気的な接続を良好に維持することができる。また、配線材１１に複数の凸部４０ａが食い込んでいる場合には、複数の凸部４０ａが配線材１１に引っ掛かっているため、配線材１１は元の位置に戻ることができる。従って、配線材１１と接続用電極４０との電気的な接続を良好に維持することができる。

また、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、樹脂接着材１２には複数の導電性粒子が含まれる。これによって、接続用電極４０と配線材１１とのより良好な電気的接続を図ることができる。また、上述の通り、複数の凸部４０ａが配線材１１に食込むことにより、接続用電極４０と配線材１１とが機械的に強固に接続されている。そのため、樹脂接着材１２の変形に起因して導電性粒子の位置がずれることを抑制できる。

（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、複数の凸部４０ａをスクリーン印刷法によって形成したが、接続用電極４０を機械的に加工することにより、または、接続用電極４０の表面上に導電性ペーストを重ね塗りすることにより複数の凸部４０ａを形成しても良い。

また、上記実施形態では、複数の凸部４０ａが配線材１１に食い込むこととしたが、複数の凸部４０ａは、配線材１１の表面に直接接触していればよい。

また、上記実施形態では特に触れていないが、接続用電極４０の表面に形成された全ての凸部４０ａが配線材１１と直接接触していなくてもよい。すなわち、接続用電極４０は、配線材１１と直接接触する凸部４０ａと、配線材１１と直接接触しない凸部とを有していてもよい。

また、上記実施形態では特に触れていないが、複数の凸部４０ａは、高さの大きい複数の第１凸部と、高さの小さい複数の第２凸部とを含んでいてもよい。また、複数の凸部４０ａのうち複数の第１凸部が配線材に直接接触していてもよい。この場合、複数の第２凸部は、配線材から離間していてもよい。

また、上記実施形態では、配列方向Ｈと交差方向Ｋと間に約３０°のバイアス角を設けたが、このようなバイアス角の大きさに制限はない。また、複数の凸部４０ａは、配列方向Ｈに沿って連なっていてもよい。

また、上記実施形態では、接続用電極４０の表面上に、規則的に整列された複数の凸部４０ａを形成したが、複数の凸部４０ａの高さや頂点間のピッチは不規則であってもよい。

また、上記実施形態では、接続用電極４０を配列方向Ｈに沿って連続的に形成したが、接続用電極４０は、配列方向Ｈに沿って複数に分断されていても良い。本発明は、接続用電極４０の形状を限定するものではない。

また、上記実施形態では、光電変換部２０の裏面上に細線電極３０及び接続用電極４０を形成したが、裏面全面を覆うように電極を形成してもよい。本発明は、光電変換部２０の裏面に形成される電極の形状を限定するものではない。

また、上記実施形態では、細線電極３０を直交方向に沿ってライン状に形成したが、細線電極３０の形状はこれに限定されない。例えば、波線状に形成された複数本の細線電極３０が格子状に交差していてもよい。

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１００ｍｍ角のｎ型単結晶シリコン基板を用いて光電変換部を作製した。

光電変換部の受光面上及び裏面上に、スクリーン印刷法を用いて、エポキシ系熱硬化型の銀ペーストにより細線電極と接続用電極とを格子状（図３参照）に形成した。接続用電極は、高さ５０μｍ、幅１．５ｍｍであった。

次に、一の太陽電池の受光面上に形成された接続用電極と、隣接する他の太陽電池の裏面上に形成された接続用電極とに、エポキシ樹脂系接着材を塗布した。エポキシ樹脂系接着材としては、エポキシ樹脂１ｍｍ３中にニッケル粒子を約１００００個混練したものを用いた。このような接着材を用いると、ニッケル粒子が互いに分散して存在する樹脂接着材を作製することができる。なお、エポキシ樹脂系接着材を塗布する代わりに、フィルム状に成形されたエポキシ樹脂系接着材を接続用電極上に配置してもよい。

次に、幅１．５ｍｍの扁平な銅箔の表面にＳｎＡｇＣｕ系半田をメッキ処理した配線材を準備した。続いて、エポキシ樹脂系接着材上に配線材を配置し、２００℃に加熱した金属ヘッドによって配線材の上下から０．２５ＭＰａで６０秒間加圧した。

以上のようにして、実施例に係る太陽電池ストリングを作製した。このような太陽電池ストリングを、ガラスとＰＥＴフィルムの間においてＥＶＡにより封止することにより実施例１に係る太陽電池モジュールを作製した。

（実施例２）
金属ヘッドによって配線材に加える圧力を０．５ＭＰａとして、実施例２に係る太陽電池モジュールを作製した。その他の工程は、上記第１実施例と同様とした。

（実施例３）
金属ヘッドによって配線材に加える圧力を０．７５ＭＰａとして、実施例３に係る太陽電池モジュールを作製した。その他の工程は、上記第１実施例と同様とした。

（実施例４）
金属ヘッドによって配線材に加える圧力を１．０ＭＰａとして、実施例４に係る太陽電池モジュールを作製した。その他の工程は、上記第１実施例と同様とした。

（実施例５）
金属ヘッドによって配線材に加える圧力を２．０ＭＰａとして、実施例５に係る太陽電池モジュールを作製した。その他の工程は、上記第１実施例と同様とした。

（比較例）
金属ヘッドによって配線材に加える圧力を０．０２ＭＰａとして、比較例に係る太陽電池モジュールを作製した。その他の工程は、上記第１実施例と同様とした。

（凸部の食込みの観測）
上述した実施例１〜５及び比較例に係る太陽電池モジュールについて、接続用電極の凸部が配線材に食込んでいる様子を観測した。

具体的には、接続用電極と配線材の中心線付近における断面を走査型電子顕微鏡(SEM：scanning electron microscope)で観察することによって、複数の凸部の平均食込み深度と、直交方向Ｔにおける配線材の幅（１．５ｍｍ）に対する複数の凸部の食込み幅の総和の比率φ（（ε１＋ε２＋…＋εｎ−１＋εｎ）／δ）とを測定した。平均食込み深度と比率φとの測定結果を表１に示す。

上表に示すように、実施例１〜５において、順次加圧力を大きくするほど、食込み深度と比率φとが大きくなることが確認された。一方、比較例では、加圧力が小さいため、凸部は配線材に食込んでいなかった。

（温度サイクル試験）
次に、実施例１〜５及び比較例に係る太陽電池モジュールについて、恒温槽を用いて温度サイクル試験を行った。

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５５０サイクル行った。

試験前後の太陽電池モジュールの出力を測定した結果を表２に示す。表２では、実施例５の試験前における出力値を１００として規格化した値を示す。なお、太陽電池モジュールの出力は、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ^２の光照射下において測定した。

上表に示すように、実施例１〜５では、温度サイクル試験後においても出力を維持できた。これは、表１に示したように、接続用電極の凸部が配線材に直接接触することにより、接続用電極と配線材との電気的接続が良好に維持されたためである。すなわち、凸部が配線材に直接接触することにより、接続用電極と配線材との良好な電気的接続を維持できることが確認された。また、表１に示すように、加圧力が最も小さい実施例１における比率φは０．０５であるため、比率φは０．０５以上が好ましいことが判った。

一方、比較例では、接続用電極の凸部が配線材に直接接触していないため、接続用電極と配線材との電気的接続を維持することはできなかった。

以上のように、本発明によれば、配線材と接続用電極との良好な電気的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. 複数の太陽電池と、
   前記複数の太陽電池を互いに電気的に接続する配線材と、
   前記複数の太陽電池を封止する封止材と
   を備え、
   前記複数の太陽電池に含まれる一の太陽電池は、
   受光により光生成キャリアを生成する光電変換部と、
   前記光電変換部上に形成され、前記配線材が接続される接続用電極と
   を有し、
   前記配線材は、樹脂接着材によって前記接続用電極上に接続されており、
   前記接続用電極は、前記樹脂接着材を貫通して前記配線材に直接接触する複数の凸部を有し、
   前記複数の凸部それぞれは、前記配線材に食い込んでいる
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記配線材は、低抵抗体と、前記低抵抗体の外周を覆う導電体とによって構成されており、
   前記複数の凸部は、前記導電体に食込む
   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. 前記複数の太陽電池が配列される配列方向と略直交する方向において、前記配線材の幅に対する前記複数の凸部それぞれの前記配線材への食い込み幅の総和の比率は、０．０５以上である
   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. 前記複数の凸部は、複数の第１凸部と、前記複数の第１凸部より高い複数の第２凸部とを含んでおり、
   前記複数の第１凸部それぞれの一部は、前記配線材に直接接触する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
5. 前記複数の第１凸部は、前記複数の太陽電池が配列される配列方向と交差する方向に沿って配列されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記樹脂接着材は、複数の導電性粒子を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
7. 前記複数の導電性粒子は、前記樹脂接着材中に分散されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。

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