JPWO2009060753A1 - 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

基材（１１１）と基材（１１１）上に形成された配線（１０９，１１０）とを有する配線基板（２００）と、配線基板（２００）の配線（１０９，１１０）に電気的に接続された電極（１０６，１０７）を有する太陽電池セル（１００）とを含み、配線（１０９，１１０）と電極（１０６，１０７）とが直接接触することによって配線（１０９，１１０）と電極（１０６，１０７）とが電気的に接続されている太陽電池モジュールとその太陽電池モジュールの製造方法である。

Description

本発明は、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に、低温で簡易に製造することができ、かつ電気特性および信頼性に優れた太陽電池モジュールとその太陽電池モジュールの製造方法に関する。

近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ₂の増加のような地球環境問題等からクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池モジュールを用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。

このような太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルとしては、従来から、例えば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面にシリコン基板とは反対の導電型の不純物を拡散することによってｐｎ接合を形成し、シリコン基板の受光面とその反対側の裏面にそれぞれ電極を形成した両面電極型太陽電池セルが主流となっている。また、近年では、シリコン基板の裏面にｐ型用電極とｎ型用電極の双方を形成したいわゆる裏面電極型太陽電池セルの開発も進められている。

また、原材料費の低減のため、シリコン基板の薄型化も進んでいる。しかしながら、シリコン基板の薄型化に起因する太陽電池セルの薄型化に伴って、太陽電池モジュールの作製時における太陽電池セルの配線作業でのセル割れが問題となっている。

このような問題を解決するために、たとえば特開２００５−３４０３６２号公報（特許文献１）には、太陽電池セルを配線基板を用いて配線する方法が提案されている。このような特許文献１の方法によれば、太陽電池モジュールのＦ．Ｆ（Fill Factor）値も向上するとされている。ここで、配線基板は、基材と、基材上に形成された配線とを含む構成になっている。

このように太陽電池セルの接続に配線基板を使用するという提案がなされているが、実用化には至っていない。これは、次のような問題があるためである。

まず、太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接続について、はんだを介して接続する場合、一般的な鉛フリーのクリームはんだ（Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ等）を用いた時には、はんだを２５０℃近くまで加熱する必要がある。

このように、太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接続を行なう際に高温に加熱する必要がある場合には、高温加熱後の冷却時に、太陽電池セルのシリコン基板と配線基板の配線材との熱膨張係数の違いから応力が発生し、太陽電池セルが割れてしまったり、太陽電池セルと配線基板とが剥離すること等により接続の信頼性が低くなるという問題があった。

太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接続を行なう際の加熱温度を低温化することで、上記の応力を大きく低減することができる。ここで、上記の加熱温度を１８０℃以下とした場合には、配線基板の基材にＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いることができ、１５０℃以下とした場合には配線基板の基材にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いることができるため、材料費を大幅に低減することができる。

しかしながら、このような低温で処理することができるはんだとしては、安価で電気抵抗の低いＳｎ−Ｂｉ系はんだがあるが、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを介して太陽電池セルの電極と配線基板の配線とを接続した場合には、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ以外のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ等のはんだを用いた場合と比べて太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接着性が悪くなり、接続の信頼性があまり高くないという問題があった。

また、はんだの代わりに、はんだ以外の導電性ペーストを用いて太陽電池セルの電極と配線基板の配線とを接続する場合には、常温での接続も可能ではある。しかしながら、ほとんどの導電性ペーストは、その抵抗率が高いため、大電流が流れる太陽電池への使用は難しいという問題があった。また、銀を主成分とする導電性ペーストは、その抵抗率が１×１０^-4〜１０^-5Ω・ｃｍ程度と低く、１５０℃程度の低温で接続可能なものもあるが、価格が非常に高く、太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接着強度を十分なものとすることはできないという問題があった。

また、特開２００５−１７５４３６号公報（特許文献２）には、太陽電池からなる光センサをＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）を用いて接続端子を備えた基板上に設置する方法が提案されている。しかしながら、この方法においても低温での接続は可能であるが、太陽電池を光センサではなく発電用の太陽電池モジュールに適用する場合には、大面積のＡＣＦを用いる必要があるため、高価なＡＣＦを用いることは困難であり、さらには大電流を流す必要がある太陽電池モジュールにおいてはＡＣＦでは抵抗が高くなりすぎるという問題があった。

また、太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接続は、導電性ペーストを塗布し、配線基板上に位置合わせをして太陽電池セルを配置し、その後リフロー炉により加熱するという工程が必要となるが、この工程は太陽電池モジュールの製造工程としては煩雑であり、大面積の太陽電池セルを用いた場合にはリフロー炉による加熱時に太陽電池セルが位置ずれし、接続不良が多発するという問題があった。
特開２００５−３４０３６２号公報 特開２００５−１７５４３６号公報

上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、低温で簡易に製造することができ、かつ電気特性および信頼性に優れた太陽電池モジュールとその太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。

本発明は、基材と基材上に形成された配線とを有する配線基板と、配線基板の配線に電気的に接続された電極を有する太陽電池セルとを含み、配線と電極とが直接接触することによって配線と電極とが電気的に接続されている太陽電池モジュールである。

ここで、本発明の太陽電池モジュールにおいては、配線基板に基材の一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔が形成されていることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、配線基板の基材が透明樹脂からなることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールは、配線基板と太陽電池セルとを封止する封止材を備えていてもよい。ここで、封止材は、エチレンビニルアセテート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂およびゴム系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種の透明樹脂を含むことが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルは、裏面電極型太陽電池セルであることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セルと配線基板とが固定部材により固定されていることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいて、固定部材は、太陽電池セルの受光面と配線基板の太陽電池セル設置側の表面とを連結していてもよい。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいて、固定部材は、太陽電池セルの裏面と配線基板の太陽電池セル設置側の表面とを連結していてもよい。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいて、固定部材は、接着テープ、粘着テープ、接着剤および粘着剤からなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいて、固定部材は、透明樹脂および紫外線硬化型樹脂の少なくとも一方からなることが好ましい。

また、本発明は、基材と基材上に形成された配線とを有する配線基板と、配線基板の配線に電気的に接続された電極を有する太陽電池セルと、を含み、配線と電極とが直接接触することによって配線と電極とが電気的に接続されており、配線基板と太陽電池セルとを封止する封止材を備え、封止材は、太陽電池セルの一方の表面のみに設置されて太陽電池セルに圧着されることにより配線基板と太陽電池セルとを封止したものである太陽電池モジュールである。

また、本発明は、上記の太陽電池モジュールを製造する方法であって、配線基板上に太陽電池セルを設置する工程と、太陽電池セルの配線基板の設置側とは反対側に設置された第１の透明樹脂と配線基板の太陽電池セルの設置側とは反対側に設置された第２の透明樹脂とを圧着させる工程と、圧着後の第１の透明樹脂と第２の透明樹脂とを加熱する工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法である。

ここで、本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、第１の透明樹脂と第２の透明樹脂とは真空圧着により圧着されることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法において、配線基板には基材の一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔が形成されているとともに、第２の透明樹脂には第２の透明樹脂の一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔が形成されていることが好ましい。

さらに、本発明は、上記の太陽電池モジュールを製造する方法であって、基材が透明樹脂からなる配線基板上に太陽電池セルを設置する工程と、太陽電池セルの配線基板の設置側とは反対側に設置された第１の透明樹脂と配線基板の基材とを圧着させる工程と、圧着後の第１の透明樹脂と基材とを加熱する工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法である。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池セルと配線基板とを固定部材により固定する工程を含むことが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法において、固定部材は、太陽電池セルの受光面と配線基板の太陽電池セル設置側の表面とを連結するように設置されることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法において、固定部材は、太陽電池セルの裏面と配線基板の太陽電池セル設置側の表面とを連結するように設置されることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法において、固定部材は、接着テープ、粘着テープ、接着剤および粘着剤からなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法において、固定部材は、透明樹脂および紫外線硬化型樹脂の少なくとも一方からなることが好ましい。

本発明によれば、低温で簡易に製造することができ、かつ電気特性および信頼性に優れた太陽電池モジュールとその太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。

本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池の一例の模式的な断面図である。 本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池の他の一例の模式的な断面図である。 （ａ）は本発明に用いられる太陽電池セルの裏面の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は本発明に用いられる太陽電池セルの裏面の他の一例の模式的な平面図である。 本発明に用いられる配線基板の一例の模式的な平面図である。 本発明に用いられる太陽電池複合体の一例の模式的な平面図である。 本発明に用いられる太陽電池複合体の他の一例の模式的な平面図である。 本発明の太陽電池モジュールの一例の模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１に示す構成の太陽電池を用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の一例の製造工程を図解する模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図２に示す構成の太陽電池を用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の一例の製造工程を図解する模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の他の一例の製造工程を図解する模式的な断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の太陽電池モジュールを製造する方法のさらに他の一例の製造工程を図解する模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１に示す構成の太陽電池を用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の他の一例の製造工程を図解する模式的な断面図である。

符号の説明

１００ 太陽電池セル、１０１ シリコン基板、１０２ 反射防止膜、１０３ パッシベーション膜、１０４ ｎ型不純物ドーピング領域、１０５ ｐ型不純物ドーピング領域、１０６ ｎ電極、１０７ ｐ電極、１０９ ｎ型用配線、１１０ ｐ型用配線、１１１ 絶縁性基板、１１３ 接続用電極、１１４ バスバーｐ電極、１１５ バスバーｎ電極、１１６ 導電性部材、１２４ 透明基板、１２５ 封止材、１２５ａ 第１の透明樹脂、１２５ｂ 第２の透明樹脂、１２６ 絶縁性フィルム、１２７ 金属フィルム、１２８ 保護シート、１３０，１３１ 貫通孔、２００ 配線基板、３００ 固定用テープ。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

図１に、本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池の一例の模式的な断面図を示す。ここで、図１に示す太陽電池は、配線基板２００と配線基板２００上に設置された太陽電池セル１００とを有している。ここで、太陽電池セル１００のｎ型またはｐ型のシリコン基板１０１の受光面（太陽光が主に入射する側の表面）には反射防止膜１０２が形成されており、シリコン基板１０１の裏面（受光面の反対側の表面）にはｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型不純物ドーピング領域１０４と、ｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型不純物ドーピング領域１０５とが所定の間隔を空けて交互に形成されている。

また、シリコン基板１０１の裏面にはパッシベーション膜１０３が形成されており、パッシベーション膜１０３に形成されたコンタクトホールを通して、ｎ型不純物ドーピング領域１０４に接触するようにｎ電極１０６が形成されており、ｐ型不純物ドーピング領域１０５に接触するようにｐ電極１０７が形成されている。

また、配線基板２００は、基材としての絶縁性基板１１１、絶縁性基板１１１上に形成された配線としてのｎ型用配線１０９およびｐ型用配線１１０を有している。

そして、太陽電池セル１００のｎ電極１０６は配線基板２００のｎ型用配線１０９と電気的に接続されており、ｐ電極１０７は配線基板２００のｐ型用配線１１０と電気的に接続されている。

ここで、図１に示す太陽電池は、太陽電池セル１００のｎ電極１０６と配線基板２００のｎ型用配線１０９とが直接接触しているとともに、太陽電池セル１００のｐ電極１０７と配線基板２００のｐ型用配線１１０とが直接接触している構成を有している。

図２に、本発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、図２に示す太陽電池は、太陽電池セル１００を配線基板２００に固定するための固定用テープ３００を備えており、固定用テープ３００の一端が太陽電池セル１００の受光面に取り付けられており、他端が配線基板２００の絶縁性基板１１１の表面に取り付けられている。なお、固定用テープ３００の取り付け位置は特に限定されないが、固定用テープ３００が太陽電池セル１００の受光面をあまり遮らないように太陽電池セル１００の受光面の端部に取り付けられることが好ましい。

固定用テープ３００としては、従来から公知のテープを用いることができ、たとえば紙、布または樹脂フィルム等の下地基材に接着剤を塗布した接着テープおよび／またはたとえば紙、布または樹脂フィルム等の下地基材に粘着剤を塗布した粘着テープ等を用いることができるが、なかでも固定用テープ３００の少なくとも一部が太陽電池セル１００の受光面に設置される場合には、固定用テープ３００としては、可視光（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲の波長を有する光）の少なくとも一部を透過する下地基材に可視光の少なくとも一部を透過する粘着剤または接着剤を塗布したものを用いることが好ましい。なお、本発明で用いることができる接着テープとしては、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムからなる下地基材にシリコーン系接着剤が塗布されたＹＯＵＮＧ ＷＯＯ社製のＰＥＴテープＹＴ１５３Ｓ等が挙げられ、粘着テープとしては、たとえばＰＥＴフィルムからなる下地基材にアクリル系粘着剤が塗布されたソニーケミカル社製のＴ４９００、Ｇ９０５２等が挙げられる。

また、たとえば、固定用テープ３００の代わりに、若しくは固定用テープ３００とともに、太陽電池セル１００の受光面から配線基板２００の太陽電池セル１００の設置側の表面にかけて接着剤および／または粘着剤を塗布してもよい。

なお、接着剤としては、太陽電池セル１００と配線基板２００とを貼り合わせることができるものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、耐熱性の高いシリコーン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤およびゴム系接着剤からなる群から選択された少なくとも１種を含むものを用いることができる。ここで、シリコーン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤およびゴム系接着剤としてはそれぞれ、たとえば従来から公知のものを用いることができる。また、粘着剤は、接着剤の１種であって、一般に粘性を有し、圧力を加えることで被着材に対する流動性を持たせ、剥離に対する凝集性が硬化に代わる保持力となるもののことである。なお、本発明で用いることができる接着剤としては、富士化学産業株式会社製のＳｅａｌｇｌｏＮＥ８８００Ｋ等の熱硬化型接着剤等が挙げられる。

また、固定用テープ３００の代わりに、若しくは固定用テープ３００とともに、太陽電池セル１００の受光面から配線基板２００の太陽電池セル１００の設置側の表面にかけて透明樹脂および紫外線硬化型樹脂の少なくとも一方を塗布してもよい。

ここで、透明樹脂としては、たとえば、太陽光に対して透明な従来から公知の樹脂を用いることができるが、なかでも後述する封止材と同一の材質を用いることが好ましい。この場合には、封止材との反応性が十分に低くなるため、封止材で封止して得られた太陽電池モジュールの電気特性の低下を十分に抑えることができる傾向にある。なお、本発明で用いることができる透明樹脂としては、たとえば可視光の透過率が９０％以上である市販のＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂、アクリル系の各種硬化型樹脂、エポキシ系の各種硬化型樹脂等が挙げられる。

また、紫外線硬化型樹脂としては、たとえば、紫外線（１ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の波長を有する光）の照射により硬化する従来から公知の樹脂を用いることができる。また、紫外線硬化型樹脂には、必要に応じて、光重合開始剤および／または光増感剤等の従来から公知の添加剤が添加されていてもよい。なお、本発明で用いることができる紫外線硬化型樹脂としては、Ｇｌｕｅｌａｂｏ社製のＧＬ−１００２等が挙げられる。

なお、太陽電池セル１００と配線基板２００とを固定するための固定部材として、接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の流動性の固定部材を用いる場合には、これらの流動性の固定部材を太陽電池セル１００の受光面側から垂らす手法等によって容易に設置することができる点で好ましい。

また、太陽電池セル１００と配線基板２００とを固定するための固定部材として紫外線硬化型樹脂を用いた場合には、紫外線を照射する前には太陽電池セル１００の配線基板２００に対する位置ずれを修正することができ、位置ずれがないのを確認した後に紫外線を照射することによって硬化させて太陽電池セル１００と配線基板２００とを固定することが可能である。したがって、固定部材として紫外線硬化型樹脂を用いた場合には、太陽電池セル１００の配線基板２００に対する設置位置の精度が向上するだけでなく、紫外線硬化型樹脂硬化後のハンドリング性および太陽電池モジュールの生産性も向上させることができる。

また、上記においては、固定用テープ３００（接着テープおよび／または粘着テープ等）、接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の固定部材が、太陽電池セル１００の受光面と配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面とを連結する構成について説明したが、この構成の代わりに、若しくはこの構成とともに、固定用テープ３００（接着テープおよび／または粘着テープ等）、接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の固定部材が、太陽電池セル１００の裏面（太陽電池セル１００の受光面と反対側の表面）と配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面とを連結している構成を採用してもよい。

この場合、ここで使用する接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の流動性の固定部材は、長期信頼性を確保する観点から、その硬化時に適度に収縮して太陽電池セル１００と配線基板２００との間に収縮力を発現するものであることが好ましい。また、接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の固定部材は、後述する封止材を加熱して封止する際に硬化する熱硬化型でもあることが好ましい。

なお、固定部材が、太陽電池セル１００の裏面と配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面とを連結している構成を採用する場合には、配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面に設置されている配線以外の部分に固定部材を設置することが好ましい。

図３（ａ）に、本発明に用いられる太陽電池セルの裏面の一例の模式的な平面図を示す。ここで、シリコン基板１０１の裏面には、ｎ電極１０６とｐ電極１０７とが形成されており、ｎ電極１０６およびｐ電極１０７はそれぞれシリコン基板１０１の裏面の同一方向（図３（ａ）の紙面の左右方向）に伸びる帯状に形成されている。そして、帯状のｎ電極１０６と帯状のｐ電極１０７とは１本ずつ交互に図３（ａ）の紙面の上下方向に配列されている。

図３（ｂ）に、本発明に用いられる太陽電池セルの裏面の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、シリコン基板１０１の裏面には、ｎ電極１０６とｐ電極１０７とが形成されており、ｎ電極１０６およびｐ電極１０７はそれぞれ点状に形成されている。そして、図３（ｂ）の紙面の上下方向および左右方向のそれぞれの方向に点状のｎ電極１０６同士が隣り合うようにして配列されるとともに、点状のｐ電極１０７同士が隣り合うようにして配列されている。

本発明に用いられる太陽電池セルの裏面のｎ電極１０６とｐ電極１０７の形状をそれぞれ図３（ａ）に示すような帯状および／または図３（ｂ）に示すような点状に形成することによって、後述する封止材への封止後における太陽電池セル１００と配線基板２００との間における気泡の発生を抑制することができる傾向にある点で好ましい。

ここで、ｎ電極１０６およびｐ電極１０７はそれぞれたとえば、真空蒸着法、スパッタ法、スクリーン印刷法、インクジェット法、スプレー法またはメッキ法等の方法により形成することができる。なお、配線基板２００のｎ型用配線１０９およびｐ型用配線１１０に導体抵抗のほとんどを担わせることが可能であるため、ｎ電極１０６およびｐ電極１０７のそれぞれの材料使用量を格段に減少させることができる。また、ｎ電極１０６およびｐ電極１０７の材料としては、導電性材料であれば特に限定なく用いることができる。

図４に、本発明に用いられる配線基板の一例の模式的な平面図を示す。ここで、配線基板２００の絶縁性基板１１１の表面上には、ｎ型用配線１０９とｐ型用配線１１０とが備えられているとともに、ｎ型用配線１０９とｐ型用配線１１０とを電気的に接続するための接続用電極１１３が備えられている。

また、絶縁性基板１１１の長手方向の一方の端部に設置されたｐ型用配線１１０には集電用のバスバーｐ電極１１４が電気的に接続されており、他方の端部に設置されたｎ型用配線１０９には集電用のバスバーｎ電極１１５が電気的に接続されている。

なお、図４においては、ｎ型用配線１０９、ｐ型用配線１１０、接続用電極１１３、バスバーｐ電極１１４およびバスバーｎ電極１１５のそれぞれの領域を破線によって分けているが、図４に示す分け方に限定されるものではない。

また、配線基板２００に用いられる絶縁性基板１１１としては、たとえば、ｎ型用配線１０９およびｐ型用配線１１０のそれぞれよりも高い電気抵抗を有する材質（たとえば２３０℃以上の耐熱性を有するポリイミド等）のもの等を用いることができるが、安価で透明なＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）および／またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いることが好ましい。絶縁性基板１１１にＰＥＮやＰＥＴ等の透明な材質のものを用いた場合には太陽電池セル１００の電極と配線基板２００の配線とのアライメント（位置合わせ）を容易に確認することができ、アライメントを自動化する際にはたとえばアライメントマークを太陽電池セル１００の裏面に形成して精度の良い位置合わせを実施することが可能となる。

また、配線基板２００に用いられるｎ型用配線１０９、ｐ型用配線１１０、接続用電極１１３、バスバーｐ電極１１４およびバスバーｎ電極１１５の材質としては、たとえば金属や透明導電膜等の導電性材料からなるものであれば特に限定なく用いることができるが、配線の電気抵抗をより低減する観点からは、銅、アルミニウムおよび銀からなる群から選択された少なくとも１種を含む材料から構成されていることが好ましい。

図５に、図４に示す構造の配線基板上に複数の太陽電池セルを設置して電気的に直列に接続した太陽電池同士を電気的に接続することによって形成された太陽電池複合体の一例の模式的な平面図を示す。

ここで、図５に示す太陽電池複合体においては、隣り合う２枚の配線基板２００同士を電気的に接続するために、一方の配線基板２００のバスバーｐ電極１１４と他方の配線基板２００のバスバーｎ電極１１５とを導電性部材１１６により電気的に接続されている。

また、たとえば図６に示す太陽電池複合体のように、導電性部材１１６を用いなくとも、太陽電池セル１００の配線基板２００上への設置により、自然に複数の太陽電池セル１００が電気的に直列に接続される構成としてもよい。

図７に、たとえば上記のようにして作製した太陽電池複合体を封止材中に封止することによって作製した本発明の太陽電池モジュールの一例の模式的な断面図を示す。ここで、太陽電池セル１００を配線基板２００上に設置した太陽電池は、対向する２枚の絶縁性フィルム１２６の間に金属フィルム１２７を挟んで形成された保護シート１２８に収容された封止材１２５中に封止されており、封止材１２５の表面には透明基板１２４が設置されている。

ここで、透明基板１２４としては、たとえば太陽光に対して透明な基板を特に限定なく用いることができ、たとえばガラス基板等を用いることができる。

また、封止材１２５としては、たとえば太陽光に対して透明な樹脂等を特に限定なく用いることができる。なかでも、封止材１２５としては、エチレンビニルアセテート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂およびゴム系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種の透明樹脂を用いることが好ましい。耐候性に優れたこれらの透明樹脂は、光透過性が高いため太陽電池モジュールの出力（特に、短絡電流または動作時電流）を大きく損なうことなく十分な強度でガラス基板等からなる透明基板１２４に固着させることができるため、太陽電池セル１００の長期信頼性を確保しつつ、太陽電池セル１００を封止することができる。

また、絶縁性フィルム１２６としては、たとえば従来から公知のものを用いることができ、たとえばＰＥＴフィルム等を用いることができる。

また、金属フィルム１２７としては、たとえば従来から公知のものを用いることができるが、封止材１２５中への水蒸気や酸素の透過を十分に抑制して長期的な信頼性を確保する観点からはたとえばアルミニウム等の金属フィルムを用いることが好ましい。また、太陽電池モジュールの端面等の保護シート１２８を密着させることが難しい部分にはたとえばブチルゴムテープ等の水分透過防止テープを用いて完全に密着させることができる。なお、保護シート１２８としてはたとえば従来から用いられている耐候性フィルムを用いてもよい。

図８（ａ）および図８（ｂ）に、図１に示す構成の太陽電池を用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の一例の製造工程を図解する模式的な断面図を示す。まず、図８（ａ）に示すように、配線基板の基材である絶縁性基板１１１上に形成されたｎ型用配線１０９上に太陽電池セルのｎ電極１０６を設置し、ｐ型用配線１１０上に太陽電池セルのｐ電極１０７を設置することによって、配線基板上に太陽電池セルを設置する。

次に、太陽電池セルの配線基板の設置側とは反対側に、透明基板１２４を備えた第１の透明樹脂１２５ａを設置する。また、配線基板の太陽電池セルの設置側とは反対側に、保護シート１２８を備えた第２の透明樹脂１２５ｂを設置する。ここで、第１の透明樹脂１２５ａおよび第２の透明樹脂１２５ｂの材質としてはそれぞれ上記の封止材１２５と同一の材質を用いることができる。

続いて、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとを圧着し、加熱処理することによって、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとを一体化させた状態で硬化させて、図８（ｂ）に示すように封止材１２５が形成される。これにより、太陽電池セルが配線基板に強く圧着され、太陽電池セルのｎ電極１０６と配線基板のｎ型用配線１０９との圧着および太陽電池セルのｐ電極１０７と配線基板のｐ型用配線１１０との圧着がそれぞれ強化されて、これらの電極と配線との間に良好な電気的接続が得られることになる。そして、図８（ｂ）に示すように、この封止材１２５中に配線基板上に太陽電池セルが設置された太陽電池が封止されることによって、本発明の太陽電池モジュールが作製される。

ここで、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとの圧着および加熱処理は、たとえばラミネーターと呼ばれる真空圧着および加熱処理を行なう装置等を用いて実施することにより、第１の透明樹脂１２５ａおよび第２の透明樹脂１２５ｂを熱変形させ、これらの透明樹脂が熱硬化すること等により一体化して封止材１２５が形成され、封止材１２５中に太陽電池が包み込まれて封止されることになる。

なお、真空圧着とは、大気圧よりも減圧した雰囲気下で圧着させる処理のことである。第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとの圧着方法として真空圧着を用いた場合には、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとの間に空隙が形成されにくくなり、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとを一体化することにより形成された封止材１２５中に気泡が残留しにくくなる傾向にある点で好ましい。また、真空圧着を用いた場合には、太陽電池セルと配線基板との均一な圧着力確保に有利となる。

また、上記の加熱処理は、第１の透明樹脂１２５ａおよび第２の透明樹脂１２５ｂがエチレンビニルアセテート樹脂からなる場合には、たとえば１００℃以上２００℃以下の温度にこれらの透明樹脂を加熱することにより実施することができる。

図９（ａ）および図９（ｂ）に、図２に示す構成の太陽電池を用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の一例の製造工程を図解する模式的な断面図を示す。この方法は、図１に示す構成の太陽電池の代わりに固定用テープ３００が設置された図２に示す構成の太陽電池を用いたこと以外は図８（ａ）および図８（ｂ）に示した方法と同様である。

なお、固定用テープ３００は、そのまま太陽電池モジュールの封止材１２５中に封止され、太陽電池モジュールの受光面側から見えることがある。したがって、固定用テープ３００としては透明のものを用いることが好ましく、さらには封止材１２５との密着度が良好であるものまたは圧着後に封止材１２５と一体となるような材質であって製造工程中でデガス等がなく、実使用で変質しない耐候性を有する材質であることがより好ましい。

また、ここでも、上記と同様に、固定部材として固定用テープ３００を用いる場合について説明したが、固定用テープ３００の代わりに、若しくは固定用テープ３００とともに、太陽電池セル１００の受光面から配線基板２００の太陽電池セル１００の設置側の表面にかけて接着剤および／または粘着剤を塗布してもよく、また、固定用テープ３００の代わりに、若しくは固定用テープ３００とともに、太陽電池セル１００の受光面から配線基板２００の太陽電池セル１００の設置側の表面にかけて透明樹脂および紫外線硬化型樹脂の少なくとも一方を塗布してもよい。

なお、上述したように、太陽電池セル１００と配線基板２００とを固定するための固定部材として、接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の流動性の固定部材を用いる場合には、これらの流動性の固定部材を太陽電池セル１００の受光面側から垂らす手法等によって容易に設置することができる点で好ましい。

また、上記においては、固定用テープ３００（接着テープおよび／または粘着テープ等）、接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の固定部材が、太陽電池セル１００の受光面と配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面とを連結する構成について説明したが、この構成の代わりに、若しくはこの構成とともに、固定用テープ３００（接着テープおよび／または粘着テープ等）、接着剤、粘着剤、透明樹脂、紫外線硬化型樹脂等の固定部材が、太陽電池セル１００の裏面（太陽電池セル１００の受光面と反対側の表面）と配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面とを連結している構成としてもよい。

また、上述したように、固定部材が太陽電池セル１００の裏面と配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面とを連結している構成を採用する場合には、配線基板２００の太陽電池セル１００設置側の表面に設置されている配線以外の部分に固定部材を設置することが好ましい。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の他の一例の製造工程を図解する模式的な断面図を示す。この方法においては、図１に示す構成の太陽電池の代わりに配線基板の基材である絶縁性基板１１１の材質として透明樹脂を用いており、封止材１２５の一部が配線基板の基材として機能し、配線がその基材上に形成されていることに特徴がある。

この方法においては、まず、図１０（ａ）に示すように、配線基板の基材である透明樹脂からなる絶縁性基板１１１上に形成されたｎ型用配線１０９上に太陽電池セルのｎ電極１０６を設置し、ｐ型用配線１１０上に太陽電池セルのｐ電極１０７を設置することによって、配線基板上に太陽電池セルを設置する。次に、太陽電池セルの配線基板の設置側とは反対側に、透明基板１２４を備えた第１の透明樹脂１２５ａを設置する。

続いて、第１の透明樹脂１２５ａと絶縁性基板１１１とを圧着した後に加熱処理することによって、第１の透明樹脂１２５ａと絶縁性基板１１１とを一体化させた状態で硬化させ、図１０（ｂ）に示すように第１の透明樹脂１２５ａと絶縁性基板１１１とを一体化させて封止材１２５を形成する。これにより、封止材１２５の一部（配線基板の下方に位置する封止材の部分（絶縁性基板１１１の部分））が配線基板の基材となって、その基材上に配線が備えられ、透明樹脂からなる基材とその基材上の配線とを有する配線基板を備えた太陽電池モジュールが作製される。

この方法においては、使用する部材数を減少することができるため、本発明の太陽電池モジュールの製造工程における作業効率が向上し、材料費の削減が可能となる。

また、この方法においては、封止材１２５の形成に伴って太陽電池セルと配線基板との間に発生する圧着力だけでなく、絶縁性基板１１１を構成する透明樹脂がｎ電極１０６とｐ電極１０７との間に隙間に入り込む形状に熱変形することに伴う圧着力も加わるために、上記の図８および図９に示した方法と比べて、太陽電池セルのｎ電極１０６と配線基板のｎ型用配線１０９との圧着および太陽電池セルのｐ電極１０７と配線基板のｐ型用配線１１０との圧着がそれぞれさらに強化される傾向にある。したがって、この方法においては、上記の図８および図９に示した方法と比べて、太陽電池セルの電極と配線基板の配線との間にさらに良好な電気的接続が得られる傾向にある点で好ましい。

また、この方法においては、透明樹脂からなる絶縁性基板１１１と第１の透明樹脂１２５ａとの密着力を向上させる観点から、絶縁性基板１１１を構成する透明樹脂と第１の透明樹脂１２５ａを構成する透明樹脂とは同一の材質の透明樹脂を用いることが好ましい。

このように本発明においては、配線を支持するものがあればそれを配線基板の基材として用いることができ、上記のように封止材１２５の一部を配線基板の基材として用い、その基材上に配線を形成することによって配線基板とすることもできる。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に、本発明の太陽電池モジュールを製造する方法のさらに他の一例の製造工程を図解する模式的な断面図を示す。この方法においては、配線基板がその絶縁性基板１１１の一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔１３０を有するとともに、配線基板の太陽電池セルの設置側とは反対側に設置された第２の透明樹脂１２５ｂがその一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔１３１を有しており、貫通孔１３０の開口部と貫通孔１３１の開口部の少なくとも一部が重複していることに特徴がある。この方法は、太陽電池の封止工程を自動化する際に有効である。

この方法においては、まず、図１１（ａ）に示すように、真空吸着機能を有するラミネーター（図示せず）の所定位置に貫通孔１３１を有する第２の透明樹脂１２５ｂを設置し、第２の透明樹脂１２５ｂ上に貫通孔１３０を有する配線基板を設置する。ここで、第２の透明樹脂１２５ｂの貫通孔１３１の開口部と配線基板の絶縁性基板１１１の貫通孔１３０の開口部の少なくとも一部とを重複させる。

次に、太陽電池セルを自動セル搬送機構等を用いてアライメントマークにしたがって配線基板上に並べていき、貫通孔１３０と貫通孔１３１との連結孔を通して真空吸着することによって、配線基板のｎ型用配線１０９上に太陽電池セルのｎ電極１０６が設置され、配線基板のｐ型用配線１１０上に太陽電池セルのｐ電極１０７が設置されるように、太陽電池セルを精度良く固定する。

ここで、アライメントマークは、配線基板および太陽電池セルの少なくとも一方に形成しておくことが好ましく、太陽電池セルの一方の表面または両面に形成しておくことがさらに好ましい。配線基板の絶縁性基板１１１および第２の透明樹脂１２５ｂがある程度の光透過性を有している場合には、シリコン基板１０１の寸法誤差や太陽電池セルの電極位置精度等の様々な誤差を考慮すると、絶縁性基板１１１および第２の透明樹脂１２５ｂを通して太陽電池セルの裏面からアライメントマークを認識する方がより精度の高い位置決めをすることが可能となる。

なお、アライメントマークは、たとえば、上部から目視する方法、カメラ等で認識する方法、ラミネーター等の装置に設置された光認識センサーにより認識する方法等によって認識することができる。

また、アライメントマークの形状は特に限定されず、たとえば十字状、丸形状、ひし形状等の形状から自由に選択することが可能である。

次に、図１１（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとをたとえば真空圧着等によって圧着させて封止材１２５を形成して、太陽電池を封止材１２５中に包み込むようにして封止する。その後、図１１（ｃ）に示すように、封止材１２５の裏面に保護シート１２８を設置することにより太陽電池モジュールが作製される。

また、太陽電池セルを配線基板上に配置した後であって、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとの圧着工程前に配線基板のｎ型用配線１０９とｐ型用配線１１０との間の抵抗値を測定することで、太陽電池セルの位置ずれ等による短絡を早期に発見することができる点で好ましい。太陽電池セルの位置ずれにより短絡している場合は、その太陽電池セルの真空吸着を一旦停止した後に太陽電池セルの位置を修正すればよい。仮にそれでも修正されない場合には太陽電池セル自体に問題がある可能性が高いため、その太陽電池セルを排除すればよい。また、上記以外にもＥＬ（Electro Luminescence）検査等によっても太陽電池セルの割れを早期に発見することができる。このように、太陽電池セルを配線基板上に配置した後であって、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとの圧着工程前に配線基板のｎ型用配線１０９とｐ型用配線１１０との間の抵抗値を測定することによって、太陽電池セルの特性不良および外観不良を自動で早期に発見することが可能であることから、太陽電池モジュールの生産効率と歩留まりを向上することができる傾向にある。

また、配線基板の絶縁性基板１１１および配線基板側の第２の透明樹脂１２５ｂにそれぞれ貫通孔１３０、１３１があることで、熱変形した封止材１２５の一部が太陽電池セルと配線基板との界面に到達する。このように、貫通孔１３０と貫通孔１３１との連結孔を接着部として利用し、太陽電池セルと配線基板との双方の接着強度の向上にも貢献することができるという副次的な効果も期待することができる。貫通孔１３０、１３１の形状はそれぞれどのような形状であっても良く、たとえば点状や帯状の空孔とすることができる。太陽電池セルの電極と配線基板の配線との接触が均一かつ良好に保たれるように適度な量の封止材１２５が流入するような大きさおよび幅を有していることが望ましい。

図１２（ａ）および図１２（ｂ）に、図１に示す構成の太陽電池を用いて本発明の太陽電池モジュールを製造する方法の他の一例の製造工程を図解する模式的な断面図を示す。まず、図１２（ａ）に示すように、配線基板の基材である絶縁性基板１１１上に形成されたｎ型用配線１０９上に太陽電池セルのｎ電極１０６を設置し、ｐ型用配線１１０上に太陽電池セルのｐ電極１０７を設置することによって、配線基板上に太陽電池セルを設置する。

次に、太陽電池セルの配線基板の設置側とは反対側の表面上のみに第１の透明樹脂１２５ａを設置する。

続いて、第１の透明樹脂１２５ａを太陽電池セルに圧着しながら加熱処理することによって、第１の透明樹脂１２５ａ中に配線基板および太陽電池セルを封止した状態で硬化させる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂１２５ａ中に配線基板上に太陽電池セルが設置された太陽電池が封止されて、本発明の太陽電池モジュールが作製される。

図１２（ｂ）に示す構成の本発明の太陽電池モジュールにおいても、第１の透明樹脂１２５ａ中で太陽電池セルが配線基板に強く圧着され、太陽電池セルのｎ電極１０６と配線基板のｎ型用配線１０９との圧着および太陽電池セルのｐ電極１０７と配線基板のｐ型用配線１１０との圧着がそれぞれ強化されて、太陽電池セルの電極と配線基板の配線との間に良好な電気的接続が得られることになる。

このように、本発明の太陽電池モジュールにおいては、封止材１２５の固定力による機械的・物理的な圧着力で、太陽電池セルの電極と配線基板の配線とを直接接触させているが、はんだや導電性ペースト等の導電性物質を介した接続と同等以上の十分な電気的特性が得られており、信頼性も十分良好に確保できることを既に確認している。

また、本発明においては、太陽電池セルの電極が配線基板の配線上に直接接触するように太陽電池セルを設置するために、リフロー等を用いた配線工程、太陽電池セルと配線基板に接着剤を塗布する工程および使用する部材数をそれぞれ削減することが可能となるため、従来と比べて簡易な太陽電池モジュールの製造が可能となる。

さらに、本発明においては、はんだや導電性ペーストを溶融する工程および接着剤を乾燥する工程が必須ではないため、太陽電池モジュールを低温で製造することが可能となるだけでなく、太陽電池セルの熱膨張・熱収縮等に起因する太陽電池セルの反りや位置ずれの発生を抑止することができる。したがって、本発明においては、低温での太陽電池モジュールの製造が可能となるだけでなく、太陽電池セルの薄型化・大型化を図ることができるため、大幅なコストダウンを実現することが可能となる。

なお、本発明において、太陽電池セルは、太陽電池セルの一表面、特に裏面のみにｎ電極およびｐ電極の双方を設置することによって形成された裏面電極型太陽電池セルであることが好ましい。ここで、裏面電極型太陽電池セルには、いわゆるバックコンタクトセルやＭＷＴ（Metal Wrap Through）セルが含まれる。ただし、本発明において、太陽電池セルは、裏面電極型太陽電池セルに限定されるものではなく、配線基板の絶縁性基板１１１に透明プラスチックフィルムを使用することで受光面と裏面のそれぞれに電極を有する両面電極型太陽電池セルにも適用可能である。

また、太陽電池セルとして、裏面電極型太陽電池セルを用いた場合には、シリコン基板等の半導体基板の裏面にｎ電極とｐ電極とが所定の間隔をあけて隣り合うようにして形成される。ここで、ｎ電極とｐ電極との間の間隔は、たとえば数百μｍ〜数ｍｍとされることがあるが、場合によってはより良好な特性を得るために数μｍ〜数十μｍとされることもあり、非常に微細なパターンとされることもある。このような場合に、はんだや導電性ペースト等の導電性物質を介して裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線とを接続する場合には、導電性物質を太陽電池セルの電極や配線基板の配線に塗布する工程または溶接する工程で導電性物質が裏面電極型太陽電池セルのｎ電極とｐ電極との間にブリッジを形成して短絡を引き起こすおそれがある。また、太陽電池セルと配線基板との接着に接着剤を用いた場合には接着剤が太陽電池セルの電極と配線基板の配線との界面にはみ出したり付着したりして電気的な接触不良を起こす可能性も十分考えられる。しかしながら、本発明においては、これらのリスクは回避することが可能になる。

また、本発明においては、はんだ、導電性ペーストおよび接着剤等からなる突起物等の存在を少なくすることができるため、太陽電池モジュールの組み立て工程時の太陽電池セルの割れを低減することが可能となる。

なお、上記の図８〜図１２に示された方法はそれぞれ単独で用いてもよく、２つ以上の方法を組み合わせて用いてもよい。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
まず、図１に示される形態の裏面接合型の太陽電池セル１００を用意した。ここで、太陽電池セル１００のシリコン基板１０１の受光面および裏面はそれぞれ１辺が１００ｍｍの正方形状であり、シリコン基板１０１の裏面には図３（ａ）に示す形状に帯状のｎ電極１０６およびｐ電極１０７を交互に配列することにより形成した。また、シリコン基板１０１の厚さは１００〜５００μｍ程度（本実施例では、２００μｍ）とすることができるが、本発明によれば１００μｍ以下にまで薄くすることも可能である。

次に、図１に示すように、ポリイミドフィルムからなる絶縁性基板１１１に銅からなるｎ型用配線１０９およびｐ型用配線１１０等の配線を転写して配線基板２００を作製した。ここで、配線基板２００の配線パターンは、図６に示すように１６枚の太陽電池セル１００を電気的に直列に接続できるパターンとした。

続いて、図６に示すように、太陽電池セル１００を配線基板２００上に、太陽電池セル１００に予め形成していたアライメントマークにより位置を合わせて設置することにより、配線基板２００上に太陽電池セル１００が設置された図１に示す形態の太陽電池を作製した。ここで、配線基板のｎ型用配線１０９上に太陽電池セルのｎ電極１０６が設置され、配線基板のｐ型用配線１１０上に太陽電池セルのｐ電極１０７が設置されていた。

次に、図８（ａ）に示すように、ガラスからなる透明基板１２４、エチレンビニルアセテート樹脂からなる第１の透明樹脂１２５ａ、上記で作製した太陽電池、エチレンビニルアセテート樹脂からなる第２の透明樹脂１２５ｂおよび保護シート１２８の順にラミネーターに投入し、第１の透明樹脂１２５ａと第２の透明樹脂１２５ｂとの真空圧着を行なった。ここで、保護シート１２８としては、アルミニウム箔の両面をＰＥＴフィルムで挟んだものを用いた。また、真空圧着は、真空排気しながら、１３０℃で５分保持することにより行なった。

そして、真空圧着後は、１４５℃で４０分間加熱することによって、第１の透明樹脂１２５ａおよび第２の透明樹脂１２５ｂを熱硬化することによってこれらを一体化して、図８（ｂ）に示すように、封止材１２５を形成すると同時に封止材１２５の固着力により太陽電池セルを配線基板に圧着させた。これにより、配線基板上に太陽電池セルが設置された太陽電池を封止材１２５中に封止されて図７に示す形態の太陽電池モジュールが完成した。

（実施例２）
まず、図２に示すように、１つの太陽電池セル１００を配線基板２００上に設置することによって太陽電池を形成した。

ここで、この太陽電池においては、図２に示すように、透明粘着テープである固定用テープ３００で太陽電池セル１００が配線基板２００上に仮止めされており、配線基板２００のｎ型用配線１０９上には太陽電池セル１００のｎ電極１０６が直接接触しており、配線基板２００のｐ型用配線１１０上に太陽電池セル１００のｐ電極１０７が直接接触していた。

そして、実施例２で作製した太陽電池について初期Ｆ．Ｆを測定した。その結果を表１に示す。なお、表１には、実施例２で作製した太陽電池の初期Ｆ．Ｆとともに後述するようにして作製した実施例２の太陽電池モジュールの初期Ｆ．Ｆが示されており、さらに実施例２で作製した太陽電池の初期Ｆ．Ｆに対する実施例２の太陽電池モジュールの初期Ｆ．Ｆの変化率が示されている。

次に、上記のようにして作製した太陽電池を図９（ｂ）に示すように、封止材１２５中に封止して太陽電池モジュールを作製した。

ここで、この太陽電池モジュールは、図９（ｂ）に示すように、上記の固定用テープ３００で太陽電池セルが配線基板上に仮止めされた１つの太陽電池が透明基板１２４と保護シート１２８との間の封止材１２５中に封止された構成となっていた。

また、透明基板１２４としては白板熱処理ガラス基板が用いられており、封止材１２５としてはエチレンビニルアセテート樹脂が用いられており、保護シート１２８としてはアルミニウムフィルムをＰＥＴフィルムで挟んだ構成のものが用いられた。また、太陽電池モジュールの端面の保護シート１２８を密着させることが難しい部分にはブチルゴムテープを貼り付けて保護シート１２８を完全に封止材１２５に密着させた。

そして、上記構成の太陽電池モジュールについて初期Ｆ．Ｆを測定した。その結果を表１に示す。

また、実施例２と同様にして別途作製した上記構成の太陽電池モジュールを８５℃および８５％ＲＨの雰囲気に長期間放置して２１３９時間経過後に最大出力を測定した。その結果を表２に示す。なお、表２においては、２１３９時間経過後の太陽電池モジュールの最大出力は、上記放置前の太陽電池モジュールの初期最大出力に対する変化率で示されている。

さらに、実施例２と同様にして別途作製した上記構成の太陽電池モジュールを−４０℃〜８５℃の温度変化の雰囲気に放置し、−４０℃→８５℃→−４０℃を１サイクルとして２８３サイクル後に太陽電池モジュールの最大出力を測定した。その結果を表３に示す。なお、表３においては、２８３サイクル後の太陽電池モジュールの最大出力は、上記放置前の太陽電池モジュールの初期最大出力に対する変化率で示されている。

（比較例１）
図２に示す配線基板２００のｎ型用配線１０９と太陽電池セル１００のｎ電極１０６とをはんだで溶接し、配線基板２００のｐ型用配線１１０と太陽電池セル１００のｐ電極１０７とをはんだで溶接したこと以外は実施例２と同様にして太陽電池およびその太陽電池を封止材１２５で封止した太陽電池モジュールをそれぞれ作製した。

そして、比較例１の太陽電池および太陽電池モジュールのそれぞれについて初期Ｆ．Ｆを測定した。その結果を表１に示す。

（比較例２）
配線基板２００を使用せずに１つの太陽電池セル１００にインターコネクタを接続したこと以外は実施例２と同様にして太陽電池およびその太陽電池を封止材１２５で封止した太陽電池モジュールをそれぞれ作製した。

そして、比較例２の太陽電池および太陽電池モジュールのそれぞれについて初期Ｆ．Ｆを測定した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例２においては、太陽電池複合体の初期Ｆ．Ｆに対する太陽電池モジュールの初期Ｆ．Ｆの変化率が＋１．８％と、比較例１と比較して＋０．８％上昇していた。これは、封止材１２５の固定力により、配線基板のｎ型用配線１０９と太陽電池セルのｎ電極１０６とが空隙なく機械的・物理的に密着するとともに、配線基板のｐ型用配線１１０と太陽電池セルのｐ電極１０７とが空隙なく機械的・物理的に密着したことによって、はんだによる溶接よりも優れた電気的接触が得られていることを示している。

また、表１に示すように、比較例２との比較では、実施例２においては、太陽電池複合体の初期Ｆ．Ｆに対する太陽電池モジュールの初期Ｆ．Ｆの変化率が＋１．９％上昇していた。これは、配線基板を用いることによって、太陽電池セルに生じる配線の導体抵抗を大きく低減できることを示している。

さらに、表２および表３に示すように、実施例２においては、８５℃および８５％ＲＨの雰囲気に長期間放置した場合および−４０℃→８５℃→−４０℃を１サイクルとして複数サイクル温度変化させた雰囲気に放置した場合のいずれにおいても放置前の初期最大出力に対する放置後の最大出力の変化率は１％以内であるため、優れた信頼性を有していることも確認された。

以上のようにして作製された太陽電池モジュールにおいては、封止材１２５の固定力による機械的・物理的な圧着で、太陽電池セルの電極と配線基板の配線とを直接接触させているが、はんだや導電性ペースト等の導電性物質を介した接続と同等以上の十分な電気的特性が得られており、信頼性も十分良好に確保できることが確認できた。

また、本発明においては、太陽電池セルの電極が配線基板の配線上に直接接触するように太陽電池セルを設置するために、リフロー等による配線工程、太陽電池セルと配線基板に接着剤を塗布する工程および使用する部材数をそれぞれ削減することが可能となるため従来と比べて簡易な製造が可能となり、さらには、はんだや導電性ペーストを溶融する工程および接着剤を乾燥する工程を経ていないので、太陽電池モジュールを低温で製造することも可能となる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明によれば、低温で簡易に製造することができ、かつ電気特性および信頼性に優れた太陽電池モジュールとその太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。

Claims (26)

1. 基材（１１１）と前記基材（１１１）上に形成された配線（１０９，１１０）とを有する配線基板（２００）と、前記配線基板（２００）の配線（１０９，１１０）に電気的に接続された電極（１０６，１０７）を有する太陽電池セル（１００）と、を含み、
   前記配線（１０９，１１０）と前記電極（１０６，１０７）とが直接接触することによって前記配線（１０９，１１０）と前記電極（１０６，１０７）とが電気的に接続されていることを特徴とする、太陽電池モジュール。
2. 前記配線基板（２００）には、前記基材（１１１）の一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔（１３０，１３１）が形成されていることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記配線基板（２００）の前記基材（１１１）が透明樹脂からなることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記配線基板（２００）と前記太陽電池セル（１００）とを封止する封止材（１２５，１２５ａ，１２５ｂ）を備えたことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記封止材（１２５，１２５ａ，１２５ｂ）は、エチレンビニルアセテート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂およびゴム系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種の透明樹脂を含むことを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記太陽電池セル（１００）は、裏面電極型太陽電池セル（１００）であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記太陽電池セル（１００）と前記配線基板（２００）とが固定部材（３００）により固定されていることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記固定部材（３００）は、前記太陽電池セル（１００）の受光面と前記配線基板（２００）の前記太陽電池セル（１００）設置側の表面とを連結していることを特徴とする、請求の範囲第７項に記載の太陽電池モジュール。
9. 前記固定部材（３００）は、前記太陽電池セル（１００）の裏面と前記配線基板（２００）の前記太陽電池セル（１００）設置側の表面とを連結していることを特徴とする、請求の範囲第７項に記載の太陽電池モジュール。
10. 前記固定部材（３００）は、接着テープ、粘着テープ、接着剤および粘着剤からなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする、請求の範囲第７項に記載の太陽電池モジュール。
11. 前記固定部材（３００）は、透明樹脂および紫外線硬化型樹脂の少なくとも一方からなることを特徴とする、請求の範囲第７項に記載の太陽電池モジュール。
12. 基材（１１１）と前記基材（１１１）上に形成された配線（１０９，１１０）とを有する配線基板（２００）と、前記配線基板（２００）の配線（１０９，１１０）に電気的に接続された電極（１０６，１０７）を有する太陽電池セル（１００）と、を含み、
    前記配線（１０９，１１０）と前記電極（１０６，１０７）とが直接接触することによって前記配線（１０９，１１０）と前記電極（１０６，１０７）とが電気的に接続されており、
    前記配線基板（２００）と前記太陽電池セル（１００）とを封止する封止材（１２５，１２５ａ，１２５ｂ）を備え、
    前記封止材（１２５，１２５ａ，１２５ｂ）は、前記太陽電池セル（１００）の一方の表面のみに設置されて前記太陽電池セル（１００）に圧着されることにより前記配線基板（２００）と前記太陽電池セル（１００）とを封止したものであることを特徴とする、太陽電池モジュール。
13. 請求の範囲第１項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法であって、
    前記配線基板（２００）上に前記太陽電池セル（１００）を設置する工程と、
    前記太陽電池セル（１００）の前記配線基板（２００）の設置側とは反対側に設置された第１の透明樹脂（１２５ａ）と前記配線基板（２００）の前記太陽電池セル（１００）の設置側とは反対側に設置された第２の透明樹脂（１２５ｂ）とを圧着させる工程と、
    前記圧着後の前記第１の透明樹脂（１２５ａ）と前記第２の透明樹脂（１２５ｂ）とを加熱する工程と、を含む、太陽電池モジュールの製造方法。
14. 前記第１の透明樹脂（１２５ａ）と前記第２の透明樹脂（１２５ｂ）とは真空圧着により圧着されることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
15. 前記配線基板（２００）には前記基材（１１１）の一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔（１３０，１３１）が形成されているとともに、前記第２の透明樹脂（１２５ｂ）には前記第２の透明樹脂（１２５ｂ）の一方の表面から他方の表面に突き抜ける貫通孔（１３０，１３１）が形成されていることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
16. 前記太陽電池セル（１００）と前記配線基板（２００）とを固定部材（３００）により固定する工程を含むことを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
17. 前記固定部材（３００）は、前記太陽電池セル（１００）の受光面と前記配線基板（２００）の前記太陽電池セル（１００）設置側の表面とを連結するように設置されることを特徴とする、請求の範囲第１６項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
18. 前記固定部材（３００）は、前記太陽電池セル（１００）の裏面と前記配線基板（２００）の前記太陽電池セル（１００）設置側の表面とを連結するように設置されることを特徴とする、請求の範囲第１６項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
19. 前記固定部材（３００）は、接着テープ、粘着テープ、接着剤および粘着剤からなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする、請求の範囲第１６項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
20. 前記固定部材（３００）は、透明樹脂および紫外線硬化型樹脂の少なくとも一方からなることを特徴とする、請求の範囲第１６項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
21. 請求の範囲第１項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法であって、
    前記基材（１１１）が透明樹脂からなる前記配線基板（２００）上に前記太陽電池セル（１００）を設置する工程と、
    前記太陽電池セル（１００）の前記配線基板（２００）の設置側とは反対側に設置された第１の透明樹脂（１２５ａ）と前記配線基板（２００）の前記基材（１１１）とを圧着させる工程と、
    前記圧着後の前記第１の透明樹脂（１２５ａ）と前記基材（１１１）とを加熱する工程と、を含む、太陽電池モジュールの製造方法。
22. 前記太陽電池セル（１００）と前記配線基板（２００）とを固定部材（３００）により固定する工程を含むことを特徴とする、請求の範囲第２１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
23. 前記固定部材（３００）は、前記太陽電池セル（１００）の受光面と前記配線基板（２００）の前記太陽電池セル（１００）設置側の表面とを連結するように設置されることを特徴とする、請求の範囲第２２項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
24. 前記固定部材（３００）は、前記太陽電池セル（１００）の裏面と前記配線基板（２００）の前記太陽電池セル（１００）設置側の表面とを連結するように設置されることを特徴とする、請求の範囲第２２項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
25. 前記固定部材（３００）は、接着テープ、粘着テープ、接着剤および粘着剤からなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする、請求の範囲第２２項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
26. 前記固定部材（３００）は、透明樹脂および紫外線硬化型樹脂の少なくとも一方からなることを特徴とする、請求の範囲第２２項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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