JPWO2010116973A1 - 配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法 - Google Patents

配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、複数の裏面電極型太陽電池セル（２０）を電気的に接続するための配線（１６）が絶縁性基材（１１）に設置された配線シート（１０）であって、裏面電極型太陽電池セル（２０）が設置されるセル設置部（１０ａ）を複数備え、隣り合う上記セル設置部（１０ａ）の間のセル設置側に絶縁層（１０１）が設けられた配線シート（１０）である。配線シート（１０）に配置される裏面電極型太陽電池セル（２０）と配線シート（１０）の配線（１６）との間で生じる不要な接触を抑制することができる裏面電極型太陽電池用の配線シート（１０）、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法を提供すること。

Description

本発明は、配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セ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など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。
たとえば、米国特許第５９５１７８６号明細書（特許文献１）には、絶縁性基材の表面上に電気的導電性を有する配線がパターンニングされており、配線上に裏面電極型太陽電池セルを電気的に接続された太陽電池モジュールが開示されている。
米国特許第５９５１７８６号明細書
上記の特許文献１に記載されている構成の太陽電池モジュールの作製はたとえば以下のようにして行なうことができる。
図８を参照しながら説明すると、まず、たとえばポリマー材料などからなる絶縁性基材１１の表面上にパターンニングされた配線１６を形成する。
次に、絶縁性基材１１の表面上でパターンニングされた配線１６に複数の裏面電極型太陽電池セル２０の電極（図示せず）を導電性接着剤を用いて接合することによって、複数の裏面電極型太陽電池セル２０を絶縁性基材１１の表面上の配線１６に電気的に接続し、配線シート付き太陽電池セルを作製する。
そして、絶縁性基材１１の表面上の配線１６に電気的に接続された裏面電極型太陽電池セルをガラス等の透明基板３０と裏面電極型太陽電池セル２０との間、および裏面保護シート３２と配線シート１０との間にそれぞれ設置された封止材３１に圧着しながら加熱処理することによって、裏面電極型配線シート付き太陽電池セル（裏面電極型太陽電池セル２０および配線シート１０）を封止材中に封止する。これにより、太陽電池モジュールが作製される。
一般的に、配線シートは絶縁フィルム基材に５０μｍ以下程度の厚さの銅箔やアルミニウム箔を貼り合わせ、エッチングにより回路パターンを形成することができる。このシートの電極パターンに合わせて導電性接着剤などを用いてセルの電極が貼り合わされる方法が研究されている。この方法によると、従来の太陽電池セルの配線方法のようにセル裏電極から表電極へタブ線で接続する必要がなく、セル間隔を従来より小さくすることができる。セル間隔を小さくすることで、太陽電池モジュールの変換効率を向上させることができ、出力当たりの施工コストを低減できる。
一方で、一般的な太陽電池モジュールはセルが封止材で封止されている。その封止工程は、例えば、配線されたセル群をシート状の封止材で挟み、加圧状態で１２０℃〜１５０℃程度の温度を印加し封止材を溶融し、常温に冷却・硬化することにより成る。この封止工程中で、配線シートが熱収縮や熱膨張することがある。また、市場環境中で生じる温度サイクルによっても配線シートの熱収縮等することがある。場合によっては、配線シートが太陽電池セル側に凸となるように熱変形して、配線シートの配線が太陽電池セルの電極以外の部分に接触する恐れさえあった。
すなわち、封止時における加熱処理や太陽電池モジュールが高温環境下に設置されることなどにより、配線シートが熱収縮や熱膨張することで、裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で不要な接触が発生する恐れがあり、更には絶縁不良や電気的なリーク、短絡が発生する恐れがあった。
また、配線シートの配線に対して裏面電極型太陽電池セルの電極の位置がずれてしまうと、配線−電極間の接触面積が低減して接触抵抗が増加したり、ずれ量の大きい場合は導電型（ｐ型，ｎ型）の異なる電極と配線とが短絡する恐れさえ生じる。
このような位置ずれには、初期ズレと、プロセスや設置環境中のずれとがある。前者の初期ずれは、セル自体の寸法公差、セル電極形成精度、配線の寸法公差、配線の形成精度及びセルを配線上に載置するマウント精度による。これらの複合公差に対し、短絡を起こさないような配線間隔が必要になる。
後者のプロセスや設置環境中のズレとしては、たとえば前述ようなのプロセスにおける加熱処理のために、配線シートが熱収縮や熱膨張して、配線シートの配線に対する裏面電極型太陽電池セルの電極の位置がずれてしまうことがある。このほか、前述の封止工程において、流動化した封止材によっても、配線シートと裏面電極型太陽電池シートとの位置ずれが起こる場合もある。
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、配線シートに配置される裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を抑制することができる裏面電極型太陽電池用の配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、配線シートの配線に対する裏面電極型太陽電池セルの電極の位置ずれを抑制することができる裏面電極型太陽電池用の配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
本発明は、裏面電極型太陽電池セルを電気的に接続するための配線が絶縁性基材に設置された配線シートの、上記裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面であって、上記セル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に絶縁層が設けられ、該絶縁層は上記セル設置部の外周領域の少なくとも一部を覆うように伸長している配線シートである。
上記絶縁層の表面が上記裏面電極型太陽電池セルの受光面と類似した色であることが好ましい。
上記絶縁層の表面が白色であることが好ましい。
本発明の配線シートは、上記セル設置部を複数備え、隣り合う上記セル設置部の間に上記絶縁層が設けられたものであることが好ましい。
上記絶縁層が上記配線の上に設けられていることが好ましい。
上記配線は、上記裏面電極型太陽電池セルに電気的に接続するための複数の櫛歯形状部分と、該櫛歯形状部分を接続する接続部とからなる、櫛形状の部分を含み、
上記絶縁層が、上記櫛歯形状部分が上記接続部に接続される部分を含む領域に設けられていることが好ましい。
また、本発明は、絶縁性基材および上記絶縁性基材に設置された配線を有する配線シートと、
受光面とは反対側の面に電極が設置された裏面電極型太陽電池セルとを含む、
上記配線シートの上記裏面電極型太陽電池セルが設置されている面であって、上記裏面電極型太陽電池セルが設置されているセル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に設けられた絶縁層の一部が、上記裏面電極型太陽電池セルと上記配線シートとの間に介在するように上記セル設置部に伸長している配線シート付き太陽電池セルである。
上記絶縁層の表面が上記裏面電極型太陽電池セルの受光面と類似した色であることが好ましい。
上記絶縁層の表面が白色であることが好ましい。
本発明の配線シート付き太陽電池セルは、上記裏面電極型太陽電池セルを複数備え、隣り合う上記セルの間に上記絶縁層が設けられものであることが好ましい。
上記絶縁層が上記配線の上に設けられていることが好ましい。
上記配線は複数の櫛歯形状部分と該櫛歯形状部分を接続する接続部とからなる櫛形状の部分を含み、
上記電極は上記複数の櫛歯形状部分で上記配線と接続されるように電極群を形成しており、
上記電極群が形成される上記裏面電極型太陽電池セルの面の、上記電極群よりも外側の領域の少なくとも一部が上記絶縁層に覆われていることが好ましい。
また、本発明は、上記配線シート付き太陽電池セルが封止材により封止されてなる太陽電池モジュールである。
また、本発明は、絶縁性基材、および、該絶縁性基材に設置された配線を有する配線シートと、受光面とは反対側の面に電極が設置された裏面電極型太陽電池セルとを含む配線シート付き太陽電池セルの製造方法であって、
上記裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面に絶縁層を設ける工程と、該絶縁層の一部に上記裏面電極型太陽電池セルの外周領域が重なるように上記裏面電極型太陽電池セルを上記配線シートに設置する工程とを含む配線シート付き太陽電池セルの製造方法である。
本発明によれば、配線シートのセル設置部間のセル設置側に絶縁層を設けることにより、配線シートが変形しても、配線シートの配線が裏面電極型太陽電池セルの配線以外の部分に接触することを抑制して、絶縁不良や電気的なリーク、短絡を抑制することができ、優れた特性の製品を実現することができる。
また、本発明によれば、配線シートのセル設置部間のセル設置側に絶縁層を設けることにより、配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれを抑制して、配線−電極間での接触抵抗の低減や短絡を抑制することができ、優れた特性の製品を実現することができる。
（ａ）は本発明の配線シートの一例を配線の設置側から見た模式的な平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図である。 （ａ）は本発明の配線シートの配線に電気的に接続される裏面電極型太陽電池セルの一例の模式的な断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セルの半導体基板の裏面の一例の模式的な平面図である。 （ａ）は図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セルの半導体基板の裏面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セルの半導体基板の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図である。 （ａ）は本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例を受光面側から見たときの模式的な平面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明の配線シート付き太陽電池セルの例を示す図４（ａ）のＡ−Ａに沿った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の一例の製造方法の一例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の一例の製造方法の他の一例を図解する模式的な断面図である。 配線シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法を説明するための模式的な断面図である。 配線シートに裏面電極型太陽電池セルを設置した場合にセル側から見た様子を示す模式図である。
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すものとする。
＜配線シート＞
図１（ａ）に、本発明の配線シートの一例を配線の設置側から見た模式的な平面図を示す。図１（ａ）に示すように、配線シート１０は、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４を含む配線１６とを有している。
ここで、ｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４はそれぞれ導電性であり、ｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３はそれぞれ櫛形状とされており、接続用配線１４は帯状とされている。また、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ｂ以外の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とは接続用配線１４によって電気的に接続されている。
また、配線シート１０においては、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯形状部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯形状部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３がそれぞれ配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯形状部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯形状部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
このように、配線シート１０は、それぞれの単一の裏面電極型太陽電池セルを設置するセル設置部に対応して、ｎ型用配線１２の櫛形状の部分とｐ型用配線の櫛形状の部分とを含んでいる。配線シート１０の全体では、そのような櫛形状の部分を複数組備えている。そして、それぞれの櫛形状の部分において、複数の櫛歯形状部分は接続用配線１４により接続されており、即ち接続用配線１４が複数の櫛歯形状部分を接続する接続部に相当する。
図１（ｂ）に、図１（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図を示す。ここで、図１（ｂ）に示すように、配線シート１０においては、絶縁性基材１１の一方の表面上にのみｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３が設置されている。
本発明の配線シートは、裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面であって、セル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に絶縁層が設けられており、そして、その絶縁層はセル設置部の外周領域の少なくとも一部を覆うように伸長している（図４（ｂ）や図５（ａ）に示されるように、絶縁層１０１の一部がセル２０と配線シート１０の間に挟まれている状態を意味する）。これにより、セルの外周部は絶縁層によって配線シートと絶縁されるため、セルのたわみや配線シートの変形などでセルの外周部が配線シートに接触しようとしても絶縁層に阻まれるので、裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を抑制することができる。
本発明の配線シートはセル設置部を複数備えていることが好ましい。そして、隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層が設けられている。言い換えれば、この配線シートは、配線シート付き太陽電池セルまたは太陽電池モジュールとして作製された際に隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層が設けられた点を特徴とするものである。隣り合うセル設置部の間とは、裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部の間の配線シートの位置であり、例えば図１，４，５に示すような配線シート１０の隣り合うセル設置部の間１０ｂ，１０ｂ１，１０ｂ２などである。言い換えれば、隣り合うセル設置部の間とは、セルの主面（配線シートの主面）に対する垂直方向からみてセルと重ならないような位置を含むということもできる。本発明においては、このような配線シート１０のセルのセル設置部の間１０ｂ１，１０ｂ２のセル側に絶縁層を有しており、例えば、図４，５に示すような絶縁層１０１を有している。
図４（ｂ）に示す構成では、配線１２，１３の櫛歯形状部分が伸びる方向である伸長方向（図１（ａ），図４（ａ）の図面縦方向）で、一組の櫛形状のうちの端に位置する櫛歯形状部分の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ２の絶縁性基材１１のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。図４（ｂ）に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向に直交する方向において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。図４（ｂ）では、この絶縁層１０１の厚さは、配線１２，１３よりも厚くなっているが、絶縁層１０１の厚さは配線１２、１３よりも厚くなくともよい。この場合でも絶縁層によって裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を防止できる。
また、図５に示す構成では、配線１２，１３の櫛歯形状部分を接続する接続用配線１４の櫛歯形状側の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ１の配線１２，１３のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。櫛歯形状部分の配線１２，１３が接続用配線１４に接続される部分を含む領域に絶縁層１０１が設けられている。これにより後述する配線シートを構成する絶縁性材料と配線との熱膨張率との差による配線シートの熱変形が起きても、裏面電極型太陽電池セルと配線シートとの間で生じる不要な接触を抑制することができる。そして、絶縁層１０１の端部は、接続用配線１４の端部からその接続用配線１４端部に対向する櫛歯形状の先端部に至る間の領域（例えば、図１の領域１０ｅ）上に位置する。図５に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。
なお、図４，５は、裏面電極型太陽電池セル２０が配線シートに接合された段階を示す図で、絶縁層１０１が形成されている状態の側面図である。図４，５において、セル設置部とは、配線シートと裏面電極型太陽電池セル２０とが接合されている部分に相当する。
上記絶縁層は、電気的な絶縁性を有する材料から形成されるものであれば特に限定されず、種々公知の絶縁性材料を用いることができる。絶縁層の形成方法としても種々公知の方法を用いることができ、例えば、テープ状の絶縁性部材を貼付したり、あるいは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などと硬化剤を含む樹脂組成物を、ディスペンサを用いた塗布、スタンプ（転写）、または、スクリーン印刷やインクジェット塗布などにより、隣り合うセル設置部間のセル設置側に塗布し、加熱または光照射等の処理により硬化さることで上記絶縁層を形成することができる。絶縁層の形成は、これ以外にも、スリットコート、スプレー、ディップなどの塗布方法を用いてもよく、また配線に黒化処理やアルマイト処理などの表面処理を施して絶縁膜としてもよい。絶縁膜を所望の位置に形成する手段には、所望の位置のみに絶縁膜を選択的に形成する方法の他に、所望の位置を含む範囲に絶縁膜を形成した後に不要な部分を除去する方法も含まれる。絶縁層の形成は、配線シートを裏面電極型太陽電池セルに接合する前に形成されてもよく、また、配線シートを裏面電極型太陽電池セルに接合した後に形成されてもよい。
絶縁層の表面が裏面電極型太陽電池セルの受講面と類似した色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルの輪郭が目立たなくなり、裏面電極型太陽電池セルの形状が目立たないデザインの太陽電池モジュールを作製することができる。
また、絶縁層の表面が白色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルが設置されていない領域に入射した光を反射して近傍の裏面電極型太陽電池セルに入社させることができるため、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。なお、絶縁層は、白色に限らず、裏面電極型太陽電池セルが吸収できる波長の光を反射できる色相としてもよい。なお、絶縁層が着色されず、透明であってもよいのは無論である。
絶縁層の表面の着色は、絶縁層を構成する材料自体が所望の色に着色されていてもよく、絶縁層の上に所望の色を有する膜を備える形態であってもよい、さらに、絶縁層の表面に２種以上の色によって模様などが形成されており、これによって太陽電池モジュールのデザインを能動的に形成してもよい。
絶縁層の表面の着色によって太陽電池モジュールの製造・設置工程に不都合が起きないよう、絶縁層の表面の色や絶縁層の設置位置を考慮することが好ましい。たとえば、配線シートに裏面電極型太陽電池セルを設置する際の位置合わせのためのマークを配線シートに設けている場合は、絶縁層によってこのマークが認識できなくならないように、マーク上の絶縁層の色を透明にする、もしくは、マーク上には絶縁層を設置しないなどとすることが好ましい。
ここで、絶縁性基材１１の材質としては、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Polyphenylene sulfide）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：Polyvinyl fluoride）およびポリイミド（Polyimide）からなる群から選択された少なくとも１種の樹脂を含む材質を用いることができる。
また、絶縁性基材１１の厚さは特に限定されず、たとえば２５μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
なお、絶縁性基材１１は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
また、配線１６の材質としては、導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、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種を含む金属などを用いることができる。
また、配線１６の厚さも特に限定されず、たとえば１５μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。
また、配線１６の形状も上述した形状に限定されず、適宜設定することができるものであることは言うまでもない。
また、配線１６の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ＳｎＰｂはんだ、ＳｎＢｉはんだ、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線シート１０の配線１６と後述する裏面電極型太陽電池セルの電極との電気的接続を良好なものとし、配線１６の耐候性を向上させることができる傾向にある。
また、配線１６の少なくとも一部の表面には、たとえば黒化処理や防錆処理などの表面処理を施してもよい。
なお、配線１６も、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
以下に、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の配線シート１０の製造方法の一例について説明する。
まず、たとえばＰＥＴフィルムなどの絶縁性基材１１を用意し、その絶縁性基材１１の一方の表面の全面にたとえば金属箔または金属プレートなどの導電性物質を貼り合わせる。
次に、絶縁性基材１１の表面に貼り合わされた導電性物質の一部をフォトエッチングなどにより除去して導電性物質をパターンニングすることによって、絶縁性基材１１の表面上にパターンニングされた導電性物質からなるｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４などを含む配線１６を形成する。
以上により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の配線シート１０を作製することができる。
配線シート１０のセル設置部間１０ｂに絶縁層１０１を形成するには、上述のようにして図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成とした後に、たとえば、スクリーン法等の印刷法等を用いて、絶縁性樹脂材料を、配線シート１０の配線１２，１３や絶縁性基板１１のセル設置部間１０ｂのセル設置側に配置して硬化させることにより、形成することができる。
＜裏面電極型太陽電池セル＞
図２（ａ）に、本発明の配線シートの配線に電気的に接続される裏面電極型太陽電池セルの一例の模式的な断面図を示す。図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０は、たとえばｎ型またはｐ型のシリコン基板などの半導体基板２１と、裏面電極型太陽電池セル２０の受光面となる半導体基板２１の凹凸表面上に形成された反射防止膜２７と、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面となる半導体基板２１の裏面に形成されたパッシベーション膜２６とを有している。
また、半導体基板２１の裏面には、たとえばリンなどのｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型不純物拡散領域２２とたとえばボロンなどのｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型不純物拡散領域２３とが所定の間隔を空けて交互に形成されているとともに、半導体基板２１の裏面のパッシベーション膜２６に設けられたコンタクトホールを通してｎ型不純物拡散領域２２に接するｎ型用電極２４およびｐ型不純物拡散領域２３に接するｐ型用電極２５がそれぞれ設けられている。
ここで、ｎ型またはｐ型の導電型を有する半導体基板２１の裏面には、ｎ型不純物拡散領域２２またはｐ型不純物拡散領域２３と半導体基板２１内部との界面において複数のｐｎ接合が形成されることになる。半導体基板２１がｎ型またはｐ型のいずれの導電型を有していても、ｎ型不純物拡散領域２２およびｐ型不純物拡散領域２３はそれぞれ半導体基板２１内部と接合していることから、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ半導体基板２１の裏面に形成された複数のｐｎ接合にそれぞれ対応する電極となる。
図２（ｂ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図２（ｂ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ櫛形状に形成されており、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５が配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
ここで、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５のそれぞれの形状および配置は、図２（ｂ）に示す構成に限定されず、配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３にそれぞれ電気的に接続可能な形状および配置であればよい。
図３（ａ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図３（ａ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ同一方向に伸長（図３（ａ）の上下方向に伸長）する帯状に形成されており、半導体基板２１の裏面において上記の伸長方向と直交する方向にそれぞれ１本ずつ交互に配置されている。
図３（ｂ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図３（ｂ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ点状に形成されており、点状のｎ型用電極２４の列（図３（ｂ）の上下方向に伸長）および点状のｐ型用電極２５の列（図３（ｂ）の上下方向に伸長）がそれぞれ半導体基板２１の裏面において１列ずつ交互に配置されている。
また、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４の少なくとも一部の表面および／またはｐ型用電極２５の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ＳｎＰｂはんだ、ＳｎＢｉはんだ、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線シート１０の配線１６と裏面電極型太陽電池セル２０の電極（ｎ型用電極２４、ｐ型用電極２５）との電気的接続を良好なものとし、裏面電極型太陽電池セル２０の電極（ｎ型用電極２４、ｐ型用電極２５）の耐候性を向上させることができる傾向にある。
また、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４の少なくとも一部の表面および／またはｐ型用電極２５の少なくとも一部の表面には、たとえば黒化処理、防錆処理などの表面処理を施してもよい。
また、半導体基板２１としては、たとえば、ｎ型またはｐ型の多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板などを用いることができる。
また、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５としてはそれぞれ、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。
また、パッシベーション膜２６としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。
また、反射防止膜２７としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができる。
なお、本発明の裏面電極型太陽電池セルの概念には、半導体基板の一方の表面（裏面）のみにｐ型用電極およびｎ型用電極の双方が形成された構成の裏面電極型太陽電池セルだけでなく、ＭＷＴ（Metal Wrap Through）セル（半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セル）などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セル（半導体基板の受光面と反対側の裏面から電流を取り出す構造の太陽電池セル）など、ｐ型用電極およびｎ型用電極の双方が一方の面側で配線と接続されるように形成された構成の太陽電池セルが含まれる。
＜配線シート付き太陽電池セル＞
図４（ａ）に、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例を受光面側から見たときの模式的な平面図を示し、図４（ｂ）に、図４（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図を示す。なお、以下においては、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例として、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す配線シート１０の表面上の配線１６に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池セル２０の複数を電気的に接続した構成について説明するが、本発明の配線シート付き太陽電池セルの構成は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成に限定されないことは言うまでもない。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本発明の配線シート付き太陽電池セルは、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面側と、配線シート１０の配線１６の設置側とが向かい合うようにして配線シート１０上に裏面電極型太陽電池セル２０を設置することによって構成される。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２と接合されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｐ型用電極２５は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｐ型用配線１３と接合される。これにより、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とが電気的に接続され、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とが電気的に接続されることになる。なお、図４において、セル設置部は、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とが接合されている部分に相当する。
図１（ａ）に示すように、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ａ以外の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とは、接続用配線１４によって電気的に接続されていることから、配線シート１０上で隣り合うようにして設置される裏面電極型太陽電池セル２０同士は互いに電気的に接続されることになる。したがって、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルにおいては、配線シート１０上に設置されたすべての裏面電極型太陽電池セル２０は電気的に直列に接続されることになる。
ここで、配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル２０の受光面に光が入射することによって発生した電流は裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５から配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出される。そして、配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出された電流は、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ａから配線シート付き太陽電池セルの外部に取り出されることになる。
また、上記配線シート付き太陽電池セルにおいては、たとえば図４（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１と配線シート１０の絶縁性基材１１との間であって、裏面電極型太陽電池セル２０の隣り合うｎ型用電極２４とｐ型用電極２５との間の領域に硬化樹脂１７を設置することにより、裏面電極型太陽電池セル２０と絶縁性基材１１との間の接合をより強固なものとしてもよい。なお、図４（ｂ）には、絶縁層１０１が配線１２，１３と接触する構成を示しているが、絶縁層１０１と配線１２，１３との間に硬化樹脂１７を介在させるようにしてもよい。
本発明の配線シート付き太陽電池セルの配線シートは、裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面であって、セル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に絶縁層が設けられており、そして、その絶縁層はセル設置部の外周領域の少なくとも一部を覆うように伸長している（図４（ｂ）や図５（ａ）に示されるように、絶縁層１０１の一部がセル２０と配線シート１０の間に挟まれている状態を意味する）点を特徴とする。これにより、セルの外周部は絶縁層によって配線シートと絶縁されるため、セルのたわみや配線シートの変形などでセルの外周部が配線シートに接触しようとしても絶縁層に阻まれるので、裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を抑制することができる。
また、本発明の配線シート付き太陽電池セルは、配線シートの隣り合うセル設置部の間において、セル設置側に絶縁層を設けた点を特徴とする。隣り合うセル設置部の間とは上述のとおりであり、例えば、図４（ａ）に示すように、配線シート１０において裏面電極型太陽電池セル２０が設置されるセル設置部の間１０ｂのセル設置側に絶縁層１０１が設けられるような配置となっている。ここで、太陽電池セルのセル設置部とは、例えば、図１（ａ）にセル設置部１０ａで示されるような配線シート１０のうち図４の太陽電池セル２０が設置される領域や、図５にセル設置部１０ａで示されるような配線シート１０のうち太陽電池セル２０が設置される領域などである。
なお、図４（ｂ）に示す構成では、配線１２，１３の櫛歯形状部分が伸びる方向である伸長方向（図１（ａ），図４（ａ）の図面縦方向）で、一組の櫛形状のうちの端に位置する櫛歯形状部分の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ２の絶縁性基材１１のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。図４（ｂ）に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向に直交する方向において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。図４（ｂ）では、この絶縁層１０１の厚さは、配線１２，１３よりも厚くなっているが、絶縁層１０１の厚さは配線１２、１３よりも厚くなくともよい。この場合でも絶縁層によって裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を防止できる。
絶縁層の表面が裏面電極型太陽電池セルの受講面と類似した色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルの輪郭が目立たなくなり、裏面電極型太陽電池セルの形状が目立たないデザインの太陽電池モジュールを作製することができる。
また、絶縁層の表面が白色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルが設置されていない領域に入射した光を反射して近傍の裏面電極型太陽電池セルに入社させることができるため、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。なお、絶縁層は、白色に限らず、裏面電極型太陽電池セルが吸収できる波長の光を反射できる色相としてもよい。なお、絶縁層が着色されず、透明であってもよいのは無論である。
絶縁層の表面の着色は、絶縁層を構成する材料自体が所望の色に着色されていてもよく、絶縁層の上に所望の色を有する膜を備える形態であってもよい、さらに、絶縁層の表面に２種以上の色によって模様などが形成されており、これによって太陽電池モジュールのデザインを能動的に形成してもよい。
絶縁層の表面の着色によって太陽電池モジュールの製造・設置工程に不都合が起きないよう、絶縁層の表面の色や絶縁層の設置位置を考慮することが好ましい。たとえば、配線シートに裏面電極型太陽電池セルを設置する際の位置合わせのためのマークを配線シートに設けている場合は、絶縁層によってこのマークが認識できなくならないように、マーク上の絶縁層の色を透明にする、もしくは、マーク上には絶縁層を設置しないなどとすることが好ましい。
図５（ａ）は、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例を示す図４（ａ）におけるＡ−Ａに沿った断面図である。このように配線シート１０の接続用配線１４（図１）におけるセル設置部の間１０ｂ１（図４（ａ）、図５（ａ））の裏面電極型太陽電池セル２０側に絶縁層１０１が設けられていることが好ましいが、配線シート１０の配線がない部分におけるセル設置部の間１０ｂ２（図４（ａ）、（ｂ））に絶縁層１０１が設けられていてもよい。このような構成により、セル同士の接触だけでなくセルと配線との接触による絶縁不良や電気的なリーク、短絡を抑制する効果がある。
また、図５（ｂ）に示すような配線シート１０の接続用配線１４（図１）におけるセル設置部の間１０ｂ１（図４（ａ）、図５（ａ））において、屈曲部１０ｃを有し、該屈曲部１０ｃのセル設置側に絶縁層１０１が設けられていてもよい。図５（ｂ）に示す構成では、屈曲部１０ｃにより、配線シート１０は、裏面電極型太陽電池セル２０または配線シートの厚さ方向において、配線シート１０の絶縁層１０１の設けられた部分の少なくとも一部が、配線シート１０の絶縁層１０１の設けられていない部分よりも裏面電極型太陽電池セル２０側に位置するように変形している。このような変形は、後述の配線シート付き太陽電池セルの製造方法で説明するように、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セルとの接合に加熱処理を行う場合に発生し得る。また、後述の太陽電池モジュールの封止工程の際の加熱処理を行う場合にも、このような変形が発生し得る。
ここで、配線シートの熱変形について説明する。配線シートを構成する絶縁性基材と配線とは、材質が異なり、熱膨張率も異なる。このため、絶縁性意基材上に配線が存在する部分では、温度変化に伴い、歪が生じることになる。また、絶縁性基材としてはシート状の樹脂材料が一般的に用いられるが、このような樹脂シートでは、加熱により収縮する、即ち熱収縮することがある。一方、配線としては金属箔が一般に用いられるが、このような金属箔では、加熱により一旦熱膨張し、その後冷却しても、元の寸法に戻らないことがある。このような絶縁性基材と配線との熱的特性の相違のため、配線シートにおいては、熱変形が生じる。
また、配線シートを構成する絶縁性機材と配線の材質が異なり、熱膨張率が異なることで生じる絶縁性基材と配線との間の歪みは、配線シートの温度の上昇、下降の度に起こるため、屋外に設置されている太陽電池モジュールは日照や気候の変化による温度変化によって上記歪みが繰返し発生している。この歪みは配線にかかる応力となり、配線が断線してしまう虞をも有している。
このような熱変形がなければ図５（ａ）に示すようになるが、このような熱変形のために図５（ｂ）に示すような形態になる場合がある。図５（ｂ）の場合、屈曲部１０ｃのために、セル設置部間１０ｂにおいて、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０に近付くことになり、変形が大きいと、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０の電極以外の部分に接触して、絶縁不良や電気的なリーク、短絡のおそれが生じてしまう。
そこで、図５（ｂ）に示すように、配線シート１０のセル設置部間１０ｂの配線のセル設置側表面に絶縁層１０１を設けることにより、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０の電極以外の部分に接触するのを抑えることができる。よって、このような構成により、セルと配線との接触による絶縁不良や電気的な短絡、セル割れを抑制する効果がある。
また、図５（ａ）、（ｂ）に示す構成では、櫛歯形状部分の配線１２，１３が接続用配線１４に接続される部分を含む領域に絶縁層１０１が設けられていることが好ましい。櫛歯形状部分の配線１２，１３と接続用配線１４とは図１に示すように接続されており、比較的広い面積の接続用配線１４の一辺から細い幅の櫛歯形状部分の配線１２，１３が長く延びるような形状となっている。このような形状の配線が絶縁性基材に設置される配線シートに、上述した絶縁性基材と配線との間の歪みによって配線に応力がかかる場合は、櫛歯形状部分の配線１２，１３の長手方向に大きな変形が生じるが、広い面積の接続用配線１４は絶縁性基材とのずれが少ないので、櫛歯形状部分の配線１２，１３と接続用配線１４との接続部に上記応力が集中してしまい、配線の切断が起こりやすくなってしまう。この櫛歯形状部分の配線１２，１３と接続配線１４との接続部に絶縁層１０１を設けることで配線を補強することができるため、応力の集中を防ぎ配線の断線を抑制することができる。
また、図５（ａ），（ｂ）に示す構成では、配線１２，１３の櫛形状部分を接続する接続用配線１４の櫛形状側の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ１の配線１２，１３のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。そして、絶縁層１０１の端部は、接続用配線１４の端部からその接続用配線１４端部に対向する櫛歯形状の端部に至る間の領域上に位置する。図５（ａ），（ｂ）に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向（図１（ａ），図４（ａ）の図面縦方向）において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。
このような配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向における位置ずれ抑制について、図９を用いて具体的に説明する。
図９に示すように、正常に接続したセル２０ａのように電極２４，２５が正しく配置された場合は短絡等は生じないが、不良セル２０ｂのように配線１６の伸長方向に電極２４，２５の位置ずれが生じた場合に短絡部１６ａにおいて短絡が生じることとなる。なお、図９は配線シート１０に裏面電極型太陽電池セル２０を設置した場合にセル側から見た様子を示す図で、配線１２，１３と電極２４，２５と位置関係が分かりやすいように、裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板部分については外周のみを点線で描いている。
これに対して、上述したように、図５（ａ），（ｂ）に示すような絶縁層１０１を設けることによって、初期ずれ等によってこのような短絡が生じるような配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。したがって、セル電極をセルの端部付近まで設けたり配線間隔を狭くしたりしても、配線不良が発生しなくなるため、配線シート付き太陽電池セルを効率的に製造することができる。
図９に示す配線シート付き太陽電池セルにおいては、裏面電極型太陽電池セル２０の電極２４，２５からなる電極群よりも外側の領域が絶縁層１０１に覆われているように、配線シート１０に絶縁層１０１を設置することが好ましい。これによって、裏面電極型太陽電池セルの電極群よりも外側と配線シートの配線との間で、不要な接触が生じることを防ぐことができる。
なお、この場合、絶縁層１０１の端部は、図９の間隔１６ｂの間に位置するように配置するのが好ましい。これは、裏面電極型太陽電池セル２０の電極２４，２５が接続用配線１４に接触するのを抑え、裏面電極型太陽電池セル２０の電極２４，２５と配線シート１０の配線１２，１３との接触面積の低減を抑えることができるからである。
＜配線シート付き太陽電池セルの製造方法＞
上述した構成において、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２との接合方法および裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３との接合方法は特には限定されないが、たとえば、はんだ、導電性接着剤、異方導電性フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste）および絶縁性接着剤（ＮＣＰ：Non Conductive Paste）からなる群から選択された少なくとも１種の接着剤を用いて接合することができる。また、上記の接着剤を用いることなく、後述する封止材を利用して接合することもできる。
たとえば、配線シート１０および裏面電極型太陽電池セル２０の少なくとも一方の表面上に、はんだ、導電性接着剤、異方導電性フィルム、異方導電性ペーストおよび絶縁性接着剤からなる群から選択された少なくとも１種の接着剤を設置した後に、ｎ型用電極２４とｎ型用配線１２とが電気的に接続されるとともにｐ型用電極２５とｐ型用配線１３とが電気的に接続されるように、配線シート１０上に裏面電極型太陽電池セル２０を設置する。
そして、たとえば、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とを圧着させながら加熱処理することなどによって、上記の接着剤の接着力を利用して、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とを接合する。これにより、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とが電気的に接続された状態で固定されて接合されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とが電気的に接続された状態で固定されて接合されることになる。
また、上記のはんだ、導電性接着剤、異方導電性フィルムおよび異方導電性ペーストのような導電性を有する接着剤は、配線シート付き太陽電池セルに短絡が生じない位置に設置され得ることは言うまでもない。
また、上記の絶縁性接着剤のような電気絶縁性を有する接着剤は、配線シート付き太陽電池セルの電気的な導通を阻害しない位置に設置され得ることは言うまでもない。
なお、本発明における配線シート付き太陽電池セルの概念には、配線シート１０の表面上において裏面電極型太陽電池セル２０の複数が直線状に電気的に接続される場合だけでなく、図４（ａ）に示すように裏面電極型太陽電池セル２０の複数が直線状以外のたとえばマトリクス状などの形状に電気的に接続される場合も含まれるものとする。
本発明の配線シート付き太陽電池セルの製造方法においては、接着剤としてはんだや熱硬化性樹脂を用いる場合、はんだ接続や樹脂硬化のために加熱処理を行うことになる。また、接着剤として紫外線硬化樹脂を用いた場合には、接着剤として用いている紫外線硬化樹脂を更に硬化させるために、加熱処理を行うことになる。
これらの配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との接合のための加熱処理が施されると、上述したが、たとえば図５（ｂ）に示すように、配線シート１０が変形することがあるが、配線シート１０のセル設置部間１０ｂの配線の接設側表面に絶縁層１０１を設けているので、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０の電極以外の部分に接触するのを抑えることができる。
また、配線シートの熱収縮や熱膨張により配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれが起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に設けた絶縁層、配線シートのセル設置間部の絶縁性基板のセル設置側表面に設けた絶縁層によって、配線シートの配線や裏面電極型太陽電池セルの短絡の発生を抑えることができる。
＜太陽電池モジュール＞
図６（ａ）および図６（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールの一例およびその製造方法の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の一例について説明する。
なお、以下においては、本発明の太陽電池モジュールの一例として、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルを封止材中に封止した構成の太陽電池モジュールについて説明するが、本発明の太陽電池モジュールの構成は、この構成に限定されないことは言うまでもない。
まず、図６（ａ）に示すように、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル側に第１の透明樹脂３１ａを備えた透明基板３０を設置するとともに、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルの配線シート側に第２の透明樹脂３１ｂを備えた裏面保護シート３２を設置する。
次に、第１の透明樹脂３１ａを配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セルに圧着させるとともに、第２の透明樹脂３１ｂを配線シート付き太陽電池セルの配線シートに圧着させた状態で加熱処理することによって、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとを一体化させて硬化させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとが一体化してなる封止材３１中に上記の配線シート付き太陽電池セルが封止されてなる本発明の太陽電池モジュールの一例が作製される。
図６（ｂ）に示す太陽電池モジュールにおいては、硬化樹脂１７の収縮力によって裏面電極型太陽電池セルが配線シートに強く圧着され、裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４と配線シートのｎ型用配線１２との圧着および裏面電極型太陽電池セルのｐ型用電極２５と配線シートのｐ型用配線１３との圧着がそれぞれ強化されて、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シート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。
ここで、配線シート付き太陽電池セルを封止材３１中に封止するための圧着および加熱処理は、たとえばラミネータと呼ばれる真空圧着および加熱処理を行なう装置などを用いて行なうことができる。
具体的には、たとえばラミネータにより第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂを熱変形させ、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂを熱硬化させることにより、これらの透明樹脂が一体化されて封止材３１が形成され、封止材３１中に上記の配線シート付き太陽電池セルが包み込まれるようにして封止されることになる。
ここで、この際の加熱により、たとえば、配線シートの絶縁性基材を構成する樹脂シートが熱収縮し、一方、配線シートの配線を構成する金属箔が熱膨張した状態で樹脂組成物１７ａや第一の透明樹脂３１ａが硬化することで拘束され、元のサイズに戻らない。そして、配線シートのセル設置部においては裏面電極型太陽電池セルが配線シートを拘束しているため、隣り合うセル設置部の間に応力が集中し、隣り合う設置部の間において、屈曲部が形成されるように、配線シートの変形が起こる。
このような変形により、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの不要な接触が起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に絶縁層を設けているので、そのような不具合の発生を抑えることができる。
また、配線シートの熱収縮や熱膨張により配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれが起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に設けた絶縁層、配線シートのセル設置間部の絶縁性基板のセル設置側表面に設けた絶縁層によって、配線シートの配線や裏面電極型太陽電池セルの短絡の発生を抑えることができる。
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。ここで、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３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとの間に空隙が形成されにくくなり、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとを一体化して形成された封止材３１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、裏面電極型太陽電池セルと配線シートとの間の均一な圧着力の確保に有利となる傾向にもある。
ここで、透明基板３０としては、太陽光に対して透明な基板であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ガラス基板などを用いることができる。
また、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂとしては、太陽光に対して透明な樹脂を特に限定なく用いることができ、なかでも、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。この場合には、封止材３１が耐候性に優れるとともに、太陽光の透過性が高くなるため、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透明基板３０に固着させることができる。これにより、太陽電池モジュールの長期信頼性を確保することができる傾向にある。
なお、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとしてはそれぞれ同一種類の透明樹脂を用いてもよく、異なる種類の透明樹脂を用いてもよい。
また、上記の配線シート付き太陽電池セルを封止材３１中に封止する際の加熱処理は、たとえば、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂがそれぞれ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℃以下の温度に第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂをそれぞれ加熱することにより行なうことができる。
また、裏面保護シート３２としては、封止材３１の裏面を保護す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、たとえば従来から用いられているＰＥＴなどの耐候性フィルムを用いることができる。
また、封止材３１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、裏面保護シート３２は、たとえばアルミニウムなどの金属フィルムを含んでいても良い。
また、太陽電池モジュールの端面などの裏面保護シート３２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などの水分透過防止テープを用いて完全に密着させることもできる。
図７（ａ）および図７（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の他の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の他の一例について説明する。なお、以下においても、本発明の太陽電池モジュールの一例として、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルを封止材中に封止した構成の太陽電池モジュールについて説明するが、本発明の太陽電池モジュールの構成は、この構成に限定されないことは言うまでもない。
まず、図７（ａ）に示すように、配線シート付き太陽電池セルの配線シート側に裏面保護シート３２のみを設置するとともに、配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル側に第１の透明樹脂３１ａを備えた透明基板３０を設置する。
次に、第１の透明樹脂３１ａを配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セルに圧着させた状態で加熱処理することによって、図７（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂３１ａ中に配線シート付き太陽電池セルが包み込まれて封止されることになる。これにより、第１の透明樹脂３１ａ中に上記の配線シート付き太陽電池セルが封止されてなる本発明の太陽電池モジュールの一例が作製される。
図７（ｂ）に示す構成の太陽電池モジュールにおいても、硬化した硬化樹脂１７の収縮力によって裏面電極型太陽電池セルが配線シートに強く圧着され、裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４と配線シートのｎ型用配線１２との圧着および裏面電極型太陽電池セルのｐ型用電極２５と配線シートのｐ型用配線１３との圧着がそれぞれ強化されて、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シート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。
上記のようにして作製された本発明の太陽電池モジュールの一例においては、裏面電極型太陽電池セルの受光面に光が入射することによって発生した電流は裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５からそれぞれ配線シートのｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出される。そして、配線シートのｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出された電流は、図１（ａ）に示すように、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ｂに電気的に接続された端子から裏面保護シート３２を通して外部に取り出されることになる。
また、上記のようにして作製された本発明の太陽電池モジュールの一例においては、たとえばアルミニウム合金などからなるフレームが太陽電池モジュールの外周を取り囲むようにして取り付けられていてもよい。
本発明の太陽電池モジュールは、配線シート１０の隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層が設けられた点を特徴とするものである。隣り合うセル設置部の間とは上述のとおりであり、例えば、図４（ａ）に示すように、配線シート１０において裏面電極型太陽電池セル２０が設置されるセル設置部の間１０ｂでセル設置側に絶縁層１０１が設けられるような配置となっている。
ここで、上述の封止のための加熱により、たとえば、配線シートの絶縁性基材を構成する樹脂シートが熱収縮し、一方、配線シートの配線を構成する金属箔が熱膨張した状態で樹脂組成物１７ａや第一の透明樹脂３１ａが硬化することで拘束され、元のサイズに戻らない。そして、配線シートのセル設置部においては裏面電極型太陽電池セルが配線シートを拘束しているため、隣り合うセル設置部の間に応力が集中し、隣り合う設置部の間において、屈曲部が形成されるように、配線シートの変形が起こる。このような変形により、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの不要な接触が起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線表面に絶縁層を設けているので、そのような不具合の発生を抑えることができる。
なお、前述の配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの接合のための加熱処理により、既に配線シートが変形している場合には、封止工程での加熱により、その変形量が大きくなる場合もあり、接合のための加熱処理により配線シートが変形していなくても、封止工程での加熱により配線シートが変形することもあり得る。
また、上述の封止のための加熱により、配線シートの熱収縮や熱膨張が生じて配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれが起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に設けた絶縁層、配線シートのセル設置間部の絶縁性基板のセル設置側表面に設けた絶縁層によって、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの短絡の発生を抑えることができる。さらに、封止材が流動化に起因する位置ずれについても、これらの絶縁層により抑制できる。
なお、配線シートの変形や配線シートと太陽電池セルとの位置ずれは、太陽電池モジュール作製後においても、環境の温度変化に伴い、新たに発生する可能性もあるし、既に存在した変形部分の変形量が大きくなる可能性もある。
本発明によれば、配線シートの隣り合うセル設置部の間の配線表面に絶縁層を設けることにより、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの不要な接触を抑えて、絶縁不良や電気的なリーク、短絡、セル割れを抑制することができ、これにより従来よりもセル間隔を狭くして変換効率を向上させることも可能となる。
＜実施例１＞
まず、配線シートの絶縁性基材として、幅５１０ｍｍ、長さ４００ｍｍおよび厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用意した。次に、ＰＥＴフィルムの一方の表面の全面に厚さ３５μｍの銅箔を貼り合わせた。ＰＥＴフィルムの片面に接着剤を塗布し、銅箔を重ね合わせて加圧・加熱することで貼り合わせた。
次に、ＰＥＴフィルムの表面上の銅箔の一部をエッチングして図１（ａ）に示す形状にパターンニングすることによって、櫛形状のｎ型用配線１２、櫛形状のｐ型用配線１３、および櫛形状のｎ型用配線１２と櫛形状のｐ型用配線１３とを電気的に接続する帯状の接続用配線１４を含む配線１６を形成した。同時に、配線シートが配線シート付き太陽電池セルまたは太陽電池モジュールとして作製されたときに、配線シート１０の接続用配線１４（図１）における隣り合うセル設置部の間１０ｂ１（図１（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ））に、１２５ｍｍあたり５個の穴をセルに平行に並ぶように設けた。この穴は、配線シートの熱変形により、図５（ｂ）に示すような屈曲部１０ｃが形成されるように、設けたものである。
次に、配線１６の帯状の接続用配線１４上のセル設置側の全面に絶縁性フィルムを貼りあわせることで絶縁層を形成した。さらに、配線１２，１３の端の櫛歯形状部分の外側で伸長方向に沿うようにして、絶縁性フィルムをＰＥＴフィルムに貼りあわせて絶縁層を形成した。
次に配線シート１０のｎ型用配線１２の表面およびｐ型用配線１３の表面にそれぞれ樹脂組成物１７ａをディスペンサにより塗布した後に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成の裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４が配線シート１０のｎ型用配線１２上に設置されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５が配線シート１０のｐ型用配線１３上に設置されるように、１２枚の裏面電極型太陽電池セル２０を配線シート１０上にそれぞれ設置した。
次に、ラミネータを用いて加圧しながら１５０℃に樹脂組成物１７ａを加熱して硬化させることによって、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とを接合するとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とを接合し、配線シート付き太陽電池セルを作製した。
その後、上記のようにして作製した配線シート付き太陽電池セルを、ガラス基板上に設置されたエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）とＰＥＴフィルム上に設置されたＥＶＡ樹脂との間に設置した。その後、ラミネータ装置を用いて、真空圧着により、ガラス基板側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル２０に圧着させるとともに、ＰＥＴフィルム側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの配線シート１０に圧着させた状態でＥＶＡ樹脂を１２５℃に加熱して硬化させた。これにより、ガラス基板とＰＥＴフィルムとの間で硬化したＥＶＡ樹脂中に配線シート付き太陽電池セルが封止されることによって実施例１の太陽電池モジュールが作製された。上記の加熱処理により、同時に配線シート１０の接続用配線１４におけるセル設置部の間１０ｂ１に設けられた複数の穴により、そこに応力が集中し、図５（ｂ）に示すような裏面電極型太陽電池セル側に凸の屈曲部１０ｃを形成するように、配線シートが変形した。
以上のようにして作製された実施例１の太陽電池モジュールについて、−４０〜８５℃の温度サイクル試験を行った場合でも、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する裏面電極型太陽電池セル２０同士の間隔はほとんど変化せず、セルの位置ずれも観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。また、上記の配線シート付き太陽電池セルの封止工程においても、セルの位置ずれが観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。
＜実施例２＞
実施例１では、樹脂組成物を用いて配線シートと裏面電極型太陽電池セルとを接合してから、封止材による封止を行って太陽電池モジュールを作製したが、実施例２では、配線シートと裏面電極型太陽電池セルとを接合することなく、封止材による封止を行って太陽電池モジュールを作製するものである。
ここでは、実施例１と異なるところだけを説明する。１２枚の裏面電極型太陽電池セル２０を配線シート１０上にそれぞれ設置するまでは、実施例１と同様である。
次に、このようにして積層した配線シートおよび太陽電池セルを、ガラス基板上に設置されたエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）とＰＥＴフィルム上に設置されたＥＶＡ樹脂との間に設置した。その後、ラミネータ装置を用いて、ガラス基板側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル２０に圧着させるとともに、ＰＥＴフィルム側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの配線シート１０に圧着させた状態でＥＶＡ樹脂を１２５℃に加熱して硬化させた。これにより、ガラス基板とＰＥＴフィルムとの間で硬化したＥＶＡ樹脂中に配線シート付き太陽電池セルが封止されることによって実施例２の太陽電池モジュールが作製された。上記の加熱処理により、同時に配線シート１０の接続用配線１４におけるセル設置部の間１０ｂ１に設けられた複数の穴により、そこに応力が集中し、実施例１と同様に、図５（ｂ）に示すような裏面電極型太陽電池セル側に凸の屈曲部１０ｃを形成するように、配線シートが変形した。
以上のようにして作製された実施例２の太陽電池モジュールについて、−４０〜８５℃の温度サイクル試験を行った場合でも、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する裏面電極型太陽電池セル２０同士の間隔はほとんど変化せず、セルの位置ずれも観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。また、上記の配線シート付き太陽電池セルの封止工程においても、セルの位置ずれが観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。
＜比較例＞
配線シートに用いる該ＰＥＴフィルムにおいて、配線シートが配線シート付き太陽電池セルまたは太陽電池モジュールとして作製されたときの隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層を設けなかったこと以外は実施例１，２の配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールと同様にして、実施例１，２のそれぞれに対応する比較例の配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを作製した。
しかしながら、以上のようにして作製された比較例の太陽電池モジュールについて、封止工程後において、配線シートの変形により、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルの電極以外の部分との接触の発生が見受けられた。また、封止工程後にセルと配線との位置ずれが目視により確認され、この位置ずれは図９の２０ｂを用いて説明したように短絡部１６ａを形成する程度のものであった。これらに起因して、電気的な短絡が生じていた。
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。
本発明は、配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、配線シート付き太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
１０ 配線シート、１０ａ セル設置部、１０ｂ 隣り合うセル設置部の間、１０ｃ 屈曲部、１０ｄ 複数の穴、１０１ 絶縁層、１１ 絶縁性基材、１２，１２ａ ｎ型用配線、１３，１３ａ ｐ型用配線、１４ 接続用配線（接続部）、１６ 配線、１７ａ 樹脂組成物、１７ 硬化樹脂、１８ 実質的に直交する方向、２０ 裏面電極型太陽電池セル、２１ 半導体基板、２２ ｎ型不純物拡散領域、２３ ｐ型不純物拡散領域、２４ ｎ型用電極、２５ ｐ型用電極、２６ パッシベーション膜、２７ 反射防止膜、３０ 透明基板、３１ 封止材、３１ａ 第１の透明樹脂、３１ｂ 第２の透明樹脂、３２ 裏面保護シート。
本発明は、配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セ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など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。
たとえば、米国特許第５９５１７８６号明細書（特許文献１）には、絶縁性基材の表面上に電気的導電性を有する配線がパターンニングされており、配線上に裏面電極型太陽電池セルを電気的に接続された太陽電池モジュールが開示されている。
米国特許第５９５１７８６号明細書
上記の特許文献１に記載されている構成の太陽電池モジュールの作製はたとえば以下のようにして行なうことができる。
図８を参照しながら説明すると、まず、たとえばポリマー材料などからなる絶縁性基材１１の表面上にパターンニングされた配線１６を形成する。
次に、絶縁性基材１１の表面上でパターンニングされた配線１６に複数の裏面電極型太陽電池セル２０の電極（図示せず）を導電性接着剤を用いて接合することによって、複数の裏面電極型太陽電池セル２０を絶縁性基材１１の表面上の配線１６に電気的に接続し、配線シート付き太陽電池セルを作製する。
そして、絶縁性基材１１の表面上の配線１６に電気的に接続された裏面電極型太陽電池セルをガラス等の透明基板３０と裏面電極型太陽電池セル２０との間、および裏面保護シート３２と配線シート１０との間にそれぞれ設置された封止材３１に圧着しながら加熱処理することによって、裏面電極型配線シート付き太陽電池セル（裏面電極型太陽電池セル２０および配線シート１０）を封止材中に封止する。これにより、太陽電池モジュールが作製される。
一般的に、配線シートは絶縁フィルム基材に５０μｍ以下程度の厚さの銅箔やアルミニウム箔を貼り合わせ、エッチングにより回路パターンを形成することができる。このシートの電極パターンに合わせて導電性接着剤などを用いてセルの電極が貼り合わされる方法が研究されている。この方法によると、従来の太陽電池セルの配線方法のようにセル裏電極から表電極へタブ線で接続する必要がなく、セル間隔を従来より小さくすることができる。セル間隔を小さくすることで、太陽電池モジュールの変換効率を向上させることができ、出力当たりの施工コストを低減できる。
一方で、一般的な太陽電池モジュールはセルが封止材で封止されている。その封止工程は、例えば、配線されたセル群をシート状の封止材で挟み、加圧状態で１２０℃〜１５０℃程度の温度を印加し封止材を溶融し、常温に冷却・硬化することにより成る。この封止工程中で、配線シートが熱収縮や熱膨張することがある。また、市場環境中で生じる温度サイクルによっても配線シートの熱収縮等することがある。場合によっては、配線シートが太陽電池セル側に凸となるように熱変形して、配線シートの配線が太陽電池セルの電極以外の部分に接触する恐れさえあった。
すなわち、封止時における加熱処理や太陽電池モジュールが高温環境下に設置されることなどにより、配線シートが熱収縮や熱膨張することで、裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で不要な接触が発生する恐れがあり、更には絶縁不良や電気的なリーク、短絡が発生する恐れがあった。
また、配線シートの配線に対して裏面電極型太陽電池セルの電極の位置がずれてしまうと、配線−電極間の接触面積が低減して接触抵抗が増加したり、ずれ量の大きい場合は導電型（ｐ型，ｎ型）の異なる電極と配線とが短絡する恐れさえ生じる。
このような位置ずれには、初期ズレと、プロセスや設置環境中のずれとがある。前者の初期ずれは、セル自体の寸法公差、セル電極形成精度、配線の寸法公差、配線の形成精度及びセルを配線上に載置するマウント精度による。これらの複合公差に対し、短絡を起こさないような配線間隔が必要になる。
後者のプロセスや設置環境中のズレとしては、たとえば前述ようなのプロセスにおける加熱処理のために、配線シートが熱収縮や熱膨張して、配線シートの配線に対する裏面電極型太陽電池セルの電極の位置がずれてしまうことがある。このほか、前述の封止工程において、流動化した封止材によっても、配線シートと裏面電極型太陽電池シートとの位置ずれが起こる場合もある。
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、配線シートに配置される裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を抑制することができる裏面電極型太陽電池用の配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、配線シートの配線に対する裏面電極型太陽電池セルの電極の位置ずれを抑制することができる裏面電極型太陽電池用の配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
本発明は、裏面電極型太陽電池セルを電気的に接続するための配線が絶縁性基材に設置された配線シートの、上記裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面であって、上記セル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に絶縁層が設けられ、該絶縁層は上記セル設置部の外周領域の少なくとも一部を覆うように伸長している配線シートである。
上記絶縁層の表面が上記裏面電極型太陽電池セルの受光面と類似した色であることが好ましい。
上記絶縁層の表面が白色であることが好ましい。
本発明の配線シートは、上記セル設置部を複数備え、隣り合う上記セル設置部の間に上記絶縁層が設けられたものであることが好ましい。
上記絶縁層が上記配線の上に設けられていることが好ましい。
上記配線は、上記裏面電極型太陽電池セルに電気的に接続するための複数の櫛歯形状部分と、該櫛歯形状部分を接続する接続部とからなる、櫛形状の部分を含み、
上記絶縁層が、上記櫛歯形状部分が上記接続部に接続される部分を含む領域に設けられていることが好ましい。
また、本発明は、絶縁性基材および上記絶縁性基材に設置された配線を有する配線シートと、
受光面とは反対側の面に電極が設置された裏面電極型太陽電池セルとを含む、
上記配線シートの上記裏面電極型太陽電池セルが設置されている面であって、上記裏面電極型太陽電池セルが設置されているセル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に設けられた絶縁層の一部が、上記裏面電極型太陽電池セルと上記配線シートとの間に介在するように上記セル設置部に伸長している配線シート付き太陽電池セルである。
上記絶縁層の表面が上記裏面電極型太陽電池セルの受光面と類似した色であることが好ましい。
上記絶縁層の表面が白色であることが好ましい。
本発明の配線シート付き太陽電池セルは、上記裏面電極型太陽電池セルを複数備え、隣り合う上記セルの間に上記絶縁層が設けられものであることが好ましい。
上記絶縁層が上記配線の上に設けられていることが好ましい。
上記配線は複数の櫛歯形状部分と該櫛歯形状部分を接続する接続部とからなる櫛形状の部分を含み、
上記電極は上記複数の櫛歯形状部分で上記配線と接続されるように電極群を形成しており、
上記電極群が形成される上記裏面電極型太陽電池セルの面の、上記電極群よりも外側の領域の少なくとも一部が上記絶縁層に覆われていることが好ましい。
また、本発明は、上記配線シート付き太陽電池セルが封止材により封止されてなる太陽電池モジュールである。
また、本発明は、絶縁性基材、および、該絶縁性基材に設置された配線を有する配線シートと、受光面とは反対側の面に電極が設置された裏面電極型太陽電池セルとを含む配線シート付き太陽電池セルの製造方法であって、
上記裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面に絶縁層を設ける工程と、該絶縁層の一部に上記裏面電極型太陽電池セルの外周領域が重なるように上記裏面電極型太陽電池セルを上記配線シートに設置する工程とを含む配線シート付き太陽電池セルの製造方法である。
本発明によれば、配線シートのセル設置部間のセル設置側に絶縁層を設けることにより、配線シートが変形しても、配線シートの配線が裏面電極型太陽電池セルの配線以外の部分に接触することを抑制して、絶縁不良や電気的なリーク、短絡を抑制することができ、優れた特性の製品を実現することができる。
また、本発明によれば、配線シートのセル設置部間のセル設置側に絶縁層を設けることにより、配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれを抑制して、配線−電極間での接触抵抗の低減や短絡を抑制することができ、優れた特性の製品を実現することができる。
（ａ）は本発明の配線シートの一例を配線の設置側から見た模式的な平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図である。 （ａ）は本発明の配線シートの配線に電気的に接続される裏面電極型太陽電池セルの一例の模式的な断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セルの半導体基板の裏面の一例の模式的な平面図である。 （ａ）は図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セルの半導体基板の裏面の他の一例の模式的な平面図であり、（ｂ）は図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セルの半導体基板の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図である。 （ａ）は本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例を受光面側から見たときの模式的な平面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明の配線シート付き太陽電池セルの例を示す図４（ａ）のＡ−Ａに沿った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の一例の製造方法の一例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の一例の製造方法の他の一例を図解する模式的な断面図である。 配線シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法を説明するための模式的な断面図である。 配線シートに裏面電極型太陽電池セルを設置した場合にセル側から見た様子を示す模式図である。
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すものとする。
＜配線シート＞
図１（ａ）に、本発明の配線シートの一例を配線の設置側から見た模式的な平面図を示す。図１（ａ）に示すように、配線シート１０は、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４を含む配線１６とを有している。
ここで、ｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４はそれぞれ導電性であり、ｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３はそれぞれ櫛形状とされており、接続用配線１４は帯状とされている。また、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ｂ以外の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とは接続用配線１４によって電気的に接続されている。
また、配線シート１０においては、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯形状部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯形状部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３がそれぞれ配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用配線１２の櫛歯形状部分と櫛形状のｐ型用配線１３の櫛歯形状部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
このように、配線シート１０は、それぞれの単一の裏面電極型太陽電池セルを設置するセル設置部に対応して、ｎ型用配線１２の櫛形状の部分とｐ型用配線の櫛形状の部分とを含んでいる。配線シート１０の全体では、そのような櫛形状の部分を複数組備えている。そして、それぞれの櫛形状の部分において、複数の櫛歯形状部分は接続用配線１４により接続されており、即ち接続用配線１４が複数の櫛歯形状部分を接続する接続部に相当する。
図１（ｂ）に、図１（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図を示す。ここで、図１（ｂ）に示すように、配線シート１０においては、絶縁性基材１１の一方の表面上にのみｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３が設置されている。
本発明の配線シートは、裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面であって、セル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に絶縁層が設けられており、そして、その絶縁層はセル設置部の外周領域の少なくとも一部を覆うように伸長している（図４（ｂ）や図５（ａ）に示されるように、絶縁層１０１の一部がセル２０と配線シート１０の間に挟まれている状態を意味する）。これにより、セルの外周部は絶縁層によって配線シートと絶縁されるため、セルのたわみや配線シートの変形などでセルの外周部が配線シートに接触しようとしても絶縁層に阻まれるので、裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を抑制することができる。
本発明の配線シートはセル設置部を複数備えていることが好ましい。そして、隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層が設けられている。言い換えれば、この配線シートは、配線シート付き太陽電池セルまたは太陽電池モジュールとして作製された際に隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層が設けられた点を特徴とするものである。隣り合うセル設置部の間とは、裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部の間の配線シートの位置であり、例えば図１，４，５に示すような配線シート１０の隣り合うセル設置部の間１０ｂ，１０ｂ１，１０ｂ２などである。言い換えれば、隣り合うセル設置部の間とは、セルの主面（配線シートの主面）に対する垂直方向からみてセルと重ならないような位置を含むということもできる。本発明においては、このような配線シート１０のセルのセル設置部の間１０ｂ１，１０ｂ２のセル側に絶縁層を有しており、例えば、図４，５に示すような絶縁層１０１を有している。
図４（ｂ）に示す構成では、配線１２，１３の櫛歯形状部分が伸びる方向である伸長方向（図１（ａ），図４（ａ）の図面縦方向）で、一組の櫛形状のうちの端に位置する櫛歯形状部分の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ２の絶縁性基材１１のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。図４（ｂ）に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向に直交する方向において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。図４（ｂ）では、この絶縁層１０１の厚さは、配線１２，１３よりも厚くなっているが、絶縁層１０１の厚さは配線１２、１３よりも厚くなくともよい。この場合でも絶縁層によって裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を防止できる。
また、図５に示す構成では、配線１２，１３の櫛歯形状部分を接続する接続用配線１４の櫛歯形状側の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ１の配線１２，１３のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。櫛歯形状部分の配線１２，１３が接続用配線１４に接続される部分を含む領域に絶縁層１０１が設けられている。これにより後述する配線シートを構成する絶縁性材料と配線との熱膨張率との差による配線シートの熱変形が起きても、裏面電極型太陽電池セルと配線シートとの間で生じる不要な接触を抑制することができる。そして、絶縁層１０１の端部は、接続用配線１４の端部からその接続用配線１４端部に対向する櫛歯形状の先端部に至る間の領域（例えば、図１の領域１０ｅ）上に位置する。図５に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。
なお、図４，５は、裏面電極型太陽電池セル２０が配線シートに接合された段階を示す図で、絶縁層１０１が形成されている状態の側面図である。図４，５において、セル設置部とは、配線シートと裏面電極型太陽電池セル２０とが接合されている部分に相当する。
上記絶縁層は、電気的な絶縁性を有する材料から形成されるものであれば特に限定されず、種々公知の絶縁性材料を用いることができる。絶縁層の形成方法としても種々公知の方法を用いることができ、例えば、テープ状の絶縁性部材を貼付したり、あるいは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などと硬化剤を含む樹脂組成物を、ディスペンサを用いた塗布、スタンプ（転写）、または、スクリーン印刷やインクジェット塗布などにより、隣り合うセル設置部間のセル設置側に塗布し、加熱または光照射等の処理により硬化さることで上記絶縁層を形成することができる。絶縁層の形成は、これ以外にも、スリットコート、スプレー、ディップなどの塗布方法を用いてもよく、また配線に黒化処理やアルマイト処理などの表面処理を施して絶縁膜としてもよい。絶縁膜を所望の位置に形成する手段には、所望の位置のみに絶縁膜を選択的に形成する方法の他に、所望の位置を含む範囲に絶縁膜を形成した後に不要な部分を除去する方法も含まれる。絶縁層の形成は、配線シートを裏面電極型太陽電池セルに接合する前に形成されてもよく、また、配線シートを裏面電極型太陽電池セルに接合した後に形成されてもよい。
絶縁層の表面が裏面電極型太陽電池セルの受講面と類似した色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルの輪郭が目立たなくなり、裏面電極型太陽電池セルの形状が目立たないデザインの太陽電池モジュールを作製することができる。
また、絶縁層の表面が白色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルが設置されていない領域に入射した光を反射して近傍の裏面電極型太陽電池セルに入社させることができるため、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。なお、絶縁層は、白色に限らず、裏面電極型太陽電池セルが吸収できる波長の光を反射できる色相としてもよい。なお、絶縁層が着色されず、透明であってもよいのは無論である。
絶縁層の表面の着色は、絶縁層を構成する材料自体が所望の色に着色されていてもよく、絶縁層の上に所望の色を有する膜を備える形態であってもよい、さらに、絶縁層の表面に２種以上の色によって模様などが形成されており、これによって太陽電池モジュールのデザインを能動的に形成してもよい。
絶縁層の表面の着色によって太陽電池モジュールの製造・設置工程に不都合が起きないよう、絶縁層の表面の色や絶縁層の設置位置を考慮することが好ましい。たとえば、配線シートに裏面電極型太陽電池セルを設置する際の位置合わせのためのマークを配線シートに設けている場合は、絶縁層によってこのマークが認識できなくならないように、マーク上の絶縁層の色を透明にする、もしくは、マーク上には絶縁層を設置しないなどとすることが好ましい。
ここで、絶縁性基材１１の材質としては、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Polyphenylene sulfide）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：Polyvinyl fluoride）およびポリイミド（Polyimide）からなる群から選択された少なくとも１種の樹脂を含む材質を用いることができる。
また、絶縁性基材１１の厚さは特に限定されず、たとえば２５μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
なお、絶縁性基材１１は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
また、配線１６の材質としては、導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、たとえば、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種を含む金属などを用いることができる。
また、配線１６の厚さも特に限定されず、たとえば１５μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。
また、配線１６の形状も上述した形状に限定されず、適宜設定することができるものであることは言うまでもない。
また、配線１６の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ＳｎＰｂはんだ、ＳｎＢｉはんだ、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線シート１０の配線１６と後述する裏面電極型太陽電池セルの電極との電気的接続を良好なものとし、配線１６の耐候性を向上させることができる傾向にある。
また、配線１６の少なくとも一部の表面には、たとえば黒化処理や防錆処理などの表面処理を施してもよい。
なお、配線１６も、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。
以下に、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の配線シート１０の製造方法の一例について説明する。
まず、たとえばＰＥＴフィルムなどの絶縁性基材１１を用意し、その絶縁性基材１１の一方の表面の全面にたとえば金属箔または金属プレートなどの導電性物質を貼り合わせる。
次に、絶縁性基材１１の表面に貼り合わされた導電性物質の一部をフォトエッチングなどにより除去して導電性物質をパターンニングすることによって、絶縁性基材１１の表面上にパターンニングされた導電性物質からなるｎ型用配線１２、ｐ型用配線１３および接続用配線１４などを含む配線１６を形成する。
以上により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成の配線シート１０を作製することができる。
配線シート１０のセル設置部間１０ｂに絶縁層１０１を形成するには、上述のようにして図１（ａ）および図１（ｂ）に示される構成とした後に、たとえば、スクリーン法等の印刷法等を用いて、絶縁性樹脂材料を、配線シート１０の配線１２，１３や絶縁性基板１１のセル設置部間１０ｂのセル設置側に配置して硬化させることにより、形成することができる。
＜裏面電極型太陽電池セル＞
図２（ａ）に、本発明の配線シートの配線に電気的に接続される裏面電極型太陽電池セルの一例の模式的な断面図を示す。図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０は、たとえばｎ型またはｐ型のシリコン基板などの半導体基板２１と、裏面電極型太陽電池セル２０の受光面となる半導体基板２１の凹凸表面上に形成された反射防止膜２７と、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面となる半導体基板２１の裏面に形成されたパッシベーション膜２６とを有している。
また、半導体基板２１の裏面には、たとえばリンなどのｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型不純物拡散領域２２とたとえばボロンなどのｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型不純物拡散領域２３とが所定の間隔を空けて交互に形成されているとともに、半導体基板２１の裏面のパッシベーション膜２６に設けられたコンタクトホールを通してｎ型不純物拡散領域２２に接するｎ型用電極２４およびｐ型不純物拡散領域２３に接するｐ型用電極２５がそれぞれ設けられている。
ここで、ｎ型またはｐ型の導電型を有する半導体基板２１の裏面には、ｎ型不純物拡散領域２２またはｐ型不純物拡散領域２３と半導体基板２１内部との界面において複数のｐｎ接合が形成されることになる。半導体基板２１がｎ型またはｐ型のいずれの導電型を有していても、ｎ型不純物拡散領域２２およびｐ型不純物拡散領域２３はそれぞれ半導体基板２１内部と接合していることから、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ半導体基板２１の裏面に形成された複数のｐｎ接合にそれぞれ対応する電極となる。
図２（ｂ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図２（ｂ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ櫛形状に形成されており、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５が配置されている。その結果、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とはそれぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて配置されることになる。
ここで、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５のそれぞれの形状および配置は、図２（ｂ）に示す構成に限定されず、配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３にそれぞれ電気的に接続可能な形状および配置であればよい。
図３（ａ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面の他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図３（ａ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ同一方向に伸長（図３（ａ）の上下方向に伸長）する帯状に形成されており、半導体基板２１の裏面において上記の伸長方向と直交する方向にそれぞれ１本ずつ交互に配置されている。
図３（ｂ）に、図２（ａ）に示される裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１の裏面のさらに他の一例の模式的な平面図を示す。ここで、図３（ｂ）に示すように、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５はそれぞれ点状に形成されており、点状のｎ型用電極２４の列（図３（ｂ）の上下方向に伸長）および点状のｐ型用電極２５の列（図３（ｂ）の上下方向に伸長）がそれぞれ半導体基板２１の裏面において１列ずつ交互に配置されている。
また、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４の少なくとも一部の表面および／またはｐ型用電極２５の少なくとも一部の表面には、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ＳｎＰｂはんだ、ＳｎＢｉはんだ、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる群から選択された少なくとも１種を含む導電性物質を設置してもよい。この場合には、配線シート１０の配線１６と裏面電極型太陽電池セル２０の電極（ｎ型用電極２４、ｐ型用電極２５）との電気的接続を良好なものとし、裏面電極型太陽電池セル２０の電極（ｎ型用電極２４、ｐ型用電極２５）の耐候性を向上させることができる傾向にある。
また、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４の少なくとも一部の表面および／またはｐ型用電極２５の少なくとも一部の表面には、たとえば黒化処理、防錆処理などの表面処理を施してもよい。
また、半導体基板２１としては、たとえば、ｎ型またはｐ型の多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板などを用いることができる。
また、ｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５としてはそれぞれ、たとえば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。
また、パッシベーション膜２６としては、たとえば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。
また、反射防止膜２７としては、たとえば、窒化シリコン膜などを用いることができる。
なお、本発明の裏面電極型太陽電池セルの概念には、半導体基板の一方の表面（裏面）のみにｐ型用電極およびｎ型用電極の双方が形成された構成の裏面電極型太陽電池セルだけでなく、ＭＷＴ（Metal Wrap Through）セル（半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池セル）などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池セル（半導体基板の受光面と反対側の裏面から電流を取り出す構造の太陽電池セル）など、ｐ型用電極およびｎ型用電極の双方が一方の面側で配線と接続されるように形成された構成の太陽電池セルが含まれる。
＜配線シート付き太陽電池セル＞
図４（ａ）に、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例を受光面側から見たときの模式的な平面図を示し、図４（ｂ）に、図４（ａ）のＢ−Ｂに沿った模式的な断面図を示す。なお、以下においては、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例として、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す配線シート１０の表面上の配線１６に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池セル２０の複数を電気的に接続した構成について説明するが、本発明の配線シート付き太陽電池セルの構成は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成に限定されないことは言うまでもない。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本発明の配線シート付き太陽電池セルは、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面側と、配線シート１０の配線１６の設置側とが向かい合うようにして配線シート１０上に裏面電極型太陽電池セル２０を設置することによって構成される。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｎ型用電極２４は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｎ型用配線１２と接合されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０の裏面のｐ型用電極２５は配線シート１０の絶縁性基材１１の表面上に設置されたｐ型用配線１３と接合される。これにより、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とが電気的に接続され、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とが電気的に接続されることになる。なお、図４において、セル設置部は、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とが接合されている部分に相当する。
図１（ａ）に示すように、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ａ以外の隣り合うｎ型用配線１２とｐ型用配線１３とは、接続用配線１４によって電気的に接続されていることから、配線シート１０上で隣り合うようにして設置される裏面電極型太陽電池セル２０同士は互いに電気的に接続されることになる。したがって、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルにおいては、配線シート１０上に設置されたすべての裏面電極型太陽電池セル２０は電気的に直列に接続されることになる。
ここで、配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル２０の受光面に光が入射することによって発生した電流は裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５から配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出される。そして、配線シート１０のｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出された電流は、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ａから配線シート付き太陽電池セルの外部に取り出されることになる。
また、上記配線シート付き太陽電池セルにおいては、たとえば図４（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板２１と配線シート１０の絶縁性基材１１との間であって、裏面電極型太陽電池セル２０の隣り合うｎ型用電極２４とｐ型用電極２５との間の領域に硬化樹脂１７を設置することにより、裏面電極型太陽電池セル２０と絶縁性基材１１との間の接合をより強固なものとしてもよい。なお、図４（ｂ）には、絶縁層１０１が配線１２，１３と接触する構成を示しているが、絶縁層１０１と配線１２，１３との間に硬化樹脂１７を介在させるようにしてもよい。
本発明の配線シート付き太陽電池セルの配線シートは、裏面電極型太陽電池セルが設置されるセル設置部を備える面であって、セル設置部を除いた領域の少なくとも一部の表面に絶縁層が設けられており、そして、その絶縁層はセル設置部の外周領域の少なくとも一部を覆うように伸長している（図４（ｂ）や図５（ａ）に示されるように、絶縁層１０１の一部がセル２０と配線シート１０の間に挟まれている状態を意味する）点を特徴とする。これにより、セルの外周部は絶縁層によって配線シートと絶縁されるため、セルのたわみや配線シートの変形などでセルの外周部が配線シートに接触しようとしても絶縁層に阻まれるので、裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を抑制することができる。
また、本発明の配線シート付き太陽電池セルは、配線シートの隣り合うセル設置部の間において、セル設置側に絶縁層を設けた点を特徴とする。隣り合うセル設置部の間とは上述のとおりであり、例えば、図４（ａ）に示すように、配線シート１０において裏面電極型太陽電池セル２０が設置されるセル設置部の間１０ｂのセル設置側に絶縁層１０１が設けられるような配置となっている。ここで、太陽電池セルのセル設置部とは、例えば、図１（ａ）にセル設置部１０ａで示されるような配線シート１０のうち図４の太陽電池セル２０が設置される領域や、図５にセル設置部１０ａで示されるような配線シート１０のうち太陽電池セル２０が設置される領域などである。
なお、図４（ｂ）に示す構成では、配線１２，１３の櫛歯形状部分が伸びる方向である伸長方向（図１（ａ），図４（ａ）の図面縦方向）で、一組の櫛形状のうちの端に位置する櫛歯形状部分の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ２の絶縁性基材１１のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。図４（ｂ）に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向に直交する方向において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。図４（ｂ）では、この絶縁層１０１の厚さは、配線１２，１３よりも厚くなっているが、絶縁層１０１の厚さは配線１２、１３よりも厚くなくともよい。この場合でも絶縁層によって裏面電極型太陽電池セルと配線シートの配線との間で生じる不要な接触を防止できる。
絶縁層の表面が裏面電極型太陽電池セルの受講面と類似した色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルの輪郭が目立たなくなり、裏面電極型太陽電池セルの形状が目立たないデザインの太陽電池モジュールを作製することができる。
また、絶縁層の表面が白色となるようにしてもよい。これにより裏面電極型太陽電池セルが設置されていない領域に入射した光を反射して近傍の裏面電極型太陽電池セルに入社させることができるため、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。なお、絶縁層は、白色に限らず、裏面電極型太陽電池セルが吸収できる波長の光を反射できる色相としてもよい。なお、絶縁層が着色されず、透明であってもよいのは無論である。
絶縁層の表面の着色は、絶縁層を構成する材料自体が所望の色に着色されていてもよく、絶縁層の上に所望の色を有する膜を備える形態であってもよい、さらに、絶縁層の表面に２種以上の色によって模様などが形成されており、これによって太陽電池モジュールのデザインを能動的に形成してもよい。
絶縁層の表面の着色によって太陽電池モジュールの製造・設置工程に不都合が起きないよう、絶縁層の表面の色や絶縁層の設置位置を考慮することが好ましい。たとえば、配線シートに裏面電極型太陽電池セルを設置する際の位置合わせのためのマークを配線シートに設けている場合は、絶縁層によってこのマークが認識できなくならないように、マーク上の絶縁層の色を透明にする、もしくは、マーク上には絶縁層を設置しないなどとすることが好ましい。
図５（ａ）は、本発明の配線シート付き太陽電池セルの一例を示す図４（ａ）におけるＡ−Ａに沿った断面図である。このように配線シート１０の接続用配線１４（図１）におけるセル設置部の間１０ｂ１（図４（ａ）、図５（ａ））の裏面電極型太陽電池セル２０側に絶縁層１０１が設けられていることが好ましいが、配線シート１０の配線がない部分におけるセル設置部の間１０ｂ２（図４（ａ）、（ｂ））に絶縁層１０１が設けられていてもよい。このような構成により、セル同士の接触だけでなくセルと配線との接触による絶縁不良や電気的なリーク、短絡を抑制する効果がある。
また、図５（ｂ）に示すような配線シート１０の接続用配線１４（図１）におけるセル設置部の間１０ｂ１（図４（ａ）、図５（ａ））において、屈曲部１０ｃを有し、該屈曲部１０ｃのセル設置側に絶縁層１０１が設けられていてもよい。図５（ｂ）に示す構成では、屈曲部１０ｃにより、配線シート１０は、裏面電極型太陽電池セル２０または配線シートの厚さ方向において、配線シート１０の絶縁層１０１の設けられた部分の少なくとも一部が、配線シート１０の絶縁層１０１の設けられていない部分よりも裏面電極型太陽電池セル２０側に位置するように変形している。このような変形は、後述の配線シート付き太陽電池セルの製造方法で説明するように、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セルとの接合に加熱処理を行う場合に発生し得る。また、後述の太陽電池モジュールの封止工程の際の加熱処理を行う場合にも、このような変形が発生し得る。
ここで、配線シートの熱変形について説明する。配線シートを構成する絶縁性基材と配線とは、材質が異なり、熱膨張率も異なる。このため、絶縁性意基材上に配線が存在する部分では、温度変化に伴い、歪が生じることになる。また、絶縁性基材としてはシート状の樹脂材料が一般的に用いられるが、このような樹脂シートでは、加熱により収縮する、即ち熱収縮することがある。一方、配線としては金属箔が一般に用いられるが、このような金属箔では、加熱により一旦熱膨張し、その後冷却しても、元の寸法に戻らないことがある。このような絶縁性基材と配線との熱的特性の相違のため、配線シートにおいては、熱変形が生じる。
また、配線シートを構成する絶縁性機材と配線の材質が異なり、熱膨張率が異なることで生じる絶縁性基材と配線との間の歪みは、配線シートの温度の上昇、下降の度に起こるため、屋外に設置されている太陽電池モジュールは日照や気候の変化による温度変化によって上記歪みが繰返し発生している。この歪みは配線にかかる応力となり、配線が断線してしまう虞をも有している。
このような熱変形がなければ図５（ａ）に示すようになるが、このような熱変形のために図５（ｂ）に示すような形態になる場合がある。図５（ｂ）の場合、屈曲部１０ｃのために、セル設置部間１０ｂにおいて、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０に近付くことになり、変形が大きいと、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０の電極以外の部分に接触して、絶縁不良や電気的なリーク、短絡のおそれが生じてしまう。
そこで、図５（ｂ）に示すように、配線シート１０のセル設置部間１０ｂの配線のセル設置側表面に絶縁層１０１を設けることにより、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０の電極以外の部分に接触するのを抑えることができる。よって、このような構成により、セルと配線との接触による絶縁不良や電気的な短絡、セル割れを抑制する効果がある。
また、図５（ａ）、（ｂ）に示す構成では、櫛歯形状部分の配線１２，１３が接続用配線１４に接続される部分を含む領域に絶縁層１０１が設けられていることが好ましい。櫛歯形状部分の配線１２，１３と接続用配線１４とは図１に示すように接続されており、比較的広い面積の接続用配線１４の一辺から細い幅の櫛歯形状部分の配線１２，１３が長く延びるような形状となっている。このような形状の配線が絶縁性基材に設置される配線シートに、上述した絶縁性基材と配線との間の歪みによって配線に応力がかかる場合は、櫛歯形状部分の配線１２，１３の長手方向に大きな変形が生じるが、広い面積の接続用配線１４は絶縁性基材とのずれが少ないので、櫛歯形状部分の配線１２，１３と接続用配線１４との接続部に上記応力が集中してしまい、配線の切断が起こりやすくなってしまう。この櫛歯形状部分の配線１２，１３と接続配線１４との接続部に絶縁層１０１を設けることで配線を補強することができるため、応力の集中を防ぎ配線の断線を抑制することができる。
また、図５（ａ），（ｂ）に示す構成では、配線１２，１３の櫛形状部分を接続する接続用配線１４の櫛形状側の端部に沿うように、隣り合うセル設置部間１０ｂ１の配線１２，１３のセル設置側表面に絶縁層１０１を形成している。そして、絶縁層１０１の端部は、接続用配線１４の端部からその接続用配線１４端部に対向する櫛歯形状の端部に至る間の領域上に位置する。図５（ａ），（ｂ）に示されるように、このような絶縁層１０１によれば、配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向（図１（ａ），図４（ａ）の図面縦方向）において、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。
このような配線１２，１３の櫛形状部分の伸長方向における位置ずれ抑制について、図９を用いて具体的に説明する。
図９に示すように、正常に接続したセル２０ａのように電極２４，２５が正しく配置された場合は短絡等は生じないが、不良セル２０ｂのように配線１６の伸長方向に電極２４，２５の位置ずれが生じた場合に短絡部１６ａにおいて短絡が生じることとなる。なお、図９は配線シート１０に裏面電極型太陽電池セル２０を設置した場合にセル側から見た様子を示す図で、配線１２，１３と電極２４，２５と位置関係が分かりやすいように、裏面電極型太陽電池セル２０の半導体基板部分については外周のみを点線で描いている。
これに対して、上述したように、図５（ａ），（ｂ）に示すような絶縁層１０１を設けることによって、初期ずれ等によってこのような短絡が生じるような配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との位置ずれを抑制することができる。したがって、セル電極をセルの端部付近まで設けたり配線間隔を狭くしたりしても、配線不良が発生しなくなるため、配線シート付き太陽電池セルを効率的に製造することができる。
図９に示す配線シート付き太陽電池セルにおいては、裏面電極型太陽電池セル２０の電極２４，２５からなる電極群よりも外側の領域が絶縁層１０１に覆われているように、配線シート１０に絶縁層１０１を設置することが好ましい。これによって、裏面電極型太陽電池セルの電極群よりも外側と配線シートの配線との間で、不要な接触が生じることを防ぐことができる。
なお、この場合、絶縁層１０１の端部は、図９の間隔１６ｂの間に位置するように配置するのが好ましい。これは、裏面電極型太陽電池セル２０の電極２４，２５が接続用配線１４に接触するのを抑え、裏面電極型太陽電池セル２０の電極２４，２５と配線シート１０の配線１２，１３との接触面積の低減を抑えることができるからである。
＜配線シート付き太陽電池セルの製造方法＞
上述した構成において、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２との接合方法および裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３との接合方法は特には限定されないが、たとえば、はんだ、導電性接着剤、異方導電性フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste）および絶縁性接着剤（ＮＣＰ：Non Conductive Paste）からなる群から選択された少なくとも１種の接着剤を用いて接合することができる。また、上記の接着剤を用いることなく、後述する封止材を利用して接合することもできる。
たとえば、配線シート１０および裏面電極型太陽電池セル２０の少なくとも一方の表面上に、はんだ、導電性接着剤、異方導電性フィルム、異方導電性ペーストおよび絶縁性接着剤からなる群から選択された少なくとも１種の接着剤を設置した後に、ｎ型用電極２４とｎ型用配線１２とが電気的に接続されるとともにｐ型用電極２５とｐ型用配線１３とが電気的に接続されるように、配線シート１０上に裏面電極型太陽電池セル２０を設置する。
そして、たとえば、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とを圧着させながら加熱処理することなどによって、上記の接着剤の接着力を利用して、配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０とを接合する。これにより、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とが電気的に接続された状態で固定されて接合されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とが電気的に接続された状態で固定されて接合されることになる。
また、上記のはんだ、導電性接着剤、異方導電性フィルムおよび異方導電性ペーストのような導電性を有する接着剤は、配線シート付き太陽電池セルに短絡が生じない位置に設置され得ることは言うまでもない。
また、上記の絶縁性接着剤のような電気絶縁性を有する接着剤は、配線シート付き太陽電池セルの電気的な導通を阻害しない位置に設置され得ることは言うまでもない。
なお、本発明における配線シート付き太陽電池セルの概念には、配線シート１０の表面上において裏面電極型太陽電池セル２０の複数が直線状に電気的に接続される場合だけでなく、図４（ａ）に示すように裏面電極型太陽電池セル２０の複数が直線状以外のたとえばマトリクス状などの形状に電気的に接続される場合も含まれるものとする。
本発明の配線シート付き太陽電池セルの製造方法においては、接着剤としてはんだや熱硬化性樹脂を用いる場合、はんだ接続や樹脂硬化のために加熱処理を行うことになる。また、接着剤として紫外線硬化樹脂を用いた場合には、接着剤として用いている紫外線硬化樹脂を更に硬化させるために、加熱処理を行うことになる。
これらの配線シート１０と裏面電極型太陽電池セル２０との接合のための加熱処理が施されると、上述したが、たとえば図５（ｂ）に示すように、配線シート１０が変形することがあるが、配線シート１０のセル設置部間１０ｂの配線の接設側表面に絶縁層１０１を設けているので、配線シート１０の配線が裏面電極型太陽電池セル２０の電極以外の部分に接触するのを抑えることができる。
また、配線シートの熱収縮や熱膨張により配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれが起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に設けた絶縁層、配線シートのセル設置間部の絶縁性基板のセル設置側表面に設けた絶縁層によって、配線シートの配線や裏面電極型太陽電池セルの短絡の発生を抑えることができる。
＜太陽電池モジュール＞
図６（ａ）および図６（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールの一例およびその製造方法の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の一例について説明する。
なお、以下においては、本発明の太陽電池モジュールの一例として、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルを封止材中に封止した構成の太陽電池モジュールについて説明するが、本発明の太陽電池モジュールの構成は、この構成に限定されないことは言うまでもない。
まず、図６（ａ）に示すように、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル側に第１の透明樹脂３１ａを備えた透明基板３０を設置するとともに、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルの配線シート側に第２の透明樹脂３１ｂを備えた裏面保護シート３２を設置する。
次に、第１の透明樹脂３１ａを配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セルに圧着させるとともに、第２の透明樹脂３１ｂを配線シート付き太陽電池セルの配線シートに圧着させた状態で加熱処理することによって、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとを一体化させて硬化させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとが一体化してなる封止材３１中に上記の配線シート付き太陽電池セルが封止されてなる本発明の太陽電池モジュールの一例が作製される。
図６（ｂ）に示す太陽電池モジュールにおいては、硬化樹脂１７の収縮力によって裏面電極型太陽電池セルが配線シートに強く圧着され、裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４と配線シートのｎ型用配線１２との圧着および裏面電極型太陽電池セルのｐ型用電極２５と配線シートのｐ型用配線１３との圧着がそれぞれ強化されて、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シート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。
ここで、配線シート付き太陽電池セルを封止材３１中に封止するための圧着および加熱処理は、たとえばラミネータと呼ばれる真空圧着および加熱処理を行なう装置などを用いて行なうことができる。
具体的には、たとえばラミネータにより第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂを熱変形させ、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂを熱硬化させることにより、これらの透明樹脂が一体化されて封止材３１が形成され、封止材３１中に上記の配線シート付き太陽電池セルが包み込まれるようにして封止されることになる。
ここで、この際の加熱により、たとえば、配線シートの絶縁性基材を構成する樹脂シートが熱収縮し、一方、配線シートの配線を構成する金属箔が熱膨張した状態で樹脂組成物１７ａや第一の透明樹脂３１ａが硬化することで拘束され、元のサイズに戻らない。そして、配線シートのセル設置部においては裏面電極型太陽電池セルが配線シートを拘束しているため、隣り合うセル設置部の間に応力が集中し、隣り合う設置部の間において、屈曲部が形成されるように、配線シートの変形が起こる。
このような変形により、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの不要な接触が起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に絶縁層を設けているので、そのような不具合の発生を抑えることができる。
また、配線シートの熱収縮や熱膨張により配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれが起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に設けた絶縁層、配線シートのセル設置間部の絶縁性基板のセル設置側表面に設けた絶縁層によって、配線シートの配線や裏面電極型太陽電池セルの短絡の発生を抑えることができる。
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。ここで、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３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとの間に空隙が形成されにくくなり、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとを一体化して形成された封止材３１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、裏面電極型太陽電池セルと配線シートとの間の均一な圧着力の確保に有利となる傾向にもある。
ここで、透明基板３０としては、太陽光に対して透明な基板であれば特に限定なく用いることができ、たとえば、ガラス基板などを用いることができる。
また、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂとしては、太陽光に対して透明な樹脂を特に限定なく用いることができ、なかでも、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。この場合には、封止材３１が耐候性に優れるとともに、太陽光の透過性が高くなるため、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透明基板３０に固着させることができる。これにより、太陽電池モジュールの長期信頼性を確保することができる傾向にある。
なお、第１の透明樹脂３１ａと第２の透明樹脂３１ｂとしてはそれぞれ同一種類の透明樹脂を用いてもよく、異なる種類の透明樹脂を用いてもよい。
また、上記の配線シート付き太陽電池セルを封止材３１中に封止する際の加熱処理は、たとえば、第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂがそれぞれ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℃以下の温度に第１の透明樹脂３１ａおよび第２の透明樹脂３１ｂをそれぞれ加熱することにより行なうことができる。
また、裏面保護シート３２としては、封止材３１の裏面を保護す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、たとえば従来から用いられているＰＥＴなどの耐候性フィルムを用いることができる。
また、封止材３１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、裏面保護シート３２は、たとえばアルミニウムなどの金属フィルムを含んでいても良い。
また、太陽電池モジュールの端面などの裏面保護シート３２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などの水分透過防止テープを用いて完全に密着させることもできる。
図７（ａ）および図７（ｂ）に、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の他の一例を図解する模式的な断面図を示す。以下、図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して、本発明の太陽電池モジュールの一例の製造方法の他の一例について説明する。なお、以下においても、本発明の太陽電池モジュールの一例として、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成の配線シート付き太陽電池セルを封止材中に封止した構成の太陽電池モジュールについて説明するが、本発明の太陽電池モジュールの構成は、この構成に限定されないことは言うまでもない。
まず、図７（ａ）に示すように、配線シート付き太陽電池セルの配線シート側に裏面保護シート３２のみを設置するとともに、配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル側に第１の透明樹脂３１ａを備えた透明基板３０を設置する。
次に、第１の透明樹脂３１ａを配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セルに圧着させた状態で加熱処理することによって、図７（ｂ）に示すように、第１の透明樹脂３１ａ中に配線シート付き太陽電池セルが包み込まれて封止されることになる。これにより、第１の透明樹脂３１ａ中に上記の配線シート付き太陽電池セルが封止されてなる本発明の太陽電池モジュールの一例が作製される。
図７（ｂ）に示す構成の太陽電池モジュールにおいても、硬化した硬化樹脂１７の収縮力によって裏面電極型太陽電池セルが配線シートに強く圧着され、裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４と配線シートのｎ型用配線１２との圧着および裏面電極型太陽電池セルのｐ型用電極２５と配線シートのｐ型用配線１３との圧着がそれぞれ強化されて、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線シート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。
上記のようにして作製された本発明の太陽電池モジュールの一例においては、裏面電極型太陽電池セルの受光面に光が入射することによって発生した電流は裏面電極型太陽電池セルのｎ型用電極２４およびｐ型用電極２５からそれぞれ配線シートのｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出される。そして、配線シートのｎ型用配線１２およびｐ型用配線１３に取り出された電流は、図１（ａ）に示すように、配線シート１０の終端にそれぞれ位置しているｎ型用配線１２ａおよびｐ型用配線１３ｂに電気的に接続された端子から裏面保護シート３２を通して外部に取り出されることになる。
また、上記のようにして作製された本発明の太陽電池モジュールの一例においては、たとえばアルミニウム合金などからなるフレームが太陽電池モジュールの外周を取り囲むようにして取り付けられていてもよい。
本発明の太陽電池モジュールは、配線シート１０の隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層が設けられた点を特徴とするものである。隣り合うセル設置部の間とは上述のとおりであり、例えば、図４（ａ）に示すように、配線シート１０において裏面電極型太陽電池セル２０が設置されるセル設置部の間１０ｂでセル設置側に絶縁層１０１が設けられるような配置となっている。
ここで、上述の封止のための加熱により、たとえば、配線シートの絶縁性基材を構成する樹脂シートが熱収縮し、一方、配線シートの配線を構成する金属箔が熱膨張した状態で樹脂組成物１７ａや第一の透明樹脂３１ａが硬化することで拘束され、元のサイズに戻らない。そして、配線シートのセル設置部においては裏面電極型太陽電池セルが配線シートを拘束しているため、隣り合うセル設置部の間に応力が集中し、隣り合う設置部の間において、屈曲部が形成されるように、配線シートの変形が起こる。このような変形により、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの不要な接触が起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線表面に絶縁層を設けているので、そのような不具合の発生を抑えることができる。
なお、前述の配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの接合のための加熱処理により、既に配線シートが変形している場合には、封止工程での加熱により、その変形量が大きくなる場合もあり、接合のための加熱処理により配線シートが変形していなくても、封止工程での加熱により配線シートが変形することもあり得る。
また、上述の封止のための加熱により、配線シートの熱収縮や熱膨張が生じて配線シートと裏面電極型太陽電池セルとの位置ずれが起こり得るが、上述したように、配線シートのセル設置部間の配線のセル設置側表面に設けた絶縁層、配線シートのセル設置間部の絶縁性基板のセル設置側表面に設けた絶縁層によって、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの短絡の発生を抑えることができる。さらに、封止材が流動化に起因する位置ずれについても、これらの絶縁層により抑制できる。
なお、配線シートの変形や配線シートと太陽電池セルとの位置ずれは、太陽電池モジュール作製後においても、環境の温度変化に伴い、新たに発生する可能性もあるし、既に存在した変形部分の変形量が大きくなる可能性もある。
本発明によれば、配線シートの隣り合うセル設置部の間の配線表面に絶縁層を設けることにより、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルとの不要な接触を抑えて、絶縁不良や電気的なリーク、短絡、セル割れを抑制することができ、これにより従来よりもセル間隔を狭くして変換効率を向上させることも可能となる。
＜実施例１＞
まず、配線シートの絶縁性基材として、幅５１０ｍｍ、長さ４００ｍｍおよび厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用意した。次に、ＰＥＴフィルムの一方の表面の全面に厚さ３５μｍの銅箔を貼り合わせた。ＰＥＴフィルムの片面に接着剤を塗布し、銅箔を重ね合わせて加圧・加熱することで貼り合わせた。
次に、ＰＥＴフィルムの表面上の銅箔の一部をエッチングして図１（ａ）に示す形状にパターンニングすることによって、櫛形状のｎ型用配線１２、櫛形状のｐ型用配線１３、および櫛形状のｎ型用配線１２と櫛形状のｐ型用配線１３とを電気的に接続する帯状の接続用配線１４を含む配線１６を形成した。同時に、配線シートが配線シート付き太陽電池セルまたは太陽電池モジュールとして作製されたときに、配線シート１０の接続用配線１４（図１）における隣り合うセル設置部の間１０ｂ１（図１（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ））に、１２５ｍｍあたり５個の穴をセルに平行に並ぶように設けた。この穴は、配線シートの熱変形により、図５（ｂ）に示すような屈曲部１０ｃが形成されるように、設けたものである。
次に、配線１６の帯状の接続用配線１４上のセル設置側の全面に絶縁性フィルムを貼りあわせることで絶縁層を形成した。さらに、配線１２，１３の端の櫛歯形状部分の外側で伸長方向に沿うようにして、絶縁性フィルムをＰＥＴフィルムに貼りあわせて絶縁層を形成した。
次に配線シート１０のｎ型用配線１２の表面およびｐ型用配線１３の表面にそれぞれ樹脂組成物１７ａをディスペンサにより塗布した後に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成の裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４が配線シート１０のｎ型用配線１２上に設置されるとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５が配線シート１０のｐ型用配線１３上に設置されるように、１２枚の裏面電極型太陽電池セル２０を配線シート１０上にそれぞれ設置した。
次に、ラミネータを用いて加圧しながら１５０℃に樹脂組成物１７ａを加熱して硬化させることによって、裏面電極型太陽電池セル２０のｎ型用電極２４と配線シート１０のｎ型用配線１２とを接合するとともに、裏面電極型太陽電池セル２０のｐ型用電極２５と配線シート１０のｐ型用配線１３とを接合し、配線シート付き太陽電池セルを作製した。
その後、上記のようにして作製した配線シート付き太陽電池セルを、ガラス基板上に設置されたエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）とＰＥＴフィルム上に設置されたＥＶＡ樹脂との間に設置した。その後、ラミネータ装置を用いて、真空圧着により、ガラス基板側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル２０に圧着させるとともに、ＰＥＴフィルム側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの配線シート１０に圧着させた状態でＥＶＡ樹脂を１２５℃に加熱して硬化させた。これにより、ガラス基板とＰＥＴフィルムとの間で硬化したＥＶＡ樹脂中に配線シート付き太陽電池セルが封止されることによって実施例１の太陽電池モジュールが作製された。上記の加熱処理により、同時に配線シート１０の接続用配線１４におけるセル設置部の間１０ｂ１に設けられた複数の穴により、そこに応力が集中し、図５（ｂ）に示すような裏面電極型太陽電池セル側に凸の屈曲部１０ｃを形成するように、配線シートが変形した。
以上のようにして作製された実施例１の太陽電池モジュールについて、−４０〜８５℃の温度サイクル試験を行った場合でも、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する裏面電極型太陽電池セル２０同士の間隔はほとんど変化せず、セルの位置ずれも観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。また、上記の配線シート付き太陽電池セルの封止工程においても、セルの位置ずれが観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。
＜実施例２＞
実施例１では、樹脂組成物を用いて配線シートと裏面電極型太陽電池セルとを接合してから、封止材による封止を行って太陽電池モジュールを作製したが、実施例２では、配線シートと裏面電極型太陽電池セルとを接合することなく、封止材による封止を行って太陽電池モジュールを作製するものである。
ここでは、実施例１と異なるところだけを説明する。１２枚の裏面電極型太陽電池セル２０を配線シート１０上にそれぞれ設置するまでは、実施例１と同様である。
次に、このようにして積層した配線シートおよび太陽電池セルを、ガラス基板上に設置されたエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）とＰＥＴフィルム上に設置されたＥＶＡ樹脂との間に設置した。その後、ラミネータ装置を用いて、ガラス基板側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの裏面電極型太陽電池セル２０に圧着させるとともに、ＰＥＴフィルム側のＥＶＡ樹脂を配線シート付き太陽電池セルの配線シート１０に圧着させた状態でＥＶＡ樹脂を１２５℃に加熱して硬化させた。これにより、ガラス基板とＰＥＴフィルムとの間で硬化したＥＶＡ樹脂中に配線シート付き太陽電池セルが封止されることによって実施例２の太陽電池モジュールが作製された。上記の加熱処理により、同時に配線シート１０の接続用配線１４におけるセル設置部の間１０ｂ１に設けられた複数の穴により、そこに応力が集中し、実施例１と同様に、図５（ｂ）に示すような裏面電極型太陽電池セル側に凸の屈曲部１０ｃを形成するように、配線シートが変形した。
以上のようにして作製された実施例２の太陽電池モジュールについて、−４０〜８５℃の温度サイクル試験を行った場合でも、配線シート１０の絶縁性基材１１であるＰＥＴフィルムの熱収縮に起因する裏面電極型太陽電池セル２０同士の間隔はほとんど変化せず、セルの位置ずれも観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。また、上記の配線シート付き太陽電池セルの封止工程においても、セルの位置ずれが観察されず、絶縁不良、リーク、短絡、セル割れ等は発生しなかった。
＜比較例＞
配線シートに用いる該ＰＥＴフィルムにおいて、配線シートが配線シート付き太陽電池セルまたは太陽電池モジュールとして作製されたときの隣り合うセル設置部の間のセル設置側に絶縁層を設けなかったこと以外は実施例１，２の配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールと同様にして、実施例１，２のそれぞれに対応する比較例の配線シート付き太陽電池セルおよび太陽電池モジュールを作製した。
しかしながら、以上のようにして作製された比較例の太陽電池モジュールについて、封止工程後において、配線シートの変形により、配線シートの配線と裏面電極型太陽電池セルの電極以外の部分との接触の発生が見受けられた。また、封止工程後にセルと配線との位置ずれが目視により確認され、この位置ずれは図９の２０ｂを用いて説明したように短絡部１６ａを形成する程度のものであった。これらに起因して、電気的な短絡が生じていた。
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。
本発明は、配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、配線シート付き太陽電池セルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
１０ 配線シート、１０ａ セル設置部、１０ｂ 隣り合うセル設置部の間、１０ｃ 屈曲部、１０ｄ 複数の穴、１０１ 絶縁層、１１ 絶縁性基材、１２，１２ａ ｎ型用配線、１３，１３ａ ｐ型用配線、１４ 接続用配線（接続部）、１６ 配線、１７ａ 樹脂組成物、１７ 硬化樹脂、１８ 実質的に直交する方向、２０ 裏面電極型太陽電池セル、２１ 半導体基板、２２ ｎ型不純物拡散領域、２３ ｐ型不純物拡散領域、２４ ｎ型用電極、２５ ｐ型用電極、２６ パッシベーション膜、２７ 反射防止膜、３０ 透明基板、３１ 封止材、３１ａ 第１の透明樹脂、３１ｂ 第２の透明樹脂、３２ 裏面保護シート。

Claims (14)

  1. 裏面電極型太陽電池セル（２０）を電気的に接続するための配線（１６）が絶縁性基材（１１）に設置された配線シート（１０）の、前記裏面電極型太陽電池セル（２０）が設置されるセル設置部（１０ａ）を備える面であって、前記セル設置部（１０ａ）を除いた領域の少なくとも一部の表面に絶縁層（１０１）が設けられ、該絶縁層（１０１）は前記セル設置部（１０ａ）の外周領域の少なくとも一部を覆うように伸長している配線シート（１０）。
  2. 前記絶縁層（１０１）の表面が前記裏面電極型太陽電池セル（２０）の受光面と類似した色である、請求の範囲１に記載の配線シート（１０）。
  3. 前記絶縁層（１０１）の表面が白色である、請求の範囲１に記載の配線シート（１０）。
  4. 前記セル設置部（１０ａ）を複数備え、隣り合う前記セル設置部（１０ａ）の間に前記絶縁層（１０１）が設けられた、請求の範囲１から３のいずれかに記載の配線シート（１０）。
  5. 前記絶縁層（１０１）が前記配線（１６）の上に設けられている、請求の範囲１から３のいずれかに記載の配線シート（１０）。
  6. 前記配線（１６）は、前記裏面電極型太陽電池セル（２０）に電気的に接続するための複数の櫛歯形状部分と、該櫛歯形状部分を接続する接続部とからなる、櫛形状の部分を含み、
    前記絶縁層（１０１）が、前記櫛歯形状部分が前記接続部に接続される部分を含む領域に設けられている、請求の範囲５に記載の配線シート（１０）。
  7. 絶縁性基材（１１）および前記絶縁性基材（１１）に設置された配線（１６）を有する配線シート（１０）と、
    受光面とは反対側の面に電極が設置された裏面電極型太陽電池セル（２０）とを含む、
    前記配線シート（１０）の前記裏面電極型太陽電池セル（２０）が設置されている面であって、前記裏面電極型太陽電池セル（２０）が設置されているセル設置部（１０ａ）を除いた領域の少なくとも一部の表面に設けられた絶縁層（１０１）の一部が、前記裏面電極型太陽電池セル（２０）と前記配線シート（１０）との間に介在するように前記セル設置部（１０ａ）に伸長している配線シート付き太陽電池セル。
  8. 前記絶縁層（１０１）の表面が前記裏面電極型太陽電池セル（２０）の受光面と類似した色である、請求の範囲７に記載の配線シート付き太陽電池セル。
  9. 前記絶縁層（１０１）の表面が白色である、請求の範囲７に記載の配線シート付き太陽電池セル。
  10. 前記裏面電極型太陽電池セル（２０）を複数備え、隣り合う前記セルの間に前記絶縁層（１０１）が設けられた、請求の範囲７から９のいずれかに記載の配線シート付き太陽電池セル。
  11. 前記絶縁層（１０１）が前記配線（１６）の上に設けられている、請求の範囲７から９のいずれかに記載の配線シート付き太陽電池セル。
  12. 前記配線（１６）は複数の櫛歯形状部分と該櫛歯形状部分を接続する接続部とからなる櫛形状の部分を含み、
    前記電極は前記複数の櫛歯形状部分で前記配線（１６）と接続されるように電極群を形成しており、
    前記電極群が形成される前記裏面電極型太陽電池セル（２０）の面の、前記電極群よりも外側の領域の少なくとも一部が前記絶縁層（１０１）に覆われている、請求の範囲１１に記載の配線シート付き太陽電池セル。
  13. 請求の範囲１１に記載の配線シート付き太陽電池セルが封止材により封止されてなる太陽電池モジュール。
  14. 絶縁性基材（１１）、および、該絶縁性基材（１１）に設置された配線（１６）を有する配線シート（１０）と、受光面とは反対側の面に電極が設置された裏面電極型太陽電池セル（２０）とを含む配線シート付き太陽電池セルの製造方法であって、
    前記裏面電極型太陽電池セル（２０）が設置されるセル設置部（１０ａ）を備える面に絶縁層（１０１）を設ける工程と、該絶縁層（１０１）の一部に前記裏面電極型太陽電池セル（２０）の外周領域が重なるように前記裏面電極型太陽電池セル（２０）を前記配線シート（１０）に設置する工程とを含む配線シート付き太陽電池セルの製造方法。
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