JPWO2016143250A1 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

太陽電池モジュール（１）の製造方法は、第１の温度で加熱することにより複数の太陽電池セル（１０）をタブ配線（２０）で連結してストリング（１０Ｓ）を形成するストリング形成工程と、ストリング形成工程の後に、第１の温度よりも低い第２の温度で加熱することにより複数の太陽電池セル（１０）のうちの少なくとも１つの太陽電池セル（１０）の端部に光反射部材（３０）を貼り付ける光反射部材貼付工程とを含む。

Description

本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に関する。

従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池モジュールの開発が進められている。太陽電池モジュールは、無尽蔵の太陽光を直接電気に変換できることから、また、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さくクリーンであることから、新しいエネルギー源として期待されている。

太陽電池モジュールは、例えば、表面保護部材と裏面保護部材との間に複数の太陽電池セルが充填部材で封止された構造となっている。太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルは、マトリクス状に配置されている。行方向又は列方向の一方に沿って直線状に配列された複数の太陽電池セルは、隣り合う２つの太陽電池セル同士がタブ配線によって連結されてストリングを構成している。

従来、太陽電池セル同士の隙間に照射される太陽光を有効に利用するために、太陽電池セルの受光面よりも突出するとともに受光面に傾斜した光反射部材が太陽電池セル間の隙間に設けられた太陽電池モジュールが提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１３−９８４９６号公報

しかしながら、これまでの太陽電池モジュールでは、光反射部材を適切な位置に配置することが難しい。このため、光反射部材を導入したことによる発電効率の向上効果が薄れてしまう。

本発明は、光反射部材の変形を抑制できるので発電効率を効果的に向上させることができる太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法の一態様は、第１の温度で加熱することにより複数の太陽電池セルをタブ配線で連結してストリングを形成するストリング形成工程と、前記ストリング形成工程の後に、前記第１の温度よりも低い第２の温度で加熱することにより前記複数の太陽電池セルのうちの少なくとも１つの太陽電池セルの端部に光反射部材を貼り付ける光反射部材貼付工程とを含む。

光反射部材の変形を抑制できるので発電効率を効果的に向上させることができる。

図１は、実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。 図２Ａは、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線における実施の形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。 図２Ｂは、図１のＩＩＢ−ＩＩＢ線における実施の形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。 図３は、図１の破線で囲まれる領域Ｘの拡大図であって、実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部拡大平面図である。 図４Ａは、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線における実施の形態に係る太陽電池モジュールの拡大断面図である。 図４Ｂは、図３のＩＶＢ−ＩＶＢ線における実施の形態に係る太陽電池モジュールの拡大断面図である。 図５Ａは、図３のＶＡ−ＶＡ線における実施の形態に係る太陽電池モジュールの拡大断面図である。 図５Ｂは、図３のＶＢ−ＶＢ線における実施の形態に係る太陽電池モジュールの拡大断面図である。 図６は、実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。 図７は、実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法における、太陽電池セル準備工程、ストリング形成工程及び光反射部材工程を説明するための平面図である。 図８は、太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明するための平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

［太陽電池モジュールの構成］
まず、実施の形態に係る太陽電池モジュール１の概略構成について、図１、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。図１は、実施の形態に係る太陽電池モジュール１の平面図である。図２Ａ及び図２Ｂはそれぞれ、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線及びＩＩＢ−ＩＩＢ線における実施の形態に係る太陽電池モジュール１の断面図である。

なお、図１、図２Ａ及び図２Ｂにおいて、Ｚ軸は、太陽電池モジュール１の主面に垂直な軸であり、Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。Ｚ軸、Ｘ軸及びＹ軸については、以下の図においても同様である。

図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１０と、タブ配線２０と、光反射部材３０と、表面保護部材４０と、裏面保護部材５０と、充填部材６０と、フレーム７０とを備える。太陽電池モジュール１は、表面保護部材４０と裏面保護部材５０との間に、複数の太陽電池セル１０が充填部材６０で封止された構造となっている。

図１に示すように、太陽電池モジュール１の平面視形状は、例えば略矩形状である。一例として、太陽電池モジュール１は、横の長さが約１６００ｍｍで、縦の長さが約８００ｍｍの略矩形状である。なお、太陽電池モジュール１の形状は、矩形状に限るものではない。

以下、太陽電池モジュール１の各構成部材について、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂを用いてさらに詳細に説明する。図３は、図１の破線で囲まれる領域Ｘの拡大図であって、実施の形態に係る太陽電池モジュール１の一部拡大平面図である。図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線、ＩＶＢ−ＩＶＢ線、ＶＡ−ＶＡ線及びＶＢ−ＶＢ線における実施の形態に係る太陽電池モジュール１の拡大断面図である。なお、図４Ａ及び図５Ａは、タブ配線２０の周辺構造を示しており、また、図４Ｂ及び図５Ｂは、光反射部材３０の周辺構造を示している。

［太陽電池セル（太陽電池素子）］
太陽電池セル１０は、太陽光等の光を電力に変換する光電変換素子（光起電力素子）である。図１に示すように、太陽電池セル１０は、同一平面において行列状（マトリクス状）に複数枚配列されてセルアレイを構成している。

行方向又は列方向の一方に沿って直線状に配列された複数の太陽電池セル１０は、隣り合う２つの太陽電池セル１０同士がタブ配線２０によって連結されてストリング（セルストリング）を構成している。複数の太陽電池セル１０は、タブ配線２０によって電気的に接続されることでストリング化されている。１つのストリング１０Ｓ内の複数の太陽電池セル１０は、タブ配線２０によって直列接続されている。

図１に示すように、本実施の形態では、行方向（Ｘ軸方向）に沿って等間隔に配列された１２枚の太陽電池セル１０がタブ配線２０で接続されることで１つのストリング１０Ｓを構成している。より具体的には、各ストリング１０Ｓは、行方向（Ｘ軸方向）に隣り合う２つの太陽電池セル１０を３本のタブ配線２０で順次連結していくことで構成されており、行方向に沿って配列された一列分全ての太陽電池セル１０が連結されている。

ストリング１０Ｓは、複数形成されている。複数のストリング１０Ｓ（ストリングス）は、行方向又は列方向の他方に沿って並べられている。本実施の形態では、６つのストリング１０Ｓが形成されている。図１に示すように、６つのストリング１０Ｓは、互いに平行となるように列方向（Ｙ軸方向）に沿って等間隔で並べられている。

なお、各ストリング１０Ｓにおける先頭の太陽電池セル１０は、タブ配線２０を介して渡り配線（不図示）に接続されている。また、各ストリング１０Ｓにおける最後尾の太陽電池セル１０は、タブ配線２０を介して渡り配線（不図示）に接続されている。これにより、複数（図１では６つ）のストリング１０Ｓが直列接続又は並列接続されてセルアレイが構成される。本実施の形態では、隣り合う２つのストリング１０Ｓが直列接続されて１つの直列接続体（２４枚の太陽電池セル１０が直列接続されたもの）が構成されており、この直列接続体が３つ並列接続されている。

図１及び図３に示すように、複数の太陽電池セル１０は、行方向及び列方向に隣り合う太陽電池セル１０との間に隙間をあけて配置されている。後述するように、この隙間には光反射部材３０が配置されている。

本実施の形態において、太陽電池セル１０は、平面視において、略矩形状である。具体的には、太陽電池セル１０は、１２５ｍｍ角の正方形の角が欠けた形状である。つまり、１つのストリング１０Ｓは、隣り合う２つの太陽電池セル１０の一辺同士が対向するように構成されている。なお、太陽電池セル１０の形状は、略矩形状に限るものではない。

太陽電池セル１０は、半導体ｐｉｎ接合を基本構造としており、一例として、ｎ型の半導体基板であるｎ型単結晶シリコン基板と、ｎ型単結晶シリコン基板の一方の主面側（表面側）に順次形成された、ｉ型非晶質シリコン層、ｎ型非晶質シリコン層及びｎ側表面電極と、ｎ型単結晶シリコン基板の他方の主面側（裏面側）に順次形成された、ｉ型非晶質シリコン層、ｐ型非晶質シリコン層及びｐ側表面電極とによって構成されている。ｎ側表面電極及びｐ側表面電極は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極である。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、太陽電池セル１０には、太陽電池セル１０のｎ側表面電極に電気的に接続された表側集電極１１（ｎ側集電極）と、太陽電池セル１０のｐ側表面電極に電気的に接続された裏側集電極１２（ｐ側集電極）とが形成されている。表側集電極１１は、例えばｎ側表面電極に接触するように形成されており、裏側集電極１２は、例えばｐ側表面電極に接触するように形成されている。

表側集電極１１及び裏側集電極１２の各々は、例えば、タブ配線２０の延設方向と直交するように直線状に形成された複数本のフィンガー電極と、これらのフィンガー電極に接続されるとともにフィンガー電極に直交する方向（タブ配線２０の延設方向）に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極とによって構成されている。バスバー電極の本数は、例えば、タブ配線２０と同数であり、本実施の形態では、３本である。なお、表側集電極１１及び裏側集電極１２は、互いに同じ形状となっているが、これに限定されるものではない。

表側集電極１１及び裏側集電極１２は、銀（Ａｇ）等の低抵抗導電材料からなる。例えば、表側集電極１１及び裏側集電極１２は、バインダー樹脂中に銀等の導電性フィラーが分散した導電性ペーストをｎ側表面電極及びｐ側表面電極の上に所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。

このように構成される太陽電池セル１０では、表面（ｎ側面）及び裏面（ｐ側面）の両方が受光面となる。例えば、表面保護部材４０及び裏面保護部材５０の両方を透光部材にすることによって、表面保護部材４０側及び裏面保護部材５０側の両面から光を入射させることができる。そして、光照射によって太陽電池セル１０の光電変換部で発生したキャリアは、光電流としてｎ側表面電極及びｐ側表面電極に拡散し、表側集電極１１及び裏側集電極１２で収集されてタブ配線２０に流れ込む。このように、表側集電極１１及び裏側集電極１２を設けることで、太陽電池セル１０で発生したキャリアを外部回路に効率的に取り出すことができる。

［タブ配線］
図１及び図２Ａに示すように、タブ配線２０（インターコネクタ）は、ストリング１０Ｓにおいて、隣り合う２つの太陽電池セル１０同士を電気的に接続する。図３に示すように、本実施の形態では、隣り合う２つの太陽電池セル１０は、互いに略平行に配置された３本のタブ配線２０によって接続されている。各タブ配線２０は、接続する２つの太陽電池セル１０の並び方向に沿って延設されている。

タブ配線２０は、長尺状の導電性配線であって、例えば、リボン状の金属箔である。タブ配線２０は、例えば、銅箔や銀箔等の金属箔の表面全体を半田や銀等で被覆したものを所定の長さに短冊状に切断することによって作製することができる。

図４Ａに示すように、各タブ配線２０については、タブ配線２０の一端部が、隣り合う２つの太陽電池セル１０のうちの一方の太陽電池セル１０の表面に配置され、タブ配線２０の他端部が、隣り合う２つの太陽電池セル１０のうちの他方の太陽電池セル１０の裏面に配置されている。

各タブ配線２０は、隣り合う２つの太陽電池セル１０において、一方の太陽電池セル１０のｎ側集電極（表面側の集電極）と、他方の太陽電池セル１０のｐ側集電極（裏面側の集電極）とを電気的に接続している。具体的には、タブ配線２０は、一方の太陽電池セル１０の表側集電極１１のバスバー電極と他方の太陽電池セル１０の裏側集電極１２のバスバー電極とに接合されている。タブ配線２０と表側集電極１１（裏側集電極１２）とは、例えば導電性接着剤２１を間に挟んで熱圧着することで接着される。

導電性接着剤２１としては、例えば、導電性接着ペースト（ＳＣＰ）、導電性接着フィルム（ＳＣＦ）又は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いることができる。導電性接着剤ペーストは、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂又はウレタン樹脂等の熱硬化型の接着性樹脂材料に導電性粒子を分散させたペースト状の接着剤である。導電性接着フィルム及び異方性導電フィルムは、熱硬化型の接着性樹脂材料に導電性粒子を分散させてフィルム状に形成されたものである。

なお、タブ配線２０と表側集電極１１（裏側集電極１２）とは、導電性接着剤２１ではなく、ハンダ材によって接合されていてもよい。また、導電性接着剤２１に代えて、導電性粒子を含まない樹脂接着剤を用いてもよい。この場合、樹脂接着剤の塗布厚みを適切に設計することによって、熱圧着時の加圧時に樹脂接着剤が軟化し、表側集電極１１の表面とタブ配線２０とを直接接触させて電気的に接続させることができる。

また、本実施の形態におけるタブ配線２０は、図５Ａに示すように、表面に凹凸２０ａが設けられている。凹凸２０ａは、太陽電池モジュール１に入射した光がタブ配線２０の表面に入射した際に、その光を散乱させて表面保護部材４０と空気層との界面又は表面保護部材４０と充填部材６０との界面で反射させることで太陽電池セル１０へと導くことを可能とする。これにより、タブ配線２０の表面で反射された光も有効に発電に寄与させることができ、太陽電池モジュール１の発電効率が向上する。

このようなタブ配線２０としては、表面形状として凹凸２０ａを有する銅箔の表面に銀の蒸着膜を形成したものを用いることができる。なお、タブ配線２０の表面は、凹凸形状ではなく、平坦面であってもよい。また、表面が平坦なタブ配線の上に、表面が凹凸形状の光反射部材を別途積層してもよい。

［光反射部材］
図１及び図２Ｂに示すように、太陽電池セル１０には、光反射部材３０が設けられている。光反射部材３０は、複数の太陽電池セル１０の各々に設けられている。

図３に示すように、光反射部材３０は、隣り合う２つの太陽電池セル１０の間の隙間に位置するように配置されている。本実施の形態において、光反射部材３０は、隣り合う２つの太陽電池セル１０の間の隙間に張り出すよう、この２つの太陽電池セル１０の各々に設けられている。

具体的には、各光反射部材３０は、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間に光反射部材３０の一部が張り出すようにして太陽電池セル１０の端部に設けられている。隣り合う２つのストリング１０Ｓにおいて、一方のストリング１０Ｓにおける太陽電池セル１０に設けられた光反射部材３０と、他方のストリング１０Ｓにおける太陽電池セル１０に設けられた光反射部材３０とは、対向している。つまり、一方のストリング１０Ｓにおける太陽電池セル１０に設けられた光反射部材３０と、他方のストリング１０Ｓにおける太陽電池セル１０に設けられた光反射部材３０とは、一方から他方に向かって張り出している。

本実施の形態では、最外周のストリング１０Ｓの太陽電池セル１０を除いて、１つの太陽電池セル１０には２つの光反射部材３０が設けられている。光反射部材３０は、ストリング１０Ｓの長手方向に延在するテープ状であり、一例として、長尺矩形状である。光反射部材３０は、幅方向（短手方向）の一方の端部と太陽電池セル１０の端部とが重なるようにして、太陽電池セル１０の一辺に沿って貼り付けられている。太陽電池セル１０の周辺部には、製造上の都合によって、光が入射しても効率よくキャリアを発生させることができない発電無効領域が存在する。光反射部材３０は、太陽電池セル１０の発電無効領域に貼り付けられているとよい。

図３に示すように、平面視において、隣り合う２つの太陽電池セル１０の各々に設けられて対向する２つの光反射部材３０は、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間を覆っている。つまり、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間は、対向する２つの光反射部材３０によって覆われている。

本実施の形態では、図５Ｂに示すように、対向する２つの光反射部材３０は、互いに重なることなく丁度隙間を覆うように互いの端部側面が接するように配置されているが、当該２つの光反射部材３０の一部同士が重なっていてもよい。つまり、対向する２つの光反射部材３０の張り出した部分の各々の端部がＺ軸方向に重なっていてもよい。あるいは、対向する２つの光反射部材３０の間に隙間が存在し、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間が完全に覆われていなくてもよい。

なお、隣り合う２つの太陽電池セル１０の各々に設けられた２つの光反射部材３０は、互いに同じ形状である。また、本実施の形態では、太陽電池モジュール１における光反射部材３０の全てが同じ形状である。

図４Ｂ及び図５Ｂに示すように、光反射部材３０は、樹脂基材３１と、樹脂基材３１の表面に形成された反射膜３２とを有する。樹脂基材３１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はアクリル等によって構成されている。また、反射膜３２は、例えばアルミニウム又は銀等の金属からなる金属膜であり、本実施の形態では、アルミニウム蒸着膜である。

ここで、樹脂基材３１の表面には凹凸３１ａが形成されており、反射膜３２は蒸着によって樹脂基材３１の凹凸３１ａの表面に形成されている。このようにして、樹脂基材３１と反射膜３２とが積層され、表面に凹凸形状を備えた光反射部材３０が構成されている。凹凸３１ａは、太陽電池モジュール１に入射した光が光反射部材３０の表面に入射した際に、その光を散乱させて表面保護部材４０と空気層との界面又は表面保護部材４０と充填部材６０との界面で反射させて、太陽電池セル１０へと導くことを可能とする。これにより、無効領域（本実施の形態では、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間の領域であって、入射した光を発電に寄与させることができない領域）である隣り合う２つの太陽電池セル１０の間の隙間の領域（本実施の形態では、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間の領域）に入射する光も有効に発電に寄与させることができ、太陽電池モジュール１の発電効率が向上する。

上述のとおり、光反射部材３０は、長尺矩形状であって、例えば、長さが１００ｍｍ〜１３０ｍｍであり、幅が１ｍｍ〜２０ｍｍであり、厚さが０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである。本実施の形態では、光反射部材３０は、長さが１２５ｍｍであり、幅が５ｍｍであり、厚さが０．１ｍｍである。

また、樹脂基材３１の厚さは、例えば５０μｍ〜５００μｍである。凹凸３１ａは、例えば、凹部と凸部との間の高さが２０μｍ以上１００μｍ以下であり、隣り合う凸部の間隔（ピッチ）が２０μｍ以上４００μｍ以下である。本実施の形態では、凹部と凸部との間の高さが１２μｍであり、隣り合う凸部の間隔（ピッチ）が４０μｍである。

なお、本実施の形態において、凹凸３１ａの形状は、光反射部材３０の長手方向に沿った三角溝形状としたが、これに限定されるものではなく、光を散乱させることができるものであれば、円錐形状、四角錐形状又は多角錐形状、あるいは、これらの形状の組み合わせ等であってもよい。

光反射部材３０は、樹脂基材３１の裏面と太陽電池セル１０とを樹脂接着剤３３によって貼り付けることで太陽電池セル１０に設けられている。例えば、光反射部材３０と太陽電池セル１０とは、樹脂接着剤３３を間に挟んで熱圧着することで接着される。樹脂接着剤３３は、例えば、ＥＶＡであり、樹脂基材３１の裏面に予め設けられていてもよい。つまり、光反射部材３０は、樹脂基材３１、反射膜３２及び樹脂接着剤３３によって構成されていてもよい。

［表面保護部材、裏面保護部材］
表面保護部材４０（第１保護部材）は、太陽電池モジュール１の表側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール１の内部（太陽電池セル１０等）を、風雨や外部衝撃等の外部環境から保護する。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、表面保護部材４０は、太陽電池セル１０の表面側（ｎ側）に配設されており、太陽電池セル１０の表側の受光面を保護している。

表面保護部材４０は、太陽電池セル１０の受光面側に設けられるので、太陽電池セル１０において光電変換に利用される波長帯域の光を透過する透光性部材によって構成されている。表面保護部材４０は、例えば、透明ガラス材料からなるガラス基板（透明ガラス基板）、又は、フィルム状や板状の透光性及び遮水性を有する硬質の樹脂材料からなる樹脂基板である。

一方、裏面保護部材５０（第２保護部材）は、太陽電池モジュール１の裏側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール１の内部を外部環境から保護する。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、裏面保護部材５０は、太陽電池セル１０の裏面側（ｐ側）に配設されている。

本実施の形態では、太陽電池セル１０の裏面も受光面である。したがって、裏面保護部材５０は、太陽電池セル１０の裏側の受光面を保護しており、また、透光性部材によって構成されている。裏面保護部材５０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の樹脂材料からなるフィルム状や板状の樹脂シートである。なお、裏面保護部材５０として、ガラス材料からなるガラスシート又はガラス基板を用いてもよい。

なお、太陽電池セル１０の裏面側からの光の入射がない場合、裏面保護部材５０は、不透光の板体又はフィルムとしてもよい。この場合、裏面保護部材５０としては、例えば、黒色部材、又は、アルミ箔等の金属箔を内部に有する樹脂フィルム等の積層フィルム等、不透光部材（遮光性部材）を用いてもよい。

表面保護部材４０及び裏面保護部材５０の間には充填部材６０が充填されている。表面保護部材４０及び裏面保護部材５０と太陽電池セル１０とは、この充填部材６０によって接着されて固定されている。

［充填部材］
充填部材（充填材）６０は、表面保護部材４０と裏面保護部材５０との間に配置される。本実施の形態において、充填部材６０は、表面保護部材４０と裏面保護部材５０との間を埋めるように充填されている。

充填部材６０は、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の透光性樹脂材料からなる。充填部材６０は、複数の太陽電池セル１０を表面側充填部材と裏面側充填部材とで挟み込むことで形成される。例えば、充填部材６０は、６本のストリング１０Ｓを挟み込んだ２枚の樹脂シート（ＥＶＡシート）をラミネート処理（ラミネート加工）することで形成される。

［フレーム］
フレーム７０は、太陽電池モジュール１の周縁端部を覆う外枠である。本実施の形態におけるフレーム７０は、アルミ製のアルミフレーム（アルミ枠）である。図１に示すように、フレーム７０は、４本用いられており、それぞれ太陽電池モジュール１の４辺の各々に装着されている。フレーム７０は、例えば、接着剤によって太陽電池モジュール１の各辺に固着されている。

なお、図示しないが、太陽電池モジュール１には、太陽電池セル１０で発電された電力を取り出すための端子ボックスが設けられている。端子ボックスは、例えば裏面保護部材５０に固定されている。端子ボックスには、回路基板に実装された複数の回路部品が内蔵されている。

［太陽電池モジュールの製造方法］
次に、太陽電池モジュール１の製造方法について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、実施の形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法を説明するための図であり、図７は、同製造方法における、太陽電池セル準備工程、ストリング形成工及び光反射部材工程を詳細に説明するための平面図である。なお、図７の（ａ）〜（ｃ）は、図６の（ａ）〜（ｃ）の工程の部分拡大図である。

まず、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、太陽電池セル１０を製造して、所定個数の太陽電池セル１０を準備する（太陽電池セル準備工程）。このとき、太陽電池セル１０には、表側集電極１１及び裏側集電極１２までを形成しておく。

次に、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、第１の温度で加熱することにより複数の太陽電池セル１０をタブ配線２０で連結してストリング１０Ｓを形成する（ストリング形成工程）。第１の温度は、例えば、１５０℃〜２５０℃である。

このストリング形成工程（タブスト工程）では、図４Ａ及び図５Ａに示されるように、導電性接着剤２１を用いた熱圧着によってタブ配線２０を太陽電池セル１０に貼り付ける。つまり、本実施の形態において、第１の温度は熱圧着時の加熱温度である。例えば、第１温度を２００℃として、１０秒の熱圧着（加熱及び加圧）を行うことで、タブ配線２０と太陽電池セル１０とを貼り合わせている。

タブ配線２０と太陽電池セル１０とを貼り合わせるための導電性接着剤２１としては、導電性接着ペースト（ＳＣＰ）、導電性接着フィルム（ＳＣＦ）、異方性導電フィルム、又は、ハンダ材を用いることができる。

本実施の形態では、導電性接着剤２１として、導電性接着ペーストを用いている。この場合、太陽電池セル１０の表側集電極１１（裏側集電極１２）のバスバー電極に沿ってその表面上に導電性接着ペーストを配置し、タブ配線２０をバスバー電極上に配置する。その後、タブ配線２０と太陽電池セル１０とを熱圧着装置で熱圧着させることで、タブ配線２０と太陽電池セル１０とを電気的に接続することができる。

このように、複数の太陽電池セル１０をタブ配線２０で順次接続していくことで、複数の太陽電池セル１０が一列に連結されたストリング１０Ｓを作製することができる。なお、本実施の形態では、１２個の太陽電池セル１０を連結している。

次に、ストリング形成工程の後に、図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すように、第１の温度よりも低い第２の温度で加熱することにより複数の太陽電池セル１０のうちの少なくとも１つの太陽電池セル１０の端部に光反射部材３０を貼り付ける（光反射部材貼付工程）。

本実施の形態では、この光反射部材貼付工程において、複数の太陽電池セル１０の各々に光反射部材３０を貼り付けている。この場合、光反射部材３０の樹脂基材３１の裏面（反射膜３２が形成された面とは反対側の面）が太陽電池セル１０に向くように光反射部材３０を各太陽電池セル１０の端部に貼り付けている。第２の温度は、例えば、１００℃〜１８０℃であり、光反射部材３０を構成する樹脂基材３１の耐熱温度未満の温度に設定される。

また、光反射部材貼付工程では、光反射部材３０の一部が太陽電池セル１０から張り出すように光反射部材３０を太陽電池セルの端部に貼り付ける。本実施の形態では、テープ状の光反射部材３０の幅方向（短手方向）の端部を太陽電池セル１０の端部に貼り付けている。また、略矩形状の太陽電池セル１０に対して、光反射部材３０は、ストリング１０Ｓにおける隣り合う２つの太陽電池セル１０が対向する一辺とは異なる他の辺に貼り付けられている。つまり、光反射部材３０は、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間を構成する太陽電池セル１０の辺に貼り付けられる。

図４Ｂ及び図４Ｂに示すように、本実施の形態では、樹脂接着剤３３を用いた熱圧着によって光反射部材３０を太陽電池セル１０の端部に貼り付けている。つまり、本実施の形態において、第２の温度は熱圧着時の加熱温度である。例えば、第２の温度を１５０℃として、１秒の熱圧着（加熱及び加圧）を行うことで、光反射部材３０と太陽電池セル１０とを貼り合わせている。

樹脂接着剤３３は、光反射部材貼付工程の前に、光反射部材３０の樹脂基材３１の裏面に予め貼付されていてもよい。例えば、樹脂接着剤３３としてＥＶＡを用いることができる。この場合、光反射部材貼付工程では、樹脂接着剤３３（ＥＶＡ）の面が太陽電池セル１０に接するように光反射部材３０を太陽電池セル１０に配置し、その後、光反射部材３０と太陽電池セル１０とを熱圧着装置で熱圧着させることで、光反射部材３０と太陽電池セル１０とを貼り合わせることができる。

なお、樹脂基材３１に樹脂接着剤３３を予め貼付しておくのではなく、光反射部材貼付工程において、樹脂接着剤３３を用いてもよい。この場合、太陽電池セル１０の端部又は光反射部材３０に樹脂接着剤３３を設けてこの樹脂接着剤３３を介して光反射部材３０と太陽電池セル１０とを仮接着し、光反射部材３０と太陽電池セル１０とを熱圧着装置で熱圧着させることで光反射部材３０と太陽電池セル１０とを貼り合わせることができる。

また、前工程のストリング形成工程において、ストリング１０Ｓに数ミリ程度の直進性のずれが発生する場合がある。このため、隣り合う２つのストリング１０Ｓの隙間の間隔が部分的に異なってしまうことがある。

これは、ストリング形成工程における製造ばらつきの影響もあるが、これに加えてタブ配線２０の形状のゆがみ等も影響すると考えられる。つまり、タブ配線２０は、ボビンに巻回された細線の金属箔を引き出しながら短冊状に切断することで作製されることから、タブ配線２０には巻き線の巻きくせによる形状のゆがみが存在している。

そこで、光反射部材貼付工程の後に、光反射部材３０の貼り付け精度を測定し、この測定した貼り付け精度を光反射部材貼付工程にフィードバックするとよい。この場合、光反射部材３０の貼り付け精度は、画像認識によって測定することができる。

例えば、カメラ等の撮像装置を用いて、光反射部材３０を貼り付けた後に太陽電池セル１０（又はストリング１０Ｓ）を撮像し、各光反射部材３０について、各太陽電池セル１０における正しい光反射部材３０の位置からのずれ又は正しいストリングの基準線からのずれを、光反射部材３０の貼り付け精度として測定する。

そして、この測定結果を光反射部材貼付工程にフィードバックする。具体的に、ストリング１０Ｓにおける各太陽電池セル１０の光反射部材３０の貼り合わせ位置を必要に応じて変更する。例えば、いずれの太陽電池セル１０においても光反射部材３０によって隣り合うストリング１０Ｓの間の隙間が覆われるように光反射部材３０の貼り合わせ位置を調整する。つまり、ストリング１０Ｓに直進性のずれを吸収するために、ストリング１０Ｓの長手方向に配列される光反射部材３０の中心線が一致するように光反射部材３０の貼り合わせ位置の設定を変更する。この場合、ストリング１０Ｓに直進性のずれは、太陽電池セル１０ごとに異なっていることもあるので、各光反射部材３０の貼り合わせ位置の調整量は、太陽電池セル１０ごとに異なっていてもよい。

なお、本実施の形態では、光反射部材３０の貼り付け精度は、画像認識によって測定したが、画像認識以外の方法で測定してもよい。

次に、図６（ｄ）に示すように、複数のストリング１０Ｓのセッティングを行う（セッティング工程）。具体的には、太陽電池セル１０が２次元配列となるように、複数のストリング１０Ｓを並べる。本実施の形態では、６つのストリング１０Ｓを互いに平行となるように並べる。

この場合、太陽電池セル１０に貼り合わせた光反射部材３０によって、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間を覆うようにして６つのストリング１０Ｓを並べる。

次に、図６（ｅ）に示すように、表面保護部材４０、太陽電池セル１０、樹脂シート６０Ｓ及び裏面保護部材５０の積層体を熱圧着して太陽電池パネル２を作製する（ラミネート工程）。具体的には、セッティングした複数のストリング１０Ｓを２枚のＥＶＡシートである樹脂シート６０Ｓで挟み込み、さらに、その上下に表面保護部材４０及び裏面保護部材５０を配置して積層体を準備する。そして、この積層体を例えば１００℃以上の温度で真空中で熱圧着（加熱及び圧着）を行う。この熱圧着によって、樹脂シート６０Ｓは加熱されて溶融し、太陽電池セル１０を封止する充填部材６０となる。これにより、太陽電池パネル２を作製することができる。

次に、図６（ｆ）に示すように、充填部材６０における樹脂の分子結合を強める架橋を起こすために、太陽電池パネル２に対して１５０℃前後の熱処理を行う（キュア工程）。この工程は、充填部材６０（樹脂シート６０Ｓ）の材料としてＥＶＡを用いた場合には行うとよいが、必ずしも行う必要はない。

次に、図６（ｇ）に示すように、太陽電池パネル２にフレーム７０を取り付ける（フレーミング工程）。具体的には、太陽電池パネル２の４辺の各々の周縁端部に、シリコーン樹脂等の接着剤によってフレーム７０を固定する。

次に、図６（ｈ）に示すように、裏面保護部材５０に端子ボックス８０を取り付ける。このとき、端子ボックス８０内にシリコーン樹脂をポッティングする。これにより、太陽電池モジュール１となる。

なお、図示しないが、その後、太陽電池モジュール１の出力測定（完成品検査）等を行う。

［効果等］
次に、本実施の形態における太陽電池モジュール１の製造方法の効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。

太陽電池モジュールにおいては、隣り合う２つの太陽電池セルの間の隙間に入射する光は発電に寄与していなかった。つまり、隣り合う２つの太陽電池セルの間の隙間は、発電に寄与しない無効領域となっていた。

そこで、本願発明者は、隣り合う２つの太陽電池セルの間の隙間に光反射部材を配置して、この隙間に入射する光を光反射部材で反射させて太陽電池セルに導くことで、この隙間に入射する光を発電に寄与させることを考えた。具体的には、太陽電池セルの端部に光反射部材を貼り付けることを考えた。

この場合、複数の太陽電池セルをタブ配線で連結してストリングを形成すると、ストリングには数ミリ程度の直進性のずれが発生する場合がある。このことから、太陽電池セル１０をストリング化する前に光反射部材を太陽電池セルに貼り付ける方が精度よく光反射部材を太陽電池セル１０に配置することができると考えた。

具体的には、図８に示すような方法で光反射部材を太陽電池セルに貼り付けて太陽モジュールを製造することを考えた。

まず、図８（ａ）に示すように、太陽電池セル１０を製造して、所定個数の太陽電池セル１０を準備する。

次に、図８（ｂ）に示すように、ＥＶＡ等の樹脂接着剤を用いて太陽電池セル１０に光反射部材３０を熱圧着によって貼り合わせる。

次に、図８（ｃ）に示すように、各々に光反射部材３０が設けられた複数の太陽電池セル１０をタブ配線２０によって連結してストリング１０Ｓを形成する。具体的には、導電性接着ペースト（ＳＣＰ）を用いて、隣り合う２つの太陽電池セル１０とタブ配線２０とを熱圧着によって貼り合わせる。

しかしながら、図８に示すような手順で実際に光反射部材３０を太陽電池セル１０に貼り付けてみたところ、光反射部材３０が変形するという問題が発生することが分かった。

この問題について、本願発明者が鋭意検討した結果、図８に示すような方法では、タブ配線２０と太陽電池セル１０とを貼り合わせる際の熱圧着時に熱によって、光反射部材３０が変形してしまうことが分かった。

光反射部材３０が変形すると、光反射部材を導入したことによる発電効率の向上効果が薄れてしまう。例えば、変形した光反射部材３０では、光反射部材３０で反射した光を太陽電池セル１０に効率よく導くことができなかったり、隣り合う２つの太陽電池セル１０の隙間を光反射部材３０で覆うことができなくなったりする。

そこで、本願発明者は、上述の図６及び図７に示すような方法で太陽電池モジュール１を製造することを考えた。

具体的には、第１の温度で加熱することにより複数の太陽電池セル１０をタブ配線２０で連結してストリング１０Ｓを形成した後で、この第１の温度よりも低い第２の温度で加熱することにより複数の太陽電池セル１０の端部に光反射部材３０を貼り付けた。

つまり、光反射部材３０を太陽電池セル１０に貼り付けた後にストリング１０Ｓを形成するのではなく、ストリング１０Ｓを形成した後にストリング１０Ｓを形成するときの温度（第１の温度）よりも低い温度（第２の温度）で太陽電池セル１０に光反射部材３０を貼り付けている。

このような方法で光反射部材３０を貼り付けることによって、タブ配線２０と太陽電池セル１０とを連結してストリング１０Ｓを形成する工程（ストリング形成工程）の際の熱が光反射部材３０に加わることを回避することができる。したがって、光反射部材３０が変形することを抑制することができることができる。

なお、太陽電池モジュール１を製造するにあたり、光反射部材３０を太陽電池セル１０に貼り付けた後は、光反射部材３０と太陽電池セル１０とを熱圧着するときの温度（第２の温度）を超える温度で処理を行う工程は無い方がよい。例えば、本実施の形態のように、ラミネート工程及びキュア工程等における処理温度は、第２の温度未満であるとよい。

以上のとおり、本実施の形態における太陽電池モジュール１の製造方法によれば、光反射部材３０を変形させることなく太陽電池モジュール１の適切な位置に配置することができる。これにより、隣り合う２つの太陽電池セル１０の間の隙間の無効領域に入射した光を、設計どおりに光反射部材３０によって反射させて太陽電池セル１０に導くことができるので、太陽電池モジュール１の発電効率を効果的に向上させることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、光反射部材３０は、太陽電池セル１０の端部に設けられている。

このように、光反射部材３０を太陽電池セル１０の端部にある発電無効領域に設けることによって、生産性が上がるとともに太陽電池セル１０の発電能力を効率よく利用することができる。

また、本実施の形態では、光反射部材３０として樹脂基材３１の表面に反射膜３２が形成されたものを用いており、光反射部材貼付工程では、樹脂基材３１の裏面が太陽電池セル１０に向くように光反射部材３０を太陽電池セルの端部に貼り付けている。このとき、光反射部材３０を貼り付けるときの第２の温度は、樹脂基材３１の耐熱温度未満にするとよい。

これにより、太陽電池セル１０に光反射部材３０を貼り付ける際に、光反射部材３０が変形することを防止できる。

また、光反射部材３０を太陽電池セル１０に貼り付ける工程（光反射部材貼付工程）の後に、光反射部材３０の貼り付け精度を測定し、測定した貼り付け精度を光反射部材貼付工程にフィードバックするとよい。

これにより、太陽電池セル１０に光反射部材３０を貼り合わせる前にストリング１０Ｓを形成してストリング１０Ｓの直進性にずれが発生していても、光反射部材３０の貼り付け精度をフィードバックすることによって、ストリング１０Ｓの直進性のずれを光反射部材３０の貼り付け位置を調整することで吸収できる。さらに、光反射部材３０の貼り付け精度をフィードバックすることによって、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間が部分的に異なっていたとしても、光反射部材３０の貼り付け位置を調整することでストリング１０Ｓの全体にわたって上記隙間を覆うことができる。したがって、太陽電池モジュール１の発電効率を一層向上させることができる。

この場合、光反射部材３０の貼り付け精度は、画像認識によって測定するとよい。

これにより、光反射部材３０の貼り付け精度を正確かつ容易に測定することができる。

また、本実施の形態では、複数の太陽電池セル１０の各々に光反射部材３０を貼り付けている。

これにより、隣り合う太陽電池セル１０の間の隙間（無効領域）に入射した光の利用効率を向上させることができる。

また、本実施の形態では、光反射部材３０の一部が太陽電池セル１０から張り出すように光反射部材３０を太陽電池セル１０の端部に貼り付けている。

これにより、隣り合う２つの太陽電池セル１０の間の隙間（無効領域）に光反射部材３０を配置することができる。これにより、太陽電池セル１０の間の隙間に入射する光を光反射部材３０で反射させて太陽電池セル１０に導くことができるので、太陽電池モジュール１の発電効率が向上する。

また、本実施の形態では、ストリング１０Ｓの長手方向に延在するテープ状の光反射部材３０を、当該光反射部材３０の幅方向の端部が太陽電池セル１０の端部と重なるようにして、太陽電池セル１０の端部に貼り付けている。

これにより、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間（無効領域）において、ストリング１０Ｓの長手方向に沿って光反射部材３０を配置することができる。したがって、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間を広範囲で覆うことができるので、入射する光を光反射部材３０で反射させて太陽電池セル１０に導くことができる。この結果、太陽電池モジュール１の発電効率を一層向上させることができる。

また、本実施の形態において、ストリング１０Ｓは、略矩形状の太陽電池セルの一辺同士が対向するように構成されており、ストリング１０Ｓにおいて隣り合う２つの太陽電池セル１０の対向する一辺とは異なる他の辺に光反射部材３０を貼り付けている。つまり、光反射部材３０は、隣り合う２つのストリング１０Ｓの隙間を構成する太陽電池セル１０の一辺に貼り付けられている。

これにより、隣り合う２つのストリング１０Ｓの隙間を狭くして無効領域を小さくしつつ、この隙間を光反射部材３０で覆うことができる。したがって、太陽電池モジュール全体としての発電効率を向上させることができる。

また、本実施の形態において、ストリング形成工程では、導電性接着剤２１を用いた熱圧着によってタブ配線２０を太陽電池セル１０に貼り付けており、また、光反射部材貼付工程では、樹脂接着剤３３を用いた熱圧着によって光反射部材３０を太陽電池セル１０の端部に貼り付けている。

これにより、光反射部材３０を変形させることなく、ストリング１０Ｓの形成と光反射部材３０の貼り付けとを容易に行うことができる。

また、本実施の形態において、樹脂接着剤３３は、光反射部材貼付工程を行う前に光反射部材３０に予め貼付されている。

これにより、光反射部材貼付工程において光反射部材３０に樹脂接着剤３３を設ける必要がないので、光反射部材３０を簡単かつ確実に太陽電池セル１０に貼り付けることができる。

（変形例等）
以上、本発明に係る太陽電池モジュール１及びその製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、最外周のストリング１０Ｓの太陽電池セル１０を除いて、１つの太陽電池セル１０には２つの光反射部材３０が設けられていたが、これに限らない。例えば、全ての太陽電池セル１０の各々に光反射部材３０を２つずつ設けてもよいし、内部のストリング１０Ｓに光反射部材３０が設けられていない太陽電池セル１０が存在していてもよい。また、１つの太陽電池セル１０に設けられる光反射部材３０の数は、２つではなく、１つ又は３つ以上であってもよい。例えば、太陽電池セル１０の四辺の各々に光反射部材３０を設けてもよいし、各辺に複数の光反射部材３０を設けてもよい。

また、上記の実施の形態において、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間には２つの光反射部材３０を配置したが、これに限るものではない。例えば、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間には１つの光反射部材３０を配置してもよい。この場合、１つの光反射部材３０で隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間を覆ってもよい。つまり、ストリング１０Ｓの長手方向に直交する方向に隣り合う２つの太陽電池セル１０に跨るように光反射部材３０を配置してもよい。

また、上記の実施の形態において、光反射部材３０は、隣り合う２つのストリング１０Ｓの間の隙間に配置したが、これに限るものではない。例えば、ストリング１０Ｓ内において隣り合う２つの太陽電池セル１０の間の隙間に光反射部材３０を配置してもよい。

また、上記の実施の形態では、太陽電池セル１０の半導体基板をｎ型半導体基板としたが、ｐ型半導体基板としてもよい。

また、上記の実施の形態において、太陽電池モジュール１は、表面保護部材４０及び裏面保護部材５０の両方が受光面である両面受光方式であったが、これに限らない。例えば、表面保護部材４０及び裏面保護部材５０の一方のみ（例えば表面保護部材４０）が受光面となる片面受光方式であってもよい。片面受光方式の場合、ｐ側表面電極は透明である必要はなく、例えば反射性を有する金属電極であってもよい。

また、上記の実施の形態において、太陽電池セル１０の光電変換部の半導体材料は、シリコンであったが、これに限るものではない。太陽電池セル１０の光電変換部の半導体材料としては、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）又はインジウムリン（ＩｎＰ）等を用いてもよい。

なお、その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 太陽電池モジュール
２ 太陽電池パネル
１０ 太陽電池セル
１０Ｓ ストリング
２０ タブ配線
３０ 光反射部材
３１ 樹脂基材
３２ 反射膜
３３ 樹脂接着剤

Claims (10)

1. 第１の温度で加熱することにより複数の太陽電池セルをタブ配線で連結してストリングを形成するストリング形成工程と、
   前記ストリング形成工程の後に、前記第１の温度よりも低い第２の温度で加熱することにより前記複数の太陽電池セルのうちの少なくとも１つの太陽電池セルの端部に光反射部材を貼り付ける光反射部材貼付工程とを含む
   太陽電池モジュールの製造方法。
2. 前記光反射部材は、樹脂基材と、前記樹脂基材の表面に形成された反射膜とを有し、
   前記光反射部材貼付工程では、前記樹脂基材の裏面が前記太陽電池セルに向くように前記光反射部材を前記太陽電池セルの端部に貼り付け、
   前記第２の温度は、前記樹脂基材の耐熱温度未満である
   請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
3. 前記光反射部材貼付工程の後に、前記光反射部材の貼り付け精度を測定し、測定した前記貼り付け精度を前記光反射部材貼付工程にフィードバックする
   請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4. 前記貼り付け精度は、画像認識によって測定する
   請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5. 前記光反射部材貼付工程では、前記複数の太陽電池セルの各々に前記光反射部材を貼り付ける
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6. 前記光反射部材貼付工程では、前記光反射部材の一部が前記太陽電池セルから張り出すように前記光反射部材を前記太陽電池セルの端部に貼り付ける
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7. 前記光反射部材は、前記ストリングの長手方向に延在するテープ状であり、
   前記光反射部材貼付工程では、前記光反射部材の幅方向の端部を前記太陽電池セルの端部に貼り付ける
   請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
8. 前記太陽電池セルは、略矩形状であり、
   前記ストリングは、前記太陽電池セルの一辺同士が対向するように構成され、
   前記光反射部材貼付工程では、前記光反射部材を、対向する前記一辺とは異なる他の辺に貼り付ける
   請求項７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
9. 前記ストリング形成工程では、導電性接着剤を用いた熱圧着によって前記タブ配線を前記太陽電池セルに貼り付け、
   前記光反射部材貼付工程では、樹脂接着剤を用いた熱圧着によって前記光反射部材を前記太陽電池セルの端部に貼り付ける
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
10. 前記樹脂接着剤は、前記光反射部材貼付工程の前に、前記光反射部材に貼付されている
    請求項９に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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