TW201543516A - 電氣模組及電氣模組之製造方法 - Google Patents

Abstract

一種電氣模組，其特徵在於具備：光電極，其於成膜有第一導電膜之第一基板上形成有半導體層；對向電極，其具備成膜有第二導電膜之第二基板；及電解質；上述光電極與上述對向電極係以於該等之間形成內部空間之方式被貼合而被密封，上述電解質填充於上述內部空間，上述光電極與對向電極之間的密封部之至少一部分由藉密封材料將上述第一導電膜與上述第二導電膜接著而形成，上述第一導電膜及上述第二導電膜中之至少一者自上述內部空間以電連接之狀態越過上述密封材料而於上述內部空間之外側延伸設置，且於延伸設置之部分的表面上，以與上述部分可導通之狀態配置有導電材料。

Description

電氣模組及電氣模組之製造方法

本發明係關於一種電氣模組及電氣模組之製造方法。

本案基於2014年2月17日在日本申請之日本特願2014-027962號而主張優先權，並將其內容引用於此。

近年來，作為代替化石燃料之清潔能源之發電裝置，太陽電池備受關注，矽(Si)系太陽電池及色素增感型太陽電池之開發逐步發展。尤其是色素增感型太陽電池作為廉價且易量產者，其構造及製造方法被廣泛地研究開發(例如下述專利文獻1)。

專利文獻1所記載之色素增感太陽電池如專利文獻1之圖1所示般為如下構成：於第一基板之一側之板面具備第一導電性金屬層，於該第一導電性金屬層之表面配置多孔質絕緣材料(防止導電性金屬層與導電性基板之短路之構件)，於上述多孔質絕緣材料之表面，設置與上述第一導電性金屬層對向配置之另一導電性金屬層，進而於上述另一導電性金屬層之上表面具備半導體層。而且，上述色素增感太陽電池係將透明基板對向配置於上述第一基板，並藉由密封材料貼合對向配置之基板之外周部彼此而形成內部空間。

該太陽電池採用如下構成：於內部空間填充電解液，將於絕緣層之表面成膜有金屬導電層之引出電極以接觸於太陽電池的第一電極之導電性金屬層與另一電極之導電性金屬層的方式配置，使引出電極自密封材料突出。

[專利文獻1]日本特開2011-249258號公報

然而，於習知之太陽電池中，由於引出電極僅局部地接觸於太陽電池之第一電極之導電性金屬層及另一電極之導電性金屬層，故電子必須經由電阻值較導通材料更高之導電性金屬層而移動至引出電極。即，習知之太陽電池存在集電時之電阻值高，品質差之問題。

又，上述太陽電池採用使引出電極之一端插入至一電氣模組之內部空間，並使引出電極之另一端向較密封材料更外側突出之構成，因此，存在必須一個個模組地進行製造，而不適合連續生產之問題。

因此，本發明鑒於上述課題，提供一種提高集電效率，並降低電阻值之高品質的電氣模組及其製造方法。

本發明之電氣模組之特徵在於具備：光電極：於成膜有第一導電膜之第一基板上形成有半導體層；對向電極：具備成膜有第二導電膜之第二基板；及電解質；上述光電極與上述對向電極係以於該等之間形成內部空間之方式被貼合並被密封，上述電解質係填充於上述內部空間，上述光電極與對向電極之間之密封部之至少一部分係藉由密封材料將上述第一導電膜與上述第二導電膜接著而形成，上述第一導電膜及上述第二導電膜中之至少一者自上述內部空間以電連接之狀態，越過上述密封材料而延伸設置於上述內部空間之外側，且於延伸設置之部分的表面上，以與上述 部分可導通之狀態配置有導電材料。

再者，於本案中，「電解質」包含電解液、凝膠狀電解質及固體狀電解質。

根據該構成，可在集電時，於光電極或對向電極之至少一者中，實現低電阻，且實現廣區域內之導電，藉此可有效率地進行集電。

亦可為端子連接於本發明之上述導電材料，於上述光電極及上述對向電極之至少一者形成有一個以上使上述端子露出之開口部。

根據該構成，可將端子自光電極之第一基板的板面及/或對向電極之第二基板的板面容易地取出。

又，於形成有多個開口部之情形時，可自任意端子取出電流。

亦可為端子連接於本發明之上述導電材料，上述端子被設置成自上述光電極與上述對向電極之間且自上述光電極或上述對向電極之外緣突出。

根據該構成，可於導電材料之任意位置，將端子自光電極與對向電極之間容易地取出。

本發明之上述導電材料較佳藉由上述端子而固定於上述第一導電膜及上述第二導電膜之至少一者。

根據該構成，可將導電材料穩定地固定於光電極或對向電極。

於本發明之電氣模組中，較佳為上述第一導電膜及上述第二導電膜兩者自上述內部空間以電連接之狀態越過上述密封材料而延伸設置於上述內部空間之外側，此處，上述第一導電膜及上述第二導電膜夾著上述內部空間而延伸設置於相反側，且於上述第一導電膜及上述第二導電膜之延伸設 置的部分之各自的表面上，以與上述部分可導通之狀態配置有導電材料。

根據該構成，可於集電時，於光電極及對向電極兩者中實現低電阻，且實現廣區域中之導電，藉此可更有效率地進行集電。

本發明之電氣模組之製造方法的特徵在於具備下述步驟：將光電極與對向電極以分別沿單向延伸之方式連續地捲出之步驟，上述光電極於成膜有第一導電膜之第一基板上形成有半導體層，上述對向電極具備成膜有第二導電膜之第二基板；將上述光電極與上述對向電極以於該等之間形成內部空間之方式貼合並密封，此時，使用密封材料形成上述光電極與對向電極之間的密封部之至少一部分，設為使上述第一導電膜及上述第二導電膜中之至少一者自上述內部空間以電連接之狀態越過上述密封材料而延伸設置於上述內部空間之外側之狀態的密封步驟；以及於延伸設置有上述導電膜之部分的表面上，以與上述部分可導通之狀態配置導電材料的導電材料配置步驟。

根據該構成，於光電極與對向電極之貼合中，可不預先考慮端子之取出位置，而容易地製造電氣模組。

較佳使本發明之上述密封材料沿上述單向延伸設置於與上述單向交叉的方向之至少一端側，上述導電材料平行於上述單向而配置。

根據該構成，可容易地進行將上述任一電氣模組向單向搬送並且連續地進行製造之例如卷對卷(roll to roll)生產等連續生產。

根據本發明，發揮如下效果：可降低集電時之電阻值而提高集電效率，提高電氣模組之品質。

又，根據本發明之電氣模組之製造方法，發揮可連續生產而簡便且有 效率地製造本發明之電氣模組之效果。

1A~1F‧‧‧太陽電池(電氣模組)

2‧‧‧光電極

3‧‧‧對向電極

4‧‧‧第一導電膜

5‧‧‧導電材料

6‧‧‧端子

7‧‧‧第一基板

8‧‧‧半導體層

9‧‧‧密封材料

10‧‧‧第二導電膜

11‧‧‧第二基板

12‧‧‧電解質

16‧‧‧開口部

P‧‧‧密封部

圖1係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之沿X1-X1線切斷的狀態之立體圖。

圖2係於X1-X1線處沿箭頭方向觀察圖1之剖面圖。

圖3A係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之製造步驟的一部分之立體剖面圖。

圖3B係於X2-X2線處沿箭頭方向觀察圖3A之剖面圖。

圖4A係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之製造步驟的一部分之立體剖面圖。

圖4B係於X3-X3線處沿箭頭方向觀察圖4A之剖面圖。

圖5A係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之製造步驟的一部分之立體剖面圖。

圖5B係於X4-X4線處沿箭頭方向觀察圖5A之剖面圖。

圖6A係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之製造步驟的一部分之立體剖面圖。

圖6B係於X5-X5線處沿箭頭方向觀察圖6A之剖面圖。

圖7A係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之製造步驟的一部分之立體剖面圖。

圖7B係於X6-X6線處沿箭頭方向觀察圖7A之剖面圖。

圖8係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之另一例的剖面圖。

圖9係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之另一例的剖面圖。

圖10係示意性地表示本發明之第1實施形態的電氣模組之另一例的剖面圖。

圖11A係示意性地表示本發明之第2實施形態的電氣模組之立體剖面圖。

圖11B係於X8-X8線處沿箭頭方向觀察圖11A之剖面圖。

圖12係示意性地表示本發明之第2實施形態的電氣模組之變化例的剖面圖。

圖13A係示意性地表示本發明之第2實施形態的電氣模組之變化例的立體剖面圖。

圖13B係於X9-X9線處沿箭頭方向觀察圖13A之剖面圖。

圖14係示意性地表示本發明之第2實施形態的電氣模組之變化例的剖面圖。

圖15係示意性地表示本發明之第3實施形態的電氣模組之剖面圖。

以下，參照圖針對本發明之電氣模組之實施形態，以本發明之電氣模組為色素增感太陽電池(以下稱為「太陽電池」)之情形為例進行說明。

又，以使用凝膠電解質作為電解質製造電氣模組之情形為例進行說明。

(第1實施形態)

如圖1或圖2所示，本發明之第1實施形態的太陽電池1A之特徵在於 具備：光電極2，其於成膜有第一導電膜4之第一基板7上形成有半導體層8；對向電極3，其具備成膜有第二導電膜10之第二基板11；及電解質12；光電極2與對向電極3以於該等之間形成內部空間S之方式被貼合而被密封(形成密封部P)，上述電解質12具備多個填充於上述內部空間S之發電元件(亦稱為單元)C，密封部P中之沿箭頭L1方向延伸之部分係藉由密封材料9將第一導電膜4與第二導電膜10接著而形成，於自內部空間S以電連接之狀態越過密封材料9而於內部空間S之外側相互沿相反方向延伸設置之第一導電膜4及/或第二導電膜10各者之表面，以與其可導通之狀態連接有導電材料5。而且，於本實施形態中，各發電元件C為串聯連接。

詳細而言，太陽電池1A如下所述般構成。

光電極2具備多個(於本實施形態中為3個)帶狀半導體層8，該帶狀半導體層8於成膜在第一基板7之第一導電膜4上沿箭頭L1方向(於圖2中為紙面深度方向)相互平行地延伸。該等半導體層8、8‧‧係沿與箭頭L1方向交叉之箭頭L2方向隔開用以配置密封材料9、9及導電材料5之間隔而形成。

於第一導電膜4上，沿箭頭L1方向延伸而成為一個單元之間隔的條狀絕緣帶15以夾著半導體層8之方式以固定間隔形成於半導體層8之寬度方向的兩側。

對向電極3具備成膜有第二導電膜10之第二基板11。

於第二導電膜10，沿箭頭L1方向延伸而成為一個單元之間隔的條狀絕緣帶15朝向偏向箭頭L2方向之一側(於本實施形態中為偏右)，與形成於第一導電膜4之絕緣帶15錯開位置，且以將半導體層8夾在其間的方式以 固定間隔形成於半導體層8之寬度方向兩側。

作為第一基板7及第二基板11之材料，分別可較佳地使用例如以聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對酞酸乙二酯(PET)等透明之熱塑性樹脂材料為主材料之樹脂材料或玻璃基板等。再者，第一基板7及第二基板11亦可形成為具有可撓性之膜狀。第一基板7及第二基板11之至少任一者被設為透明基板。

於第一導電膜4或第二導電膜10之材料中，使用有例如銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅、摻氟氧化錫(FTO)、摻鋁氧化鋅(AZO)、一氧化錫(SnO)、摻銻氧化錫(ATO)、氧化銦/氧化鋅(IZO)、摻鎵氧化鋅(GZO)等。

第一導電膜4及第二導電膜10之至少任一者由透明導電膜形成。

又，較理想於第一基板7與第一導電膜4之組合及第二基板11與第二導電膜10之組合中的至少一個組合，基板與導電膜均為透明。

半導體層8具有下述之自增感色素接收輸送電子之功能，由金屬氧化物構成之半導體成膜於導電膜之表面。作為金屬氧化物，可使用例如氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(ZnO)、二氧化錫(SnO₂)等。

半導體層8載持有增感色素。增感色素由有機色素或金屬錯合物色素構成。作為有機色素，可使用例如香豆素系、多烯系、花青系、半花青(hemicyanine)系、噻吩系等各種有機色素。作為金屬錯合物色素，可較佳地使用例如釕錯合物等。

作為第二導電膜10，可採用不具有觸媒層之作用而具有作為導電膜之作用的材料，或能發揮觸媒層及導電膜兩者之作用的材料之任 一者。於前者之情形時，在第二導電膜10上進而成膜有未圖示之觸媒層，於後者之情形時，僅第二導電膜10成膜於第二基板11上。

又，作為成膜於第二導電膜10之表面之觸媒層，可採用碳糊、鉑等。

光電極2與對向電極3於密封部P被貼合，其結果為，於每個呈帶狀連續地設置之半導體層8形成有用以密封電解質12之內部空間S。

密封部P藉由在相鄰之半導體層8、8之間及箭頭L2方向之兩端1a、1b，兩行兩行地沿箭頭L1方向配置密封材料9，經由該密封材料9將第一導電膜4與第二導電膜10接著而形成，且沿箭頭L2方向藉由超音波熔接等使第一基板7與第二基板11融合而形成。

密封材料9配置於逐個覆蓋形成於第一導電膜4之絕緣帶15或形成於第二導電膜10之絕緣帶15的位置。再者，於一端1a及另一端1b兩端，密封材料9(P)以覆蓋相互對向之兩個絕緣帶15、15的方式設置。

再者，作為密封材料9，可較佳地使用不損害第一導電膜4及第二導電膜10之功能的材質之接著劑，例如熱熔樹脂等。

配置於半導體層8、8彼此之間的密封材料9、9之間形成配線空間20。於該配線空間20，沿箭頭L1方向配置有使相鄰之單元C、C彼此串聯連接之導電材料5。即，配線空間20內之導電材料5跨及箭頭L1方向地接觸第一導電膜4與第二導電膜10兩者，該第一導電膜4在自鄰接於右側之一個單元C之內部空間S越過密封材料9而連續地延伸設置，該第二導電膜10自鄰接於左側之另一個單元C之內部空間S越過密封材料9而連續地延伸設置。此時，較佳於自一個單元C之內部空間S連續地延伸設置之第一導電膜4與導電材料5之間，以及自另一個單元C之內部空間S 連續地延伸設置之第二導電膜10與導電材料5之間的一者或兩者，配置有輔助各者之間的電連接之導電材料膏等輔助導電材料5a。

若總結以上構成，則於單元C、C彼此之間，與填充有電解質12之內部空間S及液密分離之配線空間20係藉由含有密封材料9、9之密封部P而形成。而且，於該配線空間20內，導電材料5跨及箭頭L1方向地連接於自相鄰之內部空間S於該配線空間20內連續地延伸設置之第一導電膜4與第二導電膜10，於單元C、C‧‧間構成串聯連接。

於箭頭L2方向之一端1a，一側之導電膜4越過密封內部空間S之密封材料9，自內部空間S於其外側連續地延伸設置，另一側之導電膜10於密封著內部空間S之密封材料9的位置沿箭頭L1方向被絕緣。而且，與密封內部空間S之密封材料9在箭頭L2方向上隔開間隔，進而設置密封材料9，藉由該等密封材料9、9而形成有配線空間20。在位於箭頭L2方向之最外側的該密封材料9之位置上，進而，第一導電膜4與第二導電膜10沿箭頭L1方向被絕緣。

於設置在箭頭L2方向之一端1a的配線空間20內之第一基板7及第一導電膜4，於箭頭L1方向上隔開間隔而形成有開口部16。而且，線狀導電材料5經由輔助導電材料5a而跨及箭頭L1方向地連接於連續地延伸設置至設置於一端1a之配線空間20內為止的第一導電膜4，從而能夠確保第一導電膜4之廣區域內之導通並且能夠高效率地集電。又，於形成在該配線空間20之開口部16，以端子6之一端連接於輔助導電材料5a與導電材料5，另一端自開口部16突出(露出)之方式插入有端子6。

藉由以上構成，箭頭L2方向之一端1a的配線空間20與鄰 接之內部空間S及液密分離。而且，該配線空間20之導電材料5係跨及箭頭L1方向地配置，藉此能夠跨及越過密封材料9自內部空間S於其外側連續地延伸設置之第一導電膜4的箭頭L1方向上之整體，而確保導通並且進行集電，成為能自任意端子6、6‧‧取出電流。另一方面，一端1a之第二導電膜10於密封內部空間S之密封材料9之位置與單元C內之另一側的導電膜10絕緣，因此，導電材料5即便於配線空間20內與第二導電膜10接觸，亦不會與第二導電膜10導通。

如此，一端1a之配線空間20內的導電材料5與相鄰之單元C構成串聯連接。

再者，關於輔助導電材料5a，若導電材料5及端子6確實地接觸於第一導電膜4並取得電連接，則並非必需，但為了連接之可靠性及將導電材料5及端子6確實地固定於第一導電膜4，較佳將輔助導電材料5a配置於導電材料5及端子6與第一導電膜4之間。

又，一端1a之第二導電膜10如上所述般，於設置在一端1a之密封材料9的位置藉由絕緣帶15而與內部空間S之另一側的導電膜10絕緣。因此，即便一端1a之導電材料5與第二導電膜10接觸亦不會產生短路問題，但為了防止與第二導電膜10之無用導通，較理想的是使一端1a之導電材料5與該第二導電膜10確實地隔開。因此，更理想的是於導電材料5與第二導電膜10之間配置有絕緣材料(未圖示)。

又，進而較佳於開口部16，為了防止水分等進入而配置有密封材料(未圖示)。

密封開口部16之密封材料(未圖示)較佳使一端1a之端子6與開口之 第一導電膜4儘可能地密合，而謀求良好之導通，因此，於一端1a側之開口部16，可較佳地使用具有導電性之材料的密封材料。

箭頭L2方向之另一端1b形成與一端1a之構造大致相同的構造。然而，設置於另一端1b之導電材料5以與形成在單元C、C間之串聯連接構造對準的方式，以與自鄰接之內部空間S連續地延伸設置之第二導電膜10接觸的方式配置而電連接，從而於與鄰接之單元C之間構成串聯連接。而且，另一端1b之配線空間20內之第一導電膜4於密封內部空間S之密封材料9的位置與內部空間S之一側的導電膜4絕緣。因此，即便設置於另一端1b之導電材料5與第一導電膜4接觸，亦不會與第一導電膜4導通。

再者，於另一端1b亦因與一端1a相同之理由，輔助導電材料5a並非必需，但較佳配置於導電材料5及端子6與另一側之導電膜10之間。

又，與一端1a同樣地，另一端1b之導電材料5較理想與第一導電膜4確實地隔開。又，因此，更理想於導電材料5與第一導電膜4之間配置有絕緣材料(未圖示)。

又，由於另一端1b之端子6較佳與第一導電膜4不導通，故關於密封開口部16之密封材料(未圖示)，於另一端1b側之開口部16可較佳地使用不具有導電性之材料者。

線狀導電材料5只要由低電阻之金屬形成則並無特別限制，可使用例如由銅、銀、銅合金等形成之導線，就成本或入手之容易性之觀點而言較佳使用銅線。

線狀導電材料5配置於第一導電膜4或第二導電膜10之表面，成為可對在單元C內產生之電進行集電。該導電材料5較佳經由糊狀輔助導電材料5a而相對於第一導電膜4或第二導電膜10擴大接觸面積地配置。而且，藉由擴大接觸面積，配置電阻較ITO等導電膜更低的導電材料5，可謀求太陽電池1A因光電極2及對向電極3之電子的移動被低電阻化及短距離化而引起的集電作業之效率化。

電解質12滲透至半導體層8之內部，塗佈於其大致整個表面。

再者，作為電解質12，可使用例如乙腈、丙腈等非水系溶劑，或者於碘化二甲基丙基咪唑鎓或碘化丁基甲基咪唑鎓等離子液體等之液體成分中，混合碘化鋰等支援電解液與碘而成之溶液等。又，為了防止反向電子轉移反應，電解質12亦可為含有第三丁基吡啶者。

如此，太陽電池1A具備於單元C、C間與內部空間S分離之配線空間20，為以使單元C、C彼此串聯連接於該配線空間20之方式分別使第一導電膜4與第二導電膜10連續地延伸設置，或將第一導電膜4或第二導電膜10圖案化(使其絕緣)所得之構成。

而且，關於太陽電池1A，於箭頭L2方向之兩端1a、1b，端子6連接於導電材料5，端子6經由開口部16而自光電極2之板面突出，從而可自任意端子6容易地取出電流。

再者，亦可於半導體層8、8間之配線空間20，與一端1a及另一端1b同樣地形成有開口部16，於該開口部16插入有端子。根據該構成，可增減串聯連接之發電元件。

其次，使用圖3~圖7對太陽電池1A之製造方法進行說明。

太陽電池1A之製造方法之一實施形態之特徵在於具備：(I)捲出步驟，其將於成膜有第一導電膜4之第一基板7上形成有半導體層8之光電極2與具備成膜有第二導電膜10之第二基板11之對向電極3，以分別沿箭頭L1方向延伸之方式連續地捲出；(II)密封步驟及導電材料配置步驟，其等係將光電極2與對向電極3以於該等之間形成內部空間S之方式貼合並密封，此時，藉由密封材料9而形成上述光電極2與對向電極3之間的密封部P之至少一部分，並於自內部空間S以電連接之狀態越過密封材料9而於內部空間S之外側延伸設置的第一導電膜4或第二導電膜10之任一者的表面配置導電材料5。

以下，對各步驟進行說明。

<光電極2及對向電極3之準備>

如圖3A、圖3B所示，於捲出步驟之前，首先，將捲繞成例如輥狀之第一基板7向單向(箭頭L1方向)拉出，於其一側之板面成膜第一導電膜4，進而，於第一導電膜4之表面形成半導體層8，從而準備載持有色素之光電極2。再者，亦可使用預先於第一基板7之一側的板面形成有第一導電膜4之輥狀基材。

又，同樣地，準備於預先捲繞成例如輥狀之第二基板11上成膜第二導電膜10之對向電極3。亦可使用預先於第二基板11之一側之板面上形成有第二導電膜10之輥狀基材。

(I)<捲出步驟>

於捲出步驟中，預先將光電極2與對向電極3以沿箭頭L1方向(單向) 連續地呈帶狀延伸之方式捲出。

較佳於光電極2之寬度方向(箭頭L2方向)之一端1a側，如圖3A、圖3B所示般，預先將糊狀輔助導電材料5a配置成帶狀。

又，較佳於第一基板7上之第一導電膜4，預先藉由雷射等在半導體層8彼此之間形成平行於箭頭L1方向之條狀絕緣帶15。

又，進而較佳為，如圖4A、圖4B所示般，預先在光電極2之寬度方向之兩端1a、1b，沿箭頭L1方向隔開間隔而形成開口部16。

而且，如圖5A、圖5B所示般，預先使端子6貫通於開口部16(參照圖4A)。

(II)密封步驟及導電材料配置步驟

其次，如圖6A、圖6B所示般，以接觸於端子6及第一導電膜4上之輔助導電材料5a之方式將線狀導電材料5沿箭頭L1方向配置，並且於半導體層8、8彼此之間亦將線狀導電材料5沿箭頭L1方向配置。密封材料9、9以將各線狀導電材料5夾在其間之方式沿箭頭L1方向連續地配置。此時，將糊狀輔助導電材料5a呈帶狀配置於光電極2之寬度方向(箭頭L2方向)的另一端1b側之導電材料5上。藉由配置該密封材料9、9，可於貼合光電極2與對向電極3時形成與內部空間S分離之配線空間20。

然後，將電解質12塗佈或滴加於半導體層8之表面。

再者，導電材料5、密封材料9之配置及電解質12之塗佈或滴加的順序並非特別限定者。

又，關於對向電極3，亦將於如圖7A、圖7B所示般將該對向電極3貼合於光電極2時，在半導體層8彼此之間，於第二導電膜10預先形成條狀 絕緣帶15，該條狀絕緣帶15與形成於第一導電膜4之絕緣帶15向箭頭L2的單向錯開位置而沿箭頭L1方向連續地延伸。

然後，如圖7A、圖7B所示，使第一導電膜4與第二導電膜10對向而將光電極2與對向電極3積層。然後，對配置有密封材料9之位置進行加熱及加壓，而使各單元C之密封部P沿箭頭L1方向接著，並且於箭頭L1方向隔開特定之間隔，藉由超音波熔接等將光電極2與對向電極3沿箭頭L2方向融合、切斷。

藉由以上步驟，可形成圖1或圖2所示之具備半導體層8及電解質12之內部空間S，及具備導電材料5之配線空間20，於配線空間20，藉由導電材料5而連接有一個單元C之第一導電膜4與同樣的另一個單元C之第二導電膜10，從而可獲得具有串聯連接構造之太陽電池1A。

以此方式獲得之太陽電池1A如圖2所示般，所有導電材料5於配線空間20內沿箭頭L1方向連續地配置。因此，太陽電池1A能縮短電子之移動距離而自各單元C之箭頭L1方向之整體高效率地集電，從而可獲得品質高之效果。於本發明中，導電材料5較佳於配線空間20內沿箭頭L1方向連續地配置(即，導電材料5跨及太陽電池1A之導電膜4、10的全長而配置)，但亦可間斷地配置，於該情形時，導電材料5較佳跨及導電膜4、10之全長的10~100%而配置，更佳跨及50~100%而配置。

又，關於太陽電池1A，由於在形成於具有電解質12之內部空間S之外的配線空間20設置有導電材料5及端子6，故可避免如習知般易形成端子6等之間隙者夾入至密封材料9中，而可更確實地防止電解質12漏出至單元C外，從而可獲得高品質之效果。

又，關於太陽電池1A，由於在設置於具有電解質12之內部空間S之外的配線空間20，跨及箭頭L1方向地設置有導電材料5，故可於任意位置容易地形成開口部16，從而可獲得能經由端子6自任意位置取出電流之效果。又，關於太陽電池1A，由於相同之理由，可獲得如下效果：可防止導電材料5及端子6之由電解質12導致之腐蝕，從而可有效地防止電池性能之劣化。

又，關於太陽電池1A，進而由於上述理由，可獲得太陽電池1A之尺寸或設計的自由度高之效果。

又，太陽電池1A係使下述者於同一密封材料9之外側延伸：於配線空間20內自內部空間S物理性且電連接之第一導電膜4或第二導電膜10之任一者，及於絕緣帶15內與和上述為同一內部空間S絕緣之第二導電膜10或第一導電膜4之任一者。因此，太陽電池1A可獲得如下效果：可不考慮因導電材料5及端子6接觸於相對向之第一導電膜4與第二導電膜10兩者而導致之短路，而容易地配置導電材料5及端子6。因此，可獲得能夠容易地製造太陽電池1A之效果。

又，進而，關於本發明之太陽電池1A之製造方法，可一面將光電極2與對向電極3沿箭頭L1方向送出，一面藉由密封材料9沿箭頭L1方向進行接著，並於太陽電池1A之任意位置藉由超音波熔接等進行交叉於密封材料9之箭頭L2方向的密封。即，本發明之太陽電池1A之製造方法可獲得如下有利之效果：可利用一面將光電極2及對向電極3形成為帶狀並沿該箭頭L1(即長度)方向搬送一面進行連續製造之例如卷對卷製法，而極簡便、有效率且快速地製造太陽電池1A。

再者，於上述實施形態中，太陽電池1A係設為將開口部16形成於光電極2，自該開口部16取出端子6之構成，但開口部16之形成並不限定於光電極2。即，開口部16只不過是端子6之取出方向之選項，因此，若導電材料5及端子6適當地連接於電極(即第一導電膜4或第二導電膜10)，則開口部16可如圖8所示般形成於對向電極3，或亦可如圖9所示般將一端1a側之開口部16形成於對向電極3，將另一端1b側之開口部16形成於光電極2，(雖未圖示但)還可為其相反者。又，或者，開口部16亦可形成於光電極2與對向電極3兩者。

又，進而，端子6亦可如圖10所示般，自光電極2與對向電極3之間，並且自光電極2或對向電極3之外緣(即一端1a與另一端1b)突出。於該情形時，配置用以連接端子6之導電材料5之配線空間20亦可朝側方開放，於導電材料5之任一位置均可容易地使端子6突出。

(第2實施形態)

其次，使用圖11A、圖11B對本發明之第2實施形態進行說明。於本實施形態中，對與第1實施形態相同之構成標註相同之符號並省略其說明。

如圖11A、圖11B所示，本實施形態之太陽電池1B在如下方面與第1實施形態不同：於一個單元C之內部空間S配置多個導電材料5而形成集電構造，將該集電構造並列地設置。

第一導電膜4及第二導電膜10在內部空間S未被圖案化，而成膜於第一基板7及第二基板11各自之整個面。

導電材料5配置於一端1a、半導體層8、8間及另一端1b，以如下方式配置：於一端1a及另一端1b，經由輔助導電材料5a，於半導體層8、8間 不經由輔助導電材料5a而僅連接於導電膜4側。輔助導電材料5a更佳亦設置於半導體層8、8間之導電材料5的下方。

於光電極2上，開口部16沿箭頭L1方向(於圖11B中為紙面深度方向)隔開間隔而形成，於各者插通有端子6，導電材料5與端子6與第一導電膜4相互接觸。

於半導體層8、8間之導電材料5之表面，以使含有端子6而整體不與電解質12接觸之方式設置有保護材料35。

一端1a側之導電材料5與第二導電膜10之間，以及另一端1b側之導電材料5與第一導電膜4之間為了確實地絕緣而於該等之間裝有絕緣材料31。

藉由設為此種構成，太陽電池1B可獲得如下效果：可使電線30連接於各端子6，於一個單元C跨及第一導電膜4之整體而確保導通，並且有效率地進行集電。

(變化例1)

其次，使用圖12對第2實施形態之變化例1進行說明。

本變化例1之太陽電池1C係代替圖11A、圖11B所示之設置於半導體層8、8間之導電材料5及端子6之保護材料35，如圖12所示般於半導體層8、8彼此之間，於導電材料5(箭頭L2方向)之兩側設置密封材料9、9，而形成有配線空間20。又，於導電材料5與第二導電膜10之間裝有絕緣材料31。

藉由設為此種構成，而變化例1之太陽電池1C可獲得如下效果：可使電線30連接於各端子6，於一個單元C跨及第一導電膜4之整 體而確保導通並且有效率地進行集電。

又，變化例1之太陽電池1C係於與內部空間S分離之配線空間20配置有導電材料5，因此，可將端子6、6‧‧及導電材料5確實地自電解質12分離而保護。

又，由於變化例1之太陽電池1C可僅藉由將導電材料5設置於配線空間20而與電解質12隔離，故可獲得能使製造變得簡便之效果。

又，變化例1之太陽電池1C可獲得如下效果：半導體層8、8間之配線空間20的開口部16之處理亦變簡便，並且可確實地防止電解質12自形成於光電極2側之開口部16漏出。

(變化例2)

其次，使用圖13A、圖13B對第2實施形態之變化例2進行說明。於本變化例2中，對與圖11A、圖11B所示之第2實施形態相同之構成標註相同的符號，並省略其說明。

變化例2之太陽電池1D與將多個導電材料5僅設置於光電極2側之圖11A、圖11B的第2實施形態不同，係如圖13A、圖13B所示般，將具備保護材料35之多個導電材料5設置於第一導電膜4與第二導電膜10兩者。

於變化例2之太陽電池1D中，開口部16、16‧‧亦形成於第二基板11及第二導電膜10，於該等開口部16、16‧‧插入有與第二導電膜10連接之端子6、6‧‧。而且，連接於第一導電膜4及導電材料5之端子6、6‧‧彼此連接於電線30而進行集電，連接於第二導電膜10及導電材料5之端子6、6‧‧彼此連接於電線30而進行集電，並列地形成有集電構造。

本變化例2之太陽電池1D可獲得如下效果：可有效率地利用光電極2及對向電極3兩者進行集電。

(變化例3)

其次，使用圖14對第2實施形態之變化例3進行說明。於本變化例3中，對與變化例1及2相同之構成標註相同的符號，並省略其說明。

變化例3之太陽電池1E係代替圖13A、圖13B所示之設置於半導體層8、8間之導電材料5及端子6之保護材料35，而如圖14所示般於半導體層8、8彼此之間，於導電材料5(箭頭L2方向)之兩側設置密封材料9、9，而形成有配線空間20。

於該情形時，由於配線空間20之連接於第一導電膜4之導電材料5與連接於第二導電膜10之導電材料5為對向配置，故於該等導電材料5、5之間裝有絕緣材料31。

於設為此種構成之情形時，太陽電池1E亦可獲得如下效果：可使電線30連接於各端子6，而於一個單元C自第一導電膜4及第二導電膜10有效率地進行集電。

又，由於變化例3之太陽電池1E於與內部空間S分離之配線空間20內配置有導電材料5，故可將端子6、6‧‧及導電材料5確實地自電解質12分離而保護。又，由於變化例3之太陽電池1E可僅藉由將導電材料5設置於配線空間20而與電解質12隔離，故可獲得能簡便地進行製造之效果。

又，變化例3之太陽電池1E可獲得如下效果：半導體層8、8間之配線空間20的開口部16之處理亦變簡便，並且可確實地防止電解質 12自開口部16漏出。

其次，使用圖15對本發明之第3實施形態進行說明。於本實施形態中，對與第2實施形態之變化例3相同之構成標註相同的符號，並省略其說明。

本實施形態之太陽電池1F係使圖14所示之第2實施形態之變化例3的太陽電池1E之一部分變形，而使多個發電元件(單元)C、C‧‧並列連接。

即，太陽電池1F於半導體層8之兩側配置密封材料9、9，而形成多個內部空間S與配線空間20，將內部空間S與配線空間20作為一組而於第一導電膜4與第二導電膜10設置絕緣帶15，從而形成相互絕緣之多個單元C、C‧‧。

絕緣帶15係於形成各配線空間20之密封材料9、9的任一側(於本實施形態中為左側)之位置，形成於第一導電膜4與第二導電膜10。

太陽電池1F藉由設為可確實地防止電解質12漏出至配線空間20之構成，而可提高其品質。又，太陽電池1F之構造較理想的是密封開口部16，但由於無需嚴密地密封，故可獲得能夠提高製造效率之效果。

於自上述第1實施形態至第3實施形態及第2實施形態之變化例1~3中，關於配置在半導體層8彼此之間之導電材料5，列舉了使用線狀導電材料之例，但導電材料5亦可為使用糊狀導電材料者。

又，導電材料5較佳藉由端子6或導電膏等，而固定於第一導電膜4或第二導電膜10。藉由此種構成，可獲得如下效果：可將導電材料5穩定地固定於光電極2或對向電極3，而提高太陽電池1A之品質。

又，於自上述第1實施形態至第3實施形態及第2實施形態之變化例1~3中，太陽電池1A~1F係在半導體層8、8間，於一端1a及另一端1b全部跨及箭頭L1方向而連續地配置有導電材料5，但於本發明中該構成並非必需，即便是半導體層8、8間、一端1a及另一端1b之一部分具有上述構成亦可獲得本發明之效果。

又，於本發明中，並非必須使導電材料5於箭頭L1方向上整體地連續，只要導電材料5並非局部地配置於配置端子6之一處，則亦可局部地配置導電材料5，或使導電材料5在箭頭L1方向上中斷。

又，於上述實施形態中，使用於光電極2與對向電極3之間配置凝膠狀電解質12之例對本發明進行了說明，但本發明即便使用液體狀或固體狀之電解質12亦可實施。

又，於上述實施形態中，設為藉由超音波熔接而密封與密封材料9延伸設置之箭頭L1方向交叉的箭頭L2方向之構成，但亦可藉由超音波熔接以外之密封方法適當進行密封。

又，進而，上述實施形態以將半導體層8於第一基板7之寬度方向上排列3行而成膜之構成為例進行了說明，但本發明之構成並不限定於此種構成，半導體層8亦可成膜一行以上之數行。

又，關於由自上述第1實施形態至第3實施形態及第2實施形態之變化例1~3所示之太陽電池1A~1F，可使各個太陽電池1A~1F或相互組合而形成連接構造或集電構造。

又，於上述實施形態中開口部16於箭頭L1方向上隔開間隔而形成有多個之構成，但由於開口部16可容易地形成於任意位置，故可形 成一個、或亦可形成除了實施形態所示以外之多個。

又，太陽電池1A較佳將如下構成設置於寬度方向之兩端：將導電材料5設置於延伸設置在密封材料9之外側的第一導電膜4或第二導電膜10，但即便僅將上述構成採用於上述寬度方向之任一端部，亦可獲得本發明之效果。

1A‧‧‧太陽電池(電氣模組)

1a‧‧‧一端

1b‧‧‧另一端

2‧‧‧光電極

3‧‧‧對向電極

4‧‧‧第一導電膜

5‧‧‧導電材料

6‧‧‧端子

7‧‧‧第一基板

8‧‧‧半導體層

9‧‧‧密封材料

10‧‧‧第二導電膜

11‧‧‧第二基板

15‧‧‧絕緣帶

20‧‧‧配線空間

C‧‧‧發電元件(單元)

P‧‧‧密封部

L1、L2‧‧‧箭頭

Claims (7)

1. 一種電氣模組，具備：光電極：於成膜有第一導電膜之第一基板形成有半導體層；對向電極：具備成膜有第二導電膜之第二基板；及電解質，該光電極與該對向電極係以於該等之間形成內部空間之方式被貼合並被密封，該電解質係填充於該內部空間，該光電極與對向電極之間的密封部之至少一部分係藉由密封材料將該第一導電膜與該第二導電膜接著而形成，該第一導電膜及該第二導電膜中之至少一者自該內部空間以電連接之狀態，越過該密封材料而延伸設置於該內部空間之外側，且於延伸設置之部分的表面上，以與該部分可導通之狀態配置有導電材料。
2. 如申請專利範圍第1項之電氣模組，其中，端子連接於該導電材料，於該光電極及該對向電極之至少一者形成有一個以上使該端子露出之開口部。
3. 如申請專利範圍第1項之電氣模組，其中，端子連接於該導電材料，該端子被設置成自該光電極與該對向電極之間且自該光電極或該對向電極之外緣突出。
4. 如申請專利範圍第2或3項之電氣模組，其中，該導電材料藉由該端子而固定於該第一導電膜及該第二導電膜之至少一者。
5. 如申請專利範圍第1項之電氣模組，其中，該第一導電膜及該第二導電膜兩者自該內部空間以電連接之狀態越過該密封材料而延伸設置於該 內部空間之外側，此處，該第一導電膜及該第二導電膜夾著該內部空間而延伸設置於相反側，且於該第一導電膜及該第二導電膜之延伸設置的部分之各自的表面上，以與該部分可導通之狀態配置有導電材料。
6. 一種電氣模組之製造方法，具備下述步驟：將光電極與對向電極以分別沿單向延伸之方式連續地捲出之步驟，該光電極於成膜有第一導電膜之第一基板形成有半導體層，該對向電極具備成膜有第二導電膜之第二基板；將該光電極與該對向電極以於該等之間形成內部空間之方式貼合並密封，此時，使用密封材料形成該光電極與對向電極之間的密封部之至少一部分，設為使該第一導電膜及該第二導電膜中之至少一者自該內部空間以電連接之狀態越過該密封材料而延伸設置於該內部空間外側之狀態的密封步驟；以及於延伸設置有該導電膜之部分的表面上配置導電材料的導電材料配置步驟。
7. 如申請專利範圍第6項之電氣模組之製造方法，其中，使該密封材料沿該單向延伸設置於與該單向交叉的方向之至少一端側，該導電材料平行於該單向而配置。