(57)【要約】【課題】バスバーの形状を工夫することで太陽電池モジュールのエネルギー変換効率を向上させるとともに、バスバーの接着強度の向上を図る。【解決手段】透光性絶縁基板１１上に形成された透明導電膜１２、光電変換層１３及び裏面電極層１４からなる太陽電池素子１０の前記裏面電極層１４上に、導電性接着剤１８によりバスバー２１が接着された構成の太陽電池モジュールにおいて、前記バスバー２１は、透明導電膜１２または裏面電極層１４の長手方向と直交する方向に複数の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・が並べて配置された部分を有する構成としている。また、これら導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・は、透明導電膜１２または裏面電極層１４の長手方向と直交する方向に隙間を存して配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上に導電性接着部材によりバスバーが接着された構成の太陽電池モジュールにおいて、
前記バスバーは、前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並べて配置された部分を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記複数の導電性線材は、前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に互いに隙間を存して配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上にバスバーを配置する配置工程と、導電性接着部材により前記バスバーを前記第１電極層または前記第２電極層に接着する接着工程とを備えた太陽電池モジュールの製造方法において、
前記バスバーが前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に並べて配置される複数本の導電性線材によって形成され、
前記配置工程は、
リールに予め巻回されている複数本の導電性線材をテンションをかけながら所定の間隔を存して前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向に沿って引き出して、前記長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並んだ状態にする工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上にバスバーを配置する配置工程と、導電性接着部材により前記バスバーを前記第１電極層または前記第２電極層に接着する接着工程とを備えた太陽電池モジュールの製造方法において、
前記バスバーが前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に並べて配置される複数本の導電性線材によって形成され、
前記配置工程は、
リールに予め巻回されている１本の導電性線材をテンションをかけながら前記裏面電極層の一端部側から長手方向に沿って一方向に引き出し、前記裏面電極層の他端部まで引き出すと、前記他端部側で折り返して前記長手方向に沿って他方向に引き回し、前記裏面電極層の一端部まで引き出すと、前記一端部側で再び折り返して前記長手方向に沿って一方向に引き出す動作を順次繰り返すことにより、前記長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並んだ状態にする工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子の裏面電極層にバスバーを接着するときの接着性に優れた太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜太陽電池としては、ガラス等の光透過性絶縁基板上に、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＣｌ2等の透明導電膜が形成され、その上に、アモルファスシリコン等の薄膜半導体のｐ層、ｉ層、ｎ層が順次積層されて光電変換層が形成され、その上に、例えばＺｎＯ／Ａｇの裏面電極層が積層されてなる積層体（太陽電池セル）が直列、並列、または直並列に接続されて太陽電池ストリングが形成された集積型薄膜太陽電池が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、この特許文献１記載の集積型薄膜太陽電池では、導電性ペーストを介して裏面電極層上に銅箔等からなるテープ状のバスバーを接着し、このバスバーを薄膜太陽電池の出力取出し用の電極部として使用することが提案されている。
【０００３】
このバスバーを接着する工程は、裏面電極層上に導電性ペーストを付与する工程と、付与した導電性ペースト上に、リール（ボビン）等に巻回されたテープ状のバスバーを裏面電極層に沿って引き出して配置する工程と、引き出したバスバーの上から加圧しつつ加熱することにより、バスバーを導電性ペーストを介して裏面電極層上に接着させる工程と、からなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、薄膜太陽電池の出力取出し用の電極部として使用するバスバーは、従来、テープ状のものが使用されていた。すなわち、従来のバスバーは、２次元的な平面を持っていることから、リール等から引き出したとき、糸のように真っ直ぐにはならず、蛇行やうねりがある。そのため、従来の接着工程では、リール等から引き出したバスバーにテンションを加えて一旦引き延ばし、蛇行やうねりを矯正した状態で裏面電極層上に接着していた。例えば、一辺が２０ｃｍの単電池の太陽電池セルの場合、約２０ｃｍの長さのバスバーを約３〜５ｍｍ程度引き延ばして矯正している。
【０００６】
しかし、このように若干引き延ばすまでテンションを加えても、バスバーを完全な直線に矯正することはできず、多少の蛇行やうねりがひずみとして残っている。そのため、従来は、このバスバーのひずみ分を考慮して、裏面電極層の電極部分の幅にある程度の余裕を持たせている。具体的には、バスバーの幅２ｍｍに対して裏面電極層の電極部分の幅を４〜５ｍｍとしている。
【０００７】
太陽電池の変換効率を考慮すると、本来は、光透過性絶縁基板の全体に太陽電池セルを形成し、電極部分であるバスバーの接着面積を極力少なくするのが良いのであるが、上記したようにバスバーにひずみがあることから、裏面電極層の出力取り出し用の電極部もこれに対応させてある程度の幅を持たせる必要があった。そのため、従来の太陽電池モジュールでは、数値に現れてくるエネルギー変換効率がその分低下するといった問題があった。
【０００８】
また、テープ状のバスバーを使用する場合、接着面積が面に限られるため、応力がかかった場合に接着面にダメージを受け易いといった問題もあった。
【０００９】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、バスバーの形状を工夫することで太陽電池モジュールのエネルギー変換効率を向上させるとともに、バスバーの接着強度の向上を図った太陽池モジュール及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上に導電性接着部材によりバスバーが接着された構成の太陽電池モジュールにおいて、前記バスバーは、前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並べて配置された部分を有することを特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明では、バスバーを複数本の導電性線材によって形成している。導電性線材の断面形状としては、円形状や楕円形状等が一般的である。ただし、線材であれば断面多角形状等でもよい。このように、バスバーを導電性線材で形成することで、リール等から引き出すときに単純にテンションをかけて引き出すだけで、導電性線材の蛇行やうねりを矯正し、直線的に引き出すことができる。従って、従来のテープ状のバスバーのように、若干引き延ばすまでテンションをかける必要がない。このように、単純にテンションをかけるだけで直線性を出すことができるので、第１電極層または第２電極層上に導電性線材を正確に配置することができる。そのため、第１電極層または第２電極層上の電極幅に余裕を持たせる必要がないため、極力狭くすることができ、その分、太陽電池セルの形成面積を増やすことができるので、その分エネルギー変換効率を向上させることができる。
【００１２】
この場合、前記導電性線材は、前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に互いに隙間を存して配置されていることが好ましい。このように間隔を存して配置することで、導電性線材を導電性接着部材を介して第１電極層または第２電極層上に押し付けて接着したとき、隣接する導電性線材の間にも導電性接着部材が進入して、接着面積が増えることから、接着強度を向上させることができる。すなわち、従来のテープ状のバスバーは、接着面積が面に限られるため、応力がかかった場合に接着面にダメージを受け易かったが、本発明では、導電性線材の周囲を囲むように断面円弧状に導電性接着部材が接着することから、応力がかかった場合でもダメージを受けにくい接着構造とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上にバスバーを配置する配置工程と、導電性接着部材により前記バスバーを前記第１電極層または前記第２電極層に接着する接着工程とを備えた太陽電池モジュールの製造方法において、前記バスバーが前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に並べて配置される複数本の導電性線材によって形成され、前記配置工程は、リールに予め巻回されている複数本の導電性線材をテンションをかけながら所定の間隔を存して前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向に沿って引き出して、前記長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並んだ状態にする工程を含むことを特徴としている。
【００１４】
本発明の製造方法によれば、例えば５本の導電性線材を使用する場合には、導電性線材が巻回された５つのリールを第１電極層または第２電極層の一方の端部に配置し、それぞれのリールから、導電性線材を同じテンションで第１電極層または第２電極層の長手方向に沿ってそれぞれ引き出すことで、各導電性線材を直線的に矯正して引き出すことができる。従って、この状態で、引き出した５本の導電性線材を、第１電極層または第２電極層上に塗布されている導電性接着部材に向かって押し当てながら加熱することで、各導電性線材が導電性接着部材を切るように（押し退けるように）進入して第１電極層または第２電極層まで降下し、導電性線材を第１電極層または第２電極層に接着することができる。
【００１５】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上にバスバーを配置する配置工程と、導電性接着部材により前記バスバーを前記第１電極層または前記第２電極層に接着する接着工程とを備えた太陽電池モジュールの製造方法において、前記バスバーが前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に並べて配置される複数本の導電性線材によって形成され、前記配置工程は、リールに予め巻回されている１本の導電性線材をテンションをかけながら前記裏面電極層の一端部側から長手方向に沿って一方向に引き出し、前記裏面電極層の他端部まで引き出すと、前記他端部側で折り返して前記長手方向に沿って他方向に引き回し、前記裏面電極層の一端部まで引き出すと、前記一端部側で再び折り返して前記長手方向に沿って一方向に引き出す動作を順次繰り返すことにより、前記長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並んだ状態にする工程を含むことを特徴としている。
【００１６】
本発明の製造方法によれば、１つのリールに巻回された１本の導電性線材を、つづら折り状に必要回数折り返しながら連続して引き出すことで、見かけ上複数本の導電性線材を第１電極層または第２電極層上に配置する構成としている。すなわち、１本の導電性線材を引き回すことによって、第１電極層または第２電極層上に配置される複数本の導電性線材を均一なテンションで引っ張ることができるので、各導電性線材をより均等に直線的に矯正して引き出すことができる。また、１つのリールのみを使用することから、導電性線材の引き出し機構を小型かつ簡略化することができ、その分、製造コストも低減することが可能となる。
【００１７】
そして、この状態で、引き回された１本の導電性線材を、第１電極層または第２電極層上に塗布されている導電性接着部材に向かって押し当てながら加熱することで、各導電性線材が導電性接着部材を切るように（押し退けるように）進入して第１電極層または第２電極層上まで降下し、導電性線材を第１電極層または第２電極層に接着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明に係る太陽電池モジュールの一構成例を示す断面図、（ｂ）は同部分拡大断面図である。
【図２】本発明の製造方法における薄膜太陽電池の製造工程を示す説明図である。
【図３】本発明の製造方法における導電性接着剤の配置例を示す斜視図である。
【図４】バスバーを構成する導電性線材の配置方法の実施例１を示す説明図である。
【図５】本発明の製造方法における配線工程の説明図である。
【図６】本発明の製造方法におけるラミネート工程の説明図である。
【図７】バスバーを構成する導電性線材の配置方法の実施例２を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
＜本発明の製造方法によって製造される太陽電池モジュールの説明＞
本発明の製造方法によって製造される太陽電池モジュールの一例として、ここでは薄膜太陽電池を例に挙げて説明する。
【００２１】
本実施形態の薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板と、透光性絶縁基板上に設けられた透明導電膜（請求項に記載の第１電極層に相当）、光電変換層及び裏面電極層（請求項に記載の第２電極層に相当）と、裏面電極層上に設けられたバスバーと、を少なくとも備えている。バスバーは、導電性接着部材により裏面電極層と電気的に接続されていることにより、裏面電極層が取り出し電極として使用される。バスバーは、透明導電膜（請求項に記載の第１電極層に相当）に接続されても良い。バスバーを透明導電膜に接続する場合、例えばＹＡＧレーザの第二高調波やＹＶＯ4レーザなどのレーザを用いて、光電変換層及び裏面電極層を除去し透明導電膜を露出させ、露出部にバスバーを導電性接着部材により電気的に接続する。このように、バスバーを透明導電膜に接続することにより透明導電膜を取り出し電極として使用することも可能である。
【００２２】
図1（ａ）は、本実施形態に係る薄膜太陽電池の構成例を示す断面図、（ｂ）は同部分拡大断面図である。
【００２３】
図1に示す薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板１１上に、透明導電膜１２、光電変換層１３、裏面電極層１４からなる積層体（太陽電池セル）が形成され、これら積層体が直列、並列、または直並列に接続されて太陽電池ストリング１０が形成され、バスバー２１が、導電性接着部材（本実施形態では導電性接着剤）１８により裏面電極層１４と電気的に接続された構成となっている。
【００２４】
透光性絶縁基板１１としては、ガラス基板等を使用することができる。透明導電膜１２としては、例えばＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＣｌ2等の、光透過性を有する導電性酸化物を使用することができる。光電変換層１３は、例えば半導体薄膜からなるｐ層、ｉ層、ｎ層が順次積層された構造とすることができる。また、半導体薄膜としては、例えば、アモルファスシリコン薄膜、結晶性シリコン薄膜、またはこれらを組み合わせたものを使用することができる。
【００２５】
裏面電極層１４としては、例えば、ＺｎＯ等の導電性酸化物からなる層と、銀、銀合金等の金属からなる層とを有するものを使用することができる。より一般的な裏面電極層としては、ＺｎＯ／Ａｇを積層したものを例示できる。
【００２６】
導電性接着剤１８としては、熱硬化性樹脂と導電性粒子とを含むものが好ましい。また、好ましい熱硬化性樹脂としては、硬化温度が１５０〜２５０℃の範囲内ものを例示できる。熱硬化性樹脂の硬化温度が１５０℃以上である場合は、導電性接着剤部分の物理的強度が大きく薄膜太陽電池の信頼性が特に良好である。また、熱硬化性樹脂の硬化温度が２５０℃以下である場合は、導電性接着剤１８と裏面電極層１４またはバスバー２１とが剥離し難く太陽電池モジュールの信頼性が特に良好である。より好ましい熱硬化性樹脂としては、１５０〜２５０℃の範囲内の硬化温度において数秒程度で硬化する樹脂を例示できる。熱硬化性樹脂の好ましい具体例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を主成分とするものを例示できる。好ましい導電性粒子としては、例えば、ニッケル粒子、金等でメッキされたニッケル粒子や樹脂粒子等を例示できる。導電性粒子の平均粒径は、例えば３〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００２７】
また、導電性接着剤１８として導電性テープを用いることが可能である。この場合、導電性テープは、異方性導電テープであることが好ましい。ここで異方性導電テープとは、厚み方向に対しては導電性、圧着部の面方向に対しては絶縁性という電気的異方性を示すテープを意味する。異方性導電テープを用いる場合は、裏面電極層の金属膜の種類に左右されずに裏面電極層とバスバーとの良好な接着性を得る効果が特に良好である。なお、本発明の導電性接着部材として、本実施形態の導電性接着剤や導電性テープの他にも、半田や導電性ペーストなどを用いることも可能である。
【００２８】
導電性接着剤１８は、バスバー形成部位となる裏面電極層１４の表面上に、長手方向に沿って所定の間隔を存して複数箇所に配置されることが好ましい。
【００２９】
また、バスバー２１は、図１（ｂ）及び図３に示すように、複数本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・によって形成されており、その断面形状は、例えば円形状や楕円形状等が一般的である。このように、バスバー２１を複数本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・で形成することで、後述するリール等から導電性線材２１ａを引き出すときに、導電性線材２１ａに単純にテンションをかけて引き出すだけで、導電性線材２１ａを直線的に矯正して引き出すことができる。従って、裏面電極層１４上に複数本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を正確に配置することが可能となるものである。
【００３０】
本実施形態では、５本の導電性線材２１ａ，２１ａを、裏面電極層１４の長手方向と直交する方向に並行に配置している。この場合、隣接する導電性線材２１ａ，２１ａの間に若干の隙間を存するように配置するこが好ましい。このように隙間を存して配置することで、導電性線材２１ａを導電性接着剤１８を介して裏面電極層１４上に押し付けて接着したとき、隣接する導電性線材２１ａ，２１ａの間にも導電性接着剤が進入して、接着面積が増えることから、接着強度を向上させることができる。
【００３１】
ここで、断面円形状の導電性線材２１ａの厚み（直径）は６０から１2０μｍ程度とすることが好ましい。なお、バスバー形成部位である裏面電極層１４の電極部分の幅は、本実施形態では約２ｍｍである。
【００３２】
また、導電性線材２１ａの材質としては、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウム、モリブデン、タングステン、またはこれらの合金等の電気抵抗の低い材料が好適に用いられる。また、接着性の向上や電気的導通性の向上、さらには腐食防止や酸化防止などを目的として、導電性線材２１ａの表面に薄い金属層を形成しても良い。表面に形成される金属層としては、銀、パラジウム、銀とパラジウムの合金、金などの腐食されにくい貴金属や、ニッケル、スズなどの耐食性に優れた金属が好適である。
【００３３】
＜本発明に係わる薄膜太陽電池の製造方法の説明＞
［実施例１］
次に、上記構成の薄膜太陽電池の実施例１に係る製造方法を、太陽電池ストリングの形成工程、接着剤塗布工程、バスバー配置工程、接着工程、配線及びラミネート工程に分けて、図２ないし図６を参照して説明する。
【００３４】
（１）太陽電池ストリングの形成工程（図２（ａ）参照）
まず、ガラス基板等の透光性絶縁基板１１上に、透明導電膜１２として、例えばＳｎＯ2（酸化錫）を熱ＣＶＤ法等で形成する。次に、ＹＡＧレーザの基本波等を用いて透明導電膜１２のパターニングを行なう。次に、レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、透明導電膜１２を短冊状に分離して、分離ライン１５を形成した後、純水で超音波洗浄し、光電変換層１３を形成する。光電変換層１３としては、例えば、ａ−Ｓｉ：Ｈｐ層、ａ−Ｓｉ：Ｈｉ層からなる上部（受光面側）セル、μｃ−Ｓｉ：Ｈｐ層、μｃ−Ｓｉ：Ｈｎ層からなる下部セルを成膜する。
【００３５】
次に、例えばＹＡＧレーザの第二高調波やＹＶＯ4レーザを用いて、光電変換層１３をレーザでパターニングする。レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、光電変換層１３を短冊状に分離し、透明導電膜１２と裏面電極層１４とを電気的に接続するためのコンタクトライン１６を形成する。
【００３６】
次に、マグネトロンスパッタ法等により、裏面電極層１４として、ＺｎＯ（酸化亜鉛）／Ａｇを成膜する。ＺｎＯの厚みは５０ｎｍ程度とすることができる。なお、ＺｎＯの代わりに、ＩＴＯやＳｎＯ2等の透光性が高い膜を用いても良い。銀の膜厚は１２５ｎｍ程度とすることができる。なお、裏面電極層１４において上記のＺｎＯ等の透明性導電膜は割愛しても構わないが、高い変換効率を得るためにはあった方が望ましい。
【００３７】
次に、裏面電極層１４をレーザでパターニングする。レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、裏面電極層１４を短冊状に分離し、分離ライン１７を形成する。この際、レーザによる透明導電膜１２へのダメージを避けるため、レーザには、透明導電膜１２の透過性の良いＹＡＧレーザの第二高調波等を使用することが好ましく、ＹＶＯ4レーザを用いても構わない。また、透明導電膜１２へのダメージを最小限に抑え、かつ、裏面電極層１４の加工後の銀電極のバリの発生を抑制する加工条件を選択することが好ましい。
【００３８】
このようにして、図２（ａ）に示す太陽電池ストリング１０が形成される。
【００３９】
（２）塗布工程（図２（ｂ）及び図３参照）
塗布工程では、上記構成の太陽電池ストリング１０の裏面電極層１４上に所定の間隔を存して導電性接着剤１８を塗布する。
【００４０】
具体的に説明すると、バスバー形成部位となる裏面電極層１４の表面上に、導電性接着剤１８（１８ａ，１８ａ，・・・）を所定の間隔を存して複数箇所にそれぞれ塗布する。すなわち、図３に示すように、塗布長さＸの導電性接着剤１８ａが、裏面電極層１４上にピッチＹで塗布されている。この場合、導電性接着剤１８ａの塗布長さＸとして例えば３〜１０ｍｍ程度、ピッチＹとして例えば７０〜１００ｍｍ程度とすることができる。また、塗布する厚さは３０μｍ程度とする。ここで、バスバー形成部位となる裏面電極層１４の長さＺは、１４００ｍｍ程度であるので、一つの裏面電極層１４上に導電性接着剤１８ａを１４〜２０箇所塗布することになる。図３に示す例では、左側の裏面電極層１４上と右側の裏面電極層１４上の２つの裏面電極層上の計２８箇所に導電性接着剤１８ａを塗布する。なお、場合によっては中央部の裏面電極層上にもバスバーを接着する場合があるので、この場合には計４２箇所に導電性接着剤１８ａを塗布する。
【００４１】
（３）バスバー配置工程（図２（ｃ）参照）
バスバー配置工程では、リールに予め巻回されている複数本の導電性線材をテンションをかけながら所定の間隔を存して裏面電極層の長手方向に沿って引き出す工程を実施する。
【００４２】
すなわち、導電性接着剤１８ａを塗布したそれぞれの裏面電極層１４，１４上に、当該裏面電極層１４の長手方向と直交する方向に並べて設けられた５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を配置する。
【００４３】
５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を並べて配置する方法としては、例えば図４に示すように、導電性線材２１ａが巻回されている５個のリール５１，５１，・・を、図示しないステージ上に載置された太陽電池ストリング１０の裏面電極層１４の一方の端部（図４では左側端部）に配置し、それぞれのリール５１，５１，・・・から導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・をテンションをかけながら裏面電極層１４の他方の端部（図４では右側端部）まで引き出し、この後、裏面電極層１４の左右両端部にそれぞれ配置されている４個の引き出し方向規制ピン（または規制ローラ）５２，・・・、５３，・・・で所定の方向及び所定の間隔に規制することによって、５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を裏面電極層１４の長手方向と直交する方向に並べて配置することができる。
【００４４】
導電性線材２１ａの引き出し方法は、リール５１から出ている導電性線材２１ａの先端部をチャック部材５４でチャックし、このチャック部材５４を裏面電極層１４の一方の端部から他方の端部まで図示しない駆動手段によって往復移動するように設けておけばよい。
【００４５】
また、引き出し時に導電性線材２１ａにかけるテンションは、各リール５１に繰り出し機構部５５を設け、この繰り出し機構部５５によって、引き出される導電性線材２１ａに常に一定のテンションがかかるように構成しておけばよい。
【００４６】
また、裏面電極層１４の左右両端部にそれぞれ配置される引き出し方向規制ピン５２，・・・、５３，・・・は、上下動可能及び裏面電極層１４の長手方向と直交する方向に水平移動可能とする。すなわち、チャック部材５４によって導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を引き出しているときには、各引き出し方向規制ピン５２，・・・、５３，・・を、各ローラ５１，５１・・・から引き出される各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・の幅に合わせて水平方向に広げた状態で降下させておく（図４（ａ）参照）。そして、チャック部材５４によって各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・が裏面電極層１４の他方の端部まで引き出されると、各引き出し方向規制ピン５２，・・・、５３，・・を、各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・の間に進入するまで上昇させ（図４（ａ）参照）、この状態で、各引き出し方向規制ピン５２，・・・、５３，・・を所定の間隔となるように、幅方向の中央部に向かって水平方向に移動（図４（ｂ）中矢符により移動方向を示す）させる。これにより、図４（ｂ）に示すように、裏面電極層１４上に、５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を所定の間隔で並べて配置することができる。
【００４７】
なお、上記説明では、導電性線材２１ａの引き出しを裏面電極層１４上で行っているが、導電性線材２１ａを引き出した後、その下に裏面電極層１４が位置するように太陽電池ストリング１０を移動させるようにしてもよい。また、図４では、５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・の先端部を１個のチャック部材５４によって一度にチャックするように図示しているが、チャック部材５４も各リール５１，５１・・・に対応させて５個設けておいてもよい。さらに、図４では、引き出し方向規制ピン５２，・・・、５３，・・・によって各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・にテンションを張る間隔を、太陽電池ストリング１０の左右両外側までとしているが、このテンションを張る間隔を、裏面電極層１４の長さ方向の範囲内に収めるようにしてもよい。これにより、切断時の部材の無駄を極力少なくすることができる。
【００４８】
（４）接着工程（図２（ｃ）参照）
接着工程では、引き出した複数本の導電性線材にテンションをかけた状態で、裏面電極層上に塗布されている導電性接着剤に押し当てて接着する工程を実施する。
【００４９】
すなわち、上記バスバー配置工程において引き出した５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を、裏面電極層１４上に塗布されている導電性接着剤１８（１８ａ）に押し当てて接着する。
【００５０】
具体的に説明すると、引き出した５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・をその状態のまま降下（または、太陽電池ストリング１０側を導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・に向かって上昇）させることによって、導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を裏面電極層１４上の導電性接着剤１８に押し当てる（図２（ｃ）参照）。この場合、上記したように、塗布されている導電性接着剤１８（１８ａ）の厚みは３０μｍ程度であり、これに対する導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・の厚み（径）は６０から１2０μｍ程度であって導電性接着剤１８（１８ａ）の塗布厚みより十分大きいので、塗布されている導電性接着剤１８（１８ａ）の箇所をプレス装置によって導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・の上方から加圧しても、プレス装置のヘッドに導電性接着剤１８（１８ａ）が直接触れることはなく、従来よりプレス装置の圧着部分に使用される緩衝材が不要であるため、装置コストを低減できるというメリットがある。
【００５１】
そして、この状態で、導電性接着剤１８を完全に硬化させないような比較的低温の加熱を行なうことにより仮接着する。例えば、導電性接着剤１８が熱硬化性樹脂と金属粒子とを含むものである場合、該熱硬化性樹脂の硬化温度より７０〜１００℃程度の低い温度で加熱を行なうことにより仮接着を行なうことができる。
【００５２】
このように導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を導電性接着剤１８を介して裏面電極層１４上に押し付けて仮接着すると、隣接する導電性線材２１ａ，２１ａの間にも導電性接着剤１８が進入する（図１（ｂ）参照）。すなわち、導電性線材２１ａの周囲を囲むように断面円弧状に導電性接着剤１８が接着することから、応力がかかった場合でもダメージを受けにくい接着構造とすることができる。
【００５３】
この後、導電性接着剤１８を硬化させる温度の加熱を行なうことにより本接着する。例えば、導電性接着剤１８が熱硬化性樹脂と金属粒子とを含むものである場合、該熱硬化性樹脂の硬化温度以上（例えば１７０〜１８０℃等）で加熱を行なうことにより本接着を行なうことで、裏面電極層１４上に導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・からなるバスバー２１を接着することができる。
【００５４】
（５）配線及びラミネート工程（図２（ｄ）、図５及び図６参照）
次に、上記構成の太陽電池ストリング１０上に、接着用のＥＶＡシート３１を配置し、そのＥＶＡシート３１上に、絶縁膜（以下、「絶縁フィルム」という。）４１で被覆されたフラットケーブルからなる正極リード線４２と負極リード線４３とを、互いの先端部を対向させた状態で一直線状に（若しくは幅方向にずらせた平行状態に）配置する。そして、正極リード線４２の一端部を、一方のバスバー（正極集電部）２１ａの中央位置に接続し、他端部を、太陽電池ストリング１０のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング１０の面に対して所定角度（図５では垂直方向）に折り曲げて出力リード部４２ａとする。同様に、負極リード線４３の一端部を、他方のバスバー（負極集電部）２１ｂの中央位置に接続し、他端部を、太陽電池ストリング１０のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング１０の面に対して所定角度（図５では垂直方向）に折り曲げて出力リード部４３ａとする。
【００５５】
この状態において、図６に示すように、正極リード線４２及び負極リード線４３の各出力リード部４２ａ，４３ａを開口部４４ａ，４４ａ及び開口部４５ａ，４５ａにそれぞれ挿通する状態で、封止絶縁フィルム４４と耐候性・高絶縁性のための裏面保護シートとしてのバックフィルム４５とを配置し、この状態でラミネート工程及びキュア工程を経て、太陽電池ストリング１０の全面にバックフィルム４５をラミネート封止することによって、薄膜太陽電池（図２（ｄ）参照）を製造する。
【００５６】
［実施例２］
次に、上記構成の薄膜太陽電池の実施例２に係る製造方法を、太陽電池ストリングの形成工程、接着剤塗布工程、バスバー配置工程、接着工程、配線及びラミネート工程に分けて説明する。ただし、太陽電池ストリングの形成工程、接着剤塗布工程、配線及びラミネート工程は上記実施例１の場合と同じであるので説明を省略し、ここでは、図７を参照してバスバー配置工程及び接着工程のみを説明する。
【００５７】
（１）バスバー配置工程（図７参照）
バスバー配置工程では、リールに予め巻回されている１本の導電性線材をテンションをかけながら裏面電極層の一端部側から長手方向に沿って一方向に引き出し、裏面電極層の他端部まで引き出すと、他端部側で折り返して長手方向に沿って他方向に引き回し、裏面電極層の一端部まで引き出すと、一端部側で再び折り返して長手方向に沿って一方向に引き出す動作を順次繰り返す工程を実施する。
【００５８】
すなわち、導電性接着剤１８ａを塗布したそれぞれの裏面電極層１４，１４上に、当該裏面電極層１４の長手方向と直交する方向に並べて設けられた５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を配置する。
【００５９】
５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を並べて配置する方法としては、例えば図７に示すように、導電性線材２１ａが巻回されている１個のリール６１を、図示しないステージ上に載置された太陽電池ストリング１０の裏面電極層１４の一方の端部（図７では左側端部）に配置し、そのリール６１から導電性線材２１ａの先端部をチャック部材６４でチャックして、テンションをかけながら裏面電極層１４の他方の端部（図７では右側端部）まで一方向ｍ１に引き出す（図７（ａ）参照）。
【００６０】
次に、他端部側に配置されている第１ピン６３ａで折り返し、長手方向に沿って他方向ｍ２に裏面電極層１４の一端部まで引き出す（図７（ｂ）参照）。
【００６１】
次に、一端部側に配置されている第２ピン６３ｂで再び折り返し、長手方向に沿って一方向ｍ１に裏面電極層１４の他端部まで引き出す（図７（ｃ）参照）。
【００６２】
次に、他端部側に配置されている第３ピン６３ｃで折り返し、長手方向に沿って他方向ｍ２に裏面電極層１４の一端部まで引き出す（図７（ｄ）参照）。
【００６３】
次に、一端部側に配置されている第４ピン６３ｄで再び折り返し、長手方向に沿って一方向ｍ１に裏面電極層１４の他端部まで引き出す（図７（ｅ）参照）。
【００６４】
このように、１本の導電性線材２１ａをつづら折り状に引き回すことによって、５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を同じテンションで並行に配置することができる。
【００６５】
この後、各ピン６３ａ〜６３ｄを裏面電極層の長手方向と直交する方向に寄せ集めるように移動させることによって、図７（ｆ）に示すように、各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を所定の間隔で配置することができる。なお、ピンの寄せ集め方向を図７（ｆ）中に矢符で示している。
【００６６】
なお、図７では、各ピン６３ａ〜６３ｄによって各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・にテンションを張る間隔を、太陽電池ストリング１０の左右両外側までとしているが、このテンションを張る間隔を、裏面電極層１４の長さ方向の範囲内に収めるようにしてもよい。これにより、切断時の部材の無駄を極力少なくすることができる。
【００６７】
（２）接着工程
接着工程では、バスバー配置工程においてつづら折り状に引き出された１本の導電性線材にテンションをかけた状態で、裏面電極層上に塗布されている導電性接着剤に押し当てて接着する工程を実施する。
【００６８】
すなわち、上記バスバー配置工程において引き出した５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を、裏面電極層１４上に塗布されている導電性接着剤１８（１８ａ）に押し当てて接着する。具体的に説明すると、引き出した５本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・をその状態のまま降下（または、太陽電池ストリング１０側を導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・に向かって上昇）させることによって、導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を裏面電極層１４上の導電性接着剤１８に押し当てる。そして、この状態で、導電性接着剤１８を完全に硬化させないような比較的低温の加熱を行なうことにより仮接着する。例えば、導電性接着剤１８が熱硬化性樹脂と金属粒子とを含むものである場合、該熱硬化性樹脂の硬化温度より７０〜１００℃程度の低い温度で加熱を行なうことにより仮接着を行なうことができる。
【００６９】
このように導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を導電性接着剤１８を介して裏面電極層１４上に押し付けて仮接着すると、隣接する導電性線材２１ａ，２１ａの間にも導電性接着剤１８が進入する。すなわち、導電性線材２１ａの周囲を囲むように断面円弧状に導電性接着剤１８が接着することから、応力がかかった場合でもダメージを受けにくい接着構造とすることができる。
【００７０】
この後、導電性接着剤１８を硬化させる温度の加熱を行なうことにより本接着する。例えば、導電性接着剤１８が熱硬化性樹脂と金属粒子とを含むものである場合、該熱硬化性樹脂の硬化温度以上（例えば１７０〜１８０℃等）で加熱を行なうことにより本接着を行なうことで、裏面電極層１４上に導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・からなるバスバー２１を接着することができる。
【００７１】
上記実施例２のバスバー配置工程によれば、１つのリール６１に巻回された１本の導電性線材２１ａを、つづら折り状に必要回数折り返しながら連続して引き出すことで、見かけ上複数本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を裏面電極層１４上に配置する構成としている。すなわち、１本の導電性線材２１ａを引き回すことによって、裏面電極層１４上に配置される複数本の導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を均一なテンションで引っ張ることができるので、各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・をより精度良く（均等に）直線的に引き出すことができる。また、１つのリール６１のみを使用することから、導電性線材２１ａの引き出し機構を小型かつ簡略化することができ、その分、製造コストも低減することが可能となる。
【００７２】
なお、上記実施形態では、バスバー２１を裏面電極層１４上に接着する部材として導電性接着剤１８を用いているが、導電性テープや異方性導電テープを用いた場合には、上記接着工程において、導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・を裏面電極層１４上の導電性接着剤１８に押し当てて加熱を行なうとき、加圧しつつ加熱を行うのがよい。これにより、各導電性線材２１ａ，２１ａ，・・・が導電性テープを介して裏面電極層上により確実に接着することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０  太陽電池ストリング
１１  透光性絶縁基板
１２  透明導電膜（第１電極層）
１３  光電変換層
１４  裏面電極層（第２電極層）
１５，１７  分離ライン
１６  コンタクトライン
１８（１８ａ）  導電性接着部材（導電性接着剤）
２１  バスバー
２１ａ  導電性線材
３１  ＥＶＡシート
４１  絶縁膜（絶縁フィルム）
４２  正極リード線
４２ａ，４３ａ  出力リード部
４３  負極リード線
４４  封止絶縁フィルム
４４ａ，４５ａ  開口部
４５  バックフィルム（裏面保護シート）
５１，６１  リール
５２，５３  引き出し方向規制ピン（または規制ローラ）
５４，６４  チャック部材
５５  繰り出し機構部
６３ａ  第１ピン
６３ｂ  第２ピン
６３ｃ  第３ピン
６３ｄ  第４ピン
【図１】
2010177557.tif 000003
【図２】
2010177557.tif 000004
【図３】
2010177557.tif 000005
【図４】
2010177557.tif 000006
【図５】
2010177557.tif 000007
【図６】
2010177557.tif 000008
【図７】
2010177557.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上にバスバーを配置する配置工程と、導電性接着部材により前記バスバーを前記第１電極層または前記第２電極層に接着する接着工程とを備えた太陽電池モジュールの製造方法において、
前記バスバーが前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に並べて配置される複数本の導電性線材によって形成され、
前記配置工程は、
リールに予め巻回されている複数本の導電性線材を、所定の間隔を存して第１電極層または第２電極層の長手方向に沿って、一方の端部から他方の端部までテンションをかけながらそれぞれ引き出すことにより、前記長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並んだ状態にする工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上にバスバーを配置する配置工程と、導電性接着部材により前記バスバーを前記第１電極層または前記第２電極層に接着する接着工程とを備えた太陽電池モジュールの製造方法において、
前記バスバーが前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に並べて配置される複数本の導電性線材によって形成され、
前記配置工程は、
リールに予め巻回されている１本の導電性線材をテンションをかけながら前記裏面電極層の一端部側から長手方向に沿って一方向に引き出し、前記裏面電極層の他端部まで引き出すと、前記他端部側で折り返して前記長手方向に沿って他方向に引き回し、前記裏面電極層の一端部まで引き出すと、前記一端部側で再び折り返して前記長手方向に沿って一方向に引き出す動作を順次繰り返すことにより、前記長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並んだ状態にする工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子の裏面電極層にバスバーを接着するときの接着性に優れた太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、バスバーの形状を工夫することで太陽電池モジュールのエネルギー変換効率を向上させるとともに、バスバーの接着強度の向上を図った太陽池モジュールの製造方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の製造方法に係る太陽電池モジュールは、基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上に導電性接着部材によりバスバーが接着された構成の太陽電池モジュールにおいて、前記バスバーは、前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並べて配置された部分を有することを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、基板上に形成された第１電極層、光電変換層及び第２電極層からなる太陽電池素子の前記第１電極層または前記第２電極層上にバスバーを配置する配置工程と、導電性接着部材により前記バスバーを前記第１電極層または前記第２電極層に接着する接着工程とを備えた太陽電池モジュールの製造方法において、前記バスバーが前記第１電極層または前記第２電極層の長手方向と直交する方向に並べて配置される複数本の導電性線材によって形成され、前記配置工程は、リールに予め巻回されている複数本の導電性線材を、所定の間隔を存して第１電極層または第２電極層の長手方向に沿って、一方の端部から他方の端部までテンションをかけながらそれぞれ引き出すことにより、前記長手方向と直交する方向に複数の導電性線材が並んだ状態にする工程を含むことを特徴としている。