(57)【要約】【課題】変換効率が高く信頼性の高い太陽電池、並びに半田付けが不要で、環境への負荷が小さく、太陽電池素子の割れ、反り、及びインターコネクタの剥離を抑制し、簡易かつ効率的に太陽電池を製造する方法の提供。【解決手段】本発明の太陽電池は、表面に透明導電膜が貼合された太陽電池素子を少なくとも有してなり、該太陽電池素子と前記透明導電膜とが電気的に接続されている。本発明の太陽電池の製造方法は、基板の両面に電極を形成し、太陽電池素子を作製する太陽電池素子作製工程と、透明導電膜を介して複数の前記太陽電池素子を、直列及び並列のいずれかに貼り合わせるインターコネクト工程と、前記太陽電池素子を封止する封止工程と、を少なくとも含む。【選択図】図３
2010251611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に透明導電膜が貼合された太陽電池素子を少なくとも有してなり、該太陽電池素子と前記透明導電膜とが電気的に接続されていることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
２以上の太陽電池素子が、互いに電気的に直列及び並列のいずれかに接続されている請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
太陽電池素子が、透明導電膜を介して電気的に直列及び並列のいずれかに接続されている請求項１から２のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項４】
太陽電池素子の表面に、導電性電極が電気的に接続されている請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項５】
導電性電極が、太陽電池素子の受光面側及び裏面側のいずれにも電気的に接続されている請求項４に記載の太陽電池。
【請求項６】
透明導電膜が、フィルム基板と導電層とからなる請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項７】
導電層が、金属メッシュからなる請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
導電層が、バインダーと導電性繊維とからなる請求項６に記載の太陽電池。
【請求項９】
透明導電膜が、バインダーと導電物質とからなる請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項１０】
導電物質が、金属メッシュ及び導電性繊維のいずれかである請求項９に記載の太陽電池。
【請求項１１】
導電性繊維が、カーボンナノチューブ及び金属ナノワイヤのいずれかである請求項８及び１０のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項１２】
金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである請求項１１に記載の太陽電池。
【請求項１３】
基板の両面に電極を形成し、太陽電池素子を作製する太陽電池素子作製工程と、
透明導電膜を介して複数の前記太陽電池素子を、直列及び並列のいずれかに貼り合わせるインターコネクト工程と、
前記太陽電池素子を封止する封止工程と、を少なくとも含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に透明導電膜が貼合されてなる太陽電池素子を少なくとも有する太陽電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、結晶系シリコン太陽電池は、ｐｎ接合処理を行ったシリコン基板の表面及び裏面に、銀又はアルミニウムなどの電極をパターン上に形成し、インターコネクタと呼ばれる銅などのストリングを介して直列に接続され、モジュールと呼ばれる太陽電池を形成する。
前記インターコネクタによる直列接続は、ｐｎ接合処理を施したシリコン基板に、電極をパターニングした太陽電池素子を、活性剤を含むフラックスへ浸漬させた後、温風乾燥させ、半田浴に浸漬して半田を電極にコーティングする。そして、半田コーティング後に常温若しくは温水中で、超音波洗浄を何回か繰り返した後リンスを行い、更に温風乾燥する。この後、半田コーティングされた銅リード線を、上述した半田コーティングした電極に重ねて熱処理を行うことにより半田付けを行う。これを表、裏と繰り返してストリングを形成し、太陽電池モジュールを作製する。
【０００３】
このように、太陽電池モジュールを作製する工程は、複雑であり、かつインターコネクタの半田付け時の熱応力により、シリコン基板に反り、割れ、電極剥離などの問題が生じ、歩留まり悪化の原因となっている。
更に、近年コスト低減等のため、シリコン基板の厚みは薄くなる傾向にあり、これまでの３００〜５００ミクロン程度から、２００ミクロン未満の厚みにしたものが主流となっており、今後更に薄型化が進む可能性が高く、インターコネクタの半田付け時の熱応力による反り、割れ、電極剥離などの問題は、より顕著に現れやすくなり、これらの課題解決が必須となる。
【０００４】
このような課題を解決する対策として、例えば、特許文献１には、半田を溶融する第１工程と、半田の溶融温度よりも低く室温よりも高い雰囲気温度で、太陽電池素子を所定時間保持する第２工程とを有するようにした太陽電池モジュールの製造方法が提案されている。また、特許文献２には、太陽電池セルの裏面周辺の少なくとも一部に、焼成銀から成る補強材が付与された太陽電池セルが提案されている。しかし、これらの技術では不充分であり、更なる改善が望まれていた。
また、近年環境問題の観点から、鉛を含有しない半田が望まれているが、鉛を含まない半田付けには高温を要し、反り、割れなどの問題が生じていること、及び半田付けの強度が低いことなどが懸念されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３２２６４号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、変換効率が高く信頼性の高い太陽電池、並びに半田付けが不要で、環境への負荷が小さく、太陽電池素子の割れ、反り、及びインターコネクタの剥離を抑制し、簡易かつ効率的に太陽電池を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、前記課題に鑑み、鋭意検討を行った結果、以下の知見を得た。即ち、太陽電池素子のインターコネクタ接続を、透明導電膜の貼合せにより行うと、従来の太陽電池の製造方法における半田付け工程が不要となり、太陽電池素子の反りや割れ、及びインターコネクタの剥離が抑制され、しかも環境への負荷が小さく、信頼性の高い太陽電池が得られることを知見した。また、遮光率の低減、及び太陽電池素子電極との電気的接触率の向上により、太陽電池の変換効率が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、本発明者等の前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  表面に透明導電膜が貼合された太陽電池素子を少なくとも有してなり、該太陽電池素子と前記透明導電膜とが電気的に接続されていることを特徴とする太陽電池である。
＜２＞  ２以上の太陽電池素子が、互いに電気的に直列及び並列のいずれかに接続されている前記＜１＞に記載の太陽電池である。
＜３＞  太陽電池素子が、透明導電膜を介して電気的に直列及び並列のいずれかに接続されている前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の太陽電池である。
＜４＞  太陽電池素子の表面に、導電性電極が電気的に接続されている前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の太陽電池である。
＜５＞  導電性電極が、太陽電池素子の受光面側及び裏面側のいずれにも電気的に接続されている前記＜４＞に記載の太陽電池である。
＜６＞  透明導電膜が、フィルム基板と導電層とからなる前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の太陽電池である。
＜７＞  導電層が、金属メッシュからなる前記＜６＞に記載の太陽電池である。
＜８＞  導電層が、バインダーと導電性繊維とからなる前記＜６＞に記載の太陽電池である。
＜９＞  透明導電膜が、バインダーと導電物質とからなる前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の太陽電池である。
＜１０＞  導電物質が、金属メッシュ及び導電性繊維のいずれかである前記＜９＞に記載の太陽電池である。
＜１１＞  導電性繊維が、カーボンナノチューブ及び金属ナノワイヤのいずれかである前記＜８＞及び＜１０＞のいずれかに記載の太陽電池である。
＜１２＞  金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである前記＜１１＞に記載の太陽電池である。
【０００９】
＜１３＞  基板の両面に電極を形成し、太陽電池素子を作製する太陽電池素子作製工程と、透明導電膜を介して複数の前記太陽電池素子を、直列及び並列のいずれかに貼り合わせるインターコネクト工程と、前記太陽電池素子を封止する封止工程と、を少なくとも含むことを特徴とする太陽電池の製造方法である。
＜１４＞  透明導電膜が、フィルム基板と導電層とからなる前記＜１３＞に記載の太陽電池の製造方法である。
＜１５＞  導電層が、金属メッシュからなる前記＜１４＞に記載の太陽電池の製造方法である。
＜１６＞  導電層が、バインダーと導電性繊維とからなる前記＜１４＞に記載の太陽電池の製造方法である。
＜１７＞  透明導電膜が、バインダーと導電物質とからなる前記＜１３＞に記載の太陽電池の製造方法である。
＜１８＞  導電物質が、金属メッシュ及び導電性繊維のいずれかである前記＜１７＞に記載の太陽電池の製造方法である。
＜１９＞  導電性繊維が、カーボンナノチューブ及び金属ナノワイヤのいずれかである前記＜１６＞及び＜１８＞のいずれかに記載の太陽電池の製造方法である。
＜２０＞  金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである前記＜１９＞に記載の太陽電池の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、変換効率が高く信頼性の高い太陽電池、並びに半田付けが不要で、環境への負荷が小さく、太陽電池素子の割れ、反り、及びインターコネクタの剥離を抑制し、簡易かつ効率的に太陽電池を製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、太陽電池素子と、両面に導電性を有する透明導電膜との接続態様の一例を示す概略説明図である。
【図２】図２は、太陽電池素子と、片面に導電性を有する透明導電膜との接続態様の一例を示す概略説明図である。
【図３】図３は、本発明の太陽電池の一例を示す概略説明図である。
【図４】図４は、従来の太陽電池モジュールの製造工程の一例を示す工程図である。
【図５】図５は、本発明の太陽電池モジュールの製造工程の一例を示す工程図である。
【図６Ａ】図６Ａは、比較例１の太陽電池における、太陽電池素子の上面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、比較例１の太陽電池の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施例１の太陽電池における、太陽電池素子の上面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施例１の太陽電池の断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、比較例２の太陽電池における、太陽電池素子の上面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、比較例２の太陽電池の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施例２の太陽電池における、太陽電池素子の上面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施例２の太陽電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（太陽電池）
本発明の太陽電池は、表面に透明導電膜が貼合された太陽電池素子を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなり、前記太陽電池素子と前記透明導電膜とが電気的に接続されてなる。
【００１３】
＜太陽電池素子＞
前記太陽電池素子は、基板と導電性電極とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００１４】
−基板−
前記基板としては、その形状、構造、大きさ、厚み、材質（材料）などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記材料としては、単結晶シリコン、多結晶シリコンが挙げられる。
前記基板の内部には、ボロン等のｐ型不純物を多く含んだｐ層と、リン等のｎ型不純物を多く含んだｎ層とが接してなるｐｎ接合が形成されている。そして、前記基板の受光面側の内部にはｎ層が、非受光面側の内部にはｐ層が形成されている。ｎ層及びｐ層には、それぞれの極に対応した、後述する負極電極と正極電極とが、銀ペースト、アルミペースト等を用いて形成されている。
【００１５】
−導電性電極−
前記導電性電極は、前記太陽電池素子（前記基板）の表面に電気的に接続されており、前記太陽電池素子の受光面側及び裏面側のいずれにも電気的に接続されているのが好ましい。ここで、前記基板の受光面上に形成される導電性電極としては、正極電極であり、前記基板の裏面（非受光面）上に形成される導電性電極としては、負極電極である。
前記非受光面における負極電極は、銀ペーストにより線状若しくはドット状に形成してもよいし、アルミペーストで面状に形成してもよいが、アルミペーストで面状に形成した後、該アルミペースト上に銀ペーストで、線状及びドット状に形成するのが好ましい。
前記受光面における正極電極は、銀ペーストで受光面を網羅するように、互いにある間隔をあけたフィンガー状に形成されてもよいが、本発明では、前記銀ペーストで前記受光面を網羅するように、互いにある間隔をあけたドット状に形成する方が、太陽電池素子の受光量が増大する点で好ましい。
ここで、通常の銅箔によるインターコネクトの場合には、フィンガー状に形成して銅箔に集電していたが、本発明の前記太陽電池では、受光面全体から集電することができるため、ドット状に電極が形成されていてもよい。この場合、前記受光面の電極面積を減少させることができ、前記太陽電池素子の受光量を増大させることができる。
【００１６】
前記太陽電池素子は、その表面に、透明導電膜が貼合されてなる。
＜透明導電膜＞
前記透明導電膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ以上３００μｍ以下が好ましく、２μｍ以上２００μｍ以下がより好ましい。
前記厚みが、１μｍ未満であると、インターコネクトとしての強度が不足し、信頼性の低下を招くことがあり、３００μｍを超えると、透明導電膜の厚みが、太陽電池基板よりも大きくなるため、インターコネクト時のハンドリングが困難になることがある。
前記透明導電膜の表面抵抗としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１Ω／□以上２００Ω／□以下が好ましく、０．５Ω／□以上１００Ω／□以下がより好ましく、１Ω／□以上５０Ω／□以下が更に好ましい。
前記表面抵抗が、０．１Ω／□未満であると、透過率が低くなるため変換効率が低くなることがあり、２００Ω／□を超えると、抵抗ロスにより変換効率の低下が生じることがある。
前記透明導電膜の全光透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０％以上１００％以下が好ましく、７０％以上９９％以下がより好ましく、８０％以上９８％以下が更に好ましい。
前記全光透過率が、５０％未満であると、変換効率の低下が著しくなることがある。
【００１７】
前記透明導電膜としては、例えば、フィルム基板と導電層とからなる第一の態様、及び、バインダーと導電物質とからなる第二の態様、が挙げられる。
前記第一の態様の透明導電膜では、基本的に、片面に導電性を有するが、導電性の前記フィルム基板を用いることにより、両面に導電性を有することもできる。
前記第二の態様の透明導電膜では、該透明導電膜の片面に導電性を有してもよいが、両面に導電性を有するのが好ましい。
【００１８】
〔第一の態様の透明導電膜〕
前記第一の態様の透明導電膜は、フィルム基板と導電層とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００１９】
−フィルム基板−
前記フィルム基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、可撓性を有しているのが好ましく、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、フッ素樹脂、フェノキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ナイロン、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂；などからなるポリマーフィルムが好適に挙げられる。
【００２０】
−導電層−
前記導電層としては、導電性を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、金属メッシュからなる態様、バインダーと導電性繊維とからなる態様、などが好ましい。
【００２１】
−−金属メッシュ−−
前記金属メッシュとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、開口部を有するのが好ましく、該開口部を有する金属メッシュは、例えば、以下の方法により形成することができる。
（１）無電解メッキ加工メッシュ
無電解メッキ触媒を、印刷法で格子状パターンとして印刷し、次いで無電解メッキを行う方法（例えば、特開平１１−１７０４２０号公報、特開平５−２８３８８９号公報など）や、無電解メッキ触媒を含有するフォトレジストを塗布して、露光と現像とを行うことにより無電解メッキ触媒のパターンを形成した後、無電解メッキする方法（例えば、特開平１１−１７０４２１号公報など）。
（２）銀ペーストを印刷したメッシュ
銀粉末からなるペーストを印刷して、銀メッシュを得る方法（特開２０００−１３０８８号公報、特開２０００−２４４８５号公報）。
（３）フォトリソグラフィー法を利用したエッチング加工メッシュ
フォトリソグラフィー法を利用したエッチング加工により、透明基体上に金属薄膜のメッシュを形成する方法（例えば、特開２００３−４６２９３号公報、特開２００３−２３２９０号公報、特開平５−１６２８１号公報、特開平１０−３３８８４８号公報など）。
（３）銀塩感光材料を用いた導電性金属銀パターンを形成する方法
物理現像核に銀を沈着させる銀塩拡散転写法によって、金属銀薄膜パターンを形成する方法（特公昭４２−２３７４６号公報、特公昭４３−１２８６２号公報、アナリティカル・ケミストリー（Analytical  Chemistry）、第７２巻、６４５項、２０００年発刊、国際公開ＷＯ０１／５１２７６号公報、特開２０００−１４９７７３号公報、特開２００４−２２１５６４号公報、特開２００４−２２１５６５号公報）。
【００２２】
−−バインダー−−
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ポリマーが好適に挙げられる。
前記ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリメタクリレート（例えば、ポリ（メチルメタクリレート））のようなポリアクリル酸、ポリアクリレート及びポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステルナフタレート、及びポリカーボネート）、フェノール又はクレゾール−ホルムアルデヒド（Ｎｏｖｏｌａｃｓ（登録商標））のような高度の芳香族性を有するポリマー、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニルキシレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルアミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、及びポリフェニルエーテル、ポリウレタン（ＰＵ）、エポキシ、ポリオレフィン（例えばポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及び環状オレフィン）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、セルロース及びその誘導体、シリコーン及び他のケイ素含有ポリマー（例えば、ポリシルセスキオキサン及びポリシラン）、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム（例えばＥＰＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ）、及びフルオロポリマー（例えば、ポリビニリデンフッ化物、ポリテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）又はポリヘキサフルオロプロピレン）、フルオロ−オレフィン及び炭化水素オレフィンのコポリマー（例えば、Ｌｕｍｉｆｌｏｎ（登録商標））、及びアモルファスフッ化炭素ポリマー又はコポリマー（例えば、旭ガラス社からのＣＹＴＯＰ（登録商標）、又はデュポンからのテフロン（登録商標）ＡＦ）、ゼラチン、カラギーナン、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、澱粉等の多糖類、ポリエチレンオキサイド、ポリサッカライド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸、カルボキシセルロースなどが挙げられる。
【００２３】
−−導電性繊維−−
前記導電性繊維としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、極細炭素繊維、金属ナノチューブ、金属ナノワイヤ、金属酸化物ナノチューブ、金属酸化物ナノワイヤなどが挙げられる。
前記極細炭素繊維としては、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノワイヤ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリルなどが挙げられる。
前記金属ナノチューブ及び金属ナノワイヤにおける金属としては、例えば、白金、金、銀、ニッケル、シリコンなどが挙げられる。
前記金属酸化物ナノチューブ及び金属酸化物ナノワイヤにおける金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛が挙げられる。
前記導電性繊維の中でも、透明性と導電性との両立を図ることができる点で、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブが好ましく、金属ナノワイヤが特に好ましい。
【００２４】
〔金属ナノワイヤ〕
前記金属ナノワイヤとしては、特に制限はなく、ＩＴＯや酸化亜鉛、酸化スズのような金属酸化物でもよいし、金属性カーボンナノチューブでもよいが、金属元素単体、複数金属元素からなるコアシェル構造、アロイ、鍍金された金属ナノワイヤなどが好適に挙げられる。
【００２５】
前記金属ナノワイヤの直径（短軸長さ）としては、３００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下がより好ましく、１００ｎｍ以下が更に好ましい。なお、直径が小さすぎると耐酸化性が悪化し、耐久性が悪くなることがあるため、直径は５ｎｍ以上であるのが好ましい。前記直径が３００ｎｍを超えると、金属ナノワイヤ起因の散乱が生じるためか、十分な透明性を得ることができないことがある。
前記金属ナノワイヤの長さ（長軸長さ）としては、５μｍ以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２５μｍ以上が更に好ましい。なお、金属ナノワイヤの長軸の長さが長すぎると金属ナノワイヤ製造時に絡まるためか、製造過程で凝集物が生じてしまうことがあるため、前記長軸の長さは１ｍｍ以下であるのが好ましく、５００μｍ以下がより好ましい。前記長軸長さが、５μｍ未満であると、密なネットワークを形成することが難しいためか、十分な導電性を得ることができないことがある。
ここで、前記金属ナノワイヤの直径及び長軸長さは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）と光学顕微鏡を用い、ＴＥＭ像や光学顕微鏡像を観察することにより求めることができる。
【００２６】
＜金属ナノワイヤの製造方法＞
前記金属ナノワイヤは、特に制限はなく、いかなる方法で作製してもよいが、以下のようにハロゲン化合物と分散剤を溶解した溶媒中で金属イオンを還元することによって製造することが好ましい。
【００２７】
前記溶媒としては、親水性溶媒が好ましく、例えば水；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール類；ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；アセトン等のケトン類、などが挙げられる。
加熱温度は、２５０℃以下が好ましく、２０℃以上２００℃以下がより好ましく、３０℃以上１８０℃以下が更に好ましく、４０℃以上１７０℃以下が特に好ましい。必要であれば、粒子形成過程で温度を変更してもよく、途中での温度変更は核形成の制御や再核発生の抑制、選択成長の促進による単分散性向上の効果があることがある。
前記加熱温度が２５０℃を超えると、金属ナノワイヤの断面の角が急峻になるためか、塗布膜評価での透過率が低くなることがある。また、前記加熱温度が低くなる程、核形成確率が下がり金属ナノワイヤが長くなりすぎたためか、金属ナノワイヤが絡みやすく、分散安定性が悪くなることがある。この傾向は２０℃以下で顕著となる。
【００２８】
前記加熱の際には還元剤を添加して行うことが好ましい。該還元剤としては、特に制限はなく、通常使用されるものの中から適宜選択することができ、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム等の水素化ホウ素金属塩；水素化アルミニウムリチウム、水素化アルミニウムカリウム、水素化アルミニウムセシウム、水素化アルミニウムベリリウム、水素化アルミニウムマグネシウム、水素化アルミニウムカルシウム等の水素化アルミニウム塩；亜硫酸ナトリウム、ヒドラジン化合物、デキストリン、ハイドロキノン、ヒドロキシルアミン、クエン酸又はその塩、コハク酸又はその塩、アスコルビン酸又はその塩等；ジエチルアミノエタノール、エタノールアミン、プロパノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノプロパノール等のアルカノールアミン；プロピルアミン、ブチルアミン、ジプロピレンアミン、エチレンジアミン、トリエチレンペンタミン等の脂肪族アミン；ピペリジン、ピロリジン、Ｎメチルピロリジン、モルホリン等のヘテロ環式アミン；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジン等の芳香族アミン；ベンジルアミン、キシレンジアミン、Ｎ−メチルベンジルアミン等のアラルキルアミン；メタノール、エタノール、２−プロパノール等のアルコール；エチレングリコール、グルタチオン、有機酸類（クエン酸、リンゴ酸、酒石酸等）、還元糖類（グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、スクロース、マルトース、ラフィノース、スタキオース等）、糖アルコール類（ソルビトール等）などが挙げられる。これらの中でも、還元糖類、その誘導体としての糖アルコール類、エチレングリコールが特に好ましい。
【００２９】
前記還元剤種によっては機能として分散剤、溶媒としても働く場合があり、同様に好ましく用いることができる。
前記還元剤の添加のタイミングは、分散剤の添加前でも添加後でもよく、ハロゲン化合物あるいはハロゲン化金属微粒子の添加前でも添加後でもよい。
【００３０】
前記金属ナノワイヤ製造の際には分散剤と、ハロゲン化合物又はハロゲン化金属微粒子を添加して行うのが好ましい。
分散剤とハロゲン化合物の添加のタイミングは、還元剤の添加前でも添加後でもよく、金属イオンあるいはハロゲン化金属微粒子の添加前でも添加後でもよいが、単分散性のよりよいナノワイヤを得るためには、核形成と成長を制御できるためか、ハロゲン化合物の添加を２段階以上に分けることが好ましい。
【００３１】
前記分散剤を添加する段階は、粒子調製する前に添加し、分散ポリマー存在下で添加してもよいし、粒子調整後に分散状態の制御のために添加しても構わない。分散剤の添加を２段階以上に分けるときには、その量は必要とする金属ワイヤの長さにより変更する必要がある。これは核となる金属粒子量の制御による金属ワイヤの長さに起因しているためと考えられる。
【００３２】
前記分散剤としては、例えばアミノ基含有化合物、チオール基含有化合物、スルフィド基含有化合物、アミノ酸又はその誘導体、ペプチド化合物、多糖類、多糖類由来の天然高分子、合成高分子、又はこれらに由来するゲル等の高分子類、などが挙げられる。
【００３３】
前記高分子類としては、例えば保護コロイド性のあるポリマーでゼラチン、ポリビニルアルコール（Ｐ−３）、メチルセルロース、ヒドロキシプルピルセルロース、ポリアルキレンアミン、ポリアクリル酸の部分アルキルエステル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン共重合体、などが挙げられる。
前記分散剤として使用可能な構造については、例えば「顔料の事典」（伊藤征司郎編、株式会社朝倉書院発行、２０００年）の記載を参照できる。
使用する分散剤の種類によって得られる金属ナノワイヤの形状を変化させることができる。
【００３４】
前記ハロゲン化合物としては、臭素、塩素、ヨウ素を含有する化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化カリウムなどのアルカリハライドや下記の分散剤と併用できる物質が好ましい。ハロゲン化合物の添加タイミングは、分散剤の添加前でも添加後でもよく、還元剤の添加前でも添加後でもよい。
ハロゲン化合物種によっては、分散剤として機能するものがありうるが、同様に好ましく用いることができる。
【００３５】
前記ハロゲン化合物の代替としてハロゲン化銀微粒子を使用してもよいし、ハロゲン化合物とハロゲン化銀微粒子を共に使用してもよい。
【００３６】
前記分散剤とハロゲン化合物あるいはハロゲン化銀微粒子は同一物質で併用してもよい。分散剤とハロゲン化合物を併用した化合物としては、例えば、アミノ基と臭化物イオンを含むＨＴＡＢ（ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムブロミド）、アミノ基と塩化物イオンを含むＨＴＡＣ（ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムクロライド）が挙げられる。
【００３７】
前記脱塩処理は、金属ナノワイヤを形成した後、限外ろ過、透析、ゲルろ過、デカンテーション、遠心分離などの手法により行うことができる。
【００３８】
前記金属ナノワイヤは、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、ハロゲン化物イオン等の無機イオンをなるべく含まないことが好ましい。前記金属ナノワイヤを水性分散物させたときの電気伝導度としては、１ｍＳ／ｃｍ以下が好ましく、０．１ｍＳ／ｃｍ以下がより好ましく、０．０５ｍＳ／ｃｍ以下が更に好ましい。
前記金属ナノワイヤを水性分散物させたときの２０℃における粘度としては、０．５ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓが好ましく、１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓがより好ましい。
【００３９】
〔カーボンナノチューブ〕
前記カーボンナノチューブは、繊維径が１ｎｍ〜１，０００ｎｍ、長さが０．１μｍ〜１，０００μｍ、アスペクト比が１００〜１０，０００の細長い炭素からなるチューブ状の炭素である。
前記カーボンナノチューブの作製方法としては、アーク放電法、レーザー蒸発法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などが知られている。前記アーク放電法及びレーザー蒸発法により得られるカーボンナノチューブには、グラフェンシートが一層のみの単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｗａｌｌ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ）と、複数のグラフェンシートからなる多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ：Ｍｕｌｔｉ  Ｗａｌｌ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ）とが存在する。
また、熱ＣＶＤ法及びプラズマＣＶＤ法では、主としてＭＷＮＴが作製できる。前記ＳＷＮＴは、炭素原子同士がＳＰ２結合と呼ばれる最も強い結合により６角形状につながったグラフェンシート一枚が筒状に巻かれた構造を有する。
【００４０】
前記カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ、ＭＷＮＴ）は、グラフェンシート１枚〜数枚を筒状に丸めた構造を有する直径０．４ｎｍ〜１０ｎｍ、長さ０．１μｍ〜数１００μｍのチューブ状物質である。グラフェンシートをどの方向に丸めるかによって、金属になったり半導体になったりするというユニークな性質を有する。
【００４１】
前記導電性繊維の前記導電層における含有量としては、前記バインダー１００質量部に対して１質量部〜１，０００質量部が好ましい。
前記含有量が、１質量部未満であると、導電性が著しく低下することがあり、１，０００質量部を超えると、前記導電層の膜強度、特に密着などの機械的特性が低くなることがある。
【００４２】
〔第二の態様の透明導電膜〕
前記第二の態様の透明導電膜は、バインダーと導電物質とを少なくとも含有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の成分を含有してなる。
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第一の態様の透明導電膜における前記バインダーと同様のものを使用することができる。
前記導電物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属メッシュ、導電性繊維などが好適に挙げられる。
前記金属メッシュ及び前記導電性繊維としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第一の態様の透明導電膜における前記金属メッシュ及び前記導電性繊維と同様のものを使用することができる。
前記第二の態様の透明導電膜は、基材に、前記導電物質と前記バインダーとからなる透明導電部を形成し、その後前記基材から前記透明導電部分を剥離することにより形成することができる。
【００４３】
前記導電性繊維の前記透明導電膜における含有量としては、前記バインダー１００質量部に対して１質量部〜１，０００質量部が好ましい。
前記含有量が、１質量部未満であると、導電性が著しく低下することがあり、１，０００質量部を超えると、前記透明導電膜の膜強度、特に密着などの機械的特性が低くなることがある。
【００４４】
−太陽電池素子と透明導電膜との貼合せ−
本発明の前記太陽電池においては、前記太陽電池素子の表面に、前記透明導電膜が貼合されている。この場合、半田付けが不要で、環境への負荷が小さく、しかも、前記太陽電池素子の割れ、反り、及びインターコネクタの剥離を抑制することができる点で、有利である。
前記透明導電膜は、前記太陽電池素子の受光面側と貼り合わせるのが好ましい。
前記フィルム基板と前記導電層とからなる透明導電膜（第一の態様）では前記導電層を前記太陽電池素子側に配置して貼り合わせる。
前記太陽電池素子の受光面側の電極としては、銀ペーストを用いてフィンガー状に形成するのが好ましく、遮光面積を小さくすることができる点で、ドット状に形成するのがより好ましい。前記ドット状の場合、該ドットは、受光面全体に均等に配置されていてもよいし、受光面全体にランダムに配置されていてもよい。
前記太陽電池素子と前記透明導電膜との接触面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記太陽電池素子面積に対して、１０％以上が好ましく、３０％以上がより好ましく、５０％以上が更に好ましい。
前記接触面積が、１０％未満であると、接触抵抗が高くなり、十分な変換効率が得られないことがある。
【００４５】
前記太陽電池素子は、その形状、構造、大きさ、厚み、材質（材料）などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記大きさとしては、例えば、５０ｍｍ角〜３００ｍｍ角相当が好ましく、１００ｍｍ角〜２００ｍｍ角程度がより好ましい。
前記厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて選択することができるが、５０μm〜５００μｍが好ましく、１００μｍ〜３００μｍがより好ましい。
前記材質（材料）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単結晶及び多結晶シリコンが好ましい。
【００４６】
−インターコネクト方法−
前記太陽電池素子は、２以上が、互いに電気的に直列又は並列のいずれかに接続されているのが好ましい。
前記直列又は前記並列に接続する方法としては、前記太陽電池素子の表面に貼合された前記透明導電膜を介して、前記太陽電池素子同士を接続するのが好ましい。ここで、例えば、２つの前記太陽電池素子を直列に接続する場合、膜の両面に導電性を有する前記透明導電膜により接続された一方の太陽電池素子は、受光面側が前記透明導電膜と貼り合わされ、他方の太陽電池素子は、非受光面側が前記透明導電膜と貼り合わされる。これにより、２つの前記太陽電池素子が直列に接続されることとなる。
また、各々の前記太陽電池素子と貼合された前記透明導電膜同士を接続することにより、前記太陽電池素子同士を接続してもよい。ここで、例えば、２つの前記太陽電池素子を直列に接続する場合、一方の前記太陽電池素子には受光面側に前記透明導電膜が貼合され、かつ他方の太陽電池素子には非受光面側に前記透明導電膜が貼合され、これら２つの前記透明導電膜が、互いに接続されるのが好ましい形態である。この形態は、特に一方の面のみが導電部を有する透明導電膜の場合、透明導電膜同士を接続することが必要になるため特に好ましい形態となる。
【００４７】
前記太陽電池素子と前記透明導電膜との接続について、更に具体例を示して説明するが、これらに限定されるものではない。
（１）太陽電池素子を、両面に導電性を有する透明導電膜で直列に接続する態様
図１に示すように、両面に導電性を有する透明導電膜１４を、太陽電池素子１０には受光面側に貼り付け、太陽電池素子１２には非受光面側に貼り付けることにより、太陽電池素子１０と太陽電池素子１２とを直列に接続する。
ここで、太陽電池素子１０及び１２と、透明導電膜１４との接続は、導電性接着剤を用いて接着することにより行ってもよいが、後述するＥＶＡによる封止により、太陽電池素子１０及び１２と、透明導電膜１４とを圧着するだけで、接続可能とするのが好ましい。
【００４８】
（２）太陽電池素子を、片面に導電性を有する透明導電膜で直列に接続する態様
図２に示すように、片面に導電性を有する透明導電膜２４を、太陽電池素子２０の受光面側に貼り付け、片面に導電性を有する透明導電膜２６を、太陽電池素子２２の非受光面側に貼り付け、更に透明導電膜２４と透明導電２６とを接続することにより、太陽電池素子２０と太陽電池素子２２とを直列に接続する。
ここで、透明導電膜２４と透明導電膜２６との接続は、太陽電池素子２０と太陽電池素子２２との間にて行ってもよいし、太陽電池素子２０上にて行ってもよいし、太陽電池素子２２上にて行ってもよいが、太陽電池素子２２上にて行うのが好ましい。前記透明導電膜の接続は、２枚の透明導電膜を重ねるため透過率の低下を招く。これに対して、太陽電池素子２２上での接続は、非受光部で行うこととなるため、このような透明導電膜の接続による透過率低下の影響が出ない点で、有利である。
前記透明導電膜２４及び２６同士の接続は、上述した導電性接着剤により接着することにより行ってもよいし、銀ペーストなどにより接続してもよいが、後述するＥＶＡによる封止により圧着するだけで、接続可能とするのが好ましい。
【００４９】
以上の方法と同様な方法により、並列接続を行うことも可能である。
前記インターコネクト方法を用いて、複数の太陽電池素子を直列又は並列に接続することにより、太陽電池モジュールを形成することができる。
【００５０】
本発明の太陽電池の製造方法としては、特に制限はなく、広く一般的に行われている方法により太陽電池モジュールを形成することができるが、後述する本発明の太陽電池の製造方法により製造するのが好ましい。
ここで、前記太陽電池モジュールとは、複数の前記太陽電池素子を、直列又は並列に接続したものを意味する。
本発明の前記太陽電池（太陽電池モジュール）１００は、基本的には、図３に示すように、透明導電膜１４を介して直列又は並列に接続された太陽電池素子１０及び１２、受光面側透明保護部材としてのガラス基板３０、裏面側保護部材（バックカバー）３２、並びに封止膜としてのエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム３４Ａ及び３４Ｂから構成されるが、これに限定されるものではない。例えば、前記封止膜としては、ポリビニルブチロール（ＰＶＢ）なども好適に使用可能である。
このような太陽電池モジュールは、ガラス基板３０、封止膜用ＥＶＡフィルム３４Ａ、太陽電池素子１０及び１２、封止膜用ＥＶＡフィルム３４Ｂ、並びにバックカバー３２を、この順で積層し、前記ＥＶＡフィルム３４Ａ及び３４Ｂを加熱溶融して架橋硬化させることにより接着一体化して得られる。
【００５１】
本発明の太陽電池においては、インターコネクタとして前記透明導電膜を用い、前記太陽電池素子と前記透明導電膜とを貼り合わせることにより、電気的接続を可能としているので、従来の太陽電池では必要であった半田付けが不要となり、環境への負荷が小さく、前記太陽電池素子の割れ、反り、及びインターコネクタの剥離が抑制されるので、変換効率が高く、信頼性も高い。
【００５２】
（太陽電池の製造方法）
本発明の太陽電池の製造方法は、太陽電池素子作製工程と、インターコネクト工程と、封止工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、適宜選択した、その他の工程を含む。
【００５３】
＜太陽電池素子作製工程＞
前記太陽電池素子作製工程は、基板の両面に電極を形成し、太陽電池素子を作製する工程である。
なお、前記太陽電池素子の詳細については、本発明の前記太陽電池の説明において、詳述した通りであり、前記基板の内部にｐｎ接合を形成させ、更に基板の表面に、ｎ層及びｐ層に対応した、導電性電極を形成することにより、前記太陽電池素子を作製することができる。
【００５４】
＜インターコネクト工程＞
前記インターコネクト工程は、透明導電膜を介して複数の太陽電池素子を、直列及び並列のいずれかに貼り合わせる工程である。
なお、前記透明導電膜、前記太陽電池素子、及び前記透明導電膜と前記太陽電池素子との貼合せなどの詳細については、本発明の前記太陽電池の説明において、詳述した通りである。
【００５５】
＜封止工程＞
前記封止工程は、前記インターコネクト工程の後、前記太陽電池素子を封止する工程である。
前記封止の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム、ポリビニルブチロール（ＰＶＢ）フィルムなどを封止膜として用い、該封止膜を加熱溶融して架橋硬化させ、接着一体化させることにより行うことができる。
【００５６】
〔従来の太陽電池の製造方法と、本発明の太陽電池の製造方法との比較〕
−従来の太陽電池モジュールの製造方法−
一般的な太陽電池モジュールの製造工程を、図４に示す（特開２００６−４９４２９号公報参照）。
まず、ステップＳ１において、ｐ型Ｓｉ基板のエッチングを行う。次に、ステップＳ２において、ｐ型Ｓｉ基板の受光面側に、ｎ型拡散層及び太陽光の反射率を低下させるための反射防止膜を形成する。次いで、ステップＳ３において、ｐ型Ｓｉ基板の裏面の略全面に、Ａｌペーストをスクリーン印刷して乾燥させた後に、酸化性雰囲気下にて約７００℃程度の高温で焼成して、Ａｌ電極を形成する。そして、ステップＳ４において、ｐ型Ｓｉ基板の裏面の一部に、Ａｇペーストをスクリーン印刷し、ｐ型Ｓｉ基板の受光面側の反射防止膜上に、Ａｇペーストをフィンガー状にスクリーン印刷した後に、これらのＡｇペーストを１５０℃程度の温度で乾燥させる。そして、ステップＳ５において、ｐ型Ｓｉ基板の反射防止膜及び裏面の一部に、スクリーン印刷されたＡｇペーストを約６２０℃程度の高温で１〜２分間程度焼成することによって、ｐ型Ｓｉ基板の両面にＡｇ電極を形成する。その後、ステップＳ６において、Ａｇ電極形成後のｐ型Ｓｉ基板を、フラックスへ浸漬させた後、温風乾燥させる。次いで、ステップＳ７において、ｐ型Ｓｉ基板を約２００℃の半田浴に約１分間浸漬させることにより、Ａｇ電極にはんだを塗布する。そして、ステップＳ８において、Ａｇ電極を洗浄した後にリフローすることにより、太陽電池素子が完成する。そして、ステップＳ９において、Ａｇ電極のはんだ層と、銅箔などのインターコネクタに形成されたはんだ層とを接触させた状態で、４００℃の熱風をインターコネクタに吹き付ける。これによりはんだ層を溶融させた後、冷却して固化することによって、Ａｇ電極とインターコネクタとの電気的な接続が行なわれる。更に、インターコネクタを介して複数の太陽電池素子を、直列又は並列に電気的に接続した後に、ステップ１０において、ＥＶＡフィルムによる封止を行い、ステップ１１において、フレームを取り付けると、太陽電池モジュールが得られる。
このように、従来の太陽電池モジュールの製造は複雑であり、工程も多かった。特に、インターコネクタ接続工程は、複雑であり、かつ高温プロセスを必要とするためＳｉ太陽電池素子が反ったり、割れたりする問題があった。
【００５７】
−本発明の太陽電池モジュールの製造方法−
本発明における太陽電池素子を用いたモジュール作成工程の一例を、図５に示す。
まず、ステップＳ１において、ｐ型Ｓｉ基板のエッチングを行う。次に、ステップＳ２において、ｐ型Ｓｉ基板の受光面側に、ｎ型拡散層及び太陽光の反射率を低下させるための反射防止膜を形成する。次いで、ステップＳ３において、ｐ型Ｓｉ基板の裏面の略全面に、Ａｌペーストをスクリーン印刷して乾燥させた後に、酸化性雰囲気下で約７００℃程度の高温で焼成してＡｌ電極を形成する。そして、ステップＳ４において、ｐ型Ｓｉ基板の裏面の一部に、Ａｇペーストをスクリーン印刷し、ｐ型Ｓｉ基板の受光面側の反射防止膜上に、Ａｇペーストをフィンガー状（本発明の場合はドット状でもよい）にスクリーン印刷した後に、これらのＡｇペーストを１５０℃程度の温度で乾燥させる。そして、ステップＳ５において、ｐ型Ｓｉ基板の反射防止膜及び裏面の一部にスクリーン印刷されたＡｇペーストを、約６２０℃程度の高温で１〜２分間程度焼成することによってｐ型Ｓｉ基板の両面にＡｇ電極を形成する。そして、ステップＳ６において、透明導電膜を太陽電池セルにおけるＡｇ電極と電気的に接続する。また、前記透明導電膜を介して、複数の太陽電池セルを直列又は並列に貼り合わせた後、ステップＳ７において、ＥＶＡフィルムによる封止を行い、ステップＳ８において、フレームを取り付けると、太陽電池モジュールが得られる。
【００５８】
本発明の前記太陽電池の製造方法では、前記インターコネクト工程において、インターコネクタ接続を、前記透明導電膜の貼合せにより行うので、複雑な半田付け工程が不要であり、環境への負荷が小さい。また、ＥＶＡなどの封止剤による封止時の熱圧着により、インターコネクタ接続が可能であり、製造工程が簡略化され、かつ半田付け時の高温が不要となるため、従来から問題となっていた前記太陽電池素子の反りや割れの発生を抑制することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００６０】
（比較例１）
−太陽電池の作製−
＜太陽電池素子の作製＞
まず、太陽電池素子を作製した。厚み２００μｍ、大きさ１５０ｍｍ×１５０ｍｍの多結晶シリコンからなる基板を準備し、該基板の受光面側の内部にｐ層を、非受光面側の内部にｎ層を形成した。そして、ｎ層上には、プラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を形成した。基板の非受光面側（非受光部）には、略全面にアルミペーストをスクリーン印刷にて印刷し、１５０℃程度で乾燥後、空気中にて約７００℃で焼成した。
そして、基板の受光面側には、フィンガー電極を、幅０．２ｍｍで、フィンガー電極どうしにある間隔をあけて、太陽電池素子の受光面を網羅するように、非受光面にはランド上に銀ペーストを用いてスクリーン印刷し、乾燥後約７００℃で焼成した。このようにして、電極を形成した太陽電池素子を作製した。
【００６１】
次いで、電極を形成した太陽電池素子を、フラックス中へ浸漬し、熱風乾燥後、半田に浸漬した。その後、純水で５分間リンスを行った後乾燥させた。この太陽電池素子に半田でコーティングされた銅箔を、受光面側及び非受光面側の銀電極それぞれに接するようにセットし、銅箔に約４００℃の熱風を吹きつけ、半田同士を溶解させ冷却固化することにより、図６Ａに示すように、銅箔２１４Ａ〜２１４Ｄと、太陽電池素子２１２とを接着させた。なお、図６Ａは、銅箔２１４が接着された太陽電池素子２１２の上面図である。
次に、ガラス基板２２０、封止膜用ＥＶＡフィルム２２２、太陽電池素子２１２、封止膜用ＥＶＡフィルム２２２、及びバックカバー２２４をこの順で積層し、ＥＶＡフィルム２２２を、加熱溶融して架橋硬化させることにより接着一体化して、図６Ｂに示す太陽電池２００を作製した。なお、図６Ｂは、太陽電池２００の断面図である。
【００６２】
（製造例１）
−透明導電膜１０１の作製−
特開２００４−２２１５６４号公報に記載の実施例１に従って、以下のようにして透明導電膜１０１を作製した。
まず、水媒体中のＡｇ６０ｇに対して、ゼラチン７．５ｇを含む、球相当径平均０．０５μｍの沃臭化銀粒子（Ｉ＝２モル％）を含有する乳剤を調製した。また、この乳剤中には、Ｋ３Ｒｈ２Ｂｒ９及びＫ２ＩｒＣｌ６を、濃度が１０−７（モル／モル銀）になるように添加し、臭化銀粒子にＲｈイオンとＩｒイオンとをドープした。この乳剤に、Ｎａ２ＰｄＣｌ４を添加し、更に塩化金酸とチオ硫酸ナトリウムとを用いて、硫黄増感を行った後、ゼラチン硬膜剤と共に、銀の塗布量が１ｇ／ｍ２となるように、厚み５０μｍのＰＥＴ上に塗布した。ＰＥＴは、塗布前に予め親水化処理したものを用いた。乾燥させた塗布膜にライン／スペース＝５μｍ／１９５μｍの現像銀像を与えうる格子状のフォトマスク（ライン／スペース＝１９５μｍ／５μｍ（ピッチ２００μｍ）の、スペースが格子状であるフォトマスク）を介して紫外線ランプを用いて露光し、下記の現像液を用いて２５℃で４５秒間現像し、更に定着液（「スーパーフジフィックス」；富士写真フイルム社製）を用いて現像処理を行った後、純水でリンスした。
【００６３】
［現像液の組成］
現像液１リットル中に、以下の化合物が含まれる。
ハイドロキノン・・・０．０３７ｍｏｌ／Ｌ
Ｎ−メチルアミノフェノール・・・０．０１６ｍｏｌ／Ｌ
メタホウ酸ナトリウム・・・０．１４０ｍｏｌ／Ｌ
水酸化ナトリウム・・・０．３６０ｍｏｌ／Ｌ
臭化ナトリウム・・・０．０３１ｍｏｌ／Ｌ
メタ重亜硫酸カリウム・・・０．１８７ｍｏｌ／Ｌ
【００６４】
更に、メッキ液（硫酸銅０．０６モル／Ｌ、ホルマリン０．２２モル／Ｌ、トリエタノールアミン０．１２モル／Ｌ、ポリエチレングリコール１００ｐｐｍ、黄血塩５０ｐｐｍ、及びα、α‘−ビピリジン２０ｐｐｍを含有する、ｐＨ＝１２．５の無電解Ｃｕメッキ液）を用い、４５℃にて無電解銅メッキ処理を行った後、１０ｐｐｍのＦｅ（III）イオンを含有する水溶液で酸化処理を行ない、透明導電膜１０１を得た。
得られた透明導電膜は、ＰＥＴ上に格子状の金属メッシュが形成されたものである。
金属メッシュ側の表面抵抗を、三菱化学株式会社製の「Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６００」を用いて測定したところ、１．１Ω／□であり、膜の透過率を、島津製作所製の「ＵＶ−３１５０」を用いて測定したところ、９５％であった。
【００６５】
（製造例２）
−透明導電膜１０２の作製−
銀ペーストを印刷したメッシュとして、特開２００６−２４４８５号公報の実施例１に記載の方法に従って、厚み５０μｍのＰＥＴ上に、金属メッシュを作製した。この際、ライン／スペース＝１９５μｍ／５μｍ（ピッチ２００μｍ）のスクリーン印刷用のメッシュを利用した。この透明導電膜１０２は、ＰＥＴ上に格子状の金属メッシュが形成されたものであり、金属メッシュ側の表面抵抗を、製造例１と同様にして測定したところ、１．３Ω／□であり、膜の透過率は、９４％であった。
【００６６】
（製造例３）
−透明導電膜１０３の作製−
フォトグラフィー法を利用した金属メッシュとして、特開２００３−４６２９３号公報の実施例３に記載の金属メッシュの作製方法に従って、金属メッシュを厚み５０μｍのＰＥＴ上に作製した。この際、ライン／スペース＝１９５μｍ／５μｍ（ピッチ２００μｍ）のフォトマスクを利用した。この透明導電膜１０３は、ＰＥＴ上に格子状の金属メッシュが形成されたものであり、金属メッシュ側の表面抵抗は、１．１Ω／□であり、膜の透過率は、９５％であった。
【００６７】
（製造例４）
−透明導電膜１０４の作製−
特許第３９０３１５９号の実施例１に従って、単層カーボンナノチューブ分散液を調製した。単層カーボンナノチューブ（文献Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ,３２３（２０００）Ｐ５８０−５８５に基づき合成）と、分散剤としてポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体をと、溶媒としてのイソプロピルアルコール/水混合物（混合比３：１）中に加えた。カーボンナノチューブの含有量は０．００３質量％、分散剤の含有量は０．０５質量％であった。この分散液を、厚み５０μｍのＰＥＴの表面に塗布した。乾燥後、該フィルムに、メチルイソブチルケトンで６００分の１に希釈したウレタンアクリレート溶液を塗布乾燥して、透明導電膜１０４を得た。この透明導電膜１０４は、ＰＥＴ上にカーボンナノチューブとバインダーとからなる導電層が形成された透明導電膜であり、カーボンナノチューブ側の表面抵抗は、１５０Ω／□であり、膜の透過率は、８５％であった。
【００６８】
（製造例５）
−透明導電膜１０５の作製−
＜金属ナノワイヤ分散物の調製＞
予め、下記添加液Ａ、Ｇ、及びＨを調製した。
〔添加液Ａ〕
硝酸銀粉末１．５３ｇを純水１５０ｍＬに溶解した。その後、１Ｎのアンモニア水を透明になるまで添加した。そして、全量が３００ｍＬになるように純水を添加した。
〔添加液Ｇ〕
グルコース粉末１．０ｇを２８０ｍＬの純水で溶解して、添加液Ｇを調製した。
〔添加液Ｈ〕
ＨＴＡＢ（ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムブロミド）粉末５．０ｇを２７５ｍＬの純水で溶解して、添加液Ｈを調製した。
【００６９】
次に、以下のようにして、銀ナノワイヤ水分散物を調製した。
純水４１０ｍＬ、添加液Ｈ  ８２．５ｍＬ、及び添加液Ｇ  ２０６ｍＬを、ロートにて三口フラスコ内に入れ、２０℃にて攪拌した（一段目）。この液に、添加液Ａ  ２０６ｍＬを流量２．０ｍＬ／ｍｉｎ、攪拌回転数８００ｒｐｍで添加した（二段目）。その１０分後、添加液Ｈを８２．５ｍＬ添加した。その後、３℃／分で内温７５℃まで昇温した。その後、攪拌回転数を２００ｒｐｍに落とし、５時間加熱した。
得られた水分散物を冷却した後、限外濾過モジュールＳＩＰ１０１３（旭化成株式会社製、分画分子量６，０００）、マグネットポンプ、及びステンレスカップをシリコンチューブで接続し、限外濾過装置とした。
銀ナノワイヤ分散液（水溶液）をステンレスカップに入れ、ポンプを稼動させて限外濾過を行った。モジュールからの濾液が５０ｍＬになった時点で、ステンレスカップに９５０ｍＬの蒸留水を加え、洗浄を行った。上記の洗浄を伝導度が５０μＳ／ｃｍ以下になるまで繰り返した後、濃縮を行い、銀ナノワイヤ分散液を得た。
得られた銀ナノ粒子は平均短軸径１８ｎｍ、平均長さ３８μｍのワイヤ状であった。
【００７０】
得られた銀ナノワイヤ分散液に、少量のカルボキシセルロースを添加した後、厚み５０μｍのＰＥＴに塗布して、透明導電膜１０５を得た。この透明導電膜１０５は、ＰＥＴ上に、銀ナノワイヤとバインダー（カルボキシセルロース）とからなる導電層が形成された透明導電膜であり、銀ナノワイヤ側の表面抵抗は、８Ω／□、膜の透過率は、９３％であった。
【００７１】
（実施例１）
−太陽電池の作製−
比較例１と同様にして作製した、電極を形成した太陽電池素子２１２の、受光面側及び非受光面側のそれぞれと、１４０ｃｍ×１７０ｃｍに切り出した透明導電膜１０１Ａ及び１０１Ｂそれぞれにおける導電層側とが、貼り合わさるように配置した（図７Ａ参照）。なお、図７Ａは、太陽電池素子２１２の上面図である。
次いで、ガラス基板２２０、封止膜用ＥＶＡフィルム２２２、太陽電池素子（１つの太陽電池素子２１２と貼り合わせた２つの透明導電膜１０１Ａ及び１０１Ｂ）、封止膜用ＥＶＡフィルム２２２、及びバックカバー２２４を、この順で積層し、ＥＶＡフィルム２２２を加熱溶融して架橋硬化させることにより接着一体化して、図７Ｂに示す太陽電池２０１を作製した。なお、図７Ｂは、太陽電池２０１の断面図である。
更に、各々の透明導電膜１０１Ａ及び１０１Ｂの端部に、電流を取り出せるように銀ペースト２２６を塗布した。
また、製造例２〜５で作製した透明導電膜１０２〜１０５を用いて、同様に太陽電池２０２〜２０５を作製した。
【００７２】
（比較例２）
比較例１と同様にして、太陽電池素子を２個直列に接続した。ここで、各々の太陽電池素子の接続については、一方の太陽電池素子２１２Ａの受光面の電極に接続した銅箔を、他方の太陽電池素子２１２Ｂの非受光面側の電極に接続した（図８Ａ参照）。そして、図８Ｂに示す太陽電池３００を作製した。なお、図８Ａは、太陽電池素子２１２の上面図であり、図８Ｂは、太陽電池３００の断面図である。
【００７３】
（実施例２）
実施例１と同様にして、太陽電池素子を２個直列に接続した。即ち、比較例１と同様にして作製した、電極を形成した２つの太陽電池素子２１２Ａ及び２１２Ｂの受光面側と、１４０ｃｍ×１７０ｃｍに切り出した透明導電膜１０１Ａ及び１０１Ｂの導電層側とが、それぞれ貼り合わさるようにし、更に一方の太陽電池素子２１２Ａの受光面に貼り合わせた透明導電膜１０１Ａの導電層面と、他方の太陽電池素子２１２Ｂの非受光面側に貼り合わせた透明導電膜１０１Ｃの導電層面とが貼り合わさるように配置して、ガラス基板２２０、封止膜用ＥＶＡフィルム２２２、太陽電池素子２１２Ａ及び２１２Ｂ（２つの太陽電池素子２１２Ａ及び２１２Ｂと貼り合わせた、３つの透明導電膜１０１Ａ〜１０１Ｃ）、封止膜用ＥＶＡフィルム２２２、及びバックカバー２２４を、この順で積層し、ＥＶＡフィルム２２２を加熱溶融して架橋硬化させることにより接着一体化して、図９Ｂに示す太陽電池３０１を作製した。更に、透明導電膜１０１Ａ及び１０１Ｂの端部に、電流を取り出せるように銀ペースト２２６を塗布した。なお、図９Ａは、太陽電池素子２１２の上面図であり、図９Ｂは、太陽電池３０１の断面図である。
また、製造例２〜５で作製した透明導電膜１０２〜１０５を用いて、同様に太陽電池３０２〜３０５を作製した。
【００７４】
得られた太陽電池について、信頼性評価のため、下記性能評価を行った。結果を表１に示す。
＜太陽電池の性能評価＞
作製した太陽電池について、ＪＩＳ  Ｃ  ８９１７に準拠した温湿度サイクル試験Ａ−２を、１０サイクル行った前後の太陽電池の性能を測定した。また、各太陽電池について、２０個の太陽電池を作製し、同様の評価を行った。
サイクル試験前後の太陽電池の性能については、ソーラーシミュレーターにより、ＡＭ１．５で、１００ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、変換効率を測定した。そして、各太陽電池について、２０個の測定結果の平均を算出し、評価した。
【００７５】
【表１】
2010251611.tif 000003
【００７６】
表１より、インターコネクタとして、透明導電膜を用いた本発明の太陽電池は、高い変換効率が得られ、温湿度サイクル試験の前後において、性能変化が小さく、信頼性が高いことが判った。なお、変換効率の差に関しては、数字上は１〜５％であるが、この差は当業界では周知の通り重要な差である。変換効率の比を求めると、その差が大きいことが判る。
【００７７】
（比較例３）
比較例２と同様にして、太陽電池素子を縦９個、横６個を直列に接続して、太陽電池モジュール４００を作製した。
【００７８】
（実施例３）
実施例２と同様にして、太陽電池素子を縦９個、横６個を直列に接続して、太陽電池モジュール４０１を作製した。
また、製造例２〜５で作製した透明導電膜１０２〜１０５を用いて、同様に太陽電池４０２〜４０５を作製した。
【００７９】
比較例３及び実施例３で得られた太陽電池について、信頼性評価のため、前記性能評価を同様に行った。ここで、変換効率は、各太陽電池について、３個の測定結果の平均を算出し、評価した。結果を表２に示す。
【００８０】
【表２】
2010251611.tif 000004
【００８１】
表２より、太陽電池素子を縦９個、横６個を直列に接続した太陽電池についても同様に、本発明の太陽電池は、温湿度サイクル試験の前後において、性能変化が小さく、信頼性が高いことが判った。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の太陽電池は、変換効率及び信頼性が高いので、住宅用途、工業用途はもちろんのこと、電卓、腕時計、庭園灯、街路灯、非常用電源など様々な分野で好適に使用することができる。本発明の太陽電池の製造方法は、半田付けが不要であるので、環境への負荷が小さく、変換効率及び信頼性の高い太陽電池を、簡易かつ効率的に製造することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０，１２      太陽電池素子
１４            透明導電膜
３０            ガラス基板
３２            バックカバー
３４Ａ，３４Ｂ  ＥＶＡフィルム
１００          太陽電池（本発明）
【図１】
2010251611.tif 000005
【図２】
2010251611.tif 000006
【図３】
2010251611.tif 000007
【図４】
2010251611.tif 000008
【図５】
2010251611.tif 000009
【図６Ａ】
2010251611.tif 000010
【図６Ｂ】
2010251611.tif 000011
【図７Ａ】
2010251611.tif 000012
【図７Ｂ】
2010251611.tif 000013
【図８Ａ】
2010251611.tif 000014
【図８Ｂ】
2010251611.tif 000015
【図９Ａ】
2010251611.tif 000016
【図９Ｂ】
2010251611.tif 000017