(57)【要約】【課題】  熱膨張による応力を緩和する効果に優れるとともに、幅の広いバスバー配線を用いた場合でもバスバー配線と集電電極との間に空洞が発生しにくい薄膜太陽電池モジュールを実現する。【解決手段】  薄膜太陽電池素子１０に形成された集電電極２２上に、バスバー配線１７を配置して集電電極２２と電気的に接続する接続工程において、集電電極２２とバスバー配線１７とが互いに間隔をあけた複数の接続部１３で電気的に接続され、その間隔領域内に熱可塑性樹脂を含有するスペーサ１５が集電電極２２とバスバー配線１７との間に設置されるようにする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の薄膜太陽電池素子および前記薄膜太陽電池素子の一部に外部に電力を取り出す集電電極が透光性基板上に形成された薄膜太陽電池を用意する工程と、
前記集電電極の上にバスバー配線を配置して前記集電電極と電気的に接続する接続工程と、
前記薄膜太陽電池と前記バスバー配線との上を熱可塑性樹脂からなる封止シートとバックシートとで覆って封止する封止工程と、を備え、
前記接続工程では、前記集電電極と前記バスバー配線とは互いに間隔をあけた複数の接続部で電気的に接続され、前記間隔領域内に熱可塑性樹脂を含有するスペーサが前記集電電極と前記バスバー配線との間に設置される、薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記スペーサはシート状である請求項１に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記集電電極と前記バスバー配線との間を電気接続は導電性粒子を接着樹脂中に分散させた材料からなり、該材料の厚みは前記スペーサの厚みよりも小さい請求項１または２に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記接続工程において、前記スペーサは前記集電電極と前記バスバー配線との間から前記バスバー配線の側方にはみ出すように設置する請求項１から３のいずれかに記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記スペーサは前記バスバー配線の側方にはみ出す部分で相互に連結されている請求項４に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記スペーサは隣接する接続部側に前記バスバー配線の延在方向と直交する側面を有する請求項１から５のいずれかに記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記スペーサの上の前記バスバー配線が凹凸部を有する請求項１から６のいずれかに記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記封止シートと前記スペーサが含有する熱可塑性樹脂は同質である請求項１から７のいずれかに記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記同質の熱可塑性樹脂はＥＶＡである請求項８に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記スペーサ中に封止接着層の熱可塑性樹脂の融点よりも融点が高い材料からなる層が挟まれている請求項１から９のいずれかに記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
互いに電気的に接続された複数の薄膜太陽電池素子と、前記薄膜太陽電池素子の一部に形成された集電電極とを透光性基板上に有する薄膜太陽電池と、
前記集電電極の上に配置されて前記集電電極と電気的に接続されるバスバー配線と、
前記薄膜太陽電池と前記バスバー配線とを覆うバックシートと、
前記薄膜太陽電池および前記バスバー配線と前記バックシートとの間に熱可塑性樹脂からなる封止接着層と、を備え、
前記バスバー配線は互いに間隔をあけた複数の接続部で前記集電電極と電気的に接続され、前記接続部間に前記集電電極との間が熱可塑性樹脂を含有するスペーサによって離隔された連結部を有し、
前記連結部と前記集電電極との間の前記スペーサが前記連結部の側方にはみ出す部分を有することを特徴とする薄膜太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記バスバー配線と前記バックシートとの間に前記接続部の位置のバスバー配線を前記集電電極側に押圧する押圧材が設置されている請求項１１の薄膜太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの構造、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アモルファスシリコンなどを発電層とした薄膜太陽電池セルのモジュールは、たとえば特許文献１のように構成される。透光性絶縁基板上に並設された複数の薄膜太陽電池セルが直列接続されて集積型薄膜太陽電池デバイスが構成される。集積型薄膜太陽電池デバイスの一端および他端にそれぞれ正極集電部および負極集電部が形成される。薄膜太陽電池セルは細長い矩形で、矩形の長辺は透光性絶縁基板のほぼ全幅にわたる長さを有している。隣接する薄膜太陽電池セル間どうしは、一方のセルの透明電極膜と他方のセルの裏面電極膜とが互いに接続されて直列に接続される。直列に接続された一端の薄膜太陽電池セルの透明電極膜の端部上に薄膜太陽電池セルとほぼ同一長の線状のＰ型電極端子部が形成される。また、他端の薄膜太陽電池セルの裏面電極膜の端部に同様のＮ型電極端子部が形成される。これらのＰ型電極端子部およびＮ型電極端子部が電極取り出し部となる。Ｐ型電極端子部にはこの端子部と同形・同大の銅箔からなるバスバーと呼ばれる正極集電部がＰ型電極端子部の全面に対して電気的かつ機械的に接合される。同様にＮ型電極端子部と同形・同大の負極集電部がＮ型電極端子部の全面に対して接合される。そして、集積型薄膜太陽電池デバイス上において正極集電部および負極集電部に対してそれぞれ薄膜太陽電池セルを横切る正極リード線および負極リード線が接続される。正極リード線および負極リード線の他端は貫通する状態で集積型薄膜太陽電池デバイスの裏面全体がラミネート封止される。ラミネート封止は封止絶縁フィルムとバックフィルムとで行われる。
【０００３】
従来の多結晶シリコン太陽電池モジュールでは、特許文献２のように複数の太陽電池セルの接続に、インターコネクタが用いられる。インターコネクタは銅箔などで形成された電極接触部を両端に備え、その表面全体をはんだで被覆されている。インターコネクタの一方の電極接触部が、太陽電池セル表面の集電電極のバスバー部と接続され、他方の電極接触部が、隣接する太陽電池セルの裏面の集電電極に接続されている。電極接触部と集電電極部との接続は、はんだ付けにより接合されている。このインターコネクタによる抵抗損失低減のため、その表面積を増大すると太陽電池セルの表面における受光面積が減少して出力が減少する。一方、この出力減少を防止するためインターコネクタの厚みを厚くすると、はんだ付けの際の温度変化に伴うインターコネクタから半導体基板に印加される圧縮応力が増大する。そこで特許文献２では、インターコネクタの厚みを厚くしても圧縮応力による問題を防止できるように、あらかじめ凹凸部を設けたインターコネクタを接続する方法を提案している。
【０００４】
特許文献３には、透光性を有する表面部材と、裏面部材との間に、接続タブに電気的に接続されたシリコン基板からなる太陽電池が封止された太陽電池モジュールが示されている。接続タブは太陽電池との接続面を形成する複数の接続部と、太陽電池との接続面から離間して複数の接続部を互いに連結する連結部と、を備える。接続部の長さは少なくとも接続タブと太陽電池とが重畳する長さの半分程度としている。裏面部材、封止材シート、接続タブにより接続された太陽電池、封止材シート、及び表面部材が積層されてなる積層体を加熱圧縮することにより太陽電池を表面及び裏面部材間に封止する。封止材シートとして、接続タブに対応する部分が除去されるか、またはその膜厚が他の部分よりも肉薄とされたシートを用いる。これにより封止工程において接続タブに直接応力が加わることを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−６８５４２号公報
【特許文献２】特開２００５−３０２９０２号公報（１３頁、図３）
【特許文献３】特開平１１−３１２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のようにガラス基板を用いた薄膜太陽電池モジュールにおいて、集電電極全面に銅箔からなるバスバーを電気的かつ機械的に接合すると、ガラス基板と銅箔との熱膨張の違いから、接合後に行われる樹脂封止などの加熱工程で、集電電極と銅箔との間に応力が発生して集電電極が剥離するなどの問題を生じる。また、特許文献２のように、あらかじめ凹凸部を設けたインターコネクタを接続すると、インターコネクタの屈曲部で熱膨張差による応力は緩和される。しかし、薄膜太陽電池モジュールの集電電極は一般に薄い金属層からなり、金属ペーストの焼き付けなどで形成される多結晶シリコン太陽電池モジュールの集電電極に比べて機械的強度が弱い。このため、特許文献２のようにあらかじめ凹凸部を設けたインターコネクタを接続すると封止した際に背面からの圧力を受けて屈曲部が集電電極に強く押し当って集電電極を破損する問題が生じる。あるいは凸部が変形して熱膨張差を緩和する効果が十分得られない問題がある。特許文献３のように、封止工程においてバスバーに対応する部分が除去、または肉薄とされたシートを用いることで、集電電極に印加される応力を抑制できる。しかし幅が広いバスバー配線を用いた場合に、そのバスバー配線の下の隙間に封止樹脂が入り込まず空洞が残りやすい問題がある。さらに、封止樹脂が入り込まない部分でバスバー配線の凸部形状が変形して、熱膨張差を緩和する効果が十分得られない問題がある。また、凸部周辺の下の隙間に封止樹脂が入り込む際に、凸部周辺の封止樹脂の厚みが薄くなる問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、熱膨張による応力を緩和する効果に優れるとともに、幅の広いバスバー配線を用いた場合でもバスバー配線と集電電極との間に空洞が発生しにくい薄膜太陽電池モジュールを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、複数の薄膜太陽電池素子および前記薄膜太陽電池素子の一部に外部に電力を取り出す集電電極が透光性基板上に形成された薄膜太陽電池を用意する工程と、前記集電電極の上にバスバー配線を配置して前記集電電極と電気的に接続する接続工程と、前記薄膜太陽電池と前記バスバー配線との上を熱可塑性樹脂からなる封止シートとバックシートとで覆って封止する封止工程と、を備え、前記接続工程では、前記集電電極と前記バスバー配線とは互いに間隔をあけた複数の接続部で電気的に接続され、前記間隔領域内に熱可塑性樹脂を含有するスペーサが前記集電電極と前記バスバー配線間に設置される薄膜太陽電池モジュールの製造方法とした。
【０００９】
また、本発明の太陽電池モジュールは、互いに電気的に接続された複数の薄膜太陽電池素子と、前記薄膜太陽電池素子の一部に形成された集電電極とを透光性基板上に有する薄膜太陽電池と、前記集電電極の上に配置されて前記集電電極と電気的に接続されるバスバー配線と、前記薄膜太陽電池と前記バスバー配線とを覆うバックシートと、前記薄膜太陽電池および前記バスバー配線と前記バックシートとの間に熱可塑性樹脂からなる封止接着層と、を備え、前記バスバー配線は互いに間隔をあけた複数の接続部で前記集電電極と電気的に接続され、前記接続部間に前記集電電極との間が熱可塑性樹脂を含有するスペーサによって離隔された連結部を有し、前記連結部と前記集電電極との間の前記スペーサが前記連結部の側方にはみ出す部分を有することを特徴とする薄膜太陽電池モジュールとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、集電電極とバスバー配線とは互いに間隔をあけた複数の接続部で電気的に接続され、前記間隔領域内に熱可塑性樹脂を含有するスペーサが集電電極とバスバー配線間に設置されるようにすることを含むため、バスバー配線に、集電電極に固定されず、熱膨張差による応力を緩和する効果に優れた連結部を容易に製造できる。また、バスバー配線が幅広の箔や薄板状であっても、集電電極との間に熱可塑性樹脂が充填されやすく、空洞が発生しにくい。さらにバックシート側から圧力を受けても、熱可塑性樹脂を含有するスペーサがバスバー配線と集電電極との間にあるために、接続部を介して集電電極にかかる圧力が軽減されて集電電極の破損を防止できる。
【００１１】
また、本発明の薄膜太陽電池モジュールは、バスバー配線が互いに間隔をあけた複数の接続部で集電電極と電気的に接続され、その接続部間に集電電極との間が熱可塑性樹脂を含有する樹脂スペーサによって離隔された連結部を有し、連結部と集電電極との間の樹脂スペーサが連結部の側方にはみ出す部分を有する。これにより、連結部の側方におけるバックシートと薄膜太陽電池との間の熱可塑性樹脂層の厚みが封止接着層よりも厚い構造となる。このように、バスバー配線の連結部の側方の熱可塑性樹脂層が厚いことにより、連結部が熱膨張による応力を緩和する効果に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールに用いた薄膜太陽電池の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールを背面側から見た分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールを背面側から見た斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの部分構造を説明する断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの部分構造を説明する断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３の薄膜太陽電池モジュールの部分構造を説明する断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態６の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態７の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態８の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態９の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および完成品の構造を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態１０の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図および完成品の部分構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施の形態１．＞
図１は本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールに用いた薄膜太陽電池の構造を示す斜視図である。太陽光は基板側から入る薄膜太陽電池であり、図は薄膜太陽電池素子が形成された背面側から見た図である。図２は本実施の形態１薄膜太陽電池モジュールを背面側から見た分解斜視図である。図３は本実施の形態１薄膜太陽電池モジュールを背面側から見た斜視図であり、図２の分解斜視図を組み立てた完成図である。
【００１４】
図１の薄膜太陽電池１００は、ガラスなどの矩形の透光性基板１の上に相互に電気接続された複数の薄膜太陽電池素子１０が配置された集積型の太陽電池である。薄膜太陽電池素子１０は幅の細い矩形であり、その長辺が透光性基板１の一辺に平行である。その長辺と垂直な方向に複数の薄膜太陽電池素子１０が配列されている。薄膜太陽電池素子１０は基板側から、透明電極２、光電変換層４、裏面電極６が順に積層される。透明電極２はＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＴＯなどの酸化物透明導電材料などからなる。光電変換層４はアモルファスシリコン膜や微結晶シリコン膜などからなる。裏面電極６は銀やアルミニウムなどの金属材料からなる。隣り合う薄膜太陽電池素子１０間に光電変換層４を分割した溝が形成され、この溝内で一方の素子の透明電極２と、他方の素子の裏面電極６とが電気的に直列接続される。
【００１５】
各要素の典型的なサイズと形状は、たとえば、透光性基板１のサイズは縦１５０ｃｍ、横１００ｃｍの矩形であり、薄膜太陽電池素子１０は縦１４０〜１４９ｃｍ、横０．５〜２ｃｍの矩形である。薄膜太陽電池素子１０は数１０〜２００素子程度が相互に接続される。また素子を構成する各層の厚みは、たとえば、透明電極２が０．２〜１μｍ、光電変換層４が０．２〜５μｍ、裏面電極６が０．２〜３μｍである。
【００１６】
相互に接続された薄膜太陽電池素子１０の一部には外部に電力を取り出すための集電電極２１、２２が形成される。図は、基板の端部付近に位置する薄膜太陽電池素子１０の上の裏面電極６を集電電極２１、２２とした構造を示す。配列された両端の薄膜太陽電池素子１０の裏面電極６、透明電極２と接続する導電膜を透光性基板１の周辺部に形成して、これらを集電電極２１、２２としてもよい。
【００１７】
図２のように本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールは、両極の集電電極２１、２２の上に、スペーサ１５、バスバー配線１７が設置される。そのバスバー配線１７の上にリード線２３が一端が接続されるように設置される。リード線２３は薄膜太陽電池素子１０の裏面電極６との間には、電気的に絶縁性の樹脂シート２４が挟まれる。リード線２３の他端は基板中央付近に位置する。これらの上は薄膜太陽電池１００の背面全体が封止シート２５、バックシート２７で覆われる。封止シート２５、バックシート２７には基板中央付近にリード線２３の他端を露出するように開口部分が形成されている。バックシート２７の上にはその開口部を覆うように接続ボックス３１が設置される。積層後の完成したモジュールは図３のように、裏面の全体がバックシート２７によって覆われ、その一部に接続ボックス３１が設置された構造となる。接続ボックス３１は開口部を封止するとともに、その内部でリード線２３の他端と図示しない外部配線とが接続される。外部配線によってモジュールから電力を外部に取り出す。バスバー配線１７は幅広の薄膜太陽電子素子１０の電力をリード線２３に低損失に接続することを容易とする中間部材である。
【００１８】
集電電極２１、２２とバスバー配線１７との接続は１：１でなくてもよい。たとえばバスバー配線１７が集電電極２１、２２に沿った方向に２つ以上に分割され、複数の集電電極とバスバー配線１７とが接続されるようにしてもよい。
【００１９】
封止シート２５は、たとえば、融点が７０〜１００℃程度の熱可塑性の樹脂材料を用いることができる。その材料としてＥＶＡを主成分とする材料を用いると接着性や柔軟性が良く、薄膜太陽電池素子１０の保護に優れる。
【００２０】
バックシート２７は、太陽電池内部を長期間にわたって機械的、電気的に保護し、湿度などにより腐食することを防止する部材である。バックフィルムとも呼ばれる。その材料は機械強度、電気絶縁性、防湿性が良く、封止シートと密着性が高い材料を用いると良い。たとえば、その材料として、ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、さらにそれらに防湿性向上のためアルミニウム層を積層したフィルムなどを用いてもよい。また、封止樹脂シートとバックシートとが一体に積層されたものを使用してもよい。
【００２１】
図２のように集電電極２１、２２とバスバー配線１７とは、間隔をあけた複数の接続部１３で電気的に接続される。複数の接続部１３は、集電電極２１、２２とバスバー配線１７とが延在する方向に沿って列をなしている。それらの列の隣り合う接続部１３の間にはシート状のスペーサ１５が集電電極２１、２２とバスバー配線１７との間に挟まれる。図は櫛形のスペーサ１５の歯の部分が隣接する接続部１３間の領域内に設置されることを示す。この場合、集電電極２１、２２が延在する方向に接続部１３とスペーサ１５とが交互に並ぶ。
【００２２】
バスバー配線１７はたとえば厚みが３０〜２００μｍの銅箔などの薄板の金属材料からなる。図のように集電電極２１、２２が基板の辺に沿って延在する形状の場合、バスバー配線１７も集電電極２１、２２の延在する方向に沿った帯状の形状のものを用いるとよい。押圧することにより比較的容易に変形できる程度に薄いものであることが好ましい。典型的なバスバー配線１７は、幅約５ｍｍ、厚み０．０３〜０．１ｍｍなどのテープ状である。また、平板状の配線材料（Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉなどの金属またはこれらの合金など）で形成され、表面に接合金属材料などのめっきが施されていてもよい。隣接する薄膜太陽電池素子１０の裏面電極６と短絡しないように集電電極２１、２２の幅よりも幅を狭くすると良い。
【００２３】
接続部１３において集電電極２１、２２とバスバー配線１７とを電気的、機械的に接続する接続材料として、導電性接着剤、低融点金属、導電性接着フィルムなどを使用することができる。あらかじめバスバー配線１７にメッキなどで接続材料の膜が形成されている場合、その膜を用いてもよい。隣り合う接続部１３の間隔は、たとえば１〜１５ｃｍなどとすることができる。また、接続部１３の形状やサイズはたとえば、１辺が０．１〜２ｃｍの四角形、直径が０．１〜２ｃｍの円形などとしてもよい。接続部１３の間隔に比べてサイズを小さくすると好ましい。隣り合う接続部１３の形状を違えたり、それらの間隔を不均一にしたりしてもよい。それらのサイズや形状は薄膜太陽電池１００が発生する電圧、電流、接続部１３の材料の性質などに応じて適切なサイズや形状とすればよい。接続部１３は集電電極２１、２２から突出するバンプ形状であってもよい。
【００２４】
シート状のスペーサ１５は、隣り合う接続部１３の間の領域のほぼ全部または部分的に位置する。接続部１３のサイズに比べて接続部１３の間隔が充分大きい場合はスペーサ１５がその間隔のすくなくとも半分以上を占めるようにすると良い。スペーサ１５と接続部１３との間に０．５〜５ｍｍ程度の隙間を残して、それ以外の接続部間の全体をスペーサ１５で覆うようにするとさらに好ましい。
【００２５】
スペーサ１５の厚みは接続部１３における接続材料の厚みよりも厚いことが望ましい。たとえば接続材料の厚みが３０〜４０μである場合に、それらに比べてスペーサ１５の厚みは十分に厚い、たとえば０．１〜１ｍｍなどとすると良い。スペーサ１５の厚みは接続材料の厚みよりも０．５ｍｍ以上厚くすると好ましい。接続材料の厚みが０．１ｍｍ以下なら、０．６〜０．８ｍｍ程度のものを用いると良い。
【００２６】
スペーサ１５の材料は、絶縁性の樹脂材料からなり、特に熱可塑性樹脂材料からなることが望ましい。熱可塑性樹脂材料は、一旦加熱されて溶融しても、再度低温で凝固した際も柔軟性を保つ性質に優れる材料である。たとえば、その材料としてエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）が好適である。また、酸性ガスの発生が少ないオレフィン樹脂を基材とする材料でもよい。封止シート２５と同質の熱可塑性樹脂材料からなることがより望ましい。なおこれらの熱可塑性樹脂材料と他の材料とが複合されてできる材料でも良い。ＥＶＡとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムとが積層されたような複合材料でもよい。熱可塑性樹脂材料を含有した材料であれば、一部に金属やセラミックスなどの無機材料が混入されていてもよい。
【００２７】
また、シート状のスペーサ１５の形状は、隣り合う接続部１３側に面するバスバー配線１７が延在する方向に垂直な側面を有すると良い。たとえば平行な両側面を有する矩形などの形状のスペーサ１５をその両側面がバスバー配線１７を垂直に横切るように設置する。たとえば図２のように、集電電極２１、２２の延在方向と垂直方向にのびた櫛形のスペーサ１５の櫛歯部が接続部１３の間に挿入されてもよい。その櫛歯は集電電極２１、２２の延在方向と垂直な側面を有する。
【００２８】
また、スペーサ１５は集電電極２１、２２とバスバー配線１７との間からはみ出る部分を有するとよい。さらに、そのはみ出る部分によって、スペーサとなる複数のパターンが一体に連なった形状とするとよい。図２では櫛形の形状のスペーサ１５の櫛歯の部分が隣り合う接続部１３に挟まれるスペーサとなり、櫛形の基部部分がスペーサを連結して一体となっている。また、基板の端部側が狭い場合、図のように連結する部分は集電電極２１、２２よりも透光性基板１の中央寄りに位置するようにするとよい。接続部間のスペーサ１５部分に細いスリットや表面の一部に溝や微細な凹凸パターン形成されていてもよい。
【００２９】
バックシート２７は、機械強度、電気絶縁性、防湿性が良く、封止シートと密着性が高い材料を用いると良い。たとえば、その材料として、ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、さらにそれらに防湿性向上のためアルミニウム層を積層したフィルムなどを用いてもよい。また、封止樹脂シートとバックシートとが一体に積層されたものを使用してもよい。
【００３０】
次に、本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールを製造する手順について説明する。図４から図８は、本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図または断面図である。これらは図３で点線Ｙ１Ｙ２またはＸ１Ｘ２で示した太陽電池パネル周辺部の集電電極２２が形成された領域を拡大した図である。
【００３１】
まず、製造工程では、複数の薄膜太陽電池素子１０および薄膜太陽電池素子１０の一部に外部に電力を取り出す集電電極２１、２２が透光性基板１上に形成された薄膜太陽電池１００を用意する。
【００３２】
この薄膜太陽電池１００は、ガラスなどの透光性基板１上に、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）などの酸化物透明導電材料からなる透明電極２、アモルファスシリコン膜や微結晶シリコン膜などからなる光電変換層４、銀やアルミニウムなどの金属材料からなる裏面電極６、を順にＣＶＤ法やスパッタ法で積層して形成される。裏面電極６はＡｇ、Ａｌ、Ｔｉなどの金属や金属化合物で構成されてもよく、膜厚の１μｍ以下のものは、真空蒸着や反応性スパッタなどで成膜することができる。積層の途中段階や積層後にレーザースクライブなどの方法でこれらの層に分離溝９を形成する。この分離溝９によって積層膜はたとえば細長い形状の複数の太陽電池素子１０に分割される。また、分離溝９内で隣接する太陽電池素子１０の光電変換層４と裏面電極６間が電気的に直列に接続されるようにする。
【００３３】
図４（ａ）は製造工程の途中段階で本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの基板周辺部を背面側から見た上面図、図４（ｂ）はその断面図である。透光性基板１の端に位置する薄膜太陽電池素子１０の裏面電極６を集電電極２２として利用する。別途、集電電極２２を形成する工程が必要ながなく工程が簡単となる。
【００３４】
集電電極２２の上の間隔をあけた複数の個所に導電性の接続材料１２を設置する。この接続材料１２が接続部１３となる。集電電極２２は基板の辺に沿って細長い形状であり、その延在方向に複数の接続材料１２を相互に間隔Ｇをあけて列をなすように配置した。接続材料１２の延在方向の幅Ｃ１は間隔Ｇに比べて小さくしてもよい。延在方向に直交する方向の接続材料１２の幅Ｃ２は集電電極２２の幅よりも小さくする。接続材料１２は隣接する太陽電池素子１０の裏面電極６と接触しないように分離溝９から距離をあけて設置される。
【００３５】
接続材料１２はたとえば、導電性粒子を分散させた接着テープ、異方性導電フィルム、導電性ペーストなどである。図４（ｂ）はこれらを集電電極２２の上に配置した断面図である。延在方向に配置される接続材料１２の周期Ｐは延在方向必ずしも一定である必要はない。接続材料１２の厚みはフィルム部材であれば３０〜１００μｍなどであり、導電性ペーストでは５０〜２５０μｍ程度である。フィルム部材を用いると一定の膜厚の接続部形状となるのでよい。導電性ペーストの場合はスクリーン印刷などの方法で形成するとよい。これらの典型的なサイズとして、集電電極２２が延在する方向の接続部１３の幅Ｃ１が１〜２０ｍｍ、延在方向の間隔Ｇが２０〜１５０ｍｍ、それに対して垂直方向の接続材料１２の幅Ｃ２が１〜８ｍｍ、集電電極２２の幅Ｗが５〜１０ｍｍなどである。また、バスバー配線１７の表面に接続材料を付けておけば、必ずしも集電電極２２側に接続材料１２を設置しなくてもよい。
【００３６】
次いで、隣り合う接続材料１２間の領域にシート状のスペーサ１５を載置する。図５（ａ）の上面図、図５（ｂ）の断面図は、それぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）の上にスペーサ１５を載置した状態を示す。スペーサ１５は表面に熱可塑性樹脂材料を有する。その形状はたとえば図５（ａ）のように幅Ｅ１、長さＥ２の矩形のパターンが間隔をあけて平行に並び、各矩形の一辺が幅Ｅ３のパターンによって連なった形状である。この形状は矩形のパターン部分を歯、幅Ｅ３のパターンを基部とする櫛形とみなせる。その櫛の基部は、接続部１３よりも透光性基板１の中心側に設置し、隣接する太陽電池素子の裏面電極６の上にはみ出すようにした。接続部１３と矩形の歯のパターンとの間は少し間隔をあけた。また、図５（ｂ）の断面図のように接続材料１２の厚みよりも厚いシート状のスペーサ１５を用いた。
【００３７】
次いで、スペーサ１５と接続材料１２との上にバスバー電極１７を載置する。図６（ａ）の上面図、図６（ｂ）の断面図は、それぞれ図５（ａ）、図５（ｂ）の上にバスバー電極１７を載置した状態を示す図である。バスバー電極１７の幅Ｗは集電電極２２の幅よりも少し狭い。たとえば集電電極２２の幅が５〜１０ｍｍに対して、幅Ｍは３〜８ｍｍなどとして、集電電極２２の上から隣接する太陽電池素子１０の裏面電極の上にはみ出さないようにされる。また、図５（ａ）のようにバスバー電極１７の側面からスペーサ１５の一部がはみ出すようするとより望ましい。このバスバー電極１７は厚み３０〜１００μｍの銅や銅合金などの金属テープを切断して容易に作成できる。
【００３８】
次いで、図６（ｂ）の白抜き矢印のように、接続材料１２の上のバスバー電極１７を基板側に押圧してバスバー電極１７と接続材料１２と接触して電気的、機械的に接続する接続部１３を形成する。接続部１３はバスバー電極１７の一方の端から順に形成してもよい。一方側から順に接続することにより、途中段階ではバスバー電極１７の他方側が自由端となる。スペーサ１５の上と接続材料１２とで高さが異なるためバスバー電極１７が少し曲がるが、この曲がり分の長さが自由端の移動で補えるので、バスバー電極１７に応力が残りにくい。また、バスバー電極１７が延性に富む材料であれば、複数の接続部１３を同時に押圧して、曲がり部でバスバー電極１７が多少延びるようにして接続してもよい。あるいはバスバー電極１７を少し弛ませた状態で載置しておいて、同様に複数の接続部１３を同時に押圧して接続してもよい。同時に複数個所接続すると処理速度が速くできるのでよい。また、バスバー電極１７が非常に薄く、自重で曲がって接続材料１２に接触する場合は、押圧は必ずしも必要ない。
【００３９】
接続材料１２がＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）のような導電性フィルムの場合、あらかじめ数ｍｍ角に裁断されて、集電電極２２上に接着される。バスバー電極１７の背面側から圧力および熱を同時に印加して接続処理される。バスバー電極１７を集電電極２２上に這わせながら、一点ずつ処理してもよい。熱処理温度は、ＡＣＦを構成する樹脂の種類により異なるが、一般的に２００℃以下の温度である。
【００４０】
接続材料１２が導電性接着剤の場合は、ディスペンサーなどを用いて、集電電極２２上にあらかじめ塗布される。その上にバスバー電極１７を載置した後に、オーブンなどを用いて、熱処理を行うことにより、裏面電極とバスバー配線との電気接続が形成される。
【００４１】
接続材料１２がはんだの場合は、あらかじめ集電電極２２上にはんだを塗布しておく。バスバー電極１７をその上に這わせていく際に、塗布したはんだを１点づつ溶融させて、バスバー配線１７と集電電極２２との接合を形成する。マルチヘッドの量産機を使用すれば、多点同時処理も可能である。
【００４２】
集電電極２２の上にバスバー配線１７を配置して集電電極２２と電気的に接続する接続工程は、以上で述べた手順以外にもさまざまな順序で行うことができる。先にスペーサ１５を設置したのちに、接続材料１２を設置してもよい。また、あらかじめバスバー電極１７側に接続材料やスペーサ１５を張り付けておいてもよい。集電電極２２とバスバー配線１７とは互いに間隔をあけた複数の接続部１３で電気的に接続され、接続部１３の間隔領域内に熱可塑性樹脂を含有するスペーサ１５が集電電極２２とバスバー配線１７間に挟まれて設置されるようにすればよい。これらの接続工程によって、バスバー配線１７には集電電極２２と離隔して隣り合う接続部１３間を電気的に接続する連結部が作成される。また、上記の手順では、あらかじめ凹凸を形成したバスバー配線１７を直接に集電電極２２に接続せず、バスバー配線１７はまずスペーサ１５上に載置されてから、集電電極２２に接続される。バスバー配線１７の屈曲した部分のみが局所的に集電電極２２に当たらないので集電電極２２が破損されにくい。
【００４３】
次いで、薄膜太陽電池１００とバスバー配線１７との上を熱可塑性樹脂からなる封止シート２５と、バックシート２７とで覆う。図７の断面図は、図６（ｂ）の接続工程後の上を封止シート２５とバックシート２７とで覆うことを示す。図７のように接続工程後のバスバー配線１７はスペーサ１５の上と接続部１３との高さの違いから凹凸となる。なお、接続部１３は接続材料１２からなるが、押圧等によって接続材料１２の高さよりも低くなっいてもよい。スペーサ１５の上は概ね平坦であり、スペーサ１５と接続部１３との間の間隙の部分に曲がった傾斜部分ができる。接続部は主として平坦部分と傾斜部分とからなり、全体としてゆるやかな山なり形状となる。
【００４４】
また、図８は図７の垂直方向の断面図で、図３の点線Ｘ１Ｘ２間の位置に相当する。またこの図は、バスバー配線１７と集電電極２２との間にスペーサ１５が挟まれた部分を示している。図のようにスペーサ１５はバスバー配線１７のある領域Ｍから、その側方領域Ｐ１、Ｐ２にはみ出して設置される。また、必須ではないが図のように、スペーサ１５は集電電極２２が形成された素子に隣接する薄膜太陽電池素子１０の上の裏面電極６に一部重なって配置されてもよい。これにより、バスバー配線１７が多少位置ずれしても、隣接する薄膜太陽電池素子１０と接触することを防止できる。なお、図において領域Ｚは透光性基板１の周辺部を示す。この領域Ｚには特に膜が形成されず、基板表面が露出する。また、領域Ｎは薄膜太陽電池素子１０が形成された領域であって、スペーサ１５載置されていない領域を示す。
【００４５】
次いで、封止シート２５を加熱溶融してバックシート２７と薄膜太陽電池１００とを接着する封止処理を行う。図９は封止処理後を経て完成される本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの断面図であり、図７の封止工程後の断面図である。封止工程では、ラミネーターにより薄膜太陽電池１００と封止シート２５およびバックシート２７との間が脱気されるとともに、高温加熱で封止シート２５が軟化または溶融され、封止シート２５とバックシート２７とが薄膜太陽電池１００の上に貼り付けられる。ラミネーターは、たとえば２枚のダイヤフラムシートで積層したモジュールを挟み込み、そのダイヤフラムシート間を真空ポンプで排気しながら加熱する装置である。典型的な加熱温度は１１０〜１７０℃である。封止シート２５はシート状の形状が変形して封止接着層２６となる。
【００４６】
封止工程の加熱によって熱可塑性樹脂材料を含有するスペーサ１５も軟化して形状が変形する。特にその側面部で変形が大きい。しかし、バスバー配線１７の接続部１３間にできる連結部は、あらかじめスペーサ１５が挟まれているため、その形状変化は小さく、封止工程を経た完成後も集電電極２２からわずかな距離で隔離した凸形状が保たれる。その連結部のバスバー配線１７の両面はスペーサ１５の熱可塑性樹脂と、封止シート２５の熱可塑性樹脂とによって挟まれる。連結部と集電電極２２との間は、主としてスペーサ１５の熱可塑性樹脂で接着される。
【００４７】
バスバー配線１７の連結部の形状は、接続部１３間におおむね集電電極２２の表面に平行な平坦部分Ｔと、平坦部分Ｔから接続部１３にかけて傾斜する傾斜部分Ｓとからなる。この平坦部分Ｔは封止工程前にスペーサ１５が下部に位置した部分であり、傾斜部分Ｓはスペーサ１５の側面と接続部１３との間の間隙があった部分である。
【００４８】
傾斜部分Ｓは、集電電極２２を接続材料で接続部１３に接続する工程や、背面からの封止シート２５が押圧される封止工程によって、バスバー配線１７のたわみが空隙部分に集中して、図のように断面がたとえばＳ字状などに湾曲した形状となる。
【００４９】
熱膨張の違いにより集電電極２２とバスバー配線１７との間に発生する応力緩和のためには、特に緩やかに傾斜した角度を有する傾斜部分Ｓができることが望ましい。また、傾斜部分Ｓに、ある程度のたるみのある曲面となるようにすることが望ましい。平坦部分Ｔも多少のたわみや微細な凹凸を有していてもよい。
【００５０】
封止工程において加熱溶融したスペーサ１５の熱可塑性の樹脂材料が傾斜部分Ｓの集電電極２２とバスバー配線１７との間に流れ込むので、この部分の空洞が発生することを防止できる。特に幅広のバスバー配線１７を用いる場合にその効果が顕著である。なお、傾斜部分Ｓはスペーサ１５の樹脂材料だけでなく、封止接着層２６の一部も流入して充填されてもよい。
【００５１】
また、図１０は本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの断面図であり、図８の封止工程後の断面図である。この図は図３のＸ１−Ｘ２間の断面図に相当する。図で領域Ｍは連結部のバスバー配線１７が配置された領域である。領域Ｐ１、Ｐ２は連結部の領域Ｍに隣接する側方部分である。領域Ｎは領域Ｐよりもバスバー配線１７から遠い位置にある薄膜太陽電池素子１０部分である。領域Ｎはすぐ近傍にバスバー配線１７がなく比較的平坦である。
【００５２】
封止工程によってスペーサ１５の側面近傍は変形が大きいが、封止工程前にスペーサ１５が連結部の側方の領域Ｐ１、Ｐ２にはみ出しているため、バスバー配線１７の連結部ではその変形が小さい。封止工程中に背面のバックシート２７側から圧力が加わっても、バスバー配線１７は変形しにくい。また、連結部の領域Ｍ、その側方の領域Ｐ１、Ｐ２では、スペーサ１５の厚みと封止シート２５からなる封止接着層２６の厚みとが加わって、平坦な領域ＺやＮに比べて熱可塑性樹脂の厚い層構造となる。この厚い層構造は外部から受ける力を分散して連結部を保護する効果に優れるともに、基板と配線の熱膨張差を緩和する際に連結部が内部で変形しやすくなり内部応力の緩和効果に優れる。また、バスバー配線１７連結部周辺のみの熱可塑性樹脂を局所的に厚くするので、太陽電池の背面全体の樹脂層の厚みを厚くする構造に比べて経済的である。また薄いシート状のスペーサ１５を挟み込むことでバスバー配線１７に凹凸を形成したので、接続部１３の間が長い場合でもように高さが低い凸部を形成することができる。このため、応力緩和効果に優れた薄型のモジュールとなる。
【００５３】
なお、比較的平坦な領域Ｎや領域Ｚでは、封止接着層２６の厚みは、おおよそ封止処理前の樹脂シート２５の厚みと同程度になる。領域Ｍでは連結部が基板側から突出する部分であるので、封止接着層２６の厚みは少し薄くなる場合がある。これらの厚みの変化は封止工程の温度や圧力、また樹脂シート２５、スペーサ１５の材質の選択することで調整することができる。
【００５４】
上記の封止工程後に、外部に電力を取りだすために外部配線を取り付けて薄膜太陽電池モジュールが完成する。本実施の形態１では開口部を形成した樹脂シート２５とバックシート２７を用いて封止し、その開口部内に露出するリード線２４に外部配線を接続し、その接続部と開口部とを接続ボックス３１で封止する。なお、外部に電力を取り出すための構造は、本実施の形態１に限らず、必ずしも開口部や接続ボックス３１を使用しなくてもよい。両極の集電電極２１、２２に別々の接続ボックス３１を設置してもよい。
【００５５】
以上のように、本実施の形態１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、複数の薄膜太陽電池素子１０およびそれらの薄膜太陽電池素子１０の一部に外部に電力を取り出す集電電極２２が透光性基板１上に形成された薄膜太陽電池１００を用意する工程を備える。そして、集電電極２２の上にバスバー配線１７を配置して集電電極２２と電気的に接続する接続工程と、薄膜太陽電池１００とバスバー配線１７との上を封止シート２５とバックシート２７とで覆って封止する封止工程とを備える。封止シート２５は熱可塑性樹脂からなる。接続工程では、集電電極２２とバスバー配線１７とが互いに間隔をあけた複数の接続部１３で電気的に接続され、その間隔領域内に熱可塑性樹脂を含有するスペーサ１５が集電電極２２とバスバー配線１７との間に設置される。この封止工程において、集電電極２２とバスバー配線１７とは、それらの間に挟まれるスペーサ１５が含有する熱可塑性樹脂によって接着される。
【００５６】
このため、バスバー配線１７に、集電電極２２と離隔して、熱膨張差による応力を緩和する効果に優れた連結部を容易に製造できる。また、バスバー配線１７が幅広の箔や薄板状であっても、集電電極２２との間に樹脂が充填されやすく、空洞が発生しにくい。空洞が残留するとその部分に水分などが凝集しやすくなって集電電極の劣化が早まる可能性があるが、本発明では空洞が発生しにくいため、長期信頼性に優れたモジュールを実現できる。
【００５７】
スペーサ１５は必ずしもシート状でなくてもよいが、本実施の形態１のようにシート状とすることで、接続部１３がたとえば数ｃｍ以上の長い距離がある場合でも集電電極２２とバスバー配線１７とをわずかな距離を離隔した連結部を作成することが容易となる。このため、応力緩和に優れた薄型のモジュールが実現できる。なおシート状は穴のない板状に限定されない。たとえば熱可塑性樹脂からなる繊維が少し隙間をあけて編み込まれてできるようなメッシュ形状であってもよい。また、表面が平滑である必要はなく、たとえば表面に微細なエンボス加工がされていてもよい。
【００５８】
集電電極２２とバスバー配線１７との間を電気接続は導電性粒子を接着樹脂中に分散させた材料を用いて、その厚みはスペーサ１７の厚みよりも小さくすると、集電電極２２とバスバー配線１７との接続固定が容易であり、かつバスバー配線１７に応力緩和に優れた凹凸形状を容易に形成できる。
【００５９】
スペーサ１５は集電電極２２とバスバー配線１７との間にあれば効果があるため、バスバー配線１７の側方Ｐ１、Ｐ２にはみ出すことは必須でなく、バスバー配線１７と同一の幅のものや少し幅が狭いものを用いてもよい。本実施の形態１では、バスバー配線１７の側方Ｐ１、Ｐ２にはみ出すように設置したので、バスバー配線１７の側部の変形が防止され、応力緩和に優れた凹凸形状が得られる。さらにスペーサ１５はバスバー配線の側方にはみ出す部分で相互に連結されているので、複数のスペーサとなる部分を一度に載置できて製造が容易となる。
【００６０】
スペーサ１５の形状は種々の形状にすることができる。本実施の形態１では隣接する接続部１３側にバスバー配線１７の延在方向と直交する側面を有するようにしたので、バスバー配線１７の延在方向に沿って凹凸形状ができる。このため延在方向の応力緩和に優れた構造となる。
【００６１】
封止シート２５とスペーサ１５とは異なる熱可塑性樹脂を主成分としてもかまわない。封止シート２５とスペーサ１５とが含有する熱可塑性樹脂を同質とすると、封止工程においてバスバー配線１７の連結部の基板側とバックシート側が同様な粘度の熱可塑性樹脂で挟まれるので、変形が防止されて応力緩和に優れた凹凸形状が得られる。また、スペーサ１５の熱可塑性樹脂と封止シート２５の熱可塑性樹脂とが一体となり、界面がなくなるのでさらに好ましい。そのような熱可塑性樹脂としてＥＶＡが柔軟性に優れ好ましい。
【００６２】
本実施の形態１の太陽電池モジュールは、互いに電気的に接続された複数の薄膜太陽電池素子１０と、それらの薄膜太陽電池素子１０の一部に形成された集電電極２２とを透光性基板１上に有する薄膜太陽電池１００を備える。集電電極２２の上に配置されて集電電極２２と電気的に接続されるバスバー配線１７と、薄膜太陽電池１００とバスバー配線１７とを覆うバックシート２７と、薄膜太陽電池１００およびバスバー配線１７とバックシート２７との間に熱可塑性樹脂からなる封止接着層２６とを備える。バスバー配線１７は互いに間隔をあけた複数の接続部１３で集電電極２２と電気的に接続される。接続部１３間に集電電極２２との間が熱可塑性樹脂を含有するスペーサ１５によって離隔された連結部を有し、連結部と集電電極２２との間のスペーサ１５が連結部の側方Ｐ１、Ｐ２にはみ出す部分を有する。これにより、連結部の側方Ｐ１、Ｐ２におけるバックシート２７と薄膜太陽電池１０との間の熱可塑性樹脂層の厚みが封止接着層２６よりも厚くなり、熱膨張による応力を緩和する効果に優れる。
【００６３】
なお、上記の実施の形態１では裏面電極上にバスバー配線を２本とも形成する構成を示したが、片側のみでもかまわない。片側は下側の透明電極上に直接コンタクトとっても良い。スペーサの樹脂材料として、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂よりも硬化後の伸縮性が優れた、たとえばＥＶＡなどの熱可塑性樹脂を用いたため、完成後の使用環境における温度変化によるバスバー配線の熱膨張も柔軟に変形して緩和できるので、寿命や信頼性が向上する。
【００６４】
＜実施の形態２．＞
図１１は本実施の形態２の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図であり、実施の形態１の図７に相当する部分を説明する図である。本実施の形態２の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態１と同様であるが、連結部の上のスペーサ１５の上の領域Ｒに設置するバスバー配線１７にあらかじめ微細な凹凸を形成した点で異なる。このため、完成したモジュールでは集電電極２２と離隔した連結部に微細な凹凸ができるので、応力緩和効果を高めることができる。微細な凹凸は図のように複数であることが好ましい。微細な凹凸があるので領域Ｒは完全に平坦とはいえないが、おおむね集電電極２２と平行な平坦部となる。また、この微細な凹凸とスペーサ１５との間の隙間は、封止工程においてスペーサ１５が含有する熱可塑性樹脂で充填される。
【００６５】
＜実施の形態３．＞
図１２は本実施の形態３の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図であり、実施の形態１の図７に相当する部分を説明する図である。本実施の形態３の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態１と同様であるが、スペーサ１５の構造が異なる。本実施の形態３で使用するスペーサ１５は熱可塑性樹脂からなる第１層１５ａ、第３層１５ｃを有し、その間に異なる材料からなる第２層１５ｂが挟まれる構造のものである。第２層１５ｂの材料はその融点が第１層１５ａ、第３層１５ｃの熱可塑性樹脂の融点よりも高い材料とした。第１層１５ａ、第３層１５ｃの材料は封止シート２５と同質の熱可塑性樹脂材料とした。たとえば第１層１５ａ、第３層１５ｃは融点が１００℃程度のＥＶＡ、第２層１５ｂは融点が２００℃以上のＰＥＴなどを用いるとよい。
【００６６】
図１３は封止工程後の本実施の形態３の薄膜太陽電池モジュールの構造を説明する断面図であり、実施の形態１の図１０に相当する部分を説明する図である。封止工程ではバスバー配線１７と集電電極２２とは第１層１５ａ、第３層１５ｃの熱可塑性樹脂で接着される。またこれらより融点の高い第２層１５ｂがあるため、封止工程における形状変化が小さくなる。このため、バスバー配線１７の連結部の形状を保護する効果が高まる。また、第２層１５ｂに耐湿性に優れた材料を用いることで集電電極２２の長期信頼性をさらに高めることができる。
【００６７】
＜実施の形態４．＞
図１４は本実施の形態４の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する図であり、図１４（ａ）は接続工程で使用するバスバー配線１７を基板側から見た上面図、図１４（ｂ）はそのバスバー配線１７を集電電極２２に設置して接続することを示す断面図である。本実施の形態４の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態１と同様であるが、バスバー配線１７の集電電極２２側にあらかじめ間隔をあけて複数の接続材料１２が貼り付けられている点で異なる。集電電極２２の上には接続部１３となる位置に間隔をあけてスペーサ１５は設置する。その後、その間隔内で接続材料１２が集電電極２２に対向するようにバスバー配線１７を載置して、白矢印の方向にバスバー配線１７を押圧し接続材料１２を集電電極２２に接触させて接続部１３とする。接続材料１２を付着したバスバー配線１７を用いるので生産性が向上する。
【００６８】
接続材料１２は接着性を有する導電材料が好ましく、導電性粒子を樹脂中に分散させたテープや異方性導電シートなどが好ましい。接続材料１２を集電電極２２に接触させた際に、接触部を局所的に加熱すると接着力を高められるので好ましい。
【００６９】
＜実施の形態５．＞
図１５は本実施の形態５の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する断面図であり、実施の形態４の図１４（ｂ）と同様の工程を示す図である。本実施の形態５の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態４と同様であるが、バスバー配線１７の接続材料１２が集電電極２２に対向する面全体に形成されている点が異なる。接続材料１２はバスバー配線１７表面全体を覆っていてもよい。接続材料１２はたとえば低融点のはんだ材料である。白矢印で示す位置をバスバー配線１７を押圧しながらはんだごてで加熱して接続材料１２を集電電極２２に接触させて接続部１３とする。接続材料１２を付着したバスバー配線１７を用いるので生産性が向上する。スペーサ１５があるため、連結部が集電電極２２に接して固定されることを防止できる。
【００７０】
＜実施の形態６．＞
図１６は本実施の形態６の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する図であり、図１６（ａ）は接続工程で使用するバスバー配線１７を基板側から見た上面図、図１６（ｂ）はそのバスバー配線１７を集電電極２２に設置して接続することを示す断面図である。本実施の形態６の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態４と同様であるが、バスバー配線１７の集電電極２２側には、複数の接続材料１２に加えてスペーサ１５が貼り付けられている点で異なる。接続材料１２とスペーサ１５とは交互に貼り付けられる。接続材料１２とスペーサ１５との位置が決まっているので接続工程で位置合わせが不要となり、作業効率がさらに向上する。またスペーサ１５には相互に接続する部分がなくても設置が容易となり部材が少量でよい。スペーサ１５が貼り付けられる領域はバスバー配線１７内としても効果があるが、図のようにスペーサ１５はバスバー配線１７の側面からはみ出すようにするとより望ましい。
【００７１】
＜実施の形態７．＞
図１７は本実施の形態７の薄膜太陽電池モジュールの接続工程を説明する図であり、図１７（ａ）は接続工程で使用するバスバー配線１７を基板側から見た上面図、図１７（ｂ）はそのバスバー配線１７を集電電極２２に設置して接続することを示す断面図である。本実施の形態７の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態４と同様であるが、バスバー配線１７には複数の接続材料１２のかわりスペーサ１５が貼り付けられている点で異なる。スペーサ１５はバスバー配線１７に沿って分断された構造であってもよいが、図のようにバスバー配線１７の側面に相互に接続する部分を設けてもよい。集電電極２２に複数の接続部１３を設置後に、スペーサ１５が付着したバスバー配線１７を載置し、バスバー配線１７と接続部１３とを接続する。実施の形態４と同様に作業効率が良い。
【００７２】
＜実施の形態８．＞
図１８は本実施の形態８の薄膜太陽電池モジュールの接続工程を説明する図であり、図１８（ａ）は接続工程で使用するバスバー配線１７を基板側から見た上面図、図１８（ｂ）はそのバスバー配線１７を集電電極２２に設置することを示す断面図、図１８（ｃ）はその後に封止シート２５とバックシート２７で覆う工程を示す断面図である。本実施の形態８の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態６と同様であるが、バスバー配線１７の複数の接続材料１２の反対側に押圧材３３が設置されている点が異なる。押圧材３３の厚みはスペーサ１５と同じか少し厚い材料からなると好ましい。押圧材３３の材料はその融点が封止シート２５の融点よりも高い材料であることが好ましい。さらに弾性に富む材料がさらに好ましい。たとえば封止シート２５が融点あるいは軟化温度１００℃のＥＶＡである場合に、押圧材３３は融点が２００℃以上のシリコーンゴムなどとする。このため、封止工程後も大きく変形せず形状が保たれる。また、押圧材３３が設置される位置は、バスバー配線１７の接続材料１２と反対側の位置に一部が重なっていればよい。図のように接続材料１２と反対側の全面を覆って、さらにバスバー配線１７の側方にはみ出すようにしてもよい。ただし、押圧材３３の設置位置はスペーサ１５の反対側と重ならない位置とする。
【００７３】
上記のようなバスバー配線１７を集電電極２２の上に設置する。次いで図１８（ｃ）のように封止シート２５とバックシート２７で覆って封止する。この封止工程において押圧材３３はバックシート２７側から圧力がかかり、これによってバスバー配線１７が凹凸を生じるように変形するとともに、接続材料１２が押圧材３３によって集電電極２２と接して接続部１３となる。このように接続工程と封止工程とが同時に行えるので、作業性が優れる。
【００７４】
このように本実施の形態８の薄膜太陽電池モジュールはバスバー配線１７とバックシート２７との間に接続部１３の位置のバスバー配線１７を集電電極２２側に押圧する押圧材３３が設置されている。このため接続部１３の接着力が強くなり、接続部１３の剥離を防止できるので、信頼性の高いモジュールとなる。たとえば、使用環境において低温になった場合などで、熱膨張差によってバスバー配線１７内に引っ張り応力が発生する場合に接続部１３の剥離を防止する効果が顕著である。なお、バスバー配線１７を集電電極２２の上に設置後に、封止工程の前に押圧材３３を押圧して接続部１３を形成してもよい。また、バスバー配線１７にあらかじめ接着した押圧材３３を使用したが、バスバー配線１７と集電電極２２とを接続する工程の前あるいは後に接続部１３となる位置の上に押圧材３３を載置しても信頼性の高いモジュールを実現できる。
【００７５】
＜実施の形態９．＞
図１９（ａ）は本実施の形態９の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図、図１９（ｂ）は、その工程を経て完成する構造を示す断面図である。本実施の形態９の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態１と同様であるが、隣接する接続部１３間のスペーサ１５にスリットＵが形成されている点が異なる。なお図１９（ａ）は実施の形態１の図５（ａ）、図１９（ｂ）は実施の形態１の図９に相当する図である。図１９（ａ）は接続部１３間のスペーサ１５にスリットＵを１か所設けた場合であるが、スリットＵはその間に複数設けてもよい。また、スリットＵはスペーサ１５を貫通しない溝であってもよい。
【００７６】
スペーサ１５のスリットＵの部分は封止工程において樹脂層が薄くなる部分となる。このため、その上のバスバー配線１７は領域Ｖのように変形する。あらかじめ凹凸を形成することなく、封止工程で連結部に応力緩和の効果が優れた凹凸が作成できる。なお、スリットＵの幅をスペーサ１５の厚みに対して大きくすしすぎると、封止工程において集電電極２２に接するように変形して、応力緩和効果が低減したり、集電電極２２を破損したりする可能性がある。これを防ぐにはスリットＵの幅をスペーサ１５の厚みの５倍以下、望ましくは２倍以下などとすると良い。
【００７７】
＜実施の形態１０．＞
図２０（ａ）および図２０（ｂ）は本実施の形態１０の薄膜太陽電池モジュールの製造工程を説明する上面図である。本実施の形態１０の薄膜太陽電池モジュールの製造工程は、基本的に実施の形態１と同様であるが、スペーサ１５の形状が異なる。実施の形態１ではスペーサ１５の形状をバスバー配線１７の一方の側方にはみ出した部分で相互に連結された形状としたが、本実施の形態１０では両方にはみ出した部分で相互に連結された形状とした。図２０（ａ）はスペーサ１５の両側方にはみ出した部分がいずれも連続して連なって全体として梯子形の形状を有する場合である。接続部材１１は梯子形の隙間に位置する。図２０（ｂ）は図２０（ａ）と別形状の場合であり、スペーサ１５の両側方にはみ出した部分が交互に連続して連なり全体として蛇行形の形状を有する場合である。このようなスペーサ１５の形状としても実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。また、以上のある実施の形態で述べた一部の構成は技術的に著しい不都合を生じない範囲内で他の実施の形態で述べた構成と組み合わせたり、置き換えたりしてもよい。また、その構成の一部のみで効果が得られる場合は、その部分構成のみを利用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明によれば、熱膨張により発生する応力を緩和する効果に優れる太陽電池モジュールを実現できる。
【符号の説明】
【００８０】
１  透光性基板、２  透明電極、４  光電変換層、６  裏面電極、１０  薄膜太陽電池素子、１２  接続材料、１３  接続部、１５  スペーサ、１７  バスバー配線、２１、２２  集電電極、２３  リード線、２４  樹脂シート、２５  封止シート、２６  封止接着層、２７  バックシート、３１  接続ボックス、３３  押圧材、１００  薄膜太陽電池。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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