(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極形状に応じた印刷マスクを介して、電極材料である導電性材料を含むペーストを基板材料の電極形成面に塗布するスクリーン印刷工程を含み、
前記スクリーン印刷工程では、印刷可能領域が前記電極形成面より広く設定された前記印刷マスクを使用し、前記基板材料の周囲から前記印刷可能領域のうちの周縁領域へ向けてエアーを供給しながら前記ペーストを塗布することを特徴とする太陽電池用電極の形成方法。
【請求項２】
前記基板材料を載置するためのステージには、前記基板材料の外縁に沿う溝が形成され、前記溝に形成されたエアー吹き出し開口からエアーを供給することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用電極の形成方法。
【請求項３】
前記ステージにおけるエアーの吸引によって、前記基板材料を前記ステージに固定し、
前記吸引による排圧を、前記エアー吹き出し開口からのエアーの供給に流用することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池用電極の形成方法。
【請求項４】
電極形状に応じた印刷マスクを介して、電極材料である導電性材料を含むペーストを基板材料の電極形成面に塗布する印刷機であって、
前記電極形成面より広い印刷可能領域が設定された前記印刷マスクを使用して前記ペーストを塗布する際に、前記基板材料の周囲から前記印刷可能領域のうちの周縁領域へ向けてエアーを供給するエアー供給機構を有することを特徴とする印刷機。
【請求項５】
前記基板材料を載置するためのステージを有し、
前記ステージは、前記基板材料の外縁に沿う溝を備え、
前記溝には、前記エアー供給機構によるエアーの供給のためのエアー吹き出し開口が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の印刷機。
【請求項６】
前記エアー吹き出し開口の径が、０．８ミリメートルから１．５ミリメートルであることを特徴とする請求項５に記載の印刷機。
【請求項７】
前記ステージにおけるエアーの吸引によって、前記基板材料を前記ステージに固定するためのエアー吸引機構を有し、
前記エアー供給機構は、前記エアー吸引機構の排圧を流用することを特徴とする請求項４から６のいずれか一つに記載の印刷機。
【請求項８】
請求項１から３のいずれか一つに記載の太陽電池用電極の形成方法を用いて太陽電池用電極を形成する工程を含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の太陽電池セルの製造方法を用いて太陽電池セルを製造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、太陽電池用電極の形成方法、印刷機、太陽電池セルの製造方法、および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２１世紀を迎え、やがて枯渇すると言われている化石エネルギーの価格上昇や、大気中の二酸化炭素の増加による地球温暖化が問題となっている。これら問題の解決のために、自然エネルギーの開発が望まれている。その中でも、各国政府のエネルギー政策の後押しもあることから、特に、太陽電池による太陽光発電の普及に拍車がかかっている。
【０００３】
現在、太陽電池セルとしては、シリコン等の基板材料の受光面と、その反対側の裏面との各々に電極を備えるものが主流とされている。近年、その両面のうちの裏面のみに電極が形成された太陽電池セルも実用化されつつあるが、両面に電極が形成された太陽電池セルは、依然として多く普及している。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載されている太陽電池の製造方法は、次のような手順を採用する。まず、シリコン等の基板材料の表面に、エッチング等の手法により凹凸構造を形成し、拡散等の手法によりｐｎ結合を形成する。次に、当該基板材料の少なくとも一面に窒化シリコン膜からなる絶縁膜を形成し、絶縁膜上に金属ペーストのパターンを設けて焼成する。金属ペーストは、加熱によって絶縁膜を溶融する性質のガラスを含む。さらに、焼成を経た基板材料を、ガラス成分を溶解する性質のエッチング液に浸漬し、水素を含む雰囲気中で熱処理を施す。また、例えば特許文献２および３には、基板材料の両面に電極を有する太陽電池の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４８６６２２号公報
【特許文献２】特許第４３１９００６号公報
【特許文献３】特許第４４８１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、太陽電池用電極を形成する手法としては、スクリーン印刷等の簡便な方法が採用されている。スクリーン印刷の位置決め精度によっては、０．１ｍｍオーダーの位置誤差は生じる可能性がある。また、使用される基板材料にも寸法公差が存在するため、実際のスクリーン印刷においては、基板材料のうちの周縁領域に、印刷の範囲外とする余白を例えば１ｍｍオーダーで確保しなければならない場合も多い。
【０００７】
その一方、近年では、太陽電池モジュールは、大出力であることが強く要請されている。太陽電池モジュールの出力増大のために、太陽電池セルの高効率化が望まれている。例えば、１枚の太陽電池セルの出力が０．１ワット増加したとすると、５０枚の太陽電池セルを用いる太陽電池モジュールは、５ワットの出力増となる。このように、太陽電池セルの出力の増大により、単位電力当たりの発電コストを減少させることが可能となる。
【０００８】
基板材料に上述のような余白の確保を要することは、電極が余白の分だけ狭められることで、太陽電池セルの高効率化を妨げる要因となっている。したがって、発電に寄与可能な領域を広く確保するために、太陽電池セルの製造方法としては、スクリーン印刷における余白の面積をできるだけ抑制可能とすることが望まれている。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い発電効率を持つ太陽電池セルの製造を可能とする太陽電池用電極の形成方法、その形成方法において使用する印刷機、その形成方法により太陽電池用電極を形成する工程を含む太陽電池セルの製造方法、および太陽電池モジュールの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電極形状に応じた印刷マスクを介して、電極材料である導電性材料を含むペーストを基板材料の電極形成面に塗布するスクリーン印刷工程を含み、前記スクリーン印刷工程では、印刷可能領域が前記電極形成面より広く設定された前記印刷マスクを使用し、前記基板材料の周囲から前記印刷可能領域のうちの周縁領域へ向けてエアーを供給しながら前記ペーストを塗布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電極形成面に対して広い印刷可能領域を有する印刷マスクを使用することで、余白の分があらかじめ狭められた印刷可能領域を持つ印刷マスクを使用する場合よりも広い範囲に電極を形成することができる。印刷可能領域のうち電極形成面の外側となる周縁領域では、エアーの圧力により印刷マスクにペーストをとどまらせ、電極形成面外へのペーストのはみだしを抑制させる。基板材料の端部側面へのペーストの付着や、電極形成面とは反対側の面へのペーストの回り込みを抑制させることで、表裏で極性の異なる電極同士の短絡の防止が可能となる。これにより、スクリーン印刷における余白をできるだけ少なくし、高い発電効率を持つ太陽電池セルの製造を可能とする。また、本発明の電極形成方法は、従来の手法に大幅な変更を加えること無く、簡便な実施を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法によって形成された電極を備える太陽電池セルの受光面を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す太陽電池セルのうち、受光面とは反対側の裏面を示す図である。
【図３】図３は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷機のうち、ステージ部分の模式断面図である。
【図４】図４は、実施の形態の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図である。
【図５】図５は、実施の形態の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図である。
【図６】図６は、実施の形態の電極形成方法に使用する印刷マスクの印刷可能領域と電極形成面との関係を説明する図である。
【図７】図７は、図６に示す構成のうちの一部についての詳細を示す図である。
【図８】図８は、比較例にかかる電極形成方法に使用する印刷マスクにおける印刷可能領域と電極形成面との関係を説明する図である。
【図９】図９は、図８に示す構成のうちの一部についての詳細を示す図である。
【図１０】図１０は、印刷機のうち、溝およびその周辺の構成の模式断面図である。
【図１１】図１１は、エアー吹き出し開口の配置について説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図である。
【図１３】図１３は、本発明による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図である。
【図１４】図１４は、実施の形態により製造された太陽電池モジュールの特性を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる太陽電池用電極の形成方法、印刷機、太陽電池セルの製造方法、および太陽電池モジュールの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法によって形成された電極を備える太陽電池セルの受光面を示す図である。図２は、図１に示す太陽電池セルのうち、受光面とは反対側の裏面を示す図である。太陽電池セル１の受光面には、互いに直交するように配置されたグリッド電極３１および表バス電極３２が設けられている。太陽電池セル１の裏面には、裏アルミ電極３３および裏バス電極３４が設けられている。
【００１５】
次に、本実施の形態にかかる太陽電池セルの電極形成方法について説明する。図３は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷機のうち、ステージ部分の模式断面図である。スクリーン印刷工程では、印刷マスク２を介して、基板材料３の電極形成面に金属ペースト９を塗布する。
【００１６】
図４および図５は、本実施の形態の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図である。基板材料３としては、例えば、図４に示す正方形形状のものや、図５に示すように、正方形の四隅を円弧状とした角丸四角形形状のものを使用する。図４に示す正方形形状の一辺Ｍ、図５に示す角丸四角形形状の一辺相当幅Ｍは、例えば１５６ｍｍとする。
【００１７】
基板材料３としては、例えば、薄板状のシリコンであるシリコンウェハを使用する。なお、基板材料３は、スクリーン印刷工程によって電極を形成することが可能であれば、いずれの材質のものであっても良いものとする。
【００１８】
図６は、本実施の形態の電極形成方法に使用する印刷マスクの印刷可能領域と電極形成面との関係を説明する図である。図７は、図６に示す構成のうちの一部についての詳細を示す図である。ここでは、正方形形状の基板材料３に電極を形成する場合を例とする。
【００１９】
印刷マスク２は、例えば、ステンレスメッシュ１６と、ステンレスメッシュ１６の一部を覆う感光性乳剤１５と、マスクフレーム１４とを備える。印刷マスク２は、感光性乳剤１５で覆われた部分では金属ペースト９の通過を阻止し、ステンレスメッシュ１６を露出させた部分では金属ペースト９を通過させる。マスクフレーム１４は、感光性乳剤１５およびステンレスメッシュ１６を保持する。
【００２０】
印刷マスク２は、電極形成のためのスクリーン印刷に適する特性を備えるものであれば、構成を適宜変更しても良い。例えば、印刷マスク２は、ステンレスメッシュ１６に代えて、合成繊維系材料からなるメッシュや、ステンレス以外の他の金属材料からなるメッシュを使用するものであっても良い。また、印刷マスク２は、感光性乳剤１５に代えて、金属部材を使用するものとしても良い。
【００２１】
印刷マスク２の印刷可能領域は、基板材料３の電極形成面の外縁１７に対して一回り大きくなるように設定されている。印刷可能領域とは、印刷パターンが形成された領域、すなわち、ステンレスメッシュ１６を露出させた部分と、ステンレスメッシュ１６を露出させた部分同士に挟まれた部分とを含む領域とする。
【００２２】
図８は、比較例にかかる従来の電極形成方法に使用する印刷マスクにおける印刷可能領域と電極形成面との関係を説明する図である。図９は、図８に示す構成のうちの一部についての詳細を示す図である。
【００２３】
従来の方法におけるスクリーン印刷工程では、電極形成面の外縁１７より外への金属ペースト９のはみ出しを防ぐために、印刷マスク３５の印刷可能領域は、電極形成面の外縁１７に対して一回り小さくなるように設定される。印刷可能領域の外縁は、電極形成面の外縁１７より内側に位置する。例えば、１５６ｍｍ四方の正方形形状の電極形成面の場合、印刷可能領域の外縁と電極形成面の外縁１７との間隔ｄ’は、０．８ｍｍから１．３ｍｍ程度とする。
【００２４】
これに対して、本実施の形態におけるスクリーン印刷工程では、印刷可能領域の外縁は、電極形成面の外縁１７より外側に位置する。例えば、１５６ｍｍ四方の正方形形状の電極形成面の場合、電極形成面の外縁１７と印刷可能領域の外縁との間隔ｄは、０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度とする。間隔ｄは、使用する印刷機の位置決め精度、印刷マスク２の寸法安定性、基板材料３の形状精度等に応じて適宜設定可能であるものとする。
【００２５】
図３に示す印刷機は、基板材料３を載置するためのステージ６を備える。ステージ６には、基板材料３の外縁に沿う溝７が形成されている。また、印刷機は、エアー供給機構８およびエアー吸引機構４を備える。エアー供給機構８は、基板材料３の周囲から、印刷可能領域のうちの周縁領域へ向けてエアーを供給する。エアー供給機構８によるエアーの供給のためのエアー吹き出し開口は、溝７の底面に設けられている。複数のエアー吹き出し開口は、基板材料３の外縁に沿って点在している。エアー吸引機構４は、ステージ６におけるエアーの吸引によって、基板材料３をステージ６に固定する。
【００２６】
エアー供給機構８は、エアー吸引機構４の排圧を流用する。そのため、印刷機は、本来のエアー吸引機構４からの簡易な設計変更により、エアー供給機構８を容易に構築することができる。エアー供給機構８は、エアー吸引機構４の排圧を利用することで、例えば２ｋｇ／ｃｍ２の圧力でエアーを供給可能とする。エアー供給機構８は、エアーの圧力を調整するためのレギュレータ（図示省略）を備えるものとしても良い。本実施の形態では、エアー供給機構８は、レギュレータにより、エアー吸引機構４の排圧を例えば１ｋｇ／ｃｍ２程度に調整し、エアーを供給する。
【００２７】
金属ペースト９は、電極材料である導電性材料を含む。金属ペースト９に使用される代表的な導電性材料としては、金、銀、銅、白金およびパラジウム等があげられる。金属ペースト９は、これらの導電性材料の一つあるいは複数を含む。
【００２８】
印刷機は、金属ペースト９が載せられた状態の印刷マスク２上にてスキージ１３を走査させることで、印刷マスク２を介して、基板材料３の電極形成面に金属ペースト９を塗布する。印刷マスク２のうち感光性乳剤１５でカバーされた部分では金属ペースト９を通過させず、ステンレスメッシュ１６を露出させた部分で金属ペースト９を通過させることで、印刷機は、印刷マスク２の印刷パターンを電極形成面上に転写する。
【００２９】
印刷機は、エアー吹き出し開口５から印刷可能領域の周縁領域１１へ向けてエアーを供給しながらスキージ１３を一方向へ走査させる。周縁領域１１は、例えば、図７に示す電極形成面の外縁１７と印刷可能領域の外縁との間の領域とする。印刷機は、エアー吹き出し開口５から供給されるエアーの圧力を周縁領域１１へ加えることで、周縁領域１１ではステンレスメッシュ１６に金属ペースト９を押し留める。
【００３０】
印刷機は、基板材料３の電極形成面に対して印刷可能領域が一回り大きく形成された印刷マスク２のうち、電極形成面より外側における金属ペースト９の通過を阻止させる。これにより、印刷機は、印刷領域が電極形成面から外れて、例えばステージ６にまで及ぶようなことや、基板材料３の外縁側面１２への金属ペースト９の付着を抑制させる。それとともに、印刷機は、電極形成面に、最小限の余白１０を形成可能とする。余白１０は、電極形成面のうち、印刷領域外である周縁領域とする。
【００３１】
印刷機は、金属ペースト９の粘度を考慮した上でエアーの圧力を調整することで、印刷マスク２からの金属ペースト９の飛散を防ぐことができる。なお、基板材料３の周囲に金属ペースト９が落下した場合、落下した金属ペースト９は、溝７にとどめられ、ステージ６に載置される基板材料３への付着が防がれる。
【００３２】
図１０は、印刷機のうち、溝およびその周辺の構成の模式断面図である。エアー吹き出し開口５は、溝７の底面において例えば円形状をなしている。エアー供給機構８のうちエアー吹き出し開口５付近の形状は、溝７の底面と印刷マスク２との間の空間の圧力を高めることが可能であれば良く、いずれの形状としても良い。本実施の形態では、圧力を効果的に高めるために、エアー供給機構８のうちエアー吹き出し開口５付近は、エアー吹き出し開口５へ向かうにしたがって径が細くなるような円錐形をなしている。
【００３３】
エアー吹き出し開口５の径φは、０．８ｍｍから１．５ｍｍ程度、望ましくは１．０ｍｍから１．２ｍｍとされている。径φが０．８ｍｍより小さい場合、穴あけ加工により真円を得ることが困難となる上、異物の混入によるエアー供給機構８の詰まりが生じ易くなる。径φを０．８ｍｍ以上とすることで、比較的容易に真円を得ることを可能とし、かつ異物の混入を低減させることができる。
【００３４】
径φが１．５ｍｍより大きい場合、供給するエアーの圧力を例えば５ｋｇ／ｃｍ２程度にまで高める必要が生じる。径φを１．５ｍｍ以下とすることで、エアー吸引機構４の排圧を利用して、エアーの十分な初速と圧力の維持とにより周縁領域１１に金属ペースト９を押し留めることが可能となる。なお、エアー吹き出し開口５の形状や径φは、エアー供給機構８により供給可能なエアーの圧力に応じて適宜変更可能であるものとする。
【００３５】
図１１は、エアー吹き出し開口の配置について説明する図である。ここでは、基板材料３のうち一つの角部を含む部分と、当該部分に沿って形成されている溝７とを図示している。
【００３６】
印刷開始時および印刷終了時には、印刷マスク２の印刷可能領域のうち電極形成面に当接する部分以外の部分にスキージ１３の圧力の多くが加わる。このため、走査方向Ｓに対して垂直に形成された溝７から周縁領域１１へ向けては、印刷マスク２に金属ペースト９を押し留める圧力を高く維持可能であることが求められることとなる。
【００３７】
一方、印刷開始から印刷終了までの間は、印刷マスク２の印刷可能領域のうち電極形成面に当接する部分にスキージ１３の圧力のほとんどが加わる。このため、走査方向Ｓに対して平行に形成された溝７から周縁領域１１へ向けては、走査方向Ｓに対して垂直に形成された溝７から周縁領域１１への場合ほどは高い圧力を維持しなくても良いこととなる。したがって、エアー吹き出し開口５は、走査方向Ｓに対して平行に形成された溝７に対し、走査方向Ｓに対して垂直に形成された溝７において密に設けることが望ましい。これにより、印刷機は、周縁領域１１の全体において金属ペースト９の通過を抑制させることができる。
【００３８】
本実施の形態では、エアー吹き出し開口５は、走査方向Ｓに対して垂直に形成された溝７では５ｍｍ間隔、走査方向Ｓに対して平行に形成された溝７では１０ｍｍ間隔としている。また、エアー吹き出し開口５は、基板材料３の角部近傍、すなわち、走査方向Ｓに対して垂直に形成された溝７と平行に形成された溝７とが交わる位置にも設ける。なお、エアー吹き出し開口５を設ける間隔は、供給可能なエアーの圧力等に応じて適宜変更可能であるものとする。
【００３９】
さらに、エアー吹き出し開口５を配置する位置は、溝７の底面である場合に限られず、溝７のいずれの位置としても良い。エアー吹き出し開口５は、例えば、溝７の側面に配置することとしても良い。エアー供給機構８は、溝７の側面に形成されたエアー吹き出し開口５から周縁領域１１へ向けて斜め上方へエアーを供給することとしても良い。
【００４０】
スクリーン印刷により基板材料３に塗布された金属ペースト９は、一般に焼成と称される処理によって電極となる。焼成工程では、ピーク温度を９００度以下、望ましくは７５０度から８００度とする加熱処理を実施する。焼成炉での加熱処理の時間は、概ね２分以内とする。
【００４１】
スクリーン印刷による電極の形成より以前にｐ型電極とｎ型電極との分離（以下、ｐｎ分離と称する）を行っている場合、電極材料の付着によるリーク電流の発生を抑制させるために、外縁側面１２への金属ペースト９の付着を抑制し、かつ余白１０を設ける必要がある。また、レーザ加工によるｐｎ分離を行う場合も、リーク電流の発生を抑制させるために、外縁側面１２への金属ペースト９の付着を抑制し、かつ余白１０を設けることが望ましい。
【００４２】
本実施の形態にかかる電極形成方法では、スクリーン印刷工程において供給されるエアーの圧力を調整することで、電極形成面における余白１０を、いずれの製造方式に対しても最適化させることができる。
【００４３】
従来の電極形成方法では、余白１０をできるだけ小さくするには、印刷機による印刷位置ずれ、基板材料３の寸法公差、印刷マスク２の伸張等を極力抑制しなければならないこととなる。それら全ての条件について高精度化を求めることとすると、太陽電池セルの製造コストの大幅な上昇を招くこととなる。
【００４４】
これに対して、本実施の形態にかかる電極形成方法では、ステージ６と基板材料３との位置決めが可能であれば、エアーの圧力を調整することで、基板材料３の寸法公差や印刷マスク２の経時変化の影響を低減させることができる。このため、本実施の形態によると、従来の場合と同等の精度でのスクリーン印刷により、最小限かつ適切な幅とした余白１０を安定して得ることが可能となる。本発明の電極形成方法は、従来の手法に対して、エアーを供給する程度の簡易な変更を加えることで、容易に実施することができる。本発明の電極形成方法は、太陽電池セル１の受光面側の電極および裏面側の電極のいずれにも適用可能であるものとする。
【００４５】
図１２および図１３は、本発明による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図である。まず、透明基板１８の上に透明樹脂部材１９を設置する。その透明樹脂部材１９には、配線付き太陽電池セル２０を設置する。配線付き太陽電池セル２０は、所定の枚数の太陽電池セル１（図１参照）を並列させて、隣り合う太陽電池セル１同士を半田付き銅線等により接続することにより作製する。配線付き太陽電池セル２０は、各太陽電池セル１の裏面を上にして、透明樹脂部材１９に設置する。
【００４６】
配線付き太陽電池セル２０の上には、さらに透明樹脂部材１９および裏面シート２１を設置する。図１２には、図の上部から順に、透明基板１８、透明樹脂部材１９、配線付き太陽電池セル２０、透明樹脂部材１９および裏面シート２１を重ね合わせた状態を示している。
【００４７】
これらの部材を圧着させた状態で加熱処理を施すことにより、図１３に示すように、配線付き太陽電池セル２０が封止された透明樹脂層２２と、透明基板１８と、裏面シート２１とが一体化された太陽電池モジュールが作製される。上記の電極形成方法により形成された電極を備える太陽電池セル１を用いることで、高い発電効率を持つ太陽電池モジュールを得ることができる。
【００４８】
太陽電池モジュールの作製における加熱および圧着の処理には、ラミネータと称される真空加熱圧着装置を使用することが望ましい。ラミネータは、透明樹脂部材１９や裏面シート２１を加熱変形させ、さらにこれらを熱硬化させることにより一体化させるとともに透明樹脂層２２に太陽電池セルを封止する。
【００４９】
真空加熱圧着装置は、減圧環境下において、各部材を加熱および圧着させる。これにより、透明基板１８および透明樹脂部材１９間、透明樹脂部材１９および配線付き太陽電池セル２０間、配線付き太陽電池セル２０および透明樹脂部材１９間、透明樹脂部材１９および裏面シート２１間のいずれについても、空隙や気泡の残留を防ぎ、各部材を均一な圧力で圧着させることができる。
【００５０】
真空加熱圧着装置での加熱および圧着の処理は、２００度以下、望ましくは１５０度から２００度の温度下で実施する。加熱および圧着の処理における温度は、透明樹脂部材１９の材質等により適宜変更可能であるものとする。
【００５１】
透明基板１８としては、例えばガラス基板を使用する。透明基板１８は、太陽光を透過可能であれば良く、ガラス以外の材質からなるものとしても良い。透明樹脂部材１９は、エチレンビニルアセテート系、ポリビニルブチラール系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、オレフィン系、ポリエステル系、シリコン系、ポリスチレン系、ポリカーボネート系およびゴム系等の樹脂のうちの一つあるいは複数を含む。透明樹脂部材１９は、太陽光を透過可能であれば、ここで挙げる以外のいずれの材質を使用するものであっても良い。
【００５２】
裏面シート２１としては、ポリエステル系、ポリビニル系、ポリカーボネート系およびポリイミド系等の樹脂のうちの一つあるいは複数からなるシートを使用する。裏面シート２１は、太陽電池モジュールの保護に十分な強度、耐湿性および耐候性を有するものであれば、ここで挙げる以外のいずれの材質からなるものであっても良い。裏面シート２１は、強度、耐湿性および耐候性を向上させるために、樹脂材料のみならず、金属箔材料を貼り合わせた複合材料からなるものとしても良い。また、裏面シート２１は、高い反射率を持つ金属材料や、高い屈折率を持つ透明部材を、蒸着等により樹脂材料に貼り合わせたものとしても良い。
【００５３】
太陽電池モジュールの端面は、ラミネート加工の密着性を向上させ、外部からの水分等の浸入を防ぐために、ゴム系樹脂部材等からなるテープにより保護することとしても良い。ゴム系樹脂部材としては、例えば、ブチルゴム等を使用する。さらに、太陽電池モジュールは、構造体としての取り扱い易さに鑑み、外周を囲うフレームを設けることとしても良い。フレームは、例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金等の金属部材を用いて構成する。
【００５４】
図１４は、本実施の形態により製造された太陽電池モジュールの特性を表した図である。図１４に示すグラフは、金属ペースト９を使用するスクリーン印刷により裏面電極を形成した場合について、基板材料３の外縁から裏面電極の端までの距離と太陽電池モジュールの特性との関係の例を表したものである。
【００５５】
図１４に示すグラフの縦軸は、曲線因子（fill  factor；ＦＦ）を表す。ＦＦは、理論出力に対する最大出力の割合を表す数値であって、太陽電池モジュールの品質の目安の一つとされている。理論出力は、開放電圧および短絡電流の積に相当する。ＦＦは、最大出力が理論出力と同一である場合を最大値１とし、数値が１に近いほど発電効率が高いことを表す。また、グラフの横軸は、太陽電池セル１における基板材料３の外縁から電極の端までの距離、すなわち余白１０の幅を表している。
【００５６】
図１４に示す関係から、基板材料３の外縁から電極の端までの距離が小さいほど、ＦＦは高くなる。理論的には、電極形成面の加工状態が全面に渡って均一であれば、グラフは直線に近くなるものと推定される。実際の基板材料３における電極形成面は、外縁に近いほど加工状態が劣化する場合が多い。そのため、図１４に示すように、基板材料３の外縁から電極の端までの距離が小さくなるほど、ＦＦの増加量は減少し、ＦＦは収束する傾向を示すこととなる。
【００５７】
従来の電極形成方法では、一般に、基板材料３の外縁から電極の端までの距離が例えば０．８ｍｍから１．３ｍｍとなる。この場合のＦＦは、図１４に示す例では、およそ０．７８６から０．７７７となる。
【００５８】
これに対して、本実施の形態にかかる電極形成方法により、基板材料３の外縁から電極の端までの距離を例えば０．３ｍｍに調整したとする。この場合のＦＦは、図１４に示す例では、およそ０．７９０となる。この例によると、本実施の形態では、従来の場合と比較して、０．００４から０．０１３程度、ＦＦを向上させることが可能となる。
【００５９】
本発明は、従来の手法に大幅な変更を加えること無く、簡便な手法により高性能な太陽電池モジュールを得ることができるため、工業上非常に有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１  太陽電池セル
２  印刷マスク
３  基板材料
４  エアー吸引機構
５  エアー吹き出し開口
６  ステージ
７  溝
８  エアー供給機構
９  ペースト（金属ペースト）
１０  余白
１１  周縁領域
１２  外縁側面
１３  スキージ
１４  マスクフレーム
１５  感光性乳剤
１６  ステンレスメッシュ
１７  外縁
１８  透明基板
１９  透明樹脂部材
２０  配線付き太陽電池セル
２１  裏面シート
２２  透明樹脂層
３１  グリッド電極
３２  表バス電極
３３  裏アルミ電極
３４  裏バス電極
【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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