(57)【要約】【課題】太陽電池用接合材組立体において、太陽電池セルの裏面の接続電極と配線基板上の配線用電極との間の電極間距離が大きい場合でも、電極同士を良好に接続することができ、かつ接続時の作業効率を向上することができるようにする。【解決手段】接合材複合シート３３は、熱可塑性樹脂からなり、太陽電池セル２０裏面部側から太陽電池セル２０を封止する封止材シート３２と、封止材シート３２の厚さ方向の一方側に露出された第１端面と、他方側に露出された第２端面１０ｂとを有し、太陽電池セル２０の複数の接続電極と対向する位置関係に配置された接合材１０と、を備え、接合材１０は、第１端面を形成する導電性樹脂層１２ａと、第２端面１０ｂを形成する導電性樹脂層１２ｂと、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂに挟まれた金属層１１とを備える。【選択図】図３
2014022477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルの受光面と反対側の裏面部に設けられた前記太陽電池セルの複数の接続電極と、配線基板上の配線用電極とを接合して、前記接続電極と前記配線用電極とを互いに電気的に接続する太陽電池用接合材組立体であって、
熱可塑性樹脂からなり、前記太陽電池セルの前記裏面部側から前記太陽電池セルを封止する封止材シートと、
該封止材シートの厚さ方向の一方側に露出された第１端面と、前記封止材シートの厚さ方向の他方側に露出された第２端面とを有し、前記太陽電池セルの前記複数の接続電極と対向する位置関係に配置された接合材と、
を備え、
該接合材は、
前記第１端面を形成する第１の導電性樹脂層と、
前記第２端面を形成する第２の導電性樹脂層と、
前記第１の導電性樹脂層と前記第２の導電性樹脂層とに挟まれた金属製の接合材本体と
を備える太陽電池用接合材組立体。
【請求項２】
前記接合材本体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用接合材組立体。
【請求項３】
前記第１端面および前記第２端面のうちの少なくとも一方に剥離可能に密着された剥離シートと、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池用接合材組立体。
【請求項４】
前記剥離シートは、前記接合材の位置を識別するための識別マークを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池用接合材組立体。
【請求項５】
表面に配線用電極を有する配線基板と、
請求項１または２に記載の太陽電池用接合材組立体と、
受光面と反対側の裏面部に接続電極が設けられた太陽電池セルとを備え、
前記配線基板の前記配線用電極と、前記太陽電池セルの前記接続電極とが、前記太陽電池用接合材組立体の前記接合材とによって互いに電気的に接続されるとともに、前記太陽電池用接合材組立体の前記封止材シートによって少なくとも前記太陽電池セルの前記裏面部が封止されている太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記配線基板、前記太陽電池用接合材組立体、前記太陽電池セル、および光透過性を有する熱可塑性樹脂からなる透明封止材シートがこの順に積層した積層部分を有し、
該積層部分を含む積層体がラミネート加工により一体化されている
ことを特徴する請求項５に記載の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、太陽電池用接合材組立体、および太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池セルにおいて発電された電気はその表面に張り巡らされたバスバーを通じて集約されている。しかし、このバスバーは太陽電池セル表面の一部を覆い隠してしまうためその発電効率が下がってしまうという問題があった。
この問題を解決するために、例えば、特許文献１では、太陽電池セルのプラス電極とマイナス電極の両電極がセルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルはセル裏面で接続することが可能であり、セル表面を覆い隠すことなく発電効率の低下を防止できる
このような太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの裏面に配線パターンを有する金属箔を被着した積層体をバスバーの代替の回路として用いており、これらの金属はその導電性の面から一般的に銅が用いられている。
しかしながら銅は高価であるため、配線に銅よりも安価であるアルミニウムを用いることも提案されている。
ただし、太陽電池セルと配線を接合する際、従来は銀ペーストを使用しており、アルミニウムを使用することでその表面に生成された酸化膜によって銅よりも抵抗値が大きくなってしまうという問題や、アルミニウムと銀の電気化学列における電位差が非常に大きいことから、アルミニウムが腐食し最悪の場合、絶縁されてしまうという問題がある。
また、これを解決したとしてもさらに高価な銀を使用するという莫大なコストが必要とされる。
これらを解決するための方法として、太陽電池セルと配線とを、金属粒子を含む導電性材料を用いて接続する方法も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０１１８６９号公報
【特許文献２】特開２００９−３０２３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題があった。
特許文献２に記載の技術では、バックコンタクト方式の太陽電池セルを、金属粒子を含む導電性材料を用いて接続するため、アルミニウムの配線であっても、電気的に接続することが容易になるが、このような導電性材料による接続では、回路基板と太陽電池セルとの間の距離を狭くする必要がある。
一方、太陽電池セルは、例えば、水分等の侵入を抑制する等、経年使用での耐久性を高めるため、もしくは外力が作用した際の振動や衝撃に対する耐性を高めるため、外周を封止材によって封止する必要がある。このため、太陽電池セルと回路基板との間の電極間距離はある程度の大きくすることが求められる。
したがって、導電性材料により太陽電池セルと回路基板との接続を行う場合には、良好な導電性を確保すると、太陽電池セルと回路基板との間の電極間距離を好適な距離に設定することができないおそれがあるという問題がある。
また、必要な電極間距離を設定できたとしても、このような接続を行うため導電性材料は高価な銀（Ａｇ）などの金属粒子を含むため、電極間距離が大きくなることによって高価な導電性材料の使用量が多くなる。このため、製造コストが増大するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池セルの裏面の接続電極と配線基板上の配線用電極との間の電極間距離が大きい場合でも、電極同士を良好に接続することができ、かつ接続時の作業効率を向上することができる太陽電池用接合材組立体および太陽電池モジュール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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の太陽電池用接合材組立体は、太陽電池セルの受光面と反対側の裏面部に設けられた前記太陽電池セルの複数の接続電極と、配線基板上の配線用電極とを接合して、前記接続電極と前記配線用電極とを互いに電気的に接続する太陽電池用接合材組立体であって、熱可塑性樹脂からなり、前記太陽電池セルの前記裏面部側から前記太陽電池セルを封止する封止材シートと、該封止材シートの厚さ方向の一方側に露出された第１端面と、前記封止材シートの厚さ方向の他方側に露出された第２端面とを有し、前記太陽電池セルの前記複数の接続電極と対向する位置関係に配置された接合材と、を備え、該接合材は、前記第１端面を形成する第１の導電性樹脂層と、前記第２端面を形成する第２の導電性樹脂層と、前記第１の導電性樹脂層と前記第２の導電性樹脂層とに挟まれた金属製の接合材本体とを備える構成とする。
【０００７】
また、本発明の第１の態様の太陽電池用接合材組立体では、前記接合材本体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の第１の態様の太陽電池用接合材組立体では、前記第１端面および前記第２端面のうちの少なくとも一方に剥離可能に密着された剥離シートと、を備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の第１の態様の太陽電池用接合材組立体では、前記剥離シートは、前記接合材の位置を識別するための識別マークを有することが好ましい。
【００１０】
本発明の第２の態様の太陽電池モジュールは、表面に配線用電極を有する配線基板と、請求項１または２に記載の太陽電池用接合材組立体と、受光面と反対側の裏面部に接続電極が設けられた太陽電池セルとを備え、前記配線基板の前記配線用電極と、前記太陽電池セルの前記接続電極とが、前記太陽電池用接合材組立体の前記接合材とによって互いに電気的に接続されるとともに、前記太陽電池用接合材組立体の前記封止材シートによって少なくとも前記太陽電池セルの前記裏面部が封止されている構成とする。
【００１１】
また、本発明の第２の態様の太陽電池モジュールでは、前記配線基板、前記太陽電池用接合材組立体、前記太陽電池セル、および光透過性を有する熱可塑性樹脂からなる透明封止材シートがこの順に積層した積層部分を有し、該積層部分を含む積層体がラミネート加工により一体化されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の太陽電池用接合材および太陽電池モジュールによれば、アルミニウム箔上において前記接続電極と対向可能な位置に、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有する導電性接着層を介して銅箔が接着されているため、配線パターンをアルミニウム箔で形成するとともに、太陽電池セルとアルミニウム箔との電気接続性を、アルミニウム箔表面の酸化膜を除去する薬液処理を行うことなく改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの基板部を示す模式的な平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な平面図、およびそのＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３におけるＢ部の部分拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の太陽電池用接合材組立体の製造工程の一例について説明する工程説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の太陽電池用接合材組立体の製造工程の他例について説明する工程説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの製造工程の一例について説明する工程説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの図７に続く製造工程の一例について説明する工程説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の第１〜第３変形例の太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の第４変形例の太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な断面図および分解図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の第５変形例の太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な断面図および分解図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の太陽電池モジュールの構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１５】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の太陽電池用接合材組立体および太陽電池モジュールについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの構成を示す模式的な断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの基板部を示す模式的な平面図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態の太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、図３（ｂ）におけるＢ部の部分拡大図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール５０の概略構成は、発電のための光を受光する受光面２０ｂと反対側の裏面２０ｃ（裏面部）に配線用の接続電極２０ａが複数設けられた太陽電池セル２０と、太陽電池セル２０を配線する基板部５５と、基板部５５および太陽電池セル２０上に積層されて太陽電池セル２０を封止する封止材３０と、基板部５５および太陽電池セル２０を電気的に接続する接合材１０（太陽電池用接合材）と、封止材３０上に積層された透光性基板４０とを備える。
【００１７】
太陽電池セル２０は、受光面２０ｂから入射した光を光電変換して発電を行う半導体素子である。太陽電池セル２０の方式としては、裏面２０ｃに接続電極２０ａが設けられた、いわゆるバックコンタクト方式の太陽電池セルであれば、適宜の方式のものを採用することができる。なお、図１は模式図のため、図示を簡略化しているが、接続電極２０ａの個数は、２以上の適宜個数を必要に応じて設けることができる（図２の二点鎖線参照）。
接続電極２０ａは、例えば、直径ｗ２０ａの円形に形成され、材質は、例えば、銀ペーストを焼成したものからなる。なお、接続電極２０ａは、大きさや形状が異なっていてもよいが、以下では一例として、各接続電極２０ａは同一の大きさと形状を有するものとして説明する。
【００１８】
また、太陽電池セル２０の平面視形状は、図２に二点鎖線で示すように、例えば平面視矩形状などの適宜形状を採用することができる。
また、図２では１つの太陽電池セル２０しか図示していないが、太陽電池モジュール５０における太陽電池セル２０は、図１に示すように、基板部５５の面方向に沿って複数のものが、隙間をあけて隣り合わせに２個以上配置されている。本実施形態では、図示は省略するが、図１の図示左右方向および図示奥行き方向に複数のものが隙間をあけて隣り合わせに配置されており、これにより、平面視矩形格子状をなして配置されている。
【００１９】
本実施形態の基板部５５は、図１に示すように、バックシート５４、基材５１（配線用基板）、絶縁性接着剤層５２、およびアルミニウム電極５３（配線用電極）が、この順に積層されたものである。
【００２０】
バックシート５４は、基板部５５の積層方向における一方の外表面を構成して、基板部５５の内部、および太陽電池モジュール５０との内部に、水分や酸素等が侵入することを抑制するためのシート状部材である。このため、バックシート５４は、シールド材としてのバリア機能を有している。
バックシート５４の材質としては、水分や酸素に対する遮断性に優れた適宜の樹脂材料、アルミニウム箔、もしくはアルミニウム箔と適宜の樹脂との複合積層フィルムを使用することができる。
【００２１】
基材５１は、バックシート５４上に積層して形成され、絶縁性接着剤層５２を介してアルミニウム電極５３を支持する部材であり、本実施形態では、可撓性を有するシート状部材で構成される。また、基材５１は、電気絶縁性に優れる材料からなることが好ましい。
例えば、基材５１は、樹脂材料を、シート状もしくはフィルム状に形成したものを採用することができる。
基材５１の材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ウレタン、エポキシ、メラミン、スチレンなどの樹脂材料、またはこれらを共重合した樹脂材料を用いることが可能である。
また、基材５１の材料は、断熱性や弾力性や光学特性の制御のため、必要に応じて、有機フィラーまたは無機フィラー等を混入した材料を用いることも可能である。
また、基材５１は、上記の樹脂材料を複数積層させた積層フィルムや、上記の樹脂材料の層と、例えばアルミニウム箔等の金属箔とを積層させた複合積層フィルムを採用することも可能である。
また、例えば、上記の複合積層フィルムを用いる場合など、基材５１が太陽電池モジュール５０の外表面として必要な強度や水分や酸素の遮断性を有している場合には、バックシート５４を削除し、基材５１がバックシート５４の機能を兼ねる構成としてもよい。
【００２２】
絶縁性接着剤層５２は、基材５１の表面に、アルミニウム電極５３を固定するための層状部であり、例えば、硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、またはこれらを共重合した硬化型接着剤を硬化させることで形成されている。硬化型接着剤の種類は特に限定されず、例えば、熱硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤などを好適に採用できる。また、絶縁性接着剤層５２として段階硬化型でない接着剤層を用いてもよい。
【００２３】
アルミニウム電極５３は、太陽電池セル２０を配線する配線パターンを形成するもので、太陽電池セル２０の接続電極２０ａの配置に応じて、適宜の平面視形状を備え、絶縁性接着剤層５２を介して、基材５１に積層され、基材５１と一体に接合されている。
アルミニウム電極５３の配線パターンとしては、例えば、図２に示すように、略一定の線幅を有する４つの線状部５３ａ１、５３ａ２、５３ａ３、５３ａ４（以下、線状部５３ａ１〜５３ａ４と記載する場合がある）が櫛歯状をなして配置された櫛歯状部５３Ａと、略一定の線幅を有する４つの線状部５３ｂ１、５３ｂ２、５３ｂ３、５３ｂ４（以下、線状部５３ｂ１〜５３ｂ４と記載する場合がある）が櫛歯状をなして配置された櫛歯状部５３Ｂとを有し、これら櫛歯状部５３Ａ、５３Ｂが、互いの線状部間の隙間に貫入するとともに互いに離間して近接配置されたパターンの例を挙げることができる。
以下では、線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４が延びる方向（図２の上下方向）をアルミニウム電極５３の長さ方向、これと直交する線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４の線幅方向（図２の図示左右方向）をアルミニウム電極５３の幅方向と称する場合がある。
【００２４】
この例の場合、櫛歯状部５３Ａ、５３Ｂはそれぞれ発電出力のプラス電極配線、マイナス電極配線に対応している。また、櫛歯状部５３Ａ、５３Ｂの上方（透光性基板４０側）には、図２の二点鎖線で示すように、櫛歯状部５３Ａ、５３Ｂを上方から覆う位置に太陽電池セル２０が配置される。このような接続位置において、太陽電池セル２０には、各線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４の上方に、それぞれ３個ずつ、合計２４個の接続電極２０ａ（図２の二点鎖線参照）が設けられている。
アルミニウム電極５３の各パターンの各線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４上には、接続電極２０ａに対向可能な位置に、後述する接合材１０がそれぞれ３個ずつ接着されている。
なお、図２に示すアルミニウム電極５３のパターンの形状、および太陽電池セル２０の接続電極２０ａの個数、配置は、一例であってこれに限定されるものではない。
【００２５】
アルミニウム電極５３の材質としては、なるべく良好な電気導電性を確保するために、例えば、１Ｎ３０材などの高純度アルミニウムを使用することが望ましい。
【００２６】
封止材３０は、アルミニウム電極５３、および基板部５５の絶縁性接着剤層５２上で、太陽電池セル２０を封止して絶縁できれば、適宜の材質から構成することができる。封止材３０に好適な材質としては、熱可塑性樹脂、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）などからなるフィルム材を挙げることができる。
本実施形態の封止材３０は、図１に示すように、このような熱可塑性樹脂フィルムで構成される封止材シート３２、透明封止材シート３１によって、太陽電池セル２０を挟み込んでラミネート加工することにより形成されている。
このため、太陽電池モジュール５０において、封止材シート３２と透明封止材シート３１との境界は同材質の場合、明確ではないが、異材質の場合には、色、透過率、あるいは屈折率が異なることによって、例えば、図１に想像線（二点鎖線）で示すような界面の観察が可能である。
【００２７】
封止材シート３２は、太陽電池セル２０を裏面２０ｃ側から封止するためのフィルム部材であり、封止材シート３２は、後述する接合材複合シート３３の一部を構成している。
封止材シート３２は、太陽電池セル２０の受光面２０ｂよりも基板部５５側の封止材３０の領域を形成するため、光透過性を要しない。このため、封止材シート３２の材質としては、光吸収性、光散乱性、光反射性を有する種々のフィルムを採用することが可能である。例えば、適宜色を有する色材を含む色付き（白色を含む）フィルム、例えば、黒色フィルムや白色フィルム等を好適に採用することができる。
封止材シート３２として、このような色付きフィルムを採用することにより、基板部５５の表面が太陽電池セル２０間の隙間を通して透光性基板４０側から視認できなくなるため、太陽電池モジュール５０の意匠性を向上することができる。
【００２８】
これに対して、透明封止材シート３１は、太陽電池セル２０を受光面２０ｂ側から封止するためのフィルム部材であり、光透過性を有する透明フィルムを用いる。
本実施形態では、透明封止材シート３１の厚さは、太陽電池モジュール５０における太陽電池セル２０の裏面２０ｃから透光性基板４０までの層厚に略相当する厚さを有する。
【００２９】
本実施形態の接合材１０は、図１に示すように、アルミニウム電極５３から接続電極２０ａに向かって、導電性樹脂層１２ａ（第１の導電性樹脂層）、金属層１１（接合材本体）、および導電性樹脂層１２ｂ（第２の導電性樹脂層）がこの順に積層されている。これにより、アルミニウム電極５３と接続電極２０ａとが互いに電気的に接続されている。
接合材１０の平面視の形状は、本実施形態では、櫛歯状部５３Ａ、５３Ｂとの間、および各接続電極２０ａとの間がショートしない形状であれば、特に限定されない。
本実施形態では、一例として、アルミニウム電極５３の線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４の線幅よりも小さく、かつ太陽電池セル２０の接続電極２０ａよりも小さい直径ｗ１０の円形としている。
これは、接合材１０が接続電極２０ａの直径やアルミニウム電極５３の線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４の線幅よりも大きな形状を有すると接続されない部分の材料が無駄になるためである。また、接合材１０の外形を接続電極２０ａの直径やアルミニウム電極５３の線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４の線幅よりも小さくしておけば、接続時に位置ずれが生じた場合にも、接続電極２０ａや線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４からはみ出て隣り合う他の電極とショートする可能性を低減することができるためでもある。
【００３０】
ただし、これは一例であって、接合材１０の平面視形状は、例えば、接続電極２０ａと同形状としてもよいし、接続電極２０ａよりも大きな形状としてもよい。また、各接続電極２０ａの相互の大きさや形状が異なる場合には、接合する接続電極２０ａの大きさや形状に対応して適宜大きさや形状を変えることができる。接合材１０の平面視形状と、アルミニウム電極５３の線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４の線幅に関しても同様である。
このため、接合材１０の接続方向（図１の図示上下方向）に直交する方向の外形の形状、大きさは、接続電極２０ａおよびアルミニウム電極５３の線状部５３ａ１〜５３ａ４、５３ｂ１〜５３ｂ４の形状、大きさと、接続時に発生しうる接続方向に直交する方向の位置ずれの大きさとに応じて予め決めておく。
【００３１】
接合材１０は、本実施形態では、図３（ａ）、（ｂ）、図４に示すように、接合材複合シート３３（太陽電池用接合材組立体）の形態で、複数のものがまとめて供給され、太陽電池モジュール５０の製造に用いられる。
また、本実施形態では、接合材複合シート３３は、剥離シート１４が貼り付けられた接合材転写シート３４（太陽電池用接合材組立体）の形態で供給される。そこで、以下では、接合材１０の構成について、本実施形態の接合材複合シート３３、接合材転写シート３４の構成とともに説明する。
【００３２】
接合材転写シート３４は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、剥離シート１４上に、複数の接合材１０を含む接合材複合シート３３を密着させたシート状部材である。接合材複合シート３３の製造方法については後述する。
剥離シート１４は、適宜の大きさに切断されたシートや、長尺テープ状のシートを採用することができる。本実施形態では、太陽電池モジュール５０の平面視の形状よりも大きくなっている。
剥離シート１４の一方の表面１４ａは導電性樹脂層１２ａに対する離型性を有することにより、導電性樹脂層１２ａと剥離可能に密着できるようになっている。
また、剥離シート１４の他方の表面１４ｂは、導電性樹脂層１２ｂに対する離型性を有することにより、導電性樹脂層１２ｂと積層しても、表面１４ｂ側に接合材１０が転写されないようになっている。
【００３３】
剥離シート１４の表面１４ａ上には、１つの太陽電池モジュール５０の平面視の形状と略一致する矩形状の接合材複合シート３３が配置されている。そして、接合材複合シート３３の互いに対向する２頂点の近傍の剥離シート１４上には、剥離シート１４の位置情報を表すための識別マーク１４ｃ、１４ｄが、例えば、印刷、刻印、打ち抜き加工などによって形成されている。識別マーク１４ｃ、１４ｄの形状や位置は、剥離シート１４上の接合材複合シート３３の位置、および接合材複合シート３３内の後述する接合材１０の位置情報を特定するための座標系が設定できれば特に限定されない。
本実施形態では、一例として、接合材複合シート３３の前記２頂点から一定方向に一定距離だけ離間した位置に、それぞれの位置を特定可能な十字線状の識別マーク１４ｃ、１４ｄが形成されている。このため、識別マーク１４ｃ、１４ｄで決まる直角座標系によって、接合材複合シート３３および各接合材１０の配置位置を表すことができる。
なお、識別マーク１４ｃ、１４ｄを印刷により形成する場合、必要に応じて剥離シート１４の表面１４ａ、１４ｂのどちらか一方または両方に形成する。
このような識別マーク１４ｃ、１４ｄによれば、例えば、カメラで撮像した画像から画像認識や、光学センサによる検知によって、識別マーク１４ｃ、１４ｄの位置情報を取得することにより、接合材複合シート３３および各接合材１０の位置を特定することができる。
【００３４】
本実施形態では、このような接合材転写シート３４は、ロール状に巻かれており、必要に応じて、巻き出して使用することが可能である。その際、表面１４ｂは、導電性樹脂層１２ｂに対する離型性が良好であるため、巻き出された剥離シート１４の表面１４ｂに、その下層側の接合材１０が転写されることはない。
【００３５】
接合材１０の導電性樹脂層１２ａは、図１に示すように、金属層１１とアルミニウム電極５３とを電気的に接続するためのもので、図４に示すように、接合材１０の厚さ方向の第１端面１０ａを構成している。
また、導電性樹脂層１２ａは、金属層１１の厚さ方向の一方の端面である第１端面１１ａに形成されている。
導電性樹脂層１２ａとしては、素子実装に使用される導電性接着剤もしくは導電性接着フィルムを使用することができる。
導電性樹脂層１２ａの一例としては、熱硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、またはこれらを共重合した硬化型接着剤に、導電性粒子を含有させた構成を挙げることができる。
導電性粒子としては、例えば、銅粒子、亜鉛粒子、銀粒子、金粒子、ニッケル粒子、もしくは高分子粒子表面にこれらと同様な金属のめっきを施した粒子を挙げることができる。
また、導電性樹脂層１２ａを低コスト化するためには、安価な亜鉛粒子、ニッケル粒子もしくはその両方を含有することが望ましい。
特に、導電性樹脂層１２ａが、銀粒子、亜鉛粒子、ニッケル粒子を含有する場合、それぞれの剛性が高いため、例えば、アルミニウムや銅に押圧されると、これらの表面に形成されている酸化被膜が突き破られる。このため、酸化被膜が形成されていても容易に電気接続をとることができる。
【００３６】
また、このような導電性樹脂層１２ａは、加熱されることにより硬化し、密着する相手部材に接着される。
【００３７】
導電性樹脂層１２ａの厚さｔ１２ａは、アルミニウム電極５３および金属層１１に対して、良好な電気接続が可能となる厚さに設定する。
導電性樹脂層１２ａとして好ましい厚さとしては、例えば、１０μｍ〜５０μｍ程度である。粒子径が小さい導電性粒子を用いれば、導電性樹脂層１２ａの層厚は１０μｍより薄くすることも可能である。
【００３８】
金属層１１は、図１に示すように、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂを介して、アルミニウム電極５３と接続電極２０ａとを導通させる導電性部材であり、金属または合金、もしくは金属および合金の複合体からなる板状の導電性部材である。本実施形態では、接続方向に直交する方向の外形は、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂと同一である。
金属層１１は、図４に示すように、厚さ方向の一方および他方にそれぞれ、第１端面１１ａ、第２端面１１ｂを有しており、金属層１１の厚さはｔ１１である。第１端面１１ａには、導電性樹脂層１２ａが積層されており、第２端面１１ｂには、後述する導電性樹脂層１２ｂが積層されている。
【００３９】
金属層１１は、金属箔シートや板材を切断して形成することができる。既製の部材では、必要な厚さｔ１１が得られない場合には、既製の部材を削ったり、圧延したり、成膜したりして、厚さを加減してもよい。
また、複数枚のものをはんだづけ等によって接合して厚さを調整してもよい。
また、成膜により必要な厚さのシート材を形成してもよい。
金属層１１は、金属または合金のみから構成されるため、厚さを増しても導電性が悪化することはない。
このように、金属層１１の厚さｔ１１に特に制限はなく、しかも変更が容易である。したがって、金属層１１の厚さｔ１１は、アルミニウム電極５３と接続電極２０ａとの間に確保すべき電極間隙間に応じて適宜の厚さに設定することができる。
【００４０】
金属層１１の材質は、導電性を得られる金属または合金であれば、特に限定されず、例えば金、銀、銅、アルミニウム、鉄、などから選択された金属、またはこれらを主成分とする合金を採用することが可能である。ただし、低コストや導電率の面から、銅、またはアルミニウム、またはアルミニウム合金を使用することがより好ましい。
本実施形態では、一例として、厚さｔ１１のアルミニウム箔またはアルミニウム板を採用している。
【００４１】
導電性樹脂層１２ｂは、金属層１１の厚さ方向において第１端面１１ａと反対側の端面である第２端面１１ｂと、太陽電池セル２０の接続電極２０ａとを接続するものであり、接合材１０の厚さ方向において、第１端面１０ａと反対側の第２端面１０ｂを構成している。
導電性樹脂層１２ｂは、導電性樹脂層１２ａと同様に、素子実装に使用される導電性接着剤もしくは導電性接着フィルムを使用することができる。すなわち、上記に例示した導電性樹脂層１２ａに好適な材質は、導電性樹脂層１２ｂにも採用することができる。
導電性樹脂層１２ａ、１２ｂの材質やそれぞれの厚さｔ１２ａ、ｔ１２ｂは、同一でもよいが、金属層１１との電気接続性能を損なわない範囲であれば、それぞれアルミニウム電極５３と接続電極２０ａとの電気接続のしやすさや耐久性等を考慮して、材質、厚さ、導電性粒子の粒子径、表面のラフネスなどが異なる構成を採用してもよい。
例えば、アルミニウム電極５３と接接続電極２０ａとの材質が異なる場合や、アルミニウム電極５３と接続電極２０ａとの接続部分の温度条件などが異なる場合などに、それぞれの接続部分の条件に応じて、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂの材質、厚さ、導電性粒子の粒子径、表面のラフネスなどを変えることができる。
【００４２】
接合材複合シート３３は、封止材シート３２に、上記のような複数の接合材１０を一体化したシート部材である。
本実施形態では、図４に示すように、封止材シート３２の厚さｔ３２は、接合材１０の厚さと同一であり、ｔ３２＝ｔ１２ａ＋ｔ１１＋ｔ１２ｂである。
そして、接合材複合シート３３において、接合材１０の第１端面１０ａ、第２端面１０ｂが、それぞれ接合材複合シート３３の厚さ方向のシート表面と整列するように、接合材複合シート３３に埋め込まれている。このため、接合材複合シート３３のシート表面には、各接合材１０の第１端面１０ａ、第２端面１０ｂが露出されている。
【００４３】
本実施形態では、接合材複合シート３３の平面視の形状は、図３（ａ）に示すように、１つの太陽電池モジュール５０と略同様の大きさを有する矩形状とされている。
接合材複合シート３３における複数の接合材１０は、太陽電池モジュール５０における複数の太陽電池セル２０の各接続電極２０ａと同数設けられている。
各接合材１０は、太陽電池モジュール５０に配置される複数の太陽電池セル２０の各接続電極２０ａと互いに対向可能となるように配置されている。
例えば、図３（ａ）に二点鎖線で示すように、１つの太陽電池モジュール５０上で、太陽電池セル２０Ａから太陽電池セル２０Ｍまでｍ個の太陽電池セル２０が一列に配置され、これと直交する方向に、太陽電池セル２０Ａから太陽電池セル２０Ｎまでそれぞれｍ個ずつのｎ列の太陽電池セル２０が配置され、太陽電池セル２０Ａから太陽電池セル２０Ｚまで、ｍ×ｎ個の太陽電池セル２０が矩形格子状に配列しているとする。
このとき、接合材複合シート３３内には、太陽電池セル２０Ａ、…、２０Ｍ、…、２０Ｎ、…、２０Ｚとそれぞれ向かい合うように、それぞれ同一の配置パターンをなす単位群ＵＡ、…、ＵＭ、…、ＵＮ、…、ＵＺの接合材１０が設けられている。
単位群ＵＡ、…、ＵＭ、…、ＵＮ、…、ＵＺの各配置パターンは、１つの太陽電池セル２０において、裏面２０ｃ側から見たときの各接続電極２０ａの配置パターンと線対称の位置関係となる配置パターンである。
【００４４】
このような構成の接合材複合シート３３、接合材転写シート３４は、次のようにして製造することができる。
図５は、本発明の第１の実施形態の太陽電池用接合材組立体の製造工程の一例について説明する工程説明図である。図６は、本発明の第１の実施形態の太陽電池用接合材組立体の製造工程の他例について説明する工程説明図である。
【００４５】
次に、接合材複合シート３３の製造方法の一例について説明する。
本例では、接合材１０を打ち抜き加工によって製造する。
例えば、金属層１１と同材質のシート部材からなる金属層シートを用意し、この厚さ方向の両面に、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂを貼り合わせる。次に、この貼り合わせたシートを抜き型によって打ち抜くことにより、適宜形状の接合材１０を形成する。本実施形態では、直径ｗ１０の円形状に打ち抜く。
これと並行して、封止材シート３２上に、各接合材１０を配置するための貫通孔３２ａ（図５参照）を、例えば、打ち抜き加工によって形成する。
貫通孔３２ａの位置は、太陽電池モジュール５０における各接続電極２０ａの配置位置応じて設定しておく。また、貫通孔３２ａの孔径は、接合材１０を圧入して封止材シート３２内に係止できるように、直径ｗ１０と同一またはわずかに小さい孔径とする。
次に、図５に矢印で示すように、各貫通孔３２ａに接合材１０を押し込み、各接合材１０の第１端面１０ａ、第２端面１０ｂが封止材シート３２の表面に整列する位置まで挿入する。封止材シート３２は柔軟性を有するため、貫通孔３２ａよりも大径の接合材１０であっても容易に挿入できる。これにより、各接合材１０は、貫通孔３２ａに摩擦力のみで貫通孔３２ａに係止される。貫通孔３２ａの孔径が直径ｗ１０よりも小径の場合には接合材１０の挿入時に圧入状態となり、摩擦力が増大するためより好ましい。
このようにして、接合材複合シート３３が製造される。
接合材複合シート３３が製造されたら、導電性樹脂層１２ａが露出した封止材シート３２の表面に剥離シート１４を密着させて、接合材転写シート３４を製造する。
【００４６】
接合材複合シート３３の製造方法は、上記例以外の方法も可能である。
例えば、図６に示すように、予め、金属層１１と、貫通孔３２ａを設けた封止材シート３２とを製造する。金属層１１は、例えば、同材質のシート部材からなる金属層シートを打ち抜き加工したり、切断加工したりすることにより製造することができる。
次に、封止材シート３２の各貫通孔３２ａに金属層１１を挿入する。このとき、金属層１１は、貫通孔３２ａの略中央で係止されるように押し込む。これにより、金属層１１の第１端面１１ａ、第２端面１１ｂ上に、それぞれ接合材複合シート３３のシート面よりも凹んだ凹所が形成される。
次に、これらの凹所に導電性樹脂層１２ａ、１２ｂをそれぞれ配置する。
導電性樹脂層１２ａ、１２ｂの配置方法は、例えば、転写、印刷、塗布、貼り付け等の適宜の手段を採用することができる。
このようにして、接合材複合シート３３を製造することができる。
接合材複合シート３３が製造されたら、導電性樹脂層１２ａが露出した封止材シート３２の表面に剥離シート１４を密着させて、接合材転写シート３４を製造する。
【００４７】
なお、上記に説明した２例のように、接合材１０または金属層１１が貫通孔３２ａの内周に密着するように挿入される場合、接合材１０または金属層１１は圧入状態で固定する製造方法には限定されない。
例えば、加熱ヘッドを用いて、接合材１０または金属層１１を封止材シート３２の軟化温度以上の温度、例えば、１５０℃に加熱することで、封止材シート３２と接合材１０または金属層１１との接触部分の溶融接合を行って、接合材複合シート３３を製造するようにしてもよい。この場合、圧入に比べて、より確実に封止材シート３２と接合材１０または金属層１１との接合することが可能である。
【００４８】
透光性基板４０は、入射光を太陽電池セル２０の受光面２０ｂに導くとともに、太陽電池モジュール５０において、バックシート５４と反対側の外表面を形成する部材である。本実施形態では、ガラスパネルを封止材３０の表面に接着した構成を採用している。
【００４９】
次に、このような太陽電池モジュール５０の製造方法について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの製造工程の一例について説明する工程説明図である。図８は、本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの図７に続く製造工程の一例について説明する工程説明図である。
【００５０】
太陽電池モジュール５０を製造するには、まず、接合材複合シート３３、接合材転写シート３４を製造しておき、これと並行して基板部５５を製造しておく。
基板部５５を形成するには、バックシート５４、基材５１、絶縁性接着剤層５２、アルミニウム電極５３の材料となるアルミニウム箔シートをこの順に積層させる。このとき、バックシート５４および基材５１の間にも適宜の接着剤を配する。
次に、この積層体を、例えば、ドライラミネート法などによって貼り合わせる。
次に、この積層体におけるアルミニウム箔シートをパターニングして、アルミニウム電極５３を形成する。
パターニング方法としては、例えば、エッチング法を採用することができる。すなわち、アルミニウム箔シート上にレジストを塗布した後、アルミニウム電極５３の配線パターンに対応するようにレジストをパターニングし、薬液エッチングにより、レジストに被覆されていないアルミニウム箔シートを除去して、アルミニウム電極５３を形成する。その後、アルミニウム電極５３上のレジストを除去する。
このようにして、図７に示すように、基板部５５が形成される。
なお、このような積層体は、基材５１上に、絶縁性接着剤層５２、アルミニウム電極５３を形成した後に、基材５１の裏面にバックシート５４を接合して形成してもよい。
【００５１】
次に、図７に示すように、基板部５５、封止材シート３２、太陽電池セル２０、透明封止材シート３１、および透光性基板４０をこの順に重ねて配置する。
例えば、基板部５５上に接合材転写シート３４を移動し、剥離シート１４上の識別マーク１４ｃ、１４ｄによって基板部５５に対する位置合わせを行ってから剥離シート１４を除去し、接合材複合シート３３を基板部５５上に位置決めして配置する。
次に、図示は省略するが、接合材複合シート３３上の導電性樹脂層１２ｂとの位置合わせを行いながら、太陽電池セル２０を配置する。すべての太陽電池セル２０を配置したら、透明封止材シート３１、透光性基板４０を積層させる。
【００５２】
このようにして、図８に示すように、基板部５５、接合材複合シート３３、太陽電池セル２０、透明封止材シート３１、および透光性基板４０が積層する積層体５０Ａが形成される。
このとき、接続電極２０ａおよび導電性樹脂層１２ｂと、アルミニウム電極５３および導電性樹脂層１２ａとは、すべて互いに当接していることが好ましい。
【００５３】
次に、ラミネーターを用いて、真空下で、積層体５０Ａを加熱しつつ積層方向に加圧する真空加圧ラミネートを行う。
このときの加熱温度、加圧力の加工条件は、封止材シート３２と透明封止材シート３１とが軟化して変形し、それぞれが隣接する部材の表面と密着して接着可能な温度であって、かつ導電性樹脂層１２ｂおよび接続電極２０ａと、導電性樹脂層１２ａおよびアルミニウム電極５３とが接合可能な加熱温度、加圧力とする。
【００５４】
このようなラミネート加工により、アルミニウム電極５３と金属層１１の第１端面１１ａとの間、および接続電極２０ａと金属層１１の第２端面１１ｂとの間に、それぞれ挟まれた導電性樹脂層１２ａ、１２ｂが、厚さ方向に加圧されるとともに加熱される。
これにより、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂが硬化して、金属層１１とアルミニウム電極５３および接続電極２０ａが接着される。
また、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂ内の導電性粒子が、それぞれ金属層１１の第１端面１１ａおよびアルミニウム電極５３と、金属層１１の第２端面１１ｂと接続電極２０ａとに当接して密着する。このとき、金属層１１、アルミニウム電極５３、接続電極２０ａの表面に、酸化被膜が形成されている場合でも、導電性粒子との接触により各表面に発生した応力集中によって、酸化被膜が突き破られることで、電気接続が得られる。
【００５５】
また、このようなラミネート加工の加熱により、封止材シート３２と透明封止材シート３１とが軟化して変形し一体化される。また、軟化が進んだ封止材シート３２と透明封止材シート３１とは流動しそれぞれが隣接する部材の表面と密着される。これにより、太陽電池セル２０の外周部が封止され、基板部５５と透光性基板４０との間に、封止材３０の層が形成される。
このようにして、加熱が終了すると、積層体５０Ａの各層間が接着された状態で固化し、図１に示すような太陽電池モジュール５０が形成される。
【００５６】
このような太陽電池モジュール５０によれば、太陽電池セル２０と基板部５５とを電気的に接続する際に、アルミニウム電極５３は表面に酸化膜が生じるため、はんだづけ等では特殊な処理が必要となるのに対して、本実施形態では、導電性樹脂層１２ａを用いることで、酸化膜除去のための表面処理等を行うことなく、良好に電気的な接続を行うことができる。このため、電気的な接続の工程が簡素化される。
また、接合材１０によって、太陽電池セル２０と基板部５５とが接続されているため、厚さが変わっても良好な電導性が得られる金属層１１の厚さを適宜の厚さに設定するのみで、接続電極２０ａとアルミニウム電極５３との間の電極間距離を変更することができる。
また、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂは、それぞれ、アルミニウム電極５３、接続電極２０ａとの間に必要な接着強度や導電性が得られる一定の厚さや材質を採用することができる。
したがって、接続電極２０ａとアルミニウム電極５３との間の電極間距離の大きさによらず、接続電極２０ａとアルミニウム電極５３とを良好に電気接続することができる。
また、電極間距離が大きく取る必要がある場合でも、容易に組み立てを行うことができる。
【００５７】
また、金属層１１には、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂと比べて安価な材料を採用することができるため、高価な導電性樹脂層１２ａ、１２ｂの使用量を抑制することができ、太陽電池モジュール５０の製造コストを低減することができる。
【００５８】
また、接合材１０と接続電極２０ａ、アルミニウム電極５３との接合は、太陽電池モジュール５０を形成するラミネート加工と同時に行うことができる。このため、接合材１０と接続電極２０ａ、アルミニウム電極５３とを接合する工程を別に設ける場合に比べて、作業効率が向上し、工程数も低減することができる。
【００５９】
また、接合材１０は、接合材複合シート３３内において、太陽電池モジュール５０の各接続電極２０ａと重ね合わせ可能な位置関係に配置されているため、接合材複合シート３３を基板部５５および各太陽電池セル２０に位置合わせするのみで、各接合材１０の位置合わせを一括して行うことができる。このため、多数の接合材１０を移動配置する手間を省くことができるため、配置作業が容易となる。
【００６０】
［第１〜第３変形例］
次に、本実施形態の第１〜第３変形例について説明する。
図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の第１〜第３変形例の太陽電池モジュールに用いる太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な断面図である。
【００６１】
上記第１の実施形態では、接合材１０が封止材シート３２と同様な厚さを有する場合の例で説明したが、第１〜第３変形例は、太陽電池用接合材の厚さが、封止材シート３２よりも厚い場合の例である。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６２】
図９（ａ）に示すように、第１変形例の接合材複合シート３３Ａ（太陽電池用接合材組立体）は、上記第１の実施形態の接合材複合シート３３に代えて、太陽電池モジュール５０に用いることができるものであり、接合材１０に代えて接合材１０Ａ（太陽電池用接合材）を備える点が接合材複合シート３３と異なる。
接合材１０Ａは、上記第１の実施形態接合材１０の金属層１１を、封止材シート３２と同様な厚さｔ３２を有する金属層１１Ａ（接合材本体）に代えたものである。
接合材１０Ａは、金属層１１Ａの第１端面１１ａ、第２端面１１ｂをそれぞれ封止材シート３２のシート面に整列された状態で貫通孔３２ａに挿入されている。これにより、導電性樹脂層１２ａ、導電性樹脂層１２ｂが、封止材シート３２から厚さ方向に突出した状態になっている。
【００６３】
本変形例の接合材複合シート３３Ａによれば、接合材１０Ａの第１端面１０ａ、１０ｂが封止材シート３２の表面から突出しているため、接合材複合シート３３Ａを基板部５５および太陽電池セル２０と積層したとき、アルミニウム電極５３、接続電極２０ａと確実に接触させることができる。
また、接合材複合シート３３Ａによれば、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂを形成する第１端面１１ａ、第２端面１１ｂが封止材シート３２の表面に整列しているため、例えば、金属層１１Ａを貫通孔３２ａに挿入した後に導電性樹脂層１２ａ、１２ｂを形成する製造方法の場合に、金属層１１Ａと封止材シート３２との組立体が凹凸のないシート部材になるため、取り扱いが容易となり、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂの転写、印刷、塗布、貼り付け等が容易となる。
また、金属層１１Ａと封止材シート３２との組立体を形成する際、例えば、封止材シート３２を平板上に支持し、平板と貫通孔３２ａによって形成された凹所上に金属層１１Ａを配置して、封止材シート３２の表面をローラ等によって押圧して、表面を平らにすれば形成することができる。このため、金属層１１Ａの挿入量の管理が不要となるため、製造が容易となる。
【００６４】
図９（ｂ）に示すように、第２変形例の接合材複合シート３３Ｂ（太陽電池用接合材組立体）は、上記第１の実施形態の接合材複合シート３３に代えて、太陽電池モジュール５０に用いることができるものであり、接合材１０に代えて接合材１０Ｂ（太陽電池用接合材）を備える点が接合材複合シート３３と異なる。
接合材１０Ｂは、上記第１の実施形態接合材１０の金属層１１を、厚さｔ１１Ｂ（ただし、ｔ１１Ｂ＞ｔ３２）を有する金属層１１Ｂ（接合材本体）に代えたものである。
接合材１０Ｂは、金属層１１Ｂの第１端面１１ａ、第２端面１１ｂをそれぞれ封止材シート３２のシート面の外側にそれぞれ突出させた状態で貫通孔３２ａに挿入されている。これにより、導電性樹脂層１２ａ、導電性樹脂層１２ｂとともに、金属層１１Ｂの一部も封止材シート３２から厚さ方向に突出した状態になっている。
【００６５】
本変形例の接合材複合シート３３Ｂによれば、接合材１０Ｂの第１端面１０ａ、第２端面１０ｂが封止材シート３２の表面から突出しているため、接合材複合シート３３Ｂを基板部５５および太陽電池セル２０と積層したとき、アルミニウム電極５３、接続電極２０ａと確実に接触させることができる。
【００６６】
図９（ｃ）に示すように、第３変形例の接合材複合シート３３Ｃ（太陽電池用接合材組立体）は、上記第１の実施形態の接合材複合シート３３に代えて、太陽電池モジュール５０に用いることができるものであり、接合材１０に代えて接合材１０Ｃ（太陽電池用接合材）を備える点が接合材複合シート３３と異なる。
接合材１０Ｃは、上記第１の実施形態接合材１０の金属層１１を、厚さｔ１１Ｃ（ただし、ｔ１１Ｃ＜ｔ３２）を有する金属層１１Ｃ（接合材本体）に代えたものである。
接合材１０Ｃは、第１端面１０ａが、封止材シート３２の一方のシート面（図示側のシート面）に整列し、第２端面１０ｂが封止材シート３２の他方のシート面から突出させた状態で貫通孔３２ａに挿入されている。
また本変形例では、ｔ１１Ｃ＝ｔ３２−ｔ１２ａとすることにより、金属層１１Ｃの第２端面１１ｂが封止材シート３２の他方のシート面と整列し、導電性樹脂層１２ｂのみが封止材シート３２から突出するようになっている。
【００６７】
本変形例の接合材複合シート３３Ｃによれば、接合材１０Ｃの第２端面１０ｂが封止材シート３２の表面から突出しているため、接合材複合シート３３Ｃを太陽電池セル２０と積層したとき、接続電極２０ａと確実に接触させることができる。
また、接合材１０Ｃの第１端面１０ａが封止材シート３２の表面と整列していることにより、接合材複合シート３３Ｃを基板部５５と積層したとき、封止材シート３２と基板部５５との間に発生する隙間を低減することができる。このため、ラミネート加工時に封止材シート３２と基板部５５とが素早く密着するため、加工時間を短縮することができる。
【００６８】
［第４変形例］
次に、本実施形態の第４変形例について説明する。
図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の第４変形例の太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な断面図および分解図である。
【００６９】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、本変形例の接合材複合シート３３Ｄ（太陽電池用接合材組立体）は、上記第１の実施形態の接合材複合シート３３に代えて、太陽電池モジュール５０に用いることができるものであり、接合材１０、封止材シート３２に代えて接合材１０Ｄ（太陽電池用接合材）、封止材シート３２Ｄを備える点が接合材複合シート３３と異なる。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７０】
接合材１０Ｄは、上記第１の実施形態接合材１０の金属層１１よりも厚さが薄い金属層１１Ｄ（接合材本体）に代えて、接合材１０Ｄとして厚さをｔ１０Ｄ（ただし、ｔ１０Ｄ＜ｔ３２）にしたものである。
封止材シート３２Ｄは、貫通孔３２ａの一端側（図示の上側）に貫通孔３２ａの直径ｗ３２ａよりも大径、かつ接続電極２０ａの直径ｗ２０ａよりも小径である直径ｗ３２ｂを有する円穴部３２ｂが設けられたものである。
円穴部３２ｂの深さは、接続電極２０ａの厚さ寸法より大きな深さに形成されている。
このような封止材シート３２Ｄの貫通孔３２ａ、円穴部３２ｂは、これら形状を転写する金型を用いたプレス加工によって形成することができる。
【００７１】
接合材１０Ｄは、図１０（ａ）に示すように、接合材１０Ｄの第１端面１０ａが貫通孔３２ａの形成された方の封止材シート３２Ｄのシート面と整列し、接合材１０Ｄの第２端面１０ｂが、円穴部３２ｂの内部側に位置する状態で貫通孔３２ａに挿入されている。第２端面１０ｂは、円穴部３２ｂが形成された方の封止材シート３２Ｄのシート面の側に露出されている。
【００７２】
本変形例の接合材複合シート３３Ｄによれば、図１０（ａ）に示すように、第２端面１０ｂを接続電極２０ａと当接させる際に、接続電極２０ａの一部が円穴部３２ｂの内部に挿入された状態で、当接させることができる。
このため、接合材複合シート３３Ｄを太陽電池セル２０と積層したとき、封止材シート３２Ｄの円穴部３２ｂ側のシート面と、太陽電池セル２０の裏面２０ｃとの間の隙間を低減することができる。このため、ラミネート加工時に封止材シート３２Ｄと太陽電池セル２０の裏面２０ｃとが素早く密着するため、加工時間を短縮することができる。
また、ｔ１０Ｄ＜ｔ３２であるので、ラミネート加工時にセル接続パットへ加わる圧力が分散され、セル割れを防止できる。
また、円穴部３２ｂは、接続電極２０ａを挿入する際のガイドとしても利用できるため、太陽電池セル２０を配置する際の作業効率が向上する。
【００７３】
［第５変形例］
次に、本実施形態の第５変形例について説明する。
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の第５変形例の太陽電池用接合材組立体の構成を示す模式的な断面図および分解図である。
【００７４】
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、本変形例の接合材複合シート３３Ｅ（太陽電池用接合材組立体）は、上記第１の実施形態の接合材複合シート３３に代えて、太陽電池モジュール５０に用いることができるものであり、接合材１０、封止材シート３２に代えて接合材１０Ｄ、封止材シート３２Ｅを備える点が接合材複合シート３３と異なる。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７５】
封止材シート３２Ｅは、上記第１の実施形態の封止材シート３２の貫通孔３２ａに代えて、テーパ孔３２ｃを備える。
テーパ孔３２ｃは、図１１（ｂ）に示すように、封止材シート３２Ｅの一端側（図示の上側）の直径がｗ３２ｃ２（ただし、ｗ３２ｃ２＞ｗ１０）、封止材シート３２Ｅの他端側（図示の下側）の直径がｗ３２ｃ１（ただし、ｗ３２ｃ１＜ｗ１０）とされ、内周面が直径ｗ３２ｃ２からｗ３２ｃ１まで、漸次縮径する円錐面で構成されている。
このような封止材シート３２Ｅのテーパ孔３２ｃは、これら形状を転写するプレス型を用いたプレス加工によって形成することができる。この円錐面の頂角は、４０°±１０°程度が好ましい。
【００７６】
接合材１０Ｄは、図１１（ａ）に示すように、接合材１０Ｄの第１端面１０ａが封止材シート３２Ｅの他端側で、封止材シート３２Ｅのシート面と整列し、接合材１０Ｄの第２端面１０ｂが、テーパ孔３２ｃの内部側に位置する状態でテーパ孔３２ｃに挿入されている。第２端面１０ｂは、封止材シート３２Ｅの一端側に露出されている。
【００７７】
このような接合材複合シート３３Ｅは、図１１（ｂ）に示すように、テーパ孔３２ｃの大径側の開口から、接合材１０Ｄを挿入することにより形成することができる。
この場合テーパ孔３２ｃの小径側の開口は、接合材１０Ｄが挿入されるにつれて変形する。このため、接合材１０Ｄにおいて金属層１１Ｄの導電性樹脂層１２ａ側の側面が、テーパ孔３２ｃに圧入された状態になって接合材１０Ｄが係止される。
【００７８】
本変形例の接合材複合シート３３Ｅによれば、図１１（ａ）に示すように、第２端面１０ｂを接続電極２０ａと当接させる際に、接続電極２０ａの一部がテーパ孔３２ｃの内部に挿入された状態で、当接させることができる。
このため、接合材複合シート３３Ｅを太陽電池セル２０と積層したとき、封止材シート３２Ｅの一端側のシート面と、太陽電池セル２０の裏面２０ｃとの間の隙間を低減することができる。このため、ラミネート加工時に封止材シート３２Ｅと太陽電池セル２０の裏面２０ｃとが素早く密着するため、加工時間を短縮することができる。
また、ｔ１０Ｄ＜ｔ３２であるので、ラミネート加工時にセル接続パットへ加わる圧力が分散され、セル割れを防止できる。
また、テーパ孔３２ｃは、上記第４変形例の段穴形状に比べて形状が簡素であるため、加工が容易となる。
【００７９】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の太陽電池モジュールについて説明する。
図１２は、本発明の第２の実施形態の太陽電池モジュールの構成を示す模式的な断面図である。
【００８０】
図１２に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール８０は、上記第１の実施形態の太陽電池モジュール５０に、黒色のソルダーレジスト８１を追加したものである。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８１】
本実施形態のソルダーレジスト８１は、各アルミニウム電極５３の間の隙間、およびアルミニウム電極５３上の幅方向の両端部を被覆して、アルミニウム電極５３の表面が透光性基板４０側から視認できないように、黒色塗装している。これにより、太陽電池セル２０の接続電極２０ａと対向可能な位置に、凹穴部８７が形成され、凹穴部８７の穴底にアルミニウム電極５３が部分的に露出されている。
本実施形態では、凹穴部８７は、一例として、接合材１０の直径ｗ１０よりも大径のｗ８７の円穴状に設けられている。これにより、平面視では、直径ｗ８７の大きさのアルミニウム電極５３が露出されている。
ただし、凹穴部８７の形状や大きさは、接合材１０が配置可能な大きさのアルミニウム電極５３が露出されていれば、これに限定されない。例えば、角穴等の多角形穴状に設けられていてもよいし、アルミニウム電極５３の櫛歯状部５３Ａ、５３Ｂの長さ方向に沿って延びる線状の凹穴部でもよい。
【００８２】
このような構成の太陽電池モジュール８０は、基板部５５上に、アルミニウム電極５３を形成してから、ソルダーレジスト８１を形成する点を除いて、上記第１の実施形態と同様にして製造することができる。
【００８３】
本実施形態の太陽電池モジュール８０によれば、ソルダーレジスト８１を備えるため、接続電極２０ａとアルミニウム電極５３との間の電極間距離を、上記第１の実施形態よりも大きくとる必要がある。しかし、厚さを変えても、良好な電気接続が行える接合材１０を用いるため、電極間距離をより大きく取る必要があっても、第１の実施形態と同様に、電極同士を良好に接続することができ、かつ接続時の作業効率を向上することができる。
【００８４】
なお、上記各実施形態および各変形例の説明では、アルミニウム電極５３が細長い線状部を有する櫛歯状の配線パターンが形成された場合の例で説明したが、このようなアルミニウム電極５３上に、例えば、銅箔等の他の金属箔を貼り付けるなどして、接続電極２０ａに対向する位置において、アルミニウム電極５３よりも狭い領域に、接合材１０等を接続する配線用電極を形成してもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、配線用電極として、アルミニウム電極５３を用いた場合の例で説明したが、配線用電極の材質は、アルミニウムやアルミニウム合金には限定されない。例えば、銅や銅合金、鉄や鉄合金、ニッケルやニッケル合金などを用いることも可能である。
【００８６】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、接続電極２０ａが平面視円形の場合の例で説明したが、これは一例であって、接続電極２０ａの形状はこれに限定されない。例えば、四角形等の多角形、楕円形、帯状、線状等の適宜の形状を採用することができる。
【００８７】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、一例として、接合材複合シート３３等の太陽電池用接合材組立体に設けられた接合材１０等の太陽電池用接合材が、１つの太陽電池モジュール５０に対応する個数だけ設けられた場合の例で説明したが、太陽電池用接合材組立体は、複数の太陽電池モジュールを一括して製造できる大きさや形状に設けることが可能である。
また、太陽電池用接合材組立体は、１つの太陽電池モジュール５０を複数に分割した大きさや形状に設けることも可能である。この場合、太陽電池接合材組立体を複数枚並べた状態で、基板部５５や太陽電池セル２０と積層してラミネート加工することで、太陽電池モジュール５０を形成することができる。
【００８８】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、接合材複合シート３３に剥離シート１４が密着された接合材転写シート３４を用いる場合の例で説明したが、接合材複合シート３３の表面に剥離シート１４を密着させることは必須ではない。
例えば、接合材複合シート３３を製造した工程から、接合材複合シート３３を搬送して、そのまま、基板部５５等に積層させるようにしてもよい。その際、接合材複合シート３３の位置合わせは、封止材シート３２の外形や、封止材シート３２に挿入された接合材１０等の画像などを位置測定に用いることができる。
また、剥離シート１４を有する場合でも、同様に、封止材シート３２や接合材１０によって位置測定を行うことができるため、識別マーク１４ｃ、１４ｄは必須ではない。
【００８９】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、接合材転写シート３４が、ロール状に巻かれたものとして説明したが、切断されたシート状に形成された場合、ロール状に巻く必要なく、平面状に積層させておくことができる。
【００９０】
また、上記各実施形態および各変形例の説明では、太陽電池用接合材が、接合材本体に第１の導電性樹脂層と第２の導電性樹脂層とを有する場合の例で説明したが、電極に酸化膜が形成されない場合等、導電樹脂層を用いることなく容易に電気接続が行える場合には、第１の導電性樹脂層および第２の導電性樹脂層の少なくともいずれかを、導電性樹脂層以外の導電性接続材料に置換してもよい。
このような導電性接続材料としては、例えば、はんだ層を挙げることができる。このような導電性接続材料は、太陽電池モジュールを製造する際のラミネート工程における加熱や加圧によって、電極と接合可能な材料であれば、より好ましい。
例えば、太陽電池用接合材組立体として、剥離シートと接着される側に導電性樹脂層が用いられ、これと反対側に導電性樹脂層と異なる導電性接続材料を設けた構成も好適である。
【００９１】
また、上記に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
例えば、上記第１の実施形態において接合材複合シート３３を製造する際に接合材１０または金属層１１を封止材シート３２と溶融接合してもよいことを述べたが、このような溶融接合は、上記第１の実施形態の第１〜第５変形例における各接合材複合シートの製造にも採用することが可能である。
【実施例】
【００９２】
次に、上記第１の実施形態の第１変形例の太陽電池用接合材組立体、および太陽電池モジュールの具体的な実施例について、比較例とともに説明する。
【００９３】
［実施例１］
本実施例の接合材複合シート３３Ａ、封止材シート３２として、厚さ２００μｍの黒色のＥＶＡフィルムを用い、貫通孔３２ａの直径は３ｍｍとした。
金属層１１Ａとして、厚さ２００μｍ、直径３ｍｍの高純度アルミニウム（純度９９％以上）からなるアルミニウム板を用いた。
接合材複合シート３３Ａに金属層１１Ａを挿入した後、剥離シート１４上に貫通孔３２ａと同じ位置に直径３ｍｍで円状にハーフカットされた導電性樹脂層１２ａ、１２ｂを作製し、金属層１１Ａの第１端面１１ａ、第２端面１１ｂに転写した。
このようにして、接合材複合シート３３を製造した。
ここで、導電性樹脂層１２ａ、１２ｂおよび剥離シート１４としては、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス（株）製ＳＰ１００（商品名）を用いた。このＳＰ１００における導電性樹脂層は、エポキシ系の熱硬化型樹脂バインダの中に導電粒子としてニッケル粒子を分散させたものである。
本実施例の太陽電池モジュール５０は、太陽電池セル２０の接続電極２０ａの配置に合わせたアルミニウム電極５３を形成した基板部５５、接合材複合シート３３、太陽電池セル２０、透明封止材シート３１、厚さ３ｍｍのガラス板からなる透光性基板４０をこの順に積層し、モジュールラミネータによりモジュールラミネートを行うことにより作製した。
ここで、透明封止材シート３１は、厚さ３００μｍの透明なＥＶＡフィルムを用いた。
モジュールラミネートの条件は、真空にて１５０℃で３分間、続いて１５０℃、大気圧で、１２分間、積層方向に加圧した。
このようにして製造した太陽電池モジュール５０は、アルミニウム電極５３に対して太陽電池セル２０が良好に電気接続されており、導通不良などは発生しなかった。
【００９４】
［比較例］
本比較例は、上記実施例１の太陽電池モジュール５０において、接合材１０Ａに代えて銀ペーストであるペルトロン（登録商標）Ｓ−３０３１（商品名；ペルノックス（株）製）を用いたものである。
このような太陽電池モジュールは、基板部５５を形成した後、接続電極２０ａに銀ペーストをスクリーン印刷法により塗布してから、基板部５５、封止材シート３２、太陽電池セル２０、透明封止材シート３１、透光性基板４０をこの順に積層し、モジュールラミネータによりモジュールラミネートを行うことにより作製した。
本比較例では、ペルトロン（登録商標）Ｓ−３０３１の塗布に、一箇所について３秒ほどの作業時間を要したため、上記実施例１〜３における接合材１０の仮接着作業と比べると格段に長い作業時間を要した。
【符号の説明】
【００９５】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ  接合材（太陽電池用接合材）
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ  金属層（接合材本体）
１１ａ  第１端面
１１ｂ  第２端面
１１ｃ  突起部
１２ａ  導電性樹脂層（第１の導電性樹脂層）
１２ｂ  導電性樹脂層（第２の導電性樹脂層）
１４  剥離シート
１４ｃ、１４ｄ  識別マーク
２０、２０Ａ、２０Ｍ、２０Ｎ、２０Ｚ  太陽電池セル
２０ａ  接続電極
２０ｂ  受光面
２０ｃ  裏面（裏面部）
３０  封止材
３１  透明封止材シート
３２、３２Ｄ、３２Ｅ  封止材シート
３２ａ  貫通孔
３２ｂ  円穴部
３２ｃ  テーパ孔
３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ、３３Ｅ  接合材複合シート（太陽電池用接合材組立体）
３４  接合材転写シート（太陽電池用接合材組立体）
４０  透光性基板
５０、８０  太陽電池モジュール
５１  基材（配線用基板）
５２  絶縁性接着剤層
５３  アルミニウム電極（配線用電極）
５４  バックシート
５５  基板部
８１  ソルダーレジスト
ＵＡ、ＵＭ、ＵＮ、ＵＺ  単位群
【図１】
2014022477.tif 000003
【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】
2014022477.tif 000010
【図９】
2014022477.tif 000011
【図１０】
2014022477.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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