(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールＭのガラス等の透光性絶縁基板１１，４に対する端子ボックス６の接着性を高めて、十分な取り付け強度を確保できるようにする。【解決手段】透光性絶縁基板１１上に発電部１０が設けられた太陽電池モジュールＭを対象として、その発電部１０の少なくとも一部を封止材（一例としてアイオノマー樹脂製の封止シート２）によって被覆する。封止材の一部を透光性絶縁基板１１の周縁部からはみ出させて、透光性絶縁基板１１の周縁部とそこに取り付けられる端子ボックス６との接合部位に介在させる。【選択図】図７
2014027138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性絶縁基板上に発電部が設けられた太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記発電部の少なくとも一部を封止材によって被覆するとともに、当該封止材の一部を前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させ、
前記封止材のはみ出し部分を介在させて、前記透光性絶縁基板の周縁部に端子ボックスを取り付ける、ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記封止材をシート状とし、その周縁部には外方に延出する凸片部を形成しておき、
前記封止材によって前記発電部の少なくとも一部を被覆するとともに、前記凸片部を前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させ、
前記封止材のはみ出し部分である凸片部を介在させて、前記透光性絶縁基板の周縁部に端子ボックスを取り付ける、ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記封止材を２枚以上、重ね合わせた上から前記透光性絶縁基板とは別の透光性絶縁基板を重ね、
前記２枚以上の封止材のうち、少なくとも１枚の封止材の凸片部を一方の透光性絶縁基板の外周端面に重なるように折り曲げ、他の少なくとも１枚の封止材の凸片部を、他方の透光性絶縁基板の外周端面に重なるように折り曲げ、
前記凸片部を間に挟むようにして、２枚の透光性絶縁基板の外周端面に前記端子ボックスの接合面を接合する、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記少なくとも１枚の封止材と、前記他の少なくとも１枚の封止材との間に、前記発電部から前記端子ボックスへのリード線を挟み込む、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記封止材を加熱および加圧して前記透光性絶縁基板に融着させる際に、該透光性絶縁基板および前記端子ボックスの間に介在させた前記凸片部を融着させる、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
透光性絶縁基板上に発電部が設けられた太陽電池モジュールであって、
前記発電部の少なくとも一部を被覆する封止材と、
前記透光性絶縁基板の周縁部に取り付けられて、前記発電部から電力を取り出すための端子ボックスと、を備え、
前記封止材の一部が前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出しており、該はみ出し部分が当該透光性絶縁基板と前記端子ボックスとの接合部位に介在されている、ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記封止材の上に前記透光性絶縁基板とは別の透光性絶縁基板が重ねられており、
前記封止材のはみ出し部分が、前記２枚の透光性絶縁基板のそれぞれの外周端面と前記端子ボックスの接合面との間に介在されている、太陽電池モジュール。
【請求項８】
請求項６または７のいずれかに記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記端子ボックスにおける透光性絶縁基板との接合部位に、当該端子ボックスの構成材料に比べて前記封止材との接着性が高い材料からなる接着補助部が設けられている、太陽電池モジュール。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記端子ボックスにおける透光性絶縁基板との接合部位に凹部が形成され、該凹部の内面に前記封止材のはみ出し部分の少なくとも一部が接着されている、太陽電池モジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記凹部にはゴム弾性を有する中間部材が嵌入され、該中間部材に前記はみ出し部分の少なくとも一部が接着されている、太陽電池モジュール。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記封止材がアイオノマー樹脂によって形成されている、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に関し、特に、その電力を取出すための端子ボックスの取り付け構造およびその取り付け方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より太陽電池モジュールとしては、一例として特許文献１に開示されているように、矩形状のガラス基板等、透光性絶縁基板上に複数の太陽電池セルからなる薄膜状の発電部（集積型薄膜太陽電池デバイス）を形成し、この発電部をほぼ全面に亘ってシート状の樹脂製封止材により被覆（ラミネート封止）した薄膜型のものが知られている。
【０００３】
前記特許文献１に記載のものでは、矩形状の発電部における長さ方向の両端にそれぞれバスバーが直線状に設けられており、各バスバーの中央部にリード線の一端部が接続されている。そして、これらのリード線は相対向するように発電部の中央に向かって延びた後に、Ｌ字状に立ち上がって端子ボックスに接続されている。つまり、端子ボックスは太陽電池モジュールの裏側のほぼ中央に配設されている。
【０００４】
また、従来より、２枚の板ガラスの間に太陽電池セルアレイと透光性樹脂のラミネートフィルムとを挟み込んだ、いわゆる合わせガラス構造の太陽電池モジュールも知られている。このような構造の太陽電池モジュールは、光の透過率を比較的高くすることができるので、いわゆる採光型として建物の窓などに使用することが期待されている。
【０００５】
一例として特許文献２に記載の太陽電池モジュールでは、表裏の板ガラスの間に挟み込むスペーサ部材をモジュール全体の周縁部を取り囲む枠状として、この枠状スペーサ部材に端子ボックスを取り付けている。そして、複数のラミネートフィルムの間から取り出したリード線の接続端を、端子ボックスの端子に接続する構造としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６８５４２号公報
【特許文献２】特開２００８−２５８２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記特許文献１の従来例のような薄膜型の太陽電池モジュールにおいても、発電部を被覆する樹脂製封止材の上にさらにガラス基板を重ねて、前記特許文献２の従来例のように２枚のガラス基板によって発電部などを挟み込む構造とすることがある。この場合、枠状スペーサ部材は省略して、２枚のガラス基板の端部に直接、端子ボックスを取り付けることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、端子ボックスの材料としては通常、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）やＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）及びＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのエンジニアリングプラスチックが用いられており、これらはガラス基板との接着性に難がある。そこで、例えばシリコーン接着剤などを用いることになるが、このような接着剤の硬化に要する時間はかなり長いことから、あまり実用的な方法とは言えない。
【０００９】
また、特許文献１にも記載されているように建物の窓などに使用される太陽電池モジュールには大型化が求められており、これに伴い重量もかなり増加することになる。このような大判のガラス基板を張り合わせた重量物である太陽電池モジュールを形成した後に、硬化に時間を要する接着剤を用いて端子ボックスを取り付けることは容易ではない。また、接着剤が硬化するまでの間に、作業者が太陽電池モジュールの周縁部に付加されている端子ボックスに手を掛けるなどして力が加わると、端子ボックスが分離する虞がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、太陽電池モジュールのガラス基板等、透光性絶縁基板の周縁部に対する端子ボックスの取り付けを容易に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために本発明では、透光性絶縁基板上に発電部が設けられた太陽電池モジュールの製造方法を対象として、前記発電部の少なくとも一部を封止材によって被覆するとともに、当該封止材の一部を前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させ、この封止材のはみ出し部分を介在させて、前記透光性絶縁基板の周縁部に端子ボックスを取り付けるようにした。
【００１２】
見方を変えると本発明は、透光性絶縁基板上に発電部が設けられた太陽電池モジュールを対象として、前記発電部の少なくとも一部を被覆する封止材と、前記透光性絶縁基板の周縁部に取り付けられて、前記発電部から電力を取り出すための端子ボックスと、を備え、前記封止材の一部が前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出しており、このはみ出し部分が当該透光性絶縁基板と前記端子ボックスとの接合部位に介在されている構造である。
【００１３】
こうして封止材の一部を透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させて、端子ボックスとの接合部位に介在させることにより、端子ボックスを容易に取り付け可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る太陽電池モジュールおよびその製造方法によると、透光性絶縁基板の周縁部から封止材の一部をはみ出させて、端子ボックスとの接合部位に介在させることにより、その透光性絶縁基板と端子ボックスとを接着し、端子ボックスを太陽電池モジュールの透光性絶縁基板の周縁部に容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を示す分解斜視図である。
【図２】太陽電池モジュールのセル基板を裏面側から見た平面図である。
【図３】同セル基板の発電部の構造を示す図２のＫ−Ｋ線断面図である。
【図４】同発電部の構造を示す図２のＬ−Ｌ線断面図である。
【図５】太陽電池モジュールにおいてリード線の一端部を発電部に接続する構造の拡大断面図である。
【図６】端子ボックスを透光性絶縁基板に接合する側から見た斜視図である。
【図７】太陽電池モジュールにおける端子ボックスの取り付け構造を示す拡大断面図である。
【図８】太陽電池モジュールのラミネート工程の説明図である。
【図９】実施形態２に係る図７相当図である。
【図１０】ゴムブッシュを使用する変形例に係る図７相当図である。
【図１１】実施形態３に係る図７相当図であって、図７(a)は端子ボックスの接合面に接着補助部を設けた場合を、また、図７(b)は同接合面から封止シートにかけて接着補助部を設けた場合を、それぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法は、透光性絶縁基板上に設けられた発電部の少なくとも一部を封止材によって被覆するとともに、当該封止材の一部を前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させ、この封止材のはみ出し部分を介在させて、前記透光性絶縁基板の周縁部に端子ボックスを取り付けるようにした。
【００１７】
こうして封止材の一部を透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させて、端子ボックスとの接合部位に介在させることにより、端子ボックスを容易に取り付け可能になる。
【００１８】
好ましくは、前記封止材をシート状とし、その周縁部には外方に延出する凸片部を形成しておき、その封止材によって前記発電部の少なくとも一部を被覆するとともに、前記凸片部を前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させる。そして、その封止材のはみ出し部分である凸片部を介在させて、前記透光性絶縁基板の周縁部に端子ボックスを取り付ける。こうすれば、封止材を適度にはみ出させることができる。
【００１９】
好ましくは、前記封止材を２枚以上、重ね合わせた上から前記透光性絶縁基板とは別の透光性絶縁基板を重ね、それら２枚以上の封止材のうち、少なくとも１枚の封止材の凸片部を一方の透光性絶縁基板の外周端面に重なるように折り曲げ、他の少なくとも１枚の封止材の凸片部を、他方の透光性絶縁基板の外周端面に重なるように折り曲げる。そして、前記凸片部を間に挟むようにして、２枚の透光性絶縁基板の外周端面に前記端子ボックスの接合面を接合する。
【００２０】
こうして２枚の透光性絶縁基板の両方の外周端面にそれぞれ、封止材のはみ出し部分（凸片部）を介在させることで、端子ボックスの取り付け強度を確保しやすい。
【００２１】
また、好ましくは前記少なくとも１枚の封止材と、前記他の少なくとも１枚の封止材との間に、前記発電部から前記端子ボックスへのリード線を挟み込んでもよい。こうすれば、発電部から端子ボックスまでリード線を容易に封止することができる。
【００２２】
また、好ましくは、前記封止材を加熱および加圧して前記透光性絶縁基板に融着させる際に、該透光性絶縁基板および前記端子ボックスの間に介在させた前記凸片部を融着させてもよい。こうすれば、太陽電池モジュールのラミネート工程で端子ボックスの取り付けも同時に行うことができる。
【００２３】
本発明の実施の形態の太陽電池モジュールは、透光性絶縁基板上に発電部が設けられた太陽電池モジュールであって、前記発電部の少なくとも一部を被覆する封止材と、前記透光性絶縁基板の周縁部に取り付けられて、前記発電部から電力を取り出すための端子ボックスと、を備え、前記封止材の一部が前記透光性絶縁基板の周縁部からはみ出しており、このはみ出し部分が当該透光性絶縁基板と前記端子ボックスとの接合部位に介在されている構造である。
【００２４】
こうして封止材の一部を透光性絶縁基板の周縁部からはみ出させて、端子ボックスとの接合部位に介在させることにより、端子ボックスを容易に取り付け可能になる。
【００２５】
好ましくは前記の太陽電池モジュールにおいて、前記封止材の上に前記透光性絶縁基板とは別の透光性絶縁基板が重ねられており、前記封止材のはみ出し部分が、前記２枚の透光性絶縁基板のそれぞれの外周端面と前記端子ボックスの接合面との間に介在されている。この構造では、２枚の透光性絶縁基板の両方の外周端面にそれぞれ、封止材のはみ出し部分を介在させることで、端子ボックスの取り付け強度を確保しやすい。
【００２６】
また、好ましくは前記端子ボックスにおける透光性絶縁基板との接合部位に、当該端子ボックスの構成材料に比べて封止材との接着性が高い材料からなる接着補助部が設けられていると、端子ボックスの取り付け強度を確保しやすい。
【００２７】
また、好ましくは前記端子ボックスにおける透光性絶縁基板との接合部位に凹部が形成され、該凹部の内面に前記封止材のはみ出し部分の少なくとも一部が接着されていると、接着面積が増大する。
【００２８】
また、好ましくは前記凹部にはゴム弾性を有する中間部材が嵌入され、この中間部材に前記はみ出し部分の少なくとも一部が接着されていると、力が加わったときの端子ボックスの分離を防止する上で有利になる。
【００２９】
また、好ましくは前記封止材がアイオノマー樹脂によって形成されていると、発電部から端子ボックスまでリード線を封入し、その電気的な絶縁性を担保する上で有利になる。アイオノマー樹脂は加熱時の流動性があまり高くないので、ラミネート工程などで加熱、加圧したときにリード線の絶縁が損なわれる心配が少ないからである。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、発電部を光が透過するようにして、採光機能を備えたシースルータイプ（光透過型）の薄膜太陽電池モジュールに本発明を適用した場合について説明する。
【００３１】
＜実施形態１の太陽電池モジュールの説明＞
本実施形態の太陽電池モジュールＭは、図1に分解して示すように、薄膜状の太陽電池セルからなる発電部１０を透光性絶縁基板１１の裏面（受光面と反対の面であり、図では上面）上に形成して、セル基板１を構成し、このセル基板１の裏面をほぼ全面に亘って被覆するように熱可塑性樹脂材料からなる複数のシート状の封止材２，３（以下、封止シートという）を重ね、さらにもう一枚の透光性絶縁基板４を重ね合わせてラミネートしたものである。
【００３２】
図２に裏面側、即ち図の上方から見て示すように透光性絶縁基板１１は、例えば矩形状のガラス基板であって、その裏面上に形成された発電部１０は、詳細は図示しないが複数の太陽電池セルに分割されている。これらの分割された太陽電池セル同士は互いに直列、並列、または直並列に接続されている。なお、図２においては封止シート２，３は省略している。
【００３３】
図３、４はそれぞれ、図２のＫ−Ｋ線およびＬ−Ｌ線における断面図である。これらの図に示すように、一例として発電部１０は、透明な表面電極層１２、光電変換層１３、裏面電極層１４を順に積層した構造である。なお、図３、４においては発電部１０の積層構造が分かり易いように、前記表面電極層１２、光電変換層１３、裏面電極層１４の厚みを誇張して示している。
【００３４】
表面電極層１２としては例えばＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＣｌ2等の、透光性を有する導電性酸化物を使用することができる。光電変換層１３は、例えば半導体薄膜からなるｐ層、ｉ層、ｎ層が順次積層された構造とすることができ、半導体薄膜としては、例えば、アモルファスシリコン薄膜、結晶性シリコン薄膜、またはこれらを組み合わせたものを使用することができる。
【００３５】
また、裏面電極層１４としては、例えば、ＺｎＯ等の導電性酸化物からなる層と、銀、銀合金等の金属からなる層とを有するものを使用することができる。より一般的な裏面電極層としては、ＺｎＯ／Ａｇを積層したものを例示できる。
【００３６】
そして、図３に表れているように本実施形態の発電部１０には、表面電極層１２を分離する第１の分離ライン１５と、光電変換層１３を分離するコンタクトライン１６と、その光電変換層１３および裏面電極層１４を分離する第２の分離ライン１７と、が形成されており、発電部１０の幅方向（図の左右方向）の両端に位置する裏面電極層１４がそれぞれ集電電極部とされている。
【００３７】
すなわち、図示の例では左端の裏面電極層１４ａが第２の分離ライン１７によって右側の裏面電極層１４ｂから分離されるとともに、コンタクトライン１６を介して表面電極層１２に接続されている。よって、左端の裏面電極層１４ａは表面電極層１２から電力を取り出す正の集電電極部となり、右側の裏面電極層１４ｂは、反対の負の集電電極部となる。これら正負の集電電極部１４ａ，１４ｂには、それぞれ導電性材料（図示せず）によってバスバー１８が接着されている。
【００３８】
このバスバー１８は、一例として平角線の導体にメッキが施されたもので、図１、２に表れているように長方形状の発電部１０の幅方向の両端部付近に、それぞれ直線状に延びるように配設されている。バスバー１８は、前記のように導電性材料によって正負の集電電極部１４ａ，１４ｂと電気的に接続されている一方、詳しくは後述するがリード線５が接続されて、発電部１０からの出力取出し用電極部として機能する。
【００３９】
また、図４に表れているように本実施形態の発電部１０には、受光面から裏面へ光を透過可能とするために、裏面電極層１４および光電変換層１３を除去して表面電極層１２に達する溝部１９（シースルーライン）が形成されている。このシースルーライン１９は、図２に表れているように発電部１０の長手方向に間隔をあけて多数、互いに平行に設けられている。これらシースルーラインの１９の幅や間隔は、必要な光の透過率に応じて決められる。
【００４０】
前記のような構成の発電部１０に重ね合わされる封止シート２，３は、いずれもアイオノマー樹脂によって形成されている（一例として三井・デュポンポリケミカルの商標名ハイミランなど）。アイオノマー樹脂は黄変し難く、比較的長時間に亘って高い透明性を維持し易い上に、耐候性および耐透水性が高いので、太陽電池モジュールの封止材として好適である。しかも、アイオノマー樹脂は加熱、加圧した際の流動性がＥＶＡなどに比べて低いため、後述するラミネート工程でリード線５の絶縁が損なわれる心配が少ない。
【００４１】
このようなアイオノマー樹脂の封止シート２の特長に着目して本実施形態では、発電部１０を被覆する封止シート２上にリード線５を配設している。リード線５は、それ自体はＰＥＴなどの絶縁被覆を有しない帯状の裸導体（例えば銅線）からなり、これを途中で折り返してＬ字状としたものである。絶縁被覆を施さないことからコストの低減が可能であるとともに、折り返し部分での接触面積を確保しやすく、はんだ付け等による接合箇所を減らせるために信頼性に優れている。
【００４２】
前記の図１、２に表れているように、正負一対のリード線５はそれぞれ発電部１０の長手方向の一端縁（四辺のうちのいずれか一辺の周縁であり、図では右手前の端縁）の近傍にてその一端縁に沿って延びるように配設され、発電部１０の幅方向中央付近にて互いの折り返し部５ａを対向させつつ、概ね一直線状に配置されている。つまり、リード線５は、発電部１０の周縁部においてその幅方向に、即ちシースルーライン１９と平行に延びている。
【００４３】
そして、それぞれのリード線５の一端部５ｂは、図５に拡大して示すように下方に折れ曲がって封止シート２の隅部を貫通し、封止シート２に覆われたバスバー１８の一端部１８ａに重ね合わされて、導電性テープ（図示せず）などにより接着されている。こうしてバスバー１８に接着されるリード線５の一端部５ｂは、封止シート２とその上から重ね合わされた封止シート３とによって二重に覆われ、リード線５のそれ以外の部分は封止シート２と封止シート３との間に挟まれている。
【００４４】
すなわちリード線５は、互いに重ね合わされて融着一体化されている２枚の封止シート２，３の間に密封されており、発電部１０の長手方向の一端縁に沿うように配設されて、この一端縁における中央付近で２枚の封止シート２、３の間から外方に延出している。この延出部分は、透光性絶縁基板１１，４の一端縁も越えて外方に延びており、以下に説明するように端子ボックス６に接続される出力リード部５ｃとなる。
【００４５】
端子ボックス６は、例えばＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）やＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）及びＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのエンジニアリングプラスチックを射出成形したもので、前記図１に表れているように、透光性絶縁基板１１，４の外周端面のうち、長手方向の一端面（図１の右手前の端面）の略中央に沿うように取り付けられる。図６にも示すように端子ボックス６は細長い蒲鉾形状であって、透光性絶縁基板１１，４の外周端面に接合される横長の平面部６ａと、その上下両側縁にそれぞれ連なる概略円弧面状の曲面部６ｂと、左右の両端面部６ｃとを有している。
【００４６】
一例として前記の曲面部６ｂおよび左右の両端面部６ｃは一体成形されて、中空部を有するボックス本体を構成しており、その開放部が平面部６ａによって閉ざされることで、端子ボックス６内に中空部が形成される。また、図示はしないが、平面部６ａは端子ボックス６の開放部を開閉可能になっており、この平面部６ａに形成されたスリット６ｄからリード線５の出力リード部５ｃが挿入されて、端子ボックス６内の中空部において接続端子に接続されるようになっている。
【００４７】
こうしてＰＰＳなどによって形成された端子ボックス６は、そのままでは透光性絶縁基板１１，４と接着することができないので、本実施形態では、それら透光性絶縁基板１１，４と端子ボックス６との接合部位に封止シート２，３の一部を介在させるようにしている。すなわち、図１に表れているように封止シート２，３のそれぞれにおいて長手方向の一端縁部（周縁部）には、端子ボックス６の長さに対応する帯状の凸片部２ａ，３ａが形成されており、封止シート２、３が透光性絶縁基板１１，４の間に挟み込まれた状態で、この透光性絶縁基板１１，４の一端縁部（周縁部）からはみ出すようになっている。
【００４８】
そして、図７に拡大して示すように封止シート２の凸片部２ａが下向きに折り曲げられて、透光性絶縁基板１１の外周端面に重ね合わされる一方、封止シート３の凸片部３ａは上向きに折り曲げられて、透光性絶縁基板４の外周端面に重ね合わされ、これらの凸片部２ａ，３ａ（即ち封止シート２、３のはみ出し部分）を間に挟んで、透光性絶縁基板１１，４の外周端面に端子ボックス６の平面部６ａが接合される。
【００４９】
すなわち、前記封止シート２，３の凸片部２ａ，３ａは、以下に説明するように太陽電池モジュールＭのラミネート工程において所定以上の温度状態で加圧されることにより半溶融状態になって流動し、透光性絶縁基板１１，４の外周端面および端子ボックス６の平面部６ａに融着する。言い換えると凸片部２ａ，３ａが接着層となって、透光性絶縁基板１１，４の外周端面に端子ボックス６の平面部６ａを接着させることができる。
【００５０】
つまり、本実施形態の太陽電池モジュールＭは、透光性絶縁基板１１上に発電部１０が形成され、この発電部１０のほぼ全面を被覆する封止シート２と、透光性絶縁基板１１の周縁部に取り付けられて前記発電部１０から電力を取り出すための端子ボックス６と、を備えており、前記封止シート２の一部が透光性絶縁基板１１の周縁部からはみ出して、該はみ出し部分（凸片部２ａ）が透光性絶縁基板１１と端子ボックス６との接合部位に介在されているものである。
【００５１】
＜太陽電池モジュールの製造方法の説明＞
次に、上述の如き構成の太陽電池モジュールＭの製造方法の一例を、セル基板１への発電部１０の形成、バスバー１８の配設、リード線５の配線およびラミネートの各工程順に説明する。
【００５２】
（１）発電部の形成およびバスバーの配設
まず、透光性絶縁基板１１上に、表面電極層１２として例えばＳｎＯ2（酸化錫）を熱ＣＶＤ法等で形成する。次に、ＹＡＧレーザの基本波等を用いて表面電極層１２のパターニングを行なう。次に、レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、表面電極層１２を短冊状に分離して、第１の分離ライン１５を形成した後、純水で超音波洗浄し、光電変換層１３を形成する。光電変換層１３としては、例えば、ａ−Ｓｉ：Ｈｐ層、ａ−Ｓｉ：Ｈｉ層、μｃ−Ｓｉ：Ｈｎ層からなる上部（受光面側）セル、μｃ−Ｓｉ：Ｈｐ層、μｃ−Ｓｉ：Ｈｉ層、μｃ−Ｓｉ：Ｈｎ層からなる下部セルを成膜する。
【００５３】
次に、例えばＹＡＧレーザの第二高調波やＹＶＯ4レーザを用いて、光電変換層１３をレーザでパターニングする。レーザ光をガラス基板面から入射させることにより、光電変換層１３を短冊状に分離し、表面電極層１２と裏面電極層１４とを電気的に接続するためのコンタクトライン１６を形成する。
【００５４】
次に、マグネトロンスパッタ法等により、裏面電極層１４として、ＺｎＯ（酸化亜鉛）／Ａｇを成膜する。なお、ＺｎＯの代わりに、ＩＴＯやＳｎＯ2等の透光性が高い膜を用いても良い。なお、裏面電極層１４において前記のＺｎＯ等の透明性導電膜は割愛しても構わないが、高い変換効率を得るためにはあった方が望ましい。
【００５５】
次に、裏面電極層１４をレーザでパターニングする。レーザ光を透光性絶縁基板１１の表面側から入射させて、裏面電極層１４を短冊状に分離し、表面電極層１２まで達する第２の分離ライン１７を形成する。この際、表面電極層１２の透過性の良いＹＡＧレーザの第二高調波等を使用することが好ましく、ＹＶＯ4レーザを用いても構わない。なお、表面電極層１２へのダメージを最小限に抑え、かつ、裏面電極層１４の加工後の銀電極のバリの発生を抑制する加工条件を選択することが望ましい。
【００５６】
次に、シースルーライン１９をレーザでパターニングする。すなわち、前記の第２の分離ライン１７と同じく表面電極層１２の透過性の良いＹＡＧレーザの第二高調波やＹＶＯ4レーザを用い、レーザ光を透光性絶縁基板１１の表面側から入射させて、光電変換層１３および裏面電極層１４を分離し、表面電極層１２にまで達する溝を形成する。
【００５７】
このようにして発電部１０を形成した後に、異方性導電フィルム(ＡＦＣ：Anisotropic Conductive Film)などの導電性材料を介して、バスバー１８を裏面電極層１４の所定箇所（集電電極部）に接着する。この際、例えば所定寸法にカットした導電性テープを複数、バスバー１８に接着した上で、このバスバー１８をセル基板１の発電部１０（裏面電極層１４）の両端に載置し加熱、加圧することによって固着させる。
【００５８】
（２）配線およびラミネート工程
次に、前記のように発電部１０を形成したセル基板１の上に、図１に示すように封止シート２、３を順に重ね合わせる。その後、上側（裏面に近い側）の封止シート３における長手方向の一端側（図の右手前側）を例えば全長の１／４くらい捲り上げて、下側（表面に近い側）の封止シート２の長手方向の一端縁の近傍にリード線５を敷設する。なお、封止シート３を重ねる前に、封止シート２上にリード線５を敷設してもよい。
【００５９】
この際、正負一対のリード線５を互いの折り返し部５ａが対向するようにして概ね一直線状に配置すると、それぞれのリード線５の一端部５ｂが封止シート２の隅部において下方のバスバー１８の一端部１８ａと対向するように位置づけられる。このようにバスバー１８の一端部１８ａと対向する位置には、予めその一端部１８ａを平面視で包含するような大きさの矩形片部２ｂを設定し、この矩形片部２ｂの三辺に沿ってＵ字状のスリット２ｃを形成してある。
【００６０】
図の例では矩形片部２ｂはバスバー１８の延びる方向に長い長方形状とされ、その二つの長辺と封止シート２の端縁に近い一つの短辺とに亘ってＵ字状のスリット２ｃが形成されている。そこで、図示は省略するが矩形片部２ｂをバスバー１８の延びる方向に捲り上げ、このバスバー１８の一端部１８ａを露出させてリード線５の一端部５ｂを接着した後に、捲り上げた矩形片部２ｂを元に戻して、バスバー１８とリード線５との接着部位を上方から覆う。
【００６１】
こうして矩形片部２ｂにより一端部５ｂを覆われた正負一対のリード線５が、それぞれ封止シート２上においてその一端縁の近傍を隅部から中央に向かって延びた後にＬ字状に折り返されていて、それらの出力リード部５ｃが封止シート２の凸片部２ａ上を並んで外方に延出するようになる。そこで、捲り上げていた封止シート３の長手方向一端側を元に戻して封止シート２に重ね、この封止シート２との間にリード線５を挟み込む。
【００６２】
それから封止シート３の上にさらにガラス基板などの透光性絶縁基板４を重ねると、上下２枚の透光性絶縁基板１１，４の長手方向の一端部から封止シート２，３の凸片部２ａ，３ａがそれぞれはみ出し、さらにその凸片部２ａ，３ａの間からリード線５の出力リード部５ｃが延出する。ここで、下側の凸片部２ａを下向きに、また上側の凸片部３ａを上向きにそれぞれ折り曲げて、透光性絶縁基板１１，４の外周端面に重ね合わせ、ここに端子ボックス６の平面部６ａを押し当てる。
【００６３】
この際、平面部６ａは端子ボックス６の開放部を開く状態にして、この平面部６ａのスリット６ｄにリード線５の出力リード部５ｃを挿入し、端子ボックス６内の接続端子（図示せず）に接続する。その後、端子ボックス６を閉じて、図８に一例を示すようにゴムバンド７などにより透光性絶縁基板１１，４の外周端面に押圧する状態に保持し、この端子ボックス６を含めた太陽電池モジュールＭ全体を真空ラミネータ１００のチャンバ１０２内に設置して、ラミネート工程を行う。
【００６４】
図の例では太陽電池モジュールＭを真空ラミネータ１００の下側のチャンバ１０２内に載置し、まず、上下両方のチャンバ１０１，１０２内をそれぞれの排気管１０３，１０５の真空ポンプ１０４，１０６によって真空引きする。それから上側のチャンバ１０１に空気を導入することによって、ダイヤフラム１０１ａにより透光性絶縁基板４を上方から加圧する。
【００６５】
そうして加圧した状態で、チャンバ１０２内を所定温度以上に昇温させることによって封止シート２，３を加熱し、その後に冷却して固化させることにより透光性絶縁基板１１，４の間を封止する。この際、透光性絶縁基板１１，４の外周端面および端子ボックス６の平面部６ａの間でも封止シート２，３の凸片部２ａ，３ａが半溶融状態になり、その後の冷却および固化によって両者に融着する。つまり、透光性絶縁基板１１，４の外周端面および端子ボックス６の平面部６ａを接着させることができる。
【００６６】
＜実施形態１の作用効果＞
以上、説明したように実施形態１の太陽電池モジュールＭでは、２枚の透光性絶縁基板１１，４の周縁部からはみ出すように、封止シート２，３の周縁部にそれぞれ凸片部２ａ，３ａを形成し、この凸片部２ａ，３ａを折り曲げて透光性絶縁基板１１，４の外周端面と端子ボックス６の平面部６ａとの間に挟み込んでいる。そして、この凸片部２ａ，３ａが接着層として機能し、透光性絶縁基板１１，４の外周端面に対する端子ボックス６の取り付け強度を十分に確保することができる。
【００６７】
しかも、透光性絶縁基板１１，４の間に挟み込んだ封止シート２，３を流動化させて、透光性絶縁基板１１，４の間を封止するラミネート工程において、同時にその封止シート２，３の凸片部２ａ，３ａも流動化させ、透光性絶縁基板１１，４の外周端面に端子ボックス６の平面部６ａを接着させることができるので、工程の簡略化が図られる。
【００６８】
また、リード線５を挟み込む２枚の封止シート２，３をいずれもアイオノマー樹脂によって形成し、両者を融着させて一体化させる構造としているので、透光性絶縁基板１１上の発電部１０から端子ボックス６までリード線５を密封することができる。
【００６９】
さらに、本実施形態では、発電部１０のほぼ全面を封止シート２，３により被覆しているので、封止シート２，３のエッジが目につくことがなく、しかも、裸導体のリード線５を矩形状の発電部１０の周縁近傍においてシースルーライン１９と平行に配設しているので、リード線５も目につき難い。よって、シースルータイプとして建物の窓などに使用した場合でも、見栄えを損なう心配は非常に少ない。
【００７０】
＜実施形態２＞
図９には、本発明の実施形態２に係る端子ボックスの取り付け構造を示す。この実施形態２では、前記の実施形態１と同じく封止シート２，３の凸片部２ａ，３ａが接着される端子ボックス６の平面部６ａに、その凸片部２ａ，３ａが充填されるよう凹部６ｅを形成したものである。なお、凹部６ｅの設けられていること以外は、端子ボックス６の取り付け構造も太陽電池モジュールＭの構造も前記実施形態１と同じなので、同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７１】
そして、この実施形態２によると、一例として凹部６ｅは、端子ボックス６の長手方向に延びる横長の溝状であり、凸片部２ａ，３ａに対応して図の上下に離間している。それぞれの凹部６ｅは円弧状の横断面（矩形状であってもよい）を有し、この凹部６ｅの内面に凸片部２ａ、３ａの一部が接着されている。この構造では、透光性絶縁基板１１，４の外周端面と端子ボックス６の平面部６ａとの間に介在される凸片部２ａ、３ａの接着面積が増大し、端子ボックス６の取り付け強度を確保する上で有利になる。
【００７２】
−変形例−
図１０には、実施形態２の変形例に係る端子ボックスの取り付け構造を示す。この変形例では端子ボックス６の平面部６ａに形成される凹部６ｅが矩形状の横断面を有し、フッ素ゴムなどのブッシュ６ｆが嵌め込まれている。そして、封止シート２，３の凸片部２ａ，３ａの一部がゴムブッシュ６ｆに接着されている。こうしてゴムブッシュ６ｆが介在することで接合部位の撓みが比較的大きく許容されるようになり、施工現場などで大きな力が加わったときの端子ボックス６の分離を防止する上で有利になる。
【００７３】
＜実施形態３＞
図１１(a)には、本発明の実施形態３に係る端子ボックスの取り付け構造を示す。この実施形態では端子ボックス６の平面部６ａに、その構成材料に比べて凸片部２ａ，３ａ（即ち封止シート２，３）のアイオノマー樹脂との接着性が高い材料からなる、接着補助部６ｇを設けたものである。この点を除いて端子ボックス６の構造も太陽電池モジュールＭの構造も前記実施形態１と同じなので、同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７４】
前記の接着補助部６ｇとしては例えば、ガラスシートやガラス繊維シート、若しくはガラス繊維テープ、フィラメントテープを端子ボックス６の平面部６ａに接着すればよく、ガラスシートやガラス繊維シートを平面部６ａにインモールド成形してもよい。また、カーボングラファイト・プレート、ガラスエポキシプレート、金属製プレートなどを平面部６ａにインサート成形してもよい。
【００７５】
また、前記ガラス繊維シートやフィラメントテープのように可撓性の大きなものを用いるのであれば、図１１(b)に示すようにその一部分を封止シート２，３の間に挟み込むようにしてもよい。さらに、前記の接着補助部６ｇとして、端子ボックス６の平面部６ａにエポキシ樹脂の塗装やメッキ、スパッタリングなどの処理を施したり、或いはアンカー効果を期待できる表面処理を施すことも可能である。
【００７６】
本実施形態のように端子ボックス６の平面部６ａに接着補助部６ｇを設けて、封止シート２，３の凸片部２ａ，３ａとの接着性を高めることで、透光性絶縁基板１１，４の外周端面への端子ボックス６の平面部６ａの接着力が大きくなるので、端子ボックス６の取り付け強度の確保に有利になる。
【００７７】
＜他の実施形態＞
以上、説明した実施形態は、本発明をシースルータイプの薄膜太陽電池モジュールＭとして具現化した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、シースルータイプ以外の薄膜太陽電池モジュールにも適用可能であるし、薄膜型でない太陽電池モジュールにも適用可能である。また、前記の実施形態における発電部１０の構成なども単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００７８】
また、前記の実施形態では、透光性絶縁基板１１上の発電部１０のほぼ全面を被覆する封止シート２，３にそれぞれ凸片部２ａ，３ａを設けているが、凸片部は、発電部１０の一部分を覆うような封止シートに設けてもよい。すなわち、例えば封止シート２については発電部１０の長手方向の一端側のみを覆うような大きさにし、その凸片部２ａに対応するような凸片部を有する別の封止シートを上から重ねる。そして、その上から発電部１０の全面を覆う封止シート３には凸片部３ａを設けないようにしてもよい。なお、凸片部を設ける封止シートが１枚のこともあり得る。
【００７９】
また、封止シート２，３の樹脂材料もアイオノマー樹脂には限定されず、絶縁性を有する熱可塑性樹脂材料であれば、例えば一般的なＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）やＰＶＢ（ポリビニルブチラール）などを用いてもよい。封止シート２をアイオノマー樹脂によって形成し、封止シート３はＥＶＡなど別な材料で形成してもよいが、凸片部が端子ボックス６の平面部６ａに接着される２枚の封止シートについては同じ樹脂材料とすることが好ましい。
【００８０】
また、前記の実施形態ではリード線５自体には絶縁被覆を施していないが、これにも限定されず、絶縁被覆の施されたリード線を用いてもよいし、封止シート２上のリード線５の配設場所や配設方向についても前記の実施形態には限定されない。
【００８１】
さらに、前記の実施形態２では端子ボックス６の平面部６ａに凹部６ｅを形成して、凸片部２ａ，３ａの接着面積を増大させており、一方、実施形態３では端子ボックス６の平面部６ａに接着補助部６ｇを設けて、接着性を高めているが、実施形態２のように凹部６ｅを形成するとともに、この凹部６ｅの内面に実施形態３のような接着補助部６ｇを設けてもよい。
【００８２】
さらにまた、前記の各実施形態において端子ボックス６の平面部６ａをボックス本体から分離可能な支持部材として構成し、まず、この支持部材を透光性絶縁基板１１，４の外周端面に取り付けてから、この支持部材にボックス本体を組み付けることによって、端子ボックス６を取り付ける構造としてもよい。図示は省略するが、支持部材は樹脂製または金属製とし、封止シート２，３によって透光性絶縁基板１１，４の外周端面に接着される被接着部と、前記ボックス本体の組み付けられる被組み付け部とを備えるものとすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る太陽電池モジュールはガラス基板等、透光性絶縁基板の周縁部に簡単に端子ボックスを取り付けることができ、しかも十分な強度を確保することができるので、産業上の利用性は高い。
【符号の説明】
【００８４】
Ｍ       太陽電池モジュール
１       セル基板
１０   発電部
１１   透光性絶縁基板（一方の透光性絶縁基板）
２       封止シート（少なくとも１枚の封止材）
２ａ     凸片部（はみ出し部分）
３       封止シート（他の少なくとも１枚の封止材）
３ａ     凸片部（はみ出し部分）
４       透光性絶縁基板（他方の透光性絶縁基板）
５       リード線
５ｃ     出力リード部
６       端子ボックス
６ａ     平面部（接合面）
６ｅ     凹部
６ｆ     ゴムブッシュ（ゴム弾性を有する中間部材）
６ｇ     接着補助部
【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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