(57)【要約】【課題】  光電変換モジュールにおける封止材およびシール材を所望の大きさで良好に作製し、光電変換モジュールの耐湿信頼性を高める。【解決手段】  光電変換モジュール２００は、主面に光電変換層を有する第１基板１を用意する工程と、主面の中央部の上に封止材２０を載置するとともに主面の外周部の上に封止材２０を取り囲む枠部材２１Ｆを載置する工程と、封止材２０および枠部材２１Ｆの上に第２基板１２を載置する工程と、封止材２０を加熱して枠部材２１Ｆの内側で第１基板１および第２基板１２を封止材２０を介して接着する工程と、枠部材２１Ｆを除去して封止材２０の周囲に第１基板１および第２基板１２で挟まれた隙間部２１Ｓを形成する工程と、隙間部２１Ｓにシール材２１を充填する工程とを具備する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に光電変換層を有する第１基板を用意する工程と、
前記主面の中央部の上に封止材を載置するとともに前記主面の外周部の上に前記封止材を取り囲む枠部材を載置する工程と、
前記封止材および前記枠部材の上に第２基板を載置する工程と、
前記封止材を加熱して前記枠部材の内側で前記第１基板および前記第２基板を前記封止材を介して接着する工程と、
前記枠部材を除去して前記封止材の周囲に前記第１基板および第２基板で挟まれた隙間部を形成する工程と、
前記隙間部にシール材を充填する工程と
を具備することを特徴とする光電変換モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記シール材を充填する工程の前に前記封止材の外周面に光反射部材を配置する工程を具備する、請求項１に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記隙間部にシール材を充填する工程において、シール材と封止材との間に空隙を設ける、請求項１に記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記枠部材として内周面に凹凸を有するものを用いる、請求項１乃至３のいずれかに記載の光電変換モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記枠部材として前記第１基板に近づくほど内側に位置するように傾斜した内周面を有するものを用いる、請求項１乃至４のいずれかに記載の光電変換モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換層が封止材で封止された光電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー問題や環境問題の深刻化に伴い、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が注目を集めている。
【０００３】
太陽光発電に使用される光電変換モジュールは、様々な種類のものがある。その中でも、ＣＩＳ系（銅インジウムセレナイド系）やＣＩＧＳ系（銅インジウムガリウムセレナイド系）等の化合物半導体薄膜や、アモルファスシリコン薄膜のような薄膜系の光電変換層を用いたものは、比較的低コストで大面積の光電変換モジュールを容易に製造できる点から、研究開発が進められている。
【０００４】
この薄膜系の光電変換モジュールは、ガラス基板などの第１基板上に、下部電極層、光電変換層、および上部電極層を順次成膜した光電変換装置を備えている。さらに、このような光電変換モジュールは、上記の光電変換装置上に、エチレンビニルアセテート共重合体（以下、ＥＶＡという）等の封止材を介して白色強化ガラスなどから成る第２基板が積層され一体化されている。
【０００５】
また、このような光電変換モジュールにおいては、外部から水分が浸入した場合、光電変換層などが劣化し、光電変換効率が低下する場合がある。そのため、このような光電変換モジュールでは、水分を遮断するためのシール材が外周部に配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
上記光電変換モジュールは、第１基板と第２基板との間にシール材が封止材を取り囲むように配置され、これらが加圧および加熱されてシール材および封止材が硬化されることによって作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２３１３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記光電変換モジュールの作製において、加圧および加熱の際に封止材の一部が外側に延び、その部分でのシール材の幅が短くなる場合がある。その場合、シール材の水分の浸入を阻止する機能が低下し、光電変換層が劣化しやすくなる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光電変換モジュールにおける封止材およびシール材を所望の大きさで良好に作製し、光電変換モジュールの耐湿信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールは、主面に光電変換層を有する第１基板を用意する工程と、前記主面の中央部の上に封止材を載置するとともに前記主面の外周部の上に前記封止材を取り囲む枠部材を載置する工程と、前記封止材および前記枠部材の上に第２基板を載置する工程と、前記封止材を加熱して前記枠部材の内側で前記第１基板お
よび前記第２基板を前記封止材を介して接着する工程と、前記枠部材を除去して前記封止材の周囲に前記第１基板および第２基板で挟まれた隙間部を形成する工程と、前記隙間部にシール材を充填する工程とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールによれば、封止材およびシール材を所望の大きさで良好に作製し、光電変換モジュールの耐湿信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る光電変換モジュールにおける光電変換装置を示す要部拡大斜視図である。
【図２】図１の光電変換装置の断面図である。
【図３】一実施形態に係る光電変換モジュールの全体を示す斜視図である。
【図４】図３の光電変換モジュールの断面図である。
【図５】光電変換装置の製造途中の様子を模式的に示す断面図である。
【図６】光電変換装置の製造途中の様子を模式的に示す断面図である。
【図７】光電変換装置の製造途中の様子を模式的に示す断面図である。
【図８】光電変換装置の製造途中の様子を模式的に示す断面図である。
【図９】第１変形例に係る光電変換モジュールの断面図である。
【図１０】第２変形例に係る光電変換モジュールの断面図である。
【図１１】第３変形例に係る光電変換モジュールの断面図である。
【図１２】第４変形例に係る光電変換モジュールの平面図である。
【図１３】第５変形例に係る光電変換モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面においては同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。また、図１〜図１３には、後述する光電変換セルの配列方向をＸ軸とする右手系のＸＹＺ座標が付してある。まず、光電変換モジュールの一部である光電変換装置について説明する。
【００１４】
＜光電変換装置の構成＞
図１は、光電変換装置１１の要部拡大斜視図であり、図２はそのＸＺ断面図である。光電変換装置１１はＸ軸方向に沿って並んだ複数の光電変換セル１０を具備している。光電変換セル１０は、下部電極層２と、第１の導電型を有する第１の半導体層３と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の半導体層４と、上部電極層５とが順に積層されている。例えば、第１の導電型がｐ型であれば第２の導電型はｎ型であり、その逆の関係であってもよい。これら第１の半導体層３と第２の半導体層４とで電荷を良好に分離可能な光電変換層が形成される。
【００１５】
光電変換装置１１は、隣接する一方の光電変換セル１０の上部電極層５と他方の光電変換セル１０の下部電極層２とが接続導体６を介して電気的に接続されている。このような構成により、隣接する光電変換セル１０同士が直列接続されている。そして、光電変換装置１１の端部において、直列接続された光電変換セル１０の一方の電極と電気的に接続された取り出し電極２ａが設けられており、この取り出し電極２ａに光電変換装置１１の外部と電気的な接続を行なうための配線導体１３ａが接続される。同様に、光電変換装置１１の反対側の端部において、直列接続された光電変換セル１０の他方の電極と電気的に接続された取り出し電極２ｂが設けられており、この取り出し電極２ｂに光電変換装置１１の外部と電気的な接続を行なうための配線導体１３ｂが接続される。
【００１６】
なお、図１、図２では、図示の都合上、２つの光電変換セル１０のみが示されているが、実際の光電変換装置１１には、図面のＸ軸方向、或いは更に図面のＹ軸方向に、多数の光電変換セル１０が平面的に（二次元的に）配列されている。
【００１７】
第１基板１は、光電変換層を支持するためのものである。第１基板１に用いられる材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属等が挙げられる。第１基板１としては、例えば、厚さ１〜３ｍｍ程度の青板ガラス（ソーダライムガラス）が用いられてもよい。
【００１８】
下部電極層２（下部電極層２ａ〜２ｄ）は、第１基板１上に設けられた、Ｍｏ、Ａｌ、ＴｉまたはＡｕ等の導電体である。下部電極層２は、スパッタリング法または蒸着法などの公知の薄膜形成手法を用いて、０．２μｍ〜１μｍ程度の厚みに形成される。
【００１９】
第１の半導体層３は第１の導電型を有する半導体層である。第１の半導体層３は、例えば１μｍ〜３μｍ程度の厚みを有する。第１の半導体層３の材料としては特に限定されず、化合物半導体薄膜やアモルファスシリコン薄膜のような薄膜半導体層が用いられる。比較的高い光電変換効率を有するという観点で、第１の半導体層３として、例えば、Ｉ−III−VI族化合物、Ｉ−II−IV−VI族化合物、II−VI族化合物等が用いられてもよい。
【００２０】
Ｉ−III−VI族化合物とは、Ｉ−Ｂ族元素（１１族元素ともいう）とIII−Ｂ族元素（１３族元素ともいう）とVI-Ｂ族元素（１６族元素ともいう）との化合物である。Ｉ−III−VI族化合物としては、例えば、ＣｕＩｎＳｅ２（二セレン化銅インジウム、ＣＩＳともいう）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２（二セレン化銅インジウム・ガリウム、ＣＩＧＳともいう）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２（二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム、ＣＩＧＳＳともいう）等が挙げられる。あるいは、第１の半導体層３は、薄膜の二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム層を表面層として有する二セレン化銅インジウム・ガリウム等の多元化合物半導体薄膜にて構成されていてもよい。Ｉ−III−VI族化合物は光吸収係数が比較的高く、第１の半導体層３が薄くても良好な光電変換効率が得られる。
【００２１】
Ｉ−II−IV−VI族化合物とは、Ｉ−Ｂ族元素とII−Ｂ族元素（１２族元素ともいう）とIV−Ｂ族元素（１４族元素ともいう）とVI−Ｂ族元素との化合物半導体である。Ｉ−II−IV−VI族化合物としては、例えば、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４（ＣＺＴＳともいう）、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４−ｘＳｅｘ（ＣＺＴＳＳｅともいう。なお、ｘは０より大きく４より小さい数である。）、およびＣｕ２ＺｎＳｎＳｅ４（ＣＺＴＳｅともいう）等が挙げられる。
【００２２】
II−VI族化合物とは、II−Ｂ族元素とVI−Ｂ族元素との化合物半導体である。II−VI族化合物としてはＣｄＴｅ等が挙げられる。
【００２３】
第２の半導体層４は、第１の半導体層３とは異なる第２導電型を有する半導体層である。第２の半導体層４は、第１の半導体層３とは異なる材料が第１の半導体層３上に積層されたものであってもよく、あるいは第１の半導体層３の表面部が他の元素のドーピングによって改質されたものであってもよい。
【００２４】
第２の半導体層４としては、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）、（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）、および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ等が挙げられる。この場合、第２の半導体層４は、例えばケミカルバスデポジション（ＣＢＤ）法等で１０〜２００ｎｍの厚みで形成される。なお、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）とは、ＩｎとＯＨとＳとを主に含む化合物をいう。（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）は、ＺｎとＩｎとＳｅとＯＨと
を主に含む化合物をいう。（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏは、ＺｎとＭｇとＯとを主に含む化合物をいう。
【００２５】
図１、図２のように、第２の半導体層４上にさらに上部電極層５が設けられていてもよい。上部電極層５は、第２の半導体層４よりも抵抗率の低い層であり、第１の半導体層３および第２の半導体層４で生じたキャリアが良好に取り出される。光電変換効率をより高めるという観点からは、上部電極層５の抵抗率が１Ω・ｃｍ未満でシート抵抗が５０Ω／□以下であってもよい。
【００２６】
上部電極層５は、例えばＩＴＯ、ＺｎＯ等の０．０５〜３μｍの透明導電膜である。透光性および導電性を高めるため、上部電極層５は第２の半導体層４と同じ導電型の半導体で構成されてもよい。上部電極層５は、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長（ＣＶＤ）法等で形成され得る。
【００２７】
また、図１、図２に示すように、上部電極層５上にさらに集電電極７が形成されていてもよい。集電電極７は、第１の半導体層３および第２の半導体層４で生じたキャリアをさらに良好に取り出すためのものである。集電電極７は、例えば、図１に示すように、光電変換セル１０の一端から接続導体６にかけて線状に形成されている。これにより、第１の半導体層３および第４の半導体層４で生じた電流が上部電極層５を介して集電電極７に集電され、接続導体６を介して隣接する光電変換セル１０に良好に導電される。
【００２８】
集電電極７は、第１の半導体層３への光透過率を高めるとともに良好な導電性を有するという観点から、５０〜４００μｍの幅を有していてもよい。また、集電電極７は、枝分かれした複数の分岐部を有していてもよい。
【００２９】
集電電極７は、例えば、Ａｇ等の金属粉を樹脂バインダー等に分散させた金属ペーストがパターン状に印刷され、これが硬化されることによって形成される。
【００３０】
図１、図２において、接続導体６は、第１の半導体層３、第２の半導体層４および第２の電極層５を貫通（分断）する溝内に設けられた導体である。接続導体６は、金属や導電ペースト等が用いられ得る。図１、図２においては、集電電極７を延伸して接続導体６が形成されているが、これに限定されない。例えば、上部電極層５が延伸したものであってもよい。
【００３１】
＜光電変換モジュールの構成＞
次に光電変換モジュールについて詳細に説明する。図３は一実施形態に係る光電変換モジュール２００の全体を示す斜視図であり、図４はその断面図である。
【００３２】
光電変換モジュール２００は、図１、図２に示す光電変換装置１１上に、透光性の封止材２０を介して透光性の第２基板１２を具備している。また、封止材２０の外側に、第１基板１と第２基板１２との隙間を塞ぐシール材２１を具備している。
【００３３】
封止材２０は、光電変換セル１０を保護するためのものであり、光電変換セル１０上から第１基板１上にかけて設けられている。また、封止材２０は、光吸収層３が吸収する光に対して透光性を有している。このような封止材２０としては、例えばエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）を主成分とする樹脂やポリビニルブチラールを主成分とする樹脂等が挙げられる。
【００３４】
シール材２１は、封止材２０の周囲を取り囲むように、封止材２０の側面に沿って設けられており、図４に示されるように、光電変換モジュール２００の外周部において、第１
基板１と第２基板１２との隙間に充填されている。
【００３５】
シール材２１は、水分が光電変換セル１０内へ浸入するのを低減するためのものであり、封止材２０よりも透湿性の低い部材が用いられる。このようなシール材２１としては、ポリエチレン等の樹脂、またはブチルゴムやエチレンプロピレンゴム等のゴムよりなる弾性体、もしくは上述した樹脂とゴムの混合物等が用いられ得る。
【００３６】
また、シール材２１として、高分子材料に吸着材が分散されたものが用いられても良い。このような吸着材としては、水分を化学吸着する性質を有するものが用いられても良く、あるいは水分を物理吸着する性質を有するものが用いられても良い。水分を化学吸着する吸着材は、水分と化学反応を伴って、化学吸着する性質を有するものであり、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、硫酸ナトリウム無水塩（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸銅無水塩（ＣｕＳＯ４）または硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）等がある。また、水分を物理吸着する吸着材は、吸着剤の表面と水分との間に発生するファンデルワールス力により水分を吸着するものであり、例えば、ゼオライトなどのモレキュラーシーブ、シリカゲル（ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）、アルミナ、アロフェンまたは活性炭等の多孔質表面を持つ無機物質等がある。
【００３７】
また、光電変換モジュール２００は、光電変換装置１１上の取り出し電極部２ａ、２ｂに、それぞれ配線導体１３ａ、１３ｂが電気的に接続されている。また、配線導体１３ａ、１３ｂの他方の端部は、図３に示されるように、第１基板１を上下方向に貫通する孔１ａを介して裏面に導出され、光電変換モジュール２００の裏面（非受光面）に配置された端子ボックスに接続されている。そして、この端子ボックスを介して、光電変換モジュール２００で発電した電力が外部回路に出力されることとなる。
【００３８】
配線導体１３ａ、１３ｂは、例えば、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度、幅が１〜７ｍｍ程度の銅（Ｃｕ）などの金属箔が用いられる。また。この金属箔の表面には、取り出し電極部２ａ、２ｂとの電気的な接続を良好にすべく、錫、ニッケルまたは半田などがめっき等によってコーティングされていてもよい。
【００３９】
＜光電変換モジュールの製造方法＞
次に光電変換モジュール２００の製造方法について詳細に説明する。図５〜８は一実施形態に係る光電変換モジュール２００の製造途中の様子を模式的に示す断面図である。なお、図５〜８で示される各断面図は、図４で示された断面に対応する部分の製造途中の様子を示す。
【００４０】
まず、図５に示すように、主面に複数の光電変換セル１０を有する第１基板１を用意する。
【００４１】
次に、図６に示すように、複数の光電変換セル１０を有する第１基板１の主面の中央部の上に封止材２０を載置するとともに、第１基板１の主面の外周部の上に上記封止材２０を取り囲む枠部材２１Ｆを載置する。枠部材２１Ｆは封止材２０を加熱硬化する際の温度でも形状を安定して維持できるとともに、封止材２０とは接着し難い材料が用いられる。枠部材２１Ｆとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のふっ素樹脂や、表面にＰＴＦＥがコートされた金属板等が用いられる。
【００４２】
次に、図７に示すように、封止材２０および枠部材２１Ｆの上に第２基板１２を載置する。そして、これらの積層体を加圧するとともに加熱し、封止材２０を熱硬化することに
よって、第１基板１における枠部材２１Ｆの内側の領域および第２基板１２における枠部材２１Ｆの内側の領域を、封止材２０を介して接着する。このとき、封止材２０は第１基板１および第２基板１２の外周部側へ延びようとするが、枠部材２１Ｆよって、この封止材２０の延びを有効に抑制することができる。なお、封止材２０は、第１基板１における枠部材２１Ｆの内側領域の全面および第２基板１２における枠部材２１Ｆの内側領域の全面を接着するようにすると、量産時における封止材２０の形状や厚みのばらつきをより低減できる。
【００４３】
次に、図８に示すように、枠部材２１Ｆを除去して封止材２０の周囲に第１基板１および第２基板１２で挟まれた隙間部２１Ｓを形成する。そして、この隙間部２１Ｓ内にシール材２１を充填することによって、図４で示された光電変換モジュール２００を作製したことになる。シール材２１の隙間部２１Ｓ内への充填は、液状またはシート状のシール材２１を隙間部２１Ｓへ充填してこれを熱硬化する等により行なうことができる。
【００４４】
以上のような光電変換モジュールの製造方法により、所望の幅のシール材２１を良好に作製することができ、光電変換モジュール２００の耐湿信頼性を高めることができる。
【００４５】
＜光電変換モジュールの第１変形例＞
次に、本発明の光電変換モジュールの変形例について説明する。図９は光電変換モジュールの第１変形例を示す断面図である。図９に示される光電変換モジュール３００において、上述した図４に示される光電変換モジュール２００と同様な構成および機能を有する部分については図４と同じ符号が付されている。光電変換モジュール３００は、封止材３０とシール材３１との界面に光反射部材３２が配置されている。このような構成により、光電変換モジュール３００内へ入射し、封止材３０からシール材３１側に進行しようとする光を光反射部材３２で良好に反射させて光電変換セル１０側へ進行させやすくすることができる。その結果、光電変換モジュール３００の光電変換効率を高めることができる。
【００４６】
光反射部材３２は、光電変換セル１０において光電変換に用いられる波長の光に対して、光反射率が２０％以上のものが用いられ得る。このような光反射部３２としては、例えば、金や銀、ニッケル、パラジウム、白金等の光反射性の金属部材や、シリカやチタニア等の光反射性を有する無機部材等が挙げられる。また、光反射部材３２は、金属粒子または無機粒子が分散された透光性部材であってもよい。例えば、樹脂等の透光性部材に、金や銀、ニッケル、パラジウム、白金等の光反射性の金属粒子、または、シリカやチタニア等の光反射性の無機粒子が分散されたものが用いられてもよい。
【００４７】
このような光電変換モジュール３００は以下のようにして作製することができる。まず、上述した光電変換モジュール２００の製造方法と同様に、主面に光電変換セル１０を有する第１基板１と第２基板１２とを、封止材３０および枠部材を介して積層し、第１基板１および第２基板１２を、封止材３０を介して接着する。そして、枠部材を除去して封止材３０の周囲に第１基板１および第２基板１２で挟まれた隙間部を形成する。その後、この隙間部内において封止材３０を取り囲むように光反射部材３２を配置した後、封止材３０および光反射部材３２を取り囲むようにシール材３１を隙間部へ充填することにより光電変換モジュール３００を作製することができる。このような方法により、光反射部材３２を精度よく配置することができる。
【００４８】
なお、封止材３０とシール材３１との間へ光反射部材３２の配置方法としては、例えば、光反射部材３２が金属部材である場合、棒状等に成型された金属部材を封止材３０の外周面に沿って配置し、これをシール材３１によって固定すればよい。あるいは、封止材３０の外周面にめっきを行なうことによって金属部材から成る光反射部材３２を作製してもよい。また、光反射部材３２が無機部材である場合、封止材３０の外周面にゾルゲル法等でシリカやチタニア等の膜を形成することによって作製することができる。また、光反射部材３２が、金属粒子が分散された透光性部材または無機粒子が分散された透光性部材である場合、例えば、樹脂等の透光性部材に、金や銀、ニッケル、パラジウム、白金等の光反射性の金属粒子、または、シリカやチタニア等の無機粒子が分散されたものを被着すればよい。
【００４９】
＜光電変換モジュールの第２変形例＞
図１０は光電変換モジュールの第２変形例を示す断面図である。図１０に示される光電変換モジュール４００において、上述した図４に示される光電変換モジュール２００と同様な構成および機能を有する部分については図４と同じ符号が付されている。光電変換モジュール４００は、シール材４１と封止材４０との間に空隙４２が設けられている。このような構成により、封止材４０と空隙４２との屈折率差が大きくなり、封止材４０からシール材４１へ進行する光をよりこの封止材４０と空隙４２との界面で良好に光電変換セル１０側へ反射させることができる。
【００５０】
このような光電変換モジュール４００は以下のようにして作製することができる。まず、上述した光電変換モジュール２００の製造方法と同様に、主面に光電変換セル１０を有する第１基板１と第２基板１２とを、封止材４０および枠部材を介して積層し、第１基板１および第２基板１２を、封止材４０を介して接着する。そして、枠部材を除去して封止材４０の周囲に第１基板１および第２基板１２で挟まれた隙間部を形成する。その後、この隙間部内において封止材４０を取り囲むとともに、封止材４０との間に空隙４２を有するようにシール材４１を隙間部へ充填することにより、光電変換モジュール４００を作製することができる。このような方法により、封止材４０と空隙４２との界面を精度よく作製することができる。
【００５１】
＜光電変換モジュールの第３変形例＞
図１１は光電変換モジュールの第３変形例を示す断面図である。図１１に示される光電変換モジュール５００において、上述した図４に示される光電変換モジュール２００と同様な構成および機能を有する部分については図４と同じ符号が付されている。光電変換モジュール５００は封止材５０の外周面がＺ軸方向に凹凸状となっている。このような構成により、封止材５０とその周囲に配置されたシール材５１との接触面積が大きくなり、これらの密着性が高まる。
【００５２】
封止材５０とシール材５１との密着性をより高めるという観点からは、封止材５０の外周面の凹凸形状は、凸部間の間隔が１００〜１０００μｍ程度、凸部と凹部の高さの差が５０〜５０００μｍ程度であってもよい。
【００５３】
このような光電変換モジュール５００は以下のようにして作製することができる。まず、上述した光電変換モジュール２００の製造方法と同様に、主面に光電変換セル１０を有する第１基板１と第２基板１２とを、封止材５０および枠部材を介して積層し、第１基板１および第２基板１２を、封止材５０を介して接着する。このとき、枠部材の内周面を予め凹凸状にしておく。これにより、封止材５０の外側面が枠部材の内周面の形状に対応した凹凸状となる。
【００５４】
また、光電変換モジュール５００は、図１１のようにシール材５１が封止材５０と接触した構成に限らず、第１変形例のように封止材５０とシール材５１との間に光反射部材を有していてもよい。この場合、封止材５０と光反射部材との界面が凹凸状となるため、封止材５０と光反射部材との密着性が高まるとともに、光が散乱されて光電変換セル１０側へ良好に光を導くことができる。
【００５５】
封止材５０と光反射部材との界面における密着性および光散乱性をより高めるという観点からは、封止材５０の外周面の凹凸形状は、凸部間の間隔が１００〜１０００μｍ程度、凸部と凹部の高さの差が５０〜５０００μｍ程度であってもよい。
【００５６】
さらに、光電変換モジュール５００は、第２変形例のように封止材５０とシール材５１との間に空隙を有していてもよい。この場合、封止材５０と空隙との界面が凹凸状となるため、光が散乱されて光電変換セル１０側へ良好に光を導くことができる。
【００５７】
封止材５０と空隙との界面における光散乱性をより高めるという観点からは、封止材５０の外周面の凹凸形状は、凸部間の間隔が１００〜１０００μｍ程度、凸部と凹部の高さの差が５０〜５０００μｍ程度であってもよい。
【００５８】
＜光電変換モジュールの第４変形例＞
図１２は光電変換モジュールの第４変形例を示す平面図である。なお、図１２は、光電変換装置を第２基板側、つまり＋Ｚ側から見た平面図であり、封止材とシール材との位置関係がよくわかるように第２基板を除いている。図１２に示される光電変換モジュール６００において、上述した図４に示される光電変換モジュール２００と同様な構成および機能を有する部分については図４と同じ符号が付されている。光電変換モジュール６００は封止材６０の外周面がＸ軸方向あるいはＹ軸方向に凹凸形状となっている。このような構成により、封止材６０とその周囲に配置されたシール材６１との接触面積が大きくなり、これらの密着性が高まる。
【００５９】
封止材６０とシール材６１との密着性をより高めるという観点からは、封止材６０の外周面の凹凸形状は、凸部間の間隔が１〜１０００ｍｍ程度、凸部と凹部の高さの差が１０μｍ〜１０ｍｍ程度であってもよい。
【００６０】
このような光電変換モジュール６００は第３変形例と同様に、内周面を予め凹凸状にしておいた枠部材を用いて作製することができる。
【００６１】
なお、１つの光電変換モジュールが第３変形例の構成と第４変形例の構成とを合わせ持つような構成であってもよい。つまり、封止材の外周面が、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向に凹凸形状になっているとともに、Ｚ軸方向にも凹凸形状になっていてもよい。
【００６２】
＜光電変換モジュールの第５変形例＞
図１３は光電変換モジュールの第５変形例を示す断面図である。図１３に示される光電変換モジュール７００において、上述した図４に示される光電変換モジュール２００と同様な構成および機能を有する部分については図４と同じ符号が付されている。光電変換モジュール７００は封止材７０の外周面が第１基板１に近づくほど内側に位置するように傾斜している。このような構成により、第１基板１側ではシール材７１の幅を長くして光電変換セル１０への水分の浸入を良好に低減するとともに、第２基板２側ではシール材７１の幅を短くして第１基板１の主面に対して斜め方向に進行する光がシール材７１に遮られるのを良好に低減することもできる。
【００６３】
このような光電変換モジュール７００は以下のようにして作製することができる。まず、上述した光電変換モジュール２００の製造方法と同様に、主面に光電変換セル１０を有する第１基板１と第２基板１２とを、封止材７０および枠部材を介して積層し、第１基板１および第２基板１２を、封止材７０を介して接着する。このとき、枠部材の内周面を予め第１基板１に近づくほど内側に位置するように傾斜させておく。これにより、封止材７０の外周面が枠部材の内周面の形状に対応した傾斜面となる。
【００６４】
また、光電変換モジュール７００は、図１３のようにシール材７１が封止材７０と接触した構成に限らず、第１変形例のように封止材７０とシール材７１との間に光反射部材を有していてもよい。この場合、封止材７０と光反射部材との傾斜した界面によって光電変換セル１０側へ良好に光を導くことができる。
【００６５】
さらに、光電変換モジュール７００は、第２変形例のように封止材７０とシール材７１との間に空隙を有していてもよい。この場合、封止材７０と空隙との傾斜した界面によって光電変換セル１０側へ良好に光を導くことができる。
【００６６】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が施されることは何等差し支えない。
【符号の説明】
【００６７】
１：第１基板
２：下部電極層
３：第１の半導体層
４：第２の半導体層
５：上部電極層
１０：光電変換セル
１１：光電変換装置
１２：第２基板
２０、３０、４０、５０、６０、７０：封止材
２１Ｆ：枠部材
２１Ｓ：隙間部
２１、３１、４１、５１、６１、７１：シール材
３２：光反射部材
４２：空隙
２００、３００、４００、５００、６００、７００：光電変換モジュール
【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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