(57)【要約】【課題】リペア工程の煩雑さを軽減でき、効率よく太陽電池ストリングスを形成する。【解決手段】シリコン系の太陽電池セル２の第１の面に、接着剤１７を介して、太陽電池セル２の一辺よりも長い第１のタブ線３が、その一端を太陽電池セル２の第１の側縁２ａよりはみ出させて接続され、太陽電池セル２の第２の面に、接着剤１７を介して、太陽電池セル２の一辺よりも長い第２のタブ線３が、その一端を太陽電池セル２の第１の側縁２ａと反対側の第２の側縁２ｂよりはみ出させて接続された、タブ線付太陽電池セル２０を形成し、複数のタブ線付太陽電池セル２０を配列し、太陽電池セル２間において、太陽電池セル２の一側縁よりはみ出された第１、第２のタブ線３の端部２１同士を接続する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン系の太陽電池セルの第１の面に、接着剤を介して、該太陽電池セルの一辺よりも長い第１のタブ線が、その一端を上記太陽電池セルの第１の側縁よりはみ出させて接続され、上記太陽電池セルの第２の面に、接着剤を介して、該太陽電池セルの一辺よりも長い第２のタブ線が、その一端を上記太陽電池セルの上記第１の側縁と反対側の第２の側縁よりはみ出させて接続された、タブ線付太陽電池セルを形成し、
複数の上記タブ線付太陽電池セルを配列し、
上記複数の太陽電池セル間において、上記太陽電池セルの一側縁よりはみ出された上記第１、第２のタブ線の端部同士を接続する太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
上記第１、第２のタブ線の端部同士は、金属片を介して接続される請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
上記金属片は、厚さが４０〜２１０μｍである請求項２記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
上記第１、第２のタブ線は、その一面に予め上記接着剤が設けられた接着剤付きタブ線であり、
上記太陽電池セル上に配置された部分における上記接着剤が硬化されることにより上記太陽電池セルに接続され、上記太陽電池セルよりはみ出した部分における上記接着剤は未硬化である請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
上記第１、第２のタブ線の端部同士を仮接続させた複数の上記タブ線付太陽電池セルを、封止材、表面カバー及びバックシートとともにラミネート工程により一括して圧着することにより、上記タブ線の端部同士を接続する請求項４記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
上記タブ線付太陽電池セルを配列する前に、該タブ線付太陽電池セルの欠陥検査を行い、予め不良のタブ線付太陽電池セルを排除する請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
複数のシリコン系の太陽電池セルと、
上記太陽電池セルの第１の面に接続された第１のタブ線と、上記太陽電池セルの第２の面に接続された第２のタブ線とを有し、
太陽電池セルに接続された上記第１のタブ線と、上記太陽電池セルに隣接して配設された太陽電池セルに接続された上記第２のタブ線とが接続されることにより、複数の上記太陽電池セルが電気的に接続され、
上記第１、第２のタブ線は、一端が上記太陽電池セルの側縁よりはみ出され、該はみ出し部同士が接続されている太陽電池モジュール。
【請求項８】
上記タブ線の端部同士は、金属片を介して接続されている請求項７記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
上記太陽電池セルの第１の面に、接着剤を介して、該太陽電池セルの一辺よりも長い上記第１のタブ線が、その一端を上記太陽電池セルの第１の側縁よりはみ出させて接続され、上記太陽電池セルの第２の面に、接着剤を介して、該太陽電池セルの一辺よりも長い上記第２のタブ線が、その一端を上記太陽電池セルの上記第１の側縁と反対側の第２の側縁よりはみ出させて接続された、タブ線付太陽電池セルが配列されている請求項７記載又は請求項８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
上記第１、第２のタブ線の端部同士を仮接続させた複数の上記タブ線付太陽電池セルを、封止材、表面カバー及びバックシートとともにラミネート工程により一括して圧着することにより、上記タブ線の端部同士を接続する請求項７〜９のいずれか１項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、複数の太陽電池セルの電極がタブ線によって接続されてなる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールでは、複数の隣接する太陽電池セルが、インターコネクタとして半田コートされたリボン状銅箔等からなるタブ線により接続されている。タブ線は、その一端側を一の太陽電池セルの表面電極に接続され、他端側を隣接する太陽電池セルの裏面電極に接続することにより、各太陽電池セルを直列に接続する。
【０００３】
具体的に、太陽電池セルとタブ線との接続は、太陽電池セルの受光面に銀ペーストのスクリーン印刷により形成されたバスバー電極及び太陽電池セルの裏面接続部に形成されたＡｇ電極と、タブ線とが半田処理により接続されている（特許文献１）。なお、太陽電池セル裏面の接続部以外の領域はＡｌ電極やＡｇ電極が形成されている。
【０００４】
しかし、半田付けでは約２６０℃と高温による接続処理が行われるため、太陽電池セルの反りや、タブ線と表面電極及び裏面電極との接続部に生じる内部応力、さらにフラックスの残渣等により、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極とタブ線との間の接続信頼性が低下することが懸念される。
【０００５】
そこで、従来、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極とタブ線との接続に、比較的低い温度での熱圧着処理による接続が可能な導電性接着フィルムが使用されている（特許文献２）。このような導電性接着フィルムとしては、平均粒径が数μｍオーダーの球状または鱗片状の導電性粒子を熱硬化型バインダー樹脂組成物に分散してフィルム化したものが使用されている。
【０００６】
導電性接着フィルムは、表面電極及び裏面電極とタブ線との間に介在された後、タブ線の上から熱加圧されることにより、バインダー樹脂が流動性を示して電極、タブ線間より流出されるとともに、導電性粒子が電極とタブ線間の導通を図り、この状態でバインダー樹脂が熱硬化する。これにより、タブ線によって複数の太陽電池セルが直列接続されたストリングスが形成される。
【０００７】
導電性接着フィルムを用いてタブ線と表面電極及び裏面電極とが接続された複数の太陽電池セルは、ガラス、透光性プラスチックなどの透光性を有する表面保護材と、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）等のフィルムからなる背面保護材との間に、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）等の透光性を有する封止材により封止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３５６３４９号公報
【特許文献２】特開２００８−１３５６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、シリコン系太陽電池セルは、主原料となるシリコンを安価かつ大量に調達することが課題となっており、近年では多結晶シリコンインゴットよりシリコンウェハを極薄（例えば３００μｍ〜１５０μｍ）で切り出し、量産に使われだしている。そのため、加熱押圧ヘッドによって太陽電池セルに導電性接着フィルムを仮貼りし、次いで導電性接着フィルム上にタブ線を配置して熱加圧を行うことによりストリングスを形成する際に、加熱押圧ヘッドの加圧によって太陽電池セルに割れや反り等の不具合が生じ得る。
【００１０】
このような不良の太陽電池セルを取り除く作業は、図１０に示すように、太陽電池ストリングス５０を形成した後においては、太陽電池セル５１間でタブ線５２を切断し、不良の太陽電池セル５１ａを取り去り、タブ線５２が接続された良品の太陽電池セル５１ｂを配置した後に、タブ線５２同士を半田により接続する方法が採られている。
【００１１】
しかし、従来の方法では、手作業による修復に頼ることから、時間がかかり、また作業自体も煩雑となる。また、作業者の技量によっては、タブ線同士のハンダ接続不良が生じ得る。さらに、１箇所だけ太陽電池セルを交換すると、太陽電池ストリングスの配列に影響が出ることもある。
【００１２】
そこで、本発明は、リペア工程の煩雑さを軽減でき、効率よく太陽電池モジュールを形成することができる太陽電池モジュールの製造方法、及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】
【００１３】
上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、シリコン系の太陽電池セルの第１の面に、接着剤を介して、該太陽電池セルの一辺よりも長い第１のタブ線が、その一端を上記太陽電池セルの第１の側縁よりはみ出させて接続され、上記太陽電池セルの第２の面に、接着剤を介して、該太陽電池セルの一辺よりも長い第２のタブ線が、その一端を上記太陽電池セルの上記第１の側縁と反対側の第２の側縁よりはみ出させて接続された、タブ線付太陽電池セルを形成し、複数の上記タブ線付太陽電池セルを配列し、上記複数の太陽電池セル間において、上記太陽電池セルの一側縁よりはみ出された上記第１、第２のタブ線の端部同士を接続するものである。
【００１４】
また、本発明に係る太陽電池モジュールは、複数のシリコン系の太陽電池セルと、上記太陽電池セルの第１の面に接続された第１のタブ線と、上記太陽電池セルの第２の面に接続された第２のタブ線とを有し、太陽電池セルに接続された上記第１のタブ線と、上記太陽電池セルに隣接して配設された太陽電池セルに接続された上記第２のタブ線とが接続されることにより、複数の上記太陽電池セルが電気的に接続され、上記第１、第２のタブ線は、一端が上記太陽電池セルの側縁よりはみ出され、該はみ出し部同士が接続されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、太陽電池セルがタブ線を介して接続されるストリングスを形成する前に、タブ線が接続されたタブ線付太陽電池セルを形成するため、タブ線の本圧着工程によって損傷が生じた不良品を予め除くことができる。したがって、本発明によれば、太陽電池セル同士の接続後に不良の太陽電池セルを交換する頻度を大幅に減らすことができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用された太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。
【図２】太陽電池ストリングスを示す断面図である。
【図３】太陽電池セルの裏面を示す平面図である。
【図４】導電性接着フィルムの断面図である。
【図５】リールに巻回される導電性接着フィルムを示す断面図である。
【図６】タブ線付太陽電池セルを示す断面図である。
【図７】金属片を介在させて接続されるタブ線の接続部を示す側面図である。
【図８】幅広の金属片を介在させて接続された状態を示す平面図である。
【図９】補助タブ線を用いて接続された状態を示す断面図である。
【図１０】従来の不良太陽電池セルの交換工程を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が適用された太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池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、本発明は、以下の実施形態のみ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において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
［太陽電池モジュール］
本発明が適用された太陽電池モジュール１は、図１〜図３に示すように、複数の太陽電池セル２がインターコネクタとなるタブ線３によって直列に接続されたストリングス４を有し、このストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。そして、太陽電池モジュール１は、このマトリクス５が封止接着剤のシート６で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられることにより形成される。
【００１９】
封止接着剤としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー７としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート８としては、ガラスや、アルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。
【００２０】
太陽電池モジュールの各太陽電池セル２は、光電変換素子１０を有する。光電変換素子１０としては、単結晶シリコン型光電変換素子や多結晶シリコン型光電変換素子等のいわゆるシリコン系太陽電池を用いることができる。
【００２１】
また、光電変換素子１０は、受光面側に内部で発生した電気を集電する表面電極となるフィンガー電極１２が設けられている。フィンガー電極１２は、太陽電池セル２の受光面となる表面に、例えばＡｇペーストがスクリーン印刷等により塗布された後、焼成されることにより形成される。また、フィンガー電極１２は、受光面の全面に亘って、例えば約５０〜２００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに、ほぼ平行に複数形成されている。
【００２２】
太陽電池セル２は、各フィンガー電極１２と略直交することによりフィンガー電極１２の電気を集電するバスバー電極が設けられていない、いわゆるバスバーレス構造とされている。したがって、太陽電池セル２は、後述する導電性接着フィルム１７が設けられたタブ線３が直接フィンガー電極１２と接続される。なお、本発明は、バスバー電極が形成された太陽電池セルを用いることもできる。
【００２３】
また、光電変換素子１０は、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムや銀からなる裏面電極１３が設けられている。裏面電極１３は、図２及び図３に示すように、例えばアルミニウムや銀からなる電極が、スクリーン印刷やスパッタ等により太陽電池セル２の裏面に形成される。裏面電極１３は、後述する導電性接着フィルム１７を介してタブ線３が接続されるタブ線接続部１４を有する。
【００２４】
そして、太陽電池セル２は、タブ線３によって、表面に形成された各フィンガー電極１２と、隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングス４を構成する。タブ線３とフィンガー電極１２及び裏面電極１３とは、タブ線３の一面３ａに積層されている導電性接着フィルム１７によって接続される。
【００２５】
［タブ線］
タブ線３は、図２に示すように、隣接する太陽電池セル２Ｘ、２Ｙ、２Ｚの各間を電気的に接続する長尺状の導電性基材である。タブ線３は、例えば厚さ５０〜３００μｍに圧延された銅箔やアルミ箔をスリットし、あるいは銅やアルミなどの細い金属ワイヤーを平板状に圧延することにより、導電性接着フィルム１７とほぼ同じ幅の１〜３ｍｍ幅の平角の銅線を得る。そして、タブ線３は、この平角銅線に、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等が施され、その後、一面３ａに導電性接着フィルム１７が貼着されることにより接着剤層１８が形成される。
【００２６】
タブ線３は、接着剤層１８が形成された一面３ａを太陽電池セル２のフィンガー電極１２が設けられた表面、あるいは裏面電極１３が形成された裏面への接着面とされる。また、タブ線３は、太陽電池セル２の一辺よりも長い長さを有する。タブ線３は、接着剤層１８を介して太陽電池セル２のフィンガー電極１２が形成された表面に接続されることにより、一端を太陽電池セル２の第１の側縁２ａよりはみ出させて接続される。また、タブ線３は、接着剤層１８を介して太陽電池セル２の裏面電極１３が形成された裏面に接続されることにより、一端を太陽電池セル２の第１の側縁２ａと反対側の第２の側縁２ｂよりはみ出させて接続される。
【００２７】
［接着剤層］
次いで、タブ線３を太陽電池セル２の表面及び裏面に接続する接着剤層１８を構成する導電性接着フィルム１７について説明する。導電性接着フィルム１７は、図４に示すように、導電性粒子２３が高密度に含有された熱硬化性のバインダー樹脂層である。導電性接着フィルム１７は、押し込み性の観点から、バインダー樹脂の最低溶融粘度が、１００〜１０００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。導電性接着フィルム１７は、最低溶融粘度が低すぎると低圧着から本硬化の過程で樹脂が流動してしまい接続不良やセル受光面へのはみ出しが生じやすく、受光率低下の原因ともなる。また、最低溶融粘度が高すぎてもフィルム貼着時に不良を発生しやすく、接続信頼性に悪影響が出る場合もある。なお、最低溶融粘度については、サンプルを所定量回転式粘度計に装填し、所定の昇温速度で上昇させながら測定することができる。
【００２８】
導電性接着フィルム１７に用いられる導電性粒子２３としては、特に制限されず、例えば、ニッケル、金、銀、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したもの、樹脂粒子に金めっきを施した粒子の最外層に絶縁被覆を施したものなどを挙げることができる。なお、導電性粒子２３の平均粒子径は１〜５０μｍの範囲で使用が可能であり、１０〜３０μｍの範囲を好ましく使用することができる。
【００２９】
また、導電性接着フィルム１７は、常温付近での粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓであることが好ましく、さらに好ましくは、１０〜５０００ｋＰａ・ｓである。導電性接着フィルム１７の粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲であることにより、導電性接着フィルム１７をタブ線３の一面３ａに設け、リール２１に巻装した場合において、いわゆるはみ出しによるブロッキングを防止することができ、また、所定のタック力を維持することができる。
【００３０】
導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂層の組成は、上述のような特徴を害さない限り、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。
【００３１】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００３２】
液状エポキシ樹脂としては、常温で流動性を有していれば、特に制限はなく、市販のエポキシ樹脂が全て使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができる。これらは単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アクリル樹脂など他の有機樹脂と適宜組み合わせて使用してもよい。
【００３３】
潜在性硬化剤としては、加熱硬化型、ＵＶ硬化型などの各種硬化剤が使用できる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、何かしらのトリガーにより活性化し、反応を開始する。トリガーには、熱、光、加圧などがあり、用途により選択して用いることができる。なかでも、本願では、加熱硬化型の潜在性硬化剤が好適に用いられ、フィンガー電極１２や裏面電極１３に加熱押圧されることにより本硬化される。液状エポキシ樹脂を使用する場合は、イミダゾール類、アミン類、スルホニウム塩、オニウム塩などからなる潜在性硬化剤を使用することができる。
【００３４】
シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。
【００３５】
また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整し、粒子捕捉率を向上させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。
【００３６】
図５は、導電性接着フィルム１７の製品形態の一例を模式的に示す図である。この導電性接着フィルム１７は、剥離基材２４上にバインダー樹脂層が積層され、テープ状に成型されている。このテープ状の導電性接着フィルムは、リール２５に剥離基材２４が外周側となるように巻回積層される。剥離基材２４としては、特に制限はなく、ＰＥＴ（Poly E
thylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene-1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などを用いることができる。
【００３７】
また、導電性接着フィルム１７は、バインダー樹脂層がタブ線３の一面３ａ上に貼着される。予め、タブ線３の一面３ａに導電性接着フィルム１７が貼着されることにより、実使用時においては、剥離基材２４を剥離し、導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂層をフィンガー電極１２や裏面電極１３のタブ線接続部１４上に貼着することによりタブ線３と各電極１２，１３との接続が図られる。
【００３８】
上記では、フィルム形状を有する導電性接着フィルムについて説明したが、ペースト状であっても問題は無い。本願では、導電性粒子を含有するフィルム状の導電性接着フィルム１７またはペースト状の導電性接着ペーストを「導電性接着剤」と定義する。導電性接着ペーストを用いる場合にも、タブ線３は、予め太陽電池セル２の表面への接着面となる一面３ａにこの導電性接着ペーストを塗布しておき、この導電性接着剤を太陽電池セル２の各電極１２，１３上に貼着する。
【００３９】
なお、導電性接着フィルム１７は、リール形状に限らず、太陽電池セル２の表面の接続領域や裏面電極１３のタブ線接続部１４の形状に応じた短冊形状であってもよい。
【００４０】
図５に示すように導電性接着フィルム１７が巻き取られたリール製品として提供される場合、導電性接着フィルム１７の粘度を１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲とすることにより、導電性接着フィルム１７の変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。また、導電性接着フィルム１７が短冊形状で２枚以上積層された場合も同様に、変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。
【００４１】
上述した導電性接着フィルム１７は、導電性粒子２３と、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを溶剤に溶解させる。溶剤としては、トルエン、酢酸エチルなど、又はこれらの混合溶剤を用いることができる。溶解させて得られた樹脂生成用溶液を剥離基材２４上に塗布し、溶剤を揮発させることにより、導電性接着フィルム１７を得る。
【００４２】
この導電性接着フィルム１７は、ローラによってタブ線３の一面３ａ上に圧着されること等により、タブ線３と一体化され、バインダー樹脂層がタブ線３の接着剤層１８を形成する。その後、表面電極用２本及び裏面電極用２本を、所定の長さにカットされたタブ線３は、剥離基材２４が剥離された後、図６に示すように、太陽電池セル２の表裏面の所定位置に仮貼りされる。このとき、接着剤層１８は、太陽電池セル２の表面にほぼ平行に複数形成されている各フィンガー電極１２と交叉するように仮貼りされ、また、裏面電極１３のタブ線接続部１４上に仮貼りされる。
【００４３】
ここで、タブ線３は、太陽電池セル２の一辺よりも長い長さにカットされる。そして、太陽電池セル２の表面に仮貼りされるタブ線３は、一端を太陽電池セル２の第１の側縁２ａよりはみ出させ、他端を太陽電池セルの第２の側縁２ｂからはみ出さないようにして仮貼りされる。同様に、太陽電池セル２の裏面に仮貼りされるタブ線３は、一端を太陽電池セル２の第２の側縁２ｂよりはみ出させ、他端を太陽電池セルの第１の側縁２ａからはみ出さないようにして仮貼りされる。
【００４４】
タブ線３の仮貼りは、加熱ボンダーによって低温低圧短時間の熱加圧を施すことにより行う。なお、太陽電池セル２の第１の側縁２ａ及び第２の側縁２ｂからはみ出したタブ線３の一端は、隣接する太陽電池セル２の第２の側縁２ｂ及び第１の側縁２ａよりはみ出したタブ線３の一端との接続部２１となる。
【００４５】
その後、タブ線３の上から加熱ボンダーによって導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂が熱硬化する所定の温度、圧力で熱加圧されることにより、タブ線３及び太陽電池セル２の表面及び裏面電極１３のタブ線接続部１４が導電性粒子２３を介して接続される。特に、フィンガー電極１２とタブ線３との間では、バインダー樹脂がフィンガー電極１２及びタブ線３間より流出されるとともに導電性粒子２３がタブ線３とフィンガー電極１２との間で挟持され、この状態でバインダー樹脂が硬化する。これにより、導電性接着フィルム１７は、タブ線３を複数のフィンガー電極１２と交叉させながら太陽電池セル２上に接着させると共に、導電性粒子２３を介してフィンガー電極１２とタブ線３とを導通接続させることができる。
【００４６】
これにより、タブ線付太陽電池セル２０が形成される。タブ線付太陽電池セル２０は、太陽電池セル２の第１の側縁２ａ及び第２の側縁２ｂからはみ出したタブ線３の接続部１８における接着剤層１８は、加熱ボンダーによって熱加圧されていないため、未硬化の状態である。
【００４７】
タブ線付太陽電池セル２０は、ストリングス４を形成する前に、加熱ボンダーによる熱加圧工程で割れ等の損傷が生じていないか検査される。この検査工程で、欠陥が見つかったタブ線付太陽電池セル２０は、ラインから取り除かれ、ストリングスの形成工程には流されない。検査工程で欠陥が見つからなかったタブ線付太陽電池セル２０は、タブ線３のはみ出した一端同士が接続され、ストリングス４を形成する。
【００４８】
このように、この太陽電池モジュール１の製造工程によれば、太陽電池セル２がタブ線３を介して接続されるストリングスを形成する前に、タブ線３の本圧着工程によって損傷が生じたか否かを検査し、不良品を予め除いた後にストリングスを形成している。したがって、本製造工程によれば、ストリングスの形成後に不良品を交換する頻度を大幅に減らすことができ、生産性を向上させることができる。
【００４９】
良品のタブ線付太陽電池セル２０のタブ線３同士の接続は、タブ線３の太陽電池セル２からはみ出した接続部２１同士を、隣接するタブ線付太陽電池セル２０間の領域で接続することにより行う。図２に示すように、隣接する太陽電池セル２Ｘの表面に接続されたタブ線３の接続部２１と、隣接する太陽電池セル２Ｙの裏面に接続されたタブ線３の接続部２１は、接着剤層１８が対向される。上述したように、接続部２１における接着剤層１８は未硬化であるため、これら接着剤層１８同士を付き合わせ、熱加圧することにより、タブ線３同士が接続される。
【００５０】
［一括ラミネート］
タブ線付太陽電池セル２０のタブ線３同士の接続は、ラミネート一括圧着工程において行うことが好ましい。すなわち、良品のタブ線付太陽電池セル２０を複数配列するとともに、隣接する太陽電池セル２間においてタブ線３の接続部２１同士を付き合わしてストリングス４を形成する。減圧ラミネータの基台上にバックシート８、ＥＶＡ等の透光性の封止接着剤のシート６、当該ストリングス４、封止接着材のシート６、表面カバー７を順次積層し、減圧ラミネート処理を行うとともにヒータによって加熱する。タブ線付太陽電池セル２０は、タブ線３の接続部２１同士が熱加圧されることにより、各タブ線３同士が導電性粒子２３を挟持した状態で接着剤層１８が硬化し、各太陽電池セル２が電気的に接続される。これにより、太陽電池ストリングス４の封止と、タブ線付太陽電池セル２０のタブ線３の接続部２１同士の接続を一括して行うことができる。最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられ、太陽電池モジュール１が完成する。
【００５１】
かかるラミネート一括圧着工程は、加熱ボンダーによる熱加圧工程に比して、太陽電池セルに対する衝撃も少なく、それゆえ破損も少ない。
【００５２】
なお、太陽電池モジュール１は、タブ線３の接続部２１同士の接続と、太陽電池ストリングス４の封止を別工程で行ってもよい。
【００５３】
［接着距離］
また、タブ線３の接続部２１同士の接続は、接着距離を１ｍｍ以上とすることが好ましい。接着距離を１ｍｍ未満とすると、接着強度が不足し、太陽電池セル２間の接続信頼性を損なうおそれがある。
【００５４】
［金属片］
また、図７に示すように、タブ線付太陽電池セル２０のタブ線３同士の接続は、接続部２１間に金属片３０を介在させてもよい。金属片３０を介在させることにより、タブ線３の接続部２１は、接着剤層１８同士が接続されるのではなく、それぞれ金属片３０に接続されることとなり、接続信頼性が向上される。
【００５５】
金属片３０としては、例えばＣｕ箔等の導通性に優れた金属箔を好適に用いることができる。
【００５６】
また、図８に示すように、タブ線３の長手方向と直交する幅Ｗを長く取った長尺の金属片３０を用いることにより、隣接するタブ線３同士で共有させてもよい。これにより、タブ線３の接続部２１同士の接続箇所毎に金属片３０を配置する場合に比して、効率よく金属片３０を配置することができる。
【００５７】
金属片３０は、厚さが４０〜２１０μｍが好ましい。金属片３０は、厚さ４０μｍより薄いと、導通抵抗が上昇し、発電効率が低下する。また、金属片３０は、厚さ２１０μｍより厚いと、タブ線３の接続部２１が両面に接続されることにより、太陽電池セル２間の厚さが太陽電池セル２よりも厚くなってしまう。
【００５８】
なお、タブ線３の接続部２１同士の接続は、金属片３０の両面に導電性接着フィルム１７を貼着する等により接着剤層１８を形成し、この接着剤層１８を介して接続部２１同士を接着させてもよい。この場合、タブ線３の接続部２１には接着剤層１８が形成されている必要がない。
［補助タブ線］
また、図９に示すように、タブ線３の接続部２１は、太陽電池セル２からのはみ出し長さが短く、接続部２１同士の接着長さが不足する場合、補助タブ線３１を継ぎ足して、延長してもよい。補助タブ線３は、上述したタブ線３と同様に、金属箔の一面に導電性接着フィルムが貼着される等により、接着剤層１８が形成された短冊状のタブ線である。
【００５９】
補助タブ線３１の継ぎ足しは、太陽電池セル２よりはみ出している接続部２１の接着剤層１８と補助タブ線３１の金属箔を接着させる。補助タブ線３１は、接着剤層１８が、他方の太陽電池セル２よりはみ出している接続部２１の接着剤層１８、あるいは当該接続部２１と接続された補助タブ線３１の接着剤層１８と、適宜金属片３０を介して接続される。これにより、タブ線付太陽電池セル２０間の距離に応じて、接続部２１の長さを調節することができる。
【実施例】
【００６０】
次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、ラミネート一括圧着工法によりタブ線付太陽電池セル２０を接続した太陽電池モジュール１を形成し、その導通抵抗（Ω）、変換効率η（％）及び不良の太陽電池セル２が生じた際の修復容易性について、従来の製造方法により製造した太陽電池モジュールと対比して評価した。太陽電池セル２に予め接続されているタブ線３は、幅２ｍｍの銅箔を用いた。
【００６１】
各実施例及び比較例における太陽電池セル及び太陽電池モジュールの変換効率ηを、ソーラーシミュレータ（ワコム電創株式会社製、ソーラーシュミレーターＷＸＳ−２００Ｓ）を用いて標準的な測定条件（照度１０００Ｗ／ｍ２、温度２５℃、スペクトルＡＭ１．５Ｇ）で、発電効率（％）を測定した。導通抵抗の測定は、いわゆる４端子法にて行い、ＪＩＳ  Ｃ８９１３（結晶系太陽電池セル出力測定方法）に準拠して測定した。
【００６２】
測定の結果、実施例及び比較例に係る太陽電池モジュールの導通抵抗が、１０９０．３９９ｍΩ未満の場合を○（良好）、１０９０．４００ｍΩ以上１０９０．７４９ｍΩ未満を△（普通）、１０９０．７５０ｍΩ以上を×（不良）として評価した。また、実施例及び比較例に係る太陽電池モジュールの変換効率ηが１６．１５０％以上を○（良好）、１６．０５０〜１６．１４９％を△（普通）、１６．０４９％未満を×（不良）として評価した。
【００６３】
また、不良の太陽電池セル２が生じた際の修復容易性は、セル交換の発生頻度や作業の容易さ等を総合的に考慮して、容易である場合を○、煩雑である場合を×として評価した。
【００６４】
実施例１では、タブ線付太陽電池セル２０の各タブ線３の接続部２１に補助タブ線３１を接着し、補助タブ線３１同士を接続した（図９参照）。また、実施例１では、金属片３０を介在させずに、補助タブ線３１の接着剤層１８同士を接続した。補助タブ線３１同士の接着距離ｄは２ｍｍとした。
【００６５】
実施例２では、補助タブ線３１同士の接着距離ｄを３ｍｍとした他は、実施例１と同じ条件である。
【００６６】
実施例３では、タブ線付太陽電池セル２０の各タブ線３の接続部２１同士を接続した。また、実施例３では、各タブ線３の接続部２１間に厚さ４０μｍ、３ｍｍ×３ｍｍの金属片３０を介在させた（図７参照）。金属片３０を介して接着される各タブ線３の接続部２１の接着距離ｄは１ｍｍとした。
【００６７】
実施例４では、金属片３０を介して接着される各タブ線３の接続部２１の接着距離ｄを２ｍｍとした他は、実施例３と同じ条件である。
【００６８】
実施例５では、金属片３０を介して接着される各タブ線３の接続部２１の接着距離ｄを３ｍｍとした他は、実施例３と同じ条件である。
【００６９】
実施例６では、金属片３０の厚さＴを１２０μｍとした他は、実施例３と同じ条件である。
【００７０】
実施例７では、金属片３０を介して接着される各タブ線３の接続部２１の接着距離ｄを２ｍｍとした他は、実施例６と同じ条件である。
【００７１】
実施例８では、金属片３０を介して接着される各タブ線３の接続部２１の接着距離ｄを３ｍｍとした他は、実施例６と同じ条件である。
【００７２】
実施例９では、タブ線付太陽電池セル２０の各タブ線３の接続部２１同士を接続した。また、実施例９では、各タブ線３の接続部２１間に厚さＴ２１０μｍ、３ｍｍ×３ｍｍの金属片３０を介在させた（図７参照）。金属片３０を介して接着される各タブ線３の接続部２１の接着距離ｄは３ｍｍとした。
【００７３】
実施例１０では、金属片３０の幅Ｗを３０ｍｍとし、並列する２つのタブ線３の接続部２１で共有させた他は、実施例９と同じ条件である（図８参照）。
【００７４】
実施例１１では、金属片３０の幅Ｗを５０ｍｍとし、並列する複数のタブ線３の接続部２１で共有させた他は、実施例９と同じ条件である。
【００７５】
実施例１２では、タブ線付太陽電池セル２０の各タブ線３の接続部２１に補助タブ線３１を接着し、補助タブ線３１同士を接続した。また、実施例１２では、各補助タブ線３１間に厚さＴ２１０μｍ、３ｍｍ×３ｍｍの金属片３０を介在させた。金属片３０を介して接着される各補助タブ線３１の接着距離ｄは３ｍｍとした。
【００７６】
実施例１３では、金属片３０の幅Ｗを３０ｍｍとし、並列する２つの補助タブ線３１で共有させた他は、実施例１２と同じ条件である。
【００７７】
実施例１４では、金属片３０の幅Ｗを５０ｍｍとし、並列する複数の補助タブ線３１で共有させた他は、実施例１２と同じ条件である。
【００７８】
比較例１では、従来の製造方法によって太陽電池モジュールを製造した。すなわち、接着剤を介してタブ線３を太陽電池セル２の表面と隣接する太陽電池セル２の裏面間に亘って配置し、加熱ボンダーによって熱加圧することによりタブ線３の接着とストリングスの形成を同時に行った。その後、ストリングスを構成する太陽電池セルの１つに割れが発生した場合を想定して、当該不良の太陽電池セルの前後でタブ線を切断し、別途タブ線が接続された良品の太陽電池セルを配置した後に、手作業でタブ線同士を半田付けすることにより接続した（図１０参照）。
【００７９】
【表１】
2014107356.tif 000003
【００８０】
表１に示すように、実施例１〜１４に係る太陽電池モジュールでは、導通抵抗が１０９０．７４９ｍΩ未満であり、また、変換効率ηも１６．０５０％以上であり、実用上充分な値が測定された。また、実施例１〜１４では、ストリングスを組む前に、予めタブ線付太陽電池セル２０を形成しているため、タブ線３を接続する際に太陽電池セル２にセル割れ等が発生した場合でも、当該不良の太陽電池セル２を排除することで、ストリングスに不良の太陽電池セル２が混在するおそれもなく、修復容易性も容易であった。
【００８１】
一方、比較例１は、導通抵抗が１０９０．７５０ｍΩ以上と高く、変換効率ηは１６．０４９％未満と低い。これは、ストリングスの形成と、タブ線の太陽電池セル２への接続を同時に行う従来の製造方法を用いているため、タブ線の熱加圧によって太陽電池セル２に割れ等の不良が発生するおそれがあり、また、良品の太陽電池セル２との交換も、タブ線同士の手作業による半田付けで行われるため、煩雑となり作業の質も作業者の技能に左右されるためである。また、修復容易性も当然ながら煩雑となる。
【００８２】
実施例１，２と、他の実施例とを対比すると、金属片３０を介在させてタブ線３の接続部２１同士、あるいは補助タブ線３１同士を接続した方が、導通抵抗（Ω）や、変換効率η（％）を向上できることが分かる。これは、接着剤層１８同士が付き合わされると、バインダー樹脂の量も多くなり、導電性粒子の押し込み性が劣るためと考えられる。一方、金属片３０を介在させた場合は、金属片３０とタブ線３とが接着剤層１８を介して接続されるため、導電性粒子を充分に押し込むことができる。
【００８３】
実施例３〜５や、実施例６〜８を対比すると、タブ線３や補助タブ線３１同士の接着距離ｄは、１ｍｍ〜３ｍｍと長くなるほど、導通抵抗が低くなり、また変換効率ηが向上することが分かる。また、金属片３０は厚さが増すと、導通抵抗が低くなり、また変換効率ηが向上することが分かる。
【００８４】
また、実施例１０，１１や実施例１３，１４のように、金属片３０をタブ線３や補助タブ線３１の幅（２ｍｍ）に対して幅広とし、複数のタブ線３や補助タブ線３１で共有させることにより、タブ線３や補助タブ線３１の接続箇所毎に金属片３０を配置する場合に比して、工数を削減することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  太陽電池モジュール、２  太陽電池セル、２ａ  第１の側縁、２ｂ  第２の側縁、３  タブ線、４  ストリングス、５  マトリクス、６  シート、７  表面カバー、８  バックシート、９  金属フレーム、１０  光電変換素子、１２  フィンガー電極、１３  裏面電極、１４  タブ線接続部、１７  導電性接着フィルム、１８  接着剤層、２０  タブ線付太陽電池セル、２１  接続部、２３  導電性粒子、２４  剥離基材、２５  リール、３０  金属片、３１  補助タブ線
【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】
2014107356.tif 000009
【図７】
2014107356.tif 000010
【図８】
2014107356.tif 000011
【図９】
2014107356.tif 000012
【図１０】
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