(57)【要約】【課題】表裏同時接合による太陽電池セルの亀裂を低減すると共に、製造歩留まりを向上させる太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】隣接する太陽電池セル１、１’間で表面バスバー電極３ｂと裏面バスバー電極４ｂ’が帯状のインターコネクター５で接続されることにより直列接続される太陽電池モジュールであって、太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂにインターコネクター５が長手方向に沿って交互に接合部１１ｃと非接合部１１ｄが形成されるように接合されると共に、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂにインターコネクター６が長手方向に沿って交互に接合部１１ｃと非接合部１１ｄが形成されるように接合されており、かつ上記表面バスバー電極３ｂ側の接合部１１ａと裏面バスバー電極４ｂ側の接合部１１ｃとが対向しないように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に帯状のバスバー電極、裏面に裏面電極を有する複数の太陽電池セルが並設され、隣接する太陽電池間でバスバー電極と裏面電極が帯状の配線材で接続されることにより直列接続される太陽電池モジュールであって、一の太陽電池セルの表面バスバー電極に一の配線材が長手方向に沿って交互に接合部と非接合部が形成されるように接合されると共に、上記一の太陽電池セルの裏面電極に他の配線材が長手方向に沿って交互に接合部と非接合部が形成されるように接合されており、かつ上記表面バスバー電極側の接合部と裏面電極側の接合部とが対向しないように、又は対向部分の面積が接合部面積の１０％以下となるように形成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２】
上記表面バスバー電極側の接合部は上記裏面電極側の非接合部に対向し、上記裏面電極側の接合部は上記表面バスバー電極側の非接合部に対向していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
上記表面バスバー電極側の接合部と、上記裏面電極側の接合部は、長さ及びピッチが同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
上記表面バスバー電極側及び裏面電極側の接合部は、半田により接合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
上記裏面電極がバスバー電極であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
表面に帯状のバスバー電極、裏面に裏面電極を有する複数の太陽電池セルが並設され、隣接する太陽電池間でバスバー電極と裏面電極が帯状の配線材で接続されることにより直列接続される太陽電池モジュールの製造方法であって、一の太陽電池セルの表面バスバー電極に半田用フラックスを長手方向に沿って交互に塗布部と非塗布部が形成されるように塗布すると共に、上記一の太陽電池セルの裏面電極に半田用フラックスを長手方向に沿って交互に塗布部と非塗布部が形成されるように塗布し、かつ、上記表面バスバー電極側の塗布部と裏面電極側の塗布部とが対向しないように、又は対向部分の面積が塗布部面積の１０％以下となるように塗布し、次いで上記一の太陽電池セルにおいて表面バスバー電極に一の配線材を配置すると共に、裏面電極に他の配線材を配置して、同時にこれらの配線材をそれぞれの電極に上記塗布部で半田接合す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７】
上記表面バスバー電極側の塗布部を上記裏面電極側の非塗布部に対向させ、上記裏面電極側の塗布部を上記表面バスバー電極側の非塗布部に対向させることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
上記表面バスバー電極及び裏面電極は、銀を主成分とするものであることを特徴とする請求項６又は７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
上記配線材は、銅又はインバールからなることを特徴とする請求項６〜８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１０】
上記表面バスバー電極及び裏面電極は半田で被覆されていることを特徴とする請求項６〜９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。
【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、及び太陽電池セルに対して配線材を半田付けして電気的に接続する太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンで無尽蔵のエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
このような太陽電池を家屋用或いは工業用等の電源として用いるにあたっては、太陽電池１枚当たりの出力が数Ｗと小さいことから、通常複数の太陽電池セルを電気的に直列或いは並列に接続することで、出力を数１００Ｗにまで高めた太陽電池モジュールとして使用するのが一般的である。
【０００４】
かかる太陽電池モジュールは、略正方形の板状の太陽電池セルを一列に並べて隣り合う太陽電池セル同士をタブリードやインターコネクターと呼ばれる配線材によって電気的に接続したストリングを形成する工程と、ストリング同士を配線により電気的に接続するマトリクス工程と、ガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材と、耐候性フィルムからなる裏面部材との間に、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材により封止するラミネート工程を経て製造される。
【０００５】
ストリングを形成する工程においては、太陽電池セルには、表面の電極と裏面の電極に対してそれぞれ細長いテープ状（帯状）の配線材が半田付けによって接続される。配線材の前半部分は、太陽電池セルの表面に沿って半田付けされ、配線材の後半部分は、後方に隣接する太陽電池セルの裏面に沿って半田付けされるようになっている。
この半田付けに際して、太陽電池セルの表裏面の電極には、あらかじめ半田用フラックスが塗布される。
【０００６】
ところで、太陽電池セルと配線材の熱膨張率の差により、両者を半田付けした場合に、太陽電池セルが破損するという問題があった。即ち、金属製の配線材は太陽電池セルのベースであるシリコン基板よりも熱膨張率が大きいため、加熱して半田付けすると配線材がより収縮することにより太陽電池セルにストレスが加わり、破損するものである。この問題に対して、特開２００２−２８０５９１号公報（特許文献１）では、配線材（接続タブ）に半田付けが可能な半田付け可能領域と半田が付かない半田付け不可能領域とをその長手方向に交互に設け、これを用いて太陽電池セルとの接合を断続的なものとすることにより、太陽電池セルの破損を防止する製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８０５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載のような製造方法によっても、配線材であるインターコネクターを太陽電池セルの表裏面に同時に半田接続すると、バスバー電極の長手方向（インターコネクターの長手方向でもある）に沿って太陽電池セルの結晶に亀裂が発生することがあり、特に板厚の薄い太陽電池セルで顕著であった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、表裏同時接合による太陽電池セルの亀裂を低減すると共に、製造歩留まりを向上させる太陽電池モジュール及びその製造方法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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、下記の太陽電池モジュール及びその製造方法を提供する。
〔１〕  表面に帯状のバスバー電極、裏面に裏面電極を有する複数の太陽電池セルが並設され、隣接する太陽電池間でバスバー電極と裏面電極が帯状の配線材で接続されることにより直列接続される太陽電池モジュールであって、一の太陽電池セルの表面バスバー電極に一の配線材が長手方向に沿って交互に接合部と非接合部が形成されるように接合されると共に、上記一の太陽電池セルの裏面電極に他の配線材が長手方向に沿って交互に接合部と非接合部が形成されるように接合されており、かつ、上記表面バスバー電極側の接合部と裏面電極側の接合部とが対向しないように、又は対向部分の面積が接合部面積の１０％以下となるように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
〔２〕  上記表面バスバー電極側の接合部は上記裏面電極側の非接合部に対向し、上記裏面電極側の接合部は上記表面バスバー電極側の非接合部に対向していることを特徴とする〔１〕に記載の太陽電池モジュール。
〔３〕  上記表面バスバー電極側の接合部と、上記裏面電極側の接合部は、長さ及びピッチが同じであることを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載の太陽電池モジュール。
〔４〕  上記表面バスバー電極側及び裏面電極側の接合部は、半田により接合されていることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔５〕  上記裏面電極がバスバー電極であることを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔６〕  表面に帯状のバスバー電極、裏面に裏面電極を有する複数の太陽電池セルが並設され、隣接する太陽電池間でバスバー電極と裏面電極が帯状の配線材で接続されることにより直列接続される太陽電池モジュールの製造方法であって、一の太陽電池セルの表面バスバー電極に半田用フラックスを長手方向に沿って交互に塗布部と非塗布部が形成されるように塗布すると共に、上記一の太陽電池セルの裏面電極に半田用フラックスを長手方向に沿って交互に塗布部と非塗布部が形成されるように塗布し、かつ、上記表面バスバー電極側の塗布部と裏面電極側の塗布部とが対向しないように、又は対向部分の面積が塗布部面積の１０％以下となるように塗布し、次いで上記一の太陽電池セルにおいて表面バスバー電極に一の配線材を配置すると共に、裏面電極に他の配線材を配置して、同時にこれらの配線材をそれぞれの電極に上記塗布部で半田接合することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔７〕  上記表面バスバー電極側の塗布部を上記裏面電極側の非塗布部に対向させ、上記裏面電極側の塗布部を上記表面バスバー電極側の非塗布部に対向させることを特徴とする〔６〕に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔８〕  上記表面バスバー電極及び裏面電極は、銀を主成分とするものであることを特徴とする〔６〕又は〔７〕に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔９〕  上記配線材は、銅又はインバールからなることを特徴とする〔６〕〜〔８〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１０〕  上記表面バスバー電極及び裏面電極は半田で被覆されていることを特徴とする〔６〕〜〔９〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一の太陽電池セルの表裏面において、表面バスバー電極と一の配線材の接合部と裏面電極と他の配線材の接合部が対向しない、あるいは対向部分の面積が接合部面積の１０％以下となるように形成されているので、半田接合後に配線材が収縮する際に、太陽電池セルの表裏面において応力の作用する位置が異なり、太陽電池セルに作用する応力集中がなくなり、シリコン結晶の亀裂発生を防止し、製品歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの要部構成を示す概略図であり、（Ａ）は太陽電池モジュールの要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図２】本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法における太陽電池セルへの半田用フラックスの塗布パターンを示す概略図であり、（Ａ）は太陽電池セルの要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法における半田接合時の配置及び加熱方法を示す断面図であり、（Ａ）は１つ目の太陽電池セルにおける半田接合時の断面図、（Ｂ）は２つ目の太陽電池セルにおける半田接合時の断面図である。
【図４】本発明の太陽電池モジュールの製造方法により製造された太陽電池モジュールを示し、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【図５】従来の太陽電池モジュールの要部構成を示す概略図であり、（Ａ）は太陽電池モジュールの要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】従来の太陽電池モジュールの製造方法により製造された太陽電池モジュールを示し、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る太陽電池モジュール及びその製造方法の一実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
【００１４】
（太陽電池モジュール）
本発明に係る太陽電池モジュールは、図１に示すように、複数の太陽電池セルのうち、隣接する太陽電池セル１、１’間で帯状の表面バスバー電極３ｂと裏面バスバー電極４ｂ’とを配線材（インターコネクター５）を半田付けで接合することにより該複数の太陽電池セルを直列接続する構成となっている。なお、太陽電池セル１、１’の構成は同じであり、太陽電池セル１’において太陽電池セル１と同じ構成部材には参照符号に「’」を付けている。以降、太陽電池セル１を代表例として説明するが、太陽電池セル１’でも同じように構成される。
【００１５】
ここで、太陽電池セル１は、半導体基板２と、その表面（受光面）に形成される表面集電電極（フィンガー電極３ａ及び表面バスバー電極３ｂからなる）と、裏面に形成される裏面集電電極（帯状の裏面バスバー電極４ｂ及びそれを除くほぼ全面に形成された集電用のアルミニウム電極からなる）とを具備する。半導体基板２としては、例えば、一辺が１５５ｍｍ程度の擬似四角形で、厚みが０．２〜０．３ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン等のｐ型又はｎ型シリコン基板が用いられる。
【００１６】
半導体基板２がｐ型シリコン基板の場合、この基板表層にはｐ／ｎ接合が形成される。このｐ／ｎ接合の形成は、具体的には、リン等のｎ型の不純物を含む溶液をｐ型シリコン基板の表面に塗布するか、あるいはこのｐ型シリコン基板を気相中に基板同士を重ね合わせ、ボートに移載して８００〜９００℃程度でその表面からリン、砒素、アンチモン等のｎ型の不純物を、例えばオキシ塩化リンなどを用いた気相拡散により、ｐ型シリコン基板の表層に不純物拡散層を形成することで行なわれる。即ち、半導体基板２内にｎ型領域２ｎとｐ型領域２ｐが形成され、ｎ型領域２ｎとｐ型領域２ｐとの界面部分に半導体接合部が形成される（図２（Ｂ）参照）。こうして形成された太陽電池セル１の受光面であるｎ型拡散面を表面とし、この面と反対側の不拡散面を裏面とする。受光面である表面には、図示していないが、反射防止膜を形成しておくことが望ましい。なお、この半導体基板２は、シリコン以外に単結晶ガリウム砒素等を用いてもよいし、ｎ型基板に臭化ボロンなどの拡散源を用いてｐ型の拡散層を設けてｐ／ｎ接合を形成してもよい。
【００１７】
前記半導体基板２には、図１に示すように、半導体基板２の受光面にｎ型領域２ｎと接して表面集電電極が形成され、半導体基板２の裏面にｐ型領域２ｐと接して裏面集電電極が形成されている。表面の表面集電電極は、フィンガー電極（フィンガー部ともいう）３ａと、表面バスバー電極（受光面バスバー電極（バスバー部）ともいう）３ｂで構成される。
【００１８】
また、表面バスバー電極３ｂは、半導体基板２の受光面を隣接する半導体基板との連設方向（長手方向）に沿ってその一端部から他端部にかけて２本平行に形成された帯状の電極である。フィンガー電極３ａは、表面バスバー電極３ｂと直角に交差するようにして複数本が基板の全幅にわたって形成されることが多い。表面バスバー電極３ｂ（３ｂ’）の幅は、例えば０．５〜３ｍｍ程度であり、フィンガー電極３ａの幅は、例えば０．０５〜０．２ｍｍ程度が好ましい。
【００１９】
このような受光面の集電電極及び裏面の集電電極は、具体的には、次のようにして形成される。即ち、電極形成工程において、半導体基板２の受光面には線状に、裏面には全面に、金属又はそれに準じる物質を各集電電極としてパターニングし、真空蒸着法やスクリーン印刷法を用いて各集電電極を形成する。スクリーン印刷の場合、例えば、銀粉末、ガラスフリット、結合剤、溶剤等を含む銀ペーストをスクリーン印刷して、７００〜８００℃程度の温度で焼き付け、全体を半田層で被覆することにより形成される。また、裏面の集電電極は、銀ペーストをスクリーン印刷して形成されるインターコネクター５を接続するための銀電極（裏面電極（図１中の４ｂ又は４ｂ’））と、それを除くほぼ全面に形成された集電用のアルミニウム電極（図示せず）とで構成され、銀電極は半田層で被覆される。
【００２０】
このようにして得られる太陽電池セル１、１’を受光面を同一方向に向けた状態でバスバー電極の長さ方向に沿って配置し、太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂと、この太陽電池セル１と隣接する他の太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’に、クランク形状のインターコネクター５を半田接合により接続し、更に太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂ、太陽電池セル１’の表面バスバー電極３ｂ’それぞれに平板状の外部取り出し用のインターコネクター６、７を半田接合により接続して、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すような太陽電池モジュールを得る。ここで用いられるインターコネクター５、６、７は、平角状の銅箔やインバール等である。また、太陽電池セルの連結数は通常、２〜６０個である。
【００２１】
ここで、それぞれの太陽電池セル１、１’とインターコネクター５、６、７の接合状態を考えると、例えば太陽電池セル１において表面バスバー電極３ｂにインターコネクター５全面を半田接合した場合、上述の通り、太陽電池セル１とインターコネクター５の熱膨張率の差により、太陽電池セル１が破損するという問題があった。そこで、特許文献１に記載されているように、インターコネクター５に半田付けが可能な半田付け可能領域と半田が付かない半田付け不可能領域とをその長手方向に交互に設け、これを用いて太陽電池セル１との接合を断続的なものとすると、このような太陽電池セル１の破損を防止することが可能となる。
しかしながら、図５（Ｂ）に示すように、太陽電池セル１の両面にこの構成を採用して、太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂにインターコネクター５が長手方向に沿って交互に接合部９ａと非接合部９ｂが形成されるように接合されると共に、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂにインターコネクター６が長手方向に沿って交互に接合部９ｃと非接合部９ｄが形成されるように接合されており、かつ上記表面バスバー電極３ｂ側の接合部９ａと裏面バスバー電極４ｂ側の接合部９ｃとが対向するように形成したところ、インターコネクター５、６の長手方向に沿って太陽電池セル１の結晶に亀裂が発生する問題が発生した。
【００２２】
本発明者らがこの問題の発生原因について調査したところ、次のことが判明した。即ち、太陽電池セルにフィルファクタ（ＦＦ）向上のために厚いインターコネクターを表裏片側ずつ半田接合すると、太陽電池セルに大きな反りが発生したり、セル割れが発生したりすることから、これらを防止するために太陽電池セルの両面に同時にインターコネクターを半田接合しているが、上記のような構成で太陽電池セル１の表裏面を同時に半田接合すると、太陽電池セル１に接続されたインターコネクター５、６が同時に収縮するのに伴って太陽電池セル１もこのインターコネクター５、６との接合部９ａ、９ｃで引っ張られることから、太陽電池セル１の表裏面において長手方向の同じ位置かつ同じ板面方向に応力が作用するようになり、シリコン結晶に亀裂が発生していた。本発明者らは、この知見を基に鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
【００２３】
即ち、本発明の太陽電池モジュールでは、一の太陽電池セルの表面バスバー電極に一の配線材が長手方向に沿って交互に接合部と非接合部が形成されるように接合されると共に、上記一の太陽電池セルの裏面電極に他の配線材が長手方向に沿って交互に接合部と非接合部が形成されるように接合されており、かつ、上記表面バスバー電極側の接合部と裏面電極側の接合部とが対向しないように、又は対向部分の面積が接合部面積の１０％以下となるように形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
例えば、図１（Ｂ）に示すように、太陽電池セル１の表面において表面バスバー電極３ｂにインターコネクター５が長手方向に沿って交互に半田接合部（以下、接合部）１１ａと半田非接合部（以下、非接合部）１１ｂが形成されるように接合されると共に、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂにインターコネクター６が長手方向に沿って交互に接合部１１ｃと非接合部１１ｄが形成されるように接合されており、かつ、上記表面バスバー電極３ｂ側の接合部１１ａと裏面バスバー電極４ｂ側の接合部１１ｃとが対向しないように形成されている。また、太陽電池セル１’においても、その表面において表面バスバー電極３ｂ’にインターコネクター７が長手方向に沿って交互に接合部１１ａ’と非接合部１１ｂ’が形成されるように接合されると共に、太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’にインターコネクター５が長手方向に沿って交互に接合部１１ｃ’と非接合部１１ｄ’が形成されるように接合されており、かつ、上記表面バスバー電極３ｂ’側の接合部１１ａ’と裏面バスバー電極４ｂ’側の接合部１１ｃ’とが対向しないように形成されている。なお、表面バスバー電極側の接合部と裏面電極側の接合部とが対向しないとは、例えばインターコネクター５、６を接合した太陽電池セル１を上方から透視した場合、接合部１１ａ、１１ｃ同士で重なり合う部分がないことを意味する。
【００２５】
これにより、太陽電池セル１を例に取ると、その表裏面を同時に半田接合した場合、太陽電池セル１に接続されたインターコネクター５、６が同時に収縮するのに伴って太陽電池セル１もこのインターコネクター５、６との接合部１１ａ、１１ｃで引っ張られるが、太陽電池セル１の表裏面において、接合部１１ａ、１１ｃは対向しないように形成されており、シリコン基板の表裏面において応力の作用する位置が異なることからシリコン基板に上記のようなシリコン結晶に亀裂が発生するに至るまでの応力が作用することはなくなり、シリコン結晶の亀裂発生を防止し、製品歩留まりを向上させることができる。
【００２６】
なお、ここでは表面バスバー電極側の接合部と裏面バスバー電極側の接合部とが対向しない例を示したが、両者の対向部分の面積が接合部面積の１０％以下であれば同様に、シリコン基板の表裏面において応力の作用する位置が異なることからシリコン基板に上記のようなシリコン結晶に亀裂が発生するに至るまでの応力が作用することはなくなり、シリコン結晶の亀裂発生を防止し、製品歩留まりを向上させることが可能となる。表面バスバー電極側の接合部と裏面バスバー電極側の接合部との対向部分の面積とは、例えばインターコネクター５、６を接合した太陽電池セル１を上方から透視した場合の接合部１１ａ、１１ｃ同士で一部が重なり合った部分の面積を意味し、接合部全体が重なり合うと接合部面積の１００％となる。
【００２７】
インターコネクター５、６、７の厚さは、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは１５０〜２６０μｍである。インターコネクター５、６、７の厚さがこの範囲未満であると太陽電池モジュールとしての電力損失が大きい場合があり、上記範囲を超えるとシリコン基板の結晶に亀裂が発生するおそれがある。
【００２８】
このとき、表面バスバー電極３ｂとインターコネクター５との接合部１１ａは、裏面バスバー電極４ｂとインターコネクター６との非接合部１１ｄに対向し、裏面バスバー電極４ｂとインターコネクター６との接合部１１ｃは、表面バスバー電極３ｂとインターコネクター５との非接合部１１ｂに対向していることが好ましい。また、表面バスバー電極３ｂ’とインターコネクター７との接合部１１ａ’は、裏面バスバー電極４ｂ’とインターコネクター５との非接合部１１ｄ’に対向し、裏面バスバー電極４ｂ’とインターコネクター５との接合部１１ｃ’は、表面バスバー電極３ｂ’とインターコネクター７との非接合部１１ｂ’に対向していることが好ましい。
これにより、太陽電池セル１、１’の表裏面においてインターコネクター５、６、７の収縮時に応力の作用する位置を確実に異なるものとすることができる。
【００２９】
また、上記バスバー電極と一の配線材との接合部（図１における接合部１１ａ、１１ａ’）と、上記裏面電極と他の配線材との接合部（図１における接合部１１ｃ、１１ｃ’）は、その長手方向における長さ及びピッチが同じであることが好適である。
これにより、太陽電池セルの表裏面それぞれに配線材（インターコネクター５、６、７）を同程度に強固に接合でき、太陽電池セルの反りを抑制することが可能となる。
【００３０】
（太陽電池モジュールの製造方法）
次に、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
まず、上述した構成の太陽電池セル１を用いて、図２に示すように、その両面に半田用フラックスを塗布する。詳しくは、太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂに半田用フラックスを長手方向に沿って交互にフラックス塗布部（以下、塗布部）１０ａとフラックス非塗布部（以下、非塗布部）１０ｂが形成されるように塗布すると共に、太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂに半田用フラックスを長手方向に沿って交互に塗布部１０ｃと非塗布部１０ｄが形成されるように塗布し、かつ、上記表面バスバー電極３ｂ側の塗布部１０ａと裏面バスバー電極４ｂ側の塗布部１０ｃとが対向しないように、又は対向部分の面積が塗布部面積の１０％以下となるように塗布する。なお、表面バスバー電極側の塗布部と裏面電極側の塗布部とが対向しないとは、例えば半田用フラックスを塗布した太陽電池セル１を上方から透視した場合、塗布部１０ａ、１０ｃ同士で重なり合う部分がないことを意味する。また、表面バスバー電極側の塗布部と裏面バスバー電極側の塗布部との対向部分の面積とは、例えば半田用フラックスを塗布した太陽電池セル１を上方から透視した場合の塗布部１０ａ、１０ｃ同士で一部が重なり合った部分の面積を意味する。
【００３１】
また、表面バスバー電極３ｂにおける塗布部１０ａを裏面バスバー電極４ｂにおける非塗布部１０ｄに対向させ、裏面バスバー電極４ｂにおける塗布部１０ｃを表面バスバー電極３ｂにおける非塗布部１０ｂに対向させることが好ましい。これにより、表面バスバー電極３ｂとインターコネクター５との接合部１１ａは、裏面バスバー電極４ｂとインターコネクター６と非接合部１１ｄに対向して形成され、裏面バスバー電極４ｂとインターコネクター６との接合部１１ｃは、表面バスバー電極３ｂとインターコネクター５との非接合部１１ｂに対向して形成されるようになり、太陽電池セル１のシリコン基板の表裏面において応力の作用する位置を確実に異なるものとすることができる。なお、このような塗布パターン構成で太陽電池セル１’についても半田用フラックスを塗布しておく。
【００３２】
本発明で用いる半田用フラックスは、表面バスバー電極３ｂや裏面バスバー電極４ｂに塗布され、半田接合の加熱時にインターコネクター５、６、７の酸化皮膜を除去して半田濡れ性を改善し、表面バスバー電極３ｂ、裏面バスバー電極４ｂを被覆している半田とインターコネクター５、６、７を構成している金属（銅又はインバール）との合金層を形成させるためのものであり、構成部材を腐食しない塗布可能なフラックスであればいずれのものでもよい。従って、このフラックスが塗布されている部分（塗布部１０ａ、１０ｃ）で表面バスバー電極３ｂ及び裏面バスバー電極４ｂとインターコネクター５、６、７とが半田を介して接合するようになり（接合部１１ａ、１１ｃとなり）、フラックスが塗布されていない部分（非塗布部１０ｂ、１０ｄ）では両者は接合しない（非接合部１１ｂ、１１ｄとなる）。
【００３３】
なお、半田用フラックスの塗布方法としては、上記塗布パターンで塗布できる方法であれば特に制限はなく、例えばスクリーン印刷法、インクジェット法、スタンプ印刷法等が挙げられる。
【００３４】
次に、図３（Ａ）に示すように、まずインターコネクター６をホットプレート２１上に載せる。このときのホットプレート温度を１００〜２００℃程度にしておく。次いで、上記のように半田用フラックスを塗布した太陽電池セル１を裏面バスバー電極４ｂ側が当接するようにインターコネクター６上に載置する。更に、太陽電池セル１の受光面側（表面バスバー電極３ｂ側）の上にインターコネクター５を載せ、該インターコネクター５上から下方へ所定荷重を加えながらインターコネクター５の上方より加熱源２２でインターコネクター５及び太陽電池セル１の受光面側を加熱する。加熱源２２はホットエア又は赤外線ヒータであり、設定加熱温度を２００℃以上、例えばホットエア温度を２００〜６００℃程度とする。これにより、太陽電池セル１の表裏両面側が同時に加熱され、インターコネクター５が塗布部１０ａで表面バスバー電極３ｂと半田接合され、インターコネクター６が塗布部１０ｃで裏面バスバー電極４ｂと半田接合される。塗布部１０ａ、１０ｃがそれぞれ接合部１１ａ、１１ｃとなる。
【００３５】
次に、図３（Ｂ）に示すように、太陽電池セル１に隣接する側であってインターコネクター５のホットプレート２１と接している部分の上に、上記のように半田用フラックスを塗布した太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’側が当接するように載置する。太陽電池セル１，１’の間隔は１．５〜５ｍｍ程度である。次いで、太陽電池セル１’の受光面側（表面バスバー電極３ｂ’側）の上にインターコネクター７を載せ、該インターコネクター７上から下方へ所定荷重を加えながらインターコネクター７の上方より加熱源２２でインターコネクター７及び太陽電池セル１’の受光面側を加熱する。これにより、太陽電池セル１’の表裏両面側が同時に加熱され、インターコネクター５が塗布部１０ｃ’で裏面バスバー電極４ｂ’と半田接合され、インターコネクター７が塗布部１０ａ’で表面バスバー電極３ｂ’と半田接合される。塗布部１０ａ’、１０ｃ’がそれぞれ接合部１１ａ’、１１ｃ’となる。
【００３６】
以上の結果、太陽電池セル１、１’とインターコネクター５、６、７は、図１に示すように、半田接合される。なお、加熱終了後に、冷却に伴って太陽電池セル１、１’に接続されたインターコネクター５、６、７が太陽電池セル１、１’の表裏面において同時に収縮するが、太陽電池セル１の表裏面における接合部１１ａ、１１ｃ、太陽電池セル１’の表裏面における接合部１１ａ’、１１ｃ’は対向しないように形成されており、それぞれシリコン基板の表裏面において応力の作用する位置が異なることからシリコン基板に上記のようなシリコン結晶に亀裂が発生するに至るまでの応力が作用することはなくなり、シリコン結晶の亀裂発生を防止することができる。また、シリコン基板の結晶に亀裂が発生しない範囲でインターコネクター５、６、７を従来よりも厚くできるので、接続抵抗を小さくし、性能の優れた太陽電池モジュールを実現できる。
【００３７】
次に、太陽電池モジュール１００では、太陽電池セル１、１’の表面や裏面を保護する必要があることから、上述したインターコネクター５、６、７を備えた複数の太陽電池セル（太陽電池セル１、１’）を、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガラス板等の透明基板１５と裏面カバー（バックシート）１４との間に挟んだ構成とする。この場合、例えば、透明基板１５と裏面カバー１４との間に、太陽電池セルの受光面を透明基板１５に向けて挟み、透明な充填材料１６でインターコネクター５、６、７を備えた複数の太陽電池セル（太陽電池セル１、１’）を封入し、外部端子１２、１２を接続したスーパーストレート方式が一般に用いられる。ここでは、一方の外部端子１２をインターコネクター６に接続し、もう一方の外部端子１２をインターコネクター７に接続している。また、透明な充填材料１６としては、光透過率の低下の少ないＰＶＢ（ポリビニルブチラール）や、耐湿性に優れたＥＶＡ（エチレンビニルアセタート）等が用いられる。
【実施例】
【００３８】
以下に、本発明の実施例及び比較例を挙げて、更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
厚さ３００μｍ、比抵抗０．５Ω・ｃｍの、ホウ素ドープ｛１００｝ｐ型アズカットシリコン基板２枚を用意した。濃水酸化カリウム水溶液によりダメージ層を除去した後、これらの基板を同時に水酸化カリウム／２−プロパノール混合溶液に浸漬した。水洗、乾燥後、アンモニア過水・フッ酸・塩酸過水・フッ酸洗浄し、水洗・乾燥した。次に、基板２枚を非受光面同士を重ね合わせ、石英ボートに搭載して、拡散炉に投入した。ヒータ温度を８５０℃まで昇温して、オキシ塩化リンを窒素毎分１リットル／分にてバブリングさせた。バブリング蒸発したオキシ塩化リンを、酸素ガス毎分１リットル／分を伴ってシリコン表面にリンガラスとして堆積させた。引き続き、窒素雰囲気中に３０分間放置した後、拡散炉から取出した。
拡散処理したこれら２枚の基板に対してフッ化水素（ＨＦ）でリンガラスを除去後、９００℃の酸素雰囲気で熱処理し、酸化膜パッシベーション層を形成した。次に、上記基板に対し、プラズマＣＶＤ処理により表面にＳｉＮ膜を製膜した。この際、原料ガスとしてモノシランガスとアンモニアガスを使用した。また、プラズマを発生させるための電源の周波数は、マイクロ波を用い、圧力は０．５Ｔｏｒｒ、基板温度は４００℃、処理時間は５分間とした。その後、スクリーン印刷でアルミニウムをほぼ全面に印刷し、銀ペーストを用いてバスバー形状に印刷・焼成して裏面電極を形成した。最後に、受光面にスクリーン印刷により銀ペーストを用いてパターン印刷・焼成し、表面電極フィンガー部と、バスバー部を形成し、更に、表面バスバー電極及び裏面バスバー電極を半田被覆して、２枚の太陽電池セル１、１’を得た。
次に、太陽電池セル１に、図２に示すように、表面のバスバー電極３ｂに半田用フラックスを長手方向に沿って３点塗布した（即ち、長手方向に沿って交互に塗布部１０ａと非塗布部１０ｂが３箇所ずつ形成されるように塗布した。）。次いで、裏面のバスバー部分（裏面バスバー電極４ｂ）において表面バスバー電極のフラックスが塗られていない部分（非塗布部１０ｂ）に対向する位置にフラックスを長手方向に沿って３点塗布した（即ち、長手方向に沿って交互に塗布部１０ｃと非塗布部１０ｄが３箇所ずつ形成されるように塗布した。）。また、もう１つの太陽電池セル１’にも同様にして半田用フラックスを塗布した。
次に、まず図３（Ａ）に示すように、ホットプレート２１上のインターコネクター６の上に太陽電池セル１の裏面バスバー電極４ｂ側を向けて載置し、次いで表面バスバー電極３ｂ側の上にインターコネクター５を載置して、ホットプレート２１及び加熱源２２の加熱により、同時にこれらのインターコネクター５、６をそれぞれの電極（表面バスバー電極３ｂ、裏面バスバー電極４ｂ）にフラックス塗布部で半田接合した。次いで、図３（Ｂ）に示すように、ホットプレート２１上のインターコネクター５の上に太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’側を向けて載置し、次いで表面バスバー電極３ｂ’側の上にインターコネクター７を載置して、ホットプレート２１及び加熱源２２の加熱により、同時にこれらのインターコネクター５、７をそれぞれの電極（裏面バスバー電極４ｂ’、表面バスバー電極３ｂ’）にフラックス塗布部で半田接合して、太陽電池セル１、１’を連結した。このとき、インターコネクター５、６、７として、幅は２ｍｍ、厚さ２６０μｍの平角状銅箔を使用した。
最後に、図４に示すように、上記のように連結した太陽電池セル１、１’を透明な充填材料１６で表裏面コートすると共に、太陽電池セル１、１’の受光面である表面を透明基板１５に向けてガラス板等の透明基板１５と裏面カバー１４の間に挟み、真空ラミネートし、モジュール外部への配線として外部端子１２を接続して、太陽電池モジュールＩ（太陽電池モジュール１００）を得た。
【００４０】
［比較例１］
実施例１と同様にして作製した２枚の太陽電池セル１、１’それぞれについて、表面のバスバー電極３ｂに半田用フラックスを長手方向に沿って３点塗布した（即ち、長手方向に沿って交互に塗布部と非塗布部が３箇所ずつ形成されるように塗布した。）。次いで、裏面のバスバー部分（裏面バスバー電極４ｂ）において表面バスバー電極のフラックスが塗られている部分に対向する位置にフラックスを３点塗布した（即ち、長手方向に沿って交互に塗布部と非塗布部が３箇所ずつ形成されるように塗布した。）。
次に、実施例１と同様の手法（図３）を用いて、まずインターコネクター５、６をそれぞれ太陽電池セル１の表面バスバー電極３ｂ、裏面バスバー電極４ｂにフラックス塗布部で同時に半田接合し、次いでインターコネクター５、７をそれぞれ太陽電池セル１’の裏面バスバー電極４ｂ’、表面バスバー電極３ｂ’にフラックス塗布部で同時に半田接合して、図５に示すように、太陽電池セル１、１’を連結した。このとき、インターコネクター５、６、７として、幅は２ｍｍ、厚さ２６０μｍの平角状銅箔を使用した。
最後に、図６に示すように、上記のように連結した太陽電池セル１、１’を透明な充填材料１６で表裏面コートすると共に、太陽電池セル１、１’の受光面である表面を透明基板１５に向けてガラス板等の透明基板１５と裏面カバー１４の間に挟み、真空ラミネートし、モジュール外部への配線として外部端子１２を接続して、太陽電池モジュールＩＩ（太陽電池モジュール９００）を得た。
【００４１】
以上のようにして得られた太陽電池モジュールＩ、ＩＩについて、ソーラーシミュレータ（光強度：１ｋＷ／ｍ2，測定ステージ温度２５℃，Ｘｅランプ，スペクトル：ＡＭ１．５グローバル）の下で太陽電池モジュール特性を測定した。
その結果を表１に示す。実施例１では性能が高い太陽電池モジュールが得られたが、比較例１ではセル割れが発生して特性は大幅に低下した。
【００４２】
【表１】
2014036069.tif 000003
【００４３】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１、１’  太陽電池セル
２、２’  半導体基板
２ｐ  ｐ型領域
２ｎ  ｎ型領域
３ａ、３ａ’  フィンガー電極
３ｂ、３ｂ’  表面バスバー電極
４ｂ、４ｂ’  裏面バスバー電極
５、６、７  インターコネクター
９ａ、９ａ’、９ｃ、９ｃ’、１１ａ、１１ａ’、１１ｃ、１１ｃ’  半田接合部（接合部）
９ｂ、９ｂ’、９ｄ、９ｄ’、１１ｂ、１１ｂ’、１１ｄ、１１ｄ’  半田非接合部（非接合部）
１０ａ、１０ｃ  フラックス塗布部（塗布部）
１０ｂ、１０ｄ  フラックス非塗布部（非塗布部）
１２  外部端子
１４  裏面カバー（バックシート）
１５  透明基板
１６  充填材料
２１  ホットプレート
２２  加熱源
１００、９００  太陽電池モジュール
【図１】
2014036069.tif 000004
【図２】
2014036069.tif 000005
【図３】
2014036069.tif 000006
【図４】
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【図５】
2014036069.tif 000008
【図６】
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