(57)【要約】【課題】  銀電極を有する太陽電池セルを長期間保管すると、硫化等、電極の化学変化の進行し、セル特性、電極へのインターコネクタ半田接続性の劣化、電極の変色が発生する。【解決手段】  銀電極を有する太陽電池セルをモジュール化する太陽電池モジュールの製造方法であって、セル加熱処理工程及びモジュール工程を有し、モジュール工程に先立ち、酸素雰囲気中でセル加熱処理工程を行う、太陽電池モジュールの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀電極を有する太陽電池セルをモジュール化する太陽電池モジュールの製造方法であって、
セル加熱処理工程及びモジュール工程を有し、
前記モジュール工程に先立ち、酸素雰囲気中で前記セル加熱処理工程を行う、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記セル加熱処理工程は、太陽電池セル製造工程の電極形成工程で用いる焼成炉にて加熱する請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記セル加熱処理工程は、二酸化硫黄を回収する工程を含んでいる請求項１又は２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の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルの電極には銀が広く用いられている。銀は、空気中の硫化水素と容易に反応し、その表面に黒色の硫化物が生成される為、太陽電池セルの保管の際は、プラスチックフィルムで物品を覆った上で、熱収縮或いはフィルム内部を減圧させて物品を固定保持するようにしたシュリンクパック梱包が行われている。これらの保管方法によって、太陽電池セルのセル特性、電極へのインターコネクタの半田接続性が劣化することを抑制できる。しかし、シュリンクパック梱包の採用には熱収縮或いは減圧の為の新たな設備導入が必要であり、又、シュリンクパック梱包の開封時にセル割れを起こして歩留まりが劣化する可能性もある。
【０００３】
太陽電池セルを保管する他の方法として、特許文献１には、少なくとも１表面に電極が形成された太陽電池セルを複数枚重ねることで太陽電池セル束を作製する工程と、太陽電池セル束の最も外側の太陽電池セルの最外表面を紙で被覆する工程とを含む太陽電池セルの梱包方法が開示されている。
【０００４】
図４は、特許文献１における太陽電池セルの保管形態を示す斜視図である。特許文献１では、図４（ａ）に示すように、先ず、少なくとも１表面に電極が形成された太陽電池セル２０１を複数枚重ねて、太陽電池セル束２００を作製する。
【０００５】
次に、図４（ｂ）に示すように、太陽電池セル束２００を紙２０２で被覆する。紙２０２は、防気性、防水性及び防湿性があり、太陽電池セル束２００の電極が形成された最外表面の電極と接触することで、大気及び大気中の水蒸気と太陽電池セル２０１との接触を軽減している。
【０００６】
次に、図４（ｃ）に示すように、容器２０３に複数備えられたスリット２０４に、図４（ｂ）で説明した太陽電池セル束２００を紙２０２で被覆した状態のものを挿入し、蓋２０５で覆って保管する。
【０００７】
このようにして、太陽電池セルの電極材料の化学変化を遅延させ、長期間保管された後に、電極にインターコネクタを半田付けする際の接続不良を抑制している。又、シュリンクパック梱包等の為の新たな設備導入を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２３５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の場合においても、太陽電池セルの保管期間が長期に亘る場合は、硫化等、銀電極の化学変化の進行し、セル特性、銀電極へのインターコネクタ半田接続性の劣化が起こる場合がある。また、劣化には至らなくとも、硫化等、化学変化による銀電極の変色が発生すると、太陽電池の品質が疑われるという問題もあった。
【００１０】
本発明は係る課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、長期間の保管により電極の化学変化が進行した太陽電池セルを製造直後の状態に近づけることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、セル加熱処理工程及びモジュール工程を有し、モジュール工程に先立ち、酸素雰囲気中で前記セル加熱処理工程を行う。
【００１２】
また、セル加熱処理工程は、太陽電池セル製造工程の電極形成工程で用いる焼成炉にて加熱してもよい。
【００１３】
また、セル加熱処理工程は、硫化水素を回収する工程を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、長期保管された太陽電池セルを製造直後の状態に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造工程図である。
【図２】太陽電池セルの電極形成を説明する為の模式断面図である。
【図３】太陽電池セルの電極の変色メカニズムを説明する為の模式断面図である。
【図４】従来の太陽電池セルの保管形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態の説明の前に、太陽電池セルの電極の化学変化による変色、半田付け性劣化に至るメカニズムについて説明する。図２は、電極形成を説明する為の模式断面図、図３は、太陽電池セルの電極が化学変化によって変色するメカニズムを説明する為の模式断面図である。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、太陽電池セル１００は、シリコン（Ｓｉ）基板１０１の表面に銀（Ａｇ）電極１０１が印刷、燒結される。シリコン基板１０１の裏面の一部には、少なくともテトラ−ｉ−プロポキシチタンとアルコールを含む混合液１０２が塗布される。混合液１０２は、表面側にＰＳＧ(Phosphorous Silicate Glass)液を塗布及び熱拡散することによってリンを拡散する際に、裏面側にリンが拡散される回り込むことを防ぐために塗布する。塗布は、シリコン基板１０１の外周に混合液１０２を滴下してスピンコートすることにより行う。この時、シリコン基板１０１は、外形が略四角形であるため、四角形のコーナ部分では、塗布領域が広く、四辺の中央部分では塗布領域が狭くなる。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示すように、アルミニウム（Ａｌ）電極１０３が印刷、燒結される。
【００１９】
次に、図３に示すように、モジュール化される前の太陽電池セル１００が、複数枚重ねられた束で保管される。
【００２０】
このようにして束ねられた太陽電池セルを、温度８５℃、相対湿度８５％の雰囲気中に１００時間放置したところ、丸破線で囲んだ、太陽電池セルの周縁部分において、Ａｌ電極１０３に接触している他のセルのＡｇ電極１０１’の表面が、混合液１０２の塗布領域に沿って変色することが判った。又、この変色は、オージェ電子分光法（Auger Electron Spectroscopy：ＡＥＳ）による分析結果から、Ａｇが硫化した硫化銀（Ａｇ２Ｓ）によるものと判った。又、Ａｇ２Ｓの生成は、Ａｇ、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）及びその酸化物と、空気中の硫化水素（Ｈ２Ｓ）、水（Ｈ２Ｏ）との反応により、以下の過程で進行したと考えられる。
（１）Ａｌ電極１０３形成の際、混合液１０２はチタン（Ｔｉ）を含んでいるので、酸化チタン（ＴｉＯ２）としてＳｉ基板の裏面に残渣として残る。この残渣は混合液１０２塗布、Ａｌ電極１０３印刷、燒結の過程を経て、析出物１０４として、Ａｌ電極１０３の表面に析出する。
（２）ＴｉＯ２の触媒作用により、空気中のＨ２Ｏと、Ａｌ電極１０３が酸化した酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）から、
Ａｌ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ→２Ａｌ（ＯＨ）３
の反応により、Ａｌ電極１０３の表面に水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）が生成される。
（３）Ａｇ、Ａｌ（ＯＨ）３、及び空気中のＨ２Ｓにより、
６Ａｇ＋３Ｈ２Ｓ＋２Ａｌ（ＯＨ）３→３Ａｇ２Ｓ＋２Ａｌ＋６Ｈ２Ｏ、
の反応が進行する。従って、ＴｉとＡｌが存在することで、Ａｇ電極１０１’の硫化が促進される。
【００２１】
尚、通常、銀の硫化は、
２Ａｇ＋Ｈ２Ｓ→Ａｇ２Ｓ＋Ｈ２、
の反応であるが、変色したＡｇ電極１０１’は、（３）の反応により硫化したものと考えられる。
【００２２】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態を示す太陽電池の製造工程図である。太陽電池セルは、太陽電池セル作製工程１、セル加熱処理工程２、モジュール工程３を経て作製される。
【００２４】
ここで、太陽電池セルは、太陽電池セル作製工程１を経た後、先に説明したように複数枚で束ねられて保管される。その後、太陽電池セルは、一定期間の保管の後、束を解いた上で、モジュール工程３へ投入する前に、セル加熱処理工程２にて加熱が施される。
【００２５】
セル加熱処理工程２では、太陽電池セルは、酸素雰囲気の焼成炉内で温度５００℃、時間３０秒程度で加熱する。この加熱処理により、Ａｇ電極１０１’の表面に生成されたＡｇ２Ｓが、
Ａｇ２Ｓ＋Ｏ２→２Ａｇ＋ＳＯ２
の反応によりＡｇに戻る。
【００２６】
この時、セル加熱処理工程２では、発生した二酸化硫黄（ＳＯ２）をアルカリ溶液により吸収、除去して回収することが好ましい。
【００２７】
尚、加熱処理の条件は、Ａｇ電極１０１’の変色状態によって適宜調節すればよく、上記の限りではないが、温度は、５００℃±１００℃、時間は、３０秒以上、６０秒以内が好ましい。
【００２８】
また、太陽電池セル製造工程１は、Ａｇ電極、Ａｌ電極を形成するための電極形成工程を含むんでいる。セル加熱処理工程２は、電極形成工程に用いる焼成炉を用いて行うことができる。これによって、長期保管で電極が硫化した太陽電池セルのセル特性、電極の半田接続性を、製造直後の状態に再生することができる。又、太陽電池セルを保管する際に、特別な設備を新たに導入する必要がなく、経済性が向上する。
【００２９】
なお、セル加熱処理工程２は、酸素雰囲気で行ったが、Ｈ２Ｓを除去した空気中で行ってもよい。
【００３０】
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図されるものである。
【符号の説明】
【００３１】
１００  太陽電池セル
１０１、１０１’  Ａｇ電極
１０２  混合液
１０３  Ａｌ電極
１０４  析出物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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