(57)【要約】  太陽電池モジュールは、結晶シリコン太陽電池（４）と、結晶シリコン太陽電池に電気的に接続されたインターコネクタ（３）とを有する。インターコネクタは、幅が５０μｍ以上４００μｍ未満であり、複数のフィンガー電極を横断して電気的に接続するように配置されている。結晶シリコン太陽電池は、光電変換部（５０）上に平行に並んで設けられた複数のフィンガー電極（９）を有し、光電変換部の主面およびフィンガー電極を覆うように絶縁層（８）が設けられている。フィンガー電極とインターコネクタとが交差する部分では、フィンガー電極とインターコネクタとの間の絶縁層に設けられた開口部を介してフィンガー電極とインターコネクタとが電気的に接続されている。
2016204192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶シリコン太陽電池と、前記結晶シリコン太陽電池に電気的に接続されたインターコネクタと、を有する太陽電池モジュールであって、
前記結晶シリコン太陽電池は、光電変換部の第一主面上に平行に並んで設けられた複数の第一フィンガー電極を有し、
前記光電変換部の第一主面および前記第一フィンガー電極を覆うように第一絶縁層が設けられており、
前記インターコネクタは、前記光電変換部の第一主面の面内方向における幅が５０μｍ以上４００μｍ未満であり、前記複数の第一フィンガー電極を横断して電気的に接続するように配置されており、
前記第一フィンガー電極と前記インターコネクタとが交差する部分において、
前記第一フィンガー電極と前記インターコネクタとの間に設けられた前記第一絶縁層に開口部が形成されており、
前記第一フィンガー電極と前記インターコネクタとが、前記第一絶縁層の開口部を介して電気的に接続されている、
結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記開口部に金属材料が充填されることにより、前記第一フィンガー電極と前記インターコネクタとが電気的に接続されている、請求項１に記載の結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記インターコネクタは、前記第一絶縁層に接する部分に低融点金属材料層を有し、
前記低融点金属材料層を構成する金属材料、または前記低融点金属材料を構成する金属材料と前記第一フィンガー電極を構成する金属材料との合金が、前記開口部に充填されている、請求項２に記載の結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記開口部に、鍍金金属が充填されている、請求項２に記載の結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第一フィンガー電極は、前記絶縁層の直下に鍍金銅を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記インターコネクタの断面は、光電変換部の第一主面の面内方向における長さよりも、第一主面の法線方向における長さの方が大きい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記光電変換部は、単結晶シリコン基板の第一主面上に、第一真性シリコン層、第一導電型シリコン層および第一透明電極層を順に備え、
前記第一透明電極層上に、前記第一フィンガー電極および前記第一絶縁層が設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記結晶シリコン太陽電池は、光電変換部の第二主面上に平行に並んで設けられた複数の第二フィンガー電極を有し、
前記光電変換部の第二主面および前記第二フィンガー電極を覆うように第二絶縁層が設けられており、
前記複数の第二フィンガー電極を横断して電気的に接続するようにインターコネクタが配置されており、
前記第二フィンガー電極と前記インターコネクタとが交差する部分において、
前記第二フィンガー電極と前記インターコネクタとの間に設けられた前記第二絶縁層に開口部が形成されており、
前記第二フィンガー電極と前記インターコネクタとが、前記第二絶縁層の開口部を介して電気的に接続されている、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の結晶シリコン太陽電池モジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の結晶シリコン太陽電池モジュールを製造する方法であって、
前記第一フィンガー電極上に設けられた第一絶縁層に、前記インターコネクタを接触させることにより、
前記第一フィンガー電極と前記インターコネクタとが交差する部分に、選択的に前記開口部が形成される、結晶シリコン太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の結晶シリコン太陽電池モジュールを製造する方法であって、
前記第一フィンガー電極上に設けられた第一絶縁層に、前記インターコネクタを接触させた状態で前記インターコネクタを加熱することにより、
前記第一フィンガー電極と前記インターコネクタとが交差する部分に、選択的に前記開口部が形成される、結晶シリコン太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記インターコネクタは、前記第一フィンガー電極と交差する部分に低融点金属材料層を有し、
前記低融点金属材料層を加熱することにより溶融させ、前記絶縁層の開口部に金属材料を充填させ、前記インターコネクタと前記第一フィンガー電極とを電気的に接続する、請求項９または１０に記載の結晶シリコン太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記第一フィンガー電極上に設けられた第一絶縁層に、前記インターコネクタを接触させた状態で、前記第一フィンガー電極に通電して電解鍍金を行うことにより、前記開口部に鍍金金属を析出させ、前記インターコネクタと前記第一フィンガー電極とを電気的に接続する、請求項９または１０に記載の結晶シリコン太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
支持基材上に複数のインターコネクタが付設された配線付き基材を準備し、
前記配線付き基材のインターコネクタ付設面と、前記太陽電池の前記第一絶縁層とを接触させることにより、前記第一絶縁層上にインターコネクタが配置される、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の結晶シリコン太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記インターコネクタを、光電変換部の第一主面の面内方向における長さよりも、第一主面の法線方向における長さの方が大きくなるように、前記第一絶縁層上に配置した状態で、前記第一フィンガー電極と前記インターコネクタとの接続が行われる、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の結晶シリコン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、結晶シリコン太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池の受光面には、光電変換部から電流を回収するフィンガー電極と、フィンガー電極から電流を回収しタブ線等のインターコネクタへ流すバスバー電極とからなるグリッド状の金属電極が設けられている。複数の太陽電池が接続された太陽電池モジュールにおいて、インターコネクタは、隣接して配置された太陽電池の電極間の電気的接続（インターコネクション）および外部への電流取出しの役割を担っている。【０００３】
特許文献１では、光電変換部の表面にフィンガー電極とバスバー電極とからなるグリッド状の金属電極を形成し、少なくとも光電変換部上の金属電極が設けられていない領域に酸化シリコン絶縁膜を設けた太陽電池が開示されている。この太陽電池のバスバー電極上に、インターコネクタとしてのタブ線を半田付けすることにより、インターコネクションが行われる。特許文献１では、光電変換部の表面に絶縁層が設けられることにより、良好なアルカリバリア性を発揮し、高信頼性が得られる旨が記載されている。【０００４】
結晶シリコン太陽電池に関わる課題として、金属電極に使用される銀ペースト等の電極材料のコストが高いこと、および受光面の金属電極によるシャドーイングロスに起因する光利用効率の低下が挙げられる。インターコネクション部材であるタブ線は、通常、幅が０．８〜２ｍｍ程度であり、タブ線に接続されるバスバー電極も同程度の幅を有している。タブ線およびバスバー電極の幅を小さくして、電極面積を小さくすれば、電極材料コストおよびシャドーイングロスの低減が可能である。しかし、電極幅を小さくすると、ライン抵抗や接触抵抗が大きくなり、変換特性が低下する。【０００５】
金属電極の面積を低減可能なインターコネクション方式として、スマートワイヤーテクノロジー（ＳＷＴ）方式が提案されている。例えば、特許文献２には、フィンガー電極に直交するように、５〜１５ｍｍ間隔でワイヤー状のインターコネクタを接続した太陽電池モジュールが開示されている。【０００６】
ＳＷＴ方式は、太陽電池の光電変換部上にバスバーを設けず、インターコネクタとしての金属ワイヤーを熱圧着等によりフィンガー電極に熱圧着することにより、インターコネクションを行うものである。ＳＷＴに用いられるワイヤーの幅（直径）は数百μｍであり、タブ線等の従来のインターコネクタに比べて小さい。そのため、インターコネクタの配置間隔を短くして、セル上に設けられるインターコネクタの本数を多くした場合でも、タブ線によるインターコネクションに比べてシャドーイングロスを低減できる。また、インターコネクタの配置間隔を短くすることにより、フィンガー電極の実効長（最近接のインターコネクタまでの距離）も短くなるため、フィンガー電極の本数および電極幅を小さくした場合でもライン抵抗に起因する電流ロスが生じ難い。このように、ＳＷＴ方式では、バスバー電極が不要である上に、フィンガー電極の面積も低減可能であり、電極材料コストおよびシャドーイングロスを低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１００５２２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４６６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
太陽電池のフィンガー電極をワイヤー状のインターコネクタにより接続するインターコネクション方式は、電極材料コストの低減、シャドーイングロスの低減による発電量の向上等が期待されるが、実用上の課題も残されている。その１つとして、モジュールの長期信頼性が挙げられる。【０００９】
上記に鑑み、本発明はインターコネクタによる光学的ロスが少なく、かつ信頼性に優れる太陽電池モジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らが検討の結果、光電変換部および金属電極の全面を覆うように絶縁層を設け、金属電極とインターコネクタとの間の絶縁層に局所的に開口を形成し、当該開口を介して金属電極とインターコネクタとを接続することにより、信頼性に優れる太陽電池モジュールが得られることを見出した。【００１１】
本発明の結晶シリコン太陽電池モジュールは、結晶シリコン太陽電池と、結晶シリコン太陽電池に電気的に接続されたインターコネクタとを有する。結晶シリコン太陽電池は、光電変換部の第一主面上に平行に並んで設けられた複数のフィンガー電極を備え、光電変換部の第一主面およびフィンガー電極を覆うように絶縁層が設けられている。光電変換部の第二主面および第二主面上に設けられたフィンガー電極上にも絶縁層が設けられていることが好ましい。【００１２】
インターコネクタは、幅が５０μｍ以上４００μｍ未満であり、複数のフィンガー電極を横断して電気的に接続するように配置される。フィンガー電極とインターコネクタとが交差する部分では、フィンガー電極とインターコネクタとの間に設けられた絶縁層に開口部が形成されており、この開口部を介して、フィンガー電極とインターコネクタとが電気的に接続される。フィンガー電極とインターコネクタとは、絶縁層の開口部に充填された金属材料を介して電気的に接続されていることが好ましい。【００１３】
例えば、インターコネクションの際に、絶縁層上にインターコネクタを接触させることにより、フィンガー電極とインターコネクタとが交差する部分に、選択的に開口部を形成できる。また、絶縁層上にインターコネクタを接触させた状態で、インターコネクタを加熱することにより、フィンガー電極とインターコネクタとが交差する部分に、選択的に開口部を形成してもよい。【００１４】
本発明の太陽電池モジュールの一実施形態において、インターコネクタは、芯材と低融点材料層とを有する。インターコネクタの絶縁層に接する部分、すなわち開口部を介してフィンガー電極と電気的に接続される部分に、低融点材料層が設けられていることが好ましい。低融点材料層が設けられたインターコネクタを加熱して、低融点材料層の構成成分である金属材料を溶融させることにより、低融点金属材料層を構成する金属材料、または低融点金属材料を構成する金属材料とフィンガー電極を構成する金属材料との合金が、絶縁層の開口部に充填される。電解鍍金により、絶縁層の開口部への金属材料の充填を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発電特性および耐久性に優れる太陽電池モジュールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】太陽電池モジュールの一形態を表す模式的断面図である。
【図２】太陽電池の一形態を表す模式的断面図である。
【図３Ａ】絶縁層形成前の太陽電池一形態を表す模式的平面図である。
【図３Ｂ】絶縁層形成前の太陽電池一形態を表す模式的平面図である。
【図３Ｃ】絶縁層形成前の太陽電池一形態を表す模式的平面図である。
【図４】インターコネクタを接続後の太陽電池の模式的平面図である。
【図５】インターコネクタを接続後の太陽電池の模式的断面図である。
【図６Ａ】配線付き基材の一実施形態を示す模式的平面図である。
【図６Ｂ】配線付き基材の一実施形態を示す模式的断面図である。
【図７】インターコネクタを配置する様子を表す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すように、本発明の結晶シリコン太陽電池モジュールは、結晶シリコン太陽電池４と、結晶シリコン太陽電池に電気的に接続されたインターコネクタ３，５とを有する。結晶シリコン太陽電池４は、光電変換部５０の両面のそれぞれに、フィンガー電極９，１７を有する。
【００１８】
以下では、第一主面を受光面、第二主面を裏面として説明するが、第一主面が裏面、第二主面が受光面であってもよい。図１の太陽電池モジュールは、受光面側から受光面保護材１、封止部材２、第一インターコネクタ３、結晶シリコン太陽電池４、第二インターコネクタ５、封止部材６、およびバックシート７を有する。
【００１９】
［結晶シリコン太陽電池］
結晶シリコン太陽電池４としては、結晶シリコン基板を用い、太陽電池間をインターコネクタにより接続するタイプのものが用いられる。図２は、インターコネクタを接続する前の太陽電池の一形態を表す模式的断面図である。
【００２０】
（光電変換部）
太陽電池４の光電変換部５０は結晶シリコン基板１３を備える。結晶シリコン基板は、単結晶シリコン基板および多結晶シリコン基板のいずれでもよい。結晶シリコン基板の受光面側の表面には、高さ１〜１０μｍ程度の凹凸が形成されていることが好ましい。受光面に凹凸が形成されることにより、受光面積が増大するとともに反射率が低減するため、光閉じ込め効率が高められる。結晶シリコン基板の裏面側にも凹凸が設けられていてもよい。
【００２１】
図２に示す太陽電池４はいわゆるヘテロ接合太陽電池であり、受光面側から、受光面絶縁層８（第一絶縁層）、受光面フィンガー電極９（第一フィンガー電極）、受光面透明電極層１０（第一透明電極層）、受光面導電型シリコン層１１（第一導電型シリコン層）、受光面真性シリコン層１２（第一真性シリコン層）、結晶シリコン基板１３、裏面真性シリコン層１４（第二真性シリコン層）、裏面導電型シリコン層１５（第二導電型シリコン層）、裏面透明電極層１６（第二透明電極層）、裏面フィンガー電極１７（第二フィンガー電極）、および裏面絶縁層１８（第二絶縁層）を順に有する。
【００２２】
ヘテロ接合太陽電池では、結晶シリコン基板１３として、ｐ型またはｎ型の単結晶シリコン基板が用いられる。キャリア寿命が長いことから、ｎ型単結晶シリコン基板が好ましい。シリコン基板１３の受光面に設けられる第一導電型シリコン層１１と裏面に設けられる第二導電型シリコン層１５とは、異なる導電型を有し、一方がｐ型、他方がｎ型である。
【００２３】
（金属電極）
受光面および裏面に設けられる金属電極は、図３Ａに示すように、平行に並ぶ複数のフィンガー電極９，１７を含む。フィンガー電極９，１７は、金属粒子を含む導電性ペーストの印刷や、鍍金法等により形成できる。導電性ペーストの金属粒子としては、Ａｇ粒子や、Ｃｕの表面をＡｇで被覆した粒子等が挙げられる。鍍金電極の金属としては、Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｓｎ等が挙げられる。
【００２４】
フィンガー電極は、単層であっても複数層であってもよい。例えば、光電変換部の表面（透明電極層１０，１６上）に、シード層として、Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，ＮｉＣｕ等からなる金属薄膜や膜厚の小さい導電性ペースト層等を形成し、その上に電解鍍金により、鍍金層を形成してもよい。シード電極層を、鍍金により形成してもよい。
【００２５】
フィンガー電極の幅は１５〜８０μｍが好ましく、２５〜５０μｍがより好ましい。フィンガー電極の幅がこの範囲であれば、導電性の確保と、シャドーイングロスの低減とを両立できる。隣接するフィンガー電極同士の間隔ｄは、例えば０．３〜２ｍｍ程度の範囲で、シャドーイングロスやライン抵抗等の影響を考慮して、発電量が最大となるように設定すればよい。なお、隣接する電極の間隔とは、電極の延在方向の中心線（電極の幅方向の中心）の距離である。
【００２６】
受光面側のフィンガー電極９の間隔と裏面側のフィンガー電極１７の間隔は、同一でもよく異なっていてもよい。裏面側から入射する光量は受光面側の１０％以下であるため、裏面側のフィンガー電極は、電極面積増大によるシャドーイングロスの影響は受光面に比べて小さい。そのため、裏面フィンガー電極は、キャリア回収効率向上を優先して設計することが好ましく、受光面フィンガー電極よりも密に形成されることが好ましい。例えば、受光面フィンガー電極の間隔を、裏面フィンガー電極の間隔の１．５〜５倍程度に設定してもよい。
【００２７】
フィンガー電極の厚みは、１０〜４０μｍが好ましく、１５〜３０μｍが好ましい。フィンガー電極の厚みがこの範囲であれば、ライン抵抗を低減できるとともに、電極材料の使用効率および電極形状の簡便性を確保できる。また、フィンガー電極の幅に対して、厚みが２０〜５０％程度であれば、シャドーイングロスとライン抵抗に起因する電気的ロスを小さくできる。
【００２８】
図４は、インターコネクタを接続後の太陽電池（太陽電池ストリング）の平面図であり、フィンガー電極９上にインターコネクタ３が設けられている。インターコネクタの延在方向（ｘ方向）とフィンガー電極の延在方向（ｙ方向）とは直交している。このインターコネクション方式では、フィンガー電極とインターコネクタとを多くの点で接続するため、フィンガー電極と直交する幅広のバスバー電極を設ける必要がない。図４に示す形態では、フィンガー電極と略同じ幅を有する補償電極９１が、フィンガー電極９と直交する方向に延在するように設けられている。
【００２９】
フィンガー電極とワイヤー状のインターコネクタとの接続では、バスバーと帯状のタブ線とを接続する場合よりも接続部分における接触面積が小さいため、電極とインターコネクタとのミスコンタクトが生じる場合がある。フィンガー電極とインターコネクタとのミスコンタクトに起因する電気的ロスを低減するために、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、フィンガー電極同士を接続する補償電極９１を設け、電極パターンをグリッド状とすることが好ましい。補償電極が設けられている場合、一部の接続箇所でミスコンタクトが生じた場合でも、近接する補償電極を介して電気的に接続されたフィンガー電極から、光生成キャリアをインターコネクタに回収できるため、電気的ロスを抑制できる。
【００３０】
補償電極９１は、フィンガー電極と直交する方向、すなわちインターコネクタと平行な方向に延在するように設けられていることが好ましい。インターコネクション後の太陽電池モジュールにおいて、補償電極はインターコネクタ３の直下に設けられていてもよく、インターコネクタと離間して設けられていてもよい。補償電極は、その役割上、インターコネクタ３に近い位置に存在することが好ましい。補償電極は、全てのインターコネクタ３の下に配置されている必要はなく、例えば、一部のインターコネクタの下に補償電極が設けられていてもよい。また補償電極の本数および配置間隔は、インターコネクタの本数および配置間隔と異なっていてもよい。補償電極の幅は、フィンガー電極の幅と同一でも異なっていてもよく、１５〜１２０μｍが好ましく、５０〜１００μｍがより好ましい。
【００３１】
インターコネクタの直下に補償電極が設けられる場合、電極とインターコネクタとが完全に重なると応力が集中する場合がある。図３Ｃに示すように、わずかに角度を持たせ、ジグザグ状に補償電極を形成することにより、応力を分散させることができる。
【００３２】
補償電極は、フィンガー電極と同様、導電性ペーストの印刷や、鍍金法等により形成できる。印刷や鍍金により補償電極が形成される場合、フィンガー電極と補償電極とを同時に形成することが好ましい。例えば、フィンガー電極と補償電極のパターン形状に対応した開口パターンを有するスクリーン版を用いて印刷を行うことにより、フィンガー電極と補償電極とを同時に形成できる。鍍金法では、例えば、レジストに、フィンガー電極と補償電極のパターン形状に対応した開口を設けて鍍金を行うことにより、フィンガー電極と補償電極とを同時に形成できる。
【００３３】
（絶縁層）
光電変換部上の少なくとも一方の面には、絶縁層８が設けられる。好ましくは光電変換部の第一主面および第二主面に、それぞれ、第一絶縁層８および第二絶縁層１８が設けられる。インターコネクタとの接続前において、絶縁層８，１８は、光電変換部５０の表面（透明電極層１０，１６上）に加えて、フィンガー電極９，１７も覆うように設けられている。光電変換部の表面に、フィンガー電極に直交する補償電極が設けられている場合、絶縁層は、補償電極も覆うように設けられる。すなわち、絶縁層８，１８は、インターコネクタとの接続前の太陽電池の両主面の全面を覆うように設けられることが好ましい。なお、絶縁層の成膜時に不可避的に生じるピンホールや、熱膨張に伴う微細な亀裂、製膜時に基板を保持する治具との接触部等、局所的に絶縁層が形成されない領域が存在していてもよい。光電変換部表面の透明電極層に加えて、金属電極も絶縁層により覆われることにより、光電変換部へのアルカリや湿分等の侵入を抑制し、太陽電池の信頼性を向上できる。
【００３４】
絶縁層８，１８は、アルカリや湿分に対するバリア性を有しているものであればよく、その材料としては。例えば、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、シリコンオキシナイトライド、アルミニウムオキサイド、モリブデンオキサイド等のセラミック材料や、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂材料、あるいはこれらの積層体等が挙げられる。中でも、コストや光透過率の観点から、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、シリコンオキシナイトライド、アルミニウムオキサイド、アクリル系樹脂、あるいはこれらの積層体を使用することが好ましい。光電変換部の両面に絶縁層が設けられる場合、表裏の絶縁層の材料は同一でも異なっていてよい。生産性の観点からは、表裏の絶縁層の材料が同一であることが好ましい。
【００３５】
アルカリや湿分等に対するバリア性を持たせるために、絶縁層８，１８の膜厚は、１０ｎｍ以上が好ましい。後に詳述するように、フィンガー電極とインターコネクタとを接続する際には、フィンガー電極上の絶縁層に開口部が設けられ、その開口部を介して電気的な接続が行われる。開口部の形成を容易とするために、絶縁層８，１８の膜厚は、１０００ｎｍ以下が好ましい。バリア性と開口部形成の容易性とを両立させる観点から、絶縁層８，１８の膜厚は、２０ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましく、３０〜３００ｎｍがさらに好ましい。
【００３６】
絶縁層８，１８の形成方法は、光電変換部およびフィンガー電極上の全面を覆うことが可能であれば、特に限定されず、ＣＶＤやＰＶＤ等のドライプロセスおよび各種のウェットプロセスを、材料に応じて選択すればよい。上記の膜厚を有する均一な薄膜の形成が容易であることから、ドライプロセスにより絶縁層を形成することが好ましい。ヘテロ接合太陽電池のように、光電変換部にシリコン薄膜や透明電極層が含まれる場合は、これらの薄膜の劣化を抑制するために、２００℃以下で製膜を実施することが好ましい。
【００３７】
［太陽電池モジュール］
図５は、フィンガー電極９，１７を、インターコネクタ３，５と接続後の太陽電池（太陽電池ストリング）の模式断面図である。フィンガー電極９，１７上のインターコネクタ３，５と交差する部分では、絶縁層８，１８に開口部が形成されている。絶縁層の開口部には、金属材料３１，３２が充填されており、フィンガー電極９，１７とインターコネクタ３，５とは、絶縁層の開口部を介して電気的に接続されている。
【００３８】
（インターコネクタ）
図４に示すように、インターコネクタは、フィンガー電極と直交し、複数のフィンガー電極を横断して電気的に接続するように配置される。インターコネクタとしては、細い金属線を用いることが好ましく、複数の金属線を結合させたものを用いてもよい。
【００３９】
インターコネクタ３，５は、光電変換部５０の主面の面内方向での幅Ｗ（太陽電池モジュールを受光面または裏面から正面視した場合の幅）が、５０μｍ以上４００μｍ未満である。幅が４００μｍ未満であれば、シャドーイングロスを低減できるとともに、インターコネクションの際に絶縁層への開口の形成が容易となる。また、インターコネクタの幅が５０μｍ以上であれば、断線やライン抵抗に起因する電気的ロスを抑制できる。インターコネクタの幅Ｗは、１００〜３５０μｍが好ましく、１２０〜３００μｍがより好ましい。太陽電池モジュールにおいて、隣接するインターコネクタの配置間隔は、３〜２５ｍｍ程度が好ましく、４〜２０ｍｍがより好ましい。
【００４０】
インターコネクタの断面形状は特に限定されず、例えば、三角形、四角形、五角形等の多角形、円形等である。インターコネクタの作製が容易であることから、断面円形状のインターコネクタが好ましく用いられる。また、断面円形状のインターコネクタは、断面形状に異方性（特定の向き）がないため、フィンガー電極との接続時にインターコネクタの向きの確認や調整を必要とせず、接続が容易であるとの利点を有する。一方、後述するように、断面形状に異方性を有するインターコネクタを用いることにより、太陽電池モジュールの光利用効率を向上できる。
【００４１】
抵抗に起因する電流ロスを低減するために、インターコネクタの材料は低抵抗率であることが好ましい。中でも、低コストであることから、銅を主成分とする金属材料が特に好ましい。銅等の金属からなる芯材の表面を、低融点金属材料や、Ａｇ，Ａｕ，Ａｌ等の高反射率金属材料で被覆したものを用いてもよい。
【００４２】
インターコネクタの表面被覆層は、芯材の全体に設けられていてもよく、部分的に設けられていてもよい。例えば、フィンガー電極の配置間隔にあわせた周期で、位置選択的に低融点金属材料層を設けてもよい。また、インターコネクタの断面形状が非円形であり、後述のアスペクト配向制御を行う場合は、フィンガー電極と接する面に、選択的に低融点金属材料層を設けてもよい。このように、インターコネクタとフィンガー電極との接続箇所に、位置選択的に低融点金属材料層を設けることにより、材料コストの低減やミスインターコネクションの低減が可能となる。低融点金属材料としては、Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｂｉ等の金属およびこれらを含む合金（例えば半田合金）等が挙げられる。低融点金属材料は、融点が２３０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることがより好ましく、１８０℃以下であることがさらに好ましい。
【００４３】
（フィンガー電極上へのインターコネクタの配置）
上記の様に、フィンガー電極と直交するように、絶縁層上に複数のインターコネクタが所定の間隔で配置される。複数のインターコネクタを適切に配置するためには、位置や間隔の調整が必要となる。図６に示すような、絶縁樹脂フィルム等の支持基材２０上に予めインターコネクタ３を配置して付設した配線付き基材２９を用いれば、位置合わせ等の作業を簡略化して、モジュールの生産性を向上できる。
【００４４】
図６Ａは支持基材上に複数のインターコネクタ３が付設された配線付き基材の一実施形態を示す模式的平面図であり、図６Ｂはその断面図である。この配線付き基材２９を、絶縁層が設けられた太陽電池上に配置することにより、１回の位置合わせで複数のインターコネクタの位置合わせが可能となる。
【００４５】
図６Ａに示す形態では、第一支持基材２０の第一主面にインターコネクタ３が貼り合わせられており、第二支持基材２５の第二主面にインターコネクタ３が貼り合わせられている。例えば、第一支持基材を１つの太陽電池の受光面側に配置し、第二支持基材を隣接する太陽電池の裏面側に配置し、それぞれの支持基材上のインターコネクタ付設面と光電変換部表面の絶縁層とを対向させることにより、２つの太陽電池の表裏のフィンガー電極上に、複数のインターコネクタを適切に配置できる。
【００４６】
支持基材の厚みや材質等は特に限定されない。太陽電池の表面にインターコネクタを配置後、封止の前に支持基材を除去する場合は、支持基材は透明でも不透明でもよい。カメラ等の光学的検出手段により配置の確認や調整を行う場合は、透明な支持基材を用いることが好ましい。インターコネクタが支持基材に付設された状態のままでモジュールの封止が行われる場合は、透明な支持基材が用いられる。
【００４７】
透明な支持基材の材料としては、ＰＥＴ、シリコーン、アクリル、エポキシ、フッ素系樹脂等の透明且つ耐熱性やＵＶ耐性のある樹脂が好ましい。図６Ｂに示すように、支持基材の表面に接着層２１が設けられていてもよい。接着層２１は、表面にインターコネクタを接着固定できるものであれば、その材料や厚みは特に限定されない。接着層の厚みは、例えば２〜１０μｍ程度であり、接着層の材料は透明樹脂であることが好ましい。また、支持基材自体が接着性を有していてもよい。
【００４８】
支持基材の表面に接着層２１が設けられている場合は、インターコネクションの際の加熱により、支持用透明樹脂接着層が軟化し、インターコネクタとの接触点から横に押し出される。押し出された透明樹脂接着剤は、光電変換部の表面に設けられた絶縁層と接着するため、インターコネクタをより強固に固定できる。
【００４９】
前述のように、インターコネクタは、断面形状が異方性を有していないことが好ましい。具体的には、インターコネクタの断面における、横方向（太陽電池の面方向）と縦方向（厚み方向）とのアスペクト比は、１．５未満であることが好ましい。インターコネクタの断面のアスペクト比が大きい場合、長辺方向が太陽電池の面方向と平行な状態が力学的に安定であるため、インターコネクタの幅Ｗが大きくなり、反射による光学的なロスが増大する傾向がある。
【００５０】
一方、インターコネクタの断面アスペクト比の配向を制御する機構（以下、断面アスペクト配向制御という）を設ける場合は、インターコネクタの断面のアスペクト比が大きくてもよい。この場合、インターコネクタの断面が、基板の面内方向における長さよりも、基板の法線方向における長さの方が大きくなるように、換言すれば、基板１３の主面の法線方向に高いアスペクト比を有するように、インターコネクタを配置することが好ましい。
【００５１】
図７は、様々な断面形状を有するインターコネクタを、断面アスペクト配向制御により、太陽電池のフィンガー電極９上に配置する様子を表す概念図である。図７では、接着層２１が設けられた支持基材２０にインターコネクタを貼り合わせることにより、断面アスペクト配向制御を行う例が示されている。なお、図７では、絶縁層の図示が省略されている。
【００５２】
断面円形状のインターコネクタ３は、アスペクト比が１であり、断面アスペクト配向制御の有無に関わらず、常に同一の向きでフィンガー電極上に配置される。断面正方形状のインターコネクタ３０１および断面正多角形状のインターコネクタ３０２もアスペクト比が１であり、断面アスペクト配向制御の有無に関わらず、同一の向きでフィンガー電極上に配置される。力学的な安定性から、インターコネクタ３０１，３０２は、いずれかの辺が基板面と平行になるように配置されることが多い。
【００５３】
一方、断面長方形状のインターコネクタ３１１や、断面楕円形状のインターコネクタ３１２のように、アスペクト比の大きいインターコネクタは、断面アスペクト配向制御を行わない場合には、力学的な安定性から、長辺（長軸）が、基板面と平行になるように配置される傾向がある。この場合、基板面における幅が大きくなるため、インターコネクタでの光反射による光学的ロスが大きく、太陽電池モジュールの光利用効率が低下する。これに対して、図７に示すように、断面アスペクト配向制御を行い、長辺（長軸）が、基板面の法線方向と平行になるように配置すれば、基板面における幅が小さくなる。この場合、アスペクト比が小さく同一の幅を有するインターコネクタと比べて断面積が大きいため、インターコネクタのライン抵抗が小さくなり、モジュール特性が向上する傾向がある。すなわち、断面のアスペクト比が大きい（例えば１．５以上）のインターコネクタを用い、断面アスペクト配向制御を行うことにより、モジュール特性を向上できる。
【００５４】
インターコネクタ３１３のように、傾斜面を有する場合、傾斜角θが大きくなるように断面アスペクト配向制御を行うことにより、インターコネクタで反射された光が、保護材１と空気との界面で反射される際に全反射となるため、入射光のモジュール外への放出を防止し、モジュール光利用効率を向上できる。例えば、保護材１がガラス（屈折率：１．５）である場合、θが４１°以上であれば、インターコネクタ３１３で反射された光は、保護材１と空気との界面で全反射される。
【００５５】
支持基材を用いる方法以外により、インターコネクタの断面アスペクト配向制御を行ってもよい。例えば、封止部材２，６にインターコネクタに埋め込み固定することにより、支持基材を用いずに、インターコネクタの配向制御を実施できる。また、インターコネクタのフィンガー電極と接触しない部分を支持用治具により把持する等の手法により、アスペクト配向制御を行った状態で、インターコネクションを実施することにより、インターコネクタの配向制御を行ってもよい。
【００５６】
（開口部の形成）
フィンガー電極と直交するようにインターコネクタを配置し、インターコネクタ３，５とフィンガー電極９，１７との間の絶縁層８，１８に、局所的に開口部を形成することにより、両者の電気的接続が行われる。電気的接続は、封止部材の圧力等によりインターコネクタとフィンガー電極とを物理的に接触させる方法、インターコネクタとフィンガー電極との間の開口部に金属材料３１，３２を充填する方法等により行われる。
【００５７】
絶縁層への開口部の形成は、フィンガー電極とインターコネクタとの接続箇所に局所的に開口部を形成可能な方法により行われる。例えば、フィンガー電極上にインターコネクタを配置した状態で圧力を加えることにより、フィンガー電極上の絶縁層に局所的に開口部が形成される。また、半田接続や熱圧着等の局所加熱により、フィンガー電極が熱膨張し、フィンガー電極上の絶縁層に亀裂状の開口部が形成される。
【００５８】
絶縁層の製膜時にマスク等を用いて製膜領域を限定することにより絶縁層に開口部を設ける場合は、マスクの位置合わせが必要となる。また、位置合わせのマージンを設けるために、マスクによる被覆領域を大きくする必要があるため、インターコネクション領域よりも大きな領域に開口部が形成される。そのため、光電変換部や電極の露出部分が生じ、太陽電池モジュールの信頼性が低下する傾向がある。
【００５９】
一方、本発明においては、光電変換部および電極上の全面を覆うように絶縁層８，１８を形成した後、インターコネクタ３，５とフィンガー電極９，１７とが接触し、接合される箇所（インターコネクション箇所）に局所的に開口部が形成される。この方法では、開口部が必要なインターコネクション箇所に自動的に開口部の形成を集中させることができるため、生産性の観点から好ましい。また、インターコネクション箇所に局所的に開口部が形成され、インターコネクタとの接続により開口部が塞がれる。そのため、光電変換部や電極の全面が絶縁層またはインターコネクタにより覆われた状態となり、露出部分が生じ難く、太陽電池モジュールの信頼性を向上できる。
【００６０】
インターコネクタとして一般的に用いられているタブ線は、幅が０．８〜２ｍｍ程度であり、太陽電池の電極（バスバー電極）とタブ線との接触断面積が大きい。そのため、インターコネクション箇所に局所的に圧力を付与して、絶縁層に開口部を形成することが困難である。これに対して、幅が４００μｍ未満のインターコネクタを用いる場合は、フィンガー電極上の絶縁層との接触箇所に局所的に力が加わりやすいため、容易に開口部を形成できる。
【００６１】
（インターコネクタの接続）
接続の信頼性を高めるために、絶縁層８，１８に形成された開口部に金属材料３１，３２を充填して、インターコネクタ３，５とフィンガー電極９，１７とを電気的に接続することが好ましい。開口部に金属材料を充填する方法としては、導電性ペーストの塗布、溶融半田による接続、Ｉｎ等の低融点金属による融着、鍍金による金属の析出等が挙げられる。インターコネクション箇所にインターコネクタを接触させて絶縁層に開口部を形成した後、インターコネクタの接触状態を維持して、金属の加熱溶融または鍍金により開口部を金属材料で充填することが、生産性の観点から好ましい。
【００６２】
例えば、インターコネクタの表面に設けられた被覆金属層を加熱溶融させることにより、開口部を金属材料で充填できる。この場合、インターコネクタの被覆金属層を構成する金属材料、または被覆金属層を構成する金属材料とフィンガー電極を構成する金属材料との合金材料が、絶縁層の開口部に充填される。例えば、半田被覆されたインターコネクタを用いる場合、インターコネクト箇所を局所的に加熱することにより、半田が融解し、溶融半田が開口部に充填されることにより、フィンガー電極とインターコネクタとを融着できる。また、Ｉｎ等の金属材料で被覆されたインターコネクタを用いる場合、熱圧着により被覆金属材料を溶融させることにより、フィンガー電極とインターコネクタとを融着すればよい。これらの方法においては、加熱によるフィンガー電極の熱膨張に伴う絶縁層への亀裂状の開口部の形成と、その中への溶融金属材料の充填とが略同時に進行してもよい。インターコネクタの被覆金属層を溶融させる際に、フィンガー電極を構成する金属材料が溶融すると、インターコネクタの被覆金属材料とフィンガー電極を構成する金属材料との合金が形成される場合がある。特に、半田材料は銅との相溶性が高いため、銅電極上にインターコネクタを半田接続する場合には、絶縁層の開口部に合金が形成されやすい。
【００６３】
インターコネクション箇所にインターコネクタを接触させた状態で、フィンガー電極に通電して電解鍍金を行うことにより、フィンガー電極上に設けられた絶縁層の開口部付近に局所的に鍍金金属が析出する。この鍍金金属により、開口部下のフィンガー電極とその上に設けられたインターコネクタとを導通させ電気的に接続できる。なお、導電性ペーストの焼成時等の金属材料の体積変化に伴って、フィンガー電極上の絶縁層に微細な開口（亀裂）が生じる場合がある（例えば、ＷＯ２０１３／０７７０３８号参照）。電解鍍金によりインターコネクションを実施する場合は、絶縁層８，１８の微細な開口を介して、インターコネクション領域以外のフィンガー電極上に鍍金金属が析出する場合があるが、この程度の微細な亀裂および析出金属は、モジュールの変換特性や信頼性に大きな影響を与えることはない。
【００６４】
（封止）
インターコネクタを介して複数の太陽電池が接続された太陽電池ストリングを、封止部材で封止することにより、太陽電池モジュールが得られる。例えば、太陽電池ストリングの受光面側および裏面側のそれぞれに封止部材２，６および保護材１，７を配置して積層した状態で、加熱圧着することにより、隣接する太陽電池間やモジュールの端部にも封止部材が流動してモジュール化が行われる。
【００６５】
封止部材２，６としては、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることが好ましい。
【００６６】
封止部材は、隣接する２本のフィンガー電極９と、それらを接続するインターコネクタ３と、光電変換部の表面に設けられた絶縁層８とで囲まれた空間にも充填されていることが好ましい。これにより周囲との屈折率差がなく、光がこの領域にも拡散するため、光閉じ込め効果が高められる。また、封止部材２により、絶縁層８とインターコネクタ３との密着状態が形成されるため、インターコネクタ３がより強固に太陽電池４に接続され、モジュールの信頼性が向上する。
【００６７】
受光面保護材１は光透過性であり、その材料としては、ガラス基板（青板ガラス基板や、白板ガラス基板）、ポリフッ化ビニルフィルム（例えば、テドラーフィルム（登録商標））等のフッ素樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の有機フィルムが例示される。機械強度、光線透過率、耐湿信頼性およびコスト等の点から、白板ガラス基板が特に好ましい。
【００６８】
裏面側保護材７は、光透過性、光吸収性および光反射性のいずれでもよい。光透過性の保護材としては、受光面保護材の材料として上述したものが好ましく用いられる。光反射性の裏面保護材としては、金属色または白色等を呈するものが好ましく、白色樹脂フィルムや、樹脂フィルム間にアルミニウム等の金属箔を挟持した積層体等が好ましく用いられる。光吸収性の保護材としては、例えば、黒色樹脂層を含むものが用いられる。
【実施例】
【００６９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【００７０】
［ヘテロ接合太陽電池の光電変換部の作製］
入射面の面方位が（１００）で、厚みが２００μｍの６インチｎ型単結晶シリコン基板をアセトン中で洗浄した後、２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬して表面の酸化シリコン層を除去し、超純水によるリンスを２回行った。この基板を、７５℃に保持した５／１５重量％のＫＯＨ／イソプロピルアルコール水溶液に１５分間浸漬した。その後、２重量％のＨＦ水溶液に５分間浸漬し、超純水によるリンスを２回行い、常温で乾燥させた。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により単結晶シリコン基板の表面観察を行ったところ、両面に四角錐状のテクスチャ構造が形成されており、その算術平均粗さは２１００ｎｍであった。【００７１】
テクスチャ形成後の単結晶シリコン基板の表面を７０℃の５％ＨＣｌ水溶液に５分間浸漬し、表面に残存するアルカリ成分を中和した。その後、１５ｐｐｍのオゾン水を用いて１０分間表面洗浄を行い、５％ＨＦ水溶液に２分間浸漬してオゾン酸化膜を除去した。【００７２】
この基板をＣＶＤ装置へ導入し、基板の一方の面に受光面真性シリコン層としてｉ型非晶質シリコン層を４ｎｍ製膜し、その上に受光面導電型シリコン層としてｐ型非晶質シリコン層を５ｎｍ製膜した。ｉ型非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力が１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２流量比が２／１０、投入パワー密度が０．０３Ｗ／ｃｍ２であった。ｐ型非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１９０℃、圧力が１３０Ｐａ、ＳｉＨ４／Ｈ２／Ｂ２Ｈ６流量比が１／１０／３、投入パワー密度が０．０４Ｗ／ｃｍ２であった。なお、上記のＢ２Ｈ６ガスとしては、Ｈ２によりＢ２Ｈ６濃度を５０００ｐｐｍに希釈したガスを用いた。【００７３】
次に、基板の他方の面に、裏面真性シリコン層としてｉ型非晶質シリコン層を５ｎｍ製膜し、その上に、裏面導電型シリコン層としてｎ型非晶質シリコン層を１０ｎｍ製膜した。ｎ型非晶質シリコン層の製膜条件は、基板温度が１８０℃、圧力が６０Ｐａ、ＳｉＨ４／ＰＨ３流量比が１／２、投入パワー密度が０．０２Ｗ／ｃｍ２であった。なお、上記のＰＨ３ガスとしては、Ｈ２によりＰＨ３濃度を５０００ｐｐｍまで希釈したガスを用いた。【００７４】
基板をスパッタ室へ移送し、ｐ型非晶質シリコン層上に受光面透明電極層としてＩＴＯ層を１２０ｎｍ製膜した。次にｎ型非晶質シリコン層上へ裏面透明電極層としてＩＴＯ層を１００ｎｍ製膜した。ＩＴＯ層の成膜には、Ｉｎ２Ｏ３にＳｎＯ２を１０％添加したスパッタリングターゲットを用いた。【００７５】
以下の実施例および比較例では、上記により得られた光電変換部（太陽電池仕掛品）の透明電極層上に電極を形成することにより太陽電池を作製し、インターコネクタを介して複数の太陽電池を接続することにより、モジュール化を行った。【００７６】
［実施例１］
（グリッド電極の形成）
受光面の透明電極層上に、銀ペーストをスクリーン印刷して、フィンガー電極とフィンガー電極に直交する補償電極（フィンガー電極間を横断する電極）とからなる受光面グリッド電極を形成した。隣接するフィンガー電極の間隔は２ｍｍ、補償電極の間隔は３０ｍｍとした。補償電極の幅は、フィンガー電極の幅と略同じであり、幅広のバスバー電極は設けなかった。【００７７】
裏面透明電極層上に、受光面側と同様に、フィンガー電極と補償電極とからなるグリッド電極形成した。裏面グリッド電極の補償電極の本数は受光面グリット電極と同一であり、フィンガー電極の本数は受光面側の約２倍とした。【００７８】
（絶縁層の形成）
金属電極を形成後の太陽電池をＣＶＤ装置へ導入し、プラズマＣＶＤ法により、受光面および裏面のそれぞれに、絶縁層として１００ｎｍのシリコンオキサイド層を製膜した。【００７９】
（インターコネクション）
直径１７０μｍの銅線の表面を膜厚５μｍのインジウム層でコートした直径約１８０μｍの金属線をインターコネクタとして用いた。インターコネクタを、太陽電池のフィンガー電極と直交するように６ｍｍ間隔で配置し、隣接する２つの太陽電池の受光面フィンガー電極と裏面フィンガー電極とをインターコネクタにより接続し、９枚の太陽電池が直列接続された太陽電池ストリングを形成した。【００８０】
フィンガー電極上にインターコネクタが重なって配置されている箇所を、１８０℃で２分間熱圧着して、インターコネクタの表面のインジウムをＡｇフィンガー電極と融着することにより、フィンガー電極とインターコネクタとの接続を行った。両面の透明電極層およびグリッド電極は、絶縁層により覆われており、インターコネクタとフィンガー電極との融着箇所では、絶縁層が貫通して、開口部が形成されていた。この開口部は、フィンガー電極とインターコネクタとの接触によりフィンガー電極が変形し、それに伴い絶縁層に生じた亀裂によるものである。【００８１】
（封止）
６本の太陽電池ストリングス（計５４枚の太陽電池）を直列接続してストリング集合体を作製した。受光面保護材として厚さ４ｍｍの白板ガラス、受光面封止部材および裏面封止部材としてそれぞれ厚さ４００μｍのＥＶＡシート、バックシートとしてＰＥＴフィルムを準備し、２枚のＥＶＡシートの間にストリング集合体を狭持して、１５０℃で２０分間ラミネートを実施し、太陽電池モジュールを得た。【００８２】
［実施例２］
インターコネクションにおいて、電解鍍金によりフィンガー電極とインターコネクタ（表面が被覆されていない直径１７０μｍの銅線）との接続を行ったこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
インターコネクタをフィンガー電極に接触させることにより、絶縁層に開口部が形成された。両者を接触させた状態で電解銅鍍金を行うことにより、インターコネクタと開口部下に露出したフィンガー電極との間に鍍金銅が析出した。インターコネクタの表面とフィンガー電極との接触点は、１〜３μｍの鍍金銅により覆われており、良好な接続が形成されていた。【００８３】
［実施例３］
受光面グリッド電極および裏面グリッド電極を銅鍍金により形成したこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
受光面透明電極層上および裏面透明電極層上のそれぞれに、スパッタ法により、１００ｎｍのＮｉ層および１５０ｎｍのＣｕシード層を形成した。表裏のＣｕシード層上に、レジストを塗布し、露光および現像を行いグリッド電極パターンに対応するレジスト開口を形成した。レジスト開口下に露出したＣｕシード層上に電解銅鍍金により鍍金銅電極を形成後、レジストを除去し、鍍金銅電極間に残存しているＮｉ層／Ｃｕシード層をエッチングにより除去した。その後、光電変換部上および鍍金銅電極上を覆うように、１００ｎｍのシリコンオキサイド層をプラズマＣＶＤ法により製膜した。【００８４】
［実施例４］
絶縁層の形成において、受光面のみに絶縁層として１００ｎｍのシリコンオキサイド層を製膜し、裏面には絶縁層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。【００８５】
［実施例５］
絶縁層の形成において、裏面のみに絶縁層として１００ｎｍのシリコンオキサイド層を製膜し、受光面には絶縁層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。【００８６】
［実施例６］
実施例３と同様に、銅鍍金により受光面グリッド電極および裏面グリッド電極を形成した後、インターコネクションにおいて、半田（膜厚３０〜８０μｍ）で被覆された直径１７０μｍの銅線を、フィンガー電極に半田接続した。半田接続においては、フィンガー電極とインターコネクタとを接触させた状態で、接合点を局所的に加熱することにより半田を融解させ、インターコネクタをフィンガー電極に融着した。【００８７】
［実施例７］
実施例３と同様に、銅鍍金により受光面グリッド電極および裏面グリッド電極を形成した後、実施例２と同様に、電解鍍金によりフィンガー電極とインターコネクタとの接続を実施した。【００８８】
［実施例８］
実施例１と同様に、銀ペーストを用いてグリッド電極を形成し、絶縁層を形成した後、太陽電池を、湿度６０％気温２７℃の環境下で１０日間保管した。その後、実施例１と同様に、インターコネクションおよび封止を行い、太陽電池モジュールを得た。【００８９】
［比較例１］
光電変換部の受光面および裏面のいずれにも絶縁層の形成を行わなかった点を除いて、実施例１と同様に太陽電池モジュールを作製した。【００９０】
［比較例２］
実施例１と同様に、銀ペーストを用いて受光面および裏面にグリッド電極を形成した。フィンガー電極の間隔は実施例１と同じであり、フィンガー電極と直交する方向には、フィンガー電極間を横断する電極として、補償電極に代えて幅１．５ｍｍのバスバー電極４本を、隣接する電極の間隔（中心線間距離）が３９ｍｍとなるように設けた。電極形成後、絶縁層を形成せずに、インターコネクションを実施した。
インターコネクタとして、幅１．５ｍｍ、厚み２５０μｍの帯状のタブ線（銅箔の表面を５〜７μｍの半田で被覆したもの）を用い、バスバー上に重なるようにタブ線を配置して、半田接続を実施した。【００９１】
［比較例３］
比較例２と同様に、銀ペーストを用いて受光面および裏面にフィンガー電極およびバスバー電極からなるグリッド電極を形成した。その後、インターコネクション領域であるバスバー電極上をマスクで被覆した状態で、透明電極層上およびフィンガー電極上にのみ、絶縁層として１００ｎｍのシリコンオキサイド層を製膜し、インターコネクション領域には絶縁層を形成しなかった。絶縁層を形成後、比較例２と同様に、バスバー上にタブ線を半田接続してインターコネクションを実施した。【００９２】
［比較例４］
絶縁層の形成において、マスクを用いずに、透明電極層上およびグリッド電極上の全面に絶縁層を製膜した点を除いて、比較例３と同様に、バスバー上にタブ線を半田接続してインターコネクションを実施した。【００９３】
［比較例５］
絶縁層の形成において、フィンガー電極上および補償電極上をマスクで被覆した状態で絶縁層の製膜を行い、透明電極層上にのみ１００ｎｍのシリコンオキサイド層を製膜した点を除いて、実施例１と同様に太陽電池モジュールを作製した。【００９４】
［比較例６］
絶縁層の形成において、フィンガー電極上のインターコネクション領域をマスクで被覆した状態で絶縁層の製膜を行い、インターコネクション領域以外（透明電極層上、補償電極上、およびフィンガー電極の金属線との非接続部分）に１００ｎｍのシリコンオキサイド層を製膜した点を除いて、実施例１と同様に太陽電池モジュールを作製した。【００９５】
［比較例７］
光電変換部の受光面および裏面のいずれにも絶縁層を形成せずに、実施例６と同様に銅鍍金グリッド電極上へのインターコネクションの接続を試みた。しかしながら、銅鍍金グリッド電極上へのインターコネクタ（半田被覆銅線）の半田接合を適切に行うことができず、インターコネクタの密着性が乏しいために、適切なインターコネクションができなかった。【００９６】
［比較例８］
絶縁層の形成において、フィンガー電極上のインターコネクション領域をマスクで被覆した状態で製膜を行い、インターコネクション領域以外に１００ｎｍのシリコンオキサイド層を製膜した。それ以外は、実施例６と同様に銅鍍金グリッド電極上へのインターコネクションの接続を試みたが。適切なインターコネクションができなかった。【００９７】
［比較例９］
光電変換部の受光面および裏面のいずれにも絶縁層の形成を行わなかった点を除いて、実施例１と同様に太陽電池モジュールを作製した。【００９８】
［比較例１０］
実施例１と同様に、銀ペーストを用いてグリッド電極を形成した後、絶縁層が設けられていない太陽電池を湿度６０％気温２７℃の環境下で１０日間保管した。その後、絶縁層を形成せずに、実施例１と同様に、インターコネクションおよび封止を行い、太陽電池モジュールを得た。【００９９】
［評価］
実施例および比較例（比較例７，８を除く）の太陽電池モジュールの出力特性を測定した後、温度８５℃湿度８５％の恒温槽中に２０００時間保管した。恒温槽から取り出した耐熱耐湿信頼性試験後の太陽電池モジュールの出力特性を測定し、信頼性試験前後の出力の比を保持率とした。実施例および比較例の太陽電池モジュールにおけるグリッド電極の構成（材料およびフィンガー電極と直交する横断電極の種類）、絶縁層の形態（形成面、ならびに形成面におけるグリッド電極上およびインターコネクション（ＩＣ）領域上の絶縁層の有無）、インターコネクタの材料およびインターコネクション方法、ならびに出力特性を、表１に示す。【０１００】
【表１】
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【０１０１】
モジュールの初期出力では、インターコネクタとして銅細線を用いた実施例１〜７、および比較例１，５〜８が、タブ線を用いた比較例２〜４に比べて高くなっていた。これは、電極によるシャドーイングロスの低減による電流の増加およびインターコネクタの抵抗低減による曲線因子の改善に起因するものである。中でも、銅鍍金によりグリッド電極を形成した実施例３，６，７が特に高い出力を示した。これは樹脂材料を含む金属ペースト電極に比べて、鍍金電極の抵抗率が低いために、直列抵抗によるロスが低減したためである。【０１０２】
インターコネクタとして、Ｉｎ合金で表面をコートした銅線を用いた実施例１，４，５と比較例１，５，６とを比較すると、初期出力には殆ど差がみられなかったが、信頼性試験後の保持率は、両面の全面に絶縁層を形成した実施例１が特に高く、受光面および裏面のいずれか一方に絶縁層を形成した実施例４，５が次に高い値を示した。受光面および裏面のいずれにも絶縁層を設けなかった比較例１では、保持率が大幅に低下していた。比較例５，６では、両面に絶縁層が設けられているにも関わらず、片面にのみ絶縁層が設けられた実施例４，５よりも低い保持率を示した。これらの結果から、インターコネクション領域において、光電変換部表面の透明電極とグリッド電極との境界部分が絶縁層により覆われている構造が、モジュール信頼性の向上に有用であることが分かる。【０１０３】
また、銅鍍金電極上にインターコネクタとして半田コート金属線を接続した実施例６と比較例７，８とを比較すると、実施例６は初期出力および信頼性試験後の保持率も優れていたのに対して、インターコネクション領域に絶縁層が設けられていない比較例７，８では、銅と半田との接続不良が生じた。比較例７，８のインターコネクション領域の断面を観察したところ、鍍金電極の銅が半田と共に溶融し、インターコネクタの方へ吸い取られ、ボイドが形成されていた。これは、銅と半田との合金化速度が大きいために、いわゆる半田食われが生じたことに起因する。【０１０４】
一方、実施例６では、インターコネクション領域の微細な開口部以外は、鍍金電極の表面が絶縁層で覆われているため、半田側への銅の流動が抑制される。そのため、流動半田と銅との合金形成個所が絶縁層の開口部付近に限定され、過度の合金化が抑制されることにより、半田による良好な接続が可能になったと考えられる。【０１０５】
太陽電池を作製後、インターコネクションの前に１０日間の保管期間を設けた実施例８では、保管期間を設けなかった実施例１と同様に高い初期出力および保持率を示した。一方、絶縁層を設けなかった比較例１０では、保管期間を設けなかった比較例１に比べて、初期出力および保持率ともに低下していた。これらの結果から、絶縁層により光電変換部および金属電極の表面を覆うことにより、モジュール化後の信頼性が高められることに加えて、太陽電池を作製後モジュール化前の期間における品質の低下を抑制できることが分かる。
【符号の説明】
【０１０６】
１，９      保護材
２，６      封止部材
３，５      インターコネクタ
４          結晶シリコン太陽電池
５０        光電変換部
１３        結晶シリコン基板
１１，１５  導電型シリコン層
１２，１４  真性シリコン層
１０，１６  裏面透明電極層
８，１８    絶縁層
９，１７    フィンガー電極
９１        補償電極
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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