(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面側に金属ワイヤーとバスバーを有する光起電力素子からなる光起電力デバイスにおいて、前記光起電力素子は、導電性表面を有する基板、前記基板の前記導電性表面上に設けられた半導体層、及び前記半導体層上に設けられた透明導電層からなり、前記金属ワイヤーは前記透明導電層上に配置され、前記光起電力素子は、前記透明導電層の端部の一部を除去して形成された前記透明導電層の切欠部により分離された前記光起電力素子の母体である発電領域と前記金属ワイヤーの端部を固定するための非発電領域とを有し、前記金属ワイヤーの端部が位置する前記非発電領域には、接着体が設けられ且つ前記接着体上に前記バスバーが設けられ、前記金属ワイヤーの端部は前記バスバーと前記接着体との間に挟まれて前記バスバーと電気的に接続しており、前記接着体は高分子フィルムと該高分子フィルムの両面に設けられた粘着材とからなることを特徴とする光起電力デバイス。
【請求項２】
前記金属ワイヤーと前記バスバーとの電気的接続は導電性接着剤によりなされる請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項３】
前記バスバーの少なくとも一部に導電性接着剤が塗布されている請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項４】
前記金属ワイヤーの少なくとも一部が導電性接着剤で前記光起電力素子の表面に固定されている請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項５】
前記金属ワイヤーの端部を固定するための前記非発電領域は前記基板の露出部である請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項６】
前記金属ワイヤーの端部を固定するための前記非発電領域は前記半導体層の露出部である請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項７】
前記接着体は、粘着材／高分子フィルム／粘着材／高分子フィルム／粘着材の積層構造を有するものである請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項８】
前記粘着材は、４０℃、８０％ＲＨの環境下１２時間の保持での吸湿率が、０．０％以上１．５％以下のものである請求項１または７に記載の光起電力デバイス。
【請求項９】
前記粘着材は、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ナイロン系、ポリアミド系、無機系、または複合型粘着材から選ばれる少なくとも一種である請求項１または７に記載の光起電力デバイス。
【請求項１０】
前記高分子フィルムは、少なくとも融点が２５０℃以上である高分子樹脂フィルムである請求項１または７に記載の光起電力デバイス。
【請求項１１】
前記高分子フィルムは、セロファン、レーヨン、アセテート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリスルホン、不飽和ポリエステル、エポキシ、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドシリコン樹脂から選ばれる少なくとも一種で形成されたものである請求項１または７に記載の光起電力デバイス。
【請求項１２】
前記光起電力素子の前記半導体は、非単結晶半導体を有する請求項１に記載の光起電力デバイス。
【請求項１３】
請求項１に記載の光起電力デバイスの製造方法であって、該製造方法は、導電性表面を有する基板、前記基板の前記導電性表面上に設けられた半導体層、及び前記半導体層上に設けられた透明導電層を有し且つ前記透明導電層の端部の一部を除去して形成された前記透明導電層の切欠部により分離された発電領域と非発電領域とを有する光起電力素子を用意する工程、前記非発電領域に粘着材と高分子フィルム層からなる接着体を配置する工程、金属ワイヤーを前記発電領域上に位置し且つその端部が前記非発電領域の前記接着体上に位置するように配置する工程、バスバーを前記非発電領域の前記接着体上および前記金属ワイヤー上に位置するように配置する工程、及び熱または／及び圧力により前記金属ワイヤーと前記バスバーを導電性接着剤で接着する工程を有することを特徴とする。
【請求項１４】
前記金属ワイヤーを予め導電性接着剤でコートする工程を含む請求項１３に記載の光起電力デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記金属ワイヤーを前記光起電力素子表面に接着する工程を含む請求項１３に記載の光起電力デバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記金属ワイヤーを光起電力素子表面に接着する工程と、前記金属ワイヤーを前記バスバーに接着する工程を同時に行う請求項１５に記載の光起電力デバイスの製造方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の光起電力デバイスを補強板上に樹脂封止し、保護フィルムで被覆したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項１８】
請求項１に記載の光起電力デバイスを補強板上に樹脂封止し、保護フィルムで被覆し、さらに前記補強板の一部が折り曲げられていることを特徴とする建材。
【請求項１９】
請求項１に記載の光起電力デバイスを補強板上に樹脂封止し、保護フィルムで被覆した太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールの電力を制御する電力制御装置とを有することを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、信頼性の高い電極構造を有する光起電力デバイスおよびその製造方法に関する。より詳しくは金属ワイヤーおよびバスバーを有する集電電極の改善された接続構造を有する光起電力デバイスおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池の電力を効率的に収集するために、太陽電池表面に線状の電極を複数設ける技術が知られている。さらにこれら複数の線状の電極の端部に共通したバスバー（ｂｕｓｓ  ｂａｒ）を設けて外部に電力を取り出すことが知られている。
米国特許第４，２６０，４２９号明細書には、太陽電池表面に設ける集電電極として、導電性粒子を含むポリマーでコートされた複数の金属ワイヤーを太陽電池表面に熱及び／又は圧力で固定することが記載されている。また、金属ワイヤーの端部を共通のバスバーに接続することが記載されている。
米国特許第５，０８４，１０７号明細書には、クランプでその両端を保持した複数の金属ワイヤーの少なくとも一部に導電性接着剤を塗布し、該金属ワイヤーを太陽電池表面に押し付けながら加熱して導電性接着剤を固化し、しかる後金属ワイヤーを切断することにより、太陽電池表面に集電電極を形成する方法が記載されている。さらに該金属ワイヤーの電流を集める集電電極を金属ワイヤーに接続することが記載されている。
集電電極とバスバーを接続する方法として導電性ペーストを用いる方法と、半田を用いる方法が考えられる。導電性ペーストを用いる場合、導電性ペーストを吐出させるためのアプリケーターを用いて複数の点を吐出し、その後、ペーストを乾燥あるいは硬化させる。半田を用いる場合、金属ワイヤーとバスバーを半田を介して直接固定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した方法においては、上記従来技術に開示されるような電極構成を太陽電池に用いる場合、下述する問題がある。
（１）集電電極、バイパスダイオード、または太陽電池を直列または並列化するための金属部材をバスバーに半田により接続するには半田を溶融するためには、局部的に２５０℃〜３５０℃の高熱を加える必要があり、光起電力素子は熱ダメージを受け特性に影響する問題がある。
（２）金属ワイヤーからなる集電電極をバスバーに半田で接続するには、前記導電性接着剤の被覆層を介してバスバーに接続するのは困難であり、接着層を一部除去して半田付けする必要があり、多数の点で接着する必要があり作業性が悪い。
（３）バスバーに用いる金属体のバリや折り曲がりが半導体層をつき抜け短絡の原因となる。
（４）金属ワイヤーをバスバーに銀ペーストにより接続する方法では、銀ペーストを適量吐出するためのアプリケーターが必要となり、さらに、銀ペーストを加熱、乾燥、硬化する工程が必要である。
（５）凹凸部に銀ペーストを塗布するために塗布部の銀ペーストが厚盛りになったり、不均一になりラミネーションなどによる封止部を突き破ったりする問題がある。
（６）半田の付き性をよくするために、フラックスを併用する場合やヤニ入りの半田を用いる場合には、超音波洗浄などの別工程でフラックスやヤニを除去、乾燥する必要がある。
（７）上記いずれの方法も金属ワイヤーを張り配置する際に、太陽電池の非発電領域で接着剤などを用いて仮固定するため、仮固定のための部分のエリアがバスバー形成部以外に必要となり、したがって余分な面積が必要である。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、従来技術における上述した問題を克服して作業性の良好な信頼性の高い光起電力デバイス用の電極構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記電極構造を用いた特性の良好な光起電力デバイスを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、前記電極構造を用いて光起電力デバイスを安定にかつ効率的に製造する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来技術における上述した問題を解決し、上記目的を達成するものである。
本発明は、導電性表面を有する基板、半導体層、透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分子フィルムに固定されていることを特徴とする光起電力デバイスにある。
本発明はまた、導電性表面を有する基板、半導体層、透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定領域とを有し、前記金属ワイヤーは粘着材を介して高分子フィルムに固定されており、かつ前記金属ワイヤーはバスバーと前記接着体との間に挟まれて該バスバーと電気的に接続していることを特徴とする光起電力デバイスにある。
本発明は上記電極構造を有する光起電力デバイスの製造方法を包含する。
当該方法は、導電性表面を有する基板、半導体層、透明電極、および金属ワイヤーを有する発電領域と、前記金属ワイヤーの端部を固定する金属ワイヤー端部固定領域とを有する光起電力デバイスの製造方法であって、該ワイヤー端部固定領域に粘着材と高分子フィルム層からなる接着体を配置する工程と、前記接着体上および前記光起電力素子上に金属ワイヤーを配置する工程と、前記接着体上および前記金属ワイヤー上にバスバーを配置する工程と、熱又は／及び出力により前記金属ワイヤーと前記バスバーを導電性接着剤で接着する工程とを有することを特徴とする。
【０００６】
【実施態様例】
図１（ａ）は、本発明の光起電力デバイスの模式的平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ′線に沿った模式的断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ′線に沿った模式的断面図である。
図１（ａ）乃至１（ｃ）において、１００は光起電力デバイス、１０１は支持基板、１０２は光起電力素子、１０３は第１の集電電極である金属ワイヤー、１０４は第２の集電電極であるバスバー、１０５は接着体である。
光起電力素子１０２は下部電極、半導体層、透明電極を有する。基板１０１が導電性表面を有する場合には下部電極は設けなくてもよい。
図１（ａ）乃至１（ｃ）においては、接着体１０５は基板１０１の端部で光起電力素子１０２が存在しない部分に設けられている。バスバー１０４は本例のように対向する２辺に設けてもよいし、１辺にのみ設けてもよい。金属ワイヤー１０３は光起電力素子１０２で発生した電流を効率よく収集し、バスバー１０４は金属ワイヤー１０３で収集した電流をまとめて外部に導出する機能を有している。接着体１０５は金属ワイヤー１０３およびバスバー１０４を光起電力素子１０２に固定する機能を有している。
上述したように、図１（ｂ）は金属ワイヤー１０３に沿った方向の断面図である。図１（ｂ）に徴して明らかなように、金属ワイヤー１０３の端部は基板１０１上に設けられた接着体１０５と、バスバー１０４との間に挟まれている。
上述したように、図１（ｃ）はバスバー１０４に沿った方向の断面図である。図１（ｃ）に徴して明らかなように、金属ワイヤー１０３は接着体１０５にめり込んで、かつバスバー１０４に挟まれて配置されている。また、バスバー１０４も接着体１０５と接している。
【０００７】
上記光起電力デバイスの作製は以下のように行う。すなわち、基板１０１の露出部に接着体１０５を載置・固定し、予め導電性接着剤をコートしてある金属ワイヤー１０３を光起電力素子１０２および接着体１０５の上に載置する。金属ワイヤーは光起電力素子の大きさに応じて複数設けられる。この時金属ワイヤー１０３の端部は接着体１０５によって固定される。続いてバスバー１０４を接着体１０５の上に、金属ワイヤー１０３を挟んで配置する。バスバー１０４もまた接着体１０５によって固定される。最後に光起電力素子１００全体を加熱・加圧することにより、金属ワイヤー１０３の導電性接着剤が溶融・固化し、金属ワイヤー１０３と光起電力素子１０２およびバスバー１０４との電気的および機械的接続が完了する。金属ワイヤー１０３の導電性接着剤は少なくともバスバー１０４と接する部分に設けられるように部分的に設けられていてもよい。
【０００８】
図２は、光起電力素子２０１、金属ワイヤー２０５、およびバスバー２０７の位置関係を拡大して示す模式図である。図２において、２０１は金属ワイヤー端部固定領域、２０２は接着体、２０５は第１の集電電極である金属ワイヤー、２０６は導電性接着剤、２０７は第２の集電電極であるバスバーである。接着体２０２は高分子フィルム２０３の両面に粘着材２０４を形成したものである。
図２（ａ）金属ワイヤー２０５を導電性接着剤２０６で被覆し、バスバー２０７に接着した場合の略断面図である。図２（ｂ）はバスバー２０７に導電性接着剤２０６を塗布し、金属ワイヤー２０５をバスバー２０７に接着した場合の略断面図である。前記導電性接着剤２０６の塗布はバスバー２０７全体に施しても部分的塗布してもよい。また、導電性接着剤２０６は金属ワイヤー２０５およびバスバー２０７の両方に形成してもよい。光起電力素子２０１の表面は透明導電層が形成されていてもよいし、透明導電層が除去されて半導体層が露出していてもよい。また、接着体２０２は光起電力素子の基板上に設けられてもよい。
【０００９】
図３は、金属ワイヤーが光起電力素子表面に接着された様子を示す略断面図である。図３において、３０１は光起電力素子、３０２は金属ワイヤー、３０３は導電性接着剤である。３００は金属ワイヤーと導電性接着剤３０３とからなる第１の集電電極を示す。図３（ａ）は、金属ワイヤーを導電性接着剤で被覆し、光起電力素子表面に接着した場合の略断面図である。図３（ｂ）は、光起電力素子３０１上に金属ワイヤー３０２を配置し、導電性接着剤３０３を部分的に配置、接着した場合の略断面図である。
【００１０】
図４（ａ）は、本発明の光起電力デバイスの他の例の模式的平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ′線に沿った断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ′線に沿った断面図である。この例では基板４０１上の全面に渡って光起電力素子４０２が設けられている。光起電力素子４０２の表面には透明導電層４０６が設けられている。透明導電層４０６のエッジ部は、エッチングなどによって除去された、透明導電層除去領域４０７が形成されている。さらに、バスバー４０４が載置される部分の透明導電層４０６ａ（非発電領域）と、発電に有効に働く部分の透明導電層４０６ｂ（発電領域）とを電気的に分離するためにその間の透明導電層も除去されている。これにより、光入射側のバスバー４０４と基板側の電極との絶縁をより確実にする。非発電領域の透明導電層４０６ａの上に接着体４０５が設けられ、金属ワイヤー４０３、およびバスバー４０４が配置される。
この例は特に長尺の基板上に連続的に半導体層を積層することにより作製した光起電力素子に適用することができる。
【００１１】
図５は本発明の光起電力デバイスを用いた太陽電池モジュールの一例の模式的断面図である。上述した光起電力デバイス５０１が複数直列に接続され、補強板５０２上に絶縁フィルム５０５と共に樹脂５０３によって封止をし、さらに表面保護層５０４が設けられる。
補強板５０２としては金属板、プラスチック板、ガラス板などが用いられる。樹脂封止用樹脂５０３としては、太陽電池との接着性、耐候性、緩衝効果の点でＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、ＥＥＡなどが好適に用いられる。絶縁フィルム５０５としては、ナイロンフィルム、ＰＥＴフィルム等が用いられる。表面保護層５０４としてはモジュールの軽量化、フレキシブル性を得るためにフッ素系の樹脂層が好適に用いられる。フッ素系の樹脂としては、例えば４フッ化エチレンの共重合体ＥＴＦＥ（デュポン社製、テフゼル）、ポリフッ化ビニル（デュポン社製、テドラー）などが挙げられる。またこれらの樹脂に紫外線吸収剤を加えることで耐候性を向上させてもよい。
樹脂封止形成の方法としては例えば真空ラミネーターのような装置を用いて、真空中で加熱圧着することが可能である。ガラスなどの透光性の基板を用いた場合にはこれを表面保護層として用い、光起電力デバイスを樹脂封止し、裏面をフッ素樹脂、ＰＥＴなどのフィルムで保護する。
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールの補強板を折り曲げることにより太陽電池一体型の建材とし、屋根材、壁材などに適用することができる。また、電力変換装置と共に用いられて電源装置を構成することができる。
図６は電力変換装置の構成の一例で、太陽電池モジュール６０１の電圧、電流を検知する検知器６０２、検知器で検知された出力に応じてインバーター６０４を制御する制御器６０３を備えている。電力変換装置は商用電力系統との連携機能を備えていてもよい。太陽電池モジュール６０１の電力はこのような電力変換装置を介して負荷回路６０５に供給される。
図７は、本発明の光起電力デバイスからなる太陽電池モジュールを屋根材として使用する場合の態様例を示す模式図である。すなわち、図７（ａ）は棟側係止部７０１と軒側係止部７０２を互いにはぜ組む屋根材、図７（ｂ）は野地板７０５上に固定された固定部材７０４に係止部７０３を嵌挿する屋根材、図７（ｃ）は隣り合う屋根材同士の係止部７０６をキャップ７０７で係止する屋根材をそれぞれ示し、これらの平面部には光起電力デバイス７００が設けられている。
【００１３】
以下図２を参照して本発明の光起電力デバイスの構成要素について説明する。
【接着体２０２】
金属ワイヤー固定領域２０１に設けられ、金属ワイヤー２０５およびバスバー２０７を固定する接着体２０２は、高分子フィルム２０３の両面に粘着材２０４を配したものが用いられる。いわゆる両面テープを用いてもよい。高分子フィルムと粘着材は複数積層してもよい。この場合、複数の種類の高分子フィルムまたは粘着材を用いてもよい。
接着体２０２の一例の両面テープとしては、粘着材としてポリジメチルシロキサン（厚さ０．０５０ｍｍ）、高分子フィルムとしてポリイミドフィルム（厚さ０．０２５ｍｍ）、粘着材としてポリジメチルシロキサン（厚さ０．０２５ｍｍ）、ポリエステルフィルム（厚さ０．０７５ｍｍ）、ポリジメチルシロキサン（厚さ０．０５０ｍｍ）を順に積層した、幅７ｍｍの両面テープ（東洋インキ製造製、ダブルフェースＬＥＷ４１１Ａ）が挙げられる。
【００１４】
【高分子フィルム２０３】
高分子フィルム２０３は、粘着材２０４とともに金属ワイヤー２０５またはバスバー２０７を光起電力素子上に配置するための接着体２０２の一部として用いられ、金属ワイヤー２０５またはバイパスダイオードをバスバーに接続する際の半田の熱やバスバーのバリや折れ曲がりなどから光起電力素子を保護するために耐熱性を有することが望ましい。また、絶縁性を有することにより、金属ワイヤーと基板側の電極とがショートすることを防止できる。
前記高分子フィルムの構成材料としては、セロファン、レーヨン、アセテート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリスルホン、不飽和ポリエステル、エポキシ、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドシリコン樹脂が挙げられる。
これらの高分子フィルム材料中で粘着材との接着性、低熱膨張、強度が優れたポリイミド、ポリエチレンテレフタレートは特に好ましいものである。
高分子フィルムは少なくとも融点が２５０℃以上であることが望ましい。
【００１５】
【粘着材２０４】
粘着材２０４としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ナイロン系、ポリアミド系、無機系、または複合型粘着材などが挙げられる。これらの粘着材の中で、接着性、タック、保持力、耐電性、耐湿性などに優れているものが好適に用いられる。これらの中、アクリル系およびシリコン系の粘着材は耐久性や耐熱性、保持力に優れており、特に好ましい。中でも、シリコン系粘着材は吸湿率も低く、耐水性に優れた材料である。粘着材の形成法としてはアプリケーターなどを用いて均一幅に塗布形成する方法がある。粘着材の種類に応じて、乾燥や加熱、加圧、光照射などの処理を行ってもよい。
粘着材の吸湿率は４０℃、８０％ＲＨの環境下、１２時間の保持で好ましくは０．０％〜１．５％、より好ましくは０．０１〜１．０％であることにより、光起電力デバイスの樹脂被覆工程時におこる外観不良を防ぐことができる。
【００１６】
【金属ワイヤー２０５】
本発明の光起電力デバイスの第１の集電電極に用いられる金属ワイヤー２０５としては、銅、銀、金、白金、アルミニウム、モリブデン、タングステンなどの電気抵抗が低い材料が好適に用いられる。また、該金属ワイヤー２０５はこれらの金属の合金であってもよい。さらに、所望に応じて該金属ワイヤーの表面に腐食防止、酸化防止、導電性樹脂との接着性向上、電気的導通の改良などの目的で薄い表面金属層を形成してもよい。前記表面金属層としては、銀、パラジューム、銀とパラジュームの合金、金などの腐食されにくい貴金属や、ニッケル、スズなどの耐食性のよい金属が好適なものである。前記表面金属層の形成方法としては、メッキ法、クラッド法が好適に用いられる。また、前記金属をフィラーとして樹脂に分散して作製した導電性樹脂組成物をコートしてもよい。この場合、コート厚みは所望に応じて決定されるものであるが、例えば断面が円形の金属ワイヤーであれば直径の１％から１０％の厚みが好適である。
前記金属ワイヤー２０５の断面形状は円形が好適であるが、矩形であってもよく所望に応じて適宜選択される。前記金属ワイヤーが円形である場合の直径は、電気抵抗ロスとシャドーロスとの和が最小となるように設計して選択されるものであるが、具体的には例えば直径２５μｍから１ｍｍまでが好適に用いられる。より好ましくは２５μｍから２００μｍとすることが効率のよい光起電力デバイスを得ることができる。２５μｍより細い場合はワイヤーが切れ易く、また、電気ロスも大きくなるといった問題がある。また、２００μｍ以上であるとシャドーロスが大きくなったり、光起電力素子表面の凹凸が大きくなってラミネーションなどの樹脂封止の際にＥＶＡなどの充填材を厚くしなければならなくなるといった問題がある。
このような金属ワイヤーは公知の伸線機によって所望の直径に成型して作製される。伸線機を通過した金属ワイヤーは硬質であるが、伸び易さや曲げ易さなどの所望の特性に応じて公知の方法でアニールし、軟質にして用いてもよい。
【００１７】
【導電性接着剤２０６】
上述した金属ワイヤー２０５を導電性接着剤２０６で光起電力素子の表面およびバスバー２０７に接着することにより得られる光起電力デバイスは、起電力を効率よく集電でき、良好な特性を奏するものとなる。接着の方法としては、前記金属ワイヤー全体２０５を導電性接着剤で被覆するか部分的に塗布配置し、加熱、加圧により接着する方法がある（図２（ａ））。また、バスバー２０７に金属ワイヤー２０５を接着する際バスバー２０７側に導電性接着剤２０６を予め塗布し、加熱、加圧により接着してもよい（図２（ｂ））。
本発明において、前記金属ワイヤー２０５を接着するための前記導電性接着剤２０６は、導電性粒子と高分子樹脂とを混和して得られる。前記高分子樹脂としては金属ワイヤーに塗膜を形成し易く、作業性に優れ、柔軟性があり、耐候性が優れた樹脂が好ましい。そうした樹脂としては熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが好ましい。熱硬化性樹脂の具体例として、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルホルマール、アルキド樹脂あるいはこれらを変性した樹脂などが好適なものとして挙げられる。これらの中、ウレタン樹脂はエナメル線用絶縁被覆材料として用いられており、柔軟性や生産性の面で優れているので好ましいものである。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリアミドイミド樹脂、メラミン樹脂、ブチラール、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル、スチレン、ポリエステルなどが好適なものとして挙げられる。
前記導電性粒子は導電性を付与するための顔料であり、具体的な例としては、グラファイト、カーボンブラック、Ｉｎ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＳｎＯ２，ＩＴＯ，ＺｎＯなどの金属酸化物、およびこれらに適当なドーパントを添加した酸化物半導体材料などが好適なものとして挙げられる。前記導電性粒子の粒径は、形成する前記被覆層の厚みよりも小さくする必要があるが、小さすぎると粒子同士の接触点での抵抗が大きくなるため所望の比抵抗が得られなくなる。このような事情から前記導電性粒子は平均粒径が０．０２μｍ乃至１５μｍの範囲であることが望ましい。前記導電性粒子と前記高分子樹脂とは所望の比抵抗を得るため好適な比率で混合される。導電性粒子の量を多くすると比抵抗は低くなるが樹脂の比率が少なくなるため塗膜としての安定性は悪くなる。また、樹脂の量を多くすると導電性粒子どうしの接触が不良となり高抵抗化する。従って、好適な比率は、用いる高分子樹脂と導電性粒子および所望の物性値によって適宜選択される。具体的には導電性粒子を５体積％から９５体積％程度とすることで良好な比抵抗が得られる。
導電性接着剤２０６は、その比抵抗が光起電力素子によって発生する電流を集電するのに無視し得る程度であり、かつ、金属ワイヤーからの金属イオンのマイグレーションが原因となるシャントが生じないように適度な膜厚とすることが必要である。具体的には該比抵抗は０．０１乃至１００Ω・ｃｍ程度であることが好ましい。０．０１Ω・ｃｍ以下であるとシャントを防ぐバリア機能が少なくなり、１００Ω・ｃｍ以上では電気抵抗ロスが大きくなるためである。前記導電性粒子および高分子樹脂の混合に際しては、３本ロールミル、ペイントシェーカー、ビーズミルなどの通常の分散装置を用いることができる。分散を良好とするため所望に応じて公知の分散剤を添加してもよい。また、分散時あるいは分散後に導電性樹脂の粘度調整のため適当な溶剤で希釈してもよい。
【００１８】
【バスバー２０７】
バスバー２０７は金属ワイヤー端部固定領域２０１に設けられる。金属ワイヤー端部固定領域２０１としては以下の態様が可能である。
（１）光起電力素子の基板露出部
（２）光起電力素子の最表面に設けられる透明電極が除去された部分
（３）光起電力素子の最表面に設けられる透明電極上で、該透明電極は半導体層と非接続である部分
本発明において使用するバスバー２０７は、電気抵抗の低い金属または合金で形成する。そうした材料の具体的例としては、銅、銀、金、白金、アルミニウム、スズ、鉛、ニッケルなどの金属およびこれら金属の合金が挙げられる。必要に応じて前記バスバーの表面には、腐食防止、酸化防止、導電性樹脂との接着性向上、電気的導通の改良などの目的で薄い表面金属層を形成してもよい。また、バスバーの少なくとも一部に導電性ペーストを塗布し、金属ワイヤーとバスバーを電気的に接続するようにしてもよい。その形状は帯状の箔体、またはワイヤーが可能である。
【００１９】
以下図１に示す光起電力素子１０２について説明する。
【光起電力素子１０２】
本発明における光起電力素子１０２の構成としては、基板１０１の上に第１の電極と第１の電極上に設けた発電に寄与する半導体層と該半導体層の光入射面側に設けた金属ワイヤーからなる第２の電極を設けた構成が好ましい。また、所望に応じて前記半導体層の光入射面側と前記金属ワイヤーとの間に反射防止の目的と表面抵抗を低くする目的で透明導電層を設けてもよい。前記第１の電極は半導体層の裏面側に設けられるものであり、スクリーン印刷法、蒸着法などの方法で金属層を形成してつくられる。該金属層を構成する金属の種類は半導体と良好なオーミック性が得られるものを適宜選択して用いる。
前記半導体層が例えばアモルファスシリコン薄膜からなるものである場合には支持基板が必要となり、該支持基板としては絶縁性あるいは導電性基板が用いられる。この場合前記第１の電極は前記基板上に堆積される。
前記第１の電極としては、ステンレスやアルミなどの金属基板が好適に用いられるが、ガラス、高分子樹脂、セラミックスなどの絶縁性基板の上にクロム、アルミニウム、銀などの金属を蒸着したものであってもよい。また、光起電力素子が結晶シリコン光起電力素子である場合には、上述した基板を設けずに、第１の電極を銀ペーストのスクリーン印刷などで形成してもよい。
樹脂などの絶縁性基板上に金属層を形成した基板の場合、上下電極間の絶縁をより確実にするために、バスバーを載置する非発電領域の基板表面の第１の電極は除去されていてもよい。
前記半導体層としてはｐｎ接合、ｐｉｎ接合、ショットキー接合などの半導体接合を有する構造を持つことが必要であり、そうした半導体層としては、結晶シリコン、多結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのＩＶ族の半導体やＣｄＳ，ＣｄＴｅなどのＩＩ，ＶＩ族の半導体やＧａＡｓなどのＩＩＩ，Ｖ族の半導体が好適に用いられる。また、シングルセルだけでなくｐｉｎ接合またはｐｎ接合を複数重ねたタンデムセル、トリプルセルも好適に用いられる。前記タンデムセル構成の具体例としては例えばａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎのトップセルとボトムセルとを積層した構成、ａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎのトップセルとａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐｉｎのボトムセルを積層した構成が挙げられる。また、トップセルをａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎ構造のものとし、ボトムセルを薄膜の多結晶のｐｎ構造のものにしてもよい。前記トリプルセル構成の具体例としては、ａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎ構造のトップセルとミドルセル、そしてａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐｉｎ構造のボトムセルを積層した構成；ａ−Ｓｉのｉ層を有するｐｉｎ構造のトップセル、ａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐｉｎ構造のミドルセル、そしてａ−ＳｉＧｅのｉ層を有するｐｉｎ構造のボトムセルを積層した構成が挙げられる。
前記透明導電層としては、ＩＴＯ，ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３などの公知の材料が好適に用いられる。
本発明の金属ワイヤーからなる第２の電極は前記半導体層の光入射面側に配置されるが、配置方法としては集電の電気抵抗による損失とシャドーロスとの和が最小となるように適当な間隔で平行に配置するのが好ましい。例えば透明電極層のシート抵抗が１００Ω／□程度であれば金属ワイヤーの間隔は５ｍｍ程度が好ましい。また、細い径のワイヤーを用いた場合にはピッチを狭くし、太い径のワイヤーを用いた場合にはピッチを広くするという最適化を行うことで最適な効率が得られる。
【００２０】
【光起電力デバイスの製造】
上述した金属ワイヤーをバスバーおよび光起電力素子の半導体層または透明導電膜の上に導電性接着剤で接着することにより光起電力デバイスを構成する。その方法は、熱または圧力あるいは熱と圧力で接着する方法が好ましい。加熱温度としては前記導電性接着剤が軟化し、バスバー及び／又は光起電力素子の表面に接着する温度以上にすることが好ましい。また、圧力としては導電性接着剤が適度に変形する圧力が好ましく、光起電力素子を破壊しない程度の圧力以下でなければならない。具体的には例えば、アモルファスシリコンのような薄膜光起電力素子では０．１ｋｇ／ｃｍ２から１．０ｋｇ／ｃｍ２が好適である。
接着方法としては、金属ワイヤーの端部または全体に導電性接着剤を予め塗布被覆することが望ましい。金属ワイヤーの全長に渡って導電性接着剤が塗布される場合、金属ワイヤーとバスバーとの接続および金属ワイヤーと光起電力素子表面との接続を同時に行うことができ、作業時間を大幅に短縮することができる。導電性接着剤はバスバーのほうに塗布しておいてもよいし、金属ワイヤーとバスバーの両方に塗布しておいてもよい。
光起電力素子表面に金属ワイヤーを接着するには、スクリーン印刷などで直線状や所望の形のドットで導電性接着剤を形成し、ワイヤーを配置、接着してもよい。
導電性接着剤が熱可塑性であれば加熱により軟化するが、熱硬化性の樹脂の場合は、ワイヤー及び／又はバスバーへの塗布や光起電力素子上への印刷を行う時に硬化反応はさせずに溶剤の乾燥のみ行って、接着時に加熱により硬化させてもよい。
【００２１】
【実施例】
以下に実施例を示して本願発明をさらに説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２２】
【実施例１】
図４に示す電極構造を有する光起電力デバイスを用いた太陽電池モジュールを以下のようにして作製した。
【集電電極の作製】
集電電極である金属ワイヤー４０３として、図２（ａ）に示す金属ワイヤー２０５からなるコアと導電性接着剤２０６からなる被覆層（クラッド）で構成された断面構造を有する被覆金属ワイヤーを以下のようにして作製した。
（１）集電電極を構成する金属ワイヤー（コア）として、厚み２μｍの銀クラッド層で銅線の表面を被覆した直径１００μｍの銀クラッド銅ワイヤーを用意した。
（２）前記被覆層としての導電性接着剤を形成させるためのカーボンペーストを以下のように作製した。まず、溶剤として酢酸エチル２．５ｇ、ＩＰＡ２．５ｇの混合溶剤を分散用シェーク瓶に加えボールミルで十分撹拌した。次に、硬化剤としてブロックイソシアネートを１．１ｇ、分散用ガラスビーズ１０ｇを加えた。次に、導電性粒子として平均の一次粒径が０．０５μｍのカーボンブラックを２．５ｇを加えた。このようにして調整したシェーク瓶中の材料を東洋精機製作所製ペイント・シェークにて１０時間分散処理し均一化した。その後、かくして得られた導電性接着剤から分散用ガラスビーズを取り除いた。
得られた導電性接着剤の一部をサンプリングしてその平均粒子径を測定したところ約１μｍであった。前記接着剤を前記硬化剤の標準硬化条件である１６０℃、３０分で加熱硬化させ、その体積抵抗率を測定したところ、１０Ω・ｃｍであり十分低抵抗であることが確認された。
（３）上述した銀クラッド銅ワイヤーに、不図示のコート用ダイスの口径が１５０μｍから２００μｍであるワイヤーコート機を用いて被覆層として前記導電性接着剤を塗布し、ついで乾燥して形成した。なお、塗布速度は４０ｍ／ｍｉｎで滞留時間が２ｓｅｃ、乾燥炉の温度は１２０℃とし、同条件で５回繰り返して金属ワイヤーをコートした。前記ワイヤーに塗布された導電性接着剤は溶剤を揮発させ未硬化状態で存在する。
以上のようにして、集電電極である金属ワイヤー４０３を得た。
【００２３】
【光起電力素子の作製】
（４）光起電力素子４０２として、以下のようにして作製したトリプルセルタイプの光起電力素子を用意した。
すなわち、支持基板４０１としての厚み１２５μｍのＳＵＳ４３０ＢＡ基板１２５μｍを脱脂、洗浄後、該基板上に不図示のＤＣスパッタ装置を用い下部電極として５００Å厚のＡｇ膜と５００Å厚のＺｎＯ膜からなる層を形成した。ついで、不図示のＲＦプラズマＣＶＤ成膜装置を用い、４００Å膜厚のｎ型ａ−Ｓｉ層／１０００Å膜厚のｉ型ａ−ＳｉＧｅ層／１００Å膜厚のｐ型μＣ−Ｓｉ層からなるボトムセル、４００Å膜厚のｎ型ａ−Ｓｉ層／９００Å膜厚のｉ型ａ−ＳｉＧｅ層／１００Å膜厚のｐ型μＣ−Ｓｉ層からなるミドルセル、１００Å膜厚のｎ型ａ−Ｓｉ層／１０００Å膜厚のｉ型ａ−Ｓｉ層／１００Å膜厚のｐ型μＣ−Ｓｉ層からなるトップセルをこの順序で形成した。ここで、各セルのｎ型ａ−Ｓｉ層はＳｉＨ４とＰＨ３とＨ２の混合ガスから形成し、各セルのｐ型μＣ−Ｓｉ層はＳｉＨ４とＢＦ３とＨ２の混合ガスから形成した。また、ボトムセルおよびミドルセルのｉ型ａ−ＳｉＧｅ層はＳｉＨ４とＧｅＨ４とＨ２の混合ガスから形成し、トップセルのｉ型ａ−Ｓｉ層はＳｉＨ４とＨ２の混合ガスから形成した。ついで、前記トップセルのｐ型層上に不図示の抵抗加熱式蒸着装置を用い透明電極として、ＩＴＯ透明電極層７００Åを形成した。かくして、光起電力素子４０２を得た。
【００２４】
【光起電力デバイスの作製】
（５）上記（４）において得られた光起電力素子４０２の大きさは３０ｃｍ×３０ｃｍであった。素子の有効面積が９００ｃｍ２となるように塩化第二鉄を主成分とするエッチングペーストと市販の印刷機を用いて透明導電膜の一部を除去て透明導電層除去領域４０７を形成し、発電領域の透明導電層４０６ｂおよび非発電領域の透明導電層４０６ａを形成した。
（６）上記（５）で形成された透明電極層４０６ａの上に、シリコーン粘着剤５０μｍ／ポリイミド２５μｍ／シリコーン粘着剤２５μｍ／ポリエチレンテレフタレート７５μｍ／シリコーン粘着剤５０μｍの積層体からなる接着体４０５を接着配置し、上記（３）で得られた金属ワイヤー４０３を５．５ｍｍ間隔で張り、配置、前記積層体上で固定した。
（７）バスバー４０４としての硬質銅を銀クラッドで被覆した幅７ｍｍの銅箔を金属ワイヤー４０３および接着体４０５の上に配置した。
（８）バスバー４０３を上記光起電力素子４０２のセル面に接着するために加熱圧着した。条件は２００℃、１ｍｉｎ、圧力１ｋｇ／ｃｍ２で行った。
（９）前記金属ワイヤー４０３をバスバー４０４に接着するために、加熱圧着した。加熱条件は、２００℃、１５ｓｅｃ、圧力は５ｋｇ／ｃｍ２で行った。金属ワイヤーがバスバーに接着された断面は図２（ａ）に示す。
かくして図４に示す構成の光起電力デバイスを得た。
以上の光起電力デバイスの作製手法を繰り返し行って、合計１２個の光起電力デバイスを作製した。得られた１２個の光起電力デバイスの中、１０個を（ｉ）２５℃，５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を以下に述べる半田耐性試験用に取っておいた。
【００２５】
【ラミネーション】
（１０）以上で得られ、上記（ｉ）、（ｉｉ）条件下で保持した光起電力デバイスに対しての樹脂封止を以下のように行った。すなわち、光起電力デバイスの上下にクレーンガラスおよびＥＶＡ積層し、さらにその上下にフッ素樹脂フィルムＥＴＦＥを積層し、真空ラミネーターに投入して１６０℃、６０ｍｉｎ保持しラミネーションを行った。かくして１１個の太陽電池モジュールを得た。
【００２６】
【評価】
上記（９）で保存しておいた光起電力デバイスを以下に述べる半田耐性試験に付して評価した。評価結果は表１に示す。また、上記１２で得られた１１個の太陽電池モジュールを以下に述べるように評価した。評価結果は表１に示す。
（光起電力デバイスの半田耐性試験）
光起電力デバイスのバスバー上にこて先温度▲１▼２８０℃および▲２▼３２０℃のものをそれぞれ１分間押し付けた。その後、バスバーを接着体から剥がし、高分子フィルムの表面状態を目視で観察した。観察結果を以下の基準で表１に示す。
○：３２０℃においても接着体の溶融が見られない場合、
△：３２０℃では接着体中のフィルム表面が溶融しているが、２８０℃では溶融が見られない場合、そして
×：２８０℃では接着体中のフィルム表面が溶融している場合。
（モジュール試料の特性評価）
イ．上記（ｉ）の環境下および上記（ｉｉ）の環境下で１２時間保持した光起電力素子デバイスを使用して、得られたそれぞれの太陽電池モジュールの初期外観を目視により観察した。観察結果を以下の基準で表１に示す。
○：気泡などの樹脂充填不良が見られない場合、そして
△：実使用上問題がない程度に充填不良が発生している場合。
ロ．上記（ｉ）の環境下で保持した光起電力デバイスを使用して得られた太陽電池モジュールの暗状態での電圧−電流特性を測定し、電圧−電流特性曲線原点付近の傾きからのシャント抵抗を算出した。得られた結果を以下の基準で表１に示す。
○：２００ｋΩ・ｃｍ２以上の場合、
△：５０ｋΩ・ｃｍ２以上２００ｋΩ・ｃｍ２未満の場合、そして
×：５０ｋΩ・ｃｍ２未満の場合。
ハ．上記（ｉ）の環境下で１２時間保持した光起電力デバイスを使用して得られた太陽電池モジュール１０個に対してＡＭ１．５のグローバルの太陽光スペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ２の光量の擬似太陽光光源（以下シュミレータと呼ぶ）を用いて電流−電圧特性を測定し、変換効率を求め、それら１０個の太陽電池モジュールの変換効率の平均を算出した。得られた結果を以下の基準で表１に示す。なお、本実施例の変換効率を１．０とした。
○：相対値が０．９以上の場合、そして
△：相対値が０．８以上０．９未満の場合。
ニ．上記ハに用いた太陽電池モジュールについて日本工業規格Ｃ８９１７の結晶系太陽電池モジュール環境試験方法および耐久試験方法に定められた温湿度サイクル試験Ａ−２に基づく温湿度サイクル試験を行った。すなわち、試料を温湿度が制御できる恒温恒湿機に投入し、−４０℃、１時間保持から８５℃（相対湿度８５％ＲＨ）、２２時間保持に変化させるサイクル試験を２０回繰り返し行った。次に、試験終了後の試料を上記ハと同様にシュミレータを用いて変換効率を測定した。上記ハで得られた変換効率を初期変換効率として、これと温湿度サイクル試験後の変換効率を対比して変化率を求め、得られた結果を以下の基準で表１に示す。
○：初期変換効率に対して平均で２％未満の低下の場合、そして
×：初期変換効率に対して平均で２％以上の低下の場合。
【００２７】
【実施例２】
実施例１と同様にして光起電力デバイスを１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持し、残り１個を半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１１個の光起電力デバイスを用いて、接着体にアクリル粘着剤５０μｍ／ポリイミド２５μｍ／アクリル粘着剤２５μｍ／ポリエチレンテレフタレート７５μｍ／アクリル粘着剤５０μｍの積層体からなる接着体にした以外は実施例１と同様にして１１個の太陽電池モジュールを作製した。
得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。
【００２８】
【実施例３】
実施例１と同様にして、光起電力デバイスを１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１１個の光起電力デバイスを用い、バスバーの銀メッキをしていない銅を用いた以外は実施例１と同様にして、１１個の太陽電池モジュールを作製した。
得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。
【００２９】
【実施例４】
実施例１と同様にして光起電力デバイスを１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１１個の光起電力デバイスを用い、接着体にアクリル粘着剤５０μｍ／ポリエチレンテレフタレート１５０μｍ／アクリル粘着剤５０μｍの積層体からなる接着体にした以外は実施例１と同様にして１１個の太陽電池モジュールを作製した。
得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。
【００３０】
【実施例５】
実施例１と同様にして光起電力デバイスを１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１１個の光起電力デバイスを用い、接着体にシリコーン粘着剤５０μｍ／ポリイミド５０μｍ／シリコーン粘着剤５０μｍの積層体からなる接着体にした以外は実施例１と同様にして１１個の太陽電池モジュールを作製した。
得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。
【００３１】
【比較例１】
実施例１と同様にして光起電力デバイスを１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１１個の光起電力デバイスを用い、高分子フィルム層を持たない接着体を使用した以外は実施例１と同様にして、１１個の太陽電池モジュールを作製した。
得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。
【００３２】
【比較例２】
実施例１と同様にして光起電力デバイスを１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１１個の光起電力デバイスを用い、高分子層としてナイロンを用い、粘着剤としてアクリル粘着剤を用いた接着体を使用した以外は実施例１と同様にして１１個の太陽電池モジュールを作製した。
得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。
【００３３】
【比較例３】
実施例１と同様にして、光起電力デバイスを１２個作製し、そのうち１０個を（ｉ）２５℃、５０％ＲＨ環境下で１２時間保持し、１個を（ｉｉ）３５℃、９０％ＲＨ環境下に１２時間保持した。残り１個を半田耐性試験に用いた。（ｉ）、（ｉｉ）環境下で保持した１１個の光起電力デバイスを用い、高分子層としてナイロンを用い、粘着剤としてシリコーン粘着剤を用いた接着体を使用した以外は実施例１と同様にして１１個の太陽電池モジュールを作製した。
得られた光起電力デバイスおよび太陽電池モジュールを実施例１におけると同様に評価した。評価結果は表１に示す。
【００３４】
表１に示す結果に基づいて以下のことが理解される。
耐熱性高分子フィルムを用いた接着体を使用した本発明の実施例においては、半田耐性が高く、半田の熱によって光起電力素子が損傷を受けることもない。また、バスバーと光起電力素子との間に任意の間隔を保つことができるためにバスバーに使われる金属体のバリや折れから光起電力素子を保護することができる。これに対して高分子フィルムを使用しない比較例１では、半田耐性試験で、光起電力デバイスが損傷し、短絡を引き起こしたために初期の変換効率の低下、温湿度サイクル後の変換効率においても低下傾向が見られた。耐熱性の低いナイロンを高分子フィルムとして使用した比較例２，３では、同様に半田耐性試験で、光起電力デバイスが損傷し、短絡を引き起こしたために初期の変換効率の低下、温湿度サイクル後の変換効率においても低下傾向が見られた。
【００３５】
【表１】
0003548379.tif 000002
【００３６】
【発明の効果】
上述した本発明の構成によれば、以下の効果が奏される。
（１）接着体は少なくとも１種類以上の粘着剤と少なくとも１種類以上の高分子フィルム層からなるため、金属ワイヤーをバスバー上にハンダで接続する際局部的に３００℃〜４００℃の熱が付与されても、光起電力素子を熱から保護することができ歩留が向上する。また、高分子フィルム層がバスバーと光起電力素子とに任意の間隔を保つことが可能であり、バスバーに用いられる金属体のバリ、折り曲がりによる光起電力素子の短絡を防ぐことができる。
（２）金属ワイヤーの少なくとも一部が導電性接着剤によって光起電力素子の表面に接着されていることで金属ワイヤーによる集電性が高まり、さらに金属ワイヤーを用いることでシャドーロスを軽減した光起電力デバイス用の信頼性の高い電極構造を達成することができる。
（３）バスバーが少なくとも一部に導電性ペーストで被覆された構造にすることによりそれと金属ワイヤーとの接続が確実となり、かつ、接続面との接触抵抗を軽減することができる。
（４）金属ワイヤーを導電性ペーストで被覆することにより金属ワイヤーからの金属イオンの光起電力素子上へのマイグレーションが防止でき、金属マイグレーションが原因となるシャントを防ぐことができ、光起電力デバイスの信頼性を向上することができる。
（５）接着体として、吸湿率が４０℃、８０％ＲＨの環境下、１２時間の保持で１．５％以下である粘着剤を用いることで、光起電力素子の樹脂被覆工程時におこる外観不良を防ぐことができる。
（６）接着体として電気絶縁性の優れた粘着剤を用いることで、効率よく発電された電気をバスバーに集電することができ、電気特性の優れた光起電力デバイスとすることができる。
（７）光起電力素子に粘着剤と高分子フィルム層からなる接着体を配置する工程と、前記接着体上および前記光起電力素子上に金属ワイヤーを配置する工程と、前記接着体上および前記集電電極上にバスバーを配置する工程と、熱又は／及び圧力により前記集電電極と前記バスバーを導電性接着剤で接着する工程とを有することを特徴とする光起電力デバイスの製造方法により、前記接着体は金属ワイヤーの固定とバスバー固定の両方を行いながら前記金属ワイヤーの形成と前記バスバーの接続が同時に行われ、これにより工程を削減し、製造プロセスが簡便になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電極構造を有する光起電力デバイスの一例を示す図である。
【図２】本発明における集電電極とバスバーとの接続部の略断面図である。
【図３】本発明における集電電極と光起電力素子との接続を示す図である。
【図４】本発明の電極構造を用いた光起電力デバイスの一例を示す図である。
【図５】本発明の光起電力デバイスを用いた太陽電池モジュールの一例を示す図である。
【図６】本発明の太陽電池モジュールを用いた電源装置の一例を示す図である。
【図７】本発明の太陽電池モジュールからなる屋根材の例を示す図である。
【符号の説明】
１００，５０１，７００  光起電力デバイス
１０１，４０１  支持体
１０２，２０１，３０１，４０２  光起電力素子
１０３，２０５，３０２，４０３  金属ワイヤー
１０４，２０７，４０４  バスバー
１０５，２０２，４０５  接着体
２０３  高分子フィルム
２０４  粘着剤
２０６，３０３  導電性接着剤
３００  集電電極
４０６ａ，４０６ｂ  透明導電層
５０２  補強板
５０３  樹脂
５０４  表面保護層
５０５  絶縁フィルム
６０１  太陽電池モジュール
６０２  検知器
６０３  制御器
６０４  インバーター
６０５  負荷回路
７０１  棟側係止部
７０２  軒側係止部
７０３，７０６  係止部
７０４  固定部
７０５  野地板
７０７  キャップ
【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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