(57)【要約】  太陽電池モジュール（１０）は、基板を有する光電変換部（１１）と、光電変換部（１１）上に配置される集電極（１２），（１３）と、集電極（１２）上に配置される接着層（１４），（１６）と、接着層（１４），（１６）を介して集電極（１２），（１３）に接続される配線材（１５），（１７）を備える。集電極（１２），（１３）は、集電極（１２），（１３）の長手方向において、集電極（１２），（１３）の端部の厚さが中央部の厚さよりも厚く形成され、接着層（１４），（１６）は、集電極（１２），（１３）の長手方向において、集電極（１２），（１３）の中央部に対応する部分が、集電極（１２），（１３）の端部に対応する部分よりも厚く形成される。
2014002247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、
前記光電変換部上に配置される集電極と、
前記集電極上に配置される接着層と、
前記接着層を介して前記集電極に接続される配線材と、
を備え、
前記集電極は、前記集電極の長手方向において、前記集電極の端部の厚さが中央部よりも厚く形成され、
前記接着層は、前記集電極の長手方向において、前記集電極の中央部に対応する部分の厚さが、前記集電極の端部に対応する部分の厚さよりも厚く形成されている、太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記集電極は、前記集電極の長手方向において、前記集電極の端部の幅が中央部の幅よりも広い、太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記光電変換部は、表面に凹凸を有し、
前記集電極は、表面に前記光電変換部の表面の凹凸に応じた凹凸を有する、太陽電池モジュール。
【請求項４】
光電変換部上に集電極を形成し、接着層を介して前記集電極に配線材を接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記集電極の長手方向における前記光電変換部の両端部に給電部を設け、前記光電変換部上の前記集電極の形成領域に、電解メッキにより前記集電極を形成し、
前記集電極上に接着剤を塗布して接着層を形成し、
前記接着層上から前記配線材を押し付けることにより、前記集電極と前記配線材とを接続させ、
前記集電極は、電解メッキにより、前記集電極の長手方向において、端部の厚さが中央部の厚さよりも厚く形成され、
前記接着層は、前記配線材を前記集電極に押付けることにより、前記集電極の長手方向において、前記集電極の中央部に対応する部分の厚さが、前記集電極の端部に対応する部分の厚さよりも厚く形成される、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
電解メッキにより前記集電極を形成する工程は、
前記光電変換部上に前記集電極の形成領域に対応した開口部を有するメッキマスクを配置し、
前記集電極の長手方向における前記集電極の端部の厚さが前記メッキマスクの厚さよりも厚くなるまで前記電解メッキによる前記集電極の形成を行い、
前記集電極の前記メッキマスクの厚さよりも厚くなった部分の幅は、前記メッキマスクの開口部の幅よりも広くなる、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記集電極の長手方向における前記集電極の中央部の厚さが、前記メッキマスクの厚さよりも薄くなるように、前記電解メッキによる前記集電極の形成を行う、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか１に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記光電変換部は、表面に凹凸を有し、
前記集電極は、表面に前記光電変換部の表面の凹凸に応じた凹凸を有するように形成される、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記光電変換部の前記集電極の形成領域上に無光沢メッキ処理により無光沢メッキ層を形成し、前記無光沢メッキ層上に光沢メッキ処理により光沢メッキ層を形成することにより前記集電極を形成する、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、太陽電池を配線材で接続した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】
太陽電池の電極形成法としては、蒸着法、スパッタ法や、導電ペーストを印刷するスクリーン印刷の他に、メッキ法が用いられる。【０００３】
例えば、特許文献１には、太陽電池の製造方法として、シリコン基板上にシードメタルを配置しこれを用いて表面電極と裏面電極を電解メッキで形成することが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９４８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、性能のより優れた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】
【０００６】
本発明に係る太陽電池モジュールは、光電変換部と、光電変換部上に配置される集電極と、集電極上に配置される接着層と、接着層を介して集電極に接続される配線材と、を備え、集電極は、集電極の長手方向において、集電極の端部の厚さが中央部よりも厚く形成され、接着層は、集電極の長手方向において、集電極の中央部に対応する部分の厚さが、集電極の端部に対応する部分の厚さよりも厚く形成されている。【０００７】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、光電変換部上に集電極を形成し、接着層を介して集電極に配線材を接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、集電極の長手方向における光電変換部の両端部に給電部を設け、光電変換部上の集電極の形成領域に、電解メッキにより集電極を形成し、集電極上に接着剤を塗布して接着層を形成し、接着層上から配線材を押し付けることにより、集電極と配線材とを接続させ、集電極は、電解メッキにより、集電極の長手方向において、端部の厚さが中央部の厚さよりも厚く形成され、接着層は、配線材を集電極に押付けることにより、集電極の長手方向において、集電極の中央部に対応する部分の厚さが、集電極の端部に対応する部分の厚さよりも厚く形成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記構成により、性能のより優れた太陽電池モジュールを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施の形態の太陽電池モジュールの平面図と断面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】図２の手順において、メッキマスク付基板を示す図である。
【図４】図３の次に行う電解メッキを示す図である。
【図５】図４の電解メッキで形成された集電極を有する太陽電池を示す図である。
【図６】図５の次に、準備された接着層と配線材を示す図である。
【図７】集電極を有する太陽電池に接着層を介して配線材を圧着する処理を示す図である。
【図８】図７の圧着処理で形成された太陽電池モジュールを示す図である。
【図９】本発明に係る実施の形態において、メッキマスクを用いて電解メッキを行って形成された太陽電池の平面図と断面図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態において、メッキの手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の手順において、テクスチャ付の基板を示すである。
【図１２】図１１の次に形成された無光沢メッキ層を示す図である。
【図１３】図１２の次に形成された光沢メッキ層を示す図である。
【図１４】図１０で形成された太陽電池を用いる太陽電池モジュールの作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００１１】
図１は、太陽電池モジュール１０を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。太陽電池モジュール１０は、光電変換部１１と、光電変換部１１の両側に形成された集電極１２，１３と、接着層１４を介して集電極１２に接続された配線材１５と、接着層１６を介して集電極１３に接続された配線材１７を備える。
【００１２】
光電変換部１１は、主面として、外部から光が入射する面である受光面と、受光面と反対側の面である裏面とを有する。図１（ｂ）では、集電極１２側が受光面、集電極１３側が裏面である。図１（ｂ）では受光面と裏面が同じ構造として示されているが、光電変換部１１の仕様によっては受光面と裏面とで断面図が異なる場合がある。
【００１３】
光電変換部１１は、太陽光等の光を受光することで一対の正孔及び電子の光生成キャリアを生成する。光電変換部１１は、例えば、結晶性シリコン（ｃ−Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料の基板を有する。光電変換部１１の構造は、広義のｐｎ接合である。例えば、ｎ型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を用いることができる。この場合、受光面側の基板上に、ｉ型非晶質シリコン層と、ボロン（Ｂ）等がドープされたｐ型非晶質シリコン層と、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）の透光性導電酸化物で構成される透明導電膜（ＴＣＯ）を積層し、基板の裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層と、燐（Ｐ）等がドープされたｎ型非晶質シリコン層と、透明導電膜を積層する構造とできる。
【００１４】
光電変換部１１は、太陽光等の光を電気に変換する機能を有すれば、これ以外の構造であってもよい。例えば、ｐ型多結晶シリコン基板と、その受光面側に形成されたｎ型拡散層と、その裏面側に形成されたアルミニウム金属膜とを備える構造であってもよい。
【００１５】
集電極１２，１３は、光電変換部１１の受光面と裏面のそれぞれにメッキ法で形成された電極層で、光電変換部１１と電気的に接続される。集電極１２，１３はメッキ法で形成されることから、光電変換部１１のＸ方向の端部における集電極１２，１３の厚さが、光電変換部１１の中央部における集電極１２，１３の厚さよりも厚い。ここで、Ｘ方向は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、集電極１２，１３が延びる長手方向である。図１（ｂ）では、Ｘ方向において、光電変換部１１上の受光面の端部Ａ，Ｂと、裏面の端部Ｃ，Ｄで集電極１２，１３の厚さが厚く示されている。なお、ここでは、集電極１２，１３の端部と中央部の厚さの差を誇張して示してある。なお、Ｘ方向における集電極１２，１３の端部とは、厳密な意味でのＸ方向における光電変換部１１上の端のみならず、光電変換部１１の縁周部近傍を含む。
【００１６】
受光面側の配線材１５は、接着層１４を介して光電変換部１１に押し付けられて集電極１２に機械的にかつ電気的に接続される導電材である。
【００１７】
配線材１５は、銅等の金属導電性材料で構成される薄板である。薄板に代えて撚り線状のものを用いることもできる。導電性材料としては、銅の他に、銀、アルミニウム、ニッケル、錫、金、あるいはこれらの合金を用いることができる。なお、図１（ｂ）では配線材１５の端面と集電極１２の端面を合せてあるが、これは例示であって、勿論、配線材１５を集電極１２よりやや長めに設定することができる。
【００１８】
接着層１４は、集電極１２と配線材１５の間に配置され、圧着によって集電極１２と配線材１７との間を機械的にかつ電気的に接続する樹脂接着剤の層である。接着層１４は、伸縮性、収縮性のある材料が好ましい。接着層１４は、アクリル系、柔軟性の高いポリウレタン系、あるいはエポキシ系等の熱硬化性の樹脂接着層を用いることができる。樹脂接着層は、液状層であってもよく、半硬化状態の樹脂接着シートであってもよい。以下では、樹脂接着シートを接着層１４として用いるものとして説明を続ける。
【００１９】
接着層１４には、導電性粒子が含まれていることが好ましい。その場合の導電性粒子としては、ニッケル、銀、金コート付ニッケル、錫メッキ付銅等を用いることができる。導電性粒子を含まない絶縁性の樹脂接着層を用いるときは、配線材１５または集電極１２の互いに対向する面のいずれか一方または双方を凹凸化して、配線材１５と集電極１２の間から絶縁性の樹脂を適当に排除して電気的接続を取るようにする。
【００２０】
接着層１４は、もともと均一の厚さを有しているが、配線材１５が光電変換部１１に対して押し付けられる過程で、光電変換部１１の端部における厚さと中央部における厚さが不均一となる。すなわち、光電変換部１１の端部Ａ，Ｂでは集電極１２の厚さが厚く、光電変換部１１の中央部では集電極１２の厚さが薄いので、接着層１４を介して配線材１５が押し付けられると、集電極１２がより突き出ている端部Ａ，Ｂの方が中央部に比べ接着層１４に対する押付力が高まりやすい。これによって、接着層１４が集電極１２の端部Ａ，Ｂにおいて中央部よりも排除されやすくなり、その厚さが、端部Ａ，Ｂでより薄く、中央部でより厚くなる。
【００２１】
同様に、裏面側の配線材１７は、接着層１６を介して光電変換部１１に押し付けられて集電極１３に機械的にかつ電気的に接続される導電材である。配線材１７の材質は配線材１５と同じ材質である。接着層１６の材質は接着層１４を同じ材質である。裏面側でも受光面側と同様に、接着層１６の厚さが、端部Ｃ，Ｄでより薄く、中央部でより厚い。
【００２２】
このように、接着層１４，１６の厚さは、Ｘ方向において、集電極１２，１３の厚さが厚い端部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する部分でより薄く、集電極１２，１３の厚さが薄い中央部に対応する部分でより厚くなる。これにより、配線材１５，１７において電流集中の生じやすい光電変換部１１上の端部において、配線材１５，１７と集電極１２，１３との間の機械的な接合が強く、電気的な抵抗が低い構造とすることができる。光電変換部１１の端部における配線材１５，１７の部分で電流集中が生じやすいのは、以下のためである。配線材１５，１７に流れる電流は、光電変換部１１の中央部では四方八方に分かれて流れるが、光電変換部１１の端部ではすべての電流が集められた状態となる。そのために光電変換部１１の端部における配線材１５，１７の部分で電流密度が高く電流集中となる。
【００２３】
図２は、上記構成の太陽電池モジュール１０を製造する方法の手順を示すフローチャートである。図３から図８は、図２の手順の様子を示す図である。
【００２４】
まず、基板を有する光電変換部１１を準備する（Ｓ１０）。次に、光電変換部１１にメッキマスクを配置して、次の電解メッキのための準備をする。図３は、メッキマスク付基板２０を示す図で、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。図３（ｂ）の側面図は、（ａ）の平面図におけるＥ−Ｅ線におけるものである。
【００２５】
ここでは、光電変換部１１に、メッキマスク２１として、集電極を形成するための開口部２２，２３，２４を有するレジストを設ける。開口部２２〜２４は、光電変換部１１の受光面側と裏面側にそれぞれ設けられる。開口部２２〜２４は矩形形状であるが、勿論、これ以外の形状であってもよい。開口部の数も３以外であって構わない。受光面側の開口部２２〜２４と、裏面側の開口部は同じ形状であるが、勿論、異なる形状、数としてもよい。
【００２６】
光電変換部１１上にメッキマスク２１を形成するには、感光性レジストを光電変換部１１上に塗布し、選択露光と現像によって、開口部２２〜２４の部分のレジストを除去する方法を用いることができる。この他に、スクリーン印刷法によって、開口部２２〜２４を有するマスク層を光電変換部１１上に印刷してもよい。このようにして、メッキマスク付基板２０が得られる。
【００２７】
再び図２に戻り、次にメッキマスク付基板２０を用いて電解メッキで集電極が形成される（Ｓ１１）。図４は電解メッキの様子を示す図である。電解メッキは次の手順で行われる。
【００２８】
メッキマスク付基板２０には、メッキ用の給電端子２５，２６，２７，２８が接続される。給電端子２５〜２８は、受光面側だけでなく、裏面側にも接続される。
【００２９】
図３では図示を省略したが、メッキマスク２１には、給電端子２５〜２８をメッキマスク付基板２０に接続するための開口穴が、光電変換部１１のＸ方向の端部近くに設けられる。集電極１２の形成領域は開口部２２〜２４であるので、開口部２２〜２４よりも端部側に、給電端子２５〜２８が接続される。このように、給電端子２５〜２８は、メッキマスク付基板２０のメッキマスク２１が施されない開口穴にて光電変換部に電気的接続される。なお、メッキのためのシードメタル層を設け、シードメタル層に給電端子２５〜２８を電気的に接続するものとしてもよい。
【００３０】
給電端子２５〜２８をメッキマスク付基板２０の受光面側と裏面側にそれぞれ接続すると共に、メッキ槽３０に所定のメッキ液３１を満たす。所定のメッキ液３１としては、メッキ金属のイオンを含むシアン系、ノンシアン系があるが、ノンシアン系の方が安全性の面から好ましい。ノンシアン系としては、ノンシアン系中性タイプ、ノンシアン系弱酸系タイプ、ノンシアン系酸性タイプ、ノンシアン系弱アルカリタイプ、ノンシアン系アルカリタイプのいずれでもよい。メッキ金属としては、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金等が用いられる。銅メッキの場合、硫酸銅、ピロリン酸銅、シアン化銅等が用いられ、ニッケルメッキの場合、塩化物ニッケル、ワットニッケル、スルファン酸ニッケル等が用いられる。
【００３１】
さらに、メッキ金属と同じ材料の陽極板３２，３３が準備される。陽極板３２，３３は、それぞれ、メッキマスク付基板２０の受光面側のメッキ用と、裏面側のメッキ用である。そして、メッキマスク付基板２０の受光面側の給電端子２５〜２８にそれぞれから引出線を接続し、４つの引出線をまとめて１つの受光面側の陰極端子とする。陽極板３２の端部にも引出線を接続し、受光面側の陽極端子とする。同様に、図４では図示されていないが、メッキマスク付基板２０の裏面側の４つの給電端子のそれぞれから引出線を接続し、４つの引出線をまとめて１つの裏面側の陰極端子とする。陽極板３３の端部にも引出線を接続し、裏面側の陽極端子とする。
【００３２】
受光面側の陽極端子に接続された陽極板３２と、裏面側の陽極端子に接続された陽極板３３と、受光面側の陰極端子と裏面側の陰極端子に接続されたメッキマスク付基板２０がメッキ液３１の中に浸漬される。配置としては、図４に示すように、メッキマスク付基板２０の受光面が陽極板３２に向かい合い、メッキマスク付基板２０の裏面が陽極板３３に向かい合うように、メッキマスク付基板２０が陽極板３２，３３の間に配置される。陽極板３２とメッキマスク付基板２０の受光面との間の間隔は、陽極板３３とメッキマスク付基板２０の裏面との間の間隔と同じに設定される。これらの間隔は、メッキ条件の１つで、実験等によって最適な値に設定することができる。
【００３３】
受光面側の陽極端子と陰極端子の間に受光面側用のメッキ電源３４が接続され、裏面側の陽極端子と陰極端子の間に裏面側用のメッキ電源３５が接続される。メッキ電源３４から受光面側の陽極端子と陰極端子の間に電流を流すことで、メッキ液３１の中のメッキ金属のイオンが移動し、メッキマスク付基板２０の受光面側の開口部２２〜２４にメッキ金属が析出する。同様に、メッキ電源３５から裏面側の陽極端子と陰極端子の間に電流を流すことで、メッキ液３１の中のメッキ金属のイオンが移動し、メッキマスク付基板２０の裏面側の開口部にメッキ金属が析出する。このようにして、メッキマスク付基板２０に対する電解メッキが行われる。
【００３４】
析出する金属層の厚さがメッキ厚である。メッキ厚は、メッキ処理における単位面積当たりの電荷量の大きさで定まる。電荷量は（電流値×時間）で示されるので、同じ時間であれば電流値が大きいほどメッキ厚は厚くなる。本実施形態では、集電極１２，１３のメッキ厚が、光電変換部１１のＸ方向の端部の方が中央部よりも厚くなるように、給電端子２５〜２８の位置や電荷量等の電解メッキの条件が設定される。
【００３５】
メッキマスク付基板２０に対し所定の電解メッキが行われると、メッキ電源３４，３５の作動が停止される。そして、電解メッキが行われたメッキマスク付基板２０がメッキ液３１から引き上げられ、適当な洗浄の後、受光面側の給電端子２５〜２８と裏面側の給電端子が取り外される。そして、メッキマスク２１が除去される。メッキマスク２１の除去は適用な溶剤を用いることができる。
【００３６】
図５は、メッキマスクが除去され、光電変換部１１上に電解メッキによって集電極１２，１３が形成された太陽電池４０を示す図である。図５は、図３のＥ−Ｅ線に沿った断面図に相当する。
【００３７】
太陽電池４０は、光電変換部１１の受光面側に集電極１２が配置され、裏面側に集電極１３が配置されたものである。ここで、集電極１２，１３は、Ｘ方向において、光電変換部１１上の端部における厚さが、中央部における厚さよりも厚くなっている。
【００３８】
再び図２に戻り、このようにして太陽電池４０が形成される（Ｓ１２）と、次に、接着層配置（Ｓ１３）と配線材配置（Ｓ１４）が行われる。図６は、太陽電池４０の受光面側に接着層４１と配線材４２が配置され、裏面側に接着層４３と配線材４４が配置される様子が示される。
【００３９】
再び図２に戻り、次に圧着処理が行われる（Ｓ１５）。圧着処理は、下圧着治具４５と上圧着治具４６からなる一組の圧着治具が用いられる。この一組の圧着治具の間に、太陽電池４０と、接着層４１，４３、配線材４２，４４が、図７に示されるような積み重ね順序で配置される。すなわち、下圧着治具４５の上に、配線材４４が配置される。そして配線材４４の上に接着層４３が配置され、接着層４３の上に太陽電池４０の裏面側の集電極１３が来るように太陽電池４０が配置される。そして、太陽電池４０の受光面側の集電極１２の上に接着層４１が配置され、接着層４１の上に配線材４２が配置される。配線材４２の上に上圧着治具４６が配置される。
【００４０】
圧着処理は、図７の状態で、下圧着治具４５に対し上圧着治具４６を相対的に押し付けるようにして行われる。接着層４１，４３が熱硬化性樹脂を含むものであるときは、圧着処理は、加圧と加熱が行われる。加熱は、下圧着治具４５と上圧着治具４６にヒータを内蔵させ、ヒータに通電して、下圧着治具４５と上圧着治具４６を所定の温度に制御することで行われる。
【００４１】
図７に示すように、太陽電池４０の受光面側では、Ｘ方向において、集電極１２の端部の厚さが厚く、中央部の厚さが薄い。そこで圧着処理によって接着層１４を介して配線材１５が押し付けられると、集電極１２がより突き出ている端部の方が中央部に比べ接着層１４に対する押付力が高まりやすい。これによって、接着層１４が集電極１２の端部において中央部よりも排除されやすくなり、その厚さが、端部でより薄く、中央部でより厚くなる。裏面側でも同様である。
【００４２】
再び図２に戻り、このようにして、圧着処理により、Ｘ方向において、集電極１２，１３の中央部に対応する部分の厚さが、端部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する部分の厚さよりも厚くなるように接着層１４，１６の形成が行われ（Ｓ１５）、太陽電池モジュール１０が得られる（Ｓ１６）。
【００４３】
図８に、圧着処理後の太陽電池モジュール１０の断面図を示す。この図は図１に対応するものであるが、配線材１５，１７は、模式的に平坦として図示してある。ここに示されるように、太陽電池モジュール１０において、集電極１２，１３は、Ｘ方向において、集電極１２，１３の端部の厚さが中央部よりも厚く形成される。そして、接着層１４，１６は、Ｘ方向において、集電極１２，１３の中央部に対応する部分が、集電極１２，１３の端部に対応する部分よりも厚く形成される。これにより、配線材１５，１７において電流集中の生じやすい光電変換部１１上の端部において、接着層１４，１６の抵抗成分が小さくなり、配線材１５，１７と集電極１２，１３との間の機械的な接合が強く、電気的な抵抗が低い構造とすることができる。
【００４４】
このとき、光電変換部１１の端部において接着層１４となる接着剤が押し出され、配線材１５，１７の側面まで回り込んでフィレットが形成されてもよい。これにより、配線材１５，１７の機械的な接着力がより強くなる。
【００４５】
図９は、メッキマスク２１の厚さを適切に設定することで、Ｘ方向において、集電極１２の端部の幅を中央部の幅より広くできる例を示す図である。図９（ａ）は、図３で示すメッキマスク２１を用いて電解メッキを行った後の太陽電池４０の受光面の平面図である。図９（ｂ１），（ｂ２），（ｂ３）は、それぞれ、図９（ａ）に示す開口部２４の左側の端部の断面図、中央部の断面図、右側の端部の断面図である。左側、右側は図９の紙面上の方向である。なお、集電極１２，１３の幅とは、光電変換部１１の受光面又は裏面を上から見た場合において、集電極１２，１３が延びるＸ方向に垂直な方向の長さを意味する。
【００４６】
ここで、メッキマスク２１の開口部２２〜２４の幅寸法はＷ、厚さ寸法はＨで示されている。電解メッキを行うと、集電極１２の端部のメッキ厚ｈ2は、中央部のメッキ厚ｈ1よりも厚くなる。ここで、ｈ2＞Ｈ＞ｈ1となるように電解メッキの条件を設定する。つまり、Ｘ方向における集電極１２の端部の厚さｈ2がメッキマスク２１の厚さＨよりも厚くなるまで、かつ、集電極１２の中央部の厚さｈ1がメッキマスク２１の厚さＨを超えないように、電解メッキによる集電極１２の形成を行う。このように集電極１２を形成すると、集電極１２の中央部の幅ｗ1は、メッキマスク２１の幅寸法Ｗで規制され、ｗ1＝Ｗとなる。これに対し、集電極１２の端部では、メッキ厚ｈ2がメッキマスク２１の厚さ寸法Ｈを超えるので、集電極１２の幅ｗ2はＷよりも広くなる。つまり、ｗ2＞Ｗ＝ｗ1となる。なお、裏面側でも同様な結果となる。
【００４７】
このように、配線材１５，１７において電流集中の生じやすい光電変換部１１上の端部において、集電極１２，１３の幅を広げることができる。これによって、光電変換部１１上の端部において配線材１５，１７と集電極１２，１３との間の機械的な接合がより強く、電気的な抵抗がより低い構造となる。
【００４８】
メッキ処理には、光沢メッキ処理と無光沢メッキ処理があり、これらを使い分けることで、太陽電池モジュール１０における光電変換効率の向上を図ることができる。特に、太陽電池４０の表面においてテクスチャ構造を施す場合に有効である。
【００４９】
図１０は、テクスチャ構造を有する太陽電池４０の形成の手順において、メッキ処理の詳細を示す図である。図１１から図１３は、図１０の手順の様子を示す断面図である。
【００５０】
ここでは、光電変換部１１の形成が行われ（Ｓ２０）、その表面にテクスチャ構造が形成される（Ｓ２１）。Ｓ２０の内容は図２のＳ１０と同じである。Ｓ２１のテクスチャ構造は、光電変換部１１の表面に凹凸を設けたもので、これにより、太陽電池４０の受光面等に入射した光を散乱させる。図１１に、テクスチャ構造５０が形成された断面図を示す。
【００５１】
次に、集電極の形成が行われるが、メッキ法として、無光沢メッキ法を用いる（Ｓ２２）。無光沢メッキ法は光沢メッキ法に対するものである。光沢メッキ法は、メッキ液に適当な光沢材を加え、凸部における堆積速度を制御し、平坦で光沢を有する金属層を形成する。このため、集電極の主層形成に光沢メッキ法を用いると、電極表面が平坦になるため、光閉じ込め効果が低下し、光電変換効率が低下する。
【００５２】
図１２は、テクスチャ構造の上に無光沢メッキ層５１を形成したときの断面図である。無光沢メッキ法で形成された無光沢メッキ層５１は、テクスチャ構造５０の凹凸に応じた形状に形成される。
【００５３】
光電変換効率をさらに高めるに、凹凸表面における反射率を上げることがよい。そこで、再び図１０に戻り、無光沢メッキ処理の後で、基板表面の形状調整用に光沢メッキ処理を行う（Ｓ２３）。図１３は、表面に凹凸を有する無光沢メッキ層５１の上に光沢メッキ層５２を形成したときの断面図である。ここで形成される光沢メッキ層の厚さは、高い光閉じ込め効果を有する無光沢メッキ層５１の表面の凹凸をそのまま残すようにするので、薄くて構わない。無光沢メッキ層５１の金属表面が十分な光閉じ込め効果を有するのであれば、光沢メッキ処理は行わなくても構わない。無光沢メッキ層５１の上に光沢メッキ層５２を形成した積層体が図１、図８で説明した集電極１２に相当する。なお、図１、図８で説明したように、メッキ法で形成した集電極１２の厚さは、光電変換部１１のＸ方向の端部において厚く、中央部において薄くなるが、この集電極１２の厚さに関わらず、無光沢メッキ層５１と光沢メッキ層５２の積層体の表面は、テクスチャ構造５０の凹凸を反映した凹凸を有する。
【００５４】
図１４は、図１３で形成された太陽電池５３を用いた太陽電池モジュール６０の断面図である。太陽電池５３は、光電変換部１１の上に無光沢メッキ層５１と光沢メッキ層５２で構成される集電極が形成されたものである。太陽電池モジュール６０は、太陽電池５３と受光面側の保護部材６１との間に充填材６２が配置されて形成される。受光面側の保護部材としては、透明な板体、フィルムが用いられる。例えば、ガラス板、樹脂板、樹脂フィルム等の透光性を有する部材を用いることができる。裏面側の保護部材は、受光面側の保護部材と同じものを用いることができる。充填材は、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等を用いることができる。
【００５５】
図１４において、保護部材６１と充填材６２を通って集電極１２に光が入射すると、集電極１２の表面の凹凸によって散乱される。散乱された光は、そのままテクスチャ構造５０に到達するものもあるが、一部は保護部材６１の方向に向かう。保護部材６１の方向に向かう光は、集電極１２の表面の凹凸によって方向性が一様でない散乱光であるので、様々な角度で、保護部材６１と外気との境界面に達し、そこで全反射されてテクスチャ構造５０の方に戻される。
【００５６】
このように、テクスチャ構造５０の上に無光沢メッキ層５１を形成することで、その表面を凹凸となるので、入射光を散乱光に変換でき、太陽電池モジュール６０において光電変換効率が向上する。
【符号の説明】
【００５７】
１０，６０  太陽電池モジュール、１１  光電変換部、１２，１３  集電極、１４，１６，４１，４３  接着層、１５，１７，４２，４４  配線材、２０  メッキマスク付基板、２１  メッキマスク、２２，２３，２４  開口部、２５，２６，２７，２８  給電端子、３０  メッキ槽、３１  メッキ液、３２，３３  陽極板、３４，３５  メッキ電源、４０，５３  太陽電池、４５  下圧着治具、４６  上圧着治具、５０  テクスチャ構造、５１  無光沢メッキ層、５２  光沢メッキ層、６１  保護部材、６２  充填材。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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