(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過可能な第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つのセルアレイであって、前記セルアレイは、配列された複数のセルを有し、各セルは、前記第１基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた光電変換膜と、前記光電変換膜上に設けられた第２電極と、を含む、少なくとも１つのセルアレイと、
前記第１基板上の、隣接するセルの間の部分および前記セルアレイの両端部にそれぞれ設けられ、３２０ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の紫外線を吸収し３８０ｎｍ以上の波長域の光に変換する色素または蛍光体材料を含む複数の隔壁と、
隣接する隔壁間のセルと前記第２基板との間に設けられた第１樹脂膜と、を備え、
前記複数のセルは直列に接続されている太陽電池モジュール。
【請求項２】
光を透過可能な第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つのセルアレイであって、前記セルアレイは、配列された複数のセルを有し、各セルは、前記第１基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた光電変換膜と、前記光電変換膜上に設けられた第２電極と、を含む、少なくとも１つのセルアレイと、
前記第１基板上の、隣接するセルの間の部分および前記セルアレイの両端部にそれぞれ設けられ、光を透過可能な複数の隔壁と、
隣接する隔壁間のセルと前記第２基板との間に設けられた第１樹脂膜と、
各セルの前記第２電極と前記第１樹脂膜との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物、金属酸窒化物、デシカント材を含む樹脂、およびポリアクリル酸系高分子吸収材を含む樹脂のうちの少なくとも１つを含む保護膜と、を備え、
前記複数のセルは直列に接続されている太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記隔壁は、３２０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線を吸収し、３８０ｎｍ以上の波長域の光に変換する色素または蛍光体材料を含む第２樹脂膜である請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記隔壁は、波長が３８０ｎｍ〜８００ｎｍの光の透過率が９０％以上で、屈折率が１．５６〜１．７３である第２樹脂膜である請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
各セルの前記第２電極と前記第１樹脂膜との間に、金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物、金属酸窒化物、デシカント材を含む樹脂、およびポリアクリル酸系高分子吸収材を含む樹脂のうちの少なくとも１つを含む保護膜が設けられている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
各セルの、前記第１電極、前記光電変換膜、および前記第２電極は、前記セルの両側の隔壁の側面および上面にも延在し、隣接する２つのセルにおいて、前記第１電極同士が前記隣接するセルの間に位置する隔壁の上面上で第１ギャップを挟んで配置され、前記光電変換膜同士は、前記第１ギャップよりも広い第２ギャップを挟んで配置され、前記隣接する２つのセルのうちの一方のセルの前記第１電極と他方のセルの前記第２電極が前記第２ギャップにおいて接続する請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
各セルと前記第１基板との間に光を透過可能な第１層が更に設けられている請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記第１層は、前記隔壁と同じ材料で形成される請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
各セルおよび各隔壁と、前記第１基板との間に水分を吸収する材料を含む第２層が更に設けられている請求項７または８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
各セルの前記第２電極と前記第１樹脂膜との間に水分を吸収する材料を含む第３層が更に設けられている請求項９記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
各隔壁は、導電膜と、前記導電膜の側面に設けられた絶縁層と、を有し、
各セルの、前記第１電極、前記光電変換膜、および前記第２電極は、前記セルの両側の隔壁の側面および上面にも延在し、各セルの前記第１電極は隣接するセルの前記第１電極とは第１ギャップを挟んで配置され、各セルの前記第２電極は、前記セルの両側に位置する２つの隔壁の一方の隔壁の側面および上面にも延在して前記一方の隔壁の前記導電膜と接続する請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記光電変換膜は、電子輸送層と、正孔輸送層と、前記電子輸送層と前記正孔輸送層との間に設けられた光電変換層と、を備えている請求項１乃至１１のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記セルアレイが複数個、並列に配置された請求項１乃至１２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
各セルアレイの一方の端部に設けられ前記一方の端部のセルの前記第１電極に接続する第３電極と、
前記セルアレイの他方の端部に設けられ前記他方の端部のセルの前記第２電極に接続する第４電極と、
各セルアレイの前記第３電極に接続する第１引き出し配線と、
各セルアレイの前記第４電極に接続する第２引き出し配線と、
前記第１引き出し配線に接続する第１引き出し電極と、
前記第２引き出し配線に接続する第２引き出し電極と、
を更に備えた請求項１乃至１３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜太陽電池は、導電性ポリマー、フラーレン等を組み合わせた有機薄膜半導体を用いた太陽電池である。有機薄膜太陽電池は、シリコン、ＣＩＧＳ、またはＣｄＴｅなどの無機系材料をベースとした太陽電池に比べて光電変換膜を塗布、または印刷という簡便な方法で生産でき、低コスト化できる可能性がある。その反面、有機薄膜太陽電池の光電変換効率や寿命は、従来の無機系太陽電池と比較して低いという問題を有する。これはペロブスカイト構造を有した半導体材料を用いた薄膜太陽電池でも同様である。
【０００３】
一般に、有機薄膜太陽電池モジュールは、透明な基板上に透明な第１電極が設けられ、この透明電極上に、活性層（光電変換層）を有する有機光電変換膜が設けられ、この有機光電変換膜上に第２電極（背面電極とも云う）が設けられ、この第２電極上に接着剤となる樹脂層を介して支持基板（背面基板とも云う）が設けられた構造を有している。
【０００４】
有機薄膜太陽電池においては、使用中に光電変換効率が低下し、耐久性が劣化するという問題がある。有機薄膜太陽電池モジュールにおいて使用中に光電変換効率が低下する要因として、有機材料からなる活性層は水分に対する耐性が小さいことが挙げられる。水分による活性層の劣化を防ぎ、耐久性を向上させるために、透明基板と支持基板とを端部においてシール剤によって封止することが知られている。このシール剤が、端部からの水分の侵入を防ぐ役目を果たす。しかしながら、発電セルからシール剤までの距離と、シール剤の幅の分だけ発電に寄与しない領域（非発電領域）が大きくなる。また、接着剤の樹脂層の厚さを小さくすることで水分量は減らせるが、透明基板と背面基板との間の接着強度が低下し、モジュールの強度が小さくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５１１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本実施形態は、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することができる太陽電池モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態による太陽電池モジュールは、光を透過可能な第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つのセルアレイであって、前記セルアレイは、配列された複数のセルを有し、各セルは、前記第１基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた有機光電変換膜と、前記有機光電変換膜上に設けられた第２電極と、を含む、少なくとも１つのセルアレイと、前記第１基板上の、隣接するセルの間の部分および前記セルアレイの両端部にそれぞれ設けられ、光を透過可能な複数の隔壁と、隣接する隔壁間のセルと前記第２基板との間に設けられた第１樹脂膜と、を備え、前記複数のセルは直列に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態による太陽電池モジュールを示す平面図
【図２】第１実施形態のセルを示す断面図。
【図３】第１実施形態のセルアレイの右端部を示す断面図。
【図４】第１実施形態のセルアレイの左端部を示す断面図。
【図５】有機光電変換膜の構成を示す断面図。
【図６】実施例１の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図７】実施例１の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図８】実施例１の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図９】実施例１の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図１０】実施例１の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図１１】実施例１の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図１２】実施例１の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図１３】実施例１の変形例による太陽電池モジュールのセルを示す断面図。-
【図１４】第２実施形態による太陽電池モジュールを示す平面図
【図１５】第２実施形態の太陽電池モジュールのセルを示す断面図。
【図１６】第２実施形態のセルアレイの右端部を示す断面図。
【図１７】第２実施形態のセルアレイの左端部を示す断面図。
【図１８】第２実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図１９】第２実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２０】第２実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２１】第２実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２２】第２実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２３】第２実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２４】第３実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２５】第３実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２６】第４実施形態による太陽電池モジュールのセルを示す断面図。
【図２７】第４実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２８】第４実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図２９】第５実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３０】第５実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３１】第６実施形態による太陽電池モジュールのセルを示す断面図。
【図３２】第６実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３３】第６実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３４】第６実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３５】第６実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３６】第７実施形態による太陽電池モジュールのセルを示す断面図。
【図３７】第７実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３８】第７実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３９】第７実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図４０】第７実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図４１】第７実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【図４２】第７実施形態による太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態を説明する前に、本発明に至った経緯について説明する。
【００１０】
本発明者達は、鋭意研究に努めた結果、水分による活性層の劣化を防ぎ、耐久性を向上させる施策として、以下の構成が必要であると考えた。
【００１１】
１）水分の活性層までの侵入長（端部からの距離）を大きくして、水分が活性層に至る時間を遅らせることにより、劣化を遅らせる。
【００１２】
２）接着剤となる樹脂層の厚さを小さくして、侵入水分量を減らし、劣化を遅らせる。
【００１３】
上記施策を実現した太陽電池モジュールを実施形態として説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
第１実施形態による太陽電池モジュールの上面図を図１に示す。本実施形態による太陽電池モジュールは、アレイ状に配列された複数のセル２を備えている。図１では、３行×８列に配列された複数のセル２が示されている。同一行のセル２は直列に接続される。直列接続されたセル２の群の両端には、電極５ａ、５ｂが設けられ、これらの電極５ａ、５ｂはそれぞれ引き出し配線６ａ、６ｂに接続される。これらの引き出し配線６ａ、６ｂはそれぞれ、引き出し電極７ａ、７ｂに接続される。すなわち、各セルで光電変換によって得られた電荷は、電極５ａ、５ｂ、引き出し配線６ａ、６ｂ、および引き出し電極７ａ、７ｂを介して外部に出力される。隣接する行間にはギャップ１５が設けられている。各セル２の行方向の両端には、凸形状の隔壁１２が設けられている。また、同一列に配列されたセル２の群の両端には、各列に共有される隔壁１３ａ、１３ｂが設けられている。
【００１５】
各セル２を行方向に平行な平面で切断したときの各セル２の断面図を図２に示す。本実施形態の太陽電池モジュール１は透明な第１基板１０と第２基板２０との間に設けられている。なお、本明細書では、透明であるとは、光の透過率が８０％以上であることを意味する。この太陽電池モジュール１は、第１基板１０上に設けられ直列に接続された複数のセル２を有している。各セル２は、両端に設けられた凸形状の隔壁１２ａ、１２ｂと、隔壁１２ａ、１２ｂ間に設けられた凹部１２ｃと、隔壁１２ａ、１２ｂの上面および側面ならびに凹部１２ｃ上に設けられた透明な第１電極１４と、第１電極１４上に設けられた有機光電変換膜１６と、有機光電変換膜１６上に設けられた第２電極１８と、凹部１２ｃにおける第２電極１８上に設けられた接着剤となる樹脂膜１９と、を備えている。
【００１６】
隣接するセル２間においては、隔壁１２ａ、１２ｂは共有されて図１に示す隔壁１２となる。そして、隔壁１２ａ、１２ｂの上面上で、隣接する２つのセル２の第１電極１４同士は有機光電変換膜１６によって分離されるとともに第２電極１８同士は、樹脂膜１９によって分離される。また、直列に接続された２段目以降のセル２の第２電極１８は、前段のセルの第１電極１４と、隔壁１２ａの上面上で接続される。これにより、隣接するセル間においては、有機光電変換膜１６同士は、隔壁１２ａ、１２ｂの上面上で、分離される。
【００１７】
本実施形態においては、隔壁１２ａ、１２ｂおよび凹部１２ｃは接着剤となる樹脂膜１１で形成され、凹部１２ｃにおける第２電極１８上にも接着剤となる樹脂膜１９が形成される。この樹脂膜１９上に第２基板２０が配置される。
【００１８】
有機光電変換膜１６は、図５に示すように、第１キャリア輸送層１６ａと、第１キャリア輸送層上に設けられた光電変換層（有機活性層ともいう）１６ｂと、光電変換層１６ｂ上に設けられた第２キャリア輸送層１６ｃと、を備えている。第１キャリア輸送層１６ａが電子輸送層として機能すれば第２キャリア輸送層１６ｃは正孔輸送層として機能し、第１キャリア輸送層１６ａが正孔輸送層として機能すれば第２キャリア輸送層１６ｃは電子輸送層として機能する。
【００１９】
順構造型有機薄膜太陽電池の場合、第１キャリア輸送層は正孔輸送層、第２キャリア輸送層は電子輸送層として機能する。一方、逆構造型有機薄膜太陽電池の場合、第１キャリア輸送層は電子輸送層、第２キャリア輸送層は正孔輸送層として機能する。
【００２０】
正孔輸送層は、電子をブロックして正孔のみを効率的に輸送する機能、および光電変換層と正孔輸送層との界面で生じたエキシトンの消滅を防ぐ機能を有する。同様に、電子輸送層は、正孔をブロックして電子のみを効率的に輸送する機能、および光電変換層と電子輸送層との界面で生じたエキシトンの消滅を防ぐ機能を有する。
【００２１】
光電変換層１６ｂは、Ｐ型半導体とＮ型半導体とがバルクへテロ接合した構造を有している。この光電変換層１６ｂにおいて、Ｐ型半導体とｎ型半導体がブレンドされ、ナノオーダーのＰＮ接合が光電変換層１６ｂ全体に広がっている。このため、従来の積層型有機薄膜太陽電池よりもＰＮ接合領域が広く、実際に発電に寄与する領域も光電変換層１６ｂ全体に広がっている。従って、バルクへテロ接合型有機薄膜太陽電池における発電に寄与する領域は、積層型有機薄膜太陽電池と比べ圧倒的に広くなり、それに伴い光子の吸収効率も向上し、取り出せる電流も増加する。
【００２２】
なお、本実施形態では、有機光電変換膜１６を電子輸送層／有機活性層／正孔輸送層の積層構造を有しているが、有機光電変換膜１６において、有機活性層のバルクヘテロ構造を制御するような分子層を挿入した構成でも良い。
【００２３】
本実施形態ではいわゆる逆構造型の有機光電変換膜１６である、すなわち透明な第１電極１４上に電子輸送層、有機活性層、正孔輸送層を順次積層した構成を有している。
【００２４】
逆構造型の有機太陽電池において、有機光電変換膜１６には第１基板１０側から太陽光や照明光等の光が照射される。有機光電変換膜１６に照射された光を有機活性層１６ｂが吸収すると、Ｐ型半導体とＮ型半導体との相界面で電荷分離が生じることによって、電子と、この電子と対になる正孔とが生成される。有機活性層１６ｂで生成された電子と正孔のうち、例えば電子は第１電極で捕集され、正孔は第２電極で捕集される。逆構造型の太陽電池モジュールでは、透明な第１電極１４が電子を捕集するアノード（以下、陰極とも言う）であり、第２電極１８が正孔を捕集するカソード（以下、陽極とも言う）である。ちなみに、順構造型の有機太陽電池では、透明な第１電極１４が正孔を捕集するカソード（陽極）で、第２電極１８が電子を捕集するアノード（陰極）である。
【００２５】
隔壁１２ａ、１２ｂおよび凹部１２ｃは、第１基板１０と第２基板２０との間に位置し、実質的に両基板の間隙をほぼ一定に保つ働きを有するものである。隔壁１２ａ、１２ｂおよび凹部１２ｃは、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ふっ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、オリエンテッドポリプロピレン（ＯＰＰ）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ガラスで構成される光透過性材料である。
【００２６】
各隔壁１２ａ、１２ｂの上面上には、電荷を生成しない非発電領域がある。この非発電領域は、上記隔壁の側面に設けられた前段のセルの第２電極１８の上面から上記隔壁上に設けられた第１電極１４の側面までの領域である。この非発電領域内の部材１７は、本実施形態では、有機光電変換膜１６と同じ材料で形成されるが、絶縁性の樹脂で形成してもよい。
【００２７】
なお、本実施形態においては、セル２と第２基板２０との間にはゲル状の接着剤となる樹脂膜１９で満たされ、必要に応じて、隔壁１２ａ、１２ｂと第２基板２０との間に接着剤となる樹脂膜１９が薄く存在する場合もある。
【００２８】
このように構成された本実施形態においては、引き出し配線６ａ、６ｂが形成されたモジュール１の端部から侵入する水分は、複数の隔壁１２ａ、１２ｂによって侵入を阻まれ、セル２の劣化を遅らせることが可能となっている。
【００２９】
また、隔壁１２ａ、１２ｂと第２基板２０との間の樹脂は薄い（例えば１μｍ以下）か、ほとんど設けられていない。しかし、第１基板１０と第２基板２０との間の接着強度は、接着面積の大部分を占める、隔壁１２ａ、１２ｂを構成する樹脂および隔壁間に設けられた樹脂１９に接していることから、十分な接着強度を確保することが可能であり、太陽電池モジュール全体の機械的強度を確保することができる。
【００３０】
また、一般的に有機光電変換膜１６上に局所的に圧力がかかった場合、光電特性が劣化し、変換率が低下する。しかし、本実施形態では、隔壁１２ａ、１２ｂによって圧力を分散することが可能となるから、光電特性が劣化することなく曲げに対する耐性を確保することができで、柔軟な太陽電池モジュールを実現することができる。
【００３１】
以下、本実施形態による有機太陽電池の各構成部材について説明する。
【００３２】
（透明な第１基板１０）
基板１０は、他の構成部材を支持するためのもので、電極を形成し、熱や有機溶剤によって変質しないものが好ましい。本実施形態では、基板１０の材料としては、例えば、無アルカリガラス、石英ガラス、サファイア等の無機材料、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、オリエンテッドポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー等のプラスチック、高分子フィルム等の光透過性の高い材料が望ましい。
【００３３】
また、第２基板２０は、透明な基板１０を構成する材料の他、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミ、シリコン等の金属基板、ポリマーフィルムにアルミ蒸着膜を形成したフィルムを用いることができる。
【００３４】
（透明な第１電極）
透明な第１電極１４は、光透過性と導電性を有するものであれば特に限定されない。通常は、透明または半透明の導電性を有する材料を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等で成膜する。電極材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、およびそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、フッ素ドープされた酸化スズ（ＦＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラスを用いて作製された膜（ＮＥＳＡ等）、または金、白金、銀、銅等の薄膜が用いられる。特に、ＩＴＯまたはＦＴＯが好ましい。透明な電極は、単層であってもよく、異なる仕事関数の材料で構成される層を積層したものであってもよい。これらの半透明の金属酸化膜と金属薄膜の積層体でもよい。また、電極材料として、有機系の導電性ポリマー、例えばポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体等を用いてもよい。
【００３５】
透明な電極の膜厚は、特に制限はないが、１０ｎｍ以上１μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。膜厚が薄すぎると、シート抵抗が高くなり、逆に膜厚が厚すぎると、光透過率が低下すると共に、可撓性が低くなることで応力によりひび割れ等が生じやすくなる。よって、高い光透過率と低いシート抵抗との双方が得られるように、膜厚を選択することが好ましい。第１電極１４のシート抵抗に特段の制限はないが、通常１０Ω／□以下であり、５００Ω／□以下が好ましく、より好ましくは２００Ω／□以下である。大きな電流を取り出す観点から、シート抵抗はより小さいことが好ましい。
【００３６】
次に、有機光電変換膜１６の各構成部材について説明する。
【００３７】
（電子輸送層）
電子輸送層は、例えばスパッタ法のような真空成膜法、ゾルゲル法、スピンコート法等により形成される。電子輸送層の膜厚は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることがより好ましい。電子輸送層が薄すぎると、ホールブロック効果が減少し、発生したエキシトンが電子とホールに解離する前に失活してしまうため、効率的に電流を取り出すことができないおそれがある。電子輸送層が厚すぎると膜抵抗が大きくなり、発生した電流を制限してしまうために光電変換効率が低下するおそれがある。
【００３８】
電子輸送層の構成材料としては、金属酸化物を含んでいればよく、それ以外の材料、例えばアルカリ金属の塩や有機化合物材料等を含んでいてもよい。例えばゾルゲル法にてチタンアルコキシドを加水分解して得たアモルファス性の酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、蒸着法により成膜した酸化ガリウム（ＧａＯｘ）、酸化カルシウム（ＣａＯｘ）等が挙げられる。金属酸化物は、アモルファスであっても、また結晶物であってもよい。
【００３９】
成膜方法は、薄膜を形成できる方法であれば特に限定されないが、例えば、酸化チタンをスピンコート法で塗布する場合、膜厚は５ｎｍ〜２０ｎｍの厚さに成膜する事が望ましい。塗布溶液は、予めフィルターで濾過したものを使用することが望ましい。規定の膜厚に塗布した後、ホットプレートなどを用いて加熱乾燥する。５０℃〜１００℃で数分〜１０分間程度、空気中にて加水分解を促進しながら加熱乾燥する。
【００４０】
（光電変換層（有機活性層））
光電変換層は、バルクへテロ接合型の光電変換層である。バルクヘテロ接合型の光電変換層は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が光電変換層中で混合してミクロ層分離構造を取ることが特徴である。バルクへテロ接合型は、混合されたＰ型半導体とＮ型半導体が光電変換層内でナノオーダーのサイズのＰＮ接合を形成し、接合面において生じる光電荷分離を利用して電流を得る。
【００４１】
Ｐ型半導体は、電子供与性の性質を有する材料で構成される。これに対して、Ｎ型半導体は、電子受容性の性質を有する材料で構成される。各実施形態においては、Ｐ型半導体およびＮ型半導体の少なくとも一方が有機半導体であってもよい。
【００４２】
Ｐ型有機半導体としては、例えば、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリピロールおよびその誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェンおよびその誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリシランおよびその誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体等を使用することができ、これらを併用してもよい。また、これらの共重合体を使用してもよく、例えば、チオフェン−フルオレン共重合体、フェニレンエチニレン−フェニレンビニレン共重合体等が挙げられる。
【００４３】
好ましいＰ型有機半導体は、π共役を有する導電性高分子であるポリチオフェンおよびその誘導体である。ポリチオフェンおよびその誘導体は、優れた立体規則性を確保することができ、溶媒への溶解性が比較的高い。ポリチオフェンおよびその誘導体は、チオフェン骨格を有する化合物であれば特に限定されない。ポリチオフェンおよびその誘導体の具体例としては、ポリ３−メチルチオフェン、ポリ３−ブチルチオフェン、ポリ３−ヘキシルチオフェン、ポリ３−オクチルチオフェン、ポリ３−デシルチオフェン、ポリ３−ドデシルチオフェン等のポリアルキルチオフェン；ポリ３−フェニルチオフェン、ポリ３−（ｐ−アルキルフェニルチオフェン）等のポリアリールチオフェン；ポリ３−ブチルイソチオナフテン、ポリ３−ヘキシルイソチオナフテン、ポリ３−オクチルイソチオナフテン、ポリ３−デシルイソチオナフテン等のポリアルキルイソチオナフテン；ポリエチレンジオキシチオフェン等が挙げられる。
【００４４】
また近年では、カルバゾール、ベンゾチアジアゾールおよびチオフェンからなる共重合体であるＰＣＤＴＢＴ（ポリ［Ｎ−９”−ヘプタ−デカニル−２，７−カルバゾール−アルト−５，５−（４’，７’−ジ−２−チエニル−２’，１’，３’−ベンゾチアジアゾール）］）などの誘導体やチエノチオフェンとベンゾジチオフェンからなる共重合体であるＰＴＢ７（ポリ［［４，８−ビス［（２−エチルヘキシル）オキシ］ベンゾ［１，２−ｂ：４−５−ｂ’］ジチオフェン−２，６−ジル］［３−フルオロ−２−［（２−エチルヘキシル）カルボニル］チエノ［３，４−６］チオフェンジル］）やＰＴＢ７−Ｔｈ（ポリ［［４，８−ビス［５−（２−エチルヘキシル）チオフェン−２−イル］ベンゾ［１，２−ｂ：４−５−ｂ’］ジチオフェン−コ−３フルオロチエノ［３，４−ｂ］チオフェン−２−カルボキシレート］）などの誘導体が、優れた光電変換効率を得られる化合物として知られている。
【００４５】
これらの導電性高分子は、溶媒に溶解させた溶液を塗布することにより成膜可能である。従って、大面積の有機薄膜太陽電池を、印刷法等により、安価な設備にて低コストで製造できるという利点がある。
【００４６】
Ｎ型有機半導体としては、フラーレンおよびその誘導体が好適に使用される。ここで使用されるフラーレン誘導体は、フラーレン骨格を有する誘導体であれば特に限定されない。具体的には、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等を基本骨格として構成される誘導体が挙げられる。フラーレン誘導体は、フラーレン骨格における炭素原子が任意の官能基で修飾されていてもよく、この官能基同士が互いに結合して環を形成していてもよい。フラーレン誘導体には、フラーレン結合ポリマーも含まれる。溶剤に親和性の高い官能基を有し、溶媒への可溶性が高いフラーレン誘導体が好ましい。
【００４７】
フラーレン誘導体における官能基としては、例えば、水素原子；水酸基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基、チエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基等が挙げられる。具体的には、Ｃ６０Ｈ３６、Ｃ７０Ｈ３６等の水素化フラーレン、Ｃ６０、Ｃ７０等のオキサイドフラーレン、フラーレン金属錯体等が挙げられる。
【００４８】
上述した中でも、フラーレン誘導体として、６０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）または７０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ７１酪酸メチルエステル）を使用することが特に好ましい。
【００４９】
未修飾のフラーレンを使用する場合、Ｃ７０を使用することが好ましい。フラーレンＣ７０は、光キャリアの発生効率が高く、有機薄膜太陽電池に使用するのに適している。
【００５０】
光電変換層におけるＮ型有機半導体とＰ型有機半導体の混合比率は、Ｐ型半導体がＰ３ＡＴ系の場合、およそＮ：Ｐ＝１：１とすることが好ましく、Ｐ型半導体がＰＣＤＴＢＴ系の場合、およそＮ：Ｐ＝４：１とすることが好ましい。また、Ｐ型半導体がＰＴＢ７系の場合、およそＮ：Ｐ＝１：０．７とすることが好ましい。
【００５１】
有機半導体を塗布するためには、溶媒に溶解する必要があるが、それに用いる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、テトラリン、デカリン、メシチレン、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類が挙げられる。特に、ハロゲン系の芳香族溶剤が好ましい。これらの溶剤を単独、もしくは混合して使用することが可能である。
【００５２】
また、光電変換層として、有機系のペロブスカイト構造を有する薄膜半導体、この半導体と有機薄膜半導体を組み合わせた材料も用いることができる。
【００５３】
溶液を塗布し成膜する方法としては、スピンコート法、ディップコート法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、スプレー法、スクリーン印刷、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、グラビア・オフセット印刷、ディスペンサー塗布、ノズルコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法等が挙げられ、これらの塗布法を単独で、もしくは組み合わせて用いることができる。
【００５４】
（正孔輸送層）
正孔輸送層の機能は、正孔のみを効率的に輸送すること、および有機活性層の界面近傍で発生した励起子の消滅を防ぐこと等である。
【００５５】
正孔輸送層としては、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホネート））等のポリチオフェン系ポリマー、ポリアニリン、ポリピロール等の有機導電性ポリマーを使用することができる。ポリチオフェン系ポリマーの代表的な製品としては、例えば、スタルク社のＣｌｅｖｉｏｓ  ＰＨ５００、ＣｌｅｖｉｏｓＰＨ、ＣｌｅｖｉｏｓＰＶ  ＰＡｌ  ４０８３、ＣｌｅｖｉｏｓＨＩＬ１．１が挙げられる。無機物では、酸化バナジウムや酸化タングステン、酸化モリブデンのような無機材料でも良い。
【００５６】
正孔輸送層は、例えば真空蒸着法やスパッタ法のような真空成膜法、ゾルゲル法等、薄膜を形成できる方法であれば特に限定されないが、スピンコート法や各種印刷法等によっても塗布することが可能である。例えば、正孔輸送層の材料としてＣｌｅｖｉｏｓ  ＰＨ５００を使用する場合、膜厚は２０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。薄すぎる場合は、下部電極の短絡を防止する作用がなくなり、ショートが発生してしまう。厚すぎる場合は、膜抵抗が大きくなり、発生した電流を制限してしまうため、光電変換効率が低下する。正孔輸送層の材料を所望の膜厚に塗布した後、ホットプレート等で加熱乾燥する。１４０℃〜２００℃で数分〜１０分間程度加熱乾燥することが好ましい。塗布する溶液は、予めフィルターでろ過したものを使用することが望ましい。正孔輸送層の膜厚は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。
【００５７】
なお、ここで説明する電子輸送層と正孔輸送層の配置位置は、逆構造型のセルの場合である。順構造型のセルの場合には、電子輸送層と正孔輸送層の配置位置は逆になり、第１電極（カソード）と有機活性層との間に正孔輸送層が配置され、有機活性層と第２電極（アノード）との間に電子輸送層が配置される。
【００５８】
（第２電極１８）
第２電極１８は、有機光電変換膜１６上に積層され、導電性を有する材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等で成膜する。電極材料としては、導電性の金属薄膜、金属酸化物膜等が挙げられる。第１電極１４を仕事関数の高い材料を用いて形成した場合、第２電極１８には仕事関数の低い材料を用いることが好ましい。仕事関数の低い材料としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属等が挙げられる。具体的には、Ｌｉ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｚｒ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、およびこれらの合金を挙げることができる。
【００５９】
第２電極１８は、単層であってもよく、異なる仕事関数の材料で構成される層を積層したものであってもよい。また、前記仕事関数の低い材料のうちの１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫などとの合金でもよい。合金の例としては、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。
【００６０】
第２電極１８の膜厚は１０ｎｍ〜３００ｎｍである。膜厚が上記範囲より薄い場合は、抵抗が大きくなりすぎ、発生した電荷を十分に外部回路へ伝達できない。膜厚が厚い場合には、第１電極１４の成膜に長時間を要するため材料温度が上昇し、有機光電変換層にダメージを与えて性能が劣化してしまう。さらに、材料を大量に使用するため、成膜装置の占有時間が長くなり、コストの増大に繋がる。
【００６１】
次に、第１実施形態の実施例について説明する。
【００６２】
（実施例１）
実施例１による太陽電池モジュールは、図１および図２に示す太陽電池モジュールであって、隔壁１２ａ、１２ｂが紫外線硬化樹脂で形成されている。
【００６３】
この実施例１においては、隔壁１２ａ、１２ｂは５ｍｍピッチで形成され、凹部１２ｃの厚さは２μｍ、隔壁１２ａ、１２ｂの第１基板１０からの高さは２２μｍ、幅（図面上で左右方向の寸法）は１ｍｍとなっている。行方向に配列された各セル２は、隔壁１２ａ、１２ｂによって隣接セルと構造的に隔てられている。図１に示すギャップ１５は実施例１においては、２００μｍである。
【００６４】
隔壁１２ａ、１２ｂの上面では、第１電極１４間のギャップが１００μｍ、有機光電変換膜１６間のギャップが１００μｍ、第２電極１８間のギャップが１００μｍで、計３００μｍ幅の非発電領域が形成されている。すなわち、各セルの開口幅（図面上で左右方向の寸法）は４．７ｍｍとなる。これにより、隔壁１２ａ、１２ｂがない場合の比較例による太陽電池モジュールの開口率と同等の開口率が確保されている。
【００６５】
また、引き出し配線６ａ、６ｂが形成された太陽電池モジュール１の端部の封止ｗは１０ｍｍであるが、端部から侵入する水分は、複数の隔壁１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂによって侵入を阻まれ、セル２の劣化を遅らせることが可能となっている。また、隔壁１２ａ、１２ｂと第２基板２０との間の樹脂１９の厚さも実施例１では、１μｍ以下か、ほとんど設けられていない。
【００６６】
次に、実施例１の太陽電池モジュール１の製造方法について、図６乃至図１２を参照して説明する。
【００６７】
透明な第１基板１０として、平面形状のサイズが５００ｍｍ×５００ｍｍｍで厚さが１５０μｍのＰＥＴフィルムの片面に紫外線カット層（図示せず）が形成され、もう一方の面に防湿膜としてシリコン酸窒化層／シリコン酸化層の積層膜（図示せず）が形成されたフィルムを用いる。第１基板１０の防湿膜を形成した面上に紫外線硬化樹脂１１を塗布する（図６）。
【００６８】
続いて、予め機械加工で微細な凹凸を設けた石英の型５０を紫外線硬化樹脂１１に圧接し、石英の型５０を通して紫外線を紫外線硬化樹脂１１に照射する。これにより、紫外線硬化樹脂１１に微細な凹凸が転写され硬化された後、石英の型５０を剥離する。これにより、第１基板１０上に、隔壁１２ａ、１２ｂのそれぞれの幅が１ｍｍ、隔壁１２ａ、１２ｂの第１基板１０からの高さが２２μｍ、隔壁１２ａ、１２ｂのピッチが５ｍｍで凹部１２ｃの高さが２μｍの微細な隔壁１２ａ、１２ｂを有する樹脂膜１１が形成される（図７）。
【００６９】
次に、隔壁１２ａ、１２ｂを有する第１基板１０に対して、隔壁１２ａ、１２ｂ上で、第１電極のパターン間のギャップが０．１ｍｍとなるマスク（図示せず）を介してＩＴＯからなる第１電極１４を成膜する。これにより、成膜された第１電極１４には、隣接するセル間で幅が０．１ｍｍのギャップ１３が形成される（図８）。
【００７０】
次に、第１電極１４上に、酸化亜鉛を溶解した溶液を塗布し、乾燥させることにより、電子輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化亜鉛層が形成される。これにより、図８に示すギャップ１３は、酸化亜鉛層で埋め込まれる。続いて、有機活性層のパターン間のギャップが０．１ｍｍとなるマスク（図示せず）を介して、電子輸送層上に、Ｐ型半導体材料としてポリ３−メチルチオフェンと、Ｎ型半導体材料として７０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ７１酪酸メチルエステル）をＰ：Ｎ＝１：１．５の比で混合溶液を作製し塗布する。その後、９０℃で３分間の熱処理を行って、厚さが１００ｎｍのバルクヘテロ接合層を有する有機活性層を形成する。その後、有機活性層上に正孔輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化タングステン膜をマスク蒸着法により形成する。これにより、第１電極１４上に、電子輸送層、有機活性層、および正孔輸送層が積層された有機光電変換膜１６が形成される（図９）。
【００７１】
次に、第２電極１８として、Ａｇ膜のパターン間のギャップが０．１ｍｍとなるようなマスク（図示せず）を介して、厚さが２００ｎｍのＡｇ膜を真空蒸着法により成膜する。これにより、隣接するセルにおける第２電極１８同士は、隔壁１２ａ、１２ｂの上面上で上記ギャップに対応して形成されるギャップ１７により、切断される（図１０）。
【００７２】
次に、隔壁１２ａ、１２ｂの間の凹部１２ｃに、ゲッター剤を含み、硬化後もゲル状を有するシリコーン樹脂を充填することにより接着剤となる樹脂膜１９を形成する（図１１）。続いて、第２基板２０としてアルミ蒸着ＰＥＴフィルムを樹脂膜１９に貼り合せ、８０℃で１時間の熱処理を行う。これにより、各セル２間が隔壁１２ａ、１２ｂで仕切られた太陽電池モジュール１が作製される（図１０）。
【００７３】
上記製造方法により作製した太陽電池モジュール１は、図１に示すような、横方向に連続したセルアレイが３本形成され、１本のセルアレイの幅（図１の列方向の寸法）が１５９．９ｍｍ、長さ（行方向の寸法）が４８０ｍｍ、セルアレイ間のギャップ１５は０．２ｍｍである。なお、図１に示すモジュール１の端部には、各セルアレイの電極５ａ、５ｂと、セルアレイを電極５ａ、５ｂを介して接続する引き出し配線６ａ、６ｂと、引き出し電極７ａ、７ｂが形成されている。
【００７４】
図２に示すように、隔壁１２ａ、１２ｂ間のセルアレイの長さ方向のピッチが５ｍｍのうち、発電に寄与しない非発電領域は、それぞれＩＴＯパターンのギャップ、有機光電変換膜１６のギャップ、第２電極１８のギャップに相当する。このため、各セル２の開口部の長さは４．７ｍｍである。太陽電池モジュール１全体では、図２に示す太陽電池モジューにおける各セルアレイの左端部および右端部の断面をそれぞれ図３および図４に示す。図３に示すように右端部は最右隔壁１２ｂの非発電領域を含み、封止幅Ｗ１１Ｒは１０ｍｍである。図４に示すように左端部は最左隔壁１２ａを含まず、封止幅Ｗ１１Ｌは１０ｍｍである。なお、図３に示すように、セルアレイ電極５ｂはＩＴＯから形成される場合は、引き出し配線６ｂとの間に例えばＡｌ（アルミニウム）からなる配線６ｃを設けることが好ましい。
【００７５】
また、図２に示す太陽電池モジュールの上下端部に関して、上下ともに隔壁１３a、１３bを含み、Ｗ１２は１０ｍｍであり、端部を除いた約４８０ｍｍ角の発電領域を有している。なお、隔壁１２ａ、１２ｂ上の非発電領域は除く。なお、一番端のセルアレイには行方向に沿って設けられた隔壁１３ａ、１３ｂは、メッキパターンの表面にＣｕ酸化膜で絶縁処理されたもので、発電には寄与しない。或いは、隔壁１３ａ、１３ｂは、後述するように隔壁１２ａ、１２ｂの作製工程である、ＵＶ硬化樹脂層に微細な凹凸を転写する工程において、同時に作製しても良い。この場合、隔壁１３ａ、１３ｂ上には発電素子を設けないことは言うまでもない。
【００７６】
この太陽電池モジュール１に対して耐久性試験を行った。その結果、端部の封止幅が１０ｍｍと狭い領域であるにも関わらず水分の侵入を防いで、高い耐久性を確保することができた。
【００７７】
また、端部から水分が侵入した場合でも、各セル２間が隔壁１２ａ、１２ｂで仕切られた構造で、セル２はゲッター剤を含んだゲル状接着剤となる樹脂膜１９で満たされていることから、端部に近いセルで侵入した水分を捕獲することが可能となる。このため、有機活性層の劣化領域が広がることはなかった。
【００７８】
また、太陽電池モジュール１は第１および第２基板１０、２０が隔壁１２ａ、１２ｂで支えられた構造であるため、太陽電池モジュールの曲げに対して高い強度を示し、変形に対しても信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができた。
【００７９】
なお、実施例１では、第１基板１０上に、微細な凹凸を形成したＵＶ硬化樹脂層を用いて隔壁を形成したが、図７の工程において、ＵＶ硬化樹脂１１を塗布後、石英の型５０の凸部が完全に第１基板１０に密着するまで圧接することにより、隔壁１２ａ、１２ｂ間の凹部１２ｃに樹脂が存在しない構造を有する太陽電池モジュールが得られる（図１３）。このように、凹部１２ｃに樹脂が存在しない構造の太陽電池モジュールでも、実施例１と同様の高い信頼性が確保された太陽電池モジュールが得られる。
【００８０】
以上説明したように、第１実施形態によれば、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【００８１】
ちなみに、図２の第１実施形態においては、光照射面である第１基板が最外層となっているが、さらにこの外側に、導光板やマイクロレンズアレイ層等、光マネジメント用の光学部品が形成されている場合でも同様の効果が得られるものである。
【００８２】
（第２実施形態）
第２実施形態による太陽電池モジュールの平面図を図１４に示す。本実施形態による太陽電池モジュールは、アレイ状に配列された複数のセル２を備えている。図１４では、３行×４列に配列された複数のセル２が示されている。同一行のセル２は直列に接続される。直列接続されたセル２の群の両端には、電極５ａ、５ｂが設けられ、これらの電極５ａ、５ｂはそれぞれ引き出し配線６ａ、６ｂに接続される。これらの引き出し配線６ａ、６ｂはそれぞれ、引き出し電極７ａ、７ｂに接続される。すなわち、各セルで光電変換によって得られた電荷は、電極５ａ、５ｂ、引き出し配線６ａ、６ｂ、および引き出し電極７ａ、７ｂを介して外部に出力される。隣接する行間にはギャップ１５が設けられている。各セル２の行方向の両端には、凸形状の隔壁２２が設けられている。また、同一列に配列されたセル２の群の両端には、各列に共有される隔壁１３ａ、１３ｂが設けられている。
【００８３】
各セル２を行方向に平行な平面で切断したときの各セル２の断面図を図１５に示す。本実施形態の太陽電池モジュール１は透明な第１基板１０と第２基板２０との間に設けられている。この太陽電池モジュール１は、第１基板１０上に設けられ直列に接続された複数のセル２を有している。各セル２は、両端に設けられ導電性を有した凸形状の隔壁２２ａ、２２ｂと、隔壁２２ａ、２２ｂ間に設けられた凹部２２ｃと、隔壁２２ａ、２２ｂの側面に設けられた絶縁層２３と、凹部２２ｃ上に設けられた透明な第１電極１４と、第１電極１４上に設けられた有機光電変換膜１６と、有機光電変換膜１６上に設けられた第２電極１８と、凹部２２ｃにおける第２電極１８上に設けられた接着剤となる樹脂膜１９と、を備えている。なお、第２電極１８は、絶縁層２３の一方の側面および上面にも設けられている。これにより、各セル２の第１電極１４は導電性の隔壁２２ａを介して前段のセル２の第２電極１８に接続される。すなわち、同一行の配列されたセル２は直列に接続される。
【００８４】
また、各セル２の凹部２２ｃに設けられた第１電極１４の上面上には、少なくとも１個の補助電極２４が設けられている（図１４）。この補助電極２４は、行方向に沿って延在するように形成され、各セルの第１電極１４の低抵抗化を図るために設けられる。なお、図１４は、第１電極１４上に、有機光電変換膜１６、第２電極１８が形成されない状態を示している。
【００８５】
隣接するセル２間においては、隔壁２２ａ、２２ｂは共有されて図１４に示す隔壁２２となる。各セル２の凹部上には、隣接する２つのセル２の第１電極同士が接続しないようにギャップ２６が設けられている。この第２実施形態においては、ギャップ２６は、有機光電変換膜１６によって埋められる。なお、ギャップ２６を絶縁性樹脂で埋めてもよい。
有機光電変換膜１６は、第１実施形態で説明した有機光電変換膜１６と同じ構成および材料が用いられる。
【００８６】
また、隣接する２つのセル２の有機光電変換膜１６同士は、隔壁２２および絶縁層２３によって分離され、第２電極１８同士は、隔壁２２ａの他方の側面によって分離される。
【００８７】
本実施形態においては、凹部２２ｃの第２電極１８上に接着剤となる樹脂膜１９が形成される。この樹脂膜１９上に第２基板２０が配置される。
【００８８】
次に、第２実施形態の太陽電池モジュール１の製造方法について図１８乃至図２３を参照して説明する。
【００８９】
まず、表面に粘着層１２２が塗布された支持基板１２０を用意する。この支持基板１２０の粘着層１２２上に、マスクを用いてＰｄパターンを蒸着で成膜し、支持基板１２０を無電解Ｃｕメッキ液に浸漬し、Ｐｄの蒸着パターンに対応した領域に、隔壁２２ａ、２２ｂとなる高さ１０μｍのＣｕメッキパターンを形成する。続いて、メッキパターン２２ａ、２２ｂ上に導電性ペースト２８として厚さが１μｍのＡｇペースト膜を印刷で形成し、酸素雰囲気中の炉で１２０℃、１０分の熱処理を行い、Ｃｕメッキパターン２２ａ、２２ｂの表面に酸化銅の絶縁層２３を形成する（図１８）。支持基板１２０上の粘着層１２２は、加熱により粘着性を低下させる接着剤である。なお、上記熱処理条件は、Ｃｕの表層面に絶縁層２３を形成するには十分である。しかし、Ａｇペースト膜２８を硬化させるには至らず、よってこの時点でＡｇペースト膜２８は粘着性を保持した半硬化状態である。
【００９０】
次に、透明な第１基板１０として、平面形状のサイズが５００ｍｍ×５００ｍｍで厚さが１５０μｍのＰＥＴフィルムの片面に紫外線カット層（図示せず）が形成され、もう一方の面に防湿膜としてＳｉＯＮ／ＳｉＯ２の積層膜（図示せず）が形成されたフィルムを用いる。
【００９１】
次に、第１基板１０の防湿膜が形成された側の面に、第１電極１４となるＩＴＯのパターンを、マスクを用いて蒸着することにより形成する。このとき、隔壁２２ａ、２２ｂに近接した領域に隣接するセルの第１電極１４同士を分断するための幅（行方向の長さ）が０．２ｍｍのギャップ２６が形成される。
【００９２】
この第１電極１４が形成された第１基板と、前記隔壁２２ａ、２２ｂが形成された支持基板１２０とを導電性ペースト２８と第１電極１４が対向するように、貼り合せる（図１９）。
【００９３】
続いて、９０℃のホットプレート上で支持基板１２０を剥離する。これにより、半硬化状態の導電性ペースト２８の粘着性により第１基板１０上に隔壁２２ａ、２２ｂが転写される。次に、第１基板１０を１２０℃のホットプレート上で３０分熱処理することによりＡｇペースト膜２８を硬化させる。これにより、第１基板１０上に、隔壁２２ａ、２２ｂの幅（行方向の長さ）が０．４ｍｍ、隔壁２２ａ、２２ｂの第１電極１４からの高さが約１０μｍ、隔壁２２ａ、２２のピッチが５ｍｍの微細凸部を有する隔壁２２ａ、２２ｂが形成される（図２０）。
【００９４】
次に、隔壁２２ａ、２２ｂが形成された第１基板１０に対して、第１電極１４上の隔壁２２ａ、２２ｂ以外の領域に、酸化亜鉛を溶解した溶液を塗布し、乾燥させることにより、電子輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化亜鉛層が形成される。続いて、隔壁２２ａ、２２ｂ以外の領域に、Ｐ型半導体材料としてポリ３−メチルチオフェンと、Ｎ型半導体材料として７０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ７１酪酸メチルエステル）を、Ｐ：Ｎ＝１：１．５の比で混合した溶液を塗布する。その後、９０℃、３分で熱処理を行い、厚さが１００ｎｍの有機活性層を形成する。更に、この有機活性層上に、正孔輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化タングステン層を、マスクを用いて蒸着法により形成する。これにより、第１電極１４上に有機光電変換膜１６が形成される（図２１）。なお、隣接するセルの第１電極１４同士を分断するためのギャップ２６は、有機光電変換膜１６によって埋め込まれる。
【００９５】
次に、第２電極１８として、厚さが２００ｎｍのＡｇ膜を、マスクを用いて蒸着し、Ａｇ膜のパターンを成膜する（図２２）。
【００９６】
続いて、隔壁２２ａ、２２ｂの間の凹部２２ｃに、ゲッター剤を含み、硬化後もゲル状を有するシリコーン樹脂を充填することにより接着剤となる樹脂膜１９を形成する（図２３）。この樹脂膜１９上に、第２基板２０としてアルミ蒸着されたＰＥＴフィルムを貼り合せ、８０℃、１時間の熱処理を行うことにより、各セル２間が隔壁２２ａ、２２ｂで仕切られた図１４、１５に示す太陽電池モジュール１が作製される。
【００９７】
上記製造方法により作製した５００ｍｍ×５００ｍｍの太陽電池モジュールは、図１４に示すような、横方向（行方向）に３本の連続したセルアレイが３本形成され、１本のセルアレイの幅（列方向の寸法）が１５９．９ｍｍ、長さ（行方向の寸法）が４８０ｍｍ、セルアレイ間のギャップ１５のサイズは０．２ｍｍであった。
【００９８】
なお、図１５に示すように、隔壁２２ａ、２２ｂ間の発電セルアレイ長さ方向のピッチＰ５ｍｍのうち、発電に寄与しない非発電領域は、隣接するセル２の第１電極同士間のギャップ１５の寸法である０．２ｍｍと、隔壁２２ａ、２２ｂの幅（絶縁層２３の厚さを含む）である０．４ｍｍである。すなわち、各セル２の開口部の長さは４．４ｍｍ（＝５−（０．２＋０．４））となる。
【００９９】
また、なお、一番端のセルアレイには行方向に沿って設けられた隔壁１３ａ、１３ｂは、メッキパターンの表面にＣｕの酸化膜で絶縁処理されたもので、発電には寄与しない。太陽電池モジュール１全体では、図１４に示す太陽電池モジュールにおける各セルアレイの右端部および左端部の断面をそれぞれ図１６および図１７に示す。図１６に示すように右端部は最右隔壁２２ｂを含み、封止幅Ｗ１１Ｒは１０ｍｍである。図１７に示すように左端部は最左隔壁２２ａを含まず、封止幅Ｗ１１Ｌは１０ｍｍである。図１４の上下端部に関して、上下ともに隔壁１３a、１３bを含み、封止幅Ｗ１２は１０ｍｍであり、端部を除いた一辺が約４８０ｍｍの四角形の発電領域を有する。
【０１００】
この太陽電池モジュール１について耐久性試験を行った。その結果、端部の幅が１０ｍｍと狭い領域であるにも関わらず水分の侵入を防いで、高い耐久性を確保することができた。また、端部から水分が侵入した場合でも、各セル間が隔壁２２ａ、２２ｂで仕切られた構造で、セルはゲッター剤を含んだゲル状の接着剤となる樹脂膜１９で満たされていることから、端部に近いセルで侵入した水分を捕獲することが可能となる。これにより、有機活性層の劣化領域が広がることはなかった。
【０１０１】
また、太陽電池モジュール１は第１および第２基板が隔壁２２ａ、２２ｂで支えられた構造であるため、太陽電池モジュール１の曲げに対して高い強度を示し、変形に対しても信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができた。
【０１０２】
さらに、第１電極１４には局所的に導電性の隔壁２２ａ、２２ｂが形成されているため、低抵抗となり、発電効率が向上した。他に、第１電極１４上には、図１４に示すように、隔壁２２ａ、２２ｂの他に補助電極２４として発電アレイの長手方向と同じ向きにメッキパターンが形成されており、第１電極１４の低抵抗化に寄与する。この補助電極２４は、図１８に示す、支持基板１２０上にメッキパターンを形成する際に、同時に形成することが可能で、プロセスを増やすことなく、第１電極１４の低抵抗化を実現することができる。
【０１０３】
なお、第２実施形態において、隔壁２２ａ、２２ｂはＣｕ（銅）から形成されていた。Ｃｕ、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、またはＡｕ（金）からなる群から選択された少なくとも１つの金属で隔壁２２ａ、２２ｂを形成してもよい。
【０１０４】
以上説明したように、第２実施形態によれば、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【０１０５】
（第３実施形態）
第３実施形態による太陽電池モジュールについて説明する。この第３実施形態の太陽電池モジュールは、図１および図２に示す第１実施形態の太陽電池モジュール１において、隔壁１２ａ、１２ｂを構成する樹脂として、可視光域での透過率が高く、紫外光を吸収して長波長側の光を発光する波長変換材料を含んだ樹脂を用いた構成を有している。
【０１０６】
この第３実施形態の太陽電池モジュール１の製造方法について、図２４、２５を参照して説明する。
【０１０７】
まず、透明な第１基板１０として、３８０ｎｍ〜８００ｎｍ波長域の光の透過率が９０％以上のＰＥＴフィルムを用いる。この第１基板１０上に、波長が３８０ｎｍ〜８００ｎｍの光の透過率８８％以上のエポキシ樹脂１１Ａを塗布する（図２４）。エポキシ樹脂は、３２０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線を吸収し、３８０ｎｍ以上の波長域の光に変換する色素または蛍光体材料等を含んでいる。エポキシ樹脂１１Ａ上に、予め機械加工で微細な凹凸を設けた金型５０を圧接し、１００℃で１０分保持し、エポキシ樹脂１１Ａに微細な凹凸を転写、硬化させた後、金型５０を剥離する（図２５）。これにより、第１基板１０上に、隔壁１２ａ、１２ｂの幅が２０μｍ、隔壁１２ａ、１２ｂの第１基板１０からの高さが２５μｍ、隔壁１２ａ、１２ｂのピッチが５０μｍである樹脂膜１１Ａが形成される。このとき、凹部１２ｃに設けられた樹脂膜１１Ａの第１基板からの高さが５μｍである。
【０１０８】
次に、隔壁１２ａ、１２ｂが設けられた第１基板１０に対して、第１実施形態の実施例１で説明した図８乃至図１２に示すと同様のプロセスで、厚さが３００ｎｍのＩＴＯからなる第１電極１４、電子輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化亜鉛層、Ｐ型半導体材料としてポリ３−メチルチオフェンを、Ｎ型半導体材料として６０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）をＰ：Ｎ＝１：２の比で混合した厚さが１００ｎｍの有機活性層、正孔輸送層である厚さが１０ｎｍの酸化バナジウム層を含む有機光電変換膜１６を形成する。続いて、有機光電変換膜１６上に、第２電極１８として厚さが２００ｎｍのＡｇ膜を形成した。
【０１０９】
更に、隔壁１２ａ、１２ｂの間の凹部１２ｃに、デシカント材を含んだエポキシ樹脂膜１９を充填する。その後、第２基板２０としてアルミ蒸着ＰＥＴフィルムを樹脂膜１９に貼り合せ、８０℃で１時間の熱処理を行うことにより、各セル間が隔壁１２ａ、１２ｂで仕切られた太陽電池モジュール１が作製される。
【０１１０】
上記製造方法により作製した太陽電池モジュールに対して耐久性試験を行った。その結果、端部の封止幅領域が狭く、かつ、第１基板１０と第２基板２０間の封止高さが約２５μｍと非常に小さい構成であるにも関わらず、端部からの水分の侵入を防いで、高い耐久性を確保することができた。また、隔壁１２ａ、１２ｂとして、波長変換材料を含んだ樹脂材料を用いているため、波長変換材料を含んだ樹脂材料を用いない比較例の太陽電池モジュールと比べて、光電変換効率が約２％向上し、連続光の照射による有機活性層の劣化も少なく、信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができた。
【０１１１】
この第３実施形態も第１実施形態と同様に、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【０１１２】
（第４実施形態）
第４実施形態による太陽電池モジュールを図２６乃至図２８を参照して説明する。この第４実施形態の太陽電池モジュールは、図１および図２に示す第１実施形態の太陽電池モジュールにおいて、第１基板１０と、隔壁１２ａ、１２ｂを構成する樹脂膜１１とを同一の材料で形成した構造を有していることが異なっている。この点以外は、第１実施形態の太陽電池モジュールと同じ構成を有している。すなわち第４実施形態の太陽電池モジュールは、図１に示すように、直列に接続された複数のセルからなるセルアレイが複数個列方向に配列された構成を有している。
【０１１３】
図２６に、第４実施形態の太陽電池モジュールのセル２の断面を示す。各セル２は、両端に凸状の隔壁３２ａ、３２ｂおよび隔壁間に位置する凹部３２ｃが表面に設けられた透明な第１基板１０Ａ上に形成される。
【０１１４】
第４実施形態の太陽電池モジュールは透明な第１基板１０Ａと第２基板２０との間に設けられている。この太陽電池モジュール１は、第１基板１０Ａ上に設けられ直列に接続された複数のセル２を有している。各セル２は、隔壁３２ａ、３２ｂの上面および側面ならびに凹部３２ｃ上に設けられた透明な第１電極１４と、第１電極１４上に設けられた有機光電変換膜１６と、有機光電変換膜１６上に設けられた第２電極１８と、凹部３２ｃにおける第２電極１８上に設けられた接着剤となる樹脂膜１９と、を備えている。
【０１１５】
次に、第４実施形態の太陽電池モジュールの製造方法について、図２７および図２８を参照して説明する。
【０１１６】
まず、予め微細な凹凸が形成された金型５０を準備する。１８０℃に加熱した支持基板１２０上に設置された厚さが１２５μｍのポリカーボネート（ＰＣ）樹脂フィルム１３０を用意する（図２７）。このＰＣ樹脂フィルム１３０に、１８０℃に加熱した金型５０を１０秒間圧接し、金型５０の微細な凹凸をＰＣ樹脂フィルム１３０の表面に転写する（図２８）。これにより、樹脂膜１３０の表面に、隔壁３２ａ、３２ｂの幅が２０μｍ、隔壁３２ａ、３２ｂの高さが８μｍ、隔壁３２ａ、３２ｂ間のピッチが１００μｍの微細な凸形状の隔壁３２ａ、３２ｂを有する第１基板１０Ａが形成される（図２８）。その後、基板１０Ａから支持基板１２０を剥離する。
【０１１７】
次に、第１基板１０Ａの平坦な面側に、紫外線カット層（図示せず）を真空成膜法により形成する。その後、第３実施形態で説明した製造方法と同様のプロセスを用いて、隔壁３２ａ、３２ｂが形成された面に、厚さが３００ｎｍの第１電極１４となるＩＴＯパターンを形成する。この第１電極１４上に、電子輸送層となる厚さが１０ｎｍの酸化亜鉛層、ｐ型半導体材料としてポリ３−メチルチオフェンと、ｎ型半導体材料として６０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）をＰ：Ｎ＝１：２の比で混合した厚さが１００ｎｍの有機活性層、および正孔輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化バナジウム層を有する有機光電変換膜１６を形成する。続いて、第２電極１８として厚さが２００ｎｍのＡｇ膜を形成する。さらに、隔壁３２ａ、３２ｂの間の凹部３２ｃに、デシカント材を含んだエポキシ樹脂１９を充填する。第２基板２０としてアルミ蒸着ＰＥＴフィルムを貼り合せ、８０℃、１時間の熱処理を行うことにより、各セル２間が隔壁３２ａ、３２ｂで仕切られた太陽電池モジュールが作製される。  
上記製造方法により作製した太陽電池モジュールについて耐久性試験を行った。その結果、端部の封止幅領域が狭く、かつ第１基板１０Ａと第２基板間の封止高さが約８μｍと非常に小さい構成であるにも関わらず、端部からの水分の侵入を防いで、高い耐久性を確保することができた。
【０１１８】
この第４実施形態も第３実施形態と同様に、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【０１１９】
（第５実施形態）
第５実施形態による太陽電池モジュールについて説明する。第５実施形態の太陽電池モジュールは、図１および図２に示す第１実施形態の太陽電池モジュールにおいて、隔壁１２ａ、１２ｂを構成する樹脂膜１１として、透明で高屈折率の樹脂膜を用いた構造を有している。透明で高屈折率の樹脂膜以外は、第１実施形態と同じ構成となっている。
【０１２０】
第５実施形態の太陽電池モジュールの製造方法について図２９および図３０を参照して説明する。
【０１２１】
まず、５００ｍｍ×５００ｍｍの四角形のガラスからなる第１基板１０にエポキシ系紫外線硬化樹脂膜１１Ｂを塗布する（図２９）。続いて、予め微細な凹凸を設けた石英の型５０を樹脂膜１１Ｂに圧接し、石英の型５０を通して紫外線を照射して硬化させる。これにより、石英の型５０の微細な凹凸が樹脂膜１１Ｂに転写され、第１基板１０上に凸形状の隔壁１２ａ、１２ｂが形成される。これらの隔壁１２ａ、１２ｂは、幅が２０μｍ、高さが２０μｍであり、隔壁１２ａ、１２ｂ間のピッチが４０μｍである。このとき、凹部１２ｃに設けられた樹脂膜１１Ｂの第１基板からの高さが１０μｍである。硬化後のエポキシ系紫外線硬化樹脂膜１１Ｂは、波長が３８０ｎｍ〜８００ｎｍの光の透過率が９０％以上で、波長５８０ｎｍにおける屈折率が１．５６〜１．７３であった。
【０１２２】
第３実施形態で説明した製造方法と同様のプロセスを用いて、エポキシ系紫外線硬化樹脂膜１１Ｂ上に、第１電極１４として厚さが３００ｎｍのＩＴＯパターン、電子輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化亜鉛層、Ｐ型半導体材料としてポリ３−メチルチオフェンと、Ｎ型半導体材料として６０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）を、Ｐ：Ｎ＝１：２の比で混合した厚さが１００ｎｍの有機活性層、正孔輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化バナジウム層を備えた有機光電変換膜１６を形成する。この有機光電変換膜１６上に第２電極１８として厚さが２００ｎｍのＡｇ膜を形成する。更に、隔壁１２ａ、１２ｂの間の凹部１２ｃに、低透湿材料を含んだエポキシ樹脂１９を充填する。その後、第２基板２０としてアルミが蒸着されたＰＥＴフィルムを貼り合せ、８０℃、１時間の熱処理を行うことにより、各セル２間が隔壁１２ａ、１２ｂで仕切られた太陽電池モジュールが作製される。  
上記製造方法により作製した太陽電池モジュールに対して耐久性試験を行った。その結果は、端部の封止幅領域が狭く、かつ第１基板と第２基板間の封止高さが約３０μｍと非常に小さい構成であるにも関わらず、端部からの水分の侵入を防いで、高い耐久性を確保することができた。また、隔壁１２ａ、１２ｂとして、透明で高屈折率の樹脂膜１１Ｂを用いているため、ガラスの第１基板１０を通して入射した光の光閉じ込め効果があり、光電変換効率を約２％向上させることができた。
【０１２３】
この第５実施形態も第３実施形態と同様に、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【０１２４】
（第６実施形態）
第６実施形態による太陽電池モジュールのセル２の断面を図３１に示す。この第６実施形態の太陽電池モジュールは、図１および図２に示す第１実施形態の太陽電池モジュール１の各セル２において、第１基板１０と、樹脂膜１１との間に透明かつ低透湿性の材料層２００を設けた構成となっている。この材料層２００以外は、第１実施形態と同じ構成を有している。
【０１２５】
次に、第６実施形態の太陽電池モジュールの製造方法について図３２乃至図３５を参照して説明する。
【０１２６】
まず、支持基板１４０上に、３８０ｎｍ〜８００ｎｍの波長域の光の透過率が８８％以上の熱硬化性エポキシ樹脂１１Ｃを塗布する（図３２）。エポキシ樹脂１１Ｃは、３２０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線を吸収し、３８０ｎｍ以上の波長域の光に変換する色素または蛍光体材料等を含んでいる。エポキシ樹脂膜１１Ｃに、予め機械加工で微細な凹凸が設けた金型５０を圧接し、１００℃で１０分保持し、エポキシ樹脂１１Ｃに微細な凹凸を転写し硬化させる。硬化後、金型５０を剥離する（図３３）。これにより、凸形状の隔壁１２ａ、１２ｂを表面に有する樹脂膜１１Ｃが形成される。隔壁１２ａ、１２ｂは、幅が２０μｍ、高さが２０μｍであり、隔壁１２ａ、１２ｂ間のピッチが５０μｍである。また隔壁１２ａ、１２ｂの間に凹部１２ｃの高さが５μｍである樹脂膜１１Ｃが形成される。その後、樹脂膜１１Ｃから支持基板１４０を剥離する。
【０１２７】
透明な第１基板１０として、波長が３８０ｎｍ〜８００ｎｍの光の透過率が９０％以上のＰＥＴフィルムを用いる。この第１基板１０上に材料層２００を形成する。この材料層２００としては、水分を吸収するデシカント材を含み、３８０ｎｍ〜８００ｎｍの波長域の光の透過率が９０％以上のエポキシ系で低透湿性の接着剤となる樹脂を塗布する。この樹脂層２００上に図３３に示す工程で形成された樹脂膜１１Ｃを載置し、８０℃、１時間の熱処理を行うことにより、樹脂膜１１Ｃと第１基板１０を接合する（図３４）。樹脂層２００の硬化後の厚みは２０μｍである。
【０１２８】
次に、第３実施形態で説明した製造方法と同様のプロセスを用いて、隔壁１２ａ、１２ｂを有する樹脂膜１１Ｃが接合された第１基板１０に対して、第１電極１４として厚さが３００ｎｍのＩＴＯパターン、電子輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化亜鉛層、Ｐ型半導体材料としてポリ３−メチルチオフェンと、Ｎ型半導体材料として６０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）をＰ：Ｎ＝１：２の比で混合した厚さが１００ｎｍの有機活性層、および正孔輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化バナジウム層が積層された有機光電変換膜１６を形成する。この有機光電変換膜１６上に第２電極１８として厚さが２００ｎｍのＡｇ膜を形成する（図３５）。更に、隔壁１２ａ、１２ｂの間の凹部１２ｃに、デシカント材を含んだエポキシ樹脂１９を充填する。その後、第２基板２０としてアルミが蒸着されたＰＥＴフィルムを貼り合せ、８０℃、１時間の熱処理を行うことにより、各セル２間が隔壁１２ａ、１２ｂで仕切られた太陽電池モジュール１が作製された（図３１）。
【０１２９】
上記製造方法により作製した太陽電池モジュール１に対して耐久性試験を行った。その結果、端部の封止幅領域が狭く、かつ第１基板１０と第２基板２０の間の封止高さが約４５μｍと非常に小さい構成であるにも関わらず、端部からの水分の侵入を防いで、高い耐久性を確保することができた。
【０１３０】
また、本実施形態においては、隔壁１２ａ、１２ｂとして、波長変換材料を含んだ樹脂１１Ｃを用いているため、隔壁１２ａ、１２ｂが設けられない比較例の太陽電池モジュールと比べて、光電変換効率が約２％向上し、連続光照射による有機活性層の劣化も少なかった。
【０１３１】
さらに、第１基板１０と樹脂層１１Ｃとの間にデシカント材を含んだエポキシ樹脂２００を挿入したことにより、第１基板１０側からの水分の侵入を防ぎ、より信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができた。
【０１３２】
第６実施形態も第３実施形態と同様に、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【０１３３】
（第７実施形態）
第７実施形態による太陽電池モジュールのセルを図３６に示す。図３６は、第７実施形態の太陽電池モジュールのセル２を示す断面図である。この第７実施形態の太陽電池モジュールは、図３１に示す第６実施形態の太陽電池モジュールにおいて、第２電極１８と樹脂膜１９との間に低透湿性の保護膜２２０を設けた構成を有している。
【０１３４】
次に、第７実施形態の太陽電池モジュールの製造方法について図３７乃至図４２を参照して説明する。
【０１３５】
まず、透明な第１基板１０として、波長が３８０ｎｍ〜８００ｎｍである光の透過率が９０％以上のＰＥＴフィルムを用いる。第１基板１０上に、水蒸気に対してバリア性を有した透明な無機膜２００として、厚さが３０ｎｍのシリコン酸窒化層と厚さが３０ｎｍのシリコン酸化層からなる積層膜を全面にスパッタで成膜する（図３７）。続いて、無機膜２００上にレジストパターン２１０を作製する（図３８）。このレジストパターン２１０上に低透湿性の無機膜１１Ｄとして酸化チタンを溶解した溶液を塗布し、乾燥させる（図３９）。その後、レジストパターン２１０をリフトオフ法を用いて除去することにより厚さが１μｍのチタン酸化膜からなる凸形状の隔壁１２ａ、１２ｂが形成される（図４０）。これにより、幅が１０μｍ、高さが１μｍ、ピッチが５０μｍの微細な凸形状を有する隔壁１２ａ、１２ｂが形成される（図４０）。なお、隔壁１２ａ、１２ｂの間に凹部１２ｃが形成される。
【０１３６】
次に、第３実施形態で説明した製造方法と同様のプロセスを用いて、隔壁１２ａ、１２ｂが形成された第１基板１０に対して、第１電極１４として厚さが３００ｎｍのＩＴＯパターン、電子輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化亜鉛層、Ｐ型半導体材料としてポリ３−メチルチオフェンと、Ｎ型半導体材料として６０ＰＣＢＭ（［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）を１：１．２の比で混合した厚さが１００ｎｍの有機活性層、および正孔輸送層として厚さが１０ｎｍの酸化バナジウム層を有する有機光電変換膜１６を形成する。この有機光電変換膜上に、第２電極１８として厚さが２００ｎｍのＡｇ膜を形成する（図４１）。第２電極１８上に、低透湿性の保護膜２２０として、蒸着により厚さが３０ｎｍのシリコン酸化膜を成膜する（図４２）。続いて、隔壁１２ａ、１２ｂの間の凹部１２ｃに、デシカント材を含んだエポキシ樹脂１９を充填する。この樹脂膜１９に第２基板２０としてアルミが蒸着されたＰＥＴフィルムを貼り合せ、８０℃、１時間の熱処理を行うことにより、各セル２間が隔壁１２ａ、１２ｂで仕切られた太陽電池モジュールが作製される（図３６）。ここでは、低透湿性の保護層２２０として、シリコン酸化膜を用いたが、水蒸気透過率の低い無機化合物膜であれば、タングステン酸化膜などの金属酸化物膜、フッ化リチウムなどの金属フッ化物膜、シリコン窒化膜などの金属窒化物膜、あるいはシリコン酸窒化膜などの金属酸窒化物膜等でもよく、またこれらの積層膜でも良い。さらに、酸化カルシウムやゼオライトなどの無機のデシカント材を含んだ樹脂膜またはポリアクリル酸系高分子吸水材などを含んだ樹脂膜でもよく、上記無機化合物と上記樹脂膜との積層体でもよい。
【０１３７】
上記製造方法により作製した太陽電池モジュールに対して耐久性試験を行った。その結果、端部の封止幅領域が狭く、かつ第１基板と第２基板間の封止高さが約１μｍと非常に小さい構成であるにも関わらず、端部からの水分の侵入を防いで、高い耐久性を確保することができた。また、第１基板側には透明かつ低透湿膜２００が全面に形成され、さらにセル２は低透湿性の保護膜２２０によって覆われている構成であり、信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができた。
【０１３８】
第７実施形態も第３実施形態と同様に、非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【０１３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…第１基板、５ａ，５ｂ…セルアレイの電極、６ａ，６ｂ…引き出し配線、７ａ，７ｂ…引き出し電極、１２ａ，１２ｂ…隔壁、１３ａ，１３ｂ…隔壁、１４…第１電極、１５…セルアレイ間のギャップ、１６…有機光電変換膜、１６ａ…第１キャリア輸送層、１６ｂ…光電変換層（有機活性層）、１６ｃ…第２キャリア輸送層、１８…第２電極、１９…樹脂膜、２０…第２基板、２２，２２ａ，２２ｂ…隔壁、２３…絶縁層、２８…導電性ペースト
【要約】 
【課題】非発電領域が大きくなることを抑制するとともに耐久性の劣化を抑制することができる太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】本実施形態による太陽電池モジュールは、光を透過可能な第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つのセルアレイであって、前記セルアレイは、配列された複数のセルを有し、各セルは、前記第１基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた有機光電変換膜と、前記有機光電変換膜上に設けられた第２電極と、を含む、少なくとも１つのセルアレイと、前記第１基板上の、隣接するセルの間の部分および前記セルアレイの両端部にそれぞれ設けられ、光を透過可能な複数の隔壁と、隣接する隔壁間のセルと前記第２基板との間に設けられた第１樹脂膜と、を備え、前記複数のセルは直列に接続されている。
【選択図】図１【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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