(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜化合物太陽電池セルの一方の主面上に位置して第１の極性を有する第１電極とインターコネクタとを接続する工程と、
前記インターコネクタが接続された前記薄膜化合物太陽電池セルの前記一方の主面側に、前記インターコネクタの一部および前記薄膜化合物太陽電池セルを覆うようにカバーガラスを接着剤によって接着する工程と、
前記接着する工程の後、前記インターコネクタのうちの前記カバーガラスの縁より外側に位置する外出部分において、前記カバーガラス側の一端部と該一端部の反対側の他端部との間を凸状に折り曲げて凸状部を形成する工程と
を備える、インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記一端部を挟持固定する工程をさらに備え、
前記凸状部を形成する工程において、前記一端部を挟持固定し、かつ、前記他端部を移動可能にした状態で、前記一端部と前記他端部との間を折り曲げて前記凸状部を形成する、請求項１に記載のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記凸状部を形成する工程において、前記一端部と前記他端部との間を前記カバーガラス側に凸状に折り曲げる、請求項１または２に記載のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記凸状部を形成する工程の後、前記他端部を折り曲げる工程をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記第１電極と前記インタ−コネクタとを接続する工程にて、前記外出部分において前記一端部が他の部分より広い幅を有する前記インターコネクタを接続する、請求項１から４のいずれかに記載のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により複数のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池を製造する工程と、
前記第１の極性とは反対側の極性である第２の極性を有する第２電極を各々有する前記複数のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池を配置する工程と、
互いに隣接する前記インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池のうちの一方のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の前記インターコネクタの前記他端部と、他方のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の前記第２電極とを接続する工程と
を備える、薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法により複数の薄膜化合物太陽電池ストリングを製造する工程と、
前記複数の薄膜化合物太陽電池ストリングを配置する工程と、
前記複数の薄膜化合物太陽電池ストリングを互いに直列または並列に接続する工程と
を備える、薄膜化合物太陽電池アレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法、薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法、および、薄膜化合物太陽電池アレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽電池として、シリコン基板にｐｎ接合を形成したシリコン結晶系太陽電池が主流となっている。シリコン結晶系太陽電池より高い光電変換効率を得られる太陽電池として、直接遷移型で光吸収係数が大きい化合物半導体を用いた化合物半導体太陽電池がある。
【０００３】
現在開発されている化合物半導体太陽電池の多くは、それぞれ異なる禁制帯幅をもつｐｎ接合からなる複数の光電変換層を光の入射方向に積層した多接合構造を有している。多接合構造を有する化合物半導体太陽電池は、太陽光スペクトルを有効に吸収できるため、１つの光電変換層のみを有する化合物半導体太陽電池より高い光電変換効率を得ることができる。
【０００４】
複数の化合物半導体太陽電池セルを直列または並列に接続した太陽電池アレイが、人工衛星の電源として搭載されている。人工衛星に汎用される太陽電池セルとしては、たとえば、厚さが１００μｍ〜５００μｍのＧｅ基板またはＧａＡｓ基板上に、光電変換層となるＩｎＧａＰおよびＧａＡｓなどのＩＩＩ族−Ｖ族化合物半導体をエピタキシャル成長させて作製されたものがそのまま用いられている。
【０００５】
このため、これらの太陽電池セルには、エピタキシャル成長のための基板がそのまま含まれている。エピタキシャル成長させた基板には、受光面側にｎ電極、受光面側とは反対側である裏面側にｐ電極が形成される。さらに、断面からの漏れ電流の発生を防止するためのメサエッチング工程および反射防止膜の形成工程などのプロセスを経て、太陽電池セルが完成する。
【０００６】
完成した複数の太陽電池セルを接続するために、たとえばパラレルギャップ溶接などによって、銀箔などからなるインターコネクタがｎ電極のパッド部に接続される。人工衛星に搭載される太陽電池セルのインターコネクタには、宇宙環境における著しい熱変化に起因する応力が負荷される。その応力によって、インターコネクタと太陽電池セルとの接続部、インターコネクタ自体または太陽電池セル自体が破壊することを防止するために、インターコネクタにストレスリリーフ部が設けられている。
【０００７】
ストレスリリーフ部が設けられたインターコネクタを有する太陽電池を開示した先行文献として、特表２００２−５１７０９８号公報(特許文献１)および特開２００２−３４３９９４号公報(特許文献２)がある。
【０００８】
特許文献１，２に記載された太陽電池のインターコネクタには、側面視において、Ｕ字状に曲折したストレスリリーフ部、および、両端の高さが異なるように段差が設けられている。インターコネクタにより太陽電池セル同士が接続されることにより、太陽電池ストリングが構成される。
【０００９】
太陽電池セルの受光面側には、宇宙線からの防護を目的として、厚さが５０μｍ〜５００μｍ程度のカバーガラスが接着される。カバーガラスの接着方法を開示した先行文献として、特開２００１−３１３４０４号公報(特許文献３)がある。
【００１０】
特許文献３に記載された太陽電池モジュールの製造方法においては、接着剤が塗布されたカバーガラスに、接着剤を覆うように太陽電池セルを重ね合わせ、カバーガラスおよび太陽電池セルを平行に矯正するために平板を重ね、この平板を介してカバーガラスおよび太陽電池セルを押圧している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００２−５１７０９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３４３９９４号公報
【特許文献３】特開２００１−３１３４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
立体的に折り曲げられたストレスリリーフ部を有するインターコネクタが接続された太陽電池セルにカバーガラスを接着する際に、平板を介してカバーガラスおよび太陽電池セルを押圧すると、インターコネクタのストレスリリーフ部にも圧力がかかってストレスリリーフ部が押し潰される。この場合、ストレスリリーフ部の機能が失われる。
【００１３】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、インターコネクタのストレスリリーフ機能を安定して有するインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法、薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法、および、薄膜化合物太陽電池アレイの製造方法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】
【００１４】
本発明に基づくインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法は、薄膜化合物太陽電池セルの一方の主面上に位置して第１の極性を有する第１電極とインターコネクタとを接続する工程と、インターコネクタが接続された薄膜化合物太陽電池セルの一方の主面側に、インターコネクタの一部および薄膜化合物太陽電池セルを覆うようにカバーガラスを接着剤によって接着する工程と、上記接着する工程の後、インターコネクタのうちのカバーガラスの縁より外側に位置する外出部分において、カバーガラス側の一端部とこの一端部の反対側の他端部との間を折り曲げてストレスリリーフ部を形成する工程とを備える。
【００１５】
本発明の一形態においては、インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法は、上記一端部を挟持固定する工程をさらに備える。上記ストレスリリーフ部を形成する工程において、上記一端部を挟持固定し、かつ、上記他端部を移動可能にした状態で、上記一端部と上記他端部との間を折り曲げてストレスリリーフ部を形成する。
【００１６】
本発明の一形態においては、上記ストレスリリーフ部を形成する工程において、上記一端部と上記他端部との間をカバーガラス側に凸状に折り曲げる。
【００１７】
本発明の一形態においては、インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法は、上記ストレスリリーフ部を形成する工程の後、上記他端部を折り曲げる工程をさらに備える。
【００１８】
本発明の一形態においては、上記第１電極と上記インタ−コネクタとを接続する工程にて、上記外出部分において上記一端部が他の部分より広い幅を有するインターコネクタを接続する。
【００１９】
本発明に基づく薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法は、上記のいずれかのインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により製造され、上記第１の極性とは反対側の極性である第２の極性を有する第２電極を各々有する複数のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池を配置する工程と、互いに隣接するインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池のうちの一方のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池のインターコネクタの上記他端部と、他方のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の第２電極とを接続する工程とを備える。
【００２０】
本発明に基づく薄膜化合物太陽電池アレイの製造方法は、上記の薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法により製造された複数の薄膜化合物太陽電池ストリングを配置する工程と、上記複数の薄膜化合物太陽電池ストリングを互いに直列または並列に接続する工程とを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、インターコネクタのストレスリリーフ機能を安定して有させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により製造されたインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。
【図５】同実施形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】インターコネクタ付太陽電池セルを定盤上に載置した状態を示す断面図である。
【図７】インターコネクタのうちのカバーガラスの縁から外側に位置する外出部分において、カバーガラス側の一端部を挟持固定した状態を示す断面図である。
【図８】インターコネクタの外出部分の一端部を挟持固定しつつインターコネクタを折り曲げた状態を示す断面図である。
【図９】インターコネクタの外出部分の一端部を挟持固定し、かつ、一端部の反対側の他端部を移動可能にした状態で、一端部と他端部との間を折り曲げてストレスリリーフ部を形成した状態を示す断面図である。
【図１０】インターコネクタの外出部分の他端部を折り曲げた状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法に用いるインターコネクタの形状を示す平面図である。
【図１２】同実施形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により製造されたインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態１に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法、薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法、および、薄膜化合物太陽電池アレイの製造方法について説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００２４】
(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により製造されたインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の構成を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本発明の一形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により製造されたインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００は、平面視において略矩形状の外形を有している。
【００２６】
インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００は、厚さが１００μｍ以下の太陽電池セル本体と２つの中継端子１１，１２を含んでいる。２つの中継端子１１，１２は、インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００の異なる隅部に互いに離間して位置している。後述するように、太陽電池セル本体と中継端子１１，１２とは、金属リボンにより互いに接続されている。金属リボンは、銀などからなる金属片である。
【００２７】
図２，３に示すように、太陽電池セル本体は、基材である樹脂フィルム１１０、樹脂フィルム１１０上に位置する金属薄膜１２０、金属薄膜１２０上に位置する光電変換層１３０、および、光電変換層１３０上に位置するｎ型電極を含んでいる。ｎ型電極は、太陽電池セル本体の一方の主面上に位置している。なお、樹脂フィルム１１０は必ずしも設けられなくてもよい。
【００２８】
光電変換層１３０は、図示しない半導体基板上にエピタキシャル成長により形成した化合物半導体を半導体基板から剥離したものである。光電変換層１３０は、少なくとも１つのｐｎ接合を有している。
【００２９】
光電変換層１３０の受光面側に第１の極性であるｎ型半導体層が位置し、受光面とは反対側の裏面側に第２の極性であるｐ型半導体層が位置している。なお、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とが互いに反対に位置していてもよい。
【００３０】
ｎ型電極は、光電変換層１３０のｎ型半導体層と接しているため、ｎ型の極性を有している。図１に示すように、ｎ型電極は、ｎ型パッド電極１４０，１４０ａと、櫛歯状のｎ型グリッド電極１４３とから構成されている。ｎ型パッド電極１４０，１４０ａとｎ型グリッド電極１４３とは互いに接続されている。
【００３１】
金属薄膜１２０は、光電変換層１３０のｐ型半導体層と接しているため、ｐ型の極性を有している。金属薄膜１２０は、ｐ型電極の機能と、光電変換層１３０を支持する機能とを有している。
【００３２】
本実施形態においては、光電変換層１３０上にｐ型パッド電極１５０ａ，１５０ｂが設けられている。ｐ型パッド電極１５０ａ，１５０ｂは、金属薄膜１２０上に設けられ、かつ、ｎ型電極と接触しないように設けられている。
【００３３】
中継端子１１は、図４に示すように、バイパスダイオードで構成されている。中継端子１１は、ｎ型半導体基板１１１を有している。ｎ型半導体基板１１１の上部には、不純物がドープされて形成されたｎ+型領域１１１ａとｐ型領域１１１ｂとが形成されている。ｎ+型領域１１１ａ上にｎ型パッド電極１４１が形成されている。ｐ型領域１１１ｂ上にｐ型パッド電極１５１が形成されている。ｎ型半導体基板１１１の下面に、裏面電極１２１が形成されている。
【００３４】
ｎ型パッド電極１４１は、金属リボン１７０によってｐ型パッド電極１５０ａと接続されている。ｐ型パッド電極１５１は、金属リボン１７１によってｎ型パッド電極１４０ａと接続されている。裏面電極１２１は、図３に示すように、他のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００のインターコネクタ１８０と接続される。
【００３５】
なお、裏面電極１２１は必ずしも設けられなくてもよいが、裏面電極１２１を設けることにより、中継端子１１をｐ型側の接続端子として機能させることができる。
【００３６】
中継端子１２は、図２，３に示すように、ｎ型半導体基板１１２を有している。ｎ型半導体基板１１２上に、ｎ型パッド電極１４２が形成されている。ｎ型半導体基板１１２の下面に、裏面電極１２２が形成されている。
【００３７】
ｎ型パッド電極１４２は、金属リボン１７２によってｐ型パッド電極１５０ｂと接続されている。裏面電極１２２は、図２，３に示すように、他のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００のインターコネクタ１８０と接続される。中継端子１２は、ｐ型側の接続端子として機能する。なお、ｎ型パッド電極１４２を設けずに、金属リボン１７２とｎ型半導体基板１１２とを直接接続してもよい。
【００３８】
このように、太陽電池セル本体と離間した中継端子１２を形成することにより、インターコネクタ１８０によってインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００同士を接続する際に、太陽電池セル本体に荷重が負荷されることを抑制できる。その結果、太陽電池セル本体にクラックまたは割れなどの損傷が発生することを抑制できる。
【００３９】
また、中継端子１２を設けることにより、インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００の機械強度を高めて、太陽電池セルおよび太陽電池アレイの信頼性を向上することができる。そのため、１つの太陽電池セルに複数の中継端子が設けられていることが好ましい。
【００４０】
太陽電池セル本体のｎ型パッド電極１４０には、インターコネクタ１８０が接続されている。インターコネクタ１８０は、純度９９％以上の銀などからなり、厚さが２０μｍ程度の金属片である。図２に示すように、インターコネクタ１８０は、湾曲したストレスリリーフ部１８３を中間部に有している。
【００４１】
図１〜３に示すように、太陽電池セル本体および中継端子１１，１２を覆うように、矩形状のカバーガラス１６０が接着剤１９０により接着されている。インターコネクタ１８０の一部１８１もカバーガラス１６０により覆われている。その結果、太陽電池セル本体、中継端子１１，１２およびインターコネクタ１８０の一部１８１が、接着剤１９０によって封止されている。
【００４２】
接着剤としては、たとえば、透明性の高いシリコーン樹脂などを用いることができる。カバーガラス１６０としては、厚さが５０μｍ以上５００μｍ以下の板ガラスを用いることができる。
【００４３】
接着剤１９０で封止することにより、金属リボン１７０，１７１，１７２の各接続部での接続強度、および、インターコネクタ１８０の一部１８１での接続強度を高めることができる。
【００４４】
上記の構成を有する複数のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００が互いに接続されることにより、薄膜化合物太陽電池ストリングが構成される。具体的には、上述したように、他のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００のインターコネクタ１８０が、中継端子１１の裏面電極１２１および中継端子１２の裏面電極１２２に接続されることにより、薄膜化合物太陽電池ストリングが構成される。
【００４５】
複数の薄膜化合物太陽電池ストリングが互いに直列または並列に接続されることにより、薄膜化合物太陽電池アレイが構成される。
【００４６】
以下、本実施形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法について説明する。
【００４７】
図５は、本実施形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。図５に示すように、本実施形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００の製造方法においては、まず、太陽電池セルの一方の主面上に位置するｎ型パッド電極１４０と短冊状のインターコネクタ１８０の一部１８１とを接続する(Ｓ１００)。また、太陽電池本体と中継端子１１，１２とを金属リボン１７０〜１７２を介して接続する。これらの接続は、パラレルギャップ溶接により行なうことができるが、他の溶接方法により行なってもよい。
【００４８】
次に、カバーガラス１６０の一方の面に、シリコーン樹脂などの接着剤１９０をたとえば厚さが４０μｍとなるようにスクリーン印刷法により塗布する。その後、インターコネクタ１８０が接続された太陽電池セルの一方の主面側に、インターコネクタ１８０の一部１８１および太陽電池セルを覆うようにカバーガラス１６０を接着剤１９０によって接着する(Ｓ１１０)。
【００４９】
具体的には、インターコネクタ１８０および中継端子１１，１２を接続した太陽電池セルとカバーガラス１６０とを重ね合わせた積層物を、上部にバルーンが設けられたラミネート装置の真空槽内に配置する。バルーン内を大気圧雰囲気に開放することにより、バルーンが差圧によって真空槽内に膨張して上記の積層物を押圧する。この状態で、真空槽内をたとえば１００℃程度の温度まで昇温することにより接着剤１９０を硬化させる。
【００５０】
図６は、インターコネクタ付太陽電池セルを定盤上に載置した状態を示す断面図である。なお、図６〜１０においては、樹脂フィルム１１０を図示していない。
【００５１】
図６に示すように、カバーガラス１６０と定盤２００の上面とが接するように、インターコネクタ付太陽電池セルを定盤２００上に載置する。このとき、インターコネクタ１８０が突出している側の太陽電池セルの縁と定盤２００の縁とが一致するように配置する。
【００５２】
定盤２００上に載置されたインターコネクタ付太陽電池セルのインターコネクタ１８０の下方に、上下移動可能な第１金型２１０および第３金型２３０が設置されている。インターコネクタ１８０の上方に、上下移動可能な第２金型２２０、第４金型２４０および第５金型２５０が設置されている。
【００５３】
第１金型２１０は、先端に平坦面を有し、先端角部が面取りされている。第２金型２２０は、第１金型２１０と対向するように配置されている。第２金型２２０は、第１金型２１０と同じ幅の平坦面を先端に有し、先端角部が面取りされている。第３金型２３０は、第１金型２１０と所定の間隔を置いて位置し、先端に平坦面を有して、先端角部が面取りされている。
【００５４】
第４金型２４０は、第１金型２１０と第３金型２３０との間の上方、かつ、第２金型２２０との間にインターコネクタ１８０の厚さよりわずかに広い間隔を置いて位置している。第４金型２４０は、先端に湾曲面を有している。
【００５５】
第５金型２５０は、第３金型２３０と対向するように、第４金型２４０に隣接して配置されている。第５金型２５０は、第３金型２３０より広い幅の平坦面を先端に有し、先端角部が面取りされている。
【００５６】
図７は、インターコネクタのうちのカバーガラスの縁から外側に位置する外出部分において、カバーガラス側の一端部を挟持固定した状態を示す断面図である。図７に示すように、第１金型２１０を上昇させてインターコネクタ１８０の下面に接触させる。第２金型２２０を下降させてインターコネクタ１８０の上面に接触させる。これにより、上記外出部分の一端部１８２を第１金型２１０および第２金型２２０により押圧して、インターコネクタ１８０を挟持固定する(Ｓ１２０)。
【００５７】
図８は、インターコネクタの外出部分の一端部を挟持固定しつつインターコネクタを折り曲げた状態を示す断面図である。図８に示すように、上記外出部分の一端部１８２を挟持固定した状態で、第３金型２３０を上昇させて上記外出部分を突き上げて折り曲げる。
【００５８】
図９は、インターコネクタの外出部分の一端部を挟持固定し、かつ、一端部の反対側の他端部を移動可能にした状態で、一端部と他端部との間を折り曲げてストレスリリーフ部を形成した状態を示す断面図である。
【００５９】
図９に示すように、第４金型２４０を下降させることにより、一端部１８２と他端部１８４との間をカバーガラス１６０側に凸状に折り曲げてストレスリリーフ部１８３を形成する(Ｓ１３０)。
【００６０】
このとき、他端部１８４は移動可能にされているため、上記外出部分の他端部１８４側は第４金型２４０の下降に伴って巻き込まれるように変形し、第４金型２４０の外形に倣ったストレスリリーフ部１８３が形成される。よって、第４金型２４０の外形および第４金型２４０の下降距離を変更することによって、ストレスリリーフ部１８３の形状を調整することができる。
【００６１】
一方、一端部１８２は挟持固定されているため、インターコネクタ１８０の一部１８１と太陽電池セルとの接続部および太陽電池セル自体に引張荷重が負荷されることを抑制できる。また、他端部１８４は移動可能にされているため、インターコネクタ１８０自体に引張荷重が負荷されることを抑制できる。その結果、ストレスリリーフ部１８３の形成時に、インターコネクタ１８０と太陽電池セルとの接続部、インターコネクタ１８０自体および太陽電池セル自体が破壊することを抑制できる。
【００６２】
図１０は、インターコネクタの外出部分の他端部を折り曲げた状態を示す断面図である。図１０に示すように、第５金型２５０を下降させてインターコネクタ１８０の上面に接触させ、インターコネクタ１８０の他端部１８４の一部を第３金型２３０と第５金型２５０との間で挟み込んで他端部１８４を折り曲げる(Ｓ１４０)。これにより、上記外出部分の他端部１８４が水平となるように折り曲げられる。
【００６３】
その結果、インターコネクタ１８０の一部１８１と他端部１８４との間に段差が設けられる。この段差は、薄膜化合物太陽電池ストリングを構成する際に、インターコネクタ１８０に負荷が生じないようにするためのものである。
【００６４】
上記のように、インターコネクタ１８０にストレスリリーフ部１８３を形成することにより、製造工程においてストレスリリーフ部１８３が押し潰されることがなく、インターコネクタ１８０のストレスリリーフ機能を安定して有するインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００を製造することができる。
【００６５】
また、第１金型２１０、第２金型２２０、第３金型２３０および第５金型２５０の先端に平坦面を形成していることにより、インターコネクタ１８０との接触面積を大きくして、インターコネクタ１８０に負荷される応力を低減できる。
【００６６】
さらに、第１金型２１０、第２金型２２０、第３金型２３０および第５金型２５０の先端角部を面取りしていることにより、インターコネクタ１８０を変形させる際にインターコネクタ１８０に引っ掻き傷がつくことを抑制することができる。
【００６７】
同様に、第４金型２４０の先端に湾曲面を形成していることにより、ストレスリリーフ部１８３を形成する際にインターコネクタ１８０に引っ掻き傷がつくことを抑制することができる。特に、第４金型２４０が先端に側面視半円状の湾曲面を有することが好ましい。
【００６８】
本実施形態に係る薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法は、上記のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により製造された複数のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００を配置する工程と、互いに隣接するインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００のうちの一方のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００のインターコネクタ１８０の他端部１８４と、他方のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００の裏面電極１２１，１２２とを接続する工程とを備える。
【００６９】
本実施形態においては、他のインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００のインターコネクタ１８０が中継端子１１，１２に接続されることにより、薄膜化合物太陽電池ストリングが構成される。この接続は、パラレルギャップ溶接により行なわれるが、機械強度を有する中継端子１１，１２に溶接電極を接触させて溶接できるため、太陽電池セル本体が溶接電極と接触して損傷することを防止できる。
【００７０】
本実施形態に係る薄膜化合物太陽電池アレイの製造方法は、上記の薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法により製造された複数の薄膜化合物太陽電池ストリングを配置する工程と、上記複数の薄膜化合物太陽電池ストリングを互いに直列または並列に接続する工程とを備える。
【００７１】
このように、薄膜化合物太陽電池ストリングおよび薄膜化合物太陽電池アレイを製造することにより、インターコネクタ１８０のストレスリリーフ機能を安定させて、信頼性の高い薄膜化合物太陽電池ストリングおよび薄膜化合物太陽電池アレイを得ることができる。
【００７２】
また、上記の第１金型２１０、第２金型２２０、第３金型２３０、第４金型２４０および第５金型２５０の動作を自動制御することにより、容易にインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００を大量生産することができるため、薄膜化合物太陽電池ストリングおよび薄膜化合物太陽電池アレイの生産タクトを短縮することができる。
【００７３】
なお、薄膜化合物太陽電池アレイを人工衛星に搭載して使用する場合には、第４金型２４０の外形および第４金型２４０の下降距離を適宜変更することによって、薄膜化合物太陽電池アレイの信頼性を確保することができる。
【００７４】
その理由は以下のとおりである。宇宙空間においては電子とイオンとが電離したプラズマ状態となっている。宇宙空間を高速で移動する人工衛星は、その表面が帯電する。このような周辺プラズマからの電荷の流入、太陽光による光電子の放出および磁気嵐などが複雑に影響することにより、人工衛星の表面において約１ｋＶ程度の電位差が発生し、その帯電量が多くなると放電を起こすことがある。
【００７５】
人工衛星の表面において最も放電が発生しやすい部位は、絶縁体と導電体とが近接して空間に露出している部分であり、それが太陽電池パネル周辺である。インターコネクタ１８０のストレスリリーフ部１８３は絶縁体であるカバーガラス１６０の表面との距離が近いため放電が起こりやすい部位である。
【００７６】
本実施形態においては、インターコネクタ１８０のストレスリリーフ部１８３を安定して同一の形状で形成することができるため、上記の放電が起きない程度の距離をカバーガラス１６０の表面との間に確保できるように、第４金型２４０の外形および第４金型２４０の下降距離を設定することにより、薄膜化合物太陽電池アレイを宇宙空間で使用する際の信頼性を安定して確保することができる。
【００７７】
以下、本発明の実施形態２に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法、薄膜化合物太陽電池ストリングの製造方法、および、薄膜化合物太陽電池アレイの製造方法について説明する。なお、本実施形態においては、インターコネクタの形状のみ実施形態１と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００７８】
なお、本実施形態においては、インターコネクタ挟持固定工程(Ｓ１２０)、他端部折り曲げ工程(Ｓ１４０)を行なったが、これらの工程は必ずしも行なわなくてもよい。また、中継端子１１，１２も必ずしも設けられていなくてもよい。
【００７９】
(実施形態２)
図１１は、本発明の実施形態２に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法に用いるインターコネクタの形状を示す平面図である。図１２は、本実施形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の製造方法により製造されたインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池の構成を示す平面図である。
【００８０】
図１１，１２に示すように、本実施形態に係るインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００ａの製造方法に用いるインターコネクタ２８０は、平面視において、略十字形状を有している。インターコネクタ２８０の外出部分において一端部２８２が他の部分より広い幅を有している。
【００８１】
本実施形態においては、インターコネクタ２８０の一部２８１を、ｎ型パッド電極１４０と接続する(Ｓ１００)。その後、インターコネクタ２８０が接続された太陽電池セルの一方の主面側に、インターコネクタ２８０の一部２８１および太陽電池セルを覆うようにカバーガラス１６０を接着剤１９０によって接着する(Ｓ１１０)。
【００８２】
次に、インターコネクタ２８０の一端部２８２を第１金型２１０および第２金型２２０により押圧して、インターコネクタ１８０を挟持固定する(Ｓ１２０)。上記外出部分の一端部２８２を挟持固定した状態で、第３金型２３０を上昇させて上記外出部分を突き上げて折り曲げる。
【００８３】
第４金型２４０を下降させることにより、インターコネクタ２８０の一端部２８２と他端部２８４との間をカバーガラス１６０側に凸状に折り曲げてストレスリリーフ部２８３を形成する(Ｓ１３０)。インターコネクタ２８０の他端部２８４の一部を第３金型２３０と第５金型２５０との間で挟み込んで他端部２８４を折り曲げる(Ｓ１４０)。
【００８４】
このようにして、インターコネクタ２８０にストレスリリーフ部２８３を形成することにより、第１金型２１０および第２金型２２０とインターコネクタ２８０の一端部２８２との接触面積を実施形態１に比較して大きくし、インターコネクタ２８０に負荷される応力を低減できる。その結果、インターコネクタ２８０の損傷の可能性を低減して、インターコネクタ２８０のストレスリリーフ機能をさらに安定して有するインターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池１００ａを製造することができる。
【００８５】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８６】
１１，１２  中継端子、１００，１００ａ  インターコネクタ付き薄膜化合物太陽電池、１１０  樹脂フィルム、１１１，１１２  ｎ型半導体基板、１１１ａ  ｎ型領域、１１１ｂ  ｐ型領域、１２０  金属薄膜、１２１，１２２  裏面電極、１３０  光電変換層、１４０，１４０ａ，１４１，１４２  ｎ型パッド電極、１４３  ｎ型グリッド電極、１５０ａ，１５０ｂ，１５１  ｐ型パッド電極、１６０  カバーガラス、１７０，１７１，１７２  金属リボン、１８０，２８０  インターコネクタ、１８１，２８１  一部、１８２，２８２  一端部、１８３，２８３  ストレスリリーフ部、１８４，２８４  他端部、１９０  接着剤、２００  定盤、２１０  第１金型、２２０  第２金型、２３０  第３金型、２４０  第４金型、２５０  第５金型。
【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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