(57)【要約】【課題】  本発明における目的は、光起電力素子の光入射側に少なくとも透明な表面材を有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの非発電領域に入射した太陽光線を、発電領域に導きモジュール効率が向上した太陽電池モジュールを提供することにある。【解決手段】  光起電力素子と、光起電力素子の光入射側に設けられた透明な表面材を少なくとも有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールは発電領域と非発電領域を有しており、非発電領域の表面材の光入射側表面には微細な凹凸からなる凹凸部を有することを特徴とする太陽電池モジュール。【選択図】  図１
2006041168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電力素子と、光起電力素子の光入射側に設けられた透明な表面材を少なくとも有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールは発電領域と非発電領域を有しており、発電領域の表面材は平坦であり、非発電領域の表面材の光入射側表面には微細な凹凸からなる凹凸部を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記凹凸部は、非発電領域から1部、発電領域にかかって設けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記凹凸部が拡散面であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記凹凸部が表面材と同部材であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記凹凸部が表面材と別部材であり、表面材の表面に接着されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
光起電力素子と、光起電力素子の光入射側に設けられた透明な表面材を少なくとも有する太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池モジュールの発電領域と非発電領域を識別する工程と、発電領域と非発電領域との識別情報を基に非発電領域の表面材の光入射側表面に微細な凹凸からなる凹凸部を形成する工程、の２工程を有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】
本発明は光起電力素子の光入射側に少なくとも透明な表面材を有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの非発電領域に入射した太陽光線を、発電領域に導きモジュール効率を向上する太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光起電力素子を応用した太陽電池は、電卓、腕時計など民生機器用の電源として広く応用されており、また、石油、石炭などのいわゆる化石燃料の代替電力用として実用化可能な技術として注目されている。
【０００３】
光起電力素子は半導体のｐｎ接合、ｐｉｎ接合、ショットキー接合等の半導体接合部に発生する拡散電位を利用した技術であり、シリコンなどの半導体が太陽光線を吸収し、電子と正孔の光キャリヤーが生成し、該光キャリヤーを前記接合部の拡散電位により生じた内部電界でドリフトさせ、外部に取り出すものである。
【０００４】
光起電力素子の構造は、例えばアモルファスシリコン太陽電池の場合、図9（ａ）に示すように、基板上304に下部電極305、薄膜のアモルファスシリコンからなるｐ型半導体層309、ｉ型半導体層308、ｎ型半導体層307を積層して構成される。また、変換効率を向上させるために前記ｐｉｎ接合を２つ以上直列に積層するいわゆるタンデムセルやトリプルセル等もある。
【０００５】
前記半導体の光入射側及び裏面側には上部電極306及び下部電極305の一対の電極が設けられる。アモルファスシリコン太陽電池においては一般的に半導体自体のシート抵抗が高いため、半導体全面にわたる透明な上部電極を必要とし、通常は、ＳｎＯ2，ＩＴＯのような透明導電膜を設ける。該透明導電膜は反射防止膜の役目も果たす。
【０００６】
更に、前記上部電極の表面上には、電流を集める為の細い金属からなる集電電極107が配設される。更に、前記集電電極によって集められた電流を集めるために、バスバー電極と呼ばれる電極が形成される。バスバー電極は、前記集電電極に比べてより太い金属で作製される。
【０００７】
また、結晶シリコン太陽電池の場合、図9（ｂ）に示すように、下部電極305上にｐ型拡散層402、ｐ型半導体層309、ｎ型半導体層307、反射防止膜401を積層して構成される。ｎ型半導体層上には集電電極107が設けられ、集電電極と下部電極の一対の電極により発電した電力を外部に取り出している。
【０００８】
上述の集電電極の例としては、特開平08-236796号（特許文献１）に金属ワイヤを使用した集電電極が開示されている。図10にその一例の概略図を示す。
【０００９】
図10において、102は光起電力素子であり、例えばステンレス基板上に裏面電極層、半導体層、透明導電膜が順次形成されており、301は光起電力素子エッジでのショートの影響を回避する為に透明電極層を除去したエッチングラインである。107は集電電極であり、直径５０〜３００μｍの金属ワイヤ302の周囲を導電性ペースト303等でコーティングしたものが、透明導電膜上に固定されている。201は集電電極で集めた電流を回収する為のバスバー電極と呼ばれるもので、集電電極107で集められた電流を光起電力素子外へ取り出す目的で設置されている。尚、集電電極107とバスバー電極201の電気的接続はワイヤ周囲の導電性ペースト303を用いて接着接続されている。
【００１０】
前記集電電極としては、この構成以外にも、真空蒸着、スパッタリング、印刷等により被着された金属層等が用いられる。
【特許文献１】特開平08-236796号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記集電電極やバスバー電極、エッチングライン、光起電力素子間のギャップ等の非発電領域に到達した太陽光線は太陽電池の発電に寄与せず、セル効率（セル面積あたりの出力）及びモジュール効率（モジュール面積あたりの出力）を低下させる大きな原因となっており、光起電力素子上の集電電極の占める割合だけでも数％となっている。
【００１２】
これらを改善する方法として、特開平6-104473（沖電気）が開示されている。特開平6-104473は集電電極の直上にある表面材の光入射側表面にＶ溝を設け、当部に到達した太陽光線を屈折し、集電電極の外、即ち発電領域に導く様にしたものである。
【００１３】
しかしながら、この構成には以下の３つの問題点があった。
【００１４】
（１）太陽光線が太陽モジュールに対し垂直方向から入射するときは機能するが（図17（ａ）参照）、太陽電池モジュールの垂線から角度を有して入射する場合、効果が著しく低下した。（図17（ａ）及び（ｂ）参照）
（２）太陽電池モジュールの垂線から角度を有して入射する太陽光線に対しても効果を求めようとするとＶ溝の深さが深くなり、表面材のガラス等で太陽電池モジュールの強度を持たせている場合、Ｖ溝部分で強度が大きく低下した。（図18参照）
またＶ溝部分で必要十分な強度を持たせようとすると、ガラスの平均板厚が増し、重量面、コスト面で不利となった。
【００１５】
また、Ｖ溝が深くなると当部にゴミが溜まりやすく、効果の持続性に難点がある。
【００１６】
以上の様に従来の方式では、光起電力素子の光入射側に少なくとも透明な表面材を有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの非発電領域に入射した太陽光線を、発電領域に導きモジュール効率を永続的に向上するには不十分であった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究開発を重ねた結果、以下の様な太陽電池モジュールを提案する。
【００１８】
即ち本発明は、光起電力素子と、光起電力素子の光入射側に設けられた透明な表面材を少なくとも有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールは発電領域と非発電領域を有しており、発電領域の表面材は平坦であり、非発電領域の表面材の光入射側表面には微細な凹凸からなる凹凸部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、光起電力素子の光入射側に少なくとも透明な表面材を有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの非発電領域に入射した太陽光線を、発電領域に導きモジュール効率が向上した太陽電池モジュールを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、上記の問題を解決するため鋭意検討した結果完成したものであり、以下にその作用について説明する。
【００２１】
（１）光起電力素子と、光起電力素子の光入射側に設けられた透明な表面材を少なくとも有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールは発電領域と非発電領域を有しており、発電領域の表面材は平坦（平坦部）であり、非発電領域の表面材の光入射側表面には微細な凹凸からなる凹凸部を有し、凹凸部に入射した光は屈折あるいは全反射あるいは回折により発電領域に導かれる構成としたため、従来は無駄にしていた太陽光線を有効利用でき、セル効率（セル面積あたりの出力）及びモジュール効率（モジュール面積あたりの出力）が向上する。
【００２２】
また、特開平6-104473（沖電気）にある様にＶ溝とした場合、当部にゴミが堆積しやすく効果の持続性の点で問題があったが、微細な凹凸とすることで、凹深さが減りゴミの堆積が軽減し効果の持続性が向上した。
【００２３】
（２）また凹凸部を、非発電領域から1部、発電領域にかかって設ける構成とすることで、太陽光線が太陽電池モジュールの垂線から角度を有して入射する場合も効果を有する。
【００２４】
即ち特開平6-104473（沖電気）にある様なＶ溝は、太陽光線が太陽モジュールに対し垂直方向から入射するときは機能するが、太陽電池モジュールの垂線から角度を有して入射する場合、効果が著しく低下した。
【００２５】
また、Ｖ溝を用いて太陽電池モジュールの垂線から角度を有して入射する太陽光線に対して効果を求めようとすると、Ｖ溝の深さが深くなり、表面材のガラス等で太陽電池モジュールの強度を持たせている場合、Ｖ溝部分で強度が大きく低下し、また当部でのゴミの堆積により効果の持続性が低下した。しかしながら、前記構成とすることで図２の様に効果が向上することが分かる。
【００２６】
（３）また凹凸部を拡散面とすることで、凹凸部での光の指向性が低下して、太陽電池モジュールに対していかなる方向から太陽光線が入射しても効果を発揮する。
【００２７】
（４）また凹凸部を表面材と同材料とすることで、表面材に加工性の良い材料、例えば樹脂等を用いた場合、低コストで本構成を実現できる。
【００２８】
（５）また凹凸部を表面材と別部材とし、表面材の表面に凹凸部を接着する構成とすることで、表面材に加工性の悪い材料、例えばガラス等を用いた場合、低コストで本構成を実現できる。
【００２９】
（６）また光起電力素子と、光起電力素子の光入射側に設けられた透明な表面材を少なくとも有する太陽電池モジュールの製造方法において、
(1) 太陽電池モジュールの発電領域と非発電領域を識別する工程と
(2) 発電領域と非発電領域との識別情報を基に非発電領域の表面材の光入射側表面に微細な凹凸からなる凹凸部を形成する工程、
の２工程を有する製造方法とすることで、例えば集電電極が製造工程上の誤差等により蛇行して配された場合にも、蛇行した集電電極に追従した状態で凹凸部を設けることが可能となり、製造工程上の誤差に影響されることなく本発明の効果を発揮できる。
【００３０】
即ち「屈折光学系を表面材上に予め設けてから太陽電池モジュールを作製」あるいは「ラミネート成形用の金型に予め屈折光学系の逆型の金型を取り付けておき加圧することにより表面材に屈折光学系を転写して成形」といった従来の製造方法では、製造工程上の誤差の影響を受け、効果を十分発揮できないケースがあった。
【００３１】
次に本発明の実施形態例を詳細に説明する。
【００３２】
まず、本発明の太陽電池モジュールを図１を用いて詳述する。
【００３３】
図1(ａ)は本発明の太陽電池モジュールの外観図であり、図１(ｂ)はＡ-Ａ′断面図である。
【００３４】
太陽電池モジュール101は、裏面材105/封止材106/光起電力素子102/封止材106/表面材104の積層構造からなり、光起電力素子102上には集電電極107が設けられている。
【００３５】
太陽電池モジュール101は、発電領域403と非発電領域404を有しており、非発電領域、例えば集電電極の直上の表面材の光入射側表面には微細な凹凸からなる凹凸部103を有しており、当部から入射する太陽光線108は屈折あるいは全反射あるいは回折により発電領域に導かれる。
【００３６】
また、発電領域の表面材の光入射側表面は平坦部408となっている。
【００３７】
また、太陽電池モジュールは、光起電力素子で発電した電力を外部へ導くためのリード線及び、端子取り出し箱を裏面に備える。（図示せず。）
以下に各項目ごとに説明を加える。
【００３８】
《凹凸部》
本発明における凹凸部とは、非発電領域の表面材の光入射側表面に設けられ、当部に到達した光を屈折あるいは全反射あるいは回折により発電領域に導くためのものである。
【００３９】
凹凸部のピッチや高さについては特に制限は無いが、特開平6-104473の様に一つのＶ溝で形成した場合、当部での汚れの堆積、あるいは表面材の強度の低下を招くため複数の微細な凹凸から構成されていることが重要であり、ピッチに関してはより細かい方が好ましい。またピッチを光の波長の10倍程度以下にした場合、光の挙動は屈折ではなく回折となるが屈折の場合も回折の場合も効果は共に有する。
【００４０】
凹凸部の形状としては、凹凸部を設ける部位によって使い分けることが好ましい。
【００４１】
即ち、図３(ａ)にあるように非発電領域の両側に発電領域を有する場合は、太陽光線108は非発電領域に対してＡ側あるいはＢ側の何れの方向に屈折（回折）されても効果を有し、凹凸部103を拡散面とすることで指向性が低くなり、太陽光線が太陽電池モジュールに対していかなる方向から入射した際も効果を発揮する。
【００４２】
凹凸部を拡散面とする場合は、凹凸部の断面形状が３つ以上の直線、あるいは曲線から構成された光の指向性が低い形状であることが好ましく、凹凸部を構成する直線や曲線がランダム性を有することがより好ましい。
【００４３】
また図3(ｂ)にあるように非発電領域の片側のみに発電領域を有する場合は、太陽光線108は一方に導かれるよう凹凸部103が指向性のある形状、例えば「プリズムレンズ」や「フレネルレンズ」の様な形状であることが好ましい。
【００４４】
《平坦部》
本発明における平坦部とは、発電領域の表面材の光入射側表面に設けられ、当部に到達した光を低損失で光起電力素子に導くためのものである。
【００４５】
即ち、発電領域の表面材を平坦とすることで、表面材に到達した太陽光線が散乱することを極力抑えられ、散乱した太陽光線が光起電力素子上の集電電極で吸収されることが少ない。そのため効率良く光起電力素子へ導くことができる。
【００４６】
ここで言う平坦とは、成形時に不慮に生じる傷や凹凸等は含む。
【００４７】
《凹凸部の製造方法》
凹凸部は表面材と同部材とする構成、あるいは凹凸部を表面材と別部材で作製し表面材に接着する構成がとりうる。
【００４８】
凹凸部を表面材と同部材とする場合は、以下の製造方法をとりうるが、これに限られたものでない。
【００４９】
(1) 表面材を成形する際、凹凸部を同時に成形する。（一体成形）
(2) 表面材を成形した後、切削あるいは研磨あるいは研削等の機械加工により凹凸部を形成する。
【００５０】
(3) 表面材を成形した後、熱プレスあるいは熱ローラあるいは凹凸金型(加熱したもの)等を押し付けることにより凹凸部を形成する。
【００５１】
(4) 表面材を成形した後、サンドブラスト、ウォータジェット、レーザ、エッチング等の非接触加工で表面材の表面を荒し凹凸部を形成する。
【００５２】
凹凸部を表面材と別部材とする場合、以下の製造方法をとりうるが、これに限られたものでない。
【００５３】
(1) 予め凹凸を形成した透過性のある樹脂テープあるいは樹脂シートを接着剤あるいは粘着剤により取り付ける。
【００５４】
(2) 表面材上の凹凸部を形成する部位に、接着剤を塗布し、当部に光透過性を有する微粒子等を塗布する。
【００５５】
(3) 表面材上の凹凸部を形成する部位に、透過性の有するシリコーンシーラント等を塗布し、シリコーンシーラントが硬化する前に、シリコーンシーラント表面に凹凸形状を転写する。
【００５６】
(4) 凹凸部を反転した形状を有する金型に紫外線硬化樹脂を流し込み、その上に表面材を配置した後、紫外線を照射することで表面材上に凹凸部を形成する。
【００５７】
《非発電領域と発電領域》
本発明における非発電領域とは、太陽電池モジュールを光入射側から見て、光起電力素子上の集電電極、バスバー電極、エッチングライン、光起電力素子間のギャップ、太陽電池モジュールにおける光起電力素子群より外のデッドゾーン等、当部に光が到達しても発電に寄与しないエリアを言う。
【００５８】
図5乃至図6はアモルファスシリコン太陽電池モジュール内における非発電領域を示す図であり、図7乃至図8は結晶シリコン太陽電池モジュール内における非発電領域を示す図である。図中の灰色部および集電電極上が非発電領域である。
【００５９】
また、本発明における発電領域とは、太陽電池モジュールを光入射側から見て非発電領域以外のエリア、即ち太陽光線が入射した際に起電力が発生するエリアを言う。
【００６０】
《凹凸部を設ける領域》
本発明における凹凸部は、非発電領域の表面材の光入射側表面に設けられるが、集電電極等の発電領域内にある非発電領域の表面材の光入射側表面のみに設けることにより効果が最も得られる。
【００６１】
即ち、発電領域内にある非発電領域、例えば集電電極は常に太陽光線を遮っており、当部での遮蔽損失のみでも数％となっている。このため、集電電極直上の表面材の光入射側表面に本発明の凹凸部を設けることで常に前記遮蔽損失を低減でき、セル効率やモジュール効率を大幅に向上することができる。
【００６２】
また、太陽電池モジュールにおける光起電力素子より外のデッドゾーンの一部に凹凸部を設ける際は、凹凸部を指向性を有する構成とすることで、凹凸部に到達した太陽光線を効率良く光起電力素子へ導くことができる。
【００６３】
但し、凹凸部を設ける箇所が発電領域より離れるにしたがって、太陽光線を光起電力素子へ導く量も低下する。
【００６４】
そのため、凹凸部を設ける箇所を設計する際は、凹凸部を設けるために必要なコストと、凹凸部を設けることによる年間発電量の向上分を考慮することが好ましい。
【００６５】
また、表面材に上記凹凸部を設ける際は、その設ける領域を十分考慮する必要がある。
【００６６】
例えば凹凸部の形成が集電電極の蛇行に追従できない場合、集電電極上に凹凸部が形成されない部分が生じ、当部から入射した太陽光線は、そのまま集電電極に到達し吸収され損失となる。
【００６７】
このため以下の方法で凹凸部を設けることが好ましい。
【００６８】
(1) 予め集電電極等の蛇行のばらつきを測定し、公差を設けた凹凸部の幅を設定する。
【００６９】
凹凸部の幅≧集電電極等の幅
(2) 太陽電池モジュールを作製後、表面材越しに非発電領域の位置を測定し、その位置情報を基に表面材上に凹凸部を形成する。これにより、集電電極が蛇行している場合も集電電極の蛇行に追従して凹凸部を形成することができる。
【００７０】
非発電領域の位置を測定する手段としては、「ＣＣＤカメラ等の画像センサ」「レーザ変位計等の光学反射式センサ」「渦電流式センサ」「接触式センサ」「超音波式センサ」「ＩＲカメラ・・・特開平9-23019号公報にあるように光起電力素子にバイアス電流を流し発電領域のみを発熱させＩＲカメラにより発電領域と非発電領域を認識する」等があるがこれに限られたものでない。
【００７１】
また、本発明の効果を最大限に引き出すためには、光学シミュレーション等で凹凸部を設ける領域（例えば図4の長さａ）を変数にとり、年間発電量が最大となる様に領域を設定することが好ましい。
【００７２】
この結果は、太陽電池モジュールの設置場所や、設置形態によっても異なるが一般的には、太陽電池モジュールの垂線から45度の角度を有して入射する場合にも効果をもたらすように設計することで十分な効果を得られる。
【００７３】
この時の凹凸部を設ける領域を簡易的に算出する計算式を図4に記載する。
【００７４】
ａ ：「非発電領域の端部」から「凹凸部を設ける領域の片端」までの距離
θ1：設計許容角度（例えば45度）
ｔ1：「光起電力素子の光入射側表面」から「表面材の光入射側表面」までの距離
ｎ1：空気の屈折率（≒1）
ｎ2：表面材の屈折率
ｎ3：封止材の屈折率（本実施の形態では≒ｎ2とした。）
この様に、凹凸部を設ける領域を、発電領域にかかって設けることで、太陽光線が太陽電池モジュールの垂線から角度を有して入射する場合にも効果を有し、年間発電量が向上する。
【００７５】
但し、凹凸部は形状によっては（凹凸ピッチに対して凹凸高さが高くなった場合等）フレネル反射率が増加することがあり、また凹凸部を通過した太陽光線の光路長は長くなるため透過する材料に吸収率の高いものを用いた場合など材料吸収損失が大きくなるため、凹凸部を設ける領域は適宜設定する必要がある。
【００７６】
《光起電力素子》
本発明における光起電力素子は特に限定はなく、単結晶、薄膜単結晶、多結晶、薄膜多結晶、アモルファス太陽電池等を用いることができる。
【００７７】
とくに、本発明は、集電電極等の非発電領域の表面材の光入射側表面から入射する太陽光線を発電領域へ導くものであるため、光起電力素子の光入射側に集電電極を有するものに対して大きな効果を有する。
【００７８】
《光起電力素子群》
本発明における光起電力素子群とは、太陽電池モジュール内において、所望の電圧、電流を得るために、いくつかの光起電力素子を直列接続あるいは並列接続したものである。
【００７９】
《表面材》
本発明における表面材としては、光透過性、耐候性があり、汚れが付着しにくいことが要求される。
【００８０】
材料としては透光性のあるガラスや有機樹脂等を使用できる。
【００８１】
ガラスの場合、種類は特に限定しないが、青色領域の光の透過率や機械強度などの観点から、白板強化ガラスが好ましい。
【００８２】
有機樹脂の場合、種類は特に限定しないが、光の透過率や耐候性や汚れの付着しにくさなどの観点から、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリ３フッ化エチレン、ポリフッ化ビニルなどのフッ素樹脂、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂やシリコン樹脂等が好ましい。
【００８３】
また上記材料中に紫外線吸収剤等の添加剤を入れることで、太陽電池モジュール内部の材料劣化を抑えることができる。
【００８４】
《裏面材》
本発明における裏面材としては特に限定はなく、金属、有機樹脂、セラミックスや、屋根材である瓦材やスレート材等への応用もいうまでもなく可能である。また数種の材料からなる複合材等を用いることも可能である。また、板状のもの、フィルム上のもの、コーティング等、様々な形状のものを用いることができる。
【００８５】
また、光起電力素子の裏面は大概が導電物であることを考慮すると、裏面材は絶縁材であることが好ましい。
【００８６】
かかる効果は、裏面材と光起電力素子間に絶縁シートを配することでも得られ、裏面材に金属鋼板等を用いる際には有効である。
【００８７】
《封止材》
本発明における封止材は、光起電力素子や表面材や裏面材との接着性、耐候性、緩衝効果の点でEVA（エチレンビニールアセテート）やEEA（エチレンエチルアクリレート）,PVB（ポリビニルブチラール）等が好適に用いることができ、機械的特性を向上させるため、ガラス不織布やシリカ等の補強材と合わせて使用される。またこれらの樹脂に公知の紫外線吸収剤を加えることで耐候性を向上させても良い。
【００８８】
封止の方法としては、例えば真空ラミネータのような公知の装置を用いて、表面材/封止材/光起電力素子/封止材/裏面材を真空中で加熱圧着する方法がよく知られている。
【００８９】
《リード線と端子取出し箱》
本発明におけるリード線とは、光起電力素子で発電した電力を外部へ導くためのものであり、光起電力素子の出力端子に接続される。リード線の片端にコネクタ等を設けることで、隣接する太陽電池モジュールとの直列化が容易になる。
【００９０】
リード線としては特に制限されないが、使用環境に応じて要求される耐熱性・耐寒性・機械的強度・電気絶縁性・耐水性・耐油性・耐摩耗性・耐酸性・耐アルカリ性を有するものを選択する必用がある。例えば、ＩＶ、ＫＩＶ、ＨＫＩＶ，架橋ポリエチレン、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等の絶縁電線があげられる。リード線としては電線以外にも、銅タブ、銅線等も使用できる。また、使用状況により耐傷性、耐摩耗性がより求められる際はケーブル構造のものが望ましい。
【００９１】
本発明における端子取出し箱とは、光起電力素子とリード線の接続部分の機械的な保護と防水性の確保のために設けられるものであり、光起電力素子とリード線の接続箇所を覆う状態で裏面材上等に取り付けられる。
【００９２】
端子取出し箱としては特に制限されないが、使用環境に応じて要求される耐熱性・耐寒性・機械的強度・電気絶縁性・耐水性・耐油性・耐摩耗性・耐酸性・耐アルカリ性を有するものを選択する必用がある。上記の要素を考慮すると端子取出し箱の材料としてはプラスチックが好ましく、例えば、ノリル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、変性ＰＰＥ、ポリエステル、ポリアリレート、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などエンジニアリング・プラスチック等を用いることができる。
【００９３】
以下に該請求項に沿った実施例について記載するが、本発明の実質的内容は下記実施例の具備する具体的な記述に限定されるものではない。
【実施例１】
【００９４】
図11乃至図13に本実施例の第1の実施例を示す。
【００９５】
本実施例は、非発電領域に相当する表面材の光入射側表面に、予めサンドブラストにより凹凸部を設けた後、表面材/封止材/光起電力素子群/封止材/裏面材を真空ラミネータを用いて真空中で加熱圧着して太陽電池モジュールとした。
【００９６】
以下、詳細に説明する。
【００９７】
まず凹凸部103を設ける領域は、集電電極107、光起電力素子間のギャップ202、光起電力素子群より外のデッドゾーン203に相当する表面材の光入射側表面とし、集電電極部に関しては図4のθ1＝45度となる様、即ち凹凸部を設ける領域が発電領域にかかる様に設定した。
【００９８】
（図13中の灰色部および集電電極上が凹凸部を設けた領域。）
表面材104には厚み5mmの白板強化ガラスを用い、非発電領域(集電電極、光起電力素子間のギャップ、光起電力素子群より外のデッドゾーン)に相当する表面材の光入射側表面に、サンドブラストにより凹凸部103を形成した。
【００９９】
サンドブラスト加工の際は、サンドブラストを施す領域以外をマスキングした後、＃220のサンドブラストで研削し、摺りガラス状にした。
【０１００】
また、サンドブラストを施す際は、一方向からのみではなく、数方向から施すことにより、凹凸形状に３次元性を持たせ、光の拡散性を高くした。
【０１０１】
次に封止材106としてＥＶＡ、光起電力素子群109としては光起電力素子102（単結晶シリコン太陽電池）を直列化したもの、裏面材105としてテドラーフィルムを用い、表面材104/封止材106/光起電力素子群109/封止材106/裏面材105と積層した後、真空ラミネータを用いて真空中で加熱圧着した。
【０１０２】
最後に、周囲にアルミフレーム204を取り付け、裏面材に光起電力素子で発電した電力を外部へ導くためのリード線及び端子取り出し箱を取り付け、太陽電池モジュール作製した。
【０１０３】
以上の様に作製した太陽電池モジュールは、サンドブラストにより形成した凹凸部の光拡散性が優れるため、太陽電池モジュールに対していかなる方向から太陽光線が入射しても効果を発揮した。
【０１０４】
また、集電電極部において凹凸部が発電領域にかかって設けられる構成としたことで、太陽光線が太陽電池モジュールの垂線から角度を有して入射する場合も効果を発揮した。
【０１０５】
また、サンドブラストにより微細な凹凸部を形成したため、当部でのゴミの堆積が軽減し効果の持続性が向上した。
【実施例２】
【０１０６】
図14乃至図16に本実施例の第2の実施例を示す。
【０１０７】
本実施例は、表面材/封止材/光起電力素子/封止材/裏面材を真空ラミネータを用いて真空中で加熱圧着して太陽電池モジュールを作製した後、ＣＣＤカメラにより表面材越しに集電電極の位置情報を検出。該位置情報を基に、集電電極直上の表面材の光入射側表面にレーザにより凹凸部を形成したものである。
【０１０８】
以下、詳細に説明する。
【０１０９】
まず、表面材としてＥＴＦＥフィルム、封止材としてＥＶＡ、光起電力素子群109として光起電力素子102（アモルファスシリコン太陽電）を直列化したもの、裏面材としてステンレス鋼板を用い、表面材/封止材/光起電力素子群/封止材/裏面材と積層した後、真空ラミネータを用いて真空中で加熱圧着して太陽電池モジュール101を作製した。
【０１１０】
次に太陽電池モジュールを表面材が上となるように配置し、ＣＣＤカメラ405により太陽電池モジュールを撮影した。
【０１１１】
次に撮影した画像をカラー濃淡処理により、集電電極107の位置を検出し、その位置情報を基にＸＹＺステージ上に設けられたレーザ照射器406を動かし、集電電極直上の表面材の光入射側表面にレーザ光407を照射し凹凸部103を形成した。レーザとしてはＹＡＧレーザを使用した。
【０１１２】
最後に、裏面材に光起電力素子で発電した電力を外部へ導くためのリード線及び端子取出し箱を取り付け、太陽電池モジュールを完成させた。
【０１１３】
以上の様に作製した太陽電池モジュールは、表面材と光起電力素子とを一体化した後に、集電電極の位置に応じた凹凸部を設けたため、集電電極が製造工程上の誤差等により蛇行して配された場合にも、蛇行した集電電極206に追従した状態で凹凸部を設けることが可能となり、製造工程上の誤差に影響されることなく本発明の効果を発揮できた。
【０１１４】
また、集電電極の直上の表面材の光入射側表面のみに凹凸部を形成したが、当部が最も本発明の効果を有する箇所であるため、低コストで本発明の効果を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明を説明する図
【図２】『実施の形態』を説明する図
【図３】『実施の形態』を説明する図
【図４】『実施の形態』を説明する図
【図５】『実施の形態』を説明する図
【図６】『実施の形態』を説明する図
【図７】『実施の形態』を説明する図
【図８】『実施の形態』を説明する図
【図９】光起電力素子の概略図
【図１０】『実施の形態』を説明する図
【図１１】本発明第1の実施例を説明する図
【図１２】本発明第1の実施例を説明する図
【図１３】本発明第1の実施例を説明する図
【図１４】本発明第2の実施例を説明する図
【図１５】本発明第2の実施例を説明する図
【図１６】本発明第2の実施例を説明する図
【図１７】従来例を説明する図
【図１８】従来例を説明する図
【符号の説明】
【０１１６】
101  太陽電池モジュール
102  光起電力素子
103  凹凸部
104  表面材
105  裏面材
106  封止材
107  集電電極
108  太陽光線
109  光起電力素子群
201  バスバー電極
202  光起電力素子間のギャップ
203  光起電力素子群より外のデッドゾーン
204  アルミフレーム
205  Ｖ溝
206  蛇行した集電電極
301  エッチングライン
302  金属ワイヤ
303  導電性ペースト
304  基板
305  下部電極
306  上部電極
307  ｎ型半導体層
308  ｉ型半導体層
309  ｐ型半導体層
401  反射防止膜
402  ｐ型拡散層
403  発電領域
404  非発電領域
405  ＣＣＤカメラ
406  レーザ照射器
407  レーザ光
408  平坦部
【図１】
2006041168.tif 000003
【図２】
2006041168.tif 000004
【図３】
2006041168.tif 000005
【図４】
2006041168.tif 000006
【図５】
2006041168.tif 000007
【図６】
2006041168.tif 000008
【図７】
2006041168.tif 000009
【図８】
2006041168.tif 000010
【図９】
2006041168.tif 000011
【図１０】
2006041168.tif 000012
【図１１】
2006041168.tif 000013
【図１２】
2006041168.tif 000014
【図１３】
2006041168.tif 000015
【図１４】
2006041168.tif 000016
【図１５】
2006041168.tif 000017
【図１６】
2006041168.tif 000018
【図１７】
2006041168.tif 000019
【図１８】
2006041168.tif 000020