(57)【要約】【課題】フィルム基板上のみで直列配線できる構造とし、ロール・ツー・ロール方式による生産が可能となるうえ、太陽電池モジュールを外装する際に生じる配線が不要となり、コストの低減を図ることができる。【解決手段】透明導電膜１１Ａ及び対向導電膜１２Ａには長手方向Ｘ１と平行に絶縁加工を行う工程と、幅方向Ｘ２に複数のセルＣを配列する封止材１５を設ける工程と、封止材１５の上に導通材１４を配置して光電極１１と対向電極１２とを電気的に接続する工程と、光電極１１の半導体層１１Ｂと対向電極１２との間に電解液１３を設ける工程と、光電極１１と対向電極１２とを貼り合せる工程と、光電極１１及び対向電極１２に対して幅方向Ｘ２に沿って延在する融着部を形成する工程と、幅方向Ｘ２の両端部に長手方向Ｘ１に沿って配線材を配置する工程と、光電極１１と対向電極１２とを任意の融着部の位置で切断する工程と、を有する。【選択図】図２
2018082137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基材の表面に透明導電膜が成膜され、前記第一基材の前記透明導電膜の表面に第一の方向に延在する色素が吸着した帯状の半導体層が複数形成された第一電極と、
第二基材の表面に前記第一電極に対向するように対向導電膜が成膜された第二電極と、
前記第一電極の前記半導体層と前記第二電極との間に封止された電解液と、
前記電解液を封止するとともに、平面視で前記第一の方向に直交する第二の方向に分割された複数のセルを配列する封止材と、
前記封止材に覆われた状態で設けられ、前記第一電極と前記第二電極とを電気的に接続する導通材と、
前記第一電極及び前記第二電極に対して前記第二の方向に沿って延在する絶縁ラインと、
を備え、
前記第二の方向に配列される前記複数のセルが直列配線により電気的に接続され、
前記第二の方向に隣り合うセル同士の間に配置された前記第一基材の第一絶縁部と、前記第二基材の第二絶縁部との間に前記導通材が配置され、前記隣り合うセル同士が接続され、
前記絶縁ラインによって前記第一の方向に分割された偶数個のサブモジュールのうち隣り合うサブモジュールにおける前記第二の方向の一方の端部同士が配線材によって直列配線により電気的に接続され、
前記複数のサブモジュールを流れる電流の向きは、前記第一の方向に配列される前記サブモジュール毎に交互に入れ替わる回路構成をなしていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第一基材、又は前記第二基材において、前記第二の方向の両端部に前記導通材が配置され、同一の基材面上に端子取出し部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
ロール・ツー・ロール方式により連続的に太陽電池モジュールを製造するための太陽電池モジュールの製造方法であって、
第一基材の表面に透明導電膜が成膜され、前記第一基材の前記透明導電膜の表面に前記第一基材の長手方向に延在する色素が吸着した帯状の半導体層が複数形成された第一電極を形成する工程と、
第二基材の表面に前記第一電極に対向するように対向導電膜が成膜された第二電極を形成する工程と、
前記透明導電膜及び前記対向導電膜に対して前記長手方向と平行に絶縁加工を行う工程と、
平面視で前記長手方向に直交する前記第一基材及び前記第二基材の幅方向に複数のセルを配列する封止材を設ける工程と、
前記封止材の上に導通材を配置して前記第一電極と前記第二電極とを電気的に接続する工程と、
前記第一電極の前記半導体層と前記第二電極との間に電解液を設ける工程と、
前記第一電極と前記第二電極とを貼り合せる工程と、
前記第一電極及び前記第二電極に対して前記幅方向に沿って延在する絶縁ラインを形成する工程と、
前記第一基材の前記幅方向の両端部に前記長手方向に沿って配線材を配置する工程と、
前記第一電極と前記第二電極とを任意の前記絶縁ラインの位置で切断する工程と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記絶縁加工を行う工程において、
絶縁加工位置が前記長手方向に対して一定周期で前記幅方向にずれた位置に変化する絶縁加工パターンが形成されることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記長手方向に沿って連続した状態で前記配線材が配置され、
前記絶縁ラインが形成された後に、前記配線材の前記長手方向の一部を切り欠き加工することにより断線部を形成することを特徴とする請求項３又は４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記配線材を配置する工程において、前記長手方向の一部に断線部を形成した前記配線材が配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記絶縁ラインは、前記幅方向に沿って融着された融着部であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記配線材を配置する工程は、前記導通材を配置するときに同時に行われることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記絶縁ラインを形成する工程は、前記絶縁加工を行うときに同時に行われることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
第一基材の表面に透明導電膜が成膜され、前記第一基材の前記透明導電膜の表面に前記第一基材の長手方向に延在する色素が吸着した帯状の半導体層が複数形成された第一電極を形成する工程と、
第二基材の表面に前記第一電極に対向するように対向導電膜が成膜された第二電極を形成する工程と、
前記透明導電膜及び前記対向導電膜に対して前記長手方向と平行に絶縁加工を行う工程と、
平面視で前記長手方向に直交する前記第一基材及び前記第二基材の幅方向に複数のセルを配列する封止材を設ける工程と、
前記封止材の上に導通材を配置して前記第一電極と前記第二電極とを電気的に接続する工程と、
前記第一電極の前記半導体層と前記第二電極との間に電解液を設ける工程と、
前記第一電極と前記第二電極とを貼り合せる工程と、
前記第一基材の前記幅方向の両端に前記長手方向に沿って配線材を配置する工程と、
前記第一電極及び前記第二電極に対して前記幅方向に沿って延在し、前記幅方向の一端側の前記配線材を部分的に絶縁しない第一絶縁ラインと、前記幅方向の全体にわたって絶縁する第二絶縁ラインと、を前記長手方向の所定位置に形成し、前記第二絶縁ライン同士の間に奇数個の前記第一絶縁ラインを設ける工程と、
前記第一電極と前記第二電極とを前記第二絶縁ラインの位置で切断する工程と、
を有し、
前記第二絶縁ラインで切断された太陽電池モジュールは、前記第一絶縁ラインで分割された偶数個のサブモジュールのうち隣り合う前記サブモジュールにおける前記幅方向の一方の端部同士が前記配線材によって直列配線により電気的に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記第一絶縁ライン及び前記第二絶縁ラインは、前記幅方向に沿って融着された融着部であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記第一絶縁ライン及び前記第二絶縁ラインを形成する工程は、前記絶縁加工を行うときに同時に行われることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の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】
従来、色素増感太陽電池は、一般に、光電極と、対向電極と、電解液又は電解液層とを備えて構成され、また、光電極としては、少なくとも、透明導電層、半導体層、色素を有して構成されることが知られている。このような色素増感太陽電池においては、例えば、光電極側に光が照射されると、半導体層に吸着された色素が光を吸収し、色素分子内の電子が励起され、その電子が半導体へ渡される。そして、光電極側で発生した電子が外部回路を通じて対向電極側に移動し、この電子が電解液を通じて光電極側に戻る。このような過程が繰り返されることで、電気エネルギーが生じる構成となっている。
【０００３】
このような色素増感太陽電池からなる太陽電池モジュールの製造方法として、例えば特許文献１に示すように、ロール・ツー・ロール方式で貼り合せた第一電極と第二電極を、超音波振動を用いて絶縁及び溶着させることにより複数のセルに分割する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７０２８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の色素増感太陽電池からなる太陽電池モジュールでは、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１に開示される太陽電池モジュールでは、セルの直並列の接続するためにロール・ツー・ロール方式によって連続的に製造される電極の長手方向を分離するように切断した後、それら分割された太陽電池モジュール同士を直列接続のために配線作業を行っている。そのため、配線に伴う追加工程が必要となり、製造コストが増大するという問題があった。つまり、複数の太陽電池モジュールを例えばブラインド等に配置する場合には、複数の太陽電池モジュールをブラインドの基板上に互いに間隔をあけた状態で貼り付けた後で、それぞれの太陽電池モジュール同士を直列に接続することとなり、配線にかかる手間やコストが増えるため、その点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、フィルム基板上のみで直列配線を行うことができる構造とすることで、ロール・ツー・ロール方式による生産が可能となるうえ、太陽電池モジュールを外装する際に生じる配線が不要となり、コストの低減を図ることができる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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールは、第一基材の表面に透明導電膜が成膜され、前記第一基材の前記透明導電膜の表面に第一の方向に延在する色素が吸着した帯状の半導体層が複数形成された第一電極と、第二基材の表面に前記第一電極に対向するように対向導電膜が成膜された第二電極と、前記第一電極の前記半導体層と前記第二電極との間に封止された電解液と、前記電解液を封止するとともに、平面視で前記第一の方向に直交する第二の方向に分割された複数のセルを配列する封止材と、前記封止材に覆われた状態で設けられ、前記第一電極と前記第二電極とを電気的に接続する導通材と、前記第一電極及び前記第二電極に対して前記第二の方向に沿って延在する絶縁ラインと、を備え、前記第二の方向に配列される前記複数のセルが直列配線により電気的に接続され、前記第二の方向に隣り合うセル同士の間に配置された前記第一基材の第一絶縁部と、前記第二基材の第二絶縁部との間に前記導通材が配置され、前記隣り合うセル同士が接続され、前記絶縁ラインによって前記第一の方向に分割された偶数個のサブモジュールのうち隣り合うサブモジュールにおける前記第二の方向の一方の端部同士が配線材によって直列配線により電気的に接続され、前記複数のサブモジュールを流れる電流の向きは、前記第一の方向に配列される前記サブモジュール毎に交互に入れ替わる回路構成をなしていることを特徴としている。
【０００８】
本発明では、第一基材の第二の方向に隣り合うセル同士の間に配置された第一基材の絶縁部と第二基材の絶縁部との間に導通材が配置され、第二の方向に隣り合うセル同士が電気的に直列に接続され、かつ絶縁ラインによって第一の方向に分割されたサブモジュールにおける第二の方向の一方の端部同士が配線材によって直列配線により電気的に直列に接続されている。つまり、一方のサブモジュールにおいて第二の方向の他端側から一端側へ電気が流れるとともに、一端側の電気が他方のサブモジュールの一端側に配線材を介して流れ、さらに他方のサブモジュールにおいて第二の方向の一端側から他端側へ電気が流れる回路構成を実現することができる。
このように本発明に係る太陽電池モジュールでは、偶数個のサブモジュールのうち第二の方向の一端側のサブモジュール同士が配線材によって導通され、他端側で電気を取り出すことが可能な構成となる。すなわち、全体が平面視でサブモジュール毎に電気の向きが交互に入れ替わる構造、あるいは全体が平面視でＵ字状に電気が流れる構造となり、取り出し電極（正極、負極）を第二の方向の他端側で同じ側に配置することができるため、配線構造が簡略化でき、配線作業を容易に行うことができる。
【０００９】
そして、本発明では、隣り合うサブモジュールの一端に配線材を設けるという簡単な構造であり、配線材をライン塗布する簡単な製造方法を適用することも可能となるため、ロール・ツー・ロール方式にも簡単に適応できる。このようなロール・ツー・ロール方式で第一の方向に連続的に配線材を配置する製造工程により実現できるので、新たな作業工程を追加する必要がない。
【００１０】
また、本発明に係る太陽電池モジュールは、前記第一基材、又は前記第二基材において、前記第二の方向の両端部に前記導通材が配置され、同一の基材面上に端子取出し部が設けられていることを特徴としてもよい。
【００１１】
本発明では、同一の基材面上に＋端子（正極端子）と−端子（負極端子）の端子取出し部を設けることができるため、取り出し電極への配線作業を行う際に太陽電池モジュールを上下に反転する工程が不要となり、配線作業の手間を低減することができる。
【００１２】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、ロール・ツー・ロール方式により連続的に太陽電池モジュールを製造するための太陽電池モジュールの製造方法であって、第一基材の表面に透明導電膜が成膜され、前記第一基材の前記透明導電膜の表面に前記第一基材の長手方向に延在する色素が吸着した帯状の半導体層が複数形成された第一電極を形成する工程と、第二基材の表面に前記第一電極に対向するように対向導電膜が成膜された第二電極を形成する工程と、前記透明導電膜及び前記対向導電膜に対して前記長手方向と平行に絶縁加工を行う工程と、平面視で前記長手方向に直交する前記第一基材及び前記第二基材の幅方向に複数のセルを配列する封止材を設ける工程と、前記封止材の上に導通材を配置して前記第一電極と前記第二電極とを電気的に接続する工程と、前記第一電極の前記半導体層と前記第二電極との間に電解液を設ける工程と、前記第一電極と前記第二電極とを貼り合せる工程と、前記第一電極及び前記第二電極に対して前記幅方向に沿って延在する絶縁ラインを形成する工程と、前記第一基材の前記幅方向の両端部に前記長手方向に沿って配線材を配置する工程と、前記第一電極と前記第二電極とを任意の前記絶縁ラインの位置で切断する工程と、を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明では、第一基材の幅方向に隣り合うセル同士の間に配置された第一基材の絶縁部と第二基材の絶縁部との間に導通材が配置され、幅方向に隣り合うセル同士が電気的に直列に接続され、かつ絶縁ラインによって長手方向に分割されたサブモジュールのセル同士が配線材によって電気的に直列に接続された構成の太陽電池モジュールをロール・ツー・ロール方式で長手方向に連続した状態で製造することができる。つまり、絶縁ラインの位置で切断され分割された太陽電池モジュール自体で独立した電気回路を備えたモジュールをロール・ツー・ロール方式によって生産することができる。このようにロール・ツー・ロール方式によりフィルム基板上で導通材、絶縁ライン、配線材の位置や長さを適宜設定し、設定された電気特性（電圧など）になるような配線を施して製造できるので、セルの直並列接続（回路設計）を自由に設計することが可能となる。
【００１４】
また、本発明では、製造した太陽電池モジュールを別体（基板）に外装する場合に、従来のように基板に複数の太陽電池モジュールを取り付けた後に行われ、それら太陽電池モジュール同士を電気的に接続する配線作業が不要になるため、製造効率を向上させることができる。このように、作業工数を減らすことが可能となることから、製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記絶縁加工を行う工程において、絶縁加工位置が前記長手方向に対して一定周期で前記幅方向にずれた位置に絶縁加工パターンが形成されることを特徴としてもよい。
【００１６】
この場合には、幅方向に交互に絶縁加工パターンが形成されることで、サブモジュール毎に正極と負極の位置を規則的に入れ替えることができる。
【００１７】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記長手方向に沿って連続した状態で前記配線材が配置され、前記絶縁ラインが形成された後に、前記配線材の前記長手方向の一部を切り欠き加工することにより断線部を形成するようにしてもよい。
【００１８】
この場合には、配線材において適宜な箇所に断線部を形成することで、絶縁ラインを挟んで長手方向に隣り合うサブモジュールのセル同士の接続を切断することが可能となる。そのため、断線部の位置によって所望の電気回路を設計することができる。
【００１９】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記配線材を配置する工程において、前記長手方向の一部に断線部を形成した前記配線材が配置されることを特徴としてもよい。
【００２０】
この場合には、配線材を配置する工程と同時に断線部も形成されることから、配線材の配置後に断線部を設ける作業が不要となり、製造効率を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記絶縁ラインは、前記幅方向に沿って融着された融着部であることが好ましい。
【００２２】
この場合には、幅方向に沿って延在する適宜な融着手段を備えた製造装置によってロール・ツー・ロール方式によって移動される第一電極及び第二電極に対して融着部を容易に形成することができる。
【００２３】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記配線材を配置する工程は、前記導通材を配置するときに同時に行われることを特徴としてもよい。
【００２４】
この場合には、導通材及び配線材の配置パターンを同時に形成することができるので、製造効率を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記絶縁ラインを形成する工程は、前記絶縁加工を行うときに同時に行われることを特徴としてもよい。
【００２６】
この場合には、絶縁ラインと長手方向に平行な絶縁加工とを同時に行うことで、製造効率を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、第一基材の表面に透明導電膜が成膜され、前記第一基材の前記透明導電膜の表面に前記第一基材の長手方向に延在する色素が吸着した帯状の半導体層が複数形成された第一電極を形成する工程と、第二基材の表面に前記第一電極に対向するように対向導電膜が成膜された第二電極を形成する工程と、前記透明導電膜及び前記対向導電膜に対して前記長手方向と平行に絶縁加工を行う工程と、平面視で前記長手方向に直交する前記第一基材及び前記第二基材の幅方向に複数のセルを配列する封止材を設ける工程と、前記封止材の上に導通材を配置して前記第一電極と前記第二電極とを電気的に接続する工程と、前記第一電極の前記半導体層と前記第二電極との間に電解液を設ける工程と、前記第一電極と前記第二電極とを貼り合せる工程と、前記第一基材の前記幅方向の両端に前記長手方向に沿って配線材を配置する工程と、前記第一電極及び前記第二電極に対して前記幅方向に沿って延在し、前記幅方向の一端側の前記配線材を部分的に絶縁しない第一絶縁ラインと、前記幅方向の全体にわたって絶縁する第二絶縁ラインと、を前記長手方向の所定位置に形成し、前記第二絶縁ライン同士の間に奇数個の前記第一絶縁ラインを設ける工程と、前記第一電極と前記第二電極とを前記第二絶縁ラインの位置で切断する工程と、を有し、記第二絶縁ラインで切断された太陽電池モジュールは、前記第一絶縁ラインで分割された偶数個のサブモジュールのうち隣り合う前記サブモジュールにおける前記幅方向の一方の端部同士が前記配線材によって直列配線により電気的に接続されていることを特徴としている。
【００２８】
本発明では、第一基材の幅方向に隣り合うセル同士の間に配置された第一基材の絶縁部と第二基材の絶縁部との間に導通材が配置され、幅方向に隣り合うセル同士が電気的に直列に接続され、かつ第一絶縁ラインによって長手方向に分割された隣り合う一対のサブモジュールにおける幅方向の一方の端部同士が配線材によって直列配線により電気的に直列に接続された構成の太陽電池モジュールを製造することができる。そのため、第二絶縁ラインの位置で切断され分割された太陽電池モジュール自体で独立した電気回路となり、このような太陽電池モジュールをロール・ツー・ロール方式によって生産することも可能となる。
また、本発明では、製造した太陽電池モジュールを別体（基板）に外装する場合に、従来のように基板に複数の太陽電池モジュールを取り付けた後に行われ、それら太陽電池モジュール同士を電気的に接続する配線作業が不要になるため、製造効率を向上させることができる。このように、作業工数を減らすことが可能となることから、製造コストの低減を図ることができる。
【００２９】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記第一絶縁ライン及び前記第二絶縁ラインは、前記幅方向に沿って融着された融着部であることが好ましい。
【００３０】
この場合には、幅方向に沿って延在する適宜な融着手段を備えた製造装置によってロール・ツー・ロール方式によって移動される第一電極及び第二電極に対して第一絶縁ライン及び第二絶縁ラインをなす融着部を容易に形成することができる。
【００３１】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記第一絶縁ライン及び前記第二絶縁ラインを形成する工程は、前記絶縁加工を行うときに同時に行われることを特徴としてもよい。
【００３２】
この場合には、第一絶縁ライン及び第二絶縁ラインと長手方向に平行な絶縁加工とを同時に行うことで、製造効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の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よれば、フィルム基板上のみで直列配線を行うことができる構造とすることで、ロール・ツー・ロール方式による生産が可能となるうえ、太陽電池モジュールを外装する際に生じる配線が不要となり、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による色素増感太陽電池の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線断面図であって、色素増感太陽電池を長手方向から見た部分断面図である。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ線断面図であって、色素増感太陽電池を幅方向から見た部分断面図である。
【図４】色素増感太陽電池の製造装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】切込み加工装置で絶縁加工を施している状態を示す斜視図である。
【図６】切込み加工装置で絶縁加工を施している状態を示す図であって、切込み加工装置を長手方向から見た正面図である。
【図７】製造装置を用いた製造過程の色素増感太陽電池の平面図であって、第一基材に光電極を形成した状態を示す図である。
【図８】製造装置を用いた製造過程の色素増感太陽電池の平面図であって、第二基材に絶縁加工を施した状態を示す図である。
【図９】製造装置を用いた製造過程の色素増感太陽電池の平面図であって、第一基材に絶縁加工を施した状態を示す図である。
【図１０】製造装置を用いた製造過程の色素増感太陽電池の平面図であって、基材同士を貼り合せた状態を示す図である。
【図１１】製造装置を用いた製造過程の色素増感太陽電池の平面図であって、融着部を形成した状態を示す図である。
【図１２】製造装置を用いた製造過程の色素増感太陽電池の平面図であって、基材の幅方向の両端部に配線材を貼り付けた状態を示す図である。
【図１３】図１２に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図１４】図１２に示すＤ−Ｄ線断面図である。
【図１５】第１の実施の形態による色素増感太陽電池の構成を示す斜視図である。
【図１６】第２の実施の形態による色素増感太陽電池の製造過程を示す平面図である。
【図１７】第２の実施の形態による色素増感太陽電池の製造過程を示す平面図である。
【図１８】第２の実施の形態による色素増感太陽電池の製造過程を示す平面図である。
【図１９】図１８に示すＣ’−Ｃ’線断面図である。
【図２０】図１８に示すＤ’−Ｄ’線断面図である。
【図２１】図１８に示すＥ−Ｅ線断面図である。
【図２２】図１８に示すＦ−Ｆ線断面図である。
【図２３】他の配線材の構成を示す断面図である。
【図２４】第３の実施の形態による色素増感太陽電池の製造過程を示す平面図である。
【図２５】第３の実施の形態による色素増感太陽電池の製造過程を示す平面図である。
【図２６】第４の実施の形態による色素増感太陽電池の製造過程を示す平面図である。
【図２７】第４の実施の形態による色素増感太陽電池の製造過程を示す平面図である。
【図２８】（ａ）、（ｂ）は、変形例による絶縁加工部であるレーザー照射装置で絶縁加工を施している状態を示す図であって、レーザー照射装置を長手方向から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態による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ついて、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率、構造等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更できる。
【００３６】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態の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は、図１に示すように、後述するロール・ツー・ロール方式（以下、ＲｔｏＲ方式と記載する）による製造装置４（図４参照）によって作製された一方向に長く延在するフィルム型の色素増感太陽電池１（太陽電池モジュール）を適宜な長さに切断することにより製造される。なお、図１において、矢印は電気の流れを示し、記号＋（プラス）、−（マイナス）はそれぞれ正極、負極を示している（他の図も同様）。
ここで、図１、図２、及び図３に示す色素増感太陽電池１において、長さ方向（長尺方向）を長手方向Ｘ１とし、平面視で長手方向Ｘ１に直交する方向を基材（後述する第一基材３Ａ及び第二基材３Ｂ）の幅方向Ｘ２として、以下統一して用いる。
【００３７】
本実施の形態の色素増感太陽電池１は、図２に示すように、光電極１１と、該光電極１１と対向して設けられる対向電極１２とを有する色素増感太陽電池セル（以下、単にセルＣという）が、一対の基材３Ａ、３Ｂの間に介挿された構造を有してなる。そして、色素増感太陽電池１は、一対の基材３Ａ、３Ｂのそれぞれの内面が導電性を有する導電膜１１Ａ、１２Ａが成膜されており、この導電膜１１Ａ、１２Ａに対して光電極１１の半導体層１１Ｂ及び対向電極１２の触媒層１２Ｂが電気的に接続され、概略構成される。
【００３８】
本実施の形態の色素増感太陽電池１は、上述したように光電極１１と対向電極１２とが封止機能付きの導通材１４を介して対向配置されてなる太陽電池モジュールであって、第一基材３Ａ及び第二基材３Ｂの間に形成された複数のセルＣの封止と、各セルＣ，Ｃ，…，Ｃ同士の電気的な直列接続を要する種々の電気モジュールを対象としている。ここで、後述するサブモジュールＲのセルＣにおいて、直列接続される方向は幅方向Ｘ２である。
【００３９】
具体的に色素増感太陽電池１は、第一基材３Ａと、第二基材３Ｂと、光電極１１（第一電極）と、対向電極１２（第二電極）と、電解液１３と、導通材１４と、封止材１５と、第一絶縁部１６と、第二絶縁部１７と、融着部１８（絶縁ライン）と、を備えている。
光電極１１は、第一基材３Ａ上に積層された透明導電膜１１Ａと、透明導電膜１１Ａ上に積層された多孔質の半導体層１１Ｂと、を備えている。
また、対向電極１２は、第二基材３Ｂ上に積層された対向導電膜１２Ａと、対向導電膜１２Ａ上に積層された触媒層１２Ｂと、を備えている。
【００４０】
光電極１１は、第一基材３Ａの表面に透明導電膜１１Ａが成膜され、第一基材３Ａの透明導電膜１１Ａの表面に長手方向Ｘ１に延在する色素が吸着した帯状の半導体層１１Ｂが複数形成されている。対向電極１２は、光電極１１に対向するように対向導電膜１２Ａが成膜されている。電解液１３は、光電極１１の半導体層１１Ｂと対向電極１２との間に封止されている。封止材１５は、電解液１３を封止するとともに、幅方向Ｘ２に分割された複数のセルＣを配列する構成となっている。
また、導通材１４は、封止材１５に覆われた状態で設けられ、光電極１１の透明導電膜１１Ａと対向電極１２の対向導電膜１２Ａとに直接接触し、光電極１１と対向電極１２とを電気的に接続する。
【００４１】
導通材１４の幅方向Ｘ２の両側には、封止材１５，１５が配されている。導通材１４と封止材１５とにより、光電極１１と対向電極１２との間を接着している。一方、色素増感太陽電池１には、図１及び図３に示すように、長手方向Ｘ１に一定の間隔をあけて配置されるとともに、幅方向Ｘ２の全体にわたって融着部１８が形成されている。融着部１８は、超音波融着等の手段（図４に示す超音波融着部４６参照）により絶縁及び接着されることにより形成される。
このようにして、それぞれに半導体層１１Ｂを有するセルＣは、導通材１４によって、光電極１１と対向電極１２の間に形成される厚み方向の間隙内に電解液１３が液密に封止された状態で形成されている。
【００４２】
透明導電膜１１Ａ及び対向導電膜１２Ａの所定の箇所には、後述する刃物（図５及び図６に示す切込み加工装置５０の半円刃５２）によって絶縁された複数のパターニング部（絶縁部１６、１７）が設けられている。つまり、図２に示すように、透明導電膜１１Ａ、及び対向導電膜１２Ａは、封止材１５に接触する位置において、切込み加工による絶縁処理により長手方向Ｘ１と平行な第一絶縁部１６が形成され、幅方向Ｘ２に隣り合うセルＣ、Ｃのうち一方のセルＣにおける第一基材３Ａに形成される隣り合う第一絶縁部１６、１６同士の間の透明導電膜１１Ａと、他方のセルＣにおける第二基材３Ｂに形成される隣り合う第二絶縁部１７、１７同士の間の対向導電膜１２Ａと、が一方のセルＣと他方のセルＣとの間に配置される導通材１４に接続されている。
ここで、融着部１８によって画成されるサブモジュールＲ（図１中の二点鎖線で囲う領域）のうち隣接されるサブモジュールＲ、Ｒのそれぞれに配列される第一絶縁部１６同士は、幅方向Ｘ２にずれた位置にパターニングされている。これは、第二絶縁部１７についても同じである。
【００４３】
図２に示すように、幅方向Ｘ２に隣り合うセルＣ，Ｃ同士の透明導電膜１１Ａ及び対向導電膜１２Ａは、パターニング部により複数に区画され、複数の透明導電膜１１Ａ及び対向導電膜１２Ａのパターンが形成される。区画されたセルＣにおいて、一方のセルＣ（例えば符号Ｃ１の第一セル）の対向導電膜１２Ａと、第一セルＣ１に隣接する他方のセルＣ（例えば符号Ｃ２の第二セル）の透明導電膜１１Ａとが導通材１４によって電気的に接続され、第一セルＣ１と第二セルＣ２が幅方向Ｘ２に直列に接続された状態となる。すなわち、第一基材３Ａと第二基材３Ｂとの間の間隙において複数のセルＣ１、Ｃ２、…を直列に並べて作製する場合には、例えば、（封止材１５／導通材１４／封止材１５）／（第一セルＣ１）／（封止材１５／導通材１４／封止材１５）／（第二セルＣ２）／（封止材１５／導通材１４／封止材１５）／（第３セル）・・・の順に配置することができる。
【００４４】
第一基材３Ａ及び第二基材３Ｂの材質は、特に限定されず、例えば、フィルム状の樹脂等の絶縁体、半導体、金属、ガラス等が挙げられる。前記樹脂としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等が挙げられる。薄くて軽いフレキシブルな色素増感太陽電池１を製造する観点からは、基材は透明樹脂製であることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムであることがより好ましい。なお、第一基材３Ａの材質と第二基材３Ｂの材質とは、異なっていても構わない。
【００４５】
透明導電膜１１Ａ、対向導電膜１２Ａの種類や材質は、特に限定されず、公知の色素増感太陽電池に使用される導電膜が適用可能であり、例えば、金属酸化物で構成される薄膜が挙げられる。前述の金属酸化物としては、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アルミドープ酸化亜鉛（ＡＴＯ）、酸化インジウム／酸化亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）等が例示できる。
【００４６】
半導体層１１Ｂは、吸着した光増感色素から電子を受け取ることが可能な材料によって構成され、通常は多孔質であることが好ましい。半導体層１１Ｂを構成する材料は特に限定されず、公知の半導体層１１Ｂの材料が適用可能であり、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物半導体が挙げられる。
半導体層１１Ｂに担持される光増感色素は特に限定されず、例えば有機色素、金属錯体色素等の公知の色素が挙げられる。前述の有機色素としては、例えば、クマリン系、ポリエン系、シアニン系、ヘミシアニン系、チオフェン系等が挙げられる。前記金属錯体色素としては、例えば、ルテニウム錯体等が好適に用いられる。
【００４７】
触媒層１２Ｂを構成する材料は、特に限定されず、公知の材料を適用可能であり、例えば、白金、カーボンナノチューブ等のカーボン類、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の導電性ポリマー等が挙げられる。
【００４８】
電解液１３は、特に限定されず、公知の色素増感太陽電池で使用されている電解液を適用できる。電解液１３としては、例えばヨウ素とヨウ化ナトリウムが有機溶媒に溶解された電解液等が挙げられる。
【００４９】
電解液１３が接触する半導体層１１Ｂにおいて多孔質内部を含む表面には、図示しない公知の光増感色素が吸着している。
【００５０】
導通材１４は、互いに平行に且つ一方向に延びる複数の半導体層１１Ｂの間に配され、第一基材３Ａ上の光電極１１と第二基材３Ｂ上の対向電極１２とに接し、且つ光電極１１と対向電極１２との間に設けられている。導通材１４としては、例えば、導線、導電チューブ、導電箔、導電板および導電メッシュ、導電ペースト、導電粒子から選ばれる１種以上が用いられる。ここで導電ペーストとは、比較的剛性が低く、柔らかい形態の導電性材料であり、例えば固形の導通材が有機溶媒、バインダー樹脂等の粘性を有する分散媒に分散された形態を有し得る。導通材１４は、両面接着タイプの銅テープのように、導通と接着の両方の機能を有していても良い。
【００５１】
導通材１４に用いる導電材料としては、例えば、金、銀、銅、クロム、チタン、白金、ニッケル、タングステン、鉄、アルミニウム等の金属、或いはこれらの金属のうち２種以上の合金等が挙げられるが、特に限定されない。また、導電性の微粒子（例えば、前記金属又は合金の微粒子、カーボンブラックの微粒子等）が分散された、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂組成物等も前記材料として挙げられる。
【００５２】
封止材１５は、対向する第一基材３Ａ及び第二基材３Ｂを接着し、且つこれら基材３Ａ、３Ｂ間に形成されたセルＣを封止することが可能な非導電性の部材であれば特に制限されない。
封止材１５の材料としては、例えば、ホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、並びに、紫外線硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂を含んだ樹脂等、一時的に流動性を有し、適当な処理により固化される樹脂材料等が挙げられる。前記ホットメルト接着剤としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾオキサゾン樹脂等が挙げられる。前記紫外線硬化性樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の光重合性のモノマーを含むものが挙げられる。
【００５３】
次に、上述した構成の色素増感太陽電池１を製造するためのＲｔｏＲ方式の製造装置４について、図面を用いて具体的に説明する。
図４に示すように、製造装置４は、光電極形成部（図示略）、第一絶縁加工部４１、封止材塗工部４２、導通材配置部４３、電解液塗工部４４、基材貼合せ部４５、超音波融着部４６がその順で第一基材３Ａの第一移動方向Ｐ１の上流側から下流側に向けて配置されている。
また、基材貼合せ部４５では、第一基材３Ａと第二基材３Ｂとが貼り合せられ、第一基材３Ａとは別で移動される第二基材３Ｂの第二移動方向Ｐ２に沿って対向電極形成部（図示省略）と第二絶縁加工部４７とがその順で配置されている。つまり、第二絶縁加工部４７を通過した第二基材３Ｂが基材貼合せ部４５で第一基材３Ａと貼り合せられるようになっている。
【００５４】
図示しない前記光電極形成部は、製造装置４において第一移動方向Ｐ１の最上流部に配置され、第一基材３Ａの表面の所定領域に光電極１１を形成する構成となっている。
【００５５】
第一絶縁加工部４１は、図５及び図６に示すように、本実施の形態では複数の半円刃５２を備えた切込み加工装置５０を採用している。切込み加工装置５０は、軸Ｏ１を中心にして回転自在に設けられた回転軸５１と、回転軸５１の周囲に軸Ｏ１方向に所定間隔をあけて配置された半円刃５２と、を備え、回転軸５１の軸Ｏ１方向を幅方向Ｘ２に向けて配置されている。
半円刃５２は、回転軸５１の外周面の円周方向に沿って１８０°の範囲に連続して設けられ、軸Ｏ１方向から見て全周のうち所定の半周部分の領域に配置された第一半円刃５２Ａと、第一半円刃５２Ａが配置されていない別の半周部分の領域に配置された第二半円刃５２Ｂと、からなる。これら複数の第一半円刃５２Ａは、融着部１８によって長手方向Ｘ１に画成される第一基材３ＡのサブモジュールＲのうち隣接する一方のサブモジュールＲの複数の絶縁部１６を同時に形成する。また、複数の第二半円刃５２Ｂは、前記隣接するサブモジュールＲのうち他方の領域の複数の絶縁部１６を同時に形成する。半円刃５２の周長（外周長）は、サブモジュールＲにおいて絶縁加工される絶縁部１６の長手方向Ｘ１の長さに一致するように設定されている。
【００５６】
軸Ｏ１方向に隣り合う第一半円刃５２Ａ同士の間隔と、軸Ｏ１方向に隣り合う第二半円刃５２Ｂ同士の間隔は、等距離に設定されている。また、第一半円刃５２Ａと第二半円刃５２Ｂとは、同一円周上には配置されず、軸Ｏ１方向にずれた位置に設けられている。
また、半円刃５２（５２Ａ、５２Ｂ）は、導電膜１１Ａ、１２Ａが成膜された基材３Ａ、３Ｂの表面に対して回転軸５１とともに回転されたときに、導電膜１１Ａ、１２Ａのみに溝状の切込みを形成する。つまり、導電膜１１Ａ、１２Ａは厚さ方向に切込みが形成され、基材３Ａ、３Ｂの厚さ方向の一部が切り込まれても全体が切り込まれないように設定されている。
なお、半円刃５２の軸Ｏ１方向の間隔、周長、第一半円刃５２Ａと第二半円刃５２Ｂの軸Ｏ１方向のずれ量は、絶縁部１６の設定に応じて適宜変更することができる。
【００５７】
次に、図４に示すように、封止材塗工部４２は、第一絶縁加工部４１の下流側に配置され、第一基材３Ａの所定領域に形成された光電極１１に封止材１５（図２参照）を塗工する構成となっている。
導通材配置部４３は、封止材塗工部４２の下流側に配置され、封止材１５同士の間に配線（導通材１４）を配置する構成となっている。
電解液塗工部４４は、導通材配置部４３の下流側に配置され、第一基材３Ａにおける封止材１５の未塗工領域に電解液１３を塗工する構成となっている。
【００５８】
図示しない前記対向電極形成部は、製造装置４において第二移動方向Ｐ２の最上流部に配置され、第二基材３Ｂの表面の所定領域に対向電極１２を形成する構成となっている。
第二絶縁加工部４７は、上述した第一絶縁加工部４１に設けられるものと同様の切込み加工装置５０（図５参照）が採用されるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００５９】
基材貼合せ部４５は、対向電極１２が形成された第二基材３Ｂを、光電極１１が形成された第一基材３Ａの表面に貼り合わせる構成となっている。具体的に基材貼合せ部４５には、封止材１５を硬化させる硬化処理部（図示省略）が設けられ、第一基材３Ａと第二基材３Ｂとを重ね合わせた状態で一対の貼合せローラー４５Ａ、４５Ｂを通過させることで、両基材３Ａ、３Ｂを接着して貼り合せる構成となっている。
【００６０】
超音波融着部４６は、長手方向Ｘ１に一定間隔をあけて第一基材３Ａと第二基材３Ｂを超音波振動により融着させて幅方向Ｘ２に沿って延びる融着部１８を形成し、複数のサブモジュールＲに分割する構成となっている。
【００６１】
次に、上述した本実施の形態のＲｔｏＲ方式の製造装置４を使用して電気的な直列回路を構成した色素増感太陽電池１の製造方法について、図面を用いて具体的に説明する。
【００６２】
先ず、図４に示す製造装置４を用いて作製される色素増感太陽電池１の製造方法について説明する。製造装置４では、フィルム（第一基材３Ａ、第二基材３Ｂ）が連続的に搬送され、光電極１１が形成された第一基材３Ａに対して第二基材３Ｂを貼り合わせることにより色素増感太陽電池１が製造される。そして、本実施の形態の製造装置４では、進行方向（長手方向Ｘ１）に向かって幅方向Ｘ２に交互に電流が流れるように、フィルム上に電気的な直列回路を構成したフィルム型の色素増感太陽電池１が作製される（図１参照）。
【００６３】
ＲｔｏＲ方式により連続的に色素増感太陽電池１を製造するための製造方法は、第一基材３Ａの表面に透明導電膜１１Ａが成膜され、第一基材３Ａの透明導電膜１１Ａの表面に長手方向Ｘ１に延在する色素が吸着した帯状の半導体層１１Ｂが複数形成された光電極１１を形成する工程と、第二基材３Ｂの表面に光電極１１に対向するように対向導電膜１２Ａが成膜された対向電極１２を形成する工程と、透明導電膜１１Ａ及び対向導電膜１２Ａには長手方向Ｘ１と平行に絶縁加工を行う工程と、平面視で長手方向Ｘ１に直交する幅方向Ｘ２に複数のセルＣを配列する封止材１５を設ける工程と、封止材１５の上に導通材１４を配置して光電極１１と対向電極１２とを電気的に接続する工程と、光電極１１の半導体層１１Ｂと対向電極１２との間に電解液１３を設ける工程と、光電極１１と対向電極１２とを貼り合せる工程と、光電極１１及び対向電極１２に対して幅方向Ｘ２に沿って延在する融着部１８を形成する工程と、幅方向Ｘ２の両端部に長手方向Ｘ１に沿って配線材１９を配置する工程と、光電極１１と対向電極１２とを任意の融着部１８の位置で切断する工程と、を有している。
【００６４】
具体的には、色素増感太陽電池１の製造方法は、図７に示すように、半導体電極形成部（図示省略）において、例えばエアロゾルデポジション(ＡＤ)法を用いることにより、透明導電膜１１Ａが成膜された第一基材３Ａ上にＴｉＯ２を積層することで半導体層１１Ｂを幅方向Ｘ２に間隔をあけて形成した後、半導体層１１Ｂ上に色素を一般的な手法によって吸着させることで、光電極１１を形成する。ここで、図７（後述する図８〜図１２も同様）は、ＲｔｏＲ方式で連続的に製造される色素増感太陽電池１の一部を示している。
また、図８に示すように、対向電極形成部（図示省略）において、スパッタリング法により対向導電膜１２Ａが成膜された第二基板３Ｂ上に白金（Ｐｔ）を積層して触媒層１２Ｂを形成することで、対向電極１２を形成する。
【００６５】
半導体電極形成部で作製された光電極１１を形成し第一移動方向Ｐ１に移動する第一基材３Ａでは、図５及び図６に示す第一絶縁加工部４１の切込み加工装置５０において、半導体層１１Ｂと半導体層１１Ｂとの間の位置で半円刃５２（５２Ａ、５２Ｂ）の回転により長手方向Ｘ１と平行に延びる第一絶縁部１６を形成する絶縁加工が行われる。
このとき、第一絶縁部１６は、図９に示すように、一定の間隔（サブモジュールＲの長手方向Ｘ１の長さ）毎に幅方向Ｘ２に交互にずれた位置となる規則的な絶縁加工パターンが形成される。このように交互に絶縁加工パターンを配置することで、サブモジュールＲ毎に＋極（正極）と−極（負極）の位置を規則的に入れ替えることができる。
【００６６】
次に、図４に示すように、光電極１１の第一絶縁部１６の加工後、封止材塗工部４２によって第一基材３Ａの所定領域に形成された光電極１１に封止材１５を塗工する。このとき、半導体層１１Ｂに封止材１５が被覆されないように塗布される。
そして、導通材配置部４３において封止材１５同士の間に導通材１４を配置した後、電解液塗工部４４において第一基材３Ａにおける封止材１５の未塗工領域に電解液１３を塗工する。
【００６７】
一方で、対向電極形成部で作製された対向電極１２を形成し第二移動方向Ｐ２に移動する第二基材３Ｂでは、図５及び図６に示す第二絶縁加工部４７の切込み加工装置５０において、触媒層１２Ｂと触媒層１２Ｂとの間の位置で半円刃５２（５２Ａ、５２Ｂ）の回転により長手方向Ｘ１と平行に延びる第二絶縁部１７を形成する絶縁加工が行われる。
このとき、第二絶縁部１７は、図８に示すように、一定の間隔（サブモジュールＲの長手方向Ｘ１の長さ）毎に幅方向Ｘ２に交互にずれた位置となる規則的な絶縁加工のパターンが形成される。このように交互に配置することで、サブモジュールＲ毎に＋極と−極の位置を規則的に入れ替えることができる。
【００６８】
次いで、図４に示す基材貼合せ部４５において、硬化処理部（図示省略）によって封止材１５が硬化されるとともに、絶縁加工された第一基材３Ａと第二基材３Ｂとを重ね合わせた状態で一対の貼合せローラー４５Ａ、４５Ｂを通過させることで、両基材３Ａ、３Ｂを接着して貼り合せる。このとき、貼り合わされた状態で、図１０に示すように、第一基材３Ａの第一絶縁部１６と第二基材３Ｂの第二絶縁部１７とが幅方向Ｘ２にずれた位置となり、これにより導通材１４（図２参照）を介して幅方向Ｘ２に分割して配列される複数のセルＣが電気的に直列に接続された状態になる。
【００６９】
次に、貼り合せをした後、超音波融着部４６において、図１１に示すように、長手方向Ｘ１に一定間隔をあけて第一基材３Ａと第二基材３Ｂを超音波振動により融着させて幅方向Ｘ２に沿って延びる融着部１８を形成し、複数のサブモジュールＲに分割する。
さらに、図１２に示すように、貼り合せた両基材３Ａ、３Ｂの幅方向Ｘ２の両端部３ａ、３ｂに、長手方向Ｘ１に沿うように配線材１９を例えば銅テープや半田付けにより貼り付ける。このとき、配線材１９は、長手方向Ｘ１に配列される融着部１８の端部を幅方向Ｘ２に交互に被覆した状態で配置される。これにより、直列配線されたサブモジュールＲ同士のセルＣを直列に接続した色素増感太陽電池１を製造することができ、電気がサブモジュールＲ毎に幅方向Ｘ２に交互（図１２の矢印Ｅ方向）に流れることになる。そして、色素増感太陽電池１は、融着部１８に沿って切断可能であり、必要な任意の長さの位置（図１２で符号Ｔの二点鎖線）で切断され、所望の長さの色素増感太陽電池１を生産することができる。例えば、切断後の色素増感太陽電池１として、図１２に示すように３つのサブモジュールＲを有するもの、２つのサブモジュールＲを有するもの、或いは４つ以上のサブモジュールＲが連続したものを製造することができる。
【００７０】
ここで、配線材１９の構造についてさらに具体的に説明する。
図１３は、正極における取出し電極用の配線材１９Ａを示している。図１４は、負極における取出し電極用の配線材１９Ｂを示している。このようにフィルムの幅方向Ｘ２（第二の方向）の両端部に導通材１４を配置することにより、同一の基材面上（ここでは、第二基材３Ｂの基材面上）に＋端子（正極端子）と−端子（負極端子）の取り出し電極（端子取出し部）を設けることができる。そのため、取り出し電極への配線作業を行う際に色素増感太陽電池１を上下に反転する工程が不要となり、配線作業の手間を低減することができる。ここで、図１３では、配線材１９Ａ寄りの導通材１４にも対向電極１２から光電極１１に電気は流れるが、光電極１１側から先に電気が流れないことから、電気の流れを省略している（後述する図１９も同様である）。
なお、長手方向Ｘ１はサブモジュールＲの配列方向であり本発明の「第一の方向」に相当し、幅方向Ｘ２は平面視で長手方向Ｘ１に直交する方向であり本発明の「第二の方向」に相当する。
【００７１】
図１５は、第１実施形態において、二つのサブモジュールＲ、Ｒを有するように融着部１８で切断することにより製造された色素増感太陽電池１Ａ（太陽電池モジュール）を示している。
図１５に示す色素増感太陽電池１Ａは、幅方向Ｘ２に配列される複数のセルＣから構成される区画（サブモジュールＲ、Ｒ）を２つ長手方向Ｘ１に隣接させた電池構造であり、隣接するサブモジュールＲ、Ｒにおける幅方向Ｘ２の一端１ａ（一方の端部）同士が配線材１９によって直列配線により電気的に接続された構造となっている。そして、本色素増感太陽電池１Ａでは、各サブモジュールＲにおける幅方向Ｘ２で一端１ａ側の配線材１９を残した状態で他端１ｂから一端１ａ側に向けて延びる第一融着部１８１（第一絶縁ライン）が形成されている。つまり、サブモジュールＲ、Ｒにおけるそれぞれの光電極１１と対向電極１２は、配線材１９によって電気的に接続された電気回路を構成している。なお、図１５において、符号Ｅは電流の向きを示している。
【００７２】
そして、上述した色素増感太陽電池１Ａを施工する場合には、第一基材３Ａと第二基材３Ｂとを貼り合せる工程において、光電極１１が形成される第一基材３Ａと対向電極１２が形成される第二基材３Ｂとは、幅方向Ｘ２にずれた状態で貼り合わされている。その後、第一基材３Ａの幅方向Ｘ２の両端１ａ、１ｂに長手方向Ｘ１に沿って配線材１９を配置する。次いで、第一基材３Ａ及び第二基材３Ｂに対して幅方向Ｘ２に沿って延在し、幅方向Ｘ２の一端１ａ側の配線材１９を部分的に絶縁しない第一絶縁ライン１８１と、幅方向Ｘ２の全体にわたって絶縁する第二絶縁ライン（図示省略)と、を長手方向Ｘ１に交互に形成する。その後、第一基材３Ａと第二基材３Ｂとを第二絶縁ラインの位置で切断することにより製造される。なお、本実施形態では、サブモジュールＲ、Ｒ間において、他端１ｂ側から一端１ａに向けて切込み部１ｃが形成されている。この切込み部１ｃは、最も他端１ｂ寄りのセルＣを切断しない長さに設定されている。
このように製造された色素増感太陽電池１Ａは、第一絶縁ライン１８１で分割された隣り合う一対のサブモジュールＲ、Ｒにおける幅方向Ｘ２の一端１ａの第二基材３Ｂで配線材１９によって電気的に接続され、他端１ｂ側において同一の基材（ここでは第二基材３Ｂ）で取り出し電極を設けることが可能な構成となる。
【００７３】
次に、上述した色素増感太陽電池１、１Ａの製造方法の作用について図面を用いて詳細に説明する。
本実施の形態では、図２に示すように、幅方向Ｘ２に隣り合うセルＣ，Ｃ同士の間に配置された第一基材３Ａの第一絶縁部１６と第二基材３Ｂの第二絶縁部１７との間に導通材１４が配置され、幅方向Ｘ２に隣り合うセルＣ、Ｃ同士が電気的に直列に接続され、かつ融着部１８によって長手方向Ｘ１に分割されたサブモジュールＲのセルＣ、Ｃ同士が配線材１９によって電気的に直列に接続された構成の色素増感太陽電池１をＲｔｏＲ方式で長手方向Ｘ１に連続した状態で製造することができる。つまり、融着部１８の位置で切断され分割された色素増感太陽電池１自体で独立した電気回路を備えたモジュールをＲｔｏＲ方式によって生産することができる。このようにＲｔｏＲ方式によりフィルム基板上で導通材１４、融着部１８、配線材１９の位置や長さを適宜設定し、設定された電気特性（電圧など）になるような配線を施して製造できるので、セルＣの直並列接続（回路設計）を自由に設計することが可能となる。
【００７４】
また、本実施の形態では、製造した色素増感太陽電池１を別体（基板）に外装する場合に、従来のように基板に複数の色素増感太陽電池を取り付けた後に行われ、それら色素増感太陽電池同士を電気的に接続する配線作業が不要になるため、製造効率を向上させることができる。このように、作業工数を減らすことが可能となることから、製造コストの低減を図ることができる。
【００７５】
また、上述した図１５に示すような一対のサブモジュールＲ、Ｒを有する色素増感太陽電池１Ａでは、幅方向Ｘ２の一端１ａ側のサブモジュールＲ、Ｒ同士が配線材１９によって導通され、他端１ｂ側で電気を取り出すことが可能な構成となる。すなわち、全体が平面視でＵ字状に電気が流れる構造となり、取り出し電極（正極、負極）を幅方向Ｘ２の他端１ｂ側で同じ側に配置することができるため、配線構造が簡略化でき、配線作業を容易に行うことができる。
そして、本実施の形態では、隣り合うサブモジュールＲ、Ｒの一端１ａに配線材１９を設けるという簡単な構造であり、配線材１９をライン塗布する簡単な製造方法を適用することも可能となるため、ＲｔｏＲ方式にも簡単に適応できる。このようなＲｔｏＲ方式で長手方向Ｘ１に連続的に配線材１９を配置する製造工程により実現できるので、新たな作業工程を追加する必要がない。
【００７６】
次に、本発明の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よる他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
【００７７】
（第２の実施の形態）
図１６に示すように、第２の実施の形態では、ＲｔｏＲ方式により連続的に色素増感太陽電池１を製造する製造方法であって、幅方向Ｘ２の両端部に長手方向Ｘ１に沿って配線材１９を配置する工程を、光電極１１と対向電極１２とを貼り合せる工程の前工程で行う方法である。すなわち、封止材１５を設けた後に導通材１４と同時に配線材１９が第一基材３Ａ上に配置される方法となっている。本第２の実施の形態において、配線材１９は、長手方向Ｘ１に連続して配置され、融着部１８が設けられた後に、図１７に示すように、配線材１９の長手方向Ｘ１の一部が切り欠き加工された断線部１９ａが形成されることになる。
【００７８】
このときの配線材１９としては、両面接着タイプの銅テープや、硬化型銀ペーストを塗布するものを採用することができる。また、光電極１１側を銅テープとし、対向電極１２側を硬化型銀ペーストとする組み合わせとすることも可能である。さらに、銅テープを取出し電極用とし、硬化型銀ペーストを長手方向Ｘ１に隣接するセルとの直列接続用としてもよい。
第２の実施の形態では、配線材１９において適宜な箇所に断線部１９ａを形成することで、長手方向Ｘ１に隣り合うサブモジュールＲのセルＣ、Ｃ同士の接続を切断することが可能となる。そのため、断線部１９ａの位置によって所望の電気回路を設計することができる。また、第２の実施の形態では、導通材１４及び配線材１９の配置パターンを同時に形成することができるので、製造効率を向上させることができる。
【００７９】
ここで、配線材１９の構造についてさらに具体的に説明する。図１８は第一基材３Ａと第二基材３Ｂを貼り合せた後で、かつ融着部１８を設ける前の色素増感太陽電池１を示している。
図１９は、正極における取出し電極用の配線材１９Ａを示している。図２０は、負極における取出し電極用の配線材１９Ｂを示している。図２１及び図２２は、長手方向Ｘ１に隣り合うセル同士を接続する接続用の配線材１９Ｃを示している。このようにフィルムの幅方向Ｘ２の両端部に導通材１４を配置することにより、同一の基材面上（ここでは、第二基材３Ｂの基材面上）に＋端子（正極端子）と−端子（負極端子）の取り出し電極（端子取出し部）を設けることができる。そのため、取り出し電極への配線作業を行う際に色素増感太陽電池１を上下に反転する工程が不要となり、配線作業の手間を低減することができる。
【００８０】
また、図２３に示すように、接続用の配線材１９Ｃとして、橋渡し電極を超音波振動によって切断できないレベルで調整した構成とすることも可能である。
【００８１】
なお、第２に実施の形態の場合も、上述した第１の実施の形態と同様に、二つのサブモジュールＲ、Ｒを有するように融着部１８で切断することにより製造された色素増感太陽電池（太陽電池モジュール）とすることができる（図１５参照）。
【００８２】
（第３の実施の形態）
次に、図２４に示す第３の実施の形態は、配線材１９を配置する工程において、配線材１９が光電極１１側と対向電極１２側で長手方向Ｘ１に沿って互い違いとなるように塗布する製造方法である。つまり、長手方向Ｘ１で配線材１９が配置されない断線部１９ａを挟んだ両側のセルＣ、Ｃ同士は、配線材１９を配置する時点で接続されない構成となる。そのため、第２の実施の形態のように配線材１９を配置する時点において連続的に配線材１９を配置する場合に比べて、配線材１９に断線部１９ａを設ける工程が不要となる利点がある。
【００８３】
また、本第３の実施の形態では、図２５に示すように、光電極１１と対向電極１２とを貼り合せた後で、光電極１１と対向電極１２とを幅方向Ｘ２に沿って融着した融着部１８を形成する工程において、融着しない非融着部１８Ａ（図２５の二点点線で囲った部分）を確保する方法となっている。ここで、融着部１８を設けない非融着部１８Ａを形成する理由としては、非融着部１８Ａは配線材１９を塗布した側であり、これにより塗布した配線材１９が断線することを避けることができる。このことにより、融着による配線材１９の絶縁を防ぐことができる。
なお、非融着部１８Ａは、幅方向Ｘ２で配線材１９の断線部１９ａに対向する位置となる。つまり、この非融着部１８Ａでは図４に示す超音波融着部４６において超音波融着機を当てない部分となる。
【００８４】
（第４の実施の形態）
次に、図２６に示す第４の実施の形態は、光電極１１と対向電極１２とを幅方向Ｘ２に沿って融着した融着部１８に相当する第三絶縁部１７Ａを形成する絶縁加工を、光電極１１及び対極電極１２の絶縁加工（図２６では第二絶縁部１７のみ記載）と同時に行うようにした製造方法である。この場合、融着部１８は、幅方向Ｘ２の両端部において長手方向Ｘ１に隣接するセルＣ、Ｃと電気的に接続された状態にするため、幅方向Ｘ２の両端部との間に隙間（非絶縁部１７Ｂ、図２６の点線で囲った部分）を開けた状態で絶縁する。
なお、図２７に示すように、切断する部分Ｔのみは、超音波融着で封止する。
本第４の実施の形態では、第三絶縁部１７Ａと長手方向Ｘ１に平行な絶縁加工とを同時に行うことで、製造効率を向上させることができる。
【００８５】
以上、本発明による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の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００８６】
例えば、上述の実施の形態では、絶縁加工部４１、４７により絶縁加工する手段として切込み加工装置５０を採用しているが、これに限定されることはない。例えば、図２８（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のレーザー照射装置５３、５３、…を幅方向Ｘ２に所定の間隔をあけて配列し、融着部１８（図１参照）によって画成されるサブモジュールＲ毎に対応してレーザーＬが照射されるレーザー照射装置５３を設定しておき、サブモジュールＲ毎に図２８（ａ）及び図２８（ｂ）のように交互にレーザー加工することで、上述した実施の形態の切込み加工装置５０と同様に、第一基材３Ａの透明導電膜１１Ａに対して第一絶縁部１６を形成し、第二基材３Ｂの対向導電膜１２Ａに対して第二絶縁部１７を形成することができる。
【００８７】
また、１つの色素増感太陽電池（太陽電池モジュール）において、サブモジュールＲの数量は、本実施の形態に限定されることはなく、偶数個であれば任意に設定することができる。
【００８８】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１、１Ａ  色素増感太陽電池（太陽電池モジュール）
１ａ  一端
１ｂ  他端
４  製造装置
１１  光電極（第一電極）
１１Ａ  透明導電膜
１１Ｂ  半導体層
１２  対向電極（第二電極）
１２Ａ  対向導電膜
１２Ｂ  触媒層
３Ａ  第一基材
３Ｂ  第二基材
１３  電解液
１４  導通材
１５  封止材
１６  第一絶縁部
１７  第二絶縁部
１７Ａ  第三絶縁部
１７Ｂ  非絶縁部
１８  融着部（絶縁ライン）
１８Ａ  非融着部
１８１  第一融着部（第一絶縁ライン）
１９、１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ  配線材
１９ａ  断線部
４１  第一絶縁加工部
４２  封止材塗工部
４３  導通材配置部
４４  電解液塗工部
４５  基材貼合せ部
４６  超音波融着部
４７  第二絶縁加工部
５０  切込み加工装置
５１  回転軸
５２、５２Ａ、５２Ｂ  半円刃
５３  レーザー照射装置
Ｃ  セル
Ｐ１  第一移動方向
Ｐ２  第二移動方向
Ｒ    サブモジュール
Ｘ１  長手方向（第一の方向）
Ｘ２  幅方向（第二の方向、第一基材及び第二基材の幅方向）
【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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