(57)【要約】【課題】配線構造が簡素化された太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】表面に絶縁層32を備えてなる金属基板30と、絶縁層32上に正極および負極の電極を備えた太陽電池部36とを備えてなる太陽電池サブモジュール12と、太陽電池部36からの出力を外部に取り出す１対のリード線56,60とを備えた太陽電池モジュールにおいて、太陽電池サブモジュール12の一部に、正極および負極のいずれか一方の電極38zを金属基板30に導通させる、一方の電極38zおよびその直下の絶縁層３２を貫通して金属基板30に至るマイクロクラック52とマイクロクラック52中に埋め込まれた半田材54とからなる電気接続部55を備え、一方のリード線56を金属基板30に接続することにより、電気接続部55を介して一方の電極38zに接続させる。【選択図】図３Ａ
2011222822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面に絶縁層を備えてなる金属基板と、該絶縁層上に正極および負極の電極を備えた太陽電池部とを備えてなる太陽電池サブモジュールと、
前記正極および負極の電極にそれぞれ接続され、前記太陽電池部からの出力を外部に取り出す１対のリード線とを備えてなる太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池サブモジュールの一部に形成された、前記正極および負極のいずれか一方の電極を前記金属基板に導通させる電気接続部であって、前記一方の電極および該一方の電極の直下の前記絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラックと該マイクロクラック中に埋め込まれた半田材とからなる電気接続部を備え、
前記１対のリード線の一方が、前記金属基板に接続され、前記電気接続部を介して前記一方の電極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。
【請求項２】
前記太陽電池部が、前記絶縁層上に順に積層された、裏面電極、光電変換層および表面電極からなる光電変換素子が複数直列接続されてなるものであり、
前記直列接続された複数の光電変換素子の一端に配置された端部光電変換素子の裏面電極が、前記一方の電極を構成し、
前記マイクロクラックが、前記端部光電変換素子の表面電極の表面の半田処理部から、該端部光電変換素子の表面電極、光電変換層および裏面電極を貫通して前記金属基板に至るもの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３】
前記太陽電池部が、前記絶縁層上に順に積層された、裏面電極、光電変換層および表面電極からなる光電変換素子が複数直列接続されてなるものであり、
前記直列接続された複数の光電変換素子の一端に配置された端部光電変換素子の表面電極と接続された端部裏面電極が、前記一方の電極を構成し、
前記マイクロクラックが、前記端部裏面電極の表面の半田処理部から、該端部裏面電極を貫通して前記金属基板に至るもの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】
前記絶縁層表面の、前記太陽電池部が形成されていない領域に、前記一方のリード線が半田材により固定され、前記絶縁層の表面から該絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラック中に埋め込まれた半田材を介して前記金属基板に接続されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記金属基板が裏面に裏面側絶縁層を備えてなり、
前記一方のリード線が、該裏面側絶縁層の表面に半田材により固定され、前記裏面側絶縁層の表面から絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラック中に埋め込まれた半田材を介して前記金属基板に接続されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記金属基板が、アルミニウム、ステンレス、鉄鋼材およびこれらのクラッド材のうちのいずれかにより構成され、
前記絶縁層が、アルミニウム、シリコン、チタンおよび鉄のいずれかの酸化膜、窒化膜または酸窒化膜により構成されていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記光電変換層が、ＣｕおよびＡｇからなる群より選択された少なくとも１種のIｂ族元素と、Ａｌ、ＧａおよびＩｎからなる群より選択された少なくとも１種のIIIｂ族元素と、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅからなる群から選択された少なくとも１種のVIｂ族元素とからなる少なくとも１種の化合物半導体により構成されていることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
少なくとも表面に絶縁層を備えてなる金属基板と、該絶縁層上に正極および負極の電極を備えた太陽電池部とを備えてなる太陽電池サブモジュールと、前記正極および負極の電極にそれぞれ接続され、前記太陽電池部からの出力を外部に取り出す１対のリード線とを備えてなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記１対のリード線の一方を、前記金属基板に接続し、
前記正極および負極の一方の電極上から超音波半田処理を行うことにより、該一方の電極から該電極の直下の前記絶縁層を貫通し前記金属基板に至るマイクロクラックを形成すると共に、該マイクロクラック内に半田材を浸透させて前記一方の電極と前記金属基板との電気接続部を形成することにより、
前記一方のリード線を、前記電気接続部を介して前記一方の電極に接続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９】
前記一方のリード線を、前記絶縁層の表面の、前記太陽電池部が形成されていない領域に、超音波半田付けすることにより、該領域の前記絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラックを形成すると共に、該マイクロクラック内に半田材を浸透させて前記金属基板と接続させることを特徴とする請求項８記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記金属基板として、裏面に裏面側絶縁層を備えてなるものを用い、
前記一方のリード線を、前記裏面側絶縁層の表面に、超音波半田付けすることにより、前記裏面側絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラックを形成すると共に、該マイクロクラック内に半田材を浸透させて前記金属基板と接続させることを特徴とする請求項８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およびその製造方法に関し、特に、太陽電池モジュール内の太陽電池サブモジュールから出力を取り出すためのリード線の配線構造が簡素化された太陽電池モジュールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽電池の研究が盛んに行われている。太陽電池モジュールは、光吸収により電荷を生じる半導体からなる光電変換層を裏面電極（下部電極）と透明電極（上部電極）とで挟んだ積層構造の光電変換素子を基板上に多数直列に接続してなる太陽電池サブモジュールを有する。
太陽電池モジュールとしては、更にこの太陽電池サブモジュールの表裏両面に、接着封止材および保護材をラミネートした上で、その裏面側に外部配線用の端子ボックスを一体に組付け、太陽電池サブモジュールの両端域に振り分けて形成した電力取り出し用の正極、負極と端子箱の接続導体との間に内部リード線を配線した構成のものが知られている。
一般に、太陽電池モジュールにおいては、正極および負極からの出力の外部への取り出しは、太陽電池サブモジュール両端の電極に金属リボン等をハンダ付け等により接続し、絶縁層を間に挟んで折り返して接電箱（端子ボックス）に接続している（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１には、透明絶縁基板上に、透明電極層、光起電力薄膜半導体層、裏面電極層を含む層が順次形成され、複数個の領域に分割されてなされる光起電力素が電気的に接続され、その接続の終端として電力を集めるバス領域を有する薄膜太陽電池と、その薄膜太陽電池が形成された面を保護する充填材と裏面保護カバーを含む封止手段と、その薄膜太陽電池により発生した電力を外部に供給するための接続手段とを含む薄膜太陽電池モジュールにおいて、バス領域から接続手段までの配線が充填材に埋設され、その配線と裏面電極層との間に別の充填材に埋設されたガラス不織布シートあるいは１６０℃耐熱の合成繊維不織布シートが存在する薄膜太陽電池モジュールが記載されている。
この特許文献１の薄膜太陽電池モジュールでは、充填材、配線、ガラス不織布シートあるいは１６０℃耐熱の合成繊維不織布シート、裏面保護カバーを敷設、組立後、真空ラミネート法によって固定されている。
【０００４】
また、特許文献１においては、バス領域は、薄膜太陽電池の発電領域の長辺の両側に設けられている。各バス領域に半田メッキ銅箔が形成されており、この半田メッキ銅箔にバス領域と電力を外部に出すためのリード線として別の半田メッキ銅箔が接続されている。このリード線は、薄膜太陽電池の発電領域の短辺中央近傍で、薄膜太陽電池の発電領域から突出するように略Ｌ字状に折り曲げられており、裏面保護カバー外部で端子ボックスに接続される。
【０００５】
特許文献２には、フィルム基板上に光電変換素子を形成した薄膜太陽電池の表裏両面に接着封止材および保護材をラミネートしてなり、その裏面側に外部配線用の端子ボックスを一体に組付け、太陽電池の両端域に形成した電力取り出し用のプラス、マイナス電極と前記端子ボックスの接続導体との間に絶縁を保持した内部リード線を配線した太陽電池モジュールにおいて、一端を太陽電池の電極に接続して引き出した内部リード線を、太陽電池の側縁に沿ってその外側を迂回するように敷設し、太陽電池とともに接着封止材の間に挟み込んで封止支持した太陽電池モジュールが記載されている。
特許文献２においては、リード線の一端側の接続部を太陽電池の電極に半田付け、あるいは導電性粘着テープで電気的に接続される。リード線の他端側は裏面側に向けてＬ字状に起立屈曲させた上で、太陽電池にラミネートした接着封止材、裏面保護材のスリット穴を貫通してモジュールの裏面側に引き出し、この引出し位置に合わせてモジュールに組付けた端子ボックスの接続端子と半田付けして接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１２８１０号公報
【特許文献２】特開２００４−３１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１においては、内部配線となる別の半田メッキ銅箔の引き回しは、各バス領域の半田メッキ銅箔から薄膜太陽電池の発電領域の短辺中央近傍まで必要であるため、配線部材のコストが嵩むという問題点がある。
また、特許文献１においては、充填材、配線、ガラス不織布シートあるいは１６０℃耐熱の合成繊維不織布シート、裏面保護カバーを敷設、組立後、真空ラミネート法によって固定するため、別の半田メッキ銅箔を設けた配線経路に沿って薄膜太陽電池の表面が局部的に湾曲変形して盛り上がるようになるという問題点がある。
このように、特許文献１においては、接着充填層および表面保護材が別の半田メッキ銅箔に沿って盛り上がった凸部が形成されるため損傷、または局部的な応力集中により、太陽電池としての信頼性が悪くなるという問題点がある。
【０００８】
さらに、特許文献２においては、太陽電池サブモジュールの配線、リード線の引き回しは、太陽電池の電極から端子箱まで絶縁を保持した長いリード線を必要とするため、配線部材のコストが嵩むという問題点がある。
このように、特許文献１、２においては、配線がいずれも長くなるため、配線のレイアウトが複雑化し、その複雑さからモジュール敷設時の配線工程の作業性が悪くなる。さらには、敷設時の配線工程の作業性が悪いことにより、太陽電池を傷付ける等の損傷を与える虞があり、品質問題をもたらす原因となる。上述のように、特許文献１、２には、品質上、信頼性上の問題が生ずる等の問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、配線構造が簡素化され、製造工程を簡単なものとしうる太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、少なくとも表面に絶縁層を備えてなる金属基板と、該絶縁層上に正極および負極の電極を備えた太陽電池部とを備えてなる太陽電池サブモジュールと、
前記正極および負極の電極にそれぞれ接続され、前記太陽電池部からの出力を外部に取り出す１対のリード線とを備えてなる太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池サブモジュールの一部に形成された、前記正極および負極のいずれか一方の電極を前記金属基板に導通させる電気接続部であって、前記一方の電極および該一方の電極の直下の前記絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラックと該マイクロクラック中に埋め込まれた半田材とからなる電気接続部を備え、
前記１対のリード線の一方が、前記金属基板に接続され、前記電気接続部を介して前記一方の電極に接続されていることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、前記電気接続部の前記マイクロクラックは、前記一方の電極上において超音波半田処理がなされたことにより形成されたものであり、前記半田材は該超音波半田処理の際に前記マイクロクラック中に埋め込まれたものである。
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールは、前記太陽電池部が、前記絶縁層上に順に積層された、裏面電極、光電変換層および表面電極からなる光電変換素子が複数直列接続されてなるものであり、
前記直列接続された複数の光電変換素子の一端に配置された端部光電変換素子の裏面電極が、前記一方の電極を構成し、
前記マイクロクラックが、前記端部光電変換素子の表面電極の表面の半田処理部から、該端部光電変換素子の表面電極、光電変換層および裏面電極を貫通して前記金属基板に至るものとすることができる。
【００１３】
ここで、半田処理部とは、超音波半田処理がなされた部分をいうものである。すなわち、前記電気接続部の前記マイクロクラックは、前記端部光電変換素子の表面から超音波半田処理がなされたことにより、該光電変換素子の表面電極、光電変換層および裏面電極を貫通して形成されたものである。
【００１４】
あるいは、本発明の太陽電池モジュールは、前記太陽電池部が、前記絶縁層上に順に積層された、裏面電極、光電変換層および表面電極からなる光電変換素子が複数直列接続されてなるものであり、
前記直列接続された複数の光電変換素子の一端に配置された端部光電変換素子の表面電極と接続された端部裏面電極が、前記一方の電極を構成し、
前記マイクロクラックが、前記端部裏面電極の表面の半田処理部から、該端部裏面電極を貫通して前記金属基板に至るものとすることができる。
【００１５】
ここで、半田処理部とは、超音波半田処理がなされた部分をいうものである。すなわち、前記電気接続部の前記マイクロクラックは、前記端部裏面電極の表面から超音波半田処理がなされたことにより形成されたものである。
【００１６】
本発明の太陽電池モジュールにおいては、前記絶縁層表面の、前記太陽電池部が形成されていない領域に、前記一方のリード線が半田材により固定され、前記絶縁層の表面から該絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラック中に埋め込まれた半田材を介して前記金属基板に接続されていることが望ましい。
【００１７】
あるいは、前記金属基板が裏面に裏面側絶縁層を備えてなり、
前記一方のリード線が、該裏面側絶縁層の表面に半田材により固定され、前記裏面側絶縁層の表面から絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラック中に埋め込まれた半田材を介して前記金属基板に接続されていることが望ましい。
【００１８】
本発明の太陽電池モジュールにおいては、前記金属基板が、アルミニウム、ステンレス、鉄鋼材およびこれらを組み合わせたクラッド材のうちのいずれかにより構成され、
前記絶縁層が、アルミニウム、シリコン、チタンおよび鉄のいずれかの酸化膜、窒化膜または酸窒化膜により構成されていることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、前記光電変換層は、少なくとも１種のカルコパイライト構造の化合物半導体で構成されることが好ましい。
また、カルコパイライト構造の化合物半導体としては、Iｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とからなる所謂、Ｉｂ−IIIｂ−VIｂ族化合物半導体が好ましい。
Ｉｂ−IIIｂ−VIｂ族化合物半導体としては、ＣｕおよびＡｇからなる群より選択された少なくとも１種のＩｂ族元素と、Ａｌ、ＧａおよびＩｎからなる群より選択された少なくとも１種のIIIｂ族元素と、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅからなる群から選択された少なくとも１種のVIｂ族元素とからなる少なくとも１種の化合物半導体で構成されることが好ましい。
【００２０】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、少なくとも表面に絶縁層を備えてなる金属基板と、該絶縁層上に正極および負極の電極を備えた太陽電池部とを備えてなる太陽電池サブモジュールと、前記正極および負極の電極にそれぞれ接続され、前記太陽電池部からの出力を外部に取り出す１対のリード線とを備えてなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記１対のリード線の一方を、前記金属基板に接続し、
前記正極および負極の一方の電極上から超音波半田処理を行うことにより、該一方の電極から該電極の直下の前記絶縁層を貫通し前記金属基板に至るマイクロクラックを形成すると共に、該マイクロクラック内に半田材を浸透させて前記一方の電極と前記金属基板との電気接続部を形成することにより、
前記一方のリード線を、前記電気接続部を介して前記一方の電極に接続することを特徴とする。
【００２１】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、前記一方のリード線を、前記絶縁層の表面の、前記太陽電池部が形成されていない領域に、超音波半田付けすることにより、該領域の前記絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラックを形成すると共に、該マイクロクラック内に半田材を浸透させて前記金属基板と接続させることが望ましい。
【００２２】
あるいは、前記金属基板として、裏面に裏面側絶縁層を備えてなるものを用い、
前記一方のリード線を、前記裏面側絶縁層の表面に、超音波半田付けすることにより、前記裏面側絶縁層を貫通して前記金属基板に至るマイクロクラックを形成すると共に、該マイクロクラック内に半田材を浸透させて前記金属基板と接続させることが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の太陽電池モジュールは、サブモジュールの一部に太陽電池部の正極および負極のいずれか一方の電極を金属基板に導通させるために、一方の電極およびその直下の絶縁層を貫通して金属基板に至るマイクロクラックとそのマイクロクラック中に埋め込まれた半田材とからなる電気接続部を備えており、１対のリード線のうちの一方が、金属基板に接続され、金属基板を導体として電気接続部を介して一方の電極に接続されているので、金属基板自体を導体として通電することができ、少なくともこの一方の電極に接続されるリード線を外部に引き出すために長く引き回す必要がなくなり、配線構造を簡素化できる。このため、太陽電池モジュール全体で、配線長さを短くすることができる。これにより、配線にかかる材料費を抑えることができる。さらには、モジュール作製工程費、太陽電池モジュール敷設作業費等のコストを下げることができる。
【００２４】
また、金属基板と一方の電極を通電させるための電気接続部は、一方の電極上から超音波半田処理を行うことによりマイクロクラックを形成する共に、半田材をマイクロクラック内に浸透させることにより形成できるので、金属基板を露出させるために絶縁層をエッチング当により除去する必要がなく、リード線取り付け工程を簡素化できる。
【００２５】
また、本発明によれば、配線構造を単純にできるため、太陽電池モジュールの品質および信頼性を向上させることができる。更には、太陽電池モジュールの接続箱の位置も、太陽電池モジュールの中央ではなく、端部にすることができるため、美観上も優れたものとなり、太陽電池モジュールの商品価値を向上させることができる。
【００２６】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、正極および負極の一方の電極を基板電極に接続させる電気接続部を、一方の電極上から超音波半田処理を行うことにより形成するので、絶縁層をエッチング等により取り除いて金属基板をむき出しにする処理等が不要であり、非常に簡単な工程で接続部を形成することができ、結果としてモジュール製造工程を簡単なものとすることができるので、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的斜視図
【図２】本発明の実施形態の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池サブモジュールを示す模式的平面図
【図３Ａ】図２に示す太陽電池サブモジュールのIIIA−IIIA断面図
【図３Ｂ】図２に示す太陽電池サブモジュールのIIIB−IIIB断面図
【図４】本発明の実施形態の太陽電池モジュールの配線構造の一部を示す模式的斜視図
【図５】他の構成の太陽電池サブモジュールを示す模式的平面図
【図６Ａ】図５に示す太陽電池サブモジュールのVIA−VIA断面図
【図６Ｂ】図５に示す太陽電池サブモジュールのVIB−VIB断面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の太陽電池モジュールおよびその製造方法について図面を参照して説明する。なお、各図においては、視認しやすくするために各部の縮尺は適宜変更して示してある。
【００２９】
＜太陽電池モジュール＞
図１は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１０の構成を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池サブモジュールの模式的平面図であり、図３Ａおよび図３Ｂは、図２に示す太陽電池サブモジュールのそれぞれ端部の模式断面図である。
【００３０】
図１、図３Ａに示すように、本発明の実施形態の太陽電池モジュール１０は、金属基板３０および金属基板表面の絶縁層３２上に正極および負極の電極を備えた太陽電池部３６を備えてなる太陽電池サブモジュール１２と、この太陽電池サブモジュール１２の表面側（図１において下面側）に配置された接着充填層１４、水蒸気バリア層（保護層）１６および表面保護層（保護層）１８と、この太陽電池サブモジュール１２の裏面側（図１において上面側）に配置された接着充填層２０およびバックシート（保護層）２２と、バックシート２２から突出させた、太陽電池サブモジュール１２からの出力を外部に取り出すための第１および第２のリード線５６、６０と、第２のリード線６０（一方のリード線）が接続される負極（一方の電極）を金属基板３０に導通させる電気接続部５５と、第１および第２のリード線５６、６０が接続される端子ボックス２４とを有する。
【００３１】
太陽電池モジュール１０において、太陽電池サブモジュール１２と、太陽電池サブモジュール１２の表面側に配置された接着充填層１４、水蒸気バリア層１６および表面保護層１８と、この太陽電池サブモジュール１２の裏面側に配置された接着充填層２０およびバックシート２２とは、例えば、真空ラミネート法により、ラミネート加工されて一体化されている。
ここで、太陽電池サブモジュール１２の表面側とは、電力を得るための光を受ける側の面のことであり、裏面側とは、その表面の反対側のことである。図１の太陽電池モジュールは、矢印方向から光を受けるよう構成されており、図１においては、表面が下面側とされている。
【００３２】
端子ボックス２４は、太陽電池モジュール１０で得られた電力を、太陽電池モジュール１０の外部に取り出すためのものであり、給電ケーブル等が接続される。この端子ボックス２４は、バックシート２２の表面２２ａの角部周辺に、例えば、シリコーン樹脂によって接着封止されて固定される。
【００３３】
表面側の接着充填層１４は、太陽電池サブモジュール１２と水蒸気バリア層１６との間および水蒸気バリア層１６と表面保護層１８との間にそれぞれ挿入されており、太陽電池サブモジュール１２を封止して保護するとともに、太陽電池サブモジュール１２、水蒸気バリア層１６、表面保護層１８を互いに接着させるためのものである。同様に、裏面側の接着充填層２０は、太陽電池サブモジュール１２を封止して保護するとともに、バックシート２２と接着させるためのものである。
この接着充填層１４、２０には、例えば、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、またはＰＶＢ（ポリビニルブチラール）が用いられる。
【００３４】
水蒸気バリア層１６は、太陽電池サブモジュール１２を水分から保護するためのものである。この水蒸気バリア層１６としては、例えば、ＰＥＴまたはＰＥＮ等の透明フィルム上にＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3等からなる無機層が形成されたもの、またはＰＥＴまたはＰＥＮ等の透明フィルム上にＳｉＯ２、ＳｉＮ等からなる無機層を形成し、さらにアクリル樹脂等を形成した、無機層が樹脂層に挟まれたサンドイッチ構造のものが用いられる。
なお、水蒸気バリア層１６は、水蒸気透過率、酸素透過率等が所定の性能を満たすものであれば、その構成については特に限定されるものではない。
【００３５】
表面保護層１８は、汚れ等から太陽電池サブモジュール１２を守るとともに、汚れ等による太陽電池サブモジュール１２への入射光量の低下を抑制するものである。この表面保護層１８としては、例えば、フッ素系樹脂フィルムが用いられる。このフッ素系樹脂としては、例えば、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）が用いられる。また、表面保護層１８の厚さは、例えば、２０〜２００μｍである。
【００３６】
バックシート２２は、太陽電池モジュール１０を裏側から保護するとともに、太陽電池モジュール１０の絶縁性を確保するためのものである。このバックシート２２には、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＰＥＴまたはＰＥＮ等の樹脂フィルムで、アルミニウム箔を挟んだ構造のものが用いられる。なお、バックシート２２においても、その構成については特に限定されるものではない。
【００３７】
（太陽電池サブモジュール）
図２および図３Ａ、図３Ｂに示すように、本実施形態の太陽電池サブモジュール１２は、表面３０ａおよび裏面３０ｂの全面にそれぞれ絶縁層３２、３４を備えてなる金属基板３０と、絶縁層３２の表面３２ａに形成された複数の光電変換素子（太陽電池セル）５０が直列接続された集積型構造の太陽電池部３６とを有している。サブモジュール１２の表面には、太陽電池部３６の周囲を取り囲むように絶縁層表面３２ａが露出される額縁状絶縁領域が設けられている。この領域は、太陽電池部３６の各層を基板の全面に順次積層した後に、周縁領域のみレーザーで除去することにより設けられる。
【００３８】
太陽電池部３６は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、金属基板３０の表面の絶縁層３２上に、裏面電極３８と化合物半導体からなる光電変換層４０とバッファ層４２と表面電極（透明電極）４４とが順次積層され、基板短辺方向に延びる短冊状に分離された複数の光電変換素子５０が、隣り合う光電変換素子５０間で裏面電極３８と透明電極４４が接続されて、直列接続されてなる。各光電変換素子５０は、裏面電極３８、光電変換層４０、バッファ層４２および透明電極４４により構成されている。
【００３９】
各裏面電極３８は、隣り合う裏面電極３８と第１の分離溝３９により離間されて絶縁層３２の表面３２ａに配置形成されている。光電変換層４０は第１の分離溝３９を埋めつつ裏面電極３８の上に形成されている。この光電変換層４０の表面にバッファ層４２が形成されている。各光電変換素子の光電変換層４０およびバッファ層４２は、裏面電極３８にまで達する第２の分離溝４３により、隣り合う光電変換素子の光電変換層４０およびバッファ層４２と離間されている。この第２の分離溝４３は、裏面電極３８の第１の分離溝３９とは異なる位置に形成されている。
【００４０】
また、この溝４３を埋めつつバッファ層４２の表面に透明電極４４が形成されている。さらに、透明電極４４、バッファ層４２および光電変換層４０を貫き裏面電極３８に達する第３の分離溝４５が形成されている。それぞれの光電変換素子５０はその裏面電極３８と隣接する光電変換素子の透明電極４４とが第３の分離溝４５により接続されることにより直列に接続された構成となっている。
【００４１】
本実施形態の光電変換素子５０は、例えば、裏面電極３８がモリブデン電極で構成され、光電変換層４０がＣＩＧＳで構成され、バッファ層４２がＣｄＳで構成され、透明電極４４がＺｎＯで構成されている。
この光電変換素子５０に、透明電極４４側から光が入射されると、この光が透明電極４４およびバッファ層４２を通過し、光電変換層４０で起電力が発生し、透明電極４４から裏面電極３８に向かう電流が発生する。このとき、図２および図３中、複数の光電変換素子５０が直列接続されて構成される太陽電池部３６においては、左側の端の光電変換素子５０ａの裏面電極３８が正極（プラス極）になり、右側の端の光電変換素子５０ｚの裏面電極３８が負極（マイナス極）になる。
【００４２】
なお、本実施形態の太陽電池部３６は、例えば、公知のＣＩＧＳ系の太陽電池の製造方法により製造することができる。このとき、第１〜第３の分離溝３９、４３、４５は、レーザースクライブまたはメカニカルスクライブにより形成することができる。
【００４３】
（電気接続部）
図２および図３Ａに示すように、電気接続部５５は、太陽電池部３６の一端に配置されている端部光電変換素子５０ｚの裏面電極３８ｚ（太陽電池部３６の負極）と、金属基板３０との導通を確保するために設けられるものである。
【００４４】
電気接続部５５は、端部光電変換素子５０ｚの透明電極４４表面から超音波半田処理を行うことにより形成された、端部光電変換素子５０ｚおよびこの素子５０ｚの直下の絶縁層３２を貫通して金属基板３０に至るマイクロクラック５２と、透明電極４４表面から浸透してマイクロクラック５２中に埋め込まれた半田材５４とにより構成されている。また、透明電極４４の表面には、超音波半田処理の跡（半田処理部）として半田材５４が残留している。なお、電気接続部５５が形成された端部光電変換素子５０ｚは、裏面電極３８ｚ、光電変換層４０、バッファ層４２および透明電極４４を備えてなるが、光電変換の機能は有しない。
【００４５】
電気接続部５５は、短冊状の裏面電極３８ｚに沿って、複数個所に周期的に設けられていることが好ましい。例えば、２ｃｍ毎に設ける等である。短冊状の裏面電極３８ｚに沿って、連続的に設けられていてもよいが、周期的に複数個所に設ければ十分であり、連続的に設けるよりも処理工程時間が短くでき好ましい。
【００４６】
（リード線）
図２に示すように、本実施形態においては、太陽電池部３６の出力を外部に取り出すための一対のリード線５６、６０は、太陽電池サブモジュール１２の一角に接続されている。ここでは、第１のリード線５６が正極、第２のリード線６０が負極にそれぞれ接続されている。
【００４７】
図２および図３Ｂに示すように、太陽電池サブモジュール１２においては、太陽電池部３６の正極を構成する、太陽電池部３６の左端の光電変換素子５０ａの裏面電極３８が左側に張り出して設けられており、この張り出した裏面電極３８ａ（図２の網掛け領域）の表面に第１のリード線５６が接続されている。第１のリード線５６は、超音波半田付けでない通常の半田付け、もしくは、銀ペーストのような導電性ペーストにより裏面電極３８ａに接続される。本実施形態においては、第１のリード線５６を直に裏面電極３８ａに接続するものとしているが、例えば、錫メッキ銅リボン、導電性テープ等の導電性部材を裏面電極３８ａ上に備え、この導電性部材を介して裏面電極３８ａに接続されていてもよい。導電性テープを備えることにより、裏面電極３８ａの強度を補強することができる。
【００４８】
なお、裏面電極３８ａの第１のリード線５６が接続される部分に、光電変換層４０、バッファ層４２および透明電極４４が形成されていた場合には、レーザースクライブまたはメカニカルスクライブにより、これらの層を取り除いて裏面電極３８ａを露出させる。
【００４９】
第２のリード線６０は、裏面電極３８ａの近傍の額縁絶縁領域の絶縁層表面３２ａに超音波半田付けされて半田材６４により固定され、絶縁層３２の表面からこの絶縁層３２を貫通して金属基板３０に至るマイクロクラック６２中に埋め込まれた半田材６４を介して金属基板３０に接続されている。超音波半田付けの際に、マイクロクラック６２が形成されると共に半田材６４がマイクロクラック６２中に浸透する。第２のリード線６０は、このようにして金属基板３０に接続されており、この金属基板３０を導体として、さらに電気接続部５５を介して接続された負極３８ｚと導通されている。また、この第２のリード線６０は、絶縁スリーブ６１により接続部分以外は絶縁されている。
【００５０】
図４は、本実施形態に太陽電池モジュール１０におけるリード線の配線状態を模式的に示す一部斜視図である。
【００５１】
図４において絶縁スリーブ５７、６１の図示は省略しているが、第１のリード線５６は、略コ字状に折り曲げられて、基板３０の側面３０ｃおよびバックシート２２の表面２２ａに沿って配線されて金属基板３０の裏側に廻され、更には先端５６ａがバックシート２２の表面２２ａに対して略垂直になるように折り曲げられて、略Ｌ字状に屈曲起立されている。
また、第２のリード線６０も、第１のリード線５６と同様に、略コ字状に折り曲げられて、基板３０の側面３０ｃおよびバックシート２２の表面２２ａに沿って配線されて金属基板３０の裏側に廻されて、更には先端５６ａがバックシート２２の表面２２ａに対して略垂直になるように折り曲げられて、略Ｌ字状に屈曲起立されている。
図１に示すように、第１のリード線５６および第２のリード線６０は、それぞれバックシート２２から突き抜けた状態で端子ボックス２４の端子（図示せず）に接続される。
【００５２】
本実施形態においては、太陽電池サブモジュール１２から電力を取り出す際に、金属基板３０を導体として利用して、一方の電極（ここでは負極）に接続する第２リード線を、他方の電極（ここでは正極）の近傍で金属基板３０に接続させることにより、負極の第２のリード線６０を、太陽電池部３６の周縁を取り囲むように配線する必要がなくなり、少なくとも第２のリード線６０の配線長を短くできて、配線構造を簡素化することができる。
このため、太陽電池モジュール１０全体として配線長さを短くでき、配線にかかる材料費を抑えることができる。さらには、モジュール作製工程費、太陽電池モジュール敷設作業費等のコストを下げることができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、配線構造を簡素化できるため、太陽電池モジュール１０の品質および信頼性を向上させることができる。更には、太陽電池モジュール１０の端子ボックス２４の取付位置も太陽電池モジュール１０の中央ではなく、角部近傍にすることができるため、美観上も優れたものとなり、太陽電池モジュール１０の商品価値を向上させることができる。
【００５４】
さらには、正極の第１のリード線５６および負極の第２のリード線６０を近付けて、金属基板３０の裏面側において、すぐのところで、端子ボックス２４に接続することができるため、第１のリード線５６および第２のリード線６０の金属基板３０の裏面３０ｂ側における長さを短くすることができる。これにより、第１のリード線５６および第２のリード線６０による凸部のない構造の単純な高品質・高信頼性の太陽電池モジュール１０を提供することができる。
【００５５】
また、超音波半田処理という非常に簡単な方法で、一方の電極と金属基板３０とを導通させる電気接続部５５を形成することができるため、リード線取り付け工程を簡素化でき、モジュール作製工程費をさらに抑制することができる。
【００５６】
以下に、太陽電池サブモジュール１２の詳細を説明する。
（基板）
通電路となる金属基板３０の直列抵抗は、使用する金属材料により異なるが、モジュールサイズを長さ１２０ｃｍ×幅６０ｃｍとすると下記表１に示すようになる。下記表１に示すように、抵抗率が大きいＳＵＳ４３０基板においても、直列抵抗は問題とはならないレベルである。なお、下記表１に示す短辺間直列抵抗とは、モジュールの長辺方向における直列抵抗である。
【表１】
2011222822.tif 000003
【００５７】
なお、本実施形態において、金属基板３０は、表面３０ａおよび裏面３０ｂに絶縁層３２、３４が形成されている。この絶縁層３２、３４は、例えば、金属基板の陽極酸化による複数の細孔を有する絶縁性酸化膜である。この絶縁性酸化膜は、高い絶縁性が確保されている。なお、絶縁層は、金属基板３０の少なくとも表面に備えられていればよい。
金属基板３０としては、陽極酸化により金属基板３０の表面および裏面に生成される金属酸化膜が絶縁体である材料を利用することができる。
【００５８】
金属基板３０としては、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）および鉄（Ｆｅ）並びにこれらの金属の合金からなる基板を用いることができる。コスト、および太陽電池に要求される特性の観点から、金属基板３０としては、アルミニウムが最も好ましい。
金属基板３０としては、耐熱性向上のために軟鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼板表面に、金属基板３０に利用可能な上述の金属を、圧延または溶融メッキした、いわゆる、クラッド材を用いることもできる。
なお、本実施形態の金属基板３０は、フレキシブル性（可撓性）を備えることが好ましい。これにより、得られる太陽電池モジュールをフレキシブルなものとすることができる。
【００５９】
金属基板３０に、アルミニウム板を用いた場合、陽極酸化し、更に特定の封孔処理をすることで絶縁層３２、３４を形成することができる。この絶縁層３２、３４の製造工程には、必須の工程以外の各種の工程が含まれていてもよい。
本実施形態においては、金属基板３０にアルミニウム板を用いる場合、例えば、付着している圧延油を除く脱脂工程、アルミニウム板の表面のスマットを溶解するデスマット処理工程、アルミニウム板の表面を粗面化する粗面化処理工程、アルミニウム板の表面に陽極酸化皮膜を形成させる陽極酸化処理工程および陽極酸化皮膜のマイクロポアを封孔する封孔処理を経て、絶縁層３２、３４を形成し、太陽電池用の基板とするのが好ましい。
【００６０】
陽極酸化によるアルミニウム酸化膜で構成された絶縁層３２、３４の厚さは特に制限されず、絶縁性とハンドリング時の機械衝撃による損傷を防止する表面硬度を有していればよいが、厚すぎると可撓性の観点で問題を生じる場合がある。このことから、陽極酸化によるアルミニウム酸化膜で構成された絶縁層３２、３４の好ましい厚さは０．５〜５０μｍであり、絶縁層の厚さは、陽極酸化処理の電解時間により制御することができる。
【００６１】
また、絶縁層３２、３４は、陽極酸化によるアルミニウム酸化膜に限定されるものではない。絶縁層３２、３４としては、例えば、アルミニウム酸化膜、シリコン酸化膜、チタン酸化膜、鉄酸化膜が挙げられる。また、絶縁層３２、３４としては、例えば、アルミニウム窒化膜、シリコン窒化膜、チタン窒化膜、鉄窒化膜が挙げられる。さらには、アルミニウム窒素酸化膜、シリコン窒素酸化膜、チタン窒素酸化膜、鉄窒素酸化膜が挙げられる。
これらの絶縁層３２、３４は、例えば、陽極酸化法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、またはゾルゲル法により形成することができる。絶縁層３２、３４の厚さは１〜１００μｍが好ましく、さらには１０〜５０μｍがより好ましい。
【００６２】
（裏面電極）
裏面電極３８は、例えば、Ｍｏ、Ｃｒ、またはＷ、およびこれらを組合せたものにより構成される。この裏面電極３８は、単層構造でもよいし、２層構造等の積層構造でもよい。
裏面電極３８は、厚さが１００ｎｍ以上であることが好ましく、０．２〜０．８μｍであることがより好ましい。
また、裏面電極３８の形成方法は、特に制限されるものではなく、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の気相成膜法により形成することができる。
【００６３】
（透明電極）
透明電極４４は、光入射側に配置される電極であり、光電変換層に光を入射させるために透光性を有する必要がある。
透明電極４４は、例えば、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｉｎ等が添加されたＺｎＯ、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、またはＳｎＯ２およびこれらを組合せたものにより構成される。この透明電極４４は、単層構造でもよいし、２層構造等の積層構造でもよい。また、透明電極４４の厚さは、特に制限されるものではなく、０．３〜１μｍが好ましい。
【００６４】
（バッファ層）
バッファ層４２は、透明電極４４の形成時の光電変換層４０を保護すること、バンド不連続の整合などの機能を有し、透明電極４４から入射した光を光電変換層４０まで透過させるために透光性を有する必要がある。
バッファ層４２は、例えば、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＺｎＭｇＯ、またはＺｎＳ（Ｏ，ＯＨ）およびこれらの組合せたものにより構成される。
バッファ層４２は、厚さが０．０３〜０．１μｍであることが好ましい。また、このバッファ層４２は、例えば、ＣＢＤ（ケミカルバスデポジション）法により形成することができる。
【００６５】
（光電変換層）
光電変換層４０は、透明電極４４およびバッファ層４２を通過して到達した光を吸収して電荷（起電力）を生じる層である。本実施形態において、光電変換層４０は、その組成は、特に制限されるものではなく、例えば、少なくとも１種のカルコパイライト構造の化合物半導体である。具体的には、所謂ＣＩＳ系などのＩｂ族元素とＩＩＩｂ族元素とＶＩｂ族元素とからなる化合物半導体、あるいは、ＣＩＧＳ系などの少なくとも１種の化合物半導体ＣｕおよびＡｇからなる群より選択された少なくとも１種のＩｂ族元素と、Ａｌ、ＧａおよびＩｎからなる群より選択された少なくとも１種のＩＩＩｂ族元素と、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅからなる群から選択された少なくとも１種のＶＩｂ族元素とからなる少なくとも１種の化合物半導体が好適である。
【００６６】
さらに光吸収率が高く、高い光電変換効率が得られることから、光電変換層４０は、ＣｕおよびＡｇからなる群より選択された少なくとも１種のＩｂ族元素と、Ａｌ、ＧａおよびＩｎからなる群より選択された少なくとも１種のＩＩＩｂ族元素と、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅからなる群から選択された少なくとも１種のＶＩｂ族元素とからなる少なくとも１種の化合物半導体であることが好ましい。この化合物半導体としては、ＣｕＡｌＳ2、ＣｕＧａＳ2、ＣｕＩｎＳ2、ＣｕＡｌＳｅ2、ＣｕＧａＳｅ2、ＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩＳ）、ＡｇＡｌＳ2、ＡｇＧａＳ2、ＡｇＩｎＳ2、ＡｇＡｌＳｅ2、ＡｇＧａＳｅ2、ＡｇＩｎＳｅ2、ＡｇＡｌＴｅ2、ＡｇＧａＴｅ2、ＡｇＩｎＴｅ2、Ｃｕ（Ｉｎ1-xＧａx）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）、Ｃｕ（Ｉｎ1-xＡｌx）Ｓｅ2、Ｃｕ（Ｉｎ1-xＧａx）（Ｓ、Ｓｅ）2、Ａｇ（Ｉｎ1-xＧａx）Ｓｅ2、およびＡｇ（Ｉｎ1-xＧａx）（Ｓ、Ｓｅ）2等が挙げられる。
【００６７】
光電変換層４０は、ＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩＳ）、および／またはこれにＧａを固溶したＣｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）を含むことが特に好ましい。ＣＩＳおよびＣＩＧＳはカルコパイライト結晶構造を有する半導体であり、光吸収率が高く、高い光電変換効率が報告されている。また、光照射等による効率の劣化が少なく、耐久性に優れている。
【００６８】
光電変換層４０には、所望の半導体導電型を得るための不純物が含まれる。不純物は隣接する層からの拡散、および／または積極的なドープによって、光電変換層４０中に含有させることができる。光電変換層４０中において、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体の構成元素および／または不純物には濃度分布があってもよく、ｎ型、ｐ型、およびｉ型等の半導体性の異なる複数の層領域が含まれていてもよい。
例えば、ＣＩＧＳ系においては、光電変換層４０中のＧａ量に厚み方向の分布を持たせると、バンドギャップの幅／キャリアの移動度等を制御でき、光電変換効率を高く設計することができる。
【００６９】
光電変換層４０は、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体以外の１種又は２種以上の半導体を含んでいてもよい。Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体以外の半導体としては、Ｓｉ等のＩＶｂ族元素からなる半導体（ＩＶ族半導体）、ＧａＡｓ等のＩＩＩｂ族元素およびＶｂ族元素からなる半導体（ＩＩＩ−Ｖ族半導体）、およびＣｄＴｅ等のＩＩｂ族元素およびＶＩｂ族元素からなる半導体（ＩＩ−ＶＩ族半導体）等が挙げられる。光電変換層４０には、特性に支障のない限りにおいて、半導体、所望の導電型とするための不純物以外の任意成分が含まれていても構わない。
また、光電変換層４０中のＩ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体の含有量は、特に制限されるものではない。光電変換層４０中のＩ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体の含有量は、７５質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましく、９９質量％以上が特に好ましい。
【００７０】
ＣＩＧＳ層の成膜方法としては、如何なる方法を適用してもよい。ＣＩＧＳ層の成膜方法としては、多源同時蒸着法、セレン化法、スパッタ法、ハイブリッドスパッタ法、およびメカノケミカルプロセス法等が知られている。その他、スクリーン印刷法、近接昇華法、ＭＯＣＶＤ法、およびスプレー法などを用いてもよい。
【００７１】
＜太陽電池モジュールの製造方法＞
本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造方法として、上記実施形態の太陽電池モジュール１０の製造方法を説明する。
本実施形態の太陽電池モジュール１０の製造方法は、太陽電池サブモジュール１２に対して、電力取り出し用のリード線を取り付けるリード線取り付け工程、太陽電池サブモジュール１２の表面側および裏面側にそれぞれ接着充填層及び保護層を配置するレイアップ工程、およびラミネート処理を行うラミネート処理工程を含む。
【００７２】
（リード線取り付け工程）
リード線取り付け工程は、１対のリード線５６、６０を太陽電池部３６の正極および負極にそれぞれ接続する工程であり、ここでは、電気接続部５５の形成を含む。
【００７３】
まず、太陽電池サブモジュール１２の太陽電池部３６の正極である図２中左端の裏面電極３８ａ上の光電変換層４０、バッファ層４２および透明電極４４をレーザースクライブまたはメカニカルスクライブにより除去して、裏面電極３８ａを露出させておく。
【００７４】
電気接続部５５は、図２中右端の端部光電変換素子５０ｚの透明電極４４表面において、超音波半田処理を行うことにより形成する。超音波半田処理は半田ごての先端を３００〜５００℃程度の温度にすると共に、先端から２〜３W、数１０kＨzの超音波を生じさせることにより、半田処理を行う箇所の表面酸化物を除去しつつ半田処理を行うものである。
端部光電変換素子５０ｚの透明電極４４表面において超音波半田処理を行い、所定以上の超音波強度にすると、透明電極４４、バッファ層４２、光電変換層４０および太陽電池部３６の負極を構成する裏面電極３８ｚを貫通し、さらに裏面電極３８ｚ直下の絶縁層３２を貫通して金属基板３０に至る複数のマイクロクラック５２が生じ、透明電極４４上から半田材５４が浸透してマイクロクラック５２内が半田材５４で埋め込まれる。マイクロクラック５２に埋め込まれた半田材５４により、裏面電極３８ｚを金属基板３０と導通させることができる。
より具体的には、例えば、半田材５４として黒田テクノ製鉛フリー半田セラソルザ２１７を用い、黒田テクノ製超音波半田付け装置サンボンダにより、超音波強度２Ｗ、半田ごて先端温度４５０℃に設定して超音波半田処理をして電気接続部５５を形成する。短冊状の端部光電変換素子５０ｚの表面上において、長さ方向に、例えば２ｃｍ毎に超音波半田処理をして複数の電気接続部５５を形成する。
【００７５】
1対のリード線の一方（第２のリード線６０）を金属基板３０に接続し、他方（第１のリード線５６）を太陽電池部３６の正極である図２中左端の裏面電極３８ａに接続する。
第１のリード線５６を、銀ペーストを用いて裏面電極３８ａに直接接続固定する。また、第２のリード線６０を、裏面電極３８ａの近傍の額縁絶縁領域の絶縁層表面３２ａに超音波半田付けする。超音波半田付けにより、リード線６０を絶縁層３２の表面３２ａに半田材６４で固定するとともに、電気接続部５５形成の場合と同様に、絶縁層３２を貫通して金属基板３０に至るマイクロクラック６２を複数形成して、半田材６４をマイクロクラック６２中に浸透させて埋め込む。ここでも、超音波半田付けは、半田ごての先端を３００〜５００℃程度の温度にすると共に、先端から２〜３W、数１０kＨzの超音波を生じさせて行う。
【００７６】
以上のようにして電気接続部５５を形成し、第２のリード線６０を金属基板３０に接続させることにより、第２のリード線６０を、金属基板３０、電気接続部５５を介して負極（裏面電極３８ｚ）と接続させることができる。なお、電気接続部の形成と、リード線５６、６０の接続とは、いずれを先に行ってもよい。
【００７７】
第２のリード線６０は、絶縁層３２の一部をレーザースクライブまたはメカニカルスクライブにより除去して金属基板３０に直接接続固定してもよいが、本実施形態のように超音波半田付けで、絶縁層３２上に固定する方法であれば、絶縁層３２の一部を除去する工程を設ける必要がないため、より製造工程が簡単なものとなる。
【００７８】
（レイアップ工程）
レイアップ工程においては、まず、太陽電池サブモジュール１２の表面側に接着充填層１４、水蒸気バリア層１６および表面保護層１８を配置する。
このとき、太陽電池サブモジュール１２において、第１のリード線５６および第２のリード線６０を平行に保った状態で折り曲げ、金属基板３０の裏面３０ｂに廻し、太陽電池サブモジュール１２の裏面側に配置した接着充填層２０およびバックシート２２の所定の位置に設けられた貫通穴を通して先端５６ａ、６０ａをバックシート２２から突出させる。
【００７９】
（ラミネート処理工程）
上記のように太陽電池サブモジュール１２の表面側に接着充填層１４、水蒸気バリア層１６および表面保護層１８を配置した状態で、例えば、真空ラミネーターにより１５０℃、２０分の条件でラミネート加工して一体化する。
【００８０】
（後工程）
その後、第１のリード線５６および第２のリード線６０を折り曲げ、バックシート２２の表面２２ａに略Ｌ字状に屈曲起立させる。
さらに、端子ボックス２４の端子と、第１のリード線５６および第２のリード線６０の先端５６ａ、６０ａを接続する。そして、この端子ボックス２４を、バックシート２２の表面２２ａの角部近傍に、例えば、シリコーン樹脂によって接着封止して固定する。
以上のようにして、図１に示す実施形態の太陽電池モジュール１０を製造することができる。
【００８１】
＜設計変更例＞
太陽電池サブモジュール、リード線および電気接続部の設計変更例について説明する。
図５は、本発明の実施形態の太陽電池モジュールに用いられる設計変更例の太陽電池サブモジュール１１２の模式的平面図であり、図６Ａおよび図６Ｂは、図５に示す太陽電池サブモジュールのそれぞれ端部の模式断面図である。
【００８２】
図５に示すように、本設計変更例においては、太陽電池サブモジュール１１２に対する第２のリード線６０の接続位置および電気接続部５５の構成が図２に示した太陽電池サブモジュール１２（図２参照）と異なる。以下、主として太陽電池サブモジュール１２と異なる点について説明する。
【００８３】
図５および図６Ａに示すように、太陽電池サブモジュール１１２は、直列接続された複数の光電変換素子５０の一端に配置された図５中右端の端部光電変換素子５０ｚに隣接して、端部光電変換素子５０ｚの表面電極４４と接続された端部裏面電極３８αを備えており、この端部裏面電極３８αが太陽電池部３６の一方の電極（ここでは、負極）を構成している。
【００８４】
電気接続部５５は、この端部裏面電極３８αの表面から超音波半田処理を施すことにより、端部裏面電極３８αの表面からこの電極３８αの直下の絶縁層３２を貫通して金属基板３０に至るマイクロクラック５２と、透明電極４４表面から浸透してマイクロクラック５２中に埋め込まれた半田材５４とにより構成されている。端部裏面電極３８α上に設けられていた光電変換層４０、バッファ層４２および透明電極４４を、レーザースクライブまたはメカニカルスクライブにより取り除いて端部裏面電極３８αを露出させた上で、端部裏面電極３８α表面から超音波半田処理を行うことにより、電気接続部５５を形成することができる。
なお、図５において、網掛け領域は裏面電極３８がサブモジュール表面に露出している部分を示している。
【００８５】
図５および図６Ｂに示すように、第１のリード線５６が接続される図５中左端の裏面電極３８ａの表面には、導電テープ４６が圧着されている。例えば、住友スリーエム社製のエンボス導電テープを、２ｋｇ／ｃｍ2で裏面電極３８ａ上に圧着する。この導電テープにより良好な導電性が確保されると共に、裏面電極３８ａの強度補強を行うことができる。
【００８６】
第２のリード線６０は、金属基板３０の裏面側に形成された絶縁層３４に超音波半田付けされて半田材６４により固定され、絶縁層３４を貫通して金属基板３０に至るマイクロクラック６２中に埋め込まれた半田材６４を介して金属基板３０に接続されている。
【００８７】
第２のリード線６０は、金属基板３０の裏面側の絶縁層３４に固定されているため、金属基板３０の側面３０ｃを引き回す必要がなく、またバックシート２２への引き回し距離を、太陽電池サブモジュール１２よりも若干短くすることができる。従って、更に作製工程での作業性を向上させることができると共に、更に材料費を削減することができる。
【００８８】
上記以外の構成は、図２に示した太陽電池サブモジュール１２とほぼ同様であり、同様にして製造することができる。
【００８９】
本例においても、電気接続部５５および第２のリード線６０の金属基板への接続に、超音波半田処理および超音波半田付けを用いているので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
なお、上述の実施形態においては、第１のリード線５６を正極、第２のリード線６０を負極に接続するものとしたが、これに限定されるものではなく、第１のリード線５６と第２のリード線６０との極性は逆になっても良く、この場合においても、上述のいずれの実施形態においても、同様の作用効果を奏する。
【００９１】
さらに、上述の実施形態においては、端子ボックス２４を設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、太陽電池モジュールに端子ボックスを設けることなく、太陽電池モジュール外に設けた端子ボックスに第１のリード線５６および第２のリード線６０を接続する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０  太陽電池モジュール
１２、１１２  太陽電池サブモジュール
１４  接着充填層
１６  水蒸気バリア層
１８  表面保護層
２０  接着充填層
２２  バックシート
２４  端子ボックス
３０  金属基板
３２、３４  絶縁層
３６  太陽電池部
３８  裏面電極
４０  光電変換層
４２  バッファ層
４４  透明電極
５０  光電変換素子
５２、６２  マイクロクラック
５４、６４  半田材
５５  電気接続部
５６  第１のリード線
６０  第２のリード線
【図１】
2011222822.tif 000004
【図２】
2011222822.tif 000005
【図３Ａ】
2011222822.tif 000006
【図３Ｂ】
2011222822.tif 000007
【図４】
2011222822.tif 000008
【図５】
2011222822.tif 000009
【図６Ａ】
2011222822.tif 000010
【図６Ｂ】
2011222822.tif 000011